CN104898314A - 显示装置及其驱动电路和驱动方法、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置及其驱动电路和驱动方法、液晶显示装置及电子设备。所述显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;驱动电路,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。本发明还提供了驱动方电路驱动方法、液晶显示装置以及包括所述显示装置的电子设备。本发明显示装置和电子设备兼具图像显示和指纹感测功能,提高了使用安全性和集成度。

Description

显示装置及其驱动电路和驱动方法、电子设备
技术领域
本发明涉及平板显示领域,尤其涉及一种显示装置及其驱动电路和驱动方法、液晶显示装置及电子设备。
背景技术
智能手机、平板电脑等电子设备的普及影响着人们的生活方式。随着各种支付客户端等应用的使用,如何提高电子设备安全性和私密性成为技术人员研究的热点之一。
参考图1,示出了现有技术一种具有指纹识别功能的电子设备示意图。电子设备1中设置有指纹感测装置2,所述指纹感测装置2能实现指纹识别。电子设备1用户通过所述指纹感测装置2进行指纹识别,可以将指纹图像作为手机开机密钥或支付客户端密钥,从而提高了电子设备的使用安全性。
但是,如图1所示,所述指纹感测装置2为一独立的感测装置,且置于电子设备1的显示区域3之外。
所述指纹感测装置2占据电子设备1的空间,不符合电子设备1轻薄化的要求。此外,所述指纹感测装置2为一单独的电子器件,成本较高、生产工艺复杂、不便于集成。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种显示装置及其驱动电路和驱动方法、液晶显示装置,提高显示装置的集成度。
为了解决所述技术问题,本发明提供一种显示装置,所述显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;驱动电路,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述驱动电路用于在指纹感测阶段前向所述第一电极提供显示信号,驱动电路还用于在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述驱动电路包括:显示驱动单元,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;控制单元,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;所述显示装置还包括:扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;所述扫描线驱动电路设置于所述显示面板上或集成于所述驱动电路中;所述显示驱动单元包括:数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
可选地,所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测;所述控制单元用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;所述控制单元用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;还用于控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;当所述指纹感测控制电路发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;所述控制单元还用于控制数据线驱动电路向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
可选地,所述指纹感测检测电路包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,一指纹感测检测模块用于对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;一指纹感测检测模块用于对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;所述指纹感测控制电路,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
可选地,所述指纹感测检测模块包括:运算放大器,为虚短状态;参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点,所述第一电压大于或小于所述参考电压;第二开关,一端连接于所述第一节点,一端连接于运算放大器的反相输入端;第三开关,与所述反馈电容并联;控制器,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关以及第三开关导通,且使所述第二开关关断;所述第二控制信号用于使第二开关导通,且使所述第一开关以及第三开关关断。
可选地,所述参考电压为2V,所述第一电压为0V或12V。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制电路集成于所述扫描线驱动电路。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述第一数据线与所述数据线驱动电路之间均设置有第四开关,所第一数据线与所述指纹感测检测电路之间均设置有第五开关;所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第四开关导通、第五开关关断;在指纹感测阶段控制所述第五开关导通、第四开关关断。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;所述驱动电路还包括:公共电压产生电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;第一信号产生电路,与所述公共电极相连,用于提供第一信号;所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路向所述公共电极提供公共电压;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路向所述公共电极提供第一信号,以用于在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第一信号产生电路集成于所述指纹感测检测电路。
可选地,所述公共电压产生电路与公共电极之间设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述控制单元在图像显示阶段控制述第六开关导通、第七开关关断;在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关关断。
可选地,指纹感测检测单元包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于对一个第一子像素单元进行指纹感测或同时对多个第一子像素单元进行指纹感测;所述指纹感测检测模块用于输出进行自电容检测的指纹感测信号,还用于输出第一信号;所述指纹感测检测模块包括:运算放大器,为虚短状态;参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点;第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;第八开关,一端连接于公共电极,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,所述第八开关与所述公共电极之间定义一第二节点,所述第一电压与所述第二电压均小于所述参考电压或均大于所述参考电压;第九开关,一端连接于所述第二节点,另一端连接于参考电压源;第三开关,与所述反馈电容并联;控制器,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关、第八开关以及第三开关导通,且使所述第二开关和第九开关关断;所述第四控制信号用于使所述第二开关和第九开关导通,且使所述第一开关、第八开关以及第三开关关断。
可选地,所述参考电压为2V;所述第一电压和所述第二电压均为0V,或者,所述第一电压和所述第二电压均为12V。
可选地,所述指纹感测检测模块还包括:计算单元,与所述运算放大器的输出端相连,用于获取运算放大器的输出端电压,还用于根据所述运算放大器的输出端电压、参考电压源的电压和反馈电容的电容值获得第一电极的自电容大小。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;所述驱动电路还包括:触摸驱动电路,用于对所述触摸感应单元进行触摸检测;所述控制单元,与所述触摸驱动电路相连,用于分时地控制所述显示驱动电路、所述触摸驱动电路和所述指纹感测单元,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
可选地,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;所述触摸驱动电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
可选地,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关关断。
可选地,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第七开关和第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关和第七开关关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关第十开关关断。
可选地,所述驱动电路还包括:第二信号产生电路,与所述第一、第二扫描线相连、用于提供第二信号;所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述驱动电路还包括:第三信号产生电路,与所述第一、第二数据线相连、用于提供第三信号;所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述控制开关为薄膜晶体管。
可选地,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
可选地,所述显示面板为液晶显示面板,包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述显示电极为像素电极,所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,所述公共电极为条形、梳状或正四边形。
可选地,所述控制单元还用于在指纹感测单元完成指纹感测后,将指纹感测单元获得的指纹信息发送至显示驱动单元;所述显示驱动单元,还用于向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
相应地,本发明还提供一种显示装置,包括:显示面板,设置有位于显示面板预定区域的第一电极、以及位于所述预定区域外的第二电极;驱动电路,用于向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;还用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示。
可选地,所述驱动电路包括:显示驱动单元,用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元,用于向所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述显示面板设置有按行排布的第一扫描线、按列排布第一数据线以及与第一扫描线和第一数据线相连的第一控制开关;所述第一控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第一控制开关的控制端与所述第一扫描线相连,所述第一导通端与所述第一数据线相连,所述第一导通端与所述多个第一电极对应连接;所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的第二扫描线、按列排布第二数据线以及与第二扫描线和第二数据线相连的第二控制开关;所述第二控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第二控制开关的控制端与所述第二扫描线相连,所述第一导通端与所述第二数据线相连,所述第二导通端与所述多个第二电极对应连接;所述显示驱动单元包括:扫描线驱动电路,与所述第二扫描线相连,用于向第二扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述第二控制开关;数据线驱动电路,与所述第二数据线相连,用于向第二数据线发送显示数据,使导通的第二控制开关将所述显示数据传输至第二电极。
可选地,所述第一控制开关为薄膜晶体管。
可选地,所述第二控制开关为薄膜晶体管。
可选地,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
相应地,本发明还提供一种显示装置的驱动电路,所述显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;所述驱动电路包括:显示驱动单元,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;控制单元,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;所述显示面板上还设置有扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;所述显示驱动单元包括:数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;所述显示驱动单元包括:扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
可选地,所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测;所述控制单元用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;所述控制单元用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;还用于控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;当所述指纹感测控制电路发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;所述控制单元还用于控制数据线驱动电路向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
可选地,所述指纹感测检测电路包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,一指纹感测检测模块用于对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;一指纹感测检测模块用于对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;所述指纹感测控制电路,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
可选地,所述指纹感测检测模块包括:运算放大器,为虚短状态;参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点,所述第一电压大于或小于所述参考电压;第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;第三开关,与所述反馈电容并联;控制器,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关以及第三开关导通,且使所述第二开关关断;所述第二控制信号用于使第二开关导通,且使所述第一开关以及第三开关关断。
可选地,所述参考电压为2V,所述第一电压为0V或12V。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制电路集成于所述扫描线驱动电路。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述第一数据线与所述数据线驱动电路之间均设置有第四开关,所第一数据线与所述指纹感测检测电路之间均设置有第五开关;所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第四开关导通、第五开关关断;在指纹感测阶段控制所述第五开关导通、第四开关关断。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;所述驱动电路还包括:公共电压产生电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;第一信号产生电路,与所述公共电极相连,用于提供第一信号;所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路向所述公共电极提供公共电压;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路向所述公共电极提供第一信号,以用于在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第一信号产生电路集成于所述指纹感测检测电路。
可选地,所述公共电压产生电路与公共电极之间设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述控制单元在图像显示阶段控制述第六开关导通、第七开关关断;在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关关断。
可选地,指纹感测检测单元包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于对一个第一子像素单元进行指纹感测或同时对多个第一子像素单元进行指纹感测;所述指纹感测检测模块用于输出进行自电容检测的指纹感测信号,还用于输出第一信号;所述指纹感测检测模块包括:运算放大器,为虚短状态;参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点;第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;第八开关,一端连接于公共电极,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,所述第八开关与所述公共电极之间定义一第二节点,所述第一电压与所述第二电压均小于所述参考电压或均大于所述参考电压;第九开关,一端连接于所述第二节点,另一端连接于参考电压源;第三开关,与所述反馈电容并联;控制器,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关、第八开关以及第三开关导通,且使所述第二开关和第九开关关断;所述第四控制信号用于使所述第二开关和第九开关导通,且使所述第一开关、第八开关以及第三开关关断。
可选地,所述参考电压为2V;所述第一电压和所述第二电压均为0V,或者,所述第一电压和所述第二电压均为12V。
可选地,所述指纹感测检测模块还包括:计算单元,与所述运算放大器的输出端相连,用于获取运算放大器的输出端电压,还用于根据所述运算放大器的输出端电压、参考电压源的电压和反馈电容的电容值获得第一电极的自电容大小。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;所述驱动电路还包括:触摸驱动电路,用于对所述触摸感应单元进行触摸检测;所述控制单元,与所述触摸驱动电路相连,用于分时地控制所述显示驱动电路、所述触摸驱动电路和所述指纹感测单元,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
可选地,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;所述触摸驱动电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
可选地,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关关断。
可选地,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第七开关和第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关和第七开关关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关第十开关关断。
可选地,所述驱动电路还包括:第二信号产生电路,与所述第一、第二扫描线相连、用于提供第二信号;所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述驱动电路还包括:第三信号产生电路,与所述第一、第二数据线相连、用于提供第三信号,所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述控制单元还用于在指纹感测单元完成指纹感测后,将指纹感测单元获得的指纹信息发送至显示驱动单元;所述显示驱动单元,还用于向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
相应地,本发明还提供一种显示装置的驱动方法,所述显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;所述驱动方法包括:向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示的步骤包括:向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
可选地,所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测。
可选地,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;当发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;驱动方法还包括:向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
可选地,在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示的步骤包括:向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:在指纹感测阶段向所述公共电极提供第一信号,以在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;所述驱动方法还包括:对所述触摸感应单元进行触摸检测;分时地驱动图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
可选地,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;对所述触摸感应单元进行触摸检测的步骤包括:向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
可选地,向所述公共电极提供自电容触摸检测信号的步骤包括:在触摸检测时控制路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
可选地,向所述公共电极提供自电容触摸检测信号的步骤包括:向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述驱动方法还包括:在完成指纹感测后,向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
相应地,本发明还提供一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;驱动电路,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述驱动电路用于在指纹感测阶段前向所述第一电极提供显示信号,驱动电路还用于在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述驱动电路包括:显示驱动单元,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;控制单元,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;所述液晶显示装置还包括:扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;所述扫描线驱动电路设置于所述显示面板上或集成于所述驱动电路中;所述显示驱动单元包括:数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
