像素补偿电路、显示面板及像素补偿方法与流程

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种像素补偿电路、显示面板及像素补偿方法。


背景技术：

2.传统的液晶显示器(liquid crystal display，lcd)属于电压驱动型器件，而有机发光二极管(organiclight-emitting diode，oled)、迷你半导体发光二极管(mini-led)、微型半导体发光二极管(micro-led)均属于电流驱动型，对薄膜场效应晶体管(thinfilmtransistor，tft)的电性变异比较敏感，显示面板的驱动晶体管的阈值电压(vth)均匀性和在正向偏压力stress下vth的漂移均会影响画面显示的准确性和均匀性。为解决vth偏移问题，引入补偿电路设计。
3.大尺寸面板采用外部补偿方案，成本比较高，而中小尺寸的低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示面板(low temperature poly-silicon，ltps)一般采用内部补偿电路，比如，目前有些厂商采用了7t1c内部补偿电路、有些厂商采用6t1c内部补偿电路，均能够实现vth的内部补偿。然而，这些内部补偿电路的扫描信号较多，时序复杂。


技术实现要素：

4.本技术提供一种通过采用两种不同类型且能够互补极性的单极性晶体管，能够实现补偿驱动晶体管中的阈值电压，使得发光器件的发光亮度更加均匀，且相较于目前的像素补偿电路，所采用的扫描信号线更少的像素补偿电路、显示面板及像素补偿方法。
5.一方面，本技术提供一种像素补偿电路，包括第一晶体管、驱动晶体管、补偿晶体管、第二晶体管、第三晶体管、复位晶体管、存储电容以及发光器件；
6.所述第一晶体管的栅极电性连接第二扫描线，所述第一晶体管的源极电性连接数据线，所述第一晶体管的漏极电性连接第一节点，所述第二扫描线用于提供第二扫描信号，所述数据线用于提供数据信号；
7.所述驱动晶体管的栅极电性连接第三节点，所述驱动晶体管的源极电性连接第二节点，所述驱动晶体管的漏极与所述第一节点电性连接；
8.所述补偿晶体管的栅极电性连接第一扫描线，所述补偿晶体管的源极与所述第二节点电性连接，所述补偿晶体管的漏极与所述第三节点电性连接，所述第一扫描线用于提供第一扫描信号；
9.所述第二晶体管的栅极与所述第二扫描线电性连接，所述第二晶体管的源极与所述第二节点电性连接，所述第二晶体管的漏极电性连接于电源正极；
10.所述第三晶体管的栅极与所述第一扫描线电性连接，所述第三晶体管的源极与所述第一节点电性连接，所述五开关管的漏极与所述发光器件电性连接并于电性连接点处形成第四节点，所述发光器件的另一端电性连接于电源负极；
11.所述复位晶体管的栅极与所述第一扫描线电性连接并于电性连接点处形成第五
节点，所述复位晶体管的源极与所述第三节点之间电性连接所述存储电容，所述复位晶体管的源极通过导线与所述第四节点电性连接，所述复位晶体管的漏极电性连接复位信号线；
12.所述驱动晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管均采用第一晶体管，所述第一晶体管、所述补偿晶体管和所述复位晶体管均采用第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管为类型互补的单极性晶体管。驱动晶体管第二晶体管第三晶体管补偿晶体管复位晶体管在本技术一种可能的实现方式中，所述第一晶体管为n沟道的薄膜晶体管。
13.在本技术一种可能的实现方式中，所述第二晶体管为p沟道的薄膜晶体管。
14.在本技术一种可能的实现方式中，所述第一扫描线和所述第二扫描线相组合先后对应于复位阶段、数据写入阶段、发光阶段。
15.在本技术一种可能的实现方式中，在所述复位阶段，所述第一扫描线为低电平，所述第二扫描线为高电平。
16.在本技术一种可能的实现方式中，在所述复位阶段，所述补偿晶体管、所述第二晶体管和所述复位晶体管均处于导通状态，所述第一晶体管、所述驱动晶体管和所述第三晶体管均处于截止状态。
17.在本技术一种可能的实现方式中，在所述数据写入阶段，所述第一扫描线和所述第二扫描线均为低电平。
18.在本技术一种可能的实现方式中，在所述数据写入阶段，所述第一晶体管、所述补偿晶体管和所述复位晶体管均处于导通状态，所述驱动晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管均处于截止状态。
19.在本技术一种可能的实现方式中，在所述发光阶段，所述第一扫描线和所述第二扫描线均为高电平。
