JP2019527844A - 電子回路及び駆動方法、表示パネル、並びに表示装置 - Google Patents

電子回路及び駆動方法、表示パネル、並びに表示装置 Download PDF

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Abstract

電子部品を駆動する電子回路を開示する。電子回路は、駆動サブ回路と、第1サブ回路と、第2サブ回路と、第3サブ回路と、第4サブ回路と、第5サブ回路と、を備える。データ信号端子の制御下で、スキャン信号端子、第1制御信号端子、第2制御信号端子、第1電源端子、第2電源端子及び駆動サブ回路をダイオード接続又はソースフォロー接続することで、電子部品を流れる基本的に安定した動作電流を維持するように構成される。電子回路は画素回路であってもよく、電子部品は有機発光ダイオード(OLED)を備える発光部品であってもよい。電子回路を含む表示パネル及び表示装置、並びに電子回路を駆動する方法を開示する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2016年7月11日に提出した中国特許出願No.201610543844.Xの優先権を主張し、その内容が全て本出願に援用される。
本開示は、全般的には表示技術に関し、具体的には、電子回路及びその駆動方法、表示パネル、並びに表示装置に関する。
有機発光ダイオード(OLED)は、現在、フラットパネル表示装置の開発においてホットエリアである。液晶表示(LCD)装置に比べ、OLED表示装置には、通常、低電力消費、低製造コスト、自己発光、広視野角、速い応答速度といった利点がある。いまでは、OLED表示装置は、携帯電話、タブレットコンピュータ、デジタルカメラ、大型スクリーンテレビ等における従来のLCD表示装置を取り替え始めている。
安定した電圧により輝度を制御するLCDと異なり、OLEDは電流により駆動され、発光を制御するにあたり安定した電流を必要とする。製造工程及び部品のエイジングに関わる要因により画素回路の駆動トランジスタのスレショルド電圧(Vth)は一定でなく、各OLEDを流れる電流が変化してしまうため、ディスプレイの輝度が不均一となり、画像表示効果全体に悪影響を及ぼす。
加えて、各OLEDを流れる電流は関連する駆動トランジスタのソース電極の電圧、即ち電源の電圧に関係する。電流(I)及び抵抗(R)の積である回路におけるIR Dropと呼ばれる電圧降下のために、さらにスクリーンの異なる領域における電流が異なることがあり、異なる領域におけるOLEDの輝度が不均一である原因となっている。
従来のOLED表示技術に関連する問題を解決するため、本開示では、電子回路及びその駆動方法、表示パネル、並びに表示装置を提供する。
第1の方面において、電子部品を流れる基本的に安定した動作電流を維持するように構成された電子回路を開示する。
電子回路は、駆動サブ回路と、第1サブ回路と、第2サブ回路と、第3サブ回路と、第4サブ回路と、第5サブ回路と、を備える。
前記駆動サブ回路は、第1端子、第2端子及び第3端子を備える。前記第1端子は、第2ノードに結合される。第1端子から第2端子へ流れる電流は、第3端子からの信号によって制御される。前記駆動サブ回路は、前記第2端子を介して前記電子部品を駆動するように構成される。
前記第1サブ回路は、データ信号端子、スキャン信号端子及び第1ノードに結合され、前記スキャン信号端子の制御下で前記データ信号端子から前記第1ノードへ信号を供給するように構成される。
前記第2サブ回路は、第1電源端子、第1制御信号端子及び第2ノードに結合され、前記第1制御信号端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給するように構成される。
前記第3サブ回路は、前記スキャン信号端子、第2電源端子、さらには前記駆動サブ回路の前記第2端子及び前記第3端子に結合される。前記第3サブ回路は、前記スキャン信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動サブ回路をダイオード接続又はソースフォロー接続に制御するように構成される。
前記第4サブ回路は、前記第1ノード及び前記第2ノードに結合され、前記第1ノードからの信号及び前記第2ノードからの信号の制御下で充電又は放電するように構成され、前記第1ノードがフローティング状態にあるときに、前記第1ノードと前記第2ノードとの間で安定した電位差を維持するようにさらに構成される。
前記第5サブ回路は、第2制御信号端子、前記第1ノード、前記駆動サブ回路の前記第2端子及び前記第3端子、並びに前記電子部品の前記第1端子に結合される。前記第5サブ回路は、前記第2制御信号端子の制御下で、前記第1ノードを前記駆動サブ回路の前記第3端子と電気的に結合し、前記駆動サブ回路の前記第2端子を前記電子部品と電気的に結合することで、前記駆動サブ回路を制御して前記電子部品を駆動するように構成される。
ここで、前記駆動サブ回路は、駆動トランジスタであってもよく、前記電子回路は、有機発光ダイオード(OLED)等の発光部品に用いられる画素回路であっても、他のタイプの電子部品で用いられる回路であってもよい。
前記電子回路に係るいくつかの実施形態において、前記駆動サブ回路は駆動トランジスタを備える。このため、前記電子回路の前記第1端子、前記第2端子及び前記第3端子は、それぞれ前記駆動トランジスタのソース電極、ドレイン電極及びゲート電極である。
前述した電子回路において、前記第3サブ回路は第1副部及び第2副部を備えてもよい。
前記第1副部の第1端子は前記スキャン信号端子に結合され、前記第1副部の第2端子は信号端子に結合され、前記第1副部の第3端子は前記駆動トランジスタの前記ゲート電極に結合される。
前記第2副部の第1端子は前記スキャン信号端子に結合され、前記第2副部の第2端子は前記第2電源端子に結合され、前記第2副部の第3端子は前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に結合される。
ここで、前記第1副部は、前記スキャン信号端子の制御下で前記信号端子から前記駆動トランジスタの前記ゲート電極へ信号を供給するように構成され、前記信号の電圧は前記第2電源端子の電圧以下である。
ここで、前記第2副部は、前記スキャン信号端子の制御下で前記第2電源端子から前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極へ信号を供給するように構成される。
前述した前記電子回路の実施形態において、前記第1副部は第1スイッチトランジスタを備える。前記第1スイッチトランジスタのゲート電極は前記スキャン信号端子に結合され、前記第1スイッチトランジスタのソース電極は前記信号端子に結合され、前記第1スイッチトランジスタのドレイン電極は前記駆動トランジスタの前記ゲート電極に結合される。
前述した前記電子回路の実施形態において、前記第2副部は第2スイッチトランジスタを備える。前記第2スイッチトランジスタのゲート電極は前記スキャン信号端子に結合され、前記第2スイッチトランジスタのソース電極は前記第2電源端子に結合され、前記第2スイッチトランジスタのドレイン電極は前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に結合される。
前記電子回路に係るいくつかの実施形態において、前記信号端子は前記第2電源端子である。
前記電子回路に係るいくつかの他の実施形態において、前記信号端子は、前記第2電源端子の電圧よりも低い電圧を有する信号を供給するように構成されたイニシャル信号端子である。
前記電子回路において、前記第1サブ回路、前記第2サブ回路又は前記第5サブ回路の少なくともひとつがスイッチトランジスタを備えてもよい。
前記第1サブ回路が第3スイッチトランジスタを備える電子回路の実施形態において、前記第3スイッチトランジスタのゲート電極は前記スキャン信号端子に結合され、前記第3スイッチトランジスタのソース電極は前記データ信号端子に結合され、前記第3スイッチトランジスタのドレイン電極は前記第1ノードに結合されてもよい。
前記第2サブ回路が第4スイッチトランジスタを備える電子回路の実施形態において、前記第4スイッチトランジスタのゲート電極は前記第1制御信号端子に結合され、前記第4スイッチトランジスタのソース電極は前記第1電源端子に結合され、前記第4スイッチトランジスタのドレイン電極は前記第2ノードに結合される。
前記第5サブ回路が第5スイッチトランジスタ及び第6スイッチトランジスタを備える電子回路の実施形態において、前記第5スイッチトランジスタのゲート電極が前記第2制御信号端子に結合され、前記第5スイッチトランジスタのソース電極が前記第1ノードに結合され、前記第5スイッチトランジスタのドレイン電極が前記駆動トランジスタの前記ゲート電極に結合され、前記第6スイッチトランジスタのゲート電極が前記第2制御信号端子に結合され、前記第6スイッチトランジスタのソース電極が前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に結合され、前記第6スイッチトランジスタのドレイン電極が前記電子部品の前記第1端子に結合される。
