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CN107103884A - 显示装置以及电子设备 - Google Patents

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CN107103884A
CN107103884A CN201611102446.0A CN201611102446A CN107103884A CN 107103884 A CN107103884 A CN 107103884A CN 201611102446 A CN201611102446 A CN 201611102446A CN 107103884 A CN107103884 A CN 107103884A
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CN
China
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circuit
data
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display device
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Application number
CN201611102446.0A
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English (en)
Inventor
田村刚
野村猛
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

本发明提供一种显示装置以及电子设备。其中，显示装置的驱动电路具备：多个锁存电路，该多个锁存电路为了按每个块依次驱动多根数据线，而按每个块来锁存灰度数据；多个转换电路，该多个转换电路与1个块的数据线的数量对应地设置，并将被锁存于多个锁存电路的灰度数据转换为多个灰度信号；多个传送路径，该多个传送路径与1个块的数据线的数量对应地设置，并传送多个灰度信号；选择电路，其生成从多根数据线中依次选择1个块的数据线的多个选择信号；以及输出电路，其连接在多个传送路径与各块的数据线之间，对通过多个选择信号依次选择出的1个块的数据线输出多个灰度信号。

Description

显示装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及使用了有机EL(Electro-Luminescence：电致发光)面板等显示面板的显示装置。进一步，本发明涉及具备这样的显示装置的电子设备等。
背景技术
近年来，提出了各种使用了有机发光二极管(以下，也称为OLED(Organic LightEmitting Diode))等发光元件的显示面板。在这样的显示面板中，与扫描线和数据线交叉的像素的位置对应地设置有包含发光元件、晶体管等的像素电路。另外，也开发出在显示面板的硅底板搭载有驱动电路等的显示装置(Si-OLED)。
在Si-OLED中，在构成硅底板的硅基片上搭载有多个锁存电路、多个DAC(数字/模拟转换器)、以及多个放大器等。锁存于多个锁存电路的1行的量的灰度数据被多个DAC转换为多个模拟信号，进一步被多个放大器放大而生成多个灰度信号。这些灰度信号用于驱动显示面板的多根数据线。
另外，也可以通过一个放大器分时驱动多根(3～18根左右)数据线。该驱动方式被称作多路驱动方式。根据多路驱动方式，与对每个数据线设置DAC以及放大器的情况相比较，能够削减DAC以及放大器的个数。
在多路驱动方式中，需要依次获取1行的量的灰度数据的数据锁存电路、和为了驱动多根数据线而同时保持被获取到数据锁存电路的1行的量的灰度数据的行锁存电路。在分开配置这些锁存电路的情况下，1像素的灰度数据的位数越多，连接这些锁存电路的布线的数量越增多，而产生很难在显示面板的1像素的宽度内配置锁存对该像素供给的灰度数据的锁存元件的课题。
作为相关的技术，在专利文献1中公开了以通过变更数据锁存电路和行锁存电路的布局来解决上述课题为目的的显示装置的锁存电路。显示装置为了基于N位数据来驱动存在于显示面板的1行上的M像素的每个像素而按每个像素分时输出M像素的量的数据。另外，锁存电路具有沿着列方向排列N个，沿着行方向排列M个，且分别锁存1位数据的M×N个一位锁存电路。
M×N个一位锁存电路分别包含：按各行以不同的定时来锁存N位中的任意1位数据的数据锁存单位电路；在各行同时锁存来自数据锁存单位电路的数据的行锁存单位电路；以及基于选择任意1列的使能信号来输出来自行锁存单位电路的数据的输出使能元件。根据专利文献1，由于将数据锁存单位电路和行锁存单位电路接近配置，所以能够使两个锁存单位电路间的布线最短。
专利文献1：日本特开2014-186083号公报(第0004～0011段、图1)
然而，即使在专利文献1中，也无法改变需要依次获取1行的量的灰度数据的数据锁存电路、和为了驱动数据线而同时保持被获取到数据锁存电路的1行的量的灰度数据的行锁存电路的情况。
