CN111126260B - 一种显示装置的指纹识别方法、显示装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种显示装置的指纹识别方法、显示装置及电子设备。该方法包括:在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2;在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号;其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数;j为大于等于1小于等于Y的正整数。本发明实施例提供的技术方案可以降低串扰光线对指纹识别单元的干扰,提高显示装置的指纹识别精确度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置的指纹识别方法、显示装置及电子设备。
背景技术
指纹对于每一个人而言是与身俱来的,是独一无二的。随着科技的发展,市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置,如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。其中,显示装置中的显示面板主要包括液晶显示面板(Liquid Crystal Display,LCD)和有机发光显示面板(OrganicLight-Emitting Diode, OLED)两大类。
现有的带有指纹识别功能的显示装置中,当指纹识别光源发出的光线经过触摸主体反射后会照射到多个指纹识别单元上,导致每一指纹识别单元除了接收到与其对应位置的反射光,还接收到其他位置的串扰光,影响指纹识别单元指纹识别的精确度。
发明内容
本发明提供一种显示装置的指纹识别方法、显示装置及电子设备,提高显示装置的指纹识别精确度。
第一方面,本发明实施例提供了一种显示装置的指纹识别方法,显示装置包括衬底基板以及位于衬底基板上的多个阵列排列的像素单元和多个阵列排列的指纹识别单元;多个阵列排列的指纹识别单元包括多个指纹识别单元组,每个指纹识别单元组包括X行Y列指纹识别单元;多个指纹识别单元组阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;
该指纹识别方法包括:
在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2;
在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号;
其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数; j为大于等于1小于等于Y的正整数。
第二方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括显示面板和控制单元;
显示装置包括衬底基板以及位于衬底基板上的多个阵列排列的像素单元和多个阵列排列的指纹识别单元;多个阵列排列的指纹识别单元包括多个指纹识别单元组,每个指纹识别单元组包括X行Y列指纹识别单元;多个指纹识别单元组阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;
控制单元用于:在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2;
在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号;
其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数; j为大于等于1小于等于Y的正整数。
第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括本发明任意实施例所述的显示装置。
本发明实施例提供的显示装置的指纹识别方法,将多个指纹识别单元划分为多个指纹识别单元组,在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮,可防止距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1之外的其它像素单元发出的光经由触摸主体反射后照射在该第i行第j列指纹识别单元上,有利于第i行第j列指纹识别单元只接收与其对应位置的反射光,改善指纹识别单元除了接收到与其对应位置的反射光,还接收到其他位置的串扰光的问题,提高指纹识别单元指纹识别的精确度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种一个指纹识别周期的阶段示意图;
图2是本发明实施例提供的一种显示装置的指纹识别方法的流程图;
图3是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图4是图3中的显示装置在第一指纹识别子周期内点亮的像素单元的情况;
图5是图3中的显示装置在第二指纹识别子周期内点亮的像素单元的情况;
图6是本发明实施例提供的另一种显示装置的指纹识别方法的流程图;
图7是图3中的显示装置在第一指纹识别子周期内点亮的像素单元的另一种情况;
