显示装置以及用于显示装置的检测电路和方法与流程

文档序号:14680530发布日期:2018-06-12 22:10阅读:159来源:国知局
显示装置以及用于显示装置的检测电路和方法与流程

本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种用于显示装置的检测电路、一种具有其的显示装置以及一种用于显示装置的检测方法。



背景技术:

相关技术中的显示装置可利用跟随晶体管的跟随效果将电位输出,并且,显示装置还可通过独立的环境光检测单元检测环境光。但是,相关技术存在的问题是,信号跟随功能与环境光检测功能通过各自独立的电路实现,集成度不高,占据的空间较大,不利于集成化、小型化设计。



技术实现要素:

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种用于显示装置的检测电路,能够实现光检测功能与信号检测功能的集成。

本发明的另一个目的在于提出一种显示装置。本发明的又一个目的在于提出一种用于显示装置的检测方法。

为达到上述目的,本发明一方面实施例提出的一种用于显示装置的检测电路,包括:设置于所述显示装置的像素单元中的跟随晶体管;第一晶体管,所述第一晶体管的第一端与第一预设电源相连,所述第一晶体管的第二端与所述跟随晶体管的第一端相连并具有第一节点;第二晶体管,所述第二晶体管的第一端与所述跟随晶体管的第一端相连并具有第二节点,所述第二晶体管的第二端与所述第二预设电源相连,其中,所述第一晶体管和第二晶体管中的至少一个用于感应光线;检测单元,所述检测单元通过检测所述第一节点或所述第二节点的信号以获取所述光线的强度,所述检测单元还通过检测所述第二节点的信号以获取待测源的信号变化。

根据本发明实施例提出的用于显示装置的检测电路,第一晶体管的第一端与第一预设电源相连,第一晶体管的第二端与设置于显示装置的像素单元中的跟随晶体管的第一端相连并具有第一节点,第二晶体管的第一端与跟随晶体管的第一端相连并具有第二节点,第二晶体管的第二端与第二预设电源相连,通过第一晶体管和第二晶体管中的至少一个感应光线,检测单元通过检测第一节点或第二节点的信号以获取光线的强度,检测单元还通过检测第二节点的信号以获取待测源的信号变化,从而,通过共用跟随晶体管能够实现光检测功能与信号检测功能的集成,节省面积,有利于集成化、小型化设计,而且,还能实现电流共用,有效节约功耗。

另外,根据本发明上述实施例的用于显示装置的检测电路还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述跟随晶体管的控制端用于接收重置信号和所述待测源的信号,其中,所述检测单元进一步用于:在所述跟随晶体管的控制端接收到所述重置信号时,检测所述第一节点或所述第二节点的当前信号以获取所述光线的强度,并检测所述第二节点的当前信号以获取背景信号,以及在所述跟随晶体管的控制端接收到所述待测源的信号时,检测所述第二节点的当前信号,并根据所述第二节点的当前信号和所述背景信号获取所述待测源的信号变化。

根据本发明的一个实施例,所述检测单元包括:第一检测组件,所述第一检测组件与所述第一节点相连,所述第一检测组件用于检测所述第一节点的信号;第二检测组件,所述第二检测组件与所述第二节点相连,所述第一检测组件用于检测所述第二节点的信号。

根据本发明的一个实施例,所述检测单元包括:第三检测组件;第一切换组件,所述第一切换组件的第一端与所述第一节点相连,所述第一切换组件的第二端与所述第二节点相连,所述第一切换组件的第三端与所述第三检测组件相连;

其中,当所述第一切换组件的第一端与第三端接通时,所述第三检测组件检测所述第一节点的信号,当所述第一切换组件的第二端与第三端接通时,所述第三检测组件检测所述第二节点的信号。

根据本发明的一个实施例,所述检测单元包括:第四检测组件,所述第四检测组件与所述第二节点相连,所述第四检测组件在所述跟随晶体管的控制端接收到所述重置信号时,检测所述第二节点的当前信号以获取所述光线的强度,并将所述第二节点的第二信号作为所述背景信号,以及在所述跟随晶体管的控制端接收到所述待测源的信号时,检测所述第二节点的当前信号,以根据所述第二节点的当前信号和所述背景信号获取所述待测源的信号变化。

