CN103996376B - 像素驱动电路、驱动方法、阵列基板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，公开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、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、电源线和发光器件，用于在第一扫描线、第二扫描线、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、第二扫描线和使能控制线，用于在第一扫描线、第二扫描线和数据线的控制下感应触摸动作。还公开了一种像素驱动方法、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、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、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，包括：数据线、第一扫描线、第二扫描线、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、电源线和发光器件，用于在第一扫描线、第二扫描线、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和第二扫描线，用于在第二扫描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：参考信号线、信号检测线、第一存储电容、信号感应单元和信号读写单元；
所述信号读写单元连接所述第一存储电容的第一端、第二扫描线和信号检测线，用于在第二扫描线的控制下将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，或将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线；
所述信号感应单元连接所述第二扫描线、参考信号线和第一存储电容，用于在所述第二扫描线的控制下将参考信号线的信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容。
其中，所述信号读写单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第一端，漏极连接所述信号检测线，所述第六晶体管用于将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，或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：第七晶体管和光感晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述参考信号线，漏极连接所述光感晶体管的栅极和第一存储电容的第二端，所述第七晶体管用于向所述第一存储电容的第二端写入参考信号线信号；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一端，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一端。
其中，所述显示子电路包括：第二存储电容、驱动晶体管、充放电单元及发光控制单元，所述驱动晶体管的源极连接所述第二存储电容的第一端，漏极连接所述发光器件；
所述充放电单元连接所述数据线、第一扫描线、第二扫描线、电源线、第二存储电容和驱动晶体管，用于在所述第一扫描线和第二扫描线的控制下对所述第二存储电容两端和驱动晶体管栅极充电，使第二存储电容两端电压为电源线电压，驱动晶体管栅极电压为数据线电压，还用于在所述第一扫描线和第二扫描线的控制下对所述第二存储电容进行放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压；
所述发光控制单元连接第一扫描线、第二存储电容的第二端和驱动晶体管，用于在所述第一扫描线的控制下使所述驱动晶体管连接所述电源线以驱动所述发光器件发光。
其中，所述充放电单元包括：第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述电源线，漏极连接所述第二存储电容的第一端，所述第一晶体管用于将电源线电压写入所述第二存储电容的第一端，还用于断开所述第二存储电容的第一端和电源线的连接，使第二存储电容放电至所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压；所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极接地，所述第二晶体管用于将所述第二存储电容的第二端接地；所述第四晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述驱动晶体管的栅极，所述第四晶体管用于将所述驱动晶体管的栅极电压设置为数据线电压；所述第五晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述发光器件，漏极接地，所述第五晶体管用于将所述发光器件短路并接地。
其中，所述发光控制单元包括：第三晶体管和所述第一晶体管；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极连接所述驱动晶体管的栅极，所述第三晶体管用于使所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；所述第一晶体管用于使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线。
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驱动晶体管的漏极和所述第五晶体管的源极，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、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二扫描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：参考信号线、信号检测线、第一存储电容、信号感应单元和信号读写单元，所述光感子电路在第一扫描线、第二扫描线和数据线的控制下感应触摸动作的步骤具体包括：
对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，以初始化所述第一存储电容的第一端；
