CN111402803B - 微显示阵列电路、显示方法及其主动发光型显示器 - Google Patents

微显示阵列电路、显示方法及其主动发光型显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微显示阵列电路，包括数据输入模块、电容模块、驱动模块、参考电压模块、补偿模块和发光元件；数据输入模块获取显示数据信号并上传电容模块；补偿模块提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压信息并存储到电容模块；参考电压模块消除电容耦合影响；电容模块存储和提取数据输入模块上传的数据信号，提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压，并形成驱动电压信号上传驱动模块；驱动模块驱动发光元件工作；发光元件发光。本发明还提供了一种所述微显示阵列电路的显示方法，以及包括所述微显示阵列电路和显示方法的主动发光型显示器。本发明既能够精确补偿TFT阈值电压的不均匀，又适用于窄边框高分辨率面板，而且可靠性高，实用性好。

Description

微显示阵列电路、显示方法及其主动发光型显示器
技术领域
本发明属于光电显示技术领域，具体涉及一种微显示阵列电路、显示方法及其主动发光型显示器。
背景技术
近年来，增强现实(Augmented Reality，AR)/虚拟现实(Virtual Reality，VR)应用的快速发展推动了微显示设备的需求，也促进了微显示技术的发展。有源矩阵的OLED或者LED是最有可能实现大规模产业化的微显示技术。这主要是由于，OLED以及Micro LED作为主动发光型显示技术，具有响应速度快、功耗低、对比度高、轻薄等优势，更适用于AR/VR等近眼显示的应用。
微型显示器单元像素的驱动电流远小于传统的平板显示器像素电路。由于微型显示器像素电路的面积远小于平板显示，在相等的电流密度下，微型显示器像素电流的值较小。又由于AR/VR产品距离人眼睛较近，故微型显示像素电路实际的驱动电流值是传统平板显示像素电路的1/10，甚至更小，而在较小驱动电流时，器件特性漂移带来的电流误差更大。因此需要对器件特性进行补偿。此外，为了在AR/VR产品中得到更好的视图效果，在工艺上以及电路设计上实现非常高的对比度是必要的。总的来说，微型显示像素电路设计要满足的基本要求包括：(1)较小的驱动电流，并相应提高数据电压范围，典型电流范围1nA～0.1μA；(2)在发光阶段外抑制电流流过发光元件；(3)对像素电路驱动晶体管的电学特性不均匀及漂移等要准确地进行补偿。
在像素电路中，电学特性的不均匀及漂移主要是由构成有源矩阵的薄膜晶体管(TFT)的阈值电压(VTH)和迁移率(μ)造成的，阈值电压和迁移率的不均匀阻碍了主动型发光显示器在更高显示质量的实现。目前，有源矩阵主动发光型显示技术，对像素电路驱动晶体管的电学特性不均匀及漂移问题，解决方法主要分为三种：电压编程方法、电流编程方法和外部补偿方法。在这些方法中，由于电流编程方法对于小电流需要较长的稳定时间，而外部补偿方法过于复杂，影响微显示设备的外部驱动，因此均不适用于微显示设备。此外，由于显示面板需要在其显示区域周边设置驱动电路，而微显示阵列的单个像素电路所占面积相对于大尺寸面板更少。因此，目前尚没有一种既能够精确补偿TFT阈值电压的不均匀，又适用于窄边框高分辨率面板的相关技术。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种既能够精确补偿TFT阈值电压的不均匀，又适用于窄边框高分辨率面板，而且可靠性高、实用性好的微显示阵列电路。
本发明的目的之二在于提供一种所述微显示阵列电路的显示方法。
本发明的目的之三在于提供一种包括了所述微显示阵列电路和显示方法的主动发光型显示器。
本发明提供的这种微显示阵列电路，包括数据输入模块、电容模块、驱动模块、参考电压模块、补偿模块和发光元件；数据输入模块、电容模块、驱动模块和发光元件依次串联；参考电压模块的输出端连接电容模块；补偿模块的输出端连接驱动模块的控制端；驱动模块的输出端连接发光元件；数据输入模块用于从数据线获取显示数据信号并上传电容模块；补偿模块用于提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压信息并存储到电容模块；参考电压模块用于消除电容耦合的影响；电容模块用于存储和提取数据输入模块上传的数据信号，提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压，以及形成驱动电压信号上传驱动模块；驱动模块用于根据接收的驱动电压信号驱动发光元件工作；发光元件用于接收信号并进行发光。
