CN111967423A - 像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示装置。该像素电路，包括：感应单元，第一端、第二端分别与第一电平端、第一节点电连接；第一开关单元，第一端、第二端、控制端分别与第一节点、第二节点、第一控制信号线电连接，用于在指纹信息采集阶段，第一节点变化第一电平差，作为第一指纹信号；在指纹信息转换阶段，第二节点变化第二电平差，作为第二指纹信号；第二电平差大于第一电平差；信号输出单元，第一端、第二端、控制端分别与第二电平端、检测信号线、第二节点电连接，第二端用于输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号。本申请实施例可以提高指纹的信噪比，从而提高指纹识别的精度，提升客户体验感。
Description
技术领域
本申请涉及指纹检测技术领域，具体而言，本申请涉及一种像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，指纹识别技术广泛应用于显示装置中，为显示装置提供了有力的安全保障。
但是，现有的显示装置的指纹识别存在得到的指纹的信噪比低的问题，尤其是在特殊环境下如强光或者干手指或者低温环境，这样使得指纹识别的精度降低，客户体验感较差。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示装置，用以解决现有技术存在指纹的信噪比低而带来的指纹识别的精度降低以及客户体验感较差的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种像素电路，包括：
感应单元，第一端、第二端分别与第一电平端、第一节点电连接；
第一开关单元，第一端、第二端、控制端分别与第一节点、第二节点、第一控制信号线电连接，用于在指纹信息采集阶段，控制第一开关单元的第一端和第二端断开，使得第一节点变化第一电平差，作为第一指纹信号；在指纹信息转换阶段，控制第一开关单元的第一端和第二端导通，使得第二节点变化第二电平差，作为第二指纹信号；第二电平差大于第一电平差；
信号输出单元，第一端、第二端、控制端分别与第二电平端、检测信号线、第二节点电连接，第二端用于输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号。
在一个可能的实现方式中，该像素电路还包括：
复位单元，第一端、第二端、控制端分别与第三电平端、第二节点、第二控制信号线电连接，用于重置第一节点和第二节点的电平。
在一个可能的实现方式中，感应单元包括：
二极管，正极、负极分别与第一电平端、第一节点电连接；
第一电荷存储器件，两端分别与第一电平端、第一节点电连接。
在一个可能的实现方式中，第一开关单元包括：
第一开关器件，第一极、第二极、控制极分别作为第一开关单元的第一端、第二端、控制端；
第二节点处具有寄生电容，寄生电容的电容小于第一电荷存储器件的电容。
在一个可能的实现方式中，复位单元包括：
第二开关器件，第一极、第二极、控制极分别作为复位单元的第一端、第二端、控制端。
在一个可能的实现方式中，信号输出单元包括：
第三开关器件，第一极、控制极分别作为信号输出单元的第一端、控制端，第二极用于输出指纹检测信号。
在一个可能的实现方式中，信号输出单元还包括：
第四开关器件，第一极与第三开关器件的第二极电连接，第二极作为信号输出单元的第二端，控制极与第三控制信号线电连接。
第二方面，本申请实施例还提供一种阵列基板，包括第一方面的像素电路。
第三方面，本申请实施例还提供一种显示装置，包括：检测单元和如第一方面的像素电路；
检测单元，与信号输出单元的第二端通过检测信号线电连接，用于获取指纹检测信号，根据指纹检测信号进行指纹检测。
第四方面，本申请实施例又提供一种像素电路驱动方法，应用于如第一方面的像素电路，包括如下步骤：
在指纹信息采集阶段，第一开关单元的控制端接收第一电平信号，第一开关单元的第一端和第二端断开，使得第一节点变化第一电平差，作为第一指纹信号；
在指纹信息转换阶段，第一开关单元的控制端接收第二电平信号，第一开关单元的第一端和第二端导通，使得第二节点变化第二电平差作为第二指纹信号；
在指纹信息输出阶段，信号输出单元的控制端接收第二节点输出的第三电平信号，信号输出单元的第一端和第二端导通，使得信号输出单元的第二端输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号。
