CN108598117B - 一种显示装置和显示装置的指纹识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示装置和显示装置的指纹识别方法，其中，显示装置包括：显示器件层、处理模块，以及设置于显示器件层出光侧相对一侧的指纹感应层；指纹感应层中包括多个阵列排布的指纹感应单元，每个指纹感应单元用于在接收到手指反射的光线时，生成手指相应位置的指纹图像；每个指纹感应单元分别与处理模块相连接，处理模块，用于对生成的每个指纹图像进行拼接，获取手指的完整指纹图像。本发明实施例解决了现有技术的具有指纹识别功能的显示装置，光路结构的设计复杂，并且显示装置的成本和工艺难度较高的问题。

Description

一种显示装置和显示装置的指纹识别方法

技术领域

本申请涉及但不限于显示技术领域，尤指一种显示装置和显示装置的指纹识别方法。

背景技术

指纹识别技术作为已广泛应用的技术，已普遍应用于日常生活的各种场景中，例如解锁电子产品，指纹密码、指纹打卡等场景中。

随着显示技术领域的发展和更新换代，用户对显示装置的功能要求向多元化发展，在显示装置中集成指纹识别功能成为新型显示装置的发展趋势。在现有显示装置中实现指纹识别的方式通常为：在显示装置内部集成用于实现指纹识别功能光路结构。上述显示装置中由于集成了辅助实现指纹识别功能的光路结构，在制作过程中的工艺难度增加，且需要专门设计用于实现指纹识别功能的光路结构。显然地，现有技术的具有指纹识别功能的显示装置，光路结构的设计复杂，并且增加了显示装置的成本和工艺难度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种显示装置和显示装置的指纹识别方法，解决了现有技术的具有指纹识别功能的显示装置，光路结构的设计复杂，并且显示装置的成本和工艺难度较高的问题。

本发明实施例提供一种显示装置，包括：显示器件层、处理模块，以及设置于显示器件层出光侧相对一侧的指纹感应层；

所述指纹感应层中包括多个阵列排布的指纹感应单元，每个所述指纹感应单元用于在接收到手指反射的光线时，生成所述手指相应位置的指纹图像；

每个所述指纹感应单元分别与所述处理模块相连接，所述处理模块，用于对生成的每个所述指纹图像进行拼接，获取所述手指的完整指纹图像。

可选地，如上所述的显示装置中，所述显示器件层包括薄膜晶体管TFT阵列层，所述薄膜晶体管TFT阵列层中的TFT分为多个TFT驱动组，所述处理模块与每个所述TFT相连接；

所述处理模块，还用于控制每个所述TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组。

可选地，如上所述的显示装置中，每个所述TFT驱动组开启时，本TFT驱动组对应的发光像素组中每个发光像素之间的光源互不干扰。

可选地，如上所述的显示装置中，每个所述TFT驱动组对应的发光像素组中相邻发光像素之间间隔一个或多个其它发光像素组的发光像素。

可选地，如上所述的显示装置中，还包括：分别与每个所述TFT相连接的触摸感应模块；

所述触摸感应模块，用于根据所述手指的触摸位置，开启所述手指所在区域的TFT驱动组；

所述处理模块，还用于控制所述手指所在区域的TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组。

可选地，如上所述的显示装置中，每个所述指纹感应单元生成的指纹图像包括中心无效区域和周边有效区域；

每个所述指纹感应单元生成的指纹图像中，中心无效区域被至少一个相邻指纹感应单元生成的指纹图像中的周边有效区域覆盖。

可选地，如上所述的显示装置中，所述指纹感应单元与所述发光像素的对应关系包括以下至少一种：

所述指纹感应单元与所述发光像素为一一对应的关系；

每个所述指纹感应单元对应多个发光像素。

可选地，如上所述的显示装置中，所述指纹感应单元为光敏TFT或光敏PIN型光电二极管。

本发明实施例还提供一种显示装置的指纹识别方法，所述显示装置包括：显示器件层、设置于所述显示器件层出光侧相对一侧阵列排布的指纹感应单元，以及分别与每个所述指纹感应单元相连接的处理模块，所述方法包括：

所述指纹感应单元接收手指反射的光线，并生成所述手指相应位置的指纹图像；

所述处理模块对生成的每个所述指纹图像进行拼接，获取所述手指的完整指纹图像。

可选地，如上所述的显示装置的指纹识别方法中，所述指纹感应单元接收手指反射的光线之前，所述方法还包括：

所述处理模块对所述显示装置中的薄膜晶体管TFT和发光像素进行分组，分为多个TFT驱动组和对应的发光像素组；

所述处理模块控制每个所述TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组。

可选地，如上所述的显示装置的指纹识别方法中，所述处理模块对所述显示装置中的薄膜晶体管TFT和发光像素进行分组，包括：

所述处理模块根据所述发光像素点亮时的辐射范围对所述TFT和所述发光像素进行分组，使得分组得到的每个所述发光像素组点亮时，本发光像素组中每个发光像素之间的光源互不干扰；或者，