根据本发明的一个实施例,所述的用于显示装置的检测电路还包括偏置单元,所述偏置单元与所述第一晶体管的控制端相连,所述偏置单元包括:第三晶体管,所述第三晶体管的第一端与第三预设电源相连,所述第三晶体管的第二端与所述第二预设电源相连,所述第三晶体管的控制端与所述第三晶体管的第一端相连,所述第三晶体管的控制端还与所述第二晶体管相连。

根据本发明的一个实施例,所述第一晶体管采用二极管体连接方式。

为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出的一种显示装置,包括所述的用于显示装置的检测电路。

根据本发明实施例的显示装置,通过前述实施例的用于显示装置的检测电路,能够实现光检测功能与信号检测功能的集成,节省面积,有利于集成化、小型化设计,而且,还能实现电流共用,有效节约功耗。

为达到上述目的,本发明又一方面实施例提出的一种用于显示装置的检测方法,显示装置的检测装置包括设置于所述显示装置的像素单元中的跟随晶体管、第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管的第一端与第一预设电源相连,所述第一晶体管的第二端与所述跟随晶体管的第一端相连并具有第一节点,所述第二晶体管的第一端与所述跟随晶体管的第一端相连并具有第二节点,所述第二晶体管的第二端与所述第二预设电源相连,所述方法包括以下步骤:通过所述第一晶体管和第二晶体管中的至少一个感应光线;检测所述第一节点或所述第二节点的信号以获取所述光线的强度;检测所述第二节点的信号以获取待测源的信号变化。

根据本发明实施例提出的用于显示装置的检测方法,通过第一晶体管和第二晶体管中的至少一个感应光线,通过检测第一节点或第二节点的信号以获取光线的强度,通过检测第二节点的信号以获取待测源的信号变化,从而,通过共用跟随晶体管能够实现光检测功能与信号检测功能的集成,节省面积,有利于集成化、小型化设计,而且,还能实现电流共用,有效节约功耗。

另外,根据本发明上述实施例的用于显示装置的检测方法还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述跟随晶体管的控制端用于接收重置信号和所述待测源的信号,所述方法还包括:在所述跟随晶体管的控制端接收到所述重置信号时,检测所述第一节点或所述第二节点的当前信号以获取所述光线的强度,并检测所述第二节点的当前信号以获取背景信号;在所述跟随晶体管的控制端接收到所述待测源的信号时,检测所述第二节点的当前信号,并根据所述第二节点的当前信号和所述背景信号获取所述待测源的信号变化。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于显示装置的检测电路的电路原理图;

图2是根据本发明一个实施例的用于显示装置的检测电路的电路原理图;

图3是根据本发明另一个实施例的用于显示装置的检测电路的电路原理图;

图4是根据本发明又一个实施例的用于显示装置的检测电路的电路原理图;

图5是根据本发明再一个实施例的用于显示装置的检测电路的电路原理图;

图6是根据本发明一个具体实施例的用于显示装置的检测电路中像素单元的电路原理图;

图7是根据本发明实施例的用于显示装置的检测方法的流程图;以及

图8是根据本发明一个实施例的用于显示装置的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的用于显示装置的检测电路、具有其的显示装置以及用于显示装置的检测方法。

图1是根据本发明实施例的用于显示装置的检测电路的电路原理图。如图1所示,用于显示装置的检测电路包括:跟随晶体管MSF、第一晶体管ML、第二晶体管MB和检测单元10。

其中,跟随晶体管MSF设置于显示装置的像素单元中。在本发明的一个实施例,本发明实施例的用于显示装置的检测电路可基于像素电路图6所示的像素电路实施,换言之,跟随晶体管MSF可为图6所示的像素电路中的跟随晶体管M1。其中,图6所示的像素电路可为主动式像素电路,图6所示的像素电路中利用源跟随器将电位输出。

第一晶体管ML的第一端与第一预设电源VDD相连,第一晶体管ML的第二端与跟随晶体管MSF的第一端相连并具有第一节点J1;第二晶体管MB的第一端与跟随晶体管MSF的第一端相连并具有第二节点J2,第二晶体管MB的第二端与第二预设电源VSS相连,其中,第一晶体管ML和第二晶体管MB中的至少一个用于感应光线;检测单元10通过检测第一节点J1或第二节点J2的信号以获取光线的强度,检测单元10还通过检测第二节点J2的信号以获取待测源的信号变化。其中,第一预设电源VDD的电压高于第二预设电源VSS的电压,第二预设电源VSS的电压可为参考地电压。

