CN109032420B - 显示装置及显示装置的操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置及显示装置的操作方法，该显示装置包括显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器。该显示面板包括具有显示区域的显示侧和与显示侧相对的背侧，感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在显示面板的显示区域中且位于显示面板的背侧；压力感应传感器被配置为感应显示面板的显示侧的按压动作，感光图像传感器被配置为检测显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像。该显示装置可通过一次按压实现点亮屏幕和系统解锁，操作简便，改善了用户体验。

Description

显示装置及显示装置的操作方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种显示装置及显示装置的操作方法。
背景技术
随着移动终端的日益普及，越来越多的用户使用移动终端进行身份验证、电子支付等操作。由于指纹图案的唯一性，结合光学成像的指纹识别技术逐渐被移动电子设备采用以用于身份验证、电子支付等。如何设计更加优化的显示装置结构是本领域关注的焦点问题。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种显示装置，包括：显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器，其中，所述显示面板包括具有显示区域的显示侧和与所述显示侧相对的背侧，所述感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在所述显示面板的显示区域中且位于所述显示面板的背侧；所述压力感应传感器被配置为感应所述显示面板的显示侧的按压动作，所述感光图像传感器被配置为检测所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述压力感应传感器堆叠设置在所述感光图像传感器与所述显示面板的背侧之间；所述压力感应传感器还被配置为允许从所述显示面板的显示侧入射的光通过并到达所述感光图像传感器。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述感光图像传感器堆叠设置在所述压力感应传感器与所述显示面板的背侧之间。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，还包括遮光层，其中，所述遮光层包括排列为阵列的多个小孔，所述小孔在垂直于所述显示面板的方向上与所述感光图像传感器重叠，所述小孔被配置为允许来自所述显示面板的显示侧的光通过并到达所述感光图像传感器，用于小孔成像。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述压力感应传感器包括堆叠设置的第一电极、第二电极以及压力感应层，所述压力感应层设置于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电极比所述第二电极更靠近所述显示面板。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述第一电极和/或第二电极的透射率大于第一预定阈值。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述压力感应层包括光学透明胶层或空隙层。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述压力感应层为压电型压力感应层或压阻型压力感应层。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述第一电极的折射率、压力感应层的折射率与所述小孔成像的最大成像视角满足：
Figure BDA0001785815410000021
其中，n1为所述第一电极的折射率，n2为所述压力感应层的折射率，θ1为从所述显示面板的显示侧入射的光通过所述小孔在所述感光图像传感器成像的最大成像视角。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述第一电极的折射率n1大于所述压力感应层n2的折射率。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，还包括控制器，其中，所述控制器被配置为接收由所述压力感应传感器感应到的所述显示面板的显示侧的用户的按压动作后发出的反馈信号，控制所述显示面板发光并控制所述感光图像传感器进行用户皮肤纹理图像识别。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置中，所述显示面板为有机发光二极管显示面板。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的显示装置的操作方法，包括：使所述压力感应传感器检测所述显示面板的是否被用户按压，使所述显示面板发光并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理识别。
