像素电路及其控制方法与流程

本发明涉及显示领域，特别是涉及像素电路及其控制方法。

背景技术

有机发光显示面板因其具有对比度高、低功耗、视角广、反应速度快等优点，被越来越多地应用到显示领域。通常，有机发光显示面板中包含阵列排布像素电路，像素电路通常包括发光二极管和电源，流经发光二极管的电流与电源电压有关。而在显示面板中，每个发光二极管距电源的距离不同，故电压传输的过程中产生的线上压降也不同，因而每个发光二极管实际得到的电源电压不同，故流过发光二极管的电流不同，发光二极管的亮度也不同，导致显示面板的发光亮度不均匀。

技术实现要素：

基于此，有必要针对线上压降导致显示面板亮度不均匀的问题，提供一种像素电路及其控制方法。

一种像素电路，其特征在于，包括晶体管t1、晶体管t2、晶体管t3、晶体管t4、晶体管t5、晶体管t6、晶体管t7、电容c1和发光二极管d1；

所述晶体管t4的控制端用于输入第一扫描信号，所述晶体管t4的第一极分别连接所述晶体管t3的第二极、所述晶体管t1的控制端及所述电容c1的第一极板，所述晶体管t4的第二极连接所述晶体管t7的第二极，用于输入第一参考电压vref1；

所述晶体管t3的控制端用于输入第二扫描信号，所述晶体管t3的第一极分别连接所述晶体管t1的第二极和所述晶体管t6的第一极，所述晶体管t1的第一极用于输入第一电源vdd；

所述晶体管t6的控制端用于输入发光控制信号，所述晶体管t6的第二极分别连接所述发光二极管d1的阳极和所述晶体管t7的第一极，所述晶体管t7的控制端用于输入所述第一扫描信号，所述发光二极管d1的阴极用于输入第二电源vss；

所述晶体管t2的控制端用于输入所述第二扫描信号，所述晶体管t2的第一极用于输入数据信号，所述晶体管t2的第二极分别连接所述电容c1的第二极板和所述晶体管t5的第二极；

所述晶体管t5的控制端用于输入所述发光控制信号，所述晶体管t5的第一极用于输入第二参考电压vref2。

在其中一个实施例中，所述第一参考电压vref1的电压值小于所述第二电源vss的电压值。

在其中一个实施例中，所述晶体管t1、所述晶体管t2、所述晶体管t3、所述晶体管t4、所述晶体管t5、所述晶体管t6和所述晶体管t7为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管以及非晶硅薄膜晶体管中的任一种。

上述像素电路中晶体管t1为驱动晶体管，像素电路利用第二参考电压vref2通过电容c1对晶体管t1的控制端进行电压补偿，以使流过晶体管t1的驱动电流与第一电源vdd的电压值无关，流过晶体管t1的驱动电流即为发光二极管d1的发光电流，进而可以消除第一电源vd的线上电流-电阻压降对发光电流的影响。流过晶体管t1的驱动电流与第二参考电压vref2有关，而驱动电流不流经提供第二参考电压vref2的信号线，故无线上的电流-电阻压降的影响，可以提高屏体的发光均一性。

一种像素电路的驱动方法，基于前述像素电路，包括：

初始化阶段，所述第一扫描信号为低电平信号，所述第二扫描信号为高电平信号，以使所述第一参考电压vref1对所述像素电路进行初始化；

数据写入阶段，所述第二扫描信号为低电平信号，所述第一扫描信号及所述发光控制信号为高电平信号，以使所述数据信号写入所述像素电路；

发光阶段，所述发光控制信号为低电平信号，所述第一扫描信号及所述第二扫描信号为高电平信号，以使电流流过所述发光二极管d1。

在其中一个实施例中，在所述初始化阶段，所述发光控制信号为高电平信号。

在其中一个实施例中，在所述初始化阶段，所述发光控制信号为低电平信号。

在其中一个实施例中，所述初始化阶段包括第一阶段和第二阶段；

所述第一阶段，所述第一扫描信号和所述发光控制信号为低电平信号，所述发光控制信号控制所述晶体管t5打开，所述第二参考电压vref2通过所述晶体管t5对所述电容c1的第二极板进行初始化；，