可选地,所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测;所述控制单元用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;所述控制单元用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;还用于控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
可选地,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;当所述指纹感测控制电路发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;所述控制单元还用于控制数据线驱动电路向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
可选地,所述指纹感测检测电路包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,一指纹感测检测模块用于对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;一指纹感测检测模块用于对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
可选地,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;所述指纹感测控制电路,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
可选地,所述指纹感测检测模块包括:运算放大器,为虚短状态;参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点,所述第一电压大于或小于所述参考电压;第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;第三开关,与所述反馈电容并联;控制器,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关以及第三开关导通,且使所述第二开关关断;所述第二控制信号用于使第二开关导通,且使所述第一开关以及第三开关关断。
可选地,所述参考电压为2V,所述第一电压为0V或12V。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述指纹感测控制电路集成于所述扫描线驱动电路。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述第一数据线与所述数据线驱动电路之间均设置有第四开关,所第一数据线与所述指纹感测检测电路之间均设置有第五开关;所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第四开关导通、第五开关关断;在指纹感测阶段控制所述第五开关导通、第四开关关断。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;所述驱动电路还包括:公共电压产生电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;第一信号产生电路,与所述公共电极相连,用于提供第一信号;所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路向所述公共电极提供公共电压;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路向所述公共电极提供第一信号,以用于在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第一信号产生电路集成于所述指纹感测检测电路。
可选地,所述公共电压产生电路与公共电极之间设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述控制单元在图像显示阶段控制述第六开关导通、第七开关关断;在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关关断。
可选地,指纹感测检测单元包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于对一个第一子像素单元进行指纹感测或同时对多个第一子像素单元进行指纹感测;所述指纹感测检测模块用于输出进行自电容检测的指纹感测信号,还用于输出第一信号;所述指纹感测检测模块包括:运算放大器,为虚短状态;参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点;第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;第八开关,一端连接于公共电极,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,所述第八开关与所述公共电极之间定义一第二节点,所述第一电压与所述第二电压均小于所述参考电压或均大于所述参考电压;第九开关,一端连接于所述第二节点,另一端连接于参考电压源;第三开关,与所述反馈电容并联;控制器,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关、第八开关以及第三开关导通,且使所述第二开关和第九开关关断;所述第四控制信号用于使所述第二开关和第九开关导通,且使所述第一开关、第八开关以及第三开关关断。
可选地,所述参考电压为2V;所述第一电压和所述第二电压均为0V,或者,所述第一电压和所述第二电压均为12V。
可选地,所述指纹感测检测模块还包括:计算单元,与所述运算放大器的输出端相连,用于获取运算放大器的输出端电压,还用于根据所述运算放大器的输出端电压、参考电压源的电压和反馈电容的电容值获得第一电极的自电容大小。
可选地,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;所述液晶显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;所述驱动电路还包括:触摸驱动电路,用于对所述触摸感应单元进行触摸检测;所述控制单元,与所述触摸驱动电路相连,用于分时地控制所述显示驱动电路、所述触摸驱动电路和所述指纹感测单元,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
可选地,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;所述触摸驱动电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
可选地,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关关断。
可选地,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第七开关和第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关和第七开关关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关第十开关关断。
可选地,所述驱动电路还包括:第二信号产生电路,与所述第一、第二扫描线相连、用于提供第二信号;所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述驱动电路还包括:第三信号产生电路,与所述第一、第二数据线相连、用于提供第三信号,所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
可选地,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
可选地,所述控制开关为薄膜晶体管。
可选地,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
可选地,所述显示面板包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述显示电极为像素电极,所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,所述公共电极为条形、梳状或正四边形。
可选地,所述控制单元还用于在指纹感测单元完成指纹感测后,将指纹感测单元获得的指纹信息发送至显示驱动单元;所述显示驱动单元,还用于向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
相应地,本发明还提供一种液晶显示装置,包括:显示面板,设置有位于显示面板预定区域的第一电极、以及位于所述预定区域外的第二电极;驱动电路,用于向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;还用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示。
可选地,所述驱动电路包括:显示驱动单元,用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元,用于向所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述显示面板设置有按行排布的第一扫描线、按列排布第一数据线以及与第一扫描线和第一数据线相连的第一控制开关;所述第一控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第一控制开关的控制端与所述第一扫描线相连,所述第一导通端与所述第一数据线相连,所述第一导通端与所述多个第一电极对应连接;所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测。
可选地,所述显示面板还设置有按行排布的第二扫描线、按列排布第二数据线以及与第二扫描线和第二数据线相连的第二控制开关;所述第二控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第二控制开关的控制端与所述第二扫描线相连,所述第一导通端与所述第二数据线相连,所述第二导通端与所述多个第二电极对应连接;所述显示驱动单元包括:扫描线驱动电路,与所述第二扫描线相连,用于向第二扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述第二控制开关;数据线驱动电路,与所述第二数据线相连,用于向第二数据线发送显示数据,使导通的第二控制开关将所述显示数据传输至第二电极。
可选地,所述第一控制开关为薄膜晶体管。
可选地,所述第二控制开关为薄膜晶体管。
可选地,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
相应地,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括本发明提供的所述显示装置。
可选地,所述电子设备还包括:指纹感测指令单元,用于触发所述显示装置的指纹感测阶段。
可选地,所述电子设备包括:开机装置、应用程序装置或触摸检测装置,所述指纹感测指令单元设置于所述开机装置、应用程序装置或触摸检测装置中的任意一个或多个。
相应地,本发明还提供一种显示装置,用于图像显示与指纹感测,显示面板,包括多个像素单元,每一像素单元包括一显示电极,定义位于显示面板预定区域内的像素单元为第一像素单元,第一像素单元的显示电极为第一电极;和数据线驱动电路,与所述多个像素单元连接,所述数据线驱动电路用于提供显示信号给所述多个像素单元的显示电极,以实现图像显示;所述显示装置进一步包括:指纹感测检测单元,与第一像素单元连接,用于提供指纹感测信号给所述第一像素单元的第一电极,以通过感测所述第一电极的自电容大小来感测指纹;和控制单元,控制单元用于控制所述数据线驱动电路是否提供所述图像信号给所述多个像素单元,以及用于控制所述指纹感测检测单元是否驱动第一像素单元的第一电极执行指纹感测,其中,在所述控制单元的控制下,当所述指纹感测检测单元驱动所述第一像素单元的第一电极执行指纹感测时,所述数据线驱动电路与所述第一像素单元之间处于断开状态,或所述数据线驱动电路停止输出显示信号给第一像素单元的第一电极。
可选地,所述每一像素单元进一步包括公共电极与显示媒质,所述显示装置进一步包括公共电压产生电路,所述公共电压产生电路用于提供公共电压给公共电极,以使得显示媒质在显示电极与公共电极的作用下显示图像,所述显示面板为液晶显示面板,包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述显示电极为像素电极,所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
相应地,本发明还提供一种显示装置,其包括:显示面板,包括多个像素单元以及与所述多个像素单元相连接的多条数据线,每一像素单元包括一显示电极,所述显示电极用于显示图像,定义位于显示面板预定区域内的像素单元为第一像素单元,第一像素单元的显示电极为第一电极,第一电极还用于指纹感测;和数据线驱动电路,通过所述多条数据线与所述多个像素单元连接,所述数据线驱动电路用于通过所述多条数据线提供显示信号给所述多个像素单元的显示电极,以实现图像显示;所述显示面板进一步包括传输线,所述显示装置进一步包括:指纹感测检测单元,通过所述传输线与第一像素单元连接,用于通过所述传输线提供指纹感测信号给所述第一像素单元的第一电极,以通过感测所述第一电极的自电容大小来感测指纹;和控制单元,用于控制第一电极是执行指纹感测还是执行图像显示。
可选地,所述显示装置进一步包括第一开关与第二开关,每一数据线通过一第一开关与数据线驱动电路连接,每一传输线通过一第二开关与指纹感测电路连接,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段,执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在指纹感测阶段,所述控制单元通过控制第一开关关断、控制第二开关导通,在图像显示阶段,所述控制单元通过控制第一开关导通、控制第二开关关断。
可选地,所述传输线为与第一像素单元相连接的数据线。
可选地,所述每一像素单元进一步包括公共电极与显示媒质,所述显示装置进一步包括公共电压产生电路,所述公共电压产生电路用于提供公共电压给公共电极,以使得显示媒质在显示电极与公共电极的作用下显示图像。
可选地,所述显示装置为液晶显示装置,显示电极为像素电极。
可选地,所述显示面板为液晶显示面板,包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,在指纹感测阶段,所述驱动电路提供指纹感测信号而非显示信号给第一电极。
可选地,所述驱动电路向所述第一电极提供周期性变化的指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述驱动电路向所述第一电极提供周期性变化的方波信号作为指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
可选地,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
可选地,所述驱动电路包括:显示驱动单元,用于与所述多个显示电极连接以及用于提供显示信号给所述多个显示电极,以实现图像显示;指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;控制单元,在指纹感测阶段,控制单元控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测,并控制显示驱动单元停止输出显示信号给第一电极或控制显示驱动单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出显示信号给第一电极。
可选地,定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在图像显示阶段,控制单元控制所述显示驱动单元向所述第一电极提供所述显示信号,以控制所述第一电极进行图像显示,并控制指纹感测单元停止输出指纹感测信号给第一电极或控制指纹感测单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出指纹感测信号给第一电极。
可选地,在指纹感测阶段,所述控制单元控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测,并控制显示驱动单元停止输出显示信号给第一电极或控制显示驱动单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出显示信号给第一电极。
可选地,定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在图像显示阶段,控制单元控制所述显示驱动单元向所述第一电极提供所述显示信号,以控制所述第一电极进行图像显示,并控制指纹感测单元停止输出指纹感测信号给第一电极或控制指纹感测单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出指纹感测信号给第一电极。
可选地,定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在图像显示阶段,控制单元控制所述显示驱动单元向所述第一电极提供所述显示信号,以控制所述第一电极进行图像显示,并控制指纹感测单元停止输出指纹感测信号给第一电极或控制指纹感测单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出指纹感测信号给第一电极。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明显示装置除了能够实现图像显示还可以在预定区域实现指纹感测,即本发明显示装置集成了指纹感测的功能,具有较好的集成度。对于包括所述显示装置的电子设备而言,无需再单独设置一指纹感测装置,可以减小指纹感测装置占据的空间和重量、降低了成本。
本发明显示装置能够实现图像显示、在预定区域实现指纹感测,还能实现触摸检测,进一步提高了显示装置的集成度。减小显示装置的体积和重量,也降低了成本。
本发明电子设备能实现图像显示和指纹感测,具有良好的安全性,集成度高,还可以具有较小的体积和重量。
附图说明
图1是现有技术一种具有指纹识别功能的电子设备示意图;
图2是本发明电子设备一实施例的示意图;
图3是本发明显示装置第一实施例的功能框图;
图4是图3所示显示装置的结构示意图;
图5是图4中显示面板的结构示意图;
图6是图4中驱动电路的信号示意图;
图7是图4中指纹感测检测电路的示意图;
图8是图7中指纹感测检测模块一实施例的示意图;
图9是图7中指纹感测检测模块另一实施例的示意图;
图10是图7中指纹感测检测模块再一实施例的示意图;
图11是本发明显示装置第二实施例中指纹感测单元的示意图;
图12是图11中指纹感测单元的指纹感测信号的示意图;
图13是本发明显示装置第三实施例的示意图;
图14是本发明显示装置第四实施例的示意图;
图15是图14中触摸感应单元的示意图;
图16是图14中驱动电路的信号示意图;
图17是本发明显示装置第五实施例的示意图;
图18是本发明显示装置第六实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
为了解决背景技术中提到的问题,本发明提供一种电子设备,参考图2,示出了本发明电子设备一实施例的示意图,所述电子设备4包括显示装置5,所述显示装置5具有一用于进行图像显示的显示区域6,所述显示区域6的预定区域101可用于实现指纹感测。
电子设备4中可以设置有指纹感测指令单元8,与所述显示装置5相连(包括直接相连或无线连接),用于触发所述显示装置5进行指纹感测。
需要说明的是,图2中采用虚线框表示指纹感测指令单元8,仅为示意电子设备4中可以包含此单元,不应以此限制指纹感测指令单元8的位置和形式。
例如:所述电子设备4中设置有开机装置,用于启动所述电子设备4,所述开机装置可以包括所述指纹感测指令单元8,用于在启动所述电子设备4时触发所述显示装置5进行指纹感测。
或者,所述电子设备4中设置有应用程序装置,用于提供应用程序。所述应用程序装置可以包括所述指纹感测指令单元8,用于在应用程序被选中或应用程序使用过程中触发所述显示装置5进行指纹感测。
再或者,所述电子设备4中设置有触摸检测装置,用于进行触摸检测,所述触摸检测装置可以包括所述指纹感测指令单元8,用于在用户触摸所述的预定区域101时触发所述显示装置5进行指纹感测。
可选地,所述指纹感测指令单元8设置于所述开机装置、应用程序装置或触摸检测装置等装置中的任意一个或多个,以为电子设备4的用户提供更多选择,且使电子设备4安全性得到进一步提高。
需要说明的是,本发明对电子设备4中是否设置有指纹感测指令单元不作限制,其他实施例中,还可以通过其他方式或手段触发所述显示装置5进行指纹感测。
具体地,所述电子设备4可以是手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑。本发明对此不作限制。
参考图3,示出了本发明显示装置第一实施例的功能框图。显示装置5包括显示面板10与驱动电路20。驱动电路20与显示面板10连接。
显示面板10,设置有多个显示电极300,所述多个显示电极300用于图像显示,定义位于所述显示面板10预定区域101的显示电极300为第一电极3011,其中,第一电极3011进一步用于指纹感测,定义第一电极3011执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段。
驱动电路20,用于向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极3011提供指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。
本发明显示装置除了能够实现图像显示还可以在预定区域101实现指纹感测,即本发明显示装置集成了指纹感测的功能,具有较好的集成度。对于包括所述显示装置的电子设备而言,无需再单独设置一指纹感测装置,可以减小指纹感测装置占据的空间和重量,进一步地,也减小了电子设备的成本。
具体地,以电子设备为手机进行说明,手机开机触发指纹感测阶段,所述驱动电路20向所述第一电极3011提供指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。手机用户手指放置在所述预定区域101进行指纹感测,通过指纹感测所获取的手机用户指纹如果与存储在手机中的指纹信息相匹配,则开机成功,如果指纹感测阶段获取的手机用户指纹与存储在手机中的指纹信息不匹配,则开机不成功,从而可以防止手机信息泄露,提高了手机使用的安全性。
需要说明的是,除了手机开机触发指纹感测阶段,还可以通过指纹感测指令触发所述指纹感测阶段。
同样以电子设备为手机进行说明,手机用户使用支付宝客户端进行支付,在点选支付宝客户端的应用程序(APP)时向驱动电路20发送指纹感测指令,以触发所述指纹感测阶段。
需要说明的是,驱动电路20在所述指纹感测阶段之前向所述显示电极300(包括所述第一电极3011)提供显示信号,以实现图像显示;驱动电路20接收到指纹感测指令(也可以是其他方式触发指纹感测阶段)而触发指纹感测阶段,并在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。
手机用户手指放置在所述预定区域101进行指纹感测,如果指纹感测阶段获取的手机用户指纹与存储在手机中的指纹信息相匹配,则支付宝客户端能够成功打开,手机用户可以进行支付;如果指纹感测阶段获取的手机用户指纹与存储在手机中的指纹信息不匹配,则支付宝客户端不能成功打开,从而可以提高手机支付的安全性。
具体地,请继续参考图3,驱动电路20包括:显示驱动单元21,用于向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元22,用于对所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测;控制单元23,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元22向所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元22对所述第一电极3011进行指纹感测。
以电子设备为手机进行说明,手机的开机装置与所述控制单元23相连,用户通过开机装置开机时触发所述控制单元23,从而触发指纹感测阶段,所述控制单元23控制所述指纹感测单元22向所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,以进行指纹感测。
或者,手机使用过程中,控制单元23控制显示驱动单元21向所述多个显示电极300提供显示信号,以在手机整个显示面板上实现图像显示。用户在点选支付宝客户端的APP时,向所述控制单元23发送指纹感测指令以触发指纹感测阶段,所述控制单元23接收所述指纹感测指令,切换提供显示信号为指纹感测信号给所述第一电极3011,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。具体地,所述控制单元23可以控制显示驱动单元21不向所述第一电极3011提供显示信号,而控制指纹感测单元向所述第一电极3011提供指纹感测信号,从而实现所述切换操作。
请结合参考图4、图5和图6,分别示出了图3所示显示装置5的结构示意图、图3中显示装置5的显示面板10的结构示意图、图3中驱动电路20的信号示意图。需要说明的是,此处以显示装置5为液晶显示装置为例进行说明,相应地,显示媒质为液晶。但是本发明显示装置是否为液晶显示装置不作限制,在其他实施例中所述显示装置5还可以是其它合适类型的显示装置。本实施例显示装置5包括显示面板10和驱动电路20。
