(57)【要約】【課題】簡易な回路構成にて、ノイズや各種変動等に強く、特に発光ダイオードの駆動で問題の多い低電流域を極力用いずに、階調性能が高く、色度変化のない表示装置を提供する。【解決手段】本開示の表示装置は、発光素子、発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、並びに、電流変調部及び電流遮断部を制御することによって階調制御を行う階調制御部、を備える画素回路が配置されて成り、階調制御部は、電流遮断部を介して、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部を介して、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、並びに、
電流変調部及び電流遮断部を制御することによって階調制御を行う階調制御部、
を備える画素回路が配置されて成り、
階調制御部は、電流遮断部を介して、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部を介して、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
表示装置。
【請求項２】
階調制御部は、発光素子の発光デューティを一定比で離散的に減じ、それに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
階調制御部は、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づくように、発光素子の発光デューティ、及び、発光素子に流れる電流値を制御する、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
階調制御部は、発光素子の最小発光幅以外では、発光素子の特定の電流範囲のみ使用する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
階調制御部は、発光素子の特定の電流範囲の区間で、単色での色度補正を行う、
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
階調制御部は、単色での色度補正を、補間処理の技術を用いて行う、
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
階調制御部は、単色での色度補正を、２点以上の電流値の補間処理で行う、
請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
電流遮断部は、
発光素子及び電流変調部に対して直列に接続されたスイッチ素子、及び、
スイッチ素子をオン／オフ制御するデューティ制御部から成り、
デューティ制御部は、階調制御部から与えられるデューティ制御信号、及び、階段状の鋸歯状波信号に基づいてスイッチ素子の発光デューティを制御する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
階調制御部は、発光素子の発光デューティを離散的に制御するときの、１フレーム内の発光期間における、発光デューティの１回の発光の変化率を所定の割合以下にする、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
１フレーム期間における発光を複数回に分割し、発光デューティを周期的に変えない再撮モードを有する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
発光素子は、発光ダイオードである、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、及び、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、
を備える画素回路が配置されて成る表示装置の駆動に当たって、
電流遮断部によって、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部によって、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御することによって階調制御を行う、
表示装置の駆動方法。
【請求項１３】
発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、並びに、
電流変調部及び電流遮断部を制御することによって階調制御を行う階調制御部、
を備える画素回路が配置されて成り、
階調制御部は、電流遮断部を介して、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部を介して、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
表示装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の発光素子（具体的には、自発光素子）として、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ(electroluminescence)素子等を例示することができる。これらの自発光素子のうち、特に発光ダイオードは、素子の劣化が少ないこと、高効率であることなどから、次世代ディスプレイの発光素子として注目を集めている。
【０００３】
ところで、発光ダイオードには、素子に流れる電流（発光電流）によってスペクトルがブルー側にシフトする特性があり、それに伴って、発光電流の値によって色度が変動してしまうことや、低電流域で大きな輝度バラツキがあることが知られている。そのため、発光ダイオードの駆動には、素子に流れる電流値を制御する電流変調方式は適していないと考えられていた。
【０００４】
発光素子に流れる電流値を変えない駆動としては、発光区間のデューティ比を変化させて変調を行うＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動や、１つのフィールドを複数のサブフィールドに分割して駆動を行うサブフィールド駆動が知られている。特許文献１（特開２００７−３３３７６８号）には、発光素子の駆動に、ＰＷＭ駆動を用いる技術、及び、サブフィールド駆動を用いる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３３７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、分解能の高いＰＷＭ駆動は、ノイズや各種変動に弱く、その実装には大きな回路規模の回路構成が必要となる。具体的には、鋸歯状波信号と映像信号とを比較器で比較して発光デューティを得る方式のＰＷＭ駆動では、ノイズやトランジスタの閾値変動に対応するために差動増幅器などを用いる必要である。また、カウンタ方式のＰＷＭ駆動では、多階調を実現するには多くのデジタル回路を必要とする。
