CN115943443B - 传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置 - Google Patents

传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115943443B
CN115943443B CN202180001553.7A CN202180001553A CN115943443B CN 115943443 B CN115943443 B CN 115943443B CN 202180001553 A CN202180001553 A CN 202180001553A CN 115943443 B CN115943443 B CN 115943443B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
control
voltage
conversion
electrically connected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202180001553.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115943443A (zh
Inventor
陈超
徐帅
张文宸
赵斌
杜小倩
范路遥
许彬彬
赵镇乾
吴俊宇
张敬书
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd, Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Publication of CN115943443A publication Critical patent/CN115943443A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115943443B publication Critical patent/CN115943443B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1365—Matching; Classification
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/053—Energy storage means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. a capacitor integrated with a PV cell
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Image Input (AREA)

Abstract

一种传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置。传感电路包括光电转换元件(10)、储能电路(11)、开关控制电路(12)、放电控制电路(13)和电压转换电路(14)，光电转换元件(10)被配置为根据接收到的光信号，控制储能电路(11)的第一端的电位；开关控制电路(12)控制储能电路(11)的第一端与转换控制节点(N1)之间导通或断开；放电控制电路(13)分别与转换控制节点(N1)与所述第一电压端(V1)之间连通或断开；电压转换电路(14)根据第二电压信号和/或第三电压端(V3)提供的第三电压信号，控制通过输出端(O1)输出的电压信号。通过检测输出端(O1)输出第四电压信号的持续时间的长度来进行指纹识别，能够简洁高效的获取指纹图像信息，有效解决指纹采集准确性低，易受干扰的问题。

Description

传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置。
背景技术
在现阶段的指纹识别领域，主要有电容检测、光电检测和超声波检测这三种有效的指纹识别技术。其中，光电检测由于其优异的检测性能越来越受到人们的关注。在现有的光电检测产品中，一般是由光敏二极管和开关晶体管组成。由于手指谷脊的差异，光源照射到手指上会产生不同的反射，从而使得光敏二极管器件处的光强产生差异，产生不同的光电流差异，形成不同大小的电压信号。在薄膜开关晶体管的控制下，就可以将电压信号转化为数字信号读出，得到谷脊间不同的灰度值图像。然后再进行图像处理后，将灰度图进行信息提取变为二值图，进行指纹信息识别。在这个过程之中，光电信号检测容易被噪声干扰，灰度值图像不均匀，在图像处理过程中会造成困难。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置，解决现有技术中指纹采集准确性低，易受干扰的问题。
在一个方面中，本发明实施例提供了一种传感电路，包括光电转换元件、储能电路、开关控制电路、放电控制电路和电压转换电路，其中，
所述储能电路的第一端与所述光电转换元件电连接，所述储能电路被配置为储存电能；
所述光电转换元件被配置为根据接收到的光信号，控制所述储能电路的第一端的电位；
所述开关控制电路分别与开关控制线、所述储能电路的第一端和转换控制节点电连接，被配置为在所述开关控制线提供的开关控制信号的控制下，控制所述储能电路的第一端与所述转换控制节点之间导通或断开；
