CN114581964A - 荧幕下指纹辨识电路及其层叠结构、显示面板与指纹撷取方法 - Google Patents

Abstract

一种荧幕下指纹辨识电路及层叠结构、显示面板与指纹撷取方法，荧幕下指纹辨识电路包括第一电晶体的汲极连接到显示资料接收端，显示驱动讯号输出端、启动指纹辨识端共同连接第一电晶体的闸极，第一电晶体的源极连接光学指纹感测器，从光学指纹感测器连接公共接地端，第二电晶体的闸极连接第一电晶体，第二电晶体的源极连接第三电晶体，第二电晶体的汲极连接工作电压端，第三电晶体的闸极连接指纹辨识选择端，第三电晶体的源极连接辨识输出端，第一电容与第二电容并联到光学指纹感测器，使得第一电晶体接收显示驱动讯号或重置指纹辨识讯号，可输出显示驱动讯号或进行指纹辨识，还包括依照此荧幕下指纹辨识电路所设计的层叠结构、显示面板及指纹撷取方法。

Description

荧幕下指纹辨识电路及其层叠结构、显示面板与指纹撷取 方法

技术领域

本发明系有关于荧幕下指纹辨识，尤指荧幕下指纹辨识电路、匹配荧幕下指纹辨识电路的层叠结构及具有层叠结构的显示面板，与显示面板的指纹撷取方法。

背景技术

近年来，指纹辨识功能已成为智能型电子产品的标准配备，以早期的电容式指纹辨识而言，是利用许多微小的电容数组组成传感器，当用户以手指碰触传感器时，手指得指纹凸起处便会与电容接触、而凹陷处则不会，如此即会有电容量差异产生进而可以描绘出指纹。但由于电容式指纹辨识感测器会占用到一部分智能型电子产品表面位置，在近期智能型电子产品的设计趋势朝向全荧幕的设计，使得电容式指纹辨识感测器逐渐消失在智能型电子产品中。

取而代之的技术方案，目前主要有智能型电子产品的液晶荧幕层叠中结合光学式指纹辨结构(以下称光学式荧幕下指纹辨识技术)，或者在液晶荧幕层叠结构结合超音波指纹辨识结构等两种荧幕下指纹辨识技术，以光学式荧幕下指纹辨识技术而言，液晶荧幕的指纹辨识区域每个像素10的等效光学指纹辨识感测电路11及等效驱动电路12是分别独立不相连的两个电路(如图1所示)，常见的等效光学指纹辨识感测电路11为3T1C电路(如图2所示)，而等效驱动电路12则为1T1C电路(如图3所示)或者是2T1C电路。

请参阅图4所示，光学式荧幕下指纹辨识技术的液晶荧幕层叠结构13包括显示区130、触控区131及指纹辨识区132等，并且在显示区130、触控区131及指纹辨识区132各设有金属贯穿孔133来连接不同层，用以实现等效光学指纹辨识感测电路11及等效驱动电路12，此外指纹辨识区132的光学指纹辨识器1320被深埋在液晶荧幕层叠结构13的中间位置，使得光学指纹辨识器1320距离液晶荧幕表面较远，将会影响光学指纹辨识器1320辨识效率，又，显示区130、触控区131及指纹辨识区132三者都需要透明导电层134，透明导电层134通常为氧化铟锡(Indium Tin Oxide，简称：ITO)，但是从图中可以看到，指纹辨识区132的透明导电层134位置与显示区130及触控区131的透明导电层134位置完全不同，使得指纹辨识区132需要额外的制程才能制作出的等效指纹辨识感测电路11。

综上所述，由于等效驱动电路12及等效光学指纹辨识感测电路11是分别独立不相连的两个电路，因此在液晶荧幕层叠结构13就需要许多空间制作等效电路所需的等效电子组件，造成液晶荧幕层叠结构13的开口率降低，影响整体发光效率，再者，指纹辨识区132的透明导电层134位置与显示区130及触控区130的透明导电层134位置完全不同，使得传统光学式荧幕下指纹辨识技术制造流程变成较复杂，造成降低生产良率，因此如何改善光学式荧幕下指纹辨识技术的等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路，进而提高开口率，以及改善液晶荧幕层叠结构，减少复杂的制作流程，将是一件亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于先前技术的问题，本发明之一目的，是将传统的等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路予以整合，藉由减少在层叠结构中制作等效电路所需的等效电子组件的结构，增加开口率及提升整体发光效率，本发明之另一目的，将指纹辨识区设置在显示区及触控区相近的位置处，使得液晶荧幕层叠结构中不用多次制作透明导电层，藉以简化制作程序，减少制造时间，进而可以减少制造成本，本发明之又另一目的，系以前述的层叠结构制作成显示面板。由于等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路予以整合后，传统的指纹辨识操作方式将不适用，本发明之再一目的，前述的显示面板以新的作动流程进行指纹撷取方法。

