具有显示驱动、触摸感测及指纹感测功能的电子电路

技术领域

本发明涉及一种电子电路、一种电子装置以及一种显示面板，更具体地说，涉及一种适于驱动包含触摸传感器和指纹传感器的显示面板的电子电路，且涉及一种包含所述电子电路和所述显示面板的电子装置。

背景技术

近年来，对指纹感测的需求已逐渐增大。为了减小电子装置的体积，指纹感测区可与电子装置的显示区重叠。举例来说，屏下式(under-display)指纹识别技术是将指纹传感器嵌入显示面板，且指纹传感器可通过显示面板来感测或捕获指纹图像。当触摸事件(如指纹识别)发生时，触摸感测电路可经由指定接口将其回报给电子装置的应用处理器。随后，应用处理器进一步控制显示驱动电路以驱动显示面板显示用于指纹感测的图像。另一方面，应用处理器进一步控制指纹感测电路以执行指纹感测操作。指纹感测电路在指纹感测操作之后将感测信息传输到应用处理器以用于指纹识别，且应用处理器随后根据感测信息来完成指纹识别。

然而，对于能够驱动显示面板以执行显示操作、触摸感测操作和指纹感测操作的电子电路，在电子电路与显示面板之间可能需要多个输入输出(I/O)节点和复杂的布线以用于信号传输。多个I/O节点和复杂的布线将增大对应于电子电路的扇出区域的宽度和显示面板中靠近电子电路的框边界的尺寸。

发明内容

本发明提供一种电子电路、一种电子装置以及一种显示面板，其对应于电子电路的扇出区域的宽度和显示面板中靠近电子电路的框边界的尺寸较小。

本发明的实施例提供适于驱动包含触摸传感器和指纹传感器的显示面板的电子电路。电子电路包含第一电路、第二电路、第一开关电路以及控制电路。第一电路配置成产生用于驱动显示面板的数据线的显示驱动信号。第二电路配置成从指纹传感器接收对应于指纹图像的指纹感测信号。第一开关电路包含多个第一端子和多个第二端子。第一端子耦合到第一电路和第二电路，且第二端子可配置成(configurable to)耦合到显示面板上的第二开关电路。控制电路配置成产生用于控制第一开关电路和第二开关电路的控制信号，以用于控制电子电路在第一时间间隔中通过第一开关电路和第二开关电路将显示驱动信号从第一电路传输到数据线，且控制电子电路在第二时间间隔中通过第二开关电路和第一开关电路从显示面板的指纹传感器接收指纹感测信号。

本发明的实施例提供包含多个像素和触摸传感器、多条数据线、多个指纹传感器、多条指纹感测线以及开关电路的显示面板。数据线耦合到像素且配置成接收显示驱动信号。指纹传感器配置成感测指纹图像且产生对应于指纹图像的指纹感测信号。指纹感测线耦合到指纹传感器且配置成传输指纹感测信号。开关电路包含多个第一端子和多个第二端子。第一端子耦合到数据线和指纹感测线，且第二端子可配置成耦合到电子电路。开关电路经过切换以在第一时间间隔中从电子电路接收显示驱动信号，且开关电路经过切换以在第二时间间隔中将指纹感测信号传输到电子电路。

本发明的实施例提供包含显示面板和电子电路的电子装置。显示面板包含触摸传感器和指纹传感器。电子电路可配置成耦合到显示面板且适于通过显示驱动信号来驱动显示面板且从指纹传感器接收对应于指纹图像的指纹感测信号。显示面板和电子电路中的每一个包含至少一个开关电路。电子电路产生用于控制开关电路的控制信号，以用于在第一时间间隔中通过开关电路将显示驱动信号传输到显示面板，且在第二时间间隔中通过开关电路从指纹传感器接收指纹感测信号。

本发明的实施例提供适于驱动显示面板的电子电路。显示面板包含多条数据线、多条指纹感测线以及多个第一开关单元。第一开关单元中的每一个包含多个第一端子、共同第二端子以及多个第一控制端子。第一端子耦合到数据线中的至少一个和指纹感测线中的至少一个。电子电路包含多个共同第三端子、第一电路、第二电路以及控制电路。共同第三端子中的每一个可配置成耦合到显示面板的第一开关单元的共同第二端子中的一个。第一电路配置成经由共同第三端子将显示驱动信号输出到数据线。第二电路配置成经由共同第三端子从指纹感测线接收对应于指纹图像的指纹感测信号。控制电路配置成耦合到第一开关单元中的每一个的第一控制端子且产生用于控制第一开关单元的开关操作的控制信号。

本发明的实施例提供适于驱动包含触摸传感器和指纹传感器的显示面板的电子电路。电子电路包含第一电路、第二电路、第三电路、第一开关电路以及控制电路。第一电路配置成产生用于驱动显示面板的数据线的显示驱动信号。第二电路配置成从指纹传感器接收对应于指纹图像的指纹感测信号。第三电路配置成根据来自触摸传感器的触摸感测信号来决定触摸信息。第一开关电路包含多个第一端子和多个第二端子。第一端子耦合到第一电路和第二电路，且第二端子可配置成耦合到显示面板。控制电路配置成产生用于控制第一开关电路的控制信号，以用于控制电子电路在第一时间间隔中通过第一开关电路将显示驱动信号从第一电路传输到数据线，且控制电子电路在第二时间间隔中通过第一开关电路从显示面板的指纹传感器接收指纹感测信号。第二电路通过根据触摸信息所选择的显示面板的指纹感测线来接收指纹感测信号。

为了可更好地理解前述内容，如下参考图式详细地描述若干实施例。

附图说明

包含附图以提供对本公开的进一步理解，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。图式说明本公开的示范性实施例，且与描述一起用来解释本公开的原理。

