CN106229317A - 有机发光显示面板及其指纹识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了有机发光显示面板及其指纹识别方法，其中有机发光显示面板，包含显示区域和非显示区域，还包括：多个矩阵排列的薄膜晶体管；至少一阳极的阳极层，形成于薄膜晶体管的一侧，阳极被配置为公共电极；有机发光层，形成于阳极层相背离薄膜晶体管的一侧；具有多个阴极的阴极层，形成于有机发光层相背离阳极层的一侧，阴极通过有机发光层电连接至相应的薄膜晶体管形成为像素电极；以及分时驱动电路，电连接至阴极，阴极被配置为分时复用，交替形成为像素电极或自容式指纹识别电极。本发明通过对阴极的分时复用，在不增加有机发光显示面板厚度的前提下，兼具显示功能和指纹识别功能。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机发光显示面板及其指纹识别方法。
背景技术
图1为现有技术的有机发光显示面板的剖面示意图。图2为现有技术的有机发光显示面板的剖视图。目前大多数OLED产品的结构示意图1和2所示，一种现有的有机发光显示面板包括：阵列基板1′、阳极层3′(包括多个阳极30′)、有机发光层、阴极层5′、盖板6′以及触控电极7′。
具体的，阵列基板1′具有多个矩阵排列的薄膜晶体管(Thin-film transistor，简称：TFT)2′。具有多个阳极30′的阳极层3′，形成于阵列基板1′之上。有机发光层4′和像素定义层14′形成于阳极层3′之上。像素定义层14′具有多个矩阵排列的开口以定义像素区域，有机发光层4′位于像素定义层14′的开口中。阴极层5′，形成于有机发光层4′之上。盖板6′形成在阴极层5′之上。触控电极7′形成在盖板6′之上，触控电极7′电连接触控识别模块10′，触控识别模块10′通过检测触控电极7′的电容变化来定位触控位置。其中，阳极30′电连接阵列基板1’中TFT的漏极作为其像素电极，每个阳极30′对应一个子像素。阴极层5’作为公共电极，阴极层5′电连接第一电源输入端8′(例如：PVEE)。TFT 2′的栅极G电连接数据线11′；TFT 2′的源极S电连接第二电源输入端9′(例如：PVDD)；TFT 2′的漏极D电连接阳极30′。
图3为现有技术的有机发光显示面板中阳极层的俯视图。图4为现有技术的有机发光显示面板中阴极层的俯视图。进一步参考图1至4，现有技术的有机发光显示面板中，阴极层5′包括多个阴极50′(虽然图1、4中仅示出一个阴极50′，但不以此为限)，每个阴极50′对应多个阳极30′，阳极30′和阴极层5′主要用于有机发光显示面板的画面显示。现有的有机发光显示面板中，TFT 2′驱动有机发光显示面板包括多个阳极30′，每个阳极30′对应一个像素单元，阴极层5′为整面式的共电极，因此，考虑到阴极层5′对电场的屏蔽效应，集成触控通常采用On cell结构，所以，触控电极7′位于盖板6′的外侧。触控电极7′可以是自容式的也可以是互容式的，此处不再赘述。
现有技术存在的主要问题是：由于顶驱动有机发光显示面板中阴极层的屏蔽作用，其集成触控方案更多只能采用On cell结构。但是这种On cell的触控方案影响OLED产品厚度，并且，On cell的触控结构需要在有机发光显示面板的盖板6′上压合FPC(柔性电路板)，影响产品外形并增加成本，并且，虽然目前的有机发光显示面板能够在显示功能之外集成触控识别的功能，但是无法实现在有机发光显示面板无法进行指纹识别的功能。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供有机发光显示面板及其指纹识别方法，能够在显示功能之外集成指纹识别功能。
本发明实施例提供的一种有机发光显示面板，包含显示区域和非显示区域，还包括：
多个矩阵排列的薄膜晶体管；
