CN103839520A - 像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置，以提高亮度均匀性。本发明中像素电路包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管和发光器件，其中，驱动晶体管的栅极连接补偿子电路，漏极连接可变电压源，源极连接发光器件；控制子电路用于在扫描信号和充电信号的控制下，控制补偿子电路充放电；还用于在发光控制信号控制下，控制驱动晶体管驱动发光器件发光；补偿子电路在控制子电路的控制下完成电位复位，并用于存储驱动晶体管的阈值电压，以在驱动晶体管驱动发光器件发光时补偿驱动晶体管的阈值电压。通过本发明使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

Description

像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置。

背景技术

随着多媒体技术的急速进步，半导体元件及显示技术也随之具有飞跃性的进步。

有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED）显示器因具有功耗低、亮度高、成本低、视角广，以及响应速度快等优点，备受关注，在有机发光技术领域得到了广泛的应用。

在OLED显示装置中，显示面板的像素电路中用于驱动发光器件发光的驱动晶体管，由于在制作过程中存在结构上的不均匀性，以及电学性能和稳定性方面的不均匀性，导致晶体管的阈值电压（Vth）会产生漂移，使得流经发光器件的电流，会随着像素电路中的驱动晶体管的阈值电压的漂移而有所不同，进而会使得显示面板不同位置处的亮度有差异，导致显示面板的亮度均匀性较差，显示不均匀，降低了显示面板的亮度均匀性与亮度恒定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置，以解决现有的像素电路导致显示面板亮度均匀性和亮度恒定性较差，显示不均匀的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种像素电路，包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管和发光器件，其中，

所述驱动晶体管的栅极连接所述补偿子电路，漏极连接可变电压源，源极连接所述发光器件；

所述控制子电路与所述补偿子电路相连，用于在扫描信号和充电信号的控制下，控制所述补偿子电路充放电；

所述控制子电路与所述驱动晶体管及所述发光器件相连，用于在发光控制信号控制下，控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光；

所述补偿子电路在所述控制子电路的控制下完成电位复位，并用于存储所述驱动晶体管的阈值电压，以在所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光时补偿所述驱动晶体管的阈值电压。

本发明实施例提供的像素电路，补偿子电路在控制子电路的控制下，能够完成电位的复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

具体的，所述补偿子电路包括第一电容、第二电容和第一开关晶体管，其中，

所述第一电容的第一端连接所述控制子电路以及所述第二电容的第二端，所述第一电容的第二端连接所述驱动晶体管的栅极以及所述第一开关晶体管的漏极；

所述第二电容的第一端连接参考电压源，所述第二电容的第二端连接所述第一电容的第一端；

所述第一开关晶体管的栅极连接第一门信号源，漏极连接所述驱动晶体管的栅极和所述第一电容的第二端，源极连接所述驱动晶体管的源极；

所述控制子电路控制所述第一电容和所述第二电容充放电，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储的电位进行复位，并控制所述第一开关晶体管导通，使第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使所述第一电容存储所述驱动晶体管的阈值电压，在完成复位的同时完成驱动晶体管阈值电压的存储。

具体的，所述控制子电路包括充电控制模块和发光控制模块，其中，

所述充电控制模块与所述第一电容的第一端、以及所述第二电容的第二端连接，用于在扫描信号和充电信号控制下，控制所述第一电容和所述第二电容充放电，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储的电位复位，并控制所述第一开关晶体管导通，使第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使所述第一电容存储所述驱动晶体管的阈值电压；还用于接收驱动所述发光器件发光的数据电压信号，以控制所述第一电容和所述第二电容存储用于驱动发光器件发光的数据电压；

所述发光控制模块与所述驱动晶体管的源极、以及所述发光器件连接，用于在发光控制信号控制下，使所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光。

具体的，所述充电控制模块包括第二开关晶体管，其中，

所述第二开关晶体管的漏极连接数据电压源，栅极连接第二门信号源，源极连接所述第一电容的第一端和所述第二电容的第二端。

具体的，所述发光控制模块包括第三开关晶体管，其中，

所述第三开关晶体管的栅极连接第三门信号源，漏极连接所述驱动晶体管的源极，源极连接所述发光器件的阳极。

进一步的，该像素电路还包括：第四开关晶体管，其中，

所述第四开关晶体管的栅极与所述第一门信号源连接，漏极与所述第二电容的第二端、所述第一电容的第一端连接，源极与所述驱动晶体管的漏极连接。

具体的，所述第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管均为P型晶体管或均为N型晶体管，以简化制作工艺。

