CN103700338A - 像素电路及其驱动方法及采用该电路的有机发光显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种像素电路及其驱动方法及采用该电路的有机发光显示装置，该像素电路便于对用于控制发光装置工作状态的驱动晶体管的阈值电压进行补偿。该像素电路包括：发光装置，包括在阳极和阴极之间形成的有机发光单元；驱动晶体管，根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压来控制发光装置的工作；电容器，包括第一和第二端子，向第一端子选择性地提供参考电压和数据电压，第二端子与对应于驱动晶体管的栅极端子的第一节点连接；及开关单元，在当前水平期间内对电容器初始化，将采样电压存储在电容器中，每当在当前水平期间之后将数据电压和参考电压提供给数据线时都基于电容器中存储的采样电压而使发光装置发射光。

Description

像素电路及其驱动方法及采用该电路的有机发光显示装置
本申请要求于2012年9月27日提交的韩国专利申请No.10-2012-0108355的优先权，在此通过引用的方式将该专利申请并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种像素电路以及使用该像素电路的有机发光显示装置，尤其涉及一种能够对用于控制发光装置工作状态的驱动晶体管阈值电压进行补偿的像素电路及其驱动方法和及采用该像素电路的有机发光显示装置。
背景技术
随着最近多媒体的发展，对平板显示器的需求日益增大。为了满足这种日益增大的需求，在实践中使用了各种平板显示器，如液晶显示器、等离子体显示面板、场致发射显示器和发光显示器。在各种平板显示器当中，发光显示器由于响应速度快（响应速度低于1ms）和功耗低的优点作为下一代平板显示器而引起了广泛关注。此外，发光显示器本身能够发射光，由此发光显示器不会产生与窄视角相关的问题。
一般而言，发光显示器是一种通过对发光材料进行电激励而发射光的显示装置。根据材料和结构可以将发光显示器分成无机发光显示装置和有机发光显示装置。
图1是示出根据相关技术的有机发光显示装置的像素电路的电路图。
参照图1，根据相关技术的有机发光显示装置的像素电路包括开关晶体管ST、驱动晶体管DT、电容器C和发光装置OLED。
通过提供给扫描线SL的扫描信号使开关晶体管ST发生切换，由此将提供给数据线DL的数据电压Vdata提供给驱动晶体管DT。
通过从开关晶体管ST提供的数据电压Vdata使驱动晶体管DT发生切换，从而控制从驱动电源Vdd流到发光装置OLED的数据电流Ioled。
电容器C连接在驱动晶体管DT的栅极端子和源极端子之间，其中电容器C存储与提供给驱动晶体管DT的栅极端子的数据电压Vdata对应的电压，并且通过存储的电压来导通驱动晶体管DT。
发光装置OLED电连接在驱动晶体管DT的漏极端子和接地电源Vss之间，其中通过从驱动晶体管DT提供的数据电流Ioled使发光装置OLED发射光。在这种情况下，基于驱动晶体管DT的栅极端子和源极端子之间的电压Vgs、驱动晶体管DT的阈值电压Vth以及数据电压Vdata来确定流入发光装置OLED的数据电流Ioled。
在根据相关技术的有机发光显示装置的像素电路中，通过根据数据电压Vdata使驱动晶体管DT发生切换来控制从驱动电源Vdd流到发光装置OLED的数据电流Ioled的电平，以便使发光装置OLED发射光，从而显示预定的图像。
然而，在根据相关技术的有机发光显示装置的像素电路的情况下，驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差和驱动电源Vdd的压降可能会使流入发光装置OLED的数据电流Ioled发生变化。因此，即使将数据电压Vdata同样地施加于根据相关技术的有机发光显示装置的像素电路，从每个驱动晶体管DT输出的数据电流Ioled也会发生变化，从而难以实现画面质量的一致性。
此外，随着有机发光显示装置的尺寸增大，与驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差和驱动电源Vdd的压降相关的上述问题会变得更为严重，由此使得在大型有机发光显示装置中画面质量恶化。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种像素电路及其驱动方法，以及采用该像素电路的有机发光显示装置，其基本上避免了由于相关技术的限制和缺点所引起的一个或多个问题。
本发明的一个方面旨在提供一种像素电路，其便于对用于控制发光装置工作状态的驱动晶体管阈值电压进行补偿，以及提供一种用于驱动该像素电路的方法和采用该像素电路的有机发光显示装置。
本发明附加的优点和特点将在随后的描述中部分地进行阐述，并且根据对下文的研究，这些优点和特点在某种程度上对于所属领域技术人员而言是显而易见的，或者可以通过实施本发明而获悉。本发明的这些目的和其他优点可以通过文字描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为了实现这些目的和其他优点，并且依照本发明的用途，如这里具体化和广义描述的，提供一种像素电路，包括：发光装置，该发光装置包括在阳极和阴极之间形成的有机发光单元，其中该发光装置通过施加到该发光装置的电流而发射光；驱动晶体管，该驱动晶体管根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压来控制该发光装置的工作；电容器，该电容器包括第一端子和第二端子，其中向该第一端子选择性地提供被交替提供给数据线的参考电压和数据电压，该第二端子与第一节点连接，该第一节点对应于该驱动晶体管的栅极端子；以及开关单元，该开关单元在当前水平期间内对该电容器进行初始化，将包括该数据电压和该驱动晶体管的阈值电压的采样电压存储在该电容器中，并且每当在当前水平期间之后将所述数据电压和参考电压提供给该数据线时都基于该电容器中存储的采样电压而使该发光装置发射光。
在这种情况下，优选地，该开关单元包括：第一开关晶体管，该第一开关晶体管根据第一开关控制信号而发生切换，以在用于对该电容器进行初始化的初始化期间和用于使该发光装置发射光的发光期间内将该参考电压提供给该电容器的第一端子，并且在用于将该采样电压存储在该电容器中的采样期间内将该数据电压提供给该电容器的第一端子；第二开关晶体管，该第二开关晶体管在所述初始化期间和采样期间内根据第二开关控制信号而导通，以将该第一节点与第二节点连接，该第二节点对应于该驱动晶体管的漏极端子；第三开关晶体管，该第三开关晶体管在所述初始化期间和发光期间内根据第三开关控制信号而导通，以将该第二节点与该发光装置的阳极连接；以及辅助电容器，该辅助电容器与该第一节点连接，其中，该辅助电容器在该电容器的第一端子通过该第一开关晶体管的截止而浮置时防止流入该发光装置的电流的变化。
优选地，该开关单元在当前水平期间的部分时间段将该参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将阳极电压提供给该发光装置的第一节点，以对该电容器进行初始化。
还优选地，该开关单元在当前水平期间的剩余时间段将该数据电压提供给该电容器的第一端子，然后通过使该驱动晶体管的栅极端子和漏极端子彼此连接而将该采样电压存储在该电容器中，其中，该采样电压通过将该驱动晶体管的阈值电压、该数据电压以及提供给该驱动晶体管的源极端子的第一驱动电压相加而获得。
还优选地，该开关单元包括：第一开关晶体管，该第一开关晶体管根据第一开关控制信号而发生切换，以在用于对该电容器进行初始化的初始化期间和用于使该发光装置发射光的发光期间内将该参考电压提供给该电容器的第一端子，并且在用于将该采样电压存储在该电容器中的采样期间内将该数据电压提供给该电容器的第一端子；第二开关晶体管，该第二开关晶体管在所述初始化期间和采样期间内根据第二开关控制信号而导通，以将该第一节点与第二节点连接，该第二节点对应于该驱动晶体管的漏极端子；第三开关晶体管，该第三开关晶体管在所述初始化期间和发光期间内根据第三开关控制信号而导通，以将该第二节点与该发光装置的阳极连接；第四开关晶体管，该第四开关晶体管在该初始化期间和该采样期间的部分时间段根据第四开关控制信号而导通，以将初始化电压提供给该第一节点；以及辅助电容器，该辅助电容器与该第一节点连接，其中，该辅助电容器在该电容器的第一端子通过该第一开关晶体管的截止而浮置时防止流入该发光装置的电流的变化。
还优选地，该开关单元在当前水平期间的部分时间段将该参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将初始化电压提供给该第一节点，以对该电容器进行初始化。
还优选地，该开关单元在当前水平期间的剩余时间段将该数据电压提供给该电容器的第一端子，然后通过使该驱动晶体管的栅极端子和漏极端子彼此连接而将该采样电压存储在该电容器中，其中，该采样电压通过将该驱动晶体管的阈值电压、该数据电压以及提供给该驱动晶体管的源极端子的第一驱动电压相加而获得。
