本发明涉及光检测技术领域，尤其涉及一种光检测电路、光检测方法和光检测装置。
背景技术：
检测波长在特定波长范围内的光信号的光检测电路应用于很多方面，该光检测电路可以应用于静脉识别(需要检测近红外光)、医疗、手机、安全支付等方便。然而现有技术中并不能提供一种简洁方便的检测波长在特定波长范围内的光信号的光检测电路。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种光检测电路、光检测方法和光检测装置，解决现有技术中无法提供一种利用感光晶体管本身的特性以方便的进行光信号检测的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种光检测电路，包括感光晶体管、重置单元、储能单元、检测控制单元和检测单元，其中，
所述感光晶体管的第一极与第一节点连接，所述感光晶体管的第二极与第一电压输入端连接，所述感光晶体管的栅极与栅极控制端连接，所述感光晶体管的阈值电压随着其接收到的光信号的强度改变而改变，该光信号的波长位于预定波长范围内，所述第一电压输入端用于输入第一电压；
所述重置单元用于在重置控制端的控制下控制所述第一节点与第二电压输入端之间是否导通，所述重置单元的第一端与所述第一节点连接，所述重置单元的第二端与所述第二电压输入端连接，所述第二电压输入端用于输入第二电压；
所述储能单元的第一端与所述第一节点连接，所述储能单元的第二端与所述第二电压输入端连接；
所述检测控制单元用于在检测控制端的控制下控制所述第一节点和所述检测单元之间是否导通；
所述检测单元通过所述检测控制单元与所述第一节点连接，用于当所述检测控制单元控制所述第一节点与所述检测单元之间导通时，检测来自所述第一节点的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度。
实施时，所述感光晶体管包括沟道层；所述沟道层表面设置有光敏材料层；
当所述感光晶体管开启时，流过所述沟道层的源漏电流随着该光敏材料层接收到的该光信号的强度改变而改变。
实施时，所述感光晶体管为n型晶体管，所述第二电压大于所述第一电压；或者，所述感光晶体管为p型晶体管，所述第二电压小于所述第一电压。
实施时，所述感光晶体管为n型晶体管，所述第一电压大于所述第二电压；或者，所述感光晶体管为p型晶体管，所述第一电压小于所述第二电压。
实施时，所述储能单元包括存储电容，所述存储电容的第一端为所述储能单元的第一端，所述存储单元的第二端为所述储能单元的第二端。
实施时，所述检测控制单元包括：检测控制晶体管，栅极与所述检测控制端连接，第一极与所述第一节点连接，第二极与所述检测单元连接。
实施时，所述重置单元用于在重置控制端的控制下控制所述第一节点与第二电压输入端之间是否导通；所述重置单元包括：重置晶体管，栅极与所述重置控制端连接，第一极与所述第一节点连接，第二极与所述第二电压输入端连接。
实施时，所述检测单元具体用于在所述检测控制单元控制所述第一节点和所述检测单元之间导通时，检测所述储能单元存储的电荷值，并根据该电荷值得到该光信号的强度。
本发明还提供了一种光检测方法，应用于上述的光检测电路，所述光检测方法包括：在一检测周期，
在重置阶段，在重置控制端的控制下，重置单元重置第一节点的电位，以使得感光晶体管开启；在检测控制端的控制下，检测控制单元控制断开所述第一节点与检测单元之间的连接；
在感应阶段，在所述重置控制端的控制下，重置单元停止重置第一节点的电位；所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭；
在检测阶段，在所述检测控制端的控制下，检测控制单元控制所述第一节点和所述检测单元之间导通，所述检测单元检测来自所述第一节点的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度。
实施时，所述感光晶体管的栅极与所述第一节点连接；
