CN110264947B - 像素电路、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电路、驱动方法和显示装置。像素电路包括:输入晶体管;显示驱动晶体管;数据存储子电路,其被构造成能够将传输至所述输入晶体管的第二极的数据信号耦合至所述显示驱动晶体管的控制极;像素电路还包括:触控电极;触控驱动晶体管;以及,熄光控制开关,其一端连接至所述电源线,另一端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,控制端连接至所述触控电极,所述熄光控制开关被构造成根据所述触控电极的电位控制所述电源线与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。本发明解决现有技术中在触摸区域发光单元仍然保持发光,从而导致的功耗高并减少发光单元的寿命的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种像素电路、驱动方法和显示装置。
背景技术
触控功能在各种显示面板尤其是移动显示中的应用越来越广,可以将显示和触控功能进行整合,使用一道工艺流程即可完成,而不用分成两道流程,因此不仅拥有低成本的优势,还能使得工艺简单,显示触摸面板更加轻薄。现有的结合触控功能的像素电路中集成有触控电极,并在该触控电极被触摸时,该像素电路中的发光单元仍然发光,从而功耗高并发光单元的寿命低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种像素电路、驱动方法和显示装置,解决现有技术中在触摸区域发光单元仍然保持发光,从而导致的功耗高并减少发光单元的寿命的问题。
为了达到上述目的,本发明提供了一种像素电路,包括:
输入晶体管,其第一极连接至数据线,控制极连接至第一栅线;
显示驱动晶体管,其第一极连接至电源线,第二极连接至发光单元的第一极;
数据存储子电路,其被构造成能够将传输至所述输入晶体管的第二极的数据信号耦合至所述显示驱动晶体管的控制极,并且在所述发光单元的显示发光阶段内维持所述显示驱动晶体管的控制极的电压;
所述像素电路还包括:
触控电极;
触控驱动晶体管,其第一极连接至所述电源线,第二极连接至触控检测线,控制极连接至所述触控电极;以及,
熄光控制开关,其一端连接至所述电源线,另一端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,控制端连接至所述触控电极,所述熄光控制开关被构造成根据所述触控电极的电位控制所述电源线与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
实施时,本发明所述的像素电路还包括触控电容;
所述触控电容包括第一极板和第二极板,所述第一极板被构造为所述触控电极,所述第二极板连接至第二栅线。
实施时,所述熄光控制开关包括熄光控制开关晶体管;
所述熄光控制开关晶体管的控制极连接至所述触控电极,所述熄光控制开关晶体管的第一极连接至所述电源线连接,所述熄光控制开关晶体管的第二极连接至所述显示驱动晶体管的控制极。
实施时,本发明所述的像素电路还包括触控重置子电路;
所述触控重置子电路的控制端连接至所述第一栅线,所述触控重置子电路的第一端连接至所述触控电极,所述触控重置子电路的第二端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,所述触控重置子电路被构造成根据所述第一栅线提供的写入控制信号,控制所述触控电极与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
实施时,本发明所述的像素电路还包括开关控制子电路;
所述开关控制子电路的控制端连接至第二栅线,所述开关控制子电路的第一端连接至所述触控检测线,所述开关控制子电路的第二端连接至所述触控驱动晶体管的第二极,所述开关控制子电路被构造成根据所述第二栅线提供的开关控制信号,控制所述触控检测线与所述触控驱动晶体管的第二极之间的连通状态。
实施时,本发明所述的像素电路还包括发光控制子电路;
所述发光控制子电路的控制端连接至发光控制线,所述发光控制子电路的第一端连接至所述发光单元的第二极,所述发光控制子电路的第二端连接至第一电压端,所述发光控制子电路被构造成根据所述发光控制线提供的发光控制信号,控制所述发光单元的第二极与所述第一电压端之间的连通状态。
实施时,本发明所述的像素电路还包括初始化子电路;
所述初始化子电路被构造成根据第二栅线提供的开关控制信号和初始化控制线提供的初始化控制信号,控制初始化电压端与所述输入晶体管的第二极之间的连通状态。
实施时,所述数据存储子电路包括存储电容;
所述存储电容的第一极板连接至所述输入晶体管的第二极,所述存储电容的第二极板连接至所述显示驱动晶体管的控制极。
实施时,所述数据存储子电路还包括补偿晶体管;
所述补偿晶体管的控制极连接至所述第一栅线,所述补偿晶体管的第一极连接至所述显示驱动晶体管的控制极,所述补偿晶体管的第二极连接至所述显示驱动晶体管的第二极。
本发明还提供了一种驱动方法,应用于上述的像素电路,所述驱动方法包括:
熄光控制开关根据触控电极的电位,控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
实施时,显示周期包括显示发光阶段,所述显示发光阶段复用为触控检测阶段;所述驱动方法包括:在所述显示发光阶段,
