CN108417169B - 像素电路的检测方法、显示面板的驱动方法和显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种像素电路的检测方法、显示面板的驱动方法和显示面板。该像素电路包括驱动晶体管，驱动晶体管包括栅极和第一极，驱动晶体管的第一极与感测线连接；该像素电路的检测方法包括：对驱动晶体管施加数据电压和设置电压以获得感测电压；以及基于数据电压、设置电压和感测电压获得驱动晶体管的阈值电压。在驱动晶体管的栅极和第一极分别施加数据电压和设置电压以将驱动晶体管设置在饱和区，在驱动晶体管保持在饱和区时，将驱动晶体管的栅极浮置，在预定时间段之后在感测线获得感测电压。该检测方法可以在开机期间实现像素电路的阈值特性的检测，进而提升了阈值补偿效果和包括该像素电路的显示面板的亮度均匀性。

Description

像素电路的检测方法、显示面板的驱动方法和显示面板
技术领域
本公开的实施例涉及一种像素电路的检测方法、显示面板的驱动方法和显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板由于具有视角宽、对比度高、响应速度快等特点以及相比于无机发光显示器件的更高的发光亮度、更低的驱动电压等优势而逐渐受到人们的广泛关注。由于上述特点及优势，有机发光二极管(OLED)显示面板可以适用于手机、显示器、笔记本电脑、数码相机、仪器仪表等具有显示功能的装置。
发明内容
本公开的至少一个实施例提供了一种像素电路的检测方法，所述像素电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极和第一极，所述驱动晶体管的第一极与感测线连接，所述方法包括：对所述驱动晶体管施加数据电压和设置电压以获得感测电压；以及基于所述数据电压、所述设置电压和所述感测电压获得所述驱动晶体管的阈值电压。在所述驱动晶体管的栅极和第一极分别施加所述数据电压和所述设置电压以将所述驱动晶体管设置在饱和区，在所述驱动晶体管保持在所述饱和区时，将所述驱动晶体管的栅极浮置，在预定时间段之后在所述感测线获得所述感测电压。
本公开的至少一个实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，所述显示面板包括像素电路和感测线，所述像素电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极和第一极，所述感测线与所述驱动晶体管的第一极连接，所述驱动方法包括：对所述像素电路执行本公开任一实施例提供的检测方法，以获得所述像素电路的驱动晶体管的阈值电压。
本公开的至少一个实施例又提供了一种显示面板，该显示面板包括像素电路、感测线和控制电路，所述像素电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极和第一极，所述感测线与所述驱动晶体管的第一极连接；所述控制电路配置为执行本公开任一实施例提供的检测方法。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A是一种像素电路的示意图；
图1B是另一种像素电路的示意图；
图1C是再一种像素电路的示意图；
图1D是一种感测电压随时间变化的曲线图；
图2是本公开至少一个实施例提供的像素电路的检测方法的示例性流程图；
图3A是一种像素电路的示意图；
图3B是另一种像素电路的示意图；
图3C是再一种像素电路的示意图；
图4是用于示出图3A示出的像素电路的时序图以及感测线上的电压随时间变化的示意图；
图5是驱动晶体管的阈值检测的仿真结果图；
图6是用于对比驱动晶体管的真实阈值和检测阈值的示意图；
图7是本公开至少一个实施例提供的显示面板的驱动方法的示例性流程图；以及
图8是本公开至少一个实施例提供的显示面板的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述参考在附图中示出并在以下描述中详述的非限制性示例实施例，更加全面地说明本公开的示例实施例和它们的多种特征及有利细节。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。本公开省略了已知材料、组件和工艺技术的描述，从而不使本公开的示例实施例模糊。所给出的示例仅旨在有利于理解本公开示例实施例的实施，以及进一步使本领域技术人员能够实施示例实施例。因而，这些示例不应被理解为对本公开的实施例的范围的限制。
除非另外特别定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。此外，在本公开各个实施例中，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
有机发光二极管(OLED)显示面板中的像素电路一般采用矩阵驱动方式。根据每个像素单元中是否引入开关元器件，OLED显示面板可分为有源矩阵(Active Matrix)驱动式和无源矩阵(Passive Matrix)驱动式。AMOLED(也即，有源矩阵驱动式OLED)显示面板在每一个像素的像素电路中都集成了一组薄膜晶体管和存储电容，通过对薄膜晶体管和存储电容的驱动控制，可以实现对流过OLED的电流的控制，从而使OLED根据需要发光。
