CN111126348B - 一种显示和输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示和输入装置，该装置包括：显示面板和指纹传感模组，显示面板包含显示阵列，指纹传感模组包含传感阵列；显示阵列包含显示区域一和显示区域二，显示区域一包含传感阵列和指纹图像在显示阵列上的正投影的相互重叠的区域，显示区域二包含除此以外的其他区域；在指纹传感阶段，显示区域一作为照明指纹的面光源，显示区域一内的显示像素至少有两次数据刷新周期，每次刷新周期发出相同颜色光谱，相邻两次刷新周期发出不同颜色光谱；在指纹传感阶段，传感阵列和显示阵列以逐行或隔行扫描方式进行刷新，正在进行扫描的传感阵列的行和正在进行扫描的显示阵列的行在显示阵列的正投影不交叉。本发明能够降低对指纹图像的干扰。

Description

一种显示和输入装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示和输入装置。

背景技术

随着移动终端应用市场的扩大，其显示器内拓展了更多的功能，与触摸面板集成，实现触摸和显示功能，进一步的与指纹探测器集成，实现指纹识别功能。指纹探测器基本为扁平或平板结构，显示面板外部形状也是平板结构，在结构上，两者可以相互覆盖或贴合，或者，两者的平面映射可以相互覆盖或叠加。

然而，指纹探测器和显示面板在画面尺寸、分辨率、图像刷新频率、帧频或像素的排列方式可能存在不同，相互结合可能导致在图像的输出和采集上相互制衡，如此会使得指纹图像特性变差。

发明内容

本发明实施例提供一种显示和输入装置，以降低对指纹图像的干扰。

本发明实施例提供了一种显示和输入装置，包括：

显示面板，所述显示面板包含一个由复数个显示像素所组成的显示阵列，所述显示像素包含至少两种发出不同颜色光谱的子像素；

覆盖在所述显示面板一侧的传感指纹图像的指纹传感模组，所述指纹传感模组包含一个由复数个光敏像素所组成的传感阵列；

所述显示阵列包含显示区域一和显示区域二，所述显示区域一包含所述传感阵列和指纹图像在所述显示阵列上的正投影的相互重叠的区域，所述显示区域二包含除所述显示区域一以外的显示阵列区域；

在指纹传感阶段，所述显示区域一作为照明指纹的面光源，所述显示区域一内的所述显示像素至少有两次数据刷新周期，每次所述刷新周期发出相同颜色光谱，相邻两次所述刷新周期发出不同颜色光谱；

在所述指纹传感阶段，所述传感阵列和所述显示阵列以逐行或隔行扫描的方式进行刷新，正在进行扫描的所述传感阵列的行和正在进行扫描的所述显示阵列的行在所述显示阵列上的正投影不发生交叉。

本发明实施例中，指纹传感模组可以在指纹传感阶段采集到多幅不同颜色光谱的指纹图像，无需给光敏像素添加独立的滤光片，也无需对准显示阵列的显示像素和传感阵列的光敏像素以复用显示像素的滤光片，提高了光敏像素能够收集到的光线强度，降低了工艺制造难度；指纹传感阶段的每次刷新周期内显示区域一内的显示像素发出相同颜色的光谱，该相同颜色光谱的反射信号在较厚的显示面板的玻璃盖板或者表面的玻璃盖板内传播时即使有多重反射和折射导致的光线的横向扩散，到达传感阵列还是相同颜色光谱的光电信号，不会发生混色。此外，正在进行扫描的传感阵列的行和正在进行扫描的显示阵列的行在显示阵列上的正投影不发生交叉，则两者在空间上不会发生跟随、交叉、超越和远离现象，能够减少相互结合对指纹图像的干扰，提高彩色指纹图像的灵敏度。

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，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延申到其它的结构和附图，勿容置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。