发明内容
因此，本发明的第一目的在于在显示面板的硅底板搭载有驱动电路等的显示装置中，削减锁存电路等的个数并缩小芯片尺寸。另外，本发明的第二目的在于提供一种具备这样的显示装置的电子设备等。
为了解决以上的课题的至少一部分，本发明的第一观点所涉及的显示装置是在同一半导体基板上至少搭载有显示部以及驱动电路的显示装置，在显示部与多列像素电路对应地设置有多根数据线，驱动电路具备：多个锁存电路，该多个锁存电路为了按每个块依次驱动多根数据线，而按每个块来锁存灰度数据；多个转换电路，该多个转换电路与1个块的数据线的数量对应地设置，将被锁存于多个锁存电路的灰度数据转换为模拟的多个灰度信号；多个传送路径，该多个传送路径与1个块的数据线的数量对应地设置，分别传送多个灰度信号；选择电路，其生成从多根数据线中依次选择1个块的数据线的多个选择信号；以及输出电路，其连接在多个传送路径与各块的数据线之间，对通过多个选择信号依次选择出的1个块的数据线输出多个灰度信号。
根据本发明的第一观点，由于将按每个块锁存于多个锁存电路的灰度数据转换为模拟的多个灰度信号，并按每个块依次驱动显示部的多根数据线，所以能够削减锁存电路以及转换电路的个数并缩小芯片尺寸。
这里，也可以在沿显示部的长边方向延伸的第一区域配置有输出电路、选择电路、以及多个传送路径，在显示部的相反侧中与第一区域相邻的第二区域以及第三区域排列配置有对显示部的显示定时进行控制的显示控制电路、多个转换电路以及多个锁存电路。由此，能够在与显示部的长边方向正交的方向上，将芯片尺寸缩小显示控制电路的宽度、或者多个转换电路以及多个锁存电路的宽度的量。
在以上，多个锁存电路也可以包含：第一组锁存电路，其与1个块的数据线的数量对应地设置，在1个水平同步期间内的多个规定期间的每一个规定期间中，依次获取用于驱动1个块的数据线而使用的灰度数据；以及第二组锁存电路，其与1个块的数据线的数量对应地设置，并按每个规定期间，对从第一组锁存电路输出的灰度数据进行保持。
像这样，通过设置2段锁存电路，在基于被第二组锁存电路保持的灰度数据来驱动1个块的数据线期间，第一组锁存电路能够获取用于驱动下一个块的数据线而使用的灰度数据。
在该情况下，也可以为多个转换电路按每个规定的期间将被第二组锁存电路保持的灰度数据转换为模拟的多个灰度信号，选择电路按每个规定期间生成从多根数据线中依次选择1个块的数据线的多个选择信号，输出电路按每个规定的期间对通过多个选择信号依次选择出的1个块的数据线输出多个灰度信号。由此，能够在1个水平同步期间中对显示部的1行的量的像素电路写入1行的量的灰度信号。
另外，也可以为显示装置还具备栅极线驱动电路，该栅极线驱动电路基于在1个水平同步期间中第一组锁存电路开始获取灰度数据的定时来生成扫描信号。由此，即使在消隐期间中数据使能信号未被激活的情况下，也能够在驱动电路的内部产生扫描信号的变化定时。
本发明的第二观点所涉及的显示装置是在同一半导体基板上至少搭载有显示部以及驱动电路的显示装置，具有：多根数据线，该多个传送路径按规定的根数被划分为块；以及像素电路，其与多根数据线的任意一根连接，并设置于显示部，驱动电路具备：与规定的根数对应的数量的电路；以及选择电路，其生成以块为单位来选择多根数据线的选择信号，与规定的根数对应的数量的电路分别具备：锁存电路，其锁存灰度数据；转换电路，其将被锁存于锁存电路的灰度数据转换为模拟的灰度信号；传送路径，其传送灰度信号；以及输出电路，其连接在多根数据线中的任意一根数据线与传送路径之间，被选择信号控制。
根据本发明的第二观点，由于设置与1个块的数据线的根数对应的数量的锁存电路、转换电路、传送路径、以及输出电路，并以块为单位来选择并驱动多根数据线，所以能够削减锁存电路以及转换电路的个数并缩小芯片尺寸。
本发明的第三观点所涉及的电子设备具备上述任意一个显示装置。根据本发明的第三观点，使用削减了锁存电路等的个数并缩小了芯片尺寸的显示装置，能够降低电子设备的尺寸或者成本。
附图说明
图1是表示本发明的各实施方式所涉及的显示装置的立体图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的显示装置的结构例的框图。
图3是表示图2所示的像素电路的结构例的电路图。
图4是表示图2以及图3所示的显示装置的动作例的时序图。
图5是将第一实施方式所涉及的显示装置的布局与以往相比较来表示的俯视图。
图6是将第一实施方式所涉及的显示装置的各部的宽度与以往相比较来表示的图。
图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的显示装置的一部分的布局的俯视图。
图8是表示头戴式显示器的外观的立体图。
图9是表示头戴式显示器的光学结构例的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，对于同一结构要素标注同一参照符号，并省略重复的说明。
显示装置
图1是表示本发明的各实施方式所涉及的显示装置的外观的立体图。该显示装置1例如是在头戴式显示器中显示图像的微型显示器。