当所述触控电极被触摸时,熄光控制开关控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以控制所述显示驱动晶体管关断;
当所述触控电极未被触摸时,熄光控制开关控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间断开,所述显示驱动晶体管在其控制端的电位的控制下打开,以驱动发光单元发光。
实施时,所述驱动方法还包括:在显示发光阶段,
触控驱动晶体管根据所述触控电极的电位,输出相应的触控感应电流至触控检测线。
实施时,所述像素电路包括触控重置子电路;显示周期包括设置于显示发光阶段之前的数据写入阶段;所述驱动方法包括:
在所述数据写入阶段,所述触控重置子电路在第一栅线提供的写入控制信号的控制下,控制触控电极与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以重置所述触控电极的电位。
本发明还提供了一种显示装置,包括上述的像素电路。
实施时,本发明所述的显示装置还包括触控检测电路;
所述触控检测电路连接至触控检测线,所述触控检测电路被构造成根据在显示发光阶段所述触控检测线上的电流,判断触控电极是否被触摸。
与现有技术相比,本发明所述的像素电路、驱动方法和显示装置通过采用熄光控制开关,能够使得在发光单元的显示发光阶段,当有手指触摸所述触控电极时,触控电极的电位相应改变,以使得所述熄光控制开关能够根据所述触控电极的电位,控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以控制显示驱动晶体管关断,实现在被触摸区域,发光单元不发光,降低功耗,并能够增长发光单元的寿命。
附图说明
图1是本发明实施例所述的像素电路的结构图;
图2是本发明另一实施例所述的像素电路的结构图;
图3是本发明又一实施例所述的像素电路的结构图;
图4是本发明再一实施例所述的像素电路的结构图;
图5是本发明所述的像素电路的第一具体实施例的电路图;
图6是本发明所述的像素电路的第一具体实施例的工作时序图
图7A是本发明所述的像素电路的第一具体实施例在初始化阶段t1的工作状态示意图;
图7B是本发明所述的像素电路的第一具体实施例在数据写入阶段t2的工作状态示意图;
图7C是本发明所述的像素电路的第一具体实施例在显示发光阶段t3的工作状态示意图;
图8是本发明所述的像素电路的第二具体实施例的电路图;
图9是将触控检测线上的电流Isl转换为输出电压Uo的电路图。
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。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为三极管、薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中,为区分晶体管除控制极之外的两极,将其中一极称为第一极,另一极称为第二极。
在实际操作时,当所述晶体管为三极管时,所述控制极可以为基极,所述第一极可以为集电极,所述第二极可以发射极;或者,所述控制极可以为基极,所述第一极可以为发射极,所述第二极可以集电极。
在实际操作时,当所述晶体管为薄膜晶体管或场效应管时,所述控制极可以为栅极,所述第一极可以为漏极,所述第二极可以为源极;或者,所述控制极可以为栅极,所述第一极可以为源极,所述第二极可以为漏极。
本发明实施例所述的像素电路包括:
输入晶体管,其第一极连接至数据线,控制极连接至第一栅线;
显示驱动晶体管,其第一极连接至电源线,第二极连接至发光单元的第一极;
数据存储子电路,其被构造成能够将传输至所述输入晶体管的第二极的数据信号耦合至所述显示驱动晶体管的控制极,并且在所述发光单元的显示发光阶段内维持所述显示驱动晶体管的控制极的电压;
本发明实施例所述的像素电路还包括:
触控电极;
触控驱动晶体管,其第一极连接至所述电源线,第二极连接至触控检测线,控制极连接至所述触控电极;以及,
熄光控制开关,其一端连接至所述电源线,另一端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,控制端连接至所述触控电极,所述熄光控制开关被构造成根据所述触控电极的电位控制所述电源线与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
本发明实施例所述的像素电路通过采用熄光控制开关,能够使得在发光单元的显示发光阶段,当有手指触摸所述触控电极时,触控电极的电位相应改变,以使得所述熄光控制开关能够根据所述触控电极的电位,控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以控制显示驱动晶体管关断,实现在被触摸区域,发光单元不发光,降低功耗,并能够增长发光单元的寿命。
在具体实施时,所述发光单元可以为有机发光二极管,但不以此为限。
当所述发光单元为有机发光二极管时,所述发光单元的第一极可以为有机发光二极管的阳极,所述发光单元的第二极可以为有机发光二极管的阴极,但不以此为限。
如图1所示,本发明实施例所述的像素电路包括有机发光二极管OLED、输入晶体管T1、显示驱动晶体管T2、数据存储子电路10、触控电极TE、触控驱动晶体管T8和熄光控制开关11,其中,
