CN110160647A - 光强检测电路、光强检测方法和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光强检测电路、光强检测方法和显示装置,其中,光强检测电路,包括:主动式像素传感器、补偿模块和光强检测模块,其中,所述主动式像素传感器包括光电信号提供模块和转换模块。本发明提供的光强检测电路、光强检测方法和显示装置,能够在显示装置中的光强检测电路采用主动式像素传感器时提高光强检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种光强检测电路、光强检测方法和显示装置。
背景技术
互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,简称COMS)图像传感器是一种采用CMOS工艺制造的多功能、高性能的图像传感器。目前,CMOS图像传感器包括图1所示的被动式像素传感器(Passive Pixel Sensor,简称PPS)和图2所示的主动式像素传感器(Active Pixel Sensor,简称APS)。其中,APS相较于PPS具有串扰小、不受其他像素漏电影响、能对光生电流进行放大等优点。
目前,显示装置普遍包括光强检测电路,其中,多采用PPS而未采用APS,主要原因在于:PPS中的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)仅作为开关控制光生电流的读取,TFT对光强检测电路输出的电流信号无影响;而APS中的放大TFT会将光电信号转换为电流信号,TFT的稳定性和均一性直接影响光强检测电路输出的电流的稳定性和均一性,由于APS中的TFT的性能均一性较差,显示装置中的光强检测电路采用APS会导致光强检测不准确的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种光强检测电路、光强检测方法和显示装置,以解决现有技术中的显示装置中的光强检测电路采用APS会导致光强检测不准确的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供一种光强检测电路,包括:主动式像素传感器、补偿模块和光强检测模块,其中,所述主动式像素传感器包括光电信号提供模块和转换模块;
所述转换模块用于在重置控制信号线提供的重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;
所述光电信号提供模块用于在开关控制信号线提供的开关控制信号的控制下,控制光电信号传输至所述转换模块的信号输入端,所述转换模块用于将其信号输入端接收的光电信号转换为电流信号,并在输出控制信号线提供的输出控制信号的控制下,控制所述电流信号输出至所述光强检测模块;
所述补偿模块用于在补偿控制信号线提供的补偿控制信号的控制下,控制补偿信号传输至所述转换模块的补偿端,以使得当所述转换模块的信号输入端接收的所述光电信号为预定光电信号时,该转换模块输出的电流信号的电流值在预定电流值范围内;
所述光强检测模块,用于检测所述电流信号以确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
进一步地,所述补偿模块包括第一晶体管和补偿信号提供单元;
所述第一晶体管的第一极与所述转换模块的补偿端连接,所述第一晶体管的第二极与所述补偿信号提供单元连接,所述第一晶体管的控制极与所述补偿控制信号线连接;
所述补偿信号提供单元用于提供补偿信号。
进一步地,所述转换模块包括第一控制电路、转换电路和第二控制电路;
所述第一控制电路的第一端与电源电压端连接,所述第一控制电路的第二端与所述转换电路的第一控制端连接,所述第一控制电路的控制端与所述重置控制信号线连接;所述第一控制电路用于在重置控制信号线输入的重置控制信号的控制下,控制所述电源电压端与所述转换电路的第一控制端之间连通或断开;
所述转换电路的第一端与电源电压端连接,所述转换电路的第二端与所述第二控制电路的第一端连接,所述转换电路的第一控制端与所述转换模块的信号输入端连接,所述转换电路的第二控制端与所述转换模块的补偿端连接;所述转换电路用于将所述第一控制端接收到的光电信号转换为所述转换电路的第二端的电流信号;
所述第二控制电路的第二端与所述光强检测模块的输入端连接,所述第二控制电路的控制端与所述输出控制信号线连接;所述第二控制电路用于在输出控制信号线提供的输出控制信号的控制下,控制所述转换电路的第二端与所述光强检测模块之间连通或断开。
