像素驱动电路、显示面板及其驱动方法和显示装置与流程

本公开涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、一种显示面板及其驱动方法和一种显示装置。

背景技术：

有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)显示器是当今平板显示器研究领域的热点之一。

与薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransistor-liquidcrystaldisplay，tft-lcd)利用稳定的电压控制亮度不同，oled属于电流驱动，通过驱动晶体管提供稳定的电流来控制oled发光。oled显示面板的像素驱动电路包括驱动晶体管。当像素单元所处的行被选通时，与驱动晶体管相连的开关晶体管导通，数据电压经由开关晶体管被施加到驱动晶体管，以使驱动晶体管向oled显示器件输出与数据电压对应的电流，从而驱动oled显示器件发出相应亮度的光。

然而，随着oled显示面板的面积增大，显示器的显示画面效果不佳是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本公开提出了一种像素驱动电路及其驱动方法、一种显示面板及其驱动方法和一种显示装置。

根据本公开的一个方面，提出了一种像素驱动电路，配置为驱动发光元件发光，所述像素驱动电路包括：

驱动子电路，所述驱动子电路连接至数据信号线、提供扫描信号的扫描信号线和发光元件，所述驱动子电路配置为在扫描信号的控制下，根据来自数据信号线的数据电压驱动所述发光元件发光；以及

复位子电路，所述复位子电路连接至提供复位信号的复位信号线、提供第一控制信号的第一控制信号线以及所述驱动子电路，所述复位子电路配置为第一控制信号的控制下，利用复位信号复位所述驱动子电路；

其中，所述驱动子电路包括驱动晶体管，所述驱动子电路还配置为在来自数据信号线的感测电压信号的控制下，输出驱动晶体管的阈值电压。

例如，所述驱动子电路还配置为在驱动子电路和复位子电路之间的第一节点处输出包含所述驱动晶体管的阈值电压在内的数据。

例如，所述复位子电路包括第一晶体管，其中第一晶体管的第一极连接至复位信号线，栅极连接至所述第一控制信号线，以及第二极在第一节点处连接至驱动子电路。

例如，所述驱动子电路还包括第二晶体管、第三晶体管和第一电容，其中，所述第二晶体管的栅极连接至扫描信号线，第一极连接至所述数据信号线，第二极连接至所述驱动晶体管的栅极；所述第三晶体管的栅极连接至所述扫描信号线，第一极连接至所述第一节点，第二极连接至所述发光元件的第一端；所述驱动晶体管的漏极连接至提供第一电压信号的第一电源线，源极连接至所述发光元件的第一端；以及所述第一电容的第一端连接至所述驱动晶体管的栅极。

例如，所述驱动子电路还配置为在扫描信号的控制下，根据基准信号和来自数据信号线的数据电压驱动所述发光元件发光；

所述像素驱动电路还包括基准子电路，连接至提供第二控制信号的第二控制信号线、提供基准电压信号的基准信号线以及所述驱动子电路，所述基准子电路配置为在第二控制信号的控制下，将基准电压信号提供给所述驱动子电路。

例如，所述基准子电路包括第四晶体管，第四晶体管的栅极连接至第二控制信号线，第一极连接至基准信号线，第二极在第一节点处连接至所述驱动子电路。

例如，所述发光元件的第二端连接至提供第二电压信号的第二电源线。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示面板，包括：

多个扫描信号线；

多个数据信号线；

多个感测信号线；以及

根据本公开实施例的多个像素驱动电路；

其中，所述多个感测信号线各自连接至所述多个像素驱动电路之一的驱动子电路和复位子电路之间的第一节点。

例如，根据本公开实施例的显示面板包括显示区域和非显示区域；其中所述驱动子电路设置在显示区域内，所述复位子电路和基准子电路设置在非显示区域内。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示装置，包括驱动集成电路ic和根据本公开实施例的显示面板。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种像素驱动方法，应用于根据本公开实施例的像素驱动电路，所述像素驱动方法包括：

在第一时段，在第一控制信号的控制下，利用复位信号使驱动子电路复位；在扫描信号的控制下，将感测电压信号写入驱动晶体管的栅极；

在第二时段，在扫描信号的控制下，建立稳定的驱动晶体管的阈值电压值，其中驱动晶体管的源极电位与所述感测电压信号之差为所述驱动晶体管的阈值电压值；以及

在第三时段，读取驱动晶体管的源极电位，并根据读取的源极电位获取驱动晶体管的阈值电压值。

例如，在第一时段至第三时段，向所述数据信号线施加感测电压信号。

根据本公开实施例的像素驱动方法，还包括：在第四时段，向所述数据信号线写入利用获取的阈值电压值补偿的显示数据信号；在第二控制信号控制下，将已补偿的显示数据信号写入所述驱动晶体管的栅极，将基准电压信号写入所述驱动晶体管的源极。

例如，在第一时段、第二时段、第三时段和第四时段，所述扫描信号为使第二晶体管和第三晶体管导通的有效电平。

例如，vreset＜(vsen-vth)＜(voled+v2)，其中，vreset为复位信号的电压，vsen为感测电压信号的电压，voled为所述发光元件的发光阈值电压，v2为第二电压信号的电压。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示面板的驱动方法，应用于根据本公开实施例的显示面板，所述驱动方法包括：

