电光装置和电子设备的制作方法

文档序号:30520766发布日期:2022-06-25 04:50阅读:144来源:国知局
电光装置和电子设备的制作方法

1.本发明涉及电光装置和电子设备等。


背景技术:

2.在专利文献1、2中公开了如下方法:在像素使用了发光元件的显示装置中,通过使像素发光与显示数据的各比特对应地加权后的时间,作为时间平均来进行灰度显示。另外,在专利文献1、2中公开了如下方法:一边从上起依次逐条地选择多个扫描线,一边对与各扫描线电连接的像素设定第1比特,接着,同样地一边从上起依次逐条地选择多个扫描线,一边对与各扫描线电连接的像素设定第2比特,并这样持续到msb。
3.专利文献1:日本特开2019-132941号公报
4.专利文献2:日本特开2008-281827号公报
5.在头戴式显示器或平视显示器等中,存在想要配合环境的明亮度来调整显示亮度的情况。但是,在上述的专利文献1、2中,通过使发光元件发光或不发光与显示数据的各比特对应地加权后的时间,根据1帧中的总发光期间的长度进行灰度显示,因此最大灰度中的发光亮度被固定。为了根据环境的明亮度来调整显示亮度,需要在亮环境下将最大灰度设为最大亮度来进行显示,在暗环境下将比最大灰度低的灰度设为最大亮度来进行显示。因此,存在无法兼顾与环境的明亮度相应的显示亮度调整、和良好的灰度显示的课题。


技术实现要素:

6.本公开的一个方式涉及一种电光装置,其包含:多个数字扫描线;数字信号线;多个像素电路,各像素电路与所述多个数字扫描线所包含的数字扫描线和所述数字信号线电连接;以及控制线驱动电路,其输出使能信号,所述各像素电路包含:发光元件;以及数字驱动电路,其在所述数字扫描线被选择时从所述数字信号线被设定显示数据,进行基于所述显示数据的灰度值使所述发光元件成为接通状态或断开状态的数字驱动,所述数字驱动电路在与所述显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间中的、所述使能信号为有效的期间,向所述发光元件供给驱动电流,由此使所述发光元件成为接通状态,所述控制线驱动电路可变地设定所述使能信号为有效的期间,使所述发光元件成为接通状态的接通状态期间相对于所述灰度显示期间的比例根据所述使能信号为有效的期间而变化。
7.另外,本公开的另一方式涉及包含以上记载的电光装置的电子设备。
附图说明
8.图1是说明通过模拟驱动来进行显示的情况下的显示亮度调整的图。
9.图2是说明通过数字驱动来进行显示的情况下的显示亮度调整的图。
10.图3是电光装置和显示系统的第1结构例。
11.图4是说明本实施方式中的显示亮度调整的图。
12.图5是像素电路的第1结构例。
13.图6是说明像素电路的第1结构例的第1动作例的图。
14.图7是说明像素电路的第1结构例的第2动作例的图。
15.图8是扫描线选择顺序的第1例。
16.图9是扫描线选择顺序的第1例。
17.图10是扫描线选择顺序的第2例。
18.图11是扫描线选择顺序的第3例。
19.图12是电光装置和显示系统的第2结构例。
20.图13是像素电路的第2结构例。
21.图14是模拟驱动电路的结构例。
22.图15是说明像素电路的第2结构例的动作的图。
23.图16是扫描线选择顺序的第4例。
24.图17是扫描线选择顺序的第4例。
25.图18是电子设备的结构例。
26.标号说明
27.10:显示系统;15、15a、15b:电光装置;20:像素阵列;30:像素电路;31:发光元件;33:存储电路;35:模拟驱动电路;36:数字驱动电路;60:显示控制器;61:显示用信号供给电路;62:vram电路;70:传感器;100:电路装置;110:扫描线驱动电路;120:数字信号线驱动电路;130:控制线驱动电路;140:模拟信号线驱动电路;300:电子设备;302:框架;303a、303b:透视部件;305a、305b:投影装置;adt1~adtm、adt:模拟数据电压;asc1~asck、asc:模拟选择信号;cten:比例设定信息;ddt1~ddtm、ddt:数字数据信号;dsc1~dsck、dsc:数字选择信号;en1~enk、en:使能信号;fr:场;ladt1~ladtm、ladt:模拟信号线;lasc1~lasck、lasc:模拟扫描线;lddt1~lddtm、lddt:数字信号线;ldsc1~ldsck、ldsc:数字扫描线;len1~lenk、len:使能信号线;sf1~sf35:子场;tad:电流设定期间;td1~td4:显示期间;tdd:数字驱动期间;ts1~ts4:扫描线选择期间;vadt:模拟数据电压。
具体实施方式
28.以下,详细说明本公开的优选实施方式。另外,以下说明的本实施方式并不对权利要求书所记载的内容进行不当限定,在本实施方式中说明的结构并不一定全部都是必需构成要件。
29.1.关于与环境的明亮度相应的显示亮度调整
30.如上所述,在头戴式显示器或平视显示器等中,存在想要与环境的明亮度相应地调整显示亮度的情况。以模拟驱动和数字驱动为例,说明显示亮度调整中的课题。
31.图1是说明通过模拟驱动来进行显示的情况下的显示亮度调整的图。在模拟驱动中,像素电路使与灰度值对应的驱动电流流过发光元件。驱动电流在1帧中恒定,因此在1帧中发光元件以相同亮度持续发光。在此,将灰度值的范围设为0~255。
32.如左图所示,在亮环境下使用全灰度值0~255进行显示,因此在灰度值255时发光元件以最大亮度发光。将该最大亮度设为lmax。如右图所示,假设在暗环境下,最大亮度被调整为lmax/8。亮度lmax/8相当于灰度值31,因此使用灰度值0~31进行显示,在暗环境下无法维持良好的灰度显示。
33.另外,在通过降低灰度值255下的驱动电流而在维持灰度数的状态下降低了最大亮度的情况下,低灰度下的驱动电流变得非常小。为了使发光元件稳定地发光,需要一定程度的电流,因此无法在维持灰度数的状态下大幅降低驱动电流。为了应对亮环境和暗环境,认为需要例如几十倍~几百倍的显示亮度差,但在模拟驱动中,难以在维持灰度数的状态下应对几十倍~几百倍的显示亮度差。
34.图2是说明通过数字驱动进行显示的情况下的显示亮度调整的图。在数字驱动中,像素电路在1帧中的与灰度值对应的长度的显示期间使发光元件发光。在此,将灰度值的范围设为0~255。
35.在图2中,on表示发光,off表示熄灭,1帧仅由发光和熄灭这2个状态构成。接通状态时的发光亮度是固定的。用虚线划分的1个区间是显示期间,其上的数字是与该显示期间对应的灰度值。设置有与灰度值1、2、4、8、16、32、64、128对应的显示期间,显示期间的长度以2的乘方进行了加权。例如,在灰度值为81=1+16+64时,在与灰度值1、16、64对应的显示期间,发光元件发光,在除此以外的显示期间,发光元件熄灭。另外,用1个区间图示了与灰度值1、2、4、8对应的显示期间,但实际上对每个灰度值都设置了显示期间。
36.如左图所示,在亮环境下使用全灰度值0~255进行显示,因此在灰度值255时,发光元件在整个显示期间发光。该状态成为亮环境下的最大亮度。如右图所示,假设暗环境的最大亮度被调整为亮环境的最大亮度的1/8。亮环境的最大亮度的1/8相当于灰度值31,因此使用灰度值0~31进行显示,在暗环境下无法维持良好的灰度显示。
37.如上所述,在以往的模拟驱动和数字驱动中,存在无法兼顾与环境的明亮度相应的显示亮度调整和良好的灰度显示的课题。
38.2.电光装置和显示系统的第1结构例
39.图3是本实施方式的电光装置15和显示系统10的第1结构例。显示系统10包含显示控制器60和电光装置15。电光装置15包含电路装置100和像素阵列20。
40.显示控制器60对电路装置100进行显示数据的输出和显示定时控制。显示控制器60包含显示用信号供给电路61和vram电路62。
41.vram电路62存储显示于像素阵列20的显示数据。例如在vram电路62存储1张图像量的图像数据的情况下,与像素阵列20的各像素对应地各存储1个显示数据。
