CN111383597B - 一种像素电路和全面屏显示设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种像素电路和全面屏显示设备。所述像素电路包括级联的多个子像素电路，每一级子像素电路包括：第一子像素电路设置在全面屏显示面板的常规显示区域，用于控制所述常规显示区域的相应像素显示；第二子像素电路设置在全面屏显示面板的透明显示区域，用于在第一显示状态下控制所述透明显示区域的相应像素显示、以及在第二显示状态下接收一预设显示画面并显示，并响应上一级发光控制信号，控制所述透明显示区域的相应像素维持显示所述预设显示画面。本申请可实现全面屏显示和露出摄像头模式的切换，在保留摄像头的功能下增加屏占比，并减少了前置摄像头开启时的IC功耗。

Description

一种像素电路和全面屏显示设备

技术领域

本申请涉及液晶显示技术领域，具体涉及一种像素电路和全面屏显示设备。

背景技术

AMOLED(Active-matrix organic light-emitting diode，有源矩阵有机发光二极体)是一种应用于电视和移动设备中的显示技术，相比现在的主流液晶显示器，OLED具有高对比度，广视角，低功耗，体积更薄等优点，且OLED显示屏封装技术及设计更有利于将显示屏边框做到更窄，是目前实现全面屏技术重要因素。

然而，目前移动设备前置摄像头的限制，使屏幕设计不得不避开摄像头，做成“刘海屏”等异形屏幕，影响屏幕外观和屏占比，如果实现更大屏占比也是各终端厂家亟待解决的问题。

图1为现有柔性显示设备的像素分布图，如图1所示，图中标号101所示为驱动集成电路(D-IC)，通过D-IC对设置在柔性显示设备上的像素进行驱动控制。图2为全面屏显示面板的显示区域分布示意图。如图2所示，所述全面屏显示面板的显示区域包括常规显示区域201以及透明显示区域202，摄像头安装在所述透明显示区202下方。通过将摄像头做在屏幕中间以增加屏占比的设计，不使用摄像头的时候可以全屏显示；使用摄像头时，该透明显示区域的像素则不显示，是摄像头可以拍摄。这样在保留摄像头功能的情况下可增大屏占比。现市面已有IC可以通过持续将此区域送出黑画面来讲该区域置黑，但是该功能相当于持续对显示画面进行改写，会增大IC功耗。

因此，有必要提供一种像素电路，通过改变区域像素设计克服上述缺陷，使IC不需要持续改写显示画面，实现全面屏显示和露出摄像头模式的切换。

发明内容

本申请目的在于提供像素电路和全面屏显示设备，增加显示设备屏占比，实现全面显示。减小驱动集成电路功耗。

本申请实施例提供一种像素电路，用于全面屏显示面板，所述全面屏显示面板的显示区域包括常规显示区域以及透明显示区域，所述像素电路包括级联的多个子像素电路，其中第n级子像素电路包括：第一子像素电路以及第二子像素电路，n为自然数；所述第一子像素电路设置在所述常规显示区域，用于响应本级扫描信号、第一数据信号以及本级发光控制信号，控制所述常规显示区域的相应像素显示；所述第二子像素电路设置在所述透明显示区域，用于在第一显示状态下，响应所述本级扫描信号、第二数据信号以及所述本级发光控制信号，控制所述透明显示区域的相应像素显示；在第二显示状态下接收一预设显示画面并显示，并响应上一级发光控制信号，控制所述透明显示区域的相应像素维持显示所述预设显示画面。

相应地，本申请实施例还提供一种全面屏显示设备，包括全面屏显示面板以及摄像模块，所述摄像模块设置在所述全面屏显示面板的透明显示区域；所述全面屏显示面板包括阵列基板，所述阵列基板设置包括本申请所述的像素电路。

本申请的有益效果为：可以实现全面屏显示和露出摄像头模式的切换，在保留摄像头的功能下增加屏占比；D-IC不需要持续改写显示画面，减少了前置摄像头开启时的功耗。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，以提供对本申请的技术方案以及现有技术的进一步理解。附图及其表达作为本说明书的一部分，仅用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请的限制。

