CN117854125A - 光电传感电路和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了光电传感电路和显示面板,通过耦合控制模块在第一重置阶段向输出模块的控制端传输第一重置电压;以及在第一感测阶段将感测输出端产生的光生电压耦合至输出模块的控制端;输出模块在第一感测阶段,通过采集输出端输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压,并配置第一重置电压满足使第一感测电压大于0,使得光电传感电路输出的第一感测电压为正电压,进而保证第一感测电压可以被显示面板的驱动芯片所识别,保证指纹识别可以正常实现。
Description
技术领域
本发明实施例涉及指纹识别技术领域,尤其涉及一种光电传感电路及其驱动方法、指纹识别方法和显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展,在显示面板的整个显示区域实现指纹识别成为发展趋势。
若要实现在显示面板的整个显示区域实现指纹识别,则需要将指纹识别电路集成在显示面板内部。
然而,现有内部集成指纹识别电路的显示面板,指纹识别电路输出的感测信号为负压信号,导致指纹识别难以实现。
发明内容
本发明提供一种光电传感电路和显示面板,以实现输出指纹识别的感测信号为正压信号,使得驱动芯片可以正常获取到指纹识别的感测信号,进而实现指纹识别功能。
第一方面,本发明实施例提供了一种光电传感电路,包括:光电感测模块、耦合控制模块和输出模块;
光电感测模块包括感测输出端,光电感测模块被配置为根据接收到的光信号,在感测输出端产生对应的光生电压;
耦合控制模块分别与感测输出端、输出模块的控制端电连接,耦合控制模块被配置为在第一重置阶段,向输出模块的控制端写入第一重置电压,并被配置为在第一感测阶段将光生电压耦合至输出模块的控制端;
输出模块还包括采集输出端,输出模块被配置为在第一感测阶段,在采集输出端输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压;
其中,第一重置电压被配置为使第一感测电压大于0,第一感测阶段在第一重置阶段之后进行。
可选的,耦合控制模块还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段,向输出模块的控制端写入第一重置电压;
输出模块被配置为在第二感测阶段,在采集输出端输出与第一重置电压和输出模块的阈值电压相关的第二感测电压;
其中,第二感测阶段在第一重置阶段之前进行,第二重置阶段在第二感测阶段之前进行;
可选的,第一感测电压还与阈值电压相关;
可选的,在第一重置阶段和/或第二重置阶段,采集输出端被配置预设电压;
可选的,第一重置电压和预设电压之间的差值的绝对值大于阈值电压的绝对值。
可选的,耦合控制模块包括耦合单元和重置单元,耦合单元的第一端与感测输出端电连接,耦合单元的第二端与输出模块的控制端电连接;耦合单元被配置为将光生电压耦合至输出模块的控制端;
重置单元的第一端与第一重置信号线电连接,重置单元的第二端与输出模块的控制端电连接,重置单元被配置为在第一重置阶段,响应于重置控制信号的有效电位,将第一重置信号线上的第一重置电压写入输出模块的控制端;
可选的,重置单元还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段,响应于重置控制信号的有效电位,将第一重置信号线上的第一重置电压写入输出模块的控制端;
可选的,耦合单元包括电容,重置单元包括第一晶体管,第一晶体管的栅极接入重置控制信号,第一晶体管的第一极作为第一重置单元的第一端,第一晶体管的第二极作为第一重置单元的第二端。
可选的,光电感测模块还包括固定电压输入端,固定电压输入端与第一固定电压信号线电连接;
光电传感电路还包括感测重置模块,感测重置模块被配置为响应于重置控制信号的有效电位,在第一重置阶段向感测输出端写入第二重置电压;
可选的,感测重置模块还被配置为响应于重置控制信号的有效电位,在第二重置阶段和第二感测阶段,向感测输出端写入第二重置电压;
可选的,感测重置模块包括第二晶体管,第二晶体管的栅极接入重置控制信号,第二晶体管的第一极与第二重置信号线电连接,第二晶体管的第二极与感测输出端电连接,第二重置信号线被配置为传输第二重置电压;
可选的,光电感测模块包括光电二极管,光电二极管的阴极作为感测输出端,光电二极管的阳极作为固定电压输入端;
可选的,第二重置电压小于固定电压输入端输入的第一固定电压。
可选的,输出模块包括放大单元和与放大单元的输出端连接的输出单元,其中:
在第一重置阶段,放大单元的输出端被配置经由输出单元传输的预设电压,在第一感测阶段,放大单元的输出端被第一重置电压充电;
输出单元还与采集输出端电连接,输出单元被配置为在第一重置阶段和第一感测阶段导通,在第一重置阶段,采集输出端被配置预设电压,在第一感测阶段,输出单元被配置为向采集输出端输出第一感测电压;
可选的,在第二重置阶段,放大单元的输出端被配置经由输出单元传输的预设电压,在第二感测阶段放大单元的输出端被第一重置电压充电;
可选的,输出单元还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段导通,在第二重置阶段,采集输出端被配置预设电压,在第二感测阶段,输出单元被配置为向采集输出端输出第二感测电压;
可选的,放大单元包括第三晶体管,输出单元包括第四晶体管;第三晶体管的栅极作为输出模块的控制端,第三晶体管的第一极与第二固定电压信号线电连接,第三晶体管的第二极与第四晶体管的第一极电连接,第四晶体管的第二极与采集输出端电连接,第四晶体管的栅极接入输出控制信号,其中,输出控制信号被配置为在第一重置阶段和第一感测阶段为有效电平信号;
可选的,输出控制信号被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段为有效电平信号;
可选的,第二固定电压信号线上的第二固定电压大于第一重置电压;或者,第二固定电压信号线复用为第一重置信号线;
可选的,输出模块的电特性包括第三晶体管的阈值电压;
可选的,第三晶体管包括N型晶体管,第一重置电压大于第三晶体管的阈值电压,预设电压小于第一重置电压与第三晶体管的阈值电压的差值;
可选的,第一晶体管、第二晶体管和第四晶体管为P型晶体管或N型晶体管。
第二方面,本发明实施例提供了另一种光电传感电路,包括光电感测模块、耦合控制模块和输出模块,其中:
光电感测模块包括感测输出端,光电感测模块被配置为根据接收到的光信号,在感测输出端产生对应的光生电压;
耦合控制模块分别与重置信号线、感测输出端和输出模块的控制端电连接,耦合控制模块被配置为响应于重置控制信号的有效电位,将重置信号线上的第一重置电压写入输出模块的控制端,并被配置为响应于重置控制信号的失效电位,将光生电压耦合至输出模块的控制端;
输出模块还包括与感测信号线电连接的采集输出端,输出模块被配置为在重置控制信号处于失效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,通过采集输出端向感测信号线输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压,其中,第一重置电压被配置为使第一感测电压大于0。
可选的,输出模块还被配置为在重置控制信号处于有效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,在采集输出端输出与第一重置电压和输出模块的阈值电压相关的第二感测电压;
可选的,第一感测电压还与阈值电压相关;
可选的,输出模块还被配置为在重置控制信号处于有效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,在采集输出端接收经由感测信号线传输的预设电压;
可选的,第一重置电压和预设电压之间的差值的绝对值大于阈值电压的绝对值。
可选的,输出模块包括放大单元和输出单元,输出单元与放大单元电连接于跟随节点,输出模块的控制端设置在放大单元上,采集输出端设置在输出单元上,其中:
输出模块还被配置为在重置控制信号处于有效电位、且感测信号线被配置预设电压时,响应于输出控制信号的有效电位,通过输出单元而将跟随节点配置为预设电压;