所述第二阶段，所述第一扫描信号为低电平信号，所述发光控制信号为高电平信号。

在其中一个实施例中，在所述初始化阶段，所述第一扫描信号控制所述晶体管t4和所述晶体管t7打开；

所述第一参考电压vref1通过所述晶体管t4对所述晶体管t1的控制端和所述电容c1的第一极板进行初始化，所述晶体管t1打开；所述第一参考电压vref1通过所述晶体管t7对所述发光二极管d1的阳极进行初始化，以使所述晶体管t1的控制端和所述电容c1的第一极板的电位为vref1。

在其中一个实施例中，在所述数据写入阶段，所述第二扫描信号控制所述晶体管t2打开，所述数据信号通过所述晶体管t2写入所述电容c1的第二极板，以使所述电容c1的第二极板的电位为vdata；

所述第一电源vdd将电源电压写入所述晶体管t1，以使所述晶体管t1的第一极电位为vdd，所述晶体管t1的控制端电位为vdd-|vth|。

在其中一个实施例中，在所述发光阶段，所述发光控制信号控制所述晶体管t5打开，所述第二参考电压vref2通过所述晶体管t5和所述电容c1对所述晶体管t1的栅极进行电压补偿，以使流过所述晶体管t1的电流与所述第一电源线提供的电源电压无关。

上述像素电路的驱动方法通过增加第二参考电压补偿了第一电源线上的电流-电阻压降，同时，本申请的电路结构及其控制方法也补偿了阈值电压对发光电流的影响，提高了屏体发光的均一性。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的像素电路的电路图；

图2为本申请的一个实施例提供的像素电路驱动方法的时序图；

图3为本申请的又一实施例提供的像素电路驱动方法的时序图；

图4为本申请的又一实施例提供的像素电路驱动方法的时序图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。

请参见图1，本申请的一个实施例提供一中像素电路，包括晶体管t1、晶体管t2、晶体管t3、晶体管t4、晶体管t5、晶体管t6、晶体管t7、电容c1和发光二极管d1。

其中，晶体管t4的控制端用于输入第一扫描信号，晶体管t4的第一极分别连接晶体管t3的第二极、晶体管t1的控制端及电容c1的第一极板，晶体管t4的第二极连接晶体管t7的第二极，用于输入第一参考电压vref1。晶体管t3的控制端用于输入第二扫描信号，晶体管t3的第一极分别连接晶体管t1的第二极和晶体管t6的第一极。晶体管t1的第一极用于输入第一电源vdd。晶体管t6的控制端用于输入发光控制信号，晶体管t6的第二极分别连接发光二极管d1的阳极和晶体管t7的第一极。晶体管t7的控制端用于输入第一扫描信号。发光二极管d1的阴极用于输入第二电源vss。晶体管t2的控制端用于输入第二扫描信号，晶体管t2的第一极用于输入数据信号，晶体管t2的第二极分别连接电容c1的第二极板和晶体管t5的第二极。晶体管t5的控制端用于输入发光控制信号，晶体管t5的第一极用于输入第二参考电压vref2。

本实施例中，晶体管t2、晶体管t3、晶体管t4、晶体管t5、晶体管t6、晶体管t7均为开关晶体管，晶体管t1为驱动晶体管。电容c1为储能电容，发光二极管d1为oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)。本实施例中的晶体管均采用p型晶体管，可以理解的是，控制端为晶体管的栅极，第一极为晶体管的源极，第二极为晶体管的漏极，对晶体管的控制端施加低电平以使晶体管导通。当然，在其他实施例中，晶体管也可以是n型晶体管，在采用n型晶体管作为像素电路中的晶体管时，对晶体管的控制端输入高电平信号以使其导通。