至少一阳极的阳极层，形成于所述薄膜晶体管的一侧，所述阳极被配置为公共电极；
有机发光层，形成于所述阳极层相背离所述薄膜晶体管的一侧；
具有多个阴极的阴极层，形成于所述有机发光层相背离所述阳极层的一侧，所述阴极通过所述有机发光层电连接至相应的所述薄膜晶体管形成为像素电极；以及
分时驱动电路，电连接至所述阴极，所述阴极被配置为分时复用，交替形成为像素电极或自容式指纹识别电极。
可选地，所述分时驱动电路向所述阴极分时输出指纹识别电压或显示驱动电压中的一种。
可选地，所述分时驱动电路向所述阴极输出显示驱动电压的时长占总时长的70％至90％。
可选地，所述分时驱动电路向所述阴极输出指纹识别电压的时长范围为2毫秒至5毫秒。
可选地，所述阳极层为对应显示区域的一整层阳极层。
可选地，所述阳极层为在显示区域中矩阵排列的多个阳极。
可选地，所述阴极具有向所述薄膜晶体管延展的引线，所述阳极层具有多个连接通道，所述引线穿过所述连接通道电连接至所述分时驱动电路。
可选地，一个所述阳极对应多个所述阴极，每个所述阳极具有多个作为所述连接通道的过孔，所述引线穿过所述过孔。
可选地，一个所述阳极对应一个所述阴极，所述引线穿过所述阳极之间的作为所述连接通道的间隙。
可选地，所述阴极层距离所述有机发光显示面板的表面的距离小于200um。
可选地，所述分时驱动电路包括自电容变化检测单元，采集所述自容式指纹识别电极的电容变化量。
可选地，所述自电容变化检测单元设置于显示区域的整面或者设置于显示区域的部分区域
可选地，所述自电容变化检测单元设置于非显示区域的任意角落。
本发明实施例还提供一种有机发光显示面板的指纹识别方法，采用如上述的有机发光显示面板，将所述阴极分时复用，交替形成为所述有机发光显示面板的像素电极或自容式指纹识别电极中的一种；
当所述阴极为像素电极时，所述分时驱动电路输出显示驱动电压到阴极，以点亮所述有机发光层；
当所述阴极为自容式指纹识别电极时，所述分时驱动电路采集每个所述自容式指纹识别电极的自电容变化量以检测指纹。
可选地，所述有机发光显示面板每显示完至少1帧画面后，所有所述阴极转换为自容式指纹识别电极，进行至少一次指纹识别。
本发明的有机发光显示面板及其指纹识别方法具有下列优点：
本发明通过对阴极的分时复用，在不增加有机发光显示面板厚度的前提下，兼具显示功能和指纹识别功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为现有技术的有机发光显示面板的剖面示意图；
图2为现有技术的有机发光显示面板的剖视图；
图3为现有技术的有机发光显示面板中阳极层的俯视图；
图4为现有技术的有机发光显示面板中阴极层的俯视图；
图5为本发明的第一种有机发光显示面板的剖面示意图；
图6为本发明的第一种有机发光显示面板的剖视图；
图7为本发明的第一种有机发光显示面板中阳极层的俯视图；
图8为本发明的第一种有机发光显示面板中阴极层的俯视图；
图9为本发明的第一种有机发光显示面板中对应一个阴极的分时驱动电路的电路图；
图10为本发明的第一种有机发光显示面板进行指纹识别的示意图；
图11为本发明的第一种有机发光显示面板进行指纹识别的原理图；
图12为本发明的第二种有机发光显示面板的剖面示意图；以及
图13为本发明的第二种有机发光显示面板中阳极层的俯视图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
