像素电路、像素驱动方法和显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路、像素驱动方法和显示装置。

背景技术：

在现有的像素电路中，由于驱动晶体管的阈值电压偏移不同，容易导致整个显示面板画面不均匀，故而需要进行阈值电压补偿。同时，由于像素电路中的驱动晶体管的磁滞效应，现有oled(有机发光二极管)显示产品在点亮黑白画面一段时间后切换灰阶画面时,会发现残像，然后一段时间残像现象会消失，即为短期残像，现有技术不能有效解决短期残像的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种像素电路、像素驱动方法和显示装置，解决现有技术中无法在有效解决短期残像的同时进行阈值电压补偿的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种像素电路，包括发光元件、驱动电路和储能电路；所述驱动电路的第一端与电源电压端连接；所述驱动电路用于在其控制端的控制下驱动发光元件，所述储能电路的第一端与所述驱动电路的控制端连接；所述像素电路还包括初始化电路、补偿控制电路、写入控制电路和发光控制电路，所述驱动电路的第二端通过所述发光控制电路与所述发光元件连接；

所述初始化电路用于在初始控制线输入的初始控制信号的控制下，将初始化电压写入所述驱动电路的控制端，以控制所述驱动电路能够导通其第一端与该驱动电路的第二端之间的连接；

所述补偿控制电路用于在补偿控制线输入的补偿控制信号的控制下，控制所述驱动电路的控制端与所述驱动电路的第二端之间连通；

所述写入控制电路用于在栅线输出的栅极驱动信号的控制下，将数据电压写入所述储能电路的第二端，在写入控制线输入的写入控制信号的控制下，将参考电压写入所述储能电路的第二端；

所述发光控制电路用于在发光控制线输入的发光控制信号的控制下，导通所述驱动电路的第二端与所述发光元件之间的连接。

实施时，本发明所述的像素电路还包括复位电路；

所述复位电路用于在所述初始控制信号的控制下，控制向所述发光元件的第一极提供所述初始化电压，使得所述发光元件不发光；

所述发光元件的第二极与第一电压端连接。

实施时，所述初始化电路包括初始化晶体管；

所述初始化晶体管的控制极与所述初始控制线连接，所述初始化晶体管的第一极与所述驱动电路的控制端连接，所述初始化晶体管的第二极与初始化电压端连接；所述初始化电压端用于输入所述初始化电压。

实施时，所述补偿控制电路包括补偿控制晶体管；

所述补偿控制晶体管的控制极与所述补偿控制线连接，所述补偿控制晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端连接，所述补偿控制晶体管的第二极与所述驱动电路的控制端连接。

实施时，所述补偿控制线为所述栅线。

实施时，所述写入控制电路包括数据写入晶体管和参考电压写入晶体管；

所述数据写入晶体管的控制极与所述栅线连接，所述数据写入晶体管的第一极与数据线连接，所述数据写入晶体管的第二极与所述储能电路的第二端连接；

所述参考电压写入晶体管的控制极与所述写入控制线连接，所述参考电压写入晶体管的第一极与参考电压端连接，所述参考电压写入晶体管的第二极与所述储能电路的第二端连接；

所述参考电压端用于输入参考电压。

实施时，所述参考电压端为所述电源电压端。

实施时，所述发光控制电路包括发光控制晶体管；

所述发光控制晶体管的控制极与所述发光控制线连接，所述发光控制晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端连接，所述发光控制晶体管的第二极与所述发光元件的第一极连接。

实施时，所述复位电路包括复位晶体管；

所述复位晶体管的控制极与所述初始控制线连接，所述复位晶体管的第一极与初始化电压端连接，所述复位晶体管的第二极与所述发光元件的第一极连接。

实施时，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，所述发光元件为有机发光二极管；

所述驱动晶体管的栅极为所述驱动电路的控制端，所述驱动晶体管的第一极为所述驱动电路的第一端，所述驱动晶体管的第二极为所述驱动电路的第二端；

所述存储电容的第一端为所述储能电路的第一端，所述存储电容的第二端为所述储能电路的第二端；

所述有机发光二极管的阳极为所述发光元件的第一极，所述有机发光二极管的阴极为所述发光元件的第二极。

本发明还提供了一种像素驱动方法，应用于上述的像素电路，显示周期包括依次设置的初始化阶段和补偿阶段；所述像素驱动方法包括:

在所述初始化阶段，初始化电路在初始控制线输入的初始控制信号的控制下，将初始化电压写入驱动电路的控制端，以控制所述驱动电路能够导通其第一端与该驱动电路的第二端之间的连接；

在所述补偿阶段，写入控制电路在栅线输出的栅极驱动信号的控制下，将数据电压写入储能电路的第二端；补偿控制电路在补偿控制线输入的补偿控制信号的控制下，控制所述驱动电路的控制端与所述驱动电路的第二端之间连通，所述驱动电路在其控制端的控制下导通所述驱动电路的第一端与所述驱动电路的第二端之间的连接，以通过电源电压为储能电路充电，以提升所述驱动电路的控制端的电压，直至所述驱动电路断开该第一端与该第二端之间的连接；

在所述初始化阶段和所述补偿阶段，发光控制电路在发光控制线输入的发光控制信号的控制下，断开所述驱动电路的第二端与所述发光元件之间的连接。

实施时，本发明所述的像素驱动方法还包括：在初始化阶段，所述写入控制电路在写入控制线输入的写入控制信号的控制下，将参考电压写入所述储能电路的第二端。

实施时，显示周期还包括设置于所述补偿阶段之后的显示阶段；所述像素驱动方法包括：

在所述显示阶段，写入控制电路在写入控制线输入的写入控制信号的控制下，将参考电压写入所述储能电路的第二端，以相应改变所述驱动电路的控制端的电压；发光控制电路在发光控制线输入的发光控制信号的控制下，导通所述驱动电路的第二端与所述发光元件之间的连接，所述驱动电路驱动所述发光元件发光。

实施时，所述像素电路还包括复位电路；所述像素驱动方法还包括：

在所述初始化阶段，复位电路在所述初始控制信号的控制下，控制向所述发光元件的第一极提供所述初始化电压，使得所述发光元件不发光。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的像素电路。

与现有技术相比，本发明所述的像素电路、像素驱动方法和显示装置通过采用初始化电路，以在初始化阶段将驱动电路的控制端的电位设置为初始化电压，以使得驱动电路包括的驱动晶体管处于on-bias(导通)状态，使得不论前一帧画面显示时间的数据电压对应黑或白，驱动电路包括的驱动晶体管都由导通状态开始进行补偿和数据写入，并在每一显示周期包括的初始化阶段，驱动电路包括的驱动晶体管的栅极电压和源极电压均为固定值，确保了初始化的一致性，可解决因磁滞效应产生的短期残像问题；并本发明实施例所述的像素电路通过补偿控制电路、发光控制电路和写入控制电路配合作用，能够对驱动电路包括的驱动晶体管的阈值补偿。

附图说明

图1是本发明实施例所述的像素电路的结构图；

图2是本发明另一实施例所述的像素电路的结构图；

图3是本发明所述的像素电路的一具体实施例的电路图；

图4是本发明所述的像素电路的该具体实施例的工作时序图；

图5是本发明所述的像素电路的另一具体实施例的电路图。

具体实施方式

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。

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。

在实际操作时，当所述晶体管为三极管时，所述控制极可以为基极，所述第一极可以为集电极，所述第二极可以为发射极；或者，所述控制极可以为基极，所述第一极可以为发射极，所述第二极可以为集电极。

在实际操作时，当所述晶体管为薄膜晶体管或场效应管时，所述控制极可以为栅极，所述第一极可以为漏极，所述第二极可以为源极；或者，所述控制极可以为栅极，所述第一极可以为源极，所述第二极可以为漏极。

