CN114283704B - 显示基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示基板，包括：衬底、设置在衬底上的多个像素单元和至少一个微型集成电路。每个像素单元包括多个子像素，多个子像素中的至少一个子像素包括：发光元件以及与发光元件电连接的像素驱动电路。像素驱动电路包括至少一个薄膜晶体管。至少一个微型集成电路与至少一个像素单元电连接。

Description

显示基板及显示装置
技术领域
本文涉及显示技术领域，尤指一种显示基板及显示装置。
背景技术
发光二极管(LED，Light Emitting Diode)具有低驱动电压、超高亮度、长寿命、耐高温等特点，而微型发光二极管被认为是次世代显示面板技术。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本公开实施例提供了一种显示基板及显示装置。
一方面，本公开实施例提供一种显示基板，包括：衬底、设置在所述衬底上的多个像素单元和至少一个微型集成电路。每个像素单元包括多个子像素，所述多个子像素中的至少一个子像素包括：发光元件以及与所述发光元件电连接的像素驱动电路；所述像素驱动电路包括至少一个薄膜晶体管；所述至少一个微型集成电路与至少一个像素单元电连接。
在一些示例性实施方式中，所述像素驱动电路配置为控制所述发光元件的驱动电流的幅度，所述微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的脉宽。
在一些示例性实施方式中，每个所述微型集成电路包括多个脉宽调制信号输出端，两个所述微型集成电路的多个脉宽调制信号输出端与三个像素单元的多个发光元件一一对应连接。
在一些示例性实施方式中，所述像素驱动电路包括：第一薄膜晶体管；所述第一薄膜晶体管的控制极与数据信号端连接，所述第一薄膜晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第一薄膜晶体管的第二极与所述发光元件的第一电极连接；所述发光元件的第二电极与所述微型集成电路连接。
在一些示例性实施方式中，所述像素驱动电路包括：第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、第七薄膜晶体管、第八薄膜晶体管和第一电容。所述第二薄膜晶体管的控制极与第一节点连接，所述第二薄膜晶体管的第一极与第八薄膜晶体管的第二极和第三薄膜晶体管的第二极连接，所述第二薄膜晶体管的第二极与第五薄膜晶体管的第一极和第四薄膜晶体管的第二极连接。所述第三薄膜晶体管的控制极与扫描信号端连接，所述第三薄膜晶体管的第一极与数据信号端连接。所述第四薄膜晶体管的控制极与所述扫描信号端连接，所述第四薄膜晶体管的第一极与所述第一节点连接。所述第五薄膜晶体管的控制极与发光控制端连接，所述第五薄膜晶体管的第二极与发光元件的第一电极连接。所述第六薄膜晶体管的控制极与复位信号端连接，所述第六薄膜晶体管的第一极与第一节点连接，所述第六薄膜晶体管的第二极与初始电压端连接。所述第七薄膜晶体管的控制极与所述复位信号端连接，所述第七薄膜晶体管的第一极与所述第五薄膜晶体管的第二极连接，所述第七薄膜晶体管的第二极与所述初始电压端连接。所述第八薄膜晶体管的控制极与所述发光控制端连接，所述第八薄膜晶体管的第一极与第一电源端连接。所述第一电容的第一电极与所述第一电源端连接，所述第一电容的第二电极与所述第一节点连接。所述发光元件的第二电极与所述微型集成电路连接。
在一些示例性实施方式中，所述像素驱动电路配置为控制所述发光元件的驱动电流的脉宽，所述微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的幅度。
在一些示例性实施方式中，每个所述微型集成电路包括多个驱动电流输出端，每个所述微型集成电路的所述多个驱动电流输出端与三个像素单元的多个发光元件一一对应连接。
在一些示例性实施方式中，所述像素驱动电路包括：时间数据写入单元、存储单元以及开关单元。所述时间数据写入单元与第一时间信号端、第二时间信号端、第一控制信号端、第二控制信号端和第二节点连接，配置为在第一控制信号端的控制下，向第二节点输出第一时间信号端的第一时间信号，或者，在第二控制信号端的控制下，向第二节点输出第二时间信号端的第二时间信号。所述存储单元与第二节点和接地端连接，配置为存储所述时间数据写入单元写入的第一时间信号或第二时间信号。所述开关单元与所述第二节点、微型集成电路和发光元件的第一电极连接，配置为在所述第一时间信号或第二时间信号的控制下，向所述发光元件的第一电极提供所述微型集成电路产生的驱动电流。
在一些示例性实施方式中，所述时间数据写入单元包括：第九薄膜晶体管和第十薄膜晶体管。所述第九薄膜晶体管的控制极与第一控制信号端连接，所述第九薄膜晶体管的第一极与第一时间信号端连接，所述第九薄膜晶体管的第二极与第二节点连接。所述第十薄膜晶体管的控制极与第二控制信号端连接，所述第十薄膜晶体管的第一极与第二时间信号端连接，所述第十薄膜晶体管的第二极与第二节点连接。
在一些示例性实施方式中，所述存储单元包括：第二电容；所述第二电容的第一电极与第二节点连接，所述第二电容的第二电极与接地端连接。
在一些示例性实施方式中，所述开关单元包括：第十一薄膜晶体管；所述第十一薄膜晶体管的控制极与所述第二节点连接，所述第十一薄膜晶体管的第一极与所述微型集成电路连接，所述第十一薄膜晶体管的第二极与所述发光元件的第一电极连接。
另一方面，本公开实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
