CN109637367A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板和显示装置，包括：多个电极、多个指纹元件；多个第一开关、多个第二开关、多条第一控制线和多条第二控制线、多条信号线；第一开关的第三极与信号线电连接，第二开关的第三极与信号线电连接；驱动芯片和多个复位开关，驱动芯片包括复位端口，复位端口与多个复位开关的第一极电连接，复位开关的第二极与信号线电连接，复位开关的第三极与接地信号电连接。通过将数据线复用为指纹信号传输的传输线，减少了显示面板上信号线的条数，提高了显示面板的开口率，降低了显示面板的制作成本，减小了显示面板在显示与指纹识别的时候产生的干扰。

Description

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，涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

现有技术提供的显示面板中，显示面板同时具有显示和指纹识别功能，由于显示和指纹识别功能需要由驱动芯片分别提供信号，因此需要不同的驱动芯片。如果要将指纹识别芯片和显示驱动芯片集成在一起，则集成的驱动芯片的长度会很长；此外，由于传输指纹识别信号和显示信号的走线均需要连接到驱动芯片上，因此，显示面板设有驱动芯片一侧的非显示区也会加宽，否则没有足够的空间容纳指纹识别信号走线和显示信号走线。如果分别设立指纹识别驱动芯片和显示驱动芯片，则信号走线之间会增加额外的寄生电容，会对指纹识别以及显示的性能造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种显示面板，包括：多个电极、多个指纹元件；多个第一开关、多个第二开关、多条第一控制线和多条第二控制线、多条信号线；第一开关的第一极与第一控制线电连接，第一开关的第二极与电极电连接，第一开关的第三极与信号线电连接，第二开关的第一极与第二控制线电连接，第二开关的第二极与指纹元件电连接，第二开关的第三极与信号线电连接；驱动芯片和多个复位开关，驱动芯片包括复位端口，复位端口与多个复位开关的第一极电连接，复位开关的第二极与信号线电连接，复位开关的第三极与接地信号电连接。

本发明还提供一种显示装置，包括本发明提供的显示面板。

与现有技术相比，本发明提供的显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本发明提供的显示面板中，给像素电极充电的数据线复用为指纹识别信号传输线，减少了显示面板上信号线的条数，提高了显示面板的开口率，减少了需要与驱动芯片电连接的信号线的条数，即为减少了驱动芯片的端口数，从而驱动芯片的长度变短，降低了显示面板的制作成本；并且由于显示面板上的信号线条数较少，信号线之间的耦合电容减小，从而减小了显示面板在显示与指纹识别的时候产生的干扰；此外，在进行指纹识别时先将所有信号线上的信号清零，进一步避免了显示信号对指纹识别造成的干扰。

当然，实施本发明的任一产品不必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面板的平面结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种显示面板的平面结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的平面结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种显示面板的信号波形图；

图6是本发明实施例提供的另一种显示面板的信号波形图；

图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的信号波形图；

图8是本发明实施例提供的又一种显示面板的信号波形图；

图9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。

为了避免显示面板的显示信号与指纹识别信号之间相互干扰，发明人对现有技术中的显示面板进行了如下的研究：

请参见图1，图1是现有技术提供的一种显示面板的平面结构示意图。如图1所示，现有技术提供的显示面板包括：像素电极01、指纹识别元件02、像素数据线03、指纹信号线04、像素控制线05、指纹控制线06、像素开关07、指纹开关08以及驱动芯片09。显示面板上的指纹识别元件02和像素电极01均有各自的信号线和开关，因此显示面板同时能够实现显示和指纹识别功能。但是，由于显示面板上设有较多的信号线和开关，会降低显示面板的开口率，使得显示面板的显示区AA的面积减小；此外，由于像素数据线03和指纹信号线04均需要连接到驱动芯片09，则驱动芯片09需要的端口较多，从而驱动芯片09的长度较长，增加了显示面板的制作成本；并且由于显示面板上的信号线条数较多，信号线之间的耦合电容会增加，从而影响显示面板在显示与指纹识别的时候会相互干扰，降低了显示面板的性能。