前記電子回路において、前記第4サブ回路はキャパシタを備える。前記キャパシタの第1端子は前記第1ノードに結合され、前記キャパシタの第2端子は前記第2ノードに結合される。
前述した電子回路に関する任意の実施形態において、前記駆動トランジスタはP型トランジスタであってもよく、前記電子部品は発光部品を備えてもよい。
ここで、前記発光部品は有機発光ダイオード(OLED)を備えてもよく、それに合わせて、前記電子回路は、前記駆動トランジスタのスレショルド電圧又は前記第1電源端子の電源電圧と無関係に、前記駆動トランジスタを流れる基本的に安定した動作電流を維持するように構成される。
第2の方面において、本開示は表示パネルをさらに提供する。前記表示パネルは、前述した任意の実施形態における電子回路を備える。
第3の方面において、本開示は表示装置をさらに提供する。前記表示装置は、前述した任意の実施形態における表示パネルを備える。
第4の方面において、本開示は電子回路の駆動方法をさらに提供する。この方法は、第1ステージ、第2ステージ、第3ステージ及び第4ステージを含む。
前記第1ステージでは、前記1サブ回路は、前記スキャン信号端子の制御下で前記データ信号端子から前記第1ノードへ信号を供給し、前記2サブ回路は、前記第1制御端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給し、前記4サブ回路は、前記第1ノードからの信号及び前記第2ノードからの信号の制御下で充電し、前記3サブ回路は、前記信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動トランジスタをダイオード接続又はソースフォロー接続に制御する。
前記第2ステージでは、前記第1サブ回路は、前記スキャン信号端子の制御下で前記データ信号端子から前記第1ノードへ信号を供給し、前記3サブ回路は、前記信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動トランジスタをダイオード接続又はソースフォロー接続に制御し、前記4サブ回路は、前記第1ノードからの信号及び前記第2ノードからの信号の制御下で放電する。
前記第3ステージでは、前記2サブ回路は、前記第1制御信号端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給し、前記4サブ回路は、前記第1ノードがフローティング状態にあるときに、前記第1ノードと前記第2ノードとの間で安定した電位差を維持する。
前記第4ステージでは、前記2サブ回路は、前記第1制御信号端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給し、前記第5サブ回路は、第2制御信号端子の制御下で、前記第1ノードを前記駆動トランジスタの前記ゲート電極と通電させ、前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極を前記電子部品と通電させることで、前記駆動トランジスタを制御して前記発光部品を駆動する。
前述した方法において、前記駆動トランジスタがサチュレーションモードのときに、前記駆動トランジスタを流れる動作電流は、前記駆動トランジスタのスレショルド電圧又は前記第1電源端子の電源電圧と無関係であってもよい。
この方法に係るいくつかの実施形態において、前記信号端子は前記第2電源端子の電圧よりも低い電圧を有する信号を供給するように構成されたイニシャル信号端子であり、前記第3サブ回路は前記信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動トランジスタをソースフォロー接続に制御する。
ここで、前記駆動トランジスタを流れる動作電流は、次の公式を満たす。
Figure 2019527844
なお、ILは前記駆動トランジスタを流れる動作電流を表し、VGSは前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータであり、VIntは前記イニシャル信号端子Intの電圧を表し、VDataは前記データ信号端子Dataの電圧を表し、Vthは前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を表し、Vddは前記第1電源端子の電圧を表す。
この方法に係るいくつかの他の実施形態において、前記信号端子は前記第2電源端子であり、前記第3サブ回路は前記駆動トランジスタをダイオード接続に制御する。
ここで、前記駆動トランジスタを流れる動作電流は、次の公式を満たす。
Figure 2019527844
なお、ILは前記駆動トランジスタを流れる動作電流を表し、VGSは前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータであり、VEEは前記第2電源端子の電圧を表し、VDataは前記データ信号端子Dataの電圧を表し、Vthは前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を表し、Vddは前記第1電源端子の電圧を表す。
前述したこの方法に関する任意の実施形態において、前記電子部品は発光部品を備え、前記発光部品は有機発光ダイオード(OLED)を備えてもよい。
他の実施形態は以下の説明及び添付の図面により明らかであろう。
本明細書で開示するいくつかの実施形態をより明確に説明するために、以下では図面について簡単に説明する。以下の図面はいくつかの実施形態の例にすぎず、これらの図面を基にすれば他の実施形態の他の図面も当業者には明らかであろう。
本開示のいくつかの他の実施形態における電子回路の回路図である。 本開示のいくつかの実施形態における画素回路の回路図である。 本開示のいくつかの他の実施形態における画素回路の回路図である。 本開示の第1実施形態における画素回路の回路図である。 本開示の第2実施形態における画素回路の回路図である。 本開示の第3実施形態における画素回路の回路図である。 本開示の第4実施形態における画素回路の回路図である。 本開示の第5実施形態における画素回路の回路図である。 本開示の第6実施形態における画素回路の回路図である。 図2Aに示す画素回路の時系列図である。 図2Bに示す画素回路の時系列図である。 本開示のいくつかの実施形態における画素回路の駆動方法を示すフローチャートである。
以下では、本明細書で開示する様々な実施形態の図面を参照しつつ、本開示の実施形態の技術案について明確かつ十分に説明する。
なお、ここで述べる実施形態が本開示のすべての実施形態ではなく、一部に過ぎないであることは明らかである。当業者であれば、ここで述べる本開示の実施形態に基づき、本開示の請求範囲にある他の実施形態を得ることができる。
第1の方面において、本開示は、電子部品を流れる動作電流が基本的に安定した状態を維持するように構成された電子回路を提供する。
図1Aに示すように、電子回路は、駆動サブ回路と、第1サブ回路と、第2サブ回路と、第3サブ回路と、第4サブ回路と、第5サブ回路と、を備える。
駆動サブ回路は、第1端子と、第2端子と、第3端子と、を備え、第1端子は、第2ノードに結合され、第1端子から第2端子へ流れる電流は、第3端子からの信号によって制御され、駆動サブ回路は、第2端子を介して電子部品を駆動するように構成される。
第1サブ回路は、データ信号端子、スキャン信号端子及び第1ノードに結合され、スキャン信号端子の制御下でデータ信号端子から第1ノードへ信号を供給するように構成される。
第2サブ回路は、第1電源端子、第1制御信号端子及び第2ノードに結合され、第1制御信号端子の制御下で第1電源端子から第2ノードへ信号を供給するように構成される。
第3サブ回路は、スキャン信号端子、第2電源端子、駆動サブ回路の第2端子及び第3端子に結合され、スキャン信号端子及び第2電源端子を介して駆動サブ回路をダイオード接続又はソースフォロー接続に制御するように構成される。
第4サブ回路は、第1ノード及び第2ノードに結合され、第1ノードからの信号及び第2ノードからの信号の制御下で充電又は放電し、第1ノードがフローティング状態にあるときに、第1ノードと第2ノードとの間で安定した電位差を維持するように構成される。
第5サブ回路は、第2制御信号端子、第1ノード、駆動サブ回路の第2端子及び第3端子、並びに電子部品の第1端子に結合され、第1ノードを駆動サブ回路の第3端子と電気的に結合し、第2制御信号端子の制御下で駆動サブ回路の第2端子を電子部品と電気的に結合することで、駆動サブ回路を制御して電子部品を駆動するように構成される。
ここで、駆動サブ回路は、駆動トランジスタであってもよく、電子回路は、有機発光ダイオード(OLED)等の発光部品に用いられる画素回路であっても、他のタイプの電子部品で用いられる回路であってもよい。特に限定しない。
以下では、前述した電子回路について、画素回路を例として詳しく説明する。
そこで、本開示の画素回路において、電子回路における前述した駆動サブ回路、第1サブ回路、第2サブ回路、第3サブ回路、第4サブ回路、第5サブ回路は、それぞれ駆動サブ回路、データ書込みサブ回路、電源電圧制御サブ回路、通電制御サブ回路、ストレージサブ回路及び発光制御サブ回路とする。
