CN108153053A - 一种显示装置及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示装置及驱动方法，采用多个直下式微型LED构成液晶显示面板的背光模组，以替代传统的侧入式背光。采用各微型LED复用作为光学纹路识别发射器件发射光线，光线在纹路谷的位置发生全反射，在纹路脊的位置既有反射又有透射，造成谷位置反射的光强，脊位置反射的光弱，在对向基板与衬底基板之间增加多个光学纹路识别接收器件，根据光学纹路识别接收器件接收到的反射光的强弱来识别纹路，实现前置纹路识别的功能。由于直下式微型LED的设计，可以解决光学纹路识别的光路设置问题，因此可以作为光学纹路识别发射器件，使光学纹路识别器件不需要额外的光源，有利于实现液晶显示面板在前置纹路识别的功能下实现全面屏设计。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及驱动方法。
背景技术
随着市场上手机产品的思路设计越来越同质化，终端厂和面板厂不断寻求整合新技术以吸引消费者的眼球，尤其是有机电致发光显示面板(OLED，Organic Light EmittingDisplay)特有的柔性化特点，使其在手机思路设计中大放异彩，而占据主流市场的液晶显示面板(LCD，Liquid Crystal Display)则通过异形切割实现全屏化引爆市场。
全面屏意味着高的屏占比和四边窄边框设计，这要求用于解锁或是支付功能的指纹识别模组只能后置或侧置。OLED由于自发光的特性可实现屏幕内或屏幕下的光学指纹识别，也可以将超声波模组设置于柔性OLED面板下实现指纹感测。而LCD方面，电容式指纹识别由于具有较弱的穿透能力而无法集成于屏幕下或屏幕内，光学式指纹识别由于侧入式背光影响无法设置光路，超声波式指纹识别由于多层空气层而无法有效处理信噪比，这无疑给LCD的前置指纹方案提出了难题。
因此，如何在LCD的全面屏设计下，实现指纹识别，是本领域亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种显示装置及驱动方法，用以解决现有的LCD不易形成全面屏设计的指纹识别的问题。
因此，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：液晶显示面板，背光模组和光学纹路识别器件；其中，
所述液晶显示面板包括：相对而置的阵列基板和对向基板，以及位于所述阵列基板与所述对向基板之间的液晶层；
所述背光模组包括：衬底基板，以及设置于所述衬底基板面向所述阵列基板一侧且呈阵列排布的多个微型LED；
所述光学纹路识别器件包括：复用作为光学纹路识别发射器件的各所述微型LED，以及位于所述对向基板与所述衬底基板之间的多个光学纹路识别接收器件。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光学纹路识别接收器件位于所述阵列基板面向所述液晶层的一侧。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光学纹路识别接收器件集成于所述阵列基板在显示区内的驱动电路中。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光学纹路识别接收器件位于所述衬底基板面向所述阵列基板的一侧。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光学纹路识别接收器件位于各所述微型LED之间的间隙处。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光学纹路识别接收器件位于所述对向基板面向所述液晶层的一侧。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述阵列基板在显示区内的驱动电路在所述对向基板的正投影覆盖各所述光学纹路识别接收器件。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述光学纹路识别接收器件均匀分布于所述显示装置的显示区；或，各所述光学纹路识别接收器件均匀分布于所述显示区的局部区域。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，所述光学纹路识别接收器件包括：光电二极管。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各所述微型LED被分为多个区域，各所述区域内的所述微型LED的控制电路系统相互独立。
另一方面，本发明实施例还提供了一种上述显示装置的驱动方法，包括：
控制所述微型LED发光；
检测所述光学纹路识别接收器件接收到的纹路反射光的强度。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述驱动方法中，所述控制所述微型LED发光，具体包括：
