CN109858398B - 显示面板及其制备方法、显示装置和指纹识别方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置和指纹识别方法，属于显示技术领域。该显示面板包括衬底基板、多个像素单元和多个感光单元，其中，所述感光单元和所述像素单元设于所述衬底基板的同一侧，且任一所述感光单元设于相邻的所述像素单元之间。该显示面板可以实现屏内指纹识别，便于提高屏占比。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置和指纹识别方法。
背景技术
指纹识别技术是生物识别技术中应用最为广泛的技术。目前指纹图像的获取设备主要包括光学扫描设备(例如微型三棱镜矩阵)、温差感应式指纹传感器、半导体指纹传感器(例如电容式指纹传感器和压感式指纹传感器)、光学式指纹传感器(例如小孔成像指纹传感器和准直器指纹传感器)以及超声指纹扫描设备五大类。其中，半导体指纹传感器尤其是电容式指纹识别技术的应用最为普遍。
目前，绝大多数智能设备的指纹识别传感器都是嵌入在前置Home键或者机身背后，因此需要独立的实体按键，这阻碍着高屏占比显示设备的发展。屏下指纹识别采用虚拟按键来进行指纹识别，但仍然无法避免外挂式的指纹识别传感器，主流的指纹识别传感器都是硅基CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺制作，制作大面积指纹识别传感器的成本限制了其进入全屏指纹识别领域。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种显示面板及其制备方法、显示装置和指纹识别方法，实现屏内指纹识别。
为实现上述发明目的，本公开采用如下技术方案：
根据本公开的第一个方面，提供一种显示面板，包括：
衬底基板；
多个像素单元，阵列设于所述衬底基板的一侧；
多个感光单元，和所述像素单元设于所述衬底基板的同一侧，且任一所述感光单元设于相邻的所述像素单元之间。
在本公开的一种示例性实施例中，显示面板具有显示区，多个所述感光单元阵列设于部分或者全部所述显示区。
在本公开的一种示例性实施例中，任一所述感光单元包括：
第一电极，设于所述衬底基板的一侧；
感光元件，设于所述第一电极远离所述衬底基板的表面；
第一开关器件，设于所述衬底基板的一侧，且所述第一开关器件的输入端与所述第一电极电连接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关器件为第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的源极或者漏极与所述第一电极电连接；
所述第一薄膜晶体管为氧化物薄膜晶体管或者有机薄膜晶体管。
在本公开的一种示例性实施例中，任一所述像素单元包括：
第二薄膜晶体管，设于所述衬底基板的一侧；
所述第二薄膜晶体管的栅极与所述第一薄膜晶体管的栅极同层设置且材料相同，所述第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述第一薄膜晶体管的源极和漏极同层设置且材料相同。
在本公开的一种示例性实施例中，任一所述像素单元还包括：
第二电极，与所述第一电极同层设置且材料相同，用于与所述第二薄膜晶体管的源极或漏极电连接；
发光元件，设于所述第二电极远离所述衬底基板的表面。
在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：
公共电极，设于所述感光元件远离所述第一电极的表面且设于所述发光元件远离所述第二电极的表面；所述公共电极为一体式结构。
在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：
黑矩阵层，设于所述像素单元和所述感光单元远离所述衬底基板的一侧；
多个第一透光窗口，设于所述黑矩阵层，各所述第一透光窗口与各所述像素单元的各个子像素一一对应设置；且任一所述子像素在所述衬底基板上的正投影与其所对应的所述第一透光窗口在所述衬底基板上的正投影至少部分重合；
多个第二透光窗口，设于所述黑矩阵层，各所述第二透光窗口与各所述感光单元一一对应设置；且任一所述感光单元在所述衬底基板上的正投影与其所对应的所述第二透光窗口在所述衬底基板上的正投影至少部分重合。