所述输入晶体管T1的源极连接至数据线Data,所述输入晶体管T1的栅极连接至第一栅线G(n);
所述显示驱动晶体管T2的源极连接至电源线,所述显示驱动晶体管T2的漏极连接至有机发光二极管OLED的阳极;
所述数据存储子电路10分别与所述输入晶体管T1的漏极和所述显示驱动晶体管T2的栅极连接,被构造成能够将传输至所述输入晶体管T1的漏极的数据信号耦合至所述显示驱动晶体管T2的栅极,并且在显示发光阶段内维持所述显示驱动晶体管T2的栅极的电压;
所述触控驱动晶体管T8的源极连接至所述电源线,所述触控驱动晶体管T8的漏极连接至触控检测线SL,所述触控驱动晶体管T8的栅极连接至所述触控电极TE;
所述熄光控制开关11的一端连接至所述电源线,所述熄光控制开关11的另一端连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极,所述熄光控制开关11的控制端连接至所述触控电极TE,所述熄光控制开关11被构造成根据所述触控电极TE的电位控制所述电源线与所述显示驱动晶体管T2的栅极之间的连通状态;
所述电源线用于提供电源电压VDD;
所述有机发光二极管OLED的阴极连接至低电压端,所述低电压端用于输入低电压VSS。
在图1中,第一节点m为与T1的漏极连接的节点。
在具体实施时,所述数据信号可以为数据电压信号,但不以此为限。
在图1所示的实施例中,T1、T2和T8都为p型薄膜晶体管,但不以此为限。
本发明如图1所示的像素电路在工作时,显示周期可以包括依次设置的数据写入阶段和显示发光阶段,其中,所述显示发光阶段复用为触控检测阶段;
在所述数据写入阶段,在G(n)提供的写入控制信号的控制下,所述输入晶体管T1打开,Data输入数据信号至数据存储子电路10,所述数据存储子电路10将所述数据信号耦合至所述显示驱动晶体管T2的栅极;
在显示发光阶段,熄光控制开关11根据触控电极TE的电位,控制电源线与显示驱动晶体管T2的栅极之间的连通状态;
在所述显示发光阶段,当所述触控电极TE被触摸时,熄光控制开关11控制电源线与显示驱动晶体管T2的栅极之间连通,以控制所述显示驱动晶体管T2关断,从而在触摸区域能够控制OLED不发光,降低功耗,并能够提升OLED的寿命;
在所述显示发光阶段,当所述触控电极TE未被触摸时,熄光控制开关11控制电源线与显示驱动晶体管T2的栅极之间断开,所述显示驱动晶体管T2能够在其栅极的电位的控制下打开,以驱动OLED发光。
具体的,本发明实施例所述的像素电路还可以包括触控电容;
所述触控电容包括第一极板和第二极板,所述第一极板被构造为所述触控电极,所述第二极板连接至第二栅线。
在具体实施时,本发明实施例所述的像素电路还可以包括触控电容,触控电容的第一极板被构造成所述触控电极。
具体的,所述熄光控制开关可以包括熄光控制开关晶体管;
所述熄光控制开关晶体管的控制极连接至所述触控电极,所述熄光控制开关晶体管的第一极连接至所述电源线连接,所述熄光控制开关晶体管的第二极连接至所述显示驱动晶体管的控制极。
具体的,本发明实施例所述的像素电路还可以包括触控重置子电路;
所述触控重置子电路的控制端连接至所述第一栅线,所述触控重置子电路的第一端连接至所述触控电极,所述触控重置子电路的第二端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,所述触控重置子电路被构造成根据所述第一栅线提供的写入控制信号,控制所述触控电极与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
在具体实施时,本发明实施例所述的像素电路还可以包括触控重置子电路,显示周期可以包括设置于显示发光阶段之前的数据写入阶段,所述数据写入阶段可以复用为触控重置阶段;
在所述触控重置阶段,在第一栅线提供的写入控制信号的控制下,触控重置子电路控制触控电极与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以重置触控电极的电位。
具体的,所述触控重置子电路可以包括触控重置晶体管;
所述触控重置晶体管的控制极与所述第一栅线连接,所述触控重置晶体管的第一极与所述触控电极连接,所述触控重置晶体管的第二极与所述显示驱动晶体管的控制极连接。
如图2所示,在图1所示的像素电路的实施例的基础上,本发明实施例所述的像素电路还可以包括触控电容Ca和触控重置子电路20;
所述触控电容Ca包括第一极板和第二极板,所述第一极板被构造为所述触控电极TE,所述第二极板连接至第二栅线G(n+1);
所述触控重置子电路20的控制端连接至所述第一栅线G(n)、所述触控重置子电路20的第一端连接至所述触控电极TE,所述触控重置子电路20的第二端连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极,所述触控重置子电路20被构造成根据所述第一栅线G(n)提供的写入控制信号,控制所述触控电极TE与所述显示驱动晶体管T2的栅极之间的连通状态。
本发明如图2所示的像素电路的实施例在工作时,显示周期可以包括设置于显示发光阶段之前的数据写入阶段,所述数据写入阶段复用为触控重置阶段;
在所述触控重置阶段,在第一栅线G(n)提供的写入控制信号的控制下,触控重置子电路20控制触控电极TE与显示驱动晶体管T2的栅极之间连通,以重置触控电极TE的电位。
具体的,本发明实施例所述的像素电路还可以包括开关控制子电路;