针对上述技术问题，本发明提出了一种显示面板和显示装置，关于本发明提供的显示面板和显示装置的实施例，以下将详细描述。

请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供一种显示面板，包括：多个电极3、多个指纹元件4；多个第一开关1、多个第二开关2、多条第一控制线S1和多条第二控制线S2、多条信号线5；第一开关1的第一极11与第一控制线S1电连接，第一开关1的第二极12与电极3电连接，第一开关1的第三极13与信号线5电连接，第二开关2的第一极21与第二控制线S2电连接，第二开关2的第二极22与指纹元件4电连接，第二开关2的第三极23与信号线5电连接；驱动芯片6和多个复位开关7，驱动芯片6包括复位端口R，复位端口R与多个复位开关7的第一极71电连接，复位开关7的第二极72与信号线5电连接，复位开关7的第三极73与接地信号电连接。

具体的，如图2所示，显示面板包括多条第一控制线S1和多条第二控制线S2，电极3通过第一开关1与第一控制线S1电连接，指纹元件4通过第二开关2与第二控制线S2电连接。信号线5的一端连接至复位开关7。

显示面板包括显示阶段与指纹识别阶段，当显示面板处于显示阶段时，信号线5作为数据线传输数据信号，第一开关1打开，从而信号线5上传输的数据信号可以给像素电极3充电、使得显示面板实现显示功能；当显示面板处于指纹识别阶段时，驱动芯片6向复位开关7传输复位信号，复位开关7接收到驱动芯片6发出的复位信号后打开，此时所有信号线5均接地，将数据信号进行清零处理，避免数据信号对指纹识别造成干扰，然后第二开关2打开，从而指纹元件4可以检测指纹信号、并将指纹信号通过信号线5传输至驱动芯片6，以实现指纹识别功能。

本实施例提供的显示面板中，给像素电极充电的数据线复用为指纹识别信号传输线，减少了显示面板上信号线的条数，提高了显示面板的开口率，减少了需要与驱动芯片电连接的信号线的条数，即为减少了驱动芯片的端口数，从而驱动芯片的长度变短，降低了显示面板的制作成本；并且由于显示面板上的信号线条数较少，信号线之间的耦合电容减小，从而减小了显示面板在显示与指纹识别的时候产生的干扰；此外，在进行指纹识别时先将所有信号线上的信号清零，进一步避免了显示信号对指纹识别造成的干扰。

可选的，请继续参见图3，图3是本发明实施例提供的另一种显示面板的平面结构示意图。如图3所示，电极3为像素电极，信号线5复用为数据线；沿行方向X、指纹元件4与像素电极3交替排布，第一开关1与第二开关2交替排布，同一行第一开关1的第一极11电连接至同一条第一控制线S1、同一行第二开关2的第一极21电连接至同一条第二控制线S2；多个指纹元件4沿列方向Y排布，多个像素电极3沿列方向Y排布，且沿行方向X相邻排布的第一开关1的第三极13与第二开关2的第三极23电连接至同一条数据线5。

具体的，如图3所示，像素电极3和指纹元件4均沿列方向Y排布，第一开关1和第二开关2也均沿列方向Y排布，至少一列第一开关1和相邻的一列第二开关2连接至同一条数据线5。

本实施例提供的显示面板中，指纹元件和像素电极沿行方向交替排布，从而像素电极的覆盖面积更大，增大了像素电极的面积，提升了显示面板的开口率，提高显示面板的亮度，改善显示面板的显示性能。

可选的，请参见图4，图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的平面结构示意图。如图4所示，显示面板包括第一驱动电路8和第二驱动电路9，第一驱动电路8与第一控制线S1电连接；第二驱动电路9与第二控制线S2电连接。

本实施例提供的显示面板中，第一驱动电路向第一控制线提供驱动信号、以使得电极工作，第二驱动电路向第二控制线提供驱动信号、以使得指纹元件能够进行指纹识别，分别采用不同的驱动电路不仅工艺更简单易实现、提高了显示面板的制作效率，而且如果需要对某一个电路进行调整，不会对其他的电路造成影响。

可选的，请继续参见图4，第一开关1、第二开关2均为NMOS晶体管或者均为PMOS晶体管。

具体的，请继续参加图4，第一开关1和第二开关2可以采用NMOS晶体管，在高电平的状态下导通、低电平的状态下截止；或者，第一开关1和第二开关2也可以采用PMOS晶体管，在低电平的状态下导通、高电平的状态下截止。

