CN107978279B - 像素电路的数据电压补偿方法、补偿装置及显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种像素电路的数据电压补偿方法、补偿装置、及显示系统，属于显示技术领域。本发明的像素电路的数据电压补偿方法，包括：获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth；在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光，则获取发光时刻的上一时刻所对应的测试数据电压Vblack；根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

Description

像素电路的数据电压补偿方法、补偿装置及显示系统

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种像素电路的数据电压补偿方法、补偿装置、及显示系统。

背景技术

目前，有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称：OLED)像素电路中，由于扫描线上加载的信号发生VGH(高电平)至VGL(低电平)跳变时，由于寄生电容的存在，导致数据线上所写入的数据电压不等于驱动晶体管的栅极的电压，从而导致OLED的发光亮度低于理论的显示亮度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种可以对像素电路中的数据电压进行补偿的像素电路的数据电压补偿方法、补偿装置、及显示系统。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种像素电路的数据电压补偿方法，所述像素电路包括：第一控制单元、驱动晶体管、存储单元、第二控制单元和发光单元；其中，所述第一控制单元连接第一节点和数据线；所述驱动晶体管的第一极连接第一电源，第二极连接第二节点，控制极连接所述第一节点；所述存储单元连接所述第一节点和所述第二节点；所述第二控制单元连接所述第二节点和感测线；所述发光单元连接所述第二节点和第二电源；所述数据电压的补偿方法包括：

获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth；

在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光，则获取发光时刻的上一时刻所对应的测试数据电压Vblack；

根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

优选的是，所述获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth的步骤，具体包括：

控制第二控制单元打开，给感测线输入初始化电压，以对第二节点的电位进行置位；

控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入预设的数据电压，对第一节点充电，直至所述驱动晶体管截止，通过感测线获取第二节点的电位；根据所述预设的数据电压，以及所述感测线获取第二节点的电位，得到驱动晶体管的理论阈值电压Vth。

优选的是，所述根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿的步骤，具体包括：

根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth计算得到这二者的差值Vkickback；

将所述Vkickback作为数据电压的补偿值，对像素电路的数据电压进行补偿。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种像素电路的数据电压补偿装置，所述像素电路包括：第一控制单元、驱动晶体管、存储单元、第二控制单元和发光单元；其中，所述第一控制单元连接第一节点和数据线；所述驱动晶体管的第一极连接第一电源，第二极连接第二节点，控制极连接所述第一节点；所述存储单元连接所述第一节点和所述第二节点；所述第二控制单元连接所述第二节点和感测线；所述发光单元连接所述第二节点和第二电源；所述数据电压补偿装置包括：

获取单元，用于获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth；

检测单元，用于在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光，则获取发光时刻的上一时刻所对应的测试数据电压Vblack；

补偿单元，用于根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

优选的是，所述获取单元，包括：

置位模块，用于控制第二控制单元打开，给感测线输入初始化电压，以对第二节点的电位进行置位；

获取模块，用于控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入预设的数据电压，对第一节点充电，直至所述驱动晶体管截止，通过感测线获取第二节点的电位；根据所述预设的数据电压，以及所述感测线获取第二节点的电位，得到驱动晶体管的理论阈值电压Vth。

优选的是，所述补偿单元，包括：

计算模块，用于根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth计算得到这二者的差值Vkickback；

补偿模块，用于将所述Vkickback作为数据电压的补偿值，对像素电路的数据电压进行补偿。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示系统，其包括上述的像素电路的数据电压补偿装置。

本发明具有如下有益效果：

本实施例中所提供的像素电路的数据电压补偿方法，通过获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth，以通过测试获取有机电致发光器件发光时刻的上一时刻，也即启灰时刻，而该时刻第一节点的电位则是测量的驱动晶体管的阈值电压，从而获取了数据电压的跳变电压值，这样以来则可以对待写入像素电路的数据电压进行补偿。

附图说明

图1为本发明实施例1、2中的像素电路的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的像素电路的数据电压补偿方法的流程图；

图3为本发明的实施例2的像素电路的数据电压补偿装置的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例中的所采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性的相同器件，由于采用的晶体管的源极和漏极在一定条件下是可以互换的，所以其源极、漏极从连接关系的描述上是没有区别的。在本发明实施例中，为区分晶体管的源极和漏极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极，栅极称为控制极。此外按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型，以下实施例中是以晶体管为N型晶体管进行说明的。当采用N型晶体管时，第一极为N型晶体管的源极，第二极为N型晶体管的漏极，栅极输入高电平时，源漏极导通，P型相反。可以想到的是采用晶体管为P型晶体管实现是本领域技术人员可以在没有付出创造性劳动前提下轻易想到的，因此也是在本发明实施例的保护范围内的。

