CN108398822A - 触控显示基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控显示基板、显示面板和显示装置。属于显示技术领域，包括：显示区；显示区包括多个像素；显示区包括沿第一方向重复排列的重复单元；重复单元包括第一像素列、第二像素列、以及相邻设置的第一数据线和第二数据线；显示区包括多个指纹识别电极、多条指纹电极线和多个控制开关；其中，指纹识别电极和像素电极或者公共电极同层设置，在垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极与像素电极不交叠；指纹电极线和控制开关均位于相邻的两个重复单元之间的区域；控制开关的栅极与栅极线电连接，控制开关的源极与指纹电极线电连接，控制开关的漏极与指纹识别电极电连接。相对于现有技术，有利于实现全面屏。

Description

触控显示基板、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种触控显示基板、显示面板和显示装置。

背景技术

现有技术提供的一种显示装置中，集成了指纹识别功能。用户在使用显示装置时，可以使用指纹识别功能使显示装置执行特定的功能。指纹识别功能方便、快捷、安全性较高，是显示装置的研发方向之一。

然而，现有技术提供的显示装置中，需要额外增加指纹识别模组以实现指纹识别功能。例如，请参考图1，图1是现有技术提供的一种显示装置的结构示意图。图1所示的显示装置包括显示面板01和指纹识别模组02。显示面板01用于实现显示功能，包括显示区AA和非显示区BB。指纹识别模组02与显示面板01电连接。例如，指纹识别模组02包括多个第一电极021和多个第二电极022。第一电极021和第二电极022交叉、绝缘，二者之间形成互电容，用于检测指纹信息。

现有技术提供的这种显示装置中，在分别制造完成显示面板01和指纹识别模组02后，需要将二者组装以实现电连接，因而增加了显示装置的工艺制程。并且，指纹识别模组02可能在显示装置中占用一定的区域，不利于实现全面屏。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种触控显示基板、显示面板和显示装置。

本发明提供了一种触控显示基板，包括：显示区；显示区包括多个像素；多个像素沿第一方向和第二方向成阵列式排布；沿第二方向位于同一列的多个像素为像素列；像素包括像素电极和公共电极；显示区包括多条栅极线和多条数据线；栅极线沿第一方向延伸且沿第二方向排列，数据线沿第二方向延伸且沿第一方向排列；第一方向和第二方向相交；显示区包括沿第一方向重复排列的重复单元；重复单元包括第一像素列、第二像素列、以及相邻设置的第一数据线和第二数据线；其中，第一像素列位于第一数据线背离第二数据线的一侧，第二像素列位于第二数据线背离第一数据线的一侧，第一像素列中的像素和第一数据线电连接，第二像素列中的像素和第二数据线电连接；显示区包括多个指纹识别电极、多条指纹电极线和多个控制开关；其中，指纹识别电极和像素电极或者公共电极同层设置，在垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极与像素电极不交叠；指纹电极线和控制开关均位于相邻的两个重复单元之间的区域；控制开关的栅极与栅极线电连接，控制开关的源极与指纹电极线电连接，控制开关的漏极与指纹识别电极电连接。

本发明还提供了一种显示面板，包括本发明提供的触控显示基板。

本发明还提供了一种显示装置，包括本发明提供的显示面板。

与现有技术相比，本发明提供的触控显示基板、显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

(1)本实施例提供的触控显示基板为双数据线结构。相邻的两个重复单元之间的区域中不设置数据线，因而，相邻的两个重复单元之间的区域中的走线结构较少，因此可以提供充足的空间用于设置将指纹电极线和控制开关；

(2)将指纹识别功能集成在了显示区中。相对于现有技术，无需提供额外的指纹识别模组，即为无需将指纹识别模组组装至显示基板中，可以减少制作触控显示基板的工艺制程。并且指纹识别模组集成在显示区中，不会占用显示区的面积，从而有利于实现全面屏；

(3)指纹识别电极和像素电极或者公共电极同层设置。因而无需增加额外的工艺制程和材料制作指纹识别电极，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。并且无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化；

(4)垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极与像素电极不交叠，可以避免指纹识别电极对于像素电极的干扰、从而避免影响触控显示基板的显示功能。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明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发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是现有技术提供的一种显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种触控显示基板的平面结构示意图；

图3是图2所示的显示面板的一种局部放大结构示意图；

图4是图2所示的显示面板的一种局部剖面结构示意图；

图5是图2所示的显示面板的另一种局部剖面结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种触控显示基板的局部平面结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种触控显示基板的局部平面结构示意图；

图8是图7所示的显示面板的局部放大结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种触控显示基板的局部平面结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种触控显示基板的局部平面结构示意图；

图11是图10所示的触控显示基板的一种局部放大结构示意图；

图12是图10所示的触控显示基板的一种局部剖面结构示意图；

图13是图10所示的触控显示基板的另一种局部剖面结构示意图；

图14是本发明实施例提供的又一种触控显示基板的待机指纹识别阶段的信号时序图；

图15是本发明实施例提供的又一种触控显示基板的显示指纹识别阶段的信号时序图；

图16是本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图；

图17是本发明实施例提供的一种显示装置的平面结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明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发明的范围。

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，决不作为对本发明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。

请参考图2、图3和图4，本实施例提供了一种触控显示基板，包括：显示区AA，可选的，触控显示基板还可以包括非显示区BB；显示区AA包括多个像素10；多个像素10沿第一方向x和第二方向y成阵列式排布；沿第二方向y位于同一列的多个像素10为像素列10y；像素10包括像素电极11和公共电极12；

显示区AA包括多条栅极线21和多条数据线22；栅极线21沿第一方向x延伸且沿第二方向y排列，数据线22沿第二方向y延伸且沿第一方向x排列；第一方向x和第二方向y相交；显示区AA包括沿第一方向x重复排列的重复单元30；重复单元30包括第一像素列10y1、第二像素列10y2、以及相邻设置的第一数据线221和第二数据线222；其中，第一像素列10y1位于第一数据线221背离第二数据线222的一侧，第二像素列10y2位于第二数据线222背离第一数据线221的一侧，第一像素列10y1中的像素10和第一数据线221电连接，第二像素列10y2中的像素10和第二数据线222电连接；

显示区AA包括多个指纹识别电极40、多条指纹电极线41和多个控制开关42；其中，指纹识别电极40和像素电极11或者公共电极12同层设置，在垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极40与像素电极11不交叠；指纹电极线41和控制开关42均位于相邻的两个重复单元30之间的区域；控制开关42的栅极与栅极线21电连接，控制开关42的源极与指纹电极线41电连接，控制开关42的漏极与指纹识别电极40电连接。

本实施例提供的触控显示基板中，显示区AA包括多个成阵列式排布的像素10，本实施例对于多个像素10的具体颜色均不作具体限制。多个像素10用于实现触控显示基板的显示功能。像素10包括像素电极11和公共电极12，可选的，多个像素10的公共电极可以互相电连接，即为，多个像素10的公共电极可以接收相同的电信号，本实施例对此不作具体限制。

本实施例提供的触控显示基板为双数据线结构。具体而言，显示区AA中，数据线22包括第一数据线221和第二数据线222，其中，一条第一数据线221和一条第二数据线222相邻设置、二者之间不设置像素，这种数据线两两相邻设置的结构即为双数据线结构。这种双数据线结构的触控显示基板中，可以将显示区AA中的多条数据线22和多个像素10划分为多个重复单元30，重复单元30包括第一像素列10y1、第二像素列10y2、以及相邻设置的第一数据线221和第二数据线222。每条数据线22和与其相邻的一列像素列10y中的像素10电连接，具体的，数据线22用于向与其电连接的像素10的像素电极11传输电信号。可选的，显示区AA中包括多个像素开关13，数据线22通过像素开关13和像素电极11电连接。

需要说明的是，多个重复单元30中，像素10的颜色可以根据具体的设计需求进行设置。重复单元30仅指数据线22和像素10的排布结构的重复，对于像素10的具体颜色、像素10的像素电极11的具体形状是否重复不作具体限制。即为，不同的重复单元中，第一像素列10y1中的像素10的颜色可以不同，和/或像素10的像素电极11的具体形状可以不同；不同的重复单元30中，第二像素列10y2中的像素10的颜色可以不同，和/或像素10的像素电极11的具体形状可以不同。

本实施例提供的触控显示基板具有指纹识别功能。具体的，本实施例提供的触控显示基板可以感测手指的指纹信息，为了实现这一功能，显示区AA包括多个指纹识别电极40、多条指纹电极线41和多个控制开关42。其中，

指纹识别电极40用于感测手指的指纹信息，具体而言，当手指靠近或者按压触控显示基板时，指纹的脊和谷分别与指纹识别电极的距离是不同的。指纹的脊对应位置的指纹识别电极的电信号、指纹的谷对应位置的指纹识别电极的电信号，这二者是不同的。通过分析多个指纹识别电极的电信号，可以获得指纹的脊和谷的位置信息，将这些位置信息整合、即可获得指纹信息。

指纹电极线41和指纹识别电极40电连接，用于向指纹识别电极40传输电信号。具体的，指纹电极线41可以向指纹识别电极40输入基准信号，基准信号通常为脉冲信号；当触控显示基板的某一位置发生触控操作需要识别指纹时，对应位置的指纹识别电极40的电信号发生变化，指纹电极线41将这些电信号的变化输出，以进行后续的电信号分析处理工作。

控制开关42用于控制指纹电极线41的电信号在什么时刻可以传输至对应的指纹识别电极40。可选的，控制开关42为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)。薄膜晶体管的基本结构包括栅极G、有源层B，源极S和漏极D。本实施例中，控制开关42的栅极G与栅极线21电连接，控制开关42的源极S与指纹电极线41电连接，控制开关42的漏极D与指纹识别电极40电连接。可选的，当触控显示基板在执行指纹识别功能时，多条栅极线21依次接收使能信号，使能信号可以使控制开关42导通，而后指纹电极线41向指纹识别电极40传输电信号。

本实施例中，指纹识别电极40和像素电极11或者公共电极12同层设置。图4所示的实施例中，仅示意了指纹识别电极40和公共电极12同层设置的技术方案。请参考图5，图5所示的显示面板中，指纹识别电极40和像素电极11同层设置。

在制作本实施例提供的触控显示基板的工艺制程中，可以在同一制作工艺中，通过图案化同一导电层同时形成指纹识别电极40和像素电极11、或者指纹识别电极40和公共电极12，因而无需增加额外的工艺制程制作指纹识别电极40，并且无需增加额外的材料制作指纹识别电极40，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。除此之外，指纹识别电极40和像素电极11或者公共电极12同层设置，无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化。

除此之外，由于本实施例提供的触控显示基板为双数据线结构，相邻的两个重复单元30之间的区域中不设置数据线22，因而，相邻的两个重复单元30之间的区域中的走线结构较少，因此可以将指纹电极线41和控制开关42均设置在相邻的两个重复单元30之间的区域。双数据线结构的触控显示基板，有利于将指纹电极线41和控制开关42集成在显示区AA中。

本实施例提供的触控显示基板，将指纹识别功能集成在了显示区AA中。相对于现有技术，无需提供额外的指纹识别模组，即为无需将指纹识别模组组装至显示基板中，可以减少制作触控显示基板的工艺制程。并且指纹识别模组集成在显示区AA中，不会占用显示区BB的面积，从而有利于实现全面屏。

本实施例中，在垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极40与像素电极11不交叠，可以避免指纹识别电极40对于像素电极11的干扰、从而避免影响触控显示基板的显示功能。

通常，一个像素10中，像素电极11所在的区域为触控显示基板的透光区域、其余的区域为非透光区域。指纹识别电极40与像素电极11不交叠，即为，指纹识别电极40可以位于非透光区域。

需要说明的是，为了清楚的示意本实施例的技术方案，图3仅示意了触控显示基板的部分膜层结构。例如图3中省略了公共电极12，并且图3中像素电极11没有设置填充图案。

本实施例提供的触控显示基板中，至少具有如下的有益效果：

(1)本实施例提供的触控显示基板为双数据线结构。相邻的两个重复单元之间的区域中不设置数据线，因而，相邻的两个重复单元之间的区域中的走线结构较少，因此可以提供充足的空间用于设置将指纹电极线和控制开关；

(2)将指纹识别功能集成在了显示区中。相对于现有技术，无需提供额外的指纹识别模组，即为无需将指纹识别模组组装至显示基板中，可以减少制作触控显示基板的工艺制程。并且指纹识别模组集成在显示区中，不会占用显示区的面积，从而有利于实现全面屏；

(3)指纹识别电极和像素电极或者公共电极同层设置。因而无需增加额外的工艺制程和材料制作指纹识别电极，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。并且无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化；

(4)垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极与像素电极不交叠，可以避免指纹识别电极对于像素电极的干扰、从而避免影响触控显示基板的显示功能。

可选的，请继续参考图3，在垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极40和指纹电极线41相交叠。本实施例中，指纹识别电极40至少部分位于相邻的两个重复单元30之间的区域，指纹识别电极40和指纹电极线41相交叠，有利于实现指纹识别电极40和指纹电极线41的电连接。

需要说明的是，本实施例中，仅以指纹识别电极的形状为四边形为例进行说明。可以理解的是，指纹识别电极的形状可以有多种。本发明实施例提供的触控显示基板中，指纹识别电极可以为块状，例如圆形、三角形、圆角矩形、菱形等等。图3示意的显示面板中，为指纹识别电极的一种设置方式，指纹识别电极的面积约为1000μm²，基本可以满足指纹识别的精度要求。为了适当增加指纹识别电极40的面积、以增大指纹识别电极40的信号量，图3所示的显示面板中，和指纹识别电极40相邻的像素可以适应性的调整形状和/或大小，以给指纹识别电极40提供空间，本发明在此不再赘述。

除此之外，指纹识别电极也可以为条状，条状的指纹识别电极可以和栅极线的延伸方向相同、也可以跟数据线的延伸方向相同。下面，本发明在此仅示例性的对于指纹识别电极的形状或者大小进行说明。

具体而言，请继续参考图3，在一些可选的实施例中，指纹识别电极40为块状，且指纹识别电极40位于栅极线21和指纹电极线41相交的位置处。本实施例中，将指纹识别电极40设置在栅极线21和指纹电极线41相交的位置处，可以避免指纹识别电极40和像素电极11相交叠。除此之外，栅极线21和指纹电极线41相交的位置处走线等结构较少，例如像素开关13不设置在这个位置，可以避免指纹识别电极40和像素开关13相交叠、干扰像素开关13的工作性能。可以理解的是，指纹识别电极的大小可以根据触控显示基板的具体排布结构进行设置，本实施例对此不作具体限制。

具体而言，请参考图6，在一些可选的实施例中，指纹识别电极40为沿第二方向y延伸的条状；相邻的两条栅极线21之间的距离为D1，指纹识别电极40沿第二方向y的长度为D2，其中，D1≤D2≤3*D1。本实施例中，将指纹识别电极40设置成长条状，有利于增加指纹识别电极40的面积，从而增加指纹识别电极40的信号量，有利于提高指纹识别的精确度。具体而言，指纹识别电极40沿第二方向y的长度大于等于相邻的两条栅极线21之间的距离。指纹识别电极40的面积也不宜过大，D2应小于等于3*D1，指纹识别电极40的面积过大会导致无法精细的识别指纹的特征、会降低指纹识别的精度。

在一些可选的实施例中，请参考图7，指纹识别电极40包括第一部401、第二部402和第三部403，第一部401和第三部403通过第二部402连接；第一部401和一条栅极线21交叠，第三部403和另一条栅极线21交叠。本实施例中，指纹识别电极40可以为不规则的长条状，例如，第一部401、第二部402和第三部403沿第一方向x的宽度可以不完全相同。第一部401、第二部402和第三部403沿第一方向x的宽度可以根据触控显示基板的具体设计需求进行设置，本实施例对此不作具体限制。

可选的，参考图8，第一部401沿第一方向x的宽度为L1，第二部402沿第一方向x的宽度为L2，第三部403沿第一方向x的宽度为L3；其中，L1＝L2，30μm≤L1≤40μm，4μm≤L3≤8μm。指纹识别电极40的各部分沿第一方向x的宽度可以根据像素的排布进行设置。通常的，相邻的两个像素沿第一方向x之间的距离为4μm～8μm，相应的，指纹识别电极40的第二部402沿第一方向x的宽度可以设置为4μm～8μm。通常的，第一部401和第三部403所在的区域中可以设置PS柱(photo spacer)，这个位置沿第一方向x的宽度为30μm～40μm，相应的，指纹识别电极40的第一部401和第三部403沿第一方向x的宽度可以设置为30μm～40μm。

需要说明的是，图6至图8所示的触控显示基板中，指纹识别电极40可以和像素电极11同层设置、也可以和公共电极12同层设置。下面，本发明在此分别对指纹识别电极40和像素电极11同层设置、指纹识别电极40和公共电极12同层设置的部分具体实施方式进行示例性的说明。

指纹识别电极和像素电极同层设置的一种具体实施方式请参考图9，显示区AA包括多个虚拟像素电极110，虚拟像素电极110和像素电极11的材料相同且同层设置，虚拟像素电极110和像素电极11绝缘；部分虚拟像素电极110复用为指纹识别电极40。在制作本实施例提供的触控显示基板的工艺制程中，可以在同一制作工艺中，通过图案化同一导电层同时形成像素电极11和虚拟像素电极110，虚拟像素电极110不用于实现显示功能，虚拟像素电极110和像素电极11绝缘。部分虚拟像素电极110复用为指纹识别电极40，没有复用为指纹识别电极40的虚拟像素电极110可以浮置、不接收电信号。换言之，相邻的两个重复单元30之间、在没有设置指纹识别电极40的区域可以设置虚拟像素电极110，有利于提升触控显示基板的电性的均一性，提升触控显示基板的性能。

可选的，全部的虚拟像素电极110均复用为指纹识别电极40，换言之，本实施例提供的触控显示基板中，不存在没有复用为指纹识别电极40的虚拟像素电极110，这种实施方式有利于增加指纹识别电极40的面积和排布密度。

指纹识别电极和公共电极同层设置的一种具体实施方式请参考图10和图11，在一些可选的实施例中，显示区AA包括多个触控电极50和触控电极线51，触控电极50和触控电极线51电连接；触控电极50和触控电极线51用于感测触控操作的位置信息。栅极线21、数据线22和触控电极线51分别位于不同的膜层；指纹电极线41和触控电极线51的材料相同且同层设置。为例清楚的说明本实施例的技术方案，图11中省略了触控显示基板的部分结构，例如，图11中没有示意控制开关42。本实施例中，触控显示基板还具有感测触控操作的位置信息的功能。

可选的，触控电极50沿第一方向x和第二方向y成阵列式排布；一条触控电极线51仅与一个触控电极50电连接；公共电极复用为触控电极50；指纹识别电极40和公共电极同层设置；触控电极50包括多个镂空部501，指纹识别电极40位于镂空部501所在的区域内。本实施例中，公共电极采用分时复用的方法，在触控显示基板执行显示功能时，公共电极可以接收公共电压信号、用于实现显示功能，在触控显示基板执行感测触控操作的位置信息的功能时，公共电极可以接收触控信号、用于实现位置触控功能。本实施例中，指纹识别电极40和公共电极同层设置、且位于公共电极的镂空部501中，即为，在制作本实施例提供的触控显示基板的工艺制程中，可以在同一制作工艺中，通过图案化同一导电层同时形成指纹识别电极40和公共电极，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。并且无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化。除此之外，本实施例中，公共电极所在的导电层集成了显示功能、位置触控功能和指纹识别功能，只需一层导电层即可实现至少三种功能，进一步有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本、有利于触控显示基板的轻薄化。

需要说明的是，本发明上述各实施例提供的触控显示基板中，指纹电极线的具体膜层结构的设置方式可以有多种。下面，本发明在此仅示例性的对于指纹电极线的具体膜层结构进行具体说明。

在一些可选的实施例中，请参考图4或者图5，指纹电极线41可以和数据线22的材料相同且同层设置。由于本实施提供的触控显示基板为双数据线结构，相邻的两个重复单元之间的区域中不设置数据线，因而，相邻的两个重复单元之间可以提供区域用于设置指纹电极线41。在制作本实施例提供的触控显示基板的工艺制程中，可以在同一制作工艺中，通过图案化同一导电层同时形成指纹电极线41可以和数据线22，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。并且无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化。

可选的，请继续参考图3、图4和图5，显示区AA包括多个像素开关13，像素开关13的栅极G和栅极线21电连接，像素开关13的源极S和数据线22电连接，像素开关13的漏极D和像素电极11电连接；控制开关42的栅极G和像素开关13的栅极G的材料相同且同层设置，控制开关42的源极S和漏极D、像素开关13的源极S和漏极D四者的材料相同且同层设置。

在一些可选的实施例中，请参考图10和图12，指纹电极线41可以和触控电极线51的材料相同且同层设置。在部分可选的实施例中，触控显示基板具有感测触控操作的位置信息的功能。显示区AA包括多个触控电极50和触控电极线51，触控电极50和触控电极线51电连接；触控电极50和触控电极线51用于感测触控操作的位置信息。栅极线21、数据线22和触控电极线51分别位于不同的膜层；指纹电极线41和触控电极线51的材料相同且同层设置。通常，栅极线21所在的膜层称为第一金属层(M1)、数据线22所在的膜层称为第二金属层(M2)、触控电极线51所在的膜层称为第三金属层(M3)，指纹电极线41可以设置在第三金属层(M3)中。在制作本实施例提供的触控显示基板的工艺制程中，可以在同一制作工艺中，通过图案化同一导电层同时形成指纹电极线41和触控电极线51，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。并且无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化。

需要说明的是，在触控显示基板具有触控功能电极和触控电极线的部分可选的实施例中，指纹识别电极也可以和像素电极同层设置。具体的，请参考图13，图13与图12的区别之处在于，指纹识别电极40和像素电极11同层设置。除此之外，触控电极线51可以设置在触控电极50背离像素开关13的一侧，指纹电极线41和数据线22同层设置。

可选的，图12和图13所示的触控显示基板中，还包括衬底基板60、氮化硅层61和氧化硅层62，氮化硅层61和氧化硅层62结构致密、可以阻挡空气和杂质以保护触控显示基板。

在一些可选的实现方式中，本发明实施例提供的触控显示基板可以在待机阶段执行指纹识别功能。具体的，请结合参考图10、图11和图14，本实施例中，触控显示基板的工作阶段包括待机指纹识别阶段；在待机指纹识别阶段，栅极线依次接收使能信号，使能信号控制控制开关42导通；指纹电极线41向指纹识别电极40传输指纹识别信号，数据线22和触控电极线51均不接收电信号。本实施例中，触控显示基板可以在待机阶段执行指纹识别的功能，这个阶段即为待机指纹识别阶段。在待机指纹识别阶段，触控显示基板不执行显示功能，是黑屏状态，因此，数据线22和触控电极线51均不接收电信号。

本实施例中，触控显示基板包括n条栅极线，分别为栅极线221、栅极线222至栅极线22n－1、栅极线22n。n条栅极线依次接收使能信号、以使与其电连接的控制开关42导通。导通的控制开关42所控制的指纹识别电极40接收指纹识别信号，通常的，指纹识别信号可以为脉冲信号。

在黑屏状态下，当触控显示基板识别出预设的指纹时，触控显示基板可以由待机状态切换至工作状态，执行显示功能等其他功能。

在一些可选的实现方式中，本发明实施例提供的触控显示基板可以在显示阶段执行指纹识别功能。具体的，请结合参考图10、图11和图14，本实施例中，触控显示基板的工作阶段包括显示指纹识别阶段；在显示指纹识别阶段，栅极线21依次接收使能信号，使能信号控制控制开关42导通；指纹电极线41向指纹识别电极40传输指纹识别信号，数据线22向像素电极11传输数据信号，触控电极线51向触控电极50传输触控信号。

由于公共电极复用为触控电极，显示指纹识别阶段可以包括显示阶段TX和触控阶段TP，显示阶段TX和触控阶段TP交替进行。在显示阶段TX，公共电极可以接收公共电压信号、用于实现显示功能，触控电极线51可以传输公共电压信号；在触控阶段TP，公共电极可以接收触控信号、用于实现位置触控功能，触控电极线51可以传输触控信号，通常触控信号为脉冲信号。

在每个显示阶段TX，部分栅极线21依次接收使能信号。例如，在第一个显示阶段TX，栅极线211、栅极线212至栅极线21a依次接收使能信号。图15中，a、b、x均为正整数，且3＜a＜b＜x＜n。在每个显示阶段TX，部分栅极线21依次接收使能信号、可以使与其电连接的控制开关42导通。导通的控制开关42所控制的指纹识别电极40接收指纹识别信号，通常的，指纹识别信号可以为脉冲信号。换言之，在显示阶段TX，触控显示基板可以同时实现显示功能和指纹识别功能。在触控阶段TP，触控显示基板用于实现实现位置触控功能。

需要说明的是，图14和图15仅以使能信号是高电平信号为例进行说明，相应的，控制开关42可以为N型薄膜晶体管。可选的，使能信号可以为低电平信号，相应的，控制开关42可以为P型薄膜晶体管。

本发明还提供了一种显示面板，包括本发明提供的触控显示基板。请参考图16，本实施例提供的显示面板包括本发明上述任一实施例提供的触控显示基板100。可选的，本实施例提供的显示面板为液晶显示面板，还包括彩膜基板200、以及夹持设置在彩膜基板200和触控显示基板100之间的液晶层300。

本发明实施例提供的显示面板，具有本发明实施例提供的触控显示基板的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于触控显示基板的具体说明，本实施例在此不再赘述。

需要说明的是，本实施例仅以显示面板为液晶显示面板为例进行说明，本领域内技术人员应该理解，在本申请的其他实现方式中，显示面板还可以是有机发光显示面板(OLED)、微型发光二极管显示(micro LED)、量子点显示(QLED，Quantum Dot LightEmitting Diodes)，电子纸等类型的面板或显示部件，本申请对此不作限定，具体以实际情况而定。

本发明还提供了一种显示装置，包括本发明提供的显示面板。请参考图17，本实施例提供的显示装置，包括本发明上述任一实施例提供的显示面板1001。图17实施例仅以手机为例，对显示装置1000进行说明，可以理解的是，本发明实施例提供的显示装置，可以是电脑、电视、车载显示装置等其他具有显示功能的显示装置，本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置，具有本发明实施例提供的显示面板的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于显示面板的具体说明，本实施例在此不再赘述。

通过上述实施例可知，本发明提供的触控显示基板、显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

(1)本实施例提供的触控显示基板为双数据线结构。相邻的两个重复单元之间的区域中不设置数据线，因而，相邻的两个重复单元之间的区域中的走线结构较少，因此可以提供充足的空间用于设置将指纹电极线和控制开关；

(2)将指纹识别功能集成在了显示区中。相对于现有技术，无需提供额外的指纹识别模组，即为无需将指纹识别模组组装至显示基板中，可以减少制作触控显示基板的工艺制程。并且指纹识别模组集成在显示区中，不会占用显示区的面积，从而有利于实现全面屏；

(3)指纹识别电极和像素电极或者公共电极同层设置。因而无需增加额外的工艺制程和材料制作指纹识别电极，有利于提升触控显示基板的制造效率、降低制作成本。并且无需增加额外的膜层结构，有利于触控显示基板的轻薄化；

(4)垂直于触控显示基板的方向上，指纹识别电极与像素电极不交叠，可以避免指纹识别电极对于像素电极的干扰、从而避免影响触控显示基板的显示功能。

虽然已经通过例子对本发明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，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种触控显示基板，其特征在于，包括：

显示区；

所述显示区包括多个像素；所述多个像素沿第一方向和第二方向成阵列式排布；沿所述第二方向位于同一列的多个所述像素为像素列；所述像素包括像素电极和公共电极；

所述显示区包括多条栅极线和多条数据线；所述栅极线沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向排列，所述数据线沿所述第二方向延伸且沿所述第一方向排列；所述第一方向和所述第二方向相交；

