CN114005373B - 指纹显示装置及驱动其的整合集成电路 - Google Patents

Abstract

一种指纹显示装置具有若干像素行，若干像素行中的n个像素行中的每一像素行具有若干个显示像素单元与若干个指纹像素单元，n为大于1的整数，每一显示像素单元包含一第一颜色次像素及一第二颜色次像素、或包含一第二颜色次像素及一第三颜色次像素，该n个像素行中的第i像素行的若干个显示像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、第三颜色次像素、第二颜色次像素的规律重复排列，i为介于1至n的任意整数，该n个像素行中的第i+1像素行的若干个显示像素单元是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、第一颜色次像素、第二颜色次像素的规律重复排列，其中，于该n个像素行中的每一像素行中，每至多四个次像素设置一个对应的指纹像素单元。

Description

指纹显示装置及驱动其的整合集成电路

技术领域

本发明是关于一种指纹显示装置，尤指一种整合指纹辨识传感器与RGBG显示面板的指纹显示装置及驱动其的整合集成电路。

背景技术

指纹辨识传感器为目前应用最广泛的生物辨识技术，已经大量应用于手机以作为个人身分识别。现行指纹辨识传感器与显示装置在结构上是独立分开的。常见的指纹辨识传感器为配置于手机侧边、背面、显示荧幕下面(under display)或显示荧幕下边。如图1A所示，将指纹辨识传感器13配置于显示荧幕11下面会造成厚度增加；如图1B所示，将指纹辨识传感器13配置于显示荧幕11下边会降低手机的屏占比，影响产品外观。

此外，考虑到成本，独立的指纹辨识传感器所能侦测的面积小，因此同时只能侦测一个指纹，且必须限定侦测指纹的位置。

因此，在现有指纹显示装置的设计上，实仍存在有诸多缺失而有予以改善的必要。

发明内容

本发明的目的主要是在提供一种指纹显示装置及驱动其的集成电路及方法，藉由在RGBG显示面板内建光学传感器，以光学传感器作为指纹辨识传感器，达成不会增加产品厚度、不会降低屏占比、可同时侦测多指指纹与不限定侦测位置等优点。

依据本发明的一特色，是提出一种指纹显示装置，具有若干像素行，该若干像素行中的n个像素行中的每一像素行具有若干个显示像素单元与若干个指纹像素单元，n为大于1的整数，每一显示像素单元包含一第一颜色次像素及一第二颜色次像素、或包含一第二颜色次像素及一第三颜色次像素，该n个像素行中的第i像素行的若干个显示像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、第三颜色次像素、第二颜色次像素的规律重复排列，i为介于1至n的任意整数，该n个像素行中的第i+1像素行的若干个显示像素单元是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、第一颜色次像素、第二颜色次像素的规律重复排列，其中，于该n个像素行中的每一像素行中，每至多四个次像素设置一个对应的指纹像素单元。

