CN110807421A - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示面板和显示装置。显示面板的显示区包括指纹识别区;包括:多个指纹识别电路,一个指纹识别电路包括并联连接的N个感光单元,N≥3,一个感光单元包括一个感光元件和与感光元件电连接的开关元件,一个指纹识别电路包括一个检测信号输出端,一个指纹识别电路内,所有的感光单元均与检测信号输出端电连接;指纹识别电路的检测过程包括:检测得到多个不同的组合指纹信号,一个组合指纹信号为至少两个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号;根据多个不同的组合指纹信号计算出各个感光单元对应的指纹信号。本发明同时检测至少两个感光单元的信号量的加和,相当于增大了感应信号量,能够提高信噪比提升检测的精确度。
Description
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板和显示装置。
【背景技术】
指纹是人体与生俱来独一无二并可与他人相区别的不变特征,它由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成,这些脊和谷的组成细节通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等细节,这些细节决定了指纹图案的唯一性。现有的指纹识别方式有电容式、超声波式、光学式等,而光学式指纹识别由于使用光学传感器件,具有长距离可感应的优势,成为各大厂商研究的重点。目前光学指纹识别功能被广泛地应用于手机、个人数字助理、电脑等电子设备的显示屏中。
对于电子显示产品来说,对其分辨率有一定的要求,因此在显示面板屏内指纹识别技术中,需要将光学传感器件做的很小。但是信号量通常与光学传感器件的面积成正比,因此在光学传感器件做的很小的情况下,光学传感器件的信号量也相应的比较小,则更容易受到面板中其他电容的充放电以及其他晶体管的漏电流的影响,噪声较大,导致信噪比较低,影响指纹识别检测的精确度。
【发明内容】
有鉴于此,本发明提供了一种显示面板和显示装置,用以解决现有技术中指纹识别检测精确度低的问题。
第一方面,本发明提供了一种显示面板,显示面板的显示区包括指纹识别区;显示面板包括:
多个指纹识别电路,一个指纹识别电路包括并联连接的N个感光单元,N≥3,且N为整数,一个感光单元包括一个感光元件和与感光元件电连接的开关元件,感光元件位于指纹识别区,一个指纹识别电路包括一个检测信号输出端,在一个指纹识别电路内,所有的感光单元均与检测信号输出端电连接;其中,
在一次指纹识别过程中,一个指纹识别电路的检测过程包括:
检测得到多个不同的组合指纹信号,一个组合指纹信号为至少两个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号,在多个不同的组合指纹信号中,任意两个组合指纹信号所对应的感光单元不完全相同;
根据多个不同的组合指纹信号计算出各个感光单元对应的指纹信号。
第二方面,基于同一发明构思,本发明还提供一种显示装置,包括本发明提供的任意一种显示面板。
本发明提供的显示面板和显示装置,具有如下有益效果:
将一个指纹识别电路中的N个感光单元并联连接,在一次指纹检测过程中,检测至少两个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号,记为组合指纹信号,组合指纹信号为至少两个感光单元的信号量的加和,相当于增大了感应信号量,能够提高信噪比,提升检测的精确度。对于一个指纹识别电路来说,在一次指纹检测过程中,通过检测得到的多个不同的组合指纹信号,能够计算出各个感光单元各自对应的感应信号量,保证了指纹识别检测的准确度,进而根据各个感光单元各自对应的感应信号量,拼接得到指纹图案的数据信息,实现指纹识别检测的过程。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的显示面板示意图;
图2为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路一种可选实施例方式的简化示意图;
图3为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别区的局部放大示意图;
图4为本发明实施例提供的显示面板的指纹识别电路的检测过程流程图;
图5为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式简化示意图;
图6为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式简化示意图;
图7为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式简化示意图;
图8为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式示意图;