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、驱动电路11和储能电路12；

所述驱动电路11的第一端与输入电源电压elvdd的电源电压端连接；所述驱动电路12用于在其控制端的控制下驱动发光元件el；

所述储能电路12的第一端与所述驱动电路11的控制端连接；

本发明实施例所述的像素电路还包括初始化电路13、补偿控制电路14、写入控制电路15和发光控制电路16，所述驱动电路11的第二端通过所述发光控制电路16与所述发光元件el连接；

所述初始化电路13分别与初始控制线reset、所述驱动电路11的控制端和初始化电压端连接，用于在初始控制线reset输入的初始控制信号的控制下，将初始化电压vinitial写入所述驱动电路11的控制端，以控制所述驱动电路11能够导通其第一端与该驱动电路11的第二端之间的连接；所述初始化电压端用于提供所述初始化电压vinitial；

所述补偿控制电路14分别与补偿控制线cs、所述驱动电路11的控制端和所述驱动电路11的第二端连接，用于在所述补偿控制线cs输入的补偿控制信号的控制下，控制所述驱动电路11的控制端与所述驱动电路11的第二端之间连通；

所述写入控制电路15分别与栅线gate、数据线、所述储能电路12的第二端、写入控制线gate_rev和参考电压端连接，用于在栅线gate输出的栅极驱动信号的控制下，将数据电压vdata写入所述储能电路12的第二端，在写入控制线gate_rev输入的写入控制信号的控制下，将参考电压vref写入所述储能电路12的第二端；所述数据线用于提供所述数据电压vdata，所述参考电压端用于输入所述参考电压vref；

所述发光控制电路16分别与发光控制线em、所述驱动电路11的第二端和所述发光元件el连接，用于在发光控制线em输入的发光控制信号的控制下，导通所述驱动电路11的第二端与所述发光元件el之间的连接。

本发明实施例所述的像素电路通过采用初始化电路13，以在初始化阶段将驱动电路11的控制端的电位设置为初始化电压vinitial，以使得驱动电路11包括的驱动晶体管处于on-bias(导通)状态，使得不论前一帧画面显示时间的数据电压对应黑或白，驱动电路11包括的驱动晶体管都由导通状态开始进行补偿和数据写入，并在每一显示周期包括的初始化阶段，驱动电路11包括的晶体管的栅极电压和源极电压均为固定值，确保了初始化的一致性，可改善解决因磁滞效应产生的短期残像问题；并本发明实施例所述的像素电路通过补偿控制电路14、发光控制电路16和写入控制电路15配合作用，能够对驱动电路11包括的驱动晶体管的阈值补偿。

本发明如图1所示的像素电路的实施例在工作时，显示周期包括依次设置的初始化阶段、补偿阶段和显示阶段；

在所述初始化阶段，初始化电路13在初始控制线reset输入的初始控制信号的控制下，将初始化电压vinitial写入驱动电路11的控制端，以控制所述驱动电路11能够导通其第一端与该驱动电路11的第二端之间的连接；所述写入控制电路15在写入控制线gate_rev输入的写入控制信号的控制下，将参考电压vref写入所述储能电路12的第二端，以使得所述第二储能电路12的第二端不处于浮空状态，从而不会影响所述储能电路12的第一端的电压；

在所述补偿阶段，写入控制电路15在栅线gate输出的栅极驱动信号的控制下，将数据电压vdata写入储能电路12的第二端；补偿控制电路14在补偿控制线cs输入的补偿控制信号的控制下，控制所述驱动电路11的控制端与所述驱动电路11的第二端之间连通，所述驱动电路11在其控制端的控制下导通所述驱动电路11的第一端与所述驱动电路11的第二端之间的连接，以通过电源电压elvdd为储能电路12充电，以提升所述驱动电路11的控制端的电压，直至所述驱动电路11断开该第一端与该第二端之间的连接；