针对多帧显示画面中的至少一帧显示画面，使得与所述多个扫描信号线中的至少一个扫描信号线相连的像素驱动电路执行根据本公开实施例的驱动方法。

例如，施加到所述至少一个扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间是施加到所述多个扫描信号线中其余扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间的a倍，a是大于2的整数。

例如，通过改变扫描信号线的时钟信号的宽度来改变对应扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间。

例如，所述至少一帧显示画面与前一帧或后一帧显示画面之间的间隔时间被设置为所述其余扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间的至少(a-1)倍。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括显示面板和驱动集成电路ic；

所述显示面板包括多个扫描信号线；多个数据信号线；多个感测信号线；以及多个像素驱动电路；

其中，多个像素驱动电路中的每一个包括驱动子电路，所述驱动子电路连接至所述多个数据信号线中的一个、所述多个扫描信号线中的一个和发光元件，所述驱动子电路配置为在来自相连的扫描信号线的扫描信号的控制下，根据来自相连的数据信号线的数据电压驱动所述发光元件发光；以及复位子电路，所述复位子电路连接至提供复位信号的复位信号线、提供第一控制信号的第一控制信号线以及所述驱动子电路，所述复位子电路配置为第一控制信号的控制下，利用复位信号复位所述驱动子电路；其中，所述驱动子电路包括驱动晶体管，所述驱动子电路还配置为在来自相连的数据信号线的感测电压信号的控制下，在所述驱动子电路和所述复位子电路之间的第一节点处输出包含驱动晶体管的阈值电压在内的数据；

其中，所述多个感测信号线中的一个连接至所述第一节点；

所述驱动方法包括：

所述驱动ic经由数据信号线向相连的像素驱动电路施加感测电压信号并经由扫描信号线向所述相连的像素驱动电路施加扫描信号；

所述驱动ic经由感测信号线获取所述相连的像素驱动电路中的驱动晶体管的阈值电压值；以及

所述驱动ic利用获取的阈值电压值补偿显示数据信号并经由所述数据信号线向所述相连的像素驱动电路写入所述经补偿的显示数据信号；

其中，所述驱动ic通过改变用于产生扫描信号的时钟信号的脉冲宽度来改变所述扫描信号的有效电平的持续时间。

根据公开实施例的技术方案，提供了一种像素驱动电路结构，能够使用外部补偿方法动态地实时读取驱动晶体管的电学参数。当显示过程中驱动晶体管的电学参数发生漂移时，能够及时改变补偿值，从而改善显示画面的质量。此外，根据本公开实施例的技术方案，能够在补偿驱动晶体管的电学参数的同时，减小显示面板的显示区域内像素驱动电路占用的面积，适于显示面板的显示区域受限的情况。

附图说明

通过下面结合附图说明本公开实施例，将使本公开实施例的上述及其它目的、特征和优点更加清楚。应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。图中：

图1示出了一种像素驱动电路的结构示意图；

图2示出了图1中的像素驱动电路的操作时序图；

图3a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的一种示例方框图；

图3b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的另一种示例方框图

图4a示出了根据本公开另一实施例的像素驱动电路的电路示意图；

图4b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的另一种电路示意图；

图5示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的驱动方法的流程图；

图6a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的驱动时序图；

图6b示出了根据本公开实施例的各节点的电位变化示意图；

图7a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第一时段的等效电路示意图；

图7b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第二时段的等效电路示意图；

图7c示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第三时段的等效电路示意图；

图7d示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第四时段的等效电路示意图；

图8示出了根据本公开实施例的显示面板的结构示意图；

图9示出了根据本公开实施例的显示面板的一种示例布局；

图10示出了根据本公开实施例的显示面板的驱动方法的流程图；

图11a和图11b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的驱动时序图；

图12示出了针对连续三帧图像执行根据本公开实施例的驱动方法的示例图；

图13示出了根据本公开实施例的显示装置的结构示意图；以及

图14示出了根据本公开实施例的显示装置的驱动方法的流程图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。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。基于所描述的本公开实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例都属于本公开保护的范围。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本公开有任何限制，而只是本公开实施例的示例。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。

除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或科学术语应当是本领域技术人员所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似词语并不表示任何顺序、数量或重要性，而只是用于区分不同的组成部分。

此外，在本公开实施例的描述中，术语“连接至”或“相连”可以是指两个组件直接连接，也可以是指两个组件之间经由一个或多个其他组件相连。此外，这两个组件可以通过有线或无线方式相连或相耦合。

根据其功能不同，本公开实施例中采用的晶体管可以包括开关晶体管晶体管和驱动晶体管。开关晶体管晶体管和驱动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。

本公开实施例中使用开关晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极可以互换。在本公开实施例中，根据其功能，将栅极称作栅极，将源极和漏极中的一个称为第一极，将源极和漏极中的另一个称为第二极。在以下示例中以开关晶体管为n型薄膜晶体管为例进行描述。本领域技术人员可以理解，本公开实施例显然可以应用于开关晶体管为p型薄膜晶体管的情况。