所述开关控制子电路的控制端连接至第二栅线,所述开关控制子电路的第一端连接至所述触控检测线,所述开关控制子电路的第二端连接至所述触控驱动晶体管的第二极,所述开关控制子电路被构造成根据所述第二栅线提供的开关控制信号,控制所述触控检测线与所述触控驱动晶体管的第二极之间的连通状态。
在具体实施时,本发明实施例所述的像素电路还可以包括开关控制子电路,所述开关控制子电路在第二栅线提供的开关控制信号的控制下,在数据写入阶段,控制所述触控检测线与所述触控驱动晶体管的第二极之间断开;所述开关控制子电路在第二栅线提供的开关控制信号的控制下,在显示发光阶段,控制所述触控检测线与所述触控驱动晶体管的第二极之间连通,通过所述触控检测线输出的电流信号判断所述触控电极是否被触摸。
在具体实施时,所述开关控制子电路可以包括开关控制晶体管;
所述开关控制晶体管的控制极与所述第二栅线连接,所述开关控制晶体管的第一极与所述触控检测线连接,所述开关控制晶体管的第二极与所述触控驱动晶体管的漏极连接。
如图3所示,在图2所示的像素电路的基础上,本发明实施例所述的像素电路还可以包括开关控制子电路30;
所述开关控制子电路30的控制端连接至第二栅线G(n+1),所述开关控制子电路30的第一端连接至所述触控检测线SL,所述开关控制子电路30的第二端连接至所述触控驱动晶体管T8的漏极,所述开关控制子电路30被构造成根据所述第二栅线G(n+1)提供的开关控制信号,控制所述触控检测线SL与所述触控驱动晶体管T8的漏极之间的连通状态。
本发明如图3所示的像素电路的实施例在工作时,
在所述数据写入阶段,所述开关控制子电路30根据所述第二栅线G(n+1)提供的开关控制信号,控制所述触控检测线SL与所述触控驱动晶体管T8的漏极之间断开;
在所述显示发光阶段,所述开关控制子电路30根据所述第二栅线G(n+1)提供的开关控制信号,控制所述触控检测线SL与所述触控驱动晶体管T8的漏极之间连通。
具体的,本发明实施例所述的像素电路还可以包括发光控制子电路;
所述发光控制子电路的控制端连接至发光控制线,所述发光控制子电路的第一端连接至所述发光单元的第二极,所述发光控制子电路的第二端连接至第一电压端,所述发光控制子电路被构造成根据所述发光控制线提供的发光控制信号,控制所述发光单元的第二极与所述第一电压端之间的连通状态。
在本发明实施例中,所述第一电压端可以为地端,也可以为低电压端,但不以此为限。
在具体实施时,本发明实施例所述的像素电路还可以包括发光控制子电路,所述发光控制子电路在数据写入阶段,在发光控制信号的控制下,控制所述发光单元的第二极与第一电压端之间断开,在显示发光阶段,在发光控制信号的控制下,控制所述发光单元的第二极与第一电压端之间连通,以使得显示驱动晶体管能够驱动发光单元发光。
具体的,所述发光控制子电路可以包括发光控制晶体管;
所述发光控制晶体管的控制极与所述发光控制线连接,所述发光控制晶体管的第一极与所述发光单元的第二极连接,所述发光控制晶体管的第二极与第一电压端连接。
具体的,本发明实施例所述的像素电路还可以包括初始化子电路;
所述初始化子电路被构造成根据第二栅线提供的开关控制信号和初始化控制线提供的初始化控制信号,控制初始化电压端与所述输入晶体管的第二极之间的连通状态;
所述初始化电压端用于提供初始化电压。
在具体实施时,本发明实施例所述的像素电路还可以包括初始化子电路,显示周期可以包括设置于数据写入阶段之前的初始化阶段;在初始化阶段,初始化电路在初始化控制信号的控制下,控制将初始化电压写入输入晶体管的第二极;并在显示发光阶段,在所述开关控制信号的控制下,控制将初始化电压写入输入晶体管的第二极。
根据一种具体实施方式,所述初始化子电路可以包括第一初始化晶体管和第二初始化晶体管;
所述第一初始化晶体管的控制极与所述初始化控制线连接,所述第一初始化晶体管的第一极与所述输入晶体管的第二极连接,所述第一初始化晶体管的第二极与所述初始化电压端连接;
所述第二初始化晶体管的控制极与所述第二栅线连接,所述第二初始化晶体管的第一极与所述输入晶体管的第二极连接,所述第二初始化晶体管的第二极与所述初始化电压端连接。
根据另一种具体实施方式,所述初始化子电路可以包括初始化晶体管;所述初始化晶体管为双栅晶体管;
所述初始化晶体管的第一控制极与所述初始化控制线电连接,所述初始化晶体管的第二控制极与所述第二栅线电连接,所述初始化晶体管的第一极与所述输入晶体管的第二极电连接,所述初始化晶体管的第二极与所述初始化电压端连接。
在具体实施时,所述初始化子电路可以包括两个初始化晶体管,也可以仅包括一个初始化晶体管(当仅包括一个初始化晶体管时,该初始化晶体管为双栅晶体管),都可以实现初始化控制。
如图4所示,在图3所示的像素电路的实施例的基础上,本发明实施例所述的像素电路还可以包括发光控制子电路41和初始化子电路42;
所述发光控制子电路41的控制端连接至发光控制线EM(n),所述发光控制子电路41的第一端连接至所述有机发光二极管OLED的阴极,所述发光控制子电路41的第二端连接至低电压端,所述发光控制子电路41被构造成根据所述发光控制线EM(n)提供的发光控制信号,控制所述有机发光二极管OLED的阴极与所述低电压端之间的连通状态;所述低电压端用于提供低电压VSS;
所述初始化子电路42分别与第二栅线G(n+1)、初始化控制线G(n-1)、所述输入晶体管T1的漏极和所述初始化电压端连接,被构造成根据第二栅线G(n+1)提供的开关控制信号和初始化控制线G(n-1)提供的初始化控制信号,控制初始化电压端与所述输入晶体管T1的漏极之间的连通状态;
