CN203397667U - 一种像素电路、阵列基板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种像素电路、阵列基板和显示装置，以解决现有的像素电路导致阵列基板亮度均一性较差，显示不均匀的问题。本实用新型中像素电路包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管以及发光器件；控制子电路在扫描电压信号和充电信号控制下对补偿子电路进行充电；并在发光控制信号控制下控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光；补偿子电路在控制子电路的控制下，固定驱动晶体管栅极电位，并预先存储驱动晶体管的阈值电压，以在所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光时补偿所述驱动晶体管的阈值电压。通过本实用新型使得驱动发光器件发光的驱动电流，与驱动晶体管的阈值电压没有关系，提高了阵列基板中图像亮度的均匀性。

Description

一种像素电路、阵列基板和显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素电路、阵列基板和显示装置。

背景技术

AMOLED（Active Matrix Organic Light Emitting Diode，有源发光二极管显示器）由于能满足显示器高分辨率与大尺寸的要求，应用越来越广泛。

AMOLED能够发光是由薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）在饱和状态时产生驱动电流并驱动发光元件OLED（Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管）发光，OLED发光亮度和提供给OLED器件的驱动电流的大小成正比，故为了实现最佳的显示效果，需要较大的驱动电流，而低温多晶硅由于可以提供较高的电子迁移率，故AMOLED显示技术中较多的选择低温多晶硅制作TFT。

如图1A所示为现有技术中阈值补偿AMOLED的像素电路，电路中包含两个TFT、一个电容、电源和OLED，两个TFT分别为用作开关的T1和用于像素驱动的DTFT（驱动晶体管），VDD为电源电压的高电平,VSS为电源电压的低电平，如图1B所示为图1A中像素电路的控制信号的时序图，扫描信号线上输出的电平为VScan，数据信号线上输出的电平为Vdata，当VScan电平为低电平时，T1导通，数据信号线上的灰阶电压对电容C充电，当VScan的电平为高电平时，T1关闭，电容C用来保存灰阶电压，由于VDD电压较高，因此DTFT处于饱和状态，OLED的驱动电流为：I＝K(V_sg-|V_th|)²＝K(VDD-V_data-|V_th|)²，其中，Vdata为数据电压，VDD为电源电压，K为一个与晶体管尺寸和载流子迁移率有关的常数，Vth为晶体管阈值电压。由上述OLED驱动电流的公式可知，OLED驱动电流的大小和Vth有关，而低温多晶硅工艺不成熟，即便是同样的工艺参数，制作出的TFT的Vth也有较大差异，使得阵列基板不同位置处TFT的Vth不同，导致同一灰阶电压下OLED的驱动电流不一样，因此采用如图1A所示的像素电路，会使得阵列基板不同位置处的亮度有差异，显示不均匀，进而降低了阵列基板的亮度均一性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种像素电路、阵列基板和显示装置，以解决现有的像素电路导致阵列基板亮度均一性较差，显示不均匀的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型一方面提供了一种像素电路，包括：控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管和发光器件；

控制子电路，用于在扫描电压信号和充电信号控制下，对所述补偿子电路进行充电；并用于在发光控制信号控制下，控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光；

补偿子电路，用于在所述控制子电路的控制下，固定所述驱动晶体管栅极电位，并预先存储所述驱动晶体管的阈值电压，以在所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光时补偿所述驱动晶体管的阈值电压。

本实用新型中，补偿子电路通过固定驱动晶体管的栅极电位，并预先存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

较佳的，所述补偿子电路包括第一电容和第二电容，其中，

所述第一电容的第一端连接所述驱动晶体管的栅极以及所述控制子电路，所述第一电容的第二端连接所述驱动晶体管的源极；所述第二电容的第一端连接所述驱动晶体管的源极，所述第二电容的第二端连接所述控制子电路；

所述控制子电路控制所述第二电容充电，使所述驱动晶体管的源极电位上升至使所述驱动晶体管自动截止的电位，并使所述第一电容预先存储使所述驱动晶体管自动截止的阈值电压。

本实用新型中，通过在驱动晶体管的源极连接第一电容和第二电容，控制第二电容充电，使驱动晶体管的源极电位上升至使其自动截止的电位，并使第一电容预先存储阈值电压，能够较好的使驱动晶体管的阈值电压保存到驱动晶体管的源极，能够较好的补偿驱动晶体管的阈值电压。

较佳的，所述控制子电路包括充电模块、发光控制模块和电压源，其中，充电模块与所述电压源、所述驱动晶体管栅极以及所述第一电容的第一端连接，所述发光控制模块与所述电压源以及所述驱动晶体管连接。

