CN111508413A - 像素驱动电路及其驱动方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板。像素驱动电路包括像素驱动模块、超声波驱动单元、超声波传感单元和信号采集单元，所述像素驱动模块配置为驱动所述发光单元发光，所述超声波驱动单元，配置为在第二信号端的控制下，向第一节点提供第二信号端的信号；所述超声波传感单元，配置为根据第一节点和第三电源端的信号，发射超声波，并接收反射回的超声回波而在第一节点产生第一感应信号；所述信号采集单元，配置为在第一节点的控制下，根据第一电源端和第一节点的第一感应信号向输出端输出第二感应信号。该现实驱动电路集成了超声波指纹识别功能，降低了显示面板的厚度。

Description

像素驱动电路及其驱动方法、显示面板
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体涉及一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板。
背景技术
指纹识别是一种生物识别方式，现已广泛应用在智能手机、安全设备等领域。目前，常见的指纹识别方式有光学式、电容式和超声波式。超声波指纹识别方式因具有穿透性好、准确性高、水下解锁和活体辨识等特点而备受关注。
图1为一种带有超声波指纹传感器的显示模组的结构示意图。如图1所述，现有技术中，显示模组包括超声波指纹传感器20。显示模组包括基板21，超声波指纹传感器20包括设置在基板21上侧的第一电极层22、设置在第一电极层22上侧的压电材料层23、设置在压电材料层23上侧的第二电极层24。显示模组还可以包括弯折后位于基板21下侧的柔性线路板11以及设置在柔性线路板11上的信号处理芯片12。图1所示的显示模组，超声波指纹传感器20以外挂模组的形式附在显示面板10的下侧。显示模组具有独立的显示电路和逻辑电路结构。因此，图1所述的显示模组不仅增加了显示模组的整体厚度，而且增加了显示模组的功耗。
发明内容
本公开实施例的目的是，提供一种像素驱动电路及其驱动方法、显示面板，以降低显示面板的电路复杂程度，降低显示面板的整体厚度。
为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种像素驱动电路，包括像素驱动模块、超声波驱动单元、超声波传感单元和信号采集单元，
所述像素驱动模块，分别与第一电源端、第一信号端、第二信号端、数据输入端和发光单元的第一极连接，配置为在第一信号端和第二信号端的控制下，根据第一电源端和数据输入端的信号，向发光单元的第一极提供驱动信号；
所述超声波驱动单元，分别与第二信号端和第一节点连接，配置为在第二信号端的控制下，向第一节点提供第二信号端的信号；
所述超声波传感单元，第一极与第一节点连接，第二极与第三电源端连接，配置为根据第一节点和第三电源端的信号，发射超声波，并接收反射回的超声回波而在第一节点产生第一感应信号；
所述信号采集单元，分别与第一电源端、第一节点和输出端连接，配置为在第一节点的第一感应信号的控制下，根据第一电源端和第一感应信号向输出端输出第二感应信号。
在一些可能的实现方式中，所述像素驱动模块包括充电单元、存储单元、写入单元、驱动单元和控制单元，
所述充电单元，分别与第一电源端、第一信号端、第二信号端、第二节点和第四节点连接，所述充电单元配置为在第一信号端和第二信号端的控制下，通过第四节点向第二节点提供第一电源端的信号，所述充电单元还配置为在第一信号端和第二信号端的控制下，向第四节点提供第一电源端的信号；
所述存储单元，第一极与第二节点连接，第二极与发光单元的第一极连接，配置为对第二节点的信号进行存储；
所述写入单元，分别与第二信号端、数据输入端和第三节点连接，配置为在第二信号端控制下，向第三节点提供数据输入端的信号；
所述驱动单元，分别与第二节点、第四节点和第三节点连接，所述驱动单元配置为在第二节点的控制下，向第二节点提供第三节点的信号，所述驱动单元还配置为在第二节点的控制下，使得第四节点和第三节点导通；
所述控制单元，分别与第三节点、第一信号端和发光单元的第一极连接，配置为在第一信号端的控制下，使得第三节点和所述发光单元的第一极导通。
在一些可能的实现方式中，所述像素驱动电路还包括复位单元，所述复位单元分别与第一信号端、第四电压端和所述发光单元的第一极连接，所述复位单元配置为在第一信号端的控制下，向所述发光单元的第一极提供第四电压端的信号。
在一些可能的实现方式中，所述充电单元包括第一晶体管和第二晶体管，
所述第一晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第一晶体管第一极与第一电源端连接，所述第一晶体管的第二极与第四节点连接；
所述第二晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第二晶体管的第一极与第四节点连接，所述第二晶体管的第二极与第二节点连接。
在一些可能的实现方式中，所述写入单元包括第三晶体管，
所述第三晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第三晶体管的第一极与数据输入端连接，所述第三晶体管的第二极与第三节点连接。
在一些可能的实现方式中，所述驱动单元包括第四晶体管，
所述第四晶体管的控制极与第二节点连接，所述第四晶体管的第一极与第四节点连接，所述第四晶体管的第二极与第三节点连接。
在一些可能的实现方式中，所述控制单元包括第五晶体管，
所述第五晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第五晶体管的第一极与第三节点连接，所述第五晶体管的第二极与发光单元的第一极连接。
在一些可能的实现方式中，所述复位单元包括第六晶体管，
所述第六晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第六晶体管的第一极与第四电压端连接，所述第六晶体管的第二极与所述发光单元的第一极连接。
