CN112464826A - 感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置 - Google Patents

感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置 Download PDF

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CN112464826A CN202011378668.1A CN202011378668A CN112464826A CN 112464826 A CN112464826 A CN 112464826A CN 202011378668 A CN202011378668 A CN 202011378668A CN 112464826 A CN112464826 A CN 112464826A
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Abstract

本文公开一种感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置。感光模块包括：感光元件，配置为接收光信号并通过光电转换将光信号转换为电信号；第一控制单元，配置为在第一时间段响应于第一控制信号将第二参考信号提供给第一节点；第二控制单元，配置为在第一时间段响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，在第三时间段响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号；第三控制单元，配置为在第一时间段响应于第一控制信号将第一电流信号输出；第四控制单元，配置为在第三时间段响应于第二控制信号端提供的第二控制信号将第二电流信号输出。本文提供的感光模块能够缩短数据采集时间。

Description

感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置
技术领域
本文涉及但不限于显示技术领域，尤其涉及一种感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置。
背景技术
APS(Active Pixel Sensor，主动式像素传感器)像素电路可以应用于指纹识别电路中，APS像素电路较PPS(Passive Pixel Sensor，被动式像素传感器)像素电路具有更高信号放大能力，因此具有更高的抗噪能力。
典型的基于APS像素电路的光学指纹采集方案中，为了去除固有底纹，需要采集一帧黑暗环境下的底纹图像(base图像)和一帧积分图像，然后二者做差得到去底纹后的图像。对于整个指纹识别的流程来说，这种方式会直接增加近一倍的采集时间，从而影响了指纹识别的效率。
发明内容
本公开实施例提供了一种感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置。
第一方面，本公开提供了一种感光模块，包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、第四控制单元和感光元件；
所述感光元件，分别连接第一参考信号端和第一节点，配置为接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；
所述第一控制单元，分别连接第一节点、第二参考信号端和第一控制信号端，配置为在第一时间段响应于所述第一控制信号端提供的第一控制信号将第二参考信号端提供的第二参考信号提供给第一节点；
所述第二控制单元，分别连接第一节点、第一电源信号端和第二节点，配置为在第一时间段响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，在第三时间段响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号；其中，所述第一电位是第一节点在被输入第二参考信号时的电压，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位；
所述第三控制单元，分别连接第二节点、第一控制信号端和感光模块的输出端，配置为在第一时间段响应于第一控制信号将第一电流信号提供给感光模块的输出端；
所述第四控制单元，分别连接第二节点、第二控制信号端和感光模块的输出端，配置为在第三时间段响应于第二控制信号端提供的第二控制信号将所述第二电流信号提供给感光模块的输出端。
第二方面，本公开提供了一种指纹采集系统，包括：上述感光模块和采集模块；所述采集模块包括电信号获取及转换单元、第一开关单元和第二开关单元；
电信号获取及转换单元，分别连接感光模块的输出端、第一开关单元和第二开关单元，配置为在第一时间段将感光模块的输出端输出的第一电流信号转换为第一电压信号并输出给第一开关单元，在第三时间段将感光模块的输出端输出的第二电流信号转换为第二电压信号并输出给第二开关单元；
第一开关单元，分别连接电信号获取及转换单元的输出端、第三控制信号端和第一电压输出端，配置为在第一时间段接收第一电压信号，在第三控制信号端提供的第三控制信号的控制下将第一电压信号输出至第一电压输出端；
第二开关单元，分别连接电信号获取及转换单元的输出端、第四控制信号端和第二电压输出端，配置为在第三时间段接收第二电压信号，在第四控制信号端提供的第四控制信号的控制下将第二电压信号输出至第二电压输出端。
第三方面，本公开提供了一种感光模块的驱动方法，包括以下步骤：
在第一时间段，第一控制单元在第一控制信号的控制下将第一节点的电位复位为第一电位，第二控制单元响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，第三控制单元在第一控制信号的控制下输出所述第一电流信号；
在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；第三控制单元在第一控制信号的控制下不输出电信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下不输出电流信号；
在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下输出所述第二电流信号；其中，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。
第四方面，本公开提供了一种指纹采集系统的驱动方法，包括以下步骤：
在第一时间段，第一控制单元在第一控制信号的控制下将第一节点的电位复位为第一电位，第二控制单元响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，第三控制单元在第一控制信号的控制下输出所述第一电流信号；电信号获取及转换单元将所述第一电流信号转换为第一电压信号，通过控制第一开关单元导通输出所述第一电压信号；
在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；第三控制单元在第一控制信号的控制下不输出电信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下不输出电流信号；
在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下输出所述第二电流信号；电信号获取及转换单元将所述第二电流信号转换为第二电压信号，通过控制第二开关单元导通输出所述第二电压信号；其中，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。
第五方面，本公开提供了一种指纹采集基板，包括：多个感光单元；至少一个感光单元包括感光驱动电路和连接所述感光驱动电路的感光元件；所述感光驱动电路至少包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一参考信号线、第二参考信号线、第一电源信号线、第一控制信号线、第二控制信号线和信号输出线；其中，所述第二晶体管是驱动晶体管；
所述指纹采集基板包括依次设置在基底上的第一导电层、半导体层和第二导电层；
所述第一导电层包括第三晶体管的第三栅电极和第三栅线；所述第三栅线通过第一过孔与第一控制信号线连接，所述第三栅线和第三栅电极连接；
