CN106469303B - 指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置 - Google Patents

指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置。所述指纹光电流检测单元包括：转换电路，与指纹光电流读取线连接，用于将所述指纹光电流读取线读取的指纹光电流转换为相应的方波信号；以及，检测电路，与所述转换电路连接，用于检测所述方波信号，并通过所述方波信号的频率得到指纹光电流信息。本发明所述的指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置通过转换电路将指纹光电流读取线读取的指纹光电流转换为相应的方波信号，即实现光学指纹检测从电学物理量向频率检测转换的过程，采用频率检测的方式，信号强度高，不易被噪声干扰。

Description

指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置
技术领域
本发明涉及指纹光电流识别技术领域，尤其涉及一种指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置。
背景技术
近年来，随着技术的高速发展，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，指纹技术凭借着其唯一身份特性，备受人们重视。基于硅基工艺的按压式与滑动式指纹识别技术已经整合入移动产品中，未来人们关注的核心是显示区域内的指纹识别技术。
在现有的指纹电流识别电路中，每个指纹传感器由一个光敏二极管和一个开关晶体管组成。在进行指纹扫描时，由于指纹谷脊间的差异，光源照射到手指上的会产生不同的反射，从而使得到达光敏二极管器件处的光强出现变化，产生不同的光电流差异，在开关晶体管的控制下，依次读取出各个光敏二极管器件的电流差异，即可实现对指纹谷脊的检测。但是现有的指纹光电流检测方法是直接检测指纹光电流，信号强度低，容易被噪声干扰。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置，解决现有的指纹光电流检测方法是直接检测指纹光电流，信号强度低，容易被噪声干扰的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种指纹光电流检测单元，包括：
转换电路，与指纹光电流读取线连接，用于将所述指纹光电流读取线读取的指纹光电流转换为相应的方波信号；以及，
检测电路，与所述转换电路连接，用于检测所述方波信号，并通过所述方波信号的频率得到指纹光电流信息。
实施时，所述转换电路包括检测控制模块、第一开关模块、第二开关模块、反相模块以及存储模块，其中，
所述第一开关模块，控制端与所述检测控制模块连接，第一端与高电平线连接，第二端与所述第二开关模块的控制端连接，用于当第一节点的电位为第一电平时导通，当所述第一节点的电位为第二电平时断开；所述第一开关模块的控制端与所述第一节点连接；
所述存储模块，第一端与所述第一开关模块的第二端连接，第二端与低电平线连接；
所述第二开关模块，控制端还与所述指纹光电流读取线连接，第一端与所述反相模块的输出端连接，第二端与所述反相模块的输入端连接，用于当第二节点的电位为低电平时导通，当所述第二节点的电位为高电平时断开；所述第二开关模块的控制端与所述第二节点连接；
所述反相模块的输出端与第三节点连接；所述反相模块用于对其输入端接入的电平进行反相操作后输出；
所述检测控制模块分别与所述第一节点和所述反相模块的输出端连接，用于在开始检测时以及当由所述反相模块的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点的电位为第一电平，并当所述第一节点的电位维持第一电平预定时间后，控制所述第一节点的电位跳变为第二电平，并在开始检测时控制所述第三节点的电位为高电平或低电平；
所述检测电路与所述反相模块的输出端和/或所述第一节点连接，具体用于检测所述反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率，并通过所述反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率得到指纹光电流信息。
实施时，所述第一开关模块包括：第一开关晶体管，栅极与所述检测控制模块连接，第一极与高电平线连接，第二极与所述第二节点连接；所述第一开关晶体管的栅极与所述第一节点连接；
