CN107958243A - 主动式指纹识别像素电路、驱动方法及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及指纹识别技术领域,提出主动式指纹识别像素电路,包括指纹感测器、信号获取晶体管、开关PIN二极管及驱动晶体管;指纹感测器有指纹感测器第一端和指纹感测器第二端,指纹感测器第一端连接读取节点,指纹感测器能获取指纹信息;信号获取晶体管有信号获取控制端、信号获取第一端和信号获取第二端,信号获取控制端连接读取节点,信号获取第一端接收电源,信号获取第二端连接驱动晶体管;开关PIN二极管有开关PIN第一端和开关PIN第二端,开关PIN第一端接收复位信号,开关PIN第二端连接读取节点;驱动晶体管有驱动控制端、驱动第一端和驱动第二端,驱动控制端接收扫描信号,驱动第一端连接信号获取晶体管,驱动第二端输出检测信号。该电路信噪比高。
Description
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域,尤其涉及一种主动式指纹识别像素电路、该主动式指纹识别像素电路的驱动方法及设置有该主动式指纹识别像素电路的显示面板。
背景技术
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。指纹识别技术凭借着其独一无二可与他人相区别的特性,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。现有的指纹识别器件有电容式、超声波式、光学式,这几种方式各有优缺点,但电容式和超声波式有个共同的缺陷是传感器的感应距离较短,该缺陷严重限制了指纹识别器件的结构和性能,影响了其在移动终端产品中的广泛应用。光学式指纹识别由于使用光学传感器,光学传感器具有长距离可感应的优势。
由于高分辨率的要求,因此光学传感器需要做的很小;但是信号量通常与光学传感器的面积成正比,因此,在光学传感器需要做的很小的情况下,光学传感器的信号量也会变得相当微弱,容易受到其他杂散电容充放电以及其他行栅线开关漏电流的影响,噪声较大,导致信噪比较低。
因此,有必要研究一种主动式指纹识别像素电路、该主动式指纹识别像素电路的驱动方法及设置有该主动式指纹识别像素电路的显示面板。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一种不足,提供一种信噪比较高的主动式指纹识别像素电路、该主动式指纹识别像素电路的驱动方法及设置有该主动式指纹识别像素电路的显示面板。
本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述,并且部分地将从描述中变得显然,或者可以通过本发明的实践而习得。
根据本公开的一个方面,提供一种主动式指纹识别像素电路,包括:
指纹感测器,具有指纹感测器第一端和指纹感测器第二端,所述指纹感测器第一端连接至读取节点,所述指纹感测器用于获取指纹信息,并将指纹信息转换为检测信号;
信号获取晶体管,具有信号获取控制端、信号获取第一端和信号获取第二端,所述信号获取控制端连接至所述读取节点,所述信号获取第一端接收电源信号,所述信号获取第二端连接至驱动晶体管;
开关PIN二极管,具有开关PIN第一端和开关PIN第二端,所述开关PIN第一端接收复位信号,所述开关PIN第二端连接至所述读取节点;
驱动晶体管,具有驱动控制端、驱动第一端和驱动第二端,所述驱动控制端接收扫描信号,所述驱动第一端连接至所述信号获取晶体管,所述驱动第二端输出检测信号。
在本公开的一种示例性实施例中,所述开关PIN第一端为P极,所述开关PIN第二端为N极。
在本公开的一种示例性实施例中,所述开关PIN第二端为P极,所述开关PIN第一端为N极。
在本公开的一种示例性实施例中,所述指纹感测器为光感PIN二极管,所述指纹感测器与所述开关PIN二极管是同一个PIN二极管。
在本公开的一种示例性实施例中,所述信号获取晶体管为源极跟随器。
