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CN108470539A - 一种像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

一种像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置 Download PDF

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Abstract

一种像素电路、显示面板、显示装置及驱动方法。该像素电路包括数据信号写入模块、驱动模块、阈值补偿晶体管、第一电源电压写入模块、发光模块，其中驱动模块中包含驱动晶体管。该像素电路、显示面板、显示装置及驱动方法，可对驱动晶体管进行阈值电压补偿，提高了驱动电流的均匀性，进而提高了显示面板显示的均匀性，同时减小漏电流，使得发光模块的发光亮度一致。

Description

一种像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体地，涉及一种像素电路及其驱动方法、显示面板、显示装置。
背景技术
在OLED显示面板中，各个像素单元中的驱动晶体管的阈值电压由于制备工艺可能彼此之间存在差异，而且由于例如温度变化的影响，驱动晶体管的阈值电压也会产生漂移的现象。因此，各个驱动晶体管的阈值电压的不同也可能会导致显示面板显示不均匀、发光器件的发光亮度不一致，影响用户的观看体验。
并且，当前，显示器(例如，OLED显示器)中的像素电路通常由低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管(TFT)构成，而LTPS TFT在处于截止状态时存在漏电流(Ioff)，并且该漏电流并不平缓而存在翘尾现象，使得在一帧显示画面期间，不能很好地锁住写入到驱动晶体管的电压。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的第一方面提出了一种像素电路，该像素电路可以包括：数据信号写入模块、驱动模块、阈值补偿晶体管、第一电源电压写入模块、发光模块，其中所述驱动模块中包括驱动晶体管，第一电源电压写入模块，与第一发光控制信号端、第一电源电压端、驱动晶体管的源极及其栅极相连，被配置为在所述第一发光控制信号端的第一发光控制信号的控制下将所述第一电源电压端的第一电源电压信号写入驱动晶体管的源极；数据信号写入模块，与写入控制端、数据信号端、驱动晶体管的源极相连，被配置为在写入控制端的写入控制信号的控制下将所述数据信号端的数据信号传递到驱动晶体管的源极；阈值补偿晶体管，其栅极与第一节点相连，源极与驱动晶体管的栅极相连，其漏极与驱动晶体管的漏极相连，被配置为在第一节点处于有效电平的情况下对驱动晶体管的栅极进行电压补偿；发光模块，其第一端与驱动晶体管的漏极相连，第二端连接到第二电源电压端。
在一个示例中，所述阈值补偿晶体管可以为氧化物晶体管。
在一个示例中，所述像素电路还包括：参考信号写入模块，与参考控制端、参考信号端、第一发光控制信号端和第一节点相连，被配置为根据参考控制端的参考控制信号和第一发光控制信号端的第一发光控制信号来控制第一节点的电位。
在一个示例中，所述像素电路还包括：复位模块，与复位控制端、复位电位端和发光模块的第一端相连，被配置为在复位控制端的复位控制信号的控制下对所述发光模块的第一端和驱动晶体管的栅极进行复位。
在一个示例中，所述像素电路还包括：发光控制模块，与第二发光控制信号端、驱动晶体管的漏极和发光模块的第一端相连，被配置为在所述第二发光控制信号端的第二发光控制信号的控制下驱动所述发光模块发光。
在一个示例中，所述参考信号写入模块包括：参考信号写入晶体管，其栅极与参考控制端相连，源极与第一节点相连，漏极与参考信号端相连；以及，第一电容，连接在第一发光控制信号端和第一节点之间。
在一个示例中，所述数据信号写入模块包括：数据写入晶体管，其栅极与数据写入控制端相连，源极与数据信号端相连，漏极与驱动晶体管的源极相连。
在一个示例中，所述第一电源电压写入模块包括：第一电源电压写入晶体管，其栅极与第一发光控制信号端相连，源极与第一电源电压端相连，漏极与驱动晶体管的源极相连。
在一个示例中，所述驱动模块还包括：第二电容，连接在第一电源电压端和驱动晶体管的栅极之间。
