像素电路、驱动方法和显示装置与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路、驱动方法和显示装置。


背景技术：

2.现有的像素电路在工作时，不能在发光阶段保证驱动晶体管导通，不能保证发光元件正常发光。并且，现有的像素电路存在不能进行阈值电压补偿的问题，导致发光元件的发光亮度与驱动晶体管的阈值电压有关，导致显示不均匀。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种像素电路、驱动方法和显示装置，解决现有的像素电路不能在发光阶段保证驱动晶体管导通，保证发光元件正常发光，以及不能进行阈值电压补偿的问题。
4.为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种像素电路，包括发光元件、第一发光控制电路、补偿控制电路、驱动电路、导通控制电路、数据写入电路、储能电路、第二发光控制电路和初始化电路，其中，
5.所述第一发光控制电路分别与第一发光控制线、电源电压端和第一节点电连接，用于在所述第一发光控制线提供的第一发光控制信号的控制下，控制所述电源电压端与所述第一节点之间连通；
6.所述补偿控制电路分别与复位控制线、所述第一节点和第二节点电连接，用于在所述复位控制线提供的复位控制信号的控制下，控制所述第一节点与所述第二节点之间连通；
7.所述驱动电路的控制端与所述第二节点电连接，所述驱动电路的第一端与所述第一节点电连接，所述驱动电路的第二端与第三节点电连接，所述驱动电路用于在所述第二节点的电位的控制下，控制所述第一节点与所述第三节点之间连通；
8.所述数据写入电路分别与第一扫描线、数据线和所述第三节点电连接，用于在所述第一扫描线提供的第一扫描信号的控制下，将所述数据线上的数据电压写入所述第三节点；
9.所述导通控制电路分别与第二扫描线、第一初始电压端和所述第三节点电连接，用于在所述第二扫描线上的第二扫描信号的控制下，将所述第一初始电压端提供的第一初始电压写入所述第三节点；
10.所述第二发光控制电路分别与第二发光控制线、所述第三节点和所述发光元件的第一极电连接，用于在所述第二发光控制线提供的第二发光控制信号的控制下，控制所述第三节点与所述发光元件的第一极之间连通；
11.所述初始化电路分别与所述复位控制线、第二初始电压端和所述发光元件的第一极电连接，用于在所述复位控制信号的控制下，将第二初始电压端提供的第二初始电压写入所述发光元件的第一极；
12.所述储能电路的第一端与所述第二节点电连接，所述储能电路的第二端与所述发光元件的第一极电连接，所述储能电路用于储存电能。
13.可选的，所述导通控制电路包括第一晶体管；
14.所述第一晶体管的控制极与所述第二扫描线电连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一初始电压端电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第三节点电连接。
15.可选的，所述第一发光控制电路包括第二晶体管，所述补偿控制电路包括第三晶体管；
16.所述第二晶体管的控制极与所述第一发光控制线电连接，所述第二晶体管的第一极与所述电源电压端电连接，所述第二晶体管的第二极与所述第一节点电连接；
17.所述第三晶体管的控制极与所述复位控制线电连接，所述第三晶体管的第一极与所述第一节点电连接，所述第三晶体管的第二极与所述第二节点电连接。
18.可选的，所述数据写入电路包括第四晶体管；
19.所述第四晶体管的控制极与所述第一扫描线电连接，所述第四晶体管的第一极与所述数据线电连接，所述第四晶体管的第二极与所述第三节点电连接。
20.可选的，所述第二发光控制电路包括第五晶体管，所述初始化电路包括第六晶体管；
21.所述第五晶体管的控制极与所述第二发光控制线电连接，所述第五晶体管的第一极与所述第三节点电连接，所述第五晶体管的第二极与所述发光元件的第一极电连接；
22.所述第六晶体管的控制极与所述复位控制线电连接，所述第六晶体管的第一极与所述第二初始电压端电连接，所述第六晶体管的第二极与所述发光元件的第一极电连接。
23.可选的，所述驱动电路包括驱动晶体管，所述储能电路包括存储电容；
24.所述驱动晶体管的控制极与所述第二节点电连接，所述驱动晶体管的第一极与所述第一节点电连接，所述驱动晶体管的第二极与所述第三节点电连接；
25.所述存储电容的第一端与所述第二节点电连接，所述存储电容的第二端与所述发光元件的第一极电连接。
