像素电路、驱动方法及显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤指一种像素电路、驱动方法及显示装置。

背景技术：

有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)面板具有可弯曲，对比度高，功耗低等特点，受到了广泛关注。其中，像素电路是oled面板核心技术内容，具有重要研究意义。一般，oled面板中的oled是由像素电路中的驱动晶体管产生的电流进行驱动发光的。然而，由于工艺的限制和使用时间的增加，驱动晶体管的阈值电压vth会发生不同程度的漂移，从而使得oled面板产生oled发光亮度不均匀的问题。并且，由于oled面板中irdrop(压降)的存在，也会使得oled面板产生oled发光亮度不均匀的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种像素电路、驱动方法及显示装置，用于改善显示装置中发光亮度不均匀的问题，并改善对于驱动电路输出的数据电压精度要求较高的问题。

本发明实施例提供的一种像素电路，包括：信号输入模块、数据输入模块、发光控制模块、补偿模块、电容模块，驱动晶体管和发光器件；其中，

所述信号输入模块用于在第一扫描信号端的信号控制下将参考电压信号端的信号提供给所述驱动晶体管的栅极；

所述数据输入模块用于在第二扫描信号端的信号控制下将数据信号端的信号提供给中间节点；

所述补偿模块用于在第一控制信号端的信号的控制下，将所述驱动晶体管的栅极与所述中间节点导通；

所述电容模块用于根据第二控制信号端的信号调整所述驱动晶体管的第二极的电位，并根据所述驱动晶体管的第二极的电位调整中间节点的电位；

所述发光控制模块用于在发光控制信号端的信号的控制下，将发光器件的第一端与驱动晶体管的第二极导通，以驱动发光器件发光；

所述驱动晶体管的第一极与第一电源端电连接。

可选地，所述信号输入模块包括第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的第一端与所述参考电压信号端电连接，所述第一开关晶体管的控制端与所述第一扫描信号端电连接，所述第一开关晶体管的第二端与所述驱动晶体管的栅极电连接。

可选地，所述数据输入模块包括第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的第一端与所述数据信号端电连接，所述第二开关晶体管的控制端与所述第二扫描信号端电连接，所述第二开关晶体管的第二端与所述中间节点电连接。

可选地，所述补偿模块包括第三开关晶体管，所述第三开关晶体管的第一端与所述驱动晶体管的栅极电连接，所述第三开关晶体管的控制端与所述第一控制信号端电连接，所述第三开关晶体管的第二端与所述中间节点电连接。

可选地，所述发光控制模块包括第四开关晶体管，所述第四开关晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二极电连接，所述第四开关晶体管的控制端与所述发光控制信号端电连接，所述第四开关晶体管的第二端与所述发光器件的第一端电连接。

可选地，所述电容模块包括第一电容和第二电容，其中：

所述第一电容的第一端与所述中间节点电连接，所述第一电容的第二端与所述驱动晶体管的第二极电连接；

所述第二电容的第一端与所述驱动晶体管的第二极电连接，所述第二电容的第二端与所述第二控制信号端电连接。

可选地，所述第一扫描信号端与所述第二扫描信号端为同一端，和/或，所述第一控制信号端与所述发光控制信号端为同一端。

可选地，所述参考电压信号端的信号的电压小于所述数据信号端的信号的电压，且所述参考电压信号端的信号的电压与所述发光器件发光时所述发光器件的第一端的电压之差大于所述驱动晶体管的阈值电压。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一种像素电路。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述像素电路的驱动方法，包括：

数据输入阶段，对第一扫描信号端加载第一电平的信号，对第二扫描信号端加载第一电平的信号，对第一控制信号端加载第二电平的信号，对发光控制信号端加载第二电平的信号，对第二控制信号端加载第一电位信号；

补偿阶段，对第一扫描信号端加载第二电平的信号，对第二扫描信号端加载第二电平的信号，对第一控制信号端加载第二电平的信号，对发光控制信号端加载第二电平的信号，对第二控制信号端加载第二电位信号；

