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CN109545145B - 像素电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

像素电路及其驱动方法、显示装置 Download PDF

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CN109545145B CN201910002345.3A CN201910002345A CN109545145B CN 109545145 B CN109545145 B CN 109545145B CN 201910002345 A CN201910002345 A CN 201910002345A CN 109545145 B CN109545145 B CN 109545145B
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Abstract

本发明公开了一种像素电路及其驱动方法、显示装置，属于显示技术领域。像素电路包括补偿子电路、调节子电路和检测子电路。由于补偿子电路可以向第一节点输出第一电源信号，调节子电路可以根据第一节点的电位调节第二节点的电位。因此可以使得输出至发光单元的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，即实现对驱动晶体管阈值电压的内部补偿。由于检测子电路可以向与外部补偿电路连接的检测信号线输出第二节点的电位，因此可以使得外部补偿电路根据发光单元电压调整数据信号电压，即实现对驱动晶体管阈值电压的外部补偿。解决了由于驱动晶体管的阈值电压而造成流过各发光单元的驱动电流存在差异，显示装置显示亮度不均匀的问题。

Description

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，特别涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。
背景技术
有源矩阵发光二极管(active matrix organic light emitting diode，AMOLED)作为一种电流型发光器件，因其所具有的自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性衬底上等特点而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。
AMOLED显示装置中，每个像素单元中均包括一个AMOLED和一个像素电路，该像素电路可以向AMOLED提供驱动电流来驱动AMOLED发光。该像素电路一般包括：一个驱动晶体管，一个开关晶体管和一个电容。该开关晶体管可以将数据信号端提供的数据电压输出至该驱动晶体管，该驱动晶体管可以将该数据电压转化为用于驱动AMOLED发光的驱动电流，并且该驱动电流的大小与驱动晶体管的阈值电压Vth相关。
但是，如果不同像素单元之间驱动晶体管的Vth不同或者驱动晶体管的Vth随时间发生漂移，则流过各个像素单元的AMOLED的驱动电流则会存在差异，进而可能会使得AMOLED显示装置显示亮度的均匀性较低，显示效果较差。
发明内容
本发明提供了一种像素电路及其驱动方法、显示装置，可以解决相关技术中由于不同像素单元之间驱动晶体管的阈值电压不同，或者驱动晶体管的阈值电压随时间发生漂移，而造成显示装置显示效果较差的问题。技术方案如下：
一方面，提供了一种像素电路，所述像素电路包括：数据写入子电路、补偿子电路、存储子电路、检测子电路和驱动晶体管；
所述数据写入子电路分别与第一控制信号端、数据信号端和第一节点连接，所述数据写入子电路用于响应于所述第一控制信号端提供的第一控制信号，向所述第一节点输出来自所述数据信号端的数据信号；
所述补偿子电路分别与第二控制信号端、第一电源端和所述第一节点连接，所述补偿子电路用于响应于所述第二控制信号端提供的第二控制信号，向所述第一节点输出来自所述第一电源端的第一电源信号；
所述存储子电路分别与所述第一节点和第二节点连接，所述存储子电路用于根据所述第一节点的电位调节所述第二节点的电位；
所述检测子电路分别与第三控制信号端、检测信号线和所述第二节点连接，所述检测子电路用于响应于所述第三控制信号端提供的第三控制信号，向所述第二节点输出来自所述检测信号线的检测信号，以及向所述检测信号线输出所述第二节点的电位，所述检测信号线与显示面板的外部补偿电路连接；
所述驱动晶体管的栅极与所述第一节点连接，所述驱动晶体管的第一极与所述第一电源端连接，所述驱动晶体管的第二极与所述第二节点连接，所述第二节点与发光单元连接，所述驱动晶体管用于在所述第一节点和所述第一电源信号的驱动下，驱动所述发光单元发光。
可选的，所述补偿子电路包括：第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极与所述第二控制信号端连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一电源端连接，所述第一晶体管的第二极与所述第一节点连接。