图8是本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图9是图8中指纹识别单元的收光情况示意图;
图10是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
有鉴于背景技术中提到的问题,本发明实施例提供了一种显示装置的指纹识别方法,显示装置包括衬底基板以及位于衬底基板上的多个阵列排列的像素单元和多个阵列排列的指纹识别单元;多个阵列排列的指纹识别单元包括多个指纹识别单元组,每个指纹识别单元组包括X行Y列指纹识别单元;多个指纹识别单元组阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;
该指纹识别方法包括:
在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2;
在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号;
其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数; j为大于等于1小于等于Y的正整数。
以上是本发明的核心思想,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其它实施例,都属于本发明实施例保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种一个指纹识别周期的阶段示意图。图2是本发明实施例提供的一种显示装置的指纹识别方法的流程图。该显示装置包括衬底基板110以及位于衬底基板110上的多个阵列排列的像素单元120和多个阵列排列的指纹识别单元1311;多个阵列排列的指纹识别单元1311包括多个指纹识别单元组130,每个指纹识别单元组130包括X行Y列指纹识别单元1311;多个指纹识别单元组130阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;X和Y为正整数。
参见图1和图2,该方法包括:
S110、在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组130中距离第 i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元1311之间的距离大于第二距离L2。
具体的,显示面板可为LCD、OLED或者本领域技术人员可知的其他显示面板,本申请对此不作限定。为详细说明,下文将以显示面板为LCD为例进行说明。
具体的,显示装置中阵列排列的像素单元120的数量以及像素单元120的排列形式,本领域技术人员可根据实际情况设置。同理,多个指纹识别单元组 130的排布方式、指纹识别单元组130的具体数量以及每个指纹识别单元组130 中指纹识别单元1311的数量,本领域技术人员均可根据实际情况设置。
示例性的,图3是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图3,该显示装置包括衬底基板110以及位于衬底基板110上的多个呈矩阵排列的像素单元120和多个呈矩阵排列的指纹识别单元1311;多个指纹识别单元 1311包括四个指纹识别单元组130(分别为第一指纹识别单元组131、第二指纹识别单元组132、第三指纹识别单元组133和第四指纹识别单元组134),每个指纹识别单元组130包括六行六列指纹识别单元1311。其中,标记数字“ij”的指纹识别单元1311分别为各个指纹识别单元组130中的第i行第j列指纹识别单元1311,例如,四个标记数字“11”的指纹识别单元1311分别为各个指纹识别单元组130中的第一行第一列指纹识别单元1311,四个标记数字“12”的指纹识别单元1311分别为各个指纹识别单元组130中的第一行第二列指纹识别单元1311,四个标记数字“21”的指纹识别单元1311分别为各个指纹识别单元组130中的第二行第一列指纹识别单元1311,依次类推,此处不再赘述。
其中,每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元1311之间的距离大于第二距离L2,L2>2×L1。示例性的,参见图3,在第一指纹识别子周期中,第一指纹识别单元组131中的第一行第一列指纹识别单元1311与第二指纹识别单元组132中的第一行第一列指纹识别单元1311 相邻,两者之间的距离大于第二距离L2,同时,第一指纹识别单元组131中的第一行第一列指纹识别单元1311与第三指纹识别单元组133中的第一行第一列指纹识别单元1311相邻,两者之间的距离大于第二距离L2。如此,相邻两个第i行第j列指纹识别单元1311中,其中一个第i行第j列指纹识别单元1311 对应点亮的像素单元120发出的光经触摸主体反射后的反射光(对另一个第i 行第j列指纹识别单元1311来说是串扰光),不会照射到另一个第i行第j列指纹识别单元1311上,或者照射到另一个第i行第j列指纹识别单元1311上时由于距离较远而光强较弱,即可改善串扰光对指纹识别单元1311干扰的问题,提高指纹识别精度。
S120、在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组130中第i行第j 列指纹识别单元1311采集的指纹信号。
