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CN102654976B - 一种像素电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

一种像素电路及其驱动方法、显示装置 Download PDF

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CN102654976B CN201210008738.3A CN201210008738A CN102654976B CN 102654976 B CN102654976 B CN 102654976B CN 201210008738 A CN201210008738 A CN 201210008738A CN 102654976 B CN102654976 B CN 102654976B
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Abstract

本发明实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置，涉及显示领域。所述像素电路，其发光器件一端与电源相连，驱动管的第一极与发光器件另一端相连，第二极与第五开关管的第一极相连，栅极与第一开关管的第一极相连；第一开关管的第二极与数据线相连，栅极与扫描线相连，第一极与驱动管的栅极相连；第二开关管的栅极与控制线相连，第一极与电源相连，第二极与补偿管的第二极相连；补偿管的第一极与驱动管的第一极相连，第二极与第二开关管的第二极相连，栅极与补偿管的第一极或第二极相连；第五开关管的栅极与控制线相连，第一极与驱动管的第二极相连，第二极与地相连；存储电容的第一极板与驱动管的栅极相连，第二极板与补偿管的第二极相连。

Description

一种像素电路及其驱动方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED）为电流驱动主动发光型器件，具有自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性衬底上等独特特点。以OLED为基础的有机发光显示预计今后几年将成为显示领域的主流。有机发光显示的每个显示单元，都是由OLED构成的,OLED按驱动方式可分为PMOLED(Passive Matrix DrivingOLED，无源矩阵驱动有机发光二极管)和AMOLED（active matrixDriving OLED，有源矩阵驱动有机发光二极管）两种。有源矩阵驱动方式因其能够实现高品质显示，因此在大信息量显示中应用十分广泛。其中，AMOLED技术中，每个OLED都有TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)电路来控制流过OLED的电流，OLED和用于驱动OLED的TFT电路构成像素电路，因此，为保证有源有机发光显示面板亮度的均匀性，就要求位于背板的不同区域内，用于驱动OLED的TFT特性具有一致性。
TFT的阈值电压和很多因素有关，包括TFT第一极的掺杂、电介质的厚度、栅极材质和电介质中的过剩电荷，目前在背板尤其是大尺寸的背板制作过程中，由于工艺条件和水平的限制很难做到这些因素的一致性，使得各TFT的阈值电压偏移不一致；另外，长时间工作导致的TFT稳定性下降等问题，也会使得TFT的阈值电压偏移不一致，而TFT的阈值电压偏移不一致又会造成流经各OLED的电流有所差异，进而使被该电流驱动的OLED发光均匀性差。
发明内容
本发明实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置，有效提高了发光器件发光亮度的均匀性。
为达到上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种像素电路，包括：
发光器件、驱动管、存储电容、第一开关管、第二开关管、补偿管和第五开关管；
所述驱动管、第一开关管、第二开关管、补偿管、第五开关管均包括栅极、第一极和第二极；
所述发光器件的一端与电源相连；
所述驱动管的第一极与所述发光器件的另一端相连，第二极与所述第五开关管的第一极相连，栅极与所述第一开关管的第一极相连；
所述第一开关管的第二极与数据线相连，栅极与扫描线相连，第一极与所述驱动管的栅极相连；
所述第二开关管的栅极与控制线相连，第一极与电源相连，第二极与所述补偿管的第二极相连；
所述补偿管的第一极与所述驱动管的第一极相连，第二极与所述第二开关管的第二极相连，栅极与所述补偿管的第一极或第二极相连；
所述第五开关管的栅极与控制线相连，第一极与所述驱动管的第二极相连，第二极与地相连；
所述存储电容的第一极板与所述驱动管的栅极相连，第二极板与所述补偿管的第二极相连。
一种所述的像素电路的驱动方法，包括：
将所述第一开关管开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，以使数据线中的数据信号通过所述第一开关管对所述存储电容的第一极板充电，使所述电源通过所述发光器件和所述补偿管对所述存储电容的第二极板充电；
将所述第一开关管关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，以使所述发光器件被所述电源提供的、依次流经所述发光器件、所述驱动管和所述第五开关管的电流驱动发光。
一种显示装置，包括本发明实施例提供的像素电路。
本发明实施例提供的像素电路及其驱动方法、显示装置，通过补偿管、电容和多个开关管对于电路的开关和充放电控制，使补偿管两端的电压也能作用于驱动管，进而使驱动管的驱动电流与驱动管的阈值电压无关，补偿了由于驱动管的阈值电压的不一致或偏移所造成的流过发光器件的电流差异，因此能够有效提高发光器件发光亮度的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的像素电路的一种电路图；
