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子像素电路的制作方法

2022-09-15 00:30:05 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电子技术领域,具体涉及一种子像素电路。


背景技术:

2.微米发光二极管(micro led)技术是将发光二极管(led)微缩化和矩阵化的技术,micro led显示器具有显示亮度高、响应时间短、低功耗等众多优势,而且具有自发光、无需背光源的特性,是未来显示技术的主流趋势,具有很好的发展前景。micro led显示器主要采用主动驱动设计,但是在显示低灰阶时出现亮度不均匀的情况。现有技术主要是通过降低显示低灰阶时的驱动电压来改善亮度不均匀的问题,但是这种方法会使得某些灰阶丢失,从而导致显示不良。


技术实现要素:

3.本技术实施例公开了一种子像素电路,能够解决显示器在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
4.本技术实施例公开一种子像素电路,其特征在于,所述子像素电路包括被动驱动电路、内部补偿型电路、发光二极管;所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路连接,所述发光二极管与所述内部补偿型电路连接;
5.所述内部补偿性电路包括第一数据写入接口;第一数据写入接口用于写入第一数据电压;所述被动驱动电路包括第二数据写入接口以及扫频信号输入接口;所述第二数据写入接口用于写入第二数据电压,所述扫频信号输入接口用于接收扫频信号;
6.所述被动驱动电路,用于根据所述第二数据电压和所述扫频信号改变所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路的连接点的电压;
7.所述内部补偿型电路,用于根据所述连接点的电压导通或截断所述第一数据写入接口与所述发光二极管之间的通路;当所述通路导通时,所述发光二极管在所述第一数据电压的驱动下发光;当所述通路截断时,所述发光二极管熄灭。
8.作为一种可选的实施方式,所述被动驱动电路还包括第九薄膜晶体管;所述第九薄膜晶体管的第一电极连接所述连接点,所述第九薄膜晶体管的第二电极用于接收电源电压的输入;所述第九薄膜晶体管的栅极分别连接所述第二数据写入接口和所述扫频信号输入接口;所述第九薄膜晶体管的栅极电压在所述第二数据电压和所述扫频信号的耦合下发生变化;
9.所述第九薄膜晶体管,用于在所述栅极电压高于所述第九薄膜晶体管的开启电压时关闭;在所述第九薄膜晶体管关闭时,所述连接点的电压为第一电压;
10.所述内部补偿型电路,用于在所述连接点的电压为所述第一电压时,导通所述第一数据写入接口与所述发光二极管之间的通路;
11.所述第九薄膜晶体管,用于在所述栅极电压低于所述第九薄膜晶体管的开启电压时开启;在所述第九薄膜晶体管开启时,所述连接点的电压为所述电源电压;所述电源电压
高于所述第一电压;
12.所述内部补偿型电路,用于在所述连接点的电压为所述电源电压时,截断所述第一数据写入接口与所述发光二极管之间的通路。
13.作为一种可选的实施方式,所述被动驱动电路还包括第十薄膜晶体管和第二电容;所述第二数据写入接口包括所述第十薄膜晶体管的第一电极,所述第十薄膜晶体管的第二电极连接所述第九薄膜晶体管的栅极;所述第二电容的一端分别连接所述第十薄膜晶体管的第二电极与所述第九薄膜晶体管的栅极;所述扫频信号输入接口包括所述第二电容的另一端。
14.作为一种可选的实施方式,所述被动驱动电路还包括第十一薄膜晶体管;所述内部补偿型电路还包括第六薄膜晶体管;所述第十一薄膜晶体管的第一电极分别连接所述第二电容的一端和所述第十薄膜晶体管的第二电极,所述第十一薄膜晶体管的第二电极与所述第六薄膜晶体管的第一电极连接,所述第十一薄膜晶体管的栅极与所述第六薄膜晶体管的栅极连接;所述第六薄膜晶体管的第二电极连接所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路的连接点。
15.作为一种可选的实施方式,所述子像素电路与控制器连接;
16.所述控制器,用于向所述子像素电路输入所述第一数据电压、所述第二数据电压和所述扫频信号。
17.作为一种可选的实施方式,所述控制器分别与多个所述子像素电路连接;
18.所述控制器,用于分别向各个所述子像素电路的第二数据写入接口写入不同的第二数据电压。
19.作为一种可选的实施方式,各个所述子像素电路的第一数据写入接口相互连接;
20.所述控制器,用于同时向各个所述子像素电路的第一数据写入接口写入所述第一数据电压。
21.作为一种可选的实施方式,所述被动驱动电路还包括第十二薄膜晶体管;所述第九薄膜晶体管的第一电极还与所述第十二薄膜晶体管的第一电极连接;所述第十二薄膜晶体管的第二电极和栅极分别与所述控制器连接;
22.所述控制器,用于截断所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路之间的通路,并将所述扫频信号维持在固定准位;
23.所述控制器,还用于在所述发光二极管熄灭时,通过所述第十二薄膜晶体管的第二电极检测流过所述第九薄膜晶体管和所述第十二薄膜晶体管的电流,并根据所述电流调整写入到所述第二数据写入接口的第二数据电压。
