CN111338504B - 显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法 - Google Patents

显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法，显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，扫描线和数据线交叉限定出子像素的区域；扫描线和触控线交叠的位置设有指纹识别单元，指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，控制端与扫描线电连接，输入端和/或输出端与触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端，第一端输入第一电压，第二端输入第二电压。本发明将指纹识别单元集成在显示面板内，无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化。

Description

显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法。
背景技术
随着显示技术的发展，手机作为重要的沟通工具在日常的生活中必不可少，追求显示区域最大化，以及将指纹识别集成在面板显示区域内成为显示技术的主流发展方向。传统技术中，将指纹识别作为单独的模组放置在非显示区域，例如在正面下边框、侧面或者背面，以上几种方案的指纹识别均作为单独的模组进行装配，这种指纹识别设置需要占用手机模组的一部分空间，不利于电子产品轻薄化的趋势。
为了提高显示面板的屏占比，发展了屏下指纹解锁的技术方案，但是现有技术中的屏下指纹解锁一般使用有机发光显示面板(OLED)，但是有机发光显示面板成本较高，不利于广泛应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法，可以将指纹识别集成于显示屏内，无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化，而且成本较低。
一方面，本发明提供了一种显示面板，包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，所述扫描线和所述数据线交叉限定出所述子像素的区域；
所述扫描线和所述触控线交叠的位置设有指纹识别单元，所述指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，所述控制端与所述扫描线电连接，所述输入端和/或输出端与所述触控线电连接；
每条触控线包括第一端和第二端，所述第一端输入第一电压，所述第二端输入第二电压。
另一方面，本发明还提供了一种显示面板的触控位置检测方法，所述显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，所述扫描线和所述数据线交叉限定出所述子像素的区域；所述扫描线和所述触控线交叠的位置设有指纹识别单元，所述指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，所述控制端与所述扫描线电连接，输入端和/或输出端与所述触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端；
所述方法包括：
逐行对所述扫描线进行扫描；
向所述触控线的所述第二端输入第二电压，向所述第一端输入第一电压，第二电压与第一电压之间的电压差形成电流；
当触控没有发生时，所述第二电压与所述第一电压之间的电压差形成的电流不变，每条所述触控线对应具有固定等效电阻且所述固定等效电阻不变；
当触控发生时，每条触控线的等效电阻为第一等效电阻，将所述第一等效电阻的电阻值与所述等效电阻值阈值范围作比较，当所述第一等效电阻的电阻值在预存储于驱动芯片中的等效电阻值阈值范围时确定相对应的触控线发生触控，结合与所述指纹识别单元连接的所述扫描线判断发生触控的时间，确定触控位置。
另一方面，本发明还提供了一种显示面板的指纹识别检测方法，所述显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，所述扫描线和所述数据线交叉限定出所述子像素的区域；所述扫描线和所述触控线交叠的位置设有指纹识别单元，所述指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，所述控制端与所述扫描线电连接，输入端和/或输出端与所述触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端；
所述检测方法包括：
采集指纹信息并存储于驱动芯片中，其中指纹信息中指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值不同；
向所述触控线的所述第二端输入第二电压，向所述第一端输入第一电压，第二电压与第一电压之间的电压差形成电流；
