CN103971639B - 像素驱动电路及其驱动方法、阵列基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开了一种像素驱动电路，像素驱动电路包括：数据线、第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、电源线、发光器件、显示子电路和光感子电路；所述显示子电路连接数据线、第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、电源线和发光器件，用于在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示；所述光感子电路连接所述数据线、第一扫描线、第二扫描线和使能控制线，用于在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作。还公开了一种阵列基板及显示装置。本发明的像素驱动电路包括显示子电路和光感子电路，且共用信号线同时实现了显示和触摸感应。

Description

像素驱动电路及其驱动方法、阵列基板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、阵列基板及显示装置。

背景技术

有机发光显示器(AMOLED)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器相比，OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点，目前，在手机、PDA、数码相机等显示领域OLED已经开始取代传统的LCD显示屏。像素驱动电路设计是AMOLED显示器核心技术内容，具有重要的研究意义。

目前部分光感内嵌式触控(Incelltouch)技术已经成功应用的LCD显示器上，业内一线生产商都已经成功量产，光感触控不仅具有与电容式触控方式同样的触控灵敏度和功能，其另外一个最大的优点就是光感触控不受屏幕尺寸的限制，在大尺寸触控方面占有一席之地。另外其不光可以通过手指直接触控，同时还可以使用激光笔直接远距离触控。

所以如果能将光感incelltouch技术与AMOLED整合，即将Touch制程与AMLOED制程整合到一起，这两种代表着最新技术功能的整合，势必会在未来显示领域处于不可撼动的地位。因此，将AMOLED显示技术与光感Incelltouch高效整合时亟待解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何将AMOLED显示技术与光感Incelltouch高效整合。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种像素驱动电路，其特征在于，包括：数据线、第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、电源线、发光器件、显示子电路和光感子电路；

所述显示子电路连接数据线、第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、电源线和发光器件，用于在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示；

所述光感子电路连接所述数据线、第一扫描线、第二扫描线和使能控制线，用于在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作。

其中，所述光感子电路包括：信号检测线、第一存储电容、重置单元、信号感应单元和信号读出单元；

所述重置单元连接所述使能控制线和第一存储电容的第一端，用于在使能控制线的控制下重置所述第一存储电容的第一端的信号；

所述信号感应单元连接所述数据线、第一扫描线和第一存储电容，用于在所述第一扫描线的控制下将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容；

所述信号读出单元连接所述第一存储电容的第二端和第二扫描线和信号检测线，用于在所述第二扫描线的控制下将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线。

其中，所述重置单元包括第七晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述使能控制线，源极连接所述第一存储电容的第一端，漏极接地，所述第七晶体管用于将所述第一存储电容的第一端接地。

其中，所述信号感应单元包括：第八晶体管和光感晶体管，所述第八晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述光感晶体管的源极和第一存储电容的第一端，所述第八晶体管用于在所述第一扫描线的控制下向所述第一存储电容的第一端写入数据线信号；所述光感晶体管的栅极连接自身的源极，漏极连接所述第一存储电容的第二端，所述光感晶体管用于感应光感信号，并写入所述第一存储电容的第二端。

其中，所述信号读出单元包括：第九晶体管，所述第九晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第二端，漏极连接所述信号检测线，所述第九晶体管用于在所述第二扫描线的控制下将所述第一存储电容的信号读出至所述信号检测线。

其中，所述显示子电路包括：第二存储电容、复位单元、数据写入单元及发光控制单元；

所述复位单元连接所述使能控制线和第二存储电容的第一端，用于在所述使能控制线的控制下复位所述第二存储电容第一端的电压为低电压；

数据写入单元连接所述第二存储电容的第二端、第一扫描线和驱动晶体管，用于在第一扫描线的控制下将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端；

