CN110050280A - 显示装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置及其操作方法，该显示装置包括：显示面板、压力传感器、皮肤纹理传感器及控制器，其中，该皮肤纹理传感器和该压力传感器分别与该控制器耦接，该压力传感器被配置为检测该显示面板的显示侧的按压动作，该皮肤纹理传感器被配置为检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，该控制器被配置为，当该压力传感器检测到该按压动作时，唤醒该皮肤纹理传感器。该显示装置减小了指纹检测的功耗。

Description

显示装置及其操作方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种显示装置及其操作方法。
背景技术
指纹识别技术广泛应用于指纹打卡等安防和智能考勤领域，随着其技术的成熟和便捷性，逐步应用在智能手机终端，并成为智能手机的基本配置。如何设计和制备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、压力传感器、皮肤纹理传感器及控制器，其中，该皮肤纹理传感器和该压力传感器分别与该控制器耦接，该压力传感器被配置为检测该显示面板的显示侧的按压动作，该皮肤纹理传感器被配置为检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，该控制器被配置为，当该压力传感器检测到该按压动作时，唤醒该皮肤纹理传感器。
例如，本公开一些实施例提供的显示装置还包括：活体检测传感器，其中，该活体检测传感器与该控制器耦接，且被配置为检测该按压动作是否由人体执行；以及该控制器还被配置为当该活体检测传感器反馈该按压动作是由人体执行时，唤醒该皮肤纹理传感器，否则关闭该皮肤纹理传感器。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该活体检测传感器为电容触摸传感器或红外传感器。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压力传感器设置于以下中的至少一个：该显示面板的显示侧表面、该显示面板内部或显示面板的与所述显示侧相对的背侧表面。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压力传感器设置于该显示面板内部，该压力传感器包括晶体管和压力传递部，该晶体管包括沟道区，该压力传递部与该沟道区重叠，且被设置将该按压动作的压力传递至该沟道区，该沟道区的电阻在该压力的作用下可变化。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压力传感器还包括电阻测量电路，该晶体管与该电阻测量电路耦接，该电阻测量电路被配置为测量该晶体管的沟道区的电阻变化，并发送反馈信号到控制器。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该晶体管包括栅极、源极和漏极，该栅极比源极和漏极靠近该压力传递部，或者该源极和漏极比该栅极靠近该压力传递部。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压力传递部为柱状。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压力传感器设置于该显示面板的显示侧表面上，该压力传感器包括依次堆叠设置在显示面板的显示侧表面上的第一电极、压电材料层和第二电极。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压力传感器还包括电压测量电路，该电压测量电路被配置为与该第一电极和第二电极电连接，且测量当该压力传感器被按压动作作用时在该压电材料层两侧产生的电压差，并发送反馈信号到控制器。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该压电材料层为透明压电薄膜。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该控制器还被配置为当用户皮肤纹理图像识别成功后，控制关闭该活体检测传感器的电路和关闭该皮肤纹理传感器的电路。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该显示面板包括像素单元，该像素单元包括发光器件，该发光器件工作时发出的光被该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。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该显示面板为有机发光二极管显示面板或量子点发光二极管显示面板。