还优选地，该开关单元通过在当前水平期间之后的每个水平期间的每个部分时间段将该参考电压提供给存储有该采样电压的电容器的第一端子而使该发光装置发射光，其中，该部分时间段指的是将该参考电压提供给该数据线的时间段；并且该开关单元通过在每个水平期间的每个剩余时间段使存储有该采样电压的电容器的第一端子浮置而使该发光装置发射光，其中该剩余时间段指的是将随后水平期间的数据电压提供给该数据线的时间段。
根据本发明的另一方面，提供一种有机发光显示装置，包括：显示面板，该显示面板包括具有上述像素电路的多个像素；数据驱动器，该数据驱动器用于将参考电压和数据电压交替地提供给该像素电路的开关单元；以及扫描驱动器，该扫描驱动器用于对该像素电路的开关单元进行切换。
根据本发明的又一方面，提供一种像素电路的驱动方法，该像素电路包括：发光装置，该发光装置包括在阳极和阴极之间形成的有机发光单元；驱动晶体管，该驱动晶体管根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压来控制该发光装置的工作；以及电容器，该电容器包括第一端子以及与第一节点连接的第二端子，该第一节点对应于该驱动晶体管的栅极端子，该方法包括如下步骤：将参考电压和数据电压交替地提供给数据线；在当前水平期间内对该电容器进行初始化，然后将包括该数据电压和该驱动晶体管的阈值电压的采样电压存储在该电容器中；以及每当在当前水平期间之后将该数据电压和参考电压提供给该数据线时都基于该电容器中存储的采样电压而使该发光装置发射光。
优选地，对该电容器进行初始化的步骤包括：在当前水平期间的部分时间段将提供给该数据线的参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将该发光装置的阳极电压提供给该第一节点，以对该电容器进行初始化。
还优选地，对该电容器进行初始化的步骤包括：在当前水平期间的部分时间段将提供给该数据线的参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将初始化电压提供给该第一节点，以对该电容器进行初始化。
还优选地，将该采样电压存储在该电容器中的步骤包括：在当前水平期间的剩余时间段将该数据电压提供给该电容器的第一端子；并且通过使该驱动晶体管的栅极端子和漏极端子彼此相连来将该采样电压存储在该电容器中，其中，该采样电压通过将该驱动晶体管的阈值电压、该数据电压以及提供给该驱动晶体管的源极端子的第一驱动电压相加而获得。
还优选地，使该发光装置发射光的步骤包括：通过在当前水平期间之后的每个水平期间的每个部分时间段将该参考电压提供给存储有该采样电压的电容器的第一端子而使该发光装置发射光，其中，该部分时间段指的是将该参考电压提供给该数据线的时间段；以及通过在每个水平期间的每个剩余时间段使存储有该采样电压的电容器的第一端子浮置而使该发光装置发射光，其中该剩余时间段指的是将随后水平期间的数据电压提供给该数据线的时间段。
应当理解，本发明的上述大体描述和下述详细描述都是示范性的和说明性的，并且意在对所要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
所包括的附图提供对本发明的进一步的理解，附图并入到本申请中并构成本申请的一部分，用于示出本发明的实施方式，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据相关技术的有机发光显示装置的像素电路的电路图；
图2是示出根据本发明第一实施方式的像素电路的电路图；
图3是示出根据本发明第一实施方式的像素电路的驱动方法的驱动波形图；
图4A至4E示出像素电路在图3中所示各个期间(或称为“时间段”或“周期”)的工作状态；
图5示出在根据本发明第一实施方式的像素电路及其驱动方法中，对于驱动晶体管的每个阈值电压，流入发光装置的电流随着数据电压的变化；
图6是示出根据本发明第二实施方式的像素电路的电路图；
图7是示出根据本发明第二实施方式的像素电路的驱动方法的驱动波形图；
图8A至8E示出像素电路在图7中所示的各个期间的工作状态；
图9示出在根据本发明第二实施方式的像素电路及其驱动方法中，对于驱动晶体管的每个阈值电压，流入发光装置的电流随着数据电压的变化；以及
图10示出根据本发明实施方式的发光显示装置。
具体实施方式
现在详细地参考本发明的每个示例性实施方式，附图中示出了其中的多个例子。尽可能地在整个附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
在下文，将参照附图来描述根据本发明实施方式的像素电路及其驱动方法，以及采用该像素电路的有机发光显示装置。
图2是示出根据本发明第一实施方式的像素电路的电路图。
参照图2，根据本发明第一实施方式的像素电路110包括：发光装置OLED，通过施加到发光装置的电流而发射光；驱动晶体管DT，根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压来控制发光装置OLED的工作状态；电容器C1，与驱动晶体管DT的栅极端子连接；以及开关单元112，在当前水平期间内将电容器C1初始化，存储包括数据电压Vdata和驱动晶体管DT的阈值电压Vth的采样电压，并且每当在当前水平期间之后向数据线DLi提供数据电压Vdata和参考电压时，都基于电容器C1中存储的采样电压而使发光装置OLED发射光。
当开关单元112工作时，存在初始化期间、采样期间、保持期间和发光期间。通过这些期间，开关单元112补偿驱动晶体管DT的阈值电压Vth，并且根据由数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流使发光装置OLED发射光。
对于初始化期间，开关单元112在当前水平期间的部分期间（或称为“部分时间段”）内将参考电压Vref提供给电容器C1的第一端子，同时将发光装置OLED的阳极电压提供给与第一节点n1连接的电容器C1的第二端子，第一节点n1对应于驱动晶体管DT的栅极端子。
对于采样期间，开关单元112在当前水平期间的剩余期间（或称为“剩余时间段”）内将当前水平期间的数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子，然后通过将驱动晶体管DT的栅极端子与漏极端子彼此相连而将采样电压存储在电容器C1中，其中采样电压包括提供给驱动晶体管DT的源极端子的第一驱动电压、当前数据电压Vdata和驱动晶体管DT的阈值电压Vth。
对于保持期间，开关单元112将采样期间内存储在电容器C1中的电压保持一个水平期间。
对于发光期间，开关单元112通过在每个水平期间的每个部分时间段将参考电压Vref提供给存储有采样电压的电容器C1的第一端子而使发光装置OLED发射光，其中，部分时间段指的是在当前水平期间之后将参考电压Vref提供给数据线DLi的时间段；并且开关单元112通过在每个水平期间的每个剩余时间段使存储有采样电压的电容器C1的第一端子浮置而使发光装置OLED发射光，其中，剩余时间段指的是随后的水平期间的数据电压Vdata′提供给数据线DLi的时间段。
开关单元112与数据线DLi、电容器C1的第一端子、驱动晶体管DT的漏极端子以及发光装置OLED的阳极连接。开关单元112根据第一至第三开关控制信号SCS1、SCS2、SCS3来发生切换，由此，开关单元112在初始化期间内对电容器C1进行初始化，在采样期间内将采样电压存储在电容器C1中，将电容器C1中存储的采样电压保持一个水平期间，然后每当将参考电压Vref和数据电压Vdata′交替地提供给数据线DLi时基于采样电压根据数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流而使发光装置OLED发射光。为此，开关单元112包括第一至第三开关晶体管ST1、ST2、ST3和辅助电容器C2。
首先，将参考电压Vref和数据电压Vdata交替地提供给数据线DLi。参考电压Vref和数据电压Vdata之间的交替期间是一个水平期间的一半。也就是说，在每个水平期间的每个部分时间段（或前半期间）将参考电压Vref提供给数据线DLi，并在每个水平期间的每个剩余时间段（或后半期间）将数据电压Vdata提供给数据线DLi。在这种情况下，在每个水平期间的剩余时间段，将对应于每个水平期间的数据电压提供给数据线DLi。参考电压Vref和数据电压Vdata之间的交替期间是一个水平期间的一半的原因在于：为数据电压向每个水平行的提供而提供良好的时序。
