CN108154845A - 一种像素驱动电路及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

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CN108154845A CN201810214416.1A CN201810214416A CN108154845A CN 108154845 A CN108154845 A CN 108154845A CN 201810214416 A CN201810214416 A CN 201810214416A CN 108154845 A CN108154845 A CN 108154845A
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Abstract

本发明公开一种像素驱动电路及其驱动方法、显示装置，涉及显示技术领域，为解决现有的像素驱动电路无法解决显示器件存在的短期残像，以及IR Drop、驱动晶体管的阈值电压对显示器件的显示亮度均匀性产生影响的问题。该像素驱动电路包括驱动晶体管、第一电容单元、数据写入单元、电源控制单元、第二电容单元和复位控制单元。本发明提供的像素驱动电路用于驱动像素单元显示。

Description

一种像素驱动电路及其驱动方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、显示装置。
背景技术
OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器件具有自发光、超薄、反应速度快、对比度高、视角广等诸多优点，是目前受到广泛关注的一种显示器件。
而随着OLED显示器件的尺寸逐渐增大，供电电路中电源与每个像素点之间的电源导线的长度增加，导致OLED显示器件在工作中，电源导线的电阻压降(IR Drop)增加，进而影响了显示器件显示亮度的均匀性。而且，由于OLED显示器件中不同像素对应的驱动晶体管的阈值电压不同，同样会对显示器件的显示亮度均匀性产生影响。另外，受到驱动晶体管的磁滞效应影响，现有的OLED显示器件会存在短期残像的问题，影响观看者的视觉体验。
发明内容
本发明的目的在于提供一种像素驱动电路及其驱动方法、显示装置，用于解决现有的像素驱动电路无法解决显示器件存在的短期残像，以及IR Drop、驱动晶体管的阈值电压对显示器件的显示亮度均匀性产生影响的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的第一方面提供一种像素驱动电路，用于驱动发光单元，包括：
驱动晶体管，所述驱动晶体管的第一极与发光单元连接；
第一电容单元，所述第一电容单元的第一端与所述驱动晶体管的栅极连接，所述第一电容单元的第二端与所述驱动晶体管的第二极连接；
数据写入单元，分别与相应行栅线、相应列数据线和所述驱动晶体管的栅极连接；
电源控制单元，分别与电源控制端、电源信号输入端和所述驱动晶体管的第二极连接，所述电源控制单元用于：在所述电源控制端的控制下，控制导通或断开所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接；
第二电容单元，所述第二电容单元的第一端与所述驱动晶体管的第二极连接，所述第二电容单元的第二端与所述电源信号输入端连接；以及，
复位控制单元，分别与复位控制端、所述驱动晶体管的栅极、参考电压输入端和所述发光单元连接；所述复位控制单元用于：在所述复位控制端的控制下，控制导通或断开所述参考电压输入端与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，并控制导通或断开所述参考电压输入端与所述发光单元之间的连接。
进一步地，所述复位控制单元包括：
第一复位控制模块，分别与所述复位控制端、所述参考电压输入端和所述驱动晶体管的栅极连接；所述第一复位控制模块用于：在所述复位控制端的控制下控制导通或断开所述参考电压输入端和所述驱动晶体管的栅极之间的连接；
第二复位控制模块，分别与所述复位控制端、所述参考电压输入端和所述发光单元连接；所述第二复位控制模块用于：在所述复位控制端的控制下控制导通或断开所述参考电压输入端和所述发光单元之间的连接。
进一步地，所述第一复位控制模块包括第一开关管，所述第一开关管的栅极与所述复位控制端连接，所述第一开关管的第一极与所述参考电压输入端连接，所述第一开关管的第二极与所述驱动晶体管的栅极连接；
所述第二复位控制模块包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述复位控制端连接，所述第二开关管的第一极与所述参考电压输入端连接，所述第二开关管的第二极与所述发光单元的阳极连接。
进一步地，所述电源控制单元包括：
第三开关管，所述第三开关管的栅极与所述电源控制端连接，所述第三开关管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接，所述第三开关管的第二极与所述电源信号输入端连接。
进一步地，所述数据写入单元包括：
第四开关管，所述第四开关管的栅极与所述相应行栅线连接，所述第四开关管的第一极与所述相应列数据线连接，所述第四开关管的第二极与所述驱动晶体管的栅极连接。
进一步地，所述像素驱动电路还包括发光控制单元，所述驱动晶体管的第一极通过所述发光控制单元与所述发光单元连接；
所述发光控制单元分别与发光控制端、所述驱动晶体管的第一极和所述发光单元连接，所述发光控制单元用于：在所述发光控制端的控制下控制导通或断开所述驱动晶体管的第一极和所述发光单元之间的连接。
进一步地，所述发光控制单元包括：
第五开关管，所述第五开关管的栅极与所述发光控制端连接，所述第五开关管的第一极与所述驱动晶体管的第一极连接，所述第五开关管的第二极与所述发光单元连接。
基于上述像素驱动电路的技术方案，本发明的第二方面提供一种像素驱动电路的驱动方法，应用于上述像素驱动电路，所述驱动方法包括：在每一显示周期，
