CN114627801B - 像素电路及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种像素电路及显示面板，该像素电路包括发光元件、驱动电路、灰阶调节电路以及控制电路，通过驱动电路可以为发光元件提供对应的电源电压，控制电路可以控制至少两个灰阶调节支路中的至少一个处于导通状态，这样使得像素电路具备了动态调光的功能。

Description

像素电路及显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种像素电路及显示面板。
背景技术
传统技术方案中的自发光型显示屏中，在灰阶变化时会产生色偏现象，由于现有技术缺乏一种较好的、合适的动态调光方案，导致容易出现亮度显示不均的技术问题。
发明内容
本申请提供一种像素电路及显示面板，以解决其不能够动态调光而导致亮度显示不均的技术问题。
第一方面，本申请提供一种像素电路，其包括发光元件、驱动电路、灰阶调节电路以及控制电路，灰阶调节电路包括并联的至少两个灰阶调节支路，至少两个灰阶调节支路的输入端与驱动电路的输出端电性连接，至少两个灰阶调节支路的输出端与发光元件电性连接；控制电路的输出端与至少两个灰阶调节支路的控制端电性连接，用于分别控制至少两个灰阶调节支路的导通与断开。
在其中一些实施方式中，灰阶调节电路包括第一灰阶调节支路和第二灰阶调节支路，第一灰阶调节支路的输入端与驱动电路的输出端电性连接，第一灰阶调节支路的输出端与发光元件电性连接，第一灰阶调节支路的控制端与控制电路的第一输出端电性连接；第二灰阶调节支路的输入端与第一灰阶调节支路的输入端电性连接，第二灰阶调节支路的输出端与第一灰阶调节支路的输出端电性连接，第二灰阶调节支路的控制端与控制电路的第二输出端电性连接。
在其中一些实施方式中，灰阶调节电路还包括与第一灰阶调节支路和第二灰阶调节支路连接的第三灰阶调节支路，第三灰阶调节支路的输入端与第二灰阶调节支路的输入端电性连接，第三灰阶调节支路的输出端与第二灰阶调节支路的输出端电性连接，第三灰阶调节支路的控制端与控制电路的第三输出端电性连接。
在其中一些实施方式中，每一灰阶调节支路包括电阻和晶体管，电阻的一端与驱动电路的输出端电性连接，电阻的另一端与晶体管的源极/漏极中的一个电性连接，晶体管的栅极与控制电路的对应输出端电性连接，晶体管的源极/漏极中的另一个与发光元件电性连接。
在其中一些实施方式中，像素电路还包括调压电路，调压电路与驱动电路的输出端、灰阶调节电路的输入端以及发光元件电性连接，调压电路的控制端与控制电路的输出端电性连接。
在其中一些实施方式中，调压电路包括升压支路和钳位支路，升压支路的输入端与驱动电路的输出端电性连接，升压支路的输出端与钳位支路的输入端电性连接，钳位支路的输出端与灰阶调节电路的输入端电性连接。
在其中一些实施方式中，升压支路包括第四晶体管、第一电感、第一二极管、第一电容、第六晶体管以及第七晶体管，第四晶体管的源极/漏极中的一个与驱动电路的输出端电性连接，第四晶体管的栅极与控制电路的第四输出端电性连接；第一电感的一端与第四晶体管的源极/漏极中的另一个电性连接；第一二极管的阳极与第一电感的另一端电性连接；第一电容的一端与第一二极管的阴极电性连接，第一电容的另一端接地；第六晶体管的源极/漏极中的一个与第一电感的另一端电性连接，第六晶体管的源极/漏极中的另一个接地，第六晶体管的栅极与控制电路的第七输出端电性连接；第七晶体管的源极/漏极中的一个与第一电感的一端电性连接，第七晶体管的源极/漏极中的另一个与发光元件电性连接，第七晶体管的栅极与控制电路的第八输出端电性连接。
在其中一些实施方式中，钳位支路包括第五晶体管、第四电阻以及第五电阻，第五晶体管的源极/漏极中的一个与灰阶调节电路的输入端电性连接，第五晶体管的栅极与控制电路的第四输出端电性连接；第四电阻的一端与第五晶体管的源极/漏极中的另一个电性连接，第四电阻的另一端与控制电路的第五输出端电性连接；第五电阻的一端与第四电阻的另一端电性连接，第五电阻的另一端接地。
在其中一些实施方式中，钳位支路包括第五晶体管、第四电阻以及第五电阻，第五晶体管的源极/漏极中的一个与灰阶调节电路的输入端电性连接，第五晶体管的栅极与控制电路的第六输出端电性连接；第四电阻的一端与第五晶体管的源极/漏极中的另一个电性连接，第四电阻的另一端与控制电路的第五输出端电性连接；第五电阻的一端与第四电阻的另一端电性连接，第五电阻的另一端接地。
第二方面，本申请提供一种显示面板，其包括上述至少一实施方式中的像素电路。
本申请提供的像素电路及显示面板，通过驱动电路可以为发光元件提供对应的电源电压，控制电路可以控制至少两个灰阶调节支路中的至少一个处于导通状态，且随着灰阶调节支路的导通数量的增多，流经发光元件的发光电流也随之增大；同时，控制电路可以控制至少两个灰阶调节支路处于断开状态，以此可以控制发光元件的发光时间，这样使得像素电路及显示面板具备了动态调光的功能，进而可以根据需要对亮度显示进行均匀化调节。