需要说明的是,用于感光的晶体管未被遮光材料覆盖,而无需感光的晶体管可被遮光材料覆盖,即言,当第一晶体管ML用于感应光线时,第一晶体管ML未被遮光材料覆盖,而跟随晶体管MSF和第二晶体管MB被遮光材料覆盖,当第二晶体管MB用于感应光线时,第二晶体管MB未被遮光材料覆盖,而跟随晶体管MSF和第一晶体管ML被遮光材料覆盖。

还需说明的是,第一晶体管ML、跟随晶体管MSF和第二晶体管MB均可为薄膜晶体管TFT,薄膜晶体管TFT会受光影响而产生不同电流大小。

也就是说,本发明实施例的检测电路的主回路可由三个器件即第一晶体管ML、跟随晶体管MSF和第二晶体管MB组成,第一晶体管ML和第二晶体管MB皆可以当成是感测光线的器件,例如图2和3的实施例通过第二晶体管MB感测光线,又如,图4的实施例通过第一晶体管ML感测光线,而跟随晶体管MSF则加上遮光材料。其中,当第一晶体管ML或第二晶体管MB受光时,会改变其电流,因此第一晶体管ML的Vgs(栅源极电压)也跟著改变,亦即第一节点J1的电压VCS会有变化,进而第二节点J2的电压VSF也会变化,由此,通过检测单元10检测第一节点J1的电压VCS或第二节点J2的电压VSF可获取光线的强度。并且,跟随晶体管MSF还可被利用来将待测源的信号传递至第二节点J2,由此,通过检测单元10检测第二节点J2的电压VSF可获取待测源的信号。由此,可以重覆利用到跟随晶体管MSF的器件,节省面积,且由于电流共用,亦可节省功耗。

进一步地,跟随晶体管MSF的控制端用于接收重置信号VS和待测源的信号VB,其中,检测单元10进一步用于:在跟随晶体管MSF的控制端接收到重置信号时,检测第一节点J1或第二节点J2的当前信号以获取光线的强度,并检测第二节点J2的当前信号以获取背景信号,以及在跟随晶体管MSF的控制端接收到待测源的信号时,检测第二节点J2的当前信号,并根据第二节点J2的当前信号和背景信号获取待测源的信号变化,例如,根据第二节点J2的当前信号和背景信号之差获取待测源的信号变化。

需要说明的是,在控制跟随晶体管MSF跟随待测源的信号进行输出之前,通过先对跟随晶体管MSF进行重置。具体地,可向跟随晶体管MSF的控制端施加重置信号例如固定电平信号,以使跟随晶体管MSF重置,在重置后再将待测源的信号施加于跟随晶体管MSF的控制端,跟随晶体管MSF跟随待测源的信号输出。

也就是说,检测单元10可先通过检测第一节点J1或第二节点J2的信号以获取光线的强度,再通过检测第二节点J2的信号以获取待测源的信号变化。

具体而言,假设,在第一时刻,重置信号施加到跟随晶体管MSF的控制端,此时,可检测第一节点J1或第二节点J2的当前信号即第一节点J1或第二节点J2在第一时刻的电压,并根据第一节点J1或第二节点J2在第一时刻的电压获取光线的强度,同时还可将第二节点J2在第一时刻的电压作为背景信号。接下来,在第二时刻,待测源的信号施加到跟随晶体管MSF的控制端,此时,可检测第二节点J2的当前信号即第二节点J2在第二时刻的电压,并根据第二节点J2在第二时刻的电压和第二节点J2在第一时刻的电压之差获取检测到的待测源的信号。

下面结合图2-4对用于显示装置的检测电路的实施方式进行详细描述。

具体的,根据图2的实施例,检测单元10包括:第一检测组件11和第二检测组件12。其中,第一检测组件11与第一节点J1相连,第一检测组件11用于检测第一节点J1的信号;第二检测组件与第二节点J2相连,第一检测组件用于检测第二节点J2的信号。更具体地,第一检测组件11包括第一放大器A1,第二检测组件12包括第二放大器A2。