所述放电控制电路分别与所述转换控制节点和第一电压端电连接，被配置为在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述转换控制节点与所述第一电压端之间连通或断开；
所述电压转换电路分别与所述转换控制节点、第二电压端、第三电压端和输出端电连接，被配置为在所述转换控制节点的电位和所述第二电压端提供的第二电压信号的控制下，根据所述的第二电压信号和/或所述第三电压端提供的第三电压信号，控制通过所述输出端输出的电压信号。
可选的，所述电压转换电路包括第一转换电路和第二转换电路；
所述第一转换电路分别与所述转换控制节点、所述输出端和第三电压端电连接，被配置为在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间连通或断开；
所述第二转换电路分别与所述第二电压端和所述输出端电连接，被配置为在所述第二电压端提供的第二电压信号的控制下，控制所述输出端与所述第二电压端之间连通或断开。
可选的，所述第一转换电路包括第一晶体管；
所述第一晶体管的控制极与所述转换控制节点电连接，所述第一晶体管的第一极与所述输出端电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第三电压端电连接。
可选的，所述第二转换电路包括第二晶体管；
所述第二晶体管的控制极和所述第二晶体管的第一极与所述第二电压端电连接，所述第二晶体管的第二极与所述输出端电连接。
可选的，所述光电转换元件包括光电二极管，所述储能电路包括存储电容；所述存储电容的第一端为所述储能电路的第一端；
所述光电二极管的阴极与所述存储电容的第一端电连接，所述光电二极管的阳极与所述存储电容的第二端电连接，所述存储电容的第二端与偏置电压端电连接。
可选的，所述开关控制电路包括第三晶体管；
所述第三晶体管的控制极与所述开关控制线电连接，所述第三晶体管的第一极与所述转换控制节点电连接，所述第三晶体管的第二极与所述储能电路的第一端电连接。
可选的，所述放电控制电路包括第四晶体管；
所述第四晶体管的第一极与所述第一电压端电连接，所述第四晶体管的控制极和所述第四晶体管的第二极与所述转换控制节点电连接。
在第二个方面中，本发明实施例提供一种检测控制方法，应用于上述的传感电路，检测周期包括依次设置的复位阶段和检测阶段；所述检测阶段包括放电时间段和保持时间段；所述检测控制方法包括：
在复位阶段，开关控制电路在开关控制信号的控制下，控制储能电路的第一端与转换控制节点之间断开，电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号；
在所述放电时间段开始时，开关控制电路在所述开关控制信号的控制下，控制所述储能电路的第一端与所述转换控制节点之间连通，光电转换元件根据接收到的光信号，控制改变所述储能电路的第一端的电位，所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端输出第四电压信号；
在所述放电时间段，放电控制电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述转换控制节点与第一电压端之间连通，以使得储能电路中存储的电荷向第一电压端放电，以相应改变所述转换控制节点的电位，直至所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制通过所述输出端输出第二电压信号，所述放电时间段结束；
在所述保持时间段，所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号。
可选的，所述电压转换电路包括第一转换电路和第二转换电路；
所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号步骤包括：
第一转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间断开；所述第二转换电路在第二电压信号的控制下，控制所述输出端与第二电压端之间连通；
所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端输出第四电压信号步骤包括：
所述第一转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间连通；所述第二转换电路在所述第二电压信号的控制下，控制所述输出端与所述第二电压端之间连通。
在第三个方面中，本发明实施例提供一种指纹识别模组，包括识别电路和上述的传感电路；
所述识别电路与所述传感电路包括的输出端电连接；
所述识别电路被配置为根据所述输出端输出的电压信号，进行指纹识别。
可选的，所述识别电路包括信号提供电路、时间测量电路和主控电路；
所述信号提供电路与开关控制线电连接，被配置为提供开关控制信号至所述开关控制线；
所述时间测量电路与所述输出端电连接，被配置为检测所述输出端输出的电压信号持续为第四电压信号的时间；
所述主控电路与所述时间测量电路电连接，被配置为根据所述时间计算得到光电转换元件接收到的光信号的强度，并根据所述光信号的强度进行指纹识别。