此外，在本公开实施例的描述中，术语“有效电平”是指能够使相连的开关晶体管导通的电平。以下示例中以开关晶体管为n型薄膜晶体管为例进行描述，因此示例中的“有效电平”为相对高电平。本领域技术人员可以理解，本公开不局限于此。

图1示出了一种像素驱动电路的结构示意图。图2示出了如图1所示的像素驱动电路的操作时序图。如图1所示，像素电路10包括驱动晶体管dtft、开关晶体管m1、存储电容c。当扫描信号线选通(即扫描)某一行时，扫描信号vscan为低电平信号，开关晶体管m1导通，数据信号vdata被写入存储电容c。当该行扫描结束后，vscan转变为高电平信号，开关晶体管m1关断，存储在存储电容c上的栅极电压驱动dtft，使其产生电流来驱动oled，保证oled在一帧显示内持续发光。驱动薄膜晶体管dtft在达到饱和时的电流公式为

ioled＝k(vgs-vth)²，

其中k为与驱动晶体管dtft的工艺和设计相关的参数，一旦驱动晶体管dtft制成，该参数k为常数，vgs为驱动薄膜晶体管的栅源电压，vth为驱动晶体管的阈值电压。由于vgs＝vdata-elvdd，因此，ioled＝k(vdata-elvdd-vth)²。

从上面驱动晶体管dtft的电流公式中可以看出，在图1的oled像素驱动电路中，流经驱动晶体管dtft的电流和驱动晶体管dtft的阈值电压vth以及dtft的源极端接电源电压elvdd有二次方的关系。因此，只要像素单元与像素单元之间驱动晶体管dtft的vth具有超过0.1v的差异，就会引起驱动电流出现明显偏差，导致发光元件的亮度相应会产生差异，显示图像会出现雪花点不良。

为了对驱动晶体管dtft的vth进行补偿，可以使用内部补偿技术。但是，由于包括的电路元件较多，基于内部补偿的像素驱动电路通常具有较大的电路结构，不适于显示面板中显示区域受限的情况。

此外，也可以使用外部补偿技术来补偿驱动晶体管dtft的电学参数。根据一种外部补偿方案，读取像素驱动电路内驱动晶体管dtft的电学参数，例如vth。由于读取驱动晶体管dtft的电学参数通常需要较长的时间，因此需要在显示面板的正常显示之前，即从电源开启到显示面板的正常显示之间增加一段时间，或者在正常显示结束到关断电源这段时间内增加一段时间，来读取驱动晶体管的电学参数。然后保存读取的电学参数，以便在后续显示中利用读取的电学参数对相应驱动晶体管dtft的电学参数进行补偿。然而，在显示过程中，在vgs应力作用下，驱动晶体管的电学参数，尤其是vth值会发生漂移。根据上述外部补偿方法，当在显示过程中驱动晶体管的例如vth发生了漂移时，不能及时动态地调整补偿值，导致显示画面出现残影。

本公开实施例提供了一种使用像素单元外部补偿的像素驱动电路结构。根据本公开实施例的外部补偿方法能够动态地实时读取驱动晶体管的电学参数。当显示过程中驱动晶体管的电学参数发生漂移时，能够及时改变补偿值，从而改善显示画面的质量。

图3a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的一个示例方框图。像素驱动电路30配置驱动发光元件300发光。在图3a中，发光元件300被示出为发光二极管oled。

如图3a所示，根据本公开实施例的像素驱动电路30可以包括驱动子电路301。驱动子电路301可以连接至数据信号线、提供扫描信号vscan的扫描信号线和发光元件300。驱动子电路301被配置为在扫描信号vscan的控制下，根据基准电压信号vref和来自数据信号线的数据电压vdata驱动发光元件300发光。根据本公开实施例，驱动子电路301包括驱动晶体管。驱动子电路301还配置为在来自数据信号线的感测电压信号vsen的控制下，输出驱动晶体管的阈值电压。

像素驱动电路30还可以包括复位子电路302。复位子电路302连接至提供复位信号vreset的复位信号线、提供第一控制信号cont1的第一控制信号线以及驱动子电路301。复位子电路302配置为在第一控制信号cont1的控制下，利用复位信号vreset复位所述驱动子电路301。例如，复位子电路302可以配置为在第一控制信号cont1为例如高电平的有效电平时，将驱动子电路与复位子电路之间的第一节点n1以及驱动子电路与发光元件之间的第三节点n3复位为复位信号的电位vreset。

例如，驱动子电路301可以配置为在驱动子电路301和复位子电路302之间的第一节点处输出包含驱动晶体管的阈值电压在内的数据。

图3b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的一个示例方框图。如图3b所示，像素驱动电路30’还可以包括基准子电路303。基准子电路303连接至提供第二控制信号cont2的第二控制信号线、提供基准电压信号vref的基准信号线以及驱动子电路301。基准子电路303可以配置为在第二控制信号cont2的控制下，将基准电压信号vref提供给驱动子电路301。例如，基准子电路303可以在第一节点n1处连接至驱动子电路301。在第二控制信号cont2为例如高电平的有效电平时，经由第一节点n1将基准电压信号vref提供给驱动子电路301。

