CN112735328A - 驱动电路、像素结构、及自动调节亮度的led显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了驱动电路、像素结构、及自动调节亮度的LED显示面板，其中驱动电路包括：一个电源输入端和一个接地端；若干个并联设置的驱动单元，分别与若干个子像素连接；驱动单元的一端设有用于防止电压串扰的防护元件，并经防护元件与电源输入端连接，另一端经子像素与接地端连接；若干个数据输入端分别与若干个驱动单元连接，以输入显示数据。显示面板，基于上述驱动电路，显示面板由若干个像素结构拼接而成，像素结构包括驱动电路、三个子像素和光敏元件，光敏元件用于对像素结构的光强度进行采集，以反馈给驱动电路。本发明通过一个驱动电路同时驱动多个子像素，整体上显著减少驱动电路占用的布局空间，利于驱动电路和像素结构的功能拓展。

Description

驱动电路、像素结构、及自动调节亮度的LED显示面板

技术领域

本发明属于LED显示技术领域，特别涉及一种驱动电路、像素结构、及自动调节亮度的LED显示面板。

背景技术

LED显示面板由多个像素结构拼接而成，每个像素结构一般包含三个子像素，比如RGB子像素。现有的LED显示面板应用中，每个子像素都分别对应有一个驱动电路进行工作驱动，由于驱动电路占用一定的布局空间，传统的驱动方式使得子像素之间、像素结构之间具有不能忽略的拼接缝隙，影响显示面板的显示效果；重要的是，由于驱动电路已经占有较大比例的布局空间，在保证显示效果不受影响的基础上，像素结构难以集成其他功能元件，亦难以对驱动电路进行进一步功能集成。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明提供了一种驱动电路、像素结构、及自动调节亮度的LED显示面板，通过一个驱动电路同时驱动多个子像素，整体上显著减少驱动电路占用的布局空间，利于驱动电路和像素结构的功能拓展，利于驱动电路和像素结构的改进和发展。

为解决其技术问题，一方面，本发明提供的驱动电路，用于驱动显示面板上任意若干个子像素，其包括：

一个电源输入端和一个接地端；

设置在所述电源输入端和所述接地端之间的若干个驱动单元，所述若干个驱动单元并联设置，并分别与所述任意若干个子像素连接；所述驱动单元的一端设有用于防止电压串扰的防护元件，并经所述防护元件与所述电源输入端连接，所述驱动单元的另一端经任一所述子像素与所述接地端连接；

若干个数据输入端，所述若干个数据输入端分别与所述若干个驱动单元连接，以输入显示数据。

进一步地，上述防护元件为第五薄膜晶体管，所述第五薄膜晶体管的漏极与所述电源输入端连接，所述第五薄膜晶体管的源极与所述驱动单元连接，所述第五薄膜晶体管的栅极用于接入稳压调整信息。

进一步地，上述驱动单元包括第一电容和第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极与所述数据输入端连接，所述第一薄膜晶体管的漏极与所述防护元件连接，所述第一薄膜晶体管的源极经对应的所述子像素与所述接地端连接，所述第一电容的两端分别与所述第一薄膜晶体管的栅极、漏极连接。

进一步地，该驱动电路还包括用于对所述第一电容的电压进行调整的重置模块，所述重置模块与所述若干个驱动单元并联设置，并且两端分别与所述电源输入端和所述接地端连接。

进一步地，上述重置模块包括第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管的漏极连接至每一所述防护元件与所述电源输入端之间，所述第三薄膜晶体管的源极与所述第四薄膜晶体管的漏极连接，所述第四薄膜晶体管的源极与所述接地端连接，所述第三薄膜晶体管的栅极和所述第四薄膜晶体管的栅极用于接入重置调整信息。

进一步地，上述数据输入端与所述驱动单元之间设有用于控制所述显示数据输入的第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管的栅极用于输入控制信息，以控制所述显示数据的输入，所述第二薄膜晶体管的漏极与所述数据输入端连接，所述第二薄膜晶体管的源极与所述驱动单元连接。

另一方面，本发明一种像素结构，其包括三个子像素和上述任一所述的驱动电路，所述驱动电路设有三个所述驱动单元，分别与三个所述子像素连接。

进一步地，三个子像素设于所述驱动电路的上方，并分别通过第一连接柱与对应的所述驱动单元连接。

进一步地，三个子像素采用单色白光光源，所述像素结构还包括彩膜，所述彩膜分别贴敷在所述三个子像素的上表面。

再一方面，本发明提供的一种自动调节亮度的LED显示面板，由若干个像素结构拼接而成，所述像素结构包括一组如上任一项所述的所述驱动电路、三个并列设置的所述子像素和光敏元件，所述驱动电路设于所述三个子像素的下方，并与所述三个子像素连接，所述光敏元件设于所述三个子像素的一端，所述光敏元件用于对所述像素结构的光强度进行采集，以反馈给所述驱动电路。