所述初始化电压端用于提供初始化电压Vint。
本发明如图4所示的像素电路的实施例在工作时,在显示发光阶段,所述发光控制子电路41控制所述有机发光二极管OLED的阴极与所述低电压端之间的连通;在初始化阶段和显示发光阶段,所述初始化子电路42控制将初始化电压Vint写入所述输入晶体管T1的漏极。
在具体实施时,所述数据存储子电路可以包括存储电容;
所述存储电容的第一极板连接至所述输入晶体管的第二极,所述存储电容的第二极板连接至所述显示驱动晶体管的控制极。
优选的,所述数据存储子电路还可以包括补偿晶体管;
所述补偿晶体管的控制极连接至所述第一栅线,所述补偿晶体管的第一极连接至所述显示驱动晶体管的控制极,所述补偿晶体管的第二极连接至所述显示驱动晶体管的第二极。
在优选情况下,所述数据存储子电路还可以包括补偿晶体管,在所述数据写入阶段,所述补偿晶体管打开,以控制所述显示驱动晶体管的控制极与所述显示驱动晶体管的第二极,使得所述显示驱动晶体管的栅源电压与所述显示驱动晶体管的阈值电压有关,以对显示驱动晶体管的阈值电压进行补偿。
下面通过两个具体实施例来说明本发明所述的像素电路。
如图5所示,本发明所述的像素电路的第一具体实施例包括有机发光二极管OLED、输入晶体管T1、显示驱动晶体管T2、数据存储子电路10、触控电极TE、触控驱动晶体管T8、熄光控制开关11、触控电容Ca、触控重置子电路20、开关控制子电路30、发光控制子电路41和初始化子电路42;
所述输入晶体管T1的源极连接至数据线Data,所述输入晶体管T1的栅极连接至第一栅线G(n);
所述显示驱动晶体管T2的源极连接至电源线,所述显示驱动晶体管T2的漏极连接至有机发光二极管OLED的阳极;
所述触控驱动晶体管T8的源极连接至所述电源线,所述触控驱动晶体管T8的漏极连接至触控检测线SL,所述触控驱动晶体管T8的栅极连接至所述触控电极TE;
所述电源线用于提供电源电压VDD;
所述有机发光二极管OLED的阴极连接至低电压端,所述低电压端用于输入低电压VSS;
所述触控电容Ca包括第一极板和第二极板,所述第一极板被构造为所述触控电极TE,所述第二极板连接至第二栅线G(n+1);
所述熄光控制开关11包括熄光控制开关晶体管T10;
所述熄光控制开关晶体管T10的栅极连接至所述触控电极TE,所述熄光控制开关晶体管T10的源极连接至所述电源线连接,所述熄光控制开关晶体管T10的漏极连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极;
所述触控重置子电路20包括触控重置晶体管T7;
所述触控重置晶体管T7的栅极与所述第一栅线连接,所述触控重置晶体管T7的源极与所述触控电极TE连接,所述触控重置晶体管T7的漏极与所述显示驱动晶体管T2的栅极连接;
所述开关控制子电路30包括开关控制晶体管T9;
所述开关控制晶体管T9的栅极与所述第二栅线G(n+1)连接,所述开关控制晶体管T9的源极与所述触控检测线SL连接,所述开关控制晶体管T9的漏极与所述触控驱动晶体管T8的漏极连接;
所述发光控制子电路41包括发光控制晶体管T4;
所述发光控制晶体管T4的栅极与所述发光控制线EM(n)连接,所述发光控制晶体管T4的源极与所述有机发光二极管OELD的阴极连接,所述发光控制晶体管T4的漏极与所述低电压端连接;
所述初始化子电路42包括第一初始化晶体管T6和第二初始化晶体管T5;
所述第一初始化晶体管T6的栅极与所述初始化控制线G(n-1)连接,所述第一初始化晶体管T6的源极与所述输入晶体管T1的漏极连接,所述第一初始化晶体管T6的漏极与所述初始化电压端连接;
所述第二初始化晶体管T5的栅极与所述第二栅线G(n+1)连接,所述第二初始化晶体管T5的源极与所述输入晶体管T1的漏极连接,所述第二初始化晶体管T5的漏极与所述初始化电压端连接;
所述初始化电压端用于提供初始化电压Vint;
所述数据存储子电路10包括存储电容Cst和补偿晶体管T3;
所述存储电容Cst的第一极板连接至所述输入晶体管T1的漏极,所述存储电容的第二极板连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极;
所述补偿晶体管T3的栅极连接至所述第一栅线G(n),所述补偿晶体管T3的源极连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极,所述补偿晶体管T3的漏极连接至所述显示驱动晶体管T2的漏极。
在本发明所述的像素电路的第一具体实施例中,第一节点m为与T1的漏极连接的节点。
在本发明所述的像素电路的第一具体实施例中,除了T10之外的晶体管都为p型薄膜晶体管,T10为n型薄膜晶体管,但不以此为限。
在本发明所述的像素电路的第一具体实施例中,Vint等于低电平Vgl,但不以此为限。
在本发明所述的像素电路的第一具体实施例中,发光单元为有机发光二极管OLED,OLED的阳极为发光单元的第一极,OLED的阴极为发光单元的第二极,但不以此为限。
在本发明实施例中,像素驱动单元和触控单元共用G(n)和G(n+1),节省了系统资源;并数据写入阶段可以复用为触控重置阶段,显示发光阶段可以复用为触控检测阶段,能够在减少采用的控制线的同时简化时序。
并在本发明实施例中,在向存储电容写入数据时,通过存储电容预存T2的阈值电压,对阈值电压的偏移进行了补偿,避免了亮度不均现象出现。