将参考电压Vref设定为低于发光装置OLED的驱动电压的预定电压值。例如，参考电压Vref可以是不小于0V但小于2V的电压值。在这种情况下，由于本发明的开关单元112根据由数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流而使发光装置OLED发射光，因此参考电压Vref在理想状态下可以设定为0V。然而，考虑到黑色灰度级的实现，优选将参考电压Vref设定为1V。如果参考电压Vref高于0V，那么用于与N位数字输入数据对应的每个灰度级的数据电压Vdata可以被设定为补偿后的参考电压Vref。
第一至第三开关晶体管ST1、ST2、ST3中的每一个都可以由带有P型导电性的薄膜晶体管，例如PMOS晶体管来形成。
第一开关晶体管ST1根据提供给第一开关控制线SLi_1的第一开关控制信号SCS1来发生切换，由此，第一开关晶体管ST1将初始化期间和发光期间内提供给数据线DLi的参考电压Vref提供给电容器C1的第一端子；并且还将采样期间内提供给数据线DLi的数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子。而且，当另一个水平期间的数据电压Vdata′提供给数据线DLi时，在发光期间内通过第一开关控制信号SCS1使第一开关晶体管ST1截止，由此，通过使电容器C1的第一端子浮置而不会将另一个水平期间的数据电压Vdata′提供给电容器C1。为此，第一开关晶体管ST1包括：与第一开关控制线SLi_1连接的控制电极（例如，栅极）；与数据线DLi连接的第一电极（例如，源极）；以及与电容器C1的第一端子连接的第二电极（例如，漏极）。
第二开关晶体管ST2根据仅仅在初始化期间和采样期间内提供给第二开关控制线SLi_2的低电压的第二开关控制信号SCS2而导通，从而将第一节点n1第二节点n2连接，第二节点n2对应于驱动晶体管DT的漏极端子。为此，第二开关晶体管ST2包括：与第二开关控制线SLi_2连接的控制电极（例如，栅极）；与第一节点n1连接的第一电极（例如，源极）；以及与第二节点n2连接的第二电极（例如，漏极）。
第三开关晶体管ST3根据仅仅在初始化期间和发光期间内提供给第三开关控制线SLi_3的低电压的第三开关控制信号SCS3而导通，从而将第二节点n2与发光装置OLED的阳极连接。为此，第三开关晶体管ST3包括：与第三开关控制线SLi_3连接的控制电极（例如，栅极）；与第二节点n2连接的第一电极（例如，源极）；以及与发光装置OLED的阳极连接的第二电极（例如，漏极）。
辅助电容器C2与第一节点n1连接，其中，辅助电容器C2防止在因第一开关晶体管ST1的截止状态使电容器C1的第一端子浮置的发光期间内流入发光装置OLED的电流变化。为此，辅助电容器C2包括：与第一节点n1连接的第一端子，第一节点共同对应于电容器C1的第二端子、驱动晶体管DT的栅极端子以及第二开关晶体管ST2的第一电极；第二端子，与被提供有第一驱动电压V1的驱动电源线PL1连接。
为了防止在使电容器C1的第一端子浮置的发光期间内流入发光装置OLED的电流变化，辅助电容器C2的电容优选大于电容器C1的电容的两倍。如果辅助电容器C2的电容等于或小于电容器C1的电容的两倍，那么可能无法防止在使电容器C1的第一端子浮置的发光期间内第一节点n1的电压变化。在这种情况下，由于根据第一节点n1的电压变化而引起从驱动晶体管DT流到发光装置OLED的电流的变化，因此难以获得均匀的亮度。同时，如果辅助电容器C2的电容大于电容器C1的电容的两倍，那么辅助电容器C2的高电容能够很容易防止在电容器C1的第一端子浮置时第一节点n1的电压变化。
驱动晶体管DT包括：与第一节点n1连接的栅极端子；与被提供有第一驱动电压V1的第一驱动电源线PL1连接的源极端子；以及与第二节点n2连接的漏极端子。驱动晶体管DT的漏极端子通过第二节点n2与开关单元112的第二开关晶体管ST2的第二电极以及开关单元112的第三开关晶体管ST3的第一电极共同连接。驱动晶体管DT基于电容器C1中存储的电压根据栅极端子与源极端子之间的电压而导通，由此，将由数据电压Vdata与参考电压Vref之差所确定的数据电流提供给发光装置OLED，从而使发光装置OLED发射光。驱动晶体管DT由带有P型导电性的薄膜晶体管来形成，由此，驱动晶体管DT具有小于0V的阈值电压Vth。
在根据开关单元112的第一至第三开关晶体管ST1、ST2、ST3中的每一个的开关状态对电容器C1进行初始化之后，电容器C1将采样电压存储在其中，然后根据所存储的电压来导通驱动晶体管DT。为此，电容器C1包括第一和第二端子。
电容器C1的第一端子与开关单元112的第一开关晶体管ST1的第二电极连接。根据第一开关晶体管ST1的开关状态，可以选择性地将参考电压Vref或数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子。更详细地，在当前水平期间内，将参考电压Vref和数据电压Vdata顺序地提供给电容器C1的第一端子；并且在当前水平期间之后的每个水平期间的每个部分时间段，将参考电压Vref提供给电容器C1的第一端子。通过在当前水平期间之后每个水平期间的每个剩余时间段将开关单元112的第一开关晶体管ST1截止，使电容器C1的第一端子浮置。
电容器C1的第二端子与第一节点n1连接，第一节点n1共同对应于驱动晶体管DT的栅极端子、第二开关晶体管ST2的第一电极以及辅助电容器C2的第一端子。
发光装置OLED根据上述驱动晶体管DT的驱动通过经开关单元112的第三开关晶体管ST3提供的数据电流而发射光。为此，发光装置OLED包括：阳极（或像素电极），与第三开关晶体管ST3的第二电极连接；阴极（或反射电极），与被提供有第二驱动电压V2（例如0V）的第二驱动电源线PL2连接，该第二驱动电压低于第一驱动电压V1；以及在阳极和阴极之间形成的有机发光单元（cell）。此时，有机发光单元可以按照空穴传输层/有机发光层/电子传输层的沉积结构来形成，或者按照空穴注入层/空穴传输层/有机发光层/电子传输层/电子注入层的沉积结构来形成。此外，可以向有机发光单元附加地提供用于提高发光装置OLED的发光效率和/或使用寿命的功能层。
图3是示出根据本发明第一实施方式的像素电路的驱动方法的驱动波形图。图4A至4E示出了像素电路在图3中所示各个期间的工作状态。
参照图3并结合图4A至4E来描述根据本发明第一实施方式的像素电路的驱动方法。
如上所述，根据本发明第一实施方式的像素电路的驱动方法包括初始化期间（t1）、采样期间（t2）、保持期间（t3），以及具有第一发光期间（t4-1）和第二发光期间（t4-2）的发光期间（t4-1，t4-2）。
首先，如图3和4A中所示，在当前水平期间的初始化期间（t1）内，将栅极低电压VGL的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将低电压L或VGL的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将低电压L或VGL的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；将参考电压Vref提供给数据线DLi。因此，在初始化期间（t1）内，开关单元112使第一至第三开关晶体管ST1、ST2、ST3全导通，由此，将电容器C1初始化为参考电压Vref与发光装置OLED的阳极电压之间的差分电压。
更详细地，在当前水平期间的初始化期间（t1）内，电容器C1的第一端子通过已导通的第一开关晶体管ST1而与数据线DLi连接；电容器C1的第二端子通过已导通的第二和第三开关晶体管ST2、ST3而与发光装置OLED的阳极连接。因此，将参考电压Vref提供给电容器C1的第一端子；并将发光装置OLED的阳极电压提供给电容器C1的第二端子，即第一节点n1。这样，在初始化期间（t1）内，将第一节点n1的电压Vn1初始化为发光装置OLED的阳极电压，而不从额外的电源线提供附加电压。
同时，在当前水平期间的初始化期间（t1）内，通过在前一帧流入发光装置OLED的电流而将发光装置OLED的阳极电压初始化为在发光装置OLED的阴极和阳极之间的电压。在初始化期间（t1）内，因发光装置OLED的阳极电压而使微小电流流入发光装置OLED。然而，由于初始化期间（t1）非常短，因此观众的眼睛观察不到由发光装置OLED发射的光所引起的亮度变化。
然后，如图3和4B中所示，在当前水平期间的采样期间（t2）内，将提供给第一开关控制线SLi_1的第一开关控制信号SCS1保持为栅极低电压VGL；将提供给第二开关控制线SLi_2的第二开关控制信号SCS2保持为低电压L或VGL；将提供给第三开关控制线SLi_3的第三开关控制信号SCS3保持低电压L或VGL预定的时间段，然后将其变成高电压H或VGH，之后将当前数据电压Vdata提供给数据线DLi。这样，在采样期间（t2）内，开关单元112保持第一和第二开关晶体管ST1、ST2的导通状态，并且在预定时间段之后将处于导通状态的第三开关晶体管ST3截止，由此将由数据电压Vdata、驱动晶体管DT的阈值电压Vth和第一驱动电压V1所确定的采样电压存储在经初始化期间（t1）初始化的电容器C1中。