当不进行指纹识别时，所述第二电压与所述第一电压之间的电压差形成的电流不变，每条所述触控线对应具有固定等效电阻且所述固定等效电阻不变；
当进行指纹识别时，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将所述第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当所述第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
本发明还提供了一种显示装置，包括上述显示面板以及与所述显示面板相对设置的背光模组，所述显示面板位于所述背光模组出光面的一侧。
与现有技术相比，本发明提供的显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法，至少实现了如下的有益效果：
本发明通过在扫描线和触控线交叠的位置设有指纹识别单元，指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，控制端与扫描线电连接，输入端和/或输出端与触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端，第一端输入第一电压，第二端输入第二电压，本发明将指纹识别单元集成在显示面板内，无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化；
本发明中显示面板确定触控位置的方法是当触控发生时，每条触控线的等效电阻为第一等效电阻，将第一等效电阻的电阻值与等效电阻值阈值范围作比较，当第一等效电阻的电阻值在预存储于驱动芯片中的等效电阻值阈值范围时确定相对应的触控线发生触控，结合与指纹识别单元连接的扫描线判断发生触控的时间判断触控位置，与现有技术相比，本发明无需单独设置触控电极即可判断触控位置，有利于显示面板的轻薄化；
本发明的显示面板在进行指纹识别解锁的方法是当进行指纹识别时，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息，本发明无需单独设置无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明提供的一种显示面板的平面结构示意图；
图2是本发明提供的又一种显示面板的平面结构示意图；
图3是图1中显示面板的结构原理图；
图4是图2中显示面板的结构原理图；
图5是本发明提供的又一种显示面板的平面结构示意图；
图6是本发明提供的又一种显示面板的平面结构示意图；
图7为图1中A-A’向的一种剖面图；
图8为图1中A-A’向的又一种剖面图；
图9为图1中A-A’向的又一种剖面图；
图10是本发明提供的一种显示面板的触控位置检测方法流程图；
图11是本发明提供的一种显示面板的指纹识别检测方法流程图；
图12是本发明提供的一种显示装置的平面结构示意图；
图13为图12中D-D’向的一种剖面图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
现有技术中是在电子产品的机身的正面按键或机身的背面上增加指纹识别模组，除了占用了电子产品的一定的空间外，由于指纹识别模组通常由指纹识别芯片、传感器和盖板构成，还会增加机身的厚度，不利于电子产品轻薄化的趋势。为了解决上述问题，本发明提供了一种低成本的显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法，对于显示面板的具体实施例下文将详述。
参照图1和图2，图1是本发明提供的一种显示面板的平面结构示意图，图2是本发明提供的又一种显示面板的平面结构示意图。
图1中显示面板100包括多条沿第一方向X延伸第二方向Y排布的扫描线1、多条沿第二方向Y延伸第一方向X排布的数据线2、多个子像素4和多条触控线3，扫描线1和数据线2交叉限定出子像素4的区域；扫描线1和触控线3交叠的位置设有指纹识别单元5，指纹识别单元5包括控制端51、输入端52和输出端53，控制端51与扫描线1电连接，输入端52和输出端53与触控线3电连接；每条触控线3包括第一端31和第二端32，第一端31输入第一电压，第二端32输入第二电压。
图2中显示面板100包括多条沿第一方向X延伸第二方向Y排布的扫描线1、多条沿第二方向Y延伸第一方向X排布的数据线2、多个子像素4和多条触控线3，扫描线1和数据线2交叉限定出子像素4的区域；扫描线1和触控线3交叠的位置设有指纹识别单元5，指纹识别单元5包括控制端51、输入端52和输出端53，控制端51与扫描线1电连接，输入端52或输出端53与触控线3电连接；每条触控线3包括第一端31和第二端32，第一端31输入第一电压，第二端32输入第二电压。