可选的，所述检测子电路包括：第二晶体管；
所述第二晶体管的栅极与所述第三控制信号端连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二节点连接，所述第二晶体管的第二极与所述检测信号线连接。
可选的，所述数据写入子电路包括：第三晶体管；
所述第三晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接，所述第三晶体管的第一极与所述数据信号端连接，所述第三晶体管的第二极与所述第一节点连接。
可选的，所述存储子电路包括：电容器；
所述电容器的一端与所述第一节点连接，所述电容器的另一端与所述第二节点连接。
可选的，所述数据写入子电路包括的晶体管、所述补偿子电路包括的晶体管、所述存储子电路包括的晶体管、所述检测子电路包括的晶体管和所述驱动晶体管均为N型晶体管。
另一方面，提供了一种像素电路的驱动方法，应用于如上述方面所述的像素电路，所述方法包括：
第一阶段，第一控制信号端提供的第一控制信号的电位和第三控制信号端提供的第三控制信号的电位均为第一电位，第二控制信号端提供的第二控制信号的电位为第二电位，数据信号端提供的数据信号的电位和检测信号线提供的检测信号的电位均为第二电位，数据写入子电路响应于所述第一控制信号，向第一节点输出所述数据信号，检测子电路响应于所述第三控制信号，向第二节点输出所述检测信号；
第二阶段，所述第一控制信号的电位和所述第三控制信号的电位均为第二电位，所述第二控制信号的电位为第一电位，第一电源端提供的第一电源信号的电位为第二电位，所述补偿子电路响应于所述第二控制信号，向所述第一节点输出所述第一电源信号，存储子电路根据所述第一节点的电位调节第二节点的电位；
第三阶段，所述第一控制信号的电位为第一电位，所述第二控制信号的电位为第二电位，所述数据信号的电位为第一电位，所述数据写入子电路响应于所述第一控制信号，向所述第一节点输出所述数据信号，所述存储子电路根据所述第一节点的电位调节所述第二节点的电位；
第四阶段，所述第一控制信号的电位为第二电位，所述第一电源信号的电位为第一电位，驱动晶体管响应于所述第一电源信号和所述第一节点的电位，驱动发光单元发光；
第五阶段，所述第三控制信号的电位为第一电位，所述检测子电路响应于所述第三控制信号，向所述检测信号线输出所述第二节点的电位，所述检测信号线将所述第二节点的电位输出至显示面板的外部补偿电路。
可选的，所述第五阶段在显示面板的消隐阶段执行；在进入所述消隐阶段后，在执行所述第五阶段之前，所述方法还包括：
依次执行所述第一阶段、所述第二阶段和所述第三阶段。
另一方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：多个像素单元，外部补偿电路，以及与所述外部补偿电路连接的源极驱动电路，每个所述像素单元包括：如上述方面所述的像素电路以及与所述像素电路连接的发光单元；
所述源极驱动电路分别与每个所述像素电路所连接的数据信号端连接，所述源极驱动电路用于向所述数据信号端提供数据信号；
每个所述像素电路所连接的检测信号线均与所述外部补偿电路连接，每个所述像素电路用于通过所述检测信号线向所述外部补偿电路输出所述像素电路中第二节点的电位，所述外部补偿电路用于根据所述第二节点的电位，调整输入至所述源极驱动电路的数据信号的电压。
可选的，所述显示装置包括：多个像素，每个所述像素包括相邻的多个所述像素单元；所述相邻的多个所述像素单元与同一条检测信号线连接。
本发明提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括：
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路及其驱动方法、显示装置。该像素电路包括补偿子电路、调节子电路和检测子电路。由于该补偿子电路可以向第一节点(驱动晶体管的栅极)输出第一电源信号，调节子电路可以根据第一节点的电位调节第二节点(驱动晶体管的第二极)的电位。因此通过控制各控制信号端的电位，可以使得驱动晶体管输出至发光单元的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，即可以通过内部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。并且，由于检测子电路可以向与外部补偿电路连接的检测信号线输出第二节点的电位，因此可以使得外部补偿电路根据采集到的发光单元的电压调整数据信号的电压，即可以通过外部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。通过对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，解决了由于不同像素单元之间驱动晶体管的阈值电压不同或驱动晶体管的阈值电压发生漂移，造成流过各个发光单元的驱动电流存在差异，显示装置的显示亮度不均匀的问题，改善了显示装置的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种像素电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种像素电路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种像素电路的驱动方法流程图；