如图6所示,本发明所述的像素电路的第一具体实施例在工作时,
在初始化阶段t1,Gate(n-1)输入低电平Vgl,Gate(n)和Gate(n+1)都输入高电平Vgh,如图7A所示,T6打开,以将Cst的第一端的电位复位为Vint;
在数据写入阶段t2,Gate(n)输入低电平Vgl,Gate(n-1)和Gate(n+1)都输入高电平Vgh,Data输入数据电压信号Vdata,如图7B所示,T1和T3打开,以将Vdata输入至Cst的第一极板;T2的栅极和T2的漏极之间连通,T2打开,T2的栅极电位升高,直至T2的栅极电位变为VDD+Vth;Vth为T2的阈值电压;T7打开,以控制T2的栅极与触控电极TE之间连通,从而使得触控电极TE的电位变为VDD+Vth,进而将Ca的第一极板的电位复位为VDD+Vth;
在显示发光阶段t3,EM(n)和Gate(n+1)都输入低电平Vgl,Gate(n-1)和Gate(n)输入高电平Vgh;如图7C所示,T4和T5打开,此时第一节点m的电位跳变为Vgl,当所述触摸电极TE未被手指触摸时,T2的栅极电位Vg也跟着跳变为VDD+Vth-(Vdata-Vgl),此时T2处于饱和状态,T2为OLED提供驱动电流Ioled;T2的栅源电压Vgs等于Vth-(Vdata-Vgl),Ioled等于K×(Vdata-Vgl)2;K为电流系数,K为与工艺设计有关的常数;
可以看到,Ioled与Vth无关,使得OLED显示稳定,解决了亮度不均匀和不稳定的问题;
在显示发光阶段t3(所述发光阶段t3复用为触控检测阶段),EM(n)和Gate(n+1)都输入低电平Vgl,Gate(n-1)和Gate(n)输入高电平Vgh;如图7C所示,T9打开,并Ca的第二极板的电位由Vgh跳变为Vgl,从而相应拉低Ca的第一极板的电位,使得T8打开;当有手指触摸所述触控电极TE时,手指与触控电极之间会形成感应电容,所述触控电极TE的电位升高,导致经过T8和T9输出至SL的电流Isl减小(也即比被未有手指触摸所述触控电极TE时输出至SL的电流小);
在显示发光阶段t3,当TE未被手指触摸时,T10关断,可以进行正常发光显示;
在显示发光阶段t3,当有手指触摸TE时,TE的电位较高,能够使得T10打开,从而使得T2的栅极接入VDD,控制T2关断,能够使得在触摸区域,像素不发光,降低功耗,增长OLED的寿命。
在图6中,标号为Isl的为SL上的电流,虚线对应的是在显示发光阶段t3,TE被手指触摸时的Isl;在显示发光阶段t3,对应于Isl的实现对应的是TE未被手指触摸时的电流。
本发明实施例所述的像素电路在工作时,当有手指触摸所述触控电极TE时,手指与触控电极TE之间会形成感应电容,在显示发光阶段所述触控电极TE的电位升高的具体过程如下:
在显示发光阶段,Ca的第二极板的电位由Vgh跳变为Vgl,从而相应拉低Ca的第一极板的电位,也即拉低TE的电位,在实际操作时,TE的电位例如可以被拉低至-15V左右,当有手指触摸所述触控电极TE时,由于人体带有正电荷,TE带有负电荷,因此人体会对所述感应电容充电,以提升TE的电位。
本发明实施例所述的像素电路在向存储电容写入数据电压信号时,通过存储电容预存了驱动晶体管的阈值电压,对阈值电压的偏移进行了补偿,利用电容耦合等技术手段,避免了亮度不均的现象出现,并在向像素电路的存储电容复位和充电的过程中实现对触控电容Ca的复位和充电。并本发明实施例所述的像素电路在工作时,在显示发光阶段,当有手指触摸TE时,TE的电位较高,能够使得T10打开,从而使得T2的栅极接入VDD,控制T2关断,能够使得在触摸区域,像素不发光,降低功耗,增长OLED的寿命。
如图8所示,本发明所述的像素电路的第二具体实施例包括有机发光二极管OLED、输入晶体管T1、显示驱动晶体管T2、数据存储子电路10、触控电极TE、触控驱动晶体管T8、熄光控制开关11、触控电容Ca、触控重置子电路20、开关控制子电路30、发光控制子电路41和初始化子电路42;
所述输入晶体管T1的源极连接至数据线Data,所述输入晶体管T1的栅极连接至第一栅线G(n);
所述显示驱动晶体管T2的源极连接至电源线,所述显示驱动晶体管T2的漏极连接至有机发光二极管OLED的阳极;
所述触控驱动晶体管T8的源极连接至所述电源线,所述触控驱动晶体管T8的漏极连接至触控检测线SL,所述触控驱动晶体管T8的栅极连接至所述触控电极TE;
所述电源线用于提供电源电压VDD;
所述有机发光二极管OLED的阴极连接至低电压端,所述低电压端用于输入低电压VSS;
所述触控电容Ca包括第一极板和第二极板,所述第一极板被构造为所述触控电极TE,所述第二极板连接至第二栅线G(n+1);
所述熄光控制开关11包括熄光控制开关晶体管T10;
所述熄光控制开关晶体管T10的栅极连接至所述触控电极TE,所述熄光控制开关晶体管T10的源极连接至所述电源线连接,所述熄光控制开关晶体管T10的漏极连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极;
所述触控重置子电路20包括触控重置晶体管T7;
所述触控重置晶体管T7的栅极与所述第一栅线连接,所述触控重置晶体管T7的源极与所述触控电极TE连接,所述触控重置晶体管T7的漏极与所述显示驱动晶体管T2的栅极连接;
所述开关控制子电路30包括开关控制晶体管T9;
所述开关控制晶体管T9的栅极与所述第二栅线G(n+1)连接,所述开关控制晶体管T9的源极与所述触控检测线SL连接,所述开关控制晶体管T9的漏极与所述触控驱动晶体管T8的漏极连接;
