一种指纹识别电路、驱动方法、触控面板及显示装置

专利名称：一种指纹识别电路、驱动方法、触控面板及显示装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110323369.6

专利申请（专利权）人：京东方科技集团股份有限公司,武汉京东方光电科技有限公司
权利人地址：北京市朝阳区酒仙桥路10号

专利发明（设计）人：陈鹏,赵剑,毛大龙,刘子正,袁东旭,余豪,陈卓

专利摘要：本发明公开了一种指纹识别电路、驱动方法、触控面板及显示装置，涉及显示技术领域，用于解决指纹识别灵敏度低的问题。该指纹识别电路包括压敏器件、复位模块、探测模块和读取模块。当复位模块处于使能状态时，可以将复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入检测端，以使得检测端复位，进而，在探测模块处于使能状态时，若压敏器件收到手指的压力时，则可以通过探测模块获取到该压敏器件产生的模拟指纹信号，并将其传输给检测端，使读取模块基于该模拟指纹信号进行指纹识别。

主权利要求：
1.一种指纹识别电路，其特征在于，包括压敏器件、复位模块、探测模块和读取模块；
所述复位模块的一端连接所述压敏器件的输出端，所述复位模块的另一端连接所述读取模块的检测端，所述检测端与所述探测模块的一端相连，所述探测模块的另一端连接所述压敏器件的输出端；
其中，当所述复位模块在其包括的第二基准信号端的第二基准信号、第一扫描信号端的第一扫描信号，以及所述探测模块的第一基准信号端的第一基准信号的控制下，处于使能状态时，将所述复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入所述检测端，使得所述检测端复位；
当所述探测模块在所述第二基准信号、所述第一扫描信号以及所述第一基准信号的控制下，处于使能状态时，所述探测模块将所述压敏器件的模拟指纹信号传输给所述检测端，所述读取模块基于所述模拟指纹信号进行指纹识别。
2.根据权利要求1所述的指纹识别电路，其特征在于，所述压敏器件包括第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管为双栅极薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管包括顶栅极、底栅极、源极以及漏极；
其中，在第一方向上，所述底栅极位于所述源极与所述漏极之间，在与所述第一方向垂直的第二方向上，所述顶栅极在所述底栅极、所述源极和所述漏极上的投影，分别与所述底栅极、所述源极和所述漏极重叠；
所述第一薄膜晶体管的源极连接电源正电压端，且所述第一薄膜晶体管的漏极连接所述复位模块以及所述探测模块；
在所述第一薄膜晶体管的顶栅极受到压力作用时，所述第一薄膜晶体管的漏极输出所述模拟指纹信号。
3.根据权利要求2所述的指纹识别电路，其特征在于，所述第一薄膜晶体管还包括：在所述第二方向上，位于所述顶栅极与所述底栅极之间的栅极绝缘部，以及位于所述底栅极与所述栅极绝缘部之间的半导体部，且在所述第一方向上，所述半导体部还位于所述源极与所述漏极之间；
在所述第一薄膜晶体管的顶栅极受到压力作用时，所述顶栅极与所述栅极绝缘部之间的距离减小，流经所述半导体部的电流增大，以产生所述模拟指纹信号。
4.根据权利要求2所述的指纹识别电路，其特征在于，所述复位模块包括第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管；
其中，所述第二薄膜晶体管的栅极连接所述第一扫描信号端，且所述第二薄膜晶体管的漏极连接所述检测端，所述第二薄膜晶体管的源极连接所述第一薄膜晶体管的漏极；
所述第三薄膜晶体管的栅极连接第二基准电压端，所述复位模块的复位信号端为所述第三薄膜晶体管的漏极，且所述第三薄膜晶体管的源极连接所述检测端；
在所述第一扫描信号和所述第二基准信号为第一电平，所述第一基准信号为第二电平时，所述第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管导通，所述复位模块处于使能状态。
5.根据权利要求2所述的指纹识别电路，其特征在于，所述探测模块为第四薄膜晶体管；
其中，所述第四薄膜晶体管的栅极连接所述第一基准信号端，所述第四薄膜晶体管的漏极连接于所述检测端，所述第四薄膜晶体管的源极连接于所述第一薄膜晶体管的漏极；
在所述第一扫描信号和所述第二基准信号为第二电平，所述第一基准信号为第一电平时，所述第四薄膜晶体管导通，所述探测模块处于使能状态。
6.根据权利要求5所述的指纹识别电路，其特征在于，所述读取模块包括信号检测单元、模数转换器以及控制器；
其中，所述信号检测单元的一端连接所述检测端，所述信号检测单元的另一端连接所述模数转换器的一端，所述模数转换器的另一端连接所述控制器；
所述信号检测单元将所述模拟指纹信号通过所述模数转换器进行模数转换后，将转换后的数字指纹信号传送至所述控制器，所述控制器用于确定所述数字指纹信号是否为已存储的数字指纹信号。
7.根据权利要求6所述的指纹识别电路，其特征在于，所述读取模块还包括第五薄膜晶体管；
所述第五薄膜晶体管的栅极连接所述读取模块包括的第二扫描信号端，所述第五薄膜晶体管的源极连接所述第四薄膜晶体管的漏极，所述第五薄膜晶体管的漏极连接所述检测端；