图4是本发明实施例提供的一种像素电路中各信号端的时序图；
图5是本发明实施例提供的另一种像素电路中各信号端的时序图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为场效应管或其他特性相同的器件，根据在电路中的作用本发明的实施例所采用的晶体管主要为开关晶体管。由于这里采用的开关晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本发明实施例中，将其中源极称为第一极，漏极称为第二极。按附图中的形态规定晶体管的中间端为栅极、信号输入端为源极、信号输出端为漏极。此外，本发明实施例所采用的开关晶体管可以包括P型开关晶体管和N型开关晶体管中的任一种，其中，P型开关晶体管在栅极为低电平时导通，在栅极为高电平时截止，N型开关晶体管在栅极为高电平时导通，在栅极为低电平时截止。此外，本发明各个实施例中的多个信号都对应有有效电位和无效电位，有效电位和无效电位仅代表该信号的电位有2个状态量，不代表全文中有效电位或无效电位具有特定的数值。
随着显示技术的发展，为了保证显示装置显示亮度的均匀性，改善显示装置的显示效果，可以对驱动晶体管的Vth进行补偿。
相关技术中，一般可以采用内部补偿或者外部补偿的方式对驱动晶体管的Vth进行补偿。其中，内部补偿是指：在像素电路中添加薄膜晶体管和信号线来对驱动晶体管的Vth进行补偿。外部补偿是指：通过外部集成电路(integrated circuit，IC)芯片采集并检测发光单元(如AMOLED)的电压，然后根据采集到的电压来对驱动晶体管的Vth进行补偿。
但是，当驱动晶体管的Vth发生偏移的程度较大时，采用内部补偿可能无法对驱动晶体管的Vth进行有效补偿，即内部补偿方式的补偿范围有限。而虽然采用外部补偿可以实现对驱动晶体管的Vth进行有效补偿，但是，由于外部补偿一般是在消隐(Blanking)阶段或显示装置处于关机的状态下进行，因此采用外部补偿时，补偿时间较长，实时性较差。
本发明实施例提供了一种像素电路，该像素电路在对驱动晶体管的Vth进行补偿时，其补偿范围较大，补偿时间较短，实时性较好。如图1所示，该像素电路可以包括：数据写入子电路10、补偿子电路20、存储子电路30、检测子电路40和驱动晶体管M0。
该数据写入子电路10可以分别与第一控制信号端S1、数据信号端D0和第一节点P1连接。该数据写入子电路10可以响应于第一控制信号端S1提供的第一控制信号，向第一节点P1输出来自数据信号端D0的数据信号。
示例的，该数据写入子电路10可以在第一控制信号的电位为第一电位时，向第一节点P1输出来自数据信号端D0的数据信号。在本发明实施例中，该第一电位可以为有效电位。
该补偿子电路20可以分别与第二控制信号端S2、第一电源端VDD和第一节点P1连接。该补偿子电路20可以响应于第二控制信号端S2提供的第二控制信号，向第一节点P1输出来自第一电源端VDD的第一电源信号。
示例的，该补偿子电路20可以在第二控制信号的电位为第一电位时，向第一节点P1输出来自第一电源端VDD的第一电源信号。
该存储子电路30可以分别与第一节点P1和第二节点P2连接。该存储子电路30可以根据第一节点P1的电位调节第二节点P2的电位。
示例的，该存储子电路30可以通过耦合作用，根据第一节点P1的电位调节第二节点P2的电位。
该检测子电路40可以分别与第三控制信号端S3、检测信号线SENSE和第二节点P2连接。该检测子电路40可以响应于第三控制信号端S3提供的第三控制信号，向第二节点P2输出来自检测信号线SENSE的检测信号，以及向检测信号线SENSE输出第二节点P2的电位。且该检测信号线SENSE可以与显示面板的外部补偿电路连接(图1中未示出)。
在本发明实施例中，该检测信号线SENSE可以将接收到的第二节点P2的电压输出至外部补偿电路。该外部补偿电路可以根据该第二节点P2的电压调整输入至源极驱动电路的数据信号的电压，从而使得源极驱动电路根据调整后的数据信号的电压向像素电路连接的数据信号端D0提供数据信号，从而实现对驱动晶体管的Vth进行外部补偿。
示例的，该检测子电路40可以在第三控制信号的电位为第一电位时，向第二节点P2输出来自检测信号线SENSE的检测信号，以及向检测信号线SENSE输出第二节点P2的电位，该检测信号的电位为第二电位。在本发明实施例中，该第二电位可以为无效电位，且该第二电位相对于第一电位可以为低电位。
该驱动晶体管M0的栅极可以与第一节点P1连接，该驱动晶体管M0的第一极可以与第一电源端VDD连接，该驱动晶体管M0的第二极可以与第二节点P2连接，该第二节点P2可以与发光单元L0连接。该驱动晶体管M0可以在第一节点P1和第一电源信号的驱动下，驱动发光单元L0发光。
