CN110010046B - 显示面板、其检测方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板、其检测方法及显示装置，通过使超声检测电路中的电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，使超声检测电路将与电路背景噪声相关的第一次检测电流输出给检测信号线。之后控制超声波传感器发射超声波，通过电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，将第二次检测电流提供给检测信号线。将第一次检测电流作为第二次检测电流的噪声信号，对第二次检测电流进行去噪声处理，得到检测信号。由于手指反射的超声波信号与手指的谷和脊相关，从而可以根据检测信号确定手指的谷和脊的信息，进而可以使显示面板实现基于超声波技术的指纹识别功能。

Description

显示面板、其检测方法及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板、其检测方法及显示装置。

背景技术

随着技术的高速发展，具有生物识别功能的移动产品逐渐进入人们的生活中。由于指纹是人体与生俱来且独一无二并可与他人相区别的特征，它由指端皮肤表面上的一系列谷和脊组成，这些谷和脊的组成细节通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等细节，决定了指纹的唯一特性，因此受到了广泛的关注。因此，如何在显示面板的显示区域实现指纹识别功能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板、其检测方法及显示装置，用以使显示面板的显示区域实现指纹识别功能。

因此，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：相对设置的阵列基板与对向基板、以及位于所述对向基板面向所述阵列基板一侧的多个超声检测电路以及与所述超声检测电路电连接的检测信号线；

所述超声检测电路包括：超声波传感器、电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元；其中，所述超声波传感器的第一极与超声驱动信号端耦接，所述超声波传感器的第二极与第一节点耦接；

所述超声波传感器被配置为发射超声波信号，以及将手指反射的超声波信号转换为电荷量并提供给所述第一节点；

所述电压控制单元被配置为响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给所述第一节点；

所述信号传输单元被配置为响应于第二控制信号，将与所述第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；

所述复位单元被配置为响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给所述第二节点；

所述电流产生单元被配置为根据所述第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将所述检测电流提供给所述输出单元；

所述输出单元被配置为响应于第四控制信号，将所述电流产生单元产生的检测电流输出到电连接的检测信号线。

可选地，在本发明实施例中，所述信号传输单元包括：第一开关晶体管与第二开关晶体管；

所述第一开关晶体管的栅极被配置为接收所述第二控制信号，所述第一开关晶体管的第一极与所述第一节点耦接，所述第一开关晶体管的第二极分别与所述第二开关晶体管的栅极和第一极耦接；

所述第二开关晶体管的第二极与所述第二节点耦接。

可选地，在本发明实施例中，所述电压控制单元包括：第三开关晶体管；其中，所述第三开关晶体管的栅极被配置为接收所述第一控制信号，所述第三开关晶体管的第一极被配置为接收所述参考电压信号，所述第三开关晶体管的第二极与所述第一节点耦接；和/或，

所述复位单元包括：第四开关晶体管；其中，所述第四开关晶体管的栅极被配置为接收所述第三控制信号，所述第四开关晶体管的第一极被配置为接收所述第一电源信号，所述第四开关晶体管的第二极与所述第二节点耦接。

可选地，在本发明实施例中，所述电流产生单元包括：驱动晶体管和存储电容；其中，所述驱动晶体管的栅极与所述第二节点耦接，所述驱动晶体管的第一极用于接收所述第二电源信号，所述驱动晶体管的第二极与所述输出单元耦接，用于输出所述检测电流；所述存储电容的第一端用于接收所述第一电源信号，所述存储电容的第二端与所述第二节点耦接；和/或，所述输出单元包括：第五开关晶体管；其中，所述第五开关晶体管的栅极被配置为接收所述第四控制信号，所述第五开关晶体管的第一极与所述电流产生单元耦接，被配置为接收所述检测电流，所述第五开关晶体管的第二极与所述检测信号线耦接。

可选地，在本发明实施例中，所述超声波传感器包括：压电材料层以及与所述压电材料层连接的驱动电极和感应电极；

所述感应电极与所述第一节点耦接，所述驱动电极与所述超声驱动信号端耦接。

可选地，在本发明实施例中，所述显示面板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素；每个子像素中设置一个所述超声检测电路。

