CN112908248A - 像素驱动电路和显示面板 - Google Patents

Abstract

本申请提供了像素驱动电路和显示面板，像素驱动电路包括驱动模块、第一电压模块、发光模块和调节模块，发光模块的两端分别电性连接驱动模块和第一电压模块，发光模块包括微发光二极管，调节模块和发光模块串联连接；此方案中通过在发光模块的支路上串联调节模块，可以辅助减小微发光二极管两端的电压变化的最小值，使得微发光二极管对应的像素可以实现较多的灰阶级数，以丰富画面的色彩表现力和增加画面的色彩层次。

Description

像素驱动电路和显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及显示器件的制造，具体涉及像素驱动电路和显示面板。

背景技术

Micro LED(Micro Light Emitting Diode,微发光二极管显示器)作为新一代显示器件，比现有的OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管显示器)的亮度更高、发光效率更好、功耗更低。

如图1所示，L1、L2、L3分别为红光Micro LED、绿光Micro LED和蓝光Micro LED的电流-电压曲线，L4为OLED的电流-电压曲线，具体的，横坐标表示对应的Micro LED或者OLED两端的电压，纵坐标表示流经对应的Micro LED或者OLED的电流。由图1可知，MicroLED的电流-电压曲线相比于OLED的电流-电压曲线较陡峭，即Micro LED对应的像素从最小灰阶值到最大灰阶值过程中对应的Micro LED两端的电压变化极小；然而，驱动模块的电压输出的变化值无法设置为足够小以保证Micro LED实现和Micro LED相同级数的灰阶值，造成Micro LED对应的像素能够实现的灰阶级数较少。

发明内容

本申请实施例提供像素驱动电路和显示面板，通过在发光模块的支路上串联调节模块，以解决现有的驱动模块的电压输出的变化值较大导致的Micro LED的电压变化的最小值较大，造成对应的像素无法实现较多的灰阶级数的问题。

本申请实施例提供像素驱动电路，所述像素驱动电路包括：

驱动模块；

第一电压模块；

发光模块，所述发光模块的两端分别电性连接所述驱动模块和所述第一电压模块，所述发光模块包括微发光二极管；

调节模块，所述调节模块和所述发光模块串联连接。

在一实施例中，所述调节模块包括电阻元件。

在一实施例中，所述电阻元件的电阻率为10-3Ω.cm至10Ω.cm。

在一实施例中，所述电阻元件呈透明。

在一实施例中，所述电阻元件的电阻为10⁵Ω。

在一实施例中，所述电阻元件的组成材料包括铝掺杂的氧化锌。

在一实施例中，所述驱动模块包括：

驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管的源极电性连接所述发光模块，所述驱动薄膜晶体管的漏极电性连接第二电压模块；

其中，所述调节模块连接于所述驱动薄膜晶体管的所述漏极和所述发光模块之间，或者所述调节模块连接于所述第一电压模块和所述发光模块之间。

在一实施例中，还包括：

存储模块，所述存储模块的两端分别电性连接所述驱动薄膜晶体管的栅极和源极。

在一实施例中，还包括：

写入模块，所述写入模块的输入端电性连接数据线，所述写入模块的输出端电性连接所述驱动薄膜晶体管的栅极，所述写入模块的控制端电性连接扫描线。

本申请实施例提供显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如上文任一所述的像素驱动电路。

本申请提供了像素驱动电路和显示面板，所述像素驱动电路包括驱动模块、第一电压模块、发光模块和调节模块，所述发光模块的两端分别电性连接所述驱动模块和所述第一电压模块，所述发光模块包括微发光二极管，并且所述调节模块和所述发光模块串联连接；因此，本方案中通过在所述发光模块的支路上串联所述调节模块，即所述调节模块和所述发光模块共同分担所述驱动模块的输出电压，使得所述微发光二极管两端的电压变化的最小值可以小于所述驱动模块的输出电压变化的最小值，进一步的，流经所述微发光二极管的电流的变化值也可以变化地足够小，以使得所述微发光二极管对应的像素可以实现较多的灰阶级数显示，以丰富画面的色彩表现力和增加画面的色彩层次。

附图说明

下面通过附图来对本申请进行进一步说明。需要说明的是，下面描述中的附图仅仅是用于解释说明本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。