在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：
彩膜层，设于所述像素单元和所述感光单元远离所述衬底基板的一侧，包括多个彩膜单元，各个所述彩膜单元与各所述像素单元的各个子像素一一对应设置；
任一所述彩膜单元在所述衬底基板上的正投影与其所对应的所述子像素在所述衬底基板上的正投影至少部分重合。
在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：
触控电路层，设于所述像素单元和所述感光单元远离所述衬底基板的一侧。
根据本公开的第二个方面，提供一种显示面板的制备方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板的一侧形成多个阵列分布的像素单元；
形成多个感光单元，所述感光单元与所述像素单元设于所述衬底基板的同一侧，且任一所述感光单元设于相邻的所述像素单元之间。
在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板具有显示区，形成多个所述感光单元包括：
在部分或者全部所述显示区形成阵列设置的多个所述感光单元。
在本公开的一种示例性实施例中，形成多个所述感光单元包括：
形成多个第一开关器件，所述第一开关器件与所述像素单元设于所述衬底基板的同一侧，且任一所述第一开关器件设于相邻的所述像素单元之间；
形成多个第一电极，所述第一开电极与所述像素单元设于所述衬底基板的同一侧，各个所述第一电极与各个所述第一开关器件一一对应设置，且任一所述第一电极电连接所对应的所述第一开关器件的输入端；
形成多个感光元件，各个所述感光元件与各个所述第一电极一一对应设置，且任一所述感光元件设置于所对应的所述第一电极远离所述衬底基板的表面。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一开关器件为第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的源极或者漏极用于与所述第一电极电连接；
所述第一薄膜晶体管为氧化物薄膜晶体管或者有机薄膜晶体管。
根据本公开的第三个方面，提供一种显示装置，包括：
上述显示面板；
第一驱动电路，用于驱动所述显示面板的各个所述像素单元发光；
第二驱动电路，用于驱动所述显示面板的各个所述感光单元输出检测信号；
指纹识别电路，用于接收所述检测信号并进行指纹识别。
根据本公开的第四个方面，提供一种指纹识别方法，应用于上述的显示装置，包括：
输出第一控制信号至目标像素单元，使得所述目标像素单元发光，所述目标像素单元发出的光线能够经过待识别物的反射而进入所述感光单元，使得所述感光单元产生检测信号；
输出第二控制信号至所述感光单元，使得所述感光单元输出所述检测信号；
接收所述检测信号，并根据所述检测信号进行指纹识别。
在本公开的一种示例性实施例中，所述显示面板设置有触控电路层；所述显示装置还包括控制电路，用于接收所述触控电路层响应所述待识别物而输出的触控信号，并根据所述触控信号确定所述目标像素单元；
所述指纹识别方法还包括：
接收所述触控电路层响应所述待识别物而输出的所述触控信号；
判断所述触控信号是否属于预期信号；
若判断所述触控信号属于所述预期信号，则根据所述触控信号确定所述目标像素单元。
本公开提供的显示面板及其制备方法、显示装置和指纹识别方法中，显示面板包括像素单元和感光单元，像素单元既可以用于图像显示，也可以在指纹识别时为感光单元提供光源。如此，在进行指纹识别时，像素单元所发出的检测光线经过手指等的反射后进入感光单元，感光单元可以将手指反射的光信号转化为电信号。阵列设置的各感光单元所产生的电信号可以用于识别手指上的指纹，实现屏内指纹识别。该显示面板无需与其他专门设置的指纹识别传感器配合，避免了其他专门设置的指纹识别传感器占用显示空间，便于提高显示装置的屏占比。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本公开一实施方式的显示面板的结构示意图。
图2是本公开一实施方式的显示面板的结构示意图。
图3是本公开一实施方式的显示面板的制备方法流程示意图。
图4是本公开一实施方式的显示装置的结构示意图。
图5是本公开一实施方式的指纹识别方法流程示意图。
图6是本公开一实施方式的指纹识别方法流程示意图。
图中主要元件附图标记说明包括：