可选地，在本发明实施例中，一列子像素中的超声波检测电路电连接一条检测信号线。

可选地，在本发明实施例中，各所述超声检测电路位于所述阵列基板与所述对向基板之间；或者，

各所述超声检测电路位于所述阵列基板背离所述对向基板一侧。

可选地，在本发明实施例中，所述显示面板还包括位于所述阵列基板上的每个所述子像素中的发光器件以及被配置为驱动所述发光器件发光的像素驱动电路；

在所述超声检测电路位于所述阵列基板与所述对向基板之间时，所述超声波传感器位于所述发光器件与所述阵列基板之间；所述超声检测电路中除所述超声波传感器之外的部分设置于所述像素驱动电路所在层。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示面板。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述显示面板的检测方法，包括：

控制每一个所述超声检测电路两次输出的检测电流，并分别采集两次输出的所述检测电流；

针对每一个所述超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个所述超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号；

根据每一个所述超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息。

可选地，在本发明实施例中，所述控制每一个所述超声检测电路两次输出的检测电流，具体包括：

第一复位阶段，所述复位单元响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给所述第二节点；

背景采集阶段，所述电压控制单元响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给所述第一节点；所述信号传输单元响应于第二控制信号，将与所述第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；所述电流产生单元根据所述第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将所述检测电流提供给所述输出单元；所述输出单元响应于第四控制信号，将所述电流产生单元产生的检测电流第一次输出到检测信号线；

超声波发射阶段，所述电压控制单元响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给所述第一节点；所述超声波传感器发射超声波信号；所述复位单元响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给所述第二节点；

超声波接收阶段，所述信号传输单元响应于第二控制信号，将与所述第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；

信号输出阶段，所述电流产生单元根据所述第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将所述检测电流提供给所述输出单元；所述输出单元响应于第四控制信号，将所述电流产生单元产生的检测电流第二次输出到检测信号线。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的显示面板、其检测方法及显示装置，通过使超声检测电路中的电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，可以使超声检测电路将与电路背景噪声相关的第一次检测电流输出给检测信号线。之后控制超声波传感器发射超声波，以通过电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，将既与电路背景噪声相关又与手指反射的超声波信号相关的第二次检测电流提供给检测信号线。因此，将第一次检测电流作为第二次检测电流的噪声信号，以对第二次检测电流进行去噪声处理，得到去除电路背景噪声后的且与手指反射的超声波信号相关的检测信号。由于手指反射的超声波信号与手指的谷和脊相关，从而可以根据检测信号确定手指的谷和脊的信息，进而可以使显示面板实现基于超声波技术的指纹识别功能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的显示面板的俯视结构示意图；

图2a为图1所示的显示面板沿AA’方向上的剖视结构示意图之一；

图2b为图1所示的显示面板沿AA’方向上的剖视结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的超声检测电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的超声检测电路的具体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的信号时序图；

图6为本发明实施例提供的驱动方法的流程图之一；

图7为本发明实施例提供的驱动方法的流程图之二。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板、其检测方法及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

本发明实施例提供的一种显示面板，如图1至图3所示，包括：相对设置的阵列基板100与对向基板200、以及位于对向基板200面向阵列基板100一侧的多个超声检测电路110以及与超声检测电路电连接的检测信号线120。

其中，超声检测电路110可以包括：超声波传感器10、电压控制单元20、信号传输单元30、复位单元40、电流产生单元50以及输出单元60；其中，超声波传感器10的第一极被配置为接收超声控制信号CS，超声波传感器10的第二极与第一节点N1耦接；