例如，驱动子电路301还可以配置为在扫描信号vscan的控制下，根据基准电压信号和来自数据信号线的数据电压驱动所述发光元件发光。利用基准电压信号vref，在像素驱动电路执行显示数据写入时，能够将发光元件oled的第一端置为基准电压，从而能够更好地控制输入到oled的显示数据信号，使其不受其他信号的影响。

根据本公开实施例，可以将驱动子电路301设置在显示区域中的像素单元内部，将复位子电路302和基准子电路303设置在非显示区域。由此，像素单元内的像素驱动电路部分仅包括驱动子电路301，可以进一步减小单个像素单元占用的空间。本领域技术人员可以理解，术语“显示区域”是指显示面板中设置有像素单元的区域，术语“非显示区域”是指显示面板中没有设置像素单元的区域，例如，显示区域的外围区域，通常用于设置外部电路等结构。

图4a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路40的电路示意图。例如，图4a示出了图3a中像素驱动电路的一种电路示意图。

如图4a所示，根据本公开实施例的复位子电路402可以包括第一晶体管t1。第一晶体管t1的第一极连接至复位信号线，栅极连接至第一控制信号线，以及第二极在第一节点n1处连接至驱动子电路401。

如图4a所示，驱动子电路403可以包括驱动晶体管dtft、第二晶体管t2、第三晶体管t3和第一电容c1。第二晶体管t2的栅极连接至扫描信号线，第一极连接至数据信号线，第二极连接至驱动晶体管dtft的栅极，即图4a中的第二节点n2。第三晶体管t3的栅极连接至扫描信号线，第一极连接至第一节点n1，第二极连接至所述发光元件的第一端，即图4a中的第三节点n3。如图4a所示，驱动晶体管dtft的漏极连接至提供第一电压信号v1的第一电源线，驱动晶体管dtft的源极在第三节点n3处连接至发光元件的第一端。第一电容c1的第一端在第二节点n2处连接至驱动晶体管的栅极。

图4b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路40’的电路示意图。例如，图4b示出了图3b中像素驱动电路的一种电路示意图。

如图4b所示，与图4a不同的是，图4b中的像素驱动电路还可以包括基准子电路403。基准子电路403可以包括第四晶体管t4。第四晶体管t2的栅极连接至第二控制信号线，第一极连接至基准信号线，第二极在第一节点n1处连接至驱动子电路401。例如，第四晶体管t4的第二极可以连接至驱动子电路401中的第三晶体管t3的第一极。

图4a和图4b中还示出了连接至第一节点n1的感测信号线sensing。本领域技术人员可以理解，图4a和图4b中的第二电容c2可以是感测信号线sensing自身的分布电容，也可以还包括与感测信号线sensing相连的附加电容器，本公开实施例不对此进行限定。

根据本公开实施例，如图4a和4b所示，发光元件oled的第二端可以连接至提供第二电压信号v2。本领域技术人员可以理解，发光元件oled的第二端可以连接至提供第二电压信号v2的第二电源线，也可以接地，即，第二电压信号v2可以为零电势。

根据本公开实施例，由于仅将驱动子电路设置在显示区域中的像素单元内部，在图4a和4b的示例中，像素单元内的像素驱动电路部分仅包括第二晶体管t2、第三晶体管t3、驱动晶体管dtft和第一电容c1，实质上实现了一种3t1c的像素驱动电路，简化了电路结构，更适于受限的像素单元空间。

根据本公开实施例，尽管图4a和4b中的第一晶体管t1～第四晶体管t4被示出为n型薄膜晶体管，第一晶体管t1～第四晶体管t4也可以为p型薄膜晶体管。本领域技术人员可以理解，在驱动晶体管dtft为n型薄膜晶体管的情况下，第一晶体管t1～第四晶体管t4被实现为n型薄膜晶体管则更利于简化工艺制程。

根据本公开实施例，还提供了一种像素驱动电路的驱动方法。图5示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的驱动方法的流程图。如图5所示，根据本公开实施例的显示装置的驱动方法50可以包括以下步骤。应注意，以下方法中各个步骤的序号仅作为该步骤的表示以便描述，而不应被看作表示该各个步骤的执行顺序。除非明确指出，否则该方法不需要完全按照所示顺序来执行。

在步骤s501，在第一时段p1，在第一控制信号cont1的控制下，利用复位信号使驱动子电路复位；在扫描信号的控制下，将感测电压信号写入驱动晶体管的栅极。

在步骤s502，在第二时段p2，在扫描信号vscan的控制下，建立稳定的驱动晶体管的阈值电压值vth，其中驱动晶体管的源极电位与所述感测电压信号之差为驱动晶体管的阈值电压值vth。

在步骤s503，读取驱动晶体管的源极电位，并根据读取的源极电位获取驱动晶体管的阈值电压值vth。

根据本公开实施例，还可以包括在第四时段p4，向数据信号线写入利用获取的阈值电压vth补偿的显示数据信号；在第二控制信号控制下，将已补偿的显示数据信号写入驱动晶体管的栅极以及将基准电压信号写入所述驱动晶体管的源极。