42.显示用信号供给电路61生成用于控制显示定时的控制信号。控制信号例如是垂直同步信号、水平同步信号以及时钟信号等。显示用信号供给电路61按照显示定时从vram电路62读出显示数据,并将该显示数据和控制信号输出到电路装置100。此外,显示用信号供给电路61根据环境的亮度信息而向电路装置100输出比例设定信息cten。传感器70是检测环境的亮度信息的传感器,例如是光电二极管或图像传感器。显示用信号供给电路61以环境的亮度越低则发光元件的接通状态期间越短的方式控制比例设定信息cten。此外,在此说明了显示用信号供给电路61输出比例设定信息cten的例子,但也可以是搭载电光装置15的电子设备所内置的微型计算机等输出比例设定信息cten。
43.电光装置15例如是有机el显示元件或微型led显示元件。或者,电光装置15也可以是量子点显示元件或dmd显示元件。电光装置15也被称为电光元件、显示元件、电光面板、显示面板、电光器件或显示器件。电光装置15包含未图示的半导体基板,在该半导体基板上形成有像素阵列20和电路装置100。另外,也可以是,像素阵列20形成在玻璃基板上,电路装置
100由集成电路装置构成。
44.电路装置100根据来自显示控制器60的显示数据和控制信号来驱动像素阵列20,使像素阵列20显示图像。电路装置100包含扫描线驱动电路110、数字信号线驱动电路120和控制线驱动电路130。
45.像素阵列20包含配置成k行m列的矩阵状的多个像素电路30。k、m是2以上的整数。此外,像素阵列20包含数字扫描线ldsc1~ldsck、使能信号线len1~lenk、数字信号线lddt1~lddtm、电源线lvd以及地线lvs1、lvs2。
46.数字扫描线ldsc1和使能信号线len1与第1行的像素电路30电连接。扫描线驱动电路110将数字选择信号dsc1输出到数字扫描线ldsc1。控制线驱动电路130将使能信号en1输出到使能信号线len1。同样地,数字扫描线ldsc2~ldsck以及使能信号线len2~lenk与第2~第k行的像素电路30电连接。扫描线驱动电路110将数字选择信号dsc2至dsck输出到数字扫描线ldsc2~ldsck。控制线驱动电路130将使能信号en2~enk输出到使能信号线len2~lenk。
47.数字信号线lddt1与第1列的像素电路30电连接。数字信号线驱动电路120将数字数据信号ddt1输出到数字信号线lddt1。数字数据信号ddt1是显示数据的n比特中的任意1比特的信号。同样地,数字信号线lddt2~lddtm与第2~第m列的像素电路30电连接。数字信号线驱动电路120将数字数据信号ddt2~dtm输出到数字信号线lddt2~lddtm。
48.在此,阈值补偿是指,通过对生成发光元件的驱动电流的晶体管的阈值偏差进行补偿,对驱动电流的偏差进行补偿。模拟驱动电路35与k行m列的像素电路30对应地存储k
×
m个补偿值,通过与电连接于所选择的模拟扫描线的m个像素电路30对应的m个补偿值来补偿模拟数据电压vadt,由此生成模拟数据电压adt1~adtm。
49.电源线lvd以及地线lvs1、lvs2与所有的像素电路30电连接。从未图示的电源电路向电源线lvd供给电源电压vdd。从未图示的电源电路向第1地线lvs1供给第1地电压vss1,从未图示的电源电路向第2地线lvs2供给第2地电压vss2。此外,地线lvs1、lvs2也可以是公共的1条地线。
50.图4是说明本实施方式中的显示亮度调整的图。如左图所示,在亮环境下,与图2中说明的数字驱动同样地,像素电路30在1帧中的与灰度值对应的长度的显示期间使发光元件发光。表示灰度值的数字的含义、由虚线划分的1个区间表示显示期间、以及显示期间的长度以2的乘方进行了加权的情况也与图2相同。
51.如右图所示,在暗环境下,在与各灰度值对应的显示期间中的一部分的接通状态期间ton,像素电路30使发光元件发光。控制线驱动电路130基于比例设定信息cten来控制使能信号en的有效期间,从而控制使发光元件发光的接通状态期间ton。例如,设与灰度值128对应的显示期间的长度为tl,像素电路30在其中tl/8的长度的接通状态期间ton使发光元件发光。在与其他灰度值1、2、4、8、16、32、64对应的显示期间,像素电路30也在其1/8的期间使发光元件发光。由此,在1帧内的时间平均中,暗环境下的发光亮度为亮环境下的发光亮度的1/8。另外,虽然在1个区间内图示了与灰度值1、2、4、8相对应的接通状态期间ton,但实际上针对每个灰度值都设置了接通状态期间ton。
52.图5是像素电路30的第1结构例。像素电路30包含数字驱动电路36和发光元件31。另外,在图5中,省略了dsc1~dsck、ddt1~ddtm等中的1~k、1~m。例如,dsc为dsc1~dsck
中的任意1个。
53.以下,说明在从电源到地的方向上依次排列地电连接数字驱动电路36、发光元件31的例子。但是,也可以在从电源到地的方向上依次排列地电连接发光元件31、数字驱动电路36。
54.数字驱动电路36在数字扫描线ldsc被选择时获取数字数据信号ddt,并存储该数字数据信号ddt。数字驱动电路36在数字数据信号ddt和使能信号en有效时使驱动电流从电源线lvd流向节点ndq,在数字数据信号ddt和使能信号en中的至少一方无效时切断驱动电流。另外以下,设有效为比特“0”或低电平,无效为比特“1”或高电平。
55.发光元件31例如是oled或微型led。oled是organic light emitting diode(有机发光二极管)的缩写,led是light emitting diode(发光二极管)的缩写。微型led是集成在基板上的无机led。发光元件31的阳极与节点ndq电连接,阴极与第2地线lvs2电连接。在数字驱动电路36存储的数字数据信号ddt为“0”且使能信号en有效时,驱动电流流过发光元件31,发光元件31以与驱动电流的电流值对应的亮度发光。在数字驱动电路36所存储的数字数据信号ddt为“1”时,发光元件31熄灭。另外以下,将发光元件31为发光状态的情况也称为“接通状态”,将发光元件31为熄灭状态的情况也称为“断开状态”。
56.对数字驱动电路36的详细结构例进行说明。数字驱动电路36包含存储电路33和p型晶体管ta、tb1、tb2。
57.p型晶体管ta的源极和漏极中的一方与数字信号线lddt电连接,源极和漏极中的另一方与存储电路33的输入节点ni电连接,栅极与数字扫描线ldsc电连接。
58.p型晶体管tb2的源极与电源线lvd电连接,漏极与p型晶体管tb1的源极电连接,栅极与使能信号线len电连接。p型晶体管tb1的漏极与节点ndq电连接,栅极与存储电路33的输出节点nq电连接。p型晶体管tb1和p型晶体管tb2串联设置在作为驱动电流的供给节点的电源线lvd与发光元件31的一端之间。p型晶体管tb1为第1驱动晶体管,并根据来自存储电路33的输出信号mcq而被导通或截止。p型晶体管tb2是第2驱动晶体管,根据使能信号en而导通或截止。在p型晶体管tb1和p型晶体管tb2为导通状态时,向发光元件31供给驱动电流。
59.存储电路33是存储1比特的数据的存储器单元。存储电路33存储在p型晶体管ta为导通状态时从数字信号线lddt输入到输入节点ni的数字数据信号ddt,并将该存储的信号作为输出信号mcq输出到输出节点nq。存储电路33包含p型晶体管tc1、tc3和n型晶体管tc2、tc4、tc5。
60.p型晶体管tc1和n型晶体管tc2构成第1反相器,p型晶体管tc3和n型晶体管tc4构成第2反相器。对第1反相器和第2反相器供给电源电压vdd和第1地电压vss1。第1反相器的输入节点与存储电路33的输入节点ni电连接,第1反相器的输出节点nc与第2反相器的输入节点电连接,第2反相器的输出节点与存储电路33的输出节点nq电连接。n型晶体管tc5的源极和漏极中的一方与输入节点ni电连接,源极和漏极中的另一方与输出节点nq电连接。
61.在向存储电路33设定了“0”时,输出信号mcq为低电平,在设定了“1”时,输出信号mcq为高电平。在存储电路33的输出信号mcq和使能信号en为低电平时,p型晶体管tb1、tb2为导通状态,在发光元件31中流过驱动电流id,发光元件31发光。在存储电路33的输出信号mcq和使能信号en中的至少一方为高电平时,p型晶体管tb1和tb2中的至少一方为截止状态,驱动电流id不流过发光元件31,发光元件31不发光。
