CN109917951A - 显示屏、显示装置、指纹识别方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示屏、显示装置、指纹识别方法及存储介质。一种显示屏，包括：基板，设于所述基板上的多个驱动电极条和与所述多个驱动电极条交叉绝缘设置的多个感应电极条；所述显示屏还包括多个光敏器件，以获取指纹触摸时带来的光强变化，所述光敏器件设于所述驱动电极条和所述感应电极条的交叉处，且所述光敏器件与所述驱动电极条和所述感应电极条电性连接；所述光敏器件与所述基板之间设有遮光层。该显示屏，将指纹识别功能集成于显示屏的显示区域，不需要额外设置指纹识别模块，可以增大使用该显示屏的显示设备的屏占比，提升用户体验。

Description

显示屏、显示装置、指纹识别方法及存储介质

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别是涉及显示屏、显示装置、指纹识别方法及存储介质。

背景技术

随着显示技术的发展，显示装置的边框不断变小，全面屏显示技术已经成为显示装置的发展趋势。同时，指纹识别也已成为显示装置不可或缺的功能。

传统的显示装置中，通常将指纹识别模块独立于显示屏单独设置。

发明人在实现传统技术的过程中发现：指纹识别模块独立于显示屏单独设置，占用了显示装置上的空间，降低了显示装置的屏占比。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中由于指纹识别模块独立于显示屏设置而降低了显示装置的屏占比的问题，提供一种集成有指纹识别功能的显示屏和使用该显示屏的显示装置、指纹识别方法及存储介质。

一种显示屏，包括：基板，设于所述基板上的多个驱动电极条和与所述多个驱动电极条交叉绝缘设置的多个感应电极条；所述显示屏还包括多个光敏器件，以获取指纹触摸时带来的光强变化，所述光敏器件设于所述驱动电极条和所述感应电极条的交叉处，且所述光敏器件与所述驱动电极条和所述感应电极条电性连接。

上述显示屏，驱动电极条和感应电极条的交叉处设有光敏器件。该光敏器件可以获取指纹触摸时带来的光强变化，从而使与之电性连接的驱动电极条和感应电极条的输出电压发生变化，达到指纹识别目的。该显示屏中，驱动电极条和感应电极条还可构成触控电极，使指纹识别功能与触控功能集成一体，降低了显示屏的布线复杂程度。该显示屏，将指纹识别功能集成于显示屏的显示区域，不需要额外设置指纹识别模块，可以增大使用该显示屏的显示设备的屏占比，提升用户体验。

在其中一个实施例中，所述显示屏还包括：处理器，与所述多个驱动电极条和所述多个感应电极条电性连接，以获取所述驱动电极条和所述感应电极条之间的电荷变化量，得到触控信息；所述处理器还获取所述感应电极条的电压变化量，得到指纹信息。

在其中一个实施例中，所述基板上设置多个呈阵列分布的像素单元；所述驱动电极条和所述感应电极条设于相邻的所述像素单元形成的间隙内。

上述显示屏，驱动电极条和感应电极条设于像素单元的间隙处，可以避免驱动电极条和感应电极条影响像素单元的发光显示，从而提升了用户体验。

在其中一个实施例中，所述光敏器件为光敏电阻器，所述光敏电阻器设于相邻的所述像素单元的间隙内。

上述显示屏，使用光敏电阻器作为光敏器件，相比于其他光敏器件制作工艺更为简单，成本更低。同时，光敏电阻器设于像素单元的间隙内，可以避免光敏电阻器影响像素单元的发光显示，从而提升了用户体验。

在其中一个实施例中，每一所述像素单元与相邻的所述像素单元形成的间隙内均设有光敏电阻器；所述光敏器件与所述基板之间设有遮光层。

上述显示屏，每一像素单元的间隙处都设有光敏电阻器，使显示屏上的任一区域都可以实现指纹识别，实现全屏指纹识别。同时，遮光层的设置可以避免光敏器件工作过程中被基板发光所影响，从而提升指纹识别的准确性，进而提升了用户体验。