所述的数据输入模块包括第五晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第一电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的一端连接参考电压信号，第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件。
所述的数据输入模块包括第五晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第一电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的一端连接参考电压信号，第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件。
所述的数据输入模块包括第五晶体管和第六晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第六晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第六晶体管的第二极连接第一电容的一端，第六晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第二电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件。
一种所述微显示阵列电路的显示方法，包括如下步骤：
S1.初始化阶段：对所述的微显示阵列电路进行初始化；
S2.数据写入阶段：读取数据线上的数据信号并存储在所述微显示阵列电路中；
S3.补偿阶段：对所述微显示阵列电路的电信号进行补偿；
S4.发光阶段：驱动发光元件发光，从而完成所述微显示阵列电路的显示。
一种主动发光型显示器，包括了上述的微显示阵列电路和显示方法；且所述的主动发光型显示器主要为小尺寸显示屏幕，如OLED以及Micro LED等。
本发明提供的这种微显示阵列电路、显示方法及其主动发光型显示器，采用镜像结构来补偿驱动晶体管的阈值电压以及电源线的IR drop效应，消除了额外的发光控制线，同时采用扫描控制信号作为电源线，可有效简化显示阵列的像素及其周边驱动电路结构；而且本发明简单实用且可靠性高，补偿效果好，即使器件的特性存在一定量的漂移或者分散性，电路的性能仍然保持较高的水平；这有利于提升显示器的生产良率。
附图说明
图1为本发明的微显示阵列电路的功能模块图。
图2为本发明的微显示阵列电路的实施例一的功能模块图。
图3为本发明的微显示阵列电路的实施例一的电路原理示意图。
图4为本发明的微显示阵列电路的实施例一的第一时序图。
图5为本发明的微显示阵列电路的实施例一在第一时序图工作时，在不同阈值电压下控制极电压的瞬态相应示意图。
图6为本发明的微显示阵列电路的实施例一在第一时序图工作时，在不同阈值电压下发光电流的相对误差率示意图。
图7为本发明的微显示阵列电路的实施例一在第一时序图工作时，在电源线不同压降下发光电流的相对误差率示意图。
图8为本发明的微显示阵列电路的实施例一在第一时序图工作时，在不同阶段发光元件电流的瞬态相应图。
图9为本发明的微显示阵列电路的实施例一的第二时序图。
图10为本发明的微显示阵列电路的实施例二的功能模块图。
图11为本发明的微显示阵列电路的实施例二的电路原理示意图。
图12为本发明的微显示阵列电路的实施例三的功能模块图。
图13为本发明的微显示阵列电路的实施例三的电路原理示意图。
图14为本发明的微显示阵列电路的实施例三的电路时序图。
图15为本发明的微显示阵列电路的实施例三在电路时序图工作时，在不同大小的Cp1下电流的变化情况示意图。
图16为本发明的主动型发光显示器的电路模块示意图。