根据本发明之一目的，提供一种荧幕下指纹辨识电路，包括第一电晶体、第二电晶体、第三电晶体、第一电容、第二电容及光学指纹感测器，其中第一电晶体的汲极连接到显示资料接收端，第一电晶体的闸极连接资料输出端及重置指纹资讯端，用以从资料输出端接收显示驱动讯号或从重置指纹资讯端接收重置指纹辨识讯号，第一电晶体的源极则连接光学指纹感测器，再从光学指纹感测器连接公共接地端，且光学指纹感测器并联第一电容器，光学指纹感测器与第一电容之间再并联第二电容器，第二电晶体的闸极连接在第一电晶体的源极与光学指纹感测器之间，第二电晶体的汲极连接到工作电压端，第二电晶体的源极连接到第三电晶体的汲极，第三电晶体的闸极连接指纹辨识选择端，用以接收指纹辨识讯号，第三电晶体的源极连接辨识输出端。

其中，所述第一电晶体从重置指纹资讯端接收重置指纹辨识讯号则处于辨识模式，而于第一电晶体未接收重置指纹辨识讯号则为显示模式，在辨识模式下，将依序进行重置阶段、曝光阶段与描绘阶段，于重置阶段期间内，第一电晶体从重置指纹资讯端接收重置指纹辨识讯号，开启第一电晶体、第二电晶体及第三电晶体，释放第二电晶体与及第三电晶体的线路之中的寄生电容，而曝光阶段期间，开启第一电晶体、第二电晶体及关闭第三电容器，且显示驱动讯号会先储存在第一电容器，并启动光学指纹感测器，在描绘阶段，第一电晶体关闭且第三电晶体的开启，而第二电容器依照光学指纹感测器感测指纹型态而***控开启幅度，而有不同大小的工作电压从辨识输出端输出，同时第一电容器中的显示驱动讯号会传送到显示资料接收端。

其中，荧幕下指纹辨识电路在显示模式下，第一电晶体、第二电晶体开启，而第三电晶体关闭，且第一电晶体的闸极从资料输出端接收显示驱动讯号，并将显示驱动讯号输送到显示资料接收端，而第二电晶体虽处于开启状态，但第三电晶体关闭，工作电压即无法输出。

其中，第一电容器为储能电容，第二电容系稳定光学指纹感测器的作动。

根据本发明之另一目的，提供一种荧幕下指纹辨识层叠结构，包括基板、第一单元及第二单元，基板、第一单元、第二单元依序由下往上层叠，基板、第一单元及第二单元之间共同定义复数个画素区，其中一部份的画素区中至少定义有显示子区及辨识子区，显示组件设在第一单元相对显示子区的位置，而光学指纹感测器设在第二单元相对显示子区的位置，而第一单元与第二单元之间形成等效的荧幕下指纹辨识电路，且显示组件与光学指纹感测器在第二单元内连接到等效的荧幕下指纹辨识电路。

其中，第一单元包括由下至上依序层叠的缓冲层(buffer Layer)、闸极绝缘层、层间介质层(inter layer dielectric，简称：ILD)、平坦层，其中基板在显示子区的投影位置内设有遮蔽金属，缓冲层设在基板上，并覆盖遮蔽金属，缓冲层上方设有做为第一电晶体、第二电晶体与第三电晶体的汲极半导体组件与源极半导体组件，以及分隔汲极半导体组件与源极半导体组件的多晶硅组件，闸极绝缘层覆盖汲极半导体组件与源极半导体组件与多晶硅组件，第一电晶体、第二电晶体与第三电晶体的闸极半导体组件与第一金属区设在闸极绝缘层上方，且第一电晶体的闸极被遮蔽金属遮蔽，闸极半导体组件与第一金属区在闸极绝缘层依照需求而不相通或相通，而层间介质层(inter layer dielectric，简称：ILD)覆盖闸极半导体组件与第一金属区，层间介质层上设有复数个第二金属区，各第二金属区在层间介质层依照需求而不相通或相通，平坦层覆盖各第二金属区。