例如，在本公开一实施例提供的显示装置的操作方法还包括：所述用户皮肤纹理图像识别成功，解除对包括所述显示装置的电子设备的系统锁定状态；或者，所述用户皮肤纹理图像识别失败，控制所述显示面板不发光。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置的操作方法，所述显示装置包括显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器，所述显示面板包括具有显示区域的显示侧和与所述显示侧相对的背侧，所述感光图像传感器对应于所述显示区域设置且被配置为检测在所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理，所述压力感应传感器对应于所述显示区域设置且被配置为感应所述显示面板的显示侧的按压动作，所述方法包括：使压力感应传感器感应所述显示面板的显示侧的按压动作，使所述显示面板发光并控制所述感光图像传感器进行用户皮肤纹理图像识别。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A为本公开一实施例提供的一种显示装置的剖面示意图；
图1B为本公开一实施例提供的一种显示装置的平面示意图；
图1C为本公开一实施例提供的另一种显示装置的剖面示意图；
图2为本公开一实施例提供的又一种显示装置的剖面示意图；
图3A和图3B为本公开一实施例提供的再一种显示装置的剖面示意图；
图4为本公开一实施例提供的一种压力感应传感器的层结构示意图；
图5A-5B为本公开一实施例设置折射率以减小杂散光的示意图；
图6为本公开一实施例提供的显示装置的操作方法和工作原理示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
目前，窄边框显示屏技术逐渐成为主流，实现这种技术的手段之一是将具有指纹识别功能的感光图像传感器集成到显示屏中，实现屏下指纹识别方式，提高显示屏的显示区域的面积。一种实现屏下指纹识别功能的技术是利用小孔成像结合感光图像传感器来进行指纹图像采集，在该技术中，通常需要设置一层遮光层用于开设成像孔，以便进行小孔成像。
现有具有屏下指纹识别的智能手机中，当用户需要解锁智能手机或者进行电子支付等操作时，用户通常需要先按下电源键以点亮手机屏幕才能进行后续的指纹识别操作。但是，这种操作方式较为繁琐，用户体验较差。
本公开的一个实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器；该显示面板包括具有显示区域的显示侧和与显示侧相对的背侧，感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在显示面板的显示区域中且位于显示面板的背侧；压力感应传感器被配置为感应显示面板的显示侧的按压动作，感光图像传感器被配置为检测显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像。
本公开至少一实施例提供一种显示装置及显示装置的操作方法，该显示装置中的感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在显示装置中的显示面板的显示区域中且位于显示面板的背侧，从而例如允许该显示装置能够一次按压实现点亮屏幕和指纹识别的功能，操作简便，改善了用户体验。
下面，将参考附图详细地说明本公开的实施例。应当注意的是，不同的附图中相同或相似的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。
图1A为本公开一实施例提供的一种显示装置100的剖面示意图；图1B为该实施例提供的显示面板110的平面示意图；图1C为该实施例提供的另一种显示装置100的剖面示意图。
请参考图1A和图1C，该显示装置100包括显示面板110、压力感应传感器120和感光图像传感器130。感光图像传感器130和压力感应传感器120堆叠设置在显示面板110的显示区域111中且位于显示面板110的背侧。由此，该显示装置集成了显示、压感以及屏下皮肤纹理识别功能。
显示面板110可以为有机发光二极管(OLED)显示面板，也可以为液晶显示器(LCD)显示面板、电子纸显示面板等，本公开的实施例对此没有限制。OLED显示面板例如可以为柔性OLED显示面板。OLED显示面板具有自发光特性，并且其显示像素单元的发光还可以根据需要进行控制或调制，从而可以为指纹图像采集提供便利，而且有助于提高电子装置的集成度。
