CN111695388B - 指纹识别结构及其驱动方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种指纹识别结构、指纹识别结构的驱动方法、和显示装置。该指纹识别结构包括第一电极层、压电材料层和第二电极层;第一电极层包括间隔设置的多个条状接收电极;压电材料层设置在第一电极层的一侧;第二电极层设置在压电材料层远离第一电极层的一侧且包括沿间隔设置多个条状驱动电极,各条状驱动电极沿第一方向延伸,各条状接收电极沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相交,多个条状驱动电极和多个条状接收电极相互交叉以形成多个交叉区域,压电材料层至少与多个交叉区域交叠。由此,该指纹识别结构可减少该指纹识别结构中膜层的数量以提高光透过率,从而使得该指纹识别结构可设置在显示面板的发光侧,进而可降低功耗。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及一种指纹识别结构、指纹识别结构的驱动方法、和显示装置。
背景技术
指纹识别技术是一种通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别,从而达到身份识别功能的技术。随着智能手机的不断发展,屏下指纹识别技术已经成为了当前的智能手机市场的研究热点和发展方向之一。目前,屏下指纹识别技术可分为屏下电容式指纹识别技术、屏下超声波式指纹识别技术和屏下光学式指纹识别技术。而屏下超声波指纹识别技术因其穿透性强、辨识度高、抗污能力强等优点成为当前最理想的解决方案。
屏下超声波指纹识别技术通过超声波指纹识别结构来实现指纹识别。通常,超声波指纹识别结构为三叠层结构,包括驱动电极、接收电极以及位于两者之间的压电层。当对驱动电极和接收电极加载驱动电压时,压电层受到电压激发产生逆压电效应,向外发射第一超声波。该第一超声波接触手指后,被手指反射回第二超声波。由于指纹包括谷和脊,所以被指纹反射回到压电层的第二超声波震动强度有差异,此时,对驱动电极加载固定电压,则压电层可将第二超声波转换成电压信号,该电压信号通过接收电极传输给指纹识别模块,根据该电压信号判断指纹中谷和脊的位置。
发明内容
本公开实施例提供一种指纹识别结构、指纹识别结构的驱动方法、和显示装置。该指纹识别结构包括第一电极层、压电材料层和第二电极层;第一电极层包括间隔设置的多个条状接收电极;压电材料层设置在第一电极层的一侧;第二电极层设置在压电材料层远离第一电极层的一侧且包括沿间隔设置多个条状驱动电极,各条状驱动电极沿第一方向延伸,各条状接收电极沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相交,多个条状驱动电极和多个条状接收电极相互交叉以形成多个交叉区域,压电材料层至少与多个交叉区域交叠,一个所述条状接收电极与所述多个条状驱动电极形成多个所述交叉区域。由此,该指纹识别结构可减少该指纹识别结构中膜层的数量以提高光透过率,从而使得该指纹识别结构可设置在显示面板的发光侧,进而可降低功耗。
本公开至少一个实施例提供一种指纹识别结构,包括:第一电极层,包括间隔设置的多个条状接收电极;压电材料层,设置在所述第一电极层的一侧;以及第二电极层,设置在所述压电材料层远离所述第一电极层的一侧且包括沿间隔设置多个条状驱动电极,各所述条状驱动电极沿第一方向延伸,各所述条状接收电极沿第二方向延伸,所述第一方向和所述第二方向相交,所述多个条状驱动电极和所述多个条状接收电极相互交叉以形成多个交叉区域,所述压电材料层至少与所述多个交叉区域交叠,一个所述条状接收电极与所述多个条状驱动电极形成多个所述交叉区域。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,所述压电材料层包括间隔设置的子压电材料层,各所述子压电材料层沿所述第一方向或所述第二方向延伸。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,所述压电材料层包括多个子压电材料块,所述多个子压电材料块与所述多个交叉区域一一对应设置。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,所述第二电极层还包括:挡墙,位于相邻的两个所述条状驱动电极之间。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,所述挡墙在垂直于所述压电材料层的方向上的尺寸范围为1-20微米,所述第二电极层在垂直于所述压电材料层的方向上的尺寸范围为1-20微米。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,所述第二电极层的材料包括铜、银和铝中的一种或多种。
例如,本公开一实施例提供的指纹识别结构还包括:多个接收电路,所述多个接收电路分别与所述多个条状接收电极电性相连,所述指纹识别结构包括有效识别区和位于所述有效识别区周边的边缘区,所述多个交叉区域位于所述有效识别区,所述多个接收电路位于所述边缘区。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,各所述接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,所述条状接收电极、所述第一源极和所述第一极连接到存储节点,所述信号读取单元被配置读取所述存储电容中存储的电信号,所述第一薄膜晶体管为氧化物薄膜晶体管。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构中,所述信号读取单元包括:第二薄膜晶体管,包括第二栅极、第二源极和第二漏极;以及第三薄膜晶体管,包括第三栅极、第三源极和第三漏极,所述第二栅极连接至所述存储节点,所述第二漏极连接至所述第三源极,所述第二源极被配置为施加固定电压,所述第三栅极被配置为施加读出指令信号,所述第三漏极被配置为输出信号。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置,其包括:显示面板;以及根据上述所述的指纹识别结构。
例如,在本公开一实施例提供的显示装置中,所述显示面板包括显示区和位于所述显示区周边的周边区,所述指纹识别结构还包括:多个接收电路,所述多个接收电路分别与所述多个条状接收电极电性相连,其中,各所述接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,所述条状接收电极、所述第一源极和所述第一极连接到存储节点,所述信号读取单元被配置读取所述存储电容中存储的电信号,所述多个交叉区域位于所述显示区,所述多个接收电路在所述显示面板上的正投影位于所述周边区。