发光阶段，对第一扫描信号端加载第二电平的信号，对第二扫描信号端加载第二电平的信号，对第一控制信号端加载第一电平的信号，对发光控制信号端加载第一电平的信号，对第二控制信号端加载第二电位信号。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的像素电路、驱动方法及显示装置，包括：信号输入模块、数据输入模块、发光控制模块、补偿模块、电容模块，驱动晶体管和发光器件；其中，信号输入模块可以在第一扫描信号端的信号控制下将参考电压信号端的信号提供给驱动晶体管的栅极；数据输入模块可以在第二扫描信号端的信号控制下将数据信号端的信号提供给中间节点；补偿模块可以在第一控制信号端的信号的控制下，将驱动晶体管的栅极与中间节点导通；电容模块可以根据第二控制信号端的信号调整驱动晶体管的第二极的电位，并根据驱动晶体管的第二极的电位调整中间节点的电位；发光控制模块可以在发光控制信号端的信号的控制下，将发光器件的第一端与驱动晶体管的第二极导通，以驱动发光器件发光；驱动晶体管的第一极与第一电源端电连接。通过上述模块与元件的相互配合，可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使得驱动发光器件l发光的驱动电流不受驱动晶体管的阈值电压影响，改善由于阈值电压不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且，通过上述模块与元件的相互配合，可以对第一电源端的电压进行补偿，使得驱动电流不受第一电源端的电压影响，可以改善由于第一电源端的irdrop导致的发光亮度不均的问题。而且，通过上述模块与元件的相互配合，还可以增大数据电压的范围，降低对生成数据电压的驱动电路的电压精度要求，从而大幅改善了显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种像素电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种像素电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种像素电路的具体电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种像素电路的具体电路结构示意图；

图5为图3所示的像素电路的信号时序图；

图6为图4所示的像素电路的信号时序图；

图7为本发明实施例提供的驱动方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

本发明实施例提供的一种像素电路，如图1所示，包括：信号输入模块10、数据输入模块20、发光控制模块50、补偿模块30、电容模块40，驱动晶体管dtft和发光器件l；其中，

信号输入模块10用于在第一扫描信号端scan1的信号控制下将参考电压信号端vref的信号提供给驱动晶体管dtft的栅极；

数据输入模块20用于在第二扫描信号端scan2的信号控制下将数据信号端data的信号提供给中间节点a；

补偿模块30用于在第一控制信号端s1的信号的控制下，将驱动晶体管dtft的栅极与中间节点a导通；

电容模块40用于根据第二控制信号端s2的信号调整驱动晶体管dtft的第二极的电位，并根据驱动晶体管dtft的第二极的电位调整中间节点a的电位；

发光控制模块50用于在发光控制信号端em的信号的控制下，将发光器件l的第一端与驱动晶体管dtft的第二极导通，以驱动发光器件l发光；

驱动晶体管dtft的第一极与第一电源端elvdd电连接。

本发明实施例提供的像素电路，通过上述模块与元件的相互配合，可以对驱动晶体管dtft的阈值电压vth进行补偿，使得驱动发光器件l发光的驱动电流不受驱动晶体管dtft的阈值电压vth影响，改善由于阈值电压vth不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且，通过上述模块与元件的相互配合，可以对第一电源端elvdd的电压进行补偿，使得驱动电流不受第一电源端elvdd的irdrop的影响，可以改善由于第一电源端elvdd的irdrop导致的发光亮度不均的问题。而且，还可以改善对数据输入端的数据电压精度要求较高的问题。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图2所示，第一扫描信号端scan1与第二扫描信号端scan2可以为同一端。这样可以降低信号端的数量，降低复杂度，减小信号线的占用空间。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图2所示，第一控制信号端s1与发光控制信号端em可以为同一端。这样可以降低信号端的数量，降低复杂度，减小信号线的占用空间。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图1与图2所示，驱动晶体管dtft可以为n型晶体管，对于驱动晶体管dtft为p型晶体管的情况，设计原理与本发明相同，也属于本发明保护的范围。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，发光器件l的第一端与发光控制模块50电连接，发光器件l的第二端与第二电源端elvss电连接。并且，在具体实施时，发光器件l可以为：有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)、量子点发光二极管(quantumdotlightemittingdiodes，qled)中的至少一种。例如，发光器件l为oled时，oled的正极为发光器件l的第一端，负极为发光器件l的第二端。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图3所示，信号输入模块10包括第一开关晶体管m1，第一开关晶体管m1的第一端与参考电压信号端vref电连接，第一开关晶体管m1的控制端与第一扫描信号端scan1电连接，第一开关晶体管m1的第二端与驱动晶体管dtft的栅极电连接。

