CN114913557A - 电子设备 - Google Patents

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CN114913557A
CN114913557A CN202110127618.4A CN202110127618A CN114913557A CN 114913557 A CN114913557 A CN 114913557A CN 202110127618 A CN202110127618 A CN 202110127618A CN 114913557 A CN114913557 A CN 114913557A
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switch
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Abstract

本公开是关于一种电子设备，包括：显示屏和设置在所述显示屏下方的光学指纹检测模组；所述光学指纹检测模组包括若干行控制线和若干列数据线、任一行控制线和任一列数据线的交叉位置设置一个像素、与所述若干行控制线连接的驱动电路和向所述驱动电路供电的供电电路；所述供电电路用于在扫描阶段时向所述驱动电路提供第一驱动电压，所述驱动电路用于在扫描阶段时依次导通每行像素；所述供电电路用于在复位阶段时向所述驱动电路提供第二驱动电压，所述驱动电路用于在复位阶段时导通每个像素；所述第二驱动电压大于所述第一驱动电压。本实施例可以降低像素中开关器件的电阻，有利于降低消除每个像素中的电荷的耗时，提高复位效率。

Description

电子设备
技术领域
本公开涉及控制技术领域，尤其涉及一种电子设备。
背景技术
目前，越来越多的电子设备采用屏下指纹方案用于解锁、支付等场景。参见图1，当显示屏为OLED显示屏时，OLED自发光遇到手指后反射到光学指纹模组，由光学指纹模组根据反射光来检测成像获得指纹。
图1所示的光学指纹模组包含了光路及传感器，其中传感器的电路如图2所示，该传感器包括光学指纹感应区和非感应区。其中光学指纹感应区包括多个像素电路，每个像素电路包括开关器件TFT和光敏二极管PD；非感应区包括栅极驱动芯片(GOA)和数据读取芯片(ROIC)。
图3示出了一个像素读取电荷的电路架构和时序，参见图3，触发RST开关，对电容CF进行放电，即对运算放大进行重置。并在t1时刻读取运算放大器的输出端Vout的输出值Vout1。经过一段时间后，PD可以采集光线能量转换成电容，开启GOA到达PD的这一行后SEL处信号有效开关导通，在时间t2处读取运算放大器的输出端Vout的输出值Vout2，随后将两个值相减即可得到PD所采集的光信号，整个感应区的PD信号可以还原出指纹。也就是说，图3所示架构中，此架构中光敏二极管PD为一关键器件，其累积的光电荷数(灵敏度)会决定整个指纹图像的质量。
实际应用中，光敏二极管PD采用a-Si PIN结构且采用化学气相沉积(CVD)方法制成，此工艺中PD中的部分电子会被限制住，使光电荷存在残存，即读取的数据中会包括上一次积累的电荷，影响到检测精度。
发明内容
本公开提供一种电子设备，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种电子设备，包括显示屏和设置在所述显示屏下方的光学指纹检测模组；所述光学指纹检测模组包括若干行控制线和若干列数据线、任一行控制线和任一列数据线的交叉位置设置一个像素、与所述若干行控制线连接的驱动电路和向所述驱动电路供电的供电电路；
所述供电电路用于在扫描阶段时向所述驱动电路提供第一驱动电压，所述驱动电路用于在扫描阶段时依次导通每行像素，以采集光信号；
所述供电电路用于在复位阶段时向所述驱动电路提供第二驱动电压，所述驱动电路用于在复位阶段时导通每个像素，以消除每个像素中的电荷；
所述第二驱动电压大于所述第一驱动电压。
可选地，
所述供电电路包括供电电源、电荷泵电路和稳压电路；所述电荷泵电路分别与所述供电电源和所述稳压电路连接；所述供电电源用于提供预设电压；
所述电荷泵电路用于将所述预设电压升压至第三驱动电压；
所述稳压电路用于在扫描阶段时将所述第三驱动电压转换成第一驱动电压以及在复位阶段时将所述第三驱动电压转换成第二驱动电压。
可选地，所述稳压电路包括运算放大器、晶体管、第一电阻、第二电阻和切换开关；所述运算放大器的反相输入端接收预设的参考电压，所述运算放大器的正相输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述运算放大器的输出端分别与所述晶体管的控制极和所述切换开关的第一端连接；