在复位时段，电源信号输入端输入电源电压Vdd，在电源控制端的控制下，电源控制单元控制导通所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接，参考电压输入端输入参考电压Vref，在复位控制端的控制下，复位控制单元控制导通所述参考电压输入端与驱动晶体管的栅极之间的连接，以将所述驱动晶体管处于导通状态，在复位控制端的控制下，所述复位控制单元还控制导通所述参考电压输入端与所述发光单元之间的连接；
在阈值补偿时段，在所述电源控制端的控制下，所述电源控制单元控制断开所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接，以使所述驱动晶体管由导通变为截止，从而使得所述驱动晶体管的第二极的电位由Vdd变为Vref-Vth，Vth为所述驱动晶体管的阈值电压；
在数据写入时段，在所述复位控制端的控制下，所述复位控制单元控制断开所述参考电压输入端与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，且所述复位控制单元还控制断开所述参考电压输入端与所述发光单元之间的连接；相应列数据线输入数据电压Vdata，在相应行栅线的控制下，数据写入单元控制导通所述相应列数据线与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，以使所述驱动晶体管的栅极的电位由Vref变为Vdata，所述驱动晶体管的第二极的电位在第一电容单元和第二电容单元的耦合作用下相应改变；
在发光时段，所述电源信号输入端输入电源电压Vdd，在所述电源控制端的控制下，所述电源控制单元控制导通所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接，在所述相应行栅线的控制下，所述数据写入单元控制断开所述相应列数据线与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，在所述第一电容单元和所述第二电容单元的耦合控制下，所述驱动晶体管的栅极的电位相应改变，使所述驱动晶体管导通以驱动发光单元发光。
进一步地，当所述像素驱动电路还包括发光控制单元时，所述驱动方法还包括：在所述数据写入时段，在所述发光控制端的控制下，所述发光控制单元控制断开所述驱动晶体管的第一极与所述发光单元之间的连接，以使所述发光单元在所述数据写入时段不发光。
基于上述像素驱动电路的技术方案，本发明的第三方面提供一种显示装置，包括上述像素驱动电路。
本发明提供的像素驱动电路中，在复位时段，将驱动晶体管的栅极电位变为Vref，将驱动晶体管的第二极的电位变为Vdd，使得驱动晶体管的栅极和第二极的电压均处于固定偏置状态，从而将驱动晶体管初始化，因此，无论各像素单元在前一帧显示黑色画面或白色画面，驱动晶体管均是由固定偏置状态开始下一帧的显示，从而很好的改善了因磁滞效应产生的短期残像问题。
在阈值补偿时段，通过控制驱动晶体管的第二极与电源信号输入端不连接，使驱动晶体管经历放电过程，直至驱动晶体管截止，将驱动晶体管的阈值电压存储在第一电容单元中，在数据写入时段将数据电压写入，使驱动晶体管的栅极的电位由Vref变为Vdata，同时在第一电容单元和第二电容单元的作用下，驱动晶体管的第二极的电位跳变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth，在发光时段，驱动晶体管的第二极的电位变为电源电压，使得驱动晶体管的栅极的电位跳变为[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd，从而使得驱动晶体管导通，驱动晶体管导通并工作在饱和状态时产生的驱动电流I为：k{[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)}2，可见驱动电流I只与数据电压Vdata和参考电压Vref有关，而与驱动晶体管的阈值电压Vth，以及电源电压Vdd均没有关系；因此，本发明提供的像素驱动电路中，提升了驱动电流的均匀性，很好的解决了IR Drop、以及驱动晶体管的阈值电压对显示器件的显示亮度均匀性产生的影响，保证了显示器件显示亮度的均匀性。
此外，本发明提供的像素驱动电路中，还能够通过调节第一电容单元中的第一电容的容值C1，以及第二电容单元中的第二电容的容值C2来调节发光单元所能够工作的数据电压Vdata的范围。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的像素驱动电路的基本结构图；
图2为本发明实施例提供的像素驱动电路的具体结构图；
图3为本发明实施例提供的像素驱动电路的控制时序图；
图4a～4d为本发明实施例所提供的像素驱动电路在一个驱动周期内的工作过程图。
附图标记：
T1-第一开关管，T2-第二开关管，T3-第三开关管，
T4-第四开关管，T5-第五开关管，DTFT-驱动晶体管，
ELVSS-低电平信号输入端， C1-第一电容，C2-第二电容，
scan1-复位控制端，VREF-参考电压输入端， scan2-相应行栅线，
Data-相应列数据线，scan3-电源控制端，VDD-电源信号输入端，
scan4-发光控制端，1-电源控制单元，8-发光控制单元，
2-数据写入单元，3-驱动单元，4-发光单元，
5-复位控制单元，6-第一电容单元，7-第二电容单元，
P1-复位时段，P2-阈值补偿时段，P3-数据写入时段，
P4-发光时段。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的像素驱动电路及其驱动方法、显示装置，下面结合说明书附图进行详细描述。