所述半导体层包括：所述第一晶体管的有源层、所述第二晶体管的有源层、所述第三晶体管的有源层和所述第四晶体管的有源层；
所述第二导电层包括：所述第一晶体管的第一栅电极、所述第二晶体管的第二栅电极、所述第四晶体管的第四栅电极、第一控制信号线和第二控制信号线；所述第一控制信号线和所述第一晶体管的第一栅电极连接，所述第二控制信号线和所述第四晶体管的第四栅电极连接。
第六方面，本公开提供了一种显示装置，包括上述感光模块。
第七方面，本公开提供了一种显示装置，包括上述指纹采集系统。
第八方面，本公开提供了一种显示装置，包括上述指纹采集基板。
本公开实施例提供的感光模块、指纹采集系统及基板、驱动方法、显示装置。在第一时间段，第一控制单元对第一节点进行复位，第二控制单元响应于第一节点的复位电压输出第一电流信号并通过第三控制单元输出。在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，第三控制单元和第四控制单元均不输出电信号。在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号并通过第三控制单元输出，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。上述感光模块在第一节点复位的同时还进行第一电流的输出，该第一电流数据可以作为底纹数据，从而使得底纹数据的采集和指纹数据(包含底纹数据)的采集可以在一帧图像的时间内完成，节省了近一倍的采集时间，提高了指纹识别的效率。感光模块后端的采集模块，通过电信号获取及转换单元将感光模块输出的电流信号转换为电压信号，并通过分时导通两个开关单元分时输出第一电压信号(底纹数据)和第二电压信号(包含底纹数据的指纹数据)，以供采集模块后端的指纹识别算法可以直接利用第一电压信号和第二电压信号进行做差得到指纹数据，从而减少后端指纹识别算法的软件处理时间，提高了指纹识别的效率。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。
图1为一种现有的光学指纹采集系统的结构示意图；
图2为本公开实施例提供的一种感光模块的结构示意图；
图3为本公开实施例提供的一种感光模块的等效电路示意图；
图4为本公开实施例提供的感光模块的信号时序图；
图5为本公开实施例提供的一种指纹采集系统的结构示意图；
图6为本公开实施例提供的一种采集模块的等效电路示意图；
图7为本公开实施例提供的指纹采集系统的信号时序图；
图8为本公开实施例提供的一种感光模块的驱动方法的示意图；
图9为本公开实施例提供的一种指纹采集系统的驱动方法的示意图；
图10为本公开实施例提供的一种指纹采集基板的平面结构示意图；
图11为本公开实施例提供的一种指纹采集基板的剖面结构示意图；
图12为本公开实施例提供的一种形成第一导电层图案后的示意图；
图13为本公开实施例提供的一种形成半导体层图案后的示意图；
图14为本公开实施例提供的一种形成第二导电层图案后的示意图；
图15为本公开实施例提供的一种形成第三绝缘层图案后的示意图；
图16为本公开实施例提供的一种形成第三导电层图案后的示意图；
图17为本公开实施例提供的一种形成第四导电层图案后的示意图；
图18为本公开实施例提供的一种形成PIN型光电二极管的第二电极图案后的示意图；
图19为本公开实施例提供的一种形成第六绝缘层图案后的示意图；
图20为本公开实施例提供的一种形成第五导电层图案后的示意图。
附图标记
1—第一控制单元；2—第二控制单元；3—第三控制单元；
4—第四控制单元；5—感光元件；6—电信号获取及转换单元；
7—第一开关单元；8—第二开关单元；
100—感光模块；200—采集模块；
V1—第一参考信号端；V2—第二参考信号端；S1—第一控制信号端；
S2—第二控制信号端；VDD—第一电源信号端；Con1—第三控制信号端；
Con2—第四控制信号端；O_Io—感光模块的输出端；
Vo—电信号获取及转换单元的输出端；
Uo1—第一电压输出端；Uo2—第二电压输出端；
11—第三栅电极；12—第三栅线；
21—第一有源层；22—第二有源层；23—第三有源层；
24—第四有源层；
A1—第一过孔；
31—第一栅电极；32—第二栅电极；33—第四栅电极；
34—第一控制信号线；35—第二控制信号线；
A2—第二过孔；A3—第三过孔；A4—第四过孔；
A5—第五过孔；A6—第六过孔；A7—第七过孔；
A8—第八过孔；
41—第一连接电极；42—第二连接电极；43—第三连接电极；
44—第四连接电极；45—第一电源信号线；46—信号输出线；
47—第二参考信号线；
51—第五连接电极；
61—PIN型光电二极管的第二电极；
71—第一参考信号线；72—第六连接电极。
101—基底；102—第一绝缘层；103—第二绝缘层；
104—第三绝缘层；105—第四绝缘层；
201—第五绝缘层；202—平坦层；203—第六绝缘层；
204—第七绝缘层。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。注意，实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图中，有时为了明确起见，夸大表示了各构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本公开的一个方式并不一定限定于该尺寸，附图中各部件的形状和大小不反映真实比例。此外，附图示意性地示出了理想的例子，本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。
本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置，而不是为了在数量方面上进行限定的。
在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本说明书中，晶体管是指至少包括栅电极、漏电极以及源电极这三个端子的元件。晶体管在漏电极(漏电极端子、漏区域或漏电极)与源电极(源电极端子、源区域或源电极)之间具有沟道区域，并且电流能够流过漏电极、沟道区域以及源电极。注意，在本说明书中，沟道区域是指电流主要流过的区域。
在本说明书中，第一极可以为漏电极、第二极可以为源电极，或者第一极可以为源电极、第二极可以为漏电极。在使用极性相反的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下，“源电极”及“漏电极”的功能有时互相调换。因此，在本说明书中，“源电极”和“漏电极”可以互相调换。
在本说明书中，“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线，而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有各种功能的元件等。
在本说明书中，“膜”和“层”可以相互调换。例如，有时可以将“导电层”换成为“导电膜”。与此同样，有时可以将“绝缘膜”换成为“绝缘层”。
本公开中的“约”，是指不严格限定界限，允许工艺和测量误差范围内的数值。
本公开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。在本公开实施例中，将源极和漏极中的一个称为第一极，将源极和漏极中的另一个称为第二极。
此外，在本公开实施例的描述中，术语“第一电平”和“第二电平”仅用于区别两个电平的幅度不同。当晶体管被示例为P型薄膜晶体管时，触发晶体管导通的信号电平为低电平，当晶体管被示例为N型薄膜晶体管时，触发晶体管导通的信号电平为高电平。
图1示出了一种传统的基于APS像素电路的光学指纹采集系统。如图1所示，该光学指纹采集系统包括光学感应模块和数据采集模块。其中，光学感应模块采用3-T结构的设计方式，包括三个晶体管，一个光学感应元件(比如PIN型光电二极管)和一个存储电容(可选)。数据采集模块包括放大器和电阻。
图1中，晶体管T1是复位晶体管。晶体管T1的控制极连接第一控制信号端Reset，T1的第一极连接第一参考信号端Vrst，T1的第二极连接第一节点A。晶体管T1工作在开关状态，在每次PIN光电二极管生成的电荷被数据读取模块读出后，晶体管T1导通，将第一节点A的电位复位为第一参考信号端Vrst提供的第一参考信号的电压UVrst，从而为下一轮数据读取做好准备。
