CN108960118B - 一种电容式指纹识别方法、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电容式指纹识别方法、显示面板和显示装置，所述电容式指纹识别方法，应用在包括电容式指纹识别装置的显示面板中，电容式指纹识别装置位于显示面板的显示区域且集成在阵列基板上，相对于外挂式指纹识别装置，本发明提供的电容式指纹识别装置更加简单，能够简化指纹识别装置和显示面板的结构，更加方便应用在全面屏显示装置中。而基于该电容式指纹识别装置的电容式指纹识别方法，能够进行变频扫描，使得在电容式指纹识别装置没有被触摸的情况下，能够工作在低频状态工作，在有触摸时，再进行高频扫描，从而降低了电容式指纹识别装置的功耗，节省了显示装置的电量。

Description

一种电容式指纹识别方法、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种电容式指纹识别方法、显示面板和显示装置。

背景技术

随着多媒体技术的发展，智能手机、平板电脑等便携式电子装置已经成为了人们生活中必备的工具，其中经常储存有使用者的重要个人信息。因此，这类产品在使用中有必要设置一定的身份认证和权限管理措施，对其中储存的信息加以保护，以防止使用者的个人信息被不慎泄露或盗取。

在现有的身份认证方法中，指纹识别(Fingerprint Identification)是一种较为先进，且得到广泛应用的方法。由于每个人的指纹都是独一无二的，因此指纹识别认证方法的安全性很高，并且使用起来也很方便。

目前，大多具有指纹识别功能的电子设备，通常在电子设备的正面盖板的非显示区或背面盖板上外挂增加设置指纹识别传感器和指纹识别控制电路，通过指纹识别控制电路控制所述指纹识别传感器工作，实现指纹识别功能。

但这种外挂指纹识别传感器的方式，造成电子设备内部结构复杂化，且现有技术中指纹识别传感器的功耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电容式指纹识别方法、显示面板和显示装置，以解决现有技术中外挂指纹识别传感器造成电子设备内部结构复杂化，且指纹识别传感器的功耗较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电容式指纹识别方法，应用于包括电容式指纹识别装置的显示面板，所述显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括缺口，所述电容式指纹识别装置位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面，且所述电容式指纹识别装置在所述彩膜基板的投影位于所述彩膜基板的缺口处；所述电容式指纹识别装置包括指纹识别区和指纹扫描电路；

所述指纹识别方法包括：

获取所述指纹识别区的电容变化量；

判断所述电容变化量是否为0；

若是，则所述指纹扫描电路进行低频扫描；

若否，则所述指纹扫描电路进行高频扫描；

其中，所述低频扫描为频率低于或等于所述显示面板的显示帧频的扫描方式，所述高频扫描为频率高于所述显示帧频的扫描方式。

本发明还提供一种电容式指纹识别显示面板，包括：

相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括缺口；

电容式指纹识别装置，所述电容式指纹识别装置位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面，且所述电容式指纹识别装置在所述彩膜基板的投影位于所述彩膜基板的缺口处；

所述电容式指纹识别装置包括指纹识别区和指纹扫描电路；

所述指纹扫描电路为所述指纹识别区提供扫描信号，使得所述指纹识别区进行电容变化量检测；

当所述电容变化量为0时，所述指纹识别扫描电路进行低频扫描；

当所述电容变化量不为0时，所述指纹识别扫描电路进行高频扫描；

其中，所述低频扫描为频率低于或等于所述显示面板的显示帧频的扫描方式，所述高频扫描为频率高于所述显示帧频的扫描方式。

本发明还提供显示装置，其特征在于，包括上面所述的显示面板。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的电容式指纹识别方法，应用在包括电容式指纹识别装置的显示面板中，电容式指纹识别装置位于显示面板的显示区域且集成在阵列基板上，相对于外挂式指纹识别装置，本发明提供的电容式指纹识别装置更加简单，能够简化指纹识别装置和显示面板的结构，更加方便应用在全面屏显示装置中。而基于该电容式指纹识别装置的电容式指纹识别方法，实现指纹变频扫描，使得在电容式指纹识别装置没有被触摸的情况下，能够工作在低频状态工作，在有触摸时，再进行高频扫描，从而降低了电容式指纹识别装置的功耗，节省了显示装置的电量。

