CN106409224A - 像素驱动电路、驱动电路、显示基板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种像素驱动电路、驱动电路、显示基板和显示装置。所述像素驱动电包括显示驱动单元和指纹识别单元；其中，所述显示驱动单元包括：驱动晶体管、显示存储模块、数据写入模块、发光控制模块和补偿控制模块；所述指纹识别单元包括指纹检测模块和导通控制模块，其中，所述指纹检测模块用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号；所述导通控制模块分别用于在发光阶段在第二扫描信号的控制下控制将指纹电流信号传送至所述指纹电流信号读取线。本发明可以进行显示驱动和指纹识别。

Description

像素驱动电路、驱动电路、显示基板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示驱动技术领域，尤其涉及一种像素驱动电路、驱动电路、显示基板和显示装置。
背景技术
现有的像素驱动电路不能将像素补偿驱动部分与指纹识别部分整合起来，通过复用信号线同时实现像素补偿驱动以及指纹识别，不能减少控制线的数目。并且现有的具有指纹识别功能的像素驱动电路常见的是将一帧时间分为显示时间段和指纹识别时间段，分时序进行显示驱动和指纹识别，并不能提供一种方便的时序简单的能够在驱动OLED(有机发光二极管)发光的同时进行指纹识别的技术方案。现有的像素驱动电路分时进行像素补偿驱动和指纹识别，需要分出显示驱动的时间给指纹识别，不能一整帧的时间进行像素驱动补偿，压缩了指纹识别的时间，因此指纹识别的精度不能有效提高，并且由于一帧分开进行显示驱动和指纹识别，也不利于减少一个显示周期持续的时间，不能有效提升显示速度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种像素驱动电路、驱动电路、显示基板和显示装置，解决现有技术中不能提供一种方便的时序简单的能够在驱动发光元件发光的同时进行指纹识别的技术方案的技术问题。
为了达到上述目的，本发明提供了像素驱动电路，包括显示驱动单元和指纹识别单元，其中，所述显示驱动单元包括：驱动晶体管，栅极与第一节点连接，第一极与第二节点连接，第二极与发光元件连接；
显示存储模块，第一端与第三节点连接，第二端与所述第二节点连接；
数据写入模块，分别与第一扫描线、所述第一节点、所述第三节点、数据线和起始电压输出端连接；
发光控制模块，分别与发光控制线、高电平输出端和所述第二节点连接；以及，
补偿控制模块，分别与所述第一扫描线、第二扫描线、所述第一节点、所述第三节点、所述驱动晶体管的第二极和低电平输出端连接，用于在补偿阶段在所述第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，控制所述驱动晶体管的第二极与所述低电平输出端连接，以使得所述显示存储模块通过所述驱动晶体管放电至所述低电平输出端，直至所述驱动晶体管截止，并用于在发光阶段在所述第二扫描线输出的第二扫描信号的控制下控制所述第一节点和所述第三节点连接，以使得所述驱动晶体管导通以驱动所述发光元件发光所述驱动晶体管的栅源电压能够补偿所述驱动晶体管的阈值电压；
所述指纹识别单元包括指纹检测模块和导通控制模块，其中，所述指纹检测模块用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号；
所述导通控制模块分别与所述第二扫描线、指纹电流信号读取线和所述指纹检测模块连接，用于在发光阶段在所述第二扫描信号的控制下控制所述指纹检测模块与所述指纹电流信号读取线连接，以将所述指纹电流信号传送至所述指纹电流信号读取线。
实施时，所述指纹检测模块包括指纹探测电极和指纹信息检测子模块，其中，
所述指纹探测电极用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电容；
所述指纹信息检测子模块与所述指纹探测电极连接，用于将该指纹电容转换为相应的指纹电流信号。
实施时，所述指纹探测电极与第四节点连接；
所述指纹信息检测子模块包括：
重置子模块，分别与所述第一扫描线、重置信号输出端和所述第四节点连接，用于在所述第一扫描信号的控制下控制所述第四节点是否与所述重置信号输出端连接；
基准电容，第一端与所述第一扫描线或所述第二扫描线连接，第二端与所述第四节点连接；以及，
指纹信息检测晶体管，栅极与所述第四节点连接，第一极与所述导通控制模块连接，第二极与所述重置信号输出端连接。
实施时，所述重置子模块包括：重置晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述第四节点连接，第二极与所述重置信号输出端连接；
所述导通控制模块包括：导通控制晶体管，栅极与所述第二扫描线连接，第一极与所述指纹电流信号读取线连接，第二极与所述指纹信息检测晶体管的第一极连接。
实施时，所述数据写入模块用于在所述第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，控制数据线上的数据电压是否写入所述第一节点，并控制所述起始电压输出端输出的起始电压是否写入所述第三节点；