所述充电模块，用于在扫描电压信号和充电信号控制下，接收电压源信号和用于固定所述驱动晶体管栅极电位的参考电压信号，以控制所述第二电容充电，使所述驱动晶体管的源极电位上升至使所述驱动晶体管自动截止的电位，并使所述第一电容在所述驱动晶体管的源极电位上升至使所述驱动晶体管自动截止的电位时，预先存储使所述驱动晶体管自动截止的阈值电压；还用于在扫描电压信号和充电信号控制下，接收用于驱动所述发光器件发光的数据电压信号，以控制所述第一电容存储数据电压；

所述发光控制模块，用于在发光控制信号控制下，接收电压源信号，控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光。

本实用新型中，控制子电路包括充电模块和发光控制模块，通过充电模块控制补偿子电路的第一电容和第二电容充电，通过发光控制模块控制驱动晶体管驱动发光器件发光，电路简单。

较佳的，所述充电模块包括：第一开关晶体管和用于输出所述充电信号的第一门信号源、第二开关晶体管和用于输出所述扫描电压信号的第二门信号源、电压源、数据信号源以及参考信号源，其中，

所述第一开关晶体管栅极连接所述第一门信号源，漏极连接所述电压源的第一端，源极连接所述驱动晶体管的漏极；

所述电压源的第二端连接所述第二电容的第二端；

所述第二开关晶体管栅极连接所述第二门信号源，漏极连接所述数据信号源和参考信号源，源极连接所述驱动晶体管的栅极以及所述第一电容的第一端。

本实用新型中充电模块包括：第一开关晶体管和用于输出所述充电信号的第一门信号源、第二开关晶体管和用于输出所述扫描电压信号的第二门信号源、电压源、数据信号源以及参考信号源，通过较为简单的电路结构，实现对第一电容和第二电容的充电。

较佳的，所述发光控制模块包括第三开关晶体管和用于输出发光控制信号的第三门信号源，其中，

所述第三开关晶体管的栅极连接所述第三门信号源，源极连接所述电压源的第二端以及所述第二电容的第二端，漏极连接所述驱动晶体管的源极以及所述第二电容的第一端。

本实用新型中发光控制模块包括第三开关晶体管和用于输出发光控制信号的第三门信号源，利用较为简单的电路结构，实现对控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光。

较佳的，所述第一开关晶体管、所述第二开关晶体管和所述第三开关晶体管均为P型薄膜晶体管或者均为N型薄膜晶体管，使得电路中的晶体管为同一类型的晶体管，制作工艺简单。

较佳的，所述第一开关晶体管和所述第三开关晶体管为相同类型的薄膜晶体管，且与所述第二开关晶体管的类型不同；所述第二门信号源与所述第三门信号源为同一门信号源，能够减少控制信号的数量，由同一控制信号控制不同的开关晶体管。

较佳的，所述数据信号源与所述参考信号源由同一信号端子输出，能够利用同一信号源分时传递数据电压信号和参考电压信号，减少信号源的使用数量。

本实用新型另一方面还提供了一种阵列基板，该阵列基板包括：上述像素电路。

本实用新型再一方面还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述阵列基板。

本实用新型提供的阵列基板及显示装置，包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管和发光器件，补偿子电路通过固定驱动晶体管的栅极电位，并预先存储驱动晶体管的阈值电压，能够较好的在驱动晶体管驱动发光器件发光时，补偿驱动晶体管的阈值电压，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

附图说明

图1A为现有技术中像素电路结构示意图；

图1B为现有技术中像素电路工作的时序图；

图2A为本实用新型实施例提供的像素电路结构示意图；

图2B为本实用新型实施例提供的像素电路另一结构示意图；

图2C为本实用新型实施例提供的像素电路再一结构示意图；

图3A为本实用新型实施例提供的像素电路具体结构示意图；

图3B为图3A中像素电路工作时序图；

图4A-图4C分别为图3B不同阶段的等效电路图；

图5为本实用新型实施例提供的又一像素电路具体结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的阵列基板结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所有实施例中采用的开关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，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是可以互换的。在本实用新型实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为源极，另一极称为漏极。

要理解到，当元件A与元件B“连接”时，它可能表示A直接连接B，或介于A和B之间的元件可能也存在（即表示A和B间接连接，例如A通过元件C连接B）。相比之下，当元件A称为“直接”连接B时，则表示没有介于A和B其间的元件存在。

实施例一

本实用新型实施例提供一种像素电路，该像素电路包括控制子电路1、补偿子电路2、驱动晶体管DTFT和发光器件3，如图2A所示，控制子电路1用于在扫描电压信号和充电信号控制下，对补偿子电路2进行充电；并用于在发光控制信号控制下，控制驱动晶体管DTFT驱动发光器件3发光；

补偿子电路2，用于在控制子电路1的控制下，固定驱动晶体管DTFT栅极电位，并预先存储驱动晶体管DTFT的阈值电压，以在驱动晶体管DTFT驱动发光器件3发光时补偿驱动晶体管DTFT的阈值电压。