例如,在本公开一实施例提供的显示装置中,所述显示面板包括发光侧,所述指纹识别结构位于所述显示面板的发光侧。
例如,在本公开一实施例提供的显示装置中,所述显示面板包括黑矩阵,所述条状驱动电极和所述条状接收电极在所述显示面板上的正投影与所述黑矩阵至少部分交叠。
本公开至少一个实施例提供一种上述的指纹识别结构的驱动方法,所述多个条状驱动电极分为依次设置的多个条状驱动电极组,各所述条状驱动电极组包括N个条状驱动电极,相邻的两个所述条状驱动电极组共享N-1个所述条状驱动电极,所述驱动方法包括:依次向所述多个条状驱动电极组施加驱动电压以分别驱动所述多个条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波;以及利用所述压电材料层接收被指纹反射的超声波并通过所述多个条状接收电极输出相应的指纹电信号,N为大于等于1的正整数。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构的驱动方法中,N为大于等于2的正整数,各所述条状驱动电极组包括第一条状驱动电极和第二条状驱动电极,向各所述条状驱动电极组施加驱动电压包括:在第一时间点向所述第一条状驱动电极施加驱动电压以驱动所述第一条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波;以及在第二时间点向所述第二条状驱动电极施加驱动电压以使所述第二条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位延迟于所述第一条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位,所述第二时间点延迟于所述第一时间点。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构的驱动方法中,N为大于等于3的正整数,各所述条状驱动电极组包括第一条状驱动电极、第二条状驱动电极和第三条状驱动电极,向各所述条状驱动电极组施加驱动电压包括:在第一时间点向所述第一条状驱动电极和所述第三条状驱动电极施加驱动电压以驱动所述第一条状驱动电极和所述第三条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波;以及在第二时间点向所述第二条状驱动电极施加驱动电压以使所述第二条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位延迟于所述第一条状驱动电极和所述第三条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位,所述第二时间点延迟于所述第一时间点。
例如,在本公开一实施例提供的指纹识别结构的驱动方法中,所述指纹识别结构还包括:多个接收电路,所述多个接收电路分别与所述多个条状接收电极电性相连,其中,各所述接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,所述条状接收电极、所述第一源极和所述第一极连接到存储节点,所述信号读取单元被配置读取所述存储电容中存储的电信号,利用所述压电材料层接收被指纹反射的超声波并通过所述条状接收电极输出相应的指纹电信号包括:在向所述条状驱动电极组施加驱动电压以驱动所述条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波时,向所述第一栅极施加开启信号以打开所述第一薄膜晶体管;根据表面回波到达时间,向所述第一漏极施加偏置电压,以对所述条状接收电极上的指纹电信号进行抬升,并将抬升后的所述指纹电信号存储在所述存储电容中;以及使用所述信号读取单元将抬升后的所述指纹电信号读出。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1为一种指纹识别结构发射超声波的示意图;
图2为一种指纹识别结构接收超声波的示意图;
图3为一种指纹识别结构进行指纹识别的示意图;
图4为一种指纹识别结构的结构示意图;
图5为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构的平面示意图;
图6A为本公开一实施例提供的一种指纹识别结构实现超声波聚焦的示意图;
图6B为本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构实现超声波聚焦的示意图;
图7A为本公开一实施例提供的一种指纹识别结构发出的超声波聚焦到指纹的谷的示意图;
图7B为本公开一实施例提供的一种指纹识别结构发出的超声波聚焦到指纹的脊的示意图;
图8为根据本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构的平面示意图;
图9为根据本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构的平面示意图;
图10为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构沿图5中AA方向的截面示意图;
图11为根据本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构的平面示意图;
图12为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构中接收电路的示意图;
图13为根据本公开一实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图14为根据本公开一实施例提供的一种显示装置的平面示意图;以及
图15为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构的驱动方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,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他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“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。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
