專利名稱：一種像素電路及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種像素電路及其驅動方法、顯示裝置。
背景技術：
有機發光二極管(Organic Light Emitting Diode,0LED)為電流驅動主動發光型器件，具有自發光、快速響應、寬視角和可制作在柔性襯底上等獨特特點。以OLED為基礎的有機發光顯示預計今后幾年將成為顯示領域的主流。有機發光顯示的每個顯示単元，都是 由OLED構成的，OLED按驅動方式可分為PMOLED(Passive Matrix DrivingOLED，無源矩陣驅動有機發光二極管)和AMOLED (active matrixDriving 0LED，有源矩陣驅動有機發光二極管)兩種。有源矩陣驅動方式因其能夠實現高品質顯示，因此在大信息量顯示中應用十分廣泛。其中，AMOLED技術中，每個OLED都有TFT (Thin Film Transistor，薄膜晶體管)電路來控制流過OLED的電流，OLED和用于驅動OLED的TFT電路構成像素電路，因此，為保證有源有機發光顯示面板亮度的均勻性，就要求位于背板的不同區域內，用于驅動OLED的TFT特性具有一致性。TFT的閾值電壓和很多因素有關,包括TFT第一極的摻雜、電介質的厚度、柵極材質和電介質中的過剩電荷，目前在背板尤其是大尺寸的背板制作過程中，由于エ藝條件和水平的限制很難做到這些因素的一致性，使得各TFT的閾值電壓偏移不一致；另外，長時間工作導致的TFT穩定性下降等問題，也會使得TFT的閾值電壓偏移不一致，而TFT的閾值電壓偏移不一致又會造成流經各OLED的電流有所差異，進而使被該電流驅動的OLED發光均勻性差。

發明內容
本發明實施例提供一種像素電路及其驅動方法、顯示裝置，有效提高了發光器件發光亮度的均勻性。為達到上述目的，本發明實施例提供如下技術方案一種像素電路，包括發光器件、驅動管、存儲電容、第一開關管、第二開關管、補償管和第五開關管；所述驅動管、第一開關管、第二開關管、補償管、第五開關管均包括柵極、第一極和第二極；所述發光器件的一端與電源相連；所述驅動管的第一極與所述發光器件的另一端相連，第二極與所述第五開關管的第一極相連，柵極與所述第一開關管的第一極相連；所述第一開關管的第二極與數據線相連，柵極與掃描線相連，第一極與所述驅動管的柵極相連；所述第二開關管的柵極與控制線相連，第一極與電源相連，第二極與所述補償管的第二極相連；
所述補償管的第一極與所述驅動管的第一極相連，第二極與所述第二開關管的第ニ極相連，柵極與所述補償管的第一極或第二極相連；所述第五開關管的柵極與控制線相連，第一極與所述驅動管的第二極相連，第二極與地相連；所述存儲電容的第一極板與所述驅動管的柵極相連，第二極板與所述補償管的第ニ極相連。一種所述的像素電路的驅動方法，包括將所述第一開關管開啟， 同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，以使數據線中的數據信號通過所述第一開關管對所述存儲電容的第一極板充電，使所述電源通過所述發光器件和所述補償管對所述存儲電容的第二極板充電；將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，以使所述發光器件被所述電源提供的、依次流經所述發光器件、所述驅動管和所述第五開關管的電流驅動發光。一種顯示裝置，包括本發明實施例提供的像素電路。本發明實施例提供的像素電路及其驅動方法、顯示裝置，通過補償管、電容和多個開關管對于電路的開關和充放電控制，使補償管兩端的電壓也能作用于驅動管，進而使驅動管的驅動電流與驅動管的閾值電壓無關，補償了由于驅動管的閾值電壓的不一致或偏移所造成的流過發光器件的電流差異，因此能夠有效提高發光器件發光亮度的均勻性。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例提供的像素電路的ー種電路圖；圖2是驅動圖I所示像素電路時各信號線的時序圖；圖3是圖I所示像素電路在補償階段的等效電路示意圖；圖4是圖I所示像素電路在跳變發光階段的等效電路示意圖；圖5為本發明實施例提供的像素電路的另ー種電路圖；圖6為本發明實施例提供的像素電路的另ー種電路圖；圖7為本發明實施例提供的像素電路的另ー種電路圖；圖8為本發明實施例提供的像素電路的另ー種電路圖；圖9是圖8所示像素電路在補償階段的等效電路示意圖；圖10是圖8所不像素電路在跳變發光階段的等效電路不意圖；圖11是本發明實施例提供的像素電路的驅動方法的ー種流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。如圖I所示，本 發明的實施例提供了一種像素電路，包括發光器件0LED，驅動管DTFT，存儲電容Cst，第一開關管Tl，第二開關管T2，補償管T3和第五開關管T5。所述驅動管DTFT、第一開關管Tl、第二開關管T2、補償管T3、第五開關管T5均為N型薄膜晶體管，且均包括源極、漏極和柵極。發光器件OLED的一端與電源VDD相連；所述驅動管DTFT的漏極(第一極)與所述發光器件OLED的另一端相連，源極(第二極)與所述第五開關管T5的漏極(第一極)相連，柵極與所述第一開關管Tl的漏極(第一極)相連；所述第一開關管Tl的源極(第二極)與數據線相連，柵極與掃描線相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的柵極相連；所述第二開關管T2的柵極與控制線相連，漏極(第一極)與電源VDD相連，源極(第二極)與所述補償管T3的源極(第二極)相連；所述補償管T3的柵極與漏極(第一極)相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的漏極(第一極)相連，源極(第二極)與第二開關管T2的源極(第二極)相連；所述第五開關管T5的柵極與控制線相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的源極(第二極)相連，源極(第二極)與地相連；所述存儲電容Cst的第一極板與驅動管DTFT的柵極相連，第二極板與補償管T3的源極(第二極)相連。