在本实施例显示装置5中,显示面板10还设置有按行排布的扫描线400、按列排布的数据线500以及与所述扫描线400和数据线500相连的控制开关100;所述控制开关100包括控制端g、第一导通端s与第二导通端d,所述控制端g用于控制所述第一导通端s与第二导通端d之间是否导通;所述控制开关100的控制端g与所述扫描线400相连,所述第一导通端s与所述数据线500相连,所述第二导通端d与所述多个显示电极300对应连接(见图5)。
具体地,所述控制开关100可以是薄膜晶体管(TFT),所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。所述控制开关100也可以是其他结构的控制开关。
在本实施例显示装置5中,所述显示驱动单元21包括:扫描线驱动电路203,与所述扫描线400相连,用于向扫描线400发送扫描驱动信号G1、G2……GN,以导通所述控制开关100。数据线驱动电路204,与所述数据线500相连,用于向数据线500发送显示数据S1……SN,使导通的控制开关100将所述显示数据S1……SN传输至所述多个显示电极300(见图4)。
需要说明的是,图4中的液晶显示面板采用GIP(gate-in-panel)技术,所述扫描线驱动电路203设置于所述显示面板10上。但是本发明对此不作限制,所述扫描线驱动电路203也可以不设置在所述显示面板10上,而是集成在驱动电路20中。
如图5所示,所述显示面板10包括多个子像素单元,所述显示电极300为像素电极,所述显示面板10上还设置有与所述像素电极相对的公共电极600,所述公共电极600与所述显示电极(具体说为像素电极)用作显示面板10中一子像素单元的二极板。所述显示数据S1……SN为像素电压,所述公共电极600上加载有公共电压VCOM,子像素单元上像素电压和公共电压VCOM决定子像素单元内液晶分子的偏转,从而决定子像素单元的透光率,结合彩色滤光片的色彩实现图像显示。
具体地,每一子像素单元包括一显示电极300以及与所述显示电极相连接的控制开关100,其中,定义包括第一电极3011的子像素单元为第一子像素单元301;其它子像素单元为第二子像素单元302,第一子像素单元301中的控制开关100为第一控制开关3011,定义第二子像素单元302的显示电极300为第二电极3021,第二子像素单元302中的控制开关100为第二控制开关3022,与第一子像素单元301相连接的扫描线400为第一扫描线401,与第二子像素单元302相连接且非与第一子像素单元301相连接的扫描线为第二扫描线402,与第一子像素单元301相连接的数据线500为第一数据线501,与第二子像素单元302相连接且非与第一子像素单元301相连接的数据线500为第二数据线502。
在驱动电路20中,所述指纹感测单元202包括指纹感测控制电路205和指纹感测检测电路206。指纹感测控制电路205,与所述第一扫描线401相连,用于提供指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012。
指纹感测检测电路206,与所述第一数据线501相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号D,使导通的第一控制开关3012将所述指纹感测信号D传输至所述第一电极3011,以对所述第一电极3011进行指纹感测。
所述控制单元200可以在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路205向所述第一扫描线501发送指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012,并控制所述指纹感测检测电路206向所述第一数据线501发送指纹感测信号D,以在预定区域101内通过所述第一电极3011实现指纹感测。
具体地,预定区域101内第一电极即能在图像显示时起到显示电极的作用,还能在指纹感测阶段起到自电容检测电极的作用。自定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段。结合参考图4和图5,多条第一数据线501与所述数据线驱动电路204之间均设置有第四开关K1、K2……KQ;多条第一数据线501与所述指纹感测检测电路206之间均设置有第五开关K1B、K2B……KQB。所述控制单元200可以通过控制所述第四开关K1、K2……KQ和所述第五开关K1B、K2B……KQB实现图像显示阶段和指纹感测阶段的切换。
具体地,所述控制单元200用于在图像显示阶段控制所述第四开关K1、K2……KQ导通、第五开关K1B、K2B……KQB关断,从而使数据线驱动电路204与所述第一数据线501导通,以实现数据线驱动电路204通过所述第一数据线501向所述第一电极3011提供显示数据。需要说明的是,此处是通过开关使所述数据线驱动电路204与第一数据线501(更具体地,是与第子一像素单元)之间断开,但是本发明对此不作限制,还可以采用其他方式实现数据线驱动电路204与第一数据线501之间的断开,或者,所述数据线驱动电路停止输出显示信号给第一像素单元的第一电极。
所述控制单元200还用于在指纹感测阶段(例如在接收到指纹感测指令时)控制所述第五开关K1B、K2B……KQB导通、第四开关K1、K2……KQ关断,从而使所述指纹感测检测电路206与所述第一数据线501导通,以实现指纹感测检测电路206通过所述第一数据线501向所述第一电极3011提供指纹感测信号,进而对所述第一电极3011实现自电容指纹感测。
需要说明的是,此处是以数据线驱动电路204与指纹感测检测电路206均通过同一第一数据线501向第一电极3011提供信号为例进行说明。但是本发明对此不作限制,在其他实施例中,指纹感测检测电路206还可以通过其他的传输线向所述第一电极3011提供指纹感测信号。控制单元,用于控制第一电极是执行指纹感测还是执行图像显示,以分别进行指纹感测阶段还是图像显示阶段。
如图6所示,本实施例中,所述指纹感测信号D为低电平为0V、高电平为2V方波脉冲信号,用于对第一电极3011的自电容进行指纹感测。
为了减小所述第一电极3011与所述第一扫描线501之间的寄生电容,可选的,所述指纹感测控制信号C为与所述指纹感测信号D为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关3012导通,同时能减小所述第一扫描线501与所述第一电极3011构成的电容器的充放电电量。
具体地,本实施例中,所述第一控制开关3012为N型TFT,开启电压为15V,截止电压-12V。
如图6所示,所述指纹控制信号C具有高电平区域和低电平区域,其中高电平区域为以开启电压15V为基准电压、幅度为2V(即高电平区域的高电平为17V)的脉冲信号,这样在指纹感测阶段,加载在第一扫描线501上的指纹控制信号C高电平区域的低电平为15V,高电平17V能使所述第一控制开关3012导通,并且由于与加载在第一电极3011上的指纹感测信号为同频同相,与第一扫描线501中未传输同频同相脉冲信号相比,可以减小第一电极3011与所述第一扫描线501之间寄生电容的充放电电量,从而减小第一电极3011与所述第一扫描线501之间寄生电容对指纹感测的影响。
类似地,低电平区域为以-12V为基准电压、幅度为2V(即高电平区域的高电平为-10V),对于N型TFT而言,截止电压一般为-12V,-10V也能使所述N型TFT截止,因此,低电平区域的信号能使N型TFT截止,同时还减小第一电极3011与所述第一扫描线501之间寄生电容的充放电电量。
需要说明的是,此处以指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号为例进行说明,但是本发明对此不作限制,在其他实施例中,指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,也同样能在指纹感测时使所述第一控制开关3012导通,同时能减小所述第一扫描线501与所述第一电极3011构成的电容器的充放电电量。
需要说明的是,虽然图6中的所述指纹感测控制信号C与扫描驱动信号G1、G2……GN略有不同。在其他实施例中,由于第一电极3011与位于预定区域101之外的其他显示电极300,并且第一控制开关3012与所述第二控制开关3022相同,第一扫描线401与所述第二扫描线402相同,可选的,所述指纹感测控制电路205可以集成在所述扫描线驱动电路中(如图5所示),也就是说,指纹感测控制信号C可以与所述扫描驱动信号G1、G2……GN,相同。例如,对于N型TFT,所述指纹感测控制信号C可以与扫描驱动信号G1、G2……GN均为采用高电平为15V、低电平为-12V的脉冲信号。
请继续结合参考图4、图5和图6,所述驱动电路20还包括:公共电压产生电路207,与所述公共电极600相连,用于在图像显示阶段向所述公共电极600提供公共电压VCOM,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示。
所述公共电极600通常与所述显示电极300相对设置,容易产生寄生电容。可选的,所述驱动电路20还可以包括一第一信号产生电路208,与所述公共电极600相连,用于提供第一信号N1,用于在指纹感测阶段减小所述第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
所述控制单元200用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路207向所述公共电极600提供公共电压VCOM;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路208向所述公共电极600提供第一信号N1,以用于在指纹感测时减小所述第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
具体地,可以在第一信号产生电路208与所述公共电极600之间设置开关,所述控制单元200通过控制所述开关来控制是第一信号产生电路208还是公共电压产生电路207与所述公共电极600相连接。
如图6所示,本实施例中,第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,均为低电平为低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号,加载有所述第一信号N1的公共电极和加载有所述指纹感测信号D的第一电极3011之间电势差保持不变,在指纹感测阶段减小第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器基本不发生的充放电现象。但是本发明对第一信号N1与所述指纹感测信号D是否相同并不作限制,在其他实施例中,所述第一信号N1还可以测信号为同频同相的脉冲信号,或者,所述第一信号N1为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,均能在指纹感测阶段减小第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
由于本实施例中,第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,可选的,所述第一信号产生电路208可以集成于所述指纹感测检测电路206中。即所述指纹感测检测电路206在指纹感测阶段除了向第一数据线501发送指纹感测信号D,还在指纹感测阶段向公共电极600发送第一信号N1。
如图4所示,所述公共电压产生电路207与公共电极600之间设置有第六开关K3,所述指纹感测检测电路206与公共电极600之间设置有第七开关K4。
所述控制单元200在图像显示阶段控制述第六开关K3导通、第七开关K4关断,使所述公共电压产生电路207与所述公共电极600之间导通,以通过公共电压产生电路207向所述公共电极600提供公共电压VCOM。
所述控制单元200在指纹感测阶段(如接收到指纹感测指令时)控制所述第七开关K4导通、第六开关K3关断,以通过所述指纹感测检测电路206向所述公共电极发送第一信号N1。
更具体地,在图像显示阶段,所述控制单元200发送显示控制信号,用于同时控制所述第四开关K1、K2……KQ以及第六开关K3导通,第五开关K1B、K2B……KQB以及第七开关K4关断,从而使数据线驱动电路204向所述第一电极3011提供显示数据S1……SN,同时使所述公共电压产生电路207向所述公共电极600提供公共电压VCOM。
在指纹感测阶段(例如所述控制单元200收到指纹感测指令),所述控制单元200发送指纹感测控制信号,用于同时控制所述第五开关K1B、K2B……KQB以及第七开关K4导通,第四开关K1、K2……KQ以及第六开关K3关断,从而使指纹感测检测电路206同时向所述第一电极3011以及公共电极600提供方波脉冲信号,所述方波方波脉冲信号加载在所述第一电极3011用作指纹感测信号D,所述方波方波脉冲信号加载在公共电极600上用作第一信号N1。
请继续参考图4和图5,为了使指纹感测阶段位于预定区域101上方的第二子像素单元302显示的颜色不变,可选的,所述控制单元200还用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线402相连接的第二控制开关3022关闭,这样与与第二扫描线402相连的第二电极3021上的像素电压保持不变。公共电极600上公共电压保持不变,可以位于预定区域101上方的第二子像素单元302中液晶分子偏转角度保持不变。之后,所述控制单元200控制所述指纹感测控制电路205向所述第一扫描线401发送指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012,并控制所述指纹感测检测电路206向所述第一数据线501发送指纹感测信号D。
如图4和图5所示的预定区域101为位于显示面板10下方的长方形区域,除了位于预定区域101上方的显示面板10具有第二子像素单元302,在所述预定区域101两侧的显示面板10也具有多个第二子像素单元302。
在所述预定区域101两侧的显示面板10的多个第二子像素单元302与第一扫描线401以及第二数据线502相连。当所述指纹感测控制电路205发送指纹感测控制信号C给第一扫描线401时,不仅使位于预定区域101内的第一控制开关3012导通,还使与第一扫描线401相连接的第二子像素单元302的第二控制开关3022导通。
可选的,所述控制单元200还用于控制数据线驱动电路204向第二数据线502发送显示数据S1……SN,以提供显示数据S1……SN给与第一扫描线401相连接的第二子像素单元302的第二电极3021,以使位于所述预定区域101两侧的显示面板区域在指纹感测阶段也能实现图像显示。
如图4和图5所示,显示面板10包括位于预定区域101内的多个第一子像素单元301和位于预定区域101之外的多个第二子像素单元302,其中,所述多个第一子像素单元301包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元。所述多个第二子像素单元302包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元。
结合参考图7,示出了图4中指纹感测检测电路的示意图。如所述指纹感测检测电路206包括:多个指纹感测检测模块210,所述指纹感测检测模块210用于对显示面板的多个第一子像素单元301同时进行指纹感测。具体地,一指纹感测检测模块210用于对显示面板的红色第一子像素单元(R)、绿色第一子像素单元(G)、和蓝色第一子像素单元(B)同时进行指纹感测,以提高指纹感测的效率并简化指纹感测检测电路206。
但是本发明对此不作限制,在其他实施例中,一指纹感测检测模块210还可以只对一个第一子像素单元301进行指纹感测,以提高指纹感测的精度。
显示面板10中一像素单元至少包括一红色子像素单元(R)、一绿色子像素单元(G)、蓝色子像素单元(B)(例如:有的像素单元还可能包括诸如白色子像素单元的其他子像素单元)。具体地,定义位于所述预定区域101内用于实现指纹感测与图像显示为第一像素单元,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元;定义位于所述预定区域101之外的像素单元为第二像素单元,所述第二像素的单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元。
可选的,所述指纹感测检测模块210用于对一第一像素单元301中的所有子像素单元同时进行指纹感测。一方面能提高指纹感测效率,另一方面也更容易控制。
参考图8,示出了图7所示指纹感测检测模块210的示意图。需要说明的是,在指纹感测阶段,第一电极3011与数据线501之间的第一控制开关3012导通,相当于一条导线,此图8对应省略示出所述导通的第一控制开关3012。
具体地,所述指纹感测检测模块210包括:
运算放大器211,为虚短状态;
参考电压源212,与所述运算放大器211的正相输入端相连,用于提供参考电压,本实施例参考电压为2V;
反馈电容213,一端与所述运算放大器211的反相输入端相连,另一端与运算放大器211的输出端相连;
第一开关2111,一端连接于第一数据线501,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,此处所述第一电压源为地端(0V),所述第一开关2111与所述第一数据线501之间定义第一节点N;
第二开关2112,一端连接于所述第一节点N,另一端连接于运算放大器211的反相输入端;
第三开关2113,与所述反馈电容213并联;
控制器214,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关2111以及第三开关2113导通,且使所述第二2112开关关断,从而使得反馈电容213存储的电容被释放;所述第二控制信号用于使第二开关2112导通,且使所述第一开关2111以及第三开关2113关断。,从而通过所述参考电压源212对所述第一电极3011的自电容以及所述反馈电容213进行充电。
控制器214分时输出第一控制信号和第二控制信号,形成如图6所示的低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号作为指纹感测信号D,以对第一电极3011的自电容实现检测。具体地,所述指纹感测检测模块210还包括:
计算单元,与所述运算放大器211的输出端相连,用于获取运算放大器211的输出端电压,还用于根据所述运算放大器211的输出端电压Vout、参考电压源的参考电压Vref和反馈电容的电容值C15获得第一电极的自电容C11大小。具体的地,第一电极3011的自电容C11可以由以下公式获得。
C11=[(Vout-Vref)*C15]/Vref,
进行指纹感测时,手指碰触预定区域101而导致第一电极3011对地的电容C11(即自电容)发生电容值变化,手指指纹的凹凸不平的纹路使电容值C11有不同的电容值变化量,通过所述电容值变化量可以获知手指指纹距离第一电极3011的距离,同时结合第一电极3011在显示面板10中的位置,可以获知手指指纹的信息,进而完成指纹感测。
需要说明的是,对于第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,所述第一信号产生电路208集成于所述指纹感测检测电路206中的情况,所述指纹感测检测模块210还可以采用其他实现方式。
如图9所示,与图8所示指纹感测检测模块210相同之处不再赘述,与图8所示指纹感测检测模块210的不同之处在于,所述指纹感测检测模块210还包括:
第八开关2114,一端连接于公共电极600,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,本实施例中所述第二电压为0V,所述第二电压源为地端;所述第八开关2114与所述公共电极600之间定义一第二节点P。
第九开关2115,一端连接于所述第二节点P,另一端连接于参考电压源;212。
控制器224,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关2113导通,且使所述第二开关2112和第九开关2115关断,从而使反馈电容213存储的电容被释放。所述第四控制信号用于使所述第二开关2112和第九开关2115导通,且使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关关断2113,从而通过所述参考电压源212对所述第一电极3011的自电容、所述公共电极600的自电容以及所述反馈电容213进行充电。
控制器224分时输出第三控制信号和第四控制信号,形成如图6所示的低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号,指纹感测检测模块210输出的所述方波脉冲信号提供给所述第一电极3011用作指纹感测信号D,还提供给公共电极600用作第一信号N1。
需要说明的是,如图6所示,指纹感测信号D为高电平与低电平交替输出的周期性方波脉冲信号,具体地,本实施例中所述指纹感测信号D的低电平为0、高电平为2V。但是本发明对指纹感测信号D的信号形式、信号幅度、频率等不作限制。所述指纹感测信号D也可以是阶梯型信号等其它合适类型的信号。
还需要说明的是,图8和图9中第一电压源和第二电压源均为地端,输出电压均为0V,均小于所述参考电压2V。但是本发明对此不作限制,所述第一电压源提供的第一电压与所述第二电压源提供的第二电压可以相同也可以不相同。此外所述第一电压和第二电压还可以大于所述参考电压。
图10所示指纹感测检测模块与图9所示指纹感测检测模块的相同之处不再赘述,图10所示指纹感测检测模块与图9所示指纹感测检测模块的不同之处在于:
第一开关211,一端连接于第一数据线501,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源215;第八开关2114,一端连接于公共电极600,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源216。
本实施例中所述第一电压源215提供的第一电压、所述第二电压源216提供的第二电压为12V均高于所述参考电压,为高电压Vh。
控制器224,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关2113导通,且使所述第二开关2112和第九开关2115关断,先通过高电压Vh对所述第一电极3011的自电容进行充电;所述第四控制信号用于使所述第二开关2112和第九开关2115导通,且使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关关断2113,通过参考电压使所述第一电极3011的自电容进行放电。
具体的地,第一电极3011的自电容C11可以由以下公式获得:
C11=[(Vout-Vref)*C15]/(Vh-Vref)
图10所示指纹感测检测模块输出的指纹感测信号低电平为2V高电平为12V,指纹感测信号的幅度为10V,与图6所示的幅度为2V的指纹感测信号相比,能提高指纹感测的信噪比5倍以上,从而可以提高指纹感测的精度。
图11和图12,分别示出了本发明显示装置第二实施例中指纹感测单元的示意图以及指纹感测信号的示意图。此处以低温多晶硅的显示装置为例进行说明,所述显示装置的显示面板中第一控制开关3112与第二控制开关3122均为多晶硅薄膜电晶体。
位于预定区域101的第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112分别与不同的第一扫描线411相连且均与同一第一数据线511相连;
指纹感测控制电路205,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元311中的第一红色子像素单元R、第一绿色子像素单元G、第一蓝色子像素单元B相连的三第一扫描线411,以同时导通一第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112。例如,向第一扫描线411中的Gp、Gp+1、Gp+2同时提供第一指纹感测控制信号C1,所述第一指纹感测控制信号C1同时导通与Gp相连的第一红色子像素单元R、与Gp+1相连的第一绿色子像素单元G、与Gp+2相连的第一蓝色子像素单元B。或者,向第一扫描线411中的Gp+3、Gp+4、Gp+5同时提供第二指纹感测控制信号C2,所述第二指纹感测控制信号C2同时导通与Gp+3相连的第一红色子像素单元R、与Gp+4相连的第一绿色子像素单元G、与Gp+5相连的第一蓝色子像素单元B。
所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线511向所述第一像素单元311中的红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B提供进行自电容检测的指纹感测信号D。
需要说明的是,图12中所示的第一、第二指纹感测控制信号C1、C2为与所述指纹感测信号D同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关3112导通,同时能减小所述第一扫描线511与所述第一电极3111构成的电容器的充放电电量。
但是发明对不作限制,在其他实施例中,所述第一、第二指纹感测控制信号C1、C2为与所述指纹感测信号D同频同相的脉冲信号,也能在指纹感测时使所述第一控制开关3112导通,同时能减小所述第一扫描线511与所述第一电极3111构成的电容器的充放电电量。或者,所述第一、第二指纹感测控制信号C1、C2为与扫描驱动信号相同的信号,也能同时导通一第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112。