在第四个方面中，本发明实施例提供一种显示装置，包括上述的指纹识别模组。
本发明实施例所述的传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置通过检测所述输出端输出第四电压信号的持续时间的长度来进行指纹识别，能够简洁高效的获取获取指纹图像信息，有效解决指纹采集准确性低，易受干扰的问题。
附图说明
图1是本发明实施例所述的传感电路的结构图；
图2是本发明至少一实施例所述的传感电路的结构图；
图3是本发明至少一实施例所述的传感电路的结构图；
图4是本发明至少一实施例所述的传感电路的结构图；
图5是本发明至少一实施例所述的传感电路的电路图；
图6是图5所示的传感电路的至少一实施例的工作时序图；
图7是本发明实施例所述的指纹识别模组的结构图；
图8是本发明至少一实施例所述的指纹识别模组的结构图；
图9是本发明至少一实施例所述的指纹识别模组的结构图。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
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。
如图1所示，本发明实施例所述的传感电路包括光电转换元件10、储能电路11、开关控制电路12、放电控制电路13和电压转换电路14其中，
所述储能电路11的第一端与所述光电转换元件10电连接，所述储能电路11被配置为储存电能；
所述光电转换元件10被配置为根据接收到的光信号，控制所述储能电路11的第一端的电位；
所述开关控制电路12分别与开关控制线S1、所述储能电路11的第一端和转换控制节点N1电连接，被配置为在所述开关控制线S1提供的开关控制信号的控制下，控制所述储能电路11的第一端与所述转换控制节点N1之间导通或断开；
所述放电控制电路13分别与所述转换控制节点N1和第一电压端V1电连接，被配置为在所述转换控制节点N1的电位的控制下，控制所述转换控制节点N1与所述第一电压端V1之间连通或断开；
所述电压转换电路14分别与所述转换控制节点N1、第二电压端V2、第三电压端V3和输出端O1电连接，被配置为在所述转换控制节点N1的电位和所述第二电压端V2提供的第二电压信号的控制下，根据所述的第二电压信号和/或所述第三电压端V3提供的第三电压信号，控制通过所述输出端O1输出的电压信号。
在本发明至少一实施例中，第二电压信号和第三电压信号不同。
本发明如图1所示的传感电路的实施例在工作时，检测周期可以包括依次设置的复位阶段和检测阶段；所述检测阶段包括放电时间段和保持时间段；
在复位阶段，开关控制电路12在开关控制信号的控制下，控制储能电路11的第一端与转换控制节点N1之间断开，电压转换电路14在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端O1输出第二电压信号；
在所述放电时间段开始时，开关控制电路12在所述开关控制信号的控制下，控制所述储能电路11的第一端与所述转换控制节点N1之间连通，光电转换元件10根据接收到的光信号，控制改变所述储能电路11的第一端的电位，所述电压转换电路14在所述转换控制节点N1的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端O1输出第四电压信号；
在所述放电时间段，放电控制电路13在所述转换控制节点N1的电位的控制下，控制所述转换控制节点N1与第一电压端V1之间连通，以使得储能电路11中存储的电荷向第一电压端V1放电，以相应改变所述转换控制节点N1的电位，直至所述电压转换电路14在所述转换控制节点N1的电位的控制下，控制通过所述输出端O1输出第二电压信号，所述放电时间段结束；
在所述保持时间段，所述电压转换电路14在所述转换控制节点N1的电位的控制下，控制通过输出端O1输出第二电压信号。
本发明如图1所示的传感电路的实施例在工作时，在所述放电时间段开始时，光电转换元件10根据接收到的光信号，控制改变所述储能电路11的第一端的电位，此时所述储能电路11的第一端的电位与光电转换元件10接收到的光信号的强度相关，而所述放电时间段持续的时间也与所述光信号的强度相关。
可选的，第一电压端和第三电压端可以为地端，第二电压端可以为负电压端。
本发明如图1所示的传感电路的实施例在工作时，可以通过检测所述输出端O1输出第四电压信号的持续时间的长度来进行指纹识别，能够简洁高效的获取指纹图像信息，有效解决指纹采集准确性低，易受干扰的问题。
本发明实施例可将传统检测指纹信号电压大小的检测方式转变为由于电压信号值不同而导致的电位保持时间差异的方式，该方式通过检测电位的保持时间，得到指纹信息，不易受到噪声的干扰，而且现阶段时间用于检测芯片(所述检测芯片可以包括图8中的时间测量电路和主控电路)的精度已经达到ps(皮秒)级别，完全满足检测的精度要求。
在本发明至少一实施例中，如图2所示，所述电压转换电路可以包括第一转换电路21和第二转换电路22；
所述第一转换电路21分别与所述转换控制节点N1、所述输出端O1和第三电压端V3电连接，被配置为在所述转换控制节点N1的电位的控制下，控制所述输出端O1与所述第三电压端V3之间连通或断开；
所述第二转换电路22分别与所述第二电压端V2和所述输出端O1电连接，被配置为在所述第二电压端V2提供的第二电压信号的控制下，控制所述输出端O1与所述第二电压端V2之间连通或断开。