所述发光控制模块用于在所述发光控制线输出的发光控制信号的控制下，控制所述第二节点是否与所述高电平输出端连接。
实施时，所述补偿控制模块包括：
第一补偿控制晶体管，栅极与所述第二扫描线连接，第一极与所述第三节点连接，第二极与所述第一节点连接；以及，
第二补偿控制晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述驱动晶体管的第二极连接，第二极与所述低电平输出端连接。
实施时，所述显示存储模块包括存储电容；
所述数据写入模块包括：
数据电压写入晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述数据线连接，第二极与所述第一节点连接；以及，
起始电压写入晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述起始电压输出端连接，第二极与所述第三节点连接；
所述发光控制模块包括：
发光控制晶体管，栅极与所述发光控制线连接，第一极与所述高电平输出端连接，第二极与所述第二节点连接。
实施时，当所述指纹信息检测子模块包括重置子模块，且所述重置子模块包括重置晶体管，所述导通控制模块包括导通控制晶体管时，
所述驱动晶体管、所述重置晶体管、所述导通控制晶体管、所述第一补偿控制晶体管、所述第二补偿控制晶体管、所述数据电压写入晶体管、所述起始电压写入晶体管和所述发光控制晶体管都为p型晶体管；
所述第一扫描线输出的第一扫描信号与所述第二扫描线输出的第二扫描信号反相。
实施时，所述第一扫描线与所述第二扫描线为同一扫描线。
实施时，当所述导通控制模块包括导通控制晶体管时，
所述第一补偿控制晶体管和所述导通控制晶体管为n型晶体管，所述起始电压写入晶体管、所述数据电压写入晶体管和所述第二补偿控制晶体管为p型晶体管；或者，所述第一补偿控制晶体管和所述导通控制晶体管为p型晶体管，所述起始电压写入晶体管、所述数据电压写入晶体管和所述第二补偿控制晶体管为n型晶体管。
本发明还提供了一种像素驱动电路的驱动方法，用于驱动上述的像素驱动电路，在每一显示周期，所述驱动方法包括：
重置步骤：在重置阶段，在第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，数据写入单元控制数据线上的数据电压写入第一节点并控制起始电压输出端输出的起始电压写入第三节点；在发光控制线输出的发光控制信号的控制下，发光控制模块控制第二节点与高电平输出端连接；
补偿步骤：在所述发光控制信号的控制下，发光控制模块控制断开所述第二节点与所述高电平输出端之间的连接；在所述第一扫描信号的控制下，补偿控制模块控制驱动晶体管的第二极与低电平输出端连接，以使得显示存储模块通过所述驱动晶体管放电至所述低电平输出端，直至所述第二节点的电位为所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压的差值，所述驱动晶体管截止；
发光步骤：在发光阶段，在所述第一扫描信号的控制下，数据写入模块控制断开所述数据线与所述第一节点之间的连接并控制断开所述起始电压输出端与所述第三节点之间的连接；在所述发光控制信号的控制下，发光控制模块控制所述第二节点与所述高电平输出端连接；在第二扫描线输出的第二扫描信号的控制下，补偿控制模块控制所述第一节点和所述第三节点连接，以使得所述驱动晶体管导通以驱动发光元件发光并所述驱动晶体管的栅源电压能够补偿所述驱动晶体管的阈值电压；指纹检测模块将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号，在所述第二扫描信号的控制下，导通控制模块控制所述指纹检测模块输出所述指纹电流信号至指纹电流信号读取线。
实施时，当所述指纹检测模块包括指纹探测电极和指纹信息检测子模块时，所述指纹检测模块将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号步骤包括：
所述指纹探测电极将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电容；
所述指纹信息检测子模块将该指纹电容转换为相应的指纹电流信号。
本发明还提供了一种显示基板，包括上述的像素驱动电路。
实施时，本发明所述的显示基板还包括硅基板，所述像素驱动电路设置于所述硅基板上。
实施时，本发明所述的显示基板还包括n×N行m×M列像素单元；
所述显示基板包括N行M列所述像素驱动电路；
第a行第b列像素驱动电路设置于第n×a行第m×b列像素单元中；
n、N、m和M都为正整数，a为小于或等于N的正整数，b为小于或等于M的正整数。
本发明还提供了一种显示装置，其特征在于，包括上述的显示基板。