電子回路における、前述したスキャン信号端子、データ信号端子、第1制御信号端子、第2制御信号端子、第1電源端子、第2電源端子及び信号端子は、それぞれ画素回路における、スキャン信号端子(Scan)、データ信号端子(Data)、第1発光制御信号端子(EM1)、第2発光制御信号端子(EM2)、第1電源端子(VDD)、第2電源端子(VEE)及び信号端子(Int)とする。
図1Bは、本開示のいくつかの実施形態における画素回路を示す。図1Bに示すように、画素回路は、データ書込みサブ回路1と、電源電圧制御サブ回路2と、通電制御サブ回路3と、ストレージサブ回路4と、発光制御サブ回路5と、駆動トランジスタM0と、発光部品Lと、を備える。ここで、サブ回路はモジュール式の設計であってもよく、モジュールと称してもよい。サブ回路は、一つ以上の部品を備える回路の一部であってもよいし、又は電子機器自体であってもよい。
データ書込みサブ回路1の第1端子はスキャン信号端子Scanと電気的に結合され、データ書込みサブ回路1の第2端子はデータ信号端子Dataに電気的に結合され、データ書込みサブ回路1の第3端子は第1ノードAに電気的に結合される。データ書込みサブ回路1は、スキャン信号端子Scanの制御下でデータ信号端子Dataから第1ノードAへ信号を供給するように構成される。電気的結合は、配線を介する等の直接的電気接続によっても、トランジスタ、キャパシタ等の間接電子部品によっても実現できる。
電源電圧制御サブ回路2の第1端子は第1発光制御信号端子EM1に電気的に結合され、電源電圧制御サブ回路2の第2端子は第1電源端子VDDに電気的に結合され、電源電圧制御サブ回路2の第3端子は第2ノードB及び駆動トランジスタM0のソース電極Sにそれぞれ電気的に結合される。電源電圧制御サブ回路2は、第1発光制御信号端子EM1の制御下で第1電源端子VDDから第2ノードBへ信号を供給するように構成される。
通電制御サブ回路3の第1端子はイニシャル信号端子Intに電気的に結合され、通電制御サブ回路3の第2端子は第2電源端子VEEに電気的に結合され、通電制御サブ回路3の第3端子は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合され、通電制御サブ回路3の第4端子は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合される。通電制御サブ回路3は、イニシャル信号端子Int及び第2電源端子VEEを介してダイオード状態となるよう駆動トランジスタM0を制御するように構成される。
ストレージサブ回路4の第1端子は第1ノードAに電気的に結合され、ストレージサブ回路4の第2端子は第2ノードBに電気的に結合される。ストレージサブ回路4は、第1ノードAからの信号及び第2ノードBからの信号両方の制御下で充電又は放電し、第1ノードAがフローティング状態にあるときに、第1ノードAと第2ノードBが安定した電位差を維持するように構成される。
発光制御サブ回路5の第1端子は第2発光制御信号端子EM2に電気的に結合され、発光制御サブ回路5の第2端子は第1ノードAに電気的に結合され、発光制御サブ回路5の第3端子は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合され、発光制御サブ回路5の第4端子は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合され、発光制御サブ回路5の第5端子は発光部品Lの第1端子に電気的に結合され、ここで、発光部品Lの第2端子は第2電源端子VEEに電気的に結合される。
発光制御サブ回路5は、第1ノードAを駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合し、第2発光制御信号端子EM2の制御下で駆動トランジスタM0のドレイン電極Dを発光部品Lに電気的に結合することで、駆動トランジスタM0を制御して発光部品Lを駆動し発光させるように構成される。
前述した画素回路に関する実施形態において、画素回路は、データ書込みサブ回路と、電源電圧制御サブ回路と、通電制御サブ回路と、ストレージサブ回路と、発光制御サブ回路と、駆動トランジスタと、発光部品と、を備える。
データ書込みサブ回路は、スキャン信号端子の制御下でデータ信号端子から第1ノードへ信号を供給するように構成される。電源電圧制御サブ回路は、第1発光制御信号端子の制御下で第1電源端子から第2ノードへ信号を供給するように構成される。通電制御サブ回路は、イニシャル信号端子及び第2電源端子を介してダイオード状態となるよう駆動トランジスタを制御するように構成される。ストレージサブ回路は、第1ノードからの信号及び第2ノードからの信号の共通制御下で充電又は放電し、第1ノードがフローティング状態にあるときに、第1ノードと第2ノードとの間で安定した電位差を維持するように構成される。発光制御サブ回路は、第1ノードを駆動トランジスタのゲート電極に電気的に結合し、駆動トランジスタのドレイン電極を発光部品に電気的に結合することで、駆動トランジスタを制御して発光部品を駆動し発光させるように構成される。
前述した画素回路において、上記5つのサブ回路及び駆動トランジスタを調整することで、発光部品を駆動して発光させる画素回路内の駆動トランジスタの動作電流は、駆動トランジスタのスレショルド電圧及び第1電源端子の電圧でなく、データ信号端子の電圧及びイニシャル信号端子の電圧のみに関係することが可能であってもよい。このため、駆動トランジスタのスレショルド電圧の影響及びIR Dropが発光部品を流れる動作電流に対しての影響が回避され、これにより、発光部品を駆動する動作電流は安定した状態を維持できる。こうして、表示装置の表示領域における画像の輝度均一性が改善される。
前述した画素回路に係るいくつかの実施形態において、図1Bに示すように、駆動トランジスタM0はP型トランジスタであってもよい。P型トランジスタのスレショルド電圧Vthは一般的に負値であることから、駆動トランジスタM0の正常な作動を確保するため、第1電源端子VDDにおける電圧は一般的に正値に設定され、第2電源端子VEEにおける電圧は一般的にグラウンド(ゼロ)又は負値に設定される。
画素回路に係るいくつかの実施形態において、第1電源端子VDDの電圧は、第2電源端子VEEの電圧及びイニシャル信号端子の電圧Vintよりも大きい。さらに、第1電源端子VDDの電圧(Vdd)及びイニシャル信号端子の電圧Vintは、Vdd>VInt−Vthを満たしてもよい。
前述した画素回路において、発光部品は、駆動トランジスタがサチュレーションモードのときに電流を印加すると発光するOLEDであってもよい。
画素回路に係るいくつかの他の実施形態において、図1Cに示すように、通電制御サブ回路3は、第1通電制御副部31及び第2通電制御副部32を備えてもよい。
第1通電制御副部31の第1端子はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第1通電制御副部31の第2端子はイニシャル信号端子Intに電気的に結合され、第1通電制御副部31の第3端子は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合される。第1通電制御副部31は、スキャン信号端子Scanの制御下でイニシャル信号端子Intから駆動トランジスタM0のゲート電極Gへ信号を供給するように構成される。
第2通電制御副部32の第1端子はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第2通電制御副部32の第2端子は第2電源端子VEEに電気的に結合され、第2通電制御副部32の第3端子は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合される。第2通電制御副部32は、スキャン信号端子Scanの制御下で第2電源端子VEEから駆動トランジスタM0のドレイン電極Dへ信号を供給するように構成される。
以下では、本開示のいくつかの実施形態における画素回路についてより詳しく説明する。なお、これらの具体的な実施形態又は実施態様は例示のためのものに過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。
例えば、図2A〜2Dに示す画素回路の様々な実施形態において、第1通電制御副部31は第1スイッチトランジスタM1を備えてもよい。
第1スイッチトランジスタM1のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第1スイッチトランジスタM1のソース電極はイニシャル信号端子Intに電気的に結合され、第1スイッチトランジスタM1のドレイン電極は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合される。
図2A及び図2Cに示す画素回路に係るいくつかの具体的な実施態様において、第1スイッチトランジスタM1はP型スイッチトランジスタであってもよい。或いは、図2B及び図2Dに示す画素回路に係るいくつかの他の具体的な実施態様において、第1スイッチトランジスタM1はN型トランジスタであってもよい。ここでは特に限定しない。
具体的な実施態様において、本開示の前述した実施形態における画素回路では、第1スイッチトランジスタM1は、スキャン信号端子SCANの制御下で通電状態にあるときに、イニシャル信号端子Intから駆動トランジスタM0のゲート電極Gへ信号を供給するように構成されてもよい。
