CN105070250A - 一种像素驱动电路及其驱动方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种像素驱动电路及其驱动方法和显示装置。该像素驱动电路包括信号线、控制线、驱动单元、电源单元、补偿单元、发光控制单元、数据写入单元、存储单元和老化缓解单元；驱动单元用于对发光元件进行驱动；发光控制单元用于控制发光元件发光；数据写入单元用于将数据信号写入存储单元；补偿单元用于对驱动单元进行阈值电压补偿；老化缓解单元用于对发光元件的阴极和阳极进行短接。该像素驱动电路不仅能够实现对驱动单元阈值电压的补偿，使驱动单元的驱动电流趋于一致，提高发光元件亮度的均匀性；同时还能通过对发光元件的阴极和阳极的短接，消除发光层界面未复合的载流子，去除引起发光材料老化的因素，延长发光材料的使用寿命。

Description

一种像素驱动电路及其驱动方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种像素驱动电路及其驱动方法和显示装置。
背景技术
有机电致发光二极管显示器OLED(organiclightemittingdiode)能够发光是由驱动管TFT在饱和状态时产生的电流所驱动，即电流驱动发光。
不管是低温多晶硅晶体管LTPS-TFT还是氧化物晶体管Oxide-TFT，由于在制备过程中工艺的不均匀性，都会导致不同位置的晶体管出现阈值电压的差异，这对于电流驱动器件(如OLED发光元件)的驱动一致性来说是很致命的，因为输入相同的灰阶电压时，不同驱动管的阈值电压不同，不同的阈值电压会产生不同的驱动电流，造成驱动电流的不一致性。因此，传统的OLED驱动电路都需要对驱动管的阈值电压进行补偿，使驱动电流不再受驱动管阈值电压不一致的影响。
同时随着OLED发光元件使用时间的延长，在OLED发光元件的发光层的内部界面会积累很多未复合的载流子，载流子的形成会使得OLED发光元件内部形成内建电场，导致OLED发光元件的阈值电压不断升高，OLED发光元件阈值电压的不断升高会直接导致其发光材料老化，使用寿命缩短。
目前，传统的OLED驱动电路中要同时实现驱动管阈值电压的补偿并缓解OLED发光材料的老化至少需要七个晶体管，这使得OLED显示器的分辨率受到了一定的限制。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种像素驱动电路及其驱动方法和显示装置。该像素驱动电路不仅能够实现对驱动单元阈值电压的补偿，使驱动单元的驱动电流趋于一致，从而提高了发光元件亮度的均匀性；同时还能够通过对发光元件的阴极和阳极的短接，消除发光元件的发光层内部界面未复合的载流子，从而去除引起发光材料老化的因素，延长发光材料的使用寿命。
本发明提供一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动，包括：信号线、控制线、驱动单元、电源单元、补偿单元、发光控制单元、数据写入单元、存储单元和老化缓解单元；
所述电源单元用于为所述像素驱动电路提供电源信号；
所述驱动单元用于对所述发光元件进行驱动；
所述信号线用于为所述数据写入单元提供数据信号；
所述控制线用于为所述补偿单元、所述发光控制单元、所述数据写入单元和所述老化缓解单元提供控制信号；
所述发光控制单元用于控制所述发光元件发光；
所述数据写入单元用于将所述数据信号写入存储单元；
所述存储单元用于存储所述数据写入单元写入的数据信号电压；
所述补偿单元用于根据所述数据信号和所述控制信号对所述驱动单元进行阈值电压补偿；
所述老化缓解单元用于根据所述控制信号对所述发光元件的阴极和阳极进行短接。
优选地，所述控制线包括扫描控制线、补偿控制线和发光控制线；所述电源单元包括第一电源端和第二电源端；所述驱动单元包括驱动管；所述补偿单元包括第三开关管；所述发光控制单元包括第一开关管和第四开关管；所述数据写入单元包括第五开关管；所述存储单元包括电容；
所述第一开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第一开关管的第一极连接所述电容的第二极和所述驱动管的第二极，所述第一开关管的第二极连接所述发光元件的阳极；
所述第三开关管的栅极连接所述补偿控制线，所述第三开关管的第一极连接所述第一电源端和所述驱动管的第一极，所述第三开关管的第二极连接所述驱动管的栅极；
所述第四开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第四开关管的第一极连接所述驱动管的栅极和所述第三开关管的第二极，所述第四开关管的第二极连接所述电容的第一极；