24.作为一种可选的实施方式,所述控制器,用于在流过所述第九薄膜晶体管和所述第十二薄膜晶体管的电流小于电流预设值时,将写入到所述第二数据写入接口的第二数据电压提高至电压预设值。
25.作为一种可选的实施方式,所述子像素电路还包括第八薄膜晶体管;所述被动驱动电路连接所述第八薄膜晶体管的第一电极,所述内部补偿型电路连接所述第八薄膜晶体管的第二电极;所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路的连接点包括所述第八薄膜晶体管的第二电极与所述内部补偿型电路的连接点;所述第八薄膜晶体管的栅极用于接收控制信号;所述第八薄膜晶体管根据所述控制信号切换不同的开关状态;
26.在所述第八薄膜晶体管的开关状态为开启状态时,所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路之间的通路处于导通状态;
27.在所述第八薄膜晶体管的开关状态为关闭状态时,所述被动驱动电路与所述内部补偿型电路之间的通路处于截断状态。
28.与相关技术相比,本技术实施例具有以下有益效果:
29.本技术实施例公开了一种子像素电路,其包括的被动驱动电路能够根据写入的第二数据电压和输入的扫频信号改变被动驱动电路和内部补偿型电路的连接点的电压,子像素电路包括的内部补偿型电路能够根据连接点的电压导通或截断第一数据写入接口与发光二极管之间的通路,以控制发光二极管的发光或熄灭。
30.可见,本技术实施例的子像素电路通过引入被动驱动电路,使得内部补偿型电路能够根据输入到被动驱动电路的第二数据电压和扫频信号切换发光二极管的发光状态,使得子像素电路可以根据不同的灰阶显示需求控制发光二极管的发光时长,从而提高显示器在显示低灰阶时的亮度均匀性,同时解决在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
附图说明
31.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是一种相关技术的子像素电路的结构示意图;
33.图2是本技术实施例公开的一种子像素电路的结构示意图;
34.图3是本技术实施例公开的另一种子像素电路的结构示意图;
35.图4是本技术实施例公开的另一种子像素电路的结构示意图;
36.图5是本技术实施例公开的另一种子像素电路的结构示意图;
37.图6是本技术实施例公开的一种显示器面板的结构示意图;
38.图7是本技术实施例公开的一种被动驱动电路改变子像素发光时长的过程示意图;
39.图8是本技术实施例公开的一种显示器面板的一帧内的驱动信号示意图;
40.图9是本技术实施例公开的另一种显示器面板一帧内的驱动信号示意图。
具体实施方式
41.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,本领域普通技术人员在没有做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。
42.需要说明的是,本技术实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选
地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
43.请参阅图1,图1是一种相关技术的子像素电路的结构示意图。如图1所示,该子像素电路为7t1c结构,为内部补偿型电路。7t1c结构是由7个薄膜晶体管(tft)和1个存储电容组成。该子像素电路包括第一薄膜晶体管101、第二薄膜晶体管102、第三薄膜晶体管103、第四薄膜晶体管104、第五薄膜晶体管105、第六薄膜晶体管106、第七薄膜晶体管107、发光二极管203、第一电容109。
44.其中,薄膜晶体管(tft)为电压型开关的器件。薄膜晶体管包括3个电极,分别为源极、漏极、栅极。当薄膜晶体管的栅极电压大于薄膜晶体管的开启电压,源极和漏极之间会导通;当薄膜晶体管的栅极电压小于薄膜晶体管的开启电压,源极和漏极之间会截断。
45.每个子像素电路包括一个发光二极管203,即micro led。
46.由于micro led显示器一般采用主动驱动设计,对于显示0~255级灰阶的颜色会符合gamma2.2的标准。gamma2.2的公式为:
47.l=l255*(l/l255)^gamma;
48.其中,l为子像素的亮度,l255为子像素在255级灰阶(即最大灰阶)下的灰阶值,l为在i灰阶下的灰阶值,i可以是0~255范围内的整数;gamma为2.2。gamma2.2是人眼感受亮度的最佳值。因此,micro led显示255级灰阶的颜色会符合gamma2.2的亮度-电流(light-current,li)曲线,即led芯片驱动电流对亮度的曲线图。
49.由于采用主动驱动设计的micro led在显示低灰阶(比如0~32级灰阶)时,会出现亮度不均匀的情况,主要原因是micro led的li曲线过于陡峭,导致在显示低灰阶时因第一数据电压以及tft器件的电性不均匀导致亮度上的不均匀。
