本發(fā)明涉及使用了有機el(electro-luminescence:電致發(fā)光)面板等顯示面板的顯示裝置。進一步,本發(fā)明涉及具備這樣的顯示裝置的電子設(shè)備等。
背景技術(shù):
近年來,提出了各種使用了有機發(fā)光二極管(以下,也稱為oled(organiclightemittingdiode))等發(fā)光元件的顯示面板。在這樣的顯示面板中,與掃描線和數(shù)據(jù)線交叉的像素的位置對應(yīng)地設(shè)置有包含發(fā)光元件、晶體管等的像素電路。另外,也開發(fā)出在顯示面板的硅底板搭載有驅(qū)動電路等的顯示裝置(si-oled)。
在si-oled中,在構(gòu)成硅底板的硅基片上搭載有多個鎖存電路、多個dac(數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器)、以及多個放大器等。鎖存于多個鎖存電路的1行的量的灰度數(shù)據(jù)被多個dac轉(zhuǎn)換為多個模擬信號,進一步被多個放大器放大而生成多個灰度信號。這些灰度信號用于驅(qū)動顯示面板的多根數(shù)據(jù)線。
另外,也可以通過一個放大器分時驅(qū)動多根(3~18根左右)數(shù)據(jù)線。該驅(qū)動方式被稱作多路驅(qū)動方式。根據(jù)多路驅(qū)動方式,與對每個數(shù)據(jù)線設(shè)置dac以及放大器的情況相比較,能夠削減dac以及放大器的個數(shù)。
在多路驅(qū)動方式中,需要依次獲取1行的量的灰度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鎖存電路、和為了驅(qū)動多根數(shù)據(jù)線而同時保持被獲取到數(shù)據(jù)鎖存電路的1行的量的灰度數(shù)據(jù)的行鎖存電路。在分開配置這些鎖存電路的情況下,1像素的灰度數(shù)據(jù)的位數(shù)越多,連接這些鎖存電路的布線的數(shù)量越增多,而產(chǎn)生很難在顯示面板的1像素的寬度內(nèi)配置鎖存對該像素供給的灰度數(shù)據(jù)的鎖存元件的課題。
作為相關(guān)的技術(shù),在專利文獻1中公開了以通過變更數(shù)據(jù)鎖存電路和行鎖存電路的布局來解決上述課題為目的的顯示裝置的鎖存電路。顯示裝置為了基于n位數(shù)據(jù)來驅(qū)動存在于顯示面板的1行上的m像素的每個像素而按每個像素分時輸出m像素的量的數(shù)據(jù)。另外,鎖存電路具有沿著列方向排列n個,沿著行方向排列m個,且分別鎖存1位數(shù)據(jù)的m×n個一位鎖存電路。
m×n個一位鎖存電路分別包含:按各行以不同的定時來鎖存n位中的任意1位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鎖存單位電路;在各行同時鎖存來自數(shù)據(jù)鎖存單位電路的數(shù)據(jù)的行鎖存單位電路;以及基于選擇任意1列的使能信號來輸出來自行鎖存單位電路的數(shù)據(jù)的輸出使能元件。根據(jù)專利文獻1,由于將數(shù)據(jù)鎖存單位電路和行鎖存單位電路接近配置,所以能夠使兩個鎖存單位電路間的布線最短。
專利文獻1:日本特開2014-186083號公報(第0004~0011段、圖1)
然而,即使在專利文獻1中,也無法改變需要依次獲取1行的量的灰度數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鎖存電路、和為了驅(qū)動數(shù)據(jù)線而同時保持被獲取到數(shù)據(jù)鎖存電路的1行的量的灰度數(shù)據(jù)的行鎖存電路的情況。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的第一目的在于在顯示面板的硅底板搭載有驅(qū)動電路等的顯示裝置中,削減鎖存電路等的個數(shù)并縮小芯片尺寸。另外,本發(fā)明的第二目的在于提供一種具備這樣的顯示裝置的電子設(shè)備等。
為了解決以上的課題的至少一部分,本發(fā)明的第一觀點所涉及的顯示裝置是在同一半導(dǎo)體基板上至少搭載有顯示部以及驅(qū)動電路的顯示裝置,在顯示部與多列像素電路對應(yīng)地設(shè)置有多根數(shù)據(jù)線,驅(qū)動電路具備:多個鎖存電路,該多個鎖存電路為了按每個塊依次驅(qū)動多根數(shù)據(jù)線,而按每個塊來鎖存灰度數(shù)據(jù);多個轉(zhuǎn)換電路,該多個轉(zhuǎn)換電路與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量對應(yīng)地設(shè)置,將被鎖存于多個鎖存電路的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的多個灰度信號;多個傳送路徑,該多個傳送路徑與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量對應(yīng)地設(shè)置,分別傳送多個灰度信號;選擇電路,其生成從多根數(shù)據(jù)線中依次選擇1個塊的數(shù)據(jù)線的多個選擇信號;以及輸出電路,其連接在多個傳送路徑與各塊的數(shù)據(jù)線之間,對通過多個選擇信號依次選擇出的1個塊的數(shù)據(jù)線輸出多個灰度信號。
根據(jù)本發(fā)明的第一觀點,由于將按每個塊鎖存于多個鎖存電路的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的多個灰度信號,并按每個塊依次驅(qū)動顯示部的多根數(shù)據(jù)線,所以能夠削減鎖存電路以及轉(zhuǎn)換電路的個數(shù)并縮小芯片尺寸。