AMOLED显示面板中使用的基础像素电路通常为2T1C像素电路，即利用两个薄膜晶体管(Thin-film transistor，TFT)和一个存储电容Cst来实现驱动OLED发光的基本功能。图1A和图1B分别为示出了两种2T1C像素电路的示意图。
如图1A所示，一种2T1C像素电路包括开关晶体管T0、驱动晶体管N0以及存储电容Cst。例如，该开关晶体管T0的栅极连接扫描线以接收扫描信号Scan1；例如，该开关晶体管T0的源极连接到数据线以接收数据信号Vdata；该开关晶体管T0的漏极连接到驱动晶体管N0的栅极；驱动晶体管N0的源极连接到第一电压端以接收第一电压Vdd(高电压)，驱动晶体管N0的漏极连接到OLED的正极端；存储电容Cst的一端连接到开关晶体管T0的漏极以及驱动晶体管N0的栅极，另一端连接到驱动晶体管N0的源极以及第一电压端；OLED的负极端连接到第二电压端以接收第二电压Vss(低电压，例如接地电压)。该2T1C像素电路使用两个TFT和存储电容Cst来控制像素的明暗(灰阶)。当通过扫描线施加扫描信号Scan1以开启开关晶体管T0时，数据驱动电路通过数据线送入的数据信号Vdata将经由开关晶体管T0对存储电容Cst充电，由此将数据信号Vdata存储在存储电容Cst中，且此存储的数据信号Vdata控制驱动晶体管N0的导通程度，由此控制流过驱动晶体管以驱动OLED发光的电流大小，此电流的数值决定该像素发光的灰阶。在图1A所示的2T1C像素电路中，开关晶体管T0为N型晶体管而驱动晶体管N0为P型晶体管。
如图1B所示，另一种2T1C像素电路也包括开关晶体管T0、驱动晶体管N0以及存储电容Cst，但是其连接方式略有改变，且驱动晶体管N0为N型晶体管。图1B的像素电路相对于图1A的变化之处包括：OLED的正极端连接到第一电压端以接收第一电压Vdd(高电压)，而负极端连接到驱动晶体管N0的漏极，驱动晶体管N0的源极连接到第二电压端以接收第二电压Vss(低电压，例如接地电压)。存储电容Cst的一端连接到开关晶体管T0的漏极以及驱动晶体管N0的栅极，另一端连接到驱动晶体管N0的源极以及第二电压端。该2T1C像素电路的工作方式基本上与图1A所示的像素电路基本相同，这里不再赘述。
此外，对于图1A和图1B所示的像素电路，开关晶体管T0不限于N型晶体管，也可以为P型晶体管，此时控制其导通或截止的扫描控制端Scan1提供的扫描信号的极性进行相应地改变即可。
OLED显示面板通常包括多个按阵列排布的像素单元，每个像素单元例如可以包括上述像素电路。在OLED显示面板中，各个像素电路中的驱动晶体管的阈值电压由于制备工艺可能存在差异，而且由于例如温度变化的影响，驱动晶体管的阈值电压可能会产生漂移现象。因此，各个驱动晶体管的阈值电压的不同可能会导致显示不良(例如显示不均匀)，所以就需要对阈值电压进行补偿。
例如，在经由开关晶体管T0向驱动晶体管N0的栅极施加数据信号(例如，数据电压)Vdata之后，数据信号Vdata可以对存储电容Cst充电，而且由于数据信号Vdata可以使得驱动晶体管N0导通，则与存储电容Cst的一端电连接的驱动晶体管N0的源极或漏极的电压Vs可能对应地改变。
例如，图1C示出了一种可以检测驱动晶体管的阈值电压的像素电路(也即，3T1C电路)，驱动晶体管N0为N型晶体管。例如，如图1C所示，为了实现补偿功能，可以在2T1C电路的基础上引入感测晶体管S0，也即，可以将感测晶体管S0的第一端连接到驱动晶体管N0的源极，感测晶体管S0的第二端经由感测线与检测电路(未示出)连接。由此当驱动晶体管N0导通之后，经由感测晶体管S0对于检测电路放电，使得驱动晶体管N0的源极电位改变。当驱动晶体管N0的源极的电压Vs等于驱动晶体管N0的栅极电压Vg与驱动晶体管的阈值电压Vth的差值时，驱动晶体管N0将会截止。此时，可以在驱动晶体管N0截止后，再经由导通的感测晶体管S0从驱动晶体管N0的源极获取截止源极电压(也即驱动晶体管N0截止后的源极电压Vb)。在获取驱动晶体管N0截止后的截止源极电压Vb之后，则可以获取驱动晶体管的阈值电压Vth＝Vdata-Vb，由此可以基于每个像素电路中驱动晶体管的阈值电压针对每个像素电路建立(也即，确定)补偿量，利用该补偿量进而可以实现针对显示面板各个子像素的阈值电压的补偿功能。
例如，图1D示出了一种经由导通的感测晶体管S0从驱动晶体管N0的源极获取的源极电压随时间变化的曲线图；在检测的过程中，开关晶体管T0保持导通，由此，驱动晶体管N0的栅极电压Vg保持为Vdata。发明人注意到，施加数据信号Vdata之后，经感测线对检测电路放电的过程中，随着对存储电容Cst等的充电时间的增加，充电速度将对应地降低(也即，感测电压增加的速度降低)(参见图1D)，这是因为充电电流将随着源极电压(也即，驱动晶体管N0的源极电压Vs)的增加而降低。具体地，驱动晶体管N0处于饱和状态下输出的电流Ids可如下计算公式得到：
Ids＝1/2×K(Vg-Vs-Vth)2
＝1/2×K(Vdata-Vs-Vth)2
＝1/2×K((Vdata-Vth)-Vs)2。
这里，K＝W/L×C×μ，W/L为驱动晶体管N0的沟道的宽长比(即，宽度与长度的比值)，μ为电子迁移率，C为单位面积的电容。
在驱动晶体管N0的源极的电压Vs增加至Vdata-Vth的过程中，随着Vs的增加，[(Vdata-Vth)-Vs]的值将不断降低；对应地，驱动晶体管N0输出的电流Ids以及充电速度也将随之不断降低，因此，从充电起始到驱动晶体管N0截止所需的时间Ts较长。