如图1所示，显示装置1包含有有机EL面板等显示面板2、壳体3、以及FPC(FlexiblePrinted Circuit：柔性印刷电路)基板4。例如，显示面板2收纳于在显示部形成有开口的框状的壳体3，并与FPC基板4连接。为了与主CPU等外部装置(参照图2)的连接而在FPC基板4设置有多个端子5。
显示面板2设置于硅底板(硅基片)，包含有有源矩阵方式的多个像素电路。各个像素电路包含有OLED等发光元件、多个晶体管等。另外，在硅底板设置有驱动这些像素电路的驱动电路等。
第一实施方式
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的显示装置的结构例的框图。在图2中示出了显示面板2和外部装置6。显示面板2包含有显示部10、显示控制电路20、数据线驱动电路(源极驱动器)30、以及栅极线驱动电路(栅极驱动器)40。显示控制电路20～栅极线驱动电路40设置于显示面板2的硅底板。
显示部10包含有多个像素电路11。例如，与R(红)、G(绿)、B(蓝)三个种类的像素(点)对应地，将M行×(3N)列的像素电路11排列成二维矩阵状(M以及N是2以上的整数)。
在显示部10中，与M行的像素电路11对应地，将M根扫描线12以沿第一方向(图中的X轴方向)延伸的方式设置。另外，与(3N)列的像素电路11对应地，将(3N)根数据线13以沿与第一方向大致正交的第二方向(图中的Y轴方向)延伸的方式设置。进一步，与(3N)列的像素电路11对应地，将(3N)根复位线14以沿第二方向延伸的方式设置。对各个复位线14供给规定的复位电位Vorst。
显示控制电路20例如由包含组合电路或者顺序电路的逻辑电路等构成，对显示部10的显示定时进行控制。对显示控制电路20从外部装置6的图像数据用控制器6a与同步信号同步地供给图像数据。图像数据也可以是包含R(红)、G(绿)、B(蓝)这三种颜色的颜色成分(例如，各种颜色成分为8位)的RGB格式的图像数据。另外，同步信号也可以包含垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、数据使能信号DE、以及数据时钟信号DCLK。
显示控制电路20基于所供给的图像数据来生成灰度数据DATA，并将灰度数据DATA与内部获取用的时钟信号CLK同步地供给至数据线驱动电路30。例如，在显示控制电路20设置有对显示部10的发光元件的亮度(灰度等级)和灰度数据DATA建立对应关系并储存的检查表24。显示控制电路20通过参照检查表24，来生成与由被供给的图像数据所表示的灰度等级对应的灰度数据DATA。
另外，显示控制电路20将对各种定时进行控制的控制信号Ctr供给至数据线驱动电路30以及栅极线驱动电路40。例如，控制信号Ctr也可以包含垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、或者总线使能信号等。数据线驱动电路30以及栅极线驱动电路40基于从显示控制电路20供给的灰度数据DATA以及控制信号Ctr等，在显示部10显示图像。
显示控制电路20包含有电压生成电路21。电压生成电路21生成各种电位，并将这些电位供给至数据线驱动电路30等。例如，电压生成电路21生成复位电位Vorst、对数据线13供给的初始化电位Vini、以及对电容器(未图示)施加的参照电位Vref等。显示部10、数据线驱动电路30、栅极线驱动电路40中的高电位侧的电源电位Vel、以及逻辑电源电位VDD等由外部装置6的电压生成电路6b供给。进一步，显示控制电路20也可以包含控制电路22和储存部23。
数据线驱动电路30包含有多个锁存电路31、多个DAC(D/A转换器)32、多个放大器33、以及扫描电路34。数据线驱动电路30为了对1行线所包含的(3N)个像素电路11写入灰度信号，而将(3N)根数据线13分成多个块，并分时驱动多个块。一个块中包含L根数据线(L是2以上(3N/2)以下的整数)。
例如，在N＝1944的情况下，将5832根数据线分成54个块，一个块包含108根数据线(L＝108)。108根数据线包含有R(红)用的36根数据线、G(绿)用的36根数据线、以及B(蓝)用的36根数据线。
多个锁存电路31例如由多个D型触发器等构成，为了按每个块依次驱动多根数据线13，而按每个块来锁存灰度数据DATA。如图2所示，多个锁存电路31也可以包含第一组锁存电路31a和第二组锁存电路31b。
第一组锁存电路31a与1个块的数据线的数量(L)对应地设置，并在1个水平同步期间内的多个规定期间的每个规定期间中，与时钟信号CLK同步地依次获取用于驱动1个块的数据线而使用的灰度数据DATA。例如，在灰度数据DATA的各种颜色的位数是K位的情况下，第一组锁存电路31a由L个K位锁存电路构成。
第二组锁存电路31b与1个块的数据线的数量(L)对应地设置，按每个规定期间对从第一组锁存电路31a输出的灰度数据DATA进行保持。例如，在灰度数据DATA的各种颜色的位数是K位的情况下，第二组锁存电路31b由L个K位锁存电路构成。
