一种电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法转让专利

申请号 : CN201710533994.7

文献号 : CN107330409B

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发明人 : 丁小梁王海生刘英明曹学友张平韩艳玲

申请人 : 京东方科技集团股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法。所述电流放大电路包括电压控制单元、电流放大器和阵列排布的电流放大单元,电流放大单元包括电流镜,电流镜分别与电压输入端、电压控制单元和电流放大器的反相输入端电连接,电流放大器的正相输入端与电压输入端电连接,电压控制单元向电流镜输出电压控制信号,分别控制电流镜对电压输入端侧输入的电流进行放大。由于使用电流镜对电压输入端侧流入的电流进行一次放大处理,因此有效减小了电流放大器对电流进行二次放大处理时所需的电流放大倍数,基于电流放大器通常集成在集成电路芯片上,本发明提供的电流放大电路可以有效减小集成电路芯片上电流放大器内用于放大电流的电阻的阻值。

权利要求 :

1.一种电流放大电路,其特征在于,包括电压控制单元、电流放大器和阵列排布的电流放大单元;

所述电流放大单元包括电流镜,所述电流镜分别与电压输入端、所述电压控制单元和所述电流放大器的反相输入端电连接,所述电流放大器的正相输入端与所述电压输入端电连接;

所述电压控制单元向所述电流镜输出电压控制信号,分别控制所述电流镜对所述电压输入端侧输入的电流进行放大;

所述电流镜包括第一开关管和第二开关管;

所述第一开关管的栅极与所述第二开关管的栅极电连接,所述第一开关管的漏极与所述第二开光管的栅极电连接,所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极电连接,所述第一开关管的源极与所述电压控制单元电连接,所述第二开关管的源极与所述电流放大器的反相输入端电连接,所述第一开关管的漏极与所述电压输入端电连接;

所述电流放大单元形成在阵列基板的像素单元中,并与所述像素单元一一对应。

2.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于,所述电流镜对所述电压输入端侧输入的电流的放大倍数与第一开关管的宽长比成反比,与所述第二开光管的宽长比成正比。

3.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于,所述电压控制单元向所述阵列排布的电流放大单元输出时序的电压控制信号,T时刻下仅向一个所述电流放大单元输出低电压信号,向其余所述电流放大单元输出高电压信号;所述电压输入端输出高电压信号。

4.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于,所述电流放大单元还包括连接在所述电压输入端与所述电流镜之间的光敏二极管;

所述光敏二极管的输入端与所述电压输入端电连接,所述电流镜对所述光敏二极管输出的光电流进行放大。

5.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于,所述电流放大电路还包括反馈电阻;

所述反馈电阻的一端与所述电流放大器的输出端电连接,另一端与所述电流放大器的所述反相输入端电连接。

6.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于,所述电流放大电路还包括与所述电流放大器的输出端电连接的模数转换单元。

7.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于,所述电压控制单元、所述电流放大器和所述电压输入端集成在集成电路芯片上。

8.根据权利要求1所述的电流放大电路,其特征在于:

所述电流镜的第一开关管的源极与所述电压控制单元之间的连接线与所述像素单元的源漏极通过构图工艺同层设置;

所述第二开关管的源极与所述电压控制单元之间的连接线与所述像素单元的源漏极通过构图工艺同层设置;

所述第二开关管的源极与所述电流放大器之间的连接线与所述像素单元的源漏极通过构图工艺同层设置;

所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置;

所述第一开关管的栅极与所述第二开关管的栅极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置;

所述第一开关管的漏极与所述第二开关管的栅极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置;

所述电流放大电路还包括连接在所述电压输入端与所述电流镜之间的光敏二极管,所述光敏二极管的输出端与所述第一开关管的漏极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置,所述光敏二极管的输入端通过所述像素单元的公共电极与所述电压输入端电连接。

9.一种电流放大电路的控制方法,应用于权利要求1-8任一所述的所述电流放大电路中,其特征在于,所述控制方法包括:控制所述电压输入端为向所述电流放大单元输出高电压信号;

