首页 > 工艺制品 专利正文
一种像素电路和显示面板的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种像素电路和显示面板的制作方法

1.本发明涉及发光二极管显示领域,尤其涉及一种像素电路和显示面板。


背景技术:

2.目前对于micro led(micro light-emitting diode,微米发光二极管)或者是mini led(mini light-emitting diode,次毫米发光二极管)直显或者应用于背光模组的方案,其像素电路通常需要scan扫描线和data数据线,扫描线通过侧边输出信号,数据线垂直输出信号,扫描信号和数据信号在玻璃上的走线厚度为微米级别;传统驱动方式通过驱动ic(integrated circuit chip,集成电路芯片)输出扫描信号和数据信号,扫描信号、数据信号靠近驱动ic称为近端,远离驱动ic为远端;布线虽然阻抗小,但是玻璃走线的阻抗,会随着远离驱动ic的方向逐渐增大,扫描线到远端时,其扫描信号的波形已经变形,导致面板panel随着距离驱动ic越远亮度越低,从而出现亮度不均的问题。
3.因此,如何改善现有技术中显示面板亮度不均,提升显示面板的显示效果,是亟需解决的问题。


技术实现要素:

4.鉴于上述相关技术的不足,本技术的目的在于提供一种像素电路和显示面板,旨在解决现有技术中显示面板的亮度不均,显示效果不佳的问题。
5.一种像素电路,所述像素电路包括:
6.第一场效应管,所述第一场效应管的栅极用于连接第一扫描线,所述第一场效应管的源极用于连接数据线,其中,所述第一扫描线用于输入第一扫描信号至所述第一场效应管的栅极,以控制所述第一场效应管的栅极的导通时长,所述数据线用于输入数据信号至所述第一场效应管的源极;
7.第二场效应管,所述第二场效应管的栅极与所述第一场效应管的漏极连接,所述第二场效应管的源极接入第一工作电压;
8.第三场效应管,所述第三场效应管的漏极接入第二工作电压,所述第三场效应管的栅极用于连接第二扫描线,所述第二扫描线用于输入第二扫描信号至所述第三场效应管的栅极,以控制所述第三场效应管的栅极的导通时长;
9.电容,所述电容的一端接入所述第二场效应管的栅极,所述电容的另一端接入所述第一工作电压;
10.led芯片,所述led芯片的阳极与所述第二场效应管的漏极连接,所述led芯片的阴极与所述第三场效应管的源极连接;
11.其中,所述第二扫描线控制的关断时长小于所述第一扫描线控制的导通时长。
12.本发明提供的像素电路,通过在led芯片的阴极增设第三场效应管和对应的第二扫描线,以第二扫描线对应的第二扫描信号,对控制led芯片的第一扫描线的第一扫描信号进行补偿,实现对led芯片的工作电压以及工作电流的调节,可以改善led显示面板的显示
不均问题,提升显示效果。
13.可选的,所述第一场效应管和第二场效应管均包括p型场效应管,所述第三场效应管包括n型场效应管。
14.可选的,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为p型tft。
15.可选的,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为n型tft。
16.可选的,所述第一场效应管、所述第二场效应管和所述第三场效应管均为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
17.基于同样的发明构思,本发明还提供一种显示面板,所述显示面板中包括第一扫描单元、第二扫描单元、数据单元和若干个上述的像素电路;
18.各所述像素电路阵列排布在所述显示面板上;
19.各所述像素电路的所述第一扫描线接收所述第一扫描单元输出的所述第一扫描信号;
20.各所述像素电路的所述第二扫描线接收所述第二扫描单元输出的所述第二扫描信号;
21.所述数据线接收所述数据单元输出的所述数据信号。
