一种显示器的数字驱动式像素电路制造技术

本发明专利技术公开了一种微型显示器的像素电路，像素电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管：第一晶体管的栅极连接至选通线、源极连接至数据线、漏极连接至第二晶体管的漏极以及第三晶体管的栅极以及第四晶体管的栅极；第二晶体管的栅极连接至第三晶体管的漏极以及第四晶体管的漏极以及第五晶体管的栅极、其源极连接至第一像素电源或地、其漏极连接至第一晶体管的漏极以及第三晶体管的栅极以及第四晶体管的栅极。与现有方案相比，该电路的布局面积小，像素密度得到进一步提高，提供的负电压驱动方式提高了发光亮度和发光效率、提高了对比度。

A digital driving pixel circuit for display

The invention discloses a pixel circuit of a micro display, which comprises a first transistor, a second transistor, a third transistor, a fourth transistor and a fifth transistor: a gate of a first transistor is connected to a gated line, a source to a data line, a drain to a second transistor, and a third transistor. The gate of the second transistor is connected to the drain of the third transistor and the drain of the fourth transistor as well as the gate of the fifth transistor, its source is connected to the power or ground of the first pixel, its drain is connected to the drain of the first transistor, the gate of the third transistor and the fourth crystal. The grid of the tube. Compared with the existing schemes, the layout area of the circuit is smaller, the pixel density is further improved, and the negative voltage driving mode provided improves the luminous brightness, luminous efficiency and contrast.