100、衬底基板；101、缓冲层；200、像素单元；210、第二薄膜晶体管；211、第二有源层；212、第三栅极绝缘层；213、第三栅极；214、第二栅极绝缘层；215、第二栅极；216、第一栅极绝缘层；217、第二源极；218、第二漏极；220、第二电极；230、发光元件；300、感光单元；310、第一薄膜晶体管；311、第一栅极；312、第一有源层；313、第一源极；314、第一漏极；320、第一电极；330、感光元件；410、层间电介质层；420、平坦化层；430、像素定义层；440、公共电极；451、第一封装层；452、第二封装层；460、触控电路层；470、黑矩阵层；471、透光窗口；480、彩膜层；500、控制电路；600、第一驱动电路；700、第二驱动电路；800、指纹识别电路。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。
在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
本公开实施方式中提供一种显示面板，用于实现屏内指纹识别。如图1所示，该显示面板包括衬底基板100、多个像素单元200和多个感光单元300，其中，多个像素单元200阵列设于所述衬底基板100的一侧；多个感光单元300和所述像素单元200设于所述衬底基板100的同一侧，且任一所述感光单元300设于相邻的所述像素单元200之间。
本公开提供的显示面板包括像素单元200和感光单元300，像素单元200既可以用于图像显示，也可以在指纹识别时为感光单元300提供光源。如此，在进行指纹识别时，像素单元200所发出的检测光线经过手指等的反射后进入感光单元300，感光单元300可以将手指反射的光信号转化为电信号。阵列设置的各感光单元300所产生的电信号可以用于识别手指上的指纹，实现屏内指纹识别。该显示面板无需与其他专门设置的指纹识别传感器配合，避免了其他专门设置的指纹识别传感器占用显示空间，便于提高显示装置的屏占比。
下面结合附图对本公开实施方式提供的显示面板的各部件进行详细说明：
在一实施方式中，显示面板可以包括显示区，感光单元300可以阵列的设置在全部显示区内。如此，在显示区的任一位置均可以进行指纹识别，实现了全屏指纹识别。全屏指纹识别使得使用者进行指纹识别时无需对准特定区域，操作更为方便；而且全屏指纹识别使得指纹识别区域扩大，可以同时对多个手指的指纹进行识别，相较于单手指指纹识别提高了安全性。当然的，在另一实施方式中，显示区的部分区域可以被设定为指纹识别区，感光单元300阵列地设置于该指纹识别区内，实现在指纹识别区内的屏内指纹识别。
如图2所示，任一感光单元300可以包括第一电极320、感光元件330和第一开关器件，其中，第一电极320可以设于所述衬底基板100的一侧；感光元件330可以设于所述第一电极320远离所述衬底基板100的表面；第一开关器件可以设于所述衬底基板100的一侧，且所述第一开关器件的输入端与所述第一电极320电连接。
可以理解的是，感光元件330远离衬底基板100的表面还可以电连接第三电极，用于与第一电极320构成通过感光元件330的电流路径，便于感光元件330中所生成的电信号的读取。在一实施方式中，如图2所示，第三电极可以为公共电极440，如此，该显示面板无需专门设置与第三电极电连接的电极引线，可以利用公共电极440为各感光元件330提供电流路径和偏置电压，简化了显示面板的结构，降低了制备工艺的复杂性，可以降低显示面板的成本。
第一电极320和第三电极中的至少一个电极可以采用透明导电材料，以便检测光线进入感光元件330。可以根据显示面板的出光方向确定哪个电极采用透明材料，使得靠近显示面板出光面的电极为透明导电材料。举例而言，在一实施方式中，显示面板从远离衬底基板100的一侧进行显示，则使得第三电极采用透明导电材料，例如采用ITO(氧化铟锡)等。第一电极320可以采用非透明导电材料，例如可以采用银、铜、钨、铝等金属材料或其合金。当然的，第一电极320也可以采用透明导电材料并在第一电极320远离感光元件330的一侧设置遮光层，避免显示面板内部光线射入感光元件330而产生干扰电信号。