其中，模拟指纹信号通过所述第五薄膜晶体管的漏极经所述检测端传输给所述信号检测单元。
8.根据权利要求7所述的指纹识别电路，其特征在于，所述读取模块还包括电容；
所述电容的一端连接所述第五薄膜晶体管的漏极，另一端接地。
9.一种基于权利要求1‑8任一所述的指纹识别电路的驱动方法，其特征在于，包括：在复位阶段时，对第一基准电压端加载第二电平信号，对第一扫描电压端、第二扫描电压端以及第二基准电压端加载第一电平信号，使得复位模块将复位信号端所提供的复位信号写入读取模块的检测端；
在探测阶段时，对所述第一扫描电压端与所述第二基准电压端加载第二电平信号，对所述第二扫描电压端与所述第一基准电压端为第一电平信号，使得探测模块将压敏器件的模拟指纹信号传输给所述检测端。
10.一种触控面板，其特征在于，包括：阵列排布的多个如权利要求1‑8任一所述的指纹识别电路；
每行包括的多个所述指纹识别电路的第一扫描信号端与一第一扫描信号线对应连接；
每行包括的所述指纹识别电路的第二扫描信号端与一第二扫描信号线对应连接；
每行或者每列包括的多个所述指纹识别电路的第一基准信号端与一第一基准信号线对应连接；每行或者每列包括的所述指纹识别电路的第二基准信号端与一第二基准信号线对应连接。
11.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于，每列包括的多个所述指纹识别电路与一电源正电压端。
12.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于，每列包括的所述指纹识别电路与复位信号端对应连接。
13.一种显示装置，其特征在于，包括：OLED显示面板，以及如权利要求10‑12任一项所述的触控面板。 说明书 : 一种指纹识别电路、驱动方法、触控面板及显示装置技术领域[0001] 本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别电路、驱动方法、触控面板及显示装置。背景技术[0002] 目前，随着显示领域的新型技术发展，有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode，OLED)显示面板以轻量化、高亮度、低能耗、寿命长等独特的优势逐渐取代液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)来进行产品制造，进而广泛应用于智能手机、平板电脑等产业。[0003] 在上述应用了OLED显示面板的产品中，常设置有指纹识别功能，即通过在OLED显示面板中设置屏下指纹识别模块来实现指纹识别功能。目前，最常采用的指纹识别方法是通过“探测光线”来实现指纹识别，即，在手指按压OLED屏幕时，屏幕发出光线将手指区域照亮，并在手指的表面进行反射，该反射光线透过屏幕像素的间隙被紧贴于屏下的光学传感器接收，进而，根据获取到的反射光线，获取到手指表面的轮廓图像，进而根据获取的指纹图像与手机初次录入的图像进行对比，以对获取到指纹图像进行识别判断。[0004] 但是，由于手指的指纹纹路是凹凸不平的，使得探测光线的反射光线具有强弱之分，而光学传感器接收的反射光线又十分微弱，以致于无法对指纹进行清晰的成像，造成指纹识别灵敏度低。发明内容[0005] 本申请实施例提供一种指纹识别电路、驱动方法、触控面板及显示装置，用于解决指纹识别灵敏度低的问题。[0006] 本申请实施例提供的一种指纹识别电路，包括压敏器件、复位模块、探测模块和读取模块；[0007] 所述复位模块的一端连接所述压敏器件的输出端，所述复位模块的另一端连接所述读取模块的检测端，所述检测端与所述探测模块的一端相连，所述探测模块的另一端连接所述压敏器件的输出端；[0008] 其中，当所述复位模块在其包括的第二基准信号端的第二基准信号、第一扫描信号端的第一扫描信号，以及所述探测模块的第一基准信号端的第一基准信号的控制下，处于使能状态时，将所述复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入所述检测端，使得所述检测端复位；[0009] 当所述探测模块在所述第二基准信号、所述第一扫描信号以及所述第一基准信号的控制下，处于使能状态时，所述探测模块将所述压敏器件的模拟指纹信号传输给所述检测端，所述读取模块基于所述模拟指纹信号进行指纹识别。[0010] 可选的，所述压敏器件包括第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管为双栅极薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管包括顶栅极、底栅极、源极以及漏极；[0011] 其中，在第一方向上，所述底栅极位于所述源极与所述漏极之间，在与所述第一方向垂直的第二方向上，所述顶栅极在所述底栅极、所述源极和所述漏极上的投影，分别与所述底栅极、所述源极和所述漏极重叠；[0012] 所述第一薄膜晶体管的源极连接电源正电压端，且所述第一薄膜晶体管的漏极连接所述复位模块以及所述探测模块；[0013] 在所述第一薄膜晶体管的顶栅极受到压力作用时，所述第一薄膜晶体管的漏极输出所述模拟指纹信号。