示例的，该驱动晶体管M0可以在第一节点P1的电位为第一电位，以及第一电源信号的电位为第一电位时，在第一节点P1和该第一电源信号的驱动下，驱动发光单元L0发光。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路，该像素电路包括补偿子电路、调节子电路和检测子电路。由于该补偿子电路可以向第一节点(驱动晶体管的栅极)输出第一电源信号，调节子电路可以根据第一节点的电位调节第二节点(驱动晶体管的第二极)的电位。因此通过控制各控制信号端的电位，可以使得驱动晶体管输出至发光单元的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，即可以通过内部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。并且，由于检测子电路可以向与外部补偿电路连接的检测信号线输出第二节点的电位，因此可以使得外部补偿电路根据采集到的发光单元的电压调整数据信号的电压，即可以通过外部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。通过对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，解决了由于不同像素单元之间驱动晶体管的阈值电压不同或驱动晶体管的阈值电压发生漂移，造成流过各个发光单元的驱动电流存在差异，显示装置的显示亮度不均匀的问题，改善了显示装置的显示效果。
另外，由于该像素电路既可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行内部补偿，又可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿。因此该像素电路对驱动晶体管的阈值电压进行补偿时，其补偿范围较大，补偿时间较短，实时性较好。
图2是本发明实施例提供的另一种像素电路的结构示意图。如图2所示，该补偿子电路20可以包括：第一晶体管M1。
该第一晶体管M1的栅极可以与第二控制信号端S2连接，该第一晶体管M1的第一极可以与第一电源端VDD连接，该第一晶体管M1的第二极可以与第一节点P1连接。
可选的，如图2所示，该检测子电路40可以包括：第二晶体管M2。
该第二晶体管M2的栅极可以与第三控制信号端S3连接，该第二晶体管M2的第一极可以与第二节点P2连接，该第二晶体管M2的第二极可以与检测信号线SENSE连接。
可选的，该数据写入子电路10可以包括：第三晶体管M3。
该第三晶体管M3的栅极可以与第一控制信号端S1连接，该第三晶体管M3的第一极可以与数据信号端D0连接，该第三晶体管M3的第二极可以与第一节点P1连接。
可选的，该存储子电路30可以包括：电容器C。
该电容器C的一端可以与第一节点P1连接，该电容器C的另一端可以与第二节点P2连接。该电容器C可以通过耦合作用，根据第一节点P1的电位调节第二节点P2的电位。
可选的，参考图2可以看出，该像素电路中还可以包括：发光单元L0的本征电容C0。该本征电容C0的一端可以与第二节点P2连接，该本征电容C0的另一端可以与发光单元L0的一端(如发光单元L0的阴极)连接，且该发光单元L0的阴极还可以与低电平电源端VSS连接。该发光单元L0的另一端(如发光单元L0的阳极)可以与驱动晶体管M0的第二极连接。
可选的，该数据写入子电路10包括的晶体管、该补偿子电路20包括的晶体管、该存储子电路30包括的晶体管、该检测子电路40包括的晶体管和该驱动晶体管M0可以均为N型晶体管。并且该各个晶体管可以均为氧化物(Oxide)薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)，或者该各个晶体管也可以均为非晶硅(amorphous silicon，a-Si)TFT，本发明实施例对此不做限定。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路，该像素电路包括补偿子电路、调节子电路和检测子电路。由于该补偿子电路可以向第一节点(驱动晶体管的栅极)输出第一电源信号，调节子电路可以根据第一节点的电位调节第二节点(驱动晶体管的第二极)的电位。因此通过控制各控制信号端的电位，可以使得驱动晶体管输出至发光单元的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，即可以通过内部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。并且，由于检测子电路可以向与外部补偿电路连接的检测信号线输出第二节点的电位，因此可以使得外部补偿电路根据采集到的发光单元的电压调整数据信号的电压，即可以通过外部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。通过对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，解决了由于不同像素单元之间驱动晶体管的阈值电压不同或驱动晶体管的阈值电压发生漂移，造成流过各个发光单元的驱动电流存在差异，显示装置的显示亮度不均匀的问题，改善了显示装置的显示效果。
另外，由于该像素电路既可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行内部补偿，又可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿。因此该像素电路对驱动晶体管的阈值电压进行补偿时，其补偿范围较大，补偿时间较短，实时性较好。
