CN106874866A - 显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置及其控制方法，属于指纹识别领域。所述显示装置包括：显示面板、不可见光发射组件和接收单元阵列，所述接收单元阵列包括多个不可见光接收单元，所述不可见光发射组件用于向所述显示面板的出光方向发射不可见光，所述接收单元阵列用于接收所述不可见光的反射光。本发明通过不可见光发射组件发射不可见光，并通过接收单元阵列来接收该不可见光照射到手指后的反射光，之后可以根据该反射光来获取手指的指纹信息。解决了相关技术中显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响的问题。达到了减少环境光对于指纹识别的影响的效果。

Description

显示装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及指纹识别领域，特别涉及一种显示装置及其控制方法。

背景技术

目前，各种各样的电子设备具有了指纹识别功能。越来越多的人们习惯于通过指纹识别功能来进行各种操作，如解锁屏幕和确认支付等。

目前的一种具有指纹识别功能的显示装置包括显示面板、包括多个光电传感器的光电传感器阵列(光电传感器阵列可以设置在显示面板中或显示面板的出光侧)和显示面板的背光源(在显示面板为自发光的显示面板时，显示装置中可以不包括背光源，而由显示面板中的显示单元发光)。在进行指纹识别时，用户的手指位于显示面板的出光侧，显示面板的背光源发出的光线从显示面板的出光侧射出后，会照射到用户的手指表面并被手指表面反射，光电传感器阵列接收反射的光线，由于手指上的指纹的谷(手指中的凹陷部分)和脊(手指中的突出部分)对于照射到手指上的光线的反射率不同，因而可以从光电传感器阵列接收到的光线中获取指纹信息。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响。

发明内容

为了解决相关技术中显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响的问题，本发明实施例提供了一种显示装置及其控制方法。所述技术方案如下：

根据本发明的第一方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：

显示面板、不可见光发射组件和接收单元阵列，所述接收单元阵列包括多个不可见光接收单元，所述不可见光发射组件用于向所述显示面板的出光方向发射不可见光，所述接收单元阵列用于接收所述不可见光的反射光。

可选的，所述接收单元阵列设置在所述显示面板中。

可选的，所述显示装置还包括背光源，

所述不可见光发射组件设置在所述背光源中。

可选的，所述多个不可见光接收单元均为对可见光透明的不可见光接收单元。

可选的，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括黑矩阵图案，所述不可见光发射组件包括阵列排布的多个不可见光发射单元，

所述多个不可见光发射单元设置在所述黑矩阵图案靠近所述显示面板出光侧的一侧；

所述接收单元阵列设置在所述显示面板的显示区域。

可选的，所述多个不可见光接收单元中的任一不可见光接收单元包括沿所述显示面板出光方向设置的第一电极、光电材料和第二电极，所述第一电极由预设材料构成，所述预设材料为阻挡所述不可见光而可见光能够通过的导电材料。

可选的，所述接收单元阵列设置在所述显示面板的显示区域。

可选的，所述不可见光发射组件为对可见光透明的不可见光发射组件，

所述不可见光发射组件设置在所述显示面板的显示区域。

可选的，所述不可见光为红外光或紫外光。

根据本发明的第二方面，提供一种显示装置的控制方法，所述显示装置包括：显示面板、不可见光发射组件和接收单元阵列，所述接收单元阵列包括多个不可见光接收单元，所述方法包括：

在接收到指纹识别指令时，控制所述不可见光发射组件发射不可见光；

通过所述接收单元阵列接收所述不可见光的反射光；

识别所述不可见光的反射光中包括的指纹信息。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过不可见光发射组件发射不可见光，并通过接收单元阵列来接收该不可见光照射到手指后的反射光，之后可以根据该反射光来获取手指的指纹信息。解决了相关技术中显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响的问题。达到了减少环境光对于指纹识别的影响的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例示出的一种显示装置的结构示意图；

