指纹探测电路及驱动方法和显示装置的制造方法_2

文档序号:9866156阅读:来源:国知局
管D3和第二行第二列指纹探测单元中的光敏二极管D4)。所述光敏二极管的阳极与高电平信号线VDD电连接。其中,所述指纹探测单元还包括充电开关Tl、放电开关T2和输入储能单元。所述指纹探测电路还包括输出单元100,该输出单元100包括输出储能子单元。如图1中所示,充电开关TI的输出端与放电开关T2的输入端相连,该指纹探测单元中的光敏二极管的阴极与充电开关Tl的输入端相连,放电开关T2的输出端形成为所述指纹探测单元的输出端,所述输入储能单元的一端与充电开关Tl的输出端相连,所述输入储能单元的另一端与低电平信号线VSS相连。输出单元100的输入端与所述指纹探测单元的输出端电连接,所述输出储能子单元用于存储所述指纹探测单元的输出端输出的电量。所述输出储能子单元能够在预定时刻向输出单元的输出端放电。
[0034]在本发明中,预定时刻是指一个指纹探测单元的一个工作周期结束的时刻。
[0035]在本发明中,指纹探测电路可以包括一个指纹探测单元,也可以包括多个指纹探测单元。
[0036]当指纹探测电路包括一个指纹探测单元时,需要操作者在指纹探测电路的上方移动手指,从而可以确保检测到完整的指纹。
[0037]当指纹探测电路包括多个指纹探测单元时,操作者直接将手指覆盖在指纹探测电路的上方即可。
[0038]在利用所述指纹探测电路探测指纹时,驱动所述指纹探测电路的驱动方法包括至少一个工作周期,每个工作周期都包括多个充电子周期和多个放电子周期,所述充电子周期和所述放电子周期交替进行:
[0039]在充电子周期tl,控制充电开关Tl导通,并控制放电开关T2断开,以向所述输入存储单元充电;
[0040]在放电子周期t2,控制充电开Tl关断开,并控制放电开关T2导通,以使得所述输入储能单元向所述指纹探测单元的输出端放电。
[0041]所述输入储能单元在放电子周期t2所放的电量被直接或间接充入所述输出储能子单元中。
[0042]由于每个工作周期都包括多个充电子周期tl和多个放电子周期t2,因此,在一个工作周期结束后,输出储能子单元中累积的电量已经相对较多。
[0043]本领域技术人员容易理解的是,指纹的脊覆盖在指纹探测单元上时该指纹检测单元输出的电流、指纹的谷覆盖在该指纹探测单元上时该指纹检测单元输出的电流和无指纹覆盖在该指纹探测单元上时该指纹检测单元输出的电流是不同的。
[0044]在利用本发明所提供的指纹探测电路探测指纹形貌时,指纹的脊覆盖在指纹探测单元上之后的一个工作周期结束时,输出储能子单元中累积电量Q1。指纹的谷覆盖在指纹探测单元上之后的一个工作结束时,输出储能子单元中累积电量Q2。电量Ql和电量Q2之间具有较大的差异。相应地,指纹的脊覆盖在指纹探测单元上之后的一个工作周期结束时,输出储能子单元放电产生电流II。指纹的谷覆盖在指纹探测单元上之后的一个工作结束时,输出储能子单元放电产生电流12。由于电量QI与电量Q2之间具有较大的差异,因此,电流11与电流12之间也具有较大的差异,相当于多次光电流差异得到累积,从而更便于后续的分析模块分析两种状态下对光电流的影响,从而可以更精确地确定指纹的形貌。
[0045]图5中所示的是一种包括三个充电子周期tl和三个放电子周期t2的【具体实施方式】。在图5中,H为一个充电子周期或放电子周期持续的时间。
[0046]在第一个充电子周期tl中,指纹探测单元中的充电开关Tl导通,从而向输入储能单元充电。在第一个充电子周期tl结束后开始第一个放电子周期t2,在该第一个放电子周期t2中,放电开关T2导通,输入储能单元通过指纹探测单元的输出端放电,从而可以向所述输出储能子单元充电。
