像素电路及其驱动方法、显示装置制造方法

像素电路及其驱动方法、显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种像素电路及驱动方法、显示装置，涉及显示领域，补偿阈值电压漂移，同时将触控模块集成于像素电路中，可简化操作及制造流程。该像素电路包括：显示单元和触控单元，显示单元中的预充模块对驱动晶体管的控制端充电，并在存储电容作用下保持；补偿模块对数据信号补偿并将补偿过的数据信号写入存储电容；电源开关模块在数据信号写入存储电容后，将工作电压输入驱动晶体管；驱动晶体管利用存储在存储电容中的数据信号驱动发光元件发光；触控单元中的初始化模块在预充模块工作的同时，对触控模块进行初始化；触控模块对相应区域内的触控信号进行采集；输出控制模块在补偿模块工作的同时开启输出通路，将触控模块采集到的触控信号输出。
【专利说明】像素电路及其驱动方法、显示装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示领域，尤其涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。

【背景技术】
[0002] 有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode,0LED)作为一种电流型发光器 件，因其所具有的自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性衬底上等特点而越来越多地被 应用于高性能显示领域。
[0003] 与液晶显示器利用稳定的电压控制亮度不同，0LED属于电流驱动，需要稳定的电 流来控制发光。如图1所示，在原始的2T1C像素电路中，I_ D是由于Vdata信号作用在驱动 薄膜晶体管（DTFT)饱和区域而产生的电流。它驱动0LED来发光，公式为I_ D = K (Ves-Vth)2， 其中Ves为栅源电压差，V es = Vdata-Vdd，Vdd为恒定工作电压，Vth为DTFT的阈值电压。为 达到更佳显示效果，要求I MD只与Vdata有关，但实际上由于工艺制程和器件老化等原因， 各像素点的DTFT的阈值电压（Vth)存在不均匀性（通称阈值电压漂移问题），这样就导致 了流过每个像素点0LED的电流因 Vth的变化而变化，从而影响整个图像的显示效果。因此， 对于0LED显示，如何解决阈值电压漂移带来的影响，是设计像素电路时需要关注的问题之 〇
[0004] 同时近年来，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，几乎 成了智能手机的标准配置，相应地，具有触控功能的0LED显示面板已得到越来越多人们的 青睐。但目前，现有技术中大都是将显示面板和触摸面板（Touch Screen Panel，TSP)分开 制作，然后再进行贴合，这样的工艺流程使得显示触摸屏功能面板的工艺复杂，成本高，也 不利于显示的轻薄化。TSP in cell(TSP内置）技术则是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。但是对于如何完美地将触控电路与像素电路集成，目前还没 有很好的解决方案。


【发明内容】

[0005] 本发明提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置，能够补偿驱动晶体管阈值电 压漂移，提高0LED显示面板亮度的均匀性，同时在不增加电路结构和操作复杂性的情况 下，将用以实现触控功能的模块完美集成于像素电路中，达到简化操作以及制造流程的目 的。