這里,也可以在沿顯示部的長邊方向延伸的第一區(qū)域配置有輸出電路、選擇電路、以及多個傳送路徑,在顯示部的相反側(cè)中與第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域以及第三區(qū)域排列配置有對顯示部的顯示定時進行控制的顯示控制電路、多個轉(zhuǎn)換電路以及多個鎖存電路。由此,能夠在與顯示部的長邊方向正交的方向上,將芯片尺寸縮小顯示控制電路的寬度、或者多個轉(zhuǎn)換電路以及多個鎖存電路的寬度的量。
在以上,多個鎖存電路也可以包含:第一組鎖存電路,其與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量對應(yīng)地設(shè)置,在1個水平同步期間內(nèi)的多個規(guī)定期間的每一個規(guī)定期間中,依次獲取用于驅(qū)動1個塊的數(shù)據(jù)線而使用的灰度數(shù)據(jù);以及第二組鎖存電路,其與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量對應(yīng)地設(shè)置,并按每個規(guī)定期間,對從第一組鎖存電路輸出的灰度數(shù)據(jù)進行保持。
像這樣,通過設(shè)置2段鎖存電路,在基于被第二組鎖存電路保持的灰度數(shù)據(jù)來驅(qū)動1個塊的數(shù)據(jù)線期間,第一組鎖存電路能夠獲取用于驅(qū)動下一個塊的數(shù)據(jù)線而使用的灰度數(shù)據(jù)。
在該情況下,也可以為多個轉(zhuǎn)換電路按每個規(guī)定的期間將被第二組鎖存電路保持的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的多個灰度信號,選擇電路按每個規(guī)定期間生成從多根數(shù)據(jù)線中依次選擇1個塊的數(shù)據(jù)線的多個選擇信號,輸出電路按每個規(guī)定的期間對通過多個選擇信號依次選擇出的1個塊的數(shù)據(jù)線輸出多個灰度信號。由此,能夠在1個水平同步期間中對顯示部的1行的量的像素電路寫入1行的量的灰度信號。
另外,也可以為顯示裝置還具備柵極線驅(qū)動電路,該柵極線驅(qū)動電路基于在1個水平同步期間中第一組鎖存電路開始獲取灰度數(shù)據(jù)的定時來生成掃描信號。由此,即使在消隱期間中數(shù)據(jù)使能信號未被激活的情況下,也能夠在驅(qū)動電路的內(nèi)部產(chǎn)生掃描信號的變化定時。
本發(fā)明的第二觀點所涉及的顯示裝置是在同一半導(dǎo)體基板上至少搭載有顯示部以及驅(qū)動電路的顯示裝置,具有:多根數(shù)據(jù)線,該多個傳送路徑按規(guī)定的根數(shù)被劃分為塊;以及像素電路,其與多根數(shù)據(jù)線的任意一根連接,并設(shè)置于顯示部,驅(qū)動電路具備:與規(guī)定的根數(shù)對應(yīng)的數(shù)量的電路;以及選擇電路,其生成以塊為單位來選擇多根數(shù)據(jù)線的選擇信號,與規(guī)定的根數(shù)對應(yīng)的數(shù)量的電路分別具備:鎖存電路,其鎖存灰度數(shù)據(jù);轉(zhuǎn)換電路,其將被鎖存于鎖存電路的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的灰度信號;傳送路徑,其傳送灰度信號;以及輸出電路,其連接在多根數(shù)據(jù)線中的任意一根數(shù)據(jù)線與傳送路徑之間,被選擇信號控制。
根據(jù)本發(fā)明的第二觀點,由于設(shè)置與1個塊的數(shù)據(jù)線的根數(shù)對應(yīng)的數(shù)量的鎖存電路、轉(zhuǎn)換電路、傳送路徑、以及輸出電路,并以塊為單位來選擇并驅(qū)動多根數(shù)據(jù)線,所以能夠削減鎖存電路以及轉(zhuǎn)換電路的個數(shù)并縮小芯片尺寸。
本發(fā)明的第三觀點所涉及的電子設(shè)備具備上述任意一個顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的第三觀點,使用削減了鎖存電路等的個數(shù)并縮小了芯片尺寸的顯示裝置,能夠降低電子設(shè)備的尺寸或者成本。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的各實施方式所涉及的顯示裝置的立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖3是表示圖2所示的像素電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖4是表示圖2以及圖3所示的顯示裝置的動作例的時序圖。
圖5是將第一實施方式所涉及的顯示裝置的布局與以往相比較來表示的俯視圖。
圖6是將第一實施方式所涉及的顯示裝置的各部的寬度與以往相比較來表示的圖。
圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的顯示裝置的一部分的布局的俯視圖。
圖8是表示頭戴式顯示器的外觀的立體圖。
圖9是表示頭戴式顯示器的光學(xué)結(jié)構(gòu)例的俯視圖。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。此外,對于同一結(jié)構(gòu)要素標注同一參照符號,并省略重復(fù)的說明。
顯示裝置
圖1是表示本發(fā)明的各實施方式所涉及的顯示裝置的外觀的立體圖。該顯示裝置1例如是在頭戴式顯示器中顯示圖像的微型顯示器。
如圖1所示,顯示裝置1包含有有機el面板等顯示面板2、殼體3、以及fpc(flexibleprintedcircuit:柔性印刷電路)基板4。例如,顯示面板2收納于在顯示部形成有開口的框狀的殼體3,并與fpc基板4連接。為了與主cpu等外部裝置(參照圖2)的連接而在fpc基板4設(shè)置有多個端子5。