图1是说明根据本发明的实施例的电子装置的示意性框图。

图2是说明图1中所描绘的显示面板的示意图。

图3是说明图1中所描绘的电子电路的示意性框图。

图4和图5是说明根据本发明的实施例的电子电路与显示面板之间的布线结构的示意图。

图6A是说明根据本发明的实施例的显示面板侧的细节结构的示意图。

图6B是说明用于控制图6A中所描绘的开关元件的控制信号的波形图。

图7A是说明根据本发明的另一实施例的显示面板侧的细节结构的示意图。

图7B是说明用于控制图7A中所描绘的开关元件的控制信号的波形图。

图8是说明根据本发明的另一实施例的显示面板侧的细节结构的示意图。

图9是说明对应于根据本发明的实施例的电子电路的扇出区域的示意图。

图10是说明对应于相关技术中的电子电路的扇出区域的示意图。

图11是说明根据本发明的实施例的电子电路的布线结构的示意图。

图12是说明根据本发明的实施例的用于指纹感测的显示面板操作的示意图。

图13是说明根据本发明的另一实施例的电子电路的布线结构的示意图。

图14A和图14B是说明根据本发明的另一实施例的电子电路的布线结构的示意图。

图15A是说明根据本发明的实施例的用于控制图14A和图14B的开关元件的控制信号的波形图。

图15B是说明根据本发明的另一实施例的用于控制图14A和图14B的开关元件的控制信号的波形图。

图16是说明根据本发明的实施例的指纹传感器的细节结构的示意图。

附图标号说明

11、110：电子电路；

91、910：扇出区域；

100：电子装置；

112：显示驱动电路；

114：触摸感测电路；

116：指纹感测电路；

119：电线分组电路；

120：显示面板；

121：定时控制器；

122：显示像素；

123：其它控制器或处理器；

124：触摸传感器；

126：指纹传感器；

130：控制电路；

140：传输线；

141：触摸控制器；

161：数字电路；

163：AFE电路；

401、402、403、404：指纹感测区；

501：第一开关元件；

502：第二开关元件；

502_1：第一开关装置；

502_2：第二开关装置；

503：第三开关元件；

504：第四开关元件；

505：第五开关元件；

BPT：旁路晶体管；

DAC：信号转换器；

FPI_1、FPI_2、FPI_3、FPI_4：指纹图像；

FSL：指纹感测线；

GDL：显示扫描线；

GND、VDD：系统电压；

GSL：指纹扫描线；

MUX1、MUX2：开关单元；

N1D、N1F、N1T：第一端子；

N2：第二端子；

N3D、N3F：第三端子；

N4：第四端子；

PD：光电二极管；

RST：复位晶体管；

RSTc、SELc、SW1SD、SW1FP、SW1TP、SW2B、SW2B1、SW2B2、SW2FP、SW2FP1、SW2FP2、SW2G、SW2G1、SW2G2、SW2R、SW2R1、SW2R2、SW2W、SW3FP、SW13FP、TXc：控制信号；

S1：触摸感测信号；

S2：显示驱动信号；

S3：指纹感测信号；

S6：触摸驱动信号；

S7：同步驱动信号；

SEL：行选择晶体管；

SDL：显示数据线；

SOP：输出缓冲器；

SW1、SW2：开关电路；

T1：显示驱动阶段；

T2：指纹感测阶段；

T3：触摸感测阶段；

TSA：触摸区域；

TSL：触摸感测线；

TX：转移晶体管；

W0、W1：宽度。

具体实施方式

以下提供实施例以详细地描述本公开，但本公开不限于所提供的实施例，且所提供的实施例可适合地组合。本申请的本说明书(包含权利要求书)中使用的术语“耦合(coupling/coupled)”或“连接(connecting/connected)”可指任何直接或间接连接方式。举例来说，“第一装置耦合到第二装置”应当解释为“第一装置直接连接到第二装置”或“第一装置通过其它装置或连接构件间接连接到第二装置”。术语“信号”可指电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何一或多个信号。另外，术语“和/或”可指“中的至少一个”。举例来说，“第一信号和/或第二信号”应解释为“第一信号和第二信号中的至少一个”。

图1是说明根据本发明的实施例的电子装置的示意性框图。参考图1，本实施例的电子装置100包含电子电路110和显示面板120。显示面板120包含触摸传感器和指纹传感器。电子电路110可配置成耦合到显示面板120。电子电路110适于驱动显示面板120。

在本实施例中，电子装置100可以是具有显示功能、触摸感测功能以及指纹感测功能的电子装置。在一实施例中，电子装置100可以是但不限于智能手机、非智能手机、可穿戴电子装置、平板计算机、个人数字助理、笔记本计算机以及可独立操作且具有显示功能、触摸感测功能以及指纹感测功能的其它便携式电子装置。在一实施例中，电子装置100可以是但不限于车辆智能系统中的便携式或非便携式电子装置。在一实施例中，电子装置100可以是但不限于智能家用电器，如，电视、计算机、冰箱、洗衣机、电话、电磁炉、台灯等等。

图2是说明图1中所描绘的显示面板的示意图。参考图2，本实施例的显示面板120包含多个显示像素122、多个触摸传感器124以及多个指纹传感器126。电子电路110驱动且控制显示面板120以执行显示操作、触摸感测操作以及指纹感测操作。具体来说，电子电路110驱动且控制显示像素122以经由显示扫描线GDL和显示数据线SDL来显示图像。电子电路110还驱动且控制触摸传感器124以经由触摸扫描线和触摸感测线TSL来感测显示面板120的触摸事件。在一实施例中，触摸传感器124在触摸感测阶段中可以是触摸感测电极，且触摸传感器124在显示阶段中可以是公共电极(common electrode)。在本实施例中，如图2所示，显示面板120的触摸传感器124可为像素内嵌式(in-cell)触摸传感器。对于像素内嵌式触摸传感器，显示面板120不具有触摸扫描线，可直接藉由触摸感测线TSL传送触摸驱动信号到触摸传感器124。对于其它类型触摸传感器，显示面板120可具有用于传输触摸驱动信号的触摸扫描线。在图2的实施例中，触摸感测线TSL还配置成传输来自电子电路110的触摸驱动信号。电子电路110还驱动且控制指纹传感器126以经由指纹扫描线GSL和指纹感测线FSL来感测显示面板120上的指纹图像。

