CN108062540A - 指纹识别检测电路及其驱动方法、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种指纹识别检测电路及其驱动方法、显示面板及显示装置，属于显示技术领域。本发明的指纹识别检测电路，包括：复位单元、电流生成单元、开关单元、感光单元、自举单元；复位单元用于在复位信号的控制下，通过初始化电压对G节点的电位进行复位；其中G节点为复位单元、电流生成单元、感光单元、自举单元之间的连接节点；感光单元用于根据所感应到的光信号，生成相应的电信号；自举单元用于在感光单元将感应到的光信号，生成相应的电信号的同时通过高电位信号将G节点电位自举拉高；电流生成单元用于根据所接收到的电信号生成相应的漏电流；开关单元用于在扫描信号的控制下，将电流生成单元输出的漏电流输出，以供指纹信息的识别。

Description

指纹识别检测电路及其驱动方法、显示面板及显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种指纹识别检测电路及其驱动方法、显示面板及显示装置。

背景技术

目前的指纹识别器件有电容式、超声波式、光学式，各有优缺点，但有个共同的缺陷是指纹识别器件感应距离短，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方式，天然具有长距离可感应的优势，但由于光学式的指纹识别器件的高分辨率的要求，只能做的很小，又因为信号量通常与指纹识别器件的面积成正比，那么其信号量也会变得相当微弱；因此，如何将微弱的指纹小信号采集出来将是整个器件的核心问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种有效提高指纹检测精度的指纹识别检测电路及其驱动方法、显示面板及显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种指纹识别检测电路，包括：复位单元、电流生成单元、开关单元、感光单元、自举单元；其中，

所述复位单元，用于在复位信号的控制下，通过初始化电压对G节点的电位进行复位；其中所述G节点为所述复位单元、所述电流生成单元、所述感光单元、所述自举单元之间的连接节点；

所述感光单元，用于根据所感应到的光信号，生成相应的电信号；

所述自举单元，用于在所述感光单元将感应到的光信号，生成相应的电信号的同时通过高电位信号将G节点电位自举拉高；

所述电流生成单元，用于根据所接收到的所述电信号生成相应的漏电流；

所述开关单元，用于在扫描信号的控制下，将所述电流生成单元输出的漏电流输出，以供指纹信息的识别。

优选的是，所述复位单元包括：复位晶体管；其中，

所述复位晶体管的第一极连接初始化信号端，第二极连接G节点，控制极连接复位信号线。

优选的是，所述电流生成单元包括：跟随晶体管；其中，

所述跟随晶体管的第一极连接第一电源端电压端，第二极连接开关单元，控制极连接G节点。

优选的是，所述自举单元包括：自举电容；其中，

所述自举电容的第一端连接G节点，第二端连接第三电源端电压端。

优选的是，所述感光单元包括：光电二极管；其中，

所述光电二极管的第一极连接G节点，第二极连接第四电源端。

优选的是，所述开关单元包括：开关晶体管；其中，

所述开关晶体管的第一极连接所述电流生成单元，第二极连接信号输出端，控制极连接扫描线。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述指纹识别检测电路的驱动方法，包括：

复位阶段：复位信号为工作电平信号，复位单元打开，通过初始化电压对G节点的电位进行复位；

感光信号积分阶段：通过自举单元将G节点为拉高，与此同时感光单元将其所感应的光信号转换为电信号；

数据读取阶段：给扫描线输入工作电平信号，开关单元打开，电流生成单元根据其接收到的所述感光单元生成的电信号，生成相应的电流信号，并经由开关单元输出，以供指纹信息的识别。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示面板，其包括上述指纹识别检测电路。

优选的是，所述显示面板还包括：多个像素单元；在每个所述像素单元中均设置有一个指纹识别电路；其中；位于同一行的所述指纹识别电路的开关单元连接同一条扫描线；位于同一列的指纹识别电路的开关单元连接同一条读取线。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，其包括上述的显示面板。

