CN111048040B - 像素驱动电路电压补偿方法、电压补偿电路和显示面板 - Google Patents

像素驱动电路电压补偿方法、电压补偿电路和显示面板 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种像素驱动电路电压补偿方法、电压补偿电路和显示面板；所示方法包括在对像素驱动电路完成复位时，获取像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集连接在像素驱动电路的感测线上的电阻两端的电压差；根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线。通过采集连接在感测线上的电阻两端的电压差，并基于电压差获取像素驱动电路的补偿电压，提高了补偿电压的精确度，从而提升了显示面板的显示均匀性。

Description

像素驱动电路电压补偿方法、电压补偿电路和显示面板
技术领域
本申请涉及OLED技术领域，特别是涉及一种像素驱动电路电压补偿方法、电压补偿电路和显示面板。
背景技术
在OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)面板的工作过程中，TFT(Thin Film Transistor，是薄膜晶体管)作为OLED面板的显示开关，OLED面板的显示均匀性与TFT的电学特性有着密切的联系，然而，TFT的电学特性会受到老化、光照、温度等影响，由于OLED的显示亮度与TFT开启时流过的电流密切相关，因此，TFT的电学特性漂移将会造成OLED面板显示不均匀。
目前，在中尺寸、大尺寸OLED面板的像素驱动电路中，通常会通过外部侦测及补偿来弥补TFT的电学特性变化，在传统迁移率侦测技术中的侦测器只能侦测到像素驱动电路中的电压，然后通过电压的变化来计算得出电流的变化，但是电压侦测会受到探测器及电压耦合抬升过程的影响，侦测结果存在一定的误差，因此，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统像素驱动电路电压补偿技术不准确。
发明内容
基于此，有必要针对传统像素驱动电路电压补偿技术不准确的问题，提供一种像素驱动电路电压补偿方法、电压补偿电路和显示面板。
为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种像素驱动电路电压补偿方法，包括以下步骤：
在对像素驱动电路完成复位时，获取像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集连接在像素驱动电路的感测线上的电阻两端的电压差；
根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；
将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线。
在其中一个实施例中，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压的步骤中，包括步骤：
根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率；
根据栅极电压、源极电压、阈值电压、初始迁移率和当前迁移率，得到补偿电压。
在其中一个实施例中，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率的步骤中，包括步骤：
根据电压差和电阻值，得到流经OLED器件的电流值；
根据栅极电压和源极电压，得到驱动TFT的栅源电压；
获取栅源电压与阈值电压的差值的平方值；
获取电流值与平方值的比值，并将比值作为当前迁移率。
在其中一个实施例中，根据栅极电压、源极电压、阈值电压、初始迁移率和当前迁移率，得到补偿电压的步骤，基于以下公式获取补偿电压：
Vgnew＝(kint/k)0.5.(Vg-Vs-Vth)+Vs+Vth
其中，Vgnew表示补偿电压；kint表示初始迁移率；k表示当前迁移率；Vg表示栅极电压；Vs表示源极电压；Vth表示阈值电压。
在其中一个实施例中，对像素驱动电路完成复位的步骤中：
控制像素驱动电路上对应的感测TFT导通，向感测线写入复位电压；
控制像素驱动电路上对应的扫描TFT导通，向驱动TFT的栅极写入侦测电压。
在其中一个实施例中，像素驱动电路为3T1C型像素驱动电路、4T2C型像素驱动电路、5T2C型像素驱动电路或6T1C型像素驱动电路。
另一方面，本申请实施例提供了一种电压补偿电路，包括：
复位电路，复位电路用于对像素驱动电路进行复位；
第一电压采集电路，第一电压采集电路用于采集像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压；
电阻，电阻连接在像素驱动电路的感测线上；
第二电压采集电路，第二电压采集电路用于采集电阻两端的电压差；
处理电路，处理电路用于根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；
电压写入电路，电压写入电路用于将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线。
在其中一个实施例中，第二电压采集电路包括第一探测器和第二探测器；
第一探测器的一端连接电阻的一端，另一端连接处理电路；
第二探测器的一端连接电阻的另一端，另一端连接处理电路。
在其中一个实施例中，复位电路包括第一电压写入单元和第二电压写入单元；
第一电压写入单元用于在像素驱动电路上对应的感测TFT导通时，向感测线写入复位电压；
第二电压写入单元用于在像素驱动电路上对应的扫描TFT导通时，向驱动TFT的栅极写入侦测电压。
