WO2022190716A1 - 表示装置及び制御方法 - Google Patents

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WO2022190716A1
WO2022190716A1 PCT/JP2022/003920 JP2022003920W WO2022190716A1 WO 2022190716 A1 WO2022190716 A1 WO 2022190716A1 JP 2022003920 W JP2022003920 W JP 2022003920W WO 2022190716 A1 WO2022190716 A1 WO 2022190716A1
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transistor
light
emitting element
display device
signal
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PCT/JP2022/003920
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English (en)
French (fr)
Inventor
直史 豊村
一樹 横山
Original Assignee
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device and control method.
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • M-OLED Micro OLED
  • the present disclosure provides a display device with long life and high reliability.
  • the display device comprises a control circuit.
  • the control circuit is connected to a terminal to which a signal for determining driving and light emission intensity of the light emitting element is applied, and for a transistor for initializing the signal for determining the light emission intensity, when the light emitting element emits light, the transistor is controlled to be off, and when the light-emitting element shifts to the extinction state, the transistor is controlled to be turned on after being controlled to be turned on.
  • the control circuit may control the transistor to turn off after the light-emitting element transitions to the extinction state and controls the transistor to turn on, and after the signal for determining the light emission intensity is initialized.
  • the control circuit may turn on the transistor at a predetermined timing after turning off the transistor when the light emitting element is in the extinction state.
  • the light emitting element may be an element that emits light by passing a current from an anode to a cathode, and the transistor may be connected to the anode of the light emitting element.
  • the transistor may be a p-type MOSFET, the source may be connected to the anode, the drain may be applied with a reference voltage, and the gate may be applied with a voltage for controlling on/off of the transistor.
  • the transistor may be an n-type MOSFET, the drain may be connected to the anode, the source may be applied with a reference voltage, and the gate may be applied with a voltage for controlling on/off of the transistor.
  • a transistor connected to a terminal to which a signal for determining driving and light emission intensity of a light emitting element is applied and for initializing the signal for determining the light emission intensity is connected to the light emitting device.
  • the transistor is controlled to be turned off when the element emits light, and the transistor is controlled to be turned on after the transistor is controlled to be turned off when the light emitting element is to be in a non-light emitting state.
  • control circuit performs the above processing in the display device.
  • the pixel circuit comprises the above controller.
  • control circuit may be used for AR applications, VR applications, and digital camera display applications.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams illustrating an example of a portion of a display device according to an embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels according to one embodiment;
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing examples of pixels
  • FIG. 1 is a front view showing an example of the appearance of a digital still camera;
  • FIG. FIG. 2 is a plan view showing an example of the appearance of a digital still camera;
  • 1 is a perspective view showing an example of the appearance of a television device;
  • FIG. 1 is an external view showing an example of a head mounted display;
  • FIG. 1 is an external view showing an example of a smartphone;
  • FIG. 1 is an external view showing an example of an image display device in a vehicle;
  • FIG. 1 is an external view showing an example of an image display device in a vehicle;
  • connection with the power supply for driving each circuit element is not particularly shown, but these are only omitted from description and illustration, and appropriate connection and power supply are required as necessary. is to be installed. Appropriate body voltages are applied to the bodies of the transistors unless otherwise specified.
  • the transistors are shown as n-type and p-type in each embodiment, the transistors are not limited to the contents of the drawings and the description of this specification, and n-type and p-type can be interchanged as appropriate. good. In this case, a voltage is applied for proper driving.
  • a display device having a display panel that emits light in a progressive manner will be described, but the embodiments of the present disclosure can also be applied to other types of display panels and display devices.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the arrangement of pixels in a general display device.
  • the display device 1 includes, for example, a pixel array 10, a horizontal control section 12, and a vertical control section 16.
  • the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 1 are directions for the sake of convenience, and the vertical and horizontal directions in the drawing may be reversed or may be inclined in any direction. Also, the horizontal and vertical directions do not have to intersect at exactly 90 degrees.
  • the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 2 onwards and the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 1 may not at least partially match.
  • the pixel array 10 has pixels 100 arranged in an array in the horizontal and vertical directions.
  • the pixel array 10 outputs images, videos, etc. in the display device 1 .
  • a pixel 100 includes a light-emitting element and a circuit element such as a transistor for appropriately emitting light from the light-emitting element. Further, the pixel 100 may include an optical system so that the light emitted from the light emitting element is appropriately output from the display device 1.
  • FIG. 1 A pixel 100 includes a light-emitting element and a circuit element such as a transistor for appropriately emitting light from the light-emitting element. Further, the pixel 100 may include an optical system so that the light emitted from the light emitting element is appropriately output from the display device 1.
  • the horizontal control unit 12 collectively outputs signals to rows of pixels 100 belonging to the pixel array 10 and connected in the horizontal direction.
  • the horizontal control section 12 is connected to a horizontal control line 14, and the horizontal control line 14 is connected to the pixels 100 arranged in horizontal rows.
  • a signal is output from the horizontal control section 12 to the pixels 100 in the horizontal direction via the horizontal control line 14 .
  • the vertical control unit 16 collectively outputs signals to columns of pixels 100 belonging to the pixel array 10 and connected in the vertical direction.
  • the vertical control section 16 is connected to a vertical control line 18, and the vertical control line 18 is connected to the pixels 100 arranged in vertical columns.
  • a signal is output from the vertical control section 16 to the pixels 100 in the vertical direction via the vertical control line 18 .
  • the horizontal control unit 12 and the vertical control unit 16 cause the pixels 100 to light up, etc., thereby creating an image or the like and outputting it from the display device 1 .
  • one signal line is provided in both the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 1, a plurality of different types of signals may be provided.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a pixel according to one embodiment.
  • the pixel 100 includes, for example, a light emitting element L and a circuit for causing the light emitting element L to emit light.
  • the pixel 100 includes a first transistor Taz, a second transistor Tws, a third transistor Tds, a fourth transistor Tdr, and a first capacitor C1.
  • the light-emitting element L is, for example, an LED element such as an LED, OLED, or M-OLED.
  • the light-emitting element L is an element such as an LED, but it is not limited to these, and any element that emits light when a voltage is applied or a current is flowed can be used in the same form. can be applied.
  • the light emitting element L emits light when a current flows from its anode to its cathode.
  • the cathode is connected to a reference voltage Vcath (eg, 0V).
  • Vcath eg, 0V
  • the anode of the light emitting element L is connected to the source of the first transistor Taz, the drain of the fourth transistor Tdr, and one terminal of the first capacitor C1.
  • the first transistor Taz is, for example, a p-type MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor), the source is connected to the anode of the light emitting element L, the drain is connected to the voltage Vss, and the signal Az is applied to the gate. be done.
  • This first transistor Taz is a transistor that initializes the potential of the anode of the light emitting element L according to the signal Az.
  • the voltage Vss is, for example, a reference voltage in the power supply voltage, and may represent a grounded state, or may be a potential of 0V.
  • the first capacitor C1 is a capacitor for controlling the potential on the anode side of the light emitting element L.
  • the second transistor Tws is, for example, a p-type MOSFET and is a transistor that controls writing of pixel values.
  • the second transistor Tws has a source to which a signal Sig indicating a pixel value is input, a drain connected to the other end of the first capacitor C1 and the gate of the fourth transistor Tdr, and a gate to which a signal Ws for write control is applied. be.
  • the second transistor Tws flows a drain current according to the signal Sig by the signal Ws, and controls the writing to the first capacitor C1 and the gate potential of the fourth transistor Tdr.
  • the second transistor Tws is turned on, a voltage based on the magnitude of the signal Sig is charged (written) to the first capacitor C1, and the light emission intensity of the light emitting element L is increased by the charge amount of the first capacitor C1. controlled.
  • the third transistor Tds is, for example, a p-type MOSFET, and is a transistor that controls driving to cause a current to flow through the light emitting element L based on a potential corresponding to the written pixel value.
  • the third transistor Tds has a source connected to the power supply voltage Vccp for driving the MOS, a drain connected to the source of the fourth transistor Tdr, and a gate to which the driving signal Ds is applied. A drain current is caused to flow in accordance with the drive signal Ds to raise the drain potential of the fourth transistor Tdr.
  • the fourth transistor Tdr is, for example, a p-type MOSFET, and causes a current based on the signal Sig written by the second transistor Tws to flow to the light emitting element L by driving the third transistor Tdr.