所述在重置控制端的控制下，重置单元重置第一节点的电位步骤具体包括：在所述重置控制端的控制下，重置单元控制所述第一节点与所述第二电压输入端之间导通，以将所述第一节点的电位重置为第二电压；
所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭步骤包括：所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭，以使得所述第一节点的电位变为v1+vth，v1为由所述第一电压输入端输入的第一电压，vth为所述感光晶体管的阈值电压。
实施时，所述感光晶体管的栅极与所述第一电压输入端连接；
所述在重置控制端的控制下，重置单元重置第一节点的电位步骤具体包括：在所述重置控制端的控制下，重置单元控制所述第一节点与所述第二电压输入端之间导通，以将所述第一节点的电位重置为第二电压；
所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭包括：
所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭，以使得所述第一节点的电位变为v1-vth；v1为由所述第一电压输入端输入的第一电压，vth为所述感光晶体管的阈值电压。
实施时，所述检测单元检测来自所述第一节点的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度步骤包括：所述检测单元检测所述储能单元存储的电荷值，并根据该电荷值得到该光信号的强度。
本发明还提供了一种光检测装置，包括多个阵列排布的上述的光检测电路。
与现有技术相比，本发明所述的光检测电路、光检测方法和光检测装置利用感光晶体管的阈值电压随着其接收到的光信号的强度改变而改变的特性(该光信号的波长位于预定波长范围内)，从而可以根据检测单元检测得到的来自第一节点的电信号得到光信号的强度，以实现光电转换的目的。
附图说明
图1是本发明所述的光检测电路的第一具体实施例的结构图；
图2是本发明所述的光检测电路的第二具体实施例的结构图；
图3是本发明所述的光检测电路的第三具体实施例的电路图；
图4是本发明所述的光检测电路的第三具体实施例和第五具体实施例的工作时序图；
图5是本发明所述的光检测电路的第四具体实施例的结构图；
图6是本发明所述的光检测电路的第五具体实施例的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的光检测电路的第一具体实施例包括感光晶体管t1、重置单元11、储能单元12、检测控制单元13和检测单元14，其中，
所述感光晶体管t1的第一极与第一节点n1连接，所述感光晶体管t1的第二极与第一电压输入端连接，所述感光晶体管t1的栅极与栅极控制端gc连接，所述感光晶体管t1的阈值电压随着其接收到的光信号的强度改变而改变，该光信号的波长位于预定波长范围内；所述第一电压输入端用于输入第一电压v1；
所述重置单元11用于在重置控制端reset的控制下控制所述第一节点n1与第二电压输入端之间是否导通，所述重置单元11的第一端与所述第一节点n1连接，所述重置单元11的第二端与所述第二电压输入端连接；所述第二电压输入端用于输入第二电压v2；
所述储能单元12的第一端与所述第一节点n1连接，所述储能单元12的第二端与所述第二电压输入端连接；
所述检测控制单元13用于在检测控制端gate的控制下控制所述第一节点n1和所述检测单元14之间是否导通；
所述检测单元14通过所述检测控制单元13与所述第一节点n1连接，用于当所述检测控制单元13控制所述第一节点n1与所述检测单元14之间导通时，检测来自所述第一节点n1的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度。
本发明实施例所述的光检测电路中的感光晶体管的阈值电压随着其接收到的光信号的强度改变而改变，该光信号的波长位于预定波长范围内，从而可以根据检测单元检测得到的来自第一节点的电信号得到光信号的强度，以实现光电转换的目的。