依据本发明的另一特色，是提出一种整合集成电路，用以控制前述的指纹显示装置，以进行显示及指纹感测。

附图说明

图1A显示将指纹辨识传感器配置于显示荧幕下面的示意图。

图1B显示将指纹辨识传感器配置于显示荧幕下边的示意图。

图2A显示本发明的指纹显示装置的系统架构图。

图2B显示依据本发明的指纹像素单元的一范例的电路图。

图2C显示依据本发明的RGBG显示面板上的显示像素单元的配置图。

图3显示于本发明的指纹显示装置的面板上的显示像素单元与指纹像素单元的第一配置图。

图4显示于本发明的指纹显示装置的面板上的显示像素单元与指纹像素单元的第二配置图。

图5显示于本发明的指纹显示装置的面板上的显示像素单元与指纹像素单元的第三配置图。

图6显示于本发明的指纹显示装置的面板上的显示像素单元与指纹像素单元的第四配置图。

图7显示于本发明的指纹显示装置的面板上的显示像素单元与指纹像素单元的第五配置图。

图8显示本发明的指纹显示装置的一时序控制图。

图9显示本发明的指纹显示装置的另一时序控制图。

图10显示本发明的指纹显示装置的又一时序控制图。

图11显示本发明的指纹显示装置的面板与整合集成电路之间的一配置图。

图12显示本发明的指纹显示装置的面板与整合集成电路之间的另一配置图。

图13显示本发明的指纹显示装置的面板与整合集成电路之间的又一配置图。

图14显示本发明的指纹显示装置的面板与整合集成电路之间的再一配置图。

图15显示本发明的指纹显示装置的面板的显示驱动顺序。

显示荧幕11

指纹辨识传感器13

指纹像素单元21,FP

重置晶体管T1 驱动晶体管T2

选择晶体管T3 负载晶体管T4

光学传感器PS 电容C

面板31

显示驱动的GOA电路33

整合集成电路39

指纹感测驱动的GOA电路35

像素行37,37’,37”,37-1,37-2,37-3,37-4

显示像素单元41

显示扫描线G-disp,GL

显示资料线S-disp,DL

重置线RST 选择线SEL

读出线RO

控制端G 连接端D,S

电压VDD,VB,VSS,Vbias

次像素R,G,B 信号线S

多工器MUX 选取线组61

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明的实施方式，并不用于限定本发明。

图2A显示本发明的指纹显示装置的系统架构图，其中，在一面板31的左右侧设有显示驱动的GOA(gate on array)电路33，面板31具有若干像素行(row)37，同一像素行37的显示像素单元41接到同一显示扫描线G-disp，用来根据一整合集成电路39的控制信号来驱动若干条显示扫描线G-disp，以依若干条显示资料线S-disp输出的资料来进行显示。此外，为了实现指纹侦测功能，在面板31的左右侧设有指纹感测驱动的GOA电路35，同一像素行37上的指纹像素单元21的选择端接到同一选择线SEL，同一像素行37上的指纹像素单元21的重置端接到同一重置线RST，用来根据该整合集成电路39的控制信号来驱动指纹像素单元21的重置线RST及选择线SEL以进行指纹感测，且感测的指纹资料是由读出线RO读取至该整合集成电路39以进行指纹辨识。于本发明中，面板31可为任何类型的平面显示面板，例如LCD面板或OLED面板等。虽于本实施例显示出显示驱动的GOA电路33及指纹感测驱动的GOA电路35皆是设置于面板31的左右两侧，但本发明不以此为限，于其他实施例中，显示驱动的GOA电路33及指纹感测驱动的GOA电路35亦可皆设置于面板31的相同的一侧，或是显示驱动的GOA电路33设置于面板31的一侧，而指纹感测驱动的GOA电路35设置于面板31的相对另一侧，也就是说，显示驱动的GOA电路33和指纹感测驱动的GOA电路35可依设计者需求变化设置位置。此外，本发明的指纹显示装置的面板31亦可提供触控感应功能，例如藉由切割面板31的公共电极来作为触控感应器(图未示)，触控感应器感应使用者手指的触摸而将触控信号传送至整合集成电路39以进行触摸侦测而实现触控感应功能，其中，切割公共电极作为触控感应器为本领域技术人士所知，故在此不再赘述。

图2B显示前述指纹像素单元21的一范例的电路图，此指纹像素单元21是由一重置晶体管T1、一驱动晶体管T2、一选择晶体管T3、一光学传感器(photo sensor)PS、与一电容C所实现。其中，重置晶体管T1的控制端G连接重置线RST，其两连接端D,S分别连接至第一电压VDD及光学传感器PS。驱动晶体管T2的控制端G连接至重置晶体管T1的连接端S及光学传感器PS，其两连接端D,S分别连接至第一电压VDD及选择晶体管T3的连接端D。选择晶体管T3的控制端G连接选择线SEL，其两连接端D,S分别连接至驱动晶体管T2的连接端S及读出线RO。电容C的两端分别连接至驱动晶体管T2的控制端G及偏压电压Vbias。光学传感器PS的两端分别连接至重置晶体管T1的连接端S及偏压电压Vbias。负载晶体管T4的控制端G连接至第二电压VB，其两连接端D,S分别连接至读出线RO及第三电压VSS。

以前述图2B的光学指纹像素单元21进行指纹感测的运作如下：首先驱动重置线RST以开启重置晶体管T1，将电容C的端点电压重置到预设值，亦即，第一电压VDD；接着，关闭重置晶体管T1，使光学传感器PS持续曝光一段时间，而随着照光强度与曝光时间的不同，电容C的放电量不同，因此电容C的端点电压也不同；当达到预设的曝光时间，驱动选择线SEL以开启选择晶体管T3，使得驱动晶体管T2输出电流到读出线RO，其中，输出电流的大小与电容C连接到驱动晶体管T2的控制端G的端点的电压有关，亦即与照光强度及曝光时间有关，而连接读出线RO的负载晶体管T4是相当于一主动负载(active load)，因此，读出线RO的读出端的电压与重置晶体管T1及主动负载的阻值有关，藉由集成电路读取读出端的电压，可判断照光强度。

