指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置与流程

文档序号:20265849发布日期:2020-04-03 18:22阅读:337来源:国知局
指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置。



背景技术:

指纹是人体与生俱来独一无二并可与他人相区别的不变特征,它由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成,这些脊和谷的组成细节通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等细节,这些细节决定了指纹图案的唯一性。随着显示技术的飞速发展,具有指纹识别功能的显示面板已经逐渐遍及人们的生活中,指纹识别被广泛地应用于手机、个人数字助理、电脑等电子设备的显示屏中,从而丰富了显示屏的功能,同时提高了显示屏的安全性能。

现有技术提供的显示装置中,需要额外增加指纹识别模组以实现指纹识别功能,在分别制造完成显示面板和指纹识别模组后,将二者组装以实现电连接,因此增加了显示装置的工艺制程,并且指纹识别模组可能在显示装置中占用一定的区域,不利于实现全面屏。

随着全面屏技术兴起,指纹识别也逐渐由设计在显示屏外部发展至设计到显示屏内部,即屏下指纹识别技术,以追求更高的屏占比。具体地,将多个指纹识别元器件集成于显示面板的显示区,形成指纹识别元器件阵列,然后通过在显示面板的边框区设置驱动电路,实现指纹识别元器件阵列的驱动,完成指纹识别。虽然集成屏内指纹识别的显示装置结构简单,但是因为指纹识别的方式采用的是不同时间段的信号差异对比,会引入时间差异导致的噪声或其他干扰因素,导致信噪比下降,抗噪声干扰能力差,进而容易影响指纹识别效果。

因此,提供一种既能提升抗干扰能力和信噪比,提高指纹识别效果的指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置,以解决现有技术中的指纹识别电路因信噪比低、抗噪声干扰能力差,导致指纹识别的难度大、识别效果差的问题。

本发明提供了一种指纹识别电路,包括指纹识别单元,指纹识别单元包括复位信号输入端、参考电压输入端和接地电压输入端,指纹识别单元连接指纹电压信号节点,指纹识别单元提供指纹电压信号至指纹电压信号节点;对比单元,对比单元包括复位信号输入端、参考电压输入端和接地电压输入端,对比单元连接基准电压信号节点,对比单元提供基准电压信号至基准电压信号节点;选择单元,选择单元包括电流信号输入端、输入控制信号端、指纹电流输出端和基准电流输出端,选择单元连接指纹电压信号节点、基准电压信号节点,选择单元提供指纹电流信号至指纹电流输出端,还提供基准电流信号至基准电流输出端;根据指纹电流信号与基准电流信号的差值读取指纹识别信号。

基于同一发明构思,本发明还提供了一种指纹识别电路的工作方法,该工作方法用于上述指纹识别电路进行指纹识别工作;该工作方法至少包括:信号重置阶段、信号检测阶段、信号读取阶段;在信号重置阶段,向复位信号输入端提供高电平和向参考电压输入端提供参考电压,指纹识别单元和对比单元响应于复位信号输入端的高电平,提供参考电压至指纹电压信号节点,提供参考电压至基准电压信号节点;以及,向复位信号输入端提供低电平,指纹电压信号节点的电位和基准电压信号节点的电位同时下降至第一电压值;在信号检测阶段,指纹识别单元进行光感指纹识别工作,指纹电压信号节点的电位持续下降至第二电压值;在信号读取阶段,向输入控制信号端提供高电平,选择单元响应于输入控制信号端的高电平,电流信号输入端提供输入电流,选择单元根据输入电流和第二电压值,提供指纹电流信号至指纹电流输出端;同时,选择单元根据输入电流和第一电压值,提供基准电流信号至基准电流输出端;读取指纹电流信号与基准电流信号的差值,根据差值的不同得到指纹识别信号,完成指纹识别工作。

基于同一发明构思,本发明还提供了一种显示面板,该显示面板包括上述指纹识别电路。

基于同一发明构思,本发明还提供了一种显示装置,包括上述显示面板。

与现有技术相比,本发明提供的指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置,至少实现了如下的有益效果:

本发明的指纹识别电路中,对比单元起对比作用,相当于背景或底噪,通过指纹信号扣除对比单元的背景或底噪信号,可以提升指纹识别电路的识别信噪比。选择单元是控制指纹识别信号输出的开关,可以控制整个指纹识别电路逐行打开,逐行读取指纹识别信号。选择单元连接的电流信号输入端输入的输入电流信号经过该选择单元后将同时产生指纹电流信号和基准电流信号两个信号,之后通过对比这两个信号差异,来判定是指纹的纹谷还是纹脊。本发明的指纹电流信号和基准电流信号是同时输出的,即在同一时间同时输出读取干扰信号和指纹信号,再做扣除,避免不同时间点读取指纹信号可能还会引入其他变量的情况发生,进而可以排除时间上的干扰,提升输出指纹识别信号的信噪比,增强电路的抗干扰能力,有利于提高指纹识别效果。

当然,实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是相关技术中的一种指纹识别电路;

图2是图1的理想工作时的信号时序图;

图3是图1的实际工作时的信号时序图;

图4是本发明实施例提供的一种指纹识别电路的框架结构示意图;

图5是图4的指纹识别电路工作时的信号时序图;

图6是本发明实施例提供的另一种指纹识别电路的框架结构示意图;

图7是本发明实施例提供的一种指纹识别电路的连接结构示意图;

图8是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图;

图9是图8中的指纹识别电路在显示面板内的一种平面结构示意图;

图10是图8中的指纹识别电路在显示面板内的另一种平面结构示意图;

图11是图8中的指纹识别电路在显示面板内的另一种平面结构示意图;

图12是图8中的指纹识别电路在显示面板内的另一种平面结构示意图;

图13是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;

图14是本发明实施例提供的另一种显示装置的平面结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1-图3所示,图1是相关技术中的一种指纹识别电路,图2是图1的理想工作时的信号时序图,图3是图1的实际工作时的信号时序图,相关屏内指纹识别技术中公开了一种电压模式的指纹识别电路,该电路包括四个开关晶体管器件(分别为晶体管trst’、晶体管tsf’、晶体管tsel’、晶体管tcol’)、1个感光二极管d’和1个存储电容cst’,需要复位扫描线rst’、第一电压信号线vdd’、第二电压信号线vss’、选择扫描线sel’、电压信号输出线vout’五条走线,其中晶体管tsel’和晶体管trst’需要通过扫描驱动电路的移位寄存器来逐行驱动。对于该指纹识别电路而言,其工作原理如图2所示,在进行指纹识别时,该指纹识别电路包括复位阶段、曝光阶段和电信号输出阶段:

在复位阶段,晶体管trst’响应复位扫描线rst’的控制信号而导通,对指纹识别电路进行复位;第一电压信号线vdd’的复位电压信号传输至晶体管tsf’的栅极,晶体管tsf’栅极的电压信号vpixel’升高至第一电压信号线vdd’的输入电压值,此时晶体管tsf’导通。

在曝光阶段,手指接触屏幕,光源照射到手指指纹的谷线和脊线上时发生反射,由于谷线和脊线的反射角度及反射回去的光照强度不同,将光投射至感光二极管d’上,引起感光二极管d’的阻值发生变化,产生电荷,形成光电流;由于漏电流的原因,晶体管tsf’栅极的电压信号vpixel’开始下降。

电信号输出阶段:由于在曝光阶段指纹谷线和脊线的反射角度及反射回去的光照强度不同,产生的光电流不同,导致电压信号vpixel’的变化值不同,则电压信号输出线vout’检测到的指纹信号也不同,通过检测电压信号输出线vout’的电压信号,实现指纹识别功能。