更详细地，在当前水平期间的采样期间（t2）内，电容器C1的第一端子通过保持导通状态的第一开关晶体管ST1而与数据线DLi连接；电容器C1的第二端子通过保持导通状态的第二和第三开关晶体管ST2、ST3而与发光装置OLED的阳极连接，然后通过使第三开关晶体管ST3截止而与第二节点n2连接。这样，在当前水平期间的采样期间（t2）内，对通过将第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加得到的第一电压减去数据电压Vdata所获得的采样电压（V1+Vth-Vdata）进行采样并将其存储在电容器C1中。在这种情况下，在第一电压（V1+Vth）和采样电压（V1+Vth-Vdata）的每一个中，驱动晶体管DT的阈值电压Vth都不是绝对值。
在当前水平期间的采样期间（t2）内，通过在已导通的第二和第三开关晶体管ST2、ST3之间仅使第三开关晶体管ST3截止而仍使第二开关晶体管ST2保持导通状态，将驱动晶体管DT的漏极端子与第一节点n1连接，由此，驱动晶体管DT在第一驱动电源线PL1和第一节点n1之间连接成为二极管型。因此，第一节点n1的电压Vn1变为由第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加所得到的第一电压（V1+Vth），电容器C1的第一端子变为数据电压Vdata，由此，对通过将第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加得到的第一电压减去数据电压Vdata所获得的采样电压（V1+Vth-Vdata）进行采样并将其存储在电容器C1中。这样，在当前水平期间的采样期间（t2）内，电容器C1对用于补偿驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差和第一驱动电压V1的压降的电压进行采样。
在当前水平期间的采样期间（t2）的起始点，数据线DLi的电压变化可能会使第一节点n1的电压Vn1发生很大变化。与第一节点n1连接的辅助电容器C2可以抑制第一节点n1的电压Vn1的这种变化并使其最小化。
在当前水平期间的采样期间（t2）内，优选在数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子之后使第三开关晶体管ST3截止。也就是说，如果在将数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子之前使第三开关晶体管ST3截止，那么提供给电容器C1的第一端子的数据电压Vdata可能会使第一节点n1的电压Vn1发生很大变化。这样，在采样期间（t2）内，第一节点n1的电压Vn1与通过将第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加获得的第一电压（V1+Vth）相比可能发生更大的变化。因此，在当前水平期间的采样期间（t2）内，为了防止随数据电压Vdata的供给而使第一节点n1发生大的电压变化，优选在第三开关晶体管ST3截止之前提供数据电压Vdata。
然后，如图3和4C中所示，在与当前水平期间之后的第一个水平期间对应的保持期间（t3）内，将栅极高电压VGH的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将高电压H或VGH的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将高电压H或VGH的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；并将参考电压Vref和另一水平行的数据电压Vdata′顺序地提供给数据线DLi。因此，在保持期间（t3）内，开关单元112使第一至第三开关晶体管ST1、ST2、ST3全部截止，由此，将采样期间（t2）内存储在电容器C1中的采样电压（V1+Vth-Vdata）保持一个水平期间。可以省略此保持期间（t3）。但优选提供保持期间（t3）从而使得基于各个第一至第三开关控制信号SCS1、SCS2、SCS3的状态变化的波形（或脉冲）稳定。
然后，如图3和4D中所示，在发光期间（t4）的第一发光期间（t4-1）内（第一发光期间（t4-1）与当前水平期间之后的第二个水平期间的部分时间段对应），将栅极低电压VGL的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将高电压H或VGH的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将低电压L或VGL的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；将参考电压Vref提供给数据线DLi。因此，在第一发光期间（t4-1）内，开关单元112仅仅使第一至第三开关晶体管ST1、ST2、ST3当中的第二开关晶体管ST2截止，由此，将参考电压Vref提供给存储有采样电压（V1+Vth-Vdata）的电容器C1的第一端子。这样，根据电容器C1的电压来导通驱动晶体管（DT），由此，发光装置OLED发射光。
更详细地，在第一发光期间（t4-1）内，将第一和第三开关晶体管ST1、ST3分别导通，将第二开关晶体管ST2截止，从而将提供给数据线DLi的参考电压Vref提供给存储有采样电压（V1+Vth-Vdata）的电容器C1的第一端子。根据提供给电容器C1的第一端子的参考电压Vref，第一节点n1的电压Vn1是通过将参考电压Vref与采样期间（t2）内存储的采样电压（V1+Vth-Vdata）相加所获得的电压（V1+Vth-Vdata+Vref）。在第一发光期间（t4-1）内，驱动晶体管DT根据第二开关晶体管ST2的截止状态，通过栅极电压和源极电压即第一节点n1的电压Vn1和第一驱动电压V1而导通。这样，如下面的等式1所示，由数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流Ioled通过已导通的第三开关晶体管ST3而提供给发光装置OLED，由此，发光装置OLED发射光。
[等式1]
Ioled＝k(Vgs-Vth)2
＝k(Vsg-Vth)2
＝k((V1-(V1+Vth-Vdata+Vref))+Vth)2
＝k(V1-V1-Vth+Vdata-Vref+Vth)2
＝k(Vdata-Vref)2
在上面的等式1中，“k”是比例常数，其由驱动晶体管DT的物理性质和结构来决定，其中，“k”可以通过驱动晶体管DT的迁移率以及驱动晶体管DT的沟道宽度（W）与沟道长度（L）之比“W/L”来确定。同时，驱动晶体管DT的阈值电压Vth不是常数值，也就是说，根据驱动晶体管DT的工作状态，阈值电压可能存在偏差。
如从上面的等式1可知的，根据本发明第一实施方式的像素电路110去掉了第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth，从而使得在第一发光期间（t4-1）内流入发光装置OLED的数据电流Ioled不受第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth的影响，也就是说，在第一发光期间（t4-1）内流入发光装置OLED的数据电流Ioled由数据电压Vdata和参考电压Vref之差来确定。
然后，如图3和4E中所示，在发光期间（t4）的第二发光期间（t4-2）内（第二发光期间（t4-2）与当前水平期间之后的第二个水平期间的剩余时间段对应），将栅极高电压VGH的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将高电压H或VGH的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将低电压L或VGL的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；并且将随后的水平期间的数据电压Vdata′提供给数据线DLi。因此，在第二发光期间（t4-2）内，开关单元112使第一和第二开关晶体管ST1、ST2截止，同时导通第三开关晶体管ST3，由此，发光装置OLED通过使电容器C1的第一端子浮置而利用电容器C1的电压来发射光。
更详细地，在第二发光期间（t4-2）内，通过使第一开关晶体管ST1截止而使电容器C1的第一端子浮置，由此，提供给数据线DLi的数据电压Vdata′不被提供给电容器C1的第一端子。在这种情况下，随着电容器C1的第一端子处于浮置，第一节点n1的电压Vn1可能发生很大变化。如上所述，通过辅助电容器C2可以抑制第一节点n1的电压Vn1的变化并使该变化最小化。因此，在第二发光期间（t4-2）内，驱动晶体管DT通过第一驱动电压V1和第一节点n1的已变化的电压Vn1来导通，由此，与第一发光期间（t4-1）相比以预定比率减小的数据电流通过已导通的第三开关晶体管ST3而提供给发光装置OLED，从而使发光装置OLED发射光。在这种情况下，发光装置OLED的亮度与第一发光期间（t4-1）相比以预定比率减小。然而，由于第二发光期间（t4-2）非常短，因此，观众的眼睛观察不到第一和第二发光期间（t4-1，t4-2）的亮度变化。