进一步地,第一控制电路包括第二晶体管,所述转换电路包括第三晶体管,所述第二控制电路包括第四晶体管,其中,所述第三晶体管为双栅晶体管;
所述第二晶体管的第一极与电源电压端连接,所述第二晶体管的第二极与所述第三晶体管的第一控制极连接,所述第二晶体管的控制极与所述重置控制信号线连接;
所述第三晶体管的第一极与电源电压端连接,所述第三晶体管的第二极与所述第四晶体管的第一极连接,所述第三晶体管的第一控制极与所述光电信号提供模块的输出端连接,所述第三晶体管的第二控制极与所述补偿模块的信号输出端连接;
所述第四晶体管的第二极与所述光强检测模块的输入端连接,所述第四晶体管的控制极与所述输出控制信号线连接。
进一步地,所述光电信号提供模块包括第五晶体管和光敏二极管;
所述第五晶体管的第一极与所述转换模块的信号输入端连接,所述第五晶体管的第二极与所述光敏二极管的阴极连接,所述第五晶体管的控制极与所述开关控制信号线连接。
进一步地,所述光强检测电路还包括用于放大所述电流信号的放大器,所述放大器的输入端与所述转换模块的输出端连接,所述放大器的输出端与所述光强检测模块的输入端连接。
第二方面,本发明实施例还提供一种光强检测方法,应用于如上所述的光强检测电路,所述方法包括:
在补偿阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述转换模块的信号输入端之间的连接;所述转换模块在所述重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述转换模块的补偿端提供补偿信号;
在工作阶段,所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,断开所述补偿模块与所述转换模块的补偿端之间的连接;所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,向所述转换模块的信号输入端提供所述光电信号;所述转换模块在输出控制信号的控制下,将转换的电流信号传输至所述光强检测模块;所述光强检测模块基于所述电流信号确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
进一步地,所述方法包括:
在补偿阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述第三晶体管的第一控制极之间的连接;所述第二晶体管在所述重置控制信号的控制下,将所述第三晶体管的第一控制极与所述电源电压端连接;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述第三晶体管的第二控制极提供补偿信号;
在工作阶段,所述第二晶体管在所述重置控制信号的控制下,断开所述第三晶体管的第一控制极与所述电源电压端之间的连接;所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,向所述第三晶体管的第一控制极提供所述光电信号;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,断开所述补偿模块与所述第三晶体管的第二控制极之间的连接;所述第四晶体管在输出控制信号的控制下,将转换的电流信号传输至所述光强检测模块;所述光强检测模块基于所述电流信号确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
进一步地,所述方法在补偿阶段之前还包括:
补偿信号确定阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述转换模块的信号输入端之间的连接;所述转换模块在所述重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向每个转换模块的补偿端提供多种补偿信号,以确定全部转换模块的第一控制端电位相同且输出的电流信号均相等时各转换模块的补偿端接收到的目标补偿信号;
在补偿阶段中,所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述转换模块的补偿端提供补偿信号的步骤,包括:
补偿模块在补偿控制信号的控制下,向各转换模块的补偿端提供与其对应的目标补偿信号。
第三方面,本发明实施例还提供一种显示装置,包括如上所述的光强检测电路。
