JP7131912B2 - 画素駆動回路及びその駆動方法、並びにアレイ基板及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施例は、画素駆動回路及びその駆動方法、並びにアレイ基板及び表示装置に関する。

表示技術の発展に伴って、ますます多くの表示装置は人々の生活に応用されてきている。これらの表示装置は画面を表示する時、一般的に、備えられた複数の画素ユニットが対応した色の光を発光することによって実現する。発光素子（例えば、有機発光ダイオード等の、電気エネルギーを光エネルギーに転化できる素子）の製作が完了すると、発光できる光の色は決められた。各々の画素ユニットは一般的にいくつかのサブ画素ユニットを備え、各サブ画素ユニットが一色の発光素子に対応し、このように各サブ画素ユニットが発光する光の輝度を制御することによって、いくつかのサブ画素ユニットが発光する光を該画素ユニットが発光しようとする光の色に混合することができ、それにより表示装置による異なる画面に対する表示を実現する。

しかしながら、各サブ画素ユニットが発光する光の輝度はそれに対応する画素駆動回路によって制御されるため、１つの画素ユニットが３つのサブ画素ユニットに対応する場合、１つの画素ユニットが３つの画素の駆動回路に対応する必要がある。表示装置に備えられる画素ユニットが多いほど、それに応じて表示装置に必要な画素駆動回路が多くなり、それにより表示装置のディスプレイパネルの複雑さが高いという問題が発生する。

本発明の少なくとも１つの実施例は画素駆動回路を提供し、色データ書き込みユニットと、輝度制御ユニットと、前記色データ書き込みユニットに接続され、且つ前記輝度制御ユニットに接続されるグラフェン発光素子を含み、前記色データ書き込みユニットは、色データ信号を前記グラフェン発光素子の制御端子に出力するように構成され、前記輝度制御ユニットは、輝度データ信号を受信し、前記輝度データ信号によって前記グラフェン発光素子を通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、前記グラフェン発光素子は、前記色データ信号及び前記電流信号の駆動で発光するように構成される。

本発明の少なくとも１つの実施例は、色データ書き込みユニットと、輝度制御ユニットと、前記色データ書き込みユニットに接続され、且つ前記輝度制御ユニットに接続されるグラフェン発光素子とを含む画素駆動回路の駆動方法を提供し、前記駆動方法は、複数の駆動周期を含み、前記駆動周期の各々は、前記色データ書き込みユニットにより、色データ信号を前記グラフェン発光素子の制御端子に送信する色データ書き込み期間と、前記輝度制御ユニットにより、輝度データ信号を受信し、且つ前記輝度データ信号によって前記グラフェン発光素子を通過する電流信号の大きさを制御する輝度制御期間と、前記グラフェン発光素子が前記色データ信号及び前記電流信号の駆動で発光する発光期間と、を含む。

本発明の少なくとも１つの実施例は、上記画素駆動回路を含むアレイ基板を提供する。

本発明の少なくとも１つの実施例は、上記アレイ基板を含む表示装置を提供する。

本発明の実施例の技術案を明瞭に説明するために、以下では実施例の図面を簡単に説明するが、勿論、下記図面は本発明の一部の実施例に関するものに過ぎず、本発明を制限するものではない。

図１は本発明の実施例に係る第１の画素駆動回路である。 図２は本発明の実施例に係る第２の画素駆動回路である。 図３は本発明の実施例に係る第３の画素駆動回路である。 図４は本発明の実施例に係る第１タイミング図である。 図５は本発明の実施例に係る第２タイミング図である。 図６は本発明の実施例に係る第３タイミング図である。 図７は本発明の実施例に係る第４タイミング図である。

本発明の実施例の目的、技術案及び利点をより明確にするために、以下、本発明の実施例の図面を結合し、本発明の実施例の技術案を明確かつ完全に説明する。勿論、説明される実施例は本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。説明される本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を払わずに想到し得る他の実施例はすべて、本発明の保護範囲に属する。