在具体实施时，第一开关晶体管m1在第一扫描信号端scan1的控制下处于导通状态时，可以将参考电压信号端vref的信号vref提供给驱动晶体管dtft的栅极。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图3所示，数据输入模块20包括第二开关晶体管m2，第二开关晶体管m2的第一端与数据信号端data电连接，第二开关晶体管m2的控制端与第二扫描信号端scan2电连接，第二开关晶体管m2的第二端与中间节点a电连接。

在具体实施时，第二开关晶体管m2在第二扫描信号端scan2的控制下处于导通状态时，可以将数据信号端data的信号vdata提供给中间节点a。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图3所示，补偿模块30包括第三开关晶体管m3，第三开关晶体管m3的第一端与驱动晶体管dtft的栅极电连接，第三开关晶体管m3的控制端与第一控制信号端s1电连接，第三开关晶体管m3的第二端与中间节点a电连接。

在具体实施时，第三开关晶体管m3在第一控制信号端s1的控制下处于导通状态时，可以将驱动晶体管dtft的栅极与中间节点a导通。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图3所示，发光控制模块50包括第四开关晶体管m4，第四开关晶体管m4的第一端与驱动晶体管dtft的第二极电连接，第四开关晶体管m4的控制端与发光控制信号端em电连接，第四开关晶体管m4的第二端与发光器件l的第一端电连接。

在具体实施时，第四开关晶体管m4在发光控制信号端em的控制下将发光器件l的第一端与驱动晶体管dtft的第二端导通，以驱动发光器件l发光。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图3所示，电容模块40包括第一电容c1和第二电容c2，其中：

第一电容c1的第一端与中间节点a电连接，第一电容c1的第二端与驱动晶体管dtft的第二极电连接；

第二电容c2的第一端与驱动晶体管dtft的第二极电连接，第二电容c2的第二端与第二控制信号端s2电连接。

在具体实施时，第一电容c1与第二电容c2保持电荷守恒，当第二控制信号端s2的信号发生变化时，第二电容c2根据第二控制信号端s2的信号调整驱动晶体管dtft的第二极的电位；当驱动晶体管dtft的第二极的电位发生变化时，第一电容c1根据驱动晶体管dtft的第二极的电位调整中间节点a的电位。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图4所示，第一扫描信号端scan1与第二扫描信号端scan2可以为同一端。这样可以降低信号端的数量，降低复杂度，减小信号线的占用空间。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，如图4所示，第一控制信号端s1与发光控制信号端em可以为同一端。这样可以降低信号端的数量，降低复杂度，减小信号线的占用空间。

在具体实施时，在本发明实施例提供的像素电路中，参考电压信号端vref的信号电压vref小于数据信号端data的信号电压vdata，且参考电压信号端vref的信号电压vref与发光器件l发光时第一极的电压vanode之差大于驱动晶体管dtft的阈值电压vth。也即：vref<vdata，vref-vanode>vth。当然，上述电压的具体电压值可以根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

以上仅是举例说明本发明实施例提供的像素电路中各模块的具体结构，在具体实施时，上述各模块的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，在此不作限定。

具体地，为了制作工艺统一，本发明实施例提供的像素电路中，如图3与图4所示，所有开关晶体管可以均为n型晶体管。当然，所有开关晶体管也可以均为p型晶体管，在此不作限定。

具体地，在本发明实施例提供的像素电路中，p型晶体管在低电平信号作用下导通，在高电平信号作用下截止；n型晶体管在高电平信号作用下导通，在低电平信号作用下截止。

具体地，在本发明实施例提供的像素电路中，上述各开关晶体管可以是薄膜晶体管(tft，thinfilmtransistor)，也可以是金属氧化物半导体场效应管(mos，metaloxidescmiconductor)，在此不作限定。并且根据上述各开关晶体管的类型不同以及各开关晶体管的栅极的信号的不同，将各开关晶体管的控制端作为栅极，并可以将上述开关晶体管的第一端作为源极，第二端作为漏极，或者将开关晶体管的第一端作为漏极，第二端作为源极，在此不作具体区分。

下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。需要说明的是，本实施例中是为了更好的解释本发明，但不限制本发明。