输出模块还被配置为在重置控制信号处于有效电位、且感测信号线被停止配置预设电压时,响应于输出控制信号的有效电位,通过放大单元将跟随节点充电至第二感测电压;
输出模块还被配置为在重置控制信号处于失效电位、且感测信号线被停止配置预设电压时,响应于输出控制信号的有效电位,通过放大单元将跟随节点充电至第一感测电压。
可选的,一个光电传感周期包括第一重置阶段和第一感测阶段,第一感测阶段在第一重置阶段之后进行,其中:
在第一重置阶段,重置控制信号处于有效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线被配置预设电压;
在第一感测阶段,重置控制信号处于失效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线被停止配置预设电压;
可选的,一个光电传感周期还包括第二重置阶段和第二感测阶段,第二感测阶段在第一重置阶段之前进行,第二重置阶段在第二感测阶段之前进行,其中:
在第二重置阶段,重置控制信号处于有效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线被配置预设电压;
在第二感测阶段,重置控制信号处于有效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线被停止配置预设电压。
第三方面,本发明实施例还提供了一种显示面板,包括第一方面或第二方面的光电传感电路。
可选的,显示面板还包括与光电传感电路电连接的第一重置信号线和第一固定电压信号线;
显示面板还包括多个像素电路,像素电路包括驱动模块和发光模块,像素电路被配置为在显示阶段通过驱动模块驱动发光模块进行发光;
可选的,显示面板还包括第一电源线和第二电源线,驱动模块和发光模块连接在第一电源线和第二电源线之间,第一电源线上的第一电源电压大于第二电源线上的第二电源电压;
可选的,第一电源线复用为第一重置信号线,第二电源线复用为第一固定电压信号线;
可选的,像素电路还包括对驱动模块进行初始化的第一初始化模块和/或对发光模块进行初始化的第二初始化模块,显示面板还包括第一初始化信号线和第二初始化信号线,第一初始化模块与第一初始化信号线电连接,第二初始化模块与第二初始化信号线电连接;
第一初始化信号线或第二初始化信号线复用为第二重置信号线。
可选的,显示面板还包括多条感测信号线,光电传感电路阵列排布,每条感测信号线连接一列光电传感电路,感测信号线与采集输出端电连接;
可选的,显示面板还包括多条数据线,像素电路阵列排布,每条数据线连接一列像素电路;数据线复用为感测信号线;数据线被配置为在显示阶段向像素电路传输数据电压,以及在指纹识别阶段向光电传感电路传输第三重置电压或将光电传感电路输出的第一感测电压、第二感测电压向显示面板的驱动芯片传输;
可选的,指纹识别阶段包括相邻显示帧之间的空白区阶段。
本发明实施例的光电传感电路和显示面板,通过耦合控制模块在第一重置阶段向输出模块的控制端传输第一重置电压;以及在第一感测阶段将感测输出端的电位变化耦合至输出模块的控制端;输出模块在第一感测阶段,通过采集输出端输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压,并配置第一重置电压满足使第一感测电压大于0,使得光电传感电路输出的第一感测电压为正电压,进而保证第一感测电压可以被显示面板的驱动芯片所识别,保证指纹识别可以正常实现。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种光电传感电路的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种光电传感电路的驱动时序图;
图6是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的驱动时序图;
图7是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的驱动时序图;
图10是本发明实施例提供的又一种光电传感电路的驱动时序图;
图11是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图12是光电传感电路和像素电路的连接结构示意图;
图13是本发明实施例提供的一种光电传感电路的驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
正如背景技术中所述,现有内部集成指纹识别电路的显示面板,指纹识别电路输出的感测信号为负压信号,导致指纹识别难以实现。经发明人研究发现,出现上述问题的原因在于,指纹识别电路包括有机光电二极管(Organic Photo Diode,OPD)器件,OPD器件产生光生电流时电流是反方向的,也即从OPD的阴极流向OPD的阴极流向阳极,并且现有显示面板中,OPD器件的阴极通常接入负电压,相应的,OPD器件的阳极的器件也为负电压,指纹识别电路输出的电压通常与OPD器件阳极输出的电压相差不大,使得使用OPD器件做指纹感测时,感测信号为负压信号。现有显示面板中的驱动芯片大多只能识别正压信号,因此,现有内部集成指纹识别电路的显示面板,驱动信号无法识别到负压的感测信号,导致指纹识别难以实现。
基于上述原因,本发明实施例提供了一种光电传感电路,图1是本发明实施例提供的一种光电传感电路的结构示意图,参考图1,该光电传感电路包括光电感测模块110、耦合控制模块120和输出模块130;光电感测模块110包括感测输出端OUT1,光电感测模块110被配置为根据接收到的光信号,在感测输出端产生对应的光生电压;耦合控制模块120分别与感测输出端OUT1、输出模块130的控制端G1电连接,耦合控制模块120被配置为在第一重置阶段,向输出模块130的控制端G1写入第一重置电压,并被配置为在第一感测阶段将光生电压耦合至输出模块130的控制端G1;输出模块130还包括采集输出端OUT2,输出模块130被配置为在第一感测阶段,在采集输出端OUT2输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压;其中,第一重置电压被配置为使第一感测电压大于0,第一感测阶段在第一重置阶段之后进行。
其中,本实施例的光电传感电路,该光电传感电路可以应用于环境光检测、体征检测、距离检测或指纹识别领域,光电传感电路用于指纹识别时,可以集成于显示面板中,进而实现全屏指纹识别。
可选的,本实施例中,光电感测模块110可以包括OPD器件。进行指纹检测时,手指可以置于显示面板上,显示面板发出的光经指纹反射到达光电感测模块110,光电感测模块110根据接收到的光信号的不同光强,可以产生不同大小的光电流,进而在感测输出端OUT1产生不同的电位变化。
光电传感电路还包括耦合控制模块120,光电传感电路的工作过程包括第一重置阶段和第一感测阶段。其中,在第一重置阶段,耦合控制模块120向输出模块130的控制端G1传输第一重置电压(第一重置电压由第一重置信号线Vref1传输),使得输出模块130的控制端G1的电位被重置。其中,进行指纹识别时,可以与显示面板的逐个显示帧进行显示类似,逐个识别帧进行指纹识别。通过在耦合控制模块120在第一重置阶段,向输出模块130的控制端G1传输第一重置电压,可以避免上一识别帧输出模块130的控制端G1的残留电荷对本识别帧指纹识别的影响。
耦合控制模块120与光电感测模块110的感测输出端OUT1电连接,还与输出模块130的控制端G1电连接,光电感测模块根据接收到的光信号,在感测输出端产生对应的光生电压,使得在第一感测阶段,感测输出端OUT1的电位发生变化时,耦合控制模块120可以将感测输出端OUT1的电位变化(也即光生电压)耦合至输出模块130的控制端G1,使得输出模块130的控制端G1的电位发生同样的变化,具体的,输出模块130的控制端G1的电位由第一重置电压V0变化为V0+△V,其中△V等于第一感测阶段,感测输出端OUT1的电位变化量,也即光生电压。在第一感测阶段,输出模块130通过采集输出端OUT2输出与输出模块130的控制端的电位对应的第一感测电压,其中,输出模块130的控制端的电位与第一重置电压和光生电压相关,因此,在第一感测阶段,输出模块130通过采集输出端OUT2输出与第一重置电压以及光生电压相关的第一感测电压。可选的,第一感测电压与输出模块130的控制端G1的电位正相关,也即输出模块130的控制端G1的电位越大,第一感测电压越大。具体的,第一感测电压与第一重置电压正相关,也与光生电压正相关。而输出模块130的控制端G1的电位等于V0+△V,因此通过设置合适范围的第一重置电压,可以使得第一感测电压大于0。光电传感电路的采集输出端OUT2通过感测信号线Senseline连接显示面板的驱动芯片,第一感测电压大于0,使得显示面板的驱动芯片可以正常获取并识别出对应的第一感测电压,进而实现指纹识别。