超声波传感器10被配置为发射超声波信号，以及将手指反射的超声波信号转换为电荷量并提供给第一节点N1；

电压控制单元20被配置为响应于第一控制信号VS1，将参考电压信号VREF提供给第一节点N1；

信号传输单元被配置为响应于第二控制信号VS2，将与第一节点N1的信号相关的信号提供给第二节点N2；

复位单元40被配置为响应于第三控制信号VS3，将第一电源信号VSS提供给第二节点N2；

电流产生单元50被配置为根据第二节点N2的信号与第二电源信号VDD，产生检测电流并将检测电流提供给输出单元60；

输出单元60被配置为响应于第四控制信号VS4，将电流产生单元50产生的检测电流输出到电连接的检测信号线120。

本发明实施例提供的上述显示面板，通过使超声检测电路中的电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，可以使超声检测电路将与电路背景噪声相关的第一次检测电流输出给检测信号线。之后控制超声波传感器发射超声波，以通过电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，将既与电路背景噪声相关又与手指反射的超声波信号相关的第二次检测电流提供给检测信号线。因此，将第一次检测电流作为第二次检测电流的噪声信号，以对第二次检测电流进行去噪声处理，得到去除电路背景噪声后的且与手指反射的超声波信号相关的检测信号。由于手指反射的超声波信号与手指的谷和脊相关，从而可以根据检测信号确定手指的谷和脊的信息，进而可以使显示面板实现基于超声波技术的指纹识别功能。

在具体实施时，显示面板可以包括多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素。其中，每个像素单元可以包括3个子像素，例如：红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。或者，每个像素单元也可以包括4个子像素，例如：红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素。当然，在实际应用中，像素单元中的子像素的具体实施方式可以根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。在本发明实施例中，可以使每个子像素中设置一个超声检测电路。这样可以使显示面板的显示区实现基于超声波技术的指纹识别功能。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图1所示，一列子像素中的超声波检测电路110电连接一条检测信号线120。进一步地，在具体实施时，显示面板中还可以设置有与超声驱动信号端连接的超声驱动信号线，用于传输第一控制信号的第一控制信号线，用于传输第二控制信号的第二控制信号线，用于传输第三控制信号的第三控制信号线，用于传输第四控制信号的第四控制信号线，用于传输参考电压信号的第一控制信号线，用于传输第一电源信号的第一电源信号线，用于传输第二电源信号的第二电源信号线。

进一步地，在具体实施时，如图2a与图2b所示，显示面板还可以包括位于阵列基板100上的每个子像素中的发光器件130以及被配置为驱动发光器件130发光的像素驱动电路140。其中，像素驱动电路140所在层一般位于阵列基板100与发光器件130所在层之间。具体地，发光器件130可以包括：电致发光二极管；其中，电致发光二极管可以包括：OLED，或量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)。在实际应用中，像素驱动电路的结构和驱动原理可以与现有技术中的基本相同，在此不作赘述。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图2a所示，可以使各超声检测电路110位于阵列基板100与对向基板200之间。可选地，在具体实施时，在超声检测电路110位于阵列基板100与对向基板200之间时，可以使超声波传感器10位于发光器件130与阵列基板100之间。进一步地，可以使超声波传感器10位于像素驱动电路140所在层与阵列基板100之间。进一步地，为了提高集成度，可以使超声检测电路110中除超声波传感器10之外的部分设置于像素驱动电路140所在层。即将电压控制单元20、信号传输单元30、复位单元40、电流产生单元50以及输出单元60设置于像素驱动电路140所在层。这样可以采用内嵌的方式将超声检测电路110设置在显示面板内部，以使显示面板的显示区实现基于超声波技术的指纹识别功能。并且，需要说明的是，超声检测电路110分别与像素驱动电路140以及发光器件130绝缘设置。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图2b所示，各超声检测电路110也可以位于阵列基板100背离对向基板200一侧。可选地，可以使超声波传感器10位于阵列基板100背离对向基板200一侧，使超声检测电路110中除超声波传感器10之外的部分(即将电压控制单元20、信号传输单元30、复位单元40、电流产生单元50以及输出单元60)设置于超声波传感器10背离阵列基板100的一侧。进一步地，在各超声检测电路110背离阵列基板100一侧还可以设置有保护基板300。这样可以将各超声检测电路110制备在保护基板300上，采用外挂的方式将超声检测电路110贴合于显示面板上，以使显示面板的显示区实现基于超声波技术的指纹识别功能。

需要说明的是，图2a与图2b仅是示出了显示面板中超声检测电路110、像素驱动电路140以及发光器件130的层级结构，其电连接关系可以根据实际应用进行设计确定，在此不作限定。