所述切换开关的第二端接地；
所述晶体管的第一极与所述电荷泵电路的输出端连接，所述晶体管的第二极分别与所述第一电阻的第一端和所述稳压电路的输出端连接；
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地。
可选地，所述光学指纹检测模组还包括数据驱动电路；所述数据驱动电路包括供电电源和偏置开关，所述供电电源通过所述偏置开关分别与各列数据线连接；
所述供电电源用于提供反向偏置电压和正向偏置电压；所述反向偏置电压为负值，所述正向偏置电压为正值；
所述偏置开关用于在扫描阶段时向所述数据线提供反向偏置电压和在复位阶段时向所述数据线提供正向偏置电压。
可选地，所述光学指纹检测模组还包括电荷消除电路；所述电荷消除电路用于在复位阶段向处于导通状态下的像素提供正向偏置电压，以消除每个像素中的电荷。
可选地，所述电荷消除电路包括偏置开关和偏置电源；所述偏置电源可提供正向偏置电压和反向偏置电压；其中，所述正向偏置电压用于使像素中的光电二极管处于正向偏置状态，所述反向偏置电压用于使像素中的光电二极管处于反向偏置状态的电压；
所述偏置开关用于在扫描阶段时向处于导通状态的像素提供反向偏置电压，以及用于在复位阶段时向处于导通状态的像素提供正向偏置电压。
可选地，所述电荷消除电路还包括第一开关和预设电源；所述第一开关的第一端与所在列的数据线连接，所述第一开关的第二端与所述预设电源连接，所述第一开关的控制端与所述驱动电路连接；所述第一开关用于在接收到来自驱动电路的控制信号号导通所在列数据线与预设电源之间的连接。
可选地，所述预设电源包括以下至少一种：接地、负电压源和电流源。
可选地，所述驱动电路包括第一驱动单元和第二驱动单元；
所述第一驱动单元用于在扫描阶段时依次向各行控制线输出控制信号；
所述第二驱动单元用于在复位阶段时依次向各组控制线输出控制信号。
可选地，所述光学指纹检测模组还包括数据读取电路，所述数据读取电路包括若干个数据读取单元，每个数据读取单元与数据线一一对应连接；
所述数据读取单元包括运算放大器和反馈电容；所述运算放大器的反相输入端分别与所在列的数据线的正极端和所述反馈电容的第一端连接，所述运算放大器的正相输入端接地，所述运算放大器的输出端与所述反馈电容的第二端连接。
可选地，所述数据读取电路还包括模数转换器，所述模数转换器分别与每个数据读取单元连接，用于将对每个数据读取单元输出的像素数据进行模数转换。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例中为驱动电路设置供电电路，可以在扫描阶段时向所述驱动电路提供第一驱动电压以及在复位阶段时向所述驱动电路提供第二驱动电压，并且第二驱动电压大于所述第一驱动电压，这样驱动电路在复位阶段驱动每个像素时可以将较高的第二驱动电压提供给每个像素，可以降低像素中开关器件的电阻，有利于降低消除每个像素中的电荷的耗时，提高复位效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是相关技术中示出的一种光学指纹检测模组和显示屏的空间位置关系示意图。
图2是相关技术中示出的一种光学指纹检测模组的电路结构示意图。
图3是相关技术中示出的包含一个像素的电荷采集电路的示意图。
图4是相关技术中示出的清除光电二极管的电荷的电路示意图。
图5是相关技术中示出的为驱动电路供电的供电电路的框图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的电路结构示意图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种供电电路的框图。
图8是根据一示例性实施例示出的另一种供电电路的框图。
图9是图8所示模式开关的工作时序的示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的又一种供电电路的框图。
图11是图10所示模式开关的工作时序的示意图。
图12是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的电路结构示意图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种驱动电路的逻辑结构示意图。
图14是根据一示例性实施例示出的一种工作时序图。
图15是根据一示例性实施例示出的另一种电子设备的电路结构示意图。
图16是相关技术中示出的电流源设置在的数据采集电路内部的示意图。
图17是相关技术中示出的电流源设置在的数据采集电路外部的示意图。