特に断らない限り、明細書中で使用される技術用語又は科学技術用語は、当業者が理解した一般的な意味であるべきである。本願に記載の「第１」、「第２」及び類似する言葉は、順序、数量又は重要性を示すものではなく、異なる構成要素を区別するためのものにすぎない。同様に、「備える」又は「含む」等の類似する用語は、「備える」又は「含む」の前に記載された要素又は部材が、「備える」又は「含む」の後に挙げられる要素又は部材及びそれらと同等のものをカバーすることを指し、他の要素又は部材を排除しない。「接続」又は「連結」等の類似する用語は、物理的又は機械的な接続に限定されるのではなく、直接的又は間接的接続にかかわらず、電気的接続も含む。「上」、「下」、「左」、「右」等は、相対的な位置関係を指すだけであり、説明された対象の絶対的な位置が変化すると、該相対的な位置関係も対応して変化する可能性がある。

本発明の実施例に係る画素駆動回路及びその駆動方法、アレイ基板及び表示装置を更に説明するために、以下、明細書の図面を結合して詳細に説明する。

まず、画素駆動回路に用いられるグラフェン発光素子ＤＴＦＴを簡単に説明する。グラフェン発光素子ＤＴＦＴは電圧によって発光波長を制御できる発光素子であり、且つその発光波長が４５０ｎｍ～７５０ｎｍの間に連続的に調整できる。該グラフェン発光素子ＤＴＦＴには半還元状態のグラフェン材料が用いられ、グラフェン発光素子ＤＴＦＴのゲートに電圧を印加することで、半還元状態のグラフェンのフェルミ準位を変調させることができ、それによりグラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の波長に対するリアルタイム制御を実現し、それに、例えばグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子及びその出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴのドレイン及びソースに対応し、グラフェン発光素子ＤＴＦＴを使用する時に実際の使用状況に応じて自由に設定することができ、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの正常な作動を満たせばよい。また、このようなグラフェン素子ＤＴＦＴは発光輝度が高く、及びフレキシブル素子製造に適用可能な特徴を有する。より具体的には、例えば清華大学微電子学研究所の任天令教授による名称が「スペクトル調整可能なフレキシブル全グラフェンベースフィールド制御発光素子」（「Ａ ｓｐｅｃｔｒａｌｌｙ ｔｕｎａｂｌｅ ａｌｌ－ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ」）である研究論文（Ｗａｎｇ、Ｘ．ｅｔ ａｌ． Ａ ｓｐｅｃｔｒａｌｌｙ ｔｕｎａｂｌｅ ａｌｌ－ｇｒａｐｈｅｎｅ－ｂａｓｅｄ ｆｌｅｘｉｂｌｅｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ． Ｎａｔ． Ｃｏｍｍｕｎ． ６：７７６７ ｄｏｉ： １０．１０３８／ｎｃｏｍｍｓ８７６７（２０１５））を参照し、ここでその全文が援用される。

図１に示すように、本発明の少なくとも１つの実施例に係る画素駆動回路は、色データ書き込みユニット１と、輝度制御ユニット２と、色データ書き込みユニット１に接続され且つ輝度制御ユニット２に接続されるグラフェン発光素子ＤＴＦＴとを含む。

色データ書き込みユニット１は、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴの制御端子に出力するように構成され、輝度制御ユニット２は、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を受信し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、グラフェン発光素子ＤＴＦＴは、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び上記電流信号の駆動で発光するように構成される。

なお、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}（電圧信号に対応する）はグラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光すべき光の色を特徴づけ、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}（電圧信号に対応する）はグラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光すべき光の輝度を特徴づける。

上記実施例の画素駆動回路の駆動方法は、色データ書き込み期間において、色データ書き込みユニット１が色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴの制御端子に出力するステップと、輝度制御期間において、輝度制御ユニット２が輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を受信し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御するステップと、発光期間に、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び電流信号の駆動で発光するステップと、を含んでもよい。

本実施例に係る画素駆動回路において、用いられるグラフェン発光素子ＤＴＦＴはゲートによってスペクトルを調整可能な発光素子であり、すなわち電圧によって発光する光の波長を制御することにより、異なる色の光を発光できるため、色データ書き込みユニット１によって発光色を制御するための色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴに出力する。輝度制御ユニット２によって輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御し、この電流信号はグラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の輝度を制御するように構成される。このように、グラフェン発光素子ＤＴＦＴは色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び電流信号の駆動で、所望の色及び輝度の光を発光することができる。このグラフェン発光素子ＤＴＦＴを表示装置における１つの画素ユニットにすると、この画素ユニットは色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御で所望の各種色及び輝度の光を表示することができ、複数の固定色のサブ画素ユニットによって発光した光を混色して発光を実現する必要がなくなり、且つ、各々の画素ユニットは１つのみの画素駆動回路に対応する必要があり、それにより各々の画素ユニットに対応する駆動回路を最適化し、さらに消費電力を低減させ、表示装置に必要な画素駆動回路の数量を減少することができ、このようにして、画素駆動回路の数量が多いことによる表示装置のディスプレイパネルの複雑さが高いという問題をよく解決する。

