CN110175592B - 一种显示面板及其驱动方法以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示面板及其驱动方法以及显示装置，该显示面板包括：遮光层，发光器件层，触摸功能层，位于遮光层远离发光器件层一侧的指纹识别模组，遮光层包括多个成像小孔，发光器件层包括多个发光器件，发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件；第一发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离大于第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离；第一检测阶段：第一发光器件发光，第二发光器件不发光，指纹识别模组采集第一指纹图像；第二检测阶段：第二发光器件发光，指纹识别模组采集第二指纹图像；合成第一指纹图像和第二指纹图像以得到指纹图像。本发明实施例，提高了指纹识别精度。

Description

一种显示面板及其驱动方法以及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示面板及其驱动方法以及显示装置。

背景技术

指纹对于每一个人而言是与身俱来的，是独一无二的。随着科技的发展，市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置，如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。这样，用户在操作带有指纹识别功能的显示装置前，只需要用手指触摸显示装置的指纹识别模组，就可以进行权限验证，简化了权限验证过程。

现有的带有指纹识别功能的显示装置中，指纹识别模组采集到的每帧指纹图像至少受到手指信号光以及子像素的噪点影响，导致指纹识别模组指纹识别的准确度低。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板及其驱动方法以及显示装置，以提高指纹识别精度。

本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

遮光层，位于所述遮光层上的发光器件层，位于所述发光器件层远离所述遮光层一侧的触摸功能层，以及位于所述遮光层远离所述发光器件层一侧的指纹识别模组，所述遮光层包括多个成像小孔，所述发光器件层包括多个发光器件，所述发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件；

其中，所述第一发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离大于所述第二发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离；

第一检测阶段：所述第一发光器件发光，所述第二发光器件不发光，所述指纹识别模组采集第一指纹图像；

第二检测阶段：所述第二发光器件发光，所述指纹识别模组采集第二指纹图像；

合成所述第一指纹图像和所述第二指纹图像以得到指纹图像。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，所述显示面板包括：遮光层，位于所述遮光层上的发光器件层，位于所述发光器件层远离所述遮光层一侧的触摸功能层，以及位于所述遮光层远离所述发光器件层一侧的指纹识别模组，所述遮光层包括多个成像小孔，所述发光器件层包括多个发光器件，所述发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件，其中，所述第一发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离大于所述第二发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离；

该驱动方法包括：

第一检测阶段，控制所述第一发光器件发光以及所述第二发光器件不发光，并通过所述指纹识别模组采集第一指纹图像；

第二检测阶段，控制所述第二发光器件发光，并通过所述指纹识别模组采集第二指纹图像；

合成所述第一指纹图像和所述第二指纹图像以得到指纹图像。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括如上所述的显示面板。

本发明实施例提供的显示面板，发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件，第一发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离大于第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离。第一检测阶段：第一发光器件发光，第二发光器件不发光，指纹识别模组采集第一指纹图像，则第一指纹图像中不会存在第二发光器件发出的光线被触摸功能层反射后造成的噪点，第一指纹图像中噪点数量显著减少。第二检测阶段：第二发光器件发光，指纹识别模组采集第二指纹图像。将第一指纹图像和第二指纹图像合成，在保证指纹图像完整性的基础上，还显著减少了指纹图像中的噪点数量，提高了指纹识别精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的一种显示装置的示意图；

图2是图1所示显示装置进行指纹识别时获取的指纹图像示意图；

图3是本发明实施例提供的一种显示面板的示意图；

图4为图3沿A-A'的剖视图；

图5是本发明实施例提供的显示面板的成像小孔识别范围的示意图；

图6是本发明实施例提供的显示面板的发光器件的光路图；

图7是本发明实施例提供的显示面板在第一检测阶段的显示画面示意图；

图8是本发明实施例提供的显示面板在第一检测阶段的显示画面示意图；

图9是本发明实施例提供的显示面板进行指纹识别时获取的第一指纹图像示意图；

图10是本发明实施例提供的显示面板进行指纹识别时获取的第二指纹图像示意图；

图11是本发明实施例提供的显示面板中发光器件作为指纹识别光源时的指纹成像示意图；

图12是本发明实施例提供的显示面板中发光器件作为指纹识别光源时的第一检测阶段的指纹成像示意图；

图13是本发明实施例提供的显示面板中发光器件作为指纹识别光源时的第二检测阶段的指纹成像示意图；

图14是本发明实施例提供的显示面板在第二检测阶段的显示画面示意图；

图15是本发明实施例提供的显示面板在第二检测阶段的显示画面示意图；

图16是本发明实施例提供的显示面板的像素排布示意图；

图17是图16所示显示面板在第一检测阶段的显示画面示意图；

图18是图16所示显示面板在第二检测阶段的显示画面示意图；

图19是图16所示显示面板在第一检测阶段的显示画面示意图；

图20是本发明实施例提供的显示面板的像素排布示意图；

图21是本发明实施例提供的一种显示面板的驱动方法的示意图；

图22是本发明实施例提供的一种显示装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人经过试验发现：现有显示装置的指纹图像中存在噪点，影响指纹识别精度。参考图1所示，为现有显示装置的示意图。如图1所示，该显示装置至少包括指纹识别模组1、遮光层2、发光器件层3和触摸功能层4。遮光层2包括多个成像小孔2a，发光器件层3包括多个发光器件3a，触摸功能层4位于发光器件层3背离遮光层2的一侧上。触摸主体5与显示装置的接触面为显示装置的触摸表面，可选触摸主体5为手指。指纹识别阶段，发光器件层3中的发光器件3a复用为指纹识别光源进行发光，其发出的光线经由触摸主体5反射后穿过遮光层2的成像小孔2a再进入指纹识别模组1中。指纹识别模组1根据接收的光信号生成指纹图像，然而现有显示装置的指纹识别精度低。

