JP2014109707A - 電気光学装置の駆動方法および電気光学装置 - Google Patents

電気光学装置の駆動方法および電気光学装置 Download PDF

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Abstract

【課題】階調に応じた電圧レベルのデータ信号を駆動トランジスタに書き込んだとき、キックバックの影響を抑えて表示品質を向上させることを目的とする。
【解決手段】駆動トランジスタのゲート電圧を初期化する段階と、階調に応じた電圧レベルのデータ信号が駆動トランジスタに与えられるとき、駆動トランジスタのドレインとゲートとの間に直列接続されたドレイン側の第1のトランジスタとゲート側の第2のトランジスタとをオンして駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号の電圧をゲート電圧として保持されるように駆動トランジスタのゲートに電圧を与えるデータ書き込み段階が終了するとき、第1のトランジスタおよび第2のトランジスタがオンした状態から、第2のトランジスタを先にオフし、その後第1のトランジスタをオフさせ、第1のトランジスタがオフした後で第2のトランジスタを再びオンにする。
【選択図】図2

Description

本発明は、電流により発光する電流発光素子を用いた電気光学装置を駆動する技術に関する。
有機エレクトロルミネセンス(Organic Electroluminescence、以下「有機EL」ともいう)など、供給される電流に応じた強度で発光する素子(以下、「電流発光素子」ともいう)を用いた電気光学装置が開発されている。このような電気光学装置は、電流発光素子に供給される電流量を、各画素における駆動トランジスタにより制御して、表示の階調が制御される。そのため、この駆動トランジスタに特性ばらつきがあると、その特性ばらつきが表示に直接現れてしまう。特に、駆動トランジスタのゲートに階調に応じた電圧レベルの信号を与えて電流発光素子へ流す電流を制御する画素回路では、駆動トランジスタの閾値電圧の変動が影響を与え、表示の階調が乱れてしまう。
そのため、画素部の駆動トランジスタのゲートとソース電極間に接続された保持容量に、データ信号線からデータ信号に見合う電圧を設定する際、駆動トランジスタのドレインとゲートとの間に第1、第2のスイッチトランジスタを直列接続し、第1のスイッチトランジスタをオフして次に前記第2のスイッグトランジスタをオフする独立制御を行う技術が開示されている(特許文献1参照)。
この技術によれば、駆動トランジスタのダイオード接続用トランジスタにデュアルゲート構造(トランジスタを2つ直列に接続した構成)を採用し、このダイオード接続用の2つのトランジスタをオフするタイミングを異ならせることで、キックバック(突き抜け電圧)の影響を減らしている。
特開2004−341200号公報
キックバックが生じる要因は2つあると考えられる。その一つはトランジスタのゲート・ドレイン間の寄生容量による影響であり、他の一つはトランジスタがオンからオフに変わる際にチャネルにある電荷が放出されることによるものである。いずれの要因もトランジスタ回路において、トランジスタがオン・オフする際に生じる電荷の再配分によることに起因したものである。
キックバックについて検討すると、特許文献1に開示の画素回路では、駆動トランジスタのゲートに遠い方のトランジスタによるキックバックの影響は減らせるが、ゲートに近い方のトランジスタによるキックバックの影響は残ってしまう。すなわち、駆動トランジスタのドレインとゲートとの間にトランジスタを介してダイオード接続したときに、ダイオード接続用のトランジスタが持つ寄生容量(ゲート・ドレイン間容量)によって駆動トランジスタのゲート電圧が変動してしまい、またダイオード接続用のトランジスタがオンからオフしたときチャネルに残存する電荷がはき出され、その電荷が駆動トランジスタのゲート電圧を変動させてしまうという問題を解決できない。
本発明の一形態は、階調に応じた電圧レベルのデータ信号を駆動トランジスタに書き込んだとき、キックバックの影響を抑えて表示品質を向上させることを目的の一とする。
本発明の一実施形態によると、駆動トランジスタのゲート電圧を初期化する段階と、階調に応じた電圧レベルのデータ信号が前記駆動トランジスタに与えられるとき、該駆動トランジスタのドレインとゲートとの間に直列接続された前記ドレイン側の第1のトランジスタと前記ゲート側の第2のトランジスタとをオンして該駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号の電圧をゲート電圧として保持されるように該駆動トランジスタのゲートに接続された容量素子に電圧を与えるデータ書き込み段階と、前記駆動トランジスタのドレインに接続された電流発光素子に該駆動トランジスタのゲート電圧に応じたドレイン電流を与えて発光させる発光段階とを有し、前記データ書き込み段階が終了するとき、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタがオンした状態から、前記第2のトランジスタを先にオフし、その後前記第1のトランジスタをオフさせ、前記第1のトランジスタがオフした後で前記第2のトランジスタを再びオンにする電気光学装置の駆動方法が提供される。
この電気光学装置の駆動方法によれば、駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号の電圧をゲート電圧として保持されるように駆動トランジスタのゲートに接続された容量素子に電圧を保持させる際に、キックバックによる電圧の変動を低減ないし防止することができる。
別の好ましい態様において、前記データ信号を前記駆動トランジスタのソースに与えてもよい。
駆動トランジスタのソースからデータ信号を入力しても、キックバックによる電圧の変動を低減ないし防止することができる。
別の好ましい態様において、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとの間に直列に接続された少なくとも1つの第3のトランジスタと、前記第1のトランジスタとを、前記データ書き込み段階においてオンし、前記発光段階においてオフさせてもよい。
第1のトランジスタと第2のトランジスタとの間に直列に接続された第3のトランジスタを設け、第1のトランジスタと同時にオフした状態とすることで、リーク電流を低減することができ、駆動トランジスタのゲートに書き込んだデータ電圧が変動することを低減ないし防止することができる。
別の好ましい態様において、前記データ書き込み段階が終了するとき、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタがオンした状態から、前記第2のトランジスタを先にオフし、次いで前記駆動トランジスタのドレインと前記電流発光素子との間に接続された発光制御トランジスタをオンとし、その後前記第1のトランジスタをオフさせ、前記第1のトランジスタがオフした後で前記第2のトランジスタを再びオンにするようにしてもよい。
発光制御トランジスタをオンにして駆動トランジスタのドレインと電流発光素子を導通状態とすることで、キックバックの影響を電流発光素子の寄生容量で吸収することができる。
別の好ましい態様において、前記データ書き込み段階において、前記駆動トランジスタの閾値電圧を補償するために前記第2のトランジスタをオンするときよりも、前記発光段階において、前記第2のトランジスタをオンするときのゲート−ドレイン間の電圧が大きくなるように、前記第2のトランジスタのゲートに電圧を与えてもよい。
駆動トランジスタのドレインとゲート間でダイオード接続するトランジスタの内、ゲートに近い側の第2のトランジスタのゲート電圧を所定の値とすることにより、キックバックの影響を低減ないし防止することができる。
