像素电路及其驱动方法、显示装置与流程

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置。

背景技术：

有机发光显示器(organiclightemittingdiode，oled)相比现在的主流显示技术薄膜晶体管液晶显示器(thinfilmtransisitorliquidcrystaldisplay,tft-lcd)，具有广视角、高亮度、高对比度、低能耗、体积更轻薄等优点，是目前平板显示技术关注的焦点。

有机发光显示器的驱动方法分为被动矩阵式(pm,passivematrix)和主动矩阵式(am,activematrix)两种。而相比被动矩阵式驱动，主动矩阵式驱动具有显示信息量大、功耗低、器件寿命长、画面对比度高等优点。现有技术的一种主动矩阵式有机发光显示器的像素单元驱动电路的等效电路，如图1所示，包括：第一开关晶体管m1、驱动晶体管m2、存储电容c1以及发光器件d1。

尽管现有技术像素单元电路被广泛使用，但是其仍然必不可免的存在以下问题：驱动晶体管m2的阈值电压vth由于工艺制程的不均匀导致显示面板不同位置的驱动管存在差异，从而导致针对同样的数据驱动信号vdata由于阈值电压的差异发光器件d1的电流(也就是亮度)不同，从而将会影响整个有机发光显示器的画面均匀性及其发光质量。

而且，目前具有指纹识别功能的显示设备也是越来越盛行，但是在显示设备中增加用于指纹识别的功能模块的像素电路均较为复杂，从而造成显示设备无法实现高分辨率的显示。

因此，提供一款既能够对驱动晶体管进行阈值补偿且具有结构简单的指纹识别功能的像素电路，是亟需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种既能够对驱动晶体管进行阈值补偿且具有结构简单的指纹识别功能的像素电路及驱动方法、显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种像素电路，包括：

第一晶体管，用于响应第n行扫描信号而传送数据电压；

光电传感器，用于根据其所感应的光信号，生成相应的电信号；

开关晶体管，用于响应感光控制信号而传送所述电信号；

第二晶体管，用于根据所述第一晶体管传送的所述数据电压，生成驱动电流；以及，根据所述开关晶体管传送的所述电信号，生成漏电流；

第三晶体管，用于响应第n-1行扫描信号，对所述第二晶体管的阈值电压进行补偿；

读取晶体管，用于响应所述感光控制信号而读取所述第二晶体管所生成的漏电流；

存储电容，用于存储传送至所述第二晶体管的所述数据电压；

发光器件，用于在所述第二晶体管生成的驱动电流的驱动下发光。

优选的是，所述像素电路还包括：

第四晶体管，用于响应所述第n-1行扫描信号，通过初始化电压对存储在所述存储电容中的数据电压进行放电；

第五晶体管，用于响应所述第n-1行扫描信号，通过初始化电压对所述第二晶体管生成的漏电流进行放电。

进一步优选的是，所述第四晶体管的第一极连接初始化电压端，第二极连接所述第二晶体管的控制极、所述第三晶体管的第一极、所述存储电容的第二端，控制极连接第n-1行扫描信号线；

所述第五晶体管的第一极连接初始化信号端，第二极连接所述发光器件的第一极，控制极连接第n-1行扫描信号线。

进一步优选的，所述像素电路还包括：

第六晶体管，用于响应发光控制信号，向所述第二晶体管提供电源电压；

第七晶体管，用于响应发光控制信号，将所述第二晶体管生成的驱动电流，输出给所述发光器件。

进一步优选的是，所述第六晶体管的第一极连接电源电压端，第二极连接所述第一晶体管的第二极和所述第二晶体管的第一极，控制极连接发光控制线；

所述第七晶体管的第一极连接所述第二晶体管的第二极和所述第三晶体管的第二极，第二极连接所述发光器件的第一极和所述第五晶体管的第二极，控制极连接所述发光控制线。

优选的是，所述第一晶体管的第一极连接数据线，第二极连接所述第二晶体管的第一极，控制极连接第n行扫描信号线。

优选的是，所述第二晶体管的第一极连接所述第一晶体管的第二极，第二极连接所述发光器件的第一极，控制极连接第三晶体管的第一极和所述存储电容的第二端。

优选的是，所述第三晶体管的第一极连接所述第二晶体管的控制极和所述存储电容的第二端，第二极连接所述发光器件的第一极，控制极连接第n-1行扫描信号线。

优选的是，所述存储电容的第一端连接电源电压端，第二端连接所述第二晶体管的控制极和所述第三晶体管的第一极。

优选的是，所述发光器件的第一极连接第二晶体管的第二极和所述第三晶体管的第二极，第二极连接低电源端。

优选的是，所述开关晶体管的第一极连接所述光电传感器的第二端，第二极连接所述存储电容的第二端、所述第二晶体管的控制极、所述第三晶体管的第一极，控制极连接感光控制线。