一种显示装置，包括上述任意一个实施例中的显示屏。

一种指纹识别方法，应用于上述任意一个实施例中的显示屏，包括：获取待识别指纹位置；向所述待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内输入扫描信号；控制所述基板上对应所述待识别指纹位置的区域发光；获取感应电极条上对应所述扫描信号的电压变化量，并根据所述电压变化量得到所述待识别指纹的指纹信息。

上述指纹识别方法，根据待识别指纹位置控制基板发光，从而使光敏器件获取指纹触摸时带来的光强变化，进而达到指纹识别目的。该指纹识别方法将指纹识别功能集成于显示屏的显示区域，可以增大使用该显示屏的显示设备的屏占比。同时，该指纹识别方法仅控制待识别指纹位置的基板发光，可以减少指纹识别过程中造成的电能浪费，提升用户体验。

在其中一个实施例中，所述获取待识别指纹位置之前，还包括：获取指纹识别指令；所述获取待识别指纹位置，具体包括：根据所述指纹识别指令向驱动电极条和感应电极条内输入电信号；获取所述驱动电极条和感应电极条的电荷变化量；根据所述驱动电极条和感应电极条的电荷变化量，确定所述驱动电极条和所述感应电极条的电荷变化位置，将所述电荷变化位置确定为所述待识别指纹位置。

上述指纹识别方法，其驱动电极条和感应电极条即用于指纹识别，又用于触控感应，使指纹识别功能与触控功能集成一体，降低了显示屏的布线复杂程度，提升了用户体验。

在其中一个实施例中，所述向所述待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内输入扫描信号，具体包括：向所述待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内逐行输入扫描信号。

在其中一个实施例中，所述控制所述基板上对应所述待识别指纹位置的区域发光，具体包括：根据获取的待识别指纹位置，控制所述基板上对应的像素单元发出白光。

上述指纹识别方法，指纹识别过程中像素单元发白光，可以避免有色光对指纹识别的影响，从而提升指纹识别的准确性，提升用户体验。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例中的方法的步骤。

附图说明

图1为本申请一个实施例中显示屏的俯视示意图。

图2为本申请一个实施例中光敏器件与基板的位置关系示意图。

图3为本申请一个实施例中指纹识别方法的流程示意图。

图4为本申请另一个实施例中指纹识别方法的流程示意图。

图5为本申请一个实施例中获取待识别指纹位置的步骤示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

10、显示屏；

100、基板；

102、像素单元；

112、驱动电极条；

114、感应电极条；

122、光敏器件；

124、遮光层。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请提供一种显示屏，该显示屏将指纹识别功能和触控功能集成一体，以提升显示屏在显示设备中的屏占比。

一种显示屏10，如图1所示，包括基板100、设于基板100上的驱动电极条112、设于基板100上且与驱动电极条112交叉设置的感应电极条114，以及光敏器件122。

具体的，基板100为用于发光显示的显示基板。该基板100可以是LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)显示基板，也可以是OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机发光二极管)显示基板。当基板100为OLED显示基板时，基板100包括用于发光显示的像素单元和用于驱动像素单元的薄膜晶体管。这些都是本领域的惯用技术手段，不再赘述。

驱动电极条112和感应电极条114设于基板100上，且驱动电极条112和感应电极条114相互交叉绝缘设置。其中，驱动电极条112内用于输入扫描信号。驱动电极条112与感应电极条114的位置可以互换。一般来说，可以在驱动电极条112和感应电极条114的交叉位置设置绝缘材料，以使驱动电极条112和感应电极条114相互绝缘。也可以将驱动电极条112和感应电极条114分别设于绝缘层的两个表面，以使驱动电极条112和感应电极条114相互绝缘。

光敏器件122用于感应指纹触摸显示屏10时带来的光强变化。当同一光敏器件122受外界不同光强照射时，会产生不同程度的参数变化。该参数可以是电阻。本申请的光敏器件122设于驱动电极条112和感应电极条114的交叉处，且光敏器件122的一端和一驱动电极条112电性连接，另一端和一感应电极条114电性连接，以使驱动电极条112内的电流可以经光敏器件122流入感应电极条114。

