CN113076933A - 具有指纹感测功能的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子装置。触控显示面板包括像素阵列以及多个指纹感测像素。指纹感测像素内嵌于像素阵列中且位于子显示像素所在位置以外的非发光区域。显示驱动电路通过第一引脚耦接多条显示数据线，驱动子显示像素显示影像画面。指纹感测电路通过第二引脚耦接感测数据线，接收指纹感测像素的指纹感测信号。

Description

具有指纹感测功能的电子装置
技术领域
本发明涉及一种装置，尤其涉及一种具有指纹感测功能的电子装置。
背景技术
近年来，指纹辨识技术被广泛地应用在各式电子装置上，以提供各种身分登录或身分验证功能。目前现有的指纹辨识的技术原理包括光学式、电容式、热敏式和超声波式等。对此，由于上述几种方式的指纹传感器设置于电子装置，指纹传感器通常需要占有电子装置的一部分装置体积，其中一般的指纹传感器可例如设置或外挂在电子装置的屏幕下方、Home键或机身背部等。换言之，一般的指纹传感器会造成电子装置的整体装置体积或厚度增加，且进而导致电子装置的制造成本的增加。
发明内容
本发明提供一种电子装置可提供大面积的指纹感测功能。
本发明的电子装置包括触控显示面板、显示驱动电路以及指纹感测电路。触控显示面板包括像素阵列以及多个指纹感测像素，像素阵列包括多个触控显示单元，各触控显示单元包括多个子显示像素以及至少一个指纹感测像素。指纹感测像素内嵌于像素阵列中且位于子显示像素所在位置以外的非发光区域。显示驱动电路通过第一引脚耦接多条显示数据线，驱动子显示像素显示影像画面。指纹感测电路通过第二引脚耦接感测数据线，接收指纹感测像素的指纹感测信号。
基于上述，本发明实施例的电子装置可通过在触控显示面板的像素阵列中形成多个指纹感测像素的方式来实现全屏指纹感测功能，并分别透过显示数据线与感测数据线来传输显示驱动信号与指纹感测信号，以在不影响显示驱动信号的原信号传输路径的情形下，利用额外设置的感测数据线传输指纹感测信号。此外，由于指纹感测像素内嵌于触控显示面板当中，因此本发明的电子装置可有效降低指纹感测所需的功能模块空间，进而可降低电子装置的整体装置体积或厚度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的电子装置的示意图。
图2是本发明一实施例的触控显示面板的示意图。
图3是依照本发明另一实施例的电子装置的示意图。
图4是本发明一实施例的显示驱动电路的电路示意图。
图5是本发明一实施例的指纹感测电路的电路示意图。
图6是依照本发明另一实施例的电子装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明之内容可以被更容易明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的原件/构件/步骤，系代表相同或类似部件。
图1是本发明一实施例的电子装置的示意图。电子装置可例如为智能型手机(smart phone)、平板计算机、游戏机或其他具有指纹辨识功能的电子产品。在本实施例中，电子装置包括触控显示面板102、像素阵列104、显示驱动电路106以及指纹感测电路108。像素阵列104耦接显示驱动电路106以及指纹感测电路108。在本实施例中，触控显示面板102可例如包括有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板，其可包括玻璃基板以及触控面板。像素阵列104可形成于触控显示面板102的主动区(Active area，AA)的所述玻璃基板上，像素阵列104可包括多个触控显示单元，各触控显示单元可包括多个子显示像素以及至少一个指纹感测像素，在本实施例中，子显示像素可例如为有机发光二极管显示像素。显示驱动电路106以及指纹感测电路108可例如分别以不同的集成芯片来实施，集成芯片可例如配置于触控显示面板102的周边区(Peripheral Area，PA)然不以此为限。