控制所述微型LED分区域发光。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种显示装置及驱动方法，采用设置于衬底基板面向阵列基板一侧且呈阵列排布的多个直下式微型LED构成液晶显示面板的背光模组，以替代传统的侧入式背光。采用各微型LED复用作为光学纹路识别发射器件发射光线，光线在纹路谷的位置发生全反射，在纹路脊的位置既有反射又有透射，造成谷位置反射的光强，脊位置反射的光弱，在对向基板与衬底基板之间增加多个光学纹路识别接收器件，与光学纹路识别发射器件构成光学纹路识别器件，根据光学纹路识别接收器件接收到的反射光的强弱来识别纹路，实现前置纹路识别的功能。由于直下式微型LED的设计，可以解决光学纹路识别的光路设置问题，因此可以作为光学纹路识别发射器件，使光学纹路识别器件不需要额外的光源，有利于实现液晶显示面板在前置纹路识别的功能下实现全面屏设计。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之一；
图2为图1对应的立体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之二；
图4为图3对应的立体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之三；
图6为图5对应的立体结构示意图；
图7为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之四；
图8为图7对应的立体结构示意图；
图9为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之五；
图10为图9对应的立体结构示意图；
图11为本发明实施例提供的显示装置的结构示意图之六；
图12为图11对应的立体结构示意图；
图13为本发明实施例提供的显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示装置及驱动方法的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各部件的形状和大小不反映显示装置的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
本发明实施例提供的一种显示装置，如图1至图12所示，包括：液晶显示面板100，背光模组200和光学纹路识别器件300；其中，
液晶显示面板100包括：相对而置的阵列基板110和对向基板120，以及位于阵列基板110与对向基板120之间的液晶层130；
背光模组200包括：衬底基板210，以及设置于衬底基板210面向阵列基板110一侧且呈阵列排布的多个微型(Micro)LED 220；
光学纹路识别器件300包括：复用作为光学纹路识别发射器件的各微型LED 220，以及位于对向基板120与衬底基板210之间的多个光学纹路识别接收器件310。
具体地，本发明实施例提供的上述显示装置，采用设置于衬底基板210面向阵列基板110一侧且呈阵列排布的多个直下式微型LED 220构成液晶显示面板100的背光模组200，以替代传统的侧入式背光。采用各微型LED220复用作为光学纹路识别发射器件发射光线，光线在纹路谷的位置发生全反射，在纹路脊的位置既有反射又有透射，造成谷位置反射的光强，脊位置反射的光弱，在对向基板120与衬底基板210之间增加多个光学纹路识别接收器件310，与光学纹路识别发射器件构成光学纹路识别器件300，根据光学纹路识别接收器件310接收到的反射光的强弱来识别纹路，实现前置纹路识别的功能。由于直下式微型LED220的设计，可以解决光学纹路识别的光路设置问题，因此可以作为光学纹路识别发射器件，使光学纹路识别器件300不需要额外的光源，有利于实现液晶显示面板在前置纹路识别的功能下实现全面屏设计。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，为了保护液晶显示面板100，如图1至图12所示，还可以包括：位于液晶显示面板100的表面的保护盖板400，以起到保护作用。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，各微型LED 220的尺寸较小，约为(0.15～0.25)mm×(0.31～1.15)mm，且各微型LED 220之间可以具有一定的间距，以方便布线。并且，各微型LED 220可以被分为多个区域，每个区域至少包括一个微型LED 220，各区域内的微型LED 220的控制电路系统相互独立，以便各区域内的微型LED分时驱动，即分区控制，以利于液晶显示面板显示画面时的高对比度(HDR)。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，光学纹路识别接收器件310一般包括：光电二极管，光电二极管为PN结组成的半导体器件，具有单向导电性，可以将光信号转化为电信号。并且，为了便于采集光电二极管的电信号，光学纹路识别接收器件310还可以包括与光电二极管连接的开关晶体管；开关晶体管的栅极与扫描信号线连接，源极与光电二极管连接，漏极与读取信号线连接；在扫描信号线逐行扫描时，开关晶体管逐行导通光电二极管和读取信号线，以采用读取信号线导出光电二极管的电信号。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图1至图4所示，各光学纹路识别接收器件310可以位于阵列基板110面向液晶层130的一侧，即光学纹路识别接收器件310位于液晶显示面板100内部。