顯示面板2設(shè)置于硅底板(硅基片),包含有有源矩陣方式的多個像素電路。各個像素電路包含有oled等發(fā)光元件、多個晶體管等。另外,在硅底板設(shè)置有驅(qū)動這些像素電路的驅(qū)動電路等。
第一實施方式
圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的顯示裝置的結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖2中示出了顯示面板2和外部裝置6。顯示面板2包含有顯示部10、顯示控制電路20、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路(源極驅(qū)動器)30、以及柵極線驅(qū)動電路(柵極驅(qū)動器)40。顯示控制電路20~柵極線驅(qū)動電路40設(shè)置于顯示面板2的硅底板。
顯示部10包含有多個像素電路11。例如,與r(紅)、g(綠)、b(藍)三個種類的像素(點)對應(yīng)地,將m行×(3n)列的像素電路11排列成二維矩陣狀(m以及n是2以上的整數(shù))。
在顯示部10中,與m行的像素電路11對應(yīng)地,將m根掃描線12以沿第一方向(圖中的x軸方向)延伸的方式設(shè)置。另外,與(3n)列的像素電路11對應(yīng)地,將(3n)根數(shù)據(jù)線13以沿與第一方向大致正交的第二方向(圖中的y軸方向)延伸的方式設(shè)置。進一步,與(3n)列的像素電路11對應(yīng)地,將(3n)根復(fù)位線14以沿第二方向延伸的方式設(shè)置。對各個復(fù)位線14供給規(guī)定的復(fù)位電位vorst。
顯示控制電路20例如由包含組合電路或者順序電路的邏輯電路等構(gòu)成,對顯示部10的顯示定時進行控制。對顯示控制電路20從外部裝置6的圖像數(shù)據(jù)用控制器6a與同步信號同步地供給圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)也可以是包含r(紅)、g(綠)、b(藍)這三種顏色的顏色成分(例如,各種顏色成分為8位)的rgb格式的圖像數(shù)據(jù)。另外,同步信號也可以包含垂直同步信號vsync、水平同步信號hsync、數(shù)據(jù)使能信號de、以及數(shù)據(jù)時鐘信號dclk。
顯示控制電路20基于所供給的圖像數(shù)據(jù)來生成灰度數(shù)據(jù)data,并將灰度數(shù)據(jù)data與內(nèi)部獲取用的時鐘信號clk同步地供給至數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30。例如,在顯示控制電路20設(shè)置有對顯示部10的發(fā)光元件的亮度(灰度等級)和灰度數(shù)據(jù)data建立對應(yīng)關(guān)系并儲存的檢查表24。顯示控制電路20通過參照檢查表24,來生成與由被供給的圖像數(shù)據(jù)所表示的灰度等級對應(yīng)的灰度數(shù)據(jù)data。
另外,顯示控制電路20將對各種定時進行控制的控制信號ctr供給至數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30以及柵極線驅(qū)動電路40。例如,控制信號ctr也可以包含垂直同步信號、水平同步信號、數(shù)據(jù)使能信號、或者總線使能信號等。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30以及柵極線驅(qū)動電路40基于從顯示控制電路20供給的灰度數(shù)據(jù)data以及控制信號ctr等,在顯示部10顯示圖像。
顯示控制電路20包含有電壓生成電路21。電壓生成電路21生成各種電位,并將這些電位供給至數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30等。例如,電壓生成電路21生成復(fù)位電位vorst、對數(shù)據(jù)線13供給的初始化電位vini、以及對電容器(未圖示)施加的參照電位vref等。顯示部10、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30、柵極線驅(qū)動電路40中的高電位側(cè)的電源電位vel、以及邏輯電源電位vdd等由外部裝置6的電壓生成電路6b供給。進一步,顯示控制電路20也可以包含控制電路22和儲存部23。
數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30包含有多個鎖存電路31、多個dac(d/a轉(zhuǎn)換器)32、多個放大器33、以及掃描電路34。數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30為了對1行線所包含的(3n)個像素電路11寫入灰度信號,而將(3n)根數(shù)據(jù)線13分成多個塊,并分時驅(qū)動多個塊。一個塊中包含l根數(shù)據(jù)線(l是2以上(3n/2)以下的整數(shù))。
例如,在n=1944的情況下,將5832根數(shù)據(jù)線分成54個塊,一個塊包含108根數(shù)據(jù)線(l=108)。108根數(shù)據(jù)線包含有r(紅)用的36根數(shù)據(jù)線、g(綠)用的36根數(shù)據(jù)線、以及b(藍)用的36根數(shù)據(jù)線。
多個鎖存電路31例如由多個d型觸發(fā)器等構(gòu)成,為了按每個塊依次驅(qū)動多根數(shù)據(jù)線13,而按每個塊來鎖存灰度數(shù)據(jù)data。如圖2所示,多個鎖存電路31也可以包含第一組鎖存電路31a和第二組鎖存電路31b。