再者，本发明的指纹显示装置的面板31为一RGBG显示面板，图2C显示此RGBG显示面板上的显示像素单元41的配置图，如图2C所示，面板31的若干像素行37的每一像素行37具有若干个沿行方向排列的显示像素单元41，每一显示像素单元41包含一第一颜色次像素R及一第二颜色次像素G、或包含一第二颜色次像素G及一第三颜色次像素B，于本实施例，第一颜色次像素R为红色(Red)次像素，第二颜色次像素G为绿色(Green)次像素，第三颜色次像素B为蓝色(Blue)次像素，但本发明不以此为限，可想而知地，第一、第二及第三颜色次像素可分别为红色、蓝色及绿色次像素，或是分别为绿色、蓝色及红色次像素，或是分别为绿色、红色及蓝色次像素，或是分别为蓝色、红色及绿色次像素，或是分别为蓝色、绿色及红色次像素等。再者，于RGBG显示面板的显示像素单元41的配置中，若干像素行37的其中一像素行37’(第i像素行)的若干个显示像素单元41是以第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、第三颜色次像素B、第二颜色次像素G的规律重复排列(亦即，排列为RGBG,RGBG,RGBG…)，而下一像素行37”(第i+1像素行)的若干个显示像素单元41是以第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、第一颜色次像素R、第二颜色次像素G的规律重复排列(亦即，排列为BGRG,BGRG,BGRG…)。而再下一像素行37(第i+2像素行)的显示像素单元41的排列则相同于第i像素行的显示像素单元41的排列，依此类推。

再请一并参照图2A及图2C，于图2A显示本发明的指纹显示装置的若干像素行37中，有n个像素行37可提供显示及指纹辨识功能，n为大于1的整数，亦即，该n个像素行37的每一像素行37具有若干个显示像素单元41与若干个指纹像素单元21，该n个像素行37被n条显示扫描线G-disp、及n条重置线RST和n条选择线SEL所驱动来进行显示及指纹感测，需注意的是，图2A中所标示的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列仅是示意性质，实际显示像素单元41与指纹像素单元21的排列将于以下的说明详细陈述。此外，于面板31的整个显示区域的像素行37可以都具有显示像素单元41与指纹像素单元21、或是仅一部份的显示区域，例如是三分的一的显示区域的像素行37具有显示像素单元41与指纹像素单元21，而其余显示区域的像素行37只具有显示像素单元41。

图3至图7显示于本发明的指纹显示装置的面板31上的显示像素单元41与指纹像素单元21的配置图。如图3至图7所示，于前述提供显示及指纹辨识功能的像素行37中，每至多四个次像素设置一个对应的指纹像素单元21，特定地，于图3至图5及图7的实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元21，而于图6的实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每四个次像素设置一个对应的指纹像素单元21。

请参照图3所示，于此实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每二个次像素(RG或BG)设置一个对应的指纹像素单元FP，以使像素行37的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、指纹像素单元FP、第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、指纹像素单元FP的规律重复排列，或是以第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、指纹像素单元FP、第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、指纹像素单元FP的规律重复排列。进一步，当两连续的像素行37的其中一像素行37是依据R、G、FP、B、G、FP的规律重复排列，另一像素行37则是依据B、G、FP、R、G、FP的规律重复排列。于图3的实施例中，显示像素单元41的次像素与指纹像素单元21皆采用直条状像素排列的结构，可使得制程较简单，并可达到较高良率。

请参照图4所示，于此实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元21，以使像素行37的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第一颜色次像素R、指纹像素单元FP、第二颜色次像素G、第三颜色次像素B、指纹像素单元FP、第二颜色次像素G的规律重复排列，或是以第三颜色次像素B、指纹像素单元FP、第二颜色次像素G、第一颜色次像素R、指纹像素单元FP、第二颜色次像素G的规律重复排列。进一步，当两连续的像素行37的其中一像素行37是依据R、FP、G、B、FP、G的规律重复排列，另一像素行37则是依据B、FP、G、R、FP、G的规律重复排列。于图4的实施例中，显示像素单元41的次像素与指纹像素单元21皆采用直条状像素排列的结构，可使得制程较简单，并可达到较高良率。