值得注意的是，本实施例的触控显示面板102可为采用一种内嵌式(In-Cell)的指纹、触控及显示面板架构，指纹感测像素可内嵌于像素阵列104中且位于子显示像素所在位置以外的非发光区域。举例来说，如图2的触控显示面板的示意图所示，触控显示面板可包括多个不同颜色的子显示像素，例如红色子显示像素R、绿色子显示像素G以及蓝色子显示像素B，然不以此为限，在其他实施例中也可包括更多或更少颜色的子显示像素。其中各指纹感测像素的尺寸大小可大于、等于或小于子显示像素的尺寸大小，在部分实施例中，像素阵列104中的指纹感测像素可具有不同的尺寸大小，各指纹感测像素的尺寸大小可关联于相邻的子显示像素的尺寸，然不以此为限。此外，在未配置子显示像素的区域为由黑矩阵层构成的黑矩阵区域BM1，指纹感测像素可配置于黑矩阵区域BM1，以避免影响显示质量。
显示驱动电路106可通过引脚P1耦接至像素阵列104中的多个子显示像素，指纹感测电路108则可通过引脚P2耦接至像素阵列104中的多个指纹感测像素。进一步来说，显示驱动电路106可通过引脚P1连接像素阵列104中的显示数据线，而透过引脚P1驱动显示数据线上的子显示像素显示影像画面，指纹感测电路108可通过引脚P2连接像素阵列104中的感测数据线，以透过感测数据线与引脚P2接收来自指纹感测像素的指纹感测信号。如此分别透过显示数据线与感测数据线来传输显示驱动信号与指纹感测信号，可在不影响显示驱动信号的原信号传输路径的情形下，利用额外设置的感测数据线传输指纹感测信号。此外，由于指纹感测像素内嵌于触控显示面板当中，因此本实施例的电子装置可有效降低指纹感测所需的功能模块空间，进而可降低电子装置的整体装置体积或厚度。
进一步来说，像素阵列104的各个触控显示单元的可包括显示第一颜色的第一子显示像素、显示第二颜色的第二子显示像素、显示第三颜色的第三子显示像素与第四子显示像素以及指纹感测像素所组成。举例来说，图3是依照本发明另一实施例的电子装置的示意图，为了进一步说明触控显示单元的电路结构，图3仅绘示出部份的触控显示单元。在图3实施例中，各个触控显示单元U1可包括一个红色子显示像素R、两个绿色子显示像素G、一个蓝色子显示像素B以及一个指纹感测像素SP1，然不以此为限。
在部份实施例中，各个触控显示单元U1也可以白色子显示像素取代其中一个绿色子显示像素G，但本发明亦不限于此。在其它实施例中，各个触控显示单元U1也可例如仅包括一个红色子显示像素R、一个绿色子显示像素G、一个蓝色子显示像素B以及一个指纹感测像素SP1，触控显示单元U1所包括的子显示像素的数量不以本实施例为限。此外，在部份实施例中，各个触控显示单元U1的子显示像素可形成于触控显示面板102的第一半导体层，而指纹感测像素则可形成于触控显示面板102的第二半导体层。
详细来说，在图3实施例中，各个子显示像素可配置于对应的栅极线与显示数据线的交叉处，并耦接对应的栅极线与显示数据线。例如栅极线G1与显示数据线D1的交叉处配置有红色子显示像素R，且此红色子显示像素R耦接栅极线G1与显示数据线D1，栅极线G1与显示数据线D2的交叉处配置有绿色子显示像素G，且此绿色子显示像素G耦接栅极线G1与显示数据线D2。类似地，在栅极线G2～G4与显示数据线D1、D2的交叉处的子显示像素也分别与对应的栅极线与显示数据线耦接，在此不再赘述。其中，显示数据线D1、D2还可透过多路复用器电路302耦接显示驱动电路106。另外，各触控显示单元U1的指纹感测像素耦接对应的栅极线，并透过感测数据线SL1耦接指纹感测电路108，例如在图3实施例中，栅极线G1与G3分别还耦接对应的指纹感测像素SP1。
在本实施例中，栅极线G1～G4可用于接收扫描信号而开启对应的子显示像素，例如栅极线G1可接收扫描信号以开启对应的红色子显示像素R与绿色子显示像素G，此外由于本实施例的栅极线G1也耦接指纹感测像素SP1，因此栅极线G1上的指纹感测像素SP1也被致能而进行指纹感测。显示驱动电路106可透过多路复用器电路302传送显示驱动信号DS给显示数据线D1与D2，以驱动显示数据线D1、D2上的子显示像素显示影像画面。
进一步来说，多路复用器电路可包括晶体管M1与M2，晶体管M1耦接于显示数据线D1与引脚P1之间，受控于选择控制信号S1而进入导通状态，晶体管M2耦接于显示数据线D2与引脚P1之间，受控于选择控制信号S2而进入导通状态，其中晶体管M1与晶体管M2不同时导通。多路复用器电路302可受控于选择控制信号S1、S2依据显示数据线D1与D2上子显示像素的显示时序将显示驱动信号DS输出至显示数据线D1或D2，以驱动显示数据线D1与D2上的子显示像素显示影像画面。如此藉由多路复用器电路302切换传送显示驱动信号DS的显示数据线，可减少显示驱动电路106所需设置的引脚数量，进而减少引脚在面板的周边区中所占的空间。