图2-1是本发明实施例示出的另一种显示装置的结构示意图；

图2-2是本发明实施例示出的另一种显示装置的结构示意图；

图2-3是本发明实施例示出的另一种显示装置的结构示意图；

图2-4是相关技术中一种显示装置的结构示意图；

图3是本发明实施例示出的一种显示装置的控制方法的流程图。

上述各个附图中，附图标记的含义可以为11-显示面板，12-不可见光发射组件，121-不可见光发射单元，13-接收单元阵列，131-不可见光接收单元，x-显示面板的出光方向，14-背光源，111-阵列基板，112-液晶层，113-彩膜基板，TFT-薄膜晶体管，cr-色阻，BM-黑矩阵图案，114-偏光片，116-透明盖板，115-光学透明胶，117-封框胶，118-衬底基板，119-透明板，20-可见光接收单元阵列，201-可见光接收单元。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例示出的一种显示装置的结构示意图。该显示装置可以包括：

显示面板11、不可见光发射组件12和接收单元阵列13，接收单元阵列13包括多个不可见光接收单元131，不可见光发射组件12用于向显示面板11的出光方向x发射不可见光，接收单元阵列13用于接收不可见光的反射光。

其中，不可见光是指人类肉眼看不到的光，即波长小于380纳米的光线和波长大于760纳米的光线。

综上所述，本发明实施例提供的显示装置，通过不可见光发射组件发射不可见光，并通过接收单元阵列来接收该不可见光照射到手指后的反射光，之后可以根据该反射光来获取手指的指纹信息。解决了相关技术中显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响的问题。达到了减少环境光对于指纹识别的影响的效果。

进一步的，请参考图2-1，其示出了本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图，该阵列基板在图1所示的显示装置的基础上增加了更优选的部件，从而使得本发明实施例提供的显示装置具有更好的性能。

可选的，接收单元阵列13设置在显示面板11中。根据显示面板种类的不同，接收单元阵列13可以设置在显示面板11中的不同位置。

可选的，该显示装置还包括背光源14，不可见光发射组件12设置在背光源14中。背光源14中还可以包括有可见光发射组件，该可见光发射组件用于向显示装置提供背光。

可选的，多个不可见光接收单元131均为对可见光透明的不可见光接收单元。本发明实施例中所涉及的对可见光透明是指对可见光的透过率较大。需要说明的是，相关技术中为了避免显示面板中的光源(在显示面板包括背光源时，该光源可以为背光源，在显示面板为自发光的显示面板时，该光源可以为显示面板中的发光单元)对接收可见光的组件造成影响，因而通常会在接收可见光的组件下方设置阻挡可见光的图层，这样接收可见光的组件就会为对可见光不透明的状态，影响显示面板的开口率。

可选的，接收单元阵列13中的多个不可见光接收单元131中的任一不可见光接收单元包括沿显示面板11出光方向设置的第一电极、光电材料和第二电极。其中，光电材料可以为有机光电材料或无机光电材料。示例性的，该不可见光接收单元可以为光电二极管(英文：Photo-Diode)，根据用于进行指纹识别的不可见光的不同，该光电二极管的种类也可以不同。示例性的，在该不可见光为红外光时，该光电二极管可以为红外光电二极管，红外光电二极管只会接收红外光，而不会接收可见光；而在该不可见光为紫外光时，该光电二极管可以为紫外光电二极管，紫外光电二极管只会接收紫外光，而不会接收可见光，各种光电二极管的结构可以参考相关技术，在此不再赘述。此外，每个不可见光接收单元131还可以包括一个薄膜晶体管(英文：Thin Film Transistor；简称：TFT)，该薄膜晶体管用于对是否接收不可见光接收单元产生的电流进行控制。

需要说明的是，虽然环境光中也存在着红外光和紫外光等不可见光，但环境光中的这些不可见光的强度都非常弱，难以对接收单元阵列中的不可见光接收单元造成影响，而由不可见光发射组件12发射的不可见光相对环境光中的不可见光较强，会影响接收单元阵列13中的不可见光接收单元，通过不可见光进行指纹识别的信噪比较高。为了避免不可见光发射组件发出的不可见光直接射入不可见光接收单元而影响指纹识别，第一电极可以由预设材料构成，该预设材料可以为阻挡不可见光而可见光能够通过的导电材料，示例性的，该预设材料可以包括纳米氧化铟锡(英文：Indium tin oxide；简称：ITO)。这样，不见光发射组件12发出的不可见光就不会直接射向不可见光接收单元131，不会对指纹识别造成影响。