50.在相关技术中,为了解决显示亮度不均匀的问题,通常在显示低灰阶时会降低驱动显示器面板发光的数据线电压,并影响流过tft器件的电流大小来限制micro led的通过电流。当流过micro led的电流变小,micro led就发出较低亮度的光,这种通过主动器件控制发光亮度的方法可以称为主动型器件的显示驱动。但是由于micro led显示器是电流型驱动的发光显示单元,与液晶电压型驱动相比是不同的,电流型控制需要控制tft的通过电流来控制micro led的通过电流。因此在低灰阶的情形下,驱动显示器面板发光的数据线电压是比较小的,在一个最小单位电压范围内变化,因此在该情形下,micro led因电流差异导致的亮度差异并不明显,导致某些灰阶无法显示而丢失。
51.本技术实施例公开了一种子像素电路,能够解决micro led显示器在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。以下分别进行详细说明。
52.本技术实施例公开的子像素电路能够应用于电子设备的micro led显示器中,其中,电子设备可以包括手机、电脑、电视机等,但不限于此。micro led可以为尺寸小于50微米(μm)*50μm的led芯片,厚度约7~10μm,没有蓝宝石衬底。
53.每个像素由红蓝绿(rgb)三原色组成,每个像素上的每种颜色叫做一个子像素,示例性的,一个解析度为480*270的micro led显示器面板上的子像素个数为270*(480*3)=388800。micro led显示器面板上每一个子像素都对应有一个子像素电路。
54.请参阅图2,图2是本技术实施例公开的一种子像素电路的结构示意图。该子像素电路包括被动驱动电路201、内部补偿型电路202、发光二极管203;被动驱动电路201与内部补偿型电路202连接,发光二极管203与内部补偿型电路202连接;
55.内部补偿性电路202包括第一数据写入接口204;第一数据写入接口204用于写入第一数据电压;被动驱动电路201包括第二数据写入接口206以及扫频信号输入接口205;第二数据写入接口206用于写入第二数据电压,扫频信号输入接口205用于接收扫频信号;
56.被动驱动电路201,用于根据第二数据电压和扫频信号改变被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点207的电压;
57.内部补偿型电路202,用于根据连接点207的电压导通或截断第一数据写入接口204与发光二极管203之间的通路208;当通路208导通时,发光二极管203在第一数据电压的驱动下发光;当通路208截断时,发光二极管203熄灭。
58.其中,内部补偿型电路202可以为如图1所示的子像素电路,电路结构为7t1c,具体不作限定。
59.第一数据电压和第二数据电压为驱动显示器面板发光的数据线电压,不同的数据线电压会对应不同的显示器面板的亮度。
60.第一数据写入接口204可以是内部补偿型电路202中用于复位、补偿、写入的电路接口,可以用于写入第一数据电压。可选的,第一数据写入接口204还可以是开关、晶体管等电子器件的一个端口,开关、晶体管等电子器件可以控制何时写入第一数据电压。
61.第一数据电压可以调整发光二极管203的发光亮度;第一数据电压可以为2伏(v)~6v,具体不作限定。
62.发光二极管203可以是尺寸为50微米(μm)*50μm左右的micro led。
63.第一数据写入接口204与发光二极管203之间的通路208可以包括电压驱动型器件,比如场效晶体管(mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(igbt)等,具体不作限定,因此通路208的导通状态可以根据被动驱动电路与内部补偿型电路的连接点207的电压确定。通路208的导通状态决定发光二极管203的发光状态。
64.第二数据电压可以是驱动显示器面板发光的数据线电压,在发光二极管203发光时,第二数据电压可以影响发光二极管203的发光亮度;第二数据电压可以为2伏(v)~6v,具体不作限定。
65.扫频信号可以为频率在限定范围内作线性变化的信号,扫频信号可以与第二数据电压进行耦合得到可变的电压,因此,被动驱动电路201根据第二数据电压和扫频信号输出到内部补偿型电路202的电压是可变的,被动驱动电路201可以通过改变连接点207的电压,使得内部补偿型电路202根据连接点207的电压控制发光二极管203的发光状态。也就是说,被动驱动电路201通过改变连接点207的电压,可以间接控制发光二极管203何时发光,何时熄灭,因此可以控制发光二极管的发光时长。
66.可见,本技术实施例的子像素电路通过引入被动驱动电路,使得内部补偿型电路能够根据输入到被动驱动电路的第二数据电压和扫频信号切换发光二极管的发光状态,使得子像素电路可以根据不同的灰阶显示需求控制发光二极管的发光时长,从而提高显示器在显示低灰阶时的亮度均匀性,同时解决在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
67.请进一步参阅图3,图3是本技术实施例公开的另一种子像素电路的结构示意图。
68.被动驱动电路201还包括第九薄膜晶体管301;第九薄膜晶体管301的第一电极连接连接点207,第九薄膜晶体管301的第二电极用于接收电源电压的输入;第九薄膜晶体管
