本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別是涉及一種指紋識別單元電路、指紋識別單元電路的控制方法以及指紋識別裝置。
背景技術(shù)：
：目前，隨著智能手機的飛速發(fā)展，移動互聯(lián)融入人們生活中，人們對于信息安全越來越重視。得益于此，指紋識別技術(shù)得到了快速發(fā)展，市場也有極大的需求?；诎雽?dǎo)體工藝的電容感應(yīng)式指紋識別技術(shù)已經(jīng)非常成熟，人們可以通過硅傳感器來識別指紋信息。傳統(tǒng)的指紋識別單元電路包括一探測電極，當手指置于探測電極上方時，探測電極與手指表面形成感應(yīng)電容。由于手指表面指紋的凹凸不同，與探測電極形成的電容也大小不同，指紋凹部與探測電極形成的感應(yīng)電容較小，指紋凸部與探測電極形成的感應(yīng)電容較大，因此可以通過判斷感應(yīng)電容的電容值的大小即可判斷出指紋的凹部和凸部。同時，得益于LTPS(LowTemperaturePoly-silicon，低溫多晶硅)技術(shù)的發(fā)展，利用玻璃基板和LTPS工藝實現(xiàn)指紋識別方案成為可能，而且基于玻璃基板和LTPS工藝的指紋識別方案具有硅工藝無法比擬的成本優(yōu)勢，因此基于玻璃基板和LTPS工藝實現(xiàn)指紋識別方案也成為一個重要的研究方向。然而，由LTPS工藝限制，薄膜晶體管(TFT)的閾值電壓(VTH)均勻性較差，對應(yīng)于同一塊基板上不同位置的薄膜晶體管的閾值電壓可能有較大的差異，不同批次的器件也可能存在較大的差異，而對于傳統(tǒng)的指紋識別單元電路，閾值電壓的不同會導(dǎo)致識別結(jié)果出現(xiàn)非常大的差異，導(dǎo)致無法準確地判斷指紋的凹凸，在玻璃上實現(xiàn)指紋識別變得非常困難。技術(shù)實現(xiàn)要素：基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種實現(xiàn)閾值補償、指紋識別準確度高的指紋識別單元電路、指紋識別單元電路的控制方法以及指紋識別裝置。一種指紋識別單元電路，包括：讀取線、信號掃描端、第一電源端、第二電源端、第三電源端、第一信號端、第二信號端、探測電極、輸出單元、閾值補償單元以及重置單元；所述探測電極用于與手指表面接觸并產(chǎn)生感應(yīng)電容；所述輸出單元分別與所述探測電極、所述信號掃描端、所述第一電源端以及所述讀取線連接，用于識別所述感應(yīng)電容形成電流信號，并將所述電流信號傳輸至所述讀取線；所述閾值補償單元分別與所述第二電源端、所述第一信號端、所述探測電極以及所述輸出單元連接，用于補償所述輸出單元的閾值電壓；所述重置單元分別與所述第三電源端、所述第二信號端以及所述探測電極連接，用于重置所述探測電極。在其中一個實施例中，所述輸出單元包括放大單元和傳輸單元，所述放大單元分別與所述探測電極以及所述讀取線連接，用于識別所述感應(yīng)電容，并形成電流信號；所述傳輸單元分別與所述信號掃描端、所述第一電源端以及所述放大單元連接，用于將所述第一電源電壓信號傳輸至所述放大單元。在其中一個實施例中，所述輸出單元包括放大單元和傳輸單元，所述放大單元與所述探測電極連接，用于識別所述感應(yīng)電容，并形成電流信號；所述傳輸單元分別與所述信號掃描端、所述第一電源端、所述放大單元連接以及所述讀取線連接，用于將所述第一電源電壓信號傳輸至所述放大單元并將所述放大單元形成的所述電流信號傳輸至所述讀取線。在其中一個實施例中，所述傳輸單元包括第一晶體管，所述放大單元包括第二晶體管，所述閾值補償單元包括第三晶體管和第四晶體管，所述重置單元包括第五晶體管；其中，所述第一晶體管的柵極連接所述信號掃描端以接收掃描信號，源極連接第一電源端；所述第二晶體管的柵極連接所述探測電極，源極連接所述第一晶體管的漏極，漏極連接所述讀取線；所述第三晶體管的柵極連接所述第一信號端以接收第一選擇信號，源極連接所述第二電源端，漏極連接所述第二晶體管的源極；所述第四晶體管的柵極連接所述第三晶體管的柵極，源極連接第二晶體管的漏極，漏極連接所述探測電極；所述第五晶體管的柵極連接所述第二信號端以接收第二選擇信號，源極連接所述探測電極，漏極連接所述第三電源端。在其中一個實施例中，所述重置單元還包括第六晶體管，所述傳輸單元還包括第七晶體管；所述第六晶體管的柵極連接所述第二信號端，漏極連接所述第三電源端；所述第七晶體管的柵極連接所述信號掃描端，源極連接所述第二晶體管的漏極，漏極連接所述第六晶體管的源極以及所述讀取線。