其中,虽然晶体管tsf’的栅极的电压信号vpixel’因光电流的影响下降,晶体管tsel’响应选择扫描线sel’的控制信号而导通,晶体管tcol’响应选择扫描线col’的控制信号而导通,第二电压信号vss’写入到晶体管tsf’源极(第一电压信号线vdd’相对的晶体管tsf’的另一端),下降后的电压信号vpixel’仍然可以使晶体管tsf’导通;第一电压信号线vdd’的输入电压与晶体管tsf’的漏极连接,晶体管tsf’能够对电压信号输出线vout’的指纹电压信号的输出起到分压作用,实现指纹识别检测功能。

其中,在复位阶段结束之后,电压信号vpixel’恢复到电压信号线vdd’的电压,此时晶体管tsel’打开进行一次电压信号采集,此时采集到的电压信号输出线vout’的指纹输出信号为初始信号。在经过一段指纹识别时间后,因为指纹的纹谷和纹脊反射回来的光强不同,导致电压信号vpixel’的电压变化值a’不同(如图2所示),此时晶体管tsel’打开进行二次电压信号采集时,电压信号输出线vout’就可以输出不同的信号,最终经过信号处理可得指纹图像。

但是上述指纹识别电路在实际工作过程中,因为电容耦合效应(指的是若晶体管的栅极和源/漏极之间有耦合电容存在,在晶体管的栅极电压关闭的时候,源/漏极的电位会受到栅极电压变化影响而被拉高或拉低的现象)的存在,电压信号vpixel’连接的是晶体管trst’的源/漏极,在晶体管trst’的栅极信号由高变到低(晶体管trst’由导通变为截止)的时候,电压信号vpixel’的信号也会被拉低,如图中3中的标注f’所示。这时,对于指纹的纹谷和纹脊而言,原本应该会有图2中标注a’值大小的电压信号vpixel’差异量,现在因为电容耦合效应,该差异量变成了a’-f’=b’的差异量,继而导致指纹的纹谷识别信号和纹脊识别信号的差异变小,使得指纹识别的难度加大,清晰度降低。另外,因为指纹识别的方式采用的是不同时间段的信号差异对比,会引入时间差异导致的噪声或其他干扰因素,导致信噪比下降,指纹识别效果差。

有鉴于此,本发明提供了一种指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置,以解决现有技术中的指纹识别电路因信噪比低、抗噪声干扰能力差,导致指纹识别的难度大、识别效果差的问题。

请参考图4和图5,图4是本发明实施例提供的一种指纹识别电路的框架结构示意图,图5是图4的指纹识别电路工作时的信号时序图,本发明实施例提供的一种指纹识别电路,包括:

指纹识别单元10,指纹识别单元10包括复位信号输入端rst、参考电压输入端ref和接地电压输入端gnd,指纹识别单元10连接指纹电压信号节点q1,指纹识别单元10提供指纹电压信号vfp至指纹电压信号节点q1;可选的,复位信号输入端rst提供复位信号,参考电压输入端ref提供参考电压vref,接地电压输入端gnd提供接地信号;

对比单元20,对比单元20包括复位信号输入端rst、参考电压输入端ref和接地电压输入端gnd,对比单元20连接基准电压信号节点q2,对比单元20提供基准电压信号vcom至基准电压信号节点q2;

选择单元30,选择单元30包括电流信号输入端sig、输入控制信号端sel、指纹电流输出端i1和基准电流输出端i2,选择单元30连接指纹电压信号节点q1、基准电压信号节点q2,选择单元30提供指纹电流信号ifp至指纹电流输出端i1,还提供基准电流信号icom至基准电流输出端i2;根据指纹电流信号ifp与基准电流信号icom的差值读取指纹识别信号,即得到指纹谷和指纹脊的识别信号。