在一个可能的实现方式中，在指纹信息采集阶段，还包括：
第一开关单元的控制端接收第一电平信号，第一开关单元的第一端和第二端断开，使得第二节点在第二节点处的寄生电容的作用下，保持电平不变；寄生电容的电容小于第一电荷存储器件的电容；感应单元包括二极管和第一电荷存储器件，二极管正极、负极分别与第一电平端、第一节点电连接，第一电荷存储器件的两端分别与第一电平端、第一节点电连接。
在一个可能的实现方式中，指纹信息采集阶段之前，还包括：
在复位阶段，第一开关单元的控制端接收第二电平信号，复位单元的控制端接收第四电平信号，第一开关单元的第一端和第二端导通，复位单元的第一端和第二端导通，使得第一节点和第二节点的电平都重置为第三电平端的电平。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
本申请实施例的像素电路的第一开关单元在指纹信息采集阶段，第一节点变化第一电平差，作为第一指纹信号；在指纹信息转换阶段，第二节点变化第二电平差，作为第二指纹信号；本申请实施例第二电平差大于第一电平差，即对应将第一指纹信号进一步放大和差异化，得到第二指纹信号，第二指纹信号增加了信号量差异，也就是增加了基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号的信号量差异，提高了指纹的信噪比，从而提高了指纹识别的精度，提升客户体验感。
同时，本申请实施例的像素驱动方法中，在指纹信息采集阶段，控制第一开关单元的第一端和第二端断开，隔断了PIN(Personal Identification Number，个人识别密码)与指纹检测，在指纹信息转换阶段，才控制第一开关单元的第一端和第二端导通，输出指纹检测信号，避免在信号读取过程中，PIN进一步进行曝光造成信号采集时的噪声的增加。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种像素电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图，主要示出了像素电路和检测单元的连接关系；
图3为本申请实施例提供的一种像素电路驱动方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种像素电路驱动方法的时序图；
图5为本申请实施例提供的一种阵列基板的结构示意图。
附图标记：
10-感应单元、D1-二极管、Cs-第一电荷存储器件；
20-第一开关单元、T1-第一开关器件；
30-信号输出单元、T3-第三开关器件、T4-第四开关器件；
40-复位单元、T2-第二开关器件；
50-检测单元；
PD-第一节点、FD-第二节点；
Tx line-第一控制信号线；
Reset line-第二控制信号线；
Gate line-第三控制信号线；
Read line-检测信号线；
I_Out-指纹检测信号；
DeltV1-第一电平差；
DeltV2-第二电平差。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供一种像素电路，参见图1所示，该像素电路包括：感应单元10、第一开关单元20和信号输出单元30。
感应单元10的第一端、第二端，分别与第一电平端、第一节点PD电连接。具体地，第一电平端的电平为Vbias。
第一开关单元20的第一端、第二端、控制端，分别与第一节点PD、第二节点FD、第一控制信号线Tx line电连接，用于在指纹信息采集阶段，控制第一开关单元20的第一端和第二端断开，使得第一节点PD变化第一电平差DeltV1，作为第一指纹信号；在指纹信息转换阶段，控制第一开关单元20的第一端和第二端导通，使得第二节点FD变化第二电平差DeltV2，作为第二指纹信号。参见图4所示，第二电平差DeltV2大于第一电平差DeltV1，第二指纹信号相对于第一指纹信号进行了信号放大。
信号输出单元30的第一端、第二端、控制端，分别与第二电平端、检测信号线Readline、第二节点FD电连接，用于输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号I_Out。具体地，信号输出单元30的第二端输出指纹检测信号I_Out，指纹检测信号I_Out通过检测信号线Read line输出到检测单元50，便于检测单元50根据指纹检测信号I_Out进行指纹检测。第二电平端的电平为Vdd。