请参阅图1和图2，本发明实施例提供的像素驱动电路用于驱动发光单元4，该像素驱动电路包括：驱动单元3(包括驱动晶体管DTFT)、第一电容单元6、数据写入单元2、电源控制单元1、第二电容单元7和复位控制单元5；其中，驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4连接；第一电容单元6的第一端与驱动晶体管DTFT的栅极连接，第一电容单元6的第二端与驱动晶体管DTFT的第二极连接；数据写入单元2分别与相应行栅线scan2、相应列数据线Data和驱动晶体管DTFT的栅极连接；电源控制单元1分别与电源控制端scan3、电源信号输入端VDD和驱动晶体管DTFT的第二极连接，电源控制单元1用于：在电源控制端scan3的控制下，控制导通或断开电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接；第二电容单元7的第一端与驱动晶体管DTFT的第二极连接，第二电容单元7的第二端与电源信号输入端VDD连接；复位控制单元5分别与复位控制端scan1、驱动晶体管DTFT的栅极、参考电压输入端VREF和发光单元4连接；复位控制单元5用于：在复位控制端scan1的控制下，控制导通或断开参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，并控制导通或断开参考电压输入端VREF与发光单元4之间的连接。
请参阅图3和图4a～4d，上述像素驱动电路在一个驱动周期的工作过程为：
在复位时段P1，如图4a所示，电源信号输入端VDD输入电源电压Vdd，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1控制导通电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为Vdd，参考电压输入端VREF输入参考电压Vref，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5控制导通参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的栅极的电位变为Vref，从而使得驱动晶体管DTFT的栅极和第二极的电压均处于固定偏置状态，使驱动晶体管DTFT导通，为阈值补偿时段P2做准备，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5还控制导通参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接。可见，在复位时段P1，能够实现将驱动晶体管DTFT的栅极电位变为Vref，将驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为Vdd，从而将驱动晶体管DTFT初始化。另外需要说明的是，在复位时段P1，为了使得驱动晶体管DTFT导通，应满足驱动晶体管DTFT的导通条件，即Vref-Vdd应小于驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth。此外，发光单元4可选为OLED发光器件，发光单元4的阳极即为OLED的阳极，OLED的阴极与低电平信号输入端ELVSS连接，该低电平信号输入端ELVSS可以与电源负极连接，用于输入低电平信号，但不仅限于此。
在阈值补偿时段P2，如图4b所示，参考电压输入端VREF输入参考电压Vref，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5继续控制导通参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的栅极的电位保持为Vref，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1控制断开电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的第二极处于浮空状态，从而使得驱动晶体管DTFT经历放电过程，驱动晶体管DTFT由导通变为截止，从而使得驱动晶体管DTFT的第二极的电位由Vdd变为Vref-Vth，Vth为驱动晶体管DTFT的阈值电压；在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5继续控制导通参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接；需要说明的是，在该阈值补偿时段P2，驱动晶体管DTFT经历放电过程时，驱动晶体管DTFT的第二极的电位由Vdd开始下降，直至下降为Vref-Vth时，不满足驱动晶体管DTFT的导通条件，使得驱动晶体管DTFT截止。
在数据写入时段P3，如图4c所示，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5控制断开参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，且复位控制单元5还控制断开参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1继续控制断开电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，相应列数据线Data输入数据电压Vdata，在相应行栅线scan2的控制下，数据写入单元2控制导通相应列数据线Data与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，以使驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vref变为Vdata，在第一电容单元6和第二电容单元7的耦合控制下，驱动晶体管DTFT的第二极的电位由Vref-Vth变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth；具体的，驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vref变为Vdata时，驱动晶体管DTFT的栅极的电位的变化量为Vdata-Vref，根据电荷守恒定理，驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth。