如图1A和图1B所示，显示面板110包括具有显示区域111的显示侧和与显示侧相对的背侧。显示区域111包括指纹识别区112，该指纹识别区112可以为显示区域111的部分或全部，由此实现部分屏下指纹识别功能或全屏指纹识别功能。用户可以按压该指纹识别区112，以使位于显示面板110的背侧的压力感应传感器120感受到用户的按压动作，从而使得感光图像传感器130进行后续指纹识别操作。
压力感应传感器120可以用于感应施加在显示面板110上的按压动作(即图中箭头所指方向上的按压动作)，其与处理器(下面将更具体说明)耦接。该压力感应传感器120可以为多种类型，例如电容型压力感应传感器、压电型压力感应传感器或压阻型压力感应传感器。
感光图像传感器130可以用于采集指纹图像、掌纹图像等用户皮肤纹理图像，从而用于指纹识别、掌纹识别等功能。感光图像传感器130具有一定工作面积(有源区域)，包括多个排列为预定阵列的像素单元。该感光图像传感器例如通过引线与处理器(例如集成电路芯片)耦接，从而可以将采集的指纹图像以数据信号的方式传送给该处理器。该感光图像传感器130可以为电荷耦合装置(CCD)型或互补金属氧化物半导体(CMOS)型图像传感器等各种适当类型的指纹传感器。根据需要，该感光图像传感器130例如可以仅对某个波长的光(例如红光或绿光)感测，也可以对全部可见光进行感测。下面的具体示例，以感光图像传感器130用于指纹识别的指纹传感器为例进行说明。
感光图像传感器130和压力感应传感器120堆叠设置的方式有多种。例如，在一个示例中，如图1A所示，压力感应传感器120可以堆叠设置在感光图像传感器130与显示面板110的背侧之间。在该结构中，当压力感应传感器120感应到显示面板110的显示侧的按压动作时，使显示面板110发光，例如，可以使显示面板110自身的发光器件发光，也可以使得外部光源(例如背光)导致该显示面板110发光。压力感应传感器120允许从显示面板110的显示侧入射的光通过，因此，显示面板110发出的光线被手指反射后通过压力感应传感器120并到达感光图像传感器130，感光图像传感器130检测显示面板的显示侧的用户指纹图像以进行指纹识别(以及验证)，当指纹识别成功，则解除包括该显示设备100的电子设备的系统锁定状态，从而实现了通过一次按压实现点亮屏幕和系统解锁的功能。
在该示例中，例如，压力感应传感器120通过双面胶粘结到显示面板110的背侧，而感光图像传感器130通过双面胶粘结到压力感应传感器120的背侧，从而二者堆叠设置在显示面板110的背侧上。当然，压力感应传感器120和感光图像传感器130通过其他方式彼此固定并固定到显示面板110的背侧。
如图1A所示，该显示装置还可以包括背板140，该背板140例如提供用于显示装置与显示侧相反一侧(即背侧)的封装与保护。感光图像传感器130和压力感应传感器120的堆叠结构直接或间接地抵靠在背板140上，从而当显示面板110被按压时，压力可以作用在压力感应传感器120上，并最后传递至背板140上。例如，背板140在对应于感光图像传感器130和压力感应传感器120的堆叠结构的位置可以提供缓冲结构，从而提供对于上述器件的保护功能。
在该示例中，通过将压力感应传感器120设置的更靠近显示面板110，能够使得压力感应传感器120感应更加灵敏，使得压力的检测精度更高。
在另一个示例中，如图1C所示，感光图像传感器130可以堆叠设置在压力感应传感器120与显示面板110的背侧之间。当压力感应传感器120感应显示面板110的显示侧的按压动作时，使显示面板110发光，例如，可以是显示面板110自身的发光器件发光，也可以是外部光源(例如背光)导致该显示面板110发光。显示面板110发出的光线被手指反射到达感光图像传感器130，控制感光图像传感器130检测显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像以进行用户皮肤纹理识别，当纹理识别成功则解除包括该显示设备100的电子设备的系统锁定状态，从而实现了通过一次按压实现点亮屏幕和解锁的功能。
在该示例中，例如，感光图像传感器130通过双面胶粘结到显示面板110的背侧，而压力感应传感器120通过双面胶粘结到感光图像传感器130的背侧，从而二者堆叠设置在显示面板110的背侧上。同样，压力感应传感器120和感光图像传感器130通过其他方式彼此固定并固定到显示面板110的背侧。
该压力感应传感器120和感光图像传感器130的堆叠结构可以进一步直接或间接地抵靠在背板上。为了简洁起见，图中未示出显示装置的背板。
在该示例中，通过将感光图像传感器130设置的更靠近显示面板110，能够使得感光图像传感器130的图像识别精度更高，从而使得指纹识别的结果更加可靠。
当然，该显示装置100的结构并不局限于图1A-1C中所示的示范性结构，例如，该显示装置100还可以包括其它器件，例如驱动芯片、存储器等，对于这些器件不再赘述。