下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。需要说明的是，本实施例中是为了更好的解释本发明，但不限制本发明。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，电流产生单元50可以包括：驱动晶体管M0和存储电容CST；其中，驱动晶体管M0的栅极与第二节点N2耦接，驱动晶体管M0的第一极用于接收第二电源信号VDD，驱动晶体管M0的第二极与输出单元60耦接，用于输出检测电流。存储电容CST的第一端用于接收第一电源信号VSS，存储电容CST的第二端与第二节点N2耦接。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，存储电容CST可以存储其两端的电压。驱动晶体管M0可以为N型晶体管；其中，驱动晶体管M0的第一极作为其源极，驱动晶体管M0的第二极作为其漏极。并且驱动晶体管M0处于饱和状态时的电流由驱动晶体管M0的源极流向其漏极。当然，在本发明实施例中，仅是以驱动晶体管为N型晶体管为例进行说明的，对于驱动晶体管为P型晶体管的情况，设计原理与本发明相同，也属于本发明保护的范围。

在具体实施时，在本发明实施例中，第一电源信号VSS的电压V_ss一般为接地电压或为负值电压，第二电源信号VDD的电压V_dd一般为正值电压，参考电压信号的电压V_ref与第一电源信号VSS的电压V_ss满足公式：V_ref>V_ss。当然，在实际应用中，上述各电压的具体电压值需要根据实际应用环境来设计确定，在此不作限定。

一般压电材料因逆压电效应，会在高频电信号作用下产生高频声信号，即产生超声波信号。并且，压电材料因正压电效应，在外力作用下会使其两侧的电极上产生极性相反的电荷，从而产生电压。这样使得压电材料可以产生超声波信号也可以接收超声波信号，并将接收到的超声波信号转换为电压。因此，在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，超声波传感器10可以包括：压电材料层PE以及与压电材料层PE连接的驱动电极TX和感应电极RX。其中，感应电极RX与第一节点N1耦接，驱动电极TX与超声驱动信号端CS耦接。

在具体实施时，在本发明实施例中，超声驱动信号端CS的信号包括交替出现的固定电压信号和交流电压信号。当然，在实际应用中，超声驱动信号端CS的信号的电压值可以根据实际应用情况来设计确定，在此不作限定。

在具体实施时，在本发明实施例中，压电材料层的材料可以包括：压电聚合物，例如聚偏氟乙烯(PVDF)。进一步地，驱动电极TX、压电材料层PE以及感应电极RX层叠设置，形成三明治结构。

在具体实施时，在第一节点N1为固定电压信号，以使感应电极RX加载固定电压信号，且超声驱动信号端CS为交流电压信号，以使驱动电极TX加载交流电压。由于驱动电极TX加载交流电压，感应电极RX加载固定电压，压电材料层PE产生超声波信号。之后，第一节点N1不再输入固定电压信号，而是感应电极RX浮接，并且超声驱动信号端CS为固定电压信号，以使驱动电极TX加载固定电压，此时，压电材料层PE可以接收超声波信号，以使感应电极RX产生变化的电荷量，从而使驱动电极RX上产生交流电压。并且，由于发射出的超声波信号在接触到物体，如手指时会进行反射，由于手指有谷和脊之分，从手指的谷和脊反射的超声波信号的强度有差异。由于超声波信号的强度不同，压电材料层PE产生的交流电压也不同，从而使驱动电极RX上产生的交流电压与超声波信号的强度相关，进而使驱动电极RX上产生的交流电压与手指的谷和脊的信息相关。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，信号传输单元20可以包括：第一开关晶体管M1与第二开关晶体管M2；其中，第一开关晶体管M1的栅极被配置为接收第二控制信号VS2，第一开关晶体管M1的第一极与第一节点N1耦接，第一开关晶体管M1的第二极分别与第二开关晶体管M2的栅极和第一极耦接。第二开关晶体管M2的第二极与第二节点N2耦接。

在具体实施时，在本发明实施例中，第一开关晶体管M1在第二控制信号VS2的控制下处于导通状态时，可以将第一节点N1与第二开关晶体管M2的第一极导通。第二开关晶体管M2的栅极和第一极耦接，形成二极管连接状态。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，电压控制单元20可以包括：第三开关晶体管M3；其中，第三开关晶体管M3的栅极被配置为接收第一控制信号VS1，第三开关晶体管M3的第一极被配置为接收参考电压信号VREF，第三开关晶体管M3的第二极与第一节点N1耦接。