在本公开的一种示例性实施例中,所述主动式指纹识别像素电路还包括:
遮光层,用于遮挡所述开关PIN二极管以使光线不能照射至所述开关PIN二极管。
根据本公开的一个方面,提供一种显示面板,包括:
上述任意一项所述的主动式指纹识别像素电路;
多条交叉设置的栅线、复位线、电源线、读取线;
其中:
所述驱动控制端连接所述栅线;
所述开关PIN第一端连接所述复位线;
所述信号获取第一端连接所述电源线;
所述驱动第二端连接所述读取线。
根据本公开的一个方面,提供一种主动式指纹识别像素电路的驱动方法,用于驱动上述上述任意一项所述的主动式指纹识别像素电路,包括:
对读取节点的电位进行复位;
向驱动控制端输入关断电平,向开关PIN第一端输入反偏电平,使所述开关PIN二极管截止,指纹感测器获取指纹信息,并将所述指纹信息转换为检测信号输出至所述读取节点;
向所述驱动控制端输入工作电平,信号获取晶体管将所述读取节点的信号输出至所述驱动晶体管,所述驱动晶体管将所述信号获取晶体管输出的信号输出。
在本公开的一种示例性实施例中,所述对读取节点的电位进行复位,包括:
向所述开关PIN第一端输入复位电平,使所述读取节点的电位为复位电平,向所述驱动控制端输入工作电平,读出输出电压。
在本公开的一种示例性实施例中,所述对读取节点的电位进行复位,包括:
向所述指纹感测器第二端输入第一电平,使光感PIN二极管导通,同时,向开关PIN第一端输入第三电平,使开关PIN二极管截止;
向所述指纹感测器第二端输入第二电平,所述第二电平低于所述第一电平,使所述指纹感测器截止,向所述开关PIN第一端输入复位电平使所述读取节点的电位为复位电平,所述复位电平低于所述第三电平。
由上述技术方案可知,本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一:
本发明的主动式指纹识别像素电路,将开关PIN二极管作为复位开关。一方面,通过减小开关PIN二极管的面积,使开关PIN二极管在关态时漏电可以做到很小,从而降低漏电引起的噪声,提高信噪比。另一方面,开关PIN二极管只有两根引出线,减少一根信号线,从而节省空间。再一方面,开关PIN二极管的结构相对简单、面积小,进一步节省空间,能够提高指纹识别电路的分辨率。又一方面,开关PIN二极管可以与指纹感测器使用相同的工艺同时制作,有利于降低成本。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是基于光学传感器的指纹识别电路的示意图;
图2是主动式指纹检测电路的示意图;
图3复位晶体管的关态漏电流较大时读取节点的漏电图;
图4是本发明主动式指纹识别像素电路的一示例实施方式的结构示意图;
图5是开关PIN二极管的电流-电压曲线图;
图6是本发明的主动式指纹识别像素电路的实体结构示意图;
图7是本发明主动式指纹识别像素电路的另一示例实施方式的结构示意图;
图8是本发明主动式指纹识别像素电路的又一示例实施方式的结构示意图;
图9是本发明主动式指纹识别像素电路形成的独立的指纹识别面板的电路示意图;
图10是具有本发明主动式指纹识别像素电路的显示面板的结构示意图;
图11是本发明的主动式指纹识别像素电路的驱动方法的流程示意图;
图12是驱动方法一的第一阶段的电位及结构示意图;
图13是驱动方法一的第二阶段的电位及结构示意图;
图14是驱动方法一的第三阶段的电位及结构示意图;
图15是驱动方法一的滚动时序图;
图16是驱动方法一的全局时序图;
图17是驱动方法二的第一阶段中第一步的电位及结构示意图;
图18是驱动方法二的第一阶段中第二步的电位及结构示意图;
图19是驱动方法二的第二阶段的电位及结构示意图;
图20是驱动方法二的第三阶段的电位及结构示意图;
图21驱动方法二的滚动时序图。
图中主要元件附图标记说明如下:
T1、信号获取晶体管;T2、驱动晶体管;T3、复位晶体管;P1、开关PIN二极管;P2、光感PIN二极管;PD、光电二极管;Vrst、复位电压;Gate、栅线;Sline、数据线;Reset、复位线;RD、读取线;VDD、电源线;Vout、输出电压;G、读取节点;10、显示单元;20、遮光层;30、指纹信号接收单元。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
参照图1所示的现有技术的基于光学传感器的指纹识别电路的示意图,由一个光敏二极管和一个薄膜晶体管组成。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处的光强出现变化,光电二极管PD会产生不同的光电流信号,在薄膜晶体管的控制下,依次读取出各个光电二极管PD的电流信号,即可实现对指纹谷脊的检测。但此种设计的缺陷在于,谷脊产生的电流差异很小,通过光学传感器检测的信号量也会变得更加微弱,数据线Sline的电流很小,容易受到其他杂散电容充放电以及其他行栅线Gate开关漏电流的影响,噪声较大,导致信噪比较低;并且由于电流较小,导致集成电路前端放大倍数需要较大,高放大倍数要求精度较高的大电阻,该电阻的成本较高;前端放大器偏执电流要求较低,大偏执电流会消耗信号电流,甚至无法检测到电流,这两点都会极大地提高集成电路的制作成本以及集成电路的体积。
基于上述原因,进而出现主动式指纹检测电路,参照图2所示的主动式指纹检测电路的示意图,该主动式指纹检测电路包括复位晶体管T3、启动晶体管、信号获取晶体管T1以及一个光电二极管PD。使用三个薄膜晶体管,占用了较大空间因此不利于高分辨率和屏幕内的集成化设置;在弱光强下,光电二极管PD产生的光电流非常微弱,复位晶体管T3的关态漏电流大于光电流的情况下,例如,关态漏电流为1pA量级,光电流为0.2pA量级,此种情况下,会造成指纹信号信噪比的下降,甚至直接造成无法检测出指纹。参照图3所示的复位晶体管T3的关态漏电流较大时读取节点的漏电图。从图中可以看出,由于复位晶体管T3的的漏电,使得在积分阶段,随着积分时间的增长,信号又回到了复位电压,即Vrst=5V,从而使得最终要检测的信号被湮没。
本发明提供了一种主动式指纹识别像素电路,该主动式指纹识别像素电路可以包括指纹感测器、信号获取晶体管T1、开关PIN二极管P1以及驱动晶体管T2等等。指纹感测器具有指纹感测器第一端和指纹感测器第二端,所述指纹感测器第一端连接至读取节点G,所述指纹感测器用于获取指纹信息,并将指纹信息转换为检测信号;信号获取晶体管T1具有信号获取控制端、信号获取第一端和信号获取第二端,所述信号获取控制端连接至所述读取节点G,所述信号获取第一端接收电源VDD信号,所述信号获取第二端连接至驱动晶体管T2;开关PIN二极管P1具有开关PIN第一端和开关PIN第二端,所述开关PIN第一端接收复位信号,所述开关PIN第二端连接至所述读取节点G;驱动晶体管T2具有驱动控制端、驱动第一端和驱动第二端,所述驱动控制端接收扫描信号,所述驱动第一端连接至所述信号获取晶体管T1,所述驱动第二端输出检测信号。
其中,读取节点G为指纹感测器、信号获取晶体管T1和开关PIN二极管P1三者的连接点。
为是本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体示例实施方式对本发明进行详细说明。
示例实施方式一:
参照图4所示的本发明的主动式指纹识别像素电路的一示例实施方式的结构示意图,该主动式指纹识别像素电路可以包括指纹感测器、信号获取晶体管T1、开关PIN二极管P1以及驱动晶体管T2等等。
开关PIN二极管P1可以具有开关PIN第一端和开关PIN第二端,开关PIN第一端接收复位信号,开关PIN第二端连接至所述读取节点G。
在本示例实施方式中,开关PIN第一端可以为正极,即为开关PIN二极管P1的P极;所述开关PIN第二端可以为负极,即为开关PIN二极管P1的N极。开关PIN二极管P1可以用于对读取节点G的电位进行复位。开关PIN第一端连接复位线Reset。
指纹感测器可以具有指纹感测器第一端和指纹感测器第二端,指纹感测器第一端连接至读取节点G,指纹感测器第二端连接至电压信号输入端口;指纹感测器用于获取指纹信息,并将指纹信息转换为检测信号。
