(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-26
(54)【発明の名称】画素駆動回路及びその駆動方法、表示パネル
(51)【国際特許分類】
G09G 3/32 20160101AFI20241219BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20241219BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20241219BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20241219BHJP
【FI】
G09G3/32 A
G09G3/20 611A
G09G3/20 641A
G09G3/20 641C
G09G3/20 624B
G09G3/20 680G
G09F9/30 338
H01L33/00 J
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024539394
(86)(22)【出願日】2023-05-17
(85)【翻訳文提出日】2024-06-27
(86)【国際出願番号】 CN2023094634
(87)【国際公開番号】W WO2024098709
(87)【国際公開日】2024-05-16
(31)【優先権主張番号】202211401508.3
(32)【優先日】2022-11-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521141718
【氏名又は名称】恵科股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】HKC Corporation Limited
【住所又は居所原語表記】1F-3F, 5F-7F of Factory Building 1, 7F of Factory Building 6, Huike Industrial Park, No.1 Industrial 2nd Road, Shilong Community, Shiyan Street, Baoan District, Shenzhen, China
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】李 澤尭
(72)【発明者】
【氏名】鄭 浩旋
【テーマコード(参考)】
5C080
5C094
5C380
5F241
【Fターム(参考)】
5C080AA07
5C080BB05
5C080DD26
5C080EE29
5C080FF11
5C080JJ01
5C080JJ03
5C080JJ04
5C080JJ07
5C094AA10
5C094BA03
5C094BA23
5C094DB01
5C094DB04
5C094EA04
5C380AA03
5C380AB06
5C380BA01
5C380CC26
5C380CC33
5C380CC37
5C380CC64
5C380CD025
5C380DA06
5C380DA07
5F241AA08
5F241BB07
5F241BC03
5F241BC33
5F241BC44
5F241BC47
(57)【要約】
本出願は、画素駆動回路、その駆動方法及び表示パネルを開示する。ここで、画素駆動回路は、発光素子と、前記発光素子に接続された電源線と、パルス振幅変調ユニットと、パルス振幅変調ユニットと、を含む。パルス振幅変調ユニットは前記発光素子と前記電源線に接続された第1駆動トランジスタを含み、前記第1駆動トランジスタのゲート電極に印加された電圧に応じて、異なる振幅の駆動電流を前記発光素子に供給する。パルス振幅変調ユニットは、前記発光素子と前記振幅変調ユニットに接続された第2駆動トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲート電極に印加された電圧に応じて、前記発光素子の駆動電流の持続時間を制御する。以上の構成により、発光素子を常に高い効率範囲で動作させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子と、電源線と、パルス振幅変調ユニットと、パルス幅変調ユニットと、を含む画素駆動回路であって、
電前記電源線は前記発光素子に接続され、
前記パルス振幅変調ユニットは前記発光素子と前記電源線とを接続する第1駆動トランジスタを含み、前記第1駆動トランジスタのゲート電極に印加された電圧に基づいて、前記発光素子に異なる振幅の駆動電流が供給され、
前記パルス幅変調ユニットは前記発光素子と前記振幅変調ユニットを接続する第2駆動トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲート電極に印加された電圧に基づいて前記発光素子の駆動電流の持続時間が制御される、画素駆動回路。
【請求項2】
前記第1駆動トランジスタのソース電極は前記電源線に接続され、前記第1駆動トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのソース電極に接続され、前記第2駆動トランジスタのドレイン電極は前記発光素子に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項3】
前記画素駆動回路はさらに駆動電流検出ユニットを含み、前記駆動電流検出ユニットは前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第1駆動トランジスタの駆動電流を検出することに用いられ、
ここで、前記駆動電流検出ユニットは第1スイッチングトランジスタを含み、前記第1スイッチングトランジスタのソース電極が前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第1スイッチングトランジスタのドレイン電極が測定配線に接続され、前記第1スイッチングトランジスタのゲート電極が走査制御線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項4】
前記パルス幅変調ユニットはさらに第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第1コンデンサ及び第2コンデンサを含み、
前記第1コンデンサの第1極板が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第1コンデンサの第2極板が前記電源線に接続され、
前記第1トランジスタのソース電極が第1信号線に接続され、前記第1トランジスタのドレイン電極が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第1トランジスタのゲート電極が第1走査制御線に接続され、
前記第2トランジスタのソース電極は第2信号線に接続され、前記第2トランジスタのドレイン電極は第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第2トランジスタのゲート電極は前記第3トランジスタのドレイン電極及び前記第2コンデンサの第1極板に接続され、
前記第3トランジスタのソース電極は第3信号線に接続され、前記第3トランジスタのドレイン電極は前記第2トランジスタのゲート電極及び第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのゲート電極は第2走査制御線に接続され、前記第4トランジスタのソース電極は制御信号線に接続され、前記第4トランジスタのドレイン電極は前記第2コンデンサの第2極板に接続され、前記第4トランジスタのゲート電極は第3走査制御線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項5】
前記パルス幅変調ユニットはさらに第5トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲート電圧を制御するために前記第5トランジスタは前記第1トランジスタと並列に接続され、
前記第5トランジスタのソース電極は前記第1信号線に接続され、前記第5トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第5トランジスタのゲート電極は前記第2走査制御線に接続され、それにより前記第2駆動トランジスタのゲート電極の初期電圧を維持する、請求項4に記載の画素駆動回路。
【請求項6】
前記画素駆動回路はさらに制御ユニットを含み、前記制御ユニットは前記発光素子と前記電源線に接続され、前記発光素子のオン/オフを制御することに用いられ、
前記制御ユニットは第2スイッチングトランジスタを含み、前記第2スイッチングトランジスタのソース電極が前記第2駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのドレイン電極が前記発光素子に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのゲート電極が第4走査制御線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項7】
前記パルス振幅変調ユニットはさらに第6トランジスタと第3コンデンサを含み、
前記第6トランジスタのソース電極はデータ線に接続され、前記第6トランジスタのドレイン電極は前記第1駆動トランジスタのゲート電極に接続され、且つ前記第3コンデンサの第1極板に接続され、前記第6トランジスタのゲート電極は第1走査制御線に接続され、前記第3コンデンサの第2極板は前記電源線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項8】
前記第1駆動トランジスタと前記第2駆動トランジスタはN型トランジスタ及び/又はP型トランジスタである、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項9】
請求項1に記載の前記画素駆動回路の駆動方法であって、