在一个示例中，所述发光控制模块包括：发光控制晶体管，其栅极与第二发光控制信号端相连，源极与驱动晶体管的漏极相连，漏极与发光模块的第一端相连；
在一个示例中，所述发光模块包括：有机发光二极管OLED，所述OLED的阳极作为所述发光模块的第一端，所述OLED的阴极作为所述发光模块的第二端。
在一个示例中，所述复位模块包括复位晶体管，其栅极与复位控制端相连，源极与发光模块的第一端相连，漏极与复位电位端相连。
在一个示例中，第二电源电压端的第二电源电压低于复位电位端的复位电位。
本公开的第二方面，提供了一种用于驱动如本公开第一方面所述的任一像素电路的方法，所述方法可以包括：在数据写入及阈值补偿阶段，所述写入控制端的写入控制信号处于第一电平，将所述数据信号端的数据信号写入驱动晶体管的源极，并且参考控制端的参考控制信号从第一电平跳变至第二电平，第一发光控制信号的电平从第一电平跳变至第二电平，拉高所述第一节点的电平，在所述第一节点的控制下，对所述驱动晶体管的栅极电位进行补偿；在发光阶段，所述第二发光控制信号端的第二发光控制信号处于第一电平，所述驱动晶体管的驱动电流流向所述发光模块，驱动所述发光模块发光。
在一个示例中，所述像素电路还包括：参考信号写入模块，与参考控制端、参考信号端、第一发光控制信号端和第一节点相连；所述方法还包括：第一初始化阶段和第二初始化阶段，在第一初始化阶段，参考控制端的参考控制信号处于第一电平，将所述参考信号端的参考信号传递至第一节点；在第二初始化阶段，参考控制端的参考控制信号从第一电平跳变至第二电平，第一发光控制信号的电平从第一电平跳变至第二电平，拉高所述第一节点的电平。
在一个示例中，所述像素电路还包括：复位模块，与复位控制端、复位电位端和发光模块的第一端相连；在所述第二初始化阶段，所述复位控制端的复位控制信号处于第一电平，将复位电位端的复位电位传递至发光模块的第一端和所述驱动晶体管的栅极。
在一个示例中，在所述像素电路工作预设时间后，所述参考信号端的参考信号基于阈值补偿晶体管的阈值电压的偏移而调整。
在一个示例中，所述像素电路还包括：发光控制模块，其与第二发光控制信号端、驱动晶体管的漏极和发光模块的第一端相连；在所述数据写入及阈值补偿阶段后、在所述发光阶段前，所述方法还包括：预发光阶段，在所述预发光阶段，所述第一发光控制信号端的第一发光控制信号处于第一电平，将所述第一电源电压端的第一电源电压传递至所述驱动晶体管的源极。
在一个示例中，在数据写入及阈值补偿阶段，所述驱动晶体管的栅极电位被补偿至所述数据信号的电位与所述驱动晶体管的阈值电位之和。
在一个示例中，所述第一电平低于所述第二电平。
本公开的第三方面，还提供了一种显示面板，包括如本公开第一方面所述的任一像素电路。
本公开的第四方面，还提供了一种显示装置，包括如本公开第三方面所述的显示面板。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1是示出了根据本公开的实施例的一种像素电路的结构示意图；
图2是示出了图1所示的像素电路的一种具体电路图；
图3示出了用于驱动上述实施例中的像素电路的方法的流程图；
图4是示出了如图1或图2所示的像素电路的示例性的驱动时序图；
图5a-5e是示出了与图3中的T1-T5各阶段分别对应的像素电路中各晶体管的导通状态；以及
图6是示出了在图2所示的像素电路中对阈值补偿晶体管M1设置不同的阈值电压时仿真得到的流过其自身的电流与其栅源极电压差Vg之间的关系曲线图、以及流过OLED的电流的示意曲线图。
具体实施方式
将参照附图详细描述根据本公开的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。
为使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开的实施例的附图，对本公开的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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“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。同样，“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。