62.另外,数字驱动电路36的结构不限于图5。例如,也可以代替存储电路33而设置电容器,该电容器保持数字数据信号ddt。或者,也可以省略存储电路33的n型晶体管tc5,第1反相器的输入节点ni与第2反相器的输出节点nq直接电连接。或者,也可以将地线lvs1、lvs2作为公共的地线,从该公共的地线向发光元件31以及存储电路33供给地电压。
63.图6是说明像素电路30的第1动作例的图。图6表示使暗环境下的发光亮度为亮环境下的发光亮度的1/2的例子。在此,以显示数据的第1比特为ddt[0]=1、第2比特为ddt[1]=0、第3比特为ddt[2]=1、第4比特为ddt[3]=0的情况为例进行说明。
[0064]
首先,说明亮环境下的动作。在扫描线选择期间ts1,数字选择信号dsc为低电平。此时,数字驱动电路36的p型晶体管ta为导通状态,n型晶体管tc5为截止状态。由此,向存储电路33输入第1比特ddt[0]=1,存储电路33输出高电平的输出信号mcq。使能信号en为高电平。通过以上动作,由于p型晶体管tb1、tb2为截止状态,因此发光元件31断开。
[0065]
在显示期间td1,数字选择信号dsc为高电平。此时,p型晶体管ta为截止状态,n型晶体管tc5为导通状态。由此,存储电路33保持第1比特ddt[0]=1,将输出信号mcq保持为高电平。使能信号en为低电平。通过以上动作,p型晶体管tb1为截止状态,p型晶体管tb2为导通状态,因此发光元件31断开。
[0066]
在扫描线选择期间ts2和显示期间td2中,像素电路30也与上述同样地进行动作,但由于ddt[1]=0,所以在显示期间td2中发光元件31为接通状态。同样地,由于ddt[2]=1、ddt[3]=0,因此在显示期间td3、td4,发光元件31为断开、接通。
[0067]
显示期间td2的长度为显示期间td1的长度的2倍。同样地,显示期间td3、td4的长度为显示期间td2、td3的长度的2倍。即,显示期间td1、td2、td3、td4成为与第1、第2、第3、第4比特的灰度值1、2、4、8成比例的长度。
[0068]
接着,说明暗环境下的动作。扫描线选择期间ts1~ts4中的动作与亮环境相同。在显示期间td1,控制线驱动电路130在显示期间td1中的1/2期间将使能信号en设为低电平。同样,在显示期间td2~td4,控制线驱动电路130在显示期间td2~td4中的1/2期间将使能信号en设为低电平。
[0069]
在存储电路33的输出信号mcq为低电平且使能信号en为低电平时,数字驱动电路36的p型晶体管tb1和p型晶体管tb2都导通,因此,在显示期间td2、td4各自中的1/2的期间,发光元件31为接通状态。
[0070]
在亮环境下,发光元件31发光的接通状态期间ton是显示期间td2、td4的全部。另一方面,在暗环境下,发光元件31发光的接通状态期间ton是显示期间td2、td4各自中的1/2的期间。由此,暗环境下的发光亮度成为亮环境下的发光亮度的1/2。
[0071]
图7是说明像素电路30的第2动作例的图。图7表示使暗环境下的发光亮度为亮环境下的发光亮度的1/2的例子。在此,以显示数据的第1比特为ddt[0]=0、第2比特为ddt[1]=1、第3比特为ddt[2]=0、第4比特为ddt[3]=1的情况为例进行说明。
[0072]
在亮环境下,通过与图6同样的动作,在显示期间td1、td3,发光元件31发光。另外,由于显示数据的比特逻辑与图6相反,因此在此,接通状态期间ton成为显示期间td1、td3。
[0073]
在暗环境下,在扫描线选择期间ts1,数字信号线驱动电路120输出第2比特ddt[1]=1,存储电路33保持第2比特ddt[1]=1。同样地,在扫描线选择期间ts2、ts3、ts4,数字信号线驱动电路120输出第3比特ddt[2]=0、第4比特ddt[3]=1、第1比特ddt[0]=0,存储电
路33保持第3比特ddt[2]=0、第4比特ddt[3]=1、第1比特ddt[0]=0。
[0074]
控制线驱动电路130在显示期间td1、td2和td3,将使能信号en设为低电平,而在显示期间td4,将使能信号en设为低电平的1/16长度。
[0075]
亮环境下的接通状态期间ton是显示期间td1和显示期间td3。另一方面,暗环境下的接通状态期间ton为显示期间td4的1/16和显示期间td2。显示期间td4的长度的1/16是显示期间td1的长度的1/2,显示期间td2的长度是显示期间td3的长度的1/2。由此,暗环境下的发光亮度成为亮环境下的发光亮度的1/2。
[0076]
在以上说明的本实施方式中,电光装置15包含多个数字扫描线ldsc1~ldsck、数字信号线lddt以及多个像素电路30。数字信号线lddt是lddt1~lddtk中的任意一个。各像素电路30与多个数字扫描线ldsc1~ldsck所包含的数字扫描线ldsc以及数字信号线lddt电连接。数字扫描线ldsc是ldsc1~ldsck中的任意一个。
[0077]
各像素电路30包含发光元件31和数字驱动电路36。数字驱动电路36在数字扫描线ldsc被选择时从数字信号线lddt被设定显示数据,基于该显示数据的灰度值使发光元件31接通或断开。将其称为数字驱动。数字驱动电路36在与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间中的使能信号en有效的期间,通过向发光元件31供给驱动电流而使发光元件31接通。控制线驱动电路130可变地设定使能信号en有效的期间。使发光元件31接通的接通状态期间ton相对于灰度显示期间的比例根据使能信号en有效的期间而变化。在图6中,灰度显示期间是将显示期间t2、t4合起来的长度的期间,在图7中,灰度显示期间是将显示期间t1、t3合起来的长度的期间。在图7的暗环境下,在显示期间t2、t4中有接通状态期间ton,该接通状态期间ton的长度基准是将显示期间t1、t3合起来的长度。将成为该接通状态期间ton的长度基准的期间设为灰度显示期间。
[0078]
根据本实施方式,在数字驱动中,在与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间中的、由控制线驱动电路130设定的比例的接通状态期间ton,发光元件31为接通状态。由此,通过调整接通状态期间ton相对于灰度显示期间的比例来调整显示亮度,因此即使在暗环境下也能够使用全灰度0~255,能够兼顾与环境的明亮度相应的显示亮度调整和良好的灰度显示。
[0079]
另外,根据本实施方式,通过数字驱动和使能信号en的控制来调整发光元件31发光的接通状态期间的长度,因此,例如仅通过利用以往的数字驱动的像素电路来变更驱动的数字处理,就能够兼顾与环境的明亮度相应的显示亮度调整和良好的灰度显示。
[0080]
另外,根据本实施方式,仅通过发光元件31的接通断开来调整显示亮度,因此在发光元件31为接通状态时流过发光元件的电流不变化。由此,即使在暗环境下,也能够流过足以使发光元件31稳定地发光的驱动电流。
[0081]
另外,在本实施方式中,电光装置15包含驱动多个数字扫描线ldsc1~ldsck的扫描线驱动电路110。构成1张图像的场(field)包含:显示数据的第1~第n比特被设定到像素电路30的第1~第n扫描线选择期间;以及发光元件31通过被设定到像素电路30的第1~第n比特成为接通状态或断开状态的第1~第n显示期间。n是2以上的整数。与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间是第1~第n显示期间中的、与设定表示发光元件31的接通状态的比特的扫描线选择期间对应的显示期间。
[0082]
在图6的例子中,n=4,ts1~ts4相当于第1~第4扫描线选择期间,td1~td4相当