第二方面，提供一种像素电路的驱动方法，包括：

初始化阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出低电位电压，控制子电路控制补偿子电路完成电位复位，并控制驱动晶体管进入饱和状态，使补偿子电路存储驱动晶体管的阈值电压；

数据写入阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出高电位电压，控制子电路控制驱动发光器件发光的数据电压信号写入补偿子电路；

发光阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出高电位电压，控制子电路控制所述驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过所述补偿子电路存储的阈值电压补偿所述驱动晶体管的阈值电压，使所述驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

本发明实施例提供的像素电路的驱动方法，补偿子电路能够完成驱动晶体管的复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，进而能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

较佳的，所述补偿子电路包括第一电容、第二电容和第一开关晶体管，其中，

控制子电路控制补偿子电路完成电位复位，并控制驱动晶体管进入饱和状态，使补偿子电路存储驱动晶体管的阈值电压，具体包括：

参考电压源输出参考复位电压的电位，所述控制子电路控制所述第一电容和所述第二电容充放电，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储的电位复位为所述参考复位电压的电位；

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管导通的电平信号，使所述驱动晶体管处于二极管连接方式，并控制所述第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使所述驱动晶体管进入饱和状态，使所述第一电容存储驱动晶体管的阈值电压。

通过上述驱动方法，可以在完成复位的同时使驱动晶体管进入饱和状态，并完成驱动晶体管阈值电压的存储。

进一步的，像素电路中包括第二开关晶体管和第三开关晶体管，其中，

初始化阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管导通的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，参考电压源向第二电容未与第一电容连接的一端输出参考复位电压的电位，数据电压源通过导通的第二开关晶体管向第一电容与第二电容的连接端输出低电位电压，所述第一电容和所述第二电容的连接端存储参考复位电压的电位，所述第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接的方式下充放电，使所述驱动晶体管进入饱和状态，所述第一电容存储驱动晶体管的阈值电压；

数据写入阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，数据电压源输出数据电压信号，所述第二电容存储所述数据电压；

发光阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管导通的电平信号，驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过所述第一电容存储的阈值电压对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使所述驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

进一步的，像素电路中还包括第四开关晶体管，其中，

初始化阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管和所述第四开关晶体管导通的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，参考电压源向第二电容未与第一电容连接的一端输出参考复位电压的电位，可变电压源通过导通的第四开关晶体管向第一电容与第二电容的连接端输出低电位电压，所述第一电容和所述第二电容的连接端存储参考复位电压的电位，所述第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接的方式下充放电，使所述驱动晶体管进入饱和状态，所述第一电容存储驱动晶体管的阈值电压；

数据写入阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管和所述第四开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，数据电压源输出数据电压信号，所述第二电容存储所述数据电压；

发光阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管和所述第四开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管导通的电平信号，驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过所述第一电容存储的阈值电压对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使所述驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

本发明实施例上述提供的像素电路的驱动方法，通过可变电压源在初始化阶段和数据写入阶段输入不同的电压电位，并且通过补偿子电路同时完成电位的复位以及阈值电压的存储，使驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

第三方面，提供一种显示面板，包括由栅线和数据线限定的呈矩阵排列的像素单元，每一所述像素单元中包括一个像素电路；

其中，所述像素电路为上述涉及的像素电路。

具体的，该显示面板还包括第一电源信号线、第二电源信号线和控制信号线，其中，

驱动晶体管的漏极通过所述第一电源信号线与可变电压源连接；

第二电容的第一端通过所述第二电源信号线与参考电压源连接；

第一开关晶体管的栅极通过控制信号线与第一门信号源连接；

第二开关晶体管的栅极通过栅线与所述第二门信号源连接，漏极通过数据线与数据电压源连接；

第三开关晶体管的栅极通过控制信号线与所述第三门信号源连接。

本发明实施例提供的显示面板，像素电路能够完成电位的复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

第四方面，还提供一种显示装置，该显示装置包括上述涉及的显示面板。

本发明实施例提供的显示装置，显示面板的像素电路能够完成电位的复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的像素电路第一结构示意图；

图2为本发明实施例提供的像素电路第二结构示意图；

图3为本发明实施例提供的像素电路第三结构示意图；

图4为本发明实施例提供的像素电路第四结构示意图；

图5为本发明实施例提供的像素电路第五结构示意图；

图6为本发明实施例提供的像素电路驱动时序图；

图7A-图7C为本发明实施例提供的像素电路不同阶段的等效电路图；

图8为本发明实施例提供的像素电路的第六结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一像素电路驱动时序图；