【０００７】
パッシブマトリックス方式を用いることで、上記のＰＷＭ駆動の問題を解決することができるが、パッシブマトリックス方式では、発光デューティが大きく取れないために輝度が出ないことや、高精細化するとドライバー数が増えてしまい高コストになることなどの問題があった。
【０００８】
一方、サブフィールド駆動は、ＰＷＭ駆動に比べて大きな回路規模は必要としない。しかし、サブフィールド駆動では、ガンマ特性が線形になってしまい、特に低階調の分解能が不足するなど問題がある。更に、サブフィールド駆動では、サブフィールドの発光に起因する動画の疑似輪郭の問題がある。
【０００９】
そこで、本開示は、簡易な回路構成にて、ノイズや各種変動等に強く、特に発光ダイオードの駆動で問題の多い低電流域を極力用いずに、階調性能が高く、色度変化のない表示装置、表示装置の駆動方法、及び、当該表示装置を有する電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、並びに、
電流変調部及び電流遮断部を制御することによって階調制御を行う階調制御部、
を備える画素回路が配置されて成り、
階調制御部は、電流遮断部を介して、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部を介して、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御する構成となっている。
【００１１】
また、上記の目的を達成するための本開示の表示装置の駆動方法は、
発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、及び、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、
を備える画素回路が配置されて成る表示装置において、
電流遮断部によって、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部によって、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御することによって階調制御を行う構成となっている。
【００１２】
また、上記の目的を達成するための本開示の電子機器は、上記の構成の表示装置を有する構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本開示の実施形態に係る表示装置を構成する回路の概念図である。
【図２】図２は、実施例１に係る画素回路の回路例を示す回路図である。
【図３】図３は、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷを示す波形図である。
【図４】図４Ａ乃至図４Ｄは、実施例２に係る駆動方法の下に、発光デューティを離散的に制御する様子を示す図である。
【図５】図５は、発光デューティの離散的な制御を行うことに伴う電流対輝度のカーブ特性を示す特性図である。
【図６】図６は、図５の特性図に示す階調変化をつなげて描いたときの電流対輝度の特性図である。
【図７】図７は、電流対輝度が対数曲線のガンマ特性の特性図である。
【図８】図８は、実施例３に係る駆動方法による色度補正なしの場合の輝度対色度差の特性図である。
【図９】図９は、実施例３に係る駆動方法による色度補正ありの場合の輝度対色度差の特性図である。
【図１０】図１０Ａは、発光デューティの離散的変化を伴わない場合のランプ画像のスクロールでの画像を示す図であり、図１０Ｂは、発光デューティの離散的変化を伴う場合のランプ画像のスクロールでの画像を示す図である。
【図１１】図１１Ａは、発光デューティの離散的変化を伴わない場合の矩形図形のスクロールでの画像を示す図であり、図１１Ｂは、発光デューティの離散的変化を伴う場合の矩形図形のスクロールでの画像を示す図である。
【図１２】図１２Ａは、ある階調間で極端な発光デューティの変化を伴う鋸歯状波信号ＳＡＷの波形図であり、図１２Ｂ乃至図１２Ｄは、実施例４に係る駆動方法を実現するための鋸歯状波信号ＳＡＷの波形図である。
【図１３】図１３Ａは、通常モードの動作説明図であり、図１３Ｂは、再撮モードの動作説明図である。
【図１４】図１４は、実施例１に係る電流変調部及びデューティ制御部の具体的な回路例を示す回路図である。
【図１５】図１５は、実施例１の変形例に係る画素回路の回路例を示す回路図である。
【図１６】図１６Ａ及び図１６Ｂは、実施例１に係るデューティ制御部の第１回路例及び第２回路例を示す回路図である。
【図１７】図１７は、本開示の電子機器の一具体例に係るタイリングディスプレイを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明
２．本開示の表示装置
２−１．実施例１（画素回路の回路例）
２−２．実施例２（実施例１に係る画素回路を用いて階調制御を行う駆動方法の例）
２−３．実施例３（階調制御に使用する電流域で色度補正を行う駆動方法の例）
２−４．実施例４（実施例１に係る画素回路の具体的な回路例）
２−５．実施例５（再撮モードを有する例）
２−６．実施例６（実施例１に係る画素回路の具体的な回路例）
３．変形例
４．本開示の電子機器（タイリングディスプレイの例）
５．本開示がとることができる構成
【００１５】
＜本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明＞
本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、階調制御部について、発光素子の発光デューティを一定比で離散的に減じ、それに応じて発光素子に流れる電流値を制御する構成とすることができる。更に、階調制御部について、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づくように、発光素子の発光デューティ、及び、発光素子に流れる電流値を制御する構成とすることができる。
