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1. (WO2018223878) PIXEL CIRCUIT AND DISPLAY PANEL
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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

附图

1   2   3   4   5A   5B   5C   6   7   8   9   10   11A   11B   12   13   14   15   16  

说明书

发明名称 : 像素电路及显示面板

[0001]
本申请要求于2017年6月5日提交中国专利局、申请号为201710417082.3、申请名称为“一种像素电路及显示面板”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0002]
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素电路及显示面板。

背景技术

[0003]
OLED显示器具有低制造成本、高应答速度、省电、可用于便携式设备的直流驱动、工作温度范围大等等优点而可望成为取代LCD(liquid crystal display,液晶显示器)的下一代新型平面显示器。
[0004]
随着显示技术的不断发展,显示装置除了实现显示功能,还能够实现越来越多的个性化功能,例如网上社交、电子商务等,为了保护显示装置中存储和使用的个人信息,就要求显示装置能够在使用前首先对使用显示装置的用户进行身份的识别和认证,例如通过指纹识别以实现对用户信息的私密性保护。
[0005]
发明内容
[0006]
本公开的一些实施例提供了一种像素电路,包括驱动子电路、写入子电路、发光器件以及指纹信息输出子电路。所述写入子电路,连接到所述驱动子电路、第一信号端和数据信号端,并配置为在来自所述第一信号端的信号的控制下,向所述驱动子电路写入来自所述数据信号端的数据信号。驱动子电路,还连接到发光器件的阳极以及第一电压端,并配置为通过来自第一电压端的电压,驱动发光器件发光,以及被配置为提供耦合电容以对指纹信息进行采集。指纹信息输出子电路,连接到发光器件的阳极、第三信号端以及读取信号线,并配置为在来自第三信号端的信号的控制下,将在发光器件的阳极处采集的信号作为指纹信息通过读取信号线读出。
[0007]
在一些实施例中,所述驱动子电路包括显示驱动子电路以及采集子电路。显示驱动子电路,连接发光器件的阳极以及第一电压端,并配置为通过来自第一电压端的电压,驱动发光器件发光。采集子电路, 连接显示驱动子电路以及第二信号端,并配置为在来自第二信号端的信号以及显示驱动子电路的控制下采集指纹信息。
[0008]
在一些实施例中,所述显示驱动子电路包括存储电容器和驱动晶体管。驱动晶体管的栅极连接到写入子电路、第一极与第一电压端相连接、第二极连接到发光器件的阳极。存储电容器的一端连接到驱动晶体管的第一极、另一端与驱动晶体管的栅极相连接。
[0009]
在一些实施例中,采集子电路包括采集电容器和选通晶体管。选通晶体管的栅极连接到第二信号端、第一极连接到显示驱动子电路、第二极与采集电容器的一端相连接。采集电容器的另一端与发光器件的阳极相连接;采集电容器的一端和另一端中的一个端作为耦合电容的一个电极。
[0010]
在一些实施例中,所述驱动子电路包括驱动晶体管以及复用电容器。驱动晶体管的栅极连接到写入子电路、第一极与第一电压端相连接、第二极与发光器件的阳极相连接。复用电容器的一端与驱动晶体管的第一极相连接、另一端与驱动晶体管的栅极相连接。复用电容器的一端和另一端中的一个端作为耦合电容的一个电极。
[0011]
在一些实施例中,所述指纹信息输出子电路包括第二晶体管。第二晶体管的栅极与第三信号端相连接、第一极与发光器件的阳极相连接、第二极连接到读取信号线。
[0012]
写入子电路包括第一晶体管。第一晶体管的栅极与第一信号端相连接、第一极连接到数据信号端、第二极与驱动子电路相连接。
[0013]
本公开的一些实施例提供的像素电路,还包括补偿子电路和复位子电路。补偿子电路连接到驱动子电路、第四信号端以及基准电压端,并配置为在来自第四信号端的信号的控制下通过来自基准电压端的电压对驱动子电路的阈值电压进行补偿。复位子电路连接到发光器件、第五信号端以及基准电压端,并配置为在来自第五信号端的信号的控制下通过来自基准电压端的电压对发光器件的阳极电位进行复位。