在具体实施时，在本发明实施例中，第三开关晶体管M3在第一控制信号VS1的控制下处于导通状态时，将参考电压信号VREF提供给第一节点N1。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，复位单元40可以包括：第四开关晶体管M4；其中，第四开关晶体管M4的栅极被配置为接收第三控制信号VS3，第四开关晶体管M4的第一极被配置为接收第一电源信号VSS，第四开关晶体管M4的第二极与第二节点N2耦接。

在具体实施时，在本发明实施例中，第四开关晶体管M4在第三控制信号VS3的控制下处于导通状态时，将第一电源信号VSS提供给第二节点N2。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，输出单元60可以包括：第五开关晶体管M5；其中，第五开关晶体管M5的栅极被配置为接收第四控制信号VS4，第五开关晶体管M5的第一极与电流产生单元50耦接，被配置为接收检测电流，第五开关晶体管M5的第二极与检测信号线120耦接。其中，第五开关晶体管M5的第一极与驱动晶体管M0的第二极耦接。

在具体实施时，在本发明实施例中，第五开关晶体管M5在第四控制信号VS4的控制下处于导通状态时，将驱动晶体管M0的第二极与检测信号线120导通，以将驱动晶体管M0产生的检测电流输出给检测信号线120。

在具体实施时，一般检测信号线会与驱动IC(集成电路，Integrated Circui)电连接，在本发明实施例中，可以控制每一个超声检测电路两次输出的检测电流，这样再通过驱动IC采集超声检测电路两次输出的检测电流。并针对每一个超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号。以及根据每一个超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息。

以上仅是举例说明本发明实施例提供的超声检测电路中各单元的具体结构，在具体实施时，上述各单元的具体结构不限于本发明实施例提供的上述结构，还可以是本领域技术人员可知的其他结构，在此不作限定。

可选地，为了降低制备工艺，在具体实施时，在本发明实施例中，如图4所示，所有开关晶体管均可以为N型开关晶体管。当然，所有开关晶体管也可以均为P型开关晶体管，在此不作限定。

进一步的，在具体实施时，在本发明实施例中，N型晶体管在高电平信号作用下导通，在低电平信号作用下截止。P型晶体管在高电平信号作用下截止，在低电平信号作用下导通。

需要说明的是，本发明上述实施例中提到的开关晶体管和驱动晶体管可以是薄膜晶体管(TFT，Thin Film Transistor)，也可以是金属氧化物半导体场效应管(MOS，MetalOxide Scmiconductor)，在此不作限定。在具体实施中，可以根据开关晶体管的类型以及其栅极的信号，将开关晶体管的第一极作为其源极，第二极作为其漏极；或者，反之，将开关晶体管的第一极作为其漏极，第二极作为其源极，具体在此不做具体区分。

下面以一个超声检测电路为例，结合图4所示的超声检测电路以及图5所示的信号时序图，对本发明实施例提供的上述显示面板的检测过程作以描述。下述描述中以1表示高电平信号，0表示低电平信号；其中，1和0代表其逻辑电平，其仅是为了更好的解释本发明实施例提供的上述显示面板的检测过程，而不是在具体实施时施加在各开关晶体管的栅极上的电平。其中，如图5所示，可以具有第一复位阶段T1、背景采集阶段T2、超声波发射阶段T3、超声波接收阶段T4、信号输出阶段T5共5个阶段。

在第一复位阶段T1中，VS1＝0、VS2＝0、VS3＝1、VS4＝0。由于VS1＝0，因此第三开关晶体管M3截止。由于VS2＝0，因此第一开关晶体管M1截止。由于VS4＝0，因此第五开关晶体管M5截止。由于VS3＝1，因此第四开关晶体管M4导通，以将第一电源信号VSS提供给第二节点N2，对第二节点N2进行复位，使存储电容CST放电。并且，此时超声驱动信号端CS不加载交流信号的脉冲信号，从而不产生超声波信号。