本实施例的光电传感电路,通过耦合控制模块在第一重置阶段向输出模块的控制端传输第一重置电压;以及在第一感测阶段将感测输出端的电位变化耦合至输出模块的控制端;输出模块在第一感测阶段,通过采集输出端输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压,并配置第一重置电压满足使第一感测电压大于0,使得光电传感电路输出的第一感测电压为正电压,进而保证第一感测电压可以被显示面板的驱动芯片所识别,保证指纹识别可以正常实现。
可选的,该光电传感电路中,耦合控制模块120还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段,向输出模块130的控制端G1写入第一重置电压;输出模块130被配置为在第二感测阶段,在采集输出端OUT2输出与第一重置电压、和输出模块130的阈值电压相关的第二感测电压;其中,第二感测阶段在第一重置阶段之前进行,第二重置阶段在第二感测阶段之前进行。
具体的,光电传感电路的工作过程包括顺序进行的第二重置阶段、第二感测阶段、第一重置阶段和第一感测阶段。在第二重置阶段,耦合控制模块120向输出模块130的控制端G1传输第一重置电压,避免输出模块130的控制端G1的残留电荷对本帧指纹识别的影响。在第二感测阶段,耦合控制模块120保持向输出模块130的控制端G1传输第一重置电压,输出模块130根据自身控制端G1的第一重置电压,通过自身采集输出端OUT2输出第二感测电压,该第二感测电压与第一重置电压相关,并且与输出模块130的阈值电压相关,其中输出模块130可以包括晶体管,输出模块130的阈值电压可以指输出模块130所包括的至少一个晶体管的阈值电压。因第一重置电压已知,则根据获取到的第二感测电压可以得到输出模块130的阈值的电压。光电传感电路在第一重置阶段和第一感测阶段的工作过程分别与上述实施例中光电传感电路在第一重置阶段和第一感测阶段的工作过程相同,在此不再赘述。可选的,第一感测电压还与输出模块130的阈值电压相关。驱动芯片在进行指纹识别时,通过根据第二感测阶段输出模块130所输出的第二感测电压与第一重置电压确定出输出模块130的阈值电压,并根据输出模块130的阈值电压对第一感测阶段输出模块130所输出的第一感测电压进行补偿,根据对第一感测电压进行补偿后的电压确定指纹信息,可以避免显示面板中不同光电传感电路中输出模块130的电特性差异对指纹识别造成的干扰以及对指纹识别结果造成的影响,提高指纹识别准确度。
在上述技术方案的基础上,可选的,在第一重置阶段和/或第二重置阶段,采集输出端被配置预设电压。可选的,第一重置电压和预设电压之间的差值的绝对值大于阈值电压的绝对值。如此设置,可以使得在第一感测阶段的初始时刻和第二感测阶段初始时刻输出模块130可以导通,保证在第一感测阶段第一感测电压可以通过输出模块130输出,以及在第二感测阶段第二感测电压可以通过输出模块130输出,保证指纹识别功能的实现。
图2是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图,参考图2,可选的,耦合控制模块120包括耦合单元121和重置单元122,耦合单元121的第一端与感测输出端OUT1电连接,耦合单元121的第二端与输出模块130的控制端G1电连接;耦合单元121被配置为将光剩电压耦合至输出模块130的控制端G1;重置单元122的第一端与第一重置信号线Vref1电连接,重置单元122的第二端与输出模块130的控制端G1电连接,重置单元122被配置为在第一重置阶段,响应于重置控制信号的有效电位,将第一重置信号线Vref1上的第一重置电压写入输出模块130的控制端G1。
其中,重置单元122可以包括开关晶体管,在第一重置阶段,重置控制信号为有效电位,重置单元122导通,第一重置电压通过重置单元122传输至输出模块130的控制端G1。耦合控制模块120中耦合单元121起到耦合作用,在第一感测阶段,重置控制信号为无效电平,重置单元122断开时,输出模块130的控制端G1没有接入控制电源,耦合单元121可以将光生电压耦合至第二端所连接的输出模块130的控制端G1。
可选的,耦合单元121包括电容C1,重置单元122包括第一晶体管T1,第一晶体管T1的栅极接入重置控制信号(重置控制信号由重置控制信号线RST传输),第一晶体管T1的第一极作为第一重置单元122的第一端,第一晶体管T1的第二极作为第一重置单元122的第二端。
在上述技术方案的基础上,可选的,重置单元122还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段响应于重置控制信号的有效电位,将第一重置信号线Vref1上的第一重置电压写入至输出模块130的控制端G1。
具体的,在第二重置阶段和第二感测阶段,重置控制信号为有效电平信号,重置单元122导通,将第一重置电压传输至输出模块130的控制端G1,使得在第二重置阶段和第二感测阶段,输出模块130的控制端G1的电压保持为第一重置电压。
图3是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图,参考图3,可选的,光电感测模块110还包括固定电压输入端,固定电压输入端与第一固定电压信号线V1电连接;光电传感电路还包括感测重置模块140,感测重置模块140被配置为响应于重置控制信号的有效电位,在第一重置阶段向感测输出端OUT1写入第二重置电压。
具体的,在第一重置阶段,重置控制信号为有效电平信号,感测重置模块140导通将第二重置电压传输至感测输出端OUT1,可以避免上一帧指纹识别对本帧的影响。可选的,光电感测模块110包括光电二极管,光电二极管可以是OPD器件,光电二极管的阴极作为感测输出端OUT1,光电二极管的阳极作为固定电压输入端。因光电二极管产生电流是方向是从阳极流向阴极的,因此设置第二重置电压小于固定电压输入端输入的第一固定电压,使得光电二极管中有光线射入时,光电二极管可以产生光电流,相应的,光电二极管可以产生光生电压。
在上述技术方案的基础上,可选的,感测重置模块140还被配置为响应于重置控制信号的有效电位,在第二重置阶段和第二感测阶段,向感测输出端OUT1写入第二重置电压;也即在第二重置阶段和第二感测阶段,重置控制信号均有有效电平信号,感测重置模块140导通,将第二重置电压传输至输出模块130的控制端G1。其中,在第二重置阶段,感测重置模块140向感测输出端OUT1写入第二重置电压,可以避免感测输出端OUT1的残留电荷对本帧指纹识别的影响。在第二感测阶段,感测重置模块140导通,使得在第二感测阶段,感测输出端OUT1的电位保持为第二重置电压不发生变化,避免感测输出端OUT1电位变化可能对输出模块130的控制端G1电位的影响。上述实施例中,感测重置模块140和重置单元122接入相同的重置控制信号,使得感测重置模块140与重置单元122在相同工作阶段的导通状态相同。在本发明其他可选实施例中,感测重置模块140与耦合控制模块120的重置单元122可以接入不同的重置控制信号,示例性的,感测重置模块140接入第一重置控制信号,重置单元122接入第二重置控制信号,其中第一重置控制信号在第二重置阶段和第一重置阶段为有效电平,在第一感测阶段和第二感测阶段为无效电平;第二重置控制信号在第二重置阶段、第二感测阶段和第一重置阶段为有效电平,在第一感测阶段为无效电平。
继续参考图3,在上述技术方案的基础上,可选的,感测重置模块140包括第二晶体管T2,第二晶体管T2的栅极接入重置控制信号,第二晶体管T2的第一极与第二重置信号线Vref2电连接,第二晶体管T2的第二极与感测输出端OUT1电连接,第二重置信号线Vref2被配置为传输第二重置电压。其中,第二晶体管T2可以是P型晶体管,也可以是N型晶体管。
