[发明专利]一种基于光电传感器的屏下光学指纹识别的方法

说明书

本发明公开了一种基于光电传感器的屏下光学指纹识别的方法，以在顶部栅极集成光电传感器的多晶硅双栅薄膜晶体管代替传统TFT屏幕内的薄膜晶体管，在图像显示的基础功能上通过触控启动开关切换到指纹采集模式，利用光电传感器采集从手指反射回来的光，并通过电荷放大器被系统读取，从而实现光学指纹识别，即采用单一器件实现液晶显示屏下的指纹图像采集功能，减小手机终端内部空间的占用，为手机终端的高集成化提供了基础。

技术领域

本发明涉及屏幕下指纹识别的应用领域，特别是一种基于光电传感器的屏下光学指纹识别的方法。

背景技术

随着人们对信息安全需求的提高，生物识别技术越来越受到各界的关注。在众多生物识别技术中，指纹识别技术因其实用性，已成为关注度最高、应用最广泛的一种技术，特别是对于手持移动设备如手机、平板电脑来说，指纹识别已慢慢成为不可缺少的一部分。目前市场上，主要的指纹识别技术为将指纹识别模组嵌入于独立的按键或嵌入到显示屏内，由于现时移动设备终端趋向于全面屏和轻薄化，手机终端内部的可利用空间日益减小，难以腾出相应的空间设置指纹识别模组，因此通过在屏幕下集成指纹识别器件的屏下指纹识别方案应运而生。

发明内容

为解决上述问题，本发明基于在顶部栅极集成光电传感器的多晶硅双栅薄膜晶体管器件，利用这种多晶硅双栅薄膜晶体管器件实现屏下光学指纹识别。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种基于光电传感器的屏下光学指纹识别的方法，包括以下步骤：

S1：当手指触碰到屏幕时，触控启动开关闭合；

S2：模式开关切换到成像端，进入指纹图像采集模式，对偏置端施加负电压使光电传感器反向偏置以处于工作状态，从手指反射回来的光被光电传感器吸收并产生电子空穴对；

S3：电子向顶部栅极聚集，使多晶硅双栅薄膜晶体管的阈值电压产生变化，并通过多晶硅双栅薄膜晶体管顶部电容和光电传感器的结电容存储变化电容；

S4：对选择端施加负电压，多晶硅双栅薄膜晶体管打开并使电荷流进电荷放大器，使系统获取所采集指纹的电荷信息。

进一步，步骤S2在进入指纹图像采集模式之前，对偏置端施加正电压，从而对光电传感器和顶部栅极进行复位操作。

进一步，所述复位操作同时对选择端施加负电压，对数据端加正电压，打开多晶硅双栅薄膜晶体管并使像素端充电至与数据端同电位，并将共电极设为正电压，使液晶显示单元空白。

进一步，步骤S2中光电传感器反向偏置后，对选择端施加正电压以关闭多晶硅双栅薄膜晶体管。

进一步，对选择端施加正电压时，数据端、像素端和共电极的电压保持不变。

进一步，步骤S4中像素端和共电极的电压保持不变。

进一步，所述光电传感器与顶部栅极连接，所述模式开关包括固定端和活动端，所述固定端与所述数据端连接，所述活动端对应所述电荷放大器的反向输入端，所述顶部多晶硅双栅薄膜晶体管电容和光电传感器电容分别与所述像素端连接。

本发明的有益效果是：在顶部栅极集成光电传感器的多晶硅双栅薄膜晶体管器件下实现指纹识别，代替了传统的独立使用指纹识别器件的指纹识别方法，在不依靠独立的器件的情况下，应用本发明可以减小手机终端内部空间的占用，为手机终端的高集成化提供了基础。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明集成光电传感器的多晶硅双栅薄膜晶体管器件的电路示意图；

图2是本发明实施例的指纹图像采集模式时序图；

图3是本发明实施例的指纹采集示意图。