在一实施例中，显示面板120可以是指纹传感器和触摸传感器嵌入的单元内指纹、触摸以及显示面板，但是本发明不限于此。在一实施例中，电子电路110可驱动且控制电子装置100以执行显示器内指纹识别操作，即指纹辨识操作。在一实施例中，指纹传感器126可以是光学指纹传感器。

图3是说明图1中所描绘的电子电路的示意性框图。参考图2及图3，电子电路110可包含显示驱动电路112(第一电路)、指纹感测电路116(第二电路)以及触摸感测电路114(第三电路)。显示驱动电路112配置成驱动且控制显示像素122以经由显示扫描线GDL和显示数据线SDL来显示图像。显示驱动电路112产生用于驱动显示面板120的显示数据线SDL的显示驱动信号。显示驱动电路112可包含定时控制器121、显示驱动器和用于显示操作的其它功能电路。显示驱动电路112还可包含用于显示操作的其它控制活动的其它控制器或处理器123。触摸感测电路114配置成驱动且控制触摸传感器124以经由触摸感测线TSL来感测显示面板120的触摸事件。触摸感测电路114可包含触摸控制器141、模拟前端(analog frontend；AFE)电路、模数转换器(analog-to-digital converter；ADC)电路以及用于触摸感测操作的其它功能电路。指纹感测电路116配置成驱动且控制指纹传感器126以经由指纹扫描线GSL和指纹感测线FSL来感测显示面板120上的指纹。指纹感测电路116从指纹传感器126接收对应于指纹图像的指纹感测信号且还可处理指纹感测信号以获得指纹图像。指纹感测电路116可包含数字电路161、AFE电路、ADC电路以及用于指纹感测操作的其它功能电路。

在一实施例中，电子电路110实施为单个半导体芯片。当电子电路110实施为可驱动且控制显示面板120以执行显示操作、触摸感测操作以及指纹感测操作的单个芯片集成电路时，电子电路110可包含控制电路130，且控制电路130例如是以微控制器为基础核心(micro-controller based core)的电路以执行显示操作、触摸感测操作以及指纹感测操作的所有控制活动。控制电路130可包含定时控制器121、触摸控制器141、数字电路161以及显示驱动电路112的其它控制器或处理器123中的至少一个。

显示驱动电路112、触摸感测电路114以及指纹感测电路116经由信号传输接口彼此通信，所述信号传输接口如移动产业处理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface；MIPI)、集成电路间(Inter-Integrated Circuit；I2C)接口、串行外围接口(Serial Peripheral Interface；SPI)和/或其它类似或合适接口。

关于图3的实施例中的组件的硬件结构，定时控制器121、触摸控制器141以及数字电路161可以是具有计算能力的处理器。在一实施例中，定时控制器121、触摸控制器141以及数字电路161可通过硬件描述语言(hardware description language；HDL)或所属领域的技术人员熟悉的用于数字电路的任何其它设计方法来设计，且可以是通过现场可编程门阵列(field programmable gate array；FPGA)、复杂可编程逻辑装置(complexprogrammable logic device；CPLD)或专用集成电路(application-specific integratedcircuit；ASIC)实施的硬件电路。另外，可参考相关技术中的公知常识获得用于显示驱动电路112、触摸感测电路114以及指纹感测电路116的硬件结构的足够教示、建议以及实施说明，其不在下文中重复。

图4和图5是说明根据本发明的实施例的电子电路与显示面板之间的布线结构的示意图。参考图3到图5，电子电路110包含开关电路SW1(第一开关电路)。显示面板120包含开关电路SW2(第二开关电路)。开关电路SW1可配置成经由传输线140来耦合到开关电路SW2。在本实施例中，开关电路SW1安置于电子电路110中，且显示面板120并不包含开关电路SW1。因此，可减小显示面板120中靠近电子电路110的框边界的尺寸。

开关电路SW1包含多个第一端子N1D和第一端子N1F以及多个第二端子N2。第一端子N1D和第一端子N1F的数目大于第二端子N2的数目。第一端子N1D耦合到显示驱动电路112。在本实施例中，显示驱动电路112包含输出缓冲器SOP和信号转换器DAC且输出用于驱动显示面板120的显示驱动信号S2。第一端子N1F耦合到指纹感测电路116的AFE电路163。第二端子N2可配置成经由传输线140耦合到显示面板120的开关电路SW2。

在本实施例中，开关电路SW1包含多个开关单元MUX1。开关单元MUX1中的每一个包含第一开关元件501和第二开关元件502。第一开关元件501耦合在第一电路112与第二端子N2中对应的一个之间。第一开关元件501经过控制以在显示驱动阶段(第一时间间隔)中传输来自第一电路112的显示驱动信号S2。第二开关元件502耦合在第二电路116与第二端子N2中的对应一个之间。第二开关元件502经过控制以在指纹感测阶段(第二时间间隔)中将指纹感测信号S3从显示面板120传输到第二电路116。

第二开关元件502可包含第一开关装置502_1和第二开关装置502_2。第一开关装置502_1耦合到第二端子N2中对应的一个和第二电路116。第一开关装置502_1经过控制以在指纹感测阶段中将指纹感测信号S3传输到第二电路116。第二开关装置502_2耦合在第一开关装置502_1与第二电路116之间。第二开关装置502_2经过控制以在指纹感测阶段中响应于触摸信息的决定而将指纹感测信号S3传输到第二电路116。第一开关装置502_1和第二开关装置502_2分别由不同控制信号SW1FP和SW3FP控制。也就是说，在指纹感测阶段中使控制信号SW1FP生效(assert)且在指纹感测阶段中根据触摸信息来使控制信号SW3FP生效。

开关电路SW2包含多个第三端子N3D和第三端子N3F以及多个第四端子N4。第三端子N3D和第三端子N3F的数目大于第四端子N4的数目。第三端子N3D耦合到显示数据线SDL。第三端子N3F耦合到指纹感测线FSL。第四端子N4可配置成经由传输线140耦合到电子电路110的开关电路SW1。

