CN113591676A - 有源像素传感器、显示面板、电子设备和驱动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种有源像素传感器、显示面板、电子设备和驱动控制方法。有源像素传感器包括感光像素阵列和感光驱动电路阵列。感光像素阵列包括多个感光元件；感光驱动电路阵列包括多个感光驱动电路，多个感光驱动电路与多个感光元件对应，感光驱动电路根据感光元件采集的光信号生成电信号；有源像素传感器对多个感光驱动电路生成的电信号进行检测以感应手指触控；有源像素传感器逐行读取感光驱动电路生成的电信号生成指纹图像。本申请的有源像素传感器能够在不加入更多膜层、结构的同时，利用原本用于光学指纹采集的感光元件，复用感光驱动电路实现可见光通信及光学触控功能，达到替代电子设备的其他功能模块，简化电子设备内部结构的目的。
Description
技术领域
本申请涉及传感技术领域，特别涉及一种有源像素传感器、显示面板、电子设备和驱动控制方法。
背景技术
手机为了识别用户身份，提供用户指纹识别功能。为了识别到是否有手指按压在了屏幕上，需要用到触控的功能，手机触控是智能手机一个重要的功能，它的作用是检测人手指是否触摸手机屏幕，且识别出人手指按压的位置。后续再通过对应人手指按压的位置与当前画面上的内容确定用户点击的内容。
目前屏幕触控多是由电容来实现，通过检测人体与触摸屏之前的耦合电容，来识别手指按压位置。也即是，目前的手机中的用户身份识别过程和指纹识别过程需要用到手机中多个功能模块，手机内部结构复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本申请的目的在于提供一种有源像素传感器、显示面板、电子设备和驱动控制方法。
本申请提供一种有源像素传感器。所述有源像素传感器包括：感光像素阵列和感光驱动电路阵列，所述感光像素阵列包括多个感光元件；所述感光驱动电路阵列包括多个感光驱动电路，多个所述感光驱动电路与多个所述感光元件对应，所述感光驱动电路根据所述感光元件采集的光信号生成电信号；所述有源像素传感器对多个所述感光驱动电路生成的所述电信号进行检测以感应手指触控；所述有源像素传感器逐行读取所述感光驱动电路生成的所述电信号生成指纹图像。
在某些实施方式中，所述感光驱动电路根据所述感光元件采集经光源编码后发射的光信号生成所述电信号，所述有源像素传感器解析多个所述感光驱动电路生成的所述电信号以获取所述光源传输的数据信号。
在某些实施方式中，所述感光驱动电路包括放大晶体管、重置开关晶体管和电容选择开关晶体管。所述放大晶体管的第一极连接第一电源端，所述放大晶体管的栅极连接所述感光元件的第一极，所述感光元件的第二极连接偏置电源端；所述重置开关晶体管的第一极连接基准电源，所述重置开关晶体管的栅极连接重置控制端，所述重置开关晶体管的第二极连接所述放大晶体管的栅极；所述电容连接所述感光元件的第一极和第二极；所述选择开关晶体管的栅极连接栅线，所述选择开关晶体管的第一极连接所述放大晶体管的第二极，所述选择开关晶体管的第二极连接读出电路。
在某些实施方式中，所述读出电路包括IV转换电路和模数转换电路。所述IV转换电路的输入端连接所述选择开关晶体管的第二极；所述IV转换电路的输出端连接所述模数转换电路。
在某些实施方式中，所述有源像素传感器包括层叠设置的衬底基板、电路层和器件层。所述感光驱动电路位于所述电路层，所述电路层包括层叠设置的有源层、第一绝缘层、栅极层、第二绝缘层和源漏极层；所述发光器件位于所述器件层，所述器件层包括感光材料。
本申请提供一种显示面板。所述显示面板包括上述任意一项实施方式所述的有源像素传感器、发光像素阵列和发光驱动电路阵列。所述发光像素阵列包括多个发光元件，所述发光元件和所述感光元件间隔设置；所述发光驱动电路阵列包括多个发光驱动电路，多个所述发光驱动电路与多个所述发光元件对应。
在某些实施方式中，所述显示面板包括金属层，所述显示面板对所述金属层进行电容触控检测以对手指触控进行初步定位。
本申请提供一种电子设备。所述电子设备包括上述任意一项实施方式所述的显示面板。