例如，在本公开一些实施例提供的显示装置中，该显示面板包括阵列基板以及对置基板，该晶体管形成在阵列基板上，该压力传递部夹置在对置基板和该晶体管之间。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置的操作方法，包括：使压力传感器检测该显示面板的显示侧的按压动作，当该压力传感器检测到该显示面板的显示侧的按压动作时，使控制器唤醒该皮肤纹理传感器；使该皮肤纹理传感器检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像。
例如，在本公开一些实施例提供的一种显示装置的操作方法中，该显示装置还包括活体检测传感器，该方法还包括：使活体检测传感器检测该按压动作是否由人体执行；其中，使该皮肤纹理传感器检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像包括：当该活体检测传感器反馈该按压动作是由人体执行时，控制器唤醒该皮肤纹理传感器，否则使控制器关闭该皮肤纹理传感器。
例如，本公开一些实施例提供的一种显示装置的操作方法还包括：当用户皮肤纹理图像识别成功后，使该控制器控制关闭该活体检测传感器的电路和关闭该皮肤纹理传感器的电路。
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为本公开一些实施例提供的一种显示装置的剖面示意图；
图1B为图1A所示的实施例提供的显示面板的平面示意图；
图1C为本公开一些实施例提供的另一种显示装置的剖面示意图；
图1D为本公开一些实施例提供的又一种显示装置的剖面示意图；
图1E为本公开一些实施例提供的显示装置的方框图；
图2A为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的剖面示意图；
图2B为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的俯视图；
图2C为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的剖面示意图；
图2D为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的俯视图；
图3A为本公开一些实施例提供的一种显示装置的另一种压力传感器的剖面示意图；
图3B为图3A所示的实施例提供的压力传感器的俯视图；
图3C为本公开一些实施例提供的一种显示装置的另一种压力传感器的俯视图；
图4为本公开一些实施例提供的一种显示装置的剖面示意图；
图5为本公开一些实施例提供的一种显示装置的操作方法的流程图；
图6为本公开一些实施例提供的一种显示装置的另一种操作方法的流程图。
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。
一些显示装置的屏下指纹检测模块在显示装置息屏时一直处于工作状态，这样的工作模式耗费大量电能，并且容易引起误操作，可能使得包括该显示装置的电子装置被错误地唤醒。
一种屏下指纹解锁方案是在显示装置下方设置额外的压力检测传感器，但该屏下指纹解锁方案成本较高且占用显示装置内部空间，并且当对显示装置施加的压力不是来自手指施加的压力时，该压力检测传感器仍可能会使屏下指纹解锁功能被触发，从而导致不必要的功耗而且容易产生误操作。
本公开的至少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、压力传感器、皮肤纹理传感器及控制器。该皮肤纹理传感器和该压力传感器分别与该控制器耦接，该压力传感器被配置为检测该显示面板的显示侧的按压动作，该皮肤纹理传感器被配置为检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像；该控制器被配置为，当该压力传感器检测到该按压动作时，唤醒该皮肤纹理传感器。
本公开的至少一个实施例提供的显示装置，通过压力传感器检测该显示面板的显示侧的按压动作，当确定压力传感器检测到按压动作时，控制器唤醒皮肤纹理传感器，使该皮肤纹理传感器检测触摸显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，从而减小了屏下指纹检测的功耗。
下面，将参考附图详细地说明本公开的一些实施例。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为本公开一些实施例提供的一种显示装置100的剖面示意图；图1B为图1A所示的实施例提供的显示面板110的平面示意图；图1C为本公开一些实施例提供的另一种显示装置100的剖面示意图；图1D为本公开一些实施例提供的又一种显示装置100的剖面示意图；图1E为本公开一些实施例提供的显示装置的方框图。
请参考图1A、图1B及图1E，该显示装置100包括显示面板110、压力传感器120、皮肤纹理传感器130及控制器150。用户可以在显示面板110的显示侧111观看该显示面板110显示的内容，该皮肤纹理传感器130和该压力传感器120分别与该控制器150耦接，且与该显示面板110堆叠设置。其中，耦接可以包括电连接、机械连接等，还可以包括光、磁连接等传递信号的连接方式。
