像素电路及其驱动方法和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示器件领域，具体涉及一种像素电路及其驱动方法和显示装置。
【背景技术】
[0002] 有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示因具有高亮度、高 发光效率、宽视角和低功耗等优点，近年来被人们广泛研宄，并迅速应用到新一代的显示当 中。0LED显示的驱动方式可以为无源矩阵驱动（Passive Matrix 0LED，PM0LED)和有源矩 阵驱动（Active Matrix OLED，AM0LED)两种。无源矩阵驱动虽然成本低廉，但是存在交叉 串扰现象不能实现高分辨率的显示，且无源矩阵驱动电流大，降低了 0LED的使用寿命。相 比之下，有源矩阵0LED驱动方式在每个像素上设置数目不同的晶体管作为电流源，避免了 交叉串扰，所需的驱动电流较小，功耗较低，使0LED的寿命增加，可以实现高分辨的显示。
[0003] 传统AM0LED的像素电路是简单的两薄膜场效应晶体管（Thin Film Transistor， TFT)结构，这种电路虽然结构简单，但是不能补偿驱动晶体管T1和OLED阈值电压漂移或 因TFT器件采用多晶材料制成而导致面板各处TFT器件的阈值电压不均匀性。当驱动晶体 管T1阈值电压、OLED阈值电压发生漂移或在面板上各处的值不一致时，驱动电流I DS就会 改变，并且面板上不同的像素因偏置电压的不同漂移情况也不一样，这样就会造成面板显 示的不均匀性。
[0004] 目前，像素电路的驱动方式主要分为两种，一种为逐行扫描发光的驱动方式，另一 种为集中补偿共同发光的驱动方式。
[0005] 对于逐行扫描发光的驱动方式，在一帧的时间内，每一行像素电路分别依次进行 驱动，如图1所示，每行的驱动过程都包括初始化、阈值补偿、编程和发光阶段，当每一行的 像素完成编程后立即进入发光阶段，在此将初始化和阈值补偿阶段简称为补偿阶段，整体 来看，在一帧的时间内，一部分用于补偿，一部分用于发光，且整个一帧的时间都用来发光。 这种驱动方式，每行像素补偿和编程时间较短，发光时间较长，但是每行像素电路都需要独 立的控制线，栅极驱动电路比较复杂。
[0006] 对于集中补偿共同发光的驱动方式，在一帧的时间内，每行的驱动过程都包括初 始化，阈值补偿，编程和发光阶段，与传统逐行扫描发光驱动方式不同的是，所有像素一起 进行补偿，然后每行像素依次进行编程，等待所有行像素都完成编程之后一起进行发光，如 图2所示，在此将初始化和阈值补偿阶段简称为补偿阶段，整体来看，在一帧的时间内，一 部分用于补偿，一部分用于发光，且发光时间较短。这种驱动方式，面板上所有像素电路的 控制线是共享的（即采用全局控制线），但是，由于在编程阶段每行都存在大量的等待空闲 时间，所以整体编程时间较长，发光时间较短。
【发明内容】
[0007] 本申请提供一种像素电路及其驱动方法和显示装置，补偿驱动晶体管和发光元件 的阈值电压漂移，实现更加均匀的发光，同时降低电路的复杂性。
[0008] 根据第一方面，一种实施例中提供一种像素电路，包括：
[0009] 用于串联在第一电平端和第二电平端之间的驱动晶体管和发光元件，以及第二晶 体管、第三晶体管、第四晶体管、第一电容和第二电容；驱动晶体管的第一极连接至第三晶 体管的第二极形成第一节点；驱动晶体管的第二极连接至发光元件的第一端；驱动晶体管 的控制极连接至第一电容的一端形成第二节点；第一电容的另一端连接至第四晶体管的第 二极形成第三节点；第三晶体管的控制极用于输入发光控制信号；第三晶体管的第一极和 发光元件的第二端用于分别连接至第一电平端和第二电平端；第二晶体管的第一极连接至 第一节点，第二晶体管的第二极连接至第二节点，第二晶体管的控制极用于输入第一控制 信号；第四晶体管的第一极用于连接至数据线，用于输入数据信号或者还用于输入参考电 平；第四晶体管的控制极用于输入扫描信号；第二电容连接至驱动晶体管的控制极和发光 元件的第二端之间。
[0010] 根据第二方面，一种实施例中提供一种显示装置，包括：