なお、前述した具体的な実施形態は本開示のいくつかの実施形態における画素回路の第1通電制御副部の具体的な構造を説明するための例に過ぎない。実際に実装する際、第1通電制御副部の具体的な構造は前述したものに限らず、当業者が理解可能な他の構造を用いてもよい。ここでは特に限定しない。
具体的には、図2A〜2Dに示す画素回路の様々な実施形態において、第2通電制御副部32は第2スイッチトランジスタM2を備えてもよい。
第2スイッチトランジスタM2のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第2スイッチトランジスタM2のソース電極は第2電源端子VEEに電気的に結合され、第2スイッチトランジスタM2のドレイン電極は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合される。
図2A及び図2Cに示す画素回路に係るいくつかの具体的な実施態様において、第2スイッチトランジスタM2はP型スイッチトランジスタであってもよい。或いは、図2B及び図2Dに示す画素回路に係るいくつかの他の具体的な実施態様において、第2スイッチトランジスタM2はN型トランジスタであってもよい。ここでは特に限定しない。
いくつかの具体的な実施態様において、本開示のいくつかの実施形態における画素回路において、第2スイッチトランジスタM2は、スキャン信号端子SCANの制御下で通電状態にあるときに、第2電源端子VEEから駆動トランジスタM0のドレイン電極Dへ信号を供給するように構成される。
第1通電制御副部31が第1スイッチトランジスタM1を備え、第2通電制御副部32が第2スイッチトランジスタM2を備える、図2A〜2Dのいずれに示す画素回路の実施形態においても、スキャン信号端子SCANからの信号が第1スイッチトランジスタM1及び第2スイッチトランジスタM2をターンオンすると、駆動トランジスタM0のゲート電極Gがイニシャル信号端子Intと通電性を持ち、駆動トランジスタM0のドレイン電極Dが第2電源端子VEEと通電性を持つため、駆動トランジスタM0のソースフォロー接続が実現される。なお、駆動トランジスタM0のソースフォロー接続を確実にするため、VInt<VEEであることが求められる。
ここでは上記のような構成とすることで、スキャン信号端子SCAN、イニシャル信号端子Int及び第2電源端子VEEの制御下で駆動トランジスタM0のソースフォロー接続が基本的に実現されるため、駆動トランジスタM0のスレショルド電圧(Vth)が補償されて、駆動トランジスタM0を流れる動作電流は駆動トランジスタM0のスレショルド電圧(Vth)の影響を受けなくなり、基本的に安定する。
なお、図2A〜2Dに示す画素回路の上記実施形態のほか、他の実施形態も可能である。
一実施形態において、図2Eに示すように、第2スイッチトランジスタM2の回路図は図2A〜2Dに示す実施形態と基本的に同一である(即ち、第2スイッチトランジスタM2のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第2スイッチトランジスタM2のソース電極は第2電源端子VEEに電気的に結合され、第2スイッチトランジスタM2のドレイン電極は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合される)。第1スイッチトランジスタM1の回路図は、第2電源端子VEEに電気的に結合する第1スイッチトランジスタM1のソース電極を有する点で図2A〜2Dに示す実施形態と異なるが、他の接続は基本的に同一である(即ち、第1スイッチトランジスタM1のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第1スイッチトランジスタM1のドレイン電極は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合される)。
図2Fに示す他の実施形態において、第2スイッチトランジスタM2の回路図は図2A〜2Dに示す実施形態と基本的に同一である(即ち、第2スイッチトランジスタM2のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第2スイッチトランジスタM2のソース電極は第2電源端子VEEに電気的に結合され、第2スイッチトランジスタM2のドレイン電極は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合される)。第1スイッチトランジスタM1の回路図は、第2スイッチトランジスタM2のソース電極に電気的に結合する第1スイッチトランジスタM1のソース電極を有する点で図2A〜2Dに示す実施形態と異なるが、他の接続は基本的に同一である(即ち、第1スイッチトランジスタM1のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第1スイッチトランジスタM1のドレイン電極は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合される)。
前述した両実施形態において、並びに図2E及び図2Fに示すように、第1スイッチトランジスタM1のソース電極は第2電源端子VEEに電気的に結合される。このため、スキャン信号端子SCANが第1スイッチトランジスタM1及び第2スイッチトランジスタM2をターンオンすると、駆動トランジスタM0のゲート電極Gが第1スイッチトランジスタM1を介して第2電源端子VEEに電気的に結合され、駆動トランジスタM0のドレイン電極Dが第2スイッチトランジスタM2を介してさらに第2電源端子VEEと電気的に結合されるため、駆動トランジスタM0のゲート電極Gとドレイン電極Dとが接続されたことに相当する。
ここでは上記のような構成とすることで、スキャン信号端子SCAN及び第2電源端子VEEの制御下で駆動トランジスタM0のダイオード接続が基本的に実現されるため、駆動トランジスタM0のスレショルド電圧(Vth)が補償されて、駆動トランジスタM0を流れる動作電流は駆動トランジスタM0のスレショルド電圧(Vth)の影響を受けなくなり、基本的に安定する。
なお、前述した具体的な実施形態は、本開示のいくつかの実施形態における画素回路の第2通電制御副部の具体的な構造を説明するための例に過ぎない。実際に実装する際、第2通電制御副部の具体的な構造は前述したものに限らず、当業者が理解可能な他の構造を用いてもよい。ここでは特に限定しない。
図2A〜図2Fに示す画素回路の様々な実施形態では、いくつかの実施態様においてデータ書込みサブ回路1は第3スイッチトランジスタM3を備えてもよい。
第3スイッチトランジスタM3のゲート電極はスキャン信号端子Scanに電気的に結合され、第3スイッチトランジスタM3のソース電極はデータ信号端子Dataに電気的に結合され、第3スイッチトランジスタM3のドレイン電極は第1ノードAに電気的に結合される。
図2A及び図2Cに示す画素回路に係るいくつかの具体的な実施態様において、第3スイッチトランジスタM3はP型スイッチトランジスタであってもよい。或いは、図2B及び図2Dに示す画素回路に係るいくつかの他の具体的な実施形態において、第3スイッチトランジスタM3はN型スイッチトランジスタであってもよい。ここでは特に限定しない。
いくつかの具体的な実施態様において、本開示のいくつかの実施形態の画素回路では、第3スイッチトランジスタは、スキャン信号端子の制御下で通電状態にあるときに、データ信号端子から第1ノードへ信号を供給するように構成されてもよい。
なお、前述した具体的な実施形態は本開示のいくつかの実施形態における画素回路のデータ書込みサブ回路の具体的な構造を説明するための例に過ぎない。実際に実装する際、データ書込みサブ回路の具体的な構造は前述したものに限らず、当業者が理解可能な他の構造を用いてもよい。ここでは特に限定しない。
いくつかの具体的な実施態様において、図2A〜2Fに示す画素回路では、電源電圧制御サブ回路2は第4スイッチトランジスタM4を備えてもよい。
第4スイッチトランジスタM4のゲート電極は第1発光制御信号端子EM1に電気的に結合され、第4スイッチトランジスタM4のソース電極は第1電源端子VDDに電気的に結合され、第4スイッチトランジスタM4のドレイン電極は第2ノードBに電気的に結合される。
図2A及び図2Dに示す画素回路に係るいくつかの具体的な実施態様において、第4スイッチトランジスタM4はP型スイッチトランジスタであってもよい。或いは、図2B及び図2Cに示す画素回路に係るいくつかの他の具体的な実施形態において、第4スイッチトランジスタM4はN型スイッチトランジスタであってもよい。ここでは特に限定しない。
画素回路に係るいくつかの具体的な実施態様において、第4スイッチトランジスタは、第1発光制御信号端子の制御下で通電状態にあるときに、第1電源端子から第2ノードへ信号を供給するように構成されてもよい。
なお、前述した具体的な実施形態は、本開示のいくつかの実施形態における画素回路の電源電圧制御サブ回路の具体的な構造を説明するための例に過ぎない。実際に実装する際、電源電圧制御サブ回路の具体的な構造は前述したものに限らず、当業者が理解可能な他の構造を用いてもよい。ここでは特に限定しない。