图9为图8对应的电路中控制信号线的一种可选实施方式的时序图;
图10为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别区的另一种可选实施方式局部示意图;
图11为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别区的另一种可选实施方式局部示意图;
图12为本发明实施例提供的显示装置示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明实施例提供的显示面板和显示装置,在一个指纹识别电路中将N个感光单元并联连接,在检测过程中,检测至少两个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号,记为组合指纹信号,通过检测得到多个不同的组合指纹信号后,经过运算得出各个感光单元各自对应的指纹信号。在检测过程中,检测至少两个感光单元同时输出的感应信号,相当于增大了感应信号量,能够提高信噪比,提升指纹识别检测的精确度。
图1为本发明实施例提供的显示面板示意图。图2为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路一种可选实施例方式的简化示意图。图3为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别区的局部放大示意图。
如图1所示,显示面板的显示区AA包括指纹识别区Z,本发明对于指纹识别区Z的形状不做限定,图1仅以显示面板的部分显示区为指纹识别区Z进行示意。可选的,也可以是显示面板的整面显示区都是指纹识别区。
本发明实施例提供的显示面板包括:多个指纹识别电路,一个指纹识别电路包括并联连接的N个感光单元,N≥3,且N为整数。如图2所示,以指纹识别电路包括并联连接的4个感光单元为例,分别为感光单元Y1、Y2、Y3和Y4,其中,一个感光单元Y包括一个感光元件Q和与感光元件Q电连接的开关元件K,一个指纹识别电路包括一个检测信号输出端SD,在一个指纹识别电路内,所有的感光单元Y均与检测信号输出端SD电连接。继续参考图3所示的指纹识别区的局部示意图,也仅以一个指纹识别电路包括并联连接的4个感光单元为例,仅示出了指纹识别电路中的部分结构。感光元件Q位于指纹识别区Z,可选的,感光元件Q为光电二极管,可以为PIN结或者PN结。图3中示意出与感光元件Q电连接的开关单元K也位于指纹识别区Z。可选的,也可以是,感光单元Q位于指纹识别区Z,而为了保证指纹识别区的开口率,将至少部分的开关单元K设置在非指纹识别区内。图3中还示意出了显示面板中的数据线D、扫描线S、像素电极DJ、以及与像素电极DJ电连接的开关管Tm,四个感光单元均连接到同一条信号线XX,信号线XX与指纹识别电路的检测信号输出端SD电连接。
需要说明的是,图3仅以开关单元包括一个开关晶体管T1进行示意,在此种实施例中,显示面板还包括多条控制信号线KX,控制信号线KX用于控制开关晶体管T1的导通与否,可选的,控制信号线KX可以与显示面板的扫描线S同层制作。如图示意的,感光单元与信号线XX之间的连接线L,可能会与显示面板中的数据线D绝缘交叠,可选的,连接线L可以采用与开关管的有源层位于同一层,以保证数据线D和连接线L之间相互绝缘。可选的,连接线L通过过孔O与信号线XX电连接,信号线XX可以与数据线D同层制作。图中感光单元与显示面板中像素电极DJ的相对位置关系、感光单元在指纹识别区的排布方式、以及指纹识别电路中的走线设置方式均是示意性表示,不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供的显示面板,图4为本发明实施例提供的显示面板的指纹识别电路的检测过程流程图。如图4所示,在一次指纹识别过程中,一个指纹识别电路的检测过程包括:
步骤S101:检测得到多个不同的组合指纹信号,一个组合指纹信号为至少两个感光单元同时向检测信号输出端SD输入的信号,在多个不同的组合指纹信号中,任意两个组合指纹信号所对应的感光单元不完全相同;
步骤S102:根据多个不同的组合指纹信号计算出各个感光单元对应的指纹信号。
继续以图3示意的一个指纹识别电路包括并联连接的4个感光单元为例进行说明。
在一种实施方式中,在一次指纹识别过程中:控制感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m1,其中,m1=H1+H2,H1为感光单元Y1曝光后感应的信号量,H2为感光单元Y2曝光后感应的信号量;控制感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m2,其中,m2=H2+H3,H3为感光单元Y3曝光后感应的信号量;控制感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m3,其中,m3=H3+H4,H4为感光单元Y4曝光后感应的信号量;控制感光单元Y1和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m4,其中,m4=H1+H3。共检测得到4个组合指纹信号,分别为m1、m2、m3和m4,且这4个不同的组合指纹信号中,任意两个组合指纹信号所对应的感光单元不完全相同。m1、m2、m3和m4均为已知值。根据检测到的4个组合指纹信号,能够得到下述四元一次方程组:
求解四元一次方程组,能够分别计算出H1、H2、H3和H4的值,由此得到4个感光单元各自对应的信号量。上述四元一次方程组的求解过程为一般的数学运算,在此不再赘述。在实际显示面板中,可以将上述方程组的求解过程编辑成逻辑程序,存储在显示面板的指纹识别检测模块中。在指纹识别检测过程中,当检测到相应的组合指纹信号之后,指纹识别检测模块则可以根据预置的逻辑程序来对组合指纹信号方程组进行运算,最终得到各个感光单元各自对应的感应信号量。
在另一种实施方式中,在一次指纹识别过程中:控制感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m1,其中,m1=H1+H2,H1为感光单元Y1曝光后感应的信号量,H2为感光单元Y2曝光后感应的信号量;控制感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m2,其中,m2=H2+H3,H3为感光单元Y3曝光后感应的信号量;控制感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m3,其中,m3=H3+H4,H4为感光单元Y4曝光后感应的信号量;控制感光单元Y2和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m5,其中,m5=H2+H4。共检测得到4个组合指纹信号,分别为m1、m2、m3和m5,且这4个不同的组合指纹信号中,任意两个组合指纹信号所对应的感光单元不完全相同。m1、m2、m3和m5均为已知值。根据检测到的4个组合指纹信号,能够得到下述四元一次方程组:
求解四元一次方程组,能够分别计算出H1、H2、H3和H4的值,由此得到4个感光单元各自对应的信号量。上述四元一次方程组的求解过程为一般的数学运算,在此不再赘述。同样的,当实际显示面板采用该实施例中的检测方式时,可以将上述方程组的求解过程编辑成逻辑程序,存储在显示面板的指纹识别检测模块中。
在另一种实施方式中,在一次指纹识别过程中:控制感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m1,其中,m1=H1+H2,H1为感光单元Y1曝光后感应的信号量,H2为感光单元Y2曝光后感应的信号量;控制感光单元Y1、感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m6,其中,m6=H1+H2+H3,H3为感光单元Y3曝光后感应的信号量;控制感光单元Y2、感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m7,其中,m7=H2+H3+H4,H4为感光单元Y4曝光后感应的信号量;控制感光单元Y1、感光单元Y2、感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入信号,检测得到组合指纹信号m8,其中,m8=H1+H2+H3+H4。共检测得到4个组合指纹信号,分别为m1、m6、m7和m8,且这4个不同的组合指纹信号中,任意两个组合指纹信号所对应的感光单元不完全相同。m1、m6、m7和m8均为已知值。根据检测到的4个组合指纹信号,能够得到下述四元一次方程组:
求解四元一次方程组,能够分别计算出H1、H2、H3和H4的值,由此得到4个感光单元各自对应的信号量。上述四元一次方程组的求解过程为一般的数学运算,在此不再赘述。同样的,当实际显示面板采用该实施例中的检测方式时,可以将上述方程组的求解过程编辑成逻辑程序,存储在显示面板的指纹识别检测模块中。
上述对于包括4个感光单元的指纹识别电路,在一次指纹识别过程中的检测方式,还可以采取其他的方式,在此不再一一列举。只要通过检测得到多个不同的组合指纹信号组成方程组,即能求解出一个指纹识别电路中各个感光单元各自对应的指纹信号量。
在光学指纹检测的工作原理为:用户手指触摸显示面板,光线照射到用户的的手指的谷和脊上时分别发生反射,经反射后的光线穿透显示面板的部分膜层结构后被感光元件接收。由于谷和脊的对光线的反射程度不同,通常情况下经手指的脊反射后光强度大于将手指的脊反射后的光强度,光强度大,则感应信号量大,光强度小,则感应信号量小。所以根据感光元件的感应信号量能相应的计算出指纹的谷或者脊,从而能够实现指纹检测。在本发明实施例提供的显示面板中,通过同时检测至少两个感光单元的感应信号的加和,来完成指纹识别检测,对于感光单元的感应信号量非常小的情况,也能够被检测出,最终计算出该感应单元的感应信号。