本发明提供的技术方案中,通过补偿模块将补偿信号传输至转换模块的补偿端,能够使得转换模块的信号输入端接收到的相同的预定光电信号时,转换模块输出的电流信号处于预设电流值范围内,即显示装置内补偿后的各转换模块电流转换的均一性提高,从而提高显示装置中光强检测电路对光强检测的准确性。因此,本发明提供的技术方案能够在显示装置中的光强检测电路采用APS时提高光强检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中PPS的结构示意图;
图2为现有技术中APS的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的光强检测电路的结构示意图;
图4为本发明另一实施例提供的光强检测电路的结构示意图;
图5为本发明另一实施例提供的光强检测电路的结构示意图;
图6为双栅晶体管的阈值电压的特性曲线图;
图7为本发明一实施例提供的光强检测方法中各控制信号线的时序图;
图8为本发明另一实施例提供的光强检测方法在补偿信号确定阶段各控制信号线的时序图;
图9a为显示装置各转换模块在补偿前转换模块的信号输入端接收相同光电信号下信号输出端的电流信号图;
图9b为显示装置各转换模块在补偿后转换模块的信号输入端接收相同光电信号下信号输出端的电流信号图。
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作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。
现有技术中,显示装置普遍包括光强检测电路,其中,多采用PPS而未采用APS,主要原因在于:PPS中的TFT仅作为开关控制光生电流的读取,TFT对光强检测电路输出的电流信号无影响;而APS中的放大TFT会将光电信号转换为电流信号,TFT的稳定性和均一性直接影响光强检测电路输出的电流的稳定性和均一性,由于APS中的TFT的性能均一性较差,显示装置中的光强检测电路采用APS会导致光强检测不准确的问题。
本发明实施例针对上述问题,提供一种光强检测电路、光强检测方法和显示装置,能够解决现有技术中的显示装置中的光强检测电路采用APS会导致光强检测不准确的问题。
本发明实施例提供一种光强检测电路,如图3所示,包括:主动式像素传感器310、补偿模块320和光强检测模块330,其中,所述主动式像素传感器310包括光电信号提供模块311和转换模块312;
所述转换模块312用于在重置控制信号线Reset提供的重置控制信号的控制下,重置所述转换模块312的信号输入端的电位;
所述光电信号提供模块311用于在开关控制信号线TX提供的开关控制信号的控制下,控制光电信号传输至所述转换模块312的信号输入端,所述转换模块312用于将其信号输入端接收的光电信号转换为电流信号,并在输出控制信号线Read提供的输出控制信号的控制下,控制所述电流信号输出至所述光强检测模块330;
所述补偿模块320用于在补偿控制信号线提供的补偿控制信号的控制下,控制补偿信号传输至所述转换模块312的补偿端,以使得当所述转换模块312的信号输入端接收的所述光电信号为预定光电信号时,该转换模块312输出的电流信号的电流值在预定电流值范围内;
所述光强检测模块330,用于检测所述电流信号以确定所述光电信号提供模块311受到的光照强度。
本发明实施例中,通过补偿模块320将补偿信号传输至转换模块312的补偿端,能够使得转换模块312的信号输入端接收到的相同的预定光电信号时,转换模块312输出的电流信号处于预设电流值范围内,即显示装置内补偿后的各转换模块的电流转换的均一性提高,从而提高显示装置中光强检测电路对光强检测的准确性。因此,本发明提供的技术方案能够在显示装置中的光强检测电路采用APS时提高光强检测的准确性。
上述光电信号提供模块311受到不同强度的光照能够输出不同的光电信号。转换模块312的信号输入端接收到光电信号后,转换模块312的信号输出端会产生与光电信号对应的电流信号,即光电信号不同,产生的电流信号也不同。
重置转换模块312的信号输入端的电位,能够消除在上一次光强检测过程中的光电信号对转换模块312的信号输入端的影响,确保转换模块312的信号输入端的电位与光电信号提供模块311当前提供的光电信号相同,进而确保转换模块312的信号输出端的电流信号完全是由当前的光电信号转换得到的。
补偿模块320用于分别对每个转换模块312的补偿端提供补偿信号,使得补偿后的每个转换模块312在信号输入端接收的光电信号为预定光电信号时,转换模块320输出的电流信号的电流值均在预定电流值范围内。需要说明的是,预定光电信号可以是多个,对应预定光电信号的电流值范围也可以是多个,其中,每个预定电流值范围的最小值与最大值之间的电流差值较小,例如:可以为0.1A、0.15A等等,从而使得显示装置内补偿后的多个转换模块312的电压-电流特性相同或近似。