具体的，本实用新型实施例中在扫描电压信号和充电信号控制下，控制子电路1对补偿子电路2进行充电，并根据控制子电路1对补偿子电路2进行充电过程中输入的不同电压信号，固定驱动晶体管DTFT栅极电位或者控制驱动晶体管DTFT输出驱动电流驱动发光器件3发光，例如可以在输入参考电压信号时固定驱动晶体管DTFT栅极电位，并预先存储驱动晶体管DTFT的阈值电压，在输入数据电压信号时，控制驱动晶体管DTFT输出驱动电流。

本实用新型实施例中发光器件例如可以是有机发光二极管OLED，本实用新型实施例图2A中以有机发光二极管为例进行说明。

较佳的，本实用新型实施例中补偿子电路2包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的第一端连接驱动晶体管DTFT的栅极以及控制子电路1，第一电容C1的第二端连接驱动晶体管DTFT的源极；第二电容C2的第一端连接驱动晶体管DTFT的源极，第二电容C2的第二端连接控制子电路1。

具体的，如图2B所示，第一电容C1的第一端连接到驱动晶体管DTFT的栅极即节点g以及控制子电路1，第一电容C1的第二端连接驱动晶体管DTFT的源极即节点s，第一电容C1设置在驱动晶体管DTFT的栅极和源极之间，第二电容C2的第一端连接驱动晶体管DTFT的源极即节点s，第二电容C2的第二端连接控制子电路1。发光器件3与驱动晶体管DTFT的漏极即节点d相连接，当驱动晶体管漏极输出驱动电流时，能够驱动发光器件3发光。

进一步的，控制子电路1控制第二电容C2充电，使驱动晶体管DTFT的源极电位上升至使驱动晶体管DTFT自动截止的电位，并使第一电容C1在驱动晶体管DTFT的源极电位上升至使驱动晶体管DTFT自动截止的电位时，预先存储使所述驱动晶体管DTFT自动截止的阈值电压。

具体的，本实用新型实施例中控制子电路1控制第二电容C2充电时，预先将源极电位保存为使驱动晶体管自动截止的电位，第一电容C1保存驱动晶体管DTFT的阈值电压，当驱动晶体管DTFT驱动发光器件3发光时，通过第一电容C1预存的驱动晶体管DTFT的阈值电压补偿驱动晶体管DTFT的阈值电压，使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，改善面板的显示均匀性。

较佳的，本实用新型实施例中控制子电路1包括充电模块11、发光控制模块12和电压源13，其中，充电模块11与电压源13连接，并与驱动晶体管的栅极以及第一电容C1的第一端连接，发光控制模块12与电压源13连接，并与所述驱动晶体管DTFT以及第二电容C2连接，本实用新型实施例中与充电模块11连接的电压源13、以及与发光控制模块12连接的电压源13为电压源的不同输出端，并且该不同输出端输出的电压具有设定的压差，此压差可以驱动发光器件即可，如图2C所示。

具体的，充电模块11用于在扫描电压信号和充电信号控制下，接收电压源13的电压源信号和用于固定驱动晶体管DTFT栅极电位的参考电压信号，控制第二电容C2充电，使驱动晶体管DTFT的源极电位上升至使驱动晶体管自动截止的电位，并使第一电容C1在驱动晶体管DTFT的源极电位上升至使驱动晶体管DTFT自动截止的电位时，预先存储使驱动晶体管DTFT自动截止的阈值电压。

进一步的，充电模块11还用于在扫描电压信号和充电信号控制下，接收用于驱动发光器件3发光的数据电压信号，以控制第一电容C1存储数据电压，以控制驱动晶体管DTFT输出驱动电流。

发光控制模块13，用于在发光控制信号控制下，接收电压源信号，控制驱动晶体管DTFT驱动发光器件3发光。

具体的，本实用新型实施例中控制子电路1控制第二电容C2充电时，预先将源极电位保存为使驱动晶体管自动截止的电位，第一电容C1保存驱动晶体管DTFT的阈值电压，并使第一电容C1存储驱动发光器件发光的数据电压，通过第一电容C1预存的驱动晶体管DTFT的阈值电压补偿驱动晶体管DTFT的阈值电压，并通过第一电容C1存储的数据电压驱动DTFT的漏极输出驱动电流，驱动发光器件3发光。

本实用新型实施例中图2B、图2C中驱动晶体管DTFT为N型薄膜晶体管，只是进行示意性说明，本实用新型实施例中驱动晶体管DTFT可以为N型薄膜晶体管，也可以为P型薄膜晶体管。

