JP2013178311A - 画素回路及びその駆動方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきを補正すると共に、消費電力を低減し、高精細化を実現した画素回路を提供する。
【解決手段】データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、制御信号を供給する複数の制御信号線と、発光素子と、駆動トランジスタと、容量と、複数のスイッチトランジスタとを備え、容量への電源電圧及び基準電圧のプリチャージと駆動トランジスタのオートゼロの電流回路を共用することを特徴とする画素回路。
【選択図】図1

Description

本発明は、発光素子を備えた画素回路及びその駆動方法に関し、特に自発光型の表示装置に適用できる画素回路及びその駆動方法に関する。
有機エレクトロルミネセンス(EL)表示装置に代表される自発光型の表示装置は、画素を基板上に複数個、マトリクス状に配置して構成される。各画素には発光素子を備えた画素回路が配置される。各画素の発光素子を画像データに応じた輝度で発光させるためには、各発光素子に流す電流量を精確に制御しなければならない。一般に、自発光型の表示装置は、各発光素子に流す電流量を精確に制御するために、画素回路に薄膜トランジスタ(TFT)等のスイッチング素子(アクティブ素子、以下「Tr」ということもある。)を備えたアクティブマトリクス構成を有している。
ところで、多結晶シリコン(ポリシリコン、以下「P−Si」)で形成されたTFTは、非晶質シリコン(アモルファスシリコン、以下「A−Si」)で形成されたTFTよりも電界効果移動度が高く、ON電流が大きい。このため、高精細な表示装置に用いる画素回路のTrとしてより適している。しかし、ポリシリコンで形成されたTrは、結晶粒界における欠陥に起因して、その電気的特性にばらつきが生じやすいといった問題を有している。この問題に対し、Trの閾値ばらつき(閾値電圧のばらつき)を補正する技術として特許文献1及び2に記載の技術がある。
特開2008−176287号公報 特開2006−251631号公報
特許文献1では、駆動TrにNMOSを用いて画素回路で閾値ばらつきを補正する場合に、画素回路に接続される電源線の電位を変化させて駆動する方法、又は電源線の電位を変化させないで駆動する方法を採用している。
しかしながら、電源線の電位を変化させて駆動する場合には、一般的に、電源線は低抵抗化するために配線幅が広く、寄生容量が大きい。このため、電源線の電位を変化させると消費電力が増加するという課題がある。同時に電源線の電位を変化させるためのスイッチを配置するため、高精細化が難しいという課題がある。一方、電源線の電位を変化させないで駆動する場合には、電源線の電位よりも更に高い電圧をプリチャージ電圧として画素回路に印加して駆動するため、必要な電圧の範囲が大きくなり、消費電力が増加するという課題がある。
また、特許文献2では、電源線を変化させないで駆動する方法を採用しており、閾値ばらつきの補正を行う画素回路内に2つの容量を持ち、容量比を利用したデータ電圧の書き込みを行っている。しかしながら、画素回路内に複数の容量が必要になると高精細化が難しいという課題がある。
そこで、本発明は、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきを補正すると共に、消費電力を低減し、高精細化を実現した画素回路の提供を目的とする。また、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきを補正し、かつ消費電力を低減した画素回路の駆動方法の提供を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、前記電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、制御信号を供給する複数の制御信号線と、発光素子と、ソース電極が前記発光素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続された容量と、前記容量の他端と前記データ線を接続する第1スイッチトランジスタと、前記容量の前記他端と前記駆動トランジスタのソース電極を接続する第2スイッチトランジスタと、前記駆動トランジスタのソース電極と前記基準電圧線を接続する第3スイッチトランジスタと、前記容量の前記一端と前記駆動トランジスタのドレイン電極を接続する第4スイッチトランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極と前記電源線を接続する第5スイッチトランジスタとを備え、
前記第2スイッチトランジスタと前記第5スイッチトランジスタの各々のゲート電極に供給される制御信号は同じであることを特徴とする画素回路を提供するものである。