图17为本发明的显示方法的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的微显示阵列电路的功能模块图：本发明提供的这种微显示阵列电路，包括数据输入模块、电容模块、驱动模块、参考电压模块、补偿模块和发光元件；数据输入模块、电容模块、驱动模块和发光元件依次串联；参考电压模块的输出端连接电容模块；补偿模块的输出端连接驱动模块的控制端；驱动模块的输出端连接发光元件；数据输入模块用于从数据线获取显示数据信号并上传电容模块；补偿模块用于提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压信息并存储到电容模块；参考电压模块用于消除电容耦合的影响；电容模块用于存储和提取数据输入模块上传的数据信号，提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压，以及形成驱动电压信号上传驱动模块；驱动模块用于根据接收的驱动电压信号驱动发光元件工作；发光元件用于接收信号并进行发光。本发明中所述发光元件可以为有机发光二极管(OLED)、微型LED(μLED)、钙钛矿发光二极管等。
如图2所示为本发明的微显示阵列电路的实施例一的功能模块图，对应的图3为本发明的微显示阵列电路的实施例一的电路原理示意图：所述的数据输入模块110包括第五晶体管T5；所述的电容模块120包括第一电容C1和第二电容C2；所述的驱动模块150包括第一晶体管T1；所述的参考电压模块130包括第四晶体管T4；所述的补偿模块140包括第三晶体管T3和第二晶体管T2；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线VSCAN[n-1]；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第一电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的一端连接参考电压信号，第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线VSCAN[n]；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件160；其中，晶体管(包括所有晶体管)均包括三极，分别为控制端、第一极和第二极：通过控制控制端的电压水平(电平高低)，从而控制晶体管的第一极与第二极之间的导通和关断；
数据输入模块110，用于将数据线上的数据信号传递到驱动晶体管控制极；电容模块120，用于存储数据输入模块的数据信号以及提取所述阈值电压信息和电源线电压并将三者叠加形成驱动电压供给驱动模块；参考电压模块130，用于在补偿阶段将电容模块一端的电压固定，从而来消除在补偿阶段过程中由于电容耦合带来的影响；补偿模块140，用于提取镜像晶体管的阈值电压信息以及同个像素内具有与电源线同样电压降的行扫描信号控制线电压，并将两者存储到电容模块之中；驱动模块150，用于在驱动电压作用下产生驱动电流来控制发光元件的发光状态；发光元件160，用于接收驱动模块提供的驱动电流，并根据驱动电流的大小产生不同的亮度。
如图4所示为本发明的微显示阵列电路的实施例一的第一时序图：工作过程具体划分为四个阶段：初始化阶段，数据输入阶段，补偿阶段和发光阶段；
(1)初始化阶段(Initialization)
在此阶段，由于第一扫描控制信号VSCAN[n-1]为低电平，第二扫描控制信号VSCAN[n]为高电平，因此数据线上的初始电压VINI和参考电压VREF分别通过第四晶体管T4和第五晶体管T5对第一电容C1的第一极和第二极充电，从而在对每个显示帧进行编程之前，将驱动晶体管控制极的电位复位为VINI，并通过固定第一电容C1第二极的电位来减小电荷泄漏；通过初始化驱动晶体管控制极电位，可以有效地抑制电回滞效应的影响。此外，由于VINI足够高，可以关断驱动晶体管，因此发光元件在初始阶段不会发光；
(2)数据写入阶段(Data input)
第一扫描控制信号VSCAN[n-1]和第二扫描控制信号VSCAN[n]均处于低电平，第三晶体管T3，第四晶体管T4和第五晶体管T5导通；因此，数据电压被传输到驱动晶体管的控制极，并且第二节点B上的电压保持为VREF；由于第二晶体管T2应在随后的补偿阶段导通，因此数据电压VDATA应满足VDATA<VREF；由于作为电源线的第二扫描控制信号VSCAN[n]此时处于低电平，因此没有电流流过发光元件，这有利于提高显示对比度；
(3)补偿阶段(Compensation)