[0014] 可选的，所述第一薄膜晶体管还包括：[0015] 在所述第二方向上，位于所述顶栅极与所述底栅极之间的栅极绝缘部，以及位于所述底栅极与所述栅极绝缘部之间的半导体部，且在所述第一方向上，所述半导体部还位于所述源极与所述漏极之间；[0016] 在所述第一薄膜晶体管的顶栅极受到压力作用时，所述顶栅极与所述栅极绝缘部之间的距离减小，流经所述半导体部的电流增大，以产生所述模拟指纹信号。[0017] 可选的，所述复位模块包括第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管；[0018] 其中，所述第二薄膜晶体管的栅极连接所述第一扫描信号端，且所述第二薄膜晶体管的漏极连接所述检测端，所述第二薄膜晶体管的源极连接所述第一薄膜晶体管的漏极；[0019] 所述第三薄膜晶体管的栅极连接所述第二基准电压端，所述复位模块的复位信号端为所述第三薄膜晶体管的漏极，且所述第三薄膜晶体管的源极连接所述检测端；[0020] 在所述第一扫描信号和所述第二基准信号为第一电平，所述第一基准信号为第二电平时，所述第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管导通，所述复位模块处于使能状态。[0021] 可选的，所述探测模块为第四薄膜晶体管；[0022] 其中，所述第四薄膜晶体管的栅极连接所述第一基准信号端，所述第四薄膜晶体管的漏极连接于所述检测端，所述第四薄膜晶体管的源极连接于所述第一薄膜晶体管的漏极；[0023] 在所述第一扫描信号和所述第二基准信号为第二电平，所述第一基准信号为第一电平时，所述第四薄膜晶体管导通，所述探测模块处于使能状态。[0024] 可选的，所述读取模块包括信号检测单元、模数转换器以及控制器；[0025] 其中，所述信号检测单元的一端连接所述检测端，所述信号检测单元的另一端连接所述数模转换器的一端，所述数模转换器的另一端连接所述控制器；[0026] 所述信号检测单元将所述模拟指纹信号通过所述模数转换器进行模数转换后，将转换后的数字指纹信号传送至所述控制器，所述控制器用于确定所述数字指纹信号是否为已存储的数字指纹信号。[0027] 可选的，所述读取模块还包括第五薄膜晶体管；[0028] 所述第五薄膜晶体管的栅极连接所述读取模块包括的第二扫描信号端，所述第五薄膜晶体管的源极连接所述第四薄膜晶体管的漏极，所述第五薄膜晶体管的漏极连接所述检测端；[0029] 其中，模拟指纹信号通过所述第五薄膜晶体管的漏极经所述检测端传输给所述信号检测单元。[0030] 可选的，所述读取模块还包括电容；[0031] 所述电容的一端连接所述第五薄膜晶体管的漏极，另一端接地。[0032] 基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种上述的指纹识别电路的驱动方法，包括：[0033] 在复位阶段时，对第一基准电压端加载第二电平信号，对第一扫描电压端、第二扫描电压端以及第二基准电压端加载第一电平信号，使得复位模块将复位信号端所提供的复位信号写入读取模块的检测端；[0034] 在探测阶段时，对所述第一扫描电压端与所述第二基准电压端加载第二电平信号，对所述第二扫描电压端与所述第一基准电压端为第一电平信号，使得探测模块将压敏器件的模拟指纹信号传输给所述检测端。[0035] 基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种触控面板，包括：阵列排布的多个上述的指纹识别电路；[0036] 每行包括的多个所述指纹识别电路的第一扫描信号端与一第一扫描信号线对应连接；每行包括的所述指纹识别电路的第二扫描信号端与一第二扫描信号线对应连接；[0037] 每行或者每列包括的多个所述指纹识别电路的第一基准信号端与一第一基准信号线对应连接；每行或者每列包括的所述指纹识别电路的第二基准信号端与一第二基准信号线对应连接。[0038] 可选的，每列包括的多个所述指纹识别电路与一电源正电压端。[0039] 可选的，每列包括的所述指纹识别电路与复位信号端对应连接。[0040] 基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种显示装置，包括：OLED显示面板，以及上述的触控面板。[0041] 本申请有益效果如下：[0042] 本申请实施例中提供的一种指纹识别电路包括压敏器件、复位模块、探测模块和读取模块；复位模块的一端连接压敏器件的输出端，复位模块的另一端连接读取模块的检测端，检测端与探测模块的一端相连，探测模块的另一端连接压敏器件的输出端；当复位模块在其包括的第二基准信号端的第二基准信号、第一扫描信号端的第一扫描信号，以及探测模块的第一基准信号端的第一基准信号的控制下，处于使能状态时，将复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入检测端，使得检测端复位；当探测模块在第二基准信号、第一扫描信号以及第一基准信号的控制下，处于使能状态时，探测模块将压敏器件的模拟指纹信号传输给检测端，读取模块基于模拟指纹信号进行指纹识别。可见，在本申请实施例中，当复位模块处于使能状态时，可以将复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入检测端，以使得检测端复位，进而，在探测模块处于使能状态时，若压敏器件收到手指的压力时，则可以通过探测模块获取到该压敏器件产生的模拟指纹信号，并将其传输给检测端，使读取模块基于该模拟指纹信号进行指纹识别。