本发明图2所示的传感电路的实施例在工作时，第一转换电路21可以在N1的电位的控制下，控制O1与V3之间连通或断开，第二转换电路22可以在第二电压信号的控制下，控制O1与V1之间连通或断开。
可选的，所述第一转换电路包括第一晶体管；
所述第一晶体管的控制极与所述转换控制节点电连接，所述第一晶体管的第一极与所述输出端电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第三电压端电连接。
可选的，所述第二转换电路包括第二晶体管；
所述第二晶体管的控制极和所述第二晶体管的第一极与所述第二电压端电连接，所述第二晶体管的第二极与所述输出端电连接。
如图3所示，在图2所示的传感电路的至少一实施例的基础上，所述第一转换电路21包括第一晶体管T1，所述第二转换电路22包括第二晶体管T2；
T1的栅极与转换控制节点N1电连接，T1的漏极与输出端O1电连接，T1的源极与地端G1电连接；
T2的栅极和T2的漏极都与负电压端Vd电连接，T2的源极与输出端O1电连接；
在图3所示的传感电路的至少一实施例中，T1和T2可以都为p型薄膜晶体管。
如图3所示的传感电路的至少一实施例在工作时，当N1的电位为低电压时，T1和T2都打开，通过将T1的宽长比设置为大于T2的宽长比，使得O1输出第四电压信号，所述第四电压信号的电压值为0；。
当N1的电位大于或等于Vth(Vth为T1的阈值电压)时，T1关断，T2打开，O1输出负电压信号，所述负电压端Vd用于输出所述负电压信号。
在图3所示的至少一实施例中，第二电压端为所述负电压端Vd，第三电压端为地端。
在图3所示的至少一实施例中，负电压端Vd提供的负电压信号的电压值可以为-7V；可选的，所述负电压信号的电压指可以大于或等于-10V而小于或等于-7V。
在本发明至少一实施例中，如图4所示，在图1所示的传感电路的实施例的基础上，所述光电转换元件10包括光电二极管D1，所述储能电路11包括存储电容C1；所述存储电容C1的第一端为所述储能电路的第一端；
所述光电二极管D1的阴极与所述存储电容C1的第一端电连接，所述光电二极管D1的阳极与所述存储电容C1的第二端电连接，所述存储电容C1的第二端与偏置电压端V0电连接。
在图4所示的传感电路的至少一实施例中，在需要光电二极管D1进行光电转换时，偏置电压端V0提供的偏置电压的电压值小于光电二极管D1的阴极的电位；
所述光电二极管D1可以将其接收到的光信号转换为电荷，并将电荷存储于C1的第一端，在放电时间段开始时，T1开始导通，C1的第一端的电位与D1接收到的光信号的强度有关。当所述光信号的强度较弱时，C1的第一端的电位的绝对值较小；当光信号的强度较强时，C1的第一端的电位的绝对值较大。
在本发明至少一实施例中，在放电时间段开始，T1开始导通时，C1的第一端的电位可以小于0。
在图4所示的至少一实施例中，所述偏置电压的电压值可以为-7V。
可选的，所述开关控制电路包括第三晶体管；
所述第三晶体管的控制极与所述开关控制线电连接，所述第三晶体管的第一极与所述转换控制节点电连接，所述第三晶体管的第二极与所述储能电路的第一端电连接。
可选的，所述放电控制电路包括第四晶体管；
所述第四晶体管的第一极与所述第一电压端电连接，所述第四晶体管的控制极和所述第四晶体管的第二极与所述转换控制节点电连接。
如图5所示，本发明至少一实施例所述的传感电路包括光电二极管D1、储能电路11、开关控制电路12、放电控制电路13和电压转换电路；
所述储能电路11包括存储电容C1；
所述电压转换电路包括第一转换电路21和第二转换电路22；
所述第一转换电路21包括第一晶体管T1，所述第二转换电路22包括第二晶体管T2；所述开关控制电路12包括第三晶体管T3；所述放电控制电路13包括第四晶体管T4；
T1的栅极与转换控制节点N1电连接，T1的漏极与输出端O1电连接，T1的源极与地端G1电连接；
T2的栅极和T2的漏极都与负电压端Vd电连接，T2的源极与输出端O1电连接；
T3的栅极与开关控制线S1电连接，T3的源极与D1的阴极电连接，T3的漏极与T1的栅极电连接；
T4的栅极和T4的漏极与转换控制节点N1电连接，T4的源极与地端G1电连接；
D1的阴极与C1的第一端电连接，D1的阳极与C1的第二端电连接，C1的第二端与偏置电压端V0电连接。
在图5所示的传感电路的至少一实施例中，所有的晶体管都为p型薄膜晶体管，第一电压端为地端G1，第二电压端为负电压端Vd，第三电压端为地端G1。
如图6所示，本发明如图5所示的传感电路的至少一实施例在工作时，
在第一复位阶段P1，S1提供高电压信号Vgh，T3断开，N1的电位为0，T4断开，T1关断，T2打开，O1输出Vd提供的负电压信号；
在第一检测阶段包括的第一放电时间段P11，S1提供低电压信号Vgl，T3打开，D1根据接收到的光信号，控制C1的第一端的电位为Vs1，由于T3打开，则N1的电位为Vs1；Vs1小于0，T4打开，T1打开，T2打开，O1输出第四电压信号，第四电压信号的电压值为0；C1中存储的电荷通过T4向G1放电，以提升N1的电位，直至N1的电位上升为Vth(Vth为T1的阈值电压)，T1关断，O1输出Vd提供的负电压信号，进入第一检测阶段包括的第一保持时间段P12；