本申请提供一种驱动控制方法，用于上述实施方式任意一项所述的有源像素传感器。所述有源像素传感器在触控检测阶段感应手指触控以及以采集帧周期生成所述指纹图像，所述采集帧周期包括重置阶段、过渡阶段和数据读取阶段。所述驱动控制方法包括：在触控检测阶段，向多个所述感光驱动电路提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，读取多个所述感光驱动电路采集光信号生成的所述电信号；及所述驱动控制方法还包括：在重置阶段，向多个所述感光驱动电路提供所述重置信号；在过渡阶段，停止向所述感光驱动电路提供所述重置信号以使所述感光驱动电路对所述感光元件导出的电荷进行积分生成所述电信号；在数据读取阶段，向所述感光驱动电路提供所述数据读取信号和第二模数采样信号以读取所述电信号。
在某些实施方式中，在所述感光驱动电路根据所述感光元件采集经光源编码后发射的光信号生成所述电信号的情况下，所述有源像素传感器在数据传输阶段获取所述光源传输的数据信号。所述驱动控制方法包括：在数据传输阶段，向多个所述感光驱动电路提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，以读取多个所述感光驱动电路采集光信号生成的所述电信号。
本申请的有源像素传感器能够在不加入更多膜层、结构的同时，利用原本用于光学指纹采集的感光元件，复用感光驱动电路实现可见光通信及光学触控功能，从而达到替代手机其他功能模块，简化手机内部结构的目的。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分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是本申请某些实施方式的有源像素传感器的结构示意图；
图2是本申请某些实施方式的有源像素传感器进行可见光通信的原理示意图；
图3是本申请某些实施方式的手指触摸有源像素传感器的场景示意图；
图4是本申请某些实施方式的感光驱动电路和读出电路的结构示意图；
图5是本申请某些实施方式的利用有源像素传感器进行可见光通信时序控制的示意图；
图6是本申请某些实施方式的利用有源像素传感器进行指纹采集时序控制的示意图；
图7是本申请某些实施方式的利用有源像素传感器进行可见光通信时序控制及指纹采集时序控制的整合示意图；
图8是本申请某些实施方式的有源像素传感器的结构示意图；
图9是本申请某些实施方式的显示面板的结构示意图；
图10是本申请某些实施方式的显示面板的结构示意图；
图11是本申请某些实施方式的显示面板的结构示意图；
图12是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图；
图13是本申请某些实施方式的驱动控制方法的流程示意图；
图14是本申请某些实施方式的驱动控制装置的结构示意图；
图15是本申请某些实施方式的驱动控制方法的流程示意图；
图16是本申请某些实施方式的驱动控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
目前的手机中的用户身份识别过程和指纹识别过程需要用到手机中多个功能模块，手机内部结构复杂。
有鉴于此，请参阅图1，本申请提供一种有源像素传感器100。有源像素传感器100包括感光像素阵列110和感光驱动电路阵列120。感光像素阵列110包括多个感光元件111。感光驱动电路阵列120包括的多个感光驱动电路121，多个感光驱动电路121与多个感光元件111对应。感光驱动电路121根据感光元件111采集的光信号生成电信号。有源像素传感器100对多个感光驱动电路121生成的电信号进行检测以感应手指触控。有源像素传感器100逐行读取感光驱动电路121生成的电信号生成指纹图像。
具体地，感光元件111指的是用于光线指纹采集的光敏PIN。多个感光驱动电路121与多个感光元件111对应指的是多个感光驱动电路121与多个感光元件111一一对应(如图1所示)。