此外，发明人还注意到，由于制备工艺等因素导致的显示面板中各个像素电路的驱动晶体管的阈值电压Vth的差异较大，为保证显示面板中各个像素电路的驱动晶体管均能被导通，统一施加的用于检测的数据信号Vdata的幅值需要较大，对应地，驱动晶体管N0截止后的截止源极电压Vb＝Vdata-Vth较大，此时，将进一步地增加驱动晶体管N0截止所需的时间Ts；否则，如果在驱动晶体管N0截止之前测量感测电压，将导致测量结果不准确，由此降低了补偿效果。
至少基于上述原因，当前的阈值检测通常在显示面板结束正常显示之后的关机过程中进行，而无法在开机期间(例如，显示过程中相邻的显示周期之间)实现驱动晶体管N0的阈值电压的检测，也即，无法实现显示过程中的实时监测以及补偿，由此降低了显示面板的补偿效果以及亮度均匀度。
本公开的实施例提供了一种像素电路的检测方法、显示面板的驱动方法和显示面板，该检测方法可以降低阈值检测所需时间，以使得可以在开机期间实现像素电路的阈值特性的检测，进而提升了阈值补偿效果和包括该像素电路的显示面板的亮度均匀性。
本公开的至少一个实施例提供了一种像素电路的检测方法，该像素电路包括驱动晶体管，驱动晶体管的第一极与感测线连接，该像素电路的检测方法包括：对驱动晶体管施加数据电压和设置电压以获得感测电压；以及基于数据电压、设置电压和感测电压获得驱动晶体管的阈值电压。在驱动晶体管的栅极和第一极分别施加数据电压和设置电压以将驱动晶体管设置在饱和区，在驱动晶体管保持在饱和区时，将驱动晶体管的栅极浮置，在预定时间段之后在感测线获得感测电压。
下面通过几个示例对根据本公开实施例提供的像素电路的检测方法进行非限制性的说明，如下面所描述的，在不相互抵触的情况下这些具体示例中不同特征可以相互组合，从而得到新的示例，这些新的示例也都属于本公开保护的范围。
图2示出了本公开的一个实施例的提供的一种像素电路的检测方法，该像素电路的检测方法可用于检测像素电路的驱动晶体管T3的阈值电压Vth。例如，下面将结合图3A和图3B示出的像素电路对本公开的实施例提供的像素电路的检测方法做示例性的说明，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图3A所示，像素电路包括驱动晶体管T3、与该驱动晶体管的第一极(或第二极)电连接的发光元件EL和感测线SEN。驱动晶体管T3包括栅极和第一极，且用于控制流过发光元件EL的发光电路；该感测线SEN连接到驱动晶体管的第一极，通过该感测线SEN可以设置驱动晶体管的第一极的电压以及用于获取感测电压。该像素电路可以将数据电压施加在驱动晶体管T3的栅极，将设置电压施加至驱动晶体管T3的第一极(例如源极)，从而控制驱动晶体管T3的状态，例如开启或截止，或流过的驱动电流的大小。例如，像素电路的检测方法包括以下的步骤。
步骤S10：对驱动晶体管施加数据电压和设置电压以获得感测电压。
步骤S20：基于数据电压、设置电压和感测电压获得驱动晶体管的阈值电压。
例如，在步骤S10中，对驱动晶体管T3施加数据电压(例如，第一数据电压Vd1或第二数据电压Vd2)和设置电压(例如，第一设置电压Vset1或第二设置电压Vset2)以获得感测电压(例如，第一感测电压Vvc1或第二感测电压Vvc2)，该操作包括在驱动晶体管T3的栅极和第一极分别施加数据电压和设置电压以将驱动晶体管T3设置在饱和区(例如，深饱和区)，并在驱动晶体管T3保持在饱和区(例如，深饱和区)时，将驱动晶体管T3的栅极浮置，在预定时间段之后在感测线SEN获得感测电压。
例如，如图3A所示，像素电路还包括第一晶体管T1和存储电容Cst。第一晶体管T1作为输入写入开关，第一晶体管T1的栅极作为控制端G1与扫描线连接以接收扫描信号，第一晶体管T1的第一极和第一晶体管T1的第二极分别与信号线Vdat和驱动晶体管T3的栅极连接，以分别接收数据信号以及将接收的数据信号施加至驱动晶体管T3的栅极；存储电容Cst的第一端和第二端分别与驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极连接，从而存储接收的数据信号。
例如，如图3A所示，像素电路还包括第二晶体管T2。第二晶体管T2作为感测开关，第二晶体管T2的第一极与驱动晶体管T3的第一极连接；第二晶体管T2的第二极与感测线SEN连接，以接收设置电压以及用于对于与感测线相关的电容充电以形成感测电压，且可以通过该感测线实现对感测电压的检测；第二晶体管T2的栅极作为控制端G2与感测扫描线连接以接收感测控制信号。例如，根据实际应用需求，像素电路还连接到第一电源端VDD和第二电源端VSS。例如，在感测线SEN上有寄生电容Cvc和寄生电阻Rvc的情况下，图3A所示的像素电路可以等效为图3B所示的像素电路。该寄生电容Cvc可以被来自驱动晶体管T1的电流充电，从而相应的感测线SEN上的电压发生改变。然而，本公开的实施例不限于此，除利用感测线SEN上的寄生电容Cvc之外，也可以单独提供一端与感测线SEN连接而另一端例如与某一固定电压(例如接地)的感测电容，以辅助实现本公开实施例的检测方法。
在上述图3A的实施例中，驱动晶体管T3为N型晶体管，第一电源端VDD为高压端，第二电源端VSS为低压端(低于前述高压端，例如接地)，相应地，驱动晶体管T3第一极为源极，连接到发光元件EL；另外，第一晶体管T1和第二晶体管T2也是N型晶体管。