图5为本发明的第一种有机发光显示面板的剖面示意图。图6为本发明的第一种有机发光显示面板的剖视图。如图5和6所示，本发明的一种有机发光显示面板，包含显示区域和非显示区域，还包括：阵列基板1、阳极层3、有机发光层4、阴极层5、盖板6以及分时驱动电路13，然而本发明不限于盖板封装，本发明还可以包含薄膜封装的有机发光显示面板。阵列基板1具有多个矩阵排列的薄膜晶体管。阳极层3具有至少一阳极30，阳极层3形成于阵列基板1之上，阳极30被配置为公共电极。有机发光层4形成于阳极层3之上。阴极层5具有多个阴极50，阴极层5形成于有机发光层4之上，阴极50通过有机发光层4电连接至相应的阵列基板1中的薄膜晶体管漏极(例如：图9中的T5)形成为像素电极。本实施例中，分时驱动电路13形成于阵列基板1中，但不以此为限。分时驱动电路13电连接至阴极50，阴极50被配置为分时复用，交替形成为像素电极或自容式指纹识别电极。分时驱动电路13包括自电容变化检测单元，采集自容式指纹识别电极的电容变化量。分时驱动电路13向阴极50分时输出指纹识别电压或显示驱动电压中的一种。使得本发明的有机发光显示面板在无需额外配置指纹识别电极的情况下，同样可以进行指纹识别。在一个优选例中，为了增强信噪比，阴极层距离有机发光显示面板的表面的距离小于200um。
在本实施例中，以每个像素单元包括三个子像素(子像素R、子像素G和子像素B)为例进行介绍，每个阳极30可以作为一个像素单元的共公电极，即每个阳极30对应于一个像素单元，而每个像素单元的三个子像素：子像素R、子像素G和子像素B各自对应于一个独立的阴极50，但不以此为限。在其它实施方式中，一个阳极30(共公电极)也可以用于控制多个像素单元。并且，一个像素单元也可以包括多个子像素，每个子像素各自对应一个独立的阴极50。阳极30和阴极50不但在有机发光显示面板的显示阶段用于OLED的画面显示，而且在有机发光显示面板的指纹识别阶段，通过阳极30的分时复用进行触控识别。
在一个变形例中，阳极层3为对应显示区域的一整层阳极层，例如：一整层阳极层3的面积可以覆盖整个显示区域。
在另一个变形例中，阳极层3为在显示区域中矩阵排列的多个阳极30。阴极50具有向薄膜晶体管延展的引线51，阳极层具有多个连接通道，引线穿过连接通道电连接至分时驱动电路。连接通道可以是设置于阳极30的过孔31，或者是阳极30之间的间隙(见图12、13)，这两种结构以下将分别介绍。
图7为本发明的第一种有机发光显示面板中阳极层的俯视图。如图7所示，本发明的有机发光显示面板的阳极层3中每个阳极30，包括多个第一过孔31。
图8为本发明的第一种有机发光显示面板中阴极层的俯视图。如图8所示，本发明的有机发光显示面板中的阴极层5包括多个矩阵排列的阴极50。
继续参考图5至8所示，本发明中的阴极50具有向分时驱动电路13延展的引线51，有机发光层4和/或阳极30上具有多个通道，引线51穿过通道电连接到分时驱动电路13。本实施例中的通道主要包括设置在有机发光层4的第二过孔41以及设置在阳极层3的第一过孔31。预留第二过孔41的方法可以是：通过OLED在蒸镀有机发光层4的过程中，其使用的掩膜在每个子像素内设计有固定位置和特定大小的阻挡区域，在蒸镀过程中，该阻挡区域内的金属图案将阻挡OLED发光材料沉积在阳极层3上，被阻挡的区域预留***极50与阵列基板1中分时驱动电路13接触的第二过孔41，但不以此为限。或者，对于OLED打印制程，可以直接打印出所需要的OLED图案，每个像素中无OLED发光材料的区域即可以选择作为第二过孔41。再或者，对于高像素密度的产品，当每个子像素内无论蒸镀或打印制程均如无足够空间形成空白区域时，则可以尝试在OLED图案形成后增加激光烧熔工序，对需要形成第二过孔41的区域用激光熔烧。
在本发明的一个实施方式中，本发明中的有机发光层4包括从阳极层3向阴极层5依次层叠设置的空穴注入层、空穴转移层、发光材料层、电子转移层以及电子注入层，即本实施例中的有机发光显示面板是一种顶驱动的有机发光显示面板。本发明中的阴极50的优选材料是镁银合金，通过蒸镀掩膜实现独立像素。但不以此为限。阳极30可选地是三层叠层结构，第一层的材料是氧化铟锡，第二层的材料是银，第三层的材料是氧化铟锡，第二层位于第一层与第三层之间，但不以此为限。
在一个变形例中，本发明中的自电容变化检测单元设置于显示区域的整面或者设置于显示区域的部分区域。或者，在另一个变形例中，本发明中的自电容变化检测单元设置于非显示区域的任意角落。
在本发明的一个实施方式中，分时驱动电路13向阴极50输出显示驱动电压的时长占总时长的70％至90％，但不以此为限。如果分时驱动模块13向阴极50输出显示驱动电压时长过长，则减少了指纹识别的效果；而如果分时驱动模块13向阴极50输出显示驱动电压时长过短，则会降低有机发光显示面板的显示效果。所以，阴极50在70％至90％的时间内是作为有机发光显示面板的像素电极，驱动有机发光层4进行画面的显示，其余时间阴极50作为自容式指纹识别电极。并且，分时驱动模块13向阴极50输出指纹识别电压的时长范围可以是2毫秒至5毫秒，但不以此为限。
图9为本发明的第一种有机发光显示面板中对应一个阴极的分时驱动电路的电路图。图9为对应一个阴极的分时驱动电路一种具体电路图，但不以此为限，也可以是其他的控制电路来进行对阴极的分时驱动。如图9所示，显示电路100和指纹识别电路200分别连接到对应一个子像素的有机发光材料D1的阴极。显示电路100包括第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5以及第一电容C1。指纹识别电路200包括第六晶体管T6以及第二电容C2，显示电路100和指纹识别电路200的工作原理此处不再赘述。
本发明还提供一种有机发光显示面板的指纹识别方法，采用上述的有机发光显示面板，将所述阴极50分时复用，交替形成为所述有机发光显示面板的像素电极或自容式指纹识别电极中的一种。当所述阴极50为像素电极时，所述分时驱动电路13输出显示驱动电压到阴极，以点亮所述有机发光层。当所述阴极50为自容式指纹识别电极时，所述分时驱动电路13采集每个所述自容式指纹识别电极的自电容变化量以检测指纹。在一个优选方案中，所述有机发光显示面板每显示完至少1帧画面后，所有所述阴极转换为自容式指纹识别电极，进行至少一次指纹识别，但不以此为限。
图10为本发明的第一种有机发光显示面板进行指纹识别的示意图。图11为本发明的第一种有机发光显示面板进行指纹识别的原理图。如图10和11所示，当使用者的手指300接近本发明的第一种有机发光显示面板的阴极50时，由于人的手指的螺纹使手指的指纹有凸(指纹脊)有凹(指纹谷)，因而手指触摸时对每个阴极50的自电容有大有小，使得对应位置的阴极50可以根据指纹的凸凹采集电容值，从而根据电容值的差别来判断该位置是指纹脊还是指纹谷，依次得到具体的指纹图案。并且，正常人手指与屏幕接触的面积在15mm*20mm，有短刺，每个像素的宽度为30um，则手指触摸时下方的阴极数目在500*200个。如图10所示，可以通过这100000个电极的电容大小模拟出这个手指的凹凸形状，模拟出手指的指纹。
图12为本发明的第二种有机发光显示面板的剖面示意图。图13为本发明的第二种有机发光显示面板中阳极层的俯视图。如图12、13所示，本发明还提供第二种有机发光显示面板，第二种有机发光显示面板与前述第一种有机发光显示面板的不同在于：第二种有机发光显示面板中一个阳极35对应一个阴极50，引线51穿过阳极35之间的作为连接通道的间隙(无需在阳极上设置过孔)连接阵列基板1上的分时驱动电路13。在一变形例中，第三种有机发光显示面板可以同时利用设置在阳极35的接触孔和阳极35之间的间隙，来供阴极50的引线51通过，从而连接到分时驱动电路13，此处不再赘述。
本实施例还提供了一种显示装置，可以包括上述任意一种有机发光显示面板。显示装置可以为手机、台式电脑、笔记本、平板电脑、电子相册等。
综上，本发明的有机发光显示面板及其指纹识别方法通过对阴极的分时复用，在不增加有机发光显示面板厚度的前提下，兼具显示功能和指纹识别功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种有机发光显示面板，包含显示区域和非显示区域，其特征在于，还包括：
多个矩阵排列的薄膜晶体管；
至少一阳极的阳极层，形成于所述薄膜晶体管的一侧，所述阳极被配置为公共电极；
有机发光层，形成于所述阳极层相背离所述薄膜晶体管的一侧；
具有多个阴极的阴极层，形成于所述有机发光层相背离所述阳极层的一侧，所述阴极通过所述有机发光层电连接至相应的所述薄膜晶体管形成为像素电极；以及
分时驱动电路，电连接至所述阴极，所述阴极被配置为分时复用，交替形成为像素电极或自容式指纹识别电极。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述分时驱动电路向所述阴极分时输出指纹识别电压或显示驱动电压中的一种。
3.根据权利要求2所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述分时驱动电路向所述阴极输出显示驱动电压的时长占总时长的70％至90％。
4.根据权利要求2所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述分时驱动电路向所述阴极输出指纹识别电压的时长范围为2毫秒至5毫秒。
5.根据权利要求1所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述阳极层为对应显示区域的一整层阳极层。
6.根据权利要求1所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述阳极层为在显示区域中矩阵排列的多个阳极。
7.根据权利要求6所述的有机发光显示面板，其特征在于：所述阴极具有向所述薄膜晶体管延展的引线，所述阳极层具有多个连接通道，所述引线穿过所述连接通道电连接至所述分时驱动电路。
8.根据权利要求7所述的有机发光显示面板，其特征在于，一个所述阳极对应多个所述阴极，每个所述阳极具有多个作为所述连接通道的过孔，所述引线穿过所述过孔。
9.根据权利要求7所述的有机发光显示面板，其特征在于，一个所述阳极对应一个所述阴极，所述引线穿过所述阳极之间的作为所述连接通道的间隙。
10.根据权利要求1所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述阴极层距离所述有机发光显示面板的表面的距离小于200um。
11.根据权利要求1所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述分时驱动电路包括自电容变化检测单元，采集所述自容式指纹识别电极的电容变化量。
12.根据权利要求11所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述自电容变化检测单元设置于显示区域的整面或者设置于显示区域的部分区域。
13.根据权利要求1所述的有机发光显示面板，其特征在于，所述自电容变化检测单元设置于非显示区域的任意角落。
14.一种有机发光显示面板的指纹识别方法，其特征在于，采用如权利要求1至13中任意一项所述的有机发光显示面板，将所述阴极分时复用，交替形成为所述有机发光显示面板的像素电极或自容式指纹识别电极中的一种；
当所述阴极为像素电极时，所述分时驱动电路输出显示驱动电压到阴极，以点亮所述有机发光层；
当所述阴极为自容式指纹识别电极时，所述分时驱动电路采集每个所述自容式指纹识别电极的自电容变化量以检测指纹。
15.根据权利要求14所述的指纹识别方法，其特征在于，所述有机发光显示面板每显示完至少1帧画面后，所有所述阴极转换为自容式指纹识别电极，进行至少一次指纹识别。
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