图1是本发明实施例提供的一种显示和输入装置的平面示意图；

图2是图1所示显示和输入装置的指纹识别模组的局部示意图；

图3是图1沿A-A'的剖视图；

图4是指纹传感阶段的扫描示意图；

图5是指纹传感阶段的扫描剖视图；

图6是指纹传感阶段的扫描示意图；

图7是指纹传感阶段的扫描示意图；

图8是指纹传感阶段的扫描时序图。

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所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1～图3所示，为本发明实施例提供的一种显示和输入装置的示意图，其中，图1是显示和输入装置的平面示意图，图2是指纹识别模组的局部示意图，图3是图1沿A-A'的剖视图。本实施例提供的显示和输入装置包括：显示面板1，显示面板1包含一个由复数个显示像素1b所组成的显示阵列1a，显示像素1b包含至少两种发出不同颜色光谱的子像素1c；覆盖在显示面板1一侧的传感指纹图像的指纹传感模组2，指纹传感模组2包含一个由复数个光敏像素2b所组成的传感阵列2a；显示阵列1a包含显示区域一11和显示区域二12，显示区域一11包含传感阵列2a和指纹图像3a在显示阵列1a上的正投影的相互重叠的区域，显示区域二12包含除显示区域一11以外的显示阵列区域；在指纹传感阶段，显示区域一11作为照明指纹的面光源，显示区域一11内的显示像素1b至少有两次数据刷新周期，每次刷新周期发出相同颜色光谱，相邻两次刷新周期发出不同颜色光谱；在指纹传感阶段，传感阵列2a和显示阵列1a以逐行或隔行扫描的方式进行刷新，正在进行扫描的传感阵列2a的行和正在进行扫描的显示阵列1a的行在显示阵列1a上的正投影不发生交叉。

可选显示和输入装置为有机发光显示和输入装置。可选该显示和输入装置为柔性或刚性装置。可选显示和输入装置包括制作在柔性基板上或制作在刚性基板上的量子点发光显示装置。

本实施例中，显示面板1具备显示功能。显示面板1包含一个由复数个显示像素1b所组成的显示阵列1a，显示像素1b的数量与显示面板1的分辨率相关，不同产品所需的分辨率不同，那么显示阵列1a中显示像素1b的数量也发生相应变化，在此所述的复数是指数量超过2的整数，即显示面板1包含一个由两个以上显示像素1b所组成的显示阵列1a。在显示阶段，显示阵列1a内的各个显示像素1b显示正常图像内容，以实现显示功能，在此不对显示阶段的显示过程和原理进行描述。

显示像素1b包含至少两种发出不同颜色光谱的子像素1c，可选显示像素1b包括发出红色R光谱的子像素、发出绿色G光谱的子像素和发出蓝色B光谱的子像素。在其他实施例中，还可选显示像素包括两种或三种以上不同颜色光谱的子像素，例如显示像素包括发出红色光谱的子像素和发出绿色光谱的子像素，在本发明中不限定显示像素中子像素的颜色种类和每种颜色子像素的数量。在其他实施例中还可选，显示像素包括RGB三色子像素，还包括发出红外光谱的子像素。

参考图3所示可选显示面板1包括白色有机发光层1d和设置于白色有机发光层1d上的RGB三色滤光片1e，在此所述的上是指向出光侧的方向以及下是背离出光侧的方向，白色有机发光层1d发出的白色光线经过R色滤光片1e的滤色产生出R色光线，白色有机发光层1d发出的白色光线经过G色滤光片1e的滤色产生出G色光线，白色有机发光层1d发出的白色光线经过B色滤光片1e的滤色产生出B色光线。其中R为红色且R滤光片所覆盖的区域定义为发出红色光谱的子像素、G为绿色且G滤光片所覆盖的区域定义为发出绿色光谱的子像素、B为蓝色且B滤光片所覆盖的区域定义为发出蓝色光谱的子像素。在其他实施例中，还可选显示面板将直接发出RGB三色光谱的有机发光体分别置于RGB三个子像素中，R子像素的有机发光体直接发出红色光谱、G子像素的有机发光体直接发出绿色光谱、B子像素的有机发光体直接发出蓝色光谱。