根据本公开实施例，在第一时段、第二时段和第三时段，可以向数据信号线施加具有固定电压值的感测电压信号vsen，在第四时段p4向数据信号线施加利用读取的电压补偿的显示数据信号。此外，在第一时段、第二时段、第三时段和第四时段，扫描信号为使第二晶体管和第三晶体管导通的有效电平。

图6a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路的驱动时序图，图6b示出了根据本公开实施例的驱动晶体管的阈值电压读取示意图，图7a示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第一时段p1的电路示意图，图7b示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第二时段p2的电路示意图，图7c示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第三时段p3的电路示意图，图7d示出了根据本公开实施例的像素驱动电路在第四时段p4的电路示意图。接下来，将参考图5、图6a、图6b、图7a、图7b、图7c和图7d，来详细描述根据本公开实施例的像素驱动电路的操作。应注意，以下示例中以开关晶体管为n型薄膜晶体管为例进行描述，因此使n型薄膜晶体管导通的“有效电平”为相对高电平。

在第一时段p1，第一控制信号cont1为高电平，第一晶体管t1导通。扫描信号vscan为高电平，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通。第二控制信号cont2为低电平，第四晶体管t4截止。在第一时段p1，向数据信号线施加感测电压信号vsen，由此第二节点n2的电位vn2为vsen，即驱动晶体管dtft的栅极电压为vsen。由于第一晶体管t1、第二晶体管t2和第三晶体管t3导通，第一节点n1以及第三节点n3的电位被复位为vreset，即，将连接感测信号线sensing的第一节点和发光元件oled的第一端的电压复位为vreset。因此，可以将第一时段p1称为“复位时段”。此时第一电容c1和感测信号线的第二电容c2保存了初始电荷，驱动晶体管dtft的源极电压(即，第三节点n3的电位vn3)为vreset。为了保证驱动晶体管dtft在第二时段p2能向第一电容c1和第二电容c2充电以及发光元件oled在第一时段p1至第三时段p3保持截止状态不发光，可以设置vreset＜(vsen-vth)＜(voled+v2)，其中，voled是发光元件oled的发光阈值电压，v2是第二电压信号的电压。

在第二时段p2，第一控制信号cont1为低电平，第一晶体管t1截止，由此复位信号vreset与第一节点n1断开，继而复位信号vreset与感测信号线sensing断开。扫描信号vscan保持为高电平，第二晶体管t2和第三晶体管t3导通。在第二时段p2，仍然向数据信号线施加感测电压信号vsen，由于第二晶体管t2导通，驱动晶体管dtft的栅极的电位vn2稳定在vsen。第三晶体管t3导通，驱动晶体管dtft的源极电压vn3和第一节点的电位vn1相同。

图6b示出了根据本公开实施例，在第二时段p2中各节点的电位变化示意图。接下来将参考图6b来详细描述本公开实施例的像素驱动电路在第二时段p2的操作。本领域技术人员可以理解，由于在第二时段p2中第三晶体管t3导通，第三节点n3的电位vn3和第一节点n1的电位vn1相同。由于第二晶体管t2导通，第二节点n2的电位vn2为vsen。

如图6b所示，在第二时段p2的子时段p21，第三节点n3的电位vn3和第一节点n1的电位vn1为vreset。由于vreset＜(vsen-vth)，因此驱动晶体管dtft导通。驱动晶体管dtft的导通电流ids开始向位于像素单元内部的第一电容c1以及位于像素单元外部的第二电容c2充电。

在子时段p22，随着驱动晶体管dtft向第一电容c1和第二电容c2充电，驱动晶体管dtft的源极电压vn3(以及第一节点n1的电位vn1)上升，驱动晶体管dtft的vgs＝(vsen-vn3)相应减小，驱动晶体管dtft的ids随之减小。理论上，当第三节点n3的电位vn3和第一节点的电位vn1为(vsen-vth)时，驱动晶体管dtft变为截止。

在子时段p23，驱动晶体管dtft截止并最终建立平衡。此时，由于第二节点的电压vn2稳定在vsen，因此，第一节点的电压vn1与第二节点的电压vn2之差为(vsen-vth)-vsen＝vth。

因此，可以将第二时段p2称为“vth建立时段”，即，dtft的阈值电压vth的建立时段。本领域技术人员可以理解，第二时段p2中的子时段p23，需要比较长的建立时间，才能保证实现建立平衡。在此期间，需要针对要补偿像素行的扫描信号保持为使得第二晶体管和第三晶体管导通的有效电平。

接下来，在第三时段p3，经由感测信号线sensing读取第一节点的电位vn1＝(vsen-vth)。由于vsen是已知的固定电平，通过vth＝(vsen-vn1)即可获取vth。因此可以将该第三时段称为“vth读取时段”，即，经由感测信号线sensing读取第一节点的电位vn1。只要第二时段p2时间足够长，驱动晶体管dtft的栅源电压实现稳定平衡时，可以认为第一节点的电平vn1为vsen-vth。例如，可以通过经由感测信号线sensing与第一节点n1相连的驱动ic或处理器等来读取第一节点的电位vn1并计算驱动晶体管dtft的电学参数vth。