控制所述电压控制单元向所述电流放大单元输出电压控制信号,分别控制所述电流放大单元对所述电压输入端侧输入的电流进行放大处理。

10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述控制所述电压控制单元向所述电流放大单元输出电压控制信号,分别控制所述电流放大单元对所述电压输入端侧输入的电流进行放大处理包括:控制所述电压控制单元向阵列排布的所述电流放大单元输出时序的电压控制信号,使T时刻下仅向一个所述电流放大单元输出低电压信号,向其余所述电流放大单元输出高电压信号。

11.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,所述电流放大单元还包括连接在所述电压输入端与所述电流镜之间的光敏二极管,所述光敏二极管的输入端与所述电压输入端电连接;

所述控制所述电流放大单元对所述电压输入端侧输入的电流进行放大处理包括:控制所述电流放大单元对所述光敏二极管输出的光电流进行放大处理。

12.一种指纹检测装置,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的电流放大电路。

说明书 :

一种电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法。

背景技术

[0002] 随着科学技术的高速发展,具有生物识别功能的移动产品逐渐进入人们的生活工作中,由于人体指纹具有唯一性,因此指纹识别技术备受重视和研究。目前,基于硅基工艺的按压式指纹识别技术和滑动式指纹识别技术已经整合到移动产品中,可以通过在移动终端的非显示区域的指纹识别,执行相应的终端功能,如通过识别指纹进行屏幕解锁功能,未来人们关注的核心是将指纹识别技术应用于移动终端的显示区域内。
[0003] 现有技术中使用的指纹识别器件包括指纹识别传感器、集成电路(integrated circuit,IC)和电流计算器。如附图1所示,指纹识别传感器由阵列排布的多个传感器组成,每个传感器由一个光敏二极管和一个薄膜晶体管组成。使用指纹识别传感器进行指纹扫描时,由于指纹谷脊间的结构差异,光源照射到手指时会产生不同的反射,因此光线到达光敏二极管处的光强度会发生变化,多个光敏二极管最终接收到的光线的光强度不同,从而多个光敏二极管生成不同强度的电流。IC用于对指纹识别传感器的不同光敏二极管输出的电流进行放大处理以及数模转换处理。电流计算器用于计算IC输出的不同电流间的电流差值,并根据计算的电流差值识别出指纹信息。
[0004] 由于光敏二极管产生的光电流通常很小,因此IC需要放置大阻值电阻对光电流进行前级放大,才能够获得所需的电流大小,但是大阻值电阻会带来器件精度问题,很难集成到IC中。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种电流放大电路,先使用电流放大单元对电压输入端侧输入的电流进行一级放大处理,再使用电流放大器对电流进行二级放大处理,减小了电流放大器对电流的放大倍数,减小了电流放大器内设置的用于放大电流的电阻的阻值,小阻值电阻易于集成到IC中,IC可达到高精度要求。
[0006] 一方面,提供了一种电流放大电路,包括电压控制单元、电流放大器和阵列排布的电流放大单元;
[0007] 所述电流放大单元包括电流镜,所述电流镜分别与电压输入端、所述电压控制单元和所述电流放大器的反相输入端电连接,所述电流放大器的正相输入端与所述电压输入端电连接;
[0008] 所述电压控制单元向所述电流镜输出电压控制信号,分别控制所述电流镜对所述电压输入端侧输入的电流进行放大。
[0009] 进一步地,所述电流镜包括第一开关管和第二开关管;
[0010] 所述第一开关管的栅极与所述第二开关管的栅极电连接,所述第一开关管的漏极与所述第二开光管的栅极电连接,所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极电连接,所述第一开关管的源极与所述电压控制单元电连接,所述第二开关管的源极与所述电流放大器的反相输入端电连接,所述第一开关管的漏极与所述电压输入端电连接。
[0011] 进一步地,所述电流镜对所述电压输入端侧输入的电流的放大倍数与第一开关管的宽长比成反比,与所述第二开光管的宽长比成正比。
[0012] 进一步地,所述电压控制单元向所述阵列排布的电流放大单元输出时序的电压控制信号,T时刻下仅向一个所述电流放大单元输出低电压信号,向其余所述电流放大单元输出高电压信号;所述电压输入端输出高电压信号。
[0013] 进一步地,所述电流放大单元还包括连接在所述电压输入端与所述电流镜之间的光敏二极管;
