CN106935192B - 像素电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种像素电路及其驱动方法、显示装置，属于显示技术领域。该像素电路包括：开关模块、驱动模块、发光模块和检测模块，该驱动模块包括驱动晶体管，驱动晶体管的第一极与开关节点连接，第二极与驱动节点连接；该开关模块用于控制开关节点与电源信号端之间的导通或者关断。在像素电路的驱动过程中，可以在复位阶段和数据写入阶段，控制该第一电源信号端与开关节点之间关断，避免该第一电源信号端输出的第一电源信号通过驱动晶体管影响驱动节点的电位，从而保证在复位阶段可以对该驱动节点进行有效复位，以及保证在数据写入阶段写入至驱动晶体管的数据电压的准确性，因此有效提高了补偿的精度和效果。

Description

像素电路及其驱动方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(英文：Organic Light Emitting Diode；简称：OLED)的像素电路是一种通过驱动晶体管来控制流过OLED的驱动电流的电路结构，主要应用在显示装置中。由于该驱动电流的大小与驱动晶体管的阈值电压Vth相关，为了避免该驱动晶体管的Vth随时间发生漂移，需要在驱动过程中对该驱动晶体管的Vth进行补偿。
相关技术中，驱动晶体管Vth的补偿方法一般包括内部补充和外部补偿两种方式。其中内部补偿是通过在像素电路中内部添加新的薄膜晶体管和信号线的方式来实现Vth的补偿。外部补偿是通过在面板外部集成电路(integrated circuit，IC)芯片来检测Vth，并根据该检测到的Vth，调节数据信号的数据电压Vdata来实现Vth的补偿。
但是，在像素电路的驱动过程中，由于电路中某些节点的电位不稳定，使得采用相关技术中的补偿方法对驱动晶体管的Vth进行补偿时的精度较低，补偿的效果较差。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本发明提供了一种像素电路及其驱动方法、显示装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种像素电路，所述像素电路包括：开关模块、驱动模块、发光模块和检测模块，其中，所述驱动模块包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的第一极与开关节点连接，第二极与驱动节点连接；
所述开关模块分别与开关节点、开关信号端和电源信号端连接，用于在来自所述开关信号端的开关信号的控制下，控制所述开关节点与所述电源信号端之间的导通或者关断；
所述驱动模块分别与数据信号端、第一驱动信号端、驱动节点和所述开关节点连接，用于在来自所述数据信号端的数据信号、来自所述第一驱动信号端的第一驱动信号和所述开关节点的控制下，控制所述驱动节点的电压；
所述发光模块与所述驱动节点连接，用于在所述驱动节点的驱动下发光；
所述检测模块分别与所述驱动节点、第二驱动信号端和参考信号端连接，用于在来自所述第二驱动信号端的第二驱动信号的控制下，向所述驱动节点输出来自所述参考信号端的参考信号。
可选的，所述开关模块，包括：第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极与所述开关信号端连接，第一极与所述电源信号端连接，第二极与所述开关节点连接。
可选的，所述驱动模块，包括：
第二晶体管、所述驱动晶体管和电容器；
所述第二晶体管的栅极与所述第一驱动信号端连接，第一极与所述数据信号端连接，第二极分别与所述电容器的一端和所述驱动晶体管的栅极连接；
所述电容器的另一端与所述驱动节点连接。
可选的，所述发光模块，包括：有机发光二极管；
所述有机发光二极管的一端与所述驱动节点连接，另一端接地或者与预设电平信号端连接。
可选的，所述检测模块，包括：
第三晶体管和检测单元；
所述第三晶体管的栅极与所述第二驱动信号端连接，第一极与所述驱动节点连接，第二极分别与所述参考信号端和所述检测单元连接；
所述检测单元用于通过检测所述驱动节点的电压或者电流，确定所述驱动晶体管的阈值电压。
可选的，所述晶体管均为N型晶体管。
第二方面，提供了一种像素电路，所述像素电路包括：驱动晶体管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、有机发光二极管和电容器；
所述第一晶体管的栅极与开关信号端连接，第一极与电源信号端连接，第二极与开关节点连接；
所述第二晶体管的栅极与第一驱动信号端连接，第一极与数据信号端连接，第二极分别与所述电容器的一端和所述驱动晶体管的栅极连接；
所述电容器的另一端与驱动节点连接，所述驱动晶体管的第一极与所述开关节点连接，第二极与所述驱动节点连接；
所述有机发光二极管的一端与所述驱动节点连接，另一端接地或者与预设电平信号端连接；
所述第三晶体管的栅极与第二驱动信号端连接，第一极与所述驱动节点连接，第二极分别与参考信号端连接。
第三方面，提供了一种像素电路的驱动方法，所述像素电路包括：开关模块、驱动模块、发光模块和检测模块，其中，所述驱动模块包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的第一极与开关节点连接，第二极与驱动节点连接，所述方法包括：
复位阶段，开关信号端输出的开关信号处于第二电位，第二驱动信号端输出的第二驱动信号处于第一电位，电源信号端与开关节点之间关断，所述检测模块向驱动节点输出来自参考信号端的参考信号，所述参考信号的电位为参考电位；