本发明还提供一种显示装置，包括上面所述的电容式指纹识别装置，由于电容式指纹识别装置集成在阵列基板上，无需在显示装置中额外提供空间设置外挂的指纹识别传感器，从而使得显示装置的内部结构简单化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中显示面板的俯视示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板俯视示意图；

图3为沿图2中沿AA’线的显示面板的剖面结构示意图；

图4为图2中B部分电容式指纹识别装置的放大图；

图5为本发明实施例提供的一种指纹识别方法流程图；

图6为本发明实施例提供的一种自容指纹识别装置结构示意图；

图7为本发明实施例中提供的一种指纹扫描电路示意图；

图8为本发明实施例提供的一种指纹扫描电路的扫描时序图；

图9为本发明实施例提供的另一种指纹扫描电路的扫描时序图；

图10为本发明实施例提供的一种互容指纹识别装置结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种显示装置结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中指纹识别传感器为外挂形式，造成电子设备内部结构复杂化，且指纹识别传感器的功耗较高。

发明人发现，造成电子设备内部结构复杂化的根本原因是：外挂指纹识别传感器通常设置在显示面板正面的非显示区域，或者电子设备的背面，如图1所示，图1为现有技术中显示面板的俯视示意图；通过在显示面板的彩膜基板(CF基板)和薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)阵列基板上同时开设缺口(notch)01和缺口02，显示面板上缺口01的位置通常设置听筒和光传感器等外挂部件，显示面板上缺口02的位置额外设置指纹识别传感器和指纹识别控制电路，实现指纹触控，以便于用户进行指纹解锁等操作。但现有技术中设置指纹识别传感器和指纹识别控制电路时，由于需要对显示面板上的CF基板和TFT基板进行异形切割，指纹识别传感器的大小以及位置均需要受到整个电子设备内部机构的设置位置限制，从而造成电子设备内部结构复杂化，设计时考虑因素较多，设计更加复杂。

另外，现有技术中的指纹识别方法无论是否有手指触碰指纹识别区域，均一直进行指纹扫描，智能手机在待机状态或使用状态均始终进行指纹扫描，从而使得智能电子产品的功耗较多，较多功耗浪费器件的使用寿命。

基于此，本发明提供一种电容式指纹识别方法，应用于包括电容式指纹识别装置的显示面板，所述显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括缺口，所述电容式指纹识别装置位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面，且所述电容式指纹识别装置在所述彩膜基板的投影位于所述彩膜基板的缺口处；所述电容式指纹识别装置包括指纹识别区和指纹扫描电路；

所述指纹识别方法包括：

获取所述指纹识别区的电容变化量；

判断所述电容变化量是否为0；

若是，则所述指纹扫描电路进行低频扫描；

若否，则所述指纹扫描电路进行高频扫描；

其中，所述低频扫描为频率低于或等于所述显示面板的显示帧频的扫描方式，所述高频扫描为频率高于所述显示帧频的扫描方式。

本发明提供的指纹识别方法，基于结构改进后的显示面板，所述显示面板的TFT基板未被切割，仅切割CF基板形成异形缺口，在TFT基板上设置指纹识别区和指纹扫描电路，通过指纹识别区获得指纹识别区的电容变化量是否为0，若为0，则进行低频扫描，若不为0，则进行高频扫描。电容变化量为0，也即指纹识别区未被触摸时，进行低频扫描，节省功耗；而当电容变化量不为0时，说明指纹识别区被触摸，此时进行高频扫描，从而快速进行指纹识别。也就是说，本发明提供的指纹识别方法，在需要指纹识别时，进行高频扫描，快速实现指纹识别，在不需要指纹识别时，处于低频扫描状态，从而能够节省功耗。