在操作中，例如，可以通过打开第一晶体管T1(例如，向第一晶体管T1的控制端G1施加高电平的电压信号)可以将信号线Vdat提供的数据电压施加到驱动晶体管T3的栅极；并且，可以通过导通的第二晶体管T2(例如，向第二晶体管T2的控制端G2施加高电平的电压信号)向驱动晶体管T3的第一极施加设置电压，例如该设置电压可以由图3B示出的设置电源端Vc提供，使得驱动晶体管T1的栅源电压(Vgs)大于其阈值电压Vth且使得漏源电压(Vds，也即，薄膜晶体管的第二极的电压和薄膜晶体管的第一极的电压之间的差值)大于栅源电压与阈值电压之差(即Vds>Vgs-Vth)，也即，0＜Vgs-Vth＜Vds，由此可以将驱动晶体管T3设置在饱和区。例如，Vds可以等于12V-36V(例如，24V)，但本公开的实施例不限于此。
例如，在常规的阈值电压检测技术中，为了尽可能的缩短阈值电压的检测时间，通常会将薄膜晶体管设置在亚阈值区(如果将薄膜晶体管设置在深饱和区，薄膜晶体管还需要从处于深饱和区到亚阈值区，由此阈值电压检测所需的时间将对应地增加)，此时，薄膜晶体管的栅源电压Vgs和阈值电压Vth满足下述关系式：Vgs-Vth≈Vpr(此处，Vpr例如可以为2V或3V)，也即，薄膜晶体管的第一极的电压之间的差值Vgs略大于薄膜晶体管的阈值电压Vth，对应地，充电电流的数值很小，甚至接近于零。因此，相比于常规技术中的将驱动晶体管T3设置在亚阈值区，本公开的实施例将驱动晶体管T3设置在饱和区可以使用较大的Ids对与感测线SEN相关的寄生电容等进行充电以便于进行感测，由此可以提升充电速度，并可以降低检测所需时间。
对于N型晶体管而言，当其处于饱和区时，栅源电压Vgs越大，流过该晶体管的电流Ids越大，更有利于检测。例如，在该实施例中，根据实际应用需求，可以将驱动晶体管T3设置在深饱和区。需要说明的是，本公开实施例的“深饱和区”是指薄膜晶体管处于薄膜晶体管的转移特性曲线中饱和区的靠近线性区的区域，也即，薄膜晶体管的栅极电压和薄膜晶体管的第一极的电压之间的差值Vgs-Vth小于但接近Vds。例如，为了将薄膜晶体管设置在深饱和区，可以使得薄膜晶体管的栅源电压Vgs、漏源电压Vds和阈值电压Vth满足下述表达式，也即0＜Vds–Vgs+Vth＜Vpreset，此时，Vds-Vpreset＜Vgs-Vth＜Vds。例如，Vds可以等于12V-36V(例如，24V)，Vpreset可以等于1-4V(例如，2V或3V)，但本公开的实施例不限于此。例如，由于处于深饱和区的薄膜晶体管的Vgs-Vth(例如，大于Vds-Vpreset＝22V)远大于处于亚阈值区的薄膜晶体管的Vgs-Vth(例如，约等于Vpr＝2V)；因此，本公开的实施例提供的阈值检测方法可以使用更大的Ids进行充电，由此可以进一步地提升充电速度，并可以进一步地减小后续检测感测电压所需时间。由于阈值检测所需的时间较短，因此可以在开机期间实现像素电路的阈值特性的检测，进而提升了阈值补偿效果和包括该像素电路的显示面板的亮度均匀性。
例如，可以通过关闭第一晶体管T1(例如，向第一晶体管T1施加低电平的电压信号)可以使得驱动晶体管T3的栅极的浮置。由于驱动晶体管T3的栅极的浮置，存储电容Cst中存储的电荷量无法通过释放或充电发生突变(也即，存储电容Cst存储的电荷量保持不变)；对应的，根据电容电荷守恒原理，存储电容Cst两端的电压差也保持不变，也即，驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之间的电压差Vgs保持为数据电压与设置电压之间的差值，驱动晶体管T3的栅极电压会随着驱动晶体管T3的源极电压的变化而变化，因此驱动晶体管T3被保持在饱和区；而且，电流Ids的数值也保持不变。例如，通过使得驱动晶体管T3的栅极的浮置，可以使用恒定且数值较大的电流Ids对感测线SEN上的寄生电容Cvc充电，由此可以进一步地提升对于寄生电容Cvc等的充电速度，并可以进一步地减小后续检测感测电压所需时间。
例如，如图3B所示，在预定时间段之后(例如，第一晶体管T1关闭后的预定时间段T之后)，可以在感测线SEN获得由于寄生电容Cvc等产生的感测电压。例如，在通过感测线SEN获取感测电压时，可以将第二晶体管T2关闭；通过关闭第二晶体管T2，可以避免感测电压在读取阶段继续上升，由此可以为读取感测电压预留充足的时间，进而可以提升读取的感测电压的准确度。例如，如图3B所示，感测线SEN可以与模数转换器ADC电连接，由此可以将经由感测线SEN获取的感测电压的模拟信号转换为数字信号。
例如，可以基于数据电压、设置电压和感测电压获得驱动晶体管T3的阈值电压Vth。例如，驱动晶体管T3处于饱和状态下输出的电流Ids可如下计算公式得到：
Ids＝k(Vgs-Vth)2。
这里，k＝1/2×K＝1/2×W/L×C×μ，W/L为驱动晶体管T3的沟道的宽长比(即，宽度与长度的比值)，μ为电子迁移率，C为单位面积的电容。
例如，第一晶体管T1关闭至第二晶体管T2关闭之间的时间长度T(也即，充电时间为T)、寄生电容Cvc、经由感测线SEN获取的感测电压Vvc、电流Ids和充电时间T满足下述的表达式：
Cvc×Vvc＝Ids×T＝k×(Vgs-Vth)2×T。
进一步，可以获得下述的表达式：
(Vgs-Vth)2＝Vvc×Cvc/(k×T)＝Vvc×u2，以及
Figure BDA0001609549460000101
这里
Figure BDA0001609549460000102