晶体管T2是放大晶体管。晶体管T2的控制极连接第一节点，T2的第一极连接第一电源信号端VDD，T2的第二极连接第三晶体管T3的第一极。晶体管T2工作在放大状态，在PIN型光电二极管接受光照的过程中，PIN型光电二极管上不断累积光电子导致第一节点的电位不断降低，晶体管T2将第一节点的电压稳定转化为流经晶体管T2的电流。
晶体管T3工作在开关状态，T3的控制极连接第二控制信号端Gate，T3的第一极和晶体管T2的第二极连接，T3的第二极作为光学感应模块的输出端，将晶体管T2放大后的电流Io输出给后端的数据采集模块。
数据采集模块包括放大器和电阻Rf，放大器的同相输入端连接第二参考信号端Vref，放大器的反相输入端连接光学感应模块的输出端(晶体管T3的第二极)，电阻Rf的第一端连接放大器的反相输入端，电阻Rf的第二端连接放大器的输出端Vo。
传统的光学指纹采集系统工作时每一个工作周期采集两帧图像，第一帧图像是在光照的情况下采集指纹得到的图像，第二帧图像是在无光照(比如不点亮屏幕)的情况下采集的图像(也即底纹图像)。
在第一帧图像的采集时间段内，第一晶体管T1和第三晶体管T3都工作在截止状态时，PIN型光电二极管接收到光照，在光照的作用下，光电二极管产生光电流，向第一节点侧注入电子，随着电荷的累积第一节点的电压会持续降低。晶体管T2将第一节点的电压稳定转化为流经晶体管T2的电流，但是由于第三晶体管T3处于截止状态，所以光学感应模块不会向后端的数据采集模块输出电流。然后第三晶体管T3导通，光学感应模块向后端的数据采集模块输出电流。第三晶体管T3从导通变为截止，第一晶体管T1从截止变为导通时，将第一节点A的电位复位为第一参考信号端Vrst提供的第一参考信号的电压UVrst，从而为下一轮数据读取做好准备。
在第二帧图像的采集时间段内，第一晶体管T1和第三晶体管T3都工作在截止状态时，PIN型光电二极管没有接收到光照，由于没有光照，因此光电二极管不产生光电流。晶体管T2将第一节点的电压稳定转化为流经晶体管T2的电流，但是由于第三晶体管T3处于截止状态，所以光学感应模块不会向后端的数据采集模块输出电流。然后第三晶体管T3导通，光学感应模块向后端的数据采集模块输出电流。第三晶体管T3从导通变为截止，第一晶体管T1从截止变为导通时，将第一节点A的电位复位为第一参考信号端Vrst提供的第一参考信号的电压UVrst，从而为下一轮数据读取做好准备。
传统的光学指纹采集系统在光照情况下得到含有底纹的指纹图像，在无光照的情况下得到仅含底纹的图像，然后将采集到的两帧图像做差得到去底纹后的指纹图像。由于需要采集两帧图像，对于整个指纹识别的流程来说，这种方式会直接增加近一倍的采集时间，从而影响了指纹识别的效率。
本公开实施例提供一种新的感光模块。图2示出了一种感光模块的结构示意图。如图2所示，一种感光模块，包括：第一控制单元1、第二控制单元2、第三控制单元3、第四控制单元4和感光元件5；
所述感光元件，分别连接第一参考信号端V1和第一节点A，配置为接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；
所述第一控制单元，分别连接第一节点、第二参考信号端V2和第一控制信号端S1，配置为在第一时间段响应于所述第一控制信号端提供的第一控制信号将第二参考信号端V2提供的第二参考信号提供给第一节点；
所述第二控制单元，分别连接第一节点、第一电源信号端VDD和第二节点B，配置为在第一时间段响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，在第三时间段响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号；其中，所述第一电位是第一节点在被输入第二参考信号时的电压，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位；
所述第三控制单元，分别连接第二节点、第一控制信号端和感光模块的输出端，配置为在第一时间段响应于第一控制信号将第一电流信号提供给感光模块的输出端；
所述第四控制单元，分别连接第二节点、第二控制信号端和感光模块的输出端，配置为在第三时间段响应于第二控制信号端提供的第二控制信号将所述第二电流信号提供给感光模块的输出端。
上述实施例提供的感光模块包括感光元件和四个控制单元，在第一时间段，第一控制单元对第一节点进行复位，第二控制单元响应于第一节点的复位电压输出第一电流信号并通过第三控制单元输出。在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，第三控制单元和第四控制单元均不输出电信号。在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号并通过第三控制单元输出，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。上述感光模块在第一节点复位的同时还进行第一电流的输出，该第一电流数据可以作为底纹数据，从而使得底纹数据的采集和指纹数据(包含底纹数据)的采集可以在一帧图像的时间内完成，节省了近一倍的采集时间，提高了指纹识别的效率。
在第一时间段，虽然感光元件也在进行光电转换，但是将第二参考信号提供给第一节点相当于消除了感光元件的光电转换作用对第一节点电位的影响，也即对第一节点的电位进行复位。所以此时感光模块输出的电信号可以作为底纹数据。
在一些示例性的实施方式中，所述感光元件可以实现为光电二极管，例如为PN型或PIN型光电二极管、雪崩光电二极管等。感光元件也可以实现为其他类型的感光元件。本公开实施例对于感光元件的类型不做限制。当所述感光元件为光电二极管时，所述光电二极管的阴极连接第一节点A，所述光电二极管的阳极连接第一参考信号端V1。
在一些示例性的实施方式中，所述第一控制单元包括第一晶体管T1，所述第一晶体管T1的控制极连接第一控制信号端S1，T1的第一极连接第二参考信号端V2，T1的第二极连接第一节点A；
在一些示例性的实施方式中，所述第二控制单元包括第二晶体管T2，所述第二晶体管T2的控制极连接第一节点A，T2的第一极连接第一电源信号端VDD，T2的第二极连接第二节点B；
在一些示例性的实施方式中，所述第三控制单元包括第三晶体管T3，所述第三晶体管T3的控制极连接第一控制信号端S1，T3的第一极连接第二节点B，T3的第二极连接感光模块的输出端O_Io；
在一些示例性的实施方式中，所述第四控制单元包括第四晶体管T4，所述第四晶体管T4的控制极连接第二控制信号端S2，T4的第一极连接第二节点B，T4的第二极连接感光模块的输出端O_Io。
图3提供了一种感光模块的等效电路图。如图3所示，感光模块可以包括：光电二极管D1、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、和第四晶体管T4；
所述光电二极管D1的阳极连接第一参考信号端V1，D1的阴极连接第一节点A；
所述第一晶体管T1的控制极连接第一控制信号端S1，T1的第一极连接第二参考信号端V2，T1的第二极连接第一节点A；
所述第二晶体管T2的控制极连接第一节点A，T2的第一极连接第一电源信号端VDD，T2的第二极连接第二节点B；
所述第三晶体管T3的控制极连接第一控制信号端S1，T3的第一极连接第二节点B，T3的第二极连接感光模块的输出端O_Io；
所述第四晶体管T4的控制极连接第二控制信号端S2，T4的第一极连接第二节点B，T4的第二极连接感光模块的输出端O_Io。
在上述实施例中，第一晶体管是起复位作用的开关晶体管，第二晶体管是起放大作用的放大晶体管，第三晶体管和第四晶体管是起开关作用的开关晶体管。
在一些示例性的实施方式中，所述感光模块还可以包括存储电容，所述存储电容的第一极连接光电二极管D1的阴极，所述存储电容的第二极连接光电二极管D1的阳极。所述存储电容用于存储光电二极管光电转换后产生的电荷。
下面结合信号时序图对图3提供的感光模块的一个工作周期的工作过程进行说明。
在图3所示的实施例中，晶体管T1至T4可以为N型薄膜晶体管。此外，考虑到低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流较小，因此，所有晶体管可以为低温多晶硅薄膜晶体管。
第一电源信号端VDD提供的第一电源信号为直流信号。第一参考信号端V1提供的第一参考信号为直流信号，第二参考信号端V2提供的第二参考信号为直流信号，第一控制信号端S1提供的第一控制信号，和第二控制信号端S2提供的第二控制信号均为脉冲信号。