图1为现有柔性显示设备的像素分布图。

图2为全面屏显示面板的显示区域分布示意图。

图3为本申请像素电路的接线示意图。

图4为本申请像素电路提供的一实施例的第一子像素电路。

图5为本申请像素电路提供的一实施例的第二子像素电路。

图6第一子像素电路的工作时序图。

图7A为第二显示状态的时序图。

图7B为第二显示状态的时序图。

图8为本申请像素电路提供的另一实施例的第二子像素电路。

图9为本申请全面屏显示设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，藉此阐述和解释本申请如何应用技术手段解决上述现有技术的问题。显然，所描述的实施例仅为本申请的一部分、而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，均在本申请保护的范围之列。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，以对功能和作用基本相似的相同项或相似项进行区分，并不对数量、重要性和执行次序进行限定。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

图3为本申请像素电路的接线示意图。如图3所示，本申请实施例提供一种像素电路，用于全面屏显示面板。所述全面屏显示面板的显示区域分布示意图可参考图2所示。所述像素电路包括级联的多个子像素电路，其中第n级子像素电路包括：第一子像素电路31以及第二子像素电路32。其中，n为自然数。第一子像素电路31设置在所述常规显示区域201，第二子像素电路32设置在所述透明显示区域202。

所述第一子像素电路31为常见的3T1C电路或7T1C电路，设置在所述常规显示区域，用于响应本级扫描信号SCAN(n)、第一数据信号DATA(m)以及本级发光控制信号EM(n)，在第一显示状态以及第二显示状态下，控制所述常规显示区域的相应像素显示；所述第二子像素电路设置在所述透明显示区域，用于在所述第一显示状态下，响应所述本级扫描信号SCAN(n)、第二数据信号DATA(k)以及所述本级发光控制信号EM(n)，控制所述透明显示区域的相应像素显示；在所述第二显示状态下接收一预设显示画面并显示，并响应上一级发光控制信号EM(n-1)，控制所述透明显示区域的相应像素维持显示所述预设显示画面。

图4为本申请像素电路提供的一实施例的第一子像素电路，本实施例中所述第一子像素电路为3T1C电路。如图4所示，所述3T1C电路包括开关晶体管T11、驱动晶体管T12、控制晶体管T13、发光器件D1以及存储电容C1；其中，所述开关晶体管T11、驱动晶体管T12以及控制晶体管T13均为N型薄膜晶体管，其第一电极为漏极，第二电极为源极；所述发光器件D1为普通OLED元件，其第一端为阳极端，第二端为阴极端。所述开关晶体管T11的栅极接入本级扫描信号SCAN(n)，其漏极电性连接至第一数据信号DATA(m)，源极电性连接所述驱动晶体管T12的栅极；所述驱动晶体管T12的漏极接入第一电源信号(本实施例为电源电压信号VDD)，源极电性连接所述控制晶体管T13的漏极；所述存储电容C1电性连接在所述驱动晶体管T12的栅极与所述驱动晶体管T12的漏极之间；所述控制晶体管T13的栅极接入所述本级发光控制信号EM(n)，其源极电性连接所述发光器件D1的阳极端；所述发光器件D1的阴极端接入第二电源信号(本实施例为接地信号GND)。