在具体实施时，当感光晶体管为n型晶体管时，当所述感光晶体管接收到的光信号的强度大时，感光晶体管的阈值电压小，当所述感应晶体管接收到的光信号的强度小时，感光晶体管的阈值电压大。
具体的，所述感光晶体管包括沟道层；所述沟道层的表面设置有光敏材料层；
当所述感光晶体管开启时，流过所述沟道层的源漏电流随着该光敏材料层接收到的该光信号的强度改变而改变。
本发明实施例通过在感光晶体管包括的沟道层表面设置光敏材料层，以使得在感光晶体管开启时，流过该沟道层的源流电流随着该光敏材料层接收到的光信号的强度改变而改变，从而使得该感光晶体管的阈值电压随着该感光晶体管接收到的光信号的强度改变而改变；该光信号的波长位于预定波长范围内。
在实际操作时，根据一种具体实施方式，该光信号可以为红外光信号，但不以此为限；
根据另一种具体实施方式，该光信号也可以包括可见光信号和近红外光信号，但不以此为限。
在具体实施时，该光信号的波长位于的预定波长范围可以根据感光晶体管包括的沟道层表面设置的光敏材料层选用的光敏材料而定。
在具体实施时，所述感光晶体管可以为氧化物tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)、a-si(非晶硅)薄膜晶体管或mos管(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)，但不以此为限，所述感光晶体管的沟道层表面设置有光敏材料层；由于氧化物tft的制作工艺的限制，在一般情况下，氧化物tft为n型晶体管。
根据一种具体实施方式，所述感光晶体管的栅极与所述第一节点连接，所述感光晶体管为n型晶体管，所述第二电压v2大于所述第一电压v1，此时v2与v1之间的电压差值需大于所述感光晶体管的阈值电压，具体原理将在下面结合具体实施例的工作过程说明。
根据一种具体实施方式，所述感光晶体管的栅极与所述第一节点连接，所述感光晶体管为p型晶体管，所述第二电压v2小于所述第一电压v1，此时v2与v1之间的电压差值需小于所述感光晶体管的阈值电压，具体原理将在下面结合具体实施例的工作过程说明。
根据另一种具体实施方式，所述感光晶体管的栅极与所述第一电压输入端连接，所述感光晶体管为n型晶体管，所述第一电压v1大于所述第二电压v2，此时v1与v2之间的电压差值需大于所述感光晶体管的阈值电压，具体原理将在下面结合具体实施例的工作过程说明。
根据另一种具体实施方式，所述感光晶体管的栅极与所述第一电压输入端连接，所述感光晶体管为p型晶体管，所述第一电压v1小于所述第二电压v2，此时v1与v2之间的电压差值需小于所述感光晶体管的阈值电压，具体原理将在下面结合具体实施例的工作过程说明。
在本发明实施例中，均以所述感光晶体管为n型晶体管为例进行说明，在实际操作时，所述感光晶体管也可以为p型晶体管。
在实际操作时，所述储能单元可以包括存储电容，所述存储电容的第一端为所述储能单元的第一端，所述存储电容的第二端为所述储能单元的第二端。
具体的，所述检测控制单元可以包括：检测控制晶体管，栅极与所述检测控制端连接，第一极与所述第一节点连接，第二极与所述检测单元连接。
具体的，所述重置单元用于在重置控制端的控制下控制所述第一节点与第二电压输入端之间是否导通；所述重置单元包括：重置晶体管，栅极与所述重置控制端连接，第一极与所述第一节点连接，第二极与所述第二电压输入端连接。
在具体实施时，所述检测单元具体用于在所述检测控制单元控制所述第一节点和所述检测单元之间导通时，检测所述储能单元存储的电荷值，并根据该电荷值得到该光信号的强度。也即，所述来自第一节点的电信号可以为电荷信号，该检测单元读取不同电荷值来表征光信号的光强度，该光信号的波长位于预定波长范围。
如图2所示，在图1所示的光检测电路的第一具体实施例的基础上，在本发明所述的光检测电路的第二具体实施例中，所述感光晶体管t1的栅极与所述第一节点n1连接，所述第二电压输入端为用于输入高电压vdd的高电压输入端，所述第一电压输入端为用于输入低电压vss的低电压输入端。