【００１６】
上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、階調制御部について、発光素子の最小発光幅以外では、発光素子の特定の電流範囲のみ使用する構成とすることができる。更に、階調制御部について、発光素子の特定の電流範囲の区間で、単色での色度補正を行う構成とすることができる。更に、階調制御部について、単色での色度補正を、補間処理の技術を用いて行う、好ましくは、２点以上の電流値の補間処理で行う構成とすることができる。
【００１７】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、電流遮断部について、発光素子及び電流変調部に対して直列に接続されたスイッチ素子、及び、スイッチ素子をオン／オフ制御するデューティ制御部から成る構成とすることができる。そして、デューティ制御部について、階調制御部から与えられるデューティ制御信号、及び、階段状の鋸歯状波信号に基づいてスイッチ素子の発光デューティを制御する構成とすることができる。
【００１８】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、階調制御部について、発光素子の発光デューティを離散的に制御するときの、１フレーム内の発光期間における、発光デューティの１回の発光の変化率を所定の割合以下にする構成とすることができる。
【００１９】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、１フレーム期間における発光を複数回に分割し、発光デューティを周期的に変えない再撮モードを有する構成とすることができる。
【００２０】
また、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、発光素子が発光ダイオードである形態とすることができる。発光ダイオードは、周知の構成、構造の発光ダイオードとすることができる。すなわち、発光ダイオードの発光色によって、最適な構成、構造を有し、適切な材料から作製された発光ダイオードを選択すればよい。
【００２１】
発光素子として発光ダイオードを用いる表示装置にあっては、赤色発光ダイオードから成る発光部が赤色発光副画素（サブピクセル）として機能し、緑色発光ダイオードから成る発光部が緑色発光副画素として機能し、青色発光ダイオードから成る発光部が青色発光副画素として機能する。そして、これらの３種類の副画素によって、カラー画像を形成する単位となる１画素が構成される。すなわち、これらの３種類の副画素の発光状態によってカラー画像を表示することができる。尚、本開示における『１画素』は、このような表示装置における「１副画素」に相当するので、このような表示装置における「１副画素」を、『１画素』と読み替えればよい。
【００２２】
＜本開示の実施形態に係る表示装置＞
図１は、本開示の実施形態に係る表示装置を構成する回路の概念図である。本実施形態に係る表示装置は、画素（より具体的には、副画素であり、以下においても同様である）を構成する、発光素子(発光部)を含む画素回路１０が複数、行方向及び列方向にマトリクス状（２次元マトリクス状）に配列されて成る画素アレイ部２０を有している。
【００２３】
本実施形態に係る表示装置は更に、画素アレイ部２０の周囲に配置され、複数の画素回路１０を駆動するための周辺駆動部として、例えば、走査部(走査線駆動部)３０、階調制御部４０、及び、鋸歯状波生成部５０等を備えている。
【００２４】
走査部３０は、２次元マトリクス状に配列された、ｍ行ｎ列の画素配列に対して、画素行毎に配線された走査線６１1〜６１mを通して、複数の画素回路１０を駆動する。
【００２５】
階調制御部４０は、ｍ行ｎ列の画素配列に対して、画素列毎に配線された２本の制御線６２1〜６２m及び制御線６３1〜６３mを通して複数の画素回路１０に、電流変調信号Ｉ-Sig及びデューティ（Ｄｕｔｙ）制御信号Ｄ-Sigを供給し、画素毎に階調制御を行う。
【００２６】
鋸歯状波生成部５０は、鋸歯状波信号、例えば階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷを生成し、画素アレイ部２０の各画素回路１０に供給する。
【００２７】
走査部(走査線駆動部)３０、階調制御部４０、及び、鋸歯状波生成部５０等の周辺駆動部については、その一部又は全部が、画素アレイ部２０と同じ基板上に設けられてもよいし、基板外に設けられてもよい。
【００２８】
以下に、本開示の実施形態に係る表示装置を構成する回路の具体的な実施例について説明する。
【００２９】
[実施例１]
実施例１は、画素回路１０の回路例である。実施例１に係る画素回路１０の回路例の回路図を図２に示す。
【００３０】
画素回路１０は、発光素子１１、電流変調部１２、スイッチ素子１３、及び、デューティ制御部１４を有する構成となっている。発光素子１１としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ素子等の自発光素子を用いることができる。
【００３１】
実施例１に係る画素回路１０では、発光素子１１として、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いている。尚、発光ダイオードには、素子に流れる電流（発光電流）によってスペクトルがブルー側にシフトする、所謂、ブルーシフトがあり、発光電流の値によって色度が変動してしまうことや、低電流域で大きな輝度バラツキがあることが知られている。
【００３２】
電流変調部１２は、カソード電極が基準電位ノード（例えば、グランド）に接続された発光素子１１のアノード電極に接続されており、走査部３０から走査線６１（６１1〜６１m）を介して与えられる走査信号Gateに応答して動作状態となる。そして、電流変調部１２は、階調制御部４０から制御線６２（６２1〜６２m）を介して与えられる電流変調信号Ｉ-Sigに応じて、発光素子１１に流れる電流値、即ち、発光ダイオードに流れる電流値を制御する。
【００３３】
スイッチ素子１３は、デューティ制御部１４と共に、発光素子１１に流れる電流を遮断する電流遮断部を構成しており、発光素子１１及び電流変調部１２に対して直列に接続されている。具体的には、スイッチ素子１３は、電源電圧ＶDDの電源線と電流変調部１２との間に接続されており、デューティ制御部１４による制御の下に、発光素子１１に流れる電流を選択的に遮断する。
【００３４】