在所述第一保持时间段P12，S1提供低电压信号Vgl，T3打开，N1的电位为Vth，T1关断，T2打开，O1输出Vd提供的负电压信号；
在第二复位阶段P2，S1提供高电压信号Vgh，T3断开，N1的电位为0，T4断开，T1关断，T2打开，O1输出Vd提供的负电压信号；
在第二检测阶段包括的第一放电时间段P21，S1提供低电压信号Vgl，T3打开，D1根据接收到的光信号，控制C1的第一端的电位为Vs2，由于T3打开，则N1的电位为Vs2；Vs2小于0，T4打开，T1打开，T2打开，O1输出第四电压信号，第四电压信号的电压值为0；C1中存储的电荷通过T4向G1放电，以提升N1的电位，直至N1的电位上升为Vth(Vth为T1的阈值电压)，T1关断，O1输出Vd提供的负电压信号，进入第二检测阶段包括的第二保持时间段P22；
在所述第二保持时间段P22，S1提供低电压信号Vgl，T3打开，N1的电位为Vth，T1关断，T2打开，O1输出Vd提供的负电压信号。
在本发明至少一实施例中，Vgh的电压值可以为6V，Vgl的电压值可以为-6V。
如图6所示，Vs1的绝对值小于Vs2的绝对值，在第一放电时间段P11开始时，D1接收到的光信号的强度，小于在第二放电时间段P21开始时，D1接收到的光信号的强度，则第一放电时间段P11持续的时间t1小于第二放电时间段P21持续的时间。在进行指纹识别时，通过时间测量电路检测O1持续输出第四电压信号的时间，即可判别D1接收到的光信号的强弱，进而进行指纹识别，判别手指的脊谷信息。
当手指脊谷的反射光照射在光电二极管D1上时，由于脊谷反射光亮暗不同，从而使得光电二极管将光信号转换为不同的信号电压，不同的信号电压会产生不同的O1持续输出第四电压信号的时间，通过测量所述时间长度，可以得到相应的光信号的强度。
本发明实施例所述的检测控制方法，应用于上述的传感电路，检测周期包括依次设置的复位阶段和检测阶段；所述检测阶段包括放电时间段和保持时间段；所述检测控制方法包括：
在复位阶段，开关控制电路在开关控制信号的控制下，控制储能电路的第一端与转换控制节点之间断开，电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号；
在所述放电时间段开始时，开关控制电路在所述开关控制信号的控制下，控制所述储能电路的第一端与所述转换控制节点之间连通，光电转换元件根据接收到的光信号，控制改变所述储能电路的第一端的电位，所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端输出第四电压信号；
在所述放电时间段，放电控制电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述转换控制节点与第一电压端之间连通，以使得储能电路中存储的电荷向第一电压端放电，以相应改变所述转换控制节点的电位，直至所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制通过所述输出端输出第二电压信号，所述放电时间段结束；
在所述保持时间段，所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号。
在本发明实施例所述的检测控制方法中，在所述放电时间段开始时，光电转换元件根据接收到的光信号，控制改变所述储能电路的第一端的电位，此时所述储能电路11的第一端的电位与光电转换元件接收到的光信号的强度相关，而所述放电时间段持续的时间也与所述光信号的强度相关。
在本发明至少一实施例中，所述电压转换电路包括第一转换电路和第二转换电路；
所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号步骤包括：
第一转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间断开；所述第二转换电路在第二电压信号的控制下，控制所述输出端与第二电压端之间连通；
所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端输出第四电压信号步骤包括：
所述第一转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间连通；所述第二转换电路在所述第二电压信号的控制下，控制所述输出端与所述第二电压端之间连通。
在具体实施时，所述电压转换电路可以包括第一转换电路和第二转换电路，第一转换电路在转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间连通或断开，所述第二转换电路在第二电压信号的控制下，控制所述输出端与第二电压端之间连通或断开。
如图7所示，本发明实施例所述的指纹识别模组包括识别电路71和上述的传感电路70；
所述识别电路71与所述传感电路70包括的输出端O1电连接；
所述识别电路71被配置为根据所述输出端O1输出的电压信号，进行指纹识别。
本发明实施例所述的指纹识别模组通过所述输出端输出的电压信号持续为第四电压信号的时间，计算光电转换元件接收到的光信号的强度，并根据所述光信号的强度进行指纹识别。
可选的，如图8所示，所述识别电路可以包括信号提供电路81、时间测量电路82和主控电路83；