在发光时段P4，如图4d所示，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5继续控制断开参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，且复位控制单元5继续控制断开参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接，电源信号输入端VDD输入电源电压Vdd，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1控制导通电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的第二极的电位由[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth变为Vdd，在相应行栅线scan2的控制下，数据写入单元2控制断开相应列数据线Data与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，在第一电容单元6和第二电容单元7的耦合控制下，驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vdata变为[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd，使驱动晶体管DTFT导通以驱动发光单元4发光。具体的，驱动晶体管DTFT的第二极的电位由[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth变为Vdd，驱动晶体管DTFT的第二极的电位的变化量为Vdd-[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)-Vref+Vth根据电荷守恒定理，驱动晶体管DTFT的栅极的电位变为Vdata+Vdd-[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)-Vref+Vth，即为：[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd。
根据上述像素驱动电路的具体结构和像素驱动电路在一个驱动周期的工作过程可知，本发明实施例提供的像素驱动电路中，在复位时段P1，将驱动晶体管DTFT的栅极电位变为Vref，将驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为Vdd，使得驱动晶体管DTFT的栅极和第二极的电压均处于固定偏置状态，从而将驱动晶体管DTFT初始化，因此，无论各像素单元在前一帧显示黑色画面或白色画面，驱动晶体管DTFT均是由固定偏置状态开始下一帧的显示，从而很好的改善了因磁滞效应产生的短期残像问题。
在阈值补偿时段P2，通过控制驱动晶体管DTFT的第二极与电源信号输入端VDD不连接，使驱动晶体管DTFT经历放电过程，直至驱动晶体管DTFT截止，将驱动晶体管DTFT的阈值电压存储在第一电容单元6中，在数据写入时段P3将数据电压写入，使驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vref变为Vdata，同时在第一电容单元6和第二电容单元7的作用下，驱动晶体管DTFT的第二极的电位跳变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth，在发光时段P4，驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为电源电压Vdd，使得驱动晶体管DTFT的栅极的电位跳变为[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd，从而使得驱动晶体管DTFT导通，此时驱动晶体管DTFT的栅极和驱动晶体管DTFT的第二极之间的电压Vgs为：
Vgs＝[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth 公式一
驱动晶体管DTFT导通并工作在饱和状态时产生的驱动电流I为：
I＝k(Vgs-Vth)2 公式二
将公式一代入公式二得到：
I＝k{[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)}2 公式三
公式三中，k为常数。
由公式三可知驱动电流I只与数据电压Vdata和参考电压Vref有关，而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth，以及电源电压Vdd均没有关系；因此，本发明实施例提供的像素驱动电路中，提升了驱动电流的均匀性，很好的解决了IR Drop、以及驱动晶体管DTFT的阈值电压对显示器件的显示亮度均匀性产生的影响，保证了显示器件显示亮度的均匀性。
此外，本发明实施例提供的像素驱动电路中，还能够通过调节第一电容单元中的第一电容的容值C1，以及第二电容单元中的第二电容的容值C2来调节像素驱动电路的数据电压Vdata的范围。
下面以具体的电路结构为例对本实施例所提供的像素驱动电路进行介绍。请继续参阅图2，复位控制单元5包括：第一复位控制模块，分别与复位控制端scan1、参考电压输入端VREF和驱动晶体管DTFT的栅极连接；第一复位控制模块用于：在复位控制端scan1的控制下控制导通或断开参考电压输入端VREF和驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接；具体地，在复位时段P1和阈值补偿时段P2，在复位控制端scan1的控制下，控制导通参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接；在数据写入时段P3和发光时段P4，在复位控制端scan1的控制下，控制断开参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接；
