[发明专利]信号采集装置、采集方法、显示装置及电子设备

说明书

本发明公开了一种信号采集装置、采集方法、显示装置及电子设备，采集装置包括：显示面板，包括多条源极线、多条栅极线以及多个传感单元；栅极驱动单元，与多条栅极线连接，用于依次开启多个传感单元；读出单元，包括多个模拟前端，每个模拟前端与一条或多条源极线连接，用于读取开启的传感单元的电信号；以及至少一个电荷释放单元，与多条源极线连接，用以在信号采集装置的睡眠阶段为传感单元提供电荷释放路径。在芯片的非工作状态下有效地清除光电二极管传感器阵列上的电荷残留，节省信号采集时间，提升信号采集质量。

技术领域

本发明涉及光学触控技术领域，具体涉及一种信号采集装置、采集方法、显示装置及电子设备。

背景技术

在OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)屏中，电容式触控芯片需要借助面板上的传感器完成触摸控制，而全屏光学式指纹识别则需要另外的一层光电二极管传感器阵列来完成指纹识别。

光学式指纹识别通常采用终端设备屏幕作为发光主体，通过光路照射到指纹，返回的光线再通过屏幕返回到屏幕下的图像传感器，终端设备针对返回的图像与数据库进行分析对比，最终识别指纹。光学指纹识别利用了光的折射和反射原理，射在手指表面脊线(纹线之间的突起部分)上的光线将发生全反射，反射光线被投射到图像传感器上，形成黑色图像，而射在手指谷线(纹线之间的凹陷部分)上的光线被手指吸收，形成白色图像，从而光学指纹传感器就会捕捉到一个明暗相间的多灰度指纹图像。

如图1和图2所示，现有的信号采集装置100包括显示面板110、栅极驱动单元120以及读出单元(Read-Out IC，简称ROIC)130。在显示面板110上设置有一层包括多个传感单元111的光电二极管传感器阵列，每个传感单元111包括光电二极管D1、与该光电二极管D1并联的寄生电容C1，以及TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)，读出单元130包括运算放大器U1，该运算放大器U1的反相输入端接收参考电压REF_TFT，正相输入端与输出端之间连接有并联的反馈电容CF以及第一开关rst，正相输入端通过选通开关SRC_SEL与传感单元111的输出端连接。显示面板110上光电二极管传感器阵列可以将光信号转换为电信号。而读出单元130可以将光电二极管传感器阵列上的电模拟信号转换为数字信号，传输给MCU(Microcontroller Unit，微控制器)进行数据处理，进而识别出采集到的图像。

通常信号采集装置100所采用的光电二极管D1为PIN结构(P型掺杂-本征半导体层-N型掺杂)，作为一种晶体，其晶格上存在缺陷，这些缺陷在感光后会捕获电子，被捕获的电子在随后的一段时间内，在量子效应的作用下会慢慢释放，进而形成残留电荷。如图3(a)至图3(c)所示，采用上述信号采集装置100进行光学信号采集时，会使当前采集的图像中出现采集前的画面，影响指纹等信号的识别效果，进而影响用户体验。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种信号采集装置、采集方法、显示装置及电子设备，可以在芯片非工作状态下有效地清除光电二极管传感器阵列上的电荷残留，节省信号采集时间，提升信号采集质量。

根据本发明提供的一种信号采集装置，包括：显示面板，所述显示面板上设置有光电二极管传感器阵列，所述光电二极管传感器阵列包括源极线、栅极线以及分别与所述源极线和所述栅极线连接的传感单元；栅极驱动单元，与所述栅极线连接，用于向所述栅极线输出栅极驱动信号，以开启所述传感单元；读出单元，包括模拟前端，所述模拟前端与至少一条所述源极线连接，用于读取所述传感单元中开启的传感单元的电信号；以及至少一个电荷释放单元，与所述源极线连接，以在所述信号采集装置的非工作状态为所述传感单元提供电荷释放路径。

优选地，所述电荷释放单元集成于所述显示面板上。