其中,i为大于等于1小于等于X的正整数;j为大于等于1小于等于Y的正整数。
具体的,在每个指纹识别子周期内,可以先获取所有指纹识别单元1311采集的指纹信号,然后再从中筛选出每个指纹识别单元组130中第i行第j列指纹识别单元1311采集的指纹信号。示例性的,在第一个指纹识别子周期内,可以先获取所有指纹识别单元1311采集的指纹信号,然后再从中筛选出每个指纹识别单元组130中第一行第一列指纹识别单元1311采集的指纹信号。
或者,在每个指纹识别子周期内,可以先获取每个指纹识别单元组130中第i行指纹识别单元1311采集的指纹信号,然后再从中筛选出每个指纹识别单元组130中第i行第j列指纹识别单元1311采集的指纹信号。示例性的,在第一个指纹识别子周期内,可以先获取第一指纹识别单元组131中第一行指纹识别单元1311、第二指纹识别单元组132中第一行指纹识别单元1311、第三指纹识别单元组133中第一行指纹识别单元1311以及第四指纹识别单元组134中第一行指纹识别单元1311采集的指纹信号,然后再从中筛选出每个指纹识别单元组130中第一行第一列指纹识别单元1311采集的指纹信号。
或者,在每个指纹识别子周期内,可以先获取每个指纹识别单元组130中第j列指纹识别单元1311采集的指纹信号,然后再从中筛选出每个指纹识别单元组130中第i行第j列指纹识别单元1311采集的指纹信号。示例性的,在第一个指纹识别子周期内,可以先获取第一指纹识别单元组131中第一列指纹识别单元1311、第二指纹识别单元组132中第一列指纹识别单元1311、第三指纹识别单元组133中第一列指纹识别单元1311以及第四指纹识别单元组134中第一列指纹识别单元1311采集的指纹信号,然后再从中筛选出每个指纹识别单元组130中第一行第一列指纹识别单元1311采集的指纹信号。
或者,在每个指纹识别子周期内,可以直接获取每个指纹识别单元组130 中第i行第j列指纹识别单元1311采集的指纹信号。示例性的,在第一个指纹识别子周期内,直接获取每个指纹识别单元组130中第一行第一列指纹识别单元1311采集的指纹信号。
或者,本领域技术人员可知的其它方式。
示例性的,图4是图3中的显示装置在第一指纹识别子周期内点亮的像素单元120的情况。参见图4,在第一指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组130中距离第一行第一列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120 点亮(图4中用斜线填充的方式标记点亮的像素单元120)。然后,获取各指纹识别单元组130中第一行第一列指纹识别单元1311采集的指纹信号,至此,第一指纹识别子周期结束。
示例性的,图5是图3中的显示装置在第二指纹识别子周期内点亮的像素单元120的情况。参见图5,在第二指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组130中距离第一行第二列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120 点亮(图5中用斜线填充的方式标记点亮的像素单元120)。然后,获取各指纹识别单元组130中第一行第二列指纹识别单元1311采集的指纹信号,至此,第二指纹识别子周期结束。
需要说明的是,图4和图5中示例性示出了,在第一个指纹识别子周期中, i=1,j=1;在第二个指纹识别子周期中,i=1,j=2,但并非对本申请的限定,在第N(N为大于等于1小于等于X*Y的整数)个指纹识别子周期中,i和j的具体值,本领域技术人员可根据实际情况设置。示例性的,参见图3-图5,在第一个指纹识别子周期中,i=1,j=1;在第二个指纹识别子周期中,i=1,j=2;在第三个指纹识别子周期中,i=1,j=3;···在第七个指纹识别子周期中,i=2, j=1;在第七个指纹识别子周期中,i=2,j=2;在第九个指纹识别子周期中,i=2, j=3;···,依次类推,在第三十六个指纹识别子周期中,i=6,j=6。如此,当第三十六个指纹识别子周期结束之后,可获得每个指纹识别单元1311反馈回的有效的指纹信号,据此,可生成一幅完整的指纹识别图像。
需要说明的是,若距离第i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1的范围能够完全覆盖多个像素单元120,同时部分覆盖多个像素单元120,例如图4中,距离第i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1的范围能够完全覆盖八个像素单元120,同时部分覆盖八个像素单元120,那么,可以仅点亮被完全覆盖的像素单元120,或者,可以点亮被完全覆盖的像素单元120以及被部分覆盖的像素单元120,或者点亮覆盖率超过50%的像素单元120,如图4和图5所示,或者,本领域技术人员可知的其它方式。
本发明实施例提供的显示装置的指纹识别方法,将多个指纹识别单元划分为多个指纹识别单元组,在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮,可防止距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1之外的其它像素单元发出的光经由触摸主体反射后照射在该第i行第j列指纹识别单元上,有利于第i行第j列指纹识别单元只接收与其对应位置的反射光,改善指纹识别单元除了接收到与其对应位置的反射光,还接收到其他位置的串扰光的问题,提高指纹识别单元指纹识别的精确度。