所述第五开关管的栅极连接所述扫描控制线，所述第五开关管的第一极连接所述信号线，所述第五开关管的第二极连接所述电容的第一极和所述第四开关管的第二极；
所述第二电源端连接所述发光元件的阴极。
优选地，所述老化缓解单元包括第二开关管，所述第二开关管的栅极连接所述扫描控制线或所述补偿控制线，所述第二开关管的第一极连接所述发光元件的阳极，所述第二开关管的第二极连接所述发光元件的阴极。
优选地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述驱动管均为N型薄膜晶体管。
优选地，所述信号线提供的数据信号电压大于所述第一电源端提供的第一电源电压。
优选地，所述控制线包括扫描控制线、补偿控制线和发光控制线；所述电源单元包括第一电源端和第二电源端；所述驱动单元包括驱动管；所述补偿单元包括第四开关管；所述发光控制单元包括第一开关管和第三开关管；所述数据写入单元包括第二开关管；所述存储单元包括电容；
所述第一开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第一开关管的第一极连接所述第一电源端，所述第一开关管的第二极连接所述电容的第二极和所述驱动管的第一极；
所述第二开关管的栅极连接所述扫描控制线，所述第二开关管的第一极连接所述信号线，所述第二开关管的第二极连接所述电容的第一极；
所述第三开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第三开关管的第一极连接所述电容的第一极和所述第二开关管的第二极，所述第三开关管的第二极连接所述驱动管的栅极；
所述第四开关管的栅极连接所述补偿控制线，所述第四开关管的第一极连接所述驱动管的栅极和所述第三开关管的第二极，所述第四开关管的第二极连接所述驱动管的第二极和所述发光元件的阳极；
所述发光元件的阴极连接所述第二电源端。
优选地，所述老化缓解单元包括第五开关管，所述第五开关管的栅极连接所述补偿控制线或所述扫描控制线，所述第五开关管的第一极连接所述发光元件的阳极，所述第五开关管的第二极连接所述发光元件的阴极。
优选地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述驱动管均为P型薄膜晶体管。
优选地，所述信号线提供的数据信号电压小于所述第二电源端提供的第二电源电压。
优选地，所述第一电源端提供的第一电源电压大于所述第二电源端提供的第二电源电压。
本发明还提供一种显示装置，包括发光元件，还包括上述像素驱动电路，所述像素驱动电路与所述发光元件连接，用于对所述发光元件进行驱动。
本发明还提供一种上述像素驱动电路的驱动方法，包括：电源单元为所述像素驱动电路提供电源信号；
驱动单元在所述控制线的控制下驱动所述发光元件发光；
信号线在所述控制线的控制下为数据写入单元提供数据信号；
发光控制单元在所述控制线的控制下控制所述发光元件发光；
所述数据写入单元在所述控制线的控制下将所述数据信号写入存储单元；
所述存储单元存储所述数据写入单元写入的数据信号电压；
所述补偿单元在所述控制线的控制下对所述驱动单元进行阈值电压补偿；
老化缓解单元在所述控制线的控制下对所述发光元件的阴极和阳极进行短接。
优选地，所述控制线包括扫描控制线、补偿控制线和发光控制线；所述电源单元包括第一电源端和第二电源端；所述存储单元包括电容；所述驱动单元包括驱动管；所述驱动方法包括四个阶段：
第一阶段，所述信号线在所述扫描控制线的控制下通过所述数据写入单元将所述数据信号写入所述电容，以对所述电容充电，同时，所述老化缓解单元在所述扫描控制线的控制下将所述发光元件的阴极和阳极短接；
第二阶段，所述补偿单元在所述补偿控制线的控制下进行阈值补偿电压，同时，所述老化缓解单元在所述扫描控制线的控制下继续将所述发光元件的阴极和阳极短接；
第三阶段，所述扫描控制线和所述补偿控制线的控制信号同时跳变，所述补偿单元、所述发光控制单元、所述数据写入单元和所述老化缓解单元同时关闭；
第四阶段，所述发光控制单元在所述发光控制线的控制下控制所述发光元件发光。
本发明的有益效果：本发明所提供的像素驱动电路，通过设置补偿单元、老化缓解单元、驱动单元、发光控制单元、数据写入单元和存储单元，不仅能够实现对驱动单元阈值电压的补偿，使驱动单元的驱动电流趋于一致，从而提高了发光元件亮度的均匀性；同时还能够通过对发光元件的阴极和阳极的短接，消除发光元件的发光层内部界面未复合的载流子，从而去除了引起发光材料老化的因素，延长了发光材料的使用寿命。
本发明所提供的显示装置，通过采用上述像素驱动电路，使该显示装置中的像素在驱动过程中的驱动电流能趋于一致，从而提高了该显示装置显示时亮度的均匀性；同时，还能延长该显示装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1中像素驱动电路的电路图；
