本發明涉及平板顯示技術領域，特別涉及一種像素電路及其驅動方法和有源矩陣有機發光顯示器。

背景技術：

有機發光顯示器(英文全稱Organic Lighting Emitting Display，簡稱OLED)是一種主動發光器件，相比現在的主流平板顯示技術薄膜晶體管液晶顯示器(英文全稱Thin Film Transistor liquid crystal display，簡稱TFT-LCD)，OLED具有高對比度、廣視角、低功耗、體積更薄等優點，有望成為繼TFT-LCD之后的下一代平板顯示技術，是目前平板顯示技術中受到關注最多的技術之一。

根據驅動方式的不同，有機發光顯示器分為被動矩陣有機發光顯示器(英文全稱Passive Matrix Organic Lighting Emitting Display，簡稱PMOLED)和主動矩陣有機發光顯示器(英文全稱Active Matrix Organic Lighting Emitting Display，簡稱AMOLED)，主動矩陣有機發光顯示器也稱為有源矩陣有機發光顯示器。

在有源矩陣有機發光顯示器中，每個像素包括有機發光二極管(也稱OLED器件)和用于驅動所述有機發光二極管的像素電路，所述像素電路通常包括存儲電容、驅動晶體管和開關晶體管，通過掃描線打開開關晶體管時，數據線提供的數據電壓經由開關晶體管存儲到存儲電容，從而控制驅動晶體管產生電流，以驅動有機發光二極管發光。每個像素的亮度是由流經有機發光二極管的電流決定的，而流經有機發光二極管的電流是由其對應的像素電路控制的。

有源矩陣有機發光顯示器的像素電路是由薄膜晶體管(英文全稱Thin Film Transistor，簡稱TFT)搭建而成的，因此，晶體管特性會對像素電路產生嚴重影響。由于像素電路中的驅動晶體管存在漏電流問題，因此當驅動晶體管處于截止狀態時，有機發光二極管仍然可能由于漏電流而發光。當顯示處于暗態時，像素卻由于漏電流而發出肉眼可辨的光，不但會影響顯示器的對比度，而且會縮短有機發光二極管的使用壽命。

基此，如何解決現有的有源矩陣有機發光顯示器因驅動晶體管存在漏電流而影響對比度和使用壽命的問題，成了本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種像素電路及其驅動方法和有源矩陣有機發光顯示器，以解決現有的有源矩陣有機發光顯示器因驅動晶體管存在漏電流而影響對比度和使用壽命的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種像素電路，所述像素電路包括：

第一晶體管，連接在第一節點與第二節點之間，其柵極連接到第三節點；

第二晶體管，連接在數據線與第一節點之間，其柵極連接到第二掃描線；

第三晶體管，連接在第三節點與第二節點之間，其柵極連接到第二掃描線；

第四晶體管，連接在第三節點與第三電源之間，其柵極連接到第一掃描線；

第五晶體管，連接在第一節點與第一電源之間，其柵極連接到控制線；

第六晶體管，連接在與第二節點與有機發光二極管的陽極之間，其柵極連接到控制線；

第七晶體管，連接在第三電源與有機發光二極管的陽極之間，其柵極連接到第三電源；

第一電容器，兩端分別與第一電源與第三節點連接。

可選的，在所述的像素電路中，所述有機發光二極管的陰極與第二電源連接，所述第一電源和第二電源用作所述有機發光二極管的驅動電源。

可選的，在所述的像素電路中，所述第三電源用于提供初始化電壓，所述初始化電壓為負電壓。

可選的，在所述的像素電路中，所述第二晶體管和第三晶體管的導通和截止均由所述第二掃描線提供的第二掃描信號控制，所述第五晶體管和第六晶體管的導通和截止均由所述控制線提供的控制信號控制，所述第四晶體管的導通和截止由所述第一掃描線提供的第一掃描信號控制。

可選的，在所述的像素電路中，所述第一晶體管作為驅動晶體管，所述第一晶體管提供至所述有機發光二極管的電流由所述數據線提供的數據電壓和第一電源提供的第一電源電壓決定，而與所述第二電源提供的第二電源電壓、第三電源提供的初始化電壓以及第一晶體管的閾值電壓無關。