所述处理模块根据相邻发光像素的间距对所述TFT和所述发光像素进行分组，分组得到的每个所述发光像素组中相邻发光像素之间间隔一个或多个其它发光像素组的发光像素。

可选地，如上所述的显示装置的指纹识别方法中，所述显示装置中包括N个TFT驱动组和N个发光像素组，N为大于等于2的正整数，所述处理模块控制每个所述TFT驱动组的开启和关闭，包括：

所述处理模块在第i时间段开启第i个TFT驱动组，点亮对应的第i个发光像素组，生成第i个指纹图像，i为大于1且小于等于N的正整数。

可选地，如上所述的显示装置的指纹识别方法中，所述显示装置还包括分别与每个所述TFT相连接的触摸感应模块，所述方法还包括：

所述触摸感应模块根据所述手指的触摸位置，开启所述手指所在区域的TFT驱动组；

所述处理模块控制每个所述TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组，包括：

所述处理模块控制所述手指所在区域的TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组。

可选地，如上所述的显示装置的指纹识别方法中，所述指纹感应单元生成的指纹图像包括中心无效区域和周边有效区域；

每个指纹图像中的中心无效区域被至少一个相邻指纹图像中的周边有效区域覆盖。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括：存储器和处理器；

所述存储器，用于保存可执行指令；

所述处理器，用于在执行所述存储器保存的所述可执行指令时实现如上述任一项所述的显示装置的指纹识别方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如上述中任一项所述的显示装置的指纹识别方法。

本发明实施例提供的显示装置和显示装置的指纹识别方法，通过设置于显示器件层出光侧相对一侧(即基板远离发光像素层的一侧)的指纹感应层中阵列排布的指纹感应单元，生成手指相应位置的指纹图像，并通过与指纹感应单元相连接的处理模块，对生成的指纹图像进行拼接已得到手指的完整指纹图像。本发明实施例提供的显示装置，通过将用于实现指纹识别功能的感应器件(即指纹感应单元)设置于现有显示装置的外部，降低了制作过程中的工艺难度，且该感应器结构简单，易于实现，降低了显示装置的成本。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的显示装置的一种指纹识别的光路原理示意图；

图4为本发明实施例提供的显示装置中一种发光像素组的示意图；

图5为对图4所示发光像素组进行分时驱动的电路时序图；

图6为图4所示发光像素组在时间段T1的点亮示意图；

图7为图4所示发光像素组在时间段T2的点亮示意图；

图8为图4所示发光像素组在时间段T3的点亮示意图；

图9为图4所示发光像素组在时间段T4的点亮示意图；

图10为图4所示发光像素组在时间段T5的点亮示意图；

图11为图4所示发光像素组在时间段T6的点亮示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的显示装置中一种指纹图像的示意图；

图14为本发明实施例提供的显示装置中一种指纹图像的拼接方式的示意图；

图15为本发明实施例提供的显示装置中另一种指纹图像的拼接方式的示意图；

图16为本发明实施例提供的一种显示装置的指纹识别方法的流程图；

图17为本发明实施例提供的另一种显示装置的指纹识别方法的流程图；

图18为本发明实施例提供的又一种显示装置的指纹识别方法的流程图；

图19为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。本实施例提供的显示装置，可以包括：显示器件层110、处理模块120，以及设置于显示器件层110出光侧相对一侧的指纹感应层140。

其中，指纹感应层140中包括多个阵列排布的指纹感应单元141，每个指纹感应单元141用于在接收到手指反射的光线时，生成该手指相应位置的指纹图像。

在本发明实施例中，显示器件层110为显示装置中的主要结构，通常可以包括依次设置于基板114远离指纹感应层140一侧的基板114、薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称为：TFT)阵列层111、发光像素层112和封装层113，其中，发光像素层112中包括多个阵列排布的发光像素1121，发光像素1121例如为红色、绿色和蓝色(Red、Green、Blue，简称为：RGB)像素，这些发光像素1121即为显示装置的发光源。若显示装置为有机电致发光显示器件(Organic Electroluminance Display，简称为：OLED)显示器，则发光像素层112可以包括阳极层、发光层(EL层)和阴极层，OLED显示器中各发光像素1121的EL层作为点光源发射出光线。另外，如图2所示，为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图，本发明实施的显示装置的封装层113的出光侧依次还设置有偏光片(Polarizer，简称为：POL)151、光学透明胶粘剂(Optically Clear Adhesive，简称为：OCA)152和玻璃盖板(cover glass)153。