本发明的一种驱动电路、像素结构、及自动调节亮度的LED显示面板，通过设置防护元件，外部电压经电源输入端流入驱动电路后，经各自对应的防护元件再流向各个驱动单元，能够有效防止相互并联设置的各个驱动单元之间发生电压串扰，使得多个驱动单元能够在同一驱动电路中对多个子像素进行相对独立的驱动。通过一个驱动电路同时驱动多个子像素，通过减少驱动电路的数量，在整体结构上显著减少驱动电路占用的布局空间，使得在原先基础上能够呈出更多的布局空间用于集成其他功能元件，拓展像素结构乃至显示面板的功能，方便布置更加复杂的驱动电路，促进驱动电路的功能拓展改进。

附图说明

图1为本发明一种驱动电路的原理图。

图2为本发明一种像素结构的结构示意图。

图3为本发明一种像素结构的剖视图。

图4为本发明一种自动调节亮度的LED显示面板的像素结构的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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发明的不同结构。为了简化本发明的公开，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发明。此外，本发明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。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，本发明一种驱动电路，用于驱动显示面板上任意若干个子像素110，其包括：

一个电源输入端151和一个接地端152；

设置在所述电源输入端和所述接地端之间的若干个驱动单元121，若干个所述驱动单元121并联设置，并分别与所述任意若干个子像素110连接；所述驱动单元121的一端设有用于防止电压串扰的防护元件，并经所述防护元件与所述电源输入端151连接，所述驱动单元121的另一端经任一所述子像素110与所述接地端152连接；

若干个数据输入端，所述若干个数据输入端分别与所述若干个驱动单元121连接，以输入显示数据。

具体应用中，通过电源输入端151和接地端152与显示面板的总电路连接，外部电压经电源输入端151流入驱动电路后，经各自对应的防护元件再流向各个驱动单元121，能够有效防止相互并联设置的各个驱动单元121之间发生电压串扰，使得多个驱动单元121能够在同一驱动电路中对多个子像素110进行相对独立的驱动。具体地，防护元件与各自对应的驱动单元121串联，通过调整自身的电压来调整对应的驱动单元121的电压，从而避免其他支路的驱动单元121的电压发生变动，而对该路驱动单元121的电压造成影响，稳定该路驱动单元121的工作电压。通过一个驱动电路同时驱动多个子像素110，通过减少驱动电路的数量，在整体结构上显著减少驱动电路占用的布局空间，使得在原先基础上能够呈出更多的布局空间用于集成其他功能元件，拓展像素结构乃至显示面板的功能，方便布置更加复杂的驱动电路，促进驱动电路的功能拓展改进。

具体应用中，显示面板通常由多个像素结构拼接形成，像素结构通常包括RGB子像素，可以以一个像素结构为单位，每一组驱动电路对应驱动一个像素结构上的三个子像素110。对于一个像素结构而言，一组驱动电路相比于三组驱动电路，整体结构上驱动电路的布局空间显著减少，在原先基础上，可呈出空间设置其他功能元件以实现更多功能，比如设置光敏元件、热敏元件等，并且提升驱动电路的有效利用空间，能够有充足的空间设置更加复杂的电路，利于驱动电路的功能拓展改进。

具体到本实施例，数据输入端设有三个，分别为Rdata、Gdata、Bdata，分别对应输入R子像素、G子像素、B子像素的显示数据。

在一些实施方式中，上述防护元件为第五薄膜晶体管（Q9，Q6，Q3），所述第五薄膜晶体管（Q9，Q6，Q3）的漏极与所述电源输入端151连接，所述第五薄膜晶体管（Q9，Q6，Q3）的源极与所述驱动单元121连接，所述第五薄膜晶体管（Q9，Q6，Q3）的栅极用于接入稳压调整信息。具体应用中，根据稳压调整信息调整第五薄膜晶体管的偏置，从而调整第五薄膜晶体管（Q9，Q6，Q3）的漏极-源极电压，进而调整驱动单元121的工作电压。