具体来说，第二开关电路SW2包含多个开关单元MUX2。开关单元MUX2中的每一个包含多个第三开关元件503和一或多个第四开关元件504。第三开关元件503耦合在第三端子N3D(第三端子的相应第一部分)与第四端子N4(第四端子中的一个)之间。第四开关元件504耦合在第三端子N3F(第三端子的相应第二部分)与第四端子N4(第四端子中的一个)之间。第三端子N3D和第三端子N3F的第一部分N3D耦合到显示面板120的数据线SDL，且第三端子N3D和第三端子N3F的第二部分N3F耦合到指纹感测线FSL。在本实施例中，第三开关元件503经过切换以在显示驱动阶段中从电子电路110接收显示驱动信号S2。第四开关元件504经过切换以在指纹感测阶段中将指纹感测信号S3传输到电子电路110。

在本实施例中，控制电路130配置成产生用于控制开关电路SW1和开关电路SW2的控制信号。举例来说，控制电路130产生控制信号SW1SD、控制信号SW1FP以及控制信号SW3FP以控制开关电路SW1的对应开关元件，且产生控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B以及控制信号SW2FP以控制开关电路SW2的对应开关元件。

在显示驱动阶段中，控制信号SW1SD导通开关电路SW1的对应开关元件，且控制信号SW2R、控制信号SW2G以及控制信号SW2B导通开关电路SW2的对应开关元件。开关电路SW2经过切换以在显示驱动阶段中从电子电路110接收显示驱动信号S2。具体来说，第三开关元件503经过切换以在显示驱动阶段中从电子电路110接收显示驱动信号S2。另一方面，在显示驱动阶段中，控制信号SW1FP和控制信号SW3FP断开开关电路SW1的对应开关元件，且控制信号SW2FP断开开关电路SW2的对应开关元件。

因此，显示驱动信号S2经由传输线140以及开关电路SW1和开关电路SW2从电子电路110输出到显示面板120。也就是说，控制电路130产生用于控制开关电路SW1和开关电路SW2的控制信号SW1SD、控制信号SW2R、控制信号SW2G以及控制信号SW2B，以用于控制电子电路110在显示驱动阶段中通过开关电路SW1和开关电路SW2将显示驱动信号S2从显示驱动电路112传输到数据线SDL。在本实施例中，显示像素122包含三个子像素但本发明不限于此。显示驱动信号S2在这种情况下是多路复用的RGB信号，且通过开关电路SW1和开关电路SW2递送到显示面板120上的相应数据线SDL。

在指纹感测阶段中，控制信号SW1FP和控制信号SW3FP导通开关电路SW1的对应开关元件，且控制信号SW2FP导通开关电路SW2的对应开关元件。开关电路SW2经过切换以在指纹感测阶段中将指纹感测信号S3从显示面板120传输到电子电路110。具体来说，第四开关元件504经过切换以在指纹感测阶段中将指纹感测信号S3传输到电子电路110。

另一方面，控制信号SW1SD断开开关电路SW1的对应开关元件，且控制信号SW2R、控制信号SW2G以及控制信号SW2B断开开关电路SW2的对应开关元件。因此，指纹感测信号S3经由传输线140以及开关电路SW1和开关电路SW2从显示面板120输入到电子电路110。也就是说，控制电路130产生用于控制开关电路SW1和开关电路SW2的控制信号SW1FP、控制信号SW3FP以及控制信号SW2FP，以用于控制电子电路110在指纹感测阶段中通过开关电路SW1和开关电路SW2接收从指纹传感器126到指纹感测电路116的AFE电路163的指纹感测信号S3。在本实施例中，传输线140由显示驱动信号S2和指纹感测信号S3共用。在不同阶段中在传输线140上传输显示驱动信号S2和指纹感测信号S3。

在触摸感测阶段(第三时间间隔)中，可适当地使控制开关电路SW1和开关电路SW2的对应开关元件的控制信号生效以准许信号传输到显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL以有助于触摸感测操作。举例来说，控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B以及控制信号SW2FP可在触摸感测阶段中导通开关电路SW2的对应开关元件以允许信号传输到数据线SDL和/或指纹感测线FSL。信号可以是直流(DC)电压(如接地电压)或能够减少触摸感测操作中的寄生噪声的其它交流(AC)电压。

在一实施例中，可适当地使控制开关电路SW1和开关电路SW2的对应开关元件的控制信号失效(deassert)以阻止信号传输到显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL。控制信号SW1SD、控制信号SW1FP以及控制信号SW3FP可断开开关电路SW1的对应开关元件，和/或控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B以及控制信号SW2FP可在触摸感测阶段中断开开关电路SW2的对应开关元件以阻止信号传输到数据线SDL和/或指纹感测线FSL。阻断信号传输可使数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空(floating)以在触摸感测操作中避免耦合来自寄生电容的噪声。因此，控制电路130分别产生用于控制开关电路SW1和开关电路SW2的控制信号SW1SD、控制信号SW1FP、控制信号SW3FP以及控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B、控制信号SW2FP，以用于在触摸感测阶段中使显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空或耦合到直流电压。由于显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空或耦合到直流电压，因此减小影响触摸感测信号的寄生电容。

图6A是说明根据本发明的实施例的显示面板侧的细节结构的示意图。图6B是说明用于控制图6A中所描绘的开关元件的控制信号的波形图。参考图6A和图6B，开关单元MUX2在本实施例中是1:4多路复用器。在显示驱动阶段T1中，控制信号SW2R、控制信号SW2G以及控制信号SW2B循序导通开关单元MUX2的对应开关元件。在指纹感测阶段T2中，控制信号SW2FP导通开关单元MUX2的对应开关元件。

图7A是说明根据本发明的另一实施例的显示面板侧的细节结构的示意图。图7B是说明用于控制图7A中所描绘的开关元件的控制信号的波形图。参考图7A和图7B，开关单元MUX2在本实施例中是1:8多路复用器。也就是说，显示像素122的六条数据线SDL和指纹传感器126的两条指纹感测线FSL在本实施例中共用第四端子N4中的一个且通过所述第四端子N4中的一个进行时分多路复用(Time-Division Multiplexing,TDM)。在显示驱动阶段T1中，控制信号SW2R1、控制信号SW2G1、控制信号SW2B1、控制信号SW2R2、控制信号SW2G2以及控制信号SW2B2循序导通开关单元MUX2的对应开关元件。在指纹感测阶段T2中，控制信号SW2FP1和控制信号SW2FP2循序导通开关单元MUX2的对应开关元件。