图10为本发明实施例提供的显示面板构成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例提供的像素电路，可用于驱动显示装置中每一个像素实现图像显示。

需要说明的是，本发明实施例中采用的开关晶体管和驱动晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为源极，另一极称为漏极。

进一步需要说明的是，本发明实施例中涉及到的元件A与元件B“连接”的描述，可能表示A与B直接连接，也可能表示A与B之间通过介于A和B之间的元件间接连接（例如A通过元件C连接B）。相比之下，当元件A称为“直接连接”B时，则表示没有介于A和B其间的元件存在。

本发明实施例一提供一种像素电路，图1所示为本发明实施例提供的像素电路构成示意图，如图1所示，本发明实施例提供的像素电路包括控制子电路1、补偿子电路2、驱动晶体管T1和发光器件3。

具体的，驱动晶体管T1的栅极连接补偿子电路2，漏极连接可变电压源，源极连接发光器件3。

本发明实施例中控制子电路1与补偿子电路2连接，用于在扫描信号和充电信号控制下，控制补偿子电路2进行充放电。

进一步的，本发明实施例中控制子电路1与驱动晶体管T1和发光器件3相连，用于在发光控制信号控制下，控制驱动晶体管T1驱动发光器件3发光。

补偿子电路2，在控制子电路1的控制下完成电位复位，并用于存储驱动晶体管T1的阈值电压，以在驱动晶体管T1驱动发光器件3发光时补偿驱动晶体管T1的阈值电压。

进一步的，本发明实施例中的发光器件3例如可以是OLED等有机发光显示器件，驱动晶体管T1可以是N型晶体管，也可以是P型晶体管，本发明实施例中图1中以发光器件为OLED、驱动晶体管为N型晶体管为例进行说明。

较佳的，本发明实施例中补偿子电路2可以包括第一电容C1、第二电容C2和第一开关晶体管T2。第一电容C1的第一端连接控制子电路1以及第二电容C2的第二端，第一电容C1的第二端连接驱动晶体管T1的栅极以及第一开关晶体管T2的漏极。第二电容C2的第一端连接参考电压源，第二电容C2的第二端连接第一电容的第一端。第一开关晶体管T2的栅极连接第一门信号源S1，漏极连接驱动晶体管T1的栅极和第一电容C1的第二端，源极连接驱动晶体管T1的漏极。

图2所示为本发明实施例提供的像素电路的又一构成示意图，如图2所示，本发明实施例中驱动晶体管T1的栅极、第一开关晶体管T2的漏极以及第一电容C1的第二端连接于节点a。驱动晶体管T1的源极与第一开关晶体管T2的源极连接于节点c。第二电容C2的第二端与第一电容C1的第一端连接于节点b。第二电容C2的第一端连接参考电压源，参考电压源输出参考复位电压，使第二电容的第一端的电位为参考复位电压的电位。控制子电路1在扫描信号和充电信号的控制下控制第一电容C1和第二电容C2充放电，使第一电容C1和第二电容C2的连接端的电位重置为参考复位电压的电位，将参考复位电压存储在节点b。第一门信号源S1输出控制第一开关晶体管T2导通或截止的电平信号，第一开关晶体管T2导通，使第一电容在驱动晶体管T1以二极管连接的方式下放电，使驱动晶体管T1自动截止，并在第一电容C1的第二端即节点a，存储驱动晶体管T1自动截止的阈值电压，即完成电位的复位以及驱动晶体管T1阈值电压的存储。

较佳的，本发明实施例中控制子电路1包括充电控制模块11和发光控制模块12，如图3所示，为本发明实施例提供的像素电路的再一构成示意图。

充电控制模块11与第一电容C1的第一端、第二电容C2的第二端连接，用于在扫描信号和充电信号的控制下，控制第一电容C1和第二电容C2充放电，实现电位复位以及阈值电压的存储。本发明实施例中充电控制模块11还用于接收驱动发光器件OLED发光的数据电压信号，以控制第一电容C1和第二电容C2存储用于驱动发光器件OLED发光的数据电压。发光控制模块12与驱动晶体管T1的源极以及发光器件OLED连接，用于在发光控制信号控制下，使驱动晶体管T1驱动发光器件OLED发光。