在阅读理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开的技术方案的限制。附图中一个或多个部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。
图1为一种发光二极管显示基板的驱动示意图；
图2为本公开至少一实施例的显示基板的结构示意图；
图3为本公开至少一实施例的显示基板的一种驱动示意图；
图4为本公开至少一实施例的像素驱动电路的一种等效电路图；
图5为本公开至少一实施例的像素驱动电路的另一等效电路图；
图6为本公开至少一实施例的显示基板的另一驱动示意图；
图7为本公开至少一实施例的显示基板的另一结构示意图；
图8为本公开至少一实施例的显示基板的另一驱动示意图；
图9为本公开至少一实施例的像素驱动电路的一种结构示意图；
图10为本公开至少一实施例的像素驱动电路的一种等效电路图；
图11为本公开至少一实施例的显示基板的另一驱动示意图；
图12为本公开至少一实施例的显示装置的示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为一种或多种形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图中，有时为了明确起见，夸大表示了一个或多个构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本公开的一个方式并不一定限定于该尺寸，附图中多个部件的形状和大小不反映真实比例。此外，附图示意性地示出了理想的例子，本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。
本公开中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置，而不是为了在数量方面上进行限定的。本公开中的“多个”表示两个或两个以上的数量。
在本公开中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，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公开的限制。构成要素的位置关系根据描述构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。
在本公开中，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，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。
在本公开中，晶体管是指至少包括栅电极、漏电极以及源电极这三个端子的元件。晶体管在漏电极(漏电极端子、漏区域或漏电极)与源电极(源电极端子、源区域或源电极)之间具有沟道区域，并且电流能够流过漏电极、沟道区域以及源电极。在本公开中，沟道区域是指电流主要流过的区域。
在本公开中，晶体管的第一极可以为漏电极、晶体管的第二极可以为源电极，或者晶体管的第一极可以为源电极、晶体管的第二极可以为漏电极。在使用极性相反的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下，“源电极”及“漏电极”的功能有时互相调换。因此，在本公开中，“源电极”和“漏电极”可以互相调换。
在本公开中，“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线，而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有一种或多种功能的元件等。
本公开中的“约”，是指不严格限定界限，允许工艺和测量误差范围内的数值。
图1为一种发光二极管显示基板的驱动示意图。如图1所示，一种发光二极管显示基板包括设置在基底上的发光二极管阵列。发光二极管阵列采用无源选址矩阵(PM，Passive Matrix)驱动方式。如图1所示，发光二极管阵列包括m列n行发光二极管，m和n均为正整数。发光二极管阵列中每一列发光二极管的阳极连接到列扫描线DL，每一行发光二极管的阴极连接到行扫描线GL。当第Y条列扫描线和第X条行扫描线被选通时，两条扫描线的交叉位置(X，Y)的发光二极管即会被点亮。整个发光二极管显示基板以上述方式进行高速逐点扫描即可实现显示画面。然而，上述驱动方式要求较高的扫描频率，例如3千赫兹(KHz)及以上的扫描频率来消除人眼对闪烁的不适感。此外，如果基底的材质为印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)，由于工艺限制，相邻两个发光二极管之间的间距无法做到1毫米(mm)及以下，限制了显示基板的分辨率。
本公开至少一实施例提供一种显示基板，包括：衬底、设置在衬底上的多个像素单元和至少一个微型集成电路。每个像素单元包括多个子像素，多个子像素中的至少一个子像素包括：发光元件以及与发光元件电连接的像素驱动电路。像素驱动电路包括至少一个薄膜晶体管。至少一个微型集成电路与至少一个像素单元电连接。
相较于图1所示的PM驱动方式，本实施例的显示基板采用像素驱动电路和微型集成电路共同驱动发光元件发光，可以实现更高的刷新频率和更精确的控制。相较于每个发光元件均由微型集成电路独立驱动的显示基板，本实施例的显示基板可以减少微型集成电路的面积和使用数量，从而降低显示基板的成本。相较于每个发光元件均由包括至少一个薄膜晶体管的像素驱动电路独立驱动的显示基板，本实施例的显示基板有利于降低功耗。
在一些示例性实施方式中，衬底可以为玻璃衬底。本示例性实施例的显示基板采用玻璃衬底，相较于印制电路板基底，本实施例的显示基板具有透明度高、工作电压低、性能稳定及可大型化等优良特性，有利于提高分辨率。
