一種觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置，針對與每一條觸控掃描線連接的紋路識別子電路，由于漏電流消除模塊可以在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件截止時，使光敏二極管處于正向偏置，因此此時光敏二極管即便有光照也不存在電流，所以漏電流從源頭上被切斷；而漏電流消除模塊在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件導通時，使光敏二極管處于反向偏置，光敏二極管對光敏感，產生光電流，從而保證紋路識別子電路的正常工作。
【專利說明】
一種觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置
技術領域
[0001]本發明涉及觸控技術領域，尤指一種觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著觸控技術的高速發展，具有生物識別功能的移動產品逐漸進入人們的生活工作中，指紋技術憑借著其唯一身份特性，備受人們重視。基于硅基工藝的按壓式與滑動式指紋識別技術已經整合入移動產品中，未來人們關注的核心是顯示區域內的指紋識別技術。
[0003]現有的指紋識別電路的結構如圖1所示，包括若干呈矩陣排列的識別單元10，每個識別單元10由一個光敏二極管Dl和一個開關晶體管Tl組成。在進行指紋檢測時，由于指紋谷脊間的差異，光源照射到手指上的會產生不同的反射，從而使得到達光敏二極管Dl的光強出現變化，產生不同的光電流差異，通過觸控掃描線Gate η(圖1中n=l、2、3)控制開關晶體管Tl，觸控讀取線S line m(圖1中m=l、2、3)依次讀取出各個光敏二極管Dl的電流差異，即可實現對指紋谷脊的檢測。
[0004]但是，由于受工藝差異以及器件一致性的影響，在進行指紋檢測時，光敏二極管以及開關晶體管自身的漏電流差異較大，因此會極大的影響對指紋谷脊的檢測與特征信息提取。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供一種觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置，用以解決現有技術中存在漏電流的問題。
[0006]本發明實施例提供的一種觸控電路，包括m列η行個紋路識別子電路，與每一行或每一列所述紋路識別子電路連接的觸控掃描線，與每一列或每一行所述紋路識別子電路連接的觸控讀取線，其中，m和η均為大于O的整數，所述紋路識別子電路包括光敏二極管和開關器件，所述光敏二極管的負極與所述開關器件的輸入端相連，所述開關器件的控制端與所屬的紋路識別子電路相連接的觸控掃描線相連，所述開關器件的輸出端與所屬的紋路識別子電路相連接的觸控讀取線相連;所述觸控電路還包括:與每一條所述觸控掃描線一一對應連接的漏電流消除模塊;其中，
[0007]所述漏電流消除模塊的控制端與所述觸控掃描線相連，輸出端與對應的各紋路識別子電路中的光敏二極管的正極相連；
[0008]所述漏電流消除模塊用于在對應連接的觸控掃描線使與所述觸控掃描線對應連接的所述紋路識別子電路中的開關器件導通時，在所述觸控掃描線的控制下使所述光敏二極管處于反向偏置;在對應連接的觸控掃描線使與所述觸控掃描線對應連接的所述紋路識別子電路中的開關器件截止時，在所述觸控掃描線的控制下使所述光敏二極管處于正向偏置。
[0009]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述漏電流消除模塊，包括:正偏控制單元和反偏控制單元;其中，
[0010]所述正偏控制單元的控制端為所述漏電流消除模塊的控制端，輸出端為所述漏電流消除模塊的輸出端，輸入端與第一參考信號端相連;所述正偏控制單元用于在所述觸控掃描線的控制下將所述第一參考信號端的信號提供給所述紋路識別子電路中的光敏二極管的正極，以使所述光敏二極管兩端電壓相等；
[0011]所述反偏控制單元的控制端為所述漏電流消除模塊的控制端，輸出端為所述漏電流消除模塊的輸出端，輸入端與第二參考信號端相連;所述反偏控制單元用于在所述觸控掃描線的控制下將所述第二參考信號端的信號提供給所述紋路識別子電路中的光敏二極管的正極，以使所述光敏二極管正極端的電壓小于負極端的電壓。
[0012]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述第二參考信號端的電壓小于所述第一參考信號端的電壓。
[0013]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述正偏控制單元包括:第一開關晶體管;其中，