下面结合电路时序图对本发明实施例提供的像素电路的工作过程作以描述。下述描述中以1表示高电位，0表示低电位。需要说明的是，1和0是逻辑电位，其仅是为了更好的解释本发明实施例的具体工作过程，而不是具体的电压值。

实施例一、

下面以图3所示的像素电路为例，结合图5所示的电路信号时序图对本发明实施例提供的上述像素电路的工作过程作以描述。具体地，选取如图5所示的输入时序图中的数据输入阶段t1、补偿阶段t2、发光阶段t3三个阶段。设驱动晶体管dtft的第二极电位为vs。

在数据输入阶段t1，scan1＝1，scan2＝1，s1＝0，em＝0，s2＝1。

由于scan1＝1，第一开关晶体管m1导通；由于scan2＝1，第二开关晶体管m2导通；由于s1＝0，第三开关晶体管m3截止；由于em＝0，第四开关晶体管m4截止；由于s2＝1，此时s2的电压为vgh，则第二电容c2的第二端的电压为vgh。

因此，参考电压信号端vref的信号的电压vref经第一开关晶体管m1传输至驱动晶体管dtft的栅极，驱动晶体管dtft的第二极仍保留上一帧发光器件l发光时发光器件l的第一端的电位vanode，vs＝vanode。由于vref>vanode+vth，因此驱动晶体管dtft的栅极与第二极电压差为：vgs＝vg-vanode＝vref-vanode，驱动晶体管dtft导通。直到驱动晶体管dtft的第二极电位为vref-vth，驱动晶体管dtft的栅极与第二极电压差为vth，驱动晶体管dtft截止。数据信号端data的信号的电压vdata经第二开关晶体管m2写入中间节点a，则中间节点a的电压为数据信号端data的信号的电压vdata。

在补偿阶段t2，scan1＝0，scan2＝0，s1＝0，em＝0，s2＝0。

由于scan1＝0，第一开关晶体管m1截止；由于scan2＝0，第二开关晶体管m2截止；由于s1＝0，第三开关晶体管m3截止；由于em＝0，第四开关晶体管m4截止；由于s2＝0，此时s2的电压为vgl，则第二电容c2的第二端的电压由vgh变为vgl。

中间节点a电位为vref，在补偿阶段t2开始时驱动晶体管dtft的第二极电位vref-vth，由于第一电容c1和第二电容c2电荷守恒，因此第二电容c2根据第二控制信号端s2的信号变化调整驱动晶体管dtft的第二极电位vs。具体地，根据电荷守恒可得：

c1(vref-vth-vdata)+c2(vref-vth-vgh)＝c1(vs-vdata)+c2(vs-vgl)，此时驱动晶体管dtft的第二极电位vs＝vref-vth-[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)。

在发光阶段t3，scan1＝0，scan2＝0，s1＝1，em＝1，s2＝0。

由于scan1＝0，第一开关晶体管m1截止；由于scan2＝0，第二开关晶体管m2截止；由于s1＝1，第三开关晶体管m3导通；由于em＝1，第四开关晶体管m4导通；由于s2＝0，s2的电压保持为vgl，第二电容c2的第二端电位不变。

由于第四开关晶体管m4导通，发光器件l第一端的电位改变了驱动晶体管dtft的第二极的电位，此时驱动晶体管dtft的第二极的电位vs＝voled。

在发光阶段t3开始时驱动晶体管dtft的第二极电位vref-vth-[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)，在发光阶段t3开始时中间节点a电位为vdata，由于第一电容c1电荷守恒，因此第一电容根据驱动晶体管dtft的第二极电位的变化调整中间节点a的电位：此时中间节点a的电位为：vdata-vref+vth+[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)+voled。

由于第三开关晶体管m3导通，中间节点a的电位传输至驱动晶体管dtft的栅极，因此，驱动晶体管dtft的栅极与第二极电压差为：

vgs＝vdata-vref+vth+[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)。

驱动电流i公式：

i＝k(vgs-vth)²＝k{vdata-vref+[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)}²。

其中，μn代表驱动晶体管dtft的迁移率，cox为单位面积栅氧化层电容，为驱动晶体管dtft的宽长比，相同结构中这些数值相对稳定，可以算作常量。

由上式可以看出，此时驱动晶体管dtft的输出的驱动电流i已经不受驱动晶体管dtft的阈值电压vth与第一电压源elvdd的压降的影响，因此改善了驱动晶体管dtft由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压漂移以及第一电压源elvdd的压降的问题，从而提高显示效果。