在一些示例性实施方式中，每个像素单元可以包括能够显示不同颜色的子像素，例如，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。子像素的发光元件可以为发光二极管，例如，可以为微型无机发光二极管(Micro-LED，Micro Light Emitting Diode)或有机发光二极管(OLED，Organic Light Emitting Diode)。然而，本实施例对此并不限定。为了保证发光二极管在不同亮度下有较高且稳定的发光效率和均一的出光主波长，需要向发光二极管提供由振幅和脉冲宽度(简称为脉宽)共同控制的驱动电流。例如，脉冲幅度调制(PAM，PulseAmplitude Modulation)电路可以提供驱动电流的幅度，脉冲宽度调制(PWM，Pulse WidthModulation)电路可以提供驱动电流的脉宽；在PAM电路和PWM电路的共同控制下可以向发光元件提供驱动电流。
在一些示例性实施方式中，微型集成电路可以为在晶圆上采用单晶硅工艺形成的集成电路(IC，Integrated Circuit)。
在一些示例性实施方式中，像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的幅度，微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的脉宽。在本示例中，像素驱动电路可以包括给对应的发光元件提供驱动电流的幅度的PAM电路，微型集成电路可以包括给多个发光元件提供驱动电流的脉宽调制信号的PWM电路。在一些示例中，每个微型集成电路包括多个脉宽调制信号输出端，两个微型集成电路的多个脉宽调制信号输出端与三个像素单元的多个发光元件一一对应连接。例如，两个微型集成电路共有九个脉宽调制信号输出端(其中一个微型集成电路有四个脉宽调制信号输出端，另一个微型集成电路有五个脉宽调制信号输出端，或者，其中一个微型集成电路有六个脉宽调制信号输出端，另一个微型集成电路有三个脉宽调制信号输出端)，九个脉宽调制信号输出端与三个像素单元的九个发光元件一一对应连接。然而，本实施例对此并不限定。例如，一个微型集成电路的多个脉宽调制信号输出端可以与两个或更多个像素单元的多个发光元件一一对应连接。
在一些示例性实施方式中，当像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的幅度，则像素驱动电路可以包括：第一薄膜晶体管。第一薄膜晶体管的控制极与数据信号端连接，第一薄膜晶体管的第一极与第一电源端连接，第一薄膜晶体管的第二极与发光元件的第一电极连接。发光元件的第二电极与微型集成电路连接。发光元件的第一电极可以为阳极，第二电极可以为阴极。然而，本实施例对于像素驱动电路的结构并不限定。
在一些示例性实施方式中，当像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的幅度，则像素驱动电路可以包括：第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、第七薄膜晶体管、第八薄膜晶体管和第一电容。第二薄膜晶体管的控制极与第一节点连接，第二薄膜晶体管的第一极与第八薄膜晶体管的第二极和第三薄膜晶体管的第二极连接，第二薄膜晶体管的第二极与第五薄膜晶体管的第一极和第四薄膜晶体管的第二极连接。第三薄膜晶体管的控制极与扫描信号端连接，第三薄膜晶体管的第一极与数据信号端连接；第四薄膜晶体管的控制极与扫描信号端连接，第四薄膜晶体管的第一极与第一节点连接。第五薄膜晶体管的控制极与发光控制端连接，第五薄膜晶体管的第二极与发光元件的第一电极连接。第六薄膜晶体管的控制极与复位信号端连接，第六薄膜晶体管的第一极与第一节点连接，第六薄膜晶体管的第二极与初始电压端连接。第七薄膜晶体管的控制极与复位信号端连接，第七薄膜晶体管的第一极与第五薄膜晶体管的第二极连接，第七薄膜晶体管的第二极与初始电压端连接。第八薄膜晶体管的控制极与发光控制端连接，第八薄膜晶体管的第一极与第一电源端连接。第一电容的第一电极与第一电源端连接，第一电容的第二电极与第一节点连接。发光元件的第二电极与微型集成电路连接。发光元件的第一电极可以为阳极，第二电极可以为阴极。然而，本实施例对于像素驱动电路的结构并不限定。
在一些示例性实施方式中，像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的脉宽，微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的幅度。在本示例中，像素驱动电路可以包括给对应的发光元件提供驱动电流的脉宽调制信号的PWM电路，微型集成电路可以包括给多个发光元件提供驱动电流的幅度的PAM电路。在一些示例中，每个微型集成电路包括多个驱动电流输出端，一个微型集成电路的多个驱动电流输出端与三个像素单元的多个发光元件一一对应连接。然而，本实施例对此并不限定。例如，一个微型集成电路的多个驱动电流输出端可以与两个或其他数目的像素单元的多个发光元件一一对应连接。
在一些示例性实施方式中，当像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的脉宽，则像素驱动电路可以包括：时间数据写入单元、存储单元以及开关单元。时间数据写入单元与第一时间信号端、第二时间信号端、第一控制信号端、第二控制信号端和第二节点连接，配置为在第一控制信号端的控制下，向第二节点输出第一时间信号端的第一时间信号，或者，在第二控制信号端的控制下，向第二节点输出第二时间信号端的第二时间信号。存储单元与第二节点和接地端连接，配置为存储时间数据写入单元写入的第一时间信号或第二时间信号。开关单元与第二节点、微型集成电路和发光元件的第一电极连接，配置为在第一时间信号或第二时间信号的控制下，向发光元件的第一电极提供微型集成电路产生的驱动电流。发光元件的第二电极与第二电源端连接。发光元件的第一电极可以为阳极，第二电极可以为阴极。然而，本实施例对此并不限定。