对第二扫描线施加第三扫描有效信号，以使所述信号感应单元将参考信号线的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，以使所述信号读写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，所述信号读写单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第一端，漏极连接所述信号检测线；
对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，以初始化所述第一存储电容的第一端的步骤具体包括：
对第二扫描线施加第二扫描有效信号，第六晶体管打开，将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，以初始化所述第一存储电容的第一端；
所述对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写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，第六晶体管打开，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：第七晶体管和光感晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述参考信号线，漏极连接所述光感晶体管的栅极和第一存储电容的第二端，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一端；
对第二扫描线施加第三扫描有效信号，以使所述信号感应单元将参考信号线的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：
对第二扫描线施加第三扫描有效信号，所述第七晶体管和所述感光晶体管打开，所述第七晶体管将参考信号线的信号写入所述第一存储电容的第二端，所述感光晶体管将感应的光感信号写入所述第一存储电容的第一端。
其中，所述显示子电路包括：第二存储电容、驱动晶体管、充放电单元及发光控制单元，所述驱动晶体管的源极连接所述第二存储电容的第一端，漏极连接所述发光器件，所述显示子电路在第一扫描线、第二扫描线、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：
对所述第一扫描线施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容两端和驱动晶体管栅极充电，使第二存储电容两端电压为电源线电压，驱动晶体管栅极电压为数据线电压；
保持所述第一扫描线为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第三扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容进行放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压；
对所述第一扫描线施加无效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述发光控制单元在所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；并使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线，以驱动所述发光器件发光。
其中，所述充放电单元包括：第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述电源线，漏极连接所述第二存储电容的第一端；所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极接地；所述第四晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述驱动晶体管的栅极；所述第五晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述发光器件，漏极接地；
所述对所述第一扫描线施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容两端和驱动晶体管栅极充电，使第二存储电容两端电压为电源线电压，驱动晶体管栅极电压为数据线电压的步骤具体包括：
所述对所述第一扫描线施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管打开，第一晶体管将电源线电压写入所述第二存储电容的第一端；所述第一晶体管将所述第二存储电容的第二端接地；第四晶体管将所述驱动晶体管的栅极电压设置为数据线电压；第五晶体管将所述发光器件短路并接地；
所述保持所述第一扫描线为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第三扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容进行放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压的步骤具体包括：
所述保持所述第一扫描线为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第三扫描有效信号，第一晶体管关闭，所述第二存储电容开始放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压。
其中，所述发光控制单元包括：第三晶体管和所述第一晶体管；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极连接所述驱动晶体管的栅极；
所述对所述第一扫描线施加无效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述发光控制单元在所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；并使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线，以驱动所述发光器件发光的步骤具体包括：