图5为本申请像素电路提供的一实施例的第二子像素电路，所述第二子像素电路是在图4所示3T1C电路基础上增加一维持晶体管、构成的4T1C电路。如图5所示，所述第二子像素电路32包括第二驱动模块321以及一维持晶体管T20。所述第二驱动模块321与所述第一子像素电路31的结构相同，包括开关晶体管T21、驱动晶体管T22、控制晶体管T23、发光器件D2以及存储电容C2；其中所述开关晶体管T21、驱动晶体管T22以及控制晶体管T23均为N型薄膜晶体管，其第一电极为漏极，第二电极为源极；所述发光器件D2为普通OLED元件，其第一端为阳极端，第二端为阴极端。所述开关晶体管T21的栅极接入本级扫描信号SCAN(n)，其漏极电性连接至第二数据信号DATA(k)，源极电性连接所述驱动晶体管T22的栅极；所述驱动晶体管T22的漏极接入第一电源信号(本实施例为电源电压信号VDD)，源极电性连接所述控制晶体管T23的漏极；所述存储电容C2电性连接在所述驱动晶体管T22的栅极与所述驱动晶体管T22的漏极之间；所述控制晶体管T23的栅极接入所述本级发光控制信号EM(n)，其源极电性连接所述发光器件D1的阳极端；所述发光器件D1的阴极端接入第二电源信号(本实施例为接地信号GND)。所述第二驱动模块321用于在第一显示状态下，响应本级扫描信号SCAN(n)以及本级发光控制信号EM(n)，控制所述透明显示区域的相应像素显示；以及在第二显示状态下接收一预设显示画面并显示。所述维持晶体管T20的栅极接入上一级发光控制信号EM(n-1)，其第一电极接入第二数据信号DATA(k)，第二电极电性连接所述开关晶体管T21的栅极；所述维持晶体管T20为一N型薄膜晶体管，其第一电极为漏极，第二电极为源极；用于在第二显示状态下响应上一级发光控制信号EM(n-1)，控制所述第二驱动模块，使相应像素维持显示所述预设显示画面。

以下结合图4、图5、图6、图7A-图7B，对本申请像素电路的工作原理进行说明，其中，图6为图4所示第一子像素电路的工作时序图，图7A为图5所示第二子像素电路的第一显示状态的时序图，图7B为图5所示第二子像素电路的第二显示状态的时序图。

如图6所示，所述第一子像素电路在第一显示状态以及第二显示状态下工作时序相同，均为：

第一阶段为t1时段，所述本级扫描信号SCAN(n)由高电平变为低电平，并打开所述开关晶体管T0；所述本级发光控制信号EM(n)维持高电平；

第二阶段为t2时段，所述第一数据信号以及所述第一数据信号DATA(m)由高电平变为低电平，将第一数据信号写入所述第一子像素电路的存储电容C1；所述本级扫描信号SCAN(n)维持高电平；

第三时刻为t3时刻，本级发光控制信号EM(n)由高电平变为低电平，打开所述第一子像素电路的控制晶体管T13，所述第一子像素电路的存储电容C1存储的数据打开所述第一子像素电路的驱动晶体管T12，所述第一子像素电路的发光器件D1持续发光。

如图7A所示，所述第一显示状态，包括：

第一阶段为t1时段，所述本级扫描信号SCAN(n)由高电平变为低电平，并打开所述开关晶体管T0；所述本级发光控制信号EM(n)维持高电平；

第二阶段为t2时段，所述第一数据信号以及所述第二数据信号DATA(k)由高电平变为低电平，将第二数据信号写入所述第二子像素电路的存储电容C2；所述本级扫描信号SCAN(n)维持高电平；

第三时刻为t3时刻，本级发光控制信号EM(n)由高电平变为低电平，打开所述第二子像素电路的控制晶体管T23，所述第二子像素电路的存储电容C2存储的数据打开所述第二子像素电路的驱动晶体管T22，所述第二子像素电路的发光器件D2持续发光。

在需要打开前置摄像头时，可由驱动集成电路(D-IC)发送黑画面(即所述预设显示画面)，将所述透明显示区域改写为黑画面，再将所述第二子像素电路切换至如图7所示的时序，然后可停止D-IC对画面的改写。所述第二子像素电路可保持黑画面，摄像头即可持续使用。

如图7B所示，在第二显示状态下，所述本级扫描信号SCAN(n)由高电平变为低电平，所述本级发光控制信号EM(n)与所述上一级发光控制信号EM(n-1)均维持高电平；所述上一级发光控制信号EM(n-1)在t1时段关闭所述维持晶体管T0，阻止数据信号写入所述第二子像素电路的存储电容C2，使所述发光器件D2保持上一帧显示的亮度。