本公开所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本实施例中，每个晶体管的漏极和源极的连接方式可以互换，因此，本公开实施例中各晶体管的漏极、源极实际是没有区别的。这里，仅仅是为了区分晶体管除栅极之外的两极，而将其中一极称为漏极，另一极称为源极。
图1是示出了根据本公开的实施例的一种像素电路的结构示意图。如图1所示，该像素电路100包括数据信号写入模块110、驱动模块120、阈值补偿晶体管M1、第一电源电压写入模块130、发光模块140，其中，驱动模块120包括驱动晶体管DTFT。
具体地，数据信号写入模块110，其与数据写入控制端Gate(n)、数据信号端Data(n)、驱动晶体管DTFT的源极相连。该数据信号写入模块用于在数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号的控制下将数据信号端的数据信号Date(n)传递到驱动晶体管的源极。
阈值补偿晶体管M1，其栅极与第一节点N1连接，其源极与驱动晶体管DTFT的栅极连接，其漏极与驱动晶体管DTFT的漏极连接。该阈值补偿晶体管M1用于在第一节点N1处于有效电平的情况下对驱动晶体管DTFT的栅极进行电压补偿。
第一电源电压写入模块130，其与第一发光控制信号端EM(n)、第一电源电压端ELVDD和驱动晶体管DTFT的源极相连。该第一电源电压写入模块用于在第一发光控制信号端EM(n)的第一发光控制信号的控制下将第一电源电压端ELVDD的第一电源电压信号写入驱动晶体管DTFT的源极。
发光模块140，其第一端与发光控制模块相连，第二端连接到第二电源电压端ELVSS。
当第一节点N1处于使阈值补偿晶体管M1导通的有效电平时，该阈值补偿晶体管M1的导通使得驱动晶体管DTFT的栅漏极之间连通，从而形成经过驱动晶体管DTFT的漏极而对驱动晶体管DTFT的栅极的电压进行调整(例如，复位或补偿)的路径。
然而，传统像素电路中通常使用低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管(TFT)来对驱动晶体管DTFT进行阈值电压补偿，但LTPS TFT在处于截止状态时的电流(Ioff)明显并且Ioff存在翘尾现象，这使得像素电路中存在漏电流而不能很好地锁住Data资料补偿后的电压。
考虑到上述问题，在本公开的实施例中，阈值补偿晶体管M1可以优选地采用氧化物晶体管Oxide TFT，该Oxide TFT相对于LTPS TFT具备以下优点：Oxide TFT在处于截止状态时的电流Ioff比较小，数量级在1.0E-13，且Ioff平缓。因此，当采用Oxide TFT取代LTPSTFT用于电压补偿时，像素电路中的漏电流非常小，因而可以显著改善像素电路中发光器件的发光亮度不一致的问题。
在一个示例中，图1所示的像素电路100还可以包括：参考信号写入模块150，该模块连接在第一节点N1处用以控制N1节点的电位。具体地，该参考信号写入模块还与参考控制端Gate(n-2)、参考信号端Vref、第一发光控制信号端EM(n)相连。该参考信号写入模块150用于根据参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号和第一发光控制信号端EM(n)的第一发光控制信号来控制第一节点N1的电位。
在一个示例中，图1所示的像素电路100还可以包括：复位模块160，其与复位控制端Gate(n-1)、复位电位端Vint和发光模块的第一端相连。该复位模块160用于在复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号的控制下，对发光模块的第一端进行复位。
在一个示例中，图1所示的像素电路100还可以包括发光控制模块170，其与第二发光控制信号端EM(n+1)、驱动晶体管的漏极和发光模块相连，被配置为在第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号的控制下驱动发光模块发光。
图2是示出了图1所示的像素电路的一种具体电路图。如图2所示的像素电路，其中，参考信号写入模块150可以包括参考信号写入晶体管M2和第一电容C1。具体地，参考信号写入晶体管M2的栅极与参考控制端Gate(n-2)相连，源极与第一节点N1相连，漏极与参考信号端Vref相连。该参考信号写入晶体管M2用于在参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号的控制下，将参考信号端Vref的参考信号传递到第一节点N1处。第一电容C1，其连接在第一发光控制信号端EM(n)和第一节点N1之间；该第一电容C1用于在第一发光控制信号端EM(n)的发光控制信号发生突变时，相应改变第一节点N1处的电压，以维持第一电容C1两端恒定的电压差。