内部补偿阶段，所述开关信号和第一驱动信号端输出的第一驱动信号处于第一电位，所述开关模块向所述开关节点输出来自电源信号端的电源信号，数据信号端对所述驱动晶体管的栅极进行充电，直至所述驱动晶体管处于预设状态；
数据写入阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述开关信号处于第二电位，所述电源信号端与所述开关节点之间关断，所述数据信号端向所述驱动晶体管的栅极写入数据电压；
发光阶段，所述第一驱动信号处于第二电位，所述开关信号处于第一电位，所述开关模块向所述开关节点输出来自电源信号端的电源信号，所述驱动模块向所述驱动节点输出驱动电流，所述发光模块在所述驱动节点的驱动下发光。
可选的，在所述复位阶段之前，所述方法还包括：
检测阶段，所述第二驱动信号处于第一电位，所述检测模块检测所述驱动节点的电压或者电流，并确定所述驱动晶体管的阈值电压；
所述内部补偿阶段包括：
第一补偿阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述数据信号端输出的数据信号的电压为第一补偿电压，对所述驱动晶体管的栅极进行充电；
第二补偿阶段，所述第一驱动信号保持第一电位，所述数据信号端输出的数据信号为第二补偿电压，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，直至所述驱动晶体管处于截止状态；
其中，所述第二补偿电压与所述阈值电压的差值大于0且小于第一阈值，所述第一补偿电压与所述第二补偿电压的差值大于第二阈值，且所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第一阈值大于0。
可选的，在所述复位阶段之前，所述方法还包括：
检测阶段，所述第二驱动信号处于第一电位，所述检测模块检测所述驱动节点的电压或者电流，并确定所述驱动晶体管的阈值电压；
所述内部补偿阶段包括：
第一补偿阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述数据信号端输出的数据信号的电压为第一补偿电压，对所述驱动晶体管的栅极进行充电；
第二补偿阶段，所述第一驱动信号保持第一电位，所述数据信号端输出的数据信号为第二补偿电压，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，并在所述驱动晶体管处于截止状态之前停止充电；
其中，所述第二补偿电压与所述阈值电压的差值大于0且小于第一阈值，所述第一补偿电压与所述第二补偿电压的差值大于第二阈值，且所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第一阈值大于0；
所述发光阶段中，所述第二驱动信号处于第一电位，所述检测模块再次检测所述驱动节点的电压或者电流；
所述方法还包括：根据再次检测到的所述驱动节点的电压或者电流，通过外部补偿的方式补偿所述驱动晶体管的阈值电压。
可选的，在所述检测阶段之后，所述方法还包括：
判断阶段，所述检测模块判断预设时间段内检测到的所述阈值电压是否满足内部补偿条件；
当所述阈值电压满足所述内部补偿条件时，依次执行所述复位阶段、所述内部补偿阶段、所述数据写入阶段和所述发光阶段；
当所述阈值电压不满足所述内部补偿条件时，依次执行所述复位阶段、外部补偿阶段和所述发光阶段，所述外部补偿阶段通过外部补偿的方式补偿所述驱动晶体管的阈值电压；
其中，所述内部补偿条件包括：所述阈值电压的变化率大于预设变化率阈值，且所述阈值电压的漂移量小于预设漂移量阈值。
可选的，所述外部补偿阶段包括：
所述第一驱动信号和所述第二驱动信号处于第一电位，所述开关信号处于第二电位，所述电源信号端与所述开关节点之间关断，所述检测模块向所述驱动节点输出所述参考信号，所述数据信号端向所述驱动晶体管的栅极写入补偿有所述阈值电压的数据电压。
可选的，所述开关模块包括：第一晶体管；所述驱动模块包括：第二晶体管、所述驱动晶体管和电容器；所述发光模块包括：有机发光二极管；所述检测模块包括：第三晶体管和检测单元；
所述复位阶段中，所述开关信号处于第二电位，所述第一晶体管关断，所述第二驱动信号处于第一电位，所述第三晶体管开启，所述参考信号端向所述驱动节点输出所述参考信号；
所述内部补偿阶段中，所述第一驱动信号和所述开关信号处于第一电位，所述第一晶体管和所述第二晶体管开启，所述数据信号端对所述驱动晶体管的栅极进行充电；
所述数据写入阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述开关信号处于第二电位，所述第二晶体管开启，所述第一晶体管关断，所述数据信号端向所述驱动晶体管的栅极写入数据电压；
所述发光阶段，所述第一驱动信号处于第二电位，所述开关信号处于第一电位，所述第二晶体管关断，所述第一晶体管开启，在所述电容器的作用下，所述驱动晶体管向所述驱动节点输出驱动电流，所述有机发光二极管发光。
可选的，所述晶体管均为N型晶体管，所述第一电位相对于所述第二电位为高电位。
第四方面，提供了一种显示装置，所述显示装置，包括：