以第二晶体管MB感应光线为例进行说明。首先,跟随晶体管MSF的控制端接收重置信号,以被重置在预设的固定电平。当第二晶体管MB受光时,会改变第二晶体管MB的电流,因此第一晶体管ML的Vgs也跟着改变,第一节点J1的电压VCS会有变化,第一节点J1的电压VCS再经第一放大器A1放大后输出第一检测电压VO1,根据第一检测电压VO1可获取光线的强度。而此时还可对第二节点J2的电压VSF进行预先采集,第二节点J2的电压VSF再经第二放大器A2放大后输出第二检测电压VO2,将第二检测电压VO2作为背景值VO2_1;接下来,跟随晶体管MSF的控制端接收到待测源(例如压电传感器等)的信号,待测源的信号变化经过跟随晶体管MSF传递到第二节点J2,第二节点J2的电压VSF再经第二放大器A2放大后得到第三检测电压VO2_2,将VO2_2扣除VO2_1即可消去背景值,得到待测源的信号变化。

具体的,根据图3的实施例,检测单元10包括:第三检测组件13和第一切换组件14,其中,第一切换组件14的第一端与第一节点J1相连,第一切换组件14的第二端与第二节点J2相连,第一切换组件14的第三端与第三检测组件13相连;其中,当第一切换组件14的第一端与第三端接通时,第三检测组件13检测第一节点J1的信号,当第一切换组件14的第二端与第三端接通时,第三检测组件13检测第二节点J2的信号。更具体地,第三检测组件13包括第三放大器A3。

也就是说,与图2实施例相比,本实施例通过第一切换组件14的切换动作实现第一节点J1和第二节点J2的信号检测,从而节省检测组件,降低成本。

以第二晶体管MB感应光线为例进行说明。首先,跟随晶体管MSF的控制端接收重置信号,以被重置在预设的固定电平。当第二晶体管MB受光时,会改变第二晶体管MB的电流,因此第一晶体管ML的Vgs也跟着改变,第一节点J1的电压VCS会有变化,先使第一切换组件14的第一端与第三端接通,第一节点J1的电压VCS经第三放大器A3放大后输出第一检测电压VO1,根据第一检测电压VO1可获取光线的强度。再使第一切换组件14的第二端与第三端接通,此时可对第二节点J2的电压VSF进行预先采集,第二节点J2的电压VSF再经第三放大器A3放大后输出第二检测电压VO2,将第二检测电压VO2作为背景值VO2_1;接下来,跟随晶体管MSF的控制端接收到待测源(例如压电传感器等)的信号,待测源的信号变化经过跟随晶体管MSF传递到第二节点J2,第二节点J2的电压VSF再经第三放大器A3放大后得到第三检测电压VO2_2,将VO2_2扣除VO2_1即可消去背景值,得到待测源的信号变化。

具体地,根据图4的实施例,检测单元10包括:第四检测组件15,第四检测组件15与第二节点J2相连,第四检测组件15在跟随晶体管MSF的控制端接收到重置信号VS时,检测第二节点J2的当前信号以获取光线的强度,并将第二节点J2的第二信号作为背景信号,以及在跟随晶体管MSF的控制端接收到待测源的信号VB时,检测第二节点J2的当前信号,以根据第二节点J2的当前信号和背景信号获取待测源的信号变化。更具体地,第四检测组件15包括第四放大器A4。

以第一晶体管ML感应光线为例进行说明。将第一晶体管ML当成检测环境光的器件,跟随晶体管MSF和第二晶体管MB被遮光材料覆盖。当第一晶体管ML用于检测环境光时,跟随晶体管MSF接收重置信号而进行重置,由于第一晶体管ML受光时,会改变第一节点J1的电压VCS,间接会改变第二节点J2的VSF,因此可以通过第四放大器A4得知环境光变化,而当检测信号前,对环境光的影响先进行放大取值的动作(也就是前面的检测环境光的步骤),得到当前的背景值,即言,第二节点J2的电压VSF再经第四放大器A4放大后输出第四检测电压VO4,根据第四检测电压VO4可获取光线的强度,同时第四检测电压VO4也可作为背景值。

接下来,跟随晶体管MSF的控制端接收到待测源(例如压电传感器等)的信号,待测源的信号变化经过跟随晶体管MSF传递到第二节点J2,第二节点J2的电压VSF再经第四放大器A4放大后得到第五检测电压VO5,将VO5扣除VO4即可消去背景值,得到待测源的信号变化。由此不仅能够节省面积,还可以省去第一节点J1的走线。