  • the fourth transistor Tdr has a source connected to the drain of the third transistor Tds, a drain connected to the anode of the light emitting element L, and a gate connected to the drain of the second transistor Tws.
  • the signal Sig stored by the second transistor Tws and the first capacitor C1 is applied to the gate of the fourth transistor Tdr. Drain current. Due to the flow of this drain current, the light emitting element L emits light with an intensity (luminance) corresponding to the signal Sig.
  • the pixel 100 performs writing based on the signal Sig that determines the light emission intensity of each pixel in this way, and causes a drain current to flow to the light emitting element L according to the intensity of the written signal. luminous.
  • the first transistor Taz is a transistor that performs a quick discharge operation at the timing after light emission and initializes the written state.
  • the body of the first transistor Taz needs to hold a sufficiently large potential while the pixel 100 operates (light emission, extinction), and for example, the power supply voltage Vccp is applied.
  • the first transistor Taz Since the first transistor Taz is turned off while the light emitting element L is emitting light, a voltage sufficiently higher than the threshold voltage is applied to the gate.
  • a voltage sufficiently lower than the threshold voltage is applied to the gate.
  • the voltage applied to the gate will be appropriately read in the case of the n-type.
  • the voltage Vccp is 9V, and a voltage of 10V is applied to the first transistor Taz in the light emitting state.
  • the gate of the first transistor Taz is desirably set to a potential sufficiently lower than the threshold voltage.
  • a voltage for example, 0 V
  • Vss a voltage equivalent to the voltage
  • the first transistor Taz has, for example, a voltage of 9 V applied to its body and a voltage of 0 V applied to its gate. Therefore, there is a possibility that the high voltage is applied between the body and the gate of the first transistor Taz for a long period of time. The longer this time, the higher the possibility of shortening the life of the first transistor Taz and degrading its performance. Due to the lower performance of the first transistor Taz, the pixel 100 may not be able to properly charge and discharge. The present disclosure appropriately controls the discharge timing of the first transistor Taz.
  • FIG. 3 shows a timing chart for appropriately controlling the discharge timing of the first transistor Taz as described above. It should be noted that the timings shown in this diagram are shown as an example, and signals do not have to be input strictly at the timings shown in this chart. For example, the timing in the write time may be in another aspect as long as the voltage based on the voltage Sig can be appropriately written to the first capacitor C1 accurately.
  • FIG. 3 the timings of the drive signal Ds, the write signal Ws, and the initialization signal Az in this embodiment are shown in order from the top.
  • the fourth shows the potential of the anode of the light emitting element L under these signal controls, and the bottom shows the timing of controlling the initialization signal Az without considering the above as a comparative example.
  • the drive signal Ds changes from Low (ON) to High (OFF)
  • the initialization signal Az changes from High (OFF) to Low (ON) while the write signal Ws remains High (OFF).
  • the first transistor Taz is turned on
  • the second transistor Tws is turned off
  • the third transistor Tds is turned off.
  • the first capacitor C1 is discharged via the first transistor Taz, and the anode potential of the light emitting element L is lowered, whereby the light emitting element L is extinguished.
  • the initialization signal Az is changed to High (OFF). This transition reduces the potential difference between the body and the gate of the first transistor Taz.
  • the time during which the potential difference between the body and the gate of the first transistor Taz remains large is longer than in the present embodiment. Become. The period during which the anode potential is sufficiently lowered is determined depending on circuit elements such as the first transistor Taz, for example. Therefore, it is possible to set the switching time of the initialization signal Az by the parameters of these circuit elements.
  • the initialization signal Az is set to Low (ON) again.
  • the first transistor Taz is turned on, and the state of the circuit due to leakage current or the like is reset.
  • the drive signal Ds and the write signal Ws are set to High, and then the initialization signal Az is set to High.
  • the second transistor Tws is turned on by setting the write signal Ws to Low.
  • the initialization signal Az is set to Low again to reset the drain potential of the fourth transistor Tdr.
  • the gate of the fourth transistor Tdr is charged with a voltage based on the signal Sig via the second transistor Tws which is on.
  • the initialization signal Az is set to High to release the grounding of the drain of the fourth transistor Tdr.
  • the drive signal Ds is set to Low to turn off the second transistor Tws and turn on the third transistor Tds.
  • the third transistor Tds By turning on the third transistor Tds, the source potential of the fourth transistor Tdr increases, and a current based on the gate voltage of the fourth transistor Tdr flows from the anode of the light emitting element L to the cathode.
  • the light emitting element L emits light with an intensity based on the voltage of the signal Sig.
  • the present embodiment it is possible to reduce the potential difference between the body and the gate of the first transistor Taz during the extinction period.
  • FIG. 3 as indicated by the arrow, by controlling the initialization signal Az in the extinction period as in the present embodiment, it is possible to avoid applying a high voltage to the first transistor Taz for a long period of time, It becomes possible to reduce the load. Therefore, in the low-duty control in which the light emission period is relatively longer than the extinction period, the control according to the present embodiment is performed to ensure long life and high reliability of the first transistor Taz. be able to.
  • FIG. 4 is a timing chart showing another example of control of initialization signal Az.
  • the initialization signal Az may be set to High in the same manner as in the above-described embodiment, and transitioned between Low and High at predetermined timings. By controlling in this way, it is also possible to reduce the influence of undesirable charging of the capacitor due to the leak current or the like in each transistor.
  • the ON/OFF transition is performed once, but the present invention is not limited to this, and the switching may be appropriately performed multiple times.
  • FIG. 5 is a diagram showing a display device 1 for supplying signals to a circuit such as that of FIG. 2, for example.
  • FIG. 5 is a diagram showing a part of the display device 1 shown in FIG. 1 in more detail.
  • the control units shown in FIG. 5 may each be formed by analog or digital circuits.
  • the pixel 100 includes, for example, light-emitting elements L that emit lights of different colors in order to output color images.
  • the light emitting element L may be mounted by providing a color filter corresponding to each color, an organic photoelectric conversion film, or the like.
  • the pixel 100 may be configured with an R element that emits red light, a G element that emits green light, and a B element that emits blue light.
  • R element that emits red light
  • G element that emits green light
  • B element that emits blue light.
  • the arrangement of each element of RGB may be, for example, a Bayer arrangement, a checkered arrangement, or the like, or may be another three-dimensional arrangement.
  • the horizontal direction control unit 12 and the vertical direction control unit 16 output signals to the elements corresponding to these respective colors.
  • the elements corresponding to each color may have a configuration as shown in FIG. 2, for example.
  • the horizontal control unit 12 includes an initialization control unit 120, a write control unit 122, and a drive control unit 124.
  • the initialization control unit 120 outputs the initialization signal Az at the timing of the embodiment described above.
  • the write control unit 122 outputs the write signal Ws at the timing of the embodiment described above.
  • the drive control unit 124 outputs the drive signal Ds at the timing of the embodiment described above. These signals are sent to the elements in the pixel 100 via horizontal control lines 140, 142, 144, which are signal lines, respectively.
  • the vertical direction control unit 16 includes, for example, a selector that distributes signals based on video signals to the elements of each pixel 100, and outputs appropriate video signals to the elements of the pixels 100.
  • This video signal is transmitted to each element of the pixel 100 via vertical control lines 18R, 18G, and 18B, which are signal lines.
  • the pixels 100 belonging to the same column are connected to the same signal line, but the present invention is not limited to this. good too. For example, two signal lines connected to the same signal line every two columns may be provided for the pixels 100 in the same column.
  • the video signal output from the vertical direction control section 16 causes the light emitting element L to emit light in the pixels 100 provided in the appropriate row based on the signals output from each control section of the horizontal direction control section 12 .
  • the video signal is appropriately output from the display panel of the display device 1 or the like.
  • the display device 1 can appropriately display an image or the like while suppressing deterioration in the reliability of the first transistor Taz that operates as an initialization transistor.
  • a region surrounded by dotted lines in FIG. 2 includes the light emitting element L and the first transistor Taz.
  • the operation in this embodiment can be realized by the arrangement of the light emitting element L and the first transistor Taz.
  • FIG. 6 is a diagram showing another example of the pixel 100.
  • the configuration includes four transistors and one capacitor, but in FIG. 6, the pixel 100 includes four transistors and two capacitors.
  • the second capacitor C2, together with the first capacitor C1, is a capacitor for charging a voltage according to the signal Sig based on the write signal Ws. In this way, even if the number of capacitors is changed, the quenching operation is properly performed by controlling the potential of the anode of the light emitting element L by the first transistor Taz.