[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0007] -方面，本发明实施例提供一种像素电路，包括：显示单元和触控单元，所述显示 单元包括：发光元件、驱动晶体管、存储电容、电源开关模块、预充模块和补偿模块，其中，所 述预充模块用于对驱动晶体管的控制端充电，并在所述存储电容的作用下保持，以使得所 述补偿模块到存储电容之间保持导通的状态；所述补偿模块用于对数据信号进行补偿并将 经过补偿的数据信号写入所述存储电容；所述电源开关模块用于在数据信号写入所述存储 电容后，将工作电压输入所述驱动晶体管；所述驱动晶体管利用存储在所述存储电容中的 数据信号驱动所述发光元件发光。
[0008] 所述触控单元包括：初始化模块、触控模块和输出控制模块，其中，所述初始化模 块用于在所述预充模块工作的同时，对所述触控模块进行初始化；所述触控模块用于对相 应区域内的触控信号进行采集；所述输出控制模块用于在所述补偿模块工作的同时开启输 出通路，将所述触控模块采集到的触控信号输出。
[0009] 可选地，所述发光元件的一端与接地端相连，另一端与所述驱动晶体管的第二端 相连；所述驱动晶体管的第一端连接所述电源开关模块的第二端，控制端连接所述存储电 容的第一端；所述电源开关模块的第一端连接工作电压输入端，控制端输入发光控制信号； 所述存储电容的第二端与所述接地端相连；所述预充模块与所述电源开关模块的第二端、 所述驱动晶体管的控制端以及第一控制信号线相连；所述补偿模块与数据信号线、所述驱 动晶体管的控制端以及第二控制信号线相连。
[0010] 可选地，所述初始化模块与所述触控模块的输入端相连，并连接所述第一控制信 号线、初始化信号线；所述输出控制模块与所述触控模块的输出端相连，并连接所述第二控 制信号线和信号读取线。
[0011] 可选地，所述触控模块为光感式触控模块，或者电容式触控模块。
[0012] 可选地，所述触控模块包括感光管和第一电容，其中，所述感光管的第一端与所述 感光管的控制端，以及所述第一电容的第一端相连，并作为所述触控模块的输入端与所述 初始化模块相连，所述感光管的第二端与所述第一电容的第二端相连，并作为所述触控模 块的输出端与所述输出控制模块相连。
[0013] 可选地，所述触控模块包括第一晶体管和第二电容，其中，所述第一晶体管的控制 端与所述第二电容的第一端相连，并作为所述触控模块的输入端与所述初始化模块相连， 所述第一晶体管的第二端作为所述触控模块的输出端，与所述输出控制模块相连，所述第 一晶体管的第一端、所述第二电容的第二端均与公共电压输入端相连。
[0014] 优选地，所述初始化模块为第二晶体管，所述输出控制模块为第三晶体管。
[0015] 可选地，所述补偿模块包括第四晶体管和第五晶体管，所述第四晶体管的第一端 与所述数据信号线相连，第二端与所述第五晶体管的第一端相连，控制端与所述第二控制 信号线相连；所述第五晶体管的第二端与所述第五晶体管的控制端相连，并连接所述驱动 晶体管的控制端。
[0016] 优选地，所述预充模块为第六晶体管，所述电源开关模块为第七晶体管。
[0017] 可选地，所有所述晶体管均具有相同的沟道类型。
[0018] 优选地，所述第七晶体管的沟道类型与所述第四晶体管的沟道类型相反，所述第 七晶体管的控制端与所述第二控制信号线相连。
[0019] 本发明实施例还提供一种显示装置，包括任一项所述的像素电路。
[0020] 另一方面，本发明实施例还提供一种像素电路的驱动方法，包括：
[0021] 预充模块对驱动晶体管的控制端充电，使该控制端的电位变为工作电压，并在所 述存储电容的作用下保持，以使得所述补偿模块到存储电容之间保持导通的状态；同时触 控单元中的初始化模块对触控模块进行初始化；
[0022] 补偿模块对数据信号进行补偿并将经过补偿的数据信号加载到所述驱动晶体管 的控制端，并写入所述存储电容；同时触控单元中的输出控制模块开启输出通路，将所述触 控单元采集到的触控信号输出至信号读取线；
[0023] 关闭所述触控单元，同时电源开关模块开启，工作电压输入所述驱动晶体管，所述 驱动晶体管利用存储在所述存储电容中的数据信号驱动所述发光元件发光。