发明人经过研究发现产生这个问题的原因是：显示装置中设置有触摸功能层4，触摸功能层4中设置有ITO等具有较高反射率的电极材料，则发光器件层3发出的光线入射到触摸功能层4时会发生反射。发光器件层3的发光器件3a发光时，其发出的光线会穿过触摸功能层4入射到触摸主体5表面，经由触摸主体5反射后形成手指信号光，手指信号光穿过遮光层2的成像小孔2a进入指纹识别模组1中；同时，发光器件3a发出的光线还会在触摸功能层4上发生反射，触摸功能层反射光穿过遮光层2的成像小孔2a并进入指纹识别模组1中。指纹识别模组1根据接收到的手指信号光和触摸功能层反射光进行指纹成像，触摸功能层反射光会对手指信号光产生干扰，影响指纹图像质量，在此将触摸功能层反射光在指纹识别模组1形成的像称为噪点。

参考图2所示，为图1所示显示装置进行指纹识别时获取的指纹图像示意图。成像小孔2a只能允许其在触摸表面上的识别范围内的光线穿过，图2中每个网格2b(事例性的，一个网格即图中虚线所圈的一个方块区域)即为一个成像小孔2a在触摸表面的识别范围内的光线在指纹识别模组1中形成的像，在此可以将指纹识别模组1中成像小孔2a的识别范围内的光线生成的像称为区域图像。可选遮光层2中的成像小孔2a呈阵列排布，则成像小孔2a对应的区域图像呈阵列排布，多个区域图像构成显示面板的指纹图像。图2中每个网格2b中的白色亮点即为噪点2c，噪点2c干扰指纹图像的清晰度。

由此可知，目前显示装置的指纹识别模组在成像时，其指纹图像的光信号不仅来自于手指的信号光，还受到了发光器件在触摸功能层上反射的噪点的影响，手指信号光和噪点叠加在一起，影响指纹图像质量。

有鉴于此，本发明提供实施例了一种显示面板。参考图3所示，为本发明实施例提供的一种显示面板的示意图，图4为图3沿A-A'的剖视图。可选图3中标示的平面为遮光层10所在平面，标示的第一发光器件21a为发光器件层20的第一发光器件21a在遮光层10的投影，标示的第二发光器件21b为发光器件层20的第二发光器件21b在遮光层10的投影。

本实施例提供的显示面板包括：遮光层10，位于遮光层10上的发光器件层20，位于发光器件层20远离遮光层10一侧的触摸功能层30，以及位于遮光层10远离发光器件层20一侧的指纹识别模组40，遮光层10包括多个成像小孔11，发光器件层20包括多个发光器件21，发光器件21包括多个第一发光器件21a和多个第二发光器件21b；其中，第一发光器件21a在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d1大于第二发光器件21b在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d；第一检测阶段：第一发光器件21a发光，第二发光器件21b不发光，指纹识别模组40采集第一指纹图像；第二检测阶段：第二发光器件21b发光，指纹识别模组40采集第二指纹图像；合成第一指纹图像和第二指纹图像以得到指纹图像。可以理解，发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离具体是指发光器件的中心点在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的中心点之间的距离。

具体的，本实施例提供的显示面板包括：阵列基板50。阵列基板50包括衬底51，衬底51上设置有用于控制发光器件层20进行发光的像素电路阵列以及向像素电路阵列提供信号的信号线。可选衬底51设置在遮光层10和指纹识别模组40之间，在其他实施例中还可选衬底设置在指纹识别模组背离遮光层的一侧上。可选衬底51由透明玻璃材料形成，但是不限于此，例如衬底还可选为聚酰亚胺衬底基板等，任意一种可适用于本发明显示面板的衬底材质均落入本发明的保护范围。

显示面板还包括位于衬底51上的像素电路阵列。可选的，像素电路阵列包括有源层52a，多层阵列金属层和多层绝缘层，多层绝缘层用于对多层阵列金属层之间进行绝缘。具体的，多层阵列金属层至少包括栅极金属层52b、源漏极金属层52c和电容金属层52d，多层绝缘层包括第一绝缘层52e、第二绝缘层52f、第三绝缘层52g和第四绝缘层52h。像素电路阵列包括与发光器件21电连接的像素电路53，像素电路53与发光器件21对应设置并电连接，像素电路53中至少包括薄膜晶体管53a和存储电容53b。

显示面板还包括遮光层10，遮光层10位于发光器件层20背离触摸功能层30的一侧上，具体的遮光层10位于像素电路阵列和发光器件层20之间。可选遮光层10的材料为金属或遮光树脂等不透光的材料，可选遮光层10的材料为黑色树脂遮光材料，但不限于此。遮光层10包括多个成像小孔11，其中的成像小孔11为贯穿遮光层10的通孔且在遮光层10中均匀排布。