デューティ制御部１４には、走査部３０から走査線６１（６１1〜６１m）を介して走査信号Gateが、階調制御部４０から制御線６３（６３1〜６３m）を介してデューティ制御信号Ｄ-Sigが、鋸歯状波生成部５０から図３に示す波形、即ち、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷがそれぞれ入力される。デューティ制御部１４は、走査信号Gateに応答して動作状態となることで、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷ及びデューティ制御信号Ｄ-Sigに基づいて、発光素子１１の発光デューティを制御する。ここで、「発光デューティ」とは、１つの画像を表示する表示単位である１フレーム（１表示フレーム）の期間における発光時間の割合である。
【００３５】
上記の構成の画素回路１０に対して、階調制御部４０は、電流変調部１２及び電流遮断部であるスイッチ素子１３を制御することによって階調制御（階調表現）を行う。具体的には、階調制御部４０は、デューティ制御部１４によるスイッチ素子１３のオン／オフ制御によって発光素子１１の発光デューティを一定比で離散的（段階的）に減じる制御を行うとともに、その発光デューティに応じて、電流変調部１２によって発光素子１１に流れる電流値を制御することによって階調表現を行う。
【００３６】
上述したように、実施例１に係る画素回路１０は、発光素子１１、及び、その電流値を制御する電流変調部１２に対して直列にスイッチ素子１３を設け、当該スイッチ素子１３により、離散的に発光デューティを各画素毎に定める構成となっている。この構成の実施例１に係る画素回路１０によれば、スイッチ素子１３によって発光デューティを段階的に粗く変化させ、スイッチ素子１３により定めた発光デューティに合わせて、階調制御部４０による制御の下に、微細に電流変調を行い、特定の範囲の電流値のみを用いる駆動を実現できる。
【００３７】
このように、発光デューティを離散的に変化させることができれば、例えば、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷを用い、階段波形の段差を、ノイズのレベルよりも大きく設定することで、簡単な回路構成でも精度の高い発光デューティの制御が可能となる。ここで言うノイズは、発光素子１１が発光したときの電源変動に起因する電位変動等であり、画素回路１０の回路形態によってノイズのレベルは異なる。また、発光デューティを制御するスイッチ素子１３及びデューティ制御部１４と組み合わされる電流変調部１２も、簡単な回路構成で微細な階調制御が可能となる。
【００３８】
[実施例２]
実施例２は、実施例１に係る画素回路１０を用いて階調制御を行う駆動方法の例である。この階調制御は、実施例１に係る画素回路１０において、階調制御部４０による制御の下に、電流変調部１２による発光素子１１の電流値の制御、及び、デューティ制御部１４によるスイッチ素子１３のオン／オフ制御によって行われる。
【００３９】
実施例１に係る画素回路１０を用いて、例えば、最大発光デューティで最大発光電流値の状態から輝度を減じていく場合の階調変化を考える。
【００４０】
まず、発光素子１１の電流値を微細に減じて行き、輝度が最大輝度のある比率（割合）になるまで電流値を減じたら、その時点で発光デューティをその比率に減じ、発光素子１１の電流値を最大発光電流値に戻し、また発光素子１１の電流値を微細に減じることで階調を変化させていく。再び、発光素子１１の電流値を減じ、この発光デューティでの最大輝度に対し、上記の比率の輝度に減じた時点で再び発光デューティを、先ほどの発光デューティに対して上記の比率に減じることを繰り返す。
【００４１】
上述したように、発光デューティを離散的に制御する様子を図４Ａ乃至図４Ｄに示す。このような発光デューティの離散的な制御を行うことにより、電流対輝度の特性を、図５に示すようなカーブ特性とすることができる。図５に示す特性図において、輝度範囲Ａ乃至輝度範囲Ｄは、図４Ａ乃至図４Ｄの発光デューティにそれぞれ対応している。図５に示す特性図は、２ビット４ステップの場合を例示している。ここで、輝度Ｌ(Ｉ0)は、最大発光電流値をＩmax、輝度がα倍となる発光電流をＩ0とするとき、次式で与えられる。
Ｌ(Ｉ0)＝α・Ｌ（Ｉmax）
【００４２】
実施例１に係る画素回路１０において、実施例２に係る駆動方法を用いることにより、図５の特性図に示すように、ある限られた電流区間Ｘのみを用いて多くの輝度階調を表現することができる、換言すれば、発光素子１１の最小発光幅以外では特定の発光電流範囲Ｘのみを使用して多くの輝度階調を表現することができる。これにより、発光電流による発光素子１１の色度変化の影響を小さく抑えることができる。また、最小発光デューティをある程度小さくすることができれば、それ以下の階調を、ディザリング手法の一つである誤差拡散で表現することも可能であるため、輝度バラツキの大きい低電流領域を使用せずに全階調を表現することができる。
【００４３】
図５の特性図に示す階調変化をつなげて描くと、図６に示すような電流対輝度の特性図になる。そして、発光デューティを変化させる回数を多くしていくと、図７の特性図に示すように、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づいて行く。換言すれば、階調制御部４０は、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づくように、発光素子１１の発光デューティ、及び、発光素子１１に流れる電流値を制御することになる。
【００４４】
対数曲線のガンマ特性は、特に、後述するタイリングディスプレイを構成する上で非常に有利な特性である。タイリングディスプレイは、複数の表示ユニット（単位パネル）をタイル状に並べることで形成される表示装置である。このタイリングディスプレイでは、隣接する表示ユニット間で同様なガンマ特性を持たないと輝度段差が発生し、映像品位が悪くなってしまうため、微細な輝度調整を必要とする。
【００４５】
そこで、タイリングディスプレイにおいて、表示ユニットとして、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性の上述した表示装置を用いることで、発光電流の全域に亘ってその輝度に対する比率で輝度の制御が可能となる。そして、例えば１．８％程度の輝度比率で輝度の調整が可能であれば、人間の目の弁別輝度差以下となるために、隣接する表示ユニット間で輝度段差のない、映像品位に優れたタイリングディスプレイを構成することが可能となる。