像这样，通过设置2段锁存电路，在基于被第二组锁存电路31b保持的灰度数据DATA驱动1个块的数据线期间，第一组锁存电路31a能够获取用于驱动下一个块的数据线而使用的灰度数据DATA。
另外，与1个块的数据线的数量(L)对应地设置有L个DAC32以及L个放大器33。L个DAC32将锁存于多个锁存电路31的灰度数据DATA转换为L个模拟信号。例如，L个DAC32将从第二组锁存电路31b输出的灰度数据DATA转换为L个模拟信号。
L个放大器33分别对从L个DAC32输出的L个模拟信号进行放大，来生成L个灰度信号Vd(1)～Vd(L)。这里，DAC32以及放大器33相当于将锁存于锁存电路31的灰度数据转换为模拟的灰度信号的转换电路。
扫描电路34包含有与1个块的数据线的数量(L)对应地设置的L个传送路径35、选择电路36、以及输出电路37。L个传送路径35例如由经由绝缘膜形成在硅衬底上的铝(Al)或者铜(Cu)等的L根布线(总线线路)构成，分别传送从L个放大器33输出的L个灰度信号。
选择电路36例如由移位寄存器或者解码器等构成，生成从多根数据线13中依次选择1个块的数据线的多个选择信号Sel(1)、Sel(2)、……。
输出电路37例如由传输门等多个开关电路构成，且连接在L个传送路径35与各块的数据线之间，对通过多个选择信号Sel(1)、Sel(2)、……依次选择出的1个块的数据线输出L个灰度信号。在本申请中，将像上述那样的数据线的驱动方式称为扫描驱动方式。此外，在图2中，省略了对开关电路供给的反转选择信号。
控制电路22将由外部装置6的图像数据用控制器6a供给的与数据使能信号DE的激活定时相关的信息储存至储存部23，并基于储存于储存部23的信息，生成表示扫描信号的变化定时的扫描定时信号并供给至栅极线驱动电路40。例如，控制电路22由包含组合电路或者顺序电路的逻辑电路等构成，储存部23由存储器或者寄存器等构成。
栅极线驱动电路40例如由包含组合电路或者顺序电路的逻辑电路等构成，根据控制信号Ctr或者扫描定时信号，生成用于在1个垂直同步期间内依次驱动M根扫描线12的M个扫描信号Gwr(1)～Gwr(M)。这里，所谓的1个垂直同步期间是指显示部10显示1画面的图像所需要的期间(1帧期间)。另外，栅极线驱动电路40除了扫描信号以外，还按每行生成与扫描信号同步的各种控制信号，并将这些控制信号供给至控制线(参照图3)。
像素电路的结构例
图3是表示图2所示的像素电路的结构例的电路图。由于多个像素电路的电路结构相同，所以在图3中，示出了第i行第j列的一个像素电路的结构例。此外，虽然在图2中未表示，但与供给扫描信号Gwr(i)的各个扫描线12平行地、沿第一方向(图中的X轴方向)延伸地设置有3根控制线15～17。各个像素电路11与供给扫描信号Gwr(i)的1根扫描线12、1根数据线13、1根复位线14、3根控制线15～17、以及1根电源供电线18电连接。
在图3所示的例子中，像素电路11包含有发光元件D1、P沟道MOS晶体管QP1～QP5、以及保持电容器Cpix。发光元件D1例如是由形成于硅衬底的阳极与具有透光性的阴极夹持白色的有机EL层而成的OLED。发光元件D1的阳极是按每个像素电路分别独立地设置的像素电极。与此相对，发光元件D1的阴极是对全部的像素电路共用地设置的共用电极，并保持在显示部10的低电位侧的电源电位Vct。
在发光元件D1的射出侧(阴极侧)设置有与RGB的任意一个对应的彩色滤光片。此外，也可以对以夹持白色的有机EL层的方式配置的两个反射层间的光学距离进行调整而形成腔体构造，并对从发光元件D1射出的光的波长进行设定。此时，既可以设置彩色滤光片，也可以不设置。
在这样的发光元件D1中，若电流从阳极流入阴极，则从阳极注入的空穴与从阴极注入的电子在有机EL层上再结合生成激子，并产生白色光。此时产生的白色光透过与硅衬底(阳极)相反侧的阴极，并经过彩色滤光片的着色，从显示部10射出。
图2所示的栅极线驱动电路40对第i行的扫描线12供给扫描信号Gwr(i)。另外，栅极线驱动电路40对第i行的控制线15供给控制信号Gcmp(i)，对第i行的控制线16供给控制信号Gel(i)，对第i行的控制线17供给控制信号Gorst(i)。
晶体管QP2的源极和漏极中的一方与数据线13电连接，源极和漏极中的另一方与保持电容器Cpix的一方的电极、和驱动晶体管QP1的栅极电连接。晶体管QP2的栅极与扫描线12电连接，并供给扫描信号Gwr(i)。晶体管QP2作为对数据线13与驱动晶体管QP1的栅极之间的电连接进行控制的开关晶体管发挥功能。
保持电容器Cpix的另一方的电极与供给显示部10中的高电位侧的电源电位Vel的电源供电线18电连接。由此，保持电容器Cpix作为保持驱动晶体管QP1的栅极-源极间的电压的电容器发挥作用。
驱动晶体管QP1的源极与电源供电线18电连接，漏极与晶体管QP4的源极电连接。驱动晶体管QP1流过与源极-栅极间的电压对应的漏极电流来驱动发光元件D1。
晶体管QP3的源极和漏极电连接在驱动晶体管QP1的栅极与漏极之间。晶体管QP3的栅极与控制线15电连接，并被供给控制信号Gcmp(i)。晶体管QP3作为对驱动晶体管QP1的栅极与漏极之间的电连接进行控制的开关晶体管发挥作用。此外，晶体管QP3也可以连接在数据线13与驱动晶体管QP1的漏极之间。