图2为图1中像素驱动电路的驱动时序图；
图3为图1中的像素驱动电路在驱动时第一阶段的等效电路图；
图4为图1中的像素驱动电路在驱动时第二阶段的等效电路图；
图5为图1中的像素驱动电路在驱动时第三阶段的等效电路图；
图6为图1中的像素驱动电路在驱动时第四阶段的等效电路图；
图7为当图1中的第二开关管的栅极连接补偿控制线时，图1中的像素驱动电路在驱动时第一阶段的等效电路图；
图8为本发明实施例2中像素驱动电路的电路图；
图9为图8中像素驱动电路的驱动时序图；
图10为图8中的像素驱动电路在驱动时第一阶段的等效电路图；
图11为图8中的像素驱动电路在驱动时第二阶段的等效电路图；
图12为图8中的像素驱动电路在驱动时第三阶段的等效电路图；
图13为图8中的像素驱动电路在驱动时第四阶段的等效电路图；
图14为当图8中的第五开关管的栅极连接补偿控制线时，图8中的像素驱动电路在驱动时第一阶段的等效电路图。
其中的附图标记说明：
1.补偿单元；2.老化缓解单元；3.驱动单元；4.发光控制单元；5.数据写入单元；6.存储单元。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种像素驱动电路及其驱动方法和显示装置作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种像素驱动电路，如图1所示，用于对发光元件OLED进行驱动，包括：信号线data、控制线、驱动单元3、电源单元、补偿单元1、发光控制单元4、数据写入单元5、存储单元6和老化缓解单元2；电源单元用于为像素驱动电路提供电源信号，驱动单元3用于对发光元件OLED进行驱动；信号线data用于为数据写入单元5提供数据信号；控制线用于为补偿单元1、发光控制单元4、数据写入单元5和老化缓解单元2提供控制信号；发光控制单元4用于控制发光元件OLED发光；数据写入单元5用于将数据信号写入存储单元6；存储单元6用于存储数据写入单元5写入的数据信号电压；补偿单元1用于根据控制信号对驱动单元3进行阈值电压补偿；老化缓解单元2用于根据控制信号将发光元件OLED的阴极和阳极进行短接。
通过设置补偿单元1、老化缓解单元2、驱动单元3、发光控制单元4、数据写入单元5和存储单元6，不仅能够实现对驱动单元阈值电压的补偿，使驱动单元的驱动电流趋于一致，从而提高了发光元件OLED亮度的均匀性；同时还能够通过对发光元件OLED的阴极和阳极的短接，消除发光元件OLED的发光层内部界面未复合的载流子，从而去除了引起发光材料老化的因素，延长了发光材料的使用寿命。
本实施例中，控制线包括扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)和发光控制线EM(n)；电源单元包括第一电源端ELVDD和第二电源端ELVSS；驱动单元3包括驱动管DTFT；补偿单元1包括第三开关管T3；发光控制单元4包括第一开关管T1和第四开关管T4；数据写入单元5包括第五开关管T5；存储单元6包括电容Cst。第一开关管T1的栅极连接发光控制线EM(n)，第一开关管T1的第一极连接电容Cst的第二极和驱动管DTFT的第二极，第一开关管T1的第二极连接发光元件OLED的阳极。第三开关管T3的栅极连接补偿控制线C(n)，第三开关管T3的第一极连接第一电源端ELVDD和驱动管DTFT的第一极，第三开关管T3的第二极连接驱动管DTFT的栅极。第四开关管T4的栅极连接发光控制线EM(n)，第四开关管T4的第一极连接驱动管DTFT的栅极和第三开关管T3的第二极，第四开关管T4的第二极连接电容Cst的第一极。第五开关管T5的栅极连接扫描控制线G(n)，第五开关管T5的第一极连接信号线data，第五开关管T5的第二极连接电容Cst的第一极和第四开关管T4的第二极。第二电源端ELVSS连接发光元件OLED的阴极。
本实施例中，老化缓解单元2包括第二开关管T2，第二开关管T2的栅极连接扫描控制线G(n)，第二开关管T2的第一极连接发光元件OLED的阳极，第二开关管T2的第二极连接发光元件OLED的阴极。
需要说明的是，第二开关管T2的栅极也可以连接补偿控制线C(n)。第二开关管T2的栅极无论连接扫描控制线G(n)还是补偿控制线C(n)，都能根据控制线提供的控制信号对发光元件OLED的阴极和阳极进行短接，从而起到缓解发光元件OLED中的发光材料老化的作用。
本实施例中，第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5和驱动管DTFT均为N型薄膜晶体管。