具体的，遮光层10中成像小孔11的数量较少，通常是几十个发光器件21对应设置一个成像小孔11，成像小孔11与发光器件21不交叠。成像小孔11的孔径限定，使得成像小孔11只能允许其识别范围内的光线穿过，即成像小孔11具有成像小孔识别范围。如图5所示，为四个相邻成像小孔的成像小孔识别范围的示意图。成像小孔识别范围11a是指成像小孔11能够识别的触摸表面100(即手指与显示面板的接触面)的区域，图5示出了4个相邻的成像小孔11能够识别的触摸表面100的区域。可选将每个成像小孔11的成像小孔识别范围11a设置为不重叠，相邻成像小孔11的成像小孔识别范围11a的边缘衔接，这样降低了像素串扰，提高了指纹识别精度。本实施例中成像小孔11均匀排布，相应的成像小孔识别范围11a也呈均匀排布，成像小孔11采集的图像也呈均匀排布。

本实施例中，显示面板还包括发光器件层20，发光器件层20位于遮光层10背离指纹识别模组40的一侧上。发光器件层20即是发光功能层，至少包括：阳极20a、阴极20c以及位于阳极20a和阴极20c之间的发光材料层20b。阳极20a相互独立，每个阳极20a位于发光器件21对应的区域，阴极20c相互连接为公共的整层结构。可选阳极20a为反射电极，其材料可选为具有反光特性的金属或导电的电极材料，如Ag、Au、AlX、MoX、CuX、Al、Ti或Cr；可选阴极20c为透明导电薄膜，其材料可选为ITO等透明电极材料。

可以理解的，本实施例中，位于遮光层10上的发光器件层20包括发光器件21，可选发光器件21为有机发光二极管，有机发光二极管的发光材料层为有机发光材料层，一个有机发光二极管由其对应区域的阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的有机发光材料层构成。像素电路53驱动对应的有机发光二极管。有机发光二极管还包括设于阳极和有机发光材料层之间的空穴注入层和空穴传输层，设于有机发光材料层和阴极之间的电子注入层和电子传输层。有机发光二极管的发光机理为，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子注入层和空穴注入层，电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到有机发光材料层，并在有机发光材料层中复合形成激子以使有机发光材料层中的发光分子被激发，发光分子经过辐射弛豫而发出可见光。

显示面板还包括像素定义层22，像素定义层22位于薄膜晶体管53a之上，具体的，像素定义层22包括暴露阳极20a的像素定义层开口，像素定义层开口漏出部分阳极20a，像素定义层开口中填充有有机发光材料层。可以理解的，本发明中一个发光器件21的边界可以为像素定义层开口的边界，即一个像素定义层开口界定了一个最小的显示单元。

显示面板还包括封装层60，封装层60位于触摸功能层30面向遮光层10的一侧上，可选封装层60为薄膜封装层。薄膜封装层的材料可以由无机物薄膜构成，也可以由无机物薄膜与有机聚合物薄膜交替层叠形成，无机物薄膜可以提高面板阻隔水氧的能力，有机聚合物薄膜可以降低应力。可选无机物薄膜的材料包括氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化镁和氧化铪中的一种或多种，有机聚合物薄膜的材料包括丙烯基聚合物、硅基聚合物或环氧树脂基聚合物。

本实施例中，显示面板还包括指纹识别模组40，指纹识别模组40位于衬底51的背离遮光层10的一侧上，但不限于此，在其他实施例中还可选指纹识别模组位于衬底和遮光层之间。指纹识别模组40的指纹识别主要是利用光的折射和反射原理。指纹识别模组40的工作原理是，发光器件层20的发光器件21作为指纹识别光源进行发光，当手指放在显示面板的触摸表面100上时，发光器件21发出的光线入射到触摸表面100并经由手指谷脊发生反射，该反射光线投射到指纹识别模组40上使指纹识别模组40根据手指信号光的光强生成对应的电信号，并根据电信号生成指纹图像。

本实施例中，发光器件层20包括多个发光器件21，多个发光器件21至少划分为两类，具体的，发光器件21包括多个第一发光器件21a和多个第二发光器件21b；其中，第一发光器件21a在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d1大于第二发光器件21b在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d。也就是说，第二发光器件21b相较于第一发光器件21a距离成像小孔11更近。

可选的，指纹识别阶段，发光器件21作为指纹识别光源发光，其发出的光线到达触摸表面100并被触摸主体反射后，通过成像小孔11被指纹识别模组40识别。本实施例中，指纹识别阶段包括第一检测阶段和第二检测阶段，第一检测阶段：第一发光器件21a发光，第二发光器件21b不发光，指纹识别模组40采集第一指纹图像；第二检测阶段：第二发光器件21b发光，指纹识别模组40采集第二指纹图像；合成第一指纹图像和第二指纹图像以得到指纹图像。