晶体管QP4的漏极与发光元件D1的阳极和晶体管QP5的源极电连接。晶体管QP4的栅极与控制线16电连接，并被供给控制信号Gel(i)。晶体管QP4作为对驱动晶体管QP1的漏极与发光元件D1的阳极之间的电连接进行控制的开关晶体管发挥作用。
晶体管QP5的漏极与复位线14电连接，并保持在复位电位Vorst。晶体管QP5的栅极与控制线17电连接，并被供给控制信号Gorst(i)。晶体管QP5作为对复位线14与发光元件D1的阳极之间的电连接进行控制的开关晶体管发挥作用。
在图3中，虽然在像素电路11中使用了P沟道MOS晶体管，但也可以代替P沟道MOS晶体管而使用N沟道MOS晶体管。在像素电路11中使用N沟道MOS晶体管的情况下，晶体管的源极和漏极的连接关系与上述相反，扫描信号、控制信号、以及灰度信号的极性也相反。或者，也可以对P沟道MOS晶体管和N沟道MOS晶体管适当地进行组合来使用。另外，像素电路11的晶体管也可以是薄膜晶体管。
作为保持电容器Cpix，也可以使用驱动晶体管QP1的栅极所附带的寄生电容器。或者，作为保持电容器Cpix，也可以使用通过由设置在硅衬底上的多个不同的布线层上的布线夹持层间绝缘膜而形成的电容器。
显示装置的动作例
参照图4对图2以及图3所示的显示装置的动作例进行说明。图4是表示图2以及图3所示的显示装置的动作例的时序图。在图4中示出了以扫描驱动方式驱动全高清类的Si-OLED的情况下的灰度数据的获取定时、用于驱动放大器的灰度数据的保持定时、以及用于扫描驱动的使能信号等。
显示控制电路20从外部装置6输入有图像数据、以及同步信号(垂直同步信号VSYNC、水平同步信号HSYNC、数据使能信号DE、数据时钟信号DCLK)，并将灰度数据DATA、以及内部获取用的时钟信号CLK发送至数据线驱动电路30。
在图4所示的例子中，在1个水平同步期间内的多个规定期间T1、T2、T3、……的每个规定期间中，发送1个块所包含的108点(dot)的量的灰度数据DATA。由此，在1个水平同步期间中，发送108点×54次＝5832点的量，即，对于RGB的每一个发送1944点的量的灰度数据DATA。由显示控制电路20发送的灰度数据DATA按像素的顺序排列。
由于在数据时钟信号DCLK的1个周期收发3点(RGB)的量的灰度数据DATA，所以规定期间T1、T2、T3、……的每个规定期间具有数据时钟信号DCLK的周期的36倍的固定长度。
第一组锁存电路31a在1个水平同步期间内的多个规定期间T1、T2、T3、……的每个规定期间中，接收并获取用于驱动1个块的数据线而使用的灰度数据。例如，在规定期间T1中，第一组锁存电路31a与时钟信号CLK的上升沿同步地获取第1块的108点的量的灰度数据DATA。
总线使能信号BE在第1期间T1结束而第2期间T2开始时被激活为高电平，在比第2期间T2结束提前期间T0时非激活为低电平。期间T0能够使用对数据时钟信号DCLK进行1/2分频而得到的分频时钟信号1/2DCLK来进行调整。之后，总线使能信号BE按每个规定期间被激活，直到针对1行的量的像素电路11的灰度信号的写入结束为止。
在第2期间T2中，第二组锁存电路31b与总线使能信号BE的上升沿同步地，对从第一组锁存电路31a输出的第1块的108点的量的灰度数据DATA进行保持。之后，第一组锁存电路31a与时钟信号CLK的上升沿同步地获取第2块的108点的量的灰度数据DATA。
若总线使能信号BE被激活，则108个DAC32将被第二组锁存电路31b保持的灰度数据DATA转换为108个模拟信号。另外，108个放大器33分别对从108个DAC32输出的108个模拟信号进行放大，来生成108个灰度信号。由此，108个DAC32以及108个放大器33按每个规定期间将被第二组锁存电路31b保持的灰度数据DATA转换为108个模拟的灰度信号。
选择电路36按每个规定期间生成从多根数据线13中依次选择1个块的数据线的多个选择信号Sel(1)、Sel(2)、……。另外，输出电路37按每个规定期间，对通过多个选择信号Sel(1)、Sel(2)、……依次选择出的1个块的数据线输出108个灰度信号。
例如，若在第2期间T2中总线使能信号BE被激活，则选择电路36将从多根数据线13中选择第1块的数据线的选择信号Sel(1)激活。由此，在输出电路37中，连接在108个传送路径35与第1块的数据线之间的108个开关电路导通，并将108个灰度信号Vd(1)～Vd(108)输出至第1块的数据线。
这样，在第2期间T2中，第1块所包含的第1列至第108列的数据线被驱动，在第3期间T3中，第2块所包含的第109列至第216列的数据线被驱动。以上的动作在第3期间T3以及第3期间T3以后的多个规定期间重复。
由此，能够在1个水平同步期间中，对显示部10的1行的量的像素电路11写入1行的量的灰度信号。在图4中，信号GCP表示1行的量的灰度信号的写入结束的定时。另外，“垂直方向变化”表示被写入灰度信号的像素电路11的行发生变化的定时。