在进行指纹解锁时，有源像素传感器100可以对多个感光驱动电路121生成的电信号进行检测以感应手指触控。可以理解地，光敏PIN能够通过检测是否有光照射来识别是否按压手指。手指按压时在有源像素传感器100上对应部分像素信号量会降低，通过信号量的变化可以实现手指触控的检测。具体地，为了确认按压物时人手触控，可以通过光照通过人手指所携带的脉搏波来确认。当光从手指返回时，人体内血液流动的规律会携带在光中一同被有源像素传感器100接收，从而完成触控。本申请利用有源像素传感器100中的光敏PIN接收携带由人体血液流动的规律的光，进而实现有源像素传感器100的可见光通信功能。
具体地，请参阅图3，当环境光照射在有源像素传感器100上时，照光部分光敏PIN接受的光子多，输出的电荷多，输出信号量大。当有手指遮挡时，由于照射在光敏PIN上的光子减少，这部分与其他无手指遮挡区域光子数会有明显差异，最终读取的数据中的数据量也会有明显差异，从而识别出手指触摸位置。
在指纹解锁完成后需要采集指纹图像时，有源像素传感器100逐行读取感光驱动电路121生成的电信号生成指纹图像。具体地，手指按压时，指纹谷脊下有源像素传感器100接收的光强I是不同的，读出的信号量不同，也就能体现出指纹谷脊差，从而采集到指纹图像，进而实现有源像素传感器100的可见光通信功能。
综上，本申请的有源像素传感器100能够在不加入更多膜层、结构的同时，利用原本用于光学指纹采集的感光元件111，复用感光驱动电路121实现可见光通信及光学触控功能，从而达到替代电子设备的其他功能模块，简化电子设备内部结构的目的。
在某些实施例中，感光驱动电路121根据感光元件111采集经光源编码后发射的光信号生成电信号，有源像素传感器100解析多个感光驱动电路121生成的电信号以获取光源传输的数据信号。
可以理解地，请参阅图2，可见光通信的原理就是利用光源的闪烁，将数据信息携带在光中。亮定义为1，暗定义为0，通过编码解码即可得到光中所加载的数据信息。其中，数据1、0即为光源传输的数据信号。
其中，电信号可以为电压信号、电流信号或其他信号，在此不作限制。本申请以电信号为电压信号为例进行说明。
下面具体介绍感光驱动电路121的结构组成及工作原理。
请参阅图4，感光驱动电路121包括：放大晶体管1211(Tsf)、重置开关晶体管1212(Trst)、电容1213(Cs)和选择开关晶体管1214(Tsel)。
放大晶体管1211(Tsf)的第一极连接第一电源端Vdd，放大晶体管1211的栅极连接感光元件111的第一极，感光元件111(PIN)的第二极连接偏置电源端Vbias。具体地，光敏PIN用于检测当前照射光强进行光电转换。
重置开关晶体管1212(Trst)的第一极连接基准电源Vrst，重置开关晶体管1212的栅极连接重置控制端R，重置开关晶体管1212的第二极连接放大晶体管1211(Tsf)的栅极。
电容1213(Cs)连接感光元件111(PIN)的第一极和第二极。
选择开关晶体管1214(Tsel)的栅极连接栅线GATE，选择开关晶体管1214的第一极连接放大晶体管1211(Tsf)的第二极，选择开关晶体管1214的第二极连接读出电路130。
可以理解地，有源像素传感器100还包括读出电路130。读出电路130包括：IV转换电路131和模数转换电路132。IV转换电路131的输入端连接选择开关晶体管1214(Tsel)的第二极。IV转换电路131的输出端连接模数转换电路132。
具体地，感光驱动电路121的工作原理为：
在曝光开启时，重置控制端R发出的重置信号会将光敏PIN反向偏置到由基准电源Vrst提供的重置电压Vrst’上，这个时间内对光敏PIN进行“充电”，使得最终光敏PIN的电荷量为Qrst＝Cpin*Vrst’。
充电结束后，重置开关晶体管1212(Trst)将会关闭，此时光敏PIN处于浮空状态，即没有电压，当照射在光敏PIN上的光强为0时，Vrst和Qrst都保持在PIN电容上。而当有一定光强I0照射在光敏PIN上时，光子会激发PN结产生空穴-电子对，使电容1213(Cs)两端的电荷发生复合，导致光敏PIN上的电荷量从Qrst开始下降，PD点的点位下降。其中，采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体(通常是硅或锗)基片上，在P型半导体与N型半导体之间的交界面形成的空间电荷区称为PN结，PN结具有单向导电性。