图6是发光器件的光路示意图，其中仅示出了触摸功能层反射光的光传播路径。发光器件21向各个方向发光，其中，a路光线被触摸功能层30反射至遮光层10进行遮挡，不会进入指纹识别模组40，因此不影响指纹成像。b路光线被触摸功能层30反射并穿过成像小孔11，但其入射角度太大会被显示面板滤光，不影响指纹成像；其原因在于，指纹识别模组40和遮光层10之间通常存在空气层，b路光线的反射光穿过成像小孔11后，入射角度过大，无法通过空气层到达指纹识别模组40，导致被滤除；或者，指纹识别模组40和遮光层10之间存在相邻两个膜层的折射率差异较大，b路光线的反射光穿过成像小孔11后，入射角度过大，无法通过折射率差异较大的两个界面，从而被滤除。c路光线被触摸功能层30反射至成像小孔11并进入指纹识别模组40，且其入射角度满足指纹识别模组40的接收光角度条件，会严重干扰指纹成像。b路光线被触摸功能层30反射的反射光穿过成像小孔11被滤除的原因在于，并进入指纹识别模组40，但其入射角度太大会被显示面板指纹识别模组40滤光。

显然，发光器件21与成像小孔11的距离越近，发光器件21发出的光线在触摸功能层30的反射光对指纹成像的干扰越大。

第二发光器件21b相较于第一发光器件21a距离成像小孔11更近，第二发光器件21b产生的光线会被触摸功能层30反射至成像小孔11并进入指纹识别模组40，其中大部分反射光的入射角度满足指纹识别模组40的接收光角度条件，会在指纹成像中形成较多的噪点；第一发光器件21a产生的部分光线被触摸功能层30反射至遮光层10遮挡；第一发光器件21a产生的光线还有部分光线被触摸功能层30反射至成像小孔11并进入指纹识别模组40，其中部分反射光的可能入射角度较大，不满足指纹识别模组40的接收光角度条件，剩余部分反射光的入射角度可能满足指纹识别模组40的接收光角度条件，会在指纹成像中形成少量噪点。由此可知，对于任意一个成像小孔11采集的指纹图像，第二发光器件21b的光线经由触摸功能层30的反射光在该指纹图像中形成的噪点多于第一发光器件21a的光线经由触摸功能层30的反射光在该指纹图像中形成的噪点。

图7是显示面板在第一检测阶段的显示画面示意图，图8是显示面板在第二检测阶段的显示画面示意图。在此，将点亮的发光器件所对应的显示区域填充为白色，将不发光的发光器件所对应的显示区域填充为花纹，需要说明的是，图8中第二发光器件所对应的区域212发光，第一发光器件所对应的区域211可以发光也可以不发光。可以理解，图7和图8中标示的成像小孔识别范围11a是成像小孔11能够识别的触摸表面100的区域；其中标示的成像小孔11是遮光层10的成像小孔11在触摸表面100的投影；其中标示为211的区域是第一发光器件21a所在区域在触摸表面100的投影，其中标示为212的区域是第二发光器件21b所在区域在触摸表面的投影。其中，第二发光器件21b所在区域相较于第一发光器件21a所在区域距离成像小孔11更近。

图9是第一指纹图像的局部示意图，图10是第二指纹图像的局部示意图。指纹图像中每个网格40a是一个成像小孔识别范围11a在指纹识别模组40中所形成的像，可选网格40a包括第一成像区域40b和第二成像区域40c。可选的，小孔对应成像小孔识别范围的中心位置。可选的，为了提高识别准确性、保证个方向上识别精度均匀，成像小孔识别范围为正方形；则p相当于任意相邻两个成像小孔的中心点之间的距离，相邻两个成像小孔识别范围11a的边界衔接，因此成像小孔识别范围11a的边长也为p。如图11所示为发光器件作为指纹识别光源的指纹成像示意图。其中，虚拟平面1A是发光器件层20关于触摸功能层30的镜像，虚拟平面1B是发光器件层20关于触摸表面100的镜像。

每个成像小孔11在触摸表面100需要采集的指纹范围是p，即成像小孔识别范围11a的边长为p，基于小孔成像原理，成像小孔识别范围11a在指纹识别模组40所形成的像的区域边长为p'，p'即为网格40a的边长。

与成像小孔11的间距为x或小于x的第二发光器件21b发出的光线在触摸表面100进行指纹采集后，基于小孔成像原理，其在指纹识别模组40所形成的像的区域边长为x'，也可以说，边长为x'的指纹成像区域是第二发光器件21b发出的光被触摸表面100反射形成的手指信号光的成像区域，即第二成像区域40c。显然，x'即为网格40a中第二成像区域40c的边长。

一个成像小孔识别范围11a内第一发光器件21a发出的光线被触摸表面100反射后在指纹识别模组40中形成的成像区域主要位于指纹成像区域x'和指纹成像区域p'之间，第一成像区域40b为第一发光器件21a发出的光线被反射后在指纹识别模组40中形成的成像区域。

与成像小孔11的间距为x或小于x的第二发光器件21b发出的光线在触摸功能层30进行反射后，其在指纹识别模组40所形成的像的区域边长为x1，噪点成像区域x1是第二发光器件区域中第二发光器件发出的光被触摸功能层30反射形成的噪点的成像范围。换句话说，发明人经过研究和分析，发现图2中每个网格2b中的白色亮点(即噪点2c)相当于被触控功能层30反射的一个个发光器件的反射图像的投影。若将第二发光器件区域内的第二发光器件全部关闭，则第二发光器件区域内的第二发光器件不发出光线，也不会经由触摸功能层30产生触摸功能层反射光，相应的噪点成像区域x1内无噪点。一个成像小孔11所对应的噪点成像区域x1与指纹成像区域p'存在交叠，第二发光器件区域的第二发光器件被关闭，可降低指纹成像区域p'中的噪点数量。