可以理解的是图1和图2中还示出了像素单元7，每个像素单元7包括多个子像素4，附图中包含三个子像素，如红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素，也可以是其他数量的子像素，在此不做限定，每个像素单元7均包括一个指纹识别单元5，可选的，也可以是每个子像素4均包含一个指纹识别单元，在此不做限定。每个子像素4内均包括像素电极8，像素电极8分别与扫描线1和数据线2电连接通过开关晶体管6电连接，开关晶体管6的栅极与扫描线1电连接，开关晶体管6的源极与数据线2电连接，开关晶体管6的漏极与像素电极8电连接。
需要说明的是图1和图2中像素单元7的数量仅为示意性说明，当然图1和图2中可将显示面板100内的全部像素单元7内均设有指纹识别单元，当然也可以仅在显示面板的局部区域内的像素单元7内设置指纹识别单元，此时未设置指纹识别单元的像素单元对应通过自容式或互容式的电容触控方式确定触控位置，该种情况的实施例在下文中将详述。
图1和图2中仅示出了触控线3沿第一方向X排布第二方向Y延伸的情况，当然触控线3也可以沿第一方向X延伸第二方向Y排布设置，这里不做具体限定。本发明中的扫描线1包括栅极，这样才能在与触控线3交叠的地方设置指纹识别单元5，即是扫描线延伸出的栅极和触控线3交叠。
图1和图3中仅示出了每条触控线3上的指纹识别单元5均为串联的关系，当然也可以为并联，这里不做具体限定。图1中输入端52和输出端53均与触控线3电连接，当然还能够设置为输入端52或输出端53与触控线连接的情况，此时每条触控线3上的指纹识别单元5之间为并联关系，参照图2和图4，图2中输入端52或输出端53与触控线3电连接，图2中同一条触控线3上的指纹识别单元5是并联的关系，并联后能够降低触控线3的电阻，提高触控精度，当然可以理解的是，对于发生触控时指纹识别单元5串联与并联的原理是相似的，下文将详述。此外图1和图2中未示出驱动芯片，可以理解的是数据线2和触控线3均与驱动芯片电连接，可以理解的是触控线3两端的第一电压和第二电压均为驱动芯片提供的。参照图3和图4，图3是图1中显示面板的结构原理图，图4是图2中显示面板的结构原理图。
图3中具有驱动芯片IC，当然驱动芯片可以设置在阵列基板上，也可以设置在电路板上。图3中触控线3的第一端和第二端均与驱动芯片IC相连接，可选的，所有触控线3的第一端31均连接到一条走线上通过侧边框与驱动芯片IC连接，也就是说所有触控线3的第一端31接收同样的第一电压信号，而触控线3的第二端32分别与驱动芯片IC连接，第二端32之间接收到的第二电压是不同的，当然也正是由此在发生触控时不同触控线3的等效电阻值也不同。所有触控线3的第一端31均连接到一条走线上通过侧边框与驱动芯片IC连接能够减少侧边框的宽度。
图4中同样具有驱动芯片IC，当然驱动芯片可以设置在阵列基板上，也可以设置在电路板上。图4中所有触控线3的第一端31均连接到一条走线上通过侧边框与驱动芯片IC连接，也就是说所有触控线3的第一端31接收同样的第一电压信号，触控线3与第二端32之间接收到的第二电压是不同的，当然也正是由此在发生触控时不同触控线3的等效电阻值也不同。所有触控线3的第一端31均连接到一条走线上通过侧边框与驱动芯片IC连接能够减少侧边框的宽度，图4中触控线3与并联导线10并联，在触控线3与并联导线10之间设有指纹识别单元5，并联导线10的一端与驱动芯片IC连接，此时相当于触控线3的第二端32间接与驱动芯片IC连接，驱动芯片IC向第二端32输入第二电压。所有触控线3的第一端31均连接到一条走线上通过侧边框与驱动芯片IC连接能够减少侧边框的宽度。
可以理解的是，扫描线1是逐行扫描的，可选的，每条扫描线1分别与级联的移位寄存器(图中未示出)电连接，通过级联的移位寄存器分别发送控制信号，控制指纹识别单元5中控制端51的导通，当然同时也控制驱动开关晶体管6的栅极是否导通，相应的扫描线1接收到的控制信号的时间是已知的。
以图1为例说明本发明显示面板的工作原理，在显示面板出厂时通过栅极线1逐行打开的方式分别对触控线3的等效电阻进行测量，然后将测量的等效电阻值存储到驱动芯片中。以触控线301为例说明，触控线301与扫描线1交叠的位置均设有指纹识别单元5，图1中依次为501-507，每个指纹识别单元5均对应具有自身电阻，通过栅极线1逐行打开的方式分别对指纹识别单元501-507的电阻进行测量，由于指纹识别单元5本身特性会产生漏电流，由于指纹识别单元5具有漏电流相当于触控线301处于导通状态，在第一端31和第二端32两端分别输入不同的电压即第一电压和第二电压时，能够测定出触控线301对应的固定等效电阻R301，即总电阻。然后将第一行扫描线打开，对应的指纹识别单元501导通，此时在第一端31和第二端32两端分别输入不同的电压即第一电压和第二电压时，能够测出除去指纹识别单元501以外的电阻R1’，当然也确定了触控线指纹识别单元501对应电阻为R301-R1’＝Ra，如此依次确定除去指纹识别单元502以外的电阻R2’，指纹识别单元502对应电阻为R301-R2’＝Rb；除去指纹识别单元503以外的电阻R3’，指纹识别单元503对应电阻为R301-R3’＝Rc；除去指纹识别单元504以外的电阻R4’，指纹识别单元504对应电阻为R301-R4’＝Rd；除去指纹识别单元505以外的电阻R5’，指纹识别单元505对应电阻为R301-R5’＝Re；除去指纹识别单元506以外的电阻R6’，指纹识别单元506对应电阻为R301-R6’＝Rf；除去指纹识别单元507以外的电阻R7’指纹识别单元507对应电阻为R301-R7’＝Rg。