可以通过预先测试的方式确定每个转换模块312的补偿信号,即预先对显示装置内的多个转换模块312的信号输入端提供相同的预定光电信号,并且检测多个转换模块312的信号输出端的电流信号。通过调整补偿模块320对转换模块312的补偿端的补偿信号,来调整转换模块312的信号输出端的电流信号,从而将多个转换模块312的信号输出端的电流信号调整至与预定光电信号对应的预定电流值范围内,此时各转换模块312的补偿端接收到的补偿信号即为转换模块312对应的补偿信号。
光强检测模块330用于检测转换模块312的信号输出端提供的电流信号,以确定光电信号提供模块311受到的光照的强度。其中,在光强检测模块330在检测处于同一预定电流值范围的两个电流信号时,能够得出对应这两个电流信号的两个光电信号提供模块311受到的光照强度相同的结果。
进一步地,如图4所示,所述补偿模块320包括第一晶体管Q1和补偿信号提供单元321;
所述第一晶体管Q1的第一极与所述转换模块312的补偿端连接,所述第一晶体管Q1的第二极与所述补偿信号提供单元321元连接,所述第一晶体管Q1的控制极与所述补偿控制信号线CAL连接;
所述补偿信号提供单元321用于提供补偿信号。
补偿信号提供单元321的数量可以为多个,每个补偿信号提供单元321单独向一个转换模块312的补偿端提供对应的补偿信号;补偿信号提供单元321的数量也可以是一个,即一个补偿信号提供单元321分别向多个转换模块312的补偿端提供对应的补偿信号。
第一晶体管Q1在补偿控制信号线CAL提供的补偿控制信号下,导通第一晶体管Q1的第一极与第一晶体管Q1的第二极之间的连接时,补偿信号能够传输至转换模块312的补偿端。
具体的,第一晶体管Q1可以为场效应晶体管,第一晶体管的栅极与补偿控制信号线CAL连接,第一晶体管的源极与补偿信号提供单元321连接,第一晶体管的漏极与转换模块312的补偿端连接。
进一步地,如图4所示,所述转换模块312包括第一控制电路3121、转换电路3122和第二控制电路3123;
所述第一控制电路3121的第一端与电源电压端VDD连接,所述第一控制电路3121的第二端与所述转换电路3122的第一控制端连接,所述第一控制电路3121的控制端与所述重置控制信号线Reset连接;所述第一控制电路3121用于在重置控制信号线Reset输入的重置控制信号的控制下,控制所述电源电压端VDD与所述转换电路3122的第一控制端之间连通或断开;
所述转换电路3122的第一端与电源电压端VDD连接,所述转换电路3122的第二端与所述第二控制电路3123的第一端连接,所述转换电路3122的第一控制端与所述转换模块312的信号输入端连接,所述转换电路3122的第二控制端与所述转换模块312的补偿端连接;所述转换电路3122用于将所述第一控制端接收到的光电信号转换为所述转换电路3122的第二端的电流信号;
所述第二控制电路3123的第二端与所述光强检测模块330的输入端连接,所述第二控制电路3123的控制端与所述输出控制信号线Read连接;所述第二控制电路用于在输出控制信号线Read提供的输出控制信号的控制下,控制所述转换电路3122的第二端与所述光强检测模块330之间连通或断开。
第一控制电路3121在重置控制信号线Reset提供的控制信号的控制下,控制电源电压端VDD与所述转换电路3122的第一控制端之间连通时,能够通过电源电压端VDD提供的电源电压重置转换电路3122的第一控制端的电位。
补偿模块320在补偿控制信号线CAL提供的补偿控制信号的控制下,向转换电路3122的第二控制端提供补偿信号。
第二控制电路3123在输出控制信号线Read提供的输出控制信号的控制下,控制转换电路3122的输出端与光强检测模块330之间连通时,光强检测模块330能够接收转换电路3122第二端的电流信号,从而确定光电信号提供模块311收到的光照强度。
进一步地,如图5所示,第一控制电路3121包括第二晶体管Q2,所述转换电路3122包括第三晶体管Q3,所述第二控制电路3123包括第四晶体管Q4,其中,所述第三晶体管Q3为双栅晶体管;
所述第二晶体管Q2的第一极与电源电压端VDD连接,所述第二晶体管Q2的第二极与所述第三晶体管Q3的第一控制极连接,所述第二晶体管Q2的控制极与所述重置控制信号线Reset连接;
所述第三晶体管Q3的第一极与电源电压端VDD连接,所述第三晶体管Q3的第二极与所述第四晶体管Q4的第一极连接,所述第三晶体管Q3的第一控制极与所述光电信号提供模块311的输出端连接,所述第三晶体管Q3的第二控制极与所述补偿模块320的信号输出端连接;