图18是根据一示例性实施例示出的一种工作时序图。
图19是根据一示例性实施例示出的又一种电子设备的电路结构示意图。
图20是根据一示例性实施例示出的一种应用场景的示意图。
图21是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。
为消除像素中光敏二极管PD中的残存电荷，相关技术中，会采用一些方法清除PD中的电荷。参见图4，将开关Bias从接收电压-V切换到接收电压+V，使PD正向导通。上述方案中，PD放电速度与RC充放电时间相关，其中R指开关器件TFT的导通电阻，C指反馈电容CF。由于开关器件TFT的导通电阻较大，因此需要提供较大的开启电压。参见图5，较低的供电电压VLO，经由升压电路(charge pump，CP)提高到电压VCP，然后由稳压器(Low-dropoutregulator，LDO)稳定至电压VGH后再提供给栅极驱动芯片(GOA)使用。然而，为了降低电压VCP上的纹波，LDO输出的电压VGH会小于电压VCP，导致开关器件TFT的导通电阻比期望电阻变大，从而延长了清除PD中的电荷的耗时。
为加快消除PD中的电荷，本公开实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以包括显示屏和设置在显示屏下方的光学指纹检测模组。参见图6，光学指纹检测模组包括若干行控制线(G1～GN)和若干列数据线(RO1～RON)，任一行控制线和任一列数据线的交叉位置设置一个像素，与若干行控制线连接的驱动电路(GOA)和向驱动电路供电的供电电路。
继续参见图6，供电电路用于在扫描阶段时向驱动电路提供第一驱动电压，驱动电路用于在扫描阶段时依次导通每行像素(如像素中的开关器件TFT)，以采集光信号；并且，供电电路用于在复位阶段时向驱动电路提供第二驱动电压，驱动电路用于在复位阶段时导通每个像素，以消除每个像素中的电荷；第二驱动电压大于第一驱动电压。
至此，本公开实施例中为驱动电路设置供电电路，可以在扫描阶段时向所述驱动电路提供第一驱动电压以及在复位阶段时向所述驱动电路提供第二驱动电压，并且第二驱动电压大于所述第一驱动电压，这样驱动电路在复位阶段驱动每个像素时可以将较高的第二驱动电压提供给每个像素，可以降低像素中开关器件的电阻，有利于降低消除每个像素中的电荷的耗时，提高复位效率。
在一实施例中，参见图7，供电电路包括供电电源71、电荷泵电路72和稳压电路73；电荷泵电路72分别与供电电源71和稳压电路73连接；供电电源71用于提供预设电压V0；电荷泵电路72用于将预设电压V0升压至第三驱动电压V3；稳压电路73用于在扫描阶段时将第三驱动电压V3转换成第一驱动电压V1以及在复位阶段时将第三驱动V3电压转换成第二驱动电压V2。
本实施例中，在扫描阶段，稳压电路73可以工作在稳压状态，即用于消除第三驱动电压V3中的纹波，从而可以获得具有一定波动的第一驱动电压V1，波动范围为[V1’，V1”]。其中，其中V1’和V1”分别为第一驱动电压V1的最小值和最大值。在复位阶段，稳压电路73可以工作在开关状态，因具有一定的电阻，此时稳压电路73可以对第三驱动电压V3进行一定的分压，输出第二驱动电压V2。
可理解的是，由于稳压电路73工作在开关状态，其内阻会小于预设电阻阈值，或者可以忽略不计，因此第二驱动电压V2可以约等于第三驱动电压V3。换言之，稳压电路73工作在复位状态时可以输出更大的驱动电压并提供给像素中的开关器件，有利于降低像素中开关器件的电阻值，从而降低RC充放电所用耗时，即可以更快的消除光电二极管中积累的电荷。
在一示例中，参见图8，稳压电路还包括模式开关SW0，其工作时序为如图9所示。在复位阶段，模式开关SW0接收到高电平信号并闭合，此时可以将稳压电路73短路，可以理解为稳压器输出第二驱动电压V2(约等于V3)。在扫描阶段，模式开关SW0接收到低电平信号并打开，此时稳压电路73可以输出第一驱动电压V1。
在另一示例中，参见图10，稳压电路73包括运算放大器OPA、晶体管MD、第一电阻R1、第二电阻R2和切换开关SW1；运算放大器OPA的反相输入端接收预设的参考电压VREF，运算放大器VREF的正相输入端与第二电阻R2的第一端连接，运算放大器OPA的输出端分别与晶体管MD的控制极和切换开关SW1的第一端连接；切换开关SW1的第二端接地GND；晶体管MD的第一极与电荷泵电路72的输出端连接，晶体管MD的第二极分别与第一电阻R1的第一端和稳压电路73的输出端连接；第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二电阻R2的第二端接地GND。