可选地，指纹检测信号I_Out为电流信号，用于检测单元50根据电流信号判断是指纹的谷或脊。
可选地，在指纹信息转换阶段，第二节点FD变化第二电平差DeltV2时，第二节点FD向信号输出单元30输出第三电平信号，信号输出单元30的控制端接收第三电平信号，信号输出单元30的第一端和第二端导通，信号输出单元30的第二端输出指纹检测信号I_Out。
本申请实施例在第一节点PD和第二节点FD之间增加第一开关单元20，第一开关单元20的导通和断开，实现第二节点FD的信号量放大，提高源头信号量增加。
具体地，本申请实施例的像素电路的第一开关单元20在指纹信息采集阶段，第一节点PD变化第一电平差DeltV1；在指纹信息转换阶段，第二节点FD变化第二电平差DeltV2，而且第二电平差DeltV2大于第一电平差DeltV1，即对应将第一指纹信号进一步放大和差异化，得到第二指纹信号，第二指纹信号增加了信号量差异，也就是增加了基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号I_Out的信号量差异，提高了指纹的信噪比，从而提高了指纹识别的精度，提升客户体验感。
可选地，本申请实施例的像素电路可以应用于LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)的指纹识别。
在一些实施例中，参见图1所示，该像素电路还包括：复位单元40。
复位单元40的第一端、第二端、控制端，分别与第三电平端Vreset、第二节点FD、第二控制信号线Reset line电连接，用于重置第一节点PD和第二节点FD的电平。第三电平端的电平为Vreset，复位单元40的控制端接收第四电平信号时，复位单元40的第一端和第二端导通。第四电平信号可选用高电平信号。
可选地，第二控制信号线Reset line输出高电平信号，复位单元40的控制端接收高电平信号，复位单元40的第一端和第二端导通；第一控制信号线Tx line同时输出高电平信号，第一开关单元20的控制端接收高电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端导通，第一节点PD和第二节点FD的电平相同，第一节点PD和第二节点FD的电平都被重置为第三电平端的电平Vreset。
可选地，当复位单元40和第一开关单元20的控制端接收低电平，复位单元40的第一端和第二端导通，第一开关单元20的第一端和第二端导通时，也可以同理实现第一节点PD和第二节点FD的电平的重置。
在一些实施例中，参见图1所示，感应单元10包括：二极管D1和第一电荷存储器件Cs。二极管D1的正极、负极，分别与第一电平端、第一节点PD电连接。第一电荷存储器件Cs的两端分别与第一电平端、第一节点PD电连接。
本申请的发明人经过研究发现，PIN(Personal Identification Number，个人识别密码)经过光照之后，产生光生电荷，PIN两端的压差发生变化，产生电平差deltV。根据V＝Q/C(V表示电压，Q表示电荷，C表示电容)和电荷守恒相等的原理，如果第二节点FD的电容小于第一节点PD的第一电荷存储器件Cs的电容，那么产生相同的电荷量的情况下，增加开关器件经过两次充放电过程，可以引起更大的电平差deltV变化，从而增加源头信号量的变化，提高信号放大倍率。
基于上述分析，在一些实施例中，第一开关单元20包括：第一开关器件T1。第一开关器件T1的第一极、第二极、控制极，分别作为第一开关单元20第一端、第二端、控制端。第二节点FD处具有寄生电容，寄生电容的电容小于第一电荷存储器件Cs的电容。第二节点FD处的寄生电容可以选用普通导线与地或者与本申请实施例的像素电路中其他金属形成的寄生电容。
在一些实施例中，复位单元40包括：第二开关器件T2。
第二开关器件T2的第一极、第二极、控制极，分别作为复位单元40的第一端、第二端、控制端。
在一些实施例中，信号输出单元30包括：第三开关器件T3。
第三开关器件T3的第一极、控制极，分别作为信号输出单元30的第一端、控制端，第二极用于输出指纹检测信号I_Out。
在一些实施例中，信号输出单元30还包括：
第四开关器件T4，第一极与第三开关器件T3的第二极电连接，第二极作为信号输出单元30的第二端，控制极与第三控制信号线Gate line电连接。具体地，第三控制信号线Gate line输出第五电平信号时，第四开关器件T4的第一极和第二极导通。第五电平信号可选用高电平。