在图2所示的本发明所述的光检测电路的第二具体实施例中，栅极控制端与第一节点n1连接，感光晶体管t1为n型晶体管，但是在实际操作时，该感光晶体管也可以被替换为p型晶体管，在此对感光晶体管的类型不作限定。
本发明如图2所示的光检测电路的第二具体实施例在工作时，在一检测周期(所述检测周期包括依次设置的重置阶段、感应阶段和检测阶段)
在重置阶段，在重置控制端reset的控制下，重置单元11控制所述第一节点n1与所述第二电压输入端之间导通，以将所述第一节点n1的电位重置为高电压vdd，重置单元11重置第一节点n1的电位，以使得感光晶体管t1开启，在检测控制端gate的控制下，检测控制单元13控制断开所述第一节点n1与检测单元14之间的连接；vdd与vss之间的电压差值大于t1的阈值电压，以使得t1能够开启；例如，vdd可以等于5v，vss等于0v，t1的阈值电压介于0.2v与2v之间，以使得t1能够开启；
在感应阶段，在所述重置控制端reset的控制下，重置单元11停止重置第一节点n1的电位；所述感光晶体管t1继续开启，vss向储能单元12的第一端充电，以使得n1的电位逐渐降低，直至所述感光晶体管t1关闭，此时所述第一节点n1的电位变为vss+vth；vth为所述感光晶体管t1的阈值电压；在不同的光信号(该光信号的波长位于预定波长范围)的光强下，t1的阈值电压vth不同；
在检测阶段，在所述检测控制端gate的控制下，检测控制单元13控制所述第一节点n1和所述检测单元14之间导通，所述检测单元14检测来自所述第一节点n1的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度。
具体的，所述来自第一节点n1的电信号可以为电荷信号，在所述检测阶段，所述储能单元12存储的电荷向所述检测单元14流动，该检测单元14读取不同电荷值来表征光信号的光强度，该光信号的波长位于预定波长范围。
在图2所示的光检测电路的第二具体实施例中，如果将t1替换为p型晶体管，则第一电压输入端用于输入高电压vdd，第二电压输入端用于输入低电压vss，并且vss与vdd之间的电压差值小于t1的阈值电压(当t1为p型晶体管时，t1的阈值电压为负值)，以使得在所述重置阶段t1能够开启；例如，vdd可以等于5v，vss等于0v，t1的阈值电压介于-2v与-0.2v之间，则在所述重置阶段t1能够开启。
如图3所示，在本发明如图2所示的光检测电路的第二具体实施例的基础上，在本发明所述的光检测电路的第三具体实施例中
所述重置单元11包括：重置晶体管t3，栅极与所述重置控制端reset连接，漏极与所述第一节点n1连接，源极与输入高电压vdd的高电压输入端连接；
所述储能单元12包括：存储电容c，第一端与所述第一节点n1连接，第二端与输入高电压vdd的高电压输入端连接；
所述检测控制单元13包括：检测控制晶体管t2，栅极与所述检测控制端gate连接，漏极与所述第一节点n1连接，源极与所述检测单元14连接；
所述检测单元14可以为读取ic(integratedcircuit，集成电路)。
在图3所示的第三具体实施例中，所有的晶体管都为n型晶体管，并且除了t1之外，其他的晶体管都为正常的不能感光的开关晶体管，但是在实际操作时，如上晶体管也可以被替换为p型晶体管，在此对晶体管的类型不作限定。
如图4所示，本发明如图3所示的光检测电路的第三具体实施例在工作时，在一检测周期
在重置阶段s1，reset输出高电平，t3导通，以控制所述第一节点n1接入高电压vdd，以将所述第一节点n1的电位重置为高电压vdd，以使得感光晶体管t1开启；gate输出低电平，t2关断，以控制断开所述第一节点n1与检测单元14之间的连接；
在感应阶段s2，reset输出低电平，t3关断，重置单元11停止重置第一节点n1的电位；所述感光晶体管t1继续开启，输入低电压vss的低电压输入端向存储电容c的第一端充电，以使得n1的电位逐渐降低，直至所述感光晶体管t1关闭，此时所述第一节点n1的电位变为vss+vth；vth为所述感光晶体管t1的阈值电压；在不同的光信号(该光信号的波长位于预定波长范围)的光强下，t1的阈值电压vth不同；