图1为现有技术中的不同发光器件的电流-电压曲线；

图2为本申请实施例提供的像素驱动电路的电路图；

图3为本申请实施例提供的显示面板的截面示意图；

图4为本申请实施例提供的不同发光器件的电流-电压曲线。

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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，例如，“上”只是表面在物体上方，具体指代正上方、斜上方、上表面都可以，只要居于物体水平之上即可；“两侧”或者“两端”是指代图中可以体现出的物体的相对的两个位置，所述两个位置可以和物体直接/间接接触，以上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。

本申请中的术语“第一”、“第二”是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，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模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，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模块。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请实施例提供了像素驱动电路和显示面板，所述像素驱动电路包括但不限于以下实施例以及以下实施例的组合，所述显示面板包括如下任一所述的像素驱动电路。

在一实施例中，如图2所示，所述像素驱动电路100包括：驱动模块101；第一电压模块102；发光模块103，所述发光模块103的两端分别电性连接所述驱动模块101和所述第一电压模块102，所述发光模块103包括微发光二极管；调节模块104，所述调节模块104和所述发光模块103串联连接。

其中，如图2所示，所述驱动模块101包括输出端01，所述驱动模块101的所述输出端01连接相互串联的所述发光模块103和所述调节模块104，其中，所述发光模块103和所述调节模块104的相对位置关系不做限制，此处以所述驱动模块101的所述输出端01连接所述调节模块104的第一端02，所述调节模块104的第二端03连接所述发光模块103的输入端04，所述发光模块103的输出端05连接所述第一电压模块102。进一步的，所述微发光二极管的阳极和阴极可以分别被配置为所述发光模块103的输入端04和输出端05。进一步的，所述第一电压模块102可以输出恒定的低电压或者恒定的接地电压。

具体的，此处以所述第一电压模块102可以输出恒定的接地电压为例说明，即所述发光二极管的阴极电压恒定为0伏，假设所述调节模块104的电阻值为R1，所述微发光二极管发光时的电阻值为R2，假设第一时刻所述驱动模块101的所述输出端01的电压为V1，第二时刻所述驱动模块101的所述输出端01的电压为V2。可以理解的，当所述驱动模块101的所述输出端01和所述第一电压模块102之间不包含所述调节模块104时，所述第一时刻至所述第二时刻期间所述微发光二极管的两端电压变化值为(V2-V1)；当所述驱动模块101的所述输出端01和所述第一电压模块102之间还包含所述调节模块104时，所述第一时刻至所述第二时刻期间所述微发光二极管的两端电压变化值为R2*(V2-V1)/(R1+R2)。由上述分析可知，后者与前者相比较，所述第一时刻至所述第二时刻期间所述微发光二极管的两端电压变化值由(V2-V1)减小至R2*(V2-V1)/(R1+R2)，即本实施例通过在所述发光模块103所在的支路上串联所述调节模块104，可以使得所述微发光二极管的两端电压变化值小于所述驱动模块101的所述输出端01的电压变化值，即可以有效减小所述微发光二极管的两端电压变化值，以使得流经所述微发光二极管的电流的变化值也可以足够小，以使得微发光二极管对应的像素可以实现较多的灰阶级数，以丰富画面的色彩表现力和增加画面的色彩层次。

在一实施例中，如图2所示，所述调节模块104包括电阻元件。可以理解的，导体对电流的阻碍作用就叫所述导体的电阻，电阻可以表示所述导体对电流阻碍作用的大小，所述导体的电阻越大，表示所述导体对电流的阻碍作用越大，不同的导体的电阻不同。其中，所述电阻元件可以理解为具有恒定的电阻的元件，即所述驱动模块101的所述输出端01和所述第一电压模块102之间的电压差由所述调节模块104和所述发光模块103共同分担；进一步的，根据欧姆定律可知，若所述调节模块104的电阻大于所述发光模块103发光时的电阻，则所述发光模块103发光时两端的电压小于此时所述调节模块104的电压，也即所述发光模块103两端的电压可以具有更小的变化值，反之则反。