本发明实施例中的指纹感应层140具体设置于基板114的底部，即基板114远离发光像素层112的一侧，与发光像素1121的设置形式类似，该指纹感应层140中设置有阵列排布的指纹感应单元141，该指纹感应单元141可以为具有感光效果的光敏传感器，例如为光敏TFT或光敏PIN型光电二极管。基于本发明实施例中的显示装置自有的发光特性，其发出的光线可以作为指纹识别的光源，并且该显示装置发出的光线的出射方向为背离指纹感应层140的一侧，当用户手指触摸到显示装置的面板上的某处时，该位置出射的光线到达用户手指后被反射，反射的光线穿过显示装置的显示器件层110和基板114到达基板114下方的指纹感应单元141，由指纹感应单元141进行光学成像，从而获得用户指纹的谷和脊。

需要说明的是，用户手指触摸到显示装置的面板时，触摸区域内出射的光线可能为多个发光像素1121发出的，用户手指反射的光线也可能到达指纹感应层140中的多个指纹感应单元141上，因此，每个指纹感应单元141仅对用户手指的一部分区域进行成像，如图3所示，为本发明实施例提供的显示装置的一种指纹识别的光路原理示意图，为了方便标识，图3中未示意出处理模块120，图3中示意出两个发光像素(1121a和1121b)出射的光线(21和22)，出射光线(21和22)经用户手指反射后的反射光线(23和24)到达多个指纹感应单元141上。需要说明的是，图3所示光路原理中到达用户手指的出射光线的发光源不只包括示意出的发光像素(1121a和1121b)，接收到反射光线(23和24)的指纹感应单元141也不只包括图3中示意出的指纹感应单元141，其它发光像素1121和指纹感应单元141并未标注出。也就是说，每个指纹感应单元141仅生成其接收到的反射光线对应于用户手指反射位置的部分指纹图形。在实际应用中，若发光像素1121为图3所示的点光源，发出的光线是发散性的，则某一发光像素发出的光线经用户手指反射后，反射光线可能会达到多个指纹感应单元141上。

每个指纹感应单元141分别与处理模块120相连接，该处理模块120，用于对生成的每个指纹图像进行拼接，获取手指的完整指纹图像。

在本发明实施例中，上述已说明的每个指纹感应单元141仅生成用户手指相应位置的部分指纹图像，并非完整的指纹图像，因此，采用与每个指纹感应单元141分别连接的处理模块120，生成指纹图像的这些指纹感应单元141可以将其生成的指纹图像传输给处理模块120，并由处理模块120对这些指纹图像进行拼接处理，以得到用户手指的完整指纹图像。

现有显示装置中实现指纹识别的方式通常为：在显示装置内部集成用于实现指纹识别功能光路结构，这种光路结构在制作显示装置的过程中，需要采用各种工艺步骤将光路结构的每层图形制作在显示装置的内部，不仅增加了工艺难度，且需要专门设计用于实现指纹识别功能的光路结构。相比之下，本发明实施例提供的显示装置，将用于实现指纹识别的传感器(即包括多个指纹感应单元141的指纹感应层140)设置于现有显示装置的外部，可以在显示器件层110出光侧相对的一侧，指纹感应单元141可以采用光敏传感器等光学器件，该结构简单，易于实现。

本发明实施例提供的显示装置，在手指触摸显示装置的面板时，通过设置于显示器件层110出光侧相对的一侧(即基板114远离发光像素层112的一侧)的指纹感应层140中阵列排布的指纹感应单元141，生成手指相应位置的指纹图像，并通过与指纹感应单元141相连接的处理模块120，对生成的指纹图像进行拼接已得到手指的完整指纹图像。本发明实施例提供的显示装置，通过将用于实现指纹识别功能的感应器件(即指纹感应单元141)设置于现有显示装置的外部，降低了制作过程中的工艺难度，且该感应器结构简单，易于实现，降低了显示装置的成本。

可选地，在本发明实施例中，TFT阵列层111中包括多个TFT，这些TFT用于对发光像素层112中的每个发光像素进行开关控制，且TFT与发光像素为一一对应的关系，每个TFT作为对应发光像素的驱动开关。通常地，对发光像素进行开关控制的方式为逐行逐列的扫描模式。

本发明实施例通过将TFT阵列层111中的TFT分为多个TFT驱动组，基于TFT与发光像素为一一对应的关系，发光像素以相同的分组方式分为多个发光像素组，每个TFT驱动组对应一个发光像素组，且对应组中每个TFT和其对应的发光像素在基板114所在平面上的正投影相重叠；另外，处理模块120还与每个TFT相连接，这样，处理模块120还用于控制每个TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个TFT驱动组对应的发光像素组。

基于本发明实施例中TFT驱动组和发光像素组的分组形式，以及处理模块120可以控制依次开启每个TFT驱动组的扫描模式，提供了一种对发光像素的分时扫描的方式。相比于现有技术中逐行逐列的扫描模式，该分时扫描方式缩短了扫描所有发光像素所需的时间，因此可以极大的提高显示装置进行指纹识别的速度。