本实施例提供的显示面板中，第一开关和第二开关采用NMOS晶体管或者PMOS晶体管，具有电压控制方式简单方便、体积小重量轻、噪声低、热稳定性好、抗干扰性强、功耗低等优点。

可选的，请参见图2、图5，图5是本发明实施例提供的一种显示面板的信号波形图。如图5所示，信号线5提供电信号的阶段包括显示阶段T1与指纹识别阶段T2；在显示阶段T1，第一控制线S1为使能信号以使第一开关1导通，第二控制线S2为非使能信号，信号线5向电极3传输显示信号；在指纹识别阶段T2，第一控制线S1为非使能信号，第二控制线S2为使能信号以使第二开关2导通，信号线5向指纹元件4传输识别信号；指纹识别阶段T2包括第一指纹识别阶段T21和第二指纹识别阶段T22，在第一指纹识别阶段T21，信号线5为指纹元件4充电；在第二指纹识别阶段T22，信号线5接收指纹元件4的指纹信号。

具体的，如图5所示，显示面板包括显示阶段T1和指纹识别极端T2。在显示阶段T1，第一控制线S1为高电平，第二控制线S2为低电平，第一开关1打开，第二开关2截止，此时信号线5上提供的电信号为数据信号DATA、以为电极3充电，使得显示面板显示画面。在指纹识别阶段T2，第一控制线S1为低电平，第二控制线S2为高电平，第一开关1截止，第二开关2打开，此时指纹元件4开始工作，信号线5上传输的电信号为指纹识别信号FR。可选的，指纹元件4为光敏二极管，光敏二极管又叫光电二极管(photodiode)，是一种能够将光转换成电流或者电压信号的光探测器。光敏二极管常使用一个具有光敏特征的PN结，对光的变化非常敏感，具有单向导电性，而且光强不同的时候会改变电学特性，因此，可以利用光照强弱来改变电路中的电流。可以理解的是，本实施例仅以指纹元件4为光敏二极管为例进行示例性说明，也可以采用其他指纹识别元件，本发明在此不再一一赘述。指纹元件4通过对入射到其上的光信号进行采集，由于指纹上存在特定的纹路，在手指的脊和谷各位置处形成反射光强度不同，最终使得各指纹元件4所采集到的光信号不同，从而进行指纹识别。

本实施例提供的显示面板中，信号线采用分时复用技术，即为，当显示面板处于显示阶段时，信号线作为数据线，向电极提供数据信号，显示面板显示图像信息；当显示面板处于指纹识别阶段时，信号线作为指纹信号传输线，传输指纹元件采集的指纹信号、以实现指纹识别。本实施例中的数据线复用为指纹信号传输线，无需单独设置指纹信号传输线，增大了电极的面积，从而提高了显示面板的透光率，改善了显示面板的显示性能，并且由于无需设置指纹信号传输线，降低了显示面板的制作成本。

可以理解的是，本实施例仅以第一开关1和第二开关2为NMOS晶体管为例对本实施例的技术方案进行示例性说明，第一开关1和第二开关2在使能信号为高电平时导通，第一开关1和第二开关2也可以采用PMOS晶体管，采用PMOS晶体管时，第一开关1和第二开关2在使能信号为低电平时导通，除此之外工作原理基本相同，本发明在此不再赘述。

可选的，请参见图2、图6，图6是本发明实施例提供的另一种显示面板的信号波形图。在显示阶段T1与第一指纹识别阶段T21之间，复位端口R向复位开关7提供使能信号、以使得复位开关7导通接地。

具体的，如图2、图6所示，从显示阶段T1切换到第一指纹识别阶段T21时，由于信号线5在显示阶段T1传输的是数据信号DATA，如果不对信号线5进行清零，可能使得数据信号DATA对指纹识别造成干扰，从而降低指纹识别的准确性。本实施例提供的显示面板在从显示阶段T1切换到第一指纹识别阶段T21时先打开复位开关7、使得信号线5接地，从而能够完全清除信号线5上的残留信号，使得显示阶段的数据信号不会对指纹识别造成影响，避免数据信号对指纹识别造成的干扰，从而提高了指纹识别的准确性。