在一些可能的实现方式中，所述超声波驱动单元包括第七晶体管，
所述第七晶体管的控制极和第一极均与第二信号端连接，所述第七晶体管的第二极与第一节点连接。
在一些可能的实现方式中，所述信号采集单元包括第八晶体管，
所述第八晶体管的控制极与第一节点连接，所述第八晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第八晶体管的第二极与输出端连接。
在一些可能的实现方式中，所述信号采集单元还包括位于第八晶体管和输出端之间的第九晶体管，
所述第九晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第九晶体管的第一极与所述第八晶体管的第二极连接，所述第九晶体管的第二极与输出端连接。
在一些可能的实现方式中，所述像素驱动电路还包括复位单元，所述复位单元包括第六晶体管，所述充电单元包括第一晶体管和第二晶体管，所述存储单元包括存储电容，所述写入单元包括第三晶体管，所述驱动单元包括第四晶体管，所述控制单元包括第五晶体管，所述超声波驱动单元包括第七晶体管，所述信号采集单元包括第八晶体管和第九晶体管，
所述第一晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第一晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第一晶体管的第二极与第四节点连接；
所述第二晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第二晶体管的第一极与第四节点连接，所述第二晶体管的第二极与第二节点连接；
所述第三晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第三晶体管的第一极与数据输入端连接，所述第三晶体管的第二极与第三节点连接；
所述第四晶体管的控制极与第二节点连接，所述第四晶体管的第一极与第四节点连接，所述第四晶体管的第二极与第三节点连接；
所述第五晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第五晶体管的第一极与第三节点连接，所述第五晶体管的第二极与所述有机发光二极体的第一极连接；
所述有机发光二极体的第二极与第二电源端连接；
所述存储电容的一个极板与第二节点连接，另一个极板与所述有机发光二极体的第一极连接；
所述第六晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第六晶体管的第一极与第四电压端连接，所述第六晶体管的第二极与所述有机发光二极体的第一极连接；
所述第七晶体管的控制极和第一极均与第二信号端连接，所述第七晶体管的第二极与第一节点连接；
所述第八晶体管的控制极与第一节点连接，所述第八晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第八晶体管的第二极与所述第九晶体管的第一极连接，所述第九晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第九晶体管的第二极与输出端连接；
所述超声波传感单元的第一极与第一节点连接，第二极与第三电源端连接。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供了一种像素驱动电路的驱动方法，应用于以上所述的像素驱动电路，所述方法包括：
在第一阶段，向第二节点提供第一电源端的信号，向第一节点提供第二信号端的信号，超声波传感单元发射超声波；
在第二阶段，向第三节点提供数据输入端的信号，并对第二节点进行电压补偿；接收反射回的超声回波，在第一节点产生第一感应信号；在第一节点第一感应信号的控制下，向输出端输出第二感应信号；
在第三阶段，第一电源端通过充电单元、驱动单元、控制单元和发光单元与第二电源端导通。
在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
在第一阶段，向所述发光单元的第一极提供第四电源端的信号。
为了解决上述技术问题，本公开实施例还提供了一种显示面板，包括多个如上所述的像素驱动电路。
本公开提供的像素驱动电路，将超声波指纹识别功能集成到像素驱动电路中，降低了显示面板显示区和GOA区的电路复杂程度，降低了显示面板的整体厚度，降低了显示面板的功耗，有利于实现显示面板的高PPI和窄边框。
本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。
图1为一种带有超声波指纹传感器的显示模组的结构示意图；
图2为一种OLED显示模组的结构示意图；
图3为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的示意图；
图4为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的示意图；
图5示出了一个示例性实施例中充电单元的等效原理图；
图6示出了一个示例性实施例中写入单元的等效原理图；
图7示出了一个示例性实施例中驱动单元的等效原理图；
图8示出了一个示例性实施例中控制单元的等效原理图；
图9示出了一个示例性实施例中复位单元的等效原理图；
图10示出了一个示例性实施例中超声波驱动单元的等效原理图；
图11示出了一个示例性实施例中信号采集单元的等效原理图；
图12示出了一个示例性实施例中信号采集单元的等效原理图；
图13为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的等效原理图；
图14为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的时序示意图；
图15为像素驱动电路在第一阶段的状态示意图；
图16为像素驱动电路在第二阶段的状态示意图；
图17为像素驱动电路在第三阶段的状态示意图；
