CN114937418A - 具有生物辨识功能的像素电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有生物辨识功能的像素电路，配置于一阵列基板上，该阵列基板具有复数列像素与复数行像素组成的一像素阵列，该具有生物辨识功能的像素电路的特征在于：每两相邻的列像素共用一条扫描线；每两相邻的列像素共用一个储存电容；以及每两相邻的列像素共用一条重置线。

Description

具有生物辨识功能的像素电路
技术领域
本发明系有关于一种像素电路，尤其系指一种具有生物辨识功能的像素电路。
背景技术
在现有技术中，指纹辨识装置的像素阵列与像素电路因应不同功能而有不同的设计。图1系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素电路示意图。图2系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素电路示意图。图3系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素阵列示意图。图4系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素示意图。通常，每一列像素或行像素都会有各自的电子元件或走线，例如，如图1所示之像素电路100中，列像素N有扫描线S_N、重置线RST_N、储存电容C1_N、储存电容C2_N、电晶体T1_N、电晶体T2_N、电晶体T3_N、电晶体T4_N、接地VP、取样开关、二极体D_N、压电材料10、通讯输出TRX_N以及读出线；列像素N+1有扫描线S_N+1、重置线RST_N+1、储存电容C1_N+1、储存电容C2_N+1、电晶体T1_N+1、电晶体T2_N+1、电晶体T3_N+1、电晶体T4_N+1、接地VP、取样开关、二极体D_N+1、压电材料10、通讯输出TRX_N+1以及读出线。另外，如图2所示，在像素电路200中，有扫描线S_N、扫描线S_N+1、储存电容C、电晶体DT、压电材料20、电晶体M1、电晶体T4_N、接地VP、二极体D1、通讯输出TRX_N以及读出线。
另外，图3对应图1，以2*2的像素阵列100’为例说明，列像素N、列像素N+1各有两个像素，每个像素分别有感应区103a、103b、103c、103d，各自与图1的元件以及走线对应。另外，图4对应图2，以1*1的像素阵列200’为例说明，像素阵列200’有感应区230、扫描线S_N、扫描线S_N+1、导通孔Via_1、导通孔Via_2，在此不赘述。
然而，随着应用功能增加而电路渐趋复杂，便对所需电路增多导致解锁面积变大，解锁精准度需提升等等趋势，使像素线路需更多设计为共用线路的方式。
综上所述，如何提供一种能符合上述需求的指纹辨识装置，乃是业界所需解决的课题。
发明内容
鉴于上述内容，本揭露之一态样系提供一种具有生物辨识功能的像素电路1000，配置于一阵列基板上，该阵列基板具有复数列像素与复数行像素组成的一像素阵列，该具有生物辨识功能的像素电路的特征在于：每两相邻的列像素共用一条扫描线；每两相邻的列像素共用一个储存电容；以及每两相邻的列像素共用一条重置线。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该两相邻列的一第一通讯输出与一第二通讯输出透过该共用的储存电容，由该共用的扫描线取出资料，而该共用的重置线重置该储存电容。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该两相邻列的一第一通讯输出与一第二通讯输出于不同时间，分别透过该共用的储存电容储存一取样电位，由该共用的扫描线取出资料，而该共用的重置线重置该储存电容。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该两相邻列的一第一取样开关与一第二取样开关进行该两相邻列的指纹辨识的驱动。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该两相邻列的一第一取样开关与一第二取样开关在一感应区外的一走线区域具有切换开启的功能。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该两相邻列更包含：两个二极体，分别具有一第一端以及一第二端；两个第一电晶体，分别具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中该些第一电晶体的各该控制端皆电耦接于该共用的重置线，而该些第一电晶体的各该第一端分别电耦接于一D-Bias以及各该二极体的各该第一端，且该些第一电晶体的各该第二端分别电耦接于各该二极体的各该第二端；一第二电晶体，具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中该第二电晶体的该第一端接地；一第三电晶体，具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中该第三电晶体的该控制端电耦接于该扫描线以及该共用的储存电容的一第一端，而该第三电晶体的该第一端电耦接于该第二电晶体的该第二端，且该第三电晶体的该第二端电