所述第四晶体管Q4的第二极与所述光强检测模块330的输入端连接,所述第四晶体管Q4的控制极与所述输出控制信号线Read连接。
第三晶体管Q3为双栅晶体管,双栅晶体管均有阈值电压Vth可调的特性。具体的,双栅晶体管的顶栅和底栅,均会在沟道位置产生沟道,施加不同的顶栅电压,双栅晶体管会表现出不同的转移特性曲线,阈值电压Vth发生漂移,其中,如图6所示,向顶栅施加正电压,阈值电压Vth往负偏,向顶栅施加负电压,阈值电压Vth往正偏,通过调节第三晶体管Q3的顶栅电压和底栅电压,能够控制第三晶体管Q3的电压-电流特性。图6中的横坐标为检测到的阈值电压Vth的电压坐标。
本实施例中,第二晶体管Q2在重置控制信号线Reset提供的控制信号的控制下,控制第二晶体管Q2的第一极和第二晶体管Q2的第二极之间导通,使得电源电压端VDD与第三晶体管Q3的第一控制极导通,从而通过电源电压端VDD提供的电源电压重置第三晶体管Q3的第一控制极的电位。
补偿模块320在补偿控制信号线CAL提供的补偿控制信号的控制下,控制补偿信号传输至第三晶体管Q3的第二控制极,从而使得显示装置内的多个第三晶体管Q3的电压-电流特性相同或相似。
光电信号提供模块311在开关控制信号线TX提供的开关控制信号的控制下,控制光电信号传输至第三晶体管Q3的第一控制极。由于第三晶体管Q3的第一极与电源电压端VDD连接,第三晶体管Q3的第一控制极接收到光电信号后,使得第三晶体管Q3的第一极和第三晶体管Q3的第二极导通,第三晶体管Q3的第二极处的电流信号的大小取决于第三晶体管Q3的第一控制极的电位,从而能够在第三晶体管Q3的第二极产生与光电信号对应的电流信号。
第四晶体管Q4在输出控制信号线提供的输出控制信号的控制下,控制第四晶体管Q4的第一极与第四晶体管Q4的第二极之间导通,使得第三晶体管Q3的第二极与第四晶体管Q4的第一极导通,从而光强检测模块330能够接收第三晶体管Q3的第二极的电流信号,并确定光电信号提供模块311受到的光照强度。
其中,还可以包括第一电容C1,第一电容C1的一端与第三晶体管Q3的第二极连接,第一电容C1的另一端与第三晶体管Q3的第二控制极连接。
进一步地,如图4和图5所示,所述光电信号提供模块311包括第五晶体管Q5和光敏二极管D1;
所述第五晶体管Q1的第一极与所述转换模块312的信号输入端连接,所述第五晶体管Q5的第二极与所述光敏二极管D1的阴极连接,所述第五晶体管Q5的控制极与所述开关控制信号线TX连接。
本实施例中,光敏二极管D1收到不同强度的光照后会产生不同的光电信号。第五晶体管Q5在开关控制信号线TX提供的开关控制信号的控制下,控制第五晶体管Q5的第一极和第五晶体管Q5的第二极之间导通,从而光电信号能够进入转换模块312的信号输入端。
进一步地,如图4和图5所示,所述光强检测电路还包括用于放大所述电流信号的放大器340,所述放大器340的输入端与所述转换模块312的输出端连接,所述放大器340的输出端与所述光强检测模块330的输入端连接。
放大器340能够对电流信号进行放大,从而便于光强检测模块330准确的检测电流信号,进而确保光强检测模块330确定的光电信号提供模块311受到的光照强度的准确性。
需要说明的是,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。
本发明实施例还提供一种光强检测方法,应用于如上所述的光强检测电路,所述方法包括:
在补偿阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述转换模块的信号输入端之间的连接;所述转换模块在所述重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述转换模块的补偿端提供补偿信号;
在工作阶段,所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,断开所述补偿模块与所述转换模块的补偿端之间的连接;所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,向所述转换模块的信号输入端提供所述光电信号;所述转换模块在输出控制信号的控制下,将转换的电流信号传输至所述光强检测模块;所述光强检测模块基于所述电流信号确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
本发明实施例中,通过补偿模块将补偿信号传输至转换模块的补偿端,能够使得转换模块的信号输入端接收到的相同的预定光电信号时,转换模块输出的电流信号处于预设电流值范围内,即显示装置内补偿后的各转换模块电流转换的均一性提高,从而提高显示装置中光强检测电路对光强检测的准确性。因此,本发明提供的技术方案能够在显示装置中的光强检测电路采用APS时提高光强检测的准确性。