图18为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的驱动方法的示意图。
附图标记说明：
Figure BDA0002463047520000071
具体实施方式
本公开描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本公开所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本公开包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本公开已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本公开中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本公开实施例的精神和范围内。
除非另外定义，本公开实施例公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
本领域技术人员可以理解，本公开所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。优选地，本公开实施例中使用的薄膜晶体管可以是氧化物半导体晶体管。由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极可以互换。在本公开实施例中，将晶体管的栅极成为控制极，为区分晶体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，第一极可以为源极或者漏极，第二极可以为漏极或源极。
图2为一种OLED显示模组的结构示意图。如图2所示，有机发光二极体(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)显示模组包括像素驱动模组30、超声波指纹传感器20和柔性线路板11。超声波指纹传感器20包括设置在像素驱动模组30下侧的第一电极层22、设置在第一电极层22下侧的压电材料层23、设置在压电材料层23下侧的第二电极层24。柔性线路板11弯折后位于第二电极层24的下侧，柔性线路板11的下侧设置有信号处理芯片12。在图2所示显示模组中，超声波指纹传感器的回波采集电路和像素驱动电路同时集成在显示面板中。图2所示显示模组的整体厚度相较于图1所示显示模组的整体厚度降低了许多。
经发明人研究发现，图2所示显示模组的显示区电路和栅极驱动电路复杂，显示模组的厚度仍然较大，并且，难以实现高PPI(Pixels Per Inch，每英寸像素数)和窄边框。
图3为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的示意图。像素驱动电路可以包括三个阶段，分别为：第一阶段T1、第二阶段T2和第三阶段T3。第一阶段T1可以称为像素充电和超声波发射阶段，第二阶段T2可以称为写入补偿和回波采集阶段，第三阶段T3可以称为像素发光阶段。
如图3所示，像素驱动电路包括像素驱动模块40、超声波驱动单元60、超声波传感单元70和信号采集单元80。
像素驱动模块40，分别与第一电源端VDD、第一信号端SCAN1、第二信号端SCAN2、数据输入端Vdata和发光单元50的第一极连接。像素驱动模块40配置为在第一信号端SCAN1和第二信号端SCAN2的控制下，根据第一电源端VDD和数据输入端Vdata的信号，向发光单元50的第一极提供驱动信号，以驱动发光单元50发光。
发光单元50，第一极与像素驱动模块40连接，第二极与第二电源端VSS连接，发光单元50配置为在像素驱动模块40和第二电源端VSS的控制下进行发光。发光单元50的第一极可以为阳极，第二极可以为阴极。
超声波驱动单元60，分别与第二信号端SCAN2和第一节点B连接。超声波驱动单元60配置为在第二信号端SCAN2的控制下，向第一节点B提供第二信号端SCAN2的信号。
超声波传感单元70，第一极与第一节点B连接，第二极与第三电源端Tx连接。超声波传感单元70配置为根据第一节点B和第三电源端Tx的信号，发射超声波，并接收反射回的超声回波而在第一节点产生第一感应信号。
信号采集单元80，分别与第一电源端VDD、第一节点B和输出端OUT连接。信号采集单元80配置为在第一节点B的第一感应信号控制下，根据第一电源端VDD和第一节点B的第一感应信号向输出端OUT输出第二感应信号。
本公开提供的像素驱动电路，将超声波指纹识别功能集成到像素驱动电路中，降低了显示面板显示区和GOA区的电路复杂程度，从而降低了显示面板的整体厚度，降低了显示面板的功耗，有利于实现显示面板的高PPI和窄边框。
图4为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的示意图。在一个示例性实施例中，如图4所示，像素驱动模块40可以包括充电单元41、存储单元42、驱动单元43、写入单元44和控制单元45。
充电单元41，分别与第一电源端VDD、第一信号端SCAN1、第二信号端SCAN2、第二节点A和第四节点D连接。在第一阶段T1，充电单元41配置为在第一信号端SCAN1和第二信号端SCAN2的控制下，通过第四节点D向第二节点A提供第一电源端VDD的信号。在第三阶段T3，充电单元41配置为在第一信号端SCAN1和第二信号端SCAN2的控制下，向第四节点D提供第一电源端VDD的信号。
存储单元42，第一极与第二节点A连接，第二极与发光单元50的第一极连接。存储单元42配置为对第二节点A的信号进行存储。存储单元42可以为存储电容C1。存储电容C1的第一极板与第二节点A连接，第二极板与发光单元50的第一极连接。
写入单元44分别与第二信号端SCAN2、数据输入端Vdata和第三节点C连接。写入单元44配置为在第二信号端SCAN2控制下，向第三节点C提供数据输入端Vdata的信号。