前記画素駆動回路のパルス振幅変調ユニットは、第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第1コンデンサおよび第2コンデンサも含み、前記第1コンデンサの第1極板は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第1コンデンサの第2極板は電源線に接続され、前記第1トランジスタのソース電極が第1信号線に接続され、前記第1トランジスタのドレイン電極が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第1トランジスタのゲート電極は第1走査制御線に接続され、前記第2トランジスタのソース電極は第2信号線に接続され、前記第2トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第2トランジスタのゲート電極は前記第3トランジスタのドレイン電極および前記第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのソース電極は第3信号線に接続され、前記第3トランジスタのドレイン電極は前記第2トランジスタのゲート電極および前記第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのゲート電極は第2走査制御線に接続され、前記第4トランジスタのソース電極が制御信号線に接続され、前記第4トランジスタのドレイン電極が前記第2コンデンサの第2極板に接続され、前記第4トランジスタのゲート電極が第3走査制御線に接続され、
前記画素駆動回路の駆動方法は、
第N行の前記第1走査制御線が前記第1トランジスタをオンに制御し、前記第1信号線の第1電圧が前記第1トランジスタを介して前記第1コンデンサの第1極板及び前記第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、且つ前記第1コンデンサによって前記データ電圧を維持し、前記第2駆動トランジスタをオフ状態にさせる第1段階と、
第N行の前記第2走査制御線が前記第3トランジスタをオンに制御し、前記第3信号線の第3電圧が前記第3トランジスタを介して前記第2トランジスタのゲート電極及び前記第2コンデンサの第1極板に伝送され、前記第2トランジスタをオフに維持させ、同時に、前記第3走査制御線は前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線の第1レベル電圧は前記第4トランジスタを介して前記第2コンデンサの第2極板に書き込まれ、且つ前記第2コンデンサのカップリング効果によって前記第2トランジスタのゲート電極に伝送される第2段階と、
第N行の前記第3走査制御線が前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線の第2レベル電圧が前記第4トランジスタを介して前記第2コンデンサの第2極板に書き込まれ、且つ前記第2コンデンサのカップリング効果により前記第2トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第2トランジスタをオフにさせる第3段階と、
全ての行の前記第3走査制御線は前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線のスイング電圧は前記第4トランジスタを介して前記第2トランジスタのゲート電極に伝送され、それにより前記第2トランジスタをオンに制御し、この時、前記第2信号線の第2電圧は前記第2トランジスタを介して第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、それにより前記第2駆動トランジスタをオンに制御する第4段階と、
を含む、画素駆動回路の駆動方法。
【請求項10】
前記画素駆動回路の駆動方法は、前記スイング電圧によって前記第2トランジスタの導通時間を制御し、さらに前記第2駆動トランジスタの導通時間を制御し、それにより前記発光素子の発光時間を制御することを含む、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項11】
前記第2トランジスタがP型トランジスタであり、前記スイング電圧が均一に降下する電圧である、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項12】
前記第2トランジスタがN型トランジスタであり、前記スイング電圧が均一に上昇する電圧である、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項13】
前記発光素子の発光時間が前記スイング電圧のスロープに関連する、請求項11或は12に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項14】
前記画素駆動回路の前記パルス振幅変調ユニットはさらに第6トランジスタと第3コンデンサを含み、前記第6トランジスタのソース電極はデータ線に接続され、前記第6トランジスタのドレイン電極は前記第1駆動トランジスタのゲート電極に接続され、且つ前記第3コンデンサの第1極板に接続され、前記第6トランジスタのゲート電極は第1走査制御線に接続され、前記第3コンデンサの第2極板は前記電源線に接続され、
前記第1段階においては、第N行の前記第1走査制御線も前記第6トランジスタをオンに制御し、前記データ線のデータ電圧は前記第6トランジスタを介して前記第3コンデンサの第1極板及び前記第1駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第3コンデンサを介して前記データ電圧を維持し、それにより前記第1駆動トランジスタの駆動電流の振幅設定を実現する、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項15】
前記画素駆動回路はさらに駆動電流検出ユニットを含み、前記駆動電流検出ユニットは第1スイッチングトランジスタを含み、前記第1スイッチングトランジスタのソース電極が前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第1スイッチングトランジスタのドレイン電極が測定配線に接続され、前記第1スイッチングトランジスタのゲート電極が走査制御線に接続され、
前記第2段階或いは前記第3段階において、第N行の前記走査制御線が前記第1スイッチングトランジスタをオンに制御し、第1駆動トランジスタのドレイン電極と前記測定配線との経路を形成させ、第1駆動トランジスタの駆動電流を検出する、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項16】
前記走査制御線は前記第2走査制御線又は前記第3走査制御線である、請求項15に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項17】
前記前記パルス幅変調ユニットはさらに第5トランジスタを含み、前記第5トランジスタのソース電極は前記第1信号線に接続され、前記第5トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第5トランジスタのゲート電極は前記第2走査制御線に接続され、
前記第2段階において、第N行の前記第2走査制御線はさらに前記第5トランジスタをオンに制御し、前記第1信号線の第1電圧は前記第1コンデンサの第1極板及び前記第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第2駆動トランジスタのゲート電圧が変化しないことを維持する、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項18】
前記画素駆動回路は、前記発光素子および前記電源線を接続する制御ユニットも含み、
前記第4段階において、前記制御ユニットは、前記発光素子および前記電源線が経路を形成するように制御する、請求項9に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項19】
前記制御ユニットは第2スイッチングトランジスタを含み、前記第2スイッチングトランジスタのソース電極は前記第2駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのドレイン電極は前記発光素子に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのゲート電極は第4走査制御線に接続され、
前記第4段階においては、前記第4走査制御線が前記第2スイッチングトランジスタをオンに制御し、それにより前記電源線と前記発光素子との経路を形成して、前記発光素子の発光を実現する、請求項18に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項20】
アレイに配列された複数の画素ユニットを含み、各前記画素ユニットに請求項1~8のいずれか1項に記載の画素駆動回路が設置される、表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
<関連出願の相互参照>
本出願は、2022年11月09日に提出された202211401508.3という出願号である中国特許出願による優先権を請求し、この中国特許出願の全体内容がここに引用することにより本出願に組み込まれる。
【0002】
本出願は、表示パネル技術分野に関し、特に、画素駆動回路及びその駆動方法、表示パネルに関する。
【背景技術】
【0003】
無機マイクロ発光ダイオード(Micro Light Emitting Diode、 Micro LED)ディスプレイは現在のディスプレイ研究分野のホットスポットの1つである。
【0004】
OLEDディスプレイに比べて、Micro LEDは信頼性が高く、消費電力が低く、明るさが高く及び応答速度が速い等の利点を有する。ここで、LED発光を制御するための駆動回路はMicro LEDディスプレイのコア技術内容であり、重要な研究意義を有する。
【0005】
しかし、LEDの発光効率は駆動電流が異なると大きく変化するため、Micro LEDディスプレイの消費電力を低減するために、LEDを常に高効率範囲で動作させることを維持するように比較的高い電流で動作させる必要がある。
【発明の概要】
【0006】