在其中一個實施例中，所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述第四晶體管、所述第五晶體管、所述第六晶體管以及所述第七晶體管為P型薄膜晶體管或者N型薄膜晶體管。一種指紋識別單元電路的控制方法，應(yīng)用于上述的指紋識別單元電路，包括：在第一時間段內(nèi)，向所述第二信號端輸入第一電平值，向所述信號掃描端和所述第一信號端輸入第二電平值；在第二時間段內(nèi)，向所述第一信號端輸入第一電平值，向所述信號掃描端和所述第二信號端輸入第二電平值；在第三時間段內(nèi)，向所述信號掃描端輸入第一電平值，向所述第一信號端和所述第二信號端輸入第二電平值；其中，所述第一時間段、所述第二時間段及所述第三時間段為連續(xù)時間段。在其中一個實施例中，所述第一電平值為低電平值，所述第二電平值為高電平值。在其中一個實施例中，所述第一電平值為高電平值，所述第二電平值為低電平值。一種指紋識別裝置，包括玻璃基板以及上述的指紋識別單元電路，若干所述指紋識別單元電路的探測電極陣列分布于所述玻璃基板。上述指紋識別單元電路，手指表面接觸探測電極后產(chǎn)生感應(yīng)電容，輸出單元識別該感應(yīng)電容并形成電流信號以將該電流信號傳輸至讀取線，讀取線連接外部的處理單元以處理該電流信號，其中閾值補償單元補償輸出單元的閾值電壓，重置單元對探測電極進行重置，使得探測電極在下一次的與手指表面接觸時，保持初始的識別狀態(tài)，以避免相鄰兩次指紋識別出現(xiàn)相互干擾，如此，解決了LTPS工藝的限制導(dǎo)致TFT的閾值電壓不均勻，不同區(qū)域的TFT器件的VTH有較大的差異的技術(shù)問題，實現(xiàn)了閾值補償，從而實現(xiàn)了指紋識別的高準確度，提高指紋識別的準確度和識別效率，有效地降低了成本。附圖說明圖1為一個實施例中指紋識別單元電路的功能模塊示意圖；圖2-1為另一個實施例中指紋識別單元電路的功能模塊示意圖；圖2-2為另一個實施例中指紋識別單元電路的功能模塊示意圖；圖3為一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為另一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為另一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為另一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為一個實施例中指紋識別單元電路的控制方法的步驟示意圖；圖8為圖3和圖4所示實施例的指紋識別單元電路的時序示意圖；圖9為圖5和圖6所示實施例的指紋識別單元電路的時序示意圖；圖10為一個實施例中指紋識別裝置的功能模塊示意圖；圖11為手指與指紋識別裝置接觸的應(yīng)用環(huán)境示意圖；圖12為指紋的凹部與指紋的凸部分別與探測電極接觸的應(yīng)用環(huán)境示意圖；圖13為傳統(tǒng)的指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為本發(fā)明的指紋識別單元電路與傳統(tǒng)的指紋識別單元電路的輸出信號變化率的對比示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。請參閱圖1，其為一個實施例中指紋識別單元電路的功能模塊示意圖，一種指紋識別單元電路10包括：讀取線101、信號掃描端102、第一電源端103、第二電源端104、第三電源端106、第一信號端105、第二信號端107、探測電極111、輸出單元90、閾值補償單元114以及重置單元115。探測電極111用于與手指表面接觸并產(chǎn)生感應(yīng)電容。輸出單元113分別與探測電極111、信號掃描端102、第一電源端103以及讀取線101連接，用于識別感應(yīng)電容形成電流信號，并將電流信號傳輸至讀取線101。閾值補償單元114分別與第二電源端104、第一信號端105、探測電極111以及輸出單元90連接，用于補償輸出單元90的閾值電壓。重置單元115分別與第三電源端106、第二信號端107以及探測電極111連接，用于重置探測電極111。上述指紋識別單元電路，手指表面接觸探測電極111后產(chǎn)生感應(yīng)電容，輸出單元90識別該感應(yīng)電容并形成電流信號以將該電流信號傳輸至讀取線101，讀取線101連接外部的處理單元以處理該電流信號，其中閾值補償單元114補償輸出單元90的閾值電壓，重置單元115對探測電極111進行重置，使得探測電極111在下一次的與手指表面接觸時，保持初始的識別狀態(tài)，以避免相鄰兩次指紋識別出現(xiàn)相互干擾，如此，解決了LTPS工藝的限制導(dǎo)致TFT的閾值電壓不均勻，不同區(qū)域的TFT器件的VTH有較大的差異的技術(shù)問題，實現(xiàn)了閾值補償，從而實現(xiàn)了指紋識別的高準確度，提高指紋識別的準確度和識別效率，有效地降低了成本。