[0014] 所述光敏二极管的输入端与所述电压输入端电连接,所述电流镜对所述光敏二极管输出的光电流进行放大。
[0015] 进一步地,所述电流放大电路还包括反馈电阻;
[0016] 所述反馈电阻的一端与所述电流放大器的输出端电连接,另一端与所述电流放大器的所述反相输入端电连接。
[0017] 进一步地,所述电流放大电路还包括与所述电流放大器的输出端电连接的模数转换单元。
[0018] 进一步地,所述电压控制单元、所述电流放大器和所述电压输入端集成在集成电路芯片上。
[0019] 进一步地,所述电流放大单元形成在阵列基板的像素单元中,并与所述像素单元一一对应。
[0020] 进一步地,所述电流镜的第一开关管的源极与所述电压控制单元之间的连接线与所述像素单元的源漏极通过构图工艺同层设置;
[0021] 所述第二开关管的源极与所述电压控制单元之间的连接线与所述像素单元的源漏极通过构图工艺同层设置;
[0022] 所述第二开关管的源极与所述电流放大器之间的连接线与所述像素单元的源漏极通过构图工艺同层设置;
[0023] 所述第一开关管的源极与所述第二开关管的漏极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置;
[0024] 所述第一开关管的栅极与所述第二开关管的栅极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置;
[0025] 所述第一开关管的漏极与所述第二开关管的栅极之间的连接线与所述像素单元的栅极通过构图工艺同层设置;
[0026] 所述电流放大电路还包括连接在所述电压输入端与所述电流镜之间的光敏二极管,所述光敏二极管的输出端与所述第一开关管的漏极之间的连接线与所述像素电极的栅极通过构图工艺同层设置,所述光敏二极管的输入端通过所述像素单元的公共电极与所述电压输入端电连接。
[0027] 另一方面,还提供了一种电流放大电路的控制方法,应用于所述电流放大电路放大电流,所述控制方法包括:
[0028] 控制所述电压输入端为向所述电流放大单元输出高电压信号;
[0029] 控制所述电压控制单元向所述电流放大单元输出电压控制信号,分别控制所述电流放大单元对所述电压输入端侧输入的电流进行放大处理。
[0030] 进一步地,所述控制所述电压控制单元向所述电流放大单元输入电压控制信号,分别控制所述电流放大单元对所述电压输入端侧输入的电流进行放大处理包括:
[0031] 控制所述控制单元向阵列排布的所述电流放大单元输出时序的电压控制信号,使T时刻下仅向一个所述电流放大单元输出低电压信号,向其余所述电流放大单元输出高电压信号。
[0032] 进一步地,所述电流放大单元还包括连接在所述电压输入端与所述电流镜之间的光敏二极管,所述光敏二极管的输入端与所述电压输入端电连接;
[0033] 所述制所述电流放大单元对所述电压输入端侧输入的电流进行放大处理包括:
[0034] 控制所述电流放大单元对所述光敏二极管输出的光电流进行放大处理。
[0035] 另一方面,还提供了一种指纹检测装置,包括上述的电流放大电路。
[0036] 与现有技术相比,本发明包括以下优点:
[0037] 本发明提供了一种电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法,本发明提供的电流放大电路中,由于使用电流镜对电压输入端侧流入的电流进行一次放大处理,因此有效减小了电流放大器对电流进行二次放大处理时所需的电流放大倍数,基于电流放大器通常集成在集成电路芯片上,本发明提供的电流放大电路可以有效减小集成电路芯片上电流放大器内用于放大电流的电阻的阻值,小阻值电阻易于集成到集成电路芯片中,集成电路芯片可达到高精度要求。
[0038] 本发明提供的电流放大单元还包括连接在电压输入端与电流镜之间的光敏二极管,光敏二极管的输入端与电压输入端电连接,电流镜对光敏二极管输出的光电流进行放大处理,电流放大器对流入的电流进行放大处理,通过两次电流放大处理,完成对光敏二极管输出的电流的放大需求。
[0039] 本发明提供的电流放大电路中,电压控制单元向阵列排布的电流放大单元输出时序的电压控制信号,T时刻下仅向一个电流放大单元输出低电压信号,向其余电流放大单元输出高电压信号,电压输入端输出高电压信号,在上述电压信号控制下,电压控制单元通过输出的电压控制信号控制多个电流放大单元依次工作,依次进行电流放大处理,实现了多个电流放大单元的控制。
[0040] 本发明提供的电流放大电路中,电流放大单元可以形成在阵列基板的像素单元中,并与像素单元一一对应。电流放大单元中各器件之间的连接线可以与像素单元中的金属层通过沟通工艺同层设置,本发明虽然在像素单元中添加了开关管结构,但是由于未增加像素单元中引线的数量,因此在实现电流放大功能的同时,简化了像素单元的结构。