更具体的，上述显示屏10，其基板100具有发光显示的功能。基板100上设有多个驱动电极条112和多个感应电极条114。驱动电极条112和感应电极条114交叉绝缘设置，且每个交叉处设有与之电性连接的光敏器件122。当显示屏10用于指纹识别时，用户可将手指触摸至显示屏10。此时，基板100可以发出强度均匀的光照射在人手指上并形成反射。由于人手指具有凹凸不平的指纹，因此手指不同位置反射的光强度也不同。当手指反射光照射在光敏器件122上时，不同位置的光敏器件122受不同光强影响，电阻值产生不同变化。此时，若逐行向驱动电极条112内输入扫描信号，则每一驱动电极条112内输入扫描信号时，被指纹覆盖的感应电极条114都会输出不同的电压信号。对该电压信号进行分析，即可得到人体指纹信息，达到指纹识别的目的。

进一步的，如图2所示，为使光敏器件122工作时，不受基板100所发出的光线的影响，可以在光敏器件122与基板100之间设置一遮光层124，以遮挡基板100向光敏器件122的直射光。

该显示屏10中，驱动电极条112和感应电极条114在交叉处可以构成电容，从而用作显示屏10触控。该驱动电极条112和感应电极条114使指纹识别功能与触控功能集成一体，降低了显示屏10的布线复杂程度。同时，遮光层124的设置可以避免光敏器件122工作过程中被基板100发光所影响，从而提升指纹识别的准确性。该显示屏10，将指纹识别功能集成于显示屏10的显示区域，不需要额外设置指纹识别模块，可以增大使用该显示屏10的显示设备的屏占比，提升用户体验。

在一个实施例中，该显示屏10还包括处理器(图中未示出)。具体来说，该处理与多个驱动电极条112和多个感应电极条114均电性连接。

当驱动电极条112和感应电极条114内均输入电信号时，驱动电极条112和感应电极条114的交叉部分形成电容。此时，手指触碰显示屏10，会引起该电容的电荷量产生变化。处理器对该电荷变化量进行处理分析，即可得到触控信息。触控信息包括触控位置及触控时长等。

同时，处理器还可以用于获取感应电极条114的电压信号。处理器对该电压信号进行处理分析，即可得到指纹识别信息。电压信号包括电压变化量。

在一个实施例中，仍然如图1所示，上述基板100具有多个呈阵列分布的像素单元102，且驱动电极条112和感应电极条114设于相邻的像素单元102的间隙内。

具体来说，基板100上一般具有多个像素单元102，这里的像素单元102一般包括R(red，红色)子像素、G(green，绿色)子像素、B(blue、蓝色)子像素和W(white，白色)子像素。不同子像素在基板100上呈阵列且间隔分布。在基板100上设置驱动电极条112和感应电极条114时，驱动电极条112和感应电极条114应避开像素单元102，设于相邻的像素单元102的间隙内。该设置可以避免驱动电极条112和感应电极条114影响像素单元102的发光显示，从而提升了用户体验。

在一个实施例中，上述光敏器件122可以是光敏电阻器。光敏电阻器受光照时，电阻值发生变化。该光敏器件122可以是多晶光敏电阻器，也可以是单晶光敏电阻器。例如，光敏电阻器可以是硒光敏电阻、硫化镉光敏电阻、硒化镉光敏电阻、碲化镉光敏电阻、硅光敏电阻、锗光敏电阻或硫化锌光敏电阻等。需要注意的是，光敏电阻器只需满足可以根据不同指纹反射光强度发生不同的阻值变化即可，其材料不应理解为对本申请的限制。

如图1所示，光敏电阻器也设于像素单元102形成的间隙处，从而避免光敏电阻器影响像素单元102的发光显示，进而提升了用户体验。同时，使用光敏电阻器作为光敏器件122，相比于其他光敏器件122，光敏电阻器的制作工艺更为简单，成本更低。