第一組鎖存電路31a與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量(l)對應(yīng)地設(shè)置,并在1個水平同步期間內(nèi)的多個規(guī)定期間的每個規(guī)定期間中,與時鐘信號clk同步地依次獲取用于驅(qū)動1個塊的數(shù)據(jù)線而使用的灰度數(shù)據(jù)data。例如,在灰度數(shù)據(jù)data的各種顏色的位數(shù)是k位的情況下,第一組鎖存電路31a由l個k位鎖存電路構(gòu)成。
第二組鎖存電路31b與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量(l)對應(yīng)地設(shè)置,按每個規(guī)定期間對從第一組鎖存電路31a輸出的灰度數(shù)據(jù)data進行保持。例如,在灰度數(shù)據(jù)data的各種顏色的位數(shù)是k位的情況下,第二組鎖存電路31b由l個k位鎖存電路構(gòu)成。
像這樣,通過設(shè)置2段鎖存電路,在基于被第二組鎖存電路31b保持的灰度數(shù)據(jù)data驅(qū)動1個塊的數(shù)據(jù)線期間,第一組鎖存電路31a能夠獲取用于驅(qū)動下一個塊的數(shù)據(jù)線而使用的灰度數(shù)據(jù)data。
另外,與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量(l)對應(yīng)地設(shè)置有l(wèi)個dac32以及l(fā)個放大器33。l個dac32將鎖存于多個鎖存電路31的灰度數(shù)據(jù)data轉(zhuǎn)換為l個模擬信號。例如,l個dac32將從第二組鎖存電路31b輸出的灰度數(shù)據(jù)data轉(zhuǎn)換為l個模擬信號。
l個放大器33分別對從l個dac32輸出的l個模擬信號進行放大,來生成l個灰度信號vd(1)~vd(l)。這里,dac32以及放大器33相當于將鎖存于鎖存電路31的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的灰度信號的轉(zhuǎn)換電路。
掃描電路34包含有與1個塊的數(shù)據(jù)線的數(shù)量(l)對應(yīng)地設(shè)置的l個傳送路徑35、選擇電路36、以及輸出電路37。l個傳送路徑35例如由經(jīng)由絕緣膜形成在硅襯底上的鋁(al)或者銅(cu)等的l根布線(總線線路)構(gòu)成,分別傳送從l個放大器33輸出的l個灰度信號。
選擇電路36例如由移位寄存器或者解碼器等構(gòu)成,生成從多根數(shù)據(jù)線13中依次選擇1個塊的數(shù)據(jù)線的多個選擇信號sel(1)、sel(2)、……。
輸出電路37例如由傳輸門等多個開關(guān)電路構(gòu)成,且連接在l個傳送路徑35與各塊的數(shù)據(jù)線之間,對通過多個選擇信號sel(1)、sel(2)、……依次選擇出的1個塊的數(shù)據(jù)線輸出l個灰度信號。在本申請中,將像上述那樣的數(shù)據(jù)線的驅(qū)動方式稱為掃描驅(qū)動方式。此外,在圖2中,省略了對開關(guān)電路供給的反轉(zhuǎn)選擇信號。
控制電路22將由外部裝置6的圖像數(shù)據(jù)用控制器6a供給的與數(shù)據(jù)使能信號de的激活定時相關(guān)的信息儲存至儲存部23,并基于儲存于儲存部23的信息,生成表示掃描信號的變化定時的掃描定時信號并供給至柵極線驅(qū)動電路40。例如,控制電路22由包含組合電路或者順序電路的邏輯電路等構(gòu)成,儲存部23由存儲器或者寄存器等構(gòu)成。
柵極線驅(qū)動電路40例如由包含組合電路或者順序電路的邏輯電路等構(gòu)成,根據(jù)控制信號ctr或者掃描定時信號,生成用于在1個垂直同步期間內(nèi)依次驅(qū)動m根掃描線12的m個掃描信號gwr(1)~gwr(m)。這里,所謂的1個垂直同步期間是指顯示部10顯示1畫面的圖像所需要的期間(1幀期間)。另外,柵極線驅(qū)動電路40除了掃描信號以外,還按每行生成與掃描信號同步的各種控制信號,并將這些控制信號供給至控制線(參照圖3)。
像素電路的結(jié)構(gòu)例
圖3是表示圖2所示的像素電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。由于多個像素電路的電路結(jié)構(gòu)相同,所以在圖3中,示出了第i行第j列的一個像素電路的結(jié)構(gòu)例。此外,雖然在圖2中未表示,但與供給掃描信號gwr(i)的各個掃描線12平行地、沿第一方向(圖中的x軸方向)延伸地設(shè)置有3根控制線15~17。各個像素電路11與供給掃描信號gwr(i)的1根掃描線12、1根數(shù)據(jù)線13、1根復(fù)位線14、3根控制線15~17、以及1根電源供電線18電連接。
在圖3所示的例子中,像素電路11包含有發(fā)光元件d1、p溝道m(xù)os晶體管qp1~qp5、以及保持電容器cpix。發(fā)光元件d1例如是由形成于硅襯底的陽極與具有透光性的陰極夾持白色的有機el層而成的oled。發(fā)光元件d1的陽極是按每個像素電路分別獨立地設(shè)置的像素電極。與此相對,發(fā)光元件d1的陰極是對全部的像素電路共用地設(shè)置的共用電極,并保持在顯示部10的低電位側(cè)的電源電位vct。
在發(fā)光元件d1的射出側(cè)(陰極側(cè))設(shè)置有與rgb的任意一個對應(yīng)的彩色濾光片。此外,也可以對以夾持白色的有機el層的方式配置的兩個反射層間的光學(xué)距離進行調(diào)整而形成腔體構(gòu)造,并對從發(fā)光元件d1射出的光的波長進行設(shè)定。此時,既可以設(shè)置彩色濾光片,也可以不設(shè)置。