第二复位控制模块，分别与复位控制端scan1、参考电压输入端VREF和发光单元4连接；第二复位控制模块用于：在复位控制端scan1的控制下控制导通或断开参考电压输入端VREF和发光单元4之间的连接。具体地，在复位时段P1和阈值补偿时段P2，在复位控制端scan1的控制下，控制导通参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接；在数据写入时段P3和发光时段P4，在复位控制端scan1的控制下，控制断开参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接。
进一步地，第一复位控制模块包括第一开关管T1，第一开关管T1的栅极与复位控制端scan1连接，第一开关管T1的第一极与参考电压输入端VREF连接，第一开关管T1的第二极与驱动晶体管DTFT的栅极连接；第二复位控制模块包括第二开关管T2，第二开关管T2的栅极与复位控制端scan1连接，第二开关管T2的第一极与参考电压输入端VREF连接，第二开关管T2的第二极与发光单元4的阳极连接。
进一步地，电源控制单元1包括第三开关管T3，第三开关管T3的栅极与电源控制端scan3连接，第三开关管T3的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接，第三开关管T3的第二极与电源信号输入端VDD连接。
具体地，在复位时段P1和发光时段P4，在电源控制端scan3的控制下第三开关管T3导通，使得驱动晶体管DTFT的第二极与电源信号输入端VDD连接；在阈值补偿时段P2和数据写入时段P3，在电源控制端scan3的控制下第三开关管T3截止，使得驱动晶体管DTFT的第二极与电源信号输入端VDD不连接。
进一步地，数据写入单元2包括第四开关管T4，第四开关管T4的栅极与相应行栅线scan2连接，第四开关管T4的第一极与相应列数据线Data连接，第四开关管T4的第二极与驱动晶体管DTFT的栅极连接。
具体地，在数据写入时段P3，在相应行栅线scan2的控制下第四开关管T4导通，使得驱动晶体管DTFT的栅极与相应列数据线Data连接，将相应列数据线Data对应的数据电压写入；在复位时段P1、阈值补偿时段P2和发光时段P4，在相应行栅线scan2的控制下第四开关管T4截止，使得驱动晶体管DTFT的栅极与相应列数据线Data不连接。
进一步地，第一电容单元6包括第一电容，第一电容的第一端与驱动晶体管DTFT的栅极连接，第一电容的第二端与驱动晶体管DTFT的第二极连接；第二电容单元7包括第二电容，第二电容的第一端与驱动晶体管DTFT的第二极连接，第二电容的第二端与电源信号输入端VDD连接。
进一步地，上述实施例提供的像素驱动电路还包括发光控制单元8，驱动晶体管DTFT的第一极通过发光控制单元8与发光单元4连接；具体地，发光控制单元8分别与发光控制端scan4、驱动晶体管DTFT的第一极和发光单元4的阳极连接，发光控制单元8用于：在发光控制端scan4的控制下控制导通或断开驱动晶体管DTFT的第一极和发光单元4之间的连接。更详细地说，在数据写入时段P3，在发光控制端scan4的控制下，发光控制单元8控制断开驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间的连接；在复位时段P1、阈值补偿时段P2和发光时段P4，在发光控制端scan4的控制下，发光控制单元8控制导通驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间的连接。
进一步地，上述发光控制单元8包括第五开关管T5，该第五开关管T5的栅极与发光控制端scan4连接，第五开关管T5的第一极与驱动晶体管DTFT的第一极连接，第五开关管T5的第二极与发光单元4的阳极连接。在数据写入时段P3，在发光控制端scan4的控制下第五开关管T5截止，使得驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间不连接；在复位时段P1、阈值补偿时段P2和发光时段P4，在发光控制端scan4的控制下第五开关管T5导通，使得驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间连接。值得注意，上述发光控制端scan4输入的信号可与相应行栅线scan2输入的信号相同。
上述实施例提供的像素驱动电路包括的发光控制单元8能够在数据写入时段P3控制驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间不连接，使得在该时段发光单元4处于不发光状态，从而避免了在数据写入时段P3，由于发光单元4异常发光所导致的显示装置出现异常显示的问题。
值得注意的是，本实施例仅以上述具体的电路结构为例对所提供的像素驱动电路进行介绍，在本发明的其它实施例中，像素驱动电路的数据写入单元2、电源控制单元1、发光单元4、复位控制单元5、第一电容单元6、第二电容单元7和发光控制单元8还可各自采用其它的结构实现，在此不再详述。此外，上述像素驱动电路中所采用的器件数量较少，像素驱动电路所占的面积较小，更有利于增加显示装置的像素数量，提高显示装置的显示效果。
此外，上述驱动晶体管DTFT和各个开关管均可以采用薄膜晶体管、场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中，为区分驱动晶体管DTFT以及各个开关管除栅极之外的两极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极。在实际操作时，所述第一极可以为漏极，所述第二极可以为源极；或者，所述第一极可以为源极，所述第二极可以为漏极。
在本实施例中以驱动晶体管DTFT、第三开关管T3和第五开关管T5为P型晶体管，第一开关管T1、第二开关管T2和第四开关管T4为N型晶体管，且第一极为漏极，第二极为源极为例进行说明。上述驱动晶体管DTFT和各个开关管也可以选用其它类型的晶体管，且驱动晶体管DTFT和各个开关管为其它类型的晶体管的电路设计也在本申请的保护范围之内。