与现有技术相比，本发明所述的像素驱动电路、驱动电路、显示基板和显示装置通过复用第一扫描线、第二扫描线和发光控制线用于像素补偿驱动以及指纹识别，可以减少控制线的数目，更可以使得指纹识别功能与像素补偿驱动的功能整合，相较于现有技术中需将一帧时间分为显示时间段和指纹识别时间段，从而需分时进行显示驱动和指纹识别，本发明能够在像素补偿驱动的同时进行指纹识别，使得不需要分出显示驱动的时间给指纹识别，可以用一整帧的时间进行像素驱动补偿，并且增大了指纹识别的时间，提升了指纹识别的精度，并且由于同时可以进行显示驱动和指纹识别，可以有利于减少一个显示周期持续的时间，提升显示速度。
附图说明
图1是本发明实施例所述的像素驱动电路的结构图；
图2是本发明另一实施例所述的像素驱动电路的结构图；
图3A是本发明又一实施例所述的像素驱动电路的结构图；
图3B是本发明如图3A所示的像素驱动电路包括的指纹检测模块在工作时指纹检测模块包括的指纹探测电极d与手指间的耦合电容的示意图；
图4是本发明所述的像素驱动电路的一具体实施例的电路图；
图5是本发明图4所示的像素驱动电路的工作时序图；
图6A是本发明图4所示的像素驱动电路在重置阶段t1时的电流流向示意图；
图6B是本发明图4所示的像素驱动电路在补偿阶段t2时的电流流向示意图；
图6C是本发明图4所示的像素驱动电路在发光阶段t3时的电流流向示意图；
图7A是本发明所述的像素驱动电路的另一具体实施例的电路图；
图7B是本发明如图7A所示的像素驱动电路的工作时序图；
图8是本发明实施例所述的像素驱动电路应用于显示基板上的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例所述的像素驱动电路，包括显示驱动单元11和指纹识别单元12，其中，
所述显示驱动单元11包括：驱动晶体管DTFT，栅极与第一节点c连接，第一极与第二节点a连接，第二极与发光元件EL连接；
显示存储模块111，第一端与第三节点b连接，第二端与所述第二节点a连接；
数据写入模块112，分别与第一扫描线Scan1、所述第一节点c、所述第三节点b、数据线Data和输出起始电压Vini的起始电压输出端连接；
发光控制模块113，分别与发光控制线EM、输出高电平Vdd的高电平输出端和所述第二节点a连接；以及，
补偿控制模块114，分别与所述第一扫描线Scan1、第二扫描线Scan2、所述第一节点c、所述第三节点b、所述驱动晶体管DTFT的第二极和输出低电平Vss的低电平输出端连接，用于在补偿阶段在所述第一扫描线Scan1输出的第一扫描信号的控制下，控制所述驱动晶体管DTFT的第二极与所述低电平输出端连接，以使得所述显示存储模块111通过所述驱动晶体管DTFT放电至所述低电平输出端，直至所述驱动晶体管DTFT截止，并用于在发光阶段在所述第二扫描线Scan2输出的第二扫描信号的控制下控制所述第一节点c和所述第三节点b连接，以使得所述驱动晶体管DTFT导通以驱动所述发光元件EL发光所述驱动晶体管DTFT的栅源电压能够补偿所述驱动晶体管DTFT的阈值电压；
所述指纹识别单元12包括指纹检测模块121和导通控制模块122，其中，所述指纹检测模块121用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号；
所述导通控制模块122分别与所述第二扫描线Scan2、指纹电流信号读取线Y-ReadLine和所述指纹检测模块121连接，用于在发光阶段在第二扫描信号的控制下控制所述指纹检测模块121与所述指纹电流信号读取线Y-Read Line连接，以将所述指纹检测模块121检测到的指纹电流信号通过指纹电流信号读取线Y-Read Line输出。
本发明实施例所述的像素驱动电路通过复用第一扫描线Scan1、第二扫描线Scan2和发光控制线EM用于像素补偿驱动以及指纹识别，可以减少控制线的数目，更可以使得指纹识别功能与像素补偿驱动的功能整合，相较于现有技术中需将一帧时间分为显示时间段和指纹识别时间段，从而需分时进行显示驱动和指纹识别，本发明实施例所述的像素驱动电路能够在像素补偿驱动的同时进行指纹识别，使得不需要分出显示驱动的时间给指纹识别，可以用一整帧的时间进行像素驱动补偿，并且增大了指纹识别的时间，提升了指纹识别的精度，并且由于同时可以进行显示驱动和指纹识别，可以有利于减少一个显示周期持续的时间，提升显示速度。
在图1中，DTFT为p型晶体管，但是在实际操作时，DTFT也可以为n型晶体管，在此对DTFT的类型不作限定。
在图1所示的实施例中，Scan2实际上为指纹识别扫描线，Y-Read Line即为指纹识别感应线。
具体的，如图2所示，所述指纹检测模块121包括指纹探测电极d和指纹信息检测子模块1211，其中，
所述指纹探测电极d用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电容；
所述指纹信息检测子模块1211与所述指纹探测电极d连接，用于将该指纹电容转换为相应的指纹电流信号。
所述指纹检测模块121在工作时，通过手指触摸屏幕，根据手指面凹凸条纹与探测电极之间的耦合电容大小，由终端采集信号确定手指凹凸信息，从而得到手指的指纹数据。
在实际操作时，所述指纹探测电极可以为硅传感器的探测电极，该指纹探测电极成为电容的一个极板，手指作为电容的另一极板，利用手指纹线的凹凸纹理相对于硅传感器的探测电极之间的电容差，根据耦合的电容差值，确定指纹信息检测子模块包括的TFT(薄膜晶体管)的栅极电势(该TFT的栅极与该指纹探测电极连接)，该TFT将其栅极电势转换为响应的指纹电流信号，由终端模拟计算获得指纹灰度图像。