可以理解的是，本实施例仅以第一开关1和第二开关2为NMOS晶体管为例对本实施例的技术方案进行示例性说明，第一开关1和第二开关2在使能信号为高电平时导通，第一开关1和第二开关2也可以采用PMOS晶体管，采用PMOS晶体管时，第一开关1和第二开关2在使能信号为低电平时导通，除此之外工作原理基本相同，本发明在此不再赘述。

可选的，请继续参见图2、图6，第一指纹识别阶段T21和第二指纹识别阶段T22分别位于相邻的两帧。具体的，如图2、图6所示，第一指纹识别阶段T21位于第F1帧，第二指纹识别阶段T22位于第F2帧，第F1帧和第F2帧为相邻的两帧。可选的，每一帧还包括起始信号STV。

下面具体对本实施例提供的显示面板的工作原理进行解释：

如图2、图6所示，当第F1帧的起始信号STV发出后，在显示阶段T1，第一控制线S1为高电平，第一开关1打开，从而信号线5上传输的数据信号DATA可以传输到电极3，使得显示面板显示画面；在第一指纹识别阶段T21，第二控制线S2为高电平，第二开关2打开，从而信号线5上传输的指纹参考电压Vref可以传输到指纹元件4，即在第一指纹识别阶段T21，为指纹元件4灌溉参考电压Vref，以使得指纹元件4可以开始进行指纹识别；当第F2帧的起始信号STV发出后，在显示阶段T1，第一控制线S1为高电平，第一开关1打开，从而信号线5上传输的数据信号DATA可以传输到电极3，使得显示面板显示画面；在第二指纹识别阶段T22，第二控制线S2为高电平，第二开关2打开，从而指纹元件4将识别的指纹识别信号FR通过信号线5传输至驱动芯片6。可选的，在第二指纹识别阶段T22，由于需要在信号线5上传输指纹元件4的指纹识别信号FR，因此不需要向复位开关7提供使能信号，即信号线5不需要接地清零。

通常情况下，当指纹元件4的工艺质量一般时，例如指纹元件4需要十几毫秒甚至几十毫秒的时间灌溉参考电压Vref时，采用本实施例提供的显示面板，不仅能够保证指纹元件4有足够的灌溉时间，而且能够保证指纹元件4有足够的时间接收光信号，从而保证指纹元件4识别指纹的精度。

本实施例提供的显示面板中，指纹识别分为两个阶段，第一个阶段为指纹元件灌溉参考电压，第二个阶段进行指纹识别，并且这两个阶段分别位于相邻的两帧，当指纹元件的工艺质量较一般时，也能保证指纹元件有充分的灌溉时间以及光信号接收时间，从而保证指纹元件能够有效进行指纹识别，同时对显示不造成影响，保证了显示面板的显示品质。

可以理解的是，本实施例仅以第一开关1和第二开关2为NMOS晶体管为例对本实施例的技术方案进行示例性说明，第一开关1和第二开关2在使能信号为高电平时导通，第一开关1和第二开关2也可以采用PMOS晶体管，采用PMOS晶体管时，第一开关1和第二开关2在使能信号为低电平时导通，除此之外工作原理基本相同，本发明在此不再赘述。

可选的，请参见图2、图7，图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的信号波形图。如图7所示，第一指纹识别阶段T21和第二指纹识别阶段T22位于同一帧。

具体的，如图2、图7所示，在连续的第F1帧和第F2帧中，均包括第一指纹识别阶段T21和第二指纹识别阶段T22。可选的，每一帧还包括起始信号STV。

下面具体对本实施例提供的显示面板的工作原理进行解释：

如图2、图7所示，在第F1帧，当起始信号STV发出后，在显示阶段T1，第一控制线S1为高电平，第一开关1打开，从而信号线5上传输的数据信号DATA可以传输到电极3，使得显示面板显示画面；在第一指纹识别阶段T21，第二控制线S2为高电平，第二开关2打开，从而信号线5上传输的指纹参考电压Vref可以传输到指纹元件4，即在第一指纹识别阶段T21，为指纹元件4灌溉参考电压Vref，以使得指纹元件4可以开始进行指纹识别；在第二指纹识别阶段T22，第二控制线S2为高电平，第二开关2打开，从而指纹元件4识别的指纹识别信号FR可以通过信号线5传输至驱动芯片6。第F2帧的工作原理与第F1帧的工作原理相同，在此不再一一赘述。