已知第二发光器件21b相较于第一发光器件21a距离成像小孔11更近，基于小孔成像原理可知，第二发光器件21b发出的光所形成的手指信号光在指纹识别模组40中所成的像主要位于第二成像区域40c，第一发光器件21a发出的光所形成的反射光在指纹识别模组40中所成的像主要位于第一成像区域40b。同一网格40a中第一成像区域40b和第二成像区域40c的边界衔接。

第一检测阶段，第一发光器件21a发光，第二发光器件21b不发光，指纹识别模组40采集第一指纹图像。则图9中网格40a的第一成像区域40b中有第一发光器件21a发出的光线被反射后形成的像。第二发光器件21b不发光，则减少了第二发光器件21b经由触摸功能层30的反射入射到指纹识别模组40的光线，使得网格40a的第一成像区域40b中减少了第二发光器件21b发出的光线被触摸功能层反射后形成的噪点。因此第一指纹图像中网格40a的第一成像区域40b的噪点显著减少，提高了第一指纹图像的清晰度。

但是，关闭第二发光器件21b使其不发光，还减少了第二发光器件21b经由触摸主体的反射入射到指纹识别模组40的光线，则第一指纹图像中，网格40a的第二成像区域40c中没有第二发光器件21b发出的光线被反射后形成的像，导致生成的第一指纹图像中存在无指纹成像区域，指纹图像不完整。如图9所示，第二成像区域40c中的黑点，即可以理解为缺少的图像。而本申请实施例所述的第二检测阶段：第二发光器件21b发光，指纹识别模组40采集第二指纹图像。指纹识别模组40根据第二发光器件21b的光线经由触摸表面反射后形成的手指信号光以及根据第二发光器件21b的光线经由触摸功能层30反射后形成的噪点进行成像，其中，第二发光器件21b的光线经由触摸表面100反射后形成的手指信号光的成像主要位于第二成像区域40c，则图10中网格40a的第二成像区域40c中有第二发光器件21b发出的光线被反射后形成的像。

合成第一指纹图像和第二指纹图像。具体是将同一网格40a中，第一指纹图像的第一成像区域40b与第二指纹图像的第二成像区域40c合成为新的指纹图像。合成后得到的指纹图像，每个网格40a的第一成像区域40b中有第一发光器件21a发出的光线经由触摸表面反射后形成的像，网格40a的第二成像区域40c中有第二发光器件21b发出的光线经由触摸表面反射后形成的像。解决了第一指纹图像中关闭第二发光器件21b存在无指纹成像区域的问题，保证了指纹图像的完整性。以及，合成后得到的指纹图像，每个网格40a的第一成像区域40b中噪点显著减少，提高了指纹识别准确性。

本实施例提供的显示面板，发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件，第一发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离大于第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离。第一检测阶段：第一发光器件发光，第二发光器件不发光，指纹识别模组采集第一指纹图像，则第一指纹图像中减少了第二发光器件发出的光线被触摸功能层反射造成的噪点，第一指纹图像中噪点数量显著减少。第二检测阶段：第二发光器件发光，指纹识别模组采集第二指纹图像。将同一成像小孔对应的第一指纹图像中的第一成像区域和第二发光器件的第二成像区域合成，则合成后的指纹图像，在保证指纹图像完整性的基础上，还显著减少了指纹图像中的噪点数量，提高了指纹识别精度。

示例性的，在上述技术方案的基础上，可选第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离d满足以下条件：

其中，p为任意相邻两个成像小孔的中心点之间的距离，h为触摸功能层和遮光层的垂直距离，u为显示面板的触摸表面和遮光层的垂直距离。

参考图12所示，第一检测阶段，设定以成像小孔11为中心半径x的范围内的发光器件关闭，则该关闭的发光器件不会经由触摸功能层反射形成噪点，相应的其对应的噪点成像区域x1范围内无噪点，同时该关闭的发光器件不会经由触摸表面反射形成手指信号光，相应的对应的第二成像区域40c内无指纹信号。换句话说，需要在第一检测阶段关掉的发光器件为形成的噪点成像区域x1在指纹成像区域p'内的发光器件。可选x大于或等于d且小于d1，则第一检测阶段关闭的发光器件为第二发光器件区域中的第二发光器件。

又因为，噪点成像区域x1大于指纹成像区域p'，则θ1小于θ2。tanθ1＝p/2u，tanθ2＝x/2h，则x/2h>p/2u，x>ph/u。此外，参考图13所示，第二检测阶段，需要补充指纹成像区域x'的指纹成像。要使指纹成像区域x'的指纹成像不受噪点干扰，只要最近的指纹识别光源被触控功能层30反射的反射像没有进入指纹成像区域x'的范围内即可，即θ3需大于θ4。tanθ3＝d/2h，tanθ4＝x/2u，则d/2h>x/2u，du/h>x。