又一方面，本申请实施例提供了一种OLED显示面板，包括权利要求7至9任意一项的电压补偿电路。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
本申请各实施例提供的像素驱动电路电压补偿方法通过以下步骤：在对像素驱动电路完成复位时，获取像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集连接在像素驱动电路的感测线上的电阻两端的电压差；根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线，通过采集连接在感测线上的电阻两端的电压差，并基于电压差获取像素驱动电路的补偿电压，提高了补偿电压的精确度，从而提升了显示面板的显示均匀性。
附图说明
图1为一个实施例中像素驱动电路电压补偿方法的流程示意图；
图2为一个实施例中3T1C型像素驱动电路的结构示意图；
图3为一个实施例中复位步骤的流程示意图；
图4为一个实施例中获取补偿电压步骤的流程示意图；
图5为一个实施例中获取当前迁移率步骤的流程示意图；
图6为一个实施例中电压补偿电路的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了解决传统像素驱动电路电压补偿技术不准确的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种像素驱动电路电压补偿方法，包括以下步骤：
步骤S110，在对像素驱动电路完成复位时，获取像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集连接在像素驱动电路的感测线上的电阻两端的电压差。
需要说明的是，像素驱动电路用于驱动OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)器件发光。本申请像素驱动电路电压补偿方法可应用在但不限于：3T1C型像素驱动电路、4T2C型像素驱动电路、5T2C型像素驱动电路或6T1C型像素驱动电路。以3T1C型像素驱动电路(如图2所示)为例进行说明：3T1C型像素驱动电路包括扫描TFT(即图2中的Gate TFT)、驱动TFT(即图2中的Drive TFT)、感测TFT(即图2中的Sense TFT)以及电容(即图2中的Cgs)；扫描TFT的栅极连接扫描线(即图2中的Scan)，漏极连接数据线(即图2中的Data)，源极分别连接驱动TFT的栅极和电容的一端；驱动TFT的漏极外接电压源(即图2中的VDD)，源极分别连接电容的另一端、感测TFT的源极和OLED器件；感测TFT的栅极连接控制线(即图2中的Sense)，漏极连接侦测线(即图2中的Sen)，源极分别连接电容的另一端、感测TFT的源极和OLED器件，其中，本申请电压补偿电路中的电阻(即图2中的R)连接在感测线上。
在迁移率侦测之前，首先要像素驱动电路进行复位，保证在迁移率侦测过程中像素驱动电路为初始状态，避免像素驱动电路残留的状态对迁移率侦测过程造成影响。在一个示例中，如图3所示，对像素驱动电路完成复位的步骤中：
步骤S310，控制像素驱动电路上对应的感测TFT导通，向感测线写入复位电压；
步骤S320，控制像素驱动电路上对应的扫描TFT导通，向驱动TFT的栅极写入侦测电压。
需要说明的是，在感测TFT开启的过程中，向感测线写入复位电压(Vpre)，其中复位电压的作用是复位感测线上的电荷，并对驱动TFT的源极进行复位，例如，在图2中，在写入复位电压(Vpre)图2中的Spre闭合，在扫描TFT开启的过程中，向驱动TFT的栅极写入侦测电压(V)，其中侦测电压的作用是复位驱动TFT的栅极，从而固定驱动TFT的栅极和漏极之间的电压(Vgs)。
在对感测TFT完成复位后，读取驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集电阻两端的电压差。其中，电阻为本申请补充电路的组成部分。
步骤S120，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压。
需要说明的是，阈值电压即为驱动TFT的开启电压(Vth)，初始迁移率(kint)是指在出厂之前对显示面板进行的第一次全面板迁移率侦测所记录的值，也为迁移率的基准数据。
在采集到驱动TFT的栅极电压和源极电压和电阻两端的电压差之后，基于栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压，如图4所示，具体包括以下步骤：
步骤S410，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率。
需要说明的是，如图5所示，在一个示例中，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率的步骤中，包括步骤：
步骤S510，根据电压差和电阻值，得到流经OLED器件的电流值；
步骤S520，根据栅极电压和源极电压，得到驱动TFT的栅源电压；
步骤S530，获取栅源电压与阈值电压的差值的平方值；
步骤S540，获取电流值与平方值的比值，并将比值作为当前迁移率。
进一步的，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率的步骤中，基于以下公式获取当前迁移率：
Figure BDA0002352829320000071
其中，表示当前迁移率；Vg表示栅极电压；Vs表示源极电压；Vth表示阈值电压；ΔV表示电压差；R表示电阻值。
步骤S420，根据栅极电压、源极电压、阈值电压、初始迁移率和当前迁移率，得到补偿电压。