本発明の一実施形態によると、マトリクス状に配列された画素回路と、該画素回路に階調に応じた電圧レベルのデータ信号を伝送するデータ信号線と、該画素回路の動作を制御する第1のゲート信号線と第2のゲート信号線とを少なくとも有し、前記画素回路は、前記データ信号線から前記データ信号に応じた電圧が与えられる駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインと接続され、該駆動トランジスタのゲート電圧に応じた電流が供給される電流発光素子と、前記駆動トランジスタのゲートの電圧を初期化する初期化用トランジスタと、前記駆動トランジスタのドレインとゲートとをダイオード接続するように直列に接続された前記ドレイン側の第1のトランジスタおよび前記ゲート側の第2のトランジスタと、前記駆動トランジスタのゲートに与えられる電圧を保持する容量素子とを有し、前記駆動トランジスタのドレイン側に接続された前記第1のトランジスタのゲートは前記第1のゲート信号線と接続され、前記第2のトランジスタのゲートは前記第2のゲート信号線に接続されており、前記データ信号に応じて前記駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号を該駆動トランジスタのゲート電圧として保持されるように前記容量素子に電圧を与えるデータ書き込み期間において、前記第1のゲート信号線と前記第2のゲート信号線には、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとをオンにする信号が与えられ、前記書き込み期間が終了するとき、前記第2のゲート信号線に前記第2のトランジスタがオフする信号が先に与えられ、その後前記第1のゲート信号線に前記第1のトランジスタがオフする信号が与えられ、前記第1のトランジスタがオフした後で、前記第2のゲート信号線に前記第2のトランジスタを再びオンする信号が与えられる電気光学装置が提供される。
この電気光学装置によれば、駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号の電圧をゲート電圧として保持されるように駆動トランジスタのゲートに接続された容量素子に電圧を保持させる際に、キックバックによる電圧の変動を低減ないし防止することができる。
別の好ましい態様において、前記駆動トランジスタのドレインに第2の容量素子が接続されていてもよい。
駆動トランジスタのドレインと並列に第2の容量素子を設けることによって、キックバックの影響を緩和することができる。
本発明の一実施形態によれば、駆動トランジスタをダイオード接続するトランジスタによるキックバックの影響を抑え、表示ムラを改善し、表示品質を向上させることができる。
本発明の第1実施形態に係る電子機器1の構成を示す概略図。 本発明の第1実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図。 本発明の第1実施形態に係る画素回路の動作を説明するタイミングチャートを示す図。 本発明の第1実施形態に係る画素回路の動作を説明する回路図。 本発明の第2実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図。 本発明の第2実施形態に係る画素回路の動作を説明する回路図。 本発明の第3実施形態に係る画素回路の動作を説明する回路図。 本発明の第3実施形態に係る画素回路の構成を示す回路図。 本発明の第4実施形態に係る画素回路の動作を説明するタイミングチャートを示す図。 本発明の第4実施形態に係る画素回路の動作を説明する回路図。 本発明の第4実施形態に係る画素回路の動作を説明する回路図。 本発明の第5実施形態に係る画素回路の動作を説明するタイミングチャートを示す図。 本発明の第5実施形態に係る画素回路の動作を説明する回路図。 駆動トランジスタのドレインとゲートがダイオード接続された画素回路の動作を説明する回路図。
以下、本発明の実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、以下で例示する実施の形態では、駆動トランジスタの閾値電圧を補償して電流発光素子へ流すドレイン電流を制御する回路についてpチャネル型トランジスタの画素回路を例示して説明するが、pチャネル型トランジスタの他にnチャネル型トランジスタまたはCMOSトランジスタなどで画素回路を構成した場合にも同様に適用することができる。
<第1の実施の形態>
本実施の形態では、トランジスタをオンまたはオフしたときに生じるキックバックの影響を抑制するための画素回路およびその画素回路を含む電気光学装置の一態様について説明する。
[電気光学装置について]
図1は、本実施の形態に係る電気光学装置の構成の一例を示す概略図を示す。電気光学装置10は、ゲート信号線駆動回路12、発光制御回路14、データ信号線駆動回路16および画素部18を有する。画素部18には、画素回路100が行方向および列方向に複数個配置されている。なお、図1において、画素回路100は、5行5列のマトリクス状に配置されているが、この配置に限られず、さらに多くの画素回路100が存在してもよいし、少なくてもよい。
画素回路100は複数のトランジスタと電流発光素子を含んで構成されている。電流発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス材料を発光媒体とする発光素子であるものとするが、供給される電流量に応じて発光強度が変化する発光素子であれば、他の材料若しくは他の形式の発光素子であってもよい。
ゲート信号線駆動回路12は、ゲート線制御回路20は、各行の画素回路100に対応して設けられた第1のゲート線20、第2のゲート信号線22、第3のゲート信号線24に選択信号を供給する。ゲート信号線駆動回路12は、第1のゲート線20に画素回路100の行を選択する信号を出力し、第2のゲート信号線22に画素回路100内で生じるキックバックの影響を低減するための信号を出力し、第3のゲート信号線24に画素回路100に与えられるデータ電圧を初期化する信号を出力する。これらの動作の詳細については後述する。
発光制御回路14は、画素回路100に対応して設けられた発光制御線26に発光制御信号を供給する。発光制御回路14は、発光制御信号により、各行の画素回路100における電流発光素子への電流供給のタイミングを制御する。
データ線制御回路16は、データ信号線28に階調に応じた電圧レベルのデータ信号を出力する。データ信号線28は、各列の画素回路100に対応して設けられており、第1のゲート信号線20で選択された画素回路100にデータ信号を供給する。
図1で示す電気光学装置10は、様々な電子機器への適用が可能であり、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ受像器(双方向通信が可能なものを含む)など、画像を表示する表示部を有する電子機器に適用することができる。
[画素回路について]
図2は、本実施の形態に係る画素回路100の回路図を示す。図2は、画素回路を構成するトランジスタが全てpチャネル型である場合を示している。画素回路100は、データ信号線28からデータ信号を入力するか否かを選択するトランジスタ102、データ信号が書き込まれてそれ対応したドレイン電流を流す駆動トランジスタ104、駆動トランジスタ104のドレイン電流が供給される電流発光素子118を有している。
トランジスタ102は、ソースまたはドレインの一方がデータ信号線28に接続され、他方が駆動トランジスタのソースと接続され、ゲートが第1のゲート信号線20と接続されている。第1のゲート信号線20から選択信号が与えられると、トランジスタ102はオン状態(導通状態)となり、データ信号線28からデータ信号を駆動トランジスタ104へ与えることになる。このため、トランジスタ102は、画素回路100へデータ信号の書き込みを制御する書き込み制御トランジスタである。
駆動トランジスタ104はドレインとゲートが第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114によってダイオード接続されている。ここで、第1のトランジスタ112は駆動トランジスタ104のドレインに接続され、第2のトランジスタ114は駆動トランジスタのゲートに接続されている。第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114は直列接続されているので、双方のトランジスタがオンとなり導通すると駆動トランジスタ104はダイオード接続されることとなる。