感光元件330可以接收外部的光信号，并将光信号转化为电信号。在一实施方式中，感光元件330可以为PIN光电二极管。在另一实施方式中，感光元件330可以为有机光电二极管，有机光电二极管的材料可以包括但不限于并四苯、并五苯、红荧烯、钛青铜、BPTT、F16CuPc、Spiro-4P-CPDT、DB-TTF、DT-TTF、Spiro-DPSP、TTF、TIPS-Pentacene、DPASP和PC61BM中的一种或者多种。
可以理解的是，有机光电二极管的材料需要根据待检测光线的波长进行选择和确定，使得有机光电二极管可以有效地将待检测光线转化为电信号。在一实施方式中，可以通过控制像素单元200发出单色光或者混色光，实现对待检测光线的波长的控制。举例而言，在进行指纹识别时，可以控制像素单元200的绿色子像素发出绿色光线，绿色光线经过手指的反射后进入有机光电二极管；有机光电二极管的材料选择为能够高效地将绿色光线转化为电信号的材料，以便将入射的绿色光线转化为电信号。由于手指上具有指纹(包括嵴和峪)，手指的嵴和峪反射光线的能力不同，因此手指的嵴和峪所反射的光线转化的电信号的强度不同；通过对各个电信号的强度的分析，可以识别出手指上的指纹。
如图2所示，第一开关器件可以为第一薄膜晶体管310，第一薄膜晶体管310的源极或者漏极作为输入端与第一电极320电连接，用于将感光元件330产生的电信号以检测信号的形式输出。为了降低第一薄膜晶体管310的电流损失，保证第一开关器件能够准确输出感光元件330所产生的电信号，第一薄膜晶体管310可以为氧化物薄膜晶体管或者有机薄膜晶体管。由于氧化物薄膜晶体管和有机薄膜晶体管工艺稳定，均一性好，漏电流小，因此其可以不需要补偿电路对其阈值电压进行补偿；这可以将感光元件330所电连接的控制电路简化只包括第一薄膜晶体管310，使得感光单元300所占用的尺寸可以非常小，能够在不影响显示面板的各个像素单元200的分布的情况下嵌入像素单元200之间的间隙中。因此，本公开的显示面板可以在不降低PPI(像素密度)和开口率的前提下实现屏内指纹识别。
可以理解的是，阵列分布的感光元件330可以通过扫描的形式将电信号分别输出。举例而言，在一实施方式中，同一行的各个第一薄膜晶体管310的栅极电连接在同一栅极线上，同一列的各个第一薄膜晶体管310的输出端(源极或者漏极)电连接在同一数据线上。如此，可以依次输出扫描信号至各个栅极线上，使得各行的第一薄膜晶体管310依次导通；任一行的各第一薄膜晶体管310导通时，对应的各个感光元件330上的电信号分别以检测信号的形式传输至各自电连接的数据线上，实现该行上各个感光元件330上电信号的读取。
在一实施方式中，感光单元300还可以包括放大电路，放大电路的输入端与第一薄膜晶体管310的输出端电连接，用于将感光单元300输出的检测信号放大。任一感光单元300可以设置单独的放大电路，且放大电路的输出端与数据线电连接。当然的，与同一数据线电连接的感光单元300也可以复用同一放大电路，即各感光单元300电连接数据线，每个数据线的输出端电连接放大电路。所述放大电路可以为积分放大电路。
如图2所示，任一像素单元200可以包括第二薄膜晶体管210，用于实现对像素单元200的控制。其中，第二薄膜晶体管210与第一薄膜晶体管310设于衬底基板100的同一侧，且第二薄膜晶体管210的栅极与第一薄膜晶体管310的栅极同层设置且材料相同，第二薄膜晶体管210的源极和漏极与第一薄膜晶体管310的源极和漏极同层设置且材料相同。在制备该显示面板时，可以同时制备出第二薄膜晶体管210的栅极和第一薄膜晶体管310的栅极，可以同时制备出第二薄膜晶体管210的源极和漏极与第一薄膜晶体管310的源极和漏极，能够简化工艺步骤，能够降低显示面板的制备成本。
如图2所示，任一像素单元200还可以包括第二电极220和设于第二电极220远离衬底基板100的表面的发光元件230，其中，第二电极220与第二薄膜晶体管210的源极或漏极电连接。第二电极220可以与第一电极320设于同一层且材料相同，如此，在制备该显示面板时，可以同时制备出第一电极320和第二电极220，能够简化工艺步骤，能够降低显示面板的制备成本。
发光元件230可以为发光二极管，例如可以为小分子OLED(有机发光二极管)或者PLED(高分子有机发光二极管)，本公开对此不做特殊的限定。
可以理解的是，该像素单元200还需要与设于发光元件230远离衬底基板100的表面的第四电极配合，以便使得发光单元在第二电极220和第四电极之间形成通路。在一实施方式中，如图2所示，第四电极可以为公共电极440，公共电极440为一体式结构。可以利用公共电极440为各发光元件230提供电流路径和偏置电压，简化了显示面板的结构，降低了制备工艺的复杂性，可以降低显示面板的成本。
在一实施方式中，像素单元200可以为单色像素单元200，例如只能够实现灰阶显示，如此，该像素单元200可以仅包括一个子像素。在另一实施方式中，该像素单元200可以为彩色像素单元200，其能够通过多种不同光线的组合而合成出彩色光。该像素单元200可以包括多个子像素，每个子像素均需要设置对应的第二薄膜晶体管210、第二电极220和发光元件230。举例而言，该像素单元200可以为RGB像素单元200或者为WRGB像素单元200。
如图2所示，显示面板还可以包括黑矩阵层470，黑矩阵层470可以设于像素单元200和感光单元300远离衬底基板100的一侧。其中黑矩阵层470设置有多个透光窗口471。多个透光窗口471按照位置可以分为两类，即第一透光窗口和第二透光窗口，第一透光窗口和第二透光窗口的数量均为多个。其中，各第一透光窗口与各像素单元的各个子像素一一对应设置；且任一子像素在衬底基板上的正投影与其所对应的第一透光窗口在衬底基板上的正投影至少部分重合。各第二透光窗口与各感光单元一一对应设置；且任一感光单元在衬底基板上的正投影与其所对应的第二透光窗口在衬底基板上的正投影至少部分重合。
如此，每一个感光单元300的感光元件330均与一个透光窗口471对应设置，以保证手指反射的检测光线能够通过透光窗口471射入感光元件330；每一个子像素的发光元件230均与一个透光窗口471对应设置，以保证每一个子像素发出的光线能够通过透光窗口471发射出去。黑矩阵层470可以作为散光结构，使得像素单元200发出的光线需要经过一定的角度的反射才能射入感光单元300，保证进入感光元件330的光线的角度。
如图2所示，显示面板还可以包括彩膜层480，彩膜层480设于像素单元200和感光单元300远离衬底基板100的一侧，包括多个彩膜单元，各个彩膜单元与各个第一透光窗口一一对应设置。如此，可以利用彩膜层480和黑矩阵层470代替显示面板中常用的偏光片，提高光线的透光率，减少光线损失。在进行指纹识别时，这使得射向手指的检测光线损失更小，光线强度更大，使得手指反射的检测光线更强；不仅如此，这还使得手指反射的检测光线射入感光元件330时的损失更小，提高了射入感光元件330的检测光线的强度。
如图2所示，显示面板还可以包括触控电路层460，触控电路层460设于像素单元200和感光单元300远离衬底基板100的一侧。如此，该显示面板可以实现触控功能。在一实施方式中，触控电路层460可以设于黑矩阵层470靠近衬底基板100的一侧。
下面，以一个具体的实施方式，来进一步解释和说明本公开的显示面板的结构。如图2所示，该显示面板可以包括：
衬底基板100；
缓冲层101，设于衬底基板100的一侧；
第二有源层211，设于缓冲层101远离衬底基板100的一侧，作为第二薄膜晶体管210的有源层；第二有源层211可以为低温多晶硅层；
第三栅极绝缘层212，覆盖第二有源层211；
第三栅极213，设于第三栅极绝缘层212远离衬底基板100的一侧，作为第二薄膜晶体管210的一个栅极；
第二栅极绝缘层214，覆盖第三栅极213；
第二栅极215，设于第二栅极绝缘层214远离衬底基板100的表面，作为第二薄膜晶体管210的一个栅极；
第一栅极311，与第二栅极215同层设置，即也设于第二栅极绝缘层214远离衬底基板100的表面，作为第一薄膜晶体管310的栅极；
第一栅极绝缘层216，覆盖第一栅极311和第二栅极215；
第二源极217，设于第一栅极绝缘层216远离衬底基板100的表面，且通过金属化过孔与第二有源层211电连接，作为第二薄膜晶体管210的源极；
第二漏极218，与第二源极217同层设置，即也设于第一栅极绝缘层216远离衬底基板100的表面；第二漏极218通过金属化过孔与第二有源层211电连接，作为第二薄膜晶体管210的漏极；
第一有源层312，与第二源极217同层设置，即也设于第一栅极绝缘层216远离衬底基板100的表面；第一有源层312作为第一薄膜晶体管310的有源层；所述第一有源层312的材料为有机半导体材料；
第一源极313，与第一有源层312同层设置且相连，即也设于第一栅极绝缘层216远离衬底基板100的表面；第一源极313作为第一薄膜晶体管310的源极；
第一漏极314，与第一有源层312同层设置且相连，即也设于第一栅极绝缘层216远离衬底基板100的表面；第一漏极314作为第一薄膜晶体管310的漏；
层间电介质层410，覆盖第一源极313、第一漏极314、第一有源层312、第二源极217和第二漏极218；
平坦化层420，设于层间电介质层410远离衬底基板100的一侧；
第一电极320，设于平坦化层420远离衬底基板100的表面，且通过金属化过孔与第一漏极314电连接；其中，第一电极320可以不透明；
第二电极220，与第一电极320同层设置，即也设于平坦化层420远离衬底基板100的表面；第二电极220通过金属化过孔与第二漏极218电连接；
像素定义层430，设于平坦化层420远离衬底基板100的一侧，且在第一电极320暴露出用于设置感光元件330的区域，在第二电极220暴露出用于设置发光元件230的区域；
感光元件330，设于第一电极320暴露的用于设置感光元件330的区域，位于第一电极320远离衬底基板100的表面；
发光元件230，设于第二电极220暴露的用于设置发光元件230的区域，位于第二电极220远离衬底基板100的表面；
公共电极440，覆盖感光元件330和发光元件230远离衬底基板100的表面，采用透明材料；
第一封装层451，设于公共电极440远离衬底基板100的一侧；
触控电路层460，设于第一封装层451远离衬底基板100的一侧；
黑矩阵层470，设于触控电路层460远离衬底基板100的一侧；
彩膜层480，设于黑矩阵层470远离衬底基板100的一侧；
第二封装层452，设于彩膜层480远离衬底基板100的一侧。
本公开还提供了一种显示面板的制备方法，用于制备能够实现屏内指纹识别的显示面板。如图3所示，该显示面板的制备方法包括：
步骤S110，提供一衬底基板100；
步骤S120，在衬底基板100的一侧形成多个阵列分布的像素单元200；
步骤S130，形成多个感光单元300，感光单元300与像素单元200设于衬底基板100的同一侧，且任一感光单元300设于相邻的像素单元200之间。
本公开提供的显示面板的制备方法所制备的显示面板，其包括像素单元200和感光单元300，像素单元200既可以用于图像显示，也可以在指纹识别时为感光单元300提供光源。如此，在进行指纹识别时，像素单元200所发出的光线经过手指等的反射后进入感光单元300，感光单元300可以将手指反射的光信号转化为电信号。阵列设置的各感光单元300所产生的电信号可以用于识别手指上的指纹，实现屏内指纹识别。该显示面板无需与其他专门设置的指纹识别传感器配合，避免了其他专门设置的指纹识别传感器占用显示空间，便于提高显示装置的屏占比。
在一实施方式中，显示面板具有显示区，在步骤S130中，在部分或者全部显示区形成阵列设置的多个感光单元300。
当在全部显示区形成阵列设置的多个感光单元300时，所形成的显示面板可以实现全屏指纹识别。全屏指纹识别使得使用者进行指纹识别时无需对准特定区域，操作更为方便；而且全屏指纹识别使得指纹识别区域扩大，可以同时对多个手指的指纹进行识别，相较于单手指指纹识别提高了安全性。当在显示区的部分区域形成阵列设置的多个感光单元300时，设置有感光单元300的区域形成指纹识别区，该显示面板可以在指纹识别区内实现屏内指纹识别。
步骤S130可以通过如下方法实现：
步骤S210，形成多个第一开关器件，第一开关器件与像素单元200设于衬底基板100的同一侧，且任一第一开关器件设于相邻的像素单元200之间；
步骤S220，形成多个第一电极320，第一开电极与像素单元200设于衬底基板100的同一侧，各个第一电极320与各个第一开关器件一一对应设置，且任一第一电极320电连接所对应的第一开关器件的输入端；
步骤S230，形成多个感光元件330，各个感光元件330与各个第一电极320一一对应设置，且任一感光元件330设置于所对应的第一电极320远离衬底基板100的表面。
其中，在步骤S210中，第一开关器件为第一薄膜晶体管310，第一薄膜晶体管310的源极或者漏极用于与第一电极320电连接；第一薄膜晶体管310为氧化物薄膜晶体管或者有机薄膜晶体管。由于氧化物薄膜晶体管和有机薄膜晶体管工艺稳定，均一性好，漏电流小，因此其可以不需要补偿电路对其阈值电压进行补偿；这可以简化感光元件330所电连接的控制电路为第一薄膜晶体管310，使得感光单元300所占用的尺寸可以非常小，能够在不影响所制备的显示面板的各个像素单元200的分布的情况下嵌入像素单元200之间的间隙中。因此，依照本公开的方法所制备的显示面板可以在不降低PPI(像素密度)和开口率的前提下实现屏内指纹识别。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。