本实施例中，信号线data提供的数据信号电压Vdata大于第一电源端ELVDD提供的第一电源电压VDD。第一电源端ELVDD提供的第一电源电压VDD大于第二电源端ELVSS提供的第二电源电压VSS。
基于上述像素驱动电路的结构，本实施例还提供一种该像素驱动电路的驱动方法，包括：电源单元为像素驱动电路提供电源信号；驱动单元3在控制线的控制下驱动发光元件OLED发光；信号线data在控制线的控制下为数据写入单元5提供数据信号；发光控制单元4在控制线的控制下控制发光元件OLED发光；数据写入单元5在控制线的控制下将数据信号写入存储单元6；存储单元6存储数据写入单元5写入的数据信号电压；补偿单元1在控制线的控制下对驱动单元3进行阈值电压补偿；老化缓解单元2在控制线的控制下对发光元件OLED的阴极和阳极进行短接。
本实施例中，控制线包括扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)和发光控制线EM(n)；电源单元包括第一电源端ELVDD和第二电源端ELVSS；存储单元6包括电容Cst；驱动单元3包括驱动管DTFT；驱动管DTFT的第一极为源极，驱动管DTFT的第二极为漏极。该驱动方法包括四个驱动阶段，如图2所示：
第一阶段①，信号线data在扫描控制线G(n)的控制下通过数据写入单元5将数据信号写入电容Cst，以对电容Cst充电，同时，老化缓解单元2在扫描控制线G(n)的控制下将发光元件OLED的阴极和阳极短接。
在该阶段中，扫描控制线G(n)和发光控制线EM(n)输出高电平信号，补偿控制线C(n)输出低电平信号。第一开关管T1、第二开关管T2、第四开关管T4和第五开关管T5开启，第三开关管T3截止。图1中像素驱动电路的等效电路如图3所示，由于第四开关管T4开启，驱动管DTFT栅源极两端的电压仍然为电容Cst两端的压差，第五开关管T5的开启使得信号线data提供的数据信号可以直接写入电容Cst与驱动管DTFT的栅极相连的一端；第一开关管T1和第二开关管T2的开启将驱动管DTFT的源极拉到了第二电源端ELVSS的电位(即第二电源电压VSS)，同时发光元件OLED的阴阳两极被第二开关管T2短路，因此，第一阶段可以消除发光元件OLED发光层界面上未复合的载流子，缓解发光元件OLED发光材料的老化。同时电容Cst会被充电，电容Cst两端的最终压差为VCst＝Vdata–VSS；由于该阶段驱动管DTFT有较大的栅源电压，因此流过驱动管DTFT的电流较大，对电容Cst的充电速度较快，同时也因为电流较大，因此第一阶段的时间可以控制得比较短。
第二阶段②，补偿单元1在补偿控制线C(n)的控制下产生阈值补偿电压，同时，老化缓解单元2在扫描控制线G(n)的控制下继续将发光元件OLED的阴极和阳极短接。
在该阶段中，扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)输出高电平信号，发光控制线EM(n)输出低电平信号。第一开关管T1和第四开关管T4截止，第二开关管T2、第三开关管T3和第五开关管T5开启。图1中像素驱动电路的等效电路如图4所示，该阶段由于第三开关管T3开启，第四开关管T4截止，驱动管DTFT形成二极管连接，同时驱动管DTFT栅漏电位为第一电源电压VDD，由于驱动管DTFT源极电位为上一阶段的第二电源电压VSS，因此驱动管DTFT处于饱和状态，由于第一开关管T1截止，流过驱动管DTFT的电流最终流入电容Cst与驱动管DTFT源极相连的一端，随着时间的延长，电容Cst与驱动管DTFT源极相连的一端电位不断上升，直到电位上升到VDD–Vth(Vth为驱动管DTFT的阈值电压，VDD为第一电源电压)，此时驱动管DTFT截止，同时由于第五开关管T5仍然开启，电容Cst的另一端并不是悬空的，而是电位一直保持为数据信号电压Vdata，因此最终电容Cst两端的压差为VCst＝Vdata-(VDD-Vth)；该阶段第二开关管T2开启，发光元件OLED阴阳极继续被短路，发光材料的老化进一步缓解。
第三阶段③，扫描控制线G(n)和补偿控制线C(n)的控制信号和发光控制信号都为低电平，补偿单元1、发光控制单元4、数据写入单元5和老化缓解单元2同时关闭。
在该阶段中，扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)和发光控制线EM(n)都输出低电平信号。第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5都截止。图1中像素驱动电路的等效电路如图5所示，该阶段为缓冲阶段，避免扫描控制线G(n)和补偿控制线C(n)以及发光控制线EM(n)输出的控制信号同时跳变导致的杂讯，使整个像素驱动电路的信号更加稳定。