这里，DAC32～扫描电路34并不是与水平同步信号HSYNC的激活定时同步地动作，而是在1个水平同步期间中第一组锁存电路31a开始获取灰度数据DATA后依次开始多个块的数据线13的驱动。因此，在灰度数据DATA的获取是在1个水平同步期间的接近结束时刻之前进行的情况下，驱动第(3N)列的数据线的期间需要到下一个水平同步期间。
因此，在第一组锁存电路31a与来自外部的数据使能信号DE的激活定时同步地获取灰度数据DATA的情况下，需要栅极线驱动电路40不是与水平同步信号HSYNC的激活定时同步，而是与数据使能信号DE的激活定时同步地生成扫描信号Gwr。
然而，通常的图像数据用控制器6a在消隐期间不激活数据使能信号DE。在该情况下，控制电路22基于从图像数据用控制器6a供给的数据使能信号DE的激活定时，生成表示扫描信号的变化定时的扫描定时信号，由此对扫描信号Gwr的生成进行控制。
这样，栅极线驱动电路40基于在1个水平同步期间第一组锁存电路31a开始获取灰度数据DATA的定时来生成扫描信号Gwr。由此，即使在消隐期间数据使能信号DE未被激活的情况下，也能够在显示控制电路20的内部产生扫描信号Gwr的变化定时。
再次参照图3，作为初始状态，扫描信号Gwr(i)、控制信号Gcmp(i)、以及控制信号Gorst(i)被非激活为高电平，控制信号Gel(i)被激活为低电平。因此，晶体管QP2、QP3、QP5成为截止状态，晶体管QP4成为导通状态。
若1个垂直同步期间内的第i个水平同步期间开始，则图2所示的栅极线驱动电路40将供给至第i行的控制线17的控制信号Gorst(i)激活为低电平，将供给至第i行的控制线16的控制信号Gel(i)非激活为高电平。由此，晶体管QP5成为导通状态，晶体管QP4成为截止状态，第i行的像素电路11的发光元件D1成为复位状态(初始化期间)。
接下来，栅极线驱动电路40将供给至第i行的扫描线12的扫描信号Gwr(i)激活为低电平，将供给至第i行的控制线15的控制信号Gcmp(i)激活为低电平。由此，晶体管QP2以及QP3成为导通状态，驱动晶体管QP1的栅极电位被设定为一定值(补偿期间)。之后，控制信号Gcmp(i)再次被非激活为高电平，晶体管QP3成为截止状态。
接下来，在图4所示的第2期间T2中，与第1块的数据线13连接的108个开关电路导通，数据线驱动电路30对第1列～第108列的数据线13输出灰度信号Vd(1)～Vd(108)。由此，在第1块的像素电路11中，对驱动晶体管QP1的栅极施加灰度信号，并且对保持电容器Cpix充电灰度电压(第1块的写入期间)。
接下来，在第3期间T3中，与第2块的数据线13连接的108个开关电路导通，数据线驱动电路30对第109列～第216列的数据线13输出灰度信号Vd(109)～Vd(216)。由此，在第2块的像素电路11中，对驱动晶体管QP1的栅极施加灰度信号，并且对保持电容器Cpix充电灰度电压(第2块的写入期间)。
以下同样，在第4期间～第55期间中，与第3块～第54块的数据线13连接的开关电路依次导通，数据线驱动电路30对第217列～第5832列的数据线13输出灰度信号Vd(217)～Vd(5832)。由此，在第3块～第54块的像素电路11中，对驱动晶体管QP1的栅极施加灰度信号，并且对保持电容器Cpix充电灰度电压(第3块～第54块的写入期间)。若针对第i行的像素电路11的灰度信号的写入结束，则栅极线驱动电路40将供给至第i行的扫描线12的扫描信号Gwr(i)非激活为高电平。
在1个垂直同步期间内的第(i+1)个水平同步期间结束后，栅极线驱动电路40将供给至第i行的控制线16的控制信号Gel(i)激活为低电平，并将供给至第i行的控制线17的控制信号Gorst(i)非激活为高电平。由此，由于在第(i+2)个水平同步期间以后，晶体管QP4成为导通状态，晶体管QP5成为截止状态，驱动晶体管QP1根据灰度信号对发光元件D1供给电流，所以第i行的像素电路11的发光元件D1发光(发光期间)。
像这样，在第i个水平同步期间中，设置有第i行的像素电路11的驱动期间(初始化期间、补偿期间、以及写入期间)，在第(i+2)个水平同步期间以后，设置有第i行的像素电路11的发光期间。而且，对于一行，在从驱动期间的开始经过了1个垂直同步期间后，再次设置驱动期间。
根据本实施方式，由于将按每个块锁存于多个锁存电路31的灰度数据转换为模拟的多个灰度信号，并按每个块依次驱动显示部10的多根数据线13，所以能够削减锁存电路31、DAC32、以及放大器33的个数并缩小芯片尺寸。其结果，能够削减显示装置的成本。
但是，在将多个放大器33配置于硅基片的外部，经由FPC基板等与扫描电路34连接的情况下，在模拟的灰度信号上产生失真而给画质带来影响。特别是，在使用高精细面板的情况下，给画质带来的影响增大。在本实施方式中，由于将多个放大器33搭载于硅基片，所以给画质带来的影响处在不会成为问题的范围。
图5是对以往的显示装置的布局与本发明的第一实施方式所涉及的显示装置的布局进行比较来表示的俯视图。图5(A)示出通过一个放大器分时驱动18根数据线的多路驱动方式的以往的显示装置的布局，图5(B)示出本发明的第一实施方式所涉及的显示装置的布局。