请参照图5所示，于此实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元21，以使像素行37的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、设置于前述第一及第二颜色次像素(R、G)下方的指纹像素单元FP、第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、设置于前述第三及第二颜色次像素(B、G)下方的指纹像素单元FP的规律重复排列，或是以第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、设置于前述第三及第二颜色次像素(B、G)下方的指纹像素单元FP、第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、设置于前述第一及第二颜色次像素(R、G)下方的指纹像素单元FP的规律重复排列。进一步，当两连续的像素行37的其中一像素行37是依据R、G、(位于前述R、G下方的)FP、B、G、(位于前述B、G下方的)FP的规律重复排列，另一像素行37则是依据B、G、(位于前述B、G下方的)FP、R、G、(位于前述R、G下方的)FP的规律重复排列。于图5的实施例中，由于指纹像素单元21配置在上下两个显示像素单元41的中间，因此指纹像素单元21是直接沿行方向延伸排列，故指纹像素单元21的重置线RST与选择线SEL较容易设计。此外，图5的实施例亦可变形为使像素行37的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、设置于前述第一及第二颜色次像素(R、G)上方的指纹像素单元FP、第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、设置于前述第三及第二颜色次像素(B、G)上方的指纹像素单元FP的规律重复排列，或是以第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、设置于前述第三及第二颜色次像素(B、G)上方的指纹像素单元FP、第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、设置于前述第一及第二颜色次像素(R、G)上方的指纹像素单元FP的规律重复排列，而可达成相同的效果。

请参照图6所示，于此实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每四个次像素设置一个对应的指纹像素单元21，以使像素行37的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、指纹像素单元FP的规律重复排列，或是以第三颜色次像素B、第二颜色次像素G、第一颜色次像素R、第二颜色次像素G、指纹像素单元FP的规律重复排列。进一步，当两连续的像素行37的其中一像素行37是依据R、G、B、G、FP的规律重复排列，另一像素行37则是依据B、G、R、G、FP的规律重复排列。于图6的实施例中，显示像素单元41的次像素与指纹像素单元21皆采用直条状像素排列的结构，可使得制程较简单，并可达到较高良率。

请参照图7所示，于此实施例中，提供显示及指纹辨识功能的像素行37的显示像素单元41与指纹像素单元21的排列是每二个次像素设置一个等效的指纹像素单元21，以使像素行37-2的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第一颜色次像素R、设置于与前一像素行37-1共享的一个指纹像素单元FP及与下一像素行37-3共享的一个指纹像素单元FP中间的第二颜色次像素G、第三颜色次像素B、设置于与前一像素行37-1共享的一个指纹像素单元FP及与下一像素行37-3共享的一个指纹像素单元FP中间的第二颜色次像素G的规律重复排列，或是使像素行37-3的显示像素单元41及指纹像素单元21是以第三颜色次像素B、设置于与前一像素行37-2共享的一个指纹像素单元FP及与下一像素行37-4共享的一个指纹像素单元FP中间的第二颜色次像素G、第一颜色次像素R、设置于与前一像素行37-2共享的一个指纹像素单元FP及与下一像素行37-4共享的一个指纹像素单元FP中间的第二颜色次像素G的规律重复排列。进一步，当两连续的像素行37的其中一像素行37是依据R、(位于与前一像素行共享的FP及与下一像素行共享的FP中间的)G、B、(位于与前一像素行共享的FP及与下一像素行共享的FP中间的)G的规律重复排列，另一像素行37则是依据B、(位于与前一像素行共享的FP及与下一像素行共享的FP中间的)G、R、(位于与前一像素行共享的FP及与下一像素行共享的FP中间的)G的规律重复排列。于图7的实施例中，由于指纹像素单元21是配置在两个绿色次像素G中间，因此绿色次像素G与红色、蓝色次像素(R、B)的位置上下错开，绿色次像素G呈类似钻石(diamond)形状排列，因此垂直方向、水平方向及四十五度角方向的像素密度较接近，可达到较佳的显示效果。