[0014]所述第一開關晶體管的柵極為所述正偏控制單元的控制端，源極為所述正偏控制單元的輸入端，漏極為所述正偏控制單元的輸出端。
[0015]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述反偏控制單元包括:第二開關晶體管;其中，
[0016]所述第二開關晶體管的柵極為所述反偏控制單元的控制端，源極為所述反偏控制單元的輸入端，漏極為所述反偏控制單元的輸出端。
[0017]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述開關器件為第三開關晶體管。
[0018]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述第三開關晶體管為N型晶體管，所述第一開關晶體管為P型晶體管，所述第二開關晶體管為N型晶體管;或
[0019]所述第三開關晶體管為P型晶體管，所述第一開關晶體管為N型晶體管，所述第二開關晶體管為P型晶體管。
[0020]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，所述漏電流消除模塊的輸出端通過與所述觸控掃描線平行設置的走線與對應的各紋路識別子電路中的光敏二極管的正極相連，且所述走線與所述觸控掃描線設置為同層同材質。
[0021]相應地，本發明實施例還提供了一種上述觸控電路的驅動方法，針對與每一條觸控掃描線連接的漏電流消除模塊和紋路識別子電路:
[0022]當所述觸控掃描線控制所述紋路識別子電路中的開關器件導通時，所述漏電流消除模塊在所述觸控掃描線的控制下所述使所述紋路識別子電路中的光敏二極管處于反向偏置；
[0023]當所述觸控掃描線控制所述紋路識別子電路中的開關器件截止時，所述漏電流消除模塊在所述觸控掃描線的控制下使所述紋路識別子電路中的光敏二極管處于正向偏置。
[0024]相應地，本發明實施例還提供了一種觸摸屏，包括本發明實施例提供的上述任一種觸控電路。
[0025]相應地，本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發明實施例提供的觸摸屏。
[0026]本發明有益效果如下:
[0027]本發明實施例提供的上述觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置，針對與每一條觸控掃描線連接的紋路識別子電路，由于漏電流消除模塊可以在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件截止時，使光敏二極管處于正向偏置，因此此時光敏二極管即便有光照也不存在電流，所以漏電流從源頭上被切斷；而漏電流消除模塊在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件導通時，使光敏二極管處于反向偏置，光敏二極管對光敏感，產生光電流，從而保證紋路識別子電路的正常工作。因此，上述觸控電路中，當其中一條觸控掃描線掃描時，與該觸控掃描線連接的漏電流消除模塊可以保證對應行的紋路識別子電路正常工作，而與其它條觸控掃描線連接的漏電流消除模塊可以保證其它行的紋路識別子電路中的光敏二極管均處于正向偏置不存在電流，因此從源頭上切斷了所以漏電流，從而解決了漏電流的問題。
【附圖說明】
[0028]圖1為現有的指紋識別電路的結構示意圖；
[0029]圖2為本發明實施例提供的觸控電路的結構示意圖之一；
[0030]圖3為本發明實施例提供的觸控電路的結構示意圖之二；
[0031 ]圖4a和圖4b分別為本發明實施例提供的觸控電路的具體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖，對本發明優選實施例提供的觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置的【具體實施方式】進行詳細地說明。
[0033]本發明實施例提供的一種觸控電路，如圖2所示，包括m列η行個紋路識別子電路01，與每一行或每一列紋路識別子電路OI連接的觸控掃描線scan i(i = l、2、3、4、…)，與每一列或每一行紋路識別子電路01連接的觸控讀取線read j( j = l、2、3、…)，其中，m和η均為大于O的整數，紋路識別子電路01包括光敏二極管Dl和開關器件SI，光敏二極管Dl的負極與開關器件SI的輸入端相連，開關器件SI的控制端與所屬的紋路識別子電路01相連接的觸控掃描線scan i相連，開關器件SI的輸出端與所屬的紋路識別子電路01相連接的觸控讀取線
read j相連;觸控電路還包括:與每一條觸控掃描線scan 1--對應連接的漏電流消除模塊02;其中，