例えば、図2A〜2Dに示す画素回路の様々な実施形態において、発光制御サブ回路5は第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6を具体的に備えてもよい。
第5スイッチトランジスタM5のゲート電極は第2発光制御信号端子EM2に電気的に結合され、第5スイッチトランジスタM5のソース電極は第1ノードAに電気的に結合され、第5スイッチトランジスタM5のドレイン電極は駆動トランジスタM0のゲート電極Gに電気的に結合される。
第6スイッチトランジスタM6のゲート電極は第2発光制御信号端子EM2に電気的に結合され、第6スイッチトランジスタM6のソース電極は駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに電気的に結合され、第6スイッチトランジスタM6のドレイン電極は発光部品Lの第1端子に電気的に結合される。
図2A及び図2Dに示す画素回路に係るいくつかの具体的な実施態様において、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6はP型トランジスタであってもよい。或いは、図2B及び図2Cに示す画素回路に係るいくつかの他の具体的な実施態様において、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6はN型トランジスタであってもよい。ここでは特に限定しない。
いくつかの具体的な実施態様において、第5スイッチトランジスタは、第2発光制御信号端子の制御下で第5スイッチトランジスタが通電状態にあるときに、第1ノードを第2ノードに電気的に結合して第1ノードから第2ノードへ信号を供給することで、少なくとも駆動トランジスタのスレショルド電圧及び第1電源端子の電圧を駆動トランジスタのゲート電極へ供給するように構成されてもよい。
第6スイッチトランジスタは、第2発光制御信号端子の制御下で通電状態にあるときに、駆動トランジスタのドレイン電極を発光部品に電気的に結合させて、駆動トランジスタを制御して発光部品を駆動し発光させるように構成されてもよい。
なお、前述した具体的な実施形態は、本開示のいくつかの実施形態における画素回路の発光制御サブ回路の具体的な構造を説明するための例に過ぎない。実際に実装する際、発光制御サブ回路の具体的な構造は前述したものに限らず、当業者が理解可能な他の構造を用いてもよい。ここでは特に限定しない。
図2A〜2Fに示す画素回路に係るいくつかの実施態様において、ストレージサブ回路4はキャパシタCを備えてもよい。
キャパシタCの第1端子は第1ノードAに電気的に結合され、キャパシタCの第2端子は第2ノードBに電気的に結合される。
画素回路に関する具体的な実施態様において、キャパシタは、第1ノードからの信号と第2ノードからの信号の共通制御下で充電し、第1ノードからの信号と第2ノードからの信号の共通制御下で放電し、第1ノードがフローティング状態にあるときに、第1ノードと第2ノードとの間の安定した電位差を維持して、駆動トランジスタのスレショルド電圧Vth及び第1電源端子の電圧Vddを第1ノードに記憶できるように構成される。
なお、前述した具体的な実施形態は画素回路におけるストレージサブ回路の具体的な構造を説明するための例に過ぎない。実際に実装する際、ストレージサブ回路の具体的な構造は前述したものに限らず、当業者が理解可能な他の構造を用いてもよい。ここでは特に限定しない。
前述した画素回路に係るいくつかの実施形態においては、図2Aに示すように、すべてのスイッチトランジスタはP型トランジスタであってもよい。いくつかの他の実施形態においては、例えば図2Bに示すように、すべてのスイッチトランジスタはN型トランジスタであってもよい。ここでは特に限定しない。
例えば、駆動トランジスタM0としてP型トランジスタを選択する場合、図2Aに示すように、すべてのスイッチトランジスタはP型トランジスタを選択することができる。これにより、画素回路の製造工程を簡略化できる。
P型スイッチトランジスタは、高電位の印加時において(即ち、高電圧において)OFFであり、低電位の印加時において(即ち、低電圧において)ONである。反対に、N型スイッチトランジスタは、高電位の印加時において(即ち、高電圧において)ONであり、低電位の印加時において(即ち、低電圧において)OFFである。このように、P型トランジスタ又はN型トランジスタの異なる選択に対応して、制御電圧を適宜選択することができる。
駆動トランジスタ及びスイッチトランジスタは、薄膜トランジスタ(TFT)であっても、金属酸化物半導体(MOS)であってもよく、ここでは限定しない。
いくつかの実施態様において、スイッチトランジスタのタイプ及び信号端子の信号によっては、これらスイッチトランジスタのソース電極とドレイン電極の機能に互換性があってもよいため、ここでは具体的に区別しない。以下に説明する例においては、駆動トランジスタ及びスイッチトランジスタの両方とも薄膜トランジスタとする。
以下では、図2A及び図2Bに示す画素回路を例とし、時系列図を参照しながら、いくつかの実施形態における画素回路の作動過程について詳しく述べる。
以下の説明において、1は高電位を表し、0は低電位を表す。また、1及び0は論理電位であり、本開示のいくつかの実施形態の具体的な作動過程をよりよく説明するために設けるものである。したがって、「1」及び「0」という番号は、必ずしも各スイッチトランジスタのゲート電極に印加される実際の電位であるとは限らない。
実施形態1
図2Aに示すように、駆動トランジスタM0はP型トランジスタであり、すべてのスイッチトランジスタはP型トランジスタである。このため、各スイッチトランジスタは、高電位の印加時にOFFであり、低電位の印加時にONである。対応する入力時系列図を図3Aに示す。
具体的には、以下において、図3Aの入力時系列図に示す4つのステージT1、T2、T3及びT4を例として用いる。
T1ステージにおいて、Scan=0、EM1=0、EM2=1とする。
Scan=0であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてONであり、EM1=0であるため、第4スイッチトランジスタM4はONであり、EM2=1であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFである。
ONである第3スイッチトランジスタM3は、データ信号端子Dataの電圧VDataを第1ノードA、即ち、キャパシタCの第1端子に供給するため、キャパシタCの第1端子の電圧はVDataである。
ONである第4スイッチトランジスタM4は、第1電源端子VDDの電圧Vddを第2ノードB、即ち、駆動トランジスタM0のソース電極S及びキャパシタCの第2端子に供給するため、キャパシタCの第2端子の電圧はVddである。
ONである第1スイッチトランジスタM1は、イニシャル信号端子Intの電圧VIntを駆動トランジスタM0のゲート電極Gに供給する。
ONである第2スイッチトランジスタM2は、第2電源端子VEEの電圧Veeを駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに供給して駆動トランジスタM0をダイオード状態に制御することで、駆動トランジスタM0のソース電極からドレイン電極へ流れる電流を確実に安定させる。
しかし、第6スイッチトランジスタM6がOFFであるため、発光部品Lは発光しない。
T2ステージにおいて、Scan=0、EM1=1、EM2=1とする。
Scan=0であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてONであり、EM2=1であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFであり、EM1=1であるため、第4スイッチトランジスタM4はOFFである。
ONである第3スイッチトランジスタM3は、データ信号端子Dataの電圧VDataを第1ノードA、即ち、キャパシタCの第1端子に供給するため、キャパシタCの第1端子の電圧はVDataである。
OFFである第4スイッチトランジスタM4は第1電源端子VDDを第2ノードBから切断するため、第2ノードBはフローティング状態にある。
ONである第1スイッチトランジスタM1は、イニシャル信号端子Intの電圧を駆動トランジスタM0のゲート電極Gに供給する。
ONである第2スイッチトランジスタM2は、第2電源端子VEEの電圧Veeを駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに供給して駆動トランジスタM0をダイオード状態に制御する。
駆動トランジスタM0のゲート・ソース間電圧はそのスレショルド電圧Vthより大きいため、駆動トランジスタM0はONになる。駆動トランジスタM0がダイオード状態にあるため、キャパシタCは、第2ノードBの電圧、即ち、キャパシタCの第2端子の電圧がVInt−Vthとなり、駆動トランジスタM0がOFFであり、キャパシタCが放電を停止するまで、駆動トランジスタM0を介して放電する。したがって、キャパシタCの2つの端子間の電位差はVData−VInt+Vthである。