本公开还提供一种显示装置，如图4所示，该显示装置包括上述显示面板实施方式所描述的任一种显示面板，还包括第一驱动电路600、第二驱动电路700和指纹识别电路800，其中，第一驱动电路600用于驱动显示面板的各个像素单元200发光；第二驱动电路700用于驱动显示面板的各个感光单元300输出检测信号；指纹识别电路800用于接收检测信号并进行指纹识别。
该显示装置可以为智能手机显示屏幕、笔记本电脑显示屏幕、门禁系统显示屏幕或者其他装置，本公开对此不做特殊的限定。本公开实施方式的显示装置采用的显示面板与上述显示面板的实施方式中的显示面板相同，因此，具有相同的有益效果，在此不再赘述。
在一实施方式中，显示面板设置有触控电路层460；所述显示装置还包括控制电路500，用于接收所述触控电路层460响应所述待识别物而输出的触控信号，并根据所述触控信号确定所述目标像素单元200。
可以理解的是，控制电路500、第一驱动电路600、第二驱动电路700和指纹识别电路800可以由晶体管、电容、电阻、二极管和其他元件组成，本公开对此不做特殊的限定。在一实施方式中，控制电路500、第一驱动电路600、第二驱动电路700和指纹识别电路800可以集成于一集成电路上。
本公开还提供一种指纹识别方法，应用于上述显示装置实施方式所描述的任一种显示装置。如图5所示，该指纹识别方法包括：
步骤S310，输出第一控制信号至目标像素单元200，使得目标像素单元200发光，目标像素单元200发出的光线能够经过待识别物的反射而进入感光单元300，使得感光单元300产生检测信号；
步骤S320，输出第二控制信号至感光单元300，使得感光单元300输出检测信号；
步骤S330，接收检测信号，并根据检测信号进行指纹识别。
在一实施方式中，显示面板设置有触控电路层460；所述显示装置还包括控制电路500，用于接收所述触控电路层460响应所述待识别物而输出的触控信号，并根据所述触控信号确定所述目标像素单元200。如图6所示，则该指纹识别方法还可以包括：
步骤S410，接收触控电路层460响应待识别物而输出的触控信号；
步骤S420，判断触控信号是否属于预期信号；
步骤S430，若判断触控信号属于预期信号，则根据触控信号确定目标像素单元200。
下面，以一个具体的指纹识别过程来解释和说明本公开的指纹识别方法。
当手指按压显示面板时，触控电路层460可以响应手指的按压，生成触控信号。控制电路500可以接收触控信号，并判断触控信号是否属于预期信号。在一实施方式中，可以设定一持续时间阈值，当触控信号的持续时间超出持续时间阈值时，则判断该触控信号为预期信号。举例而言，可以设置持续时间阈值为1秒，当手指按压屏幕时间超过1秒时，则该按压动作所产生的触控信号为预期信号。
控制电路500判断触控信号为预期信号后，可以根据触控信号判断出手指按压的区域，然后确定手指按压的区域所包含的像素单元200为目标像素单元200。
第一驱动电路600可以输出第一控制信号至目标像素单元200，使得目标像素单元200发光，作为指纹识别的光源。在一实施方式中，第一驱动电路600可以驱动目标像素单元200的一个子像素发光，例如可以驱动绿色子像素发出绿色光。目标像素单元200发出的光线能够经过手指的反射而进入感光单元300，使得感光单元300产生检测信号。
第二驱动电路700可以输出第二控制信号至感光单元300，使得感光单元300输出检测信号。
指纹识别电路800可以接收检测信号，并根据检测信号进行指纹识别。
在一实施方式中，控制电路500可以输出目标像素单元200的地址和控制指令至第一驱动电路600，使得第一驱动电路600输出第一控制信号至目标像素单元200；控制电路500还输出另一控制指令至第二驱动电路700，使得第二驱动电路700输出第二控制信号至感光单元300，以使得第一驱动电路600和第二驱动电路700在时序上相互配合。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等，均应视为本公开的一部分。
应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。