更に、本発明は、データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、前記電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、発光素子と、ソース電極が前記発光素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続された容量とを備える画素回路の駆動方法であって、
前記容量の前記一端を前記電源電圧に設定し、前記容量の他端と前記発光素子のアノード電極を前記基準電圧に設定するステップと、
前記駆動トランジスタのゲート−ソース間の電位差を前記駆動トランジスタの閾値電圧に設定するステップと、
前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保ったまま、前記駆動トランジスタのドレイン電極を前記電源電圧に設定し、前記容量の前記他端と前記発光素子のアノード電極を前記データ電圧に設定するステップとをこの順で実施することを特徴とする画素回路の駆動方法を提供するものである。
また、本発明は、データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、前記電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、発光素子と、前記データ電圧に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動回路と、電圧を保持する保持回路と、前記駆動回路に前記電源電圧を設定するプリチャージ電圧設定回路と、前記保持回路と発光素子のアノード電極に前記基準電圧を設定する基準電圧設定回路と、前記駆動回路の駆動電圧をリセットする駆動電圧リセット回路と、前記保持回路に前記データ電圧を書き込むデータ電圧書き込み回路と、前記発光素子のアノード電極の電位を前記保持回路に書き込まれた前記データ電圧に切り替えるアノード電位切り替え回路とを備え、
前記基準電圧は、前記発光素子が発光する電圧以下の値であることを特徴とする画素回路を提供するものである。
本発明によれば、駆動トランジスタのゲート−ソース間の電位差を駆動トランジスタの閾値電圧に設定するオートゼロ動作を行うことができる。これにより、駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきを補正できる。更に、基準電圧を電源電圧よりも低い電圧とする。そして、駆動トランジスタのゲート電極の電位を保ったまま、駆動トランジスタのドレイン電極を電源電圧に設定し、容量の他端と発光素子のアノード電極をデータ電圧に設定することができる。これにより、使用電圧範囲を小さくすることができるため、消費電力を低減でき、かつトランジスタへの耐圧負荷が小さくなり、信頼性が向上する。加えて、電源電圧を一定にして駆動できるため、消費電力をより低減できる。また、画素回路の周辺部に電源線制御スイッチを設ける必要がなく、画素回路内に容量を2つ以上設ける必要がないため、高精細化を実現できる。
本発明の画素回路の例を示す図である。 図1の画素回路を適用した表示装置の全体図である。 図1の画素回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の画素回路の別の例を示す図である。 図4の画素回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の画素回路の別の例を示す図である。 本発明の画素回路を適用した表示装置の好適な実施形態であるデジタルスチルカメラシステムの全体構成を示すブロック図である。
以下、本発明の画素回路を有機EL表示装置に適用した例を挙げて、本発明について説明するが、本発明の画素回路及びその駆動方法はこれらに限定されるものではない。画素回路の発光素子として、有機EL素子以外にも、無機EL素子、LED等の他の発光素子を用いた表示装置にも適用することができる。
〔第1の実施形態〕
まず、本発明の画素回路を適用した有機EL表示装置の例を、第1の実施形態として以下に示す。
1.画素回路の構成
図1は画素回路2の一例である。第1スイッチトランジスタTr1は、容量C1とデータ線を接続するスイッチとして機能する。Tr1はNチャネル型のトランジスタであって、ゲート電極がP1制御信号線に接続され、制御信号P1が「H」(HIGH)レベルになると導通し、データ線のデータ電圧Vdataを画素回路2に取り込む。容量C1の一端は発光素子に流す電流量を制御する駆動トランジスタ(D−Tr)のゲート電極に接続され、容量C1の他端はTr1に接続されている。D−Trのソース電極は発光素子のアノード電極に接続されている。D−Trはデータ電圧Vdataに応じた電流を発光素子に供給する駆動回路、容量C1は電圧を保持する保持回路、Tr1は保持回路にデータ電圧Vdataを書き込むデータ電圧書き込み回路である。