所述第二开关模块包括：第二开关晶体管，栅极与所述指纹光电流读取线连接，第一极与所述反相模块的输出端连接，第二极与所述反相模块的输入端连接；所述第二开关晶体管的栅极与所述第二节点连接；
所述存储模块包括：存储电容，第一端与所述第二节点连接，第二端与所述低电平线连接；
所述反相模块包括相互串联的A个反相器，A为奇数并A为正整数；
第a反相器的输出端与第a+1反相器的输入端连接，a为大于等于1而小于A的整数；
第一反相器的输入端为所述反相模块的输入端，第A反相器的输出端为所述反相模块的输出端。
实施时，当所述第一开关晶体管为n型晶体管，所述第二开关晶体管为p型晶体管时，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平；或者，
当所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管都为p型晶体管时，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。
实施时，所述检测控制模块包括边沿触发器和信号控制器，其中：
所述边沿触发器的边沿触发端与所述反相模块的输出端连接，所述边沿触发器的输出端与所述第一节点连接；
所述边沿触发器用于在开始检测时控制所述第三节点的电位为高电平或低电平，并当由所述反相模块的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点的电位为第一电平；以及，
所述信号控制器，与所述第一节点连接，用于在开始检测时控制所述第一节点的电位为第一电平，并当所述第一节点的电位维持第一电平预定时间后，控制所述第一节点的电位跳变为第二电平。
本发明还提供了一种指纹光电流检测单元的驱动方法，应用于上述的指纹光电流检测单元，其特征在于，所述驱动方法包括：
在充电阶段，检测控制模块控制第一节点的电位为第一电平并控制第三节点的电位为高电平或低电平，第一开关模块控制导通高电平线与第二节点之间的连接，存储模块开始充电，所述第二节点的电位升至高电平；
在放电阶段，检测控制模块控制所述第一节点的电位跳变为第二电平，第一开关模块控制断开高电平线与所述第二节点之间的连接，控制指纹光电流从所述第二节点经过指纹光电流读取线流向指纹触控单元包括的处于反向偏置的光敏二极管，以使得所述第二节点的电位逐渐下降，直至第二开关模块导通，反相模块控制第三节点的电位跳变为低电平或高电平，检测控制模块控制将所述第一节点的电位重置为第一电平，检测电路根据反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率得到相应的指纹光电流信息。
本发明还提供了一种指纹识别器，包括指纹光电流读取线，还包括上述的指纹光电流检测单元；
所述指纹光电流检测单元包括的转换电路与所述指纹光电流读取线连接。
实施时，所述指纹光电流读取线为m列，所述指纹识别器还包括n行m列指纹传感单元，n和m都为正整数；
每一所述指纹传感单元包括一读取控制晶体管和一光敏二极管；该光敏二极管的阳极与低电平输出端连接，该光敏二极管的阴极与该读取控制晶体管的第一极连接；
每一行指纹传感单元包括的读取控制晶体管的栅极都与相应的一行栅线连接；每一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管的第二极都与相应的一列指纹光电流读取线连接。
实施时，本发明所述的指纹识别器还包括多路复用单元；
所述多路复用单元的输入端与所述m列指纹光电流读取线连接，所述多路复用单元的输出端与所述指纹光电流检测单元包括的第二开关模块的控制端连接；
所述多路复用单元的控制端与复用控制线连接；
所述多路复用单元用于在所述复用控制线输出的复用控制信号的控制下控制所述m列指纹光电流读取线分时与所述第二开关模块的控制端连接。
本发明还提供了一种指纹识别器的驱动方法，用于驱动上述的指纹识别器，所述驱动方法包括：
导通步骤：在复用控制信号的控制下，多路复用单元控制m列指纹光电流读取线分时与所述第二开关模块的控制端连接；
指纹光电流检测步骤：指纹光电流检测单元检测与其连接的指纹光电流读取线输出的指纹光电流信息。
本发明还提供了一种显示装置，包括显示基板和设置于所述显示基板上的上述的指纹识别器。
实施时，所述显示基板为低温多晶硅LTPS显示基板；
所述指纹识别器基于LTPS工艺设置于所述显示基板上。
实施时，本发明所述的显示装置，还包括设置于显示基板的有效显示区的N组指纹光电流读取线；每一组所述指纹光电流读取线都包括m列纹光电流读取线；m和N都为正整数；
所述指纹识别器的个数为N个；
每个所述指纹识别器都分别与m列指纹光电流读取线连接。