在這樣的發(fā)光元件d1中,若電流從陽極流入陰極,則從陽極注入的空穴與從陰極注入的電子在有機el層上再結(jié)合生成激子,并產(chǎn)生白色光。此時產(chǎn)生的白色光透過與硅襯底(陽極)相反側(cè)的陰極,并經(jīng)過彩色濾光片的著色,從顯示部10射出。
圖2所示的柵極線驅(qū)動電路40對第i行的掃描線12供給掃描信號gwr(i)。另外,柵極線驅(qū)動電路40對第i行的控制線15供給控制信號gcmp(i),對第i行的控制線16供給控制信號gel(i),對第i行的控制線17供給控制信號gorst(i)。
晶體管qp2的源極和漏極中的一方與數(shù)據(jù)線13電連接,源極和漏極中的另一方與保持電容器cpix的一方的電極、和驅(qū)動晶體管qp1的柵極電連接。晶體管qp2的柵極與掃描線12電連接,并供給掃描信號gwr(i)。晶體管qp2作為對數(shù)據(jù)線13與驅(qū)動晶體管qp1的柵極之間的電連接進行控制的開關(guān)晶體管發(fā)揮功能。
保持電容器cpix的另一方的電極與供給顯示部10中的高電位側(cè)的電源電位vel的電源供電線18電連接。由此,保持電容器cpix作為保持驅(qū)動晶體管qp1的柵極-源極間的電壓的電容器發(fā)揮作用。
驅(qū)動晶體管qp1的源極與電源供電線18電連接,漏極與晶體管qp4的源極電連接。驅(qū)動晶體管qp1流過與源極-柵極間的電壓對應(yīng)的漏極電流來驅(qū)動發(fā)光元件d1。
晶體管qp3的源極和漏極電連接在驅(qū)動晶體管qp1的柵極與漏極之間。晶體管qp3的柵極與控制線15電連接,并被供給控制信號gcmp(i)。晶體管qp3作為對驅(qū)動晶體管qp1的柵極與漏極之間的電連接進行控制的開關(guān)晶體管發(fā)揮作用。此外,晶體管qp3也可以連接在數(shù)據(jù)線13與驅(qū)動晶體管qp1的漏極之間。
晶體管qp4的漏極與發(fā)光元件d1的陽極和晶體管qp5的源極電連接。晶體管qp4的柵極與控制線16電連接,并被供給控制信號gel(i)。晶體管qp4作為對驅(qū)動晶體管qp1的漏極與發(fā)光元件d1的陽極之間的電連接進行控制的開關(guān)晶體管發(fā)揮作用。
晶體管qp5的漏極與復(fù)位線14電連接,并保持在復(fù)位電位vorst。晶體管qp5的柵極與控制線17電連接,并被供給控制信號gorst(i)。晶體管qp5作為對復(fù)位線14與發(fā)光元件d1的陽極之間的電連接進行控制的開關(guān)晶體管發(fā)揮作用。
在圖3中,雖然在像素電路11中使用了p溝道m(xù)os晶體管,但也可以代替p溝道m(xù)os晶體管而使用n溝道m(xù)os晶體管。在像素電路11中使用n溝道m(xù)os晶體管的情況下,晶體管的源極和漏極的連接關(guān)系與上述相反,掃描信號、控制信號、以及灰度信號的極性也相反?;蛘?,也可以對p溝道m(xù)os晶體管和n溝道m(xù)os晶體管適當?shù)剡M行組合來使用。另外,像素電路11的晶體管也可以是薄膜晶體管。
作為保持電容器cpix,也可以使用驅(qū)動晶體管qp1的柵極所附帶的寄生電容器?;蛘?,作為保持電容器cpix,也可以使用通過由設(shè)置在硅襯底上的多個不同的布線層上的布線夾持層間絕緣膜而形成的電容器。
顯示裝置的動作例
參照圖4對圖2以及圖3所示的顯示裝置的動作例進行說明。圖4是表示圖2以及圖3所示的顯示裝置的動作例的時序圖。在圖4中示出了以掃描驅(qū)動方式驅(qū)動全高清類的si-oled的情況下的灰度數(shù)據(jù)的獲取定時、用于驅(qū)動放大器的灰度數(shù)據(jù)的保持定時、以及用于掃描驅(qū)動的使能信號等。
顯示控制電路20從外部裝置6輸入有圖像數(shù)據(jù)、以及同步信號(垂直同步信號vsync、水平同步信號hsync、數(shù)據(jù)使能信號de、數(shù)據(jù)時鐘信號dclk),并將灰度數(shù)據(jù)data、以及內(nèi)部獲取用的時鐘信號clk發(fā)送至數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30。
在圖4所示的例子中,在1個水平同步期間內(nèi)的多個規(guī)定期間t1、t2、t3、……的每個規(guī)定期間中,發(fā)送1個塊所包含的108點(dot)的量的灰度數(shù)據(jù)data。由此,在1個水平同步期間中,發(fā)送108點×54次=5832點的量,即,對于rgb的每一個發(fā)送1944點的量的灰度數(shù)據(jù)data。由顯示控制電路20發(fā)送的灰度數(shù)據(jù)data按像素的順序排列。
由于在數(shù)據(jù)時鐘信號dclk的1個周期收發(fā)3點(rgb)的量的灰度數(shù)據(jù)data,所以規(guī)定期間t1、t2、t3、……的每個規(guī)定期間具有數(shù)據(jù)時鐘信號dclk的周期的36倍的固定長度。
第一組鎖存電路31a在1個水平同步期間內(nèi)的多個規(guī)定期間t1、t2、t3、……的每個規(guī)定期間中,接收并獲取用于驅(qū)動1個塊的數(shù)據(jù)線而使用的灰度數(shù)據(jù)。例如,在規(guī)定期間t1中,第一組鎖存電路31a與時鐘信號clk的上升沿同步地獲取第1塊的108點的量的灰度數(shù)據(jù)data。
總線使能信號be在第1期間t1結(jié)束而第2期間t2開始時被激活為高電平,在比第2期間t2結(jié)束提前期間t0時非激活為低電平。期間t0能夠使用對數(shù)據(jù)時鐘信號dclk進行1/2分頻而得到的分頻時鐘信號1/2dclk來進行調(diào)整。之后,總線使能信號be按每個規(guī)定期間被激活,直到針對1行的量的像素電路11的灰度信號的寫入結(jié)束為止。