所述发光控制子电路41包括发光控制晶体管T4;
所述发光控制晶体管T4的栅极与所述发光控制线EM(n)连接,所述发光控制晶体管T4的源极与所述有机发光二极管OELD的阴极连接,所述发光控制晶体管T4的漏极与所述低电压端连接;
所述初始化子电路42包括初始化晶体管M1;
所述初始化晶体管M1的第一栅极与所述初始化控制线G(n-1)连接,所述初始化晶体管M1的第二栅极与所述第二栅线G(n+1)连接,所述第一初始化晶体管T6的源极与所述输入晶体管T1的漏极连接,所述第一初始化晶体管T6的漏极与所述初始化电压端连接;
所述初始化电压端用于提供初始化电压Vint;
所述数据存储子电路10包括存储电容Cst和补偿晶体管T3;
所述存储电容Cst的第一极板连接至所述输入晶体管T1的漏极,所述存储电容的第二极板连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极;
所述补偿晶体管T3的栅极连接至所述第一栅线G(n),所述补偿晶体管T3的源极连接至所述显示驱动晶体管T2的栅极,所述补偿晶体管T3的漏极连接至所述显示驱动晶体管T2的漏极。
在本发明所述的像素电路的第二具体实施例中,第一节点m为与T1的漏极连接的节点。
在本发明所述的像素电路的第二具体实施例中,除了T10之外的晶体管都为p型薄膜晶体管,M1为双栅晶体管,T10为n型薄膜晶体管,但不以此为限。
在本发明所述的像素电路的第二具体实施例中,Vint等于低电平Vgl,但不以此为限。
在本发明所述的像素电路的第二具体实施例中,发光单元为有机发光二极管OLED,OLED的阳极为发光单元的第一极,OLED的阴极为发光单元的第二极,但不以此为限。
本发明所述的像素电路的第二具体实施例与本发明所述的像素电路的第一具体实施例不同的是:所述初始化子电路42仅包括一个双栅晶体管:初始化晶体管M1;
当Gate(n-1)输入低电平时,M1打开;当Gate(n+1)输入低电平时,M1打开。
在本发明实施例中,可以将触控检测线SL上的电流Isl通过运算放大器转换为相应的输出电压,之后根据输出电压的电压值来判断是否存在触摸事件;如图9所示,运算放大器Amp的反相输入端接入Isl,反馈电阻Rf连接于Amp的反相输入端与Amp的输出端之间,Amp的输出端通过输出电阻RL与地端GND连接,Amp的正相输入端通过输入电阻R与地端GND连接,Amp将Isl转换为输出电压Uo。
本发明实施例所述的驱动方法,应用于上述的像素电路,所述驱动方法包括:
熄光控制开关根据触控电极的电位,控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
本发明实施例所述的驱动方法通过采用熄光控制开关,能够使得在发光单元的显示发光阶段,当有手指触摸所述触控电极时,触控电极的电位相应改变,以使得所述熄光控制开关能够根据所述触控电极的电位,控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以控制显示驱动晶体管关断,实现在被触摸区域,发光单元不发光,降低功耗,并能够增长发光单元的寿命。
在具体实施时,显示周期包括显示发光阶段,所述显示发光阶段复用为触控检测阶段;所述驱动方法包括:在所述显示发光阶段,
当所述触控电极被触摸时,熄光控制开关控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以控制所述显示驱动晶体管关断;
当所述触控电极未被触摸时,熄光控制开关控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间断开,所述显示驱动晶体管在其控制端的电位的控制下打开,以驱动发光单元发光。
具体的,所述驱动方法还可以包括:在显示发光阶段,
触控驱动晶体管根据所述触控电极的电位,输出相应的触控感应电流至触控检测线。
在具体实施时,所述像素电路可以包括触控重置子电路;显示周期包括设置于显示发光阶段之前的数据写入阶段;所述驱动方法可以包括:
在所述数据写入阶段,所述触控重置子电路在第一栅线提供的写入控制信号的控制下,控制触控电极与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以重置所述触控电极的电位。
本发明实施例所述的显示装置包括上述的像素电路。
具体的,本发明实施例所述的显示装置还可以包括触控检测电路;
所述触控检测电路连接至触控检测线,所述触控检测电路被构造成根据在显示发光阶段所述触控检测线上的触控感应电流,判断触控电极是否被触摸。
在具体实施时,本发明实施例所述的显示装置还可以包括触控检测电路,触控检测电路根据触控检测线上的触控感应电流,判断是否所述触控电极是否被触摸。
本发明实施例所提供的显示装置可以为手机、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。
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 (15)
1.一种像素电路,包括:
输入晶体管,其第一极连接至数据线,控制极连接至第一栅线;
显示驱动晶体管,其第一极连接至电源线,第二极连接至发光单元的第一极;
数据存储子电路,其被构造成能够将传输至所述输入晶体管的第二极的数据信号耦合至所述显示驱动晶体管的控制极,并且在所述发光单元的显示发光阶段内维持所述显示驱动晶体管的控制极的电压;