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，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的像素电路的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的像素电路的第二种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的像素电路的第三种结构示意图。
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。
有鉴于传统技术方案中像素电路不能够动态调光而导致亮度显示不均的技术问题，本实施例提供了一种像素电路，如图1所示，该像素电路包括发光元件500、驱动电路100、灰阶调节电路300以及控制电路400，灰阶调节电路300包括并联的至少两个灰阶调节支路，至少两个灰阶调节支路的输入端与驱动电路100的输出端电性连接，至少两个灰阶调节支路的输出端与发光元件500电性连接；控制电路400的输出端与至少两个灰阶调节支路的控制端电性连接，用于分别控制至少两个灰阶调节支路的导通与断开。
可以理解的是，本实施例提供的像素电路，通过驱动电路100可以为发光元件500提供对应的电源电压，控制电路400可以控制至少两个灰阶调节支路中的至少一个处于导通状态，且随着灰阶调节支路的导通数量的增多，流经发光元件500的发光电流也随之增大；同时，控制电路400可以控制至少两个灰阶调节支路处于断开状态，以此可以控制发光元件500的发光时间，这样使得像素电路及显示面板具备了动态调光的功能，进而可以根据需要对亮度显示进行均匀化调节。
其中，发光元件500可以为迷你发光二极管、微发光二极管、有机发光二极管以及量子点发光二极管中的任一种。
需要进行说明的是，控制电路400可以根据灰阶变化自动控制灰阶调节支路的导通数量，以均一化控制各像素电路的显示亮度。
在其中一个实施例中，如图2或者图3所示，灰阶调节电路300包括第一灰阶调节支路和第二灰阶调节支路，第一灰阶调节支路的输入端与驱动电路100的输出端电性连接，第一灰阶调节支路的输出端与发光元件500电性连接，第一灰阶调节支路的控制端与控制电路400的第一输出端电性连接；第二灰阶调节支路的输入端与第一灰阶调节支路的输入端电性连接，第二灰阶调节支路的输出端与第一灰阶调节支路的输出端电性连接，第二灰阶调节支路的控制端与控制电路400的第二输出端电性连接。
需要进行说明的是，在本实施例中，第一灰阶调节支路与第二灰阶调节支路进行并联连接，通过控制第一灰阶调节支路和/或第二灰阶调节支路处于导通状态，可以为发光元件500提供三种不同的发光电流，例如，仅有第一灰阶调节支路处于导通状态时，可以为发光元件500提供第一种发光电流；仅有第二灰阶调节支路处于导通状态时，可以为发光元件500提供第二种发光电流；第一灰阶调节支路和第二灰阶调节支路处于导通状态均处于导通状态时，可以为发光元件500提供第三种发光电流。其中，第一种发光电流也可以与第二种发光电流相同。而通过同时断开第一灰阶调节支路和第二灰阶调节支路，则可以控制发光元件500的发光时间。
在其中一个实施例中，如图2或者图3所示，灰阶调节电路300还包括第三灰阶调节支路，第三灰阶调节支路的输入端与第二灰阶调节支路的输入端电性连接，第三灰阶调节支路的输出端与第二灰阶调节支路的输出端电性连接，第三灰阶调节支路的控制端与控制电路400的第三输出端电性连接。
需要进行说明的是，在本实施例中，增加了第三灰阶调节支路，与第一灰阶调节支路、第二灰阶调节支路的导通状态进行结合后，可以为发光元件500提供更多不同的发光电流，能够满足更多的显示亮度调节需要。可以理解的是，可以根据需求设置第三灰阶调节支路为多个，用于为发光元件500提供更多不同的发光电流，能够满足更多的显示亮度调节需要。
在其中一个实施例中，如图2或者图3所示，第一灰阶调节支路包括第一电阻R301和第一晶体管Q301，第一电阻R301的一端与驱动电路100的输出端电性连接，第一电阻R301的另一端与第一晶体管Q301的源极/漏极中的一个电性连接，第一晶体管Q301的栅极与控制电路400的第一输出端电性连接，第一晶体管Q301的源极/漏极中的另一个与发光元件500电性连接。
需要进行说明的是，通过调节第一电阻R301的阻值，可以改变输出至发光元件500的发光电流，进而可以调节发光元件500的灰阶显示。通过调节第一晶体管Q301的导通时间可以改变发光元件500的发光时间，也可以实现对应的灰阶显示。