本发明实施例提供的显示面板,将一个指纹识别电路中的N个感光单元并联连接,在一次指纹检测过程中,检测至少两个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号,记为组合指纹信号,组合指纹信号为至少两个感光单元的信号量的加和,相当于增大了感应信号量,能够提高信噪比,提升检测的精确度。对于一个指纹识别电路来说,在一次指纹检测过程中,通过检测得到的多个不同的组合指纹信号,能够计算出各个感光单元各自对应的感应信号量,保证了指纹识别检测的准确度,进而根据各个感光单元各自对应的感应信号量,拼接得到指纹图案的数据信息,实现指纹识别检测的过程。
在一些可选的实施方式中,检测得到多个不同的组合指纹信号,包括:检测得到N个不同的组合指纹信号,其中,N个不同的组合指纹信号中,任意一个组合指纹信号均对应两个感光单元。该实施方式中,在指纹检测过程中,检测两个感光单元同时输出的感应信号作为组合指纹信号,能够增大指纹检测的信号量,提高信噪比,提升指纹检测精度。对于该实施方式对应的具体检测方式,将在下述实施例中做具体的举例说明。
在一种实施例中,当N为奇数时,检测得到N个不同的组合指纹信号,包括:将N个感光单元首尾相邻依次排序,依次控制相邻的两个感光单元同时向检测信号输出端输入信号,检测得到N个不同的组合指纹信号。需要说明的是,本发明实施例中所述的将N个感光单元首尾相邻依次排序,并不是指在显示面板实际结构中将N个感光单元首尾相邻进行排布,而是在显示面板的指纹检测程序中将N个感光单元进行首尾相邻依次排序,以便于对N个感光单元的检测控制。
以一个指纹识别电路包括3个并联的感光单元为例,图5为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式简化示意图。如图5所示,指纹识别电路包括相互并联的感光单元Y1、感光单元Y2和感光单元Y3。将3个感光单元首尾相邻依次排序后,则相当于感光单元Y1→感光单元Y2→感光单元Y3→感光单元Y1,如此循环排列。在一次指纹识别检测过程中:控制相邻的感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m9,m9=H1+H2,H1为感光单元Y1曝光后感应的信号量,H2为感光单元Y2曝光后感应的信号量;控制相邻的感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m10,m10=H2+H3,H3为感光单元Y3曝光后感应的信号量;控制相邻的感光单元Y3和感光单元Y1同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m11,m11=H3+H1。共检测得到3个组合指纹信号,分别为m9、m10和m11。m9、m10和m11均为已知值。根据检测到的3个组合指纹信号,能够得到下述三元一次方程组:
求解三元一次方程组,能够分别计算出H1、H2和H3的值,由此得到3个感光单元各自对应的信号量。上述三元一次方程组的求解过程为一般的数学运算,在此不再赘述。同样的,当实际显示面板采用该实施例中的检测方式时,可以将上述方程组的求解过程编辑成逻辑程序,存储在显示面板的指纹识别检测模块中。
再以一个指纹识别电路包括5个并联的感光单元为例,图6为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式简化示意图。如图6所示,指纹识别电路包括相互并联的感光单元Y1、感光单元Y2、感光单元Y3、感光单元Y4和感光单元Y5。将5个感光单元首尾相邻依次排序后,则相当于感光单元Y1→感光单元Y2→感光单元Y3→感光单元Y4→感光单元Y5→感光单元Y1,如此循环排列。在一次指纹识别检测过程中:控制相邻的感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m12,m12=H1+H2,H1为感光单元Y1曝光后感应的信号量,H2为感光单元Y2曝光后感应的信号量;控制相邻的感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m13,m13=H2+H3,H3为感光单元Y3曝光后感应的信号量;控制相邻的感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m14,m14=H3+H4,H4为感光单元Y4曝光后感应的信号量;控制相邻的感光单元Y4和感光单元Y5同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m15,m15=H4+H5,H5为感光单元Y5曝光后感应的信号量;控制相邻的感光单元Y5和感光单元Y1同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m16,m16=H5+H1。共检测得到5个组合指纹信号,分别为m12、m13、m14、m15和m16。m12、m13、m14、m15和m16均为已知值。根据检测到的5个组合指纹信号,能够得到下述五元一次方程组:
求解五元一次方程组,能够分别计算出H1、H2、H3、H4和H5的值,由此得到5个感光单元各自对应的信号量。上述五元一次方程组的求解过程为一般的数学运算,在此不再赘述。同样的,当实际显示面板采用该实施例中的检测方式时,可以将上述方程组的求解过程编辑成逻辑程序,存储在显示面板的指纹识别检测模块中。
上述实施方式提供了一个指纹识别电路中包括奇数个感光单元时的一种指纹检测方案。将奇数个感光单元在指纹检测程序中进行首尾相邻的排序,然后依次检测相邻的两个感光单元同时输入的感应信号,再经过运算得到各个感应单元各自的感应信号,在检测时增大了检测的信号量,能够提高信噪比,提升检测的精确度。
在另一种实施例中,当N为偶数时,检测得到N个不同的组合指纹信号,包括:将N个感光单元首尾相邻依次排序,至少控制不相邻的两个感光单元同时向检测信号输出端输入一次信号,得到组合指纹信号。
当N=4时,也即一个指纹识别电路包括4个相互并联的感光单元时,可参考上述图3对应的实施例说明中的第一种和第二种的实施方式,在检测得到的4个组合指纹信号中,至少包括一个控制不相邻的两个感光单元同时向检测侧信号输出端输入的信号。
以一个指纹识别电路包括6个并联的感光单元为例,图7为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式简化示意图。如图7所示,指纹识别电路包括相互并联的感光单元Y1、感光单元Y2、感光单元Y3、感光单元Y4、感光单元Y5和感光单元Y6。将6个感光单元首尾相邻依次排序后,则相当于感光单元Y1→感光单元Y2→感光单元Y3→感光单元Y4→感光单元Y5→感光单元Y6→感光单元Y1,如此循环排列。在一次指纹识别检测过程中:控制感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m17,m17=H1+H2;控制感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m18,m18=H2+H3;控制感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m19,m19=H3+H4;控制感光单元Y4和感光单元Y5同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m20,m20=H4+H5;控制感光单元Y5和感光单元Y6同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m21,m21=H5+H6;控制不相邻的感光单元Y1和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入感应信号,检测得到m22,m22=H1+H3。其中,H1、H2、H3、H4、H5、H6分别为感光单元Y1、感光单元Y2、感光单元Y3、感光单元Y4、感光单元Y5和感光单元Y6曝光后感应的信号量。根据检测到的6个组合指纹信号,能够得到下述六元一次方程组:
求解六元一次方程组,能够分别计算出H1、H2、H3、H4、H5和H6的值,由此得到6个感光单元各自对应的信号量。同样的,当实际显示面板采用该实施例中的检测方式时,可以将上述方程组的求解过程编辑成逻辑程序,存储在显示面板的指纹识别检测模块中。
上述示意的检测过程中,仅有一个组合指纹信号是通过控制不相邻的两个感光单元同时向检测信号输出端输入一次信号得到的,即m22。可选的,在多个组合指纹信号中,也可以包括多个通过控制不相邻的两个感光单元同时向检测信号输出端输入信号得到的组合指纹信号,在此不再赘述。只要通过将检测得到的多个组合指纹信号组成方程组后能够求解计算出各个感光单元各自对应的感应信号量,即可。
上述实施方式提供了一个指纹识别电路中包括偶数个感光单元时的一种指纹检测方案。将偶数个感光单元在指纹检测程序中进行首尾相邻的排序,然后依次检测两个感光单元同时输入的感应信号,其中,在组合感应信号中至少包括一个感应信号为不相邻的两个感光单元同时输入的信号,然再经过运算得到各个感应单元各自的感应信号,在检测时增大了检测的信号量,能够提高信噪比,提升检测的精确度。
本发明实施例提供的显示面板中,对于指纹识别电路的检测方案能够适用于一个指纹识别电路包括奇数个感光单元的情况,也适用于一个指纹识别电路中包括偶数个感光单元的情况。在实际制作时,可以根据具体的产品设计需求选择相应的指纹识别检测方案。
在一些可选的实施方式中,组合指纹信号包括总组合指纹信号和次组合指纹信号,其中,总组合指纹信号对应一个指纹识别电路中的所有的感光单元,次组合指纹信号对应一个指纹识别电路中的部分感光单元;
检测得到多个不同的组合指纹信号,包括:
控制M个感光单元同时向检测信号输出端输入信号,检测得到至少N-1个次组合指纹信号,其中,2≤M≤N-1,且M为整数;也即,次组合指纹信号为少于感光单元总数个数的感光单元同时向检测信号输出端输入的信号。当N=4时,检测到3个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号为次组合指纹信号,检测到2个感光单元同时向检测信号输出端输入的信号也为次组合指纹信号,只要保证至少N-1个次组合指纹信号,是由控制不完全相同的两个或两个以上感光单元同时向检测信号输出端输入信号得到的,即可。