在所述初始化阶段和所述补偿阶段，发光控制电路16在发光控制线em输入的发光控制信号的控制下，断开所述驱动电路11的第二端与所述发光元件el之间的连接。

在所述显示阶段，写入控制电路15在写入控制线gate_rev输入的写入控制信号的控制下，将参考电压vref写入所述储能电路12的第二端，以相应改变所述驱动电路11的控制端的电压；发光控制电路16在发光控制线em输入的发光控制信号的控制下，导通所述驱动电路11的第二端与所述发光元件el之间的连接，所述驱动电路11驱动所述发光元件el发光。

根据一种具体实施方式，本发明实施例所述的像素电路还可以包括复位电路；

所述复位电路用于在所述初始控制信号的控制下，控制向所述发光元件的第一极提供所述初始化电压，使得所述发光元件不发光；

所述发光元件的第二极与第一电压端连接。

所述复位电路用于在初始化阶段为发光元件的第一极提供初始化电压，使得发光元件不发光，从而使得发光元件的第一极残留的电荷不会影响显示。

在具体实施时，所述第一电压端可以为低电压端，但不以此为限。

如图2所示，在图1所示的像素电路的实施例的基础上，本发明实施例所述的像素电路还包括复位电路17；

所述复位电路17分别与初始控制线reset、所述发光元件el的第一极和初始化电压端连接，用于在初始控制线reset输入的初始控制信号的控制下，控制向所述发光元件el的第一极提供初始化电压vinitial，使得所述发光元件el不发光；

所述发光元件el的第二极与第一电压端vt1连接。

具体的，所述初始化电路可以包括初始化晶体管；

所述初始化晶体管的控制极与所述初始控制线连接，所述初始化晶体管的第一极与所述驱动电路的控制端连接，所述初始化晶体管的第二极与初始化电压端连接；所述初始化电压端用于输入所述初始化电压。

具体的，所述补偿控制电路可以包括补偿控制晶体管；

所述补偿控制晶体管的控制极与所述补偿控制线连接，所述补偿控制晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端连接，所述补偿控制晶体管的第二极与所述驱动电路的控制端连接。

在优选情况下，所述补偿控制线为所述栅线，以减少采用的信号线的数目。

在具体实施时，所述写入控制电路可以包括数据写入晶体管和参考电压写入晶体管；

所述数据写入晶体管的控制极与所述栅线连接，所述数据写入晶体管的第一极与数据线连接，所述数据写入晶体管的第二极与所述储能电路的第二端连接；

所述参考电压写入晶体管的控制极与所述写入控制线连接，所述参考电压写入晶体管的第一极与参考电压端连接，所述参考电压写入晶体管的第二极与所述储能电路的第二端连接；

所述参考电压端用于输入参考电压。

在优选情况下，所述参考电压端可以为所述电源电压端，以减少采用的电压端的数目。

具体的，所述发光控制电路可以包括发光控制晶体管；

所述发光控制晶体管的控制极与所述发光控制线连接，所述发光控制晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端连接，所述发光控制晶体管的第二极与所述发光元件的第一极连接。

具体的，所述复位电路可以包括复位晶体管；

所述复位晶体管的控制极与所述初始控制线连接，所述复位晶体管的第一极与初始化电压端连接，所述复位晶体管的第二极与所述发光元件的第一极连接。

在实际操作时，所述驱动电路可以包括驱动晶体管；所述储能电路可以包括存储电容，所述发光元件可以为有机发光二极管；

所述驱动晶体管的栅极为所述驱动电路的控制端，所述驱动晶体管的第一极为所述驱动电路的第一端，所述驱动晶体管的第二极为所述驱动电路的第二端；

所述存储电容的第一端为所述储能电路的第一端，所述存储电容的第二端为所述储能电路的第二端；

所述有机发光二极管的阳极为所述发光元件的第一极，所述有机发光二极管的阴极为所述发光元件的第二极。

下面通过一具体实施例来说明本发明所述的像素电路。

如图3所示，本发明所述的像素电路的一具体实施例包括有机发光二极管d1、驱动电路、储能电路、初始化电路、补偿控制电路、写入控制电路和发光控制电路；

所述初始化电路包括初始化晶体管m4；所述补偿控制电路可以包括补偿控制晶体管m6；所述写入控制电路可以包括数据写入晶体管m5和参考电压写入晶体管m1；所述发光控制电路包括发光控制晶体管m3；所述驱动电路可以包括驱动晶体管m2；所述储能电路包括存储电容c1；