具体而言,本实施例提供的指纹识别电路中,指纹识别单元10用于根据复位信号输入端rst的信号,提供参考电压输入端ref的参考电压vref至指纹电压信号节点q1;对比单元20用于根据复位信号输入端rst的信号,提供参考电压输入端ref的参考电压vref至基准电压信号节点q2;选择单元30用于根据输入控制信号端sel、电流信号输入端sig、指纹电压信号节点q1的信号,提供指纹电流信号ifp至指纹电流输出端i1,同时,还用于根据输入控制信号端sel、电流信号输入端sig、基准电压信号节点q2的信号,提供基准电流信号icom至基准电流输出端i2。

可选的,请结合参考图4和图5,本实施例的指纹识别电路在进行指纹检测工作时,至少可以包括:信号重置阶段t1、信号检测阶段t2、信号读取阶段t3(如图5所示)。

在信号重置阶段t1,向复位信号输入端rst提供高电平和向参考电压输入端ref提供参考电压vref,指纹识别单元10和对比单元20响应于复位信号输入端rst的高电平,提供参考电压vref至指纹电压信号节点q1,提供参考电压vref至基准电压信号节点q2;即指纹识别单元10和对比单元20响应于复位信号输入端rst的高电平,指纹电压信号节点q1和基准电压信号节点q2均被重置到参考电压vref的电位。然后向复位信号输入端ref提供低电平,由于电容耦合效应,指纹电压信号节点q1的电位和基准电压信号节点q2的电位同时下降至第一电压值m;其中,参考电压vref与第一电压值m的差值为f;

在信号检测阶段t2,基准电压信号节点q2处于浮置状态,指纹识别单元10进行光感指纹识别工作,指纹电压信号节点q1的电位持续下降至第二电压值n;其中,第二电压值n小于第一电压值m;

在信号读取阶段t3,向输入控制信号端sel提供高电平,选择单元30响应于输入控制信号端sel的高电平,电流信号输入端sig提供输入电流isig,选择单元30根据输入电流isig和第二电压值n,提供指纹电流信号ifp至指纹电流输出端i1;同时,选择单元30根据输入电流isig和第一电压值m,提供基准电流信号icom至基准电流输出端i2;读取指纹电流信号ifp与基准电流信号icom的差值,根据差值的不同得到指纹识别信号,完成指纹识别工作。

本实施例的对比单元20起对比作用,相当于背景或底噪,通过指纹信号扣除对比单元30的背景或底噪信号,可以提升指纹识别电路的识别信噪比。选择单元30是控制指纹识别信号输出的开关,选择单元30可以控制整个指纹识别电路逐行打开,逐行读取指纹识别信号。选择单元30连接的电流信号输入端sig输入的输入电流isig信号经过该选择单元30后将同时产生指纹电流信号ifp和基准电流信号icom两个信号,之后通过对比这两个信号差异,来判定是指纹的纹谷还是纹脊。本实施例的指纹电流信号ifp和基准电流信号icom是通过本实施例的指纹识别电路同时输出的,现有技术中,为了去除指纹识别噪声或其他干扰信号一般是通过在复位工作阶段前和复位工作阶段后各读取一次指纹信号,然后前后信号检测值做扣除。而本实施例是在同一时间同时输出读取干扰信号和指纹信号,再做扣除,因为不同时间点读取指纹信号可能还会引入其他变量,因此本实施例同时输出指纹电流信号ifp和基准电流信号icom可以排除时间上的干扰,进而可以提升输出指纹识别信号的信噪比,增强电路的抗干扰能力,有利于提高指纹识别效果。

需要说明的是,本实施例的指纹电流信号ifp和基准电流信号icom之和等于电流信号输入端sig输入的输入电流isig,由于在信号读取阶段t3,指纹电压信号节点q1的第二电压值n小于的第一电压值m,所以基准电流信号icom更接近输入电流isig,但小于输入电流isig。

在一些可选实施例中,请参考图6,图6是本发明实施例提供的另一种指纹识别电路的框架结构示意图,本实施例中,指纹识别电路还包括差分放大单元40,差分放大单元40根据指纹电流信号ifp与基准电流信号icom的差值,读取指纹识别信号frs,完成指纹识别工作。