控制所有的感光单元同时向检测信号输出端输入信号,检测得到总组合指纹信号;
根据多个不同的组合指纹信号计算出各个感光单元对应的指纹信号,包括:根据次组合指纹信号和总组合指纹信号计算出各个感光单元对应的指纹信号。
该实施方式以上述图3对应的,一个指纹识别电路包括相互并联连接的4感光单元为例进行说明。在图3对应的实施例说明的第三种检测方式中,m8即为总组合指纹信号,m1、m6、m7均为次组合指纹信号,其中,m1是检测两个感光单元同时输出信号得到的,m6和m7均是检测三个感光单元同时输出信号得到的。在另一种可选的实施例方式中,对应一个指纹识别电路包括相互并联连接的4感光单元的情况,也可以是三个次组合指纹信号,均是检测三个感光单元同时输出信号得到的,只要保证三个次组合指纹信号对应的三个感光单元不完全相同即可,在此不再赘述计算过程。
在一些可选的实施方式中,图8为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别电路的另一种可选实施方式示意图。显示面板包括指纹复位控制信号线R、复位信号线V、电源信号线P、读取控制信号线ST;如图8所示,图中仍然以一个指纹识别电路包括相互并联连接的4个感光单元为例,分别为感光单元Y1、Y2、Y3、Y4,图8示意出了两个指纹识别电路。其中,在一个指纹识别电路中:
指纹识别电路还包括驱动晶体管T2、信号获取晶体管T3和复位晶体管T4和第一节点q,其中,复位晶体管T4的控制端与复位控制信号线R电连接,复位晶体管T4的第一端与复位信号线V电连接,复位晶体管T4的第二端与第一节点q电连接;
信号获取晶体管T3的控制端与第一节点q电连接,信号获取晶体管T3的第一端与电源信号线P电连接,信号获取晶体管T3的第二端与驱动晶体管T2的第一端电连接;
驱动晶体管T2的控制端与读取控制信号线ST电连接,驱动晶体管T2的第二端与检测信号输出端SD电连接;
感光元件Q通过开关元件K与第一节点q电连接,图中示意的开关元件K为晶体管。
在指纹识别电路的工作过程包括复位阶段和曝光阶段。在复位阶段:指纹复位控制信号线R提供有效电平信号控制复位晶体管T4导通,复位信号线V提供的电压信号对第一节点q进行复位。在曝光阶段:指纹复位控制信号线R提供非有效电平信号,复位晶体管T4截止;读取控制信号线ST提供有效电平信号控制驱动晶体管T2导通;与第一节点q电连接的感光元件Q在光照下产生漏电流后,会导致第一节点q的电位发生变化,信号获取晶体管T3在第一节点q的控制下产生漏电流,并通过驱动晶体管T2将电流信号传输至检测信号输出端SD。比如在曝光阶段,控制感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入信号时,则是感光单元Y1和感光单元Y2各自对应的感光元件Q在光照下产生漏电流共同控制第一节点q的电位发生变化。
应当理解的是,图8中仅是以驱动晶体管T2、信号获取晶体管T3和复位晶体管T4为NMOS晶体管为例进行的说明,实际上,还可以将驱动晶体管T2、信号获取晶体管T3和复位晶体管T4设计为PMOS晶体管,本发明实施例对此不做限定。
在一些可选的实施方式中,电源信号线复用为复位信号线,也即复位晶体管的第一端与电源信号线电连接,在电路工作中的复位阶段,复位控制信号线提供有效电平信号控制复位晶体管导通后,电源信号线提供电压信号对第一节点q进行复位。该实施方式中,通过将电源信号线复用为复位信号线,减少了电路中信号线的设置条数,节省了面板中布线的空间。
在一些可选的实施方式中,显示面板包括N条控制信号线,在一个指纹识别电路中,一个开关元件与一条控制信号线电连接,继续参考图8中示意的,显示面板包括4条控制信号线,分别为KX1、KX2、KX3和KX4。开关元件K包括开关晶体管T1,开关晶体管T1的控制端与控制信号线电连接(如感光单元Y1中的开关晶体管T1的控制端与控制信号线KX1电连接),开关晶体管T1的第一端与感光元件Q电连接,开关晶体管T1的第二端与检测信号输出端SD电连接;其中,检测得到多个不同的组合指纹信号,包括:至少两条控制信号线向与其各自电连接的开关元件K同时提供有效电平信号,得到一个组合指纹信号。
图9为图8对应的电路中控制信号线的一种可选实施方式的时序图。如图9所示,仅示意出控制信号线KX1、KX2、KX3和KX4的时序图,指纹识别检测的曝光阶段至少还包括第一次读取t1、第二次读取t2、第三次读取t3和第四次读取t4。在第一次读取t1时刻,控制信号线KX1和控制信号线KX2同时控制与其各自电连接的开关晶体管T1打开时,能够控制感光单元Y1和感光单元Y2同时向检测信号输出端SD输入信号。在第二次读取t2时刻,控制信号线KX2和控制信号线KX3同时控制与其各自电连接的开关晶体管T1打开时,能够控制感光单元Y2和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入信号。在第三次读取t3时刻,控制信号线KX3和控制信号线KX4同时控制与其各自电连接的开关晶体管T1打开时,能够控制感光单元Y3和感光单元Y4同时向检测信号输出端SD输入信号。在第四次读取t4时刻,控制信号线KX1和控制信号线KX3同时控制与其各自电连接的开关晶体管T1打开时,能够控制感光单元Y1和感光单元Y3同时向检测信号输出端SD输入信号。该种时序图对应的检测方式能够适用于上述图3对应的实施例说明中的第一种实施方式。