图6是本发明实施例提供的另一种显示装置的指纹识别方法的流程图。其中,图6所示的指纹识别方法是对图2所示的指纹识别方法的具体化,具体的,该显示装置还包括多条指纹识别扫描线和多条指纹识别信号检测线;同一行指纹识别单元1311的控制端连接同一条指纹识别扫描线;同一列指纹识别单元 1311的输出端连接同一条指纹识别信号检测线。
参见图1和图6,该方法包括:
S210、在每个指纹识别子周期内,控制行方向以及列方向上距离第i行第j 列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组的第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2。
S220、在每个指纹识别子周期内,逐行向各指纹识别单元组中第i行指纹识别单元电连接的指纹识别扫描线提供扫描信号。
S230、在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组中第j列指纹识别单元电连接的指纹识别检测线上的指纹信号。
示例性的,图7是图3中的显示装置在第一指纹识别子周期内点亮的像素单元120的另一种情况。在第一指纹识别子周期内,控制行方向以及列方向上距离第一行第一列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120点亮(图 7中用斜线填充的方式标记点亮的像素单元120)。接下来,向第一指纹识别单元组131中第一行指纹识别单元1311电连接的指纹识别扫描线提供扫描信号,以使第一指纹识别单元组131中第一行指纹识别单元1311以及第二指纹识别单元组132中第一行指纹识别单元1311开启,然后,获取第一指纹识别单元组 131中第一行第一列指纹识别单元1311电连接的指纹识别检测线上的指纹信号以及第二指纹识别单元组132中第一行第一列指纹识别单元1311电连接的指纹识别检测线上的指纹信号。再接下来,向第三指纹识别单元组133中第一行指纹识别单元1311电连接的指纹识别扫描线提供扫描信号,以使第三指纹识别单元组133中第一行指纹识别单元1311以及第四指纹识别单元组134中第一行指纹识别单元1311开启,然后,获取第三指纹识别单元组133中第一行第一列指纹识别单元1311电连接的指纹识别检测线上的指纹信号以及第四指纹识别单元组134中第一行第一列指纹识别单元1311电连接的指纹识别检测线上的指纹信号。至此,第一指纹识别子周期结束。
依次类推,当第三十六个指纹识别子周期结束之后,可获得每个指纹识别单元1311反馈回的有效的指纹信号,据此,可生成一幅完整的指纹识别图像。
需要说明的是,通常情况下,显示装置中的像素单元120呈矩形,且多个像素单元120呈矩阵排列,设置在每个指纹识别子周期内,控制行方向以及列方向上距离第i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120点亮,比较容易控制。
需要说明的是,图6所示的指纹识别方法,在每个指纹识别子周期中,仅扫描各指纹识别单元组130中第i行指纹识别单元1311,而不再花费时间去扫描各指纹识别单元组130中除第i行指纹识别单元1311之外的其它行指纹识别单元1311,例如,在第一指纹识别子周期中,仅扫描各指纹识别单元组130中第一行指纹识别单元1311,而不再花费时间去扫描各指纹识别单元组130中除第一行指纹识别单元1311之外的其它行指纹识别单元1311。此外,在每个指纹识别子周期中,直接获取各指纹识别单元组130中第i行第j列指纹识别单元 1311反馈的指纹信号,例如,在第一指纹识别子周期中,直接获取各指纹识别单元组130中第一行第一列指纹识别单元1311反馈的指纹信号,不去获取各指纹识别单元组130中除第一行第一列指纹识别单元1311之外的其它指纹识别单元1311反馈的指纹信号,则不必再额外去花费时间去筛选各指纹识别单元组 130中第一行第一列指纹识别单元1311反馈的指纹信号。如此,可减少每个指纹识别子周期所需的时间,进而减少一个指纹识别周期的时间,提高指纹识别的频率。
在上述技术方案的基础上,L1≤W;其中,W为触摸主体指纹谷或指纹脊的宽度。
具体的,指纹识别单元1311的工作原理为,指纹识别光源发出的光线经过触摸主体反射后会照射到指纹识别单元1311上,由于指纹谷和指纹脊的反射角度及反射回的光强不同,因此指纹识别单元1311可根据接收到的光强不同识别出指纹谷和指纹脊。可以理解的是,通过设置L1≤W,理论上可使每个指纹识别单元1311仅接收一个指纹脊或一个指纹谷反射回的光线(下文将结合附图解释,此处先不作详述),以改善指纹谷(或指纹脊)对应的指纹识别单元1311 受到相邻指纹脊(或指纹谷)反射回的光线的串扰的问题,使得指纹脊和指纹谷对应的指纹识别单元1311接收到的光强差异更明显,进而提高显示装置的指纹识别精度。优选的,L1=W,如此,可避免点亮的像素单元过少导致的指纹识别单元1311接收到的光强较小,难以进行指纹识别的问题。
可选的,W=200um。