請參閱圖2-1，其為另一個實施例中指紋識別單元電路的功能模塊示意圖，結(jié)合圖1，本實施例中，輸出單元90包括放大單元112和傳輸單元113，放大單元112分別與探測電極111以及讀取線101連接，用于識別感應(yīng)電容，并形成電流信號。傳輸單元113分別與信號掃描端、第一電源端103以及放大單元112連接，用于將由第一電源端103讀取的第一電源電壓信號傳輸至放大單元112。請參閱圖2-2，其為另一個實施例中指紋識別單元電路的功能模塊示意圖，結(jié)合圖1，本實施例中，輸出單元90包括放大單元112和傳輸單元113，放大單112與探測電極111連接，用于識別感應(yīng)電容，并形成電流信號。傳輸單元113分別與信號掃描端102、第一電源端103、放大單112連接以及讀取線連接101，用于將由第一電源端103讀取的第一電源電壓信號傳輸至放大單112并將放大單112形成的電流信號傳輸至讀取線?？梢岳斫?，探測電極111用于與手指表面接觸并產(chǎn)生感應(yīng)電容。放大單元112分別與探測電極111以及讀取線101連接，用于識別感應(yīng)電容，并形成電流信號。傳輸單元113分別與信號掃描端102、第一電源端103以及放大單元112連接，用于將放大單元112形成的電流信號傳輸至讀取線101。閾值補償單元114分別與第二電源端104、第一信號端105、探測電極111以及放大單元112連接，用于補償放大單元112的閾值電壓。這樣，當手指表面接觸探測電極111后產(chǎn)生感應(yīng)電容，放大單元112識別該感應(yīng)電容并形成電流信號，傳輸單元113將該電流信號傳輸至讀取線101，讀取線101連接外部的處理單元以處理該電流信號，其中閾值補償單元114補償放大單元112的閾值電壓，解決了LTPS工藝的限制導(dǎo)致TFT的閾值電壓不均勻，不同區(qū)域的TFT器件的VTH有較大的差異的技術(shù)問題，實現(xiàn)了閾值補償，從而實現(xiàn)了指紋識別的高準確度，同時有效地降低了成本。需要說明的是，放大單元產(chǎn)生的電流信號是需要傳輸單元才可以傳輸?shù)阶x取線上，即傳輸單元將所述放大單元形成的電流信號傳輸至所述讀取線。也就是說，傳輸單元的作用是將放大單元形成的信號傳送至讀取線。請參閱圖3，其為一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例中，傳輸單元113包括第一晶體管T1，放大單元112包括第二晶體管T2，閾值補償單元114包括第三晶體管T3和第四晶體管T4，重置單元115包括第五晶體管T5。本實施例中，以第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5為P型薄膜晶體管(PTFT)為例進行說明。其中，第一晶體管T1的柵極連接信號掃描端SN以接收掃描信號，源極連接第一電源端V1以接收第一電源電壓VDD。需要說明的是，VDD表示器件內(nèi)部的工作電壓。第二晶體管T2的柵極連接探測電極d，源極連接第一晶體管T1的漏極，源極連接讀取線LINE。第三晶體管T3的柵極連接第一信號端SL1以接收第一選擇信號，源極連接第二電源端V2以接收第二電源的基準電壓VREF，漏極連接第二晶體管T2的源極。第四晶體管T4的柵極連接第三晶體管T3的柵極，源極連接第二晶體管T2的漏極，漏極連接探測電極d。第五晶體管T5的柵極連接第二信號端SL2以接收第二選擇信號，源極連接探測電極d，漏極連接第三電源端V3以接收第三電源電壓VINIT。請參閱圖4，其為一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖3，本實施例的指紋識別單元電路中，重置單元115還包括第六晶體管T6，傳輸單元113還包括第七晶體管T7。進一步的，以第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5、第六晶體管T6以及第七晶體管T7為P型薄膜晶體管為例進行說明。其中，第六晶體管T6的柵極連接第二信號端SL2，漏極連接第三電源端V3。第七晶體管T7的柵極連接信號掃描端SN，源極連接第二晶體管T2的漏極，漏極連接第六晶體管T6的源極以及讀取線LINE。