耦接于一电压读出线；一第一储存电容，具有一第一端以及一第二端；一第二储存电容，具有一第一端以及一第二端；两个第四电晶体，分别具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中各自的控制端分别电耦接于不同的取样开关；其一该第四电晶体的该第一端电耦接于该第二电晶体的该控制端，且该第四电晶体的该第二端电耦接于该第一储存电容的该第一端、其一该第一电晶体的该第二端以及其一该二极体的该第二端；另一该第四电晶体的该第一端电耦接于该共用的储存电容的一第二端，且该第四电晶体的该第二端电耦接于该第二储存电容的该第一端、另一该第一电晶体的该第二端以及另一该二极体的该第二端；一第五压电材料，具有一第一端以及一第二端，其中该第五压电材料的该第一端电耦接于该第一储存电容的该第二端，而该第五压电材料的该第二端电耦接于一第一通讯输出；以及一第六压电材料，具有一第一端以及一第二端，其中该第六压电材料的该第一端电耦接于该第二储存电容的该第二端，而该第五压电材料的该第二端电耦接于一第二通讯输出。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该共用的扫描线、该共用的储存电容共用的重置线乃是位于该两相邻的列像素中的一列内。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中相较于其一该列像素而言，另一该列像素内相对应像素的透光区具有较大的透光面积。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该共用的重置线乃是位于该两相邻的列像素之间。
根据本揭露之一个或多个实施方式，其中该共用的重置线乃是位于该两相邻的列像素的感应区外。
附图说明
为让本发明的上述与其他目的、特征、优点与实施例能更浅显易懂，所附图式之说明如下：
图1系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素电路示意图。
图2系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素电路示意图。
图3系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素阵列示意图。
图4系绘示先前技术之具有指纹辨识功能的像素示意图。
图5系绘示本发明一实施例之具有生物辨识功能的像素阵列示意图。
图6系绘示本发明一实施例之具有生物辨识功能的像素电路示意图。
图7系绘示本发明一实施例之具有生物辨识功能的像素阵列示意图。
图8系绘示本发明一实施例之取样开关的配置示意图。
根据惯常的作业方式，图中各种特征与元件并未依实际比例绘制，其绘制方式是为了以最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外，在不同图式间，以相同或相似的元件符号指称相似的元件及部件。
附图标记：像素电路100、列像素N、扫描线S_N、重置线RST_N、储存电容C1_N、储存电容C2_N、电晶体T1_N、电晶体T2_N、电晶体T3_N、电晶体T4_N、接地VP、二极体D_N、压电材料10、通讯输出TRX_N、列像素N+1、扫描线S_N+1、重置线RST_N+1、储存电容C1_N+1、储存电容C2_N+1、电晶体T1_N+1、电晶体T2_N+1、电晶体T3_N+1、电晶体T4_N+1、接地VP、二极体D_N+1、压电材料10、通讯输出TRX_N+1、像素电路200、扫描线S_N+1、储存电容C、电晶体DT、压电材料20、电晶体M1、电晶体T4_N、接地VP、二极体D1、通讯输出TRX_N、像素阵列100’、感应区103a、103b、103c、103d、像素阵列200’、感应区230、导通孔Via_1、Via_2、像素电路1000、像素阵列1000’、扫描线S22、重置线RST22、储存电容C22、电晶体T22、电晶体T33、区域I、II、III、IV、二极体D、第一电晶体T1、第二电晶体T2、第三电晶体T3、电压读出线Vout(Rx)、第一储存电容C1_N、第二储存电容C1_N+1、第四电晶体T4A、T4B、取样开关A、B、第五压电材料1010、第一通讯输出TRX_N、第六压电材料1010、第二通讯输出TRX_N+1。
具体实施方式
为便贵审查委员能对本发明之目的、形状、构造装置特征及其功效，做更进一步之认识与了解，兹举实施例配合图式，详细说明如下。
以下揭露提供不同的实施例或示例，以建置所提供之标的物的不同特征。以下叙述之成分以及排列方式的特定示例是为了简化本公开，目的不在于构成限制；元件的尺寸和形状亦不被揭露之范围或数值所限制，但可以取决于元件之制程条件或所需的特性。例如，利用剖面图描述本发明的技术特征，这些剖面图是理想化的实施例示意图。因而，由于制造工艺和/公差而导致图示之形状不同是可以预见的，不应为此而限定。
再者，空间相对性用语，例如「下方」、「在…之下」、「低于」、「在…之上」以及「高于」等，是为了易于描述图式中所绘示的元素或特征之间的关系；此外，空间相对用语除了图示中所描绘的方向，还包含元件在使用或操作时的不同方向。