本实用新型实施例中，像素电路包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管以及发光器件，补偿子电路包括第一电容和第二电容，控制子电路控制第二电容与第一电容充电，并通过第二电容充电时，预先将源极电位保存为使驱动晶体管自动截止的电位，并通过第一电容保存驱动晶体管DTFT的阈值电压，并对第一电容充电，使第一电容存储驱动发光器件发光的数据电压，驱动DTFT输出驱动电流驱动发光器件发光，并通过第一电容预存的驱动晶体管DTFT的阈值电压补偿驱动晶体管DTFT的阈值电压，使得驱动发光器件发光的驱动电流，与驱动晶体管的阈值电压没有关系，提高了阵列基板中图像亮度的均匀性。

实施例例二

本实用新型实施例二将结合实际应用对实施例一中涉及的像素电路进行详细说明，当然并不引以为限。

本实用新型实施例二中控制子电路1的充电模块包括用于输出充电信号的第一门信号源S1和第一开关晶体管T1、用于输出扫描电压信号的第二门信号源S2和第二开关晶体管T2、参考信号源与数据信号源D1。

具体的，本实用新型实施例中输出充电信号的第一门信号源S1控制第一开关晶体管T1的导通与关闭，输出扫描电压信号的第二门信号源S2控制第二开关晶体管T2的导通与关闭。

进一步的，本实用新型实施例中电压源13包括电压源第一端和电压源第二端，电压源第一端和电压源第二端输出的电压之间具有设定压差，该设定的压差足以驱动发光器件发光；其中，本实用新型实施例中电压源的第一端为电源的高电平VDD，电压源的第二端为电源的低电平VSS，第一开关晶体管T1栅极连接第一门信号源S1，漏极连接电压源的第一端即电压源的高电平VDD，源极连接驱动晶体管的漏极，电压源的第二端即电压源的低电平VSS一端，连接第二电容C2的第二端，对第二电容进行充电，如图3A所示。

需要说明的是，本实用新型实施例图3A中，第一开关晶体管T1的漏极通过发光器件1与电压源第一端VDD进行连接，只是进行示意性说明，其可以直接与电压源第一端VDD连接，只要能够通过该第一开关晶体管T1控制电压源的第一端VDD、电压源的第二端VSS、发光器件3、驱动晶体管DTFT以及第二电容C2所在支路导通即可，这样可以对第二电容C2充电，使驱动晶体管DTFT的源极电位上升至使驱动晶体管DTFT自动截止的电位，通过第二电容C2充电获取驱动晶体管DTFT的阈值电压。

第二开关晶体管T2栅极连接用于输出扫描电压信号的第二门信号源S2，漏极连接数据信号源和参考信号源，源极连接驱动晶体管DTFT的栅极以及第一电容C1的第一端，如图3A所示，通过第二门信号源S2控制第二开关晶体管T2的导通与关闭，第二开关晶体管T2导通时，通过参考信号源向驱动晶体管DTFT的栅极输入固定栅极电位的参考电压，或者通过数据信号源向驱动晶体管DTFT的栅极输入驱动发光器件发光的数据电压。

具体的，第一电容C1在参考信号源向驱动晶体管DTFT栅极输入固定栅极电位的参考电压、使驱动晶体管的源极电位上升至使驱动晶体管DTFT自动截止的电位时，预先存储驱动晶体管DTFT的阈值电压；第一电容C1在数据信号源向驱动晶体管DTFT栅极输入驱动发光器件3发光的数据电压时，存储驱动发光器件3发光的数据电压。

进一步优选的，本实用新型实施例中发光控制模块包括第三开关晶体管T3和用于输出发光控制信号的第三门信号源S3，如图3A所示，第三开关晶体管T3的栅极连接第三门信号源S3，源极连接电压源的第二端VSS以及第二电容C2的第二端，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极以及第二电容的第一端，该第三开关晶体管T3的导通与关闭，能够控制驱动晶体管DTFT与电压源第二端VSS所在支路导通与否，并与第一开关晶体管T1一同控制驱动晶体管DTFT与发光器件3所在支路导通，驱动发光器件发光或对第二电容C2充电。

具体的，当驱动发光器件3发光时，该第三开关晶体管T3导通，电压源第一端VDD、发光器件3、驱动晶体管DTFT和电压源第二端VSS所在支路导通，则在驱动晶体管DTFT输出驱动电流时能够驱动发光器件3发光；当进行像素电路数据写入时，则该第三开关晶体管T3关闭，则通过第一开关晶体管T1能够控制电压源的第一端VDD、电压源的第二端VSS、发光器件3、驱动晶体管DTFT以及第二电容C2所在支路导通，对第二电容C2充电，

进一步，参考信号源主要用于提供参考电压，数据信号源D1主要用于提供数据电压，而参考电压与数据电压为分时传递输入的，故本实用新型实施例中可优选将参考信号源与数据信号源D1设置为同一信号端子（也可称为同一信号源），利用同一信号端子分时对驱动晶体管DTFT的栅极输入参考电压或者数据电压，以减少信号源的数量，简化电路结构。