301的栅极分别连接第二数据写入接口206和扫频信号输入接口205;第九薄膜晶体管301的栅极电压在第二数据电压和扫频信号的耦合下发生变化。
69.薄膜晶体管(tft)是一种绝缘栅场效应晶体管,可以分为n型tft和p型tft。本技术实施例采用的各个薄膜晶体管都是p型tft,p型tft的工作原理是:当薄膜晶体管的栅极电压小于薄膜晶体管的开启电压时,薄膜晶体管导通;当薄膜晶体管的栅极电压大于薄膜晶体管的开启电压时,薄膜晶体管截断。其中,薄膜晶体管的开启电压为薄膜晶体管的器件参数,是使薄膜晶体管源级和漏极之间刚导通时的栅极电压。
70.第九薄膜晶体管301的第一电极和第二电极可以分别表示第九薄膜晶体管301的源极和漏极。本技术实施例中各个薄膜晶体管的第一电极和第二电极均可分别表示该薄膜晶体管的源极和漏极。第一电极和第二电极中哪个是源极、哪个是漏极,具体不作限定。
71.第九薄膜晶体管301的第二电极用于接收电源电压的输入,其中,电源电压可以是3.3伏或者5伏,具体不作限定。
72.第九薄膜晶体管301,用于在栅极电压高于第九薄膜晶体管301的开启电压时关闭;在第九薄膜晶体管301关闭时,连接点207的电压为第一电压。
73.内部补偿型电路202,用于在连接点207的电压为第一电压时,导通第一数据写入接口204与发光二极管203之间的通路208。
74.第九薄膜晶体管301,用于在栅极电压低于第九薄膜晶体管301的开启电压时开启;在第九薄膜晶体管301开启时,连接点207的电压为电源电压;电源电压高于第一电压。
75.第九薄膜晶体管301的栅极电压可以是第二数据电压和扫频信号耦合的电压,该耦合的电压是可变的,并且电压数值从第二数据电压开始逐渐减小。示例性的,第二数据电压为4v,第二数据电压和扫频信号耦合的电压从4v开始逐渐减小,即第九薄膜晶体管301的栅极电压从4v开始逐渐减小,假设第九薄膜晶体管301的开启电压为0.8v,当第九薄膜晶体管301的栅极电压还未减小到开启电压以下时,第九薄膜晶体管301关闭,此时被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点207的电压为第一电压。
76.其中,第一电压可以为低于0.5v的低电平,具体不作限定。
77.当第九薄膜晶体管301的栅极电压减小到开启电压以下时,第九薄膜晶体管301开启,第九薄膜晶体管301的第二电极可以接收电源电压的输入,此时连接点207的电压会被拉至与电源电压同样的电压,即连接点207的电压为电源电压。
78.其中,电源电压可以为高于3v的高电平,具体不作限定。
79.内部补偿型电路202,用于在连接点207的电压为电源电压时,截断第一数据写入接口204与发光二极管203之间的通路208。
80.当连接点207的电压为第一电压时,内部补偿型电路202可以导通第一数据写入接口204与发光二极管203之间的通路208。可选的,内部补偿型电路202可以通过输入控制信号控制通路208上的开关器件,从而控制通路208的导通或截断,或者,内部补偿型电路202可以通过通路208上的电压驱动型器件控制通路208的导通或截断。可选的,电压驱动型器件可以在连接点207的电压为第一电压时闭合,在连接点207的电压为电源电压时断开。
81.可见,本技术实施例中,被动驱动电路通过第二数据电压和扫频信号切换第九薄膜晶体管的工作状态,使得内部补偿型电路可以直接根据第九薄膜晶体管的工作状态灵活地控制发光二极管的发光状态,因此子像素电路可以根据不同的灰阶显示需求控制发光二
极管的发光时长,从而提高micro led显示器在显示低灰阶时的亮度均匀性,同时解决在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
82.在一些实施例中,子像素电路与控制器303连接;控制器303用于向子像素电路输入第一数据电压、第二数据电压和扫频信号。
83.控制器303可以是手机、电脑、电视机等电子设备的中央处理器(cpu),具体不作限定。控制器303可以向电子设备的显示器面板中的子像素电路输入第一数据电压、第二数据电压和扫频信号以切换子像素电路中发光二极管地发光状态,从而调节显示器面板的亮度、色彩等参数。
84.被动驱动电路201还包括第十二薄膜晶体管302;第九薄膜晶体管301的第一电极还与第十二薄膜晶体管302的第一电极连接;第十二薄膜晶体管302的第二电极和栅极分别与控制器303连接。
85.控制器303,用于截断被动驱动电路201与内部补偿型电路202之间的通路,并将扫频信号维持在固定准位。
86.需要说明的是,控制器303截断被动驱动电路201与内部补偿型电路202之间的通路,此时发光二极管203熄灭,且将扫频信号维持在固定准位,即扫频信号不会对第二数据电压产生耦合作用。
87.控制器303,还用于在发光二极管203熄灭时,通过第十二薄膜晶体管302的第二电极检测流过第九薄膜晶体管301和第十二薄膜晶体管302的电流,并根据电流调整写入到第二数据写入接口206的第二数据电压。
88.第十二薄膜晶体管302的第二电极和栅极可以用于接收控制器303发送的控制信号切换开关状态。
89.控制器303,用于在流过第九薄膜晶体管301和第十二薄膜晶体管302的电流小于电流预设值时,将写入到第二数据写入接口206的第二数据电压提高至电压预设值。