图1为一种指纹识别结构发射超声波的示意图;图2为一种指纹识别结构接收超声波的示意图。如图1所示,该指纹识别结构包括超声波传感器10;超声波传感器10包括上电极11、下电极12和位于上电极11和下电极12之间的压电层13;压电层13采用压电材料制作,可被电压激发产生逆压电效应。如图1所示,当上电极11和下电极12输入交变电压(AC电压)时(例如,上电极11接地,下电极12上施加交流方波),压电层13因逆压电效应会发生形变或者带动压电层13的上方和下方的膜层一起振动,从而可产生超声波并向外发射。需要说明的是,当上电极11远离压电层13的一侧或者下电极12远离压电层13的一侧设置有空腔(例如空气腔)时,该超声波传感器发出的超声波会得到加强,从而可更好地将超声波发射出去。
如图2所示,超声波传感器10发出的超声波被指纹500反射,反射回来的超声波在压电层会转化为交变电压;此时,将上电极11接地,下电极12则可作为接收电极,接收压电层产生的交变电压。由于指纹500包括谷510和脊520,它们对于超声波的反射能力不同(谷510对超声波的反射能力较强),导致被谷510和脊520反射回来的超声波的强度不同。因此,可通过接收电极接收到的交变电压判断该超声波是被谷还是脊反射的超声波。
图3为一种指纹识别结构进行指纹识别的示意图。如图3所示,该指纹识别结构包括上电极11、多个下电极12、位于上电极11和多个下电极12之间的压电层13、位于上电极11远离压电层13的一侧的基板80和位于多个下电极12远离压电层13的一侧的保护层90;下电极12、压电层13和多个上电极11组成的超声波传感器10可发射超声波也可接受超声波,也就是说,该超声波传感器10即作为超声波发射传感器又作为超声波接收传感器。当指纹与基板80接触时,超声波传感器10发射的超声波被指纹500反射,反射回来的超声波在压电层会转化为交变电压;此时,将上电极11接地,多个下电极12则可作为接收电极,从而实现在不同的位置接收压电层产生的交变电压。由于指纹500包括谷510和脊520,它们对于超声波的反射能力不同(谷510对超声波的反射能力较强),导致被谷510和脊520反射回来的超声波的强度不同。因此,可通过多个下电极12接收到的交变电压来得到该指纹500中谷和脊的位置信息,从而可实现指纹识别。
图4为一种指纹识别结构的结构示意图。如图4所示,上电极11、下电极12和压电层13可均制作在薄膜晶体管基板91的同一侧。该指纹识别结构还包括:偏置电阻60和绑定垫片70;偏置电阻60可用于校准电压,绑定垫片70可用于绑定外接的电路。
目前,为了能够实现指纹识别,通常的指纹识别结构包括阵列设置的多个块状接收电极(上电极或者下电极),各块状接收电极需要对应设置接收电路来对各接收电极接收到的电压信号进行接收和处理。而接收电路通常包括薄膜晶体管和电容等多层结构。一方面,该指纹识别结构的膜层较多(至少包括上电极、下电极、压电层、接收电路的多层结构),导致光透过率较低,因此只能设置在显示面板之下,从而导致功耗较高;另一方面,该指纹识别结构的结构复杂,成本也较高。
本公开实施例提供一种指纹识别结构、指纹识别结构的驱动方法、和显示装置。该指纹识别结构包括第一电极层、压电材料层和第二电极层;第一电极层包括间隔设置的多个条状接收电极;压电材料层设置在第一电极层的一侧;第二电极层设置在压电材料层远离第一电极层的一侧且包括沿间隔设置多个条状驱动电极,各条状驱动电极沿第一方向延伸,各条状接收电极沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相交,多个条状驱动电极和多个条状接收电极相互交叉以形成多个交叉区域,压电材料层至少与多个交叉区域交叠。在各交叉区域中,条状驱动电极、条状接收电极和压电材料层形成超声波传感器。由此,该指纹识别结构可利用多个条状驱动电极、多个条状接收电极和压电材料层通过扫描驱动方式来分别实现超声波的发射和接收,并且不需要在每个交叉区域设置接收电路,因此可减少该指纹识别结构中膜层的数量以提高该指纹识别结构的光透过率,从而使得该指纹识别结构可设置在显示面板上,进而可降低该指纹识别结构的功耗。另外,该指纹识别结构的结构简单,成本较低。另一方面,该指纹识别结构还可通过分别驱动上述的多个条状驱动电极来实现超声波的聚焦(相增干涉),从而既可提高发出的超声波在特定区域的强度或能量,从而提高该指纹识别性能,还可使得发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹的谷和脊之间的串扰,进而可提高指纹识别性能。
下面,结合附图对本公开实施例提供的指纹识别结构、指纹识别结构的驱动方法、和显示装置进行详细的说明。
本公开一实施例提供一种指纹识别结构。图5为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构的平面示意图。如图5所示,该指纹识别结构100包括第一电极层110、压电材料层130和第二电极层120;第一电极层110包括间隔设置的多个条状接收电极112,例如,多个条状接收电极112可相互平行;压电材料层130设置在第一电极层110的一侧;第二电极层120设置在压电材料层130远离第一电极层110的一侧,也就是说,压电材料层130位于第一电极层110和第二电极层120之间;第二电极层120包括沿间隔设置多个条状驱动电极122,例如,多个条状驱动电极122可相互平行;各条状驱动电极122沿第一方向延伸,各条状接收电极112沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相交,例如,第一方向和第二方向可相互垂直,多个条状驱动电极122和多个条状接收电极112相互交叉以形成多个交叉区域140,压电材料层130至少与多个交叉区域140交叠。需要说明的是,一个条状接收电极112与多个条状驱动电极122形成多个交叉区域140;另外,上述的“压电材料层至少与多个交叉区域交叠”是指压电材料层落入上述的多个交叉区域;也就是说,压电材料层包括位于多个交叉区域的部分,也可包括位于多个交叉区域之外的部分。