第2スイッチトランジスタTr2は、容量C1の他端と発光素子のアノード電極を接続するスイッチとして機能する。ゲート電極がP2制御信号線に接続され、制御信号P2が「H」レベルになると導通する。
Tr1及びTr2は、発光素子のアノード電極の電位を保持回路に書き込まれたデータ電圧Vdataに切り替えるアノード電位切り替え回路である。
第3スイッチトランジスタTr3は、発光素子のアノード電極と基準電圧線を接続するスイッチとして機能する。ゲート電極がP3制御信号線に接続され、制御信号P3が「H」レベルになると導通し、基準電圧Vrefを発光素子のアノード電極に取り込む。
Tr2及びTr3は、保持回路と発光素子のアノード電極に基準電圧Vrefを設定する基準電圧設定回路である。
第4スイッチトランジスタTr4は、D−Trのゲート電極とドレイン電極を接続するスイッチとして機能し、後述するオートゼロ動作にために設けられたスイッチである。ゲート電極がP3制御信号に接続され、制御信号P3が「H」レベルになると導通する。Tr4は駆動回路の駆動電圧をリセット(オートゼロ)する駆動電圧リセット回路である。
第5スイッチトランジスタTr5は、D−Trのソース電極と電源線を接続するスイッチとして機能する。ゲート電極がP2制御信号線に接続され、制御信号P2が「H」レベルになると導通する。
Tr4及びTr5は、駆動回路に電源電圧VCCを設定するプリチャージ電圧設定回路である。
図1では、D−Tr、Tr1−Tr5を全てNチャネル型のトランジスタとしているが、D−Tr以外はPチャネル型のトランジスタとしても良い。
発光素子ELは、有機EL素子であり、アノード電極とカソード電極の2つの電極と、それらに挟まれた有機EL発光層を備えている。図1の例ではアノード電極がD−Trのソース電極に接続されており、カソード電極が接地電位CGNDに接続されている。
電源線には、外部から直接電源電圧VCCが供給される。画素がマトリクス状に配置される表示装置では、電源電圧VCCは、行方向又は列方向に延びる電源線によって各画素回路2に供給される。
基準電圧線には電源電圧VCCよりも低い基準電圧Vrefが供給される。例えば基準電圧を、制御信号線から供給されるローレベルの制御信号と同じ値とすると、制御信号線で代用できる点でより好ましい。基準電圧を、発光素子が発光する電圧以下の値とすると、後述のプリチャージ期間において発光素子に不要な電流が流れるのを防止できる点でより好ましい。基準電圧線には、電源線と同様に外部から直接基準電圧Vrefを供給しても良いし、列制御回路4(図2参照)を介して供給しても良い。
2.表示装置の構成
画素回路2は、行方向に3本の制御信号線によって結線され、列方向にデータ線によって結線されている。発光素子ELと画素回路2を有する画素1は、行方向と列方向に配列して、図2に示すアクティブマトリクス表示装置を構成している。
図2のアクティブマトリクス表示装置では、画素1がm行×n列の2次元マトリクスをなして配列されている。画素1は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色をそれぞれ発光する3つの発光素子ELと、それらに電流を供給する3つの画素回路2とから構成されている。図2ではデータ線8はn本描かれているが、実際には各画素にR、G、Bのデータ線が1本ずつ、計3本あり、データ線総本数は3n本である。
図2には描かれていないが、電源線と基準電圧Vrefを入力する基準電圧線も画素回路の行又は列に沿って配置されている。画素配列の周辺には、行制御回路3と列制御回路4とが配置されている。行制御回路3からは行毎に3本ずつ制御信号線が延びており、制御信号線には全m行にわたる制御信号P1(1)〜P1(m)、P2(1)〜P2(m)、P3(1)〜P3(m)が出力される。
制御信号P1はP1制御信号線5を介して各行の画素回路2に入力される。同様に、制御信号P2はP2制御信号線6を介して、制御信号P3はP3制御信号線7を介して各行の画素回路2に入力される。
列制御回路4には、映像信号が入力され、全3n個の出力端子からデータ電圧Vdataが出力される。データ電圧Vdataは階調レベルに応じた電圧であり、データ線8を介して各列の画素回路2に入力される。
3.回路の動作
図3は、マトリクス状に配置された図1の画素回路2の動作を示すタイミングチャートである。各画素回路は1フレーム期間内に行単位で動作され、動作対象行の画素回路はi行目にあるとする。(a)〜(d)は、(a)データ線のデータ電圧、(b)i行目のP1制御信号線の制御信号P1(i)、(c)i行目のP2制御信号線の制御信号P2(i)、(d)i行目のP3制御信号線の制御信号P3(i)である。(e)及び(f)は、(e)i行目のある駆動トランジスタD−Trのゲート電圧Vg(i)、(f)i行目のある駆動トランジスタD−Trのソース電圧Va(i)である。(g)〜(i)は、(g)i+1行目のP1制御信号線の制御信号P1(i+1)、(h)i+1行目のP2制御信号線の制御信号P2(i+1)、(i)i+1行目のP3制御信号線の制御信号P3(i+1)である。
