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像素电路及显示面板的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

像素电路及显示面板的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域,具体涉及一种像素电路及显示面板。


背景技术:

2.显示技术的驱动方式包括pam(pulse amplitude modulation,脉冲幅度调制)、pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)以及两者的混合,其中,pwm驱动方式具有电流恒定、发光效率高、低灰阶显示画质好的优点,从而pwm或者基于pwm的混合驱动方式得到了广泛的研究。
3.如图1所示的像素电路采用了pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)驱动方式,可以通过信号spwm控制该像素电路的显示时间,但是该信号spwm需要较高的频率,当其通过栅极驱动ic(integrated circuit,集成电路)生成时,要求该栅极驱动ic具有较高的性能,且该栅极驱动ic能够驱动的像素电路的行数不多。
4.如图2所示,图1中像素电路的工作过程包括准备阶段s1和发光阶段s2,在准备阶段s1中,g点电位v-g、信号spwm的电位v-spwm均为低电位,因此,发光器件led中并未流过发光电流i-led。在发光阶段s2中,g点电位v-g为高电位时,发光器件led中有流过发光电流i-led;但是,当信号spwm的电位v-spwm为高电位时,发光电流i-led将停止流经发光器件led。
5.如图3所示的像素电路采用了另一种pwm驱动方式,通过初始化a点电位为对应的初始电压,并利用电容c2的耦合作用,可以使得a点位匀速上升。a点电位从不同的初始电压上升到晶体管t4的阈值电压所需要的时间不同,则晶体管t4打开或者导通的时间也不同,进而像素电路的显示时间或者发光时间也不相同。其中,由于a点电位的匀速变化,导致晶体管t4、晶体管t2出现如图4所示的缓慢关断或者关闭,进而导致发光时间难以精确控制。
6.如图4所示,图3中像素电路的工作过程包括准备阶段s3和发光阶段s4,在准备阶段s3中,g点电位v-g、信号sweep的电位v-sweep均为低电位,因此,发光器件led中并未流过发光电流i-led。在发光阶段s4中,g点电位v-g为高电位时,发光器件led中有流过发光电流i-led;但是,随着信号sweep的电位v-sweep逐渐抬高时,g点电位v-g存在一个缓慢的下降过程,导致发光电流i-led并未即时停止,进而致使该像素电路的发光时间难以精确控制。
7.同时,由于不同像素电路中晶体管t4的阈值电压存在差别,为了显示的均一性,还需要采用更为复杂的电路结构,以补偿晶体管t4的阈值电压。
8.需要注意的是,上述关于背景技术的介绍仅仅是为了便于清楚、完整地理解本技术的技术方案。因此,不能仅仅由于其出现在本技术的背景技术中,而认为上述所涉及到的技术方案为本领域所属技术人员所公知。


技术实现要素:

9.本技术提供一种像素电路及显示面板,以提高脉宽驱动方式中发光时间的控制精准度。
10.第一方面,本技术提供一种像素电路,其包括驱动晶体管t2和脉宽驱动模块,脉宽
驱动模块与驱动晶体管t2的栅极电性连接;其中,脉宽驱动模块包括显示时间控制单元、电位调制单元以及施密特触发器,显示时间控制单元的一端与驱动晶体管t2的栅极电性连接,显示时间控制单元的另一端用于接入第一参考信号,用于关断驱动晶体管t2;施密特触发器的输入端与电位调制单元的输出端电性连接,施密特触发器的输出端与显示时间控制单元的控制端电性连接。