首先，请参考图5～图6，图5系绘示本发明一实施例之具有生物辨识功能的像素阵列示意图。图6系绘示本发明一实施例之具有生物辨识功能的像素电路示意图。图7系绘示本发明一实施例之具有生物辨识功能的像素阵列示意图。
如图5所示，在本发明一实施例中，具有生物辨识功能的像素电路1000，配置于一阵列基板(图未显示)上，该阵列基板具有复数列像素与复数行像素组成的一像素阵列。在图5与图6中，仅以列N(或称第N列)与列N+1(或称第N+1列)来说明本发明中具有生物辨识功能的像素电路1000与像素阵列1000’，但并非用于限制本发明，其中N的数值为自然数，可根据设计需求而制定。
在此要先说明的是，相较于图1与图3之现有技术而言，本发明实施例中所揭露具有生物辨识功能的像素电路，由于每组两两相邻的列像素共用一条扫描线、一个储存电容以及一条重置线的缘故，因此每组两两相邻的列像素中其一列像素的感应区原本该配置扫描线、储存电容以及重置线的区域成为透光区，也就是说，增加了所述列像素中透光区的透光面积。接下来，以图5、图6与图7详细说明如下：
如图6所示，本发明一实施例中具有生物辨识功能的像素电路1000的特征在于：每两相邻的列像素N、N+1共用一条扫描线S22；每两相邻的列像素共用一个储存电容C22；以及每两相邻的列像素共用一条重置线RST22，关于此点，在图5所示对应的像素阵列1000’中可以清楚看得出来。同时参考图1与图3的话，就可知道原本配置于列像素N+1的扫描线S_N+1、重置线RST_N+1、储存电容C2_N+1甚至是电晶体T2_N+1以及电晶体T3_N+1，在图5～图7的本发明实施例中都省略了，并与相邻列像素N共用扫描线S22、重置线RST22、储存电容C22、电晶体T22以及电晶体T33。进一步比较图3与图7的话，同样以列像素N+1来看，本发明之实施例的像素阵列1000’因为列像素N+1的区域III、IV成为透光区，而大幅增加透光区的透光面积。如图5、7所示，而原本应该配置于区域III、IV的扫描线S_N+1、重置线RST_N+1、储存电容C2_N+1甚至是电晶体T2_N+1以及电晶体T3_N+1，全数由列像素N+1中对应区域I、区域II的扫描线S22、重置线RST22、储存电容C22、电晶体T22以及电晶体T33取代，也就是相邻列像素N、列像素N+1共用扫描线S22、重置线RST22、储存电容C22、电晶体T22以及电晶体T33。举例来说，在本发明之实施例中，当N为1时，相邻列像素1、列像素2的每一像素会共用一组扫描线S22、重置线RST22、储存电容C22、电晶体T22以及电晶体T33；相邻列像素3、列像素4的每一像素会共用一组扫描线S22、重置线RST22、储存电容C22、电晶体T22以及电晶体T33；以此类推。
接着，请再参考图5与图6，该两相邻列N、N+1更包含：两个二极体D，分别具有一第一端以及一第二端；两个第一电晶体T1，分别具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中该些第一电晶体T1的各该控制端皆电耦接于该共用的重置线RST22，而该些第一电晶体T1的各该第一端分别电耦接于一D-Bias(偏壓)以及各该二极体D的各该第一端，且该些第一电晶体T1的各该第二端分别电耦接于各该二极体D的各该第二端。
如图5与图6所示，该两相邻列N、N+1更包含：一第二电晶体T2，具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中该第二电晶体的该第一端接地；一第三电晶体T3，具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中该第三电晶体T3的该控制端电耦接于该扫描线S22以及该共用的储存电容C22的一第一端，而该第三电晶体T3的该第一端电耦接于该第二电晶体T2的该第二端，且该第三电晶体T3的该第二端电耦接于一电压读出线Vout(Rx)。
如图5与图6所示，该两相邻列N、N+1更包含：一第一储存电容C1_N，具有一第一端以及一第二端；一第二储存电容C1_N+1，具有一第一端以及一第二端；两个第四电晶体T4A、T4B，分别具有一控制端、一第一端以及一第二端，其中各自的控制端分别电耦接于不同的取样开关A、B；其一该第四电晶体T4A的该第一端电耦接于该第二电晶体T2的该控制端，且该第四电晶体T4A的该第二端电耦接于该第一储存电容C1_N的该第一端、其一该第一电晶体T1的该第二端以及其一该二极体D的该第二端；另一该第四电晶体T4B的该第一端电耦接于该共用的储存电容C22的一第二端，且该第四电晶体T4B的该第二端电耦接于该第二储存电容C1_N+1的该第一端、另一该第一电晶体T1的该第二端以及另一该二极体D的该第二端。
如图5与图6所示，该两相邻列N、N+1更包含：一第五压电材料1010，具有一第一端以及一第二端，其中该第五压电材料1010的该第一端电耦接于该第一储存电容C1_N的该第二端，而该第五压电材料1010的该第二端电耦接于一第一通讯输出TRX_N；以及一第六压电材料1010，具有一第一端以及一第二端，其中该第六压电材料1010的该第一端电耦接于该第二储存电容C1_N+1的该第二端，而该第五压电材料1010的该第二端电耦接于一第二通讯输出TRX_N+1。
本发明之一实施例中，该共用的扫描线S22、该共用的储存电容C22共用的重置线RST22乃是位于该两相邻的列像素N、N+1中的一列内。
