[发明专利]光学检测像素单元、电路、光学检测方法和显示装置

说明书

本发明提供一种光学检测像素单元、电路、光学检测方法和显示装置。所述光学检测像素单元包括光感元件和检测晶体管，其中，所述光感元件的第一极与光电压端连接，所述光感元件的第二极与所述检测晶体管的栅极连接；所述光感元件用于在所述光电压端的控制下，检测光信号；所述检测晶体管的第一极与检测电压线连接，所述检测晶体管的第二极与读取线连接。本发明采用的晶体管数目少，利于大阵列集成。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种光学检测像素单元、电路、光学检测方法和显示装置。

背景技术

现有的被动式光学检测像素电路由于采用电荷读出的方式，所以读取线上不能有干扰，否则会极大的影响读出结果。而现有的主动式光学检测像素电路采用源跟随器原理，能够克服受干扰的情况，极大的提升信噪比，但由于需要采用重置晶体管和选通晶体管，导致现有的主动式光学像素电路的结构复杂，占用的面积大，不利于大阵列集成。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光学检测像素单元、电路、光学检测方法和显示装置，解决现有的主动式光学检测像素电路采用的晶体管数目多，不利于大阵列集成的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种光学检测像素单元，包括光感元件和检测晶体管，其中，

所述光感元件的第一极与光电压端连接，所述光感元件的第二极与所述检测晶体管的栅极连接；所述光感元件用于在所述光电压端的控制下，检测光信号；

所述检测晶体管的第一极与检测电压线连接，所述检测晶体管的第二极与读取线连接。

实施时，本发明所述的光学检测像素单元还包括控制模块；

所述控制模块用于在重置阶段重置所述检测晶体管的栅极的电位，并在积分阶段向所述检测电压线提供第一检测电压，以使得所述检测晶体管关闭，在所述积分阶段向所述光电压端提供第一光电压，以使得所述光感元件将其接收到的光信号转换为相应的电流信号，并通过该电流信号对所述检测晶体管的栅极的寄生电容进行充电，相应改变所述检测晶体管的栅极的电位，并在读取阶段向所述检测电压线提供第二检测电压，以控制所述检测晶体管工作于饱和区，以使得所述读取线输出光电流，所述光电流与在所述读取阶段所述检测晶体管的栅极的电位对应。

实施时，所述光感元件为光敏二极管；所述光敏二极管的阳极为所述光感元件的第一极，所述光敏二极管的阴极为所述光感元件的第二极；

所述控制模块具体用于在重置阶段向所述光电压端提供第二光电压，以使得所述光敏二极管导通，以重置所述检测晶体管的栅极的电位，还用于在积分阶段控制所述光敏二极管反向偏置。

实施例时，本发明所述的光学检测像素单元还包括控制模块；所述光感元件为光敏二极管；所述光敏二极管的阳极为所述光感元件的第一极，所述光敏二极管的阴极为所述光感元件的第二极；

所述控制模块用于在重置阶段向所述光电压端提供第三光电压VD3，以使得所述光敏二极管导通，从而将所述检测晶体管的栅极的电位重置为重置电压，所述重置电压等于VD3-Vp，在第一读取阶段向所述检测电压线提供第二检测电压，以使得所述检测晶体管工作于饱和区，以使得所述读取线输出与所述重置电压对应的第一光电流，并在积分阶段向所述检测电压线提供第一检测电压，使得所述检测晶体管关闭，在所述积分阶段向所述光电压端提供第四光电压，以使得所述光敏二极管反向偏置以将其接收到的光信号转换为相应的电流信号，通过该电流信号对所述检测晶体管的栅极的寄生电容进行充电，以相应改变所述检测晶体管的栅极的电位，并在第二读取阶段向所述检测电压线提供第二检测电压，以控制所述检测晶体管工作于饱和区，以使得所述读取线输出第二光电流；所述第二光电流与在所述第二读取阶段所述检测晶体管的栅极的电位对应；Vp为所述光敏二极管的导通电压。

本发明还提供了一种光学检测方法，应用于上述的光学检测像素单元，一检测周期包括依次设置的重置阶段、积分阶段和读取阶段；所述光学检测方法包括：