また、各々の画素ユニットが１つのグラフェン発光素子ＤＴＦＴに対応すればよく、それに１つの画素ユニットが１つのみの画素駆動回路に対応する必要があるため、ディスプレイパネルの空間がそれに応じて大きくなり、このようにしてディスプレイパネルの画素ユニットの数量を増加することができ、表示装置がより高い表示密度で画像の表示を実現させることができることにより、表示される画像がより高い忠実度を有させ、表示装置のより優れた表示効果を実現させることができる。

上記実施例に係る色データ書き込みユニット１及び輝度制御ユニット２はいずれも複数の回路構造を有し、以下、色データ書き込みユニット１及び輝度制御ユニット２の具体的な回路構造を挙げて、画素回路の具体的な作動過程を詳細に説明する。

引き続き図１を参照して、一例においては、色データ書き込みユニット１は第１スイッチ管Ｔ１と第１蓄積容量Ｃ１を含み、第１スイッチ管Ｔ１は、制御端子に第１ゲート制御信号Ｇ１が受信され、入力端子に色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}が受信され、すなわち第１スイッチ管Ｔ１の入力端子が色を制御するデータラインに接続され、出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの制御端子に接続され、第１蓄積容量Ｃ１は、一方の端子が第１スイッチ管Ｔ１の出力端子に接続され、他方の端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続される。

色データ書き込みユニット１は実際に作動する時、色データ書き込み期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１によって第１スイッチ管Ｔ１をオンにするように制御し、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴ及び第１蓄積容量Ｃ１に出力し、該第１蓄積容量Ｃが該色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}を格納し、グラフェン発光素子ＤＴＦＴに対応色の光を発光させ、発光期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１が第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第１蓄積容量Ｃ１に格納された色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の色を維持する。

上記実施例の一例においては、輝度制御ユニット２は第２スイッチ管Ｔ２と、第３スイッチ管Ｔ３と、第２蓄積容量Ｃ２とを含み、且つ輝度制御ユニット２は複数の方式で画素駆動回路に接続でき、以下、２つの例示的な接続方式を挙げる。

第１の方式として、図２に示すように、第２スイッチ管Ｔ２は、制御端子に第２ゲート制御信号Ｇ２が受信され、入力端子に輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}が受信され、すなわち第２スイッチ管Ｔ２の入力端子が輝度を制御するデータラインに接続され、出力端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、第３スイッチ管Ｔ３は、入力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの出力端子に接続され、出力端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続されるとともに、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、第２蓄積容量Ｃ２は、一方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、他方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の出力端子に接続され、且つこの接続方式においては、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子が第２電源電圧入力端子ＶＤＤに接続され、すなわち電源電圧信号を受信できる。なお、上記第２電源電圧入力端子ＶＤＤは高電圧入力端子であり、第１電源電圧入力端子ＶＳＳは低電圧入力端子である。

第２の方式として、図１に示すように、第２スイッチ管Ｔ２は、制御端子に第２ゲート制御信号Ｇ２が受信され、入力端子に輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}が受信され、出力端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、第３スイッチ管Ｔ３は、入力端子が第２電源電圧入力端子ＶＤＤに接続され、すなわち電源電圧信号を受信でき、出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に接続されるとともに、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、第２蓄積容量Ｃ２は、一方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、他方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の出力端子に接続され、且つこの接続方式においては、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの出力端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続される。

輝度制御ユニット２は実際に作動する時、輝度制御期間において、第２ゲート制御信号Ｇ２によって第２スイッチ管Ｔ２をオンにするように制御し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を第３スイッチ管Ｔ３及び第２蓄積容量Ｃ２に出力し、該第２蓄積容量Ｃ２が該輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を格納し、第３スイッチ管Ｔ３が輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御し、具体的に、第３スイッチ管Ｔ３が受信した輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御し、グラフェン発光素子ＤＴＦＴに電流信号の駆動で対応輝度の光を発光させ、発光期間において、第２ゲート制御信号Ｇ２が第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、第２蓄積容量Ｃ２に格納された輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号を制御し続け、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の一定の色での輝度が変わらないように維持する。