需要說明的是，本實施例中，補償管T3相當于一個二極管，其漏極(第一極)與柵極相連后相當于此二極管的正極，連接到驅動管DTFT的漏極(第一極)，其源極相當于此二極管的負極，連接于第二開關管T2的源極(第二極)。需要指出的是，本實施例中，掃描線、控制線和數據線分別用于傳輸不同的信號，其中，掃描線中傳輸掃描信號Vscan，控制線中傳輸控制信號EM，數據線中傳輸數據信號Vdata0下面結合圖2-4對圖I所示像素電路的工作過程進行詳細說明。在進行驅動時，圖I所示像素電路可分為兩個驅動階段，分別為補償階段和跳變發光階段。圖2是驅動圖I所示像素電路時各信號線的時序圖。如圖2所示，在圖中分別用①和②來相應地表示補償階段和跳變發光階段。對圖I所示像素電路的驅動方法具體如下第一階段補償階段。在補償階段中，掃描信號Vscan為高電平，控制信號EM為低電平。第一開關管Tl根據輸入的掃描信號Vscan為高電平而開啟，第二開關管T2和第五開關管T5根據控制信號EM為低電平而關閉。補償管T3在補償階段處于正向導通狀態。此時，圖I所示的像素電路可等效為如圖3所的電路結構。結合圖I和圖3，在補償階段，由于第一開關管Tl開啟，數據信號Vdata可以通過第一開關管Tl輸入至驅動管DTFT的柵極，并向存儲電容Cst充電以使輸入至驅動管DTFT的柵極的數據信號Vdata得以保持。充電完畢后，A點電壓VA即等于數據信號Vdata，
即 VA = Vdata(I) B點電壓為電源電壓VDD減去發光器件OLED的閾值電壓Voth再減去補償管T3的閾值電壓Vth3，SPVB = VDD-Voth-Vth3(2)則存儲電容Cst兩極板之間的電壓為VAB = VA-VB = Vdata-(VDD-Voth-Vth3)= Vdata-VDD+Voth+Vth3(3)與此同時，由于輸入第二開關管T2的柵極的控制信號EM為低電平，第二開關管T2 關閉，因此可以使存儲電容Cst與電源VDD相斷開，保證了發光器件OLED和補償管Τ3的正向導通；由于輸入第五開關管Τ5的柵極的控制信號EM為低電平,第五開關管Τ5關閉，因此可以使驅動管DTFT與地GND相斷開，從而避免了輸入至驅動管DTFT的柵極的數據信號Vdata通過第五開關管Τ5與地GND的連接而損失。第二階段跳變發光階段。在跳變發光階段，掃描信號Vscan為低電平,控制信號EM為高電平。第一開關管Tl根據輸入的掃描信號Vscan為低電平而關閉,第二開關管Τ2和第五開關管Τ5根據控制信號EM為高電平而開啟。補償管Τ3在跳變發光階段處于反向截至狀態。此時，圖I所示的像素電路可等效為如圖4所示的電路結構。結合圖I和圖4，輸入至第一開關管Tl柵極的掃描信號Vscan為低電平，第一開關管Tl關閉，這樣驅動管DTFT的柵極與數據線相隔離，驅動管DTFT對發光器件OLED的驅動就不會受輸入至第一開關管Tl的源極數據信號Vdata變化的影響。與此同時，由于輸入至第二開關管Τ2柵極的控制信號EM為高電平，第二開關管Τ2開啟，使存儲電容Cst的上極板直接與電源VDD相連，則B點電壓VB瞬間變到VDD。由物理知識可知，電容兩極板之間的電壓不會瞬間改變，因此，在跳變發光階段，B點電壓VB剛剛跳變至VDD時，式(3)仍然成立。那么，此時A點電壓VA等于B點電壓VB加上A點和B點之間的電壓VAB，SPVA = VB+VAB = VDD+(Vdata-VDD+Voth+Vth3)= Vdata+Voth+Vth3(4)同時，由于輸入至第五開關管T5的柵極的控制信號EM為高電平，第五開關管T5開啟，則驅動管DTFT的源極直接與地GND相連。此時，驅動管DTFT工作在飽和狀態，流過驅動管DTFT的源極、漏極的電流I，即驅動發光器件OLED發光的驅動電流I隨驅動管DTFT柵極與源極間的電壓Vgs的變化而變化，具體關系如式(5)所示。驅動管DTFT開始驅動OLED發光。I = K (Vgs-Vth)2(5)其中，Vgs為驅動管DTFT的柵源電壓，本實施例中，Vgs = VA-O = Vdata+Voth+Vth3(6)K = μ eff*Cox* (ff/L) /2，其中，μ eff表示DTFT的載流子有效遷移率，Cox表示驅動管DTFT的柵絕緣層介電常數，W/L表示驅動管DTFT的溝道寬長比，其中，W表示溝道寬度，L表不溝道長度。相同結構中W、L、Cox和μ Jiff數值相對穩定,所以K可認為是一常量。則，將式(6)帶入式(5)中，本實施例中，流經驅動管DTFT的電流為
I = K (Vdata+Voth+Vth3-Vth)2(7)由(J)式可知流經驅動管DTFT的電流I除與數據信號Vdata及常量K有關外，還與補償管T3的閾值電壓Vth3、驅動管DTFT的閾值電壓Vth以及發光器件OLED的閾值電壓Voth有關。而根據LTPS (Low Temperature Poly-silicon,低溫多晶娃)工藝的短程有序原理，短程內的薄膜晶體管可以認為是均勻的，即距離相近、結構相同的薄膜晶體管特性近似相同。因此，優選的，在本實施例中，補償管T3和驅動管DTFT位置很接近，可認為是在短程內，所以補償管T3的閾值電壓Vth3和驅動管DTFT的閾值電壓Vth近似相同，即Vth3-Vth=0，這樣，根據式(7)，則流經驅動管DTFT的電流I為I = K (Vdata+Voth)2(8)