图13,示出了本发明显示装置第三实施例的示意图。本实施例以IPS(In-Plane Switching,平面转换)液晶显示装置为例进行说明。本实施例液晶显示装置中的显示面板为液晶显示面板,包括第一基板(图未示)、第二基板(图未示)以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层(图未示);所述显示电极为像素电极611,所述像素电极611位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极601位于所述像素电极611与所述液晶层之间,且所述公共电极601与像素电极611交叠的区域之间设置绝缘层(图未示),以间隔所述所述公共电极601与像素电极611。本实施例中,所述公共电极601在像素电极611上的投影面积小于所述像素电极611的面积,从而形成平行电场。
需要说明的是,在液晶显示装置中,所述第一基板、像素电极611、公共电极601、液晶层、第二基板层层堆叠,所述公共电极601在像素电极611上的投影指的是所述公共电极601沿堆叠方向在所述像素电极611上的投影。
本实施例中,所述公共电极601为条形电极,但是本发明对此不作限制,所述公共电极601还可以是梳状或正四边形。
在上述实施例中,显示装置集成了图像显示和指纹感测的功能,但是本发明提供的显示装置并不限制于此,本发明提供的显示装置还可以兼具触控检测的功能。
如图14,示出了本发明显示装置第四实施例的示意图。所述显示装置7还包括触摸感应单元50,所述触摸感应单元50堆叠于所述显示面板40上,例如:所述触摸感应单元50为外挂式触摸感应单元。或者,所述触摸感应单元50为所述显示面板40的一部分,例如:所述触摸感应单元50为屏上触摸感应单元(on cell)或所述触摸感应单元50为内嵌式触摸感应单元。
所述驱动电路30还包括:触摸驱动电路33,用于对所述触摸感应单元50进行触摸检测。
所述控制单元34,与所述触摸驱动电路33相连,用于分时地控制所述显示驱动电路31、所述触摸驱动电路33和所述指纹感测单元32,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
图15,示出了图14中触摸感应单元的示意图。此处,显示面板中公共电极601的数量为多个,多个公共电极601一方面可以在显示阶段用于向子像素单元提供公共电压VCOM,另一方面所述多个公共电极601还可以用作触摸检测的自电容电极。
具体地,如图15所示,多个公共电极601可以分为多组,同一组的公共电极连接至所述触摸驱动电路209的同一个节点Q1、Q2、Q3或Q4,触摸检测极端,所述触摸驱动电路向连接于同一节点Q1、Q2、Q3或Q4的公共电极自电容触摸检测信号。
请继续参考图4和图5,可选的,所述公共电极601与所述公共电压产生电路207设置有第六开关K3,所述公共电极601还与所述触摸驱动电路209之间设置有第十开关K5。所述控制单元200可以在图像显示阶段控制所述第六开关K3导通、第十开关K5关断,以向所述公共电极601提供公共电压VCOM,还在触模检测阶段控制所述第十开关K5导通、第六开关K3关断,以向公共电极601提供触摸检测信号,以对手指是否触摸显示面板以及手指触摸显示面板的位置进行检测。
可选地,对于公共电极601还可以在指纹感测阶段用于加载第一信号,以提高指纹感测的精度的情况。公共电极601还与指纹感测检测电路260之间设置有第七开关K4,控制单元200用于在图像显示阶段控制所述第六开关K3导通、第七开关K4和第十开关K5关断;在触模检测阶段控制所述第十开关导通K5、第六开关K3和第七开关K4关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关K4导通、第六开关K3和第十开关K5关断。
结合参考图4、图5和图16,图16示出了图14所示显示装置中驱动电路的信号示意图,为了提高触摸检测阶段的精度,驱动电路20还包括:
第二信号产生电路(图未示),与所述第一扫描线401、第二扫描线402相连、用于提供第二信号N2;所述控制单元200,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一扫描线401、第二扫描线402提供第二信号N2,所述第二信号N2能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一扫描线401、第二扫描线401构成的电容器的充放电电量。
具体地,可以在第二信号产生电路与所述第一扫描线401、第二扫描线402之间、扫描线驱动电路与所述第一扫描线401、第二扫描线402之间分别设置一组开关,所述控制单元200可以通过控制所述开关来控制是第二信号产生电路还是扫描线驱动电路与所述第一扫描线401、第二扫描线402相连接。
本实施例中,控制开关为N型TFT,触摸检测信号T为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第二信号N2为高电平为-10V低电平-12V且与所述触摸检测信号T为同频同相同幅(幅度均为2V)的脉冲信号。-10V或-12V的电平能能使所述N型TFT截止,同时由于公共电极600与第一扫描线401(或第二扫描线402)构成的电容器极板的电压差为零,从而可以在触摸检测阶段减小公共电极600与所述第一扫描线401、第二数据线402构成的电容器的充放电电量。从而减小公共电极与第一扫描线401、第二扫描线401之间的寄生电容,提高自电容触摸检测的精度。
需要说明的是,此处以所述第二信号N2为与所述触摸检测信号T为同频同相同幅的脉冲信号为例进行说明,但是本发明对此不作显示,所述第二信号N2还可以是与所述触摸检测信号T同频同相的脉冲信号,只要电容器两端的电压减小也能起到减小电容器充放电电量的效果。
类似地,驱动电路20还可以包括第三信号产生电路(图未示),与所述第一数据线501、第二数据线502相连、用于提供第三信号N3,所述控制单元200,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一数据线501、第二数据线502提供第三信号N3,所述第三信号能减小公共电极600与所述第一数据线501、第二数据线502构成的电容器的充放电电量。
具体地,可以在第三信号产生电路与所述第一数据线501、第二数据线502之间、数据线驱动电路与所述第一数据线501、第二数据线502之间均设置一组开关,所述控制单元200通过控制所述开关来控制是第三信号产生电路还是数据线驱动电路与第一数据线501、第二数据线502相连接。
本实施例中,触摸检测信号T为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第三信号N3也为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第三信号N3与触摸检测信号T相同,可以使由于公共电极600与第一数据线501(或第二数据线502)构成的电容器极板上电压保持不变,从而可以在触摸检测阶段减小公共电极600与所述第一数据线501、第二数据线502构成的电容器的充放电电量。从而减小公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间的寄生电容,提高自电容触摸检测的精度。
需要说明的是,此处以所述第三信号N3为与所述触摸检测信号T相同为例进行说明,但是本发明对此不作限制,所述第三信号N3可以为与所述触摸检测信号T为同频同相同幅的脉冲信号,使公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间构成的电容器中两极板的电压差为零,或者,所述第三信号N3可以为与所述触摸检测信号T为同频同相的脉冲信号,使公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间构成的电容器中两极板的电压差减小,也能起到减小电容器充放电电量的效果。
图17,示出了本发明显示装置第五实施例的示意图。本实施例显示装置还可以将通过预定区域101进行指纹感测获得的指纹图像呈现在显示面板10上。
具体的,结合参考图3,所述控制单元23还用于在指纹感测单元22完成指纹感测后,将指纹感测单元22获得的指纹信息发送至显示驱动单元21;
所述显示驱动单元21,还用于向所述显示电极300提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
通过在显示面板10上显示指纹图像,可以使用户较为明确的获知手指在预定区域101内的位置,从而能较为准确、全面地对手指指纹进行指纹感测。
需要说明的是,在上述实施例中,显示装置5中的第一电极3011即在图像显示阶段用作显示电极,又在指纹感测阶段用作自电容检测电极,即位于预定区域101的第一电极3011具有两个功能。但是本发明对此不作限制,本发明还提供一种显示装置,显示面板10预定区域101的第一电极3011仅在指纹感测阶段用作自电容检测电极,可以减小图像显示与指纹感测之间的相互干扰。
如图18,示出了本发明显示装置第六实施例的示意图。所述显示装置包括:
显示面板70,设置有位于显示面板预定区域701的第一电极81、以及位于所述预定区域701外的第二电极82;
驱动电路71,用于向所述第一电极81提供指纹感测信号,对所述第一电极81进行自电容检测,以实现指纹感测;还用于向所述第二电极82提供显示信号,以实现图像显示。
如图17所示,所述驱动电路71包括:
显示驱动单元711,用于向所述第二电极82提供显示信号,以实现图像显示;
指纹感测单元712,用于向所述第一电极81提供所述指纹感测信号,对所述第一电极81进行自电容检测,以实现指纹感测。
具体地,所述显示面板70设置有按行排布的第一扫描线C1、C2……Cp、按列排布第一数据线D1、D2……DN以及与第一扫描线g1、g2……gM和第一数据线a1、a2……aN相连的第一控制开关801;所述第一控制开关801包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第一控制开关801的控制端与所述第一扫描线相连,所述第一导通端与所述第一数据线D1、D2……DN相连,所述第一导通端与所述多个第一电极81对应连接。
相应地,所述指纹感测单元712包括:指纹感测控制电路7121,与所述第一扫描线g1、g2……gM相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关801;指纹感测检测电路7122,与所述第一数据线a1、a2……aN相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关801将所述指纹感测信号传输至所述第一电极81,以对所述第一电极81进行自电容检测,基于所述自电容的变化量获得手指指纹信息。
具体地,所述指纹感测单元712可以基于指纹感测指令的触发进行指纹感测。
如图18所示,所述显示面板70还设置有按行排布的第二扫描线g1、g2……gM,按列排布第二数据线a1、a2……aN以及与第二扫描线g1、g2……gM和第二数据线相连a1、a2……aN的第二控制开关802;所述第二控制开关802包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第二控制开关802的控制端与所述第二扫描线g1、g2……gM相连,所述第一导通端与所述第二数据线a1、a2……aN相连,所述第二导通端与所述多个第二电极82对应连接。
所述显示驱动单元711包括:扫描线驱动电路7111,与所述第二扫描线g1、g2……gM相连,用于向第二扫描线g1、g2……gM发送扫描驱动信号,以导通所述第二控制开关802;数据线驱动电路7112,与所述第二数据线a1、a2……aN相连,用于向第二数据线a1、a2……aN发送显示数据,使导通的第二控制开关802将所述显示数据传输至第二电极82。
具体地,所述显示装置可以是液晶显示装置,所述第二电极82为像素电极,用于和公共电极相配合作为显示面板70中一子像素单元的二极板。所述显示数据可以是像素电压,所述公共电极上加载有公共电压VCOM,子像素单元的液晶分子基于所述像素电压和公共电压VCOM的电压差进行偏转,以实现显示。
在其他实施例中所述显示装置还可以是等离子体显示装置或有机电激光显示装置等。所述第一控制开关801、所述第二控制开关801可以是薄膜晶体管(TFT),也可以是其他结构的控制开关。
本实施例显示装置中,第一电极和第二电极相互独立,可以减小图像显示和指纹感测之间的干扰。此外,所述第一电极和第二电极可以分别采用不同的驱动单元进行驱动,可以简化驱动电路。
相应地,为了解决技术问题,本发明还提供一种显示装置的驱动电路。如图3,示出了本发明显示装置的驱动电路第一实施例的示意图,所示的显示装置5包括:
显示面板10,设置有多个显示电极300,所述多个显示电极300用于图像显示,定义位于所述显示面板10预定区域101的显示电极300为第一电极3011,其中,第一电极3011进一步用于指纹感测,定义第一电极3011执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段。
图3中驱动电路20,用于向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极3011提供指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。
本发明驱动电路除了能够使所述显示装置实现图像显示还可以在预定区域101实现指纹感测,即本发明驱动电路能使显示装置实现集成了指纹感测的功能,具有较好的集成度。对于包括所述显示装置的电子设备而言,无需再单独设置一指纹感测装置,可以减小指纹感测装置占据的空间和重量,进一步地,也减小了电子设备的成本。
具体地,以电子设备为手机进行说明,手机开机触发指纹感测阶段,所述驱动电路20向所述第一电极3011提供指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。手机用户手指放置在所述预定区域101进行指纹感测,指纹感测获取的手机用户指纹如果与存储在手机中的指纹信息相匹配,则开机成功,如果指纹感测阶段获取的手机用户指纹与存储在手机中的指纹信息不匹配,则开机不成功,从而可以防止手机信息泄露,提高了手机使用的安全性。
需要说明的是,除了手机开机触发指纹感测阶段,还可以通过指纹感测指令触发所述指纹感测阶段。
同样以电子设备为手机进行说明,手机用户使用支付宝客户端进行支付,在点选支付宝客户端的应用程序(APP)时向驱动电路20发送指纹感测指令,以触发所述指纹感测阶段。
需要说明的是,驱动电路20在所述指纹感测阶段之前向所述显示电极300(包括所述第一电极3011)提供显示信号,以实现图像显示;驱动电路20接收到指纹感测指令(也可以是其他方式触发指纹感测阶段)而触发指纹感测阶段,并在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。
手机用户手指放置在所述预定区域101进行指纹感测,如果指纹感测阶段获取的手机用户指纹与存储在手机中的指纹信息相匹配,则支付宝客户端能够成功打开,手机用户可以进行支付;如果指纹感测阶段获取的手机用户指纹与存储在手机中的指纹信息不匹配,则支付宝客户端不能成功打开,从而可以防止提高手机支付的安全性。
具体地,请继续参考图3,驱动电路20包括:显示驱动单元21,用于向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示;指纹感测单元22,用于对所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测;控制单元23,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元22向所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元22对所述第一电极3011进行指纹感测。
以电子设备为手机进行说明,手机的开机装置与所述控制单元23相连,用户通过开机装置开机时触发所述控制单元23,从而触发指纹感测阶段,所述控制单元23控制所述指纹感测单元22向所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,以进行指纹感测。
或者,手机使用过程中,控制单元23控制显示驱动单元21向所述多个显示电极300提供显示信号,以在手机整个显示面板上实现图像显示。用户在点选支付宝客户端的APP时,向所述控制单元23发送指纹感测指令以触发指纹感测阶段,所述控制单元23接收所述指纹感测指令,切换提供显示信号为指纹感测信号给所述第一电极3011,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。具体地,所述控制单元23可以控制显示驱动单元21不向所述第一电极3011提供显示信号,而控制指纹感测单元向所述第一电极3011提供指纹感测信号,从而实现所述切换操作。
请结合参考图4、图5和图6,分别示出了图3所示显示装置的结构示意图、图4中显示装置的显示面板的结构、图4中驱动电路信号示意图。需要说明的是,此处以显示装置为液晶显示装置为例进行说明,但是本发明对此不作限制,在其他实施例中所述显示装置还可以是等离子体显示装置或有机电激光显示装置等。显示装置包括显示面板10和驱动电路20。
在本实施例中,显示面板10还设置有按行排布的扫描线400、按列排布的数据线500以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关100;所述控制开关100包括控制端g、第一导通端s与第二导通端d,所述控制端g用于控制所述第一导通端s与第二导通端d之间是否导通;所述控制开关100的控制端g与所述扫描线400相连,所述第一导通端s与所述数据线500相连,所述第二导通端d与所述多个显示电极300对应连接。
具体地,所述控制开关111可以是薄膜晶体管(TFT),所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。所述控制开关也可以是其他结构的控制开关。
在本实施例中,所述显示驱动单元21包括:扫描线驱动电路203,与所述扫描线400相连,用于向扫描线400发送扫描驱动信号G1、G2……GN,以导通所述控制开关100。数据线驱动电路204,与所述数据线500相连,用于向数据线500发送显示数据S1……SN,使导通的控制开关将所述显示数据S1……SN传输至所述多个显示电极300。
需要说明的是,图4中的液晶显示面板采用GIP(gate-in-panel)技术,所述扫描线驱动电路203设置于所述显示面板10上。但是本发明对此不作限制,所述扫描线驱动电路203也可以不设置在所述显示面板10上,而是集成在驱动电路20中。
如图5所示,所述显示面板10包括多个子像素单元,所述显示电极300为像素电极,所述显示面板10上还设置有与所述像素电极相对的公共电极600,所述公共电极600与所述显示电极(具体说为像素电极)用作显示面板10中一子像素单元的二极板。所述显示数据S1……SN为像素电压,所述公共电极600上加载有公共电压VCOM,子像素单元上像素电压和公共电压VCOM决定子像素单元内液晶分子的偏转,从而决定子像素单元的透光率,结合彩色滤光片的色彩实现图像显示。
具体地,每一子像素单元包括一显示电极300以及与所述显示电极相连接的控制开关100,其中,定义包括第一电极3011的子像素单元为第一子像素单元301,其它子像素单元为第二子像素单元302,第一子像素单元301中的控制开关100为第一控制开关3012,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极,第二子像素单元302中的控制开关100为第二控制开关3022,与第一子像素单元301相连接的扫描线400为第一扫描线401,与第二子像素单元302相连接且非与第一子像素单元301相连接的扫描线为第二扫描线402,与第一子像素单元301相连接的数据线500为第一数据线501,与第二子像素单元302相连接且非与第一子像素单元301相连接的数据线500为第二数据线502。
在驱动电路20中,所述指纹感测单元202包括指纹感测控制电路205与指纹感测检测电路206。
指纹感测控制电路205,与所述第一扫描线401相连,用于提供指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012。
指纹感测检测电路206,与所述第一数据线501相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号D,使导通的第一控制开关3012将所述指纹感测信号D传输至所述第一电极3011,以对所述第一电极3011进行指纹感测。
所述控制单元200可以在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路205向所述第一扫描线501发送指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012,并控制所述指纹感测检测电路206向所述第一数据线501发送指纹感测信号D,以在预定区域101内通过所述第一电极3011实现指纹感测。
具体地,预定区域101内第一电极3011即能在图像显示时起到显示电极的作用,还能在指纹感测阶段起到自电容检测电极的作用。自定义第一电极3011执行图象显示的阶段为图像显示阶段。结合参考图4和图5,多条第一数据线501与所述数据线驱动电路204之间均设置有第四开关K1、K2……KQ;多条第一数据线501与所述指纹感测检测电路206之间均设置有第五开关K1B、K2B……KQB。所述控制单元200可以通过控制所述第四开关K1、K2……KQ和所述第五开关K1B、K2B……KQB实现图像显示阶段和指纹感测阶段的切换。
具体地,所述控制单元200用于在图像显示阶段控制所述第四开关K1、K2……KQ导通、第五开关K1B、K2B……KQB关断,从而使数据线驱动电路204与所述第一数据线501导通,以实现数据线驱动电路204通过所述第一数据线501向所述第一电极3011提供显示数据。
所述控制单元200还用于在指纹感测阶段(例如在接收到指纹感测指令时)控制所述第五开关K1B、K2B……KQB导通、第四开关K1、K2……KQ关断,从而使所述指纹感测检测电路206与所述第一数据线501导通,以实现指纹感测检测电路206通过所述第一数据线501向所述第一电极3011提供指纹感测信号,进而对所述第一电极3011实现自电容指纹感测。
如图6所示,本实施例中,指纹感测信号D例如为周期性变化的感测信号。具体地,所述周期性变化的感测信号为方波信号,所述方波信号的低电平为0V、高电平为2V,用于对第一电极3011进行自电容指纹感测。
为了减小所述第一电极3011与所述第一扫描线501之间的寄生电容,可选的,所述指纹感测控制信号C为与所述指纹感测信号D为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关3012导通,同时能减小所述第一扫描线501与所述第一电极3011构成的电容器的充放电电量。
具体地,本实施例中,所述第一控制开关3012为N型TFT,开启电压为15V,截止电压-12V。
如图6所示,所述指纹感测控制信号C具有高电平区域和低电平区域,其中高电平区域为以开启电压15V为基准电压、幅度为2V(即高电平区域的高电平为17V)的脉冲信号,这样在指纹感测阶段,加载在第一扫描线501上的指纹控制信号C高电平区域的低电平为15V,高电平17V能使所述第一控制开关3012导通,并且由于与加载在第一电极3011上的指纹感测信号为同频同相,与第一扫描线501中未传输同频同相脉冲信号相比,可以减小第一电极3011与所述第一扫描线501之间寄生电容的充放电电量,从而减小第一电极3011与所述第一扫描线501之间寄生电容对指纹感测的影响。
类似地,低电平区域为以-12V为基准电压、幅度为2V(即高电平区域的高电平为-10V),对于N型TFT而言,截止电压一般为-12V,-10V也能使所述N型TFT截止,因此,低电平区域的信号能使N型TFT截止,同时还减小第一电极3011与所述第一扫描线501之间寄生电容的充放电电量。
需要说明的是,此处以指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号为例进行说明,但是本发明对此不作限制,在其他实施例中,指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,也同样能在指纹感测时使所述第一控制开关3012导通,同时能减小所述第一扫描线501与所述第一电极3011构成的电容器的充放电电量。
需要说明的是,虽然图6中的所述指纹感测控制信号C与扫描驱动信号G1、G2……GN略有不同。在其他实施例中,由于第一电极3011与位于预定区域101之外的其他显示电极300,并且第一控制开关3012与所述第二控制开关3022相同,第一扫描线401与所述第二扫描线402相同,可选的,所述指纹感测控制电路205可以集成在所述扫描线驱动电路中(如图5所示),也就是说,指纹感测控制信号C可以与所述扫描驱动信号G1、G2……GN,相同。例如,对于N型TFT,所述指纹感测控制信号C可以与扫描驱动信号G1、G2……GN均为采用高电平为15V、低电平为-12V的脉冲信号。
请继续结合参考图4、图5和图6,所述驱动电路20还包括:公共电压产生电路207,与所述公共电极600相连,用于在图像显示阶段向所述公共电极600提供公共电压VCOM,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示。
所述公共电极600通常与所述显示电极300相对设置,容易产生寄生电容。可选的,所述驱动电路20还可以包括一第一信号产生电路208,与所述公共电极600相连,用于提供第一信号N1,用于在指纹感测阶段减小所述第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