于图3至图5及图7的实施例中，由于是在每个RG或BG显示像素单元41配置一个指纹像素单元21，因此以增强全高分辨率(FHD+分辨率)且尺寸在5”～7”左右的荧幕为例，其指纹像素单元21的密度可在300ppi(pixels per inch)以上，而可达到一般指纹辨识感测所要求的空间密度。而在图6的实施例中，由于是在每个RGBG或BGRG显示像素单元41配置一个指纹像素单元21，其藉由降低指纹像素单元21的密度，可以提高显示荧幕的开口率(aperture ratio)，而适用于对指纹像素单元21的空间密度要求不高的应用。

图8至图10显示本发明的指纹显示装置的时序控制图，因为指纹显示装置的面板31为一RGBG显示面板，其显示次像素为RGBG/BGRG，故在一像素行37中，绿色次像素G的数目为红色次像素R或蓝色次像素B的两倍，因此在一个显示画面(display frame)中，绿色次像素G的资料量约为红色次像素或蓝色次像素的1.9～2.1倍。于图8所示的实施例中，指纹显示装置的面板31包含了显示、触控与指纹的功能，其中，DISP代表显示，TP代表触控，FP代表指纹感测，Vb代表垂直消隐(Vertical blanking)，如图8所示，为了避免显示、指纹与触控之间的信号互相干扰，显示驱动、指纹侦测与触控驱动与侦测分时进行，未启动指纹期间(FP off)与启动指纹期间(FP on)的显示更新频率可以不同，在指纹启动期间(FP on)，显示更新频率可随指纹像素单元21曝光时间而调整，于本实施例中，在指纹启动期间(FP on)不进行触控感应(TP off)。

于图9的实施例中，指纹显示装置的面板31亦包含了显示、触控与指纹的功能，其与图8不同之处在于指纹启动期间(FP on)也进行触控驱动与侦测(TP on)。于图10的实施例中，指纹显示装置的面板31只包含显示与指纹的功能，而触控功能可分开额外提供(如OLED显示荧幕的触控传感器与显示荧幕是分开的)，因此显示与触控不一定同步，但显示驱动与指纹侦测则保持分时进行。

图11至图13显示本发明的指纹显示装置的面板31与整合集成电路39之间的配置图，其中，指纹像素单元21的读出线RO与面板31的显示资料线S-disp在延伸至面板31边缘，是经由多工器MUX进入整合集成电路39，以节省整合集成电路39的接脚数目，且多工器MUX的选取线组61是由整合集成电路39所控制，以达到同步的目的。

于图11的实施例中，是同时将指纹像素单元21的两条指纹读出线RO与面板31的四条显示资料线S-disp接到同一多工器MUX的一连接侧，再由该多工器MUX的另一连接侧的两条信号线S接到整合集成电路39。特定地，于本实施例中，次像素及指纹像素单元R、G、FP、B、G、FP或B、G、FP、R、G、FP接到同一多工器MUX，信号线S(S0,S1,…Sn,Sn+1)连接到整合集成电路39的连接垫(pad)。据此，在显示阶段，信号线S输出显示资料，经过多工器MUX后，再由显示资料线S-disp将显示资料写入RGBG/BGRG次像素；在指纹侦测阶段，指纹像素单元FP的资料由指纹读出线RO读出，经过多工器MUX与信号线S送到整合集成电路39。多工器MUX的选取线组61包含数条选取线，以在显示阶段用来控制信号线S与显示资料线S-disp的对应关系，及在指纹侦测阶段用来控制信号线S与指纹读出线RO的对应关系，其中，于此实施例中，显示资料线S-disp的数目约为指纹读出线RO的两倍。

于图12的实施例中，是同时将指纹像素单元21的四条指纹读出线RO与面板31的八条显示资料线S-disp接到同一多工器MUX的一连接侧，再由该多工器MUX的另一连接侧的两条信号线S接到整合集成电路39。特定地，于本实施例中，次像素及指纹像素单元R、G、FP、B、G、FP、R、G、FP、B、G、FP或B、G、FP、R、G、FP、B、G、FP、R、G、FP接到同一多工器MUX，信号线S(S0,S1,…Sn,Sn+1)连接到整合集成电路39的连接垫(pad)。据此，在显示阶段，信号线S输出显示资料，经过多工器MUX后，再由显示资料线S-disp将显示资料写入RGBG/BGRG次像素；在指纹侦测阶段，指纹像素单元FP的资料由指纹读出线RO读出，经过多工器MUX与信号线S送到整合集成电路39。多工器MUX的选取线组61包含数条选取线61，以在显示阶段用来控制信号线S与显示资料线S-disp的对应关系，及在指纹侦测阶段用来控制信号线S与指纹读出线RO的对应关系，其中，于此实施例中，显示资料线S-disp的数目约为指纹读出线RO的两倍。