上記画素駆動回路に用いられるグラフェン発光素子ＤＴＦＴ自体は寄生容量を含み、且つこの寄生容量はグラフェン発光素子ＤＴＦＴが実際に受信した色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}、及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御での電流信号に影響を与えることができ、このように表示装置に同一の色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を入力する場合、異なるグラフェン発光素子ＤＴＦＴが有する寄生容量に差異が存在するため、表示装置に表示される画面の輝度が不均一である現象が発生する。この寄生容量の影響を回避するために、好ましくは、輝度制御ユニット２は上記第１の方式で画素駆動回路に接続され、このようにして、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子が電源電圧信号を直接受信でき、電源電圧信号が安定した電圧値であり、すなわちグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子の電位を安定した電位に制御することに相当し、それにより、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子の電位が寄生容量の分圧による影響を受けず、このようにして、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが実際に受信した色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び電流信号は寄生容量の影響を受けず、表示装置に同一の色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を入力する場合、異なるグラフェン発光素子ＤＴＦＴが有する寄生容量に差異が存在することによる、表示装置に表示される画面の輝度が不均一である現象を回避する。

勿論、輝度制御ユニット２は上記第２の方式で画素駆動回路に接続される場合にも、数多くの手段によって寄生容量による影響を回避することができ、図３に示すように、別の実施例においては、画素駆動回路に基準制御ユニット３を導入して、基準制御ユニット３をグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に接続することができ、この基準制御ユニット３は基準制御信号Ｓ１及び基準信号Ｖｒｅｆを受信し、輝度制御期間において、基準制御ユニット３は基準制御信号Ｓ１の制御で基準信号Ｖｒｅｆをグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に出力することができる。基準制御ユニット３が受信した基準信号Ｖｒｅｆを調整可能な低電圧として設定することができ、このように、輝度制御期間において、基準制御ユニット３は第２蓄積容量Ｃ２のグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子と接続される端子に１つの比較的に安定した電位を提供することができ、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子の電位が寄生容量の分圧による影響を受けず、それにより輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}が輝度制御ユニット２により安定的に書き込まれ、グラフェン発光素子ＤＴＦＴ自体の寄生容量の影響をよく回避する。

引き続き図３を参照し、上記基準制御ユニット３の構造は数多くの種類があり、以下、１つの具体的な構造を挙げて、基準制御ユニット３の具体的な作動過程を詳細に説明する。上記実施例の１つの具体例においては、基準制御ユニット３は第４スイッチ管Ｔ４を含み、第４スイッチ管Ｔ４の制御端子が基準制御信号Ｓ１を受信し、第４スイッチ管Ｔ４の入力端子が基準信号Ｖｒｅｆを受信し、第４スイッチ管Ｔ４の出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に接続される。輝度制御期間において、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオンにするように制御し、基準信号Ｖｒｅｆをグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に出力し、発光期間において、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオフにするように制御し、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの正常な発光を確保する。

なお、上記第１スイッチ管Ｔ１と、第２スイッチ管Ｔ２と、第３スイッチ管Ｔ３と、第４スイッチ管Ｔ４との種類は数多くあり、Ｎチャネル薄膜トランジスタ、又は制御可能なスイッチング作用を実現できる他の素子、例えばＰチャネルトランジスタを選択することができる。それに、同一の画素駆動回路における各トランジスタのタイプは同一であってもよく、異なってもよく、その自体の閾値電圧Ｖ_ｔｈの特徴によって対応するタイミングの高低レベルを調整すればよい。また、上記画素駆動回路の基本原理を理解できれば、本発明の実施例に係る画素駆動回路を、制御可能なスイッチング作用を有する他の素子からなる回路に容易に変更することができるが、いずれの素子を利用して回路の駆動機能を実現しても、実質的な変化がないため、いずれの素子を利用するかに関わらず、本発明の実施例に係る画素駆動回路の基本原理によって駆動機能を実現するのであれば、本特許の保護範囲内に属する。