因此，可以基于数据电压和设置电压获取薄膜晶体管的栅极电压和薄膜晶体管的第一极的电压之间的差值Vgs，然后结合读取的感测电压Vvc获得驱动晶体管T3的阈值电压Vth。
例如，对驱动晶体管T3施加数据电压和设置电压以获得感测电压可以通过多次检测操作获得，例如通过两次检测操作获得。通过两次检测操作的示例包括以下的步骤。对此，下面结合图4-图6对通过两次检测操作获得感测电压的示例进行说明。
步骤S101：进行第一检测操作，对驱动晶体管T3施加第一数据电压Vd1和第一设置电压Vset1以获得第一感测电压Vvc1。
步骤S102：进行第二检测操作，对驱动晶体管T3施加第二数据电压Vd2和第二设置电压Vset2以获得第二感测电压Vvc2。
例如，如图4所示，在第一检测操作OP1的第一写入阶段W1打开第一晶体管T1和第二晶体管T2，此时，信号线Vdat提供的第一数据电压Vd1可以施加到驱动晶体管T3的栅极，并且设置电源端Vc提供的第一设置电压Vset1可以施加到驱动晶体管T3的第一极，驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之间的电压差Vgs设置为第一数据电压Vd1和第一设置电压Vset1的差值Vd1-Vset1。例如，第一数据电压Vd1和第一设置电压Vset1配置为使得驱动晶体管T3设置在例如深饱和区，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图4所示，在将第一数据电压Vd1和第一设置电压Vset1分别写入到驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之后，可以将第一晶体管T1关闭，由此将驱动晶体管T3的栅极浮置，并使得驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之间的电压差Vgs保持为第一数据电压Vd1和第一设置电压Vset1的差值Vd1-Vset1，由此将驱动晶体管T3保持在深饱和区。
例如，如图4所示，在预定时间段T1之后(也即，第一充电阶段C1的时间长度为T1)，在第一检测操作OP1的第一读取阶段RE1，关闭第二晶体管T2，且保持第一晶体管T1处于关闭状态；由此，可以从感测线SEN获得第一感测电压Vvc1。
例如，如图4所示，在第一检测操作OP1之后，在第二检测操作OP2的第一写入阶段W2打开第一晶体管T1和第二晶体管T2，此时，信号线Vdat提供的第二数据电压Vd2可以施加到驱动晶体管T3的栅极，并且设置电源端Vc提供的第二设置电压Vset2可以施加到驱动晶体管T3的第一极，驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之间的电压差Vgs设置为第二数据电压Vd2和第二设置电压的差值Vd2-Vset2。例如，第二数据电压Vd2和第二设置电压Vset2配置为使得驱动晶体管T3设置在例如深饱和区，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图4所示，在将第二数据电压Vd2和第二设置电压Vset2分别写入到驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之后，可以将第一晶体管T1关闭，由此将驱动晶体管T3的栅极浮置，并使得驱动晶体管T3的栅极和驱动晶体管T3的第一极之间的电压差Vgs保持为第二数据电压Vd2和第二设置电压Vset2的差值Vd2-Vset2，由此将驱动晶体管T3保持在例如深饱和区。
例如，如图4所示，在预定时间段T2之后(也即，第二充电阶段C2的时间长度为T2)，在第二检测操作OP2的第二读取阶段RE2，关闭第二晶体管T2，且保持第一晶体管T1处于关闭状态；由此，可以从感测线SEN获得第二感测电压Vvc2。
例如，通过设置第一检测操作OP1和第二检测操作OP2，可以获取参数u在任意时刻与阈值电压Vth的关系式，因此，可以使用不包含参数u的表达式计算阈值电压Vth，由此可以避免例如迁移率变化导致的误差，进而可以进一步地提升检测结果的准确性。
例如，如图4所示，第二数据电压Vd2可以不等于第一数据电压Vd1。例如，第二数据电压Vd2可以大于第一数据电压Vd1，但本公开的实施例不限于此；又例如，根据实际应用需求，第二数据电压Vd2还可以小于第一数据电压Vd1。例如，如图4所示，第一设置电压Vset1可以等于第二设置电压Vset2，由此可以降低数据运算量。例如，第一设置电压Vset1和第二设置电压Vset2可以均等于零，但本公开的实施例不限于此。例如，在第一充电阶段C1和第二充电阶段C2，设置电源端Vc可以处于浮置的状态。
通过上述第一检测操作OP1和第二检测操作OP2，驱动晶体管T3的阈值电压Vth可以基于第一数据电压Vd1、第二数据电压Vd2、第一设置电压Vset1和第二设置电压Vset2获得。例如，第一数据电压Vd1、第二数据电压Vd2、第一设置电压Vset1、第二设置电压Vset2、第一充电阶段C1的时间长度T1(也即，第一检测操作的预定时间段的长度)和第二充电阶段C2的时间长度T2(也即，第二检测操作的预定时间段的长度)满足如下的关系式。
Figure BDA0001609549460000121
这里，x＝T2/T1，并且，根据上述表达式可以获得下述的表达式。
Figure BDA0001609549460000122