现有7T1C等像素电路设计也可采用这种增加维持晶体管的设计。图8为本申请像素电路提供的另一实施例的第二子像素电路，所述第二子像素电路是在现有7T1C电路基础上增加一维持晶体管、构成的8T1C电路。本实施例所示的电路中使用的晶体管均为N型薄膜晶体管，以漏极为第一电极，源极为第二电极，使用的发光器件D3为普通OLED元件，其第一端为阳极端，第二端为阴极端。

如图8所示，第二子像素电路包括一维持晶体管T80和第二驱动模块82。像素电路的第一子像素电路的结构与所述第二驱动模块82一致。所述第二驱动模块82包括第一晶体管T81、第二晶体管T82、第三晶体管T82、第四晶体管T84、第五晶体管T85、第六晶体管T86、第七晶体管T87、存储电容C3以及发光器件D3。其中，所述维持晶体管T80的栅极接入上一级发光控制信号EM(n-1)，第一电极接入第二数据信号DATA(k)，第二电极电性连接所述第一晶体管T81的第二电极；所述第一晶体管T81的栅极接入本级扫描信号SCAN(n)，第一电极电性连接所述第二晶体管T82的第二电极；所述第二晶体管T82的栅极接入本级发光控制信号EM(n)，第一电极接入所述第一电源信号(本实施例为驱动电压信号ELVDD)；所述第三晶体管T83的栅极电性连接所述第四晶体管T4的第一电极，第一电极电性连接所述第一晶体管T81的第一电极，第二电极电性连接所述第四晶体管T84的第二电极；所述第四晶体管T84的栅极接入本级扫描信号SCAN(n)；所述第五晶体管T85的栅极接入上一级扫描信号SCAN(n-1)，其第一电极接入一电压信号VI，第二电极电性连接所述发光器件D3的阳极端；所述第六晶体管T86的栅极接入本级发光控制信号EM(n)，第一电极电性连接所述第三晶体管T83的第二电极，第二电极电性连接所述发光器件D3的阳极端；所述第七晶体管T87的栅极接入上一级扫描信号SCAN(n-1)，第一电极电性连接所述第三晶体管T83的栅极，第二电极接入所述电压信号VI；所述存储电容C3一端电性连接所述第二晶体管T82的第一电极，另一端电性连接所述第三晶体管T83的栅极；所述发光器件D3的阴极端接入第二电源信号(本实施例为一低电平电压信号ELVSS)。

采用本申请的像素电路，可以实现全面屏显示和露出摄像头模式的切换，在保留摄像头的功能下增加屏占比。并且D-IC不需要持续改写显示画面，减少了前置摄像头开启时的功耗。

基于同一发明构思，本申请还提供一种全面屏显示设备，图9为本申请全面屏显示设备结构示意图，如图9所示，全面屏显示设备900包括所述全面屏显示面板910以及摄像模块920。所述全面屏显示面板910为OLED柔性屏，其区域划分参考图2，图9中902所示部分为透明显示区域，其中所述摄像模块920设置在所述全面屏显示面板的透明显示区域902。所述全面屏显示面板910包括阵列基板911，所述阵列基板911设置上述的像素电路9111。

采用本申请的全面屏显示设备，可以实现全面屏显示和露出摄像头模式的切换，在保留摄像头的功能下增加屏占比；并且驱动电路(IC)不需要持续改写显示画面，减少了前置摄像头开启时的功耗。

为简化本申请的公开，在上述实施例中仅对特定例子的部件和设置、以及本申请的原理及实施方式进行阐述。上述实施例仅用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。本申请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。当然，它们仅仅作为本申请的较佳实施例而被探讨，不能以此来限定本申请的权利范围。