所述发光控制单元连接第二扫描线、数据线、电源线、第二存储电容的第一端、驱动晶体管和发光器件，所述驱动晶体管的栅极连接所述第二存储电容的第二端，源极和漏极连接所述发光控制单元，所述发光控制单元用于在第二扫描线的控制下使第二存储电容的第一端为数据线电压，且保持第二存储电容两端压差，并使驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

其中，所述复位单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述使能控制线，源极连接所述第二存储电容的第一端，漏极接地；所述第一晶体管用于在所述使能控制线的控制下使所述第二存储电容的第一端接地，以设置所述第二存储电容的第一端为低电压。

其中，所述数据写入单元包括：第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接数据线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接驱动晶体管的漏极，漏极连接所述第二存储电容的第二端；所述第二晶体管和第三晶体管用于在所述第一扫描线的控制下形成通路，以将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述存储电容的第二端。

其中，所述发光控制单元包括：第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；所述第四晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接电源线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第五晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述驱动晶体管的漏极，漏极连接所述发光器件；所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述第二存储电容的第一端；所述第六晶体管用于在所述第二扫描线的控制下写入数据线电压至存储电容的第一端，且使所述存储电容两端保持压差，所述第四晶体管和第五晶体管用于在所述第二扫描线的控制下形成通路，使所述驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

其中，所述发光器件为有机发光二极管，所述有机发光二极管的阳极连接所述发光控制单元，阴极接地。

本发明还提供了一种上述任一项所述的像素驱动电路的驱动方法，所述显示子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示；并且所述光感子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作。

其中，所述光感子电路包括：信号检测线、第一存储电容、重置单元、信号感应单元和信号读出单元，所述光感子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作的步骤具体包括：

对使能控制线施加使能信号，以使所述重置单元重置所述第一存储电容的第一端的信号；

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述信号感应单元将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容；

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读出单元将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线。

其中，所述信号感应单元包括：第八晶体管和光感晶体管，所述第八晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述光感晶体管的源极和第一存储电容的第一端；

所述对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述信号感应单元将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容的步骤具体包括：

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，第八晶体管打开，向所述第一存储电容的第一端写入数据线信号；所述光感晶体管打开，感应光感信号，并将光感信号写入所述第一存储电容的第二端。

其中，所述信号读出单元包括：第九晶体管，所述第九晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第二端，漏极连接所述信号检测线；

所述对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读出单元将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线的步骤具体包括：

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述第九晶体管打开，将所述第一存储电容的信号读出至所述信号检测线。

其中，所述显示子电路包括：第二存储电容、复位单元、数据写入单元及发光控制单元，所述显示子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示的步骤具体包括：

对使能控制线施加使能信号，以使所述复位单元将所述第二存储电容的第一端复位至低电压；

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述数据写入单元将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端；

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述发光控制单元将数据线电压写入第二存储电容的第一端，且使第二存储电容两端保持压差，并使驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

其中，所述数据写入单元包括：第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接数据线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接驱动晶体管的漏极，漏极连接所述第二存储电容的第二端；

所述对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述数据写入单元将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端的步骤具体包括：

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，使第二晶体管和第三晶体管打开，形成通路，以将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端。

其中，所述发光控制单元包括：第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；所述第四晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接电源线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第五晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述驱动晶体管的漏极，漏极连接所述发光器件；所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述第二存储电容的第一端；

所述对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述发光控制单元将数据线电压写入第二存储电容的第一端，且使第二存储电容保持两端压差，并使驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光的具体步骤包括：

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述第六晶体管打开，写入数据线电压至第二存储电容的第一端，且使所述第二存储电容两端保持压差，且第四晶体管和第五晶体管打开，形成通路，使所述驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

本发明还提供了一种阵列基板，包括上述任一项所述的像素驱动电路。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的阵列基板。