在一个示例中，数据信号写入模块110可以包括数据写入晶体管M3，其栅极与数据写入控制端Gate(n)相连，源极与数据信号端Date(n)相连，漏极与驱动晶体管DTFT的源极相连。该数据写入晶体管M3用于在写入控制端Gate(n)的写入控制信号的控制下，将数据信号端Date(n)的数据信号写入驱动晶体管DTFT的源极。
在一个示例中，驱动模块120还可以包括第二电容C2，其连接在驱动晶体管DTFT的栅极和第一电源电压端ELVDD之间。该第二电容C2用于在驱动晶体管DTFT的阈值电压的补偿完成后维持DTFT的栅极电压的稳定。
在一个示例中，第一电源电压写入模块130可以包括第一电源电压写入晶体管M4，其栅极与第一发光控制信号端EM(n)相连，源极与第一电源电压端ELVDD相连，漏极与驱动晶体管DTFT的源极相连。该第一电源电压写入晶体管M4用于在第一发光控制信号端EM(n)的第一发光控制信号的控制下将第一电源电压端ELVDD的第一电源电压写入驱动晶体管DTFT的栅极。
在一个示例中，复位模块160可以包括复位晶体管M5，其栅极与复位控制端Gate(n-1)相连，源极与发光模块150的第一端相连，漏极与复位电位端Vint相连。该复位晶体管M5用于在复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号的控制下对发光模块150的第一端和驱动晶体管的栅极进行复位。
在一个示例中，发光模块150可以包括有机发光二极管OLED，该OLED的阳极作为发光模块的第一端，其阴极作为发光模块的第二端。
在一个示例中，发光控制模块170可以包括发光控制晶体管M6，其栅极与第二发光控制信号端EM(n+1)相连，源极与驱动晶体管DTFT的漏极相连，漏极与发光模块150的第一端相连。该发光控制晶体管M6用于在第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号的控制下，将流过驱动晶体管DTFT的驱动电流传递到发光模块150以驱动其发光。
并且，为了保证在将复位电位端Vint的复位电位传递到发光模块的第一端(OLED的阳极)时，发光器件(OLED)不发光，则需要满足OLED的阳极电压低于其阴极电压，即复位电位端Vint的复位信号的电压低于第二电源电压端ELVSS的第二电源电压。
当然，为了保证发光器件的后续正常发光，第一电源电压端ELVDD的第一电源电压应当高于第二电源电压端ELVSS的第二电源电压。
本公开的实施例以阈值补偿晶体管M1为N型晶体管(氧化物N型晶体管)，而驱动晶体管DTFT、参考信号写入晶体管M2、数据写入晶体管M3、第一电源电压写入晶体管M4、复位晶体管M5以及发光控制晶体管M6均为P型晶体管为例进行说明。基于本公开对该实现方式的描述和教导，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下能够容易想到本公开实施例采用N型晶体管或N型和P型晶体管组合的实现方式，因此，这些实现方式也是在本公开的保护范围内的。
应当了解，图2仅示出了根据本公开的实施例的像素电路的一种示例电路结构，而实际上，像素电路中各模块可以具有各种电路结构，本公开不对此做出限制。
本公开的实施例还提供了一种用于驱动上述像素电路的方法。具体地，在图3示出了用于驱动上述实施例中的像素电路的方法的流程图，并且在图4中示出了如图1或图2所示的像素电路的示例性的驱动时序图，以及图5a-图5e示出了与图3中的T1-T5各阶段分别对应的像素电路中各晶体管的导通状态。
如图3所示，在一帧显示时间段内，该驱动方法包括数据写入及阈值补偿阶段T3、发光阶段T5。
在数据写入及阈值补偿阶段T3，设置参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号为第二电平，设置复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号为第二电平，设置数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号为第一电平，设置第一发光控制信号EM(n)的第一发光控制信号为第二电平，设置第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号为第二电平，设置数据信号端Data(n)的数据信号为有效数据信号。