如第一方面或者第二方面所述的像素电路。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明提供了一种像素电路及其驱动方法、显示装置，该像素电路中设置有开关模块，该开关模块可以控制第一电源信号端与开关节点之间的导通或者关断。因此在像素电路的驱动过程中，可以在复位阶段和数据写入阶段，控制该第一电源信号端与开关节点之间关断，避免该第一电源信号端输出的第一电源信号通过驱动晶体管影响驱动节点的电位，从而保证在复位阶段可以对该驱动节点进行有效复位，以及保证在数据写入阶段写入至驱动晶体管的数据电压的准确性，因此有效提高了补偿的精度和效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1是本发明实施例提供的一种像素电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种像素电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种像素电路的驱动方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种像素电路的驱动过程的时序图；
图5是本发明实施例提供的另一种像素电路的驱动方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种内部补偿阶段的持续时长的示意图；
图7是本发明实施例提供的另一种像素电路的驱动过程的时序图；
图8是本发明实施例提供的又一种像素电路的驱动过程的时序图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，根据在电路中的作用本发明的实施例所采用的晶体管主要为开关晶体管。由于这里采用的开关晶体管的源极、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，将其中源极称为第一级，漏极称为第二级。按附图中的形态规定晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、信号输出端为漏极。此外，本发明实施例所采用的开关晶体管可以包括P型开关晶体管和N型开关晶体管中的任一种，其中，P型开关晶体管在栅极为低电平时导通，在栅极为高电平时截止，N型开关晶体管在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。此外，本发明各个实施例中的多个信号都对应有第一电位和第二电位，第一电位和第二电位仅代表该信号的电压有2个状态量，不代表全文中第一电位或第二电位具有特定的数值。
图1是本发明实施例提供的一种像素电路的结构示意图，参考图1，该像素电路可以包括：开关模块10、驱动模块20、发光模块30和检测模块40，其中，该驱动模块20包括驱动晶体管(图1中未示出)，该驱动晶体管的第一极与开关节点P1连接，第二极与驱动节点P2连接。
开关模块10分别与开关节点P1、开关信号端K和电源信号端VDD连接，用于在来自该开关信号端K的开关信号的控制下，控制该开关节点P1与该电源信号端VDD之间的导通或者关断。
驱动模块20分别与数据信号端DATA、第一驱动信号端G1、驱动节点P2和该开关节点P1连接，用于在来自该数据信号端DATA的数据信号、来自该第一驱动信号端G1的第一驱动信号和该开关节点P1的控制下，控制该驱动节点P2的电压。
发光模块30与该驱动节点P2连接，用于在该驱动节点P2的驱动下发光。
检测模块40分别与该驱动节点P2、第二驱动信号端G2和参考信号端S连接，用于在来自该第二驱动信号端G2的第二驱动信号的控制下，向该驱动节点P2输出来自该参考信号端S的参考信号。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路，该像素电路中设置有开关模块，该开关模块可以控制第一电源信号端与开关节点之间的导通或者关断。因此在像素电路的驱动过程中，可以在复位阶段和数据写入阶段，控制该第一电源信号端与开关节点之间关断，避免该第一电源信号端输出的第一电源信号通过驱动晶体管影响驱动节点的电位，从而保证在复位阶段可以对该驱动节点进行有效复位，以及保证在数据写入阶段写入至驱动晶体管的数据电压的准确性，因此有效提高了补偿的精度和效果。
图2是本发明实施例提供的另一种像素电路的结构示意图，参考图2，该开关模块10具体可以包括：第一晶体管M1；该第一晶体管M1的栅极与开关信号端K连接，第一极与电源信号端VDD连接，第二极与开关节点P1连接。
示例的，假设该第一晶体管M1为N型晶体管，则当该开关信号端K输出的开关信号处于高电位时，该第一晶体管M1开启，该开关节点P1与电源信号端VDD导通，该电源信号端VDD可以向开关节点P1输出电源信号；当该开关信号处于低电位时，该第一晶体管M1关断，此时电源信号端VDD与开关节点P1之间也关断。
参考图2，该驱动模块20可以包括：第二晶体管M2、驱动晶体管M0和电容器C。
该第二晶体管M2的栅极与该第一驱动信号端G1连接，第一极与该数据信号端DATA连接，第二极分别与该电容器C的一端和该驱动晶体管M0的栅极G连接；该电容器C的另一端与该驱动节点P2连接。
可选的，如图2所示，该发光模块30可以包括：有机发光二极管；该有机发光二极管的一端可以与该驱动节点P2连接，另一端可以接地或者与预设电平信号端连接，其中，该预设电平信号端可以是指用于输出低电平信号的信号端。在图2所示的像素电路中，该有机发光二极管的另一端接地。
参考图2，该检测模块40可以包括：第三晶体管M3和检测单元401。
该第三晶体管M3的栅极与该第二驱动信号端G2连接，第一极与该驱动节点P2连接，第二极分别与该参考信号端S和该检测单元401连接。
该检测单元401用于通过检测该驱动节点P2的电压或者电流，确定该驱动晶体管M0的阈值电压。也即是，该检测单元401可以通过外部补偿的方式检测该驱动晶体管M0的阈值电压。