继续参考图3,可选的,输出模块130包括放大单元131和与放大单元131的输出端连接的输出单元132,其中:
在第一重置阶段,放大单元131的输出端被配置为经由输出单元132传输的预设电压,在第一感测阶段,向放大单元131的输出端被第一重置电压充电;输出单元132还与采集输出端OUT2电连接,输出单元132被配置为在第一重置阶段和第一感测阶段导通,在第一重置阶段,采集输出端被配置预设电压,在第一感测阶段,输出单元被配置为向采集输出端OUT2输出第一感测电压。其中,放大单元131的控制端可以作为输出模块130的控制端,放大单元131的第一端可以连接第二固定电压信号线V2(图1和图2中输出模块130也连接第二固定电压信号线V2),放大单元131的第二端作为放大单元131的输出端。输出单元132的控制端接入输出控制信号(输出控制信号由输出控制信号线RD传输),输出单元132的第一端与放大单元131的输出端电连接,输出单元132的第二端作为输出模块130的采集输出端OUT2。
如上所述的,在第一重置阶段,重置单元122导通向输出模块130的控制端G1传输第一重置电压。在第一感测阶段,重置单元122关断,光电感测模块110根据接收到的光信号产生光生电流并在感测输出端OUT1产生电位变化,耦合单元121将感测输出端OUT1的电位变化耦合至输出模块130的控制端G1,使得输出模块130的控制端G1产生与感测输出端OUT1相同的电位变化。放大单元131根据输出模块130的控制端G1的电位导通,向放大单元131的输出端充电,直至放大单元131关断,输出单元132在第一感测阶段导通,将放大单元131的输出端的第一感测电压输出至采集输出端OUT2。
在上述技术方案的基础上,可选的,输出单元132还被配置为在第一重置阶段,向放大单元131的输出端传输预设电压,以使在第一感测阶段,放大单元131根据输出模块130的控制端G1的电压和预设电压导通。
具体的,在第一重置阶段,驱动芯片可以向输出单元132输出预设电压,输出单元132在第一重置阶段导通,将预设电压传输至放大单元131的输出端,该预设电压满足在第一感测阶段的初始时刻,放大单元131可以根据输出模块130的控制端G1的电压(第一感测阶段的初始时刻放大单元131的控制端的电压为第一重置电压)和预设电压导通,使得放大单元131的输出端以预设电压开始被充电,进而保证在第一感测阶段,放大单元131可以获取到第一感测电压,进而保证指纹识别功能的实现。
在光电传感电路的工作过程还包括第二重置阶段和第二感测阶段时,在第二重置阶段,放大单元131的输出端被配置经由输出单元132传输的预设电压,在第二感测阶段向放大单元131的输出端被第一重置电压充电;输出单元132还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段导通,在第二重置阶段,所述采集输出端被配置所述预设电压,在第二感测阶段,输出单元132还被配置为向采集输出端OUT2输出第二感测电压。
如上所述的,在第二重置阶段,重置单元122导通向输出模块130的控制端G1传输第一重置电压。在第二感测阶段,重置单元122关断,光电感测模块110根据接收到的光信号产生光生电流并在感测输出端OUT1产生电位变化,耦合单元121将感测输出端OUT1的电位变化耦合至输出模块130的控制端G1,使得输出模块130的控制端G1产生与感测输出端OUT1相同的电位变化。放大单元131根据输出模块130的控制端G1的电位导通,向放大单元131的输出端充电,直至放大单元131关断,输出单元132在第二感测阶段导通,将放大单元131的输出端的第二感测电压输出至采集输出端OUT2。
在上述技术方案的基础上,可选的,输出单元132还被配置为在第二重置阶段,向放大单元131的输出端传输预设电压,以使在第二感测阶段,放大单元131根据输出模块130的控制端G1的电压和预设电压导通。
具体的,在第二重置阶段,驱动芯片可以向输出单元132输出预设电压,输出单元132在第二重置阶段导通,将预设电压传输至放大单元131的输出端,该预设电压满足在第二感测阶段的初始时刻,放大单元131可以根据输出模块130的控制端G1的第一重置电压和放大单元131输出端的预设电压导通,使得放大单元131的输出端以预设电压开始被充电,进而保证在第一感测阶段,放大单元131可以获取到第一感测电压,进而保证指纹识别功能的实现。
在上述技术方案的基础上,可选的,放大单元131包括第三晶体管T3,输出单元132包括第四晶体管T4;第三晶体管T3的栅极作为输出模块130的控制端G1,第三晶体管T3的第一极与第二固定电压信号线V2电连接,第三晶体管T3的第二极与第四晶体管T4的第一极电连接,第四晶体管T4的第二极与采集输出端OUT2电连接,第四晶体管T4的栅极接入输出控制信号。第二固定电压信号线V2上的第二固定电压可以大于第一固定电压信号线V1上的第一固定电压。
其中,输出控制信号被配置为在第一重置阶段和第一感测阶段为有效电平信号,使得第四晶体管T4(输出单元132)在第二重置阶段和第二感测阶段导通。
可选的,在光电传感电路的工作过程还包括第二重置阶段和第二感测阶段时,输出控制信号被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段为有效电平信号,使得第四晶体管T4(输出单元132)在第二重置阶段和第二感测阶段导通。
可选的,光电传感电路中,第三晶体管T3工作于饱和区,其他晶体管工作于线性区。输出模块130的电特性包括第三晶体管T3的阈值电压。
在上述技术方案的基础上,可选的,第三晶体管T3包括N型晶体管,第一重置电压大于第三晶体管T3的阈值电压,预设电压小于第一重置电压与第三晶体管T3的阈值电压的差值。
因在第二感测阶段,对放大单元131的输出端(也即第三晶体管T3的第二极)进行充电时,充电至第三晶体管T3的栅极和第二极之间的压差等于第三晶体管T3的阈值电压时,第三晶体管T3关断。而在第二感测阶段第三晶体管T3的栅极为第一重置电压,因此设置第一重置电压大于第三晶体管T3的阈值电压,使得第三晶体管T3的第二极的电压始终大于0,也即可以使得第二感测电压始终大于0,进而保证驱动芯片可以正常识别到第二感测电压。
同理在第一感测阶段,对放大单元131的输出端(也即第三晶体管T3的第二极)进行充电时,充电至第三晶体管T3的栅极和第二极之间的压差等于第三晶体管T3的阈值电压时,第三晶体管T3关断。而在第一感测阶段第三晶体管T3的栅极等于第一重置电压与感测输出端OUT1的电压变化量之和,而在第一感测阶段光电感测模块110产生光生电流后感测输出端OUT1的电位升高,也即感测输出端OUT1的电压变化量为正值。因此设置第一重置电压大于第三晶体管T3的阈值电压,使得第三晶体管T3的第二极的电压始终大于0,也即可以使得第一感测电压始终大于0,进而保证驱动芯片可以正常识别到第一感测电压。
继续参考图3,在本发明部分可选实施例中,第二固定电压信号线V2复用为第一重置信号线Vref1;如此设置,可以减少显示面板中信号线的数量,有利于简化包括本实施例的指纹制备电路的显示面板的布线。
图4是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图,参考图4,在本发明其他可选实施例中,第二固定电压信号线V2与第一重置信号线Vref1为不同的信号线,第二固定电压信号线V2上的第二固定电压大于第一重置电压。因在第一感测时段和第二感测时段,对放大单元131(第三晶体管T3)的输出端进行充电时,在充电至第三晶体管T3的栅极和第二极之间的压差等于第三晶体管T3的阈值电压时,第三晶体管T3关断。因此,通过设置第二固定电压信号线V2上的第二固定电压大于第一重置电压,也即第一重置信号线Vref1上的第一重置电压小于第二固定电压,可以使得在第一感测阶段和第二感测阶段对放大单元131的输出端充电更快,提高指纹识别速度。
本发明部分可选实施例中,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3和第四晶体管T4均可以是N型晶体管。通过以上实施例介绍可知,对光电传感电路的扫描方案包括两种,图5是本发明实施例提供的一种光电传感电路的驱动时序图,该驱动时序可用于驱动图3和图4所示像素电路,参考图3-图5,光电传感电路的工作过程包括第一重置阶段t1、第一感测阶段t2和间歇阶段t3。