较佳的，本发明实施例中充电控制模块11包括第二开关晶体管T3。

图4所示为本发明实施例提供的像素电路构成示意图，图4中第二开关晶体管T3的漏极连接数据电压源D1，栅极连接第二门信号源S2，源极连接第一电容C1的第一端和第二电容C2的第二端，即第一电容C1的第一端、第二电容C2的第二端以及第二开关晶体管T3的源极共同连接于节点b。第二开关晶体管T3在扫描信号和充电信号的控制下，能够控制第一电容C1和第二电容C2充放电，使第一电容C1和第二电容C2的连接端的电位重置为参考复位电压的电位，将参考复位电压存储在节点b。第一门信号源S1与第一开关晶体管T2的栅极连接，以控制第一开关晶体管T2导通或截止，第一开关晶体管T2导通时能够实现驱动晶体管T1的二极管连接方式，从而可以使第一电容C1在驱动晶体管T1以二极管连接方式下充放电，并使驱动晶体管T1进入饱和状态，使第一电容C1存储驱动晶体管T1阈值电压的存储，完成驱动晶体管T1阈值电压的存储。

更进一步的，本发明实施例中发光控制模块12包括第三开关晶体管T4。

图5为本发明实施例提供的像素电路的构成示意图，图5中第三开关晶体管T4的栅极连接第三门信号源S3，由第三门信号源输出控制第三开关晶体管导通或截止的电平信号。第三开关晶体管T4的漏极连接驱动晶体管T1的源极，第三开关晶体管T4的源极连接发光器件3的第一端。第三开关晶体管T4能够在发光控制信号控制下，控制发光器件3发光或者不发光，第三开关晶体管T4导通时，能够控制发光器件3发光。本发明实施例中发光器件3为OLED时，该第一端可为OLED的阳极，即第三开关晶体管T4的源极连接OLED的阳极。

进一步的，本发明实施例中发光器件3未与第三开关晶体管T4连接的第二端（OLED的阴极）连接到接地电路，该接地电路可以是显示面板中的共同接地电位，本发明实施例中以GND表示。

本发明实施例中第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3和第三开关晶体管T4可以为N型晶体管，也可以是P型晶体管，本发明实施例并不做限定。本发明实施例优选第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3和第三开关晶体管T4均为P型晶体管或均为N型晶体管，以简化使进行像素电路驱动时的驱动时序。

本发明实施例提供的像素电路，补偿子电路在控制子电路的控制下能够完成电位复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

基于上述实施例涉及的像素电路，本发明实施例还提供一种像素电路的驱动方法。

具体的，像素电路驱动发光器件发光并实现画面显示的过程包括初始化阶段、数据写入阶段和发光阶段，具体驱动过程如下：

初始化阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出低电位电压，控制子电路控制补偿子电路完成电位复位，并控制驱动晶体管进入饱和状态，使补偿子电路存储驱动晶体管的阈值电压。

数据写入阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出高电位电压，控制子电路控制驱动发光器件发光的数据电压信号写入补偿子电路；

发光阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出高电位电压，控制子电路和补偿子电路控制驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过补偿子电路存储的阈值电压补偿所述驱动晶体管的阈值电压，使驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

本发明实施例中补偿子电路能够完成电位的复位，并存储所述驱动晶体管的阈值电压。控制子电路在发光控制信号控制下，控制驱动晶体管驱动发光器件发光，补偿子电路利用该阈值电压补偿驱动晶体管的阈值电压，使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

进一步的，本发明实施例中补偿子电路包括第一电容、第二电容和第一开关晶体管，进行图2所示的像素电路的驱动过程中，补偿子电路完成电位复位，并控制驱动晶体管进入饱和状态，补偿子电路存储驱动晶体管的阈值电压，可优选如下方式：

参考电压源输出参考复位电压的电位，控制子电路控制第一电容和第二电容充放电，使第一电容和第二电容的连接端存储的电位复位为参考复位电压的电位；

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管导通的电平信号，使驱动晶体管处于二极管连接方式，并控制第一电容在驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使驱动晶体管进入饱和状态，使第一电容存储驱动晶体管的阈值电压，可以在完成复位的同时，使驱动晶体管进入饱和状态，完成驱动晶体管阈值电压的存储。

更进一步的，本发明实施例中控制子电路包括充电控制模块和发光控制模块，充电控制模块包括第二开关晶体管，发光控制模块包括第三开关晶体管，进行图5所示的像素电路的驱动过程，可优选如下方式：

初始化阶段，具体包括：

第一门信号源输出使第一开关晶体管导通的电平信号，第二门信号源输出使第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使第三开关晶体管截止的电平信号，参考电压源向第二电容未与第一电容连接的一端输出参考复位电压的电位，数据电压源通过导通的第二开关晶体管向第一电容与第二电容的连接端输出低电位电压，第一电容和第二电容的连接端存储参考复位电压的电位，第一电容未与第二电容连接的一端在驱动晶体管以二极管连接的方式下充放电，使驱动晶体管进入饱和状态，第一电容存储驱动晶体管的阈值电压。