在本示例实施方式中,指纹感测器可以为光感PIN二极管P2,指纹感测器第一端可以为负极,即为光感PIN二极管P2的N极;相应的,指纹感测器第二端可以为正极,即为光感PIN二极管P2的P极。
开关PIN二极管P1对读取节点G的电位进行复位后,指纹感测器感测到指纹的谷脊反射的光后将指纹信息转换为检测信号,读取节点G的电位根据指纹感测器输出的检测信号发生相应的变化。
当然,在本发明的其他示例实施方式中,指纹感测器第一端可以为正极,即为光感PIN二极管P2的P极;相应的,指纹感测器第二端可以为负极,即为光感PIN二极管P2的N极。均属于本发明的保护范围。
信号获取晶体管T1可以具有信号获取控制端、信号获取第一端和信号获取第二端,信号获取控制端可以连接至所述读取节点G,信号获取第一端可以接收电源VDD信号,信号获取第二端可以连接至驱动晶体管T2。
在本示例实施方式中,信号获取晶体管T1可以为源极跟随器。源极跟随器即为场效应管共漏级放大器,它的特点是输入阻抗很大、输出阻抗很小,输入输出的信号同相。信号获取控制端可以为信号获取晶体管T1的栅极,信号获取第一端可以为信号获取晶体管T1的源极,信号获取第二端可以为信号获取晶体管T1的漏级。信号获取第一端可以连接电源线VDD。
读取节点G的电位不同控制信号获取晶体管T1的特性处于不同的状态,当电源VDD端口为固定电位时,读取节点G的不同电位可以控制信号获取晶体管T1的信号获取第二端输出不同的电压;而且信号获取晶体管T1输出的信号会跟随读取节点G的电位的变化而发生相应的变化,进而使驱动晶体管T2输出至读取端口的信号发生变化。
驱动晶体管T2可以具有驱动控制端、驱动第一端和驱动第二端,驱动控制端接收扫描信号,所述驱动第一端连接至所述信号获取晶体管T1,所述驱动第二端输出检测信号。
在本示例实施方式中,驱动控制端连接栅线Gate,通过栅线Gate输入工作电平,使驱动晶体管T2导通,信号获取晶体管T1输出的信号通过驱动第一端,然后通过驱动第二端输出。通过栅线Gate输入关断电平,使驱动晶体管T2截止不向外输出信号。
驱动第二端连接读取线RD。读取线RD可以连接其他电路,例如,图像处理单元,以通过后续处理进行指纹识别。
参照图5所示的开关PIN二极管P1的电流-电压曲线图;从图中可以看到,开关PIN二极管P1的面积为900um2,当开关PIN二极管P1反向截止时,电流趋于饱和,并且在黑暗环境下,达到10-13数量级(图中的波动为检测小电流信号时,设备不稳定所致)。若将开关PIN二极管P1面积继续缩小,则黑暗环境下反向电流可以做到更小。开关PIN二极管P1的反向截止状态即为一个较为理想的开关关态,正向导通则为开关的开态。因此我们可以通过给开关PIN二极管P1施加电压,控制开关PIN二极管P1的导通和关断。
参照图6所示的本发明的主动式指纹识别像素电路的实体结构示意图,主动式指纹识别像素电路还可以包括遮光层20,遮光层20可以用于遮挡所述开关PIN二极管P1以使光线不能照射至所述开关PIN二极管P1。通过遮光层遮光可以避免光照对开关PIN二极管P1的电流的影响。该电路制作在TFT(薄膜晶体管)背板上,开关PIN二极管P1和光感PIN二极管P2通过金属相连,并且开关PIN二极管P1上方设置有遮光材料的遮光层。由于开关PIN二极管P1可以制作的很小,可以减小该电路的占用面积,另外该开关PIN二极管P1与光感PIN二极管P2可以同时制作,大大降低了工艺成本。
示例实施方式二:
示例实施方式二与示例实施方式一的主要区别在于:开关PIN二极管P1的连接方向不同。
参照图7所示的本发明的主动式指纹识别像素电路的另一示例实施方式的结构示意图,在本示例实施方式中,开关PIN第二端为正极,即为开关PIN二极管P1的P极;开关PIN第一端为负极,即为开关PIN二极管P1的N极。具体的驱动方法在下面的驱动方法中具体阐述,此处不再赘述。
