CN104112120B - 指纹识别显示驱动电路和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种指纹识别显示驱动电路和显示装置,包括:发光器件、驱动晶体管、指纹识别模块和补偿驱动模块,指纹识别模块包括:探测电极和识别控制单元,识别控制单元与探测电极和读取线连接,驱动晶体管的控制极与补偿驱动模块连接;补偿驱动模块用于驱动晶体管驱动发光器件进行像素显示时对驱动晶体管的控制极的电压进行调整,以消除驱动管的阈值电压对驱动电流的影响,从而保证了图像显示的均匀性。同时,指纹识别模块的设置使得该驱动电路具备指纹识别功能,从而实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能。此外,指纹识别模块和补偿驱动模块中的晶体管可共用控制线,从而减少像素单元内的布线,提升了像素单元的开口率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,特别涉及指纹识别显示驱动电路和显示装置。
背景技术
目前,基于半导体电容效应的指纹识别技术已经成熟,人们可通过使用硅传感器来识别指纹信息。具体地,该硅感应器包括一探测电极,当手指置于探测电极上方时,探测电极与手指表面形成感应电容,即探测电极作为感应电容的一个极板,手指作为感应电容另一极板。由于指纹纹路的凹部与探测电极之间形成的感应电容的电容值较小,而凹部与探测电极之间形成的感应电容的电容值较小,因此通过判断感应电容的电容值的大小即可判断出对应的指纹纹路为凹部或凸部。相较于其他的指纹识别技术,基于半导体电容效应的指纹识别技术所对应的识别装置尺寸小、安全性高、获取的指纹信息准确。因此,基于半导体电容效应的指纹识别技术非常适合在安全防范和高档消费类电子产品中使用。
同时,有机发光显示器(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,AMOLED)作为一种高档消费类产品,是当今平板显示器研究领域的热点之一,与液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFT-LCD)相比,OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点,目前,在手机、PDA、数码相机等显示领域OLED已经开始取代传统的LCD显示屏。倘若能成功将基于半导体电容效应的指纹识别技术成功应用到AMOLED技术中,则势必会进一步的提升OLED产品的使用价值。
发明内容
本发明提供一种指纹识别显示驱动电路和显示装置,可实现显示装置的指纹识别,同时还可减少显示产品在生产过程中的制作工艺,节约成本,提高产品的开口率。
为实现上述目的,本发明提供一种指纹识别显示驱动电路,包括:发光器件、驱动晶体管、指纹识别模块和补偿驱动模块,所述指纹识别模块包括:探测电极和识别控制单元,所述识别控制单元与所述探测电极和读取线连接,所述驱动晶体管的控制极与所述补偿驱动模块连接;
所述驱动晶体管用于驱动发光器件进行像素显示;
所述补偿驱动模块用于在所述驱动晶体管驱动发光器件进行像素显示时对所述驱动晶体管的控制极的电压进行调整,以消除所述驱动管的阈值电压对驱动电流的影响;
所述探测电极用于与人体手指的指纹纹路产生感应电容;
所述识别控制单元用于根据所述感应电容产生相应的电流信号,并将所述电流信号通过读取线发送至与所述读取线连接的信号处理单元;
所述信号处理单元对所电流信号进行处理,确定与所述探测电极对应的所述指纹纹路为凸部或凹部。
可选地,所述识别控制单元包括:识别重置单元、识别放大单元、识别传输单元和基准电容,所述识别重置单元与所述探测电极连接,所述识别放大单元与所述探测电极、所述基准电容和所述识别传输单元连接,所述识别传输单元与所述识别放大单元和所述读取线连接;
所述识别重置单元用于对所述探测电极进行重置处理;
所述识别放大单元用于根据所述基准电容和所述感应电容产生所述电流信号;
所述识别传输单元用于将所述电流信号通过所诉读取线发送至所述信号处理单元。
可选地,所述识别重置单元包括:识别第一晶体管,所述识别放大单元包括:识别第二晶体管、所述识别传输单元包括:识别第三晶体管;
所述识别第一晶体管的第二极、所述基准电容的第二端、所述识别第二晶体管的控制极以及所述探测电极连接于第一节点;
所述识别第一晶体管的第一极与第三电源端连接;
所述识别第二晶体管的第一极与所述第三电源端连接,所述识别第二晶体管的第二极与所述识别第三晶体管的第一极连接;
所述识别第三晶体管的控制极与所述基准电容的第一端连接;所述识别第三晶体管的第二极与所述读取线连接;
所述识别第一晶体管和所述识别第三晶体管均为开关晶体管,所述识别第二晶体管为放大晶体管。
可选地,所述补偿驱动模块包括:显示第一晶体管、显示第二晶体管、显示第三晶体管、显示第四晶体管、显示第五晶体管和第一电容;
所述显示第一晶体管的控制极与第二控制线连接,所述显示第一晶体管的第一极与第一电源端连接,所述显示第一晶体管的第二极与所述第一电容的第一端连接;
所述显示第二晶体管的控制极与第三控制线连接,所述显示第二晶体管的第一极与所述第一电源端连接,所述显示第二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第三晶体管的控制极与第一控制线连接,所述显示第三晶体管的第一极与所述显示第二晶体管的第二极连接,所述显示第三晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第四晶体管的控制极与所述第一控制线连接,所述显示第四晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第四晶体管的第二极与所述第一电容的第一端连接;
所述显示第五晶体管的控制极与所述第一控制线连接,所述显示第五晶体管的第一极与第四电源端连接,所述显示第五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第二极连接;
所述第一电容的第二端与所述驱动晶体管的控制极连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第二控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述识别第三晶体管、所述显示第一晶体管、所述显示第二晶体管、所述显示第三晶体管、所述显示第四晶体管和所述显示第五晶体管均为N型薄膜晶体管。
可选地,所述补偿驱动模块包括:显示第十一晶体管、显示第十二晶体管、显示第十三晶体管、显示第十四晶体管、显示第十五晶体管、显示第十六晶体管和第二电容;
所述显示第十一晶体管的控制极与发光控制线连接,所述显示第十一晶体管的第一极与第一电源端连接,所述显示第十一晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第十二晶体管的控制极与第十三控制线连接,所述显示第十二晶体管的第一极与第五电源端连接,所述显示第十二晶体管的第二极与所述第二电容的第一端连接;
所述显示第十三晶体管的控制极与第十一控制线连接,所述显示第十三晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第十三晶体管的第二极与所述第二电容的第一端连接;
所述显示第十四晶体管的控制极与所述第十二控制线连接,所述显示第十四晶体管的第一极与第六电源端连接,所述显示第十四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第十五晶体管的控制极与所述第十三控制线连接,所述显示第十五晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第十五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第十六晶体管的控制极与所述第十一控制线连接,所述显示第十六晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第十六晶体管的第二极与所述发光器件连接;
所述第二电容的第二端与所述驱动晶体管的控制极连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第十二控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第十三控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第十二控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第十一控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第十三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第十一控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述识别第三晶体管、所述显示第十一晶体管、所述显示第十二晶体管、所述显示第十三晶体管、所述显示第十四晶体管、所述显示第十五晶体管和所述显示第十六晶体管均为P型薄膜晶体管。
可选地,所述补偿驱动模块包括:显示第二十一晶体管、显示第二十二晶体管、显示第二十三晶体管、显示第二十四晶体管、显示第二十五晶体管和第三电容;
所述显示第二十一晶体管的控制极与第二十二控制线连接,所述显示第二十一晶体管的第一极与第一电源端连接,所述显示第二十一晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第二十二晶体管的控制极与第二十一控制线连接,所述显示第二十二晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第二十二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第二十三晶体管的控制极与第二十三控制线连接,所述显示第二十三晶体管的第一极与第七电源端连接,所述显示第二十三晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第二十四晶体管的控制极与所述第二十一控制线连接,所述显示第二十四晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第二十四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第二十五晶体管的控制极与所述第二十二控制线连接,所述显示第二十五晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第二十五晶体管的第二极与所述发光器件连接
所述第三电容的第一端与所述第七电源端连接,所述第三电容的第二端与所述驱动晶体管的控制极连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第二十三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第二十一控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第二十三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第二十二控制线连接。