此时，可以使放大晶体管1211(Tsf)工作于饱和区，饱和区内放大晶体管1211(Tsf)的源极电位变化会导致流经放大晶体管1211(Tsf)的电流IDS变化。然后，通过栅线GATE控制选择开关晶体管1214(Tsel)打开，使电流IDS流入后端读出电路130的IV转换电路131，即可得到对应于光强I0的输出电压Vout，也即是，得到电信号Vout。
然后，通过模数转换电路132将模拟电信号Vout读出转换为数据信号，即可采集到一帧传感数据。
当有源像素传感器100呈阵列排布时，手指按压时，指纹谷脊下的有源像素传感器接收的光强I是不同的，读出的信号量不同，可以体现出指纹谷脊差，从而可以采集到指纹图像。
下面结合用户在手机锁屏进行指纹触控解锁的场景描述控制感光驱动电路121实现可见光通信及光学触控的工作原理。
具体地，在手机锁屏的时候，需要用光敏PIN进行可见光通信。此时的可见光通信时序控制为如图5所示。此时，由于感光驱动电路121中的所有行的重置信号端R的重置信号R’一直处于高电平，所以重置开关晶体管1212(Trst)处于导通状态。此时，相当于是在PD点和基准电源Vrst之间有一个固定阻值的电阻。
当照射在光敏PIN上的光强发生变化时，从光敏PIN上导出的电荷会发生变化，从而会导致PD点的点位实时变化。同时所有行的栅线GATE控制的GATE信号一直为高，栅线GATE控制的选择开关晶体管1214(Tsel)一直处于打开的状态，模数转换电路132读取的数据也会随着PD点的点位实时改变。因此，通过模数转换电路132进行指纹采样，会得到一个和模数转换电路132采样频率相关的数据流，从而实现光通信。
当手指按压在屏幕上时，手指会遮挡部分区域光敏PIN接受光。当时有部分区域的可见光通信值与其他区域不同一直为0时，证明有遮挡物，此使通过确定遮挡物位置，进行脉搏波检测。
当检测出血流中带有脉搏波特征时，证明按在屏幕上的为手指，开始进行指纹采集，指纹采集时序如图6所示。对于阵列中每一行的有源像素传感器100，先进行重置(rst)，然后经过一定的积分时间后，将栅线GATE控制的选择开关晶体管1214(Tsel)打开，同时模数转换电路132开始读取栅线GATE控制的选择开关晶体管1214(Tsel)打开时的输出电压。将全屏扫完后再重新进行重置(rst)进行下一次指纹采集。这样就实现了基于有源像素传感器100中的感光驱动电路121的光学指纹采集。
获得指纹图像后，手机解锁后在不需要进行指纹采集的时候，光敏PIN将继续用于光通讯及触控。
将上述可见光通信时序及指纹采集时序控制过程整合后的完整过程如图7所示。即本申请的有源像素传感器100复用可见光通信及光学触控功能，可以实现光学指纹识别、光学触控、可见光通信三者的时序结合，时序上连贯，提升用户体验。
上述为有源像素传感器100复用可见光通信及光学触控功能的电路相关的介绍，下面从立体安装的角度描述有源像素传感器100的结构。
请参阅图8，有源像素传感器100包括层叠设置的衬底基板140(Substrate)、电路层150(Poly层～PLN1层)和器件层160(PVX2层～ITO-cap层)。
衬底基板140(Substrate)与电路层150(Poly层～PLN1层)之间还可以包括缓冲层Buffer。可以理解地，由于高速设备与低速设备的不匹配，会让高速设备花时间等待低速设备，因此可以在这两者之间设立一个缓冲区，即为缓冲层Buffer。
感光驱动电路121位于电路层150。电路层150包括层叠设置的多晶硅层Poly、第一绝缘层GI、栅极层Gate、第二绝缘层ILD和源漏极层SD1。图3中两个SD1可以分别为源极和漏极，即源极和漏极的位置不作限制。
有源层主要用于形成MOS管。MOS管的删极是由多晶硅(Poly)形成的，MOS管的源极和漏极是由图3中的SD1注入形成的。集成MOS管的源极和漏极是可以互换的，例如前文所述的重置开关晶体管1212(Trst)和选择开关晶体管1214(Tsel)的源极和漏极是可以互换的。
第一绝缘层GI可以使得有源层Poly与栅极层Gate之间隔离开，使得有源层Poly与栅极层Gate之间互不影响。第二绝缘层ILD可以使得栅极层Gate与源漏极层SD1之间隔离开，使得栅极层Gate与源漏极层SD1之间互不影响。