其中，第二单元包括由下至上依序层叠的第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层，第一绝缘层表面设有复数个第三金属区，各第三金属区在第一绝缘层依照设计需求不相通或相通，第二绝缘层表面在相对显示子区与辨识子区的位置上设有共同电极，第三绝缘层的表面在相对显示子区的投影位置设有第一电极，第三绝缘层的表面在相对辨识子区的投影位置设有第二电极，其中第二绝缘层内在第一电极与共同电极之间设置显示组件，并由第一电极与共同电极根据显示驱动讯号激发显示组件，第二绝缘层内在第二电极与共同电极之间设置光学指纹感测器，而且其中一个第一电极延伸到显示子区的投影位置外，并经由下方层叠结构所设之金属贯穿孔，而依序连接第三金属区、第二金属区及汲极半导体组件，另外，第二电极以其下方所设的金属贯穿孔依序连接到下方的第三金属区与第二金属区及第一金属区。

其中，第三绝缘层表面对应辨识子区的投影位置以其中一个第三金属区遮蔽光学指纹感测器。

其中，各画素区上包括触控子区，第二单元在触控子区内设置触控电路。

根据本发明之又另一目的，系提供一种显示面板，包括画面输出区与指纹辨识区，其中，指纹辨识区系为前述的荧幕下指纹辨识层叠结构，而画面输出区与指纹辨识区的差别在于画面输出区只有显示子区，而且指纹辨识区系位于画面输出区内，或者是画面输出区占显示面板的一部分，而指纹辨识区则占显示面板的一部分。

根据本发明之再一目的，系提供一种荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法，应用于显示面板，该显示面板系为如前述指纹辨识区，指纹辨识区系在显示期间及辨识期间反复下列步骤，在显示期间，显示子区与触控子区依照显示驱动讯号输出复数次显示画面及同时进行触控感测，而在辨识显示期间，系以重置阶段、曝光阶段与描绘阶段进行输出，在重置阶段时，显示子区依照显示驱动讯号输出显示画面，同时将辨识子区重置，在曝光阶段时，显示子区维持重置阶段的显示画面，且辨识子区利用显示子区的显示画面的光源作为指纹辨识的曝光光源，在描绘阶段时显示子区维持重置阶段的显示画面，辨识子区开始描绘指纹图案。

其中，重置阶段、曝光阶段与描绘阶段分别为输出一帧画面的时间内进行。

据上所述，本发明将传统的等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路予以整合，使得依照等效电路所制作成荧幕下指纹辨识层叠结构，因为等效电路的电子组件减少，而使得荧幕下指纹辨识层叠结构开口率增加，达到提升整体发光效率的目的，又可以使得制作简化，减少制造时间，进而达到减少制作成本之目的。而荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法，可以维持画面的输出，也可以同时进行指纹辨识，甚至也可以作为触控面板使用。

附图说明

图1为传统液晶荧幕的指纹辨识区域其中一个像素的等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路示意图；