  • the anode potential of the light emitting element L can be appropriately controlled, and a high potential can be generated between the body and the gate of the first transistor Taz. can be reduced.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of the pixel 100.
  • Taz1 and Taz2 are provided as initialization transistors. Also in such a form, the same voltage as in each of the above-described forms is applied to Taz1. Also, for Taz2, the application of a similar voltage may be controlled at the same timing.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the pixel 100.
  • FIG. 8 even when there are two types of signals Sig1 and Sig2 indicating the intensity of the pixel, the initialization transistors Taz1 and Taz2 can be similarly controlled.
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the pixel 100.
  • FIG. This pixel 100 is controlled by using a signal Ws2, which is a signal for writing control of the previous line to be scanned first, as an offset, in addition to the signal Ws1, which is a signal for writing control for the pixel.
  • Ws2 a signal for writing control of the previous line to be scanned first
  • Ws1 a signal for writing control for the pixel.
  • the pixel 100 uses an offset and is provided with a writing transistor that assists the second transistor Tws. In this way, it is possible to apply the control in the aspect of the present disclosure even in a form in which the pixel 100 shown in FIG. 2 and the like further includes a plurality of transistors.
  • FIGS. 6-9 Several alternatives are shown in FIGS. 6-9, but the embodiments described in this disclosure perform initialization of the anode side of the light-emitting element L and other necessary points common to all of them. It is possible to apply to an initialization transistor that As for this configuration, the presence of an initialization transistor related to the light emitting element L in the pixel of the display device 1, and the appropriate control of the gate voltage of this initialization transistor provide the same effects as in the present embodiment. becomes possible. In order to achieve this, the initialization for each pixel should be controlled on a line-by-line, column-by-column or pixel-by-pixel basis. That is, when there is a circuit configuration like the dotted line in FIG. 2 as described above, the aspect of the present disclosure can be appropriately applied. As described above, the first transistor Taz is described as a p-type in these figures, but it may be an n-type MOSFET. In this case also, by appropriately controlling the voltage applied to the gate, the same operation can be performed and the effect can
  • the initialization transistor to which a high voltage is applied between the body and the gate in the ON state can be appropriately switched to the OFF state instead of continuing the ON state for a long time. ensure long life and high reliability.
  • the transistor of such a pixel can be highly effective.
  • the aspects of the present disclosure can be appropriately applied to a display device that includes a light emitting element and an initialization transistor that initializes a signal that determines the light emission intensity of the light emitting element. is.
  • This display device can be mounted on various electronic devices.
  • FIG. 10A and 10B show an example of the appearance of the digital still camera 310.
  • FIG. This digital still camera 310 is of an interchangeable lens single-lens reflex flex type, and has an interchangeable taking lens unit (interchangeable lens) 312 in approximately the center of the front of a camera main body (camera body) 311, and on the left side of the front. It has a grip portion 313 for the photographer to hold.
  • interchangeable lens unit interchangeable lens
  • a monitor 314 is provided at a position shifted to the left from the center of the back surface of the camera body 311 .
  • An electronic viewfinder (eyepiece window) 315 is provided above the monitor 314 . By looking through the electronic viewfinder 316, the photographer can view the optical image of the subject guided from the photographing lens unit 312 and determine the composition.
  • the display device 1 according to one of the above-described embodiments and modifications thereof can be used.
  • FIG. 11 shows an example of the appearance of the head mounted display 320.
  • Head-mounted display 320 has, for example, ear hooks 322 on both sides of glasses-type display 321 to be worn on the head of the user.
  • the display unit 321 the display device 10 according to one of the above-described embodiments and modifications thereof can be used.
  • FIG. 12 shows an example of the appearance of the television device 330.
  • This television device 330 has, for example, a video display screen portion 331 including a front panel 332 and a filter glass 333, and this video display screen portion 331 is a display device according to any of the above-described embodiments and modifications thereof. It consists of a device 1.
  • FIG. 13 is an external view showing another example of the head-mounted display according to the specific example of the electronic device of the present disclosure.
  • the head-mounted display 340 has a transmissive head-mounted display configuration including a body portion 341 , an arm portion 342 and a lens barrel 343 .
  • Body portion 341 is connected to arm portion 342 and glasses 344 .
  • the end portion of the main body portion 341 in the long side direction is attached to the arm portion 342 .
  • One side of the body part 341 is attached to glasses 344 via a connecting member (not shown).
  • the body part 341 may be directly attached to the head of the human body.
  • the main body part 341 incorporates a control board and a display part for controlling the operation of the head mounted display 340.
  • Arm portion 342 supports body portion 341 and lens barrel 343 by connecting body portion 341 and lens barrel 343 .
  • the arm portion 342 fixes the lens barrel 343 to the main body portion 341 by being coupled to the end portion of the main body portion 341 and the end portion of the lens barrel 343 .
  • Arm section 342 also incorporates a signal line for communicating data relating to an image provided from body section 341 to lens barrel 343 .
  • the lens barrel 343 projects image light provided from the main body 341 via the arm 342 through the lenses 345 of the glasses 344 toward the eyes of the user wearing the head-mounted display 340 .
  • FIG. 14 shows an example of the appearance of a smartphone according to a specific example of the electronic device of the present disclosure.
  • the display device 1 according to the present disclosure can be applied to a display unit included in an electronic device such as a smart phone.
  • the smartphone 350 has a display unit 351 that displays various information, and an operation unit and the like that include buttons and the like for receiving operation input by the user.
  • the display unit 351 can be the display device 1 according to this embodiment.
  • 15A and 15B show an example in which the display device of the present disclosure is applied to a vehicle.
  • the display device 1 and electronic equipment according to the present disclosure can be used for various purposes.
  • 15A and 15B are diagrams showing the internal configuration of a vehicle 360, which is an application example of an electronic device including the display device 1 according to the present disclosure.
  • FIG. 15A is a diagram showing the interior of the vehicle 360 from the front to the front
  • FIG. 15B is a diagram showing the interior of the vehicle 360 from the oblique rear to the oblique front.
  • a vehicle 360 in FIGS. 15A and 15B has a center display 361, a console display 362, a head-up display 363, a digital rear mirror 364, a steering wheel display 365, and a rear entertainment display 366.
  • the center display 361 is arranged on the dashboard 367 at a location facing the driver's seat 368 and the passenger's seat 369.
  • FIG. 15 shows an example of a horizontally elongated center display 361 extending from the driver's seat 368 side to the front passenger's seat 369 side, but the screen size and placement of the center display 361 are arbitrary.
  • Center display 361 can display information detected by various sensors. As a specific example, the center display 361 displays an image captured by an image sensor, an image of the distance to obstacles in front of and to the side of the vehicle measured by a ToF sensor, and a passenger's body temperature detected by an infrared sensor. It is possible.
  • Center display 361 can be used to display at least one of safety-related information, operation-related information, lifelogs, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information, for example.
  • the safety-related information includes information such as the detection of dozing off, the detection of looking away, the detection of mischief by a child in the passenger seat, the presence or absence of seatbelts, and the detection of abandoned passengers. It is information detected by The operation-related information uses a sensor to detect a gesture related to the operation of the passenger. Detected gestures may include manipulating various equipment within vehicle 360 . For example, it detects the operation of air conditioners, navigation devices, AV devices, lighting devices, and the like.
  • the lifelog includes the lifelog of all occupants, for example, the lifelog includes a record of each occupant's behavior during the ride. By acquiring and saving lifelogs, it is possible to check the condition of the occupants at the time of the accident.
  • the health-related information detects the body temperature of the occupant using a temperature sensor, and infers the health condition of the occupant based on the detected body temperature.
  • an image sensor may be used to capture an image of the occupant's face, and the health condition of the occupant may be estimated from the captured facial expression.
  • the health condition of the crew member may be estimated based on the content of the crew member's answers by having an automatic voice conversation with the crew member.
  • Authentication/identification-related information includes a keyless entry function that performs face authentication using a sensor, and a function that automatically adjusts seat height and position by face recognition.
  • the entertainment-related information includes functions such as a function of detecting operation information of the AV device by the passenger using a sensor, and a function of recognizing the face of the passenger using the sensor and providing content suitable for the passenger through the AV device.
  • the console display 362 can be used, for example, to display lifelog information.