なお、第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114は、データ書き込み期間において双方がオン状態となっているが、書き込み期間が終了するとき、第2のゲート信号線22に第2のトランジスタ114がオフする信号が先に与えられ、その後第1のゲート信号線20に第1のトランジスタ112がオフする信号が与えられ、さらにその後第2のゲート信号線22に前記第2のトランジスタ114を再びオンとする信号が与えられる。このような動作によって、駆動トランジスタ104をダイオード接続するトランジスタのスイッチング動作に伴うゲート電圧の変動(キックバックの影響)を排除するようにしている。
駆動トランジスタ104のゲートには、データ信号に応じた電圧を保持するための容量素子116が接続されている。容量素子116は、一端が駆動トランジスタ104のゲートに接続され、他端が高電位側電源線(ELVDD)に接続されている。後述するように、この容量素子116には、画素回路100に書き込まれるデータ電圧に応じた電圧を保持する。
トランジスタ110は、駆動トランジスタ104のゲート電圧をイニシャル電圧(Vinit)に設定する(初期化処理をする)ためのリセットトランジスタである。トランジスタ110のゲートは第3のゲート信号線24に接続されており、初期化信号によりトランジスタ110がオンになると、駆動トランジスタ204のゲート電圧はイニシャル電圧(Vinit)となるので、書き込まれたデータ信号がリセットされることとなる。
電流発光素子118は、駆動トランジスタ104のドレインと低電位側電源線(ELVSS)との間に接続されている。電流発光素子118と駆動トランジスタ104のドレインとの間にはスイッチング素子としてトランジスタ106が接続され、高電位側電源線(ELVDD)と駆動トランジスタ104との間にはスイッチング素子としてトランジスタ108が接続されている。
発光制御線26から供給される発光制御信号(EM)により、トランジスタ106とトランジスタ108はオフとオンが切り替えられる。トランジスタ106とトランジスタ108がオフ状態にあるときは電流発光素子118への電流供給が遮断されるので電流発光素子118は発光しない。一方、トランジスタ106とトランジスタ108がオンのときには電流発光素子118へ電流供給が行われるので、駆動トランジスタ104のゲート電圧に応じたドレイン電流が電流発光素子118へ流れて電流発光素子190が発光する。このように、トランジスタ106とトランジスタ108は発光制御トランジスタとして機能する。
なお、駆動トランジスタ104は、ゲートに印加されるゲート電圧に応じてソース・ドレイン間に流れる電流を制御し、電流発光素子118の発光強度を制御する。なお、駆動トランジスタ104のゲート電圧は、画素回路100に書き込まれるデータ信号の電圧レベルに応じて変化する。
[画素回路の動作について]
図3は、図2で示す画素回路100の動作を説明するためのタイミングチャートを示す。図3で示すタイミングチャートは、初期化期間、データ書き込み期間、発光期間における第1のゲート信号線20(Scan(n))、第2のゲート信号線22(KBC(n))、第3のゲート信号線24(Scan(n−1))および発光制御線26(EM(n))の信号を示している。ここで、nは、画素回路100の行(n=1、2、・・・)を示している。
図3に示されるように、初期化期間では、第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)がハイレベルであり、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)と第3のゲート信号線24に与えられる信号Scan(n−1)がロウレベルである。このため、図2で示す画素回路100における第1のトランジスタ112はオフであり、第2のトランジスタ114とトランジスタ110はオンとなっている。したがって、トランジスタ110を通してイニシャル電圧(Vinit)が駆動トランジスタ104のゲートに与えられ、ゲートの電圧は初期化される。
書き込み期間は、第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)がハイレベルからロウレベルに変化し、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)はロウレベル、第3のゲート信号線24に与えられる信号Scan(n−1)はハイレベルとなる。このとき、第1のゲート信号線20の信号Scan(n)によって、トランジスタ102がオンとなり、データ信号線28から駆動トランジスタ104にデータ信号が与えられる。また、第1のトランジスタ112がオンとなり、第2のトランジスタ114も信号KBC(n)によってオン状態にあるので、駆動トランジスタ104はダイオード接続される。したがって、電圧レベルのデータ信号が第1のトランジスタ112および第2のトランジスタ114を介して駆動トランジスタ104のゲートに与えられる。
駆動トランジスタ104は、ドレインとゲートがダイオード接続された状態にあるので、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、データ電圧Vdataから駆動トランジスタ104の閾値電圧(以下「Vth」とも表す)分だけ変化した電圧(Vdata−Vth)が印加され、この電圧が容量素子116に与えられる。
発光期間では、第1のゲート信号線20と第3のゲート信号線24がハイレベルであり、発光制御線の信号EM(n)がハイレベルからロウレベルに変化する。こうすると、図2で示す画素回路100から明らかなように、高電位電源線(ELVDD)から駆動トランジスタ104を介して電流発光素子118に電流が流れて発光することとなる。このとき電流発光素子118に流れる電流は、駆動トランジスタ104のドレイン電流に相当する電流である。駆動トランジスタ104のドレイン電流は閾値電圧によって変動しやすいが、本実施の形態では、駆動トランジスタ104の閾値電圧の変動をデータ書き込み期間において検出して補償するため、電流発光素子118へ流れるドレイン電流について、実質的に閾値電圧の影響がないものとなっている。
ここで、データ書き込期間においてキックバックの影響が問題となるが、この影響を排除するために、駆動トランジスタ104をダイオード接続する第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114の動作を次のように制御している。
データ書き込み期間が終了するとき、駆動トランジスタ104のドレインとゲートの導通を遮断してゲート電圧を保持させるため、第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114の少なくとも一方をオフ状態とする必要がある。このとき、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)を先にロウレベルからハイレベルに変化させ、その後第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)をロウレベルからハイレベルに変化させる。すなわち、第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114を同時にオフにするのではなく、駆動トランジスタ104のゲートに近い第2のトランジスタ114を先にオフとし、次いで第1のトランジスタ112をオフとする。
第2のゲート信号線22へ与えられる信号KBC(n)は、さらにその後(発光期間において)ハイレベルからロウレベルへ変化する信号が与えられ、第2のトランジスタ114をオンにしている。なお、上述したEM(n)がハイレベルからロウレベルに変化するタイミングは、第2のトランジスタ114がオンになった後であってもよい。