进一步地，在该显示屏10中，基板100上所有像素单元102的间隙处均设有光敏电阻器。具体来说，在一个显示屏10中，阵列排布的多个像素单元102形成多个间隙。如在图1所示的实施例中，每相邻四个像素单元102即形成一处像素间隙，每一处像素间隙均设有一个光敏电阻器。该设置可以使显示屏10上的任一区域都可以实现指纹识别，实现全屏指纹识别，从而提升了用户体验。

在一个实施例中，本申请还提供一种显示装置，该显示装置包括上述任意一个实施例中的显示屏。

具体来说，该显示屏包括基板，设于基板上的多个驱动电极条和与多个驱动电极条交叉绝缘设置的多个感应电极条。该显示屏还包括多个光敏器件，以获取指纹触摸时带来的光强变化。光敏器件设于驱动电极条和感应电极条的交叉处，且光敏器件与驱动电极条和感应电极条电性连接。同时，光敏器件与基板之间设有遮光层。

该显示装置，包括上述任意一个实施例中的显示屏，该显示屏将指纹识别功能与触控功能集成一体，降低了显示屏的布线复杂程度。同时，遮光层的设置可以避免光敏器件工作过程中被基板发光所影响，从而提升指纹识别的准确性。以及，该显示屏将指纹识别功能集成于显示屏的显示区域，不需要额外设置指纹识别模块，可以增大使用该显示屏的显示设备的屏占比，提升用户体验。

本申请还提供一种指纹识别方法，应用于上述任意一个实施例中的显示屏或显示装置。如图3所示，该指纹识别方法包括如下步骤：

S100，获取待识别指纹位置。

指纹识别时，用户手指触摸显示屏。此时，显示屏获取手指指纹覆盖的区域，该区域即为待识别指纹位置。

S210，向待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内输入扫描信号。

显示屏的基板上设有多个驱动电极条和多个感应电极条，而指纹识别时，仅需指纹覆盖的驱动电极条和感应电极条工作即可。因此，显示屏获取上述待识别指纹位置后，将被指纹覆盖的驱动电极条分辨出来，并向被指纹覆盖的驱动电极条内输入扫描信号。该输入扫描信号一般是逐行输入扫描信号。

S220，控制基板上对应待识别指纹位置的区域发光。

同样的，显示屏的基板上设有多个像素单元，而指纹识别时，仅需指纹覆盖的像素单元工作即可。因此，显示屏获取上述待识别指纹位置后，控制基板上对应待识别指纹位置的区域内的像素单元发光即可。

S300，获取感应电极条上对应扫描信号的电压变化量，并根据电压变化量得到待识别指纹的指纹信息。

上述步骤S220之后，在基板的照射下，人手指上凹凸不平的指纹会形成不同强度的反射光，从而使不同位置的光敏器件接收该反射光后电阻值产生不同变化。此时，每一驱动电极条内输入扫描信号时，不同感应电极条都会收到不同的电压变化量。获取所有扫描信号对应的感应电极的电压变化量，对其进行分析，即可得到待识别的指纹信息。

上述指纹识别方法将指纹识别功能集成于显示屏的显示区域，可以增大使用该显示屏的显示设备的屏占比。同时，该指纹识别方法仅控制待识别指纹位置的基板发光，可以减少指纹识别过程中造成的电能浪费，提升用户体验。

需要注意的是，上述步骤S210和步骤S220可同时执行，以加快指纹识别速度。

在一个实施例中，如图4所示，上述步骤S100之前，还包括如下步骤：

S001，获取指纹识别指令。

即显示屏先获取指纹识别指令，再执行上述指纹识别方法，否则上述指纹识别方法不工作。

在一个实施例中，若驱动电极条和感应电极条内均输入电信号，则驱动电极条和感应电极条在两者交叉处形成耦合电容。此时，当手指触碰显示屏时，耦合电容与手指构成新的电容，致使耦合电容的电荷量产生变化。对该电荷量的变化进行分析，即可得到手指触碰显示屏的位置。这是触控电极的基本原理，不再赘述。基于该原理，如图5所示，可以得到上述步骤S100具体可以包括：