[0014]
在一些实施例中,所述像素电路还包括使能发光子电路;使能发光子电路连接到驱动子电路、发光器件的阳极以及第六信号端,并配置为在来自第六信号端的信号的控制下,使驱动子电路驱动发光器件 发光。
[0015]
在一些实施例中,所述补偿子电路包括第三晶体管。第三晶体管的栅极连接到第四信号端、第一极连接到基准电压端、第二极与驱动子电路相连接。
[0016]
复位子电路包括第四晶体管。第四晶体管的栅极连接到第五信号端、第一极连接到基准电压端、第二极与发光器件的阳极相连接。
[0017]
使能发光子电路包括第五晶体管和第六晶体管。第五晶体管的栅极连接到第六信号端、第一极与第一电压端相连接、第二极连接到驱动子电路;第六晶体管的栅极连接到第六信号端、第一极连接到驱动子电路、第二极连接到发光器件的阳极。
[0018]
本公开的一些实施例提供一种显示面板,包括TFT背板,TFT背板包括如上述所述的像素电路。
[0019]
在一些实施例中,所述TFT背板还包括像素界定层以及位于像素界定层一侧上的阴极层。像素电路包括采集电容器,在像素界定层中对应采集电容器的位置处设置有通孔,通孔在沿垂直于阴极层的方向的纵向截面图形为梯形,梯形的上底位于所述像素界定层的靠近阴极层的表面中;所述TFT背板还包括设置在采集电容器靠近阴极层的电极上的孤岛电极。孤岛电极与阴极层绝缘,且与阴极层同层同材料。
[0020]
在一些实施例中,显示面板还包括在TFT背板的远离显示面的一侧上设置的金属屏蔽膜,其中,金属屏蔽膜中设置有触摸孔。像素电路中包括复用电容器,复用电容器在金属屏蔽膜上的正投影位于触摸孔内。

附图说明

[0021]
图1为本公开一些实施例提供的一种像素电路的结构示意图;
[0022]
图2为根据本公开一些实施例的图1所示的像素电路的驱动子电路的结构示意图;
[0023]
图3为根据本公开一些实施例的图2所示的像素电路的各个子电路的结构示意图;
[0024]
图4为图3所示的像素电路工作过程中各个控制信号的时序图;
[0025]
图5a-图5c为图3所示的像素电路的、分别对应图4中P1-P3阶 段的等效电路图;
[0026]
图6为本公开一些实施例提供的一种还包括补偿子电路、复位子电路以及使能发光子电路的像素电路的结构示意图;
[0027]
图7为根据本公开一些实施例的图6所示的像素电路的各个子电路的结构示意图;
[0028]
图8为图7所示的像素电路工作过程中对应补偿子电路、复位子电路以及使能发光子电路的各个控制信号的时序图;
[0029]
图9为根据本公开一些实施例的图1所示的像素电路的各个子电路的结构示意图;
[0030]
图10为图9所示的像素电路工作过程中各个控制信号的时序图;
[0031]
图11a-图11b为图9所示的像素电路的、分别对应图10中P1和P3阶段的等效电路图;
[0032]
图12为本公开一些实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
[0033]
图13为本公开一些实施例提供的一种通过显示面进行指纹识别的显示面板对应采集电容器的部分的结构示意图;
[0034]
图14为本公开一些实施例提供的一种通过背面进行指纹识别的显示面板对应复用电容器的部分的结构示意图;
[0035]
图15为本公开一些实施例提供的一种通过背面进行指纹识别的显示面板的结构示意图;以及
[0036]
图16为本公开一些实施例提供的一种显示面板的示意图。

具体实施方式

[0037]
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0038]
相关技术中,手机等显示装置的指纹识别通常是设置在显示区域以外的功能按键位置,通过将手指放置在功能按键上进行指纹识别。
[0039]
本公开一些实施例提供了一种像素电路。如图1所示,该像素电路包括驱动子电路10、写入子电路20、发光器件30以及指纹信息输 出子电路40。
[0040]
写入子电路20连接到驱动子电路10、第一信号端S1和数据信号端Vdata,并配置为在来自第一信号端S1的信号的控制下,向驱动子电路10写入来自数据信号端Vdata的数据信号。
[0041]
驱动子电路10还连接到发光器件30的阳极以及第一电压端V1,并配置为通过来自第一电压端V1的电压,驱动发光器件30发光,以及被配置为提供耦合电容以对指纹信息进行采集。
[0042]
发光器件30的阴极连接到第二电压端V2。
[0043]
