CN112052743B - 光电指纹识别电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光电指纹识别电路及显示装置，包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、存储电容以及光电二极管；所述储存电容的一端接入第二连接节点，另一端电性连接所述第六薄膜晶体管的漏极；所述光电二极管的一端接入接地电压，另一端接入第一连接节点，所述光电二极管用于接收光信号并依据光信号相应改变所述第一薄膜晶体管的栅极电压。本发明提供的光电指纹识别电路及显示装置，将光信号转换成电信号，获得指纹图像，保证了识别信号的准确性。

Description

光电指纹识别电路及显示装置

技术领域

本申请涉及一种显示器技术领域，尤其涉及一种光电指纹识别电路及显示装置。

背景技术

光学指纹识别技术作为一种成熟的指纹识别技术早已融入人们的日常生活中，指纹锁、指纹考勤等都不乏其身影。随着技术的不断发展，手机等移动终端的屏占比越来越高，全面屏移动终端已经成为一种发展趋势，针对全面屏移动终端的指纹识别，屏内指纹识别的热度越来越高，使得光学指纹识别又重新焕发了活力。当前，应用于屏下指纹识别的光学识别传感器大多数是基于硅基的传感器，但硅基传感器的成本较高，使得具有此种光学识别传感器的指纹识别模块的价格高昂。

目前有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)手机通常带有屏下指纹识别模组结构，OLED面板发出的光线照射到指纹的纹路反射光线，反射光线经过准直器到达互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，简称CMOS)或者a-Si传感器，由于手指纹路的凹凸不平，反射的光线也有强弱，传感器感测到指纹信息实现指纹信息的抓取，但是指纹反射的光线需要穿过OLED面板到达准直器和CMOS或者a-Si传感器，使得反射光线十分微弱，大大影响了感光灵敏度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本申请实施例提供一种光电指纹识别电路及显示装置，将手指指纹的反射光直接照射到光电二极管上从而获得指纹的图案。

本发明实施例提供了一种光电指纹识别电路，所述光电指纹识别电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、存储电容以及光电二极管；

所述第一薄膜晶体管用于接收电源电压，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管用于接收复位电压，所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管用于接收扫描信号；

所述储存电容的一端接入第二连接节点，所述储存电容的另一端电性连接所述第六薄膜晶体管的漏极；

所述光电二极管的一端接入接地电压，所述光电二极管的另一端接入第一连接节点，所述光电二极管用于接收光信号并依据光信号相应改变所述第一薄膜晶体管的栅极电压。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管构成复位补偿单元。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述第二薄膜晶体管的栅极用于接收复位电压，所述第二薄膜晶体管的源极用于接收初始电位，所述第二薄膜晶体管的漏极连接所述第一节点；所述第三薄膜晶体管的栅极用于接收复位电压，所述第三薄膜晶体管的源极用于接收初始电位，所述第三薄膜晶体管的漏极连接所述第二节点；所述第四薄膜晶体管的栅极连接复位电压，所述第四薄膜晶体管的源极连接第三节点，所述第四薄膜晶体管的漏极用于接收所述接地电压。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述第五薄膜晶体管构成第一开关单元；所述第五薄膜晶体管的栅极用于接收扫描信号，所述第五薄膜晶体管的源极连接所述第三节点，所述第五薄膜晶体管的漏极用于接收感应信号。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述第六薄膜晶体管构成第二开关单元；所述第六薄膜晶体管的栅极用于接收扫描信号，所述第六薄膜晶体管的源极连接所述第一节点，所述第六薄膜晶体管的漏极连接所述储存电容的一端。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第一薄膜晶体管的源极用于接收电源电压，所述第一薄膜晶体管的漏极连接所述第三节点。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述光电指纹识别电路的工作阶段包括复位阶段和感测阶段；

在复位阶段，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管打开，所述初始电位写入所述第一节点的电压和所述第二节点的电压，所述接地电压写入所述第三节点的电压。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，在所述感测阶段，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管关闭，所述第一薄膜晶体管、所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管打开，此时所述光电二极管感测光线的变化并将光信号转换成电信号，所述第二节点的电压受到所述光电二极管的影响，所述第一薄膜晶体管的开启程度发生变化，感应线感测到所述第一薄膜晶体管的电流变化而获得指纹的图像。

根据本发明实施例所提供的光电指纹识别电路，所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管、所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管为P型薄膜晶体管或N型薄膜晶体管。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上述实施例所述的光电指纹识别电路。