优选的是，所述读取晶体管的第一极连接读取信号线，第二极连接所述发光器件的第一端，控制极连接感光控制线。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种像素电路，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、开关晶体管、读取晶体管、光电传感器、存储电容，以及发光器件：其中，

所述第一晶体管的第一极连接数据线，第二极连接所述第二晶体管的第一极，控制极连接第n行扫描信号线；

所述第二晶体管的第一极连接所述第一晶体管的第二极，第二极连接所述发光器件的第一极，控制极连接第三晶体管的第一极和所述存储电容的第二端；

所述第三晶体管的第一极连接所述第二晶体管的控制极和所述存储电容的第二端，第二极连接所述发光器件的第一极，控制极连接第n-1行扫描信号线；

所述第四晶体管的第一极连接初始化电压端，第二极连接所述第二晶体管的控制极、所述第三晶体管的第一极、所述存储电容的第二端，控制极连接第n-1行扫描信号线；

所述第五晶体管的第一极连接初始化信号端，第二极连接所述发光器件的第一极，控制极连接第n-1行扫描信号线；

所述第六晶体管的第一极连接电源电压端，第二极连接所述第一晶体管的第二极和所述第二晶体管的第一极，控制极连接发光控制线；

所述第七晶体管的第一极连接所述第二晶体管的第二极和所述第三晶体管的第二极，第二极连接所述发光器件的第一极和所述第五晶体管的第二极，控制极连接所述发光控制线；

所述开关晶体管的第一极连接所述光电传感器的第二端，第二极连接所述存储电容的第二端、所述第二晶体管的控制极、所述第三晶体管的第一极，控制极连接感光控制线；

所述读取晶体管的第一极连接读取信号线，第二极连接所述发光器件的第一端，控制极连接感光控制线；

所述存储电容的第一端连接电源电压端，第二端连接所述第二晶体管的控制极和所述第三晶体管的第一极；

所述发光器件的第一极连接第二晶体管的第二极和所述第三晶体管的第二极，第二极连接低电源端。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种像素电路的驱动方法，包括：

数据写入和阈值补偿阶段：输入第n-1行扫描信号和第n行扫描信号，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管均打开，所述第一晶体管将数据电压传送给第二晶体管，第三晶体管对第二晶体管的阈值电压进行补偿；

发光阶段：通过第二晶体管驱动发光器件进行发光；以及，输入感光控制信号，开关晶体管和读取晶体管打开，光电传感器将其所感应到光信号，生成相应的电信号，并将该电信号传送给第二晶体管，第二晶体管根据该电信号生成相应的漏电流，通过读取晶体管输出，以确定指纹信息。

优选的是，所述发光阶段具体包括：

首先，通过第二晶体管驱动发光器件进行发光，并持续一帧显示时间；

之后，输入感光控制信号，开关晶体管和读取晶体管打开，光电传感器将其所感应到光信号，生成相应的电信号，并将该电信号传送给第二晶体管，第二晶体管根据该电信号生成相应的漏电流，通过读取晶体管输出，以确定触控信息。

优选的是，所述驱动方法还包括：

初始化阶段：输入第n-1行扫描信号，第二晶体管、第四晶体管、第五晶体管打开，通过初始化信号对存储电容中的数据电压进行放电；第五晶体管打开，通过初始化电压对所述第二晶体管生成的漏电流进行放电。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的像素电路。

本发明具有如下有益效果：

由于本发明中所提供的像素电路，通过第三晶体管对第二晶体管的阈值电压进行补偿，因此可以改善显示面板的显示效果。而且，第二晶体管不仅能够在显示阶段根据第一晶体管所传送的数据电压生成驱动电流，以驱动发光器件进行发光，而且还能够在触控阶段根据开光晶体管所传送的光电传感器所输出的电信号，生成不同的漏电流，从而可以实现触控信息的识别。