图3是本发明实施例提供的一种像素电路的驱动方法流程图，可以应用于如图1或图2所示的像素电路中。该方法可以包括：
步骤301、第一阶段，第一控制信号端提供的第一控制信号的电位和第三控制信号端提供的第三控制信号的电位均为第一电位，第二控制信号端提供的第二控制信号的电位为第二电位，数据信号端提供的数据信号的电位和检测信号线提供的检测信号的电位均为第二电位，数据写入子电路响应于第一控制信号，向第一节点输出数据信号，从而实现对第一节点的复位，检测子电路响应于第三控制信号，向第二节点输出检测信号，从而实现对第二节点的复位。
步骤302、第二阶段，第一控制信号的电位和第三控制信号的电位均为第二电位，第二控制信号的电位为第一电位，第一电源端提供的第一电源信号的电位为第二电位，补偿子电路响应于第二控制信号，向第一节点输出第一电源信号，存储子电路根据第一节点的电位调节第二节点的电位。
步骤303、第三阶段，第一控制信号的电位为第一电位，第二控制信号的电位为第二电位，数据信号的电位为第一电位，数据写入子电路响应于第一控制信号，向第一节点输出数据信号，存储子电路根据第一节点的电位调节第二节点的电位。
步骤304、第四阶段，第一控制信号的电位为第二电位，第一电源信号的电位为第一电位，驱动晶体管响应于第一电源信号和第一节点的电位，驱动发光单元发光。
步骤305、第五阶段，第三控制信号的电位为第一电位，检测子电路响应于第三控制信号，向检测信号线输出第二节点的电位，检测信号线将第二节点的电位输出至显示面板的外部补偿电路。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路的驱动方法。由于补偿子电路可以向第一节点(驱动晶体管的栅极)输出第一电源信号，调节子电路可以根据第一节点的电位调节第二节点(驱动晶体管的第二极)的电位。因此通过控制各控制信号端的电位，可以使得驱动晶体管输出至发光单元的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，即可以通过内部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。并且，由于检测子电路可以向与外部补偿电路连接的检测信号线输出第二节点的电位，因此可以使得外部补偿电路根据采集到的发光单元的电压调整数据信号的电压，即可以通过外部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。通过对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，解决了由于不同像素单元之间驱动晶体管的阈值电压不同或驱动晶体管的阈值电压发生漂移，造成流过各个发光单元的驱动电流存在差异，显示装置的显示亮度不均匀的问题，改善了显示装置的显示效果。
另外，由于该像素电路既可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行内部补偿，又可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿。因此该像素电路对驱动晶体管的阈值电压进行补偿时，其补偿范围较大，补偿时间较短，实时性较好。
在本发明实施例中，该第五阶段可以在显示面板的消隐阶段执行，即采用外部补偿的方式对驱动晶体管的Vth进行补偿可以在消隐阶段执行。例如，该第五阶段可以在显示面板的垂直消隐(vertical blanking，VBlank)阶段执行。
可选的，在进入消隐阶段后，在执行该第五阶段之前，该方法还可以包括：依次执行第一阶段、第二阶段和第三阶段。也即是可以在进入消隐阶段后，在对驱动晶体管的Vth进行外部补偿之前，先通过执行第一阶段至第三阶段来调节第二节点的电位(即发光单元的电压)。之后，再执行第五阶段(即进行外部补偿)，可以使得检测信号线将调节后的第二节点的电压输出至外部补偿电路，进而使得外部补偿电路可以根据调节后的第二节点的电压对数据信号的电压进行精确调节，提高外部补偿的精确性。
以图2所示的像素电路为例，并以像素电路中驱动晶体管M0、第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3均为N型晶体管，第一电位相对于第二电位为高电位(即第一电位的信号的电压大于第二电位的信号的电压)为例，详细介绍本发明实施例提供的像素电路的驱动原理。
图4是本发明实施例提供的一种像素电路中各信号端的时序图。如图4所示，在第一阶段T1，数据信号端D0提供的数据信号的电位和感测信号线SENSE提供的检测信号的电位为第二电位。第一控制信号端S1提供的第一控制信号的电位，以及第三控制信号端S3提供的第三控制信号的电位均为第一电位，第二控制信号端S2提供的第二控制信号的电位为第二电位。例如，第一控制信号的电压和第三控制信号的电压均为正电压，第二控制信号的电压为负电压。第二晶体管M2和第三晶体管M3开启，第一晶体管M1关断。数据信号端D0通过该第三晶体管M3向第一节点P1输出处于第二电位的数据信号，从而实现对第一节点P1的复位。检测信号线SENSE通过第二晶体管M2向第二节点P2输出处于第二电位的检测信号，从而实现对第二节点P2的复位。该第一阶段T1也可以称为复位阶段。