表示装置にある1つの画像データを書き込み、次の画像データを書き込むまでの期間を1フレーム期間(E)とすると、1フレーム期間は(A)プリチャージ期間、(B)オートゼロ&サンプリング期間、(C)待機期間、(D)発光期間の4つの期間に分けられる。以下、(A)〜(D)のそれぞれの期間の動作について説明する。
(A)プリチャージ期間
この期間中、P1制御信号線は「L」、P2制御信号線とP3制御信号線は「H」にセットされ、Tr1はオフ、Tr2〜Tr5はオンになる。データ線とは切り離されている。D−Trのゲート電圧(Vg)はほぼVCCに設定され、ソース電圧(Va)はVCCよりも低い電圧Vrefに設定される。この時、D−TrはON状態になる。尚、Vrefは発光素子ELが発光する閾値電圧以下に設定することで、発光素子ELに不要な電流が流れるのを防ぐことができる。
(B)オートゼロ&サンプリング期間(Az期間)
次に、P3制御信号線は「H」のまま、P1制御信号線は「H」、P2制御信号線は「L」にセットされるので、Tr1、Tr3、Tr4はオン、Tr2、Tr5がオフになる。データ線には、列制御回路4から、動作対象行(i行目にある)に対するデータ電圧V(i)が印加される。そうして、容量C1のTr1に接続されている一端がV(i)になる。同時に、D−Trのドレイン−ソース間電流は、Tr4を通じて容量C1の電荷を放電する。この結果、D−Trのゲート電圧が下降し、D−Trのドレイン−ソース間電流が減少する。一定時間の後、D−Trのゲート−ソース間電圧Vgsが閾値電圧Vthに収束し、ドレイン−ソース間電流はほぼゼロになる。このように、本発明ではプリチャージとオートゼロの電流回路を共用している。
この結果、容量C1には、データ線のデータ電圧V(i)とD−Trのゲート電圧Vref+Vthとの電圧差である、(Vref+Vth)−V(i)が保持される。つまり、このオートゼロ&サンプリング期間は、D−TrのVgsを閾値電圧にセットすると同時に、容量C1のTr1に接続されている一端にデータ電圧を書き込む期間である。
(C)待機期間
次に、P3制御信号線が「L」にセットされるので、Tr3とTr4がオフになる。データ線は次の行のデータ電圧Vdata=V(i+1)に切り替わるが、容量C1に書き込まれた電位差は保持される。
(D)発光期間
次に、P3制御信号線は「L」のまま、P1制御信号線は「L」、P2制御信号線は「H」にセットされるので、Tr1、Tr3、Tr4はオフ、Tr2、Tr5がオンになる。容量C1のTr1に接続されている一端が、データ線からD−Trのソースに接続が切り替わり、容量C1に保持された電位差がD−Trのゲート−ソース間電圧Vgsになるので、Vgs=V(i)−Vref−Vthとなる。こうして、トランジスタD−Trは、閾値電圧のばらつきやその経時変化に関係しない、データ電圧V(i)により決められる電流を流すように設定される。
Tr5がオンになっているので、電源線から電流がD−Trに供給され、発光素子に所望の電流が流れ、発光が開始される。
本実施形態によれば、上述のようにD−Trの閾値電圧のばらつきを補正して所望の輝度で発光素子を発光させることができる。更に、基準電圧を電源電圧よりも低い電圧とする。そして、駆動トランジスタのゲート電極の電位を保ったまま、駆動トランジスタのドレイン電極を電源電圧に設定し、容量の他端と発光素子のアノードをデータ電圧に設定することができる。これにより、使用電圧範囲を小さくすることができるため、消費電力を低減でき、かつトランジスタへの耐圧負荷が小さくなり、信頼性が向上する。加えて、電源電圧を一定にして駆動できるため、消費電力をより低減できる。また、画素回路の周辺部に電源線制御スイッチを設ける必要がなく、画素回路内に容量を2つ以上設ける必要がないため、高精細化を実現できる。表示装置に適用した場合には狭額縁化が可能となる。画素回路内に容量を2つ以上設けると、容量比のばらつきによる輝度ムラが発生するが、本発明では画素回路内に容量を1つだけ設けるため、輝度ムラは発生しない。
〔第2の実施形態〕
1.画素回路の構成
図4は図1の画素回路の変形例である。画素回路内のトランジスタや容量素子の接続関係は第1の実施形態と同じである。Tr3及びTr4が、i行目のP3制御信号線ではなく、(i−1)行目(前行)のP1制御信号線に接続されている点が第1の実施形態と異なる。
2.表示装置の構成
行制御回路3からは行毎に3本ではなく2本ずつ制御信号線が延びている点が第1の実施形態と異なる。また、制御信号線には全m行にわたる制御信号P1(1)〜P1(m)、P2(1)〜P2(m)が出力され、画素回路2には動作対象行の制御信号以外に、前行の制御信号P1(i−1)が入力される点が第1の実施形態と異なる。それ以外は第1の実施形態と同じである。
3.回路の動作