在一些优选的实施方式中，上述驱动单元121包括第一电容（C1，C2，C3）和第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2），所述第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2）的栅极与所述数据输入端连接，所述第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2）的漏极与所述防护元件连接，所述第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2）的源极经对应的所述子像素110与所述接地端152连接，所述第一电容（C1，C2，C3）的两端分别与所述第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2）的栅极、漏极连接。具体应用中，通过第一薄膜晶体（Q8，Q5，Q2）导通为子像素110通电，显示数据通过数据输入端传递至第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2），根据该显示数据调整第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2）的偏置，以调整子像素110的工作电流，使显示面板上的若干个子像素110根据显示数据显示当前帧画面；当驱动电路通电时，第一电容（C1，C2，C3）进行充电，当电源停止对子像素110供电时，由第一电容（C1，C2，C3）继续为子像素110供电，使子像素110保持显示直至下一帧画面更新。

在一些优选的实施方式中，该驱动电路还包括用于对所述第一电容（C1，C2，C3）的电压进行调整的重置模块123，所述重置模块123与所述若干个驱动单元121并联设置，并且两端分别与所述电源输入端151和所述接地端152连接。

在一些实施方式中，上述重置模块123包括第三薄膜晶体管Q11和第四薄膜晶体管Q10，所述第三薄膜晶体管Q11的漏极连接至每一所述防护元件与所述电源输入端151之间，所述第三薄膜晶体管Q11的源极与所述第四薄膜晶体管Q10的漏极连接，所述第四薄膜晶体管Q10的源极与所述接地端连接，所述第三薄膜晶体管Q11的栅极和所述第四薄膜晶体管Q10的栅极用于接入重置调整信息。具体应用中，第一电容充电后的电压为Vds+Vdata，当第三薄膜晶体管Q11的栅极和第四薄膜晶体管Q10的栅极接入重置调整信息，两者导通，使得防护元件的漏极电压等于第三薄膜晶体管的漏极电压为2Vds，进而将第一电容的电压重置为Vds。

在一些优选的实施方式中，上述数据输入端与所述驱动单元121之间设有用于控制所述显示数据输入的第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1），所述第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）的栅极用于输入控制信息，以控制所述显示数据的输入，所述第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）的漏极与所述数据输入端连接，所述第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）的源极与对应的所述驱动单元121连接。具体应用中，通过第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）的导通与否实现对显示数据输入的控制，上述控制信息可以为脉冲信号（即采用PWM技术生成该控制信息），可以根据脉冲信号输出低电平时第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）导通的方式进行控制，又或者根据脉冲信号输出高电平时第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）导通的方式进行控制。具体到本实施例，所述第二薄膜晶体管（Q7，Q4，Q1）的源极与对应的第一薄膜晶体管（Q8，Q5，Q2）的栅极连接。

具体地，该驱动电路包括若干道用于接入各种信息（包括上述稳压调整信息、重置调整信息、控制信息）的扫描线，若干个防护元件的栅极分别与所述若干道扫描线连接，若干个第二薄膜晶体管的栅极分别与所述若干道扫描线连接，优选同一驱动单元对应的防护元件的栅极、第二薄膜晶体管的栅极与同一道扫描线连接。若干道扫描线中的任一道为主扫描线，上述第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管的栅极连接至该主扫描线。具体到本实施例，驱动电路设有三道扫描线，分别为Scan1、Scan2、Scan3，其中R子像素与Scan1对应，G子像素与Scan2对应，B子像素与Scan3对应，Scan1为主扫描线。

如图2、3所示，另一方面，本发明提供的一种像素结构，其包括三个子像素110和上述任一所述的驱动电路120，所述驱动电路120设有三个所述驱动单元121，分别与三个所述子像素110连接。

具体地，三个子像素110设在驱动电路120的上方，并分别通过第一连接柱141与对应的驱动单元121连接。具体地，驱动电路120集成在驱动面板124上，在驱动单元121的连接处设置有第一焊盘143，上述第一连接柱141与该第一焊盘143连接，该第一连接柱141可以采用铜柱或其他导电材料的连接柱。

具体地，三个子像素110通过第二连接柱142连接地线，三个子像素110可以分别设有第二焊盘144，以连接第二连接柱142，可以其中任一个子像素110的第二焊盘144直接与该第二连接柱142连接，另两个子像素110的第二焊盘144通过导线与该第二连接柱142连接。