即流經驅動管DTFT的電流I就只與數據信號Vdata和發光器件OLED的閾值電壓Voth相關。這樣，本發明實施例提供的像素電路，一方面，驅動電流I與驅動管DTFT的閾值電壓Vth無關，避免了因背板制造工藝原因及長時間工作導致的驅動管DTFT的閾值電壓偏移所造成的驅動電流I，也即流過發光器件OLED的電流差異，從而有效提高了發光器件發光亮度的均勻性。另一方面，根據式(8)，本發明實施例提供的像素電路不僅能補償由于驅動管DTFT的閾值電壓Vth的偏移而導致的驅動電流I的差異，而且，由于驅動電流I與發光器件OLED的閾值電壓Voth相關，也能夠補償由于發光器件OLED的閾值電壓Voth的偏高或偏低而導致的流過發光器件OLED的電流差異，從而進一步提高了發光器件發光亮度的均勻性。這是因為，根據式(8)，本發明實施例提供的像素電路中，驅動電流I會隨著發光器件OLED的閾值電壓Voth的增大而增大，隨著發光器件OLED的閾值電壓Voth的減小而減小，這樣當OLED老化而引起閾值電壓Voth升高時，驅動電流I也相應的有所上升以補償由于閾值電壓Voth升高而引起的驅動電流I的減小。需要說明的是，本實施例中，在補償階段，雖然驅動管DTFT并未驅動發光器件OLED發光，但發光器件OLED處于存儲電容Cst的充電回路中，因此在數據信號Vdata輸入至驅動管DTFT的柵極并向存儲電容Cst充電時，OLED還是會發出一定的光。上述實施例中，驅動管DTFT、補償管T3、以及各個開關管均為N型薄膜晶體管，但本發明不限于此。上述各N型薄膜晶體管可以全部或部分替換為P型薄膜晶體管，只要滿足下列條件。首先要滿足補償管T3與驅動管DTFT為同一類型的薄膜晶體管，即同為N型或同為P型的條件。這是因為，由上述對本發明實施例的兩個工作階段的分析可知，補償管T3用于提供一個補償電壓以使驅動管DTFT的驅動電流I與驅動管DTFT的開啟電壓Vth無關。這就要求其提供的補償電壓Vth3與驅動管DTFT的開啟電壓Vth相等，為了達到這一效果，補償管T3與驅動管DTFT需要具有相同的結構和很近的距離，以滿足LTPS工藝的短程有序條件。其次，要滿足第二開關管T2與第五開關管T5為同一類型的薄膜晶體管，即同為N型或同為P型的條件。因為第二開關管T2與第五開關管T5需要同時開啟或關閉，該開啟或關閉均由控制線上的控制信號EM控制。需要說明的是，由于P型薄膜晶體管和N型薄膜晶體管的開啟或關閉的條件不同，因此，當上述實施例中的N型薄膜晶體管被P型薄膜晶體管替代時，為了保證該像素電路的功能的正常實現，輸入至相應薄膜晶體管的柵極的信號，如輸入至第一開關管Tl的掃描信號Vscan，輸入至第二開關管T2和第五開關管T5柵極的控制信號EM，以及輸入至驅動管DTFT的柵極的數據信號Vdata都可能需要做相應的調整。下面通過具體實施例詳細說明。如圖5所示，在本發明的另一個實施例中，像素電路包括發光器件0LED，驅動管DTFT，存儲電容Cst，第一開關管Tl，第二開關管T2，補償管T3和第五開關管T5。所述驅動管DTFT和補償管T3為P型薄膜晶體管，第一開關管Tl、第二開關管T2和第五開關管T5均為N型薄膜晶體管，且各薄膜晶體管均包括源極、漏極和柵極。發光器件OLED的一端與電源VDD相連； 所述驅動管DTFT的源極(第一極)與所述發光器件OLED的另一端相連，漏極(第二極)與所述第五開關管T5的漏極(第一極)相連，柵極與所述第一開關管Tl的漏極(第一極)相連；所述第一開關管Tl的源極(第二極)與數據線相連，柵極與掃描線相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的柵極相連；所述第二開關管T2的柵極與控制線相連，漏極(第一極)與電源VDD相連，源極(第二極)與所述補償管T3的漏極(第二極)相連；所述補償管T3的柵極與漏極(第二極)相連，源極(第一極)與所述驅動管DTFT的源極(第一極)相連，漏極(第二極)與第二開關管T2的源極(第二極)相連；所述第五開關管T5的柵極與控制線相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的漏極(第二極)相連，源極(第二極)與地相連；所述存儲電容Cst的第一極板與驅動管DTFT的柵極相連，第二極板與補償管T3的漏極(第二極)相連。與圖I所示的實施例相比，本實施例中僅驅動管DTFT和補償管T3與圖I所示的實施例有所不同，相應的，輸入至驅動管DTFT的柵極的數據信號Vdata也有所不同。在圖I所示的實施例中，驅動管DTFT為N型，流過N型驅動管DTFT的源極和漏極的電流I隨著數據信號Vdata的升高而增大，隨著數據信號Vdata的降低而減小；而本實施例中，驅動管DTFT為P型，流過P型驅動管DTFT的源極和漏極的電流I隨著數據信號Vdata的升高而減小，隨著數據信號Vdata的降低而增大。因此，對應于相同的流過驅動管DTFT的電流I，圖I所示的實施例中的數據信號Vdata與本實施例中的數據信號Vdata可以不相同。需要說明的是，除上述區別外，本實施例中像素電路的其它部分與圖I所示的結構相同，此處不再贅述。本實施例提供的像素電路，通過將N型驅動管DTFT和N型補償管T3替換為相應的P型管，同樣可以實現與圖I所示的實施例相同的技術效果，此處不再贅述。圖6為本發明實施例提供的像素電路的又一種電路圖。如圖6所示，本實施例與圖I所示實施例的不同之處在于，第二開關管T2和第五開關管T5不是N型薄膜晶體管，而是P型薄膜晶體管。相應的，輸入至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極的控制信號EM也與圖I所示的實施例有所不同。