与现有技术相比，本发明所述的指纹光电流检测单元、指纹识别器、驱动方法和显示装置通过转换电路将指纹光电流读取线读取的指纹光电流转换为相应的方波信号，即实现光学指纹检测从电学物理量向频率检测转换的过程，采用频率检测的方式，信号强度高，不易被噪声干扰。
附图说明
图1是本发明实施例所述的指纹光电流检测单元的结构图；
图2是本发明实施例所述的指纹光电流检测单元包括的转换电路的结构框图；
图3A是本发明实施例所述的指纹光电流检测单元包括的转换电路的一具体实施例的电路图；
图3B是图3A中的反相器的一具体实施例的结构图；
图4是本发明如图3A所示的转换电路在工作时的时序图；
图5是本发明实施例所述的指纹光电流检测单元的驱动方法的流程图；
图6是本发明实施例所述的指纹识别器的结构图；
图7是本发明另一实施例所述的指纹识别器的结构图；
图8是本发明实施例所述的指纹识别器的驱动方法的流程图；
图9是本发明实施例所述的显示装置的结构示意图。
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，本发明实施例所述的指纹光电流检测单元包括：
转换电路11，与指纹光电流读取线RL连接，用于将所述指纹光电流读取线RL读取的指纹光电流转换为相应的方波信号；以及，
检测电路12，与所述转换电路连接，用于检测所述方波信号，并通过所述方波信号的频率得到指纹光电流信息。
本发明实施例所述的指纹光电流检测单元通过转换电路将指纹光电流读取线读取的指纹光电流转换为相应的方波信号，即实现光学指纹检测从电学物理量向频率检测转换的过程，采用频率检测的方式，信号强度高，不易被噪声干扰。
具体的，如图2所示，所述转换电路可以包括检测控制模块21、第一开关模块22、第二开关模块23、反相模块24以及存储模块25，其中，
所述第一开关模块22，控制端与所述检测控制模块21连接，第一端与输出高电平Vdd的高电平线连接，第二端与所述第二开关模块23的控制端连接，用于当第一节点G1的电位为第一电平时导通，当所述第一节点G1的电位为第二电平时断开；所述第一开关模块22的控制端与所述第一节点G1连接；
所述存储模块25，第一端与所述第一开关模块22的第二端连接，第二端与输出低电平Vss的低电平线连接；
所述第二开关模块23，控制端还与所述指纹光电流读取线RL连接，第一端与所述反相模块24的输出端连接，第二端与所述反相模块24的输入端连接，用于当第二节点G2的电位为低电平时导通，当所述第二节点G2的电位为高电平时断开；所述第二开关模块23的控制端与所述第二节点G2连接；
所述反相模块24的输出端与第三节点G3连接；所述反相模块24用于对其输入端接入的电平进行反相操作后输出；
所述检测控制模块21分别与所述第一节点G1和所述反相模块24的输出端连接，用于在开始检测时以及当由所述反相模块24的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点G1的电位为第一电平，并当所述第一节点G1的电位维持第一电平预定时间后，控制所述第一节点G1的电位跳变为第二电平，并在开始检测时控制所述第三节点G3的电位为高电平或低电平；
所述检测电路12与所述反相模块24的输出端和/或所述第一节点G1连接，具体用于检测所述反相模块24的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点G1的电位的波形的频率，并通过所述波形的信息得到指纹光电流信息。
在实际操作时，所述预定时间可以根据实际情况设定，其取值不作限定。
在具体实施时，所述指纹光电流读取线RL分别与多个指纹传感单元连接，分时读取所述多个指纹传感单元传感得到的指纹光电流；根据一种具体实施方式，每一指纹传感单元可以包括一读取控制晶体管和一光敏二极管，该光敏二极管的阳极与低电平输出端连接，该光敏二极管的阴极与该读取控制晶体管的第一极连接；所述读取控制晶体管的栅极与相应的一行栅线连接；所述指纹传感单元包括的读取控制晶体管的第二极与所述指纹光电流读取线连接。
本发明如图2所示的指纹光电流检测单元在工作时，
在充电阶段，检测控制模块21控制第一节点G1的电位为第一电平并控制第三节点G3的电位为高电平或低电平，第一开关模块22控制导通高电平线与第二节点G2之间的连接，存储模块25开始充电，所述第二节点G2的电位升至高电平；