由于本申请实施例采用压敏器件进行模拟指纹信号的获取，避免了使用探测光线进行指纹识别而出现的指纹无法清晰成像的问题，大大提高了指纹识别的灵敏度。[0043] 此外，在本申请实施例中，由于压敏器件采用顶栅可移动的双栅极薄膜晶体管，在顶栅受到压力作用时，该双栅极薄膜晶体管的漏极则会输出相应的模拟指纹信号，使得在获取到的模拟指纹信号更加精确的情况下，指纹识别电路也相对更加简单，易于实现。附图说明[0044] 图1为本申请实施例提供的一种指纹识别电路；[0045] 图2为本申请实施例提供的压敏器件为第一薄膜晶体管的一种示意图；[0046] 图3为本申请实施例提供的双栅极薄膜晶体管的一种示意图；[0047] 图4为本申请实施例提供的双栅极薄膜晶体管的另一种示意图；[0048] 图5为本申请实施例提供的第一薄膜晶体管产生模拟指纹信号的过程示意图；[0049] 图6为本申请实施例提供的复位模块的一种示意图；[0050] 图7为本申请实施例提供的探测模块的一种示意图；[0051] 图8为本申请实施例提供的读取模块的一种示意图；[0052] 图9为本申请实施例提供的读取模块的另一种示意图；[0053] 图10为本申请实施例提供的读取模块的另一种示意图；[0054] 图11为本申请实施例提供的纹识别电路对应的工作时序图；[0055] 图12为本申请实施例提供的触控面板的一种示意图。具体实施方式[0056] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0057] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。[0058] 由于最常采用的指纹识别方法是通过“探测光线”来实现指纹识别，即，在手指按压OLED屏幕时，屏幕发出光线将手指区域照亮，并在手指的表面进行反射，该反射光线透过屏幕像素的间隙被紧贴于屏下的光学传感器接收，进而，根据获取到的反射光线，获取到手指表面的轮廓图像，进而根据获取的指纹图像与手机初次录入的图像进行对比，以对获取到指纹图像进行识别判断。但由于手指的指纹纹路是凹凸不平的，使得探测光线的反射光线具有强弱之分，而光学传感器接收的反射光线又十分微弱，以致于无法对指纹进行清晰的成像，造成指纹识别灵敏度低。[0059] 基于上述问题，本申请实施例提供一种指纹识别电路，该电路包括压敏器件、复位模块、探测模块和读取模块；复位模块的一端连接压敏器件的输出端，复位模块的另一端连接读取模块的检测端，检测端与探测模块的一端相连，探测模块的另一端连接压敏器件的输出端；当复位模块在其包括的第二基准信号端的第二基准信号、第一扫描信号端的第一扫描信号，以及探测模块的第一基准信号端的第一基准信号的控制下，处于使能状态时，将复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入检测端，使得检测端复位；当探测模块在第二基准信号、第一扫描信号以及第一基准信号的控制下，处于使能状态时，探测模块将压敏器件的模拟指纹信号传输给检测端，读取模块基于模拟指纹信号进行指纹识别。可见，在本申请实施例中，当复位模块处于使能状态时，可以将复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入检测端，以使得检测端复位，进而，在探测模块处于使能状态时，若压敏器件收到手指的压力时，则可以通过探测模块获取到该压敏器件产生的模拟指纹信号，并将其传输给检测端，使读取模块基于该模拟指纹信号进行指纹识别。由于本申请实施例采用压敏器件进行模拟指纹信号的获取，避免了使用探测光线进行指纹识别而出现的指纹无法清晰成像的问题，大大提高了指纹识别的灵敏度。[0060] 此外，在本申请实施例中，由于压敏器件采用顶栅可移动的双栅极薄膜晶体管，在顶栅受到压力作用时，该双栅极薄膜晶体管的漏极则会输出相应的模拟指纹信号，使得在获取到的模拟指纹信号更加精确的情况下，指纹识别电路也相对更加简单，易于实现。[0061] 在介绍完本申请实施例的设计思想之后，下面对本申请实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍，需要说明的是，以下介绍的应用场景仅用于说明本申请实施例而非限定。在具体实施过程中，可以根据实际需要灵活地应用本申请实施例提供的技术方案。[0062] 本申请实施例提供的指纹识别电路可以应用于任何包括触控面板的电子设备中，例如智能手机、平板电脑(PAD)以及智能手表。[0063] 例如，指纹识别电路可以应用于智能手机中，可将多个指纹识别电路设置于智能手机的指纹识别区域的屏下部分，在手指按压该指纹识别区域时，每个被按压的指纹识别电路都能够检测到一个指纹信号，进而将这些指纹识别电路检测到的指纹信号分别与已存储的指纹信号进行对比，以判断匹配程度，从而实现指纹识别功能。[0064] 具体而言，多个指纹识别电路中的部分或者全部指纹识别电路会接收到手指按压时产生的压力，针对每一个接收到压力的指纹识别电路，在每一个指纹识别电路接收到压力时，每一个指纹识别电路中的压敏器件会因受到压力而产生指纹信号，进而，每一个指纹识别电路的探测模块会将指纹信号传输至相应的读取模块，进而，综合所有指纹识别电路读取到的指纹信号，以获得所按压手指的完整指纹，以基于完整指纹进行指纹识别。