当然R1’-R7’均存储到驱动芯片中，可以理解的是存储到驱动芯片中的R1’-R7’具有一定的阈值范围，即驱动芯片中存储的是具有阈值范围的R1’-R7’。在没有触控发生时，触控线301对应的固定等效电阻R301是不变的。
触控线301与扫描线1交叠的位置均设有指纹识别单元5，设图1中触控线301对应的固定等效电阻为R301。扫描线逐行打开，当触控发生在指纹识别单元501对应的位置时，此时第一行扫描线打开，对应的指纹识别单元501导通，指纹识别单元501的漏电流变大，指纹识别单元501电阻变小甚至接近0，此时通过测定触控线301的等效电阻为R’，当然这里的R’是除去指纹识别单元501以外的触控线的电阻的等效电阻，将此R’与驱动芯片中储存的R1’相比较，如果R1等于R1’，则确定了触控发生在触控线301上，再结合扫描线1打开的时间就能够确定触控位置了；同理，只要发生触控必然会有指纹识别单元5会导通，此时就会相应的测出触控线的等效电阻R’，只要将R’与驱动芯片中R1’-R7’相比较，与其中之一相等，再结合扫描线打开的时间就能够确定触控位置。
当有触控行为发生时，手指触碰到显示面板使得相应的指纹识别单元5的漏电流增大，触控线的等效电阻发生变化，将触控线301的等效电阻与驱动芯片中预存的等效电阻值做比较，就可确定发生触控的触控线，当然驱动芯片内的等效电阻值是一个阈值范围，可以确定发生触控的触控线，再结合扫描线打开的时间，就能够确定触控位置。
驱动芯片中预存的等效电阻值即为上述中的R1’-R7’，当然没有触控发生时等效电阻值是不变的为R301。
本实施例的显示面板100还可以实现屏下指纹识别，当然在进行指纹识别时需要采集指纹信息并存储于驱动芯片中，可以理解的是指纹脊和指纹谷按压在显示面板上时，由于指纹识别单元的存在，光生漏电流导致指纹识别单元在对应的指纹脊和指纹谷有不同的等效电阻，可将指纹谷和指纹脊对应的等效电阻存储在驱动芯片中，可选的，通过多次录入取平均值的方式保证指纹录入数据的精确性。同上所述，没有进行指纹识别时，每根触控线3所对应具有固定等效电阻且该固定等效电阻不变，在进行指纹识别时，由于手指触碰到显示面板100，光线照射到指纹脊或指纹谷上反射到指纹识别单元5上，由于指纹脊或指纹谷反射的光强不同，所以指纹识别单元5发生的光生漏电流不同，所以此时触控线3的等效电阻也不同，将变化后的等效电阻与驱动芯片中存储的等效电阻值阈值范围作比较，当变化后的等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
对于图2中的显示面板100，指纹识别单元5是并联的关系，原理同图1，当有触控行为发生时，手指触碰到显示面板使得相应的指纹识别单元5的漏电流增大，触控线的等效电阻发生变化，将触控线的等效电阻与驱动芯片中预存的等效电阻值做比较，就可确定发生触控的触控线，当然驱动芯片内的等效电阻值是一个阈值范围，可以确定发生触控的触控线，再结合扫描线打开的时间，就能够确定触控位置。当然在进行指纹识别时需要采集指纹信息并存储于驱动芯片中，可以理解的是指纹脊和指纹谷均对应存储有等效电阻，指纹脊和指纹谷的等效电阻不同。同上所述，没有进行指纹识别时，每根触控线3所对应具有固定等效电阻且该固定等效电阻不变，在进行指纹识别时，由于手指触碰到显示面板100，光线照射到指纹脊或指纹谷上反射到指纹识别单元5上，由于指纹脊或指纹谷反射的光强不同，所以指纹识别单元5发生的光生漏电流不同，所以此时触控线3的等效电阻也不同，将变化后的等效电阻与驱动芯片中存储的等效电阻值阈值范围作比较，当变化后的等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
本发明中指纹识别单元既可以采用图1中串联的方式也可以采用图2中并联的方式，不局限于一种连接方式，可根据实际需要而改变连接方式。
与现有技术相比，本实施例至少具有以下有益效果：
本实施例将指纹识别单元集成在显示面板内，无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化。
现有技术中如自容式触控显示面板判断触控位置的原理是将公共电极层分割为多个公共电极块，公共电极块与触控走线电连接，在触控阶段，公共电极复用为触控电极，实现自电容触控功能，判断触控位置，当手指靠近或接触显示面板表面时，触控物和对应位置的触控电极之间形成耦合电容，该耦合电容会导致基础电容值发生变化，当基础电容改变时，触控电极的电荷量也发生变化，相应的，电荷量的变化形成感测电流，与触控电极连接的触控线将感测电流传输至信号处理单元，信号处理单元通过计算和分析感测电流的大小，即可以确定发生触控操作的触控电极，即为确定了触控操作的位置信息。与现有技术不同，当有触控行为发生时，其等效电阻发生变化，可以确定发生触控的触控线，将触控线301的等效电阻与驱动芯片中预存的等效电阻值阈值范围做比较，就可确定发生触控的触控线，再结合扫描线打开的时间，就能够确定触控位置。可见与现有技术相比本发明中的显示面板不需要设置触控电极即能够判断触控位置，本发明的触控方式和现有的电容式的触控模式不同。