本发明实施例还提供了一种像素驱动电路的驱动方法，用于驱动上述实施例提供的像素驱动电路，在每一显示周期，该驱动方法包括：
在复位时段P1，如图4a所示，电源信号输入端VDD输入电源电压Vdd，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1控制导通电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为Vdd，参考电压输入端VREF输入参考电压Vref，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5控制导通参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的栅极的电位变为Vref，从而使得驱动晶体管DTFT的栅极和第二极的电压均处于固定偏置状态，使驱动晶体管DTFT导通，为阈值补偿时段P2做准备，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5还控制导通参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接。因此，在复位时段P1，能够实现将驱动晶体管DTFT的栅极电位变为Vref，将驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为Vdd，将驱动晶体管DTFT初始化。另外需要说明的是，在复位时段P1，为了使得驱动晶体管DTFT导通，应满足驱动晶体管DTFT的导通条件，即Vref-Vdd应小于驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth。
在阈值补偿时段P2，如图4b所示，参考电压输入端VREF输入参考电压Vref，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5继续控制导通参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的栅极的电位保持为Vref，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1控制断开电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的第二极处于浮空状态，从而使得驱动晶体管DTFT经历放电过程，驱动晶体管DTFT由导通变为截止，从而使得驱动晶体管DTFT的第二极的电位由Vdd变为Vref-Vth，Vth为驱动晶体管DTFT的阈值电压；在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5继续控制导通参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接；需要说明的是，在该阈值补偿时段P2，驱动晶体管DTFT经历放电过程时，驱动晶体管DTFT的第二极的电位由Vdd开始下降，直至下降为Vref-Vth时，不满足驱动晶体管DTFT的导通条件，使得驱动晶体管DTFT截止。
在数据写入时段P3，如图4c所示，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5控制断开参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，且复位控制单元5还控制断开参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1继续控制断开电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，相应列数据线Data输入数据电压Vdata，在相应行栅线scan2的控制下，数据写入单元2控制导通相应列数据线Data与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，以使驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vref变为Vdata，在第一电容单元6和第二电容单元7的耦合控制下，驱动晶体管DTFT的第二极的电位由Vref-Vth变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth；具体的，驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vref变为Vdata时，驱动晶体管DTFT的栅极的电位的变化量为Vdata-Vref，根据电荷守恒定理，驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth。
在发光时段P4，如图4d所示，在复位控制端scan1的控制下，复位控制单元5继续控制断开参考电压输入端VREF与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，且复位控制单元5继续控制断开参考电压输入端VREF与发光单元4的阳极之间的连接，电源信号输入端VDD输入电源电压Vdd，在电源控制端scan3的控制下，电源控制单元1控制导通电源信号输入端VDD与驱动晶体管DTFT的第二极之间的连接，使驱动晶体管DTFT的第二极的电位由[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth变为Vdd，在相应行栅线scan2的控制下，数据写入单元2控制断开相应列数据线Data与驱动晶体管DTFT的栅极之间的连接，在第一电容单元6和第二电容单元7的耦合控制下，驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vdata变为[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd，使驱动晶体管DTFT导通以驱动发光单元4发光。