对所述第一扫描线施加无效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，第一晶体管和第三晶体管打开，第三晶体管使所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；所述第一晶体管使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线。
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(第一扫描线和第二扫描线)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如图1所示，包括：数据线Data、第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、电源线S、发光器件D、显示子电路2和光感子电路1；
所述显示子电路2连接数据线Data、第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、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]、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。
所述光感子电路1连接所述数据线Data和第二扫描线Scan[2]，用于在第二扫描线Scan[2]和数据线Data的控制下感应触摸动作。
本实施例中，光感子电路1包括：参考信号线R、信号检测线Y.ReadLine、第一存储电容C1、信号感应单元和信号读写单元。
信号读写单元连接所述第一存储电容C1的第一端、第二扫描线Scan[2]和信号检测线Y.ReadLine，用于在第二扫描线Scan[2]的控制下将所述信号检测线Y.ReadLine的信号写至所述第一存储电容C1存储的第一端(在初始化阶段时，用Y.ReadLine的信号来初始化第一存储电容C1存储的第一端)，或将所述第一存储电容C1存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine(在信号读取阶段，将所述第一存储电容C1存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine)。
所述信号感应单元连接所述第二扫描线Scan[2]、参考信号线R和第一存储电容C1，用于在所述第二扫描线Scan[2]的控制下将参考信号线R的信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容C1。
此处第二扫描线Scan[2]具有横向检测线的功能，显示装置的数据处理单元(和现有技术的原理相同，此处不再赘述)与每个像素单元的Y.ReadLine和Scan[2]连接，在检测到Y.ReadLine输出的信号变化超出阈值时，从而确定有触摸动作，此时由该像素单元的Y.ReadLine和对应的Scan[2]确定被触摸地方。
本实施例中，信号读写单元包括第六晶体管M3，第六晶体管M3的栅极连接所述第二扫描线Scan[2]，源极连接所述第一存储电容C1的第一端，漏极连接所述信号检测线Y.ReadLine。所述第六晶体管M3用于将所述信号检测线Y.ReadLine的信号写至第一存储电容C1存储的第一端，在初始化阶段，作为第一存储电容C1第一端的初始信号。或第六晶体管M3用于将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine，在信号读出阶段，将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine，通常可在信号检测线的末端设置一放大器，信号检测线Y.ReadLine可将信号传送到末端的放大器，通过放大器放大后的信号给显示装置中的数据处理单元进行数据计算分析，将触控前后光电信号强度变化差值与无触控阈值进行比较，依此判断是否有触摸(具体如何判断和现有技术类似，此处不再赘述)。
信号感应单元包括：第七晶体管M1和光感晶体管M2。所述第七晶体管M1的栅极连接所述第二扫描线Scan[2]，源极连接所述参考信号线R，漏极连接所述光感晶体管M2的栅极和第一存储电容C1的第二端。所述第七晶体管M1用于向所述第一存储电容C1的第二端写入参考信号线信号。所述光感晶体管M2的栅极连接自身的源极，漏极连接所述第一存储电容C1的第一端，所述光感晶体管M2用于感应光感信号，并写入所述第一存储电容C1的第一端。
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2包括：第二存储电容C2、驱动晶体管DTFT、充放电单元及发光控制单元。所述驱动晶体管DTFT的源极连接所述第二存储电容的第一端(a点)，漏极连接所述发光器件D。
所述充放电单元连接所述数据线Data、第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、电源线S、第二存储电容C2和驱动晶体管DTFT，用于在所述第一扫描线Scan[1]和第二扫描线Scan[2]的控制下对所述第二存储电容C2两端和驱动晶体管DTFT栅极充电，使第二存储电容C2两端电压为电源线电压，驱动晶体管DTFT栅极电压为数据线电压，还用于在所述第一扫描线Scan[1]和第二扫描线Scan[2]的控制下对所述第二存储电容C2进行放电，使所述驱动晶体管DTFT的栅源压差为所述驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth。
所述发光控制单元连接第一扫描线Scan[1]、第二存储电容C2的第二端和驱动晶体管DTFT，用于在所述第一扫描线Scan[1]的控制下使所述驱动晶体管DTFT连接所述电源线S以驱动所述发光器件D发光。
本实施例中，所述充放电单元包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4和第五晶体管T5。所述第一晶体管T1的栅极连接所述第二扫描线Scan[2]，源极连接所述电源线S，漏极连接所述第二存储电容C2的第一端，所述第一晶体管T1用于将电源线电压(Vdd)写入所述第二存储电容C2的第一端，还用于断开所述第二存储电容C2的第一端和电源线S的连接，使第二存储电容C2放电至所述驱动晶体管DTFT的栅源压差为所述驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth。所述第二晶体管T2的栅极连接第一扫描线Scan[1]，源极连接所述第二存储电容C2的第二端(b点)，漏极接地，所述第二晶体管T2用于将所述第二存储电容C2的第二端接地(即电压为0，此时第二电容两端的电压为Vdd)；所述第四晶体管T4的栅极连接所述第一扫描线Scan[1]，源极连接所述数据线Data，漏极连接所述驱动晶体管DTFT的栅极(c点)，所述第四晶体管T4用于将所述驱动晶体管DTFT的栅极电压设置为数据线电压(即驱动晶体管DTFT的栅极电压为Vdata)；所述第五晶体管T5的栅极连接所述第一扫描线Scan[1]，源极连接所述发光器件D，漏极接地，所述第五晶体管T5用于将所述发光器件D短路并接地。