在发光阶段T5，设置参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号为第二电平，设置复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号为第二电平，设置数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号为第二电平，设置第一发光控制信号EM(n)的第一发光控制信号为第一电平，设置第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号为第一电平，设置数据信号端Data(n)的数据信号为无效数据信号。
在一个示例中，上述驱动方法，还可以包括第一初始化阶段T1和第二初始化阶段T2。
具体地，在第一初始化阶段T1，设置参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号为第一电平，设置复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号为第二电平，设置数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号为第二电平，设置第一发光控制信号EM(n)的第一发光控制信号为第一电平，设置第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号为第一电平，设置数据信号端Data(n)的数据信号为无效数据信号。
在第二初始化阶段T2，设置参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号为第二电平，设置复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号为第一电平，设置数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号为第二电平，设置第一发光控制信号EM(n)的第一发光控制信号为第二电平，设置第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号为第一电平，设置数据信号端Data(n)的数据信号为无效数据信号。
在一个示例中，上述驱动方法，可以在数据写入及阈值补偿阶段T3之后、在发光阶段T5之前，还包括预发光阶段T4。在该预发光阶段，设置参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号为第二电平，设置复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号为第二电平，设置数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号为第二电平，设置第一发光控制信号EM(n)的第一发光控制信号为第一电平，设置第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号为第二电平，设置数据信号端Data(n)的数据信号为无效数据信号。
通常，在像素电路工作一段时间后，阈值补偿晶体管的阈值电压会发生偏移。例如，如果该阈值补偿晶体管是N型晶体管，由于N型晶体管的阈值电压为高电平，那么当它工作了一段时间后，该N型晶体管的阈值电压会朝负向偏移。此时，为了避免该阈值补偿晶体管在应当截止时被导通，需要调整施加到该阈值补偿晶体管的栅极的电压信号，即可以基于阈值补偿晶体管的阈值电压的偏移调整参考信号端的参考信号。
在本公开的实施例中，第一电平为低电平VGL，第二电平为高电平VGH。并且，如前所述，在本公开的实施例中，阈值补偿晶体管为N型晶体管(具体地，氧化物N型晶体管)，其它晶体管均为P型晶体管。因为，第一电平(低电平)是使得阈值补偿晶体管M1导通的有效电平，而第二电平(高电平)是使得除阈值补偿晶体管外的其它模块或其它晶体管导通的有效电平。
当然，本公开不对像素电路中所使用的各晶体管的类型做出限定，例如，可以将各晶体管均配置为P型或N型晶体管，这时需要将像素电路的内部连接结构进行翻转，并对各驱动信号做出调整。