在放电阶段，检测控制模块21控制所述第一节点G1的电位跳变为第二电平，第一开关模块22控制断开高电平线与所述第二节点G2之间的连接，控制指纹光电流从所述第二节点G2经过指纹光电流读取线RL流向指纹触控单元包括的处于反向偏置的光敏二极管(图2中未示出)，以使得所述第二节点G2的电位逐渐下降，直至第二开关模块23导通，反相模块24控制第三节点G3的电位跳变为低电平或高电平，检测控制模块21控制将所述第一节点G1的电位重置为第一电平，检测电路12根据反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率得到相应的指纹光电流信息。
在实际操作时，所述第一开关模块可以包括：第一开关晶体管，栅极与所述检测控制模块连接，第一极与高电平线连接，第二极与所述第二节点连接；所述第一开关晶体管的栅极与所述第一节点连接；
所述第二开关模块可以包括：第二开关晶体管，栅极与所述指纹光电流读取线连接，第一极与所述反相模块的输出端连接，第二极与所述反相模块的输入端连接；所述第二开关晶体管的栅极与所述第二节点连接；
所述存储模块可以包括：存储电容，第一端与所述第二节点连接，第二端与所述低电平线连接；
所述反相模块可以包括相互串联的A个反相器，A为奇数并A为正整数；
第a反相器的输出端与第a+1反相器的输入端连接，a为大于等于1而小于A的整数；
第一反相器的输入端为所述反相模块的输入端，第A反相器的输出端为所述反相模块的输出端。
具体的，当所述第一开关晶体管为n型晶体管，所述第二开关晶体管为p型晶体管时，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平；或者，
当所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管都为p型晶体管时，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极；当所述第一极为源极时，所述第二极为漏极；当所述第一极为漏极时，所述第二极为源极。
具体的，所述检测控制模块可以包括边沿触发器和信号控制器，其中：
所述边沿触发器的边沿触发端与所述反相模块的输出端连接，所述边沿触发器的输出端与所述第一节点连接，所述边沿触发器用于当由所述反相模块的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点的电位为第一电平；以及，
所述信号控制器，与所述第一节点连接，用于在开始检测时控制所述第一节点的电位为第一电平并控制所述第三节点的电位为高电平或低电平，并当所述第一节点的电位维持第一电平预定时间后，控制所述第一节点的电位跳变为第二电平。
下面通过一具体实施例来说明本发明所述的指纹光电流检测单元包括的转换电路。
如图3A所示，本发明所述的指纹光电流检测单元中的转换电路的一具体实施例包括检测控制模块、第一开关模块、第二开关模块、反相模块31以及存储模块；
所述第一开关模块包括：第一开关晶体管T1，栅极与所述检测控制模块包括的边沿触发器32的输出端连接，漏极与输出高电平Vdd的高电平线连接，源极与第二节点G2连接；所述第一开关晶体管T1的栅极与所述第一节点G1连接；
T1为n型晶体管；
所述第二开关模块包括：第二开关晶体管T2，栅极与所述指纹光电流读取线RL连接，源极与所述反相模块31的输入端连接，漏极与所述反相模块31的输出端连接；所述第二开关晶体管T2的栅极与所述第二节点G2连接；
T2为p型晶体管；
所述存储模块包括：存储电容Cst，第一端与所述第二节点G2连接，第二端与输出低电平Vss的低电平线连接；
所述反相模块41包括相互串联的A个反相器，A为奇数并A为正整数；
第a反相器的输出端与第a+1反相器的输入端连接，a为大于等于1而小于A的整数；
第一反相器F1的输入端为所述反相模块31的输入端，第A反相器FA的输出端为所述反相模块31的输出端；
所述检测控制模块包括边沿触发器32和信号控制器(图3A中未示出)；
所述边沿触发器32的边沿触发端与所述反相模块31的输出端连接，所述边沿触发器32的输出端与所述第一节点G1连接；
所述边沿触发器32用于在开始检测时控制所述第三节点G3的电位为高电平(在实际操作时也可以控制G3的节点为低电平)，并当由所述反相模块31的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点G1的电位为高电平；以及，
所述信号控制器，与所述第一节点G1连接，用于在开始检测时控制所述第一节点G1的电位为高电平，并当所述第一节点G1的电位维持高电平预定时间后，控制所述第一节点G1的电位跳变为低电平。
在图3A中，标号为F2的为第二反相器。
本发明如图3A所示的转换电路相当于一个环形振荡器。在实际操作时，可以利用LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅技术)工艺设置环形振荡器，并所述环形振荡器可以设置于显示基板的有效显示区(AA区)之外。