可选地,识别第一晶体管的控制极与所述第二十一控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第二十二控制线连接
可选地,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述识别第三晶体管、所述显示第二十一晶体管、所述显示第二十二晶体管、所述显示第二十三晶体管、所述显示第二十四晶体管和所述显示第二十五晶体管均为P型薄膜晶体管。
可选地,所述补偿驱动模块包括:显示第三十一晶体管、显示第三十二晶体管、显示第三十三晶体管、显示第三十四晶体管、显示第三十五晶体管和第四电容;
所述显示第三十一晶体管的控制极与第三十三控制线连接,所述显示第三十一晶体管的第一极与第一电源端连接,所述显示第三十一晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第三十二晶体管的控制极与第三十一控制线连接,所述显示第三十二晶体管的第一极与第八电源端连接,所述显示第三十二晶体管的第二极与所述第四电容的第一端连接;
所述显示第三十三晶体管的控制极与第三十二控制线连接,所述显示第三十三晶体管的第一极与所述第四电容的第一端连接,所述显示第三十三晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第三十四晶体管的控制极与所述第三十一控制线连接,所述显示第三十四晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第三十四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第三十五晶体管的控制极与所述第三十一控制线连接,所述显示第三十五晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第三十五晶体管的第二极与第九电源端连接;
所述第二电容的第二端与所述驱动晶体管的第一极连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第三十一控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第三十二控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述识别第三晶体管、所述显示第三十一晶体管、所述显示第三十二晶体管、所述显示第三十三晶体管、所述显示第三十四晶体管和所述显示第三十五晶体管均为P型薄膜晶体管。
可选地,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述显示第三十一晶体管、所述显示第三十二晶体管、所述显示第三十四晶体管和所述显示第三十五晶体管均为P型薄膜晶体管;
所述识别第三晶体管和所述显示第三十三晶体管均为N型薄膜晶体管;
所述第三十一控制线和所述第三十二控制线为同一条控制线。
可选地,所述补偿驱动模块包括:显示第四十一晶体管、显示第四十二晶体管、显示第四十三晶体管、显示第四十四晶体管、显示第四十五晶体管、显示第四十六晶体管和第五电容;
所述显示第四十一晶体管的控制极与第四十二控制线连接,所述显示第四十一晶体管的第一极与第一电源端连接,所述显示第四十一晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第四十二晶体管的控制极与第四十一控制线连接,所述显示第四十二晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第四十二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一端连接;
所述显示第四十三晶体管的控制极与第四十三控制线连接,所述显示第四十三晶体管的第一极与第十电源连接,所述显示第四十三晶体管的第二极与所述第五电容的第一端连接;
所述显示第四十四晶体管的控制极与所述第四十一控制线连接,所述显示第四十四晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第四十四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第四十五晶体管的控制极与所述第四十二控制线连接,所述显示第四十五晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第四十五晶体管的第二极与所述发光器件连接;
所述显示第四十六晶体管的控制极与所述第四十二控制线连接,所述显示第四十六晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第四十六晶体管的第二极与所述第五电容的第一端连接;
所述第五电容的第二端与所述驱动晶体管的控制极连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第四十三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第四十一控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第四十三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第四十二控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管的控制极与所述第四十一控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第四十二控制线连接。
可选地,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述识别第三晶体管、所述显示第四十一晶体管、所述显示第四十二晶体管、所述显示第四十三晶体管、所述显示第四十四晶体管、所述显示第四十五晶体管和所述显示第四十六晶体管均为P型薄膜晶体管。
为实现上述目的,本发明提供一种显示装置,包括:若干个像素单元,至少一个像素单元内设置有如上述的指纹识别显示驱动电路。
可选地,当设置有所述指纹识别显示驱动电路的像素单元的数量为多个时,设置有所述指纹识别显示驱动电路的全部所述像素单元均匀分布。
本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种指纹识别显示驱动电路和显示装置,该驱动电路包括:发光器件、驱动晶体管、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中补偿驱动模块用于驱动晶体管驱动发光器件进行像素显示时对驱动晶体管的控制极的电压进行调整,以消除驱动管的阈值电压对驱动电流的影响,从而保证了图像显示的均匀性。同时,指纹识别模块的设置使得该指纹识别显示驱动电路具备指纹识别功能,从而实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能。更重要的是,指纹识别模块和补偿驱动模块中的晶体管可共用控制线,从而有效的减少了像素单元内的布线,提升了像素单元的开口率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图;
图2为指纹纹路与探测电极相对时的示意图;
图3为指纹识别模块的结构示意图;
图4为本发明实施例二提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图;
图5为图4所示的指纹识别显示驱动电路的时序图;
图6为本发明实施例三提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图;
图7为图6所示的指纹识别显示驱动电路的时序图;
图8为图6所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图;
图9为图6所示指纹识别显示驱动电路的又一种变形方案的示意图;
图10为本发明实施例四提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图;
图11为图10所示的指纹识别显示驱动电路的时序图;
图12为图10所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图;
图13为图11所示指纹识别显示驱动电路的又一种变形方案的示意图;
图14为本发明实施例五提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图;
图15为图14所示的指纹识别显示驱动电路的时序图;
图16为图14所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图;
图17为本发明实施例六提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图;
图18为图17所示的指纹识别显示驱动电路的时序图;
图19为图17所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图;
图20为图17所示指纹识别显示驱动电路的又一种变形方案的示意图;
图21为当设置有本发明提供的指纹识别显示驱动电路的像素单元的数量为多个时的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明提供的指纹识别显示驱动电路和显示装置进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图,图2为指纹纹路与探测电极相对时的示意图,图3为指纹识别模块的结构示意图,如图1至图3所示,该驱动电路包括:发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块2和补偿驱动模块1,其中,指纹识别模块2包括:探测电极d和识别控制单元3,识别控制单元3与探测电极d和读取线连接,驱动晶体管DTFT的控制极与补偿驱动模块1连接;驱动晶体管DTFT用于驱动发光器件OLED进行像素显示;补偿驱动模块1用于在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时对驱动晶体管DTFT的控制极的电压进行调整,以消除驱动晶体管DTFT的阈值电压对驱动电流的影响;探测电极d用于与人体手指的指纹纹路产生感应电容Cf;识别控制单元3用于根据感应电容Cf产生相应的电流信号,并将电流信号通过读取线发送至与读取线连接的信号处理单元(图中未示出);信号处理单元对所电流信号进行处理,确定与探测电极d对应的指纹纹路为凸部或凹部。
本发明提供的指纹识别显示驱动电路中包括补偿驱动模块1;补偿驱动模块1用于驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时对驱动晶体管DTFT的控制极的电压进行调整,以消除驱动晶体管的阈值电压对驱动电流的影响,从而保证了图像显示的均匀性。同时,在指纹识别显示驱动电路中还包括指纹识别模块2,使得该指纹识别显示驱动电路具备指纹识别功能。
在本实施例中,识别控制单元3包括:识别重置单元、识别放大单元、识别传输单元和基准电容,识别重置单元与探测电极d连接,识别放大单元与探测电极d、基准电容和识别传输单元连接,识别传输单元与识别放大单元和读取线连接;识别重置单元用于对探测电极d进行重置处理;识别放大单元用于根据基准电容和感应电容产生电流信号;识别传输单元用于将电流信号通过所诉读取线发送至信号处理单元。