指纹信息输出子电路40还连接到发光器件30的阳极、第三信号端S3以及读取信号线RL,并配置为在来自第三信号端S3的信号的控制下,将在发光器件30的阳极处采集的信号作为指纹信息通过读取信号线RL读出。
[0044]
在一些实施例中,如图1所示,第一电压端V1是供电电压端ELVDD,第二电压端V2是公共接地端GND。以下以此配置为例对像素电路进行说明。
[0045]
在本公开一些实施例中,指纹信息的采集依赖于指纹的脊线或谷线与电容的电极板之间形成的耦合电容的大小,且是通过采集脊线或谷线各个位置处的耦合电容来实现的。
[0046]
在本公开实施例提供的像素电路中,通过设置驱动子电路,可在来自第一电压端的电压的控制下驱动发光器件发光。并且,在手指指纹与驱动子电路的电容中一极之间形成耦合电容时,根据该耦合电容对指纹信息进行采集,以在来自第三信号端的信号的控制下,通过指纹信息输出子电路将采集到的指纹信息输出至读取信号线。从而可在显示面板正常显示的情况下,直接在显示面板的显示区域进行指纹信息的采集与输出。以这种方式,无需在显示面板上单独设置指纹采集部件以及指纹采集电路,从而提高了显示面板的显示区域面积,有利于显示面板的窄边框化。
[0047]
在本公开的一些实施例中,如图2所示,驱动子电路10包括显示驱动子电路11以及采集子电路12。
[0048]
显示驱动子子电路11连接到发光器件30的阳极以及第一电压端V1,并配置为通过来自第一电压端V1的电压,驱动发光器件30发光。
[0049]
采集子电路12连接到显示驱动子电路11以及第二信号端S2,并配置为在来自第二信号端S2的信号以及显示驱动子电路11的控制下采集指纹信息。
[0050]
在一些实施例中,如图3所示,显示驱动子电路11包括存储电容器Cst和驱动晶体管Td。
[0051]
驱动晶体管Td包括栅极、第一极和第二极,该栅极连接到写入子电路20、第一极连接到第一电压端V1、第二极连接到发光器件30的阳极。存储电容器Cst的一端连接到该第一极、另一端连接到该栅极。
[0052]
在一些实施例中,如图3所示,采集子电路12包括采集电容器Csen和选通晶体管Tsel。
[0053]
选通晶体管Tsel包括栅极、第一极和第二极,该栅极连接到第二信号端S2、第一极连接到显示驱动子电路11、第二极连接到采集电容器Csen的一端。采集电容器Csen的另一端与发光器件30的阳极相连接。采集电容器Csen的一端和另一端中的一个端作为耦合电容器的一个电极。
[0054]
在显示驱动子电路11包括存储电容器Cst和驱动晶体管Td的情况下,选通晶体管Tsel的第一极与显示驱动子电路11中驱动晶体管Td的栅极相连接。
[0055]
需要说明的是,耦合电容指的是当人的手指与显示面板相接触时,人的手指与采集电容器Csen靠近手指一侧的电极板之间产生的电容。
[0056]
在一些实施例中,显示驱动子电路11还包括并联的多个驱动晶体管Td。在另一些实施例中,显示驱动子电路11还包括一端与驱动晶体管Td的栅极相连接,另一端与驱动晶体管Td的漏极相连接的电容器。上述仅仅是对显示驱动子电路11的举例说明,其它与该显示驱动子电路11功能相同的结构在此不再一一赘述,但是都应当属于本公开的保护范围。
[0057]
在一些实施例中,发光器件30包括LED(Light Emitting Diode,发光二极管)或OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)等电流驱动发光器件。以下以发光器件30为OLED为例对像素电路进行说明。其它与该发光器件30功能相同的结构在 此不再一一赘述,但都应当属于本公开的保护范围。
[0058]
在一些实施例中,如图3所示,指纹信息输出子电路40包括第二晶体管T2。第二晶体管T2包括栅极、第一极和第二极,且第二晶体管T2的栅极与第三信号端S3相连接、第一极与发光器件30的阳极相连接、第二极连接到读取信号线RL。
[0059]
在一些实施例中,如图3所示,写入子电路20包括第一晶体管T1。第一晶体管T1包括栅极、第一极和第二极,第一晶体管T1的栅极与第一信号端S1相连接、第一极连接到数据信号端Vdata、第二极与驱动子电路10相连接。
[0060]
第一晶体管T1的第二极与驱动子电路10中驱动晶体管Td的栅极相连接。
[0061]