第四阶段④，发光控制单元4在发光控制线EM(n)的控制下控制发光元件OLED发光。
在该阶段中，扫描控制线G(n)和补偿控制线C(n)都输出低电平信号，发光控制线EM(n)输出高电平信号。因此第一开关管T1和第四开关管T4开启，第二开关管T2、第三开关管T3和第五开关管T5截止。图1中像素驱动电路的等效电路如图6所示，第四开关管T4开启，电容Cst连接于驱动管DTFT的栅极和源极之间，第一开关管T1开启，发光元件OLED阳极连接到驱动管DTFT的源极，阴极连接到第二电源端ELVSS。由于与电容Cst连接的驱动管DTFT的栅极处于悬空状态，因此电容Cst两端的电压仍然为之前的电压，即VCst＝Vdata-(VDD-Vth)；电容Cst连接在驱动管DTFT的栅极和源极之间，因此驱动管DTFT的栅极和源极之间的电压Vgs即为电容Cst两端的电压差即VCst＝Vdata-(VDD-Vth)；由于第一电源电压VDD可以保证驱动管DTFT漏源电压Vds>Vgs-Vth，因此驱动管DTFT工作在饱和状态，因此，发光元件OLED的发光电流：
Ioled＝K(Vgs-Vth)2
＝K(VCst-Vth)2
＝K(Vdata-(VDD-Vth)-Vth)2
＝K(Vdata-VDD)2；
需要说明的是，本实施例中数据信号电压Vdata大于第一电源电压VDD。K为与工艺和设计有关的常数。
由上式可以知道，发光元件OLED的发光电流只与数据信号电压Vdata和第一电源电压VDD有关系，而与驱动管DTFT的阈值电压Vth已经没有关系了，从而实现了对驱动管DTFT阈值电压的补偿。在驱动管DTFT阈值电压补偿的同时，发光元件OLED的发光材料未复合载流子得到了消除，发光材料得到了很好的恢复，从而缓解了发光材料的老化。
本实施例中的像素驱动电路在第二阶段利用第一电源端ELVDD和驱动管DTFT的二极管连接方式在驱动管DTFT的源极获取驱动管DTFT的阈值电压，在获取驱动管DTFT阈值电压的同时将数据信号电压Vdata写入电容Cst，由此完成数据信号电压Vdata的写入和驱动管DTFT阈值电压的补偿。在电路的阈值电压补偿进行的同时(如第一阶段和第二阶段)，利用发光元件OLED阴阳极的短接，消除发光界面未复合的载流子，去除引起发光材料退化的因素，延长发光材料的使用寿命。
另外需要说明的是，当第二开关管T2的栅极连接补偿控制线C(n)时，图1中像素驱动电路的等效电路如图7所示，在驱动方法的第一阶段，由于补偿控制线C(n)输出低电平信号，所以第二开关管T2截止，即第二开关管T2无法将发光元件OLED的阴阳两极短路，因此，在第一阶段，无法消除发光元件OLED发光层界面上未复合的载流子，也无法缓解发光元件OLED发光材料的老化。
实施例2：
本实施例提供一种像素驱动电路，与实施例1中的像素驱动电路不同的是，如图8所示，控制线包括扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)和发光控制线EM(n)；电源单元包括第一电源端ELVDD和第二电源端ELVSS；驱动单元3包括驱动管DTFT；补偿单元1包括第四开关管T4；发光控制单元4包括第一开关管T1和第三开关管T3；数据写入单元5包括第二开关管T2；存储单元6包括电容Cst。第一开关管T1的栅极连接发光控制线EM(n)，第一开关管T1的第一极连接第一电源端ELVDD，第一开关管T1的第二极连接电容Cst的第二极和驱动管DTFT的第一极。第二开关管T2的栅极连接扫描控制线G(n)，第二开关管T2的第一极连接信号线data，第二开关管T2的第二极连接电容Cst的第一极。第三开关管T3的栅极连接发光控制线EM(n)，第三开关管T3的第一极连接电容Cst的第一极和第二开关管T2的第二极，第三开关管T3的第二极连接驱动管DTFT的栅极。第四开关管T4的栅极连接补偿控制线C(n)，第四开关管T4的第一极连接驱动管DTFT的栅极和第三开关管T3的第二极，第四开关管T4的第二极连接驱动管DTFT的第二极和发光元件OLED的阳极。发光元件OLED的阴极连接第二电源端ELVSS。
本实施例中，老化缓解单元2包括第五开关管T5，第五开关管T5的栅极连接扫描控制线G(n)，第五开关管T5的第一极连接发光元件OLED的阳极，第五开关管T5的第二极连接发光元件OLED的阴极。
需要说明的是，第五开关管T5的栅极也可以连接补偿控制线C(n)。第五开关管T5的栅极无论连接扫描控制线G(n)还是补偿控制线C(n)，都能根据控制线提供的控制信号对发光元件OLED的阴极和阳极进行短接，从而起到缓解发光元件OLED中的发光材料老化的作用。
本实施例中，第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5和驱动管DTFT均为P型薄膜晶体管。