具体的，驱动晶体管DTFT的第二极的电位由[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth变为Vdd，驱动晶体管DTFT的第二极的电位的变化量为Vdd-[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)-Vref+Vth根据电荷守恒定理，驱动晶体管DTFT的栅极的电位变为Vdata+Vdd-[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)-Vref+Vth，即为：[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd。
利用本发明实施例提供的驱动方法驱动上述实施例提供的像素驱动电路时，在复位时段P1，将驱动晶体管DTFT的栅极电位变为Vref，将驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为Vdd，使得驱动晶体管DTFT的栅极和第二极的电压均处于固定偏置状态，从而将驱动晶体管DTFT初始化，因此，无论各像素单元在前一帧显示黑色画面或白色画面，驱动晶体管DTFT均是由固定偏置状态开始下一帧的显示，从而很好的改善了因磁滞效应产生的短期残像问题。
在阈值补偿时段P2，通过控制驱动晶体管DTFT的第二极与电源信号输入端VDD不连接，使驱动晶体管DTFT经历放电过程，直至驱动晶体管DTFT截止，将驱动晶体管DTFT的阈值电压存储在第一电容单元6中，在数据写入时段P3将数据电压写入，使驱动晶体管DTFT的栅极的电位由Vref变为Vdata，同时在第一电容单元6和第二电容单元7的作用下，驱动晶体管DTFT的第二极的电位跳变为[C1/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vref-Vth，在发光时段P4，驱动晶体管DTFT的第二极的电位变为电源电压Vdd，使得驱动晶体管DTFT的栅极的电位跳变为[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth+Vdd，从而使得驱动晶体管DTFT导通，此时驱动晶体管DTFT的栅极和驱动晶体管DTFT的第二极之间的电压Vgs＝[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)+Vth，驱动晶体管DTFT导通并工作在饱和状态时产生的驱动电流I为：I＝k{[C2/(C1+C2)](Vdata-Vref)}2，其中k为常数。
可见，驱动电流I只与数据电压Vdata和参考电压Vref有关，而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth，以及电源电压Vdd均没有关系；因此，利用本发明实施例提供的驱动方法驱动上述像素驱动电路时，提升了驱动电流的均匀性，很好的解决了IR Drop、以及驱动晶体管DTFT的阈值电压对显示器件的显示亮度均匀性产生的影响，保证了显示器件显示亮度的均匀性。
进一步地，当像素驱动电路还包括发光控制单元8时，驱动方法还包括：在数据写入时段P3，在发光控制端scan4的控制下，发光控制单元8控制断开驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4之间的连接，以使发光单元4在数据写入时段P3不发光；在复位时段P1、阈值补偿时段P2和发光时段P4，在发光控制端scan4的控制下，发光控制单元8控制导通驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间的连接。
上述实施例提供的像素驱动电路的驱动方法中，发光控制单元8能够在数据写入时段P3控制驱动晶体管DTFT的第一极与发光单元4的阳极之间不连接，使得在该时段发光单元4处于不发光状态，从而避免了在数据写入时段P3，由于发光单元4异常发光所导致的显示装置出现异常显示的问题。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例提供的像素驱动电路。
由于上述实施例提供的像素驱动电路能够解决IR Drop、以及驱动晶体管的阈值电压对显示器件的显示亮度均匀性产生的影响，保证显示器件显示亮度的均匀性，同时上述实施例提供的像素驱动电路还能够改善因磁滞效应产生的短期残像问题；因此本发明实施例还提供的显示装置在包括上述实施例提供的像素驱动电路时，不仅能够保证显示亮度的均匀性，还能够改善因磁滞效应产生的短期残像问题。
需要说明的是，本实施例所提供的显示装置可以为OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)面板、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。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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 (10)

1.一种像素驱动电路，用于驱动发光单元，其特征在于，包括：
驱动晶体管，所述驱动晶体管的第一极与发光单元连接；
第一电容单元，所述第一电容单元的第一端与所述驱动晶体管的栅极连接，所述第一电容单元的第二端与所述驱动晶体管的第二极连接；
数据写入单元，分别与相应行栅线、相应列数据线和所述驱动晶体管的栅极连接；
电源控制单元，分别与电源控制端、电源信号输入端和所述驱动晶体管的第二极连接，所述电源控制单元用于：在所述电源控制端的控制下，控制导通或断开所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接；
第二电容单元，所述第二电容单元的第一端与所述驱动晶体管的第二极连接，所述第二电容单元的第二端与所述电源信号输入端连接；以及，