例如，假设在该第一阶段T1中，数据信号的电压和检测信号的电压均为0伏特(V)，则该第一节点P1的电位VP1和第二节点P2的电位VP2即满足：VP1＝VP2＝0V。
在第二阶段T2，第一电源端VDD提供的第一电源信号的电位为第二电位，第一控制信号的电位和第三控制信号的电位均跳变为第二电位，第二控制信号的电位跳变为第一电位。第二晶体管M2和第三晶体管M3关断，第一晶体管M1开启。第一电源端VDD通过该第一晶体管M1向第一节点P1输出处于第二电位的第一电源信号。由于驱动晶体管M0的第一极也与第一电源端VDD连接，该驱动晶体管M0的栅极与第一节点P1连接，因此在该第二阶段T2中，该驱动晶体管M0的栅极和第一极的电位即相同，该驱动晶体管M0的连接方式变为二极管连接方式。该驱动晶体管M0的第二极(即第二节点P2)的电位为：第一节点P1的电位与驱动晶体管M0的阈值电压Vth的差值。该第二阶段T2可以称为内部补偿阶段。
例如，假设第一电源信号的电压为VDD_L，则在该第二阶段T2，该第一节点的电位VP1即为：VP1＝VDD_L。相应的，该第二节点P2的电位VP2即为：VP2＝VDD_L-Vth。
在第三阶段T3，数据信号的电位跳变为第一电位，第一控制信号的电位跳变为第一电位，第二控制信号的电位跳变为第二电位，第三控制信号的电位保持为第二电位。第一晶体管M1和第二晶体管M2关断，第三晶体管M3开启。数据信号端D0通过该第三晶体管M3向第一节点P1输出处于第一电位的数据信号。该第三阶段T3也可以称为数据写入阶段。
例如，假设该数据信号的电压为Vdata，则在该第三阶段T3，该第一节点的电位VP1即为：VP1＝Vdata。由于在第二阶段T2中，该第一节点P1的电位VP1为：VP1＝VDD_L，因此在该第三阶段T3中，该第一节点P1的电位变化量即为：Vdata-VDD_L。由于该像素电路中还包括发光单元L0的本征电容C0，因此在电容器C的耦合作用下，该第二节点P2的电位变化量即为：α(Vdata-VDD_L)，其中，α满足：α＝C/(C0+C)。并且，由于在二阶段T2中，该第二节点P2的电位变为：VP2＝VDD_L-Vth。因此在该第三阶段T3中，该电容器C通过耦合作用将第二节点P2的电位VP2即调节为：VP2＝α(Vdata-VDD_L)+VDD_L-Vth。
在第四阶段T4，第一电源信号的电位跳变为第一电位，第一控制信号的电位也跳变为第二电位，第二控制信号的电位和第三控制信号的电位保持为第二电位。第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3均关断。此时，该驱动晶体管M0可以在第一节点P1和该第一电源信号的控制下，向发光元件L0输出驱动电流以驱动发光元件L0发光。该第四阶段T4也可以称为显示阶段。
例如，参考图4，在第四阶段T4中，该第一电源信号的电位可以为VDD_H。由于在第三阶段T3中，该第一节点的电位VP1为：VP1＝Vdata，第二节点P2的电位VP2为：VP2＝α(Vdata-VDD_L)+VDD_L-Vth，且由于驱动晶体管M0的栅极与第一节点P1连接，驱动晶体管M0的第二极(即源极)与第二节点P2连接。因此，在该第四阶段T4中，该驱动晶体管M0的栅源电压Vgs(即栅极电源Vg与源极电压Vs的电压差)即为：
Vgs＝Vg-Vs＝VP1-VP2＝Vdata-[α(Vdata-VDD_L)+VDD_L-Vth]
＝(1-α)(Vdata-VDD_L)+Vth 公式(1)；
其中，该驱动晶体管M0产生的驱动电流I可以表示为：
I＝K×(Vgs-Vth)2 公式(2)；
其中，K满足：
Figure BDA0001934143680000121
μ为驱动晶体管M0的载流子迁移率，COX为驱动晶体管M0的栅极绝缘层的电容，W/L为驱动晶体管M0的宽长比。
将上述公式(1)得到的Vgs代入公式(2)即可以计算得到驱动晶体管M0产生的驱动电流I即为：
Figure BDA0001934143680000122
从上述公式(3)可以看出，在发光元件L0正常工作时，用于驱动发光元件L0的驱动电流I的大小仅与数据信号端D0提供的数据信号的电压Vdata和第一电源端VDD提供的第一电源信号的电压VDD_L有关，而与驱动晶体管的阈值电压Vth无关。因此在显示阶段，该像素电路可以通过内部补偿的方式对驱动晶体管M0的Vth进行补偿，避免了由于驱动晶体管M0的Vth发生漂移而造成显示面板显示亮度不均匀的问题，有效保证了显示面板显示亮度的均一性。选的，该第一电源信号的电压VDD_L可以较小，从而可以保证第二节点P2的电压变为：VP2＝VDD_L-Vth的时间较短，进而可以缩短内部补偿的时间。
在第五阶段T5，该第三控制信号的电位跳变为第二电位，第一控制信号的电位和第二控制信号的电位保持为第一电位。第一晶体管M1和第三晶体管M3关断，第二晶体管M2开启。第二节点P2的电位通过该第二晶体管T2输出至该检测信号线SENSE。此时，参考图4，该检测信号线SENSE上的电位Vsense慢慢上升。且在本发明实施例中，该检测信号线SENSE可以将该第二节点P2的电位输出至外部补偿电路，该外部补偿电路可以根据该第二节点P2的电压调整输入至源极驱动电路的数据信号的电压，从而使得源极驱动电路根据调整后的数据信号的电压向像素电路连接的数据信号端D0提供数据信号，实现对驱动晶体管M0的Vth的外部补偿。该第五阶段T5也可以称为外部补偿阶段。