其中,在第一重置阶段t1,重置控制信号为高电平,第一晶体管T1(重置单元122)响应高电平的重置控制信号导通,将第一重置电压传输至第三晶体管T3的栅极。第二晶体管T2(感测重置模块140)响应高电平的重置控制信号导通,将第二重置电压传输至感测输出端OUT1。输出控制信号为高电平,第四晶体管T4(输出单元132)响应高电平的输出控制信号导通,将驱动芯片输出的预设电压传输至第三晶体管T3的第二极,使得在第一感测阶段t2的初始时刻,第三晶体管T3根据栅极的第一重置电压和源极的预设电压导通。第三晶体管T3为N型晶体管时,第三晶体管T3的第二极为漏极,第三晶体管T3的第一极为源极。
在第一感测阶段t2,重置控制信号为低电平,第一晶体管T1(重置单元122)和第二晶体管T2(感测重置模块140)关断。光电感测模块110根据指纹反射的光信号产生光生电流,使得感测输出端OUT1产生电位变化。电容C1(耦合单元121)将感测输出端OUT1的电位变化耦合至输出模块130的控制端G1(也即第三晶体管T3的栅极)。在此过程中,第三晶体管T3(放大单元131)根据自身栅极的电压和源极的电压导通,第二固定电压向第三晶体管T3的源极充电,使得第三晶体管T3的源极(也即放大单元131的输出端)逐渐发生电位变化,直至第三晶体管T3的栅极和源极的电压差等于驱动晶体管的阈值电压时,第三晶体管T3截止。在第一感测阶段t2,输出控制信号仍为高电平,第四晶体管T4(输出单元132)响应高电平的输出控制信号导通,将第三晶体管T3的源极的第一感测电压通过采集输出端OUT2输出。在采集输出端OUT2输出的第一感测电压稳定不变时,驱动信号在采样信号SMP的下降沿将第一感测电压采样并暂存。
在间歇阶段t3,光电传感电路中重置控制信号和输出控制信号均为低电平,光电传感电路中所有晶体管均关闭,光电传感电路不工作。光电传感电路工作的间歇阶段t3,可以对应显示面板中其他行光电传感电路进行工作的阶段。本实施例的技术方案,通过简单的驱动时序,即可实现指纹识别。
图6是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的驱动时序图,参考图3、图4和图6,光电传感电路的工作过程包括第二重置阶段t01、第二感测阶段t02、第一重置阶段t1、第一感测阶段t2和间歇阶段t3。
在第二重置阶段t01,重置控制信号为高电平,第一晶体管T1(重置单元122)响应高电平的重置控制信号导通,将第一重置电压传输至第三晶体管T3的栅极。第二晶体管T2(感测重置模块140)响应高电平的重置控制信号导通,将第二重置电压传输至感测输出端OUT1。输出控制信号为高电平,第四晶体管T4(输出单元132)响应高电平的输出控制信号导通,将驱动芯片输出的预设电压传输至第三晶体管T3的第二极,使得在第二感测阶段t02的初始时刻,第三晶体管T3根据栅极的第一重置电压和源极的预设电压导通。第三晶体管T3为N型晶体管时,第三晶体管T3的第二极为漏极,第三晶体管T3的第一极为源极。
在第二感测阶段t02,重置控制信号仍为高电平,第一晶体管T1(重置单元122)响应高电平的重置控制信号导通,将第一重置电压传输至第三晶体管T3的栅极。第二晶体管T2(感测重置模块140)响应高电平的重置控制信号导通,将第二重置电压传输至感测输出端OUT1。在此过程中,第三晶体管T3(放大单元131)根据自身栅极的第一重置电压和源极的电压导通,第二固定电压向第三晶体管T3的源极充电,使得第三晶体管T3的源极(也即放大单元131的输出端)逐渐发生电位变化,直至第三晶体管T3的栅极和源极的电压差等于驱动晶体管的阈值电压时(也即第三晶体管T3的源极电压等于第一重置电压与第三晶体管T3阈值电压的差值时),第三晶体管T3截止。在第二感测阶段t02,输出控制信号仍为高电平,第四晶体管T4(输出单元132)响应高电平的输出控制信号导通,将第三晶体管T3的源极的第二感测电压通过采集输出端OUT2输出。在采集输出端OUT2输出的第二感测电压稳定不变时,驱动芯片在采样信号SMP的下降沿对第二感测电压进行采样。
在第一重置阶段t1,光电传感电路的工作过程与图5所示驱动时序下,光电传感电路在第一重置阶段t1的工作过程相同,在此不再赘述。
在第一感测阶段t2,光电传感电路的工作过程与图5所示驱动时序下,光电传感电路在第一感测阶段t2的工作过程相同,在此不再赘述。
在间歇阶段t3,光电传感电路的工作过程与图5所示驱动时序下,光电传感电路在间歇阶段t3的工作过程相同,在此不再赘述。
图7是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图,图8是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的结构示意图,其中,图7所示光电传感电路结构与图3对应,图8所示光电传感电路结构与图4对应,参考图7和图8,在本发明其他可选实施例中,第三晶体管T3为N型晶体管,与图3和图4不同的是,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第四晶体管T4均为P型晶体管。图9是本发明实施例提供的另一种光电传感电路的驱动时序图,图10是本发明实施例提供的又一种光电传感电路的驱动时序图,图9和图10所示驱动时序可以用于驱动图7和图8所示光电传感电路。其中图9可以图5对应,光电传感电路的工作过程包括第一重置阶段t1、第一感测阶段t2和间歇阶段t3,且图7和图8所示光电传感电路中各晶体管的导通关断状态,分别与图3和图4在图5所示驱动时序下各晶体管的导通关断状态相同,不同的是,图9与图5中重置控制信号在各阶段的电位均相反,图9与图5中输出控制信号在各阶段的电位也相反。图10可以与图6对应,光电传感电路的工作过程包括第二重置阶段t01、第二感测阶段t02、第一重置阶段t1、第一感测阶段t2和间歇阶段t3,且如7和图8所示光电传感电路中各晶体管的导通关断状态,分别与图3和图4在图6所示驱动时序下各晶体管的导通关断状态相同,不同的是,图10与图6中重置控制信号在各阶段的电位均相反,图10与图6中输出控制信号在各阶段的电位也相反。
在本实施例的驱动时序下,驱动芯片可以获取到第二感测阶段t02光电传感电路所输出的第二感测电压,并根据第二感测电压和第一重置电压确定出第三晶体管T3的阈值电压(第三晶体管T3的阈值电压等于第一重置电压与第二感测电压之差)。驱动芯片还可以获取到第一感测阶段t2光电传感电路所输出的第一感测电压,并根据第一感测电压与第三晶体管T3的阈值电压确定出表征指纹信息的电压信号,具体是将第一感测电压与第三晶体管T3的阈值电压之和确定为表征指纹信息的电压信号,然后根据该表征指纹信息的电压信号进行指纹识别。本实施例的技术方案,可以排除因不同光电传感电路中第三晶体管T3的阈值电压不一致对指纹识别结果的影响,保证指纹识别的准确性。
本发明实施例还提供了另一种光电传感电路,该光电传感模块电路的结构可参考图1,光电传感电路包括光电感测模块110、耦合控制模块120和输出模块130,其中:
光电感测模块110包括感测输出端OUT1,光电感测模块110被配置为根据接收到的光信号,在感测输出端OUT1产生对应的光生电压;
耦合控制模块120分别与重置信号线(也即第一重置信号线Vref1)、感测输出端OUT1和输出模块130的控制端电连接,耦合控制模块120被配置为响应于重置控制信号(重置控制信号由重置控制信号线RST传输)的有效电位,将重置信号线上的第一重置电压写入输出模块130的控制端G1,并被配置为响应于重置控制信号的失效电位,将光生电压耦合至输出模块130的控制端G1;
输出模块130还包括与感测信号线Senseline电连接的采集输出端OUT2,输出模块130被配置为在重置控制信号处于失效电位时,响应于输出控制信号(输出控制信号由输出控制信号线RD传输)的有效电位,通过采集输出端OUT2向感测信号线Senseline输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压,其中,第一重置电压被配置为使第一感测电压大于0。