在其中一个实施例中，如图2或者图3所示，第二灰阶调节支路包括第二电阻R302和第二晶体管Q302，第二电阻R302的一端与第一电阻R301的一端电性连接，第二电阻R302的另一端与第二晶体管Q302的源极/漏极中的一个电性连接，第二晶体管Q302的栅极与控制电路400的第二输出端电性连接，第二晶体管Q302的源极/漏极中的另一个与第一晶体管Q301的源极/漏极中的另一个电性连接。
需要进行说明的是，通过调节第二电阻R302的阻值，可以改变输出至发光元件500的发光电流，进而可以调节发光元件500的灰阶显示。通过调节第二晶体管Q302的导通时间可以改变发光元件500的发光时间，也可以实现对应的灰阶显示。
在其中一个实施例中，如图2或者图3所示，第三灰阶调节支路包括第三电阻R303和第三晶体管Q303，第三电阻R303的一端与第一电阻R301的一端电性连接，第三电阻R303的另一端与第三晶体管Q303的源极/漏极中的一个电性连接，第三晶体管Q303的栅极与控制电路400的第三输出端电性连接，第三晶体管Q303的源极/漏极中的另一个与第一晶体管Q301的源极/漏极中的另一个电性连接。
需要进行说明的是，通过调节第三电阻R303的阻值，可以改变输出至发光元件500的发光电流，进而可以调节发光元件500的灰阶显示。通过调节第三晶体管Q303的导通时间可以改变发光元件500的发光时间，也可以实现对应的灰阶显示。
由于驱动电路100或者驱动芯片实际输出的电流与理论电流值有差异，单个像素电路中的发光元件500都有一定的半波宽和光衰现象，继而会产生全彩显示的偏差问题，同时由于为发光元件500提供电源电压的输出点距离各发光元件500的输入点不同，也会导致不同发光元件500的两端电压不同，从而导致流经不同发光元件500的发光电流不同，通常表现为越远的地方(电阻越大)，电流下降越明显，发光元件500的亮度下降越多，造成亮度不均的情况发生。有鉴于此，在其中一个实施例中，如图1所示，像素电路还包括调压电路200，调压电路200的输入端与驱动电路100的输出端电性连接，调压电路200的输出端与灰阶调节电路300和/或发光元件500电性连接，调压电路200的控制端与控制电路400的输出端电性连接。
可以理解的是，在本实施例中，可以通过调压电路200对输出至发光元件500的阳极电压进行调节，以补偿在传输路径上的压降损耗，进而得到理想的发光元件500的两端电压，实现预设的灰阶显示。
需要进行说明的是，调压电路200可以根据需要设置升压支路和/降压支路的数量以及组合关系，以实现像素电路的调压需求。
在其中一个实施例中，调压电路200包括升压支路和钳位支路，升压支路的输入端与驱动电路100的输出端电性连接，升压支路的输出端与钳位支路的输入端电性连接，钳位支路的输出端与灰阶调节电路300的输入端电性连接。
在其中一个实施例中，如图2或者图3所示，升压支路包括第四晶体管Q202、第一二极管D201、第一电容C201、第一电感L201、第六晶体管Q201以及第七晶体管Q203，第四晶体管Q202的源极/漏极中的一个与驱动电路100的输出端电性连接，第四晶体管Q202的栅极与控制电路400的第四输出端电性连接；第一电感L201的一端与第四晶体管Q202的源极/漏极中的另一个电性连接；第一二极管D201的阳极与第一电感L201的另一端电性连接；第一电容C201的一端与第一二极管D201的阴极电性连接，第一电容C201的另一端接地；第六晶体管Q201的源极/漏极中的一个与第一电感L201的另一端电性连接，第六晶体管Q201的源极/漏极中的另一个接地，第六晶体管Q201的栅极与控制电路400的第七输出端电性连接；第七晶体管Q203的源极/漏极中的一个与第一电感L201的一端电性连接，第七晶体管Q203的源极/漏极中的另一个与发光元件500电性连接，第七晶体管Q203的栅极与控制电路400的第八输出端电性连接。
需要进行说明的是，上述升压支路的工作过程可以为：首先第六晶体管Q201闭合，驱动电路100给第一电感L201充电；随后第六晶体管Q201断开，第一电感L201产生反向电动势，实现升压，并给第一电容C201充电，第一电容C201此时充入的电荷大于驱动电路100输入的电压。在另一些实施例中，升压支路的电路结构与上述实施例的电路结构基本相似，不同之处在于所述另一些实施例的升压支路不包括第四晶体管Q202和第七晶体管Q203中的至少一个。
在其中一个实施例中，如图2所示，钳位支路包括第五晶体管Q204、第四电阻R201以及第五电阻R202，第五晶体管Q204的源极/漏极中的一个与第一二极管D201的阴极电性连接，第五晶体管Q204的栅极与控制电路400的第四输出端电性连接；第四电阻R201的一端与第五晶体管Q204的源极/漏极中的另一个电性连接，第四电阻R201的另一端与控制电路400的第五输出端电性连接；第五电阻R202的一端与第四电阻R201的另一端电性连接，第五电阻R202的另一端接地。