在本发明实施例中，该检测单元401中具体可以包括模数转换器和处理组件，该模数转换器可以通过信号线与驱动节点P2连接，能够检测该驱动节点P2的电压或者电流，该处理组件可以根据检测到的电压或者电流，确定该驱动晶体管M0的阈值电压。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路，该像素电路中设置有开关模块，该开关模块可以控制第一电源信号端与开关节点之间的导通或者关断。因此在像素电路的驱动过程中，可以在复位阶段和数据写入阶段，控制该第一电源信号端与开关节点之间关断，避免该第一电源信号端输出的第一电源信号通过驱动晶体管影响驱动节点的电位，从而保证在复位阶段可以对该驱动节点进行有效复位，以及保证在数据写入阶段写入至驱动晶体管的数据电压的准确性，因此有效提高了补偿的精度和效果。
图3是本发明实施例提供的一种像素电路的驱动方法的流程图，该驱动方法可以用于驱动如图1或图2所示的像素电路。参考图1和图2，该像素电路具体包括：开关模块10、驱动模块20、发光模块30和检测模块40，其中，该驱动模块20包括驱动晶体管M0，该驱动晶体管M0的第一极与该开关节点P1连接，第二极与该驱动节点P2连接。参考图3，该驱动方法具体可以包括：
步骤101、复位阶段，开关信号端K输出的开关信号处于第二电位，第二驱动信号端G2输出的第二驱动信号处于第一电位，电源信号端VDD与开关节点P1之间关断，该检测模块40向驱动节点P2输出来自参考信号端S的参考信号，该参考信号的电位为参考电位。
步骤102、内部补偿阶段，该开关信号和第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号处于第一电位，该开关模块10向该开关节点P1输出来自电源信号端VDD的电源信号，数据信号端DATA对该驱动晶体管M0的栅极进行充电，直至该驱动晶体管M0处于预设状态。
步骤103、数据写入阶段，该第一驱动信号处于第一电位，该开关信号处于第二电位，该电源信号端VDD与该开关节点P1之间关断，该数据信号端DATA向该驱动晶体管M0的栅极写入数据电压。
步骤104、发光阶段，该第一驱动信号处于第二电位，该开关信号处于第一电位，该开关模块10向该开关节点P1输出来自电源信号端VDD的电源信号，该驱动模块20向该驱动节点P2输出驱动电流，该发光模块30在该驱动节点P2的驱动下发光。
参考图2，本发明实施例提供的像素电路中，开关模块10可以包括：第一晶体管M1；该驱动模块20可以包括：第二晶体管M2、该驱动晶体管M0和电容器C；该发光模块30可以包括：有机发光二极管；该检测模块40可以包括：第三晶体管M3和检测单元401。
图4是本发明实施例提供的一种像素电路的驱动过程的时序图。以图2所示的像素电路为例，详细介绍本发明实施例提供的驱动方法。
如图4所示，在复位阶段T1中，开关信号端K输出的开关信号处于第二电位，该第一晶体管M1关断，第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号处于第一电位，第二驱动信号端G2输出的第二驱动信号处于第一电位，该第二晶体管M2和第三晶体管M3均开启，该参考信号端S向该驱动节点P2输出来自参考信号端S的参考信号，数据信号端DATA向该驱动晶体管M0的栅极G写入数据信号。其中，参考信号端S输出的参考信号的电压可以为低电压VSS，从而实现对该驱动节点P2的复位。从图4中还可以看出，在复位阶段T1中，数据信号端DATA输出的数据信号也处于第二电位，因此可以对该驱动晶体管M0的栅极G进行复位。进一步的，由于在该复位阶段T1中，第一晶体管M1关断，开关节点P1与电源信号端VDD之间关断，因此可以避免该电源信号端VDD输出的电源信号写入至驱动节点P2，从而避免该驱动节点P2的电位抬升，保证了对该驱动节点P2的有效复位。
在内部补偿阶段T2中，该第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号，以及开关信号端K输出的开关信号均处于第一电位，该第一晶体管M1和该第二晶体管M2开启，该数据信号端DATA对驱动晶体管M0的栅极G进行充电，直至该驱动晶体管M0处于预设状态。在本发明实施例中，该预设状态可以是指截止状态，也可以是指截止状态之前的临界截止状态。
在数据写入阶段T3，第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号保持第一电位，开关信号端K输出的开关信号处于第二电位，该第二晶体管M2开启，第一晶体管M1关断，该数据信号端DATA向该驱动晶体管M0的栅极G写入数据电压VDATA。
该发光阶段T4中，第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号处于第二电位，开关信号端K输出的开关信号处于第一电位，该第二晶体管M2关断，该第一晶体管M1开启，在该电容器C的作用下，驱动晶体管M0向该驱动节点P2输出驱动电流，该有机发光二极管发光。
可选的，在该复位阶段之前，如图5所示，该方法还可以包括：
步骤105、检测阶段，该第二驱动信号处于第一电位，该检测模块40检测该驱动节点P2的电压或者电流，并确定该驱动晶体管M0的阈值电压。
在本发明实施例中，由于像素电路中驱动晶体管M0的阈值电压受到温度，光线，甚至是短时间的电应力影响可能随时间发生漂移，因此可以利用外部补偿的方法，通过该检测模块40周期性的对该驱动晶体管M0的阈值电压Vth进行检测。
具体的，可以先获取上一次检测到的阈值电压Vth_ini，然后标记数据信号端DATA输出的数据信号的电压为数据电压VDATA+Vth_ini时，驱动节点的电压(或者电流)为理想电压(或者电流)。之后，可以控制数据信号的电压为Vth_ini，并控制该驱动晶体管M0工作在线性区，发光模块30不发光，该检测模块40可以检测该驱动节点P2的电压(或者电流)，将检测到的电压或者电流与理想电压(或者电流)进行对比，并根据对比的结果，不断调整数据信号端DATA输出的数据信号的电压，当该检测模块40检测到的电压(或者电流)与该理想电压(或者电流)一致时，即可根据当前数据信号的电压与初始数据信号的电压的差值，估算出驱动晶体管M0阈值电压的变化值，进而确定该驱动晶体管M0当前的阈值电压。