驱动单元43，分别与第二节点A、第四节点D和第三节点C连接。在第二阶段T2，驱动单元43配置为在第二节点A的控制下，向第二节点A提供第三节点C的信号，对第二节点A的信号进行补偿。在第三阶段T3，驱动单元配置为在第二节点A的控制下，向第三节点C提供第四节点D的信号
控制单元45，分别与第三节点C、第一信号端SCAN1和发光单元50的第一极连接，配置为在第一信号端SCAN1的控制下，向发光单元50的第一极提供第三节点C的信号，驱动发光单元50发光。
在一个示例性实施例中，当像素驱动模块40驱动发光单元50发光时，第一电源端VDD为持续的高电平信号，第二电源端VSS为持续的低电平信号，以形成电压差保证能够驱动发光单元50发光。
图5示出了一个示例性实施例中充电单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图5所示，充电单元41可以包括：第一晶体管T1和第二晶体管T2。
第一晶体管T1的控制极与第二信号端SCAN2连接，第一晶体管T1的第一极与第一电源端VDD连接，第一晶体管T1的第二极与第四节点D连接。第二晶体管T2的控制极与第一信号端SCAN1连接，第二晶体管T2的第一极与第四节点D连接，第二晶体管T2的第二极与第二节点A连接。
在一个示例性实施例中，如图5所示，第一晶体管T1可以为P型晶体管，当第二信号端SCAN2的信号为低电平时，第一晶体管T1处于导通状态，当第二信号端SCAN2的信号为高电平时，第一晶体管T1处于截止状态。第二晶体管T2可以为N型晶体管，当第一信号端SCAN1的信号为高电平时，第二晶体管T2处于导通状态，当第一信号端SCAN1的信号为低电平时，第二晶体管T2处于截止状态。
图5中示出了充电单元41在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，充电单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图6示出了一个示例性实施例中写入单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图6所示，写入单元44可以包括：第三晶体管T3。
第三晶体管T3的控制极与第二信号端SCAN2连接，第三晶体管T3的第一极与数据输入端Vdata连接，第三晶体管T3的第二极与第三节点C连接。
在第二阶段T2即写入补偿和回波采集阶段，第三晶体管T3在第二信号端SCAN2的信号控制下，向第三节点C提供数据输入端Vdata的信号。
在一个示例性实施例中，如图6所示，第三晶体管T3可以为N型晶体管，当第二信号端SCAN2的信号为高电平时，第三晶体管T3处于导通状态，当第二信号端SCAN2的信号为低电平时，第三晶体管T3处于截止状态。
图6中示出了写入单元44在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，写入单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图7示出了一个示例性实施例中驱动单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图7所示，驱动单元43可以包括第四晶体管T4。
第四晶体管T4的控制极与第二节点A连接，第四晶体管T4的第一极与第四节点D连接，第四晶体管T4的第二极与第三节点C连接。
在一个示例性实施例中，如图7所示，第四晶体管T4可以为N型晶体管，当第二节点A的信号为高电平时，第四晶体管T4处于导通状态，当第二节点A的信号为低电平时，第四晶体管T4处于截止状态。
在第二阶段T2，第四晶体管T4用于向第二节点A提供第三节点C的信号，使得第二节点A的电位升高为Vth+Vdata，实现对第二节点A电压的补偿。
在第三阶段T3，第四晶体管T4在第二节点A的控制下，向第三节点C提供第四节点D的信号。
图7中示出了驱动单元43在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，驱动单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图8示出了一个示例性实施例中控制单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图8所示，控制单元45可以包括：第五晶体管T5。
第五晶体管T5的控制极与第一信号端SCAN1连接，第五晶体管T5的第一极与第三节点C连接，第五晶体管T5的第二极与发光单元50的第一极连接。
在一个示例性实施例中，如图8所示，第五晶体管T5可以为P型晶体管，当第一信号端SCAN1的信号为低电平时，第五晶体管T5处于导通状态，当第一信号端SCAN1的信号为高电平时，第五晶体管T5处于截止状态。
图8中示出了控制单元45在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，控制单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图9示出了一个示例性实施例中复位单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图9所示，像素驱动电路还可以包括复位单元90。复位单元90分别与第一信号端SCAN1、第四电压端Vint和发光单元50的第一极连接。复位单元90配置为在第一信号端SCAN1的控制下，向发光单元50的第一极提供第四电压端Vint的信号，实现发光单元50的第一极复位，避免发光单元50在非第三阶段T3状态时发光。
在一个示例性实施例中，如图9所示，复位单元90可以包括第六晶体管T6。第六晶体管T6的控制极与第一信号端SCAN1连接，第一极与第四电压端Vint连接，第二极与发光单元50的第一极连接。
在一个示例性实施例中，如图9所示，第六晶体管T6可以为N型晶体管，当第一信号端SCAN1的信号为高电平时，第六晶体管T6处于导通状态，当第一信号端SCAN1的信号为低电平时，第六晶体管T6处于截止状态。