根据本公开实施例的方法还可以包括在第三时段p3之后的第四时段p4。在该时段中，向数据信号线写入利用读取的vth补偿的显示数据信号vdata’，例如，vdata’＝vdata+vth，其中vdata是原始显示数据信号。

在第四时段p4，第二控制信号cont2为高电平，第四晶体管t4导通，从而将第一节点n1的电压置为基准电压vref，即vn1＝vref。扫描信号vscan为高电平，第二晶体管t2和第三晶体管t3继续导通，由此将数据信号线上的vdata’写入到第二节点n2且vn1＝vn3。因此，驱动晶体管dtft的栅源电压vgs＝vn2-vn3＝vdata’-vref＝vdata+vth-vref。因此可以将第四时段称作“显示数据写入时段”。需要注意的是，在第二行像素单元的显示数据写入时段，由于第二控制信号cont2为高电平，基准电压信号vref被写入驱动晶体管dtft的源极，为了防止在该显示数据写入阶段第二行像素单元的oled发光，可以将vref设定为：vref＜(voled+v2)。

本领域技术人员可以理解，通过向驱动晶体管dtft的源极写入基准电压信号vref，能够避免例如第一电容c1对于驱动晶体管dtft的源极电位的影响。

接下来，针对该行像素单元的扫描结束，驱动晶体管dtft的栅源电压vgs提供的电流ids驱动发光元件oled发光：

ids＝k(vgs-vth)²＝k(vdata+vth-vref-vth)²＝k(vdata-vref)²

其中，k为与驱动晶体管dtft的工艺和设计相关的常数。

可以看出，以上驱动电流ids与驱动晶体管dtft的阈值电压vth无关。因此，根据本公开实施例的像素驱动电路能够对驱动晶体管dtft管的阈值vth进行补偿。

本领域技术人员可以理解，根据本公开实施例，也可以在第一时段p1之前执行针对本行像素的数据显示，此时可以利用之前获取的针对本行像素的驱动晶体管vth来补偿要显示的原始数据电压。此外，也可以在第三时段p3之后执行针对本行像素的数据显示，不同之处在于可以利用之前读取的针对本行像素的驱动晶体管的vth而不是在第三时段p3最新读取的驱动晶体管的vth来补偿要显示的原始数据电压。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示面板。图8示出了根据本公开实施例的显示面板的结构示意图。如图8所示，根据本公开实施例的显示面板80可以包括多个扫描信号线g1～gn；多个数据信号线d1～dm；多个感测信号线s1～sm，其中m和n为正整数；以及多个根据本公开实施例的像素驱动电路。多个感测信号线s1～sm各自连接至多个像素驱动电路之一的驱动子电路和复位子电路之间的第一节点。

如图8所示，根据本公开实施例的显示面板可以包括显示区域801和非显示区域802；其中根据本公开实施例的驱动子电路可以设置在显示区域801中的像素单元pmn内部，复位子电路和基准子电路设置在非显示区域802。

本领域技术人员可以理解，根据本公开实施例的显示面板还可以包括用于产生扫描信号的移位寄存器810。此外，可以通过显示面板80外部的驱动ic向移位寄存器810和像素单元提供控制信号和显示数据信号，读取感测信号线上的电压，并利用读取的电压补偿要显示的对应数据信号。本领域技术人员可以理解，驱动ic可以设置在显示面板内部，也可以设置在显示面板外部。为了简明，本公开实施例对此不再进行赘述。

图9示出了根据本公开实施例的显示面板的一种示例布局。如图9所示，根据本公开实施例的示例显示面板90可以包括显示区域901和非显示区域902。例如图4中的第一晶体管t1和第四晶体管t4可以设置在非显示区域902，第二晶体管t2、第三晶体管t3、第一电容c1和驱动晶体管dtft可以设置在显示区域901中的像素单元pmn内部。本领域技术人员可以理解，图9的示例中，第二电容c2可以由像素单元pmn的感测信号线sm的分布电容实现。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种显示面板的驱动方法。该驱动方法可以应用于根据本公开实施例的显示面板。如图10所示，驱动方法100可以包括以下步骤。

在步骤s1001，针对多帧显示画面中的至少一部分，使得与所述多个扫描信号线中的至少一个扫描信号线相连的像素驱动电路执行根据本公开实施例的驱动方法。

例如，根据本公开实施例，施加到所述至少一个扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间是施加到所述多个扫描信号线中其余扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间的a倍，a是大于2的整数。

例如，通过改变扫描信号线的时钟信号的宽度来改变对应扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间。

根据本公开实施例，所述至少一帧显示画面与前一帧或后一帧显示画面之间的间隔时间被设置为所述其余扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间的(a-1)倍。

接下来将参考图10、图11a和图11b来详细描述根据本公开实施例的显示面板的驱动方法。

根据本公开实施例，在上述驱动晶体管的vth读取过程中，需要通过较长时间的第二时段p2来保证得到的vth的精度。这是由于需要在第一阶段n1建立vth电压，如果建立时间太短，第一电容c1和第二电容c2没有充满电压vth，造成第一电容c1和第二电容c2只完成了部分vth电压充电，这样从第一节点n1读取的vth和实际vth之间存在一定的偏差。