步骤106、判断阶段，该检测模块40判断预设时间段内检测到的该阈值电压是否满足内部补偿条件。
其中，该内部补偿条件包括：该阈值电压的变化率大于预设变化率阈值，且该阈值电压的漂移量小于预设漂移量阈值，其中，该漂移量是指阈值电压的变化量。
当该阈值电压满足该内部补偿条件调节时，可以依次执行上述步骤101至步骤105；当该阈值电压不满足该内部补偿条件调节时，可以依次执行步骤101、步骤107和步骤105。其中，步骤107可以为外部补偿阶段，该外部补偿阶段通过外部补偿的方式补偿该驱动晶体管M0的阈值电压。
由于内部补偿方式补偿阈值电压Vth的速度较快但范围有限；而外部补偿方式补偿阈值电压Vth的范围较广，但检测阈值电压Vth的速度较慢，因此当驱动晶体管阈值电压Vth总的变化量较小，例如变化范围为0至0.1V，并相对变化率较大的情况下，比较适合内部补偿。当阈值电压Vth总的变化量较大时，例如0至3V，这时不同像素单元内驱动晶体管的阈值电压的分布范围太大，使用内部补偿无法在各个像素单元达到最佳的补偿效果，因此可以采用外部补偿的方法。通过本发明实施例提供的方法，可以根据检测到的像素电路中驱动晶体管当前阈值电压的变化情况，灵活选择合适的补偿方法对该阈值电压进行补偿，从而有效提高了补偿的灵活性。
需要说明的是，在实际应用中，驱动晶体管阈值电压的变化规律是，前期总的变化量较小但是相对变化率较快，后期总的变化量较大，但是相对变化率较慢。因此可以在前期使用内部补偿的方法进行补偿，在后期使用外部补偿的方法进行补偿。
步骤107、外部补偿阶段，该第一驱动信号和该第二驱动信号处于第一电位，该开关信号处于第二电位，该电源信号端VDD与该开关节点P1之间关断，该检测模块40向该驱动节点P2输出参考信号，该数据信号端DATA向该驱动晶体管M0的栅极G写入补偿有该阈值电压的数据电压。
由于在该阶段中，电源信号端VDD与开关节点P1之间关断，因此可以保证没有电流流过驱动晶体管M0，从而可以避免驱动节点P2的电压抬升。进一步的，由于第二驱动信号处于第一电位，该第三晶体管M3开启，参考信号端S可以向该驱动节点P2输出处于低电平的参考信号，进而保证了写入驱动晶体管M0栅极G的带有补偿数据的数据电压有一个可靠的参考电平。由于该驱动节点P2的电位可以在数据写入阶段保持稳定，因此不会影响写入至栅极G的补偿有阈值电压的数据电压的可靠性，有效提高了补偿的精度和效果。
在实际应用中，像素电路在驱动发光模块发光时，驱动电流ID的大小可以表示为：
其中，第一参数K满足：μ为该驱动晶体管的载流子迁移率，C为该驱动晶体管的栅极绝缘层的电容，W/L为驱动晶体管的宽长比。第二参数α可以为经验参数，一般可以取2；Vgs为驱动晶体管的栅源电压差，Vth为该驱动晶体管的阈值电压。
在本发明实施例中，检测模块40在上述步骤105中除了可以检测到驱动晶体管的阈值电压，还可以检测该驱动晶体管的第一参数K和第二参数α。因此上述内部补偿条件还可以包括：驱动晶体管第一参数K的变化率大于预设阈值。此外，在上述步骤107所示的外部补偿阶段中，数据信号中除了可以补偿有阈值电压Vth，还可以补偿有该第一参数K和第二参数α等，并且上述步骤104所示的数据写入阶段中，数据信号端DATA写入的数据信号中也可以补偿第一参数K和第二参数α。有本发明实施例对该数据信号中补偿的补偿数据不做具体限定。
进一步的，在本发明实施例中，参考图4，上述步骤102中的内部补偿阶段具体可以包括：
第一补偿阶段T21，第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号处于第一电位，该数据信号端DATA输出的数据信号的电压为第一补偿电压VH1，对该驱动晶体管M0的栅极G进行充电。
第二补偿阶段T22，该第一驱动信号保持第一电位，该数据信号端DATA输出的数据信号为第二补偿电压VH2，继续对该驱动晶体管M0的栅极G进行充电，直至该驱动晶体管M0处于截止状态，即该驱动节点P2的电压不再上升，此时，该驱动节点P2的电压为VH2-Vth。
其中，该第二补偿电压VH2与该阈值电压Vth的差值可以大于0且小于第一阈值，该第一补偿电压VH1与该第二补偿电压VH2的差值大于第二阈值，且该第二阈值大于该第一阈值，该第一阈值大于0。
也即是，在本发明实施例中，在对该驱动晶体管M0的阈值电压Vth进行补偿时，可以控制数据信号端DATA输出的数据信号的电压先处于一个较高的数值，例如可以为第一补偿电压VH1，以便对该驱动晶体管M0的栅极G进行快速充电。经过预设时间段之后，当该驱动晶体管M0临近关闭状态时，再将该数据信号降低至VH2，使其稍大于上述步骤105中检测到的驱动晶体管M0的阈值电压Vth，从而可以使得该驱动晶体管M0快速达到截止状态，从而有效提升了内部补偿的速度。
图6是本发明实施例提供的一种补偿时长的对比图。图6中的横轴T为补偿时长，纵轴P1表示驱动节点P2的电压大小。图6中可以看出，如果在补偿阶段中，数据信号端DATA输出的数据信号的电压VDATA＝VH2，也即是，数据信号的电压稍大于驱动晶体管M0的阈值电压Vth，则该内部补偿阶段需要持续t1时长，才能使得该驱动晶体管M0处于截止状态，此时驱动节点P2的电压为VH2-Vth。如果在补偿阶段中，数据信号端DATA输出的数据信号的电压VDATA＝VH1，也即是，数据信号的电压远大于驱动晶体管M0的阈值电压Vth，则在该补偿阶段中，初始的充电电流较大，驱动节点P2的电压上升速度较快，但由于当该驱动晶体管M0处于截止状态时，该驱动节点P2最终需达到的目标电压VH1-Vth较高，因此该内部补偿阶段所需持续的时长t2也较长。