进一步地,识别重置单元包括:识别第一晶体管M1,识别放大单元包括:识别第二晶体管M2、识别传输单元包括:识别第三晶体管M3;识别第一晶体管M1的第二极、基准电容的第二端、识别第二晶体管M2的控制极以及探测电极d连接于第一节点;识别第一晶体管M1的第一极与第三电源端4连接;识别第二晶体管M2的第一极与第三电源端4连接,识别第二晶体管M2的第二极与识别第三晶体管M3的第一极连接;识别第三晶体管M3的控制极与基准电容的第一端连接;识别第三晶体管M3的第二极与读取线连接;识别第一晶体管M1和识别第三晶体管M3均为开关晶体管,且两者的控制极分别连接有控制其通断的控制线,识别第二晶体管M2为放大晶体管。
本实施例中指纹识别模块2的工作原理如下:
首先,识别第一晶体管M1每隔一定周期对探测电极d上的电压进行重置,从而保证了后续测量的精确性。然后,当手指触摸到显示屏时,手指与探测电极d之间形成感应电容Cf,同时识别第二晶体管M2自身存在寄生电容Ct,识别第二晶体管M2的控制极的电压在感应电容Cf、寄生电容Ct和基准电容Cs的作用下发生变化(识别第二晶体管M2的控制极电压的大小由感应电容Cf与寄生电容Ct和基准电容Cs的占有比所决定),识别第二晶体管M2的第二极产生的电流信号的电流大小也会发生变化。最后,该电流信号通过识别第三晶体管M3、读取线被传送至信号处理单元,信号处理单元对电流信号进行处理,确定与探测电极d对应的手指的指纹纹路为凸部或凹部。
下面结合附图来对信号处理单元的工作原理进行详细的说明,其中假定识别第二晶体管M2为P型薄膜晶体管。
参考图2和图3,当凹部的指纹纹路与探测电极d相对时,凹部与探测电极d形成的感应电容Cf,又由于凹部的指纹纹路表面与探测电极d之间的距离较大,则此时感应电容Cf的电容值较小(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够小),相应识别第二晶体管M2的控制极上的电压会增大,从而使得识别第二晶体管M2处于截止状态,此时信号处理单元接收到电流信号为读取线上加载的初始电流信号,该初始电流信号电流值较小。当凸部的指纹纹路与探测电极d相对时,凸部与探测电极d形成的感应电容Cf,又由于凸部的指纹纹路表面与探测电极d之间的距离较小,则此时的感应电容Cf的电容值较大(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够大),相应识别第二晶体管M2的控制极上的电压会减小,从而使得识别第二晶体管M2处于放大开启状态,因此会有电流通过识别第三晶体管M3,此时信号处理单元接收到电流信号的是经过放大的电流信号,该放大的电流信号的电流值较大。
因此,在识别第二晶体管M2为P型薄膜晶体管的前提下,可预先设置一参考电流值,当信号处理单元接收到的电流信号的电流值大于参考电流值时,则判断出探测电极d对应手指的凸部;当信号处理单元接收到的电流信号的电流值小于参考电流值时,则判断出探测电极d对应手指的凹部。
此外,当识别第二晶体管M2为N型薄膜晶体管时,若凹部的指纹纹路与探测电极d相对,凹部与探测电极d形成的电容值较小的感应电容Cf,相应的识别第二晶体管M2的控制极上的电压会增大,从而使得识别第二晶体管M2处于放大开启状态,此时信号处理单元接收到电流值较大的电流信号;若凸部的指纹纹路与探测电极d相对,凸部与探测电极d形成的电容值较大的感应电容Cf,相应的识别第二晶体管M2的控制极上的电压会减小,从而使得识别第二晶体管M2处于截止状态,此时信号处理单元接收到电流值较小的电流信号。
因此,在识别第二晶体管M2为N型薄膜晶体管的前提下,可预先设置一参考电流值,当信号处理单元接收到的电流信号的电流值大于参考电流值时,则判断出探测电极d对应手指的凹部;当信号处理单元接收到的电流信号的电流值小于参考电流值时,则判断出探测电极d对应指纹纹路的凸部。
在实际应用中,可通过若干个包含有本发明提供的指纹识别显示驱动电路的像素单元来进行采集完整的指纹纹路信息,而每个进行指纹纹路信息采集的像素单元的坐标位置,其横坐标可以通过识别第三晶体管M3的控制极所连接的控制线的扫描来确定,其纵坐标可以通过可通过读取线的扫描来确定。
需要说明的是,由于本发明采用的低温多晶硅(Low Temperature Poly-silicon,LTPS)的AMOLED制程,这种多个薄膜晶体管加电容的设计,不会影响到模组的开口率。
本发明实施例一提供了一种指纹识别显示驱动电路,该驱动电路包括:发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中补偿驱动模块用于驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时对驱动晶体管DTFT的控制极的电压进行调整,以消除驱动晶体管DTFT的阈值电压对驱动电流的影响,从而保证了图像显示的均匀性。同时,指纹识别模块的设置使得该指纹识别显示驱动电路具备指纹识别功能,从而实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图,如图4所示,该指纹识别显示驱动电路包括发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中,指纹识别模块的具体结构和工作原理可参见上述实施例一中的描述,此处不再赘述;补偿驱动模块包括:显示第一晶体管T1、显示第二晶体管T2、显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4、显示第五晶体管T5和第一电容C1;显示第一晶体管T1的控制极与第二控制线连接,显示第一晶体管T1的第一极与第一电源端5连接,显示第一晶体管T1的第二极与第一电容C1的第一端连接;显示第二晶体管T2的控制极与第三控制线连接,显示第二晶体管T2的第一极与第一电源端5连接,显示第二晶体管T2的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极连接;显示第三晶体管T3的控制极与第一控制线连接,显示第三晶体管T3的第一极与显示第二晶体管T2的第二极连接,显示第三晶体管T3的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第四晶体管T4的控制极与第一控制线连接,显示第四晶体管T4的第一极与数据线连接,显示第四晶体管T4的第二极与第一电容C1的第一端连接;显示第五晶体管T5的控制极与第一控制线连接,显示第五晶体管T5的第一极与第四电源端7连接,显示第五晶体管T5的第二极与驱动晶体管DTFT的第二极连接;第一电容C1的第二端与驱动晶体管DTFT的控制极连接。
需要说明的是,本实施例中的驱动晶体管DTFT为N型薄膜晶体管。
进一步地,识别第一晶体管M1的控制极与第三控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第二控制线连接。
需要说明的是,本发明实施例二中提到的识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第一晶体管T1、显示第二晶体管T2、显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4和显示第五晶体管T5在电路中均起到控制线路通断的开关作用。进一步地,上述起到开关作用的晶体管可以是薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT),也可以是金属氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Scmiconductor,简称MOS),在此不做限定。在本实施例中,晶体管的控制极是指晶体管的栅极,晶体管的第一极是指晶体管的源极,相应的第二极是指晶体管的漏极。在描述具体实施例时,以上述起到开关作用的晶体管都为薄膜晶体管为例进行说明的。
可选地,识别第一晶体管M1、识别第二晶体管M2、识别第三晶体管M3、显示第一晶体管T1、显示第二晶体管T2、显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4和显示第五晶体管T5均为N型薄膜晶体管。本实施例中,将所有的晶体管均设置为N型薄膜晶体管,从而在生产过程中可采用相同工艺同时形成上述的N型薄膜晶体管,进而简化了制造工艺,同时节约了成本。本领域技术人员可以理解的是,在实际应用中,各个晶体管的类型也可以不完全相同,只要能够使控制端连接到同一扫描信号线的两个薄膜晶体管的导通/截止状态相同,即可实现本申请提供的技术方案,本发明优选的实施方式不应理解为对本发明保护范围的限定。
下面结合附图来对本实施例提供的指纹识别显示驱动电路的工作过程进行详细描述。
图5为图4所示的指纹识别显示驱动电路的时序图,如图5所示,图4所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程包括四个工作阶段。此外,在图4中第一电源端5提供高电平Vdd信号,第二电源端6和第四电源端7提供低电平Vss信号或接地,本实施例以接地的情况为例,第三电源端4提供公共电平Vcc信号,数据线上加载有数据电压Vdata,驱动晶体管DTFT的阈值电压为Vth。
第一阶段,第一控制线处于高电平,第二控制线处于低电平,第三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止。此时,第一节点的电压为Vcc,即探测电极d上的电压为Vcc,探测电极d进行了重置处理。同时,识别第二晶体管M2处于截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第一晶体管T1截止,显示第二晶体管T2、显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4和显示第五晶体管T5均导通。数据线向第一电容C1的第一端输出电压Vdata,第一电源端5向第一电容C1的第二端输出高电平Vdd,即图中a点的电压为Vdata,b点的电压为Vdd,第一电容C1两端电压差为Vdd-Vdata。
第二阶段,第一控制线处于高电平,第二控制线处于低电平,第三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1和识别第三晶体管M3均截止。探测电极d上的电压维持在Vcc。同时,识别第二晶体管M2维持截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第一晶体管T1和显示第二晶体管T2均截止,显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4和显示第五晶体管T5均导通。在第二阶段的初期,驱动晶体管DTFT处于导通状态,第一电容C1的第二端经过显示第三晶体管T3、驱动晶体管DTFT、显示第五晶体管T5以及第四电源端7形成的通路进行放电,直到第一电容C1的第二端的电压为Vth时驱动晶体管DTFT截止,第一电容C1放电结束。此时,a点的电压为Vdata,b点的电压为Vth,第一电容C1两端电压差为Vth-Vdata。