90.当发光二极管203熄灭时,控制器303向第十二薄膜晶体管302的第二电极和栅极输入控制信号,在第十二薄膜晶体管302根据控制信号开启后,控制器303检测流过第九薄膜晶体管301和第十二薄膜晶体管302的电流,以对第九薄膜晶体管301的电流驱动能力进行侦测。电流预设值可以是用于保证第九薄膜晶体管301处于最佳电流驱动能力的电流值,因此,如果流过第九薄膜晶体管301和第十二薄膜晶体管302的电流小于电流预设值,说明用于驱动第九薄膜晶体管301的第二数据电压小于电压预设值,为了提高第九薄膜晶体管的驱动能力,可以将第二数据电压提高至电压预设值。
91.可见,本技术实施例在发光二极管203发光和熄灭过程中,第九薄膜晶体管301可能会因为工作状态的切换以及电流的变化产生驱动损耗、导通损耗等电压损耗,因此通过引入第十二薄膜晶体管302,在每次发光二极管203熄灭时,对第九薄膜晶体管301的电流驱动能力进行侦测,并对写入第二数据写入接口206的第二数据电压进行反馈和补偿,能够有效提高子像素电路的稳定性。
92.请进一步参阅图4,图4是本技术实施例公开的另一种子像素电路的结构示意图。
93.子像素电路还包括第八薄膜晶体管401;被动驱动电路201连接第八薄膜晶体管401的第一电极,内部补偿型电路202连接第八薄膜晶体管401的第二电极;被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点包括第八薄膜晶体管401的第二电极与内部补偿型电路
202的连接点;第八薄膜晶体管401的栅极用于接收控制信号;第八薄膜晶体管401根据控制信号切换不同的开关状态;
94.在第八薄膜晶体管401的开关状态为开启状态时,被动驱动电路201与内部补偿型电路202之间的通路处于导通状态,发光二极管203发光;
95.在第八薄膜晶体管401的开关状态为关闭状态时,被动驱动电路201与内部补偿型电路202之间的通路处于截断状态,发光二极管203熄灭。
96.第八薄膜晶体管401的栅极可以用于接收控制器发送的用于控制第八薄膜晶体管开关状态的控制信号,第八薄膜晶体管401根据控制信号可以在开启状态和关闭状态之间切换,发光二极管203根据第八薄膜晶体管401的开关状态可以在发光和熄灭之间切换。
97.需要说明的是,第八薄膜晶体管401处于开启状态,意味着第八薄膜晶体管401的第一电极和第二电极之间的电流可以导通;第八薄膜晶体管401处于关闭状态,意味着第八薄膜晶体管401的第一电极和第二电极之间没有电流经过。
98.第八薄膜晶体管401和第九薄膜晶体管301可以共同控制发光二极管的发光或熄灭。在第八薄膜晶体管401处于开启状态,第九薄膜晶体管301处于关闭状态时,发光二极管203发光;在第八薄膜晶体管401处于开启状态,第九薄膜晶体管301也处于开启状态时,发光二极管203熄灭。
99.因此,发光二极管203的发光过程如下:第八薄膜晶体管401开启,第二数据电压使得第九薄膜晶体管301的栅极电压高于开启电压,因此第九薄膜晶体管301关闭,被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点207的电压为第一电压,通路208导通,发光二极管203开始发光;第二数据电压与扫频信号耦合,使得第九薄膜晶体管301的栅极电压不断下降,当第九薄膜晶体管301的栅极电压低于开启电压时,第九薄膜晶体管301开启,被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点207的电压被拉至与电源电压相同的电压,即连接点207的电压为电源电压,通路208截断,发光二极管203熄灭。
100.因此,第八薄膜晶体管401相当于一个总控开关,决定了被动驱动电路201与内部补偿型电路202之间的导通状态,决定了发光二极管203是否能够发光;在第八薄膜晶体管401处于开启状态的前提下,第九薄膜晶体管301用于控制发光二极管203的发光时长,决定了发光二极管203何时会熄灭。
101.被动驱动电路201还包括第十薄膜晶体管402和第二电容403;第二数据写入接口206包括第十薄膜晶体管402的第一电极,第十薄膜晶体管402的第二电极连接第九薄膜晶体管301的栅极;第二电容403的一端分别连接第十薄膜晶体管402的第二电极与第九薄膜晶体管301的栅极;扫频信号输入接口205包括第二电容403的另一端。
102.在本技术实施例中,第二数据写入接口206包括第十薄膜晶体管402的第一电极,第十薄膜晶体管402的第一电极可以用于接收写入的第二数据电压。第十薄膜晶体管402的栅极可以用于接收控制器输入的控制信号,第十薄膜晶体管402会根据控制信号切换开关状态。第十薄膜晶体管402可以基于不同的开关状态控制何时接收写入的第二数据电压。
103.第二电容403的另一端可以用于接收输入的扫频信号,第二电容403可以用于存储扫频信号。
104.被动驱动电路201还包括第十一薄膜晶体管404;内部补偿型电路202还包括第六薄膜晶体管106;第十一薄膜晶体管404的第一电极分别连接第二电容403的一端和第十薄
膜晶体管402的第二电极,第十一薄膜晶体管404的第二电极与第六薄膜晶体管106的第一电极连接,第十一薄膜晶体管404的栅极与第六薄膜晶体管106的栅极连接;第六薄膜晶体管106的第二电极连接被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点。