[0065] 如图1所示，为本申请实施例提供的一种指纹识别电路，该指纹识别电路10包括压敏器件101、复位模块102、探测模块103和读取模块104。[0066] 其中，复位模块102的一端连接压敏器件101的输出端，复位模块102的另一端连接读取模块104的检测端A，检测端A与探测模块103的一端相连，探测模块103的另一端连接压敏器件101的输出端。[0067] 当复位模块102在其包括的第二基准信号端的第二基准信号、第一扫描信号端的第一扫描信号，以及探测模块103的第一基准信号端的第一基准信号的控制下，处于使能状态时，将复位模块102的复位信号端所提供的复位信号写入检测端A，使得检测端A复位。[0068] 探测模块103在第二基准信号、第一扫描信号以及第一基准信号的控制下，处于使能状态时，探测模块103将压敏器件101的模拟指纹信号传输给检测端A，读取模块104基于模拟指纹信号进行指纹识别。[0069] 由于采用压敏器件101进行模拟指纹信号的获取，避免了使用探测光线进行指纹识别而出现指纹无法清晰成像的问题，大大提高了指纹识别的灵敏度。[0070] 在本申请实施例中，压敏器件可以包括第一薄膜晶体管，如图2所示，为本申请实施例提供的压敏器件的一种示意图，与图1所示的指纹识别电路类似，在图2中，压敏器件为第一薄膜晶体管M1。[0071] 在本申请实施例中，第一薄膜晶体管M1可以为双栅极薄膜晶体管，如图3所示，为本申请实施例提供的双栅极薄膜晶体管的一种示意图，该双栅极薄膜晶体管可以包括顶栅极301、底栅极302、源极303以及漏极304。其中，顶栅极301和底栅极302可以为铝(Al)等金属材料，源极303和漏极304可以为铜(Cu)、Al等金属材料，当然，也可以为其它导电性较好的材料。[0072] 图3具体以第一方向为水平方向，第二方向为竖直方向为例，在第一方向上，底栅极302位于源极303与漏极304之间。[0073] 在与第一方向垂直的第二方向上，例如，在垂直方向上，顶栅极301在底栅极302、源极303和漏极304上的投影，分别与底栅极302、源极303和漏极304重叠。此外，底栅极302、源极303和漏极304均设置于基底305上。[0074] 具体而言，参见图3所示，顶栅极301在基底305的投影与源极303在基底305的投影重叠，例如顶栅极301在基底305的投影可以覆盖源极303在基底305的投影，或者，顶栅极301在基底305的投影与源极303在基底305的投影存在交集。对于顶栅极301与漏极304在基底305上的投影之间的关系与此类似，不多赘述。[0075] 顶栅极301在底栅极302上的投影与底栅极302重叠，具体可以是指顶栅极301在基底305的投影覆盖底栅极302在基底305的投影。[0076] 在一种可能的实施方式中，顶栅极301与底栅极302、源极303和漏极304之间可以存在间隙，因此顶栅极301在第二方向上呈现可移动性。[0077] 在一种可能的实施方式中，顶栅极301与底栅极302、源极303和漏极304之间的填充材料可以采用柔性材料，因而顶栅极301也可以在第二方向上具有可移动性。[0078] 当然，顶栅极301可以采用上述两种方案结合的形式。[0079] 当压敏器件为双栅极薄膜晶体管时，在如图2所示的指纹识别电路中，该双栅极薄膜晶体管的源极303连接电源正电压(VDD)端，且该双栅极薄膜晶体管的漏极304连接复位模块102以及探测模块103。[0080] 由于该顶栅极301在第二方向上具有可移动性，所以，在该双栅极薄膜晶体管的顶栅极301受到压力作用时，即，在触摸或者按压该双栅极薄膜晶体管的顶栅极301时，该双栅极薄膜晶体管的漏极304就会输出模拟指纹信号。[0081] 此外，第一薄膜晶体管M1中的底栅极302能够在第一薄膜晶体管M1导通时，增大该第一薄膜晶体管M1内部从源极303流向漏极304的电流Ids，也就是说，底栅极302在第一薄膜晶体管M1导通时相当于放大器，具有放大电流的作用，可以使得后续能够更加容易检测到第一薄膜晶体管M1产生的模拟指纹信号。[0082] 在本申请实施例中，如图4所示，为本申请实施例提供的双栅极薄膜晶体管的另一种示意图，第一薄膜晶体管还可以包括，在第二方向上，位于顶栅极301与底栅极302之间的栅极绝缘部306，以及位于底栅极302与栅极绝缘部306之间的半导体部307，且在第一方向上，半导体部307还位于源极303与漏极304之间。其中，栅极绝缘部306可以为三氧化二铝Al2O3等材料，当然，也可以为其它容易形成游离电荷的材料。[0083] 在实际应用中，以顶栅极301为Al，栅极绝缘部306为Al2O3为例，由于Al2O3为比较薄的膜层时，Al2O3中的离子不容易被原子核束缚住，所以Al2O3中会形成游离的电荷，也就是说，栅极绝缘部306中很容易形成游离的电荷。而单质金属Al中，Al的离子容易被原子核牢牢的束缚住，很难产生游离的电荷，也就是说，顶栅极301中很难产生游离的电荷。[0084] 因此，栅极绝缘部306相对顶栅极301来说更容易吸引电子。