[0047]在第一个放电子周期t2结束后开始第二个充电子周期tl,在该第二个充电子周期tl中,充电开关Tl再次导通,继续向输入储能单元充电。在第二个充电子周期tl结束后开始第二个放电子周期t2,在该第二个放电子周期t2中,放电开关T2导通,输入储能单元继续通过指纹探测单元的输出端放电,从而可以继续向所述输出储能子单元充电。
[0048]在第二个放电子周期t2结束后开始第三个充电子周期tl,在该第三个充电子周期tl中,充电开关Tl再次导通,继续向输入储能单元充电。在第三个充电子周期tl结束后开始第三个放电子周期t2,放电开关T2导通,输入储能单元继续向指纹探测单元的输出端放电,从而可以继续向所述输出储能子单元充电。
[0049]当三个充电子周期和三个放电子周期结束后,所述输出储能子单元两端的压差达到Vrefο
[0050]当最后一个放电子周期结束后,与输出端相连的电容开始进行放电输出。由于在利用本发明所提供的指纹探测单元进行指纹探测时,指纹的脊引起的光电流变化和指纹的谷引起的光电流变化都得到累积,从而增大了指纹的脊覆盖在指纹探测单元上方时的输出电流与指纹的谷覆盖在指纹探测单元上方时的输出电流之间的差异,从而可以更加精确地确定覆盖在指纹探测电路上的指纹的形貌。
[0051]在本发明中,对充电开关和放电开关的具体类型也没有特殊的规定。在图3中所示的实施方式中,充电开关Tl和放电开关T2均为薄膜晶体管。为了便于对充电开关Tl和放电开关T2进行控制,优选地,所述指纹探测电路还包括栅线组,所述栅线组包括充电栅线和放电栅线。充电开关Tl的第一极形成为该充电开关Tl的输入端,充电开关Tl的第二极为该充电开关的输出端,充电开关Tl的栅极与所述充电栅线相连。放电开关T2的第一极形成为该放电开关T2的输入端,放电开关T2的第二极形成为该放电开关的输出端,放电开关T2的栅极与所述放电栅线相连。
[0052]在充电子周期中,向充电栅线提供有效的信号,以使得充电开关Tl导通,向所述放电栅线提供无效信号,以使得放电开关T2截止。在放电子周期中,向放电栅线提供有效的信号,以使得放电开关T2导通,向所述充电栅线提供无效信号,以使得所述充电开关Tl截止。
[0053]在图3中示出的实施例中,第一个栅线组包括充电栅线G1-2和放电栅线Gl-1,第二个栅线组包括充电栅线G2-2和放电栅线G2-1。第二个栅线组包括充电栅线G2-2和放电栅线G2-lo
[0054]如上文中所述,所述指纹探测电路可以包括一个指纹探测单元,也可以包括多个指纹探测单元。
[0055]为了精确地探测指纹的形貌,优选地,所述指纹探测电路可以包括多个指纹探测单元。作为本发明的一种优选实施方式,多个所述指纹探测单元排列为N行,所述指纹探测电路包括N个所述栅线组,同一行的所述指纹探测单元与同一组所述栅线组相连,其中,N为大于I的自然数。
[0056]为了便于控制,可以对N个指纹探测单元的2N条栅线进行逐行的扫描,从而分别在不同的工作周期控制不同行的指纹探测单元。如图4所示,在工作周期Tll向第一个栅线组的充电栅线和放电栅线提供周期性的脉冲信号,在工作周期T21向第二个栅线组的充电栅线和放电栅线提供周期性的脉冲信号。通过图4可以看出,在同一个工作周期中,向充电栅线提供的周期性的脉冲信号与向放电栅线提供给的周期性的脉冲信号的相位差为180°。
[0057]为了便于输出信号,优选地,所述指纹探测单元排列为M列,所述指纹探测电路包括M条输出线,M条所述输出线与M列所述指纹探测单元一一对应,且同一列的指纹探测单元的输出端与相应的所述输出线电连接,每条输出线对应一个输出单元100,且所述输出线与相应的输出单元100的输入端电连接,其中,M为自然数。
[0058]在图3中所示的实施方式中,示出了其中的两条输出线,分别为第一条输出线Rl和第二条输出线R2。在扫描到第一行指纹探测单元时,第一行中各列指纹探测单元通过相
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