图9中示出了复位单元90在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，复位单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图10示出了一个示例性实施例中超声波驱动单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图10所示，超声波驱动单元60可以包括第七晶体管T7。
第七晶体管T7的控制极和第一极均与第二信号端SCAN2连接，第二极与第一节点B连接。
在一个示例性实施例中，如图10所示，第七晶体管T7可以为P型晶体管，当第二信号端SCAN2的信号为低电平时，第七晶体管T7处于导通状态，当第二信号端SCAN2的信号为高电平时，第七晶体管T7处于截止状态。
图10中示出了超声波驱动单元60在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，超声波驱动单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
在一个示例性实施例中，如图10所示，超声波传感单元70可以采用超声波指纹传感器来发射超声波并接收超声回波，将超声回波转化为电信号。超声波指纹传感器可以包括第一极、第二极以及夹设在第一极和第二极之间的压电材料层。压电材料层可以包括PVDF(聚偏氟乙烯)材料。当采用超声波指纹传感器时，超声波指纹传感器的第一极与第一节点连接，第二极与第三电源端Tx连接。
在一个示例性实施例中，当第一节点B为稳定的低电压信号，第三电源端Tx为交变电压时，超声波传感单元70能够发射超声波；当第三电源Tx为稳定电压时，超声波传感单元70能够接收反射回的超声回波，并在第一节点B产生第一感应信号。超声波传感单元70可以采用PVDF(聚偏氟乙烯)将超声回波转化为电信号，如图10所示。当然也可以采用其它材料对超声回波进行转换，具体采用何种材料可以根据实际使用情况进行选择，在此不作限定。
在一个示例性实施例中，当第二信号端SCAN2的信号为低电平时，第七晶体管T7在第二信号端SCAN2，向第一节点B提供第二信号端SCAN2的低电平信号。向第三电源端Tx提供交变电压，超声波传感单元70能够发射超声波。当第二信号端SCAN2的信号为高电平时，第七晶体管T7处于截止状态，向第三电源端Tx提供稳定低电压，超声波传感单元70能够接收反射回的超声回波，并在第一节点B产生第一感应信号。在一个示例性实施例中，第一感应信号可以为感应电压
图11示出了一个示例性实施例中信号采集单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图11所示，信号采集单元80可以包括第八晶体管T8。
第八晶体管T8的控制极与第一节点B连接，第一极与第一电源端VDD连接，第二极与输出端OUT连接。
在一个示例性实施例中，如图11所示，第八晶体管T8可以为N型晶体管，当第一节点B的信号为高电平时，第八晶体管T8处于导通状态，当第一节点B的信号为低电平时，第八晶体管T8处于截止状态。
图11中示出了信号采集单元80在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，信号采集单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图12示出了一个示例性实施例中信号采集单元的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图12所示，信号采集单元80还可以包括第九晶体管T9，第八晶体管T8的第二极通过第九晶体管T9与输出端OUT连接。
第九晶体管T9的控制极与第一信号端SCAN1连接，第九晶体管T9的第一极与第八晶体管的第二极连接，第九晶体管T9的第二极与输出端OUT连接。
在图12所示实施例中，信号采集单元80分别与第一电源端VDD、第一节点B、第一信号端SCAN1和输出端OUT连接。信号采集单元80配置为在第一节点B和第一信号端SCAN1的控制下，根据第一电源端VDD和第一节点B的第一感应信号向输出端OUT输出第二感应信号。在一个示例性实施例中，第二感应信号可以为感应电流。
在一个示例性实施例中，如图12所示，第九晶体管T9可以为N型晶体管，当第一信号端SCAN1的信号为高电平时，第九晶体管T9处于导通状态，当第一信号端SCAN1的信号为低电平时，第九晶体管T9处于截止状态。
图12中示出了信号采集单元80在一个示例性实施例中的结构，但本领域技术人员可以理解，信号采集单元的实现方式并不仅限于此，只要能够实现其功能即可。
图13为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的等效原理图。在一个示例性实施例中，如图13所示，充电单元41可以包括第一晶体管T1和第二晶体管T2；存储单元42可以包括存储电容C1；写入单元44可以包括第三晶体管T3；驱动单元43可以包括第四晶体管T4；控制单元45可以包括第五晶体管T5；复位单元90可以包括第六晶体管T6；发光单元50可以包括发光器件OLED；超声波驱动单元60可以包括第七晶体管T7；信号采集单元80可以包括第八晶体管T8和第九晶体管T9。
在一个示例性实施例中，如图13所示，第一晶体管T1的控制极与第二信号端SCAN2连接，第一晶体管T1的第一极与第一电源端VDD连接，第一晶体管T1的第二极与第四节点D连接。第二晶体管T2的控制极与第一信号端SCAN1连接，第二晶体管T2的第一极与第四节点D连接，第二晶体管T2的第二极与第二节点A连接。存储电容C1的第一极板与第二节点A连接，第二极板与发光器件OLED的第一极连接。第三晶体管T3的控制极与第二信号端SCAN2连接，第三晶体管T3的第一极与数据输入端Vdata连接，第三晶体管T3的第二极与第三节点C连接。第四晶体管T4的控制极与第二节点A连接，第四晶体管T4的第一极与第四节点D连接，第四晶体管T4的第二极与第三节点C连接。第五晶体管T5的控制极与第一信号端SCAN1连接，第五晶体管T5的第一极与第三节点C连接，第五晶体管T5的第二极与发光器件OLED的第一极连接。发光器件OLED的第二极与第二电源端VSS连接。第六晶体管T6的控制极与第一信号端SCAN1连接，第一极与第四电压端Vint连接，第二极与发光器件OLED的第一极连接。发光器件OLED的第二极与第二电源端VSS连接。