第一扫描信号连接晶体管t4和晶体管t7的控制端，可控制晶体管t4和晶体管t7导通，以使第一参考电压vref1通过晶体管t4对晶体管t1的栅极进行初始化，且通过晶体管t7对发光二极管d1的阳极进行初始化。第二扫描信号scan2可控制晶体管t2导通，以使数据信号通过晶体管t2写入电容c1的第一极板。发光控制信号可控制晶体管t5导通，以使第二参考电压vref2通过电容c1对晶体管t1的控制端进行补偿，使得流过晶体管t1的驱动电流与第一电源vdd的电压无关。

本实施例中，第一电源vdd可以是正电压，第二电源vss可以是负电压。驱动晶体管t1可以在第一电源vdd的作用下产生电流，该电流流过发光二极管d1以使发光二极管d1发光，发光二极管d1发光时，电流从发光二极管d1流向第二电源vss。

上述实施例提供的像素电路中晶体管t1为驱动晶体管，像素电路利用第二参考电压vref2通过电容c1对晶体管t1的控制端进行电压补偿，以使流过晶体管t1的驱动电流与第一电源vdd的电压值无关，流过晶体管t1的驱动电流即为发光二极管d1的发光电流，进而可以消除第一电源vd的线上电流-电阻压降对发光电流的影响。流过晶体管t1的驱动电流与第二参考电压vref2有关，而驱动电流不流经提供第二参考电压vref2的信号线，故无线上的电流-电阻压降的影响，可以提高屏体的发光均一性。

在一个实施例中，晶体管t2、晶体管t3、晶体管t4、晶体管t5、晶体管t6、晶体管t7可以为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管以及非晶硅薄膜晶体管中的任一种。

本申请的一个实施例提供一种显示面板，包括阵列排布的前述像素电路。显示面板还包括数据驱动器、扫描驱动器和发光控制器。多条第一扫描信号线、和第二扫描信号线的一端分别连接每行像素电路，另一端连接扫描驱动器，扫描驱动器提供扫描信号，并通过扫描信号线传输至像素电路中。多条数据信号线一端连接每列像素电路，另一端连接数据驱动器，数据驱动器提供数据信号，并通过数据信号线传输至像素电路。多条发光控制信号线一端连接每行像素电路，另一端连接发光控制器，发光控制器提供发光控制信号，并通过发光控制信号线传输至像素电路。

本申请的一个实施例提供一种显示装置，包括上述显示面板。

请参见图1与图2，本申请的一个实施例提供一种像素电路的驱动方法，所述驱动方法基于图1所示的像素电路。该驱动方法包括以下三个阶段：

初始化阶段t1，第一扫描信号为低电平信号，第二扫描信号为高电平信号，以使第一参考电压vref1对所述像素电路进行初始化。

数据写入阶段t2，第二扫描信号为低电平信号，第一扫描信号及发光控制信号为高电平信号，以使数据信号写入所述像素电路。

发光阶段t3，发光控制信号为低电平信号，第一扫描信号及第二扫描信号为高电平信号，以使电流流过发光二极管d1。

具体的，请参见图2，在一个实施例中，在初始化阶段t1，第一扫描信号为低电平信号，第一扫描信号控制晶体管t4打开，以使第一参考电压vref1通过晶体管t4对晶体管t1的控制端和电容c1的第一极板进行初始化，使得晶体管t1导通。同时，第一参考电压vref1通过晶体管t7对发光二极管d1的阳极进行初始化。第二扫描信号为高电平信号，晶体管t2和晶体管t3截止。发光控制信号也为高电平信号，晶体管t5和晶体管t6截止。可以理解的是，第一参考电压vref1的电压值小于第二电源vss的电压值，以保证在初始化时发光二极管d1不发光。初始化可消除上一发光阶段的残留电流对本发光阶段的影响，保证所有像素电路均处于同一初始状态，可提高屏体的发光均一性。