本発明の少なくとも１つの実施例は、上記画素駆動回路を駆動するための画素駆動回路の駆動方法をさらに提供し、画素駆動回路の駆動方法は、複数の駆動周期を含み、駆動周期の各々が色データ書き込み期間と、輝度制御期間と、発光期間とを含む。

色データ書き込み期間において、色データ書き込みユニットにより、色データ信号をグラフェン発光素子の制御端子に送信する。例えば、色データ書き込みユニット１に第１ゲート制御信号Ｇ１及び色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}を入力し、色データ書き込みユニット１が第１ゲート制御信号Ｇ１の制御で色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴに出力させる。

輝度制御期間において、輝度制御ユニットにより、輝度データ信号を受信し、且つ輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御する。例えば、輝度制御ユニット２に第２ゲート制御信号Ｇ２及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を入力し、輝度制御ユニット２が第２ゲート制御信号Ｇ２の制御で輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によってグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを制御させる。

発光期間において、グラフェン発光素子ＤＴＦＴは色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び電流信号の駆動で発光する。

本発明の実施例に係る画素駆動回路の駆動方法が上記画素駆動回路を駆動することに対応するため、この駆動方法による有益な効果は上記画素駆動回路と同じであり、ここで繰り返し説明しない。

なお、上記色データ書き込み期間と輝度制御期間を同時にしてもよく、順次にしてもよい。例えば、好ましくは、色データ書き込み期間と輝度制御期間を順次にし、この場合に、色データ書き込み期間と輝度制御期間との間にバッファリング期間を挿入することができ、バッファリング期間において、色データ書き込みユニット１は第１ゲート制御信号Ｇ１の制御で色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}の受信を停止する。挿入されるバッファリング期間は色データ書き込み期間と輝度制御期間との間にバッファリングする期間を提供することができ、すなわち色データ書き込み期間が終了した直後、輝度制御期間が開始するのではなく、色データ書き込み期間と輝度制御期間の信号が同時にジャンプすることによるクロストークをよく回避し、それに色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}と輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を分けて書き込むことによって、偶然の干渉要素の発生を回避することができ、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}が書き込まれる時、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの寄生容量による相互影響をよく排除する。

輝度制御ユニットがグラフェン発光素子の入力端子に接続される場合、画素駆動回路は、グラフェン発光素子の入力端子に接続され、輝度制御期間において、基準信号をグラフェン発光素子の入力端子に出力する基準制御ユニットをさらに含み、基準制御ユニットが画素駆動回路の駆動過程において生じる有益な効果は対応する構造部分で説明されており、ここで詳しく説明しない。

上記画素駆動回路の駆動方法をより明確に説明するために、以下では、いくつかの異なる構造の画素駆動回路の、色データ書き込み期間と輝度制御期間を同時にする場合と、色データ書き込み期間と輝度制御期間を順次にする場合との２つの場合に対応する具体的な作動過程を挙げる。

実施例１

図２に示すように、画素駆動回路は、色データ書き込みユニット１と、輝度制御ユニット２と、グラフェン発光素子ＤＴＦＴとを含み、色データ書き込みユニット１は、第１スイッチ管Ｔ１と第１蓄積容量Ｃ１を含み、第１スイッチ管Ｔ１は、制御端子に第１ゲート制御信号Ｇ１が受信され、入力端子に色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}が受信され（第１スイッチ管Ｔ１の入力端子が色データラインに接続される）、出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの制御端子に接続され、第１蓄積容量Ｃ１は、一方の端子が第１スイッチ管Ｔ１の出力端子に接続され、他方の端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続され、輝度制御ユニット２は、第２スイッチ管Ｔ２と、第３スイッチ管Ｔ３と、第２蓄積容量Ｃ２とを含み、第２スイッチ管Ｔ２は、制御端子に第２ゲート制御信号Ｇ２が受信され、入力端子に輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}が受信され（第２スイッチ管Ｔ２の入力端子が輝度データラインに接続される）、出力端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、第３スイッチ管Ｔ３は、入力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの出力端子に接続され、出力端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続され、第２蓄積容量Ｃ２は、一方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、他方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の出力端子に接続され、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子が電源電圧信号を受信する（すなわちグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子が第２電源電圧入力端子ＶＤＤに接続される）。