所述存储电容c1的第一端与所述驱动晶体管m2的栅极连接；d1的阴极接入低电压elvss；

所述初始化晶体管m4的栅极与初始控制线reset连接，所述初始化晶体管m4的源极与所述驱动晶体管m2的栅极连接，所述初始化晶体管m4的漏极与初始化电压端连接；所述初始化电压端用于输入初始化电压vinitial；

所述补偿控制晶体管m6的栅极与所述栅线gate连接，所述补偿控制晶体管m6的源极与所述驱动晶体管m2的漏极连接，所述补偿控制晶体管m6的漏极与所述驱动晶体管m2的栅线连接；

所述数据写入晶体管m5的栅极与所述栅线gate连接，所述数据写入晶体管m5的源极与数据线连接，所述数据写入晶体管m5的漏极与所述存储电容c1的第二端连接；所述数据线用于提供数据电压vdata；

所述参考电压写入晶体管m1的栅极与所述写入控制线gate_rev连接，所述参考电压写入晶体管m1的源极与参考电压端连接，所述参考电压写入晶体管m1的漏极与所述存储电容c1的第二端连接；所述参考电压端用于输入参考电压vref；

所述发光控制晶体管m3的栅极与所述发光控制线em连接，所述发光控制晶体管m3的源极与所述驱动晶体管m2的漏极连接，所述发光控制晶体管m3的漏极与所述有机发光二极管d1的阳极连接；

所述驱动晶体管m2的源极与提供电源电压elvdd的电源电压端连接。

在图3中，标号为b的为与c1的第一端连接的第一节点，标号为a的为与c1的第二端连接的第二节点；

在图3所示的像素电路的具体实施例中，所有的晶体管都为p型晶体管，但不以此为限。

如图4所示，本发明如图3所示的像素电路的具体实施例在工作时，

在初始化阶段s1，reset和gate_rev都输入低电平，gate和em都输入高电平，m4开启，vinitial写入m2的栅极，对m2的栅极的电压进行初始化，此时m2的栅源电压为vinitial-elvdd，使得m2处于on-bias(导通)状态，并在每一显示周期包括的初始化阶段s1，m2的栅极电压均为vinitial，m2的源极电压均为elvdd，确保了初始化的一致性，从而解决磁滞效应导致的短期残像；同时m1开启，以将vref写入第二节点a，以避免c1的第二端处于浮空状态而导致的对c1的第一端的电位的影响；

在补偿阶段s2，reset、gate_rev和em都输入高电平，gate输入低电平，m5开启，vdata写入第二节点a，m6开启，m2也开启，elvdd通过导通的m2和m6为c1充电，以提升m2的栅极的电压，直至m2的栅极的电压变为elvdd+vth，vth为m2的阈值电压，以将m2的阈值电压vth写入第一节点b；

在显示阶段s3，gate_rev和em都输入低电平，m1开启，vref写入第二节点a，由于c1两端的电压差不能突变，则第一节点b的电压变为elvdd+vth+(vref-vdata)，m3开启，m2开启以驱动d1发光，此时m2的栅源电压vgs为vref+vth-vdata，流过m2的驱动电流i如下：

i＝1/2×k(vgs-vth)²＝1/2×k(vref-vdata)²，

其中，k为电流系数，可见，本发明实施例所述的像素电路可以实现阈值电压补偿。

在优选情况下，在图3所示的像素电路的具体实施例中，所述参考电压端可以为所述电源电压端，也即m1的源极可以接入elvdd，此时vref等于elvdd，则此时i＝1/2k×(elvdd-vdata)²，可以实现功能的同时，可以减少一根信号线的布线。

