基于ltps技術(shù)的掌紋識別電路、掌紋識別方法以及顯示屏的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及信息識別領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于LTPS (low temperature poly-silicon)技術(shù)的掌紋識別電路、掌紋識別方法和顯示屏。
【背景技術(shù)】
[0002] 20世紀90年代后期，香港理工大學(xué)與清華大學(xué)率先開創(chuàng)了掌紋識別技術(shù)研宄領(lǐng) 域，掌紋識別具有精度高，速度快，價格低，用戶接受度高等優(yōu)點，因此該領(lǐng)域開創(chuàng)以來，就 得到了學(xué)術(shù)界的充分重視，國內(nèi)外很多的高校和科研機構(gòu)紛紛加入到該研宄領(lǐng)域中，并取 得了一系列的成果。
[0003] 掌紋中最重要的特征是紋線特征，例如脊線和谷線。而且這些紋線特征最清晰的 幾條紋線基本上伴隨人的一生不發(fā)生變化。當將手掌置于掌紋檢測玻璃面板的表面時，能 夠通過對手掌上明顯的紋線特征的光反射的差異，來實現(xiàn)掌紋檢測的目的。
[0004] 低溫多晶娃（low temperature poly-silicon，簡稱LTPS)是多晶娃技術(shù)的一個分 支。對于LCD顯示面板而言，采用多晶硅液晶材料有許多優(yōu)點，如薄膜晶體管電路可以做得 更薄、更小，功耗更低等。LTPS薄膜晶體管顯示面板的電子迀移率可以達到200cm2/V-sec以上，可以有效地減小薄膜晶體管的面積，從而達到提供開口率，并且在增強顯示面板亮度 的同時還可以降低整體功耗。另外，較高的電子迀移率可以將部分驅(qū)動電路集成在玻璃基 板上，減少了驅(qū)動1C，還可以大幅提高液晶顯示面板的可靠度，從而使得面板的制造成本大 幅降低。
[0005] 因此需要開發(fā)一種基于LTPS技術(shù)的掌紋識別電路、掌紋識別方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于LTPS技術(shù)的掌紋識別電路、掌紋識別方法和顯 示屏，從而解決了市場上沒有針對LTPS-TFT顯示面板的掌紋識別電路和方法的技術(shù)空白， 同時消除了識別過程中由于電路工藝變化走線方式變換所產(chǎn)生的寄生電容變化對識別結(jié) 果的影響。
[0007] 本發(fā)明的一個方面提供了一種基于LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)技術(shù) 的掌紋識別電路，包括：
[0008] 光信號收集單元，收集指示掌紋信息的光信號，并將收集到的光信號轉(zhuǎn)換成電流 信號，所述光信號是背光發(fā)射的光經(jīng)用戶手掌掌紋反射而獲得的；
[0009] 電流信號放大單元，連接至所述光信號收集單元，對轉(zhuǎn)換后的電流信號進行放大； 以及
[0010] 電流信號檢測單元，連接至所述電流信號放大單元，對經(jīng)放大的電流信號的強度 進行檢測，所述電流信號的強度指示掌紋信息中掌紋的脊線或谷線。
[0011] 優(yōu)選地，所述光信號收集單元包括：光電轉(zhuǎn)換器件，將收集到的光信號轉(zhuǎn)換成電流 信號，轉(zhuǎn)換后的電流信號與收集到的光信號成比例，并且所述光電轉(zhuǎn)換器件是LTPS薄膜晶 體管。
[0012] 優(yōu)選地，所述光信號收集單元還包括第一晶體管、第二晶體管以及第一電容器，所 述第一晶體管的第一極與所述光電轉(zhuǎn)換器件的第二極連接，第二極與所述第一電容器的第 一端連接，柵極與傳送控制端連接，所述第一晶體管在傳送控制端的控制下將所述轉(zhuǎn)換后 的電流信號傳送至所述第一電容器，并由所述第一電容器存儲為數(shù)據(jù)電壓信號；所述第二 晶體管的第一極與所述第一電容器的第一端連接，第二極與所述第二電容器的第二端連 接，柵極與第一復(fù)位端連接，所述第二晶體管在第一復(fù)位端的控制下使所述第一電容器放 電。
[0013] 優(yōu)選地，所述電流信號放大單元還包括第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管、第 六晶體管、第七晶體管、第八晶體管以及第二電容器，
[0014] 第四晶體管的柵極與柵極線連接，第一極與第一電容器的第一端連接，第二極與 第二電容器的第一端連接；第二電容器的第二端與第八晶體管的第二極連接，第八晶體管 的柵極與柵極線連接，第一極與第三晶體管的第一極連接，在柵極線的控制下第四晶體管 和第八晶體管導(dǎo)通，從而將第一電容器上的數(shù)據(jù)電壓信號輸入至第二電容器的第一端，
[0015] 第二電容器的第二端與第三晶體管的柵極連接，以將數(shù)據(jù)電壓信號輸入到第三晶 體管的柵極，
[0016] 第五晶體管的柵極與第一發(fā)光控制端連接，第一極與第二電容器的第一端連接， 第二極與高電壓端連接，在第一發(fā)光控制端的控制下第五晶體管導(dǎo)通，第二電容器的第一 端的電壓變?yōu)楦唠妷海瑥亩诙娙萜鞯牡诙说碾妷耗軌虻窒谌w管的閾值電壓，