实施例1：

本实施例提供一种像素电路的数据电压补偿方法，首先对本实施例中的像素电路进行说明。

其中，如图1所示，本实施例中像素电路包括第一控制单元1、驱动晶体管T1、存储单元3、第二控制单元4和发光单元；其中，第一控制单元1连接第一节点A和数据线Data；驱动晶体管T1的第一极连接第一电源Vdd，第二极连接第二节点B，控制极连接所述第一节点A；存储单元3连接所述第一节点A和第二节点B；所述第二控制单元4连接所述第二节点B和感测线Sense；所述发光单元连接所述第二节点B和第二电源Vss。

为了更清楚的理解本实施例中的数据电路补偿方法，以第一控制单元1为开关晶体管T2、第二控制单元4为感测晶体管T3、存储单元3为存储电容C，发光单元为有机电致发光二极管为例进行说明。

其中，如图1所示，驱动晶体管T1的第一极连接第一电源Vdd，第二极连接第二节点B，控制极连接第一节点A；开关晶体管T2的第一极连接数据线Data，第二极连接第一节点A，控制极连接第一扫描线G1；感测晶体管T3的第一极连接第二节点B，第二极连接感测线Sense，控制极连接第二扫描线G2；存储电容C的第一端连接第一节点A，第二极连接第二节点B；有机电致发光二极管的第一极连接第二节点B，第二极连接第二电源Vss。

接下来对本实施例中的像素电路的数据电压的补偿方法进行说明，如图2所示。

步骤一、获取驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth。

该步骤具体可以包括：在像素电路的工作的初始阶段，对于第二节点B的电位进行置位，也即对有机电致发光二极管进行重置；此时，给第二扫描线G2输入高电平信号，感测晶体管T3打开，通过给感测线Sense施加初始化电压，例如0V电压，以使第二节点B的电位为0V；之后，给第一扫描线G1也输入高电平信号，此时开关晶体管T2打开，此时可以采用预设的数据电压，通过数据线Data给第一节点A进行充电，而由于感测晶体管T3是开启的，感测线Sense处于悬空(Floating)状态，由于驱动晶体管T1保持开启，因此第一节点A的电压Vg保持不变。第一开关管T1在Vg的控制下开启，并不断对感测线Sense充电，使得第二节点B的电压Vs不断抬升，当Vg-Vs的电压等于Vth时，第一开关管T1截止，此时检测出感测线Sense上的电压为Vs，通过公式Vg-Vs计算即可得到每个像素电路中的驱动晶体管T1的阈值电压Vth，也即获取了理论阈值电压Vth。

步骤二、在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元1和第二控制单元4打开，给数据线Data写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点A充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光时刻，则获取该时刻的上一时刻所对应的所述测试数据电压Vblack。

对于该步骤，由于显示面板中寄生电容的存在，导致像素电路在发光阶段第一节点A的电位不等于数据线Data上加载大的数据电压的，因此则需要获取第一节点A相对于数据电压跳变的值，才能够对数据电压补偿，以使像素电路在发光阶段可以显示理论的亮度值。所以，在该步骤中，也即在像素电路的发光阶段：首先，给第一扫描线G1和第二扫描线G2均输入高电平，控制开关晶体管T2和感测晶体管T3打开，给数据线Data写入测试数据电压，该测试数据电压从0V开始缓慢的提升，例如，按照0.01的增幅进行增加；通过该测试数据电压对第一节点A充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至有机电致发光器件发光时刻，则获取发光时刻的上一时刻的数据线Data上加载的测试数据电压的电压值。

之所以要获取发光时刻的上一时刻的数据线Data上加载的测试数据电压的电压值，是因为发光时刻的上一时刻则为有机电致发光器件的启灰时刻，在启灰时刻第二节点B的电位为0V，那么第一节点A的电位理论上是等于驱动晶体管T1的阈值电压的，而对于开关晶体管T2是处于开启状态的，理论上第一节点A的电位是等于该时刻的数据线Data上加载的测试数据电压的电压值。这样来看，该时刻的测试数据电压的电压值理论上也就是驱动晶体管T1的阈值电压。但是，此时应当注意的是，由于寄生电容的存在，第一节点A的电位会存在跳变电压，那么第一节点A的电位则是测试数据电压和跳变电压的和，此时记录下测试数据电压Vblack等于第一节点A的电位在跳变电压。

步骤三、根据测试数据电压Vblack和驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

该步骤具体的，由于在步骤二中获取的测试数据电压Vblack等于第一节点A的电位在跳变电压，而第一节点A的电位是等于驱动晶体管T1的阈值电压，而在步骤一中获取了驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth，那么，此时计算测试数据电压Vblack与理论阈值电压Vth的差值，则可以得到数据电压的跳变电压值；也即，根据步骤二中所获取的测试数据电压Vblack和步骤一中所获取的驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth计算得到这二者的差值Vkickback，也即Vblack-Vth＝Vkickback；将Vkickback作为数据电压的补偿值，对像素电路的数据电压进行补偿。之后，可以在像素电路的发光阶段为数据线Data提供增了数据电压的补偿值数据电压，从而使得显示面板的显示亮度更加精准。