[0085] 进而，在第一薄膜晶体管的顶栅极301受到压力作用时，例如用户在触摸或者按压该双栅极薄膜晶体管的顶栅极301时，顶栅极301与栅极绝缘部306之间的距离会减小，负电荷会在栅极绝缘部306的表面逐渐聚集，正电荷会相应在顶栅极301的表面逐渐聚集，进而，使得因栅极绝缘部306表面的负电荷而在半导体部307内形成的内建电场减小，促使施加在半导体部307中载流子(电子)的排斥作用相应减小，进而使得栅极绝缘部306与半导体部307表面的导电率上升，因此，最终会使得从源极303流经半导体部307至漏极304的电流增大，进而产生模拟指纹信号。[0086] 如图5所示，为本申请实施例提供的第一薄膜晶体管产生模拟指纹信号的过程示意图，其具体可以包括如下的4个阶段。[0087] (1)第一阶段[0088] 在第一薄膜晶体管M1的顶栅极301收到压力作用下，例如手指按压时，使得顶栅极301与栅极绝缘部306完全接触在一起，如图5中的(a)所示，由于栅极绝缘部306比顶栅极301更容易吸引电子，因此，在顶栅极301与栅极绝缘部306完全接触在一起时，栅极绝缘部306的表面会聚集大量的负电荷，而在顶栅极301的表面则会聚集有相应的正电荷。[0089] 由于在这一阶段中，顶栅极301与栅极绝缘部306之间的距离可以忽略不计，所以，顶栅极301的正电荷与栅极绝缘部306负电荷基本平衡，因此，施加在半导体部307中载流子的排斥作用可以忽略不计，栅极绝缘部306与半导体部307的电导率达到最大，进而，在第一薄膜晶体管M1内部从源极303流向漏极304的电流的大小也为最大值。[0090] (2)第二阶段[0091] 手指逐渐离开第一薄膜晶体管M1的顶栅极301，使第一薄膜晶体管M1的顶栅极301与栅极绝缘部306之间的距离d1逐渐增大，如图5中的(b)所示。[0092] 此时，顶栅极301与栅极绝缘部306之间的电荷平衡随着距离增大逐渐被打破，进而使得栅极绝缘部306表面一部分不受限制的电子会在半导体层内形成内建电场，进而导致与半导体部307中的电子形成排斥作用，且随着距离增大逐渐，排斥作用也逐渐增大，最终导致电子在栅极绝缘部306与半导体部307表面的电导率下降，也就是说，栅极绝缘部306与半导体部307的电导率会下降，从而使得在第一薄膜晶体管M1内部从源极303流向漏极304的电流逐渐减小。[0093] (3)第三阶段[0094] 手指完全离开第一薄膜晶体管M1的顶栅极301，使第一薄膜晶体管M1的顶栅极301与栅极绝缘部306之间的距离d2达到最大，如图5中的(c)所示。[0095] 此时，顶栅极301与栅极绝缘部306之间的电荷平衡达到最弱，导致栅极绝缘部306表面的负电荷对半导体部307表面中电子的排斥作用达到最大，进而使得栅极绝缘部306与半导体部307的电导率达到最低，第一薄膜晶体管M1内部从源极303流向漏极304的电流也达到最小。[0096] (4)第四阶段[0097] 手指逐渐按压第一薄膜晶体管M1的顶栅极301，使第一薄膜晶体管M1的顶栅极301与栅极绝缘部306之间的距离d3逐渐减小，如图5中的(d)所示。[0098] 此时，顶栅极301与栅极绝缘部306之间的电荷平衡随着距离减小而逐渐增强，使得栅极绝缘部306表面的电子逐渐受到限制，进而使得因栅极绝缘部306表面电子而在半导体层内形成内建电场逐渐减小，与半导体部307中的电子形成排斥作用同样也逐渐减小，最终导致电子在栅极绝缘部306与半导体部307表面的电导率上升，从而使得在第一薄膜晶体管M1内部从源极303流向漏极304的电流逐渐减大，直至顶栅极301与栅极绝缘部306完全接触，回到第一阶段。[0099] 在本申请实施例中，如图6所示，为本申请实施例提供的复位模块的一种示意图，复位模块102可以包括第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3。[0100] 其中，第二薄膜晶体管M2的栅极连接第一扫描信号端，且第二薄膜晶体管M2的漏极连接检测端A，第二薄膜晶体管M2的源极连接第一薄膜晶体管M1的漏极。[0101] 第三薄膜晶体管M3的栅极连接第二基准电压端，复位模块102的复位信号端为第三薄膜晶体管M3的漏极，且第三薄膜晶体管M3的源极连接检测端A。[0102] 在第一扫描信号SCAN1和第二基准信号EM2为第一电平，第一基准信号EM1为第二电平时，第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3会导通，进而使得复位模块102处于使能状态，促使复位模块102将复位信号VSS写入检测端A，使得检测端A处于初始状态。[0103] 在本申请实施例中，如图7所示，为本申请实施例提供的探测模块的一种示意图，探测模块可以为第四薄膜晶体管M4。[0104] 其中，第四薄膜晶体管M4的栅极连接第一基准信号端，第四薄膜晶体管M4的漏极连接于检测端，第四薄膜晶体管M4的源极连接于第一薄膜晶体管M1的漏极。[0105] 在第一扫描信号SCAN1和第二基准信号EM2为第二电平，第一基准信号EM1为第一电平时，第四薄膜晶体管导通，探测模块处于使能状态。[0106] 本申请实施例涉及的各个薄膜晶体管可以为N型薄膜晶体管，也可以为P型薄膜晶体管。