本出願が主に解決しようとする技術的課題は、発光素子が常に高い効率範囲で動作することを実現するための画素駆動回路及びその駆動方法、表示パネルを提供する。
【0007】
上記技術的問題を解決するために、本出願が採用する第1の技術的解決手段は以下のとおりである。画像駆動回路を提供し、該画像駆動回路は、発光素子と、電源線と、パルス振幅変調ユニットと、パルス幅変調ユニットと、を含む。該電源線は前記発光素子に接続され、該パルス振幅変調ユニットは前記発光素子と前記電源線を接続する第1駆動トランジスタを含み、前記第1駆動トランジスタのゲートに印加される電圧に基づいて、異なる振幅の駆動電流を前記発光素子に供給し、該パルス振幅変調ユニットは前記発光素子と前記振幅変調ユニットを接続する第2駆動トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲートに印加される電圧に基づいて前記発光素子の駆動電流の持続時間は制御される。
【0008】
ここで、前記第1駆動トランジスタのソース電極は前記電源線に接続され、ドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのソース電極に接続され、前記第2駆動トランジスタのドレイン電極は前記発光素子に接続される。
【0009】
ここで、前記画素駆動回路は、さらに駆動電流検出ユニットを含み、前記駆動電流検出ユニットは前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第1駆動トランジスタの駆動電流を検出することに用いられ、前記駆動電流検出ユニットは第1スイッチングトランジスタを含み、前記第1スイッチングトランジスタのソース電極が前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、ドレイン電極が測定配線に接続され、ゲート電極が走査制御線に接続される。
【0010】
ここで、前記パルス幅変調ユニットはさらに第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第1コンデンサ及び第2コンデンサを含み、前記第1コンデンサの第1極板が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、第2極板が電源線に接続され、前記第1トランジスタのソース電極が第1信号線に接続され、ドレイン電極が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、ゲート電極が第1走査制御線に接続され、前記第2トランジスタのソース電極は第2信号線に接続され、ドレイン電極は第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、ゲート電極は前記第3トランジスタのドレイン電極及び前記第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのソース電極は第3信号線に接続され、ドレイン電極は前記第2トランジスタのゲート電極及び第2コンデンサの第1極板に接続され、ゲート電極は第2走査制御線に接続され、前記第4トランジスタのソース電極は制御信号線に接続され、ドレイン電極は前記第2コンデンサの第2極板に接続され、ゲート電極は第3走査制御線に接続される。
【0011】
ここで、前記パルス幅変調ユニットはさらに第5トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲート電圧を制御するために前記第5トランジスタは前記第1トランジスタと並列に接続され、前記第2駆動トランジスタのゲートの初期電圧を維持するために、前記第5トランジスタのソース電極は前記第1信号線に接続され、ドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、ゲート電極は前記第2走査制御線に接続される。
【0012】
ここで、前記画素駆動回路はさらに制御ユニットを含み、制御ユニットは前記発光素子と前記電源線に接続され、前記発光素子のオン/オフを制御することに用いられ、前記制御ユニットは第2スイッチングトランジスタを含み、前記第2スイッチングトランジスタのソース電極が前記第2駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、ドレイン電極が前記発光素子に接続され、ゲート電極が第4走査制御線に接続される。
【0013】
ここで、前記パルス振幅変調ユニットはさらに第6トランジスタ及び第3コンデンサを含み、前記第6トランジスタのソース電極はデータ線に接続され、ドレイン電極は前記第1駆動トランジスタのゲート電極に接続され、且つ前記第3コンデンサの第1極板に接続され、ゲート電極は第1走査制御線に接続され、第3コンデンサの第2極板は前記電源線に接続される。
【0014】
ここで、前記第1駆動トランジスタと第2駆動トランジスタはN型トランジスタ及び/又はP型トランジスタである。
【0015】
上記技術的問題を解決するために、本出願が採用する第2の技術的解決手段は以下のとおりである。画素駆動回路の駆動方法を提供し、該画素駆動回路のパルス振幅変調ユニットはさらに第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第1コンデンサ及び第2コンデンサを含み、前記第1コンデンサの第1極板が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、第2極板が電源線に接続され、前記第1トランジスタのソース電極が第1信号線に接続され、ドレイン電極が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、ゲート電極が第1走査制御線に接続され、前記第2トランジスタのソース電極は第2信号線に接続され、ドレイン電極は第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、ゲート電極は前記第3トランジスタのドレイン電極及び前記第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのソース電極は第3信号線に接続され、ドレイン電極は前記第2トランジスタのゲート電極及び第2コンデンサの第1極板に接続され、ゲート電極は第2走査制御線に接続され、前記第4トランジスタのソース電極は制御信号線に接続され、ドレイン電極は前記第2コンデンサの第2極板に接続され、ゲート電極は第3走査制御線に接続され、前記画素駆動回路の駆動方法は、第N行の前記第1走査制御線が第1トランジスタをオンに制御し、前記第1信号線の第1電圧が前記第1トランジスタを介して前記第1コンデンサの第1極板及び前記第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、且つ前記第1コンデンサを介して維持され第2駆動トランジスタをオフ状態にさせる第1段階と、第N行の前記第2走査制御線が前記第3トランジスタをオンに制御し、前記第3信号線の第3電圧が前記第3トランジスタを介して前記第2トランジスタのゲート電極及び第2コンデンサの第1極板に伝送され、第2トランジスタをオフに維持させ、同時に、前記第3走査制御線が前記第4のトランジスタをオンに制御し、前記制御信号線の第1レベル電圧が前記第4トランジスタを介して第2コンデンサの第2極板に書き込まれ、且つ前記第2コンデンサのカップリング効果を介し、前記第2トランジスタのゲート電極に伝送される第2段階と、第N行の前記第3走査制御線が前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線の第2レベル電圧が前記第4トランジスタを介して第2コンデンサの第2極板に書き込まれ、且つ前記第2コンデンサのカップリング効果を介し、前記第2トランジスタのゲート電極に伝達され、前記第2トランジスタをオフにさせる第3段階と、すべての行の前記第3走査制御線が前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線のスイング電圧が前記第4トランジスタを介して前記第2トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第2トランジスタをオンに制御し、このとき、前記第2信号線の第2電圧が前記第2トランジスタを介して第2駆動トランジスタのゲート電極に伝達され、第2駆動トランジスタをオンに制御する第4段階と、を含む。
【0016】
ここで、前記画素駆動回路の駆動方法は、前記スイング電圧を介して前記第2トランジスタの導通時間を制御し、さらに前記第2駆動トランジスタの導通時間を制御し、それにより前記発光素子の発光時間を制御することを含む。
【0017】
ここで、前記第2トランジスタはP型トランジスタであり、前記スイング電圧は均一に降下する電圧である。
【0018】
ここで、前記第2トランジスタはN型トランジスタであり、前記スイング電圧は均一に上昇する電圧である。
【0019】
前記発光素子の発光時間は前記スイング電圧のスロープに関係する。
【0020】
ここで、前記画素駆動回路のパルス振幅変調ユニットは、第6トランジスタおよび第3コンデンサをさらに含み、前記第6トランジスタのソース電極はデータ線に接続され、ドレイン電極は前記第1駆動トランジスタのゲート電極に接続され、且つ前記第3のコンデンサの第1極板に接続され、ゲート電極は第1走査制御線に接続され、第3コンデンサの第2極板は前記電源線に接続され、第1段階において、第N行の前記第1走査制御線はさらに前記第6トランジスタをオンに制御し、前記データ線のデータ電圧は前記第6トランジスタを介して前記第3コンデンサの第1極板と前記第1駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、且つ前記第3コンデンサを介して前記データ電圧を維持し、それにより前記第1駆動トランジスタの駆動電流の振幅設定を実現する。
【0021】