本实施例中，所述发光控制单元包括：第三晶体管T3和上述第一晶体管T1。所述第三晶体管T3的栅极连接所述第一扫描线Scan[1]，源极连接所述第二存储电容C2的第二端，漏极连接所述驱动晶体管DTFT的栅极，所述第三晶体管T3用于使所述第二存储电容C2的第二端和所述驱动晶体管DTFT的栅极之间形成通路，即将第二存储电容C2的第二端和所述驱动晶体管DTFT的栅极连接起来。所述第一晶体管T1用于使所述驱动晶体管DTFT的源极连接所述电源线S。
本实施例中，所述发光器件D为有机发光二极管(OLED)，OLED的阳极连接所述驱动晶体管DTFT的漏极和所述第五晶体管T5的源极，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Vth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任一项所述的像素驱动电路的驱动方法，该方法中，所述显示子电路2在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、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；并且所述光感子电路1在第二扫描线Scan[2]和数据线Data的控制下感应触摸动作。
具体地，所述光感子电路1包括：参考信号线R、信号检测线Y.ReadLine、第一存储电容C1、信号感应单元和信号读写单元，所述光感子电路1在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]和数据线Data的控制下感应触摸动作的步骤具体包括：
对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述信号检测线Y.ReadLine的信号写至所述第一存储电容C1存储的第一端，以初始化所述第一存储电容C1的第一端；
对第二扫描线Scan[2]施加第三扫描有效信号，以使所述信号感应单元将参考信号线R的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，以使所述信号读写单元将所述第一存储电容C1存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine。
具体地，所述信号读写单元包括第六晶体管M3，所述第六晶体管M3的栅极连接所述第二扫描线Scan[2]，源极连接所述第一存储电容C1的第一端，漏极连接所述信号检测线Y.ReadLine。
对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述信号检测线Y.ReadLine的信号写至所述第一存储电容C1存储的第一端，以初始化所述第一存储电容C1的第一端的步骤具体包括：
对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，第六晶体管M3打开，将所述信号检测线Y.ReadLine的信号写至所述第一存储电容C1存储的第一端，以初始化所述第一存储电容C1的第一端；
所述对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述第一存储电容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，第六晶体管M3打开，将所述第一存储电容C1存储的信号读出至所述信号检测线Y.ReadLine。
具体地，所述信号感应单元包括：第七晶体管M1和光感晶体管M2，所述第七晶体管M1的栅极连接所述第二扫描线Scan[2]，源极连接所述参考信号线R，漏极连接所述光感晶体管M2的栅极和第一存储电容C1的第二端，所述光感晶体管M2的栅极连接自身的源极，漏极连接所述第一存储电容C1的第一端；
对第二扫描线Scan[2]施加第三扫描有效信号，以使所述信号感应单元将参考信号线R的信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容C的步骤具体包括：
对第二扫描线Scan[2]施加第三扫描有效信号，所述第七晶体管M1和所述感光晶体管M2打开，所述第七晶体管M1将参考信号线R的信号写入所述第一存储电容C1的第二端，所述感光晶体管M2将感应的光感信号写入所述第一存储电容C1的第一端。
具体地，所述显示子电路2包括：第二存储电容C2、驱动晶体管DTFT、充放电单元及发光控制单元。所述驱动晶体管DTFT的源极连接所述第二存储电容C2的第一端，漏极连接所述发光器件D，所述显示子电路2在第一扫描线Scan[1]、第二扫描线Scan[2]、数据线Data和电源线S的控制下驱动所述发光器件D发光显示的步骤具体包括：
对所述第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容C2两端和驱动晶体管DTFT栅极充电，使第二存储电容C2两端电压为电源线电压，驱动晶体管DTFT栅极电压为数据线电压；
保持所述第一扫描线Scan[1]为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第三扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容C2进行放电，使所述驱动晶体管DTFT的栅源压差为所述驱动晶体管DTFT的阈值电压；
对所述第一扫描线Scan[1]施加无效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，所述发光控制单元在所述第二存储电容C2的第二端和所述驱动晶体管DTFT的栅极之间形成通路；并使所述驱动晶体管DTFT的源极连接所述电源线S，以驱动所述发光器件D发光。
具体地，所述充放电单元包括：第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4和第五晶体管T5；所述第一晶体管T1的栅极连接所述第二扫描线Scan[2]，源极连接所述电源线S，漏极连接所述第二存储电容C2的第一端；所述第二晶体管T2的栅极连接第一扫描线Scan[2]，源极连接所述第二存储电容C2的第二端，漏极接地；所述第四晶体管T4的栅极连接所述第一扫描线Scan[1]，源极连接所述数据线Data，漏极连接所述驱动晶体管DTFT的栅极；所述第五晶体管T5的栅极连接所述第一扫描线Scan[1]，源极连接所述发光器件D，漏极接地；