附图说明

[0041] 图1是传统的指纹识别器件中指纹识别传感器的结构示意图;
[0042] 图2是本发明实施例提供的电流放大电路的结构示意图;
[0043] 图3是本发明实施例提供的电流放大电路中电压控制单元输出的电压控制信号的波形图标;
[0044] 图4是本发明实施例提供的电流放大电路中电流放大单元形成在像素单元上时的结构示意图;
[0045] 图5是本发明实施例提供的电流放大电路的控制方法的流程图。
[0046] 附图标记说明:
[0047] 1、电压控制单元 2、电流放大器 3、电流放大单元
[0048] 31、电流镜 T1、第一开关管 T2、第二开关管
[0049] 4、电压输入端 5、光敏二极管
[0050] 6、反馈电阻 7、模数转换单元 8、集成电路芯片
[0051] a、第一开关管的源极与电压控制单元之间的连接线;
[0052] b、第二开关管的源极与电压控制单元之间的连接线;
[0053] c、第二开关管的源极与电流放大器之间的连接线;
[0054] d、过孔 A、像素单元的源漏极 B、像素单元的栅极
[0055] C、像素单元的公共电极 D、像素单元的有源层

具体实施方式

[0056] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0057] 在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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机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。
[0058] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0059] 下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0060] 现有指纹识别器件的电流放大器中需要设置用于放大电流的大阻值电阻,以将光敏二极管产生的小电流放大至所需电流值,但是大阻值电阻会带来器件精度问题,很难集成到IC中。为解决上述问题,本发明提供了一种电流放大电路,包括阵列排布的多个电流放大单元和电流放大器,电流放大单元包括电流镜,电流镜用于对电压输入端侧输入的电流进行一级放大处理,电流放大器用于对电流进行二级放大处理,电流镜的设置减小了电流放大器对电流的放大倍数需求,减小了电流放大器内需要设置的电阻大小,便于电阻集成,提高器件精度。
[0061] 本发明实施例提供了一种电流放大电路,用于对流入的电流进行放大处理。图2是本发明实施例提供的电流放大电路的结构示意图,图2所示的电流放大电路包括:电压控制单元1、电流放大器2和阵列排布的电流放大单元3。图2中仅列举了两个电流放大单元3,电流放大单元3的数目可以根据实际进行设置。
[0062] 阵列排布的电流放大单元3的数目为多个,每个电流放大单元3包括电流镜31,电流镜31分别与电压输入端4、电压控制单元1和电流放大器2的反相输入端电连接,电流放大器2的正相输入端与电压输入端4电连接;电压控制单元1向电流镜31输出电压控制信号,分别控制电流镜31对电压输入端4侧输入的电流进行放大。
[0063] 电压输入端4与电流镜31的一端连接,为电流镜31的一端提供电压,电压控制单元1与电流镜31的另一端连接,为电流镜31的另一端提供电压控制信号,上述两个电压控制电流镜31中开关管的开启与关闭,进而控制电流镜31对电压输入端4侧输入的电流的放大处理,从而实现电流放大电路对电流的放大处理。
[0064] 电压输入端4侧输入的电流经电流镜31一次放大后流入电流放大器2,电流放大器2对电流进行二次放大处理,从而得到所需大小的电流。电流镜31的设置减小了电流放大器
2对电流的放大倍数需求,减小了电流放大器2内需要设置的电阻阻值,小阻值电阻易于集成到集成电路芯片中,集成电路芯片可达到高精度要求。