[0034]漏電流消除模塊02的控制端與觸控掃描線scani相連，輸出端與對應的各紋路識別子電路01中的光敏二極管Dl的正極相連；
[0035]漏電流消除模塊02用于在對應連接的觸控掃描線scani使與該觸控掃描線scani對應連接的紋路識別子電路01中的開關器件SI導通時，在該觸控掃描線scan i的控制下使光敏二極管Dl處于反向偏置;在對應連接的觸控掃描線scan i使與該觸控掃描線scan i對應連接的紋路識別子電路01中的開關器件SI截止時，在該觸控掃描線scan i的控制下使光敏二極管Dl處于正向偏置。
[0036]本發明實施例提供的上述觸控電路，針對與每一條觸控掃描線連接的紋路識別子電路，由于漏電流消除模塊可以在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件截止時，使光敏二極管處于正向偏置，因此此時光敏二極管即便有光照也不存在電流，所以漏電流從源頭上被切斷;而漏電流消除模塊在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件導通時，使光敏二極管處于反向偏置，光敏二極管對光敏感，產生光電流，從而保證紋路識別子電路的正常工作。因此，上述觸控電路中，當其中一條觸控掃描線掃描時，與該觸控掃描線連接的漏電流消除模塊可以保證對應行的紋路識別子電路正常工作，而與其它條觸控掃描線連接的漏電流消除模塊可以保證其它行的紋路識別子電路中的光敏二極管均處于正向偏置不存在電流，因此從源頭上切斷了所以漏電流，從而解決了漏電流的問題。
[0037]需要說明的是，本發明實施例提供的上述紋路識別子電路，可以應用于指紋識別、掌紋識別等，只要是紋路中具有谷和脊的特征，該紋路識別子電路均可識別，在此不作限定。
[0038]下面結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。需要說明的是，本實施例中是為了更好的解釋本發明，但不限制本發明。
[0039]另外，本發明實施例附圖均是以與一條觸控掃描線與一行紋路識別子電路相連，一條觸控讀取線與一列紋路識別子電路相連，總共有4行3列紋路識別子電路為例進行說明的。
[0040]具體地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，如圖3所示，漏電流消除模塊02，包括:正偏控制單元021和反偏控制單元022;其中，
[0041 ]正偏控制單元O 21的控制端為漏電流消除模塊O 2的控制端，輸出端為漏電流消除模塊02的輸出端，輸入端與第一參考信號端Vrefl相連;正偏控制單元021用于在觸控掃描線Scan i的控制下將第一參考信號端Vrefl的信號提供給紋路識別子電路01中的光敏二極管Dl的正極，以使光敏二極管Dl兩端電壓相等；
[0042 ]反偏控制單元O 2 2的控制端為漏電流消除模塊O 2的控制端，輸出端為漏電流消除模塊02的輸出端，輸入端與第二參考信號端Vref2相連;反偏控制單元022用于在觸控掃描線Scan i的控制下將第二參考信號端Vref2的信號提供給紋路識別子電路中的光敏二極管Dl的正極，以使光敏二極管Dl正極端的電壓小于負極端的電壓。
[0043]在具體實施時，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，第二參考信號端的電壓小于第一參考信號端的電壓。
[0044]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，如圖4a和圖4b所示，正偏控制單元021包括:第一開關晶體管Ml;其中，
[0045]第一開關晶體管Ml的柵極為正偏控制單元021的控制端，源極為正偏控制單元021的輸入端，漏極為正偏控制單元021的輸出端。
[0046]以上僅是舉例說明正偏控制單元的具體結構，在具體實施時，正偏控制單元的具體結構不限于本發明實施例提供的上述結構，還可以是本領域技術人員可知的其他結構，在此不做限定。
[0047]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，如圖4a和圖4b所示，反偏控制單元022包括:第二開關晶體管M2;其中，
[0048]第二開關晶體管M2的柵極為反偏控制單元022的控制端，源極為反偏控制單元022的輸入端，漏極為反偏控制單元022的輸出端。
[0049]以上僅是舉例說明反偏控制單元的具體結構，在具體實施時，反偏控制單元的具體結構不限于本發明實施例提供的上述結構，還可以是本領域技術人員可知的其他結構，在此不做限定。
[0050]較佳地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，如圖4a和圖4b所示，開關器件SI為第三開關晶體管M3。