于图13的实施例中，是同时将指纹像素单元21的一条指纹读出线RO与面板31的两条显示资料线S-disp接到同一多工器MUX的一连接侧，再由该多工器MUX的另一连接侧的一条信号线S接到整合集成电路39。特定地，于本实施例中，R、G、FP或B、G、FP接到同一多工器MUX，信号线S(S0,S1,…Sn,Sn+1)连接到整合集成电路39的连接垫(pad)。据此，在显示阶段，信号线S输出显示资料，经过多工器MUX后，再由显示资料线S-disp将显示资料写入RGBG/BGRG次像素；在指纹侦测阶段，指纹像素单元FP的资料由指纹读出线RO经过多工器MUX与信号线S送到整合集成电路39。多工器MUX的选取线组61包含数条选取线，以在显示阶段用来控制信号线S与显示资料线S-disp的对应关系，及在指纹侦测阶段用来控制信号线S与指纹读出线RO的对应关系，其中，于此实施例中，显示资料线S-disp的数目约为指纹读出线RO的两倍。

图14显示本发明的指纹显示装置的面板31与整合集成电路39之间的配置图，其中，面板31的显示资料线S-disp在延伸至面板31边缘，是经由多工器MUX进入整合集成电路39，以节省整合集成电路39的接脚数目，且多工器MUX的选取线组61是由整合集成电路39所控制，以达到同步的目的。于图14的实施例中，是将面板31的显示资料线S-disp接到多工器MUX的一连接侧，再由该多工器MUX的另一连接侧的信号线S接到整合集成电路39，但指纹像素单元FP的读出线RO则不经多工器MUX而直接接到整合集成电路39。特定地，于本实施例中，R、G、B、G或B、G、R、G接到同一多工器MUX，指纹像素单元FP由指纹读出线RO直接接到整合集成电路39，信号线S(S0,…Sn)与指纹读出线RO(RO0,RO1,…ROn,ROn+1)连接到整合集成电路39的连接垫(pad)。据此，在显示阶段，信号线S输出显示资料，经过多工器MUX后，再由显示资料线S-disp将资料写入RGBG/BGRG次像素；在指纹侦测阶段，指纹像素单元FP的资料由指纹读出线RO送到整合集成电路39。多工器MUX的选取线组61包含的数条选取线，以在显示阶段用来控制信号线61与显示资料线S-disp的对应关系，其中，于此实施例中，显示资料线S-disp的数目约为指纹读出线RO的两倍。

图15显示本发明的指纹显示装置的面板31的显示驱动顺序，图中以像素行37依据R、FP、G、B、FP、G或B、FP、G、R、FP、G的规律重复排列为例说明。若依据现有的显示扫描线(图中标示为GL)为依序开启(亦即，显示扫描线开启顺序为GL1→GL2→GL3→GL4→GL5→GL6…)，则在显示纯红(R)或纯蓝(B)画面时，会因为显示资料线(图中标示为DL)需要频繁的在高低准位切换而造成大功耗，也会增加显示驱动信号对指纹侦测信号的干扰。以显示纯红(R)画面时的显示资料线DL1的准位为例说明，当显示扫描线GL1开启时，显示资料线DL1为高准位；显示扫描线GL2开启时，显示资料线DL1切到低准位；显示扫描线GL3开启时，显示资料线DL1又切回高准位。为了避免在显示纯色画面时，因显示资料线频繁切换造成的功耗较大，故本发明的指纹显示装置的面板31的显示驱动是采用跳显示扫描线的顺序来驱动，亦即，显示扫描线开启的顺序为先轮流开启若干条奇数显示扫描线后，再轮流开启若干条偶数显示扫描线，例如为GL1→GL3→GL5→GL7→GL2→GL4→GL6→GL8→GL9…、或为GL1→GL5→GL3→GL7→GL2→GL6→GL4→GL8→GL9…、或为GL1→GL3→GL5→GL7→GL9→GL11→GL2→GL4→GL6→GL8→GL10→GL12…等。如此可大幅降低显示资料线的准位切换，达到降低功耗与减少显示驱动信号对指纹侦测信号的干扰。上述跳显示扫描线的驱动方式，也可以是称为间隔显示扫描线依序的驱动，例如间隔1、2…条显示扫描线依序进行驱动。