Figure BDA0001609549460000123
例如，第一检测操作和第二检测操作的预定时间段的长度可以相同，此时x＝1，由此驱动晶体管T3的阈值可以通过如下表达式获得：
Figure BDA0001609549460000124
因此，驱动晶体管T3的阈值电压Vth可以基于第一数据电压Vd1、第二数据电压Vd2、第一设置电压Vset1、第二设置电压Vset2获得。
例如，图5和图6示出了对7种阈值不同的驱动晶体管T3的阈值检测的仿真结果。例如，图5示出了第一晶体管T1的控制端G1、第二晶体管T2的控制端G2以及信号线Vdat在第一检测操作阶段和第二检测操作阶段的时序图，图5还示出了驱动晶体M1、驱动晶体M2、驱动晶体M3、驱动晶体M4、驱动晶体M5、驱动晶体M6和驱动晶体M7的第一极的电压随时间变化的曲线Vs1、Vs2、Vs3、Vs4、Vs5、Vs6和Vs7。例如，图7示出了驱动晶体M1、驱动晶体M2、驱动晶体M3、驱动晶体M4、驱动晶体M5、驱动晶体M6和驱动晶体M7的实际阈值电压Tr与使用本公开的实施例获得的阈值电压SE的对比；由图7可以看出，本公开的实施例获得的阈值电压SE与实际阈值电压Tr具有较好的一致性。
需要说明的是，图7中的符号“lin”表示坐标轴为线形坐标轴，符号“m”表示毫伏(例如，“120m”表示毫伏)，符号“u”表示微秒(例如，“60u”表示60微秒)。
例如，如图7所示，第一检测操作阶段和第二检测操作阶段所需的时间可以仅为几十微秒，由此，可以在显示周期之间的预定间隙执行本公开实施例提供的像素电路的检测方法。
例如，包括该像素电路的显示面板可以包括多个显示周期，在相邻的显示周期之间可以设置预定间隙(时间间隙)。例如，每个显示周期用于显示一帧图像，其时间长度等于显示该帧图像的第一个像素点至显示该帧图像的最后一个像素点所需的时间；例如，相邻的显示周期之间可以设置有空白时间(blanking time),预定间隙可以为空白时间的至少部分时间段。第一检测操作和第二检测操作可以在同一个预定间隙进行，由此可以避免例如电子迁移率变化导致的误差，进而可以提升检测结果的准确性。例如，第一检测操作和第二检测操作可以连续进行，也即，第二检测操作OP2的第二写入阶段W2与第一检测操作OP1的第一读取阶段RE1在时间上相接，由此可以进一步地避免例如电子迁移率变化导致的误差，进而可以进一步地提升检测结果的准确性。
例如，本公开实施例提供的像素电路的检测方法不仅可以用于检测图3A和图3B示出的像素电路中驱动晶体管的阈值电压，还可以检测图3C示出的像素电路中驱动晶体管的阈值电压。
如图3C所示的像素电路同样包括驱动晶体管T3、与该驱动晶体管的第一极(或第二极)电连接的发光元件EL和感测线SEN。该示例中，驱动晶体管T3为P型晶体管，第一电源端VDD为高压端，第二电源端VSS为低压端(低于前述高压端，例如接地)，相应地，驱动晶体管T3第一极也为源极，连接到发光元件EL。另外，第一晶体管T1和第二晶体管T2可以是N型晶体管，也可以是P型晶体管。根据晶体管的不同类型，为了控制晶体管的开启和截止或流过驱动晶体管的驱动电流，选择相应的控制信号、数据电压或设置电压等，这里不再赘述。
需要说明的是，尽管本公开的实施例仅以像素电路为3T1C电路对本公开实施例提供的像素电路的检测方法进行说明，但是本公开实施例的像素电路不限于3T1C电路，例如，根据具体应用需求，像素电路例如还可以为4T1C、4T2C、6T1C以及其它具有电学补偿功能的像素电路，在此不再赘述。
需要说明的是，本公开的实施例一和其它实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在物理结构上可以是没有区别的。在本公开的实施例中，为了区分晶体管的除作为控制端的栅极之外的其它两个极，直接描述了其中一极为第一极，另一极为第二极，所以本公开实施例中全部或部分晶体管的第一极和第二极根据需要是可以互换的。例如，本公开实施例的晶体管的第一极可以为源极，第二极可以为漏极；或者，晶体管的第一极为漏极，第二极为源极。
例如，按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型晶体管，为了清楚起见，上面本公开的实施例以晶体管为N型晶体管为例详细阐述了示范性的技术方案，然而本公开的实施例的晶体管不限于N型晶体管，本领域技术人员还可以根据实际需要利用P型晶体管实现本公开中的实施例中的一个或多个晶体管。这些晶体管例如为薄膜晶体管。
例如，本公开的实施例提供的检测方法可以降低阈值检测所需时间，以使得可以在开机期间实现像素电路的阈值特性的检测，进而提升了阈值补偿效果和包括该像素电路的显示面板的亮度均匀性。
本公开的至少一个实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，该显示面板包括像素电路和感测线，该像素电路包括驱动晶体管，该驱动晶体管包括栅极和第一极，该感测线与驱动晶体管的第一极连接，该显示面板的驱动方法包括：对像素电路执行本公开任一实施例提供的检测方法，以获得像素电路的驱动晶体管的阈值电压。
例如，显示面板包括多个像素单元，每个像素单元可以包括像素电路，显示面板所包括的像素单元例如可以排布成阵列，相应地像素电路例如可以排布成阵列。例如，显示面板所包括的像素电路可以为图3A-图3C所示的像素电路。例如，如图7所示，本实施例提供的显示面板的驱动方法包括步骤S310。