在检测阶段s3，gate输出高电平，t2导通，以控制所述第一节点n1和所述检测单元14之间导通，所述检测单元14检测来自所述第一节点n1的电荷信号，并根据该电荷信号对应的电荷值得到该光信号的强度。
在检测阶段s3，存储电容c存储的电荷向检测单元14流动，检测单元14读取不同电荷值来表征光强度。
如图5所示，在本发明如图1所示的光检测电路的第一具体实施例的基础上，在本发明所述的光检测电路的第四具体实施例中，所述感光晶体管t1的栅极与所述第一电压输入端连接，所述第一电压输入端为用于输入高电压vdd的高电压输入端，所述第二电压输入端为用于输入低电压vss的低电压输入端。
在图5所示的本发明所述的光检测电路的第四具体实施例中，栅极控制端与第一电压输入端连接，感光晶体管t1为n型晶体管，但是在实际操作时，该感光晶体管也可以被替换为p型晶体管，在此对感光晶体管的类型不作限定。
本发明如图5所示的本发明所述的光检测电路的第四具体实施例在工作时，在一检测周期(所述检测周期包括依次设置的重置阶段、感应阶段和检测阶段)
在重置阶段，在重置控制端reset的控制下，重置单元11控制所述第一节点n1与所述第二电压输入端之间导通，以将所述第一节点n1的电位重置为低电压vss，重置单元11重置第一节点n1的电位，以使得感光晶体管t1开启；在检测控制端gate的控制下，检测控制单元13控制断开所述第一节点n1与检测单元14之间的连接；vdd与vss之间的电压差值大于t1的阈值电压，以使得t1能够开启；例如，vdd可以等于3v，vss等于0v，t1的阈值电压介于0.1v与1v之间，则t1能够开启；
在感应阶段，在所述重置控制端reset的控制下，重置单元11停止重置第一节点n1的电位；所述感光晶体管t1继续开启，vdd向储能单元12的第一端充电，以使得n1的电位逐渐升高，直至所述感光晶体管t1关闭，此时所述第一节点n1的电位变为vdd-vth；vth为所述感光晶体管t1的阈值电压；在不同的光信号(该光信号的波长位于预定波长范围)的光强下，t1的阈值电压vth不同；
在检测阶段，在所述检测控制端gate的控制下，检测控制单元13控制所述第一节点n1和所述检测单元14之间导通，所述检测单元14检测来自所述第一节点n1的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度。
在图5所示的光检测电路的第四具体实施例中，如果将t1替换为p型晶体管，则第一电压输入端可以用于输入低电压vss，第二电压输入端可以用于输入高电压vss，并且vss与vdd之间的电压差值小于t1的阈值电压(当t1为p型晶体管时，t1的阈值电压为负值)，以使得在所述重置阶段t1能够开启；例如，例如，vdd可以等于3v，vss等于0v，t1的阈值电压介于-1v与-0.1v之间，以使得在所述重置阶段t1能够开启；。
如图6所示，在图5所示的光检测电路的第四具体实施例的基础上，在本发明所述的光检测电路的第五具体实施例中，
所述重置单元11包括：重置晶体管t3，栅极与所述重置控制端reset连接，漏极与所述第一节点n1连接，源极与输入低电压vss的低电压输入端连接；
所述储能单元12包括：存储电容c，第一端与所述第一节点n1连接，第二端与输入低电压vss的低电压输入端连接；
所述检测控制单元13包括：检测控制晶体管t2，栅极与所述检测控制端gate连接，漏极与所述第一节点n1连接，源极与所述检测单元14连接；
所述检测单元14可以设置于驱动ic(integratedcircuit，集成电路)中。
如图4所示，本发明如图6所示的光检测电路的第五具体实施例在工作时，
在一检测周期包括的重置阶段s1，reset输出高电平，t3导通，以控制所述第一节点n1与输入低电压vss的低电压输入端之间导通，以将所述第一节点n1的电位重置为低电压vss，以使得感光晶体管t1开启；gate输出低电平，t2关断，以控制断开所述第一节点n1与检测单元14之间的连接；