图3A中的每一所述反相器的结构可以如图3B所示，在图3B中，标号为TF1的为第一反相晶体管，标号为TF2的为第二反相晶体管，Vdd为高电平，Vss为低电平，VIN为输入电压，VOUT为输出电压，第一反相晶体管TF1为PMOS(P-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属-氧化物-半导体)晶体管，第二反相晶体管TF2为NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)晶体管。
本发明如图3A所示的转换电路在工作时，
如图4所示，每个周期分为4个阶段，下面以第一个周期为例说明：在第一个周期，
在第一阶段t1，信号控制器(图3A中未示出)控制将G1的电位拉高，T1导通，Cst被充电，G2的电位升至Vdd，边沿触发器32供给G3以激励高电平(只在第一周期提供)；信号控制器控制维持G1的电位为高电平预定时间t0之后转至第二阶段；
在第二阶段t2，信号控制器(图3A中未示出)控制G1的电位为低电平，T1断开，此时由于与RL通过读取晶体管连接的光敏二极管处于反向偏置状态(当所述光敏二极管处于反向偏置状态时，流经所述光敏二极管的电流(即指纹光电流)的方向是由光敏二极管的阴极流向光敏二极管的阳极，并所述指纹光电流与所述光敏二极管的反向偏置电压成非线性关系，在一定反向偏置电压范围内，反向偏置电压的变化并不会引起光敏二极管的反向电流(即指纹光电流)的变化)，由于指纹光电流的影响，G2的电位逐步下降，直至G2的电位下降至T2的阈值电压Vth时，T2导通，G3的高电平通过导通的T2传输至反相模块31的输入端，从而将G3的电位拉低为低电平，进入第三阶段；
在第三阶段t3，在第三阶段t3开始时，由于边沿触发器32的边沿触发端(即G3)的电位处于下降沿，因此边沿触发器32输出高电平值G1，T1再次导通，Cst被充电，G2的电位升至Vdd，信号控制器控制维持G1的电位为高电平预定时间t0之后转至第四阶段；
在第四阶段t4，信号控制器(图3A中未示出)控制G1的电位为低电平，此时由于与RL通过读取晶体管连接的光敏二极管处于反向偏置状态，由于指纹光电流的影响，G2的电位逐步下降，直至G2的电位下降至T2的阈值电压Vth时，T2导通，G3的低电平通过导通的T2传输至反相模块31的输入端，从而将G3的电位拉高为高电平，至此完成第一个周期，进入下一个显示周期的第一阶段；
通过不断的显示周期重复，G3的电位如图4中所示，为方波；带有指纹信息的指纹光电流不同，会导致第二阶段t2维持的时间长短以及第四阶段t4维持的时间长短不同，最后反映出来就是G3的电位的波形的频率的差异或G1的电位的波形的频率的差异，通过对G3的电位的波形的频率的测量和/或G1的电位的波形的频率的测量即可得到指纹信息。
本发明实施例所述的指纹光电流检测单元的驱动方法，应用于上述的指纹光电流检测单元，如图5所示，本发明实施例所述的指纹光电流检测单元的驱动方法包括：
S1：在充电阶段，检测控制模块控制第一节点的电位为第一电平并控制第三节点的电位为高电平或低电平，第一开关模块控制导通高电平线与第二节点之间的连接，存储模块开始充电，所述第二节点的电位升至高电平；
S2：在放电阶段，检测控制模块控制所述第一节点的电位跳变为第二电平，第一开关模块控制断开高电平线与所述第二节点之间的连接，控制指纹光电流从所述第二节点经过指纹光电流读取线流向指纹触控单元包括的处于反向偏置的光敏二极管，以使得所述第二节点的电位逐渐下降，直至第二开关模块导通，反相模块控制第三节点的电位跳变为低电平或高电平，检测控制模块控制将所述第一节点的电位重置为第一电平，检测电路根据反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率得到相应的指纹光电流信息。
本发明实施例所述的指纹识别器，包括指纹光电流读取线，还包括上述的指纹光电流检测单元；
所述指纹光电流检测单元包括的转换电路与所述指纹光电流读取线连接。
可选的，所述指纹光电流读取线可以为m列，所述指纹识别器还包括n行m列指纹传感单元，n和m都为正整数；
每一所述指纹传感单元包括一读取控制晶体管和一光敏二极管；该光敏二极管的阳极与低电平输出端连接，该光敏二极管的阴极与该读取控制晶体管的第一极连接；
每一行指纹传感单元包括的读取控制晶体管的栅极都与相应的一行栅线连接；每一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管的第二极都与相应的一列指纹光电流读取线连接。