ここで、前記画素駆動回路は駆動電流検出ユニットをさらに含み、前記駆動電流検出ユニットは第1スイッチングトランジスタを含み、前記第1スイッチングトランジスタのソース電極は前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、ドレイン電極は測定配線に接続され、ゲート電極は走査制御線に接続され、第2段階または第3段階において、第N行の前記走査制御線はさらに前記第1スイッチングトランジスタをオンに制御し、前記第1駆動トランジスタのドレイン電極と測定配線との経路を形成させ、前記第1駆動トランジスタの駆動電流を検出する。
【0022】
ここで、前記走査制御線は前記第2走査制御線又は前記第3走査制御線である。
【0023】
ここで、前記パルス幅変調ユニットはさらに第5トランジスタを含み、前記第5トランジスタのソース電極は前記第1信号線に接続され、ドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、ゲート電極は前記第2走査制御線に接続され、第2段階において、第N行の前記第2走査制御線はさらに前記第5トランジスタをオンに制御し、前記第1信号線の第1電圧が前記第1コンデンサの第1極板と前記第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第2駆動トランジスタのゲート電極の電圧が変化しないことを維持する。
【0024】
ここで、前記画素駆動回路は、さらに前記発光素子および前記電源線の制御ユニットを含み、第4段階において、前記制御ユニットは、前記発光素子および前記電源線が経路を形成するように制御する。
【0025】
ここで、前記制御ユニットはさらに第2スイッチングトランジスタを含み、前記第2スイッチングトランジスタのソース電極は前記第2駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、ドレイン電極は前記発光素子に接続され、ゲート電極は第4走査制御線に接続され、第4段階において、前記第4走査制御線が前記第2スイッチングトランジスタをオンに制御し、それにより前記電源線と前記発光素子との経路を形成し、前記発光素子の発光を実現する。
【0026】
上記技術的問題を解決するために、本出願が採用する第3の技術的解決手段は以下のとおりである。表示パネルを提供し、該表示パネルはアレイ状に配置された複数の画素ユニットを含み、各前記画素ユニットには、前記第1技術的解決手段のいずれかの実施形態に説明された画素駆動回路が設けられる。
【0027】
本出願の有益な効果は、従来の技術とは異なり、本出願は画素駆動回路、その駆動方法及び表示パネルを提供する。ランジスタおよび制御線を介して、パルス振幅変調ユニットの第1駆動トランジスタのゲート電圧を制御することによって発光素子の駆動電流を変調し、パルス幅変調ユニットの第2駆動トランジスタのゲート電圧を制御することによって、発光素子の発光時間を変調する。本出願は2つのTFTのゲート電圧をそれぞれ制御することによってPWM変調とPAM変調を実現し、それにより発光素子を常に高効率範囲で動作させ、階調カットをカットすることを容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
本出願の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、以下では、実施形態の説明において使用する必要がある図面を簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は、本出願のいくつかの実施形態にすぎない。当業者にとって創造的な努力なしにこれらの図面から他の図面を得ることができる。
【
図1】本出願の画像駆動回路の一実施形態のフレームワーク構造模式図である。
【
図2】本出願の画像画素回路の第1の具体的な実施形態の構造模式図である。
【
図3】本出願の画素駆動回路の駆動方法の第一実施形態の駆動信号タイミング図である。
【
図4】本出願の第一画素駆動回路の駆動方法の第1段階の等価回路図である。
【
図5】本出願の第一画素駆動回路の駆動方法の第2段階の等価回路図である。
【
図6】本出願の第一画素駆動回路の駆動方法の第3段階の等価回路図である。
【
図7】本出願の第一画素駆動回路の駆動方法の第4段階の等価回路図である。
【
図8】本出願の画素駆動回路の第2の具体的な実施形態の概略構造図である。
【
図9】本出願の第二画素駆動回路の駆動方法の第2段階の等価回路図である。
【
図10】本出願の表示パネルの一実施形態の概略構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本出願の実施形態の図面を参照しながら本出願の実施形態の技術方案を明確且つ完全に説明する。理解されるように、記載された実施形態は、本出願の実施形態の一部にすぎず、それらのすべてではない。本出願の実施形態に基づいて、当業者が進歩性のある労働を必要とせずに取得するすべての他の実施形態は、いずれも本出願の保護範囲に属する。
【0030】
本出願の実施形態で使用された用語は、特定の実施形態を説明する目的のみのためのものであり、本出願を限定することを意図するものではない。本出願の実施形態およびの特許請求の範囲に使用される単数形「一つ」、「前記」および「該」はまた、他の意味が明確に示されていない限り、複数形も含むことを意図している。「複数種類」とは、通常、少なくとも2種類を含むが、少なくとも1種類を含む場合を排除するものではない。
【0031】
本明細書で使用された用語「および/または」は、関連するオブジェクトの関連付けを説明するためのものに過ぎず、3つの関係が存在することができる。例えば、Aおよび/またはBは、Aが単独で存在すること、AとBが同時に存在すること、およびBが単独で存在することを意味する。また、本明細書における文字「/」とは、一般的には前後関連オブジェクトが「または」関係であることを意味する。本出願の明細書および特許請求の範囲、ならびに上記の図面における「第1」、「第2」などの用語は、類似の物体を区別するために使用され、必ずしも特定の順序または前後順序を説明するために使用されるわけではない。
【0032】
本明細書における用語「含む」、「有する」及びそれらの任意の変形は、非排他的包含をカバーすることを意図している。それにより、一連要素のプロセス、方法、製品又は装置はそれらの要素を含むだけでなく、さらに明確に列挙されていない他の要素も含み、又はこういうプロセス、方法、物品、または装置に固有の要素も含む。さらなる制限なしに、「~を含む」という用語によって制限される要素は、記載された要素を含むプロセス、方法、物品、または装置に同一要素が存在することを排除するものではない。
【0033】
本明細書に言及した「実施形態」とは、実施形態を参照して説明した特定の特徴、構造又は特性が本出願の少なくとも1つの実施形態に含まれてもよいことを意味する。明細書の各箇所に該連語が出現することは必ずしもいずれもが同じ実施形態を指すとは限らず、他の実施形態と相互排他的な独立した又は代替の実施形態でもない。当業者であれば明示的及び暗示的に理解されるように、本明細書に説明される実施形態は他の実施形態と組み合わせられることができる。
【0034】
本出願は画素駆動回路を提供し、具体的に
図1を参照し、
図1は本出願の画素駆動回路の一実施形態のフレームワーク構造模式図である。
図1に示すように、画素駆動回路は、発光素子、電源線、パルス振幅変調ユニット(PAM)及びパルス幅変調ユニット(PWM)を有する。
【0035】
ここで、電源線は高電位電源線VDDと低電位電源線VSSとを含む。電源は高電位電源線VDDを介して発光素子を流れて低電位電源線VSSに流れる。ここで、低電位電源線VSSは接地されていてもよく、ここでは限定されない。本実施形態では、電源線とは高電位電源線VDDを指す。
【0036】
本実施形態において、電源線と発光素子はパルス振幅変調ユニット及びパルス幅変調ユニットによって接続されており、パルス振幅変調ユニットによって発光素子の駆動電流が調整され、パルス幅変調ユニットによって発光素子の発光時間が調整される。
【0037】
具体的には、パルス振幅変調ユニットは第1駆動トランジスタを含み、第1駆動トランジスタのソース電極は高電位電源線に接続され、ドレイン電極は発光素子に接続され、第1駆動トランジスタのゲートに印加される電圧に基づいて発光素子に異なる振幅の駆動電流に供給され、即ち第1駆動トランジスタのゲート電圧を制御することによって第1の駆動トランジスタのソース電流/ドレインに流れる電流の大きさが制御される。ここで、駆動電流は以下の式(1)で示し、VGSは第1駆動トランジスタのゲートソース電圧(gate source voltage)であり、Vthは第1駆動トランジスタがオンする閾値電圧である。ここで、駆動電流は発光素子に流れる駆動電流であり、駆動電流は発光素子の発光輝度に関係する。
【0038】
【0039】
パルス幅変調ユニットは第2駆動トランジスタを含み、パルス振幅変調ユニット及び発光素子を接続するために、第2駆動トランジスタのソース電極は第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、ドレイン電極は発光素子に接続される。パルス幅変調ユニットは、第2駆動トランジスタのゲートに印加される電圧を調整することによって第2駆動トランジスタの導通時間を制御し、それによって発光素子に流れる駆動電流の持続時間、すなわち発光素子の発光時間を制御する。本実施形態では、パルス幅変調ユニットとパルス振幅変調ユニットとが直列に接続されている。
【0040】
他の実施形態において、パルス振幅変調ユニット及びパルス幅変調ユニットはさらに順序を逆にすることができ、ここでは限定されない。
【0041】
本実施形態の有益な効果は以下のとおりである。発光素子の駆動電流及び発光時間がそれぞれ第1駆動トランジスタ及び第2駆動トランジスタによって制御され、第1トランジスタ及び第2トランジスタのゲート電圧をそれぞれ制御することによって発光素子の駆動電流及び発光時間を制御することができ、それにより制御及び調整が便利である。第1トランジスタと第2トランジスタのゲート電圧をそれぞれ制御することにより、発光素子の駆動電流と発光時間を制御することができ、制御及び調整が便利である。
【0042】
本出願はさらに第1画素駆動回路の具体的回路構成を提供し、具体的には
図2を参照する。
図2は本出願の画素駆動回路の第1の具体的な実施形態の構造模式図である。