第一扫描控制信号VSCAN[n-1]变为高电平，而第二扫描控制信号VSCAN[n]仍为低电平，因此第四晶体管T4和第五晶体管T5关闭，第二晶体管T2和第三晶体管T3打开；由于第二节点B与第一节点A之间的电压差大于第二晶体管的阈值电压|VTH_T2|，第一扫描控制信号VSCAN[n-1]通过第二晶体管T2和第三晶体管T3对第一节点A进行充电；由于电容耦合效应，随着第一节点A处电位的升高，第二节点B处的电位也升高；由于第二节点B的最大电势为VGH-|VTH_T2|，一旦VB接近该最大值，第二晶体管将断开；因此，第一节点A处的电势为VA＝VDATA+VGH-|VTH_T2|-VREF；此外，由于第二扫描控制信号VSCAN[n]在此阶段仍处于低电平，因此没有电流流过发光元件；图5示意了像素补偿电路在不同阈值电压下控制极电压的瞬态相应图，当阈值电压变化时，控制极电压在检测阶段结束后也随着阈值电压变化，说明像素电路能够成功提取阈值电压信息进行补偿；
(4)发光阶段(Emission)
第一扫描控制信号VSCAN[n-1]与第二扫描控制信号VSCAN[n]均为高电平，第三晶体管T3关闭，第一晶体管T1打开；其中，第一晶体管T1在其控制极电位的控制下产生发光电流驱动发光元件发光；由于此时驱动晶体管第一级电位为：VS＝VGH，控制极电位为：VG＝VDATA+VGH-|VTH_T2|-VREF，则VSG＝VS-VG＝VREF-VDATA+|VTH_T2|，由于两个相邻晶体管之间的阈值电压差可忽略不计，基于|VTH_T1|＝|VTH_T2|的假设，则VSG-|VTH_T1|＝VREF-VDATA，因此能够消除驱动晶体管阈值电压带来的影响。
如图6所示，当驱动晶体管阈值电压漂移±10mV时，发光元件的电流相对误差率小于7.2％；此外，如图7所示，本发明实施例一中发光元件的电流相对误差率相对于传统2T1C单元电路大大降低，当电源线电压降为2V时，本发明实施例一的电流相对误差率小于6.2％。
本实施例的像素补偿电路由于在初始化阶段，驱动晶体管控制极电压较高处于关闭状态，而在数据输入阶段和补偿阶段时电源线为低电平，因此，通过初始电压以及作为电源线的扫描控制信号线使得发光元件的电流得到抑制。如图8所示，在发光阶段外通过发光元件的电流小于9.73pA，因此具有相对较高的对比度。
如图9所示为本发明的微显示阵列电路的实施例一的第二时序图：与第一时序图不同，第一扫描控制信号VSCAN[n-1]与第二扫描控制信号VSCAN[n]不存在重叠部分，操作过程可划分为三个阶段，即：数据输入、补偿、发光。
数据写入阶段：第一扫描控制信号VSCAN[n-1]为低电平，第二扫描控制信号VSCAN[n]为高电平，第四晶体管T4和第五晶体管T5导通。因此，驱动晶体管的控制极以及第二节点B被分别赋值为数据电压VDATA及参考电压VREF。由于第二晶体管T2应在随后的补偿阶段导通，因此数据电压VDATA应满足VDATA<VREF。
补偿阶段：第一扫描控制信号VSCAN[n-1]变为高电平，第二扫描控制信号VSCAN[n]变为低电平，因此第四晶体管T4和第五晶体管T5关闭，第二晶体管T2和第三晶体管T3打开。此时第二节点B与第一节点A之间的电压差大于第二晶体管的阈值电压|VTH_T2|，第一扫描控制信号VSCAN[n-1]通过第二晶体管T2和第三晶体管T3对第一节点A进行充电。由于电容耦合效应，随着第一节点A处电位的升高，第二节点B处的电位也升高。当B点电压升高为VGH-|VTH_T2|，第二晶体管将断开。因此，第一节点A处的电势为VA＝VDATA+VGH-|VTH_T2|-VREF。
发光阶段：第一扫描控制信号VSCAN[n-1]与第二扫描控制信号VSCAN[n]均为高电平。第三晶体管T3关闭，第一晶体管T1打开。由于驱动晶体管控制极存储了阈值电压以及电源线电压信息，因此发光元件的电流与驱动晶体管阈值电压以及电源线压降无关。
本实施例中第一扫描控制信号与第二扫描控制信号不重叠，因此在补偿阶段，第一扫描控制信号对A点充电时间更长，从而更加精准地检测镜像晶体管的阈值电压以及扫描信号的高电平信号，能够达到更高的补偿精度。
如图10所示为本发明的微显示阵列电路的实施例二的功能模块图；对应的图11为本发明的微显示阵列电路的实施例二的电路原理示意图：所述的数据输入模块包括第五晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第一电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的一端连接参考电压信号，第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件。