具体的,每个人的指纹均具有独一性,不同的人的指纹脊和指纹谷的宽度可能不同,但是,研究表明,指纹脊和指纹谷的宽度大约在200um左右。因此,设置W=200um可适用于绝大部分的用户。
可选的,相邻像素单元120之间设置有遮光层;遮光层设置有准直孔;指纹识别单元1311在衬底基板110上的垂直投影与准直孔在衬底基板110上的垂直投影至少部分交叠;
其中,r为准直孔的孔径,h为准直孔的高度,H为触摸主体的指纹脊与指纹识别单元1311所在平面之间的高度。
示例性的,图8是本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。参见图8,该显示装置包括液晶显示面板、偏振片40以及玻璃盖板50,偏振片 40位于液晶显示面板和玻璃盖板50之间。其中,液晶显示面板包括相对设置的彩膜基板20和阵列基板10,彩膜基板20和阵列基板10之间设置有液晶层 30。阵列基板包括衬底基板110、指纹识别单元1311和遮光层220,指纹识别单元1311位于衬底基板110和遮光层230之间。彩膜基板20包括支撑基板210 以及位于支撑基板210上的多层遮光层220和多层平坦化层230,遮光层220 和平坦化层230叠层间隔设置,遮光层220还包括多个开口结构222;彩膜基板20还包括色阻层,色阻层包括多个不同颜色的色阻块240,色阻块240在支撑基板210上的垂直投影位于开口结构222在支撑基板210上的垂直投影内。阵列基板10以及彩膜基板20中的各遮光层220上均设置有准直孔221,各遮光层220上的准直孔221在衬底基板110上的垂直投影重合,指纹识别单元1311 在衬底基板110上的垂直投影与准直孔221在衬底基板110上的垂直投影至少部分交叠。
示例性的,图9是图8中指纹识别单元的收光情况示意图。参见图8和图 9,虚线表示与指纹识别单元1311之间的距离为W(一个指纹谷或指纹脊的宽度)的像素单元120发出的光的传输路径。容易理解的是,与指纹识别单元1311 之间的距离为W的像素单元120发出的光照射在指纹谷和指纹脊的边界上后反射至指纹识别单元1311,与指纹识别单元1311的距离小于等于W的所有像素单元120可照射至同一个指纹谷(或指纹脊)上。换句话说,当一个指纹识别单元1311只接收距其小于等于W范围内的像素单元120发出的光时,理论上,该指纹识别单元1311只接收一个指纹谷(或一个指纹脊)反射回的光。更简单来说,距指纹识别单元1311小于等于W范围内的像素单元120发出的光对指纹识别是有效的,距指纹识别单元1311大于W的像素单元120发出的光是串扰光。为防止串扰光,液晶显示面板中常常设置准直孔(如图8中所示的准直孔)来阻挡串扰光对指纹识别单元1311的干扰,具体的,实线表示指纹识别单元1311能够接收到的距其最远的像素单元120发出的光的传输路径,根据几何比例关系可知那么,也即是说,指纹识别单元1311能够接收到距其小于等于2*S范围内的像素单元120发出的光。示例性的,受于工艺限制,目前r最小可为4um左右,若h=20um,H=1000um,此时, 即指纹识别单元1311能够接收到距离其小于等于400um范围内的像素单元120发出的光,距离其大于400um范围内的像素单元120发出的光将被准直孔阻挡,也就是说准直孔只能阻挡部分串扰光,与指纹识别单元1311之间的距离在200um-400um的像素单元120发出的光无法阻挡。
由上可知,为提高指纹识别精度,应该控制指纹识别单元1311接收距其小于等于W范围内的像素单元120发出的光,尽量避免指纹识别单元1311接收距其大于W范围内的像素单元120发出的光。通过设置可使相邻指纹识别单元组130的第i行第j列指纹识别单元1311中,其中一个指纹识别单元组130的第i行第j列指纹识别单元1311对应点亮的像素单元120发出的光经触摸主体反射后理论上不会照射到另一个指纹识别单元组130的第i行第j列指纹识别单元1311,进而解决串扰光对指纹识别单元1311干扰的问题,提高指纹识别精度。
基于同上的发明构思,本发明实施例还提供了一种显示装置。图10是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。参见图10,该显示装置包括显示面板和控制单元150;显示装置包括衬底基板以及位于衬底基板上的多个阵列排列的像素单元120(图10中未示出)和多个阵列排列的指纹识别单元1311;多个阵列排列的指纹识别单元1311包括多个指纹识别单元组130,每个指纹识别单元组130包括X行Y列指纹识别单元1311;多个指纹识别单元组130阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;控制单元150用于:在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组130中距离第i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120点亮;每个指纹识别子周期中,相邻指纹识别单元组130的第i行第j列指纹识别单元1311之间的距离大于第二距离L2;在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组130中第i行第 j列指纹识别单元1311采集的指纹信号。
其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数; j为大于等于1小于等于Y的正整数。