所述控制单元200用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路207向所述公共电极600提供公共电压VCOM;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路208向所述公共电极600提供第一信号N1,以用于在指纹感测时减小所述第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
如图6所示。本实施例中,第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,均为低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号,加载有所述第一信号N1的公共电极600和加载有所述指纹感测信号D的第一电极3011之间电势差保持不变,相应地,在指纹感测阶段,第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器基本不发生的充放电现象。然而,本发明对第一信号N1与所述指纹感测信号D是否相同并不作限制,在其他实施例中,所述第一信号N1还可以与所述指纹感测信号D为信号为同频同相的脉冲信号,或者,所述第一信号N1为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,均能在指纹感测阶段减小第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
由于本实施例中,第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,可选的,所述第一信号产生电路208可以集成于所述指纹感测检测电路206中。即所述指纹感测检测电路206在指纹感测阶段除了向第一数据线501发送指纹感测信号D,还在指纹感测阶段向公共电极600发送第一信号N1。
如图4所示,所述公共电压产生电路207与公共电极600之间设置有第六开关K3,所述指纹感测检测电路206与公共电极600之间设置有第七开关K4。
所述控制单元200在图像显示阶段控制述第六开关K3导通、第七开关K4关断,使所述公共电压产生电路207与所述公共电极600之间导通,以通过公共电压产生电路207向所述公共电极600提供公共电压VCOM。
所述控制单元200在指纹感测阶段(如接收到指纹感测指令时)控制所述第七开关K4导通、第六开关K3关断,以通过所述指纹感测检测电路206向所述公共电极600发送第一信号N1。
更具体地,在图像显示阶段,所述控制单元200发送显示控制信号,用于同时控制所述第四开关K1、K2……KQ以及第六开关K3导通,第五开关K1B、K2B……KQB以及第七开关K4关断,从而使数据线驱动电路204向所述第一电极3011提供显示数据S1……SN,同时使所述公共电压产生电路207向所述公共电极600提供公共电压VCOM。
在指纹感测阶段(例如所述控制单元200收到指纹感测指令),所述控制单元200发送指纹感测控制信号,用于同时控制所述第五开关K1B、K2B……KQB以及第七开关K4导通,第四开关K1、K2……KQ以及第六开关K3关断,从而使指纹感测检测电路206同时向所述第一电极3011以及公共电极600提供方波脉冲信号,所述方波方波脉冲信号加载在所述第一电极3011用作指纹感测信号D,所述方波脉冲信号加载在公共电极600上用作第一信号N1。
请继续参考图4和图5,为了在指纹感测阶段使位于预定区域101上方的第二子像素单元302显示的颜色不变,可选的,所述控制单元200还用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线402相连接的第二控制开关3022关闭,这样与第二扫描线402相连的第二电极3021上的像素电压保持不变。公共电极600上公共电压保持不变,可以使与第二扫描线402相连的第二子像素单元302中液晶分子偏转角度保持不变。之后,所述控制单元200控制所述指纹感测控制电路205向所述第一扫描线401发送指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012,并控制所述指纹感测检测电路206向所述第一数据线501发送指纹感测信号D。
如图4和图5所示的预定区域101为位于显示面板10下方的长方形区域,除了位于预定区域101上方的显示面板10具有第二子像素单元302,在所述预定区域101两侧的显示面板10也具有多个第二子像素单元302。
在所述预定区域101两侧的显示面板10的多个第二子像素单元302与第一扫描线401以及第二数据线502相连。当所述指纹感测控制电路205发送指纹感测控制信号C给第一扫描线401时,不仅使位于预定区域101内的第一控制开关3012导通,还使与第一扫描线401相连接的第二子像素单元302的第二控制开关3022导通。
可选的,所述控制单元200还用于控制数据线驱动电路204向第二数据线502发送显示数据S1……SN,以提供显示数据S1……SN给与第一扫描线401相连接的第二子像素单元302的第二电极3021,以使位于所述预定区域101两侧的显示面板区域在指纹感测阶段也能实现图像显示。
如图4和图5所示,显示面板包括位于预定区域101内的多个第一子像素单元301和位于预定区域101之外的多个第二子像素单元302,其中,所述多个第一子像素单元301包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元。所述多个第二子像素单元302包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元。
结合参考图7,示出了图4中指纹感测检测电路206的示意图。如所述指纹感测检测电路206包括:多个指纹感测检测模块210,所述指纹感测检测模块210用于对显示面板10的多个第一子像素单元301同时进行指纹感测。具体地,一指纹感测检测模块210用于对显示面板10的红色第一子像素单元(R)、绿色第一子像素单元(G)、和蓝色第一子像素单元(B)同时进行指纹感测,以提高指纹感测的效率并简化指纹感测检测电路206。
但是本发明对此不作限制,在其他实施例中,一指纹感测检测模块210还可以只对一个第一子像素单元301进行指纹感测,以提高指纹感测的精度。
显示面板10中一像素单元至少包括一红色子像素单元(R)、一绿色子像素单元(G)、蓝色子像素单元(B)(例如:有的像素单元还可能包括诸如白色子像素单元等其他子像素单元)。具体地,定义位于所述预定区域101内用于实现指纹感测与图像显示为第一像素单元,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元;定义位于所述预定区域101之外的像素单元为第二像素单元,所述第二像素的单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元。
可选的,所述指纹感测检测模块210用于对一第一像素单元301中的所有子像素单元同时进行指纹感测。一方面能提高指纹感测效率,另一方面也更容易控制。
参考图8,示出了图7所示指纹感测检测模块210的示意图。具体地,所述指纹感测检测模块210包括:
运算放大器211,为虚短状态;
参考电压源212,与所述运算放大器211的正相输入端相连,用于提供参考电压,本实施例参考电压为2V;
反馈电容213,一端与所述运算放大器211的反相输入端相连,另一端与运算放大器211的输出端相连;
第一开关2111,一端连接于第一数据线501,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,此处所述第一电压源为地端(0V),所述第一开关2111与所述第一数据线501之间定义第一节点N;
第二开关2112,一端连接于所述第一节点N,另一端连接于运算放大器211的反相输入端;
第三开关2113,与所述反馈电容213并联;
控制器214,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关2111以及第三开关2113导通,且使所述第二2112开关关断,从而使得反馈电容213存储的电容被释放;所述第二控制信号用于使第二开关2112导通,且使所述第一开关2111以及第三开关2113关断。,从而通过所述参考电压源212对所述第一电极3011的自电容以及所述反馈电容213进行充电。
控制器214分时输出第一控制信号和第二控制信号,形成如图6所示的低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号作为指纹感测信号D,以对第一电极3011的自电容实现检测。具体地,所述指纹感测检测模块210还包括:
计算单元,与所述运算放大器211的输出端相连,用于获取运算放大器211的输出端电压,还用于根据所述运算放大器211的输出端电压Vout、参考电压源的参考电压Vref和反馈电容的电容值C15获得第一电极的自电容C11大小。具体的地,第一电极3011的自电容C11可以由以下公式获得。
C11=[(Vout-Vref)*C15]/Vref,
进行指纹感测时,手指碰触预定区域101而导致第一电极3011对地的电容C11(即自电容)发生电容值变化,手指指纹的凹凸不平的纹路使电容值C11的有不同的电容值变化量,通过所述电容值变化量可以获知手指指纹距离第一电极3011的距离,同时结合第一电极3011在显示面板中的位置,可以获知手指指纹的信息,进而完成指纹感测。
需要说明的是,对于第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,所述第一信号产生电路208集成于所述指纹感测检测电路206中的情况,所述指纹感测检测模块210还可以采用其他实现方式。
如图9所示,与图8所示指纹感测检测模块210相同之处不再赘述,与图8所示指纹感测检测模块210的不同之处在于,所述指纹感测检测模块210还包括:
第八开关2114,一端连接于公共电极600,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,本实施例中所述第二电压为0V,所述第二电压源为地端;所述第八开关2114与所述公共电极600之间定义一第二节点P。
第九开关2115,一端连接于所述第二节点P,另一端连接于参考电压源;212。
控制器224,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关2113导通,且使所述第二开关2112和第九开关2115关断,从而使反馈电容213存储的电容被释放。所述第四控制信号用于使所述第二开关2112和第九开关2115导通,且使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关关断2113,从而通过所述参考电压源212对所述第一电极3011的自电容、所述公共电极600的自电容以及所述反馈电容213进行充电。
控制器224分时输出第三控制信号和第四控制信号,形成如图6所示的低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号,指纹感测检测模块210输出的所述方波方波脉冲信号提供给所述第一电极3011用作指纹感测信号D,还提供给公共电极600用作第一信号N1。
需要说明的是,如图6所示,指纹感测信号D为高电平与低电平交替输出的周期性变化的方波脉冲信号,具体地,本实施例中所述指纹感测信号D的低电平为0、高电平为2V。但是本发明对指纹感测信号D的信号形式、信号幅度、频率等不作限制。所述指纹感测信号D还可以是阶梯型信号等其它合适类型的信号。
还需要说明的是,图8和图9中第一电压源和第二电压源均为地端,输出电压均为0V,均小于所述参考电压2V。但是本发明对此不作限制,所述第一电压源提供的第一电压与所述第二电压源提供的第二电压可以相同也可以不相同。此外所述第一电压和第二电压还可以大于所述参考电压。
图10所示指纹感测检测模块与图9所示指纹感测检测模块的相同之处不再赘述,图10所示指纹感测检测模块与图9所示指纹感测检测模块的不同之处在于:
第一开关211,一端连接于第一数据线501,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源215;第八开关2114,一端连接于公共电极600,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源216。
本实施例中所述第一电压源215提供的第一电压、所述第二电压源216提供的第二电压为12V均高于所述参考电压,为高电压Vh。
控制器224,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关2113导通,且使所述第二开关2112和第九开关2115关断,先通过高电压Vh对所述第一电极3011的自电容进行充电;所述第四控制信号用于使所述第二开关2112和第九开关2115导通,且使所述第一开关2111、第八开关2114以及第三开关关断2113,通过参考电压使所述第一电极3011的自电容进行放电。
具体的地,第一电极3011的自电容C11可以由以下公式获得:
C11=[(Vout-Vref)*C15]/(Vh-Vref)
图10所示指纹感测检测模块输出的指纹感测信号低电平为2V高电平为12V,指纹感测信号的幅度为10V,与图6所示的幅度为2V的指纹感测信号相比,能提高指纹感测的信噪比5倍以上,从而可以提高指纹感测的精度。
图11和图12,分别示出了本发明驱动电路第二实施例中指纹感测单元的示意图以及指纹感测信号的示意图。此处以低温多晶硅的显示装置为例进行说明,所述显示装置的显示面板中第一控制开关3112与第二控制开关3122均为多晶硅薄膜电晶体。
位于预定区域101的第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112分别与不同的第一扫描线411相连且均与同一第一数据线511相连;
指纹感测控制电路205,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元311中的第一红色子像素单元R、第一绿色子像素单元G、第一蓝色子像素单元B相连的三第一扫描线411,以同时导通一第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112。例如,向第一扫描线411中的Gp、Gp+1、Gp+2同时提供第一指纹感测控制信号C1,所述第一指纹感测控制信号C1同时导通与Gp相连的第一红色子像素单元R、与Gp+1相连的第一绿色子像素单元G、与Gp+2相连的第一蓝色子像素单元B。或者,向第一扫描线411中的Gp+3、Gp+4、Gp+5同时提供第二扫描驱动信号G2,所述第二指纹感测控制信号C2同时导通与Gp+3相连的第一红色子像素单元R、与Gp+4相连的第一绿色子像素单元G、与Gp+5相连的第一蓝色子像素单元B。
所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线511向所述第一像素单元311中的红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B提供进行自电容检测的指纹感测信号D。
需要说明的是,图12中所示的第一、第二指纹感测控制信号C1、C2为与所述指纹感测信号D同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关3112导通,同时能减小所述第一扫描线511与所述第一电极3111构成的电容器的充放电电量。
但是发明对不作限制,在其他实施例中,所述第一、第二指纹感测控制信号C1、C2为与所述指纹感测信号D同频同相的脉冲信号,也能在指纹感测时使所述第一控制开关3112导通,同时能减小所述第一扫描线511与所述第一电极3111构成的电容器的充放电电量。或者,所述第一、第二指纹感测控制信号C1、C2C为与扫描驱动信号相同的信号,也能同时导通一第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112。
如图14,示出了本发明显示装置的驱动电路第三实施例的示意图。所述显示装置7还包括触摸感应单元50,所述触摸感应单元50堆叠于所述显示面板40上,例如:所述触摸感应单元50为外挂式触摸感应单元。或者,所述触摸感应单元50为所述显示面板40的一部分,例如:所述触摸感应单元50为屏上触摸感应单元(on cell)或所述触摸感应单元50为内嵌式触摸感应单元。
所述驱动电路30还包括:触摸驱动电路33,用于对所述触摸感应单元50进行触摸检测。
所述控制单元34,与所述触摸驱动电路33相连,用于分时地控制所述显示驱动电路31、所述触摸驱动电路33和所述指纹感测单元32,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
图15,示出了图14中触摸感应单元的示意图。此处,显示面板中公共电极601的数量为多个,多个公共电极一方面可以在显示阶段用于向子像素单元提供公共电压VCOM,另一方面所述多个公共电极还可以用作触摸检测的自电容电极。
具体地,如图15所示,多个公共电极可以分为多组,同一组的公共电极连接至所述触摸驱动电路209的同一个节点Q1、Q2、Q3或Q4,触摸检测极端,所述触摸驱动电路向连接于同一节点Q1、Q2、Q3或Q4的公共电极自电容触摸检测信号。
请继续参考图4和图5,可选的,所述公共电极600与所述公共电压产生电路207设置有第六开关K3,所述公共电极600还与所述触摸驱动电路209之间设置有第十开关K5。所述控制单元200可以在图像显示阶段控制所述第六开关K3导通、第十开关K5关断,以向所述公共电极600提供公共电压VCOM,还在触模检测阶段控制所述第十开关K5导通、第六开关K3关断,以向公共电极600提供触摸检测信号,以对手指是否触摸显示面板以及手指触摸显示面板的位置进行检测。
可选地,对于公共电极600还可以在指纹感测阶段用于加载第一信号,以提高指纹感测的精度的情况。公共电极600还与指纹感测检测电路260之间设置有第七开关K4,控制单元200用于在图像显示阶段控制所述第六开关K3导通、第七开关K4和第十开关K5关断;在触模检测阶段控制所述第十开关导通K5、第六开关K3和第七开关K4关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关K4导通、第六开关K3和第十开关K5关断。
结合参考图4、图5和图16,图16示出了图14所示显示装置中驱动电路的信号示意图,为了提高触摸检测阶段的精度,驱动电路20还包括:
第二信号产生电路(图未示),与所述第一扫描线401、第二扫描线402相连、用于提供第二信号N2;所述控制单元200,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一扫描线401、第二扫描线402提供第二信号N2,所述第二信号N2能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一扫描线401、第二扫描线401构成的电容器的充放电电量。
本实施例中,控制开关为N型TFT,触摸检测信号T为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第二信号N2为高电平为-10V低电平-12V且与所述触摸检测信号T同频同相同幅(幅度均为2V)的脉冲信号。-10V或-12V的电平能能使所述N型TFT截止,同时由于公共电极600与第一扫描线401(或第二扫描线402)构成的电容器极板的电压差为零,从而可以在触摸检测阶段减小公共电极600与所述第一扫描线401、第二数据线402构成的电容器的充放电电量。从而减小公共电极与第一扫描线401、第二扫描线401之间的寄生电容,提高自电容触摸检测的精度。
需要说明的是,此处以所述第二信号N2为与所述触摸检测信号T同频同相同幅的脉冲信号为例进行说明,但是本发明对此不作显示,所述第二信号N2还可以是与所述触摸检测信号T同频同相的脉冲信号,只要电容器两端的电压减小也能起到减小电容器充放电电量的效果。
类似地,驱动电路20还可以包括第三信号产生电路(图未示),与所述第一数据线501、第二数据线502相连、用于提供第三信号N3,所述控制单元200,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一数据线501、第二数据线502提供第三信号N3,所述第三信号能减小公共电极600与所述第一数据线501、第二数据线502构成的电容器的充放电电量。
本实施例中,触摸检测信号T为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第三信号N3也为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第三信号N3与触摸检测信号T相同,可以使由于公共电极600与第一数据线501(或第二数据线502)构成的电容器极板上电压保持不变,从而可以在触摸检测阶段减小公共电极600与所述第一数据线501、第二数据线502构成的电容器的充放电电量。从而减小公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间的寄生电容,提高自电容触摸检测的精度。
需要说明的是,此处以所述第三信号N3为与所述触摸检测信号T相同为例进行说明,但是本发明对此不作限制,所述第三信号N3可以为与所述触摸检测信号T同频同相同幅的脉冲信号,使公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间构成的电容器中两极板的电压差为零,或者,所述第三信号N3可以为与所述触摸检测信号T同频同相的脉冲信号,使公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间构成的电容器中两极板的电压差减小,也能起到减小电容器充放电电量的效果。
图17,示出了本发明显示装置的驱动电路第四实施例的示意图。本实施例中,显示装置还可以将通过预定区域101进行指纹感测获得的指纹图像呈现在显示面板10上。
具体的,结合参考图3,所述控制单元23还用于在指纹感测单元22完成指纹感测后,将指纹感测单元22获得的指纹信息发送至显示驱动单元21;
所述显示驱动单元21,还用于向所述显示电极300提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
相应地,为了解决所述技术问题,本发明还提供一种显示装置的驱动方法。为了更清楚的描述所述驱动方法的技术方案,结合所述显示装置的实施例对驱动方法的各步骤进行详细说明。
结合参考图3、图4和图5,显示面板10,设置有多个显示电极300,所述多个显示电极300用于图像显示,定义位于所述显示面板10预定区域101的显示电极300为第一电极3011,其中,第一电极3011进一步用于指纹感测,定义第一电极3011执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段。
所述驱动方法包括:向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极3011提供指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。
具体地,所述指纹感测阶段可以通过指纹感测命令触发,可以在电子设备开机时触发,也可以在电子设备进行图像显示之后触发。
对于电子设备进行图像显示之后触发的情况,在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测。
显示面板10还设置有按行排布的扫描线400、按列排布的数据线500以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关100;所述控制开关100包括控制端g、第一导通端s与第二导通端d,所述控制端g用于控制所述第一导通端s与第二导通端d之间是否导通;所述控制开关100的控制端g与所述扫描线400相连,所述第一导通端s与所述数据线500相连,所述第二导通端d与所述多个显示电极300对应连接。
向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示的步骤包括:
向扫描线400发送扫描驱动信号G1、G2……GN,以导通所述控制开关100;
数据线500发送显示数据S1……SN,使导通的控制开关100将所述显示数据S1……SN传输至所述多个显示电极300。
具体地,每一子像素单元包括一显示电极300以及与所述显示电极相连接的控制开关100,其中,定义包括第一电极3011的子像素单元为第一子像素单元301,其它子像素单元为第二子像素单元302,第一子像素单元301中的控制开关100为第一控制开关3012,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极,第二子像素单元302中的控制开关100为第二控制开关3022,与第一子像素单元301相连接的扫描线400为第一扫描线401,与第二子像素单元302相连接且非与第一子像素单元301相连接的扫描线为第二扫描线402,与第一子像素单元301相连接的数据线500为第一数据线501,与第二子像素单元302相连接且非与第一子像素单元301相连接的数据线500为第二数据线502。
在指纹感测阶段,对所述第一电极300提供所述指纹感测信号,对所述第一电极300进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:
提供指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012。
提供进行自电容检测的指纹感测信号D,使导通的第一控制开关3012将所述指纹感测信号D传输至所述第一电极3011,以对所述第一电极3011进行指纹感测。
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:
在指纹感测阶段控制与第二扫描线402相连接的第二控制开关3022关闭,这样与第二控制开关相连的第二电极3021上的像素电压保持不变。公共电极600上公共电压保持不变,可以位于预定区域101上方的第二子像素单元302中液晶分子偏转角度保持不变。