22.本发明提供的显示面板,通过在led芯片的阴极增设第三场效应管和对应的第二扫描线,以第二扫描线对应的第二扫描信号,对控制led芯片的第一扫描线的第一扫描信号进行补偿,实现对led芯片的工作电压以及工作电流的调节,可以改善led显示面板的显示不均问题,提升显示效果。
23.可选的,位于同一行的多个像素电路中,每一所述像素电路的所述第二扫描信号控制的关断时长沿远离所述第一扫描单元的方向逐渐减小。
24.可选的,位于同一行的多个像素电路中,每一所述像素电路的所述第二扫描信号控制的关断时长等于所述第一扫描信号控制的导通时长的1/n,其中n的值沿远离所述第一扫描单元的方向逐渐增大。
25.可选的,位于同一列的多个像素电路中,每一所述像素电路的所述第二扫描信号控制的关断时长沿远离所述数据单元的方向逐渐减小。
26.可选的,位于同一行的多个像素电路中,每一所述像素电路的所述第二扫描信号控制的关断时长沿远离所述第一扫描单元的方向逐渐减小;以及,
27.位于同一列的多个像素电路中,每一所述像素电路的所述第二扫描信号控制的关断时长沿远离所述数据单元的方向逐渐减小。
附图说明
28.图1为本发明实施例提供的像素电路结构示意图;
29.图2为本发明实施例提供的信号时序图;
30.图3为本发明实施例提供的显示面板结构示意图;
31.图4为本发明实施例提供的信号时序和供电示意图;
32.附图标记说明:
33.1-像素电路;2-第一扫描单元;3-第二扫描单元;4-数据单元;m1-第一场效应管;m2-第二场效应管;m3-第三场效应管;c-电容;led-发光二极管;elvdd-驱动电压;elvss-低
电平电源电压。
具体实施方式
34.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。
35.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。
36.对于micro led或者是mini led直显,或者应用于背光模组的方案,其像素电路通常需要扫描线和数据线,分别接收驱动ic输出的扫描信号和数据信号至led芯片对应的像素电路中,扫描线通过侧边输出扫描信号,数据线垂直输出数据信号,扫描信号和数据信号作用在像素电路中的各场效应管的对应电极上;传统驱动方式通过驱动ic输出扫描信号和数据信号,扫描信号、数据信号靠近驱动ic称为近端,远离驱动ic为远端;玻璃走线虽然阻抗小,但是玻璃走线的阻抗,会随着远离驱动ic的方向逐渐增大,扫描线到远端时,其扫描信号的波形已经变形,导致面板panel随着距离驱动ic越远亮度越低,出现亮度不均的问题。基于此,本技术希望提供一种能够解决上述技术问题的方案,其详细内容将在后续实施例中得以阐述。
37.本发明实施例提供一种像素电路,通过在led芯片的阴极增设第三场效应管和对应的第二扫描线,以第二扫描线对应的第二扫描信号,对控制led芯片的第一扫描线的第一扫描信号进行补偿,实现对led芯片的工作电压以及工作电流的调节,可以改善led显示面板的显示不均问题,提升显示效果。请参考图1,本发明实施例中的像素电路包括:
38.第一场效应管m1,第一场效应管m1的栅极用于连接第一扫描线,第一场效应管m1的源极用于连接数据线,其中,第一扫描线用于输入第一扫描信号至第一场效应管m1的栅极,以控制第一场效应管m1的栅极的导通时长,数据线用于输入数据信号至第一场效应管m1的源极;
39.第二场效应管m2,第二场效应管m2的栅极与第一场效应管m1的漏极连接,第二场效应管m2的源极接入第一工作电压;
40.第三场效应管m3,第三场效应管m3的漏极接入第二工作电压,第三场效应管m3的栅极用于连接第二扫描线,其中,第二扫描线用于输入第二扫描信号至第三场效应管m3的栅极,以控制第三场效应管m3的栅极的导通时长;
41.电容c,电容c的一端接入第二场效应管m2的栅极,电容c的另一端接入第一工作电压;
42.led芯片,led芯片的阳极与第二场效应管m2的漏极连接,led芯片的阴极与第三场效应管m3的源极连接;
43.其中,第二扫描线控制的关断时长小于第一扫描线控制的导通时长。
44.本发明实施例中的像素电路,包括led芯片电路、第一扫描电路、第二扫描电路以及数据电路四大部分;其中,各个电路都是围绕于led芯片电路组成。