步骤S310：对像素电路执行本公开任一实施例提供的像素电路的检测方法，以用于获得像素电路的驱动晶体管的阈值电压。
例如，像素电路的检测方法可以参见图2示出的实施例，在此不再赘述。例如，根据实际应用需求，本实施例提供的显示面板的驱动方法还包括步骤S320。
步骤S320：根据所获得的阈值电压建立像素电路的补偿量。
例如，在一个示例中，首先，可以逐行检测像素电路的驱动晶体管的阈值电压，然后，在获取显示面板的所有像素电路的驱动晶体管的阈值电压之后，可以针对每一个像素电路建立补偿量；最后，基于所建立的补偿量，对显示面板执行阈值补偿；由此可以完成一个周期的阈值补偿。这些补偿量可以查询表的形式保存，以便于调用或更新。
例如，首先可以对位于第一行的像素电路执行本公开任一实施例提供的像素电路的检测方法，并获取位于第一行的像素电路的驱动晶体管的阈值电压；然后可以对位于第二行的像素电路执行本公开任一实施例提供的像素电路的检测方法，并获取位于第二行的像素电路的驱动晶体管的阈值电压；接着，可以对显示面板的位于其它行的像素电路进行逐行检测，直至获取显示面板的所有像素电路的驱动晶体管的阈值电压；最后，针对每一个像素电路建立补偿量，并对显示面板进行阈值补偿。
例如，在另一个示例中，根据实际应用需求，还可以在检测获取一行像素电路的驱动晶体管的阈值电压之后，针对该行的每一个像素电路建立补偿量，然后对位于该行的像素电路进行阈值补偿。例如，首先可以针对第一行的像素电路执行当前阈值检测、建立补偿量以及阈值补偿，然后可以针对第五行的像素电路进行当前阈值检测、补偿量建立以及阈值补偿，接着，可以针对第二行的像素电路进行当前阈值检测、建立补偿量以及阈值补偿，直至对显示面板所包括的所有像素电路完成当前阈值检测、建立补偿量以及阈值补偿，由此可以对显示面板实现一个周期的阈值补偿。
需要说明的是，对于该显示面板的驱动方法的其它的必不可少的步骤可以参见常规的显示面板的驱动方法，这些是本领域的普通技术人员所应该理解的，在此不做赘述。
例如，本实施例提供的显示面板的驱动方法可以降低阈值检测所需时间，以使得可以在开机期间(例如，相邻的显示周期之间)实现驱动晶体管的阈值电压的检测，由此可以实现实时补偿，进而可以提升应用该驱动方法的显示面板的补偿效果以及亮度均匀度。
本公开的至少一个实施例又提供了一种显示面板，该显示面板包括像素电路、感测线和控制电路，像素电路包括驱动晶体管，该驱动晶体管包括栅极和第一极，该感测线与驱动晶体管的第一极连接；控制电路配置为执行本公开任一实施例提供的检测方法。
例如，该显示面板包括像素电路和控制电路120。像素电路可以为图3A-图3C所示的任一像素电路。例如，下面以本实施例的显示面板中的像素电路实现为图3A示出的像素电路为例，对本实施例提供的显示面板做具体说明，但本公开的实施例不限于此。
例如，图8示出了实施例五提供的一种显示面板的示意图。例如，如图8所示，该显示面板包括像素电路、感测线和控制电路120，显示面板的显示区域中的像素单元包括该像素电路，显示面板的位于显示区域之外的周边区域设置控制电路120，像素电路包括驱动晶体管，该驱动晶体管包括栅极和第一极，该感测线与驱动晶体管的第一极连接。例如，控制电路120配置为执行本公开任一实施例提供的检测方法。例如，本实施例中的检测方法的具体实现方式可以参见图2示出的实施例，在此不再赘述。
例如，显示面板还可以包括也设置在周边区域的数据驱动电路130、检测电路140和扫描驱动电路(未示出)。例如，控制电路120还配置为控制数据驱动电路130和检测电路140。例如，数据驱动电路130配置为根据实际应用需求在不同的时刻提供第一数据电压和第二数据电压。扫描驱动电路用于提供第一晶体管以及第二晶体管的扫描信号，从而控制第一晶体管以及第二晶体管的导通与截止。
例如，像素电路还配置为接收第一数据电压和第二数据电压并将第一数据电压和第二数据电压在不同的时间施加至驱动晶体管的栅极。例如，检测电路140配置为从感测线SEN读取第一感测电压和第二感测电压。
例如，像素电路还包括第二开关晶体管T2，发光元件EL例如可以为有机发光二极管，但本公开的实施例不限于此。例如，驱动晶体管的第二极和第一极可以配置为分别连接至第一电源电压端VDD以及发光元件EL的第一极，发光元件EL的第二极连接到第二电源电压端VSS。例如，第二开关晶体管T2的第一极与驱动晶体管的第一极电连接，且第二开关晶体管T2的第二极与检测电路140电连接。例如，像素电路还包括感测线SEN，感测线SEN将上述第二开关晶体管T2的第二极与检测电路140电连接。
例如，像素电路还包括第一晶体管T1与存储电容Cst，第一晶体管T1配置为从数据驱动电路130获取数据信号，向驱动晶体管的栅极写入数据信号，存储电容Cst存储数据信号。例如，像素电路还可以包括数据线Vdat，第一晶体管T1的第一极连接到数据线Vdat。
例如，控制电路120还可以包括处理器(图中未示出)和存储器(图中未示出)，存储器包括可执行代码以及运行代码所需的数据或产生的数据，处理器运行可执行代码以执行本公开任一实施例提供的检测方法。