本发明的有益效果为：本发明实施例所提供的一种光电指纹识别电路及显示装置，所述光电指纹识别电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、存储电容以及光电二极管，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管构成复位补偿单元，复位补偿单元对所述光电指纹识别电路进行复位；所述第五薄膜晶体管构成第一开关单元，所述第六薄膜晶体管构成第二开关单元；在复位阶段，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管打开，所述初始电位Vini写入所述第一节点A的电压和所述第二节点B的电压，所述接地电压写入所述第三节点C的电压；在所述感测阶段，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管关闭，所述第一薄膜晶体管、所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管打开，此时所述光电二极管感测光线的变化并将光信号转换成电信号，所述第二节点B的电压受到所述光电二极管的影响，所述第一薄膜晶体管的开启程度发生变化，感应线感测到所述第一薄膜晶体管的电流变化而获得指纹的图像。本发明的所述光电指纹识别电路随着显示面板的TFT基板一起制作，手指指纹的反射光线也不需要穿过TFT基板，可以直接反射至光电二极管上，从而将光信号转换成电信号，而获得指纹图像；本发明的所述光电指纹识别电路的识别能力大大增强，保证了识别信号的准确性，也不需要单独的指纹识别模组，还节约了生产成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本实施例提供的一种光电指纹识别电路的结构示意图。

图2为本实施的光电指纹识别电路的驱动时序图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，本发明实施例提供的一种光电指纹识别电路的结构示意图。所述光电指纹识别电路包括第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、存储电容以及光电二极管；

所述第一薄膜晶体管T1接收电源电压VDD，在所述第一薄膜晶体管T1打开的情况下，将所述电源电压VDD传输至第三节点C；所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4接收复位电压Reset，所述第五薄膜晶体管T5以及所述第六薄膜晶体管T6接收扫描信号Scan；

所述储存电容的一端接入第二连接节点B，所述储存电容的另一端电性连接所述第六薄膜晶体管T6的漏极；

所述光电二极管的一端接入接地电压Vss，所述光电二极管的另一端连接第一连接电位A，所述光电二极管用于接收光信号并依据光信号相应改变所述第一薄膜晶体管T1的栅极电压。

具体地，请参阅图1，在本发明实施例中，所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4构成复位补偿单元。在所述复位补偿单元中，所述第二薄膜晶体管T2的栅极用于接收复位电压Reset，所述第二薄膜晶体管T2的源极用于接收初始电位Vini，所述第二薄膜晶体管T2的漏极连接所述第一节点A；所述第三薄膜晶体管T3的栅极用于接收复位电压Reset，所述第三薄膜晶体管T3的源极用于接收初始电位Vini，所述第三薄膜晶体管T3的漏极连接所述第二节点B；所述第四薄膜晶体管T4的栅极用于接收复位电压Reset，所述第四薄膜晶体管T4的源极连接第三节点C，所述第四薄膜晶体管T4的漏极用于接收所述接地电压Vss。

所述第五薄膜晶体管T5构成第一开关单元；所述第五薄膜晶体管T5的栅极用于接收扫描信号Scan，所述第五薄膜晶体管T5的源极连接所述第三节点C，所述第五薄膜晶体管T5的漏极连接感应线Sense。所述第六薄膜晶体管T6构成第二开关单元；所述第六薄膜晶体管T6的栅极用于接收扫描信号Scan，所述第六薄膜晶体管T6的源极连接所述第一节点A，所述第六薄膜晶体管T6的漏极连接所述储存电容的一端。以及所述第一薄膜晶体管T1的栅极连接所述第二节点B，所述第一薄膜晶体管T1的源极用于接收电源电压VDD，所述第一薄膜晶体管T1的漏极连接所述第三节点C。

具体地，在本发明实施例中所述第一薄膜晶体管T1、所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3、所述第四薄膜晶体管T4、所述第五薄膜晶体管T5以及所述第六薄膜晶体管T6为P型薄膜晶体管或N型薄膜晶体管。本实施例以P型薄膜晶体管为例说明。

具体地，请参阅图2，图2为本实施的光电指纹识别电路的驱动时序图。所述光电指纹识别电路的工作阶段包括复位阶段Ⅰ和感测阶段Ⅱ；结合图1与图2，在复位阶段Ⅰ，所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4打开，所述第一薄膜晶体管T1、所述第五薄膜晶体管T5以及所述第六薄膜晶体管T6关闭，所述初始电位Vini通过所述第二薄膜晶体管T2写入所述第一节点A的电压，以及所述初始电位Vini通过所述第三薄膜晶体管T3写入所述第二节点B的电压，所述接地电压Vss通过所述第四薄膜晶体管T4写入所述第三节点C的电压。在所述感测阶段Ⅱ，所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4关闭，所述第一薄膜晶体管T1、所述第五薄膜晶体管T5以及所述第六薄膜晶体管T6打开，此时所述光电二极管感测光线的变化并将光信号转换成电信号，所述第二节点B的电压受到所述光电二极管的影响而发生相应的变化，所述第一薄膜晶体管T1的开启程度也发生相应的变化，所述第一薄膜晶体管T1所产生的电流变化通过所述第五薄膜晶体管T5传输到感应线Sense，感应线Sense感测到所述第一薄膜晶体管T1的电流变化从而获得指纹的图像。

基于同一发明构思，本发明还提供一种显示装置，包括上述光学指纹识别电路，在此不再对光学指纹识别电路的结构进行重复性描述。本发明显示装置通过设置上述的光学指纹识别电路，随TFT基板一起制作，采用六个薄膜晶体管和一个光电二极管一个存储电容构成，手指指纹反射光线照射光电二极管改变其流过的电流大小，从而影响第一薄膜晶体管T1栅极电压大小，使流过第一薄膜晶体管T1电流发生变化，感应线Sense感测流过第一薄膜晶体管T1电流变化从而获得指纹识别图像，保证了识别信号的准确性。