例如，压力传感器120用于检测按压该显示面板110的显示侧111的按压动作，皮肤纹理传感器130用于检测触摸显示面板110的显示侧111的用户皮肤纹理图像，该皮肤纹理图像可以为指纹图像或掌纹图像等。当压力传感器120检测到按压动作时，控制器150唤醒皮肤纹理传感器130，从而使该皮肤纹理传感器130检测触摸显示面板110的显示侧111的用户皮肤纹理图像，实现了屏下皮肤纹理识别功能。由此，该显示装置100集成了显示功能以及屏下皮肤纹理识别功能。并且，该显示装置100通过在检测到按压动作时才唤醒皮肤纹理传感器130，可以使得皮肤纹理检测装置在显示装置息屏时可以处于待机状态或关闭状态，由此降低了显示装置的功耗。
显示面板110可以为有机发光二极管(OLED)显示面板、量子点发光二极管(PLED)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，从而可以为皮肤纹理图像采集提供便利(例如作为皮肤纹理图像采集的光源)，而且有助于提高采用该显示装置的电子装置的集成度。以下的部分示例将以OLED显示面板为例进行非限制性的说明。
皮肤纹理传感器130可以用于采集指纹图像、掌纹图像等用户皮肤纹理图像，所采集的皮肤纹理图像可以用于指纹识别、掌纹识别等功能。例如，皮肤纹理传感器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。该皮肤纹理传感器130例如通过引线、柔性电路板等与指纹处理器160(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指纹处理器160。例如，该皮肤纹理传感器130可以为电荷耦合装置(CCD)型、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，该皮肤纹理传感器130例如可以仅对某个波长的光(例如红外光、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，以皮肤纹理传感器130用于指纹识别的指纹传感器为例进行说明。
如图1A和图1B所示，显示面板110的显示侧111为具有显示区域1111的一侧，即显示侧111为显示画面的一侧，显示侧111表面为显示画面的一侧的表面；显示面板110的背侧113为与显示侧111相对的一侧，背侧113表面为与显示侧111相对的一侧的表面。显示面板110的显示区域1111包括指纹识别区1112，该指纹识别区1112可以为显示区域1111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。例如，用户可以将手指放在该指纹识别区1112中或按压该指纹识别区1112，当显示装置的发光单元发光时，发光单元发出的光经过手指反射回来，在皮肤纹理传感器130被采集并成像，之后使得皮肤纹理传感器130所得到的指纹图像可以用于进行后续的指纹识别操作。
请继续参阅图1A、图1C及图1D，压力传感器120与显示面板110的相对位置布置关系也可以有多种。例如，如图1A所示，该压力传感器120可以设置于显示面板110内部，即为内置型(in-cell型)；如图1C所示，该压力传感器120也可以设置于该显示面板110的显示侧111表面，即为外置型(on-cell型)；或者，如图1D所示，该压力传感器120还可以设置于显示面板110的背侧113表面。本公开的实施例对此不作限制。
另外,如图1A、图1C及图1D所示，该皮肤纹理传感器130与显示面板110的位置布置关系也可以有多种，例如，如图1A和图1C所示，该皮肤纹理传感器130可以设置于该显示面板110的背侧113；如图1D所示，该皮肤纹理传感器130可以设置于该压力传感器120远离显示面板110的一侧。又或者，该皮肤纹理传感器130也可以形成于显示面板内部，因此实现与显示面板的集成。本公开的实施例对此不作限制。
该压力传感器120的实施方式也可以有多种，本公开的实施例对此不作限制。下面的具体示例将对位于显示面板110不同位置处的压力传感器120的不同结构进行详细说明。
请参阅图2A至图2D，图2A为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的剖面示意图；图2B为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的俯视图；图2C为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的剖面示意图；图2D为本公开一些实施例提供的一种显示装置的一种压力传感器的俯视图。
请参阅图2A，该实施例中的压力传感器设置于该显示面板110内部，夹置于显示面板110的对置基板211和阵列基板220之间。例如该显示面板为OLED显示面板，该阵列基板220上形成有用于进行显示操作的像素单元，每个像素单元包括发光元件(OLED)和用于驱动该发光元件的驱动电路，该驱动电路包括晶体管(例如驱动晶体管、数据写入晶体管等)、电容等部件。另外，该阵列基板220上还形成有栅线、数据线、电源线等，用于为像素单元提供扫描信号、数据信号、电源电压等。对置基板221例如为封装基板、彩膜基板等，通过封框胶等封装材料与阵列基板220结合在一起，为发光元件等提供保护和隔绝水汽、氧等的密封作用。在对置基板211和阵列基板220之间可以形成有隔垫物等，以界定用于设置密封材料等的空间。
该压力传感器可以包括晶体管和压力传递部212。该压力传递部212可以为柱状，例如，圆柱体，三棱柱，四棱柱，五棱柱等。当然，该压力传递部212的形状并不局限于此，例如，该压力传递部212可以为球体、多面体等，例如可以由有机材料制备，例如在形成上述隔垫物时一同形成。该晶体管可以包括源极213、漏极214、保护层215、半导体层217、绝缘层218及栅极219中的至少一部分，该晶体管例如与阵列基板的像素单元中的某一晶体管同步形成。
该半导体层217的材料可以为微晶硅、非晶硅、多晶硅、氧化物半导体等，该氧化物半导体可以为氧化铟镓锡(IGZO)等。根据该半导体层所采用的材料，根据需要可以对于源漏区域进行掺杂。例如，当半导体层采用多晶硅形成时，可以对于与源极和漏极分别接触的源极区和漏极区进行掺杂。通过将压力传感器包括的晶体管和压力传递部212与阵列基板的像素单元中的晶体管以及隔垫物同步形成，可以简化制备步骤，降低制造成本。
该晶体管的半导体层217的与源极213和漏极214分别电连接的区域为源漏区域216(包括源极区和漏极区)，在源极213和漏极214之间的部分为该晶体管的沟道区，该压力传递部212的一端抵靠在对置基板上，而另一端与该沟道区重叠并抵靠在该沟道区上。当对置基板被按压时，作用在对置基板上压力通过压力传递部212传递至晶体管的沟道区，并作用在晶体管的沟道区上。在该结构中，显示装置100无需额外设置单独的压力传感器，能够节约成本，以及节约显示装置内部空间。
并且，该压力传感器还可以包括电阻测量电路230，该晶体管与该电阻测量电路230耦接。如图2B所示，例如，该晶体管的源极213可以通过源极信号线221连接到电阻测量电路230，该晶体管的漏极214可以通过漏极信号线222连接到电阻测量电路230，该晶体管的栅极219也可以通过栅极信号线223连接到电阻测量电路230。本公开的实施例对于电阻测量电路230的具体结构不作限定，例如电阻测量电路230可以包括放大电路、模数转换电路等，例如可以实现为单独的器件或与其他器件集成。
在该结构中，可以通过栅极信号线223对栅极219施加开态电压，使得源极213与漏极214被导通，此时还通过源极信号线221对源极213施加例如恒定第一电压，通过漏极信号线222对漏极214施加例如恒定的第二电压，由此源极213与漏极214之间有电流流过，电阻测量电路230通过检测该电流可以获得晶体管的导通电阻。当显示面板110的显示侧111检测到按压动作时，压力传递部212将该按压动作的压力传递至该沟道区，压力使得该沟道区的半导体的电阻率发生变化，进而使得该沟道区的电阻在该压力的作用下发生变化。该电阻测量电路230测量晶体管的沟道区的电阻变化，该电阻测量电路230与控制器150耦接，因此可以发送反馈信号到控制器150。控制器150根据收到的反馈信号确定是否有按压动作发生，如果是，则唤醒该皮肤纹理传感器130，从而使该皮肤纹理传感器130开始工作，检测触摸显示面板110的显示侧111的用户的指纹图像以用于进行后续的指纹识别操作，进一步地，若指纹识别成功，则控制器150控制采用该显示装置的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，或者执行预定操作(例如支付、进入特定应用程序等)等。当该显示装置的系统解锁后，例如，控制器150可以控制关闭该皮肤纹理传感器130，使其恢复待机状态，从而进一步节省显示装置100的功耗。若指纹识别失败，则控制器150例如可以控制该移动电话或平板电脑保持在息屏状态。
在图2A该结构中，该栅极219比源极213和漏极214远离该压力传递部212，在另一示例中，请参阅图2C和图2D，该源极213和漏极214比该栅极219远离该压力传递部212，本公开的实施例对此不做任何限制。在图2C和2D所示的结构中，其工作原理与图2A和2B中所示结构的工作原理相同，并且如图2D所示，该晶体管的源极213可以通过源极信号线221连接到电阻测量电路230，该晶体管的漏极214可以通过漏极信号线222连接到电阻测量电路230，该晶体管的栅极219还可以通过栅极信号线223连接到电阻测量电路230，此处不再赘述。
下面继续对设置于该显示面板110的显示侧111表面时的压力传感器120的实施例进行说明。
请参阅图3A、图3B和图3C，图3A为图3B所示的实施例提供的一种显示装置的另一种压力传感器在第一电极310和第二电极330相交部分350处沿剖切线I-I的剖面示意图；图3B为图3A所示的实施例提供的压力传感器的俯视图；图3C为本公开一些实施例提供的一种显示装置的另一种压力传感器的俯视图。