由以上的说明可知，本发明藉由在RGBG显示面板内建光学传感器(photosensor)，以光学传感器作为指纹辨识的传感器而整合显示荧幕与指纹辨识，可达成不会增加产品厚度、不会降低屏占比、可同时侦测多指指纹与不限定侦测位置等优点，且以跳显示扫描线的顺序来驱动面板31，可大幅降低资料线的准位切换，达到降低功耗与减少显示驱动信号对指纹侦测信号的干扰。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (21)

1.一种指纹显示装置，其特征在于，具有若干像素行，该若干像素行中的n个像素行中的每一像素行具有若干个显示像素单元与若干个指纹像素单元，n为大于1的整数，每一显示像素单元包含一第一颜色次像素及一第二颜色次像素、或包含一第二颜色次像素及一第三颜色次像素，该n个像素行中的第i像素行的若干个显示像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、第三颜色次像素、第二颜色次像素的规律重复排列，i为介于1至n的任意整数，该n个像素行中的第i+1像素行的若干个显示像素单元是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、第一颜色次像素、第二颜色次像素的规律重复排列，其中，于该n个像素行中的每一像素行中，每至多四个次像素设置一个对应的指纹像素单元，其中，该若干像素行设置于一面板，且由一显示驱动的GOA电路来驱动该面板的若干条显示扫描线，以依若干条显示资料线输出的资料来进行显示，及以一指纹感测驱动的GOA电路来驱动该指纹像素单元的重置线及选择线来进行指纹感测，当中，感测的指纹资料是由该指纹像素单元的读出线读出以进行指纹辨识。

2.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，于该n个像素行中的每一像素行中，是每四个次像素设置一个对应的指纹像素单元，以使该n个像素行中的每一像素行的若干个显示像素单元及指纹像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、第三颜色次像素、第二颜色次像素、指纹像素单元的规律重复排列，或是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、第一颜色次像素、第二颜色次像素、指纹像素单元的规律重复排列。

3.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，于该n个像素行中的每一像素行中，是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元，以使该n个像素行中的每一像素行的若干个显示像素单元及指纹像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、指纹像素单元、第三颜色次像素、第二颜色次像素、指纹像素单元的规律重复排列，或是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、指纹像素单元、第一颜色次像素、第二颜色次像素、指纹像素单元的规律重复排列。

4.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，于该n个像素行中的每一像素行中，是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元，以使该n个像素行中的每一像素行的若干个显示像素单元及指纹像素单元是以第一颜色次像素、指纹像素单元、第二颜色次像素、第三颜色次像素、指纹像素单元、第二颜色次像素的规律重复排列，或是以第三颜色次像素、指纹像素单元、第二颜色次像素、第一颜色次像素、指纹像素单元、第二颜色次像素的规律重复排列。

5.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，于该n个像素行中的每一像素行中，是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元，以使该n个像素行中的每一像素行的若干个显示像素单元及指纹像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第一及第二颜色次像素下方的指纹像素单元、第三颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第三及第二颜色次像素下方的指纹像素单元的规律重复排列，或是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第三及第二颜色次像素下方的指纹像素单元、第一颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第一及第二颜色次像素下方的指纹像素单元的规律重复排列。

6.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，于该n个像素行中的每一像素行中，是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元，以使该n个像素行中的每一像素行的若干个显示像素单元及指纹像素单元是以第一颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第一及第二颜色次像素上方的指纹像素单元、第三颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第三及第二颜色次像素上方的指纹像素单元的规律重复排列，或是以第三颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第三及第二颜色次像素上方的指纹像素单元、第一颜色次像素、第二颜色次像素、设置于前述第一及第二颜色次像素上方的指纹像素单元的规律重复排列。