图2为传统等效光学指纹辨识感测电路示意图；

图3为传统等效驱动电路示意图；

图4为传统光学式荧幕下指纹辨识技术的液晶荧幕层叠结构示意图；

图5为本发明的荧幕下指纹辨识电路示意图；

图6为本发明的荧幕下指纹辨识层叠结构示意图；

图7为本发明的荧幕下指纹辨识层叠结构布局透视示意图；

图8为显示面板定义画面输出区与指纹辨识区的示意图；

图9为传统显示面板的画面输出区与指纹辨识区的分时作动示意图；

图10为本发明的显示面板的画面输出区与指纹辨识区的分时作动示意图。

附图标记：10像素；11辨识感测电路；12等效驱动电路；13液晶荧幕层叠结构；130显示区；131触控区；132指纹辨识区；1320光学指纹辨识器；134透明导电层；2荧幕下指纹辨识电路；20第一电晶体；21第二电晶体；22第三电晶体；23第一电容；24第二电容；25光学指纹感测器；250重置指纹资讯端；251指纹辨识选择端；252辨识输出端；26显示资料接收端；27资料输出端；28公共接地端；29工作电压端；3荧幕下指纹辨识层叠结构；30基板；31第一单元；310缓冲层；311闸极绝缘层；312层间介质层；313平坦层；32第二单元；321第一绝缘层；322第二绝缘层；323第三绝缘层；33遮蔽金属；341汲极半导体组件；342源极半导体组件；343多晶硅组件；344闸极半导体组件；35第一金属区；36第二金属区；37第三金属区；38共同电极；390第一电极；391第二电极；4画素区；40显示子区；41辨识子区；42触控子区；6显示面板；60画面输出区；62指纹辨识区；S101显示及触控期间；S102显示及辨识期间；S1011～S1014显示画面同时触控感测；S1021显示画面；S1022启动指纹辨识；S1023显示及指纹辨识曝光；S1024描绘指纹；S201显示及触控期间；S202辨识显示期间；S2011～S2014显示画面及同时进行触控感测；S2021重置阶段；S2022曝光阶段；S2023描绘阶段；S1～S2、L1～L4标记。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。

本发明系一种荧幕下指纹辨识电路，请参阅图5所示，荧幕下指纹辨识电路2包括第一电晶体20、第二电晶体21、第三电晶体22、第一电容23、第二电容24及光学指纹感测器25，其中第一电晶体20的汲极连接到显示资料接收端26，第一电晶体20的闸极连接资料输出端27及重置指纹资讯端250，用以从资料输出端27接收显示驱动讯号或从重置指纹资讯端250接收重置指纹辨识讯号，第一电晶体20的源极则连接光学指纹感测器25，再从光学指纹感测器25连接公共接地端28，且光学指纹感测器25并联第一电容器23，光学指纹感测器25与第一电容23之间再并联第二电容24器，第二电晶体21的闸极连接在第一电晶体20的源极与光学指纹感测器25之间，第二电晶体21的汲极连接到工作电压端29，第二电晶体21的源极连接到第三电晶体22的汲极，第三电晶体22的闸极连接指纹辨识选择端251，用以接收指纹辨识讯号，第三电晶体22的源极连接辨识输出端252。

如此，即可将传统的等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路予以整合，使得后续依照此设计的荧幕下指纹辨识层叠结构可以减少设计等效的电子组件，减少许多走线空间(例如：设置导电贯穿孔(Via)的空间)，而能增加开口率，开口率所指的是不包括像素的配线区和电晶体区之光线通过区，与整个像素区之间的比例关系。

在本发明中，所述第一电晶体20从重置指纹资讯端250接收重置指纹辨识讯号则处于辨识模式，而于第一电晶体20未接收重置指纹辨识讯号则为显示模式。

再进一步而言，荧幕下指纹辨识电路2在辨识模式下，将依序进行重置阶段、曝光阶段与描绘阶段，于重置阶段期间内，第一电晶体20从重置指纹资讯端250接收重置指纹辨识讯号，开启第一电晶体20、第二电晶体21及第三电晶体22，释放第二电晶体21与及第三电晶体22的线路之中的寄生电容。

而在曝光阶段期间，开启第一电晶体20、第二电晶体21及关闭第三电容器，且显示驱动讯号会先储存在第一电容23器，并启动光学指纹感测器25。

在描绘阶段，第一电晶体20关闭，且第三电晶体22的闸极收到辨识取值讯号(一般称为Select，简称为SEL)而开启，第二电容24器依照光学指纹感测器25感测指纹型态而***控开启幅度，而使得工作电压端29提供不同大小的工作电压，并经由第二电晶体21的源极、汲极、第三电晶体22的源极、汲极传送到辨识输出端252，并从辨识输出端252输出，同时第一电容23器中的显示驱动讯号会传送到显示资料接收端26。在此所称之指纹型态所指得是光学指纹感测器25感测到指纹的纹脊与纹谷的形状，而使得控制通过第二电晶体21的工作电压大小，而达成在此像素内描绘指纹的目的。

而荧幕下指纹辨识电路2在显示模式下，第一电晶体20、第二电晶体21开启，而第三电晶体22关闭，且第一电晶体20的闸极从资料输出端27接收显示驱动讯号，并将显示驱动讯号输送到显示资料接收端26，而第二电晶体21虽处于开启状态，但第三电晶体22关闭，工作电压即无法输出。