可选的，接收单元阵列13设置在显示面板11的显示区域。

可选的，显示面板11包括阵列基板111、彩膜基板113和设置在阵列基板111和彩膜基板113之间的液晶层112，阵列基板111和彩膜基板113可以通过封框胶117黏合在一起。阵列基板111上可以设置有阵列排布的薄膜晶体管，由于接收单元阵列13中的不可见光接收单元131均对可见光透明，因而接收单元阵列13可以设置在阵列基板111的显示区域。彩膜基板113包括黑矩阵图案BM和设置在BM之间的色阻cr，色阻cr可以包括不同颜色的色阻，如红色色阻、蓝色色阻和绿色色阻。

彩膜基板113远离阵列基板111的一侧可以依次设置有偏光片(英文：Polarizer)114和透明盖板116，偏光片114和透明盖板116之间可以通过光学透明胶(英文：OpticallyClear Adhesive；简称：OCA)115黏合。

如图2-2所示，其为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图，不可见光发射组件12包括阵列排布的多个不可见光发射单元121，不可见光发射组件12中的多个不可见光发射单元121设置在黑矩阵图案BM靠近显示面板11出光侧(出光侧为彩膜基板113远离阵列基板111的一侧)的一侧，接收单元阵列13设置在显示面板11的显示区域，BM可以防止不可见光发射单元121发出的不可见光不经过手指的反射就直接射向接收单元阵列13，提高了指纹识别的准确性。此时，不可见光发射组件12中的不可见光发射单元121可以对可见光不透明，也可以对可见光透明，本发明实施例不作出限制。图2-2中其他标记的含义可以参考图2-1，在此不再赘述。

需要说明的是，图2-2示出的显示装置中，不可见光发射组件12的位置和接收单元阵列13的位置可以进行互换，即将不可见光发射组件12设置在阵列基板111上，而将接收单元阵列13设置在BM上。不可见光发射组件和接收单元阵列可以称为指纹识别构件，本发明实施例提供的显示装置中，可以包括图2-1示出的指纹识别构件和图2-2示出的指纹识别构件中至少一种指纹识别构件。

可选的，不可见光发射组件12为对可见光透明的不可见光发射组件，不可见光发射组件12设置在显示面板11的显示区域。此时不可见光发射组件12可以设置在如图2-2所示显示装置的显示面板的阵列基板111上或彩膜基板113上。

图2-1和图2-2示出的是显示面板11为液晶显示面板的情况，在本发明实施例中，显示面板11还可以为有机发光二极管(英文：Organic Light-Emitting Diode；简称：OLED)显示面板。

如图2-3所示，其为本发明实施例示出的另一种显示装置的结构示意图，该显示面板111可以为OLED显示面板。该OLED显示面板111可以包括衬底基板118、设置在衬底基板118上的TFT阵列、设置在设置有TFT阵列的衬底基板118上的色阻cr阵列和透明板119，在不可见光发射组件12和接收单元阵列13均对可见光透明时，不可见光发射组件12和接收单元阵列13可以设置在色阻cr阵列和透明板119之间。这样就会不影响显示面板的开口率。图2-3中其他标记的含义可以参考图2-1，在此不再赘述。而相关技术中的显示装置可以如图2-4所示，可见光接收单元阵列20包括多个可见光接收单元201，这多个可见光收单员201与TFT阵列同层设置，占用了显示面板的显示区域，影响了显示面板的开口率。

可选的，本发明实施例中的不可见光可以为红外光或紫外光。红外光是波长比可见光要长的光，紫外光为波长比可见光要短的光。需要说明的是，虽然紫外光对人体有害，但本发明实施例提供的显示装置进行指纹识别的时间较短，发出的紫外光的强度也相对较小，因而基本不会对人体造成伤害。

综上所述，本发明实施例提供的显示装置，通过不可见光发射组件发射不可见光，并通过接收单元阵列来接收该不可见光照射到手指后的反射光，之后可以根据该反射光来获取手指的指纹信息。解决了相关技术中显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响的问题。达到了减少环境光对于指纹识别的影响的效果，提高了指纹识别的信噪比。

图3是本发明实施例示出的一种显示装置的控制方法的流程图，该方法可以用于控制图1所示的显示装置，图2-1所示的显示装置、图2-2所示的显示装置或图2-3所示的显示装置，该方法可以包括下面几个步骤：