105.第十一薄膜晶体管404与第六薄膜晶体管106之间连接的通路使得被动驱动电路201可以与内部补偿型电路202之间多了一个电流通路,在第八薄膜晶体管401开启而第九薄膜晶体管201关闭时,内部补偿型电路202可以接收来自被动驱动电路201的电流,发光二极管203的亮度不仅受到第一数据电压的影响,还受到第二数据电压的影响。
106.可见,本技术实施例可以在显示器面板显示低灰阶时通过内部补偿型电路和被动驱动电路来驱动发光二极管发光,通过内部补偿型电路来改变发光二极管的发光亮度以及通过被动驱动电路来改变发光二极管的发光时长,由此可以提高micro led显示器在显示低灰阶时的亮度均匀性,同时解决在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
107.请进一步参阅图5,图5是本技术实施例公开的另一种子像素电路的结构示意图。该子像素电路为12t2c结构,包括12个薄膜晶体管和2个电容。图5中各个薄膜晶体管为p型tft。可见,第一数据写入接口204与发光二极管203之间的通路208可以包括第三薄膜晶体管103和第五薄膜晶体管105。
108.当第八薄膜晶体管401和第五薄膜晶体管105均处于开启状态,且第九薄膜晶体管301关闭时,发光二极管203开始发光。其中,第五薄膜晶体管105的栅极接收控制器发送的使能信号,第五薄膜晶体管根据使能信号切换开关状态,当使能信号使得第五薄膜晶体管的栅极电压低于开启电压时,第五薄膜晶体管开启。
109.当第九薄膜晶体管301的栅极电压在第二数据电压和扫频信号的耦合作用下变化到第九薄膜晶体管301的开启电压以下,第九薄膜晶体管301开启,此时被动驱动电路201与内部补偿型电路202的连接点207会被拉至与电源电压相同的电压,即连接点207的电压为电源电压,连接点207与第三薄膜晶体管103的栅极连接,因此第三薄膜晶体管103的栅极电压也为电源电压,第三薄膜晶体管103处于关闭状态,不会有电流通过,因此发光二极管203不会发光。
110.第一薄膜晶体管101的第一电极连接第一数据写入接口,第一薄膜晶体管101可以控制何时向第一数据写入接口写入第一数据电压。
111.第一薄膜晶体管101、第二薄膜晶体管102、第四薄膜晶体管104、第五薄膜晶体管105、第六薄膜晶体管106、第七薄膜晶体管107、第八薄膜晶体管401、第十薄膜晶体管402、第十一薄膜晶体管404、第十二薄膜晶体管302的栅极均可以连接控制器303,上述薄膜晶体管的开关状态可以分别根据控制器303发送针对各个薄膜晶体管的控制信号确定。示例性的,控制信号可以包括第一开启信号、第二开启信号、使能信号、第一侦测控制信号、第二侦测控制信号等,但不限于此。
112.作为一种可选的实施方式,第一薄膜晶体管101、第四薄膜晶体管104和第十薄膜晶体管402的栅极可以用于接收控制器303发送的相同的第一开启信号;第六薄膜晶体管106、第七薄膜晶体管107、第十一薄膜晶体管404的栅极可以用于接收控制器303发送的相同的第二开启信号;第二薄膜晶体管102和第五薄膜晶体管105的栅极可以用于接收控制器303发送的相同的使能信号;第八薄膜晶体管401的栅极可以用于接收控制信号;第十二薄膜晶体管302的第二电极可以用于接收控制器303发送的第一侦测控制信号,第十二薄膜晶
体管302的栅极可以用于接收控制器303发送的第二侦测控制信号。
113.如图6所示,图6是本技术实施例公开的一种显示器面板的结构示意图。该显示器面板为480*270解析度的microled面板,子像素60一共有270行、1440列,即子像素60的个数为388800个。每一个子像素60都对应于一个子像素电路。其中,子像素电路可以为图2~图5任一所述子像素电路。d1、d2、d3
……
d1438、d1439、d1440分别表示每一列子像素电路,每一行的子像素电路中的第一数据写入接口204可以共用走线,每一行的子像素电路中的第二数据写入接口206可以共用走线,每一行的子像素电路中用于接收第一开启信号的第一薄膜晶体管101、第四薄膜晶体管104和第十薄膜晶体管402的栅极可以共用走线。g(1)、g(2)、g(3)
……
g(268)、g(269)、g(270)分别表示显示器面板中每一行子像素电路分别接收到的第一开启信号,每一行子像素电路中的各个第一薄膜晶体管101、第四薄膜晶体管104和第十薄膜晶体管402的栅极由于共用走线,可以用于共同接收相同的第一开启信号。也就是说,在每一行子像素电路中,各个第一薄膜晶体管101和第十薄膜晶体管402在同样的第一开启信号作用下切换开关状态,因此控制器303可以按照相同的时序向第一薄膜晶体管101写入第一数据电压,以及向第十薄膜晶体管402写入第二数据电压。
114.如图7所示,图7是本技术实施例公开的一种被动驱动电路改变子像素发光时长的过程示意图。
115.在一些实施例中,控制器303分别与多个子像素电路连接;控制器303,用于分别向各个子像素电路的第二数据写入接口206写入不同的第二数据电压。其中,子像素电路可以是图2~图5任一所述子像素电路。
