本發(fā)明涉及像素補(bǔ)償技術(shù)，具體涉及單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路及顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

oled能夠發(fā)光是由驅(qū)動(dòng)mos產(chǎn)生的電流所驅(qū)動(dòng)，因?yàn)檩斎胂嗤幕译A電壓時(shí)，不同的閾值電壓vth會(huì)產(chǎn)生不同的驅(qū)動(dòng)電流，造成驅(qū)動(dòng)電流的不一致性，同時(shí)遷移率u也會(huì)不均，造成電流的不一致性。

玻璃面板tft驅(qū)動(dòng)顯示時(shí)，tft制程上閾值電壓vth的均勻性非常差，同時(shí)閾值電壓vth也有漂移，遷移率u也不均，工作電壓vdd的ir-drop（電流乘以電阻引起的壓降）也一直存在，如此傳統(tǒng)的2t1c電路亮度均勻性一直很差。

單晶硅wafermos驅(qū)動(dòng)顯示時(shí)，也會(huì)存在一些輕微的閾值電壓vth、遷移率u不均，還存在電流不匹配的問題，工作電壓vdd的ir-drop也一直存在。如此，傳統(tǒng)的2t1c電路均一性不好，同時(shí)ppi一直很低。

玻璃面板受制于成本和制程，采用單一類型的tft驅(qū)動(dòng)，如ltps采用ptft，igzo為ntft。單晶硅wafer的工藝本來(lái)就是cmos工藝，所以通常采用cmos驅(qū)動(dòng)。

為此，期望尋求一種技術(shù)方案，以至少減輕上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種能消除驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓的單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路及顯示設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。

一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路，包括：

驅(qū)動(dòng)晶體管，其源極與工作電壓端電氣連接，其漏極與發(fā)光器件的陽(yáng)極電氣連接；

第一開關(guān)單元，其第一端用于輸入數(shù)據(jù)信號(hào)，其第三端用于輸入第一控制信號(hào)；

第二開關(guān)單元，其第一端用于輸入基準(zhǔn)電流，其第二端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電氣連接，其第三端用于輸入第一控制信號(hào)；

第三開關(guān)單元，其第一端用于輸入基準(zhǔn)電流，其第二端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的漏極電氣連接，其第三端用于輸入第一控制信號(hào)；

第四開關(guān)單元，其第一端與所述第一開關(guān)單元的第二端電氣連接，其第二端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的源極電氣連接，其第三端用于輸入第一控制信號(hào)或第二控制信號(hào)；

其中，第一控制信號(hào)控制所述第一、二、三開關(guān)單元的相應(yīng)第一端、第二端連通或斷開，第一控制信號(hào)控制所述第四開關(guān)單元的第一端、第二端連通或斷開或者第二控制信號(hào)控制所述第四開關(guān)單元的第一端、第二端連通或斷開；所述發(fā)光器件的陰極與公共接地極電氣連接。

所述第一開關(guān)單元包括第一晶體管，第一晶體管的源極作為第一端，第一晶體管的漏極作為第二端，所述第一控制信號(hào)由第一晶體管的柵極輸入。

所述第二開關(guān)單元包括第二晶體管，第二晶體的管源極作為第一端，第二晶體管的漏極作為第二端，所述第一控制信號(hào)由第二晶體管的柵極輸入。

所述第三開關(guān)單元包括第三晶體管，第三晶體管的源極作為第一端，第三晶體管的漏極作為第二端，所述第一控制信號(hào)由第三晶體管的柵極輸入。

所述第四開關(guān)單元包括第四晶體管，第四晶體管的源極作為第二端，第四晶體管的漏極作為第一端，所述第一、二控制信號(hào)由第四晶體管的柵極輸入。

還包括一端與所述第一開關(guān)單元的第二端電氣連接的另一端與所述驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電氣連接的電容。

一種顯示設(shè)備，包括上述單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路。

本發(fā)明具有下述有益技術(shù)效果。

本發(fā)明通過第二開關(guān)單元將基準(zhǔn)電流寫入驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極，該基準(zhǔn)電流包括閾值電壓，以補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)晶體管的閾值電壓，同時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)通過第一開關(guān)單元寫入a點(diǎn)，此時(shí)a點(diǎn)電壓為vdt，使得驅(qū)動(dòng)電流中不包含閾值電壓，這樣使發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到一致以及遷移率u均勻，避免閾值電壓在發(fā)光過程中的漂移對(duì)發(fā)光器件造成影響，以達(dá)到顯示均勻、亮度一致的目的。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。