11.在其中一些实施方式中,施密特触发器包括反相器inv1、反相器inv2以及电阻r2,反相器inv1的输入端与电位调制单元的输出端电性连接;反相器inv2的输入端与反相器inv1的输出端电性连接,反相器inv2的输出端与显示时间控制单元的控制端电性连接;电阻r2的一端与反相器inv1的输入端电性连接,电阻r2的另一端与反相器inv2的输出端电性连接。
12.在其中一些实施方式中,施密特触发器还包括电阻r1,电阻r1的一端与电位调制单元的输出端电性连接,电阻r1的另一端与反相器inv1的输入端电性连接。
13.在其中一些实施方式中,反相器inv1包括晶体管m1和晶体管m2,晶体管m1的源极/漏极中的一个与晶体管m1的栅极电性连接,并接入高电位信号;晶体管m2的源极/漏极中的一个与晶体管m1的源极/漏极中的另一个、反相器inv2的输入端电性连接,晶体管m2的栅极与电位调制单元的输出端电性连接,晶体管m2的源极/漏极中的另一个用于接入第一参考信号。
14.在其中一些实施方式中,反相器inv2包括晶体管m3和晶体管m4,晶体管m3的源极/漏极中的一个与晶体管m3的栅极电性连接,并接入高电位信号;晶体管m4的源极/漏极中的一个与晶体管m3的源极/漏极中的另一个、显示时间控制单元的控制端电性连接,晶体管m4的栅极与晶体管m2的源极/漏极中的一个电性连接,晶体管m4的源极/漏极中的另一个用于接入第一参考信号。
15.在其中一些实施方式中,显示时间控制单元包括晶体管t4,晶体管t4的源极/漏极中的一个与驱动晶体管t2的栅极电性连接,晶体管t4的源极/漏极中的另一个用于接入第一参考信号,晶体管t4的栅极与施密特触发器的输出端电性连接。
16.在其中一些实施方式中,电位调制单元包括电容c2,电容c2的一端与施密特触发器的输入端电性连接,电容c2的另一端用于接入三角波控制信号。
17.在其中一些实施方式中,电位调制单元还包括晶体管t5,晶体管t5的源极/漏极中的一个用于接入电位设置信号,晶体管t5的栅极用于接入脉宽控制信号。
18.在其中一些实施方式中,像素电路还包括晶体管t1、晶体管t3、电容c1以及发光器件d1,晶体管t1的源极/漏极中的一个用于接入数据信号,晶体管t1的栅极用于接入脉幅控制信号,晶体管t1的源极/漏极中的另一个与驱动晶体管t2的栅极电性连接;晶体管t3的源极/漏极中的一个用于接入第二参考信号,晶体管t3的栅极用于接入脉幅控制信号,晶体管t3的源极/漏极中的另一个与驱动晶体管t2的源极电性连接;电容c1的一端与驱动晶体管t2的栅极电性连接,电容c1的另一端与驱动晶体管t2的源极电性连接;发光器件d1的阳极与驱动晶体管t2的源极电性连接,发光器件d1的阴极用于接入电源负信号;其中,驱动晶体管t2的漏极用于接入电源正信号。
19.第二方面,本技术提供一种显示面板,其包括上述至少一个实施方式中的像素电路,像素电路还包括发光芯片,施密特触发器集成于发光芯片中。
20.本技术提供的像素电路及显示面板,通过在电位调制单元的输出端与显示时间控制单元的控制端之间串接施密特触发器,可以更快速地导通显示时间控制单元以关断驱动晶体管t2,进而能够更为精确地控制像素电路的显示时间或者发光时间。
附图说明
21.下面结合附图,通过对本技术的具体实施方式详细描述,将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
22.图1为传统技术方案提供的像素电路的第一种电路原理图。
23.图2为图1所示像素电路的时序示意图。
24.图3为传统技术方案提供的像素电路的第二种电路原理图。
25.图4为图3所示像素电路的时序示意图。
26.图5为本技术实施例提供的像素电路的结构示意图。
27.图6为图5中所示施密特触发器20的电路原理图。
28.图7为图6中所示反相器inv1的电路原理图。
29.图8为图6中所示反相器inv2的电路原理图。
30.图9为图5所示像素电路的时序示意图。
31.图10为本技术实施例提供的发光芯片200的结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