补偿阶段(t1)中,光电信号提供模块与转换模块的信号输入端之间断开连接。如图7所示,在光电信号进入转换模块的信号输入端之前,预先重置转换模块的信号输入端的电位,消除上一次光强检测过程中的光电信号对转换模块的信号输入端的影响;另外,还预先通过补偿模块Com补偿转换模块的补偿端的电位,使得当转换模块的信号输入端接收的光电信号为预定光电信号时,该转换模块输出的电流信号的电流值在预定电流值范围内,即使得补偿后的转换模块具有相同或相近的电压-电流特性。
在显示装置内全部的转换模块补偿后,工作阶段(t2),导通光电信号提供模块与转换模块的信号输入端之间的连接,从而转换模块的信号输入端各自接收光电信号,并在转换模块的信号输出端产生与光电信号对应的电流信号,从而光强检测模块能够确定出各光电信号提供模块受到的光照的强度。
进一步地,应用于图5所示的光强检测电路,所述方法包括:
在补偿阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述第三晶体管的第一控制极之间的连接;所述第二晶体管在所述重置控制信号的控制下,将所述第三晶体管的第一控制极与所述电源电压端连接;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述第三晶体管的第二控制极提供补偿信号;
在工作阶段,所述第二晶体管在所述重置控制信号的控制下,断开所述第三晶体管的第一控制极与所述电源电压端之间的连接;所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,向所述第三晶体管的第一控制极提供所述光电信号;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,断开所述补偿模块与所述第三晶体管的第二控制极之间的连接;所述第四晶体管在输出控制信号的控制下,将转换的电流信号传输至所述光强检测模块;所述光强检测模块基于所述电流信号确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
补偿阶段中:光电信号提供模块在开关控制信号线TX提供的开关控制信号的控制下,控制断开与第三晶体管的第一控制极的连接;
第二晶体管在重置控制信号线提供的控制信号的控制下,控制第二晶体管的第一极和第二晶体管的第二极之间导通,使得电源电压端与第三晶体管的第一控制极导通,从而通过电源电压端提供的电源电压重置第三晶体管的第一控制极的电位;
补偿模块在补偿控制信号线提供的补偿控制信号的控制下,控制补偿信号传输至第三晶体管的第二控制极,从而使得显示装置内的多个第三晶体管的电压-电流特性相同或相似。
工作阶段中:光电信号提供模块在开关控制信号线提供的开关控制信号的控制下,控制光电信号传输至第三晶体管的第一控制极。由于第三晶体管的第一极与电源电压端连接,第三晶体管的第一控制极接收到光电信号后,使得第三晶体管的第一极和第三晶体管的第二极导通,第三晶体管的第二极处的电流信号的大小取决于第三晶体管的第一控制极的电位,从而能够在第三晶体管的第二极产生与光电信号对应的电流信号。
第四晶体管在输出控制信号线提供的输出控制信号的控制下,控制第四晶体管的第一极与第四晶体管的第二极之间导通,使得第三晶体管的第二极与第四晶体管的第一极导通,从而光强检测模块能够接收第三晶体管的第二极的电流信号,并确定光电信号提供模块受到的光照强度。
进一步地,所述方法在补偿阶段之前还包括:
补偿信号确定阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述转换模块的信号输入端之间的连接;所述转换模块在所述重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向每个转换模块的补偿端提供多种补偿信号,以确定全部转换模块的第一控制端电位相同且输出的电流信号均相等时各转换模块的补偿端接收到的目标补偿信号;
在补偿阶段中,所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述转换模块的补偿端提供补偿信号的步骤,包括:
补偿模块在补偿控制信号的控制下,向各转换模块的补偿端提供与其对应的目标补偿信号。