在具体实施时，所述指纹探测电极也可以为其他类型的可以被手指的凸部或凹部触摸而与手指之间产生不同的耦合电容的导电电极，在此对指纹探测电极的类型不作限定。
具体的，所述指纹探测电极与第四节点连接；
所述指纹信息检测子模块包括：
重置子模块，分别与所述第一扫描线、重置信号输出端和所述第四节点连接，用于在所述第一扫描信号的控制下控制所述第四节点是否与所述重置信号输出端连接；
基准电容，第一端与所述第一扫描线或所述第二扫描线连接，第二端与所述第四节点连接；以及，
指纹信息检测晶体管，栅极与所述第四节点连接，第一极与所述导通控制模块连接，第二极与所述重置信号输出端连接。
根据一种具体实施方式，如图3A所示，
所述导通控制模块122包括导通控制晶体管M3；
M3的栅极与Scan2连接，M3的第一极与Y-Read Line连接；
所述指纹信息检测子模块包括：
重置晶体管M1，栅极与所述第一扫描线Scan1连接、第一极与输出重置电压Vcom的重置信号输出端连接，第二极与所述指纹探测电极d连接；
基准电容Cs，第一端与所述第一扫描线Scan1连接，第二端与所述第四节点连接；以及，
指纹信息检测晶体管M2，栅极与所述指纹探测电极d连接，第一极与所述导通控制晶体管M2的第二极连接，第二极与所述重置信号输出端连接。
在图3A所示的实施例中，M1、M2和M3都为p型TFT，第一极可以为源极，第二极可以为漏极，在实际操作时，M1、M2、M3也可以为n型晶体管，在此对M1、M2、M3的晶体管类型不作限定，其中M2为放大TFT，当M2处于放大开启状态时，M2的电流放大倍数较高。
如图3B所示，本发明如图3A所示的像素驱动电路包括的指纹检测模块在工作时，指纹检测模块内除了基准电容Cs，还包含手指与指纹探测电极d形成的耦合电容Cf，同时M2(M2为放大TFT)本身也有寄生电容Ct，当手指触控到屏幕时，当前像素的指纹探测电极d与当前像素上方的手指凹凸部位形成耦合电容Cf，通过Cf大小的不同，从而改变M2的栅极电势(栅极电势的大小是由Cf与Cs和Ct的占有比所决定的，Cf越大则栅极电势越小，反之亦然)，从而导致M2的漏极电流发生变化，这样来确定凹凸信息。
具体的，当指纹探测电极d上方的手指为凹部时，手指的凹部与指纹探测电极d形成的电容为C1(C1的电容值较小)，C1相对Cs和Ct足够小，C1吸收电荷的能力有限，则此时M2的栅极电势降低的数值很小，M2的栅极电势没有降低到能够使得M2导通，由于M2为p型晶体管，从而M2处于截止状态，Y-Read Line采集的是初始电流信号(即流过M2的漏电流)，此时终端计算得出的结果就是，触摸该指纹探测电极d的为手指的凹部；
当指纹探测电极d上方的手指为凸部，手指的凸部与指纹探测电极d形成的电容为C2(电容较大)，C1的电容值相对Cs和Ct足够大，由于具有较大的电容值的C1吸收电荷的能力较强，此时M2栅极电势会大大降低，使得M2处于放大开启状态，Y-read Line采集的是经过放大的电流信号，由此终端计算得出的结果就是，触摸该指纹探测电极d的为手指的凸部。
具体的，所述重置子模块可以包括：重置晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述第四节点连接，第二极与所述重置信号输出端连接；
所述导通控制模块可以包括：导通控制晶体管，栅极与所述第二扫描线连接，第一极与所述指纹电流信号读取线连接，第二极与所述指纹信息检测晶体管的第一极连接。
具体的，所述数据写入模块用于在所述第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，控制数据线上的数据电压是否写入所述第一节点，并控制所述起始电压输出端输出的起始电压是否写入所述第三节点；
所述发光控制模块用于在所述发光控制线输出的发光控制信号的控制下，控制所述第二节点是否与所述高电平输出端连接。
具体的，所述补偿控制模块可以包括：
第一补偿控制晶体管，栅极与所述第二扫描线连接，第一极与所述第三节点连接，第二极与所述第一节点连接；以及，
第二补偿控制晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述驱动晶体管的第二极连接，第二极与所述低电平输出端连接。
具体的，所述显示存储模块可以包括存储电容；
所述数据写入模块可以包括：
数据电压写入晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述数据线连接，第二极与所述第一节点连接；以及，
起始电压写入晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述起始电压输出端连接，第二极与所述第三节点连接；
所述发光控制模块可以包括：
发光控制晶体管，栅极与所述发光控制线连接，第一极与所述高电平输出端连接，第二极与所述第二节点连接。
具体的，当所述指纹信息检测子模块包括重置子模块，且所述重置子模块包括重置晶体管，所述导通控制模块包括导通控制晶体管时，