本发明的显示面板可以实现屏下指纹识别，不进行指纹识别时，每根触控线3所对应具有固定等效电阻且该固定等效电阻不变，在进行指纹识别时，由于手指触碰到显示面板100，光线照射到指纹脊或指纹谷上反射到指纹识别单元5上，由于指纹脊或指纹谷反射的光强不同，所以指纹识别单元5发生的光生漏电流不同，所以此时触控线3的等效电阻也不同，将变化后的等效电阻与驱动芯片中存储的等效电阻值阈值范围作比较，当变化后的等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
与现有技术相比，本发明的显示面板结构能够同时实现触控位置的判断以及指纹识别。
在一些可选的实施例中，将显示面板的部分区域设置指纹识别单元用于判断触控位置和/或者用于指纹识别。参考图5，图5是本发明提供的又一种显示面板的平面结构示意图，图5中的结构同样适用于图1中的结构，区别仅在于图5中指纹识别单元仅设置在部分像素单元7中，而其余像素单元对应位置处判断触控位置采用自容式触控电极9的方式进行判断，自容式触控电极9判断触控位置的原理与现有技术的原理相同，上文已叙，这里不再赘述。对应设置指纹识别单元5来判断触控位置、以及指纹识别的方法和原理与上述描述相同，这里不再赘述，即上述判断触控位置的方法这里同样适用。
对于本实施例来说，将显示面板的局部区域设置为指纹识别区域，该指纹识别区域即能够是实现触控位置的判断也能够进行指纹识别，相对于现有技术，在指纹识别区域不需要设置触控电极来判断触控位置，还能够实现屏下指纹识别，有利于实现显示面板的轻薄化，降低显示面板的成本。
当然将显示面板的局部区域设置为指纹识别区域还可参照图2中指纹识别单元并联的结构，这里同样适用。
继续参照图1，图1中指纹识别单元5的输入端52和输出端53分别与触控线3电连接。
从图1中可以看出此时对应同一条触控线3上的指纹识别单元5是串联的关系。
指纹识别单元5的输入端52和输出端53分别与触控线3电连接，即指纹识别单元5串联时，在没有触控行为或指纹识别行为之前，触控线3的固定等效电阻比较大，在触控行为发生后，等效电阻变化较大，具体变化原理上文已述，所以容易辨别出触控位置以及进行指纹识别。
继续参照图2，图2中的显示面板100还包括多条与触控线3平行设置的并联导线10，每条并联导线10位于相邻的两条触控线3之间；输入端52与触控线3电连接，输出端53与并联导线10电连接。
当然图2中的显示面板100包括多条沿第一方向X延伸第二方向Y排布的扫描线1、多条沿第二方向Y延伸第一方向X排布的数据线2、多个子像素4和多条触控线3，扫描线1和数据线2交叉限定出子像素4的区域；扫描线1和触控线3交叠的位置设有指纹识别单元5，指纹识别单元5包括控制端51、输入端52和输出端53，控制端51与扫描线1电连接，输入端52或输出端53与触控线3电连接；每条触控线3包括第一端31和第二端32，第一端31输入第一电压，第二端32输入第二电压。
从图2中可以看出，由于指纹识别单元5的输入端52和输出端53与触控线、并联导线电连接，所以可以在同一制程中制作，方便制作。
对于图2中的显示面板100，指纹识别单元5是并联的关系，原理同图1，每根触控线3的固定等效电阻均不同，当有触控行为发生时，手指触碰到显示面板使得相应的指纹识别单元5的漏电流增大，触控线的等效电阻发生变化，将触控线301的等效电阻与驱动芯片中预存的等效电阻值做比较，就可确定发生触控的触控线，当然驱动芯片内的等效电阻值是一个阈值范围，可以确定发生触控的触控线，再结合扫描线打开的时间，就能够确定触控位置。当然在进行指纹识别时需要采集指纹信息并存储于驱动芯片中，可以理解的是指纹脊和指纹谷均对应存储有等效电阻，指纹脊和指纹谷的等效电阻不同。同上所述，没有进行指纹识别时，每根触控线3所对应具有固定等效电阻且该固定等效电阻不变，在进行指纹识别时，由于手指触碰到显示面板100，光线照射到指纹脊或指纹谷上反射到指纹识别单元5上，由于指纹脊或指纹谷反射的光强不同，所以指纹识别单元5发生的光生漏电流不同，所以此时触控线3的等效电阻也不同，将变化后的等效电阻与驱动芯片中存储的等效电阻值阈值范围作比较，当变化后的等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
当然可以理解的是，本发明中的显示面板指纹识别单元既可以串联又可以并联，实用性更广泛。
继续参照图1，多条触控线3沿第二方向Y延伸第一方向X排布，相邻两列子像素4对应设置触控线3。