本公开至少一实施例提供的显示装置，通过将感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在显示装置中的显示面板的显示区域中且位于显示面板的背侧。例如，当压力感应传感器检测显示面板被用户按压时，可以使显示面板发光，并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理识别，当纹理识别成功则解除包括该显示设备的电子设备的系统锁定状态，从而实现了通过一次按压实现点亮屏幕和系统解锁的功能，操作简便，改善了用户体验。
图2为本公开一实施例提供的另一种显示装置200的方框图，该显示装置例如为用于移动电话或平板电脑。如图2所示，该显示装置200包括显示面板210、压力感应传感器220和感光图像传感器230、控制器240和指纹处理器250。显示面板210、压力感应传感器220和感光图像传感器230与上一实施例中显示面板110、压力感应传感器120和感光图像传感器130的实施方式相同，此处不再赘述。控制器240分别与显示面板210、压力感应传感器220、感光图像传感器230及指纹处理器250耦接。
当压力感应传感器220感应到的显示面板210的显示侧的用户的按压动作时，该压力感应传感器220向控制器240发出反馈信号，该反馈信号可以包括显示面板210被用户按压的信息，还可以进一步包括按压力度(级别)、按压位置等信息。
控制器240接收到压力感应传感器220发送的反馈信号，控制器240控制显示面板210发光，即点亮屏幕，同时控制器240还控制感光图像传感器230启动以采集指纹图像，并将该指纹图像发送给指纹处理器250进行用户指纹识别(以及验证)。之后，指纹处理器250将该识别结果再发送至控制器240，控制器240根据指纹识别结果，进行后续(预定)操作。当控制器240控制显示面板210发光以点亮屏幕时，例如移动电话或平板电脑的系统处于待机状态，等待用户输入密码等以解锁系统；相应地，当指纹识别成功，则控制器240控制移动电话或平板电脑的系统进入工作状态，例如显示处于息屏状态之前的应用程序的操作界面等。本公开的实施例对此不作限制。
作为一变更实施例，感光图像传感器230可以将在其上成像的指纹图像发送到控制器240，控制器240将该用户指纹图像发送指纹处理器250，以使该指纹处理器250完成用户纹理图像识别。例如，若用户纹理识别成功，则控制器240解除包括该显示设备的电子设备的系统锁定状态，若用户纹理识别失败或验证失败，则控制器240控制显示面板210不发光，即使得该显示装置100保持在息屏状态。
在本公开的实施例中，该指纹处理器可以由通用处理器或专用处理器实现；控制器可以为各种类型的具有处理功能的集成电路芯片，其可以具有各种计算架构，例如复杂指令集计算机(CISC)结构、精简指令集计算机(RISC)结构或者一种实行多种指令集组合的结构。在一些实施例中，该控制器可以是微处理器，例如X86处理器或ARM处理器，或者可以是数字处理器(DSP)等。
图3A和图3B为本公开一实施例提供的显示装置300的剖面示意图。请参考图3A的实施例，该显示装置300包括显示面板310、压力感应传感器320、感光图像传感器330。在该实施例中，显示面板310为OLED显示面板。
如图3A所示，该OLED显示面板310包括顶层膜301、薄膜封装302、像素单元阵列303、柔性衬底304以及底层膜305等结构。
底层膜305为位于其上的其他结构和功能层提供保护与支撑功能，其例如为强度较大的塑料基板或玻璃基板。柔性衬底304用于提供缓冲，例如为聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)等材料制备的柔性衬底。
像素单元阵列303形成在柔性衬底304上，其包括多个排列为预定阵列的像素单元以及用于提供电信号(包括扫描信号、数据信号、检测信号等)的信号线(包括栅线、数据线、检测线等)，每个像素单元包括发光器件(例如，OLED器件)以及用于驱动该发光器件(OLED器件)发光的像素驱动电路等。像素单元发出的光101，用于显示以及作为屏下指纹检测的入射光，具体地，像素单元中的发光器件工作时发出的光101被显示面板的显示侧的用户皮肤(手指或手掌)350反射用于用户皮肤纹理图像识别。
薄膜封装302覆盖在像素单元阵列303以防止外界的水汽进入到像素单元阵列303之中导致其老化或劣化，其可以为多层薄膜封装，例如包括层叠的无机绝缘层和有机绝缘层等。
顶层膜301可以为盖板，例如为玻璃或塑料制备的基板或厚膜，用于提供支撑与保护，例如供用户进行触控、按压等操作。
根据需要，该OLED显示面板310还可以包括其他结构或功能层。例如，该OLED显示面板310可以包括触控结构以用于实现触控功能。该触控结构例如可以内置于像素单元阵列303之中，或者形成在顶层膜上等，例如可以为电容式、电阻式等。
为了实现屏下指纹检测功能，上述顶层膜301、薄膜封装302、柔性衬底304以及底层膜305为至少部分透明的，并且像素单元阵列303中与相邻的像素单元之间形成有小孔2032，以便从顶层膜301表面上的指纹反射的光可以入射到感光图像传感器330上，通过小孔成像以获取指纹图像。例如，该OLED显示面板310可以包括微透镜阵列(图中未示出)，该微透镜阵列例如对应于上述小孔2032形成，根据其形成位置以对将穿过小孔2032的光102进行准直或者对穿过小孔2032后的光102进行准直，准直后的光102入射到感光图像传感器330上。