所述驱动晶体管、所述重置晶体管、所述导通控制晶体管、所述第一补偿控制晶体管、所述第二补偿控制晶体管、所述数据电压写入晶体管、所述起始电压写入晶体管和所述发光控制晶体管都为p型晶体管；
所述第一扫描线输出的第一扫描信号与所述第二扫描线输出的第二扫描信号反相；
通过将像素驱动电路中的所有晶体管都设计为p型，能够减少模组工艺制程。
在实际操作时，所述第一扫描线与所述第二扫描线可以为同一扫描线。
当所述第一扫描线和所述第二扫描线为同一扫描线时，当所述导通控制模块包括导通控制晶体管时，
所述第一补偿控制晶体管和所述导通控制晶体管为n型晶体管，所述起始电压写入晶体管、所述数据电压写入晶体管和所述第二补偿控制晶体管为p型晶体管；或者，所述第一补偿控制晶体管和所述导通控制晶体管为p型晶体管，所述起始电压写入晶体管、所述数据电压写入晶体管和所述第二补偿控制晶体管为n型晶体管。
下面通过两个具体实施例来说明本发明所述的像素驱动电路。
如图4所示，本发明所述的像素驱动电路的第一具体实施例包括显示驱动单元和指纹识别单元，其中，
所述显示驱动单元包括：驱动晶体管DTFT、显示存储模块、数据写入模块、发光控制模块以及补偿控制模块
所述指纹识别单元包括指纹检测模块和导通控制模块；
所述指纹检测模块包括指纹探测电极d和指纹信息检测子模块；
所述指纹探测电极与第四节点连接；
所述指纹信息检测子模块包括：
重置晶体管M1，栅极与所述第一扫描线Scan1连接，源极与所述第四节点连接，漏极与输出重置电压Vcom的重置信号输出端连接；
基准电容Cs，第一端与所述第二扫描线Scan2连接，第二端与所述第四节点连接；以及，
指纹信息检测晶体管M2，栅极与所述第四节点连接，漏极与输出重置电压Vcom的重置信号输出端连接。
所述导通控制模块包括：导通控制晶体管M3，栅极与所述第二扫描线Scan2连接，源极与指纹电流信号读取线Y-Read Line连接，漏极与所述指纹信息检测晶体管的源极连接；
所述补偿控制模块包括：
第一补偿控制晶体管T3，栅极与所述第二扫描线Scan2连接，源极与所述第三节点b连接，漏极与所述第一节点c连接；以及，
第二补偿控制晶体管T5，栅极与所述第一扫描线Scan1连接，源极与所述驱动晶体管DTFT的源极连接，漏极与地端GND连接；
所述显示存储模块包括存储电容Cm；Cm的第一端与第三节点连接，Cm的第二端与第二节点a连接；
所述数据写入模块包括：
数据电压写入晶体管T4，栅极与所述第一扫描线Scan1连接，源极与输出数据电压Vdata的数据线连接，漏极与所述第一节点c连接；以及，
起始电压写入晶体管T2，栅极与所述第一扫描线Scan1连接，源极与地端GND连接，漏极与所述第三节点b连接；
所述发光控制模块包括：
发光控制晶体管T1，栅极与所述发光控制线EM连接，源极与输出高电平Vdd的高电平输出端连接，漏极与所述第二节点a连接；
驱动晶体管DTFT的栅极与第一节点c连接，驱动晶体管DTFT的源极与第二节点a连接，驱动晶体管DTFT的漏极与有机发光二极管OLED的阳极连接；
OLED的阴极与地端GND连接。
在图4所示的具体实施例包括的指纹识别单元中，M1为信号重置TFT，M2是信号放大作用的TFT，M3为开关TFT，除此之外该指纹识别单元还包括指纹探测电极d和基准电容Cs。
在图4所示的具体实施例包括的显示驱动单元中，T1-T5为开关TFT，DTFT为驱动TFT，该显示驱动单元还包括存储电容Cm。
在图4中，Scan1、Scan2、EM均为输入信号线路，控制两个单元内开关TFT断开或导通，另外Scan2还兼为指纹识别扫描线，Scan1也兼为指纹识别的重置线路。
由于手指的指纹是由若干像素点指纹探测电极反馈的信号确定，所以确定当前被手指触摸的像素点位置是由Scan2确定X方向坐标，并由Y-Read Line确定Y方向坐标。
在图4所示的具体实施例中，所有的晶体管都为p型晶体管，大大减少模组工艺制程。但是在实际操作时，除了DTFT外，图4中的其他晶体管都可以被替换为n型晶体管。
本发明如图4所示的像素驱动电路在工作时，显示驱动和指纹识别是同时进行的。
如图5、图6A所示，在重置阶段t1，Scan1输出低电平，将M1打开，Vcom提供初始重置信号，指纹探测电极d的电势为Vcom，此时M2不满足导通条件，M2一直处于截止状态；此时Scan2输出高电平，因此M3断开；
Scan1和EM均输出低电平，Scan2输出高电平，T3断开，T1、T2、T4和T5都导通，第三节点b接地，第三节点b的电势为0V，第二节点a接入Vdd，第一节点c接入Data上的Vdata，第一节点c的电势为Vdata；
如图5、图6B所示，在补偿阶段t2，由于Scan1继续输出低电平，Scan2继续输出高电平，因此指纹识别单元包括的各晶体管的状态不变；
Scan1输出低电平，EM和Scan2都输出高电平，T2、T4和T5导通，T1和T3断开，此时Cm沿图6B中的路径放电，直至第二节点a的电势为Vdata-Vthd，Vthd为DTFT的阈值电压，在此放电过程中，电流仍然不会通过OLED，第一节点c接入Vdata；