根据上述公式计算可得，d>ph²/u²。

此外，需要说明的是，噪点成像区域x1一定大于指纹成像区域x'，因此采集第二指纹图像时，指纹成像区域x'中有可能产生影响的噪点一定是噪点成像区域x1范围内的噪点，噪点成像区域x1范围内的噪点只可能是第二发光器件产生的噪点，而不可能是第一发光器件产生的噪点。因此第二检测阶段，噪点成像区域x1范围外的发光器件点亮与否都可以，都不会在噪点成像区域x1范围内形成噪点，相应的也不会影响指纹成像区域x'。

综上所述，第二发光器件21b在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d满足以下条件：

发光的第二发光器件21b与成像小孔11的距离d满足上述条件时，第二发光器件21b发出的光线经由触摸表面100反射后，通过成像小孔11进入指纹识别模组40时，所对应的第二成像区域40c位于噪点之间，减少了第二成像区域40c中的噪点数量。则合成后的指纹图像的噪点进一步减少，提高了指纹图像清晰度和指纹识别准确度。

本实施例中，第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离d满足上式，则第二发光器件发出的光线被触摸表面反射形成的第二成像区域40c完全落在噪点之间，几乎不受噪点影响。将第一指纹图像的第一成像区域40b和第二指纹图像的第二成像区域40c融合，则合成了所需的指纹图像，进一步减少甚至能够消除合成的指纹图像中的噪点。例如可选p＝378微米，h＝150微米，u＝900微米，此时d>10微米，使得第二成像区域40c落在了噪点之间，获得了最佳的显示效果。

可选d的范围为10微米～200微米。本实施例中，结合图14所示可选第二发光器件21b与成像小孔11的最近距离为10微米，第二发光器件21b与成像小孔11的最远距离为200微米，成像小孔11周围10微米～200微米范围内的发光器件划分为第二发光器件21b，第二发光器件21b处于该范围内时，第二指纹图像中第二发光器件发出的光线经过触摸表面反射后形成的像完全落在噪点之间，第二发光器件发出的光线经过触摸表面反射后形成的图像几乎不受噪点影响，进一步降低了合成后指纹图像中噪点数量，提高了指纹图像清晰度，进而提高了指纹识别准确度。可选第一发光器件和第二发光器件的交界位置距离成像小孔的距离大于或等于200微米。

示例性的，在上述技术方案的基础上，如图14所示可选第二检测阶段，第一发光器件21a不发光。也就是说，第二检测阶段的指纹识别的光源全部来自于第二发光器件21b，这样，在第二检测阶段，指纹识别模组中仅根据第二发光器件21b发出的光线被反射后的信号光进行成像以获取第二指纹图像。在此第一发光器件21a关闭，则其发出的光线不会在指纹识别模组中成像，相应的第二指纹图像中不会有第一发光器件21a发出的光线反射所形成的像和噪点，因此第二指纹图像中第二成像区域(参考上图40c)不会有第一发光器件21a发出的光线反射所形成的噪点，提高了第二指纹图像中第二成像区域的指纹图像清晰度。

当第二指纹图像和第一指纹图像合成后，合成后的指纹图像中，第二成像区域不会有第一发光器件发出的光线反射造成的噪点，同时第一成像区域(参考上图40b)中减少了第二发光器件发出的光线反射造成的噪点，进一步提高了该指纹图像的图像清晰度，进而提高指纹识别准确度。

如图15所示，为本发明实施例提供的有一显示面板的第二检测阶段的显示画面的示意图。可选的，第二检测阶段：至少一个第一发光器件21a发光。也即是说，第二检测阶段的指纹识别的光源来自于第一发光器件21a和第二发光器件21b。在第二检测阶段，指纹识别模组中根据第二发光器件21b发出的光线被反射后的信号光和第一发光器件21a发出的光线被反射后的信号光进行成像以获取第二指纹图像。在此至少一个第一发光器件21a打开，则仅打开的第一发光器件21a发出的光线被反射后会在指纹识别模组中成像，不发光的第一发光器件21a不会在指纹识别模组中成像。即使第一发光器件21a发出的光线被反射后会在指纹识别模组中成像，但第二成像区域40c中有可能产生影响的噪点一定是第二发光器件发光造成的噪点，因此第二检测阶段，第一发光器件21a点亮与否都不会在第二成像区域40c内形成噪点，相应的也不会影响指纹成像区域x'。图14和图15中，将点亮的发光器件填充为白色，将关闭的发光器件填充为花纹形状。

可选第一检测阶段和第二检测阶段的时间间隔小于或等于100毫秒。外界环境光穿过触摸表面和成像小孔到达指纹识别模组时，会影响指纹图像亮度。若第一检测阶段和第二检测阶段采集时的外界环境光强不同，容易对第一检测阶段和第二检测阶段产生的指纹图像亮度产生影响，导致第一指纹图像和第二指纹图像的图像亮度存在差异，则合成后的指纹图像中第二成像区域和第一成像区域存在可见边界线，影响显示效果。而外界环境光的光强的变化时间间隔是秒级，通常3秒左右外界环境光的光强发生变化，3秒以内外界环境光的光强几乎不变。基于此，可选第一检测阶段和第二检测阶段的时间间隔小于外界环境光变化的时间间隔，则第一检测阶段采集第一指纹图像和第二检测阶段采集第二指纹图像时的外界环境光强几乎保持一致，可以降低外界环境光对指纹图像的影响。