需要说明的是,本公开对除了驱动晶体管Td以外的晶体管(均为开关开关晶体管)的第一极、第二极不做限定。在一些实施例中,第一极是漏极,第二极是源极。在另一些实施例中,第一极是源极,第二极是漏极。在一些实施例中,驱动晶体管Td为P型晶体管。由于P型晶体管的源极电压高于漏极电压,因此,驱动晶体管Td的第一极为源极,第二极为漏极。在另一些实施例中,驱动晶体管Td为N型晶体管,驱动晶体管Td的第一电极为漏极,第二电极为源极。
[0062]
当图3中的所有晶体管均为P型晶体管时结合如图4所示的时序图,对如图3所示的像素电路的工作过程进行详细的描述。
[0063]
在第一阶段P1,图3所示的像素电路的等效电路图如图5a所示。在所有等效电路图中,处于截止状态的晶体管以“×”表示。
[0064]
从第一扫描信号线Scan1向第一信号端S1输入信号,第一晶体管T1导通。来自数据电压端Vdata的数据信号通过第一晶体管T1写入至驱动晶体管Td,以使驱动晶体管Td导通。同时,来自数据电压端Vdata的数据信号对存储电容器Cst进行充电。发光器件30的阴极连接到第二电压端V2,第二电压端V2为公共接地端GND。来自第一电压端V1的供电电压通过驱动晶体管Td传输至发光器件30的阳极,使得发光器件30实现发光显示。
[0065]
在第二阶段P2,图3所示的像素电路的等效电路图如图5b所示。从第二扫描信号线Scan2向第二信号端S2输入信号,使得选通晶体管 Tsel导通。此时,在第一阶段P1中充电的存储电容Cst进行放电,以保持驱动晶体管Td的导通,从而保持发光器件30的持续发光。
[0066]
在第二阶段P2中,若人的手指与显示面板相接触,手指与采集电容器Csen中靠近手指的电极板之间产生一个耦合电容,该耦合电容会影响采集电容器Csen的电容值。采集电容器Csen的电容值的改变,会影响发光器件30的阳极的电位。指纹的谷线与采集电容器Csen中靠近手指的电极板之间形成的耦合电容较小,此时采集电容器Csen的电容值也较小,从发光器件30的阳极处测量的电流可以视为初始电流。而指纹的脊线与采集电容器Csen中靠近手指的电极板之间形成的耦合电容较大,该耦合电容的叠加使得采集电容器Csen的电容值增大,从发光器件30的阳极处测量的电流显著增大。当在发光器件30的阳极处采集到的电流大于初始电流时,该位置即为指纹的脊线所处的位置。同理,当在发光器件30的阳极处采集到初始电流时,该位置即为指纹的谷线所处的位置,从而完成了对指纹信息的采集。
[0067]
在第三阶段P3,图3所示的像素电路的等效电路图如图5c所示。从第三扫描信号线Scan3向第三信号端S3输入信号,使得第二晶体管T2导通,则在发光器件30的阳极处采集到的指纹信息会通过第二晶体管T2传送至所述读取信号线RL。
[0068]
在一些实施例中,如图6所示,像素电路还包括补偿子电路50和复位子电路60。
[0069]
补偿子电路50连接到驱动子电路10、第四信号端S4以及基准电压端Vref,并配置为在来自第四信号端S4的信号的控制下,通过来自基准电压端Vref的电压对驱动子电路10的阈值电压Vth进行补偿。
[0070]
复位子电路60连接到发光器件30、第五信号端S5以及基准电压端Vref,并配置为在来自第五信号端S5的信号的控制下,通过来自基准电压端Vref的电压对发光器件30的阳极电位进行复位。
[0071]
在一些实施例中,如图6所示,像素电路还包括使能发光子电路70。
[0072]
使能发光子电路70连接到驱动子电路10、发光器件30的阳极以及第六信号端S6,并配置为在来自第六信号端S6的信号的控制下,使驱动子电路10驱动发光器件30发光。
[0073]
以这种方式,通过设置的补偿子电路50和复位子电路60,可通过来自基准电压端Vref的电压对驱动子电路10的阈值电压Vth进行补偿,并对发光器件30的阳极电位进行复位。从而,避免了上一帧画面显示过程中残留在驱动晶体管Td栅极处的残留电压对本帧画面显示所产生的不利影响,以及避免了残留于发光器件30的阳极位置处的电位影响指纹信息采集的准确性。
[0074]
此外,使能发光子电路70可在来自第六信号端S6的信号的控制下控制驱动子电路10的驱动能力,从而避免了残余电压使晶体管异常开启造成的发光器件30显示异常,进一步保证了发光器件30在驱动子电路10的驱动下发光。
[0075]
如图7所示,以下对补偿模块50、复位模块60以及使能发光模块70中的结构进行举例说明。
[0076]
在一些实施例中,如图7所示,补偿子电路50包括第三晶体管T3。
[0077]
第三晶体管T3包括栅极、第一极和第二极。第三晶体管T3的栅极连接到第四信号端S4、第一极连接到基准电压端Vref、第二极与驱动子电路10相连接。