本实施例在补偿阶段时，通过第二扫描控制信号VSCAN[n]打开第三晶体管T3，令第一扫描控制信号VSCAN[n-1]对第一节点A进行充电，从而将第一扫描控制信号VSCAN[n-1]的高电平信息储存在第一节点A中，因此进入发光阶段时，能够将扫描控制信号电压进行抵消，从而使发光元件流过的电流与电源线的电压降无关。
本实施例的像素电路相比于上述实施例能够直接消除作为电源线的第一扫描控制信号VSCAN[n-1]电压降带来的影响，从而能够进一步提高补偿精度。
如图12所示为本发明的微显示阵列电路的实施例三的功能模块图；对应的图13为本发明的微显示阵列电路的实施例三的电路原理示意图：所述的数据输入模块包括第五晶体管和第六晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第六晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第六晶体管的第二极连接第一电容的一端，第六晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第二电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件。
在该实施例中，数据输入模块耦合到第一扫描控制信号VSCAN[n-1]及第二扫描控制信号VSCAN[n]，参考电压模块由原来耦合到第一扫描控制信号VSCAN[n-1]改为耦合至第二扫描控制信号VSCAN[n]。
此外，数据输入模块包括第五晶体管T3和第六晶体管T6，第五晶体管的第一级耦合至数据信号线，第二极耦合到第一节点A，控制极耦合至第一扫描控制信号线VSCAN[n-1]；第六晶体管T6的第一级耦合至数据信号线，第二极耦合至第一电容C1的第一极形成第三节点C，控制极耦合至第二扫描控制信号线VSCAN[n]，第一电容C1的第二级与第一节点A相连，第四晶体管T4的控制极耦合至第二扫描控制信号VSCAN[n]。
如图14所示为本发明的微显示阵列电路的实施例三的电路时序图：本实例的操作过程可划分为三个阶段，即：初始化、数据输入、发光。在初始化阶段，第一扫描控制信号VSCAN[n-1]与第二扫描控制信号VSCAN[n]为低电平，因此数据信号线上的初始电压VINI分别通过第五晶体管T5和第六晶体管T6对第一节点A和第三节点C充电，参考电压VREF通过第四晶体管T4对第二节点B进行充电。在数据输入阶段，第一扫描控制信号VSCAN[n-1]变为高电平，数据信号线上的电压由初始电压VINI变为数据电压VDATA，因此，第三节点电压由VINI变为VDATA，由于电容耦合效应，第一节点电压变化为：
Figure BDA0002463663910000141
其中Cp1和Cp2分别为第一节点A及第二节点B处的寄生电容。由于此时镜像晶体管T2开启，因此，第一扫描控制信号VSCAN[n-1]对第一节点A充电，同时第二节点B的电压耦合上升直到镜像晶体管T2第一极与控制极之间的电压差为T2的阈值电压|VTH_T2|，此时，第二节点B的电压等于VGH-|VTH_T2|。由于B点电压变化量为VGH-|VTH_T2|-VREF，所以此时A点电压变为：
Figure BDA0002463663910000142
而由于Cp2几乎为零，因此：
Figure BDA0002463663910000143
从而驱动晶体管T1第一极与控制极的电压差为：
Figure BDA0002463663910000144
由上式可以看到，当Cp1电容越大时，数据电压的范围越大，因此可以通过增加第一节点A处的电容来扩大数据电压的输入范围。如图15所示，当第一电容C1大小固定时，随着电容Cp1的增大，电流在相同数据电压范围内变化幅度较小。因此，数据电压的输入范围随着电容Cp1的增大而增大。此外，由于镜像晶体管T2与驱动晶体管T1的阈值电压相同，因此在发光阶段，电流与驱动晶体管T1的阈值电压无关。
如图16所示为本发明的主动型发光显示器的电路模块示意图：主动型发光显示器包括栅极驱动电路、数据驱动电路和若干路上述的微显示阵列电路(图中标示为Pixel)；显示面板包括N行M列OLED或μLED的像素点。所述扫描控制信号由栅极驱动提供，通过不同的扫描控制信号线控制相应的像素单元实现逐行扫描；其中扫描信号为行扫描信号，具有高低两种电平的持续电压信号，低电平用于开启晶体管，高电平用于关闭开关晶体管，当扫描控制信号作为电源线时，高电平也用于驱动发光元件。数据信号由源极驱动提供，用于产生代表不同灰阶的数据电压信号，并通过不同列的数据线传输至相应的像素单元中实现不同层次图像灰度。