請參閱圖5，其為另一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例中，以第一晶體管T11、第二晶體管T21、第三晶體管T31、第四晶體管T41、第五晶體管T51為N型薄膜晶體管(NTFT)為例進行說明。其中，第一晶體管T11的柵極連接信號掃描端SN以接收掃描信號，源極連接第一電源端V1以接收第一電源電壓VSS。需要說明的是，VSS表示電路公共接地端電壓。第二晶體管T21的柵極連接探測電極d1，源極連接第一晶體管T11的漏極，源極連接讀取線LINE1。第三晶體管T31的柵極連接第一信號端SL11以接收第一選擇信號，源極連接第二電源端V21以接收第二電源的基準電壓VREF，漏極連接第二晶體管T21的源極。第四晶體管T41的柵極連接第三晶體管T31的柵極，源極連接第二晶體管T21的漏極，漏極連接探測電極d1。第五晶體管T51的柵極連接第二信號端SL21以接收第二選擇信號，源極連接探測電極d1，漏極連接第三電源端V3以接收第三電源電壓VINIT。請參閱圖6，其為另一個實施例中指紋識別單元電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例的指紋識別單元電路中，重置單元115還包括第六晶體管T61，傳輸單元113還包括第七晶體管T71。進一步的，以第一晶體管T11、第二晶體管T21、第三晶體管T31、第四晶體管T41、第五晶體管T51、第六晶體管T61以及第七晶體管T71為N型薄膜晶體管為例進行說明。其中，第六晶體管T61的柵極連接第二信號端SL21，漏極連接第三電源端V3。第七晶體管T71的柵極連接信號掃描端SN1，源極連接第二晶體管T21的漏極，漏極連接第六晶體管T61的源極以及讀取線LINE1。請參閱圖7，其為一個實施例中指紋識別單元電路的控制方法示意圖，該指紋識別單元電路的控制方法應(yīng)用于如上所述的指紋識別單元電路。在連續(xù)的第一時間段、第二時間段及第三時間段的時間段內(nèi)，該指紋識別單元電路的控制方法包括：步驟S701：在第一時間段內(nèi)，向第二信號端輸入第一電平值，向信號掃描端和第一信號端輸入第二電平值。具體的：在第一時間段內(nèi)，向第二信號端輸入第一電平值的第二選擇信號，向信號掃描端輸入第二電平值的掃描信號以及向第一信號端輸入第二電平值的第一選擇信號，以使得第五晶體管導(dǎo)通，其余晶體管截止，第三電源對探測電極進行重置。故第一時間段也稱重置階段。結(jié)合圖3和圖8，在一實施例中，第一電平值為低電平值，第二電平值為高電平值。即第一時間段內(nèi)，向第二信號端SL2輸入低電平的第二選擇信號，向信號掃描端SN輸入高電平的掃描信號和向第一信號端SL1輸入高電平的第一選擇信號。也就是說：在重置階段t1期間，第二選擇信號為低電平，掃描信號和第一選擇信號為高電平，第五晶體管T5導(dǎo)通，其余晶體管截止，第三電源電壓VINIT對探測電極d進行重置。結(jié)合圖4和圖8，在一實施例中，第一電平值為低電平值，第二電平值為高電平值。即第一時間段內(nèi)，向第二信號端SL2輸入低電平值的第二選擇信號，向信號掃描端SN輸入高電平值的掃描信號和向第一信號端SL1輸入高電平值的第一選擇信號。也就是說：在重置階段t1期間，第二選擇信號為低電平，掃描信號和第一選擇信號為高電平，第五晶體管T5、第六晶體管T6導(dǎo)通，其余晶體管截止，第三電源VINIT同時對探測電極d以及讀取線進行重置。結(jié)合圖5和圖9，在一實施例中，第一電平值為高電平值，第二電平值為低電平值。即在第一時間段內(nèi)，向第二信號端SL21輸入高電平值的第二選擇信號，向信號掃描端SN1輸入低電平值的掃描信號和向第一信號端SL11輸入低電平值的第一選擇信號。也就是說：在重置階段t11期間，第二選擇信號為高電平，掃描信號和第一選擇信號為低電平，第五晶體管T51導(dǎo)通，其余晶體管截止，第三電源電壓VINIT對探測電極d進行重置。結(jié)合圖6和圖9，在一實施例中，在一實施例中，第一電平值為高電平值，第二電平值為低電平值。即在第一時間段內(nèi)，向第二信號端SL21輸入高電平值的第二選擇信號，向信號掃描端SN1輸入低電平值的掃描信號和向第一信號端SL11輸入低電平值的第一選擇信號。也就是說：在重置階段t11期間，第二選擇信號為高電平，掃描信號和第一選擇信號為低電平，第五晶體管T5、第六晶體管T6導(dǎo)通，其余晶體管截止，第三電源電壓VINIT對探測電極d和讀取線進行重置。步驟S702：在第二時間段內(nèi)，向第一信號端輸入第一電平值，向信號掃描端和第二信號端輸入第二電平值。