在第2期間t2中,第二組鎖存電路31b與總線使能信號be的上升沿同步地,對從第一組鎖存電路31a輸出的第1塊的108點的量的灰度數(shù)據(jù)data進行保持。之后,第一組鎖存電路31a與時鐘信號clk的上升沿同步地獲取第2塊的108點的量的灰度數(shù)據(jù)data。
若總線使能信號be被激活,則108個dac32將被第二組鎖存電路31b保持的灰度數(shù)據(jù)data轉(zhuǎn)換為108個模擬信號。另外,108個放大器33分別對從108個dac32輸出的108個模擬信號進行放大,來生成108個灰度信號。由此,108個dac32以及108個放大器33按每個規(guī)定期間將被第二組鎖存電路31b保持的灰度數(shù)據(jù)data轉(zhuǎn)換為108個模擬的灰度信號。
選擇電路36按每個規(guī)定期間生成從多根數(shù)據(jù)線13中依次選擇1個塊的數(shù)據(jù)線的多個選擇信號sel(1)、sel(2)、……。另外,輸出電路37按每個規(guī)定期間,對通過多個選擇信號sel(1)、sel(2)、……依次選擇出的1個塊的數(shù)據(jù)線輸出108個灰度信號。
例如,若在第2期間t2中總線使能信號be被激活,則選擇電路36將從多根數(shù)據(jù)線13中選擇第1塊的數(shù)據(jù)線的選擇信號sel(1)激活。由此,在輸出電路37中,連接在108個傳送路徑35與第1塊的數(shù)據(jù)線之間的108個開關(guān)電路導(dǎo)通,并將108個灰度信號vd(1)~vd(108)輸出至第1塊的數(shù)據(jù)線。
這樣,在第2期間t2中,第1塊所包含的第1列至第108列的數(shù)據(jù)線被驅(qū)動,在第3期間t3中,第2塊所包含的第109列至第216列的數(shù)據(jù)線被驅(qū)動。以上的動作在第3期間t3以及第3期間t3以后的多個規(guī)定期間重復(fù)。
由此,能夠在1個水平同步期間中,對顯示部10的1行的量的像素電路11寫入1行的量的灰度信號。在圖4中,信號gcp表示1行的量的灰度信號的寫入結(jié)束的定時。另外,“垂直方向變化”表示被寫入灰度信號的像素電路11的行發(fā)生變化的定時。
這里,dac32~掃描電路34并不是與水平同步信號hsync的激活定時同步地動作,而是在1個水平同步期間中第一組鎖存電路31a開始獲取灰度數(shù)據(jù)data后依次開始多個塊的數(shù)據(jù)線13的驅(qū)動。因此,在灰度數(shù)據(jù)data的獲取是在1個水平同步期間的接近結(jié)束時刻之前進行的情況下,驅(qū)動第(3n)列的數(shù)據(jù)線的期間需要到下一個水平同步期間。
因此,在第一組鎖存電路31a與來自外部的數(shù)據(jù)使能信號de的激活定時同步地獲取灰度數(shù)據(jù)data的情況下,需要柵極線驅(qū)動電路40不是與水平同步信號hsync的激活定時同步,而是與數(shù)據(jù)使能信號de的激活定時同步地生成掃描信號gwr。
然而,通常的圖像數(shù)據(jù)用控制器6a在消隱期間不激活數(shù)據(jù)使能信號de。在該情況下,控制電路22基于從圖像數(shù)據(jù)用控制器6a供給的數(shù)據(jù)使能信號de的激活定時,生成表示掃描信號的變化定時的掃描定時信號,由此對掃描信號gwr的生成進行控制。
這樣,柵極線驅(qū)動電路40基于在1個水平同步期間第一組鎖存電路31a開始獲取灰度數(shù)據(jù)data的定時來生成掃描信號gwr。由此,即使在消隱期間數(shù)據(jù)使能信號de未被激活的情況下,也能夠在顯示控制電路20的內(nèi)部產(chǎn)生掃描信號gwr的變化定時。
再次參照圖3,作為初始狀態(tài),掃描信號gwr(i)、控制信號gcmp(i)、以及控制信號gorst(i)被非激活為高電平,控制信號gel(i)被激活為低電平。因此,晶體管qp2、qp3、qp5成為截止狀態(tài),晶體管qp4成為導(dǎo)通狀態(tài)。
若1個垂直同步期間內(nèi)的第i個水平同步期間開始,則圖2所示的柵極線驅(qū)動電路40將供給至第i行的控制線17的控制信號gorst(i)激活為低電平,將供給至第i行的控制線16的控制信號gel(i)非激活為高電平。由此,晶體管qp5成為導(dǎo)通狀態(tài),晶體管qp4成為截止狀態(tài),第i行的像素電路11的發(fā)光元件d1成為復(fù)位狀態(tài)(初始化期間)。
接下來,柵極線驅(qū)動電路40將供給至第i行的掃描線12的掃描信號gwr(i)激活為低電平,將供給至第i行的控制線15的控制信號gcmp(i)激活為低電平。由此,晶體管qp2以及qp3成為導(dǎo)通狀態(tài),驅(qū)動晶體管qp1的柵極電位被設(shè)定為一定值(補償期間)。之后,控制信號gcmp(i)再次被非激活為高電平,晶體管qp3成為截止狀態(tài)。
接下來,在圖4所示的第2期間t2中,與第1塊的數(shù)據(jù)線13連接的108個開關(guān)電路導(dǎo)通,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30對第1列~第108列的數(shù)據(jù)線13輸出灰度信號vd(1)~vd(108)。由此,在第1塊的像素電路11中,對驅(qū)動晶體管qp1的柵極施加灰度信號,并且對保持電容器cpix充電灰度電壓(第1塊的寫入期間)。
接下來,在第3期間t3中,與第2塊的數(shù)據(jù)線13連接的108個開關(guān)電路導(dǎo)通,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30對第109列~第216列的數(shù)據(jù)線13輸出灰度信號vd(109)~vd(216)。由此,在第2塊的像素電路11中,對驅(qū)動晶體管qp1的柵極施加灰度信號,并且對保持電容器cpix充電灰度電壓(第2塊的寫入期間)。