本実施の形態では、データ書き込み期間において、駆動トランジスタ104をダイオード接続する第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114を上記のように動作させることで、キックバックによるゲート電圧の変動を防ぐようにしている。次に、この詳細について説明する。
最初に、駆動トランジスタへデータを書き込んだときに生じるキックバックの影響について図14を参照して説明する。図14では、駆動トランジスタ204にトランジスタ212がダイオード接続されている。データ書き込み期間では、トランジスタ212がオンとなり、データ信号の電圧が駆動トランジスタ204のゲートに与えられる。書き込み期間が終了してトランジスタ212がオフすると、キックバックの影響により駆動トランジスタ204のゲート電圧Vgはキックバックにより電圧ΔVだけ変動してしまう(Vg=Vdata−Vth+ΔV)。
一方、本実施の形態で示す画素回路100では、第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114が動作するタイミングを異ならせることでキックバックによる駆動トランジスタ104のゲート電圧の変動を防いでいる。
図4(A)は、データ書き込み期間が終了するときに、第1のトランジスタ112はオンであり、第2のトランジスタ114が先にオフした状態を示す。この場合、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔVとなり、第2のトランジスタ114からのキックバックによりΔVだけ電圧が変動する。
図4(B)は、第2のトランジスタ114に続いて第1のトランジスタ112がオフになった状態を示す。この場合、駆動トランジスタ104のゲートに近い第2のトランジスタ114がオフになっているので、第1のトランジスタ112がオフになってもキックバックによりゲート電圧Vgに変動はないことになる。
図4(C)は、第1のトランジスタ112および第2のトランジスタ114がオフであった状態から、第2のトランジスタ114のみがオンになった状態を示す。第1のトランジスタ112がオフのままで、第2のトランジスタ114がオンになったことで、電荷の再配分が再び起こり、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔV−ΔVとなる。すなわち、第2のトランジスタ114が最初にオフしたときに生じたキックバックによる電圧ΔVを、第1のトランジスタ112がオフの状態で第2のトランジスタ114を再びオンすることでキャンセルしている。
なお、このデータ書き込み期間において、駆動トランジスタ104のゲート電圧は、イニシャル電圧(Vinit)からデータ電圧に応じた電圧(Vdata−Vth)まで変化する。駆動トランジスタ104のドレイン電流は、ゲート電圧がデータ電圧に応じた電圧(Vdata−Vth)に飽和するまで流れ続ける。しかしながら、データ書き込み期間は有限であり、画像を表示するため一定のフレーム周波数でデータが書き込まれると、駆動トランジスタ104のゲート電圧が完全に飽和する前に書き込み期間が終了してしまう。そのため、ダイオード接続する第2のトランジスタ114はドレイン電流が流れている状態(チャネル内に電荷が存在している状態)でオフすることになるため、よりキックバックの影響を与えやすくなる。
しかしながら、図4(A)から図4(C)で示したように、第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114をオフまたはオンするタイミングを異ならせることにより、駆動トランジスタ104のゲートに対するキックバックの影響を抑制することができる。
以上の通り本実施の形態によれば、駆動トランジスタ104をダイオード接続する複数のトランジスタの内、ゲートに最も近い側のトランジスタを先にオフとし、その後ダイオード接続する複数のトランジスタの全てをオフとし、さらにゲートに最も近い側のトランジスタをオンとすることで、駆動トランジスタ104のゲート電圧のキックバックによる影響を排除することができる。それにより、画素回路100に設けられた駆動トランジスタ104の駆動電圧のバラツキを小さくすることができ、電気光学装置10の表示ムラを改善することができる。
<第2の実施の形態>
本実施の形態では、図2で示す画素回路100の変形例について、図5および図6を参照して説明する。
図5で示す画素回路100は、駆動トランジスタ104のドレイン側に接続される第1のトランジスタをマルチゲートとした場合の一例を示す。すなわち、駆動トランジスタ104のドレインとゲートとの間に、第1のトランジスタ112a、第3のトランジスタ112bおよび第2のトランジスタ114を接続した構成である。第1のトランジスタ112a、第3のトランジスタ112bは第1のゲート信号線20と接続されているので、同じタイミングでオン・オフ動作をする。なお、第3のトランジスタ112bは、複数存在して直列に接続されてもよいが、本実施の形態では少なくとも1つあればよい。
この画素回路100の動作は、図2で示すタイミングチャートと同様であるので説明は省略する。図6は、データ書き込み期間が終了するときにおける第1のトランジスタ112a、第3のトランジスタ112bおよび第2のトランジスタ114の動作の詳細を示す。
図6(A)は、データ書き込み期間が終了するときに、第1のトランジスタ112aと第3のトランジスタ112bはオン状態にあり、第2のトランジスタ114が先にオフする。このとき、駆動トランジスタのゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔVとなる。
図6(B)は、第2のトランジスタ114に続いて第1のトランジスタ112aと3のトランジスタ112bがオフになった状態を示す。そして、図6(C)に示すように、第1のトランジスタ112aと第3のトランジスタ112bをオフにしたまま、第2のトランジスタ114のみをオンにする。このような動作は図4におけるものと同様であり、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔV−ΔVとなり、キックバックの影響が補償される。
本実施の形態では、第1のトランジスタをマルチゲートとしていること(若しくは第1のトランジスタに相当するトランジスタを複数直列に接続していること)により、トランジスタがオフ状態で流れる電流(リーク電流)を低減している。
すなわち、図4で説明したように、駆動トランジスタ104のソースからデータ信号を入力した場合、駆動トランジスタ104のゲート電圧が完全に飽和する前に書き込み期間が終了するときドレイン電流はまだ流れているので、キックバックの影響を減らすには第1のトランジスタをオフしたときのリーク電流を極力小さくすることが望ましい。
そこで、図5および図6で示すように、駆動トランジスタ104のドレイン側に接続される第1のトランジスタをマルチゲートとすることで(あるは第1のトランジスタに相当するトランジスタを複数個直列に接続することで)、そのリーク電流を減らすことができる。また、第1のトランジスタ112aと第3のトランジスタ112bがオフした後で、第2のトランジスタ114はオンになるが、かかる場合でも第1のトランジスタおよび第3のトランジスタによりマルチゲート型のトランジスタとなっておりリーク電流が低減されることにより、駆動トランジスタ104のゲート電圧の変動も防ぐことができる。なお、第1のトランジスタ112aと第3のトランジスタ112bとがともに第1のゲート信号線20に接続され、同じタイミングでオン・オフ動作をしていたが、別のゲート信号線に接続されることで、オン・オフが同じタイミングで行われなくてもよく、書き込み期間に同時にオンする期間を有し、発光期間において同時にオフする期間を有するようになっていればよい。