在本发明实施例的一种实现方式中，对TFT和发光像素进行分组的原则可以为：每个TFT驱动组开启时，本TFT驱动组对应的发光像素组中每个发光像素之间的光源互不干扰。上述原则从原理上给出对TFT和发光像素进行分组的标准，即开启某组TFT驱动组点亮对应的发光像素组时，已点亮的每个发光像素发出的点光源互不干扰，即每个点光源的辐射范围不影响周边已点亮点光源的辐射范围，否则会造成指纹识别的紊乱，所以要求互相不影响的点光源点亮。

在本发明实施例的另一种实现方式中，对TFT和发光像素进行分组的原则可以为：每个TFT驱动组对应的发光像素组中相邻发光像素之间间隔一个或多个其它发光像素组的发光像素。上述原则从结构上给出对TFT和发光像素进行分组的标准，基于同时发光的发光像素之间互不干扰的原理，要求每个发光像素组中相邻发光像素之间间隔数个(可以是一个或多个)发光像素，此处间隔的发光像素为其它发光像素组中的，即与当前点亮的发光像素组不是同时发光。如图4所示，为本发明实施例提供的显示装置中一种发光像素组的示意图，图4中发光像素分为6组，这6组以不同的填充标识出来，在点亮这6组发光像素组时，可以按照分组序列号依次点亮，也可以按照其它方式依次点亮。

需要说明的是，上述从原理和结构上给出对TFT和发光像素进行分组的标准，在实际应用中，可以根据显示装置中屏幕的大小和尺寸进行灵活分组。例如，显示屏的横向和纵向大小相等，且发光像素在横向和纵向排列的间距相等，分组时一组内相邻发光像素之间间隔其它组中发光像素的数量，在横向和纵向上可以是相同的；再例如，根据发光像素在横向和纵向排列的密集程度不同，分组时一组内相邻发光像素之间间隔其它组中发光像素的数量，在横向和纵向上可以是不同的；另外，分组时还可以考虑显示装置对指纹识别速度的要求和其它因素，例如实现指纹识别的时间应小于完成一次TFT扫描的时间。

以下通过一个具体示例说明分时驱动的实现方式，对用户指纹的成像原理来说，每个点光源(即发光像素)发出的光线是相互独立的，在以发光像素作为发光源进行指纹识别时，要求每一个发光像素单独点亮，为了提高指纹识别速度，本发明实施例采用分时扫描的方式，分时扫描的原则是：让互不干扰的发光像素同时点亮，有干扰可能性的发光像素被分到不同发光像素组，如图4所示的6组发光像素组，每个发光像素组内的发光像素点亮时互不干扰。在驱动TFT驱动组点亮这6组发光像素组时，可以分为6个时间段，如图5所示，为对图4所示发光像素组进行分时驱动的电路时序图。在时间段T1，仅开启TFT驱动组1，点亮发光像素组1；在时间段T2，仅开启TFT驱动组2，点亮发光像素组2，以此类推。以图5所示电路时序为例对图4所示的发光像素组进行分时驱动，图6为图4所示发光像素组在时间段T1的点亮示意图，图7为图4所示发光像素组在时间段T2的点亮示意图，图8为图4所示发光像素组在时间段T3的点亮示意图，图9为图4所示发光像素组在时间段T4的点亮示意图，图10为图4所示发光像素组在时间段T5的点亮示意图，图11为图4所示发光像素组在时间段T6的点亮示意图。上述图6到图11所示发光像素组中，点亮的发光像素组为黑色填充，未点亮的发光像素组为白色填充。

可选地，图12为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，在上述各实施例的基础上，本发明实施例提供的显示装置还可以包括：分别与每个TFT相连接的触摸感应模块160。图12中通过示意出触摸感应模块160与TFT阵列层111连接，说明该触摸感应模块160分别与TFT阵列层111中每个TFT相连接。

其中，触摸感应模块160，用于根据手指的触摸位置，开启该手指所在区域的TFT驱动组；

处理模块120，还用于控制手指所在区域的TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个TFT驱动组对应的发光像素组。

本发明实施例采用分时扫描的方式可以降低扫描时间以提高指纹识别的速度，但是在实际应用中，若显示装置的显示屏过大，对整个显示区域内所有行和列均进行扫描，不仅会增加扫描时间降低指纹识别速度，还会进行很多无效扫描。因此，本发明实施例通过触摸感应模块160感知用户手指的触摸位置，并可以选择性开启显示装置中手指所在区域的TFT驱动组，因此，点亮的发光像素组也在该区域范围内，即仅对该区域内的发光像素进行分时扫描，在该区域内进行指纹图像的采集。也就是说，为了避免由于显示屏过大，需要的扫描时间较长，而导致指纹识别速度较慢的问题，通过触摸操作开启区域性扫描，可以进一步提高指纹识别的速度。