[0078]
第三晶体管T3的第二极与驱动子电路10中驱动晶体管Td的栅极相连接。
[0079]
在一些实施例中,如图7所示,复位子电路60包括第四晶体管T4。
[0080]
第四晶体管T4包括栅极、第一极和第二极。第四晶体管T4的栅极连接到第五信号端S5、第一极连接到基准电压端Vref、第二极与发光器件30的阳极相连接。
[0081]
在一些实施例中,如图7所示,使能发光子电路70包括第五晶体管T5和第六晶体管T6。
[0082]
第五晶体管T5包括栅极、第一极和第二极。第五晶体管T5的栅极连接到第六信号端S6、第一极与第一电压端S1相连接、第二极连接到驱动子电路10。第六晶体管T6包括栅极、第一极和第二极。第六晶体管T6的栅极连接到第六信号端S6、第一极连接到驱动子电路10、第二极连接到发光器件30的阳极。
[0083]
第五晶体管T5的第二极与驱动子电路10中驱动晶体管Td的第一极相连接。第六晶体管T6的第一极与驱动子电路10中驱动晶体管Td的第二极相连接。
[0084]
在一些实施例中,图7中的所有晶体管均为P型晶体管。此时,结合如图8所示的时序图,对如图7所示的像素电路中补偿子电路50、复位子电路60以及使能发光子电路70的工作过程进行举例说明。
[0085]
在第四阶段P4,如图7所示,从第四扫描信号线Scan4向第四信号端S4输入信号,第三晶体管T3导通。来自基准电压端Vref的基准电压通过第三晶体管T3对驱动晶体管Td的阈值电压Vth进行补偿。
[0086]
在第五阶段P5,如图7所示,从第五扫描信号线Scan5向第五信号端S5输入信号,第四晶体管T4导通。来自基准电压端Vref的基准电压通过第四晶体管T4对发光器件30的阳极电位进行复位。
[0087]
在第六阶段P6,如图7所示,从第六扫描信号线Scan6向第六信号端S6输入信号,第五晶体管T5和第六晶体管T6导通。来自第一电压端V1的供电电压能够在驱动子电路10的驱动下传输至发光器件30的阳极,以驱动发光器件30发光。
[0088]
需要说明的是,上述第四阶段P4、第五阶段P5和第六阶段P6不限于如图8所示的时序。在一些实施例中,同时从第四信号端S4和第五信号端S5输入信号,以便同时实现第四阶段P4的补偿工作和第五阶段P5的复位工作。
[0089]
在另一些实施例中,在第六阶段P6,从第六扫描信号线Scan6向第六信号端S6输入信号。同时,从第一扫描信号线Scan1向第一信号端S1输入信号,以使来自数据电压端Vdata的数据信号写入至驱动晶体管Td,并对存储电容器Cst进行充电。从而实现驱动发光器件30发光。
[0090]
本领域技术人员在确定上述各子电路在被输入相应的信号时在本公开实施例的像素电路中所起的作用后,可以根据实际需要进行各子电路的配合设计,以实现像素电路的相应工作过程。这些设计均在本公开的保护范围内。
[0091]
以上均是以像素电路中所有晶体管均为P型晶体管为例进行的说明,在上述所有晶体管均为N型晶体管的情况下,将图4和图8中的 时序信号进行翻转,而其工作原理同上,此处不再赘述。
[0092]
在本公开的一些实施例中,像素电路中的写入子电路20、发光器件30以及指纹信息输出子电路40的结构与上述描述的相同。不同的是,如图9所示,驱动子电路10包括驱动晶体管Td以及复用电容器Cd。
[0093]
驱动晶体管Td包括栅极、第一极和第二极。驱动晶体管Td的栅极连接到写入子电路20、第一极与第一电压端V1相连接、第二极与发光器件30的阳极相连接。复用电容器Cd的一端与驱动晶体管Td的第一极相连接、另一端与驱动晶体管Td的栅极相连接。复用电容器Cd的一端和另一端中的一个端作为耦合电容的一个电极。
[0094]
以这种方式,复用电容器Cd作为存储电容器,配置为驱动发光器件30的发光显示。此外,复用电容器Cd的一个电极板配置为与手指之间形成耦合电容以实现像素电路对手指的指纹信息的采集。
[0095]
在一些实施例中,图9中的所有晶体管均为P型晶体管。此时,结合如图10所示的时序图,对如图9所示的像素电路的工作过程进行举例说明。
[0096]
在第一阶段P1,图9所示的像素电路的等效电路图如图11a所示。从第一扫描信号线Scan1向第一信号端S1输入信号,第一晶体管T1导通。数据电压端Vdata的数据信号通过第一晶体管T1写入至驱动晶体管Td,以使驱动晶体管Td导通。同时,数据电压端Vdata的数据信号对复用电容器Cd进行充电。发光器件30的阴极连接第二电压端V2,第二电压端V2为公共接地端GND。第一电压端V1的供电电压通过驱动晶体管Td传输至发光器件30的阳极,使得发光器件30实现发光显示。