26.本发明还提供了一种驱动方法，应用于上述的像素电路，显示周期包括先后设置的初始化阶段、数据写入阶段、节点电位控制阶段和发光阶段；所述驱动方法包括：
27.在所述初始化阶段，第一发光控制电路在第一发光控制信号的控制下，控制电源电压端与第一节点之间连通，补偿控制电路在复位控制信号的控制下，控制所述第一节点与第二节点之间连通，以使得所述第二节点与所述电源电压端之间连通；初始化电路在所述复位控制信号的控制下，将第二初始电压写入发光元件的第一极，使得所述发光元件不发光；
28.在所述数据写入阶段，数据写入电路在第一扫描信号的控制下，将数据线上的数据电压写入第三节点，所述补偿控制电路在所述复位控制信号的控制下，控制所述第一节点与所述第二节点之间连通；所述初始化电路在所述复位控制信号的控制下，将所述第二初始电压写入所述发光元件的第一极，使得所述发光元件不发光；
29.在所述数据写入阶段开始时，驱动电路在所述第二节点的电位的控制下，控制所述第一节点与所述第三节点之间连通，通过放电而改变所述第二节点的电位，直至所述驱动电路关断；
30.在所述节点电位控制阶段，导通控制电路在第二扫描信号的控制下，将第一初始电压写入所述第三节点，以使得在发光阶段，所述驱动电路能够控制所述第一节点与所述第三节点之间连通；
31.在所述发光阶段，所述第一发光控制电路在所述第一发光控制信号的控制下，控制所述电源电压端与所述第一节点之间连通；第二发光控制电路在第二发光控制信号的控制下，控制所述第三节点与所述发光元件的第一极之间连通，所述驱动电路驱动所述发光元件发光。
32.本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述的像素电路。
33.本发明实施例所述的像素电路、驱动方法和显示装置通过采用导通控制电路，能够保证在发光阶段，驱动电路中的驱动晶体管能够导通，从而保证发光元件能够正常发光，并通过补偿控制电路能够补偿驱动晶体管的阈值电压，利于显示均匀。
附图说明
34.图1是本发明实施例所述的像素电路的结构图；
35.图2是本发明至少一实施例所述的像素电路的电路图；
36.图3是本发明图2所示的像素电路的至少一实施例的工作时序图；
37.图4a是本发明如图2所示的像素电路的至少一实施例在初始化阶段t1的工作状态示意图；
38.图4b是本发明如图2所示的像素电路的至少一实施例在数据写入阶段t2的工作状态示意图；
39.图4c是本发明如图2所示的像素电路的至少一实施例在节点电位控制阶段t3的工作状态示意图；
40.图4d是本发明如图2所示的像素电路的至少一实施例在发光阶段t4的工作状态示意图；
41.图5是本发明实施例所述的驱动方法的流程图。
具体实施方式
42.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，而不是全部的实施例。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。
43.本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为三极管、薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中，为区分晶体管除控制极之外的两极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极。
44.在实际操作时，当所述晶体管为薄膜晶体管或场效应管时，所述第一极可以为漏极，所述第二极可以为源极；或者，所述第一极可以为源极，所述第二极可以为漏极。
45.如图1所示，本发明实施例所述的像素电路包括发光元件el、第一发光控制电路11、补偿控制电路12、驱动电路10、导通控制电路13、数据写入电路14、储能电路15、第二发光控制电路21和初始化电路22，其中，
46.所述第一发光控制电路11分别与第一发光控制线em1、电源电压端和第一节点n1电连接，用于在所述第一发光控制线em1提供的第一发光控制信号的控制下，控制所述电源电压端与所述第一节点n1之间连通；所述电源电压端用于提供电源电压vdd；
47.所述补偿控制电路12分别与复位控制线reset、所述第一节点n1和第二节点n2电连接，用于在复位控制线reset提供的复位控制信号的控制下，控制所述第一节点n1与所述第二节点n2之间连通；