于第1~第4显示期间。表示发光元件31的接通状态的比特为“0”。即,将第2显示期间td2和第4显示期间td4合起来的长度的期间是与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间。在图7的例子中,将第1显示期间td1和第3显示期间td3合起来的长度的期间是与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间。
[0083]
根据本实施方式,与设定表示发光元件31的接通状态的比特的扫描线选择期间对应的显示期间表示在通常的数字驱动中发光元件31为接通状态的期间。在本实施方式中,在该灰度显示期间中的、由控制线驱动电路130设定的比例的接通状态期间ton,发光元件31接通。由此,能够在保持数字驱动中的灰度显示的灰度数的状态下调整显示亮度。
[0084]
另外,在本实施方式中,控制线驱动电路130在第1~第n显示期间的各显示期间,以上述比例将使能信号en设为有效。
[0085]
这与图6对应,在显示期间td1~td4的各显示期间,使能信号en以1/2的比例有效。
[0086]
根据本实施方式,与设定表示发光元件31的接通状态的比特的扫描线选择期间对应的显示期间、且该显示期间中的使能信号en以由控制线驱动电路130设定的比例有效的期间成为使发光元件31接通的接通状态期间ton。在各显示期间,接通状态期间所占的比例是恒定的,通过调整该比例来调整接通状态期间ton的长度,从而调整显示亮度。
[0087]
此外,在本实施方式中,电光装置15包含将第1~第n比特输出到数字信号线lddt的数字信号线驱动电路120。数字信号线驱动电路120在第1~第n扫描线选择期间的各扫描线选择期间,根据上述比例变更将第1~第n比特中的哪个比特设定像素电路30的分配。控制线驱动电路130在第1~第n显示期间的各显示期间,在与上述分配对应的长度的期间,将使能信号en设为有效。
[0088]
这与图7对应,在扫描线选择期间ts1、ts2、ts3、ts4,在亮环境下将第1、第2、第3、第4比特设定到像素电路30,在暗环境下将第2、第3、第4、第1比特设定到像素电路30。而且,控制线驱动电路130在亮环境下,在显示期间td1~td4的各显示期间的全部将使能信号en设为有效,在暗环境下,在显示期间td1~td3的各显示期间的全部以及显示期间td4的1/16将使能信号en设为有效。
[0089]
根据本实施方式,在各扫描线选择期间将第1~第n比特中的哪个比特设定到像素电路30的分配根据上述比例而变更,在该各显示期间中的、根据分配而设定的长度的期间,使能信号en成为有效。虽然在各显示期间中接通状态期间所占的比例不是恒定的,但通过分配的变更和对使能信号en成为有效的期间进行调整,对使发光元件31成为接通状态的接通状态期间ton的长度进行调整,进而对显示亮度进行调整。
[0090]
3.扫描线选择顺序的第1例
[0091]
以上,主要对1个像素电路的结构和动作进行了说明,但以下,对驱动k行m列的像素阵列20的方法进行说明。此外,以下说明的多个例子能够适当地组合来实施。
[0092]
图8和图9是本实施方式中的扫描线选择顺序的第1例。图8表示亮环境下的例子,图9表示暗环境下的例子。在此,以像素阵列20所包含的扫描线的总数为k=16、显示数据的比特数为n=4的情况为例进行说明。从显示数据的lsb侧起设为第1~第4比特。另外,在仅称为第1~第16扫描线的情况下,是指像素阵列中的第1~第16行的像素电路。并且,将与第1~第16行的像素电路电连接的数字扫描线、模拟扫描线设为第1~第16数字扫描线、第1~第16模拟扫描线。
[0093]
在图8中,表的横轴是选择顺序,选择顺序的1次与1条数字扫描线的选择对应。即,选择顺序的1次与1个水平扫描期间对应。表的纵轴表示扫描线的编号,在垂直扫描方向上依次为1~16。表的各方格中记载的数字表示显示数据的各比特的灰度值。即,1、2、4、8是指第1比特、第2比特、第3比特、第4比特。由虚线包围的方格是指数字驱动中的扫描线选择期间。即,由虚线包围的数字是指在与所选择的数字扫描线电连接的像素电路中设定与该数字对应的比特。未被虚线包围的方格表示数字驱动中的显示期间。
[0094]
首先,关于着眼于1条扫描线时的动作,以第1扫描线为例进行说明。按选择顺序1~64进行数字驱动。在选择顺序1中选择第1数字扫描线,在数字驱动电路中设定第1比特。在接下来的选择顺序2~5中,基于保持在数字驱动期间的第1比特,发光元件接通或断开。同样地,在选择顺序6、15、32中选择第1数字扫描线,在数字驱动电路中设定第2比特、第3比特、第4比特。在接下来的选择顺序7~14、16~31、33~64中,基于数字驱动电路中保持的第2比特、第3比特、第4比特,发光元件接通或断开。
[0095]
在上述中,在1个场内的数字驱动期间,与第1~第4比特对应地设置有第1~第4扫描线选择期间和第1~第4显示期间。在第1扫描线中,第1~第4扫描线选择期间是与选择顺序1、6、15、32对应的期间,第1~第4显示期间是与选择顺序1~5、7~14、16~31、33~64对应的期间。第1~第4显示期间的长度为4h、8h、16h、32h。哪个选择顺序与扫描线选择期间和显示期间对应在各扫描线中不同,但对各扫描线设置第1~第4扫描线选择期间和第1~第4显示期间是同样的。
[0096]
接着,对扫描16条扫描线时的动作进行说明。fr是场,设为由1个场构成1帧。即,场fr是构成1个图像的期间,是为了将与1个图像对应的显示数据设定到全部像素所需的期间。此外,以任意1条扫描线中的选择顺序为基准,对所有扫描线定义相同的场fr。例如,在图8中,以第1扫描线中的选择顺序为基准来定义场fr。因此,在场fr中设定到像素阵列20的图像数据不会成为正好1个图像的划分良好的图像数据,但作为图像数据的量,相当于1张图像的量。在这样的意义上,场fr是构成1个图像的期间。
[0097]
场fr包含与扫描线数16对应的子场sf1~sf16。在设扫描线选择期间的长度为h时,各子场的长度是与显示数据的比特数4对应的4h。
[0098]
扫描线驱动电路110在各子场中选择第1~第16数字扫描线中成为选择对象的扫描线组。在图8中,扫描线组是与显示数据的比特数4相同的4条数字扫描线。在与该4条数字扫描线中的1条数字扫描线电连接的像素电路中设定第1比特,在与另1条数字扫描线电连接的像素电路中设定第2比特,在与又1条数字扫描线电连接的像素电路中设定第3比特,在与再1条数字扫描线电连接的像素电路中设定第4比特。例如,在子场sf1中,第1数字扫描线、第16数字扫描线、第14数字扫描线以及第10数字扫描线是扫描线组,在与这些扫描线电连接的像素电路中,分别设定第1比特、第2比特、第3比特以及第4比特。
[0099]
属于扫描线组的4条数字扫描线分别按照不同的选择顺序被选择。在图8的子场sf1中,属于扫描线组的第1数字扫描线、第16数字扫描线、第14数字扫描线以及第10数字扫描线分别在选择顺序1、2、3、4中被选择。
[0100]
当子场前进1个时,属于扫描线组的数字扫描线的编号变大1个。即,子场中的选择顺序模式朝画面下方移动1条扫描线的量。该模式的移动是循环地进行的。即,某个子场中的第16扫描线的选择顺序模式在下一个子场中成为第1扫描线的选择模式。例如,在子场
sf2中,第2数字扫描线、第1数字扫描线、第15数字扫描线以及第11数字扫描线是扫描线组,在与这些扫描线电连接的像素电路中,分别设定第1比特、第2比特、第3比特以及第4比特。这是子场sf1中的选择顺序模式循环地向下移动了1条扫描线的量而得到的。
[0101]
在子场sf1中,第1~第4比特被设定到第1扫描线、第16扫描线、第14扫描线、第10扫描线。如果以扫描线的间隔考虑,则第1扫描线是第16扫描线的前1条,第14扫描线是第16扫描线的前2条,第10扫描线是第14扫描线的前4条。在下一个子场sf2中,第1比特被设定到第2扫描线,但这是第10扫描线的前8条。由此,成为与灰度值成比例的长度的第1~第4显示期间。具体而言,着眼于第1扫描线中的显示期间进行说明。首先,在选择顺序2中对第16扫描线设定第2比特,但该选择顺序模式在1个子场后移动到第1扫描线。子场的长度为4h,第1扫描线的第1显示期间从选择顺序2开始,所以第1显示期间的长度为1
×