可選的，在所述的像素電路中，所述第一晶體管至第七晶體管均為薄膜晶體管。

可選的，在所述的像素電路中，所述第一晶體管至第七晶體管均為P型薄膜晶體管。

相應的，本發明還提供了一種像素電路的驅動方法，所述像素電路的驅動方法包括：掃描周期包括第一時間段、第二時間段和第三時間段，其中，

在第一時間段，第一掃描線提供的第一掃描信號為低電平，第二掃描線提供的第二掃描信號以及控制線提供的控制信號均為高電平，打開第四晶體管，通過第三電源對第三節點的電壓進行初始化；

在第二時間段，第二掃描線提供的第二掃描信號為低電平，第一掃描線提供的第一掃描信號和控制線提供的控制信號均為高電平，打開第二晶體管和第三晶體管，將數據信號寫入第一節點，同時對第一晶體管的閾值電壓進行補償；

在第三時間段，控制線提供的控制信號為低電平，第一掃描線提供的第一掃描信號和第二掃描線提供的第二掃描信號均為高電平，打開第五晶體管和第六晶體管，驅動電流沿第一電源經第五晶體管、第一晶體管、第六晶體管和有機發光二極管的路徑流到第二電源，致使有機發光二極管點亮發光。

相應的，本發明還提供了一種有源矩陣有機發光顯示器，所述有源矩陣有機發光顯示器包括如上所述的像素電路。

在本發明提供的像素電路及其驅動方法和有源矩陣有機發光顯示器中，采用二極管形式連接的第七晶體管來連接OLED器件的陽極與第三電源，使得通過所述OLED器件的漏電流得以減少，從而提高有源矩陣有機發光顯示器的對比度和使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明實施例的像素電路的結構示意圖；

圖2是本發明實施例的像素電路與現有技術的像素電路處于暗態時的仿真波形圖；

圖3是本發明實施例的像素電路的驅動方法的時序圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的一種像素電路及其驅動方法和有源矩陣有機發光顯示器作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請參考圖1，其為本發明實施例的像素電路的結構示意圖。如圖1所示，所述像素電路20包括：

第一晶體管T1，連接在第一節點N1與第二節點N2之間，其柵極連接到第三節點N3；

第二晶體管T2，連接在數據線Data與第一節點N1之間，其柵極連接到第二掃描線Sn；

第三晶體管T3，連接在第三節點N3與第二節點N2之間，其柵極連接到第二掃描線Sn；

第四晶體管T4，連接在第三節點N3與第三電源VIN之間，其柵極連接到第一掃描線Sn-1；

第五晶體管T5，連接在第一節點N1與第一電源ELVDD之間，其柵極連接到控制線Em；

第六晶體管T6，連接在與第二節點N2與有機發光二極管OLED的陽極之間，其柵極連接到控制線Em；

第七晶體管T7，連接在第三電源VIN與有機發光二極管OLED的陽極之間，其柵極連接到第三電源VIN；

第一電容器，兩端分別與第一電源ELVDD與第三節點N3連接。

具體的，如圖1所示，所述像素電路20與有機發光二極管OLED連接，用于控制供應到所述有機發光二極管OLED的驅動電流。所述像素電路20與外部電源，包括第一電源ELVDD，第二電源ELVSS和第三電源VIN連接。其中，所述第一電源ELVDD和第二電源ELVSS用作有機發光二極管OLED的驅動電源，所述第三電源VIN用于提供初始化電壓。所述第一電源ELVDD一般為高電平電壓源，所述第二電源ELVSS和第三電源VIN一般為低電平電壓源。

本實施例中，所述第三電源VIN提供的初始化電壓為負電壓。

請繼續參考圖1，所述像素電路20是一種7T1C型電路結構，包括7個晶體管和1個電容。優選的，所述第一晶體管T1至第七晶體管T7均為薄膜晶體管。所述第一晶體管T1至第七晶體管T7可以選用P型薄膜晶體管，也可以選用N型薄膜晶體管。公知的，P型薄膜晶體管在柵極信號為低電平位時導通，N型薄膜晶體管在柵極信號為高電平位時導通。因此，只要將選擇的晶體管類型與導通電位相匹配即可。

其中，第二晶體管T2和第三晶體管T3的導通和截止均由第二掃描線Sn提供的第二掃描信號控制，第五晶體管T5和第六晶體管T6的導通和截止均由控制線Em提供的控制信號控制，第四晶體管T4的導通和截止由第一掃描線Sn-1提供的第一掃描信號控制。