45.具体的,第一扫描电路和数据电路,均设置于led芯片电路的阳极侧,其中包括两个场效应管和一个电容c;两个场效应管分别是第一场效应管m1和第二场效应管m2,第一场效应管m1的栅极接入第一扫描线,其源极接入数据线,漏极则接入第二场效应管m2的栅极;也就是说,第一场效应管m1的栅极作为第一扫描信号的输入端,第一扫描信号可以控制第一场效应管m1的栅极的导通时长;第一场效应管m1的源极作为数据信号的输入端,而第一场效应管m1的漏极,作为第二场效应管m2的栅极的输入端。第二场效应管m2的源极接入第一工作电压,接收第二工作电压的供电,而其漏极接入led芯片的阳极,从而为led芯片的阳极供电。电容c的两极则分别接在第二场效应管m2的栅极与第一工作电压之间。
46.第二扫描电路的设置是为了实现供电补偿,降低显示面板亮度不均的影响;第二扫描电路中,包括一个场效应管,即第三场效应管m3,第三场效应管m3的源极接入led芯片的阴极,为led芯片的阴极供电;第三场效应管m3的栅极接入第二扫描线,也就是说第三场效应管m3的栅极作为第二扫描信号的输入端;第三场效应管m3的漏极则接入第二工作电压。
47.由于设置了第二扫描电路,相当于在像素电路中,在反向增加了一个扫描线-即第二扫描线,该第二扫描线可以从反向对原有的扫描线-即第一扫描线进行补偿,补偿第一扫描线接入的第一扫描信号,从而提升显示面板的显示均匀性。
48.在一些实施例中,第一工作电压可以包括驱动电压elvdd,第二工作电压可以包括低电平电源电压elvss。第一工作电压接在第二场效应管m2的源极,而第二场效应管m2设置在led芯片的阳极侧,因为led芯片阳极侧的电位会高于其阴极侧的电位,所以第二场效应管m2源极所接入的第一工作电压是驱动电压elvdd,属于高电平电压源;第二工作电压所接入的是第三场效应管m3的漏极,而第三场效应管m3设置在led芯片的阴极侧,由于led芯片阴极侧的电位低于其阳极侧的电位,故而第三场效应管m3的漏极,所接入的第二工作电压是低电平电源电压elvss,属于低电平电压源。
49.在一些实施例中,第一场效应管m1和第二场效应管m2均包括p型场效应管,第三场效应管m3包括n型场效应管。第一场效应管m1和第二场效应管m2均为p型场效应管,p型场效应管(pmos管)的导通特性为栅极低电平时导通,栅极高电平时断开;第三场效应管m3为n型场效应管,n型场效应管(nmos管)的导通特性为栅极高电平时导通,栅极低电平时断开。
50.在一些实施例中,第一扫描信号的驱动电平,与第二扫描信号的驱动电平相反。请参考图2,图2示出了第一扫描信号,和第二扫描信号各自的驱动电平时序图。
51.在一些实施例中,第二扫描线控制的关断时长,小于第一扫描线控制的导通时长;所指的是,第二扫描信号的驱动电平对应的有效时长,比第一扫描信号的驱动电平的有效时长更短。由于第二扫描信号只是作为第一扫描信号的补偿,作为补偿的第二扫描信号,一般不会超过被补偿的第一扫描信号的驱动电平的有效时长,请参考图2。具体的,第二扫描信号的驱动电平的有效时长,最大值小于第一扫描信号,最小值为零。
52.在一些实施例中,第一场效应管m1、第二场效应管m2和第三场效应管m3可以均为p型tft。其中,tft(thin film transistor)表示薄膜场效应晶体管。
53.在一些实施例中,第一场效应管m1、第二场效应管m2和第三场效应管m3也可以均为n型tft。
54.在一些实施例中,第一场效应管m1、第二场效应管m2和第三场效应管m3可以均为
低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管。
55.本发明实施例提供的像素电路,通过在led芯片的阴极增设第三场效应管m3和对应的第二扫描线,以第二扫描线对应的第二扫描信号,对控制led芯片的第一扫描线的第一扫描信号进行补偿,实现对led芯片的工作电压以及工作电流的调节,可以改善led显示面板的显示不均问题,提升显示效果。