33.有鉴于上述提及的难以精确控制脉宽驱动方式中发光时间的技术问题,本实施例提供了一种像素电路,请参阅图5至图10,如图5所示,该像素电路包括驱动晶体管t2和脉宽驱动模块100,脉宽驱动模块100与驱动晶体管t2的栅极电性连接;其中,脉宽驱动模块100包括显示时间控制单元10、电位调制单元30以及施密特触发器20,显示时间控制单元10的一端与驱动晶体管t2的栅极电性连接,显示时间控制单元10的另一端用于接入第一参考信号vneg,用于关断驱动晶体管t2;施密特触发器20的输入端与电位调制单元30的输出端电性连接,施密特触发器20的输出端与显示时间控制单元10的控制端电性连接。
34.可以理解的是,本实施例提供的像素电路,通过在电位调制单元30的输出端与显示时间控制单元10的控制端之间串接施密特触发器20,可以更快速地导通显示时间控制单元10以关断驱动晶体管t2,进而能够更为精确地控制像素电路的显示时间或者发光时间。
35.在其中一个实施例中,显示时间控制单元10包括晶体管t4,晶体管t4的源极/漏极中的一个与驱动晶体管t2的栅极电性连接,晶体管t4的源极/漏极中的另一个用于接入第一参考信号vneg,晶体管t4的栅极与施密特触发器20的输出端电性连接。
36.在其中一个实施例中,电位调制单元30包括电容c2,电容c2的一端与施密特触发器20的输入端电性连接,电容c2的另一端用于接入三角波控制信号sweep。
37.在其中一个实施例中,电位调制单元30还包括晶体管t5,晶体管t5的源极/漏极中
的一个用于接入电位设置信号,晶体管t5的栅极用于接入脉宽控制信号spwm。其中,电位设置信号可以但不限于为数据信号data,也可以为其他具有适合电位的信号。
38.如图5所示,在其中一个实施例中,像素电路还包括晶体管t1、晶体管t3、电容c1以及发光器件d1,晶体管t1的源极/漏极中的一个用于接入数据信号data,晶体管t1的栅极用于接入脉幅控制信号spam,晶体管t1的源极/漏极中的另一个与驱动晶体管t2的栅极电性连接;晶体管t3的源极/漏极中的一个用于接入第二参考信号vref,晶体管t3的栅极用于接入脉幅控制信号spam,晶体管t3的源极/漏极中的另一个与驱动晶体管t2的源极电性连接;电容c1的一端与驱动晶体管t2的栅极电性连接,电容c1的另一端与驱动晶体管t2的源极电性连接;发光器件d1的阳极与驱动晶体管t2的源极电性连接,发光器件d1的阴极用于接入电源负信号vss;其中,驱动晶体管t2的漏极用于接入电源正信号vdd。
39.在其中一个实施例中,如图6所示,施密特触发器20包括反相器inv1、反相器inv2以及电阻r2,反相器inv1的输入端与电位调制单元30的输出端电性连接;反相器inv2的输入端与反相器inv1的输出端电性连接,反相器inv2的输出端与显示时间控制单元10的控制端电性连接;电阻r2的一端与反相器inv1的输入端电性连接,电阻r2的另一端与反相器inv2的输出端电性连接。
40.可以理解的是,在本实施例中,由于在反相器inv1的输入端与反相器inv2的输出端之间通过电阻t2形成了正向反馈,可以使得b点电位以更快的速度上升,以更精准的时间打开晶体管t4。
41.在其中一个实施例中,施密特触发器20还包括电阻r1,电阻r1的一端与电位调制单元30的输出端电性连接,电阻r1的另一端与反相器inv1的输入端电性连接。
42.需要进行说明的是,该电阻r1可以对c点的电位进行适配,以便能够反相器inv1可以接入不同的c点电位。
43.其中,单个反相器在状态转换时,需要一定时间;而施密特触发器20转换状态时,存在这样的正反馈过程:a点电位va增大,c点电位vc也随之增大,m点电位vm随之减小,b点电位vb随之增大,c点电位vc也随之增大。由于上述正反馈过程的存在,b点电位vb能够快速变化,从而使得b点电位vb的波形无限接近于方波,以此可以更精准地控制像素电路的发光时间。