其特征在于,所述像素电路还包括:
触控电极;
触控驱动晶体管,其第一极连接至所述电源线,第二极连接至触控检测线,控制极连接至所述触控电极;以及,
熄光控制开关,其一端连接至所述电源线,另一端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,控制端连接至所述触控电极,所述熄光控制开关被构造成根据所述触控电极的电位控制所述电源线与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
2.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,还包括触控电容;
所述触控电容包括第一极板和第二极板,所述第一极板被构造为所述触控电极,所述第二极板连接至第二栅线。
3.如权利要求1所述的像素电路,其特征在于,所述熄光控制开关包括熄光控制开关晶体管;
所述熄光控制开关晶体管的控制极连接至所述触控电极,所述熄光控制开关晶体管的第一极连接至所述电源线连接,所述熄光控制开关晶体管的第二极连接至所述显示驱动晶体管的控制极。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的像素电路,其特征在于,还包括触控重置子电路;
所述触控重置子电路的控制端连接至所述第一栅线,所述触控重置子电路的第一端连接至所述触控电极,所述触控重置子电路的第二端连接至所述显示驱动晶体管的控制极,所述触控重置子电路被构造成根据所述第一栅线提供的写入控制信号,控制所述触控电极与所述显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
5.如权利要求1至3中任一权利要求所述的像素电路,其特征在于,还包括开关控制子电路;
所述开关控制子电路的控制端连接至第二栅线,所述开关控制子电路的第一端连接至所述触控检测线,所述开关控制子电路的第二端连接至所述触控驱动晶体管的第二极,所述开关控制子电路被构造成根据所述第二栅线提供的开关控制信号,控制所述触控检测线与所述触控驱动晶体管的第二极之间的连通状态。
6.如权利要求1至3中任一权利要求所述的像素电路,其特征在于,还包括发光控制子电路;
所述发光控制子电路的控制端连接至发光控制线,所述发光控制子电路的第一端连接至所述发光单元的第二极,所述发光控制子电路的第二端连接至第一电压端,所述发光控制子电路被构造成根据所述发光控制线提供的发光控制信号,控制所述发光单元的第二极与所述第一电压端之间的连通状态。
7.如权利要求1至3中任一权利要求所述的像素电路,其特征在于,还包括初始化子电路;
所述初始化子电路被构造成根据第二栅线提供的开关控制信号和初始化控制线提供的初始化控制信号,控制初始化电压端与所述输入晶体管的第二极之间的连通状态。
8.如权利要求1至3中任一权利要求所述的像素电路,其特征在于,所述数据存储子电路包括存储电容;
所述存储电容的第一极板连接至所述输入晶体管的第二极,所述存储电容的第二极板连接至所述显示驱动晶体管的控制极。
9.如权利要求8所述的像素电路,其特征在于,所述数据存储子电路还包括补偿晶体管;
所述补偿晶体管的控制极连接至所述第一栅线,所述补偿晶体管的第一极连接至所述显示驱动晶体管的控制极,所述补偿晶体管的第二极连接至所述显示驱动晶体管的第二极。
10.一种驱动方法,应用于如权利要求1至9中任一权利要求所述的像素电路,其特征在于,所述驱动方法包括:
熄光控制开关根据触控电极的电位,控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间的连通状态。
11.如权利要求10所述的驱动方法,其特征在于,显示周期包括显示发光阶段,所述显示发光阶段复用为触控检测阶段;所述驱动方法包括:在所述显示发光阶段,
当所述触控电极被触摸时,熄光控制开关控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以控制所述显示驱动晶体管关断;
当所述触控电极未被触摸时,熄光控制开关控制电源线与显示驱动晶体管的控制极之间断开,所述显示驱动晶体管在其控制端的电位的控制下打开,以驱动发光单元发光。
12.如权利要求11所述的驱动方法,其特征在于,所述驱动方法还包括:在显示发光阶段,
触控驱动晶体管根据所述触控电极的电位,输出相应的触控感应电流至触控检测线。
13.如权利要求10至12中任一权利要求所述的驱动方法,其特征在于,所述像素电路包括触控重置子电路;显示周期包括设置于显示发光阶段之前的数据写入阶段;所述驱动方法包括:
在所述数据写入阶段,所述触控重置子电路在第一栅线提供的写入控制信号的控制下,控制触控电极与显示驱动晶体管的控制极之间连通,以重置所述触控电极的电位。
14.一种显示装置,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电路。
15.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,还包括触控检测电路;
所述触控检测电路连接至触控检测线,所述触控检测电路被构造成根据在显示发光阶段所述触控检测线上的电流,判断触控电极是否被触摸。
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