参考图3B的实施例，显示装置300包括显示面板310、压力感应传感器320、感光图像传感器330和遮光层340。与图3A的实施例不同的是，该实施例中用于实现小孔成像的结构不是形成在显示面板的显示阵列结构之中，而是形成在另外提供的遮光层340，该遮光层例如也形成在显示面板的背侧。遮光层340包括排列为阵列的多个小孔341，小孔在垂直于显示面板310的方向上与感光图像传感器330重叠，小孔341被配置为允许来自显示面板310的显示侧的光通过并到达感光图像传感器330，用于小孔成像。
上述图3A与图3B所的至少一实施例提供的显示装置，通过将感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在显示装置中的显示面板的显示区域中且位于显示面板的背侧，当压力感应传感器检测显示面板被用户按压时，控制器控制显示面板发光并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理识别。例如，当纹理识别成功时控制器控制解除包括该显示设备的电子设备的系统锁定状态，从而实现了通过一次按压实现点亮屏幕和系统解锁的功能，操作简便，改善了用户体验。
压力感应传感器320的实现方式有很多种，下面将举例说明示例性的压力感应传感器320的结构。当然，可以理解的是本公开实施例的压力感应传感器320的结构并不局限于此。
图4为本公开一实施例提供的一种压力感应传感器320的层结构示意图。请参阅图4，压力感应传感器320包括堆叠设置的第一电极321、第二电极322以及压力感应层323，压力感应层323设置于第一电极321和第二电极322之间，第一电极321比第二电极322更靠近显示面板310。
第一电极321和/或第二电极322的透射率大于第一预定阈值，其中，第一预定阈值可以根据需求进行设置。通过将第一电极321和/或第二电极322设置得尽可能的透明，可以使得被用户手指反射的光能够更好地通过压力感应传感器320并达到感光图像传感器330，以完成用户指纹图像的采集，以及更好地完成指纹识别，这提高了用户皮肤纹理图像识别的精度。
例如，压力感应层323可以是利用通过感应第一电极321和第二电极322之间的电容变化来感应压力变化的原理来实现的感应层，例如，压力感应层323可以包括光学透明胶层或空隙层。该光学透明胶层可以实现对于按压操作缓冲的效果并且能够更加可控地实现压力感应功能，例如可以根据发光器件的发光特性来选择特定种类的透明胶层和相关制备工艺等，并且光学透明胶层的折射率可以方便地控制，从而有助于实现全反射结构。而采用空隙层形成压力感应传感器时，其实现工艺更简单。
压力感应层323还可以是利用通过感应第一电极321和第二电极322之间的电流/电阻变化来感应压力变化的原理来实现的感应层，例如，压力感应层323可以为压电型压力感应层或压阻型压力感应层。当然，本公开的实施并不对压力感应传感器320的类型与具体结构进行限制，只要符合上述实施例各自的要求(例如透光等)即可。
压力感应传感器320可以为单体式的，也可以包括多个子感应像素，这些子感应像素例如排列为多行多列，并且与相应的信号线(例如行线、列线)相连接，从而压力感应传感器320可以更精确地检测按压操作，例如检测按压操作的具体的位置等。
对于上述采用小孔成像进行皮肤纹理识别的实施例中，为了实现小孔成像的功能，优选保证一定的成像视角，需要对大视角方向上的杂散光进行滤除。如图5A和图5B所示，显示面板310发出并被用户皮肤反射的光线或者外界入射的关系可能会形成大视角方向上的杂散光，这些杂散光会影响感光图像传感器330对用户皮肤纹理的识别结果。因此，可以对光入射路径上的某个界面两侧的介质的折射率进行选择以实现对于杂散光的滤除。例如，压力感应传感器320中第一电极和压力感应层为不同材料，其可以通过控制二者的折射率来实现杂散光的滤除。对于例如图1A所示的实施例或类似的实施例，可以使得压力感应传感器320的第一电极的折射率、压力感应层的折射率与小孔成像的最大成像视角满足如下的公式：
Figure BDA0001785815410000111
其中，n1为第一电极的折射率，n2为压力感应层的折射率，θ1为第一电极与压力感应层的界面处的全反射角，这里选择为从显示面板的显示侧入射的光通过小孔在所述感光图像传感器成像的最大成像视角，第一电极的折射率n1大于压力感应层n2的折射率。
如图5B所示，最大成像视角θ1是使从显示面板的显示侧入射的光3301通过小孔，并能够经压力感应传感器320透射而在感光图像传感器330形成图像的最大入射角度。在该示例中，该最大入射角度可以选择由压力感应传感器320的第一电极与压力感应层的界面处的全反射角θ1确定。因此，只有当从显示面板的显示侧入射的光3301的入射角度小于θ1时，该入射的光3301才能通过压力感应传感器320的第一电极与压力感应层的界面，并进而在在感光图像传感器330形成图像。当从显示面板的显示侧入射的光3302的入射角度大于θ1时，由于其入射角度θ2大于该最大成像视角θ1，从而在压力感应传感器320的第一电极与压力感应层的界面上被全反射，无法达到感光图像传感器330而无法成像。
