一种像素补偿电路的制作方法

本发明涉及微电子技术领域，特别涉及一种像素补偿电路。

背景技术：

有机发光二极体(organiclightemittingdiode，缩写为oled)，由于受制程和老化等问题的影响，每一个像素中的薄膜晶体管(thinfilmtransistor，缩写为tft)的阈值电压会不相同，输入相同的电压所产生的电流不同，导致面板亮度不均匀；而且面板的解析度取决于像素所占面积的大小，像素所占面积越小，单位面积所能容纳的像素数量就越多，可提高解析度和画面质量。

tft的理想漏极电流(id)-漏极电压(vd)的特性曲线在饱和区是水平的，即饱和区id大小与vd无关，如图1所示，实际上id-vd特性曲线在饱和区并不是水平的，id大小会随着vd变化而变化，由于阻抗的影响，面板各处vd不同，导致id有差异，使面板亮度不均匀。

因此，有必要提供一种能够消除阈值电压、电源电压和击穿电压对二极管电流影响的像素补偿电路，以使面板的画面亮度均匀。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够消除阈值电压、电源电压和击穿电压对二极管电流影响的像素补偿电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的方案为：

一种像素补偿电路，包括两个以上电路结构相同的有效显示单元和外围单元；

所述有效显示单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、电容和二极管，所述第一晶体管的栅极分别与外设的扫描信号和第三晶体管的栅极电连接，所述第一晶体管的漏极接数据电压，所述第一晶体管的源极分别与所述电容的一端和第二晶体管的漏极电连接，所述第二晶体管的栅极与外设的使能信号电连接，所述第二晶体管的源极分别与所述二极管的阳极和第四晶体管的源极电连接，所述二极管的阴极接地，所述电容的另一端分别与所述的第三晶体管的源极和第四晶体管的栅极电连接，第三晶体管的漏极分别与所述第四晶体管的漏极和第五晶体管的源极电连接，所述第五晶体管的栅极与外设的使能信号电连接，所述第五晶体管的漏极接电源电压；

所述外围单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极分别与第三晶体管的栅极、第一晶体管的栅极和外设的扫描信号电连接，所述第六晶体管的源极分别与所述二极管的阳极、第四晶体管的源极和第二晶体管的源极电连接，所述第六晶体管的漏极接基准电压。

本发明的有益效果在于：

通过本发明设计的像素补偿电路，能够对tft的阈值电压进行补偿，使得amoled面板各处的画面亮度更加均匀，进而提高amoled面板显示画面的准确度。且本发明的像素补偿电路的二极管的电流不受电源电压和电源负极电压的影响，只与数据电压和基准电压有关，能够解决漏极电流与电阻的降低所引起的亮度不均匀问题；通过将外围单元的第六晶体管的漏极接基准电压，使得面板有效显示区域内的同一行的亚像素只需用一个晶体管控制基准电压，能够节省每个像素的占用面积，使单位面积内可容纳更多的像素，进而提高面板的画素密度。

附图说明

图1为根据本发明的一种像素补偿电路的电路原理图；

标号说明：

1、有效显示单元；2、外围单元；t1、第一晶体管；t2、第二晶体管；

t3、第三晶体管；t4、第四晶体管；t5、第五晶体管；t6、第六晶体管；c1、电容；d1、二极管；scan、扫描信号；em、使能信号；vdd、电源电压；vdata、数据电压；vref、基准电压；a、第一节点；b、第二节点；c、第三节点；d、第四节点。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过将像素补偿电路的第一晶体管与外设的扫描信号电连接，第二晶体管与外设的使能信号电连接，第五晶体管与外设的使能信号电连接，第六晶体管与外设的扫描信号电连接，以此来消除阈值电压、电源电压和击穿电压对二极管电流影响。

请参照图1，本发明提供的技术方案：

一种像素补偿电路，包括两个以上电路结构相同的有效显示单元和外围单元；

所述有效显示单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、电容和二极管，所述第一晶体管的栅极分别与外设的扫描信号和第三晶体管的栅极电连接，所述第一晶体管的漏极接数据电压，所述第一晶体管的源极分别与所述电容的一端和第二晶体管的漏极电连接，所述第二晶体管的栅极与外设的使能信号电连接，所述第二晶体管的源极分别与所述二极管的阳极和第四晶体管的源极电连接，所述二极管的阴极接地，所述电容的另一端分别与所述的第三晶体管的源极和第四晶体管的栅极电连接，第三晶体管的漏极分别与所述第四晶体管的漏极和第五晶体管的源极电连接，所述第五晶体管的栅极与外设的使能信号电连接，所述第五晶体管的漏极接电源电压；