本实施例中，指纹传感模组2覆盖在显示面板1上，用于传感指纹图像，可选指纹传感模组2放置在显示面板1的背面，也可选指纹传感模组2放置在显示面板1的正面。指纹传感模组2包含一个由复数个光敏像素2b所组成的传感阵列2a，在此所述的复数是指数量超过2的整数，即指纹传感模组2包含一个由两个以上光敏像素2b所组成的传感阵列2a。每个光敏像素2b的开关被打开后，会被写入显示面板1发出的光线投射到手指3表面后反射回来的光电信号，指纹传感模组2采集得到一幅强弱交替的图像。显示阵列发出的光线遇到按压在显示和输入装置的玻璃盖板上的手指时，根据光线入射的手指不同位置会有不同强度的反射，手指指纹包括谷和脊。光线打在指纹的脊位置时，皮肤和玻璃盖板的折射率差异远远小于空气和玻璃盖板的折射率差异，较多的光线进入手指皮肤内部，则反射光线较暗；当光线打在指纹的谷位置时，是经过玻璃盖板进入空气再入射谷位置，而空气和玻璃盖板的折射率差异较大，使得光线有较高的反射率，因此反射光线较强。这样强弱交替的图像就是手指表面指纹在指纹传感模组中的映射。如果传感阵列完全覆盖整个显示阵列，该显示和输入装置就能够实现全显示区域的指纹识别，简称为全屏指纹识别。

本实施例中，显示阵列1a划分为显示区域一11和显示区域二12。显示区域一11包含指纹图像3a和传感阵列2a在显示阵列1a上的正投影相互重叠的区域，显示区域二12包含除显示区域一11以外的区域。指纹图像3a是手指3按压在显示和输入装置上的图像，可以理解为按压显示和输入装置的手指表面指纹区域，传感阵列2a用于采集正投影在其区域内的指纹图像3a的手指表面指纹反射信号，那么将指纹图像3a在显示阵列1a上的正投影和传感阵列2a在显示阵列1a上的正投影相互重叠的区域定义为显示区域一11。显示区域二12位于显示区域一11的外围，包含除显示区域一11以外的显示阵列区域。可以理解，用户指纹输入时，其指纹图像可能完全正投影在传感阵列的区域内，还可能部分正投影在传感阵列的区域内。可以理解，显示区域一二的划分仅是虚拟划分，在结构上没有分割。

本实施例中，用户指纹输入时，指纹传感模组2启动并进入指纹传感阶段。在指纹传感阶段，显示区域一11作为照明指纹的面光源并均匀的照明指纹，显示区域一11内的显示像素1b至少有两次数据刷新周期，每次刷新周期显示区域一11内的显示像素1b发出相同颜色光谱，相邻两次刷新周期显示区域一11内的显示像素1b发出不同颜色光谱。手指按压处的显示器图像人眼无法观察到，而其他显示区域正常显示，因此显示区域一11的颜色和亮度不会干扰到人眼对于显示器的持续观察，保证了显示效果。同时，手指按压处用不同颜色光谱来照明指纹，则指纹传感模组2能够采集得到多幅不同颜色光谱的指纹图像。

在此所述相同颜色光谱可以是单一颜色光谱，例如单一颜色光谱为红色，则指纹传感模组采集可得到单色(红色)光谱指纹图像；所述相同颜色光谱还可以是由两种单色光谱构成，例如红色和绿色的单色光谱的合成构成黄色光，同样的黄色光可以是光谱波长为555nm的单色光。可以理解，显示面板在指纹传感阶段内刷新次数、显示面板中显示像素的子像素的颜色种类、指纹传感模组的图像采集次数，这三个数值可以不相等。

例如指纹传感阶段包括至少连续三次刷新周期，第1次刷新周期内，显示区域一中发出红色光谱的子像素发光，显示区域一内的其他颜色子像素黑态，指纹传感模组可以采集得到红色光谱指纹图像；第2次刷新周期内，显示区域一中发出绿色光谱的子像素发光，显示区域一内的其他颜色子像素黑态，指纹传感模组可以采集得到绿色光谱指纹图像；第3次刷新周期内，显示区域一中发出蓝色光谱的子像素发光，显示区域一内的其他颜色子像素黑态，指纹传感模组可以采集得到蓝色光谱指纹图像；指纹传感模组将依次采集的红、绿、三指纹图像传输到外部电路。其中，通过外部电路将显示区域一的RGB三种颜色子像素在时间上顺序点亮，最后在外部电路中合成至少一幅彩色指纹图像。