通过将第一电极的折射率n1设置为大于压力感应层n2的折射率，能够利用全反射原理消除大视角方向上的杂散光，使得大视角方向上的杂散光被滤除而不会在感光图像传感器330成像，使得感光图像传感器330的用户纹理识别精度更高，用户体验更好。
本公开的另一个实施例提供了上述显示装置的操作方法，该方法包括：使压力感应传感器检测显示面板的是否被用户按压，使显示面板发光并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理识别。
以下将结合附图6对本公开至少一个实施例的显示装置的操作方法及工作原理进行示例性描述。
步骤S511，当显示装置处于息屏状态时，使压力感应传感器320检测显示面板310是否被用户按压。
步骤S512，若压力感应传感器320检测显示面板310被用户按压，使显示面板310发光并控制感光图像传感器330进行用户皮肤纹理识别。
例如，如图5A所示，若压力感应传感器320感应到的显示面板310的显示侧的用户的按压动作，则使显示面板310发光，显示面板310发出的光线向上传播，被用户皮肤纹理(例如指纹或掌纹)反射，反射的光通过遮光层340上的小孔，并透射通过压力感应传感器320，将用户皮肤纹理图像成像在感光图像传感器330，并控制感光图像传感器330进行用户皮肤纹理识别。
步骤S513，判断用户皮肤纹理识别是否成功；若识别成功，则执行步骤S514；否则，执行步骤S515。
步骤S514，解除对包括显示装置的电子设备的系统锁定状态。
当电子设备的系统锁定状态被解除后，用户可以进一步的完成支付操作等后续操作，用户体验进一步改善。
步骤S515，控制显示面板不发光。
当用户皮肤纹理识别失败，即身份认证失败，此时不解除电子设备的系统锁定状态，并使得该显示装置保持息屏状态。
在另一个示例中，压力感应传感器320具有按压位置检测功能，也即能够检测出用户所按压的位置在显示面板的显示区域中的位置，当控制器判断用户所按压的位置在显示面板的指纹识别区时，可以使显示面板310发光并控制感光图像传感器330进行用户皮肤纹理识别，例如仅使得指纹识别区的像素单元发光以显示特定图案(例如指纹图案以引导用户)，并控制感光图像传感器330进行用户皮肤纹理识别。当控制器判断用户所按压的位置不在显示面板的指纹识别区域时，则可以使显示面板310仍然保持在息屏状态。
本公开至少一实施例提供的显示装置及显示装置的操作方法，通过将感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在显示装置中的显示面板的显示区域中且位于显示面板的背侧，当压力感应传感器检测显示面板被用户按压时，控制显示面板发光并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理识别，当纹理识别成功时控制器控制解除包括该显示设备的电子设备的系统锁定状态，从而实现了一次按压实现点亮屏幕和解锁的功能，操作简便，改善了用户体验。并且利用全反射原理消除大视角方向上的杂散光，使得用户纹理识别精度更高，用户体验更好。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置的操作方法，该显示装置包括显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器，显示面板包括具有显示区域的显示侧和与显示侧相对的背侧，感光图像传感器对应于显示区域设置且被配置为检测在显示面板的显示侧的用户皮肤纹理，压力感应传感器对应于显示区域设置且被配置为感应显示面板的显示侧的按压动作，方法包括：
步骤S611，使压力感应传感器感应显示面板的显示侧的按压动作。
步骤S612，使显示面板发光并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理图像识别。当用户皮肤纹理图像识别成功时，则解除包括该显示装置的电子设备的系统锁定状态。
步骤S611-S612的实施方式上一实施例中的步骤S511-S512相同或相似，此处不再赘述，并且该方法也可以包括与上一实施例中的步骤S513-S514相同或相似的步骤，此处不再赘述。
在本实施例中，显示装置的感光图像传感器和压力感应传感器中至少一个可以被集成于显示面板内，或者感光图像传感器和压力感应传感器可以设置于显示面板的背侧并且被设置于同一层，即对于感光图像传感器和压力感应传感器并非堆叠设置的显示装置而言，上述方法也可以通过一次按压实现点亮屏幕和解锁的功能。当感光图像传感器和压力感应传感器中至少一个被集成于显示面板内时，其可以通过例如半导体制备工艺制备在显示面板的阵列基板之上，该制备工艺与阵列基板的制备工艺相兼容。