本实施例中所提供的像素电路的数据电压补偿方法，通过获取驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth，以通过测试获取有机电致发光器件发光时刻的上一时刻，也即启灰时刻，而该时刻第一节点A的电位则是测量的驱动晶体管T1的阈值电压，从而获取了数据电压的跳变电压值，这样以来则可以对待写入像素电路的数据电压进行补偿。

实施例2：

本实施例提供一种像素电路的数据电压补偿装置，用以对实施例1中像素电路的数据电压进行补偿，且可以采用实施例1中的补偿方法进行补偿。如图3所示，该数据电压补偿装置具体包括：获取单元、检测单元、补偿单元。

其中，获取单元用于获取驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth。

对于该获取单元具体可以包括：置位模块和获取模块；其中，置位模块用于控制第二控制单元4打开，给感测线Sense输入初始化电压，以对第二节点B的电位进行置位；获取模块用于控制第一控制单元1和第二控制单元4打开，给数据线Data写入预设的数据电压，对第一节点A充电，直至所述驱动晶体管2截止，通过感测线Sense获取第二节点B的电位；根据所述预设的数据电压，以及所述感测线Sense获取第二节点B的电位，得到驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth。

检测单元用于在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元1和第二控制单元4打开，给数据线Data写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点A充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光，则获取发光时刻的上一时刻所对应的所述测试数据电压Vblack；

补偿单元用于根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

对于补偿单元具体可以包括：计算模块和补偿模块；计算模块用于根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管T1的理论阈值电压Vth计算得到这二者的差值Vkickback；补偿模块用于将所述Vkickback作为数据电压的补偿值，对像素电路的数据电压进行补偿。

相应的本实施例中提供了一种显示系统其包括上述的数据电压补偿装置，当然还包括具有上述像素电路的显示装置。本实施例中的显示系统的显示效果更加精准。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种像素电路的数据电压补偿方法，所述像素电路包括：第一控制单元、驱动晶体管、存储单元、第二控制单元和发光单元；其中，所述第一控制单元连接第一节点和数据线；所述驱动晶体管的第一极连接第一电源，第二极连接第二节点，控制极连接所述第一节点；所述存储单元连接所述第一节点和所述第二节点；所述第二控制单元连接所述第二节点和感测线；所述发光单元连接所述第二节点和第二电源；其特征在于，所述数据电压的补偿方法包括：

获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth；

在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光，则获取发光时刻的上一时刻所对应的测试数据电压Vblack；

根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

2.根据权利要求1所述的数据电压补偿方法，其特征在于，所述获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth的步骤，具体包括：

控制第二控制单元打开，给感测线输入初始化电压，以对第二节点的电位进行置位；

控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入预设的数据电压，对第一节点充电，直至所述驱动晶体管截止，通过感测线获取第二节点的电位；根据所述预设的数据电压，以及所述感测线获取第二节点的电位，得到驱动晶体管的理论阈值电压Vth。

3.根据权利要求1所述的数据电压补偿方法，其特征在于，所述根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿的步骤，具体包括：

根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth计算得到这二者的差值Vkickback；

将所述Vkickback作为数据电压的补偿值，对像素电路的数据电压进行补偿。

4.一种像素电路的数据电压补偿装置，所述像素电路包括：第一控制单元、驱动晶体管、存储单元、第二控制单元和发光单元；其中，所述第一控制单元连接第一节点和数据线；所述驱动晶体管的第一极连接第一电源，第二极连接第二节点，控制极连接所述第一节点；所述存储单元连接所述第一节点和所述第二节点；所述第二控制单元连接所述第二节点和感测线；所述发光单元连接所述第二节点和第二电源；其特征在于，所述数据电压补偿装置包括：

获取单元，用于获取驱动晶体管的理论阈值电压Vth；

检测单元，用于在像素电路的发光阶段，控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入测试数据电压，所述测试数据电压为按照预设的增长幅度持续增大的电压；通过所述测试数据电压对第一节点充电，并对发光单元的亮度进行检测，直至检测到所述发光单元发光，则获取发光时刻的上一时刻所对应的测试数据电压Vblack；

补偿单元，用于根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth，对所述像素电路的数据电压进行补偿。

5.根据权利要求4所述的数据电压补偿装置，其特征在于，所述获取单元，包括：

置位模块，用于控制第二控制单元打开，给感测线输入初始化电压，以对第二节点的电位进行置位；

获取模块，用于控制第一控制单元和第二控制单元打开，给数据线写入预设的数据电压，对第一节点充电，直至所述驱动晶体管截止，通过感测线获取第二节点的电位；根据所述预设的数据电压，以及所述感测线获取第二节点的电位，得到驱动晶体管的理论阈值电压Vth。

6.根据权利要求4所述的数据电压补偿装置，其特征在于，所述补偿单元，包括：

计算模块，用于根据所述测试数据电压Vblack和所述驱动晶体管的理论阈值电压Vth计算得到这二者的差值Vkickback；

补偿模块，用于将所述Vkickback作为数据电压的补偿值，对像素电路的数据电压进行补偿。

7.一种显示系统，其特征在于，包括权利要求4-6中任一项所述的数据电压补偿装置。

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