  • Console display 362 is located near shift lever 371 on center console 370 between driver's seat 368 and passenger's seat 369 .
  • a console display 362 can also display information detected by various sensors.
  • the console display 362 may display an image of the surroundings of the vehicle captured by an image sensor, or may display an image of the distance to obstacles around the vehicle.
  • the head-up display 363 is virtually displayed behind the windshield 372 in front of the driver's seat 368. Heads-up display 363 can be used to display at least one of safety-related information, operational-related information, lifelogs, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information, for example.
  • the heads-up display 363 is often placed virtually in front of the driver's seat 368 and is therefore useful for displaying information directly related to the operation of the vehicle 360, such as vehicle 360 speed and fuel (battery) level. Are suitable.
  • the digital rear mirror 364 can display not only the rear of the vehicle 360 but also the state of the passengers in the rear seats. be able to.
  • the steering wheel display 365 is arranged near the center of the steering wheel 373 of the vehicle 360.
  • Steering wheel display 365 can be used, for example, to display at least one of safety-related information, operation-related information, lifelogs, health-related information, authentication/identification-related information, and entertainment-related information.
  • lifelog information such as the driver's body temperature and information regarding the operation of AV equipment and air conditioning equipment.
  • the rear entertainment display 366 is attached to the back side of the driver's seat 368 and passenger's seat 369, and is intended for viewing by passengers in the rear seats.
  • Rear entertainment display 366 can be used to display at least one of safety management information, operational related information, lifelog health related information, authentication/identification related information, and entertainment related information, for example.
  • the results obtained by measuring the body temperature of the occupants in the rear seats with a temperature sensor may be displayed.
  • Optical distance measurement methods are broadly classified into passive and active methods.
  • the passive type measures distance by receiving light from an object without projecting light from the sensor to the object.
  • Passive types include lens focusing, stereo, and monocular vision.
  • the active type measures distance by projecting light onto an object and receiving reflected light from the object with a sensor.
  • Active types include an optical radar system, an active stereo system, a photometric stereo system, a moire and pedography system, and an interferometry system.
  • the display device 1 according to the present disclosure can be applied to any of these methods of distance measurement.
  • the above-described passive or active distance measurement can be performed.
  • a transistor connected to a terminal to which a signal for determining the driving and emission intensity of the light emitting element is applied and for initializing the signal for determining the emission intensity, controlling the transistor to be off when the light emitting element emits light; When the light-emitting element transitions to the extinction state, controlling the transistor to turn on and then turning the transistor off; a control circuit, display device.
  • the control circuit is After the light-emitting element transitions to the extinction state and controlling the transistor to turn on, the transistor is controlled to turn off after a signal that determines the light emission intensity is initialized;
  • the display device according to (1).
  • the control circuit is When the light-emitting element is in the extinction state, after controlling the transistor to be off, the transistor is controlled to be on at a predetermined timing;
  • the light-emitting device is a device that emits light when a current flows from the anode to the cathode, wherein the transistor is connected to an anode of the light emitting element;
  • the display device according to any one of (1) to (3).
  • the transistor is a p-type MOSFET, the source is connected to the anode, the drain is applied with a reference voltage, and the gate is applied with a voltage for controlling on/off of the transistor.
  • the display device according to (4).
  • the transistor is an n-type MOSFET, the drain is connected to the anode, the source is applied with a reference voltage, and the gate is applied with a voltage for controlling on/off of the transistor.