如图17所示为本发明的显示方法的方法流程示意图：所述微显示阵列电路的显示方法，包括如下步骤：
S1.初始化阶段：对所述的微显示阵列电路进行初始化；
S2.数据写入阶段：读取数据线上的数据信号并存储在所述微显示阵列电路中；
S3.补偿阶段：对所述微显示阵列电路的电信号进行补偿；
S4.发光阶段：驱动发光元件发光，从而完成所述微显示阵列电路的显示。

Claims (3)

1.一种微显示阵列电路，其特征在于包括数据输入模块、电容模块、驱动模块、参考电压模块、补偿模块和发光元件；数据输入模块、电容模块、驱动模块和发光元件依次串联；参考电压模块的输出端连接电容模块；补偿模块的输出端连接驱动模块的控制端；驱动模块的输出端连接发光元件；数据输入模块用于从数据线获取显示数据信号并上传电容模块；补偿模块用于提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压信息并存储到电容模块；参考电压模块用于消除电容耦合的影响；电容模块用于存储和提取数据输入模块上传的数据信号，提取阈值电压信息和扫描控制信号线电压，以及形成驱动电压信号上传驱动模块；驱动模块用于根据接收的驱动电压信号驱动发光元件工作；发光元件用于接收信号并进行发光；
所述的数据输入模块包括第五晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第一电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的一端连接参考电压信号，第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件；
或者，所述的数据输入模块包括第五晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第一电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的一端连接参考电压信号，第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件；
或者，所述的数据输入模块包括第五晶体管和第六晶体管；所述的电容模块包括第一电容和第二电容；所述的驱动模块包括第一晶体管；所述的参考电压模块包括第四晶体管；所述的补偿模块包括第三晶体管和第二晶体管；第五晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第五晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第五晶体管的控制端连接第n-1级行扫描控制信号线；第六晶体管的第一极连接数据线并获取显示数据信号，第六晶体管的第二极连接第一电容的一端，第六晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第四晶体管的第一极连接参考电压信号，第四晶体管的第二极连接第二电容的一端，第四晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第一电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第二电容的另一端连接第一晶体管的控制端；第三晶体管的第一极连接第n-1级行扫描控制信号线，第三晶体管的第二极连接第二晶体管的第一极，第三晶体管的控制端连接第n级行扫描控制信号线；第二晶体管的第二极连接第一晶体管的控制端，第二晶体管的控制端连接第四晶体管的第二极；第一晶体管的第一极连接第n级行扫描控制信号线，第一晶体管的第二极连接发光元件。
2.一种权利要求1所述的微显示阵列电路的显示方法，包括如下步骤：
S1. 初始化阶段：对所述的微显示阵列电路进行初始化；
S2. 数据写入阶段：读取数据线上的数据信号并存储在所述微显示阵列电路中；
S3. 补偿阶段：对所述微显示阵列电路的电信号进行补偿；
S4. 发光阶段：驱动发光元件发光，从而完成所述微显示阵列电路的显示。
3.一种主动发光型显示器，其特征在于包括了权利要求1所述的微显示阵列电路，和权利要求2所述的显示方法。
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