在本实施例提供的指纹识别结构中,在各交叉区域140,条状驱动电极122、条状接收电极112和压电材料层130形成超声波传感器。当该指纹识别结构进行指纹识别时,可将条状接收电极112接地,然后向多个条状驱动电极122中的一个施加交变电压,与该条状驱动电极122对应的压电材料层130因逆压电效应会发生形变或者带动压电材料层130的上方和下方的膜层一起振动,从而可产生超声波并向外发射;当发出的超声波被指纹反射回该指纹识别结构时,多个条状接收电极112与该条状驱动电极122对应的多个交叉区域140可接收反射回来的超声波,并可将与该条状驱动电极122对应的多个交叉区域140接收的超声波信号转化为电信号,并分别通过多个条状接收电极112输出,此时多个条状接收电极112输出的电信号为该条状驱动电极122对应的反射回波信息;当分别向多个条状驱动电极122施加交流方波以进行超声波发射和接收之后,可以获得整个指纹识别结构所对应的反射回波信息,从而可实现指纹识别。由此,该指纹识别结构可利用多个条状驱动电极、多个条状接收电极和压电材料层通过扫描驱动方式来分别实现超声波的发射和接收。因此,该指纹识别结构不需要在每个交叉区域设置接收电路,因此可减少该指纹识别结构中膜层的数量以提高该指纹识别结构的光透过率,从而使得该指纹识别结构可设置在显示面板上,进而可降低该指纹识别结构的功耗。另外,该指纹识别结构的结构简单,成本较低。
另一方面,该指纹识别结构还可通过分别驱动上述的多个条状驱动电极来实现超声波的聚焦(相增干涉),从而既可提高发出的超声波在特定区域的强度或能量,从而提高该指纹识别性能,还可使得发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹的谷和脊之间的串扰,进而可提高指纹识别性能。当该指纹识别结构通过实现超声波的聚焦(相增干涉)来提高发出的超声波在特定区域或特定方向的强度或能量时,该指纹识别结构不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。
例如,条状驱动电极的宽度范围可在50-70微米,条状接收电极的宽度范围可在50-70微米。两个相邻的条状驱动电极之间的间隔的宽度范围也在50-70微米,两个相邻的条状接收电极之间的间隔的宽度范围也在50-70微米。
图6A为本公开一实施例提供的一种指纹识别结构实现超声波聚焦的示意图。图6A示出了该指纹识别结构实现超声波聚焦的一个示例。如图6A所示,多个条状驱动电极122包括第一条状驱动电极1221和第二条状驱动电极1222。此时,在第一时间点向第一条状驱动电极1221施加驱动电压(例如交变电压)以驱动第一条状驱动电极1221对应的压电材料层发出超声波,然后在第二时间点向第二条状驱动电极1222施加驱动电压以使第二条状驱动电极1222对应的压电材料层发出超声波的相位延迟于第一条状驱动电极1221对应的压电材料层发出超声波的相位,从而可在第二条状驱动电极1222的正上方(或者位于第二条状驱动电极1222远离第一条状驱动电极1221的其他方位)实现超声波的聚焦(相增干涉),即增强第二条状驱动电极1222正上方的超声波的强度或能量,从而使得该指纹识别结构不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。需要说明的是,上述的第二时间点延迟于第一时间点。需要说明的是,上述第二条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位与第一条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位的延迟量可根据实际情况进行测试得到。
图6B为本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构实现超声波聚焦的示意图。图6B示出了该指纹识别结构实现超声波聚焦的另一个示例。如图6B所示,多个条状驱动电极122包括第一条状驱动电极1221、第二条状驱动电极1222和第三条状驱动电极1223。此时,在第一时间点向第一条状驱动电极1221和第三条状驱动电极1223施加驱动电压以驱动第一条状驱动电极1221和第三条状驱动电极1223对应的压电材料层发出超声波;以及在第二时间点向第二条状驱动电极1222施加驱动电压以使第二条状驱动电极1222对应的压电材料层发出超声波的相位延迟于第一条状驱动电极1221和第三条状驱动电极1223对应的压电材料层发出超声波的相位,从而可在第二条状驱动电极1222的正上方实现超声波的聚焦(相增干涉),即增强第二条状驱动电极1222正上方的超声波的强度或能量,从而使得该指纹识别结构不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。
例如,在图6A和图6B所示的将两个以上的条状驱动电极进行分别驱动,以发射超声波,并使超声波聚焦在延迟驱动的条状驱动电极的正上方。多个条状接收电极构成的超声波接收元件可接收反射回波,此时多个条状接收电极输出的电信号为延迟驱动的条状驱动电极对应的反射回波信息。
需要说明的是,当采用如图6A或图6B所示的方法驱动多个条状驱动电极时,可以2个或2个以上的条状驱动电极作为一组条状驱动电极组,各条状驱动电极组内可按照图6A或图6B所示的方法进行延迟驱动,但是不同的条状驱动电极组进行分别驱动,例如扫描驱动。
图7A为本公开一实施例提供的一种指纹识别结构发出的超声波聚焦到指纹的谷的示意图;图7B为本公开一实施例提供的一种指纹识别结构发出的超声波聚焦到指纹的脊的示意图。
如图7A所示,当采用上述的指纹识别结构发出的超声聚焦到指纹500的谷510时,谷510反射的超声波的能量或强度更大;如图7B所示,当采用上述的指纹识别结构发出的超声聚焦到指纹500的脊520时,脊520反射的超声波的能量或强度更小。因此,指纹500的谷510和脊520反射的超声波的强度和能量的差值也更大,从而有利于提高指纹识别性能。另一方面,如图7A和7B所示,该指纹识别结构发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹的谷和脊之间的串扰,进而可提高指纹识别性能。
例如,在一些示例中,压电材料层130并非整层结构,而是包括间隔设置的子压电材料层132,各子压电材料层132沿第一方向或第二方向延伸,从而可降低不同的交叉区域对应的超声波传感器之间的相互串扰。图8为根据本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构的平面示意图。如图8所示,压电材料层130包括间隔设置的子压电材料层132,各子压电材料层132沿第二方向延伸。也就是说,多个子压电材料层132与多个条状接收电极112一一对应设置。当然,多个子压电材料层也可沿第一方向延伸并且与多个条状驱动电极一一对应设置。
图9为根据本公开一实施例提供的另一种指纹识别结构的平面示意图。如图9所示,压电材料层130包括多个子压电材料块134,多个子压电材料块134与多个交叉区域140一一对应设置,从而可进一步降低不同的交叉区域对应的超声波传感器之间的相互串扰。
需要说明的是,当压电材料层采用如图8或9所示的结构时,不同子压电材料层之间的间隔或者不同子压电材料块之间的间隔可用绝缘材料,例如树脂填充。例如,不同子压电材料层之间的间隔或者不同子压电材料块之间的间隔还可用弹性绝缘材料填充,从而有利于交叉区域对应的压电材料层振动。