具體的：在第二時間段內(nèi)，向第一信號端輸入第一電平值的第一選擇信號，向信號掃描端輸入第二電平值的掃描信號以及向第二信號端輸入第二電平值的第二選擇信號，以使得第三晶體管T3和第四晶體管T4導(dǎo)通，第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，補償了第二晶體管T2的閾值電壓，因此第二晶體管T2也導(dǎo)通，其余晶體管截止，第二電源的基準電壓VREF對探測電極d進行充電，其電位為VREF-VTH。故第二時間段也稱閾值補償階段。結(jié)合圖3和圖8，在一實施例中，第一電平值為低電平值，第二電平值為高電平值。即在第二時間段內(nèi)，向第一信號端SL1輸入低電平的第一選擇信號，向信號掃描端輸入高電平的掃描信號以及向第二信號端輸入高電平的第二選擇信號。也就是說：在閾值補償階段t2期間，第一選擇信號為低電平，掃描信號和第二選擇信號為高電平，第三晶體管T3和第四晶體管T4導(dǎo)通，第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，補償了第二晶體管T2的閾值電壓，因此第二晶體管T2也導(dǎo)通，其余晶體管截止，第二電源VREF對探測電極d進行充電，其電位為VREF-VTH。結(jié)合圖4和圖8，在一實施例中，在一實施例中，第一電平值為低電平值，第二電平值為高電平值。即在第二時間段內(nèi)，向第一信號端SL1輸入低電平的第一選擇信號，向信號掃描端輸入高電平的掃描信號以及向第二信號端輸入高電平的第二選擇信號。也就是說：在閾值補償階段t2期間，第一選擇信號為低電平，掃描信號和第二選擇信號為高電平，第三晶體管T3和第四晶體管T4導(dǎo)通，第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，補償了第二晶體管T2的閾值電壓，因此第二晶體管T2也導(dǎo)通，其余晶體管截止，第二電源的基準電壓VREF對探測電極d進行充電，其電位為VREF-VTH。結(jié)合圖5和圖9，在一實施例中，在一實施例中，第一電平值為高電平值，第二電平值為低電平值。即在第二時間段內(nèi)，向第一信號端SL11輸入高電平的第一選擇信號，向信號掃描端SN1輸入低電平的掃描信號以及向第二信號端SL21輸入低電平的第二選擇信號。也就是說：在閾值補償階段t2期間，第一選擇信號為高電平，掃描信號和第二選擇信號為低電平，第三晶體管T3和第四晶體管T4導(dǎo)通，第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，補償了第二晶體管T2的閾值電壓，因此第二晶體管T2也導(dǎo)通，其余晶體管截止，第二電源的基準電壓VREF對探測電極d進行充電，其電位為VREF+VTH。結(jié)合圖6和圖9，在一實施例中，在一實施例中，第一電平值為高電平值，第二電平值為低電平值。即在第二時間段內(nèi)，向第一信號端SL11輸入高電平的第一選擇信號，向信號掃描端SN1輸入低電平的掃描信號以及向第二信號端SL21輸入低電平的第二選擇信號。也就是說：在閾值補償階段t2期間，第一選擇信號SL1為高電平，掃描信號SN和第二選擇信號SL2為低電平，第三晶體管T3和第四晶體管T4導(dǎo)通，第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，補償了第二晶體管T2的閾值電壓，因此第二晶體管T2也導(dǎo)通，其余晶體管截止，第二電源的基準電壓VREF對探測電極d進行充電，其電位為VREF+VTH。本實施例中，第三晶體管T3、第四晶體管T4導(dǎo)通后，第二晶體管T2的柵極與漏極連接在一起，第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，電流可以通過源極向柵極漏極充電，當?shù)诙w管T2的源極與柵極電壓壓差等于VTH(VTH是第二晶體管T2的閾值電壓，描述中均指閾值電壓的絕對值)時，第二晶體管T2截止，所以基準電壓VREF對探測電極d充電，當探測電極d的電位為VREF-VTH時，第二晶體管T2截止，充電結(jié)束。補償?shù)诙w管T2的閾值電壓就是通過第二晶體管T2的二極管連接的特性，對基準電壓VREF進行修正，就是實際探測電極d的電壓為VREF-VTH，該電壓中的VTH與放大單元工作時電流公式中的VTH相抵消，避免了VTH對電流的影響，從而實現(xiàn)了閾值補償。本實施例中，由于第二晶體管T2的電學(xué)特性表現(xiàn)為二極管連接，當源極與柵極壓差等于VTH時T2截止，所以當?shù)谌w管T3、第四晶體管T4導(dǎo)通時，第二晶體管T2的源極連接VREF，對第二晶體管T2柵極也就是探測電極d進行充電，當?shù)诙w管T2柵極電壓等于VREF-VTH時，第二晶體管T2截止，所以探測電極的電壓就為VREF-VTH。