[0024] 本发明实施例提供一种像素电路及其驱动方法、显示装置，所述像素电路包括：显 示单元和触控单元，显示单元包括：发光元件、驱动晶体管、存储电容、电源开关模块、预充 模块和补偿模块，触控单元包括初始化模块、触控模块和输出控制模块。上述显示单元的工 作过程包括预充、加载和驱动发光三个阶段，在预充阶段，由预充模块对驱动晶体管的控制 端充电使该控制端的电位变为工作电压，并在存储电容的作用下保持，以开通补偿模块到 驱动晶体管控制端的输出通路；加载阶段，由补偿模块对数据信号进行补偿并将经过补偿 的数据信号写入存储电容；驱动发光阶段，利用存储在存储电容中的数据信号电压驱动发 光元件发光。上述显示单元工作的同时，本发明实施例中的触控单元同步进行工作，具体如 下：预充阶段，触控单元中的初始化模块对触控模块进行初始化；加载阶段，输出控制模块 开启，触控单元采集相应区域内的触控信号并输出；驱动发光阶段，触控单元关闭。
[0025] 从上述工作过程可知，本发明实施例提供的像素电路及其驱动方法、显示装置，不 仅能够补偿驱动晶体管阈值电压漂移，提高0LED显示面板亮度的均匀性，同时还可在不增 加电路结构和操作复杂性的情况下，将触控模块完美集成于像素电路中，达到简化操作以 及制造流程的目的。

【专利附图】

【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附 图。
[0027] 图1为原始的2T1C像素电路示意图；
[0028] 图2为本发明实施例一提供的像素电路示意图；
[0029] 图3为本发明实施例一提供的像素电路的驱动方法流程图；
[0030] 图4为本发明实施例二提供的像素电路示意图；
[0031] 图5为图4所示像素电路的时序图；
[0032] 图6为本发明实施例二提供的像素电路的一种变形；
[0033] 图7为图6所示像素电路的时序图；
[0034] 图8为本发明实施例三提供的像素电路示意图；
[0035] 图9为本发明实施例三提供的像素电路的一种变形；
[0036] 图10为本发明实施例三中手指触控时探测电极的电势变化示意图；
[0037] 图11为本发明实施例四提供的显示装置的像素排布示意图。
[0038] 附图标记
[0039] 10-显示单元，20-触控单元，11-发光元件，M2-驱动晶体管，
[0040] C-存储电容，12-电源开关模块，13-预充模块，14-补偿模块，
[0041] 21-初始化模块，22-触控模块，23-输出控制模块，
[0042] 200-内置有触控模块的像素电路，100-只具有显示单元的像素电路。

【具体实施方式】
[0043] 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。
[0044] 实施例一
[0045] 本发明实施例提供一种像素电路，如图2所示，该像素电路包括：显示单元10和触 控单元20 ;显示单元10包括：发光元件11 (如图中的0LED)、驱动晶体管M2、存储电容C、电 源开关模块12、预充模块13和补偿模块14,其中，预充模块13用于对驱动晶体管M2的控 制端充电，并在存储电容C的作用下保持，以使得补偿模块14到存储电容C之间保持导通 的状态；补偿模块14用于对数据信号进行补偿并将经过补偿的数据信号写入存储电容C ; 电源开关模块12用于在数据信号写入存储电容C后，将工作电压输入驱动晶体管M2 ;驱动 晶体管M2利用存储在存储电容C中的数据信号驱动发光元件11发光。
[0046] 其中，触控单元20包括：初始化模块21、触控模块22和输出控制模块23,其中，初 始化模块21用于在预充模块13工作的同时，对触控模块22进行初始化；触控模块22用于 对相应区域内的触控信号进行采集；输出控制模块23用于在补偿模块14工作的同时开启 输出通路，将触控模块22采集到的触控信号输出。