本实施例的指纹识别电路还包括差分放大单元40,在信号读取阶段t3,差分放大单元40根据指纹电流信号ifp与基准电流信号icom的差值,得到去除干扰之后的指纹识别信号frs,从而可以进一步提升指纹识别效果。

需要说明的是,在实际实施时,可通过显示装置中的驱动芯片(图中未示意)读取指纹识别电路的指纹检测信号,差分放大单元40也可集成于驱动芯片中,进而有利于实现显示装置窄边框。

在一些可选实施例中,请参考图4和图7,图7是本发明实施例提供的一种指纹识别电路的连接结构示意图,本实施例中,指纹识别单元10包括第一晶体管t1、感光二极管d、第一电容c1;第一晶体管t1的控制端连接复位信号输入端rst,第一晶体管t1的第一端连接参考电压输入端ref,第一晶体管t1的第二端连接指纹电压信号节点q1;感光二极管d的第一极连接指纹电压信号节点q1,感光二极管d的第二极连接接地电压输入端gnd;第一电容c1的第一端连接指纹电压信号节点q1,第一电容c1的第二端连接接地电压输入端gnd。

继续参考图4和图7,对比单元20包括第二晶体管t2和第二电容c2;第二晶体管t2的控制端连接复位信号输入端rst,第二晶体管t2的第一端连接参考电压输入端ref,第二晶体管t2的第二端连接基准电压信号节点q2;第二电容c2的第一端连接基准电压信号节点q2,第二电容c2的第二端连接接地电压输入端gnd。

继续参考图4和图7,选择单元30包括第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5;第三晶体管t3的控制端连接指纹电压信号节点q1,第三晶体管t3的第一端连接第五晶体管t5的第一端,第三晶体管t3的第二端连接指纹电流输出端i1;第四晶体管t4的控制端连接基准电压信号节点q2,第四晶体管t4的第一端连接第五晶体管t5的第一端,第四晶体管t4的第二端连接基准电流输出端i2;第五晶体管t5的控制端连接输入控制信号端sel,第五晶体管t5的第二端连接电流信号输入端sig。

具体而言,本实施例的指纹识别电路在进行指纹识别检测工作时,至少包括:信号重置阶段t1、信号检测阶段t2、信号读取阶段t3(如图5所示),可选的,本实施例以第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5均为n型晶体管为例进行本实施例的指纹识别电路的工作原理的说明,具体实施时,可根据实际需求选择。

结合参考图5和图7,在信号重置阶段t1,向复位信号输入端rst提供高电平和向参考电压输入端ref提供参考电压vref,第一晶体管t1和第二晶体管t2响应复位信号输入端rst的高电平处于导通状态,参考电压vref通过第一晶体管t1传输至指纹电压信号节点q1,参考电压vref通过第二晶体管t2传输至基准电压信号节点q2;即第一晶体管t1和第二晶体管t2响应于复位信号输入端rst的高电平,指纹电压信号节点q1和基准电压信号节点q2均被重置到参考电压vref的电位;由于该指纹识别电路存在电容耦合效应,向复位信号输入端rst提供低电平时,第一晶体管t1和第二晶体管t2响应复位信号输入端rst的低电平处于截止状态,因此指纹电压信号节点q1的电位和基准电压信号节点q2的电位同时下降至第一电压值m;其中,参考电压vref与第一电压值m的差值为f;

在信号检测阶段t2,由于第一晶体管t1和第二晶体管t2均处于截止状态,则指纹电压信号节点q1和基准电压信号节点q2处于浮置状态,但是由于指纹识别单元10的感光二极管d进行光感指纹识别工作,所以当有光照射到感光二极管d时,因漏电作用,指纹电压信号节点q1的电位持续下降至第二电压值n;其中,第二电压值n小于第一电压值m;