在一些可选的实施例中，触控线3沿第一方向X延伸第二方向Y排布，相邻两行子像素4对应设置触控线3。参照图6，图6是本发明提供的又一种显示面板的平面结构示意图，图6中触控线3是沿第一方向X延伸第二方向Y排布，每个像素单元7包括一个指纹识别单元5、多个子像素4，本实施例中将指纹识别单元集成在显示面板内，无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化。
需要说明的是图6中触控线3与扫描线1的栅极交叠处设有指纹识别单元5。
可以理解的是，本发明中的触控线3可以沿第一方向X延伸，也可以沿第二方向Y延伸，均能够实现屏内指纹识别和触控位置判断的目的，判断原理同上不再赘述。
继续参照图1和图7，图7为图1中A-A’向的一种剖面图，图1和图7中，指纹识别单元5包括薄膜晶体管11，薄膜晶体管11包括第一栅极111、第一源极112和第一漏极113；显示面板100包括阵列基板12，阵列基板12包括第一衬底基板13以及位于第一衬底基板13一侧的第一绝缘层14、位于第一绝缘层14远离第一衬底基板13一侧的第一金属层15、位于第一金属层15远离第一衬底基板13一侧的第二绝缘层16、位于第二绝缘层16远离第一衬底基板13一侧的第二金属层17，第一栅极位于第一金属层，第一源极和第一漏极位于第二金属层17；
触控线3位于第二金属层17，第一源极112与触控线3电连接。
当然图7中还包括有源层18(图7中示出)，有源层18位于第一绝缘层14远离第一衬底基板13的一侧，图7中还包括缓冲层19，位于第一衬底基板13靠近第一绝缘层14的一侧。需要说明的是，为了清楚示意本实施例的技术方案，本发明实施例的图7中的各绝缘层均未填充。
需要说明的是这里的薄膜晶体管仅仅以顶栅结构示意，也可以是底栅结构，在此不做限定，薄膜晶体管的类型可以为非晶硅薄膜晶体管，也可以为低温多晶硅(LTPS)或者氧化物半导体薄膜晶体管，这里不对薄膜晶体管的种类做具体限定，薄膜晶体管均可以通过漏电流的方式使的触控线3的等效电阻发生变化，从而判断触控位置和指纹识别。参照图8，图8为图1中A-A’向的又一种剖面图，图8中的薄膜晶体管为底栅结构，可选的本发明制作该薄膜晶体管，首先制作第一栅极111，然后制作半导体有源层18，再制作第一源极112和第一漏极113。
可以理解的是图7中的结构同样适用于图6中，即图6中的指纹识别单元5的剖面图与图7中相同，这里不再赘述。
本实施例中将触控线3与第一源极112以及第一漏极113同层设置，可选的，触控线3与第一源极112以及第一漏极113还可以采用同种材料制作，优选的为是钼、铝、钛、铜、铝合金或其他，或者这些材料的混合堆叠。由此可将触控线3与第一源极112及第一漏极113在同一制程中制作，而且省去了将触控线3与第一源极112设置在不同膜层而设过孔才能够实现电连接的过程，本发明制作工艺简单。
此外，本发明中的薄膜晶体管11可以与像素显示用的开关晶体管6结构相同，这样能够与开关晶体管6同时制作，节省制作工艺，降低制作成本。
继续参照图7，触控线3在第一衬底基板13所在平面上的正投影与第一源极112和第一漏极113在衬底基板13所在平面上的正投影至少部分相交叠。
从图7中可以看出，本实施例中触控线3在第一衬底基板13所在平面上的正投影与第一源极112和第一漏极113在衬底基板13所在平面上的正投影相交叠省去了将触控线3与第一源极112设置在不同膜层而设过孔才能够实现电连接的过程，本发明制作工艺简单。
继续参照图1至图6，每个子像素4内包括像素电极8和开关晶体管6，开关晶体管6包括第二栅极61、第二源极62和第二漏极63，第二栅极61与扫描线1相连接，开关晶体管6的第二源极62与数据线2相连接，开关晶体管6的第二漏极63与像素电极8相连接。
扫描线1接收控制信号后，开关晶体管6导通，向像素电极8提供信号，像素电极8与公共电极(未示出)之间的电压差形成驱动液晶偏转的电场，使得子像素显示画面。
可选的，通过6mask制作该显示面板，先制作薄膜晶体管，包括制作第一栅极111、制作半导体有源层18、再制作第一源极112和第一漏极113，还包括制作像素电极，然后设置过孔，再制作公共电极，这里的过孔是用于连接像素电极和公共电极的。6mask制作工艺简单，本发明中的薄膜晶体管与开关晶体管6结构相同，同时制作，能够节省制作工艺，降低制作成本。
参照图9，图9为图1中A-A’向的又一种剖面图。图9中显示面板还包括与阵列基板12相对设置的彩膜基板20、以及夹设于阵列基板12与彩膜基板之间的液晶层21，液晶层21包括液晶分子22；
彩膜基板20包括第二衬底基板23以及位于第二衬底基板靠近阵列基板一侧的黑矩阵24，黑矩阵24包括多个镂空部25，镂空部25在第一衬底基板13所在平面上的正投影与指纹识别单元5在第一衬底基板13所在平面上的正投影至少部分重叠。
现有技术中的屏下指纹解锁一般使用有机发光显示面板(OLED)，但是有机发光显示面板成本较高，本发明通过液晶显示面板实现屏下指纹识别和触控位置的确定，降低成本。
本实施例中在对应的指纹识别单元上方设置镂空部25，当手指触摸显示面板时，可以限制光从手指反射至指纹识别单元上，进而实现触控和指纹识别。