图10为根据本公开一实施例提供一种指纹识别结构沿图5中AA方向的截面示意图。如图10所示,第二电极层120还包括挡墙124,位于相邻的两个条状驱动电极122之间。为了使得该指纹识别结构100对超声波具有较高的接收灵敏度,压电材料层130通常采用PVDF(聚偏氟乙烯)等压电电压常数较高的压电材料制作;而PVDF(聚偏氟乙烯)等压电电压常数较高的压电材料需要较高的驱动电压,以产生具有较高强度的超声波。因此第二电极层120需要制作得较厚,例如,大于10微米,从而适于加载较高的电压。通过上述的挡墙124,可先在压电材料层130远离第一电极层110的一侧形成图案化的金属层,该金属层无需制作得较厚;然后利用挡墙124和电镀工艺在该图案化的金属层上电镀金属层,从而得到厚度较厚的第二电极层。需要说明的是,在电镀工艺中,在电场的作用下,只有图案化的金属层上才能继续生长金属层,挡墙可以起到分隔作用,防止电镀的金属层互相连接。
例如,在一些示例中,压电材料层130还可为ALN(氮化铝)、PZT(锆钛酸铅压电陶瓷)等压电材料制作。例如,压电材料层可通过溶胶凝胶法制作。
例如,在一些示例中,如图10所示,各条状驱动电极122可包括层叠设置的第一子驱动电极1291和第二子驱动电极1292,各第一子驱动电极1291和第二子驱动电极1292同样为沿第一方向延伸的条状子电极。第一子驱动电极1291可为采用图案化工艺形成的金属层,第二子驱动电极1292可为采用电镀工艺形成的金属层。
例如,在一些示例中,挡墙124在垂直于压电材料层130的方向上的尺寸范围为1-20微米,第二电极层120在垂直于压电材料层130的方向上的尺寸范围为1-20微米。由于第二电极层120的厚度较厚,因此第二电极层120的电阻较小,且表面的均一性较好,从而即可实现较好的电学性能(例如,加载较高的驱动电压),还可实现超声波的均匀反射,有利于指纹的谷和脊的识别。
例如,在一些示例中,条状驱动电极的材料包括铜、银和铝中的一种或多种。条状接收电极的材料也可包括铜、银和铝中的一种或多种。
例如,挡墙124可采用树脂材料制作,从而可具有较低的成本和较低的制作难度。
例如,在一些示例中,如图10所示,该指纹识别结构100还包括:基板180,位于第一电极层110远离压电材料层130的一侧,且包括被配置为与指纹接触的接触面181。当指纹与接触面181接触时,该指纹识别结构100可通过向指纹发射超声波,并接收被指纹500反射回来的超声波(回波)来实现对指纹的识别。当然,本公开实施例包括但不限于此,当该指纹识别结构100用于显示装置时,基板180可为显示装置的盖板。
例如,在一些示例中,基板180包括玻璃基板。
例如,在一些示例中,基板180包括聚酰亚胺基板。由此,基板180可制作得较薄,基板180的厚度范围为5-20微米。需要说明的是,当基板180为聚酰亚胺基板时,可先在玻璃基板上形成聚酰亚胺层,然后在聚酰亚胺层形成第一电极层、压电材料层、第二电极层等层结构,最后再将玻璃基板去除,从而得到该示例所描述的指纹识别结构。
例如,在一些示例中,如图10所示,该指纹识别结构100还包括:保护层190,位于第二电极层120远离压电材料层130的一侧。保护层190可对第二电极层120中的条状驱动电极122进行保护。例如,保护层190的材料可为环氧树脂。
图11为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构的平面示意图。如图11所示,该指纹识别结构100还包括多个接收电路150,多个接收电路150分别与多个条状接收电极112电性相连,指纹识别结构100包括有效识别区101和位于有效识别区101周边的边缘区102,多个交叉区域130位于有效识别区101,多个接收电路150位于边缘区102。此时,对应多个交叉区域130的一个条状接收电极112只与一个接收电路150相连,而无需在每个交叉区域130设置一个接收电路150,从而可大大减少该指纹识别结构的膜层的数量,并简化该指纹识别结构的结构。需要说明的是,上述的有效识别区是该指纹识别结构可以进行指纹识别的区域;当指纹位于该有效识别区时,该指纹识别结构可对该指纹进行识别;而边缘区不能进行指纹识别。
图12为根据本公开一实施例提供一种接收电路的示意图。如图12所示,该接收电路150包括存储电容151、第一薄膜晶体管152和信号读取单元153。存储电容151包括第一极1511和第二极1512;第一薄膜晶体管152包括第一栅极1521、第一源极1522和第一漏极1523;条状接收电极112、第一源极1522和第一极1511连接到存储节点154,从而可将条状接收电极112接收到的指纹电信号存储在存储电容151中,信号读取单元153被配置读取存储电容151中存储的指纹电信号(电信号),即条状接收电极112接收到的电压信号。另外,在将条状接收电极112接收到的指纹电信号存储在存储电容151的过程中,可通过向第一漏极1523施加偏置电压,从而使得接收电极112接收到的交变电压进行抬升,得到对比度较大的检测信号。
例如,在一些示例中,第一薄膜晶体管152为氧化物薄膜晶体管,例如铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜晶体管。当将条状接收电极112接收到的指纹电信号存储在存储电容151之后,存储节点154的电压会从条状接收电极112所对应的压电结构和第一薄膜晶体管进行漏电,由于该压电结构的漏电流量级为10-15A,低温多晶硅薄膜晶体管的漏电流量级为10-12A,氧化物薄膜晶体管,例如IGZO薄膜晶体管的漏电流量级为10-15A,当第一薄膜晶体管152为氧化物薄膜晶体管,可降低该驱动电路的整体漏电流,从而保证了存储节点154上的指纹电信号的稳定性,从而可提高该指纹识别结构的指纹识别性能。
例如,在一些示例中,信号读取单元153包括:第二薄膜晶体管155和第三薄膜晶体管156;第二薄膜晶体管155包括第二栅极1551、第二源极1552和第二漏极1553;第三薄膜晶体管156包括第三栅极1561、第三源极1562和第三漏极1563。第二栅极1551连接至存储节点154,第二漏极1553连接至第三源极1562,第二源极1552被配置为施加固定电压,第三栅极1561被配置为施加读出指令信号,第三漏极1563被配置为输出信号,从而可读取存储电容151中存储的检测信号(电信号)。