  • a transistor connected to a terminal to which a signal for determining the driving and emission intensity of the light emitting element is applied and for initializing the signal for determining the emission intensity, controlling the transistor to be off when the light emitting element emits light; When the light-emitting element transitions to the extinction state, controlling the transistor to turn on and then turning the transistor off; Display device control method.
  • a pixel circuit comprising the control circuit according to any one of (1) to (5).
  • 1 display device, 10: pixel array, 100: pixels, Taz, Tws, Tds, Tdr: transistors, C1, C2: Capacitor, L: light-emitting element, 12: horizontal control, 120: initialization controller, 122: write controller, 124: drive controller, 14, 140, 142, 144: horizontal control lines, 16: vertical control, 18, 18R, 18G, 18B: vertical control lines, 310: Digital still camera, 311: camera body, 312: interchangeable lens, 313: grip, 314: monitor, 315: eyepiece window, 320: head-mounted display, 321: display section, 322: ear hook section, 330: Television equipment, 331: Image display screen, 332: Front panel, 333: Filter glass, 340: Head Mounted Display, 341: main body, 342: arm, 343: barrel, 344: glasses, 345: lens, 350: Smartphone, 351: Display, 360: Vehicles, 361: Center display, 362: Console display, 363

Abstract

［課題］長寿命、高信頼性である表示装置。 ［解決手段］表示装置は、制御回路を備える。制御回路は、発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する。

Description

表示装置及び制御方法
　本開示は、表示装置及び制御方法に関する。
　今日、広い分野において、発光素子として、OLED(Organic Light Emitting Diode)、特に、M-OLED(Micro OLED)デバイスの需要が広がっている。様々な装置における需要増加に伴い、低デューティで発光素子を駆動させることに対する需要も増加してきている。例えば、AR(Augmented Reality)、VR(Virtual Reality)、TV、デジタルカメラ等のデバイスにおいては、画素の点灯又は消光の続く期間が長くなることが多い。
　現在、主なM-OLEDデバイスにおいては、発光素子の画素における一部のトランジスタについて消光中に高負荷が掛かることがある。この高負荷の時間が存在することにより、消光期間が長くなるほど、低デューティの駆動における発光素子を制御する所定のトランジスタの寿命が短くなるという問題が生じる。
特開2019-211775号公報
　そこで、本開示では、長寿命、高信頼性である表示装置を提供する。
　一実施形態によれば、表示装置は、制御回路を備える。制御回路は、発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する。
　前記制御回路は、前記発光素子が消光状態へと移行し、前記トランジスタをオンに制御した後、前記発光強度を決定する信号が初期化された後に前記トランジスタをオフに制御してもよい。
　前記制御回路は、前記発光素子が消光状態の場合に、前記トランジスタをオフに制御した後、所定のタイミングで前記トランジスタをオンに制御してもよい。
　前記発光素子は、アノードからカソードへと電流を流すことにより発光する素子であってもよく、前記トランジスタは、前記発光素子のアノードに接続されてもよい。
　前記トランジスタは、p型のMOSFETであり、ソースが前記アノードに接続され、ドレインに基準電圧が印加され、ゲートに前記トランジスタのオン、オフを制御する電圧が印加されてもよい。
　前記トランジスタは、n型のMOSFETであり、ドレインが前記アノードに接続され、ソースに基準電圧が印加され、ゲートに前記トランジスタのオン、オフを制御する電圧が印加されてもよい。
　一実施形態によれば、表示装置の表示方法は、発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する方法である。
　一実施形態によれば、制御回路は、表示装置において上記の処理を実行する。
　一実施形態によれば、画素回路は、上記の制御装置を備える。
　表示装置において、上記の制御回路は、AR用途、VR用途及びデジタルカメラのディスプレイ用途に用いられてもよい。
一実施形態に係る表示装置の一部の一例を示す図。 一実施形態に係る画素の一例を示す図。 一実施形態に係るタイミングチャートの一例を示す図。 一実施形態に係るタイミングチャートの一例を示す図。 一実施形態に係る表示装置の一部の一例を示す図。 一実施形態に係る画素の一例を示す図。 一実施形態に係る画素の一例を示す図。 一実施形態に係る画素の一例を示す図。 一実施形態に係る画素の一例を示す図。 デジタルスチルカメラの外観の一例を示す正面図。 デジタルスチルカメラの外観の一例を示す配面図。 ヘッドマウントディスプレイの外観の一例を示す斜視図。 テレビジョン装置の外観の一例を示す斜視図。 ヘッドマウントディスプレイの一例を示す外観図。 スマートフォンの一例を示す外観図。 乗り物における画像表示装置の一例を示す外観図。 乗り物における画像表示装置の一例を示す外観図。
　以下、図面を参照して本開示における実施形態の説明をする。図面は、説明のために用いるものであり、実際の装置における各部の構成の形状、サイズ、又は、他の構成とのサイズの比等が図に示されている通りである必要はない。また、図面は、簡略化して書かれているため、図に書かれている以外にも実装上必要な構成は、適切に備えるものとする。
　なお、回路図において、各回路素子を駆動するための電源との接続は、特に示されていないが、これらは記載及び描写を省略しているだけであり、必要に応じて適切に接続及び電源の設置がされるものである。また、特記する事項がない範囲において、トランジスタのボディには、適切なボディ電圧が印加されている。また、それぞれの実施形態にて、トランジスタは、n型、p型で示されているが、図及び本明細書の説明の内容に限定されるものではなく、適宜n型とp型を入れ替えてよい。この場合、適切に駆動するための電圧が印加される。
　一例として、プログレッシブ方式で発光する表示パネルを有する表示装置について説明するが、本開示における実施形態は、この他の形態の表示パネル及び表示装置についても適用することが可能である。
　図1は、一般的な表示装置における画素の配置等の一例を示す図である。
　表示装置1は、例えば、画素アレイ10と、水平方向制御部12と、垂直方向制御部16と、を備える。なお、図1における水平方向及び垂直方向とは、便宜上付されている方向であり、図面における縦と横が逆の関係であったり、任意の方向に傾斜していたりしても構わない。また、水平方向と垂直方向は、厳密に90度で交わる必要はない。例えば、図2以降の水平方向及び垂直方向と、図1の水平方向及び垂直方向は、その少なくとも一部が一致しているものでなくてもよい。
　画素アレイ10は、画素100を水平方向及び垂直方向にアレイ状に備える。画素アレイ10は、表示装置1において画像、映像等の出力を実行する。
　画素100は、発光素子と、この発光素子から光を適切に射出するためのトランジスタ等の回路素子を備える。また、画素100として、発光素子から射出した光が適切に表示装置1から出力されるように光学系を備えていてもよい。
　水平方向制御部12は、画素アレイ10に属する水平方向に連なる画素100の行に一括して信号を出力する。水平方向制御部12は、水平方向制御線14と接続され、この水平方向制御線14が水平方向の行に連なった画素100と接続される。この水平方向制御線14を介して、水平方向の画素100に対して水平方向制御部12から信号が出力される。
　垂直方向制御部16は、画素アレイ10に属する垂直方向に連なる画素100の列に一括して信号を出力する。垂直方向制御部16は、垂直方向制御線18と接続され、この垂直方向制御線18が垂直方向の列に連なった画素100と接続される。この垂直方向制御線18を介して、垂直方向の画素100に対して垂直方向制御部16から信号が出力される。
　これら水平方向制御部12及び垂直方向制御部16により、画素100がそれぞれ点灯等をすることにより、映像等を作り出して表示装置1から出力される。図1においては、水平方向及び垂直方向の双方において1つの信号線が備えられているが、複数の異なる種類の信号が備えられていてもよい。
　次に、画素100についてより詳しく説明する。
　図2は、一実施形態に係る画素の構成例を示す図である。画素100は、例えば、発光素子Lを備え、この発光素子Lを発光させるための回路を備える。
　一般的な単純な例として、画素100は、第1トランジスタTazと、第2トランジスタTwsと、第3トランジスタTdsと、第4トランジスタTdrと、第1キャパシタC1と、を備える。
　発光素子Lは、例えば、LED、OLED、M-OLED等のLED素子である。以下においては、発光素子Lは、これらLED等の素子とするが、これらに限定されるものではなく、電圧が印加され、又は、電流が流されることにより発光する素子であれば、同様の形態を適用することができる。発光素子Lは、そのアノードからカソードに電流が流れることにより発光する。カソードには、基準となる電圧Vcath(例えば、０V)に接続される。発光素子Lのアノードは、第1トランジスタTazのソース、第4トランジスタTdrのドレイン、及び、第1キャパシタC1の一方の端子と接続される。
　第1トランジスタTazは、例えば、p型のMOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)であり、ソースが発光素子Lのアノードと接続され、ドレインが電圧Vssと接続され、ゲートに信号Azが印加される。この第1トランジスタTazは、信号Azにしたがい、発光素子Lのアノードの電位を初期化するトランジスタである。電圧Vssは、例えば、電源電圧における基準電圧であり、接地された状態を表してもよいし、０Vの電位であってもよい。