第三阶段,第一控制线处于低电平,第二控制线处于高电平,第三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1截止,识别第三晶体管M3导通。若此时探测电极d上的指纹纹路为凹部,则凹部与探测电极d之间形成电容值较小的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够小),识别第二晶体管M2处于放大导通状态(本实施例中识别第二晶体管M2为N型薄膜晶体管),读取线中为电流值较大的电流信号,信号处理单元根据该电流值较大的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凹部;若此时探测电极d上的指纹纹路为凸部,则凸部与探测电极d之间形成电容值较大的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够大),识别第二晶体管M2处于截止状态,读取线中为电流值较小的电流信号,信号处理单元根据该电流值较小的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凸部,指纹别识别完成。
在补偿驱动模块内,显示第一晶体管T1导通,显示第二晶体管T2、显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4和显示第五晶体管T5均截止。此时,第一电源端5与第一电容C1的第一端导通,第一电容C1第一端的电压由Vdata调变为Vdd,而为维持第一电容C1两端的电压差为Vth-Vdata,第一电容C1的第二端电压跳变为Vth+Vdd-Vdata。相应地,驱动晶体管DTFT控制极的电压为Vth+Vdd-Vdata。
第四阶段,第一控制线处于低电平,第二控制线处于低电平,第三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止,探测电极d再次重置。
在补偿驱动模块内,显示第二晶体管T2和驱动晶体管DTFT导通,显示第一晶体管T1、显示第三晶体管T3、显示第四晶体管T4和显示第五晶体管T5均截止。驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示,驱动晶体管DTFT的控制极电压维持在Vth+Vdd-Vdata,由驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:
I=K*(Vgs-Vth)2
=K*(Vdd+Vth-Vdata-Voled-Vth)2
=K*(Vdd-Vdata-Voled)2
其中,K为一个常量,Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压,Voled为发光器件OLED的工作电压,为所有像素单元共享。通过上式可知,驱动晶体管DTFT的驱动电流I与数据电压Vdata、第一电源端5的输出电压Vdd以及发光器件OLED的工作电压Voled相关,而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关。本实施例中,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,驱动晶体管DTFT的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,可避免流过发光器件OLED的驱动电流受到阈值电压不均匀和漂移的影响,从而有效的提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性。同时,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,探测电极d再次进行重置,且在重置处理完成后指纹识别模块停止工作,从而减小了纹识别模块对发光器件OLED在显示过程中的影响。
需要说明的是,包含有图4所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可通过第二控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
本发明实施例二提供的指纹识别显示驱动电路,一方面实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能,另一方面还实现了对驱动晶体管DTFT的阈值补偿,从而提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性,提升可显示装置的性能。此外,在本实施例中,补偿驱动模块内的显示第一晶体管TI与指纹识别模块内的识别第三晶体管M3共用第二控制线,补偿驱动模块内的显示第一晶体管TI与指纹识别模块内的识别第三晶体管M3共用第三控制线,因此可有效的减少驱动电路中布线,从而有效的提升了像素单元的开口率。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图,如图6所示,该指纹识别显示驱动电路包括发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中,指纹识别模块的具体结构和工作原理可参见上述实施例一中的描述,此处不再赘述;补偿驱动模块包括:显示第十一晶体管T11、显示第十二晶体管T12、显示第十三晶体管T13、显示第十四晶体管T14、显示第十五晶体管T15、显示第十六晶体管T16和第二电容C2;其中,显示第十一晶体管T11的控制极与发光控制线连接,显示第十一晶体管T11的第一极与第一电源端5连接,显示第十一晶体管T11的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极连接;显示第十二晶体管T12的控制极与第十三控制线连接,显示第十二晶体管T12的第一极与第五电源端8连接,显示第十二晶体管T12的第二极与第二电容C2的第一端连接;显示第十三晶体管T13的控制极与第十一控制线连接,显示第十三晶体管T13的第一极与数据线连接,显示第十三晶体管T13的第二极与第二电容C2的第一端连接;显示第十四晶体管T14的控制极与第十二控制线连接,显示第十四晶体管T14的第一极与第六电源端9端连接,显示第十四晶体管T14的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第十五晶体管T15的控制极与第十三控制线连接,显示第十五晶体管T15的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,显示第十五晶体管T15的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第十六晶体管T16的控制极与第十一控制线连接,显示第十六晶体管T16的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,显示第十六晶体管T16的第二极与发光器件OLED连接;第二电容C2的第二端与驱动晶体管DTFT的控制极连接。
需要说明的是,本实施例中的驱动晶体管DTFT为P型薄膜晶体管。
进一步地,识别第一晶体管M1的控制极与第十二控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第十三控制线连接。
需要说明的是,本实施例中提到的识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第十一晶体管T11、显示第十二晶体管T12、显示第十三晶体管T13、显示第十四晶体管T14、显示第十五晶体管T15和显示第十六晶体管T16在电路中均起到控制线路通断的开关作用。进一步地,上述起到开关作用的晶体管可以是薄膜晶体管,也可以是金属氧化物半导体场效应管,在此不做限定。在本实施例中,晶体管的控制极是指晶体管的栅极,晶体管的第一极是指晶体管的源极,相应的第二极是指晶体管的漏极。
可选地,识别第一晶体管M1、识别第二晶体管M2、识别第三晶体管M3、显示第十一晶体管T11、显示第十二晶体管T12、显示第十三晶体管T13、显示第十四晶体管T14、显示第十五晶体管T15和显示第十六晶体管T16均为P型薄膜晶体管。本实施例中,将所有的晶体管均设置为P型薄膜晶体管,从而在生产过程中可采用相同工艺同时形成上述的P型薄膜晶体管,进而简化了制造工艺,同时节约了成本。
下面结合附图来对本实施例提供的指纹识别显示驱动电路的工作过程进行详细描述。
图7为图6所示的指纹识别显示驱动电路的时序图,如图7所示,图6所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程包括四个工作阶段。此外,在图6中,第一电源端5提供高电平Vdd信号,第二电源端6、第五电源端8和第六电源端9提供低电平Vss信号或接地,本实施例以接地的情况为例,第三电源端4提参考电平Vcc信号,数据线上加载有数据电压Vdata,驱动晶体管DTFT的阈值电压为Vth。
第一阶段,发光控制线处于高电平,第十一控制线处于高电平,第十二控制线处于低电平,第十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止。此时,第一节点的电压为Vcc,即探测电极d上的电压为Vcc,探测电极d进行了重置处理。同时,识别第二晶体管M2处于截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第十一晶体管T11、显示第十二晶体管T12、显示第十三晶体管T13、显示第十五晶体管T15和显示第十六晶体管T16均截止,显示第十四晶体管T14导通。此时,驱动晶体管DTFT的控制极与第六电源端9电连接,驱动晶体管DTFT上控制极的电压为OV,图6中b点的电压为0V。
第二阶段,发光控制线处于低电平、第十一控制线处于高电平,第十二控制线处于高电平,第十三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1截止,识别第三晶体管M3导通。若此时探测电极d上的指纹纹路为凹部,则凹部与探测电极d之间形成电容值较小的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够小),因此识别第二晶体管M2处于截止状态(本实施例中识别第二晶体管M2为P型薄膜晶体管),读取线中为电流值较小的电流信号,信号处理单元根据该电流值较小的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凹部;若此时探测电极d上的指纹纹路为凸部,则凸部与探测电极d之间形成电容值较大的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够大),则识别第二晶体管M2处于放大导通状态,读取线中为电流值较大的电流信号,信号处理单元根据该电流值较大的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凸部,指纹别识别完成。
在补偿驱动模块内,显示第十一晶体管T11、显示第十二晶体管T12和显示第十五晶体管T15均导通,显示第十三晶体管T13、显示第十四晶体管T14和显示第十六晶体管T16均截止。在第二阶段的初期,由于驱动晶体管DTFT的控制极电压为OV,因此驱动晶体管DTFT导通,第一电源端5通过显示第十一晶体管T11、驱动晶体管DTFT、显示第十五晶体管T15形成的通路对第二电容C2的第二端进行充电,直到第二电容C2的第二端电压为Vdd-Vth时驱动晶体管DTFT截止,充电结束。同时,由于显示第十二晶体管T12的导通,使得第二电容C2的第一端与第五电源端8电连接,因此第二电容C2的第一端的电压为0V,即图6中点a的电压为0V,点b的电压为Vdd-Vth,第二电容C2两端的电压差为Vdd-Vth。
第三阶段,发光控制线处于高电平、第十一控制线处于低电平,第十二控制线处于高电平,第十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,指纹识别模块中所有器件停止工作。
在补偿驱动模块内,显示第十一晶体管T11、显示第十二晶体管T12、显示第十四晶体管T14和显示第十五晶体管T15均截止,显示第十三晶体管T13和显示第十六晶体管T16均导通。数据线与第二电容C2的第一端电连接,第二电容C2的第一端的电压由0V调变为Vdata,而为维持第二电容C2两端的电压差为Vdd-Vth,第一电容C1的第二端电压跳变为Vdd-Vth+Vdata。相应地,驱动晶体管DTFT控制极的电压为Vdd-Vth+Vdata。
第四阶段,发光控制线处于低电平、第十一控制线处于低电平,第十二控制线处于高电平,第十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,指纹识别模块中所有器件停止工作。
在补偿驱动模块内,显示第十一晶体管T11、显示第十三晶体管T13和显示第十六晶体管T16均导通,显示第十二晶体管T12、显示第十四晶体管T14和显示第十五晶体管T15均截止。驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示,驱动晶体管DTFT的控制极电压维持在Vdd-Vth+Vdata,驱动晶体管DTFT的第一极电压为Vdd,由驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:
I=K*(Vgs-Vth)2
=K*[Vdd-(Vdd-Vth+Vdata)-Vth]2
=K*(Vdata)2
其中,K为一个常量,Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压。通过上式可知,驱动晶体管DTFT的驱动电流I仅与数据电压Vdata相关,而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关。本实施例中,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,驱动晶体管DTFT的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,可避免流过发光器件OLED的驱动电流受到阈值电压不均匀和漂移的影响,从而有效的提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性。同时,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,指纹识别模块停止工作,从而减小了纹识别模块对发光器件OLED在显示过程中的影响。
需要说明的是,包含有图6所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标通过第十三控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
本发明实施例三提供的指纹识别显示驱动电路,一方面实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能,另一方面还实现了对驱动晶体管DTFT的阈值补偿,从而提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性,提升可显示装置的性能。此外,在本实施例中,补偿驱动模块内的显示第十四晶体管T14与指纹识别模块内的识别第一晶体管M1共用第十二控制线,补偿驱动模块内的显示第十二晶体管T12和显示第十二晶体管T12与指纹识别模块内的识别第三晶体管M3共用第十三控制线,因此可有效的减少驱动电路中布线,从而有效的提升了像素单元的开口率。
图8为图6所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图,如图8所示,图8所示的指纹识别显示驱动电路与图6所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,在图8中识别第一晶体管M1的控制极与第十二控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第十一控制线连接。图8中各控制线的时序可采用图7所示的时序,图8所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。
图9为图6所示指纹识别显示驱动电路的又一种变形方案的示意图,如图9所示,图9所示的指纹识别显示驱动电路与图6所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,在图9中识别第一晶体管M1的控制极与第十三控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第十一控制线连接。图9中各控制线的时序同样可采用图7所示的时序,图9所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。
需要说明的是,包含有图8或图9所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可通过第十一控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
实施例四
图10为本发明实施例四提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图,如图10所示,该指纹识别显示驱动电路包括发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中,指纹识别模块的具体结构和工作原理可参见上述实施例一中的描述,此处不再赘述;补偿驱动模块包括:显示第二十一晶体管T21、显示第二十二晶体管T22、显示第二十三晶体管T23、显示第二十四晶体管T24、显示第二十五晶体管T25和第三电容C3;显示第二十一晶体管T21的控制极与第二十二控制线连接,显示第二十一晶体管T21的第一极与第一电源端5连接,显示第二十一晶体管T21的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极连接;显示第二十二晶体管T22的控制极与第二十一控制线连接,显示第二十二晶体管T22的第一极与数据线连接,显示第二十二晶体管T22的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极连接;显示第二十三晶体管T23的控制极与第二十三控制线连接,显示第二十三晶体管T23的第一极与第七电源端10连接,显示第二十三晶体管T23的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第二十四晶体管T24的控制极与第二十一控制线连接,显示第二十四晶体管T24的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,显示第二十四晶体管T24的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第二十五晶体管T25的控制极与第二十二控制线连接,显示第二十五晶体管T25的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,显示第二十五晶体管T25的第二极与发光器件OLED连接;第三电容C3的第一端与第七电源端10连接,第三电容C3的第二端与驱动晶体管DTFT的控制极连接。
需要说明的是,本实施例中的驱动晶体管DTFT为P型薄膜晶体管。
进一步地,识别第一晶体管M1的控制极与第二十三控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第二十一控制线连接。
需要说明的是,本实施例中提到的识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第二十一晶体管T21、显示第二十二晶体管T22、显示第二十三晶体管T23、显示第二十四晶体管T24和显示第二十五晶体管T25在电路中均起到控制线路通断的开关作用。进一步地,上述起到开关作用的晶体管可以是薄膜晶体管,也可以是金属氧化物半导体场效应管,在此不做限定。在本实施例中,晶体管的控制极是指晶体管的栅极,晶体管的第一极是指晶体管的源极,相应的第二极是指晶体管的漏极。
本实施例中,将所有的晶体管均设置为P型薄膜晶体管,从而在生产过程中可采用相同工艺同时形成上述的P型薄膜晶体管,进而简化了制造工艺,同时节约了成本。
下面结合附图来对本实施例提供的指纹识别显示驱动电路的工作过程进行详细描述。
图11为图10所示的指纹识别显示驱动电路的时序图,如图11所示,图10所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程包括三个工作阶段。此外,在本实施例中,第一电源端5提供高电平Vdd信号,第二电源端6和第七电源端10提供低电平Vss信号或接地,本实施例以接地的情况为例,第三电源端4提参考电平Vcc信号,数据线上加载有数据电压Vdata,驱动晶体管DTFT的阈值电压为Vth。
第一阶段,第二十一控制线处于高电平,第二十二控制线处于高电平,第二十三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止,此时,第一节点的电压为Vcc,即探测电极d上的电压为Vcc,探测电极d进行了重置处理。同时,识别第二晶体管M2处于截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第二十三晶体管T23导通,显示第二十一晶体管T21、显示第二十二晶体管T22、显示第二十四晶体管T24和显示第二十五晶体管T25均截止。此时,驱动晶体管DTFT的控制极与第七电源端10电连接,驱动晶体管DTFT的控制极的电压为0V。
第二阶段,第二十一控制线处于低电平,第二十二控制线处于高电平,第二十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1截止,识别第三晶体管M3导通。若此时探测电极d上的指纹纹路为凹部,则凹部与探测电极d之间形成电容值较小的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够小),因此识别第二晶体管M2处于截止状态(本实施例中识别第二晶体管M2为P型薄膜晶体管),读取线中为电流值较小的电流信号,信号处理单元根据该电流值较小的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凹部;若此时探测电极d上的指纹纹路为凸部,则凸部与探测电极d之间形成电容值较大的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够大),则识别第二晶体管M2处于放大导通状态,读取线中为电流值较大的电流信号,信号处理单元根据该电流值较大的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凸部,指纹别识别完成。