【技术实现步骤摘要】
一种显示器的数字驱动式像素电路
本专利技术涉及平板显示器的
，尤其涉及一种针对数字驱动方式的显示器的像素电路。
技术介绍
当代平板显示器可以产生丰富的图像，图像由呈现阵列排布的许多个像素构成，像素的发光亮度由像素的驱动电路调制。在现有的平板显示技术中，像素的驱动电路一般集成了驱动晶体管，大多数情况下，像素的发光亮度与驱动电路中的驱动晶体管所输出的电流或电压正成比。有部分显示器采用了脉宽调制技术，采用纯数字的信号控制像素的亮度，其特点为像素只工作于开态和关态，无灰度变化，灰度等级通过脉冲宽度调制进行控制。数字式显示器可以简化驱动电路并提高像素灰度的精确度。但现有数字驱动的像素电路大多采用了六个以上的晶体管，其晶体管个数较多，有些还包含了电容器件，制约了像素面积的进一步缩小。因此，本领域的技术人员致力于开发一种更有效的数字驱动式像素电路，进一步减小晶体管的数量从而减小电路面积。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何利用更少的晶体管来实现数字驱动式的像素电路，减少像素的电路面积，从而在特定面积上实现更高的像素密度，提高显示器的分辨率，并且进一步提高发光器件的驱动电压，提高发光亮度和发光效率。为实现上述目的，可采用三个开关晶体管和一个驱动晶体管来实现数字驱动式像素电路，具体而言，本专利技术提供一种微型显示器的像素电路，包括发光器件，其特征在于：(1)所述像素电路由第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管组成，且所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管皆只有打开和关闭两种状态；(2)所述第一晶体管为P型晶体管或N型晶体管，其栅极连接至选通线、源极(或漏极)连接至数据线、漏极(或源极)连接至所述第二晶体管的漏极以及所述第三晶体管的栅极以及所述第四晶体管的栅极；(3)所述第二晶体管为P型晶体管或N型晶体管，其栅极连接至所述第三晶体管的漏极以及所述第四晶体管的漏极以及所述第五晶体管的栅极、其源极连接至所述第一像素电源或地、其漏极连接至所述第一晶体管的漏极(或源极)以及所述第三晶体管的栅极以及所述第四晶体管的栅极；(4)所述第三晶体管为P型晶体管，其栅极连接至所述第一晶体管的漏极(或源极)以及所述第四晶体管的栅极、其源极连接至所述第一像素电源、其漏极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第五晶体管的栅极以及所述第四晶体管的漏极；(5)所述第四晶体管为N型晶体管、其栅极连接至所述第一晶体管的漏极(或源极)以及所述第三晶体管的栅极、其源极连接至地、其漏极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第五晶体管的栅极以及所述第三晶体管的漏极；(6)所述第五晶体管为P型晶体管，其栅极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第三晶体管的漏极以及所述第四晶体管的漏极、其源极连接至所述第二像素电源、其漏极连接至所述发光器件的一端。进一步地，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管皆为沟道长度不大于0.5微米的金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述第五晶体管为沟道长度不小于0.25微米的金属-氧化物半导体场效应晶体管。进一步地，所述发光器件位于像素电路的上方或垂直上方，且所述发光器件为一种由电流驱动的有机电致发光器件或半导体发光器件或量子点发光器件或液晶显示器件或数字微镜器件或其组合，其亮度与流过发光器件的电流或电压成正比，所述正比为一种线性的或可通过校正形成线性的递增关系。进一步地，所述像素电路除寄生电容外不包含电容器件，所述寄生电容为晶体管的寄生电容和/或互连线的寄生电容。进一步地，所述第一到第四晶体管耐受电压范围不大于3.3V，所述第五晶体管耐受电压范围不小于3.3V。进一步地，当所述选通线为有效电平使所述第一晶体管打开时，所述数据线上的高电平或低电平写入到所述第三晶体管和所述第四晶体管的栅极；当所述选通线为无效电平使所述第一晶体管关闭时，所述第三晶体管和第四晶体管的栅极保持了所述高电平或低电平，直到所述第一晶体管再次打开。进一步地，当所述第二晶体管为P型晶体管时，所述数据线上的电平值在所述选通线使所述第一晶体管关闭时保持为低电平，当所述第二晶体管为N型晶体管时，所述数据线上的电平值在所述选通线使所述第一晶体管关闭时保持为高电平。进一步地，所述发光器件在某段时间内的平均亮度和所述第五晶体管在该时间内的打开的时间成正比，发光器件的平均亮度根据所述第五晶体管的脉冲宽度占空比来调制，所述平均亮度可以分为不小于256个等级。进一步地，其特征在于，所述发光器件和像素电路在水平方向上重复复制，所有发光器件的另一端接至公共端，所述公共端连接至小于零值的负电源。进一步地，所述选通线和数据线均由所述微型显示器的驱动电路提供，所述驱动电路包含构成阵列的像素电路，所述选通线为所述列阵中每行共有，所述数据线为所述阵列中每列共有，所述微型显示器的驱动电路还包括以下功能中的至少一项：视频数据接口、数据处理器、温度传感器、模数转换器、DC-DC控制器、低压差线性稳压器、锁相环、串行配置接口、配置寄存器、嵌入式微处理器；所述数据处理器至少实现了以下功能中的一种：图像数据格式转换、亮度调整、对比度调整、色彩饱和度调整、灰度抖动算法、图像缩放、测试图像产生。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和显著进步：(1)仅采用了四个晶体管来实现显示器的像素电路，比传统的七管像素电路结构少了二个晶体管和一个数据线，同时像素电路不包含电容器件，电路的布局面积得到减小，像素密度得到进一步提高；(2)提供了负电压驱动方式，更容易提高发光器件的驱动电路，有助于提高发光亮度和发光效率、提高对比度。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术提供的微型显示器的像素电路的一个较佳实施例；图2是本专利技术提供的微型显示器的像素电路的另一个较佳实施例；图3是本专利技术提供的微型显示器的像素电路的控制时序的一个较佳实施例；图4是本专利技术提供的微型显示器的像素电路的控制时序的另一个较佳实施例；图5是本专利技术提供的微型显示器的像素电路中公共端31、发光器件60、像素电路10的关系举例；图6是本专利技术提供的微型显示器的驱动电路的一个较佳实施例。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，在图中并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的尺寸。以下阐述了第一实施例：本实施例阐述了本专利技术所述的微型显示器的像素电路的不同方案。在第一个方案中，如附图1所示，像素电路10由第一晶体管51、第二晶体管52、第三晶体管53、第四晶体管54、第五晶体管55组成，且第一晶体管51、第二晶体管52、第三晶体管53、第四晶体管54、第五晶体管55皆只有打开和关闭两种状态；第一晶体管51为P型晶体管或N型晶体管，其栅极连接至选通线11、源极(或漏极)连接至数据线12、漏极(或源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示器的像素电路，包括发光器件，其特征在于：所述像素电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管，且所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管皆只有打开和关闭两种状态；所述第一晶体管为P型晶体管或N型晶体管，所述第一晶体管栅极连接至选通线，所述第一晶体管的源极或漏极连接至数据线，所述第一晶体管的漏极或源极连接至所述第二晶体管的漏极以及所述第三晶体管的栅极以及所述第四晶体管的栅极；所述第二晶体管为P型晶体管或N型晶体管，所述第二晶体管的栅极连接至所述第三晶体管的漏极以及所述第四晶体管的漏极以及所述第五晶体管的栅极，所述第二晶体管的源极连接至所述第一像素电源或地，所述第二晶体管的漏极连接至所述第一晶体管的漏极或源极以及所述第三晶体管的栅极以及所述第四晶体管的栅极；所述第三晶体管为P型晶体管，所述第三晶体管的栅极连接至所述第一晶体管的漏极或源极以及所述第四晶体管的栅极，所述第三晶体管的源极连接至所述第一像素电源，所述第三晶体管的漏极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第五晶体管的栅极以及所述第四晶体管的漏极；所述第四晶体管为N型晶体管，所述第四晶体管的栅极连接至所述第一晶体管的漏极或源极以及所述第三晶体管的栅极，所述第四晶体管的源极连接至地，所述第四晶体管的漏极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第五晶体管的栅极以及所述第三晶体管的漏极；所述第五晶体管为P型晶体管，所述第五晶体管的栅极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第三晶体管的漏极以及所述第四晶体管的漏极，所述第五晶体管的源极连接至所述第二像素电源，所述第五晶体管的漏极连接至所述发光器件的一端。...