图8是说明根据本发明的另一实施例的显示面板侧的细节结构的示意图。参考图8，显示像素122在本实施例中包含四个子像素，如红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素以及白色子像素，但是本发明不限于此。显示驱动信号S2在这种情况下是多路复用的RGBW信号，且通过开关电路SW1和开关电路SW2递送到显示面板120上的相应数据线SDL。开关单元MUX2是1:5多路复用器。在显示驱动阶段T1中，控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B以及控制信号SW2W循序导通开关单元MUX2的对应开关元件。在指纹感测阶段T2中，控制信号SW2FP导通开关单元MUX2的对应开关元件。

图9是说明对应于根据本发明的实施例的电子电路的扇出区域的示意图。图10是说明对应于相关技术中的电子电路的扇出区域的示意图。在图4和图5的实施例中，电子电路110经由如图5中所描绘的相同I/O节点(例如I/O引脚(pin))将显示驱动信号S2输出到显示面板120且从显示面板120接收指纹感测信号S3。在不同阶段中在传输线140上传输显示驱动信号S2和指纹感测信号S3，且传输线140由显示驱动信号S2和指纹感测信号S3共用。I/O节点的数目较少，且电子电路110与显示面板120之间的布线较为简单。因此，对应于电子电路110的扇出区域910的宽度W1小于对应于电子电路11的扇出区域91的宽度W0。可减小显示面板120中靠近电子电路110的框边界的尺寸。举例来说，在本实施例中即使结合指纹感测功能的电子装置100，其框边界的尺寸可保持在例如2毫米的指定宽度内。

图11是说明根据本发明的实施例的电子电路的布线结构的示意图。参考图4、图5以及图11，在本实施例中，开关电路SW1包含多个开关单元MUX1，且开关单元MUX1中的每一个包含第一开关元件501和第二开关元件502。第二开关元件502包含第一开关装置502_1和第二开关装置502_2。

在本实施例中，电子电路110进一步包含电线分组(wire grouping)电路119。电线分组电路119耦合在开关电路SW1与指纹感测电路116的AFE电路163之间。第二开关元件502被分为多个群组且通过电线分组电路119连接到AFE电路163。控制电路130产生用于控制第二开关元件502的控制信号SW1FP和控制信号SW3FP。每一个第二开关元件502可由控制电路130独立控制。第二开关元件502包含第一开关装置502_1和第二开关装置502_2。控制电路130根据触摸信息(例如在图12中所描绘的触摸区域TSA)来决定导通或关闭哪一个第二开关元件502。举例来说，可控制第二开关装置502_2以在指纹感测阶段中响应于触摸信息(例如触摸区域TSA)的决定而将指纹感测信号S3传输到指纹感测电路116，且导通对应的第一开关装置502_1。导通的第二开关元件502建立指纹感测线FSL与指纹感测通道之间的耦合以用于指纹感测操作。

在本实施例中，电线分组电路119耦合在开关电路SW1与AFE电路163之间以用于将多条指纹感测线FSL以线或(wire-OR)的方式连接到AFE电路163中的感测通道中的每一个。通过分组第二开关元件，电线分组电路119将指纹感测线FSL分为多个群组，且所述群组对应地连接到AFE电路163中的指纹感测通道。指纹感测线FSL的每一群组对应于一个指纹感测通道。举例来说，AFE电路163可设计成具有200个指纹感测通道，且指纹感测线FSL的数目是1000。1000条指纹感测线被分为各自具有五条指纹感测线的200个群组。第1条指纹感测线、第201条指纹感测线、第401条指纹感测线、第601条指纹感测线以及第801条指纹感测线经由对应开关装置502_1和开关装置502_2以及电线分组电路119在同一群组中彼此连接且耦合到第一指纹感测通道。类似地，第2条指纹感测线、第202条指纹感测线、第402条指纹感测线、第602条指纹感测线以及第802条指纹感测线经由对应开关装置502_1和开关装置502_2以及电线分组电路119在同一群组中彼此连接且耦合到第2个指纹感测通道。其余指纹感测线和其余指纹感测通道的连接关系可类似地推导。在同一群组中，指纹感测线FSL是以线或的方式连接且不同时短接。

在本实施例中，指纹感测线FSL的数目、指纹感测通道的数目以及指纹感测线FSL与指纹感测通道的连接关系仅用以例示说明，且本发明不限于此。

控制电路130产生用于控制开关电路SW1的控制信号SW1FP、控制信号SW1SD以及控制信号SW3FP，以用于控制电子电路110在指纹感测阶段中通过开关电路SW1接收从指纹传感器126到AFE电路163的指纹感测信号S3。在指纹感测阶段中，控制信号SW1FP和SW3FP导通开关电路SW1的对应开关元件，且控制信号SW1SD断开开关电路SW1的对应开关元件。在本实施例中，第一开关装置502_1和第二开关装置502_2分别由不同控制信号SW1FP和SW3FP控制。在指纹感测阶段中使控制信号SW1FP生效，且在指纹感测阶段中根据触摸信息来使控制信号SW3FP生效。也就是说，在开关电路SW1中根据触摸信息来导通第一端子N1F与第二端子N2之间的传输路径。因此，电子电路110通过开关电路SW1从指纹传感器126接收指纹感测信号S3。