[0047] 本发明实施例提供的像素电路，显示单元10的工作过程包括预充、信号加载和驱 动发光三个阶段：预充阶段，由预充模块13对驱动晶体管M2的控制端充电，例如使该控制 端的电位拉高，从而使补偿模块14到驱动晶体管M2的控制端及存储电容C之间保持导通 的状态，并且该导通的状态因存储电容C的保持作用，会一直持续至下一阶段，即持续到数 据信号写入存储电容C之后；信号加载阶段，补偿模块14对数据信号进行补偿并将经过补 偿的数据信号写入存储电容C ;驱动发光阶段，电源开关模块12开启，工作电压输入驱动晶 体管M2,驱动晶体管M2利用存储在存储电容C中的数据信号驱动发光元件11发光。上述 显示单元10工作的同时，触控单元20同步进行工作，具体如下：在显示单元10工作的预 充阶段，本实施例触控单元20中初始化模块21对触控模块22进行初始化；在显示单元10 工作的信号加载阶段，输出控制模块23开启，触控模块22采集到的触控信号输出至外部， 在显示单元10工作的驱动发光阶段，初始化模块21和输出控制模块23与外界的连接均关 断，触控单元20关闭。
[0048] 综上所述，本发明实施例提供的像素电路，不仅能够补偿驱动晶体管阈值电压漂 移，提高显示面板亮度的均匀性，同时还可在不增加电路结构和操作复杂性的情况下，将发 光显示和触控功能整合在一起，达到简化操作以及制造流程的目的。采用的上述像素电路 的显示面板或装置，可以同时实现发光显示和触控功能。
[0049] 具体而言，一种可选实施方式中，发光兀件11的一端与接地端GND相连，另一端与 驱动晶体管M2的第二端相连；驱动晶体管M2的第一端连接电源开关模块12的第二端；电 源开关模块12的第一端连接工作电压输入端Vdd，控制端输入发光控制信号EM ;存储电容 C的第一端与驱动晶体管M2的控制端（节点a)相连，第二端与接地端GND相连；预充模块 13用于对驱动晶体管M2的控制端（节点a)充电，与电源开关模块12的第二端、驱动晶体 管M2的控制端、第一控制信号线Scanl以及补偿模块14相连；补偿模块14用于对数据信 号进行补偿并将经过补偿的数据信号写入存储电容C，与数据信号线Data、驱动晶体管M2 的控制端以及第二控制信号线Scan2相连。
[0050] 触控单元20用于实现触控功能，包括：初始化模块21、输出控制模块23和触控模 块22,其中，初始化模块21与触控模块22的输入端相连，并连接第一控制信号线Scanl、初 始化信号线（图中的数据信号线Data)，初始化模块21用于在第一控制信号线Scanl的控 制下利用Data信号对触控模块22进行初始化；触控模块22用于对相应区域内的触控信号 进行采集；输出控制模块23与触控模块22的输出端相连，并连接第二控制信号线Scan2和 信号读取线Read line，输出控制模块23用于在第二控制信号线Scan2的控制下将触控模 块22采集到的触控信号输出到信号读取线Read line。其中可选地，触控模块22为光感式 触控模块，或者电容式触控模块，初始化模块21为第二晶体管N2,输出控制模块13为第三 晶体管N3。
[0051] 本发明实施例提供的像素电路，将驱动发光实现显示功能的显示单元10和实现 触控功能的触控单元20通过信号线复用方式集成在一起，从而实现了 AM0LED显示和触控 功能的高效整合。
[0052] 对显示单元10而言，本实施例在工作电压输入端Vdd设置一电源开关模块12并 利用发光控制信号EM进行控制，一方面可以对发光元件11的发光时间进行控制；另一方面 可以利用工作电压（工作电压即工作电压输入端的电压）对驱动晶体管M2的控制端及存 储电容C与该控制端相连的一端进行充电重置，消除上一帧信号的影响。这一目的由预充 模块13和电源开关模块12相互配合，并在第一控制信号线Scanl的控制下实现，称为显示 单元10的预充阶段。预充阶段结束后，由补偿模块14在第二控制信号线Scan2的控制下 对数据信号进行补偿并将经过补偿的数据信号写入存储电容C，这一阶段称为显示单元10 的信号加载阶段。信号加载阶段完成后，发光控制信号EM控制下电源开关模块12开启，工 作电压输入驱动晶体管M2的第一端，存储在存储电容C中的数据信号驱动发光兀件11发 光实现显示。由上述工作过程可知，显示单元10可以实现复位、补偿功能。