本发明具有如下有益效果：

由于在本发明的指纹识别检测电路中增设了自举单元，因此在指纹识别检测的积分感光信号阶段，可以通过自举单元拉高G节点的电位，此时可以使得感光单元中所产生的电流变大，也即得感光单元生成电信号变大，从而有利于电流生成单元生成的电流信号的读取，进而提高了指纹检测的精度。在此需要说明的是，由于谷和脊所反射的光量是不同的，因此，感光单元所生成的电信号也就不同，从而使得电流生成单元生成的电流信号也不同，这样来就可以根据开关单元输出的信号的大小来判断谷和脊的信号，从而实现指纹的识别。

附图说明

图1为本发明的实施例1的指纹识别检测电路的结构示意图；

图2为本发明的实施例1的指纹识别检测电路的示意图；

图3为图2的指纹识别检测电路的工作时序图；

图4为本发明的实施例2的显示面板中的指纹识别检测电路的排布示意图。

具体实施方式

为使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实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例中的所采用的晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性的相同器件，由于采用的晶体管的源极和漏极在一定条件下是可以互换的，所以其源极、漏极从连接关系的描述上是没有区别的。在本发明实施例中，为区分晶体管的源极和漏极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极，栅极称为控制极。此外按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型，以下实施例中是以晶体管为N型晶体管进行说明的。当采用N型晶体管时，第一极为N型晶体管的源极，第二极为N型晶体管的漏极，栅极输入高电平时，源漏极导通，P型相反。可以想到的是采用晶体管为P型晶体管实现是本领域技术人员可以在没有付出创造性劳动前提下轻易想到的，因此也是在本发明实施例的保护范围内的。

实施例1：

结合图1和2所示，本实施例提供一种指纹识别检测电路，其包括：复位单元、电流生成单元、开关单元、感光单元、自举单元；其中，复位单元用于在复位信号的控制下，通过初始化电压对G节点的电位进行复位；其中G节点为复位单元、电流生成单元、感光单元、自举单元之间的连接节点；感光单元用于根据所感应到的光信号，生成相应的电信号；自举单元用于在感光单元将感应到的光信号，生成相应的电信号的同时通过高电位信号将G节点电位自举拉高；电流生成单元用于根据所接收到的电信号生成相应的漏电流；开关单元用于在扫描信号的控制下，将电流生成单元输出的漏电流输出，以供指纹信息的识别。

由于在本实施例的指纹识别检测电路中增设了自举单元，因此在指纹识别检测的积分感光信号阶段，可以通过自举单元拉高G节点的电位，此时可以使得感光单元中所产生的电流变大，也即得感光单元生成电信号变大，从而有利于电流生成单元生成的电流信号的读取，进而提高了指纹检测的精度。在此需要说明的是，由于谷和脊所反射的光量是不同的，因此，感光单元所生成的电信号也就不同，从而使得电流生成单元生成的电流信号也不同，这样来就可以根据开关单元输出的信号的大小来判断谷和脊的信号，从而实现指纹的识别。

其中，复位单元包括：复位晶体管Mrst；该复位晶体管Mrst的第一极连接初始化信号端Vrst，第二极连接G节点，控制极连接复位信号线Reset。

具体的，当给复位信号线Reset输入高电平信号时，复位晶体管Mrst打开，初始化信号端Vrst输入初始化信号，此时则可以实现对G节点的复位，也即对感光单元进行了复位。

其中，自举单元包括：自举电容C1；该自举电容C1的第一端连接G节点，第二端连接第三电源端Vr2电压端。

具体的，在复位阶段，可以给自举电容C1的第二端所连接的第三电源端Vr2电压端施加一个低电位，例如0V；而在复位阶段G节点的电位为初始化电压，在之后的积分感光信号阶段，给第三电源端Vr2电压端施加高电位，而在该阶段复位单元的关断的，此时G节点处于悬浮(floating)状态，此时通过自举电容C1的自举作用，G节点的电位将会被将会被自举电容C1的第二端的高电位拉高，此时的G节点的电位为自举电容C1的第二端的高电位与初始化电压之和。这样以来，可以增大感光单元所产生的电信号，从而提高指纹识别的精度。