[0017] 第三晶體管的第一極與第六晶體管的第一極連接，第二極與光電轉(zhuǎn)換器件的第 一極連接，第六晶體管的柵極與第二發(fā)光控制端連接，在第二發(fā)光控制端的控制下第六晶 體管導(dǎo)通，并且第六晶體管的第二極輸出的經(jīng)放大的電流信號與第三晶體管的閾值電壓無 關(guān)，從而使得經(jīng)放大的電流信號保持恒定。
[0018] 優(yōu)選地，所述電流信號檢測單元包括：
[0019] 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的斷開時間由時鐘控制，使得在所述斷開時間期間，由所 述經(jīng)放大的電流信號對所述電流信號檢測單元中引線對地電容以及芯片內(nèi)部的參考電容 進行充電；
[0020] 運算放大器，與所述第一開關(guān)串聯(lián)，在所述第一開關(guān)閉合期間，對所述經(jīng)放大的電 流信號的強度進行檢測；
[0021] 第三電容器，與所述運算放大器并聯(lián)；以及
[0022] 第二開關(guān)，與所述第三電容器并聯(lián)，在所述第一開關(guān)的斷開時間期間閉合，以使所 述第三電容器放電，
[0023] 其中，從所述運算放大器輸出的檢測電流信號僅與第三電容器電容值和所述第一 開關(guān)的斷開時間相關(guān)。
[0024] 本發(fā)明的另一方面提供了一種基于LTPS(Low Temperature Poly-Silicon)技術(shù) 的掌紋識別方法，包括以下步驟：
[0025] 由光信號收集單元收集指示掌紋信息的光信號，并將收集到的光信號轉(zhuǎn)換成電流 信號，所述光信號是背光發(fā)射的光經(jīng)用戶手掌掌紋反射而獲得的；
[0026] 由電流信號放大單元對轉(zhuǎn)換后的電流信號進行放大；以及
[0027] 由電流信號檢測單元對經(jīng)放大的電流信號的強度進行檢測，所述電流信號的強度 指示掌紋信息中掌紋的脊線或谷線。
[0028] 優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換后的電流信號與收集到的光信號成比例。
[0029] 優(yōu)選地，所述方法還包括：補償電流信號放大單元中的驅(qū)動晶體管的閾值電壓，從 而使得所述經(jīng)放大的電流信號保持恒定。
[0030] 優(yōu)選地，所述電流信號檢測單元包括第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的斷開時間由時鐘 控制，使得在所述斷開時間期間，由所述經(jīng)放大的電流信號對所述電流信號檢測單元中引 線對地電容以及芯片內(nèi)部的參考電容進行充電；
[0031] 優(yōu)選地，所述電流信號檢測單元還包括與所述第一開關(guān)串聯(lián)的運算放大器，在所 述第一開關(guān)閉合期間，通過所述運算放大器輸出的輸出電壓對所述經(jīng)放大的電流信號的強 度進行檢測；
[0032] 優(yōu)選地，所述電流信號檢測單元還包括與所述運算放大器并聯(lián)的第三電容器，從 所述運算放大器輸出的檢測電流信號僅與第三電容器的電容值和所述第一開關(guān)的斷開時 間相關(guān)，而與電流信號檢測電路中引線對地電容以及芯片內(nèi)部的參考電容無關(guān)。
[0033] 本發(fā)明的再一方面提供了一種顯示屏，包括上述的掌紋識別電路。
[0034] 本發(fā)明通過采用LTPS技術(shù)，提出一種掌紋識別電路、掌紋識別方法和顯示屏，從 而能夠通過手掌上明顯紋線特征（例如，脊線和谷線）對背光發(fā)射光的反射的差異，來實現(xiàn) 掌紋檢測的目的。從而解決了市場上沒有針對LTPS-TFT顯示面板的掌紋識別電路和方法 的技術(shù)空白。具體地，本發(fā)明的掌紋識別電路共分為三個單元，即光信號收集單元，電流信 號放大單元，和電流信號檢測單元。首先，光電流收集單元中的光電轉(zhuǎn)換器件（即，LTPS薄 膜晶體管）將收集到的反射光轉(zhuǎn)換成電流值，并儲存到存儲電容器上。然后，通過電流信號 放大單元，將電流值進行放大并存儲到電流信號檢測單元中引線對地電容以及芯片內(nèi)部的 參考電容上。最后，電流信號檢測單元將表示光信號的電流信號的強度檢測出來，并通過檢 測到電流信號的強弱來識別掌紋的谷線和脊線，同時消除了識別過程中由于電路工藝變化 走線方式變換所產(chǎn)生的寄生電容變化對識別結(jié)果的影響。
【附圖說明】
[0035] 根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細描述，本發(fā)明的多個實施例的上述和其他方面、特征以 及優(yōu)點將更清楚，在附圖中：
[0036] 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包含基于LTPS技術(shù)的掌紋識別電路的層疊結(jié) 構(gòu)的不意圖；
[0037] 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的掌紋識別電路的框圖；
[0038] 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的掌紋識別電路的電路圖；
[0039] 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的掌紋