在背景采集阶段T2中，VS1＝1、VS2＝1、VS3＝0、VS4＝1。由于VS3＝0，因此第四开关晶体管M4截止。由于VS1＝1，因此第三开关晶体管M3导通，以将参考电压信号VREF提供给第一节点N1。由于VS2＝1，因此第一开关晶体管M1导通，以将第一节点N1和第二节点N2导通，对存储电容CST充电。由于二极管状态的第二开关晶体管M2具有压降VD，因此，第二节点N2的电压VN2为：V_ref-VD。由于驱动晶体管M0处于饱和状态，则流过驱动晶体管M0的检测电流I₁满足公式：I₁＝K(V_GS-V_th)²＝K[V_ref-VD-V_dd-V_th]²；其中，K代表结构参数，相同结构中此数值相对稳定，可以算作常量。V_th代表驱动晶体管M0的阈值电压。由于VS4＝1，因此第五开关晶体管M5导通，以将检测电流I₁输出给检测信号线120。并且通过驱动IC对检测信号线120上的检测电流I₁进行采集，以采集到该超声检测电路对应的第一次输出的检测电流I₁。并且，通过检测电流I₁满足的公式可知，第一次输出的检测电流I₁与超声检测电路的背景噪声(例如V_th)相关，而与手指反射的超声波信号无关。

在超声波发射阶段T3，VS1＝1、VS2＝0、VS3＝1、VS4＝0。由于VS2＝0，因此第一开关晶体管M1截止。由于VS4＝0，因此第五开关晶体管M5截止。由于VS3＝1，因此第四开关晶体管M4导通，以将第一电源信号VSS提供给第二节点N2，对第二节点N2进行复位，使存储电容CST放电。并且，此时超声驱动信号端CS加载交流信号的脉冲信号。并且由于VS1＝1，因此第三开关晶体管M3导通，以将参考电压信号VREF提供给第一节点N1。这样可以使感应电极RX加载固定电压信号，使驱动电极TX加载交流电压，使得压电材料层PE产生超声波信号。

在超声波接收阶段T4，VS1＝0、VS2＝1、VS3＝0、VS4＝0。由于VS3＝0，因此第四开关晶体管M4截止。由于VS4＝0，因此第五开关晶体管M5截止。由于VS1＝0，因此第三开关晶体管M3截止，第一节点N1浮接。并且，超声驱动信号端CS加载固定电压信号，以使压电材料层PE接收超声波信号，从而使第一节点N1产生交流电压。由于VS2＝1，因此第一开关晶体管M1导通，以将第一节点N1和第二节点N2导通，从而通过第一节点N1的交流电压对存储电容CST充电。由于二极管状态的第二开关晶体管M2具有压降VD，因此，第二节点N2的电压VN2为：V_F-VD；其中，V_F代表第一节点N1上的交流电压的最大值。

在信号输出阶段T5，VS1＝0、VS2＝0、VS3＝0、VS4＝1。由于驱动晶体管M0的栅极电压为V_F-VD，驱动晶体管M0的第一极的电压为V_dd，驱动晶体管M0处于饱和状态，则流过驱动晶体管M0的检测电流I₂满足公式：I₂＝K(V_GS-V_th)²＝K[V_F-VD-V_dd-V_th]²。由于VS4＝1，因此第五开关晶体管M5导通，以将检测电流I₂输出给检测信号线120。并且通过驱动IC对检测信号线120上的检测电流I₂进行采集，以采集到该超声检测电路对应的第二次输出的检测电流I₂。并且，通过检测电流I₂满足的公式可知，第二次输出的检测电流I₂既与超声检测电路的背景噪声(例如V_th)相关，又与手指反射的超声波信号相关。

这样通过驱动IC将采集到的第一次输出的检测电流I₁作为噪声信号，对采集到的第二次输出的检测电流I₂进行去噪声处理，可以确定该超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号。从而可以根据检测信号，确定手指的谷和脊的信息。例如，可以将检测电流I₁满足的公式变形为：

将检测电流I₂满足的公式变形为：

将这两个公式做差可得：

即可得到去除背景噪声后的检测信号。之后，根据该检测信号可以确定手指的谷和脊的信息。

同理，驱动IC可以根据上述过程，控制每一个超声检测电路两次输出的检测电流，并分别采集两次输出的检测电流。之后，针对每一个超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号。从而可以根据每一个超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息。