　第1キャパシタC1は、発光素子Lのアノード側の電位を制御するためのキャパシタである。
　第2トランジスタTwsは、例えば、p型のMOSFETであり、画素値の書込を制御するトランジスタである。第2トランジスタTwsは、ソースに画素値を示す信号Sigが入力され、ドレインが第1キャパシタC1の他端と第4トランジスタTdrのゲートに接続され、ゲートに書き込み制御のための信号Wsが印加される。この第2トランジスタTwsは、信号Wsにより信号Sigにしたがったドレイン電流を流し、第1キャパシタC1への書込及び第4トランジスタTdrのゲート電位を制御する。この第2トランジスタTwsがオンすることにより、信号Sigの大きさに基づいた電圧を第1キャパシタC1に充電(書込)し、この第1キャパシタC1の充電量により、発光素子Lの発光強度が制御される。
　第3トランジスタTdsは、例えば、p型のMOSFETであり、書き込まれた画素値に応じた電位に基づいた電流を発光素子Lに流す駆動を制御するトランジスタである。第3トランジスタTdsは、ソースがMOSを駆動するための電源電圧Vccpに接続され、ドレインが第4トランジスタTdrのソースに接続され、ゲートに駆動信号Dsが印加される。駆動信号Dsに応じてドレイン電流を流し、第4トランジスタTdrのドレイン電位を上昇させる。
　第4トランジスタTdrは、例えば、p型のMOSFETであり、第2トランジスタTwsにより書き込まれた信号Sigに基づいた電流を、第3トランジスタTdrの駆動により、発光素子Lへと流す。第4トランジスタTdrは、ソースが第3トランジスタTdsのドレインと接続され、ドレインが発光素子Lのアノードと接続され、ゲートが第2トランジスタTwsのドレインと接続される。第4トランジスタTdrは、第2トランジスタTws及び第1キャパシタC1により保存されている信号Sigがゲートに印加されていることから、ソース電位が十分に大きな値となることにより、この信号Sigに応じたドレイン電流を流す。このドレイン電流が流れることにより、発光素子Lが信号Sigに応じた強度(輝度)で発光する。
　単純な例として、画素100は、このように画素ごとの発光強度を決定する信号Sigに基づいた書き込みと、発光素子Lへのこの書き込まれた信号の強度に応じたドレイン電流を流すことにより、発光する。
　発光後のタイミングにおいて、素早い放電動作をし、書き込まれた状態を初期化するトランジスタが第1トランジスタTazである。第1トランジスタTazのボディは、適切な駆動のため画素100が動作(発光、消光)する間において十分大きな電位が保持される必要があり、例えば、電源電圧Vccpが印加される。
　発光素子Lが発光している間、第1トランジスタTazは、オフさせるので、ゲートには閾値電圧よりも十分に高い電圧が印加される。第1トランジスタTazがn型の場合には、ゲートにはしきい値電圧よりも十分に低い電圧が印加される。以下、p型の場合について説明するが、n型の場合には適切にゲートに印加される電圧を読み替えるものとする。発光素子Lを発光させる場合には、例えば、第1トランジスタTazのゲートには、電圧Vccpよりも高い電圧が印加される。一例として、電圧Vccpが9Vであり、発光状態において第1トランジスタTazには10Vの電圧が印加される。
　これに対して、発光素子Lが消光する間、第1トランジスタTazは、書き込みされた電荷を放電するためにオンとなるタイミングがある。このオンとなるタイミングにおいて、第1トランジスタTazのゲートは、閾値電圧を十分に下回る電位に設定されることが望ましい。例えば、第1トランジスタTazのゲートには、電圧Vssと同等の電圧(例えば、0V)が印加される。
　この場合、第1トランジスタTazは、例えば、ボディに9V、ゲートに0Vの電圧が印加される。このため、第1トランジスタTazのボディ－ゲート間には、高電圧が印加される時間が長くなる可能性がある。この時間が長くなるほど、第1トランジスタTazの寿命を短くし、また、性能を低下させる可能性が高くなる。第1トランジスタTazの性能が低くなることにより、画素100において適切な充放電が実行できなくなることがある。本開示では、第1トランジスタTazの放電タイミングを適切に制御する。
　図3は、上記のように第1トランジスタTazの放電タイミングを適切に制御するタイミングチャートを示す。なお、本図に示すタイミングは、一例として示すものであり、厳密に本チャートに示すタイミングで信号が入力されなくてもよい。例えば、書込時間におけるタイミングは、正確に第1キャパシタC1に電圧Sigに基づいた電圧が適切に書き込みできるのであれば他の態様であっても構わない。
　この図3において、上から順番に、本実施形態における駆動信号Ds、書込信号Ws、初期化信号Azのタイミングを示している。4番目は、これらの信号制御による発光素子Lのアノードの電位を示し、最下段には、比較例として初期化信号Azを上記について考慮せずに制御するタイミングを示す。
　図中に大括弧で示す期間について説明する。
　前の状態における発光期間が終了すると、消光期間へと移行する。このタイミングで駆動信号DsがLow(ON)からHigh(OFF)へ、書込信号WsがHigh(OFF)のまま、初期化信号AzがHigh(OFF)からLow(ON)へと移行する。この状態に遷移することにより、第1トランジスタTazがONし、第2トランジスタTwsがオフし、第3トランジスタTdsがオフする。この結果、第1キャパシタC1が第1トランジスタTazを介して放電し、発光素子Lのアノード電位が下がることにより発光素子Lが消光する。
　アノード電位が十分に下がったタイミングの後、初期化信号AzをHigh(OFF)へと遷移させる。この遷移により、第1トランジスタTazのボディ－ゲート間の電位差を小さくする。一方で比較例では、消光期間の間、初期化信号AzがLow(ON)のままであるので、第1トランジスタTazのボディ－ゲート間の電位差が大きいままの時間が本実施形態と比較すると長くなる。アノード電位が十分に下がる期間は、例えば、第1トランジスタTaz等の回路素子に依存して決定される。このため、これらの回路素子のパラメータにより、初期化信号Azを切り替える時間を設定することが可能である。
　その後、次の発光のための準備をする書込期間へと移行する。書込期間への移行においては、まず、初期化信号Azを再びLow(ON)にする。このように初期化信号AzをいったんLowにすることにより、第1トランジスタTazをオンし、漏れ電流等による回路の状態をリセットする。
　次に、第1トランジスタTazがオンした状態で、駆動信号Ds及び書込信号WsをLow(ON)にすることで、第2トランジスタTws、第3トランジスタTds、第4トランジスタTdrもリセットする。
　リセット完了後に、駆動信号Ds及び書込信号WsをHighにした後、初期化信号AzをHighにする。続いて、書込信号WsをLowにすることで第2トランジスタTwsをオンする。その後に再度初期化信号AzをLowにして、第4トランジスタTdrのドレイン電位をリセットする。この状態にすることにより、オンである第2トランジスタTwsを介して信号Sigに基づいた電圧が第4トランジスタTdrのゲートに充電される。そして、書込信号WrをHighにして第4トランジスタTdrのゲート電位を維持しつつ、初期化信号AzをHighにして第4トランジスタTdrのドレインの接地を解除する。
　この状態で、発光期間へと遷移する。発光期間では、駆動信号DsをLowにすることで、第2トランジスタTwsをオフし、第3トランジスタTdsをオンする。第3トランジスタTdsがオンすることで、第4トランジスタTdrのソース電位が高くなり、第4トランジスタTdrのゲート電圧に基づいた電流が発光素子Lのアノードからカソードへと流れる。このように、信号Sigの電圧に基づいた強度で発光素子Lが発光する。
　この後、消光期間へと移行し、上記の制御が繰り返される。
　このような形態とすることにより、本実施形態によれば、消光期間における第1トランジスタTazのボディ－ゲート間の電位差を小さくすることが可能となる。例えば、図3において、矢印で示されるように、本実施形態のように消光期間における初期化信号Azを制御することにより、第1トランジスタTazに長期間の高電圧を印加することを回避し、負荷を小さくすることが可能となる。このため、発光期間が消光期間よりも比較的長くなる低デューティの制御においては、本実施形態による制御を実行することにより、第1トランジスタTazの長寿命化及び高信頼性を確保することを図ることができる。
　なお、図3のように、消光期間中に継続して初期化信号AzをHighにしておく必要はない。図4は、初期化信号Azの制御についての別の例を示すタイミングチャートである。この図4に示すように、初期化信号Azを消光期間中において、前述した実施形態と同様に初期化信号AzをHighとするとともに、所定のタイミングにおいてLow、Highと遷移させてもよい。このように制御することにより、各トランジスタにおけるリーク電流等によるキャパシタへの望ましくない充電等の影響を小さくすることも可能である。なお、図4においては、オン、オフの遷移は1回であるが、これには限られず、適切に複数回切り替えられてもよい。
　図5は、例えば、図2のような回路に信号を供給するための表示装置1を示す図である。この図5は、図1に示す表示装置1において、一部をより詳細に示す図である。図5に示す制御部は、それぞれ、アナログ又はデジタルの回路により形成されていてもよい。
　画素100は、例えば、カラー映像を出力するために異なる色の光を発光する発光素子Lを備える。発光素子Lが各色に対応するカラーフィルタ、有機光電変換膜等を備えることにより実装されていてもよい。画素100は、限定されない一例として、赤色の発光をするR素子、緑色の発行をするG素子、青色の発光をするB素子を備えて構成されていてもよい。もちろん、この他の組合せであってもよいし、4色以上の色の組合せであってもよい。RGBのそれぞれの素子の配置は、例えば、ベイヤ配列、市松配列等であってもよいし、3次元的にこの他の配列であってもよい。
　水平方向制御部12及び垂直方向制御部16は、限定されない一例として、これらの各色に対応する素子にそれぞれ信号を出力する。各色に対応する素子は、例えば、図2に示すような構成をしていてもよい。
　水平方向制御部12は、初期化制御部120と、書込制御部122と、駆動制御部124と、を備える。初期化制御部120は、初期化信号Azを前述した実施形態のタイミングで出力する。書込制御部122は、書込信号Wsを前述した実施形態のタイミングで出力する。駆動制御部124は、駆動信号Dsを前述した実施形態のタイミングで出力する。これらの信号は、それぞれ、信号線である水平方向制御線140、142、144を介して画素100内の素子に送信される。