所述信号提供电路81与开关控制线S1电连接，被配置为提供开关控制信号至所述开关控制线S1；所述传感电路70与所述开关控制线S1电连接；
所述时间测量电路82与所述输出端O1电连接，被配置为检测所述输出端O1输出的电压信号持续为第四电压信号的时间；
所述主控电路83与所述时间测量电路82电连接，被配置为根据所述时间计算得到光电转换元件接收到的光信号的强度，并根据所述光信号的强度得到指纹的图像信息，进行指纹识别。
采用本发明实施例所述的指纹识别模组，可以快速的得到指纹的脊谷灰度信息图，信息强度高，不易被噪声干扰。
在本发明至少一实施例中，所述主控电路可以为主控芯片。
如图9所示，所述指纹识别模组的至少一实施例还可以包括模数转换电路91和通信处理电路92，所述模数转换电路91分别与所述主控电路83和所述通信处理电路92电连接；
所述模数转换电路91用于对所述主控电路83输出的信号进行模数转换，并将模数转换后得到的信号通过所述通信处理电路92处理后输出。
本发明实施例所述的显示装置包括上述的指纹识别模组。
本发明实施例所提供的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。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种传感电路，其特征在于，包括光电转换元件、储能电路、开关控制电路、放电控制电路和电压转换电路，其中，
所述储能电路的第一端与所述光电转换元件电连接，所述储能电路被配置为储存电能；
所述光电转换元件被配置为根据接收到的光信号，控制所述储能电路的第一端的电位；
所述开关控制电路分别与开关控制线、所述储能电路的第一端和转换控制节点电连接，被配置为在所述开关控制线提供的开关控制信号的控制下，控制所述储能电路的第一端与所述转换控制节点之间导通或断开；
所述放电控制电路分别与所述转换控制节点和第一电压端电连接，被配置为在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述转换控制节点与所述第一电压端之间连通或断开；
所述电压转换电路分别与所述转换控制节点、第二电压端、第三电压端和输出端电连接，被配置为在所述转换控制节点的电位和所述第二电压端提供的第二电压信号的控制下，根据所述的第二电压信号和/或所述第三电压端提供的第三电压信号，控制通过所述输出端输出的电压信号。
2.如权利要求1所述的传感电路，其特征在于，所述电压转换电路包括第一转换电路和第二转换电路；
所述第一转换电路分别与所述转换控制节点、所述输出端和第三电压端电连接，被配置为在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间连通或断开；
所述第二转换电路分别与所述第二电压端和所述输出端电连接，被配置为在所述第二电压端提供的第二电压信号的控制下，控制所述输出端与所述第二电压端之间连通或断开。
3.如权利要求2所述的传感电路，其特征在于，所述第一转换电路包括第一晶体管；
所述第一晶体管的控制极与所述转换控制节点电连接，所述第一晶体管的第一极与所述输出端电连接，所述第一晶体管的第二极与所述第三电压端电连接。
4.如权利要求2所述的传感电路，其特征在于，所述第二转换电路包括第二晶体管；
所述第二晶体管的控制极和所述第二晶体管的第一极与所述第二电压端电连接，所述第二晶体管的第二极与所述输出端电连接。
5.如权利要求1所述的传感电路，其特征在于，所述光电转换元件包括光电二极管，所述储能电路包括存储电容；所述存储电容的第一端为所述储能电路的第一端；
所述光电二极管的阴极与所述存储电容的第一端电连接，所述光电二极管的阳极与所述存储电容的第二端电连接，所述存储电容的第二端与偏置电压端电连接。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的传感电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第三晶体管；
所述第三晶体管的控制极与所述开关控制线电连接，所述第三晶体管的第一极与所述转换控制节点电连接，所述第三晶体管的第二极与所述储能电路的第一端电连接。
7.如权利要求1至5中任一权利要求所述的传感电路，其特征在于，所述放电控制电路包括第四晶体管；
所述第四晶体管的第一极与所述第一电压端电连接，所述第四晶体管的控制极和所述第四晶体管的第二极与所述转换控制节点电连接。
8.一种检测控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一权利要求所述的传感电路，检测周期包括依次设置的复位阶段和检测阶段；所述检测阶段包括放电时间段和保持时间段；所述检测控制方法包括：
在复位阶段，开关控制电路在开关控制信号的控制下，控制储能电路的第一端与转换控制节点之间断开，电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号；
在所述放电时间段开始时，开关控制电路在所述开关控制信号的控制下，控制所述储能电路的第一端与所述转换控制节点之间连通，光电转换元件根据接收到的光信号，控制改变所述储能电路的第一端的电位，所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端输出第四电压信号；