同时，在第二发光期间（t4-2）之后，与随后帧的初始化期间（t1）之前交替地提供给数据线DLi的、随后水平期间的数据电压Vdata′和参考电压Vref一致，开关单元112交替地执行上述第一和第二发光期间（t4-1，t4-2），由此，发光装置OLED在当前帧的剩余时间段发射光。
如上所述，根据本发明第一实施方式的像素电路110及其驱动方法便于通过根据驱动晶体管DT的工作状态去掉阈值电压Vth以及根据第一驱动电源线PL1的电阻消除第一驱动电压V1的压降来实现补偿，从而可以防止因驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差和第一驱动电压V1的压降而引起的画面质量下降。
并且，在根据本发明第一实施方式的像素电路110及其驱动方法的情况下，通过每一水平行来执行对于驱动晶体管DT的阈值电压Vth的补偿以及发光装置OLED的周期性发光操作，从而可以防止闪烁现象。因此，本发明适于实现大尺寸和高分辨率。
图5示出在根据本发明第一实施方式的像素电路及其驱动方法中，对于驱动晶体管的每个阈值电压，流入发光装置的电流随着数据电压的变化。
如图5中所示，流入发光装置OLED的电流Ioled的电平与数据电压Vdata成比例。然而，在相同的数据电压Vdata的条件下，不管驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差如何都恒定地保持流入发光装置OLED的电流Ioled的电平。
图6是示出根据本发明第二实施方式的像素电路的电路图。
参照图6，根据本发明第二实施方式的像素电路110包括发光装置OLED、驱动晶体管DT、电容器C1和开关单元112。除了开关单元112之外，根据本发明第二实施方式的像素电路110与根据本发明第一实施方式的像素电路110在结构上基本相同。
按照与本发明上述第一实施方式相同的方式，当开关单元112工作时，存在初始化期间、采样期间、保持期间和发光期间。通过这些期间，开关单元112补偿驱动晶体管DT的阈值电压Vth，并且根据由数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流而使发光装置OLED发射光。
对于初始化期间，开关单元112在当前水平期间的部分时间段将参考电压Vref提供给电容器C1的第一端子，同时将第三驱动驱动电压V3提供给与第一节点n1连接的电容器C1的第二端子，第一节点n1对应于驱动晶体管DT的栅极端子。
对于采样期间，开关单元112在当前水平期间的剩余时间段将当前水平期间的数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子，然后通过驱动晶体管DT的栅极端子和漏极端子之间的连接而将采样电压存储在电容器C1中，其中采样电压包括提供给驱动晶体管DT的源极端子的第一驱动电压V1、当前数据电压Vdata，以及驱动晶体管DT的阈值电压Vth。
对于保持期间，开关单元112将采样期间内存储在电容器C1中的电压保持一个水平期间。
对于发光期间，开关单元112通过在每个水平期间的每个部分时间段将参考电压Vref提供给存储有采样电压的电容器C1的第一端子而使发光装置OLED发射光，其中，部分时间段指的是在当前水平期间之后将参考电压Vref提供给数据线DLi的时间段；并且开关单元112通过在每个水平期间的每个剩余时间段使存储有采样电压的电容器C1的第一端子浮置而使发光装置OLED发射光，其中，剩余时间段指的是随后水平期间的数据电压Vdata′提供给数据线DLi的时间段。
开关单元112与数据线DLi、电容器C1的第一端子、驱动晶体管DT的漏极端子以及发光装置OLED的阳极连接。开关单元112根据第一至第四开关控制信号SCS1、SCS2、SCS3、SCS4来发生切换，由此，开关单元112在初始化期间内对电容器C1进行初始化，在采样期间内将采样电压存储在电容器C1中，将电容器C1中存储的采样电压保持一个水平期间，然后每当将参考电压Vref和数据电压Vdata′交替地提供给数据线DLi时，基于采样电压根据由数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流而使发光装置OLED发射光。为此，开关单元112包括第一至第四开关晶体管ST1、ST2、ST3、ST4和辅助电容器C2，其中，通过第四开关控制信号SCS4使第四开关晶体管ST4发生切换。除了用于使第三开关晶体管ST3发生切换的第三开关控制信号SCS3的波形改变之外，根据本发明第二实施方式的像素电路110与根据本发明第一实施方式的像素电路在结构上基本相同，由此，将会省略对于相同部件的详细说明。
首先，第三开关晶体管ST3根据仅仅在发光期间内提供给第三开关控制线SLi_3的低电压的第三开关控制信号SCS3而导通，从而将第二节点n2与发光装置OLED的阳极连接，第二节点n2对应于驱动晶体管DT的漏极端子。为此，第三开关晶体管ST3包括：与第三开关控制线SLi_3连接的控制电极（例如，栅极）；与第二节点n2连接的第一电极（例如，源极）；以及与发光装置OLED的阳极连接的第二电极（例如，漏极）。
第四开关晶体管ST4根据提供给第四开关控制线SLi_4的第四开关控制信号SCS4而发生切换，由此，在采样期间的部分时间段和初始化期间内，将第三驱动电压V3提供给与第一节点n1连接的电容器C1的第二端子，第一节点n1对应于驱动晶体管DT的栅极端子，从而将第一节点n1的电压初始化为第三驱动电压V3。为此，第四开关晶体管ST4包括：与第四开关控制线SLi_4连接的控制电极（例如，栅极）；与上述第二节点n2连接的第一电极（例如，源极），第二节点n2与驱动晶体管DT的漏极端子、第二开关晶体管ST2的第二电极和第三开关晶体管ST3的第一电极对应；以及与提供有第三驱动电压V3的第三驱动电源线PL3连接的第二电极（例如，漏极）。
第三驱动电压V3是用于对第一节点n1进行初始化的电压，其中将第三驱动电压V3确定在满足驱动晶体管DT的导通条件的范围内，并且将第三驱动电压V3设定为小于发光装置OLED的驱动电压的值。第三驱动电压V3可以与上述参考电压Vref相同或不同。并且，可以将第三驱动电压V3设定为与通过将提供给驱动晶体管DT的源极端子的第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加所获得的电压（V1+Vth）相比更小的电压。
第四开关晶体管ST4在采样期间的部分时间段和初始化期间内根据第四开关控制信号SCS4而导通，由此，按照与本发明上述第一实施方式相同的方式将第三驱动电压V3通过在初始化期间和采样期间内导通的第二开关晶体管ST2而提供给第一节点n1。这样，在初始化期间和采样期间的部分时间段，将第一节点n1的电压初始化为第三驱动电压V3而不管根据在前数据电流的流动而在发光装置OLED的两端的电压如何。
如上所述，根据本发明第二实施方式的像素电路110的开关单元112在初始化期间和采样期间的部分时间段通过利用第四开关晶体管ST4而将第一节点n1的电压初始化为第三驱动电压V3，从而稳定地执行第一节点n1的初始化。并且，可以防止发光装置OLED在初始化期间内发光（即使发射少量的光），从而延长了发光装置OLED的使用寿命。此外，在采样期间内，对驱动晶体管DT的阈值电压Vth进行检测并将其存储在电容器C1中，从而改进驱动晶体管DT的阈值电压Vth的检测效率。
图7是示出根据本发明第二实施方式的像素电路的驱动方法的驱动波形图。图8A至8E示出了像素电路在图7中所示各个期间的工作状态。
参照图7并结合图8A至8E来描述根据本发明第二实施方式的像素电路的驱动方法。
如上所述，根据本发明第二实施方式的像素电路的驱动方法包括初始化期间（t1）、采样期间（t2）、保持期间（t3），以及具有第一发光期间（t4-1）和第二发光期间（t4-2）的发光期间（t4-1，t4-2）。
首先，如图7和8A中所示，在当前水平期间的初始化期间（t1）内，将栅极低电压VGL的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将低电压L或VGL的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将高电压H或VGH的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；将低电压L或VGL的第四开关控制信号SCS4提供给第四开关控制线SLi_4；将参考电压Vref提供给数据线DLi。因此，当开关单元112在初始化期间（t1）内同时导通第一、第二和第四开关晶体管ST1、ST2、ST4时，开关单元112使第三开关晶体管ST3截止，由此，将电容器C1初始化为参考电压Vref和第三驱动电压V3之间的差分电压。