如图4所示，在第一初始化阶段T1，参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号处于第一电平，参考信号写入晶体管M2导通，使得参考信号端Gate(n-2)的参考信号被传递至第一节点N1。此时，第一节点N1的电压为参考信号Vref，阈值补偿晶体管M1截止。在第一初始化阶段T1期间，各晶体管的导通状态如图5a所示。
在第二初始化阶段T2，参考控制端Gate(n-2)的参考控制信号从第一电平跳变至第二电平，使得参考信号写入晶体管M2截止。同时，第一发光控制信号端EM(n)的第一发光控制信号从第一电平VGL跳变至第二电平VGH，拉高第一节点N1的电平，使得第一节点N1的电压为Vref+(VGH-VGL)。第一节点N1的电位变高后，使得阈值补偿晶体管M1导通，并且此时复位控制端Gate(n)的复位控制信号为第一电平，使得复位晶体管M5导通，由此，复位电位端Vint的复位电位经由复位晶体管M5传递至有机发光二极管OLED的阳极，并且进一步经由阈值补偿晶体管M1传递到驱动晶体管DTFT的栅极。因而，实现了对OLED的阳极和驱动晶体管DTFT的栅极电压的复位。此时，OLED的阳极以及驱动晶体管DTFT的栅极的电位均为Vint，并且由于Vint<ELVSS，保证OLED不发光。B点电压为Vint-Vth，使得驱动晶体管DTFT的栅源极之间的电压差为Vgs＝Vth，驱动晶体管DTFT此时处于截止状态(完成OFF Bias偏置)，可以改善OLED的短期残像不良现象。在第二初始化阶段T2，各晶体管的导通状态如图5b所示，并且图5b还示出了该像素电路此时的电流流向，即从复位晶体管M5-发光控制晶体管M6-阈值补偿晶体管M1，一直流向驱动晶体管的栅极。
在数据写入及阈值补偿阶段T3，由于第一电容C1的存在，第一节点N1的电位可以保持为Vref+(VGH-VGL)。复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号从第一电平跳变至第二电平，复位晶体管M5截止。数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号为第二电平，数据信号写入晶体管M3导通，数据信号端Data(n)的数据信号被传递到驱动晶体管DTFT的源极，并经由阈值补偿晶体管M1对驱动晶体管的栅极电压进行补偿。此时，驱动晶体管DTFT的源极的电压为Vdata，补偿后的驱动晶体管DTFT的栅极电压为Vdata+Vth。在数据写入及阈值补偿阶段T3，各晶体管的导通状态如图5c所示，并且图5c还示出了此时该像素电路中的电流流向，即从数据写入晶体管M3-驱动晶体管DTFT的源极-阈值补偿晶体管，一直流向驱动晶体管DTFT的栅极。
在预发光阶段T4，第一发光控制信号端EM(n)的第一发光控制信号从第二电平跳变至第一电平，使得数据信号写入晶体管M4导通，第一电源电压端ELVDD的第一电源电压被传递至驱动晶体管DTFT的源极。并且，由于EM(n)由高变低，使得第一节点N1的电平由Vref+(VGH-VGL)被耦合回到Vref。由于第二电容C2的存在，驱动晶体管DTFT的栅极的电压保持在Vdata+Vth。在预发光阶段T4，各晶体管的导通状态如图5d所示。
在发光阶段T5，第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号变为第一电平，发光控制晶体管M6导通，第一电源电压端ELVDD的第一电源电压经由数据写入晶体管M4、驱动晶体管DTFT和发光控制晶体管M6产生的驱动电流流入OLED，驱动OLED发光。在发光阶段T5，各晶体管的导通状态如图5e所示，并且图5e还示出了此时驱动电路中的电路流向，即从第一电源电压写入晶体管M4-驱动晶体管DTFT-发光控制晶体管M6，一直到发光器件OLED。
驱动电流IOLED满足如下饱和电流公式：
IOLED＝K(Vgs-Vth)2＝K(Vdata+Vth-ELVDD-Vth)2＝K(Vdata-ELVDD)2
其中，μn为驱动晶体管的沟道迁移率，Cox为驱动晶体管单位面积的沟道电容，W和L分别为驱动晶体管的沟道宽度和沟道长度，Vgs为驱动晶体管的栅源电压(驱动晶体管的栅极电压与源极电压之差)。