(三)有益效果

本发明的像素驱动电路包括显示子电路和光感子电路，且共用信号线(第一扫描线、第二扫描线、数据线和使能控制线)同时实现了显示和触摸感应。

附图说明

图1是本发明实施例的一种像素驱动电路结构示意图；

图2是图1中像素驱动电路在复位阶段的工作示意图；

图3是图1中像素驱动电路在复位阶段的时序图，对应时序阶段1；

图4是图1中像素驱动电路在充电阶段的工作示意图；

图5是图1中像素驱动电路在充电阶段的时序图，对应时序阶段2；

图6是图1中像素驱动电路在补偿、发光阶段的工作示意图；

图7是图1中像素驱动电路在补偿、发光阶段的时序图，对应时序阶段3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本实施例的像素驱动电路，包括：数据线Data、第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM、电源线S、发光器件D、显示子电路1和光感子电路2。

显示子电路1连接数据线Data、第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM、电源线S和发光器件D，用于在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM、数据线Data和电源线S的控制下驱动所述发光器件D发光显示。

光感子电路2连接数据线Data、第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]和使能控制线EM，用于在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM和数据线Data的控制下感应触摸动作。

本实施例的具体结构如图1所示，光感子电路2包括：

信号检测线Y.ReadLine、第一存储电容C1、重置单元、信号感应单元和信号读出单元。

重置单元连接使能控制线EM和第一存储电容C1的第一端，用于在使能控制线EM的控制下重置第一存储电容C1的第一端的信号。

信号感应单元连接数据线、第一扫描线Scan[1]和第一存储电容C1，用于在第一扫描线Scan[1]的控制下将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容C1。

信号读出单元连接第一存储电容C1的第二端和第二扫描线Scan[2]和信号检测线Y.ReadLine(即纵向检测线)，用于在第二扫描线Scan[2]的控制下将第一存储电容C1存储的信号读出至信号检测线Y.ReadLine。此处第二扫描线Scan[2]具有横向检测线X.ReadLine功能(图1中标号Scan[2]&X.ReadLine表示所示的线既是第二扫描线Scan[2]，也是横向检测线X.ReadLine)，即由Y.ReadLine和X.ReadLine最终确定被触摸地方。

本实施例中，重置单元包括第七晶体管M1。第七晶体管M1的栅极连接使能控制线Em，源极连接第一存储电容C1的第一端，漏极接地。第七晶体管M1用于将第一存储电容C1的第一端接地。

信号感应单元包括：第八晶体管M3和光感晶体管M2。第八晶体管M3的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接数据线Data，漏极连接光感晶体管M2的源极和第一存储电容C1的第一端，第八晶体管M3用于在所述第一扫描线的控制下向第一存储电容C1的第一端写入数据线信号。光感晶体管M2的栅极连接自身的源极，漏极连接第一存储电容C1的第二端，光感晶体管M2用于感应光感信号，并写入所述第一存储电容C1的第二端。

信号读出单元包括：第九晶体管M4。第九晶体管M4的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接第一存储电容C1的第二端，漏极连接信号检测线Y.ReadLine。第九晶体管M4用于在第二扫描线Scan[2]的控制下将第一存储电容C1的信号读出至信号检测线Y.ReadLine。从而根据信号检测线Y.ReadLine和第二扫描线X.ReadLine最终确定被触摸地方。

本发明的像素驱动电路中包括显示子电路和光感子电路，且共用信号线(第一扫描线、第二扫描线、数据线和使能控制线)同时实现了显示和触摸感应(本发明中提到的触摸包括用手指触控或激光触控)。

本实施例中，显示子电路1包括：第二存储电容C2、复位单元、数据写入单元及发光控制单元。

复位单元连接使能控制线EM和第二存储电容C2的第一端(即b点)，用于在使能控制线EM的控制下复位第二存储电容C2第一端的电压为低电压。

数据写入单元连接第二存储电容C2的第二端(即a点)、第一扫描线Scan[1]和驱动晶体管DTFT，用于在第一扫描线Scan[1]的控制下将包括驱动晶体管DTFT的阈值电压V_th和数据线电压V_data的信息写入第二存储电容C2的第二端，即此时a点电压为V_data－V_th。

