[发明专利]一种主动驱动式光电传感器、前端电路及驱动方法

说明书

本申请提供一种主动驱动式光电传感器、前端电路及驱动方法，一种主动驱动式光电传感器，包括电源端、第一端子、第二端子及光感应输出部，所述电源端用于接收电源，所述第一端子用于接收外界光，所述第二端子用于接收周期性电激励信号，所述光感应输出部用于根据所述周期性电激励信号调整光照阈值，以根据所述光照阈值和接收到的外界光调制电信号的输出。通过该主动驱动式光电传感器可以实现对光照阈值的调整，进一步优化光电传感器的输出，实现稳定、可控的光电响应。

技术领域

本申请涉及光电传感器技术领域，特别涉及一种主动驱动式光电传感器、前端电路及驱动方法。

背景技术

非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)是现在最主流的有源显示背板技术，其被广泛应用于智慧手机的小尺寸TFT液晶显示(TFT-LCD)以及大尺寸电视面板。传统意义上，a-Si TFT只是作为TFT-LCD阵列的开关元件。值得注意的是，a-Si TFT的电学特性和外界光谱及光照强度关系很大。在外界光照强度增加的情况下，它的亚阈值电流和关态电流会增加10倍甚至以上。在较强的外界光作用下，a-Si层的带尾态中更多的缺陷态电子受到激发成为了导通态电子，从而形成了较显著的光生电流。基于TFT电流与外界光之间的这种映射关系，可能通过合适的传感器电路设计，较准确地表征出外界光的强弱。这种TFT集成的传感器电路可以同TFT显示阵列一起加工出来，形成“同基板集成的光电传感器”。于是TFT显示器具有更多的光学和电学功能，这就使得5G的车联网以及物联网应用场景中，显示器的用户体验效果更好。

光照对非晶硅薄膜晶体管的影响主要体现在亚阈电流及泄漏电流，其导通电流与光照的关系较小。这也就决定了TFT集成的光电传感器结构多探测及响应亚阈值区域以及泄漏区域的电流。但是亚阈值区域及泄漏区域的电流值实际上远小于导通区的电流，这就导致了传统的TFT集成光传感电路的驱动能力较弱，响应速度较慢。尤其是a-Si TFT的元件的栅极-源极以及栅极-漏极之间存在着较大的寄生电容，这些更加导致了TFT集成光电传感器的响应速度慢。

此外，如图1所示的传统TFT光电传感器属于被动式元件，即接收外界光、相应地输出不同量的电压/电流信号。对于传统的TFT光电传感器电路而言，其光照阈值是恒定的，待TFT光电传感器电路的各个元器件制备完成之后，该光照阈值就固定下来。只有在外界光的光照强度达到该光照阈值时，在光电传感器的输出端才能读到电压/电流的变化；在外界光的光照强度未达到该光照阈值时，在光电传感器的输出端不能读到电压/电流的变化。

发明内容

本申请提供一种主动驱动式光电传感器、前端电路及驱动方法，可以调整光照阈值，且通过调整光照阈值来优化光电传感器的输出，实现稳定、可控的光电响应。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种主动驱动式光电传感器的驱动方法，包括：

接收周期性电激励信号；

根据所述周期性电激励信号调整光照阈值；

根据所述光照阈值和接收到的外界光调制电信号的输出。

在其中一种可能实现方式中，所述根据所述周期性电激励信号调整光照阈值包括：

在所述周期性电激励信号为用于清零的电激励信号时，输出电信号为复位信号；

在所述周期性电激励信号为用于曝光工作的电激励信号时，根据该电激励信号控制主动驱动式光电传感器的曝光时间，以根据该曝光时间调整光照阈值。

本申请的有益效果是：