图4提供了感光模块工作时的信号时序图。如图4所示，感光模块的工作过程可以分为三个阶段。
(1)第一阶段(图4中的t1阶段)
第一控制信号为高电平信号，第二控制信号为低电平信号。
第一控制信号为高电平信号，晶体管T1和晶体管T3均导通。
晶体管T1导通，将第一节点A的电位复位为第二参考信号端V2提供的第二参考信号的电压UV2。因此，第一控制信号可以作为第一节点A的复位信号，使得晶体管T1的控制极(栅极)电位被设置为固定的复位电压UV2。
第一参考信号端V1提供的第一参考信号电压UV1低于第一节点A的电压UA，光电二极管D1处于反偏状态，D1接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，该电信号使得第一节点上累积光电子。但是由于晶体管T1导通，使得第一节点的电位能够持续保持固定的复位电压UV2，相当于屏蔽了光电二极管的光电转换作用。
第一节点A的电位复位时，晶体管T2在复位电压UV2的控制下输出第一电流I1。
晶体管T3导通，将所述第一节点A的电位复位时晶体管T2输出的第一电流提供给感光模块的输出端O_Io。因此，第一控制信号也可以作为第一节点复位时的电流输出控制信号。
第二控制信号为低电平信号，晶体管T4处于截止状态。
(2)第二阶段(图4中的t2阶段)
第一控制信号为低电平信号，第二控制信号为低电平信号。
第一参考信号端V1提供的第一参考信号电压UV1低于第一节点A的电压UA，光电二极管D1处于反偏状态，D1接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，产生光电流。第二阶段可以看作光电二极管的光电转换阶段，也即曝光阶段。
第一控制信号为低电平信号，晶体管T1和晶体管T3均截止。第二控制信号为低电平信号，晶体管T4处于截止状态。感光模块的输出端O_Io没有任何电流输出。
(3)第三阶段(图4中的t3阶段)
第一控制信号为低电平信号，第二控制信号为高电平信号。
光电二极管D1继续接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，产生光电流。光电二极管上不断累积光电子导致第一节点的电位不断降低，晶体管T2将第一节点的电压稳定转化为流经晶体管T2的第二电流I2。
第一控制信号为低电平信号，晶体管T1和晶体管T3均截止。
第二控制信号为高电平信号，晶体管T4处于导通状态，将所述晶体管T2输出的第二电流I2提供给感光模块的输出端O_Io。
上述感光模块的工作过程可以分为三个阶段：第一阶段是节点电位(第一节点的电位)复位的阶段以及感光模块向后端输出第一电流(相当于没有光电转换时T2晶体管输出的电流)的阶段。第二阶段是感光元件的光电转换阶段但是不输出电流信号。第三阶段是输出第二电流(T2晶体管在感光元件经过一段时间的光电转换后输出的电流)的阶段。通过将第一控制信号复用为节点复位信号和第一电流输出控制信号，能够使得节点复位和底纹数据输出两个工作过程复用同一个时间段，从而节省了指纹采集的时间。
图5示出了一种指纹采集系统的结构示意图。如图5所示，一种指纹采集系统，包括：上述感光模块100和采集模块200；所述采集模块，包括：电信号获取及转换单元6、第一开关单元7和第二开关单元8；
电信号获取及转换单元，分别连接感光模块的输出端O_Io、第一开关单元和第二开关单元，配置为在第一时间段将感光模块的输出端输出的第一电流信号转换为第一电压信号并输出给第一开关单元，在第三时间段将感光模块的输出端输出的第二电流信号转换为第二电压信号并输出给第二开关单元；
第一开关单元，分别连接电信号获取及转换单元的输出端Vo、第三控制信号端Con1和第一电压输出端Uo1，配置为在第一时间段接收第一电压信号，在第三控制信号端提供的第三控制信号的控制下将第一电压信号输出至第一电压输出端Uo1；
第二开关单元，分别连接电信号获取及转换单元的输出端Vo、第四控制信号端Con2和第二电压输出端Uo2，配置为在第三时间段接收第二电压信号，在第四控制信号端提供的第四控制信号的控制下将第二电压信号输出至第二电压输出端Uo2。
上述实施例提供的指纹采集系统，包括感光模块和采集模块。在第一时间段，第一控制单元对第一节点进行复位，第二控制单元响应于第一节点的复位电压输出第一电流信号并通过第三控制单元输出。在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，第三控制单元和第四控制单元均不输出电信号。在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号并通过第三控制单元输出，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。上述感光模块在第一节点复位的同时还进行第一电流的输出，该第一电流数据可以作为底纹数据，从而使得底纹数据的采集和指纹数据(包含底纹数据)的采集可以在一帧图像的时间内完成，节省了近一倍的采集时间，提高了指纹识别的效率。通过电信号获取及转换单元将感光模块输出的电流信号转换为电压信号，并通过分时导通两个开关单元分时输出第一电压信号(底纹数据)和第二电压信号(包含底纹数据的指纹数据)，以供采集模块后端的指纹识别算法可以直接利用第一电压信号和第二电压信号进行做差得到指纹数据，从而减少后端指纹识别算法的软件处理时间，提高了指纹识别的效率。
图6提供了一种采集模块的等效电路图。如图6所示，采集模块可以包括：放大器、电阻Rf、第一开关元件K1和第二开关元件K2；
放大器的同相输入端连接第三参考信号端Vref，放大器的反相输入端连接感光模块的输出端O_Io，电阻Rf的第一端连接放大器的反相输入端，电阻Rf的第二端连接放大器的输出端Vo；
第一开关元件K1的第一端连接放大器的输出端Vo，K1的控制端连接第三控制信号端Con1，K1的第二端连接第一电压输出端Uo1；
第二开关元件K2的第一端连接放大器的输出端Vo，K2的控制端连接第四控制信号端Con2，K2的第二端连接第二电压输出端Uo2。
采集模块通过使用两套开关元件，能够在一帧图像的周期内分时输出底纹数据和指纹数据(包含底纹数据的指纹数据)，后端直接对这两套数据进行求差运算即可得到消除底纹的指纹数据。
第一电源信号端VDD提供的第一电源信号为直流信号。第一参考信号端V1提供的第一参考信号为直流信号，第二参考信号端V2提供的第二参考信号为直流信号，第三参考信号端Vref提供的第三参考信号为直流信号，第一控制信号端S1提供的第一控制信号，和第二控制信号端S2提供的第二控制信号均为脉冲信号。第三控制信号端Con1提供的第三控制信号，和第四控制信号端Con2提供的第四二控制信号均为脉冲信号。
图7提供了指纹采集系统工作时的信号时序图。如图7所示，指纹采集系统的工作过程可以分为三个阶段。
(1)第一阶段(图7中的t1阶段)
第一控制信号为高电平信号，第二控制信号为低电平信号。
第三控制信号为高电平信号，第四控制信号为低电平信号。
第一控制信号为高电平信号，晶体管T1和晶体管T3均导通。晶体管T1导通，将第一节点A的电位复位为第二参考信号端V2提供的第二参考信号的电压UV2。光电二极管接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，该电信号使得第一节点上累积光电子。但是由于晶体管T1导通，使得第一节点的电位能够持续保持固定的复位电压UV2，相当于消除了光电二极管的光电转换作用对第一节点的电位影响。第一节点A的电位复位时，晶体管T2在复位电压UV2的控制下输出第一电流I1。晶体管T3导通，将所述第一节点A的电位复位时晶体管T2输出的第一电流提供给感光模块的输出端O_Io。因此，第一控制信号也可以作为第一节点复位时的电流输出控制信号。第二控制信号为低电平信号，晶体管T4处于截止状态。
放大器将感光模块的输出端O_Io输出的第一电流信号转换为第一电压信号并输出给第一开关元件，第一开关元件在第三控制信号的控制下导通将所述第一电压信号输出至第一电压输出端Uo1。第二开关元件在第四控制信号的控制下断开，第二电压输出端Uo2不输出电压信号。
(2)第二阶段(图7中的t2阶段)
第一控制信号为低电平信号，第二控制信号为低电平信号。
第三控制信号为低电平信号，第四控制信号为低电平信号。