【００４６】
ところで、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路など素子数を多く用いることが困難なバックプレーンを用いる表示装置の発光素子として発光ダイオードを用いる場合、低電流域の輝度バラツキや、発光電流による色度変化等が問題となる。これに対し、実施例２に係る駆動方法によれば、簡易な回路構成でもノイズや各種変動に強く、発光ダイオードの駆動で問題の多い低電流域を極力用いずに、階調性能が高く、色度変化のない駆動を実現することができる。
【００４７】
[実施例３]
実施例３は、階調制御に使用する電流域で色度補正を行う駆動方法の例である。
【００４８】
上述したように、実施例２に係る駆動方法によれば、限られた電流範囲（図５に示す電流範囲Ｘ）のみを用いた階調制御を実現できる。しかし、発光素子１１、特に発光ダイオードには、先述したように、発光電流によりスペクトルのブルーシフトがあり、発光電流の電流値によって色度が変化してしまう。色度補正なしの場合の輝度対色度差の特性図を図８に示す。なだらかに色の変わる画像の表示などでは、発光電流による色度の変化は、バンディング（濃淡の縞）などの問題を引き起こす可能性がある。
【００４９】
実施例３に係る駆動方法では、階調制御に使用する特定の電流範囲の区間（図５に示す電流範囲Ｘ）において、階調制御部４０による制御の下に、単色での色度補正を行うようにする。全点で色度補正を行うようにしてもよいが、全点で色度補正を行うようにすると補正回路が煩雑になることが考えられる。
【００５０】
そこで、実施例３に係る駆動方法では、階調制御に使用する電流範囲Ｘにおける、例えば下端及び上端の２点で単色の色度補正を行い、この２つの補正マトリクスを基に２点以上の電流値の線形補間によって、階調制御に使用する電流範囲Ｘの色度補正を行うようにする。このように、階調制御に使用する電流範囲Ｘの下端及び上端で単色の色度補正を行い、更に、線形補間を行うことにより、図９の輝度対色度差の特性図に示すように、色度変動を抑えることができる。
【００５１】
[実施例４]
実施例４は、階調制御に使用する電流域で色度補正を行う駆動方法の例である。
【００５２】
特定の電流範囲の区間Ｘで色度補正を行う実施例３に係る駆動方法では、ある階調間で極端な発光デューティの変化を伴う場合がある。一般的に、発光デューティは、動画ボケ（動画歪）に大きな影響を与えることが知られている。そこで、動画に対する発光デューティの離散的変化の影響をシミュレートすると、図１０Ａに示すような、なだらかな階調変化を有するランプ画像のスクロールでは、図１０Ｂに示すように、疑似輪郭的な筋が発生することがある。また、図１１Ａに示すような、輝度がなだらかに変化する矩形図形のスクロールでは、図１１Ｂに示すように、ボケ幅の極端な差が認識される。
【００５３】
そこで、実施例４に係る駆動方法では、発光を部分的に分け、トータルの発光デューティを保ちながら、１フレーム内の発光期間における、発光デューティの１回の発光の変化率を所定の割合以下にする、即ち、発光開始から発光終了までの時間変化を、極端な発光デューティの変化を伴わないように小さくする。
【００５４】
図１２Ａに示す階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷの波形は、図３に示す階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷの波形に対応しており、図４に示すように、ある階調間で極端な発光デューティの変化を伴う例である。これに対し、実施例４に係る駆動方法では、図１２Ｂ乃至図１２Ｄに示すような波形の階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷを用いることで、トータルの発光デューティを保ちながら、１フレーム内の発光期間における、発光開始から発光終了までの時間変化を、ある階調間で極端な発光デューティの変化を伴う図１２Ａの場合よりも小さくすることができる。
【００５５】
実施例４に係る駆動方法において、１フレーム内の発光期間における、発光開始から発光終了までの時間変化を小さくし、発光デューティを狭める、ということは、黒を挿入する、ということになる。そして、黒挿入により、動画ボケ（動画歪）への影響を軽減することができる。
【００５６】
[実施例５]
実施例５は、再撮に強い発光を実現する再撮モードを有する例である。「再撮」とは、例えば大画面に表示した画像をＣＭＯＳカメラ等の撮像装置で撮影することである。
【００５７】
実施例５に係る表示装置は、発光デューティを離散的に変える制御を行う通常モードの他に、再撮に強い発光を実現する再撮モードを有している。通常モードでは、図１３Ａに示すように、１フレーム期間を書き込み区間及び発光区間に分け、発光区間で発光デューティを離散的に変える動作となる。これに対して、再撮モードでは、図１３Ｂに示すように、１フレーム期間における発光を複数回に分割し、発光デューティを周期的に変えない動作となる。
【００５８】
通常モードでは、発光素子１１が発光していない区間が存在し、その区間では黒表示となり、再撮が行われると、黒筋として撮像され、撮像画像の画質劣化を招くことになる。これに対して、実施例５に係る再撮モードによれば、発光素子１１が常時発光している状態にあるために、再撮に強い発光を実現することができるとともに、実施例４で述べた動画問題の発生を抑えることができる。
【００５９】
[実施例６]
実施例６は、実施例１に係る画素回路１０の具体的な回路例、特に、実施例１に係る画素回路１０における電流変調部１２及びデューティ制御部１４の具体的な回路例である。実施例２に係る電流変調部１２及びデューティ制御部１４の具体的な回路例の回路図を図１４に示す。尚、実施例６では、スイッチ素子１３として、Ｐチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ00を用いている。
【００６０】
（電流変調部）
電流変調部１２は、サンプリングトランジスタ（書き込みトランジスタ）ＴＲ11、駆動トランジスタＴＲ12、及び、２つの容量素子Ｃ11，Ｃ12から構成されている。
【００６１】
サンプリングトランジスタＴＲ11は、Ｎチャンネル型電界効果トランジスタから成り、走査部３０から供給される走査信号Gateに応答して、階調制御部４０から供給される電流変調信号Ｉ-Sigをサンプリングする。