在硅基片的各边与显示部10之间，由于用于OLED的密封、玻璃的蚀刻的制约，需要确保一定的间隔(例如，1.3mm左右)。在该条件下，在显示部10的X轴方向的两侧配置有栅极线驱动电路40，在显示部10的Y轴方向的一方侧(图中下侧)配置有数据线驱动电路。
如图5(A)所示，在以往的显示装置中，在沿显示部10的长边方向(图中的X轴方向)延伸的4个区域，从接近显示部10的一方开始依次配置有多个放大器83、多个DAC82、多个锁存电路81、以及显示控制电路70。
如图5(B)所示，在第一实施方式所涉及的显示装置中，在沿显示部10的长边方向(图中的X轴方向)延伸的第一区域配置有扫描电路34。例如，从接近显示部10的一方开始依次配置有图2所示的输出电路37、选择电路36、以及多个传送路径35。
另外，在显示部10的相反侧中与第一区域相邻的第二区域以及第三区域排列配置有显示控制电路20、和多个锁存电路31～多个放大器33。例如，在第三区域从接近显示部10的一方开始依次配置有多个放大器33、多个DAC32、以及多个锁存电路31。
在第一实施方式中，多个锁存电路31～多个放大器33的X轴方向上的长度被缩短到以往的1/3。因此，能够在X轴方向上排列配置显示控制电路20、和多个锁存电路31～多个放大器33。
由此，能够在与显示部10的长边方向正交的方向(Y轴方向)上，将芯片尺寸缩小显示控制电路20的宽度、或者多个锁存电路31～多个放大器33的宽度的量。进一步，如图5(B)所示，也可以在X轴方向上空着的空间配置温度补偿电路50以及稳定化电源电路(包括静电保护电路)60。
图6以比较的方式示出以往的显示装置的各部的宽度和本发明的第一实施方式所涉及的显示装置的各部的宽度。在图6中，示出了数据线驱动电路的各部的宽度和显示控制电路的宽度。显示控制电路由门阵列(G/A)构成。另外，各部的宽度是图5所示的Y轴方向上的宽度。
在第一实施方式中，多个DAC32的宽度从以往的450μm缩短到225μm。这是因为：由于DAC32的灰度布线长度变短，所以以往需要2个的电路用1个就能解决。虽然新需要扫描电路的宽度200μm，但如图5(B)所示，通过在X轴方向上排列配置显示控制电路20和多个锁存电路31～多个放大器33，显示控制电路20的宽度不会给合计带来影响。
其结果，相对于在以往的显示装置中，数据线驱动电路的各部的宽度与显示控制电路的宽度的合计是4195μm，在第一实施方式中，数据线驱动电路的各部的宽度与显示控制电路的宽度的合计为3270μm。因此，能够将Y轴方向的芯片尺寸缩短约925μm。
第二实施方式
图7是表示本发明的第二实施方式所涉及的显示装置的数据线驱动电路的布局的俯视图。第二实施方式所涉及的显示装置的数据线驱动电路除了扫描驱动方式所使用的构成要素以外，也包含有多路驱动方式所使用的构成要素。关于其它的点，第二实施方式也可以与第一实施方式相同。以下，将5832根数据线分成54个块，一个块包含108根数据线。
如图7所示，数据线驱动电路为了扫描驱动方式，而包含有108组2段锁存电路31、108个转换电路(DAC32以及放大器33)、108个传送路径35、选择电路36、以及输出电路37。在这些电路中，108个转换电路32以及33也在多路驱动方式中使用。另外，输出电路37包含有在多路驱动方式中使用的多个开关电路以及多个电容器。
另外，数据线驱动电路为了多路驱动方式，还包含有1944×3组2段锁存电路91、以及108×2个转换电路(DAC以及放大器)92。根据第二实施方式，能够根据用途分开使用扫描驱动方式和多路驱动方式。另一方面，在不使用多路驱动方式的情况下，至少能够削减1944×3组的2段锁存电路91和108×2个转换电路92。
电子设备
接下来，对具备本发明的任意一个实施方式所涉及的显示装置的电子设备进行说明。由于图1所示的显示装置1的像素是小尺寸所以面向进行高精细的显示的用途，作为电子设备，以头戴式显示器为例来进行说明。
图8是表示头戴式显示器的外观的立体图，图9是表示头戴式显示器的光学结构例的俯视图。如图8所示，头戴式显示器100与普通的眼镜相同，具备眼镜腿110、鼻架120、镜片101L以及101R。另外，如图9所示，在头戴式显示器100的鼻架120的附近且镜片101L以及101R的里侧(图中下侧)设置有左眼用的显示装置1L和右眼用的显示装置1R。
显示装置1L的图像显示面在图9配置于左侧。由此，显示装置1L的显示图像经由光学镜片102L向图中L方向射出。半透半反镜103L使显示装置1L的显示图像向图中B方向反射，另一方面使从图中F方向入射的光透过。
显示装置1R的图像显示面与显示装置1L相反，在图9中配置于右侧。由此，显示装置1R的显示图像经由光学镜片102R向图中R方向射出。半透半反镜103R使显示装置1R的显示图像向图中B方向反射，另一方面使从图中F方向入射的光透过。
通过这样的结构，头戴式显示器100的用户能够以与外部的风景重叠的透视状态观察显示装置1L以及1R的显示图像。另外，在头戴式显示器100中，通过将伴随着视差的两眼用图像中的左眼用图像显示于显示装置1L，将右眼用图像显示于显示装置1R，能够使用户感知所显示的图像仿佛具有纵深、立体感(3D显示)。