在本发明中，第一电容器23为储能电容，第二电容24系稳定光学指纹感测器25的作动。

本发明一种荧幕下指纹辨识层叠结构，请参阅图6所示，荧幕下指纹辨识层叠结构3包括基板30、第一单元31及第二单元32，基板30、第一单元31、第二单元32依序由下往上层叠，基板30、第一单元31及第二单元32之间共同定义复数个画素区4，其中一部份的画素区4中至少定义有显示子区40及辨识子区41，显示组件设在第一单元31相对显示子区40的位置，而光学指纹感测器25设在第二单元32相对显示子区40的位置，而第一单元31与第二单元32之间形成等效的荧幕下指纹辨识电路2，且显示组件与光学指纹感测器25在第二单元32内连接到等效的荧幕下指纹辨识电路。

在本发明中，第一单元31包括由下至上依序层叠的缓冲层310(buffer Layer)、闸极绝缘层311、层间介质层312(inter layer dielectric，简称：ILD)、平坦层313，其中基板30在显示子区40的投影位置内设有遮蔽金属33，缓冲层310设在基板30上，并覆盖遮蔽金属33，遮蔽金属33系遮蔽第一电晶体20的闸极避免第一电晶体20受到基板30下方的背光光源的影响而误动作，缓冲层310上方设有做为第一电晶体20、第二电晶体21与第三电晶体22的汲极半导体组件341与源极半导体组件342，与分隔汲极半导体组件341与源极半导体组件342的多晶硅组件343，闸极绝缘层311设在缓冲层310上，并且覆盖汲极半导体组件341与源极半导体组件342与多晶硅组件343，闸极半导体组件344与第一金属区35设在闸极绝缘层311上方，闸极半导体组件344与第一金属区35在闸极绝缘层311不相通，而层间介质层312(inter layer dielectric，简称：ILD)覆盖闸极半导体组件344与第一金属区35，层间介质层312上设有复数个第二金属区36，各第二金属区36在平坦层313依照设计需要而有相通或不相通，平坦层313覆盖各第二金属区36。由于图6的荧幕下指纹辨识层叠结构3之一以叠构示意图主要是呈现各层之层叠状态，与各层叠上所设置的组件的位置，并非完整呈现荧幕下指纹辨识电路(如图5)的完全等效层叠结构，合先陈明。

在本发明中，第二单元32包括由下至上依序层叠的第一绝缘层321、第二绝缘层322及第三绝缘层323，第一绝缘层321表面设有复数个第三金属区37，各第三金属区37在第一绝缘层321依照设计需要而有相通或不相通，第二绝缘层322表面在相对显示子区40与辨识子区41的位置上设有共同电极38，第三绝缘层323的表面在相对显示子区40的投影位置设有复数个第一电极390，其中一个第一电极390延伸到显示子区40的投影位置外，并经由下方层叠结构所设之金属贯穿孔5，而依序连接第三金属区37、第二金属区36及汲极半导体组件341，第三绝缘层323的表面在相对辨识子区41的投影位置设有第二电极391，其中第二绝缘层322内在第一电极390与共同电极38之间设置显示组件，并由第一电极390与共同电极38根据显示驱动讯号激发显示组件(图中未示)，第二绝缘层322内在第二电极391与共同电极38之间设置光学指纹感测器25，第二电极391以其下方所设的金属贯穿孔5连接到第三金属区37与第二金属区36及第一金属区35。

在本发明中，第一电极390、第二电极391、共同电极38可为透明电极，例如：氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)，且由图6可以看到显示子区40与辨识子区41使用共同电极38，而且光学指纹感测器25设置在第二单元中，故此结构的制程较为简单，也让光学指纹感测器25更接近表面。

又，第三绝缘层323表面对应辨识子区41的投影位置以其中一个第三金属区37遮蔽光学指纹感测器25，用以避免在基板30下方的背光模块的光源干扰光学指纹感测器25，以免光学指纹感测器25发生误动作。再者，各画素区4上包括触控子区42，第二单元32在触控子区42内设置触控电路。意即，本发明除了可以进行荧幕下的指纹辨识，也可以进一步进行触控。