而在本发明实施例中，结合图4可知，由于在第一补偿阶段T21中，该数据信号的电压VDATA＝VH1，因此可以使得该驱动节点P2的电压快速提升；当经过t3时长后，驱动节点P2的电压达到m*(VH2-Vth)，该m可以为小于1的正数。此时，可以再调整该数据信号的电压VDATA＝VH2，也即是执行该第二补偿阶段T22，由于此时该驱动节点P2的电压m*(VH2-Vth)与最终需要达到的目标电压VH2-Vth之间的差值较小，因此可以使得该驱动晶体管M0快速达到截止状态。从图6中可以看出，采用本发明实施例提供的方法，该内部补偿阶段的持续时长t4远小于t1和t2，从而有效提高了该内部补偿的速度。
需要说明的是，由于在显示装置中，不同像素单元中的驱动晶体管的阈值电压Vth可能不同，因此对于不同像素单元中的驱动晶体管，可以根据实际检测到的阈值电压Vth的大小，采用不同的第一补偿电压VH1，以及不同的第二补偿电压VH2进行补偿。
在本发明实施例另一种可选的实施例中，参考图7，上述步骤102中的内部补偿阶段T2的补偿时长相较于图4所示的实施例可以较短。
具体的，图7所示实施例中的第一补偿阶段T21的持续时长可以小于或等于图4所示实施例中第一补偿阶段的持续时长；该图7所示实施例中的第二补偿阶段T22中，数据信号端DATA输出的数据信号为第二补偿电压VH2，对该驱动晶体管的栅极进行充电，但该第二补偿阶段T22的持续时长较短，可以在驱动晶体管处于截止状态之前停止充电。该内部补偿阶段T2结束时，驱动节点P2的电压为VH2-Vth1，也即是，在该内部补偿阶段T2中只补偿了部分阈值电压Vth1(Vth1不大于驱动晶体管的阈值电压Vth)。
进一步的，参考图7，在发光阶段T4中，第二驱动信号端G2输出的第二驱动信号可以处于第一电位，检测模块40中的检测单元401可以再次检测该驱动节点P2的电压或者电流。该检测单元401可以根据检测到的电压或者电流确定出驱动晶体管M0当前的阈值电压，第一参数K和第二参数α的大小，之后可以采用外部补偿的方式进一步补偿该驱动晶体管M0的阈值电压，第一参数K和第二参数α。由于在该内部补偿阶段T2已经补偿了驱动晶体管的部分阈值电压Vth1，因此在该外部补偿阶段中，仅需补偿剩余的阈值电压Vth2。在本发明实施例中，理想的驱动晶体管的阈值电压Vth可以是关于内部补偿量Vth1和外部补偿量Vth2的函数，通过在内部补偿阶段和外部补偿阶段分别补偿合适的Vth1和Vth2可以得到理想的补偿效果。
此外，在图7所示的实施例中，由于内部补偿阶段T2的持续时长较短，因此可以避免牺牲较多的数据写入阶段和发光阶段的持续时长。
在本发明实施例又一种可选的实施例中，参考图8，该像素电路可以依次执行复位阶段T1和内部补偿阶段T2，与图7所示实施例相同，该内部补偿阶段T2的持续时长较短，内部补偿阶段T2结束时驱动晶体管M0还未处于截止状态。在完成对驱动晶体管阈值电压的内部补偿后，由于显示面板显示内容的变化会导致显示面板中不同区域的温度不同，也会造成不同像素单元内的驱动晶体管的第一参数K的不同。因此在图8所示的实施例中，也可以将对第一参数K的补偿分为两个阶段。
首先，在数据写入阶段T3中，第一驱动信号端G1输出的第一驱动信号和开关信号端K输出的开关信号均处于第一电位，第二驱动信号端G2输出的第二驱动信号处于第二电位。假设在内部补偿阶段T2，对驱动晶体管阈值电压的补偿量Vth1约等于Vth，则驱动晶体管的第一参数K的大小会影响到驱动节点P2的充电电压的大小。明显的，当第一参数K越大时，驱动节点P2的电压会越高，反之驱动节点P2的电压会越低。在该数据写入阶段T3中，由于开关信号端K输出的开关信号处于第一电位，电源信号端VDD与开关节点P1导通，数据信号端DATA输出的数据信号可以使得驱动节点P2的电压进一步抬升。因此，可以通过调整该数据写入阶段T3的持续时长，对驱动晶体管的第一参数K进行适当的补偿，也即是对该驱动晶体管中载流子迁移率的变化进行补偿。其中，该数据写入阶段T3的持续时长可以是通过仿真和测试确定出的。
进一步的，在发光阶段T4中，第二驱动信号端G2输出的第二驱动信号可以处于第一电位，检测模块40中的检测单元401可以再次检测该驱动节点P2的电压或者电流，以便根据检测到的电压或者电流确定出驱动晶体管M0当前的阈值电压和第一参数K的大小，之后可以采用外部补偿的方式，对该内部补偿阶段没有补偿到的阈值电压和第一参数K进行进一步的补偿。
还需要说明的是，在上述实施例中，均是以各个晶体管为N型晶体管，且第一电位为相对于该第二电位高电位为例进行的说明。当然，该各个晶体管还可以采用P型晶体管，当该各个晶体管采用P型晶体管时，该第一电位相对于该第二电位可以为低电压，且该各个信号端的电压变化可以与图4、图7和图8所示的电压变化相反(即二者的相位差为180度)。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路的驱动方法，在复位阶段和数据写入阶段中，该第一电源信号端与开关节点之间关断，该第一电源信号不会对驱动节点的电位造成影响，从而可以保证在复位阶段可以对该驱动节点进行有效复位，以及保证在数据写入阶段写入至驱动节点的数据电压的准确性，因此提高了补偿的精度和效果。此外，本发明提供的像素电路的驱动方法中，可以结合内部补偿和外部补偿的方法对驱动晶体管阈值电压进行补偿，该混合补偿的方法结合了内部补偿和外部补偿的优势，不仅有效提高了补偿的速度，还扩大了补偿的范围。