本发明实施例，由于发光像素通常为点光源，这样，每个指纹感应单元141生成的指纹图像包括中心无效区域和周边有效区域，如图13所示，为本发明实施例提供的显示装置中一种指纹图像的示意图，该指纹图像300为一同心圆，圆环的内部即为中心无效区域310，这个区域不能进行指纹识别，圆环部分即为周边有效区域320，该区域是进行指纹识别的有效区域。基于对多个指纹感应单元141形成的指纹图像进行拼接的处理方式，要求中心无效区域310的指纹图像也能够识别，否则指纹图像300是不完整的。在用户手指触摸显示面板时，当前进行指纹识别的多个指纹感应单元141在手指所在区域范围内连续排列，可以根据生成的指纹图像300对指纹感应单元141进行合理的排列，采用多个相邻指纹图像重叠覆盖的方式抵消掉中心无效区域310，使得生成的指纹图像300在拼接时可以消除中心无效区域310，以收集到用户手指的完整指纹图像。指纹感应单元141的排列原则可以为：每个指纹感应单元141生成的指纹图像300中，中心无效区域310被至少一个相邻指纹感应单元141生成的指纹图像300中的周边有效区域320覆盖。

需要说明的是，根据实验数据可知，指纹图像300的中心无效区域310的大小与发光像素的光源功率无关，与光源到手指的距离等结构参数相关，周边有效区域320外直径随光源功率的增加而增加，指纹图像中同心圆的直径与光源功率的关系如下表1所示。

表1

光源功率，单位：微瓦(uw)	18.4	30	50
				有效区域的内直径，单位：毫米(mm)	6.4	6.4	6.4
有效区域的外直径，单位：毫米(mm)	8.5	9.8	10.6

以下举例说明指纹图像的拼接方式：图14为本发明实施例提供的显示装置中一种指纹图像的拼接方式的示意图，图15为本发明实施例提供的显示装置中另一种指纹图像的拼接方式的示意图。在满足任一指纹图像的中心无效区域被相邻指纹图像中的周边有效区域覆盖的条件下，图14和图15所示拼接方式中均通过指纹图像的横向重叠排列消除中心无效区域，图14中指纹图像的纵向对齐排列，相邻两行部分区域交叠以保证指纹图像内部没有无效区域，图15中指纹图像的纵向交错排列，相邻两行的交叠区域明显小于比图14中的交叠区域，并且保证指纹图像内部没有无效区域。基于图14和图15所示的拼接方式，阵列排布的指纹感应单元141的设置位置要满足上述拼接方式。

需要说明的是，图14和图15仅是对指纹图像进行拼接的示意性表示，并不限制仅采用上述两种排列方式对指纹感应单元141生成的指纹图像进行拼接，也不限制指纹感应单元141的设置位置仅依据上述两种拼接方式，只要是可以满足抵消中心无效区域，生成完整指纹图像的拼接方式和排列方式即可。另外，结合上述对TFT和发光像素进行分组的标准，由于指纹图形中存在中心无效区域，并通过重叠排列的方式抵消中心无效区域，如图14和图15所示的排列方式，相应地，发光像素的排列方式对应于图14和图15中指纹图形的排列方式，可以看出，基于指纹图形横向和纵向重叠排列的方式，发光像素的排列方式可以类似于指纹图形的排列方式，即在横向比纵向排列的更紧密，因此，分组时每个发光像素组内横向间隔的其它组中发光像素的数量可以比纵向多，以保证横向和纵向都满足发光像素互不干扰的原则。

可选地，在本发明实施例中，基于指纹感应单元141的感光原理，其接收到的反射光线是发光像素发出的且被用户手指反射的光线，可以对指纹感应单元141的数量可排布形式进行设置。例如，指纹感应单元141与发光像素可以为一一对应的关系，即指纹感应单元141的数量和排列方式均可以与发光像素相同；再例如，为了节省空间和硬件成本，可以一个指纹感应器对应多个发光像素，也可以实现对手指反射光线的感应，在该场景中，通常要求发光像素是指纹感应器的整数倍，若为非整数倍，存在多余出的发光像素，可以混合采用上述两种对应方式。

基于本发明上述各实施例提供的显示装置，本发明实施例还提供一种显示装置的指纹识别方法，该显示装置的指纹识别方法为采用本发明上述任一实施例提供的显示装置进行指纹识别。

如图16所示，为本发明实施例提供的一种显示装置的指纹识别方法的流程图。本实施例提供的指纹识别方法由显示装置执行，该显示装置可以包括：显示器件层、设置于该显示器件层出光侧相对一侧阵列排布的指纹感应单元，以及分别与每个指纹感应单元相连接的处理模块，指纹识别方法可以包括如下步骤：