本实施例的光电传感电路,通过光电感测模块根据接收到的光信号,在感测输出端产生对应的光生电压;耦合控制模块耦合控制模块响应于重置控制信号的有效电位,将重置信号线上的第一重置电压写入输出模块的控制端,并被配置为响应于重置控制信号的失效电位,将光生电压耦合至输出模块的控制端;输出模块在重置控制信号处于失效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,通过采集输出端向感测信号线输出与第一重置电压和光生电压相关的第一感测电压,其中,第一重置电压被配置为使第一感测电压大于0,使得光电传感电路输出的第一感测电压为正电压,进而保证第一感测电压可以被显示面板的驱动芯片所识别,保证指纹识别可以正常实现。
参考图3、图4、图7和图8,可选的,耦合控制模块120包括耦合单元121和重置单元122,耦合单元121的第一端与感测输出端OUT1电连接,耦合单元121的第二端与输出模块130的控制端G1电连接;耦合单元121被配置为将光剩电压耦合至输出模块130的控制端G1;重置单元122的第一端与第一重置信号线Vref1电连接,重置单元122的第二端与输出模块130的控制端G1电连接,重置单元122被配置为在第一重置阶段,响应于重置控制信号的有效电位,将第一重置信号线Vref1上的第一重置电压写入输出模块130的控制端G1
可选的,耦合单元121包括电容C1,重置单元122包括第一晶体管T1,第一晶体管T1的栅极接入重置控制信号(重置控制信号由重置控制信号线RST传输),第一晶体管T1的第一极作为第一重置单元122的第一端,第一晶体管T1的第二极作为第一重置单元122的第二端。
可选的,光电感测模块110还包括固定电压输入端,固定电压输入端与第一固定电压信号线V1电连接;光电传感电路还包括感测重置模块140,感测重置模块140被配置为响应于重置控制信号的有效电位,在第一重置阶段向感测输出端OUT1写入第二重置电压。
可选的,感测重置模块140包括第二晶体管T2,第二晶体管T2的栅极接入重置控制信号,第二晶体管T2的第一极与第二重置信号线Vref2电连接,第二晶体管T2的第二极与感测输出端OUT1电连接,第二重置信号线Vref2被配置为传输第二重置电压。
在上述技术方案的基础上,可选的,输出模块130还被配置为在重置控制信号处于有效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,在采集输出端OUT2输出与第一重置电压和输出模块130的阈值电压相关的第二感测电压。
可选的,第一感测电压还与阈值电压相关。
可选的,输出模块130还被配置为在重置控制信号处于有效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,在采集输出端OUT2接收经由感测信号线Senseline传输的预设电压。
可选的,第一重置电压和预设电压之间的差值的绝对值大于阈值电压的绝对值。
驱动芯片在进行指纹识别时,通过根据第二感测电压与第一重置电压确定出输出模块130的阈值电压,并根据输出模块130的阈值电压对第一感测电压进行补偿,根据对第一感测电压进行补偿后的电压确定指纹信息,可以避免显示面板中不同光电传感电路中输出模块130的阈值电压差异对指纹识别造成的干扰以及对指纹识别结果造成的影响,提高指纹识别准确度。
在上述技术方案的基础上,结合图3-图6,以及结合图7-图10,可选的,输出模块130包括放大单元131和输出单元132,输出单元132与放大单元131电连接于跟随节点S1,输出模块130的控制端设置在放大单元131上,采集输出端OUT2设置在输出单元132上,其中:
输出模块130还被配置为在重置控制信号处于有效电位、且感测信号线Senseline被配置预设电压时,响应于输出控制信号的有效电位,通过输出单元132而将跟随节点S1配置为预设电压;
输出模块130还被配置为在重置控制信号处于有效电位、且感测信号线Senseline被停止配置预设电压时,响应于输出控制信号的有效电位,通过放大单元131将跟随节点S1充电至第二感测电压;
输出模块130还被配置为在重置控制信号处于失效电位、且感测信号线Senseline被停止配置预设电压时,响应于输出控制信号的有效电位,通过放大单元131将跟随节点S1充电至第一感测电压。
可选的,放大单元131包括第三晶体管T3,输出单元132包括第四晶体管T4。
在上述技术方案的基础上,参考图5和图9,可选的,一个光电传感周期包括第一重置阶段t1和第一感测阶段t2,第一感测阶段t2在第一重置阶段t1之后进行,其中:
在第一重置阶段t1,重置控制信号处于有效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线Senseline被配置预设电压;
在第一感测阶段t2,重置控制信号处于失效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线Senseline被停止配置预设电压。
如上所述的,图3和图4中,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第四晶体管T4均为N型晶体管,相应的,重置控制信号和输出控制信号的有效电位均为高点位,无效电位均为低电位。图7和图8中,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第四晶体管T4均为P型晶体管,相应的,重置控制信号和输出控制信号的有效电位均为低点位,无效电位均为高电位。
在上述技术方案的基础上,参考图6和图10,可选的,一个光电传感周期还包括第二重置阶段t01和第二感测阶段t02,第二感测阶段t02在第一重置阶段t1之前进行,第二重置阶段t01在第二感测阶段t02之前进行,其中:
在第二重置阶段t01,重置控制信号处于有效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线Senseline被配置预设电压;
在第二感测阶段t02,重置控制信号处于有效电位、输出控制信号处于有效电位、且感测信号线Senseline被停止配置预设电压。
本发明实施例还提供了一种显示面板,图11是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图,参考图11,该显示面板包括本发明上述任意实施例的光电传感电路100,相应的,该显示面板具备本发明上述任意实施例的光电传感电路的有益效果。
继续参考图11,可选的,显示面板还包括与光电传感电路100电连接的第一重置信号线Vref1和第一固定电压信号线V1;显示面板还包括多个像素电路200,像素电路200包括驱动模块210和发光模块220,像素电路200被配置为在显示阶段通过驱动模块210驱动发光模块220进行发光。
其中,第一重置信号线Vref1与光电传感电路100的耦合控制模块120电连接,第一固定电压信号线V1与光电传感电路100的光电感测模块110电连接。本实施例中,显示面板包括像素电路200和光电传感电路100,可以实现将光电传感电路100集成于显示面板内部,例如可以在显示面板的显示区设置阵列排布的光电传感电路100,进而实现全屏指纹识别功能。图12是光电传感电路和像素电路的连接结构示意图,本实施例的显示面板所包括的像素电路200可以是图12所示像素电路200,还可以是其他结构的像素电路200,本发明实施例在此不做具体限定。
继续参考图11和图12,可选的,显示面板还包括第一电源线ELVDD和第二电源线ELVSS,驱动模块210和发光模块220连接在第一电源线ELVDD和第二电源线ELVSS之间,第一电源线ELVDD上的第一电源电压大于第二电源线ELVSS上的第二电源电压。
具体的,像素电路200包括驱动模块210和发光模块220,驱动模块210和发光模块220连接在第一电源线ELVDD和第二电源线ELVSS之间,其中发光模块220可以包括发光二极管,第二电源线ELVSS可以与发光二极管的阴极电连接。
像素电路200所连接的第一电源线ELVDD上的第一电源电压为正电压,第二电源线ELVSS上的第二电源电压为负电压。在本发明部分可选实施例中,第一电源线ELVDD复用为第一重置信号线Vref1,第二电源线ELVSS复用为第一固定电压信号线V1,相应的,第一重置电压等于第一电源线ELVDD上的第一电源电压,第一固定电压等于第二电源线ELVSS上的第二电源电压。如此设置,可以使得显示面板中光电传感电路100与像素电路200连接的信号线共用,有利于简化显示面板的布线结构。