所述对所述第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容C2两端和驱动晶体管DTFT的栅极充电，使第二存储电容C2两端电压为电源线电压，驱动晶体管DTFT栅极电压为数据线电压的步骤具体包括：
所述对所述第一扫描线Scan[1]施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，第一晶体管T1、第二晶体管T2、第四晶体管T4和第五晶体管T5打开，第一晶体管T1将电源线电压写入所述第二存储电容C2的第一端；所述第一晶体管T1将所述第二存储电容C2的第二端接地；第四晶体管T4将所述驱动晶体管DTFT的栅极电压设置为数据线电压；第五晶体管T5将所述发光器件D短路并接地；
所述保持所述第一扫描线Scan[1]为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第三扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容C2进行放电，使所述驱动晶体管DTFT的栅源压差为所述驱动晶体管DTFT的阈值电压的步骤具体包括：
所述保持所述第一扫描线Scan[1]为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第三扫描有效信号，第一晶体管T1关闭，所述第二存储电容C2开始放电，使所述驱动晶体管DTFT的栅源压差为所述驱动晶体管DTFT的阈值电压。
具体地，所述发光控制单元包括：第三晶体管T3和上述第一晶体管T1；所述第三晶体管T3的栅极连接所述第一扫描线Scan[1]，源极连接所述第二存储电容C2的第二端，漏极连接所述驱动晶体管DTFT的栅极；
所述对所述第一扫描线Scan[1]施加无效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，所述发光控制单元在所述第二存储电容C2的第二端和所述驱动晶体管DTFT的栅极之间形成通路；并使所述驱动晶体管DTFT的源极连接所述电源线S，以驱动所述发光器件D发光的步骤具体包括：
对所述第一扫描线Scan[1]施加无效信号，同时对第二扫描线Scan[2]施加第二扫描有效信号，第一晶体管T1和第三晶体管T3打开，第三晶体管T3使所述第二存储电容C2的第二端和所述驱动晶体管DTFT的栅极之间形成通路；所述第一晶体管T1使所述驱动晶体管DTFT的源极连接所述电源线S。
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(其中除了第三晶体管T3、第七晶体管M1和光感晶体管M2为N型晶体管以外，其余均为P型晶体管，发光器件为OLED)，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)。
时序图阶段1，如图2和3所示，第一扫描线Scan[1]和第二扫描线Scan[2]为低电平(即第一扫描有效信号和第二扫描有效信号)。
对于光感子电路，为信号初始化阶段，Scan[2]拉低，M3导通，将第一存储电容C1接入信号检测线Y.ReadLine，采集初始信号，初始化第一存储电容的第一端，为下一阶段工作做准备。
对于显示子电路，为信号重置阶段，Scan[1]、Scan[2]拉低，此时T1、T2、T4、T5导通，T3断开，第二存储电容C2的第一端a点充电至Vdd，第二端b点接地且电压为0，DTFT的栅极，即c点电压为Vdata。T5打开将OLED短路并接地，使得此过程电流不会通过OLED。
时序图阶段2，如图4和5所示第一扫描线Scan[1]为低电平，第二扫描线Scan[2]为高电平(即第三扫描有效信号，对N型晶体管有效)。
对于光感子电路，为信号收集阶段，M2为光感TFT，M2栅源连接，Scan[2]拉高，M1导通，输出参考电压Vd，M2经过自身电势转换，此时C1储存的电位差为定值，当有触摸(光触摸或手指触摸)至此处，M2接收到的光照强度变化，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)。压差储存在C1中，为信号读取阶段作准备。
对于显示子电路，为放电阶段，Scan[1]低，Scan[2]拉高，此时T2、T4、T5导通，T1、T3断开，a点开始放电，一直放电到满足Va－Vc＝Vth为止，即a点电位由Vdd变为Vdata+Vth。同样的，此放电过程，由于T5的关闭使得电流不会通过OLED，间接降低了OLED的损耗。
时序图阶段3，如图6和7所示第一扫描线Scan[1]为高电平，第二扫描线Scan[2]为低电平。
对于光感子电路，为读取信号阶段，Scan[2]拉低，此时M1关闭，M3打开，将之前储存在C1上端的电流释放出来，将此信号传送到末端接收的放大器，放大后的信号给数据处理单元进行数据计算分析；如此期间发生触控动作，将触控前后光电信号强度变化差值与无触控阈值进行比较，依此判断是否有触摸(光照射强度变化)，至此，X方向坐标是由此时Scan[2]输出点确定，Y方向坐标就由readLine确定。
对于显示子电路，为OLED像素正式发光阶段，Scan[2]拉高，Scan[2]拉低，此时T1、T3导通，T2、T4、T5断开，a点电压重新达到Vdd，b端浮接，Va和Vb实现电压等量跳变(保持原来的压差Vdata+Vth)，所以Vb＝Vc＝Vdd－Vdata－Vth，此时T5的断开，使得OLED直接进入发光阶段。
由驱动晶体管DTFT饱和电流公式可以得到(其中，VGS为DTFT的栅源电压)：
IOLED＝K(VGS－Vth)2＝K[Vdd－(Vdd－Vdata－Vth)－Vth]2＝KVdata 2
K = μ · C ox W L
其中，μ为载流子迁移率，Cox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IOLED已经不受Vth的影响，只与Vdata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(Vth)漂移的问题，消除其对IOLED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 (15)