需要说明的是,图8中开关晶体管T1也仅以NMOS晶体管为例进行的说明,实际上,也可以为PMOS晶体管,本发明实施例对此不做限定。
通过设置一个开关元件与一条控制信号线电连接,能够实现对指纹识别电路中各个感光单元的单独控制,从而能够保证在指纹识别过程中,控制至少两个任意的感光单元同时向检测信号输出端输入信号。实现增大了感应信号量,能够提高信噪比的同时,也能够实现检测出各个感光单元各自对应的指纹信号,提升了指纹识别检测的准确度和精确度。
在本发明实施例提供的显示面板的指纹识别区内,一个指纹识别电路中的多个感光元件的设置方式包括多种情况,并联连接的多个感光单元中的感光元件可以在某一方向依次排列,或者也可以呈阵列排布。在指纹识别区内可以设置两个子像素对应一个感光元件,也可以设置一个像素单元(也即三个子像素)对应一个感光元件。
在一些可选的实施方式中,图10为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别区的另一种可选实施方式局部示意图。如图10所示,指纹识别区包括阵列排布的多个子像素sp,其中,两个子像素sp对应一个感光元件Q。
在一些可选的实施方式中,图11为本发明实施例提供的显示面板中指纹识别区的另一种可选实施方式局部示意图。如图11所示,指纹识别区包括阵列排布的多个子像素sp,其中,三个子像素sp对应一个感光元件Q。可以是构成一个像素单元的三种颜色子像素对应一个感光单元。
在一些可选的实施方式中,属于同一个指纹识别电路的N个感光元件沿同一方向依次排列。继续参考图10所示的,指纹识别区包括阵列排布的多个子像素,多个子像素沿第一方向x排列成像素行spH,多个子像素沿第二方向y排列成像素列spL,第一方向x与第二方向y交叉;以显示面板中的扫描线沿第一方向x延伸,数据线沿第二方向y延伸为例。图中示意属于同一个指纹识别电路的6个感光元件Y,以6Y表示。属于同一个指纹识别电路的6个感光元件,沿第一方向x排列,该实施例可以与上述图5或图7对应的实施例相结合,将沿第一方向x排列的N个感光单元与指纹识别检测时的排序顺序一一对应,在指纹识别检测时,将N个感光元件首尾依次排序后,相当于第N个感光元件与第1个感光元件相邻。根据指纹的纹路规律,相邻的两个感光单元可能同时检测指纹的谷或者同时检测指纹的脊,在此种情况下,相邻的两个感光单元的感应信号差异较小,当信号量均较少时更不易被检测出。本发明实施例中,在检测时可以控制显示面板中实际相邻的两个感光单元同时向检测信号输出端输入感应信号,相当于增大了感应信号量,能够提高信噪比,提升检测的精确度。
在一些可选的实施方式中,属于同一个指纹识别电路的N个感光元件,也可以沿第二方向排列,在此不再附图示意。
在一些可选的实施方式中,属于同一个指纹识别电路的N个感光元件呈阵列排布。继续参考图11中的示意,指纹识别区包括阵列排布的多个子像素sp,多个子像素sp沿第一方向x排列成像素行spH,多个子像素sp沿第二方向y排列成像素列spL,第一方向x与第二方向y交叉;图中示意,属于同一个指纹识别电路的4个感光元件Y,以4Y表示。属于同一个指纹识别电路的4个感光元件呈阵列排布。该实施例可以与上述图5或图7对应的实施例相结合。根据指纹的纹路规律,相邻的两个感光单元可能同时检测指纹的谷或者同时检测指纹的脊,在此种情况下,相邻的两个感光单元的感应信号差异较小,当信号量均较少时更不易被检测出。本发明实施例中,在检测时可以控制显示面板中实际相邻的两个感光单元同时向检测信号输出端输入感应信号,相当于增大了感应信号量,能够提高信噪比,提升检测的精确度。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种显示装置,图12为本发明实施例提供的显示装置示意图。如12图所示,显示装置包括本发明任意实施例提供的显示面板100。其中,显示面板100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明,此处不再赘述。当然,图所示的显示装置仅仅为示意说明,该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (11)
1.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板的显示区包括指纹识别区;所述显示面板包括:
多个指纹识别电路,一个所述指纹识别电路包括并联连接的N个感光单元,N≥3,且N为整数,一个所述感光单元包括一个感光元件和与所述感光元件电连接的开关元件,所述感光元件位于所述指纹识别区,一个所述指纹识别电路包括一个检测信号输出端,在一个所述指纹识别电路内,所有的所述感光单元均与所述检测信号输出端电连接;其中,