并且，在该第五阶段T5，外部补偿电路还可以根据采集到的不同驱动晶体管M0输出至发光单元L0的驱动电流，判断驱动晶体管M0的电子迁移率大小。通过对该数据信号的电压进行调节后，还可以实现对该驱动晶体管M0的电子迁移率的补偿。
在本发明实施例中，参考图4，上述第一阶段T1至第四阶段T4可以在显示面板的显示阶段T10执行，第五阶段T5可以在显示面板的消隐阶段T20执行。
可选的，由于在进入消隐阶段后，在执行第五阶段T5之前，还可以先依次执行第一阶段T1、第二阶段T2和第三阶段T3。图5是本发明实施例提供的另一种在各信号端消隐阶段的时序图。如图5所示，在消隐阶段T20中，在该第五阶段T5之前，还包括第一阶段T1、第二阶段T2和第三阶段T3。其中，该第一阶段T1、第二阶段T2、第三阶段T3和第五阶段T5的具体驱动原理可以参考上述描述，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供了一种像素电路的驱动方法。由于补偿子电路可以向第一节点(驱动晶体管的栅极)输出第一电源信号，调节子电路可以根据第一节点的电位调节第二节点(驱动晶体管的第二极)的电位。因此通过控制各控制信号端的电位，可以使得驱动晶体管输出至发光单元的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压无关，即可以通过内部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。并且，由于检测子电路可以向与外部补偿电路连接的检测信号线输出第二节点的电位，因此可以使得外部补偿电路根据采集到的发光单元的电压调整数据信号的电压，即可以通过外部补偿的方式对驱动晶体管的阈值电压进行补偿。通过对驱动晶体管的阈值电压进行补偿，解决了由于不同像素单元之间驱动晶体管的阈值电压不同或驱动晶体管的阈值电压发生漂移，造成流过各个发光单元的驱动电流存在差异，显示装置的显示亮度不均匀的问题，改善了显示装置的显示效果。
另外，由于该像素电路既可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行内部补偿，又可以实现对驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿。因此该像素电路对驱动晶体管的阈值电压进行补偿时，其补偿范围较大，补偿时间较短，实时性较好。
本发明实施例还提供了一种显示装置。该显示装置可以包括：多个像素单元，外部补偿电路，以及与该外部补偿电路连接的源极驱动电路，每个像素单元可以包括：如图1或图2所示的像素电路以及与该像素电路连接的发光单元。
其中，该源极驱动电路可以分别与每个像素电路所连接的数据信号端连接，该源极驱动电路可以向数据信号端提供数据信号。
该每个像素电路所连接的检测信号线可以均与外部补偿电路连接。每个像素电路可以通过检测信号线向外部补偿电路输出像素电路中第二节点的电位，外部补偿电路可以根据第二节点的电位，调整输入至源极驱动电路的数据信号的电压，源极驱动电路可以根据该调整后的数据信号的电压向数据信号端提供数据信号，从而实现对驱动晶体管的阈值电压的外部补偿。
可选的，在本发明实施例中，该显示装置还可以包括多个像素，每个像素包括相邻的多个像素单元。相邻的多个像素单元可以与同一条检测信号线连接。
示例的，假设每个像素包括相邻的三个像素单元(该三个像素单元可以为红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元)时，该相邻的三个像素单元包括的三个像素电路可以与同一条检测信号线连接。
可选的，该显示装置可以为：OLED显示装置、AMOLED显示装置、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。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的像素电路和显示装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种像素电路，其特征在于，所述像素电路包括：数据写入子电路、补偿子电路、存储子电路、检测子电路和驱动晶体管；
所述数据写入子电路分别与第一控制信号端、数据信号端和第一节点连接，所述数据写入子电路用于响应于所述第一控制信号端提供的第一控制信号，向所述第一节点输出来自所述数据信号端的数据信号；
所述补偿子电路分别与第二控制信号端、第一电源端和所述第一节点连接，所述补偿子电路用于响应于所述第二控制信号端提供的第二控制信号，向所述第一节点输出来自所述第一电源端的第一电源信号，所述第一电源端为交流电源端；
所述存储子电路分别与所述第一节点和第二节点连接，所述存储子电路用于根据所述第一节点的电位调节所述第二节点的电位；