[0053] 上述像素电路还包括用以实现触控功能的触控单元20,触控单元20与上述显示 单元10共用第一控制信号线Scanl和第二控制信号线Scan2,显示单元10的预充阶段，触 控单元20的触控模块21在第一控制信号线Scanl控制下对触控模块22进行初始化；显示 单元10的信号加载阶段，输出控制模块23在第二控制信号线Scan2的控制下开启，将触控 模块22采集到的触控信号输出到信号读取线Read line ;显示单元10的驱动发光阶段，触 控单元20关闭，避免影响显示单元10。其中，为减少信号线，触控单元20进行初始化时可 以直接利用数据信号或者工作电压信号，即可以不设置初始信号线，触控单元20直接与数 据信号线Data或者工作电压输入端Vdd相连。
[0054] 本发明实施例提供的像素电路，不仅能够补偿驱动晶体管阈值电压漂移，提高显 示面板亮度的均匀性，同时还可在不增加电路结构和操作复杂性的情况下，将发光显示和 触控功能整合在一起，达到简化操作以及制造流程的目的。采用的上述像素电路的显示面 板或装置，可以同时实现发光显示和触控功能。
[0055] 本发明实施例还提供一种像素电路的驱动方法，适用于上述像素电路，如图3所 示，该方法包括：
[0056] 101、预充模块13对驱动晶体管M2的控制端充电，使该控制端的电位变为工作电 压，并在存储电容C的作用下保持，以使得补偿模块14到存储电容C之间保持导通的状态； 同时触控单元20中的初始化模块对触控模块进行初始化；
[0057] 本实施例像素电路包括显示单元10和触控单元20,显示单元10的工作过程包括 预充、信号加载和驱动发光三个阶段，本步骤为显示单元10的预充阶段，由预充模块13和 电源开关模块12相互配合实现对驱动晶体管M2的控制端充电，使该控制端的电位重置为 工作电压，一方面对驱动晶体管M2的控制端及与该控制端相连的存储电容C进行重置，避 免上一帧信号的影响；另一方面拉高该控制端的电位，使补偿模块14到驱动晶体管M2的控 制端及存储电容C之间保持导通的状态，并且该导通的状态因存储电容C的保持作用，会一 直持续至下一阶段，即持续至数据信号写入存储电容C之后。
[0058] 更为具体地，本步骤预充模块13在第一控制信号线Scanl的控制下，利用工作电 压信号对驱动晶体管M2的控制端（即节点a)充电；同时，触控单元20中的初始化模块21 在第一控制信号线Scanl的控制下利用数据信号对触控模块22进行初始化，图2中的数据 信号线Data同时也充当初始化信号线。
[0059] 102、补偿模块14对数据信号进行补偿并将经过补偿的数据信号加载到驱动晶体 管M2的控制端，并写入存储电容C ;同时触控单元20中的输出控制模块23开启输出通路， 以便触控单元22采集到的触控信号输出至信号读取线Read line。
[0060] 本步骤中补偿模块14在第二控制信号线Scan2的控制下，将经过补偿的数据信号 写入存储电容C ;触控单元20中的输出控制模块23在第二控制信号线Scan2的控制下开 启，触控单元20采集相应区域的触控信号并输出至信号读取线Readline。本步骤对应显示 单元10的信号加载阶段，以及触控单元20的采集输出阶段。
[0061] 103、关闭触控单元20,同时电源开关模块12开启，工作电压输入驱动晶体管M2， 驱动晶体管M2利用存储在存储电容C中的数据信号电压驱动发光元件11发光。
[0062] 本步骤中，在Scanl、Scan2控制下，触控单元20与其它模块断开，触控单元20处 于关闭状态。而显示单元11中，电源开关模块12开启使得工作电压输入驱动晶体管M2的 第一端，驱动晶体管M2利用存储在存储电容C中的数据信号驱动发光元件11发光实现显 示，对应显示单元10的驱动发光阶段。