本发明实施例提供的显示装置,将多个指纹识别单元划分为多个指纹识别单元组,在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组中距离第i行第j 列指纹识别单元第一距离L1内的像素单元点亮,可防止距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1之外的其它像素单元发出的光经由触摸主体反射后照射在该第i行第j列指纹识别单元上,有利于第i行第j列指纹识别单元只接收与其对应位置的反射光,改善指纹识别单元除了接收到与其对应位置的反射光,还接收到其他位置的串扰光的问题,提高指纹识别单元指纹识别的精确度。
继续参见图10,可选的,显示装置包括显示区AA和非显示区DA,显示区AA包括多条指纹识别扫描线scan,同一行指纹识别单元1311的控制端连接同一条指纹识别扫描线scan;多个指纹识别单元组130呈M行Y列阵列排布;
非显示区DA设置有X个扫描驱动单元160,每个扫描驱动单元160包括 M个级联的移位寄存器;第i扫描驱动单元160中的第m级移位寄存器的输出端通过指纹识别扫描线scan与第m行指纹识别单元组130的第i行指纹识别单元1311电连接;其中,M和N为正整数;m为大于等于1小于等于M的正整数。
示例性的,图10中示出了多个指纹识别单元组130呈两行两列阵列排布,每个指纹识别单元组130中包括三行三列指纹识别单元1311,相应地,非显示区DA设置有三个扫描驱动单元160,每个扫描驱动单元160中包括两级移位寄存器。具体的,第一扫描驱动单元161中的第一级移位寄存器1611的输出端通过指纹识别扫描线scan与第一行指纹识别单元组130的第一行指纹识别单元 1311(第一指纹识别单元组131中的第一行指纹识别单元1311和第二指纹识别组中的第一行指纹识别单元1311)电连接;第一扫描驱动单元161中的第二级移位寄存器1612的输出端通过指纹识别扫描线scan与第二行指纹识别单元组 130的第一行指纹识别单元1311电连接。第二扫描驱动单元162中的第一级移位寄存器1621的输出端通过指纹识别扫描线scan与第一行指纹识别单元组130 的第二行指纹识别单元1311电连接;第二扫描驱动单元162中的第二级移位寄存器1622的输出端通过指纹识别扫描线scan与第二行指纹识别单元组130的第二行指纹识别单元1311电连接。第三扫描驱动单元163中的第一级移位寄存器1631的输出端通过指纹识别扫描线scan与第一行指纹识别单元组130的第三行指纹识别单元1311电连接;第三扫描驱动单元163中的第二级移位寄存器1632的输出端通过指纹识别扫描线scan与第二行指纹识别单元组130的第三行指纹识别单元1311电连接。
具体的,可通过第i扫描驱动单元160单独控制各指纹识别单元组130中的第i行指纹识别单元1311所在行的开启和关闭。示例性的,参见图10,在第一指纹识别子周期,控制单元150向第一扫描驱动单元161发送使能信号,第一扫描驱动单元161中的第一级移位寄存器向第一行指纹识别单元组130中的第一行指纹识别单元1311提供扫描信号,然后,第一扫描驱动单元161中的第二级移位寄存器向第二行指纹识别单元组130中的第一行指纹识别单元1311提供扫描信号。如此,可不去扫描其它行指纹识别单元1311,节约扫描时间,缩短指纹识别子周期的时间。
需要说明的是,为使扫描驱动单元160开启工作,控制单元150需要向扫描驱动单元160发送使能信号、时钟信号、高电平信号、低电平信号等本领域技术人员可知的信号,因此,控制单元150和扫描驱动单元160之间应当设置多条信号线。为作图方便,图10仅示出一条信号线,本领域技术人员应当理解实际上控制单元150和扫描驱动单元160之间设置有多条信号线。
继续参见图10,可选的,显示装置包括显示区AA和非显示区DA,显示区AA还包括多条指纹识别信号检测线,同一列指纹识别单元1311的输出端连接同一条指纹识别信号检测线;多个指纹识别单元组130呈M行Y列阵列排布;
非显示区DA还设置有Y个数据选择单元170,每个数据选择单元170包括Y个输入端和Y个输出端;第j数据选择单元170中的第n输入端通过指纹识别信号检测线与第n列指纹识别单元组130的第j列指纹识别单元1311电连接;各数据选择单元170的Y个输出端均与控制单元150电连接;
其中,M和N为正整数;n为大于等于1小于等于N的正整数。
示例性的,图10中示出了多个指纹识别单元组130呈两行两列阵列排布,每个指纹识别单元组130中包括三行三列指纹识别单元1311,相应地,非显示区DA设置有三个数据选择单元170,每个数据选择单元170中包括两个输入端和两个输出端。具体的,第一数据选择单元171中的第一输入端通过指纹识别信号检测线与第一列指纹识别单元组130的第一列指纹识别单元1311(第一指纹识别单元组131中的第一列指纹识别单元1311和第三指纹识别组中的第一列指纹识别单元1311)电连接;第一数据选择单元171中的第二输入端通过指纹识别信号检测线与第二列指纹识别单元组130的第一列指纹识别单元1311电连接。第二数据选择单元172中的第一输入端通过指纹识别信号检测线与第一列指纹识别单元组130的第二列指纹识别单元1311电连接;第二数据选择单元 172中的第二输入端通过指纹识别信号检测线与第二列指纹识别单元组130的第二列指纹识别单元1311电连接。第三数据选择单元173中的第一输入端通过指纹识别信号检测线与第一列指纹识别单元组130的第三列指纹识别单元1311 电连接;第三数据选择单元173中的第二输入端通过指纹识别信号检测线与第二列指纹识别单元组130的第三列指纹识别单元1311电连接。第一数据选择单元171中的两个输出端、第二数据选择单元172中的两个输出端、第三数据选择单元173中的两个输出端均与控制芯片150电连接。