48.所述驱动电路10的控制端与所述第二节点n2电连接，所述驱动电路10的第一端与所述第一节点n1电连接，所述驱动电路10的第二端与第三节点n3电连接，所述驱动电路10用于在所述第二节点n2的电位的控制下，控制所述第一节点n1与所述第三节点n3之间连通；
49.所述数据写入电路14分别与第一扫描线gn、数据线data和所述第三节点n3电连接，用于在第一扫描线gn提供的第一扫描信号的控制下，将数据线data上的数据电压写入所述第三节点n3；
50.所述导通控制电路13分别与第二扫描线gn+1、第一初始电压端和所述第三节点n3电连接，用于在所述第二扫描线gn+1上的第二扫描信号的控制下，将所述第一初始电压端提供的第一初始电压vini1写入所述第三节点n3；
51.所述第二发光控制电路21分别与第二发光控制线em2、所述第三节点n3和发光元件el的第一极电连接，用于在所述第二发光控制线em2提供的第二发光控制信号的控制下，控制所述第三节点n3与所述发光元件el的第一极之间连通；
52.所述初始化电路22分别与所述复位控制线reset、第二初始电压端和所述发光元件el的第一极电连接，用于在所述复位控制信号的控制下，将所述第二初始电压端提供的第二初始电压vini2写入所述发光元件el的第一极；
53.所述储能电路15的第一端与所述第二节点n2电连接，所述储能电路15的第二端与所述发光元件el的第一极电连接，所述储能电路15用于储存电能；
54.所述发光元件el的第二极接入低电压vss。
55.本发明实施例所述的像素电路通过采用导通控制电路13，能够保证在发光阶段，驱动电路10中的驱动晶体管能够导通，从而保证发光元件el能够正常发光，并通过补偿控制电路12能够补偿驱动晶体管的阈值电压，利于显示均匀。
56.在图1所示的实施例中，vini1与vini2可以为同一初始电压vini，但不以此为限。
57.在图1所示的实施例中，所述发光元件el可以为有机发光二极管，所述发光元件el的第一极可以为阳极，所述发光元件el的第二极可以阴极，但不以此为限。
58.本发明如图1所示的像素电路的实施例在工作时，显示周期可以包括先后设置的初始化阶段、数据写入阶段、节点电位控制阶段和发光阶段；
59.在初始化阶段，第一发光控制电路11在em1提供的第一发光控制信号的控制下，控制电源电压端与第一节点n1之间连通，补偿控制电路12在reset提供的复位控制信号的控制下，控制第一节点n1与第二节点n2之间连通，以使得第二节点n2与所述电源电压端之间连通，以对第二节点n2的电位进行初始化，使得在数据写入阶段开始时，所述驱动电路10能在第二节点n2的电位的控制下，控制第一节点n1与第三节点n3之间连通；初始化电路22在reset提供的复位控制信号的控制下，将第二初始电压vini2写入发光元件el的第一极，使
得所述发光元件el不发光；
60.在数据写入阶段，数据写入电路14在gn提供的第一扫描信号的控制下，将数据线data上的数据电压vdata写入所述第三节点n3，补偿控制电路12在reset提供的复位控制信号的控制下，控制第一节点n1与第二节点n2之间连通；初始化电路22在reset提供的复位控制信号的控制下，将第二初始电压vini2写入所述发光元件el的第一极，使得所述发光元件el不发光；
61.在数据写入阶段开始时，所述驱动电路10在第二节点n2的电位的控制下，控制第一节点n1与第三节点n3之间连通，通过放电而改变第二节点n2的电位，直至所述驱动电路10在第二节点n2的电位的控制下，断开第一节点n1与第三节点n3之间的连接，以补偿驱动电路10中的驱动晶体管的阈值电压；
62.在节点电位控制阶段，导通控制电路13在gn+1提供的第二扫描信号的控制下，将第一初始电压vini1写入所述第三节点n3，以使得在发光阶段，所述驱动电路10能够控制第一节点n1与第三节点n3之间连通，保证发光元件el能够正常发光；
63.在发光阶段，第一发光控制电路11在em1提供的第一发光控制信号的控制下，控制电源电压端与第一节点n1之间连通；第二发光控制电路21在em2提供的第二发光控制信号的控制下，控制所述第三节点n3与所述发光元件el的第一极之间连通，所述驱动电路10驱动所述发光元件el发光。
64.可选的，所述导通控制电路13包括第一晶体管；
65.所述第一晶体管的控制极与所述第二扫描线gn+1电连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一初始电压端电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第三节点n3电连接。