此外，指纹感测像素SP1感测指纹所产生的指纹感测信号FS可透过感测数据线SL1传送给指纹感测电路108，以使指纹感测电路108生成对应的指纹感测影像。如此分别透过显示数据线SL1与感测数据线D1、D2来传输显示驱动信号DS与指纹感测信号FS，可在不影响显示驱动信号DS的原信号传输路径的情形下，利用额外设置的感测数据线SL1传输指纹感测信号FS。
值得注意的是，在部份实施例中，显示驱动电路106与指纹感测电路108可整合至同一集成芯片中。由于本实施的多路复用器电路302可减少显示驱动电路106所需设置的引脚数量，在显示驱动电路106与指纹感测电路108整合至同一集成芯片的情形下，利用多路复用器电路302所节省下的未使用引脚可供给指纹感测电路108使用，因此可在不需增加引脚数量的情形下将显示驱动电路106与指纹感测电路108整合至同一集成芯片中。
此外，本发明的不同颜色的子显示像素的排列方式并不限于上述。并且，指纹感测像素SP1的摆放位置亦可设置在各触控显示单元U1中的任意子显示像素旁，并与子显示像素所对应的栅极线耦接，而不限定如上述实施例般设置于绿色子显示像素G旁。
图4是本发明一实施例的显示驱动电路的电路示意图。进一步来说，显示驱动电路106可包括时序控制电路402以及源极放大器404。源极放大器404的输入端耦接至时序控制电路402，并且源极放大器404的输出端耦接至多路复用器电路302的输入端。时序控制电路402可提供时序控制信号至源极放大器404，以使源极放大器404依据设计的子显示像素的显示时序来输出显示驱动信号DS。
图5是本发明一实施例的指纹感测电路的电路示意图。在本实施例中，指纹感测电路108可包括放大器502、模拟至数字转换器504以及数字处理器506。放大器502的输入端耦接指纹感测像素SP1，以接收指纹感测信号FS。模拟至数字转换器504的输入端耦接至放大器502的输出端。数字处理器506耦接至模拟至数字转换器504的输出端。放大器502可放大指纹感测信号FS，并将其提供至模拟至数字转换器504。模拟至数字转换器504可将指纹感测结果的数字信号提供至数字处理器506，以使数字处理器506依据模拟至数字转换器504提供的数字信号来产生指纹感测信息，例如生成指纹感测影像。
值得注意的是，在部份实施例中，电子装置也可不包括多路复用器电路302。举例来说，图6是依照本发明另一实施例的电子装置的示意图，本实施例与图3实施例的不同之处在于，显示驱动电路106为直接透过引脚P1与P3耦接显示数据线D1、D2，显示驱动电路106可直接输出显示驱动信号DS至显示数据线D1或D2，以驱动显示数据线D1与D2上的子显示像素显示影像画面。
综上所述，本发明的电子装置通过在触控显示面板的像素阵列中形成多个指纹感测像素的方式来实现全屏指纹感测功能，并分别透过显示数据线与感测数据线来传输显示驱动信号与指纹感测信号，以在不影响显示驱动信号的原信号传输路径的情形下，利用额外设置的感测数据线传输指纹感测信号。此外，由于指纹感测像素内嵌于触控显示面板当中，因此本发明的电子装置可有效降低指纹感测所需的功能模块空间，进而可降低电子装置的整体装置体积或厚度。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (17)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
触控显示面板，包括像素阵列以及多个指纹感测像素，所述像素阵列包括多个触控显示单元，各触控显示单元包括多个子显示像素以及至少一个指纹感测像素，所述多个指纹感测像素内嵌于所述像素阵列中且位于所述多个子显示像素所在位置以外的非发光区域；
显示驱动电路，通过第一引脚耦接多条显示数据线，驱动所述多个子显示像素显示影像画面；以及