参考图1所示显示面板1包含显示阵列1a，显示阵列1a包含呈阵列排布的多个显示像素1b，显示像素1b进行显示。显示像素1b的驱动传输采用逐行扫描或隔行扫描的方式。其逐行扫描方式是从第一行显示像素至最后一行显示像素依次扫描；其隔行扫描方式是扫描完一行显示像素后紧接着扫描间隔一行显示像素，直至扫描全部显示阵列的行。显示阵列1a的一行显示像素1b被扫描是指该行显示像素1b被打开，新一帧图像信号被写入该行显示像素1b。

参考图2所示指纹传感模组2包含传感阵列2a，传感阵列2a包括呈阵列排布的多个光敏像素2c，光敏像素2c进行光电感应。可选传感阵列2a为矩形面阵，光敏像素2c的间距为等间距，可以保证在一个指纹成像平面内行方向和列方向的图像分辨率相等。光敏像素2c的信号输出采用逐行扫描或隔行扫描的方式。其逐行扫描方式是指纹传感模组中图像处理模块读取一行光敏像素的光电信号后紧接着读取相邻行光敏像素的光电信号；其隔行扫描方式是读取一行光敏像素的光电信号后紧接着读取间隔一行光敏像素的光电信号，直至读取全部传感阵列的行。

可以理解，显示面板1和指纹传感模组2的扫描过程是完全独立的驱动芯片或者时序所控制。

当传感阵列与显示阵列的扫描速度、相位或扫描方向不一致时，正在被扫描的传感阵列的行和正在被扫描的显示阵列的行在空间上可能发生跟随、交叉、超越和远离现象，传感阵列中每个光敏像素积累的光电信号也可能大小不同。由于两者的扫描都是周期性动作，就会产生周期性的图像干扰，比如游动的干扰条纹等伪图像，干扰指纹图像。以指纹传感模组集成在显示面板的背离出光面的一侧为例，其指纹光学图像的产生是基于显示面板发出的光线投射到手指表面后反射回来的光线的空间分布，当显示面板的光学图像发生变化的时候，其变化的过程也会被处于显示面板下方的传感阵列所俘获。当手指按压区域的显示面板的光线逐行或隔行由一种颜色更新为另外一种颜色时，下方的指纹传感模组中每个光敏像素内的光电感应器件的光电积分时间横跨显示面板的颜色变化周期，就有可能累积到两种颜色的光产生的电子，从而发生“混色”现象，干扰指纹图像。

基于此，本实施例中，参考图4和图5所示在指纹传感阶段，传感阵列2a和显示阵列1a以逐行或隔行扫描的方式进行刷新，正在进行扫描的传感阵列2a的行和正在进行扫描的显示阵列1a的行在显示阵列1a上的正投影不发生交叉。在此两者的扫描在空间上始终不交叉，则在空间上不会发生跟随、交叉、超越和远离现象，能够减少伪图像对指纹图像的干扰。

虽然本发明实施例以指纹探测器为例，但是所揭示的基本原理和概念无容置疑，也可以应用在其他由复数个图像输入器件和/或图像输出器件集成在一起的一体化器件或系统的场合。

本实施例中，指纹传感模组可以在指纹传感阶段采集到多幅不同颜色光谱指纹图像，无需给光敏像素添加独立的滤光片，也无需对准显示阵列的显示像素和传感阵列的光敏像素以复用显示像素的滤光片，提高了光敏像素能够收集到的光线强度，降低了工艺制造难度；指纹传感阶段的每次刷新周期内显示区域一内的显示像素发出相同颜色的光谱，该相同颜色光谱的反射信号在较厚的显示面板的玻璃盖板或者表面的玻璃盖板内传播时即使发生多重反射和折射导致光线的横向扩散，到达传感阵列还是相同颜色光谱，不会发生混色。此外，正在进行扫描的传感阵列的行和正在进行扫描的显示阵列的行在显示阵列上的正投影不发生交叉，则两者在空间上不会发生跟随、交叉、超越和远离现象，能够减少相互结合对指纹图像的干扰，提高指纹图像的灵敏度。