色データ書き込み期間と輝度制御期間を同時にする場合、駆動方法は下記のとおりである。

図４に示すように、ｔ１期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオンにするように制御し、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴに出力し、第１蓄積容量Ｃ１を充電し、且つｔ１期間において、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオンにするように制御し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を第３スイッチ管Ｔ３に出力し、第２蓄積容量Ｃ２を充電し、第３スイッチ管Ｔ３は輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御でグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを対応して調節する。

ｔ２期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、第１蓄積容量Ｃ１に格納された色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}、及び第２蓄積容量Ｃ２に格納された輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によって、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の一定の色での輝度が変わらないように維持する。

色データ書き込み期間と輝度制御期間を順次にする場合、駆動方法は下記のとおりである。

図６に示すように、ｔ１期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオンにするように制御し、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴに出力し、第１蓄積容量Ｃ１を充電し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御する。

ｔ２期間（バッファリング期間に対応する）において、第１ゲート制御信号Ｇ１が第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、すなわち色データ書き込みユニット１が色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}の受信を停止し、第２ゲート制御信号Ｇ２が第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御する。

ｔ３期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオンにするように制御し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を第３スイッチ管Ｔ３に出力し、第２蓄積容量Ｃ２を充電し、第３スイッチ管Ｔ３は輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御でグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを対応して調節する。

ｔ４期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、第１蓄積容量Ｃ１に格納された色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}、及び第２蓄積容量Ｃ２に格納された輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によって、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の一定の色での輝度が変わらないように維持する。

実施例２

図３に示すように、画素駆動回路は、色データ書き込みユニット１と、輝度制御ユニット２と、基準制御ユニット３と、グラフェン発光素子ＤＴＦＴとを含み、色データ書き込みユニット１は、第１スイッチ管Ｔ１と第１蓄積容量Ｃ１を含み、第１スイッチ管Ｔ１は、制御端子に第１ゲート制御信号Ｇ１が受信され、入力端子に色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}が受信され（第１スイッチ管Ｔ１の入力端子が色データラインに接続される）、出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの制御端子に接続され、第１蓄積容量Ｃ１は、一方の端子が第１スイッチ管Ｔ１の出力端子に接続され、他方の端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続され、輝度制御ユニット２は、第２スイッチ管Ｔ２と、第３スイッチ管Ｔ３と、第２蓄積容量Ｃ２とを含み、第２スイッチ管Ｔ２は、制御端子に第２ゲート制御信号Ｇ２が受信され、入力端子に輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}が受信され（第２スイッチ管Ｔ２の入力端子が輝度データラインに接続される）、出力端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、第３スイッチ管Ｔ３は、入力端子に電源電圧信号が受信され、出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に接続され、第２蓄積容量Ｃ２は、一方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の制御端子に接続され、他方の端子が第３スイッチ管Ｔ３の出力端子に接続され、基準制御ユニット３は第４スイッチ管Ｔ４を含み、第４スイッチ管Ｔ４は、制御端子に基準制御信号Ｓ１が受信され、入力端子に基準信号Ｖｒｅｆが受信され、出力端子がグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に接続され、グラフェン発光素子ＤＴＦＴの出力端子が第１電源電圧入力端子ＶＳＳに接続される。

色データ書き込み期間と輝度制御期間を同時にする場合、駆動方法は下記のとおりである。

図５に示すように、ｔ１期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオンにするように制御し、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴに出力し、第１蓄積容量Ｃ１を充電し、ｔ１期間において、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオンにするように制御し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を第３スイッチ管Ｔ３に出力し、第２蓄積容量Ｃ２を充電し、第３スイッチ管Ｔ３は輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御でグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを対応して調節し、それに、ｔ１期間において、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオンにするように制御し、基準信号Ｖｒｅｆをグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に出力する。

ｔ２期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオフにするように制御し、第１蓄積容量Ｃ１に格納された色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}、及び第２蓄積容量Ｃ２に格納された輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によって、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の一定の色での輝度が変わらないように維持する。

色データ書き込み期間と輝度制御期間を順次にする場合、駆動方法は下記のとおりである。

図７に示すように、ｔ１期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオンにするように制御し、色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}をグラフェン発光素子ＤＴＦＴに出力し、第１蓄積容量Ｃ１を充電し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、基準制御信号Ｓ１が第４スイッチ管Ｔ４をオフにするように制御する。

