用于产生和检测超声波感测信号的传感器电路、超声波感测显示设备制造技术

提供了一种用于产生和检测超声波感测信号的电路。具有发射电极和接收电极的压电装置耦接到偏置和采样子电路，该偏置和采样子电路配置为向接收电极设置不同的偏置电压。压电装置配置为在将激励脉冲信号施加到发射电极时发射超声波信号，并且可选地配置为在接收到基于超声波信号的超声回波信号时在接收电极处产生电压信号。信号采集子电路耦接到接收电极以在第一采样时段中基于接收电极处的电压信号确定第一采样电压，并且在第二采样时段中基于接收电极处的电压信号确定第二采样电压。输出子电路耦接到信号采集子电路，用于同时输出第一采样电压和第二采样电压。第一采样电压和第二采样电压。第一采样电压和第二采样电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生和检测超声波感测信号的传感器电路、超声波感测显示设备


[0001]本专利技术涉及显示技术，更具体地，涉及用于产生和检测超声波感测信号的传感器电路、以及超声波感测显示设备。

技术介绍

[0002]指纹传感器或探测器已被广泛应用，作为方便和安全的身份验证的一种方式。这种基于压电引起的超声波效应的传感器已广泛应用于移动装置上。通常，压电超声波指纹传感器通过利用压电材料的压电和逆压电效应来在玻璃表面处检测从指纹脊到指纹谷的超声回波信号的反射差异，并基于检测到的反射差异实现指纹映射而工作。为了将指纹传感器阵列实现到大尺寸平面装置，例如显示面板，每个传感器单元与相应的一个像素电路耦接，以独立地使用压电装置将超声波信号转换为进入相应像素电路的电信号，从而实现电信号的相应DC分量的采集、存储和传输。同时，需要改进以实现可以最小化或消除电路噪声的影响和参考信号的变化的传感器阵列。

技术实现思路

[0003]一方面，本公开提供了一种用于产生和检测超声波感测信号的电路。所述电路包括具有发射电极和接收电极的压电装置。所述电路还包括配置为向接收电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于产生和检测超声波感测信号的电路，包括：压电装置，具有发射电极和接收电极；偏置和采样子电路，配置为向接收电极设置不同的偏置电压，其中，所述压电装置配置为在将激励脉冲信号施加到所述发射电极时发射超声波信号，或配置为在接收到基于所述超声波信号的超声回波信号时在所述接收电极处产生电压信号；信号采集子电路，耦接到所述接收电极，以在第一采样时段内基于所述接收电极处的所述电压信号确定将在第一控制信号和第二控制信号的控制下传出的第一采样电压，并且在第二采样时段中基于所述接收电极处的所述电压信号确定将在所述第一控制信号和第三控制信号的控制下传出的第二采样电压；和输出子电路，耦接到所述信号采集子电路，用于同时输出所述第一采样电压和所述第二采样电压。2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述偏置和采样子电路包括：二极管，所述二极管具有耦接到所述接收电极的第一端子和耦接到偏置电压端子的第二端子；和复位晶体管，具有耦接到复位端子的控制端子、耦接到所述接收电极的第一端子、以及耦接到所述偏置电压端子的第二端子，所述复位端子提供有复位信号，并且所述偏置电压端子提供有偏置电压。3.根据权利要求1所述的电路，其中，所述偏置和采样子电路包括：复位晶体管，所述复位晶体管具有耦接到复位端子的控制端子、耦接到所述接收电极的第一端子、以及耦接到所述偏置电压端子的第二端子，其中，所述复位端子提供有复位信号，所述偏置电压端子提供有偏置电压，所述复位信号的值在至少所述第一采样时段和所述第二采样时段中与所述偏置电压的值实质上相等。4.根据权利要求1所述的电路，其中，所述信号采集子电路包括：第一晶体管，具有耦接到用于承载所述电压信号的所述接收电极的控制端子、耦接到中间级端口的第一端子、以及耦接到电源端口的第二端子；第二晶体管，具有配置为接收第一控制信号的控制端子、耦接到接地端口的第一端子、以及耦接到所述中间级端口的第二端子；第三晶体管，具有配置为接收第二控制信号的控制端子、包括第一寄生电容器的第一端子、以及耦接到中间级端口的第二端子；和第四晶体管，具有配置为接收第三控制信号的控制端子、包括第二寄生电容器的第一端子、以及耦接到中间级端口的第二端子。5.根据权利要求4所述的电路，其中，所述第一晶体管通过在所述接收电极处产生并存储在连接到所述接收电极的寄生电容器中的电压信号偏置，其中，所述电压信号与所述超声回波信号相关，所述超声回波信号在所述第一采样时段中具有可检测的强度并且在所述第二采样时段内实质上衰减；所述第二晶体管和所述第三晶体管在所述第一采样时段中分别通过所述第一控制信号和所述第二控制信号一起导通，用于将与所述超声回波信号和电路参考信号相关的第一采样电压通过所述中间级端口传到所述第一个寄生电容器；所述第二晶体管和所述第四晶体管在所述第二采样时段中分别通过所述第一控制信号和所述第三控制信号一起导通，用于将仅与所述电路参考信号相关的所述第二采样电压通过所述中间级端口传到所述第二寄生电容器。
6.根据权利要求5所述的电路，其中，所述输出子电路包括：第五晶体管和第六晶体管，所述第五晶体管和所述第六晶体管具有配置为接收第四控制信号的公共控制端子，所述第五晶体管具有耦接到所述第一寄生电容器的漏极端子并且所述第六晶体管具有耦接到第二寄生电容器的漏极端子，并且，所述第五晶体管和所述第六晶体管配置为在第四控制信号的控制下将所述第一采样电压从所述第一寄生电容器输出到所述第五晶体管的源极端子并且同时将所述第二采样电压从所述第二寄生电容器输出到所述第六晶体管的源极端子。7.根据权利要求6所述的电路，其中，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管中的每一个是N型晶体管。8.根据权利要求1所述的电路，其中，所述压电装置包括选自以下项的压电材料：含有聚偏二氟乙烯的聚合物膜，含有铌酸锂、砷化镓、氧化锌、氮化铝和锆钛酸铅(PZT)的压电陶瓷，含有薄聚丙烯材料的机电膜。9.根据权利要求1所述的电路，其中，所述接收电极包括由氧化铟锡制成的薄膜块。10.根据权利要求7所述的电路，还包括：运算放大器，配置为接收所述第一采样电压和所述第二采样电压作为差分信号，以输出与所述超声回波信号相关而与所述电路参考信号无关的感测电压信号。11.一种用于产生超声波感测像素图像的超声波感测信号检测电路，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀锋，刘英明，丁小梁，赵利军，王海生，韩艳玲，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：