之后,向所述第一扫描线401发送指纹感测控制信号C,以导通所述第一控制开关3012,并控制所述指纹感测检测电路206向所述第一数据线501发送指纹感测信号D。
如图4和图5所示,如图4和图5所示的预定区域101为位于显示面板10下方的长方形区域,除了位于预定区域101上方的显示面板10具有第二子像素单元302,在所述预定区域101两侧的显示面板10也具有多个第二子像素单元302。在所述预定区域101两侧的第二子像素单元302与第一扫描线401以及第二数据线502相连。
当所述指纹感测控制电路205发送指纹感测控制信号C给第一扫描线401时,不仅使位于预定区域101内的第一控制开关3012导通,还使与第一扫描线401相连接的第二子像素单元302的第二控制开关3022导通。驱动方法还包括:向第二数据线502发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相401连接的第二子像素单元302的第二电极。
如图4和图5所示,显示面板包括位于预定区域101内的多个第一子像素单元301和位于预定区域101之外的多个第二子像素单元302,其中,所述多个第一子像素单元301包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元。所述多个第二子像素单元302包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元。
具体地,在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测,以提高指纹感测的效率并简化指纹感测检测电路206。
但是本发明对此不作限制,在其他实施例中,还可以只对一个第一子像素单元301进行指纹感测,以提高指纹感测的精度。
显示面板10中一像素单元至少包括一红色子像素单元(R)、一绿色子像素单元(G)、蓝色子像素单元(B)(例如:有的像素单元还可能包括诸如白色子像素单元的其他子像素单元)。具体地,定义位于所述预定区域101内用于实现指纹感测与图像显示为第一像素单元,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元;定义位于所述预定区域101之外的像素单元为第二像素单元,所述第二像素的单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元。
可选的,在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:对一第一像素单元301中的所有子像素单元同时进行指纹感测。一方面能提高指纹感测效率,另一方面也更容易控制。
如图11和图12所示的显示装置中所述显示装置的显示面板中第一控制开关3112与第二控制开关3122均为多晶硅薄膜电晶体。,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;位于预定区域101的第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112分别与不同的第一扫描线411相连且均与同一第一数据线511相连。
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元311中的第一红色子像素单元R、第一绿色子像素单元G、第一蓝色子像素单元B相连的三第一扫描线411,以同时导通一第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112。
通过所述第一数据线511向所述第一像素单元311中的红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B提供进行自电容检测的指纹感测信号。
可选的,如图12所示,指纹感测控制信号C为与所述指纹感测信号D同频同相同幅的脉冲信号,在指纹感测时使所述第一控制开关3112导通,同时能减小所述第一扫描线511与所述第一电极3111构成的电容器的充放电电量。
是发明对不作限制,在其他实施例中,所述指纹感测控制信号C为与所述指纹感测信号D同频同相的脉冲信号,也能在指纹感测时使所述第一控制开关3112导通,同时能减小所述第一扫描线511与所述第一电极3111构成的电容器的充放电电量。或者,所述指纹感测控制信号C为与扫描驱动信号相同的信号,也能同时导通一第一像素单元311中红色第一子像素单元R、绿色第一子像素单元G和蓝色第一子像素单元B的第一控制开关3112。
请结合参考图4、图5和图12,所述显示面板10上还设置有与所述像素电极相对的公共电极600,所述公共电极600与所述显示电极(具体说为像素电极)用作显示面板10中一子像素单元的二极板。
所述显示数据S1……SN为像素电压,向所述多个显示电极300提供显示信号,以实现图像显示的步骤包括:向所述公共电极600提供公共电压VCOM,子像素单元上像素电压和公共电压VCOM决定子像素单元内液晶分子的偏转,从而决定子像素单元的透光率,结合彩色滤光片的色彩实现图像显示。
所述公共电极600通常与所述显示电极300相对设置,容易产生寄生电容。可选的,在指纹感测阶段,对所述第一电极3011提供所述指纹感测信号,对所述第一电极3011进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:向公共电极600相连提供第一信号N1,用于在指纹感测阶段减小所述第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
如图6所示,第一信号N1与所述指纹感测信号D相同,均为低电平为低电平为0V、高电平为2V的方波脉冲信号,加载有所述第一信号N1的公共电极和加载有所述指纹感测信号D的第一电极3011之间电势差保持不变,在指纹感测阶段减小第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器基本不发生的充放电现象。但是本发明对第一信号N1与所述指纹感测信号D是否相同并不作限制,在其他实施例中,所述第一信号N1还可以测信号为同频同相的脉冲信号,或者,所述第一信号N1为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,均能在指纹感测阶段减小第一电极3011与所述公共电极600构成的电容器的充放电电量。
如图14,显示装置还包括触摸感应单元50,所述触摸感应单元50堆叠于所述显示面板40上,例如:所述触摸感应单元50为外挂式触摸感应单元。或者,所述触摸感应单元50为所述显示面板40的一部分,例如:所述触摸感应单元50为屏上触摸感应单元(on cell)或所述触摸感应单元50为内嵌式触摸感应单元。
所述驱动方法还包括:对所述触摸感应单元50进行触摸检测;分时地驱动图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。定义第一电极3011执行图象显示的阶段为图像显示阶段。
可选地,如图15所示,显示面板中公共电极601的数量为多个,多个公共电极一方面可以在显示阶段用于向子像素单元提供公共电压VCOM,另一方面所述多个公共电极601还可以用作触摸检测的自电容电极。
驱动方法中对所述触摸感应单元进行触摸检测的步骤包括:向所述公共电极601提供自电容触摸检测信号。
为了提高触摸检测阶段的精度,如图16所示,向所述公共电极提供自电容触摸检测信号的步骤包括:向所述第一扫描线401、第二扫描线402提供第二信号N2,所述第二信号N2能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一扫描线401、第二扫描线401构成的电容器的充放电电量。
结合参考图4和图16,控制开关为N型TFT,触摸检测信号T为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第二信号N2为高电平为-10V低电平-12V且与所述触摸检测信号T同频同相同幅(幅度均为2V)的脉冲信号。-10V或-12V的电平能能使所述N型TFT截止,同时由于公共电极600与第一扫描线401(或第二扫描线402)构成的电容器极板的电压差为零,从而可以在触摸检测阶段减小公共电极600与所述第一扫描线401、第二数据线402构成的电容器的充放电电量。从而减小公共电极与第一扫描线401、第二扫描线401之间的寄生电容,提高自电容触摸检测的精度。
需要说明的是,此处以所述第二信号N2为与所述触摸检测信号T同频同相同幅的脉冲信号为例进行说明,但是本发明对此不作显示,所述第二信号N2还可以是与所述触摸检测信号T同频同相的脉冲信号,只要电容器两端的电压减小也能起到减小电容器充放电电量的效果。
可选的,向所述公共电极600提供自电容触摸检测信号的步骤包括:向所述第一数据线501、第二数据线502提供第三信号N3,所述第三信号能减小公共电极600与所述第一数据线501、第二数据线502构成的电容器的充放电电量。
结合参考图4和图16,所示触摸检测信号T为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第三信号N3也为低电平为0V高电平为2V的方波脉冲信号,所述第三信号N3与触摸检测信号T相同,可以使由于公共电极600与第一数据线501(或第二数据线502)构成的电容器极板上电压保持不变,从而可以在触摸检测阶段减小公共电极600与所述第一数据线501、第二数据线502构成的电容器的充放电电量。从而减小公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间的寄生电容,提高自电容触摸检测的精度。
需要说明的是,此处以所述第三信号N3为与所述触摸检测信号T相同为例进行说明,但是本发明对此不作限制,所述第三信号N3可以为与所述触摸检测信号T同频同相同幅的脉冲信号,使公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间构成的电容器中两极板的电压差为零,或者,所述第三信号N3可以为与所述触摸检测信号T同频同相的脉冲信号,使公共电极600与第一数据线501、第二数据线501之间构成的电容器中两极板的电压差减小,也能起到减小电容器充放电电量的效果。
结合参考图3和图17,本发明驱动方法还包括:在完成指纹感测后,向所述显示电极300提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。通过在显示面板10上显示指纹图像,可以使用户较为明确的获知手指在预定区域101内的位置,从而能较为准确、全面地对手指指纹进行指纹感测。本发明显示装置的驱动方法能使所述显示装置除了实现图像显示还能实现指纹感测,提高了显示装置的安全性和集成度。
进一步地,所述本发明显示装置的驱动方法还能使所述显示装置兼具触摸检测的功能,进一步提高了显示装置的安全性和集成度。
相应地,为了解决所述技术问题,本发明还提供一种液晶显示装置,所述液晶显示装置的相关内容可参考显示装置的实施例,在此不再赘述。本发明提供的液晶显示装置具有较高的集成性,提高了液晶显示装置的安全性和私密性。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (174)

1.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括:
显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;
驱动电路,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路用于在指纹感测阶段前向所述第一电极提供显示信号,驱动电路还用于在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
3.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路包括:
显示驱动单元,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;
指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;
控制单元,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;
所述显示装置还包括:扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;
所述扫描线驱动电路设置于所述显示面板上或集成于所述驱动电路中;
所述显示驱动单元包括:
数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
5.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;
所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;
指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测;
所述控制单元用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
6.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;
所述控制单元用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;还用于控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;
当所述指纹感测控制电路发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;
所述控制单元还用于控制数据线驱动电路向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
8.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述指纹感测检测电路包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,一指纹感测检测模块用于对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
9.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
一指纹感测检测模块用于对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
10.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;
所述指纹感测控制电路,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;
所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
11.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述指纹感测检测模块包括:
运算放大器,为虚短状态;
参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;
反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;
第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点,所述第一电压大于或小于所述参考电压;
第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;
第三开关,与所述反馈电容并联;
控制器,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关以及第三开关导通,且使所述第二开关关断;所述第二控制信号用于使第二开关导通,且使所述第一开关以及第三开关关断。
12.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,所述参考电压为2V,所述第一电压为0V或12V。
13.如权利要求5、6、7或10所述的显示装置,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
14.如权利要求5、6、7或10所述的显示装置,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
15.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述指纹感测控制电路集成于所述扫描线驱动电路。
16.如权利要求5或15所述的显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述第一数据线与所述数据线驱动电路之间均设置有第四开关,所第一数据线与所述指纹感测检测电路之间均设置有第五开关;
所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第四开关导通、第五开关关断;在指纹感测阶段控制所述第五开关导通、第四开关关断。
17.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;
所述驱动电路还包括:公共电压产生电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;
第一信号产生电路,与所述公共电极相连,用于提供第一信号;
所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路向所述公共电极提供公共电压;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路向所述公共电极提供第一信号,以用于在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
18.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
19.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
20.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于,所述第一信号产生电路集成于所述指纹感测检测电路。
21.如权利要求20所述的显示装置,其特征在于,所述公共电压产生电路与公共电极之间设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,
所述控制单元在图像显示阶段控制述第六开关导通、第七开关关断;在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关关断。
22.如权利要求20所述的显示装置,其特征在于,指纹感测检测单元包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于对一个第一子像素单元进行指纹感测或同时对多个第一子像素单元进行指纹感测;所述指纹感测检测模块用于输出进行自电容检测的指纹感测信号,还用于输出第一信号;
所述指纹感测检测模块包括:
运算放大器,为虚短状态;
参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;
反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;
第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点;
第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;
第八开关,一端连接于公共电极,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,所述第八开关与所述公共电极之间定义一第二节点,所述第一电压与所述第二电压均小于所述参考电压或均大于所述参考电压;
第九开关,一端连接于所述第二节点,另一端连接于参考电压源;
第三开关,与所述反馈电容并联;
控制器,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关、第八开关以及第三开关导通,且使所述第二开关和第九开关关断;所述第四控制信号用于使所述第二开关和第九开关导通,且使所述第一开关、第八开关以及第三开关关断。
23.如权利要求22所述的显示装置,其特征在于,所述参考电压为2V;所述第一电压和所述第二电压均为0V,或者,所述第一电压和所述第二电压均为12V。
24.如权利要求11或22所述的显示装置,其特征在于,所述指纹感测检测模块还包括:
计算单元,与所述运算放大器的输出端相连,用于获取运算放大器的输出端电压,还用于根据所述运算放大器的输出端电压、参考电压源的电压和反馈电容的电容值获得第一电极的自电容大小。
25.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;
所述驱动电路还包括:触摸驱动电路,用于对所述触摸感应单元进行触摸检测;
所述控制单元,与所述触摸驱动电路相连,用于分时地控制所述显示驱动电路、所述触摸驱动电路和所述指纹感测单元,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
26.如权利要求25所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;所述触摸驱动电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
27.如权利要求26所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关关断。
28.如权利要求26所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第七开关和第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关和第七开关关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关第十开关关断。
29.如权利要求26或28所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路还包括:第二信号产生电路,与所述第一、第二扫描线相连、用于提供第二信号;
所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
30.如权利要求26或28所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路还包括:
第三信号产生电路,与所述第一、第二数据线相连、用于提供第三信号;
所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
31.如权利要求29所述的显示装置,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
32.如权利要求29所述的显示装置,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
33.如权利要求30所述的显示装置,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
34.如权利要求30所述的显示装置,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
35.如权利要求4或5所述的显示装置,其特征在于,所述控制开关为薄膜晶体管。
36.如权利要求35所述的显示装置,其特征在于,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
37.如权利要求17或26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,包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述显示电极为像素电极,所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
38.如权利要求37所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极为条形、梳状或正四边形。
39.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述控制单元还用于在指纹感测单元完成指纹感测后,将指纹感测单元获得的指纹信息发送至显示驱动单元;
所述显示驱动单元,还用于向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
40.一种显示装置,其特征在于,包括:
显示面板,设置有位于显示面板预定区域的第一电极、以及位于所述预定区域外的第二电极;
驱动电路,用于向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;还用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示。
41.如权利要求40所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路包括:
显示驱动单元,用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示;