另外，由于本发明中指纹识别装置位于阵列基板上，实现指纹识别装置与显示面板的集成，在设置过程中，仅对彩膜基板进行切割得到异形缺口，由于设置时的影响因素减少，从而使得电子设备内部结构设置相对于现有技术简单化。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的指纹识别方法，应用于包括电容式指纹识别装置的显示面板，请参见图2和图3，图2为本发明实施例提供的一种显示面板俯视示意图；图3为沿图2中沿AA’线的显示面板的剖面结构示意图；如图2和图3所示，所述显示面板100包括相对设置的阵列基板20和彩膜基板30，彩膜基板30包括缺口2，电容式指纹识别装置40位于阵列基板20朝向彩膜基板30的表面，且电容式指纹识别装置40在彩膜基板20的投影位于彩膜基板20的缺口2处。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，彩膜基板30和阵列基板20均还包括一个用于容纳听筒或光传感器等装置的缺口1，在另一些实施例中，如全面屏显示面板结构中也可以不包括缺口1，本发明中对此不做限定，根据实际需求进行设置。

本实施例中不限定电容式指纹识别装置40的具体结构，可选的，如图4所示，图4为图2中B部分电容式指纹识别装置的放大图，电容式指纹识别装置40包括指纹识别区41和指纹扫描电路42，指纹扫描电路42通过多条行扫描线43与指纹识别区41内的指纹识别电极相连，指纹扫描电路42为指纹识别区41中的指纹识别电极提供扫描电信号，通过扫描得到指纹识别区41内是否有电容变化量。基于所述电容变化量，如图5所示，图5为本发明实施例提供的一种指纹识别方法流程图，本实施例中所述的指纹识别方法包括：

S101：获取所述指纹识别区的电容变化量；

S102：判断所述电容变化量是否为0；

若是，则S103：所述指纹扫描电路进行低频扫描；

若否，则S104：所述指纹扫描电路进行高频扫描；

其中，所述低频扫描为频率低于或等于所述显示面板的显示帧频的扫描方式，所述高频扫描为频率高于所述显示帧频的扫描方式。

需要说明的是，本实施例中不限定显示帧频的具体范围，可选的，所述显示帧频范围为30Hz-120Hz，包括端点值。常用的显示帧频为60Hz，则对应的，本发明实施例中低频扫描为频率低于或等于60Hz的扫描方式，而高频扫描为频率高于60Hz的扫描方式；若显示帧频为90Hz，则对应的，本发明实施例中低频扫描为频率低于或等于90Hz的扫描方式，而高频扫描为频率高于90Hz的扫描方式；另外，随着显示面板的发展，为提高画面显示质量，高频显示面板逐渐出现，因此显示帧频已经达到120Hz，当显示帧频为120Hz时，低频扫描为低于或等于120Hz的扫描方式，而高频扫描为频率高于120Hz的扫描方式。

需要说明的是，指纹识别扫描频率越高，则功耗越大，因此，当指纹识别区处于低频扫描方式时，可选的，所述低频扫描的频率越低越好，以最大限度降低功耗。而当指纹识别区检测到电容变化量不为0时，也即进行指纹识别时，则进行高频扫描方式，高频扫描方式可选的，为显示帧频的整数倍，以加快指纹识别结果的输出。

需要说明的是，本实施例中获取指纹识别区的电容变化量的方法可以是自容式电容变化量检测方法，即采用自容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量；也可以是互容式电容变化量检测方法，即采用互容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量。本实施例中对此不做限定。互容式电容变化量检测方法基于互容式指纹识别装置，自容式电容变化量检测方法基于自容式指纹识别装置。

具体地，如图6所示，图6为本发明实施例提供的一种自容指纹识别装置结构示意图；所述自容式指纹识别装置包括指纹扫描电路61和指纹识别区62，其中，所述指纹识别区62包括多条扫描线(G1、G2、……Gn)和多条数据线(D1、D2、……Dm)，多条扫描线(G1、G2、……Gn)和多条数据线(D1、D2、……Dm)交叉绝缘限定出多个子指纹识别区，每个子指纹识别区包括：指纹触控电极11和与指纹识别电极11相连的薄膜晶体管12；薄膜晶体管12的栅极连接扫描线(G1、G2、……Gn)，源极连接数据线(D1、D2、……Dm)，漏极连接指纹触控电极11。

本实施例中采用自容指纹识别方法获取指纹识别区的电容变化量，具体包括：

给多条扫描线(G1、G2、……Gn)依次施加扫描信号；

在每行扫描线(G1、G2、……Gn)施加扫描信号的同时，给多条数据线(D1、D2、……Dm)施加激励信号，并由多条数据线(D1、D2、……Dm)接收信号，用于获取指纹识别区62的电容变化量。