本发明之一实施例中，相较于其一该列像素N而言，另一该列像素N+1内相对应像素的透光区具有较大的透光面积。
本发明之一实施例中，该共用的重置线RST22乃是位于该两相邻的列像素N、N+1之间。
本发明之一实施例中，该共用的重置线RST22乃是位于该两相邻的列像素N、N+1的感应区外。
本发明之一实施例中，该两相邻列的该第一通讯输出TRX与该第二通讯输出TRX透过该共用的储存电容C22，由该共用的扫描线S22取出资料，而该共用的重置线RST22重置该储存电容。
本发明之一实施例中，该两相邻列的该第一通讯输出TRX与该第二通讯输出TRX于不同时间，分别透过该共用的储存电容C22储存一取样电位，由该共用的扫描线S22取出资料，而该共用的重置线RST22重置该储存电容。
本发明之一实施例中，该两相邻列的该取样开关A与该取样开关B进行该两相邻列的指纹辨识的驱动。
另外，如图8所示，本发明之一实施例中，该两相邻列的该取样开关A与该取样开关B在一感应区外的一走线区域具有切换开启的功能。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，配置于阵列基板上，所述阵列基板具有复数列像素与复数行像素组成的像素阵列，所述具有生物辨识功能的像素电路的特征在于：
每两相邻的列像素共用一条扫描线；
每两相邻的列像素共用一个储存电容；以及
每两相邻的列像素共用一条重置线。
2.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述两相邻列的第一通讯输出与第二通讯输出透过所述共用的储存电容，由所述共用的扫描线取出资料，而所述共用的重置线重置所述储存电容。
3.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述两相邻列的第一通讯输出与第二通讯输出于不同时间，分别透过所述共用的储存电容储存取样电位，由所述共用的扫描线取出资料，而所述共用的重置线重置所述储存电容。
4.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述两相邻列的第一取样开关与第二取样开关进行所述两相邻列的指纹辨识的驱动。
5.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述两相邻列的第一取样开关与第二取样开关在感应区外的走线区域具有切换开启的功能。
6.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述两相邻列更包含：
两个二极体，分别具有第一端以及第二端；
两个第一电晶体，分别具有控制端、第一端以及第二端，其中所述第一电晶体的各所述控制端皆电耦接于所述共用的重置线，而所述第一电晶体的各所述第一端分别电耦接于D-Bias以及各所述二极体的各所述第一端，且所述第一电晶体的各所述第二端分别电耦接于各所述二极体的各所述第二端；
第二电晶体，具有控制端、第一端以及第二端，其中所述第二电晶体的所述第一端接地；
第三电晶体，具有控制端、第一端以及第二端，其中所述第三电晶体的所述控制端电耦接于所述扫描线以及所述共用的储存电容的第一端，而所述第三电晶体的所述第一端电耦接于所述第二电晶体的所述第二端，且所述第三电晶体的所述第二端电耦接于电压读出线；
第一储存电容，具有第一端以及第二端；
第二储存电容，具有第一端以及第二端；
两个第四电晶体，分别具有控制端、第一端以及第二端，其中各自的控制端分别电耦接于不同的取样开关；其中一个所述第四电晶体的所述第一端电耦接于所述第二电晶体的所述控制端，且所述第四电晶体的所述第二端电耦接于所述第一储存电容的所述第一端、其中一个所述第一电晶体的所述第二端以及其中一个所述二极体的所述第二端；另一个所述第四电晶体的所述第一端电耦接于所述共用的储存电容的第二端，且所述第四电晶体的所述第二端电耦接于所述第二储存电容的所述第一端、另一个所述第一电晶体的所述第二端以及另一个所述二极体的所述第二端；
第五压电材料，具有第一端以及第二端，其中所述第五压电材料的所述第一端电耦接于所述第一储存电容的所述第二端，而所述第五压电材料的所述第二端电耦接于第一通讯输出；以及
第六压电材料，具有第一端以及一第二端，其中所述第六压电材料的所述第一端电耦接于所述第二储存电容的所述第二端，而所述第五压电材料的所述第二端电耦接于第二通讯输出。
7.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述共用的扫描线、所述共用的储存电容共用的重置线乃是位于所述两相邻的列像素中的一列内。
8.如权利要求7所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中相较于其中一个所述列像素而言，另一个所述列像素内相对应像素的透光区具有较大的透光面积。
9.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述共用的重置线乃是位于所述两相邻的列像素之间。
10.如权利要求1所述的具有生物辨识功能的像素电路，其特征在于，其中所述共用的重置线乃是位于所述两相邻的列像素的感应区外。
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