由于参考电压信号端vref的信号仅用于向驱动晶体管的栅极加载电压vref，因此当第一开关晶体管m1导通时，通过第一开关晶体管m1的电流可以视为0，因此参考电压信号端vref的信号的压降很小，可以忽略。

并且，当数据信号端data的电压为vdata，实际数据电压为vdata+[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)，也即可以通过调整[c2/(c1+c2)](vgh-vgl)的大小来调整实际数据电压的大小，因此，增大了数据电压的范围，降低了对生成数据电压的驱动电路的电压精度要求。

实施例二、

下面以图4所示的像素电路为例，结合图6所示的电路信号时序图对本发明实施例提供的上述像素电路的工作过程作以描述。具体地，选取如图6所示的电路信号时序图中的数据输入阶段t1、补偿阶段t2、发光阶段t3三个阶段。

在数据输入阶段t1，scan1＝1，s1＝0，s2＝1。

本阶段的工作过程可以与实施例一中t1阶段的工作过程基本相同，在此不作赘述。

在补偿阶段t2，scan1＝0，s1＝0，s2＝0。

本阶段的工作过程可以与实施例一中t2阶段的工作过程基本相同，在此不作赘述。

在发光阶段t3，scan1＝0，s1＝1，s2＝0。

本阶段的工作过程可以与实施例一中t3阶段的工作过程基本相同，在此不作赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述像素电路的驱动方法，如图7所示，包括：数据输入阶段、补偿阶段、发光阶段；其中，

s701、对第一扫描信号端加载第一电平的信号，对第二扫描信号端加载第一电平的信号，对第一控制信号端加载第二电平的信号，对发光控制信号端加载第二电平的信号，对第二控制信号端加载第一电位信号；

s702、对第一扫描信号端加载第二电平的信号，对第二扫描信号端加载第二电平的信号，对第一控制信号端加载第二电平的信号，对发光控制信号端加载第二电平的信号，对第二控制信号端加载第二电位信号；

s703、对第一扫描信号端加载第二电平的信号，对第二扫描信号端加载第二电平的信号，对第一控制信号端加载第一电平的信号，对发光控制信号端加载第一电平的信号，对第二控制信号端加载第二电位信号。

本发明实施例提供的上述驱动方法，可以通过简单的时序，即可实现对驱动晶体管的阈值电压和第一电源端的ir-drop的补偿，并且，可以通过设置第一电位信号和第二电位信号，增大数据电压的范围。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述像素电路。该显示装置的实施可以参见上述像素电路的实施例，重复之处不再赘述。

在具体实施时，显示装置可以为：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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

本发明实施例提供的像素电路、驱动方法及显示装置，包括：信号输入模块、数据输入模块、发光控制模块、补偿模块、电容模块，驱动晶体管和发光器件；其中，信号输入模块可以在第一扫描信号端的信号控制下将参考电压信号端的信号提供给驱动晶体管的栅极；数据输入模块可以在第二扫描信号端的信号控制下将数据信号端的信号提供给中间节点；补偿模块可以在第一控制信号端的信号的控制下，将驱动晶体管的栅极与中间节点a导通；电容模块可以根据第二控制信号端的信号调整驱动晶体管的第二极的电位，并根据驱动晶体管的第二极的电位调整中间节点a的电位；发光控制模块可以在发光控制信号端的信号的控制下，将发光器件的第一端与驱动晶体管的第二极导通，以驱动发光器件发光；驱动晶体管的第一极与第一电源端电连接。通过上述模块与元件的相互配合，可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，使得驱动发光器件l发光的驱动电流不受驱动晶体管的阈值电压影响，改善由于阈值电压不均匀导致的发光亮度不均的问题。并且，通过上述模块与元件的相互配合，可以对第一电源端的电压进行补偿，使得驱动电流不受第一电源端的电压影响，可以改善由于第一电源端的irdrop导致的发光亮度不均的问题。而且，通过上述模块与元件的相互配合，还可以增大数据电压的范围，降低对生成数据电压的驱动电路的电压精度要求，从而大幅改善了显示效果。

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。