以下同樣,在第4期間~第55期間中,與第3塊~第54塊的數(shù)據(jù)線13連接的開關(guān)電路依次導(dǎo)通,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路30對第217列~第5832列的數(shù)據(jù)線13輸出灰度信號vd(217)~vd(5832)。由此,在第3塊~第54塊的像素電路11中,對驅(qū)動晶體管qp1的柵極施加灰度信號,并且對保持電容器cpix充電灰度電壓(第3塊~第54塊的寫入期間)。若針對第i行的像素電路11的灰度信號的寫入結(jié)束,則柵極線驅(qū)動電路40將供給至第i行的掃描線12的掃描信號gwr(i)非激活為高電平。
在1個垂直同步期間內(nèi)的第(i+1)個水平同步期間結(jié)束后,柵極線驅(qū)動電路40將供給至第i行的控制線16的控制信號gel(i)激活為低電平,并將供給至第i行的控制線17的控制信號gorst(i)非激活為高電平。由此,由于在第(i+2)個水平同步期間以后,晶體管qp4成為導(dǎo)通狀態(tài),晶體管qp5成為截止狀態(tài),驅(qū)動晶體管qp1根據(jù)灰度信號對發(fā)光元件d1供給電流,所以第i行的像素電路11的發(fā)光元件d1發(fā)光(發(fā)光期間)。
像這樣,在第i個水平同步期間中,設(shè)置有第i行的像素電路11的驅(qū)動期間(初始化期間、補償期間、以及寫入期間),在第(i+2)個水平同步期間以后,設(shè)置有第i行的像素電路11的發(fā)光期間。而且,對于一行,在從驅(qū)動期間的開始經(jīng)過了1個垂直同步期間后,再次設(shè)置驅(qū)動期間。
根據(jù)本實施方式,由于將按每個塊鎖存于多個鎖存電路31的灰度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬的多個灰度信號,并按每個塊依次驅(qū)動顯示部10的多根數(shù)據(jù)線13,所以能夠削減鎖存電路31、dac32、以及放大器33的個數(shù)并縮小芯片尺寸。其結(jié)果,能夠削減顯示裝置的成本。
但是,在將多個放大器33配置于硅基片的外部,經(jīng)由fpc基板等與掃描電路34連接的情況下,在模擬的灰度信號上產(chǎn)生失真而給畫質(zhì)帶來影響。特別是,在使用高精細面板的情況下,給畫質(zhì)帶來的影響增大。在本實施方式中,由于將多個放大器33搭載于硅基片,所以給畫質(zhì)帶來的影響處在不會成為問題的范圍。
圖5是對以往的顯示裝置的布局與本發(fā)明的第一實施方式所涉及的顯示裝置的布局進行比較來表示的俯視圖。圖5(a)示出通過一個放大器分時驅(qū)動18根數(shù)據(jù)線的多路驅(qū)動方式的以往的顯示裝置的布局,圖5(b)示出本發(fā)明的第一實施方式所涉及的顯示裝置的布局。
在硅基片的各邊與顯示部10之間,由于用于oled的密封、玻璃的蝕刻的制約,需要確保一定的間隔(例如,1.3mm左右)。在該條件下,在顯示部10的x軸方向的兩側(cè)配置有柵極線驅(qū)動電路40,在顯示部10的y軸方向的一方側(cè)(圖中下側(cè))配置有數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路。
如圖5(a)所示,在以往的顯示裝置中,在沿顯示部10的長邊方向(圖中的x軸方向)延伸的4個區(qū)域,從接近顯示部10的一方開始依次配置有多個放大器83、多個dac82、多個鎖存電路81、以及顯示控制電路70。
如圖5(b)所示,在第一實施方式所涉及的顯示裝置中,在沿顯示部10的長邊方向(圖中的x軸方向)延伸的第一區(qū)域配置有掃描電路34。例如,從接近顯示部10的一方開始依次配置有圖2所示的輸出電路37、選擇電路36、以及多個傳送路徑35。
另外,在顯示部10的相反側(cè)中與第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域以及第三區(qū)域排列配置有顯示控制電路20、和多個鎖存電路31~多個放大器33。例如,在第三區(qū)域從接近顯示部10的一方開始依次配置有多個放大器33、多個dac32、以及多個鎖存電路31。
在第一實施方式中,多個鎖存電路31~多個放大器33的x軸方向上的長度被縮短到以往的1/3。因此,能夠在x軸方向上排列配置顯示控制電路20、和多個鎖存電路31~多個放大器33。
由此,能夠在與顯示部10的長邊方向正交的方向(y軸方向)上,將芯片尺寸縮小顯示控制電路20的寬度、或者多個鎖存電路31~多個放大器33的寬度的量。進一步,如圖5(b)所示,也可以在x軸方向上空著的空間配置溫度補償電路50以及穩(wěn)定化電源電路(包括靜電保護電路)60。
圖6以比較的方式示出以往的顯示裝置的各部的寬度和本發(fā)明的第一實施方式所涉及的顯示裝置的各部的寬度。在圖6中,示出了數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的各部的寬度和顯示控制電路的寬度。顯示控制電路由門陣列(g/a)構(gòu)成。另外,各部的寬度是圖5所示的y軸方向上的寬度。
在第一實施方式中,多個dac32的寬度從以往的450μm縮短到225μm。這是因為:由于dac32的灰度布線長度變短,所以以往需要2個的電路用1個就能解決。雖然新需要掃描電路的寬度200μm,但如圖5(b)所示,通過在x軸方向上排列配置顯示控制電路20和多個鎖存電路31~多個放大器33,顯示控制電路20的寬度不會給合計帶來影響。