附图说明

图1为现有的像素电路的电路示意图；

图2为本发明的实施例1的像素电路的电路示意图；

图3为图2的像素电路的工作时序图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例中的所采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性的相同器件，由于采用的晶体管的源极和漏极在一定条件下是可以互换的，所以其源极、漏极从连接关系的描述上是没有区别的。在本发明实施例中，为区分晶体管的源极和漏极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极，栅极称为控制极。此外按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为n型和p型，以下实施例中是以晶体管为p型晶体管进行说明的。当采用p型晶体管时，第一极为p型晶体管的源极，第二极为p型晶体管的漏极，栅极输入低电平时，源漏极导通，n型相反。可以想到的是采用晶体管为n型晶体管实现是本领域技术人员可以在没有付出创造性劳动前提下轻易想到的，因此也是在本发明实施例的保护范围内的。

实施例1：

本实施例提供一种像素电路，包括：第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、开关晶体管t8、读取晶体管t9、光电传感器photosensor、存储电容cs、发光器件oled；其中，第一晶体管t1用于响应第n行扫描信号而传送数据电压；光电传感器用于根据其所感应的光信号，生成相应的电信号；开关晶体管t8用于响应感光控制信号而传送所述电信号；第二晶体管t2用于根据所述第一晶体管t1传送的所述数据电压，生成驱动电流；以及，根据所述开关晶体管t8传送的所述电信号，生成漏电流；第三晶体管t3用于响应第n-1行扫描信号，对所述第二晶体管t2的阈值电压进行补偿；读取晶体管t9用于响应感光控制信号而读取所述第二晶体管t2所生成的漏电流；存储电容cs用于存储传送至所述第二晶体管t2的所述数据电压；发光器件oled用于在所述第二晶体管t2生成的驱动电流的驱动下发光。

由于本实施例中所提供的像素电路，通过第三晶体管t3对第二晶体管t2的阈值电压进行补偿，因此可以改善显示面板的显示效果。而且，第二晶体管t2不仅能够在显示阶段根据第一晶体管t1所传送的数据电压生成驱动电流，以驱动发光器件进行发光，而且还能够在触控阶段根据开光晶体管t8所传送的光电传感器photosensor所输出的电信号，生成不同的漏电流，从而可以实现触控信息的识别。

具体的，第一晶体管t1采用p型晶体管，其中，将施加在第n行扫描信号线gaten上的第n行扫描信号施加到第一晶体管t1的栅极，将相关数据线data上的数据电压施加到第一晶体管t1的源极，第一晶体管t1的漏极连接第二晶体管t2的源极(也即图2中所示的n2节点)。

第二晶体管t2采用p型晶体管，其中，第二晶体管t2的栅极连接到存储电容cs的第二端(也即图2中所示的n1节点)，第二晶体管t2的漏极连接第三晶体管t3的漏极(也即图2中所示的n3节点)和发光器件oled的第一极，发光器件oled的第二极接低电压端vss。

第三晶体管t3采用p型晶体管，其中，第三晶体管t3的源极和漏极分别连接第二晶体管t2的栅极和漏极，第三晶体管t3的栅极连接第n-1行扫描信号线gaten-1。

存储电容cs的第一端连接相关的电源电压端vdd，接收电源电压端vdd所提供的电源电压。

开光晶体管t8采用p型晶体管，其中，开关晶体管t8的源极连接光电传感器photosensor的第二端，漏极连接存储电容cs的第二端、第二晶体管t2的栅极、第三晶体管t3的源极，栅极连接感光控制线sense。光电传感器photosensor的第一端连接预设电压端vs

读取晶体管t9采用p型晶体管，其中，读取晶体管t9的源极连接读取信号线readline，漏极连接发光器件oled的第一端，栅极连接感光控制线sense。

此外，本实施例中的像素电路还包括：第六晶体管t6和第七晶体管t7；其中，第六晶体管t6用于响应发光控制信号，向所述第二晶体管t2提供电源电压；第七晶体管t7用于响应发光控制信号，将所述第二晶体管t2生成的驱动电流，输出给所述发光器件oled。

具体的，第六晶体管t6采用p型晶体管，其中，第六晶体管t6的源极连接电源电压端，漏极连接第一晶体管t1的漏极和第二晶体管t2的源极，栅极连接发光控制线em。

第七晶体管t7的源极连接第二晶体管t2的漏极和第三晶体管t3的漏极，第二极连接发光器件oled的源极和第五晶体管t5的漏极，栅极连接发光控制线em。

此外，本实施例中的像素电路还包括：第四晶体管t4和第五晶体管t5；其中，第四晶体管t5用于响应第n-1行扫描信号，通过初始化电压对存储在存储电容cs中的数据电压进行放电；第五晶体管t5用于响应第n-1行扫描信号，通过初始化电压对所述第二晶体管t2生成的漏电流进行放电。