指纹感测单元,用于向所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
42.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
所述显示面板设置有按行排布的第一扫描线、按列排布第一数据线以及与第一扫描线和第一数据线相连的第一控制开关;所述第一控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第一控制开关的控制端与所述第一扫描线相连,所述第一导通端与所述第一数据线相连,所述第一导通端与所述多个第一电极对应连接;
所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;
指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测。
43.如权利要求41所述的显示装置,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的第二扫描线、按列排布第二数据线以及与第二扫描线和第二数据线相连的第二控制开关;所述第二控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第二控制开关的控制端与所述第二扫描线相连,所述第一导通端与所述第二数据线相连,所述第二导通端与所述多个第二电极对应连接;
所述显示驱动单元包括:扫描线驱动电路,与所述第二扫描线相连,用于向第二扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述第二控制开关;
数据线驱动电路,与所述第二数据线相连,用于向第二数据线发送显示数据,使导通的第二控制开关将所述显示数据传输至第二电极。
44.如权利要求42所述的显示装置,其特征在于,所述第一控制开关为薄膜晶体管。
45.如权利要求43所述的显示装置,其特征在于,所述第二控制开关为薄膜晶体管。
46.如权利要求44或45所述的显示装置,其特征在于,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
47.一种显示装置的驱动电路,其特征在于,所述显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;
所述驱动电路包括:
显示驱动单元,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;
指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;
控制单元,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测。
48.如权利要求47所述的驱动电路,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;
所述显示面板上还设置有扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;
所述显示驱动单元包括:
数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
49.如权利要求47所述的驱动电路,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;
所述显示驱动单元包括:扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;
数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
50.如权利要求48或49所述的驱动电路,其特征在于,所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;
所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;
指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测;
所述控制单元用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
51.如权利要求48或49所述的驱动电路,其特征在于,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;
所述控制单元用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;还用于控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
52.如权利要求51所述的驱动电路,其特征在于,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;
当所述指纹感测控制电路发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;
所述控制单元还用于控制数据线驱动电路向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
53.如权利要求50所述的驱动电路,其特征在于,所述指纹感测检测电路包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,一指纹感测检测模块用于对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
54.如权利要求53所述的驱动电路,其特征在于,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
一指纹感测检测模块用于对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
55.如权利要求54所述的驱动电路,其特征在于,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;
所述指纹感测控制电路,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;
所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
56.如权利要求53所述的驱动电路,其特征在于,所述指纹感测检测模块包括:
运算放大器,为虚短状态;
参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;
反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;
第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点,所述第一电压大于或小于所述参考电压;
第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;
第三开关,与所述反馈电容并联;
控制器,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关以及第三开关导通,且使所述第二开关关断;所述第二控制信号用于使第二开关导通,且使所述第一开关以及第三开关关断。
57.如权利要求56所述的驱动电路,其特征在于,所述参考电压为2V,所述第一电压为0V或12V。
58.如权利要求52或55所述的驱动电路,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
59.如权利要求52或55所述的驱动电路,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
60.如权利要求50所述的驱动电路,其特征在于,所述指纹感测控制电路集成于所述扫描线驱动电路。
61.如权利要求50所述的驱动电路,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述第一数据线与所述数据线驱动电路之间均设置有第四开关,所第一数据线与所述指纹感测检测电路之间均设置有第五开关;
所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第四开关导通、第五开关关断;在指纹感测阶段控制所述第五开关导通、第四开关关断。
62.如权利要求50所述的驱动电路,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;
所述驱动电路还包括:公共电压产生电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;
第一信号产生电路,与所述公共电极相连,用于提供第一信号;
所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路向所述公共电极提供公共电压;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路向所述公共电极提供第一信号,以用于在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
63.如权利要求62所述的驱动电路,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
64.如权利要求62所述的驱动电路,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
65.如权利要求62所述的驱动电路,其特征在于,所述第一信号产生电路集成于所述指纹感测检测电路。
66.如权利要求65所述的驱动电路,其特征在于,所述公共电压产生电路与公共电极之间设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,
所述控制单元在图像显示阶段控制述第六开关导通、第七开关关断;在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关关断。
67.如权利要求65所述的驱动电路,其特征在于,指纹感测检测单元包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于对一个第一子像素单元进行指纹感测或同时对多个第一子像素单元进行指纹感测;所述指纹感测检测模块用于输出进行自电容检测的指纹感测信号,还用于输出第一信号;
所述指纹感测检测模块包括:
运算放大器,为虚短状态;
参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;
反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;
第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点;
第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;
第八开关,一端连接于公共电极,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,所述第八开关与所述公共电极之间定义一第二节点,所述第一电压与所述第二电压均小于所述参考电压或均大于所述参考电压;
第九开关,一端连接于所述第二节点,另一端连接于参考电压源;
第三开关,与所述反馈电容并联;
控制器,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关、第八开关以及第三开关导通,且使所述第二开关和第九开关关断;所述第四控制信号用于使所述第二开关和第九开关导通,且使所述第一开关、第八开关以及第三开关关断。
68.如权利要求67所述的驱动电路,其特征在于,所述参考电压为2V;所述第一电压和所述第二电压均为0V,或者,所述第一电压和所述第二电压均为12V。
69.如权利要求56或67所述的驱动电路,其特征在于,所述指纹感测检测模块还包括:
计算单元,与所述运算放大器的输出端相连,用于获取运算放大器的输出端电压,还用于根据所述运算放大器的输出端电压、参考电压源的电压和反馈电容的电容值获得第一电极的自电容大小。
70.如权利要求50所述的驱动电路,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;
所述驱动电路还包括:触摸驱动电路,用于对所述触摸感应单元进行触摸检测;
所述控制单元,与所述触摸驱动电路相连,用于分时地控制所述显示驱动电路、所述触摸驱动电路和所述指纹感测单元,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
71.如权利要求70所述的驱动电路,其特征在于,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;
所述触摸驱动电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
72.如权利要求71所述的驱动电路,其特征在于,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关关断。
73.如权利要求71所述的驱动电路,其特征在于,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第七开关和第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关和第七开关关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关第十开关关断。
74.如权利要求71或73所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括:第二信号产生电路,与所述第一、第二扫描线相连、用于提供第二信号;
所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
75.如权利要求71或73所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括:第三信号产生电路,与所述第一、第二数据线相连、用于提供第三信号;
所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
76.如权利要求74所述的驱动电路,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
77.如权利要求74所述的驱动电路,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
78.如权利要求75所述的驱动电路,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
79.如权利要求75所述的驱动电路,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
80.如权利要求47所述的驱动电路,其特征在于,所述控制单元还用于在指纹感测单元完成指纹感测后,将指纹感测单元获得的指纹信息发送至显示驱动单元;
所述显示驱动单元,还用于向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
81.一种显示装置的驱动方法,其特征在于,所述显示装置包括:显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;
所述驱动方法包括:
向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
82.如权利要求81所述的驱动方法,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;
向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示的步骤包括:
向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;
向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
83.如权利要求82所述的驱动方法,其特征在于,所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:
提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;
提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测。
84.如权利要求82所述的驱动方法,其特征在于,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:
在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;
向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并向所述第一数据线发送指纹感测信号。
85.如权利要求84所述的驱动方法,其特征在于,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;
当发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;
驱动方法还包括:向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
86.如权利要求83所述的驱动方法,其特征在于,在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
87.如权利要求86所述的驱动方法,其特征在于,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
88.如权利要求87所述的驱动方法,其特征在于,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:
同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;
通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
89.如权利要求85或88所述的驱动方法,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
90.如权利要求85或88所述的驱动方法,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
91.如权利要求83所述的驱动方法,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;
向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示的步骤包括:向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;
在指纹感测阶段,对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测的步骤包括:在指纹感测阶段向所述公共电极提供第一信号,以在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
92.如权利要求91所述的驱动方法,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
93.如权利要求91所述的驱动方法,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
94.如权利要求83所述的驱动方法,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;
所述驱动方法还包括:对所述触摸感应单元进行触摸检测;分时地驱动图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
95.如权利要求94所述的驱动方法,其特征在于,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;
对所述触摸感应单元进行触摸检测的步骤包括:向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
96.如权利要求95所述的驱动方法,其特征在于,向所述公共电极提供自电容触摸检测信号的步骤包括:
在触摸检测时控制路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
97.如权利要求95所述的驱动方法,其特征在于,向所述公共电极提供自电容触摸检测信号的步骤包括:向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
98.如权利要求96所述的驱动方法,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
99.如权利要求96所述的驱动方法,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
100.如权利要求97所述的驱动方法,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
101.如权利要求97所述的驱动方法,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
102.如权利要求81所述的驱动方法,其特征在于,所述驱动方法还包括:在完成指纹感测后,向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
103.一种液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置包括:
显示面板,设置有多个显示电极,所述多个显示电极用于图像显示,定义位于所述显示面板预定区域的显示电极为第一电极,其中,第一电极进一步用于指纹感测,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段;
驱动电路,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;还用于在指纹感测阶段向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
104.如权利要求103所述的液晶显示装置,其特征在于,所述驱动电路用于在指纹感测阶段前向所述第一电极提供显示信号,驱动电路还用于在指纹感测阶段切换提供图像信号为指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
105.如权利要求103或104所述的液晶显示装置,其特征在于,所述驱动电路包括:
显示驱动单元,用于向所述多个显示电极提供显示信号,以实现图像显示;
指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;
控制单元,用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测。
106.如权利要求105所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的扫描线、按列排布的数据线以及与所述扫描线和数据线相连的控制开关;所述控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述控制开关的控制端与所述扫描线相连,所述第一导通端与所述数据线相连,所述第二导通端与所述多个显示电极对应连接;
所述液晶显示装置还包括:扫描线驱动电路,与所述扫描线相连,用于向扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述控制开关;
所述扫描线驱动电路设置于所述显示面板上或集成于所述驱动电路中;
所述显示驱动单元包括:
数据线驱动电路,与所述数据线相连,用于向数据线发送显示数据,使导通的控制开关将所述显示数据传输至所述多个显示电极。
107.如权利要求106所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示面板包括多个子像素单元,每一子像素单元包括一显示电极以及与所述显示电极相连接的控制开关,其中,定义包括第一电极的子像素单元为第一子像素单元,其它子像素单元为第二子像素单元,第一子像素单元中的控制开关为第一控制开关,第二子像素单元中的控制开关为第二控制开关,与第一子像素单元相连接的扫描线为第一扫描线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的扫描线为第二扫描线,与第一子像素单元相连接的数据线为第一数据线,与第二子像素单元相连接且非与第一子像素单元相连接的数据线为第二数据线;
所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;
指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测;
所述控制单元用于在指纹感测阶段控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
108.如权利要求106所述的液晶显示装置,其特征在于,定义第二子像素单元的显示电极为第二电极;