所述检测子电路分别与第三控制信号端、检测信号线和所述第二节点连接，所述检测子电路用于响应于所述第三控制信号端提供的第三控制信号，向所述第二节点输出来自所述检测信号线的检测信号，以实现对所述第二节点的复位，以及向所述检测信号线输出所述第二节点的电位，所述检测信号线与显示面板的外部补偿电路连接，以便所述外部补偿电路根据所述第二节点的电位调整数据信号的电位，实现对所述驱动晶体管的阈值电压和电子迁移率进行外部补偿；
所述驱动晶体管的栅极与所述第一节点连接，所述驱动晶体管的第一极与所述第一电源端连接，所述驱动晶体管的第二极与所述第二节点连接，所述第二节点与发光单元连接，所述驱动晶体管用于在所述第一节点和所述第一电源信号的驱动下，驱动所述发光单元发光。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述补偿子电路包括：第一晶体管；
所述第一晶体管的栅极与所述第二控制信号端连接，所述第一晶体管的第一极与所述第一电源端连接，所述第一晶体管的第二极与所述第一节点连接。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述检测子电路包括：第二晶体管；
所述第二晶体管的栅极与所述第三控制信号端连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二节点连接，所述第二晶体管的第二极与所述检测信号线连接。
4.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述数据写入子电路包括：第三晶体管；
所述第三晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接，所述第三晶体管的第一极与所述数据信号端连接，所述第三晶体管的第二极与所述第一节点连接。
5.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述存储子电路包括：电容器；
所述电容器的一端与所述第一节点连接，所述电容器的另一端与所述第二节点连接。
6.根据权利要求1至5任一所述的像素电路，其特征在于，所述数据写入子电路包括的晶体管、所述补偿子电路包括的晶体管、所述存储子电路包括的晶体管、所述检测子电路包括的晶体管和所述驱动晶体管均为N型晶体管。
7.一种像素电路的驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一所述的像素电路，所述方法包括：
第一阶段，第一控制信号端提供的第一控制信号的电位和第三控制信号端提供的第三控制信号的电位均为第一电位，第二控制信号端提供的第二控制信号的电位为第二电位，数据信号端提供的数据信号的电位和检测信号线提供的检测信号的电位均为第二电位，数据写入子电路响应于所述第一控制信号，向第一节点输出所述数据信号，检测子电路响应于所述第三控制信号，向第二节点输出所述检测信号；
第二阶段，所述第一控制信号的电位和所述第三控制信号的电位均为第二电位，所述第二控制信号的电位为第一电位，第一电源端提供的第一电源信号的电位为第二电位，所述补偿子电路响应于所述第二控制信号，向所述第一节点输出所述第一电源信号，存储子电路根据所述第一节点的电位调节第二节点的电位；
第三阶段，所述第一控制信号的电位为第一电位，所述第二控制信号的电位为第二电位，所述数据信号的电位为第一电位，所述数据写入子电路响应于所述第一控制信号，向所述第一节点输出所述数据信号，所述存储子电路根据所述第一节点的电位调节所述第二节点的电位；
第四阶段，所述第一控制信号的电位为第二电位，所述第一电源信号的电位为第一电位，驱动晶体管响应于所述第一电源信号和所述第一节点的电位，驱动发光单元发光；
第五阶段，所述第三控制信号的电位为第一电位，所述检测子电路响应于所述第三控制信号，向所述检测信号线输出所述第二节点的电位，所述检测信号线将所述第二节点的电位输出至显示面板的外部补偿电路。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第五阶段在显示面板的消隐阶段执行；在进入所述消隐阶段后，在执行所述第五阶段之前，所述方法还包括：
依次执行所述第一阶段、所述第二阶段和所述第三阶段。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：多个像素单元，外部补偿电路，以及与所述外部补偿电路连接的源极驱动电路，每个所述像素单元包括：如权利要求1至6任一所述的像素电路以及与所述像素电路连接的发光单元；
所述源极驱动电路分别与每个所述像素电路所连接的数据信号端连接，所述源极驱动电路用于向所述数据信号端提供数据信号；
每个所述像素电路所连接的检测信号线均与所述外部补偿电路连接，每个所述像素电路用于通过所述检测信号线向所述外部补偿电路输出所述像素电路中第二节点的电位，所述外部补偿电路用于根据所述第二节点的电位，调整输入至所述源极驱动电路的数据信号的电压。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：多个像素，每个所述像素包括相邻的多个所述像素单元；
所述相邻的多个所述像素单元与同一条检测信号线连接。
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