第一参考信号端V1提供的第一参考信号电压UV1低于第一节点A的电压UA，光电二极管D1处于反偏状态，D1接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，产生光电流。第二阶段可以看作光电二极管的光电转换阶段，也即曝光阶段。第一控制信号为低电平信号，晶体管T1和晶体管T3均截止。第二控制信号为低电平信号，晶体管T4处于截止状态。感光模块的输出端O_Io没有任何电流输出。
第一开关元件在第三控制信号的控制下断开。第二开关元件在第四控制信号的控制下断开。
(3)第三阶段(图7中的t3阶段)
第一控制信号为低电平信号，第二控制信号为高电平信号。
第三控制信号为低电平信号，第四控制信号为高电平信号。
光电二极管D1继续接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号，产生光电流。光电二极管上不断累积光电子导致第一节点的电位不断降低，晶体管T2将第一节点的电压稳定转化为流经晶体管T2的第二电流I2。第一控制信号为低电平信号，晶体管T1和晶体管T3均截止。第二控制信号为高电平信号，晶体管T4处于导通状态，将所述晶体管T2输出的第二电流I2提供给感光模块的输出端O_Io。
放大器将感光模块的输出端O_Io输出的第二电流信号转换为第二电压信号并输出给第二开关元件，第二开关元件在第四控制信号的控制下导通将所述第二电压信号输出至第二电压输出端Uo2。第一开关元件在第三控制信号的控制下断开，第一电压输出端Uo1不输出电压信号。
上述指纹采集系统的工作过程可以分为三个阶段：第一阶段是节点电位(第一节点的电位)复位的阶段以及指纹采集系统向后端输出第一电压信号(底纹数据)的阶段。第二阶段是感光元件的光电转换阶段。第三阶段是指纹采集系统向后端输出第二电压信号(含底纹的指纹数据)的阶段。通过将第一控制信号复用为节点复位信号和第一电流输出控制信号，能够使得节点复位和底纹数据输出两个工作过程复用同一个时间段，从而节省了指纹采集的时间。采集模块通过使用两套开关单元，能够在一帧图像的周期内分时输出底纹数据和含底纹的指纹数据，后端直接对这两套数据进行求差运算即可得到消除底纹的指纹数据。
图8示出了一种感光模块的驱动方法的示意图。如图8所示，本公开实施例提供了一种感光模块的驱动方法，可以包括以下步骤：
在第一时间段，第一控制单元在第一控制信号的控制下将第一节点的电位复位为第一电位，第二控制单元响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，第三控制单元在第一控制信号的控制下输出所述第一电流信号；
在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；第三控制单元在第一控制信号的控制下不输出电信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下不输出电流信号；
在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下输出所述第二电流信号；其中，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。
上述实施例提供的感光模块的驱动方法，在第一时间段，将第二参考信号提供给第一节点相当于消除了感光元件的光电转换作用对第一节点电位的影响，所以此时感光模块输出的电信号可以作为底纹数据。通过第三控制单元和第一控制单元使用相同的控制信号(第一控制信号)，能够使得节点复位和底纹数据输出两个工作过程复用同一个时间段，从而节省了指纹采集的时间。由于节点复位过程(同时进行底纹数据输出)、光电转换过程以及指纹数据(包含底纹数据的指纹数据)输出过程可以在一帧图像的周期内实现，因此缩短了近一倍的采集时间，提高了指纹识别的效率。
图9示出了一种指纹采集系统的驱动方法的示意图。如图9所示，本公开实施例提供了一种指纹采集系统的驱动方法，可以包括以下步骤：
在第一时间段，第一控制单元在第一控制信号的控制下将第一节点的电位复位为第一电位，第二控制单元响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，第三控制单元在第一控制信号的控制下输出所述第一电流信号；电信号获取及转换单元将所述第一电流信号转换为第一电压信号，通过控制第一开关单元导通输出所述第一电压信号；
在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；第三控制单元在第一控制信号的控制下不输出电信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下不输出电流信号；
在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下输出所述第二电流信号；电信号获取及转换单元将所述第二电流信号转换为第二电压信号，通过控制第二开关单元导通输出所述第二电压信号；其中，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。
上述实施例提供的指纹采集系统的驱动方法，在第一时间段，通过第三控制单元和第一控制单元使用相同的控制信号(第一控制信号)，能够使得节点复位和底纹数据输出两个工作过程复用同一个时间段，从而节省了指纹采集的时间。由于节点复位过程(同时进行底纹数据输出)、光电转换过程以及指纹数据(包含底纹数据的指纹数据)输出过程可以在一帧图像的周期内实现，因此缩短了近一倍的采集时间，提高了指纹识别的效率。采集模块通过使用两套开关单元，能够在一帧图像的周期内分时输出底纹数据和含底纹的指纹数据，后端直接对这两套数据进行求差运算即可得到消除底纹的指纹数据。
本公开所说的“图案化工艺”，对于金属材料、无机材料或透明导电材料，包括涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理，对于有机材料，包括涂覆有机材料、掩模曝光和显影等处理。沉积可以采用溅射、蒸镀、化学气相沉积中的任意一种或多种，涂覆可以采用喷涂、旋涂和喷墨打印中的任意一种或多种，刻蚀可以采用干刻和湿刻中的任意一种或多种，本公开不做限定。“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积、涂覆或其它工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需图案化工艺，则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”需图案化工艺，则在图案化工艺前称为“薄膜”，图案化工艺后称为“层”。经过图案化工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。本公开所说的“A和B同层设置”是指，A和B通过同一次图案化工艺同时形成，膜层的“厚度”为膜层在垂直于显示基板方向上的尺寸。本公开示例性实施例中，“A的正投影包含B的正投影”，是指B的正投影的边界落入A的正投影的边界范围内，或者A的正投影的边界与B的正投影的边界重叠。
本公开实施例提供一种指纹采集基板，包括：多个感光单元；至少一个感光单元包括感光驱动电路和连接所述感光驱动电路的感光元件；所述感光驱动电路至少包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一参考信号线、第二参考信号线、第一电源信号线、第一控制信号线、第二控制信号线和信号输出线；其中，所述第二晶体管是驱动晶体管；
所述指纹采集基板包括依次设置在基底上的第一导电层、半导体层和第二导电层；
所述第一导电层包括第三晶体管的第三栅电极和第三栅线；所述第三栅线通过第一过孔与第一控制信号线连接，所述第三栅线和第三栅电极连接；
所述半导体层包括：所述第一晶体管的有源层、所述第二晶体管的有源层、所述第三晶体管的有源层和所述第四晶体管的有源层；
所述第二导电层包括：所述第一晶体管的第一栅电极、所述第二晶体管的第二栅电极、所述第四晶体管的第四栅电极、第一控制信号线和第二控制信号线；所述第一控制信号线和所述第一晶体管的第一栅电极连接，所述第二控制信号线和所述第四晶体管的第四栅电极连接。
上述实施例提供的指纹采集基板，通过在现有的指纹采集基板的半导体层的下方增加一个新的导电层放置第三晶体管的栅电极，能够使得新增的开关晶体管不影响指纹采集基板的开口率。
在一些示例性的实施方式中，所述第二晶体管的有源层的第二区与所述第三晶体管的有源层的第一区连接；所述第二晶体管的有源层的第二区与所述第四晶体管的有源层的第一区连接；