在一些可选的实施例中，触控线和扫描线交叉位置处的指纹识别单元对应的彩膜基板的黑矩阵不挖孔，即黑矩阵上不设置镂空部，即指纹识别单元的上方并不设置镂空部，此时背光模组提供的光为红外光或者其他能够穿透黑矩阵的光，这里不做具体限定。
本发明提供了一种显示面板的触控位置检测方法，其中显示面板100可参照上述图1至图9中的显示面板，显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，扫描线和数据线交叉限定出子像素的区域；扫描线和触控线交叠的位置设有指纹识别单元，指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，控制端与扫描线电连接，输入端和/或输出端与触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端；
参照图10，图10是本发明提供的一种显示面板的触控位置检测方法流程图，该方法包括：
S101：逐行对扫描线进行扫描；
S102：向触控线的第二端输入第二电压，向第一端输入第一电压，第二电压与第一电压之间的电压差形成电流；
S103：当触控没有发生时，第二电压与第一电压之间的电压差形成的电流不变，每条触控线对应具有固定等效电阻且固定等效电阻不变；
S104：当触控发生时，每条触控线的等效电阻为第一等效电阻，将第一等效电阻的电阻值与等效电阻值阈值范围作比较，当第一等效电阻的电阻值在预存储于驱动芯片中的等效电阻值阈值范围时确定相对应的触控线发生触控，结合与指纹识别单元连接的扫描线判断发生触控的时间，确定触控位置。
这里的等效电阻值阈值范围即上文中的R1’-R7’，而且触控位置判断原理前文已述，这里不再赘述。与现有技术不同，本发明中的显示面板中每根触控线3的固定等效电阻均不同，当有触控行为发生时，其等效电阻发生变化，可以确定发生触控的触控线，将触控线301的等效电阻与驱动芯片中预存的等效电阻值阈值范围做比较，就可确定发生触控的触控线，再结合扫描线打开的时间，就能够确定触控位置。可见与现有技术相比本发明中的显示面板不需要设置触控电极即能够判断触控位置。
本发明还提供了一种显示面板的指纹识别检测方法，其中显示面板100可参照上述图1至图9中的显示面板，显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，扫描线和数据线交叉限定出子像素的区域；扫描线和触控线交叠的位置设有指纹识别单元，指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，控制端与扫描线电连接，输入端和/或输出端与触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端；
参照图11，图11是本发明提供的一种显示面板的指纹识别检测方法流程图，该检测方法包括：
S201：采集指纹信息并存储于驱动芯片中，其中指纹信息中指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值不同；
S202：向触控线的第二端输入第二电压，向第一端输入第一电压，第二电压与第一电压之间的电压差形成电流；
S203：当不进行指纹识别时，第二电压与第一电压之间的电压差形成的电流不变，每条触控线对应具有固定等效电阻且固定等效电阻不变；
S204：当进行指纹识别时，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
本发明的显示面板在进行指纹识别解锁的方法是当进行指纹识别时，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息，本发明无需单独设置无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化。
需要说明的是，可以理解的是，触控位置检测过程中驱动芯片内存储的等效电阻阈值范围与指纹识别检测过程中驱动芯片内存储的等效电阻阈值范围是不同的。本发明中上述触控位置检测与指纹识别检测可同时进行，也可以仅检测其中之一，即仅进行触控位置检测或者指纹识别检测，这里不做具体限定。
参照图12和图13，图12是本发明提供的一种显示装置的平面结构示意图，图13为图12中D-D’向的一种剖面图，图12和图13中显示装置500的包括上述任一的显示面板100以及与显示面板100相对设置的背光模组200，显示面板100位于背光模组200出光面的一侧。背光模组200为显示面板100提供背光，显示阶段用于进行显示，在指纹识别阶段，背光模组200提供的背光反射到指纹脊或指纹谷上再被指纹识别单元所接收，触控线的等效电阻发生变化，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。本实施例仅以全面屏手机为例，对显示装置500进行说明，可以理解的是，本发明实施例提供的显示装置500，可以是电脑、电视、电子纸、车载显示装置等其他具有显示功能的显示装置500，本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置500，具有本发明实施例提供的显示面板100的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于显示面板100的具体说明，本实施例在此不再赘述。