S410，指纹感应单元接收手指反射的光线，并生成该手指相应位置的指纹图像。

本发明实施例提供的指纹识别方法，采用本发明上述任一实施例提供的显示装置作为执行指纹识别的设备，基于该显示装置的硬件特征，具有自发光的特性，其发出的光线可以作为指纹识别的光源，并且该显示装置发出的光线的出射方向为背离指纹感应层的一侧，当用户手指触摸到显示装置的面板上的某处时，该位置出射的光线到达用户手指后被反射，反射的光线穿过显示装置的显示器件层和基板到达基板下发的指纹感应单元，由指纹感应单元进行光学成像，从而获得用户指纹的谷和脊。

需要说明的是，用户手指触摸到显示装置的面板时，触摸区域内出射的光线可能为多个发光像素发出的，用户手指反射的光线也可能到达指纹感应层中的多个指纹感应单元上，因此，每个指纹感应单元仅对用户手指的一部分区域进行成像，参考图3所示的光路原理，上述实施例中已详细说明指纹感应单元接收反射光和形成部分指纹图像的情况，故在此不再赘述。另外，显示装置的具体结构和指纹感应单元的设置方式在上述实施例中已经详细描述，在此不再赘述。

S420，处理模块对生成的每个指纹图像进行拼接，获取手指的完整指纹图像。

在本发明实施例中，基于S410中指纹感应单元生成的指纹图像仅为用户手指相应位置的部分指纹图像，并非完整的指纹图像，因此，采用与每个指纹感应单元分别连接的处理模块，生成指纹图像的这些指纹感应单元还可以将其生成的指纹图像传输给处理模块，并由处理模块对这些指纹图像进行拼接处理，以得到用户手指的完整指纹图像。

现有显示装置中实现指纹识别的方式通常为：在显示装置内部集成用于实现指纹识别功能光路结构，这种光路结构在制作显示装置的过程中，需要采用各种工艺步骤将光路结构的每层图形制作在显示装置的内部，不仅增加了工艺难度，且需要专门设计用于实现指纹识别功能的光路结构。相比之下，本发明实施例提供的显示装置，将用于实现识别的传感器(即包括多个指纹感应单元的指纹感应层)设置于现有显示装置的外部，可以在显示器件层出光侧相对的一侧，指纹感应单元可以采用光敏传感器等光学器件，该结构简单，易于实现。

本发明实施例提供的显示装置的指纹识别方法，指纹感应单元在接收到由发光像素发出并由手指反射到本指纹感应单元的光线时，生成手指相位位置的指纹图像，并通过处理模块对生成的指纹图像进行拼接处理得到手指的完整指纹图像；其中，指纹感应单元以阵列排布的形式设置于显示器件层的基板外侧(即基板远离发光像素的一侧)。本发明实施例提供的显示装置的指纹识别方法，由于用于实现指纹识别功能的感应器件(即指纹感应单元)设置于现有显示装置的外部，降低了制作过程中的工艺难度，且该感应器结构简单，易于实现，降低了现实中装置的成本。

可选地，在本发明实施例中，由于TFT阵列层中包括多个TFT，这些TFT用于对发光像素层中的每个发光像素进行开关控制，且TFT与发光像素为一一对应的关系，每个TFT作为对应发光像素驱动开关。通常地，对发光像素进行开关控制的方式为逐行逐列的扫描模式。

可选地，图17为本发明实施例提供的另一种显示装置的指纹识别方法的流程图，基于TFT和发光像素的结构特征和一一对应的驱动关系，本发明实施例提供的方法，在S410之前还可以包括：

S400，处理模块对显示装置中的TFT和发光像素进行分组，分为多个TFT驱动组和对应的发光像素组；

S402，处理模块控制每个TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个TFT驱动组对应的发光像素组。

基于本发明实施例中对TFT和发光像素的进行分组的步骤，以及处理模块可以控制依次开启每个TFT驱动组的扫描模式，提供了一种对发光像素的分时扫描的方式，该扫描方式可以为：处理模块对TFT和发光像素进行分组，每个TFT驱动组对应一个发光像素组，处理模块通过对每个TFT驱动组的扫描控制，依次点亮每个TFT驱动组对应的发光像素组。相比于现有技术中逐行逐列的扫描模式，该分时扫描方式缩短了扫描所有发光像素所需的时间，因此可以极大的提高显示装置进行指纹识别的速度。需要说明的是，对TFT和发光像素的进行分组的具体方式，在上述实施例中已经详细说明，在此不再赘述。分组后的发光像素组看以参照图4所示。

在本发明实施例的一种实现方式中，处理模块对显示装置中的TFT和发光像素进行分组的实现方式可以为：处理模块根据发光像素点亮时的辐射范围对TFT和发光像素进行分组，使得分组得到的每个发光像素组点亮时，本发光像素组中每个发光像素之间的光源互不干扰。上述分组方式从原理上给出对TFT和发光像素进行分组的标准，即开启某组TFT驱动组点亮对应的发光像素组时，已点亮的每个发光像素发出的点光源互不干扰，即每个点光源的辐射范围不影响周边已点亮点光源的辐射范围，否则会造成指纹识别的紊乱，所以要求互相不影响的点光源点亮。