在一些示例性的实施方式中，所述第三晶体管的有源层的第一区和所述第四晶体管的有源层的第一区采用一体化设置，所述第四晶体管的有源层的第二区和所述第四晶体管的有源层的第二区采用一体化设置；
在一些示例性的实施方式中，所述指纹采集基板还包括：第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第三导电层；所述第一绝缘层覆盖所述第一导电层；所述第二绝缘层覆盖所述半导体层；所述第三绝缘层覆盖所述第二导电层；所述第三导电层设置在所述第三绝缘层上；
所述第三导电层包括：相互连接的第二参考信号线和第一连接电极、第二连接电极、相互连接的第一电源信号线和第三连接电极、相互连接的信号输出线和第四连接电极；
其中，所述第一连接电极用于通过第二过孔连接第二参考信号线和第一晶体管的第一极；所述第二连接电极用于通过第三过孔连接第一晶体管的第二极和第二连接电极，以及通过第四过孔连接第二晶体管的第二栅电极和第二连接电极；所述第三连接电极用于通过第五过孔连接第一电源信号线和第二晶体管的第一极；所述第四连接电极用于通过第六过孔连接信号输出线和第三晶体管的第二极，以及用于通过第六过孔连接信号输出线和第四晶体管的第二极；
在一些示例性的实施方式中，所述指纹采集基板还包括第四导电层；
所述第四导电层包括：第五连接电极；所述第五连接电极用于通过第七过孔连接PIN型光电二极管的第一极与第二晶体管的第二栅电极。
在一些示例性的实施方式中，所述指纹采集基板还包括第五导电层；
所述第五导电层包括：第一参考信号线和第六连接电极；所述第六连接电极用于通过第八过孔连接第一参考信号线和PIN型光电二极管的第二极。
图10为本公开示例性实施例一种指纹采集基板的结构示意图，示意了一个感光单元的平面结构。图11为本公开示例性实施例一种指纹采集基板的结构示意图，示意了一个感光单元的剖面结构。
如图10和图11所示，指纹采集基板包括依次设置在基底101上的第一导电层、第一绝缘层102、半导体层、第二绝缘层103、第二导电层、第三绝缘层104、第三导电层、第四绝缘层105、第四导电层、第五绝缘层201、平坦层202、第六绝缘层203、第五导电层和第七绝缘层204。
所述第一导电层包括第三晶体管的第三栅电极11和第三栅线12；所述第三栅线通过第一过孔A1与第一控制信号线34连接，所述第三栅线和第三栅电极连接。
所述半导体层包括：第一有源层21(所述第一晶体管的有源层)、第二有源层(所述第二晶体管的有源层)22、第三有源层(所述第三晶体管的有源层)23和第四有源层(所述第四晶体管的有源层)24。每个晶体管的有源层包括第一区、第二区、以及位于第一区和第二区之间的沟道区。在一些示例性的实施方式中，所述第一晶体管的有源层单独设置。在一些示例性的实施方式中，所述第二晶体管的有源层的第二区与所述第三晶体管的有源层的第一区连接；所述第二晶体管的有源层的第二区与所述第四晶体管的有源层的第一区连接。在一些示例性的实施方式中，所述第三晶体管的有源层的第一区和所述第四晶体管的有源层的第一区采用一体化设置，所述第四晶体管的有源层的第二区和所述第四晶体管的有源层的第二区采用一体化设置。
第二绝缘层上设置第一过孔A1。第一过孔内的第二绝缘层和第一绝缘层被刻蚀掉，暴露出第三栅线的表面。第一过孔配置为使第一控制信号线34通过该过孔与第三晶体管的第三栅线连接。
所述第二导电层包括：所述第一晶体管的第一栅电极31、所述第二晶体管的第二栅电极32、所述第四晶体管的第四栅电极33、第一控制信号线34和第二控制信号线35。所述第一控制信号线和所述第一晶体管的第一栅电极连接，所述第二控制信号线和所述第四晶体管的第四栅电极连接。
第三绝缘层上设置五个过孔：第二过孔A2、第三过孔A3、第四过孔A4、第五过孔A5和第六过孔A6。
第二过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第一有源层的表面。第一过孔配置为使后续形成的第一连接电极通过该过孔与第一有源层连接。第三过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第一有源层的表面。第三过孔配置为使后续形成的第二连接电极通过该过孔与第一有源层连接。第四过孔内的第三绝缘层被刻蚀掉，暴露出第二晶体管的第二栅电极的表面。第四过孔配置为使后续形成的第二连接电极通过该过孔与第二晶体管的第二栅电极连接。第五过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第二有源层的表面。第五过孔配置为使后续形成的第三连接电极通过该过孔与第二有源层连接。第六过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第四有源层的表面。第六过孔配置为使后续形成的第四连接电极通过该过孔与第四有源层连接。
所述第三导电层包括：相互连接的第二参考信号线47和第一连接电极41、第二连接电极、相互连接的第一电源信号线45和第三连接电极43、相互连接的信号输出线46和第四连接电极44。其中，所述第一连接电极用于通过第二过孔连接第二参考信号线和第一晶体管的第一极；所述第二连接电极用于通过第三过孔连接第一晶体管的第二极和第二连接电极，以及通过第四过孔连接第二晶体管的第二栅电极和第二连接电极；所述第三连接电极用于通过第五过孔连接第一电源信号线和第二晶体管的第一极；所述第四连接电极用于通过第六过孔连接信号输出线和第三晶体管的第二极，以及用于通过第六过孔连接信号输出线和第四晶体管的第二极。
第四绝缘层上设置第七过孔A7。第七过孔内的第四绝缘层被刻蚀掉，暴露出第二连接电极的表面。第七过孔配置为使第五连接电极通过该过孔与第二连接电极的连接。也即，实现第五连接电极与第一晶体管的第一漏极、第二晶体管的第二栅电极连接。
所述第四导电层包括：第五连接电极51。所述第五连接电极上依次设置PIN型光电二极管的第一电极、光电转换层和第二电极61。所述第五连接电极用于通过第七过孔连接PIN型光电二极管的第一极与第二晶体管的第二栅电极。
所述第四导电层上依次设置第五绝缘层201、平坦层202和第六绝缘层203。第六绝缘层上设置第八过孔A8。第八过孔内的第六绝缘层、平坦层和第五绝缘层被刻蚀掉，暴露出PIN型光电二极管的第二电极的表面。第八过孔配置为使后续形成的第六连接电极通过该过孔与PIN型光电二极管的第二电极连接。
第五导电层包括：第一参考信号线71、和第六连接电极72。所述第六连接电极用于通过第八过孔连接第一参考信号线和PIN型光电二极管的第二极。
第五导电层上设置第七绝缘层204。
在示例性实施方式中，指纹采集基板的制备过程可以包括如下操作。
(11)形成第一导电层图案。在示例性实施例中，形成第一导电层图案可以包括：在基底上沉积第一金属薄膜，通过图案化工艺对第一金属薄膜进行图案化，形成设置在基底上的第一导电层图案，第一导电层图案至少包括：第三晶体管T3的第三栅电极11和第三栅线12，如图12所示。
在示例性实施例中，第三栅线12与第三栅电极11连接，第三栅线12包括依次连接的第一部12-1和第二部12-2，第一部沿第一方向延伸并与所述第二部连接，所述第二部沿着第二方向延伸。
(12)形成半导体层图案。在示例性实施例中，形成半导体层图案可以包括：在形成前述图案的基底上，依次沉积第一绝缘薄膜和半导体薄膜，通过图案化工艺对半导体薄膜进行图案化，形成覆盖第一导电层的第一绝缘层和设置在第一绝缘层上的半导体层，如图13所示。
在示例性实施例中，至少一个感光单元的半导体层可以包括第一有源层21、第二有源层22、第三有源层23和第四有源层24。其中，第一有源层是第一晶体管T1的有源层，第二有源层是第二晶体管T2的有源层，第三有源层是第三晶体管T3的有源层，第四有源层是第四晶体管T4的有源层。
在示例性实施例中，每个晶体管的有源层可以包括第一区、第二区以及位于第一区和第二区之间的沟道区。第一有源层可以单独设置。第三有源层和第四有源层可以是相互连接的一体结构。第三有源层的第一区13-1同时作为第四有源层的第一区14-1，第三有源层的第二区13-2同时作为第四有源层的第二区14-2。第二有源层的第二区12-2同时作为第三有源层的第一区13-1，第二有源层的第二区12-2同时作为第四有源层的第一区14-1，即第二有源层的第二区12-2与第三有源层的第一区13-1、和第四有源层的第一区14-1连接。