S101，向驱动电极条和感应电极条内输入电信号。

S102，获取驱动电极条和感应电极条的电荷变化量。

S103，根据驱动电极条和感应电极条的电荷变化量，确定驱动电极条和感应电极条的电荷变化位置。该电荷变化位置即为待识别指纹位置。

上述指纹识别方法，其驱动电极条和感应电极条即用于指纹识别，又用于触控感应，使指纹识别功能与触控功能集成一体，降低了显示屏的布线复杂程度，提升了用户体验。

在一个实施例中，上述指纹识别方法，其步骤S210具体包括：

向待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内逐行输入扫描信号。即指纹识别过程中，向驱动电极条内输入扫描信号时，应逐行向驱动电极条内输入扫描电信号，以便于分别获取感应电极条上对应扫描信号的电压变化量，从而提升指纹识别的准确性，提升用户体验效果。

在一个实施例中，上述指纹识别方法，其步骤S220具体包括：

对应待识别指纹位置，控制基板上的像素单元发出白光。该指纹识别方法可以避免有色光对指纹识别的影响，从而提升指纹识别的准确性，提升用户体验。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。该计算机程序被执行时，可以实现如上述任意一个实施例中的指纹识别方法。

具体来说，该计算机程序被执行时，至少会：获取待识别指纹位置；向待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内输入扫描信号，且控制基板上对应待识别指纹位置的区域发光；获取感应电极条的电压变化量，并根据电压变化量得到待识别指纹的指纹信息。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种显示屏，其特征在于，包括：基板，设于所述基板上的多个驱动电极条和与所述多个驱动电极条交叉绝缘设置的多个感应电极条；

所述显示屏还包括多个光敏器件，以获取指纹触摸时带来的光强变化，所述光敏器件设于所述驱动电极条和所述感应电极条的交叉处，且所述光敏器件与所述驱动电极条和所述感应电极条电性连接。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，还包括：处理器，与所述多个驱动电极条和所述多个感应电极条电性连接，以获取所述驱动电极条和所述感应电极条之间的电荷变化量，得到触控信息；

所述处理器还获取所述感应电极条的电压变化量，得到指纹信息。

3.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述基板上设置多个呈阵列分布的像素单元；所述驱动电极条和所述感应电极条设于相邻的所述像素单元形成的间隙内；

优选的，所述光敏器件为光敏电阻器，且所述光敏电阻器设于相邻的所述像素单元的间隙内。

4.根据权利要求3所述的显示屏，其特征在于，每一所述像素单元与相邻的所述像素单元形成的间隙内均设有光敏电阻器；所述光敏电阻器与所述基板之间设有遮光层。

5.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的显示屏。

6.一种指纹识别方法，应用于如权利要求1至4任意一项所述的显示屏，其特征在于，包括：

获取待识别指纹位置；

向所述待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内输入扫描信号；

控制所述基板上对应所述待识别指纹位置的区域发光；

获取感应电极条上对应所述扫描信号的电压变化量，并根据所述电压变化量得到所述待识别指纹的指纹信息。

7.根据权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述获取待识别指纹位置之前，还包括：获取指纹识别指令；

所述获取待识别指纹位置，具体包括：

根据所述指纹识别指令向驱动电极条和感应电极条内输入电信号；

获取所述驱动电极条和感应电极条的电荷变化量；

根据所述驱动电极条和感应电极条的电荷变化量，确定所述驱动电极条和所述感应电极条的电荷变化位置，将所述电荷变化位置确定为所述待识别指纹位置。

8.根据权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述向所述待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内输入扫描信号，具体包括：

向所述待识别指纹位置覆盖的驱动电极条内逐行输入扫描信号。

9.根据权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，所述控制所述基板上对应所述待识别指纹位置的区域发光，具体包括：

根据获取的待识别指纹位置，控制所述基板上对应的像素单元发出白光。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6至9中任一项所述的方法的步骤。