如图3A所示，该压力传感器300设置在显示面板的显示侧的表面上，例如包括依次堆叠设置在显示面板的显示侧的表面上的第一电极310、压电材料层320和第二电极330。该压电材料层320可以为透明压电薄膜，例如，该透明压电薄膜的材料可以为石英水晶、锆钛酸铅、聚四氟乙烯等。在该结构中，显示装置无需额外设置单独的压力传感器，能够节约成本，以及节约显示装置的内部空间。如图3B所示，在该实施例的一个示例中，该压力传感器300包括第一电极310、第二电极330，第一电极310和第二电极330均为条状电极，沿不同方向延伸由此彼此交叉且绝缘。该压力传感器300还可以包括电压测量电路340，该电压测量电路340与该第一电极310和第二电极330电连接。当显示面板110的显示侧111受到按压动作作用时，该电压测量电路340通过该第一电极310和该第二电极330测量当该压力传感器300被按压动作作用时在该压电材料层320两侧产生的电压差。本公开的实施例对于电压测量电路340的具体结构不作限定，例如电压测量电路340可以包括放大电路、模数转换电路等，例如可以实现为单独的器件或与其他器件集成。
该电压测量电路340与控制器150耦接，因此可以发送反馈信号到控制器150。控制器150根据从电压测量电路340收到的反馈信号确定是否有按压动作发生，如果是，则唤醒该皮肤纹理传感器130，从而使该皮肤纹理传感器130开始工作，检测触摸显示面板的显示侧的用户的指纹图像以用于进行后续的指纹识别操作，若指纹识别成功，则控制器150控制采用该显示装置的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，或者执行预定操作(例如支付、进入特定应用程序等)等。当该显示装置的系统解锁后，例如，控制器150可以控制关闭该皮肤纹理传感器130，使其恢复待机状态，从而进一步节省显示装置100的功耗。若指纹识别失败，则控制器150例如可以控制移动电话或平板电脑保持在息屏状态。
如图3C所示，在该显示面板110的显示侧111表面的预定区域内(例如显示区域的部分或全部)可以单独隔离地设置多个压力传感器300，各个压力传感器300可以分别与电压测量电路340电连接，从而实现在该预定区域内对该显示面板110的显示侧111的按压动作的检测。在另一个示例中，还可以通过定位是在哪个压力传感器300上检测到电压差，从而可以定位按压动作发生在显示面板的显示侧的表面上的位置，即进一步实现位置检测功能。
请返回图1A至图1E，在本公开的一些实施例中，显示装置100还可以包括活体检测传感器140，该活体检测传感器140与该控制器150耦接，用于检测触摸或按压显示装置的显示侧的表面的物体是否为人体。如果通过活体检测传感器的检测结果确定执行按压操作的是人体，则控制器150可以控制对指纹图像进行检测；如果确定执行按压操作的不是人体，例如为触控笔或其他物体，则控制器150可以控制不对指纹图像进行检测，由此可以进一步降低该显示装置的功耗。
该活体检测传感器140的实现方式有多种，例如，该活体检测传感器140可以为电容触摸传感器或红外传感器等。在一些实施例中，活体检测传感器140可以采用位置触摸传感器复用实现。若该活体检测传感器为电容触摸传感器，则当该按压动作是由人体执行时，则该电容触摸传感器自身的电容会发生变化，并被测量电路检测到该电容的变化，从而判断出该按压动作是由人体执行的。若该活体检测传感器为红外传感器时，则当该按压动作是由人体执行时，则该红外传感器会检测到手指发出(或反射)的红外光，从而判断出该按压动作是由人体执行的。当然，该活体检测传感器并不局限于此，其检测方法也不局限于此。
该活体检测传感器140相对于显示面板的位置布置关系也有多种，例如，该活体检测传感器140可以设置于该显示面板110的显示侧111表面，即为外置型(on-cell型)；又例如，该活体检测传感器140也可以设置于该显示面板110的内部，即为内置型(in-cell型)；再例如，该活体检测传感器140还可以设置于该显示面板110的背侧113等。本公开的实施例对此不作限制。
在至少一个示例中，当该活体检测传感器140实现为电容触摸传感器时，其可以由用于实现定位的电容触摸传感器复用得到，该电容触摸传感器可以为自电容型或互电容型，对此不再赘述。当活体检测传感器140实现为红外传感器时，其可以由用于实现定位的红外触摸传感器复用得到，可以通过在显示面板的背侧按照红外光检测装置(例如光电二极管或光敏晶体管)来检测由用户的手指等发出(或反射)的红外光。
在图1A至图1E所示的结构中，压力传感器120检测显示面板110的显示侧111的按压动作，该活体检测传感器140检测显示面板110的显示侧111的按压动作是否由人体执行，压力传感器120和活体检测传感器140将检测的反馈信号提供至控制器150。当控制器150确定压力传感器120检测到显示面板110的显示侧111的按压动作时，且确定显示面板110的显示侧111的按压动作是由人体执行的，该控制器150唤醒该皮肤纹理传感器130，从而使该皮肤纹理传感器130检测触摸显示面板的显示侧的用户的指纹图像以用于进行后续的指纹识别操作，进一步地，若指纹识别成功，则控制器150控制采用该显示装置的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，或者执行预定操作等。当该显示装置的系统解锁后，例如，控制器150可以控制关闭该皮肤纹理传感器130，使其恢复待机状态，从而进一步节省显示装置100的功耗；若指纹识别失败，则控制器150例如可以控制移动电话或平板电脑保持在息屏状态。
当该活体检测传感器140反馈该按压动作不是由人体执行时，该控制器150将该皮肤纹理传感器130保持在待机状态或关闭状态，通过这种方式，能够更有效地避免当显示装置感受到的压力不是手指施加的压力时，显示装置的屏下指纹解锁功能仍然被打开从而产生的误操作以及功耗增加的问题。
作为一变更实施例，皮肤纹理传感器130可以将在其上成像的指纹图像发送到控制器150，控制器150将该用户指纹图像发送指纹处理器160，以使该指纹处理器160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150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150控制该显示装置100保持在息屏状态。
在本公开的一些实施例中，该指纹处理器160可以由通用处理器或专用处理器实现；控制器150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150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。
当然，本公开的一些实施例的显示装置100的结构并不局限于图1A-1E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、麦克风、扬声器等，这里对于这些器件不再赘述。
本公开至少一些实施例提供的显示装置，通过压力传感器检测该显示面板的显示侧的按压动作，当压力传感器检测到按压动作时，控制器唤醒皮肤纹理传感器，使该皮肤纹理传感器检测触摸显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，从而减小了屏下指纹检测的功耗。并且，该显示装置无需额外设置单独的压力传感器，能够节约成本，以及节约显示装置内部空间。进一步的，当该显示装置的系统解锁后，控制关闭该皮肤纹理传感器的电路，从而进一步节省显示装置的功耗。
而且，本公开至少一些实施例中，通过活体检测传感器140检测显示面板110的显示侧111的按压动作是否由人体执行，当该活体检测传感器反馈按压动作不是由人体执行时，该控制器保持该皮肤纹理传感器在待机状态，能够进一步避免了当显示装置感受到的压力不是手指的压力时，显示装置的屏下指纹解锁功能仍然被打开从而产生的误操作的问题。
图4为本公开一些实施例提供的显示装置400的剖面示意图。请参考图4的实施例，该显示装置400包括显示面板410、压力传感器420、皮肤纹理传感器430及控制器(未示出)。在该实施例中，显示面板410为OLED显示面板。
如图4所示，该OLED显示面板410包括顶层膜401、薄膜封装402、像素单元403、柔性衬底404以及底层膜405等结构等结构。
底层膜405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404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403形成在柔性衬底404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，像素驱动电路与信号线耦接，从而可以接收相应的控制信号以及驱动电压，根据需要驱动发光器件发光，以进行显示、触控或皮肤纹理(例如指纹)识别等功能。像素单元发出的光101可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)450反射用于用户皮肤纹理图像识别。
薄膜封装402覆盖在像素单元403以防止外界的水汽进入到像素单元403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401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410还可以包括其他结构或功能层。例如，该OLED显示面板410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403之中，或者形成在顶层膜上等，例如可以为电容式、电阻式等，该触控结构可以复用为活体检测传感器。
为了实现屏下指纹检测功能，上述顶层膜401、薄膜封装402、柔性衬底404以及底层膜405为至少部分透明的，并且像素单元403中与相邻的像素单元之间形成有小孔4032，以便从顶层膜401表面上的指纹反射的光可以入射到皮肤纹理传感器430上，通过小孔成像以获取指纹图像。例如，该OLED显示面板410还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4032形成，根据其形成位置以对将穿过小孔4032的光102进行准直或者对穿过小孔4032后的光102进行准直，准直后的光102入射到皮肤纹理传感器430上。
本公开至少一实施例提供的显示装置，通过压力传感器420检测该显示面板410的显示侧的按压动作，当确定压力传感器420检测到按压动作时，控制器唤醒皮肤纹理传感器，使该皮肤纹理传感器430检测触摸显示面板410的显示侧的用户的指纹图像，该指纹图像被提供至指纹处理器，从而减小了屏下指纹检测的功耗。