外部电路包括图像处理电路，图像处理电路将得到的不同颜色的彩色图像合成，就可以得到彩色的高分辨率的指纹图像，可以实现对真假手指的准确判断，提高判断准确度。

使用硅半导体为光敏器件和信号传输器件的单色或所谓黑白图像传感器，比如CCD(Charge Coupling Device)或者CIS(CMOS Imaging Sensor)，采用高速帧传感模式，就可以获取帧频高于90Hz的彩色指纹图像，而且这些图像传感器是不需要使用彩色滤光片的，所以其灵敏度比起使用彩色滤光片的图像传感器来说至少提升了三倍。在用于彩色指纹探测的过程中，能够获取手指皮下毛细血管中的血液快速扩散的高速的动态图像，从而精确判定真假指纹的按压。

在某些应用中，也可以直接使用具有彩色滤光片的彩色图像传感器，这样就每帧彩色图片可以长时间的积分，从而获得较高的信噪比，而且驱动频率可以比较低，虽然这样不能获取高速的彩色图片，但是在某些应用中还是有价值的。

可选在指纹传感阶段，正在进行扫描的传感阵列的行和正在进行扫描的显示阵列的行在显示阵列的正投影的间距小于或等于20HLS，其中HLS等于传感阵列的行间距。

指纹按压处的显示阵列1a的颜色从红色R切换为蓝色B，显示阵列1a中正在进行扫描的扫描行简称为显示扫描前沿display scanning，位于显示阵列1a下方的传感阵列2a中正在进行扫描的扫描行简称为传感扫描前沿sensorscanning。其中，两者的扫描方向均指向为图示的左方，可选传感扫描前沿位于显示扫描前沿的前方。显然，位于传感扫描前沿左侧的光敏像素行积累了红色光产生的光电子且还未被读出，位于传感扫描前沿右侧的光敏像素行积累的光电信号已经被清零并且开始继续积累来自指纹反射光的光电子。此时传感阵列2a的Sg区域的光敏像素上方的显示阵列1a的光线依然为红色光，使得其积累红色光电子，等到显示扫描前沿通过后，还会使其积累蓝色光电子。因此在光电子积累周期内，传感阵列2a的Sg区域内的光敏像素积累了来自两种颜色光线的信息，发生了混色效应。

其中，设定传感扫描前沿和显示扫描前沿在显示阵列1a的正投影的间距为Sg，则Sg区域表征了正在进行扫描的传感阵列2a的行和正在进行扫描的显示阵列1a的行在显示阵列1a的正投影的间隔区域，传感阵列2a的Sg区域也可以理解为可能发生混色的空间。显然，为了减少混色的概率，传感阵列2a的扫描前沿应该在显示阵列1a的扫描前沿的前后不远的位置处，即应该将Sg压缩的越小越好。

本实施例中，参考图2所示设定在指纹传感阶段Sg小于或等于20HLS，则能够降低混色对于整体的指纹图像的颜色影响。例如，传感阵列由480X640个光敏像素构成，20HLS在传感阵列中的混色影响因子等于20/640，也就是3％，所以Sg较小使得混色对指纹图像的影响可以近似忽略。

可选在指纹传感阶段，正在进行扫描的传感阵列的行和正在进行扫描的显示阵列的行在显示阵列的正投影的间距小于或等于2HFS，其中HFS等于手指指纹到传感阵列的最小距离。参考图5所示设定Sg小于或等于2HFS。显示和输入装置中，手指指纹到传感阵列2a的最小距离HFS通常约为300微米，相当于近10个光敏像素间距的距离，那么2HFS相当于近20个光敏像素间距的距离。以传感阵列由480X640个光敏像素构成为例，2HFS在传感阵列中的混色影响因子约等于20/640，所以Sg较小使得混色对指纹图像的影响可以近似忽略。

当然，Sg越小越好。

可选显示阵列的行扫描方向和传感阵列的行扫描方向的夹角小于5°。参考图6所示，显示阵列1a和传感阵列2a的扫描方式相同，为逐行扫描或隔行扫描，其扫描行进方向即为行扫描方向，如图示显示阵列1a的行扫描方向Rd与列方向一致，传感阵列2a的行扫描方向Rs与列方向存在一定夹角β。在显示面板和指纹识别模组的贴合或者覆盖工艺过程中，可以通过使用自动对准标识和对准摄像头，将显示面板上的对位标识和指纹传感模组上的对位标识相互对位，使得显示阵列1a的行扫描方向Rd和传感阵列2a的行扫描方向Rs基本一致，但实际工艺中无法做到完全对位，允许两者的行扫描方向存在微小误差，该误差β小于5°，不会在空间上出现交叉现象。