也即，通过扫描线施加扫描信号依次打开每行子指纹识别区内的薄膜晶体管，然后再给数据线施加激励信号，并由数据线接收检测信号，若检测信号与激励信号比较后，得到电容变化量为0，则说明整个指纹识别区并没有被触控，则指纹扫描电路进行低频扫描；而若得到电容变化量不是0，则说明整个指纹识别区被触控，则指纹扫描电路进行高频扫描，以便快速得到指纹识别结果。

本实施例中不限定指纹扫描电路的具体结构，可选地，如图7所示，为本发明实施例中提供的一种指纹扫描电路示意图，所述指纹扫描电路包括：第一时钟信号线CKV1、第二时钟信号线CKV2、起始信号线FPR_STV和多个级联的移位寄存器(VSR1、VSR2……)；移位寄存器(VSR1、VSR2……)包括输入端IN、输出端OUT、第一时钟信号输入端CKV1’和第二时钟信号输入端CKV2’；

输入端IN连接起始信号线FPR_STV，根据起始信号线FPR_STV上的信号实现指纹识别区的低频扫描与高频扫描的切换；

输出端OUT连接指纹识别区的扫描线；

第一时钟信号输入端CKV1’连接第一时钟信号线CKV1，用于接收第一时钟信号线CKV1传输的第一电平信号；

第二时钟信号输入端CKV2’连接第二时钟信号线CKV2，用于接收第二时钟信号线CKV2传输的第二电平信号；第一电平信号和第二电平信号的电平相反。

需要说明的是，本实施例中每个移位寄存器还包括复位端Reset，复位端Reset与复位信号线FPR_Reset，本实施例中起始信号和复位信号由额外的电路进行单独提供并单独控制指纹扫描电路的开启和复位。其中，起始信号FPR_STV和复位信号FPR_Reset这两个信号可以由显示面板的显示控制芯片或是指纹识别控制芯片进行提供，但两者需要是同步信号(例如TE信号)，从而实现指纹识别的信息处理。

为简化指纹扫描电路的设计，本实施例中指纹扫描电路中的第一时钟信号线CKV1和第二时钟信号线CKV2上的电信号可以与显示面板的显示扫描电路中的时钟信号线复用。

为清楚说明本实施例中指纹扫描电路的工作原理，如图8所示，图8为本发明实施例提供的一种指纹扫描电路的扫描时序图；指纹识别扫描电路的起始信号FPR_STV高电平后，即开始进行一次指纹识别扫描，通过控制不同的移位寄存器的输出端OUT输出高电平信号，进行指纹扫描。

图8所示为低频扫描状态下的时序图，显示一帧时间(Display Frame)内控制指纹识别启动信号只产生一次，如图8中的起始信号FPR SCAN所示，或是每隔两帧产生一次，这样就实现了指纹识别扫描电路的低频扫描，报点次数为1倍显示帧频或是1/2显示帧频。实际应用场景中，例如，在手机待机状态，指纹识别扫描可以处于低频工作状态，从而降低系统功耗，减少器件损耗。

如图9所示，图9为本发明实施例提供的另一种指纹扫描电路的扫描时序图；图9所示为高频扫描状态下的时序图，显示一帧时间(Display Frame)内控制指纹识别启动信号产生两次或更多次，如图9中的起始信号FPR_STV出现两次，产生FPR SCAN 1和FPR SCAN 2，这样就实现了指纹识别扫描电路的高频扫描，报点次数为2倍显示帧频或是N倍的显示帧频。实际应用场景中，例如，在侦测到手指放在指纹识别区时，提高指纹扫描电路的扫描频率，从而提高扫描精度，实现快速指纹识别，进而对电子产品进行解锁等操作。

本实施例中提供的指纹扫描电路，为独立于显示面板控制电路的扫描驱动电路，但是复用了显示面板控制电路中的用于显示的第一时钟信号线CKV1和第二时钟信号线CKV2上的电信号，从而在实现扫描频率进行变频的情况下，能够简化指纹扫描电路的设计。