需要说明的是，图10所示稳压电路73中晶体管MD采用P型晶体管实现时，晶体管MD需要低电平的启动电压，因此切换开关SW1的第二极接地。晶体管MD采用N型晶体管实现时，晶体管MD需要高电平的启动电压，因此切换开关SW1的第二极可以接至供电电源。技术人员可以根据具体场景进行选择，相应方案落入本公开的保护范围。
本示例中，稳压电路73中切换开关SW1的工作时序可以如图11所示。参见图11，在复位阶段，切换开关SW1接收到高电平信号并闭合，此时晶体管MD工作在线性区(或者说可变电阻区)，此时晶体管MD相当于一个开关，此时晶体管MD可以输出第二驱动电压V2。在扫描阶段，切换开关SW1接收到低电平信号并打开，此时晶体管MD工作在饱和区，相当于一个放大器，此时晶体管MD开启可以输出第一驱动电压V1。其中，第一电阻R1、第二电阻R2和运算放大器OPA构成负反馈电路，第一电阻R1和第二电阻R2构成分压电路。运算放大器OPA的正相输入端获取第二电阻R2的分压VR2，并与参考电压VREF比较获得差值电压，并将差值电压提供给晶体管MD的控制极，从而使晶体管MD稳定地第一驱动电压V1。
在一实施例中，光学指纹检测模组还包括电荷消除电路，该电荷消除电路用于在复位阶段向处于导通状态下的像素提供正向偏置电压，以消除每个像素中的电荷。参见图12，电荷消除电路包括供电电源和偏置开关Bias，供电电源通过偏置开关Bias分别与各列数据线连接；供电电源用于提供反向偏置电压-V和正向偏置电压+V；所述反向偏置电压为负值，所述正向偏置电压为正值。或者说，正向偏置电压用于使像素中的光电二极管处于正向偏置状态，反向偏置电压用于使像素中的光电二极管处于反向偏置状态的电压。偏置开关Bias用于在扫描阶段时导通供电电源和数据线以向数据线提供反向偏置电压-V和在复位阶段时导通供电电源和数据线以向所述数据线提供正向偏置电压+V。这样，本实施例中通过偏置开关Bias切换到正向偏置电压+V，可以使光电二极管PD处于正向偏置状，从而快速消除PD中积累的电荷。
继续参见图6，光学指纹检测模组还包括与若干列数据线连接的数据读取电路ROIC；该数据读取电路ROIC用于在扫描阶段时读取每个像素的像素数据。
考虑到相关技术中在复位阶段每一行像素复位所用时间为TA，那么本示例中每组像素在复位阶段的最大可用时间为TA*N/M。实际应用中，本实施例中每组像素在复位阶段所用时间为TB，其中TB可以根据像素消除电荷所用真实时间确定，如2TA，3TA，即TB取值范围为(TA，TA*N/M)。也就是说，本实施例中通过对每列像素分组进行消除电荷，可以使消除电荷所用时间TB大于相关技术中所用时间TA，保证像素中光敏二极管PD有足够时间消除电荷；并且，本实施例中TB小于TA*N/M，还可以减少每组像素消除电荷所用时间，有利于提高消除电荷的效率。
为实现单行或单组控制像素消除电荷，本示例中驱动电路GOA可以包括第一驱动单元和第二驱动单元。其中，第一驱动单元用于在扫描阶段时依次向各行控制线输出控制信号，第二驱动单元用于在复位阶段时依次向各组控制线输出控制信号。图13是根据一示例性实施例示出的一种驱动电路GOA的电路结构示意图。参见图13，光学指纹检测模组可以通过控制端CON来控制复用器MUX进行切换：
在扫描阶段，驱动电路GOA可以通过控制端CON输出第一电平，使每个MUX切换到第一输入端，此时移位寄存器SR1-(1～N+1)的驱动信号可以经由MUX1～M的第一输入端并输出到Gate端1～M，这样可以实现像素的单行控制。
在复位阶段，驱动电路GOA可以通过控制端CON输出第二电平，使每个MUX切换到第二输入端，此时移位寄存器SR2-(1～N/M+1)的驱动信号可以经由复用器MUX 1～N的第二输入端并输出到Gate1～N。Gate1～N连接控制线G1～N，这样可以实现像素的单组控制。
需要说明的是，技术人员可以根据具体场景选择驱动电路GOA的实现方案，在能够实现单行和单组控制的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。
结合图12～图14描述光学指纹检测模组的工作原理为：
在复位阶段，驱动电路GOA控制复用器MUX切换到各自的第二输入端，以使移位寄存器SR2输出的控制信号经由所在行的MUX的第二输入端并输出到Gate端，从而使每个分组对应控制线G上均为高电平，此时每个分组的像素中的开关器件导通。同时复位开关RST闭合，且开关K1闭合，光敏二极管PD处于正向偏置状态，此时光敏二极管PD中的残存电荷开始消失。经过一定时间T#1(如上述的时间TB)，可以使光敏二极管PD中的残存电荷全部消失。这样，本阶段中，通过增加复位阶段的时长，可以有充分的时间消除光敏二极管PD的残存电荷。在t1处，运算放大器可以检测VN处的电压并输出，记为Vout1。