本实施例中，信号线data提供的数据信号电压Vdata小于第二电源端ELVSS提供的第二电源电压VSS。
本实施例中像素驱动电路的其他结构与实施例1中相同，此处不再赘述。
基于上述像素驱动电路的结构，本实施例还提供一种该像素驱动电路的驱动方法，与实施例1中的驱动方法不同的是，该驱动方法包括以下四个具体的驱动阶段，其中，驱动管DTFT的第一极为源极，驱动管DTFT的第二极为漏极。如图9所示：
第一阶段①，扫描控制线G(n)和发光控制线EM(n)输出低电平信号，补偿控制线C(n)输出高电平信号。第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3和第五开关管T5开启，第四开关管T4截止。图8中像素驱动电路的等效电路如图10所示，由于第三开关管T3开启，驱动管DTFT栅源极两端的电压仍然为电容Cst两端的压差，第二开关管T2的开启使得信号线data提供的数据信号(即数据信号电压Vdata)可以直接写入电容Cst与驱动管DTFT的栅极相连的一端；第一开关管T1和第五开关管T5的开启将驱动管DTFT的漏极拉到了第二电源端ELVSS的电位(即第二电源电压VSS)，同时发光元件OLED的阴阳两极被第五开关管T5短路，因此，第一阶段可以消除发光元件OLED发光层界面上未复合的载流子，缓解发光元件OLED发光材料的老化。同时电容Cst会被充电，电容Cst两端的最终压差为VCst＝VDD–Vdata；由于该阶段驱动管DTFT有较大的栅源电压，因此流过驱动管DTFT的电流较大，对电容Cst的充电速度较快，同时也因为电流较大，因此第一阶段的时间可以控制得比较短。
第二阶段②，扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)输出低电平信号，发光控制线EM(n)输出高电平信号。第一开关管T1和第三开关管T3截止，第二开关管T2、第四开关管T4和第五开关管T5开启。图8中像素驱动电路的等效电路如图11所示，该阶段由于第三开关管T3截止，第四开关管T4开启，驱动管DTFT形成二极管连接，同时驱动管DTFT栅漏电位为第二电源电压VSS，由于驱动管DTFT源极电位为上一阶段的第一电源电压VDD，电容Cst一端接信号线data，另一端连接到驱动管DTFT的源极，此时驱动管DTFT的源极已经和第一电源端ELVDD断开，因此电容Cst通过驱动管DTFT放电，驱动管DTFT源极的电位不断下降，直到电位降为VSS+|Vth|(其中，Vth为驱动管DTFT的阈值电压，VSS为第二电源电压)，此时驱动管DTFT截止，电容Cst两端的压差最终为VCst＝VSS+|Vth|-Vdata。同时该阶段发光元件OLED阴阳两极被短接，发光元件OLED发光层的发光界面未复合载流子得到了消除，发光材料的老化进一步得以缓解。
第三阶段③，扫描控制线G(n)、补偿控制线C(n)和发光控制线EM(n)都输出高电平信号。第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5都截止。图8中像素驱动电路的等效电路如图12所示，该阶段为缓冲阶段，避免扫描控制线G(n)和补偿控制线C(n)以及发光控制线EM(n)输出的控制信号同时跳变导致的杂讯，使整个像素驱动电路的信号更加稳定。
第四阶段④，扫描控制线G(n)和补偿控制线C(n)都输出高电平信号，发光控制线EM(n)输出低电平信号。因此第一开关管T1和第三开关管T3开启，第二开关管T2、第四开关管T4和第五开关管T5截止。图8中像素驱动电路的等效电路如图13所示，第三开关管T3开启，电容Cst连接于驱动管DTFT的栅极和源极之间，发光元件OLED阳极连接到驱动管DTFT的漏极，阴极连接到第二电源端ELVSS。由于与电容Cst连接的驱动管DTFT的栅极处于悬空状态，因此电容Cst两端的电压仍然为之前的电压，即VCst＝VSS+|Vth|-Vdata；电容Cst连接在驱动管DTFT的栅极和源极之间，因此驱动管DTFT的源极和栅极之间的电压Vsg即为电容Cst两端的电压差即VCst＝VSS+|Vth|-Vdata；由于第二电源电压VSS可以保证驱动管DTFT漏源电压Vds>Vsg-Vth，因此驱动管DTFT工作在饱和状态，因此，发光元件OLED的发光电流：
Ioled＝K(Vsg-|Vth|)2
＝K(VCst-|Vth|)2
＝K(VSS+|Vth|-Vdata-|Vth|)2
＝K(VSS-Vdata)2；
需要说明的是，本实施例中数据信号电压Vdata小于第二电源电压VSS。K为与工艺和设计有关的常数。