本实施例中通过控制指纹扫描电路的输出，以及控制起始信号FPR_STV的开启时间和频率，实现控制指纹扫描的爆点次数，从而使得指纹识别扫描频率是可控的。

需要说明的是，本实施例中具体起始信号FPR_STV的开启时间和频率通过指纹识别控制芯片的控制实现。需要说明的是，本发明中不限定指纹识别控制芯片与原显示面板的显示控制芯片的关系，指纹识别控制芯片可以通过半导体技术，集成在原显示面板的显示控制芯片上，也可以单独设置，本实施例中对此不做限定。

本实施例中通过对彩膜基板进行异形切割挖出缺口，而阵列基板上不进行异形切割，保留阵列基板上与彩膜基板上缺口位置对应的区域，从而直接在阵列基板上集成自容式指纹识别装置，进而通过指纹扫描电路控制扫描线逐行依次打开指纹识别区的触控电极，通过数据线的自容式检测容值变化信号，控制指纹扫描电路的低频扫描方式和高频扫描方式的切换，实现了扫频可控，进而降低了电子产品的功耗。

在本发明的另一个实施例中，指纹识别区的电容变化量还可以采用互容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量。

具体地，如图10所示，图10为本发明实施例提供的一种互容指纹识别装置结构示意图；所述互容指纹识别装置包括指纹扫描电路71和指纹识别区72。

其中，指纹识别区72包括：第一电极层，以及层叠设置在第一电极层背离阵列基板一侧，且与第一电极层相互绝缘的第二电极层；第一电极层包括多条沿第一方向Y延伸、沿第二方向X排布的第一电极(Tx1、Tx2……Txm)；第二电极层包括多条沿第二方向X延伸、沿第一方向Y排布的第二电极(Rx1、Rx2……Rxn)，且第二方向X与第一方向Y垂直；

指纹扫描电路71包括：驱动电路711和感应电路712，所述驱动电路711通过多个驱动信号线分别与第一电极(Tx1、Tx2……Txm)相连，所述感应电路712通过多个感应信号线与所述第二电极(Rx1、Rx2……Rxn)相连。

所述采用互容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量，具体包括：

给所述驱动信号线依次施加驱动信号；

由所述感应信号线接收电信号，用于获取所述指纹识别区的电容变化量。

本实施例中给驱动信号线依次施加驱动信号，可以通过驱动电路711进行控制；由感应信号线接收电信号，给感应电路进行电容量变化检测，从而得到指纹识别区的电容变化量。

需要说明的是，本实施例中驱动电路与上面实施例中所述的包括多个移位寄存器的指纹扫描电路的结构相似，可以复用显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号以及第二时钟信号线的时钟信号，如图10中所示，驱动电路711接收外部的第一时钟信号CKV1和第二时钟信号CKV2，以及指纹识别起始信号FPR_STV，通过控制驱动电路的输出，以及控制起始信号FPR_STV的开启时间和频率，实现控制指纹扫描的爆点次数，从而使得指纹识别扫描频率是可控的。时序图可以参见图8和图9所示的控制时序图，本实施例中对此不做详细阐述。

本发明实施例中提供的电容式指纹识别方法，通过检测指纹识别区的电容变化量，来控制指纹扫描电路的扫描频率，使得在电容式指纹识别装置没有被触摸的情况下，能够工作在低频状态工作，在有触摸时，再进行高频扫描，从而降低了电容式指纹识别装置的功耗，节省了显示装置的电量。

需要说明的是，本发明还对应提供一种电容式指纹识别面板，可以参见图2和图3，电容式指纹识别面板包括衬底基板10，衬底基板10上包括相对设置的阵列基板20和彩膜基板30，彩膜基板30包括缺口2；电容式指纹识别装置40位于阵列基板20朝向彩膜基板30的表面，且电容式指纹识别装置40在彩膜基板30的投影位于彩膜基板30的缺口处；电容式指纹识别装置40包括指纹识别区和指纹扫描电路。

本实施例中指纹扫描电路为指纹识别区提供扫描信号，使得指纹识别区进行电容变化量检测；当电容变化量为0时，指纹识别扫描电路进行低频扫描；当电容变化量不为0时，指纹识别扫描电路进行高频扫描；其中，低频扫描为频率低于或等于显示面板的显示帧频的扫描方式，高频扫描为频率高于显示帧频的扫描方式。