在一实施例中，所述电阻元件的电阻率为10^-3Ω.cm至10Ω.cm。可以理解的，所述电阻元件的电阻由所述电阻元件的长度、横截面积和电阻率相关，进一步的，所述电阻元件的电阻和所述电阻元件的长度和电阻率均成正比，所述电阻元件的电阻和所述电阻元件的横截面积成反比。具体的，可以根据所述电阻元件的电阻需求，选取合适电阻率的材料，再调整对应的长度、横截面积以设置所述电阻元件。在一实施例中，所述电阻元件的电阻可以为10⁵Ω，若所述电阻元件的电阻率为10^-2Ω.cm，所述电阻元件的厚度为20nm，所述电阻元件的宽度为5μm，即所述电阻元件的的横截面积为10^-9cm²，故所述电阻元件的长度可以设置为100μm。

在一实施例中，所述电阻元件呈透明。具体的，所述电阻元件的组成材料可以包括但不限于氧化铟锌、氧化铟锡、铝掺杂的氧化锌等透明导电材料。其中，所述铝掺杂的氧化锌材料可以包括但不限于氧化铝和氧化锌。可以理解的，所述电阻元件呈透明可以透光，可以避免降低显示面板的透光率。进一步的，所述铝掺杂的氧化锌材料对于红外光的反射率较大，可以反射可见光中的的红外光，降低显示面板对于红外光的吸收，进而降低显示面板的温度以提高显示面板的可靠性。

在一实施例中，如图2所示，所述驱动模块101包括：驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管的源极电性连接所述发光模块103，所述驱动薄膜晶体管的漏极电性连接第二电压模块105；其中，所述调节模块104连接于所述驱动薄膜晶体管的所述漏极和所述发光模块103之间，或者所述调节模块104连接于所述第一电压模块102和所述发光模块103之间。其中，所述驱动薄膜晶体管可以为N型薄膜晶体管或者P型薄膜晶体管，可以根据所述驱动薄膜晶体管的具体类型设置所述驱动薄膜晶体管的连接关系。具体的，如图2所示，当所述驱动薄膜晶体管为N型薄膜晶体管时，所述驱动薄膜晶体管的源极可以被配置为所述驱动模块101的所述输出端01，所述驱动薄膜晶体管的漏极可以被配置为所述驱动模块101的输入端06，因此，所述第二电压模块105可以输出恒定的高电压，即所述第二电压模块105输出的电压大于所述第一电压模块102输出的电压。

其中，如图3所示，为包含所述像素驱动电路100的显示面板200的截面图，由上文论述可知，所述显示面板200包括所述驱动薄膜晶体管201、所述微发光二极管202和所述电阻元件。进一步的，所述显示面板200还包括基板204、位于所述基板204上的遮光层205、覆盖所述遮光层205和所述基板204的缓冲层206。具体的，所述基板204可以为刚性基板或者柔性基板，所述刚性基板可以为但不限于玻璃或者硅片，所述柔性基板可以为但不限于聚酰亚胺；所述遮光层205的组成材料包括但不限于金属材料，例如铜、铝、钼、钛；所述缓冲层206可以为单层膜层或者复合膜层，例如，当所述述缓冲层40为单层膜层时，所述述缓冲层206的组成材料可以包括但不限于氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅，当所述缓冲层206为复合膜层时，所述缓冲层206可以包括第一缓冲层和位于所述第一缓冲层远离所述基板204一侧的第二缓冲层，所述第一缓冲层的组成材料可以包括但不限于氮化硅，所述第二缓冲层的组成材料可以包括但不限于氧化硅。

具体的，如图3所示，所述驱动薄膜晶体管201包括位于所述缓冲层206上的有源层207、位于所述有源层207上的栅极绝缘层208、位于所述栅极绝缘层208上的栅极层209、和所述有源层207的两端电性连接的源极层210和漏极层211，所述显示面板200还包括覆盖所述缓冲层206、所述有源层207、所述栅极绝缘层208和所述栅极层209的介电层212，所述介电层212上设有多个第一通孔213，所述缓冲层206上设有第二通孔214，所述第二通孔214和其中一所述第一通孔213相对设置，所述源极层210和所述漏极层211位于所述介电层212上，所述漏极层211通过对应的两个所述通孔213以及所述第二通孔214电性连接所述遮光层205和所述有源层207的一端，所述源极层210通过对应的所述第一通孔213电性连接所述有源层207的另一端。进一步的，如图3所示，所述显示面板200还包括钝化层215、和所述源极层210同层设置的公共电极层221，所述钝化层215覆盖所述介电层212、所述源极层210、所述漏极层211和所述公共电极层221，所述介电层212上设有两个第三通孔216。再进一步的，所述显示面板200还包括两个连接部217、第一导电部218、第二导电部219和封装层220，两个所述连接部217均位于所述钝化层215上，并分别经由对应的所述第三通孔216延伸至所述源极层210和所述公共电极层221，其中，所述电阻元件包括正极2031、负极2032和发光层2033，所述发光层2033位于所述正极2031和所述负极2032之间，所述正极2031连接所述第一导电部218并通过对应的所述连接部217以电性连接所述源极层210，所述负极2032连接所述第二导电部219并通过对应的所述连接部217以电性连接所述公共电极层221。