所述外围单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极分别与第三晶体管的栅极、第一晶体管的栅极和外设的扫描信号电连接，所述第六晶体管的源极分别与所述二极管的阳极、第四晶体管的源极和第二晶体管的源极电连接，所述第六晶体管的漏极接基准电压。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

通过本发明设计的像素补偿电路，能够对tft的阈值电压进行补偿，使得amoled面板各处的画面亮度更加均匀，进而提高amoled面板显示画面的准确度。且本发明的像素补偿电路的二极管的电流不受电源电压和电源负极电压的影响，只与数据电压和基准电压有关，能够解决漏极电流与电阻的降低所引起的亮度不均匀问题；通过将外围单元的第六晶体管的漏极接基准电压，使得面板有效显示区域内的同一行的亚像素只需用一个晶体管控制基准电压，能够节省每个像素的占用面积，使单位面积内可容纳更多的像素，进而提高面板的画素密度。

进一步的，所述扫描信号为高电压信号，所述使能信号为高电压信号。

由上述描述可知，扫描信号输入高电压，第一晶体管和第三晶体管导通，使能信号输入高电压，第二晶体管、第五晶体管和第六晶体管导通，使得像素补偿电路处于基准电压阶段，能够节省每个像素的占用面积，使单位面积内可容纳更多的像素，进而提高面板的画素密度。

进一步的，所述扫描信号为高电压信号，所述使能信号为低电压信号。

由上述描述可知，扫描信号输入高电压，第一晶体管和第三晶体管导通，使能信号输入低电压，第二晶体管、第五晶体管和第六晶体管截止，使得像素补偿电路处于补偿阶段，能够补偿阈值电压，使二极管的电流不受阈值电压漂移的影响，使得amoled面板各处的画面亮度更加均匀。

进一步的，所述扫描信号为低电压信号，所述使能信号为低电压信号。

由上述描述可知，扫描信号输入低电压，第一晶体管和第三晶体管截止，使能信号输入低电压，第二晶体管、第五晶体管和第六晶体管截止，使得像素补偿电路处于保持电压阶段，能够消除由金属阻抗造成电源电压和击穿电压差异带来的面板亮度不均匀现象。

进一步的，所述扫描信号为低电压信号，所述使能信号为高电压信号。

由上述描述可知，扫描信号输入低电压，第一晶体管和第三晶体管截止，使能信号输入高电压，第二晶体管、第五晶体管和第六晶体管导通，使得像素补偿电路处于发光阶段，此时二极管的电流不受电源电压和击穿电压的影响，只与数据电压和基准电压有关，能够解决漏极电流与电阻的降低所引起的亮度不均匀问题，大大增加了二极管电流的稳定性。

进一步的，第一晶体管至第六晶体管均为双栅极薄膜晶体管。

由上述描述可知，双栅极薄膜晶体管的器件结构稳定性高，能够有效提高器件的电性。

进一步的，所述二极管为有机发光二极管。

从上述描述可知，有机发光二极管的厚度薄，重量轻，抗震性能更好，不怕摔；可视角度大，即使在很大的视角下观看，画面仍然不失真；且响应时间短，制造工艺简单，成本低，发光效率更高，能够在不同材质的基板上制造，可以做成能弯曲的柔软显示器。

进一步的，所述有机发光二极管包括玻璃基板、透明导电层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极金属层，所述透明导电层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极金属层依次设置在玻璃基板表面。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种像素补偿电路，包括两个以上电路结构相同的有效显示单元1和外围单元2；

所述有效显示单元1包括第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、电容c1和二极管d1，所述第一晶体管t1的栅极分别与外设的扫描信号scan和第三晶体管t3的栅极电连接，所述第一晶体管t1的漏极接数据电压vdata，所述第一晶体管t1的源极分别与所述电容c1的一端和第二晶体管t2的漏极电连接，所述第二晶体管t2的栅极与外设的使能信号em电连接，所述第二晶体管t2的源极分别与所述二极管d1的阳极和第四晶体管t4的源极电连接，所述二极管d1的阴极接地，所述电容c1的另一端分别与所述的第三晶体管t3的源极和第四晶体管t4的栅极电连接，第三晶体管t3的漏极分别与所述第四晶体管t4的漏极和第五晶体管t5的源极电连接，所述第五晶体管t5的栅极与外设的使能信号em电连接，所述第五晶体管t5的漏极接电源电压vdd；