図2に示すように、具体的には、パルス幅変調ユニット(PWM)はさらに第1トランジスタT8、第2トランジスタT7、第3トランジスタT6、第4トランジスタT5及び第1コンデンサC2及び第2コンデンサC3を含む。
【0043】
ここで、第1コンデンサC2の第1極板は第2駆動トランジスタT4のゲート電極に接続され、第1コンデンサC2の第2極板は高電位電源線VDDに接続される。
【0044】
第1トランジスタT8のソース電極は第1信号線gh1に接続され、第1トランジスタT8のドレイン電極は第2駆動トランジスタT4のゲート電極及び第1コンデンサC2の第1極板に接続され、第1トランジスタT8のゲート電極は第1走査制御線scan1に接続される。第1トランジスタT8は第2駆動トランジスタT4のゲート電極に第1電圧gh1を充電し、第1電圧gh1は第1コンデンサC2の第1極板を介して維持される。ここで、第1電圧gh1は第2駆動トランジスタT4を導通させないようにする。
【0045】
第2トランジスタT7のソース電極は第2信号線glに接続され、第2トランジスタT7のドレイン電極は第2駆動トランジスタT4のゲート電極に接続され、第2トランジスタT7のゲートは第3トランジスタT6のドレイン電極及び第2コンデンサC3の第1極板に接続される。
【0046】
第3トランジスタT6のソース電極は第3信号線gh2に接続され、第3トランジスタT6のドレイン電極は第2トランジスタT7のゲート電極に接続され、第3トランジスタT6のゲート電極は第2走査制御線scan2及び第2コンデンサC3の第1極板に接続される。
【0047】
第4トランジスタT5のソース電極は制御信号線aに接続され、第4トランジスタT5のドレイン電極は第2コンデンサC3の第2極板に接続され、第4トランジスタT5のゲート電極は第3走査制御線scan3に接続される。第3トランジスタT6と第4トランジスタT5によって、第2トランジスタT7のゲート電圧が共同して調整される。
【0048】
本実施形態において、第1トランジスタT8を介して第2駆動トランジスタT4のゲート電極に初期電圧を印加し、それにより第2駆動トランジスタT4が導通されないことを保証し、さらに第2トランジスタT7のゲート電圧を制御することによって第2トランジスタT7の導通を制御し、それにより第2トランジスタT7を介して第2駆動トランジスタT4のゲート電極に導通電圧を印加し、第2駆動トランジスタT4を導通させ、且つ第2駆動トランジスタT4の導通時間を制御することによって、発光素子LEDの発光時間を制御できる。
【0049】
一の具体的な実施形態において、第2トランジスタT7のゲート電圧が変調されるときに第2トランジスタT7が誤ってオンになることによって引き起こされる第2駆動トランジスタT4のゲート電圧の変化を防止するために、第2トランジスタT4のゲート電極が1つの第5トランジスタT9と直列に接続される。第5トランジスタT9は、充電中に第2駆動トランジスタのゲート電圧を制御するために第1トランジスタT8と並列に接続される。
【0050】
他の実施形態において、第3トランジスタT6と第4トランジスタT5の電圧変化は必ずしも第2トランジスタT7をオンにすることができず、ただしある程度の確率があり、これにより、第5トランジスタT9が設置されなくてもよい。
【0051】
さらに、本具体的な実施形態において、充電プロセス中に第2駆動トランジスタT4がオンになって発光素子LEDを発光させるのを防ぐために、発光素子と電源線との間に制御ユニットが設けられ、発光素子と電源線の間のオン又はオフを制御するに用いられる。ここで、制御ユニットは、電源線と発光素子との間の任意の位置に接続されることができる。本実施形態においては、制御ユニットは、パルス幅変調ユニットと発光素子LEDとの間に接続される。他の実施形態においては、制御ユニットは、パルス振幅変調ユニットとパルス幅変調ユニットとの間に接続されることもできるが、ここでは限定されない。
【0052】
本具体的な実施形態においては、制御ユニットは1つの第2スイッチングトランジスタT10を含み、第2スイッチングトランジスタT10のソース電極は第2駆動トランジスタT4のドレイン電極に接続され、第2スイッチングトランジスタT10のドレイン電極は発光素子LEDに接続され、第2スイッチングトランジスタT10のゲート電極は第4走査制御線EMに接続される。本実施形態においては、発光素子の経路が第2スイッチングトランジスタT10によって制御されるため、第2駆動トランジスタT4が非発光段階でオンになっても発光素子が発光しない。本実施形態においては、第5トランジスタT9を省略することができ、
図2に示すように、第5トランジスタT9は点線で示される。本具体的な実施形態において、制御ユニットは発光素子LEDが意外的にオンすることを回避するだけでなく、発光素子LEDのオフを制御することもできる。
【0053】
本実施形態において、パルス振幅変調ユニットは第1駆動トランジスタT2、第6トランジスタT1及び第3コンデンサC1を含む。具体的には、第6トランジスタT1のソース電極はデータ線dataに接続され、第6トランジスタT1のドレイン電極は第1駆動トランジスタT2のゲート電極に接続され、且つ第3コンデンサC1の第1極板に接続され、第6トランジスタT1のゲート電極は第1走査制御線scan1に接続される。第6トランジスタT1は第1駆動トランジスタT2にデータ電圧を印加して第1駆動トランジスタT2をオンにし、且つ第3コンデンサC1を介して該データ電圧を維持し、第1駆動トランジスタT2をずっとオンの状態にさせる。データ電圧の大きさを制御することによって第1駆動トランジスタT2のゲート電圧を制御し、それにより駆動電流を制御する。
【0054】
本実施形態において、パルス振幅変調ユニットはデータ線dataを介して第1駆動トランジスタT2のゲート電圧を直接に補償する。他の実施形態において、パルス振幅変調ユニットはさらに他の内部補償構造によって補償することもでき、ここでは詳細な説明を省略する。
【0055】
本実施形態において、画素駆動回路はさらに駆動電流検出ユニットを含み、駆動電流検出ユニットはパルス振幅変調ユニットとパルス幅変調ユニットとの間に設置され、パルス幅変調ユニットの第2駆動トランジスタが導通されていない時にパルス振幅変調ユニットの駆動電流を検出する。具体的には、駆動電流検出ユニットの一端がパルス振幅変調ユニットの第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、駆動電流検出ユニットの他端が測定配線によってデータ線dataに接続され、それにより第1駆動トランジスタの駆動電流を検出し、続いてデータ線dataを補償して、それにより駆動電流の振幅制御を実現する。
【0056】
具体的には、駆動電流検出ユニットは第1スイッチングトランジスタT3を含み、第1スイッチングトランジスタT3のソース電極は第1駆動トランジスタT2のドレイン電極に接続され、第1スイッチングトランジスタT3のドレイン電極は測定配線detectに接続され、第1スイッチングトランジスタT3のゲート電極は走査制御線に接続され、走査制御線は第1スイッチングトランジスタT3の導通を制御する。本実施形態において、走査制御線は第2走査制御線scan2であり、第2段階で第1スイッチングトランジスタT3をオンに制御し、それにより駆動電流の測定を実現する。ここで、測定配線detectはタイミングコントローラに接続され、それにより後続段階でのデータ線dataを補償することを容易にする。第1スイッチングトランジスタT3と第3トランジスタT6は1つの第2走査制御線scan2を共有するため、駆動電流の検出を実現できるだけでなく、配線の増加を回避することができる。他の実施形態においては、走査制御線は第3走査制御線scan3であり、ここでは限定されない。
【0057】
本実施形態において、画素駆動回路におけるT1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10はいずれも低電位導通のP型トランジスタである。他の実施形態において、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10はいずれも高電位導通のN型トランジスタであってもよく、トランジスタの一部がP型トランジスタであり、トランジスタの一部がN型トランジスタであるハイブリッド駆動回路であってもよく、ここでは限定されない。
【0058】
以下において、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10がいずれも低電位導通のP型トランジスタを例に挙げて駆動方式を説明する。
【0059】
本出願は第1実施形態の画素駆動トランジスタの構造に基づいて第1種の駆動方法を提供し、具体的には
図3を参照し、
図3は本出願の画素駆動回路の駆動方法の第1実施形態の駆動信号タイミング図である。
図3に示すように、画素駆動回路の駆動方法は第1段階、第2段階、第3段階及び第4段階を含む。ここで、第1段階、第2段階及び第3段階はデータ書き込み段階であり、行ごとに書き込みが行われるが、他の実施形態において、列ごとに書き込みが行われるが、ここでは限定されない。第4段階は全ての行の発光段階であり、すべての行の画素のデータ書き込みが完了した後に第4段階に入る。
【0060】
第1段階において、第N行の第1走査制御線は第6トランジスタT1及び第1トランジスタT8をオンに制御し、データ線dataのデータ電圧Vdataは第6トランジスタT1を介して第3コンデンサC1の第1極板及び第1駆動トランジスタT2のゲート電極に伝送され、且つ第3コンデンサC1によって該データ電圧Vdataを維持し、第1駆動トランジスタT2の駆動電流の振幅設定を実現する。同時に第1信号線ghlの第1電圧Vgh1は第1トランジスタT8を介して第2駆動トランジスタT4のゲート電極及び第1コンデンサC2の第1極板に伝送され、且つ第1コンデンサC2によって該第1電圧Vgh1を維持し、それにより第2駆動トランジスタT4をオフ状態に維持する。ここで、第1電圧Vgh1は正電圧であるべきであり、それによりローレベルで導通された第2駆動トランジスタT4が導通されない。明らかに、第2駆動トランジスタT4が負電圧である場合、第1電圧Vgh1は負電圧であるべきであり、ここでは限定されない。第1電圧Vgh1は第2駆動トランジスタT4を導通させない電圧である。