在信号读取阶段t3,向输入控制信号端sel提供高电平,第五晶体管t5响应输入控制信号端sel的高电平处于导通状态,电流信号输入端sig提供的输入电流isig通过第五晶体管t5分别传输至第三晶体管t3的第一端和第四晶体管t4的第一端,第三晶体管t3响应第二电压值n处于导通状态,第三晶体管t3根据输入电流isig和第二电压值n,提供指纹电流信号ifp至指纹电流输出端i1;第四晶体管t4响应第一电压值m处于导通状态,第四晶体管t4根据输入电流isig和第一电压值m,提供基准电流信号icom至基准电流输出端i2;其中,指纹识别单元10和对比单元20的差异在于指纹识别单元10有一个感光二极管d,从而在信号检测阶段t2进行光感指纹检测工作时,即有光照的情况下,指纹电压信号节点q1和基准电压信号节点q2的电压不同,输出的信号就不同,对应指纹电压信号节点q1的电流就是指纹电流信号ifp,对应基准电压信号节点q2的电流就是基准电流信号icom。因为指纹电压信号节点q1和基准电压信号节点q2都因为第一电容c1和第二电容c2均存在电容耦合效应,因此指纹电压信号节点q1和基准电压信号节点q2分别对应输出的电流做扣除,电容耦合效应就可以被消除,从而可以提升输出指纹识别信号的信噪比,增强电路的抗干扰能力,有利于提升指纹识别电路的检测效果。

可选的,第一电容c1与第二电容c2的电容量相等,指纹识别单元10与对比单元20通过电容量相等第一电容c1和第二电容c2的电容耦合效应,能够更为精确的保证指纹电压信号节点q1的电位和基准电压信号节点q2的电位同时下降至第一电压值m,进一步地保证了差值f的相等,电容耦合效应就可以被消除,从而可以提升输出指纹识别信号的信噪比,增强电路的抗干扰能力,有利于提升指纹识别电路的检测效果。

可选的,指纹识别电路还包括差分放大单元(图7未示意),差分放大单元也可集成于驱动芯片中,差分放大单元根据指纹电流信号与基准电流信号的差值,读取指纹识别信号,完成指纹识别工作。

本实施例是在同一时间同时输出读取干扰信号和指纹信号,再做扣除,因为不同时间点读取指纹信号可能还会引入其他变量,因此本实施例同时输出指纹电流信号ifp和基准电流信号icom可以排除时间上的干扰,进而可以提升输出指纹识别信号的信噪比,增强电路的抗干扰能力,有利于提高指纹识别效果。并且在信号读取阶段t3,差分放大单元40根据指纹电流信号ifp与基准电流信号icom的差值,得到去除干扰之后的指纹识别信号frs,从而可以进一步提升指纹识别效果。

在一些可选实施例中,请参考图8,图8是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图,本实施例提供的显示面板111,包括本发明上述实施例提供的指纹识别电路000(为了清楚示意理解本实施例的技术方案,图8将指纹识别电路000示意成带透明度填充的框架结构设置于显示面板111内,可以理解的是,实际实施时,指纹识别电路000为一个电路连接结构)。本发明实施例提供的显示面板111,具有本发明实施例提供的指纹识别电路000的有益效果,具体可以参考上述各实施例对于指纹识别电路的具体说明,本实施例在此不再赘述。

需要说明的是,本实施例的图8仅是示意性画出了与本实施例的技术方案相关的显示面板111的结构,可以理解的是,显示面板111不仅包括图8中示意出的结构,还可以包括其他实现显示和指纹识别功能的结构,例如扫描线、数据线、像素单元和其他信号走线等,可根据现有技术中对显示面板的描述进行理解,本实施例在此不作赘述。

在一些可选实施例中,请继续参考图8-12,图9是图8中的指纹识别电路在显示面板内的一种平面结构示意图,图10是图8中的指纹识别电路在显示面板内的另一种平面结构示意图,图11是图8中的指纹识别电路在显示面板内的另一种平面结构示意图,图12是图8中的指纹识别电路在显示面板内的另一种平面结构示意图(为了清楚示意指纹识别电路的结构,图9-图12仅示意与指纹识别电路相关的结构,显示面板的其他结构可参考图8)。