步驟S703：在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端輸入第一電平值，向第一信號端和第二信號端輸入第二電平值。具體的：在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端輸入第一電平值的掃描信號，向第一信號端輸入第二電平值的第一選擇信號以及向第二信號端輸入第二電平值的第二選擇信號。進一步的，在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端輸入第一電平值的掃描信號，向第一信號端輸入第二電平值的第一選擇信號以及向第二信號端輸入第二電平值的第二選擇信號，使得第一晶體管T1導(dǎo)通，第三晶體管T3、第四晶體管T4和第五晶體管T5截止，第二晶體管T2的導(dǎo)通情況由探測電極d與手指表面形成的感應(yīng)電容確定。結(jié)合圖3和圖8，在一實施例中，在一實施例中，第一電平值為低電平值，第二電平值為高電平值。即在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端SN輸入低電平的掃描信號，向第一信號端SL1輸入高電平的第一選擇信號以及向第二信號端SL2輸入高電平的第二選擇信號，也就是說：在讀取階段t3期間，掃描信號為低電平，第一選擇信號和第二選擇信號為高電平，第一晶體管T1導(dǎo)通，第三晶體管T3、第四晶體管T4和第五晶體管T5截止，第二晶體管T2的導(dǎo)通情況由探測電極d與手指表面形成的感應(yīng)電容確定。在掃描信號由低電平跳變到高電平的過程以及第二晶體管T2源極電壓由VREF電壓跳變到VDD電壓的過程中，第二晶體管T2、第四晶體管T4的寄生電容與手指感應(yīng)電容之間發(fā)生耦合效應(yīng)，掃描信號電壓的變化以及第二晶體管T2源極電壓變化會使探測電極d電壓變化ΔV，ΔV的大小由感應(yīng)電容和晶體管寄生電容的比例關(guān)系決定，對應(yīng)不同的感應(yīng)電容，ΔV大小不同，通過這個過程實現(xiàn)把指紋的凹凸不同轉(zhuǎn)化為探測電極d的電壓不同，此時探測電極d的電壓為VREF-VTH+ΔV。同時，探測電極d的電壓不同決定了第二晶體管T2的電流不同，以此將指紋的凹凸轉(zhuǎn)化為電流信號，其電流公式為：I=12μCoxWL(VDD-(VREF-VTH+ΔV)-VTH)2=12μCoxWL(VDD-VREF-ΔV)2]]>ΔV=(VGH-VGL)CGD,T4CGD,T4+Cd+(VDD-VREF)CGS,T2CGS,T2+Cd]]>其中，μ為載流子遷移率，COX為柵絕緣層電容，W為晶體管寬度，L為晶體管長度，VTH為T2的閾值電壓的絕對值，CGD，T4為T4的柵漏電容，CGS，T2為T2的柵源電容，Cd為探測電極與手指形成的感應(yīng)電容，VGH、VGL分別為掃描信號的高低電平。通過上述公式，探測電極電壓VREF-VTH與電流公式中的VTH相互抵消，在最終的電流公式中不含閾值電壓VTH項，避免了VTH對電流的影響，從而實現(xiàn)了放大單元的閾值補償。通過第一晶體管T1將第二晶體管T2的電流信號傳輸?shù)阶x取線，讀取線所連接的為信號處理單元，可以處理電流信號或者電壓信號。結(jié)合圖5和圖9，在一實施例中，第一電平值為高電平值，第二電平值為低電平值。即在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端SN輸入高電平的掃描信號，向第一信號端SL1輸入低電平的第一選擇信號以及向第二信號端SL2輸入低電平的第二選擇信號，也就是說：在讀取階段t3期間，掃描信號為高電平，第一選擇信號和第二選擇信號為低電平，第一晶體管T1導(dǎo)通，第三晶體管T3、第四晶體管T4和第五晶體管T5截止，第二晶體管T2的導(dǎo)通情況由探測電極d與手指表面形成的感應(yīng)電容確定。在掃描信號由高電平跳變到低電平的過程以及第二晶體管T2源極電壓由VREF電壓跳變到VSS電壓的過程中，第二晶體管T2、第四晶體管T4的寄生電容與手指感應(yīng)電容之間發(fā)生耦合效應(yīng)，掃描信號電壓的變化以及第二晶體管T2源極電壓變化會使探測電極d電壓變化ΔV，ΔV的大小由感應(yīng)電容和晶體管寄生電容的比例關(guān)系決定，對應(yīng)不同的感應(yīng)電容，ΔV大小不同，通過這個過程實現(xiàn)把指紋的凹凸不同轉(zhuǎn)化為探測電極d的電壓不同，此時探測電極d的電壓為VREF+VTH+ΔV。