在所述放电时间段，放电控制电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述转换控制节点与第一电压端之间连通，以使得储能电路中存储的电荷向第一电压端放电，以相应改变所述转换控制节点的电位，直至所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制通过所述输出端输出第二电压信号，所述放电时间段结束；
在所述保持时间段，所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号。
9.如权利要求8所述的检测控制方法，其特征在于，所述电压转换电路包括第一转换电路和第二转换电路；
所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，控制通过输出端输出第二电压信号步骤包括：
第一转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间断开；所述第二转换电路在第二电压信号的控制下，控制所述输出端与第二电压端之间连通；
所述电压转换电路在所述转换控制节点的电位和第二电压信号的控制下，根据第二电压信号和第三电压信号，控制通过所述输出端输出第四电压信号步骤包括：
所述第一转换电路在所述转换控制节点的电位的控制下，控制所述输出端与所述第三电压端之间连通；所述第二转换电路在所述第二电压信号的控制下，控制所述输出端与所述第二电压端之间连通。
10.一种指纹识别模组，其特征在于，包括识别电路和如权利要求1至7中任一权利要求所述的传感电路；
所述识别电路与所述传感电路包括的输出端电连接；
所述识别电路被配置为根据所述输出端输出的电压信号，进行指纹识别。
11.如权利要求10所述的指纹识别模组，其特征在于，所述识别电路包括信号提供电路、时间测量电路和主控电路；
所述信号提供电路与开关控制线电连接，被配置为提供开关控制信号至所述开关控制线；
所述时间测量电路与所述输出端电连接，被配置为检测所述输出端输出的电压信号持续为第四电压信号的时间；
所述主控电路与所述时间测量电路电连接，被配置为根据所述时间计算得到光电转换元件接收到的光信号的强度，并根据所述光信号的强度进行指纹识别。
12.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求10或11所述的指纹识别模组。
CN202180001553.7A 2021-06-18 2021-06-18 传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置 Active CN115943443B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/100842 WO2022261924A1 (zh) 2021-06-18 2021-06-18 传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115943443A CN115943443A (zh) 2023-04-07
CN115943443B true CN115943443B (zh) 2024-04-16

Family

ID=84526103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180001553.7A Active CN115943443B (zh) 2021-06-18 2021-06-18 传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240161535A1 (zh)
CN (1) CN115943443B (zh)
WO (1) WO2022261924A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6647133B1 (en) * 1998-12-10 2003-11-11 Omron Corporation Fingerprint identification device-equip with a touch sensor for detecting a human finger
CN109961023A (zh) * 2019-03-08 2019-07-02 昆山丘钛微电子科技有限公司 检测控制电路、指纹识别电路及光学指纹模组
CN111414792A (zh) * 2019-01-07 2020-07-14 三星电子株式会社 指纹识别集成电路及包括指纹识别集成电路的指纹识别设备
CN111738137A (zh) * 2020-06-19 2020-10-02 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别电路、装置、控制方法和显示装置