请参阅图7所示，图7系本发明的荧幕下指纹辨识层叠结构布局透视示意图，其仅为表示部分组件位置及讯号输入位置，并未依照各层的顺序以虚实线条区分，而且图7主要是为了说明及表示增加开口率的位置，合先陈明。在图7中标记S1、S2的区域为本发明增加开口率的位置，传统的荧幕下指纹辨识层叠结构在相对于S1、S2的区域上设置有金属贯穿孔，由于本发明不需要在S1、S2的区域设置有金属贯穿孔，因此，增加了开口率。另外，在此图上也分别标记出第一电容23与光学指纹感测器25的设置位置，且标记L1处为连接指纹辨识选择端251的位置，标记L2处为连接扫瞄线路与重置指纹资讯端的位置，标记L3处为连接显示资料线路、工作电压端29、触控子区的区动线路(trace line)、共享电极38与公共接地端28位置，标记L4处为连接资料输出端27与辨识输出端252的位置。

请参阅图8所示，本发明的显示面板6系包括画面输出区60与指纹辨识区62，其中指纹辨识区62中的每一个画素分别系为前述的荧幕下指纹辨识层叠结构3，包括有显示子区40、辨识子区41与触控子区42，而画面输出区60与指纹辨识区62的差别在于画面输出区60中的每一个画素分别包括显示子区40与触控子区42或者是本发明的显示面板6系全部皆为指纹辨识区62，指纹辨识区62中的每一个画素分别系为前述的荧幕下指纹辨识层叠结构3，包括有显示子区40、辨识子区41与触控子区42。

请参阅图4、图9所示，传统的显示面板的显示区130、触控区131及指纹辨识区132也如本发明的显示面板6包括显示子区40、触控子区42与辨识子区41，但是传统的显示面板与本发明的显示面板结构不同，因此传统的荧幕下指纹辨识的指纹撷取的步骤如下所示，

(S101)进行显示及触控期间，进一步而言，当在显示及触控期间中进行复数次的显示画面同时触控感测(S1010～S1014)，此时由显示区130及触控区131作动，在此以四次的显示画面同时触控感测为例；

(S102)进入显示及辨识期间在显示及辨识期间由显示区130及指纹辨识区132作动，进一步而言，包括下列阶段：

(S1021)显示画面，此时显示区130输出一帧画面；

(S1022)启动指纹辨识，显示区130输出一帧画面，并启动指纹辨识区132的光学指纹辨识器1320；

(S1023)显示及指纹辨识曝光，进一步而言，显示区130输出一帧画面，指纹辨识区132进行指纹辨识曝光；

(S1024)描绘指纹，由指纹辨识区132进行指纹描绘；

其中显示区130于显示画面与显示及指纹辨识曝光的阶段时作动，而指纹辨识区132于显示画面、启动指纹辨识，显示及指纹辨识曝光等阶段皆有作动，而且进行显示及触控期间与显示及辨识期间循环进行。

然而传统的荧幕下指纹辨识的指纹撷取方式，并不适用于本发明的显示面板6，请参阅图10所示，本发明之一种荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法，应用于本发明的显示面板6，此显示面板6的指纹辨识区62包括显示子区40、辨识子区41及触控子区42，并包括下列步骤：

(S201)在显示及触控期间，由显示子区40与触控子区42依照显示驱动讯号输出复数次显示画面及同时进行触控感测(S2011～2014)，在本发明中以输出四次显示画面及进行触控感测，但在实际实施时，并不限于此；

(S202)辨识显示期间，包括下列阶段：

(S2021)系以重置阶段，显示子区40依照显示驱动讯号输出显示画面，同时将辨识子区42重置；

(S2022)曝光阶段，显示子区40维持重置阶段的显示画面，且辨识子区利用显示子区的显示画面的光源作为指纹辨识的曝光光源；

(S2023)描绘阶段进行输出，显示子区40维持重置阶段的显示画面，辨识子区41开始描绘指纹图案；

而且进行显示及触控期间与显示及辨识期间循环进行，且重置阶段、曝光阶段与描绘阶段系分别输出一帧显示画面的时间内进行。

又，前述的重置阶段、曝光阶段与描绘阶段分别为输出一帧画面的时间，但实际实施时，并不以此为限，综上所述，由前述内容及图9、图10可以看出本发明的荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法中，与传统的荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法完全不同。