图1所示的显示装置1除了头戴式显示器100以外，也能够适用于摄像机、镜头更换式的数码相机中的电子取景器等电子设备。根据本实施方式，使用削减了锁存电路等的个数并缩小了芯片尺寸的显示装置，从而能够降低电子设备的尺寸或者成本。
在上述实施方式中，对作为发光元件使用OLED的情况进行了说明，但在本发明中，例如，能够使用像无机发光二极管、LED(Light Emitting Diode：发光二极管)等那样以与电流对应的亮度发光的发光元件。这样，本发明并不局限于以上说明的实施方式，能够由该技术领域中具有通常的知识的人在本发明的技术思想内进行多个变形。
附图标记说明
1、1L、1R…显示装置；2…显示面板；3…壳体；4…FPC基板；5…端子；6…外部装置；6a…图像数据用控制器；6b…电压生成电路；10…显示部；11…像素电路；12…扫描线；13…数据线；14…复位线；15～17…控制线；18…电源供电线；20…显示控制电路；21…电压生成电路；22…控制电路；23…储存部；24…检查表；30…数据线驱动电路；31、31a、31b、91…锁存电路；32…DAC；33…放大器；34…扫描电路；35…传送路径；36…选择电路；37…输出电路；40…栅极线驱动电路；50…温度补偿电路；60…稳定化电源电路；92…转换电路；100…头戴式显示器；101L、101R…镜片；102L、102R…光学镜片；103L、103R…半透半反镜；110…眼镜腿；120…鼻架；D1…发光元件；QP1～QP5…P沟道MOS晶体管；Cpix…保持电容器。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于，
该显示装置是在同一半导体基板上至少搭载有显示部以及驱动电路的显示装置，在上述显示部与多列像素电路对应地设置有多根数据线，上述驱动电路具备：
多个锁存电路，该多个锁存电路为了按每个块依次驱动上述多根数据线，而按每个块来锁存灰度数据；
多个转换电路，该多个转换电路与1个块的数据线的数量对应地设置，并将被锁存于上述多个锁存电路的灰度数据转换为模拟的多个灰度信号；
多个传送路径，该多个传送路径与1个块的数据线的数量对应地设置，并分别传送上述多个灰度信号；
选择电路，其生成从上述多根数据线中依次选择1个块的数据线的多个选择信号；以及
输出电路，其连接在上述多个传送路径与各块的数据线之间，对通过上述多个选择信号依次选择出的1个块的数据线输出上述多个灰度信号。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在沿上述显示部的长边方向延伸的第一区域配置有上述输出电路、上述选择电路、以及上述多个传送路径，在上述显示部的相反侧中与上述第一区域相邻的第二区域以及第三区域排列配置有对上述显示部的显示定时进行控制的显示控制电路、上述多个转换电路以及上述多个锁存电路。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，
上述多个锁存电路包含：
第一组锁存电路，其与1个块的数据线的数量对应地设置，并在1个水平同步期间内的多个规定期间的每一个规定期间中，依次获取用于驱动1个块的数据线而使用的灰度数据；以及
第二组锁存电路，其与1个块的数据线的数量对应地设置，并按每个上述规定期间，对从上述第一组锁存电路输出的灰度数据进行保持。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
上述多个转换电路按每个上述规定期间，将被上述第二组锁存电路保持的灰度数据转换为模拟的多个灰度信号，
上述选择电路按每个上述规定期间，生成从上述多根数据线中依次选择1个块的数据线的多个选择信号，
上述输出电路按每个上述规定期间，对通过上述多个选择信号依次选择出的1个块的数据线输出上述多个灰度信号。
5.根据权利要求3或4所述的显示装置，其特征在于，
还具备栅极线驱动电路，该栅极线驱动电路基于在1个水平同步期间中上述第一组锁存电路开始获取灰度数据的定时来生成扫描信号。
6.一种显示装置，其特征在于，
该显示装置是在同一半导体基板上至少搭载有显示部以及驱动电路的显示装置，
上述显示装置具有：
多根数据线，该多根数据线按规定的根数被划分为块；以及
像素电路，其与上述多根数据线的任意一根连接，并设置于上述显示部，
上述驱动电路具备：
与上述规定的根数对应的数量的电路；以及
选择电路，其生成以块为单位来选择上述多根数据线的选择信号，与上述规定的根数对应的数量的电路分别具备：
锁存电路，其锁存灰度数据；
转换电路，其将锁存于上述锁存电路的上述灰度数据转换为模拟的灰度信号；
传送路径，其传送上述灰度信号；以及
输出电路，其连接在上述多根数据线中的任意一根数据线与上述传送路径之间，被上述选择信号控制。
7.一种电子设备，其特征在于，
该电子设备具备权利要求1～6中任一项所述的显示装置。
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