本实施例中,如图8所示,通过预先测试的方式确定每个转换模块的补偿信号,即在补偿阶段(t1)之前的补偿信号确定阶段(t3)时对显示装置内的多个转换模块的信号输入端提供相同的预定光电信号,并且检测多个转换模块的信号输出端的电流信号。通过调整补偿模块Com对转换模块的补偿端的补偿信号,来调整转换模块的信号输出端的电流信号,从而将多个转换模块的信号输出端的电流信号调整至与预定光电信号对应的预定电流值范围内,此时各转换模块的补偿端接收到的补偿信号即为转换模块对应的补偿信号。
在显示装置的多个转换模块的信号输入端均接收相同光电信号的情况下爱,补偿前多个转换模块的信号输出端的电流信号如图9a所示,补偿后多个转换模块的信号输出端的电流信号如图9b所示,可以看出补偿后的各转换模块在信号输入端接收相同的光电信号时,各转换模块的信号输出端的电流信号更接近,即通过电流信号确定得到的光电信号提供单元受到的光照的强度更精确。
在确定每个转换模块对应的补偿信号后,在补偿阶段对每个转换模块的补偿端提供与其对应的补偿信号,即能够使得显示装置内全部的转换模块具有相同或近似的电压-电流特性,进而确保光前检测的准确性。
本发明实施例还提供一种显示装置,包括如上所述的光强检测电路。
显示装置可以是显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明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者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。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解,当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时,该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”,或者可以存在中间元件。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种光强检测电路,其特征在于,包括:主动式像素传感器、补偿模块和光强检测模块,其中,所述主动式像素传感器包括光电信号提供模块和转换模块;
所述转换模块用于在重置控制信号线提供的重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;
所述光电信号提供模块用于在开关控制信号线提供的开关控制信号的控制下,控制光电信号传输至所述转换模块的信号输入端,所述转换模块用于将其信号输入端接收的光电信号转换为电流信号,并在输出控制信号线提供的输出控制信号的控制下,控制所述电流信号输出至所述光强检测模块;
所述补偿模块用于在补偿控制信号线提供的补偿控制信号的控制下,控制补偿信号传输至所述转换模块的补偿端,以使得当所述转换模块的信号输入端接收的所述光电信号为预定光电信号时,该转换模块输出的电流信号的电流值在预定电流值范围内;
所述光强检测模块,用于检测所述电流信号以确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
2.根据权利要求1所述的光强检测电路,其特征在于,所述补偿模块包括第一晶体管和补偿信号提供单元;
所述第一晶体管的第一极与所述转换模块的补偿端连接,所述第一晶体管的第二极与所述补偿信号提供单元连接,所述第一晶体管的控制极与所述补偿控制信号线连接;
所述补偿信号提供单元用于提供补偿信号。
3.根据权利要求2所述的光强检测电路,其特征在于,所述转换模块包括第一控制电路、转换电路和第二控制电路;
所述第一控制电路的第一端与电源电压端连接,所述第一控制电路的第二端与所述转换电路的第一控制端连接,所述第一控制电路的控制端与所述重置控制信号线连接;所述第一控制电路用于在重置控制信号线输入的重置控制信号的控制下,控制所述电源电压端与所述转换电路的第一控制端之间连通或断开;
所述转换电路的第一端与电源电压端连接,所述转换电路的第二端与所述第二控制电路的第一端连接,所述转换电路的第一控制端与所述转换模块的信号输入端连接,所述转换电路的第二控制端与所述转换模块的补偿端连接;所述转换电路用于将所述第一控制端接收到的光电信号转换为所述转换电路的第二端的电流信号;
所述第二控制电路的第二端与所述光强检测模块的输入端连接,所述第二控制电路的控制端与所述输出控制信号线连接;所述第二控制电路用于在输出控制信号线提供的输出控制信号的控制下,控制所述转换电路的第二端与所述光强检测模块之间连通或断开。
4.根据权利要求3所述的光强检测电路,其特征在于,第一控制电路包括第二晶体管,所述转换电路包括第三晶体管,所述第二控制电路包括第四晶体管,其中,所述第三晶体管为双栅晶体管;