在数据写入阶段t2，第二扫描信号为低电平信号，晶体管t2导通。数据信号通过晶体管t2写入电容c1的第二极板，以使电容c1的第二极板电位为vdata。由于在初始化阶段t1,晶体管t1已导通，在数据写入阶段t2，电路状态稳定后，晶体管t1的第一极电位为vdd，晶体管t1的控制端电位为vdd-|vth|，可以实现对阈值电压的补偿。

在发光阶段t3，发光控制信号为低电平，晶体管t5和晶体管t6导通。第二参考电压vref2通过晶体管t5写入电容c1的第二极板。电容c1的第二极板的电位由vdata变为vref2。由于晶体管t3和晶体管t4截止，且电容c1的容量远大于其他晶体管的寄生电容，故电容c1的电压差不变，电容c1的第一极板的电位也会随第二极板变化，且变化量为vref2-vdata。由于晶体管t1的控制端连接电容c1的第一极板，故晶体管t1的控制端的电位变化量为vref2-vdata，则晶体管t1的控制端的电位为vdd-|vth|+vref2-vdata，进一步的，晶体管t1的vgs＝vref2-vdata-|vth|。根据晶体管t1的漏电流公式i＝k*(vgs+|vth|)²可知，第二参考电压vref2对晶体管t1的控制端进行了补偿，使得流过晶体管t1的漏电流与第一电源vdd无关。流过晶体管t1的漏电流即为流过发光二极管d1的发光电流，故发光电流与第一电源vdd无关，进而可以消除第一电源线上的电流-电阻压降对电流的影响，提高屏体的发光均一性。

在一个实施例中，图1所示像素电路也可用其他方法驱动，时序控制图如图3所示。本实施例中，在初始化阶段t1，第一扫描信号和发光控制信号均为低电平信号。第一扫描信号控制晶体管t4和晶体管t7导通，以使第一参考电压vref1通过晶体管t4对电容c1的第一极板和晶体管t1的控制端进行初始化，且通过晶体管t7对发光二极管d1的阳极进行初始化。发光控制信号控制晶体管t5和晶体管t6导通，第二参考电压vref2通过晶体管t5对电容c1的第一极板进行初始化，以使在初始化阶段，电容c1的第一极板和第二极板均被初始化，每个像素电路的初始化状态相同，可以更好地保证屏体的发光均一性。

数据写入阶段t2和发光阶段t3的时序信号控制方法与图2所示控制方法相同，在此不再赘述。

在一个实施例中，图1所示像素电路还可用其他方法驱动，时序控制图如图4所示。本实施例中，初始化阶段包括第一阶段t1和第二阶段t2。在第一阶段t1，第一扫描信号和发光控制信号均为低电平。第一扫描信号控制晶体管t4和晶体管t7导通，以使第一参考电压vref1通过晶体管t4对电容c1的第一极板和晶体管t1的控制端进行初始化，且通过晶体管t7对发光二极管d1的阳极进行初始化。发光控制信号控制晶体管t5和晶体管t6导通，第二参考电压vref2通过晶体管t5对电容c1的第一极板进行初始化，进而使电容c1的第一极板和第二极板均被初始化。在第二阶段t2，第一扫描信号仍保持低电平，第一参考电压vref1持续对晶体管t1的控制端、电容c1的第一极板和发光二极管d1的阳极进行初始化。发光控制信号由低电平跳变到高电平，晶体管t5和晶体管t6截止。由于在t1阶段，晶体管t1、晶体管t6和晶体管t7均导通，在第一电源vdd的作用下，会产生回路电流，由第一电源vdd经晶体管t1、晶体管t6和晶体管t7流向第一参考电压vref1，则电路中会产生功耗。而在第二阶段t2，发光控制信号变为高电平，晶体管t6截止，回路断开，不会继续产生电流，可降低像素电路的功耗。