图12是说明根据本发明的实施例的用于指纹感测的显示面板操作的示意图。参考图4、图5、图11以及图12，电子电路110可驱动且控制显示面板120以感测呈现在显示面板120上的一或多个指纹图像FPI_1、指纹图像FPI_2、指纹图像FPI_3以及指纹图像FPI_4。在本实施例中，指纹感测线FSL在方向Y上(例如垂直方向)延伸，且在方向X上(例如水平方向)平行地并置排列，如图2所绘示。显示面板120在至少方向X上不预先分割为用于指纹感测的固定区域。也就是说，显示面板120在X方向上不具有预先为指纹感测线FSL决定的指纹感测区。显示面板120的指纹感测区的大小和形状并不预先决定。可通过选择布置在显示面板120上方的多条指纹感测线FSL当中的一部分指纹感测线FSL来灵活地形成指纹感测区401、指纹感测区402、指纹感测区403以及指纹感测区404以用于指纹感测。指纹感测区401、指纹感测区402、指纹感测区403以及指纹感测区404的边缘或界线可对应其中任一条指纹感测线FSL。由于在X方向上不预先决定指纹感测区的大小和形状，因此在感测过程期间不需要执行跨区交叉(cross over)感测以处理不同区的信号。跨区交叉感测通常需要较多的指纹感测时间，可能会造成感测延迟。

具体来说，控制电路130根据经由如图2中所描绘的触摸感测线TSL输出的触摸感测信号S1来决定对应于指纹图像FPI_1、指纹图像FPI_2、指纹图像FPI_3以及指纹图像FPI_4的一或多个触摸区域TSA。控制电路130可决定触摸区域TSA的大小及范围，触摸区域TSA的范围可由手指的触摸面积决定也可以是预定值。或者，在一实施例中，控制电路130可决定每一个触摸区域TSA的中心或中心附近的坐标信息且决定触摸区域TSA的大小。每个触摸区域TSA的大小可取决于设计需求，例如，AFE电路163中设计的指纹感测通道的数目。触摸区域TSA对应于指纹图像的指纹感测区。在指纹感测阶段中，控制电路130使控制信号SW1FP生效，且通过使用生效的控制信号SW1FP来控制第一开关装置502_1导通。另一方面，在指纹感测阶段中，控制电路130根据触摸信息来使控制信号SW3FP生效，且通过使用生效的控制信号SW3FP来控制第二开关装置502_2的一部分导通。根据触摸区域TSA导通的第二开关装置502_2可选择一部分的指纹感测线FSL以用于指纹感测操作。也就是说，对应于所选择的指纹感测线FSL的第二开关装置502_2会被导通。在图11中，根据生效的控制信号SW3FP来导通对应于所选择的指纹感测线FSL的第二开关装置502_2，且根据失效的控制信号SW3FP来断开对应于未选择的指纹感测线FSL的第二开关装置502_2。来自指纹传感器126的指纹感测信号S3经由所选择的指纹感测线FSL传输到AFE电路163。也就是说，触摸感测电路114根据触摸感测信号S1来决定触摸信息，且第二开关装置502_2会被控制以响应于触摸信息的决定而将指纹感测信号S3传输到指纹感测电路116。指纹感测电路116通过根据触摸信息选择显示面板120的指纹感测线FSL来接收指纹感测信号S3。

通过控制第二开关装置502_2的导通状态，从显示面板120的多条指纹感测线FSL当中选择与触摸区域TSA对应的指纹感测线FSL。因此，在本实施例中，可灵活地选择一部分的指纹感测线FSL以形成指纹感测区401、指纹感测区402、指纹感测区403或指纹感测区404，其大小及范围是由触摸区域TSA来决定。因此，AFE电路163在水平方向上(X方向)可一次性地(single-turn)接收指纹图像FPI_1、指纹图像FPI_2、指纹图像FPI_3或指纹图像FPI_4的指纹感测信号，不需要执行跨区交叉感测的操作。因此，可解决在水平方向上接收指纹图像FPI_1、指纹图像FPI_2、指纹图像FPI_3或指纹图像FPI_4的指纹感测信号时需要跨区交叉感测的问题，从而减少用于指纹感测的时间。

图13是说明根据本发明的另一实施例的电子电路的布线结构的示意图。参考图11和图13，本实施例的电子电路110类似于图11的电子电路110，且其间的主要差异例如在于本实施例的第二开关元件502由控制信号SW13FP控制。在本实施例中，根据设计需求，图11的第二开关装置502_2可在图13中省略或视为与第一开关装置502_1合并以形成图13中所描绘的第二开关元件502。

具体来说，在指纹感测阶段中，控制电路130根据触摸信息来使控制信号SW13FP生效。通过使用生效的控制信号SW13FP，控制电路130控制一部分的第二开关元件502导通。根据触摸区域TSA，第二开关元件502被导通的那一部分可选择指纹感测线FSL以用于指纹感测操作。也就是说，对应于所选择的指纹感测线FSL的第二开关元件502被导通。在图13中，根据生效的控制信号SW13FP来导通对应于所选择的指纹感测线FSL的第二开关元件502，且根据失效的控制信号SW13FP来断开对应于未选择的指纹感测线FSL的第二开关元件502。

在上述实施例中，指纹感测线FSL的数目、指纹感测通道的数目以及指纹感测线FSL与指纹感测通道的连接关系仅用以例示说明，且本发明不限于此。

另外，本实施例的电子电路110的操作可在图11和图12的实施例中获得足够的教示、建议及实施说明，且因此本文中不提供进一步描述。

图14A和图14B是说明根据本发明的另一实施例的电子电路的布线结构的示意图。参考图11、图14A以及图14B，本实施例的电子电路110类似于图11中所描绘的电子电路110，且其间的主要差异例如在于开关单元MUX1中的每一个进一步包含对应于触摸感测电路114的第五开关元件505。第五开关元件505由控制信号SW1TP控制。

触摸感测电路114输出触摸驱动信号S6以用于驱动触摸传感器124。触摸驱动信号S6可经由如图2所绘示的触摸感测线TSL来驱动触摸传感器124。开关电路SW1的第一端子N1T耦合到触摸感测电路114。第五开关元件505可由控制电路130控制以在触摸感测阶段中将同步驱动信号S7输出到数据线SDL和/或指纹感测线FSL。