为了追求更高的显示画质，现代显示装置普遍采用高刷新率的驱动方式。例如普遍采用60hz的刷新率，对于高画质的显示装置会采用120hz或更高的240hz的刷新率。在刷新率和分辨率固定的情况下，每一行的扫描时间是确定的。例如，对于全高清fhd60hz的显示面板，每一行的扫描时间是14.8us，如果仅一行时间内由驱动晶体管dtft对电容充电，可能只能充到实际vth的70％左右。

为了提高vth读取的精度，可以使用几行或者几十行的行扫描时间来建立vth。考虑到充足的行扫描时间，根据本公开实施例，可以针对多帧显示画面中的至少一帧而不是所有帧来执行本公开实施例的像素驱动方法。此外，对于一帧显示画面，可以只对其中至少一行而不必是所有行的像素单元执行本公开实施例的像素驱动方法。

图11a和图11b示出了根据本公开实施例的显示面板的示例驱动方法的信号时序图。其中图11a的示例示出了针对第一帧图像的第二行像素单元执行本公开实施例的像素驱动方法，图11b的示例示出了针对第二帧图像的第三行像素单元执行本公开实施例的像素驱动方法。本领域技术人员可以理解，当然可以针对第一帧图像和第二帧图像中的其他行像素单元执行本公开实施例的像素驱动方法。

如图11a所示，在显示第一帧图像时，针对第一行的所有像素单元执行传统的像素驱动方法。例如，针对第一行的所有像素单元不执行本公开实施例的复位、阈值电压建立和阈值电压读取，仅执行显示数据写入以使第一行的所有像素单元发光。例如，可以向第一行的所有像素单元写入利用之前读取的阈值电压值补偿后的显示数据。当扫描到第二行像素单元时，执行根据本公开实施例的像素驱动方法，即针对像素驱动电路中的驱动晶体管dtft执行阈值电压建立及阈值电压读取。

在针对第二行的像素单元执行以上所述的复位时段、vth建立时段以及vth读取时段后，读取像素单元的vth并存储在例如存储单元中，作为第二行像素单元的补偿数据。之后，可以在第二行像素单元的显示数据写入时段向第二行像素单元写入补偿后的显示数据vdata2’使得第二行像素单元正常发光。

此外，对于第三行像素单元及之后的其他行像素单元，可以不执行新的复位、阈值电压建立和读取操作，而是直接向第三行、第四行......等像素单元施加利用之前获取的针对对应行像素单元的阈值电压值补偿的相应显示数据vdata3、vdata4、......。如果在本帧画面的显示中还没有获取相应的阈值电压值，则可以利用上一帧画面的显示中或其他最近获取的阈值电压值进行补偿。

如图11b所示，当显示第二帧图像时，可以针对第三行像素单元执行本公开实施例的像素驱动方法。当扫描至第一行和第二行像素单元时，可以直接向第一行和第二行像素单元施加利用之前获取的针对第一行和第二行像素单元的阈值电压值补偿的相应显示数据。当扫描到第三行像素单元时，对第三行的像素单元执行根据本公开实施例的像素电路驱动方法，执行以上所述的复位时段、阈值电压建立时段以及阈值电压读取时段，从而读取第三行各像素单元的阈值电压值并存储在例如存储单元中，作为第三行像素单元的补偿数据。然后，可以向第三行像素单元写入补偿后的显示数据vdata3’使得第三行像素单元正常发光。依次类推，下一帧可以读取第四行像素单元的vth值，......直到针对显示面板上所有像素单元均执行了根据本公开实施例的像素电路驱动方法。接下来可以循环读取下一组像素单元的vth数据。例如可以按照以上示例顺序依次读取第一行、第二行......的vth数据，也可以针对一帧显示数据读取任意两行或更多行的像素单元的vth数据，这取决于是否有足够的vth建立时间。

根据本公开实施例，施加到要执行根据本公开实施例的像素驱动方法的扫描信号线的扫描信号的持续时间大于不执行本公开实施例的像素驱动方法的扫描信号线的扫描信号的持续时间。根据一种示例，可以由驱动ic进行控制，将针对要执行vth读取的那一行的移位寄存器的时钟信号hclk加宽。如图11a和图11b所示，在设计时序时，如果针对仅进行传统显示的扫描行的时钟信号脉冲宽度为1h，即，对应行的扫描信号vscan的有效电平(示例中为第一电平)的持续时间为1h，则针对要执行根据本公开实施例的像素驱动方法的那一行像素单元的复位时段可以为1h，vth建立时段可以为3h，vth读取时段以及显示数据写入时段一共可以为1h。由此，可以将要执行vth读取的那一行的移位寄存器的时钟信号hclk的宽度设计为5h，该移位寄存器输出的扫描信号vscan或gn的有效电平持续时间为5h，即14.8us×5，约74us时间。即，施加到所述至少一个扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间是施加到所述多个扫描信号线中其余扫描信号线的扫描信号的有效电平的持续时间的a倍，a是大于2的整数。在该示例中，a＝5。