図5は、マトリクス状に配置された図4の画素回路2の動作を示すタイミングチャートである。第1の実施形態におけるP3(i)の代わりに、P1(i−1)が代用されている。1フレーム期間は(A)プリチャージ期間、(B)オートゼロ&サンプリング期間、(C)待機期間、(D)発光期間の4つの期間に分けられる点も第1の実施形態と同じであるが、各期間の長さは第1の実施形態と異なる。それ以外は第1の実施形態と同じである。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を奏すると共に、P3制御信号線を必要としないため、配線の数を減らすことができる。
〔第3の実施形態〕
1.画素回路の構成
図6は図4の画素回路の変形例である。画素回路内のトランジスタや容量素子の接続関係は第2の実施形態と同じである。Tr3の一端が、基準電圧線ではなく、(i−1)行目(前行)のP2制御信号線に接続されている点が第2の実施形態と異なる。これは、Tr3がオンの時間、即ち、P1(i−1)が「H」の期間、「L」になっている制御信号線に接続することで、Vrefとして制御信号線のローレベルを画素に入力する。このため、図6以外にも、(i−1)行目(前行)のP2制御信号線の代わりに、(i+1)行目(次行)のP1制御信号線に接続しても同様の効果を得ることができる。
2.表示装置の構成
画素回路2に動作対象行の制御信号以外に、前行の制御信号P2(i−1)が入力される点、基準電圧線が別個に存在しない点が第2の実施形態と異なる。具体的には、前行の制御信号P2(i−1)が動作対象行の基準電圧を兼ねている。あるいは、次行の制御信号P1(i+1)が動作対象行の基準電圧を兼ねる構成としても良い。それ以外は第2の実施形態と同じである。このような構成の場合、基準電圧は、行制御回路3(図2参照)を介して供給されることになる。
3.回路の動作
第2の実施形態と全く同じである。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を奏すると共に、P3制御信号線と基準電圧線を別個に必要としないため、配線の数を更に減らすことができる。
〔第4の実施形態〕
図7は本発明の画素回路を適用した表示装置の好適な実施形態であるデジタルスチルカメラシステム10の全体構成を示すブロック図である。撮影部11で撮影した映像又はメモリ14に記録された映像を、映像信号処理回路12で信号処理し、表示パネル13で見ることができる。CPU15では、操作部16からの入力によって撮影部11、メモリ14、映像信号処理回路12等を制御して、状況に適した撮影、記録、再生、表示を行う。
本発明の画素回路及びその駆動方法は、自発光型素子をマトリクス状に配置した表示装置に適用できる。特に点滅駆動するEL(エレクトロルミネッセンス)素子等の自発光型素子と、表示期間を任意に制御する電気回路とを用いて表示を行うアクティブマトリクス表示装置に適用できる。
この表示装置を用いて、例えば情報表示装置を構成できる。この情報表示装置は、例えば携帯電話、携帯コンピュータ、スチルカメラ若しくはビデオカメラのいずれかの形態をとる。若しくは、それらの各機能の複数を実現する装置である。情報表示装置は、情報入力部を備えている。例えば、携帯電話の場合には情報入力部は、アンテナを含んで構成される。PDAや携帯PCの場合には、情報入力部は、ネットワークに対するインターフェース部を含んで構成される。スチルカメラやムービーカメラの場合には、情報入力部はCCDやCMOS等によるセンサ部を含んで構成される。
1:表示領域、2:画素回路、3:行制御回路、4:列制御回路、5−7:P1制御信号線−P3制御信号線、8:データ線、P1−P3:制御信号、EL:発光素子

Claims (9)

  1. データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、前記電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、制御信号を供給する複数の制御信号線と、発光素子と、ソース電極が前記発光素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続された容量と、前記容量の他端と前記データ線を接続する第1スイッチトランジスタと、前記容量の前記他端と前記駆動トランジスタのソース電極を接続する第2スイッチトランジスタと、前記駆動トランジスタのソース電極と前記基準電圧線を接続する第3スイッチトランジスタと、前記容量の前記一端と前記駆動トランジスタのドレイン電極を接続する第4スイッチトランジスタと、前記駆動トランジスタのドレイン電極と前記電源線を接続する第5スイッチトランジスタとを備え、
    前記第2スイッチトランジスタと前記第5スイッチトランジスタの各々のゲート電極に供給される制御信号は同じであることを特徴とする画素回路。
  2. 前記第2スイッチトランジスタと前記第5スイッチトランジスタの各々のゲート電極には、同じ制御信号線が接続されていることを特徴とする請求項1に記載の画素回路。