[0011] 像素电路矩阵，所述像素电路矩阵包括排列成n行m列矩阵的上述像素电路，所述 n和m为大于0的整数；栅极驱动电路，用于产生扫描脉冲信号，并通过沿第一方向形成的 各行扫描线向像素电路提供所需的扫描信号；数据驱动电路，用于产生代表灰度信息的数 据电压信号，并通过沿第二方向形成的各数据线向像素电路提供数据信号；第一控制线，用 于向像素电路矩阵中各像素电路同时提供第一控制信号；发光控制线，用于向像素电路矩 阵中各像素电路同时提供发光控制信号；控制器，用于向栅极驱动电路、数据驱动电路以及 第一控制线和发光控制线提供控制时序。
[0012] 根据第三方面，一种实施例中提供一种像素电路驱动方法，每一驱动周期包括暗 数据写入阶段、初始化及阈值补偿阶段和发光阶段，驱动方法包括：
[0013] 在暗数据写入阶段，第四晶体管响应扫描信号的有效电平导通向第三节点传输暗 数据电压，将发光元件控制在不发光状态；在初始化和阈值补偿阶段，第三节点接收参考电 平以初始化第三节点电位；第二节点根据驱动晶体管和发光元件的阈值电压调整电位，并 通过第一电容存储该电位；在发光阶段，第三晶体管响应发光控制信号的有效电平导通，第 四晶体管响应扫描信号的有效电平导通向第三节点传输发光数据电压，并通过电容耦合至 第二节点；驱动晶体管响应第二节点的电位导通驱动发光元件发光。
[0014] 依据上述实施例的像素电路，通过驱动晶体管采用二极管的连接形式调整驱动晶 体管控制极的电位，从而读取驱动晶体管和发光元件的阈值电压，利用第二电容维持驱动 晶体管控制极的电位，并存储于第一电容，从而能够实现对驱动晶体管阈值电压的补偿，继 而补偿了像素电路显示的不均匀性。该像素电路结构简单，所需的控制线较少。
[0015] 依据上述实施例的显示装置，第一控制线以及发光控制线均为全局线，降低了像 素电路驱动的复杂性，也有利于降低成本。
【附图说明】
[0016] 图1为现有技术中逐行扫描发光驱动方式原理图；
[0017] 图2为现有技术中集中补偿共同发光驱动方式原理图；
[0018] 图3a为实施例一公开的一种像素电路结构图；
[0019] 图3b为实施例一公开的另一种像素电路结构图；
[0020] 图4a为一种实施例公开的一种像素电路的一种工作时序图；
[0021] 图4b为另一种实施例公开的一种像素电路的一种工作时序图；
[0022] 图5a为实施例二公开的一种像素电路结构图；
[0023] 图5b为实施例二公开的另一种像素电路结构图；
[0024] 图5c为实施例二公开的一种像素电路的一种工作时序图；
[0025] 图5d为实施例二公开的另一种像素电路的一种工作时序图；
[0026] 图6a为实施例三公开的一种像素电路结构图；
[0027] 图6b为实施例三公开的另一种像素电路结构图；
[0028] 图7为实施例四公开的一种显示装置结构原理图。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0030] 首先对一些术语进行说明：本申请中的晶体管可以是任何结构的晶体管，比如双 极型晶体管（BJT)或者场效应晶体管（FET)。当晶体管为双极型晶体管时，其控制极是指双 极型晶体管的基极，第一极可以为双极型晶体管的集电极或发射极，对应的第二极可以为 双极型晶体管的发射极或集电极，在实际应用过程中，"发射极"和"集电极"可以依据信号 流向而互换；当晶体管为场效应晶体管时，其控制极是指场效应晶体管的栅极，第一极可以 为场效应晶体管的漏极或源极，对应的第二极可以为场效应晶体管的源极或漏极，在实际 应用过程中，"源极"和"漏极"可以依据信号流向而互换。显示器中的晶体管通常为一种场 效应晶体管：薄膜晶体管（TFT)。下面以晶体管为场效应晶体管为例对本申请做详细的说 明，在其它实施例中晶体管也可以是双极型晶体管。
[0031] 发光元件为有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED)，在其它实 施例中，也可以是其它发光元件。发光元件的第一端可以是阴极或阳极，相应地，则发光元 件的第二端为阳极或阴极。本领域技术人员应当理解：电流应从发光元件的阳极流向阴极， 因此，基于电流的流向，可以确定发光元件的阳极和阴极。
[0032] 有效电平可以是高电平，也可以是低电平，可根据具体元器件的功能实