复位控制单元，分别与复位控制端、所述驱动晶体管的栅极、参考电压输入端和所述发光单元连接；所述复位控制单元用于：在所述复位控制端的控制下，控制导通或断开所述参考电压输入端与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，并控制导通或断开所述参考电压输入端与所述发光单元之间的连接。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述复位控制单元包括：
第一复位控制模块，分别与所述复位控制端、所述参考电压输入端和所述驱动晶体管的栅极连接；所述第一复位控制模块用于：在所述复位控制端的控制下控制导通或断开所述参考电压输入端和所述驱动晶体管的栅极之间的连接；
第二复位控制模块，分别与所述复位控制端、所述参考电压输入端和所述发光单元连接；所述第二复位控制模块用于：在所述复位控制端的控制下控制导通或断开所述参考电压输入端和所述发光单元之间的连接。
3.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一复位控制模块包括第一开关管，所述第一开关管的栅极与所述复位控制端连接，所述第一开关管的第一极与所述参考电压输入端连接，所述第一开关管的第二极与所述驱动晶体管的栅极连接；
所述第二复位控制模块包括第二开关管，所述第二开关管的栅极与所述复位控制端连接，所述第二开关管的第一极与所述参考电压输入端连接，所述第二开关管的第二极与所述发光单元的阳极连接。
4.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述电源控制单元包括：
第三开关管，所述第三开关管的栅极与所述电源控制端连接，所述第三开关管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接，所述第三开关管的第二极与所述电源信号输入端连接。
5.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据写入单元包括：
第四开关管，所述第四开关管的栅极与所述相应行栅线连接，所述第四开关管的第一极与所述相应列数据线连接，所述第四开关管的第二极与所述驱动晶体管的栅极连接。
6.根据权利要求1～5任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动电路还包括发光控制单元，所述驱动晶体管的第一极通过所述发光控制单元与所述发光单元连接；
所述发光控制单元分别与发光控制端、所述驱动晶体管的第一极和所述发光单元连接，所述发光控制单元用于：在所述发光控制端的控制下控制导通或断开所述驱动晶体管的第一极和所述发光单元之间的连接。
7.根据权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光控制单元包括：
第五开关管，所述第五开关管的栅极与所述发光控制端连接，所述第五开关管的第一极与所述驱动晶体管的第一极连接，所述第五开关管的第二极与所述发光单元连接。
8.一种像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1～7任一项所述的像素驱动电路，所述驱动方法包括：在每一显示周期，
在复位时段，电源信号输入端输入电源电压Vdd，在电源控制端的控制下，电源控制单元控制导通所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接，参考电压输入端输入参考电压Vref，在复位控制端的控制下，复位控制单元控制导通所述参考电压输入端与驱动晶体管的栅极之间的连接，以将所述驱动晶体管处于导通状态，在复位控制端的控制下，所述复位控制单元还控制导通所述参考电压输入端与所述发光单元之间的连接；
在阈值补偿时段，在所述电源控制端的控制下，所述电源控制单元控制断开所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接，以使所述驱动晶体管由导通变为截止，从而使得所述驱动晶体管的第二极的电位由Vdd变为Vref-Vth，Vth为所述驱动晶体管的阈值电压；
在数据写入时段，在所述复位控制端的控制下，所述复位控制单元控制断开所述参考电压输入端与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，且所述复位控制单元还控制断开所述参考电压输入端与所述发光单元之间的连接；相应列数据线输入数据电压Vdata，在相应行栅线的控制下，数据写入单元控制导通所述相应列数据线与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，以使所述驱动晶体管的栅极的电位由Vref变为Vdata，所述驱动晶体管的第二极的电位在第一电容单元和第二电容单元的耦合作用下相应改变；
在发光时段，所述电源信号输入端输入电源电压Vdd，在所述电源控制端的控制下，所述电源控制单元控制导通所述电源信号输入端与所述驱动晶体管的第二极之间的连接，在所述相应行栅线的控制下，所述数据写入单元控制断开所述相应列数据线与所述驱动晶体管的栅极之间的连接，在所述第一电容单元和所述第二电容单元的耦合控制下，所述驱动晶体管的栅极的电位相应改变，使所述驱动晶体管导通以驱动发光单元发光。
9.根据权利要求8所述的像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，当所述像素驱动电路还包括发光控制单元时，所述驱动方法还包括：在所述数据写入时段，在所述发光控制端的控制下，所述发光控制单元控制断开所述驱动晶体管的第一极与所述发光单元之间的连接，以使所述发光单元在所述数据写入时段不发光。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的像素驱动电路。
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