数据写入阶段，具体包括：

第一门信号源输出使第一开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使第三开关晶体管截止的电平信号，数据电压源输出数据电压信号，第二电容存储所述数据电压。

发光阶段，具体包括：

第一门信号源输出使第一开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使第三开关晶体管导通的电平信号，驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过第一电容存储的阈值电压对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

本发明以下将结合附图5中的像素电路，对本发明实施例涉及的像素电路的驱动实现方式进行详细说明。

需要说明的是，本发明实施例以第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3和第三开关晶体管T4均为N型晶体管为例，进行举例说明，对于第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3和第三开关晶体管T4均为P型晶体管的实现方式，与此类似，只是相应的信号电平相反。

图6所示为本发明实施例中第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3和第三开关晶体管T4均为N型晶体管的像素电路驱动时序图，主要包括初始化阶段P1、数据写入阶段P2和发光阶段P3。

初始化阶段

第一门信号源S1输出高电平信号，使第一开关晶体管T2导通；第二门信号源S2输出高电平信号，使第二开关晶体管T3导通；第三门信号源S3输出低电平信号，使第三开关晶体管T4截止，等效电路图如图7A所示。

在图7A所示的等效电路图中，第二开关晶体管T3被导通，数据电压源输出的数据电压信号Vdata为低电位Vss，参考电压源输出的参考复位电压的电位Vreset为Vss，可变电压源输出的电源信号Vref也为低电位Vss，故第一电容C1和第二电容C2将被重置，使得第一电容C1和第二电容C2在上一显示阶段中存储的数据电压被清除，并且低电位Vss将被存储于节点b，完成电位的复位。

在图7A所示的等效电路图中，第一开关晶体管T2导通，使得驱动晶体管T1的源极与栅极连接，使得第一电容C1在驱动晶体管T1以二极管连接方式下充放电，直至驱动晶体管T1自动截止，进而使得第一电容C1、第一开关晶体管T2和驱动晶体管T1的栅极连接的节点a的电压为Vss+Vth，第一电容C1存储驱动晶体管T1自动截止的阈值电压。

本发明实施例中通过上述驱动方式，在初始化阶段同时完成了第一电容C1及第二电容C2的复位，以及驱动晶体管T1阈值电压Vth的存储。

数据写入阶段

第一门信号源S1输出低电平信号，使第一开关晶体管T2截止；第二门信号源S2输出高电平信号，使第二开关晶体管T3导通；第三门信号源S3输出低电平信号，使第三开关晶体管T4截止，等效电路图如图7B所示。

可变电压源输出的电源信号Vref的电压电平为高电位Vdd，数据电压源输出的数据电压信号为用于驱动发光器件发光的数据电压Vdata，该数据电压Vdata输入至节点b，并存储在第二电容C2中，基于第一电容C1的升压效应，此时，节点a的电位会升高至Vdata+Vth。

发光阶段

第一门信号源S1输出低电平信号，使第一开关晶体管T2截止；第二门信号源S2输出低电平信号，使第二开关晶体管T3截止；第三门信号源S3输出高电平信号，使第三开关晶体管T4导通，等效电路图如图7C所示。

图7C所示的等效电路图中，第三开关晶体管T4被导通，驱动晶体管T1的栅源电压为Vgs=Vdata+Vth-Voled，其中，Voled为OLED两端的电压。故本发明实施例中驱动晶体管T1产生的驱动电流I_OLED可以表示为如下方程式：

$\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{OLED}}=\frac{1}{2}K\×{(\mathrm{Vgs}-\mathrm{Vth})}^2=\frac{1}{2}K\×{(\mathrm{Vdata}+\mathrm{Vth}-\mathrm{Voled}-\mathrm{Vth})}^2\\ =\frac{1}{2}K\×{(\mathrm{Vdata}-\mathrm{Voled})}^2\end{array}$

其中，K为驱动晶体管T1的电流常数，Voled在长时间使用后也会趋向于一个常数。故由上述方程式可知，在发光阶段，流经有机发光二极管OLED的驱动电流I_OLED与驱动晶体管T1的阈值电压（Vth）并不相关，可有效的改善显示面板的不均匀性，使显示亮度更为均匀。

本发明实施例提供的像素电路的驱动方式，通过可变电压源输入可变参考电压，能够同时完成电位的复位以及驱动晶体管的阈值电压的存储，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