图2是驱动图1所示像素电路时各信号线的时序图；
图3是图1所示像素电路在补偿阶段的等效电路示意图；
图4是图1所示像素电路在跳变发光阶段的等效电路示意图；
图5为本发明实施例提供的像素电路的另一种电路图；
图6为本发明实施例提供的像素电路的另一种电路图；
图7为本发明实施例提供的像素电路的另一种电路图；
图8为本发明实施例提供的像素电路的另一种电路图；
图9是图8所示像素电路在补偿阶段的等效电路示意图；
图10是图8所示像素电路在跳变发光阶段的等效电路示意图；
图11是本发明实施例提供的像素电路的驱动方法的一种流程图。
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。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种像素电路，包括：
发光器件OLED，驱动管DTFT，存储电容Cst，第一开关管T1，第二开关管T2，补偿管T3和第五开关管T5。所述驱动管DTFT、第一开关管T1、第二开关管T2、补偿管T3、第五开关管T5均为N型薄膜晶体管，且均包括源极、漏极和栅极。
发光器件OLED的一端与电源VDD相连；
所述驱动管DTFT的漏极（第一极）与所述发光器件OLED的另一端相连，源极（第二极）与所述第五开关管T5的漏极（第一极）相连，栅极与所述第一开关管T1的漏极（第一极）相连；
所述第一开关管T1的源极（第二极）与数据线相连，栅极与扫描线相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的栅极相连；
所述第二开关管T2的栅极与控制线相连，漏极（第一极）与电源VDD相连，源极（第二极）与所述补偿管T3的源极（第二极）相连；
所述补偿管T3的栅极与漏极（第一极）相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的漏极（第一极）相连，源极（第二极）与第二开关管T2的源极（第二极）相连；
所述第五开关管T5的栅极与控制线相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的源极（第二极）相连，源极（第二极）与地相连；
所述存储电容Cst的第一极板与驱动管DTFT的栅极相连，第二极板与补偿管T3的源极（第二极）相连。
需要说明的是，本实施例中，补偿管T3相当于一个二极管，其漏极（第一极）与栅极相连后相当于此二极管的正极，连接到驱动管DTFT的漏极（第一极），其源极相当于此二极管的负极，连接于第二开关管T2的源极（第二极）。
需要指出的是，本实施例中，扫描线、控制线和数据线分别用于传输不同的信号，其中，扫描线中传输扫描信号Vscan，控制线中传输控制信号EM，数据线中传输数据信号Vdata。
下面结合图2-4对图1所示像素电路的工作过程进行详细说明。在进行驱动时，图1所示像素电路可分为两个驱动阶段，分别为：补偿阶段和跳变发光阶段。图2是驱动图1所示像素电路时各信号线的时序图。如图2所示，在图中分别用①和②来相应地表示补偿阶段和跳变发光阶段。对图1所示像素电路的驱动方法具体如下：
第一阶段：补偿阶段。
在补偿阶段中，扫描信号Vscan为高电平，控制信号EM为低电平。第一开关管T1根据输入的扫描信号Vscan为高电平而开启，第二开关管T2和第五开关管T5根据控制信号EM为低电平而关闭。补偿管T3在补偿阶段处于正向导通状态。此时，图1所示的像素电路可等效为如图3所示的电路结构。
结合图1和图3，在补偿阶段，由于第一开关管T1开启，数据信号Vdata可以通过第一开关管T1输入至驱动管DTFT的栅极，并向存储电容Cst充电以使输入至驱动管DTFT的栅极的数据信号Vdata得以保持。充电完毕后，
A点电压VA即等于数据信号Vdata，
即VA=Vdata  （1）
B点电压为电源电压VDD减去发光器件OLED的阈值电压Voth再减去补偿管T3的阈值电压Vth3，即
VB=VDD-Voth-Vth3  （2）
则存储电容Cst两极板之间的电压为
VAB=VA-VB=Vdata-（VDD-Voth-Vth3）
=Vdata-VDD+Voth+Vth3  （3）
与此同时，由于输入第二开关管T2的栅极的控制信号EM为低电平，第二开关管T2关闭，因此可以使存储电容Cst与电源VDD相断开，保证了发光器件OLED和补偿管T3的正向导通；由于输入第五开关管T5的栅极的控制信号EM为低电平，第五开关管T5关闭，因此可以使驱动管DTFT与地GND相断开，从而避免了输入至驱动管DTFT的栅极的数据信号Vdata通过第五开关管T5与地GND的连接而损失。
第二阶段：跳变发光阶段。
在跳变发光阶段，扫描信号Vscan为低电平，控制信号EM为高电平。第一开关管T1根据输入的扫描信号Vscan为低电平而关闭，第二开关管T2和第五开关管T5根据控制信号EM为高电平而开启。补偿管T3在跳变发光阶段处于反向截至状态。此时，图1所示的像素电路可等效为如图4所示的电路结构。
结合图1和图4，输入至第一开关管T1栅极的扫描信号Vscan为低电平，第一开关管T1关闭，这样驱动管DTFT的栅极与数据线相隔离，驱动管DTFT对发光器件OLED的驱动就不会受输入至第一开关管T1的源极数据信号Vdata变化的影响。
与此同时，由于输入至第二开关管T2栅极的控制信号EM为高电平，第二开关管T2开启，使存储电容Cst的上极板直接与电源VDD相连，则B点电压VB瞬间变到VDD。由物理知识可知，电容两极板之间的电压不会瞬间改变，因此，在跳变发光阶段，B点电压VB刚刚跳变至VDD时，式（3）仍然成立。那么，此时A点电压VA等于B点电压VB加上A点和B点之间的电压VAB，即
VA=VB+VAB=VDD+（Vdata-VDD+Voth+Vth3）
=Vdata+Voth+Vth3  （4）