所述发光控制单元连接第二扫描线Scan[2]、数据线Data、电源线S、第二存储电容C2的第一端、驱动晶体管DTFT和发光器件D，驱动晶体管DTFT的栅极连接第二存储电容C2的第二端，源极和漏极连接发光控制单元。发光控制单元用于在第二扫描线Scan[2]的控制下使第二存储电容C2的第一端为数据线电压V_data，且保持第二存储电容C2两端压差，并使驱动晶体管DTFT连接电源线S，以驱动发光器件D发光。

本实施例的像素驱动电路中，数据写入单元将驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入第二存储电容，发光控制单元在控制发光时，写入第二存储电容的驱动晶体管的阈值电压信息对发光时驱动晶体管的阈值电压进行补偿，解决了像素点驱动晶体管由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压不均一的问题，使得流过每个像素点发光器件的电流不受阈值电压的影响，最终保证了图像显示的均匀性。

本实施例中，复位单元包括：第一晶体管T1。第一晶体管T1的栅极连接使能控制线Em，源极连接第二存储电容C2的第一端，漏极接地。第一晶体管T1用于在使能控制线Em的控制下使第二存储电容C2的第一端接地，以设置第二存储电容C2的第一端为低电压。即当Em为有效信号时，T1将C的第一端接地，B点电压为0。

本实施例中，数据写入单元包括：第二晶体管T2和第三晶体管T3。第二晶体管T2的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接数据线Data，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极。第三晶体管T3的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接驱动晶体管DTFT的漏极，漏极连接第二存储电容C2的第二端。第二晶体管T2和第三晶体管T3用于在第一扫描线Scan[1]的控制下形成通路，以将包括驱动晶体管DTFT的阈值电压和数据线电压的信息写入第二存储电容C2的第二端。

具体如图2所示，数据写入单元包括：第二晶体管T2和第三晶体管T3。第二晶体管T2的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接数据线Data，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极。第三晶体管T3的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接驱动晶体管DTFT的漏极，漏极连接第二存储电容C2的第二端。当第一扫描线Scan[1]有效时，T2和T3打开，形成通路T2→DTFT→T3，V_data信号通过T2→DTFT→T3开始对a点进行充电，一直将a点充电到V_data－V_th为止(满足DTFT栅源两极之间的压差为V_th)，此时第二存储电容C2两端的电压也为V_data－V_th。另外由于T5的关闭，使得T2→DTFT→T3通路中的电流不会通过发光器件，间接降低了发光器件的寿命损耗。

本实施例中，发光控制单元包括：第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6。第四晶体管T4的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接电源线S，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极。第五晶体管T5的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接驱动晶体管DTFT的漏极，漏极连接发光器件D。第六晶体管T6的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接数据线Data，漏极连接第二存储电容C2的第一端。第六晶体管T6用于在第二扫描线Scan[2]的控制下写入数据线电压至第二存储电容C2的第一端，且使第二存储电容C2两端保持压差。第四晶体管T4和第五晶体管T5用于在第二扫描线Scan[2]的控制下形成通路，使驱动晶体管DTFT连接电源线S，以驱动发光器件D发光。

具体如图2所示，发光控制单元包括：第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6。第四晶体管T4的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接电源线S，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极。第五晶体管T5的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接驱动晶体管DTFT的漏极，漏极连接发光器件D。第六晶体管T6的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接数据线Data，漏极连接第二存储电容C2的第一端。当第二扫描线Scan[2]有效时，T4、T5和T6打开。此时b点电压由原来的0V变为V_data，而a点为浮接状态，因此要维持a、b两点原来的压差(V_data－V_th)，DTFT的栅极a点电压会发生等压跳变，a点电压跳变为2V_data－V_th。且此时T4、驱动晶体管DTFT和T5形成通路T4→DTFT→T5，将驱动晶体管DTFT的源极接入电源线S，电压为V_dd，电流通过T4→DTFT→T5使得发光器件D开始发光。