WO2021072666A1 (zh) * 2019-10-16 2021-04-22 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别检测电路、方法和显示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104573649B (zh) * 2014-12-30 2019-04-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别传感器和终端设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6647133B1 (en) * 1998-12-10 2003-11-11 Omron Corporation Fingerprint identification device-equip with a touch sensor for detecting a human finger
CN111414792A (zh) * 2019-01-07 2020-07-14 三星电子株式会社 指纹识别集成电路及包括指纹识别集成电路的指纹识别设备
CN109961023A (zh) * 2019-03-08 2019-07-02 昆山丘钛微电子科技有限公司 检测控制电路、指纹识别电路及光学指纹模组
WO2021072666A1 (zh) * 2019-10-16 2021-04-22 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别检测电路、方法和显示装置
CN111738137A (zh) * 2020-06-19 2020-10-02 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别电路、装置、控制方法和显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022261924A1 (zh) 2022-12-22
US20240161535A1 (en) 2024-05-16
CN115943443A (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108280432B (zh) 指纹识别检测电路及其驱动方法、显示装置
CN110763336B (zh) 光检测电路及电子设备、驱动方法
CN107958243B (zh) 主动式指纹识别像素电路、驱动方法及显示面板
US10318787B2 (en) Fingerprint photocurrent detection unit, fingerprint identifier, driving method and display device
CN108168695B (zh) 光检测单元及方法、光检测电路及方法和显示装置
CN108304803B (zh) 光检测电路、光检测方法和显示装置
US11507228B2 (en) Acoustic wave signal reading circuits, control methods, and acoustic wave signal reading apparatuses
CN108171192B (zh) 指纹识别检测电路及其驱动方法、显示装置
US10880510B2 (en) Circuit of detecting light, image sensor and electronic device using the same and method of detecting light based on the same
TWI698007B (zh) 光偵測裝置
CN115943443B (zh) 传感电路、检测控制方法、指纹识别模组和显示装置
US11232278B2 (en) Fingerprint identification and detection circuit, method and display device
CN114220373B (zh) 光检测模组、光检测方法和显示装置
US20230239588A1 (en) Electronic device for detecting image in low-light environment
TWI360644B (en) Photo sensor for a display device
US20240071126A1 (en) Optical sensing pixel circuit and driving method therefor, and sensor and display panel
CN213637981U (zh) 图像感测装置
CN109348150B (zh) 基于有机薄膜光电晶体管实现cmos有源像素柔性图像传感器的像素电路
JP2007028107A (ja) 光センサ回路
US7190399B2 (en) Image pickup apparatus
CN114205488B (zh) 图像传感电路、图像传感器以及图像传感电路的驱动方法
CN112926402B (zh) 一种主动式像素电路、驱动方法及显示面板
WO2022051954A1 (zh) 指纹检测控制电路、指纹检测控制方法和显示装置
CN111755466B (zh) 电子装置
CN115542367A (zh) 感光系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant