CN108182424B - 显示装置及其指纹识别方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示装置及其指纹识别方法，显示装置具有显示区和包围显示区的非显示区，显示区包括指纹识别区域，指纹识别区域内设置有多个指纹识别像素；显示装置包括：指纹识别阵列，包括多个指纹传感单元，设置于指纹识别区域；控制单元，与指纹传感单元电连接，用于获取待识别指纹的整体图像，根据整体图像确定待识别指纹的指纹特征点在显示装置上的位置坐标，然后根据位置坐标控制指纹识别像素发光，以获取指纹特征点处的局部图像，然后根据局部图像识别待识别指纹。通过本申请，能够降低干手指和光线串扰等问题引起的对指纹识别精度的影响，提高指纹识别精度。

Description

显示装置及其指纹识别方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示装置及其指纹识别方法。
背景技术
指纹对于每一个人而言是与身俱来的，随着科技的发展，市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置，如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。用户在操作带有指纹识别功能的显示装置前，只需要用手指触摸显示装置就可以进行权限验证，简化了权限验证过程。
现有的带有指纹识别功能的显示面板中，均包括多个发光单元和多个指纹传感单元，指纹传感单元可以根据光源发出的光经由触摸主体反射后形成的反射光进行指纹的识别。其中，在识别过程中，由于指纹不同位置反射光之间会存在串扰，严重影响显示装置进行指纹识别的精确度，同时，干手指等问题也会降低指纹识别信号的质量，进一步降低显示装置的指纹识别精度。
因此，提供一种显示装置及其指纹识别方法，以提高显示装置的指纹识别精度，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种显示装置及其指纹识别方法，解决了的现有技术中显示装置的指纹识别精度低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请提出一种显示装置。
该显示装置具有显示区和包围所述显示区的非显示区，所述显示区包括指纹识别区域，所述指纹识别区域内设置有多个指纹识别像素，所述指纹识别像素用于提供指纹识别光线；所述显示装置包括：指纹识别阵列，包括多个指纹传感单元，设置于所述指纹识别区域，其中，所述指纹识别光线经由触摸主体反射后到达所述指纹传感单元；控制单元，与所述指纹传感单元电连接，用于获取待识别指纹的整体图像，根据所述整体图像确定所述待识别指纹的指纹特征点在所述显示装置上的位置坐标，然后根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光，以获取所述指纹特征点处的局部图像，然后根据所述局部图像识别所述待识别指纹
为了解决上述技术问题，本申请提出一种显示装置的指纹识别方法，所述显示装置具有显示区和包围所述显示区的非显示区，所述显示区包括指纹识别区域，所述指纹识别区域内设置有多个指纹识别像素，所述指纹识别像素用于提供指纹识别光线；所述指纹识别方法包括：获取待识别指纹的整体图像；根据所述整体图像确定所述待识别指纹的指纹特征点在所述显示装置上的位置坐标；根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光，以获取所述指纹特征点处的局部图像；根据所述局部图像识别所述待识别指纹。
与现有技术相比，本申请的显示装置及其指纹识别方法，实现了如下的有益效果：
本申请的显示装置在进行指纹识别时，先采集指纹的整体图像，通过整体图像识别出指纹特征点的位置，然后根据确定的位置控制指纹识别像素发光，以获取指纹特征点位置的局部图像，从局部图像中能够获取到更精确的指纹特征点的信息，因此，通过局部图像来进行指纹识别，能够降低干手指和光线串扰等问题引起的对指纹识别精度的影响，也即能够提高指纹识别精度。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的多个指纹特征点的示意图；
图2为本申请实施例提供的多个局部图像的示意图；
图3为本申请实施例所述的显示装置的结构俯视图；
图4为图3中指纹识别区域的放大图；
图5为沿图4中切割线A-A得到的本申请实施例所述的显示装置的剖面图；
图6为本申请实施例所述的显示装置采集的待识别指纹的整体图像的示意图；
图7至图9为本申请实施例所述的显示装置的局部图像的示意图；
图10为本申请实施例所述的一种显示装置的指纹识别像素发光示意图；
图11为本申请实施例所述的另一种显示装置的指纹识别像素发光示意图；
图12为本申请实施例所述的又一种显示装置的指纹识别像素发光示意图；
图13为本申请实施例所述的再一种显示装置的指纹识别像素发光示意图；
图14为图13中指纹识别区域的放大图；
图15为本申请实施例所述的显示装置的指纹识别阶段的扫描示意图；
图16为本申请实施例所述的另一种显示装置的剖面图；
图17为本申请实施例所述的另一种显示装置的俯视图；
图18为本申请实施例所述的再一种显示装置的俯视图；
图19为沿图18中切割线B-B得到的本申请一种实施例所述的显示装置的剖面图；
图20为沿图18中切割线B-B得到的本申请另一种实施例所述的显示装置的剖面图；
图21为本申请实施例所述的显示装置的指纹识别方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本申请实施例提供了一种显示装置，在该显示装置的显示区设置有指纹识别区域，该指纹识别区域内设置有多个指纹传感单元和多个指纹识别像素，该指纹识别像素提供的指纹识别光线经由触摸主体反射后到达指纹传感单元，显示装置的控制单元与指纹传感单元电连接，通过指纹传感单元接收到的光线进行指纹识别，具体地，在本申请提供的实施例中，控制单元首先获取待识别指纹的整体图像，然后根据整体图像确定待识别指纹的指纹特征点在显示装置上的位置坐标，再根据位置坐标控制指纹识别像素发光，以获取指纹特征点处的局部图像，最后根据局部图像识别待识别指纹。
一般情况下，两枚指纹经常会具有相同的总体特征，该总体特征用人眼直接就可以观察到，包括纹形、模式区、核心点、三角点和纹数等，但它们的细节特征却不可能完全相同，指纹的纹路并不是连续、平滑笔直的，经常会出现分叉、折转或中断，这些交叉点、折转点或断点称为指纹特征点，图1为本申请实施例提供的多个指纹特征点的示意图，如图1所示，从左至右，本申请中的指纹特征点包括但不限于终结点、分叉点、环点、短纹、孤立点、齿点和交叉点，图2为本申请实施例提供的多个局部图像的示意图，从左至右，分别为图1中各个指纹特征点的局部图像。
反应指纹细节特征的指纹特征点能够提供指纹唯一性的确认信息，通过识别指纹特征点能够进行指纹识别。在本申请提供的实施例中，采集的指纹整体图像仅用于确认指纹特征点的位置，关于承载指纹特征点详细信息的图像，通过在指纹特征点处的局部图像获得，与现有技术中直接通过整体图像获得指纹特征点信息相比，能够降低干手指和光线串扰等问题引起的对指纹识别精度的影响，同时也可在采集局部图像时针对性的调整局部光源和采集方式，进一步提高显示装置的指纹识别精度。
以上是本申请的核心思想，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图3为本申请实施例所述的显示装置的结构俯视图。如图3所示，显示装置具有显示区AA和包围显示区AA的非显示区BA，显示区AA内设置有用于显示图像的显示像素(图中未示出)，以完成显示装置正常的图像显示。显示区AA包括指纹识别区域FA，其中，该实施例中指纹识别区域FA的大小和形状不作具体限定，可以为显示区AA内一部分区域，也可以为显示区AA的全部区域，指纹识别区域FA的形状可以为圆形、三角形、矩形或不规则形状，用户的触摸主体接触显示装置位于指纹识别区域FA内的部分时，显示装置能够进行指纹识别。需要说明的是，该处的指纹识别是指广义上的指纹识别，包括对狭义上手指指纹的识别，还包括手掌等位置处皮肤纹路的识别。
在图3中，以显示区AA内的一个矩形区域作为指纹识别区域FA，图4为图3中指纹识别区域的放大图，图5为沿图4中切割线A-A得到的本申请实施例所述的显示装置的剖面图，同时参考图4和图5，显示装置包括显示面板100和位于显示面板100上的盖板200，触摸主体TB与盖板200的第一表面相接触。指纹识别区域FA内设置有多个指纹识别像素FP和由多个指纹传感单元FS形成的指纹识别阵列，其中，指纹识别像素FP用于提供指纹识别光线，指纹识别像素FP提供的指纹识别光线入射至触摸主体TB后，经由触摸主体TB反射回指纹传感单元FS。其中，多个指纹识别像素FP可以通过在指纹识别阶段复用显示像素实现，或者多个指纹识别像素FP也可以为在指纹识别区域FA内独立于显示像素设置的能够提供光线的像素，或者多个指纹识别像素FP中，一部分通过复用在指纹识别阶段复用显示像素实现，另一部分为独立于显示像素设置的能够出射光线的像素。需要说明的是，在图5中，仅示意性的示出了承载指纹传感单元FS的膜层、指纹识别像素FP与指纹传感单元FS之间的膜层以及指纹识别像素FP与触摸主体TB之间的膜层，可以为单层结构，也可以为多层结构，图5并不限定该实施例中显示装置的具体膜层结构。
显示装置还包括控制单元(图中未示出)，控制单元可以集成在显示装置的显示面板的控制芯片内，也可以独立于显示面板的控制芯片设置，控制单元与各个指纹传感单元FS分别电连接，通过指纹传感单元FS上接收到的反射光线形成指纹图像。
图6为本申请实施例所述的显示装置采集的待识别指纹的整体图像的示意图，同时参考图3至图6，在该实施例中，控制单元首先获取待识别指纹的整体图像P，在获取待识别指纹的整体图像P时，可以通过点亮整个指纹识别区域FA内的指纹识别像素FP来获得该整体图像P，也可以通过控制其他光源点亮来获得该整体图像P，例如，通过点亮显示面板设置的外挂光源来获得整体图像P。无论以哪种方式获得整体图像P，在获得整体图像P后，对整体图像P进行图像处理，同时可结合显示装置中存储的指纹样本图像，将整体图像P与指纹样本图像所反映的总体特征进行比对，确定出待识别指纹的指纹特征点在显示装置上的位置坐标，如图6所示，分别确定指纹特征点a、b、c在显示装置上的位置坐标(Xa,Ya)，(Xb,Yb)，(Xc,Yc)，然后根据位置坐标(Xa,Ya)控制指纹识别像素FP发光，获取指纹特征点a处的局部图像，根据位置坐标(Xb,Yb)控制指纹识别像素FP发光，获取指纹特征点b处的局部图像，根据位置坐标(Xc,Yc)控制指纹识别像素FP发光，获取指纹特征点c处的局部图像，图7至图9为本申请实施例所述的显示装置的局部图像的示意图，如图7至图9所示，依次为指纹特征点a、b、c处的局部图像，在获取到指纹特征点处的局部图像后，根据该局部图像识别待识别指纹。
采用该实施例提供的显示装置，在进行指纹识别时，先采集指纹的整体图像，通过整体图像识别出指纹特征点的位置，然后根据确定的位置控制指纹识别像素发光，以获取指纹特征点位置的局部图像，从局部图像中能够获取到更精确的指纹特征点的信息，因此，通过局部图像来进行指纹识别，能够降低干手指和光线串扰等问题引起的对指纹识别精度的影响，也即能够提高指纹识别精度。
在本申请实施例提供的显示装置中，控制单元在获取某个局部图像时，根据确定的位置坐标控制指纹识别像素发光，具体的发光控制方式可以采用以下几种方式。
在一种实施例中，图10为本申请实施例所述的一种显示装置的指纹识别像素发光示意图，如图10所示，控制单元在根据确定的某指纹特征点的位置坐标(X0,Y0)控制指纹识别像素发光时，首先确定与位置坐标(X0,Y0)相对应的第一发光区域LA1，其中，第一发光区域LA1为指纹识别区域FA的一部分，且覆盖位置坐标(X0,Y0)所标定的点，在确定第一发光区域LA1后，控制第一发光区域LA1内的指纹识别像素FP发光，图10中具有点状填充的指纹识别像素FP为发光的指纹识别像素FP。
其中，第一发光区域LA1的大小和形状等参数，可在控制单元的控制程序中预置，第一发光区域LA1的形状包括圆形、多边形、椭圆形或不规则形状等，第一发光区域LA1的大小可通过指纹识别像素FP的个数的多少来定义，同时，第一发光区域LA1的形状也可根据指纹特征点的特点来确定，例如，指纹特征点为环点时，第一发光区域LA1的形状可以为圆形，指纹特征点为短纹时，第一发光区域LA1的形状可以为矩形。
需要说明的是，在本申请提供的各个实施例中，由于指纹识别像素FP的形状与发光区域的形状并不必然相同，因而，指纹识别像素FP的边缘与发光区域的边界线并不必然重叠，在确定哪些指纹识别像素FP发光时，可采用如下的策略，将位于发光区域内的面积大于预定值的指纹识别像素FP确定为需要发光的指纹识别像素FP，例如，在图10所示的实施例中，设置预定值为指纹识别像素FP整体面积的一半，将位于第一发光区域LA1内的面积大于该预定值的指纹识别像素FP确定为需要发光的指纹识别像素FP，也即，对于一个指纹识别像素，如果位于第一发光区域内的面积大于位于第一发光区域外的面积，则为需要发光的指纹识别像素。
采用该实施例提供的显示装置，仅通过点亮覆盖指纹特征点区域内的指纹识别像素发光来获取局部图像，能够降低指纹特征点外围区域光线串扰产生的影响，提升指纹特征点处局部图像反应指纹特征点信息的准确性，提升显示装置指纹识别的精度。
进一步地，在一种实施例中，请继续参考图10，第一发光区域LA1为以位置坐标(X0,Y0)为圆心，以第一预定阈值R1为半径的圆形区域。
采用该实施例提供的显示装置，直接将第一发光区域设置为圆形区域，能够获取到指纹特征点的位置坐标处各个方向的细节信息，并且控制方式简单。
在另一种实施例中，图11为本申请实施例所述的另一种显示装置的指纹识别像素发光示意图，如图11所示，控制单元在根据确定的某指纹特征点的位置坐标(X0,Y0)控制指纹识别像素发光时，首先确定与位置坐标(X0,Y0)相对应的第二发光区域LA2，其中，第二发光区域LA2为指纹识别区域FA的一部分且包围位置坐标(X0,Y0)所标定的点，也即，位置坐标(X0,Y0)所标定的点不在第二发光区域LA2内，在确定第二发光区域LA2后，控制第二发光区域LA2内的指纹识别像素FP发光，图11中具有点状填充的指纹识别像素FP为发光的指纹识别像素FP。其中，第二发光区域LA2的大小和形状等参数，可在控制单元的控制程序中预置，第二发光区域LA2的形状包括圆环状、多边环状、椭圆环状或不规则环状等，第二发光区域LA2的大小可通过指纹识别像素FP的个数的多少来定义。
采用该实施例提供的显示装置，指纹特征点处的指纹识别像素不发光，而是包围指纹特征点的区域内的指纹识别像素发光，包围指纹特征点的区域内的指纹识别像素产生的光线入射至触摸主体内，在触摸主体内产生反射后出射至指纹传感单元，与指纹特征点处的指纹识别像素产生光线，在触摸主体表面产生反射后出射至指纹传感单元相比，能够改善指纹识别过程中的干手指问题，提升指纹特征点处局部图像反应指纹特征点信息的准确性，提升显示装置指纹识别的精度。
进一步地，在一种实施例中，请继续参考图11，第二发光区域LA2为以位置坐标(X0,Y0)为圆心，以第一预定阈值R1为内环半径、以第二预定阈值R2为外环半径的圆环区域。
采用该实施例提供的显示装置，通过包围指纹特征点的圆环区域内的指纹识别像素发光，在改善干手指问题的同时，一方面，能够从指纹特征点的位置坐标各个方向产生入射至指纹特征点对应的触摸主体的光线，从而能够获取到指纹特征点的位置坐标各个方向的指纹细节信息，另一方面，控制部分指纹识别像素发光，能够降低功耗。
进一步地，在一种实施例中，图12为本申请实施例所述的又一种显示装置的指纹识别像素发光示意图，如图12所示，在指纹识别区域FA内，整体图像所在的区域为指纹区域FA'，第二发光区域LA2为指纹区域FA'内除以位置坐标(X0,Y0)为圆心，以第一预定阈值R1为半径的圆形区域之外的区域。
在该实施例提供的显示装置中，获取到整体图像后，根据整体图像确定指纹区域FA'和指纹特征点的位置坐标(X0,Y0)，进而确定出第二发光区域LA2，采用该实施例提供的显示装置，通过指纹区域内包围指纹特征点的区域内的指纹识别像素发光，在改善干手指问题的同时，一方面，能够从指纹特征点的位置坐标各个方向产生入射至指纹特征点对应的触摸主体的光线，从而能够获取到指纹特征点的位置坐标各个方向的指纹细节信息；第二方面，发光的指纹识别像素均位于指纹区域内，因而，指纹识别像素产生光线大部分都能够入射至触摸主体，在触摸主体内产生的反射，提高指纹识别光线的利用率。
在另一种实施例中，图13为本申请实施例所述的再一种显示装置的指纹识别像素发光示意图，如图13所示，控制单元在根据确定的某指纹特征点的位置坐标(X0,Y0)控制指纹识别像素发光时，首先确定与位置坐标(X0,Y0)相对应的第二发光区域LA3，其中，第三发光区域LA3为指纹识别区域FA的一部分且包围位置坐标(X0,Y0)所标定的点，其中，第三发光区域LA3为指纹识别区域FA的一部分，且覆盖位置坐标(X0,Y0)所标定的点。
其中，图14为图13中指纹识别区域的放大图，图15为本申请实施例所述的显示装置的指纹识别阶段的扫描示意图，同时参考图5、图14和图15，在确定第三发光区域LA3后，控制第三发光区域LA3内的指纹识别像素FP按照第一发光点阵LA3-1位移发光。第一发光点阵LA3-1中任意相邻两个指纹识别像素FP的距离J大于或等于最小无串扰距离L。最小无串扰距离L为任一指纹识别像素FP发出的光经过触摸主体TB反射后在指纹识别阵列上形成的覆盖区域的最大半径,如图5和图14所示，指纹识别像素FP出射的光线具有角度分布，则指纹识别像素FP发出的光经过盖板200的第一表面反射后会在指纹识别阵列上形成一个覆盖区域CP，该指纹识别像素FP发出的任意角度光的指纹反射光均会落入该覆盖区域CP内，其中该覆盖区域CP的最大半径即为最小无串扰距离L。
本实施例中第一发光点阵LA3-1中任意相邻两个指纹识别像素FP的距离J大于或等于最小无串扰距离L，则其中任意一个发光指纹识别像素FP的指纹反射光始终不会照射到同时发光的其它指纹识别像素FP所对应的指纹传感单元FS上，即第一发光点阵LA3-1中任意一个指纹识别像素FP所对应的指纹传感单元FS均只能够接收到与其对应的指纹识别像素FP的指纹反射光。因此本实施例提供的显示装置中，指纹传感单元FS不会受到其它指纹识别像素FP的串扰信号，相应的显示装置的控制单元根据该指纹传感单元FS产生的感应信号进行指纹识别能够提高显示装置的指纹识别精确度。
需要说明的是，指纹反射光是按压在盖板200的第一表面的用户手指的指纹对指纹识别像素FP出射光线进行反射所形成的反射光，而用户手指的指纹和盖板200的第一表面之间的距离相对于显示装置的厚度非常小，对覆盖区域CP的范围影响较小，因此本实施例中设置最小无串扰距离L时略去了用户手指和盖板200的第一表面之间的反射距离。此外，覆盖区域CP的半径L实质上应以指纹识别像素FP的中心点为原点进行计算，但是实际的显示装置中指纹识别像素FP数量非常多，相应的指纹识别像素FP尺寸小，因此本实施例中可将指纹识别像素FP整体看作为覆盖区域CP的原点，则覆盖区域CP的半径L可表示为指纹识别像素FP的边缘到覆盖区域CP的边缘的长度，指纹识别像素FP的尺寸可以不计入最小无串扰距离L中。本领域技术人员可以理解，最小无串扰距离L与显示装置的厚度、指纹识别像素的出光角度等因素相关，因此不同显示装置的最小无串扰距离L数值不同，在其他可选实施例中还可选有机发光结构的尺寸计入最小无串扰距离中，在本申请中不进行具体限制。
如图15所示，控制单元在控制第三发光区域LA3内的指纹识别像素FP按照第一发光点阵LA3-1位移发光时，具体过程可描述如下，同一时间按照第一发光点阵LA3-1点亮指纹识别像素FP，并记录点亮的指纹识别像素FP对应位置的指纹传感别单元FS产生的感应信号；在下一画面，同一时间点亮的指纹识别像素FP位移并记录对应的感应信号；直至循环点亮完所有指纹识别像素FP，并根据获取的各指纹传感别单元FS的感应信号进行指纹识别，由于本实施例的指纹传感别单元FS不会受到串扰信号，因此本实施例的指纹识别精确度非常高。本领域技术人员可以理解，第一发光点阵可选是同时发光的多个有机发光结构构成的最小重复单元，并非限定为同时发光的多个有机发光结构构成的点阵，第一发光点阵还可以为其他形状，本申请对此并不进行限定。
在本申请实施例提供的显示装置中，控制单元获取整体图像时所依靠的光线，可以由独立于显示面板设置的指纹识别光源提供，也可以由指纹识别像素提供，具体说明如下。
在一种实施例中，图16为本申请实施例所述的另一种显示装置的剖面图，如图16所示，显示装置包括盖板200、显示面板100、指纹识别基板300、指纹识别光源FL、指纹传感单元FS和控制单元(图中未示出)，其中，显示面板100具有出光侧和非出光侧，指纹识别像素FP设置于显示面板100内，指纹识别基板300设置于显示面板100的非出光侧，指纹识别光源FL设置于指纹识别基板靠近显示面板100的一侧，指纹识别光源FL用于在控制单元获取整体图像时提供指纹识别光线。
在该实施例中，控制单元在获取整体图像时，控制指纹识别光源FL进行发光，在获取局部图像时，控制指纹识别像素FP进行发光。
在另一种实施例中，如图5所示，显示装置不设置指纹识别光源，无论整体图像还是局部图像，均采用指纹识别像素提供指纹识别光线。具体地，控制单元获取整体图像时控制指纹识别区域内全部指纹识别像素发光，在获取局部图像时，控制指纹识别区域内部分指纹识别像素发光，具体哪些指纹识别像素发光可以参照上文的相关描述，此处不再赘述。
进一步地，在一种实施例中，对于在获取整体图像和获取局部图像时均发光的指纹识别像素，在控制单元获取整体图像时的发光亮度小于获取局部图像时的发光亮度，采用该实施例，在获取整体图像时采用较小的发光亮度，能够减小指纹识别时的功耗，在获取局部图像时采用较大的发光亮度，能够增加局部图像的清晰度，提升指纹识别的精确度。
进一步地，在一种实施例中，对于在获取整体图像和获取局部图像时均发光的指纹识别像素，在控制单元获取整体图像时的发光时间小于获取局部图像时的发光时间，采用该实施例，在获取整体图像时采用较短的发光时间，能够减小指纹识别时的功耗，同时能够减少指纹识别的响应时间，提升用户体验，在获取局部图像时采用较长的发光时间，能够增加局部图像的清晰度，提升指纹识别的精确度。
在本申请实施例提供的显示装置中，指纹识别像素可以复用显示像素，也可以独立于显示像素且与显示像素交错设置，具体说明如下。
在一种实施例中，如图3和图5所示，显示区AA包括多个显示像素SP，显示像素SP用于完成图像显示，其中，显示像素SP在指纹识别阶段复用为指纹识别像素FP。采用该实施例，指纹识别像素复用显示像素而成，无需额外设置形成指纹识别像素的结构和工艺，降低成本和工艺要求。
在一种实施例中，图17为本申请实施例所述的另一种显示装置的俯视图，如图17所示，显示区AA包括多个显示像素SP，显示像素SP用于完成图像显示，在指纹识别区域FA内，指纹识别像素FP与显示像素SP交错排列且不重叠。采用该实施例，独立于显示像素单独设置指纹识别像素，能够根据指纹识别的特点设置指纹识别像素而产生更有利于指纹识别的光线，并且，与显示装置的显示过程互不影响，避免指纹识别占用显示的时间周期，提升用户体验。
进一步地，在一种实施例中，指纹识别像素FP产生的光为红外光。在该实施例中，指纹识别像素产生红外光，光线穿透率强，不受外界光线影响，形成的图像更清晰。
对于本申请上述各个实施例提供的显示装置，可以为液晶显示装置，也可以为有机发光显示装置，以下将针对上述两种类型的显示装置分别进行说明。
在一种实施例中，图18为本申请实施例所述的再一种显示装置的俯视图，图19为沿图18中切割线B-B得到的本申请一种实施例所述的显示装置的剖面图，如图18和图19所示，显示装置具有显示区AA和非显示BA，显示区AA内设置有指纹识别区域FA，显示区AA包括多个显示像素SP。显示装置包括盖板200、显示面板100、背光模组400、集成电路芯片500和指纹传感单元FS，其中，显示面板100包括阵列基板110、与阵列基板110相对设置的彩膜基板120、设置于阵列基板110与彩膜基板120之间的液晶分子130，其中，阵列基板110包括玻璃基板和玻璃基板上设置的沿第一方向x延伸的扫描线111和沿第二方向y延伸的数据线112，扫描线111与数据线112交叉限定显示像素SP，关于扫描线111和数据线112在阵列基板110中的膜层结构，与本申请的发明构思无关，可采用现有技术中任意的结构，本申请对此不再赘述。彩膜基板120上设置有色阻(图中未示出)和黑矩阵121，黑矩阵121在阵列基板110上的投影覆盖扫描线111和数据线112，关于黑矩阵121在彩膜基板120中的膜层结构，与本申请的发明构思无关，可采用现有技术中任意的结构，本申请对此不再赘述。背光模组400包括导光板410和光源420，光源420设置于导光板410的一端，光源420产生的光线经导光板410导入显示面板100。显示像素SP内设置有像素电极和薄膜晶体管，薄膜晶体管受扫描线111和数据线112控制，扫描线111和数据线112分别与集成电路芯片500相连接(图中未示出)，向像素电极施加使液晶分子130偏转的像素电压，液晶分子130发生偏转后，光源420产生的光线经导光板导入显示面板100后，在显示像素SP内出射至盖板200。
指纹识别区域FA内所有的显示像素SP复用为指纹识别像素，显示装置在获取整体图像时，集成电路芯片500控制指纹识别区域FA内所有的显示像素SP内薄膜晶体管打开，向所有显示像素SP内的像素电极施加第一电压并持续第一时间，指纹识别区域FA内所有的显示像素SP内的液晶分子发生偏转，指纹识别区域FA各个位置产生光线作为指纹识别光线，指纹识别光线在触控主体TB处进行反射，反射后的光线进入指纹传感反元，集成电路芯片500与指纹传感单元FS相连接，通过指纹传感单元FS接收到的光线获得整体图像。
显示装置在获取局部图像时，集成电路芯片500控制指纹识别区域FA内部分显示像素SP内薄膜晶体管打开，向该部分显示像素SP内的像素电极施加第二电压并持续第二时间，被施加第二电压的显示像素SP内的液晶分子发生偏转，指纹识别区域FA内部分位置产生光线作为指纹识别光线，指纹识别光线在触控主体TB处进行反射，反射后的光线进入指纹传感单元FS，集成电路芯片500与指纹传感单元FS相连接，通过指纹传感单元FS接收到的光线获得局部图像。
其中，第二电压大于第一电压，第二时间大于第一时间。
在一种实施例中，图20为沿图18中切割线B-B得到的本申请另一种实施例所述的显示装置的剖面图，如图18和图20所示，显示装置具有显示区AA和非显示BA，显示区AA内设置有指纹识别区域FA，显示区AA包括多个显示像素SP。显示装置包括盖板200、显示面板100、集成电路芯片500和指纹传感单元FS，其中，显示面板100包括阵列基板110、设置于阵列基板110之上的有机发光器件层140和封装有机发光器件层140的封装盖板150，其中，阵列基板110上设置有沿第一方向x延伸的扫描线111和沿第二方向y延伸的数据线112，扫描线111与数据线112交叉限定显示像素SP，关于扫描线111和数据线112在阵列基板110中的膜层结构，与本申请的发明构思无关，可采用现有技术中任意的结构，本申请对此不再赘述。阵列基板110还包括像素定义层，像素定义层具有多个开口区，各开口区内设置有机发光结构，有机发光器件层113包括多个有机发光结构，每个有机发光结构对应形成一个显示像素SP。每个显示像素SP对应设置一个控制有机发光结构进行发光的像素电路，像素电路受扫描线111和数据线112控制，扫描线111和数据线112分别与集成电路芯片500相连接(图中未示出)。
指纹识别区域FA内所有的显示像素SP复用为指纹识别像素，显示装置在获取整体图像时，集成电路芯片500控制指纹识别区域FA内所有的显示像素SP发光，发光电压为第一电压，发光时间为第一时间，指纹识别区域FA各个位置产生光线作为指纹识别光线，指纹识别光线在触控主体TB处进行反射，反射后的光线进入指纹传感反元，集成电路芯片500与指纹传感单元FS相连接，通过指纹传感单元FS接收到的光线获得整体图像。
显示装置在获取局部图像时，集成电路芯片500控制指纹识别区域FA内部分显示像素SP发光，发光电压为第二电压，发光时间为第二时间，指纹识别区域FA内部分位置产生光线作为指纹识别光线，指纹识别光线在触控主体TB处进行反射，反射后的光线进入指纹传感单元FS，集成电路芯片500与指纹传感单元FS相连接，通过指纹传感单元FS接收到的光线获得局部图像。
其中，第二电压大于第一电压，第二时间大于第一时间。
以上为本申请提供的显示装置的实施例，本申请还提供了显示装置的指纹识别方法的实施例，详细说明如下。
在一种实施例中，如图3所示，显示装置具有显示区AA和包围显示区AA的非显示区BA，显示区AA包括指纹识别区域FA，指纹识别区域FA内设置有多个指纹识别像素，指纹识别像素用于提供指纹识别光线。图21为本申请实施例提供的显示装置的指纹识别方法的流程图，如图21所示，指纹识别方法包括如下的步骤S101至步骤S104。
步骤S101：获取待识别指纹的整体图像。
在获取整体图像时，可以通过点亮整个指纹识别区域FA内的指纹识别像素来获得该整体图像，也可以通过控制其他光源点亮来获得该整体图像，例如，通过点亮显示面板设置的外挂光源来获得整体图像。
步骤S102：根据整体图像确定待识别指纹的指纹特征点在显示装置上的位置坐标。
在获得整体图像后，对整体图像进行图像处理，同时可结合显示装置中存储的指纹样本图像，将整体图像与指纹样本图像所反映的总体特征进行比对，确定出待识别指纹的指纹特征点在显示装置上的位置坐标。
步骤S103：根据位置坐标控制指纹识别像素发光，以获取指纹特征点处的局部图像。
在一种实施例中，上述步骤S103进一步包括如下的步骤：确定与位置坐标相对应的第一发光区域，控制第一发光区域内的指纹识别像素发光，其中，第一发光区域为指纹识别区域的一部分且覆盖位置坐标所标定的点。
在一种实施例中，上述步骤S103进一步包括如下的步骤：确定与位置坐标相对应的第二发光区域，控制第二发光区域内的指纹识别像素发光，其中，第二发光区域为指纹识别区域的一部分且包围位置坐标所标定的点。
在一种实施例中，上述步骤S103进一步包括如下的步骤：确定与位置坐标相对应的第三发光区域，控制第三发光区域内的指纹识别像素按照第一发光点阵位移发光，其中，第三发光区域为指纹识别区域的一部分且覆盖位置坐标所标定的点，第一发光点阵中任意相邻两个指纹识别像素的距离大于或等于最小无串扰距离，最小无串扰距离为任一指纹识别像素发出的光经过触摸主体反射后在指纹识别阵列上形成的覆盖区域的最大半径。
步骤S104：根据局部图像识别待识别指纹。
在一种实施例中，如图16所示，显示装置包括：显示面板100、指纹识别基板300和指纹识别光源FL，显示面板100具有出光侧和非出光侧，指纹识别基板300设置于显示面板100的非出光侧，指纹识别光源FL设置于指纹识别基板300靠近显示面板100的一侧，上述步骤S101包括控制指纹识别光源FL发光，以获取待识别指纹的整体图像。
在一种实施例中，上述步骤S101包括：控制指纹识别区域内全部指纹识别像素发光，以获取待识别指纹的整体图像。
进一步地，在一种实施例中，在上述步骤S101和上述步骤S103中，控制指纹识别像素在获取整体图像时的发光亮度小于获取局部图像时的发光亮度。
进一步地，在一种实施例中，在上述步骤S101和上述步骤S103中，控制指纹识别像素在获取整体图像时的发光时间小于获取局部图像时的发光时间。
通过上述实施例可知，本申请的显示装置及其指纹识别方法，达到了如下的有益效果：
本申请的显示装置在进行指纹识别时，先采集指纹的整体图像，通过整体图像识别出指纹特征点的位置，然后根据确定的位置控制指纹识别像素发光，以获取指纹特征点位置的局部图像，从局部图像中能够获取到更精确的指纹特征点的信息，因此，通过局部图像来进行指纹识别，能够降低干手指和光线串扰等问题引起的对指纹识别精度的影响，也即能够提高指纹识别精度。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (24)

1.一种显示装置，其特征在于，
所述显示装置具有显示区和包围所述显示区的非显示区，所述显示区包括指纹识别区域，所述指纹识别区域内设置有多个指纹识别像素，所述指纹识别像素用于提供指纹识别光线；
所述显示装置包括：
指纹识别阵列，包括多个指纹传感单元，设置于所述指纹识别区域，其中，所述指纹识别光线经由触摸主体反射后到达所述指纹传感单元；
控制单元，与所述指纹传感单元电连接，用于获取待识别指纹的整体图像，根据所述整体图像确定所述待识别指纹的指纹特征点在所述显示装置上的位置坐标，然后根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光，以获取所述指纹特征点处的局部图像，然后根据所述局部图像识别所述待识别指纹。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述控制单元在根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光时，具体执行以下步骤：
确定与所述位置坐标相对应的第一发光区域，其中，所述第一发光区域为所述指纹识别区域的一部分且覆盖所述位置坐标所标定的点；
控制所述第一发光区域内的所述指纹识别像素发光。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一发光区域为以所述位置坐标为圆心，以第一预定阈值为半径的圆形区域。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述控制单元在根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光时，具体执行以下步骤：
确定与所述位置坐标相对应的第二发光区域，其中，所述第二发光区域为所述指纹识别区域的一部分且包围所述位置坐标所标定的点；
控制所述第二发光区域内的所述指纹识别像素发光。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
所述第二发光区域为以所述位置坐标为圆心，以第一预定阈值为内环半径、以第二预定阈值为外环半径的圆环区域。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，
在所述指纹识别区域内，所述整体图像所在的区域为指纹区域；
所述第二发光区域为所述指纹区域内除以所述位置坐标为圆心，以第一预定阈值为半径的圆形区域之外的区域。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述控制单元在根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光时，具体执行以下步骤：
确定与所述位置坐标相对应的第三发光区域，其中，所述第三发光区域为所述指纹识别区域的一部分且覆盖所述位置坐标所标定的点；
控制所述第三发光区域内的所述指纹识别像素按照第一发光点阵位移发光，所述第一发光点阵中任意相邻两个所述指纹识别像素的距离大于或等于最小无串扰距离，其中，所述最小无串扰距离为任一所述指纹识别像素发出的光经过触摸主体反射后在所述指纹识别阵列上形成的覆盖区域的最大半径。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
显示面板，所述显示面板具有出光侧和非出光侧；
指纹识别基板，设置于所述显示面板的非出光侧；