在实际操作时，如图6所示，所述指纹光电流读取线RL为m列，本发明实施例所述的指纹识别器还包括设置于显示基板的有效显示区的n行m列指纹传感单元，n和m都为正整数；
每一所述指纹传感单元包括一读取控制晶体管和一光敏二极管；该光敏二极管的阳极与低电平输出端VSS连接，该光敏二极管的阴极与该读取控制晶体管的源极连接；
每一行指纹传感单元包括的读取控制晶体管TR的栅极都与相应的一行栅线连接；每一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管的漏极都与相应的一列指纹光电流读取线连接。
在图6中，标号为GATE1的为第一行栅线，标号为GATE2的为第二行栅线，标号为GATEn的为第n行栅线；
标号为RL1的为第一列指纹光电流读取线，标号为RL2的为第二列指纹光电流读取线，标号为RLm的为第m列指纹光电流读取线；
标号为TD11的为第一行第一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SD11的为第一行第一列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TD12的为第一行第二列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SD12的为第一行第二列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TD1m的为第一行第m列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SD1m的为第一行第m列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TD21的为第二行第一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SD21的为第二行第一列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TD22的为第二行第二列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SD22的为第二行第二列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TD2m的为第二行第m列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SD2m的为第二行第m列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TDn1的为第n行第一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SDn1的为第n行第一列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TDn2的为第n行第二列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SDn2的为第n行第二列指纹传感单元包括的光敏二极管；
标号为TDnm的为第n行第m列指纹传感单元包括的读取控制晶体管；
标号为SDnm的为第n行第m列指纹传感单元包括的光敏二极管。
可选的，本发明实施例所述的指纹识别器还包括多路复用单元；
所述多路复用单元的输入端与所述m列指纹光电流读取线连接，所述多路复用单元的输出端与所述指纹光电流检测单元包括的第二开关模块的控制端连接；
所述多路复用单元的控制端与复用控制线连接；
所述多路复用单元用于在所述复用控制线输出的复用控制信号的控制下控制所述m列指纹光电流读取线分时与所述第二开关模块的控制端连接。
如图7所示，在图6的基础上，本发明实施例所述的指纹识别器还包括多路复用单元Mux；
所述多路复用单元Mux的输入端分别与所述m列指纹光电流读取线连接，所述多路复用单元的输出端Muxout与图3A所示的环形振荡器30连接；
具体的，所述多路复用单元的输出端Muxout可以与图3A中的第二节点G2连接；
所述多路复用单元Mux的控制端分别与多条复用控制线连接；
所述多路复用单元Mux用于在所述复用控制线输出的复用控制信号的控制下控制所述m列指纹光电流读取线分时与所述环形振荡器30连接；
在图7中标号，为SW1的为第一复用控制线，标号为SW2的为第二复用控制线，标号为SWn的为第n复用控制线。
如图8所示，本发明实施例所述的指纹识别器的驱动方法，用于驱动上述的指纹识别器，所述驱动方法包括：