在感应阶段，控制线G上为低电平，复位开关RST断开，且开关K1断开，此时光敏二极管PD可以感应到外部光线，形成漏电流，使得VN处的电压变化Delta V。
在扫描阶段，驱动电路GOA控制复用器MUX切换到各自的第一输入端，以使移位寄存器SR1输出的控制信号经由所在行的MUX的第一输入端并输出到Gate端，即控制线G上为高电平，此时按照行顺序依次导通各行像素中的开关器件。光敏二极管PD的阴极连接到反馈电容CF和运算放大器的反相输入端。在t2处，运算放大器可以检测VN处的电压并输出，记为Vout2。
这样，数据读取电路中的模数据转换单元可以获取数据读取单元输出的像素数据(Vout1和Vout2)进行模数转换，两者相减即可获得Delta V，
至此，本公开实施例可以对若干行像素数据进行分组，在复位阶段时可以依次导通每组像素，以消除每个像素中的电荷。由于每组像素对应多行，从而可以增加每组像素消除电荷所占用的时长，有利于消除像素中所残存的电荷；并且，在不超过相关技术中导通时长(如每组行数与每行所导通时长的乘积)的情况下，还可以减少复位阶段所用时间。
在一实施例中，图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的电路结构示意图。参见图15，该电子设备包括显示屏和设置在显示屏下方的光学指纹检测模组。参见图15，光学指纹检测模组包括若干行控制线(G1～GN)和若干列数据线(RO1～RON)，任一行控制线和任一列数据线的交叉位置设置一个像素，与若干行控制线连接的驱动电路(GOA)和与若干列数据线连接的数据读取电路(ROIC)。
继续参见图15，在像素电路不变的情况下，GOA采用相关技术中的电路或者采用图12所示电路的情况下，数据读取电路包括若干个数据读取单元，每个数据读取单元与数据线一一对应连接；每个数据读取单元包括电流源，电流源用于消除所在列的像素中的电荷；或者，电子设备包括与每个数据读取单元一一对应的电流源，电流源用于消除所在列的像素中的电荷。图16是根据一示例性实施例示出的一种数据读取电路的电路结构示意图，且电流源设置有数据读取电路之内；图17是根据一示例性实施例示出的一种数据读取电路的电路结构示意图，且电流源设置有数据读取电路之外。或者说，电荷消除电路包括电流源，而电荷消除电路可以设置在数据读取单元的内部或者外部，可以根据具体场景进行场景，在此不作限定。
以电荷消除电路中的电流源设置在数据读取单元外部为例，参见图16，数据读取单元包括运算放大器A1、反馈电容CF和电流源Ileak。运算放大器A1的反相输入端分别与所在列的数据线、电流源Ileak的正极端和反馈电容CF的第一端连接，运算放大器A1的正相输入端接地，运算放大器A1的输出端与反馈电容CF的第二端连接。
以电荷消除电路中的电流源设置在数据读取单元内部为例，参见图17，数据读取单元包括运算放大器A1、反馈电容CF，且电子设备还包括电流源Ileak。运算放大器A1的反相输入端分别与所在列的数据线、电流源Ileak的正极端和反馈电容CF的第一端连接，运算放大器A1的正相输入端接地，运算放大器A1的输出端与反馈电容CF的第二端连接。
结合图15～图18描述光学指纹检测模组的工作原理为：
在复位阶段，驱动电路GOA输出控制信号即控制线G上为高电平，按照行顺序依次导通各行像素中的开关器件。并且，复位开关RST闭合，且开关K1闭合，此时光敏二极管PD处于正向偏置状态。这样，电流源、控制线和光线二极管PD之间可以形成放电通路，即电流源的大电流可以消除PD的残存电荷。在t1处，运算放大器可以检测VN处的电压并输出，记为Vout1。
在感应阶段，控制线G上为低电平，复位开关RST断开，且开关K1断开，此时光敏二极管PD可以感应到外部光线，形成漏电流，使得VN处的电压变化Delta V。
在扫描阶段，控制线G上为高电平，像素中开关器件导通；同时复位开关RST断开，且开关K1断开。此时，光敏二极管PD的阴极连接到反馈电容CF和运算放大器的反相输入端。在t2处，运算放大器可以检测VN处的电压并输出，记为Vout2。
这样，数据读取电路中的模数据转换单元可以获取数据读取单元输出的像素数据(Vout1和Vout2)进行模数转换，两者相减即可获得Delta V。
至此，本公开实施例通过在数据线上连接电流源，可以利用电流源的大电流来加速消除像素中的残存电荷，可以提高消除效率和提升检测的准确度。