4h。接着,在选择顺序7中对第15扫描线设定第3比特,但该选择顺序模式在2个子场后移动到第1扫描线。由于第1扫描线的第2显示期间从选择顺序7开始,所以第2显示期间的长度为2
×
4h=8h。同样地,第3显示期间的长度为4
×
4h。第4显示期间的长度为8
×
4h。
[0102]
扫描线的总数为16条,每1条扫描线需要4比特的设定,因此1个场中的总扫描线选择次数为16
×
4=64。在图8中,由选择顺序1~64构成1个场,与该选择顺序模式相同的选择顺序模式在下个场的选择顺序65~128中重复。在选择顺序129以后,也在各场中重复同样的选择顺序模式。另外,关于总扫描线选择次数的准确公式,将在后面叙述。
[0103]
图8表示在亮环境下使显示亮度最大时的动作。即,控制线驱动电路130在与灰度值1、2、4、8对应的第1~第4显示期间的整个期间将使能信号en设为有效。
[0104]
图9表示将暗环境下的显示亮度设为亮环境下的显示亮度的1/2时的动作。除了使能信号en的有效期间以外,数字驱动的动作与图8相同。在图9中,用阴影线和“0”表示基于使能信号en的熄灭。即,控制线驱动电路130在第1~第4显示期间的各期间的前1/2将使能信号en设为有效,在后1/2将使能信号en设为无效。图9是图8的数字驱动与图6的暗环境下的像素电路30的动作的组合。另外,使能信号en的有效期间并不限定于各显示期间的前半部分,只要是各显示期间的1/2即可。例如,也可以在各显示期间的中央或后半部分设置使能信号en的有效期间,或者也可以在各显示期间内设置多个有效期间。
[0105]
在以上说明的本实施方式中,场fr包含多个子场sf1~sf16。扫描线驱动电路110在多个子场sf1~sf16所包含的子场中,从多个数字扫描线ldsc1~ldsck中选择1次成为选择对象的扫描线组。扫描线组包含:与在子场中被设定第i比特的像素电路30电连接的数字扫描线;以及与在子场中被设定第j比特的像素电路30电连接的数字扫描线。i为1以上n以下的整数,j为1以上n以下且与i不同的整数。
[0106]
例如,当设为i=1、j=2时,在图8的子场sf1中,对第1扫描线设定第1比特,对第16扫描线设定第2比特。即,在子场sf1中,扫描线组包含第1扫描线和第16扫描线。
[0107]
在上述的专利文献1、2中,一边从上起依次逐条地选择多个扫描线,一边在与各扫描线电连接的像素中设定某个比特后,到开始下一比特的设定为止的期间产生不选择扫描线的期间。由于1帧的长度由帧频决定,所以存在以下课题:由于存在不选择扫描线的期间而使得扫描线驱动频率变高。根据本实施方式,在1个子场中对1条扫描线设定第i比特,对与其不同的扫描线设定第j比特。由此,能够减少不选择扫描线的非扫描期间,与现有方法相比,能够降低扫描线驱动频率。通过降低扫描线驱动频率,能够降低扫描线驱动中的消耗
电力,或者能够向像素电路可靠地设定数据。或者,如果以与现有方法相同的扫描线驱动频率来考虑,则能够在1帧中选择更多的扫描线。即,与现有方法相比,能够在不提高扫描线驱动频率的情况下驱动更高精细的电光装置。
[0108]
在此,多个子场sf1~sf16是包含在场fr中的子场,具体而言,将场fr分割为多个期间而得的是多个子场。另外,多个数字扫描线是用于构成扫描线选择顺序模式的数字扫描线,其条数并不限定于实际存在于电光装置的扫描线数。在图8中,由16条扫描线构成扫描线选择顺序模式。此时,实际存在于电光装置的扫描线可以是16条,也可以比16条少。例如,在实际存在于电光装置的扫描线为14条的情况下,作为电路装置100的内部处理,存在第1~第16扫描线的选择顺序模式,但实际上不驱动第15~第16扫描线。另外,在子场中选择1次扫描线组是指,在子场中,每1条选择1次属于扫描线组的数字扫描线。此时,以相同的选择顺序选择1条数字扫描线,不同时选择2条以上的数字扫描线。
[0109]
另外,在本实施方式中,多个子场sf1~sf16的各子场为相同长度的期间。扫描线驱动电路110在子场中,选择从与被设定第1比特的像素电路30电连接的数字扫描线到与被设定第n比特的像素电路30电连接的数字扫描线为止的n条数字扫描线作为扫描线组。扫描线驱动电路110在其子场中选择与不同于上述n条数字扫描线的数字扫描线电连接的像素电路30的模拟扫描线。
[0110]
例如在图8的子场sf1中,对第1扫描线、第16扫描线、第14扫描线、第10扫描线设定第1比特、第2比特、第3比特、第4比特。即,在子场sf1中,扫描线组是第1扫描线、第16扫描线、第14扫描线、第10扫描线,是4条扫描线。
[0111]
各子场为相同长度的期间是指在各子场中选择的扫描线组的扫描线条数相同。并且,与显示数据的比特数相同数量的扫描线按每个子场偏移而被选择,通过1次循环,在1帧中对全部的扫描线设定第1~第n比特。在图8中,在各子场中选择4条扫描线,其模式按每个子场每次偏移1条扫描线,在16个子场中进行1次循环,由此在1帧中对16条扫描线设定第1~第4比特。
[0112]
另外,本实施方式中,在场fr中,扫描线驱动电路110将多个数字扫描线ldsc1~ldsck的各扫描线逐个选择n次,由此向各像素电路设定显示数据的第1~第n比特。
[0113]
具体而言,在扫描线驱动电路110选择了n次数字扫描线时,在该各次的选择中,数字信号线驱动电路120将第1~第n比特中的1比特设定到与所选择的数字扫描线电连接的像素电路。此时,数字信号线驱动电路120在n次的选择中,以第1~第n比特不重复的方式设定。在图8中,例如第1扫描线按照选择顺序1、6、15、32被选择4次,分别被设定第1、第2、第3、第4比特。
[0114]
如上所述,若着眼于1条扫描线,则在1个场中需要第1~第n扫描线选择期间和第1~第n显示期间。根据本实施方式,各扫描线各被选择n次,对该扫描线设定第1~第n比特,由此在1个场中对全部的扫描线实现第1~第n扫描线选择期间和第1~第n显示期间。
[0115]
4.扫描线选择顺序的第2例
[0116]
图10是本实施方式中的扫描线选择顺序的第2例。亮环境下的动作与图8相同,图10表示使暗环境下的显示亮度为亮环境下的显示亮度的1/2时的动作。该例子是图8的数字驱动与图7的暗环境下的像素电路30的动作的组合。
[0117]
与第1比特的灰度值1对应的第1显示期间的长度为1
×
4h。在所有第1显示期间,控
制线驱动电路130将使能信号en设为有效。同样地,与第2、3比特的灰度值2、4对应的第2、第3显示期间的长度为2
×
4h、4
×
4h。在所有第2、第3显示期间,控制线驱动电路130将使能信号en设为有效。
[0118]
与第4比特的灰度值8对应的第4显示期间的长度为8
×
4h。在第4显示期间的1/16中,控制线驱动电路130将使能信号en设为有效。即,在8
×
4h=32h的第4显示期间中,2h为使能信号en的有效期间,在30h中,使能信号en为无效。
[0119]
5.扫描线选择顺序的第3例
[0120]
图11是本实施方式中的扫描线选择顺序的第3例。在第1例中,数字驱动中的第1比特的显示期间是相当于1个子场的4h,但在第3例中,数字驱动中的第1比特的显示期间是相当于2个子场的2
×
4h。在图11中图示了暗环境下的动作,但能够与图6或图7的暗环境下的动作组合。另外,也能够与后述的模拟电流设定组合。
[0121]
在第3例中,扫描线为31条,场fr中的总扫描线选择数为31条
×
4比特=124次。以下,将总扫描线选择数设为nfr,对求出该nfr的公式进行说明。
[0122]
将第1比特的显示期间的长度除以子场的长度而得到的数作为倍数a。a为1以上的整数。在第1例和第2例中,a=1,在第3例中,a=2。将1帧中数字驱动期间以外的期间设为非数字驱动期间。例如,在进行后述的模拟电流设定的情况下,进行该模拟电流设定的电流设定期间是非数字驱动期间。将非数字驱动期间的长度除以子场的长度而得到的数量设为b。在第1~第3例中,b=0。将显示数据的比特数设为n。在第1~第3例中,n=4。此时,下式(1)成立。
[0123]
nfr=((2
n-1)
×
a+1)
×
n+b
×n··· (1)
[0124]
另外,扫描线的条数k成为下式(2)。
[0125]
k=nfr/n=((2