T3ステージでは、その期間の前半において、Scan=1、EM1=1、EM2=1とする。
Scan=1であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてOFFであり、EM=1であるため、第4スイッチトランジスタはOFFであり、EM2=1であるため、第5スイッチトランジスタ及び第6スイッチトランジスタは両方ともOFFである。
T3ステージでは、その期間の後半において、Scan=1、EM1=0、EM2=1とする。
Scan=1であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてOFFであり、EM2=1であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFであり、EM1=0であるため、第4スイッチトランジスタM4はONである。
ONである第4スイッチトランジスタM4は、第1電源端子VDDの電圧Vddを第2ノードBに供給するため、第2ノードBの電圧、即ち、キャパシタの第2端子の電圧はVddである。
OFFである第3スイッチトランジスタM3はデータ信号端子Dataを第1ノードAから切断するため、第1ノードAはフローティング状態にある。
第1ノードAはフローティング状態にあるため、キャパシタ結合の原則に基づき、キャパシタの2つの端子間の電位差をVData−VInt+Vthに維持するため、キャパシタCの第1端子の電圧はVDataからVData+Vdd−VInt+V0thへと急変する。
T4ステージにおいて、Scan=1、EM1=0、EM2=0とする。
Scan=1であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてOFFであり、EM2=0であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともONであり、EM1=0であるため、第4スイッチトランジスタM4はONである。
ONである第5スイッチトランジスタは、第1ノードAの電圧、即ち、キャパシタの第1端子の電圧VData+Vdd−VInt+Vthを第2ノードBに供給するため、駆動トランジスタM0のゲート電極Gの電圧はVData+Vdd−VInt+Vthである。
ONである第4スイッチトランジスタM4は、第1電源端子VDDの電圧Vddを第2ノードBに供給するため、駆動トランジスタM0のソース電極Dの電圧はVddである。
駆動トランジスタM0はサチュレーション状態にあるため、サチュレーション状態にある電流の特性に基づき、駆動トランジスタM0を流れる動作電流ILは以下の式を満たすことが分かる。
Figure 2019527844
ここで、VGSは駆動トランジスタM0のゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータである。Kの値は同一の構造において相対的に安定しているため、定数値として扱ってもよい。
上記公式から、駆動トランジスタM0がサチュレーション状態にあるとき、電流は、イニシャル信号端子Intの電圧VInt及びデータ信号端子Dataの電圧VDataのみに関係し、駆動トランジスタM0のスレショルド電圧Vth及び第1電源端子VDDの電圧Vddとは無関係であることが分かる。
このため、駆動トランジスタM0の製造工程及び/又は長期作動に起因するスレショルド電圧Vthのドリフトに関する問題、並びに発光部品を流れる電流におけるIR Dropの影響が効果的に解決される。こうして発光部品Lの動作電流の安定が維持されることで、発光部品Lの正常な機能が確保される。
実施形態2
図2Bに示すように、駆動トランジスタM0はP型トランジスタであり、すべてのスイッチトランジスタはN型スイッチトランジスタであってもよい。各スイッチトランジスタは、高電位の印加時にONであり、低電位の印加時にOFFである。対応する入力時系列図を図3Bに示す。
具体的には、図3Bに示す入力時系列図における4つのステージT1、T2、T3及びT4を用いて詳しく説明する。
T1ステージにおいて、Scan=1、EM1=1、EM2=0とする。
Scan=1であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてONであり、EM1=1であるため、第4スイッチトランジスタM4はONであり、EM2=0であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFである。
ONである第3スイッチトランジスタM3は、データ信号端子Dataの電圧VDataを第1ノードA、即ち、キャパシタCの第1端子に供給するため、キャパシタCの第1端子の電圧はVDataである。
ONである第4スイッチトランジスタM4は、第1電源端子VDDの電圧Vddを第2ノードB、即ち、駆動トランジスタM0のソース電極S及びキャパシタCの第2端子に供給するため、キャパシタCの第2端子の電圧はVddである。
ONである第1スイッチトランジスタM1は、イニシャル信号端子Intの電圧VIntを駆動トランジスタM0のゲート電極Gに供給する。
ONである第2スイッチトランジスタM2は、第2電源端子VEEの電圧Veeを駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに供給して駆動トランジスタM0をダイオード状態に制御することで、そのソース電極からそのドレイン電極へ流れる電流を安定させる。
しかし、第6スイッチトランジスタM6がOFFであるため、発光部品Lは発光しない。
T2ステージにおいて、Scan=1、EM1=0、EM2=0とする。
Scan=1であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてONであり、EM2=0であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFであり、EM1=0であるため、第4スイッチトランジスタM4はOFFである。
ONである第3スイッチトランジスタM3は、データ信号端子Dataの電圧VDataを第1ノードA、即ち、キャパシタCの第1端子に供給するため、キャパシタCの第1端子の電圧はVDataである。
OFFである第4スイッチトランジスタM4は第1電源端子VDDを第2ノードBから切断するため、第2ノードBはフローティング状態にある。
ONである第1スイッチトランジスタM1は、イニシャル信号端子Intの電圧VIntを駆動トランジスタM0のゲート電極Gに供給する。
ONである第2スイッチトランジスタM2は、第2電源端子VEEの電圧Veeを駆動トランジスタM0のドレイン電極Dに供給して駆動トランジスタM0をダイオード状態に制御する。
駆動トランジスタM0のゲート・ソース間電圧はそのスレショルド電圧Vthより大きいため、駆動トランジスタM0はONになる。駆動トランジスタM0がダイオード状態にあるため、キャパシタCは、第2ノードBの電圧、即ち、キャパシタの第2端子の電圧がVInt−Vthとなり、駆動トランジスタM0がOFFであり、キャパシタCが放電を停止するまで、駆動トランジスタM0を介して放電する。したがって、キャパシタの2つの端子間の電位差はVData−VInt+Vthである。
T3ステージ及びその期間の前半において、Scan=0、EM1=0、EM2=0とする。
Scan=0であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてOFFであり、EM1=0であるため、第4スイッチトランジスタM4はOFFであり、EM2=0であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFである。
T3ステージ及びその期間の後半において、Scan=0、EM1=1、EM2=0とする。
Scan=0であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてOFFであり、EM2=0であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともOFFであり、EM1=1であるため、第4スイッチトランジスタM4はONである。
ONである第4スイッチトランジスタM4は、第1電源端子VDDの電圧Vddを第2ノードBに供給するため、第2ノードBの電圧、即ち、キャパシタの第2端子の電圧はVddである。
OFFである第3スイッチトランジスタM3はデータ信号端子Dataを第1ノードAから切断するため、第1ノードAはフローティング状態にある。
第1ノードAはフローティング状態にあるため、キャパシタ結合の原則に基づき、キャパシタの2つの端子間の電位差をVData−VInt+Vthに維持するため、キャパシタCの第1端子の電圧はVDataからVData+Vdd−VInt+Vthへと急変する。
T4ステージにおいて、Scan=0、EM1=1、EM2=1とする。
Scan=0であるため、第1スイッチトランジスタM1、第2スイッチトランジスタM2及び第3スイッチトランジスタM3はすべてOFFであり、EM2=1であるため、第5スイッチトランジスタM5及び第6スイッチトランジスタM6は両方ともONであり、EM1=1であるため、第4スイッチトランジスタM4はONである。