另外,在本发明的其他示例实施方式中,参照图8所示的本发明的主动式指纹识别像素电路的又一示例实施方式的结构示意图,指纹感测器与开关PIN二极管P1可以是同一个PIN二极管。这样能够进一步缩小该电路所占据的空间,有利于提高分辨率。
参照图9所示的本发明主动式指纹识别像素电路形成的独立的指纹识别面板的电路示意图。该指纹识别面板可以采用行扫描栅线Gate的方式进行逐行扫描,当栅线Gate扫描到某一行时,该行的驱动晶体管T2开关打开(该驱动晶体管T2在图中未画出),然后光敏信号电压通过信号获取晶体管T1(图中所画的TFT)输出到读取线RD,然后集成电路通过读取线RD将指纹信号采集出来;当所有行扫描完时,即可以得到完整的一帧指纹数据,通过后端图像处理,既可恢复出指纹的图形。
本发明还提供了一种显示面板,参照图10所示的显示面板的结构示意图;该显示面板可以包括显示单元10、指纹信号接收单元30、上述主动式指纹识别像素电路以及多条交叉设置的栅线Gate、复位线Reset、电源线VDD、读取线RD等等。图中,表示出光感PIN二极管P2以及信号获取晶体管T1,省略了开关PIN二极管P1以及驱动晶体管T2。其中:驱动控制端可以连接栅线Gate,开关PIN第一端可以连接复位线Reset,信号获取第一端可以连接电源线VDD,驱动第二端可以连接读取线RD。主动式指纹识别像素电路的具体结构上述已经进行了详细描述,此处不再赘述。
本发明还提供了一种主动式指纹识别像素电路的驱动方法,参照图11所示的本发明的主动式指纹识别像素电路的驱动方法的流程示意图。该驱动方法可以用于驱动上述主动式指纹识别像素电路,该驱动方法可以包括以下步骤:
步骤S1,对读取节点G的电位进行复位。
步骤S2,向驱动控制端输入关断电平,向开关PIN第一端输入反偏电平,使所述开关PIN二极管P1截止,指纹感测器获取指纹信息,并将所述指纹信息转换为检测信号输出至所述读取节点G。
步骤S3,向所述驱动控制端输入工作电平,信号获取晶体管T1将所述读取节点G的信号输出至所述驱动晶体管T2,所述驱动晶体管T2将所述信号获取晶体管T1输出的信号输出。
下面,将对本示例实施方式中的驱动方法进行进一步的说明。
在步骤S1中,对读取节点G的电位进行复位,可以包括以下两种示例实施方式。
电位复位方法一:
向所述开关PIN第一端输入复位电平,使所述读取节点G的电位为复位电平,向所述驱动控制端输入工作电平,读出输出电压Vout。
电位复位方法二:
向所述指纹感测器第二端输入第一电平,使光感PIN二极管导通,同时,向开关PIN第一端输入第三电平,使开关PIN二极管截止;
向所述指纹感测器第二端输入第二电平,所述第二电平低于所述第一电平,使所述指纹感测器截止,向所述开关PIN第一端输入复位电平使所述读取节点的电位为复位电平,所述复位电平低于所述第三电平。
上述主动式指纹识别像素电路的示例实施方式一和示例实施方式二的读取节点G的电位复位方法是不同的,下面对上述主动式指纹识别像素电路的示例实施方式一和示例实施方式二对应的两种驱动方法进行详细说明。
驱动方法一:
适用于示例实施方式一中的主动式指纹识别像素电路。
参照图12所示的驱动方法一的第一阶段的电位及结构示意图,第一阶段即读取节点G复位阶段。向开关PIN第一端输入复位电平Vrst1,复位电平Vrst1高于VB,此时,开关PIN二极管P1导通,使读取节点G的电位为复位电平;且光感PIN二极管P2截止。向驱动控制端输入工作电平,使驱动晶体管T2导通,通过驱动第二端读出输出电压Vout。
参照图13所示的驱动方法一的第二阶段的电位及结构示意图,第二阶段即Vrst电压调整及积分阶段。向驱动控制端输入关断电平,使驱动晶体管T2关断;向开关PIN第一端输入反偏电平Vrst2,反偏电平Vrst2小于复位电平Vrst1,使开关PIN二极管P1截止。此时,指纹感测器获取谷脊反射的光,并将该反射光转换为检测信号输出至读取节点G,使得读取节点G的电位下降;经过一段积分时间积分后,准备下一步的指纹信号读出。