[0107] 在一种可能的实施方式中，若第二薄膜晶体管M2、第三薄膜晶体管M3和第四薄膜晶体管M4均为N型薄膜晶体管，那么在第一扫描信号SCAN1和第二基准信号EM2为低电平，第一基准信号EM1为高电平时，第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3导通，第四薄膜晶体管M4截止，复位模块处于使能状态。[0108] 在第一扫描信号SCAN1和第二基准信号EM2为高电平，第一基准信号EM1为低电平时，第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3截止，第四薄膜晶体管M4导通，探测模块处于使能状态。[0109] 在另一种可能的实施方式中，若第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3均为P型薄膜晶体管，那么在第一扫描信号SCAN1和第二基准信号EM2为高电平，第一基准信号EM1为低电平时，第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3导通，第四薄膜晶体管M4截止，复位模块处于使能状态。[0110] 在第一扫描信号SCAN1和第二基准信号EM2为低电平，第一基准信号EM1为高电平时，第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3截止，第四薄膜晶体管M4导通，探测模块处于使能状态。[0111] 在本申请实施例中，如图8所示，为本申请实施例提供的读取模块的一种示意图，读取模块104可以包括信号检测单元1041、模数转换器1042以及控制器1043。[0112] 其中，信号检测单元1041的一端连接检测端A，信号检测单元1041的另一端连接数模转换器1042的一端，数模转换器1042的另一端连接控制器1043。[0113] 信号检测单元1041将模拟指纹信号通过模数转换器1042进行模数转换后，将转换后的数字指纹信号传送至控制器1043。由于控制器1043中已经存储有标准的数字指纹信号，因此，在控制器1043接收到转换后的数字指纹信号时，可以转换后的数字指纹信号与已存储的标准的数字指纹信号进行比对，以确定转换后的数字指纹信号是否为已存储的标准的数字指纹信号。[0114] 若数字指纹信号与已存储的标准的数字指纹信号之差小于或者等于设定的阈值，则可以确定数字指纹信号为已存储的数字指纹信号，否则，若数字指纹信号与已存储的标准的数字指纹信号之差大于设定的阈值，则可以确定转换后的数字指纹信号并不是已存储的数字指纹信号。[0115] 而在实际的指纹识别应用场景中，手指按压的部分存在多个指纹识别电路，在各个指纹识别电路的综合作用下实现指纹识别功能。[0116] 在一种可能的实施方式中，可以获取各个控制器输出的结果，来确定当前输入的指纹是否与已存储的指纹匹配。[0117] 在另一种可能的实施方式中，针对每一个接收到压力的指纹识别电路，在每一个指纹识别电路的信号检测单元1041通过检测端A检测到模拟指纹信号之后，会将该模拟指纹信号发送给模数转换器1042，以对该模拟指纹信号进行模数转换，获得转换后的数字指纹信号，并将该数字指纹信号传送至控制器1043。进而，在控制器1043接收到每一个指纹识别电路的传送的数字指纹信号之后，会综合每一个数字指纹信号，以获得所按压手指的完整的数字指纹信号。[0118] 由于控制器1043中已经存储有标准的数字指纹信号，因此，在控制器1043获得完整的数字指纹信号之后，可以将完整的数字指纹信号与已存储的标准的数字指纹信号进行比对，进而根据比对结果来确定完整的数字指纹信号是否为已存储的标准的数字指纹信号。[0119] 若完整的数字指纹信号与已存储的标准的数字指纹信号之差小于或者等于设定的阈值，则可以确定完整的数字指纹信号为已存储的数字指纹信号，否则，若完整的数字指纹信号与已存储的标准的数字指纹信号之差大于设定的阈值，则可以确定转换后的数字指纹信号并不是已存储的数字指纹信号。[0120] 在本申请实施例中，如图9所示，为本申请实施例提供的读取模块的另一种示意图，读取模块104还可以包括第五薄膜晶体管M5。[0121] 第五薄膜晶体管M5的栅极连接读取模块104的第二扫描信号端，第五薄膜晶体管M5的源极连接第四薄膜晶体管M4的漏极，相当于连接于图8中的节点B上，第五薄膜晶体管M5的漏极连接检测端A。[0122] 在第二扫描信号端提供的第二扫描信号的控制下，第五薄膜晶体管M5的漏极可以将模拟指纹信号经检测端A传输给信号检测单元1041，以供信号检测单元1041对接收到的模拟指纹信号进行检测。[0123] 在本申请实施例中，如图10所示，为本申请实施例提供的读取模块的一种示意图，为了防止信号检测单元1041因电压过大而导致电路被烧毁，读取模块还可以包括电容1044，电容1044的一端连接第五薄膜晶体管M5的漏极，另一端接地。[0124] 基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种指纹识别电路的驱动方法，由于该驱动方法解决问题的原理与上述指纹识别电路解决问题的原理相同，因此，该驱动方法的实施可参见上述指纹识别电路的具体实施例，重复之处不再赘述。