具體的，如圖6所示，本實施例提供的像素電路包括發光器件0LED，驅動管DTFT，存儲電容Cst，第一開關管Tl，第二開關管T2，補償管T3和第五開關管T5。其中，所述驅動管DTFT、第一開關管Tl、補償管T3均為N型薄膜晶體管，第二開關管T2、第五開關管T5為P型薄膜晶體管，各薄膜晶體管均包括源極、漏極和柵極。發光器件OLED的一端與電源VDD相連；所述驅動管DTFT的漏極(第一極)與所述發光器件OLED的另一端相連，源極(第二極)與所述第五開關管T5的源極(第一極)相連，柵極與所述第一開關管Tl的漏極(第一極)相連；所述第一開關管Tl的源極(第二極)與數據線相連，柵極與掃描線相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的柵極相連；所述第二開關管T2的柵極與控制線相連，源極(第一極)與電源VDD相連，漏極(第二極)與所述補償管T3的源極(第二極)相連；所述補償管T3的柵極與漏極(第一極)相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的漏極(第一極)相連，源極(第二極)與第二開關管T2的漏極(第二極)相連；所述第五開關管T5的柵極與控制線相連，源極(第一極)與所述驅動管DTFT的源極(第二極)相連，漏極(第二極)與地相連；所述存儲電容Cst的第一極板與驅動管DTFT的柵極相連，第二極板與補償管T3的源極(第二極)相連。本實施例中，像素電路的工作過程與圖I所示的實施例中像素電路的工作過程類似，只是控制信號EM控制第二開關管T2和第五開關管T5的開啟或關閉時，與圖I所示的實施例有所不同。具體的，與圖I所示的實施例不同的是，本實施例中，在補償階段，控制信號EM為高電平從而使第二開關管T2和第五開關管T5關閉。本實施例提供的像素電路在補償階段的工作過程與圖1-4所示的實施例類似，此處不再贅述。相應的，與圖I所示的實施例還有所不同的是，本實施例中，在跳變發光階段，控制信號EM為低電平從而使第二開關管T2和第五開關管T5開啟。本實施例提供的像素電路在跳變發光階段的工作過程與圖1-4所示的實施例類似，此處不再贅述。如圖7所示，在本發明的另一個實施例中，像素電路包括發光器件0LED，驅動管DTFT，存儲電容Cst，第一開關管Tl，第二開關管T2，補償管T3和第五開關管T5。其中，所述驅動管DTFT、補償管T3、第二開關管T2、第五開關管T5均為N型薄膜晶體管，第一開關管Tl為P型薄膜晶體管，各薄膜晶體管均包括源極、漏極和柵極。發光器件OLED的一端與電源VDD相連；所述驅動管DTFT的漏極(第一極)與所述發光器件OLED的另一端相連，源極(第二極)與所述第五開關管T5的源極(第一極)相連，柵極與所述第一開關管Tl的源極(第一極)相連；所述第一開關管Tl的漏極(第二極)與數據線相連，柵極與掃描線相連，源極(第一極)與所述驅動管DTFT的柵極相連；所述第二開關管T2的柵極與控制線相連，源極(第一極)與電源VDD相連，漏極(第二極)與所述補償管T3的源極(第二極)相連；、
所述補償管T3的柵極與漏極(第一極)相連，漏極(第一極)與所述驅動管DTFT的漏極(第一極)相連，源極(第二極)與第二開關管Τ2的漏極(第二極)相連；所述第五開關管Τ5的柵極與控制線相連，源極(第一極)與所述驅動管DTFT的源極(第二極)相連，漏極(第二極)與地相連；所述存儲電容Cst的第一極板與驅動管DTFT的柵極相連，第二極板與補償管Τ3的源極(第二極)相連。本實施例中，像素電路的工作過程與圖I所示的實施例中像素電路的工作過程類似，只是掃描信號Vscan控制第一開關管Tl開啟或關閉時，與圖I所示的實施例中的像素電路有所不同。具體的，在補償階段，掃描信號Vscan為低電平，從而使第一開關管Tl開啟。本實施例提供的像素電路在補償階段的工作過程與圖1-4所示的實施例類似，此處不再贅述。

具體的，在跳變發光階段，掃描信號Vscan為高電平,從而使第一開關管關閉。本實施例提供的像素電路在跳變發光階段的工作過程與圖1-4所示的實施例類似，此處不再贅述。上述實施例對本發明提供的像素電路的各薄膜晶體管均為N型的情況，驅動管DTFT和補償管Τ3為P型，其它各薄膜晶體管為N型的情況，第二開關管Τ2和第五開關管Τ5為P型，其它各薄膜晶體管為N型的情況，以及第一開關管Tl為P型，其它各薄膜晶體管為N型的情況分別做了詳細的說明。但本發明不限于此，在本發明的其它實施例中，上述各開關管、驅動管DTFT以及補償管Τ3也可以都是P型薄膜晶體管，或者其它形式的部分薄膜晶體管為P型薄膜晶體管和部分薄膜晶體管為N型薄膜晶體管的組合，只要保證補償管Τ3與驅動管DTFT為同一類型的薄膜晶體管即同為N型或同為P型，同時第二開關管Τ2與第五開關管Τ5為同一類型的薄膜晶體管即可。如果將圖I所示的電路中的某個或某些N型薄膜晶體管替換為P型薄膜晶體管，則各P型薄膜晶體管在電路中的連接方法與原來的N型薄膜晶體管的連接方法相似，只需根據半導體物理知識中P型管和N型管的各柵極、漏極和源極電位的對應關系而適當調整連接關系即可。例如，在圖I所示的實施例中，各薄膜晶體管均為N型薄膜晶體管，且各薄膜晶體管的第一極均為漏極，第二極均為源極，在本發明的其它實施例中，如果某薄膜晶體管由N型替換為P型，則其連接關系仍然可以用圖I所示的實施例中的薄膜晶體管的第一極和第二極的連接關系描述，但具體的，第一極和第二極所代表的是該薄膜晶體管的源極還是漏極，對于不同類型的薄膜晶體管可能會有所不同。在圖I所示的實施例中，若除補償管Τ3以外的薄膜晶體管由N型薄膜晶體管替換為P型薄膜晶體管，則其第一極對應著該P型薄膜晶體管的源極，第二極對應著該P型薄膜晶體管的漏極；對于補償管Τ3，由于其柵極總是和漏極相連，因此，當Τ3為N型薄膜晶體管時，Τ3的柵極與漏極(第一極)相連，當Τ3為P型薄膜晶體管時，Τ3的柵極與漏極(第二極)相連，此時補償管Τ3相當于一個二極管，其漏極與柵極相連后相當于此二極管的一極，源極相當于此二極管的另一極。