本实用新型实施例以数据信号源D1为例进行说明，换言之，本实用新型实施例二提供的像素电路一共包括四个晶体管，分别为作为开关的T1、T2、T3以及产生驱动电流并驱动发光器件发光的驱动晶体管DTFT，两个电容C1和C2，三个门信号源S1、S2和S3，数据信号源D1以及发光器件和电压源，如图3A所示。

需要说明的是，本实用新型实施例中优选采用数据信号源D1分时传递参考电压与数据电压，当然参考电压和数据电压也可采用不同的信号端子分开传递，或者采用不同的开关晶体管控制，本实用新型实施例不引以为限。

例如：采用不同的开关晶体管控制输入参考电压和数据电压可以为以下方式：第二开关晶体管T2用于输入数据电压，其栅极连接第二门信号源S2（例如扫描电压），漏极连接数据信号源，源极连接驱动晶体管DTFT的栅极以及第一电容C1的第一端；新增一个第四开关晶体管T4（未示出）用于输入参考电压，其栅极连接第四门信号源S4，漏极连接参考信号源，源极连接驱动晶体管DTFT的栅极以及第一电容C1的第一端；其中。第二门信号源S2和第四门信号源S4的工作时序只要相互配合，控制T2和T4的导通和截止，输出所需的参考电压和数据电压即可，在此不做限定。

本实用新型实施例提供的像素电路，只包括4个晶体管、两个电容、一个发光器件、数据信号源D1、以及信号控制线和电压源，数据信号源D1分时将参考电压与数据电压输入至驱动晶体管的栅极，并通过开关晶体管的导通与断开控制第二电容预先将源极电位保存为使驱动晶体管自动截止的电位，第一电容预先存储驱动晶体管的阈值电压，第一电容存储的数据电压能够驱动驱动晶体管输出驱动电流并驱动发光器件发光，驱动发光器件发光时，通过第一电容预存的驱动晶体管DTFT的阈值电压能够对驱动晶体管DTFT的阈值电压进行补偿，使得驱动发光器件发光的驱动电流，与驱动晶体管的阈值电压没有关系，提高了阵列基板中图像亮度的均匀性。

实施例三

本实用新型实施例三提供一种实施例一或实施例二涉及的像素电路的驱动方法，该方法中，控制子电路1在扫描电压信号和充电信号控制下，对补偿子电路2进行充电，使补偿子电路2固定驱动晶体管DTFT的栅极电位，并预先存储驱动晶体管DTFT的阈值电压。

进一步的，控制子电路1在发光控制信号控制下，利用补偿子电路2预先存储的上述阈值电压补偿驱动晶体管DTFT的阈值电压，并控制驱动晶体管DTFT驱动发光器件3发光。

具体的，补偿子电路2包括第一电容C1和第二电容C2，使补偿子电路2固定驱动晶体管DTFT的栅极电位，并预先存储驱动晶体管DTFT的阈值电压，采用如下实现方式：控制子电路1向驱动晶体管DTFT栅极输入固定栅极电位的参考电压，控制与驱动晶体管DTFT源极连接的第二电容C2充电，使驱动晶体管DTFT的源极电位上升至使驱动晶体管DTFT自动截止的电位，并使第一电容C1存储驱动晶体管DTFT的阈值电压。

进一步的，使第一电容C1存储驱动晶体管DTFT的阈值电压之后，还包括：控制子电路1向驱动晶体管DTFT的栅极输入驱动发光器件3发光的数据电压，使第一电容C1存储数据电压，以驱动驱动晶体管DTFT输出驱动电流，驱动发光器件3发光。

进一步的，控制子电路1包括充电模块11、发光控制模块12和电压源13，充电模块11包括第一门信号源S1和第一开关晶体管T1、第二门信号源S2和第二开关晶体管T2、电压源、数据信号源以及参考信号源，发光控制模块12包括第三开关晶体管T3和用于输出发光控制信号的第三门信号源S3，其中，

第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3均为P型薄膜晶体管时，数据信号源输出的数据电压不大于参考电压源输出的参考电压。

第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3均为N型薄膜晶体管时，数据信号源输出的数据电压不小于参考电压源输出的参考电压。

本实用新型实施例提供的像素电路驱动方法，控制第二电容充电预先将源极电位保存为使驱动晶体管自动截止的电位，第一电容预先存储驱动晶体管的阈值电压，第一电容存储的数据电压能够驱动驱动晶体管输出驱动电流并驱动发光器件发光，驱动发光器件发光时，通过第一电容预存的驱动晶体管DTFT的阈值电压能够对驱动晶体管DTFT的阈值电压进行补偿，使得驱动发光器件发光的驱动电流，与驱动晶体管的阈值电压没有关系，提高了阵列基板中图像亮度的均匀性。