第七晶体管T7的控制极和第一极均与第二信号端SCAN2连接，第二极与第一节点B连接。所述超声波传感单元的第一极与第一节点连接，第二极与第三电源端连接。第八晶体管T8的控制极与第一节点B连接，第一极与第一电源端VDD连接，第二极与第九晶体管T9的第一极连接。第九晶体管T9的控制极与第一信号端SCAN1连接，第九晶体管T9的第一极与第八晶体管T8的第二极连接，第九晶体管T9的第二极与输出端OUT连接。
在一个示例性实施例中，晶体管T1、T5和T7均可以为P型薄膜晶体管，晶体管T2、T3、T4、T6、T8和T9均可以为N型薄膜晶体管。
本领域技术人员可以理解，本公开所有实施例中采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。薄膜晶体管可以是氧化物半导体薄膜晶体管晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管或微晶硅薄膜晶体管。此外，考虑到低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流较小，因此，本公开实施例所有晶体管可以为低温多晶硅薄膜晶体管。薄膜晶体管具体可以选择底栅结构的薄膜晶体管或者顶栅结构的薄膜晶体管，只要能够实现开关功能即可。
下面结合电路时序图对本公开如图13所示实施例中像素驱动电路的工作过程进行简要介绍，以晶体管T1、T5和T7均为P型薄膜晶体管，晶体管T2、T3、T4、T6、T8和T9均为N型薄膜晶体管为例进行说明。
图14为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的时序示意图。如图14所示，该像素驱动电路包括三个阶段，分别为：第一阶段T1、第二阶段T2和第三阶段T3。第一阶段T1可以称为像素充电和超声波发射阶段，第二阶段T2可以称为写入补偿和回波采集阶段，第三阶段T3可以称为像素发光阶段。第一电源端VDD提供持续高电平信号，第二电源端VSS持续提供低电平信号，第四电源端Vint提供复位电压信号。
在第一阶段T1，Tx为交变电压，第一信号端SCAN1的信号为高电平，第二信号端SCAN2的信号为低电平。图15为像素驱动电路在第一阶段的状态示意图。
如图15所示，在第一阶段T1，SCAN1为高电平，第六晶体管T6导通，第六晶体管T6将第四电源端Vint的复位电压信号提供给发光器件OLED的第一极和存储电容C1的第二极板(即下极板)，发光器件OLED不发光。第一晶体管T1和第二晶体管T2均导通，充电单元41将第一电压端VDD的高电平信号通过第四节点D提供给第二节点A，对存储电容C1进行充电。第二节点A的电压随着充电时间的延长，第二节点A的电压不断增加。当第二节点A的电压即第四晶体管T4控制极的电压低于阈值电压Vth时，第四晶体管T4截止。当第二节点A的电压即第四晶体管T4控制极的电压大于或等于阈值电压Vth时，第四晶体管T4导通。图15示出了第四晶体管T4截止时的状态。第三晶体管T3在第二信号端SCAN2的低电平信号下截止，第五晶体管T5在第一信号端SCAN1的高电平信号下截止。
如图15所示，第二信号端SCAN2为低电平，第七晶体管T7导通，将第二信号端SCAN2的低电平信号提供给第一节点B，第一节点B为低电平信号。Tx为交变电压，超声波传感单元70在第一节点B和第三电源端Tx的控制下，向外发射超声波。第一节点B为低电平信号，第八晶体管T8截止；第一信号端SCAN1为高电平信号，第九晶体管T9导通。但由于第八晶体管T8截止，所以输出端OUT无输出信号。
在第二阶段T2，Tx为稳定电压，第一信号端SCAN1的信号为高电平，第二信号端SCAN2的信号为高电平。图16为像素驱动电路在第二阶段的状态示意图。
如图16所示，第一晶体管T1截止，第五晶体管T5截止。第三晶体管T3导通，将数据输入端Vdata的数据信号提供给第三节点C。第二节点A的电压达到阈值电压Vth，使得第四晶体管T4导通，将第三节点C的数据信号提供给第二节点A，对第二节点A的电压进行补偿，使得第二节点A的电压升高为Vth+Vdata。
如图16所示，第七晶体管T7截止，第九晶体管T9导通。Tx为持续稳定电压，此时，超声波传感单元70接收返回的超声回波，在第一节点B产生感应电压。在第一节点B感应电压的控制下，第八晶体管T8导通。第一节点B感应电压可以控制第八晶体管T8的导通程度，从而，第八晶体管T8向输出端OUT输出第二感应信号。
在第三阶段T3，Tx为稳定电压，第一信号端SCAN1的信号为低电平，第二信号端SCAN2的信号低电平。图17为像素驱动电路在第三阶段的状态示意图。
如图17所示，第二晶体管T2和第六晶体管T6截止。第三晶体管T3截止。第一晶体管T1导通，第四晶体管T4导通，第五晶体管T5导通。第一电源端VDD通过第一晶体管T1、第四晶体管T4、第五晶体管T5和发光器件OLED与第二电源端VSS导通，驱动发光器件OLED发光。
在第三阶段，第四晶体管T4控制极的电压Vg＝Vdata+Vth。本领域技术人员可以理解，鉴于晶体管的特性，Vs与Vint存在微小差值，在此可以不考虑，所以，第四晶体管T4的第二极(与第三节点C连接的一极)的电压Vs＝Vint。那么，流经发光器件OLED的电流可以为：
I＝W*C*u/(2*L)*(Vgs-Vth)2。
Vgs＝Vg-Vs＝Vdata+Vth-Vint。
因此，流经发光器件OLED的电流可以为：
I＝W*C*u/(2*L)*(Vdata-Vint)2，其中，W/L为第四晶体管T4的有源层宽长比，C为单位面积的栅氧电容，u为第四晶体管T4迁移率。