[0097]
在第一阶段P1,若人的手指与显示面板相接触,手指与复用电容器Cd的靠近手指的电极板之间产生一个耦合电容,该耦合电容会影响复用电容器Cd的电容值。复用电容器Cd的电容值的改变,会影响发光器件30的阳极的电位。指纹的谷线与复用电容器Cd的靠近手指的电极板之间形成的耦合电容较小,从发光器件30的阳极处测量的电流可以视为初始电流。而指纹的脊线与复用电容器Cd的靠近手指的电极板之间形成的耦合电容较大,该耦合电容的叠加使得复用电容器Cd 的电容值增大,从发光器件30的阳极处测量的电流显著增大。因此,当在发光器件30的阳极处采集到的电流大于初始电流时,该位置即为指纹的脊线所在的位置。同理,当在发光器件30的阳极处采集到初始电流时,该位置即为指纹的谷线所在的位置,从而在复用电容器Cd实现驱动发光器件30发光的同时,完成对指纹信息的采集。
[0098]
在第三阶段P3,图9所示的像素电路的等效电路图如图11b所示。从第三扫描信号线Scan3向第三信号端S3输入信号,使得第二晶体管T2导通,则在发光器件30的阳极处采集到的指纹信息会通过第二晶体管T2传至读取信号线RL。
[0099]
以这种方式,通过对驱动子电路10中复用电容器Cd的复用,在可同时实现发光器件30显示和指纹信息采集和输出的基础上,进一步简化了像素电路中的电路结构。
[0100]
同样地,在一些实施例中,为了实现对驱动子电路10的阈值电压Vth的补偿、对发光器件30的阳极电位的复位以及对驱动子电路10驱动发光器件30发光的控制,像素电路还包括补偿子电路50、复位子电路60以及使能发光子电路70。
[0101]
此处,补偿子电路50、复位子电路60以及使能发光子电路70在像素电路中的连接关系以及在被输入相应的信号时在像素电路中实现的作用均与上述内容相同,此处不再赘述。
[0102]
本公开的一些实施例提供了一种显示面板。如图13和图16所示,该显示面板300包括TFT背板100,TFT背板100具有如上述实施例所述的像素电路。
[0103]
以这种方式,该显示面板300在实现显示的同时,可对指纹进行采集和输出,以实现指纹识别的功能。
[0104]
人的手指包括有多条脊线以及在相邻两条脊线之间的谷线。由于每个人的手指的脊线和谷线的具体走向、长度和宽窄等信息各不相同,因此这些信息构成了每个人特定的指纹信息。当人的手指覆盖于显示面板的显示区域内,并与显示面板相接触时,手指与其所覆盖位置处的像素电路驱动子电路10中电容的一极之间形成耦合电容。其中,当像素电路中读取信号线RL读出的电流为初始电流时,该像素电路位置处采集到的指纹信息为指纹的谷线。当像素电路中读取信号线RL读出 的电流明显大于初始电流时,该像素电路位置处采集到的指纹信息为指纹的脊线。通过对人的手指所覆盖的位置处的像素电路所连接的读取信号线RL中输出的指纹信号进行读取和整理,可得到对应的指纹信息。在一些实施例中,显示面板中预存有预设指纹信息,此时,通过将采集到的指纹信息与预设指纹信息进行比对,来实现显示面板对指纹信息的识别。
[0105]
在一些实施例中,在每个亚像素单元内设置上述的带有指纹采集和识别功能的像素电路。在另一些实施例中,在部分亚像素单元内设置上述的带有指纹采集和识别功能的像素电路,只要设置的相邻两个上述带有指纹采集和识别功能的像素电路之间的间距不超过50μm,以保证对手指指纹采集和识别的精度即可。在一些实施例中,如图12所示,在TFT背板100上每一个蓝色亚像素单元101内设置上述的带有指纹采集和识别功能的像素电路001,以通过来自对应读取信号线RL的信息实现对指纹信息的采集,输出和识别。
[0106]
在另一些实施例中,在显示面板显示区域中的某一区域或多个区域内设置上述带有指纹采集和识别功能的像素电路,以实现显示区域内的相应的一个或多个区域能够实现指纹的采集与识别。当然,上述仅仅是对本公开的一些实施例中带有指纹采集和识别功能的像素电路的设置方法的说明,其它设置方式在此不再一一赘述,但都应当属于本公开的保护范围。
[0107]
上述显示面板具有与本公开实施例提供的像素电路相同的有益效果,由于像素电路在前述实施例中已经进行了详细说明,此处不再赘述。
[0108]