参照图14所示的驱动方法一的第三阶段的电位及结构示意图,第三阶段即指纹信号读出阶段。向驱动控制端输入工作电平,使驱动晶体管T2打开;信号获取晶体管T1将读取节点G的信号输出至驱动晶体管T2,驱动晶体管T2将信号获取晶体管T1输出的信号输出。
参照图15所示的驱动方法一的滚动时序图。图中:Vrst和Gate为其中第一行,2-Vrst和2-Gate为其中的第二行,这样以行为单位进行扫描检测。在该时序中,在第一阶段:Vrst电压为高电平Vrst1时,开关PIN二极管P1导通,同时,通过栅线Gate输入的工作电平打开驱动晶体管T2,即可输出Vout1;第二阶段:Vrst电压设置为Vrst2,开关PIN二极管P1反偏截止,开始积分;第三阶段:对积分后信号进行读取Vout2即可。
参照图16所示的驱动方法一的全局时序图。对第一行的开关PIN二极管P1的电压调整完成后,不必等第一行的所有过程完成,即开始对第二行的开关PIN二极管P1的电压调整,完成第二行的开关PIN二极管P1的电压调整完成后,即开始对第三行的开关PIN二极管P1的电压调整,以此类推,直至完成全部行的电压调整。
驱动方法二:
适用于示例实施方式二中的主动式指纹识别像素电路。
参照图17所示的驱动方法二的第一阶段中第一步的电位及结构示意图,向指纹感测器第二端输入第一电平VB1,使光感PIN二极管P2为导通状态,向开关PIN第一端输入第三电平Vrst3,使开关PIN二极管P1为截止状态,从而通过指纹感测器使读取节点G的电位为高电位状态。
参照图18所示的驱动方法二的第一阶段中第二步的电位及结构示意图,向指纹感测器第二端输入第二电平VB2,第二电平VB2低于所述第一电平VB1,使光感PIN二极管P2为截止状态;向开关PIN第一端输入复位电平Vrst4,复位电平Vrst4低于第三电平Vrst3,使开关PIN二极管P1为导通状态,读取节点G的电位从高电位下降至复位电平Vrst4。向驱动控制端输入工作电平,使驱动晶体管T2导通,通过驱动第二端读出复位信号。
参照图19所示的驱动方法二的第二阶段的电位及结构示意图,第二阶段即Vrst电压调整及积分阶段。向驱动控制端输入关断电平,使驱动晶体管T2关断;向开关PIN第一端输入反偏电平Vrst5,反偏电平Vrst5低于复位电平Vrst2,使开关PIN二极管P1截止。此时,指纹感测器获取谷脊反射的光,并将指纹信息转换为检测信号输出至读取节点G,使得读取节点G的电位下降;经过一段积分时间积分后,准备下一步的指纹信号读出。由于开关PIN二极管P1与光感PIN二极管P2为同向设置,开关PIN二极管P1的漏电流与光感PIN二极管P2的漏电流相互抵消,不仅降低该电路的噪音,提高信噪比,而且提升整个电路的动态范围。
参照图20所示的驱动方法二的第三阶段的电位及结构示意图,第三阶段即指纹信号读出阶段。向驱动控制端输入工作电平,使驱动晶体管T2打开;信号获取晶体管T1将读取节点G的信号输出至驱动晶体管T2,驱动晶体管T2将信号获取晶体管T1输出的信号输出。
参照图21所示的驱动方法一的滚动时序图。图中:VB、Vrst和Gate为其中第一行,2-VB、2-Vrst和2-Gate为其中的第二行,这样以行为单位进行扫描检测。
本发明的主动式指纹识别像素电路,将开关PIN二极管P1作为复位开关。一方面,通过减小开关PIN二极管P1的面积,使开关PIN二极管P1在关态时漏电可以做到很小,从而降低漏电引起的噪声,提高信噪比。另一方面,开关PIN二极管P1只有两根引出线,减少一根信号线,从而节省空间。再一方面,开关PIN二极管P1的结构相对简单、面积小,进一步节省空间,能够提高指纹识别电路的分辨率。又一方面,开关PIN二极管P1可以与指纹感测器使用相同的工艺同时制作,有利于降低成本。
上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中,如有可能,各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本发明的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明的各方面。