n-1)
×
a+1)+b
··· (2)
[0126]
当应用第3例中的n=4、a=2、b=0时,nfr=((2
4-1)
×
2+1)
×
4+0
×
4=124、k=124/4=31,与图11一致。此外,在第1例和第2例中,nfr=((2
4-1)
×
1+1)
×
4+0
×
4=64、k=64/4=16,与图8~图10一致。
[0127]
根据本实施方式,在能够使扫描线的条数k为整数的范围内,能够自由地调整显示数据的比特数n、表示第1比特的显示期间的长度的倍数a。由此,能够应对各种像素数的显示面板。另外,在设置电流设定期间的情况下,变量b可变,因此能够自由地调整电流设定期间的长度,即使在高精细的显示面板等中也能够充分确保模拟数据电压的设定时间。
[0128]
6.电光装置和显示系统的第2结构例
[0129]
以下,说明如下例子:通过进行调整发光元件31的驱动电流的模拟电流设定,并以该调整后的驱动电流进行数字驱动,来调整显示亮度。通过将基于该模拟电流设定的显示亮度调整与基于上述使能信号en的显示亮度调整组合,显示亮度的调整幅度被进一步扩展。
[0130]
图12是本实施方式的电光装置15和显示系统10的第2结构例。以下,主要说明与第1结构例的不同,对于与第1结构例相同的部分适当地省略说明。
[0131]
显示用信号供给电路61根据环境的亮度信息而向电路装置100输出模拟数据电压vadt。显示信号供给电路61控制模拟数据电压vadt,使得驱动电流的电流值随着环境亮度的降低而减小。此外,在此说明了显示用信号供给电路61输出模拟数据电压vadt的例子,但
也可以是搭载电光装置15的电子设备所内置的电压生成电路等输出模拟数据电压vadt。
[0132]
电光装置15的电路装置100还包含模拟信号线驱动电路140。像素阵列20还包含模拟扫描线lasc1~lasck、模拟反相扫描线lxasc1~lxasck和模拟信号线ladt1~ladtm。
[0133]
模拟扫描线lasc1以及模拟反相扫描线lxasc1与第1行的像素电路30电连接。扫描线驱动电路110将模拟选择信号asc1输出到模拟扫描线lasc1,将作为模拟选择信号asc1的逻辑反相信号的模拟反相选择信号xasc1输出到模拟反相扫描线lxasc1。同样地,模拟扫描线lasc2~lasck以及模拟反相扫描线lxasc2~lxasck与第2~第k行的像素电路30电连接。扫描线驱动电路110将模拟选择信号asc2~asck输出到模拟扫描线lasc2~lasck,将作为模拟选择信号asc2~asck的逻辑反相信号的模拟反相选择信号xasc2~xasck输出到模拟反相扫描线lxasc2~lxasck。
[0134]
模拟信号线ladt1与第1列的像素电路30电连接。模拟信号线驱动电路140根据模拟数据电压vadt,生成阈值补偿后的模拟数据电压adt1,并将该模拟数据电压adt1输出到模拟信号线ladt1。同样,模拟信号线ladt2~ladtm与第2~第m列的像素电路30电连接。模拟信号线驱动电路140根据模拟数据电压vadt,生成阈值补偿后的模拟数据电压adt2~adtm,并将该模拟数据电压adt2~adtm输出到模拟信号线ladt2~ladtm。
[0135]
在此,阈值补偿是指,通过对生成发光元件的驱动电流的晶体管的阈值偏差进行补偿,对驱动电流的偏差进行补偿。模拟驱动电路35与k行m列的像素电路30对应地存储k
×
m个补偿值,通过与电连接于所选择的模拟扫描线的m个像素电路30对应的m个补偿值来补偿模拟数据电压vadt,由此生成模拟数据电压adt1~adtm。
[0136]
另外,在图12中说明了模拟信号线驱动电路140进行阈值补偿的例子,但像素电路30也可以进行阈值补偿。在该情况下,也可以省略模拟信号线驱动电路140,将来自显示用信号供给电路61的模拟数据电压vadt公共地输入到全部像素电路30。
[0137]
图13是像素电路30的第2结构例。像素电路30还包含模拟驱动电路35。另外,在图13中,省略了asc1~asck、adt1~adtm等中的1~k、1~m。例如,asc是asc1~asck中的任意1个。
[0138]
以下,说明在从电源到地的方向上依次排列地电连接模拟驱动电路35、数字驱动电路36、发光元件31的例子。但是,也可以在从电源到地的方向上依次排列地电连接发光元件31、数字驱动电路36、模拟驱动电路35。
[0139]
模拟驱动电路35在模拟扫描线lasc和模拟反相扫描线lxasc被选择时获取模拟数据电压adt,并保持该模拟数据电压adt。模拟驱动电路35使由所保持的模拟数据电压adt指定的电流值的驱动电流从电源线lvd流向节点naq。以下,将设定该驱动电流的动作称为模拟电流设定。
[0140]
数字驱动电路36在存储于存储电路33的数字数据信号ddt有效且使能信号en有效时,使由模拟驱动电路35调整后的驱动电流从节点naq流向节点ndq。另外以下,设有效为比特“0”或低电平,无效为比特“1”或高电平。数字驱动电路36的结构例与图5相同。
[0141]
图14是模拟驱动电路35的结构例。模拟驱动电路35包含p型晶体管te1、tf、n型晶体管te2和电容器cf。另外,模拟驱动电路35的结构不限于图14,也可以是在模拟驱动电路35的内部进行阈值补偿的结构。在这种情况下,如上所述,可以省略模拟信号线驱动电路140。
[0142]
p型晶体管te1和n型晶体管te2是设置在模拟信号线ladt与电容器cf的一端之间的开关电路。具体而言,p型晶体管te1和n型晶体管te2的源极和漏极中的一方与模拟信号线ladt电连接,另一方与p型晶体管tf的栅极电连接。p型晶体管te1的栅极与模拟扫描线lasc电连接,n型晶体管te2的栅极与模拟反相扫描线lxasc电连接。p型晶体管tf的源极与电源线lvd电连接,漏极与节点naq电连接。电容器cf的一端与p型晶体管tf的栅极电连接,另一端与p型晶体管tf的源极电连接。
[0143]
电容器cf保持从模拟信号线ladt输入的模拟数据电压adt。p型晶体管tf是电流供给晶体管,将与保持于电容器cf的模拟数据电压adt对应的驱动电流供给到数字驱动电路36。
[0144]
图15是说明像素电路30的第2结构例的动作的图。在图8中,说明驱动电流id的电流值被设定为ida<idmax的例子。
[0145]
1帧包含进行模拟电流设定的电流设定期间tad、和以通过模拟电流设定而设定的驱动电流进行数字驱动的数字驱动期间tdd。
[0146]
在电流设定期间tad,模拟驱动电路35输出与电流值ida对应的模拟数据电压adt=va。另外,扫描线驱动电路110输出低电平的模拟选择信号asc和高电平的模拟反相选择信号xasc。此时,模拟驱动电路35的p型晶体管te1和n型晶体管te2为导通状态,电容器cf的一端的电压aq成为模拟数据电压adt=va。在电流设定期间tad结束时,扫描线驱动电路110将模拟选择信号asc设为高电平,将模拟反相选择信号xasc设为低电平。此时,p型晶体管te1和n型晶体管te2截止,在电容器cf的一端保持电压aq=va。在电流设定期间tad,控制线驱动电路130输出高电平的使能信号en。由此,p型晶体管tb2为截止状态,因此发光元件31断开。
[0147]
在继电流设定期间tad之后的数字驱动期间tdd,数字驱动电路36进行数字驱动。数字驱动的动作与图6或图7相同。在显示期间td2、td4,发光元件31为接通状态,在发光元件31中流过驱动电流id=ida。该驱动电流id=ida成为通过模拟电压设定调整后的电流值,调整发光元件31为接通状态时的发光亮度。由此,即使数字驱动的灰度值相同,也能够通过驱动电流的电流值来调整显示亮度。
[0148]
在图15中示出亮环境下的动作,但如在图6或图7中说明的那样,在暗环境下,通过调整各显示期间中的使能信号en的有效期间的比例,来调整显示亮度。由此,将基于模拟电流设定的显示亮度调整和基于使能信号en的显示亮度调整组合,与仅基于使能信号en的显示亮度调整的情况相比,显示亮度的调整幅度进一步扩展。
[0149]
7.扫描线选择顺序的第4例
[0150]