需要说明的是，在一个示例中，根据栅极电压、源极电压、阈值电压、初始迁移率和当前迁移率，得到补偿电压的步骤，基于以下公式获取补偿电压：
Vgnew＝(kint/k)0.5·(Vg-Vs-Vth)+Vs+Vth
其中，Vgnew表示补偿电压；kint表示初始迁移率；k表示当前迁移率；Vg表示栅极电压；Vs表示源极电压；Vth表示阈值电压。
步骤S130，将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线。
需要说明的是，在获取到补偿电压之后，将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线，替换数据线上原来的电压。
本申请像素驱动电路电压补偿方法的各实施例中，在对像素驱动电路完成复位时，获取像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集连接在像素驱动电路的感测线上的电阻两端的电压差；根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线，通过采集连接在感测线上的电阻两端的电压差，并基于电压差获取像素驱动电路的补偿电压，提高了补偿电压的精确度，从而提升了显示面板的显示均匀性。
应该理解的是，虽然图1、3-5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1、3-5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电压补偿电路，包括：
复位电路610，复位电路用于对像素驱动电路进行复位；
第一电压采集电路620，第一电压采集电路用于采集像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压；
电阻630，电阻连接在像素驱动电路的感测线上；
第二电压采集电路640，第二电压采集电路用于采集电阻两端的电压差；
处理电路650，处理电路用于根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；
电压写入电路660，电压写入电路用于将补偿电压写入像素驱动电路上对应的数据线。
需要说明的是，在迁移率侦测之前，复位电路对像素驱动电路进行复位，保证在迁移率侦测过程中像素驱动电路为初始状态，避免像素驱动电路残留的状态对迁移率侦测过程造成影响。
在一个示例中，复位电路包括第一电压写入单元和第二电压写入单元；其中，第一电压写入单元用于在像素驱动电路上对应的感测TFT导通时，向感测线写入复位电压；第二电压写入单元用于在像素驱动电路上对应的扫描TFT导通时，向驱动TFT的栅极写入侦测电压。具体的，在感测TFT开启的过程中，第一电压写入单元向感测线写入复位电压(Vpre)，其中复位电压的作用是复位感测线上的电荷，并对驱动TFT的源极进行复位，在扫描TFT开启的过程中，第二电压写入单元向驱动TFT的栅极写入侦测电压(V)，其中侦测电压的作用是复位驱动TFT的栅极，从而固定驱动TFT的栅极和漏极之间的电压(Vgs)。
第一电压采集电路分别连接像素驱动电路的数据线和感测线，实现读取驱动TFT的栅极电压和源极电压。
第二电压采集电路的两个采集端分别连接在电阻的两端，分别采集电阻两端的电压值，得到电阻两端的电压差。在一个示例中，如图2所示，第二电压采集电路包括第一探测器(即图2中的Sam1)和第二探测器(即图2中的Sam2)；第一探测器的一端连接电阻的一端，另一端连接处理电路；第二探测器的一端连接电阻的另一端，另一端连接处理电路。在像素驱动电路复位后，第一探测器和第二探测器同时启动，第一探测器采集电阻一端的第一电压值，第二探测器采集电阻另一端的第二电压值。其中，第一探测器和第二探测器均为ADC探测器，从而实现对像素驱动电路上的电压上的电压进行二次侦测，通过电压差以及两个侦测器之间的电阻的电阻值，来精确地计算出流经驱动TFT的电流大小，从而准确地计算出迁移率大小，达到精确补偿的效果，提升面板的显示均匀性。
处理电路用于处理数据，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻的电阻值、驱动TFT的阈值电压和像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压。具体的，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率；根据栅极电压、源极电压、阈值电压、初始迁移率和当前迁移率，得到补偿电压。
在一个示例中，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率的步骤中，包括步骤：根据电压差和电阻值，得到流经OLED器件的电流值；根据栅极电压和源极电压，得到驱动TFT的栅源电压；获取栅源电压与阈值电压的差值的平方值；获取电流值与平方值的比值，并将比值作为当前迁移率。
进一步的，根据栅极电压、源极电压、电压差、电阻值和阈值电压，得到像素驱动电路的当前迁移率的步骤中，基于以下公式获取当前迁移率：
Figure BDA0002352829320000111
其中，表示当前迁移率；Vg表示栅极电压；Vs表示源极电压；Vth表示阈值电压；ΔV表示电压差；R表示电阻值。
在一个示例中，根据栅极电压、源极电压、阈值电压、初始迁移率和当前迁移率，得到补偿电压的步骤，基于以下公式获取补偿电压：
Vgnew＝(kint/k)0.5·(Vg-Vs-Vth)+Vs+Vth
其中，Vgnew表示补偿电压；kint表示初始迁移率；k表示当前迁移率；Vg表示栅极电压；Vs表示源极电压；Vth表示阈值电压。