参考图8和图9,本发明提供的实施例中,显示面板111还包括:显示区aa和围绕显示区aa设置的非显示区na;多条沿第二方向y排布并沿第一方向x延伸的扫描线g、多条沿第一方向x排布并沿第二方向y延伸的数据线s、多个阵列排布的像素单元50,每个像素单元50包括多个子像素501,扫描线g和数据线s交叉绝缘限定出子像素501所在的区域;沿第二方向y,多个像素单元50形成多个像素行50h;多条复位信号线lrst、多条参考电压信号线lref、多条输入控制信号线lsel,复位信号线lrst电连接于复位信号端rst,参考电压信号线lref电连接于参考电压输入端ref,输入控制信号线lsel电连接于输入控制信号端sel;多条基准电流输出信号线lcom、多条指纹电流输出信号线lfp、多条电流信号输入信号线lsig,基准电流输出信号线lcom电连接于基准电流输出端i2,指纹电流输出信号线lfp电连接于指纹电流输出端i1,电流信号输入信号线lsig电连接于电流信号输入端sig;至少部分指纹识别电路000位于显示区aa,其余部分指纹识别电路000位于非显示区na。

本实施例进一步解释说明了显示面板111可以实现显示功能和指纹识别功能的结构,并且通过将部分指纹识别电路000设置于显示区aa,其余部分指纹识别电路000设置于非显示区na,从而可以简化显示区aa的电路布设,提升显示面板的开口率。需要说明的是,本实施例仅说明部分指纹识别电路000设置于显示区aa,其余部分指纹识别电路000设置于非显示区na,具体实施时,指纹识别电路000的指纹识别单元10、对比单元20、选择单元30中哪个单元设置于显示区aa,哪个单元设置于非显示区na,可根据实际需求进行设置。

可选的,如图9所示,每个像素单元50对应设置一个指纹识别单元10和一个选择单元30,每个像素行50h对应设置一个对比单元20,指纹识别单元10和选择单元30位于显示区aa,对比单元20位于非显示区na,同一个像素行50h电连接同一个对比单元20。

复位信号线lrst、参考电压信号线lref、输入控制信号线lsel沿第二方向y排布并沿第一方向x延伸设置,基准电流输出信号线lcom、指纹电流输出信号线lfp、电流信号输入信号线lsig沿第一方向x排布并沿第二方向y延伸设置。

本实施例的每个像素单元50包含一个指纹识别单元10和有一个选择单元30,每个像素行50h共用一个对比单元20,从而可以简化显示区aa的电路布设,提升显示面板的开口率。

可选的,如图10所示,每个像素单元50对应设置一个指纹识别单元10,每个像素行50h对应设置一个对比单元20和一个选择单元30,指纹识别单元10位于显示区aa,对比单元20和选择单元30位于非显示区na,同一个像素行50h电连接同一个对比单元20和同一个选择单元30。

复位信号线lrst、参考电压信号线lref沿第二方向y排布并沿第一方向x延伸设置,输入控制信号线lsel、基准电流输出信号线lcom、指纹电流输出信号线lfp、电流信号输入信号线lsig沿第一方向x排布并沿第二方向y延伸设置。

本实施例的每个像素单元50只包含一个指纹识别单元10,将选择单元30和对比单元20均设置于非显示区na(像素单元的扫描驱动电路相同位置)进行共用,同一个像素行50h共用同一个对比单元20和同一个选择单元30,从而可以进一步简化显示区aa的电路布设,提升显示面板的开口率。

可选的,如图11所示,每个像素单元50对应设置一个指纹识别单元10和一个选择单元30,显示面板111的所有像素单元50共用一个对比单元20,指纹识别单元10和选择单元30位于显示区aa,对比单元20位于非显示区na,每一个像素行50h电连接同一个对比单元20。