由驱动晶体管DTFT饱和电流公式可以得到(其中，V_GS为DTFT的栅源电压)：

I_D＝K(V_GS－V_th)²＝K[V_dd－(2V_data－V_th)－V_th]²＝K(V_dd－2V_data)²

$K=\mathrm{\μ}\·C_{\mathrm{ox}}\frac{W}{L}$

其中，μ为载流子迁移率，C_ox为栅氧化层电容，W/L为驱动晶体管的宽长比。

有上述公式可看出，工作电流I_D已经不受V_th的影响，只与V_data有关。彻底解决了驱动晶体管DTFT由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压(V_th)漂移的问题，消除其对驱动发光器件的电流I_D的影响，保证发光器件的正常工作。

本实施例中发光器件D可以为有机发光二极管(OLED)，有机发光二极管的阳极连接发光控制单元，具体连接第五晶体管T5的漏极，阴极接地。

本实施例的像素驱动电路采用补偿方式解决了驱动晶体管的阈值电压V_th变化带来的影响。同时该设计保证了在电路进行补偿阶段和缓冲阶段时无电流通过发光器件(OLED)，还间接提高了(OLED)的使用寿命。

本发明旨在如何将AMOLED显示技术与光感Incelltouch高效整合，因此，对于显示子电路部分并不限于本实施例中的显示子电路，只要是需要第一扫描线、第二扫描线、数据线和使能控制线控制的显示子电路(TFT和电容的个数和连接方式可以不同)即可。

本发明还提供了一种上述像素驱动电路的驱动方法，所述显示子电路1在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM、数据线Data和电源线S的控制下驱动发光器件D发光显示；并且光感子电路2在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM和数据线Data的控制下感应触摸动作。

具体地，光感子电路2包括：信号检测线Y.ReadLine、第一存储电容C1、重置单元、信号感应单元和信号读出单元。感子电路2在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM和数据线Data的控制下感应触摸动作的步骤具体包括：

对使能控制线EM施加使能信号，以使重置单元重置第一存储电容C1的第一端的信号。

对第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，以使信号感应单元将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容C1。

对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使信号读出单元将第一存储电容C1存储的信号读出至信号检测线Y.ReadLine。

具体地，信号感应单元包括：第八晶体管M3和光感晶体管M2。第八晶体管M3的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接数据线Data，漏极连接光感晶体管M2的源极和第一存储电容C1的第一端。

所述对第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，以使所述信号感应单元将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容C1的步骤具体包括：

对第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，第八晶体管M3打开，向第一存储电容C1的第一端写入数据线信号；光感晶体管M2的栅极连接M3的漏极，数据线电压使M2打开，感应光感信号，并将光感信号写入第一存储电容C1的第二端。

具体地，所述信号读出单元包括：第九晶体管M4，第九晶体管M4的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接所述第一存储电容C1的第二端，漏极连接信号检测线Y.ReadLine。

所述对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使所述信号读出单元将第一存储电容C1存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine的步骤具体包括：

对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，第九晶体管M4打开，将第一存储电容C1的信号读出至信号检测线Y.ReadLine。

具体地，显示子电路1包括：第二存储电容C2、复位单元、数据写入单元及发光控制单元。所述显示子电路1在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、使能控制线EM、数据线Data和电源线S的控制下驱动发光器件D发光显示的步骤具体包括：

对使能控制线Em施加使能信号，以使复位单元将第二存储电容C2的第一端复位至低电压。

对第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，以使数据写入单元将包括驱动晶体管DTFT的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容C2的第二端。

对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使发光控制单元将数据线电压写入第二存储电容C2的第一端，且使第二存储电容C2两端保持压差，并使驱动晶体管DTFT连接电源线，以驱动发光器件D发光。

具体地，数据写入单元包括：第二晶体管T2和第三晶体管T3。第二晶体管T2的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接数据线Data，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极。第三晶体管T3的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接驱动晶体管DTFT的漏极，漏极连接第二存储电容C2的第二端。