其中，感光单元包括：光电二极管PIN1；该光电二极管PIN1的第一极连接G节点，第二极连接第四电源端VB。

具体的，光电二极管PIN1可以根据接收到的光量生成不同的电信号。

其中，电流生成单元包括：跟随晶体管Msf；该跟随晶体管Msf的第一极连接第一电源端VDD电压端，第二极连接开关晶体管Mg，控制极连接G节点。

具体的，在数据读取阶段，感光单元所生成的电信号被加载至跟随晶体管Msf的控制极，此时随晶体管根据所加载的电信号的大小输出不同的电流信号，以供指纹信息的识别。

其中，开关单元包括开关晶体管Mg；该开关晶体管Mg的第一极连接所述电流生成单元，第二极连接信号输出端Vout，控制极连接扫描线Gate。

具体的，将本实施例中的指纹识别检测电路应用至显示面板时，显示面板中可以设置多个指纹识别检测电路，特别是可以与像素单元一一对应设置，以实现全屏的指纹识别。此时，可以将位于同一列的指纹识别检测电路的信号输出端Vout连接同一条读取线Read Line，位于同一行的指纹识别检测电路的开关晶体管Mg的控制极连接同一条扫描线Gate，这样以来，方便显示面板的布线。

至此完成本实施例中的指纹识别检测电路每一部分的介绍。以下提供一种上述指纹识别检测电路的驱动方法。该方法具体包括以下步骤：

复位阶段：复位信号为工作电平信号，复位单元打开，通过初始化电压对G节点的电位进行复位。

感光信号积分阶段：通过自举单元将G节点为拉高，与此同时感光单元将其所感应的光信号转换为电信号。

数据读取阶段：给扫描线Gate输入工作电平信号，开关单元打开，电流生成单元根据其接收到的所述感光单元生成的电信号，生成相应的电流信号，并经由开关单元输出，以供指纹信息的识别。

为了更清楚本实施例中上述指纹识别检测电路的工作过程，结合图2和图3进行具体说明。

如图2所示，提供了一种优选的指纹识别检测电路，其包括：复位单元、电流生成单元、开关单元、感光单元、自举单元；其中，复位单元包括：复位晶体管Mrst；电流生成单元包括：跟随晶体管Msf；自举单元包括：自举电容C1；感光单元包括：光电二极管PIN1；开关单元包括：开关晶体管Mg；其中，复位晶体管Mrst的第一极连接初始化信号端Vrst，第二极连接G节点，控制极连接复位信号线Reset；跟随晶体管Msf的第一极连接第一电源端VDD电压端，第二极连接开关晶体管Mg的第一极，控制极连接G节点；自举电容C1的第一端连接G节点，第二端连接第三电源端Vr2电压端；光电二极管PIN1的第一极连接G节点，第二极连接第四电源端VB；开关晶体管Mg的第一极连接所述电流生成单元，第二极连接信号输出端Vout，控制极连接扫描线Gate。

结合图3所示的时序图，对上述指纹识别检测电路的驱动方法进行具体说明。该方法具体包括：

复位阶段(T1)：给复位信号线Reset输入高电平信号，复位晶体管Mrst打开，初始化信号端Vrst输入初始化信号，此时，则可以实现对G节点的复位，也即对感光单元进行了复位。在该阶段给自举电容C1的第二端施加的第三电源电压为低电位，例如0V。

积分感光信号阶段(T2)：给第三电源端Vr2电压端施加高电位，而在该阶段复位晶体管Mrst的关断的，此时G节点处于悬浮(floating)状态，此时通过自举电容C1的自举作用，G节点的电位将会被将会被自举电容C1的第二端的高电位拉高，此时的G节点的电位为自举电容C1的第二端的高电位与初始化电压之和；以此同时，光电二极管PIN1感光，并将光信号转化为电信号，在该阶段由于G节点的电位被自举电容C1拉高，此时光电二极管PIN1感光所生成的电信号大一些，这样以来有利于之后对指纹信息的分析。

数据读取阶段(T3)：扫描线Gate输入高点平信号，开关晶体管Mg打开，跟随晶体管Msf根据光电二极管PIN1所输出的电信号生成相应的电流，并经由开关晶体管Mg输出，以供指纹信息的识别。