本公开一实施例还提供一种显示装置。图13为根据本公开一实施例提供的显示装置的结构示意图。该显示装置包括显示模组200和上述实施例提供的指纹识别结构100。由于该指纹识别结构可利用多个条状驱动电极、多个条状接收电极和压电材料层通过扫描驱动方式来分别实现超声波的发射和接收,不需要在每个交叉区域设置接收电路,因此可减少该指纹识别结构中膜层的数量以提高该指纹识别结构的光透过率,因此该显示装置可将该指纹识别结构设置在显示面板的发光侧,进而可降低该指纹识别结构的功耗,进而降低整个显示装置的功耗,并延长续航时间。另外,该指纹识别结构的结构简单,因此该显示装置的成本较低。另一方面,该显示装置还可通过分别驱动上述的多个条状驱动电极来实现超声波的聚焦(相增干涉),从而既可提高发出的超声波在特定区域的强度或能量,从而提高该指纹识别性能,还可使得发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹的谷和脊之间的串扰,进而可提高指纹识别性能。当该指纹识别结构通过实现超声波的聚焦(相增干涉)来提高发出的超声波在特定区域或特定方向的强度或能量时,该指纹识别结构不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。具体可参见上述实施例的相关描述,在此不在赘述。
例如,在一些示例中,显示模组200包括发光侧220,指纹识别结构100位于显示模组200的发光侧220。
例如,在一些示例中,显示模组200为有机发光二极管(OLED)显示模组。如图13所示,显示模组200包括薄膜晶体管250、阳极260、发光层270和阴极280。薄膜晶体管250包括漏极253,阳极260与漏极253电性相连,发光层270设置在阳极260和阴极280之间。
例如,该薄膜晶体管250还包括栅极251、源极252和有源层254等层结构。
例如,在一些示例中,显示模组200包括黑矩阵或像素限定层230,条状驱动电极122和条状接收电极112在显示模组200上的正投影与黑矩阵或像素限定层230至少部分交叠。
图14为根据本公开一实施例提供的一种显示装置的平面示意图。如图14所示,显示模组200包括显示区201和位于显示区201的周边区202,指纹识别结构100还包括:多个接收电路,多个接收电路分别与多个条状接收电极电性相连,各接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,条状接收电极、第一源极和第一极连接到存储节点,信号读取单元被配置读取存储电容中存储的电信号。如图14所示,多个交叉区域130位于显示区201,多个接收电路150在显示模组200上的正投影位于周边区202。显示区201用于显示画面,而周边区202不进行显示。由此,交叉区域130仅仅只有三个膜层(条状驱动电极、压电材料层和条状接收电极),具有较高的光透过率,因此交叉区域130设置在显示区201对显示的影响较小,并且还可降低该指纹识别结构的功率,从而降低该指纹识别结构的功耗。而接收电路的膜层较多,透过率较小,将接收电路设置在周边区不会影响显示。因此,该示例提供的显示装置可兼顾较好的光透过率和较好的电信号质量。当然,本公开包括但不限于此,指纹识别结构也可完全设置在显示面板的周边区。需要说明的是,接收电路的结构和位置可参见图11和图12的相关描述。
例如,该显示装置可为电视机、手机、电脑、笔记本电脑、电子相册、导航仪等具有显示功能的电子设备。
本公开一实施例还提供一种指纹识别结构的驱动方法。图15为根据本公开一实施例提供的一种指纹识别结构的驱动方法。在该指纹识别结构中,多个条状驱动电极分为依次设置的多个条状驱动电极组,各条状驱动电极组包括N个条状驱动电极,相邻的两个条状驱动电极组共享N-1个条状驱动电极,N为大于等于1的正整数。如图15所示,该指纹识别的驱动方法包括以下步骤S301-S302。
步骤S301:依次向多个条状驱动电极组施加驱动电压以分别驱动多个条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波。
例如,可依次向多个条状驱动电极组施加交变电压。
步骤S302:利用所述压电材料层接收被指纹反射的超声波并通过所述多个条状接收电极输出相应的指纹电信号。
在本实施例提供的指纹识别结构的驱动方法中,多个条状驱动电极分为依次设置的多个条状驱动电极组,各条状驱动电极组包括N个条状驱动电极,相邻的两个条状驱动电极组共享N-1个条状驱动电极,N为大于等于1的正整数。当N=1时,每个条状驱动电极组包括一个条状驱动电极;当N≥2时,每个条状驱动电极组包括至少两个条状驱动电极。在该驱动方法中,通过依次向多个条状驱动电极组施加驱动电压以分别驱动多个条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波,可避免多个条状驱动电极组同时驱动压电材料层发出超声波,从而可通过多个条状接收电极分别接收与多个条状驱动电极组对应的反射回波。由此,该指纹识别结构的驱动方法可利用多个条状驱动电极、多个条状接收电极和压电材料层通过扫描驱动方式来分别实现超声波的发射和接收。因此,该指纹识别结构的驱动方法不需要在每个交叉区域进行反射回波的接收,因此可减少该指纹识别结构中膜层的数量以提高该指纹识别结构的光透过率,从而使得该指纹识别结构可设置在显示面板上,进而可降低该指纹识别结构的功耗。
例如,在一些示例中,N为大于等于2的正整数,各条状驱动电极组包括第一条状驱动电极和第二条状驱动电极,向各条状驱动电极组施加驱动电压包括:在第一时间点向第一条状驱动电极施加驱动电压以驱动第一条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波;以及在第二时间点向第二条状驱动电极施加驱动电压以使第二条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位延迟于第一条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位,第二时间点延迟于第一时间点。
由此,该指纹识别结构的驱动方法在向各条状驱动电极组施加驱动电压以分别驱动该条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波时,可通过延迟驱动该条状驱动电极组中的第二条状驱动电极来实现超声波的聚焦(相增干涉),从而既可提高发出的超声波在特定区域的强度或能量,从而提高该指纹识别性能,还可使得发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹的谷和脊之间的串扰,进而可提高指纹识别性能。当该指纹识别结构通过实现超声波的聚焦(相增干涉)来提高发出的超声波在特定区域或特定方向的强度或能量时,该指纹识别结构不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。需要说明的是,上述第二条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位与第一条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位的延迟量可根据实际情况进行测试得到。具体的超声波聚焦过程可参见图6A的相关描述。