【0061】
具体的には、さらに
図4を参照し、
図4は本出願の画素駆動回路の第1駆動方法の第1段階における等価回路図である。
図4に示すように、第1段階において、第6トランジスタT1がオンになり、第1トランジスタT8がオンになり、A点の電圧がVdataであり、且つ第3コンデンサC1によって維持される。C点の電圧がVgh1であり、且つ第1コンデンサC2によって維持される。このとき、発光素子LEDは発光しない。
【0062】
第2段階において、第N行の第2走査制御線scan2が第3トランジスタT6をオンに制御し、第3信号線gh2の第3電圧Vgh2が第3トランジスタT6を介して第2トランジスタT7のゲート電極及び第2コンデンサC3の第1極板に伝送され、第2コンデンサC3によって第2トランジスタT7のオフを維持する。同時に、第3走査制御線scan3は第4トランジスタT5をオンに制御し、制御信号線aの第1レベル電圧Vaは第4トランジスタを介して第2コンデンサC3の第2極板に書き込まれ、且つ第2コンデンサC3のカップリング効果により第2トランジスタT7のゲート電極に伝送される。ここで、第1レベル電圧Vaは負電圧であり、即ち-Vaである。
【0063】
具体的には、
図5に示すように、
図5は本出願の画素駆動回路の第1駆動方法の第2段階における等価回路図である。
図5に示すように、第2走査制御線scan2と第3走査制御線scan3にそれぞれローレベル電圧を印加し、第3トランジスタT6と第4トランジスタT5が導通されるように制御する。第3信号線gh2の第3電圧Vgh2は第3トランジスタT6を介して第2トランジスタT7のゲート電極に伝送され、この時、E点の電圧はVgh2である。同時に、第4トランジスタT5がオンし、第4トランジスタT5がオンした瞬間に、E点の電圧が第2コンデンサC3を介してVgh2-Vaに結合される。第3のトランジスタT6がオンになると、E点の電圧がVgh2に急速に戻る。ここで、Vgh2は第2トランジスタT6をオフ状態にする電圧である。本実施形態において、第3電圧Vgh2は正電圧であり、第1レベル電圧Vaは負電圧である。
【0064】
Vgh2-Vaが0未満である可能性があるので、P型の第2のトランジスタT7が予想外にオンし、それにより第2の駆動トランジスタT4がオンになり、発光素子LEDが発光する可能性がある。本実施形態において、第2の駆動トランジスタT4と発光素子LEDとの間に第2スイッチングトランジスタT10を設けることにより、電源線VDDと発光素子LEDとが導通されないことを制御する。他の実施形態において、第2駆動トランジスタT4のゲート電極に補償用の第5トランジスタT9を設置することにより、第2駆動トランジスタT4のゲート電圧を非導通電圧に維持し、第2駆動トランジスタT4の導通を回避する。
【0065】
他の実施形態において、Vgh2-Vaが0以上になるように第1レベル電圧Vaを制御することもでき、これにより、第2トランジスタT7がオフになり、第2駆動トランジスタT4がオフになるように制御され、これはここに限定されない。
【0066】
本実施形態において、第2駆動トランジスタT4がオンしても第2スイッチングトランジスタT10がオフ状態にあるので、発光素子LEDが発光しない。仮に、第2トランジスタT7が予想通りにオンにならない(予想外にオンになる)と、C点の電圧が変化し、すなわち発光段階を開始する前にC点の初期電圧がVgh1からVglに変化するのではなく、未知電圧からVglに変わる。しかし本実施形態において、
図3に示すように、第2トランジスタT7がVgh2-Va電圧で導通されなく、発光する前にC点の初期電圧が変化しない。
【0067】
本実施形態において、第2段階で第1スイッチングトランジスタT3をオンに制御することによって駆動電流を測定することができる。他の実施形態において、第3段階において第1スイッチングトランジスタT3の導通を制御することによって駆動電流を測定することができ、ここでは限定されない。具体的には、走査制御線は第2走査制御線scan2又は第3走査制御線scan3であり、他の実施形態において、走査制御線は別個の制御信号線であってもよい。第2段階において、第N行の走査制御線は第1スイッチングトランジスタT3をオンに制御し、第1駆動トランジスタT2のドレイン電極と測定配線detectとが経路を形成し、それにより測定配線detectによって第1駆動トランジスタT2の駆動電流を測定する。
【0068】
第3段階において、第N行の第3走査制御線scan3が第4トランジスタT5の導通を制御し、制御信号線aの第2レベル電圧Va0=0Vが第4トランジスタを介して第2コンデンサC3の第2極板に書き込まれ、且つ第2コンデンサC3のカップリング効果によって第2トランジスタT7のゲート電極に伝送され、それにより第2トランジスタT7をオフにする。
【0069】
具体的に
図6に示すとおり、
図6は本出願の画素駆動回路の第1駆動方法が第3段階の等価回路図であり、
図6に示すように、第4トランジスタT5がオンになり、他のトランジスタがオフになり、即ち第3トランジスタT6がオフになり、この時、E点の電圧がVgh2に維持される。第3段階の終わりに近くとき、制御信号線aは第2レベル電圧を入力し、ここで、第2レベル電位は初期電位Va0であり、本実施形態では第2レベル電位は0電位である。このとき、制御信号線aの電圧は-Vaから0に変化し、容量結合効果によりE点の電圧はVgh2+Vaまで変化し、次に第4トランジスタT5をオフにする。他の実施形態において、第2レベル電位Va0は0電位でなくてもよいが、第1レベル電圧Vaと第2レベル電圧Va0との差がVaであることを保証する必要があり、それにより第2トランジスタT7のゲート電圧(E点電圧)をVgh2+Vaに変化させる。
【0070】
ここで、第3段階において、
図3に示すように、制御信号線aの信号変化幅は第3走査制御線scan3の幅より小さい。すなわち、制御信号線aの電圧が低電位から高電位に変化する瞬間は第3走査制御線scan3が低電位から高電位に変化する瞬間より早く、それによりE点の電位がVghからVgh+Vaに変化する。さらに、第2段階において、制御信号線aの電圧が高電位から低電位に変化する瞬間は第3走査制御線scan3が高電位から低電位に変化する瞬間より遅く、Eの電位がVgh2からVgh2-Vaに変化してさらにVgh2となる。第2段階において、制御信号線aと第3走査制御線scan3も同時に変化することができ、ここでは限定されない。
【0071】
第4段階においては、全ての行の第3走査制御線scan3が第4トランジスタT5をオンに制御し、制御信号線aのスイング電圧Vsweepが第4トランジスタT5を介して第2トランジスタT7のゲート電極に伝達され、それにより第2トランジスタT7の導通を制御し、この時、第2信号線Vglの第2電圧が第2トランジスタT7を介して第2駆動トランジスタT4のゲート電極に伝送され、第2駆動トランジスタT4の導通を制御する。
【0072】
本実施形態において、第4段階において、第4走査制御線EMが第2スイッチングトランジスタT10をオンに制御することにより、発光素子LEDと電源線VDDとが経路を形成する。
【0073】
具体的には、
図7を参照し、
図7は本出願の画素駆動回路の第1駆動方法の第4段階における等価回路図である。
図7に示すように、第3走査制御線scan3は第4トランジスタT5をオンに制御し、制御信号線aのスイング電圧Vsweepは第2トランジスタT7をオンに制御し、第2信号線glの第2電圧Vglは第2駆動トランジスタT4をオンに制御する。第1駆動トランジスタT2は第3コンデンサC1の作用で常にオン状態にある。第4走査制御線EMは、第2スイッチングトランジスタT10をオンに制御する。第1駆動トランジスタT2と第2駆動トランジスタT4及び第2スイッチングトランジスタT10がオンになって、それにより高電位電源線VDDが低電位電源線VSSに流れ、発光素子LEDに流れて発光素子をLED発光させる。
【0074】
ここで、スイング電圧Vsweepは均一な上昇電圧又は均一な降下電圧であり、スイング電圧Vsweepが一定の値までに上昇又は下降する時に、第2トランジスタT7のオン電圧(Vth)に達し、且つ第2コンデンサC3によって維持され、それにより第2トランジスタT7がずっとオン状態になり、且つ第2駆動トランジスタT4がオンに制御され、発光素子LEDを発光させる。スイング電圧Vsweepが-Va電位に戻ると、E点の電位がVgh2に戻り、第2トランジスタT7がオフになる。このとき、第2駆動トランジスタT4は第2電圧Vglでオン状態となるため、発光素子LEDが発光しないように制御するには、第2スイッチングトランジスタT10をオフに制御する必要がある。本実形態において、発光が終了した後に、次の第1トランジスタT8がオンになるまでC点の電圧は常にVglに維持され、その後Vgh1になる。ここで、Vgh1は0又は正の値であってもよい。
【0075】
第4段階において、第3走査制御線scan3が低電位電圧にあり、第4トランジスタT5がずっとオン状態にあり、それによりスイング電圧Vsweepが第2トランジスタT7のゲート電極に入力される。
【0076】
本実施形態において、第2スイッチングトランジスタT10がなければ、第2駆動トランジスタT4は第2電圧Vglで常にオン状態にあり、発光素子LEDを常に発光状態にすることができ、それによって幅を変調する目的を達成することができない。他の実施形態においては、第2スイッチングトランジスタT10はまた、第2駆動トランジスタT4のゲート電極と第2トランジスタT7のドレイン電極との間に配置されてもよい。
【0077】
本実施形態において、第2トランジスタT7はP型トランジスタであり、スイング電圧Vsweepは均一に降下する電圧である。スイング電圧Vsweepはコンデンサを介してE点に結合され、E点の電圧が均一に低下され、E点でのコリメーションが第2トランジスタT7のオン電圧(すなわち閾値電圧Vth)に達すると、第2信号線の第2電圧VglがC点に書き込まれ、それにより第2駆動トランジスタT4がオンになり、この時、VDDからVSSへの回路がオンになり、LEDが発光する。Vsweepが均一に降下するスロープがKであり、発光段階の総時間がT0であると仮定すると、発光時間はT0-(Vgh2+Va-Vth)/Kである。ここで、発光時間はKに関連するだけでなく、Va電圧にも関連する。