可选正在进行扫描的传感阵列的行和正在进行扫描的显示阵列的行在显示阵列上的正投影的夹角范围为5°至15°。参考图6所示，正在进行扫描的显示阵列1a的行和正在进行扫描的传感阵列2a的行在显示阵列1a上的正投影的夹角θ不宜过大，过大导致两者在空间上容易发生交叉，也不能过小，如等于0或接近于零的数值，过小使得传感阵列2a和显示阵列1a之间的周期排列容易造成摩尔干涉条纹，干扰指纹图像。基于此，选取θ范围为5°至15°,如此可减小正在进行扫描的传感阵列2a的行和正在进行扫描的显示阵列1a的行在空间上的交叉，进而在空间上避免跟随、交叉、超越和远离现象发生，减少显示阵列的扫描对指纹图像的干扰。

可选在指纹传感阶段，传感阵列的扫描行在显示阵列上的正投影的移动速度在显示阵列的行扫描方向上的速度分量为VS，VS与显示阵列的扫描行的移动速度VD满足关系：

其中，NFL是指纹图像在传感阵列上的正投影占据传感阵列的最大行数。

本实施例中，参考图7所示显示阵列1a的扫描行是指显示阵列1a中正在进行扫描的行，其移动速度VD是指显示阵列1a的扫描行在其行扫描方向Rd上的移动速度。传感阵列2a的扫描行是指传感阵列2a中正在进行扫描的行，其移动速度VG是指传感阵列2a的扫描行在其行扫描方向Rs上的移动速度。传感阵列2a的扫描行在显示阵列1a上的正投影的移动速度映射为VG，VG在显示阵列1a的行扫描方向Rd上具有速度分量VS。

驱动芯片的帧频不是连续可调的，因此显示阵列1a和传感阵列2a的扫描行的移动速度几乎保持不变，设定行走速度VS几乎等于行走速度VD，或者说VS和VD的速度之差非常小，那么同时位于传感阵列2a在显示阵列1a的正投影区域内的显示扫描前沿和传感扫描前沿基本无法相遇，进而在空间上不会出现交叉现象，能够减轻或避免显示阵列的扫描给指纹图像带来的混色效应。

具体的，指纹图像3a在传感阵列2a上的正投影最大可占据传感阵列2a的所有行，20/NFL可以看做是20个光敏像素间距的距离占据指纹图像3a的比例，若20个光敏像素间距的传感阵列区域为混色区域Sg区域，20/NFL可以看做是Sg区域影响指纹图像3a的最大混色影响因子，混色区域对指纹图像的混色影响因子低于该最大混色影响因子时，混色区域对指纹图像的干扰可近似忽略，显然，混色影响因子越小，混色区域对指纹图像的混色影响越弱，对指纹图像的干扰越小。以传感阵列2a由480X640个光敏像素构成为例，NFL最大可以等于640，即指纹图像3a在传感阵列2a上的正投影占据传感阵列2a的640行，Sg区域影响指纹图像3a的最大混色影响因子约等于3％。

|VS-VD|/VS可以表征实际混色区域占指纹图像的比例，可以看做是实际混色影响因子，显然|VS-VD|/VS小于20/NFL，实际混色影响因子小于最大混色影响因子，此时混色影响可近似忽略，能够减少混色对指纹图像的干扰。

可选指纹传感模组还包括传感阵列外围的电荷积分器；在指纹传感阶段，显示阵列的行扫描脉冲的上升沿和下降沿均位于电荷积分器的积分区间之外。

与电压驱动的显示面板的输入信号电压或电流驱动的显示面板的输入信号电流相比，指纹传感模组的读出信号是及其微弱的光电变换后的图像信号，容易受到外部电磁噪声的干扰，这种干扰也会来自图像探测和显示的一体化模组内的显示面板的驱动脉冲。图像探测和显示的一体化模组中，指纹传感模组和显示面板的距离较近，相互重叠的面积较大，相互之间的寄生电容耦合产生的电磁脉冲干扰会对指纹传感模组的微弱光电图像信号产生不可忽视的背景干扰。当电磁脉冲干扰足够大时，甚至会让指纹传感模组完全饱和或麻痹失效。