具体地，微型LED 220作为光学纹路识别发射器件，发射的光线经过阵列基板110、液晶层130、对向基板120和保护盖板400到达手指，光线被手指反射后，经过保护盖板400、对向基板120入射至位于阵列基板110上的光学纹路识别接收器件310，光学纹路识别接收器件310将光信号转化为电信号进行纹路判断。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图1至图4所示，各光学纹路识别接收器件310可以集成于阵列基板110在显示区内的驱动电路111中。
具体地，阵列基板110在显示区内的驱动电路111一般可以包括驱动像素电极的驱动晶体管，各光学纹路识别接收器件310可以与驱动晶体管设置于相同的像素间隙处，以减少对像素开口率的影响。各光学纹路识别接收器件310可以与该驱动晶体管位于同一膜层，也可以位于该驱动晶体管的上方膜层，在此不做限定。
并且，将光学纹路识别接收器件310集成于驱动电路111中，还可以采用相同的扫描信号线连接驱动晶体管和光学纹路识别接收器件310中的开关晶体管，以减少布线。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图1和图2所示，各光学纹路识别接收器件310可以均匀分布于显示装置的显示区，即光学纹路识别接收器件310分布于整个显示区，以实现全屏纹路识别。或者，如图3和图4所示，各光学纹路识别接收器件310也可以均匀分布于显示区的局部区域(虚线框所示)，以实现局部纹路识别。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图5至图8所示，各光学纹路识别接收器件310也位于衬底基板210面向阵列基板110的一侧，即光学纹路识别接收器件310位于液晶显示面板100的外部。
具体地，微型LED 220作为光学纹路识别发射器件，发射的光线经过阵列基板110、液晶层130、对向基板120和保护盖板400到达手指，光线被手指反射后，经过保护盖板400、对向基板120和阵列基板110入射至位于衬底基板210上的光学纹路识别接收器件310，光学纹路识别接收器件310将光信号转化为电信号进行纹路判断。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图5至图8所示，各光学纹路识别接收器件310可以位于各微型LED 220之间的间隙处。
具体地，利用各微型LED 220之间的间隙设置各光学纹路识别接收器件310，可以避免各光学纹路识别接收器件310影响像素开口率。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图5和图6所示，各光学纹路识别接收器件310可以均匀分布于显示装置的显示区，即光学纹路识别接收器件310分布于整个显示区，以实现全屏纹路识别。或者，如图7和图8所示，各光学纹路识别接收器件310也可以均匀分布于显示区的局部区域(虚线框所示)，以实现局部纹路识别。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图9至图12所示，各光学纹路识别接收器件310还可以位于对向基板120面向液晶层130的一侧。
具体地，微型LED 220作为光学纹路识别发射器件，发射的光线经过阵列基板110、液晶层130、对向基板120和保护盖板400到达手指，光线被手指反射后，经过保护盖板400、对向基板120入射至位于对向基板120之下的光学纹路识别接收器件310，光学纹路识别接收器件310将光信号转化为电信号进行纹路判断。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图9至图12所示，阵列基板110在显示区内的驱动电路111在对向基板120的正投影可以覆盖各光学纹路识别接收器件310。
具体地，将光学纹路识别接收器件310设置于驱动电路111的正上方，可以减少对像素开口率的影响。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图9和图10所示，各光学纹路识别接收器件310可以均匀分布于显示装置的显示区，即光学纹路识别接收器件310分布于整个显示区，以实现全屏纹路识别。或者，如图11和图12所示，各光学纹路识别接收器件310也可以均匀分布于显示区的局部区域(虚线框所示)，以实现局部纹路识别。