在一些示例性实施方式中，时间数据写入单元包括：第九薄膜晶体管和第十薄膜晶体管。第九薄膜晶体管的控制极与第一控制信号端连接，第九薄膜晶体管的第一极与第一时间信号端连接，第九薄膜晶体管的第二极与第二节点连接。第十薄膜晶体管的控制极与第二控制信号端连接，第十薄膜晶体管的第一极与第二时间信号端连接，第十薄膜晶体管的第二极与第二节点连接。
在一些示例性实施方式中，存储单元包括：第二电容。第二电容的第一电极与第二节点连接，第二电容的第二电极与接地端连接。
在一些示例性实施方式中，开关单元包括：第十一薄膜晶体管。第十一薄膜晶体管的控制极与第二节点连接，第十一薄膜晶体管的第一极与微型集成电路连接，第十一薄膜晶体管的第二极与发光元件的第一电极连接。
下面通过一些示例对本实施例的显示基板进行详细说明。
图2为本公开至少一实施例的显示基板的一种结构示意图。如图2所示，本示例性实施例提供的显示基板包括：显示区域100和位于显示区域100周边的外围区域200。显示区域100包括：设置在玻璃衬底上的多个像素单元10和多个微型集成电路12。每个像素单元可以包括多个子像素。例如，一个像素单元可以包括：红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。然而，本实施例对此并不限定。在一些示例中，一个像素单元可以包括能够显示四种不同颜色的子像素，例如，红色子像素、蓝色子像素、绿色子像素和白色子像素。每个子像素可以包括：发光元件以及与发光元件电连接的像素驱动电路。发光元件可以为发光二极管，例如Micro-LED，或者OLED。
如图2所示，两个微型集成电路12可以与三个像素单元10电连接，两个微型集成电路12配置为向三个相邻的像素单元10提供驱动电流的脉宽。像素驱动电路配置为给对应的发光元件提供驱动电流的幅度。换言之，像素驱动电路包括给对应的发光元件提供驱动电流的幅度的PAM电路，微型集成电路包括给多个发光元件提供驱动电流的脉宽调制信号的PWM电路。如图2所示，微型集成电路12可以在显示区域100沿行方向依次排布在两行像素单元之间。然而，本实施例对此并不限定。在一些示例中，微型集成电路可以显示区域沿列方向依次排布。
在一些示例中，外围区域200可以设置控制电路。控制电路可以对外部输入的图像数据进行处理以匹配显示基板的大小和分辨率，然后向微型集成电路提供图像数据对应的N位数字信号，以便微型集成电路根据接收到的N位数字信号给多个发光元件生成脉宽调制信号。外围区域200还可以设置与控制电路连接的数据驱动器，控制电路可以向数据驱动器提供图像数据，并控制数据驱动器向像素驱动电路提供图像数据信号，使得像素驱动电路可以提供对应发光元件的驱动电流。
在本示例性实施方式中，像素驱动电路配置为给对应的发光元件提供驱动电流的幅度，微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的脉宽。相较于微型集成电路既控制发光元件的驱动电流的幅度又控制驱动电流的脉宽的显示基板，本实施例可以节省微型集成电路的面积，即节省出控制驱动电流的幅度的电路部分的面积。以一种微型集成电路中控制发光元件的驱动电流的幅度的电路部分与控制驱动电流的脉宽的电路部分之间的面积之比为1：2为例，即控制发光元件的驱动电流的幅度的电路部分所占的面积为微型集成电路面积的1/3，控制发光元件的驱动电流的脉宽的电路部分所占的面积为微型集成电路面积的2/3，相较于具有此类微型集成电路的显示基板，本示例性实施方式的显示基板可以节省约1/3的微型集成电路面积。例如，以相邻像素单元的间距为900微米、分辨率为160*180的显示产品为例，如采用一个微型集成电路向一个像素单元的发光元件提供驱动电流的幅度和脉宽，显示基板上需要160*180＝28800个微型集成电路；而采用本示例性实施例的显示基板，通过将控制发光元件的驱动电流的幅度的电路部分直接设置在衬底上，可以节省微型集成电路的总面积，例如，在不改变单个微型集成电路的面积的基础上，两个微型集成电路配置为控制三个相邻像素单元的发光元件的驱动电流的脉宽，此时显示基板上只需19200个微型集成电路。因此，本实施例的显示基板可以大大节省微型集成电路的总面积和使用数量，从而降低成本。
在一些示例性实施方式中，两个微型集成电路给三个像素单元的发光元件提供脉宽调制信号可以包括：一个微型集成电路给第一个像素单元的全部子像素和第二个像素单元的一部分子像素提供脉宽调制信号，另一个微型集成电路给第二个像素单元的另一部分子像素以及第三个像素单元的全部子像素提供脉宽调制信号。然而，本实施例对此并不限定。
图3为本公开至少一实施例的显示基板的驱动示意图。图3以图2所示的两个微型集成电路和三个相邻设置的像素单元(例如，像素单元i、像素单元(i+1)、像素单元(i+2)，i为整数)为例进行示意。如图3所示，微型集成电路1可以与像素单元i的三个子像素、以及像素单元(i+1)的一个子像素(例如，红色子像素)连接；微型集成电路2可以与像素单元(i+1)的其余两个子像素(例如，绿色子像素和蓝色子像素)以及像素单元(i+2)的三个子像素连接。换言之，一个微型集成电路控制四个发光元件的驱动电流的脉宽，另一个微型集成电路控制五个发光元件的驱动电流的脉宽。