在電路連接時，只需根據二極管的正偏或反偏要求將相應的極與電路中的較高電位或較低電位相連即可。需要說明的是，本發明實施例提供的電路結構與圖I所示的實施例類似，不同之處在于每個薄膜晶體管是N型還是P型可能會有所不同，相應的，其在電路中的連接也會稍作調整，但無論怎樣變化，只要能夠保證上述實施例中補償階段和跳變發光階段的電路功能能夠正常實現即可。進一步的，如圖8所示，在本發明的另一個實施例中，像素電路還可包括第四開關管T4。需要說明的是，除了第四開關管T4外，本實施例中的像素電路與圖I所示實施例中的像素電路相同。具體的，第四開關管T4的柵極與掃描線相連，漏極(第一極)與第二開關管T2的漏極(第一極)相連，源極(第二極)與驅動管DTFT的漏極(第一極)相連，第四開關管T4與第一開關管T I類型相同，即同為N型薄膜晶體管或同為P型薄膜晶體管。有關發光器件0LED，驅動管DTFT，存儲電容Cst，第一開關管Tl，第二開關管T2，補償管T3和第五開關管T5的連接，請參考圖I所示的實施例的詳細說明，此處不再贅述。下面結合圖2、圖8-10，對本實施例中的像素電路的工作工程做詳細說明。在圖2所示的信號時序下，圖8所示的像素電路的工作過程同樣分為兩個階段。第一階段補償階段。在補償階段中，掃描信號Vscan為高電平，控制信號EM為低電平，圖8所示的像素電路可等效為如圖9所示的電路結構。結合圖8和圖9，第一開關管Tl和第四開關管T4為N型薄膜晶體管，輸入至第一開關管Tl和第四開關管T4的柵極的掃描信號Vscan為高電平，從而使第一開關管Tl和第四開關管T4開啟。第二開關管T2和第五開關管T5也為N型薄膜晶體管，輸入至它們柵極的控制信號EM為低電平，從而使第二開關管T2和第五開關管T5關閉。具體的，第四開關管T4的開啟后，發光器件OLED即被開啟的第四開關管T4所短路，因此，與圖I所示實施例不同，本實施例中，此階段沒有電流流過發光器件0LED，發光器件OLED不發光。第一開關管Tl開啟后，數據信號Vdata即可通過第一開關管Tl輸入至驅動管DTFT的柵極，并向存儲電容Cst充電以使輸入至驅動管DTFT的柵極的數據信號Vdata得以保持。充電完畢后，A點電壓VA即為數據信號Vdata，即VA = Vdata(9)B點電壓VB為電源電壓VDD減去補償管的閾值電壓Vth3，即VB = VDD-Vth3(10)則存儲電容Cst的兩極板之間的電壓為VAB = VA-VB = Vdata-(VDD_Vth3)= Vdata-VDD+Vth3(11)此時，第二開關管T2根據輸入的低電平控制信號EM，使存儲電容Cst與電源VDD相斷開，保證了補償管T3的正向導通。第五開關管T5根據輸入的低電平控制信號EM，使驅動管DTFT與地GND相斷開，從而避免了輸入至驅動管DTFT的柵極的數據信號Vdata通過第五開關管T5與地GND的連接而損失。第二階段跳變發光階段。在跳變發光階段，掃描信號Vscan為低電平，控制信號EM為高電平。此時，圖8所示的像素電路可等效為如圖10所示的電路結構。
結合圖8和圖10，第一開關管Tl根據輸入的掃描信號Vscan為低電平而關閉，以使驅動管DTFT的柵極與第一開關管Tl的源極，即數據信號Vdata的輸入端隔離。這樣，驅動管DTFT對發光器件OLED的驅動就不會受第一開關管Tl的源極的信號變化的影響。同時，第四開關管T4根據輸入的掃描信號Vscan為低電平而關閉，這樣驅動管DTFT不再被短路，從而能夠驅動發光器件OLED發光。同時，第二開關管T2根據控制信號EM為高電平而開啟，存儲電容Cst的上極板直接與電源VDD相連，B點電壓VB由Vdata瞬間跳變到VDD。由物理知識可知，電容兩極板之間的電壓不會瞬間改變，因此，當B點電壓VB剛剛跳變至VDD時，式(11)仍然成立。那么，此時A點電壓VA等于B點電壓VB加上A點和B點之間的電壓VAB，即VA = VB+VAB = VDD+(Vdata-VDD+Vth3)= Vdata+Vth3(12) 第五開關管T5根據控制信號EM為高電平而開啟，則驅動管DTFT的源極直接與地GND相連。此時，驅動管DTFT開始驅動OLED發光。驅動管DTFT的柵源電壓為Vgs = VA-O = Vdata+Vth3(13)根據式(5)和式(13)，本實施例中，流經驅動管DTFT的電流為I = K (Vdata+Vth3-Vth)2(14)與前述實施例原理類似，當補償管T3和驅動管DTFT位置很接近時，補償管T3的閾值電壓Vth3和驅動管DTFT的閾值電壓Vth近似相同，即Vth3-Vth = O。則式(14)可表示為I = K* Vdata2(15)其中，K的含義與前述實施例相同，此處可認為是一常量。這樣，流經驅動管DTFT的電流就只與數據信號Vdata相關，而與驅動管DTFT的閾值電壓Vth無關，因此能夠避免因背板制造工藝原因及長時間工作導致的驅動管DTFT的閾值電壓偏移所造成的流過發光器件OLED的電流差異，從而有效提高了發光器件發光亮度的均勻性。而且，本實施例中，第四開關管T4在補償階段將發光器件OLED短路，即在補償階段沒有電流流過發光器件0LED，發光器件OLED不發光，從而避免了發光器件OLED在補償階段出現閃爍。需要說明的是，本發明雖然以OLED為例進行說明，但本發明實施例提供的發光器件還可以是其它的能夠采用本發明實施例中像素電路驅動的發光器件，本發明對此不做限制。還需要說明的是，本實施例中，僅以圖I所示的實施例，即各薄膜晶體管均為N型薄膜晶體管的實施例為基礎，在其上增加了第四開關管T4進行說明，但本發明不限于此。在本發明的其它實施例中，各薄膜晶體管可以全部或部分替換為P型薄膜晶體管，而只需滿足下列條件補償管T3與驅動管DTFT為同一類型的薄膜晶體管，第四開關管T4與第一開關管Tl為類型的薄膜晶體管，第二開關管T2與第五開關管T5為同一類型的薄膜晶體管 即可。