所述外围单元2包括第六晶体管t6，所述第六晶体管t6的栅极分别与第三晶体管t3的栅极、第一晶体管t1的栅极和外设的扫描信号scan电连接，所述第六晶体管t6的源极分别与所述二极管d1的阳极、第四晶体管t4的源极和第二晶体管t2的源极电连接，所述第六晶体管t6的漏极接基准电压vref。

第一晶体管t1至第六晶体管t6均为双栅极薄膜晶体管。

所述二极管d1为有机发光二极管，所述有机发光二极管包括玻璃基板、透明导电层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极金属层，所述透明导电层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极金属层依次设置在玻璃基板表面。

所述扫描信号scan为高电压信号，所述使能信号em为高电压信号；

此时像素补偿电路处于基准电压阶段，第一晶体管t1和第三晶体管t3处于导通状态，第二晶体管t2、第五晶体管t5和第六晶体管t6处于导通状态；

vc＝vdata；

vd＝vdd；

其中，vc为第三节点c的电压，vd为第四节点d的电压，vdata为数据电压，vdd为电源电压。

请参照图1，本发明的实施例二为：

实施例二与实施例一的区别在于：所述扫描信号scan为高电压信号，所述使能信号em为低电压信号；

此时像素补偿电路处于补偿阶段，第一晶体管t1和第三晶体管t3处于导通状态，第二晶体管t2、第五晶体管t5和第六晶体管t6处于截止状态；

vd＝vref+vth；

vc＝vdata；

其中，vc为第三节点c的电压，vd为第四节点d的电压，vdata为数据电压，vref为基准电压，vth为阈值电压。

请参照图1，本发明的实施例三为：

实施例三与实施例一的区别在于：所述扫描信号scan为低电压信号，所述使能信号em为低电压信号；

此时像素补偿电路处于保持电压阶段，第一晶体管t1和第三晶体管t3处于截止状态，第二晶体管t2、第五晶体管t5和第六晶体管t6处于截止状态；

vd＝vref+vth；

va＝vref；

vc＝vdata；

其中，va为第一节点a的电压，vc为第三节点c的电压，vd为第四节点d的电压，vdata为数据电压，vref为基准电压，vth为阈值电压。

请参照图1，本发明的实施例四为：

实施例四与实施例一的区别在于：所述扫描信号scan为低电压信号，所述使能信号em为高电压信号；

此时像素补偿电路处于发光阶段，第一晶体管t1和第三晶体管t3处于截止状态，第二晶体管t2、第五晶体管t5和第六晶体管t6处于导通状态；

vb＝voled；

vc＝voled；

vd＝vref+vth+voled-vdata；

vgs＝vd-va＝vref+vth-vdata；

根据饱和区电流公式ioled＝1/2μn*cox*w/l(vgs-vth)²可得，

ioled＝1/2μn*cox*w/l(vref-vdata)²；

其中，va为第一节点a的电压，vb为第二节点b的电压，vc为第三节点c的电压，vd为第四节点d的电压，voled为有机发光二极管电压，vref为基准电压，vth为阈值电压，vdata为数据电压，vgs为驱动电压，μn为场效应迁移率，cox为单位面积的绝缘层电容，w/l为tft沟道宽度与长度之比。

从上述的饱和区电流公式可以得到ioled只与vref和vdata有关，与vth无关，即有机发光二极管的电流只与基准电压和数据电压有关，与阈值电压无关，且本方案的像素补偿电路已经消除了阈值电压漂移和漏极电流与电阻的降低所引起的亮度不均匀问题，从而达到本方案设计的目的。

综上所述，本发明提供的一种像素补偿电路，通过本发明设计的像素补偿电路，能够对tft的阈值电压进行补偿，使得amoled面板各处的画面亮度更加均匀，进而提高amoled面板显示画面的准确度。且本发明的像素补偿电路的二极管的电流不受电源电压和电源负极电压的影响，只与数据电压和基准电压有关，能够解决漏极电流与电阻的降低所引起的亮度不均匀问题；通过将外围单元的第六晶体管的漏极接基准电压，使得面板有效显示区域内的同一行的亚像素只需用一个晶体管控制基准电压，能够节省每个像素的占用面积，使单位面积内可容纳更多的像素，进而提高面板的画素密度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。