66.可选的，所述第一发光控制电路11包括第二晶体管，所述补偿控制电路12包括第三晶体管；
67.所述第二晶体管的控制极与所述第一发光控制线em1电连接，所述第二晶体管的第一极与所述电源电压端电连接，所述第二晶体管的第二极与第一节点n1电连接；
68.所述第三晶体管的控制极与所述复位控制线reset电连接，所述第三晶体管的第一极与所述第一节点n1电连接，所述第三晶体管的第二极与所述第二节点n2电连接。
69.可选的，所述数据写入电路14包括第四晶体管；
70.所述第四晶体管的控制极与所述第一扫描线gn电连接，所述第四晶体管的第一极与数据线data电连接，所述第四晶体管的第二极与所述第三节点n3电连接。
71.可选的，所述第二发光控制电路21包括第五晶体管，所述初始化电路22包括第六晶体管；
72.所述第五晶体管的控制极与所述第二发光控制线em2电连接，所述第五晶体管的第一极与所述第三节点n3电连接，所述第五晶体管的第二极与所述发光元件el的第一极电连接；
73.所述第六晶体管的控制极与所述复位控制线reset电连接，所述第六晶体管的第一极与所述第二初始电压端电连接，所述第六晶体管的第二极与所述发光元件el的第一极电连接。
74.可选的，所述驱动电路10包括驱动晶体管，所述储能电路15包括存储电容；
75.所述驱动晶体管的控制极与第二节点n2电连接，所述驱动晶体管的第一极与第一
节点n1电连接，所述驱动晶体管的第二极与第三节点n3电连接；
76.所述存储电容的第一端与所述第二节点n2电连接，所述存储电容的第二端与所述发光元件el的第一极电连接。
77.如图2所示，在图1所示的像素电路的基础上，在本发明至少一实施例所述的像素电路中，所述发光元件el为有机发光二极管o1；
78.所述导通控制电路13包括第一晶体管t1；
79.所述第一晶体管t1的栅极与所述第二扫描线gn+1电连接，所述第一晶体管t1的源极与初始电压端电连接，所述第一晶体管t1的漏极与所述第三节点n3电连接；所述初始电压端用于提供初始电压vini；
80.所述第一发光控制电路11包括第二晶体管t2，所述补偿控制电路12包括第三晶体管t3；
81.所述第二晶体管t2的栅极与所述第一发光控制线em1电连接，所述第二晶体管t2的源极与所述电源电压端电连接，所述第二晶体管t2的漏极与第一节点n1电连接；所述电源电压端用于提供电源电压vdd；
82.所述第三晶体管t3的栅极与所述复位控制线reset电连接，所述第三晶体管t3的源极与所述第一节点n1电连接，所述第三晶体管t3的漏极与所述第二节点n2电连接；
83.所述数据写入电路14包括第四晶体管t4；
84.所述第四晶体管t4的栅极与所述第一扫描线gn电连接，所述第四晶体管t4的源极与数据线data电连接，所述第四晶体管t4的漏极与所述第三节点n3电连接；
85.所述第二发光控制电路21包括第五晶体管t5，所述初始化电路22包括第六晶体管t6；
86.所述第五晶体管t5的栅极与所述第二发光控制线em2电连接，所述第五晶体管t5的源极与所述第三节点n3电连接，所述第五晶体管t5的漏极与o1的阳极电连接；
87.所述第六晶体管t6的栅极与所述复位控制线reset电连接，所述第六晶体管t6的源极与所述初始电压端电连接，所述第六晶体管的第二极与o1的阳极电连接；
88.所述驱动电路10包括驱动晶体管t0，所述储能电路15包括存储电容cst；
89.所述驱动晶体管t0的栅极与第二节点n2电连接，所述驱动晶体管t0的源极与第一节点n1电连接，所述驱动晶体管t0的漏极与第三节点n3电连接；
90.所述存储电容cst的第一端与所述第二节点n2电连接，所述存储电容cst的第二端与o1的阳极电连接；
91.o1的阴极接入低电压vss。
92.在图2所示的像素电路的至少一实施例中，第一初始电压端和第二初始电压端为同一初始电压端。
93.在图2所示的像素电路的至少一实施例中，所有的晶体管都为n型薄膜晶体管，但不以此为限。
94.在本发明至少一实施例中，以像素电路包括的各晶体管为n型晶体管为例说明，在实际操作时，各所述晶体管也可以被替换为p型晶体管。
95.在图2所示的像素电路的至少一实施例中，vini取值可以为大于等于
‑
3伏而小于等于3伏，但不以此为限。
96.如图3所示，本发明如图2所示的像素电路的至少一实施例在工作时，显示周期包括先后设置的初始化阶段t1、数据写入阶段t2、节点电位控制阶段t3和发光阶段t4；