由上式可以知道，发光元件OLED的发光电流只与数据信号电压Vdata和第二电源电压VSS有关系，而与驱动管DTFT的阈值电压Vth已经没有关系了，从而实现了对驱动管DTFT阈值电压的补偿。在驱动管DTFT阈值电压补偿的同时，发光元件OLED的发光材料未复合载流子得到了消除，发光材料得到了很好的恢复，从而缓解了发光材料的老化。
本实施例中的像素驱动电路在第二阶段利用第二电源端ELVSS和驱动管DTFT的二极管连接方式在驱动管DTFT的源极获取驱动管DTFT的阈值电压，在获取驱动管DTFT阈值电压的同时将数据信号电压Vdata写入电容Cst，由此完成数据信号电压Vdata的写入和驱动管DTFT阈值电压的补偿。在电路的阈值电压补偿进行的同时(如第一阶段和第二阶段)，利用发光元件OLED阴阳极的短接，消除发光界面未复合的载流子，去除引起发光材料退化的因素，延长发光材料的使用寿命。
另外需要说明的是，当第五开关管T5的栅极连接补偿控制线C(n)时，图8中像素驱动电路的等效电路如图14所示，在驱动方法的第一阶段，由于补偿控制线C(n)输出高电平信号，所以第五开关管T5截止，即第五开关管T5无法将发光元件OLED的阴阳两极短路，因此，在第一阶段，无法消除发光元件OLED发光层界面上未复合的载流子，也无法缓解发光元件OLED发光材料的老化。
实施例1-2的有益效果：实施例1-2所提供的像素驱动电路，通过设置补偿单元、老化缓解单元、驱动单元、发光控制单元、数据写入单元和存储单元，不仅能够实现对驱动单元阈值电压的补偿，使驱动单元的驱动电流趋于一致，从而提高了发光元件亮度的均匀性；同时还能够通过对发光元件的阴极和阳极的短接，消除发光元件的发光层内部界面未复合的载流子，从而去除了引起发光材料老化的因素，延长了发光材料的使用寿命。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，包括发光元件，还包括实施例1-2任意一个中的像素驱动电路，像素驱动电路与发光元件连接，用于对发光元件进行驱动。
其中，发光元件采用有机电致发光二极管。
通过采用实施例1-2任意一个中的像素驱动电路，使该显示装置中的像素在驱动过程中的驱动电流能趋于一致，从而提高了该显示装置显示时亮度的均匀性；同时，还能延长该显示装置的使用寿命。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种像素驱动电路，用于对发光元件进行驱动，其特征在于，包括：信号线、控制线、驱动单元、电源单元、补偿单元、发光控制单元、数据写入单元、存储单元和老化缓解单元；
所述电源单元用于为所述像素驱动电路提供电源信号；
所述驱动单元用于对所述发光元件进行驱动；
所述信号线用于为所述数据写入单元提供数据信号；
所述控制线用于为所述补偿单元、所述发光控制单元、所述数据写入单元和所述老化缓解单元提供控制信号；
所述发光控制单元用于控制所述发光元件发光；
所述数据写入单元用于将所述数据信号写入存储单元；
所述存储单元用于存储所述数据写入单元写入的数据信号电压；
所述补偿单元用于根据所述控制信号对所述驱动单元进行阈值电压补偿；
所述老化缓解单元用于根据所述控制信号对所述发光元件的阴极和阳极进行短接。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述控制线包括扫描控制线、补偿控制线和发光控制线；所述电源单元包括第一电源端和第二电源端；所述驱动单元包括驱动管；所述补偿单元包括第三开关管；所述发光控制单元包括第一开关管和第四开关管；所述数据写入单元包括第五开关管；所述存储单元包括电容；
所述第一开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第一开关管的第一极连接所述电容的第二极和所述驱动管的第二极，所述第一开关管的第二极连接所述发光元件的阳极；
所述第三开关管的栅极连接所述补偿控制线，所述第三开关管的第一极连接所述第一电源端和所述驱动管的第一极，所述第三开关管的第二极连接所述驱动管的栅极；
所述第四开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第四开关管的第一极连接所述驱动管的栅极和所述第三开关管的第二极，所述第四开关管的第二极连接所述电容的第一极；
所述第五开关管的栅极连接所述扫描控制线，所述第五开关管的第一极连接所述信号线，所述第五开关管的第二极连接所述电容的第一极和所述第四开关管的第二极；
所述第二电源端连接所述发光元件的阴极。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述老化缓解单元包括第二开关管，所述第二开关管的栅极连接所述扫描控制线或所述补偿控制线，所述第二开关管的第一极连接所述发光元件的阳极，所述第二开关管的第二极连接所述发光元件的阴极。