实施例四

以下结合附图3B的时序图，对图3A中的像素电路的驱动方法进行详细说明。

本实用新型实施例以像素电路中控制子电路包括三个开关晶体管、一个数据信号源D1以及三个门信号源为例进行说明，图3B的时序图为图3A中四个晶体管均为N型薄膜晶体管的操作时序图，对于P型薄膜晶体管，操作时序中电平信号相反，在此不再赘述。

第一阶段

第一门信号源S1与第二门信号源S2的电平为高电平，第三门信号源S3电平为低电平，即第一门信号源S1与第二门信号源S2有效，使第一开关晶体管T1与第二晶体管T2导通，第三门信号源S3无效，使第三晶体管T3断开，等效电路如图4A所示。

在第一阶段中，数据信号源D1传递的是参考电压Vref，本实用新型实施中参考电压Vref的大小应满足以下要求：

Vref=Vdata(min)；Vref-VSS>Vthd；

其中，Vthd为DTFT的阈值电压，同时Vdata(min)为数据电压中的最低灰阶电压值，即本实用新型实施例中数据电压的灰阶电压Vdata不小于Vref，该参考电压可以使驱动晶体管DTFT处于开启状态而不至于关闭。

当然若DTFT为P型晶体管，参考电压Vref的大小应满足：

Vref=Vdata(max)，

即数据电压Vdata应该不大于参考电压Vref，该参考电压可以使驱动晶体管DTFT处于开启状态而不至于关闭。

进一步的，本实用新型实施例中在第一阶段，由于第一开关晶体管T1导通，第三开关晶体管T3关闭，可使得由电压源输出并流经驱动晶体管DTFT的电流不断的对第二电容C2充电，s点的电位不断上升，直到s点的电位到达Vref-Vthd，使得驱动晶体管DTFT自动截止。

进一步的，由于第二开关晶体管T2导通，能够将数据信号源D1传递的参考电压输入到驱动晶体管DTFT的栅极，进而能够对第一电容充电，此时第一电容在g点的电位为Vref，而s点的电位为Vref-Vthd，进而可知第一电容两端的电压为Vthd，使得第一电容保存了驱动晶体管的阈值电压。

第二阶段

第二门信号源S2输出的电平为高电平，第一门信号源S1与第三门信号源S3输出的电平为低电平，此时只有第二门信号源S2有效，第一门信号源S1与第三门信号源S3无效，第二开关晶体管T2导通，第一开关晶体管T1与第三开关晶体管T3断开，等效电路图如图4B所示。

在第二阶段中，数据信号源D1传递的电压从参考电压跳变为数据电压，数据电压大于等于参考电压，此时由于第一开关晶体管T1和第三开关晶体管T3断开，s点处于悬空状态，因此数据信号源D1上电压的跳变通过第一电容C1耦合到s点，因此s点电位跳变为：

Vs=Vref-Vthd+（Vdata-Vref）*C1/(C1+C2)；

此时第一电容C1两端的电压为：

Vc1=Vdata-Vs=Vdata-[Vref-Vthd+（Vdata-Vref）*C1/(C1+C2)]

=(Vdata-Vref)*C2/(C1+C2)+Vthd；

第三阶段

第二门信号源S2输出的电平为低电平，第一门信号源S1与第三门信号源S3输出的电平为高电平，此时第一门信号源S1与第三门信号源S3有效，使得第一开关晶体管T1与所述第三开关晶体管T3导通，第二门信号源S2无效，使得第二开关晶体管T2断开，等效电路图如图4C所示。

在第三阶段中，由于第二开关晶体管T2断开，第一电容C1连接驱动晶体管DTFT栅极的一端处于悬空状态，因此在该阶段不论s点电位怎么变化，驱动晶体管DTFT的栅源电压Vgs都等于电容C1两端的电压，即

Vgs=Vc1=(Vdata-Vref)*C2/(C1+C2)+Vthd；

此时，如果数据信号源D1输出的数据电压为最低灰阶Vdata(min)，则此时的Vdata等于Vref，因此：

Vgs=Vc1=Vthd；

因此通过驱动晶体管DTFT的饱和电流即发光器件的发光电流大小为：

Ioled=kd(Vgs-Vthd)^2=k(Vthd-Vthd)^2=0；

即，当数据电压为最低灰阶电压时，发光器件3不发光。

当然，若DTFT为P型薄膜晶体管，则当数据电压为Vdata(max)时，发光电流为0，发光器件3不发光。

如果数据信号源D1输出的数据电压不是最低灰阶电压，则Vdata大于Vref，此时，通过驱动晶体管DTFT的饱和电流即发光器件的发光电流大小为：

Ioled=kd(Vgs-Vthd)^2=kd[(Vdata-Vref)*C2/(C1+C2)+Vthd-Vthd]^2

=kd[(Vdata-Vref)*C2/(C1+C2)]^2

其中，kd为与工艺和驱动设计有关的常数，Vthd为驱动晶体管DTFT的阈值电压。由此可见电流大小只与数据电压、参考电压以及第一电容C1和第二电容C2的大小有关，和驱动晶体管DTFT的阈值电压没有关系，换言之，阵列基板中各个位置处的显示亮度不再与驱动晶体管DTFT的阈值电压有关，只与数据电压、参考电压以及第一电容C1和第二电容C2的大小有关，使显示亮度更为均匀。