例如,在一些示例中,在驱动每个条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波之后,利用压电材料层接收反射回波,然后通过多个条状接收电极输出电信号。
例如,在一些示例中,N为大于等于3的正整数,各条状驱动电极组包括第一条状驱动电极、第二条状驱动电极和第三条状驱动电极,向各条状驱动电极组施加驱动电压包括:在第一时间点向第一条状驱动电极和第三条状驱动电极施加驱动电压以驱动第一条状驱动电极和第三条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波;以及在第二时间点向第二条状驱动电极施加驱动电压以使第二条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位延迟于第一条状驱动电极和第三条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位,第二时间点延迟于第一时间点。
由此,该指纹识别结构的驱动方法在向各条状驱动电极组施加驱动电压以分别驱动该条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波时,可通过先驱动该条状驱动电极组中的第一条状驱动电极和第三条状驱动电极,并延迟驱动该条状驱动电极组中的第二条状驱动电极来实现超声波的聚焦(相增干涉),从而既可提高发出的超声波在特定区域的强度或能量,从而提高该指纹识别性能,还可使得发出的超声波具有较好的方向性,从而可降低指纹的谷和脊之间的串扰,进而可提高指纹识别性能。当该指纹识别结构通过实现超声波的聚焦(相增干涉)来提高发出的超声波在特定区域或特定方向的强度或能量时,该指纹识别结构不仅可实现指纹识别,还可穿透手指,分辨该指纹是否为真的皮肤。需要说明的是,上述第二条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位与第一条状驱动电极和第三条状驱动电极对应的压电材料层发出超声波的相位的延迟量可根据实际情况进行测试得到。具体的超声波聚焦过程可参见图6B的相关描述。
例如,在一些示例中,指纹识别结构还包括:多个接收电路,多个接收电路分别与多个条状接收电极电性相连,其中,各接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,条状接收电极、第一源极和第一极连接到存储节点,信号读取单元被配置读取存储电容中存储的电信号,利用压电材料层接收被指纹反射的超声波并通过条状接收电极输出相应的指纹电信号包括:在向条状驱动电极组施加驱动电压以驱动条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波时,向第一栅极施加开启信号以打开第一薄膜晶体管,以消除余震;根据表面回波到达时间,向第一漏极施加偏置电压,以对条状接收电极上的指纹电信号进行抬升,并将抬升后的指纹电信号存储在存储电容中;以及使用信号读取单元将抬升后的指纹电信号读出。
例如,在一些示例中,为了减少噪声信号,在指纹没有触摸该指纹识别结构时,可先发射超声波并接收反射回波以获得一个基准值(base value);然后在指纹触摸到该指纹识别结构时,发射超声波并接收反射回波以获得一个指纹电信号;将指纹电信号与基准值相减,从而去掉噪声影响。
本公开一实施例还提供一种指纹识别结构的制作方法。该制作方法包括:提供衬底基板;在衬底基板的一侧形成第一电极层,第一电极层包括间隔设置的多个接收驱动电极;在第一电极层远离衬底基板的一侧形成压电材料层;以及在压电材料层远离第一电极层的一侧形成第二电极层,第二电极层包括沿间隔设置多个条状驱动电极,各条状驱动电极沿第一方向延伸,各条状接收电极沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相交,多个条状驱动电极和多个条状接收电极相互交叉以形成多个交叉区域,压电材料层至少与多个交叉区域交叠。
例如,在衬底基板的一侧形成第一电极层可通过图案化工艺直接在衬底基板的一侧形成包括多个条状接收电极的第一电极层。第一电极层的材料可采用金属材料。
例如,在压电材料层远离第一电极层的一侧形成第二电极层包括:通过图案化工艺形成多个第一子驱动电极,各第一子驱动电极为沿第一方向延伸的条状子电极;在相邻的第一子驱动电极之间形成挡墙;以及通过电镀工艺在多个第一子驱动电极远离基板的一侧形成与多个第一条状驱动电极一一对应设置的多个第二子驱动电极,挡墙在垂直于第二电极层的方向上的高度大于第一子驱动电极在垂直于第二电极层的方向上的高度,多个第一子驱动电极和多个第二子驱动电极构成多个驱动电极,从而可形成厚度较大的第二电极层,进而产生具有较高强度的超声波。
例如,第二电极层的厚度大于10微米,从而适于加载较高的电压。通过上述的制作方法,可先在压电材料层远离第一电极层的一侧形成多个第一子驱动电极,第一子驱动电极无需制作得较厚,例如,第一子驱动电极的厚度范围为0.4-1微米;然后利用挡墙和电镀工艺在多个第一子驱动电极上电镀形成多个第二子驱动电极,从而得到厚度较厚的驱动电极。需要说明的是,在电镀工艺中,在电场的作用下,只有图案化的金属层上才能继续生长金属层,挡墙可以起到分隔作用,防止电镀的金属层互相连接。
例如,在一些示例中,第二电极的材料包括铜、银和铝中的一种或多种。
例如,挡墙可采用树脂材料制作,从而可具有较低的成本和较低的制作难度。
(1)本公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下,本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种指纹识别结构,包括:
第一电极层,包括间隔设置的多个条状接收电极;
压电材料层,设置在所述第一电极层的一侧;以及
第二电极层,设置在所述压电材料层远离所述第一电极层的一侧且包括沿间隔设置多个条状驱动电极,
其中,各所述条状驱动电极沿第一方向延伸,各所述条状接收电极沿第二方向延伸,所述第一方向和所述第二方向相交,所述多个条状驱动电极和所述多个条状接收电极相互交叉以形成多个交叉区域,所述压电材料层至少与所述多个交叉区域交叠,一个所述条状接收电极与所述多个条状驱动电极形成多个所述交叉区域,