在一次指纹识别过程中,一个所述指纹识别电路的检测过程包括:
检测得到多个不同的组合指纹信号,一个所述组合指纹信号为至少两个所述感光单元同时向所述检测信号输出端输入的信号,在多个不同的所述组合指纹信号中,任意两个所述组合指纹信号所对应的所述感光单元不完全相同;
根据多个不同的所述组合指纹信号计算出各个所述感光单元对应的指纹信号。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
检测得到多个不同的组合指纹信号,包括:
检测得到N个不同的所述组合指纹信号,其中,N个不同的所述组合指纹信号中,任意一个所述组合指纹信号均对应两个所述感光单元。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
当N为奇数时,检测得到N个不同的所述组合指纹信号,包括:
将N个所述感光单元首尾相邻依次排序,依次控制相邻的两个所述感光单元同时向所述检测信号输出端输入信号,检测得到N个不同的所述组合指纹信号。
4.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,
当N为偶数时,检测得到N个不同的所述组合指纹信号,包括:
将N个所述感光单元首尾相邻依次排序,至少控制不相邻的两个所述感光单元同时向所述检测信号输出端输入一次信号,得到所述组合指纹信号。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述组合指纹信号包括总组合指纹信号和次组合指纹信号,其中,所述总组合指纹信号对应一个所述指纹识别电路中的所有的所述感光单元,所述次组合指纹信号对应一个所述指纹识别电路中的部分所述感光单元;
检测得到多个不同的组合指纹信号,包括:
控制M个所述感光单元同时向所述检测信号输出端输入信号,检测得到至少N-1个所述次组合指纹信号,其中,2≤M≤N-1,且M为整数;
控制所有的所述感光单元同时向所述检测信号输出端输入信号,检测得到所述总组合指纹信号;
根据多个不同的所述组合指纹信号计算出各个所述感光单元对应的指纹信号,包括:根据所述次组合指纹信号和所述总组合指纹信号计算出各个所述感光单元对应的指纹信号。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板包括指纹复位控制信号线,复位信号线、电源信号线、读取控制信号线;
所述指纹识别电路还包括驱动晶体管、信号获取晶体管和复位晶体管和第一节点,其中,
所述复位晶体管的控制端与所述复位控制信号线电连接,所述复位晶体管的第一端与所述复位信号线电连接,所述复位晶体管的第二端与所述第一节点电连接;
所述信号获取晶体管的控制端与所述第一节点电连接,所述信号获取晶体管的第一端与所述电源信号线电连接,所述信号获取晶体管的第二端与所述驱动晶体管的第一端电连接;
所述驱动晶体管的控制端与所述读取控制信号线电连接,所述驱动晶体管的第二端与所述检测信号输出端电连接;
所述感光元件通过所述开关元件与所述第一节点电连接。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板包括N条控制信号线,在一个所述指纹识别电路中,一个所述开关元件与一条所述控制信号线电连接,
所述开关元件包括开关晶体管,所述开关晶体管的控制端与所述控制信号线电连接,所述开关晶体管的第一端与所述感光元件电连接,所述开关晶体管的第二端与所述检测信号输出端电连接;其中,
检测得到多个不同的组合指纹信号,包括:至少两条所述控制信号线向与其各自电连接的所述开关元件同时提供有效电平信号,得到一个所述组合指纹信号。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述指纹识别区包括阵列排布的多个子像素,其中,至少两个所述子像素对应一个所述感光元件。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述指纹识别区包括阵列排布的多个子像素,多个所述子像素沿第一方向排列成像素行,多个所述子像素沿第二方向排列成像素列,所述第一方向与所述第二方向交叉;
属于同一个所述指纹识别电路的N个所述感光元件,沿所述第一方向排列,或者沿所述第二方向排列。
10.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述指纹识别区包括阵列排布的多个子像素,多个所述子像素沿第一方向排列成像素行,多个所述子像素沿第二方向排列成像素列,所述第一方向与所述第二方向交叉;
属于同一个所述指纹识别电路的N个所述感光元件呈阵列排布。
11.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1至10任一项所述的显示面板。
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