在一实施例中，图19是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的电路结构示意图。参见图19，该电子设备包括显示屏和设置在显示屏下方的光学指纹检测模组。参见图19，光学指纹检测模组包括若干行控制线(G1～GN)和若干列数据线(RO1～RON)，任一行控制线和任一列数据线的交叉位置设置一个像素，与若干行控制线连接的驱动电路(GOA)和与若干列数据线连接的数据读取电路(ROIC)。
继续参见图19，电荷消除电路的数量可以是多个，即每个电荷消除电路可以与每个分组一一对应，或者电荷消除电路的数量可以是一个。电荷消除电路用于在复位阶段向处于导通状态下的像素提供正向偏置电压，用于消除分组的像素中的电荷，图19的阴影埃区域示出了一个电荷消除电路。参见图19，电荷消除电路包括第一开关T1和预设电源Vg。第一开关T1的第一端与所在列的数据线Rox连接，第一开关T1的第二端与预设电源Vg连接，所述第一开关T1的控制端与驱动电路GOA连接；第一开关T1用于在接收到来自驱动电路GOA的控制信号号导通所在列数据线与预设电源之间的连接。其中，预设电源包括以下至少一种：接地、负电压源和电流源。
结合图14和图19，描述光学指纹检测模组的工作原理为：
在复位阶段，驱动电路GOA输出控制信号使控制线G上为高电平，按照行顺序依次导通各行像素，使该行像素中的开关器件导通。同时GOA还输出控制信号给第一开关T1，使数据线Rox与预设电源Vg连接，再通过数据线连接至所在行的像素，这样可以通过预设电源顺向消除各像素中光敏二极管的残存电荷。其他阶段的工作方式可以参见图12和图15所示的电子设备，在此不再赘述。
可知，本公开实施例通过为每个分组的像素设置电荷消除电路，可以由电荷消除电路来加速消除像素中的残存电荷，可以提高消除效率和提升检测的准确度。并且，本实施例中为每个分组设置电荷消除电路可以在其他分组读取像素数据的过程中为已读取像素数据的像素消除残存电荷，可以进一步提高复位效率。
需要说明的是，在不冲突的情况下，技术人员可以对上述各实施例进行组合，从而得到不同的方案：分组驱动和电流源相结合、分组驱动和电荷消除电路结合、电流源和电荷消除电路结合，以及分组驱动、电流源和电荷消除电路结合，上述各方案落入本公开的保护范围。
下面结合指纹解锁的应用场景来描述电子设备的工作过程：
参见图1和图20，电子设备中处理器检测到电子设备的显示屏被按压时，可以触发光学指纹检测模组采集用户指纹来进行解锁。处理器可以控制供电电路的稳压电路中切换开关导通以输出第二驱动电压，并将第二驱动电压提供给驱动电路GOA。驱动电路按行或者按分组依次导通像素。光学指纹检测模组在接收到处理器的控制信号时，先切换到复位阶段，此时光学指纹检测模组可以控制电荷消除电路向像素提供正向偏置电压，控制第一开关使预设电源与数据线连接，此时消除像素中光电二极管PD所积累的电荷。到达设定时长后，控制偏置电源提供反向偏置电压，处理器控制稳压电路中切换开关关闭以输出第一驱动电压或者保持导通状态，此时光学指纹检测模组切换到继续对消除像素中光电二极管PD所积累的电荷。
在复位阶段中，处理器还检测显示屏中是否显示解锁光斑，当检测到解锁光斑未出现时，重新控制切换开关导通和关闭以消除电荷。当检测到解锁光斑已出现时，控制切换开关关闭以使供电电路输出第一驱动电压；同时光学指纹检测模组可以控制电荷消除电路向像素提供反向偏置电压并打开第一开关。此时，光学指纹检测模组工作在扫描状态，像素采集光信号并转换成电信号输出给数据读取电路，数据读取电路将电信号处理后输出给模数转换器。处理器从模数转换器获取数据数字式的数据形成指纹数据。当指纹数据与预设模板匹配后可以对电子设备进行解锁。否则重新进行指纹检测，直至解锁完成或者结束指纹检测。
或者说，本应用场景下，当手指触摸显示屏上指纹检测区域时，若接触面积足够的情形下，系统会告知光学指纹检测模组开始准备，而此时清除电荷的动作就可开始执行，光学指纹检测模组中驱动电路可以打开像素，让所有的光电二极管都可以一起进行清除电荷的工作，增进效率。接下来，电荷消除电压中偏置开关控制偏置电源提供反向偏置电压后，驱动电路正常扫描，使整个光学指纹检测模组接近实际操作状况，让系统更为稳定，此时的切换开关可以为导通或者关闭，依据进入正常扫描时(SW off)是否可以马上稳定而定，若会发生不稳定，那在进入正常扫描采集前，则需先进行一次清除电荷的动作，避免噪声过大。
图21是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备2100可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图21，电子设备2100可以包括以下一个或多个组件：处理组件2102，存储器2104，电源组件2106，多媒体组件2108，音频组件2110，输入/输出(I/O)的接口2112，传感器组件2114，通信组件2116，以及图像采集组件2118。