本実施の形態によれば、駆動トランジスタ104をダイオード接続する複数のトランジスタの内、ドレインに最も近い側のトランジスタをマルチゲート型とすることでリーク電流を低減することができ、駆動トランジスタ104のゲート電圧のキックバックによる影響を排除することができる。それにより、画素回路100に設けられた駆動トランジスタ104の駆動電圧のバラツキを小さくすることができ、電気光学装置10の表示ムラを改善することができる。
<第3の実施の形態>
第1の実施の形態および第2の実施の形態では駆動トランジスタ104をダイオード接続するトランジスタによるキックバックの影響を低減する構成について例示したが、駆動トランジスタ104のゲート電圧に対するキックバックの影響をより低減するには、駆動トランジスタ104のドレイン側からの影響をも排除することがより好ましい。本実施の形態では、駆動トランジスタ104のゲート電圧に対するキックバックの影響を排除する、より好ましい一態様について例示する。
まず、図7を参照して、駆動トランジスタ104のドレイン側から駆動トランジスタ104のゲート電圧に対するキックバックが、ドレイン側からどのように作用するかを説明する。
図7(A)で示すように、データ書き込み期間において、第2のトランジスタ114を先にオフすると、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgには、第2のトランジスタ114をオフしたことによるキックバックによる電圧ΔVに加え、駆動トランジスタ104のゲート・ドレイン間に生じる電圧ΔV’が実質的に上乗せされる。すなわち、ゲート電圧VgはVg=Vdata−Vth+ΔV+ΔV’となる。この駆動トランジスタ104のゲート・ドレイン間に生じる電圧ΔV’は第2のトランジスタ114をオフしたことにより生じるものである。
図7(B)で示すように、第1のトランジスタ112をオフにすると、そのオフしたことによるキックバックの影響が駆動トランジスタ104のドレイン側の寄生容量Cgdを介してゲートに上乗せされる。よって、ゲート電圧VgはVg=Vdata−Vth+ΔV+2ΔV’となる。
図7(C)で示すように、第1のトランジスタ112をオフした後で、第2のトランジスタ114を再びオンにすると、第2のトランジスタ114によるキックバックによる電圧ΔVはキャンセルされるが、駆動トランジスタ104のゲート・ドレイン間の電圧ΔV’がキックバック電圧として駆動トランジスタ104のゲートに与えられることになる。すなわち、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+2ΔV’となる。
図8は、この影響を低減するため、駆動トランジスタ104のドレインに並列に容量素子120を接続する一例を示す。このように、駆動トランジスタ104のドレインに容量素子120を接続することで、第2のトランジスタ114がオフした際に、駆動トランジスタ104側に再配分される電荷を吸収することができる。
本実施の形態によれば、駆動トランジスタ104をダイオード接続する第2のトランジスタ114のキックバックによる駆動トランジスタ104のドレイン電圧の変動が減り、最終的に駆動トランジスタ104のゲートに乗るキックバックの影響を低減することができる。それにより、画素回路100に設けられた駆動トランジスタ104の駆動電圧のバラツキを小さくすることができ、電気光学装置10の表示ムラを改善することができる。
なお、本実施の形態の構成は、他の実施の形態と組み合わせて実施することができ、同様な作用効果を奏することができる。
<第4の実施の形態>
本実施の形態では、第1の実施の形態において図2で示す画素回路100において、電流発光素子の寄生容量を利用してキックバックの影響を低減する構成について例示する。なお、本実施の形態に係る画素回路は、図2で説明したものと同様であるので回路構成の詳細については説明を省略する。
図9は、本実施の形態に係る画素回路100の動作を説明するタイミングチャートを示す。図9で示すタイミングチャートは、初期化期間、データ書き込み期間、発光期間における第1のゲート信号線20(Scan(n))、第2のゲート信号線22(KBC(n))、第3のゲート信号線24(Scan(n−1))および発光制御線26(EM(n))の信号を示している。
初期化期間では、第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)がハイレベルであり、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)と第3のゲート信号線24に与えられる信号Scan(n−1)がロウレベルである。このため、図2で示す画素回路100において、トランジスタ110を通してイニシャル電圧(Vinit)が駆動トランジスタ104のゲートに与えられ、ゲートの電圧は初期化される。
書き込み期間は、第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)がハイレベルからロウレベルに変化し、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)はロウレベル、第3のゲート信号線24に与えられる信号Scan(n−1)はハイレベルとなる。このとき、第1のゲート信号線20の信号Scan(n)によって、トランジスタ102がオンとなり、データ信号線28から駆動トランジスタ104にデータ信号が与えられる。また、第1のトランジスタ112がオンとなり、第2のトランジスタ114も第のゲート信号線22の信号KBC(n)によってオン状態にあるので、駆動トランジスタ104はダイオード接続される。したがって、電圧レベルのデータ信号が第1のトランジスタ112および第2のトランジスタ114を介して駆動トランジスタ104のゲートに与えられる。
初期化期間およびデータ書き込み期間を通じて、発光制御線26の信号EM(n)はハイレベルにあるので、電流発光素子118の発光を制御するトランジスタ106(発光制御トランジスタ)はオフ状態のままである。
駆動トランジスタ104は、ドレインとゲートがダイオード接続された状態にあるので、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、データ電圧Vdataから駆動トランジスタ104の閾値電圧分だけ変化した電圧(Vdata−Vth)が印加され、この電圧が容量素子116に与えられる。
データ書き込み期間が終了するときに、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)が先にハイレベルに変化し、第2のトランジスタ114がオフとなる。その後、発光制御線26の信号EM(n)がロウレベルに変化し、発光制御トランジスタであるトランジスタ106がオンとなる。そして、第1のゲート信号線20の信号Scan(n)がハイレベルとなり、第1のトランジスタ112がオフとなる。
上記の通り、発光制御線26の信号は第2のトランジスタ114がオフした後、第1のトランジスタ112がオフする前に、発光制御トランジスタであるトランジスタ106をオンにする信号が与えられるので、発光期間はそのまま開始されることなる。第2のゲート信号線22へ与えられる信号KBC(n)は、発光期間においてハイレベルからロウレベルへ変化する信号が与えられ、第2のトランジスタ114をオン状態に変化させている。
本実施の形態では、第2のトランジスタ114がオフした後、第1のトランジスタ112がオフする前に、発光制御トランジスタであるトランジスタ106をオンにしているので、電流発光素子118の寄生容量にキックバック電圧を逃がすようにしている。以下にその詳細を図10と図11を参照して説明する。
図10(A)で示すように、データ書き込み期間において、第2のトランジスタ114を先にオフすると、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgには、第2のトランジスタ114をオフしたことによるキックバック電圧ΔVに加え、駆動トランジスタ104のゲート・ドレイン間に生じる電圧ΔV’が実質的に上乗せされる。すなわち、ゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔV+ΔV’となる。このとき、駆動トランジスタ104のドレインと電流発光素子118の間にあるトランジスタ106はオフ状態であるので、電流発光素子118の寄生容量122は何ら作用しない。