所述第二晶体管的第一极与电源电压端连接,所述第二晶体管的第二极与所述第三晶体管的第一控制极连接,所述第二晶体管的控制极与所述重置控制信号线连接;
所述第三晶体管的第一极与电源电压端连接,所述第三晶体管的第二极与所述第四晶体管的第一极连接,所述第三晶体管的第一控制极与所述光电信号提供模块的输出端连接,所述第三晶体管的第二控制极与所述补偿模块的信号输出端连接;
所述第四晶体管的第二极与所述光强检测模块的输入端连接,所述第四晶体管的控制极与所述输出控制信号线连接。
5.根据权利要求1所述的光强检测电路,其特征在于,所述光电信号提供模块包括第五晶体管和光敏二极管;
所述第五晶体管的第一极与所述转换模块的信号输入端连接,所述第五晶体管的第二极与所述光敏二极管的阴极连接,所述第五晶体管的控制极与所述开关控制信号线连接。
6.根据权利要求1所述的光强检测电路,其特征在于,所述光强检测电路还包括用于放大所述电流信号的放大器,所述放大器的输入端与所述转换模块的输出端连接,所述放大器的输出端与所述光强检测模块的输入端连接。
7.一种光强检测方法,其特征在于,应用于如权利要求1-6中任一项所述的光强检测电路,所述方法包括:
在补偿阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述转换模块的信号输入端之间的连接;所述转换模块在所述重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述转换模块的补偿端提供补偿信号;
在工作阶段,所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,断开所述补偿模块与所述转换模块的补偿端之间的连接;所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,向所述转换模块的信号输入端提供所述光电信号;所述转换模块在输出控制信号的控制下,将转换的电流信号传输至所述光强检测模块;所述光强检测模块基于所述电流信号确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,应用于权利要求4所述的光强检测电路,所述方法包括:
在补偿阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述第三晶体管的第一控制极之间的连接;所述第二晶体管在所述重置控制信号的控制下,将所述第三晶体管的第一控制极与所述电源电压端连接;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述第三晶体管的第二控制极提供补偿信号;
在工作阶段,所述第二晶体管在所述重置控制信号的控制下,断开所述第三晶体管的第一控制极与所述电源电压端之间的连接;所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,向所述第三晶体管的第一控制极提供所述光电信号;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,断开所述补偿模块与所述第三晶体管的第二控制极之间的连接;所述第四晶体管在输出控制信号的控制下,将转换的电流信号传输至所述光强检测模块;所述光强检测模块基于所述电流信号确定所述光电信号提供模块受到的光照强度。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法在补偿阶段之前还包括:
补偿信号确定阶段,所述光电信号提供模块在开关控制信号的控制下,控制断开所述光电信号提供模块的信号输出端与所述转换模块的信号输入端之间的连接;所述转换模块在所述重置控制信号的控制下,重置所述转换模块的信号输入端的电位;所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向每个转换模块的补偿端提供多种补偿信号,以确定全部转换模块的第一控制端电位相同且输出的电流信号均相等时各转换模块的补偿端接收到的目标补偿信号;
在补偿阶段中,所述补偿模块在补偿控制信号的控制下,向所述转换模块的补偿端提供补偿信号的步骤,包括:
补偿模块在补偿控制信号的控制下,向各转换模块的补偿端提供与其对应的目标补偿信号。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-6中任一项所述的光强检测电路。
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