图16和图17是本实施方式中的扫描线选择顺序的第4例,是组合了模拟电流设定时的扫描线选择顺序的例子。图16表示亮环境下的例子,图17表示暗环境下的例子。在此,以像素阵列20所包含的扫描线的总数为k=17、显示数据的比特数为n=4的情况为例进行说明。
[0151]
在图16和图17中,施加阴影且记载为a的方格是指进行模拟电流设定的电流设定期间。另外,在图17中,施加阴影且记载为0的方格与图9等同样地,是指使能信号en为无效的期间。
[0152]
首先,关于着眼于1条扫描线时的动作,以第1扫描线为例进行说明。在选择顺序1
~4中,第1扫描线的模拟驱动电路进行模拟电流设定。作为电流设定期间的选择顺序1~4的长度相当于后述的1个子场的长度。在接下来的选择顺序5~68中进行数字驱动。数字驱动中的动作与图8相同,但选择顺序偏移了电流设定期间的量。
[0153]
接着,对扫描17条扫描线时的动作进行说明。场fr包含与扫描线数17对应的子场sf1~sf17。扫描线驱动电路110在各子场中选择1条模拟扫描线,与该选择出的模拟扫描线电连接的像素电路进行模拟电流设定。在1个选择顺序中,仅1条扫描线进行模拟电流设定。但是,在进行阈值补偿的情况下,也可以是,在1个选择顺序中,多个扫描线进行模拟电流设定。
[0154]
由于模拟电流设定和数字驱动能够独立地进行,所以在1个选择顺序中,某个扫描线能够进行模拟电流设定,其他扫描线能够进行数字驱动。扫描线驱动电路110在各子场中选择第1~第17数字扫描线中成为选择对象的扫描线组。例如,在子场sf1中,第17数字扫描线、第16数字扫描线、第14数字扫描线以及第10数字扫描线是扫描线组,在与这些扫描线电连接的像素电路中,分别设定第1比特、第2比特、第3比特以及第4比特。与图8同样地,每当子场前进1个时,选择顺序模式循环地向下移动1条扫描线的量。
[0155]
在第4例中,比特数n=4,倍数a=1,表示非数字驱动期间的长度的变量b=1。若将它们代入上式(1)和(2),则每1帧的总扫描线选择数为nfr=((2
4-1)
×
1+1)
×
4+1
×
4=68,扫描线的条数为k=68/4=17。
[0156]
图16表示在亮环境下使显示亮度最大时的动作。即,控制线驱动电路130在与灰度值1、2、4、8对应的第1~第4显示期间的整个期间将使能信号en设为有效。
[0157]
图17表示将暗环境下的显示亮度设为亮环境下的显示亮度的1/2时的动作。控制线驱动电路130在第1~第4显示期间的各期间的前1/2将使能信号en设为有效,在后1/2将使能信号en设为无效。另外,这里说明了将图16和图6的暗环境下的数字驱动组合的例子,但也可以将图16和图7的暗环境下的数字驱动组合。
[0158]
在以上说明的本实施方式中,电光装置15包含多个模拟扫描线lasc1~lasck和模拟信号线ladt。模拟信号线ladt是ladt1~ladtm中的任意一个。各像素电路30与多个模拟扫描线lasc1~lasck所包含的模拟扫描线lasc以及模拟信号线ladt连接。模拟扫描线lasc为lasc1~lasck中的任意一个。
[0159]
各像素电路30包含模拟驱动电路35。模拟驱动电路35在模拟扫描线lasc被选择时,从模拟信号线ladt被设定模拟数据电压adt,并基于该模拟数据电压adt可变地设定驱动电流id的电流值。将其称为模拟电流设定。数字驱动电路36在上述的接通状态期间ton内,将来自模拟驱动电路35的驱动电流id供给到发光元件31。
[0160]
根据本实施方式,模拟驱动电路35可变地调整驱动电流id,数字驱动电路36根据该驱动电流id进行发光元件31的数字驱动,从而调整发光元件31接通时的发光亮度。由此,能够在进行使用使能信号en的显示亮度调整的同时,进行基于模拟电流设定的显示亮度调整,与仅进行使用使能信号en的显示亮度调整的情况相比,显示亮度的调整幅度进一步扩大。假设仅使用基于模拟电流设定的显示亮度调整,使暗环境下的发光亮度为亮环境下的发光亮度的几百分之一,也能够确保图1中说明的以往的模拟驱动中的1灰度左右的驱动电流,因此发光元件31能够稳定地发光。而且,通过进一步组合基于使能信号en的显示亮度调整,能够确保稳定的发光元件31的发光,并且能够扩展显示亮度的调整。
[0161]
此外,在本实施方式中,将多个像素电路30中的与第s数字扫描线ldscs和第s模拟扫描线lascs电连接的像素电路30设为第s像素电路。将多个像素电路30中的与第t数字扫描线ldsct和第t模拟扫描线lasct电连接的像素电路30设为第t像素电路。s、t为1以上的整数,t与s不同。在第s像素电路进行模拟电流设定的期间,第t像素电路进行数字驱动。
[0162]
例如,在图16中,当设为s=1时,在选择顺序1~4中,第1扫描线的像素电路进行模拟电流设定,第2~第17扫描线的像素电路进行数字驱动。t可以是2~17中的任意一个。
[0163]
根据本实施方式,对模拟驱动电路35设置模拟扫描线lasc和模拟信号线ladt,对数字驱动电路36设置数字扫描线ldsc和数字信号线lddt。由此,能够独立地控制模拟电流设定和数字驱动,在某个扫描线中进行模拟电流设定时,能够在其他扫描线中进行数字驱动。在不能独立地控制模拟电流设定和数字驱动的情况下,例如将扫描线按每1条依次进行模拟电流设定,在此期间不进行数字驱动,在对全部扫描线结束了模拟电流设定之后进行数字驱动。由于1帧的长度由帧频决定,所以1帧中的数字驱动期间缩短,扫描线驱动频率相应地变高。根据本实施方式,由于不需要将模拟电流设定和数字驱动分开,所以能够在1帧整体中进行数字驱动,能够降低扫描线驱动频率。
[0164]
8.电子设备
[0165]
图18是包含电光装置15a、15b的电子设备300的结构例。电光装置15a、15b分别与图3或图12的电光装置15对应。在此,以电子设备为头戴式显示器的情况为例进行说明,但并不限定于此,作为电子设备,能够设想使用电光装置来显示影像的各种设备。例如,电子设备也可以是电子取景器、投影仪、平视显示器、便携信息终端、电视装置或车载显示器等。
[0166]
头戴式显示器具有眼镜那样的外观,使佩戴了头戴式显示器的用户与外界光重叠地看到影像光。作为头戴式显示器的电子设备300包含透视部件303a、303b、框架302、投影装置305a、305b以及传感器70。
[0167]
框架302支承透视部件303a、303b以及投影装置305a、305b。通过将框架302佩戴于用户的头部,将头戴式显示器佩戴于用户的头部。在框架302的右眼部分设置有透视部件303a,在框架302的左眼部分设置有透视部件303b。透视部件303a、303b使外界光透过,由此使用户看到外界光。从框架302的右镜腿部到右眼部分设置投影装置305a,从框架302的左镜腿部到左眼部分设置投影装置305b。通过投影装置305a、305b向用户的眼睛入射影像光,用户看到与外界光重叠的影像光。
[0168]
投影装置305a包含电光装置15a。如在图3中说明的那样,电光装置15a包含电路装置100和像素阵列20。投影装置305a包含使显示于像素阵列20的影像入射到用户的眼睛的未图示的光学系统。光学系统例如包含透镜和在内表面反射影像光的导光部件。构成为通过透镜的折射和导光部件的反射面的弯曲,使影像光成像。同样地,投影装置305b包含电光装置15b和未图示的光学系统。
[0169]
传感器70测量环境的亮度信息。传感器70例如设置于连接框架302的右眼部分和左眼部分的连接部。传感器70例如是光电二极管,但也可以将设置为拍摄用的图像传感器兼用作传感器70。在该情况下,从由图像传感器拍摄到的图像中获取亮度信息。
[0170]
以上说明的本实施方式的电光装置包含:多个数字扫描线;数字信号线;多个像素电路;以及控制线驱动电路,其输出使能信号。各像素电路与多个数字扫描线所包含的数字扫描线以及数字信号线电连接。各像素电路包含发光元件和数字驱动电路。数字驱动电路
在数字扫描线被选择时从数字信号线被设定显示数据,进行基于显示数据的灰度值使发光元件接通或断开的数字驱动。数字驱动电路在与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间中的、使能信号为有效的期间,向发光元件供给驱动电流,由此使发光元件接通。控制线驱动电路可变地设定使能信号为有效的期间。使发光元件31成为接通状态的接通状态期间相对于灰度显示期间的比例根据使能信号为有效的期间而变化。