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、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、电源线和发光器件，用于在第一扫描线、第二扫描线、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第二扫描线，用于在第二扫描线的控制下感应触摸动作；
所述光感子电路包括：参考信号线、信号检测线、第一存储电容、信号感应单元和信号读写单元；
所述信号读写单元连接所述第一存储电容的第一端、第二扫描线和信号检测线，用于在第二扫描线的控制下将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，或将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线；
所述信号感应单元连接所述第二扫描线、参考信号线和第一存储电容，用于在所述第二扫描线的控制下将参考信号线的信号和感应的光感信号写入所述第一存储电容。
2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号读写单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第一端，漏极连接所述信号检测线，所述第六晶体管用于将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，或将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线。
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：第七晶体管和光感晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述参考信号线，漏极连接所述光感晶体管的栅极和第一存储电容的第二端，所述第七晶体管用于向所述第一存储电容的第二端写入参考信号线信号；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一端，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一端。
4.如权利要求1～3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、驱动晶体管、充放电单元及发光控制单元，所述驱动晶体管的源极连接所述第二存储电容的第一端，漏极连接所述发光器件；
所述充放电单元连接所述数据线、第一扫描线、第二扫描线、电源线、第二存储电容和驱动晶体管，用于在所述第一扫描线和第二扫描线的控制下对所述第二存储电容两端和驱动晶体管栅极充电，使第二存储电容两端电压为电源线电压，驱动晶体管栅极电压为数据线电压，还用于在所述第一扫描线和第二扫描线的控制下对所述第二存储电容进行放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压；
所述发光控制单元连接第一扫描线、第二存储电容的第二端和驱动晶体管，用于在所述第一扫描线的控制下使所述驱动晶体管连接所述电源线以驱动所述发光器件发光。
5.如权利要求4所述的像素驱动电路，其特征在于，所述充放电单元包括：第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述电源线，漏极连接所述第二存储电容的第一端，所述第一晶体管用于将电源线电压写入所述第二存储电容的第一端，还用于断开所述第二存储电容的第一端和电源线的连接，使第二存储电容放电至所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压；所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极接地，所述第二晶体管用于将所述第二存储电容的第二端接地；所述第四晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述驱动晶体管的栅极，所述第四晶体管用于将所述驱动晶体管的栅极电压设置为数据线电压；所述第五晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述发光器件，漏极接地，所述第五晶体管用于将所述发光器件短路并接地。
6.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：第三晶体管和所述第一晶体管；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极连接所述驱动晶体管的栅极，所述第三晶体管用于使所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；所述第一晶体管用于使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线。
7.如权利要求6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驱动晶体管的漏极和所述第五晶体管的源极，阴极接地。
8.一种如权利要求1～7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、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二扫描线的控制下感应触摸动作；
所述光感子电路包括：参考信号线、信号检测线、第一存储电容、信号感应单元和信号读写单元，所述光感子电路在第一扫描线、第二扫描线和数据线的控制下感应触摸动作的步骤具体包括：
对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，以初始化所述第一存储电容的第一端；
对第二扫描线施加第三扫描有效信号，以使所述信号感应单元将参考信号线的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，以使所述信号读写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。
9.如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述信号读写单元包括第六晶体管，所述第六晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述第一存储电容的第一端，漏极连接所述信号检测线；