(13)形成第二导电层图案。在示例性实施例中，形成第二导电层图案可以包括：在形成前述图案的基底上，依次沉积第二绝缘薄膜和第二金属薄膜，通过图案化工艺对第二金属薄膜进行图案化，形成覆盖半导体层图案的第二绝缘层，以及设置在第二绝缘层上的第二导电层图案，第二导电层图案至少包括：第一晶体管T1的第一栅电极31、第二晶体管T2的第二栅电极32、第四晶体管T4的第四栅电极33、第一控制信号线34和第二控制信号线35。如图14所示。
在示例性实施例中，在第二绝缘层上设置一个过孔，所述过孔为第一过孔A1。第一过孔内的第二绝缘层和第一绝缘层被刻蚀掉，暴露出第一导电层的表面。第一过孔在基底上的正投影位于第三栅线在基底上的正投影的范围之内。第一过孔配置为使第一控制信号线34通过该过孔与第三晶体管的第三栅线连接。
在示例性实施例中，第一控制信号线34和第二控制信号线35沿第一方向延伸。第一控制信号线与第一栅电极连接。第二控制信号线与第四栅电极连接。
在示例性实施例中，第一控制信号线34和第二控制信号线35可以为等宽度设置，也可以为非等宽度设置，宽度为第二方向的尺寸。
(14)形成第三绝缘层图案。在示例性实施例中，形成第三绝缘层图案可以包括：在形成前述图案的基底上，沉积第三绝缘薄膜，采用图案化工艺对第三绝缘薄膜进行图案化，形成覆盖第二导电层图案的第三绝缘层，第三绝缘层上设置有多个过孔，多个过孔至少包括：第二过孔A2、第三过孔A3、第四过孔A4、第五过孔A5和第六过孔A6。如图15所示。
在示例性实施例中，第二过孔在基底上的正投影位于第一有源层在基底上的正投影的范围之内，第二过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第一有源层的表面。第一过孔配置为使后续形成的第一连接电极通过该过孔与第一有源层连接。
在示例性实施例中，第三过孔在基底上的正投影位于第一有源层在基底上的正投影的范围之内，第三过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第一有源层的表面。第三过孔配置为使后续形成的第二连接电极通过该过孔与第一有源层连接。
在示例性实施例中，第四过孔在基底上的正投影位于第二栅电极在基底上的正投影的范围之内，第四过孔内的第三绝缘层被刻蚀掉，暴露出第二栅电极的表面。第四过孔配置为使后续形成的第二连接电极通过该过孔与第二栅电极连接。
在示例性实施例中，第五过孔在基底上的正投影位于第二有源层在基底上的正投影的范围之内，第五过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第二有源层的表面。第五过孔配置为使后续形成的第三连接电极通过该过孔与第二有源层连接。
在示例性实施例中，第六过孔在基底上的正投影位于第四有源层在基底上的正投影的范围之内，第六过孔内的第三绝缘层和第二绝缘层被刻蚀掉，暴露出第四有源层的表面。第六过孔配置为使后续形成的第四连接电极通过该过孔与第四有源层连接。
(15)形成第三导电层图案。在示例性实施例中，形成第三导电层可以包括：在形成前述图案的基底上，沉积第三金属薄膜，采用图案化工艺对第三金属薄膜进行图案化，形成设置在第三绝缘层上的第三导电层，第三导电层至少包括：第一连接电极41、第二连接电极42、第三连接电极43、第四连接电极44，第一电源信号线45、信号输出线46、第二参考信号线47。如图16所示。
在示例性实施例中，第一电源信号线、信号输出线、第二参考信号线沿第二方向延伸。第一电源信号线与第三连接电极连接，信号输出线与第四连接电极连接，第二参考信号线与第一连接电极连接。
在示例性实施例中，第一连接电极通过第二过孔与第一有源层(第一有源层的第一区)连接，由于第一连接电极连接第二参考信号线，因此，第二连接电极可以作为第一晶体管的第一源极。
在示例性实施例中，第二连接电极通过第三过孔与第一有源层(第一有源层的第二区)连接，因此，第二连接电极可以作为第一晶体管的第一漏极。第二连接电极还通过第四过孔与第二晶体管的第二栅电极连接，因此实现了第一晶体管的第一漏极和第二晶体管的第二栅电极的连接。
在示例性实施例中，第三连接电极通过第五过孔与第二有源层(第二有源层的第一区)连接，由于第三连接电极连接第一电源信号线，因此，第三连接电极可以作为第二晶体管的第一源极。
在示例性实施例中，第四连接电极通过第六过孔与第四有源层的第二区、第三有源层的第二区连接，由于第四连接电极连接信号输出线，因此，第四连接电极可以作为第四晶体管的第四漏极和第三晶体管的第三漏极。
(16)形成第四导电层图案。在形成前述图案的基底上，依次沉积第四绝缘薄膜和第四金属薄膜，通过图案化工艺对第四金属薄膜进行图案化，形成覆盖第三导电层图案的第四绝缘层，以及设置在第四绝缘层上的第四导电层图案，第四导电层图案至少包括：第五连接电极51。如图17所示。
在示例性实施例中，在第四绝缘层上设置一个过孔，所述过孔为第七过孔A7。第七过孔内的第四绝缘层被刻蚀掉，暴露出第三导电层的表面。第七过孔在基底上的正投影位于第二连接电极在基底上的正投影的范围之内。第七过孔配置为使第五连接电极通过该过孔与第二连接电极的连接。也即，实现第五连接电极与第一晶体管的第一漏极、第二晶体管的第二栅电极连接。
(17)形成PIN型光电二极管结构层。
(a)在第五连接电极上依次沉积第一透明导电薄膜、光电转换薄膜和第二透明导电薄膜，图案化，在第五连接电极上形成光电二极管。图18示出了形成PIN型光电二极管的第二电极图案后的示意图。如图18所示，光电二极管包括第一电极、光电转换层和第二电极61，第一电极与第五连接电极连接，光电转换层位于第一电极和第二电极之间。
(b)在PIN型光电二极管的第二电极上先沉积一层第五绝缘薄膜，然后在第五绝缘薄膜上涂覆一层平坦薄膜，随后在平坦薄膜上沉积一层第六绝缘薄膜，图案化，形成第五绝缘层、平坦层和第六绝缘层。第六绝缘层上设置有一个过孔，所述过孔为第八过孔A8。
图19示出了形成第六绝缘层图案后的示意图。如图19所示，第八过孔在基底上的正投影位于PIN型光电二极管的第二电极在基底上的正投影的范围之内。第八过孔内的第六绝缘层、平坦层和第五绝缘层被刻蚀掉，暴露出PIN型光电二极管的第二电极的表面。第八过孔配置为使后续形成的第六连接电极通过该过孔与PIN型光电二极管的第二电极连接。
(c)形成第五导电层图案。在示例性实施例中，形成第五导电层可以包括：在第六绝缘层上沉积第五金属薄膜，采用图案化工艺对第五金属薄膜进行图案化，形成设置在第六绝缘层上的第五导电层。第五导电层至少包括：第一参考信号线71、和第六连接电极72。图20示出了形成第五导电层图案后的示意图。
在示例性实施例中，第一参考信号线沿第二方向延伸。第一参考信号线与第六连接电极连接。
在示例性实施例中，第六连接电极通过第八过孔与PIN型光电二极管的第二电极连接，从而实现第一参考信号线与PIN型光电二极管的第二电极相互连接。
(d)形成第七绝缘层图案。在示例性实施例中，形成第七绝缘层图案可以包括：在形成前述图案的基底上，沉积第七绝缘薄膜，采用图案化工艺对第七绝缘薄膜进行图案化，形成覆盖第五导电层图案的第七绝缘层。
本公开实施例还提供了一种显示装置，包括上述感光模块。
本公开实施例还提供了一种显示装置，包括上述指纹采集系统。
本公开提供了一种显示装置，包括上述指纹采集基板。
所述显示装置可以为有机发光显示装置。该显示装置可以为：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。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本公开的限制。
虽然本公开所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式，并非用以限定本公开。任何本公开所属领域内的技术人员，在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本公开的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种感光模块，包括：第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元、第四控制单元和感光元件；
所述感光元件，分别连接第一参考信号端和第一节点，配置为接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；