其中,所述第二电极层还包括:挡墙,位于相邻的两个所述条状驱动电极之间,所述挡墙在垂直于所述压电材料层的方向上的尺寸范围为1-20微米,所述第二电极层在垂直于所述压电材料层的方向上的尺寸范围为1-20微米。
2.根据权利要求1所述的指纹识别结构,其中,所述压电材料层包括间隔设置的子压电材料层,
其中,各所述子压电材料层沿所述第一方向或所述第二方向延伸。
3.根据权利要求1所述的指纹识别结构,其中,所述压电材料层包括多个子压电材料块,
其中,所述多个子压电材料块与所述多个交叉区域一一对应设置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的指纹识别结构,其中,所述第二电极层的材料包括铜、银和铝中的一种或多种。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的指纹识别结构,还包括:多个接收电路,所述多个接收电路分别与所述多个条状接收电极电性相连,
其中,所述指纹识别结构包括有效识别区和位于所述有效识别区周边的边缘区,所述多个交叉区域位于所述有效识别区,所述多个接收电路位于所述边缘区。
6.根据权利要求5所述的指纹识别结构,其中,各所述接收电路包括:
存储电容,包括第一极和第二极;
第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及
信号读取单元,
其中,所述条状接收电极、所述第一源极和所述第一极连接到存储节点,所述信号读取单元被配置读取所述存储电容中存储的电信号,所述第一薄膜晶体管为氧化物薄膜晶体管。
7.根据权利要求6所述的指纹识别结构,其中,所述信号读取单元包括:
第二薄膜晶体管,包括第二栅极、第二源极和第二漏极;以及
第三薄膜晶体管,包括第三栅极、第三源极和第三漏极,
其中,所述第二栅极连接至所述存储节点,所述第二漏极连接至所述第三源极,所述第二源极被配置为施加固定电压,所述第三栅极被配置为施加读出指令信号,所述第三漏极被配置为输出信号。
8.一种显示装置,包括:
显示面板;以及
根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别结构。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其中,所述显示面板包括显示区和位于所述显示区周边的周边区,所述指纹识别结构还包括:多个接收电路,所述多个接收电路分别与所述多个条状接收电极电性相连,其中,各所述接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,所述条状接收电极、所述第一源极和所述第一极连接到存储节点,所述信号读取单元被配置读取所述存储电容中存储的电信号,
所述多个交叉区域位于所述显示区,所述多个接收电路在所述显示面板上的正投影位于所述周边区。
10.根据权利要求8或9所述的显示装置,其中,所述显示面板包括发光侧,所述指纹识别结构位于所述显示面板的发光侧。
11.根据权利要求8或9所述的显示装置,其中,所述显示面板包括黑矩阵或像素限定层,所述条状驱动电极和所述条状接收电极在所述显示面板上的正投影与所述黑矩阵或所述像素限定层至少部分交叠。
12.一种根据权利要求1-4中任一项所述的指纹识别结构的驱动方法,其中,所述多个条状驱动电极分为依次设置的多个条状驱动电极组,各所述条状驱动电极组包括N个条状驱动电极,相邻的两个所述条状驱动电极组共享N-1个所述条状驱动电极,所述驱动方法包括:
依次向所述多个条状驱动电极组施加驱动电压以分别驱动所述多个条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波;以及
利用所述压电材料层接收被指纹反射的超声波并通过所述多个条状接收电极输出相应的指纹电信号,
其中,N为大于等于1的正整数。
13.一种根据权利要求12所述的指纹识别结构的驱动方法,其中,N为大于等于2的正整数,各所述条状驱动电极组包括第一条状驱动电极和第二条状驱动电极,向各所述条状驱动电极组施加驱动电压包括:
在第一时间点向所述第一条状驱动电极施加驱动电压以驱动所述第一条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波;以及
在第二时间点向所述第二条状驱动电极施加驱动电压以使所述第二条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位延迟于所述第一条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位,
其中,所述第二时间点延迟于所述第一时间点。
14.根据权利要求12所述的指纹识别结构的驱动方法,其中,N为大于等于3的正整数,各所述条状驱动电极组包括第一条状驱动电极、第二条状驱动电极和第三条状驱动电极,向各所述条状驱动电极组施加驱动电压包括:
在第一时间点向所述第一条状驱动电极和所述第三条状驱动电极施加驱动电压以驱动所述第一条状驱动电极和所述第三条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波;以及
在第二时间点向所述第二条状驱动电极施加驱动电压以使所述第二条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位延迟于所述第一条状驱动电极和所述第三条状驱动电极对应的所述压电材料层发出超声波的相位,
其中,所述第二时间点延迟于所述第一时间点。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的指纹识别结构的驱动方法,其中,所述指纹识别结构还包括:多个接收电路,所述多个接收电路分别与所述多个条状接收电极电性相连,其中,各所述接收电路包括:存储电容,包括第一极和第二极;第一薄膜晶体管,包括第一栅极、第一源极和第一漏极;以及信号读取单元,所述条状接收电极、所述第一源极和所述第一极连接到存储节点,所述信号读取单元被配置读取所述存储电容中存储的电信号,利用所述压电材料层接收被指纹反射的超声波并通过所述条状接收电极输出相应的指纹电信号包括:
在向所述条状驱动电极组施加驱动电压以驱动所述条状驱动电极组对应的压电材料层发出超声波时,向所述第一栅极施加开启信号以打开所述第一薄膜晶体管;
根据表面回波到达时间,向所述第一漏极施加偏置电压,以对所述条状接收电极上的指纹电信号进行抬升,并将抬升后的所述指纹电信号存储在所述存储电容中;以及
使用所述信号读取单元将抬升后的所述指纹电信号读出。
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