同時，探測電極d的電壓不同決定了第二晶體管T2的電流不同，以此將指紋的凹凸轉(zhuǎn)化為電流信號，其電流公式為：I=12CoxWL(VREF+VTH+ΔV-VSS-VTH)2=12CoxWL(VREF-VSS+ΔV)2]]>ΔV=(VGL-VGH)CGD,T4CGD,T4+Cd+(VSS-VREF)CGS,T2CGS,T2+Cd]]>其中，μ為載流子遷移率，COX為柵絕緣層電容，W為晶體管寬度，L為晶體管長度，VTH為T2的閾值電壓的絕對值，CGD，T4為T4的柵漏電容，CGS，T2為T2的柵源電容，Cd為探測電極與手指形成的感應(yīng)電容，VGH、VGL分別為掃描信號的高低電平。通過上述公式，探測電極電壓VREF+VTH與電流公式中的VTH相互抵消，在最終的電流公式中不含閾值電壓VTH項，避免了VTH對電流的影響，從而實現(xiàn)了放大單元的閾值補償。通過第一晶體管T1將第二晶體管T2的電流信號傳輸?shù)阶x取線，讀取線所連接的為信號處理單元，可以處理電流信號或者電壓信號。進一步的，在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端輸入第一電平值的掃描信號，向第一信號端輸入第二電平值第一選擇信號以及向第二信號端輸入第二電平值第二選擇信號，使得第一晶體管T1、第七晶體管T7導(dǎo)通，第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5和第六晶體管T6截止，第二晶體管T2的導(dǎo)通情況由探測電極d與手指表面形成的感應(yīng)電容確定。故第三時間段也可理解為讀取階段。結(jié)合圖4和圖8，在一實施例中，在一實施例中，第一電平值為低電平值，第二電平值為高電平值。即在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端SN輸入低電平的掃描信號，向第一信號端SL1輸入高電平的第一選擇信號以及向第二信號端SL2輸入高電平的第二選擇信號，也就是說：在讀取階段t3期間，掃描信號為低電平，第一選擇信號和第二選擇信號為高電平，第一晶體管T1、第七晶體管T7導(dǎo)通，第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5和第六晶體管T6截止，第二晶體管T2的導(dǎo)通情況由探測電極d與手指表面形成的感應(yīng)電容確定。在掃描信號由低電平跳變到高電平的過程以及第二晶體管T2源極電壓由VREF電壓跳變到VDD電壓的程中，第二晶體管T2、第四晶體管T4的寄生電容與手指感應(yīng)電容之間發(fā)生耦合效應(yīng)，掃描信號電壓的變化以及第二晶體管T2源極電壓變化會使探測電極d電壓變化ΔV，ΔV的大小由感應(yīng)電容和晶體管寄生電容的比例關(guān)系決定，對應(yīng)不同的感應(yīng)電容，ΔV大小不同，通過這個過程實現(xiàn)把指紋的凹凸不同轉(zhuǎn)化為探測電極d的電壓不同，此時探測電極d的電壓為VREF-VTH+ΔV。同時，探測電極d的電壓不同決定了第二晶體管T2的電流不同，以此將指紋的凹凸轉(zhuǎn)化為電流信號，其電流公式為：I=12μCoxWL(VDD-(VREF-VTH+ΔV)-VTH)2=12μCoxWL(VDD-VREF-ΔV)2]]>ΔV=(VGH-VGL)CGD,T4CGD,T4+Cd+(VDD-VREF)CGS,T2CGS,T2+Cd]]>其中，μ為載流子遷移率，COX為柵絕緣層電容，W為晶體管寬度，L為晶體管長度，VTH為T2的閾值電壓的絕對值，CGD，T4為T4的柵漏電容，CGS，T2為T2的柵源電容，Cd為探測電極與手指形成的感應(yīng)電容，VGH、VGL分別為掃描信號的高低電平。通過上述公式，探測電極電壓VREF-VTH與電流公式中的VTH相互抵消，在最終的電流公式中不含閾值電壓VTH項，避免了VTH對電流的影響，從而實現(xiàn)了放大單元的閾值補償。通過第一晶體管T1和第七晶體管T7將第二晶體管T2的電流信號傳輸?shù)阶x取線，讀取線所連接的為信號處理單元，可以處理電流信號或者電壓信號?？梢岳斫?，圖4所示實施例相比圖3所示實施例的改進主要體現(xiàn)在第六晶體管T6和第七晶體管T7上，第六晶體管T6實現(xiàn)了對讀取線的重置，第七晶體管T7則實現(xiàn)了補償單元、放大單元與讀取線的隔離，這兩個晶體管主要是保護電路在進行補償和識別時避免受到讀取線的干擾，使電路可靠性和準確性提高。結(jié)合圖6和圖10，在一實施例中，第一電平值為高電平值，第二電平值為低電平值。