4.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述驱动管均为N型薄膜晶体管。
5.根据权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号线提供的数据信号电压大于所述第一电源端提供的第一电源电压。
6.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述控制线包括扫描控制线、补偿控制线和发光控制线；所述电源单元包括第一电源端和第二电源端；所述驱动单元包括驱动管；所述补偿单元包括第四开关管；所述发光控制单元包括第一开关管和第三开关管；所述数据写入单元包括第二开关管；所述存储单元包括电容；
所述第一开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第一开关管的第一极连接所述第一电源端，所述第一开关管的第二极连接所述电容的第二极和所述驱动管的第一极；
所述第二开关管的栅极连接所述扫描控制线，所述第二开关管的第一极连接所述信号线，所述第二开关管的第二极连接所述电容的第一极；
所述第三开关管的栅极连接所述发光控制线，所述第三开关管的第一极连接所述电容的第一极和所述第二开关管的第二极，所述第三开关管的第二极连接所述驱动管的栅极；
所述第四开关管的栅极连接所述补偿控制线，所述第四开关管的第一极连接所述驱动管的栅极和所述第三开关管的第二极，所述第四开关管的第二极连接所述驱动管的第二极和所述发光元件的阳极；
所述发光元件的阴极连接所述第二电源端。
7.根据权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，所述老化缓解单元包括第五开关管，所述第五开关管的栅极连接所述补偿控制线或所述扫描控制线，所述第五开关管的第一极连接所述发光元件的阳极，所述第五开关管的第二极连接所述发光元件的阴极。
8.根据权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述驱动管均为P型薄膜晶体管。
9.根据权利要求8所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号线提供的数据信号电压小于所述第二电源端提供的第二电源电压。
10.根据权利要求5或9所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一电源端提供的第一电源电压大于所述第二电源端提供的第二电源电压。
11.一种显示装置，包括发光元件，其特征在于，还包括权利要求1-10任意一项所述的像素驱动电路，所述像素驱动电路与所述发光元件连接，用于对所述发光元件进行驱动。
12.一种如权利要求1-10任意一项所述的像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，包括：电源单元为所述像素驱动电路提供电源信号；
驱动单元在所述控制线的控制下驱动所述发光元件发光；
信号线在所述控制线的控制下为数据写入单元提供数据信号；
发光控制单元在所述控制线的控制下控制所述发光元件发光；
所述数据写入单元在所述控制线的控制下将所述数据信号写入存储单元；
所述存储单元存储所述数据写入单元写入的数据信号电压；
所述补偿单元在所述控制线的控制下对所述驱动单元进行阈值电压补偿；
老化缓解单元在所述控制线的控制下对所述发光元件的阴极和阳极进行短接。
13.根据权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，所述控制线包括扫描控制线、补偿控制线和发光控制线；所述电源单元包括第一电源端和第二电源端；所述存储单元包括电容；所述驱动单元包括驱动管；所述驱动方法包括四个阶段：
第一阶段，所述信号线在所述扫描控制线的控制下通过所述数据写入单元将所述数据信号写入所述电容，以对所述电容充电，同时，所述老化缓解单元在所述扫描控制线的控制下将所述发光元件的阴极和阳极短接；
第二阶段，所述补偿单元在所述补偿控制线的控制下进行阈值补偿电压，同时，所述老化缓解单元在所述扫描控制线的控制下继续将所述发光元件的阴极和阳极短接；
第三阶段，所述扫描控制线和所述补偿控制线的控制信号同时跳变，所述补偿单元、所述发光控制单元、所述数据写入单元和所述老化缓解单元同时关闭；
第四阶段，所述发光控制单元在所述发光控制线的控制下控制所述发光元件发光。
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