第二绝缘层ILD设有2个通孔，源极SD1和漏极SD1穿过对应的通孔与有源层Poly电连接。
发光器件位于器件层160，器件层160包括感光材料PIN、SD2电极和ITO-cap面板层。SD2电极可以与源极SD1电连接，SD2电极可以与源极SD1之间传输电信号。
此外，有源像素传感器100还包括封装层Cover和其他光线元件所在的层级，例如还可以包括图3中的偏光片层POL。封装层Cover可以保护有源像素传感器100内部的电路和器件不容易落灰和受潮，提高有源像素传感器100的使用寿命。
请参阅图9，本申请还提供一种显示面板200。显示面板200包括有源像素传感器100、发光像素阵列210和发光驱动电路阵列220。发光像素阵列210包括多个发光元件211。发光驱动电路阵列220包括多个发光驱动电路221，多个发光驱动电路221与多个发光元件211对应。
也即是，有源像素传感器100可以集成在显示面板200中，与显示面板200融为一体设置，有利于显示面板200的轻薄化。同时，在一个例子中，有源像素传感器100可以分布在显示面板200的整块区域，可以使得显示面板200的整块区域都可以用于可见光通信和光线触控，扩宽了可见光通信区域和光学触控区域，可以适用于利用显示面板200的整块区域进行指纹采集和触屏检测的应用场景，从而提升用户体验。
在另一个例子中，有源像素传感器100可以分布在显示面板200的部分区域实现显示面板200的部分区域进行可见光通信功能和光学触控功能，能够适用于利用显示面板200的部分区域进行指纹采集和触屏检测的应用场景。
另外，有源像素传感器100包括感光元件111，发光元件211和感光元件111可以间隔设置，如图10所示，发光元件211和感光元件111间隔设置可以使得显示面板100具有不同的发射与接收通道，进而显示面板100可以根据通道的状态监控和信息传输需求选择最佳通道和通道数进行传输，拓展带宽，提高传输速率和信噪比。
请参阅图11，显示面板200可以包括相对的显示面201和背面202。有源像素传感器100也可以位于显示面板200的背面202一侧作为一个单独的器件，感光元件111透过显示面板200采集光信号。此时，有源像素传感器100作为一个单独的器件设置在显示面板200的背面，有利于显示面板200和有源像素传感器100的安装与拆卸。
需要说明的是，此时的有源像素传感器100可以设置在背面202的部分区域，实现显示面板200的部分区域进行可见光通信功能和光学触控功能，能够适用于利用显示面板200的部分区域进行指纹采集和触控检测的应用场景。
或者，此时的有源像素传感器100可以也可以覆盖整个背面202，使得显示面板200的整块区域都可以用于可见光通信和光学触控，扩宽了可见光通信区域和光学触控区域，可以适用于利用显示面板200的整块区域进行指纹采集和触控检测的应用场景，从而提升用户体验。
在某些实施例中，显示面板200可以包括金属层，显示面板200对金属层进行电容触控检测以对手指触控进行初步定位。可以理解地，为了保证触控检测的准确性，通过对屏幕膜层中的金属层进行一定程度的电容触控检测以对手指触控进行初步定位，可以增加定位准确性。
本申请的显示面板200通过有源像素传感器100能够利用原本用于光学指纹采集的感光元件，复用感光驱动电路实现可见光通信及光学触控功能，从而达到替代电子设备的其他功能模块，简化电子设备内部结构的目的。
请参阅图12，本申请还提供一种电子设备300。电子设备300包括显示面板200。电子设备300可以为手机、平板电脑、指纹锁等具有指纹识别及解锁功能的设备。
本申请的电子设备300具有显示面板200，显示面板200通过有源像素传感器100能够利用原本用于光学指纹采集的感光元件，复用感光驱动电路实现可见光通信及光学触控功能，从而达到替代电子设备300的其他功能模块，简化电子设备300内部结构的目的。
请参阅图13，本申请还提供一种驱动控制方法，用于有源像素传感器100。有源像素传感器100在触控检测阶段感应手指触控以及以采集帧周期生成指纹图像，采集帧周期包括重置阶段、过渡阶段和数据读取阶段，驱动控制方法包括：