例如，该显示装置例如可以实现为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本公开的另一些实施例提供了上述显示装置的操作方法，以下将结合附图5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。
如图5所示，本公开的一些实施例的显示装置的操作方法例如包括如下的步骤S501～S503。
步骤S501，使压力传感器检测显示面板的显示侧的按压动作。
步骤S502，当确定压力传感器检测到显示面板的显示侧的按压动作时，使控制器唤醒皮肤纹理传感器。
步骤S503，使皮肤纹理传感器检测触摸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的显示装置的操作方法，通过使压力传感器检测该显示面板的显示侧的按压动作，当确定该压力传感器检测到该显示面板的显示侧的按压动作时，使控制器唤醒该皮肤纹理传感器，使该皮肤纹理传感器检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，从而减小了屏下指纹检测的功耗。
图6为本公开一些实施例提供的一种显示装置的另一种操作方法流程图。该显示装置还可以包括活体检测传感器，该方法包括如下的步骤S601～S607。
步骤S601，使压力传感器检测显示面板的显示侧的按压动作。
在步骤S601之后，如果活体检测传感器处于工作状态，则可以直接进行如下的步骤S603；如果活体检测传感器处于待机状态或关闭状态，则可以进行如下的步骤S602。
步骤S602，当确定压力传感器检测到显示面板的显示侧的按压动作时，使控制器唤醒活体检测传感器。
步骤S603，使活体检测传感器检测该按压动作是否由人体执行。
检测该按压动作是否由人体执行的方法有很多，例如，若该活体检测传感器为电容触摸传感器，则当该按压动作是由人体执行时，则该电容触摸传感器自身的电容会发生变化，并被测量电路检测到该电容的变化，从而判断出该按压动作是由人体执行的。又例如，若该活体检测传感器为红外传感器时，则当该按压动作是由人体执行时，则该红外传感器会检测到手指发出的红外光，从而判断出该按压动作是由人体执行的。当然，该活体检测传感器并不局限于此，其检测方法也不局限于此。
当确定活体检测传感器反馈该按压动作是由人体执行时，执行步骤S604至步骤S606，当确定活体检测传感器反馈该按压动作不是由人体执行时，执行步骤S607。
步骤S604，控制器唤醒皮肤纹理传感器。
当确定该压力传感器检测到该显示面板的显示侧的按压动作并且当确定活体检测传感器反馈该按压动作是由人体执行时时，才使控制器唤醒该皮肤纹理传感器，使该皮肤纹理传感器检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，从而减小了屏下指纹检测的功耗，并且避免了当显示装置感受到的压力不是手指的压力时，显示装置的屏下指纹解锁功能仍可能被打开从而产生的误操作的问题。
步骤S605，使皮肤纹理传感器检测触摸显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像。
该皮肤纹理传感器检测触摸显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像被用于进行后续的指纹识别操作，若指纹识别成功，则控制器控制包括该显示显示装置的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，或者执行预定操作；若指纹识别失败，则控制器可以控制该移动电话或平板电脑保持在息屏状态。
步骤S606，当确定用户皮肤纹理图像识别成功后，使该控制器控制关闭该活体检测传感器的电路和关闭该皮肤纹理传感器的电路。
通过使该控制器控制关闭该活体检测传感器的电路和关闭该皮肤纹理传感器的电路，可以进一步节省显示装置的功耗。
步骤S607，使控制器关闭皮肤纹理传感器。
当确定活体检测传感器反馈该按压动作不是由人体执行时，控制器关闭皮肤纹理传感器，使得皮肤纹理传感器处于待机状态或关闭状态，可以避免当显示装置感受到的压力不是手指的压力时，显示装置的屏下指纹解锁功能仍可能被打开从而产生的误操作的问题。
本公开至少一实施例提供的显示装置的操作方法，通过使压力传感器检测该显示面板的显示侧的按压动作，当确定该压力传感器检测到该显示面板的显示侧的按压动作时，使控制器唤醒该皮肤纹理传感器，使该皮肤纹理传感器检测触摸该显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，从而减小了屏下指纹检测的功耗。并且，当确定该活体检测传感器反馈该按压动作是由人体执行时，控制器唤醒该皮肤纹理传感器，否则使控制器关闭该皮肤纹理传感器，通过这种方式能够避免当显示装置感受到的压力不是手指的压力时，显示装置的屏下指纹解锁功能仍可能被打开从而产生的误操作的问题。
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 (18)

1.一种显示装置，包括：显示面板、压力传感器、皮肤纹理传感器及控制器，其中，
所述皮肤纹理传感器和所述压力传感器分别与所述控制器耦接，