指纹识别光源，设置于所述指纹识别基板靠近所述显示面板的一侧，所述指纹识别光源用于在所述控制单元获取所述整体图像时提供所述指纹识别光线。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述控制单元获取所述整体图像时控制所述指纹识别区域内全部所述指纹识别像素发光。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别像素在所述控制单元获取所述整体图像时的发光亮度小于获取所述局部图像时的发光亮度。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别像素在所述控制单元获取所述整体图像时的发光时间小于获取所述局部图像时的发光时间。
12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示区包括多个显示像素，所述显示像素用于完成图像显示，其中，所述显示像素在指纹识别阶段复用为所述指纹识别像素。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示区包括多个显示像素，所述显示像素用于完成图像显示，在所述指纹识别区域内，所述指纹识别像素与所述显示像素交错排列且不重叠。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别像素产生的光为红外光。
15.根据权利要求1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或有机发光显示装置。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述指纹特征点包括终结点、分叉点、环点、短纹、孤立点、齿点和交叉点。
17.一种如权利要求1至16任一项所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，
所述显示装置具有显示区和包围所述显示区的非显示区，所述显示区包括指纹识别区域，所述指纹识别区域内设置有多个指纹识别像素，所述指纹识别像素用于提供指纹识别光线；
所述指纹识别方法包括：
获取待识别指纹的整体图像；
根据所述整体图像确定所述待识别指纹的指纹特征点在所述显示装置上的位置坐标；
根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光，以获取所述指纹特征点处的局部图像；
根据所述局部图像识别所述待识别指纹。
18.根据权利要求17所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光的步骤包括：
确定与所述位置坐标相对应的第一发光区域，其中，所述第一发光区域为所述指纹识别区域的一部分且覆盖所述位置坐标所标定的点；
控制所述第一发光区域内的所述指纹识别像素发光。
19.根据权利要求17所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光的步骤包括：
确定与所述位置坐标相对应的第二发光区域，其中，所述第二发光区域为所述指纹识别区域的一部分且包围所述位置坐标所标定的点；
控制所述第二发光区域内的所述指纹识别像素发光。
20.根据权利要求17所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，根据所述位置坐标控制所述指纹识别像素发光的步骤包括：
确定与所述位置坐标相对应的第三发光区域，其中，所述第三发光区域为所述指纹识别区域的一部分且覆盖所述位置坐标所标定的点；
控制所述第三发光区域内的所述指纹识别像素按照第一发光点阵位移发光，所述第一发光点阵中任意相邻两个所述指纹识别像素的距离大于或等于最小无串扰距离，所述最小无串扰距离为任一所述指纹识别像素发出的光经过触摸主体反射后在所述指纹识别阵列上形成的覆盖区域的最大半径。
21.根据权利要求17所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，
所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板具有出光侧和非出光侧；指纹识别基板，设置于所述显示面板的非出光侧；指纹识别光源，设置于所述指纹识别基板靠近所述显示面板的一侧；
获取待识别指纹的整体图像的步骤包括：控制所述指纹识别光源发光，以获取待识别指纹的整体图像。
22.根据权利要求17所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，获取待识别指纹的整体图像的步骤包括：控制所述指纹识别区域内全部所述指纹识别像素发光，以获取待识别指纹的整体图像。
23.根据权利要求22所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，控制所述指纹识别像素在获取所述整体图像时的发光亮度小于获取所述局部图像时的发光亮度。
24.根据权利要求22所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，控制所述指纹识别像素在获取所述整体图像时的发光时间小于获取所述局部图像时的发光时间。
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