116.被动驱动电路201在第八薄膜晶体管401开启时开始工作,当控制器303分别向各个子像素电路的第二数据写入接口206写入不同的第二数据电压,比如分别是4伏、5伏、6伏,由于各个子像素电路中第九薄膜晶体管301的开启电压是一致的,因此各个子像素电路中第九薄膜晶体管301的栅极电压在扫频信号的耦合作用下从第二数据电压下降到开启电压以下的时间点不同,即第九薄膜晶体管301关闭的时间点不同,因此通过发光二极管203的电流截断的时间点不同,即发光二极管203熄灭的时间点不同。由此可以控制各个子像素电路的发光时长,使得子像素电路可以根据不同的灰阶显示需求控制发光二极管的发光时长,从而提高显示器在显示低灰阶时的亮度均匀性,同时解决在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
117.请进一步参阅图8,图8是本技术实施例公开的一种显示器面板的一帧内的驱动信号示意图。
118.示例性的,显示器面板显示一帧的时间可以为1/60秒。在一帧内,每一个子像素电路可以包括三个阶段,三个阶段分别为“复位 补偿 资料写入”阶段、“发光”阶段、“外侦测”阶段。如图8所示,g(1)~g(270)可以表示显示器面板中每一行子像素电路分别接收到的第一开启信号。
119.在“复位 补偿 资料写入”阶段中,g(1)~g(270)按照先后时序为第一电压(低电平),对于显示器面板中每一行子像素电路来说,如果第一开启信号为第一电压时,该行的子像素电路中的第一薄膜晶体管101、第十薄膜晶体管402开启,控制器可以向第一数据写入接口204写入第一数据电压,以及向第二数据写入接口206写入第二数据电压。
120.在整个“复位 补偿 资料写入”阶段,控制器向各个子像素电路输入的使能信号em
和控制信号control处于高电平,意味着第二薄膜晶体管102、第五薄膜晶体管105、第八薄膜晶体管401关闭。
121.data1_1~data1_270表示用于输入到第一数据写入接口204的第一数据电压。data2_1~data2_270表示用于输入到第二数据写入接口206的第二数据电压。在“发光”阶段,扫频信号sweep逐渐减小,与第二数据电压耦合,以影响各个子像素电路中第九薄膜晶体管301的开关状态。
122.g_det(1~270)为控制器303向第十二薄膜晶体管302的第二电极发送的第一侦测控制信号、v_det(1~270)为控制器303向第十二薄膜晶体管302的栅极发送的第二侦测控制信号。每一个子像素电路都需要第十二薄膜晶体管302来实现侦测第九薄膜晶体管301的电流驱动能力。如图8所示,在一帧结束前的“外侦测”阶段,使能信号em和控制信号control为电源电压(高电平),即第五薄膜晶体管105和第八薄膜晶体管401都处于关闭状态,扫频信号sweep维持固定准位,第一侦测控制信号g_det和第二侦测控制信号v_det处于第一电压(低电平),第十二薄膜晶体管302会开启。其中,扫频信号sweep维持固定准位可以如图8中“外侦测”阶段的扫频信号sweep所示。
123.在一帧时间内,第十二薄膜晶体管302开启时,控制器303可以从270行子像素电路钟选取出一行子像素电路,用于侦测第九薄膜晶体管301的电流驱动能力。控制器303每一帧选取不同行的子像素电路,在270帧后可以遍历完每一行子像素电路。控制器303可以每次随机选取一行子像素电路,但是在270帧内每一帧选取的子像素电路不同,或者,控制器303也可以按顺序选取。
124.也就是说,控制器303从data2(1~270)和g(1~270)中随机挑选出一组第二数据电压和第一开启电压,比如,要侦测的子像素电路对应的第二数据电压为data2_1,第一开启电压为g(1),在第十二薄膜晶体管302开启后,第一开启电压g(1)为低电平,第十薄膜晶体管402处于开启状态,控制器向第二数据写入接口206输入第二数据电压data2_1,此时侦测电流会通过第九薄膜晶体管301以及第十二薄膜晶体管302流到外部控制器303进行电流驱动能力的侦测,并将对应的电流改变反馈到第二数据电压data2_1的电压值。比如,侦测电流小于预设电流值,即第九薄膜晶体管301的驱动能力不足,需要提高将第二数据电压data2_1的电压值提高到电压预设值。
125.请进一步参阅图9,图9是本技术实施例公开的另一种显示器面板一帧内的驱动信号示意图。
126.在一些实施例中,各个子像素电路的第一数据写入接口204相互连接;控制器303,用于同时向各个子像素电路的第一数据写入接口204写入第一数据电压。其中,子像素电路可以是图2~图5任一所述子像素电路。
127.g1_1~g1_270为每行子像素电路中内部补偿型电路202的第一薄膜晶体管101的栅极接收到的第一开启信号,g2_1~g2_270为每行子像素电路中被动驱动电路201的第十薄膜晶体管402的栅极以及第四薄膜晶体管104的栅极接收到的第一开启信号。
128.在一些可选的实施方式中,g1_1~g1_270走线全部合并,data1_1~data1_270走线全部合并,即各个子像素电路中内部补偿型电路202的第一数据写入接口204相互连接,以及各个内部补偿型电路202中的第一薄膜晶体管101的栅极相互连接。因此,内部补偿型电路202可以实现全局发光,在一帧的一开始,控制器303对内部补偿型电路202进行全局的