56.本发明另一可选实施例提供了一种显示面板,该显示面板通过在led芯片的阴极增设第三场效应管m3和对应的第二扫描线,以第二扫描线对应的第二扫描信号,对控制led芯片的第一扫描线的第一扫描信号进行补偿,实现对led芯片的工作电压以及工作电流的调节,可以改善led显示面板的显示不均问题,提升显示效果。请参考图3,该显示面板包括:
57.第一扫描单元2、第二扫描单元3、数据单元4和若干个上述实施例中的像素电路1;
58.其中,各像素电路1阵列排布在显示面板上;
59.各像素电路1的第一扫描线接收第一扫描单元2输出的第一扫描信号;
60.各像素电路1的第二扫描线接收第二扫描单元3输出的第二扫描信号;
61.数据线接收数据单元4输出的数据信号。
62.本发明实施例中的像素电路1包括led芯片电路、第一扫描电路、第二扫描电路以及数据电路四大部分;其中,各个电路都是围绕于led芯片电路组成。
63.具体的,第一扫描电路和数据电路,均设置于led芯片电路的阳极侧,其中包括两个场效应管和一个电容c;两个场效应管分别是第一场效应管m1和第二场效应管m2,第一场效应管m1的栅极接入第一扫描线,其源极接入数据线,漏极则接入第二场效应管m2的栅极;也就是说,第一场效应管m1的栅极作为第一扫描信号的输入端,第一场效应管m1的源极作为数据信号的输入端,而第一场效应管m1的漏极,作为第二场效应管m2的栅极的输入端。第二场效应管m2的源极接入第一工作电压,接收第二工作电压的供电,而其漏极接入led芯片的阳极,从而为led芯片的阳极供电。电容c的两极则分别接在第二场效应管m2的栅极与第一工作电压之间。
64.第二扫描电路的设置是为了实现供电补偿,降低显示面板亮度不均的影响;第二扫描电路中,包括一个场效应管,即第三场效应管m3,第三场效应管m3的源极接入led芯片的阴极,为led芯片的阴极供电;第三场效应管m3的栅极接入第二扫描线,也就是说第三场效应管m3的栅极作为第二扫描信号的输入端;第三场效应管m3的漏极则接入第二工作电压。
65.由于设置了第二扫描电路,相当于在像素电路1中,在反向增加了一个扫描线-即第二扫描线,该第二扫描线可以从反向对原有的扫描线-即第一扫描线进行补偿,补偿第一扫描线接入的第一扫描信号,从而提升显示面板的显示均匀性。
66.显示面板中,第一扫描单元2用于输出第一扫描信号,第二扫描单元3用于输出第二扫描信号,数据单元4用于输出数据信号,其中第一扫描单元2和数据单元4一般集成在同一个驱动ic上,而第二扫描单元3外置于其他驱动ic上,或者也可以集成在同一个驱动ic上。
67.第一扫描单元2所输出的第一扫描信号,对应的像素电路1会随着远离第一扫描单元2,波形时延逐渐增大;也就是说,同样是接收第一扫描单元2所输出的第一扫描信号,靠近第一扫描单元2的像素电路1,其对应第一扫描信号的波形时延小甚至没有时延;远离第
一扫描单元2的像素电路1,其对应第一扫描信号的波形时延会越来越大。为了改善这一问题,通过设置第二扫描单元3,从反向输入第二扫描信号,来沿着走线方向补偿时延。
68.具体的,在一些实施例中,为了实现时延补偿,位于同一行的多个像素电路1中,每一像素电路1的第二扫描信号控制的关断时长,沿远离第一扫描单元2的方向逐渐减小。第一扫描单元2所输出给同一条扫描线上的各像素电路1的第一扫描信号,其输出时刻的电平是一致的,随着远离第一扫描单元2,第一扫描信号的驱动电平时延逐渐增大;而第二扫描信号的驱动电平是反向驱动,也就是其控制的关断作为驱动电平,其关断时长作为驱动电平的有效时长;第二扫描信号控制的关断时长越大,对第一扫描信号的驱动电平的影响越大;第二扫描信号的驱动电平相比于第一扫描信号的驱动电平方向是相反的,因此第二扫描信号对第一扫描信号的影响是,抵消第一扫描信号的驱动电平的时长。将第二扫描信号控制的关断时长,设置为沿远离第一扫描单元2的方向逐渐减小,可以使得靠近第一扫描单元2的像素电路1收到的补偿值大,且远离第一扫描单元2的像素电路1收到的补偿值小,进而使得近端和远端的像素电路1中的led芯片的亮度趋同,从扫描线的延伸方向上提升显示面板的显示均匀性。