  3. 前記画素回路は、マトリクス状に配置され、1フレーム期間内に行単位で動作され、
    動作対象行において前記第3スイッチトランジスタと前記第4スイッチトランジスタの各々のゲート電極に接続される制御信号線は、前記動作対象行の前行において前記第1スイッチトランジスタのゲート電極に接続された制御信号線であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画素回路。
  4. 前記動作対象行において、前記第3スイッチトランジスタのソース又はドレイン電極に接続される前記基準電圧線を、前記動作対象行の前行において前記第2スイッチトランジスタと前記第5スイッチトランジスタの各々のゲート電極に接続された制御信号線が兼ねることを特徴とする請求項3に記載の画素回路。
  5. 前記動作対象行において、前記第3スイッチトランジスタのソース又はドレイン電極に接続される前記基準電圧線を、前記動作対象行の次行において前記第1スイッチトランジスタのゲート電極に接続される制御信号線が兼ねることを特徴とする請求項3に記載の画素回路。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画素回路を複数有し、
    前記画素回路の制御信号線に制御信号を供給する行制御回路と、
    前記画素回路のデータ線に、映像信号に応じたデータ電圧を供給する列制御回路と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  7. データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、前記電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、発光素子と、ソース電極が前記発光素子のアノード電極に接続された駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に一端が接続された容量とを備える画素回路の駆動方法であって、
    前記容量の前記一端を前記電源電圧に設定し、前記容量の他端と前記発光素子のアノード電極を前記基準電圧に設定するステップと、
    前記駆動トランジスタのゲート−ソース間の電位差を前記駆動トランジスタの閾値電圧に設定するステップと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極の電位を保ったまま、前記駆動トランジスタのドレイン電極を前記電源電圧に設定し、前記容量の前記他端と前記発光素子のアノード電極を前記データ電圧に設定するステップとをこの順で実施することを特徴とする画素回路の駆動方法。
  8. 前記画素回路は、更に制御信号を供給する複数の制御信号線を備え、
    前記基準電圧は、前記制御信号線から供給されるローレベルの前記制御信号と同じ値であることを特徴とする請求項7に記載の画素回路の駆動方法。
  9. データ電圧を供給するデータ線と、電源電圧を供給する電源線と、前記電源電圧よりも低い基準電圧を供給する基準電圧線と、発光素子と、前記データ電圧に応じた電流を前記発光素子に供給する駆動回路と、電圧を保持する保持回路と、前記駆動回路に前記電源電圧を設定するプリチャージ電圧設定回路と、前記保持回路と発光素子のアノード電極に前記基準電圧を設定する基準電圧設定回路と、前記駆動回路の駆動電圧をリセットする駆動電圧リセット回路と、前記保持回路に前記データ電圧を書き込むデータ電圧書き込み回路と、前記発光素子のアノード電極の電位を前記保持回路に書き込まれた前記データ電圧に切り替えるアノード電位切り替え回路とを備え、
    前記基準電圧は、前記発光素子が発光する電圧以下の値であることを特徴とする画素回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190128234A (ko) * 2017-03-31 2019-11-15 선전 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 세미컨덕터 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 구동회로 및 액정 디스플레이 장치
JP2023051763A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド ピクセル回路および表示装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103985360B (zh) * 2014-05-04 2016-04-27 深圳市华星光电技术有限公司 显示面板的驱动电路及液晶显示装置
CN104036729B (zh) * 2014-06-09 2017-03-08 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、显示装置