[0063] 本发明实施例提供的像素电路及其驱动方法，不仅能够补偿驱动晶体管阈值电压 漂移，提高0LED显示面板亮度的均匀性，同时还可在不增加电路结构和操作复杂性的情况 下，将触控单元集成于像素电路中，达到简化操作以及制造流程的目的。
[0064] 实施例二
[0065] 本实施例提供一种像素电路，如图4所示，与实施例一的区别之处在于：
[0066] 本实施例显示单元10中的补偿模块14包括：第四晶体管T4和第五晶体管M5,第 四晶体管T4的第一端与数据信号线Data相连，第二端与第五晶体管M5的第一端相连，控 制端与第二控制信号线Scan2相连；第五晶体管M5的第二端与第五晶体管M5的控制端相 连，并连接驱动晶体管M2的控制端。
[0067] 本实施例中的预充模块13为第六晶体管T6,电源开关模块14为第七晶体管T7。 第七晶体管T7的第一端连接工作电压输入端，控制端输入发光控制信号EM，第二端与第六 晶体管T6的第一端相连；第六晶体管T6的第二端与驱动晶体管M2的控制端相连，第六晶 体管T6的第二端还与第五晶体管M5的第二端及控制端相连，第六晶体管T6的控制端与第 一控制信号线Scanl相连。
[0068] 与实施例一的区别之处还在于，本实施例中的触控单元20具体为光感式触控单 元，可以实现光感触控。具体而言，本实施例触控单元20包括：触控模块22,由感光管G1和 第一电容C1构成，为光感式触控模块；作为初始化模块21的第二薄膜晶体管N2 ;作为输出 控制模块23的第三薄膜晶体管N3。感光管G1的第一端、感光管G1的控制端以及第一电 容C1的第一端相互连接，并作为触控模块22的输入端连接第二薄膜晶体管N2的第二端， 感光管G1的第二端与第一电容C1的第二端相互连接，并作为触控模块22的输出端连接第 三薄膜晶体管N3的第一端；第二薄膜晶体管N2的第一端连接数据信号线Data，控制端连 接第一控制信号线Scanl ;第三薄膜晶体管N3的第二端连接信号读取线Read line，控制端 连接第二控制信号线Scan2。
[0069] 与电容式触控对比，光感触控是根据光强变化来感知触摸点位置的，除了具备同 样的触控灵敏度以外，其最大的优点就是不受模组本身尺寸的限制。而电容式触控采用In cel 1 (内置）技术，最难解决的问题就是显示信号干扰和以及窄边框带来的RC-Loading (信 号延迟）问题，如：触控电极与显示装置如液晶显示器LCD工作时所需的电极之间有相当大 的寄生电容，还有在日趋窄边框化趋势下线电阻分布也很难满足要求，如何在强电场干扰 的情况下顺利的采集到触控信号，同时触控电极又不能影响到显示装置本身的显示特性， 这些问题都是目前该领域最难克服的。
[0070] 本实施例像素电路包括显示单元10和触控单元20,其中，触控单元20为光感式 触控单元，触控单元20中的感光管G1为感光TFT (Photo TFT)，当光照射到感光TFT上， 就会产生光电流，不同的光强会产生不同强度的光电流；第二、三晶体管N2、N3为开关 TFT(Switching TFT)，起到控制可控开关的作用，除此之外，还有第一电容C1，用于存储感 光管G1产生的光电流。显示单元10中，第四、六、七晶体管T4、T6、T7为开关TFT (Switching TFT)，驱动管M2与第五晶体管M5工作在饱和区，为驱动TFT (Driving TFT)，此外，还包含存 储电容C。
[0071] 对于整个信号电路，第一、第二控制信号线Scanl、Scan2,以及发光控制信号线EM 均为信号输入线路，分别控制显示单元10和触控单元20内TFT开关的断开和导通。触控 单元20中确定触摸位置坐标的是第二控制信号线Scan2和信号读取线Read Line，第二控 制信号线Scan2用于确定与数据信号线Data平行的Y方向的坐标，信号读取线Read Line 确定与数据信号线Data垂直的X方向的坐标。