如图16所示，图16为本发明实施例提供的有一显示面板的像素排布的示意图。可选多个发光器件21的颜色分别包括至少两种不同的颜色，第一发光器件21a与第二发光器件21b的颜色相同。可选第一发光器件21a与第二发光器件21b的颜色均为绿色。图17为第一检测阶段的发光器件点亮状态，图18为第二检测阶段的发光器件点亮状态。在此，将点亮的发光器件填充为白色，将不发光的发光器件填充为花纹。

本实施例中，发光器件层包括多个发光器件21，多个发光器件21的颜色分别包括至少两种不同的颜色；可选发光器件21包括3种颜色，分别为红色发光器件R、绿色发光器件G和蓝色发光器件B；在其他实施例中还可选发光器件包括4种颜色或其他颜色组合。本实施例中可选发光器件21呈阵列排布，成像小孔11位于多个发光器件21之间，在此所标示成像小孔11和发光器件21均为其在遮光层所在平面的正投影。

本实施例中，可选第一检测阶段，发光的第一发光器件21a均为绿色发光器件，第二检测阶段，发光的第二发光器件21b均为绿色发光器件。在此选择绿色发光器件作为指纹识别阶段的指纹识别光源，其优势在于，绿色发光器件的发光材料的使用寿命比蓝色发光器件的发光材料的寿命长，如果采用蓝色发光器件作为指纹识别光源，会进一步降低蓝色发光器件的使用寿命，进而影响发光器件层的使用寿命；另一方面，绿色发光器件受到的外界干扰远小于红色发光器件受到的外界干扰，太阳光、红光、红外光等光线与红色发光器件发出的光线近似，均会干扰红色发光器件的光线强度，进而影响指纹识别精度。因此使用绿色发光器件作为指纹识别光源，不仅保证了显示面板的使用寿命，还降低了外界干扰对指纹识别的影响。

示例性的，在上述技术方案的基础上，如图19所示可选第一检测阶段，不发光的第二发光器件21b形成多个方形区域213，多个第一发光器件21a环绕方形区域213，一个方形区域213在遮光层10所在平面的正投影围绕一个成像小孔11。成像小孔11的设置不仅需要降低像素之间的串扰，还需要能够完整采集触摸表面的图像，因此成像小孔11的排布方式决定成像小孔识别范围11a的形状。可选成像小孔11均匀排布，则成像小孔11的成像小孔识别范围11a可选为方形，如此遮光层10上的所有成像小孔11对应的成像小孔识别范围11a可覆盖整个触摸表面，提高指纹识别的精度。

可选多个成像小孔11呈阵列排布，以及多个方形区域213呈阵列排布。成像小孔11的排布方式决定不发光的第二发光器件21b形成的区域的形状。根据成像小孔11的排布方式，可选第一检测阶段，不发光的第二发光器件21b形成的区域是方形区域213，成像小孔11为阵列排布，不发光的第二发光器件21b形成的方形区域213，每个方形区域213外围被多个第一发光器件环绕。

示例性的，在上述技术方案的基础上，如图20所示可选多个发光器件21按照行方向和列方向排布，每个发光器件21与位于同一行且相邻的发光器件21的颜色不同，每个发光器件21与位于同一列且相邻的发光器件21的颜色不同，每相邻两行发光器件21中各发光器件21在列方向交错排布，发光器件21与相邻行的相邻两个不同颜色发光器件21呈品字形并发生混色构成一个发光单元20a；成像小孔11设置在列方向上相邻两个发光单元20a之间，以及多个方形区域呈品字形排布。

本实施例中，发光器件21呈品字形排布时，可选成像小孔11设置在相邻两个发光单元20a之间，发光器件21的排布方式不影响成像小孔11的排布方式。在其他实施例中，还可选发光器件呈阵列排布以及成像小孔呈阵列排布。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，如图4所示为该显示面板的结构。该显示面板包括：遮光层10，位于遮光层10上的发光器件层20，位于发光器件层20远离遮光层10一侧的触摸功能层30，以及位于遮光层10远离发光器件层20一侧的指纹识别模组40，遮光层10包括多个成像小孔11，发光器件层20包括多个发光器件21，发光器件21包括多个第一发光器件21a和多个第二发光器件21b，其中，第一发光器件21a在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d1大于第二发光器件21b在遮光层10所在平面的正投影与成像小孔11的距离d。

图4仅示出了显示面板的简单结构，显示面板还包括其他膜层，如栅极金属层、电容金属层、源漏金属层以及多个有机/无机膜层。图4示出了指纹识别模组40位于阵列基板50的背离遮光层10的一侧，触摸功能层30位于封装层60的背离遮光层10的一侧。在其他实施例中，还可选指纹识别模组集成在显示面板内部，或者，还可选触摸功能层集成在显示面板内部。本领域技术人员可以理解，图4是本发明所述显示面板的一种示例，本发明所述显示面板的结构包括但不限于图4所示。