此處，同一類型的薄膜晶體管是指同為N型薄膜晶體管或同為P型薄膜晶體管。與前述像素電路相對應，如圖11所示，本發明實施例還提供了一種像素電路的驅動方法，包括S11，將第一開關管Tl開啟，同時將第二開關管T2和第五開關管T5關閉，以使數據線中的數據信號Vdata通過第一開關管Tl對存儲電容Cst的第一極板充電、使電源VDD通過發光器件OLED和補償管T3對存儲電容Cst的第二極板充電；S12，將第一開關管Tl關閉，同時將第二開關管T2和第五開關管T5開啟，以使發光器件OLED被電源VDD提供的依次流經發光器件0LED、驅動管DTFT和第五開關管T5的電流驅動發光。本發明實施例提供的像素電路的驅動方法，通過補償管T3、存儲電容和多個開關管對于電路的開關和充放電控制，將對像素電路的驅動分為兩個階段，從而使驅動管DTFT的驅動電流與驅動管DTFT的閾值電壓Vth無關，補償了由于驅動管DTFT的閾值電壓Vth的不一致或偏移所造成的流過發光器件OLED的電流差異，因此能夠有效提高發光器件發光亮度的均勻性。同時，由于發光器件如OLED的開啟電壓Voth也可以在跳變發光階段被附加到驅動管DTFT的柵極和第二極之間，從而能夠補償發光器件OLED的閾值電壓的升高所導致的 流過發光器件OLED的電流的差異。需要說明的是，本實施例中，發光器件為0LED，但本發明不限于此，還可以為其它能夠使用本發明實施例提供的像素電路驅動的發光器件，本發明對此不做限制。可選的，在本發明的一個實施例中，第一開關管Tl、第二開關管T2和第五開關管T5均為N型薄膜晶體管，它們的第一極為漏極，第二極為源極。對于步驟S11，本發明實施例提供的像素電路的驅動方法可以通過掃描線輸入高電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl開啟，同時通過控制線輸入低電平至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極將第二開關管T2和第五開關管T5關閉；相應的，對于步驟S12，也可以通過掃描線輸入低電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl關閉，同時通過控制線輸入高電平至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極將第二開關管T2和第五開關管T5開啟。可選的，在本發明的另一個實施例中，第一開關管Tl為N型薄膜晶體管，其第一極為漏極，第二極為源極；第二開關管T2和第五開關管T5均為P型薄膜晶體管，第二開關管T2和第五開關管T5的第一極為源極，第二極為漏極。對于步驟S11，本發明實施例提供的像素電路的驅動方法可以通過掃描線輸入高電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl開啟，同時通過控制線輸入高電平至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極將第二開關管T2和第五開關管T5關閉；相應的，對于步驟S12，也可以通過掃描線輸入低電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl關閉，同時通過控制線輸入低電平至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極將第二開關管T2和第五開關管T5開啟。可選的，在本發明的另一個實施例中，第一開關管Tl為P型薄膜晶體管，第一開關管Tl的第一極為源極，第二極為漏極；第二開關管T2和第五開關管T5均為N型薄膜晶體管，它們的第一極為漏極，第二極為源極。對于步驟S11，本發明實施例提供的像素電路的驅動方法可以通過掃描線輸入低電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl開啟，同時通過控制線輸入低電平至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極將第二開關管T2和第五開關管T5關閉；相應的，對于步驟S12，可以通過掃描線輸入高電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl關閉，同時通過控制線輸入高電平至第二開關管T2的柵極和第五開關管T5的柵極將第二開關管T2和第五開關管T5開啟。可選的，在本發明的另一個實施例中，第一開關管Tl、第二開關管T2和第五開關管T5均為P型薄膜晶體管。對于步驟S11，本發明實施例提供的像素電路的驅動方法可以通過掃描線輸入低電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl開啟，同時通過控制線輸入高電平至第二開關管Τ2的柵極和第五開關管Τ5的柵極將第二開關管Τ2和第五開關管Τ5關閉；相應的，對于步驟S12，可以通過掃描線輸入高電平至第一開關管Tl的柵極將第一開關管Tl關閉，同時通過控制線輸入低電平至第二開關管Τ2的柵極和第五開關管Τ5的柵極將第二開關管Τ2和第五開關管Τ5開啟。進一步的，在本發明的另一個實施例中，在步驟Sll中，所述將第一開關管Tl開啟還可以為將第一開關管Tl與第四開關管Τ4同時開啟；具體的，將第一開關管Tl與第四晶體管Τ4同時開啟，同時將第二開關管Τ2和第五開關管Τ5關閉，可以使數據線，即數據信號Vdata所在的信號線，通過第一開關管Tl對存儲電容Cst的第一極板充電，使電源VDD通過第四開關管Τ4和補償管Τ3對存儲電容Cst 的第二極板充電。相應的，在步驟S12中，將第一開關管Tl關閉可以為將第一開關管Tl與第四開關管Τ4同時關閉。