本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置可以包括如图1或图2所示的像素电路。该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、AMOLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种像素电路，其特征在于，所述像素电路包括：开关模块、驱动模块、发光模块和检测模块，其中，所述驱动模块包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的第一极与开关节点连接，第二极与驱动节点连接；
所述开关模块分别与所述开关节点、开关信号端和电源信号端连接，用于在来自所述开关信号端的开关信号的控制下，控制所述开关节点与所述电源信号端之间的导通或者关断；
所述驱动模块分别与数据信号端、第一驱动信号端、所述驱动节点和所述开关节点连接，用于在来自所述数据信号端的数据信号、来自所述第一驱动信号端的第一驱动信号和所述开关节点的控制下，控制所述驱动节点的电压；
所述发光模块与所述驱动节点连接，用于在所述驱动节点的驱动下发光；
所述检测模块分别与所述驱动节点、第二驱动信号端和参考信号端连接，用于在来自所述第二驱动信号端的第二驱动信号的控制下，向所述驱动节点输出来自所述参考信号端的参考信号；
所述检测模块还用于在所述第二驱动信号的电位处于第一电位时，检测所述驱动节点的电压或者电流，并确定所述驱动晶体管的阈值电压，以及用于根据检测到的所述驱动节点的电压或者电流，通过外部补偿的方式补偿所述驱动晶体管的阈值电压；
所述驱动模块还用于在所述第一驱动信号处于第一电位，且所述数据信号端输出的数据信号的电压为第一补偿电压时，向所述驱动晶体管的栅极输出处于所述第一补偿电压的数据信号，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，然后在所述数据信号的电压为第二补偿电压时，向所述驱动晶体管的栅极输出处于所述第二补偿电压的数据信号，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，并在所述驱动晶体管处于截止状态之前停止充电；
其中，所述第二补偿电压与所述阈值电压的差值大于0且小于第一阈值，所述第一补偿电压与所述第二补偿电压的差值大于第二阈值，且所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第一阈值大于0。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述开关模块，包括：第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极与所述开关信号端连接，第一极与所述电源信号端连接，第二极与所述开关节点连接。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述驱动模块，包括：
第二晶体管、所述驱动晶体管和电容器；
所述第二晶体管的栅极与所述第一驱动信号端连接，第一极与所述数据信号端连接，第二极分别与所述电容器的一端和所述驱动晶体管的栅极连接；
所述电容器的另一端与所述驱动节点连接。
4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述发光模块，包括：有机发光二极管；
所述有机发光二极管的一端与所述驱动节点连接，另一端接地或者与预设电平信号端连接。
5.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述检测模块，包括：
第三晶体管和检测单元；
所述第三晶体管的栅极与所述第二驱动信号端连接，第一极与所述驱动节点连接，第二极分别与所述参考信号端和所述检测单元连接；
所述检测单元用于通过检测所述驱动节点的电压或者电流，确定所述驱动晶体管的阈值电压。
6.根据权利要求1至5任一所述的像素电路，其特征在于，
所述晶体管均为N型晶体管。
7.一种像素电路，其特征在于，所述像素电路包括：驱动晶体管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、有机发光二极管、电容器和检测单元；
所述第一晶体管的栅极与开关信号端连接，第一极与电源信号端连接，第二极与开关节点连接；
所述第二晶体管的栅极与第一驱动信号端连接，第一极与数据信号端连接，第二极分别与所述电容器的一端和所述驱动晶体管的栅极连接；
所述电容器的另一端与驱动节点连接，所述驱动晶体管的第一极与所述开关节点连接，第二极与所述驱动节点连接；
所述有机发光二极管的一端与所述驱动节点连接，另一端接地或者与预设电平信号端连接；
所述第三晶体管的栅极与第二驱动信号端连接，第一极与所述驱动节点连接，第二极与参考信号端和所述检测单元连接；
所述检测单元用于在所述第二驱动信号端输出的第二驱动信号处于第一电位时，检测所述驱动节点的电压或者电流，并确定所述驱动晶体管的阈值电压，以及用于根据检测到的所述驱动节点的电压或者电流，通过外部补偿的方式补偿所述驱动晶体管的阈值电压；
所述第二晶体管用于在所述第一驱动信号端输出的第一驱动信号处于第一电位，且所述数据信号端输出的数据信号的电压为第一补偿电压时，向所述驱动晶体管的栅极输出处于所述第一补偿电压的数据信号，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，然后在所述数据信号的电压为第二补偿电压时，向所述驱动晶体管的栅极输出处于所述第二补偿电压的数据信号，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，并在所述驱动晶体管处于截止状态之前停止充电；