20.在本技术一种可能的实现方式中，在所述发光阶段，所述第二晶体管和所述第三晶体管均处于导通状态，所述第一晶体管、所述补偿晶体管和所述复位晶体管均处于截止状态。
21.另一方面，本技术提供一种显示面板，所述显示面板包括如所述的像素补偿电路。
22.另一方面，本技术还提供像素补偿方法，所述像素补偿方法包括：
23.提供如所述的像素补偿电路；
24.进入复位阶段，所述第一扫描线提供低电平，所述第二扫描线提供高电平，所述补偿晶体管、所述第二晶体管和所述复位晶体管均处于导通状态，所述第一晶体管、所述驱动晶体管和所述第三晶体管均处于截止状态，所述第二节点和第三节点写入电源正电压，所述第四节点写入复位电压；
25.进入数据写入阶段，所述第一扫描线和所述第二扫描线均提供低电平，所述第一晶体管、所述补偿晶体管和所述复位晶体管均处于导通状态，所述驱动晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管均处于截止状态，所述第一节点写入数据信号，所述第三节点的电压变化至第一电压v1，v1＝data vth，其中，data为所述数据线输入的数据信号，vth为所述驱动晶体管的阈值电压；
26.进入发光阶段，所述第一扫描线和所述第二扫描线均提供高电平，所述第二晶体管和所述第三晶体管均处于导通状态，所述第一晶体管、所述补偿晶体管和所述复位晶体
管均处于截止状态，所述第三节点的第一电压v1被消耗，所述第一电压v1包括所述驱动晶体管的阈值电压，所述发光器件发光。
27.本技术提出了一种像素补偿电路，包括第一晶体管、驱动晶体管、补偿晶体管、第二晶体管、第三晶体管、复位晶体管、存储电容以及发光器件，在本技术中，驱动晶体管、第二晶体管、第三晶体管均采用第一晶体管，第一晶体管、补偿晶体管、复位晶体管均采用第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管为类型互补的单极性晶体管，采用上述连接结构的像素补偿电路，由于第一晶体管和第二晶体管自身的特性，相较于现有目前的像素补偿电路，本技术应用时仅需采用第一扫描线和第二扫描线以及简单的时序控制即可实现对驱动晶体管(即本技术中驱动晶体管)中的阈值电压进行补偿的功能，从而提升发光器件的发光亮度均匀性和准确性。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本技术实施例中像素补偿电路的电路图；
30.图2是本技术实施例中像素补偿电路的时序图。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
34.本技术实施例提供一种像素补偿电路、显示面板及像素补偿方法，以下分别进行详细说明。
35.如图1所示，本技术实施例中像素补偿电路的一个实施例结构示意图，该像素补偿电路包括第一晶体管t1、驱动晶体管t2、补偿晶体管t3、第二晶体管t4、第三晶体管t5、复位
晶体管t6、电容c1以及发光器件led，其中，第一晶体管t1为用于控制数据信号写入像素补偿电路的控制开关管，驱动晶体管t2为用于驱动发光器件led发光的驱动晶体管，补偿晶体管t3为用于补偿驱动晶体管t2中的阈值电压的补偿晶体管，第二晶体管t4和第三晶体管t5为用于控制发光器件led发光的控制开关管，复位晶体管t6为用于控制像素补偿电路复位的复位晶体管；第一晶体管t1的栅极电性连接第二扫描线scan2，第一晶体管t1的源极电性连接数据线vdata，第一晶体管t1的漏极电性连接第一节点vm，第二扫描线scan2用于提供第二扫描信号，数据线vdata用于提供数据信号；
36.驱动晶体管t2的栅极电性连接第三节点nst，驱动晶体管t2的源极电性连接第二节点vn，驱动晶体管t2的漏极与第一节点vm电性连接；
37.补偿晶体管t3的栅极电性连接第一扫描线scan1，补偿晶体管t3的源极与第二节点vn电性连接，补偿晶体管t3的漏极与第三节点nst电性连接第一扫描线scan1用于提供第一扫描信号，其中，在像素补偿电路的结构上，第二扫描线scan2和第一扫描线scan1为相互平行且相互独立传输信号的扫描信号线；
38.第二晶体管t4的栅极与第二扫描线scan2电性连接，第二晶体管t4的源极与第二节点vn电性连接，第二晶体管t4的漏极电性连接于电源正极vdd；
39.第三晶体管t5的栅极与第一扫描线scan1电性连接，第三晶体管t5的源极与第一节点vm电性连接，第三晶体管的漏极与发光器件led电性连接并于电性连接点处形成第四节点vs，发光器件led的另一端电性连接于电源负极vss；