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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种像素电路，用于全面屏显示面板，其特征在于，所述全面屏显示面板的显示区域包括常规显示区域以及透明显示区域，所述像素电路包括级联的多个子像素电路，其中第n级子像素电路包括：第一子像素电路以及第二子像素电路，n为自然数，

所述第一子像素电路设置在所述常规显示区域，接入本级扫描信号(SCAN(n))、第一数据信号和本级发光控制信号(EM(n))，用于响应所述本级扫描信号(SCAN(n))、所述第一数据信号以及所述本级发光控制信号(EM(n))，在第一显示状态以及第二显示状态下，控制所述常规显示区域的相应像素显示；

所述第一子像素电路在第一显示状态以及第二显示状态下工作时序相同，包括：

第一阶段，所述本级扫描信号(SCAN(n))由高电平变为低电平，所述本级发光控制信号(EM(n))维持高电平；

第二阶段，所述第一数据信号由高电平变为低电平，所述本级扫描信号(SCAN(n))维持低电平，实现第一数据信号的写入，所述本级发光控制信号(EM(n))维持高电平；以及，

第三时刻，所述本级发光控制信号(EM(n))由高电平变为低电平，所述第一子像素电路持续发光，使所述常规显示区域的相应像素显示；

所述第二子像素电路设置在所述透明显示区域，并包括第二驱动模块以及一维持晶体管；其中，所述第二驱动模块接入本级扫描信号(SCAN(n))及本级发光控制信号(EM(n))，并通过所述维持晶体管耦接至第二数据信号，所述维持晶体管接入上一级发光控制信号(EM(n-1))，用于在所述第一显示状态下，控制所述透明显示区域的相应像素显示；

所述第二子像素电路在所述第一显示状态下工作时序包括：

第一阶段，所述本级扫描信号(SCAN(n))由高电平变为低电平，所述本级发光控制信号(EM(n))维持高电平，所述上一级发光控制信号(EM(n-1))维持低电平；

第二阶段，所述第二数据信号由高电平变为低电平，所述本级扫描信号(SCAN(n))维持低电平，所述本级发光控制信号(EM(n))维持高电平，所述上一级发光控制信号(EM(n-1))维持低电平，实现第二数据信号的写入；以及，

第三时刻，所述本级发光控制信号(EM(n))由高电平变为低电平，使所述第二子像素电路持续发光，使所述透明显示区域的相应像素显示；

在所述第二显示状态下，所述第二子像素电路响应上一级发光控制信号(EM(n-1))，控制所述第二驱动模块接收一黑画面并显示，之后，所述第二子像素电路切换至以下工作时序：

所述本级扫描信号(SCAN(n))由高电平变为低电平，所述本级发光控制信号(EM(n))与所述上一级发光控制信号(EM(n-1))均维持高电平，使所述透明显示区域的相应像素维持显示所述黑画面。

2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第二驱动模块与所述第一子像素电路的结构相同。

3.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述第二驱动模块为3T1C电路或7T1C电路。

4.如权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述3T1C电路包括开关晶体管、驱动晶体管、控制晶体管、发光器件以及存储电容；

所述开关晶体管的栅极接入本级扫描信号(SCAN(n))，其第一电极电性连接所述第一数据信号或耦接至所述维持晶体管的一端，第二电极电性连接所述驱动晶体管的栅极；

所述驱动晶体管的第一电极接入第一电源信号，第二电极电性连接所述控制晶体管的第一电极；

所述存储电容电性连接在所述驱动晶体管的栅极与所述驱动晶体管的第一电极之间；

所述控制晶体管的栅极接入所述本级发光控制信号(EM(n))，其第二电极电性连接所述发光器件的第一端；

所述发光器件的第二端接入第二电源信号。

5.一种全面屏显示设备，其特征在于，包括全面屏显示面板以及摄像模块，所述摄像模块设置在所述全面屏显示面板的透明显示区域；所述全面屏显示面板包括阵列基板，所述阵列基板设置如权利要求1至4任意一项所述的像素电路。

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