[0065] 本发明实施例还提供了一种电流镜31的具体结构,图2所示电流放大电路中,电流镜31所在虚线框内的具体结构包括第一开关管T1和第二开关管T2。
[0066] 第一开关管T1、第二开关管T2和其他器件的具体连接关系如下:第一开关管T1的栅极与第二开关管T2的栅极电连接,第一开关管T1的漏极与第二开光管T2的栅极电连接,第一开关管T1的源极与第二开关管T2的漏极电连接,第一开关管T1的源极与电压控制单元1电连接,第二开关管T2的源极与电流放大器2的反相输入端电连接,第一开关管T1的漏极与电压输入端4电连接。
[0067] 基于上述结构,当电压控制单元1工作时,电压控制单元1为电流镜31提供电压控制信号,电流首先达到第一开关管T1的源极,经过第一开关管T1后由第一开关管T1的漏极流向第二开关管T2的源极,经过第二开关管T2后由第二开关管T2的源极流向电流放大器2的反相输入端。电压输入端4侧输入的电流流经电流镜后得到放大处理,完成了电流放大电路对电流的一级放大处理。
[0068] 电流镜31所使用的开关管可以为三极管,基于三极管的结构以及电流镜31的上述具体结构,电流镜31对电压输入端4侧输入的电流的放大倍数与第一开关管T1的宽长比(W1/L1)成反比,与第二开光管T2的宽长比(W2/L2)成正比。如果Iin是电压输入端4侧输入的电流,则电流镜31输出的电流Iout为:Iout=(W2/L2)/(W1/L1)×Iin。实际中可以通过调节第一开关管T1的宽长比和第二开光管T2的宽长比来调节电流镜31对电流的放大倍数,达到电流镜31对电流的放大目的。
[0069] 本发明实施例提供的电流放大电路包括阵列排列的多个电流放大单元3,电压控制单元1可以向电流放大单元3输出电压控制信号,控制各电流放大单元3的电流镜31的工作。电压控制信号可以控制所有电流放大单元3同时进行电流放大处理;也可以控制部分电流放大单元3同时工作,待此部分电流放大单元3工作结束后,控制其他电流放大单元3工作;还可以控制电流放大单元3依次进行工作。
[0070] 针对上述第三种情况,电压控制单元1可以向阵列排布的电流放大单元3输出时序的电压控制信号,T时刻下仅向一个电流放大单元3输出低电压信号,向其余电流放大单元3输出高电压信号,电压输入端输出高电压信号。电压控制信号的波形可以参考图3所示,图3中,G1为输入至一个电流放大单元3的电压控制信号的波形图,G2为输入至另一个电流放大单元3的电压控制信号的波形图,由图3可知,某一时刻下电压控制单元1只向一个电流放大单元3输出低电压信号,向其余电流放大单元3输出高电压信号。
[0071] 如果T时刻,某一电流镜31的一端接收到电压输入端输出的高电压信号,另一端接收到电压控制单元1输出的高电压信号,则电流镜31中的开关管两端存在电压差,开关管导通工作,电流镜31对电压输入端侧输入的电流进行放大处理。而其他电流放大单元3中的电流镜31的两端均为高电压信号,则电流镜31不导通,电流镜31不工作。依据上述原理,在上述电压控制信号控制下,电压控制单元1通过输出的电压控制信号控制多个电流放大单元3依次工作,依次进行电流放大处理,实现了多个电流放大单元3的控制。
[0072] 如果将电压控制单元1输出的上述电压控制信号应用于图2所示的电流放大电路,则电压输入端4向第一开关管T1的漏极输入高电压信号,电压控制单元1向第一开关管T1的源极输入低电压信号,由于第一开关管T1的两端存在电压差,则第一开关管T1导通,电压输入端侧输入的电流经过第一开关管T1至第二开关管T2的漏极,由于第二开关管T2两端也存在电压差,因此第二开光管T2导通工作,流入的电流经过第二开光管T2后输出。
[0073] 电流放大单元3还可以包括连接在电压输入端与电流镜31之间的光敏二极管5,光敏二极管5的输入端与电压输入端电连接,电流镜31对光敏二极管5输出的光电流进行放大。光敏二极管5可以将周围的光能转换成电流输出,由于光敏二极管5输出的电流较小,因此可以将光敏二极管5设置在本发明实施例提供的电流放大单元3中,使用电流镜31对光敏二极管5输出的小电流进行一级放大处理,再使用电流放大器2对电流进行二级放大处理,从而得到所需的大电流。