同时，由于输入至第五开关管T5的栅极的控制信号EM为高电平，第五开关管T5开启，则驱动管DTFT的源极直接与地GND相连。此时，驱动管DTFT工作在饱和状态，流过驱动管DTFT的源极、漏极的电流I，即驱动发光器件OLED发光的驱动电流I随驱动管DTFT栅极与源极间的电压Vgs的变化而变化，具体关系如式（5）所示。驱动管DTFT开始驱动OLED发光。
I=K(Vgs-Vth)2  （5）
其中，Vgs为驱动管DTFT的栅源电压，本实施例中，
Vgs=VA-0=Vdata+Voth+Vth3  （6）
K=μeff*Cox*(W/L)/2，其中，μeff表示DTFT的载流子有效迁移率，Cox表示驱动管DTFT的栅绝缘层介电常数，W/L表示驱动管DTFT的沟道宽长比，其中，W表示沟道宽度，L表示沟道长度。相同结构中W、L、Cox和μeff数值相对稳定，所以K可认为是一常量。
则，将式（6）带入式（5）中，本实施例中，流经驱动管DTFT的电流为
I=K(Vdata+Voth+Vth3–Vth)2  （7）
由（7）式可知流经驱动管DTFT的电流I除与数据信号Vdata及常量K有关外，还与补偿管T3的阈值电压Vth3、驱动管DTFT的阈值电压Vth以及发光器件OLED的阈值电压Voth有关。而根据LTPS（Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅）工艺的短程有序原理，短程内的薄膜晶体管可以认为是均匀的，即距离相近、结构相同的薄膜晶体管特性近似相同。因此，优选的，在本实施例中，补偿管T3和驱动管DTFT位置很接近，可认为是在短程内，所以补偿管T3的阈值电压Vth3和驱动管DTFT的阈值电压Vth近似相同，即Vth3–Vth=0，这样，根据式（7），则流经驱动管DTFT的电流I为
I=K(Vdata+Voth)2  （8）
即流经驱动管DTFT的电流I就只与数据信号Vdata和发光器件OLED的阈值电压Voth相关。
这样，本发明实施例提供的像素电路，一方面，驱动电流I与驱动管DTFT的阈值电压Vth无关，避免了因背板制造工艺原因及长时间工作导致的驱动管DTFT的阈值电压偏移所造成的驱动电流I，也即流过发光器件OLED的电流差异，从而有效提高了发光器件发光亮度的均匀性。
另一方面，根据式（8），本发明实施例提供的像素电路不仅能补偿由于驱动管DTFT的阈值电压Vth的偏移而导致的驱动电流I的差异，而且，由于驱动电流I与发光器件OLED的阈值电压Voth相关，也能够补偿由于发光器件OLED的阈值电压Voth的偏高或偏低而导致的流过发光器件OLED的电流差异，从而进一步提高了发光器件发光亮度的均匀性。这是因为，根据式（8），本发明实施例提供的像素电路中，驱动电流I会随着发光器件OLED的阈值电压Voth的增大而增大，随着发光器件OLED的阈值电压Voth的减小而减小，这样当OLED老化而引起阈值电压Voth升高时，驱动电流I也相应的有所上升以补偿由于阈值电压Voth升高而引起的驱动电流I的减小。
需要说明的是，本实施例中，在补偿阶段，虽然驱动管DTFT并未驱动发光器件OLED发光，但发光器件OLED处于存储电容Cst的充电回路中，因此在数据信号Vdata输入至驱动管DTFT的栅极并向存储电容Cst充电时，OLED还是会发出一定的光。
上述实施例中，驱动管DTFT、补偿管T3、以及各个开关管均为N型薄膜晶体管，但本发明不限于此。上述各N型薄膜晶体管可以全部或部分替换为P型薄膜晶体管，只要满足下列条件。
首先要满足补偿管T3与驱动管DTFT为同一类型的薄膜晶体管，即同为N型或同为P型的条件。这是因为，由上述对本发明实施例的两个工作阶段的分析可知，补偿管T3用于提供一个补偿电压以使驱动管DTFT的驱动电流I与驱动管DTFT的开启电压Vth无关。这就要求其提供的补偿电压Vth3与驱动管DTFT的开启电压Vth相等，为了达到这一效果，补偿管T3与驱动管DTFT需要具有相同的结构和很近的距离，以满足LTPS工艺的短程有序条件。
其次，要满足第二开关管T2与第五开关管T5为同一类型的薄膜晶体管，即同为N型或同为P型的条件。因为第二开关管T2与第五开关管T5需要同时开启或关闭，该开启或关闭均由控制线上的控制信号EM控制。
需要说明的是，由于P型薄膜晶体管和N型薄膜晶体管的开启或关闭的条件不同，因此，当上述实施例中的N型薄膜晶体管被P型薄膜晶体管替代时，为了保证该像素电路的功能的正常实现，输入至相应薄膜晶体管的栅极的信号，如输入至第一开关管T1的扫描信号Vscan，输入至第二开关管T2和第五开关管T5栅极的控制信号EM，以及输入至驱动管DTFT的栅极的数据信号Vdata都可能需要做相应的调整。下面通过具体实施例详细说明。
如图5所示，在本发明的另一个实施例中，像素电路包括：
发光器件OLED，驱动管DTFT，存储电容Cst，第一开关管T1，第二开关管T2，补偿管T3和第五开关管T5。所述驱动管DTFT和补偿管T3为P型薄膜晶体管，第一开关管T1、第二开关管T2和第五开关管T5均为N型薄膜晶体管，且各薄膜晶体管均包括源极、漏极和栅极。
发光器件OLED的一端与电源VDD相连；
所述驱动管DTFT的源极（第一极）与所述发光器件OLED的另一端相连，漏极（第二极）与所述第五开关管T5的漏极（第一极）相连，栅极与所述第一开关管T1的漏极（第一极）相连；
所述第一开关管T1的源极（第二极）与数据线相连，栅极与扫描线相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的栅极相连；
所述第二开关管T2的栅极与控制线相连，漏极（第一极）与电源VDD相连，源极（第二极）与所述补偿管T3的漏极（第二极）相连；
所述补偿管T3的栅极与漏极（第二极）相连，源极（第一极）与所述驱动管DTFT的源极（第一极）相连，漏极（第二极）与第二开关管T2的源极（第二极）相连；
所述第五开关管T5的栅极与控制线相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的漏极（第二极）相连，源极（第二极）与地相连；