处理组件2102通常控制电子设备2100的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件2102可以包括一个或多个处理器2120来执行计算机程序。此外，处理组件2102可以包括一个或多个模块，便于处理组件2102和其他组件之间的交互。例如，处理组件2102可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件2108和处理组件2102之间的交互。
存储器2104被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备2100的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备2100上操作的任何应用程序或方法的计算机程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器2104可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件2106为电子设备2100的各种组件提供电力。电源组件2106可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备2100生成、管理和分配电力相关联的组件。电源组件2106可以包括电源芯片，控制器可以电源芯片通信，从而控制电源芯片导通或者断开开关器件，使电池向主板电路供电或者不供电。
多媒体组件2108包括在电子设备2100和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
音频组件2110被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件2110包括一个麦克风(MIC)，当电子设备2100处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器2104或经由通信组件2116发送。在一些实施例中，音频组件2110还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口2112为处理组件2102和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。
传感器组件2114包括一个或多个传感器，用于为电子设备2100提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件2114可以检测到电子设备2100的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备2100的显示屏和小键盘，传感器组件2114还可以检测电子设备2100或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备2100接触的存在或不存在，电子设备2100方位或加速/减速和电子设备2100的温度变化。本示例中，传感器组件2114可以包括磁力传感器、陀螺仪和磁场传感器，其中磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。
通信组件2116被配置为便于电子设备2100和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备2100可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件2116经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件2116还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备2100可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器2104，上述可执行的计算机程序可由处理器执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种电子设备，其特征在于，包括显示屏和设置在所述显示屏下方的光学指纹检测模组；所述光学指纹检测模组包括若干行控制线和若干列数据线、任一行控制线和任一列数据线的交叉位置设置一个像素、与所述若干行控制线连接的驱动电路和向所述驱动电路供电的供电电路；