继续参考图11和图12,可选的,像素电路200还包括对驱动模块210进行初始化的第一初始化模块230和/或对发光模块220进行初始化的第二初始化模块240,显示面板还包括第一初始化信号线Vref3和第二初始化信号线Vref4,第一初始化模块230与第一初始化信号线Vref3电连接,第二初始化模块240与第二初始化信号线Vref4电连接;第一初始化信号线Vref3或第二初始化信号线Vref4复用为第二重置信号线Vref2,使得光电传感电路100与像素电路200共用更多的信号线,进一步简化显示面板的布线结构。在本发明部分可选实施例中,第一初始化信号线Vref3和第二初始化信号线Vref4为同一信号线。
继续参考图11,可选的,显示面板还包括多条感测信号线Senseline,光电传感电路100阵列排布,每条感测信号线Senseline连接一列光电传感电路100,感测信号线Senseline与采集输出端OUT2电连接。
显示面板还包括多条重置控制信号线RST和多条输出控制信号线RD,重置控制信号线RST用于传输重置控制信号,输出控制信号线RD用于传输输出控制信号。其中每条重置控制信号线RST连接一行光电传感电路100中重置单元122的控制端,以及感测重置模块140的控制端;每条输出控制信号线RD可以连接一行光电传感电路100中输出单元132的控制端。
在进行指纹识别时,可以逐行扫描光电传感电路100。同一行的光电传感电路100同时进行相同的工作阶段,例如同时进行第二重置阶段、第二感测阶段、第一重置阶段、第一感测阶段和间歇阶段。示例性的,对于任一行光电传感电路100来说,在第二重置阶段,重置控制信号线RST向该行光电传感电路100传输有效电平信号,输出控制信号线RD向该行光电传感电路100传输有效电平信号,驱动芯片通过各感测信号线Senseline向该行光电传感电路100传输预设电压。在第二感测阶段,重置控制信号线RST向该行光电传感电路100传输有效电平信号,输出控制信号线RD向该行光电传感电路100传输有效电平信号,各感测信号线Senseline向驱动芯片传输第二感测电压。在第一重置阶段,重置控制信号线RST向该行光电传感电路100传输有效电平信号,输出控制信号线RD向该行光电传感电路100传输有效电平信号,驱动芯片通过各感测信号线Senseline向该行光电传感电路100传输预设电压。在第一感测阶段,重置控制信号线RST向该行光电传感电路100传输无效电平信号,输出控制信号线RD向该行光电传感电路100传输有效电平信号,各感测信号线Senseline向驱动芯片传输第一感测电压。光电传感电路100在第二重置阶段的工作过程可以参考上述实施例,在此不再赘述。
可选的,显示面板还包括多条数据线Data,像素电路200阵列排布,每条数据线Data连接一列像素电路200;数据线Data复用为感测信号线Senseline;数据线Data被配置为在显示阶段向像素电路200传输数据电压,以及在指纹识别阶段向光电传感电路100传输预设电压或将光电传感电路100输出的第一感测电压、第二感测电压向显示面板的驱动芯片传输。
具体的,将数据线Data复用为感测信号线Senseline时,显示面板的显示阶段和指纹识别阶段可以分时进行。在本发明部分可选实施例中,指纹识别阶段包括相邻显示帧之间的空白区阶段,此时显示面板可以不进行显示,向像素电路200输出的扫描信号(包括图12中第一扫描信号、第二扫描信号以及第三扫描信号)均为无效电平信号。通过在帧与帧之间的空白区阶段进行指纹识别,充分利用帧与帧之间的空白区时间,在实现指纹识别功能的同时,保证显示面板的刷新频率不会受到影响。本实施例中,将数据线Data复用为感测信号线Senseline,可以进一步减少显示面板中的信号线数量,进一步简化显示面板的布线结构。
本发明实施例还提供了一种光电传感电路的驱动方法,图13是本发明实施例提供的一种光电传感电路的驱动方法的流程图,参考图13,该光电传感电路的驱动方法包括:
步骤310、在第一重置阶段,控制耦合控制模块向输出模块的控制端传输第一重置电压。
步骤320、在第一感测阶段,光电感测模块根据接收到的光信号产生电流并在感测输出端产生电位变化,耦合控制模块将感测输出端的电位变化耦合至输出模块的控制端;控制输出模块通过采集输出端输出与控制端的电位对应的第一感测电压。
其中,第一重置电压被配置为满足使第一感测电压大于0,第一感测阶段在第一重置阶段之后进行。
本实施例的光电传感电路的驱动方法,用于对本发明上述任意实施例的光电传感电路进行驱动,具备本发明上述任意实施例的光电传感电路的有益效果。
在上述实施例的基础上,可选的,在步骤310之前,光电传感电路的驱动方法,还包括:
在第二重置阶段,控制耦合控制模块向输出模块的控制端传输第一重置电压;
第二感测阶段,控制耦合控制模块向输出模块的控制端传输第一重置电压;控制输出模块通过采集输出端输出与第一重置电压、输出模块的电特性均相关的第二感测电压。
本发明实施例还提供了一种指纹识别方法,该指纹识别方法应用于上述任意实施例的显示面板,指纹识别方法包括:至少获取第一感测电压,并至少根据第一感测电压确定指纹信息。
具体的,可以根据手指所在区域的光电传感电路输出的第一感测电压确定指纹信息。
可选的,至少获取第一感测电压,并至少根据第一感测电压确定指纹信息,包括:获取第一感测电压和第二感测电压,根据第一感测电压和第二感测电压确定指纹信息。示例性的,根据第二感测电压和第一重置电压确定放大单元131包括的第三晶体管的阈值电压,根据第一感测电压与阈值电压的和确定指纹信息,进而排除因不同光电传感电路中第三晶体管的阈值电压不一致对指纹识别结果的影响,保证指纹识别的准确性。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种光电传感电路,其特征在于,包括:光电感测模块、耦合控制模块和输出模块;
所述光电感测模块包括感测输出端,所述光电感测模块被配置为根据接收到的光信号,在所述感测输出端产生对应的光生电压;
所述耦合控制模块分别与所述感测输出端、所述输出模块的控制端电连接,所述耦合控制模块被配置为在第一重置阶段,向所述输出模块的控制端写入第一重置电压,并被配置为在第一感测阶段将所述光生电压耦合至所述输出模块的控制端;
所述输出模块还包括采集输出端,所述输出模块被配置为在所述第一感测阶段,在所述采集输出端输出与所述第一重置电压和所述光生电压相关的第一感测电压;
其中,所述第一重置电压被配置为使所述第一感测电压大于0,所述第一感测阶段在所述第一重置阶段之后进行。
2.根据权利要求1所述的光电传感电路,其特征在于,
所述耦合控制模块还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段,向所述输出模块的控制端写入所述第一重置电压;
所述输出模块被配置为在所述第二感测阶段,在所述采集输出端输出与所述第一重置电压和所述输出模块的阈值电压相关的第二感测电压;
其中,所述第二感测阶段在所述第一重置阶段之前进行,所述第二重置阶段在所述第二感测阶段之前进行;
优选的,所述第一感测电压还与所述阈值电压相关;
优选的,在所述第一重置阶段和/或所述第二重置阶段,所述采集输出端被配置预设电压;
优选的,所述第一重置电压和所述预设电压之间的差值的绝对值大于所述阈值电压的绝对值。
3.根据权利要求1或2所述的光电传感电路,其特征在于,所述耦合控制模块包括耦合单元和重置单元,所述耦合单元的第一端与所述感测输出端电连接,所述耦合单元的第二端与所述输出模块的控制端电连接;所述耦合单元被配置为将所述光生电压耦合至所述输出模块的控制端;
所述重置单元的第一端与第一重置信号线电连接,所述重置单元的第二端与所述输出模块的控制端电连接,所述重置单元被配置为在所述第一重置阶段,响应于重置控制信号的有效电位,将所述第一重置信号线上的所述第一重置电压写入所述输出模块的控制端;
优选的,所述重置单元还被配置为在第二重置阶段和第二感测阶段,响应于所述重置控制信号的有效电位,将所述第一重置信号线上的所述第一重置电压写入所述输出模块的控制端;
优选的,所述耦合单元包括电容,所述重置单元包括第一晶体管,所述第一晶体管的栅极接入所述重置控制信号,所述第一晶体管的第一极作为所述第一重置单元的第一端,所述第一晶体管的第二极作为所述第一重置单元的第二端。
