[發明專利]一種像素驅動電路、顯示陣列及其驅動控制方法

在審

• 申請號: 202010571777.9
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111739464A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 曹慧;鄭喜鳳;王瑞光;汪洋;張鑫
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: G09G3/32
• 分類號: G09G3/32
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

本發明涉及一種像素驅動電路、顯示陣列及其驅動控制方法；該電路的行選薄膜晶體管柵極連接行選通數據線，開關薄膜晶體管柵極連接數據線，LED發光器件連接在第一電壓端與第二電壓端之間；當行選薄膜晶體管和開關薄膜晶體管導通時，電壓驅動芯片上的數據驅動電壓使驅動薄膜晶體管導通，并使亞像素中的LED發光器件發光，數據驅動電壓大小用于控制LED發光器件的電流大小；串進并出移位鎖存器用于提供開關薄膜晶體管導通和截止的脈寬調制控制信號，以控制LED發光器件的發光時間；所述LED顯示陣列采用將像素數據賦予權值進行脈寬調制的數字驅動控制方法，解決了現有TFT顯示驅動控制無法實現整個顯示面板的高刷新率的問題。

技術領域

本發明屬于微間距超高密度LED顯示領域，尤其涉及一種像素驅動電路、顯示陣列及其驅動控制方法。

背景技術

在中小尺寸顯示領域，OLED顯示風頭正旺，大有取代LCD液晶屏之勢， OLED之所以能受到各大終端廠商的青睞，正是因為其在反應時間、視角、顯色性、能耗等領域優于液晶顯示。而Micro/Mini LED在光效、清晰度諸多指標上優于OLED，僅從技術上看完全有機會取代OLED，有望成為繼OLED之后推動顯示質量提升和大尺寸顯示技術主流。

類似于LCD顯示屏，Micro/Mini LED驅動方式也分為被動矩陣驅動方式 PM和主動矩陣驅動方式AM兩種結構。被動式矩陣驅動方式是由一組水平像素共用同一性質的一個電極，一組垂直像素共用同一性質的一個電極，組成矩陣型結構，制作成本和技術門檻較低。主動式矩陣驅動方式主要是采用薄膜晶體管或者硅基COMS對每個顯示像素形成像素驅動電路，實現每個像素單獨尋址、獨立控制。

然而，目前薄膜晶體管的電子遷移率低、驅動電流小，現有的Micro/Mini LED發光芯片批量化很難做到≤100μA小電流情況下的線性區間，并且對于超高密度的像素驅動電路一旦驅動電流過大很容易造成整個顯示陣列過載損壞；現有的TFT顯示驅動控制主要通過調整源極模擬電壓的大小實現灰度，壓差分檔少能夠實現的灰度等級低；同時現有的像素電路受到存儲電容充電時間的限制，無法實現整個顯示面板的高刷新率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種像素驅動電路、顯示陣列及其驅動控制方法，能夠解決現有主動式LED顯示方案中存在的電流驅動能力弱、小電流非線性響應、灰度等級低和像素保持電路充電時間長造成顯示刷新率低的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的像素驅動電路包括行選薄膜晶體管T1、電壓驅動芯片100、開關薄膜晶體管T2、串進并出移位鎖存器200、驅動薄膜晶體管T3；所述行選薄膜晶體管T1的柵極與行選通數據線Gata連接，開關薄膜晶體管T2的柵極與數據線Data連接，LED發光器件300連接在第一電壓端 VDD與第二電壓端VSS之間；當行選通數據線Gata控制行選薄膜晶體管T1 導通且數據線Data控制開關薄膜晶體管T2導通時，電壓驅動芯片100上的數據驅動電壓通過電壓驅動線Vdata傳輸，使驅動薄膜晶體管T3導通，并使亞像素中的LED發光器件300發光，電壓驅動芯片100提供的電壓大小用于控制 LED發光器件300的電流大小；串進并出移位鎖存器200，用于提供開關薄膜晶體管T2導通和截止的脈寬調制控制信號，以控制LED發光器件的發光時間。

進一步，所述行選薄膜晶體管T1、開關薄膜晶體管T2和驅動薄膜晶體管 T3均為P型薄膜晶體管。

所述行選薄膜晶體管T1的源極通過電壓驅動線Vdata與電壓驅動芯片100 連接，漏極與開關薄膜晶體管T2的源極連接；開關薄膜晶體管T2的漏極與驅動薄膜晶體管T3的柵極連接；驅動薄膜晶體管T3的源極接第一電壓端VDD； LED發光器件300的正極接驅動薄膜晶體管T3的漏極，負極接第二電壓端 VSS。