図10(B)は、第1のトランジスタ112がオン、第2のトランジスタがオフの状態で、発光制御トランジスタであるトランジスタ106がオンになった状態を示す。トランジスタ106がオンになるとき、駆動トランジスタ104のドレインは電流発光素子118の寄生容量122に徐々に接続されながらキックバックの影響を受けドレイン・ゲート間に電圧ΔV’’が生じる。このため、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔV+ΔV’−ΔV’’となる。
図11(A)は、第2のトランジスタ114がオフおよびトランジスタ106がオンの状態で、第1のトランジスタ112がオフになった状態を示す。このとき、駆動トランジスタ104のドレインのキックバックにより電圧ΔV’’’が生じるが、ドレインには電流発光素子118の寄生容量122が接続されているので、キックバックの影響を低減することができる。このとき、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔV+ΔV’−ΔV’’+ΔV’’’となる。
図11(B)は、第1のトランジスタ112がオフおよびトランジスタ106がオンの状態で、第2のトランジスタ114を再びオンにした状態を示す。そうすると、ゲート電圧Vgにおいて、第2のトランジスタ114によるキックバックによる電圧ΔVはキャンセルされ、Vg=Vdata−Vth+ΔV’−ΔV’’+ΔV’’’となる。
ここで、キックバック電圧の大小関係を比較すると、ΔV>>ΔV’>>ΔV’’>>ΔV’’’となる。この理由は次の通りである。まず、ΔVとΔV’を比較すると、ΔV’は駆動トランジスタ104のゲート・ドレイン間容量Cgdと容量素子116の容量Cstで決まり、Cst>>Cgdであるので、ΔV’はΔVより小さくなる。また、トランジスタ106がオンになるとき、駆動トランジスタ104のドレインは寄生容量122に徐々に接続されながらキックバックの影響を受けるが、寄生容量122の容量は電流発光素子118の素子サイズからして大きいので、ΔV’’は駆動トランジスタ104のドレインがフローティングのときにおけるΔV’よりも小さくなる。さらに、駆動トランジスタ104のドレインが寄生容量122に接続された状態で、第1のトランジスタ112をオフするので、ΔV’’’はΔV’’よりも小さくなる。
従って、本実施の形態では図11(B)で示すように、ゲート電圧Vgは、Vg=Vdata−Vth+ΔV’−ΔV’’+ΔV’’’となるが、2ΔV’>ΔV’−ΔV’’+ΔV’’’となることは明らかであるので、第3の実施の形態の場合よりもキックバックの影響を低減することができる。
本実施の形態によれば、電流発光素子118の寄生容量122を利用することにより、駆動トランジスタ104のゲートに乗るキックバックの影響を低減することができる。それにより、画素回路100に設けられた駆動トランジスタ104の駆動電圧のバラツキを小さくすることができ、電気光学装置10の表示ムラを改善することができる。
<第5の実施の形態>
本実施の形態では、第1の実施の形態において図2で示す画素回路100において、第2のゲート信号線114の電圧レベルを3値にすることによって、キックバックの影響を低減する態様について例示する。なお、本実施の形態に係る画素回路100は、図2で説明したものと同様であるので回路構成の詳細については説明を省略する。
図12は、本実施の形態に係る画素回路100の動作を説明するタイミングチャートを示す。図12で示すタイミングチャートは、初期化期間、データ書き込み期間、発光期間における第1のゲート信号線20(Scan(n))、第2のゲート信号線22(KBC(n))、第3のゲート信号線24(Scan(n−1))および発光制御線26(EM(n))の信号を示している。
書き込み期間は、第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)がハイレベルからロウレベルに変化し、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)は第1のロウレベル(L)、第3のゲート信号線24に与えられる信号Scan(n−1)はハイレベルとなる。このとき、第1のゲート信号線20の信号Scan(n)によって、トランジスタ102がオンとなり、データ信号線28から駆動トランジスタ104にデータ信号が与えられる。また、第1のトランジスタ112がオンとなり、第2のトランジスタ114も第のゲート信号線22の信号KBC(n)によってオン状態であるので、駆動トランジスタ104はダイオード接続される。したがって、電圧レベルのデータ信号が第1のトランジスタ112および第2のトランジスタ114を介して駆動トランジスタ104のゲートに与えられる。
データ書き込み期間が終了するときに、駆動トランジスタ104のドレインとゲートの導通を遮断してゲート電圧を保持させるため、第2のゲート信号線22に与えられる信号KBC(n)を先にロウレベルからハイレベルに変化させ、その後第1のゲート信号線20に与えられる信号Scan(n)をロウレベルからハイレベルに変化させる。すなわち、第1のトランジスタ112と第2のトランジスタ114を同時にオフにするのではなく、駆動トランジスタ104のゲートに近い第2のトランジスタ114を先にオフとし、次いで第1のトランジスタ112をオフとする。
第2のゲート信号線22へ与えられる信号KBC(n)は、さらにその後(発光期間において)ハイレベルから第2のロウレベル(L2)へ変化する信号が与えられ、第2のトランジスタ114をオン状態に変化させている。ここで、第2のロウレベル(L2)は第1のロウレベル(L)よりも低い電圧である。このように、駆動トランジスタ104のゲートに近い第2のトランジスタ114のゲートの電圧をより低い電圧とすることで、第1のロウレベル(L)にする場合よりも第2トランジスタ114のゲート−ドレイン間の電圧が大きくなるようにして、キックバックの影響をキャンセルするようにしている。そのため、ゲート信号線駆動回路12は、第2のゲート信号線22へ与えられる信号KBC(n)がハイレベル(H)、第1のロウレベル(L)、第2のロウレベル(L2)の3値を取るシフトレジスタを備えている。次に、この詳細について図13を参照して説明する。
図13(A)で示すように、データ書き込み期間において、第2のトランジスタ114を先にオフすると、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgには、第2のトランジスタ114をオフしたことによるキックバックによる電圧ΔVに加え、駆動トランジスタ104のゲート・ドレイン間に生じるキックバックによる電圧ΔV’が実質的に上乗せされる。
図13(B)で示すように、第1のトランジスタ112をオフにすると、そのオフしたことによるキックバックの影響が駆動トランジスタ104のドレイン側の寄生容量Cgdを介してゲートに上乗せされる。よって、ゲート電圧VgはVg=Vdata−Vth+ΔV+2ΔV’となる。
そして、図13(C)で示すように、第2のトランジスタ114をオンするとき、第2のゲート信号線24の信号KBC(n)の電圧を所定なものとすることで、第2のトランジスタ114がオンするときのキックバックによる電圧V’’を抑制する。すなわち、キックバックによる電圧V’’が、V’’=ΔV+2ΔV’となるようにKBC(n)の電圧(L2)を設定することで、駆動トランジスタ104のゲート電圧Vgを、Vg=Vdata―Vthとすることができる。
本実施の形態によれば、駆動トランジスタのゲート側に接続されるトランジスタの、ゲート信号線の電圧レベルを3値にすることによって、駆動トランジスタのドレイン側からの影響をキャンセルすることができる。