所述存储电容Cst的第一极板与驱动管DTFT的栅极相连，第二极板与补偿管T3的漏极（第二极）相连。
与图1所示的实施例相比，本实施例中仅驱动管DTFT和补偿管T3与图1所示的实施例有所不同，相应的，输入至驱动管DTFT的栅极的数据信号Vdata也有所不同。
在图1所示的实施例中，驱动管DTFT为N型，流过N型驱动管DTFT的源极和漏极的电流I随着数据信号Vdata的升高而增大，随着数据信号Vdata的降低而减小；而本实施例中，驱动管DTFT为P型，流过P型驱动管DTFT的源极和漏极的电流I随着数据信号Vdata的升高而减小，随着数据信号Vdata的降低而增大。因此，对应于相同的流过驱动管DTFT的电流I，图1所示的实施例中的数据信号Vdata与本实施例中的数据信号Vdata可以不相同。
需要说明的是，除上述区别外，本实施例中像素电路的其它部分与图1所示的结构相同，此处不再赘述。
本实施例提供的像素电路，通过将N型驱动管DTFT和N型补偿管T3替换为相应的P型管，同样可以实现与图1所示的实施例相同的技术效果，此处不再赘述。
图6为本发明实施例提供的像素电路的又一种电路图。如图6所示，本实施例与图1所示实施例的不同之处在于，第二开关管T2和第五开关管T5不是N型薄膜晶体管，而是P型薄膜晶体管。相应的，输入至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极的控制信号EM也与图1所示的实施例有所不同。
具体的，如图6所示，本实施例提供的像素电路包括：发光器件OLED，驱动管DTFT，存储电容Cst，第一开关管T1，第二开关管T2，补偿管T3和第五开关管T5。其中，所述驱动管DTFT、第一开关管T1、补偿管T3均为N型薄膜晶体管，第二开关管T2、第五开关管T5为P型薄膜晶体管，各薄膜晶体管均包括源极、漏极和栅极。
发光器件OLED的一端与电源VDD相连；
所述驱动管DTFT的漏极（第一极）与所述发光器件OLED的另一端相连，源极（第二极）与所述第五开关管T5的源极（第一极）相连，栅极与所述第一开关管T1的漏极（第一极）相连；
所述第一开关管T1的源极（第二极）与数据线相连，栅极与扫描线相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的栅极相连；
所述第二开关管T2的栅极与控制线相连，源极（第一极）与电源VDD相连，漏极（第二极）与所述补偿管T3的源极（第二极）相连；
所述补偿管T3的栅极与漏极（第一极）相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的漏极（第一极）相连，源极（第二极）与第二开关管T2的漏极（第二极）相连；
所述第五开关管T5的栅极与控制线相连，源极（第一极）与所述驱动管DTFT的源极（第二极）相连，漏极（第二极）与地相连；
所述存储电容Cst的第一极板与驱动管DTFT的栅极相连，第二极板与补偿管T3的源极（第二极）相连。
本实施例中，像素电路的工作过程与图1所示的实施例中像素电路的工作过程类似，只是控制信号EM控制第二开关管T2和第五开关管T5的开启或关闭时，与图1所示的实施例有所不同。
具体的，与图1所示的实施例不同的是，本实施例中，在补偿阶段，控制信号EM为高电平从而使第二开关管T2和第五开关管T5关闭。本实施例提供的像素电路在补偿阶段的工作过程与图1-4所示的实施例类似，此处不再赘述。
相应的，与图1所示的实施例还有所不同的是，本实施例中，在跳变发光阶段，控制信号EM为低电平从而使第二开关管T2和第五开关管T5开启。本实施例提供的像素电路在跳变发光阶段的工作过程与图1-4所示的实施例类似，此处不再赘述。
如图7所示，在本发明的另一个实施例中，像素电路包括：发光器件OLED，驱动管DTFT，存储电容Cst，第一开关管T1，第二开关管T2，补偿管T3和第五开关管T5。其中，所述驱动管DTFT、补偿管T3、第二开关管T2、第五开关管T5均为N型薄膜晶体管，第一开关管T1为P型薄膜晶体管，各薄膜晶体管均包括源极、漏极和栅极。
发光器件OLED的一端与电源VDD相连；
所述驱动管DTFT的漏极（第一极）与所述发光器件OLED的另一端相连，源极（第二极）与所述第五开关管T5的源极（第一极）相连，栅极与所述第一开关管T1的源极（第一极）相连；
所述第一开关管T1的漏极（第二极）与数据线相连，栅极与扫描线相连，源极（第一极）与所述驱动管DTFT的栅极相连；
所述第二开关管T2的栅极与控制线相连，源极（第一极）与电源VDD相连，漏极（第二极）与所述补偿管T3的源极（第二极）相连；
所述补偿管T3的栅极与漏极（第一极）相连，漏极（第一极）与所述驱动管DTFT的漏极（第一极）相连，源极（第二极）与第二开关管T2的漏极（第二极）相连；
所述第五开关管T5的栅极与控制线相连，源极（第一极）与所述驱动管DTFT的源极（第二极）相连，漏极（第二极）与地相连；
所述存储电容Cst的第一极板与驱动管DTFT的栅极相连，第二极板与补偿管T3的源极（第二极）相连。
本实施例中，像素电路的工作过程与图1所示的实施例中像素电路的工作过程类似，只是扫描信号Vscan控制第一开关管T1开启或关闭时，与图1所示的实施例中的像素电路有所不同。
具体的，在补偿阶段，扫描信号Vscan为低电平，从而使第一开关管T1开启。本实施例提供的像素电路在补偿阶段的工作过程与图1-4所示的实施例类似，此处不再赘述。
具体的，在跳变发光阶段，扫描信号Vscan为高电平，从而使第一开关管关闭。本实施例提供的像素电路在跳变发光阶段的工作过程与图1-4所示的实施例类似，此处不再赘述。