进一步地，在具体实施时，显示面板的一帧时间可以包括：显示扫描阶段和指纹检测阶段。其中，显示扫描阶段可以控制子像素中的像素驱动电路驱动电连接的发光器件发光。在指纹检测阶段控制超声检测电路控制每一个超声检测电路两次输出的检测电流，并分别采集两次输出的检测电流；并针对每一个超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号；以及根据每一个超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息。在实际应用中，可以将指纹检测阶段设置于一帧时间中的消隐时间(Blanking Time)中。

进一步地，可以使每帧时间的消隐时间中均设置指纹检测阶段。或者，也可以使间隔至少一帧时间的两帧时间的消隐时间中设置指纹检测阶段。例如，间隔一帧时间的两帧时间的消隐时间中设置指纹检测阶段。间隔五帧时间的两帧时间的消隐时间中设置指纹检测阶段。间隔十帧时间的两帧时间的消隐时间中设置指纹检测阶段。这样可以降低功耗。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种本发明实施例提供的上述显示面板的驱动方法，如图6所示，可以包括如下步骤：

S601、控制每一个超声检测电路两次输出的检测电流，并分别采集两次输出的检测电流；

S602、针对每一个超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号；

S603、根据每一个超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息。

在具体实施时，在本发明实施例中，如图7所示，控制每一个超声检测电路两次输出的检测电流，具体可以包括如下步骤：

S701、第一复位阶段，复位单元响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给第二节点；

S702、背景采集阶段，电压控制单元响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给第一节点；信号传输单元响应于第二控制信号，将与第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；电流产生单元根据第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将检测电流提供给输出单元；输出单元响应于第四控制信号，将电流产生单元产生的检测电流第一次输出到检测信号线；

S703、超声波发射阶段，电压控制单元响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给第一节点；超声波传感器发射超声波信号；复位单元响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给第二节点；

S704、超声波接收阶段，信号传输单元响应于第二控制信号，将与第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；

S705、信号输出阶段，电流产生单元根据第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将检测电流提供给输出单元；输出单元响应于第四控制信号，将电流产生单元产生的检测电流第二次输出到检测信号线。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述内嵌式显示面板。该显示装置可以为：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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。

在具体实施时，在本发明实施例中，显示装置还可以包括：驱动芯片；其中，驱动芯片被配置为控制每一个超声检测电路两次输出的检测电流，并分别采集两次输出的检测电流；针对每一个超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号；根据每一个超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息。

本发明实施例提供的显示面板、其检测方法及显示装置，通过使超声检测电路中的电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，可以使超声检测电路将与电路背景噪声相关的第一次检测电流输出给检测信号线。之后控制超声波传感器发射超声波，以通过电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元相互配合，将既与电路背景噪声相关又与手指反射的超声波信号相关的第二次检测电流提供给检测信号线。因此，将第一次检测电流作为第二次检测电流的噪声信号，以对第二次检测电流进行去噪声处理，得到去除电路背景噪声后的且与手指反射的超声波信号相关的检测信号。由于手指反射的超声波信号与手指的谷和脊相关，从而可以根据检测信号确定手指的谷和脊的信息，进而可以使显示面板实现基于超声波技术的指纹识别功能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：相对设置的阵列基板与对向基板、以及位于所述对向基板面向所述阵列基板一侧的多个超声检测电路以及与所述超声检测电路电连接的检测信号线；

所述超声检测电路包括：超声波传感器、电压控制单元、信号传输单元、复位单元、电流产生单元以及输出单元；其中，所述超声波传感器的第一极与超声驱动信号端耦接，所述超声波传感器的第二极与第一节点耦接；

所述超声波传感器被配置为发射超声波信号，以及将手指反射的超声波信号转换为电荷量并提供给所述第一节点；

所述电压控制单元被配置为响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给所述第一节点；

所述信号传输单元被配置为响应于第二控制信号，将与所述第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；

所述复位单元被配置为响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给所述第二节点；

所述电流产生单元被配置为根据所述第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将所述检测电流提供给所述输出单元；