69.在一些实施例中,第二扫描信号控制的关断时长,沿远离第一扫描单元2的方向逐渐减小的幅度,与显示面板的显示分辨率匹配。具体而言,显示面板的分辨率越大,表示的是各像素点之间的差异性越小,也就是相邻的led芯片之间的差异越小,那么第二扫描信号控制的关断时长,降低幅度就会随着分辨率的增大而减小。
70.在一些实施例中,位于同一行的多个像素电路1中,每一像素电路1的第二扫描信号控制的关断时长,等于第一扫描信号控制的导通时长的1/n,其中n的值沿远离第一扫描单元2的方向逐渐增大。其中,n的具体取值可以是2、4、8、12、16等等,也就是第二扫描信号控制的关断时长可以是第一扫描信号控制的导通时长1/2、1/4、1/8、1/12、1/16等等,本发明实施例中并不对其进行限定。
71.此外,在一些实施例中,为了实现时延补偿,各像素电路1中,位于同一列的各像素电路1中,每一像素电路1的第二扫描信号控制的关断时长,沿远离数据单元4的方向逐渐减小。与第一扫描单元2所输出的第一扫描信号类似,数据单元4所输出给同一条数据线上的各像素电路1的数据信号,其输出时刻的电平是一致的,随着远离数据单元4,数据信号的驱动电平的时延也会逐渐增大;而第二扫描信号控制的关断时长越大,对数据信号的驱动电平的影响越大;第二扫描信号的驱动电平相比于数据信号的驱动电平方向是相反的,因此第二扫描信号对数据信号的影响是,抵消数据信号控制的导通时长。将第二扫描信号控制的关断时长,设置为沿远离数据单元4的方向逐渐减小,可以使得靠近数据单元4的像素电路1收到的补偿值小,且远离数据单元4的像素电路1收到的补偿值大,进而使得近端和远端的像素电路1中的led芯片的亮度趋同,从数据线的延伸方向上提升显示面板的显示均匀性。
72.在一些实施例中,位于同一行的多个像素电路1中,以及位于同一列的多个像素电路1中,各像素电路1可以分别根据分布位置,确定其对应的第二扫描信号控制的关断时长;具体而言,位于同一行的多个像素电路中,每一像素电路的第二扫描信号控制的关断时长沿远离第一扫描单元2的方向逐渐减小;以及,
73.位于同一列的多个像素电路中,每一像素电路的第二扫描信号控制的关断时长沿
远离数据单元4的方向逐渐减小。换言之,在整个显示面板中,同时靠近第一扫描单元2和数据单元4的像素电路,其对应的第二扫描信号控制的关断时长较大;而同时远离第一扫描单元2和数据单元4的像素电路,其对应的第二扫描信号控制的关断时长较小。
74.请参考图4,图4示出了第一扫描信号、第二扫描信号、数据信号对led芯片的工作电压以及工作电流的时序影响对应图,其中:
75.图中的v
scan(n)
表示第一扫描信号对应的时序,且其中实线表示远离第一扫描单元2的像素电路1的实际时序,虚线部分表示靠近第一扫描单元2的像素电路1的实际时序;
76.图中的v
scan(m)
表示第二扫描信号对应的时序;
77.图中的vd表示数据信号对应的时序,且其中实线表示远离数据单元4的像素电路1的实际时序,虚线部分表示靠近数据单元4的像素电路1的实际时序;
78.图中的v
led
表示led芯片的工作电压;且其中实线表示远离第一扫描单元2/数据单元4的像素电路1中led芯片的工作电压,虚线部分表示靠近第一扫描单元2/数据单元4的像素电路1中led芯片的工作电压;
79.图中的i
led
表示led芯片的工作电流;且其中实线表示远离第一扫描单元2/数据单元4的像素电路1中led芯片的工作电流,虚线部分表示靠近第一扫描单元2/数据单元4的像素电路1中led芯片的工作电流;
80.由于靠近第一扫描单元2的第一扫描信号和靠近数据单元4的数据信号的波形延时较小,远离第一扫描单元2的第一扫描信号和远离数据单元4的数据信号的波形延时较大,导致靠近第一扫描单元2和数据单元4的像素电路1中的led芯片的累积亮度与远离第一扫描单元2和数据单元4的像素电路1中的led芯片的累积亮度存在较大差异,最终表现为显示面板组的近远端的亮度不均。而经过第二扫描信号的补偿之后,这个显示亮度不均得到了有效的改善。
81.应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。