圖2為圖1所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。

圖3為圖1在圖2所示時(shí)序圖中的t1時(shí)間段的等效電路圖。

圖4為圖1在圖2所示時(shí)序圖中的t2時(shí)間段的等效電路圖。

圖5為本發(fā)明的另一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。

圖6為圖5所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。

圖7為圖5在圖6所示時(shí)序圖中的t1時(shí)間段的等效電路圖。

圖8為圖5在圖6所示時(shí)序圖中的t2時(shí)間段的等效電路圖。

圖9為本發(fā)明的再一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。

圖10為圖9所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。

圖11為本發(fā)明的第四種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。

圖12為圖11所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。

圖13為本發(fā)明的第五種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。

圖14圖13所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。

圖15為本發(fā)明的第五種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。

圖16為圖15所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

為能詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特征及功效，并可依照本說(shuō)明書的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)，下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1示例性示出本發(fā)明眾多實(shí)施例中的一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的實(shí)施例。該單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路包括驅(qū)動(dòng)晶體管dm、第一開關(guān)單元1、第二開關(guān)單元2、第三開關(guān)單元3、第四開關(guān)單元4。

驅(qū)動(dòng)晶體管dm的源極與工作電壓端電氣連接，其漏極與發(fā)光器件l的陽(yáng)極電氣連接。工作電壓端的電壓為vdd。

第一開關(guān)單元1的第一端用于輸入數(shù)據(jù)信號(hào)，其第三端用于輸入第一控制信號(hào)scan；

第二開關(guān)單元2的第二端與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極電氣連接?；鶞?zhǔn)電流iref由第二開關(guān)單元2的第一端輸入,該基準(zhǔn)電流iref為設(shè)定值。第二開關(guān)單元2的第三端用于輸入第一控制信號(hào)scan。

第三開關(guān)單元3的第二端與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的漏極電氣連接?；鶞?zhǔn)電流由第三開關(guān)單元3的第一端輸入。第三開關(guān)單元3的第三端用于輸入第一控制信號(hào)scan。

第四開關(guān)單元4的第一端與第一開關(guān)單元1的第二端電氣連接，第四開關(guān)單元4的第二端與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的源極電氣連接。第四開關(guān)單元4的第三端用于輸入第一控制信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)由第一開關(guān)單元1的第一端輸入，數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓為vdt。

第一、二、三開關(guān)單元1、2、3由第一控制信號(hào)scan控制將相應(yīng)的第一端、第二端連通或斷開，第四開關(guān)單元4由第一控制信號(hào)scan控制其第一端、第二端連通或斷開。發(fā)光器件l的陰極與公共接地極電氣連接。公共接地極的電壓為vss。

在一些實(shí)施例中，第一開關(guān)單元1包括第一晶體管m1，其源極作為第一端，其漏極作為第二端，第一控制信號(hào)scan由其柵極輸入。

在一些實(shí)施例中，第二開關(guān)單元2包括第二晶體管m2，其源極作為第一端，其漏極作為第二端，第一控制信號(hào)scan由其柵極輸入。

在一些實(shí)施例中，第三開關(guān)單元3包括第三晶體管m3，其源極作為第一端，其漏極作為第二端，第一控制信號(hào)scan由其柵極輸入。

在一些實(shí)施例中，第四開關(guān)單元4包括第四晶體管m4，其源極作為第二端，其漏極作為第一端，第一控制信號(hào)scan由其柵極輸入。

在一些實(shí)施例中，還包括一端與第一開關(guān)單元1的第二端電氣連接的另一端與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極電氣連接的電容c，發(fā)光的時(shí)候,電容c接在工作電壓端與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極之間，工作電壓端的電壓vdd的任何變化都會(huì)反應(yīng)到驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極，即電容c的二端電壓差不會(huì)變化，該電容c能夠消除發(fā)光過程中工作電壓端vdd電壓波動(dòng)，以改善顯示品質(zhì)。

后文結(jié)合圖2-4對(duì)圖1所呈現(xiàn)的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

圖2為圖1所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。圖3為圖1在圖2所示時(shí)序圖中的t1時(shí)間段的等效電路圖。圖4為圖1在圖2所示時(shí)序圖中的t2時(shí)間段的等效電路圖。