[0074] 电流放大电路还可以包括反馈电阻6,反馈电阻6的一端与电流放大器2的输出端电连接,另一端与电流放大器2的反相输入端电连接。
[0075] 反馈电阻6的作用是根据从电流镜31流向电流放大器2的电流的大小,改变电流放大器2输出端的电压,使电流放大器2输出端的电压随电流镜31输出的电流的大小而发生变化。电流放大器2输出端的电压Vout=V1-Rfb×Idata,其中,V1为电流放大器2输入端侧的电压,Rfb为反馈电阻6的阻值,Idata为从电流镜31流至电流放大器2的电流。
[0076] 电流放大电路还可以包括与电流放大器2的输出端电连接的模数转换单元7。模数转换单元7用于对电流放大器2输出的模拟信号转换成数字信号,输出数字形式的电流值供查看。
[0077] 本发明实施例中,电压控制单元1、电流放大器2和电压输入端4可以集成在集成电路芯片8上,构成集成电路。基于电流放大电路还可以包括其他器件,可以将电压控制单元1、电流放大器2、电压输入端4、反馈电阻6和模数转换单元7集成在集成电路芯片8上,构成集成电路。
[0078] 本发明实施例提供的电流放大电路可以有多种应用,如阵列基板上形成有多个像素单元,多个像素单元阵列排布,可以将该电流放大单元3形成在阵列基板的像素单元中,并且电流放大单元3与像素单元一一对应。
[0079] 如果将电流放大单元3形成在阵列基板的像素单元,则可以在像素单元中为电流放大单元3内各器件增设连接线,但是增设的连接线会占用像素单元的空间、增加像素单元的结构复杂度和制造难度,也不利于像素单元的测试和维修等,因此本发明实施例中优选地,将电流放大单元3内各器件的连接线与像素单元中的金属层通过构图工艺同层设置,如薄膜晶体管开关的源极、漏极、栅极,又如公共电极等,从而省去了器件间连接线的使用,简化了像素单元的结构,制造方便,同时便于像素单元的测试和维修等。
[0080] 图4是本发明实施例提供的电流放大电路中电流放大单元形成在像素单元上时的结构示意图,提供了一种同层设置结构,图4所示的电流放大电路包括多个电流放大单元3、电压输入端4、电压控制单元1和电流放大器2,电流放大单元3包括电流镜31和光敏二极管5,电流镜31包括第一开关管T1和第二开关管T2。
[0081] 其中,电流镜31的第一开关管T1的源极与电压控制单元1之间的连接线a与像素单元的源漏极A通过构图工艺同层设置;第二开关管T2的源极与电压控制单元1之间的连接线b与像素单元的源漏极A通过构图工艺同层设置;第二开关管T2的源极与电流放大器2之间的连接线c与像素单元的源漏极A通过构图工艺同层设置;第一开关管T1的源极与第二开关管T2的漏极之间的连接线与像素单元的栅极B通过构图工艺同层设置;第一开关管T1的栅极与第二开关管T2的栅极之间的连接线与像素单元的栅极B通过构图工艺同层设置;第一开关管T1的漏极与第二开关管T2的栅极之间的连接线与像素单元的栅极B通过构图工艺同层设置;光敏二极管5的输出端与第一开关管T1的漏极之间的连接线与像素电极的栅极B通过构图工艺同层设置,光敏二极管5的输入端通过像素单元的公共电极C与电压输入端4电连接,连接线上覆盖有像素单元的有源层D。
[0082] 图4所示的结构还包括多个过孔d,多个连接线可以通过不同过孔d与对应的结构层连接。电压输入端4可以通过对应的过孔与像素单元的公共电极C连接,通过像素单元的公共电极C将电压输入端4输出的电压信号传输至多个电流放大单元3。
[0083] 本发明实施例还提供了一种电流放大电路的控制方法,应用于电流放大电路放大电流。
[0084] 图5是本发明实施例提供的电流放大电路的控制方法的流程图。图5所示的控制方法包括以下步骤:
[0085] 101、控制电压输入端为向电流放大单元输出高电压信号。
[0086] 基于上述对本发明实施例提供的电流放大电路的结构介绍,阵列排布的电流放大单元的数目为多个,每个电流放大单元包括电流镜。当电流放大电路工作时,电流镜工作与否,受到电压输入端输入得电压信号和电压控制单元输入的电压控制信号的控制,当某一电流镜的两端电压存在电压差,且该电压差满足电流镜导通时,电流镜导通工作。