如图17所示，第七晶体管T7导通，将第二信号端SCAN2的低电平信号提供给第一节点B。第一节点B为低电平，使得第八晶体管T8截止。由于第三电源端Tx为持续稳定电压，超声波传感单元70不会向外发射超声波。第九晶体管T9截止。
在第三阶段T3之后的时间，像素驱动电路维持第三阶段T3的状态，直到下一个第一阶段T1的到来。
图18为本公开一个示例性实施例中像素驱动电路的驱动方法的示意图。另一方面，本公开还提供了一种像素驱动电路的驱动方法，如图18所示，该驱动方法应用于以上所述的像素驱动电路。像素驱动电路包括三个阶段，分别为：第一阶段T1、第二阶段T2和第三阶段T3。第一阶段T1可以称为像素充电和超声波发射阶段，第二阶段T2可以称为写入补偿和回波采集阶段，第三阶段T3可以称为像素发光阶段。
在第一阶段T1，向第二节点提供第一电源端的信号，向第一节点提供第二信号端的信号，超声波传感单元发射超声波。该步骤可以包括：在第一信号端SCAN1和第二信号端SCAN2的控制下，所述充电单元41通过第四节点D向第二节点A提供第一电源端的信号，对存储单元42进行充电；在第二信号端SCAN2的控制下，超声波驱动单元60向第一节点B提供第二信号端SCAN2的信号，超声波传感单元根据第一节点B和第三电源端Tx的信号，发射超声波。
在第二阶段T2，向第三节点提供数据输入端的信号，并对第二节点进行电压补偿；接收反射回的超声回波，在第一节点产生第一感应信号；在第一节点第一感应信号的控制下，向输出端输出第二感应信号。该步骤可以包括：在第二信号端SCAN2的控制下，写入单元44向第三节点C提供数据输入端Vdata的信号(即向第三节点C写入数据电压)，并对第二节点A进行电压补偿；超声波传感单元接收反射回的超声回波，在第一节点B产生感应电压，信号采集单元80在第一节点B感应电压的控制下，向输出端OUT输出第二感应信号。
在第三阶段，第一电源端通过充电单元、驱动单元、控制单元和发光单元与第二电源端导通。该步骤可以包括：在第二信号端SCAN2和第一信号端SCAN1的控制下，充电单元41中的第一晶体管T1导通，第二晶体管T2截止，第一电源端VDD和第四节点D导通；在第二节点A的控制下，控制单元43导通，使得第四节点和第三节点C导通；在第一信号端SCAN1的控制下，控制单元45导通，使得第三节点C和发光单元50的第一极导通。从而，第一电源端通过充电单元、驱动单元、控制单元和发光单元与第二电源端导通，驱动发光单元发光。
在一个示例性实施例中，驱动方法还可以包括：
在第一阶段T1，向所述发光单元的第一极提供第四电源端的信号。该步骤可以包括：在第一信号端SCAN1的控制下，复位单元90向发光单元50的第一极提供第四电源端Vint的信号，将发光单元50的第一极复位。
另一方面，本公开还提供了一种显示面板，包括多个如上所述的像素驱动电路。
显示面板可以为：OLED显示面板、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。
虽然本公开所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员，在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本公开的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种像素驱动电路，其特征在于，包括像素驱动模块、超声波驱动单元、超声波传感单元和信号采集单元，
所述像素驱动模块，分别与第一电源端、第一信号端、第二信号端、数据输入端和发光单元的第一极连接，配置为在第一信号端和第二信号端的控制下，根据第一电源端和数据输入端的信号，向发光单元的第一极提供驱动信号；
所述超声波驱动单元，分别与第二信号端和第一节点连接，配置为在第二信号端的控制下，向第一节点提供第二信号端的信号；
所述超声波传感单元，第一极与第一节点连接，第二极与第三电源端连接，配置为根据第一节点和第三电源端的信号发射超声波，并接收反射回的超声回波而在第一节点产生第一感应信号；
所述信号采集单元，分别与第一电源端、第一节点和输出端连接，配置为在第一节点的第一感应信号的控制下，根据第一电源端和第一感应信号向输出端输出第二感应信号。
2.根据权利要求1所述的像素驱动电路，其特征在于，所述像素驱动模块包括充电单元、存储单元、写入单元、驱动单元和控制单元，
所述充电单元，分别与第一电源端、第一信号端、第二信号端、第二节点和第四节点连接，所述充电单元配置为在第一信号端和第二信号端的控制下，通过第四节点向第二节点提供第一电源端的信号，所述充电单元还配置为在第一信号端和第二信号端的控制下，向第四节点提供第一电源端的信号；
所述存储单元，第一极与第二节点连接，第二极与发光单元的第一极连接，配置为对第二节点的信号进行存储；
所述写入单元，分别与第二信号端、数据输入端和第三节点连接，配置为在第二信号端控制下，向第三节点提供数据输入端的信号；
所述驱动单元，分别与第二节点、第四节点和第三节点连接，所述驱动单元配置为在第二节点的控制下，向第二节点提供第三节点的信号，所述驱动单元还配置为在第二节点的控制下，使得第四节点和第三节点导通；
所述控制单元，分别与第三节点、第一信号端和发光单元的第一极连接，配置为在第一信号端的控制下，使得第三节点和所述发光单元的第一极导通。
3.根据权利要求1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复位单元，所述复位单元分别与第一信号端、第四电压端和所述发光单元的第一极连接，所述复位单元配置为在第一信号端的控制下，向所述发光单元的第一极提供第四电压端的信号。
4.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述充电单元包括第一晶体管和第二晶体管，
所述第一晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第一晶体管第一极与第一电源端连接，所述第一晶体管的第二极与第四节点连接；