据上所述，荧幕下指纹辨识电路2将传统的等效驱动电路及等效光学指纹辨识感测电路予以整合，减少电子组件，使得依照等效电路所制作成的荧幕下指纹辨识层叠结构，因为减少电子组件，而使得荧幕下指纹辨识层叠结构开口率增加，达到提升整体发光效率的目的，除此之外，也使得荧幕下指纹辨识层叠结构制作简化，减少制造时间，达到减少制作成本之目的。再者，荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法，可以维持画面的输出，也可以同时进行指纹辨识，确实达到可以进行指纹辨识的目的，甚至也可以作为触控面板使用。

上列详细说明系针对本发明的可行实施例之具体说明，惟前述的实施例并非用以限制本发明之专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为之等效实施或变更，均应包含于本案之专利范围中。

Claims (13)

1.一种荧幕下指纹辨识电路，其特征在于：包括：

第一电晶体，所述第一电晶体的汲极连接到显示资料接收端，所述第一电晶体的闸极连接资料输出端及重置指纹资讯端，并从所述资料输出端接收显示驱动讯号或从所述重置指纹资讯端接收重置指纹辨识讯号；

光学指纹感测器，所述光学指纹感测器连接在所述第一电晶体的源极与公共接地端之间；

第一电容，所述第一电容与所述光学指纹感测器并联；

第二电容，所述第二电容设在所述第一电容与所述光学指纹感测器之间，并与所述光学指纹感测器并联；

第二电晶体，所述第二电晶体的闸极连接在所述第一电晶体的源极与所述光学指纹感测器之间，所述第二电晶体的汲极连接到工作电压端；

第三电晶体，所述第三电晶体的汲极连接到所述第二电晶体的源极，所述第三电晶体的闸极接收指纹辨识讯号，所述第三电晶体的源极连接辨识输出端。

2.根据权利要求1所述的荧幕下指纹辨识电路，其特征在于：所述第一电晶体从所述重置指纹资讯端接收重置指纹辨识讯号则处于辨识模式，而于所述第一电晶体未接收该重置指纹辨识讯号则为显示模式，在所述辨识模式下，由所述重置指纹资讯端输出该指纹辨识讯号，同时维持所述第三电晶体的源极输出显示驱动讯号到所述显示资料接收端，而在所述显示模式下只由第一电晶体的源极输出显示驱动讯号到所述显示资料接收端。

3.根据权利要求2所述的荧幕下指纹辨识电路，其特征在于：所述辨识模式，依序进行重置阶段、曝光阶段与描绘阶段；

重置阶段期间：所述第一电晶体从所述重置指纹资讯端接收该重置指纹辨识讯号，开启所述第一电晶体、所述第二电晶体及所述第三电晶体，使得所述第二电晶体与及所述第三电晶体的线路之中的寄生电容被释放；

曝光阶段期间：开启所述第一电晶体、所述第二电晶体并关闭所述第三电容器，且显示驱动讯号会先储存在所述第一电容器，并启动所述光学指纹感测器；

描绘阶段：所述第一电晶体关闭，且所述第三电晶体的闸极收到辨识取值讯号而开启，而第二电容器依照所述光学指纹感测器感测指纹型态而***控开启幅度，令工作电压端提供不同大小的工作电压，并经由所述第二电晶体的源极、汲极、第三电晶体的源极、汲极传送到辨识输出端，并从辨识输出端输出，同时所述第一电容器中的显示驱动讯号会传送到所述显示资料接收端。

4.根据权利要求2所述的荧幕下指纹辨识电路，其特征在于：所述显示模式下，所述第一电晶体、所述第二电晶体开启，而所述第三电晶体关闭，且所述第一电晶体的闸极从所述资料输出端接收显示驱动讯号，并将显示驱动讯号输送到所述显示资料接收端，所述第二电晶体虽处于开启状态，但所述第三电晶体关闭，工作电压无法输出。