CN104050919B (zh) * 2014-06-18 2016-03-16 京东方科技集团股份有限公司 像素电路和显示装置
CN104167168B (zh) * 2014-06-23 2016-09-07 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法和显示装置
JP6545541B2 (ja) * 2014-06-25 2019-07-17 株式会社半導体エネルギー研究所 撮像装置、監視装置、及び電子機器
CN105448244B (zh) * 2016-01-04 2018-04-06 京东方科技集团股份有限公司 像素补偿电路及amoled显示装置
CN105427795A (zh) * 2016-01-11 2016-03-23 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路、方法、像素结构及显示器件
KR102456297B1 (ko) * 2016-04-15 2022-10-20 삼성디스플레이 주식회사 화소 회로 및 이의 구동 방법
CN106448560B (zh) 2016-12-21 2019-03-12 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光显示面板及其驱动方法、有机发光显示装置
CN106531067B (zh) * 2016-12-23 2019-08-30 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种像素电路及其显示装置
CN109087609A (zh) * 2018-11-13 2018-12-25 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及其驱动方法、显示基板、显示装置
CN111402782B (zh) * 2018-12-14 2021-09-03 成都辰显光电有限公司 一种数字驱动像素电路及数字驱动像素的方法
CN110164365B (zh) * 2019-01-28 2021-01-15 京东方科技集团股份有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、显示装置
JP2021071593A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 キヤノン株式会社 表示装置、情報表示装置、及び電子機器
TWI705428B (zh) * 2019-11-25 2020-09-21 友達光電股份有限公司 發光二極體裝置及其控制方法
CN113257187B (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 上海视涯技术有限公司 一种像素电路及其驱动方法、显示装置
US20230077359A1 (en) * 2021-09-16 2023-03-16 Innolux Corporation Electronic device
CN114822396B (zh) * 2022-05-12 2023-01-10 惠科股份有限公司 像素驱动电路和显示面板
CN114898712B (zh) * 2022-05-26 2023-05-02 惠科股份有限公司 像素电路、像素驱动方法及显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001083924A (ja) * 1999-09-08 2001-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流制御型発光素子の駆動回路および駆動方法
JP2005004173A (ja) * 2003-05-19 2005-01-06 Seiko Epson Corp 電気光学装置およびその駆動装置
JP2006301159A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Seiko Epson Corp 電子回路、その駆動方法、電気光学装置および電子機器
JP2009508168A (ja) * 2005-09-13 2009-02-26 イグニス・イノベイション・インコーポレーテッド エレクトロルミナンスデバイスにおける輝度低下補償技術
WO2010041426A1 (ja) * 2008-10-07 2010-04-15 パナソニック株式会社 画像表示装置およびその制御方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101130903B1 (ko) 2004-08-31 2012-03-28 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치의 구동회로 및 구동방법
