[发明专利]一种栅极电压温度补偿电路及补偿方法、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像显示驱动技术领域，尤其涉及一种栅极电压温度补偿电路及补偿方法、显示装置。

背景技术

在显示技术领域，作为开关器件的薄膜晶体管起着重要的作用。

薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）作为开关器件的工作原理简述如下：

当为TFT的栅极施加相对于地GND的电压V_g(简称栅极电压)时，TFT的栅极和源极之间会产生一个电场，TFT在该电场的作用下形成的电子沟道使源极与漏极导通，栅极和源极之间的正向电压差（也即阈值电压V_th）越大，导电沟道越宽，导通电流也越大；当为TFT的栅极施加相对于地GND的负电压时，源极与漏极关闭，这就是TFT的开关特性。

晶体管的开关特性会因外界温度的变化而变化，例如：TFT的阈值电压V_th随温度的变化关系如图1所示，V_th随温度的升高呈指数下降。TFT的阈值电压V_th为TFT的栅极电压V_g和相对于地GND的源极电压V_s之差。相应地，要想使TFT导通（或者称开启），TFT栅极电压V_g随温度变化也较为明显，如在常温下（25℃）TFT导通需要的栅极电压为27V，在15℃的环境下，TFT导通需要的栅极电压为32V，27V的栅极电压就不能使TFT充分打开，其中，TFT充分打开也即TFT工作于饱和区。

在显示领域，TFT起到控制像素开关的作用，当TFT的栅极电压不足以使得TFT打开时，TFT工作于非饱和区，显示则无法正常进行。尤其是在液晶显示领域，越来越多的领域应用了液晶显示系统，而液晶显示系统工作的环境又各不相同，工作环境的温度可能在-50℃~150℃的范围内，这样，按照常温环境设计的像素驱动电路，栅极电压为一恒定值，该栅极电压无法保证显示器件在较低温度下正常工作。因此，现有的显示器件无法克服因温度引起的TFT的阈值变化导致栅极电压不足以使得TFT打开，显示图像显示不正常。

发明内容

本发明实施例提供一种栅极电压温度补偿电路及补偿方法、显示装置，用以在TFT无法充分开启时，实现对TFT的栅极电压进行温度补偿，提高图像的画质。

本发明实施例提供的栅极电压温度补偿电路，包括：

反馈晶体管、逻辑控制模块、第一电压源、以及第二电压源；

其中，反馈晶体管的栅极与第二电压源的输出端相连，用于接收来自第二电压源输出的当前栅极电压；

反馈晶体管的源极与第一电压源的输出端相连，该第一电压源为反馈晶体管提供正常工作的参考电压；

反馈晶体管的漏极与逻辑控制模块的输入端相连，为逻辑控制模块提供当前漏极电压；

逻辑控制模块的输出端与第二电压源的输入端相连，用于对所述当前漏极电压与参考漏极电压进行比较，将比较结果通过输出端输出给第二电压源，以使得所述第二电压源根据所述比较结果对所述当前栅极电压进行温度补偿。

较佳地，所述逻辑控制模块为电压比较芯片或电压比较器。

较佳地，所述电压比较芯片为数字信号处理DSP或复杂可编程逻辑器件CPLD。

较佳地，所述电压比较器为运算放大器，运算放大器的其中一个输入端用于输入当前漏极电压，另一个输入端用于输入参考漏极电压，输出端用于输出当前漏极电压与参考漏极电压的比较结果。

较佳地，所述参考漏极电压通过第三电压源提供，所述第三电压源与运算放大器用于输入参考漏极电压的输入端连接，为运算放大器提供参考漏极电压。

较佳地，所述第二电压源为可调电压源，所述第一电压源和所述第三电压源为恒定电压源。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述栅极电压温度补偿电路，其中，所述第二电压源为显示装置中阵列基板或背板上用于为扫描线提供栅极电压的电压源，该第二电压源有多个输入端和输出端；第二电压源的其中一个输出端与反馈晶体管的栅极相连，其中的一个输入端与逻辑控制模块的输出端相连；第二电压源将温度补偿后的栅极电压输出给与之相连的驱动电路。

本发明实施例通过第二电压源向反馈晶体管输出当前栅极电压；反馈晶体管在当前栅极电压的作用下，向逻辑控制模块输出当前漏极电压；逻辑控制模块根据所述当前漏极电压以及参考漏极电压向第二电压源输出电平信号；第二电压源根据所述电平信号对所述当前栅极电压进行温度补偿。使得工作于较低温度环境下的TFT可以及时获取较高的栅极电压，保证TFT充分打开工作于饱和区，提高图像的画质。