所述第一控制单元，分别连接第一节点、第二参考信号端和第一控制信号端，配置为在第一时间段响应于所述第一控制信号端提供的第一控制信号将第二参考信号端提供的第二参考信号提供给第一节点；
所述第二控制单元，分别连接第一节点、第一电源信号端和第二节点，配置为在第一时间段响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，在第三时间段响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号；其中，所述第一电位是第一节点在被输入第二参考信号时的电压，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位；
所述第三控制单元，分别连接第二节点、第一控制信号端和感光模块的输出端，配置为在第一时间段响应于第一控制信号将第一电流信号提供给感光模块的输出端；
所述第四控制单元，分别连接第二节点、第二控制信号端和感光模块的输出端，配置为在第三时间段响应于第二控制信号端提供的第二控制信号将所述第二电流信号提供给感光模块的输出端。
2.如权利要求1所述的感光模块，其特征在于：
所述感光元件包括光电二极管；所述光电二极管的阴极连接第一节点，所述光电二极管的阳极连接第一参考信号端。
3.如权利要求1或2所述的感光模块，其特征在于：
所述第一控制单元包括第一晶体管T1，所述第一晶体管T1的控制极连接第一控制信号端，T1的第一极连接第二参考信号端，T1的第二极连接第一节点；
所述第二控制单元包括第二晶体管T2，所述第二晶体管T2的控制极连接第一节点，T2的第一极连接第一电源信号端，T2的第二极连接第二节点；
所述第三控制单元包括第三晶体管T3，所述第三晶体管T3的控制极连接第一控制信号端，T3的第一极连接第二节点，T3的第二极连接感光模块的输出端；
所述第四控制单元包括第四晶体管T4，所述第四晶体管T4的控制极连接第二控制信号端，T4的第一极连接第二节点，T4的第二极连接感光模块的输出端。
4.一种指纹采集系统，包括：上述权利要求1-3中任一项所述的感光模块和采集模块；所述采集模块包括电信号获取及转换单元、第一开关单元和第二开关单元；
电信号获取及转换单元，分别连接感光模块的输出端、第一开关单元和第二开关单元，配置为在第一时间段将感光模块的输出端输出的第一电流信号转换为第一电压信号并输出给第一开关单元，在第三时间段将感光模块的输出端输出的第二电流信号转换为第二电压信号并输出给第二开关单元；
第一开关单元，分别连接电信号获取及转换单元的输出端、第三控制信号端和第一电压输出端，配置为在第一时间段接收第一电压信号，在第三控制信号端提供的第三控制信号的控制下将第一电压信号输出至第一电压输出端；
第二开关单元，分别连接电信号获取及转换单元的输出端、第四控制信号端和第二电压输出端，配置为在第三时间段接收第二电压信号，在第四控制信号端提供的第四控制信号的控制下将第二电压信号输出至第二电压输出端。
5.如权利要求4所述的指纹采集系统，其特征在于：
所述采集模块可以包括：放大器、电阻Rf、第一开关元件和第二开关元件；
放大器的同相输入端连接第三参考信号端，放大器的反相输入端连接感光模块的输出端，电阻Rf的第一端连接放大器的反相输入端，电阻Rf的第二端连接放大器的输出端；
第一开关元件的第一端连接放大器的输出端，第一开关元件的控制端连接第三控制信号端，第一开关元件的第二端连接第一电压输出端；
第二开关元件的第一端连接放大器的输出端，第二开关元件的控制端连接第四控制信号端，第二开关元件的第二端连接第二电压输出端。
6.一种上述权利要求1-3中任一项所述的感光模块的驱动方法，包括以下步骤：
在第一时间段，第一控制单元在第一控制信号的控制下将第一节点的电位复位为第一电位，第二控制单元响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，第三控制单元在第一控制信号的控制下输出所述第一电流信号；
在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；第三控制单元在第一控制信号的控制下不输出电信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下不输出电流信号；
在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下输出所述第二电流信号；其中，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。
7.一种上述权利要求4或5所述的指纹采集系统的驱动方法，包括以下步骤：
在第一时间段，第一控制单元在第一控制信号的控制下将第一节点的电位复位为第一电位，第二控制单元响应于第一节点的第一电位输出第一电流信号，第三控制单元在第一控制信号的控制下输出所述第一电流信号；电信号获取及转换单元将所述第一电流信号转换为第一电压信号，通过控制第一开关单元导通输出所述第一电压信号；
在第二时间段，感光元件接收光信号并通过光电转换将所述光信号转换为电信号；第三控制单元在第一控制信号的控制下不输出电信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下不输出电流信号；
在第三时间段，第二控制单元响应于第一节点的第二电位输出第二电流信号，第四控制单元在第二控制信号的控制下输出所述第二电流信号；电信号获取及转换单元将所述第二电流信号转换为第二电压信号，通过控制第二开关单元导通输出所述第二电压信号；其中，所述第二电位是第一节点在感光元件的光电转换作用下发生电位变化后的电位。
8.一种指纹采集基板，包括：多个感光单元；至少一个感光单元包括感光驱动电路和连接所述感光驱动电路的感光元件；所述感光驱动电路至少包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一参考信号线、第二参考信号线、第一电源信号线、第一控制信号线、第二控制信号线和信号输出线；其中，所述第二晶体管是驱动晶体管；
所述指纹采集基板包括依次设置在基底上的第一导电层、半导体层和第二导电层；
所述第一导电层包括第三晶体管的第三栅电极和第三栅线；所述第三栅线通过第一过孔与第一控制信号线连接，所述第三栅线和第三栅电极连接；
所述半导体层包括：所述第一晶体管的有源层、所述第二晶体管的有源层、所述第三晶体管的有源层和所述第四晶体管的有源层；
所述第二导电层包括：所述第一晶体管的第一栅电极、所述第二晶体管的第二栅电极、所述第四晶体管的第四栅电极、第一控制信号线和第二控制信号线；所述第一控制信号线和所述第一晶体管的第一栅电极连接，所述第二控制信号线和所述第四晶体管的第四栅电极连接。
9.如权利要求8所述的指纹采集基板，其特征在于：
所述第二晶体管的有源层的第二区与所述第三晶体管的有源层的第一区连接；所述第二晶体管的有源层的第二区与所述第四晶体管的有源层的第一区连接。
10.如权利要求9所述的指纹采集基板，其特征在于：
所述第三晶体管的有源层的第一区和所述第四晶体管的有源层的第一区采用一体化设置，所述第四晶体管的有源层的第二区和所述第四晶体管的有源层的第二区采用一体化设置。
11.如权利要求8所述的指纹采集基板，其特征在于：
所述指纹采集基板还包括：第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第三导电层；所述第一绝缘层覆盖所述第一导电层；所述第二绝缘层覆盖所述半导体层；所述第三绝缘层覆盖所述第二导电层；所述第三导电层设置在所述第三绝缘层上；
所述第三导电层包括：相互连接的第二参考信号线和第一连接电极、第二连接电极、相互连接的第一电源信号线和第三连接电极、相互连接的信号输出线和第四连接电极；
其中，所述第一连接电极用于通过第二过孔连接第二参考信号线和第一晶体管的第一极；所述第二连接电极用于通过第三过孔连接第一晶体管的第二极和第二连接电极，以及通过第四过孔连接第二晶体管的第二栅电极和第二连接电极；所述第三连接电极用于通过第五过孔连接第一电源信号线和第二晶体管的第一极；所述第四连接电极用于通过第六过孔连接信号输出线和第三晶体管的第二极，以及用于通过第六过孔连接信号输出线和第四晶体管的第二极。
12.一种显示装置，包括权利要求1-3中任一项所述的感光模块，或者权利要求4-5中任一项所述的指纹采集系统，或者权利要求8-11中任一项所述的指纹采集基板。
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