JP4706288B2 (ja) 2005-03-14 2011-06-22 ソニー株式会社 画素回路及び表示装置
CN100458903C (zh) 2006-05-16 2009-02-04 友达光电股份有限公司 发光二极管显示器及其像素的驱动方法
JP5665256B2 (ja) 2006-12-20 2015-02-04 キヤノン株式会社 発光表示デバイス
KR101407302B1 (ko) * 2007-12-27 2014-06-13 엘지디스플레이 주식회사 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2009211039A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Samsung Mobile Display Co Ltd 有機電界発光表示装置
JP5236324B2 (ja) * 2008-03-19 2013-07-17 グローバル・オーエルイーディー・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 表示パネル
KR101008482B1 (ko) 2009-04-17 2011-01-14 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR101015339B1 (ko) 2009-06-05 2011-02-16 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
JP5627311B2 (ja) * 2010-06-21 2014-11-19 キヤノン株式会社 表示装置およびその駆動方法
JP2012098707A (ja) * 2010-10-07 2012-05-24 Canon Inc 表示装置及びその駆動方法
JP2012098317A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置および画像表示装置の駆動方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001083924A (ja) * 1999-09-08 2001-03-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電流制御型発光素子の駆動回路および駆動方法
JP2005004173A (ja) * 2003-05-19 2005-01-06 Seiko Epson Corp 電気光学装置およびその駆動装置
JP2006301159A (ja) * 2005-04-19 2006-11-02 Seiko Epson Corp 電子回路、その駆動方法、電気光学装置および電子機器
JP2009508168A (ja) * 2005-09-13 2009-02-26 イグニス・イノベイション・インコーポレーテッド エレクトロルミナンスデバイスにおける輝度低下補償技術
WO2010041426A1 (ja) * 2008-10-07 2010-04-15 パナソニック株式会社 画像表示装置およびその制御方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190128234A (ko) * 2017-03-31 2019-11-15 선전 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 세미컨덕터 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 구동회로 및 액정 디스플레이 장치
JP2020509428A (ja) * 2017-03-31 2020-03-26 深▲せん▼市華星光電半導体顕示技術有限公司Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co.,Ltd. 駆動回路及び液晶表示装置
KR102262885B1 (ko) 2017-03-31 2021-06-09 선전 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 세미컨덕터 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 구동회로 및 액정 디스플레이 장치
JP2023051763A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド ピクセル回路および表示装置
US11935482B2 (en) 2021-09-30 2024-03-19 Lg Display Co., Ltd. Pixel circuit and display device including the same

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