可选地，第四开关器件T4和第三开关器件T3同时导通，或者，第四开关器件T4在第三开关器件T3导通之后再导通，输出指纹检测信号I_Out。
可选地，本申请实施例的各开关器件均为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)；各开关器件的控制极为薄膜晶体管的栅极，若各开关器件的第一极为薄膜晶体管的源极，则各开关器件的第二极为薄膜晶体管的漏极；若各开关器件的第二极为薄膜晶体管的源极，则各开关器件的第一极为薄膜晶体管的漏极。
可选地，若各开关器件为N型TFT，则开关器件的控制极接收高电平信号导通；若各开关器件为P型TFT，则开关器件的控制极接收低电平信号导通。
本领域技术人员可以理解，当各晶体管均为N型TFT、P型TFT或各开关器件的第一极和第二极分别为TFT的不同的极时，可适应地调整本申请实施例提供的像素电路中各元件的电连接方式，适应地调整后的电连接方式仍然属于本申请实施例的保护范围。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种阵列基板，包括本申请任一实施例的像素电路。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种显示装置，参见图2所示，该显示装置包括：检测单元50和如本申请任一实施例的像素电路。
检测单元50与信号输出单元30的第二端通过检测信号线Read line电连接，检测单元50用于获取指纹检测信号I_Out，根据指纹检测信号I_Out进行指纹检测。
可选地，检测单元50用于根据指纹检测信号I_Out判断是指纹的谷或脊，从而根据每个像素电路对应的指纹区域的指纹的谷或脊，确定整个指纹识别区域的指纹情况，实现指纹检测。
本申请实施例的像素电路增加了信号量差异，提高了指纹的信噪比，可以降低检测单元50检测难度，从而减轻IC(Integrated Circuit，集成电路)芯片的设计要求，从而降低成本。
在实际应用中，PIN集成到LCD背板上，会影响大大降低开口率，为确保开口率，可以进一步缩减PIN面积。本申请实施例的像素电路，可以确保信号变化量不变的情况下，缩减PIN面积，从而提高开口率。
基于同一发明构思，本申请实施例又提供一种像素电路驱动方法，应用于本申请任一实施例的像素电路，包括如下步骤：
在指纹信息采集阶段，第一开关单元20的控制端接收第一电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端断开，使得第一节点PD变化第一电平差DeltV1，作为第一指纹信号。
在一些实施例中，在指纹信息采集阶段，还包括：
第一开关单元20的控制端接收第一电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端断开，使得第二节点FD在第二节点FD处的寄生电容的作用下，保持电平不变；寄生电容的电容小于第一电荷存储器件Cs的电容。具体地，感应单元10包括二极管D1和第一电荷存储器件Cs，二极管D1正极、负极分别与第一电平端、第一节点PD电连接，第一电荷存储器件Cs的两端分别与第一电平端、第一节点PD电连接。
在一些实施例中，指纹信息采集阶段之前，还包括：
在复位阶段，第一开关单元20的控制端接收第二电平信号，复位单元40的控制端接收第四电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端导通，复位单元40的第一端和第二端导通，使得第一节点PD和第二节点FD的电平都重置为第三电平端的电平。
在指纹信息转换阶段，第一开关单元20的控制端接收第二电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端导通，使得第二节点FD变化第二电平差DeltV2作为第二指纹信号。
在指纹信息输出阶段，信号输出单元30的控制端接收第二节点FD输出的第三电平信号，信号输出单元30的第一端和第二端导通，使得信号输出单元30的第二端输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号I_Out。
可选地，指纹信息输出阶段包括：
第三开关器件T3的控制极接收第二节点FD输出的第三电平信号，第三开关器件T3的第一极和第二极导通；