基于此，本实施例的显示和输入装置中，合理设定显示面板的驱动脉冲时序，使其避开指纹传感模组中图像探测电路即电荷积分器的读取时刻，可以有效降低来自显示器驱动脉冲的干扰。

如图8所示的脉冲时序图中，显示面板的行扫描脉冲scanning pulse of display的宽度大于传感阵列外围的电荷积分器的积分区间sensor charge integration，且该行扫描脉冲的上升沿和下降沿均位于电荷积分器的积分区间之外，则显示面板的行扫描脉冲的上升沿和下降沿噪声对指纹传感模组最终获得的信号幅度没有任何影响。

可选在指纹传感阶段，传感阵列的行扫描脉冲的上升沿和下降沿均位于电荷积分器的积分区间内。如图8所示，传感阵列的行扫描脉冲scanning pulse of sensor的宽度小于电荷积分器的积分区间，且该行扫描脉冲的上升沿和下降沿均位于电荷积分器的积分区间之内，那么传感阵列的行扫描脉冲的上升沿和下降沿噪声对指纹传感模组最终获得的信号幅度没有任何影响。

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 (9)

1.一种显示和输入装置，其特征在于，包括：

显示面板，所述显示面板包含一个由复数个显示像素所组成的显示阵列，所述显示像素包含至少两种发出不同颜色光谱的子像素；

覆盖在所述显示面板一侧的传感指纹图像的指纹传感模组，所述指纹传感模组包含一个由复数个光敏像素所组成的传感阵列；

所述显示阵列包含显示区域一和显示区域二，所述显示区域一包含所述传感阵列和指纹图像在所述显示阵列上的正投影的相互重叠的区域，所述显示区域二包含除所述显示区域一以外的显示阵列区域；

在指纹传感阶段，所述显示区域一作为照明指纹的面光源，所述显示区域一内的所述显示像素至少有两次数据刷新周期，每次所述刷新周期发出相同颜色光谱，相邻两次所述刷新周期发出不同颜色光谱；

在所述指纹传感阶段，所述传感阵列和所述显示阵列以逐行或隔行扫描的方式进行刷新，正在进行扫描的所述传感阵列的行和正在进行扫描的所述显示阵列的行在所述显示阵列上的正投影不发生交叉。

2.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，

在所述指纹传感阶段，正在进行扫描的所述传感阵列的行和正在进行扫描的所述显示阵列的行在所述显示阵列的正投影的间距小于或等于20HLS，其中HLS等于所述传感阵列的行间距。

3.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，

在所述指纹传感阶段，正在进行扫描的所述传感阵列的行和正在进行扫描的所述显示阵列的行在所述显示阵列的正投影的间距小于或等于2HFS，其中HFS等于手指指纹到所述传感阵列的最小距离。

4.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，所述显示阵列的行扫描方向和所述传感阵列的行扫描方向的夹角小于5°。

5.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，正在进行扫描的所述传感阵列的行和正在进行扫描的所述显示阵列的行在所述显示阵列上的正投影的夹角范围为5°至15°。

6.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，在所述指纹传感阶段，所述传感阵列的扫描行在所述显示阵列上的正投影的移动速度在所述显示阵列的行扫描方向上的速度分量为VS，所述VS与所述显示阵列的扫描行的移动速度VD满足关系：

其中，NFL是所述指纹图像在所述传感阵列上的正投影占据所述传感阵列的最大行数。

7.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，所述指纹传感模组还包括所述传感阵列外围的电荷积分器；

在所述指纹传感阶段，所述显示阵列的行扫描脉冲的上升沿和下降沿均位于所述电荷积分器的积分区间之外。

8.根据权利要求7所述的显示和输入装置，其特征在于，在所述指纹传感阶段，所述传感阵列的行扫描脉冲的上升沿和下降沿均位于所述电荷积分器的积分区间内。

9.根据权利要求1所述的显示和输入装置，其特征在于，所述显示和输入装置为有机发光显示和输入装置。

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