步骤301、在接收到指纹识别指令时，控制不可见光发射组件发射不可见光。

本发明实施例的执行主体可以为显示装置的控制组件，该控制组件可以设置在显示装置中或显示装置外。在使用本发明实施例提供的显示装置的控制方法时，控制组件首先可以在接收到指纹识别指令时，控制不可见光发射组件发射不可见光。指纹识别指令可以由用户发出。示例性的，用户可以用手指触摸显示装置的预设区域来发出指纹识别指令，或者按下预设按键(实体按键或虚拟按键)来发出指纹识别指令。不可见光发射组件可以参考上述各个实施例提供的显示装置，在此不再赘述。

步骤302、通过接收单元阵列接收不可见光的反射光。

不可见光发射组件发射不可见光之后，该不可见光会照射到用户的手指表面并反射，反射光会照射到接收单元阵列，控制组件可以通过接收单元阵列接收不可见光的反射光，接收单元阵列会根据不可见光的强度的大小将不可见光转化为大小不同的电流。由于接收单元阵列中的不可见光接收单元可以只接收不可见光，而不接收可见光，因而环境光中的大量的可见光不会对接收单元阵列造成影响。

步骤303、识别不可见光的反射光中包括的指纹信息。

控制组件可以识别不可见光的反射光中包括的指纹信息。根据接收单元阵列转化的电流的大小，控制组件能够识别不可见光的反射光中包括的指纹信息。由于避免了环境光中大量的可见光对于指纹识别的影响，因而本发明实施例提供的显示装置的控制方法进行指纹识别时的信噪比较高。

综上所述，本发明实施例提供的显示装置的控制方法，通过不可见光发射组件发射不可见光，并通过接收单元阵列来接收该不可见光照射到手指后的反射光，之后可以根据该反射光来获取手指的指纹信息。解决了相关技术中显示面板外部的环境光会照射到光电传感器阵列中，进而会对指纹识别产生影响的问题。达到了减少环境光对于指纹识别的影响的效果。

本发明中术语“A和B的至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。同理，“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在C和B，同时存在A、B和C这七种情况。同理，“A、B、C和D的至少一种”表示可以存在十五种关系，可以表示：单独存在A，单独存在B，单独存在C，单独存在D，同时存在A和B，同时存在A和C，同时存在A和D，同时存在C和B，同时存在D和B，同时存在C和D，同时存在A、B和C，同时存在A、B和D，同时存在A、C和D，同时存在B、C和D，同时存在A、B、C和D，这十五种情况。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

显示面板、不可见光发射组件和接收单元阵列，所述接收单元阵列包括多个不可见光接收单元，所述不可见光发射组件用于向所述显示面板的出光方向发射不可见光，所述接收单元阵列用于接收所述不可见光的反射光。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述接收单元阵列设置在所述显示面板中。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括背光源，

所述不可见光发射组件设置在所述背光源中。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述多个不可见光接收单元均为对可见光透明的不可见光接收单元。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括黑矩阵图案，所述不可见光发射组件包括阵列排布的多个不可见光发射单元，

所述多个不可见光发射单元设置在所述黑矩阵图案靠近所述显示面板出光侧的一侧；

所述接收单元阵列设置在所述显示面板的显示区域。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述多个不可见光接收单元中的任一不可见光接收单元包括沿所述显示面板出光方向设置的第一电极、光电材料和第二电极，所述第一电极由预设材料构成，所述预设材料为阻挡所述不可见光而可见光能够通过的导电材料。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述接收单元阵列设置在所述显示面板的显示区域。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述不可见光发射组件为对可见光透明的不可见光发射组件，

所述不可见光发射组件设置在所述显示面板的显示区域。

9.根据权利要求1至8任一所述的显示装置，其特征在于，所述不可见光为红外光或紫外光。

10.一种显示装置的控制方法，其特征在于，所述显示装置包括：显示面板、不可见光发射组件和接收单元阵列，所述接收单元阵列包括多个不可见光接收单元，所述方法包括：

在接收到指纹识别指令时，控制所述不可见光发射组件发射不可见光；

通过所述接收单元阵列接收所述不可见光的反射光；

识别所述不可见光的反射光中包括的指纹信息。