指纹感测电路，通过第二引脚耦接感测数据线，接收所述多个指纹感测像素的指纹感测信号。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，各触控显示单元包括显示第一颜色的第一子显示像素、显示第二颜色的第二子显示像素，以及显示第三颜色的第三子显示像素与第四子显示像素，所述显示驱动电路经由第一显示数据线耦接所述第一显示数据线上各触控显示单元的所述第一子显示像素与所述第二子显示像素，并经由第二显示数据线耦接所述第二显示数据线上各触控显示单元的所述第三子显示像素与所述第四子显示像素。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，还包括：
多路复用器电路，其第一输出端与第二输出端分别耦接所述第一显示数据线与所述第二显示数据线，所述多路复用器电路的输入端耦接所述第一引脚，所述多路复用器电路将所述显示驱动电路提供的显示驱动信号选择输出给所述第一显示数据线或所述第二显示数据线。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，所述多路复用器电路包括：
第一晶体管，耦接于所述第一显示数据线与所述第一引脚之间，受控于第一选择控制信号而进入导通状态；以及
第二晶体管，耦接于所述第二显示数据线与所述第一引脚之间，受控于第二选择控制信号而进入导通状态，其中所述第一晶体管与所述第二晶体管不同时导通。
5.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述显示驱动电路还经由所述第一引脚耦接所述第一显示数据线，并经由第三引脚耦接所述第二显示数据线。
6.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，所述第一颜色、所述第二颜色以及所述第三颜色包括红色、绿色、蓝色以及白色至少之其一。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示驱动电路与所述指纹感测电路集成于不同芯片中。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示驱动电路以及所述指纹感测电路系整合或封装为集成芯片，所述集成芯片为指纹触控显示驱动整合芯片。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述指纹感测电路包括：
放大器，具有输入端耦接所述感测数据线；
模拟至数字转换器，具有输入端耦接至所述放大器的输出端；以及
数字处理器，耦接至所述模拟至数字转换器的输出端。
10.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示驱动电路包括：
时序控制电路；以及
源极放大器，具有输入端耦接至所述时序控制电路，并且具有输出端耦接至所述多个显示数据线。
11.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述多个子显示像素形成于所述触控显示面板的第一半导体层，并且所述多个指纹感测像素形成于所述触控显示面板的第二半导体层。
12.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述多个子显示像素包括至少红色子显示像素、至少一绿色子显示像素、至少一蓝色子显示像素以及至少一白色子显示像素至少之其一。
13.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述非发光区域为由黑矩阵层透成的黑矩阵区域。
14.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，各指纹感测像素的尺寸大小大于等于所述多个子显示像素。
15.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，各指纹感测像素的尺寸大小小于所述多个子显示像素。
16.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述多个指纹感测像素具有不同的尺寸大小。
17.根据权利要求16所述的电子装置，其特征在于，各指纹感测像素的尺寸大小关联于相邻的子显示像素的尺寸。
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