如图5、图6C所示，在发光阶段t3(该发光阶段t3也为指纹识别信号采集阶段)，Scan2和EM都输出低电平，Scan1输出高电平，M1关闭，M3打开；指纹识别单元内除了基准电容Cs，还包含手指与指纹探测电极d形成的探测电容Cf，同时M2本身也有寄生电容Ct，当手指触控到屏幕时，当前像素的指纹探测电极d与当前像素上方的手指凹凸部位形成耦合电容Cf，通过Cf大小的不同，从而改变M2的栅极电势(栅极电势的大小是由Cf与Cs和Ct的占有比所决定的，Cf越大则栅极电势越小，反之亦然)，从而导致M2的漏极电流发生变化，这样来确定凹凸信息；
M2的工作电流流经M3，经过Y-Read Line传输到终端信号接收部件；
在发光阶段t3，Scan1输出高电平，Scan2和EM都输出低电平，T2、T4和T5都断开，T3和T1导通，Cm的第二端(即第二节点a)接入Vdd，Cm的第一端(即第三节点b)浮接，由于Cm两端的电压差值不会突变，因此Cm的第一端(即第三节点b)的电位跳变为Vdd-Vdata+Vthd，Vthd为DTFT的阈值电压，由于DTFT为p型晶体管，因此Vthd为负值，由于此时T3导通，所以DTFT的栅极电位也跳变为Vdd-Vdata+Vthd；
根据饱和电流公式，流入OLED的电流IOLED如下：
IOLED＝K×(VGS-Vth1)2＝K×[(Vdd-Vdata+Vth)-Vdd-Vth]2＝K×Vdata2；
VGS为DTFT在发光阶段t3的栅源电压；
由上式中可以看到此时OLED的工作电流IOLED已经不受Vthd的影响，只与Vdata有关。彻底解决了驱动晶体管由于工艺制程及长时间的操作造成阈值电压漂移的问题，消除其对IOLED的影响，保证OLED的正常工作。
本发明将像素补偿与指纹识别功能整合，使得指纹识别功能注入显示器屏幕内部，通过手指触控屏幕就能实现了便捷高效的指纹识别，这种设计将颠覆之前所有的器件与器件之间功能累加的组合方式，本发明将大大提高产品的附加值。
具体的，另外的在保证驱动像素显示单元一样的功能下，如图7A所示，可以改变图4中的M3和T3的晶体管类型，即将M3和T3设计为n型晶体管，将M3的栅极和T3的栅极改为与第一扫描线Scan1连接，Cs的第一端与Scan1连接，则在完成指纹识别信息的采集与控制的同时。可以减少一条扫描线(减少第二扫描线)。在图7A中，Scan1兼为指纹识别重置控制线、指纹识别扫描线、显示扫描线。本发明如图7A所示的像素驱动电路的工作时序图如图7B所示。
本发明实施例所述的像素驱动电路的驱动方法，用于驱动上述的像素驱动电路，其特征在于，在每一显示周期，所述驱动方法包括：
重置步骤：在重置阶段，在第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，数据写入单元控制数据线上的数据电压写入第一节点并控制起始电压输出端输出的起始电压写入第三节点；在发光控制线输出的发光控制信号的控制下，发光控制模块控制第二节点与高电平输出端连接；
补偿步骤：在所述发光控制信号的控制下，发光控制模块控制断开所述第二节点与所述高电平输出端之间的连接；在所述第一扫描信号的控制下，补偿控制模块控制驱动晶体管的第二极与低电平输出端连接，以使得显示存储模块通过所述驱动晶体管放电至所述低电平输出端，直至所述第二节点的电位为所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压的差值，所述驱动晶体管截止；
发光步骤：在发光阶段，在所述第一扫描信号的控制下，数据写入模块控制断开所述数据线与所述第一节点之间的连接并控制断开所述起始电压输出端与所述第三节点之间的连接；在所述发光控制信号的控制下，发光控制模块控制所述第二节点与所述高电平输出端连接；在第二扫描线输出的第二扫描信号的控制下，补偿控制模块控制所述第一节点和所述第三节点连接，以使得所述驱动晶体管导通以驱动发光元件发光并所述驱动晶体管的栅源电压能够补偿所述驱动晶体管的阈值电压；指纹检测模块将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号，在所述第二扫描信号的控制下，导通控制模块控制所述指纹检测模块输出所述指纹电流信号至指纹电流信号读取线。
具体的，当所述指纹检测模块包括指纹探测电极和指纹信息检测子模块时，所述指纹检测模块将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号步骤包括：
所述指纹探测电极将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电容；
所述指纹信息检测子模块将该指纹电容转换为相应的指纹电流信号。
本发明实施例所述的显示基板包括如权利要求上述的像素驱动电路。
优选的，本发明实施例所述的显示基板还包括硅基板，所述像素驱动电路设置于所述硅基板上。
本发明实施例采用单晶硅基板作为衬底，并将包括像素驱动电路的阵列电路层中若干个晶体管的有源区形成在单晶硅基板内。由于单晶硅的载流子迁移率较大，因此像素驱动电路内部的晶体管都可以具有足够高的性能，并在保障性能的同时在现有技术的基础上缩小尺寸，使得像素驱动电路不会占用很大的基板面积。
在实际操作时，本发明实施例所述的显示基板还包括n×N行m×M列像素单元；