在一些实施例中,在显示面板用于在显示面的显示区域内进行指纹的采集的情况下,如图13所示,TFT背板100还包括像素界定层110以及位于像素界定层110上的阴极层120。在一些实施例中,像素电路001包括采集电容器Csen,在像素界定层110中对应采集电容器Csen的位置处设置有通孔111。通孔111在沿垂直于阴极层120的方向的纵向截面图形为梯形,梯形的上底位于像素界定层110的靠近阴极层120的表面中。所述TFT背板还包括设置在采集电容器Csen的靠近阴极层120的电极上的孤岛电极121。孤岛电极121与阴极层120绝缘,且与 阴极层120同层同材料。
[0109]
在一些实施例中,TFT背板100包括衬底,例如,图13所示的最底层,像素电路001设置于该衬底上。阴极层120位于像素界定层110远离衬底的一侧上。需要说明的是,附图13中并未将像素电路001的所有部件示意出。
[0110]
孤岛电极121与阴极层120同层,即通过同一次构图工艺形成孤岛电极121与阴极层120。
[0111]
如图13所示,在像素界定层110中对应采集电容器Csen的位置处设置有纵向截面图形为梯形的通孔111。以这种方式,在像素界定层110上形成阴极层120时,由于梯形的通孔111的上底位于像素界定层110的靠近阴极层120的表面中,因此,形成阴极层120时,阴极层120的与梯形通孔111的上底形状相同的部分由于通孔111的作用,掉落于通孔111的梯形下底处。阴极层120的掉落的这部分形成孤岛电极121。从而在该位置处去除阴极层120对于显示面板显示面的整面屏蔽作用,进而使得采集电容器Csen的靠近手指的电极板可与该手指之间形成耦合电容。因此,可在显示面板正常显示画面的同时,将手指放置于显示面的显示区域内时,对指纹信息进行采集和读出。
[0112]
在另一些实施例中,显示面板配置为在显示区域的背面(远离显示面的一面)进行指纹的采集。如图14所示,显示面板还包括在TFT背板100的远离显示面的一侧上设置的金属屏蔽膜130,金属屏蔽膜130设置有触摸孔131。像素电路001包括复用电容器Cd,如图15所示,复用电容器Cd在金属屏蔽膜130上的正投影位于触摸孔131内(图15中为了便于相对位置关系的显示,略去了图14中的TFT背板100)。
[0113]
如图14所示,由于金属屏蔽膜130对电信号具有屏蔽作用,因此在显示面板的背面上设置金属屏蔽膜130,可屏蔽外界各种电信号对于显示面板中的像素电路001造成的影响。在金属屏蔽膜130中设置触摸孔131,手指放置在触摸孔131处时,可与复用电容器Cd的远离TFT背板衬底的电极板之间形成耦合电容,从而影响复用电容器Cd的电容值,实现由显示面板背面对指纹信息的采集和读出。
[0114]
为了对TFT背板100以及TFT背板100上的其他器件进行保护, 降低外界环境对TFT背板100的影响和损坏,在一些实施例中,如图14所示,显示面板还包括覆设在触摸孔131上的保护膜140。
[0115]
以上所述,仅为本公开的一些实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

权利要求书

[权利要求 1]
一种像素电路,包括驱动子电路、写入子电路、发光器件以及指纹信息输出子电路,其中 所述写入子电路,连接到所述驱动子电路、第一信号端和数据信号端,并配置为在来自所述第一信号端的信号的控制下,向所述驱动子电路写入来自所述数据信号端的数据信号; 所述驱动子电路,还连接到所述发光器件的阳极以及第一电压端,并配置为通过来自所述第一电压端的电压,驱动所述发光器件发光,以及被配置为提供耦合电容以对指纹信息进行采集; 所述指纹信息输出子电路,连接到所述发光器件的阳极、第三信号端以及读取信号线,并配置为在来自所述第三信号端的信号的控制下,将在所述发光器件的阳极处采集的信号作为指纹信息通过读取信号线读出。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的像素电路,其中,所述驱动子电路包括显示驱动子电路以及采集子电路; 所述显示驱动子电路,连接所述发光器件的阳极以及所述第一电压端,并配置为通过来自所述第一电压端的电压,驱动所述发光器件发光; 所述采集子子电路,连接所述显示驱动子电路以及第二信号端,并配置为在来自所述第二信号端的信号以及所述显示驱动子电路的控制下采集指纹信息。
[权利要求 3]
根据权利要求2所述的像素电路,其中,所述显示驱动子电路包括存储电容器和驱动晶体管; 所述驱动晶体管的栅极连接到所述写入子电路、第一极与所述第一电压端相连接、第二极连接到所述发光器件的阳极; 所述存储电容器的一端连接到所述驱动晶体管的第一极、另一端与所述驱动晶体管的栅极相连接。
[权利要求 4]