如图5所示，在图4所示的像素电路的具体实施例的基础上，本发明所述的像素电路的另一具体实施例还包括复位电路；

所述复位电路包括复位晶体管m7；

所述复位晶体管m7的栅极与所述初始控制线reset连接，所述复位晶体管m7的源极与所述初始化电压端连接，所述复位晶体管m7的漏极与所述有机发光二极管d1的阳极连接；所述初始化电压端用于输入初始化电压vinitial。

在图5所示的具体实施例中，m7为p型晶体管，但不以此为限。

本发明如图5所示的像素电路的具体实施例在工作时，在初始化阶段s1，reset输入低电平，m7开启，以将d1的阳极的电压置为vinitial，从而使得d1不发光，避免d1的阳极残留的电荷对显示的影响。

本发明实施例所述的像素驱动方法应用于上述的像素电路，显示周期包括依次设置的初始化阶段和补偿阶段；所述像素驱动方法包括:

在所述初始化阶段，初始化电路在初始控制线输入的初始控制信号的控制下，将初始化电压写入驱动电路的控制端，以控制所述驱动电路能够导通其第一端与该驱动电路的第二端之间的连接；

在所述补偿阶段，写入控制电路在栅线输出的栅极驱动信号的控制下，将数据电压写入储能电路的第二端；补偿控制电路在补偿控制线输入的补偿控制信号的控制下，控制所述驱动电路的控制端与所述驱动电路的第二端之间连通，所述驱动电路在其控制端的控制下导通所述驱动电路的第一端与所述驱动电路的第二端之间的连接，以通过电源电压为储能电路充电，以提升所述驱动电路的控制端的电压，直至所述驱动电路断开该第一端与该第二端之间的连接；

在所述初始化阶段和所述补偿阶段，发光控制电路在发光控制线输入的发光控制信号的控制下，断开所述驱动电路的第二端与所述发光元件之间的连接。

在本发明实施例所述的像素驱动方法中，在初始化阶段，对驱动电路的控制端的电压进行初始化，以使得驱动电路包括的驱动晶体管处于on-bias(导通)状态，使得不论前一帧画面显示时间的数据电压对应黑或白，驱动电路包括的驱动晶体管都由导通状态开始进行补偿和数据写入，并在每一显示周期包括的初始化阶段，驱动电路包括的驱动晶体管的栅极电压和源极电压均为固定值，确保了初始化的一致性，可解决因磁滞效应产生的短期残像问题；并本发明实施例通过补偿控制电路、发光控制电路和写入控制电路配合作用，对驱动电路包括的驱动晶体管的阈值补偿。

在具体实施时，本发明实施例所述的像素驱动方法还可以包括：在初始化阶段，所述写入控制电路在写入控制线输入的写入控制信号的控制下，将参考电压写入所述储能电路的第二端。

在初始化阶段，写入控制电路在写入控制线输入的写入控制信号的控制下，将参考电压vref写入储能电路的第二端，以避免储能电路的第二端浮空而影响储能电路的第一端的电压。

具体的，显示周期还可以包括设置于所述补偿阶段之后的显示阶段；所述像素驱动方法还包括：

在所述显示阶段，写入控制电路在写入控制线输入的写入控制信号的控制下，将参考电压写入所述储能电路的第二端，以相应改变所述驱动电路的控制端的电压；发光控制电路在发光控制线输入的发光控制信号的控制下，导通所述驱动电路的第二端与所述发光元件之间的连接，所述驱动电路驱动所述发光元件发光。

具体的，所述像素电路还包括复位电路；所述像素驱动方法还包括：

在所述初始化阶段，复位电路在所述初始控制信号的控制下，控制向所述发光元件的第一极提供所述初始化电压，使得所述发光元件不发光。

复位电路在初始阶段为发光元件的第一极提供初始化电压，使得发光元件不发光，从而使得发光元件的第一极残留的电荷不会影响显示。

本发明实施例所述的显示装置包括上述的像素电路。

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。

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。