如图3所示，每个微型集成电路均包括数字信号输入端D1～DN、接地端GND以及电源输入端VCC。N为整数，例如，N为8，即数字信号的位数是八位。每个微型集成电路配置为根据接收到的N位数字信号，来生成多个发光元件的脉宽调制信号，并通过脉宽调制信号输出端将脉宽调制信号提供给对应的发光元件。在一些示例中，每个微型集成电路内部可以集成有数模转换器、PWM电路等。然而，本实施例对此并不限定。
如图3所示，微型集成电路1包括四个脉宽调制信号输出端PWM_i(R)、PWM_i(G)、PWM_i(B)、PWM_i+1(R)，这四个脉宽调制信号输出端分别与像素单元i的红色子像素的发光元件LEDi(R)、绿色子像素的发光元件LEDi(G)、蓝色子像素的发光元件LEDi(B)以及像素单元(i+1)的红色子像素的发光元件LEDi+1(R)电连接。微型集成电路2包括五个脉宽调制信号输出端PWM_i+1(G)、PWM_i+1(B)、PWM_i+2(R)、PWM_i+2(G)、PWM_i+2(B)，这五个脉宽调制信号输出端分别与像素单元(i+1)的绿色子像素的发光元件LEDi+1(G)、蓝色子像素的发光元件LEDi+1(B)、第i+2个像素单元的红色子像素的发光元件LEDi+2(R)、绿色子像素的发光元件LEDi+2(G)和蓝色子像素的发光元件LEDi+2(B)电连接。
图4为本公开至少一实施例的像素驱动电路的一种等效电路图。如图4所示，像素驱动电路包括：第一薄膜晶体管T1。第一薄膜晶体管T1的控制极与数据信号端DA连接，第一薄膜晶体管T1的第一极与第一电源端VDD连接，第一薄膜晶体管T1的第二极与发光元件LED的阳极连接。发光元件LED的阴极与微型集成电路的脉宽调制信号输出端连接。在本示例性实施方式中，像素驱动电路的第一薄膜晶体管T1可以采用低温多晶硅(LTPS，LowTemperature Poly-Silicon)工艺制备。像素驱动电路可以给对应的发光元件提供驱动电流的幅度，结合微型集成电路给发光元件提供生的驱动电流的脉宽调制信号，可以控制发光元件在不同灰阶下的亮度。
图4仅示出了提供驱动电流的幅度的像素驱动电路的示例性结构。本领域技术人员容易理解是，提供驱动电流的幅度的像素驱动电路的实现方式不限于此，只要能够实现其功能即可。
图5为本公开至少一实施例的像素驱动电路的另一种等效电路图。如图5所示，像素驱动电路包括：第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、第七薄膜晶体管T7、第八薄膜晶体管T8和第一电容C1。第二薄膜晶体管T2的控制极与第一节点N1连接，第二薄膜晶体管T2的第一极与第八薄膜晶体管T8的第二极和第三薄膜晶体管T3的第二极连接，第二薄膜晶体管T2的第二极与第五薄膜晶体管T5的第一极和第四薄膜晶体管T4的第二极连接。第三薄膜晶体管T3的控制极与扫描信号端Gn连接，第三薄膜晶体管T3的第一极与数据信号端DA连接。第四薄膜晶体管T4的控制极与扫描信号端Gn连接，第四薄膜晶体管T4的第一极与第一节点N1连接。第五薄膜晶体管T5的控制极与发光控制端EM连接，第五薄膜晶体管T5的第二极与发光元件LED的第一电极连接。第六薄膜晶体管T6的控制极与复位信号端Gn-1连接，第六薄膜晶体管T6的第一极与第一节点N1连接，第六薄膜晶体管T6的第二极与初始电压端VINT连接。第七薄膜晶体管T7的控制极与复位信号端Gn-1连接，第七薄膜晶体管T7的第一极与第五薄膜晶体管T5的第二极连接，第七薄膜晶体管T7的第二极与初始电压端VINT连接。第八薄膜晶体管T8的控制极与发光控制端EM连接，第八薄膜晶体管T8的第一极与第一电源端VDD连接。第一电容C1的第一电极与第一电源端VDD连接，第一电容C1的第二电极与第一节点N1连接。发光元件LED的第二电极与微型集成电路连接。在本示例性实施例中，像素驱动电路为7T1C(包括7个薄膜晶体管和1个电容)结构。第二薄膜晶体管T2为驱动晶体管，第三薄膜晶体管T3至第八薄膜晶体管T8为开关晶体管。第二薄膜晶体管T2至第八薄膜晶体管T8可以为P型晶体管。然而，本实施例对此并不限定。在一些示例中，像素驱动电路可以采用2T1C、或者3T1C、或者5T1C的设计。
在一些示例性实施方式中，两个微型集成电路给三个像素单元的发光元件提供脉宽调制信号可以包括：一个微型集成电路给三个像素单元中的两个像素单元的全部子像素提供脉宽调制信号，另一个微型集成电路给三个像素单元中的另外一个像素单元的全部子像素提供脉宽调制信号。然而，本实施例对此并不限定。
图6为本公开至少一实施例的显示基板的另一驱动示意图。图5以图2所示的两个微型集成电路和三个像素单元(例如，像素单元i、像素单元(i+1)、像素单元(i+2)，i为整数)为例进行示意。如图5所示，微型集成电路1可以与像素单元i的三个子像素、以及像素单元(i+1)的三个子像素连接；微型集成电路2可以与像素单元(i+2)的三个子像素连接。换言之，一个微型集成电路控制六个发光元件的驱动电流的脉宽，另一个微型集成电路控制三个发光元件的驱动电流的脉宽。
如图6所示，每个微型集成电路均包括数字信号输入端D1～DN、接地端GND以及电源输入端VCC。N为整数，例如，N为8，即数字信号的位数是八位。每个微型集成电路配置为根据接收到的N位数字信号，来生成多个发光元件的脉宽调制信号，并通过脉宽调制信号输出端将脉宽调制信号提供给对应的发光元件。在一些示例中，每个微型集成电路内部可以集成有数模转换器、PWM电路等。然而，本实施例对此并不限定。