需要进行说明的是，上述钳位支路的工作过程可以为：控制电路400的第五输出端为钳位支路提供一个恒定电位，然后在控制电路400的第四输出端的控制下，第五晶体管Q204打开，此时可以通过第四电阻R201以及第五电阻R202对调压电路200的输出电位进行稳压或者钳位。
在其中一个实施例中，如图3所示，钳位支路包括第五晶体管Q204、第四电阻R201以及第五电阻R202，第五晶体管Q204的源极/漏极中的一个与第一二极管D201的阴极电性连接，第五晶体管Q204的栅极与控制电路400的第六输出端电性连接；第四电阻R201的一端与第五晶体管Q204的源极/漏极中的另一个电性连接，第四电阻R201的另一端与控制电路400的第五输出端电性连接；第五电阻R202的一端与第四电阻R201的另一端电性连接，第五电阻R202的另一端接地。在另一些实施例中，钳位支路的电路结构与上述实施例的电路结构相似，不同之处在于本实施例的钳位支路不包括第五晶体管Q204。
需要进行说明的是，上述调压电路200的工作原理可以为如下：
首先，调压电路200中第四晶体管Q202、第五晶体管Q204导通，第六晶体管Q201关断时，驱动电路100给第一电感L201及具有储能作用的第一电容C201充电；同时为灰阶调节电路300提供所需的输出电压Vout＝VFB*(R201+R202)/R202。其中，VFB为控制电路400的第五输出端提供至第四电阻R201的另一端的电压，用于为调压电路200提供钳位电压；R201在此用于表征第四电阻R201的阻值；R202在此用于表征第五电阻R202的阻值。可以理解的是，通过调节第四电阻R201的阻值、第五电阻R202的阻值，使输出电压Vout在合适的范围。
然后，调压电路200中第六晶体管Q201导通时，驱动电路100为第一电感L201充电；同时，第一电容C201放电以通过灰阶调节电路300为发光元件500提供发光电流。此时，通过控制电路400控制第一晶体管Q301、第二晶体管Q302以及第三晶体管Q303中的至少一个的断开时间来控制发光元件500的发光时间。可以理解的是，第一晶体管Q301、第二晶体管Q302以及第三晶体管Q303同时导通时可以为发光元件500提供最大的发光电流Iout。
发光电流Iout＝Vout/(Rx+Ro)，其中，Rx为第一电阻R301、第二电阻R302以及第三电阻R303中至少一个的等效电阻，Ro为发光元件500的等效电阻。
在其中一个实施例中，在相同的时间T内，第五晶体管Q204、第六晶体管Q201均关断，并将时间T分为时间段T1和时间段T2。其中，在时间段T1中，第四晶体管Q202导通，驱动电路100的输出电压VD为第一电感L201、第一电容C201充电，同时，驱动电路100为发光元件500供电；在时间段T2中，第四晶体管Q202断开，第七晶体管Q203导通，第一电感L201、第一电容C201分别通过对应的回路同时提供发光电流至发光元件500。可以理解的是，在该过程中，由于第一电感L201并未经第六晶体管Q201进行放电，可以节省电流。
在其中一个实施例中，本实施例提供一种显示面板，其包括上述至少一实施例中的像素电路。
可以理解的是，本实施例提供的显示面板，通过驱动电路100可以为发光元件500提供对应的电源电压，控制电路400可以控制至少两个灰阶调节支路中的至少一个处于导通状态，且随着灰阶调节支路的导通数量的增多，流经发光元件500的发光电流也随之增大；同时，控制电路400可以控制至少两个灰阶调节支路处于断开状态，以此可以控制发光元件500的发光时间，这样使得像素电路及显示面板具备了动态调光的功能，进而可以根据需要对亮度显示进行均匀化调节。
在上述实施例中，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。
以上对本申请实施例所提供的像素电路及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的技术方案及其核心思想；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 (9)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：
发光元件；
驱动电路；
调压电路，所述调压电路与所述驱动电路的输出端、所述发光元件电性连接；
灰阶调节电路，所述灰阶调节电路包括并联的至少两个灰阶调节支路，所述至少两个灰阶调节支路的输入端与所述调压电路的输出端电性连接，所述至少两个灰阶调节支路的输出端与所述发光元件电性连接；以及