更详细地，在当前水平期间的初始化期间（t1）内，电容器C1的第一端子通过已导通的第一开关晶体管ST1而与数据线DLi连接；电容器C1的第二端子通过已导通的第二和第四开关晶体管ST2、ST4而与第三驱动电源线PL3连接。因此，将参考电压Vref提供给电容器C1的第一端子；第三驱动电压V3从第三驱动电源线PL3提供给第一节点n1，即电容器C1的第二端子。这样，在初始化期间（t1）内，将第一节点n1的电压Vn1初始化为第三驱动电压V3。
同时，在当前水平期间的初始化期间（t1）内，在第二节点n2和第二驱动电源线PL2之间没有形成电流通路，由此，发光装置OLED不会发射光。这是因为第二节点n2的电压，即发光装置OLED的阳极电压通过在初始化期间（t1）内导通的第四开关晶体管ST4而保持为第三驱动电压V3。
然后，如图7和8B中所示，在当前水平期间的采样期间（t2）内，将提供给第一开关控制线SLi_1的第一开关控制信号SCS1保持为栅极低电压VGL；将提供给第二开关控制线SLi_2的第二开关控制信号SCS2保持为低电压L或VGL；将提供给第三开关控制线SLi_3的第三开关控制信号SCS3保持为高电压H或VGH；将提供给第四开关控制线SLi_4的第四开关控制信号SCS4保持低电压L或VGL预定的时间段然后将其变成高电压H或VGH，之后将当前数据电压Vdata提供给数据线DLi。这样，在采样期间（t2）内，开关单元112保持第一和第二开关晶体管ST1、ST2的导通状态；保持第三开关晶体管ST3的截止状态；并且在预定时间段之后将处于导通状态的第四开关晶体管ST4截止，由此将由数据电压Vdata、驱动晶体管DT的阈值电压Vth和第一驱动电压V1所确定的采样电压存储在经初始化期间（t1）初始化的电容器C1中。
更详细地，在当前水平期间的采样期间（t2）内，电容器C1的第一端子通过保持导通状态的第一开关晶体管ST1而与数据线DLi连接；电容器C1的第二端子通过保持导通状态的第二和第四开关晶体管ST2、ST4而与第三驱动电源线PL3连接，然后通过使第四开关晶体管ST4截止而与第二节点n2连接。这样，在当前水平期间的采样期间（t2）内，对通过将第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加得到的第一电压减去数据电压Vdata所获得的采样电压（V1+Vth-Vdata）进行采样并将其存储在电容器C1中。在这种情况下，在第一电压（V1+Vth）和采样电压（V1+Vth-Vdata）的每一个中，驱动晶体管DT的阈值电压Vth都不是绝对值。
在当前水平期间的采样期间（t2）内，通过在已导通的第二和第四开关晶体管ST2、ST4之间仅使第四开关晶体管ST4截止而第二开关晶体管ST2仍保持导通状态，驱动晶体管DT的漏极端子与第一节点n1连接，由此，驱动晶体管DT在第一驱动电源线PL1和第一节点n1之间连接成为二极管型。因此，第一节点n1的电压Vn1变为通过第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加所得到的第一电压（V1+Vth），电容器C1的第一端子变为数据电压Vdata，由此，对通过将第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加得到的第一电压减去数据电压Vdata所获得的采样电压（V1+Vth-Vdata）进行采样并将其存储在电容器C1中。这样，在当前水平期间的采样期间（t2）内，在电容器C1中对用于补偿驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差和第一驱动电压V1的压降的电压进行采样。
在当前水平期间的采样期间（t2）的起始点，数据线DLi的电压变化可能会使第一节点n1的电压Vn1发生很大变化。与第一节点n1连接的辅助电容器C2可以抑制第一节点n1的电压Vn1的这种变化并使其最小化。
在当前水平期间的采样期间（t2）内，优选在数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子之后使第四开关晶体管ST4截止。也就是说，如果在将数据电压Vdata提供给电容器C1的第一端子之前使第四开关晶体管ST4截止，那么提供给电容器C1的第一端子的数据电压Vdata可能会使第一节点n1的电压Vn1发生很大变化。这样，在采样期间（t2）内，第一节点n1的电压Vn1与通过将第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth相加获得的第一电压（V1+Vth）相比可能发生更大的变化。因此，在当前水平期间的采样期间（t2）内，为了防止随数据电压Vdata的供给而使第一节点n1发生大的电压变化，优选在使第四开关晶体管ST4截止之前提供数据电压Vdata。
然后，如图7和8C中所示，在与当前水平期间之后的第一个水平期间对应的保持期间（t3）内，将栅极高电压VGH的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将高电压H或VGH的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将高电压H或VGH的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；将高电压H或VGH的第四开关控制信号SCS4提供给第四开关控制线SLi_4；并将参考电压Vref和另一水平行的数据电压Vdata′顺序地提供给数据线DLi。因此，在保持期间（t3）内，开关单元112将第一至第四开关晶体管ST1、ST2、ST3、ST4全部截止，由此，将采样期间（t2）内存储在电容器C1中的采样电压（V1+Vth-Vdata）保持一个水平期间。可以省略此保持期间（t3）。但优选提供保持期间（t3），从而使得基于各个第一至第四开关控制信号SCS1、SCS2、SCS3、SCS4的状态变化的波形（或脉冲）稳定。
然后，如图7和8D中所示，在发光期间（t4）的第一发光期间（t4-1）内（第一发光期间（t4-1）与当前水平期间之后的第二个水平期间的部分时间段对应），将栅极低电压VGL的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将高电压H或VGH的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将低电压L或VGL的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；将高电压H或VGH的第四开关控制信号SCS4提供给第四开关控制线SLi_4；将参考电压Vref提供给数据线DLi。因此，在第一发光期间（t4-1）内，开关单元112将第一至第四开关晶体管ST1、ST2、ST3、ST4当中的第一和第三开关晶体管ST1、ST3导通，由此，将参考电压Vref提供给存储有采样电压（V1+Vth-Vdata）的电容器C1的第一端子。这样，根据电容器C1的电压来导通驱动晶体管DT，由此，发光装置OLED发射光。
更详细地，在第一发光期间（t4-1）内，将第一和第三开关晶体管ST1、ST3分别导通，将第二和第四开关晶体管ST2、ST4截止，从而将提供给数据线DLi的参考电压Vref提供给存储有采样电压（V1+Vth-Vdata）的电容器C1的第一端子。这样，根据提供给电容器C1的第一端子的参考电压Vref，第一节点n1的电压Vn1变为通过将参考电压Vref与采样期间（t2）内存储的采样电压（V1+Vth-Vdata）相加所获得的电压（V1+Vth-Vdata+Vref）。在第一发光期间（t4-1）内，驱动晶体管DT根据第二开关晶体管ST2的截止状态通过栅极电压和源极电压，即第一节点n1的电压Vn1和第一驱动电压V1而导通。这样，如上面的等式1所示，由数据电压Vdata和参考电压Vref之差所确定的数据电流Ioled通过已导通的第三开关晶体管ST3而提供给发光装置OLED，由此，发光装置OLED发射光。
如从上面的等式1可知的，根据本发明第二实施方式的像素电路110去掉了第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth，从而使得在第一发光期间（t4-1）内流入发光装置OLED的数据电流Ioled不受第一驱动电压V1和驱动晶体管DT的阈值电压Vth的影响，也就是说，在第一发光期间（t4-1）内流入发光装置OLED的数据电流Ioled仅由数据电压Vdata和参考电压Vref之差来确定。