所述控制单元用于在指纹感测阶段控制与第二扫描线相连接的第二控制开关关闭;还用于控制所述指纹感测控制电路向所述第一扫描线发送指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关,并控制所述指纹感测检测电路向所述第一数据线发送指纹感测信号。
109.如权利要求108所述的液晶显示装置,其特征在于,所述显示面板包括多个与第一扫描线以及第二数据线相连的第二子像素单元;
当所述指纹感测控制电路发送指纹感测控制信号给第一扫描线时,与第一扫描线相连接的第二子像素的第二控制开关导通;
所述控制单元还用于控制数据线驱动电路向第二数据线发送显示数据,以提供显示数据给与第一扫描线相连接的第二子像素单元的第二电极。
110.如权利要求107所述的液晶显示装置,其特征在于,所述指纹感测检测电路包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于同时对显示面板的一个第一子像素单元进行指纹感测,或者,一指纹感测检测模块用于对显示面板的多个第一子像素单元同时进行指纹感测。
111.如权利要求110所述的液晶显示装置,其特征在于,所述显示面板包括多个第一子像素单元和多个第二子像素单元,其中,所述多个第一子像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元、和蓝色第一子像素单元,所述多个第二子像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
所述显示面板包括第一像素单元与第二像素单元,其中,第一像素单元位于所述预定区域,用于实现指纹感测与图像显示,每一第一像素单元包括红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元,第二像素单元包括红色第二子像素单元、绿色第二子像素单元、和蓝色第二子像素单元;
一指纹感测检测模块用于对一第一像素单元中的所有子像素单元同时进行指纹感测。
112.如权利要求111所述的液晶显示装置,其特征在于,第一控制开关与第二控制开关均为多晶硅薄膜电晶体,一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关分别与不同的第一扫描线相连且均与同一第一数据线相连;
所述指纹感测控制电路,同时提供指纹感测控制信号给与一第一像素单元中的第一红色子像素单元、第一绿色子像素单元、第一蓝色子像素单元相连的三第一扫描线,以同时导通一第一像素单元中红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元的第一控制开关;
所述指纹感测检测电路,通过所述第一数据线向所述第一像素单元中的红色第一子像素单元、绿色第一子像素单元和蓝色第一子像素单元提供进行自电容检测的指纹感测信号。
113.如权利要求110所述的液晶显示装置,其特征在于,所述指纹感测检测模块包括:
运算放大器,为虚短状态;
参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;
反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;
第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点,所述第一电压大于或小于所述参考电压;
第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;
第三开关,与所述反馈电容并联;
控制器,用于分时输出第一控制信号和第二控制信号;所述第一控制信号用于使所述第一开关以及第三开关导通,且使所述第二开关关断;所述第二控制信号用于使第二开关导通,且使所述第一开关以及第三开关关断。
114.如权利要求103所述的液晶显示装置,其特征在于,所述参考电压为2V,所述第一电压为0V或12V。
115.如权利要求107、108、109或112所述的液晶显示装置,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
116.如权利要求107、108、109或112所述的液晶显示装置,其特征在于,所述指纹感测控制信号为与所述指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号,用于在指纹感测时使所述第一控制开关导通,同时能减小所述第一扫描线与所述第一电极构成的电容器的充放电电量。
117.如权利要求107所述的液晶显示装置,其特征在于,所述指纹感测控制电路集成于所述扫描线驱动电路。
118.如权利要求107或117所述的液晶显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述第一数据线与所述数据线驱动电路之间均设置有第四开关,所第一数据线与所述指纹感测检测电路之间均设置有第五开关;
所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第四开关导通、第五开关关断;在指纹感测阶段控制所述第五开关导通、第四开关关断。
119.如权利要求107所述的液晶显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述显示数据为像素电压,所述显示面板还设置有公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板;
所述驱动电路还包括:公共电压产生电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供公共电压,使子像素单元二极板分别加载有公共电压和像素电压,以实现图像显示;
第一信号产生电路,与所述公共电极相连,用于提供第一信号;
所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述公共电压产生电路向所述公共电极提供公共电压;还用于在指纹感测阶段控制所述第一信号产生电路向所述公共电极提供第一信号,以用于在指纹感测时减小所述第一电极与所述公共电极构成的电容器的充放电电量。
120.如权利要求119所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相的脉冲信号。
121.如权利要求119所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一信号为与指纹感测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
122.如权利要求119所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一信号产生电路集成于所述指纹感测检测电路。
123.如权利要求122所述的液晶显示装置,其特征在于,所述公共电压产生电路与公共电极之间设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,
所述控制单元在图像显示阶段控制述第六开关导通、第七开关关断;在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关关断。
124.如权利要求122所述的液晶显示装置,其特征在于,指纹感测检测单元包括多个指纹感测检测模块,一指纹感测检测模块用于对一个第一子像素单元进行指纹感测或同时对多个第一子像素单元进行指纹感测;所述指纹感测检测模块用于输出进行自电容检测的指纹感测信号,还用于输出第一信号;所述指纹感测检测模块包括:
运算放大器,为虚短状态;
参考电压源,与所述运算放大器的正相输入端相连,用于提供参考电压;
反馈电容,一端与所述运算放大器的反相输入端相连,另一端与运算放大器的输出端相连;
第一开关,一端连接于第一数据线,另一端连接于用于输出第一电压的第一电压源,所述第一开关与所述第一数据线之间定义第一节点;
第二开关,一端连接于所述第一节点,另一端连接于运算放大器的反相输入端;
第八开关,一端连接于公共电极,另一端连接于用于输出第二电压的第二电压源,所述第八开关与所述公共电极之间定义一第二节点,所述第一电压与所述第二电压均小于所述参考电压或均大于所述参考电压;
第九开关,一端连接于所述第二节点,另一端连接于参考电压源;
第三开关,与所述反馈电容并联;
控制器,用于分时输出第三控制信号和第四控制信号;所述第三控制信号用于使所述第一开关、第八开关以及第三开关导通,且使所述第二开关和第九开关关断;所述第四控制信号用于使所述第二开关和第九开关导通,且使所述第一开关、第八开关以及第三开关关断。
125.如权利要求124所述的液晶显示装置,其特征在于,所述参考电压为2V;所述第一电压和所述第二电压均为0V,或者,所述第一电压和所述第二电压均为12V。
126.如权利要求113或124所述的液晶显示装置,其特征在于,所述指纹感测检测模块还包括:
计算单元,与所述运算放大器的输出端相连,用于获取运算放大器的输出端电压,还用于根据所述运算放大器的输出端电压、参考电压源的电压和反馈电容的电容值获得第一电极的自电容大小。
127.如权利要求107所述的液晶显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图象显示的阶段为图像显示阶段;
所述液晶显示装置还包括触摸感应单元,所述触摸感应单元堆叠于所述显示面板上或为所述显示面板的一部分;
所述驱动电路还包括:触摸驱动电路,用于对所述触摸感应单元进行触摸检测;
所述控制单元,与所述触摸驱动电路相连,用于分时地控制所述显示驱动电路、所述触摸驱动电路和所述指纹感测单元,以分别实现图像显示阶段、触摸检测阶段和指纹感测阶段。
128.如权利要求127所述的液晶显示装置,其特征在于,所述显示面板还设置公共电极,所述公共电极与所述显示电极用作显示面板中一子像素单元的二极板,所述公共电极用作触摸检测的自电容电极;
所述触摸驱动电路,与所述公共电极相连,用于向所述公共电极提供自电容触摸检测信号。
129.如权利要求128所述的液晶显示装置,其特征在于,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,所述控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关关断。
130.如权利要求128所述的液晶显示装置,其特征在于,所述公共电极与所述公共电压产生电路设置有第六开关,所述指纹感测检测电路与公共电极之间设置有第七开关,所述公共电极与所述触摸驱动电路之间设置有第十开关,控制单元用于在图像显示阶段控制所述第六开关导通、第七开关和第十开关关断,在触模检测阶段控制所述第十开关导通、第六开关和第七开关关断,在指纹感测阶段控制所述第七开关导通、第六开关第十开关关断。
131.如权利要求128或130所述的液晶显示装置,其特征在于,所述驱动电路还包括:
第二信号产生电路,与所述第一、第二扫描线相连、用于提供第二信号;
所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第二信号产生电路向所述第一、第二扫描线提供第二信号,所述第二信号能控制所述控制开关处于关闭状态,同时还能减小公共电极与第一、第二扫描线构成的电容器的充放电电量。
132.如权利要求128或130所述的液晶显示装置,其特征在于,所述驱动电路还包括:
第三信号产生电路,与所述第一、第二数据线相连、用于提供第三信号;
所述控制单元,用于在触摸检测时控制所述第三信号产生电路向所述第一、第二数据线提供第三信号,所述第三信号能减小公共电极与所述第一、第二数据线构成的电容器的充放电电量。
133.如权利要求131所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
134.如权利要求131所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第二信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
135.如权利要求132所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相的脉冲信号。
136.如权利要求132所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第三信号为与所述触摸检测信号为同频同相同幅的脉冲信号。
137.如权利要求106或107所述的液晶显示装置,其特征在于,所述控制开关为薄膜晶体管。
138.如权利要求137所述的液晶显示装置,其特征在于,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
139.如权利要求119或128所述的液晶显示装置,其特征在于,所述显示面板包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述显示电极为像素电极,所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
140.如权利要求139所述的液晶显示装置,其特征在于,所述公共电极为条形、梳状或正四边形。
141.如权利要求105所述的液晶显示装置,其特征在于,所述控制单元还用于在指纹感测单元完成指纹感测后,将指纹感测单元获得的指纹信息发送至显示驱动单元;
所述显示驱动单元,还用于向所述显示电极提供与所述指纹信息相对应的显示信号,以实现指纹图像的显示。
142.一种液晶显示装置,其特征在于,包括:
显示面板,设置有位于显示面板预定区域的第一电极、以及位于所述预定区域外的第二电极;
驱动电路,用于向所述第一电极提供指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;还用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示。
143.如权利要求142所述的液晶显示装置,其特征在于,所述驱动电路包括:
显示驱动单元,用于向所述第二电极提供显示信号,以实现图像显示;
指纹感测单元,用于向所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
144.如权利要求143所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示面板设置有按行排布的第一扫描线、按列排布第一数据线以及与第一扫描线和第一数据线相连的第一控制开关;所述第一控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第一控制开关的控制端与所述第一扫描线相连,所述第一导通端与所述第一数据线相连,所述第一导通端与所述多个第一电极对应连接;
所述指纹感测单元包括:指纹感测控制电路,与所述第一扫描线相连,用于提供指纹感测控制信号,以导通所述第一控制开关;
指纹感测检测电路,与所述第一数据线相连,用于提供进行自电容检测的指纹感测信号,使导通的第一控制开关将所述指纹感测信号传输至所述第一电极,以对所述第一电极进行指纹感测。
145.如权利要求143所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示面板还设置有按行排布的第二扫描线、按列排布第二数据线以及与第二扫描线和第二数据线相连的第二控制开关;所述第二控制开关包括控制端、第一导通端与第二导通端,所述控制端用于控制所述第一导通端与第二导通端之间是否导通;所述第二控制开关的控制端与所述第二扫描线相连,所述第一导通端与所述第二数据线相连,所述第二导通端与所述多个第二电极对应连接;
所述显示驱动单元包括:扫描线驱动电路,与所述第二扫描线相连,用于向第二扫描线发送扫描驱动信号,以导通所述第二控制开关;
数据线驱动电路,与所述第二数据线相连,用于向第二数据线发送显示数据,使导通的第二控制开关将所述显示数据传输至第二电极。
146.如权利要求144所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一控制开关为薄膜晶体管。
147.如权利要求145所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第二控制开关为薄膜晶体管。
148.如权利要求146或147所述的液晶显示装置,其特征在于,所述薄膜晶体管为非晶硅薄膜晶体管或多晶硅薄膜晶体管。
149.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1~39中任一项权利要求所述的显示装置。
150.如权利要求149所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:指纹感测指令单元,用于触发所述显示装置的指纹感测阶段。
151.如权利要求150所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:开机装置、应用程序装置或触摸检测装置,所述指纹感测指令单元设置于所述开机装置、应用程序装置或触摸检测装置中的任意一个或多个。
152.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求40~46中任一项权利要求所述的显示装置。
153.如权利要求152所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:指纹感测指令单元,用于触发所述显示装置的指纹感测阶段。
154.如权利要求153所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:开机装置、应用程序装置或触摸检测装置,所述指纹感测指令单元设置于所述开机装置、应用程序装置或触摸检测装置中的任意一个或多个。
155.一种显示装置,用于图像显示与指纹感测,其包括:
显示面板,包括多个像素单元,每一像素单元包括一显示电极,定义位于显示面板预定区域内的像素单元为第一像素单元,第一像素单元的显示电极为第一电极;和
数据线驱动电路,与所述多个像素单元连接,所述数据线驱动电路用于提供显示信号给所述多个像素单元的显示电极,以实现图像显示;
其特征在于,所述显示装置进一步包括:
指纹感测检测单元,与第一像素单元连接,用于提供指纹感测信号给所述第一像素单元的第一电极,以通过感测所述第一电极的自电容大小来感测指纹;和
控制单元,控制单元用于控制所述数据线驱动电路是否提供所述图像信号给所述多个像素单元,以及用于控制所述指纹感测检测单元是否驱动第一像素单元的第一电极执行指纹感测,其中,在所述控制单元的控制下,当所述指纹感测检测单元驱动所述第一像素单元的第一电极执行指纹感测时,所述数据线驱动电路与所述第一像素单元之间处于断开状态,或所述数据线驱动电路停止输出显示信号给第一像素单元的第一电极。
156.如权利要求155所述的显示装置,其特征在于,所述每一像素单元进一步包括公共电极与显示媒质,所述显示装置进一步包括公共电压产生电路,所述公共电压产生电路用于提供公共电压给公共电极,以使得显示媒质在显示电极与公共电极的作用下显示图像,所述显示面板为液晶显示面板,包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述显示电极为像素电极,所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
157.一种显示装置,其包括:
显示面板,包括多个像素单元以及与所述多个像素单元相连接的多条数据线,每一像素单元包括一显示电极,所述显示电极用于显示图像,定义位于显示面板预定区域内的像素单元为第一像素单元,第一像素单元的显示电极为第一电极,第一电极还用于指纹感测;和
数据线驱动电路,通过所述多条数据线与所述多个像素单元连接,所述数据线驱动电路用于通过所述多条数据线提供显示信号给所述多个像素单元的显示电极,以实现图像显示;
其特征在于,所述显示面板进一步包括传输线,所述显示装置进一步包括:
指纹感测检测单元,通过所述传输线与第一像素单元连接,用于通过所述传输线提供指纹感测信号给所述第一像素单元的第一电极,以通过感测所述第一电极的自电容大小来感测指纹;和
控制单元,用于控制第一电极是执行指纹感测还是执行图像显示。
158.如权利要求157所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置进一步包括第一开关与第二开关,每一数据线通过一第一开关与数据线驱动电路连接,每一传输线通过一第二开关与指纹感测电路连接,定义第一电极执行指纹感测的阶段为指纹感测阶段,定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在指纹感测阶段,所述控制单元通过控制第一开关关断、控制第二开关导通,在图像显示阶段,所述控制单元通过控制第一开关导通、控制第二开关关断。
159.如权利要求158所述的显示装置,其特征在于,所述传输线为与第一像素单元相连接的数据线。
160.如权利要求159所述的显示装置,其特征在于,所述每一像素单元进一步包括公共电极与显示媒质,所述显示装置进一步包括公共电压产生电路,所述公共电压产生电路用于提供公共电压给公共电极,以使得显示媒质在显示电极与公共电极的作用下显示图像。
161.如权利要求160所述的显示装置,其特征在于,所述显示装置为液晶显示装置,显示电极为像素电极。
162.如权利要求161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,包括第一基板、第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的液晶层;所述像素电极位于所述第一基板和第二基板之间;所述公共电极位于所述像素电极与所述液晶层之间,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
163.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,在指纹感测阶段,所述驱动电路提供指纹感测信号而非显示信号给第一电极。
164.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路向所述第一电极提供周期性变化的指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
165.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路向所述第一电极提供周期性变化的方波信号作为指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测。
166.如权利要求37所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
167.如权利要求139所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
168.如权利要求156所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
169.如权利要求162所述的显示装置,其特征在于,所述公共电极堆叠于所述像素电极上,沿所述公共电极向所述像素电极堆叠的方向,所述公共电极在像素电极上的投影面积小于所述像素电极的面积。
170.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述驱动电路包括:
显示驱动单元,用于与所述多个显示电极连接以及用于提供显示信号给所述多个显示电极,以实现图像显示;
指纹感测单元,用于对所述第一电极提供所述指纹感测信号,对所述第一电极进行自电容检测,以实现指纹感测;
控制单元,在指纹感测阶段,控制单元控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测,并控制显示驱动单元停止输出显示信号给第一电极或控制显示驱动单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出显示信号给第一电极。
171.如权利要求170所述的显示装置,其特征在于,定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在图像显示阶段,控制单元控制所述显示驱动单元向所述第一电极提供所述显示信号,以控制所述第一电极进行图像显示,并控制指纹感测单元停止输出指纹感测信号给第一电极或控制指纹感测单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出指纹感测信号给第一电极。
172.如权利要求47所述的驱动电路,其特征在于:在指纹感测阶段,所述控制单元控制所述指纹感测单元向所述第一电极提供所述指纹感测信号,以控制所述指纹感测单元对所述第一电极进行指纹感测,并控制显示驱动单元停止输出显示信号给第一电极或控制显示驱动单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出显示信号给第一电极。
173.如权利要求172所述的驱动电路,其特征在于:定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在图像显示阶段,控制单元控制所述显示驱动单元向所述第一电极提供所述显示信号,以控制所述第一电极进行图像显示,并控制指纹感测单元停止输出指纹感测信号给第一电极或控制指纹感测单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出指纹感测信号给第一电极。
174.如权利要求155所述的显示装置,其特征在于:定义第一电极执行图像显示的阶段为图像显示阶段,在图像显示阶段,控制单元控制所述显示驱动单元向所述第一电极提供所述显示信号,以控制所述第一电极进行图像显示,并控制指纹感测单元停止输出指纹感测信号给第一电极或控制指纹感测单元与第一电极之间处于断开状态以停止输出指纹感测信号给第一电极。
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