以显示面板的分辨率为1440×2560为例，共有2560个扫描行。例如，针对一行像素单元执行本实施例的像素驱动方法读取需要5h的时间，其中复位时段为1h、vth建立时段为3h，vth读取时段以及显示数据写入时段一共可以为1h，那么这一帧的有效扫描行需要2560+4＝2564行。因此，可以将该帧画面与前一帧显示画面或后一帧显示画面之间的间隔时间(例如，垂直消隐(verticalblank)时段)设定为至少大于(a-1)＝4行以便完成所有2560行像素单元的扫描显示。根据本公开实施例，如果对于一帧图像，需要a行扫描时间来完成所有vth数据读取，需要设定附加至少(a-1)行扫描时间作为垂直消隐时段。

本领域技术人员可以理解，为了简明，以上示例中以复位时段为1h、vth建立时段可以为3h、vth读取时段以及显示数据写入时段共为1h为例进行描述。实际应用中，vth建立时段可能需要数十个h才能较好实现vth建立。在一个示例中，vth建立时段可以为60h。图12示出了针对连续三帧图像执行根据本公开实施例的驱动方法的示例图，其中分别针对第1帧的第1行像素单元、针对第2帧的第2行像素单元以及针对第3帧的第3行像素单元执行根据本公开实施例的像素驱动方法，其中一行像素单元的vth数据读取需要62h的时间，其中复位时段为1h、vth建立时段为60h，vth读取时段以及显示数据写入时段一共为1h。本领域技术人员可以理解，当然可以针对一帧中的多行像素单元执行根据本公开实施例的像素驱动方法。

根据本公开实施例，还提供了一种显示装置。图13示出了根据本公开实施例的显示装置130的结构示意图。如图13所示，根据本公开实施例的显示装置130可以包括驱动集成电路ic1310和根据本公开实施例的显示面板1320。本领域技术人员可以理解，尽管图13中将驱动ic1310示出为设置在显示面板1320的外部，也可以将驱动ic1310集成在显示面板1320的内部，例如显示面板1320的非显示区域。本公开实施例不对此进行限制。

根据本公开实施例的显示装置130可以是电子纸、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。

根据本公开实施例，还提供了一种根据本公开实施例的显示装置的驱动方法。如上所述，根据本公开实施例的显示装置可以包括驱动ic和根据本公开实施例的显示面板。例如如图8和图9的示例所示，根据本公开实施例的显示面板可以包括多个扫描信号线；多个数据信号线；多个感测信号线；以及多个根据本公开实施例的像素驱动电路。如图3a的示例所示，根据本公开实施例的多个像素驱动电路中的每一个可以包括驱动子电路，所述驱动子电路连接至所述多个数据信号线中的一个、所述多个扫描信号线中的一个和发光元件。驱动子电路配置为在来自相连的扫描信号线的扫描信号的控制下，根据来自相连的数据信号线的数据电压驱动所述发光元件发光。每一个像素驱动电路还可以包括复位子电路，复位子电路连接至提供复位信号的复位信号线、提供第一控制信号的第一控制信号线以及所述驱动子电路，所述复位子电路配置为第一控制信号的控制下，利用复位信号复位所述驱动子电路；其中，所述驱动子电路包括驱动晶体管，所述驱动子电路还配置为在来自相连的数据信号线的感测电压信号的控制下，在所述驱动子电路和所述复位子电路之间的第一节点处输出包含驱动晶体管的阈值电压在内的数据。其中，如图8和图9的示例所示，多个感测信号线中的一个连接至所述第一节点。本领域技术人员可以理解，为了简明，附图中没有示出复位信号线和第一控制信号线等。

图14示出了根据本公开实施例的显示装置的驱动方法的流程图。如图14所示，根据本公开实施例的显示装置的驱动方法1400可以包括以下步骤。应注意，以下方法中各个步骤的序号仅作为该步骤的表示以便描述，而不应被看作表示该各个步骤的执行顺序。除非明确指出，否则该方法不需要完全按照所示顺序来执行。

在步骤s1401，驱动ic经由数据信号线向相连的像素驱动电路施加感测电压信号并经由扫描信号线向所述相连的像素驱动电路施加扫描信号。

在步骤s1402，驱动ic经由感测信号线获取所述相连的像素驱动电路中的驱动晶体管的阈值电压值。

在步骤s1403，驱动ic利用获取的阈值电压值补偿显示数据信号并经由所述数据信号线向所述相连的像素驱动电路写入所述经补偿的显示数据信号。

其中，驱动ic通过改变用于产生扫描信号的时钟信号的脉冲宽度来改变所述扫描信号的有效电平的持续时间。

应当注意的是，在以上的描述中，仅以示例的方式，示出了本公开实施例的技术方案，但并不意味着本公开实施例局限于上述步骤和结构。在可能的情形下，可以根据需要对步骤和结构进行调整和取舍。因此，某些步骤和单元并非实施本公开实施例的总体思想所必需的元素。

至此已经结合优选实施例对本公开进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本公开实施例的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本公开实施例的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。