数据写入阶段t2和发光阶段t3的时序信号控制方法与图2所示控制方法相同，在此不再赘述。

图2、图3和图4所示像素电路的控制方法的工作原理类似，下面主要介绍基于图1与图2所示像素电路的工作原理：

在初始化阶段t1，第一扫描信号为低电平信号，第二扫描信号和发光控制信号为高电平信号。晶体管t4和晶体管t7导通，晶体管t2、晶体管t3、晶体管t5、晶体管t6截止。

由于晶体管t4导通，第一参考电压vref1通过晶体管t4对晶体管t1的控制端和电容c1的第一极板进行初始化。其中，第一参考电压vref1可以是负电压，第一参考电压vref1作用于晶体管t1的控制端可以使晶体管t1导通。由于晶体管t7导通，第一参考电压vref1对发光二极管d1的阳极进行初始化。

可以理解的是，第一参考电压vref1的电压值小于第二电源vss的电压值，以保证在初始化时发光二极管d1不发光。初始化可消除上一发光阶段的残留电流对本发光阶段的影响，保证所有像素电路均处于同一初始状态，可提高屏体的发光均一性。

在数据写入阶段t2，第二扫描信号为低电平信号，第一扫描信号和发光控制信号为高电平信号。晶体管t2和晶体管t3导通，在初始化阶段，晶体管t1已导通。晶体管t4、晶体管t7、晶体管t5截止。

由于晶体管t2导通，数据信号经过晶体管t2将数据电压写入电容c1的第二极板，以使电容c1的第二极板的电位为vdata。由于晶体管t1导通，第一电源vdd对晶体管t1的第一极充电，当电路状态稳定后，晶体管t1的第一极电位为vdd，晶体管t1的控制端电位为vdd-|vth|，因此实现了对晶体管t1的阈值电压的补偿。

在发光阶段t3，发光控制信号为低电平信号，第一扫描信号和第二扫描信号均为高电平信号。晶体管t5和晶体管t6导通，晶体管t1保持导通状态。晶体管t2、晶体管t3、晶体管t4、晶体管t7截止。

由于晶体管t5导通，第二参考电压vref2通过晶体管t5写入电容c1的第二极板，故电容c1的第二极板的电位由vdata变为vref2。由于晶体管t3和晶体管t4截止，且电容c1的容量远大于其他晶体管的寄生电容的容量，故电容c1的电压差不变，根据电容耦合原理，在电容c1的电压差保持不变的情况下，电容c1的第一极板的电位也会随第二极板的变化而变化。而电容c1的第二极板电位由数据写入阶段t2的vdata变为发光阶段t3的vref2，变化量为vref2-vdata，故电容c1第一极板的电位的变化量与第二极板的电位变化量相同，即晶体管t1控制端的电位变化量与第二极板的电位变化量相同，则在数据写入阶段t2，晶体管t1的控制端电位为vdd-|vth|+vref2-vdata。因此，晶体管t1的vgs＝vdd-|vth|+vref2-vdata-vdd＝vref2-vdata-|vth|。流过晶体管t1的驱动电流为：

i＝k*(vgs-vth)²＝k*(vref2-vdata-|vth|+|vth|)²＝k*(vref2-vdata)²

其中，k＝1/2*μ*cox*w/l。μ是晶体管t1的电子迁移率，cox是晶体管t1单位面积的栅氧化层电容，w是晶体管t1的沟道宽度，l是晶体管t1的沟道长度。流过晶体管t1的驱动电流即为流过发光二极管d1的发光电流。由上述公式可以看出，流过发光二极管d1的发光电流与第一电源vdd的电压无关，与晶体管的阈值电压也无关，同时，发光电流不流经第二参考电压线。因此本申请的实施例提供的电路结构及其驱动方法通过增加第二参考电压补偿了第一电源线上的电流-电阻压降，同时，本申请的电路结构及其控制方法也补偿了阈值电压对发光电流的影响，提高了屏体发光的均一性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。