[0171]
根据本实施方式,在数字驱动中,在与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间中的、由控制线驱动电路设定的比例的接通状态期间,发光元件为接通状态。由此,通过调整接通状态期间相对于灰度显示期间的比例来调整显示亮度,因此在暗环境下也能够使用全部灰度,能够兼顾与环境的明亮度相应的显示亮度调整和良好的灰度显示。
[0172]
另外,本实施方式的电光装置也可以包含驱动多个数字扫描线的扫描线驱动电路。构成1张图像的场也可以包含:显示数据的第1~第n比特被设定到像素电路的第1~第n扫描线选择期间;以及发光元件通过被设定到像素电路的第1~第n比特成为接通或断开的第1~第n显示期间。n是2以上的整数。与显示数据的灰度值对应的长度的灰度显示期间也可以是第1~第n显示期间中的、与设定表示发光元件的接通状态的比特的扫描线选择期间对应的显示期间。
[0173]
根据本实施方式,与设定表示发光元件的接通状态的比特的扫描线选择期间对应的显示期间表示在通常的数字驱动中发光元件为接通状态的期间。在本实施方式中,在该灰度显示期间中的由控制线驱动电路设定的比例的接通状态期间,发光元件为接通状态。由此,能够在保持数字驱动中的灰度显示的灰度数的状态下,调整显示亮度。
[0174]
另外,在本实施方式中,控制线驱动电路也可以在第1~第n显示期间的各显示期间,以比例将使能信号设为有效。
[0175]
根据本实施方式,与设定表示发光元件的接通状态的比特的扫描线选择期间对应的显示期间、且该显示期间中的使能信号以由控制线驱动电路设定的比例有效的期间成为使发光元件31为接通状态的接通状态期间。在各显示期间中接通状态期间所占的比例是恒定的,通过调整该比例,来调整接通状态期间的长度,从而调整显示亮度。
[0176]
此外,本实施方式的电光装置也可以包含将第1~第n比特输出到数字信号线的数字信号线驱动电路。数字信号线驱动电路也可以在第1~第n扫描线选择期间的各扫描线选择期间,根据比例来变更将第1~第n比特中的哪个比特设定像素电路的分配。控制线驱动电路也可以在第1~第n显示期间的各显示期间,在与分配对应的长度的期间,将使能信号设为有效。
[0177]
根据本实施方式,在各扫描线选择期间将第1~第n比特中的哪个比特设定到像素电路的分配根据上述比例而变更,在该各显示期间中的、根据分配而设定的长度的期间,使能信号成为有效。在各显示期间中接通状态期间所占的比例不是恒定的,但通过分配的变更和调整使能信号成为有效的期间,来调整接通状态期间的长度,从而调整显示亮度。
[0178]
此外,在本实施方式中,场可以包含多个子场。扫描线驱动电路也可以在多个子场所包含的子场中,选择1次多个数字扫描线中成为选择对象的扫描线组。扫描线组也可以包含:与在子场中被设定显示数据的第1~第n比特中的第i比特的像素电路电连接的数字扫描线;以及与在子场中被设定显示数据的第1~第n比特中的第j比特的像素电路电连接的数字扫描线。i为1以上n以下的整数,j为1以上n以下且与i不同的整数。
[0179]
根据本实施方式,在1个子场中对1条扫描线设定第i比特,对与其不同的扫描线设定第j比特。由此,能够减少不选择扫描线的非扫描期间,与现有方法相比,能够降低扫描线驱动频率。
[0180]
另外,在本实施方式中,多个子场的各子场也可以为相同长度的期间。
[0181]
此外,在本实施方式中,扫描线驱动电路也可以在子场中,选择从与被设定第1比特的像素电路电连接的数字扫描线到与被设定第n比特的像素电路电连接的数字扫描线为止的n条数字扫描线作为扫描线组。
[0182]
各子场为相同长度的期间是指在各子场中选择的扫描线组的扫描线条数相同。并且,与显示数据的比特数相同数量的扫描线按每个子场偏移而被选择,通过1次循环,在1帧中对全部的扫描线设定第1~第n比特。
[0183]
另外,本实施方式中,也可以是,在场中,扫描线驱动电路将多个数字扫描线的各数字扫描线逐个选择n次,由此向各像素电路设定显示数据的第1~第n比特。
[0184]
如果着眼于1条扫描线,则在1个场中需要第1~第n扫描线选择期间和第1~第n显示期间。根据本实施方式,各扫描线各被选择n次,对该扫描线设定第1~第n比特,由此在1个场中对全部的扫描线实现第1~第n扫描线选择期间和第1~第n显示期间。
[0185]
另外,本实施方式的电光装置也可以包含多个模拟扫描线和模拟信号线。各像素电路也可以与多个模拟扫描线所包含的模拟扫描线以及模拟信号线电连接。各像素电路也可以包含模拟驱动电路。模拟驱动电路也可以在模拟扫描线被选择时从模拟信号线被设定模拟数据电压,进行基于模拟数据电压可变地设定驱动电流的电流值的模拟电流设定。数字驱动电路也可以在接通状态期间,将来自模拟驱动电路的驱动电流供给到发光元件。
[0186]
根据本实施方式,模拟驱动电路可变地调整驱动电流,数字驱动电路通过该驱动电流进行发光元件的数字驱动,由此调整发光元件接通时的发光亮度。由此,能够在进行使用使能信号的显示亮度调整的同时,进行基于模拟电流设定的显示亮度调整,与仅进行使用使能信号的显示亮度调整的情况相比,显示亮度的调整幅度进一步扩大。
[0187]
另外,在本实施方式中,在多个像素电路中的与第s数字扫描线和第s模拟扫描线电连接的第s像素电路进行模拟电流设定的期间,多个像素电路中的与第t数字扫描线和第t模拟扫描线电连接的第t像素电路进行数字驱动。s为1以上的整数,t为1以上且与s不同的整数。
[0188]
根据本实施方式,对模拟驱动电路设置模拟扫描线和模拟信号线,对数字驱动电路设置数字扫描线和数字信号线。由此,能够独立地控制模拟电流设定和数字驱动,在某个扫描线中进行模拟电流设定时,能够在其他扫描线中进行数字驱动。由此,不需要将模拟电流设定和数字驱动分开,所以能够在1帧整体中进行数字驱动,能够降低扫描线驱动频率。
[0189]
此外,在本实施方式中,数字驱动电路也可以包含:存储电路,其存储显示数据;以及第1驱动晶体管和第2驱动晶体管,它们串联设置在驱动电流的供给节点与发光元件的一端之间。第1驱动晶体管可以基于来自存储电路的输出信号而导通或截止。第2驱动晶体管可以基于使能信号而导通或截止。也可以是,在第1驱动晶体管以及第2驱动晶体管为导通状态时,驱动电流被供给到发光元件。
[0190]
根据本实施方式,在第1驱动晶体管根据来自存储电路的输出信号而导通、且第2驱动晶体管根据使能信号而导通时,向发光元件供给驱动电流。由此,控制线驱动电路能够
调整通过使能信号使第2驱动晶体管导通的期间的长度,由此,能够调整接通状态期间在灰度显示期间中所占的比例。
[0191]
此外,在本实施方式中,控制线驱动电路被输入基于环境的亮度信息、且环境的亮度越低则越减小比例的比例设定信息,并基于比例设定信息来设定比例。
[0192]
由此,基于环境的亮度信息来调整显示亮度。即,环境的亮度越低,接通状态期间在灰度显示期间中所占的比例越小,因此帧内的时间平均中的发光元件的发光亮度变低。
[0193]
另外,本实施方式的电子设备包含上述任意一项所述的电光装置。
[0194]
另外,本实施方式的电子设备也可以包含:上述任意一项所述的电光装置;以及传感器,其测量亮度信息。
[0195]
另外,虽然如上述那样对本实施方式进行了详细说明,但本领域技术人员能够容易地理解到,可以进行实质上未脱离本公开的新事项以及效果的多种变形。因此,这样的变形例全部包含在本公开的范围内。例如,在说明书或附图中,对于至少一次地与更广义或同义的不同用语一起记载的用语,在说明书或附图的任何位置处,都可以将其置换为该不同的用语。另外,本实施方式以及变形例的全部组合也包含在本公开的范围内。此外,电路装置、像素阵列、显示控制器、显示系统、传感器、电光装置和电子设备的结构和动作等也不限于本实施方式中说明的内容,能够实施各种变形。
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