其結(jié)果,相對于在以往的顯示裝置中,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的各部的寬度與顯示控制電路的寬度的合計是4195μm,在第一實施方式中,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的各部的寬度與顯示控制電路的寬度的合計為3270μm。因此,能夠?qū)軸方向的芯片尺寸縮短約925μm。
第二實施方式
圖7是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的顯示裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的布局的俯視圖。第二實施方式所涉及的顯示裝置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路除了掃描驅(qū)動方式所使用的構(gòu)成要素以外,也包含有多路驅(qū)動方式所使用的構(gòu)成要素。關(guān)于其它的點,第二實施方式也可以與第一實施方式相同。以下,將5832根數(shù)據(jù)線分成54個塊,一個塊包含108根數(shù)據(jù)線。
如圖7所示,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路為了掃描驅(qū)動方式,而包含有108組2段鎖存電路31、108個轉(zhuǎn)換電路(dac32以及放大器33)、108個傳送路徑35、選擇電路36、以及輸出電路37。在這些電路中,108個轉(zhuǎn)換電路32以及33也在多路驅(qū)動方式中使用。另外,輸出電路37包含有在多路驅(qū)動方式中使用的多個開關(guān)電路以及多個電容器。
另外,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路為了多路驅(qū)動方式,還包含有1944×3組2段鎖存電路91、以及108×2個轉(zhuǎn)換電路(dac以及放大器)92。根據(jù)第二實施方式,能夠根據(jù)用途分開使用掃描驅(qū)動方式和多路驅(qū)動方式。另一方面,在不使用多路驅(qū)動方式的情況下,至少能夠削減1944×3組的2段鎖存電路91和108×2個轉(zhuǎn)換電路92。
電子設(shè)備
接下來,對具備本發(fā)明的任意一個實施方式所涉及的顯示裝置的電子設(shè)備進行說明。由于圖1所示的顯示裝置1的像素是小尺寸所以面向進行高精細的顯示的用途,作為電子設(shè)備,以頭戴式顯示器為例來進行說明。
圖8是表示頭戴式顯示器的外觀的立體圖,圖9是表示頭戴式顯示器的光學(xué)結(jié)構(gòu)例的俯視圖。如圖8所示,頭戴式顯示器100與普通的眼鏡相同,具備眼鏡腿110、鼻架120、鏡片101l以及101r。另外,如圖9所示,在頭戴式顯示器100的鼻架120的附近且鏡片101l以及101r的里側(cè)(圖中下側(cè))設(shè)置有左眼用的顯示裝置1l和右眼用的顯示裝置1r。
顯示裝置1l的圖像顯示面在圖9配置于左側(cè)。由此,顯示裝置1l的顯示圖像經(jīng)由光學(xué)鏡片102l向圖中l(wèi)方向射出。半透半反鏡103l使顯示裝置1l的顯示圖像向圖中b方向反射,另一方面使從圖中f方向入射的光透過。
顯示裝置1r的圖像顯示面與顯示裝置1l相反,在圖9中配置于右側(cè)。由此,顯示裝置1r的顯示圖像經(jīng)由光學(xué)鏡片102r向圖中r方向射出。半透半反鏡103r使顯示裝置1r的顯示圖像向圖中b方向反射,另一方面使從圖中f方向入射的光透過。
通過這樣的結(jié)構(gòu),頭戴式顯示器100的用戶能夠以與外部的風(fēng)景重疊的透視狀態(tài)觀察顯示裝置1l以及1r的顯示圖像。另外,在頭戴式顯示器100中,通過將伴隨著視差的兩眼用圖像中的左眼用圖像顯示于顯示裝置1l,將右眼用圖像顯示于顯示裝置1r,能夠使用戶感知所顯示的圖像仿佛具有縱深、立體感(3d顯示)。
圖1所示的顯示裝置1除了頭戴式顯示器100以外,也能夠適用于攝像機、鏡頭更換式的數(shù)碼相機中的電子取景器等電子設(shè)備。根據(jù)本實施方式,使用削減了鎖存電路等的個數(shù)并縮小了芯片尺寸的顯示裝置,從而能夠降低電子設(shè)備的尺寸或者成本。
在上述實施方式中,對作為發(fā)光元件使用oled的情況進行了說明,但在本發(fā)明中,例如,能夠使用像無機發(fā)光二極管、led(lightemittingdiode:發(fā)光二極管)等那樣以與電流對應(yīng)的亮度發(fā)光的發(fā)光元件。這樣,本發(fā)明并不局限于以上說明的實施方式,能夠由該技術(shù)領(lǐng)域中具有通常的知識的人在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)進行多個變形。
附圖標記說明
1、1l、1r…顯示裝置;2…顯示面板;3…殼體;4…fpc基板;5…端子;6…外部裝置;6a…圖像數(shù)據(jù)用控制器;6b…電壓生成電路;10…顯示部;11…像素電路;12…掃描線;13…數(shù)據(jù)線;14…復(fù)位線;15~17…控制線;18…電源供電線;20…顯示控制電路;21…電壓生成電路;22…控制電路;23…儲存部;24…檢查表;30…數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路;31、31a、31b、91…鎖存電路;32…dac;33…放大器;34…掃描電路;35…傳送路徑;36…選擇電路;37…輸出電路;40…柵極線驅(qū)動電路;50…溫度補償電路;60…穩(wěn)定化電源電路;92…轉(zhuǎn)換電路;100…頭戴式顯示器;101l、101r…鏡片;102l、102r…光學(xué)鏡片;103l、103r…半透半反鏡;110…眼鏡腿;120…鼻架;d1…發(fā)光元件;qp1~qp5…p溝道m(xù)os晶體管;cpix…保持電容器。