在本发明实施例的另一种实现方式中处理模块对显示装置中的TFT和发光像素进行分组的实现方式可以为：处理模块根据相邻发光像素的间距对TFT和发光像素进行分组，分组得到的每个发光像素组中相邻发光像素之间间隔一个或多个其它发光像素组的发光像素。上述分组方式从结构上给出对TFT和发光像素进行分组的标准，基于同时发光的发光像素之间互不干扰的原理，要求每个发光像素组中相邻发光像素之间间隔数个(可以是一个或多个)发光像素，此处间隔的发光像素为其它发光像素组中的，即与当前点亮的发光像素组不是同时发光。如图4所示，为本发明实施例提供的显示装置中一种发光像素组的示意图，图4中发光像素分为6组，这6组以不同的填充标识出来，在点亮这6组发光像素组时，可以按照分组序列号依次点亮，也可以按照其它方式依次点亮。

可选地，在本发明实施例中，显示装置中包括N个TFT驱动组和N个发光像素组，N为大于等于2的正整数，控制每个TFT驱动组的开启和关闭的实现方式，可以包括：

在第i时间段开启第i个TFT驱动组，点亮对应的第i个发光像素组，生成第i个指纹图像，i为大于1且小于等于N的正整数。

本发明实施例中的显示装置包括N个TFT驱动组以及与每个TFT驱动组一一对应的发光像素组(也为N个)，分时驱动即在一个时间段仅开启一个TFT驱动组，并点亮该TFT驱动组对应的发光像素组，例如为按照分组序列号依次开启每个TFT驱动组，即在第i时间段开启第i个TFT驱动组，点亮对应的第i个发光像素组，生成第i个指纹图像。以N为6予以说明，参看图4所示发光像素组，图5所示分时驱动的电路时序，以及图6到图11所示发光像素组在指定时间段的点亮方式，本发明实施例提供的分时驱动方式可以参照上述实施例中的具体示例，在此不再赘述。

可选地，图18为本发明实施例提供的又一种显示装置的指纹识别方法的流程图。本发明实施例的显示装置还包括分别与每个TFT相连接的触摸感应模块，在图17所示实施例的基础上，本发明实施例提供的方法在S402之前还可以包括：

S401，触摸感应模块根据手指的触摸位置，开启手指所在区域的TFT驱动组；

相应地，本发明实施例中的S402的实现方式，可以包括：处理模块控制手指所在区域的TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个TFT驱动组对应的发光像素组。

本发明实施例采用分时扫描的方式可以降低扫描时间以提高指纹识别的速度，但是在实际应用中，若显示装置的显示屏过大，对整个显示区域内所有行和列均进行扫描，不仅会增加扫描时间降低指纹识别速度，还会进行很多无效扫描。因此，本发明实施例通过触摸感应模块感知用户手指的触摸位置，并可以选择性开启显示装置中手指所在区域的TFT驱动组，因此，点亮的发光像素组也在该区域范围内，即仅对该区域内的发光像素进行分时扫描，在该区域内进行指纹图像的采集。也就是说，为了避免由于显示屏过大，需要的扫描时间较长，而导致指纹识别速度较慢的问题，通过触摸操作开启区域性扫描，可以进一步提高指纹识别的速度。

本发明实施例，由于发光像素通常为点光源，这样，指纹感应单元生成的指纹图像包括中心无效区域和周边有效区域，如图13所示指纹图像，该指纹图像为一同心圆，圆环的内部即为中心无效区域，这个区域不能进行指纹识别，圆环部分即为周边有效区域，该区域是进行指纹识别的有效区域。基于对多个指纹图像进行拼接的处理方式，要求中心无效区域的指纹图像也能够识别，否则指纹图像是不完整的。在用户手指触摸显示面板时，当前进行指纹识别的多个指纹感应单元在手指所在区域范围内连续排列，可以根据生成的指纹图像对指纹感应单元进行合理的排列，采用多个相邻指纹图像重叠覆盖的方式抵消掉中心无效区域，使得生成的指纹图像在拼接时可以消除中心无效区域，以收集到用户手指的完整指纹图像。指纹感应单元的排列原则可以为：每个指纹感应单元生成的指纹图像中，中心无效区域被至少一个相邻指纹感应单元生成的指纹图像中的周边有效区域覆盖。

需要说明的是，指纹图像的拼接方式可以参考图14和图15所示拼接方式，且不限于这两种拼接方式。

图19为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。本发明实施例提供的计算机设备50可以包括：存储器51和处理器52。