复位、补偿、资料写入,即控制器303向各个第一数据写入接口204同时写入相同的第一数据电压,再通过被动驱动电路201独立控制显示器面板各行子像素电路中各个子像素的发光时长,即各个发光二极管的发光时长,因此可以达到简化电路布局以及驱动设计的效果。
129.如图9所示,g1_1~g1_270走线全部合并,data1_1~data1_270走线全部合并,在“复位 补偿 资料写入”阶段,内部补偿型电路202的第一薄膜晶体管101同时开启,控制器303同时向各个第一数据写入接口204写入相同的第一数据电压,由此可以调节显示器面板的整体亮度。g2_1~g2_270走线独立,data2_1~data2_270走线独立,即控制器依然是按照先后时序分别对各行子像素电路中被动驱动电路201的第二数据写入接口206写入不同的第二数据电压,因此可以控制各行子像素的发光时长不同。
130.在现有的一般设计中,g1_1~g1_270之间以及data1_1~data1_270之间存在时序差异,因此在驱动设计上会比较复杂;因此通过整并g1_1~g1_270走线以及整并data1_1~data1_270走线可以通过内部补偿型电路202实现全局发光,可简化驱动设计,也可以在一帧的一开始提高全局内部补偿的效率,因此通过走线合并以及驱动简化可以增大版图设计空间,因此提高对电路版图设计与驱动设计的弹性,同时可以简化芯片设计,减少成本。在保证内部补偿型电路202驱动各个子像素电路实现全局发光的基础上,利用被动驱动电路201对各个子像素电路的发光时长进行调整,有利于解决亮度不均匀的问题,同时解决micro led显示器在显示低灰阶时出现的灰阶丢失和显示不良的问题。
131.在另一些可选的实施方式中,控制器可以对不同的灰阶值采用不同的第一数据电压,比如将灰阶值划分成三个灰阶值区间,三个灰阶值区间分别是0~32、32~128、128~255,对于不同的灰阶值区间采用不同的第一数据电压,这样可以实现不同亮度的全局发光。比如在低灰阶时采用较高的第一数据电压,在高灰阶时采用较低的第一数据电压,并且搭配被动驱动电路201中通过扫频信号与第二数据电压的耦合调整各个子像素电路不同的发光时长,通过不同灰阶值区间对应不同的第一数据电压设计搭配各个子像素电路对应不同的第二数据电压的方法,可以实现不同灰阶值区间的子像素发光亮度不同、以及各个子像素发光时长不同,来组合改善microled发光的均匀性问题。
132.应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于可选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
133.在本技术的各种实施例中,应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
134.上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元,即可位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
135.另外,在本技术各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元
既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
136.上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分,可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等,具体可以是计算机设备中的处理器)执行本技术的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。
137.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory,rom)、随机存储器(random access memory,ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory,eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory,otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory,eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory,cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
138.以上对本技术实施例公开的一种子像素电路进行了详细介绍,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方法及其核心思想。同时,对于本领域的一般技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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