第四开关器件T4的控制极接收第三控制信号线Gate line的第五电平信号，第四开关器件T4的第一极和第二极导通，第四开关器件T4的第二极输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号I_Out。
可选地，第一电平信号为低电平信号，第二电平信号、第三电平信号、第四电平信号和第五电平信号为高电平信号。
可选地，复位阶段也可以位于指纹信息转换阶段之后，对第一节点PD和第二节点FD的电平都重置，便于进行下一次指纹检测。
本申请实施例的像素驱动方法中，在指纹信息采集阶段，控制第一开关单元20的第一端和第二端断开，隔断了PIN与指纹检测，在指纹信息转换阶段，才控制第一开关单元20的第一端和第二端导通，输出指纹检测信号I_Out，避免在信号读取过程中，PIN进一步进行曝光造成信号采集时的噪声的增加。
在一个可选地实施例中，结合图3和图4所示，像素电路驱动方法包括如下步骤：
S301、在复位阶段，第一开关单元20的控制端接收第二电平信号，复位单元40的控制端接收第四电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端导通，复位单元40的第一端和第二端导通，使得第一节点PD和第二节点FD的电平都重置为第三电平端的电平。
S302、在指纹信息采集阶段，第一开关单元20的控制端接收第一电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端断开，使得第一节点PD变化第一电平差DeltV1，作为第一指纹信号。
S303、在指纹信息转换阶段，第一开关单元20的控制端接收第二电平信号，第一开关单元20的第一端和第二端导通，使得第二节点FD变化第二电平差DeltV2作为第二指纹信号。
S304、在指纹信息输出阶段，信号输出单元30的控制端接收第二节点FD输出的第三电平信号，信号输出单元30的第一端和第二端导通，使得信号输出单元30的第二端输出基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号I_Out。
在一个可选地实施例中，参见图4所示，Vreset表示第三电平端的电平，Reset表示第二控制信号线Reset line输出的电平信号，Vbias表示第一电平端的电平，PD和FD分别表示第一节点PD和第二节点FD的电平，Tx表示第一控制信号线Tx line输出的电平信号，Gate表示第三控制信号线Gate line输出的电平信号。Vreset选用8v(伏)，Vbias选用3v(伏)。下面以各开关器件为N型TFT为例，介绍像素电路进行指纹检测的过程。
结合图1、图3和图4所示，在复位阶段，Reset和Tx为高电平，第一开关器件T1和第二开关器件T2导通，第一节点PD和第二节点FD的电平进行重置，得到初始电平，也就是Vreset的电平。
在指纹信息采集阶段，第一开关器件T1关闭，PIN进行曝光，第一节点PD点的电位随着曝光时间的增加不断下降。由于谷和脊反射比率不同，相同的曝光时间后，第一节点PD点下降的电位不同，即第一电平差DeltV1不同。
在指纹信息转换阶段，第一开关器件T1再次开启，把第一节点PD点的电位写入到第二节点FD点。根据电荷守恒原理及公式Q＝CV，可以得到公式一和公式二。
ΔVPD＝ΔQPD/CPD 公式一
ΔVFD＝ΔQFD/CFD＝ΔQPD/CFD 公式二
由于CFD<CPD，也就是第二节点FD处的寄生电容小于第一电荷存储器件Cs的电容。CPD是由于使用较大的PIN面积造成，PIN面积上下两层电极板形成平行电容板，CFD可以选用普通导线与地或者与本申请实施例的像素电路中其他金属形成的寄生电容，大大减少电容面积。因此，VPD的变化量小于VFD的变化量，从而本申请实施例的像素电路的信号差异在原始信号的基础上进一步的放大。
在指纹信息转换阶段，Tx为高电平，第一开关器件T1导通，第二节点FD变化第二电平差DeltV2。
在指纹信息输出阶段，第二节点FD向第三开关器件T3的控制极输出的电平仍为高电平，第三开关器件T3导通。本申请实施例中，间隔预定时间之后，Gate电平变为高电平，第四开关器件T4导通，第四开关器件T4的第二极通过检测信号线Read line向检测单元50输出指纹检测信号I_Out，检测单元50就可以读取指纹谷或脊不同引起的指纹检测信号I_Out变化，从而判断该像素电路对应的区域是指纹谷或脊。