具体的,可通过第j扫描驱动单元160单独接收各指纹识别单元组130中的第j列指纹识别单元1311反馈的指纹信号。示例性的,参见图10,在第一指纹识别子周期,控制单元150向第一数据选择单元171发送使能信号,第一数据选择单元171中的两个开关管导通,第二数据选择单元172以及第二数据选择单元172中的开关管关断,各指纹识别单元组130中的第一列指纹识别反馈的指纹信号可传输至控制单元150,各指纹识别单元组130中的其它列指纹识别单元1311反馈的指纹信号不能输至控制单元150。如此,控制单元150不必花费时间去筛掉其它列指纹识别单元1311反馈的指纹信号,缩短指纹识别子周期的时间。
可选的,继续参见图8,显示面板为液晶显示面板,液晶显示面板包括相对设置的彩膜基板和阵列基板;阵列基板还包括遮光层,遮光层位于指纹识别单元1311背离衬底基板110的一侧;彩膜基板包括支撑基板以及位于支撑基板上的多层遮光层和多层平坦化层,遮光层和平坦化层叠层且间隔设置;遮光层还包括多个开口结构;彩膜基板还包括色阻层;色阻层包括多个不同颜色的色阻块;色阻块在支撑基板上的垂直投影位于开口结构在支撑基板上的垂直投影内;阵列基板以及彩膜基板中的各遮光层均设置有准直孔;各遮光层上的准直孔在衬底基板110上的垂直投影重合;指纹识别单元1311在衬底基板110上的垂直投影与准直孔在衬底基板110上的垂直投影至少部分交叠。
具体的,本领域技术人员可根据实际情况设置彩膜基板中遮光层的数量以调整准直孔的高度,还可根据实际情况设置准直孔的孔径,此处均不作限定。
可选的,L1≤W;其中,W为触摸主体指纹谷或指纹脊的宽度。
可选的,W=200um。
可选的,相邻像素单元120之间设置有遮光层;遮光层设置有准直孔;指纹识别单元1311在衬底基板110上的垂直投影与准直孔在衬底基板110上的垂直投影至少部分交叠;
其中,r为准直孔的孔径,h为准直孔的高度,H为触摸主体的指纹脊与指纹识别单元1311所在平面之间的高度。
可选的,在每个指纹识别子周期内,控制每个指纹识别单元组130中距离第i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120点亮,包括:在每个指纹识别子周期内,控制行方向以及列方向上距离第i行第j列指纹识别单元1311第一距离L1内的像素单元120点亮。
可选的,在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组130中第i行第j列指纹识别单元1311采集的指纹信号,包括:在每个指纹识别子周期内,逐行向各指纹识别单元组130中第i行指纹识别单元1311电连接的指纹识别扫描线scan提供扫描信号;在每个指纹识别子周期内,获取各指纹识别单元组130 中第j列指纹识别单元1311电连接的指纹识别检测线date上的指纹信号。
本发明实施例提出的显示装置与上述实施例提出的显示装置的指纹识别方法属于同一发明构思,未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例,并且本实施例具备显示装置的指纹识别方法相同的有益效果。
基于同上的发明构思,本发明实施例还提供了一种电子设备。该电子设备包括上述实施方式提供的任一种显示装置,因此该电子设备也具有上述实施方式提供的显示装置的指纹识别方法以及显示装置所具有的有益效果,相同之处可参照上文理解,在下文中不再赘述。
示例性的,图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。参照图11,该电子设备包括上述实施方式提供的显示装置,该显示装置中用于执行指纹识别方法的控制单元可集成嵌入到显示面板的驱动芯片中,或者可与显示面板独立设置,二者之间可通过电连接线传输信号,本发明实施例对此不作限定。示例性的,电子设备可为手机、电脑、智能可穿戴设备(例如,智能手表)、车载显示屏、车载触控屏或本领域技术人员可知的其他类型的电子设备,本发明实施例对此不作限定。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (11)
1.一种显示装置的指纹识别方法,其特征在于,所述显示装置包括衬底基板以及位于所述衬底基板上的多个阵列排列的像素单元和多个阵列排列的指纹识别单元;多个阵列排列的指纹识别单元包括多个指纹识别单元组,每个所述指纹识别单元组包括X行Y列指纹识别单元;多个所述指纹识别单元组阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;
所述方法包括:
在每个指纹识别子周期内,控制每个所述指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的所述像素单元点亮;每个所述指纹识别子周期中,相邻所述指纹识别单元组的所述第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2;