【００６２】
容量素子Ｃ11は、駆動トランジスタＴＲ12のゲート電極とソース電極との間に接続されており、サンプリングトランジスタＴＲ11を通して供給される電流変調信号Ｉ-Sigに応じた電圧を保持する。容量素子Ｃ12は、発光素子１１に対して並列に接続されている。
【００６３】
駆動トランジスタＴＲ12は、発光素子１１に対して直列に接続されたＮチャンネル型電界効果トランジスタから成り、容量素子Ｃ11に保持された電圧に応じた電流を発光素子１１に流すことで、当該発光素子１１を駆動する。
【００６４】
上記の構成の電流変調部１２は、駆動トランジスタＴＲ12による駆動の下に、階調制御部４０から供給される電流変調信号Ｉ-Sigに応じて、発光素子１１に流れる電流値を制御する。
【００６５】
（デューティ制御部）
デューティ制御部１４は、３つのスイッチ素子としてのＰチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ21及びＮチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ22，ＴＲ23、１つの容量素子Ｃ21、並びに、ＣＭＯＳインバータを構成するＰチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ24及びＮチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ25から成るチョッパ型のコンパレータ構成となっている。
【００６６】
互いに逆導電型の電界効果トランジスタＴＲ21及び電界効果トランジスタＴＲ22の各ゲート電極には、走査部３０から走査線６１（６１1〜６１m）を介して走査信号Gateが供給される。また、電界効果トランジスタＴＲ21及び電界効果トランジスタＴＲ22の各出力ノード（ドレイン電極）は、共通に接続されている。
【００６７】
電界効果トランジスタＴＲ21の入力ノード（ソース電極）には、鋸歯状波生成部５０から、図４に示す波形、即ち、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷが供給される。電界効果トランジスタＴＲ21は、走査信号Gateに応答して導通状態になることで、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷを選択的に取り込む。電界効果トランジスタＴＲ22の入力端（ソース電極）には、階調制御部４０からデューティ制御信号Ｄ-Sigが供給される。電界効果トランジスタＴＲ22は、走査信号Gateに応答して導通状態になることで、デューティ制御信号Ｄ-Sigを選択的に取り込む。
【００６８】
容量素子Ｃ21の一端は、電界効果トランジスタＴＲ21及び電界効果トランジスタＴＲ22のドレイン共通接続ノードに接続されている。容量素子Ｃ21の他端は、ＣＭＯＳインバータの入力ノード、即ち、Ｐチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ24及びＮチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ25のゲート共通接続ノードに接続されている。
【００６９】
Ｐチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ24及びＮチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ25は、電源電圧ＶDDの電源線と基準電位ノード（例えば、グランド）との間に直列に接続されており、ゲート電極が共通に接続されることで、ＣＭＯＳインバータを形成している。
【００７０】
Ｎチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ23は、ＣＭＯＳインバータの入力ノード（電界効果トランジスタＴＲ24及びＮチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ25のゲート共通接続ノード）と、出力ノード（電界効果トランジスタＴＲ24及び電界効果トランジスタＴＲ25のドレイン共通接続ノード）との間に接続されている。また、電界効果トランジスタＴＲ23のゲート電極は、走査線６１（６１1〜６１m）に接続されている。
【００７１】
ＣＭＯＳインバータの出力ノード（電界効果トランジスタＴＲ24及び電界効果トランジスタＴＲ25のドレイン共通接続ノード）は、スイッチ素子１３としての、Ｐチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ00のゲート電極に接続されている。
【００７２】
尚、ここで例示した電流変調部１２及びデューティ制御部１４の回路例は、一例であって、電流変調部１２及びデューティ制御部１４の回路構成としては、上記の回路例のものに限られるものではない。
【００７３】
＜変形例＞
以上、本開示の技術について、好ましい実施形態に基づき説明したが、本開示の技術は当該実施形態に限定されるものではない。上記の実施形態において説明した表示装置の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。例えば、実施例１に係る画素回路では、発光素子１１、電流変調部１２、及び、スイッチ素子１３の接続関係について、グランド側からその順に直列接続された回路構成を例示したが、この接続関係に限られるものではない。
【００７４】
すなわち、スイッチ素子１３は、発光素子１１及び電流変調部１２に対して直列に接続されていればよい。実施例１の変形例に係る画素回路の回路図を図１５に示す。この変形例に係る画素回路に示すように、グランドと電源電圧ＶDDの電源線との間に、グランド側から、発光素子１１、スイッチ素子１３、及び、電流変調部１２の順に配置した接続関係とするようにしてもよい。
【００７５】
実施例１の変形例に係る画素回路におけるデューティ制御部１４の第１回路例及び第２回路例の回路図を図１６Ａ及び図１６Ｂに示す。尚、第１回路例及び第２回路例では、スイッチ素子１３として、Ｎチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ31を用いている。
【００７６】
（第１回路例）