本公开至少一实施例提供的显示装置的操作方法，可以用于多种结构的显示装置中并且可以通过一次按压实现点亮屏幕和解锁的功能，操作简便。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种显示装置，包括：显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器，
其中，所述显示面板包括具有显示区域的显示侧和与所述显示侧相对的背侧，所述感光图像传感器和压力感应传感器堆叠设置在所述显示面板的显示区域中且位于所述显示面板的背侧；
所述压力感应传感器被配置为感应所述显示面板的显示侧的按压动作，
所述感光图像传感器被配置为检测所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，
其中，所述压力感应传感器堆叠设置在所述感光图像传感器与所述显示面板的背侧之间，
所述压力感应传感器还被配置为允许从所述显示面板的显示侧入射的光通过并到达所述感光图像传感器，
所述显示装置还包括遮光层，所述遮光层包括排列为阵列的多个小孔，所述小孔在垂直于所述显示面板的方向上与所述感光图像传感器重叠，
所述小孔被配置为允许来自所述显示面板的显示侧的光通过并到达所述感光图像传感器，用于小孔成像，
所述压力感应传感器包括堆叠设置的第一电极、第二电极以及压力感应层，所述压力感应层设置于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电极比所述第二电极更靠近所述显示面板，
所述第一电极的折射率、压力感应层的折射率与所述小孔成像的最大成像视角满足：
Figure FDA0002965293860000011
其中，n1为所述第一电极的折射率，n2为所述压力感应层的折射率，θ1为从所述显示面板的显示侧入射的光通过所述小孔在所述感光图像传感器成像的最大成像视角。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一电极和/或第二电极的透射率大于第一预定阈值。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述压力感应层包括光学透明胶层或空隙层。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板包括像素单元，所述像素单元包括发光器件，
所述发光器件工作时发出的光被所述显示面板的显示侧的用户皮肤反射用于用户皮肤纹理图像识别。
5.根据权利要求1所述的显示装置，还包括控制器，其中，所述控制器被配置为接收由所述压力感应传感器感应到的所述显示面板的显示侧的用户的按压动作后发出的反馈信号，控制所述显示面板发光并控制所述感光图像传感器进行用户皮肤纹理图像识别。
6.一种如权利要求1-5所述的显示装置的操作方法，包括：
使所述压力感应传感器检测所述显示面板的是否被用户按压，
使所述显示面板发光并控制感光图像传感器进行用户皮肤纹理识别。
7.根据权利要求6所述的显示装置的操作方法，还包括：
所述用户皮肤纹理图像识别成功，解除对包括所述显示装置的电子设备的系统锁定状态；或者，
所述用户皮肤纹理图像识别失败，控制所述显示面板不发光。
8.一种显示装置的操作方法，所述显示装置包括显示面板、感光图像传感器和压力感应传感器，所述显示面板包括具有显示区域的显示侧和与所述显示侧相对的背侧，所述感光图像传感器对应于所述显示区域设置且被配置为检测在所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理，所述压力感应传感器对应于所述显示区域设置且被配置为感应所述显示面板的显示侧的按压动作，所述方法包括：
使压力感应传感器感应所述显示面板的显示侧的按压动作，
使所述显示面板发光并控制所述感光图像传感器进行用户皮肤纹理图像识别，
其中，所述压力感应传感器堆叠设置在所述感光图像传感器与所述显示面板的背侧之间，
所述压力感应传感器还被配置为允许从所述显示面板的显示侧入射的光通过并到达所述感光图像传感器，
所述显示装置还包括遮光层，所述遮光层包括排列为阵列的多个小孔，所述小孔在垂直于所述显示面板的方向上与所述感光图像传感器重叠，
所述小孔被配置为允许来自所述显示面板的显示侧的光通过并到达所述感光图像传感器，用于小孔成像，
所述压力感应传感器包括堆叠设置的第一电极、第二电极以及压力感应层，所述压力感应层设置于所述第一电极和所述第二电极之间，所述第一电极比所述第二电极更靠近所述显示面板，
所述第一电极的折射率、压力感应层的折射率与所述小孔成像的最大成像视角满足：
Figure FDA0002965293860000031
其中，n1为所述第一电极的折射率，n2为所述压力感应层的折射率，θ1为从所述显示面板的显示侧入射的光通过所述小孔在所述感光图像传感器成像的最大成像视角。
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