上述实施例对本发明提供的像素电路的各薄膜晶体管均为N型的情况，驱动管DTFT和补偿管T3为P型，其它各薄膜晶体管为N型的情况，第二开关管T2和第五开关管T5为P型，其它各薄膜晶体管为N型的情况，以及第一开关管T1为P型，其它各薄膜晶体管为N型的情况分别做了详细的说明。但本发明不限于此，在本发明的其它实施例中，上述各开关管、驱动管DTFT以及补偿管T3也可以都是P型薄膜晶体管，或者其它形式的部分薄膜晶体管为P型薄膜晶体管和部分薄膜晶体管为N型薄膜晶体管的组合，只要保证补偿管T3与驱动管DTFT为同一类型的薄膜晶体管即同为N型或同为P型，同时第二开关管T2与第五开关管T5为同一类型的薄膜晶体管即可。
如果将图1所示的电路中的某个或某些N型薄膜晶体管替换为P型薄膜晶体管，则各P型薄膜晶体管在电路中的连接方法与原来的N型薄膜晶体管的连接方法相似，只需根据半导体物理知识中P型管和N型管的各栅极、漏极和源极电位的对应关系而适当调整连接关系即可。例如，在图1所示的实施例中，各薄膜晶体管均为N型薄膜晶体管，且各薄膜晶体管的第一极均为漏极，第二极均为源极，在本发明的其它实施例中，如果某薄膜晶体管由N型替换为P型，则其连接关系仍然可以用图1所示的实施例中的薄膜晶体管的第一极和第二极的连接关系描述，但具体的，第一极和第二极所代表的是该薄膜晶体管的源极还是漏极，对于不同类型的薄膜晶体管可能会有所不同。
在图1所示的实施例中，若除补偿管T3以外的薄膜晶体管由N型薄膜晶体管替换为P型薄膜晶体管，则其第一极对应着该P型薄膜晶体管的源极，第二极对应着该P型薄膜晶体管的漏极；对于补偿管T3，由于其栅极总是和漏极相连，因此，当T3为N型薄膜晶体管时，T3的栅极与漏极（第一极）相连，当T3为P型薄膜晶体管时，T3的栅极与漏极（第二极）相连，此时补偿管T3相当于一个二极管，其漏极与栅极相连后相当于此二极管的一极，源极相当于此二极管的另一极。在电路连接时，只需根据二极管的正偏或反偏要求将相应的极与电路中的较高电位或较低电位相连即可。
需要说明的是，本发明实施例提供的电路结构与图1所示的实施例类似，不同之处在于每个薄膜晶体管是N型还是P型可能会有所不同，相应的，其在电路中的连接也会稍作调整，但无论怎样变化，只要能够保证上述实施例中补偿阶段和跳变发光阶段的电路功能能够正常实现即可。
进一步的，如图8所示，在本发明的另一个实施例中，像素电路还可包括第四开关管T4。需要说明的是，除了第四开关管T4外，本实施例中的像素电路与图1所示实施例中的像素电路相同。
具体的，第四开关管T4的栅极与扫描线相连，漏极（第一极）与第二开关管T2的漏极（第一极）相连，源极（第二极）与驱动管DTFT的漏极（第一极）相连，第四开关管T4与第一开关管T1类型相同，即同为N型薄膜晶体管或同为P型薄膜晶体管。有关发光器件OLED，驱动管DTFT，存储电容Cst，第一开关管T1，第二开关管T2，补偿管T3和第五开关管T5的连接，请参考图1所示的实施例的详细说明，此处不再赘述。
下面结合图2、图8-10，对本实施例中的像素电路的工作工程做详细说明。
在图2所示的信号时序下，图8所示的像素电路的工作过程同样分为两个阶段。
第一阶段：补偿阶段。
在补偿阶段中，扫描信号Vscan为高电平，控制信号EM为低电平，图8所示的像素电路可等效为如图9所示的电路结构。结合图8和图9，第一开关管T1和第四开关管T4为N型薄膜晶体管，输入至第一开关管T1和第四开关管T4的栅极的扫描信号Vscan为高电平，从而使第一开关管T1和第四开关管T4开启。第二开关管T2和第五开关管T5也为N型薄膜晶体管，输入至它们栅极的控制信号EM为低电平，从而使第二开关管T2和第五开关管T5关闭。
具体的，第四开关管T4的开启后，发光器件OLED即被开启的第四开关管T4所短路，因此，与图1所示实施例不同，本实施例中，此阶段没有电流流过发光器件OLED，发光器件OLED不发光。第一开关管T1开启后，数据信号Vdata即可通过第一开关管T1输入至驱动管DTFT的栅极，并向存储电容Cst充电以使输入至驱动管DTFT的栅极的数据信号Vdata得以保持。
充电完毕后，A点电压VA即为数据信号Vdata，
即VA=Vdata  （9）
B点电压VB为电源电压VDD减去补偿管的阈值电压Vth3，即
VB=VDD-Vth3  （10）
则存储电容Cst的两极板之间的电压为
VAB=VA-VB=Vdata-（VDD-Vth3）
=Vdata-VDD+Vth3  （11）
此时，第二开关管T2根据输入的低电平控制信号EM，使存储电容Cst与电源VDD相断开，保证了补偿管T3的正向导通。第五开关管T5根据输入的低电平控制信号EM，使驱动管DTFT与地GND相断开，从而避免了输入至驱动管DTFT的栅极的数据信号Vdata通过第五开关管T5与地GND的连接而损失。
第二阶段：跳变发光阶段。
在跳变发光阶段，扫描信号Vscan为低电平，控制信号EM为高电平。此时，图8所示的像素电路可等效为如图10所示的电路结构。
结合图8和图10，第一开关管T1根据输入的扫描信号Vscan为低电平而关闭，以使驱动管DTFT的栅极与第一开关管T1的源极，即数据信号Vdata的输入端隔离。这样，驱动管DTFT对发光器件OLED的驱动就不会受第一开关管T1的源极的信号变化的影响。同时，第四开关管T4根据输入的扫描信号Vscan为低电平而关闭，这样驱动管DTFT不再被短路，从而能够驱动发光器件OLED发光。
同时，第二开关管T2根据控制信号EM为高电平而开启，存储电容Cst的上极板直接与电源VDD相连，B点电压VB由Vdata瞬间跳变到VDD。由物理知识可知，电容两极板之间的电压不会瞬间改变，因此，当B点电压VB刚刚跳变至VDD时，式（11）仍然成立。那么，此时A点电压VA等于B点电压VB加上A点和B点之间的电压VAB，即
VA=VB+VAB=VDD+（Vdata-VDD+Vth3）
=Vdata+Vth3  （12）
第五开关管T5根据控制信号EM为高电平而开启，则驱动管DTFT的源极直接与地GND相连。此时，驱动管DTFT开始驱动OLED发光。驱动管DTFT的栅源电压为
Vgs=VA-0=Vdata+Vth3  （13）
根据式（5）和式（13），本实施例中，流经驱动管DTFT的电流为
I=K(Vdata+Vth3-Vth)2  （14）