【0078】
一の具体的な実施形態において、制御信号線aを介してVa電圧を補償することもできる。第1駆動トランジスタT2と第2トランジスタT7は同一の画素に位置するため、第1駆動トランジスタT2と第2トランジスタT7の閾値電圧Vthは同程度にドリフトすると考えられる。第2段階において、駆動電流検出ユニットがデータ線dataを補償する時に、Va電圧を補償することもでき、それによりパルス幅変調が実現される。
【0079】
他の実施形態において、第2トランジスタT7がP型トランジスタである場合、スイング電圧Vsweepは均一に上昇する電圧であり、発光素子LEDの発光時間は同様にスイング電圧Vsweepのスロープに関連し、分析プロセスは、上記実施形態を参照し、ここでは詳細な説明を省略する。
【0080】
第1実施形態の有益な効果は以下のとおりである。第1駆動トランジスタ及び第2駆動トランジスタのゲート電圧を制御することによって画素における発光素子LEDの駆動電流及び発光時間をそれぞれ調整する。駆動電流検出ユニットを介してLEDの駆動電流を測定し、それによりその後の駆動電流の補償と調整が容易になる。また、駆動電流Iのパルス幅変調は、スイング電圧のスロープによって実現される。
【0081】
本実施形態において、第1走査制御線scan1、第2走査制御線scan2、第3走査制御線scan3、制御信号線a及び第4走査制御線EMの制御信号はローレベル電圧である。他の実施形態において、第1走査制御線scan1、第2走査制御線scan2、第3走査制御線scan3、制御信号線a及び第4走査制御線EMの制御信号はハイレベル電圧であってもよく、又はその一部がハイレベル電圧であり、且つその一部がローレベル電圧であってもよく、具体的にはトランジスタのP/Nタイプに基づいて設定されることができ、ここでは限定されない。
【0082】
本出願はさらに第2種の画素駆動回路を提供し、具体的に
図8に示すとおり、
図8は本出願の画素駆動回路の第2の具体的な実施形態の構造模式図である。
図8に示すように、画素駆動回路はパルス幅変調ユニットPWMを含み、パルス幅変調ユニットは第2駆動トランジスタT4、第1トランジスタT8、第2トランジスタT7、第3トランジスタT6、第4トランジスタT5、第1コンデンサC2、第2コンデンサC3及び第5トランジスタT9を含む。
【0083】
具体的には、第1コンデンサC2の第1極板は第2駆動トランジスタT4のゲート電極に接続され、第1コンデンサC2の第2極板は高電位電源線VDDに接続される。
【0084】
第1トランジスタT8のソース電極は第1信号線gh1に接続され、第1トランジスタT8のドレイン電極は第2駆動トランジスタT4のゲート電極及び第1コンデンサC2の第1極板に接続され、第1トランジスタT8のゲート電極は第1走査制御線scan1に接続される。第1トランジスタT8は第2駆動トランジスタT4のゲート電極に第1電圧gh1を印加し、第1コンデンサC2の第1極板を介して維持される。ここで、第1電圧gh1は第2駆動トランジスタT4がオフにする。
【0085】
第2トランジスタT7のソース電極は第2信号線glに接続され、第2トランジスタT7のドレイン電極は第2駆動トランジスタT4のゲート電極に接続され、第2トランジスタT7のゲート電極は第3トランジスタT6のドレイン電極及び第2コンデンサC3の第1極板に接続される。
【0086】
第3トランジスタT6のソース電極は第3信号線gh2に接続され、第3トランジスタT6のドレイン電極は第2トランジスタT7のゲート電極に接続され、第3トランジスタT6のゲート電極は第2走査制御線scan2及び第2コンデンサC3の第1極板に接続される。
【0087】
第4トランジスタT5のソース電極は制御信号線aに接続され、第4トランジスタT5のドレイン電極は第2コンデンサC3の第2極板に接続され、第4トランジスタT5のゲート電極は第3走査制御線scan3に接続される。第3トランジスタT6と第4トランジスタT5によって、第2トランジスタT7のゲート電極電圧が共同して調整される。
【0088】
第5トランジスタT9のソース電極は第1信号線gh1に接続され、第5トランジスタT9のドレイン電極は第2駆動トランジスタT4のゲート電極及び第1コンデンサC2の第1極板に接続され、第5トランジスタT9のゲート電極は第2走査制御線scan2に接続される。
【0089】
本実施形態において、第2段階で第5トランジスタT9をオンにすることにより、第5トランジスタT9と第3トランジスタT6を同時にオンにさせ、それにより第2トランジスタT7がオンになっても、第2駆動トランジスタT4にVgl電圧を印加する場合に、第5トランジスタT9を介して第2駆動トランジスタT4のゲート電極を充電でき、第2駆動トランジスタT4の電圧を相殺し、第2駆動トランジスタT4の電圧が変化しないことを維持することができる。
【0090】
本実施形態において、第5トランジスタT9の抵抗が第2トランジスタT7の抵抗より遥かに小さく、それにより第2トランジスタT7が第2駆動トランジスタT4に入力する電圧は第5トランジスタT9を介して流出し、第2駆動トランジスタT4のゲート電圧を変化させることがない。
【0091】
本実施形態において、各トランジスタの駆動信号のタイミングチャートは第1実施形態と類似であり、具体的には
図3を参照し、ここでは説明を省略する。
【0092】
本実施形態において、相違点は以下のとおりである。第2段階で第5トランジスタT9がオンになる。具体的に
図9を参照すると、
図9は本出願の第2画素駆動回路の駆動方法が第2段階の等価回路図である。
【0093】
第2段階において、第5トランジスタT9をオンに制御し、第2トランジスタT7がある瞬間にオンになっても、第5トランジスタT9がオンになるため、C点の電位が大きく変化せず、それにより第2駆動トランジスタT4のオフ状態を保証する。具体的には、第5トランジスタT9のゲート電極は第2走査制御線scan2によって制御され、それにより第2段階においてオンになり、第1信号線gh1の第1電圧Vgh1を第1コンデンサC2の第1極板及び第2駆動トランジスタT4のゲート電極に伝送し、それにより第2駆動トランジスタT4のゲート電極の電圧に急激に変化することがなく、第2駆動トランジスタT4が導通することがない。他の各トランジスタの導通状況は変わらず、具体的には第1の具体的な実施形態を参照して説明する。
【0094】
第1段階、第3段階及び第4段階において、各トランジスタの導通状況は変わらず、具体的には第1の具体的な実施形態を参照されたい。
【0095】
本実施形態において、第3走査制御線scan3は第4トランジスタT5をオンに制御し、制御信号線aのスイング電圧Vsweepは第2トランジスタT7をオンに制御し、第2信号線glの第2電圧Vglは第2駆動トランジスタT4をオンに制御する。第1駆動トランジスタT2は第3コンデンサC1の作用下で次のデータ書き込み段階が開始されるまで常にオン状態を維持する。次のデータ書き込み段階が開始されると、第1走査制御線scan1が第1トランジスタT8をオンに制御し、第2駆動トランジスタT4に初期電圧を書き込み、第2駆動トランジスタT4をオフにさせ、発光素子LEDが発光する。本実施形態において、第2駆動トランジスタT4は、発光終了段階から次の書込み段階まで制御不能段階に属し、この実施形態は、第一実施形態ほど好ましくない
【0096】
本実施形態の有益な効果は以下のとおりである。PWMの内部補償によってPWMを発光段階でオンにし、非発光段階でオフ状態にする。
【0097】
本出願はさらに表示パネルを提供し、表示パネルはアレイに配列された複数の画素ユニットを含み、各画素ユニットにいずれも上記いずれかの実施形態における画素駆動回路が設置される。具体的には、
図10に示すとおり、
図10は本出願の表示パネルの一実施形態の構造模式図である。
図10に示すように、表示パネルは複数の画素ユニット100を含み、各画素ユニット100にいずれも画素駆動回路が設置される。
【0098】
本出願の有益な効果は以下のとおりである。9/10個のTFT、3個のコンデンサC、複数本の制御線によって表示パネルにおける発光素子のPAM及びPWM変調が実現される。
【0099】
以上は本出願の実施形態であって、本出願の特許範囲を制限するものではなく、本出願の明細書及び図面の内容を利用して行われる等価構造又は等価プロセス変換、又は他の関連する技術分野に直接又は間接的に適用されるものは、いずれも同様に本出願の特許保護範囲内に含まれる。
【手続補正書】
【提出日】2024-06-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子と、電源線と、パルス振幅変調ユニットと、パルス幅変調ユニットと、を含む画素駆動回路であって、
前記電源線は、高電位電源と低電位電源を含み、前記発光素子に接続され、
前記パルス振幅変調ユニットは前記発光素子と前記電源線とを接続する第1駆動トランジスタを含み、前記第1駆動トランジスタのゲート電極に印加された電圧に基づいて、前記発光素子に異なる振幅の駆動電流が供給され、
前記パルス幅変調ユニットは前記発光素子と前記振幅変調ユニットを接続する第2駆動トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲート電極に印加された電圧に基づいて前記発光素子の駆動電流の持続時間が制御され、ここで、前記パルス幅変調ユニットはさらに第1トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第1コンデンサ及び第2コンデンサを含み、前記第1コンデンサの第1極板が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第1コンデンサの第2極板が前記電源線に接続され、前記第1トランジスタのソース電極が第1信号線に接続され、前記第1トランジスタのドレイン電極が前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第1トランジスタのゲート電極が第1走査制御線に接続され、前記第2トランジスタのソース電極は第2信号線に接続され、前記第2トランジスタのドレイン電極は第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第2トランジスタのゲート電極は前記第3トランジスタのドレイン電極及び前記第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのソース電極は第3信号線に接続され、前記第3トランジスタのドレイン電極は前記第2トランジスタのゲート電極及び前記第2コンデンサの第1極板に接続され、前記第3トランジスタのゲート電極は第2走査制御線に接続され、前記第4トランジスタのソース電極は制御信号線に接続され、前記第4トランジスタのドレイン電極は前記第2コンデンサの第2極板に接続され、前記第4トランジスタのゲート電極は第3走査制御線に接続される、画素駆動回路。