需要注意的是，其中两个所述连接部217、所述第一导电部218和所述第二导电部219均包含于所述电阻元件，具体的，两个所述连接部217、所述第一导电部218和所述第二导电部219四者的结合的整体可以参考上文关于所述电阻元件的相关描述。例如，两个所述连接部217、所述第一导电部218和所述第二导电部219的电阻率均可以为10^-3Ω.cm至10Ω.cm，进一步的，两个所述连接部217、所述第一导电部218和所述第二导电部219的有效厚度和有效宽度可以分别为20nm和5μm，再进一步的，两个所述连接部217、所述第一导电部218和所述第二导电部219的总有效长度可以为100μm。

在一实施例中，如图2所示，所述像素驱动电路100还包括：存储模块106，所述存储模块106的两端分别电性连接所述驱动薄膜晶体管的栅极和源极。具体的，此处还是以所述驱动薄膜晶体管为N型薄膜晶体管为例进行说明，所述驱动薄膜晶体管的栅极可以被配置为所述驱动模块101的控制端07，所述存储模块106可以包括电容，所述电容的两端可以被配置为所述存储模块106的两端，即所述电容连接于所述驱动模块101的所述控制端07和所述输出端01。在一实施例中，如图2所示，所述像素驱动电路100还包括：写入模块107，所述写入模块107的输入端08电性连接数据线108，所述写入模块107的输出端09电性连接所述驱动薄膜晶体管的栅极，所述写入模块107的控制端10电性连接第一扫描线109，其中，所述写入模块107可以包括写入薄膜晶体管。进一步的，如图2所示，所述像素驱动电路100还包括：侦测模块110，所述侦测模块110的输入端11和控制端12分别电性连接侦测线111和第二扫描线112，所述侦测模块110的输出端13电性连接所述驱动模块101的所述输出端01，其中，所述侦测模块110可以包括侦测薄膜晶体管。在一实施例中，如图2所示，所述像素驱动电路100还包括：工作电压模块113，所述工作电压模块113电性连接所述驱动模块101的输入端06以向所述驱动模块101中的所述驱动薄膜晶体管提供工作电压。

具体的，在显示阶段，所述第一扫描线109和所述第二扫描线112分别可以控制所述写入模块107中的所述写入薄膜晶体管和所述侦测模块110中的所述侦测薄膜晶体管打开，所述数据线108通过所述写入模块107中的所述写入薄膜晶体管向所述存储模块106和所述驱动模块101的所述控制端07写入数据信号，所述存储模块106维持所述驱动模块101的所述控制端07维持为对应的所述数据信号，同时所述侦测线111通过所述侦测模块110中的所述侦测薄膜晶体管向所述驱动模块101的所述输出端01写入侦测数据。

具体的，在侦测阶段，所述第一扫描线109和所述第二扫描线112分别仍然可以控制所述写入模块107中的所述写入薄膜晶体管和所述侦测模块110中的所述侦测薄膜晶体管打开，所述数据线108仍然通过所述写入模块107中的所述写入薄膜晶体管向所述存储模块106和所述驱动模块101的所述控制端07写入数据信号，但是，同时所述侦测线111通过所述侦测模块110中的所述侦测薄膜晶体管读取所述驱动模块101的所述输出端01的输出电压。需要注意的是，在所述侦测阶段和所述显示阶段之间，所述侦测线111处于悬空状态，此时所述存储模块106、所述驱动模块101的所述控制端07和所述输出端01形成一回路，所述存储模块106放电导致所述驱动模块101的所述输出端01的电位上升，当所述驱动模块101的所述控制端07和所述输出端01的电位差等于所述驱动模块101中的所述驱动薄膜晶体管此时的阈值电压时，所述驱动薄膜晶体管截止，即在所述侦测阶段，可以根据所述驱动模块101的所述控制端07和所述侦测线111读取的所述输出电压的差值得到所述驱动薄膜晶体管此时的阈值电压。