控制电路，所述控制电路的输出端与所述至少两个灰阶调节支路的控制端、所述调压电路的控制端电性连接，用于分别控制所述至少两个灰阶调节支路的导通与断开。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述灰阶调节电路包括：
第一灰阶调节支路，所述第一灰阶调节支路的输入端与所述驱动电路的输出端电性连接，所述第一灰阶调节支路的输出端与所述发光元件电性连接，所述第一灰阶调节支路的控制端与所述控制电路的第一输出端电性连接；和
第二灰阶调节支路，所述第二灰阶调节支路的输入端与所述第一灰阶调节支路的输入端电性连接，所述第二灰阶调节支路的输出端与所述第一灰阶调节支路的输出端电性连接，所述第二灰阶调节支路的控制端与所述控制电路的第二输出端电性连接。
3.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述灰阶调节电路还包括与所述第一灰阶调节支路和所述第二灰阶调节支路连接的第三灰阶调节支路，所述第三灰阶调节支路的输入端与所述第二灰阶调节支路的输入端电性连接，所述第三灰阶调节支路的输出端与所述第二灰阶调节支路的输出端电性连接，所述第三灰阶调节支路的控制端与所述控制电路的第三输出端电性连接。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的像素电路，其特征在于，每一所述灰阶调节支路包括电阻和晶体管，所述电阻的一端与所述驱动电路的输出端电性连接，所述电阻的另一端与所述晶体管的源极/漏极中的一个电性连接，所述晶体管的栅极与所述控制电路的对应输出端电性连接，所述晶体管的源极/漏极中的另一个与所述发光元件电性连接。
5.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述调压电路包括升压支路和钳位支路，所述升压支路的输入端与所述驱动电路的输出端电性连接，所述升压支路的输出端与所述钳位支路的输入端电性连接，所述钳位支路的输出端与所述灰阶调节电路的输入端电性连接。
6.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述升压支路包括：
第四晶体管，所述第四晶体管的源极/漏极中的一个与所述驱动电路的输出端电性连接，所述第四晶体管的栅极与所述控制电路的第四输出端电性连接；
第一电感，所述第一电感的一端与所述第四晶体管的源极/漏极中的另一个电性连接；
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一电感的另一端电性连接；
第一电容，所述第一电容的一端与所述第一二极管的阴极电性连接，所述第一电容的另一端接地；
第六晶体管，所述第六晶体管的源极/漏极中的一个与所述第一电感的另一端电性连接，所述第六晶体管的源极/漏极中的另一个接地，所述第六晶体管的栅极与所述控制电路的第七输出端电性连接；以及
第七晶体管，所述第七晶体管的源极/漏极中的一个与所述第一电感的一端电性连接，所述第七晶体管的源极/漏极中的另一个与所述发光元件电性连接，所述第七晶体管的栅极与所述控制电路的第八输出端电性连接。
7.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述钳位支路包括：
第五晶体管，所述第五晶体管的源极/漏极中的一个与所述灰阶调节电路的输入端电性连接，所述第五晶体管的栅极与所述控制电路的第四输出端电性连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第五晶体管的源极/漏极中的另一个电性连接，所述第四电阻的另一端与所述控制电路的第五输出端电性连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端电性连接，所述第五电阻的另一端接地。
8.根据权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述钳位支路包括：
第五晶体管，所述第五晶体管的源极/漏极中的一个与所述灰阶调节电路的输入端电性连接，所述第五晶体管的栅极与所述控制电路的第六输出端电性连接；
第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第五晶体管的源极/漏极中的另一个电性连接，所述第四电阻的另一端与所述控制电路的第五输出端电性连接；
第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端电性连接，所述第五电阻的另一端接地。
9.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的像素电路。
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