97.在初始化阶段t1，reset提供高电压信号，gn和gn+1提供低电压信号，em1提供高电压信号，em2提供低电压信号，如图4a所示，t4、t5和t1都截止，t2和t3导通，以将vdd写入n2，使得在数据写入阶段t2开始时，t0能够导通；t6导通，以将vini写入o1的阳极，以使得o1不发光；
98.在数据写入阶段t2，reset和gn提供高电压信号，gn+1提供低电压信号，em1和em2提供低电压信号，data提供数据电压vdata；如图4b所示，t2截止，t5和t1截止，t3和t4导通，以将vdata写入n3，并控制n2与n1之间连通；t6导通，以将vini写入o1的阳极，以使得o1不发光；
99.在数据写入阶段t2开始时，t0导通，cst中存储的电荷通过t2、t3和t6放电，以控制降低n2的电位，直至t0截止，n2的电位变为vdata+vth，其中，vth为t0的阈值电压；
100.在节点电位控制阶段t3，reset和gn都提供低电压信号，gn+1提供高电压信号，em1和em2提供低电压信号，如图4c所示，t2、t3、t4、t5和t6都截止，t1导通，以将vini写入n3，以保证在发光阶段t4，t0能够导通；
101.在发光阶段t4，reset、gn和gn+1都提供低电压信号，em1和em2都提供高电压信号，如图4d所示，t3、t6、t4和t1截止，t2、t5和t0都导通，t0产生驱动电流ids，以驱动o1发光；
102.在发光阶段t4，cst的第二端的电位由vini变为v
n3
，v
n3
为n3在发光阶段t4的电位，则cst的第一端的电位(也即n2的电位)变为vdata+vth+v
n3
‑
vini，t0的栅源电压vgs等于vdata+vth+v
n3
‑
vini
‑
v
n3
；
103.ids＝k(vgs
‑
vth)2＝k(vdata
‑
vini)2；
104.k为t0的电流系数，ids与vth无关。
105.其中，
106.其中，μ为空穴载流子的迁移率，cox为栅绝缘层单位面积电容，w/l为t0的宽长比。
107.本发明如图2所示的像素电路的至少一实施例在工作时，在发光阶段t4，当em1和em2都提供高电压信号时，t2和t5才打开，保证o1不会误发光。
108.本发明实施例所述的驱动方法，应用于上述的像素电路，显示周期包括先后设置的初始化阶段、数据写入阶段、节点电位控制阶段和发光阶段；如图5所示，所述驱动方法包括：
109.s1：在所述初始化阶段，第一发光控制电路在第一发光控制信号的控制下，控制电源电压端与第一节点之间连通，补偿控制电路在复位控制信号的控制下，控制所述第一节点与第二节点之间连通，以使得所述第二节点与所述电源电压端之间连通；初始化电路在所述复位控制信号的控制下，将第二初始电压写入发光元件的第一极，使得所述发光元件不发光；
110.s2：在所述数据写入阶段，数据写入电路在第一扫描信号的控制下，将数据线上的数据电压写入第三节点，所述补偿控制电路在所述复位控制信号的控制下，控制所述第一节点与所述第二节点之间连通；所述初始化电路在所述复位控制信号的控制下，将所述第二初始电压写入所述发光元件的第一极，使得所述发光元件不发光；
111.在所述数据写入阶段开始时，驱动电路在所述第二节点的电位的控制下，控制所
述第一节点与所述第三节点之间连通，通过放电而改变所述第二节点的电位，直至所述驱动电路关断；
112.s3：在所述节点电位控制阶段，导通控制电路在第二扫描信号的控制下，将第一初始电压写入所述第三节点，以使得在发光阶段，所述驱动电路能够控制所述第一节点与所述第三节点之间连通；
113.s4：在所述发光阶段，所述第一发光控制电路在所述第一发光控制信号的控制下，控制所述电源电压端与所述第一节点之间连通；第二发光控制电路在第二发光控制信号的控制下，控制所述第三节点与所述发光元件的第一极之间连通，所述驱动电路驱动所述发光元件发光。
114.在本发明实施例所述的驱动方法中，所述导通控制电路在所述节点电位控制阶段，在所述第二扫描信号的控制下，将所述第一初始电压写入所述第三节点，以使得在所述发光阶段，所述驱动电路能够控制所述第一节点与所述第三节点之间连通，从而保证所述发光元件能够正常发光，并通过所述补偿控制电路能够补偿所述驱动电路中的驱动晶体管的阈值电压，利于显示均匀。
115.本发明实施例所述的显示装置包括上述的像素电路。
116.本发明实施例所提供的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。
117.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。