较佳的，本发明实施例上述初始化阶段完成电位的复位以及驱动晶体管的阈值电压的存储，需要第一门信号源S1和第二门信号源S2分别输出相应的电平控制信号，控制第一开关晶体管T2和第二开关晶体管T3导通，并通过数据电压源输出低电位Vss，使第一电容C1和第二电容C2重置，并将低电位Vss存储于节点b，实现电位的复位，即采用图5所示的像素电路进行像素电路驱动时，需要改变数据电压源的输出时序，才能实现复位，驱动时序控制复杂，并且由于第一开关晶体管T2导通时开启电压的存在，若该开启电压不可忽略，则第一电容C1存储的电压将会包括第一开关晶体管T2的导通电压，故本发明实施例中提供另一种像素电路，该像素电路包括第四开关晶体管T5，如图8所示。

图8中，第四开关晶体管T5的栅极与第一门信号源S1连接，漏极与第二电容C2的第二端、第一电容C1的第一端连接，即第四开关晶体管T5的漏极连接于节点b，源极与驱动晶体管的漏极连接于节点d，故在初始化阶段，可变电压源可通过导通的第四开关晶体管T5将低电位电压写入至第一电容C1和第二电容C2的连接端b点，从而实现第一电容C1和第二电容C2的重置，完成电位的复位，无需改变数据电压源输出信号的驱动时序。

本发明实施例中图8所示的像素电路的驱动过程包括：

初始化阶段，具体包括：

第一门信号源输出使第一开关晶体管和所述第四开关晶体管导通的电平信号，第二门信号源输出使第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使第三开关晶体管截止的电平信号，参考电压源向第二电容未与第一电容连接的一端输出参考复位电压的电位，可变电压源通过导通的第四开关晶体管向第一电容与第二电容的连接端输出低电位电压，第一电容和第二电容的连接端存储参考复位电压的电位，第一电容未与第二电容连接的一端在驱动晶体管以二极管连接的方式下充放电，使驱动晶体管进入饱和状态，第一电容存储驱动晶体管的阈值电压。

数据写入阶段，具体包括：

第一门信号源输出使第一开关晶体管和所述第四开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使第三开关晶体管截止的电平信号，数据电压源输出数据电压信号，第二电容存储数据电压。

发光阶段，具体包括：

第一门信号源输出使第一开关晶体管和第四开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使第三开关晶体管导通的电平信号，驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过第一电容存储的阈值电压对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与阈值电压无关。

本发明以下将结合附图9中所示的像素电路驱动时序图，对图8中的像素电路的驱动实现方式进行详细说明。

需要说明的是，本发明实施例以第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3、第三开关晶体管T4和第四开关晶体管T5均为N型晶体管为例，进行举例说明，对于第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3、第三开关晶体管T4和第四开关晶体管T5均为P型晶体管的实现方式，与此类似，只是相应的信号电平相反。

本发明实施例中图9所示的像素电路的驱动时序主要包括初始化阶段P1、数据写入阶段P2和发光阶段P3，本发明实施例中图8所示的像素电路的驱动实现过程与图5中所示的像素电路的驱动实现过程仅在初始化阶段不同，其它过程类似，故本发明实施例中仅就不同之处进行说明，其它类似之处，在此不再赘述。

初始化阶段

第一门信号源S1输出高电平信号，使第一开关晶体管T2和第四开关晶体管T5导通；第二门信号源S2输出低电平信号，使第二开关晶体管T3截止；第三门信号源S3输出低电平信号，使第三开关晶体管T4截止。

参考电压源输出的参考复位电压的电位Vreset为Vss，可变电压源输出的电源信号Vref也为低电位Vss，并且可变电压源输出的低电位信号可通过导通的第四开关晶体管T5写入至第一电容C1和第二电容C2的连接端，即b点，故在此阶段与图8中像素电路不同之处就在于，此时数据电压源无需输出低电位电压，即可实现将第一电容C1和第二电容C2的重置，使第一电容C1和第二电容C2在上一显示阶段中存储的数据电压被清除，并且低电位Vss也被存储于节点b，实现电位的复位。

更进一步的，本发明实施例中若不忽略开关晶体管的开启电压，假设各开关晶体管的开启电压为Vk，则在初始化阶段过程中，第一开关晶体管T2和第四开关晶体管T5被导通时，则b点的电位Vss+Vk，c点的电位为Vth，a点的电位为Vss+Vth+Vk，则第一电容C1存储的电压为（Vss+Vk）-（Vss+Vth+Vk）=Vth，即图8所示的像素电路，可以避免第四开关晶体管T5和第一开关晶体管T2的开启电压的影响。