Claims (9)
1.一种指纹识别方法，应用于显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板、第一驱动电路、第二驱动电路、指纹识别电路和控制电路；
所述显示面板包括衬底基板、多个像素单元、多个感光单元和触控电路层；所述多个像素单元阵列设于所述衬底基板的一侧；所述多个感光单元和所述像素单元设于所述衬底基板的同一侧，且任一所述感光单元设于相邻的所述像素单元之间；所述触控电路层设于所述像素单元和所述感光单元远离所述衬底基板的一侧；
所述第一驱动电路用于驱动所述显示面板的各个所述像素单元发光；
所述第二驱动电路用于驱动所述显示面板的各个所述感光单元输出检测信号；
所述指纹识别电路用于接收所述检测信号并进行指纹识别；
所述控制电路用于接收所述触控电路层响应待识别物而输出的触控信号，并根据所述触控信号确定目标像素单元；
所述指纹识别方法包括：
接收所述触控电路层响应待识别物而输出的触控信号；
判断所述触控信号是否属于预期信号；当所述触控信号的持续时间超出持续时间阈值时，则判断所述触控信号为所述预期信号；
判断所述触控信号为所述预期信号后，根据所述触控信号判断出所述待识别物按压的区域，然后确定待识别物按压的区域所包含的像素单元为目标像素单元；输出第一控制信号至所述目标像素单元，使得所述目标像素单元的绿色子像素发出绿色光，所述目标像素单元发出的光线能够经过待识别物的反射而进入所述感光单元，使得所述感光单元产生检测信号；
输出第二控制信号至所述感光单元，使得所述感光单元输出所述检测信号；
接收所述检测信号，并根据所述检测信号进行指纹识别。
2.根据权利要求1的指纹识别方法，其特征在于，显示面板具有显示区，多个所述感光单元阵列设于部分或者全部所述显示区。
3.根据权利要求1的指纹识别方法，其特征在于，任一所述感光单元包括：
第一电极，设于所述衬底基板的一侧；
感光元件，设于所述第一电极远离所述衬底基板的表面；
第一开关器件，设于所述衬底基板的一侧，且所述第一开关器件的输入端与所述第一电极电连接。
4.根据权利要求3的指纹识别方法，其特征在于，所述第一开关器件为第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管的源极或者漏极与所述第一电极电连接；
所述第一薄膜晶体管为氧化物薄膜晶体管或者有机薄膜晶体管。
5.根据权利要求4的指纹识别方法，其特征在于，任一所述像素单元包括：
第二薄膜晶体管，设于所述衬底基板的一侧；
所述第二薄膜晶体管的栅极与所述第一薄膜晶体管的栅极同层设置且材料相同，所述第二薄膜晶体管的源极和漏极与所述第一薄膜晶体管的源极和漏极同层设置且材料相同。
6.根据权利要求5的指纹识别方法，其特征在于，任一所述像素单元还包括：
第二电极，与所述第一电极同层设置且材料相同，用于与所述第二薄膜晶体管的源极或漏极电连接；
发光元件，设于所述第二电极远离所述衬底基板的表面。
7.根据权利要求6的指纹识别方法，其特征在于，所述显示面板还包括：
公共电极，设于所述感光元件远离所述第一电极的表面且设于所述发光元件远离所述第二电极的表面；所述公共电极为一体式结构。
8.根据权利要求1的指纹识别方法，其特征在于，所述显示面板还包括：
黑矩阵层，设于所述像素单元和所述感光单元远离所述衬底基板的一侧；
多个第一透光窗口，设于所述黑矩阵层，各所述第一透光窗口与各所述像素单元的各个子像素一一对应设置；且任一所述子像素在所述衬底基板上的正投影与其所对应的所述第一透光窗口在所述衬底基板上的正投影至少部分重合；
多个第二透光窗口，设于所述黑矩阵层，各所述第二透光窗口与各所述感光单元一一对应设置；且任一所述感光单元在所述衬底基板上的正投影与其所对应的所述第二透光窗口在所述衬底基板上的正投影至少部分重合。
9.根据权利要求8的指纹识别方法，其特征在于，所述显示面板还包括：
彩膜层，设于所述像素单元和所述感光单元远离所述衬底基板的一侧，包括多个彩膜单元，各个所述彩膜单元与各所述像素单元的各个子像素一一对应设置；任一所述彩膜单元在所述衬底基板上的正投影与其所对应的所述子像素在所述衬底基板上的正投影至少部分重合。
Priority Applications (2)
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