在本发明的一些实施例,如图1-4所示,第一晶体管ML、跟随晶体管MSF和第二晶体管MB可均为N-type器件。在本发明的其他实施例中,第一晶体管ML可置换成P-type器件,而跟随晶体管MSF和第二晶体管MB均为N-type器件。同理地,第一晶体管ML、跟随晶体管MSF和第二晶体管MB也可均为P-type器件;或者,第一晶体管ML可置换成N-type器件,而跟随晶体管MSF和第二晶体管MB均为P-type器件。

进一步地,根据本发明的一个实施例,如图2-5所示,用于显示装置的检测电路还包括偏置单元20,偏置单元20与第二晶体管MB的控制端相连,偏置单元20包括:第三晶体管MA,第三晶体管MA的第一端与第三预设电源相连,第三晶体管MA的第二端与第二预设电源VSS相连,第三晶体管MA的控制端与第三晶体管MA的第一端相连,第三晶体管MA的控制端还与第二晶体管MB相连。由此,可利用第三晶体管MA为第二晶体管MB提供偏置电压。

并且,根据本发明的一个实施例,如图2-5所示,第一晶体管ML采用二极管体连接方式。也就是说,当第一晶体管ML为N-type器件时,第一晶体管ML的第一端与第一晶体管ML的控制端相连,当第一晶体管ML为P-type器件时,第一晶体管ML的第二端与第一晶体管ML的控制端相连。

由此,第一晶体管ML为二极体连接当成负载,从而节省了偏置电路。

综上,根据本发明实施例提出的用于显示装置的检测电路,第一晶体管的第一端与第一预设电源相连,第一晶体管的第二端与设置于显示装置的像素单元中的跟随晶体管的第一端相连并具有第一节点,第二晶体管的第一端与跟随晶体管的第一端相连并具有第二节点,第二晶体管的第二端与第二预设电源相连,通过第一晶体管和第二晶体管中的至少一个感应光线,检测单元通过检测第一节点或第二节点的信号以获取光线的强度,检测单元还通过检测第二节点的信号以获取待测源的信号变化,从而,通过共用跟随晶体管能够实现光检测功能与信号检测功能的集成,节省面积,有利于集成化、小型化设计,而且,还能实现电流共用,有效节约功耗。

另外,本发明实施例还提出了一种显示装置,包括前述实施例的用于显示装置的检测电路。

根据本发明实施例的显示装置,通过前述实施例的用于显示装置的检测电路,能够实现光检测功能与信号检测功能的集成,节省面积,有利于集成化、小型化设计,而且,还能实现电流共用,有效节约功耗。

与上述实施例提供的用于显示装置的检测电路相对应,本发明的一种实施例还提供一种用于显示装置的检测方法,由于本发明实施例提供的用于显示装置的检测方法与上述实施例提供的用于显示装置的检测电路相对应,因此在前述用于显示装置的检测电路的实施方式也适用于本实施例提供的用于显示装置的检测方法,在本实施例中不再详细描述。

图7是根据本发明实施例的用于显示装置的检测方法的流程图。显示装置的检测装置包括设置于显示装置的像素单元中的跟随晶体管、第一晶体管和第二晶体管,第一晶体管的第一端与第一预设电源相连,第一晶体管的第二端与跟随晶体管的第一端相连并具有第一节点,第二晶体管的第一端与跟随晶体管的第一端相连并具有第二节点,第二晶体管的第二端与第二预设电源相连。如图7所示,方法包括以下步骤:

S1:通过第一晶体管和第二晶体管中的至少一个感应光线;

S2:检测第一节点或第二节点的信号以获取光线的强度;

S3:检测第二节点的信号以获取待测源的信号变化。

根据本发明的一个实施例,跟随晶体管的控制端用于接收重置信号和待测源的信号,如图8所示,方法还包括:

S10:在跟随晶体管的控制端接收到重置信号时,检测第一节点或第二节点的当前信号以获取光线的强度,并检测第二节点的当前信号以获取背景信号;

S20:在跟随晶体管的控制端接收到待测源的信号时,检测第二节点的当前信号,并根据第二节点的当前信号和背景信号获取待测源的信号变化。

根据本发明实施例提出的用于显示装置的检测方法,通过第一晶体管和第二晶体管中的至少一个感应光线,通过检测第一节点或第二节点的信号以获取光线的强度,通过检测第二节点的信号以获取待测源的信号变化,从而,通过共用跟随晶体管能够实现光检测功能与信号检测功能的集成,节省面积,有利于集成化、小型化设计,而且,还能实现电流共用,有效节约功耗。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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