所述显示基板包括N行M列所述像素驱动电路；
第a行第b列像素驱动电路设置于第n×a行第m×b列像素单元中；
n、N、m和M都为正整数，a为小于或等于N的正整数，b为小于或等于M的正整数。
在实际操作时，可以不在每个像素单元中都设置指纹识别单元，而是可以根据屏幕本身的设计参数(尺寸大小或PPI)，可以选择合适的像素周期分布来植入指纹识别单元周期性分布植入指纹识别单元。
如图8所示，可以在第一行第三列像素单元中设置第一具有指纹识别功能的像素驱动单元81、在第一行第六列像素单元中设置第二具有指纹识别功能的像素驱动单元82、在第三行第三列像素单元中设置第三具有指纹识别功能的像素驱动单元83、在第三行第六列像素单元中设置第四具有指纹识别功能的像素驱动单元84，第一具有指纹识别功能的像素驱动单元81、第二具有指纹识别功能的像素驱动单元82、第三具有指纹识别功能的像素驱动单元83和第四具有指纹识别功能的像素驱动单元84即为本发明实施例所述的整合了指纹识别功能的像素驱动单元。在图8中，纵向排列的信号线为数据线，横向排列的信号线为栅线。
本发明实施例所述的显示装置包括上述的显示基板。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括显示驱动单元和指纹识别单元，其中，所述显示驱动单元包括：驱动晶体管，栅极与第一节点连接，第一极与第二节点连接，第二极与发光元件连接；
显示存储模块，第一端与第三节点连接，第二端与所述第二节点连接；
数据写入模块，分别与第一扫描线、所述第一节点、所述第三节点、数据线和起始电压输出端连接；
发光控制模块，分别与发光控制线、高电平输出端和所述第二节点连接；以及，
补偿控制模块，分别与所述第一扫描线、第二扫描线、所述第一节点、所述第三节点、所述驱动晶体管的第二极和低电平输出端连接，用于在补偿阶段在所述第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，控制所述驱动晶体管的第二极与所述低电平输出端连接，以使得所述显示存储模块通过所述驱动晶体管放电至所述低电平输出端，直至所述驱动晶体管截止，并用于在发光阶段在所述第二扫描线输出的第二扫描信号的控制下控制所述第一节点和所述第三节点连接，以使得所述驱动晶体管导通以驱动所述发光元件发光所述驱动晶体管的栅源电压能够补偿所述驱动晶体管的阈值电压；
所述指纹识别单元包括指纹检测模块和导通控制模块，其中，所述指纹检测模块用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号；
所述导通控制模块分别与所述第二扫描线、指纹电流信号读取线和所述指纹检测模块连接，用于在发光阶段在所述第二扫描信号的控制下控制所述指纹检测模块与所述指纹电流信号读取线连接，以将所述指纹电流信号传送至所述指纹电流信号读取线。
2.如权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述指纹检测模块包括指纹探测电极和指纹信息检测子模块，其中，
所述指纹探测电极用于将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电容；
所述指纹信息检测子模块与所述指纹探测电极连接，用于将该指纹电容转换为相应的指纹电流信号。
3.如权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述指纹探测电极与第四节点连接；
所述指纹信息检测子模块包括：
重置子模块，分别与所述第一扫描线、重置信号输出端和所述第四节点连接，用于在所述第一扫描信号的控制下控制所述第四节点是否与所述重置信号输出端连接；
基准电容，第一端与所述第一扫描线或所述第二扫描线连接，第二端与所述第四节点连接；以及，
指纹信息检测晶体管，栅极与所述第四节点连接，第一极与所述导通控制模块连接，第二极与所述重置信号输出端连接。
4.如权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述重置子模块包括：重置晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述第四节点连接，第二极与所述重置信号输出端连接；
所述导通控制模块包括：导通控制晶体管，栅极与所述第二扫描线连接，第一极与所述指纹电流信号读取线连接，第二极与所述指纹信息检测晶体管的第一极连接。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的像素驱动电路，其特征在于，所述数据写入模块用于在所述第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，控制数据线上的数据电压是否写入所述第一节点，并控制所述起始电压输出端输出的起始电压是否写入所述第三节点；
所述发光控制模块用于在所述发光控制线输出的发光控制信号的控制下，控制所述第二节点是否与所述高电平输出端连接。
6.如权利要求5所述的像素驱动电路，其特征在于，所述补偿控制模块包括：