所述对第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，以使数据写入单元将包括驱动晶体管DTFT的阈值电压和数据线电压的信息写入第二存储电容C2的第二端的步骤具体包括：

对第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，使第二晶体管T2和第三晶体管T3打开，形成通路，以将包括驱动晶体管DTFT的阈值电压和数据线电压的信息写入第二存储电容C2的第二端。

具体地，所述发光控制单元包括：第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6。第四晶体管T4的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接电源线S，漏极连接驱动晶体管DTFT的源极。第五晶体管T5的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接驱动晶体管DTFT的漏极，漏极连接发光器件D。第六晶体管T6的栅极连接第二扫描线Scan[2]，源极连接数据线Data，漏极连接第二存储电容C2的第一端。

所述对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使发光控制单元将数据线电压写入第二存储电容C2的第一端，且使第二存储电容C2保持两端压差，并使驱动晶体管DTFT连接电源线，以驱动发光器件D发光的具体步骤包括：

对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，第六晶体管T6打开，写入数据线电压至第二存储电容C2的第一端，且使第二存储电容C2两端保持压差，且第四晶体管T4和第五晶体管T5打开，形成通路，使驱动晶体管DTFT连接电源线S，以驱动发光器件D发光。

下面对上述像素驱动电路，即图1中的驱动电路的驱动过程进行具体说明(其中除了光感晶体管M2为N型晶体管以外，其余均为P型晶体管)，具体如图2～7所示，包括三个阶段(这里为方便理解，将光感子电路和显示子电路工作原理分开介绍，但实际工作过程中是同时进行的，图2、图4和图6中，虚线框中的TFT为导通的TFT，虚线箭头为每一阶段的电流流向)。

如图2和3所示，时序图阶段1，此时EM有效。

对于光感子电路，M1导通，M2～M4关闭，将第一存储电容C1与M2接地重置，为下一阶段光感工作做准备。

对于显示子电路，T1导通，T2、T3、T4、T5、T6断开，此过程将b点复位接地，电压为0V，将之前的电压信号进行复位重置。

如图4和5所示，时序图阶段2，第一扫描线Scan[1]信号有效。

对于光感子电路，M3导通，M2栅源连接，输出耦合电压V_data，M2经过自身电势转换，此时C1储存的电位差为定值(C1上端的电压为数据线电压与M2的感应电压之和，下端为数据线电压，因此C1的压差为感应电压)。当有触摸(光触摸或手指触摸)至此处单元，M2接受到的光照强度变化，充电电流变化(若是光触摸，如激光笔照射，光照强度增加，充电电流增加，若是手指触摸，相当于挡住了光，光照强度减弱，充电电流减小)，为电流信号读取阶段作准备。

对于显示子电路为充电阶段，此时T2、T3导通，T1、T4、T5、T6断开，V_data信号通过T2→DTFT→T3开始对a点进行充电，一直将a点充电到V_data－V_th为止(满足DTFT栅源两极之间的压差为V_th)，该过程中，由于b点接地电位始终为0，所以当充电完毕以后，a点的电压会一直维持在V_data－V_th。另外由于T5的关闭使得电流不会通过OLED，间接降低了OLED的寿命损耗。

如图6和7所示，时序图阶段3，第二扫描线Scan[2]信号有效。

对于光感子电路，为读取信号阶段，此时M1、M3关闭，M4打开，C1→M4→Y.ReadLine形成电流通路，电流信号通过传输至信号检测线Y.ReadLine传送到信号检测线末端的放大器，放大后的信号给处理器进行数据计算分析。如此期间发生触控动作，将触控前后电流强度变化差值与预先设定的无触控阈值进行比较(若是光触摸电流会变大，若是手指触摸电流会变小)，依此判断是否有触摸，至此，X方向坐标是由此时Scan[2]确定，Y方向坐标就由Y.readLine确定。