在实际应用中，基于本申请实施例的像素电路，增加相应的制备工艺提高指纹的信噪比，提高LCD指纹识别的精度，提升客户体验感。
在一个可能的实施例中，基于本申请实施例的像素电路，结合图5所示的阵列基板的结构，以LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅技术)工艺为一个示例，包含而不限制(a-si TFT以及氧化物TFT工艺的LCD产品)。
图5中，Glass表示玻璃基板，LS(light shielding，溅射sputter工艺完成金属层LS的制作，金属一般是用钼MO或者MO合金等)表示遮光层，Buffer表示缓冲层，GI(GateInsulator)表示栅极绝缘层，Poly-Si(低温多晶硅，化学气相淀积CVD工艺制作)结构，NGate(N型栅极)结构，ILD(Interlayer Dielectric)表示夹层介电层，SD(Source Drain)表示源漏极层，P-aSi、I-aSi、N-aSi(PIN表示光电二极管，使用掺杂磷P的N型-asi以及本征a-si加上使用掺杂硼烷B的P型a-si)，ITO(indium tin oxide，铟锡氧化物)表示阳极层，PLN(Planarization)表示平坦化层，PVX(Passivation layer)表示钝化层，PAS(passivation，CVD工艺制作)表示介电层，TPM(TouchPatternMetal)表示触摸金属图案，为上层电极top Metal，TVC(resin工艺制作)表示有机层，C-ITO(Com-ITO)表示公共电极，P-ITO(Pixel-ITO)表示像素电极。
按照常规的流程完成TFT工艺之后，进行感光sensor的平坦化层PLN1以及钝化层PVX2之后，进行SD2 PIN下电极的制作，确保PIN下电极的平坦度，确保PIN特性。完成PIN制程后，进行PLN2以及TPM层，PIN的bias电极，电位在-4至-10V之间调节，具体电位根据器件需求进行设定。然后，再进行LCD显示的C-ITO与P-ITO的制作，从而完成阵列基板的基本制程，实现LCD阵列基本内部集成感光sensor PIN的制备。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
(1)本申请实施例的像素电路的第一开关单元20在指纹信息采集阶段，第一节点PD变化第一电平差DeltV1；在指纹信息转换阶段，第二节点FD变化第二电平差DeltV2，而且第二电平差DeltV2大于第一电平差DeltV1，即对应将第一指纹信号进一步放大和差异化，得到第二指纹信号，第二指纹信号增加了信号量差异，也就是增加了基于第二指纹信号转换得到的指纹检测信号I_Out的信号量差异，提高了指纹的信噪比，从而提高了指纹识别的精度，提升客户体验感。
(2)本申请实施例的像素驱动方法中，在指纹信息采集阶段，控制第一开关单元20的第一端和第二端断开，隔断了PIN与指纹检测，在指纹信息转换阶段，才控制第一开关单元20的第一端和第二端导通，输出指纹检测信号I_Out，避免在信号读取过程中，PIN进一步进行曝光造成信号采集时的噪声的增加
(3)本申请实施例的像素电路可以降低检测单元50检测难度，从而减轻IC(Integrated Circuit，集成电路)芯片的设计要求，从而降低成本。
(4)本申请实施例的像素电路，可以确保信号变化量不变的情况下，缩减PIN面积，提高开口率。
本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (12)
1.一种像素电路，其特征在于，包括：
感应单元，第一端、第二端分别与第一电平端、第一节点电连接；
第一开关单元，第一端、第二端、控制端分别与所述第一节点、第二节点、第一控制信号线电连接，用于在指纹信息采集阶段，控制所述第一开关单元的第一端和第二端断开，使得所述第一节点变化第一电平差，作为第一指纹信号；在指纹信息转换阶段，控制所述第一开关单元的第一端和第二端导通，使得所述第二节点变化第二电平差，作为第二指纹信号；所述第二电平差大于所述第一电平差；
信号输出单元，第一端、第二端、控制端分别与第二电平端、检测信号线、所述第二节点电连接，用于输出基于所述第二指纹信号转换得到的指纹检测信号。
2.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，还包括：