具体地，在子像素110和驱动电路120之间填充有绝缘层145，在三个子像素110之间填充有透明胶物质146，优选地，该透明胶物质146包含扩散颗粒。

在一些优选的实施方式中，该像素结构还包括保护膜147，该保护膜147贴敷在三个子像素110的整体结构的上表面。

在一些实施方式中，三个子像素110采用单色白光光源，该像素结构还包括彩膜148，该彩膜148分别贴敷在三个子像素110的上表面，具体地，该彩膜148可以采用氮化硅材料。在另一些实施方式中，三个子像素110可以采用彩色光源，比如RGB子像素110。

如图4所示，再一方面，本发明提供的一种自动调节亮度的LED显示面板，由若干个像素结构拼接而成，所述像素结构包括一组如上任一项所述的驱动电路120、三个并列设置的所述子像素110和光敏元件130，所述驱动电路120设于所述三个子像素110的下方，并与所述三个子像素110连接，所述光敏元件130设于所述三个子像素110的一端，所述光敏元件130用于对所述像素结构的光强度进行采集，以反馈给所述驱动电路120。

基于上述任一所述的驱动电路120，像素结构能够有足够的空间设置光敏元件130，以实现显示面板对自身光强度采集和反馈的功能，避免因增加电子元件而增加像素结构之间、或者子像素110之间的间距而影响显示效果。

具体应用中，通过光敏元件130对对应的像素结构的光强度进行采集，可以根据采集的数据分析显示面板的光强度及均匀度，以对显示面板的显示亮度进行调整，进而提升显示面板显示的亮度均匀度。具体地，可以在显示面板的控制端对该光敏元件130采集的数据进行计算与分析，并将补偿电流反馈至驱动电路120。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种驱动电路，用于驱动显示面板上任意若干个子像素，其特征在于，包括：

一个电源输入端和一个接地端；

设置在所述电源输入端和所述接地端之间的若干个驱动单元，所述若干个驱动单元并联设置，并分别与所述任意若干个子像素连接；所述驱动单元的一端设有用于防止电压串扰的防护元件，并经所述防护元件与所述电源输入端连接，所述驱动单元的另一端经任一所述子像素与所述接地端连接；

若干个数据输入端，所述若干个数据输入端分别与所述若干个驱动单元连接，以输入显示数据。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述防护元件为第五薄膜晶体管，所述第五薄膜晶体管的漏极与所述电源输入端连接，所述第五薄膜晶体管的源极与所述驱动单元连接，所述第五薄膜晶体管的栅极用于接入稳压调整信息。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括第一电容和第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的栅极与所述数据输入端连接，所述第一薄膜晶体管的漏极与所述防护元件连接，所述第一薄膜晶体管的源极经对应的所述子像素与所述接地端连接，所述第一电容的两端分别与所述第一薄膜晶体管的栅极、漏极连接。

4.根据权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，还包括用于对所述第一电容的电压进行调整的重置模块，所述重置模块与所述若干个驱动单元并联设置，并且两端分别与所述电源输入端和所述接地端连接。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述重置模块包括第三薄膜晶体管和第四薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管的漏极连接至每一所述防护元件与所述电源输入端之间，所述第三薄膜晶体管的源极与所述第四薄膜晶体管的漏极连接，所述第四薄膜晶体管的源极与所述接地端连接，所述第三薄膜晶体管的栅极和所述第四薄膜晶体管的栅极用于接入重置调整信息。

6.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述数据输入端与所述驱动单元之间设有用于控制所述显示数据输入的第二薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管的栅极用于输入控制信息，以控制所述显示数据的输入，所述第二薄膜晶体管的漏极与所述数据输入端连接，所述第二薄膜晶体管的源极与所述驱动单元连接。

7.一种像素结构，其特征在于，包括三个子像素和如权利要求1-6任一项所述的驱动电路，所述驱动电路设有三个所述驱动单元，分别与三个所述子像素连接。

8.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述三个子像素设于所述驱动电路的上方，并分别通过第一连接柱与对应的所述驱动单元连接。

9.根据权利要求8所述的像素结构，其特征在于，所述三个子像素采用单色白光光源，所述像素结构还包括彩膜，所述彩膜分别贴敷在所述三个子像素的上表面。

10.一种自动调节亮度的LED显示面板，其特征在于，所述显示面板由若干个像素结构拼接而成，所述像素结构包括一组如权利要求1~6任一项所述的驱动电路、三个并列设置的所述子像素和光敏元件，所述驱动电路设于所述三个子像素的下方，并与所述三个子像素连接，所述光敏元件设于所述三个子像素的一端，所述光敏元件用于对所述像素结构的光强度进行采集，以反馈给所述驱动电路。

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