图15A是说明根据本发明的实施例的用于控制图14A和图14B的开关元件的控制信号的波形图。在触摸感测阶段T3中，控制电路130分别产生用于控制开关电路SW1的控制信号SW1TP、控制信号SW1SD、控制信号SW1FP、控制信号SW3FP，且分别产生用于控制开关电路SW2的控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B、控制信号SW2FP，以用于控制电子电路110通过开关电路SW1和开关电路SW2将同步驱动信号S7传输到显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL。举例来说，在触摸感测阶段T3中，控制信号SW1TP可导通开关电路SW1的第五开关元件505，且控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B、控制信号SW2FP可导通开关电路SW2的第三开关元件503和第四开关元件504，使得当执行触摸感测操作时同时将同步驱动信号S7传输到数据线SDL和指纹感测线FSL。另一方面，控制信号SW1SD、控制信号SW1FP、控制信号SW3FP在触摸感测阶段T3中断开开关电路SW1的对应开关元件501、开关元件502。在本实施例中，同步驱动信号S7可具有与触摸驱动信号S6相同的相位、频率和/或波形(即，相同相位、频率以及振幅)。当执行触摸感测操作时，由于数据线SDL和指纹感测线FSL由具有与触摸驱动信号相同的相位、频率和/或波形的同步驱动信号S7驱动，因此减小影响触摸感测信号(S1)的寄生电容。在一些其它实施例中，如接地电压的直流电压也可在触摸感测阶段T3中施加到数据线SDL和/或指纹感测线FSL。有许多方式可用于控制开关电路SW1和开关电路SW2的开关元件以允许数据线SDL和/或指纹感测线FSL耦合到来自直流电压源的直流电压。举例来说，直流电压可由触摸感测电路114提供以替换同步驱动信号S7使得数据线SDL和/或指纹感测线FSL可通过与同步驱动信号S7相同的导通路径来耦合到直流电压。

在显示驱动阶段T1和指纹感测阶段T2中，用于控制电子装置100操作的控制信号可在图4到图8的实施例中获得足够的教示、建议及实施说明，且因此本文中不提供进一步描述。

图15B是说明根据本发明的另一实施例的用于控制图14A和图14B的开关元件的控制信号的波形图。参考图14A、图14B以及图15B，在本实施例中，控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B以及控制信号SW2FP可分别断开开关电路SW2的开关元件503和开关元件504，使得同步驱动信号S7在触摸感测阶段T3中无法传输到显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL，因此数据线SDL和/或指纹感测线FSL处于浮空状态，亦即高阻抗(Hi-Z)状态。除了上述方式之外，仍有其它控制开关电路SW1和SW2以使数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空的方式。举例来说，至少可通过使控制信号SW1SD和控制信号SW1TP失效以分别断开开关电路SW1的开关元件501和开关元件505来使数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空。也就是说，在任一种可能的方式中，控制电路130产生用于控制第一开关电路SW1和第二开关电路SW2的控制信号SW1TP、控制信号SW1SD、控制信号SW1FP、控制信号SW3FP以及控制信号SW2R、控制信号SW2G、控制信号SW2B、控制信号SW2FP，以用于在触摸感测阶段T3中使显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空。由于显示面板120的数据线SDL和/或指纹感测线FSL浮空，阻断电荷流动，因此减小影响触摸感测信号的寄生电容。

另外，本实施例的电子电路110的操作可在图11到图15A中获得足够的教示、建议及实施说明，且因此本文中不提供进一步描述。

图16是说明根据本发明的实施例的指纹传感器的细节结构的示意图。参考图16，指纹传感器126在系统电压VDD与系统电压GND之间操作。指纹传感器126包含光电二极管PD、复位晶体管RST、转移晶体管TX、旁路晶体管BPT以及行选择晶体管SEL。复位晶体管RST、转移晶体管TX以及行选择晶体管SEL的栅极端子分别由控制信号RSTc、控制信号TXc以及控制信号SELc控制。这些控制信号是用于指纹扫描控制且仅在指纹感测阶段T2中启用。换句话说，指纹传感器126的行选择晶体管SEL在触摸感测阶段T3中断开，使得指纹传感器126不会驱动指纹感测线FSL。因此，指纹传感器126在触摸感测阶段T3并不影响指纹感测线FSL的导通状态。这有助于控制开关电路SW1和开关电路SW2以在触摸感测阶段T3中将同步驱动信号S7传输到指纹感测线FSL。此外，可参考相关技术中的公知常识来获得用于指纹传感器126的操作的足够教示、建议以及实施说明，因而不在此重复。

在一实施例中，提供适于驱动包含触摸传感器(124)和指纹传感器(126)的显示面板(120)的电子电路(110)。电子电路(110)包含第一电路(112)、第二电路(116)、第一开关电路(SW1)以及控制电路(130)。第一电路(112)配置成产生用于驱动显示面板(120)的数据线(SDL)的显示驱动信号(S2)。第二电路(116)配置成从指纹传感器(126)接收对应于指纹图像(FPI_1、FPI_2、FPI_3和/或FPI_4)的指纹感测信号(S3)。第一开关电路(SW1)包含多个第一端子(N1D和N1F)和多个第二端子(N2)。第一端子(N1D和N1F)耦合到第一电路(112)和第二电路(116)，且第二端子(N2)可配置成耦合到显示面板(120)上的第二开关电路(SW2)。控制电路(130)配置成产生用于控制第一开关电路(SW1)和第二开关电路(SW2)的控制信号(SW1SD、SW1FP、SW3FP、SW2R、SW2G、SW2B和/或SW2FP)，以用于控制电子电路(110)在第一时间间隔(T1)中通过第一开关电路(SW1)和第二开关电路(SW2)将显示驱动信号(S2)从第一电路(112)传输到数据线(SDL)，且控制电子电路(110)在第二时间间隔(T2)中通过第二开关电路(SW2)和第一开关电路(SW1)从显示面板(120)的指纹传感器(126)接收指纹感测信号(S3)。