ONである第5スイッチトランジスタM5は、第1ノードAの電圧、即ち、キャパシタの第1端子の電圧VData+Vdd−VInt+Vthを第2ノードBに供給するため、駆動トランジスタM0のゲート電極Gの電圧はVData+Vdd−VInt+Vthである。
ONである第4スイッチトランジスタM4は、第1電源端子VDDの電圧Vddを第2ノードBに供給するため、駆動トランジスタM0のソース電極Sの電圧はVddである。
駆動トランジスタM0はサチュレーション状態にあるため、サチュレーション状態にある電流の特性に基づき、駆動トランジスタを流れる動作電流ILは以下の式を満たすことが分かる。
Figure 2019527844
ここで、VGSは駆動トランジスタM0のゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータである。Kの値は同一の構造において相対的に安定しているため、定数として扱ってもよい。
上記公式から、駆動トランジスタM0がサチュレーション状態にあるとき、電流は、イニシャル信号端子Intの電圧VInt及びデータ信号端子Dataの電圧VDataのみに関係し、駆動トランジスタM0のスレショルド電圧Vth及び第1電源端子VDDの電圧Vddとは無関係であることが分かる。
このため、駆動トランジスタM0の製造工程及び/又は長期作動に起因するスレショルド電圧Vthのドリフトに関する問題、並びに発光部品を流れる電流におけるIR Dropの影響が効果的に解決される。こうして発光部品Lの動作電流の安定が維持されることで、発光部品Lの正常な機能が確保される。
前述した実施形態1及び実施形態2の両方では、T1ステージにおいて安定した電流が駆動トランジスタを流れるため、ヒステリシス効果が効果的に回避されて、駆動トランジスタの応答時間が改善され暗状態での輝度が低減する。
同様の発明思想に基づき、本開示の別の方面において、前述した画素回路の任意の実施形態に係る駆動方法をさらに提供する。
図4に示すように、この方法は、第1ステージ、第2ステージ、第3ステージ及び第4ステージを含む。
S401:第1ステージにおいて、データ書込みサブ回路は、スキャン信号端子の制御下でデータ信号端子から第1ノードへ信号を供給し、電源電圧制御サブ回路は、第1発光制御端子の制御下で第1電源端子から第2ノードへ信号を供給し、ストレージサブ回路は、第1ノードからの信号及び第2ノードからの信号の制御下で充電し、通電制御サブ回路は、信号端子及び第2電源端子を介して駆動トランジスタをダイオード接続又はソースフォロー接続に制御する。
S402:第2ステージにおいて、データ書込みサブ回路は、スキャン信号端子の制御下でデータ信号端子から第1ノードへ信号を供給し、通電制御サブ回路は、信号端子及び第2電源端子を介して駆動トランジスタをダイオード接続又はソースフォロー接続に制御し、ストレージサブ回路は、第1ノードからの信号及び第2ノードからの信号の制御下で放電する。
S403:第3ステージにおいて、電源電圧制御サブ回路は、第1発光制御信号端子の制御下で第1電源端子から第2ノードへ信号を供給し、ストレージサブ回路は、第1ノードがフローティング状態にあるときに第1ノードと第2ノードとの間で安定した電位差を維持する。
S404:第4ステージにおいて、電源電圧制御サブ回路は第1発光制御信号端子の制御下で第1電源端子から第2ノードへ信号を供給し、発光制御サブ回路は、第2発光制御信号端子の制御下で、第1ノードを駆動トランジスタのゲート電極と通電させ、駆動トランジスタのドレイン電極を発光部品と通電させることで、駆動トランジスタを制御して発光部品を駆動し発光させる。
いくつかの実施形態において、信号端子は、第2電源端子の電圧よりも低い電圧を有する信号を供給するように構成されたイニシャル信号端子である。
このため、第3サブ回路は信号端子及び第2電源端子を介して駆動トランジスタをソースフォロー接続に制御し、駆動トランジスタを流れる動作電流は以下の公式を満たす。
Figure 2019527844
ここで、Iは駆動トランジスタを流れる動作電流を表し、VGSは駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータであり、VIntはイニシャル信号端子Intの電圧を表し、VDataはデータ信号端子Dataの電圧を表し、Vthは駆動トランジスタのスレショルド電圧を表し、Vddは第1電源端子の電圧を表す。
いくつかの他の実施形態において、信号端子は第2電源端子である。
このため、第3サブ回路は駆動トランジスタをダイオード接続に制御し、駆動トランジスタを流れる動作電流は以下の公式を満たす。
Figure 2019527844
ここで、Iは駆動トランジスタを流れる動作電流を表し、VGSは駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータであり、VEEは第2電源端子の電圧を表し、VDataはデータ信号端子Dataの電圧を表し、Vthは駆動トランジスタのスレショルド電圧を表し、Vddは第1電源端子の電圧を表す。
前述した本開示のいくつかの実施形態における駆動方法では、発光部品を駆動して発光させる画素回路内の駆動トランジスタの動作電流が、データ信号端子の電圧及びイニシャル信号端子の電圧のみに関係し、駆動トランジスタのスレショルド電圧及び第1電源端子の電圧とは無関係であることが確実となる。
このため、駆動トランジスタのスレショルド電圧及び発光部品を流れる動作電流におけるIR Dropの影響が効果的に回避される。したがって、発光部品を駆動して発光させる動作電流の安定が維持されることで、表示装置の表示領域における画像の輝度の均一性が改善される。
同様の発明思想に基づき、本開示は、前述した任意の実施形態における画素回路を備える、有機エレクトロルミネセント表示パネルをさらに提供する。有機エレクトロルミネセント表示パネルが問題を解決する方法は、前述した画素回路に関する方法と同様であり、有機エレクトロルミネセント表示パネルの実施態様は前述した画素回路に関する実施態様を参照することができる。ここでは繰り返さない。
同様の発明思想に基づき、本開示は、前述した任意の実施形態における有機エレクトロルミネセント表示パネルを備える、表示装置をさらに提供する。
本開示において、表示装置は、表示機能を有する任意の製品又は部品、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビ、モニタ、ノートパソコン、電子アルバム、ナビゲータ等であってもよい。表示装置のその他の必須部品は当業者に理解可能であるため、ここでは繰り返さず、それらが本開示の範囲を限定するものと解釈してはならない。表示装置の実施態様については画素回路の実施形態を参照することができ、ここでは繰り返さない。
本開示において言及する内容はすべて、その全体が参照により本出願に援用される。具体的な実施形態について詳しく述べたが、これらの記載は例示のためのものに過ぎない。このため、別途明記しない限り、前述した方面の多くは、必要とされ又は必須要素であることを意図しない。
当業者は、本開示の恩恵を受けて、以下の請求項で定義する本開示の精神及び範囲から逸脱せずに、前述したもののほか、例示した実施形態に関して開示した方面の様々な変形及びそれらに対応する同等の行為を行うことができる。かかる変形やそれと同等の構造を網羅するように、請求の範囲はできる限り広く解釈するものとする。
1 データ書込みサブ回路
2 電源電圧制御サブ回路
3 通電制御サブ回路
4 ストレージサブ回路
5 発光制御サブ回路
31 通電制御副部
32 通電制御副部

Claims (23)

  1. 第1端子と、第2端子と、第3端子と、を備え、前記第1端子は、第2ノードに結合され、第1端子から第2端子へ流れる電流は、第3端子からの信号によって制御され、前記第2端子を介して前記電子部品を駆動するように構成される、駆動サブ回路と、
    データ信号端子、スキャン信号端子及び第1ノードに結合され、前記スキャン信号端子の制御下で前記データ信号端子から前記第1ノードへ信号を供給するように構成される、第1サブ回路と、
    第1電源端子、第1制御信号端子及び第2ノードに結合され、前記第1制御信号端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給するように構成される、第2サブ回路と、
    前記スキャン信号端子、第2電源端子、前記駆動サブ回路の前記第2端子及び前記第3端子に結合され、前記スキャン信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動サブ回路をダイオード接続又はソースフォロー接続に制御するように構成される、第3サブ回路と、
    前記第1ノード及び前記第2ノードに結合され、前記第1ノードからの信号及び前記第2ノードからの信号の制御下で充電又は放電し、前記第1ノードがフローティング状態にあるときに、前記第1ノードと前記第2ノードとの間で安定した電位差を維持するように構成される、第4サブ回路と、
    第2制御信号端子、前記第1ノード、前記駆動サブ回路の前記第2端子及び前記第3端子、並びに前記電子部品の前記第1端子に結合され、前記第2制御信号端子の制御下で、前記第1ノードを前記駆動サブ回路の前記第3端子と電気的に結合し、前記駆動サブ回路の前記第2端子を前記電子部品と電気的に結合することで、前記駆動サブ回路を制御して前記電子部品を駆動する、第5サブ回路と、を備え、電子部品を流れる基本的に安定した動作電流を維持するように構成された電子回路。