在每个指纹识别子周期内,获取各所述指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号;
其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数;j为大于等于1小于等于Y的正整数。
2.根据权利要求1所述的指纹识别方法,其特征在于,L1≤W;其中,W为触摸主体指纹谷或指纹脊的宽度。
3.根据权利要求2所述的指纹识别方法,其特征在于,W=200um。
5.根据权利要求1所述的指纹识别方法,其特征在于,
在每个指纹识别子周期内,控制每个所述指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的所述像素单元点亮,包括:
在每个指纹识别子周期内,控制行方向以及列方向上距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的所述像素单元点亮。
6.根据权利要求1所述的指纹识别方法,其特征在于,
所述显示装置包括多条指纹识别扫描线和多条指纹识别信号检测线;同一行所述指纹识别单元的控制端连接同一条所述指纹识别扫描线;同一列所述指纹识别单元的输出端连接同一条所述指纹识别信号检测线;
在每个指纹识别子周期内,获取各所述指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号,包括:
在每个指纹识别子周期内,逐行向各所述指纹识别单元组中第i行所述指纹识别单元电连接的所述指纹识别扫描线提供扫描信号;
在每个指纹识别子周期内,获取各所述指纹识别单元组中第j列所述指纹识别单元电连接的所述指纹识别检测线上的指纹信号。
7.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括显示面板和控制单元;
所述显示装置包括衬底基板以及位于所述衬底基板上的多个阵列排列的像素单元和多个阵列排列的指纹识别单元;多个阵列排列的指纹识别单元包括多个指纹识别单元组,每个所述指纹识别单元组包括X行Y列指纹识别单元;多个所述指纹识别单元组阵列排列;每个指纹识别周期包括X*Y个指纹识别子周期;
所述控制单元用于:在每个指纹识别子周期内,控制每个所述指纹识别单元组中距离第i行第j列指纹识别单元第一距离L1内的所述像素单元点亮;每个所述指纹识别子周期中,相邻所述指纹识别单元组的所述第i行第j列指纹识别单元之间的距离大于第二距离L2;
在每个指纹识别子周期内,获取各所述指纹识别单元组中第i行第j列指纹识别单元采集的指纹信号;
其中,L2>2×L1;X和Y为正整数;i为大于等于1小于等于X的正整数;j为大于等于1小于等于Y的正整数。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置包括显示区和非显示区,所述显示区包括多条指纹识别扫描线,同一行所述指纹识别单元的控制端连接同一条所述指纹识别扫描线;多个指纹识别单元组呈M行Y列阵列排布;
所述非显示区设置有X个扫描驱动单元,每个所述扫描驱动单元包括M个级联的移位寄存器;第i扫描驱动单元中的第m级移位寄存器的输出端通过所述指纹识别扫描线与第m行指纹识别单元组的第i行指纹识别单元电连接;
其中,M和N为正整数;m为大于等于1小于等于M的正整数。
9.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置包括显示区和非显示区,所述显示区还包括多条指纹识别信号检测线,同一列所述指纹识别单元的输出端连接同一条所述指纹识别信号检测线;多个指纹识别单元组呈M行Y列阵列排布;
所述非显示区还设置有Y个数据选择单元,每个数据选择单元包括Y个输入端和Y个输出端;第j数据选择单元中的第n输入端通过所述指纹识别信号检测线与第n列指纹识别单元组的第j列指纹识别单元电连接;各所述数据选择单元的Y个输出端均与所述控制单元电连接;
其中,M和N为正整数;n为大于等于1小于等于N的正整数。
10.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板为液晶显示面板,所述液晶显示面板包括相对设置的彩膜基板和阵列基板;
所述阵列基板还包括遮光层,所述遮光层位于所述指纹识别单元背离所述衬底基板的一侧;
所述彩膜基板包括支撑基板以及位于所述支撑基板上的多层遮光层和多层平坦化层,所述遮光层和所述平坦化层叠层间隔设置;所述遮光层还包括多个开口结构;所述彩膜基板还包括色阻层;所述色阻层包括多个不同颜色的色阻块;所述色阻块在所述支撑基板上的垂直投影位于所述开口结构在所述支撑基板上的垂直投影内;
所述阵列基板以及所述彩膜基板中的各所述遮光层均设置有准直孔;各所述遮光层上的所述准直孔在所述衬底基板上的垂直投影重合;所述指纹识别单元在所述衬底基板上的垂直投影与所述准直孔在所述衬底基板上的垂直投影至少部分交叠。
11.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求6-10任一项所述的显示装置。
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