与前述实施例原理类似，当补偿管T3和驱动管DTFT位置很接近时，补偿管T3的阈值电压Vth3和驱动管DTFT的阈值电压Vth近似相同，即Vth3–Vth=0。则式（14）可表示为：
I=K·Vdata2  （15）
其中，K的含义与前述实施例相同，此处可认为是一常量。这样，流经驱动管DTFT的电流就只与数据信号Vdata相关，而与驱动管DTFT的阈值电压Vth无关，因此能够避免因背板制造工艺原因及长时间工作导致的驱动管DTFT的阈值电压偏移所造成的流过发光器件OLED的电流差异，从而有效提高了发光器件发光亮度的均匀性。
而且，本实施例中，第四开关管T4在补偿阶段将发光器件OLED短路，即在补偿阶段没有电流流过发光器件OLED，发光器件OLED不发光，从而避免了发光器件OLED在补偿阶段出现闪烁。
需要说明的是，本发明虽然以OLED为例进行说明，但本发明实施例提供的发光器件还可以是其它的能够采用本发明实施例中像素电路驱动的发光器件，本发明对此不做限制。
还需要说明的是，本实施例中，仅以图1所示的实施例，即各薄膜晶体管均为N型薄膜晶体管的实施例为基础，在其上增加了第四开关管T4进行说明，但本发明不限于此。在本发明的其它实施例中，各薄膜晶体管可以全部或部分替换为P型薄膜晶体管，而只需满足下列条件：补偿管T3与驱动管DTFT为同一类型的薄膜晶体管，第四开关管T4与第一开关管T1为类型的薄膜晶体管，第二开关管T2与第五开关管T5为同一类型的薄膜晶体管即可。此处，同一类型的薄膜晶体管是指同为N型薄膜晶体管或同为P型薄膜晶体管。
与前述像素电路相对应，如图11所示，本发明实施例还提供了一种像素电路的驱动方法，包括：
S11，将第一开关管T1开启，同时将第二开关管T2和第五开关管T5关闭，以使数据线中的数据信号Vdata通过第一开关管T1对存储电容Cst的第一极板充电、使电源VDD通过发光器件OLED和补偿管T3对存储电容Cst的第二极板充电；
S12，将第一开关管T1关闭，同时将第二开关管T2和第五开关管T5开启，以使发光器件OLED被电源VDD提供的依次流经发光器件OLED、驱动管DTFT和第五开关管T5的电流驱动发光。
本发明实施例提供的像素电路的驱动方法，通过补偿管T3、存储电容和多个开关管对于电路的开关和充放电控制，将对像素电路的驱动分为两个阶段，从而使驱动管DTFT的驱动电流与驱动管DTFT的阈值电压Vth无关，补偿了由于驱动管DTFT的阈值电压Vth的不一致或偏移所造成的流过发光器件OLED的电流差异，因此能够有效提高发光器件发光亮度的均匀性。
同时，由于发光器件如OLED的开启电压Voth也可以在跳变发光阶段被附加到驱动管DTFT的栅极和第二极之间，从而能够补偿发光器件OLED的阈值电压的升高所导致的流过发光器件OLED的电流的差异。
需要说明的是，本实施例中，发光器件为OLED，但本发明不限于此，还可以为其它能够使用本发明实施例提供的像素电路驱动的发光器件，本发明对此不做限制。
可选的，在本发明的一个实施例中，第一开关管T1、第二开关管T2和第五开关管T5均为N型薄膜晶体管，它们的第一极为漏极，第二极为源极。对于步骤S11，本发明实施例提供的像素电路的驱动方法可以通过扫描线输入高电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1开启，同时通过控制线输入低电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5关闭;相应的，对于步骤S12，也可以通过扫描线输入低电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1关闭，同时通过控制线输入高电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5开启。
可选的，在本发明的另一个实施例中，第一开关管T1为N型薄膜晶体管，其第一极为漏极，第二极为源极；第二开关管T2和第五开关管T5均为P型薄膜晶体管，第二开关管T2和第五开关管T5的第一极为源极，第二极为漏极。对于步骤S11，本发明实施例提供的像素电路的驱动方法可以通过扫描线输入高电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1开启，同时通过控制线输入高电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5关闭;相应的，对于步骤S12，也可以通过扫描线输入低电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1关闭，同时通过控制线输入低电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5开启。
可选的，在本发明的另一个实施例中，第一开关管T1为P型薄膜晶体管，第一开关管T1的第一极为源极，第二极为漏极；第二开关管T2和第五开关管T5均为N型薄膜晶体管，它们的第一极为漏极，第二极为源极。
对于步骤S11，本发明实施例提供的像素电路的驱动方法可以通过扫描线输入低电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1开启，同时通过控制线输入低电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5关闭;相应的，对于步骤S12，可以通过扫描线输入高电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1关闭，同时通过控制线输入高电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5开启。