10…電気光学装置、12…ゲート信号線駆動回路、14…発光制御回路、16…データ信号線駆動回路、18…画素部、20…第1のゲート信号線、22…第2のゲート信号線、24…第3のゲート信号線、26…発光制御線、28…データ信号線、100…画素回路、102…トランジスタ、104…駆動トランジスタ、106…トランジスタ(発光制御トランジスタ)、108…トランジスタ(発光制御トランジスタ)、110…トランジスタ、112,112a…第1のトランジスタ、112b…第3のトランジスタ、114…第2のトランジスタ、116…容量素子、118…電流発光素子、120…第2の容量素子、122…寄生容量

Claims (7)

  1. 駆動トランジスタのゲート電圧を初期化する段階と、
    階調に応じた電圧レベルのデータ信号が前記駆動トランジスタに与えられるとき、該駆動トランジスタのドレインとゲートとの間に直列接続された前記ドレイン側の第1のトランジスタと前記ゲート側の第2のトランジスタとをオンして該駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号の電圧をゲート電圧として保持されるように該駆動トランジスタのゲートに接続された容量素子に電圧を与えるデータ書き込み段階と、
    前記駆動トランジスタのドレインに接続された電流発光素子に該駆動トランジスタのゲート電圧に応じたドレイン電流を与えて発光させる発光段階と
    を有し、
    前記データ書き込み段階が終了するとき、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタがオンした状態から、前記第2のトランジスタを先にオフし、その後前記第1のトランジスタをオフさせ、
    前記第1のトランジスタがオフした後で前記第2のトランジスタを再びオンにすることを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
  2. 前記データ信号を前記駆動トランジスタのソースに与えることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置の駆動方法。
  3. 前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとの間に直列に接続された少なくとも1つの第3のトランジスタと前記第1のトランジスタとを、前記データ書き込み段階においてオンし、前記発光段階においてオフさせることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電気光学装置の駆動方法。
  4. 前記データ書き込み段階が終了するとき、前記第1のトランジスタおよび前記第2のトランジスタがオンした状態から、前記第2のトランジスタを先にオフし、次いで前記駆動トランジスタのドレインと前記電流発光素子との間に接続された発光制御トランジスタをオンとし、その後前記第1のトランジスタをオフさせ、
    前記第1のトランジスタがオフした後で前記第2のトランジスタを再びオンにすることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動方法。
  5. 前記データ書き込み段階において、前記駆動トランジスタの閾値電圧を補償するために前記第2のトランジスタをオンするときよりも、前記発光段階において、前記第2のトランジスタをオンするときのゲート−ドレイン間の電圧が大きくなるように、前記第2のトランジスタのゲートに電圧を与えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の電気光学装置の駆動方法。
  6. マトリクス状に配列された画素回路と、該画素回路に階調に応じた電圧レベルのデータ信号を伝送するデータ信号線と、該画素回路の動作を制御する第1のゲート信号線と第2のゲート信号線とを少なくとも有し、
    前記画素回路は、
    前記データ信号線から前記データ信号に応じた電圧が与えられる駆動トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのドレインと接続され、該駆動トランジスタのゲート電圧に応じた電流が供給される電流発光素子と、
    前記駆動トランジスタのゲートの電圧を初期化する初期化用トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのドレインとゲートとをダイオード接続するように直列に接続された前記ドレイン側の第1のトランジスタおよび前記ゲート側の第2のトランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲートに与えられる電圧を保持する容量素子と
    を有し、
    前記第1のトランジスタのゲートは前記第1のゲート信号線と接続され、前記第2のトランジスタのゲートは前記第2のゲート信号線に接続されており、
    前記データ信号に応じて前記駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、その補償されたデータ信号を該駆動トランジスタのゲート電圧として保持されるように前記容量素子に電圧を与えるデータ書き込み期間において、前記第1のゲート信号線と前記第2のゲート信号線には、前記第1のトランジスタと前記第2のトランジスタとをオンにする信号が与えられ、
    前記書き込み期間が終了するとき、前記第2のゲート信号線に前記第2のトランジスタがオフする信号が先に与えられ、その後前記第1のゲート信号線に前記第1のトランジスタがオフする信号が与えられ、
    前記第1のトランジスタがオフした後で、前記第2のゲート信号線に前記第2のトランジスタを再びオンする信号が与えられることを特徴とする電気光学装置。
  7. 前記駆動トランジスタのドレインに第2の容量素子が接続されていることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104680980A (zh) * 2015-03-25 2015-06-03 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
CN107293259A (zh) * 2016-03-29 2017-10-24 乐金显示有限公司 有机发光二极管显示器
CN110085158A (zh) * 2018-06-14 2019-08-02 友达光电股份有限公司 栅极驱动装置
KR20190128234A (ko) * 2017-03-31 2019-11-15 선전 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 세미컨덕터 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 구동회로 및 액정 디스플레이 장치
JP2019211775A (ja) * 2018-06-05 2019-12-12 アップル インコーポレイテッドApple Inc. 酸化物トランジスタ閾値電圧に対して感度が低減された低リフレッシュレート表示画素を有する電子デバイス
CN110648629A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 厦门天马微电子有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
CN112397025A (zh) * 2020-11-24 2021-02-23 合肥维信诺科技有限公司 像素电路及其驱动方法、显示面板
US11335237B2 (en) 2018-09-28 2022-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
JP7529489B2 (ja) 2019-12-26 2024-08-06 Tianma Japan株式会社 発光素子を制御する画素回路