[0125] 具体地，本申请实施例提供的一种上述指纹识别电路的驱动方法，具体可以包括以下步骤：[0126] 在复位阶段时，对第一基准电压端加载第二电平信号，对第一扫描电压端、第二扫描电压端以及第二基准电压端加载第一电平信号，使得复位模块将复位信号端所提供的复位信号写入读取模块的检测端。[0127] 在探测阶段时，对第一扫描电压端与第二基准电压端加载第二电平信号，对第二扫描电压端与第一基准电压端加载第一电平信号，使得探测模块将压敏器件的模拟指纹信号传输给检测端。[0128] 具体的，下面结合本发明实施例提供的上述指纹识别电路对应的工作时序图和具体实施例，对本发明实施例提供的上述指纹识别电路的工作原理进行介绍，其中，具体以第一薄膜晶体管M1、第二薄膜晶体管M2、第三薄膜晶体管M3、第四薄膜晶体管M4和第五薄膜晶体管M5均为P型薄膜晶体管为例，如图11所示，为本申请实施例提供的纹识别电路对应的工作时序图。[0129] 在复位阶段，将第一基准信号EM1设置为高电平，第一扫描信号Scan1、第二扫描信号Scan2和第二基准信号EM2设置为低电平，此时，第二薄膜晶体管M2、第三薄膜晶体管M3以及第五薄膜晶体管M5导通，第四薄膜晶体管M4截止。[0130] 在探测阶段，第一扫描信号Scan1和第二基准信号EM2设置高电平，第二扫描信号Scan2和第一基准信号EM1设置为低电平，此时，第四薄膜晶体管M4、第五薄膜晶体管M5导通，第二薄膜晶体管M2和第三薄膜晶体管M3截止。[0131] 如图11所示，在复位阶段中，无论是按压或者松开第一薄膜晶体管M1，信号检测单元检测出第一薄膜晶体管M1产生的电压是相同的。而在探测阶段中，按压第一薄膜晶体管M1产生的电压比松开第一薄膜晶体管M1产生的电压大。[0132] 基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种触控面板，包括本发明实施例提供的上述指纹识别电路，由于该触控面板解决问题的原理与上述指纹识别电路解决问题的原理相同，因此，该触控面板的实施可参见上述指纹识别电路的具体实施例，重复之处不再赘述。[0133] 具体地，如图12所示，为本申请实施例提供的触控面板的一种示意图，本申请实施例提供了一种触控面板，该触控面板可以包括：阵列排布的多个指纹识别电路10，且该阵列排布的多个指纹识别电路10设置于触控面板的指纹识别区域。[0134] 其中，每行包括的多个指纹识别电路的第一扫描信号端与一第一扫描信号线对应连接；每行包括的指纹识别电路的第二扫描信号端与一第二扫描信号线对应连接；[0135] 每行或者每列包括的多个指纹识别电路的第一基准信号端与一第一基准信号线对应连接；每行或者每列包括的指纹识别电路的第二基准信号端与一第二基准信号线对应连接。[0136] 在本申请实施例中，每列可以包括的多个指纹识别电路与一电源正电压端，如图12中的VDD。[0137] 在本申请实施例中，每列可以包括的指纹识别电路与复位信号端对应连接，如图12中的电源负电压端VSS，以为指纹识别电路提供复位信号。在复位阶段时，复位模块会将复位信号端提供的复位信号写入指纹识别电路中的节点A与节点B，进而将点A与节点B的电压拉低至初始状态，为检测阶段检测第一薄膜晶体管产生的模拟指纹信号做准备。[0138] 基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：OLED显示面板，以及本发明实施例提供的上述触控面板。可选地，该触控面板可外挂于OLED显示面板上(即Oncell)，也可以内嵌于OLED显示面板中(即Incell)。在具体实施时，该显示装置所含OLED显示面板还可以替换为QLED显示面板。另外，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理等任何具有显示功能的产品或部件。[0139] 对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。另外，由于该显示装置解决问题的原理与上述触控面板解决问题的原理相似，因此，该显示装置的实施可以参见上述触控面板的实施例，重复之处不再赘述。[0140] 综上所述，本申请实施例中，指纹识别电路包括压敏器件、复位模块、探测模块和读取模块。当复位模块处于使能状态时，可以将复位模块的复位信号端所提供的复位信号写入检测端，以使得检测端复位，进而，在探测模块处于使能状态时，若压敏器件收到手指的压力时，则可以通过探测模块获取到该压敏器件产生的模拟指纹信号，并将其传输给检测端，使读取模块基于该模拟指纹信号进行指纹识别。由于本申请实施例采用压敏器件进行模拟指纹信号的获取，避免了使用探测光线进行指纹识别而出现指纹无法清晰成像的问题，大大提高了指纹识别的灵敏度。[0141] 此外，在本申请实施例中，由于压敏器件采用自制的双栅极薄膜晶体管，且将该双栅极薄膜晶体管的顶栅设置为可移动的部件，因此，在顶栅受到压力作用时，该双栅极薄膜晶体管的漏极会输出相应的模拟指纹信号，使得在获取到的模拟指纹信号更加精确的情况下，指纹识别电路也相对更加简单，易于实现。[0142] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

专利地区：北京

专利申请日期：2021-03-26

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN113033405B