例如，该处理器例如是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，例如，该处理器可以实现为通用处理器，并且也为单片机、微处理器、数字信号处理器、专用的图像处理芯片、或现场可编程逻辑阵列等。存储器例如可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器，例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。相应地，该存储器可以实现为一个或多个计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个可执行代码(例如，计算机程序指令)。处理器可以运行所述程序指令，以执行本公开任一实施例提供的检测方法，由此可以获取显示面板所包括的像素电路的驱动晶体管的阈值电压，进而可以实现显示面板的阈值补偿功能。例如，该存储器还可以存储其他各种应用程序和各种数据，例如每个像素电路的参考阈值电压和/或阈值电压，以及应用程序使用和/或产生的各种数据等。
例如，本实施例提供的显示面板可以降低阈值检测所需时间，以使得可以在开机期间(例如，相邻的显示周期之间)实现驱动晶体管的阈值电压的检测，由此在显示面板的开机期间可以进行实时检测以及实时补偿，进而可以提升显示面板的补偿效果以及亮度均匀度。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方式，对本公开作了详尽的描述，但在本公开实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本公开精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本公开要求保护的范围。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (11)

1.一种像素电路的检测方法，所述像素电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极和第一极，所述驱动晶体管的第一极与感测线连接，所述方法包括：
对所述驱动晶体管施加数据电压和设置电压以获得感测电压，其中，在所述驱动晶体管的栅极和第一极分别施加所述数据电压和所述设置电压以将所述驱动晶体管设置在饱和区，在所述驱动晶体管保持在所述饱和区时，将所述驱动晶体管的栅极浮置，在预定时间段之后在所述感测线获得所述感测电压；以及
基于所述数据电压、所述设置电压和所述感测电压获得所述驱动晶体管的阈值电压，
对所述驱动晶体管施加所述数据电压和所述设置电压以获得所述感测电压包括：
进行第一检测操作，对所述驱动晶体管施加第一数据电压和第一设置电压以获得第一感测电压，以及
进行第二检测操作，对所述驱动晶体管施加第二数据电压和第二设置电压以获得第二感测电压；
其中，所述驱动晶体管的阈值电压基于所述第一数据电压、所述第二数据电压、所述第一设置电压和所述第二设置电压获得，
所述阈值电压通过如下表达式获得：
Figure FDA0003151830040000011
其中，Vth为所述阈值电压，Vgs1为所述第一数据电压与所述第一设置电压的差值，Vgs2为所述第二数据电压与所述第二设置电压的差值，Vvc1为所述第一感测电压，以及Vvc2为所述第二感测电压。
2.根据权利要求1所述像素电路的检测方法，其中，
所述数据电压和所述设置电压施加来使得所述驱动晶体管设置在深饱和区。
3.根据权利要求1所述像素电路的检测方法，其中，
所述第一数据电压不等于所述第二数据电压；以及
所述第一设置电压等于所述第二设置电压。
4.根据权利要求1所述像素电路的检测方法，其中，
所述第一检测操作和所述第二检测操作连续进行。
5.根据权利要求1所述像素电路的检测方法，其中，
在相邻的显示周期之间设置预定间隙；以及
所述第一检测操作和所述第二检测操作在同一个所述预定间隙进行。
6.根据权利要求1-5任一所述像素电路的检测方法，其中，所述第一检测操作和所述第二检测操作的预定时间段的长度相同。
7.根据权利要求1所述像素电路的检测方法，其中，
所述像素电路还包括第一晶体管和存储电容，所述第一晶体管的第一极和第二极分别与信号线和所述驱动晶体管的栅极连接，所述存储电容的第一端和第二端分别与所述驱动晶体管的栅极和所述驱动晶体管的第一极连接；
所述检测方法还包括：
通过所述第一晶体管的打开和关闭分别施加所述数据电压以及使得所述驱动晶体管的栅极浮置。
8.根据权利要求7所述像素电路的检测方法，其中，
所述像素电路还包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第一极连接，所述感测线与所述第二晶体管的第二极连接；
所述检测方法还包括：
通过所述第二晶体管向所述驱动晶体管的第一极施加所述设置电压。
9.一种显示面板的驱动方法，所述显示面板包括像素电路和感测线，所述像素电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极和第一极，所述感测线与所述驱动晶体管的第一极连接，所述驱动方法包括：
对所述像素电路执行权利要求1-8任意一项所述的检测方法，以获得所述像素电路的驱动晶体管的阈值电压。
10.如权利要求9所述的显示面板的驱动方法，包括：根据所获得的所述阈值电压建立所述像素电路的补偿量。
11.一种显示面板，包括像素电路、感测线和控制电路，其中，
所述像素电路包括驱动晶体管，所述驱动晶体管包括栅极和第一极，所述感测线与所述驱动晶体管的第一极连接；
所述控制电路配置为执行如权利要求1-8任一所述的检测方法。
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