在补偿驱动模块内,显示第二十二晶体管T22和显示第二十四晶体管T24均导通,显示第二十一晶体管T21、显示第二十三晶体管T23、和显示第二十五晶体管T25均截止。在第二阶段的初期,由于驱动晶体管DTFT的控制极电压为OV,因此驱动晶体管DTFT导通,第一电源端5通过显示第二十二晶体管T22、驱动晶体管DTFT、显示第二十四晶体管T24形成的通路对第三电容C3的第二端进行充电,直到第三电容C3的第二端电压为Vdata-Vth时驱动晶体管DTFT截止,充电结束。此时第三电容C3的第一端的电压为0V,即图10中点a的电压为0V,点b的电压为Vdata-Vth,第三电容C3两端的电压差为Vdata-Vth。
第三阶段,第二十一控制线处于高电平,第二十二控制线处于低电平,第二十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,指纹识别模块中所有器件停止工作。
在补偿驱动模块内,显示第二十一晶体管T21、显示第二十五晶体管T25均导通,显示第二十二晶体管T22、显示第二十三晶体管T23和显示第二十四晶体管T24均截止。驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示,驱动晶体管DTFT的控制极电压维持在Vdata-Vth,驱动晶体管DTFT的第一极电压为Vdd,由驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:
I=K*(Vgs-Vth)2
=K*[Vdd-(Vdata-Vth)-Vth]2
=K*(Vdd-Vdata)2
其中,K为一个常量,Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压。通过上式可知,驱动晶体管DTFT的驱动电流I与第一电源端5提供的高电平电压Vdd和数据电压Vdata相关,而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关。本实施例中,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,驱动晶体管DTFT的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,可避免流过发光器件OLED的驱动电流受到阈值电压不均匀和漂移的影响,从而有效的提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性。同时,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,指纹识别模块停止工作,从而减小了纹识别模块对发光器件OLED在显示过程中的影响。
需要说明的是,包含有图10所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可通过第二十一控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
本发明实施例四提供的指纹识别显示驱动电路,一方面实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能,另一方面还实现了对驱动晶体管DTFT的阈值补偿,从而提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性,提升可显示装置的性能。此外,在本实施例中,补偿驱动模块内的显示第二十三晶体管T23与指纹识别模块内的识别第一晶体管M1共用第二十三控制线,补偿驱动模块内的显示第二十二晶体管T22和显示第二十四晶体管T24与指纹识别模块内的识别第三晶体管M3共用第二十一控制线,因此可有效的减少驱动电路中布线,从而有效的提升了像素单元的开口率。
图12为图10所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图,如图12所示,图12所示的指纹识别显示驱动电路与图10所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,在图12中识别第一晶体管M1的控制极与第二十三控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第二十二控制线连接。图12中各控制线的时序可采用图11所示的时序,图12所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。
图13为图11所示指纹识别显示驱动电路的又一种变形方案的示意图,如图13所示,图13所示的指纹识别显示驱动电路与图10所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,在图13中识别第一晶体管M1的控制极与第二十一控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第二十二控制线连接。图13中各控制线的时序同样可采用图11所示的时序,图13所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。
需要说明的是,包含有图12或图13所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可通过第二十二控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
实施例五
图14为本发明实施例五提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图,如图14所示,该指纹识别显示驱动电路包括发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中,指纹识别模块的具体结构和工作原理可参见上述实施例一中的描述,此处不再赘述;补偿驱动模块包括:显示第三十一晶体管T31、显示第三十二晶体管T32、显示第三十三晶体管T33、显示第三十四晶体管T34、显示第三十五晶体管T35和第四电容C4;显示第三十一晶体管T31的控制极与第三十三控制线连接,显示第三十一晶体管T31的第一极与第一电源端5连接,显示第三十一晶体管T31的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极连接;显示第三十二晶体管T32的控制极与第三十一控制线连接,显示第三十二晶体管T32的第一极与第八电源端11连接,显示第三十二晶体管T32的第二极与第四电容C4的第一端连接;显示第三十三晶体管T33的控制极与第三十二控制线连接,显示第三十三晶体管T33的第一极与第四电容C4的第一端连接,显示第三十三晶体管T33的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第三十四晶体管T34的控制极与第三十一控制线连接,显示第三十四晶体管T34的第一极与数据线连接,显示第三十四晶体管T34的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第三十五晶体管T35的控制极与第三十一控制线连接,显示第三十五晶体管T35的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,显示第三十五晶体管T35的第二极与第九电源端12连接;第二电容C2的第二端与驱动晶体管DTFT的第一极连接。
需要说明的是,本实施例中的驱动晶体管DTFT为P型薄膜晶体管。
进一步地,识别第一晶体管M1的控制极与第三十一控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第三十二控制线连接。
需要说明的是,本实施例中提到的识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第三十一晶体管T31、显示第三十二晶体管T32、显示第三十三晶体管T33、显示第三十四晶体管T34和显示第三十五晶体管T35在电路中均起到控制线路通断的开关作用。进一步地,上述起到开关作用的晶体管可以是薄膜晶体管,也可以是金属氧化物半导体场效应管,在此不做限定。在本实施例中,晶体管的控制极是指晶体管的栅极,晶体管的第一极是指晶体管的源极,相应的第二极是指晶体管的漏极。
本实施例中,将所有的晶体管均设置为P型薄膜晶体管,从而在生产过程中可采用相同工艺同时形成上述的P型薄膜晶体管,进而简化了制造工艺,同时节约了成本。
下面结合附图来对本实施例提供的指纹识别显示驱动电路的工作过程进行详细描述。
图15为图14所示的指纹识别显示驱动电路的时序图,如图15所示,图14所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程包括三个工作阶段。此外,在本实施例中,第一电源端5提供高电平Vdd信号,第二电源端6、第八电源端11和第九电源端12提供低电平Vss信号或接地,本实施例以接地的情况为例,第三电源端4提参考电平Vcc信号,数据线上加载有数据电压Vdata,驱动晶体管DTFT的阈值电压为Vth。
第一阶段,第三十一控制线处于低电平,第三十二控制线处于高电平,第三十三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止,此时,第一节点的电压为Vcc,即探测电极d上的电压为Vcc,探测电极d进行了重置处理。同时,识别第二晶体管M2处于截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第三十一晶体管T31、显示第三十二晶体管T32、显示第三十四晶体管T34和显示第三十五晶体管T35均导通,显示第三十三晶体管T33均截止。此时,由于显示第三十一晶体管T31和显示第三十二晶体管T32均导通,使得第四电容C4的第一端与第八电源端11电连接,第四电容C4的第二端与第一电源端5电连接,因此第四电容C4的第一端电压为0V,第二电压为Vdd,即图13中点a点电压为0V,点b电压为Vdd,第四电容C4两端的电压差为Vdd。同时,由于显示第三十四晶体管T34导通,使得驱动晶体管DTFT控制极与数据线电连接,因此驱动晶体管DTFT的控制极的电压为Vdata。此时虽然驱动晶体管DTFT导通,且存在部分的漏电流从驱动晶体管DTFT的第二极流出,但是由于显示第三十五晶体管T35导通,使得从驱动晶体管DTFT的第二极流出漏电流通过显示第三十五晶体管T35流出,而不会经过发光器件OLED,因此发光器件OLED不会发光。
第二阶段,第三十一控制线处于低电平,第三十二控制线处于高电平,第三十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止,此时,第一节点的电压维持在Vcc,即探测电极d维持重置状态。同时,识别第二晶体管M2维持截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第三十一晶体管T31和显示第三十三晶体管T33均截止,显示第三十二晶体管T32、显示第三十四晶体管T34和显示第三十五晶体管T35均导通。此时,驱动晶体管DTFT的控制极电压维持在Vdata。由于显示第三十一晶体管T31截止,使得第一电源端5与第四电容C4的第二端断开,又由于在第二阶段的前期,驱动晶体管DTFT处于导通状态,因此第四电容C4的第二端通过驱动晶体管DTFT、显示第三十五晶体管T35形成的通路进行放电,直到第四电容C4的第二端的电压为Vdata+Vth时驱动晶体管DTFT截止,此时驱动晶体管DTFT的第一极电压为Vdata+Vth。
在第二阶段结束时,图13中点a点电压为0V,点b电压为Vdata+Vth,第四电容C4两端的电压差为Vdata+Vth。