如图6所示，微型集成电路1包括六个脉宽调制信号输出端PWM_i(R)、PWM_i(G)、PWM_i(B)、PWM_i+1(R)、PWM_i+1(G)、PWM_i+1(B)，这六个脉宽调制信号输出端分别与像素单元i的红色子像素的发光元件LEDi(R)、绿色子像素的发光元件LEDi(G)、蓝色子像素的发光元件LEDi(B)以及像素单元(i+1)的红色子像素的发光元件LEDi+1(R)、绿色子像素的发光元件LEDi+1(G)和蓝色子像素的发光元件LEDi+1(B)电连接。微型集成电路2包括三个脉宽调制信号输出端PWM_i+2(R)、PWM_i+2(G)、PWM_i+2(B)，这三个脉宽调制信号输出端分别与像素单元(i+2)的红色子像素的发光元件LEDi+2(R)、绿色子像素的发光元件LEDi+2(G)和蓝色子像素的发光元件LEDi+2(B)电连接。
关于提供驱动电流幅度的像素驱动电路的实现方式可以如图4或图5所示，故于此不再赘述。然而，本实施例对此并不限定。
图7为本公开至少一实施例的显示基板的另一结构示意图。如图7所示，本示例性实施例提供的显示基板包括：显示区域100和位于显示区域100周边的外围区域200。显示区域100包括：设置在玻璃衬底上的多个像素单元10和多个微型集成电路12。每个像素单元可以包括多个子像素。例如，一个像素单元可以包括：红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。然而，本实施例对此并不限定。在一些示例中，一个像素单元可以包括能够显示四种不同颜色的子像素，例如，红色子像素、蓝色子像素、绿色子像素和白色子像素。每个子像素可以包括：发光元件以及与发光元件电连接的像素驱动电路。发光元件可以为发光二极管，例如Micro-LED，或者OLED。
如图7所示，一个微型集成电路12可以与三个像素单元10电连接，一个微型集成电路12配置为给三个像素单元10的九个发光元件提供驱动电流的幅度。像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的脉宽。换言之，像素驱动电路包括给对应的发光元件提供驱动电流的脉宽调制信号的PWM电路，微型集成电路包括给多个发光元件提供驱动电流的幅度的PAM电路。如图7所示，微型集成电路12可以在显示区域100沿行方向依次排布在两行像素单元之间。然而，本实施例对此并不限定。在一些示例中，微型集成电路可以显示区域沿列方向依次排布。
在一些示例中，外围区域200可以设置控制电路。控制电路可以对外部输入的图像数据进行处理以匹配显示基板的大小和分辨率，然后向微型集成电路提供图像数据对应的N位数字信号，以便微型集成电路根据接收到的N位数字信号可以给多个发光元件提供驱动电流的幅度。外围区域200还可以设置与控制电路连接的数据驱动器和栅极驱动器，控制电路可以控制数据驱动器提供时间数据信号并控制栅极驱动器提供时间控制信号，以便数据驱动器向像素驱动电路提供时间数据信号、栅极驱动器向像素驱动电路提供时间控制信号，使得像素驱动电路可以根据时间数据信号和时间控制信号控制对应的发光元件的驱动电流的脉宽。
在本示例性实施方式中，像素驱动电路配置为控制对应的发光元件的驱动电流的脉宽，微型集成电路配置为给多个发光元件提供驱动电流的幅度。相较于微型集成电路既控制发光元件的驱动电流的幅度又控制驱动电流的脉宽的显示基板，本实施例可以节省微型集成电路的面积，即节省出控制驱动电流的脉宽的电路部分的面积。以一种微型集成电路中控制发光元件的驱动电流的幅度的电路部分与控制驱动电流的脉宽的电路部分之间的面积之比为1：2为例，即控制发光元件的驱动电流的幅度的电路部分所占的面积为微型集成电路面积的1/3，控制发光元件的驱动电流的脉宽的电路部分所占的面积为微型集成电路面积的2/3，相较于具有此类微型集成电路的显示基板，本示例性实施方式的显示基板可以节省约2/3的微型集成电路面积。例如，以相邻像素单元的间距为900微米、分辨率为160*180的显示产品为例，如采用一个微型集成电路向一个像素单元的发光元件提供驱动电流的幅度和脉宽，显示基板上需要160*180＝28800个微型集成电路；而采用本示例性实施例的显示基板，通过将控制发光元件的驱动电流的脉宽的电路部分直接设置在衬底上，可以节省微型集成电路的总面积，例如，在不改变单个微型集成电路的面积的基础上，一个微型集成电路配置为控制三个相邻像素单元的发光元件的驱动电流的幅度，此时显示基板上只需9600个微型集成电路。因此，本实施例的显示基板可以大大节省微型集成电路的总面积和使用数量，从而降低成本。
图8为本公开至少一实施例的显示基板的驱动示意图。图8以图7所示的一个微型集成电路和三个像素单元(例如，像素单元i、像素单元(i+1)、像素单元(i+2)，i为整数)为例进行示意。如图8所示，一种微型集成电路可以与第i个像素单元i的三个子像素、像素单元(i+1)的三个子像素以及像素单元(i+2)的三个子像素连接。换言之，一个微型集成电路给九个发光元件提供驱动电流的幅度。
如图8所示，微型集成电路均包括数字信号输入端D1～DN、接地端GND以及电源输入端VCC。N为整数，例如，N为8，即数字信号的位数是八位。每个微型集成电路配置为根据接收到的N位数字信号，来生成多个发光元件的驱动电流的幅度，并通过驱动电流输出端提供给对应的发光元件。在一些示例中，每个微型集成电路内部可以集成有数模转换器、驱动电流的PAM电路等。然而，本实施例对此并不限定。
如图8所示，微型集成电路包括九个驱动电流输出端Id_i(R)、Id_i(G)、Id_i(B)、Id_i+1(R)、Id_i+1(G)、Id_i+1(B)、Id_i+2(R)、Id_i+2(G)、Id_i+2(B)，这九个驱动电流输出端分别与像素单元i的三个子像素的发光元件、像素单元(i+1)的三个子像素的发光元件和像素单元(i+2)的三个子像素的发光元件电连接。