其中，所述第二补偿电压与所述阈值电压的差值大于0且小于第一阈值，所述第一补偿电压与所述第二补偿电压的差值大于第二阈值，且所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第一阈值大于0。
8.一种像素电路的驱动方法，其特征在于，所述像素电路包括：开关模块、驱动模块、发光模块和检测模块，其中，所述驱动模块包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的第一极与开关节点连接，第二极与驱动节点连接，所述方法包括：
复位阶段，开关信号端输出的开关信号处于第二电位，第二驱动信号端输出的第二驱动信号处于第一电位，电源信号端与所述开关节点之间关断，所述检测模块向所述驱动节点输出来自参考信号端的参考信号，所述参考信号的电位为参考电位；
内部补偿阶段，所述开关信号和第一驱动信号端输出的第一驱动信号均处于第一电位，所述开关模块向所述开关节点输出来自所述电源信号端的电源信号，数据信号端对所述驱动晶体管的栅极进行充电，直至所述驱动晶体管处于预设状态；
数据写入阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述开关信号处于第二电位，所述电源信号端与所述开关节点之间关断，所述数据信号端向所述驱动晶体管的栅极写入数据电压；
发光阶段，所述第一驱动信号处于第二电位，所述开关信号处于第一电位，所述开关模块向所述开关节点输出所述电源信号，所述驱动模块向所述驱动节点输出驱动电流，所述发光模块在所述驱动节点的驱动下发光；
在所述复位阶段之前，所述方法还包括：
检测阶段，所述第二驱动信号处于第一电位，所述检测模块检测所述驱动节点的电压或者电流，并确定所述驱动晶体管的阈值电压；
所述内部补偿阶段包括：
第一补偿阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述数据信号端输出的数据信号的电压为第一补偿电压，对所述驱动晶体管的栅极进行充电；
第二补偿阶段，所述第一驱动信号保持第一电位，所述数据信号端输出的数据信号的电压为第二补偿电压，对所述驱动晶体管的栅极进行充电，并在所述驱动晶体管处于截止状态之前停止充电；
其中，所述第二补偿电压与所述阈值电压的差值大于0且小于第一阈值，所述第一补偿电压与所述第二补偿电压的差值大于第二阈值，且所述第二阈值大于所述第一阈值，所述第一阈值大于0；
所述发光阶段中，所述第二驱动信号处于第一电位，所述检测模块再次检测所述驱动节点的电压或者电流；
所述方法还包括：根据再次检测到的所述驱动节点的电压或者电流，通过外部补偿的方式补偿所述驱动晶体管的阈值电压。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述检测阶段之后，所述方法还包括：
判断阶段，所述检测模块判断预设时间段内检测到的所述阈值电压是否满足内部补偿条件；
当所述阈值电压满足所述内部补偿条件时，依次执行所述复位阶段、所述内部补偿阶段、所述数据写入阶段和所述发光阶段；
当所述阈值电压不满足所述内部补偿条件时，依次执行所述复位阶段、外部补偿阶段和所述发光阶段，所述外部补偿阶段通过外部补偿的方式补偿所述驱动晶体管的阈值电压；
其中，所述内部补偿条件包括：所述阈值电压的变化率大于预设变化率阈值，且所述阈值电压的漂移量小于预设漂移量阈值。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述外部补偿阶段包括：
所述第一驱动信号和所述第二驱动信号处于第一电位，所述开关信号处于第二电位，所述电源信号端与所述开关节点之间关断，所述检测模块向所述驱动节点输出所述参考信号，所述数据信号端向所述驱动晶体管的栅极写入补偿有所述阈值电压的数据电压。
11.根据权利要求8至10任一所述的方法，其特征在于，所述开关模块包括：第一晶体管；所述驱动模块包括：第二晶体管、所述驱动晶体管和电容器；所述发光模块包括：有机发光二极管；所述检测模块包括：第三晶体管和检测单元；
所述复位阶段中，所述开关信号处于第二电位，所述第一晶体管关断，所述第二驱动信号处于第一电位，所述第三晶体管开启，所述参考信号端向所述驱动节点输出所述参考信号；
所述内部补偿阶段中，所述第一驱动信号和所述开关信号处于第一电位，所述第一晶体管和所述第二晶体管开启，所述数据信号端对所述驱动晶体管的栅极进行充电；
所述数据写入阶段，所述第一驱动信号处于第一电位，所述开关信号处于第二电位，所述第二晶体管开启，所述第一晶体管关断，所述数据信号端向所述驱动晶体管的栅极写入数据电压；
所述发光阶段，所述第一驱动信号处于第二电位，所述开关信号处于第一电位，所述第二晶体管关断，所述第一晶体管开启，在所述电容器的作用下，所述驱动晶体管向所述驱动节点输出驱动电流，所述有机发光二极管发光。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述晶体管均为N型晶体管，所述第一电位相对于所述第二电位为高电位。
13.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置，包括：
如权利要求1至6任一所述的像素电路，或者，如权利要求7所述的像素电路。
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