具體的，將第一開關管Tl與第四晶體管Τ4同時關閉，同時將第二開關管Τ2和第五開關管Τ5開啟，可以使發光器件OLED被電源VDD提供的、依次流經發光器件0LED、驅動管DTFT和第五開關管Τ5的電流驅動發光；其中，第四開關管Τ4的柵極與掃描線相連，第一極與第二開關管Τ2的第一極相連，第二極與驅動管DTFT的第一極相連，第四開關管Τ4與第一開關管Tl類型相同。由于第四開關管Τ4與第一開關管Tl均由掃描信號Vscan控制，因此，第四開關管Τ4與第一開關管Tl 一起開啟或關閉，本實施例中，有關第四開關管Τ4與第一開關管Tl的開啟或關閉的原理及詳細過程，請參考前述實施例的說明，此處不再贅述。由于在補償階段使第四開關管Τ4開啟，發光器件OLED就能夠被第四開關管Τ4所短路，即在補償階段沒有電流流過發光器件0LED，發光器件OLED不發光，避免了發光器件OLED在補償階段出現閃爍。相應的，本發明還提供一種顯示裝置，包括前述實施例提供的任一種像素電路，因此具有本發明實施例提供的像素電路所帶來的有益技術效果，前文已經進行了詳細說明，此處不再贅述。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分流程可以通過計算機程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種像素電路，其特征在于，包括 發光器件、驅動管、存儲電容、第一開關管、第二開關管、補償管和第五開關管； 所述驅動管、第一開關管、第二開關管、補償管、第五開關管均包括柵極、第一極和第二極； 所述發光器件的一端與電源相連； 所述驅動管的第一極與所述發光器件的另一端相連，第二極與所述第五開關管的第一極相連，柵極與所述第一開關管的第一極相連； 所述第一開關管的第二極與數據線相連，柵極與掃描線相連，第一極與所述驅動管的柵極相連； 所述第二開關管的柵極與控制線相連，第一極與電源相連，第二極與所述補償管的第二極相連； 所述補償管的第一極與所述驅動管的第一極相連，第二極與所述第二開關管的第二極相連，柵極與所述補償管的第一極或第二極相連； 所述第五開關管的柵極與控制線相連，第一極與所述驅動管的第二極相連，第二極與地相連； 所述存儲電容的第一極板與所述驅動管的柵極相連，第二極板與所述補償管的第二極相連。
2.根據權利要求I所述的像素電路，其特征在于，還包括第四開關管，所述第四開關管的柵極與掃描線相連，第一極與所述第二開關管的第一極相連，第二極與所述驅動管的第一極相連，所述第四開關管與所述第一開關管類型相同。
3.根據權利要求I或2所述的像素電路，其特征在于， 所述驅動管、補償管均為N型薄膜晶體管，所述驅動管和補償管的第一極為漏極，第二極為源極；所述補償管的柵極與所述補償管的第一極相連； 或者 所述驅動管、補償管均為P型薄膜晶體管，所述驅動管和補償管的第一極為源極，第二極為漏極；所述補償管的柵極與所述補償管的第二極相連。
4.根據權利要求3所述的像素電路，其特征在于， 所述第二開關管、第五開關管均為N型薄膜晶體管，所述第二開關管和第五開關管的第一極為漏極，第二極為源極； 或者 所述第二開關管、第五開關管均為P型薄膜晶體管，所述第二開關管和第五開關管的第一極為源極，第二極為漏極。
5.根據權利要求4所述的像素電路，其特征在于， 所述第一開關管為N型薄膜晶體管，所述第一開關管的第一極為漏極，第二極為源極； 或者 所述第一開關管為P型薄膜晶體管，所述第一開關管的第一極為源極，第二極為漏極。
6.根據權利要求I或2所述的像素電路，其特征在于，所述發光器件為有機發光二極管。
7.—種如權利要求I所述的像素電路的驅動方法，其特征在于，包括將所述第一開關管開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，以使數據線中的數據信號通過所述第一開關管對所述存儲電容的第一極板充電，使所述電源通過所述發光器件和所述補償管對所述存儲電容的第二極板充電； 將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，以使所述發光器件被所述電源提供的、依次流經所述發光器件、所述驅動管和所述第五開關管的電流驅動發光。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于， 所述將所述第一開關管開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，以使數據線中的數據信號通過所述第一開關管對所述存儲電容的第一極板充電，使所述電源通過所述發光器件和所述補償管對所述存儲電容的第二極板充電包括 將所述第一開關管與第四晶體管同時開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，以使數據線通過所述第一開關管對所述存儲電容的第一極板充電，使所述電源通過所述第四開關管和所述補償管對所述存儲電容的第二極板充電； 所述將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，以使所述發光器件被所述電源提供的、依次流經所述發光器件、所述驅動管和所述第五開關管的電流驅動發光包括 將所述第一開關管與第四晶體管同時關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，以使所述發光器件被所述電源提供的、依次流經所述發光器件、所述驅動管和所述第五開關管的電流驅動發光； 其中，所述第四開關管的柵極與掃描線相連，第一極與所述第二開關管的第一極相連，第二極與所述驅動管的第一極相連，所述第四開關管與所述第一開關管類型相同。