第１回路例に係るデューティ制御部１４は、コンパレータ１４１から成る構成となっている。コンパレータ１４１は、デューティ制御信号Ｄ-Sigを非反転（＋）入力とし、階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷを反転（−）入力としている。そして、コンパレータ１４１は、デューティ制御信号Ｄ-Sigと階段状の鋸歯状波信号ＳＡＷとを比較し、その比較結果に基づいて、Ｎチャンネル型電界効果トランジスタＴＲ31から成るスイッチ素子１３をオン／オフ駆動する。
【００７７】
（第２回路例）
第２回路例に係るデューティ制御部１４は、Ｎチャンネル型電界効果トランジスタから成る書き込みトランジスタＴＲ32、及び、ホールド用の容量素子Ｃ31を有する回路構成となっている。書き込みトランジスタＴＲ32は、ゲート電極に印加される走査信号Ｇａｔｅに応答して導通状態となり、スイッチ制御信号ＳＷをホールド用の容量素子Ｃ31に書き込み、スイッチ素子１３をオン／オフ駆動する。
【００７８】
＜本開示の電子機器＞
以上説明した本開示の表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示する、あらゆる分野の電子機器の表示部（表示装置）として用いることができる。本開示の電子機器としては、テレビジョンセット、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機等の携帯端末装置、タイリングディスプレイ等を例示することができる。但し、これらに限られるものではない。
【００７９】
以下に、本開示の表示装置を用いる電子機器の一具体例として、タイリングディスプレイを例示する。但し、ここで例示する具体例は一例に過ぎず、この具体例に限られるものではない。
【００８０】
［タイリングディスプレイ］
図１７は、本開示の電子機器の一具体例に係るタイリングディスプレイを示す概略図である。
【００８１】
本具体例に係るタイリングディスプレイ１００は、例えば、３×３の計９個の表示ユニット（単位パネル）１０１をタイル状に並べることで形成された表示装置である。ここでは、表示ユニット１０１の数を、３×３の計９個としているが、表示ユニット１０１の個数は任意である。
【００８２】
タイリングディスプレイ１００では、隣接する表示ユニット１０１間で同様なガンマ特性を持たないと輝度段差が発生し、映像品位が悪くなってしまうため、微細な輝度調整を必要とする。そこで、本具体例に係るタイリングディスプレイ１００では、表示ユニット１０１として、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性の、先述した実施形態に係る表示装置を用いるようにする。これにより、発光電流の全域に亘ってその輝度に対する比率で輝度の制御が可能となる。そして、例えば１．８％程度の輝度比率で輝度の調整が可能であれば、人間の目の弁別輝度差以下となるために、隣接する表示ユニット１０１間で輝度段差のない、映像品位に優れたタイリングディスプレイを提供することができることとなる。
【００８３】
＜本開示がとることができる構成＞
尚、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
【００８４】
≪Ａ．表示装置≫
［Ａ−１］発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、並びに、
電流変調部及び電流遮断部を制御することによって階調制御を行う階調制御部、
を備える画素回路が配置されて成り、
階調制御部は、電流遮断部を介して、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部を介して、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
表示装置。
［Ａ−２］階調制御部は、発光素子の発光デューティを一定比で離散的に減じ、それに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
上記［Ａ−１］に記載の表示装置。
［Ａ−３］階調制御部は、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づくように、発光素子の発光デューティ、及び、発光素子に流れる電流値を制御する、
上記［Ａ−２］に記載の表示装置。
［Ａ−４］階調制御部は、発光素子の最小発光幅以外では、発光素子の特定の電流範囲のみ使用する、
上記［Ａ−１］乃至上記［Ａ−３］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ−５］階調制御部は、発光素子の特定の電流範囲の区間で、単色での色度補正を行う、
上記［Ａ−４］に記載の表示装置。
［Ａ−６］階調制御部は、単色での色度補正を、補間処理の技術を用いて行う、
上記［Ａ−５］に記載の表示装置。
［Ａ−７］階調制御部は、単色での色度補正を、２点以上の電流値の補間処理で行う、
上記［Ａ−６］に記載の表示装置。
［Ａ−８］電流遮断部は、
発光素子及び電流変調部に対して直列に接続されたスイッチ素子、及び、
スイッチ素子をオン／オフ制御するデューティ制御部から成り、
デューティ制御部は、階調制御部から与えられるデューティ制御信号、及び、階段状の鋸歯状波信号に基づいてスイッチ素子の発光デューティを制御する、
上記［Ａ−１］乃至上記［Ａ−７］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ−９］階調制御部は、発光素子の発光デューティを離散的に制御するときの、１フレーム内の発光期間における、発光デューティの１回の発光の変化率を所定の割合以下にする、
上記［Ａ−１］乃至上記［Ａ−８］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ−１０］１フレーム期間における発光を複数回に分割し、発光デューティを周期的に変えない再撮モードを有する、
上記［Ａ−１］乃至上記［Ａ−９］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ−１１］発光素子は、発光ダイオードである、
上記［Ａ−１］乃至上記［Ａ−１０］のいずれかに記載の表示装置。
【００８５】
≪Ｂ．表示装置の駆動方法≫
［Ｂ−１］発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、及び、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、