复位单元，第一端、第二端、控制端分别与第三电平端、所述第二节点、第二控制信号线电连接，用于重置所述第一节点和所述第二节点的电平。
3.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述感应单元包括：
二极管，正极、负极分别与所述第一电平端、所述第一节点电连接；
第一电荷存储器件，两端分别与所述第一电平端、所述第一节点电连接。
4.根据权利要求3所述的像素电路，其特征在于，所述第一开关单元包括：
第一开关器件，第一极、第二极、控制极分别作为所述第一开关单元的第一端、第二端、控制端；
所述第二节点处具有寄生电容，所述寄生电容的电容小于所述第一电荷存储器件的电容。
5.根据权利要求2所述的像素电路，其特征在于，所述复位单元包括：
第二开关器件，第一极、第二极、控制极分别作为所述复位单元的第一端、第二端、控制端。
6.根据权利要求1所述的像素电路，其特征在于，所述信号输出单元包括：
第三开关器件，第一极、控制极分别作为所述信号输出单元的第一端、控制端，第二极用于输出所述指纹检测信号。
7.根据权利要求6所述的像素电路，其特征在于，所述信号输出单元还包括：
第四开关器件，第一极与所述第三开关器件的第二极电连接，第二极作为所述信号输出单元的第二端，控制极与第三控制信号线电连接。
8.一种阵列基板，其特征在于，包括：如权利要求1-7中任一项所述的像素电路。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：检测单元和如权利要求1-7中任一项所述的像素电路；
所述检测单元，与所述信号输出单元的第二端通过检测信号线电连接，用于获取所述指纹检测信号，根据所述指纹检测信号进行指纹检测。
10.一种像素电路驱动方法，应用于如权利要求1-7中任一项所述的像素电路，其特征在于，包括如下步骤：
在指纹信息采集阶段，所述第一开关单元的控制端接收第一电平信号，所述第一开关单元的第一端和第二端断开，使得所述第一节点变化第一电平差，作为第一指纹信号；
在指纹信息转换阶段，所述第一开关单元的控制端接收第二电平信号，所述第一开关单元的第一端和第二端导通，使得所述第二节点变化第二电平差作为第二指纹信号；
在指纹信息输出阶段，所述信号输出单元的控制端接收所述第二节点输出的第三电平信号，所述信号输出单元的第一端和第二端导通，使得所述信号输出单元的第二端输出基于所述第二指纹信号转换得到的指纹检测信号。
11.根据权利要求10所述的像素电路驱动方法，其特征在于，在指纹信息采集阶段，还包括：
所述第一开关单元的控制端接收第一电平信号，所述第一开关单元的第一端和第二端断开，使得所述第二节点在所述第二节点处的寄生电容的作用下，保持电平不变；所述寄生电容的电容小于第一电荷存储器件的电容；所述感应单元包括二极管和第一电荷存储器件，所述二极管正极、负极分别与所述第一电平端、所述第一节点电连接，所述第一电荷存储器件的两端分别与所述第一电平端、所述第一节点电连接。
12.根据权利要求10所述的像素电路驱动方法，其特征在于，所述指纹信息采集阶段之前，还包括：
在复位阶段，所述第一开关单元的控制端接收第二电平信号，所述复位单元的控制端接收第四电平信号，所述第一开关单元的第一端和第二端导通，所述复位单元的第一端和第二端导通，使得所述第一节点和所述第二节点的电平都重置为所述第三电平端的电平。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010879546.4A CN111967423B (zh) | 2020-08-27 | 像素电路及其驱动方法、阵列基板、显示装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113610022A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-05 | 合肥维信诺科技有限公司 | 指纹识别电路、显示面板及其控制方法 |
| US11978279B2 (en) | 2021-08-12 | 2024-05-07 | Hefei Visionox Technology Co., Ltd. | Fingerprint identification circuit, display panel and control method thereof |
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