　垂直方向制御部16は、例えば、映像信号に基づいた信号を各画素100の素子に振り分けるセレクタを備えており、画素100の素子に適切な映像信号を出力する。この映像信号は、信号線である垂直方向制御線18R、18G、18Bを介して画素100の各素子に送信される。なお、同じ列に属する(垂直方向に連なる)画素100において、同じ信号線が接続されているが、これには限られず、同じ列に備えられる画素100において別系統の信号線が備えられていてもよい。例えば、2列ごとに同じ信号線に接続される2系統の信号線が同じ列の画素100に対して備えられていてもよい。
　垂直方向制御部16から出力された映像信号は、水平方向制御部12の各制御部から出力された信号に基づいて、適切な行に備えられる画素100において発光素子Lを発光させる。このように、映像信号が、表示装置1の表示パネル等から適切に出力される。
　画素100の各素子の消光期間においては、前述の実施形態のように、初期化信号Azを適切に制御することにより、第1トランジスタTazに高負荷が連続した期間において印加され続けるのを抑制することができる。
　このように、表示装置1は、初期化トランジスタとして動作する第1トランジスタTazの信頼性を下げることを抑制しつつ、適切に映像等を表示することが可能となる。
　以下、図2に示したような画素内における回路についていくつか例を挙げて説明する。図2の点線で囲まれる領域には、発光素子Lと第1トランジスタTazが含まれる。本実施形態における動作は、この発光素子Lと第1トランジスタTazの配置により実現することが可能である。
　図6は、画素100の別の例を示す図である。図2においては、4つのトランジスタと1つのキャパシタを備える構成であったが、この図6においては、画素100は、4つのトランジスタと2つのキャパシタを備える。
　第2キャパシタC2は、第1キャパシタC1とともに、書込信号Wsに基づいて信号Sigに応じた電圧を充電するためのキャパシタである。このように、キャパシタの数が変更されても、発光素子Lのアノードの電位を第1トランジスタTazにより制御することで、適切に消光動作を行う。
　この場合においても、図3、図4に示すような初期化信号Azの制御をすることにより、適切に発光素子Lのアノード電位を制御するとともに、第1トランジスタTazのボディ－ゲート間に高電位が印加される時間を削減することが可能となる。
　図7は、画素100の別の例を示す図である。この図7においては、初期化トランジスタとして、Taz1、Taz2を備える。このような形態においても、Taz1には、前述の各形態と同様の電圧が印加される。また、Taz2についても同じタイミングで同様の電圧の印加が制御されてもよい。
　このように、複数の初期化トランジスタが存在する場合においても同様に制御をすることにより、初期化トランジスタのボディ－ゲート間に高電位が印加される時間を削減することが可能となる。
　図8は、画素100の別の例を示す図である。この図8に示すように、画素の強度を示す信号がSig1、Sig2の2種類ある場合においても、初期化トランジスタであるTaz1、Taz2について同様の制御とすることが可能である。
　図9は、画素100の別の例を示す図である。この画素100は、当該画素についての書き込み制御をする信号であるWs1の他に、先にスキャンされる前ラインの書き込み制御をする信号であるWs2をオフセットとして制御される。このように他のラインによる制御に依存する形態においても、適切に適用することができる。さらに、この画素100においては、充電の安定を図るべく、オフセットを用いるとともに、第2トランジスタTwsを補助する書込トランジスタが備えられている。このように、図2等に示す画素100にさらに複数のトランジスタが備えられる形態においても、本開示の態様における制御を適用することが可能である。
　この図9に示すように、より複雑な構成の画素であっても、同様に初期化トランジスタにおいてゲートの信号を前述の各実施形態と同様に制御することにより、同様の効果を奏することができる。
　図6から図9においていくつかの別例を示したが、本開示に記載の態様は、これら全てに共通するように、発光素子Lのアノード側、及び、その他必要な箇所の初期化を実行する初期化トランジスタについて適用することが可能である。この構成としては、表示装置1の画素において発光素子Lに関する初期化トランジスタが存在すること、そして、この初期化トランジスタのゲートの電圧を適切に制御されること、により本態様と同様の効果を奏することが可能となる。また、これを実現するために、各画素に対する初期化をラインごと、カラムごと、又は、画素ごとに制御できればよい。すなわち、上述したように図2における点線のような回路構成がある場合には、本開示における態様を適切に適用することができる。上述したように、これらの図において第1トランジスタTazは、p型として説明したが、n型のMOSFETであってもよい。この場合も、適切にゲートに印加する電圧を制御することで、同様の動作をし、効果を奏することができる。
　以上のように、本開示における態様によれば、オン状態においてボディ－ゲート間に高電圧が印加される初期化トランジスタについて、長時間オン状態を継続するのではなく、オフ状態に適切に切り替えることにより長寿命化、高信頼性を確保する。例えば、AR、VR、デジタルカメラ等に用いられるディスプレイのように、消光する期間が長くなる画素がある場合には、このような画素のトランジスタについて、高い効果を奏することが可能である。これらの他の用途においても、発光素子と、当該発光素子の発光強度を決定する信号を初期化する初期化トランジスタと、が備えられる表示装置において、本開示の態様は適切に適用することが可能である。
　以下、本実施形態に係る制御をする発光素子を備えた画像、映像等の表示装置に係るいくつかの限定されない具体例について説明する。この表示装置は、様々な電子機器に搭載することが可能である。
　(具体例1)
　図10A、図10Bは、デジタルスチルカメラ310の外観の一例を示す。このデジタルスチルカメラ310は、レンズ交換式一眼レフフレックスタイプのものであり、カメラ本体部(カメラボディ)311の正面略中央に交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)312を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部313を有している。
　カメラ本体部311の背面中央から左側にずれた位置には、モニタ314が設けられている。モニタ314の上部には、電子ビューファインダ(接眼窓)315が設けられている。撮影者は、電子ビューファインダ316を覗くことによって、撮影レンズユニット312から導かれた被写体の光像を視認して構図決定を行うことが可能である。電子ビューファインダ315としては、上述の一実施形態及びその変形例のいずれかに係る表示装置1を用いることができる。
　(具体例2)
　図11は、ヘッドマウントディスプレイ320の外観の一例を示す。ヘッドマウントディスプレイ320は、例えば、眼鏡型の表示部321の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部322を有している。表示部321としては、上述の一実施形態及びその変形例のいずれかに係る表示装置10を用いることができる。
　(具体例3)
　図12は、テレビジョン装置330の外観の一例を示す。このテレビジョン装置330は、例えば、フロントパネル332及びフィルターガラス333を含む映像表示画面部331を有し、この映像表示画面部331は、上述の一実施形態及びその変形例のいずれかに係る表示装置1により構成されている。
　(具体例4)
　図13は、本開示の電子機器の具体例に係るヘッドマウントディスプレイの別の例を示す外観図である。
　ヘッドマウントディスプレイ340は、本体部341、アーム部342及び鏡筒343を有する透過式のヘッドマウントディスプレイ構成となっている。本体部341は、アーム部342及び眼鏡344と接続されている。具体的には、本体部341の長辺方向の端部は、アーム部342に取り付けられている。また、本体部341の側面の一方側は、接続部材(図示せず)を介して眼鏡344に取り付けられている。また、本体部341は、直接的に人体の頭部に装着されても良い。
　本体部341は、ヘッドマウントディスプレイ340の動作を制御するための制御基板や表示部を内蔵している。アーム部342は、本体部341と鏡筒343とを連結させることで、本体部341に対して鏡筒343を支える。具体的には、アーム部342は、本体部341の端部及び鏡筒343の端部と結合されることで、本体部341に対して鏡筒343を固定する。また、アーム部342は、本体部341から鏡筒343に提供される画像に係るデータを通信するための信号線を内蔵している。
　鏡筒343は、本体部341からアーム部342を経由して提供される画像光を、眼鏡344のレンズ345を透して、ヘッドマウントディスプレイ340を装着するユーザの目に向かって投射する。
　(具体例5)
　図14は、本開示の電子機器の具体例に係るスマートフォンの外観の一例を示す。本開示における表示装置1は、スマートフォン等の電子機器が備える表示部に適用することができる。具体的には、図14に示すようにスマートフォン350は、各種情報を表示する表示部351や、ユーザによる操作入力を受け付けるボタン等から構成される操作部等を有する。上記表示部351は、本実施形態に係る表示装置1であることができる。
　(具体例6)
　図15A、図15Bは、本開示の表示装置を乗物に適用した一例を示す。本開示による表示装置１及び電子機器は、種々の用途に用いることができる。図15A及び図15Bは、本開示による表示装置1を備えた電子機器の適用例である乗物360の内部の構成を示す図である。図15Aは、乗物360の公報から前方にかけての内部の様子を示す図、図15Bは、乗物360の斜め後方から斜め前方にかけての内部の様子を示す図である。
　図15A、図15Bの乗物360は、センターディスプレイ361と、コンソールディスプレイ362と、ヘッドアップディスプレイ363と、デジタルリアミラー364と、ステアリングホイールディスプレイ365と、リアエンタテイメントディスプレイ366と、を有する。
　センターディスプレイ361は、ダッシュボード367上の運転席368及び助手席369に対向する場所に配置されている。図15では、運転席368側から助手席369側まで延びる横長形状のセンターディスプレイ361の例を示すが、センターディスプレイ361はの画面サイズや配置場所は任意である。センターディスプレイ361は、種々のセンサで検知された情報を表示可能である。具体的な一例として、センターディスプレイ361は、イメージセンサで撮影した撮影画像、ToFセンサで計測された乗物前方や側方の障害物までの距離画像、赤外線センサで検出された乗客の体温などを表示可能である。センターディスプレイ361は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、及びエンタテイメント関連情報の少なくとも1つを表示するために用いることができる。