本说明书中,用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
应可理解的是,本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式,并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是,本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式,并且将使本领域技术人员能够利用本发明。
Claims (10)
1.一种主动式指纹识别像素电路,其特征在于,包括:
指纹感测器,具有指纹感测器第一端和指纹感测器第二端,所述指纹感测器第一端连接至读取节点,所述指纹感测器用于获取指纹信息,并将指纹信息转换为检测信号;
信号获取晶体管,具有信号获取控制端、信号获取第一端和信号获取第二端,所述信号获取控制端连接至所述读取节点,所述信号获取第一端接收电源信号,所述信号获取第二端连接至驱动晶体管;
开关PIN二极管,具有开关PIN第一端和开关PIN第二端,所述开关PIN第一端接收复位信号,所述开关PIN第二端连接至所述读取节点;
驱动晶体管,具有驱动控制端、驱动第一端和驱动第二端,所述驱动控制端接收扫描信号,所述驱动第一端连接至所述信号获取晶体管,所述驱动第二端输出检测信号。
2.根据权利要求1所述的主动式指纹识别像素电路,其特征在于,所述开关PIN第一端为P极,所述开关PIN第二端为N极。
3.根据权利要求1所述的主动式指纹识别像素电路,其特征在于,所述开关PIN第二端为P极,所述开关PIN第一端为N极。
4.根据权利要求1所述的主动式指纹识别像素电路,其特征在于,所述指纹感测器为光感PIN二极管,所述指纹感测器与所述开关PIN二极管是同一个PIN二极管。
5.根据权利要求1所述的主动式指纹识别像素电路,其特征在于,所述信号获取晶体管为源极跟随器。
6.根据权利要求1所述的主动式指纹识别像素电路,其特征在于,所述主动式指纹识别像素电路还包括:
遮光层,用于遮挡所述开关PIN二极管以使光线不能照射至所述开关PIN二极管。
7.一种显示面板,其特征在于,包括:
权利要求1~6任意一项所述的主动式指纹识别像素电路;
多条交叉设置的栅线、复位线、电源线、读取线;
其中:
所述驱动控制端连接所述栅线;
所述开关PIN第一端连接所述复位线;
所述信号获取第一端连接所述电源线;
所述驱动第二端连接所述读取线。
8.一种主动式指纹识别像素电路的驱动方法,用于驱动上述权利要求1~6任意一项所述的主动式指纹识别像素电路,其特征在于,包括:
对读取节点的电位进行复位;
向驱动控制端输入关断电平,向开关PIN第一端输入反偏电平,使所述开关PIN二极管截止,指纹感测器获取指纹信息,并将所述指纹信息转换为检测信号输出至所述读取节点;
向所述驱动控制端输入工作电平,信号获取晶体管将所述读取节点的信号输出至所述驱动晶体管,所述驱动晶体管将所述信号获取晶体管输出的信号输出。
9.根据权利要求8所述的主动式指纹识别像素电路的驱动方法,其特征在于,所述对读取节点的电位进行复位,包括:
向所述开关PIN第一端输入复位电平,使所述读取节点的电位为复位电平,向所述驱动控制端输入工作电平,读出输出电压。
10.根据权利要求8所述的主动式指纹识别像素电路的驱动方法,其特征在于,所述对读取节点的电位进行复位,包括:
向所述指纹感测器第二端输入第一电平,使光感PIN二极管导通,同时,向开关PIN第一端输入第三电平,使开关PIN二极管截止;
向所述指纹感测器第二端输入第二电平,所述第二电平低于所述第一电平,使所述指纹感测器截止,向所述开关PIN第一端输入复位电平使所述读取节点的电位为复位电平,所述复位电平低于所述第三电平。
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