导通步骤S81：在复用控制信号的控制下，多路复用单元控制m列指纹光电流读取线分时与所述第二开关模块的控制端连接；
指纹光电流检测步骤S82：指纹光电流检测单元检测与其连接的指纹光电流读取线输出的指纹光电流信息。
本发明实施例所述的显示装置包括显示基板和设置于所述显示基板上的上述的指纹识别器。
具体的，所述显示基板可以为LTPS显示基板；
所述指纹识别器基于LTPS工艺设置于所述显示基板上。
在实际操作时，本发明实施例所述的显示装置还包括设置于显示基板的有效显示区的N组指纹光电流读取线；每一组所述指纹光电流读取线都包括m列纹光电流读取线；m和N都为正整数；
所述指纹识别器的个数为N个；
每个所述指纹识别器都分别与m列指纹光电流读取线连接。
也即，在具体实施例时，通过LTPS工艺设置于显示基板的有效显示区(AA区)之外的环形振荡器可以有N个，多路复用器也应该相应有N个，根据指纹光电流读取线的个数可以将其分为N组，每组m条指纹光电流读取线都接入一个多路复用器，多路复用器进行切换选通指纹光电流读取线，每个多路复用器连接一个环形振荡器。M的个数取决于显示基板的空间设计(空间越多，环形振荡器可以设置的越多)、检测时间(M越小，检测时间越少)以及指纹光电流读取线的个数。
如图9所示，本发明实施例所述的显示装置可以包括利用LTPS工艺设置于显示基板90的AA区外的四个环形振荡器：第一环形振荡器911、第二环形振荡器912、第三环形振荡器913以及第四环形振荡器914；
图9所示的显示装置的实施例将该四个环形振荡器分别设置于显示基板90的AA区外的四边。
在图9所示的实施例中，第一环形振荡器911下面为扇出区域，第二环形振荡器912与AA区之间设置有GOA(Gate On Array，阵列基板行驱动)电路，在第四环形振荡器914与AA区之间也设置有GOA电路。
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。

Claims (12)

1.一种指纹光电流检测单元，其特征在于，包括：
转换电路，与指纹光电流读取线连接，用于将所述指纹光电流读取线读取的指纹光电流转换为相应的方波信号；以及，
检测电路，与所述转换电路连接，用于检测所述方波信号，并通过所述方波信号的频率得到指纹光电流信息；
所述转换电路包括检测控制模块、第一开关模块、第二开关模块、反相模块以及存储模块，其中，
所述第一开关模块，控制端与所述检测控制模块连接，第一端与高电平线连接，第二端与所述第二开关模块的控制端连接，用于当第一节点的电位为第一电平时导通，当所述第一节点的电位为第二电平时断开；所述第一开关模块的控制端与所述第一节点连接；
所述存储模块，第一端与所述第一开关模块的第二端连接，第二端与低电平线连接；
所述第二开关模块，控制端还与所述指纹光电流读取线连接，第一端与所述反相模块的输出端连接，第二端与所述反相模块的输入端连接，用于当第二节点的电位为低电平时导通，当所述第二节点的电位为高电平时断开；所述第二开关模块的控制端与所述第二节点连接；
所述反相模块的输出端与第三节点连接；所述反相模块用于对其输入端接入的电平进行反相操作后输出；
所述检测控制模块分别与所述第一节点和所述反相模块的输出端连接，用于在开始检测时以及当由所述反相模块的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点的电位为第一电平，并当所述第一节点的电位维持第一电平预定时间后，控制所述第一节点的电位跳变为第二电平，并在开始检测时控制所述第三节点的电位为高电平或低电平；
所述检测电路与所述反相模块的输出端和/或所述第一节点连接，具体用于检测所述反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率，并通过所述反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率得到指纹光电流信息。
2.如权利要求1所述的指纹光电流检测单元，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一开关晶体管，栅极与所述检测控制模块连接，第一极与高电平线连接，第二极与所述第二节点连接；所述第一开关晶体管的栅极与所述第一节点连接；
所述第二开关模块包括：第二开关晶体管，栅极与所述指纹光电流读取线连接，第一极与所述反相模块的输出端连接，第二极与所述反相模块的输入端连接；所述第二开关晶体管的栅极与所述第二节点连接；
所述存储模块包括：存储电容，第一端与所述第二节点连接，第二端与所述低电平线连接；
所述反相模块包括相互串联的A个反相器，A为奇数并A为正整数；