【請求項2】
前記第1駆動トランジスタのソース電極は前記電源線に接続され、前記第1駆動トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのソース電極に接続され、前記第2駆動トランジスタのドレイン電極は前記発光素子に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項3】
前記画素駆動回路はさらに駆動電流検出ユニットを含み、前記駆動電流検出ユニットは前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第1駆動トランジスタの駆動電流を検出することに用いられ、
ここで、前記駆動電流検出ユニットは第1スイッチングトランジスタを含み、前記第1スイッチングトランジスタのソース電極が前記第1駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第1スイッチングトランジスタのドレイン電極が測定配線に接続され、前記第1スイッチングトランジスタのゲート電極が走査制御線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項4】
前記パルス幅変調ユニットはさらに第5トランジスタを含み、前記第2駆動トランジスタのゲート電圧を制御するために前記第5トランジスタは前記第1トランジスタと並列に接続され、
前記第5トランジスタのソース電極は前記第1信号線に接続され、前記第5トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第5トランジスタのゲート電極は前記第2走査制御線に接続され、それにより前記第2駆動トランジスタのゲート電極の初期電圧を維持する、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項5】
前記画素駆動回路はさらに制御ユニットを含み、前記制御ユニットは前記発光素子と前記電源線に接続され、前記発光素子のオン/オフを制御することに用いられ、
前記制御ユニットは第2スイッチングトランジスタを含み、前記第2スイッチングトランジスタのソース電極が前記第2駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのドレイン電極が前記発光素子に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのゲート電極が第4走査制御線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項6】
前記パルス振幅変調ユニットはさらに第6トランジスタと第3コンデンサを含み、
前記第6トランジスタのソース電極はデータ線に接続され、前記第6トランジスタのドレイン電極は前記第1駆動トランジスタのゲート電極に接続され、且つ前記第3コンデンサの第1極板に接続され、前記第6トランジスタのゲート電極は第1走査制御線に接続され、前記第3コンデンサの第2極板は前記電源線に接続される、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項7】
前記第1駆動トランジスタ、前記第2駆動トランジスタ、前記第1トランジスタ、前記第2トランジスタ、前記第3トランジスタ及び前記第4トランジスタはN型トランジスタ及び/又はP型トランジスタである、請求項1に記載の画素駆動回路。
【請求項8】
請求項1に記載の前記画素駆動回路の駆動方法であって、
前記画素駆動回路の前記パルス振幅変調ユニットはさらに第6トランジスタと第3コンデンサを含み、前記第6トランジスタのソース電極はデータ線に接続され、前記第6トランジスタのドレイン電極は前記第1駆動トランジスタのゲート電極に接続され、且つ前記第3コンデンサの第1極板に接続され、前記第6トランジスタのゲート電極は第1走査制御線に接続され、前記第3コンデンサの第2極板は前記電源線に接続され、
前記画素駆動回路の駆動方法は、
第N行の前記第1走査制御線が前記第6トランジスタ及び前記第1トランジスタをオンに制御し、前記データ線のデータ電圧は前記第6トランジスタを介して前記第3コンデンサの第1極板及び前記第1駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第3コンデンサを介して前記データ電圧を維持し、それにより前記第1駆動トランジスタの駆動電流の振幅設定を実現し、前記第1信号線の第1電圧が前記第1トランジスタを介して前記第1コンデンサの第1極板及び前記第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、且つ前記第1コンデンサによって維持され、それにより前記第2駆動トランジスタをオフ状態にさせる第1段階と、
第N行の前記第2走査制御線が前記第3トランジスタをオンに制御し、前記第3信号線の第3電圧が前記第3トランジスタを介して前記第2トランジスタのゲート電極及び前記第2コンデンサの第1極板に伝送され、前記第2トランジスタをオフに維持させ、同時に、前記第3走査制御線は前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線の第1レベル電圧は前記第4トランジスタを介して前記第2コンデンサの第2極板に書き込まれ、且つ前記第2コンデンサのカップリング効果によって前記第2トランジスタのゲート電極に伝送される第2段階と、
第N行の前記第3走査制御線が前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線の第2レベル電圧が前記第4トランジスタを介して前記第2コンデンサの第2極板に書き込まれ、且つ前記第2コンデンサのカップリング効果により前記第2トランジスタのゲート電極に伝送され、それにより前記第2トランジスタをオフにさせる第3段階と、
全ての行の前記第3走査制御線は前記第4トランジスタをオンに制御し、前記制御信号線のスイング電圧は前記第4トランジスタを介して前記第2トランジスタのゲート電極に伝送され、それにより前記第2トランジスタをオンに制御し、この場合、前記第2信号線の第2電圧は前記第2トランジスタを介して第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、それにより前記第2駆動トランジスタをオンに制御する第4段階と、
を含み、
ここで、前記スイング電圧によって前記第2トランジスタの導通時間を制御し、さらに前記第2駆動トランジスタの導通時間を制御し、それにより前記発光素子の発光時間を制御する、画素駆動回路の駆動方法。
【請求項9】
前記第2トランジスタがP型トランジスタであり、前記スイング電圧が均一に降下する電圧であり、前記発光素子の発光時間は前記スイング電圧の傾きに関係する、請求項8に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項10】
前記第2トランジスタがN型トランジスタであり、前記スイング電圧が均一に上昇する電圧である、請求項8に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項11】
前記第2段階或は前記第3段階において、第N行の前記走査制御線がさらに前記第1スイッチングトランジスタをオンに制御し、前記第1駆動トランジスタのドレイン電極と測定配線との経路を形成させ、前記第1駆動トランジスタの駆動電流を検出する、請求項8に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項12】
前記走査制御線は前記第2走査制御線又は前記第3走査制御線である、請求項11に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項13】
前記前記パルス幅変調ユニットはさらに第5トランジスタを含み、前記第5トランジスタのソース電極は前記第1信号線に接続され、前記第5トランジスタのドレイン電極は前記第2駆動トランジスタのゲート電極に接続され、前記第5トランジスタのゲート電極は前記第2走査制御線に接続され、
前記第2段階において、第N行の前記第2走査制御線はさらに前記第5トランジスタをオンに制御し、前記第1信号線の第1電圧は前記第1コンデンサの第1極板及び前記第2駆動トランジスタのゲート電極に伝送され、前記第2駆動トランジスタのゲート電圧が変化しないことを維持する、請求項8に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項14】
前記画素駆動回路は、制御ユニットをさらに含み、前記制御ユニットは第2スイッチングトランジスタを含み、前記第2スイッチングトランジスタのソース電極は前記第2駆動トランジスタのドレイン電極に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのドレイン電極は前記発光素子に接続され、前記第2スイッチングトランジスタのゲート電極は第4走査制御線に接続され、
前記第4段階においては、前記第4走査制御線が前記第2スイッチングトランジスタをオンに制御し、それにより前記電源線と前記発光素子との経路を形成して、前記発光素子の発光を実現する、請求項8に記載の画素駆動回路の駆動方法。
【請求項15】
前記表示パネルはアレイに配列された複数の画素ユニットを含み、各前記画素ユニットに請求項1~7のいずれか1項に記載の画素駆動回路が設置される、前記表示パネル。
【国際調査報告】