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于， 所述第一開關管為N型薄膜晶體管，所述第一開關管的第一極為漏極，第二極為源極；所述第二開關管、第五開關管均為N型薄膜晶體管，所述第二開關管和第五開關管的第一極為漏極，第二極為源極； 所述將所述第一開關管開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，包括 通過掃描線輸入高電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管開啟，同時通過控制線輸入低電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管關閉； 所述將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，包括 通過掃描線輸入低電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管關閉，同時通過控制線輸入高電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管開啟。
10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于， 所述第一開關管為N型薄膜晶體管，所述第一開關管的第一極為漏極，第二極為源極；所述第二開關管、第五開關管均為P型薄膜晶體管，所述第二開關管和第五開關管的第一極為源極，第二極為漏極； 所述將所述第一開關管開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，包括 通過掃描線輸入高電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管開啟，同時通過控制線輸入高電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管關閉； 所述將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，包括 通過掃描線輸入低電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管關閉，同時通過控制線輸入低電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管開啟。
11.根據權利要求7所述的方法，其特征在于， 所述第一開關管為P型薄膜晶體管，所述第一開關管的第一極為源極，第二極為漏極；所述第二開關管、第五開關管均為N型薄膜晶體管，所述第二開關管和第五開關管的第一極為漏極，第二極為源極； 所述將所述第一開關管開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，包括 通過掃描線輸入低電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管開啟，同時通過控制線輸入低電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管關閉； 所述將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，包括 通過掃描線輸入高電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管關閉，同時通過控制線輸入高電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管開啟。
12.根據權利要求7所述的方法，其特征在于， 所述第一開關管為P型薄膜晶體管，所述第一開關管的第一極為漏極，第二極為源極；所述第二開關管、第五開關管均為P型薄膜晶體管，所述第二開關管和第五開關管的第一極為漏極，第二極為源極； 所述將所述第一開關管開啟，同時將所述第二開關管和所述第五開關管關閉，包括 通過掃描線輸入低電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管開啟，同時通過控制線輸入高電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管關閉； 所述將所述第一開關管關閉，同時將所述第二開關管和所述第五開關管開啟，包括 通過掃描線輸入高電平至所述第一開關管的柵極將所述第一開關管關閉，同時通過控制線輸入低電平至所述第二開關管的柵極和所述第五開關管的柵極將所述第二開關管和所述第五開關管開啟。
13.—種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求I至6中任一項所述的像素電路。
全文摘要
本發明實施例提供一種像素電路及其驅動方法、顯示裝置，涉及顯示領域。所述像素電路，其發光器件一端與電源相連，驅動管的第一極與發光器件另一端相連，第二極與第五開關管的第一極相連，柵極與第一開關管的第一極相連；第一開關管的第二極與數據線相連，柵極與掃描線相連，第一極與驅動管的柵極相連；第二開關管的柵極與控制線相連，第一極與電源相連，第二極與補償管的第二極相連；補償管的第一極與驅動管的第一極相連，第二極與第二開關管的第二極相連，柵極與補償管的第一極或第二極相連；第五開關管的柵極與控制線相連，第一極與驅動管的第二極相連，第二極與地相連；存儲電容的第一極板與驅動管的柵極相連，第二極板與補償管的第二極相連。
文檔編號G09G3/32GK102654976SQ201210008738
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者周全國, 祁小敬, 邱云 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 成都京東方光電科技有限公司