參見圖2、3，在t1時(shí)間段，該時(shí)段發(fā)光器件l不發(fā)光，為寫入閾值電壓vth階段。第一控制信號(hào)scan為低電平，第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端連通，第四開關(guān)單元4的第一端、第二端斷開，此時(shí)，基準(zhǔn)電流iref寫入驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極和漏極，同時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫入a點(diǎn)，即當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)scan控制第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端連通以及第一控制信號(hào)scan控制第四開關(guān)單元4的第一端、第二端斷開時(shí)，基準(zhǔn)電流iref寫入g點(diǎn)和d點(diǎn)即寫入驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極和漏極，同時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫入a點(diǎn)。圖1在圖2所示時(shí)序圖中的t1時(shí)間段的等效電路圖如圖3所示。參見圖3，a點(diǎn)的電壓va=vdt，根據(jù)飽和區(qū)電流公式，基準(zhǔn)電流iref滿足下述公式（1）：

iref=k(vg-vdd-vth)^2（1）

其中，k為飽和區(qū)電流公式中的常數(shù)項(xiàng)，后面公式同理。

根據(jù)上述公式（1）得到g點(diǎn)的電壓vg，其滿足下述公式（2），圖1所呈現(xiàn)的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓vg等于vg。

vg=-(iref/k)^（1/2）+vdd+vth（2）

在實(shí)際應(yīng)用中，通過設(shè)定基準(zhǔn)電流iref值的大小，能控制輸入到g點(diǎn)的電壓vg值的大小，用vg來(lái)清除上一幀發(fā)光器件l的陽(yáng)極所保持的電壓，從而使發(fā)光器件l在本幀中發(fā)光電壓準(zhǔn)確，而不會(huì)出現(xiàn)偏差。

根據(jù)上述，電容c二端的電壓為vg-va，其滿足下述公式（3）。

vg-va=-(iref/k)^1/2+vdd+vth-vdt（3）

參見圖2、4，在t2時(shí)間段，該時(shí)段為發(fā)光器件l發(fā)光階段。第一控制信號(hào)scan為高電平，第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端斷開，第四開關(guān)單元4的第一端、第二端連通，此時(shí)，圖1在圖2所示時(shí)序圖中的t2時(shí)間段的等效電路圖如圖4所示。參見圖4，即當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)scan控制第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端斷開以及第一控制信號(hào)scan控制第四開關(guān)單元4的第一端、第二端連通時(shí)，電容c的兩端分別接在驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極（gate端）和源極（source端），柵極處于懸置（floating）狀態(tài)，s點(diǎn)的電壓vs的任何變化δvs，都會(huì)反饋到g點(diǎn)，即vg-vs的兩端電壓差不會(huì)變化。該階段，驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵源電壓vgs滿足下述公式（4）。

vgs＝vg－vs＝vg-va=-(iref/k)^1/2+vdd+vth-vdt（4）

公式（4）中，vg表示驅(qū)動(dòng)晶體管dm柵極的電壓。

在t2時(shí)間段，若驅(qū)動(dòng)晶體管dm工作在飽和區(qū)，根據(jù)飽和區(qū)電流公式，流過發(fā)光器件l的驅(qū)動(dòng)電流i1滿足下述公式（5），根據(jù)公式（5），流過發(fā)光器件l的電流i1與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的閾值電壓vth無(wú)關(guān)，消除了閾值電壓vth的影響，使發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到一致以及遷移率u均勻，避免閾值電壓vth在發(fā)光過程中的漂移對(duì)發(fā)光器件造成影響，以達(dá)到顯示均勻、亮度一致的目的。

i1=k(vgs-vth)^2=k(-(iref/k)^（1/2）+vdd-vdt)^2（5）

在t2時(shí)間段，若驅(qū)動(dòng)晶體管dm工作在亞閾區(qū)，根據(jù)亞閾值區(qū)電流公式，流過發(fā)光器件l的驅(qū)動(dòng)電流i2滿足下述公式（6），根據(jù)公式（6），流過發(fā)光器件l的電流i1與驅(qū)動(dòng)晶體管dm的閾值電壓vth無(wú)關(guān)，消除了閾值電壓vth的影響，使發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到一致以及遷移率u均勻，避免閾值電壓vth在發(fā)光過程中的漂移對(duì)發(fā)光器件l造成影響，以達(dá)到顯示均勻、亮度一致的目的。

i2=i0*(w/l)*e^{(q*(vgs-vth)/kt)}=i0*(w/l)*e^{(q*(-(iref/k)^1/2+vdd-vdt)/kt)}（6）

其中，k為玻爾茲曼常數(shù)，后面公式同理。

另外，在t2時(shí)間段，上述驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極處于懸置（floating）狀態(tài)，能夠進(jìn)一步確保流過發(fā)光器件l的驅(qū)動(dòng)電流穩(wěn)定，提高顯示均勻性、亮度一致性，改善顯示品質(zhì)。

vg還能清除發(fā)光器件l陽(yáng)極電壓。

圖5為本發(fā)明的另一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。圖5所呈現(xiàn)的實(shí)施例與圖1所呈現(xiàn)的實(shí)施例不同之處在，第四開關(guān)單元4的第三端用于輸入第二控制信號(hào)em，其由第二控制信號(hào)em控制將其第一端、第二端連通或斷開。除此之外，其他均與圖1所呈現(xiàn)的實(shí)施例相同。