所述压力传感器被配置为检测所述显示面板的显示侧的按压动作，
所述皮肤纹理传感器被配置为检测触摸所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像，
所述控制器被配置为，当所述压力传感器检测到所述按压动作时，唤醒所述皮肤纹理传感器。
2.根据权利要求1所述的显示装置，还包括活体检测传感器，其中，所述活体检测传感器与所述控制器耦接，且被配置为检测所述按压动作是否由人体执行；以及
所述控制器还被配置为当所述活体检测传感器反馈所述按压动作是由人体执行时，唤醒所述皮肤纹理传感器，否则关闭所述皮肤纹理传感器。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述活体检测传感器为电容触摸传感器或红外传感器。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述压力传感器设置于以下中的至少一个：所述显示面板的显示侧表面、所述显示面板内部或所述显示面板的与所述显示侧相对的背侧表面。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述压力传感器设置于所述显示面板内部，所述压力传感器包括晶体管和压力传递部，
所述晶体管包括沟道区，所述压力传递部与所述沟道区重叠，且被配置为将所述按压动作的压力传递至所述沟道区，所述沟道区的电阻在所述压力的作用下可变化。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述压力传感器还包括电阻测量电路，所述晶体管与所述电阻测量电路耦接，
所述电阻测量电路被配置为测量所述晶体管的沟道区的电阻变化，并发送反馈信号到所述控制器。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述晶体管包括栅极、源极和漏极，所述栅极比所述源极和所述漏极靠近所述压力传递部，或者所述源极和所述漏极比所述栅极靠近所述压力传递部。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述压力传递部为柱状。
9.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述压力传感器设置于所述显示面板的显示侧表面上，所述压力传感器包括依次堆叠设置在所述显示面板的显示侧表面上的第一电极、压电材料层和第二电极。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述压力传感器还包括电压测量电路，所述电压测量电路被配置为与所述第一电极和所述第二电极电连接，且测量当所述压力传感器被所述按压动作作用时在所述压电材料层两侧产生的电压差，并发送反馈信号到所述控制器。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述压电材料层为透明压电薄膜。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的显示装置，其中，所述控制器还被配置为当所述用户皮肤纹理图像识别成功后，控制关闭所述活体检测传感器的电路和关闭所述皮肤纹理传感器的电路。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的显示装置，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所述用户皮肤纹理图像识别。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的显示装置，其中，所述显示面板为有机发光二极管显示面板或量子点发光二极管显示面板。
15.根据权利要求5至8中任一项所述的显示装置，其中，所述显示面板包括阵列基板以及对置基板，
所述晶体管形成在所述阵列基板上，所述压力传递部夹置在所述对置基板和所述晶体管之间。
16.一种如权利要求1-15中任一项所述显示装置的操作方法，包括：
使所述压力传感器检测所述显示面板的显示侧的按压动作，
当所述压力传感器检测到所述显示面板的显示侧的按压动作时，使所述控制器唤醒所述皮肤纹理传感器；
使所述皮肤纹理传感器检测触摸所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述显示装置还包括活体检测传感器，所述方法还包括：
使所述活体检测传感器检测所述按压动作是否由人体执行；
其中，使所述皮肤纹理传感器检测触摸所述显示面板的显示侧的用户皮肤纹理图像包括：
当所述活体检测传感器反馈所述按压动作是由所述人体执行时，所述控制器唤醒所述皮肤纹理传感器，否则使所述控制器关闭所述皮肤纹理传感器。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
当所述用户皮肤纹理图像识别成功后，使所述控制器控制关闭所述活体检测传感器的电路和关闭所述皮肤纹理传感器的电路。
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