02：在触控检测阶段，向多个感光驱动电路121提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，读取多个感光驱动电路121采集光信号生成的电信号；
及驱动控制方法还包括：
04：在重置阶段，向多个感光驱动电路121提供重置信号；
06：在过渡阶段，停止向感光驱动电路121提供重置信号以使感光驱动电路121对感光元件111导出的电荷进行积分生成电信号；
08：在数据读取阶段，向感光驱动电路121提供数据读取信号和第二模数采样信号以读取电信号。
请结合图14，本申请还提供一种驱动控制装置10。驱动控制装置10包括触控检测模块12、重置模块14、过渡模块16和数据读取模块18。
步骤02可以由触控检测模块12实现，步骤04可以由重置模块14实现，步骤06可以由过渡模块16实现，步骤08可以由数据读取模块18实现。也即是，触控检测模块12用于在触控检测阶段，向多个感光驱动电路121提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，读取多个感光驱动电路121采集光信号生成的电信号；重置模块14用于在重置阶段，向多个感光驱动电路121提供重置信号；过渡模块16用于在过渡阶段，停止向感光驱动电路121提供重置信号以使感光驱动电路121对感光元件111导出的电荷进行积分生成电信号；数据读取模块18用于在数据读取阶段，向感光驱动电路121提供数据读取信号和第二模数采样信号以读取电信号。
具体地，请参阅图7，在触控检测阶段(即图7中的第一阶段)，触控检测模块11向多个感光驱动电路121提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，读取多个感光驱动电路121采集光信号生成的电信号，从而实现有源像素传感器100的手指感应的触控检测功能。
其中，重置信号为图7中第一阶段的R信号，数据读取信号为图7中第一阶段的Gate信号，第一模数采样信号为图7中第一阶段的ADC采样信号。
指纹采集的采集帧周期包括重置阶段、过渡阶段和数据读取阶段(即图7中的第二阶段或图6所示的示意图)。请结合图6可知，对于阵列中每一行的有源像素传感器100，先进行重置(rst)，然后经过一定的积分时间后，将栅线GATE控制的选择开关晶体管1214(Tsel)打开，同时模数转换电路132开始读取栅线GATE控制的选择开关晶体管1214(Tsel)打开时的输出电压。将全屏扫完后再重新进行重置(rst)进行下一次指纹采集，从而实现了基于有源像素传感器100中的感光驱动电路121的光学指纹采集。
其中，重置信号为图7中第二阶段的R信号，数据读取信号为图7中第二阶段的Gate信号，第二模数采样信号为图7中第二阶段的ADC采样信号。
请参阅图15，在某些实施例中，在感光驱动电路121根据感光元件111采集经光源编码后发射的光信号生成电信号的情况下，有源像素传感器100在数据传输阶段获取光源传输的数据信号，驱动控制方法包括：
01：在数据传输阶段，向多个感光驱动电路121提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，以读取多个感光驱动电路采集光信号生成的电信号。
请结合图16，驱动控制装置10包括数据传输模块11。
步骤01可以由数据传输模块11实现。也即是，数据传输模块11用于在数据传输阶段，向多个感光驱动电路121提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，以读取多个感光驱动电路采集光信号生成的电信号。
具体地，请参阅图7中第一阶段，在触控检测的同时，驱动控制装置10还可以通过数据传输模块11驱动感光驱动电路121将采集的光信号转换为电信号，从而实现有源像素传感器100的光通信功能。
综上，本申请的驱动控制方法及其装置可以实现有源像素传感器在不加入更多膜层、结构的同时，复用感光驱动电路实现可见光通信及光学触控功能，从而达到替代电子设备的其他功能模块，简化电子设备内部结构的目的。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种有源像素传感器，其特征在于，包括：