所述输出单元被配置为响应于第四控制信号，将所述电流产生单元产生的检测电流输出到电连接的检测信号线。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述信号传输单元包括：第一开关晶体管与第二开关晶体管；

所述第一开关晶体管的栅极被配置为接收所述第二控制信号，所述第一开关晶体管的第一极与所述第一节点耦接，所述第一开关晶体管的第二极分别与所述第二开关晶体管的栅极和第一极耦接；

所述第二开关晶体管的第二极与所述第二节点耦接。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述电压控制单元包括：第三开关晶体管；其中，所述第三开关晶体管的栅极被配置为接收所述第一控制信号，所述第三开关晶体管的第一极被配置为接收所述参考电压信号，所述第三开关晶体管的第二极与所述第一节点耦接；和/或，

所述复位单元包括：第四开关晶体管；其中，所述第四开关晶体管的栅极被配置为接收所述第三控制信号，所述第四开关晶体管的第一极被配置为接收所述第一电源信号，所述第四开关晶体管的第二极与所述第二节点耦接。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述电流产生单元包括：驱动晶体管和存储电容；其中，所述驱动晶体管的栅极与所述第二节点耦接，所述驱动晶体管的第一极用于接收所述第二电源信号，所述驱动晶体管的第二极与所述输出单元耦接，用于输出所述检测电流；所述存储电容的第一端用于接收所述第一电源信号，所述存储电容的第二端与所述第二节点耦接；和/或，所述输出单元包括：第五开关晶体管；其中，所述第五开关晶体管的栅极被配置为接收所述第四控制信号，所述第五开关晶体管的第一极与所述电流产生单元耦接，被配置为接收所述检测电流，所述第五开关晶体管的第二极与所述检测信号线耦接。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述超声波传感器包括：压电材料层以及与所述压电材料层连接的驱动电极和感应电极；

所述感应电极与所述第一节点耦接，所述驱动电极与所述超声驱动信号端耦接。

6.如权利要求1-5任一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素；每个子像素中设置一个所述超声检测电路。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，一列子像素中的超声检测电路电连接一条检测信号线。

8.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，各所述超声检测电路位于所述阵列基板与所述对向基板之间；或者，

各所述超声检测电路位于所述阵列基板背离所述对向基板一侧。

9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述阵列基板上的每个所述子像素中的发光器件以及被配置为驱动所述发光器件发光的像素驱动电路；

在所述超声检测电路位于所述阵列基板与所述对向基板之间时，所述超声波传感器位于所述发光器件与所述阵列基板之间；所述超声检测电路中除所述超声波传感器之外的部分设置于所述像素驱动电路所在层。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的显示面板。

11.一种如权利要求1-9任一项所述的显示面板的检测方法，其特征在于，包括：

控制每一个所述超声检测电路两次输出的检测电流，并分别采集两次输出的所述检测电流；

针对每一个所述超声检测电路，将第一次输出的检测电流作为噪声信号，对第二次输出的检测电流进行去噪声处理，确定每一个所述超声检测电路对应的与手指反射的超声波信号相关的检测信号；

根据每一个所述超声检测电路对应的检测信号，确定手指的谷和脊的信息；

所述控制每一个所述超声检测电路两次输出的检测电流，具体包括：

第一复位阶段，所述复位单元响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给所述第二节点；

背景采集阶段，所述电压控制单元响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给所述第一节点；所述信号传输单元响应于第二控制信号，将与所述第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；所述电流产生单元根据所述第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将所述检测电流提供给所述输出单元；所述输出单元响应于第四控制信号，将所述电流产生单元产生的检测电流第一次输出到检测信号线；

超声波发射阶段，所述电压控制单元响应于第一控制信号，将参考电压信号提供给所述第一节点；所述超声波传感器发射超声波信号；所述复位单元响应于第三控制信号，将第一电源信号提供给所述第二节点；

超声波接收阶段，所述信号传输单元响应于第二控制信号，将与所述第一节点的信号相关的信号提供给第二节点；

信号输出阶段，所述电流产生单元根据所述第二节点的信号与第二电源信号，产生检测电流并将所述检测电流提供给所述输出单元；所述输出单元响应于第四控制信号，将所述电流产生单元产生的检测电流第二次输出到检测信号线。

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