40.复位晶体管t6的栅极与第一扫描线scan1电性连接并于电性连接点处形成第五节点vg，复位晶体管t6的源极与第三节点nst之间电性连接存储电容c1，复位晶体管t6的源极与第四节点vs电性连接，复位晶体管t6的漏极电性连接复位信号线vini；
41.驱动晶体管、第二晶体管和第三晶体管均采用第一晶体管，第一晶体管、补偿晶体管和复位晶体管均采用第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管为类型互补的单极性晶体管。
42.具体的，本实施例的像素补偿电路采用的是6t1c架构，其中，第一晶体管为n沟道的薄膜晶体管，即驱动晶体管t2、第二晶体管t4、第三晶体管t5均采用n沟道的薄膜晶体管(thin film transistor，tft)，在本实施例中，n型的tft包括多个n型的半导体器件，示例性的，驱动晶体管t2、第二晶体管t4、第三晶体管t5均可以采用n沟道的非晶硅晶体管(a-si)，n沟道的低温多晶硅晶体管(low temperature poly-silicon，n-ltps)或者n沟道的金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)等；
43.第二晶体管为p沟道的薄膜晶体管，即第一晶体管t1、补偿晶体管t3、复位晶体管t6均采用p沟道的薄膜晶体管(tft)，其中，在本实施例中，p型的tft包括多个p型的半导体器件，示例性的，第一晶体管t1、补偿晶体管t3、复位晶体管t6均可以采用p沟道的低温多晶硅晶体管(low temperature poly-silicon，p-ltps)或者p沟道的金属-氧化物半导体场效应晶体管等。
44.其中，驱动晶体管t2作为像素补偿电路中用于驱动发光器件led发光的驱动晶体管，本技术提出的像素补偿电路能够补偿驱动晶体管(即驱动晶体管t2)的阈值电压。在本实施例中，第一扫描线scan1和第二扫描线scan2和复位信号线vini均是通过外部时序控制
器进行控制。
45.本技术中，驱动晶体管t2、第二晶体管t4、第三晶体管t5均采用第一晶体管，第一晶体管t1、补偿晶体管t3、复位晶体管t6均采用第二晶体管，第一晶体管和第二晶体管为类型互补的单极性晶体管，采用上述连接结构的像素补偿电路，由于第一晶体管和第二晶体管自身的特性，相较于现有目前的像素补偿电路，本技术应用时仅需采用第一扫描线scan1和第二扫描线scan2以及简单的时序控制即可实现对驱动晶体管(即本技术中驱动晶体管t2)中的阈值电压进行补偿的功能，从而提升发光器件led的发光亮度均匀性和准确性。
46.在本实施例中，如图2所示，第一扫描线scan1和第二扫描线scan2相组合先后对应于复位阶段、数据写入阶段、发光阶段。下面对复位阶段、数据写入阶段和发光阶段的电位变化以及如何实现驱动晶体管的阈值电压的补偿进行具体分析。
47.在本实施例中，如图2所示，在复位阶段，第一扫描线scan1为低电平，第二扫描线scan2为高电平，由于第二晶体管t4为n型tft，与第二晶体管t4的栅极电连接的第二扫描线scan2为高电平，此时第二晶体管t4为导通状态，由于补偿晶体管t3和复位晶体管t6均为与第二晶体管t4极性互补的p型tft，与补偿晶体管t3的栅极和复位晶体管t6的栅极电连接的第一扫描线scan1为低电平，此时补偿晶体管t3和复位晶体管t6也处于导通状态，即补偿晶体管t3、第二晶体管t4和复位晶体管t6均处于导通状态；
48.由于第一晶体管t1为p型tft，且与第一晶体管t1的栅极电连接的第二扫描线scan2为高电平，此时第一晶体管t1为截止状态，由于第三晶体管t5为n型tft，且与第三晶体管t5的栅极电连接的第一扫描线scan1为低电平，此时第三晶体管t5为截止状态，由于第二节点vn和第三节点nst写入电源正电压vdd，即驱动晶体管t2的栅极和源极电位相同，因此驱动晶体管t2也处于截止状态，即第一晶体管t1、驱动晶体管t2和第三晶体管t5均处于截止状态；
49.此时，第三节点nst写入电源正电压vdd，第四节点vs写入复位电压vini，发光器件led不发光。
50.在本实施例中，在数据写入阶段，第一扫描线scan1和第二扫描线scan2均为低电平，由于第一晶体管t1、补偿晶体管t3和复位晶体管t6均为p型tft，且与第一晶体管t1的栅极、补偿晶体管t3的栅极和复位晶体管t6的栅极电连接的第一扫描线scan1为低电平，因此第一晶体管t1、补偿晶体管t3和复位晶体管t6均处于导通状态；