本实施例提供的显示面板中，指纹识别分为两个阶段，第一个阶段为指纹元件灌溉参考电压，第二个阶段进行指纹识别，并且这两个阶段分别位于显示画面的同一帧，由于指纹元件工艺水平较高，能够快速的接收光信号，因此，本实施例提供的显示面板能够更准确、更快速的进行指纹识别，并且不会对正常显示造成影响，提升了显示面板的指纹识别的速度与性能。

可选的，请参见图2、图8，图8是本发明实施例提供的又一种显示面板的信号波形图。当显示面板不需要进行指纹识别时，第二控制线S2与复位端口R均为非使能信号。

具体的，请参加图2、图8，当显示面板不需要进行指纹识别时，保持第二开关2和复位开关7均为截止状态，从而避免对显示造成影响，保证显示面板的显示品质。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括本发明提供的显示面板。具体的，请参考图9，图9是本发明实施例提供的一种显示装置的平面结构示意图。图9提供的显示装置1000包括本发明上述任一实施例提供的显示面板1000A。图9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，可以是手表、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，本发明提供的显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本发明提供的显示面板中，给像素电极充电的数据线复用为指纹识别信号传输线，减少了显示面板上信号线的条数，提高了显示面板的开口率，减少了需要与驱动芯片电连接的信号线的条数，即为减少了驱动芯片的端口数，从而驱动芯片的长度变短，降低了显示面板的制作成本；并且由于显示面板上的信号线条数较少，信号线之间的耦合电容减小，从而减小了显示面板在显示与指纹识别的时候产生的干扰；此外，在进行指纹识别时先将所有信号线上的信号清零，进一步避免了显示信号对指纹识别造成的干扰。

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 (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

多个电极、多个指纹元件；

多个第一开关、多个第二开关、多条第一控制线和多条第二控制线、多条信号线；所述第一开关的第一极与所述第一控制线电连接，所述第一开关的第二极与所述电极电连接，所述第一开关的第三极与所述信号线电连接，所述第二开关的第一极与所述第二控制线电连接，所述第二开关的第二极与所述指纹元件电连接，所述第二开关的第三极与所述信号线电连接；

驱动芯片和多个复位开关，所述驱动芯片包括复位端口，所述复位端口与多个所述复位开关的第一极电连接，所述复位开关的第二极与所述信号线电连接，所述复位开关的第三极与接地信号电连接。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述电极为像素电极，所述信号线复用为数据线；

沿行方向、所述指纹元件与所述像素电极交替排布，所述第一开关与所述第二开关交替排布，同一行所述第一开关的第一极电连接至同一条所述第一控制线、同一行所述第二开关的第一极电连接至同一条所述第二控制线；多个所述指纹元件沿列方向排布，多个所述像素电极沿所述列方向排布，且沿所述行方向相邻排布的所述第一开关的第三极与所述第二开关的第三极电连接至同一条所述数据线。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述显示面板包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路与所述第一控制线电连接；所述第二驱动电路与所述第二控制线电连接。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述第一开关、所述第二开关均为NMOS晶体管或者均为PMOS晶体管。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述信号线提供电信号的阶段包括显示阶段与指纹识别阶段；

在所述显示阶段，所述第一控制线为使能信号以使所述第一开关导通，所述第二控制线为非使能信号，所述信号线向所述电极传输显示信号；

在所述指纹识别阶段，所述第一控制线为非使能信号，所述第二控制线为使能信号以使所述第二开关导通，所述信号线向所述指纹元件传输识别信号；所述指纹识别阶段包括第一指纹识别阶段和第二指纹识别阶段，在所述第一指纹识别阶段，所述信号线为所述指纹元件充电；在所述第二指纹识别阶段，所述信号线接收所述指纹元件的指纹信号。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，

所述第一指纹识别阶段和所述第二指纹识别阶段位于同一帧。

7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，

所述第一指纹识别阶段和所述第二指纹识别阶段分别位于相邻的两帧。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，

在所述显示阶段与所述第一指纹识别阶段之间，所述复位端口向所述复位开关提供使能信号、以使得所述复位开关导通接地。

9.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，

当所述显示面板不需要进行指纹识别时，所述第二控制线与所述复位端口均为非使能信号。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的显示面板。