第三阶段,第三十一控制线处于高电平,第三十二控制线处于低电平,第三十三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1截止,识别第三晶体管M3导通。若此时探测电极d上的指纹纹路为凹部,则凹部与探测电极d之间形成电容值较小的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够小),因此识别第二晶体管M2处于截止状态(本实施例中识别第二晶体管M2为P型薄膜晶体管),读取线中为电流值较小的电流信号,信号处理单元根据该电流值较小的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凹部;若此时探测电极d上的指纹纹路为凸部,则凸部与探测电极d之间形成电容值较大的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够大),则识别第二晶体管M2处于放大导通状态,读取线中为电流值较大的电流信号,信号处理单元根据该电流值较大的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凸部,指纹别识别完成。
在补偿驱动模块内,显示第三十一晶体管T31和显示第三十三晶体管T33均导通,显示第三十二晶体管T32、显示第三十四晶体管T34和显示第三十五晶体管T35均截止。在第三阶段的初期,由于显示第三十一晶体管T31导通,使得第四电容C4的第二端电压由Vdata+Vth调变为Vdd,此时为维持第四电容C4两端的电压差Vdata+Vth,第四电容C4的第一端的电压由0V跳变为Vdd-Vdata-Vth,相应地,由于实现显示第三十三晶体管T33的导通,驱动晶体管DTFT的控制极电压变为Vdd-Vdata-Vth,由驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:
I=K*(Vgs-Vth)2
=K*[Vdd-(Vdd-Vdata-Vth)-Vth]2
=K*(Vdata)2
其中,K为一个常量,Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压。通过上式可知,驱动晶体管DTFT的驱动电流I仅与数据电压Vdata相关,而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关。
本实施例中,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,驱动晶体管DTFT的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,可避免流过发光器件OLED的驱动电流受到阈值电压不均匀和漂移的影响,从而有效的提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性。
需要说明的是,包含有图14所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可以通过第三十二控制线的扫描来确定,其纵坐标过可通过读取线的扫描来确定。
本发明实施例五提供的指纹识别显示驱动电路,一方面实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能,另一方面还实现了对驱动晶体管DTFT的阈值补偿,从而提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性,提升可显示装置的性能。此外,在本实施例中,补偿驱动模块内的显示第三十三晶体管T33与指纹识别模块内的识别第三晶体管M3共用第三十二控制线,补偿驱动模块内的显示第三十二晶体管T32和显示第三十五晶体管T35与指纹识别模块内的识别第一晶体管M1共用第三十一控制线,因此可有效的减少驱动电路中布线,从而有效的提升了像素单元的开口率。
图16为图14所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图,如图16所示,图16所示的指纹识别显示驱动电路与图14所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,图16中的识别第三晶体管M3和显示第三十三晶体管T33均为N型薄膜晶体管,而其余的晶体管均为P型薄膜晶体管,识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第三十二晶体管T32、显示第三十三晶体管T33和显示第三十五晶体管T35五个晶体管的控制极均与第三十一控制线连接,且图16中第三十一控制线的时序可采用图15中所示第三十一控制线的时序。图15所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。图15提供的指纹识别显示驱动电路在图14所示的基础上减少了像素单元中的布线(去除了第三十二控制线),因此图16所示的技术方案可进一步地提升像素的开口率。
包含有图16所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可以通过第三十一控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
当然,也可以将图16中的识别第一晶体管M1、显示第三十二晶体管T32和显示第三十五晶体管T35变为N型薄膜晶体管,而识别第三晶体管M3、显示第三十三晶体管T33以及剩余的晶体管均为P型薄膜晶体管,且识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第三十二晶体管T32、显示第三十三晶体管T33和显示第三十五晶体管T35五个晶体管的控制极均与第三十一控制线连接,此时图16中第三十一控制线时序采用图15中所示第三十二控制线的时序。
实施例六
图17为本发明实施例六提供的指纹识别显示驱动电路的结构示意图,如图17所示,该指纹识别显示驱动电路包括发光器件OLED、驱动晶体管DTFT、指纹识别模块和补偿驱动模块,其中,指纹识别模块的具体结构和工作原理可参见上述实施例一中的描述,此处不再赘述;补偿驱动模块包括:显示第四十一晶体管T41、显示第四十二晶体管T42、显示第四十三晶体管T43、显示第四十四晶体管T44、显示第四十五晶体管T45、显示第四十六晶体管T46和第五电容C5;显示第四十一晶体管T41的控制极与第四十二控制线连接,显示第四十一晶体管T41的第一极与第一电源端5连接,显示第四十一晶体管T41的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极连接;显示第四十二晶体管T42的控制极与第四十一控制线连接,显示第四十二晶体管T42的第一极与数据线连接,显示第四十二晶体管T42的第二极与驱动晶体管DTFT的第一端连接;显示第四十三晶体管T43的控制极与第四十三控制线连接,显示第四十三晶体管T43的第一极与第十电源端13连接,显示第四十三晶体管T43的第二极与第五电容C5的第一端连接;显示第四十四晶体管T44的控制极与第四十一控制线连接,显示第四十四晶体管T44的第一极与驱动晶体管DTF T的第二极连接,显示第四十四晶体管T44的第二极与驱动晶体管DTFT的控制极连接;显示第四十五晶体管T45的控制极与第四十二控制线连接,显示第四十五晶体管T45的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极连接,显示第四十五晶体管T45的第二极与发光器件OLED连接;显示第四十六晶体管T46的控制极与第四十二控制线连接,显示第四十六晶体管T46的第一极与数据线连接,显示第四十六晶体管T46的第二极与第五电容C5的第一端连接;第五电容C5的第二端与驱动晶体管DTFT的控制极连接。
需要说明的是,本实施例中的驱动晶体管DTFT为P型薄膜晶体管。
进一步地,识别第一晶体管M1的控制极与第四十三控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第四十一控制线连接。
需要说明的是,本实施例中提到的识别第一晶体管M1、识别第三晶体管M3、显示第四十一晶体管T41、显示第四十二晶体管T42、显示第四十三晶体管T43、显示第四十四晶体管T44和显示第四十五晶体管T45在电路中均起到控制线路通断的开关作用。进一步地,上述起到开关作用的晶体管可以是薄膜晶体管,也可以是金属氧化物半导体场效应管,在此不做限定。在本实施例中,晶体管的控制极是指晶体管的栅极,晶体管的第一极是指晶体管的源极,相应的第二极是指晶体管的漏极。
本实施例中,将所有的晶体管均设置为P型薄膜晶体管,从而在生产过程中可采用相同工艺同时形成上述的P型薄膜晶体管,进而简化了制造工艺,同时节约了成本。
下面结合附图来对本实施例提供的指纹识别显示驱动电路的工作过程进行详细描述。
图18为图17所示的指纹识别显示驱动电路的时序图,如图18所示,图17所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程包括三个工作阶段。此外,在本实施例中,第一电源端5提供高电平Vdd信号,第二电源端6和第十电源端13提供低电平Vss信号或接地,本实施例以接地的情况为例,第三电源端4提参考电平Vcc信号,数据线上加载有数据电压Vdata,驱动晶体管DTFT的阈值电压为Vth。
第一阶段,第四十一控制线处于高电平,第四十二控制线处于高电平,第四十三控制线处于低电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1导通,识别第三晶体管M3截止,此时,第一节点的电压为Vcc,即探测电极d上的电压为Vcc,探测电极d进行了重置处理。同时,识别第二晶体管M2处于截止状态。
在补偿驱动模块内,显示第四十三晶体管T43导通,显示第四十一晶体管T41、显示第四十二晶体管T42、显示第四十四晶体管T44、显示第四十五晶体管T45和显示第四十六晶体管T46均截止。此时,由于显示第四十三晶体管T43导通,使得第十电源端13与第五电容C5的第一端连接,第五电容C5的第一端的电压为0V。
第二阶段,第四十一控制线处于低电平,第四十二控制线处于高电平,第四十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,识别第一晶体管M1截止,识别第三晶体管M3导通。若此时探测电极d上的指纹纹路为凹部,则凹部与探测电极d之间形成电容值较小的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够小),因此识别第二晶体管M2处于截止状态(本实施例中识别第二晶体管M2为P型薄膜晶体管),读取线中为电流值较小的电流信号,信号处理单元根据该电流值较小的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凹部;若此时探测电极d上的指纹纹路为凸部,则凸部与探测电极d之间形成电容值较大的感应电容Cf(感应电容Cf相对寄生电容Ct和基准电容Cs足够大),则识别第二晶体管M2处于放大导通状态,读取线中为电流值较大的电流信号,信号处理单元根据该电流值较大的电流信号可以判断出探测电极d上的指纹纹路为凸部,指纹别识别完成。
显示第四十二晶体管T42、显示第四十四晶体管T44均导通,显示第四十一晶体管T41、显示第四十三晶体管T43、显示第四十五晶体管T45和显示第四十六晶体管T46均截止。数据线通过显示第四十二晶体管T42、驱动晶体管DTFT、显示第四十四晶体管T44形成的通路对第五电容C5的第二端充电,直到第五电容C5的第二端为Vdata-Vth时驱动晶体管DTFT截止,此时驱动晶体管DTFT截止控制极电压为Vdata-Vth。图18中a点的电压为0V,b点电压为Vdata-Vth,第五电容C5两端的电压差为Vdata-Vth。