较佳的，本实用新型实施例中第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3可以为同类型的薄膜晶体管，也可为不同类型的薄膜晶体管，但是为了简化制作工艺，本实用新型实施例中优选第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3均为P型薄膜晶体管或者均为N型薄膜晶体管。

若第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3均为P型薄膜晶体管，则数据电压Vdata不大于参考电压Vref；若第一开关晶体管T1、第三开关晶体管T2和第三开关晶体管T3均为N型薄膜晶体管，则数据电压Vdata不小于参考电压Vref。

进一步的，本实用新型实施例中可将第二开关晶体管T2为与第三开关晶体管T3不同类型的薄膜晶体管，此时第一开关晶体管T1的类型可以根据需要而设定，例如可以与第二开关晶体管T2的类型相同或不同，只需要配以相应的第一门信号源S1时序，配合第二开关晶体管T2和第三开关晶体管T3，实现上述功能即可，在此不做限定。

进一步的，可将第一开关晶体管T1和第三开关晶体管T3设置为相同类型的薄膜晶体管，第二开关晶体管T2为与第一开关晶体管T1和第三开关晶体管T3不同类型的薄膜晶体管，如图5所示。

进一步的，由图3B中，第二门信号源S2与第三门信号源S3在不同的阶段具有相反的电平，故本实用新型实施例中可优选将第二开关晶体管T2与第三开关晶体管T3设置为类型相反的晶体管，进而可将第三门信号源S3与第二门信号源S2设置为同一门信号源，简化电路设计，如图5所示。

本实用新型实施例提供的像素电路以及驱动方法，通过数据信号源D1分时输入参考电压和数据电压，并通过对第二电容充电获取驱动晶体管DTFT的阈值电压，并将驱动晶体管的阈值电压保存到第一电容，通过第一电容预存的驱动晶体管DTFT的阈值电压补偿驱动晶体管DTFT的阈值电压，使得驱动电流的大小，不再与驱动晶体管DTFT的阈值电压有关，只与数据电压、参考电压以及第一电容C1和第二电容C2的大小有关，使显示亮度更为均匀。

实施例五

本实用新型实施例五提供了一种阵列基板，如图6所示，该阵列基板包括本实用新型上述实施例提供的像素电路50。

具体的，如图6所示，本实用新型实施例提供的阵列基板包括：

多条沿行方向分布的栅线，如图6中所示的：

S1-1S1-2S1-3；S2-1S2-2S2-3......、Sn-1Sn-2Sn-3；

多条沿列方向分布的数据线，如图6中所示的D1、D2、......、Dm；n，m为正整数;

一组栅线和一条数据线限定一个像素单元10，例如，一个像素单元10包括3条栅线（例如S1-1S1-2S1-3）和1条数据线（例如D1），由多条上述栅线和多条上述数据线限定构成若干个呈矩阵排列的像素单元；

上述至少一像素单元中包括本实用新型上述实施例提供的像素电路50；其中，所述像素单元的栅线数量对应于像素电路50所需的开关晶体管门信号源数量。

优选的，上述每一个像素单元中包括本实用新型上述实施例提供的像素电路50，位于同一行的像素电路50的控制子电路，其各自具有相同门信号源的开关晶体管的栅极与同一条栅线相连，位于同一列的像素电路50的控制子电路与同一条数据线相连。

上述阵列基板中的多个像素电路通过电源线连接至电压源，该电压源能够输出可以驱动发光器件所需的电压；例如：电压源的第一端输出直流高电平VDD和电压源的第二端输出直流低电平VSS。

较佳的，本实用新型实施例中，以一个像素单元10为例，像素单元中的控制子电路的第二门信号源S2，通过该像素单元的第二栅线S1-2与第二开关晶体管T2的栅极连接；

进一步的，本实用新型实施例中控制子电路的第一门信号源S1，第三门信号源S3可以通过设置附加的信号线(第一栅线S1-1，第三栅线S1-3)分别与第一开关晶体管T1的栅极连接以及与第三开关晶体管T3的栅极连接；也可以根据实际需要和开关晶体管的类型设置，例如：第二开关晶体管T2与第三开关晶体管T3设置为类型相反的晶体管，进而可将第三门信号源S3与第二门信号源S2设置为同一门信号源，即同一像素单元中，控制子电路的第二门信号源S2和第三门信号源S3的栅极可连接在同一栅线上。