ｔ２期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、すなわち色データ書き込みユニット１が色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}の受信を停止し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオフにするように制御する。

ｔ３期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオンにするように制御し、輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}を第３スイッチ管Ｔ３に出力し、第２蓄積容量Ｃ２を充電し、第３スイッチ管Ｔ３は輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御でグラフェン発光素子ＤＴＦＴを通過する電流信号の大きさを対応して調節し、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオンにするように制御し、基準信号Ｖｒｅｆをグラフェン発光素子ＤＴＦＴの入力端子に出力する。

ｔ４期間において、第１ゲート制御信号Ｇ１は第１スイッチ管Ｔ１をオフにするように制御し、第２ゲート制御信号Ｇ２は第２スイッチ管Ｔ２をオフにするように制御し、基準制御信号Ｓ１は第４スイッチ管Ｔ４をオフにするように制御し、第１蓄積容量Ｃ１に格納された色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}、及び第２蓄積容量Ｃ２に格納された輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}によって、グラフェン発光素子ＤＴＦＴが発光する光の一定の色での輝度が変わらないように維持する。

本発明の少なくとも１つの実施例は、上記画素駆動回路を含むアレイ基板をさらに提供し、上記画素駆動回路に用いられるグラフェン発光素子は色データ信号Ｖ_{ｄａｔａ１}及び輝度データ信号Ｖ_{ｄａｔａ２}の制御で所望の各種色及び輝度の光を表示することができるため、複数の固定色のサブ画素ユニットによって発光した光を混色して発光を実現する必要がなくなり、このようにして各々の画素ユニットは１つのみの画素駆動回路に対応する必要があり、それにより各々の画素ユニットに対応する駆動回路を最適化し、アレイ基板における画素駆動回路の数量を減少させ、画素駆動回路の数量が多いことによるアレイ基板の複雑さが高いという問題をよく解決し、それに消費電力を大幅に低減させる。

本発明の少なくとも１つの実施例は、上記アレイ基板を含む表示装置をさらに提供し、上記アレイ基板の複雑さが低いため、表示装置の空間がそれに応じて大きくなり、このようにして表示装置の画素ユニットの数量を増加することができ、表示装置がより高い表示密度で画像の表示を実現させることができることにより、表示される画像がより高い忠実度を有させ、表示装置のより優れた表示効果を実現させる。

上記実施形態の説明において、任意の１つ又は複数の実施例や例示においては、具体的な特徴、構成、材料又は特性を適切な方法で組み合わせることができる。

以上は本発明の例示的な実施形態に過ぎず、本発明の保護範囲を制限するものではなく、本発明の保護範囲は添付した特許請求の範囲によって決められる。

本願は２０１６年６月７日に提出した中国特許出願第２０１６１０４０３５２５．９号の優先権を主張し、ここで、該中国特許出願の全内容を援用して本願の一部として組み込む。

１ 色データ書き込みユニット
２ 輝度制御ユニット
３ 基準制御ユニット
Ｓ１ 基準制御信号
ＤＴＦＴ グラフェン発光素子
Ｔ１ 第１スイッチ管
Ｔ２ 第２スイッチ管
Ｔ３ 第３スイッチ管
Ｔ４ 第４スイッチ管
ＶＤＤ 第２電源電圧入力端子
ＶＳＳ 第１電源電圧入力端子
Ｃ１ 第１蓄積容量
Ｃ２ 第２蓄積容量
Ｇ１ 第１ゲート制御信号
Ｇ２ 第２ゲート制御信号
Ｖ_{ｄａｔａ１} 色データ信号
Ｖ_{ｄａｔａ２} 輝度データ信号
Ｖｒｅｆ 基準信号

Claims (7)