在一实施例中，提供包含多个像素(122)和触摸传感器(124)、多条数据线(SDL)、多个指纹传感器(126)、多条指纹感测线(FSL)以及开关电路(SW2)的显示面板(120)。数据线(SDL)耦合到像素(122)且配置成接收显示驱动信号(S2)。指纹传感器(126)配置成感测指纹图像(FPI_1、FPI_2、FPI_3和/或FPI_4)且产生对应于指纹图像(FPI_1、FPI_2、FPI_3和/或FPI_4)的指纹感测信号(S3)。指纹感测线(FSL)耦合到指纹传感器(126)且配置成传输指纹感测信号(S3)。开关电路(SW2)包含多个第一端子(N3D，N3F)和多个第二端子(N4)。第一端子(N3D，N3F)耦合到数据线(SDL)和指纹感测线(FSL)，且第二端子(N4)可配置成耦合到电子电路(110)。开关电路(SW2)经过切换以在第一时间间隔(T1)中从电子电路(110)接收显示驱动信号(S2)，且开关电路(SW2)经过切换以在第二时间间隔(T2)中将指纹感测信号(S3)传输到电子电路(110)。

在一实施例中，提供包含显示面板(120)和电子电路(110)的电子装置(100)。显示面板(110)包含触摸传感器(124)和指纹传感器(126)。电子电路(110)可配置成耦合到显示面板(120)且适于通过显示驱动信号(S2)来驱动显示面板(120)且从指纹传感器(126)接收对应于指纹图像(FPI_1、FPI_2、FPI_3和/或FPI_4)的指纹感测信号(S3)。显示面板(120)和电子电路(110)中的每一个包含至少一个开关电路(SW2或SW1)。电子电路(110)产生用于控制开关电路(SW1、SW2)的控制信号(SW1SD、SW1FP、SW3FP、SW2R、SW2G、SW2B和/或SW2FP)，以用于在第一时间间隔(T1)中通过开关电路(SW1，SW2)将显示驱动信号(S2)传输到显示面板(120)，且在第二时间间隔(T2)中通过开关电路(SW1，SW2)从指纹传感器(126)接收指纹感测信号(S3)。

在一实施例中，提供适于驱动显示面板(120)的电子电路(110)。显示面板(120)包含多条数据线(SDL)、多条指纹感测线(FSL)以及多个第一开关单元(MUX2)。第一开关单元(MUX2)中的每一个包含多个第一端子(N3D，N3F)、共同第二端子(N4)以及多个第一控制端子(接收控制信号的端子)。第一端子(N3D，N3F)耦合到数据线(SDL)中的至少一个和指纹感测线(FSL)中的至少一个。电子电路(110)包含多个共同第三端子(N2)、第一电路(112)、第二电路(116)以及控制电路(130)。共同第三端子(N2)中的每一个可配置成耦合到显示面板(120)的第一开关单元(MUX2)的共同第二端子(N4)中的一个。第一电路(112)配置成经由共同第三端子(N2)将显示驱动信号(S2)输出到数据线(SDL)。第二电路(116)配置成经由共同第三端子(N2)从指纹感测线(FSL)接收对应于指纹图像(FPI_1、FPI_2、FPI_3和/或FPI_4)的指纹感测信号(S3)。控制电路(130)配置成耦合到第一开关单元(MUX2)中的每一个的第一控制端子(接收控制信号的端子)且产生用于控制第一开关单元(MUX2)的开关操作的控制信号(SW2R、SW2G、SW2B和/或SW2FP)。

在一实施例中，提供适于驱动包含触摸传感器(124)和指纹传感器(126)的显示面板(120)的电子电路(110)。电子电路(110)包含第一电路(112)、第二电路(116)、第三电路(114)、第一开关电路(SW1)以及控制电路(130)。第一电路(112)配置成产生用于驱动显示面板(120)的数据线(SDL)的显示驱动信号(S2)。第二电路(116)配置成从指纹传感器(126)接收对应于指纹图像(FPI_1、FPI_2、FPI_3和/或FPI_4)的指纹感测信号(S3)。第三电路(114)配置成根据来自触摸传感器(124)的触摸感测信号(S1)来决定触摸信息(TSA)。第一开关电路(SW1)包含多个第一端子(N1D，N1F)和多个第二端子(N2)。第一端子(N1D，N1F)耦合到第一电路(112)和第二电路(116)，且第二端子(N2)可配置成耦合到显示面板(120)。控制电路(130)配置成产生用于控制第一开关电路(SW1)的控制信号(SW1SD、SW1FP和/或SW3FP)，以用于控制电子电路(110)在第一时间间隔(T1)中通过第一开关电路(SW1)将显示驱动信号(S2)从第一电路(112)传输到数据线(SDL)，且控制电子电路(110)在第二时间间隔(T2)中通过第一开关电路(SW1)从显示面板(120)的指纹传感器(126)接收指纹感测信号(S3)。第二电路(116)通过根据触摸信息(TSA)所选择的显示面板(120)的指纹感测线(FSL)来接收指纹感测信号(S3)。

综上所述，在本发明的实施例中，在不同阶段中在相同传输线上传输显示驱动信号和指纹感测信号。传输线由显示驱动信号和指纹感测信号共用。电子电路经由连接到传输线的相同引脚来将显示驱动信号输出到显示面板且从显示面板接收指纹感测信号。电子电路与显示面板之间的布线较为简单。对应于电子电路的扇出区域的宽度和显示面板中靠近电子电路的框边界的尺寸也可较小。另外，触摸区域被决定以用于形成指纹图像的指纹感测区。控制电路根据触摸区域来选择指纹感测线的一部分以用于指纹感测操作。对应于被选择的指纹感测线的开关导通以将被选择的指纹感测线耦合到指纹感测电路的指纹感测通道。通过从显示面板的多条指纹感测线当中选择与触摸区域对应的指纹感测线，可灵活地形成大小/范围由触摸区域决定的指纹感测区，使得指纹感测通道在水平方向可一次性地接收指纹感测信号，可减少用于指纹感测的时间。因此，用于指纹感测和识别的方法效率更高，使用户具有良好用户体验。

本领域的技术人员将明白，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可对所公开的实施例进行各种修改和变化。鉴于前述内容，希望本公开涵盖属于所附权利要求书和其等效物的范围内的本公开的修改和变化。