对于显示子电路，为OLED像素正式发光阶段，此时T4、T5、T6导通，T2、T3、T1断开。此时b点电压由原来的0V变为V_data，而b点为浮接状态，因此要维持a、b两点原来的压差(V_data－V_th)，DTFT的栅极a点电压会发生等压跳变，a点电压跳变为2V_data－V_th，此时的发光阶段DTFT源极连接电源线，接入电源线电压V_dd，电流通过T4→DTFT→T5使得OLED开始发光。

由驱动晶体管DTFT饱和电流公式可以得到(其中，V_GS为DTFT的栅源电压)：

I_OLED＝K(V_GS－V_th)²＝K[V_dd－(2V_data－V_th)－V_th]²＝K(V_dd－2V_data)²

$\mathrm{\μ}\·C_{\mathrm{ox}}\frac{W}{L}$

其中，μ为载流子迁移率，C_ox为栅氧化层电容，W/L为驱动晶体管的宽长比。

由上式中可以看到此时工作电流I_OLED已经不受V_th的影响，只与V_data有关。彻底解决了驱动TFT由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压(V_th)漂移的问题，消除其对I_OLED的影响，保证OLED的正常工作。

本发明还提供了一种阵列基板，包括上述的像素驱动电路。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的阵列基板。该显示装置可以为：AMOLED面板、电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (17)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括：数据线、第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、电源线、发光器件、显示子电路和光感子电路；

所述显示子电路连接数据线、第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、电源线和发光器件，用于在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示；

所述光感子电路连接所述数据线、第一扫描线、第二扫描线和使能控制线，用于在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作；

所述光感子电路包括：信号检测线、第一存储电容、重置单元、信号感应单元和信号读出单元；

所述重置单元连接所述使能控制线和第一存储电容的第一端，用于在使能控制线的控制下重置所述第一存储电容的第一端的信号；

所述信号感应单元连接所述数据线、第一扫描线和第一存储电容，用于在所述第一扫描线的控制下将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容；

所述信号读出单元连接所述第一存储电容的第二端和第二扫描线和信号检测线，用于在所述第二扫描线的控制下将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线。

2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述重置单元包括第七晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述使能控制线，源极连接所述第一存储电容的第一端，漏极接地，所述第七晶体管用于将所述第一存储电容的第一端接地。

3.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号感应单元包括：第八晶体管和光感晶体管，所述第八晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述光感晶体管的源极和第一存储电容的第一端，所述第八晶体管用于在所述第一扫描线的控制下向所述第一存储电容的第一端写入数据线信号；所述光感晶体管的栅极连接自身的源极，漏极连接所述第一存储电容的第二端，所述光感晶体管用于感应光感信号，并写入所述第一存储电容的第二端。

4.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号读出单元包括：第九晶体管，所述第九晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第二端，漏极连接所述信号检测线，所述第九晶体管用于在所述第二扫描线的控制下将所述第一存储电容的信号读出至所述信号检测线。

5.如权利要求1～4中任一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述显示子电路包括：第二存储电容、复位单元、数据写入单元及发光控制单元；

所述复位单元连接所述使能控制线和第二存储电容的第一端，用于在所述使能控制线的控制下复位所述第二存储电容第一端的电压为低电压；

数据写入单元连接所述第二存储电容的第二端、第一扫描线和驱动晶体管，用于在第一扫描线的控制下将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端；

所述发光控制单元连接第二扫描线、数据线、电源线、第二存储电容的第一端、驱动晶体管和发光器件，所述驱动晶体管的栅极连接所述第二存储电容的第二端，源极和漏极连接所述发光控制单元，所述发光控制单元用于在第二扫描线的控制下使第二存储电容的第一端为数据线电压，且保持第二存储电容两端压差，并使驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