综上所述，本发明实施例所提供的一种光电指纹识别电路及显示装置，所述光电指纹识别电路包括第一薄膜晶体管T1、第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第四薄膜晶体管T4、第五薄膜晶体管T5、第六薄膜晶体管T6、存储电容以及光电二极管，所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4构成复位补偿单元，复位补偿单元对所述光电指纹识别电路进行复位；所述第五薄膜晶体管T5构成第一开关单元，所述第六薄膜晶体管T6构成第二开关单元；在复位阶段Ⅰ，所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4打开，所述初始电位Vini写入所述第一节点A的电压和所述第二节点B的电压，所述接地电压Vss写入所述第三节点C的电压；在所述感测阶段Ⅱ，所述第二薄膜晶体管T2、所述第三薄膜晶体管T3以及所述第四薄膜晶体管T4关闭，所述第一薄膜晶体管T1、所述第五薄膜晶体管T5以及所述第六薄膜晶体管T6打开，此时所述光电二极管感测光线的变化并将光信号转换成电信号，所述第二节点B的电压受到所述光电二极管的影响，所述第一薄膜晶体管T1的开启程度发生变化，感应线Sense感测到所述第一薄膜晶体管T1的电流变化而获得指纹的图像。本发明的所述光电指纹识别电路随着显示面板的TFT基板一起制作，手指指纹的反射光线也不需要穿过TFT基板，可以直接反射至光电二极管上，从而将光信号转换成电信号，而获得指纹图像；本发明的所述光电指纹识别电路的识别能力大大增强，保证了识别信号的准确性，也不需要单独的指纹识别模组，还节约了生产成本。

以上对本申请实施例所提供的一种光电指纹识别电路及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种光电指纹识别电路，其特征在于，所述光电指纹识别电路包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管、第三薄膜晶体管、第四薄膜晶体管、第五薄膜晶体管、第六薄膜晶体管、存储电容以及光电二极管；

所述第一薄膜晶体管用于接收电源电压，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管用于接收复位电压，所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管用于接收扫描信号；

所述存储电容的一端接入第二节点，所述存储电容的另一端电性连接所述第六薄膜晶体管的漏极；

所述光电二极管的一端接入接地电压，所述光电二极管的另一端接入第一节点，所述光电二极管用于接收光信号并依据光信号相应改变所述第一薄膜晶体管的栅极电压；

所述第一薄膜晶体管的栅极连接所述第二节点，所述第一薄膜晶体管的源极用于接收电源电压，所述第一薄膜晶体管的漏极连接第三节点；

所述第二薄膜晶体管的栅极用于接收复位电压，所述第二薄膜晶体管的源极用于接收初始电位，所述第二薄膜晶体管的漏极连接所述第一节点；所述第三薄膜晶体管的栅极用于接收复位电压，所述第三薄膜晶体管的源极用于接收初始电位，所述第三薄膜晶体管的漏极连接所述第二节点；所述第四薄膜晶体管的栅极连接复位电压，所述第四薄膜晶体管的源极连接第三节点，所述第四薄膜晶体管的漏极用于接收所述接地电压；

所述第五薄膜晶体管的栅极用于接收扫描信号，所述第五薄膜晶体管的源极连接所述第三节点，所述第五薄膜晶体管的漏极连接感应线；

所述第六薄膜晶体管的栅极用于接收扫描信号，所述第六薄膜晶体管的源极连接所述第一节点，所述第六薄膜晶体管的漏极连接所述存储电容的一端；

其中，所述光电指纹识别电路的工作阶段包括复位阶段和感测阶段；

在复位阶段，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管打开，初始电位写入所述第一节点的电压和所述第二节点的电压，所述接地电压写入第三节点的电压；

在所述感测阶段，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管关闭，所述第一薄膜晶体管、所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管打开，此时所述光电二极管感测光线的变化并将光信号转换成电信号，所述第二节点的电压受到所述光电二极管的影响，所述第一薄膜晶体管的开启程度发生变化，感应线感测到所述第一薄膜晶体管的电流变化而获得指纹的图像。

2.根据权利要求1所述的光电指纹识别电路，其特征在于，所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管以及所述第四薄膜晶体管构成复位补偿单元。

3.根据权利要求1所述的光电指纹识别电路，其特征在于，所述第五薄膜晶体管构成第一开关单元。

4.根据权利要求1所述的光电指纹识别电路，其特征在于，所述第六薄膜晶体管构成第二开关单元。

5.根据权利要求1所述的光电指纹识别电路，其特征在于，所述第一薄膜晶体管、所述第二薄膜晶体管、所述第三薄膜晶体管、所述第四薄膜晶体管、所述第五薄膜晶体管以及所述第六薄膜晶体管为P型薄膜晶体管或N型薄膜晶体管。

6.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的光电指纹识别电路。