5.根据权利要求1所述的荧幕下指纹辨识电路，其特征在于：所述第一电容器为储能电容。

6.一种荧幕下指纹辨识层叠结构，其特征在于：包括：

基板；

第一单元，设在所述基板上；及

第二单元，设在所述第一单元上；

其中，所述基板、第一单元及第二单元之间共同定义复数个画素区，各画素区中至少定义有显示子区及辨识子区，且形成等效如权利要求1～5任一项所述的荧幕下指纹辨识电路；

显示组件设在所述第一单元相对显示子区的位置；

而所述光学指纹感测器设在第二单元相对辨识子区的位置。

7.根据权利要求6所述的荧幕下指纹辨识层叠结构，其特征在于：所述基板在显示子区的投影位置内设有遮蔽金属，而所述第一单元包括：

缓冲层，设在所述基板上，并覆盖所述遮蔽金属，所述缓冲层上方设有做为所述第一电晶体、所述第二电晶体与所述第三电晶体的汲极半导体组件与源极半导体组件，以及分隔各所述汲极半导体组件与各所述源极半导体组件的多晶硅组件；

闸极绝缘层，设在所述缓冲层上，并覆盖各所述汲极半导体组件与各所述源极半导体组件与各多晶硅组件，所述第一电晶体、所述第二电晶体与所述第三电晶体的闸极半导体组件与至少一个第一金属区设在闸极绝缘层上方，且所述遮蔽金属遮蔽闸极半导体组件，各第一金属区在闸极绝缘层依照需求而不相通或相通；

层间介质层，设在闸极绝缘层上，并覆盖闸极半导体组件与第一金属区，且层间介质层上设有复数个第二金属区，各第二金属区在层间介质层依照需求而不相通或相通；及

平坦层，设在层间介质层上，并覆盖各第二金属区。

8.根据权利要求7所述的荧幕下指纹辨识层叠结构，其特征在于：第二单元包括：

第一绝缘层，设在平坦层上，且第一绝缘层表面设有复数个第三金属区，各第三金属区依照设计需求在第一绝缘层不相通或相通；

第二绝缘层，设在第一绝缘层上，第二绝缘层表面在相对显示子区与辨识子区的位置上设有共同电极；及

第三绝缘层，设在第二绝缘层上，第三绝缘层的表面在相对显示子区的投影位置设有第一电极，第三绝缘层的表面在相对辨识子区的投影位置设有第二电极；

其中第二绝缘层内在第一电极与共同电极之间设置显示组件，并由第一电极与共同电极根据显示驱动讯号激发显示组件，第二绝缘层内在第二电极与共同电极之间设置所述光学指纹感测器，其中一个第一电极延伸到显示子区的投影位置外，并经由下方层叠结构所设之金属贯穿孔，而依序连接第三金属区、第二金属区及所述汲极半导体组件，另外，第二电极以其下方所设的金属贯穿孔依序连接到下方的第三金属区、第二金属区及第一金属区。

9.根据权利要求8所述的荧幕下指纹辨识层叠结构，其特征在于：第三绝缘层表面对应辨识子区的投影位置以其中一个第三金属区遮蔽所述光学指纹感测器。

10.根据权利要求8所述的荧幕下指纹辨识层叠结构，其特征在于：各画素区包括触控子区，第二单元在所述触控子区内设置有触控电路。

11.一种显示面板，其特征在于：包括：

画面输出区；以及

指纹辨识区，所述指纹辨识区为权利要求6所述的荧幕下指纹辨识层叠结构；

其中，画面输出区与指纹辨识区的差别在于画面输出区只有显示子区，且指纹辨识区位于画面输出区内，或者画面输出区位于该显示面板的一部分，而指纹辨识区分别位于该显示面板的另一部分。

12.一种荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法，其特征在于：应用于显示面板，该显示面板定义指纹辨识区，其中指纹辨识区系为权利要求10所述的荧幕下指纹辨识层叠结构，且指纹辨识区在显示期间及辨识期间反复进行下列步骤：

在述显示期间，显示子区与辨识子区依照显示驱动讯号输出复数次显示画面及同时进行触控感测；

而在辨识显示期间，以重置阶段、曝光阶段与描绘阶段进行输出；

在重置阶段时，显示子区依照显示驱动讯号输出显示画面，同时将辨识子区重置；

在曝光阶段时，显示子区维持重置阶段的显示画面，而辨识子区利用显示子区的显示画面的光源作为指纹辨识的曝光光源；

在描绘阶段时，显示子区维持重置阶段的显示画面，辨识子区开始描绘指纹图案。

13.根据权利要求12所述的荧幕下指纹辨识的指纹撷取方法，其特征在于：重置阶段、曝光阶段与描绘阶段系分别输出一帧显示画面的时间内进行。

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