后文結(jié)合圖6-9對(duì)圖1所呈現(xiàn)的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。

圖6為圖5所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。圖7為圖5在圖6所示時(shí)序圖中的t1時(shí)間段的等效電路圖。圖8為圖5在圖6所示時(shí)序圖中的t2時(shí)間段的等效電路圖。

參見圖6、8，在t1時(shí)間段，該時(shí)段發(fā)光器件l不發(fā)光，為寫入閾值電壓vth階段。第一控制信號(hào)scan為低電平，第二控制信號(hào)em為低電平，第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端連通，第四開關(guān)單元4的第一端、第二端斷開，此時(shí)，基準(zhǔn)電流iref寫入g點(diǎn)和d點(diǎn)即寫入驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極和漏極，同時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫入a點(diǎn)，即當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)scan控制第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端連通以及第二控制信號(hào)em控制第四開關(guān)單元4的第一端、第二端斷開時(shí)，基準(zhǔn)電流iref寫入驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極和漏極，同時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)寫入a點(diǎn)。圖5在圖6所示時(shí)序圖中的t1時(shí)間段的等效電路圖如圖7所示。參見圖7，a點(diǎn)的電壓va=vdt，基準(zhǔn)電流iref滿足下述公式（7）

iref=k(vg-vdd-vth)^2（7）

根據(jù)上述公式（7）得到g點(diǎn)的電壓vg，其滿足下述公式（8），圖1所呈現(xiàn)的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極電壓vg等于vg。

vg=-(iref/k)^（1/2）+vdd+vth（8）

在實(shí)際應(yīng)用中，通過設(shè)定基準(zhǔn)電流iref值的大小，可以控制輸入到g點(diǎn)的電壓vg值的大小，用vg來(lái)清除上一幀發(fā)光器件l的陽(yáng)極所保持的電壓，從而使發(fā)光器件l在本幀中發(fā)光電壓準(zhǔn)確，而不會(huì)出現(xiàn)偏差。

根據(jù)上述，電容c二端的電壓為vg-va，其滿足下述公式（9）。

vg-va=-(iref/k)^1/2+vdd+vth-vdt（9）

在t2時(shí)間段，該時(shí)段為發(fā)光器件l發(fā)光階段。第一控制信號(hào)scan為高電平，第二控制信號(hào)em為高電平，第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端斷開，第四開關(guān)單元4的第一端、第二端連通，此時(shí)，圖5在圖6所示時(shí)序圖中的t2時(shí)間段的等效電路圖如圖8所示。參見圖8，即當(dāng)?shù)谝豢刂菩盘?hào)scan控制第一、二、三開關(guān)單元1、2、3相應(yīng)第一端、第二端斷開以及第二控制信號(hào)em控制第四開關(guān)單元4的第一端、第二端連通時(shí)，電容c的二端分別接在驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵極（gate端）和源極（source端），柵極處于懸置（floating），s點(diǎn)的電壓vs的任何變化δvs，都會(huì)反饋到g點(diǎn)，即vg-vs的二端電壓差不會(huì)變化。該階段，驅(qū)動(dòng)晶體管dm的柵源電壓vgs滿足下述公式（10）。

vgs＝vg－vs＝vg-va=-(iref/k)^1/2+vdd+vth-vdt（10）

在t2時(shí)間段，若驅(qū)動(dòng)晶體管dm工作在飽和區(qū)，流過發(fā)光器件l的電流i1滿足下述公式（11），這樣消除了閾值電壓vth的影響。

i1=k(vgs-vth)^2=k(-(iref/k)^（1/2）+vdd-vdt)^2（11）

在t2時(shí)間段，若驅(qū)動(dòng)晶體管dm工作在亞閾區(qū)，流過發(fā)光器件l的電流i2滿足下述公式（12），這樣除了閾值電壓vth的影響。

i2=i0*(w/l)*e^{(q*(vgs-vth)/kt)}=i0*(w/l)*e^{(q*(-(iref/k)^1/2+vdd-vdt)/kt)}（12）

圖9為本發(fā)明的再一種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。圖10為圖9所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。圖11為本發(fā)明的第四種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。圖12為圖11所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。圖13為本發(fā)明的第五種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。圖14圖13所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。圖15為本發(fā)明的第五種單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路的電路圖。圖16為圖15所示像素補(bǔ)償電路中各信號(hào)的時(shí)序圖。具體工作過程參照上述得出。

本發(fā)明還描述一種顯示設(shè)備，包括上述單晶硅晶體管cmos驅(qū)動(dòng)顯示的像素補(bǔ)償電路。

需要說(shuō)明的是，上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何適合的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再進(jìn)行描述。

上面參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限制性的，在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。