需要说明的是，本发明实施例中第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3、第三开关晶体管T4和第四开关晶体管T5可以为同类型的薄膜晶体管，也可为不同类型的薄膜晶体管，只需要配以相应的时序，实现上述功能即可，在此不做限定。本发明实施例中为了简化制作工艺，本发明实施例中优选第一开关晶体管T2、第二开关晶体管T3、第三开关晶体管T4和第四开关晶体管T5均为P型晶体管或者均为N型晶体管。

基于上述实施例提供的像素电路，本发明实施例提供一种显示面板，本发明实施例提供的显示面板包括由栅线和数据线限定的若干个呈矩阵排列的像素单元，每一所述像素单元中包括一个上述涉及的像素电路。

图10所示为本发明实施例提供的显示面板构成示意图，图10中，包括：

多条沿行方向分布的栅线，如图10中所示的S1、S2、……、Sn；

多条沿列方向分布的数据线，如图10中所示的D1、D2、……、Dm；

相邻的两条栅线和数据线限定一个像素单元10，由多条上述栅线和多条上述数据线限定构成若干个呈矩阵排列的像素单元10；

上述每一像素单元中包括本发明上述实施例提供的像素电路10，位于同一行的像素电路10与同一条栅线相连，位于同一列的像素电路10与同一条数据线相连。

较佳的，本发明实施例中的显示面板还包括该显示面板还包括第一电源信号线L1、第二电源信号线L2，若干条控制信号线M1、M2、……、Mn，其中，

像素电路中的驱动晶体管T1的漏极通过第一电源信号线L1与可变电压源P1连接。

第二电容C2的第一端通过第二电源信号线L2与参考电压源P2连接。

第一开关晶体管的栅极通过控制信号线与第一门信号源连接。

第二开关晶体管的栅极通过栅线与第二门信号源连接，漏极通过数据线与数据电压源连接。

第三开关晶体管的栅极通过控制信号线与第三门信号源连接。

本发明实施例提供的显示面板，像素电路中的补偿子电路在控制子电路的控制下，能够完成电位的复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例涉及的显示面板，其他结构与现有结构相同，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例提供的显示装置可以为有机电致发光显示OLED面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。

本发明实施例提供的显示装置，显示面板的像素电路中的补偿子电路在控制子电路的控制下，能够完成电位的复位，并存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种像素电路，其特征在于，包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管和发光器件，其中，

所述驱动晶体管的栅极连接所述补偿子电路，漏极连接可变电压源，源极连接所述发光器件；

所述控制子电路与所述补偿子电路相连，用于在扫描信号和充电信号的控制下，控制所述补偿子电路充放电；

所述控制子电路与所述驱动晶体管及所述发光器件相连，用于在发光控制信号控制下，控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光；

所述补偿子电路在所述控制子电路的控制下完成电位复位，并用于存储所述驱动晶体管的阈值电压，以在所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光时补偿所述驱动晶体管的阈值电压。

2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述补偿子电路包括第一电容、第二电容和第一开关晶体管，其中，

所述第一电容的第一端连接所述控制子电路以及所述第二电容的第二端，所述第一电容的第二端连接所述驱动晶体管的栅极以及所述第一开关晶体管的漏极；

所述第二电容的第一端连接参考电压源，所述第二电容的第二端连接所述第一电容的第一端；

所述第一开关晶体管的栅极连接第一门信号源，漏极连接所述驱动晶体管的栅极和所述第一电容的第二端，源极连接所述驱动晶体管的源极；

所述控制子电路控制所述第一电容和所述第二电容充放电，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储的电位复位，并控制所述第一开关晶体管导通，使第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使所述第一电容存储所述驱动晶体管的阈值电压。

3.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述控制子电路包括充电控制模块和发光控制模块，其中，

所述充电控制模块与所述第一电容的第一端、以及所述第二电容的第二端连接，用于在扫描信号和充电信号控制下，控制所述第一电容和所述第二电容充放电，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储的电位复位，并控制所述第一开关晶体管导通，使第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使所述第一电容存储所述驱动晶体管的阈值电压；还用于接收驱动所述发光器件发光的数据电压信号，以控制所述第一电容和所述第二电容存储用于驱动发光器件发光的数据电压；

所述发光控制模块与所述驱动晶体管的源极、以及所述发光器件连接，用于在发光控制信号控制下，使所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光。