4.根据权利要求3所述的光电传感电路,其特征在于,所述光电感测模块还包括固定电压输入端,所述固定电压输入端与第一固定电压信号线电连接;
所述光电传感电路还包括感测重置模块,所述感测重置模块被配置为响应于重置控制信号的有效电位,在所述第一重置阶段向所述感测输出端写入第二重置电压;
优选的,所述感测重置模块还被配置为响应于所述重置控制信号的有效电位,在所述第二重置阶段和所述第二感测阶段,向所述感测输出端写入所述第二重置电压;
优选的,所述感测重置模块包括第二晶体管,所述第二晶体管的栅极接入所述重置控制信号,所述第二晶体管的第一极与第二重置信号线电连接,所述第二晶体管的第二极与所述感测输出端电连接,所述第二重置信号线被配置为传输所述第二重置电压;
优选的,所述光电感测模块包括光电二极管,所述光电二极管的阴极作为所述感测输出端,所述光电二极管的阳极作为所述固定电压输入端;
优选的,所述第二重置电压小于所述固定电压输入端输入的第一固定电压;
优选的,所述第二晶体管为P型晶体管或N型晶体管。
5.根据权利要求3所述的光电传感电路,其特征在于,所述输出模块包括放大单元和与所述放大单元的输出端连接的输出单元,其中:
在所述第一重置阶段,所述放大单元的输出端被配置经由所述输出单元传输的预设电压,在所述第一感测阶段,所述放大单元的输出端被所述第一重置电压充电;
所述输出单元还与所述采集输出端电连接,所述输出单元被配置为在所述第一重置阶段和所述第一感测阶段导通,在所述第一重置阶段,所述采集输出端被配置所述预设电压,在所述第一感测阶段,所述输出单元被配置为向所述采集输出端输出所述第一感测电压;
优选的,在所述第二重置阶段,所述放大单元的输出端被配置经由所述输出单元传输的所述预设电压,在所述第二感测阶段所述放大单元的输出端被所述第一重置电压充电;
所述输出单元还被配置为在所述第二重置阶段和所述第二感测阶段导通,在所述第二重置阶段,所述采集输出端被配置所述预设电压,在所述第二感测阶段,所述输出单元被配置为向所述采集输出端输出所述第二感测电压;
优选的,所述放大单元包括第三晶体管,所述输出单元包括第四晶体管;所述第三晶体管的栅极作为所述输出模块的控制端,所述第三晶体管的第一极与第二固定电压信号线电连接,所述第三晶体管的第二极与所述第四晶体管的第一极电连接,所述第四晶体管的第二极与所述采集输出端电连接,所述第四晶体管的栅极接入输出控制信号,其中,所述输出控制信号被配置为在所述第一重置阶段和所述第一感测阶段为有效电平信号;
优选的,所述输出控制信号被配置为在所述第二重置阶段和所述第二感测阶段为有效电平信号;
优选的,所述第二固定电压信号线上的第二固定电压大于所述第一重置电压;或者,所述第二固定电压信号线复用为所述第一重置信号线;
优选的,输出模块的电特性包括所述第三晶体管的阈值电压;
优选的,所述第三晶体管包括N型晶体管,所述第一重置电压大于所述第三晶体管的阈值电压,所述预设电压小于所述第一重置电压与所述第三晶体管的阈值电压的差值;
优选的,所述第一晶体管和所述第四晶体管为P型晶体管或N型晶体管。
6.一种光电传感电路,其特征在于,包括光电感测模块、耦合控制模块和输出模块,其中:
所述光电感测模块包括感测输出端,所述光电感测模块被配置为根据接收到的光信号,在所述感测输出端产生对应的光生电压;
所述耦合控制模块分别与重置信号线、所述感测输出端和所述输出模块的控制端电连接,所述耦合控制模块被配置为响应于重置控制信号的有效电位,将所述重置信号线上的第一重置电压写入所述输出模块的控制端,并被配置为响应于所述重置控制信号的失效电位,将所述光生电压耦合至所述输出模块的控制端;
所述输出模块还包括与感测信号线电连接的采集输出端,所述输出模块被配置为在所述重置控制信号处于失效电位时,响应于输出控制信号的有效电位,通过所述采集输出端向所述感测信号线输出与所述第一重置电压和所述光生电压相关的第一感测电压,其中,所述第一重置电压被配置为使所述第一感测电压大于0。
7.根据权利要求6所述的光电传感电路,其特征在于,所述输出模块还被配置为在所述重置控制信号处于有效电位时,响应于所述输出控制信号的有效电位,在所述采集输出端输出与所述第一重置电压和所述输出模块的阈值电压相关的第二感测电压;
优选地,所述第一感测电压还与所述阈值电压相关;
优选地,所述输出模块还被配置为在所述重置控制信号处于有效电位时,响应于所述输出控制信号的有效电位,在所述采集输出端接收经由所述感测信号线传输的预设电压;
优选地,所述第一重置电压和所述预设电压之间的差值的绝对值大于所述阈值电压的绝对值。
8.根据权利要求7所述的光电传感电路,其特征在于,所述输出模块包括放大单元和输出单元,所述输出单元与所述放大单元电连接于跟随节点,所述输出模块的控制端设置在所述放大单元上,所述采集输出端设置在所述输出单元上,其中:
所述输出模块还被配置为在所述重置控制信号处于有效电位、且所述感测信号线被配置所述预设电压时,响应于所述输出控制信号的有效电位,通过所述输出单元而将所述跟随节点配置为所述预设电压;
所述输出模块还被配置为在所述重置控制信号处于有效电位、且所述感测信号线被停止配置所述预设电压时,响应于所述输出控制信号的有效电位,通过所述放大单元将所述跟随节点充电至所述第二感测电压;
所述输出模块还被配置为在所述重置控制信号处于失效电位、且所述感测信号线被停止配置所述预设电压时,响应于所述输出控制信号的有效电位,通过所述放大单元将所述跟随节点充电至所述第一感测电压。
9.根据权利要求8所述的光电传感电路,其特征在于,一个光电传感周期包括第一重置阶段和第一感测阶段,所述第一感测阶段在所述第一重置阶段之后进行,其中:
在所述第一重置阶段,所述重置控制信号处于有效电位、所述输出控制信号处于有效电位、且所述感测信号线被配置所述预设电压;
在所述第一感测阶段,所述重置控制信号处于失效电位、所述输出控制信号处于有效电位、且所述感测信号线被停止配置所述预设电压;
优选地,一个所述光电传感周期还包括第二重置阶段和第二感测阶段,所述第二感测阶段在所述第一重置阶段之前进行,所述第二重置阶段在所述第二感测阶段之前进行,其中:
在所述第二重置阶段,所述重置控制信号处于有效电位、所述输出控制信号处于有效电位、且所述感测信号线被配置所述预设电压;
在所述第二感测阶段,所述重置控制信号处于有效电位、所述输出控制信号处于有效电位、且所述感测信号线被停止配置所述预设电压。
10.一种显示面板,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的光电传感电路;
优选的,所述显示面板还包括与所述光电传感电路电连接的第一重置信号线和第一固定电压信号线;
所述显示面板还包括多个像素电路,所述像素电路包括驱动模块和发光模块,所述像素电路被配置为在显示阶段通过所述驱动模块驱动发光模块进行发光;
优选的,所述显示面板还包括第一电源线和第二电源线,所述驱动模块和所述发光模块连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间,所述第一电源线上的第一电源电压大于所述第二电源线上的第二电源电压;
优选的,所述第一电源线复用为所述第一重置信号线,所述第二电源线复用为所述第一固定电压信号线;
优选的,所述像素电路还包括对驱动模块进行初始化的第一初始化模块和/或对所述发光模块进行初始化的第二初始化模块,所述显示面板还包括第一初始化信号线和第二初始化信号线,所述第一初始化模块与所述第一初始化信号线电连接,所述第二初始化模块与所述第二初始化信号线电连接;
所述第一初始化信号线或所述第二初始化信号线复用为第二重置信号线;
优选的,所述显示面板还包括多条感测信号线,所述光电传感电路阵列排布,每条所述感测信号线连接一列所述光电传感电路,所述感测信号线与所述采集输出端电连接;
优选的,所述显示面板还包括多条数据线,所述像素电路阵列排布,每条所述数据线连接一列所述像素电路;所述数据线复用为所述感测信号线;所述数据线被配置为在所述显示阶段向所述像素电路传输数据电压,以及在指纹识别阶段向所述光电传感电路传输第三重置电压或将所述光电传感电路输出的第一感测电压、第二感测电压向显示面板的驱动芯片传输;
优选的,所述指纹识别阶段包括相邻显示帧之间的空白区阶段。
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