本實施例中，所述第一晶體管T1至第七晶體管T7均為P型薄膜晶體管。

當第一掃描線Sn-1提供的第一掃描信號躍遷到低電平時，第四晶體管T4導通，第三電源VIN提供的初始化電壓經由第四晶體管T4施加到第三節點N3，同時第三電源VIN提供的初始化電壓經由第七晶體管T7施加到所述有機發光二極管OLED的陽極。

當第二掃描線Sn提供的第二掃描信號躍遷到低電平時，第二晶體管T2和第三晶體管T3均導通，數據線Data提供的數據信號經由第二晶體管T2寫入第一節點N1。

當控制線Em提供的控制信號為低電平時，第五晶體管T5和第六晶體管T6均導通，驅動電流沿第一電源ELVDD經第五晶體管T5、第一晶體管T1、第六晶體管T6和有機發光二極管OLED的路徑流到第二電源ELVSS，致使有機發光二極管OLED點亮發光。

本實施例中，第一晶體管T1作為像素的驅動晶體管，對應于第三節點N3的電位來控制提供到所述有機發光二極管OLED的驅動電流，所述有機發光二極管OLED根據所述驅動電流發出對應亮度的光，從而顯示圖像。

在所述像素電路20中，第七晶體管T7是以二極管形式連接的。由于有機發光二極管OLED的陽極通過第七晶體管T7與第三電源VIN連接，因此當驅動晶體管T1處于截止狀態時，驅動晶體管T1中流動的漏電流通過第六晶體管T6、第七晶體管T7流向第三電源VIN，由此提高OLED器件的對比度，同時降低OLED器件的劣化程度。

請參考圖2，其為本發明實施例的像素電路與現有技術的像素電路處于暗態時的仿真波形圖。如圖2所示，對像素電路20和現有的像素電路分別進行暗態仿真測試，發現所述像素電路20中通過OLED器件的漏電流A比現有的像素電路中通過OLED器件的漏電流B更小。

本實施例中，所述第一晶體管T1至第七晶體管T7均采用相同的材料和制造工藝。在其他實施例中，所述第七晶體管T7可采用有別于其他晶體管的材料和工藝進行制作，只要形成二極管連接方式即可。

相應的，本發明還提供了一種像素電路的驅動方法。請結合參考圖1和圖3，所述像素電路的驅動方法包括：

掃描周期包括第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3；

在第一時間段t1，第一掃描線Sn-1提供的第一掃描信號為低電平，第二掃描線Sn提供的第二掃描信號以及控制線Em提供的控制信號均為高電平，打開第四晶體管T4，通過第三電源VIN對第三節點N3的電壓進行初始化；

在第二時間段t2，第二掃描線Sn提供的第二掃描信號為低電平，第一掃描線Sn-1提供的第一掃描信號和控制線Em提供的控制信號均為高電平，打開第二晶體管T2和第三晶體管T3，將數據信號寫入第一節點N1，同時對第一晶體管T1的閾值電壓進行補償；

在第三時間段t3，控制線Em提供的控制信號為低電平，第一掃描線Sn-1提供的第一掃描信號和第二掃描線Sn提供的第二掃描信號均為高電平，打開第五晶體管T5和第六晶體管T6，驅動電流沿第一電源ELVDD經第五晶體管T5、第一晶體管T1、第六晶體管T6和有機發光二極管OLED的路徑流到第二電源ELVSS，致使有機發光二極管OLED點亮發光。

具體的，首先，掃描周期包括第一時間段t1、第二時間段t2和第三時間段t3。

在第一時間段t1，由于第一掃描線Sn-1提供的第一掃描信號為低電平，受第一掃描線Sn-1控制的第四晶體管T4打開，第三電源VIN通過所述第四晶體管T4對第三節點N3的電壓進行初始化，即刷新第一電容C1儲存的上一周期的數據信號，為寫入下一周期的數據信號做準備。初始化之后，所述第三節點N3的電壓(即第一晶體管T1的柵極電壓)等于第三電源VIN提供的初始化電壓Vinit。