所述供电电路用于在扫描阶段时向所述驱动电路提供第一驱动电压，所述驱动电路用于在扫描阶段时依次导通每行像素，以采集光信号；
所述供电电路用于在复位阶段时向所述驱动电路提供第二驱动电压，所述驱动电路用于在复位阶段时导通每个像素，以消除每个像素中的电荷；
所述第二驱动电压大于所述第一驱动电压。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述供电电路包括供电电源、电荷泵电路和稳压电路；所述电荷泵电路分别与所述供电电源和所述稳压电路连接；所述供电电源用于提供预设电压；
所述电荷泵电路用于将所述预设电压升压至第三驱动电压；
所述稳压电路用于在扫描阶段时将所述第三驱动电压转换成第一驱动电压以及在复位阶段时将所述第三驱动电压转换成第二驱动电压。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述稳压电路包括运算放大器、晶体管、第一电阻、第二电阻和切换开关；所述运算放大器的反相输入端接收预设的参考电压，所述运算放大器的正相输入端与所述第二电阻的第一端连接，所述运算放大器的输出端分别与所述晶体管的控制极和所述切换开关的第一端连接；
所述切换开关的第二端接地；
所述晶体管的第一极与所述电荷泵电路的输出端连接，所述晶体管的第二极分别与所述第一电阻的第一端和所述稳压电路的输出端连接；
所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光学指纹检测模组还包括数据驱动电路；所述数据驱动电路包括供电电源和偏置开关，所述供电电源通过所述偏置开关分别与各列数据线连接；
所述供电电源用于提供反向偏置电压和正向偏置电压；所述反向偏置电压为负值，所述正向偏置电压为正值；
所述偏置开关用于在扫描阶段时向所述数据线提供反向偏置电压和在复位阶段时向所述数据线提供正向偏置电压。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光学指纹检测模组还包括电荷消除电路；所述电荷消除电路用于在复位阶段向处于导通状态下的像素提供正向偏置电压，以消除每个像素中的电荷。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电荷消除电路包括偏置开关和偏置电源；所述偏置电源可提供正向偏置电压和反向偏置电压；其中，所述正向偏置电压用于使像素中的光电二极管处于正向偏置状态，所述反向偏置电压用于使像素中的光电二极管处于反向偏置状态的电压；
所述偏置开关用于在扫描阶段时向处于导通状态的像素提供反向偏置电压，以及用于在复位阶段时向处于导通状态的像素提供正向偏置电压。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电荷消除电路还包括第一开关和预设电源；所述第一开关的第一端与所在列的数据线连接，所述第一开关的第二端与所述预设电源连接，所述第一开关的控制端与所述驱动电路连接；所述第一开关用于在接收到来自驱动电路的控制信号号导通所在列数据线与预设电源之间的连接。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述预设电源包括以下至少一种：接地、负电压源和电流源。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述驱动电路包括第一驱动单元和第二驱动单元；
所述第一驱动单元用于在扫描阶段时依次向各行控制线输出控制信号；
所述第二驱动单元用于在复位阶段时依次向各组控制线输出控制信号。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光学指纹检测模组还包括数据读取电路，所述数据读取电路包括若干个数据读取单元，每个数据读取单元与数据线一一对应连接；
所述数据读取单元包括运算放大器和反馈电容；所述运算放大器的反相输入端分别与所在列的数据线的正极端和所述反馈电容的第一端连接，所述运算放大器的正相输入端接地，所述运算放大器的输出端与所述反馈电容的第二端连接。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述数据读取电路还包括模数转换器，所述模数转换器分别与每个数据读取单元连接，用于将对每个数据读取单元输出的像素数据进行模数转换。
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