を備える画素回路が配置されて成る表示装置の駆動に当たって、
電流遮断部によって、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部によって、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御することによって階調制御を行う、
表示装置の駆動方法。
［Ｂ−２］発光素子の発光デューティを一定比で離散的に減じ、それに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
上記［Ｂ−１］に記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−３］電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づくように、発光素子の発光デューティ、及び、発光素子に流れる電流値を制御する、
上記［Ｂ−２］に記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−４］発光素子の最小発光幅以外では、発光素子の特定の電流範囲のみ使用する、
上記［Ｂ−１］乃至上記［Ｂ−３］のいずれかに記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−５］発光素子の特定の電流範囲の区間で、単色での色度補正を行う、
上記［Ｂ−４］に記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−６］単色での色度補正を、補間処理の技術を用いて行う、
上記［Ｂ−５］に記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−７］単色での色度補正を、２点以上の電流値の補間処理で行う、
上記［Ｂ−６］に記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−８］デューティ制御信号、及び、階段状の鋸歯状波信号に基づいてスイッチ素子の発光デューティを制御する、
上記［Ｂ−１］乃至上記［Ｂ−７］のいずれかに記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−９］発光素子の発光デューティを離散的に制御するときの、１フレーム内の発光期間における、発光デューティの１回の発光の変化率を所定の割合以下にする、
上記［Ｂ−１］乃至上記［Ｂ−８］のいずれかに記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−１０］１フレーム期間における発光を複数回に分割し、発光デューティを周期的に変えない再撮モードを有する、
上記［Ｂ−１］乃至上記［Ｂ−９］のいずれかに記載の表示装置の駆動方法。
［Ｂ−１１］発光素子は、発光ダイオードである、
上記［Ｂ−１］乃至上記［Ｂ−１０］のいずれかに記載の表示装置の駆動方法。
【００８６】
≪Ｃ．電子機器≫
［Ｃ−１］発光素子、
発光素子に流れる電流値を制御する電流変調部、
発光素子に流れる電流を遮断する電流遮断部、並びに、
電流変調部及び電流遮断部を制御することによって階調制御を行う階調制御部、
を備える画素回路が配置されて成り、
階調制御部は、電流遮断部を介して、発光素子の発光デューティを離散的に制御するとともに、電流変調部を介して、発光素子の発光デューティに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
表示装置を有する電子機器。
［Ｃ−２］階調制御部は、発光素子の発光デューティを一定比で離散的に減じ、それに応じて発光素子に流れる電流値を制御する、
上記［Ｃ−１］に記載の電子機器。
［Ｃ−３］階調制御部は、電流対輝度の特性が対数曲線のガンマ特性に近づくように、発光素子の発光デューティ、及び、発光素子に流れる電流値を制御する、
上記［Ｃ−２］に記載の電子機器。
［Ｃ−４］階調制御部は、発光素子の最小発光幅以外では、発光素子の特定の電流範囲のみ使用する、
上記［Ｃ−１］乃至上記［Ｃ−３］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｃ−５］階調制御部は、発光素子の特定の電流範囲の区間で、単色での色度補正を行う、
上記［Ｃ−４］に記載の電子機器。
［Ｃ−６］階調制御部は、単色での色度補正を、補間処理の技術を用いて行う、
上記［Ｃ−５］に記載の電子機器。
［Ｃ−７］階調制御部は、単色での色度補正を、２点以上の電流値の補間処理で行う、
上記［Ｃ−６］に記載の電子機器。
［Ｃ−８］電流遮断部は、
発光素子及び電流変調部に対して直列に接続されたスイッチ素子、及び、
スイッチ素子をオン／オフ制御するデューティ制御部から成り、
デューティ制御部は、階調制御部から与えられるデューティ制御信号、及び、階段状の鋸歯状波信号に基づいてスイッチ素子の発光デューティを制御する、
上記［Ｃ−１］乃至上記［Ｃ−７］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｃ−９］階調制御部は、発光素子の発光デューティを離散的に制御するときの、１フレーム内の発光期間における、発光デューティの１回の発光の変化率を所定の割合以下にする、
上記［Ｃ−１］乃至上記［Ｃ−８］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｃ−１０］１フレーム期間における発光を複数回に分割し、発光デューティを周期的に変えない再撮モードを有する、
上記［Ｃ−１］乃至上記［Ｃ−９］のいずれかに記載の電子機器。
［Ｃ−１１］発光素子は、発光ダイオードである、
上記［Ｃ−１］乃至上記［Ｃ−１０］のいずれかに記載の電子機器。
【符号の説明】
【００８７】
１０・・・画素回路、１１・・・発光素子（ＬＥＤ）、１２・・・電流変調部、１３・・・スイッチ素子、１４・・・デューティ制御部、２０・・・画素アレイ部、３０・・・走査部、４０・・・階調制御部、５０・・・鋸歯状波生成部、６１（６１1〜６１m）・・・走査線、６２（６２1〜６２m），６３（６３1〜６３m）・・・制御線、１００・・・タイリングディスプレイ、１０１・・・表示ユニット（単位パネル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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