　安全関連情報は、居眠り検知、よそ見検知、同乗している子供のいたずら検知、シーベルト装着有無、乗員の置き去り検知などの情報であり、例えばセンターディスプレイ361の裏面側に重ねて配置されたセンサにて検知される情報である。操作関連情報は、センサを用いて乗員の操作に関するジェスチャを検知する。検知されるジェスチャは、乗物360内の種々の設備の操作を含んでいても良い。例えば、空調設備、ナビゲーション装置、AV装置、照明装置等の操作を検知する。ライフログは、乗員全員のライフログを含む、例えば、ライフログは、乗車中の各乗員の行動記録を含む。ライフログを取得及び保存することで、事故時に乗員がどのような状態であったかを確認できる。健康関連情報は、温度センサを用いて乗員の体温を検知し、検知した体温に基づいて乗員の健康状態を推測する。あるいは、イメージセンサを用いて乗員の顔を撮像し、撮像した顔の表情から乗員の健康状態を推測しても良い。さらに、乗員に対して自動音声で会話を行って、乗員の回答内容に基づいて乗員の健康状態を推測しても良い。認証／識別関連情報は、センサを用いて顔認証を行うキーレスエントリ機能や、顔識別でシート高さや位置の自動調整機能などを含む。エンタテイメント関連情報は、センサを用いて乗員によるAV装置の操作情報を検出する機能や、センサで乗員の顔を認識して、乗員に適したコンテンツをAV装置にて提供する機能などを含む。
　コンソールディスプレイ362は、例えばライフログ情報の表示に用いることができる。コンソールディスプレイ362は、運転席368と助手席369の間のセンターコンソール370のシフトレバー371の近くに配置されている。コンソールディスプレイ362にも、種々のセンサで検知された情報を表示可能である。また、コンソールディスプレイ362には、イメージセンサで撮像された車両周辺の画像を表示しても良いし、車両周辺の障害物までの距離画像を表示してもよい。
　ヘッドアップディスプレイ363は、運転席368の前方のフロントガラス372の奥に仮想的に表示される。ヘッドアップディスプレイ363は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、及びエンタテイメント関連情報の少なくとも1つを表示するために用いることができる。ヘッドアップディスプレイ363は、運転席368の正面に仮想的に配置されることが多いため、乗物360の速度や燃料(バッテリ)残量などの乗物360の操作に直接関連する情報を表示するのに適している。
　デジタルリアミラー364は、乗物360の後方を表示できるだけでなく、後部座席の乗員の様子も表示できるため、デジタルリアミラー364の裏面側に重ねてセンサを配置することで、例えばライフログ情報の表示に用いることができる。
　ステアリングホイールディスプレイ365は、乗物360のハンドル373の中心付近に配置されている。ステアリングホイールディスプレイ365は、例えば、安全関連情報、操作関連情報、ライフログ、健康関連情報、認証／識別関連情報、及びエンタテイメント関連情報の少なくとも1つを表示するために用いることができる。特に、ステアリングホイールディスプレイ365は、運転者の手の近くにあるため、運転者の体温等のライフログ情報を表示したり、AV装置や空調設備等の操作に関する情報などを表示するのに適している。
　リアエンタテイメントディスプレイ366は、運転席368や助手席369の背面側に取り付けられており、後部座席の乗員が視聴するためのものである。リアエンタテイメントディスプレイ366は、例えば、安全管理情報、操作関連情報、ライフログ健康関連情報、認証／識別関連情報、及びエンタテイメント関連情報の少なくとも1つを表示するために用いることができる。特に、後部座席の乗員の体温等を温度センサで計測した結果を表示しても良い。
　上述したように、表示装置1の裏面側に重ねてセンサを配置することで、周囲に存在する物体までの距離を計測することができる。光学的な距離計測の手法には、大きく分けて、受動型と能動型がある。受動型は、センサから物体に光を投光せずに、物体からの光を受光して距離計測を行うものである。受動型には、レンズ焦点法、ステレオ法、及び単眼視法などがある。能動型は、物体に光を投光して、物体からの反射光をセンサで受光して距離計測を行うものである。能動型には、光レーダ方式、アクティブステレオ方式、照度差ステレオ法、モアレと歩グラフィ法、干渉法などがある。本開示による表示装置1は、これらのどの方式の距離計測にも適用可能である。本開示による画像表示装置1の表面側に重ねて配置されるセンサを用いることで、上述した受動型又は能動型の距離計測を行うことができる。
　前述した実施形態は、以下のような形態としてもよい。
(1)
　発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、
　前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、
　前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する、
　制御回路、を備える、
　表示装置。
(2)
　前記制御回路は、
　　前記発光素子が消光状態へと移行し、前記トランジスタをオンに制御した後、前記発光強度を決定する信号が初期化された後に前記トランジスタをオフに制御する、
　(1)に記載の表示装置。
(3)
　前記制御回路は、
　　前記発光素子が消光状態の場合に、前記トランジスタをオフに制御した後、所定のタイミングで前記トランジスタをオンに制御する、
　(2)に記載の表示装置。
(4)
　前記発光素子は、アノードからカソードへと電流を流すことにより発光する素子であり、
　前記トランジスタは、前記発光素子のアノードに接続される、
　(1)から(3)のいずれかに記載の表示装置。
(5)
　前記トランジスタは、p型のMOSFETであり、ソースが前記アノードに接続され、ドレインに基準電圧が印加され、ゲートに前記トランジスタのオン、オフを制御する電圧が印加される、
　(4)に記載の表示装置。
(6)
　前記トランジスタは、n型のMOSFETであり、ドレインが前記アノードに接続され、ソースに基準電圧が印加され、ゲートに前記トランジスタのオン、オフを制御する電圧が印加される、
　(4)に記載の表示装置。
(7)
　発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、
　前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、
　前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する、
　表示装置の制御方法。
(8)
　(1)から(5)のいずれかに記載の制御回路。
(9)
　(1)から(5)のいずれかに記載の制御回路を備える画素回路。
(10)
　AR用途、VR用途及びデジタルカメラのディスプレイ用途に用いられる、
　(1)から(5)のいずれかに記載の表示装置。
　本開示の態様は、前述した実施形態に限定されるものではなく、想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も前述の内容に限定されるものではない。各実施形態における構成要素は、適切に組み合わされて適用されてもよい。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
1: 表示装置、
 10: 画素アレイ、
　100: 画素、
　 Taz, Tws, Tds, Tdr: トランジスタ、
　 C1、C2: キャパシタ、
　 L: 発光素子、
 12: 水平方向制御部、
　120: 初期化制御部、122: 書込制御部、124: 駆動制御部、
　14、140、142、144: 水平方向制御線、
 16: 垂直方向制御部、
　18、18R、18G、18B: 垂直方向制御線、
310: デジタルスチルカメラ、
 311: カメラボディ、312: 交換レンズ、313: グリップ部、314: モニタ、315: 接眼窓、
320: ヘッドマウントディスプレイ、
 321: 表示部、322: 耳掛け部、
330: テレビジョン装置、
 331: 映像表示画面部、332: フロントパネル、333: フィルターガラス、
340: ヘッドマウントディスプレイ、
 341: 本体部、342: アーム部、343: 鏡筒、344: 眼鏡、345:レンズ、
350: スマートフォン、
 351: 表示部、
360: 乗物、
 361: センターディスプレイ、362: コンソールディスプレイ、363: ヘッドアップディスプレイ、364: デジタルリアミラー、365: ステアリングホイールディスプレイ、366: リアエンタテイメントディスプレイ、367: ダッシュボード、368: 運転席、369: 助手席、370: センターコンソール、371: シフトレバー、372: フロントガラス、373: ハンドル

Claims (7)

  1. 　発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、
    　前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、
    　前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する、
    　制御回路、を備える、
    　表示装置。
  2. 　前記制御回路は、
    　　前記発光素子が消光状態へと移行し、前記トランジスタをオンに制御した後、前記発光強度を決定する信号が初期化された後に前記トランジスタをオフに制御する、
    　請求項1に記載の表示装置。
  3. 　前記制御回路は、
    　　前記発光素子が消光状態の場合に、前記トランジスタをオフに制御した後、所定のタイミングで前記トランジスタをオンに制御する、
    　請求項2に記載の表示装置。
  4. 　前記発光素子は、アノードからカソードへと電流を流すことにより発光する素子であり、
    　前記トランジスタは、前記発光素子のアノードに接続される、
    　請求項1に記載の表示装置。
  5. 　前記トランジスタは、p型のMOSFETであり、ソースが前記アノードに接続され、ドレインに基準電圧が印加され、ゲートに前記トランジスタのオン、オフを制御する電圧が印加される、
    　請求項4に記載の表示装置。
  6. 　前記トランジスタは、n型のMOSFETであり、ドレインが前記アノードに接続され、ソースに基準電圧が印加され、ゲートに前記トランジスタのオン、オフを制御する電圧が印加される、
    　請求項4に記載の表示装置。
  7. 　発光素子の駆動及び発光強度を決定する信号が印加される端子と接続され、前記発光強度を決定する信号を初期化するトランジスタについて、
    　前記発光素子が発光する場合には、前記トランジスタをオフに制御し、
    　前記発光素子が消光状態へと移行する場合には、前記トランジスタをオンに制御した後に、前記トランジスタをオフに制御する、
    　表示装置の制御方法。
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