由上式可以看出，流经OLED的电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关。由此可见，根据本公开的实施例的用于驱动像素电路的方法较好地实现了对驱动晶体管DTFT的阈值电压的补偿。
如图4所示的各信号的操作时序，可以将参考信号写入控制端Gate(n-2)的参考信号写入控制信号、复位控制端Gate(n-1)的复位控制信号和数据写入控制端Gate(n)的数据写入控制信号设置为相继延迟一段时间，例如，可以使用像素电路中前后级移位寄存器的输出分别作为上述三个控制信号。并且将第一发光控制信号端EM(n)的第一发光控制信号和第二发光控制信号端EM(n+1)的第二发光控制信号也设置为彼此延迟一段时间。图4所示的各信号的操作时序仅是示例性的，本公开不对其做出限制。
图6是示出了在图2所示的像素电路中对阈值补偿晶体管M1设置不同的阈值电压时仿真得到的流过其自身的电流与其栅源极电压差Vg之间的关系曲线图、以及在此期间流过OLED的电流的示意曲线图。
如前所述，当像素电路工作了一段时间后，阈值补偿晶体管M1的阈值电压会发生偏移。在本公开的实施例中，使用氧化物N型晶体管作为该阈值补偿晶体管，其阈值电压可能朝负向偏移。于是，例如，可以使用SmartSpice等仿真软件，通过对如图2所示的像素电路中的阈值补偿晶体管M1设置不同的阈值电压，得到在不同阈值电压的情况下，流过阈值补偿晶体管M1的电流的仿真示意图。如图6的上图所示，阈值补偿晶体管M1的阈值电压被分别设置为0V(偏移前)和-5V(偏移后)，因而得到两条对应的电流曲线。而在图6的下图中，在上述的不同阈值电压的设置下，流过OLED的电流的曲线却可以接近重合。这更说明了，根据本公开的实施例的像素电路，可以较好地实现对于驱动晶体管的阈值电压的补偿，以克服各像素电路的发光器件彼此发光亮度不一致的缺陷。并且，在图6的上图还可以看出，氧化物晶体管在处于截止状态下的电流比较小，并且较为平缓。因此，当使用氧化物晶体管作为阈值补偿晶体管时，可以保证在完成了对驱动晶体管的数据电压写入和阈值电压补偿后，可以较稳定地将Data资料写入后补偿好的状态保持住。
本公开的实施例还提供一种显示面板，该显示面板包括本公开任一实施例提供的像素电路。
本公开的实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括本公开上述提供的显示面板。例如，显示装置可以包括手机、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。
虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方式，对本公开作了详尽的描述，但在本公开实施例基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本公开精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本公开要求保护的范围。

Claims (22)

1.一种像素电路，包括数据信号写入模块、驱动模块、阈值补偿晶体管、第一电源电压写入模块、发光模块，其中所述驱动模块中包括驱动晶体管，
第一电源电压写入模块，与第一发光控制信号端、第一电源电压端、驱动晶体管的源极及其栅极相连，被配置为在所述第一发光控制信号端的第一发光控制信号的控制下将所述第一电源电压端的第一电源电压信号写入驱动晶体管的源极；
数据信号写入模块，与写入控制端、数据信号端、驱动晶体管的源极相连，被配置为在写入控制端的写入控制信号的控制下将所述数据信号端的数据信号传递到驱动晶体管的源极；
阈值补偿晶体管，其栅极与第一节点相连，源极与驱动晶体管的栅极相连，其漏极与驱动晶体管的漏极相连，被配置为在第一节点处于有效电平的情况下对驱动晶体管的栅极进行电压补偿；
发光模块，其第一端与驱动晶体管的漏极相连，第二端连接到第二电源电压端。
2.如权利要求1所述的像素电路，其中，所述阈值补偿晶体管为氧化物晶体管。
3.如权利要求1或2任一所述的像素电路，其中，所述像素电路还包括：
参考信号写入模块，与参考控制端、参考信号端、第一发光控制信号端和第一节点相连，被配置为根据参考控制端的参考控制信号和第一发光控制信号端的第一发光控制信号来控制第一节点的电位。
4.如权利要求3所述的像素电路，其中，所述像素电路还包括：
复位模块，与复位控制端、复位电位端和发光模块的第一端相连，被配置为在复位控制端的复位控制信号的控制下对所述发光模块的第一端和驱动晶体管的栅极进行复位。