[0072] 图5为图4所示的上述像素电路的工作时序图。下面结合图5对整个像素电路的 各个过程进行逐一说明，为方便理解，每一阶段我们将显示单元10和触控单元20的工作过 程分开叙述，但实际工作过程中二者是同时进行的。本实施例像素电路工作过程包括3个 阶段，具体如下：
[0073] 在第1阶段，对触控单元20而言，从图5时序1中可以看到第一控制信号线 Scan [1]拉高，第二晶体管N2导通，第三晶体管N3断开，此阶段数据信号输入，将第一电容 C1的第一端与感光管G1 (photo Sensor)的第一端及控制端重置，为下一阶段信号采集做 准备。对显示单元10而言，时序图中的时序1为充电阶段，此时T6、T7导通，T4断开，工作 电压输入端Vdd的信号通过Τ6开始对a点进行充电，a点电位会保持为Vdd。
[0074] 在第2阶段，对触控单元20而言，从图5时序2中可以看到，第二控制信号线Scan2 拉高，N3导通，G1为光感TFT，G1栅源连接，G1经过自身电势转换，此时Cl储存的电位差为 定值，当有光照射至此处，感光管G1接受到的光照强度增加，此时的电压信号暂时储存在 C1 一端。由于光照影响使得感光管G1充电电流增加，N3导通时，此时将此信号通过信号读 取线Read line传送到末端的放大器，放大后的信号给处理器进行数据计算分析；若此期 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，据此即可判 断是否有触摸（即光照射强度变化）。其中，与数据信号线Data平行的Y方向上的坐标是 由此时的第二控制信号线Scan2输出点确定，与数据信号线Data垂直的X方向上的坐标就 由信号读取线Read Line确定，至此也就确定了触摸点的位置坐标。
[0075] 对显示单元10而言，此时T4导通，T6、T7断开。数据信号线DATA上的信号Vdata 会通过M5对a点进行重新充电，a点电势由原来的工作电压Vdd变为Vthl+Vdata(此时， M5栅源之间的压差为Vthl)，即补偿过的数据信号写入第一电容C1，为下一阶段做准备，此 时 a 点电势 Va = Vthl+Vdata。
[0076] 在第3阶段，对触控单元20而言，从图5时序3中可以看到，第一、第二控制信号 线Scanl和Scan2均拉低，因此该阶段N2、N3都断开，触控单元20处于不工作的停滞状态 (或者说关闭状态），这个过程对应显示单元10的发光过程，因此其对显示单元10的影响 最小。
[0077] 对显示单元10而言，本实施例发光元件11为0LED，从图5可以看出，时序图中的 时序3对应为AM0LED像素正式发光的阶段，该发光阶段T6、T4均断开，T7导通，驱动薄膜 晶体管M2的源极（第一端）电势接入工作电压Vdd，电流通过T7经M2使得0LED开始发 光。
[0078] 由TFT饱和电流公式可以得到：IMD = K (Ves - Vth2)2,式中I_D为M2的饱和电流， Vth2为M2的阈值电压，Ves为M2的栅源电压差，Ves = Va-V_。

【权利要求】
1. 一种像素电路，其特征在于，包括：显示单元和触控单元，所述显示单元包括：发光 元件、驱动晶体管、存储电容、电源开关模块、预充模块和补偿模块，其中，所述预充模块用 于对所述驱动晶体管的控制端充电，并在所述存储电容的作用下保持，以使得所述补偿模 块到存储电容之间保持导通的状态；所述补偿模块用于对数据信号进行补偿并将补偿的数 据信号写入所述存储电容；所述电源开关模块用于在数据信号写入所述存储电容后，将工 作电压输入所述驱动晶体管；所述驱动晶体管利用存储在所述存储电容中的数据信号驱动 所述发光元件发光； 所述触控单元包括：初始化模块、触控模块和输出控制模块，其中，所述初始化模块用 于在所述预充模块工作的同时，对所述触控模块进行初始化；所述触控模块用于对相应区 域内的触控信号进行采集；所述输出控制模块用于在所述补偿模块工作的同时开启输出通 路，将所述触控模块采集到的触控信号输出。