可以理解的，在所述显示阶段、所述侦测阶段或者其它阶段中，当所述发光模块103的所述输入端04的电压大于所述发光模块103的所述输出端05的电压时，所述发光模块103即可发光，所述驱动模块101的所述输出端01的电压可以控制流经所述发光模块103的电流大小，以控制所述发光模块103的发光情况。具体的，如图4所示，L4、L5、L6分别为在所述发光模块103所在的支路上串联了所述调节模块104后的红光Micro LED、绿光Micro LED和蓝光Micro LED的电流-电压曲线，L5为OLED的电流-电压曲线，具体的，横坐标表示对应的Micro LED或者OLED两端的电压，纵坐标表示流经对应的Micro LED或者OLED的电流。进一步的，此处图1中的L1至L3可以理解为图2中去除所述调节模块104后的所述发光模块103分别为红光Micro LED、绿光Micro LED、蓝光Micro LED和OLED时对应的电流-电压曲线，图4中的L4至L7可以理解为图2中包含所述调节模块104的所述发光模块103分别为红光MicroLED、绿光Micro LED、蓝光Micro LED和OLED时对应的电流-电压曲线。对比图4和图1可知，图4中的Micro LED的电流-电压曲线相比于图1中的Micro LED的电流-电压曲线较平坦，即在所述发光模块103所在的支路上串联了所述调节模块104后，所述发光模块103为MicroLED时对应的像素从最小灰阶值到最大灰阶值过程中对应的Micro LED两端的电压变化值有所增加，降低了对所述驱动模块101的电压输出的变化值的需求。根据上文分析可知，即本实施例通过在所述发光模块103所在的支路上串联所述调节模块104，可以使得所述发光模块103的两端电压变化值小于所述驱动模块101的所述输出端01的电压变化值，即可以有效减小所述发光模块103的两端电压变化值，以使得流经所述发光模块103的电流的变化值也可以足够小，以使得发光模块103对应的像素可以实现较多的灰阶级数，以丰富画面的色彩表现力和增加画面的色彩层次。

本申请实施例还提供了显示面板，所述显示面板包括如上文任一项所述的像素驱动电路。

本申请提供了像素驱动电路和显示面板，所述像素驱动电路包括驱动模块、第一电压模块、发光模块和调节模块，所述发光模块的两端分别电性连接所述驱动模块和所述第一电压模块，所述发光模块包括微发光二极管，并且所述调节模块和所述发光模块串联连接；因此，本方案中通过在所述发光模块的支路上串联所述调节模块，即所述调节模块和所述发光模块共同分担所述驱动模块的输出电压，使得所述微发光二极管两端的电压变化的最小值可以小于所述驱动模块的输出电压变化的最小值，进一步的，流经所述微发光二极管的电流的变化值也可以变化地足够小，以使得所述微发光二极管对应的像素可以实现较多的灰阶级数显示，以丰富画面的色彩表现力和增加画面的色彩层次。

Claims (10)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路包括：

驱动模块；

第一电压模块；

发光模块，所述发光模块的两端分别电性连接所述驱动模块和所述第一电压模块，所述发光模块包括微发光二极管；

调节模块，所述调节模块和所述发光模块串联连接。

2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述调节模块包括电阻元件。

3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述电阻元件的电阻率为10^-3Ω.cm至10Ω.cm。

4.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述电阻元件呈透明。

5.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述电阻元件的电阻为10⁵Ω。

6.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述电阻元件的组成材料包括铝掺杂的氧化锌。

7.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述驱动模块包括：

驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管的源极电性连接所述发光模块，所述驱动薄膜晶体管的漏极电性连接第二电压模块；

其中，所述调节模块连接于所述驱动薄膜晶体管的所述漏极和所述发光模块之间，或者所述调节模块连接于所述第一电压模块和所述发光模块之间。

8.根据权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，还包括：

存储模块，所述存储模块的两端分别电性连接所述驱动薄膜晶体管的栅极和源极。

9.根据权利要求8所述的像素驱动电路，其特征在于，还包括：

写入模块，所述写入模块的输入端电性连接数据线，所述写入模块的输出端电性连接所述驱动薄膜晶体管的栅极，所述写入模块的控制端电性连接扫描线。

10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括如权利要求1-9任一所述的像素驱动电路。

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