1. 色データ書き込みユニットと、輝度制御ユニットと、前記色データ書き込みユニットに接続され、且つ前記輝度制御ユニットに接続されるグラフェン発光素子とを含む画素駆動回路であって、
   前記色データ書き込みユニットは、色データ信号を前記グラフェン発光素子の制御端子に出力するように構成され、
   前記輝度制御ユニットは、輝度データ信号を受信し、前記輝度データ信号によって前記グラフェン発光素子を通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、
   前記グラフェン発光素子は、前記色データ信号及び前記電流信号の駆動で発光するように構成され、
   前記色データ書き込みユニットは、第１スイッチトランジスタと第１蓄積容量を含み、
   前記第１スイッチトランジスタは、制御端子に第１ゲート制御信号が受信され、入力端子に前記色データ信号が受信され、出力端子が前記グラフェン発光素子の制御端子に接続され、
   前記第１蓄積容量は、一方の端子が前記第１スイッチトランジスタの出力端子に接続され、他方の端子が第１電源電圧入力端子に接続され、
   前記輝度制御ユニットは、第２スイッチトランジスタと、第３スイッチトランジスタと、第２蓄積容量とを含み、
   前記第２スイッチトランジスタは、制御端子に第２ゲート制御信号が受信され、入力端子に前記輝度データ信号が受信され、出力端子が前記第３スイッチトランジスタの制御端子に接続され、
   前記第３スイッチトランジスタは、入力端子が前記グラフェン発光素子の出力端子に接続され、出力端子が第１電源電圧入力端子に接続されるとともに、前記輝度データ信号によって前記グラフェン発光素子を通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、
   前記第２蓄積容量は、一方の端子が前記第３スイッチトランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が前記第１電源電圧入力端子に接続され、
   前記グラフェン発光素子の入力端子は、第２電源電圧入力端子に接続される、画素駆動回路。
2. 色データ書き込みユニットと、輝度制御ユニットと、前記色データ書き込みユニットに接続され、且つ前記輝度制御ユニットに接続されるグラフェン発光素子とを含む画素駆動回路の駆動方法であって、
   複数の駆動周期を含み、
   前記駆動周期の各々は、
   前記色データ書き込みユニットにより、色データ信号を前記グラフェン発光素子の制御端子に送信する色データ書き込み期間と、
   前記輝度制御ユニットにより、輝度データ信号を受信し、且つ前記輝度データ信号によって前記グラフェン発光素子を通過する電流信号の大きさを制御する輝度制御期間と、
   前記グラフェン発光素子が前記色データ信号及び前記電流信号の駆動で発光する発光期間と、を含み、
   前記色データ書き込みユニットは、第１スイッチトランジスタと第１蓄積容量を含み、
   前記第１スイッチトランジスタは、制御端子に第１ゲート制御信号が受信され、入力端子に前記色データ信号が受信され、出力端子が前記グラフェン発光素子の制御端子に接続され、
   前記第１蓄積容量は、一方の端子が前記第１スイッチトランジスタの出力端子に接続され、他方の端子が第１電源電圧入力端子に接続され、
   前記輝度制御ユニットは、第２スイッチトランジスタと、第３スイッチトランジスタと、第２蓄積容量とを含み、
   前記第２スイッチトランジスタは、制御端子に第２ゲート制御信号が受信され、入力端子に前記輝度データ信号が受信され、出力端子が前記第３スイッチトランジスタの制御端子に接続され、
   前記第３スイッチトランジスタは、入力端子が前記グラフェン発光素子の出力端子に接続され、出力端子が第１電源電圧入力端子に接続されるとともに、前記輝度データ信号によって前記グラフェン発光素子を通過する電流信号の大きさを制御するように構成され、
   前記第２蓄積容量は、一方の端子が前記第３スイッチトランジスタの制御端子に接続され、他方の端子が前記第１電源電圧入力端子に接続され、
   前記グラフェン発光素子の入力端子は、第２電源電圧入力端子に接続される、画素駆動回路の駆動方法。
3. 前記色データ書き込み期間と前記輝度制御期間を同時に行う、請求項２に記載の画素駆動回路の駆動方法。
4. 前記色データ書き込み期間と前記輝度制御期間とを順次に行う、請求項２に記載の画素駆動回路の駆動方法。
5. 前記色データ書き込み期間と前記輝度制御期間を順次にする場合、前記色データ書き込み期間と前記輝度制御期間との間にバッファリング期間を含み、
   前記バッファリング期間において、前記色データ書き込みユニットは前記色データ信号の受信を停止する、請求項４に記載の画素駆動回路の駆動方法。
6. 請求項１に記載の画素駆動回路を含むアレイ基板。
7. 請求項６に記載のアレイ基板を含む表示装置。

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