在第二時間段t2，由于第二掃描線Sn提供的第二掃描信號為低電平，受第二掃描線Sn控制的第二晶體管T2和第三晶體管T3全部打開，因此數據線Data提供的數據信號Vdata經由第二晶體管T2寫入第一節點(即第一晶體管T1的源極)，同時第一晶體管T1的柵極和漏極通過第三晶體管T3實現短接，即所述第一晶體管T1以二極管形式連接。

在此過程中，由于所述第三電源VIN在第一時間段t1已經對第三節點N3進行初始化，使得所述第一晶體管T1打開，因此在第二時間段t2數據電壓減去第一晶體管T1的閾值電壓而得到的電壓被施加到第一晶體管T1的柵極和源極。此時，第三節點N3的電壓(即第一晶體管T1的柵極電壓)變為Vdata-|Vth|。其中，Vth是第一晶體管T1的閾值電壓。換而言之，與第一晶體管T1的閾值電壓相應的電壓被存儲在第一電容C1中，從而對第一晶體管T1的閾值電壓進行補償。

在第三時間段t3，由于控制線Em提供的控制信號為低電平，受控制線Em控制的第五晶體管T5和第六晶體管T6全部打開，驅動電流沿所述第一電源ELVDD依次流經所述第五晶體管T5、第一晶體管T1和第六晶體管T6薄膜晶體管到達所述有機發光二極管OLED的陽極，致使所述有機發光二極管OLED點亮發光。

此時，第一晶體管T1的源極電壓等于第一電源ELVDD提供的第一電源電壓Vdd，第一晶體管T1的柵極電壓等于第三節點N3的電壓，即Vdata-|Vth|。因此，第一晶體管T1的柵源電壓Vgs(即所述第一晶體管T1的柵極和源極之間的電壓差)的計算公式為：

Vgs＝(Vdata-|Vth|)-Vdd 公式1；

而流過所述有機發光二極管OLED的電流Ion的計算公式為：

Ion＝K×(Vgs-Vth)2 公式2；

其中，K為薄膜晶體管的電子遷移率、寬長比、單位面積電容三者之積。

根據公式1和公式2可得：

Ion＝K×(Vdata-Vdd)2 公式3；

基于公式3的表達式可知，流過所述有機發光二極管OLED的電流Ion只與數據電壓Vdata和第一電源電壓Vdd以及常數K有關，與初始化電壓Vinit、第二電源電壓Vss和第一晶體管T1的閾值電壓Vth都沒有關系。即使第一晶體管T1的閾值電壓出現偏差，都不會對流過所述有機發光二極管OLED的電流Ion造成影響。因此，采用所述像素電路20及其驅動方法能夠補償閾值電壓，避免因閾值電壓偏差而造成的亮度不均現象。

所述像素電路20主要通過以上三個時間段的工作實現閾值電壓的補償，提高亮度均勻性。

相應的，本發明還提供了一種有源矩陣有機發光顯示器，所述有源矩陣有機發光顯示器包括如上所述的像素電路20。具體請參考上文，此處不再贅述。

本實施例中，作為驅動元件的第一晶體管T1所輸出的電流由數據線Data提供的數據電壓和第一電源提供的第一電源電壓Vdd決定，而與第一晶體管T1的閾值電壓無關，因此能夠避免由閾值電壓偏差所引起的亮度不均，而且即使顯示畫面從低灰階轉換為高灰階也能夠實現IR壓降的補償，由此，采用所述像素電路及其驅動方法的有源矩有機發光顯示器能夠顯示具有均勻亮度的圖像。

本實施例中，由于像素電路20中驅動晶體管T1的漏電流可經由第七晶體管T7流向第三電源VIN，因此通過OLED器件的漏電流得以減少，由此提高OLED器件的對比度，同時降低OLED器件的劣化程度。

由此可見，所述有源矩陣有機發光顯示器采用的像素電路20不但能夠顯示具有均勻亮度的圖像，而且能夠進一步提高顯示對比度，同時增加使用壽命。

綜上，在本發明提供的像素電路及其驅動方法和有源矩陣有機發光顯示器中，采用二極管形式連接的第七晶體管來連接OLED器件的陽極與第三電源，使得通過所述OLED器件的漏電流得以減少，從而提高有源矩陣有機發光顯示器的對比度和使用壽命。

上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，并非對本發明范圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。