输入控制信号线lsel沿第二方向y排布并沿第一方向x延伸设置,基准电流输出信号线lcom、指纹电流输出信号线lfp、电流信号输入信号线lsig沿第一方向x排布并沿第二方向y延伸设置。此时复位信号线lrst和参考电压信号线lref部分沿第二方向y排布并沿第一方向x延伸,另一部分沿第一方向x排布并沿第二方向y延伸。

本实施例的每个像素单元50包含一个指纹识别单元10和一个选择单元30,而显示面板111的所有像素单元50共用一个对比单元20,从而可以更进一步简化显示区aa的电路布设,提升显示面板的开口率,减小显示面板的边框,利于实现窄边框。

可选的,如图12所示,每个像素单元50对应设置一个指纹识别单元10,显示面板111的所有像素单元50共用一个对比单元20和一个选择单元30,指纹识别单元10位于显示区aa,对比单元20和选择单元30位于非显示区na,每一个像素行50h电连接同一个对比单元20和同一个选择单元30。

本实施例的每个像素单元50只包含一个指纹识别单元10,显示面板111的所有像素单元50共用一个对比单元20和一个选择单元30,从而可以更进一步简化显示区aa的电路布设,提升显示面板的开口率,减小显示面板的边框,利于实现窄边框。

在一些可选实施例中,请参考图13,图13是本发明实施例提供的一种显示装置1111的结构示意图,本实施例提供的显示装置1111,包括本发明上述实施例提供的显示面板000。图13实施例仅以手机为例,对显示装置1111进行说明,可以理解的是,本发明实施例提供的显示装置1111,可以是电脑、电视、车载显示装置等其他具有显示功能的显示装置1111,本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置1111,具有本发明实施例提供的显示面板和指纹识别电路的有益效果,具体可以参考上述各实施例对于显示面板和指纹识别电路的具体说明,本实施例在此不再赘述。

在一些可选实施例中,请参考图14,图14是本发明实施例提供的另一种显示装置的平面结构示意图(为了清楚示意显示装置的指纹识别电路的结构,图14仅示意与指纹识别电路和差分放大单元相关的结构,显示装置的其他结构未示意),本实施例中,显示装置1111还包括差分放大单元40,指纹电流输出信号线lfp和基准电流输出信号线lcom均与差分放大单元40电连接。

本实施例进一步解释说明了显示装置1111还包括差分放大单元40,在信号读取阶段t3,差分放大单元40根据指纹电流输出信号线lfp输出的指纹电流信号ifp、基准电流输出信号线lcom输出的基准电流信号icom的差值,得到去除干扰之后的指纹识别信号,从而可以进一步提升指纹识别效果。可选的,在实际实施时,差分放大单元40可集成于驱动芯片60(如图13所示)中,进而有利于实现显示装置窄边框,还可通过该驱动芯片60读取指纹识别电路的指纹检测信号。

通过上述实施例可知,本发明提供的指纹识别电路及其工作方法、显示面板和显示装置,至少实现了如下的有益效果:

本发明的指纹识别电路中,对比单元起对比作用,相当于背景或底噪,通过指纹信号扣除对比单元的背景或底噪信号,可以提升指纹识别电路的识别信噪比。选择单元是控制指纹识别信号输出的开关,可以控制整个指纹识别电路逐行打开,逐行读取指纹识别信号。选择单元连接的电流信号输入端输入的输入电流信号经过该选择单元后将同时产生指纹电流信号和基准电流信号两个信号,之后通过对比这两个信号差异,来判定是指纹的纹谷还是纹脊。本发明的指纹电流信号和基准电流信号是同时输出的,即在同一时间同时输出读取干扰信号和指纹信号,再做扣除,避免不同时间点读取指纹信号可能还会引入其他变量的情况发生,进而可以排除时间上的干扰,提升输出指纹识别信号的信噪比,增强电路的抗干扰能力,有利于提高指纹识别效果。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1