44.在其中一个实施例中,如图7所示,反相器inv1包括晶体管m1和晶体管m2,晶体管m1的源极/漏极中的一个与晶体管m1的栅极电性连接,并接入高电位信号;晶体管m2的源极/漏极中的一个与晶体管m1的源极/漏极中的另一个、反相器inv2的输入端电性连接,晶体管m2的栅极与电位调制单元30的输出端电性连接,晶体管m2的源极/漏极中的另一个用于接入第一参考信号vneg。
45.其中,高电位信号可以为电源正信号vdd。第一参考信号vneg也可以为电源负信号vss。
46.在其中一个实施例中,如图8所示,反相器inv2包括晶体管m3和晶体管m4,晶体管m3的源极/漏极中的一个与晶体管m3的栅极电性连接,并接入高电位信号;晶体管m4的源极/漏极中的一个与晶体管m3的源极/漏极中的另一个、显示时间控制单元10的控制端电性连接,晶体管m4的栅极与晶体管m2的源极/漏极中的一个电性连接,晶体管m4的源极/漏极中的另一个用于接入第一参考信号vneg。
47.如图5和图9所示,基于施密特触发器20的高滞回特性,可以利用三角波控制信号sweep实现pwm驱动方式。具体地,图5所示像素电路在一帧中的工作过程包括准备阶段s10和显示阶段s20,其中,在准备阶段s10中,g点电位v-g、三角波控制信号sweep的电位v-sweep均处于低电位,此时,发光器件d1中并无发光电流i-led流过,发光器件d1保持熄灭状态。在显示阶段s20中,g点电位v-g由低电位跳变为高电位,驱动晶体管t2打开,发光器件d1中因有发光电流i-led流过,发光器件d1点亮;随着三角波控制信号sweep的电位v-sweep逐渐抬高,通过电容c2的耦合作用,a点电位va也在逐渐增加,当va大于施密特触发器20的正向阈值电压时,施密特触发器20的输出电位即b点电位vb迅速抬高至高电位以快速打开晶体管t4,g点电位v-g可以迅速地由高电位跳变为低电位,进而迅速地关闭驱动晶体管t2,如此可以迅速地使发光器件d1由点亮状态转变为熄灭状态。
48.与图4相比,图9的三角波控制信号sweep的电位v-sweep、发光电流i-led的下降沿更为陡峭,也就是说,图5所示像素电路可以更为精准地控制发光时间或者显示时间的时长。
49.同时,在图5所示像素电路中由于了具有高滞回特性的施密特触发器20,即当该施密特触发器20的输入电压上升至其正向阈值电压时,该施密特触发器20的输出电压将翻转为高电位,如此,该施密特触发器20的高电位的输出电压可以忽略晶体管t4的阈值电压不同或者漂移,而能够确保可以直接打开该晶体管t4,因此,在采用了施密特触发器20的本技术的像素电路中,也无需精心设计针对晶体管t4的阈值电压的补偿电路,也就是说,本技术提供的具有施密特触发器20的像素电路可以以更为简单的电路结构实现显示功能。
50.该显示功能可以通过对a点写入不同的初始电位,进而可以对应得到不同的显示时间,也无需频率特别高的信号,即可实现高精度的灰阶切分。
51.如图5和图10所示,在其中一个实施例中,本实施例提供一种显示面板,其包括上述至少一个实施例中的像素电路,像素电路还包括发光芯片200,施密特触发器20集成于发光芯片200中。
52.可以理解的是,本实施例提供的显示面板,通过在电位调制单元30的输出端与显示时间控制单元10的控制端之间串接施密特触发器20,可以更快速地导通显示时间控制单元10以关断驱动晶体管t2,进而能够更为精确地控制像素电路的显示时间或者发光时间。
53.需要进行说明的是,该发光芯片200可以为mini-led芯片,也可以为micro-led芯片,如图10所示,cmos工艺封装的该发光芯片200可以包括第一引脚、第二引脚、第三引脚以及第四引脚,其中,第一引脚可以用于传输电源正信号vdd,第二引脚可以用于传输第一参考信号vneg,第三引脚可以用于传输a点电位va,第四引脚可以用于传输b点电位vb。
54.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
55.以上对本技术实施例所提供的像素电路及显示面板进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。