本实施例中不限定指纹识别区和指纹扫描电路的具体结构，可选的，请参见图6所示的自容式指纹识别装置，包括指纹扫描电路61和指纹识别区62，其中，所述指纹识别区62包括多条扫描线(G1、G2、……Gn)和多条数据线(D1、D2、……Dm)，多条扫描线(G1、G2、……Gn)和多条数据线(D1、D2、……Dm)交叉绝缘限定出多个子指纹识别区；每个子指纹识别区包括：指纹触控电极11和与指纹识别电极11相连的薄膜晶体管12；薄膜晶体管12的栅极连接扫描线(G1、G2、……Gn)，源极连接数据线(D1、D2、……Dm)，漏极连接指纹触控电极11。

所述指纹扫描电路61，如图7所示，包括：

第一时钟信号线CKV1、第二时钟信号线CKV2、起始信号线FPR_STV和多个级联的移位寄存器(VSR1、VSR2……)；移位寄存器(VSR1、VSR2……)包括输入端IN、输出端OUT、第一时钟信号输入端CKV1’和第二时钟信号输入端CKV2’；

输入端IN连接起始信号线FPR_STV，根据起始信号线FPR_STV上的信号实现指纹识别区的低频扫描与高频扫描的切换；

输出端OUT连接指纹识别区的扫描线；

第一时钟信号输入端CKV1’连接第一时钟信号线CKV1，用于接收第一时钟信号线CKV1传输的第一电平信号；

第二时钟信号输入端CKV2’连接第二时钟信号线CKV2，用于接收第二时钟信号线CKV2传输的第二电平信号；第一电平信号和第二电平信号的电平相反。

需要说明的是，本实施例中每个移位寄存器还包括复位端Reset，复位端Reset与复位信号线FPR_Reset，本实施例中起始信号和复位信号由额外的电路进行单独提供并单独控制指纹扫描电路的开启和复位。其中，起始信号FPR_STV和复位信号FPR_Reset这两个信号可以由显示面板的显示控制芯片或是指纹识别控制芯片进行提供，但两者需要是同步信号(例如TE信号)，从而实现指纹识别的信息处理。

需要说明的是，本实施例中不限定触控电极的具体材质，可选的，所述指纹触控电极11的材质为氧化铟锡材质。

为简化指纹扫描电路的设计，本实施例中指纹扫描电路中的第一时钟信号线复用显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号；第二时钟信号线复用显示面板的显示驱动电路中的第二时钟信号线的时钟信号。

在本发明的另一个实施例中，电容式指纹识别显示面板还可以是互容式指纹识别显示面板，可以参见图10，其中的互容指纹识别装置包括指纹扫描电路71和指纹识别区72。

其中，所述指纹识别区72包括：第一电极层，以及层叠设置在第一电极层背离阵列基板一侧，且与第一电极层相互绝缘的第二电极层；第一电极层包括多条沿第一方向Y延伸、沿第二方向X排布的第一电极(Tx1、Tx2……Txm)；第二电极层包括多条沿第二方向X延伸、沿第一方向Y排布的第二电极(Rx1、Rx2……Rxn)，且第二方向X与第一方向Y垂直；

指纹扫描电路71包括：驱动电路711和感应电路712，所述驱动电路711通过多个驱动信号线分别与第一电极(Tx1、Tx2……Txm)相连，所述感应电路712通过多个感应信号线与所述第二电极(Rx1、Rx2……Rxn)相连。

本实施例中同样不限定第一电极和第二电极的具体材质，可选的，所述第一电极层和第二电极层的材质均为氧化铟锡材质。

需要说明的是，以上电容式指纹识别显示面板中，通过控制指纹扫描电路的输出，以及控制起始信号FPR_STV的开启时间和频率，实现控制指纹扫描的爆点次数，从而使得指纹识别扫描频率是可控的。

本实施例中，起始信号FPR_STV的开启时间和频率通过指纹识别控制芯片的控制实现。需要说明的是，本发明中不限定指纹识别控制芯片与原显示面板的显示控制芯片的关系，指纹识别控制芯片可以通过半导体技术，集成在原显示面板的显示控制芯片上，也可以单独设置，本实施例中对此不做限定。即，所述电容式指纹识别显示面板中控制显示的控制芯片与控制电容式指纹识别的控制芯片可以为集成在一起的控制芯片。也可以是独立的两个控制芯片，本实施例中对此不做限定。