可选的，在本发明的另一个实施例中，第一开关管T1、第二开关管T2和第五开关管T5均为P型薄膜晶体管。对于步骤S11，本发明实施例提供的像素电路的驱动方法可以通过扫描线输入低电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1开启，同时通过控制线输入高电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5关闭;相应的，对于步骤S12，可以通过扫描线输入高电平至第一开关管T1的栅极将第一开关管T1关闭，同时通过控制线输入低电平至第二开关管T2的栅极和第五开关管T5的栅极将第二开关管T2和第五开关管T5开启。
进一步的，在本发明的另一个实施例中，在步骤S11中，所述将第一开关管T1开启还可以为将第一开关管T1与第四开关管T4同时开启；
具体的，将第一开关管T1与第四晶体管T4同时开启，同时将第二开关管T2和第五开关管T5关闭，可以使数据线，即数据信号Vdata所在的信号线，通过第一开关管T1对存储电容Cst的第一极板充电，使电源VDD通过第四开关管T4和补偿管T3对存储电容Cst的第二极板充电。
相应的，在步骤S12中，将第一开关管T1关闭可以为将第一开关管T1与第四开关管T4同时关闭。具体的，将第一开关管T1与第四晶体管T4同时关闭，同时将第二开关管T2和第五开关管T5开启，可以使发光器件OLED被电源VDD提供的、依次流经发光器件OLED、驱动管DTFT和第五开关管T5的电流驱动发光；
其中，第四开关管T4的栅极与扫描线相连，第一极与第二开关管T2的第一极相连，第二极与驱动管DTFT的第一极相连，第四开关管T4与第一开关管T1类型相同。
由于第四开关管T4与第一开关管T1均由扫描信号Vscan控制，因此，第四开关管T4与第一开关管T1一起开启或关闭，本实施例中，有关第四开关管T4与第一开关管T1的开启或关闭的原理及详细过程，请参考前述实施例的说明，此处不再赘述。
由于在补偿阶段使第四开关管T4开启，发光器件OLED就能够被第四开关管T4所短路，即在补偿阶段没有电流流过发光器件OLED，发光器件OLED不发光，避免了发光器件OLED在补偿阶段出现闪烁。
相应的，本发明还提供一种显示装置，包括前述实施例提供的任一种像素电路，因此具有本发明实施例提供的像素电路所带来的有益技术效果，前文已经进行了详细说明，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分流程可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：
发光器件、驱动管、存储电容、第一开关管、第二开关管、补偿管和第五开关管；
所述驱动管、第一开关管、第二开关管、补偿管、第五开关管均包括栅极、第一极和第二极；
所述发光器件的一端与电源相连；
所述驱动管的第一极与所述发光器件的另一端相连，第二极与所述第五开关管的第一极相连，栅极与所述第一开关管的第一极相连；
所述第一开关管的第二极与数据线相连，栅极与扫描线相连，第一极与所述驱动管的栅极相连；
所述第二开关管的栅极与控制线相连，第一极与电源相连，第二极与所述补偿管的第二极相连；
所述补偿管的第一极与所述驱动管的第一极相连，第二极与所述第二开关管的第二极相连，栅极与所述补偿管的第一极或第二极相连；
所述第五开关管的栅极与控制线相连，第一极与所述驱动管的第二极相连，第二极与地相连；
所述存储电容的第一极板与所述驱动管的栅极相连，第二极板与所述补偿管的第二极相连。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，还包括第四开关管，所述第四开关管的栅极与扫描线相连，第一极与所述第二开关管的第一极相连，第二极与所述驱动管的第一极相连，所述第四开关管与所述第一开关管类型相同。
3.根据权利要求1或2所述的像素电路，其特征在于，
所述驱动管、补偿管均为N型薄膜晶体管，所述驱动管和补偿管的第一极为漏极，第二极为源极；所述补偿管的栅极与所述补偿管的第一极相连；
或者
所述驱动管、补偿管均为P型薄膜晶体管，所述驱动管和补偿管的第一极为源极，第二极为漏极；所述补偿管的栅极与所述补偿管的第二极相连。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，
所述第二开关管、第五开关管均为N型薄膜晶体管，所述第二开关管和第五开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
或者
所述第二开关管、第五开关管均为P型薄膜晶体管，所述第二开关管和第五开关管的第一极为源极，第二极为漏极。
5.根据权利要求4所述的像素电路，其特征在于，
所述第一开关管为N型薄膜晶体管，所述第一开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
或者
所述第一开关管为P型薄膜晶体管，所述第一开关管的第一极为源极，第二极为漏极。
6.根据权利要求1或2所述的像素电路，其特征在于，所述发光器件为有机发光二极管。
7.一种如权利要求1所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，包括：
将所述第一开关管开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，以使数据线中的数据信号通过所述第一开关管对所述存储电容的第一极板充电，使所述电源通过所述发光器件和所述补偿管对所述存储电容的第二极板充电；
将所述第一开关管关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，以使所述发光器件被所述电源提供的、依次流经所述发光器件、所述驱动管和所述第五开关管的电流驱动发光。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一开关管为N型薄膜晶体管，所述第一开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