[0051]在具體實施時，如圖4a所示，第三開關晶體管M3為N型晶體管，第一開關晶體管Ml為P型晶體管，第一■開關晶體管M2為N型晶體管；
[0052]或如圖4b所示，第三開關晶體管M3為P型晶體管，第一開關晶體管Ml為N型晶體管，第二開關晶體管M2為P型晶體管。
[0053]需要說明的是，N型晶體管在其柵極電位為高電位時處于導通狀態，在其柵極電位為低電位時，處于截止狀態。P型晶體管在其柵極電位為低電位時處于導通狀態，在其柵極電位為高電位時，處于截止狀態。
[0054]進一步地，在本發明上述實施例中提到的開關晶體管可以是薄膜晶體管(TFT，Thin Film Transistor)，也可以是金屬氧化物半導體場效應管(MOS，Metal OxideSemiconductor)，在此不做限定。在具體實施中，這些晶體管的源極和漏極根據晶體管類型以及輸入信號的不同，其功能可以互換，在此不做具體區分。
[0055]進一步地，在本發明實施例提供的上述觸控電路電路中，如圖2至圖4b所示，漏電流消除模塊02的輸出端通過與觸控掃描線scan i平行設置的走線V與對應的各紋路識別子電路01中的光敏二極管Dl的正極相連，且走線V與觸控掃描線scan i設置為同層同材質。這樣可以將走線V與觸控掃描線scan i通過一次構圖工藝同時制備，從而可以簡化工藝步驟，進而降低生產成本。
[0056]進一步地，在本發明實施例提供的上述觸控電路中，如圖3至圖4b所示，與各正偏控制端相連的第一參考信號端Vrefl為同一信號端，與各反偏控制端相連的第二參考信號端Vref 2為同一信號端。
[0057]下面一圖4a為例，具體說明本分明實施例提供的上述觸控電路的工作過程。
[0058]當掃描觸控掃描線ScanI時:位于第一行中的第三開關晶體管M3和第二開關晶體管M2導通，導通的第二開關晶體管M2使第一行中的光敏二極管Dl的正極端的電壓為第二參考信號端的電壓，此時第一行中的光敏二極管Dl的正極端的電壓低于負極端的電壓，光敏二極管Dl均處于反向偏置，光敏二極管Dl對光敏感，產生光電流，當有手指觸控時，指紋不同位置處光敏二極管Dl產生的光電流不同，從而通過檢測觸控讀取線Read URead 2和Read 3的電壓可以確定出對應位置處的指紋特征;而第二行至第四行中，僅有第一開關晶體管Ml導通，導通的第一開關晶體管Ml使對應行的光敏二極管Dl的正極端的電壓為第一參考信號端的電壓，此時第二行至第四行中的光敏二極管Dl的正極端的電壓等于負極端的電壓，這些光敏二極管Dl均處于正向偏置，此時光敏二極管Dl即便有光照也不存在電流，所以從源頭上切斷了漏電流。
[0059]同理，當掃描觸控掃描線Scan2時，僅有第二行的光敏二極管Dl反向偏置，其余行的光敏二極管Dl正向偏置。
[0060]依次類推，每掃描一條觸控掃描線，僅有與該觸控掃描線對應行的光敏二極管反向偏置，其余行的光敏二極管均正向偏置，從而在保證觸控電路正常工作的基礎上，從源頭上切斷了漏電流。
[0061]基于同一發明構思，本發明實施例還提供了上述任一種觸控電路的驅動方法，針對與每一條觸控掃描線連接的漏電流消除模塊和紋路識別子電路:
[0062]當觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件導通時，漏電流消除模塊在觸控掃描線的控制下使紋路識別子電路中的光敏二極管處于反向偏置；
[0063]當觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件截止時，漏電流消除模塊在觸控掃描線的控制下使紋路識別子電路中的光敏二極管處于正向偏置。
[0064]基于同一發明構思，本發明實施例還提供了一種觸摸屏，包括本發明實施例提供的上述觸控電路。由于該觸摸屏解決問題的原理與前述一種觸控電路相似，因此該觸摸屏的實施可以參見前述觸控電路的實施，重復之處不再贅述。
[0065]基于同一發明構思，本發明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發明實施例提供的上述觸摸屏。該顯示裝置可以為:手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。該顯示裝置的實施可以參見上述觸摸屏的實施例，重復之處不再贅述。
[0066]本發明實施例提供的一種觸控電路、其驅動方法、觸摸屏及顯示裝置，針對與每一條觸控掃描線連接的紋路識別子電路，由于漏電流消除模塊可以在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件截止時，使光敏二極管處于正向偏置，因此此時光敏二極管即便有光照也不存在電流，所以漏電流從源頭上被切斷；而漏電流消除模塊在對應連接的觸控掃描線控制紋路識別子電路中的開關器件導通時，使光敏二極管處于反向偏置，光敏二極管對光敏感，產生光電流，從而保證紋路識別子電路的正常工作。因此，上述觸控電路中，當其中一條觸控掃描線掃描時，與該觸控掃描線連接的漏電流消除模塊可以保證對應行的紋路識別子電路正常工作，而與其它條觸控掃描線連接的漏電流消除模塊可以保證其它行的紋路識別子電路中的光敏二極管均處于正向偏置不存在電流，因此從源頭上切斷了所以漏電流，從而解決了漏電流的問題。