本发明实施例还提供一种显示装置，如图11所示，图11为本发明实施例提供的一种显示装置结构示意图，显示装置400包括显示面板500，显示面板500包括本发明任意实施例所述的电容式指纹识别显示面板，其中，本实施例中显示装置可选为液晶显示装置。

本实施例中，显示面板500的彩膜基板上具有缺口，阵列基板上不设置缺口，彩膜基板的缺口位置，可选为图11中所示的用于实现指纹识别的区域501所对应的位置。

需要说明的是，本实施例中显示装置400可以为如图中所示的手机，也可以为电脑、电视机、智能穿戴显示装置等，本实施例对此不作特殊限定。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种电容式指纹识别方法，其特征在于，应用于包括电容式指纹识别装置的显示面板，所述显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括缺口，所述阵列基板上保留与所述彩膜基板上缺口位置对应的区域，所述电容式指纹识别装置位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面，所述电容式指纹识别装置位于所述显示面板的显示区域且集成在所述阵列基板上，且所述电容式指纹识别装置在所述彩膜基板的投影位于所述彩膜基板的缺口处；所述电容式指纹识别装置包括指纹识别区和指纹扫描电路；

所述指纹识别方法包括：

获取所述指纹识别区的电容变化量；

判断所述电容变化量是否为0；

若是，则所述指纹扫描电路进行低频扫描；

若否，则所述指纹扫描电路进行高频扫描；

其中，所述低频扫描为频率低于或等于所述显示面板的显示帧频的扫描方式，且所述低频扫描的频率不为0，所述高频扫描为频率高于所述显示帧频的扫描方式；

如果所述电容式指纹识别装置为自容指纹识别装置，则所述指纹扫描电路中的第一时钟信号线复用所述显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号；所述指纹扫描电路中的第二时钟信号线复用所述显示面板的显示驱动电路中的第二时钟信号线的时钟信号；如果所述电容式指纹识别装置为互容指纹识别装置，则所述指纹扫描电路中的驱动电路复用所述显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号以及第二时钟信号线的时钟信号。

2.根据权利要求1所述的电容式指纹识别方法，其特征在于，所述获取所述指纹识别区的电容变化量，具体包括：

采用自容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量。

3.根据权利要求2所述的电容式指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别区包括多条扫描线和多条数据线，多条扫描线和多条数据线交叉绝缘限定出多个子指纹识别区，每个子指纹识别区包括：指纹触控电极和与所述指纹识别电极相连的薄膜晶体管；

所述薄膜晶体管的栅极连接所述扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述指纹触控电极；

所述采用自容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量，具体包括：

给所述多条扫描线依次施加扫描信号；

在每行扫描线施加扫描信号的同时，给所述多条数据线施加激励信号，并由所述多条数据线接收信号，用于获取所述指纹识别区的电容变化量。

4.根据权利要求1所述的电容式指纹识别方法，其特征在于，所述获取所述指纹识别区的电容变化量，具体包括：

采用互容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量。

5.根据权利要求4所述的电容式指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别区包括：

第一电极层，以及层叠设置在所述第一电极层背离所述阵列基板一侧，且与所述第一电极层相互绝缘的第二电极层；

所述第一电极层包括多条沿第一方向延伸、沿第二方向排布的第一电极；所述第二电极层包括多条沿所述第二方向延伸、沿所述第一方向排布的第二电极，且所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述指纹扫描电路包括：

驱动电路和感应电路，所述驱动电路通过多个驱动信号线分别与所述第一电极相连，所述感应电路通过多个感应信号线与所述第二电极相连；

所述采用互容指纹识别方法获取所述指纹识别区的电容变化量，具体包括：

给所述驱动信号线依次施加驱动信号；

由所述感应信号线接收电信号，用于获取所述指纹识别区的电容变化量。

6.根据权利要求1所述的电容式指纹识别方法，其特征在于，所述显示帧频范围为30Hz-120Hz，包括端点值。

7.一种电容式指纹识别显示面板，其特征在于，包括：

相对设置的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括缺口，所述阵列基板上保留与所述彩膜基板上缺口位置对应的区域；