第a反相器的输出端与第a+1反相器的输入端连接，a为大于等于1而小于A的整数；
第一反相器的输入端为所述反相模块的输入端，第A反相器的输出端为所述反相模块的输出端。
3.如权利要求2所述的指纹光电流检测单元，其特征在于，当所述第一开关晶体管为n型晶体管，所述第二开关晶体管为p型晶体管时，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平；或者，
当所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管都为p型晶体管时，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。
4.如权利要求2所述的指纹光电流检测单元，其特征在于，所述检测控制模块包括边沿触发器和信号控制器，其中：
所述边沿触发器的边沿触发端与所述反相模块的输出端连接，所述边沿触发器的输出端与所述第一节点连接；
所述边沿触发器用于在开始检测时控制所述第三节点的电位为高电平或低电平，并当由所述反相模块的输出端输出的信号处于上升沿或下降沿时，控制所述第一节点的电位为第一电平；以及，
所述信号控制器，与所述第一节点连接，用于在开始检测时控制所述第一节点的电位为第一电平，并当所述第一节点的电位维持第一电平预定时间后，控制所述第一节点的电位跳变为第二电平。
5.一种指纹光电流检测单元的驱动方法，应用于如权利要求1至4中任一权利要求所述的指纹光电流检测单元，其特征在于，所述驱动方法包括：
在充电阶段，检测控制模块控制第一节点的电位为第一电平并控制第三节点的电位为高电平或低电平，第一开关模块控制导通高电平线与第二节点之间的连接，存储模块开始充电，所述第二节点的电位升至高电平；
在放电阶段，检测控制模块控制所述第一节点的电位跳变为第二电平，第一开关模块控制断开高电平线与所述第二节点之间的连接，控制指纹光电流从所述第二节点经过指纹光电流读取线流向指纹触控单元包括的处于反向偏置的光敏二极管，以使得所述第二节点的电位逐渐下降，直至第二开关模块导通，反相模块控制第三节点的电位跳变为低电平或高电平，检测控制模块控制将所述第一节点的电位重置为第一电平，检测电路根据反相模块的输出端的电位的波形的频率和/或所述第一节点的电位的波形的频率得到相应的指纹光电流信息。
6.一种指纹识别器，包括指纹光电流读取线，其特征在于，还包括如权利要求1至4中任一权利要求所述的指纹光电流检测单元；
所述指纹光电流检测单元包括的转换电路与所述指纹光电流读取线连接。
7.如权利要求6所述的指纹识别器，其特征在于，所述指纹光电流读取线为m列，所述指纹识别器还包括n行m列指纹传感单元，n和m都为正整数；
每一所述指纹传感单元包括一读取控制晶体管和一光敏二极管；该光敏二极管的阳极与低电平输出端连接，该光敏二极管的阴极与该读取控制晶体管的第一极连接；
每一行指纹传感单元包括的读取控制晶体管的栅极都与相应的一行栅线连接；每一列指纹传感单元包括的读取控制晶体管的第二极都与相应的一列指纹光电流读取线连接。
8.如权利要求7所述的指纹识别器，其特征在于，还包括多路复用单元；
所述多路复用单元的输入端与所述m列指纹光电流读取线连接，所述多路复用单元的输出端与所述指纹光电流检测单元包括的第二开关模块的控制端连接；
所述多路复用单元的控制端与复用控制线连接；
所述多路复用单元用于在所述复用控制线输出的复用控制信号的控制下控制所述m列指纹光电流读取线分时与所述第二开关模块的控制端连接。
9.一种指纹识别器的驱动方法，用于驱动如权利要求8所述的指纹识别器，其特征在于，所述驱动方法包括：
导通步骤：在复用控制信号的控制下，多路复用单元控制m列指纹光电流读取线分时与所述第二开关模块的控制端连接；
指纹光电流检测步骤：指纹光电流检测单元检测与其连接的指纹光电流读取线输出的指纹光电流信息。
10.一种显示装置，其特征在于，包括显示基板和设置于所述显示基板上的如权利要求6至8中任一权利要求所述的指纹识别器。
11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，所述显示基板为低温多晶硅LTPS显示基板；
所述指纹识别器基于LTPS工艺设置于所述显示基板上。
12.如权利要求10或11所述的显示装置，其特征在于，还包括设置于显示基板的有效显示区的N组指纹光电流读取线；每一组所述指纹光电流读取线都包括m列纹光电流读取线；m和N都为正整数；
所述指纹识别器的个数为N个；
每个所述指纹识别器都分别与m列指纹光电流读取线连接。
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