感光像素阵列，所述感光像素阵列包括多个感光元件；
感光驱动电路阵列，所述感光驱动电路阵列包括多个感光驱动电路，多个所述感光驱动电路与多个所述感光元件对应，所述感光驱动电路根据所述感光元件采集的光信号生成电信号；
所述有源像素传感器对多个所述感光驱动电路生成的所述电信号进行检测以感应手指触控；
所述有源像素传感器逐行读取所述感光驱动电路生成的所述电信号生成指纹图像。
2.根据权利要求1所述的有源像素传感器，其特征在于，所述感光驱动电路根据所述感光元件采集经光源编码后发射的光信号生成所述电信号，所述有源像素传感器解析多个所述感光驱动电路生成的所述电信号以获取所述光源传输的数据信号。
3.根据权利要求1所述的有源像素传感器，其特征在于，所述感光驱动电路包括：
放大晶体管，所述放大晶体管的第一极连接第一电源端，所述放大晶体管的栅极连接所述感光元件的第一极，所述感光元件的第二极连接偏置电源端；
重置开关晶体管，所述重置开关晶体管的第一极连接基准电源，所述重置开关晶体管的栅极连接重置控制端，所述重置开关晶体管的第二极连接所述放大晶体管的栅极；
电容，所述电容连接所述感光元件的第一极和第二极；
选择开关晶体管，所述选择开关晶体管的栅极连接栅线，所述选择开关晶体管的第一极连接所述放大晶体管的第二极，所述选择开关晶体管的第二极连接读出电路。
4.根据权利要求3所述的有源像素传感器，其特征在于，所述读出电路包括：
IV转换电路，所述IV转换电路的输入端连接所述选择开关晶体管的第二极；和
模数转换电路，所述IV转换电路的输出端连接所述模数转换电路。
5.根据权利要求1所述的有源像素传感器，其特征在于，所述有源像素传感器包括层叠设置的衬底基板、电路层和器件层，
所述感光驱动电路位于所述电路层，所述电路层包括层叠设置的有源层、第一绝缘层、栅极层、第二绝缘层和源漏极层；
所述发光器件位于所述器件层，所述器件层包括感光材料。
6.一种显示面板，其特征在于，包括：
权利要求1-5任一项所述的有源像素传感器；
发光像素阵列，所述发光像素阵列包括多个发光元件，所述发光元件与所述感光元件间隔设置；
发光驱动电路阵列，所述发光驱动电路阵列包括多个发光驱动电路，多个所述发光驱动电路与多个所述发光元件对应。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括金属层，所述显示面板对所述金属层进行电容触控检测以对手指触控进行初步定位。
8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求6或7所述的显示面板。
9.一种驱动控制方法，用于权利要求1-5任一项所述的有源像素传感器，其特征在于，所述有源像素传感器在触控检测阶段感应手指触控以及以采集帧周期生成所述指纹图像，所述采集帧周期包括重置阶段、过渡阶段和数据读取阶段，所述驱动控制方法包括：
在触控检测阶段，向多个所述感光驱动电路提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，读取多个所述感光驱动电路采集光信号生成的所述电信号；
及所述驱动控制方法还包括：
在重置阶段，向多个所述感光驱动电路提供所述重置信号；
在过渡阶段，停止向所述感光驱动电路提供所述重置信号以使所述感光驱动电路对所述感光元件导出的电荷进行积分生成所述电信号；
在数据读取阶段，向所述感光驱动电路提供所述数据读取信号和第二模数采样信号以读取所述电信号。
10.根据权利要求9所述的驱动控制方法，其特征在于，在所述感光驱动电路根据所述感光元件采集经光源编码后发射的光信号生成所述电信号的情况下，所述有源像素传感器在数据传输阶段获取所述光源传输的数据信号，所述驱动控制方法包括：
在数据传输阶段，向多个所述感光驱动电路提供重置信号、数据读取信号和第一模数采样信号，以读取多个所述感光驱动电路采集光信号生成的所述电信号。
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