然后，如图7和8E中所示，在发光期间（t4）的第二发光期间（t4-2）内（第二发光期间（t4-2）与当前水平期间之后的第二个水平期间的剩余时间段对应），将栅极高电压VGH的第一开关控制信号SCS1提供给第一开关控制线SLi_1；将高电压H或VGH的第二开关控制信号SCS2提供给第二开关控制线SLi_2；将低电压L或VGL的第三开关控制信号SCS3提供给第三开关控制线SLi_3；将高电压H或VGH的第四开关控制信号SCS4提供给第四开关控制线SLi_4；并且将随后水平期间的数据电压Vdata′提供给数据线DLi。因此，在第二发光期间（t4-2）内，开关单元112使第一、第二和第四开关晶体管ST1、ST2、ST4截止，同时导通第三开关晶体管ST3，由此，发光装置OLED通过使电容器C1的第一端子浮置而利用电容器C1的电压来发射光。
更详细地，在第二发光期间（t4-2）内，通过使第一开关晶体管ST1截止而使电容器C1的第一端子浮置，由此，提供给数据线DLi的数据电压Vdata′不会被提供给电容器C1的第一端子。在这种情况下，随着电容器C1的第一端子处于浮置，第一节点n1的电压Vn1可能发生很大变化。如上所述，通过辅助电容器C2可以抑制第一节点n1的电压Vn1的变化并使该变化最小化。因此，在第二发光期间（t4-2）内，驱动晶体管DT通过第一驱动电压V1和第一节点n1的已变化的电压Vn1来导通，由此，与第一发光期间（t4-1）相比以预定比率减小的数据电流通过已导通的第三开关晶体管ST3而提供给发光装置OLED，从而使发光装置OLED发射光。在这种情况下，发光装置OLED的亮度与第一发光期间（t4-1）相比以预定比率减小。然而，由于第二发光期间（t4-2）非常短，因此，观众的眼睛观察不到第一和第二发光期间（t4-1，t4-2）的亮度变化。
同时，在第二发光期间（t4-2）之后，与随后帧的初始化期间（t1）之前交替地提供给数据线DLi的、随后水平期间的数据电压Vdata′和参考电压Vref一致，开关单元112交替地执行上述第一和第二发光期间（t4-1，t4-2），由此，发光装置OLED在当前帧的剩余时间段发射光。
如上所述，根据本发明第二实施方式的像素电路110及其驱动方法提供了与本发明第一实施方式相同的效果，并且也能够在初始化期间（t1）内通过利用第三驱动电压V3而稳定地执行第一节点n1的初始化。
在根据本发明第二实施方式的像素电路110的上述开关单元112中，第二开关晶体管ST2的第二电极与第三驱动电源线PL3连接，但不限于这种结构。例如，第二开关晶体管ST2的第二电极可以与第二驱动电源线PL2连接，这也能够在初始化期间（t1）内稳定地执行第一节点n1的初始化。
另一方面，第二开关晶体管ST2的第一电极与第二节点n2连接，但不限于这种结构。例如，第二开关晶体管ST2的第一电极可以与第一节点n1连接，这也能够在初始化期间（t1）内稳定地执行第一节点n1的初始化。在这种情况下，第二开关晶体管ST2的第二电极可以与上述第二驱动电源线PL2或第三驱动电源线PL3连接。
图9示出在根据本发明第二实施方式的像素电路及其驱动方法中，对于驱动晶体管的每个阈值电压，流入发光装置的电流随着数据电压的变化。
如图9中所示，流入发光装置OLED的电流Ioled的电平与数据电压Vdata成比例。然而，在相同的数据电压Vdata的条件下，不管驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差ΔVth如何都恒定地保持流入发光装置OLED的电流Ioled的电平。
对于上面与根据本发明第一和第二实施方式的像素电路110有关的描述，驱动晶体管和开关晶体管形成为带有P型导电性的PMOS薄膜晶体管，但这不是必须的。例如，驱动晶体管和开关晶体管可以形成为带有N型导电性的NMOS薄膜晶体管。在这种情况下，NMOS薄膜晶体管可以包括氧化物半导体。
图10示出根据本发明实施方式的发光显示装置。
参照图10，根据本发明实施方式的发光显示装置包括显示面板100、时序控制器200、扫描驱动器300、数据驱动器400和供电器500。
显示面板100包括多个像素（P），形成在由多条数据线DL1至DLm、多个扫描线组SL1至SLn以及多条第一和第二驱动电源线PL1、PL2所限定的每个像素区域，其中，每个扫描线组都被提供有多条第一至第三开关控制线SLi_1、SLi_2、SLi_3，“i”是1和“n”之间的整数。
每个像素P都包括图2中所示的根据本发明第一实施方式的像素电路110。与每个扫描线组SL1至SLn连接的每个水平行的每个像素P都根据如图3和4A至4E中所示本发明第一实施方式的像素电路110的驱动方法来进行驱动。因此，对于每个像素P及其驱动方法的详细说明将由图2、3以及4A至4E的上述描述来代替。
时序控制器200对从外部系统主体（未示出）或图形卡（未示出）输入的红色、绿色和蓝色输入数据RGB进行排列，以便使其处于适于驱动显示面板100的状态，然后将排列数据R/G/B提供给数据驱动器400。
并且，时序控制器200根据从外部系统主体或图形卡输入的时序同步信号TSS来控制用于扫描驱动器300和数据驱动器400中的每一个的驱动时序。也就是说，时序控制器200基于诸如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、时钟信号DCLK等之类的时序同步信号TSS来生成扫描时序控制信号STCS和数据时序控制信号DTCS，然后通过利用所生成的扫描时序控制信号STCS和数据时序控制信号DTCS来分别控制扫描驱动器300和数据驱动器400的驱动时序。
扫描驱动器300生成上述第一至第三开关控制信号（参见图3），第一至第三开关控制信号根据从时序控制器200提供的扫描时序控制信号STCS以一个水平期间为单位而移位；然后将所生成的第一至第三开关控制信号顺序地提供给多个扫描线组SL1至SLn。在这种情况下，将第一开关控制信号SCS1提供给多个扫描线组SL1至SLn的每一个中的第一开关控制线SL1_1至SLn_1；将第二开关控制信号SCS2提供给多个扫描线组SL1至SLn的每一个中的第二开关控制线SL1_2至SLn_2；将第三开关控制信号SCS3提供给多个扫描线组SL1至SLn的每一个中的第三开关控制线SL1_3至SLn_3。
可以在上述显示面板100的薄膜晶体管工艺中通过面板内栅极（GIP）方法在显示面板100的一侧和/或另一侧的非显示区中形成扫描驱动器300；或者可以通过玻璃上芯片（COG）方法将芯片型扫描驱动器300安装在非显示区上。
数据驱动器400根据从时序控制器200提供的数据时序控制信号DTCS在与第一开关控制信号重叠的每个水平期间内将预定的参考电压Vref和数据电压Vdata交替地提供给对应的数据线DL1至DLm。也就是说，数据驱动器400根据数据时序控制信号DTCS在每个水平期间的部分时间段（或前半期间）内生成预定的参考电压Vref并将生成的参考电压Vref提供给对应的数据线DL1至DLm。并且，数据驱动器400响应于数据时序控制信号DTCS顺序地锁存从时序控制器200提供的排列数据R/G/B；从多个不同的伽马电压中选择与锁存的排列数据R/G/B对应的伽马电压作为数据电压Vdata；并且在每个水平期间的剩余时间段（或后半期间）内将选择的数据电压Vdata提供给对应的数据线DL1至DLm。为此，数据驱动器400包括多个输出电压选择器（未示出），以便在每个水平期间交替地输出预定的参考电压Vref和数据电压Vdata。多个输出电压选择器根据从时序控制器200提供的数据时序控制信号DTCS的数据输出选择信号而以每个水平期间的一半为单位进行切换，由此，在每个水平期间的部分时间段（或前半期间）内输出参考电压Vref，并且在每个水平期间的剩余时间段（或后半期间）内输出数据电压Vdata。
供电器500通过利用外部提供的输入电源（Vin）来生成用于驱动像素电路的第一和第二驱动电压V1、V2，然后将生成的第一和第二驱动电压V1、V2提供给像素电路的开关单元。在这种情况下，供电器500可以将第一驱动电压V1共同地或单独地提供给各个像素电路的开关单元的第一驱动电源线PL1。而且，供电器500可以将第二驱动电压V2共同地或单独地提供给各个像素电路的开关单元的第二驱动电源线PL2。
如上所示，根据本发明实施方式的发光显示装置包括根据本发明第一实施方式的上述像素电路，并且通过该像素电路的上述驱动方法在显示面板100上显示图像，从而实现像素电路的功效。
同时，根据本发明实施方式的发光显示装置可以进一步包括与第一和第二驱动电源线PL1、PL2的至少之一连接的检测器（未示出），其中，该检测器检测与每个像素电路中的驱动晶体管的阈值电压有关的信息和/或发光装置的畸变信息。