对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写单元将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，以初始化所述第一存储电容的第一端的步骤具体包括：
对第二扫描线施加第二扫描有效信号，第六晶体管打开，将所述信号检测线的信号写至所述第一存储电容存储的第一端，以初始化所述第一存储电容的第一端；
所述对第二扫描线施加第二扫描有效信号，以使所述信号读写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，第六晶体管打开，将所述第一存储电容存储的信号读出至所述信号检测线。
10.如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述信号感应单元包括：第七晶体管和光感晶体管，所述第七晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述参考信号线，漏极连接所述光感晶体管的栅极和第一存储电容的第二端，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一端；
对第二扫描线施加第三扫描有效信号，以使所述信号感应单元将参考信号线的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：
对第二扫描线施加第三扫描有效信号，所述第七晶体管和所述光感晶体管打开，所述第七晶体管将参考信号线的信号写入所述第一存储电容的第二端，所述光感晶体管将感应的光感信号写入所述第一存储电容的第一端。
11.如权利要求8～10中任一项所述的驱动方法，其特征在于，所述显示子电路包括：第二存储电容、驱动晶体管、充放电单元及发光控制单元，所述驱动晶体管的源极连接所述第二存储电容的第一端，漏极连接所述发光器件，所述显示子电路在第一扫描线、第二扫描线、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：
对所述第一扫描线施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容两端和驱动晶体管栅极充电，使第二存储电容两端电压为电源线电压，驱动晶体管栅极电压为数据线电压；
保持所述第一扫描线为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第三扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容进行放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压；
对所述第一扫描线施加无效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述发光控制单元在所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；并使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线，以驱动所述发光器件发光。
12.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，所述充放电单元包括：第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述第二扫描线，源极连接所述电源线，漏极连接所述第二存储电容的第一端；所述第二晶体管的栅极连接第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极接地；所述第四晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述驱动晶体管的栅极；所述第五晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述发光器件，漏极接地；
所述对所述第一扫描线施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容两端和驱动晶体管栅极充电，使第二存储电容两端电压为电源线电压，驱动晶体管栅极电压为数据线电压的步骤具体包括：
对所述第一扫描线施加第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，第一晶体管、第二晶体管、第四晶体管和第五晶体管打开，第一晶体管将电源线电压写入所述第二存储电容的第一端；所述第二晶体管将所述第二存储电容的第二端接地；第四晶体管将所述驱动晶体管的栅极电压设置为数据线电压；第五晶体管将所述发光器件短路并接地；
所述保持所述第一扫描线为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第三扫描有效信号，所述充放电单元对所述第二存储电容进行放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压的步骤具体包括：
保持所述第一扫描线为第一扫描有效信号，同时对第二扫描线施加第三扫描有效信号，第一晶体管关闭，所述第二存储电容开始放电，使所述驱动晶体管的栅源压差为所述驱动晶体管的阈值电压。
13.如权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，所述发光控制单元包括：第三晶体管和所述第一晶体管；所述第三晶体管的栅极连接所述第一扫描线，源极连接所述第二存储电容的第二端，漏极连接所述驱动晶体管的栅极；
所述对所述第一扫描线施加无效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，所述发光控制单元在所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；并使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线，以驱动所述发光器件发光的步骤具体包括：
对所述第一扫描线施加无效信号，同时对第二扫描线施加第二扫描有效信号，第一晶体管和第三晶体管打开，第三晶体管使所述第二存储电容的第二端和所述驱动晶体管的栅极之间形成通路；所述第一晶体管使所述驱动晶体管的源极连接所述电源线。
14.一种阵列基板，其特征在于，包括如权利要求1～7中任一项所述的像素驱动电路。
15.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求14所述的阵列基板。
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