电容式指纹识别装置，所述电容式指纹识别装置位于所述阵列基板朝向所述彩膜基板的表面，所述电容式指纹识别装置位于所述显示面板的显示区域且集成在所述阵列基板上，且所述电容式指纹识别装置在所述彩膜基板的投影位于所述彩膜基板的缺口处；

所述电容式指纹识别装置包括指纹识别区和指纹扫描电路；

所述指纹扫描电路为所述指纹识别区提供扫描信号，使得所述指纹识别区进行电容变化量检测；

当所述电容变化量为0时，所述指纹识别扫描电路进行低频扫描；

当所述电容变化量不为0时，所述指纹识别扫描电路进行高频扫描；

其中，所述低频扫描为频率低于或等于所述显示面板的显示帧频的扫描方式，且所述低频扫描的频率不为0，所述高频扫描为频率高于所述显示帧频的扫描方式；

如果所述电容式指纹识别装置为自容指纹识别装置，则所述指纹扫描电路中的第一时钟信号线复用所述显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号；所述指纹扫描电路中的第二时钟信号线复用所述显示面板的显示驱动电路中的第二时钟信号线的时钟信号；如果所述电容式指纹识别装置为互容指纹识别装置，则所述指纹扫描电路中的驱动电路复用所述显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号以及第二时钟信号线的时钟信号。

8.根据权利要求7所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，

所述指纹识别区包括多条扫描线和多条数据线，多条扫描线和多条数据线交叉绝缘限定出多个子指纹识别区；

每个子指纹识别区包括：指纹触控电极和与所述指纹识别电极相连的薄膜晶体管；

所述薄膜晶体管的栅极连接所述扫描线，源极连接所述数据线，漏极连接所述指纹触控电极；

所述指纹扫描电路包括：

第一时钟信号线、第二时钟信号线、起始信号线和多个级联的移位寄存器；

所述移位寄存器包括输入端、输出端、第一时钟信号输入端和第二时钟信号输入端；

所述输入端连接所述起始信号线，根据所述起始信号线上的信号实现所述指纹识别区的低频扫描与高频扫描的切换；

所述输出端连接所述指纹识别区的扫描线；

所述第一时钟信号输入端连接所述第一时钟信号线，用于接收所述第一时钟信号线传输的第一电平信号；

所述第二时钟信号输入端连接所述第二时钟信号线，用于接收所述第二时钟信号线传输的第二电平信号；所述第一电平信号和所述第二电平信号的电平相反。

9.根据权利要求8所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，所述指纹触控电极的材质为氧化铟锡材质。

10.根据权利要求8所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，

所述第一时钟信号线复用所述显示面板的显示驱动电路中的第一时钟信号线的时钟信号；

所述第二时钟信号线复用所述显示面板的显示驱动电路中的第二时钟信号线的时钟信号。

11.根据权利要求7所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，

所述指纹识别区包括：

第一电极层，以及层叠设置在所述第一电极层背离所述阵列基板一侧，且与所述第一电极层相互绝缘的第二电极层；

所述第一电极层包括多条沿第一方向延伸、沿第二方向排布的第一电极；所述第二电极层包括多条沿所述第二方向延伸、沿所述第一方向排布的第二电极，且所述第二方向与所述第一方向垂直；

所述指纹扫描电路包括：

驱动电路和感应电路，所述驱动电路通过多个驱动信号线分别与所述第一电极相连，所述感应电路通过多个感应信号线与所述第二电极相连。

12.根据权利要求11所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，所述第一电极层和第二电极层的材质均为氧化铟锡材质。

13.根据权利要求7-12任意一项所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，所述电容式指纹识别显示面板中控制显示的控制芯片与控制电容式指纹识别的控制芯片为集成在一起的控制芯片。

14.根据权利要求7-12任意一项所述的电容式指纹识别显示面板，其特征在于，所述电容式指纹识别显示面板中控制显示的控制芯片与控制电容式指纹识别装置的控制芯片为独立的两个控制芯片。

15.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7-14任意一项所述的显示面板。

16.根据权利要求15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。

Images