根据本发明的另一方面，在根据本发明实施方式的上述发光显示装置中，显示面板100的每个像素P都包括参照图6描述的根据本发明第二实施方式的像素电路110；与扫描线组SL1至SLn中的每一个连接的每个水平行的每个像素P都由参照图7和8A至8E描述的根据本发明第二实施方式的像素电路的驱动方法来进行驱动，从而显示图像。这样，对于每个像素P及其驱动方法的详细描述将由图6、7和8A至8E的上述描述来代替。在这种情况下，显示面板100的每个像素P都可以在由多条数据线DL1至DLm、多个扫描线组SL1至SLn以及多个第一至第三驱动电源线PL1、PL2、PL3所限定的每个像素区域形成，其中每个扫描线组都被提供有多条第一至第四开关控制线SLi1、SLi_2、SLi_3、SLi_4。供电器500可以生成第三驱动电压V3，并且将所生成的第三驱动电压V3共同地或单独地提供给第三驱动电源线PL3。
如上所述，根据本发明的像素电路及其驱动方法便于通过根据驱动晶体管DT的工作状态去掉阈值电压Vth以及根据第一驱动电源线PL1的电阻消除第一驱动电压V1的压降而实现补偿，从而可以防止因驱动晶体管DT的阈值电压Vth的偏差和第一驱动电压V1的压降所引起的画面质量下降。
并且，在根据本发明的像素电路及其驱动方法的情况下，通过每个水平行来执行对于驱动晶体管DT的阈值电压Vth的补偿和发光装置OLED的周期性发光操作，从而可以防止闪烁现象。因此，其适于实现大尺寸和高分辨率。
在不背离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和变化对于所属领域技术人员而言都是显而易见的。因此，本发明意在涵盖落入所附权利要求书范围及其等效范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (14)

1.一种像素电路，包括：
发光装置，该发光装置包括在阳极和阴极之间形成的有机发光单元，其中该发光装置通过施加到该发光装置的电流而发射光；
驱动晶体管，该驱动晶体管根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压来控制该发光装置的工作；
电容器，该电容器包括第一端子和第二端子，其中向该第一端子选择性地提供被交替提供给数据线的参考电压和数据电压，该第二端子与第一节点连接，该第一节点对应于该驱动晶体管的栅极端子；以及
开关单元，该开关单元在当前水平期间内对该电容器进行初始化，将包括该数据电压和该驱动晶体管的阈值电压的采样电压存储在该电容器中，并且每当在当前水平期间之后将所述数据电压和参考电压提供给该数据线时都基于该电容器中存储的采样电压而使该发光装置发射光。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其中该开关单元包括：
第一开关晶体管，该第一开关晶体管根据第一开关控制信号而发生切换，以在用于对该电容器进行初始化的初始化期间和用于使该发光装置发射光的发光期间内将该参考电压提供给该电容器的第一端子，并且在用于将该采样电压存储在该电容器中的采样期间内将该数据电压提供给该电容器的第一端子；
第二开关晶体管，该第二开关晶体管在所述初始化期间和采样期间内根据第二开关控制信号而导通，以将该第一节点与第二节点连接，该第二节点对应于该驱动晶体管的漏极端子；
第三开关晶体管，该第三开关晶体管在所述初始化期间和发光期间内根据第三开关控制信号而导通，以将该第二节点与该发光装置的阳极连接；以及
辅助电容器，该辅助电容器与该第一节点连接，其中，该辅助电容器在该电容器的第一端子通过该第一开关晶体管的截止而浮置时防止流入该发光装置的电流的变化。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其中该开关单元在当前水平期间的部分时间段将该参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将阳极电压提供给该发光装置的第一节点，以对该电容器进行初始化。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其中该开关单元在当前水平期间的剩余时间段将该数据电压提供给该电容器的第一端子，然后通过使该驱动晶体管的栅极端子和漏极端子彼此连接而将该采样电压存储在该电容器中，其中，该采样电压通过将该驱动晶体管的阈值电压、该数据电压以及提供给该驱动晶体管的源极端子的第一驱动电压相加而获得。
5.根据权利要求1所述的像素电路，其中该开关单元包括：
第一开关晶体管，该第一开关晶体管根据第一开关控制信号而发生切换，以在用于对该电容器进行初始化的初始化期间和用于使该发光装置发射光的发光期间内将该参考电压提供给该电容器的第一端子，并且在用于将该采样电压存储在该电容器中的采样期间内将该数据电压提供给该电容器的第一端子；
第二开关晶体管，该第二开关晶体管在所述初始化期间和采样期间内根据第二开关控制信号而导通，以将该第一节点与第二节点连接，该第二节点对应于该驱动晶体管的漏极端子；
第三开关晶体管，该第三开关晶体管在所述初始化期间和发光期间内根据第三开关控制信号而导通，以将该第二节点与该发光装置的阳极连接；
第四开关晶体管，该第四开关晶体管在该初始化期间和该采样期间的部分时间段根据第四开关控制信号而导通，以将初始化电压提供给该第一节点；以及
辅助电容器，该辅助电容器与该第一节点连接，其中，该辅助电容器在该电容器的第一端子通过该第一开关晶体管的截止而浮置时防止流入该发光装置的电流的变化。
6.根据权利要求1所述的像素电路，其中该开关单元在当前水平期间的部分时间段将该参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将初始化电压提供给该第一节点，以对该电容器进行初始化。
7.根据权利要求6所述的像素电路，其中该开关单元在当前水平期间的剩余时间段将该数据电压提供给该电容器的第一端子，然后通过使该驱动晶体管的栅极端子和漏极端子彼此连接而将该采样电压存储在该电容器中，其中，该采样电压通过将该驱动晶体管的阈值电压、该数据电压以及提供给该驱动晶体管的源极端子的第一驱动电压相加而获得。
8.根据权利要求1所述的像素电路，其中该开关单元通过在当前水平期间之后的每个水平期间的每个部分时间段将该参考电压提供给存储有该采样电压的电容器的第一端子而使该发光装置发射光，其中，该部分时间段指的是将该参考电压提供给该数据线的时间段；并且该开关单元通过在每个水平期间的每个剩余时间段使存储有该采样电压的电容器的第一端子浮置而使该发光装置发射光，其中该剩余时间段指的是将随后水平期间的数据电压提供给该数据线的时间段。
9.一种有机发光显示装置，包括：
显示面板，该显示面板包括具有如权利要求1至8中任一项所述的像素电路的多个像素；
数据驱动器，该数据驱动器用于将参考电压和数据电压交替地提供给该像素电路的开关单元；以及
扫描驱动器，该扫描驱动器用于对该像素电路的开关单元进行切换。
10.一种像素电路的驱动方法，该像素电路包括：发光装置，该发光装置包括在阳极和阴极之间形成的有机发光单元；驱动晶体管，该驱动晶体管根据在栅极端子和源极端子之间施加的电压来控制该发光装置的工作；以及电容器，该电容器包括第一端子以及与第一节点连接的第二端子，该第一节点对应于该驱动晶体管的栅极端子，该方法包括如下步骤：
将参考电压和数据电压交替地提供给数据线；
在当前水平期间内对该电容器进行初始化，然后将包括该数据电压和该驱动晶体管的阈值电压的采样电压存储在该电容器中；以及
每当在当前水平期间之后将该数据电压和参考电压提供给该数据线时都基于该电容器中存储的采样电压而使该发光装置发射光。
11.根据权利要求10所述的驱动方法，其中对该电容器进行初始化的步骤包括：在当前水平期间的部分时间段将提供给该数据线的参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将该发光装置的阳极电压提供给该第一节点，以对该电容器进行初始化。
12.根据权利要求10所述的驱动方法，其中对该电容器进行初始化的步骤包括：在当前水平期间的部分时间段将提供给该数据线的参考电压提供给该电容器的第一端子，同时将初始化电压提供给该第一节点，以对该电容器进行初始化。
13.根据权利要求11或12所述的驱动方法，其中将该采样电压存储在该电容器中的步骤包括：在当前水平期间的剩余时间段将该数据电压提供给该电容器的第一端子；并且通过使该驱动晶体管的栅极端子和漏极端子彼此相连来将该采样电压存储在该电容器中，其中，该采样电压通过将该驱动晶体管的阈值电压、该数据电压以及提供给该驱动晶体管的源极端子的第一驱动电压相加而获得。
14.根据权利要求10所述的驱动方法，其中使该发光装置发射光的步骤包括：通过在当前水平期间之后的每个水平期间的每个部分时间段将该参考电压提供给存储有该采样电压的电容器的第一端子而使该发光装置发射光，其中，该部分时间段指的是将该参考电压提供给该数据线的时间段；以及通过在每个水平期间的每个剩余时间段使存储有该采样电压的电容器的第一端子浮置而使该发光装置发射光，其中该剩余时间段指的是将随后水平期间的数据电压提供给该数据线的时间段。
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