在该检测周期包括的感应阶段s2，reset输出低电平，以停止重置第一节点n1的电位；所述感光晶体管t1继续开启，输入高电压vdd的高电压输入端向存储电容c的第一端充电，以使得n1的电位逐渐升高，直至所述感光晶体管t1关闭，此时所述第一节点n1的电位变为vdd-vth，vth为所述感光晶体管t1的阈值电压，在不同的光信号(该光信号的波长位于预定波长范围)的光强下，t1的阈值电压vth不同；
在该检测周期包括的检测阶段s3，gate输出高电平，t2导通，以控制所述第一节点n1和所述检测单元14之间导通，所述检测单元14检测来自所述第一节点n1的电荷信号，并根据该电荷信号对应的电荷值得到该光信号的强度。
在检测阶段s3，存储电容c存储的电荷向检测单元14流动，检测单元14读取不同电荷值来表征光强度。
本发明实施例所述的光检测方法，应用于上述的光检测电路，所述光检测方法包括：在一检测周期
在重置阶段，在重置控制端的控制下，重置单元重置第一节点的电位，以使得感光晶体管开启；在检测控制端的控制下，检测控制单元控制断开所述第一节点与检测单元之间的连接；
在感应阶段，在所述重置控制端的控制下，重置单元停止重置第一节点的电位；所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭；
在检测阶段，在所述检测控制端的控制下，检测控制单元控制所述第一节点和所述检测单元之间导通，所述检测单元检测来自所述第一节点的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度。
本发明实施例所述的光检测方法利用感光晶体管的阈值电压随着其接收到的光信号的强度改变而改变的特性，从而可以根据检测单元检测得到的来自第一节点的电信号得到光信号的强度，以实现光电转换的目的。
根据一种具体实施方式，感光晶体管的栅极与所述第一节点连接，第二电压大于第一电压；
所述在重置控制端的控制下，重置单元重置第一节点的电位步骤具体包括：在所述重置控制端的控制下，重置单元控制所述第一节点与所述第二电压输入端之间导通，以将所述第一节点的电位重置为第二电压；
所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭步骤包括：所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭，以使得所述第一节点的电位变为v1+vth，v1为由所述第一电压输入端输入的第一电压，vth为所述感光晶体管的阈值电压。
根据另一种具体实施方式，所述感光晶体管的栅极与所述第一电压输入端连接，所述第一电压大于所述第二电压；
所述在重置控制端的控制下，重置单元重置第一节点的电位步骤具体包括：在所述重置控制端的控制下，重置单元控制所述第一节点与所述第二电压输入端之间导通，以将所述第一节点的电位重置为第二电压；
所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭包括：
所述感光晶体管继续开启，以对储能单元充电，直至所述感光晶体管关闭，以使得所述第一节点的电位变为v1-vth；v1为由所述第一电压输入端输入的第一电压，vth为所述感光晶体管的阈值电压。
具体的，所述检测单元检测来自所述第一节点的电信号，并根据该电信号得到该光信号的强度步骤可以包括：所述检测单元检测所述储能单元存储的电荷值，并根据该电荷值得到该光信号的强度。
本发明实施例所述的光检测装置包括多行多列上述的光检测电路，该光检测装置包括一种可以将光信号转换为电信号的感光阵列(该光信号的波长位于预定波长范围内)，以实现光电转换的目的，可用于光电传感器中。当该光信号为红外光信号时，可以实现红外识别的目的，可以应用于医疗、手机、安全支付等多种领域。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。