其中，存储器51，用于保存可执行指令；

处理器52，用于在执行存储器51保存的可执行指令时实现本发明上述任一实施例提供的显示装置进行指纹识别。

本发明实施例提供的计算机设备50的实施方式与本发明上述实施例提供的显示装置进行指纹识别基本相同，在此不做赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有可执行指令，该可执行指令被处理器执行时可以实现本发明上述任一实施例提供的显示装置进行指纹识别。本发明实施例提供的计算机可读存储介质的实施方式与本发明上述实施例提供的显示装置进行指纹识别基本相同，在此不做赘述。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：显示器件层、处理模块，以及设置于显示器件层出光侧相对一侧的指纹感应层；所述显示器件层包括薄膜晶体管TFT阵列层和发光像素层，所述薄膜晶体管TFT阵列层中的TFT分为多个TFT驱动组，所述发光像素层中的发光像素以相同的分组方式分为多个发光像素组，每个TFT驱动组对应一个发光像素组，所述发光像素组中相邻发光像素之间间隔一个或多个其它发光像素组的发光像素，不同的发光像素组分时点亮；所述处理模块与每个所述TFT相连接；还包括分别与每个所述TFT相连接的触摸感应模块；

所述触摸感应模块，用于根据手指的触摸位置，开启所述手指所在区域的TFT驱动组；

所述指纹感应层中包括多个阵列排布的指纹感应单元，每个所述指纹感应单元用于在接收到手指反射的光线时，生成所述手指相应位置的指纹图像；

每个所述指纹感应单元分别与所述处理模块相连接，所述处理模块，用于控制所述手指所在区域的TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组，还用于对生成的每个所述指纹图像进行拼接，获取所述手指的完整指纹图像。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每个所述TFT驱动组开启时，本TFT驱动组对应的发光像素组中每个发光像素之间的光源互不干扰。

3.根据权利要求1～2中任一项所述的显示装置，其特征在于，每个所述指纹感应单元生成的指纹图像包括中心无效区域和周边有效区域；

每个所述指纹感应单元生成的指纹图像中，中心无效区域被至少一个相邻指纹感应单元生成的指纹图像中的周边有效区域覆盖。

4.根据权利要求1～2中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述指纹感应单元与所述发光像素的对应关系包括以下至少一种：

所述指纹感应单元与所述发光像素为一一对应的关系；

每个所述指纹感应单元对应多个发光像素。

5.根据权利要求1～2中任一项所述的显示装置，其特征在于，所述指纹感应单元为光敏TFT或光敏PIN型光电二极管。

6.一种显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述显示装置包括：显示器件层、设置于所述显示器件层出光侧相对一侧阵列排布的指纹感应单元，以及分别与每个所述指纹感应单元相连接的处理模块，所述显示器件层包括薄膜晶体管TFT阵列层和发光像素层，所述薄膜晶体管TFT阵列层中的TFT分为多个TFT驱动组，所述发光像素层中的发光像素以相同的分组方式分为多个发光像素组，每个TFT驱动组对应一个发光像素组，所述发光像素组中相邻发光像素之间间隔一个或多个其它发光像素组的发光像素，不同的发光像素组分时点亮；所述处理模块与每个所述TFT相连接；还包括分别与每个所述TFT相连接的触摸感应模块；所述方法包括：

所述触摸感应模块根据手指的触摸位置，开启所述手指所在区域的TFT驱动组；

所述处理模块控制每个所述TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组，包括：所述处理模块控制所述手指所在区域的TFT驱动组的开启和关闭，依次点亮每个所述TFT驱动组对应的发光像素组；

所述指纹感应单元接收手指反射的光线，并生成所述手指相应位置的指纹图像；

所述处理模块对生成的每个所述指纹图像进行拼接，获取所述手指的完整指纹图像。

7.根据权利要求6所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，还包括：

所述处理模块对所述显示装置中的薄膜晶体管TFT和发光像素进行分组，分为多个TFT驱动组和对应的发光像素组。

8.根据权利要求7所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述处理模块对所述显示装置中的薄膜晶体管TFT和发光像素进行分组，包括：

所述处理模块根据所述发光像素点亮时的辐射范围对所述TFT和所述发光像素进行分组，使得分组得到的每个所述发光像素组点亮时，本发光像素组中每个发光像素之间的光源互不干扰。

9.根据权利要求7所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述显示装置中包括N个TFT驱动组和N个发光像素组，N为大于等于2的正整数，所述处理模块控制每个所述TFT驱动组的开启和关闭，包括：

所述处理模块在第i时间段开启第i个TFT驱动组，点亮对应的第i个发光像素组，生成第i个指纹图像，i为大于1且小于等于N的正整数。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹感应单元生成的指纹图像包括中心无效区域和周边有效区域；

每个指纹图像中的中心无效区域被至少一个相邻指纹图像中的周边有效区域覆盖。

11.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

所述存储器，用于保存可执行指令；

所述处理器，用于在执行所述存储器保存的所述可执行指令时实现如权利要求6～10中任一项所述的显示装置的指纹识别方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时实现如权利要求6～10中任一项所述的显示装置的指纹识别方法。

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