2. 根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述发光元件的一端与接地端相连， 另一端与所述驱动晶体管的第二端相连；所述驱动晶体管的第一端连接所述电源开关模块 的第二端，控制端连接所述存储电容的第一端；所述电源开关模块的第一端连接工作电压 输入端，控制端输入发光控制信号；所述存储电容的第二端与所述接地端相连；所述预充 模块与所述电源开关模块的第二端、所述驱动晶体管的控制端以及第一控制信号线相连； 所述补偿模块与数据信号线、所述驱动晶体管的控制端以及第二控制信号线相连。
3. 根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述初始化模块与所述触控模块的 输入端相连，并连接所述第一控制信号线、初始化信号线；所述输出控制模块与所述触控模 块的输出端相连，并连接所述第二控制信号线和信号读取线。
4. 根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述触控模块为光感式触控模块，或 者电容式触控模块。
5. 根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述触控模块包括感光管和第一电 容，其中， 所述感光管的第一端与所述感光管的控制端，以及所述第一电容的第一端相连，并作 为所述触控模块的输入端与所述初始化模块相连，所述感光管的第二端与所述第一电容的 第二端相连，并作为所述触控模块的输出端与所述输出控制模块相连。
6. 根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述触控模块包括第一晶体管和第 二电容，其中， 所述第一晶体管的控制端与所述第二电容的第一端相连，并作为所述触控模块的输入 端与所述初始化模块相连，所述第一晶体管的第二端作为所述触控模块的输出端，与所述 输出控制模块相连，所述第一晶体管的第一端、所述第二电容的第二端均与公共电压输入 端相连。
7. 根据权利要求5或6所述的像素电路，其特征在于，所述初始化模块为第二晶体管， 所述输出控制模块为第三晶体管。
8. 根据权利要求7所述的像素电路，其特征在于，所述补偿模块包括第四晶体管和第 五晶体管，所述第四晶体管的第一端与所述数据信号线相连，第二端与所述第五晶体管的 第一端相连，控制端与所述第二控制信号线相连；所述第五晶体管的第二端与所述第五晶 体管的控制端相连，并连接所述驱动晶体管的控制端。
9. 根据权利要求8所述的像素电路，其特征在于， 所述预充模块为第六晶体管，所述电源开关模块为第七晶体管。
10. 根据权利要求9所述的像素电路，其特征在于， 所有所述晶体管均具有相同的沟道类型。
11. 根据权利要求9所述的像素电路，其特征在于， 所述第七晶体管的沟道类型与所述第四晶体管的沟道类型相反，所述第七晶体管的控 制端与所述第二控制信号线相连。
12. -种显示装置，其特征在于，设置有权利要求1-11任一项所述的像素电路。
13. -种像素电路的驱动方法，其特征在于，包括： 预充模块对驱动晶体管的控制端充电，使该控制端的电位变为工作电压，并在所述存 储电容的作用下保持，以使得所述补偿模块到存储电容之间保持导通的状态；同时触控单 元中的初始化模块对触控模块进行初始化； 补偿模块对数据信号进行补偿并将补偿过的数据信号加载到所述驱动晶体管的控制 端，并写入所述存储电容；同时触控单元中的输出控制模块开启输出通路，将所述触控单元 采集到的触控信号输出至信号读取线； 关闭所述触控单元，同时电源开关模块开启，工作电压输入所述驱动晶体管，所述驱动 晶体管利用存储在所述存储电容中的数据信号驱动所述发光元件发光。
【文档编号】G06F3/044GK104217679SQ201410425976
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】杨盛际 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司