[0087] 本发明实施例控制电压输入端为向电流放大单元输出高电压信号,使得每个电流放大单元的电流镜的漏极端为高电压。
[0088] 102、控制电压控制单元向电流放大单元输出电压控制信号,分别控制电流放大单元对电压输入端侧输入的电流进行放大处理。
[0089] 依据本发明实施例提供的控制方法,实现了对电流放大电路的控制,完成对各电流放大单元中电压输入端侧输入的电流的放大处理。
[0090] 本发明实施例控制电压控制单元向电流放大单元输出电压控制信号,用于控制各电流放大单元的电流镜的工作,完成各电流放大单元的电流镜对电压输入端侧输入的电流的放大处理。
[0091] 电压控制信号可以控制所有电流放大单元3同时进行电流放大处理;也可以控制部分电流放大单元3同时工作,待此部分电流放大单元3工作结束后,控制其他电流放大单元3工作;还可以控制电流放大单元3依次进行工作。
[0092] 当电压控制信号控制电流放大单元3依次进行工作时,所述控制电压控制单元向电流放大单元输入电压控制信号,分别控制电流放大单元对电压输入端侧输入的电流进行放大处理的步骤可以包括:控制控制单元向阵列排布的电流放大单元输出时序的电压控制信号,使T时刻下仅向一个电流放大单元输出低电压信号,向其余电流放大单元输出高电压信号。在上述电压控制信号控制下,某一时刻下仅有一个电流放大单元的电流镜导通工作,从而实现多个电流放大单元3的依次工作。
[0093] 电流放大单元还可以包括连接在电压输入端与电流镜之间的光敏二极管,光敏二极管的输入端与电压输入端电连接。这时所述控制电流放大单元对电压输入端侧输入的电流进行放大处理的步骤可以包括:控制电流放大单元对光敏二极管输出的光电流进行放大处理,实现对光敏二极管输出的小电流进行放大处理。
[0094] 本发明实施例还提供了一种指纹检测装置,包括上述的电流放大电路。基于电流放大电路的上述优点,安装有该电流放大电路的指纹检测装置也具有电流放大电路的上述优点,本发明实施例在此不再赘述。
[0095] 本发明提供了一种电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法,本发明提供的电流放大电路中,由于使用电流镜对电压输入端侧流入的电流进行一次放大处理,因此有效减小了电流放大器对电流进行二次放大处理时所需的电流放大倍数,基于电流放大器通常集成在集成电路芯片上,本发明提供的电流放大电路可以有效减小集成电路芯片上电流放大器内用于放大电流的电阻的阻值,小阻值电阻易于集成到集成电路芯片中,集成电路芯片可达到高精度要求。
[0096] 本发明提供的电流放大单元还包括连接在电压输入端与电流镜之间的光敏二极管,光敏二极管的输入端与电压输入端电连接,电流镜对光敏二极管输出的光电流进行放大处理,电流放大器对流入的电流进行放大处理,通过两次电流放大处理,完成对光敏二极管输出的电流的放大需求。
[0097] 本发明提供的电流放大电路中,电压控制单元向阵列排布的电流放大单元输出时序的电压控制信号,T时刻下仅向一个电流放大单元输出低电压信号,向其余电流放大单元输出高电压信号,电压输入端输出高电压信号,在上述电压信号控制下,电压控制单元通过输出的电压控制信号控制多个电流放大单元依次工作,依次进行电流放大处理,实现了多个电流放大单元的控制。
[0098] 本发明提供的电流放大电路中,电流放大单元可以形成在阵列基板的像素单元中,并与像素单元一一对应。电流放大单元中各器件之间的连接线可以与像素单元中的金属层通过沟通工艺同层设置,本发明虽然在像素单元中添加了开关管结构,但是由于未增加像素单元中引线的数量,因此在实现电流放大功能的同时,简化了像素单元的结构。
[0099] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0100] 以上对本发明所提供的电流放大电路、指纹检测装置及其控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。