  2. 前記駆動サブ回路は駆動トランジスタを備え、その前記第1端子、前記第2端子及び前記第3端子は、それぞれ前記駆動トランジスタのソース電極、ドレイン電極及びゲート電極である、請求項1に記載の電子回路。
  3. 前記第3サブ回路は、
    第1端子が前記スキャン信号端子に結合され、
    第2端子が信号端子に結合され、
    第3端子が前記駆動トランジスタの前記ゲート電極に結合され、
    前記スキャン信号端子の制御下で前記信号端子から前記駆動トランジスタの前記ゲート電極へ信号を供給するように構成され、前記信号の電圧は前記第2電源端子の電圧以下である、第1副部と、
    第1端子が前記スキャン信号端子に結合され、
    第2端子が前記第2電源端子に結合され、
    第3端子が前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に結合され、
    前記スキャン信号端子の制御下で前記第2電源端子から前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極へ信号を供給するように構成される、第2副部と、を備える、請求項2に記載の電子回路。
  4. 前記第1副部は第1スイッチトランジスタを備え、
    前記第1スイッチトランジスタのゲート電極は前記スキャン信号端子に結合され、
    前記第1スイッチトランジスタのソース電極は前記信号端子に結合され、
    前記第1スイッチトランジスタのドレイン電極は前記駆動トランジスタの前記ゲート電極に結合される、請求項3に記載の電子回路。
  5. 前記第2副部は第2スイッチトランジスタを備え、
    前記第2スイッチトランジスタのゲート電極は前記スキャン信号端子に結合され、
    前記第2スイッチトランジスタのソース電極は前記第2電源端子に結合され、
    前記第2スイッチトランジスタのドレイン電極は前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に結合される、請求項4に記載の電子回路。
  6. 前記信号端子は前記第2電源端子である、請求項4に記載の電子回路。
  7. 前記信号端子は、前記第2電源端子の電圧よりも低い電圧を有する信号を供給するように構成されたイニシャル信号端子である、請求項4に記載の電子回路。
  8. 前記第1サブ回路、前記第2サブ回路又は前記第5サブ回路の少なくともひとつがスイッチトランジスタを備える、請求項1に記載の電子回路。
  9. 前記第1サブ回路は第3スイッチトランジスタを備え、
    前記第3スイッチトランジスタのゲート電極は前記スキャン信号端子に結合され、
    前記第3スイッチトランジスタのソース電極は前記データ信号端子に結合され、
    前記第3スイッチトランジスタのドレイン電極は前記第1ノードに結合される、請求項8に記載の電子回路。
  10. 前記第2サブ回路は第4スイッチトランジスタを備え、
    前記第4スイッチトランジスタのゲート電極は前記第1制御信号端子に結合され、
    前記第4スイッチトランジスタのソース電極は前記第1電源端子に結合され、
    前記第4スイッチトランジスタのドレイン電極は前記第2ノードに結合される、請求項8に記載の電子回路。
  11. 前記第5サブ回路は、
    ゲート電極が前記第2制御信号端子に結合され、
    ソース電極が前記第1ノードに結合され、
    ドレイン電極が前記駆動トランジスタの前記ゲート電極に結合される、第5スイッチトランジスタと、
    ゲート電極が前記第2制御信号端子に結合され、
    ソース電極が前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極に結合され、
    ドレイン電極が前記電子部品の前記第1端子に結合される、第6スイッチトランジスタと、を備える、請求項8に記載の電子回路。
  12. 前記第4サブ回路はキャパシタを備え、
    前記キャパシタの第1端子は前記第1ノードに結合され、
    前記キャパシタの第2端子は前記第2ノードに結合される、請求項1に記載の電子回路。
  13. 前記駆動トランジスタはP型トランジスタである、請求項2に記載の電子回路。
  14. 前記電子部品は発光部品を備える、請求項1〜13のいずれか一項に記載の電子回路。
  15. 前記発光部品が有機発光ダイオード(OLED)を備え、前記駆動トランジスタのスレショルド電圧又は前記第1電源端子の電源電圧と無関係に、前記駆動トランジスタを流れる基本的に安定した動作電流を維持するように構成される、請求項14に記載の電子回路。
  16. 請求項1〜15のいずれか一項に記載の電子回路を備える、表示パネル。
  17. 請求項16に記載の表示パネルを備える、表示装置。
  18. 前記1サブ回路は、前記スキャン信号端子の制御下で前記データ信号端子から前記第1ノードへ信号を供給し、
    前記2サブ回路は、前記第1制御端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給し、
    前記4サブ回路は、前記第1ノードからの信号及び前記第2ノードからの信号の制御下で充電し、
    前記3サブ回路は、前記信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動トランジスタをダイオード接続又はソースフォロー接続に制御する、第1ステージと、
    前記第1サブ回路は、前記スキャン信号端子の制御下で前記データ信号端子から前記第1ノードへ信号を供給し、
    前記3サブ回路は、前記信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動トランジスタをダイオード接続又はソースフォロー接続に制御し、
    前記4サブ回路は、前記第1ノードからの信号及び前記第2ノードからの信号の制御下で放電する、第2ステージと、
    前記2サブ回路は、前記第1制御信号端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給し、
    前記4サブ回路は、前記第1ノードがフローティング状態にあるときに前記第1ノードと前記第2ノードとの間で安定した電位差を維持する第3ステージと、
    前記2サブ回路は、前記第1制御信号端子の制御下で前記第1電源端子から前記第2ノードへ信号を供給し、
    前記第5サブ回路は、第2制御信号端子の制御下で、前記第1ノードを前記駆動トランジスタの前記ゲート電極と通電させ、前記駆動トランジスタの前記ドレイン電極を前記発光部品と通電させることで、前記駆動トランジスタを制御して前記電子部品を駆動する、第4ステージと、を含む、請求項2に記載の電子回路を駆動する方法。
  19. 前記駆動トランジスタがサチュレーションモードのときに、前記駆動トランジスタを流れる動作電流は、前記駆動トランジスタのスレショルド電圧又は前記第1電源端子の電源電圧と無関係である、請求項18に記載の方法。
  20. 前記信号端子は前記第2電源端子の電圧よりも低い電圧を有する信号を供給するように構成されたイニシャル信号端子であり、前記第3サブ回路は前記信号端子及び前記第2電源端子を介して前記駆動トランジスタをソースフォロー接続に制御し、
    前記駆動トランジスタを流れる動作電流は次の公式を満たし、
    Figure 2019527844
    ここで、Iは前記駆動トランジスタを流れる動作電流を表し、VGSは前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータであり、VIntは前記イニシャル信号端子Intの電圧を表し、VDataは前記データ信号端子Dataの電圧を表し、Vthは前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を表し、Vddは前記第1電源端子の電圧を表す、請求項19に記載の方法。
  21. 前記信号端子は前記第2電源端子であり、前記第3サブ回路は前記駆動トランジスタをダイオード接続に制御し、
    前記駆動トランジスタを流れる動作電流は次の公式を満たし、
    Figure 2019527844
    ここで、Iは前記駆動トランジスタを流れる動作電流を表し、VGSは前記駆動トランジスタのゲート・ソース間電圧を表し、Kは構造パラメータであり、VEEは前記第2電源端子の電圧を表し、VDataは前記データ信号端子Dataの電圧を表し、Vthは前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を表し、Vddは前記第1電源端子の電圧を表す、請求項19に記載の方法。
  22. 前記電子部品は発光部品を備える、請求項18に記載の方法。
  23. 前記発光部品は有機発光ダイオード(OLED)を備える、請求項22に記載の方法。
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