图9为本公开至少一实施例的像素驱动电路的结构示意图。如图9所示，像素驱动电路包括：时间数据写入单元、存储单元和开关单元。时间数据写入单元与第一时间信号端DI、第二时间信号端DII、第一控制信号端GI、第二控制信号端GII和第二节点N2连接，配置为在第一控制信号端GI的控制下，向第二节点N2输出第一时间信号端DI的第一时间信号，或者，在第二控制信号端GII的控制下，向第二节点N2输出第二时间信号端DII的第二时间信号。存储单元与第二节点N2和接地端GND连接，配置为存储时间数据写入单元写入的第一时间信号或第二时间信号。开关单元与第二节点N2、微型集成电路和发光元件的第一电极连接，配置为在第一时间信号或第二时间信号的控制下，向发光元件的第一电极提供微型集成电路产生的驱动电流。发光元件的第二电极与第二电源端VSS连接。发光元件的第一电极可以为阳极，第二电极可以为阴极。
图10为本公开至少一实施例的像素驱动电路的一种等效电路图。如图10所示，时间数据写入单元包括：第九薄膜晶体管T9和第十薄膜晶体管T10。第九薄膜晶体管T9的控制极与第一控制信号端GI连接，第九薄膜晶体管T9的第一极与第一时间信号端DI连接，第九薄膜晶体管T9的第二极与第二节点N2连接。第十薄膜晶体管T10的控制极与第二控制信号端GII连接，第十薄膜晶体管T10的第一极与第二时间信号端DII连接，第十薄膜晶体管T10的第二极与第二节点N2连接。存储单元包括：第二电容C2。第二电容C2的第一电极与第二节点N2连接，第二电容C2的第二电极与接地端GND连接。开关单元包括：第十一薄膜晶体管T11。第十一薄膜晶体管T11的控制极与第二节点N2连接，第十一薄膜晶体管T11的第一极与微型集成电路连接，第十一薄膜晶体管T11的第二极与发光元件LED的第一电极连接。发光元件LED的第二极与第二电源端VSS连接。发光元件LED的第一电极为阳极，第二电极为阴极。
图10仅示出了给发光元件提供驱动电流的脉宽调制信号的像素驱动电路的示例性结构。本领域技术人员容易理解是，提供驱动电流的脉宽调制信号的像素驱动电路的实现方式不限于此，只要能够实现其功能即可。
图11为本公开至少一实施例的显示基板的另一驱动示意图。图11以图7所示的一个微型集成电路和三个相邻设置的像素单元(例如，像素单元i、像素单元(i+1)、像素单元(i+2)，i为整数)为例进行示意。图11中仅示意像素单元i的三个子像素以及像素单元(i+1)的一个子像素，省略示意其余子像素。如图10所示，微型集成电路包括九个驱动电流输出端Id_i(R)、Id_i(G)、Id_i(B)、Id_i+1(R)、Id_i+1(G)、Id_i+1(B)、Id_i+2(R)、Id_i+2(G)、Id_i+2(B)，这九个驱动电流输出端分别与像素单元i的红色子像素的发光元件LEDi(R)、绿色子像素的发光元件LEDi(G)和蓝色子像素的发光元件LEDi(B)、像素单元(i+1)的红色子像素的发光元件LEDi+1(R)、绿色子像素的发光元件LEDi+1(G)和蓝色子像素的发光元件LEDi+1(B)、像素单元(i+2)的红色子像素的发光元件LEDi+2(R)、绿色子像素的发光元件LEDi+2(G)和蓝色子像素的发光元件LEDi+2(B)电连接。
关于提供驱动电流的脉宽的像素驱动电路的实现方式如图9和图10所示，故于此不再赘述。然而，本实施例对此并不限定。
在本示例性实施方式中，对于玻璃衬底上只起到开关作用并作为像素驱动电路一部分的薄膜晶体管，薄膜晶体管的有源层的材料不限于低温多晶硅，，也可采用氧化物(Oxide)以及非晶硅等材料。
在本示例性实施方式中，将提供驱动电流的幅度的电路部分形成在微型集成电路中，将提供驱动电流的脉宽调制信号的电路部分直接形成在玻璃衬底上，有利于降低显示基板的功耗。表1所示为将提供驱动电流的幅度的电路部分形成在微型集成电路中和直接形成在玻璃衬底上的对照表。将提供驱动电流的幅度的电路部分直接形成在玻璃衬底上时，提供驱动电流的幅度的器件为LTPS TFT，将提供驱动电流的幅度的电路部分形成在微型集成电路中时，提供驱动电流的幅度的器件为在晶圆上以单晶硅工艺形成的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOS，Metal Oxide Semiconductor)。
表1
像素电流：50微安(uA) LTPS TFT MOS
所耗电压 4V 1V
驱动器件功率 200uW 50uW
LED功率 100uW 100uW
总功率 300uW 150uW
驱动器件功率占比 67％ 33％
如表1所示，以LED电流为50uA，需要2V驱动电压为例，LTPS TFT需要有4V的跨压才能产生50uA的电流，而单晶硅工艺形成的MOS只需要不到1V的跨压就可以产生50uA的电流。此时，LTPS TFT的功率为200微瓦(uW)，LED的功率为100uW，则总功率为300uW，玻璃衬底上的驱动器件(LTPS TFT)的功率占比为67％。而单晶硅工艺形成的MOS的功率不到50uW，LED的功率为100uW，则总功率为150uW，驱动器件(MOS)的功率占比不到33％。可见，本实施例可以大大降低显示基板的功耗，而且可以减少发光元件以外的功率，实现围绕发光元件为核心的显示技术。
图12为本公开至少一实施例的显示装置的示意图。如图12所示，本实施例提供一种显示装置91，包括：显示基板910。显示基板910为前述实施例提供的显示基板。其中，显示基板910可以为LED显示基板，例如，Micro-LED显示基板或者OLED显示基板。显示装置91可以为：LED显示面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。然而，本实施例对此并不限定。
本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

Claims (12)

1.一种显示基板，其特征在于，包括：