实施例2：

本实施例提供一种显示面板，其包括实施例1中的指纹识别检测电路。

其中，如图4所示，显示面板中可以设置多个指纹识别检测电路，特别是可以与像素单元一一对应设置，以实现全屏的指纹识别。此时，可以将位于同一列的指纹识别检测电路的信号输出端Vout连接同一条读取线Read Line，位于同一行的指纹识别检测电路的开关晶体管Mg的控制极连接同一条扫描线Gate，这样以来，方便显示面板的布线。

当对显示面板启动指纹识别功能时，优选的，可以在每一行指纹识别检测电路复位完成后，同时，通过该行的各指纹识别检测电路中的自举电容C1，对该行所有的G节点进行电位的拉高，这样每一行指纹识别检测电路仅需要一个第三电源端Vr2，从而使得显示面板的结构简单。当然也可以在所有的指纹识别检测电路复位完成后，同时，通过所有的各指纹识别检测电路中的自举电容C1，对所有的G节点进行电位的拉高，这样所有的指纹识别检测电路仅需要一个第三电源端Vr2，从而使得显示面板的结构简单。

实施例3：

本实施例提供一种显示装置，其包括实施例2中的显示面板，因此，该显示装置可以实现全屏的指纹识别。

当然本实施例中该显示装置可以包括：OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

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 (10)

1.一种指纹识别检测电路，其特征在于，包括：复位单元、电流生成单元、开关单元、感光单元、自举单元；其中，

所述复位单元，用于在复位信号的控制下，通过初始化电压对G节点的电位进行复位；其中所述G节点为所述复位单元、所述电流生成单元、所述感光单元、所述自举单元之间的连接节点；

所述感光单元，用于根据所感应到的光信号，生成相应的电信号；

所述自举单元，用于在所述感光单元将感应到的光信号生成相应的电信号的同时，通过高电位信号将G节点电位自举拉高；

所述电流生成单元，用于根据所接收到的所述电信号生成相应的漏电流；

所述开关单元，用于在扫描信号的控制下，将所述电流生成单元输出的漏电流输出，以供指纹信息的识别。

2.根据权利要求1所述的指纹识别检测电路，其特征在于，所述复位单元包括：复位晶体管；其中，

所述复位晶体管的第一极连接初始化信号端，第二极连接G节点，控制极连接复位信号线。

3.根据权利要求1所述的指纹识别检测电路，其特征在于，所述电流生成单元包括：跟随晶体管；其中，

所述跟随晶体管的第一极连接第一电源端电压端，第二极连接开关单元，控制极连接G节点。

4.根据权利要求1所述的指纹识别检测电路，其特征在于，所述自举单元包括：自举电容；其中，

所述自举电容的第一端连接G节点，第二端连接第三电源端电压端。

5.根据权利要求1所述的指纹识别检测电路，其特征在于，所述感光单元包括：光电二极管；其中，

所述光电二极管的第一极连接G节点，第二极连接第四电源端。

6.根据权利要求1所述的指纹识别检测电路，其特征在于，所述开关单元包括：开关晶体管；其中，

所述开关晶体管的第一极连接所述电流生成单元，第二极连接信号输出端，控制极连接扫描线。

7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的指纹识别电路的驱动方法，其特征在于，包括：

复位阶段：复位信号为工作电平信号，复位单元打开，通过初始化电压对G节点的电位进行复位；

感光信号积分阶段：通过自举单元将G节点为拉高，与此同时感光单元将其所感应的光信号转换为电信号；

数据读取阶段：给扫描线输入工作电平信号，开关单元打开，电流生成单元根据其接收到的所述感光单元生成的电信号，生成相应的电流信号，并经由开关单元输出，以供指纹信息的识别。

8.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的指纹识别电路。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，还包括多个像素单元；在每个所述像素单元中均设置有一个指纹识别电路；其中；位于同一行的所述指纹识别电路的开关单元连接同一条扫描线；位于同一列的指纹识别电路的开关单元连接同一条读取线。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的显示面板。