根据权利要求3所述的像素电路,其中,所述采集子电路包括采集电容器和选通晶体管; 所述选通晶体管的栅极连接到所述第二信号端、第一极连接到所述显示驱动子电路、第二极与所述采集电容器的一端相连接; 所述采集电容器的另一端与所述发光器件的阳极相连接; 所述采集电容器的一端和另一端中的一个端作为所述耦合电容的一个电极。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的像素电路,其中,所述驱动子电路包括驱动晶体管以及复用电容器; 所述驱动晶体管的栅极连接到所述写入子电路、第一极与所述第一电压端相连接、第二极与所述发光器件的阳极相连接; 所述复用电容器的一端与所述驱动晶体管的第一极相连接、另一端与所述驱动晶体管的栅极相连接; 所述复用电容器的一端和另一端中的一个端作为所述耦合电容器的一个电极。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的像素电路,其中,所述指纹信息输出子电路包括第二晶体管; 所述第二晶体管的栅极与所述第三信号端相连接、第一极与所述发光器件的阳极相连接、第二极连接到所述读取信号线。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述写入子电路包括第一晶体管; 所述第一晶体管的栅极与所述第一信号端相连接、第一极连接到所述数据信号端、第二极与所述驱动子电路相连接。
[权利要求 8]
根据权利要求1所述的像素电路,还包括补偿子电路和复位子电路,其中 所述补偿子电路连接到所述驱动子电路、第四信号端以及基准电压端,并配置为在来自所述第四信号端的信号的控制下通过来自所述基准电压端的电压对所述驱动子电路的阈值电压进行补偿; 所述复位子电路连接到所述发光器件、第五信号端以及所述基准电压端,并配置为在来自所述第五信号端的信号的控制下通过来自所述基准电压端的电压对所述发光器件的阳极电位进行复位。
[权利要求 9]
根据权利要求1所述的像素电路,还包括使能发光子电路,其中 所述使能发光子电路连接到所述驱动子电路、所述发光器件的阳极以及第六信号端,并配置为在来自所述第六信号端的信号的控制下,使所述驱动子电路驱动所述发光器件发光。
[权利要求 10]
根据权利要求8所述的像素电路,其中,所述补偿子电路包 括第三晶体管; 所述第三晶体管的栅极连接到第四信号端、第一极连接到所述基准电压端、第二极与所述驱动子电路相连接。
[权利要求 11]
根据权利要求8所述的像素电路,其中,所述复位子电路包括第四晶体管; 所述第四晶体管的栅极连接到第五信号端、第一极连接到所述基准电压端、第二极与所述发光器件的阳极相连接。
[权利要求 12]
根据权利要求9所述的像素电路,其中,所述使能发光子电路包括第五晶体管和第六晶体管; 所述第五晶体管的栅极连接到所述第六信号端、第一极与所述第一电压端相连接、第二极连接到所述驱动子电路;所述第六晶体管的栅极连接到所述第六信号端、第一极连接到所述驱动子电路、第二极连接到所述发光器件的阳极。
[权利要求 13]
一种显示面板,包括TFT背板,其中,所述TFT背板包括如权利要求1-12任一项所述的像素电路。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的显示面板,其中,所述TFT背板还包括像素界定层以及位于所述像素界定层上的阴极层; 所述像素电路包括采集电容器,在所述像素界定层中对应所述采集电容器的位置处设置有通孔,所述通孔在沿垂直于所述阴极层的方向的纵向截面图形为梯形,梯形的上底位于所述像素界定层的靠近所述阴极层的表面中; 所述TFT背板还包括设置在所述采集电容器的靠近所述阴极层的电极上的孤岛电极; 所述孤岛电极与所述阴极层绝缘,且与所述阴极层同层同材料。
[权利要求 15]
根据权利要求13所述的显示面板,还包括在TFT背板的远离显示面的一侧上设置的金属屏蔽膜,其中,金属屏蔽膜中设置有触摸孔; 所述像素电路包括复用电容器,所述复用电容器在所述金属屏蔽膜上的正投影位于所述触摸孔内。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5A]  
[ 图 5B]  
[ 图 5C]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11A]  
[ 图 11B]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]  
[ 图 15]  
[ 图 16]