衬底、设置在所述衬底上的多个像素单元和至少一个微型集成电路；
每个像素单元包括多个子像素，所述多个子像素中的至少一个子像素包括：发光元件以及与所述发光元件电连接的像素驱动电路；所述像素驱动电路包括至少一个薄膜晶体管；所述至少一个微型集成电路与至少一个像素单元电连接；
所述像素驱动电路配置为控制所述发光元件的驱动电流的幅度，所述微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的脉宽。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，每个所述微型集成电路包括多个脉宽调制信号输出端，两个所述微型集成电路的多个脉宽调制信号输出端与三个像素单元的多个发光元件一一对应连接。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述像素驱动电路包括：第一薄膜晶体管；所述第一薄膜晶体管的控制极与数据信号端连接，所述第一薄膜晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第一薄膜晶体管的第二极与所述发光元件的第一电极连接；所述发光元件的第二电极与所述微型集成电路连接。
4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述像素驱动电路包括：第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、第七薄膜晶体管、第八薄膜晶体管和第一电容；
所述第二薄膜晶体管的控制极与第一节点连接，所述第二薄膜晶体管的第一极与第八薄膜晶体管的第二极和第三薄膜晶体管的第二极连接，所述第二薄膜晶体管的第二极与第五薄膜晶体管的第一极和第四薄膜晶体管的第二极连接；
所述第三薄膜晶体管的控制极与扫描信号端连接，所述第三薄膜晶体管的第一极与数据信号端连接；
所述第四薄膜晶体管的控制极与所述扫描信号端连接，所述第四薄膜晶体管的第一极与所述第一节点连接；
所述第五薄膜晶体管的控制极与发光控制端连接，所述第五薄膜晶体管的第二极与发光元件的第一电极连接；
所述第六薄膜晶体管的控制极与复位信号端连接，所述第六薄膜晶体管的第一极与第一节点连接，所述第六薄膜晶体管的第二极与初始电压端连接；
所述第七薄膜晶体管的控制极与所述复位信号端连接，所述第七薄膜晶体管的第一极与所述第五薄膜晶体管的第二极连接，所述第七薄膜晶体管的第二极与所述初始电压端连接；
所述第八薄膜晶体管的控制极与所述发光控制端连接，所述第八薄膜晶体管的第一极与第一电源端连接；
所述第一电容的第一电极与所述第一电源端连接，所述第一电容的第二电极与所述第一节点连接；
所述发光元件的第二电极与所述微型集成电路连接。
5.一种显示基板，其特征在于，包括：
衬底、设置在所述衬底上的多个像素单元和至少一个微型集成电路；
每个像素单元包括多个子像素，所述多个子像素中的至少一个子像素包括：发光元件以及与所述发光元件电连接的像素驱动电路；所述像素驱动电路包括至少一个薄膜晶体管；所述至少一个微型集成电路与至少一个像素单元电连接；
所述像素驱动电路配置为控制所述发光元件的驱动电流的脉宽，所述微型集成电路配置为控制多个发光元件的驱动电流的幅度。
6.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，每个所述微型集成电路包括多个驱动电流输出端，每个所述微型集成电路的所述多个驱动电流输出端与三个像素单元的多个发光元件一一对应连接。
7.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述像素驱动电路包括：时间数据写入单元、存储单元以及开关单元；
所述时间数据写入单元与第一时间信号端、第二时间信号端、第一控制信号端、第二控制信号端和第二节点连接，配置为在第一控制信号端的控制下，向第二节点输出第一时间信号端的第一时间信号，或者，在第二控制信号端的控制下，向第二节点输出第二时间信号端的第二时间信号；
所述存储单元与第二节点和接地端连接，配置为存储所述时间数据写入单元写入的第一时间信号或第二时间信号；
所述开关单元与所述第二节点、微型集成电路和发光元件的第一电极连接，配置为在所述第一时间信号或第二时间信号的控制下，向所述发光元件的第一电极提供所述微型集成电路产生的驱动电流。
8.根据权利要求7所述的显示基板，其特征在于，所述时间数据写入单元包括：第九薄膜晶体管和第十薄膜晶体管；
所述第九薄膜晶体管的控制极与第一控制信号端连接，所述第九薄膜晶体管的第一极与第一时间信号端连接，所述第九薄膜晶体管的第二极与第二节点连接；
所述第十薄膜晶体管的控制极与第二控制信号端连接，所述第十薄膜晶体管的第一极与第二时间信号端连接，所述第十薄膜晶体管的第二极与第二节点连接。
9.根据权利要求7所述的显示基板，其特征在于，所述存储单元包括：第二电容；所述第二电容的第一电极与第二节点连接，所述第二电容的第二电极与接地端连接。
10.根据权利要求7所述的显示基板，其特征在于，所述开关单元包括：第十一薄膜晶体管；所述第十一薄膜晶体管的控制极与所述第二节点连接，所述第十一薄膜晶体管的第一极与所述微型集成电路连接，所述第十一薄膜晶体管的第二极与所述发光元件的第一电极连接。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至4中任一项所述的显示基板。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求5至10中任一项所述的显示基板。
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