可选地，本发明实施例提供的上述显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，在此不做限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置的驱动方法，由于该驱动方法解决问题的原理与前述一种显示装置相似，因此该驱动方法的实施可以参见显示装置的实施，重复之处不再赘述。
具体地，本发明实施例提供的一种上述显示装置的驱动方法，如图13所示，具体包括：
S1301、控制微型LED发光；
S1302、检测光学纹路识别接收器件接收到的纹路反射光的强度。
具体地，在采用各微型LED复用作为光学纹路识别发射器件发射光线后，光线在纹路谷的位置发生全反射，在纹路脊的位置既有反射又有透射，造成谷位置反射的光强，脊位置反射的光弱，通过光学纹路识别接收器件接收反射光，并检测反射光的强弱来识别纹路，实现前置纹路识别的功能。
可选地，在本发明实施例提供的上述驱动方法中，步骤S1301控制微型LED发光，可以具体包括：
控制微型LED分区域发光，即各微型LED被分为多个区域，各区域内的微型LED的控制电路系统相互独立，以便各区域内的微型LED分时驱动，以利于液晶显示面板显示画面时的高对比度(HDR)。
本发明实施例提供的上述显示装置及驱动方法，采用设置于衬底基板面向阵列基板一侧且呈阵列排布的多个直下式微型LED构成液晶显示面板的背光模组，以替代传统的侧入式背光。采用各微型LED复用作为光学纹路识别发射器件发射光线，光线在纹路谷的位置发生全反射，在纹路脊的位置既有反射又有透射，造成谷位置反射的光强，脊位置反射的光弱，在对向基板与衬底基板之间增加多个光学纹路识别接收器件，与光学纹路识别发射器件构成光学纹路识别器件，根据光学纹路识别接收器件接收到的反射光的强弱来识别纹路，实现前置纹路识别的功能。由于直下式微型LED的设计，可以解决光学纹路识别的光路设置问题，因此可以作为光学纹路识别发射器件，使光学纹路识别器件不需要额外的光源，有利于实现液晶显示面板在前置纹路识别的功能下实现全面屏设计。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：液晶显示面板，背光模组和光学纹路识别器件；其中，
所述液晶显示面板包括：相对而置的阵列基板和对向基板，以及位于所述阵列基板与所述对向基板之间的液晶层；
所述背光模组包括：衬底基板，以及设置于所述衬底基板面向所述阵列基板一侧且呈阵列排布的多个微型LED；
所述光学纹路识别器件包括：复用作为光学纹路识别发射器件的各所述微型LED，以及位于所述对向基板与所述衬底基板之间的多个光学纹路识别接收器件。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各所述光学纹路识别接收器件位于所述阵列基板面向所述液晶层的一侧。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，各所述光学纹路识别接收器件集成于所述阵列基板在显示区内的驱动电路中。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各所述光学纹路识别接收器件位于所述衬底基板面向所述阵列基板的一侧。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，各所述光学纹路识别接收器件位于各所述微型LED之间的间隙处。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，各所述光学纹路识别接收器件位于所述对向基板面向所述液晶层的一侧。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板在显示区内的驱动电路在所述对向基板的正投影覆盖各所述光学纹路识别接收器件。
8.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，各所述光学纹路识别接收器件均匀分布于所述显示装置的显示区；或，各所述光学纹路识别接收器件均匀分布于所述显示区的局部区域。
9.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述光学纹路识别接收器件包括：光电二极管。
10.如权利要求1-7任一项所述的显示装置，其特征在于，各所述微型LED被分为多个区域，各所述区域内的所述微型LED的控制电路系统相互独立。
11.一种如权利要求1-10任一项所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，包括：
控制所述微型LED发光；
检测所述光学纹路识别接收器件接收到的纹路反射光的强度。
12.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，所述控制所述微型LED发光，具体包括：
控制所述微型LED分区域发光。
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