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016109911A (ja) * 2014-12-08 2016-06-20 三星ディスプレイ株式會社Samsung Display Co.,Ltd. 表示装置、表示方法、及びプログラム
KR102274434B1 (ko) * 2014-12-24 2021-07-09 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR102432801B1 (ko) * 2015-10-28 2022-08-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 화소 및 유기 발광 표시 장치
KR102547871B1 (ko) 2016-12-01 2023-06-28 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 가지는 유기전계발광 표시장치
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
KR102574596B1 (ko) * 2016-12-26 2023-09-04 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
KR20180098442A (ko) 2017-02-24 2018-09-04 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 가지는 유기전계발광 표시장치
CN110619849A (zh) * 2018-06-19 2019-12-27 三星显示有限公司 显示装置
TWI673700B (zh) * 2018-08-09 2019-10-01 友達光電股份有限公司 畫素電路及透明顯示器
CN111028767B (zh) 2019-12-06 2021-03-16 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 像素电路及驱动方法
CN111724745B (zh) 2020-07-15 2023-11-28 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 像素电路及其驱动方法、显示装置
CN113948043B (zh) * 2020-07-16 2023-03-21 华为技术有限公司 像素驱动电路及其驱动方法、显示面板和电子设备
WO2022226727A1 (zh) * 2021-04-26 2022-11-03 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、像素驱动方法和显示装置
CN114758624B (zh) * 2022-03-31 2023-07-04 武汉天马微电子有限公司 像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示面板和显示装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3613253B2 (ja) 2002-03-14 2005-01-26 日本電気株式会社 電流制御素子の駆動回路及び画像表示装置
JP4126544B2 (ja) 2003-04-11 2008-07-30 株式会社安川電機 自動研磨装置
KR100560780B1 (ko) 2003-07-07 2006-03-13 삼성에스디아이 주식회사 유기전계 발광표시장치의 화소회로 및 그의 구동방법
KR101054327B1 (ko) 2004-04-30 2011-08-04 엘지디스플레이 주식회사 화질 개선을 위한 화소구조를 가지는 전류구동형 능동행렬유기전계발광 디스플레이 장치
US7595778B2 (en) * 2005-04-15 2009-09-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic device using the same
KR20090101578A (ko) * 2008-03-24 2009-09-29 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
JP2009258227A (ja) 2008-04-14 2009-11-05 Toshiba Mobile Display Co Ltd El表示装置
JP2010039117A (ja) 2008-08-04 2010-02-18 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法と電子機器
JP2010224390A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Seiko Epson Corp 単位回路、並びに単位回路及び電気光学装置の駆動方法
JP2011154097A (ja) 2010-01-26 2011-08-11 Seiko Epson Corp 半導体装置及びその駆動方法、電気光学装置並びに電子機器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104680980A (zh) * 2015-03-25 2015-06-03 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
CN107293259A (zh) * 2016-03-29 2017-10-24 乐金显示有限公司 有机发光二极管显示器
CN107293259B (zh) * 2016-03-29 2019-07-12 乐金显示有限公司 有机发光二极管显示器
KR102262885B1 (ko) 2017-03-31 2021-06-09 선전 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 세미컨덕터 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 구동회로 및 액정 디스플레이 장치
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
JP2019211775A (ja) * 2018-06-05 2019-12-12 アップル インコーポレイテッドApple Inc. 酸化物トランジスタ閾値電圧に対して感度が低減された低リフレッシュレート表示画素を有する電子デバイス
JP7071311B2 (ja) 2018-06-05 2022-05-18 アップル インコーポレイテッド 酸化物トランジスタ閾値電圧に対して感度が低減された低リフレッシュレート表示画素を有する電子デバイス
CN110085158A (zh) * 2018-06-14 2019-08-02 友达光电股份有限公司 栅极驱动装置
CN110085158B (zh) * 2018-06-14 2022-09-23 友达光电股份有限公司 栅极驱动装置
US11335237B2 (en) 2018-09-28 2022-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN110648629A (zh) * 2019-10-31 2020-01-03 厦门天马微电子有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
CN110648629B (zh) * 2019-10-31 2023-09-22 厦门天马微电子有限公司 显示面板及其制作方法、显示装置
JP7529489B2 (ja) 2019-12-26 2024-08-06 Tianma Japan株式会社 発光素子を制御する画素回路
CN112397025A (zh) * 2020-11-24 2021-02-23 合肥维信诺科技有限公司 像素电路及其驱动方法、显示面板

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