[0067]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種觸控電路，包括m列η行個紋路識別子電路，與每一行或每一列所述紋路識別子電路連接的觸控掃描線，與每一列或每一行所述紋路識別子電路連接的觸控讀取線，其中，m和η均為大于O的整數，所述紋路識別子電路包括光敏二極管和開關器件，所述光敏二極管的負極與所述開關器件的輸入端相連，所述開關器件的控制端與所屬的紋路識別子電路相連接的觸控掃描線相連，所述開關器件的輸出端與所屬的紋路識別子電路相連接的觸控讀取線相連;其特征在于，所述觸控電路還包括:與每一條所述觸控掃描線一一對應連接的漏電流消除模塊;其中， 所述漏電流消除模塊的控制端與所述觸控掃描線相連，輸出端和與其對應的所述觸控掃描線相連的各紋路識別子電路中的光敏二極管的正極相連； 所述漏電流消除模塊用于在對應連接的觸控掃描線使與所述觸控掃描線對應連接的所述紋路識別子電路中的開關器件導通時，在所述觸控掃描線的控制下使所述光敏二極管處于反向偏置;在對應連接的觸控掃描線使與所述觸控掃描線對應連接的所述紋路識別子電路中的開關器件截止時，在所述觸控掃描線的控制下使所述光敏二極管處于正向偏置。2.如權利要求1所述的觸控電路，其特征在于，所述漏電流消除模塊，包括:正偏控制單元和反偏控制單元;其中， 所述正偏控制單元的控制端為所述漏電流消除模塊的控制端，輸出端為所述漏電流消除模塊的輸出端，輸入端與第一參考信號端相連;所述正偏控制單元用于在所述觸控掃描線的控制下將所述第一參考信號端的信號提供給所述紋路識別子電路中的光敏二極管的正極，以使所述光敏二極管兩端電壓相等； 所述反偏控制單元的控制端為所述漏電流消除模塊的控制端，輸出端為所述漏電流消除模塊的輸出端，輸入端與第二參考信號端相連;所述反偏控制單元用于在所述觸控掃描線的控制下將所述第二參考信號端的信號提供給所述紋路識別子電路中的光敏二極管的正極，以使所述光敏二極管正極端的電壓小于負極端的電壓。3.如權利要求2所述的觸控電路，其特征在于，所述第二參考信號端的電壓小于所述第一參考信號端的電壓。4.如權利要求3所述的觸控電路，其特征在于，所述正偏控制單元包括:第一開關晶體管;其中， 所述第一開關晶體管的柵極為所述正偏控制單元的控制端，源極為所述正偏控制單元的輸入端，漏極為所述正偏控制單元的輸出端。5.如權利要求4所述的觸控電路，其特征在于，所述反偏控制單元包括:第二開關晶體管;其中， 所述第二開關晶體管的柵極為所述反偏控制單元的控制端，源極為所述反偏控制單元的輸入端，漏極為所述反偏控制單元的輸出端。6.如權利要求5所述的觸控電路，其特征在于，所述開關器件為第三開關晶體管。7.如權利要求6所述的觸控電路，其特征在于，所述第三開關晶體管為N型晶體管，所述第一開關晶體管為P型晶體管，所述第二開關晶體管為N型晶體管;或 所述第三開關晶體管為P型晶體管，所述第一開關晶體管為N型晶體管，所述第二開關晶體管為P型晶體管。8.如權利要求1-7任一項所述的觸控電路，其特征在于，所述漏電流消除模塊的輸出端通過與所述觸控掃描線平行設置的走線與對應的各紋路識別子電路中的光敏二極管的正極相連，且所述走線與所述觸控掃描線設置為同層同材質。9.一種如權利要求1-8任一項所述的觸控電路的驅動方法，其特征在于，針對與每一條觸控掃描線連接的漏電流消除模塊和紋路識別子電路: 當所述觸控掃描線控制所述紋路識別子電路中的開關器件導通時，所述漏電流消除模塊在所述觸控掃描線的控制下所述使所述紋路識別子電路中的光敏二極管處于反向偏置；當所述觸控掃描線控制所述紋路識別子電路中的開關器件截止時，所述漏電流消除模塊在所述觸控掃描線的控制下使所述紋路識別子電路中的光敏二極管處于正向偏置。10.一種觸摸屏，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項所述的觸控電路。11.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求10所述的觸摸屏。
【文檔編號】G06K9/00GK106020533SQ201610308922
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】丁小梁, 董學, 王海生, 陳小川, 劉英明, 王鵬鵬, 劉偉, 楊盛際, 李昌峰
【申請人】京東方科技集團股份有限公司