即在第三時間段內(nèi)，向信號掃描端SN輸入高電平的掃描信號，向第一信號端SL1輸入低電平的第一選擇信號以及向第二信號端SL2輸入低電平的第二選擇信號，也就是說：在讀取階段t3期間，掃描信號為高電平，第一選擇信號和第二選擇信號為低電平，第一晶體管T1、第七晶體管T7導(dǎo)通，第三晶體管T3、第四晶體管T4、第五晶體管T5和第六晶體管T6截止，第二晶體管T2的導(dǎo)通情況由探測電極d與手指表面形成的感應(yīng)電容確定。在掃描信號由高電平跳變到低電平的過程以及第二晶體管T2源極電壓由VREF電壓跳變到VSS電壓的過程中，第二晶體管T2、第四晶體管T4的寄生電容與手指感應(yīng)電容之間發(fā)生耦合效應(yīng)，掃描信號電壓的變化以及第二晶體管T2源極電壓變化會使探測電極d電壓變化ΔV，ΔV的大小由感應(yīng)電容和晶體管寄生電容的比例關(guān)系決定，對應(yīng)不同的感應(yīng)電容，ΔV大小不同，通過這個過程實現(xiàn)把指紋的凹凸不同轉(zhuǎn)化為探測電極d的電壓不同，此時探測電極d的電壓為VREF+VTH+ΔV。同時，探測電極d的電壓不同決定了第二晶體管T2的電流不同，以此將指紋的凹凸轉(zhuǎn)化為電流信號，其電流公式為：I=12CoxWL(VREF+VTH+ΔV-VSS-VTH)2=12CoxWL(VREF-VSS+ΔV)2]]>ΔV=(VGL-VGH)CGD,T4CGD,T4+Cd+(VSS-VREF)CGS,T2CGS,T2+Cd]]>其中，μ為載流子遷移率，COX為柵絕緣層電容，W為晶體管寬度，VTH為T2的閾值電壓的絕對值，L為晶體管長度，CGD，T4為T4的柵漏電容，CGS，T2為T2的柵源電容，Cd為探測電極與手指形成的感應(yīng)電容，VGH、VGL分別為掃描信號的高低電平。通過上述公式，探測電極電壓VREF+VTH與電流公式中的VTH相互抵消，在最終的電流公式中不含閾值電壓VTH項，避免了VTH對電流的影響，從而實現(xiàn)了放大單元的閾值補償。通過第一晶體管T1將第二晶體管T2的電流信號傳輸?shù)阶x取線，讀取線所連接的為信號處理單元，可以處理電流信號或者電壓信號?？梢岳斫?，圖6所示實施例相比圖5所示實施例的改進主要體現(xiàn)在第六晶體管T6和第七晶體管T7上，第六晶體管T6實現(xiàn)了對讀取線的重置，第七晶體管T7則實現(xiàn)了補償單元、放大單元與讀取線的隔離，這兩個晶體管主要是保護電路在進行補償和識別時避免受到讀取線的干擾，使電路可靠性和準確性提高。請參閱圖10，其為一個實施例中指紋識別裝置100的功能模塊示意圖，一種指紋識別裝置100包括若干指紋識別單元電路以及玻璃基板120，若干指紋識別單元電路的探測電極d1陣列分布于玻璃基板120上。請一并參閱圖11和圖12，在指紋識別單元工作時，當手指150與指紋識別裝置100接觸時，指紋的凹部151與指紋的凸部152分別與相鄰的兩個探測電極110接觸，即當手指探下時，指紋的谷和脊分別與探測電極形成不同感應(yīng)電容C1、C2，放大單元將不同的感應(yīng)電容轉(zhuǎn)化為不同的電流并通過傳輸單元傳輸至指紋識別IC進行處理，從而通過指紋識別單元輸出信號的不同判斷指紋的形狀，實現(xiàn)指紋識別的功能。請一并參閱圖13和圖14，通過傳統(tǒng)的指紋識別單元電路的電路圖以及指紋識別單元電路與傳統(tǒng)的指紋識別單元電路的輸出信號變化率的對比示意圖，可知以原閾值電壓VTH為基準，其變化±0.5V時輸出信號變化率，計算方式為[(輸出信號-原輸出信號)/原輸出信號]，采用百分數(shù)來標示信號變化率，可以看到當閾值電壓變化時，電路輸出的波動情況。對比發(fā)現(xiàn)，當閾值電壓變化+0.5V時，傳統(tǒng)的電路輸出OT波動為+11.85％，而本發(fā)明的電路NP波動只有+0.2％；當閾值電壓變化-0.5V時，傳統(tǒng)的電路輸出波動為-34.6％，而本發(fā)明電路波動只在+0.59％。可見本發(fā)明電路方案具有較佳的閾值電壓補償作用，可以保證指紋電路穩(wěn)定準確工作。綜上所述，本發(fā)明的指紋識別單元電路方案通過閾值補償單元可以實現(xiàn)放大單元中的薄膜晶體管的閾值補償，從而實現(xiàn)指紋識別的高準確度，尤其是在基于玻璃基板和LTPS工藝的指紋識別方案中可以有效地減小閾值差異帶了的指紋識別問題，提高電路工作的穩(wěn)定性和準確性，提高了指紋識別電路基于玻璃基板和LTPS工藝實現(xiàn)的可能性，實現(xiàn)低成本的指紋識別方案。以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。當前第1頁1 2 3