5.如权利要求4所述的像素电路，其中，所述像素电路还包括：
发光控制模块，与第二发光控制信号端、驱动晶体管的漏极和发光模块的第一端相连，被配置为在所述第二发光控制信号端的第二发光控制信号的控制下驱动所述发光模块发光。
6.如权利要求5所述的像素电路，其中，所述参考信号写入模块包括：
参考信号写入晶体管，其栅极与参考控制端相连，源极与第一节点相连，漏极与参考信号端相连；以及，
第一电容，连接在第一发光控制信号端和第一节点之间。
7.如权利要求6所述的像素电路，其中，所述数据信号写入模块包括：
数据写入晶体管，其栅极与数据写入控制端相连，源极与数据信号端相连，漏极与驱动晶体管的源极相连。
8.如权利要求7所述的像素电路，其中，所述第一电源电压写入模块包括：
第一电源电压写入晶体管，其栅极与第一发光控制信号端相连，源极与第一电源电压端相连，漏极与驱动晶体管的源极相连。
9.如权利要求8所述的像素电路，其中，所述驱动模块还包括：
第二电容，连接在第一电源电压端和驱动晶体管的栅极之间。
10.如权利要求9所述的像素电路，其中，所述发光控制模块包括：
发光控制晶体管，其栅极与第二发光控制信号端相连，源极与驱动晶体管的漏极相连，漏极与发光模块的第一端相连。
11.如权利要求10所述的像素电路，其中，所述发光模块包括：
有机发光二极管OLED，所述OLED的阳极作为所述发光模块的第一端，所述OLED的阴极作为所述发光模块的第二端。
12.如权利要求11所述的像素电路，其中，所述复位模块包括复位晶体管，其栅极与复位控制端相连，源极与发光模块的第一端相连，漏极与复位电位端相连。
13.如权利要求12所述的像素电路，其中，第二电源电压端的第二电源电压低于复位电位端的复位电位。
14.一种用于驱动如权利要求1-13任一所述的像素电路的方法，包括：
在数据写入及阈值补偿阶段，所述写入控制端的写入控制信号处于第一电平，将所述数据信号端的数据信号写入驱动晶体管的源极，并且参考控制端的参考控制信号从第一电平跳变至第二电平，第一发光控制信号的电平从第一电平跳变至第二电平，拉高所述第一节点的电平，在所述第一节点的控制下，对所述驱动晶体管的栅极电位进行补偿；
在发光阶段，所述第二发光控制信号端的第二发光控制信号处于第一电平，所述驱动晶体管的驱动电流流向所述发光模块，驱动所述发光模块发光。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述像素电路还包括：
参考信号写入模块，与参考控制端、参考信号端、第一发光控制信号端和第一节点相连；
所述方法还包括：第一初始化阶段和第二初始化阶段，
在第一初始化阶段，参考控制端的参考控制信号处于第一电平，将所述参考信号端的参考信号传递至第一节点；
在第二初始化阶段，参考控制端的参考控制信号从第一电平跳变至第二电平，第一发光控制信号的电平从第一电平跳变至第二电平，拉高所述第一节点的电平。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述像素电路还包括：
复位模块，与复位控制端、复位电位端和发光模块的第一端相连；
在所述第二初始化阶段，所述复位控制端的复位控制信号处于第一电平，将复位电位端的复位电位传递至发光模块的第一端和所述驱动晶体管的栅极。
17.如权利要求15所述的方法，其中，在所述像素电路工作预设时间后，所述参考信号端的参考信号基于阈值补偿晶体管的阈值电压的偏移而调整。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述像素电路还包括：
发光控制模块，其与第二发光控制信号端、驱动晶体管的漏极和发光模块的第一端相连；
在所述数据写入及阈值补偿阶段后、在所述发光阶段前，所述方法还包括：
预发光阶段，
在所述预发光阶段，所述第一发光控制信号端的第一发光控制信号处于第一电平，将所述第一电源电压端的第一电源电压传递至所述驱动晶体管的源极。
19.如权利要求14所述的方法，其中，在数据写入及阈值补偿阶段，所述驱动晶体管的栅极电位被补偿至所述数据信号的电位与所述驱动晶体管的阈值电位之和。
20.如权利要求14-18任一所述的方法，其中，所述第一电平低于所述第二电平。
21.一种显示面板，包括如权利要求1-13任一所述的像素电路。
22.一种显示装置，包括如权利要求21所述的显示面板。
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