6.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述复位单元包括第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接所述使能控制线，源极连接所述第二存储电容的第一端，漏极接地；所述第一晶体管用于在所述使能控制线的控制下使所述第二存储电容的第一端接地，以设置所述第二存储电容的第一端为低电压。

7.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据写入单元包括：第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接数据线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接驱动晶体管的漏极，漏极连接所述第二存储电容的第二端；所述第二晶体管和第三晶体管用于在所述第一扫描线的控制下形成通路，以将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述存储电容的第二端。

8.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光控制单元包括：第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；所述第四晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接电源线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第五晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述驱动晶体管的漏极，漏极连接所述发光器件；所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述第二存储电容的第一端；所述第六晶体管用于在所述第二扫描线的控制下写入数据线电压至存储电容的第一端，且使所述存储电容两端保持压差，所述第四晶体管和第五晶体管用于在所述第二扫描线的控制下形成通路，使所述驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

9.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述发光器件为有机发光二极管，所述有机发光二极管的阳极连接所述发光控制单元，阴极接地。

10.一种如权利要求1～9中任一项所述的像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述显示子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示；并且所述光感子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作；

所述光感子电路包括：信号检测线、第一存储电容、重置单元、信号感应单元和信号读出单元，所述光感子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线和数据线的控制下感应触摸动作的步骤具体包括：

对使能控制线施加使能信号，以使所述重置单元重置所述第一存储电容的第一端的信号；

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述信号感应单元将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容；

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读出单元将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线。

11.如权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述信号感应单元包括：第八晶体管和光感晶体管，所述第八晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述光感晶体管的源极和第一存储电容的第一端；

所述对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述信号感应单元将数据线信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容的步骤具体包括：

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，第八晶体管打开，向所述第一存储电容的第一端写入数据线信号；所述光感晶体管打开，感应光感信号，并将光感信号写入所述第一存储电容的第二端。

12.如权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述信号读出单元包括：第九晶体管，所述第九晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第二端，漏极连接所述信号检测线；

所述对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读出单元将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线的步骤具体包括：

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述第九晶体管打开，将所述第一存储电容的信号读出至所述信号检测线。

13.如权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述显示子电路包括：第二存储电容、复位单元、数据写入单元及发光控制单元，所述显示子电路在第一扫描线、第二扫描线、使能控制线、数据线和电源线的控制下驱动所述发光器件发光显示的步骤具体包括：

对使能控制线施加使能信号，以使所述复位单元将所述第二存储电容的第一端复位至低电压；

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述数据写入单元将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端；

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述发光控制单元将数据线电压写入第二存储电容的第一端，且使第二存储电容两端保持压差，并使驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

14.如权利要求13所述的驱动方法，其特征在于，所述数据写入单元包括：第二晶体管和第三晶体管，所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接数据线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接驱动晶体管的漏极，漏极连接所述第二存储电容的第二端；

所述对第一扫描线施加第一扫描有效信号，以使所述数据写入单元将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端的步骤具体包括：

对第一扫描线施加第一扫描有效信号，使第二晶体管和第三晶体管打开，形成通路，以将包括所述驱动晶体管的阈值电压和数据线电压的信息写入所述第二存储电容的第二端。

15.如权利要求13所述的驱动方法，其特征在于，所述发光控制单元包括：第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管；所述第四晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接电源线，漏极连接所述驱动晶体管的源极；所述第五晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述驱动晶体管的漏极，漏极连接所述发光器件；所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述第二存储电容的第一端；

所述对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述发光控制单元将数据线电压写入第二存储电容的第一端，且使第二存储电容保持两端压差，并使驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光的具体步骤包括：

对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述第六晶体管打开，写入数据线电压至第二存储电容的第一端，且使所述第二存储电容两端保持压差，且第四晶体管和第五晶体管打开，形成通路，使所述驱动晶体管连接电源线，以驱动所述发光器件发光。

16.一种阵列基板，其特征在于，包括如权利要求1～9中任一项所述的像素驱动电路。

17.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求16所述的阵列基板。