具体的，第四晶体管t4的源极连接初始化电压端vinit，漏极连接第二晶体管t2的栅极、第三晶体管t3的源极、存储电容cs的第二端，控制极连接第n-1行扫描信号线gaten-1；

第五晶体管t5的源极连接初始化信号端vinit，漏极连接发光器件oled的第一极，栅极连接第n-1行扫描信号线gaten-1。

结合图2，以及图3所示的时序图，对本实施例中的像素电路的驱动方法进行说明。

其中，该像素电路包括：第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6、第七晶体管t7、开关晶体管t8、读取晶体管t9、光电传感器photosensor、存储电容cs、发光器件；其中，第一晶体管t1的源极连接数据线data，漏极连接第二晶体管t2的源极，栅极连接第n行扫描信号线gaten；第二晶体管t2的源极连接所述第一晶体管t1的漏极，漏极连接发光器件的第一极，栅极连接第三晶体管t3的源极和存储电容cs的第二端；第三晶体管t3的源极连接第二晶体管t2的栅极和存储电容cs的第二端，漏极连接发光器件oled的第一极，控制极连接第n-1行扫描信号线gaten-1；第四晶体管t4的源极连接初始化电压端vinit，漏极连接第二晶体管t2的栅极、第三晶体管t3的源极、存储电容cs的第二端，栅极连接第n-1行扫描信号线gaten-1；第五晶体管t5的源极连接初始化信号端vinit，漏极连接所述发光器件oled的第一极，栅极连接第n-1行扫描信号线gaten-1；第六晶体管t6的源极连接电源电压端vdd，漏极连接第一晶体管t1的漏极和第二晶体管t2的源极，栅极连接发光控制线em；第七晶体管t7的源极连接第二晶体管t2的漏极和第三晶体管t3的漏极，漏极连接发光器件oled的源极和第五晶体管t5的漏极，栅极连接发光控制线em；开关晶体管t8的源极连接光电传感器photosensor的第二端，漏极连接存储电容cs的第二端、第二晶体管t2的栅极、第三晶体管t3的源极，栅极连接感光控制线sense；读取晶体管t9的源极连接读取信号线readline，漏极连接发光器件的第一端，栅极连接感光控制线sense；存储电容cs的第一端连接电源电压端vdd，第二端连接第二晶体管t2的栅极和第三晶体管t3的源极；发光器件oled的源极连接第二晶体管t2的漏极和第三晶体管t3的漏极，漏极连接低电源端vss。

该像素电路的驱动方法具体包括如下步骤：

t1阶段(初始化阶段)：给第n-1行扫描线gaten-1输入低电平信号，第四晶体管t4和第五晶体管t5打开，此时，初始化电压端vinit输入的初始化信号将n1至n4节点的电位放电，并变为初始化电压，从而对存储电容cs所存储的数据电压进行初始化。

t2阶段(数据写入和阈值补偿阶段)：给第n行扫描线gaten输入低电平信号，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3打开；此时，给数据线data写入数据电压信号；此时，第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4打开；其中，数据电压信号写入n2节点，由于第二晶体管t2、第三晶体管t3同时打开，因此n1节点和n3节点的电位相等，均等于vdata+vth。

t3阶段(发光和触控阶段)：首先，给发光控制线em输入低电信号，第六晶体管t6打开，通过第二晶体管t2驱动发光器件进行发光。此时流入发光器件oled的电流ids＝kn(vdata-vdd)²。因此，有效的避免了驱动晶体管的阈值电压对发光器件oled的影响。之后，在一帧画面显示完成后，给感光控制线sense输入低电平信号，此时开关晶体管t8和读取晶体管t9打开，此时，光电传感器photosensor将其所感应的光信号转换为电信号，并通过开关晶体管t8传输给第二晶体管t2，此时第二晶体管t2则根据该电信号生成相应的漏电流，从而反应出光电传感器photosensor所接收到的光量，进而读取信号线readline读取并确定出触控信息。

实施例2：

本实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括实施例1中像素电路，此处不详细描述。

当然本实施例中该显示装置可以包括：oled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。

由于具有上述的像素电路，故本实施例的显示装置的画面均匀性明显提高。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。