第一补偿控制晶体管，栅极与所述第二扫描线连接，第一极与所述第三节点连接，第二极与所述第一节点连接；以及，
第二补偿控制晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述驱动晶体管的第二极连接，第二极与所述低电平输出端连接。
7.如权利要求6所述的像素驱动电路，其特征在于，所述显示存储模块包括存储电容；
所述数据写入模块包括：
数据电压写入晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述数据线连接，第二极与所述第一节点连接；以及，
起始电压写入晶体管，栅极与所述第一扫描线连接，第一极与所述起始电压输出端连接，第二极与所述第三节点连接；
所述发光控制模块包括：
发光控制晶体管，栅极与所述发光控制线连接，第一极与所述高电平输出端连接，第二极与所述第二节点连接。
8.如权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，当所述指纹信息检测子模块包括重置子模块，且所述重置子模块包括重置晶体管，所述导通控制模块包括导通控制晶体管时，
所述驱动晶体管、所述重置晶体管、所述导通控制晶体管、所述第一补偿控制晶体管、所述第二补偿控制晶体管、所述数据电压写入晶体管、所述起始电压写入晶体管和所述发光控制晶体管都为p型晶体管；
所述第一扫描线输出的第一扫描信号与所述第二扫描线输出的第二扫描信号反相。
9.如权利要求7所述的像素驱动电路，其特征在于，所述第一扫描线与所述第二扫描线为同一扫描线。
10.如权利要求9所述的像素驱动电路，其特征在于，当所述导通控制模块包括导通控制晶体管时，
所述第一补偿控制晶体管和所述导通控制晶体管为n型晶体管，所述起始电压写入晶体管、所述数据电压写入晶体管和所述第二补偿控制晶体管为p型晶体管；或者，所述第一补偿控制晶体管和所述导通控制晶体管为p型晶体管，所述起始电压写入晶体管、所述数据电压写入晶体管和所述第二补偿控制晶体管为n型晶体管。
11.一种像素驱动电路的驱动方法，用于驱动如权利要求1至10中任一权利要求所述的像素驱动电路，其特征在于，在每一显示周期，所述驱动方法包括：
重置步骤：在重置阶段，在第一扫描线输出的第一扫描信号的控制下，数据写入单元控制数据线上的数据电压写入第一节点并控制起始电压输出端输出的起始电压写入第三节点；在发光控制线输出的发光控制信号的控制下，发光控制模块控制第二节点与高电平输出端连接；
补偿步骤：在所述发光控制信号的控制下，发光控制模块控制断开所述第二节点与所述高电平输出端之间的连接；在所述第一扫描信号的控制下，补偿控制模块控制驱动晶体管的第二极与低电平输出端连接，以使得显示存储模块通过所述驱动晶体管放电至所述低电平输出端，直至所述第二节点的电位为所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压的差值，所述驱动晶体管截止；
发光步骤：在发光阶段，在所述第一扫描信号的控制下，数据写入模块控制断开所述数据线与所述第一节点之间的连接并控制断开所述起始电压输出端与所述第三节点之间的连接；在所述发光控制信号的控制下，发光控制模块控制所述第二节点与所述高电平输出端连接；在第二扫描线输出的第二扫描信号的控制下，补偿控制模块控制所述第一节点和所述第三节点连接，以使得所述驱动晶体管导通以驱动发光元件发光并所述驱动晶体管的栅源电压能够补偿所述驱动晶体管的阈值电压；指纹检测模块将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号，在所述第二扫描信号的控制下，导通控制模块控制所述指纹检测模块输出所述指纹电流信号至指纹电流信号读取线。
12.如权利要求11所述的像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，当所述指纹检测模块包括指纹探测电极和指纹信息检测子模块时，所述指纹检测模块将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电流信号步骤包括：
所述指纹探测电极将触摸的指纹信息转换为相应的指纹电容；
所述指纹信息检测子模块将该指纹电容转换为相应的指纹电流信号。
13.一种显示基板，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一权利要求所述的像素驱动电路。
14.如权利要求13所述的显示基板，其特征在于，还包括硅基板，所述像素驱动电路设置于所述硅基板上。
15.如权利要求13或14所述的显示基板，其特征在于，还包括n×N行m×M列像素单元；
所述显示基板包括N行M列所述像素驱动电路；
第a行第b列像素驱动电路设置于第n×a行第m×b列像素单元中；
n、N、m和M都为正整数，a为小于或等于N的正整数，b为小于或等于M的正整数。
16.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求13至15中任一权利要求所述的显示基板。
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