如图21所示，本实施例的驱动方法包括：

步骤110、第一检测阶段，控制第一发光器件发光以及第二发光器件不发光，并通过指纹识别模组采集第一指纹图像；

步骤120、第二检测阶段，控制第二发光器件发光，并通过指纹识别模组采集第二指纹图像；

步骤130、合成第一指纹图像和第二指纹图像以得到指纹图像。

本实施例中，显示面板包括驱动芯片，该驱动芯片控制发光器件发光与否，还控制指纹识别模块工作与否。具体的，驱动芯片控制面板点亮两幅不同的测试画面来拼接出指纹图像，从而避免反射噪点的影响。

可选的，第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离d满足以下条件：

其中，p为任意相邻两个成像小孔的中心点之间的距离，h为触摸功能层和遮光层的垂直距离，u为显示面板的触摸表面和遮光层的垂直距离。本实施例中，第二发光器件在遮光层所在平面的正投影与成像小孔的距离d满足以上条件时，第二指纹图像中第二发光器件作为指纹识别光源发光生成的像位于噪点之间，合成指纹图像时，可进一步降低噪点数量，提高指纹识别精度。

本实施例中，第一检测阶段：第一发光器件发光，第二发光器件不发光，指纹识别模组采集第一指纹图像，则第一指纹图像中减少了第二发光器件发出的光线造成的噪点，第一指纹图像中噪点数量显著减少。第二检测阶段：第二发光器件发光，指纹识别模组采集第二指纹图像。将同一成像小孔对应的第一指纹图像的第一成像区域和第二指纹图像的第二成像区域合成，合成后的指纹图像，在保证指纹图像完整性的基础上，还显著减少了指纹图像中的噪点数量，提高了指纹识别精度。

基于同一发明构思，如图22所示本发明实施例还提供了一种显示装置200，该显示装置200包括如上所述的显示面板。可选该显示面板为集成有触摸功能的有机发光显示面板，显示装置200为智能手机等电子设备，该显示装置200实现了更高的指纹识别精度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

遮光层，位于所述遮光层上的发光器件层，位于所述发光器件层远离所述遮光层一侧的触摸功能层，以及位于所述遮光层远离所述发光器件层一侧的指纹识别模组，所述遮光层包括多个成像小孔，所述发光器件层包括多个发光器件，所述发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件；

其中，所述第一发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离大于所述第二发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离；

第一检测阶段：所述第一发光器件发光，所述第二发光器件不发光，所述指纹识别模组采集第一指纹图像；

第二检测阶段：所述第二发光器件发光，所述指纹识别模组采集第二指纹图像；

合成所述第一指纹图像和所述第二指纹图像以得到指纹图像。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离d满足以下条件：

其中，p为任意相邻两个所述成像小孔的中心点之间的距离，h为所述触摸功能层和所述遮光层的垂直距离，u为所述显示面板的触摸表面和所述遮光层的垂直距离。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，d的范围为10微米～200微米。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二检测阶段：至少一个所述第一发光器件发光。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二检测阶段，所述第一发光器件不发光。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个发光器件的颜色分别包括至少两种不同的颜色，所述第一发光器件与所述第二发光器件的颜色相同。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一发光器件与所述第二发光器件的颜色均为绿色。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一检测阶段，不发光的所述第二发光器件形成多个方形区域，多个第一发光器件环绕所述方形区域，一个所述方形区域在所述遮光层所在平面的正投影围绕一个所述成像小孔。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述多个成像小孔呈阵列排布，以及所述多个方形区域呈阵列排布。

10.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述多个发光器件按照行方向和列方向排布，每个所述发光器件与相邻的所述发光器件的颜色不同，每相邻两行所述发光器件中各所述发光器件在列方向交错排布，所述发光器件与相邻行的相邻两个不同颜色所述发光器件呈品字形并发生混色构成一个发光单元；

所述成像小孔设置在列方向上相邻两个所述发光单元之间，以及所述多个方形区域呈品字形排布。

11.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一检测阶段和所述第二检测阶段的时间间隔小于或等于100毫秒。

12.一种显示面板的驱动方法，其特征在于，所述显示面板包括：遮光层，位于所述遮光层上的发光器件层，位于所述发光器件层远离所述遮光层一侧的触摸功能层，以及位于所述遮光层远离所述发光器件层一侧的指纹识别模组，所述遮光层包括多个成像小孔，所述发光器件层包括多个发光器件，所述发光器件包括多个第一发光器件和多个第二发光器件，其中，所述第一发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离大于所述第二发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离；

该驱动方法包括：

第一检测阶段，控制所述第一发光器件发光以及所述第二发光器件不发光，并通过所述指纹识别模组采集第一指纹图像；

第二检测阶段，控制所述第二发光器件发光，并通过所述指纹识别模组采集第二指纹图像；

合成所述第一指纹图像和所述第二指纹图像以得到指纹图像。

13.根据权利要求12所述的驱动方法，其特征在于，所述第二发光器件在所述遮光层所在平面的正投影与所述成像小孔的距离d满足以下条件：

其中，p为任意相邻两个所述成像小孔的中心点之间的距离，h为所述触摸功能层和所述遮光层的垂直距离，u为所述显示面板的触摸表面和所述遮光层的垂直距离。

14.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-11任一项所述的显示面板。

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