第三阶段,第四十一控制线处于高电平,第四十二控制线处于低电平,第四十三控制线处于高电平。
在指纹识别模块内,指纹识别模块中所有器件停止工作。
在补偿驱动模块内,显示第四十一晶体管T41显示、显示第四十五晶体管T45和显示第四十六晶体管T46均导通,第四十二晶体管、显示第四十三晶体管T43和显示第四十四晶体管T44均截止。在第三阶段的初期,由于显示第四十六晶体管T46均导通,使得第五电容C5的第一端电压由0V调变为Vdata,为维持第五电容C5两端的电压差为Vdata-Vth,第五电容C5第二端的电压由Vdata-Vth跳变为2Vdata-Vth。此时,驱动晶体管DTFT的控制极电压为2Vdata-Vth,驱动晶体管DTFT的第一极电压为Vdd,由驱动晶体管DTFT的饱和驱动电流公式可得:
I=K*(Vgs-Vth)2
=K*[Vdd-(2Vdata-Vth)-Vth]2
=K*(Vdd-2Vdata)2
其中,K为一个常量,Vgs为驱动晶体管DTFT的栅源电压。通过上式可知,驱动晶体管DTFT的驱动电流I与第一电源端5提供的高电平电压Vdd和数据电压Vdata相关,而与驱动晶体管DTFT的阈值电压Vth无关。本实施例中,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,驱动晶体管DTFT的驱动电流与驱动晶体管DTFT的阈值电压无关,可避免流过发光器件OLED的驱动电流受到阈值电压不均匀和漂移的影响,从而有效的提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性。同时,在驱动晶体管DTFT驱动发光器件OLED进行像素显示时,指纹识别模块停止工作,从而减小了纹识别模块对发光器件OLED在显示过程中的影响。
需要说明的是,包含有图17所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可以通过第四十一控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
本发明实施例六提供的指纹识别显示驱动电路,一方面实现了指纹识别技术与AMOLED技术的结合,丰富了显示装置的功能,另一方面还实现了对驱动晶体管DTFT的阈值补偿,从而提高了流过发光器件OLED的驱动电流的均匀性,提升可显示装置的性能。此外,在本实施例中,补偿驱动模块内的显示第四十三晶体管T43与指纹识别模块内的识别第一晶体管M1共用第四十三控制线,补偿驱动模块内的显示第二十二晶体管T22和显示第四十二晶体管T42和显示第四十四晶体管T44与指纹识别模块内的识别第三晶体管M3共用第四十一控制线,因此可有效的减少驱动电路中布线,从而有效的提升了像素单元的开口率。
图19为图17所示指纹识别显示驱动电路的一种变形方案的示意图,如图19所示,图19所示的指纹识别显示驱动电路与图17所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,在图19中识别第一晶体管M1的控制极与第四十三控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第四十二控制线连接。图19中各控制线的时序可采用图18所示的时序,图19所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。
需要说明的是,包含有图19所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可以通过第四十二控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
图20为图17所示指纹识别显示驱动电路的又一种变形方案的示意图,如图20所示,图20所示的指纹识别显示驱动电路与图17所示的指纹识别显示驱动电路的区别在于,在图20中识别第一晶体管M1的控制极与第四十一控制线连接,识别第三晶体管M3的控制极与第四十二控制线连接。图20中各控制线的时序同样可采用图18所示的时序,图20所示的指纹识别显示驱动电路的工作过程此处不再详细描述。
需要说明的是,包含有图20所示的指纹识别显示驱动电路的像素单元,其横坐标可以通过第四十一控制线的扫描来确定,其纵坐标可通过读取线的扫描来确定。
实施例七
本发明实施例七提供一种显示装置,该显示装置包括:若干个像素单元,至少一个像素单元内设置有如上述实施例一至实施例六中任一提供的指纹识别显示驱动电路,该指纹识别显示驱动电路的结构和工作方式可参见上述实施例中的描述,此处不再赘述。
图21为当设置有本发明提供的指纹识别显示驱动电路的像素单元的数量为多个时的示意图,如图21所示,若干条栅线和数据线限定出若干个像素单元,作为本实施提供的一种优选方案,当设置有指纹识别显示驱动电路的像素单元的数量为多个时,设置有所述指纹识别显示驱动电路的全部像素单元均匀分布,在图21中,像素单元呈现6×3的方式排列,在一行像素单元中,每隔两个像素单元就设置一个本发明上述实施例提供的任一指纹识别显示驱动电路,即在像素单元B中存在上述实施例中的探测电极和识别控制单元,而其余的像素单元A中仅存在上述实施例中的补偿驱动模块,不存在指纹识别模块。
需要说明的是,指纹识别显示驱动电路在显示装置上的像素单元的分布可以根据实际的需求进行相应的变化,本实施例提供的上述分布方式并不对本发明的技术方案产生限制。
本发明实施例七提供了一种显示装置,该显示装置包括:若干个像素单元,至少一个像素单元内设置有指纹识别显示驱动电路,该指纹识别显示驱动电路包括:发光器件OLED、驱动晶体管、指纹识别模块和补偿驱动模块,指纹识别模块包括:探测电极和识别控制单元,本发明的技术方案将AMOLED显示和指纹识别功能进行了高效整合,从而实现了AMOLED显示装置的指纹识别,同时本发明的技术方案还可减少显示产品在生产过程中的制作工艺,节约成本,提高产品的开口率。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种指纹识别显示驱动电路,其特征在于,包括:发光器件、驱动晶体管、指纹识别模块和补偿驱动模块,所述指纹识别模块包括:探测电极和识别控制单元,所述识别控制单元与所述探测电极和读取线连接,所述驱动晶体管的控制极与所述补偿驱动模块连接;
所述驱动晶体管用于驱动发光器件进行像素显示;
所述补偿驱动模块用于在所述驱动晶体管驱动发光器件进行像素显示时对所述驱动晶体管的控制极的电压进行调整,以消除所述驱动晶体管的阈值电压对驱动电流的影响;
所述探测电极用于与人体手指的指纹纹路产生感应电容;
所述识别控制单元用于根据所述感应电容产生相应的电流信号,并将所述电流信号通过读取线发送至与所述读取线连接的信号处理单元;
所述信号处理单元对所电流信号进行处理,确定与所述探测电极对应的所述指纹纹路为凸部或凹部;
所述补偿驱动模块包括:显示第十一晶体管、显示第十二晶体管、显示第十三晶体管、显示第十四晶体管、显示第十五晶体管、显示第十六晶体管和第二电容;
所述显示第十一晶体管的控制极与发光控制线连接,所述显示第十一晶体管的第一极与第一电源端连接,所述显示第十一晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极连接;
所述显示第十二晶体管的控制极与第十三控制线连接,所述显示第十二晶体管的第一极与第五电源端连接,所述显示第十二晶体管的第二极与所述第二电容的第一端连接;
所述显示第十三晶体管的控制极与第十一控制线连接,所述显示第十三晶体管的第一极与数据线连接,所述显示第十三晶体管的第二极与所述第二电容的第一端连接;
所述显示第十四晶体管的控制极与第十二控制线连接,所述显示第十四晶体管的第一极与第六电源端连接,所述显示第十四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第十五晶体管的控制极与所述第十三控制线连接,所述显示第十五晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第十五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的控制极连接;
所述显示第十六晶体管的控制极与所述第十一控制线连接,所述显示第十六晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极连接,所述显示第十六晶体管的第二极与所述发光器件连接;
所述第二电容的第二端与所述驱动晶体管的控制极连接。
2.根据权利要求1所述的指纹识别显示驱动电路,其特征在于,所述识别控制单元包括:识别重置单元、识别放大单元、识别传输单元和基准电容,所述识别重置单元与所述探测电极连接,所述识别放大单元与所述探测电极、所述基准电容和所述识别传输单元连接,所述识别传输单元与所述识别放大单元和所述读取线连接;
所述识别重置单元用于对所述探测电极进行重置处理;
所述识别放大单元用于根据所述基准电容和所述感应电容产生所述电流信号;
所述识别传输单元用于将所述电流信号通过所诉读取线发送至所述信号处理单元。
3.根据权利要求2所述的指纹识别显示驱动电路,其特征在于,所述识别重置单元包括:识别第一晶体管,所述识别放大单元包括:识别第二晶体管,所述识别传输单元包括:识别第三晶体管;
所述识别第一晶体管的第二极、所述基准电容的第二端、所述识别第二晶体管的控制极以及所述探测电极连接于第一节点;
所述识别第一晶体管的第一极与第三电源端连接;
所述识别第二晶体管的第一极与所述第三电源端连接,所述识别第二晶体管的第二极与所述识别第三晶体管的第一极连接;
所述识别第三晶体管的控制极与所述基准电容的第一端连接;所述识别第三晶体管的第二极与所述读取线连接;
所述识别第一晶体管和所述识别第三晶体管均为开关晶体管,所述识别第二晶体管为放大晶体管。
4.根据权利要求3所述的指纹识别显示驱动电路,其特征在于,所述识别第一晶体管的控制极与所述第十二控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第十三控制线连接。
5.根据权利要求3所述的指纹识别显示驱动电路,其特征在于,所述识别第一晶体管的控制极与所述第十二控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第十一控制线连接。
6.根据权利要求3所述的指纹识别显示驱动电路,其特征在于,所述识别第一晶体管的控制极与所述第十三控制线连接,所述识别第三晶体管的控制极与所述第十一控制线连接。
7.根据权利要求3-6中任一所述的指纹识别显示驱动电路,其特征在于,所述识别第一晶体管、所述识别第二晶体管、所述识别第三晶体管、所述显示第十一晶体管、所述显示第十二晶体管、所述显示第十三晶体管、所述显示第十四晶体管、所述显示第十五晶体管和所述显示第十六晶体管均为P型薄膜晶体管。
8.一种显示装置,其特征在于,包括:若干个像素单元,至少一个像素单元内设置有如上述权利要求1-7中任一所述的指纹识别显示驱动电路。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,当设置有所述指纹识别显示驱动电路的像素单元的数量为多个时,设置有所述指纹识别显示驱动电路的全部所述像素单元均匀分布。
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