所述第二晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第二晶体管的第一极与第四节点连接，所述第二晶体管的第二极与第二节点连接。
5.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述写入单元包括第三晶体管，
所述第三晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第三晶体管的第一极与数据输入端连接，所述第三晶体管的第二极与第三节点连接。
6.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括第四晶体管，
所述第四晶体管的控制极与第二节点连接，所述第四晶体管的第一极与第四节点连接，所述第四晶体管的第二极与第三节点连接。
7.根据权利要求2所述的像素驱动电路，其特征在于，所述控制单元包括第五晶体管，
所述第五晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第五晶体管的第一极与第三节点连接，所述第五晶体管的第二极与发光单元的第一极连接。
8.根据权利要求3所述的像素驱动电路，其特征在于，所述复位单元包括第六晶体管，
所述第六晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第六晶体管的第一极与第四电压端连接，所述第六晶体管的第二极与所述发光单元的第一极连接。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述超声波驱动单元包括第七晶体管，
所述第七晶体管的控制极和第一极均与第二信号端连接，所述第七晶体管的第二极与第一节点连接。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号采集单元包括第八晶体管，
所述第八晶体管的控制极与第一节点连接，所述第八晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第八晶体管的第二极与输出端连接。
11.根据权利要求10所述的像素驱动电路，其特征在于，所述信号采集单元还包括位于第八晶体管和输出端之间的第九晶体管，
所述第九晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第九晶体管的第一极与所述第八晶体管的第二极连接，所述第九晶体管的第二极与输出端连接。
12.根据权利要求2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复位单元，所述复位单元包括第六晶体管，所述充电单元包括第一晶体管和第二晶体管，所述存储单元包括存储电容，所述写入单元包括第三晶体管，所述驱动单元包括第四晶体管，所述控制单元包括第五晶体管，所述超声波驱动单元包括第七晶体管，所述信号采集单元包括第八晶体管和第九晶体管，
所述第一晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第一晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第一晶体管的第二极与第四节点连接；
所述第二晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第二晶体管的第一极与第四节点连接，所述第二晶体管的第二极与第二节点连接；
所述第三晶体管的控制极与第二信号端连接，所述第三晶体管的第一极与数据输入端连接，所述第三晶体管的第二极与第三节点连接；
所述第四晶体管的控制极与第二节点连接，所述第四晶体管的第一极与第四节点连接，所述第四晶体管的第二极与第三节点连接；
所述第五晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第五晶体管的第一极与第三节点连接，所述第五晶体管的第二极与所述有机发光二极体的第一极连接；
所述有机发光二极体的第二极与第二电源端连接；
所述存储电容的一个极板与第二节点连接，另一个极板与所述有机发光二极体的第一极连接；
所述第六晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第六晶体管的第一极与第四电压端连接，所述第六晶体管的第二极与所述有机发光二极体的第一极连接；
所述第七晶体管的控制极和第一极均与第二信号端连接，所述第七晶体管的第二极与第一节点连接；
所述第八晶体管的控制极与第一节点连接，所述第八晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第八晶体管的第二极与所述第九晶体管的第一极连接，所述第九晶体管的控制极与第一信号端连接，所述第九晶体管的第二极与输出端连接；
所述超声波传感单元的第一极与第一节点连接，第二极与第三电源端连接。
13.一种像素驱动电路的驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1至12中任意一项所述的像素驱动电路，所述方法包括：
在第一阶段，向第二节点提供第一电源端的信号，向第一节点提供第二信号端的信号，超声波传感单元发射超声波；
在第二阶段，向第三节点提供数据输入端的信号，并对第二节点进行电压补偿；接收反射回的超声回波，在第一节点产生第一感应信号；在第一节点第一感应信号的控制下，向输出端输出第二感应信号；
在第三阶段，第一电源端通过充电单元、驱动单元、控制单元和发光单元与第二电源端导通。
14.根据权利要求13所述的驱动方法，其特征在于，所述方法还包括：
在第一阶段，向所述发光单元的第一极提供第四电源端的信号。
15.一种显示面板，其特征在于，包括多个如权利要求1至12中任意一项所述的像素驱动电路。
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