进一步的，数据信号源D1与参考信号源通过数据线与第二开关晶体管T2的漏极连接。

本实用新型实施例提供的阵列基板，像素电路包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管以及发光器件，补偿子电路包括第一电容和第二电容，控制子电路能够控制第二电容与第一电容充电，并使第一电容分时存储所述驱动晶体管的阈值电压以及驱动所述发光器件发光的数据电压，通过第一电容预存的驱动晶体管的阈值电压能够对驱动晶体管驱动发光器件发光时的阈值电压进行补偿，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，提高了阵列基板中图像亮度的均匀性。

实施例六

本实用新型实施例六还提供了一种显示装置，包括实施例五涉及的阵列基板，其他结构与现有结构相同，在此不再赘述。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的显示装置可以为有机电致发光显示OLED面板、OLED显示器、OLED电视或电子纸等显示装置。

本实用新型实施例提供的显示装置，阵列基板的像素电路包括控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管以及发光器件，补偿子电路包括第一电容和第二电容，控制子电路能够控制第二电容与第一电容充电，并使第一电容分时存储所述驱动晶体管的阈值电压以及驱动所述发光器件发光的数据电压，通过第一电容预存的驱动晶体管的阈值电压能够对驱动晶体管驱动发光器件发光时的阈值电压进行补偿，最终使得驱动发光器件发光的驱动电流与驱动晶体管的阈值电压没有关系，提高了阵列基板中图像亮度的均匀性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种像素电路，其特征在于，包括：控制子电路、补偿子电路、驱动晶体管和发光器件；

控制子电路，用于在扫描电压信号和充电信号控制下，对所述补偿子电路进行充电；并用于在发光控制信号控制下，控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光；

补偿子电路，用于在所述控制子电路的控制下，固定所述驱动晶体管栅极电位，并预先存储所述驱动晶体管的阈值电压，以在所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光时补偿所述驱动晶体管的阈值电压。

2.如权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述补偿子电路包括第一电容和第二电容，其中，

所述第一电容的第一端连接所述驱动晶体管的栅极以及所述控制子电路，所述第一电容的第二端连接所述驱动晶体管的源极；所述第二电容的第一端连接所述驱动晶体管的源极，所述第二电容的第二端连接所述控制子电路；

所述控制子电路控制所述第二电容充电，使所述驱动晶体管的源极电位上升至使所述驱动晶体管自动截止的电位，并使所述第一电容预先存储使所述驱动晶体管自动截止的阈值电压。

3.如权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述控制子电路包括充电模块、发光控制模块和电压源，其中，充电模块与所述电压源、所述驱动晶体管栅极以及所述第一电容第一端连接，所述发光控制模块与所述电压源以及所述驱动晶体管连接；

所述充电模块，用于接收电压源信号和用于固定所述驱动晶体管栅极电位的参考电压信号，以控制所述电压源对所述第二电容充电，使所述驱动晶体管的源极电位上升至使所述驱动晶体管自动截止的电位，并使所述第一电容在所述驱动晶体管的源极电位上升至使所述驱动晶体管自动截止的电位时，预先存储使所述驱动晶体管自动截止的阈值电压；还用于接收用于驱动所述发光器件发光的数据电压信号，以控制所述第一电容存储数据电压；

所述发光控制模块，用于在发光控制信号控制下，接收电压源信号，控制所述驱动晶体管驱动所述发光器件发光。

4.如权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述充电模块包括：第一开关晶体管和用于输出所述充电信号的第一门信号源、第二开关晶体管和用于输出所述扫描电压信号的第二门信号源、数据信号源以及参考信号源，其中，

所述第一开关晶体管栅极连接所述第一门信号源，漏极连接所述电压源的第一端，源极连接所述驱动晶体管的漏极；

所述电压源的第二端连接所述第二电容的第二端；

所述第二开关晶体管栅极连接所述第二门信号源，漏极连接所述数据信号源和参考信号源，源极连接所述驱动晶体管的栅极以及所述第一电容的第一端。

5.如权利要求4所述的像素电路，其特征在于，所述发光控制模块包括第三开关晶体管和用于输出发光控制信号的第三门信号源，其中，

所述第三开关晶体管的栅极连接所述第三门信号源，源极连接所述电压源的第二端以及所述第二电容的第二端，漏极连接所述驱动晶体管的源极以及所述第二电容的第一端。

6.如权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述第一开关晶体管、所述第二开关晶体管和所述第三开关晶体管均为P型薄膜晶体管或者均为N型薄膜晶体管。

7.如权利要求5所述的像素电路，其特征在于，所述第一开关晶体管和所述第三开关晶体管为相同类型的薄膜晶体管，且与所述第二开关晶体管的类型不同；

所述第二门信号源与所述第三门信号源为同一门信号源。

8.如权利要求4-7任一项所述的像素电路，其特征在于，所述数据信号源与所述参考信号源由同一信号端子输出。

9.一种阵列基板，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的像素电路。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求9所述的阵列基板。

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