【技术特征摘要】
1.一种显示器的像素电路，包括发光器件，其特征在于：所述像素电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管，且所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管皆只有打开和关闭两种状态；所述第一晶体管为P型晶体管或N型晶体管，所述第一晶体管栅极连接至选通线，所述第一晶体管的源极或漏极连接至数据线，所述第一晶体管的漏极或源极连接至所述第二晶体管的漏极以及所述第三晶体管的栅极以及所述第四晶体管的栅极；所述第二晶体管为P型晶体管或N型晶体管，所述第二晶体管的栅极连接至所述第三晶体管的漏极以及所述第四晶体管的漏极以及所述第五晶体管的栅极，所述第二晶体管的源极连接至所述第一像素电源或地，所述第二晶体管的漏极连接至所述第一晶体管的漏极或源极以及所述第三晶体管的栅极以及所述第四晶体管的栅极；所述第三晶体管为P型晶体管，所述第三晶体管的栅极连接至所述第一晶体管的漏极或源极以及所述第四晶体管的栅极，所述第三晶体管的源极连接至所述第一像素电源，所述第三晶体管的漏极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第五晶体管的栅极以及所述第四晶体管的漏极；所述第四晶体管为N型晶体管，所述第四晶体管的栅极连接至所述第一晶体管的漏极或源极以及所述第三晶体管的栅极，所述第四晶体管的源极连接至地，所述第四晶体管的漏极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第五晶体管的栅极以及所述第三晶体管的漏极；所述第五晶体管为P型晶体管，所述第五晶体管的栅极连接至所述第二晶体管的栅极以及所述第三晶体管的漏极以及所述第四晶体管的漏极，所述第五晶体管的源极连接至所述第二像素电源，所述第五晶体管的漏极连接至所述发光器件的一端。2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管皆为沟道长度不大于0.5微米的金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述第五晶体管为沟道长度不小于0.25微米的金属-氧化物半导体场效应晶体管。3.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述发光器件位于像素电路的上方或垂直上方，且所述发光器件为一种由电流驱动的有机电致发光器件或半导体发光器件或量子点发光器件或液晶显示器件或数字微镜器件或...

【专利技术属性】
技术研发人员：季渊，陈文栋，刘万林，王成，
申请(专利权)人：南京迈智芯微光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32