7.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，于该n个像素行中的每一像素行中，是每二个次像素设置一个对应的指纹像素单元，以使该n个像素行中的每一像素行的若干个显示像素单元及指纹像素单元是以第一颜色次像素、设置于与前一像素行共享的一个指纹像素单元及与下一像素行共享的一个指纹像素单元中间的第二颜色次像素、第三颜色次像素、设置于与前一像素行共享的一个指纹像素单元及与下一像素行共享的一个指纹像素单元中间的第二颜色次像素的规律重复排列，或是以第三颜色次像素、设置于与前一像素行共享的一个指纹像素单元及与下一像素行共享的一个指纹像素单元中间的第二颜色次像素、第一颜色次像素、设置于与前一像素行共享的一个指纹像素单元及与下一像素行共享的一个指纹像素单元中间的第二颜色次像素的规律重复排列。

8.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，该第一颜色次像素为红色次像素，该第二颜色次像素为绿色次像素，该第三颜色次像素为蓝色次像素。

9.如权利要求8所述的指纹显示装置，其特征在于，在一像素行中，绿色次像素的数目为红色次像素或蓝色次像素的两倍。

10.如权利要求1所述的指纹显示装置，其特征在于，由一整合集成电路控制该显示驱动的GOA电路及控制该指纹感测驱动的GOA电路，以读出至该整合集成电路以进行指纹辨识。

11.如权利要求10所述的指纹显示装置，其特征在于，该显示扫描线是以跳显示扫描线的顺序来驱动。

12.如权利要求11所述的指纹显示装置，其特征在于，该显示扫描线开启的顺序为先轮流开启若干条奇数显示扫描线后，再轮流开启若干条偶数显示扫描线。

13.如权利要求10所述的指纹显示装置，其特征在于，该面板的显示资料线在延伸至面板边缘，是经由多工器进入该整合集成电路，且该多工器的选取线组是由该整合集成电路所控制，该指纹像素单元由该指纹读出线直接接到该整合集成电路。

14.如权利要求10所述的指纹显示装置，其特征在于，该指纹像素单元的读出线与该面板的显示资料线在延伸至面板边缘，是经由多工器进入该整合集成电路，且该多工器的选取线组是由该整合集成电路所控制。

15.如权利要求10所述的指纹显示装置，其特征在于，该面板感应使用者手指的触摸而将触控信号传送至该整合集成电路以提供触控感应功能，该整合集成电路分时进行显示驱动、指纹侦测与触控驱动，且在一指纹启动期间不进行触控感应，当中，于该整合集成电路进行显示驱动的一个显示画面中，第二颜色次像素的资料量为第一颜色次像素或第三颜色次像素的1.9～2.1倍。

16.如权利要求10所述的指纹显示装置，其特征在于，该面板感应使用者手指的触摸而将触控信号传送至该整合集成电路以提供触控感应功能，该整合集成电路分时进行显示驱动、指纹侦测与触控驱动，且在一指纹启动期间亦进行触控感应，当中，于该整合集成电路进行显示驱动的一个显示画面中，第二颜色次像素的资料量为第一颜色次像素或第三颜色次像素的1.9～2.1倍。

17.如权利要求10所述的指纹显示装置，其特征在于，该面板是以一额外提供的触控传感器来提供触控感应功能，该整合集成电路分时进行显示驱动与指纹侦测，且显示驱动与触控感应为同步或不同步，当中，于该整合集成电路进行显示驱动的一个显示画面中，第二颜色次像素的资料量为第一颜色次像素或第三颜色次像素的1.9～2.1倍。

18.一种整合集成电路，用以控制如权利要求1至9的任一项所述的指纹显示装置，以进行显示及指纹感测。

19.如权利要求18所述的整合集成电路，其特征在于，用以分时进行显示驱动、指纹侦测与触控驱动，且在一指纹启动期间不进行触控感应，其中，于该整合集成电路进行显示驱动的一个显示画面中，第二颜色次像素的资料量为第一颜色次像素或第三颜色次像素的1.9～2.1倍。

20.如权利要求18所述的整合集成电路，其特征在于，用以分时进行显示驱动、指纹侦测与触控驱动，且在一指纹启动期间亦进行触控感应，其中，于该整合集成电路进行显示驱动的一个显示画面中，第二颜色次像素的资料量为第一颜色次像素或第三颜色次像素的1.9～2.1倍。

21.如权利要求18所述的整合集成电路，其特征在于，用以分时进行显示驱动与指纹侦测，且显示驱动与触控感应为同步或不同步，其中，于该整合集成电路进行显示驱动的一个显示画面中，第二颜色次像素的资料量为第一颜色次像素或第三颜色次像素的1.9～2.1倍。