本申请电压补偿电路的各实施例中，能够通过电阻两端之间的电压差，精确地计算出流经驱动TFT的电流，从而提升获得到的迁移率的精确度，达到精确补偿的效果，提升面板的显示均匀性。
在一个实施例中，提供了一种OLED显示面板，包括本申请电压补偿电路各实施例所述的电压补偿电路。
需要说明的是，该实例中的电压补偿电路与本申请电压补偿电路各实施例所述的电压补偿电路相同，详细描述请参照本申请电压补偿电路各实施例的内容，此处不再赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种像素驱动电路电压补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
在对像素驱动电路完成复位时，获取所述像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压，并采集连接在所述像素驱动电路的感测线上的电阻两端的电压差；
根据所述栅极电压、所述源极电压、所述电压差、所述电阻的电阻值、所述驱动TFT的阈值电压和所述像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；
将所述补偿电压写入所述像素驱动电路上对应的数据线；
对所述像素驱动电路完成复位的步骤中：
控制所述像素驱动电路上对应的感测TFT导通，向所述感测线写入复位电压；
控制所述像素驱动电路上对应的扫描TFT导通，向所述驱动TFT的栅极写入侦测电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压、所述电压差、所述电阻的电阻值、所述驱动TFT的阈值电压和所述像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压的步骤中，包括步骤：
根据所述栅极电压、所述源极电压、所述电压差、所述电阻值和所述阈值电压，得到所述像素驱动电路的当前迁移率；
根据所述栅极电压、所述源极电压、所述阈值电压、所述初始迁移率和所述当前迁移率，得到所述补偿电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压、所述电压差、所述电阻值和所述阈值电压，得到所述像素驱动电路的当前迁移率的步骤中，包括步骤：
根据所述电压差和所述电阻值，得到流经OLED器件的电流值；
根据所述栅极电压和所述源极电压，得到所述驱动TFT的栅源电压；
获取所述栅源电压与所述阈值电压的差值的平方值；
获取所述电流值与所述平方值的比值，并将所述比值作为所述当前迁移率。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路电压补偿方法，其特征在于，根据所述栅极电压、所述源极电压、所述阈值电压、所述初始迁移率和所述当前迁移率，得到所述补偿电压的步骤，基于以下公式获取所述补偿电压：
Vgnew＝(kint/k)0.5.(Vg-Vs-Vth)+Vs+Vth
其中，Vgnew表示所述补偿电压；kint表示所述初始迁移率；k表示所述当前迁移率；Vg表示所述栅极电压；Vs表示所述源极电压；Vth表示所述阈值电压。
3.根据权利要求1至2任意一项所述的像素驱动电路电压补偿方法，其特征在于，所述像素驱动电路为3T1C型像素驱动电路、4T2C型像素驱动电路、5T2C型像素驱动电路或6T1C型像素驱动电路。
4.一种电压补偿电路，其特征在于，包括：
复位电路，所述复位电路用于对像素驱动电路进行复位；
第一电压采集电路，所述第一电压采集电路用于采集所述像素驱动电路上对应的驱动TFT的栅极电压和源极电压；
电阻，所述电阻连接在所述像素驱动电路的感测线上；
第二电压采集电路，所述第二电压采集电路用于采集所述电阻两端的电压差；
处理电路，所述处理电路用于根据所述栅极电压、所述源极电压、所述电压差、所述电阻的电阻值、所述驱动TFT的阈值电压和所述像素驱动电路的初始迁移率，得到补偿电压；
电压写入电路，所述电压写入电路用于将所述补偿电压写入所述像素驱动电路上对应的数据线；
当所述复位电路用于对所述像素驱动电路进行复位时：
所述复位电路控制所述像素驱动电路上对应的感测TFT导通，向所述感测线写入复位电压；
所述复位电路控制所述像素驱动电路上对应的扫描TFT导通，向所述驱动TFT的栅极写入侦测电压；
根据所述栅极电压、所述源极电压、所述电压差、所述电阻值和所述阈值电压，得到所述像素驱动电路的当前迁移率包括：
根据所述电压差和所述电阻值，得到流经OLED器件的电流值；
根据所述栅极电压和所述源极电压，得到所述驱动TFT的栅源电压；
获取所述栅源电压与所述阈值电压的差值的平方值；
获取所述电流值与所述平方值的比值，并将所述比值作为所述当前迁移率。
5.根据权利要求4所述的电压补偿电路，其特征在于，所述第二电压采集电路包括第一探测器和第二探测器；
所述第一探测器的一端连接所述电阻的一端，另一端连接所述处理电路；
所述第二探测器的一端连接所述电阻的另一端，另一端连接所述处理电路。
6.根据权利要求4所述的电压补偿电路，其特征在于，所述复位电路包括第一电压写入单元和第二电压写入单元；
所述第一电压写入单元用于在所述像素驱动电路上对应的所述感测TFT导通时，向所述感测线写入所述复位电压；
所述第二电压写入单元用于在所述像素驱动电路上对应的所述扫描TFT导通时，向所述驱动TFT的栅极写入所述侦测电压。
7.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求4至5任意一项所述的电压补偿电路。
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