所述显示区包括沿所述第一方向重复排列的重复单元；所述重复单元包括第一像素列、第二像素列、以及相邻设置的第一数据线和第二数据线；其中，所述第一像素列位于所述第一数据线背离所述第二数据线的一侧，所述第二像素列位于所述第二数据线背离所述第一数据线的一侧，所述第一像素列中的所述像素和所述第一数据线电连接，所述第二像素列中的所述像素和所述第二数据线电连接；

所述显示区包括多个指纹识别电极、多条指纹电极线和多个控制开关；其中，

所述指纹识别电极和所述像素电极或者所述公共电极同层设置，在垂直于触控显示基板的方向上，所述指纹识别电极与所述像素电极不交叠；所述指纹电极线和所述控制开关均位于相邻的两个所述重复单元之间的区域；所述控制开关的栅极与所述栅极线电连接，所述控制开关的源极与所述指纹电极线电连接，所述控制开关的漏极与所述指纹识别电极电连接。

2.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

所述指纹识别电极为块状，且所述指纹识别电极位于所述栅极线和所述指纹电极线相交的位置处。

3.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

所述指纹识别电极为沿所述第二方向延伸的条状；

相邻的两条所述栅极线之间的距离为D1，所述指纹识别电极沿所述第二方向的长度为D2，其中，D1≤D2≤3*D1。

4.根据权利要求3所述的触控显示基板，其特征在于，

所述指纹识别电极包括第一部、第二部和第三部，所述第一部和所述第三部通过所述第二部连接；

所述第一部和一条所述栅极线交叠，所述第三部和另一条所述栅极线交叠。

5.根据权利要求4所述的触控显示基板，其特征在于，

所述第一部沿所述第一方向的宽度为L1，所述第二部沿所述第一方向的宽度为L2，所述第三部沿所述第一方向的宽度为L3；其中，L1＝L2，30μm≤L1≤40μm，4μm≤L3≤8μm。

6.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

在垂直于所述触控显示基板的方向上，所述指纹识别电极和所述指纹电极线相交叠。

7.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

所述显示区包括多个像素开关，所述像素开关的栅极和所述栅极线电连接，所述像素开关的源极和所述数据线电连接，所述像素开关的漏极和所述像素电极电连接；

所述控制开关的栅极和所述像素开关的栅极的材料相同且同层设置，所述控制开关的源极和漏极、所述像素开关的源极和漏极四者的材料相同且同层设置。

8.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

所述指纹电极线和所述数据线的材料相同且同层设置。

9.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

所述显示区包括多个触控电极和触控电极线，所述触控电极和所述触控电极线电连接；

所述栅极线、所述数据线和所述触控电极线分别位于不同的膜层；

所述指纹电极线和所述触控电极线的材料相同且同层设置。

10.根据权利要求9所述的触控显示基板，其特征在于，

所述触控电极沿第一方向和第二方向成阵列式排布；一条所述触控电极线仅与一个所述触控电极电连接；

所述公共电极复用为所述触控电极；所述指纹识别电极和所述公共电极同层设置；

所述触控电极包括多个镂空部，所述指纹识别电极位于所述镂空部所在的区域内。

11.根据权利要求1所述的触控显示基板，其特征在于，

所述显示区包括多个虚拟像素电极，所述虚拟像素电极和所述像素电极的材料相同且同层设置，所述虚拟像素电极和所述像素电极绝缘；

至少部分所述虚拟像素电极复用为所述指纹识别电极。

12.根据权利要求10所述的触控显示基板，其特征在于，

所述触控显示基板的工作阶段包括待机指纹识别阶段；

在所述待机指纹识别阶段，所述栅极线依次接收使能信号，所述使能信号控制所述控制开关导通；所述指纹电极线向所述指纹识别电极传输指纹识别信号，所述数据线和所述触控电极线均不接收电信号。

13.根据权利要求10所述的触控显示基板，其特征在于，

所述触控显示基板的工作阶段包括显示指纹识别阶段；

在所述显示指纹识别阶段，所述栅极线依次接收使能信号，所述使能信号控制所述控制开关导通；所述指纹电极线向所述指纹识别电极传输指纹识别信号，所述数据线向所述像素电极传输数据信号，所述触控电极线向所述触控电极传输触控信号。

14.一种显示面板，其特征在于，包括根据权利要求1至13任一项所述的触控显示基板。

15.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求14所述的显示面板。