51.由于第二晶体管t4和第三晶体管t5均为n型tft，与第二晶体管t4的栅极电连接的第二扫描线scan2以及与第三晶体管t5的栅极电连接的第一扫描线scan1均为低电平，因此第二晶体管t4和第三晶体管t5均为截止状态，由于第二晶体管t4处于截止状态，无法满足驱动晶体管t2的导通条件，因此驱动晶体管t2也处于截止状态，即驱动晶体管t2、第二晶体管t4和第三晶体管t5均处于截止状态；
52.在切换为数据写入阶段的瞬间，即补偿晶体管t3导通的瞬间以及在第二晶体管t4关闭的瞬间，第一节点vm写入数据信号vdata，第三节点nst在复位阶段写入的电源正电压vdd开始放电，直到驱动晶体管t2的栅源极电压变化为驱动晶体管t2的阈值电压vth，驱动晶体管t2关闭，此时第三节点nst的电压变化为驱动晶体管t2的漏极电压vd(即第一节点vm处的数据信号vdata)和驱动晶体管t2的阈值电压vth之和，即第三节点nst的电压变化至第一电压v1，v1＝vdata vth，降低至该电压后第三节点nst的电压不再变化，此刻第三节点
nst的电压即包含驱动晶体管t2的阈值电压vth信息，驱动晶体管由于驱动晶体管t2和第三晶体管t5仍处于截止状态，发光器件led不发光。
53.在本实施例中，在发光阶段，第一扫描线scan1和第二扫描线scan2均为高电平，由于第二晶体管t4和第三晶体管t5均为n型tft，与第二晶体管t4的栅极电连接的第二扫描线scan2以及与第三晶体管t5的栅极电连接的第一扫描线scan1均高电平，因此第二晶体管t4和第三晶体管t5均处于导通状态；
54.由于第一晶体管t1、补偿晶体管t3和复位晶体管t6均为p型tft，且与第一晶体管t1的栅极、补偿晶体管t3的栅极和复位晶体管t6的栅极电连接的第一扫描线scan1为高电平，因此第一晶体管t1、补偿晶体管t3和复位晶体管t6均处于截止状态；
55.在发光阶段之前，驱动晶体管t2的栅极处的电压为第三节点nst的电压，即第一电压v1，v1＝vdata vth，第四节点vs的电压为复位电压，时序变换至发光阶段时，驱动晶体管t2的源漏极电压t2_vgs为第三节点nst和第四节点vs的电压差，因此，驱动晶体管t2此刻的源漏极电压t2_vgs＝vdata vth-vini，其中，vdata数据线vdata输入的数据信号，vth为驱动晶体管t2的阈值电压，vini为复位电压，驱动晶体管t2导通，第三节点nst的第一电压v1被消耗，由于第一电压v1包括驱动晶体管t2的阈值电压vth，发光器件led发光，经过发光器件led的电流值为ioled＝k*(vdata-vini)2，其中，k可以是与各个开关管的尺寸或者载流子迁移率等相关的参数，这里不做具体限定。因此，经过发光器件led的电流值与驱动晶体管的阈值电压没有关系，实现对驱动晶体管的阈值电压的补偿。
56.在本技术的另一个实施例中，本技术提供一种显示面板，显示面板包括如的像素补偿电路。
57.在本技术的另一个实施例中，本技术还提供一种像素补偿方法，如图1和图2所示，像素补偿方法包括101～104：
58.101、提供如的像素补偿电路；
59.该像素补偿电路包括第一晶体管t1、驱动晶体管t2、补偿晶体管t3、第二晶体管t4、第三晶体管t5、复位晶体管t6、存储电容c1以及发光器件led。
60.102、进入复位阶段，第一扫描线scan1提供低电平，第二扫描线scan2提供高电平，补偿晶体管t3、第二晶体管t4和复位晶体管t6均处于导通状态，第一晶体管t1、驱动晶体管t2和第三晶体管t5均处于截止状态，第二节点vn和第三节点nst写入电源正电压，第四节点vs写入复位电压；
61.103、进入数据写入阶段，第一扫描线scan1和第二扫描线scan2均提供低电平，第一晶体管t1、补偿晶体管t3和复位晶体管t6均处于导通状态，驱动晶体管t2、第二晶体管t4和第三晶体管t5均处于截止状态，第一节点vm写入数据信号，第三节点nst的电压变化至第一电压v1，v1＝data vth，其中，data为数据线vdata输入的数据信号，vth为驱动晶体管t2的阈值电压。
62.104、进入发光阶段，第一扫描线scan1和第二扫描线scan2均提供高电平，第二晶体管t4和第三晶体管t5均处于导通状态，第一晶体管t1、补偿晶体管t3和复位晶体管t6均处于截止状态，第三节点nst的第一电压v1被消耗，第一电压v1包括驱动晶体管t2的阈值电压vth，发光器件led发光。因此，经过发光器件led的电流值与驱动晶体管的阈值电压没有关系，实现对驱动晶体管的阈值电压的补偿。
63.以上对本技术实施例所提供的一种像素补偿电路、显示面板及像素补偿方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。