所述第二开关管、第五开关管均为N型薄膜晶体管，所述第二开关管和第五开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
所述将所述第一开关管开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，包括：
通过扫描线输入高电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管开启，同时通过控制线输入低电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管关闭；
所述将所述第一开关管关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，包括：
通过扫描线输入低电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管关闭，同时通过控制线输入高电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管开启。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一开关管为N型薄膜晶体管，所述第一开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
所述第二开关管、第五开关管均为P型薄膜晶体管，所述第二开关管和第五开关管的第一极为源极，第二极为漏极；
所述将所述第一开关管开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，包括：
通过扫描线输入高电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管开启，同时通过控制线输入高电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管关闭；
所述将所述第一开关管关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，包括：
通过扫描线输入低电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管关闭，同时通过控制线输入低电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管开启。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一开关管为P型薄膜晶体管，所述第一开关管的第一极为源极，第二极为漏极；
所述第二开关管、第五开关管均为N型薄膜晶体管，所述第二开关管和第五开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
所述将所述第一开关管开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，包括：
通过扫描线输入低电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管开启，同时通过控制线输入低电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管关闭；
所述将所述第一开关管关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，包括：
通过扫描线输入高电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管关闭，同时通过控制线输入高电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管开启。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述第一开关管为P型薄膜晶体管，所述第一开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
所述第二开关管、第五开关管均为P型薄膜晶体管，所述第二开关管和第五开关管的第一极为漏极，第二极为源极；
所述将所述第一开关管开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，包括：
通过扫描线输入低电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管开启，同时通过控制线输入高电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管关闭；
所述将所述第一开关管关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，包括：
通过扫描线输入高电平至所述第一开关管的栅极将所述第一开关管关闭，同时通过控制线输入低电平至所述第二开关管的栅极和所述第五开关管的栅极将所述第二开关管和所述第五开关管开启。
12.一种如权利要求2所述的像素电路的驱动方法，其特征在于，
将所述第一开关管与所述第四开关管同时开启，同时将所述第二开关管和所述第五开关管关闭，以使所述数据线通过所述第一开关管对所述存储电容的第一极板充电，使所述电源通过所述第四开关管和所述补偿管对所述存储电容的第二极板充电；
将所述第一开关管与所述第四开关管同时关闭，同时将所述第二开关管和所述第五开关管开启，以使所述发光器件被所述电源提供的、依次流经所述发光器件、所述驱动管和所述第五开关管的电流驱动发光。
13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的像素电路。
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