4.如权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述充电控制模块包括第二开关晶体管，其中，

所述第二开关晶体管的漏极连接数据电压源，栅极连接第二门信号源，源极连接所述第一电容的第一端和所述第二电容的第二端。

5.如权利要求4所述的像素电路，其特征在于，所述发光控制模块包括第三开关晶体管，其中，

所述第三开关晶体管的栅极连接第三门信号源，漏极连接所述驱动晶体管的源极，源极连接所述发光器件。

6.如权利要求5所述的像素电路，其特征在于，该像素电路还包括：第四开关晶体管，其中，

所述第四开关晶体管的栅极与所述第一门信号源连接，漏极与所述第二电容的第二端、所述第一电容的第一端连接，源极与所述驱动晶体管的漏极连接。

7.如权利要求6所述的像素电路，其特征在于，所述第一开关晶体管、第二开关晶体管、第三开关晶体管和第四开关晶体管均为P型晶体管或均为N型晶体管。

8.一种权利要求1-7任一项所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，包括：

初始化阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出低电位电压，控制子电路控制补偿子电路完成电位复位，并控制驱动晶体管进入饱和状态，使补偿子电路存储驱动晶体管的阈值电压；

数据写入阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出高电位电压，控制子电路控制驱动发光器件发光的数据电压信号写入补偿子电路；

发光阶段，可变电压源向驱动晶体管的漏极输出高电位电压，控制子电路控制所述驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过所述补偿子电路存储的阈值电压补偿所述驱动晶体管的阈值电压，使所述驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

9.如权利要求8所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，所述补偿子电路包括第一电容、第二电容和第一开关晶体管，其中，所述初始化阶段具体包括：

参考电压源输出参考复位电压的电位，所述控制子电路控制所述第一电容和所述第二电容充放电，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储的电位复位为所述参考复位电压的电位；

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管导通的电平信号，使所述驱动晶体管处于二极管连接方式，并控制所述第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接方式下充放电，使所述驱动晶体管进入饱和状态，使所述第一电容存储驱动晶体管的阈值电压。

10.如权利要求9所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，像素电路中还包括第二开关晶体管和第三开关晶体管，其中，

初始化阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管导通的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，参考电压源向第二电容未与第一电容连接的一端输出参考复位电压的电位，数据电压源通过导通的第二开关晶体管向第一电容与第二电容的连接端输出低电位电压，使所述第一电容和所述第二电容的连接端存储参考复位电压的电位，所述第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接的方式下充放电，使所述驱动晶体管进入饱和状态，所述第一电容存储驱动晶体管的阈值电压；

数据写入阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，数据电压源输出数据电压信号，所述第二电容存储所述数据电压；

发光阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管导通的电平信号，驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过所述第一电容存储的阈值电压对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使所述驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

11.如权利要求10所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，像素电路中还包括第四开关晶体管，其中，

初始化阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管和所述第四开关晶体管导通的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，参考电压源向第二电容未与第一电容连接的一端输出参考复位电压的电位，可变电压源通过导通的第四开关晶体管向第一电容与第二电容的连接端输出低电位电压，所述第一电容和所述第二电容的连接端存储参考复位电压的电位，所述第一电容在所述驱动晶体管以二极管连接的方式下充放电，使所述驱动晶体管进入饱和状态，所述第一电容存储驱动晶体管的阈值电压；

数据写入阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管和所述第四开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管导通的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管截止的电平信号，数据电压源输出数据电压信号，所述第二电容存储所述数据电压；

发光阶段，具体包括：

第一门信号源输出使所述第一开关晶体管和所述第四开关晶体管截止的电平信号，第二门信号源输出使所述第二开关晶体管截止的电平信号，第三门信号源输出使所述第三开关晶体管导通的电平信号，驱动晶体管驱动发光器件发光，并通过所述第一电容存储的阈值电压对所述驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使所述驱动晶体管产生的驱动电流的电流值与所述驱动晶体管的阈值电压无关。

12.一种显示面板，包括由栅线和数据线限定的呈矩阵排列的像素单元，其特征在于，每一所述像素单元中包括一个像素电路；

其中，所述像素电路为权利要求1-7任一项所述的像素电路。

13.如权利要求12所述的显示面板，其特征在于，还包括第一电源信号线、第二电源信号线和控制信号线，其中，

驱动晶体管的漏极通过所述第一电源信号线与可变电压源连接；

第二电容的第一端通过所述第二电源信号线与参考电压源连接；

第一开关晶体管的栅极通过控制信号线与第一门信号源连接；

第二开关晶体管的栅极通过栅线与所述第二门信号源连接，漏极通过数据线与数据电压源连接；

第三开关晶体管的栅极通过控制信号线与第三门信号源连接。

14.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求12-13任一项所述的显示面板。

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