通过上述实施例可知，本发明提供的显示面板及显示装置、触控位置、指纹识别的检测方法，至少实现了如下的有益效果：
本发明通过在扫描线和触控线交叠的位置设有指纹识别单元，指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，控制端与扫描线电连接，输入端和/或输出端与触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端，第一端输入第一电压，第二端输入第二电压，本发明将指纹识别单元集成在显示面板内，无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化；
本发明中显示面板确定触控位置的方法是当触控发生时，每条触控线的等效电阻为第一等效电阻，将第一等效电阻的电阻值与等效电阻值阈值范围作比较，当第一等效电阻的电阻值在预存储于驱动芯片中的等效电阻值阈值范围时确定相对应的触控线发生触控，结合与指纹识别单元连接的扫描线判断发生触控的时间判断触控位置，与现有技术相比，本发明无需单独设置触控电极即可判断触控位置，有利于显示面板的轻薄化；
本发明的显示面板在进行指纹识别解锁的方法是当进行指纹识别时，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息，本发明无需单独设置无需单独制作指纹识别模组，有利于电子产品轻薄化。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，所述扫描线和所述数据线交叉限定出所述子像素的区域；
所述扫描线和所述触控线交叠的位置设有指纹识别单元，所述指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，所述控制端与所述扫描线电连接，所述输入端和所述输出端分别与所述触控线电连接；
每条触控线包括第一端和第二端，所述第一端输入第一电压，所述第二端输入第二电压。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括多条与所述触控线平行设置的并联导线，每条并联导线位于相邻的两条所述触控线之间；
所述输入端与所述触控线电连接，所述输出端与所述并联导线电连接。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多条触控线沿第二方向延伸第一方向排布，相邻两列子像素对应设置所述触控线。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述指纹识别单元包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极和第一漏极；
所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括第一衬底基板以及位于所述第一衬底基板一侧的第一绝缘层、位于所述第一绝缘层远离所述第一衬底基板一侧的第一金属层、位于所述第一金属层远离所述第一衬底基板一侧的第二绝缘层、位于所述第二绝缘层远离所述第一衬底基板一侧的第二金属层，所述第一栅极位于所述第一金属层，所述第一源极和第一漏极位于所述第二金属层；
所述触控线位于所述第二金属层，所述第一源极与所述触控线电连接。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述触控线在所述第一衬底基板所在平面上的正投影与所述第一源极和第一漏极在所述衬底基板所在平面上的正投影至少部分相交叠。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，每个所述子像素内包括像素电极和开关晶体管，所述开关晶体管包括第二栅极、第二源极和第二漏极，所述第二栅极与所述扫描线相连接，所述开关晶体管的第二源极与所述数据线相连接，所述开关晶体管的第二漏极与所述像素电极相连接。
7.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括与所述阵列基板相对设置的彩膜基板、以及夹设于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层，所述液晶层包括液晶分子；
所述彩膜基板包括第二衬底基板以及位于所述第二衬底基板靠近所述阵列基板一侧的黑矩阵，所述黑矩阵包括多个镂空部，所述镂空部在所述第一衬底基板所在平面上的正投影与所述指纹识别单元在所述第一衬底基板所在平面上的正投影至少部分重叠。
8.一种显示面板的触控位置检测方法，其特征在于，所述显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，所述扫描线和所述数据线交叉限定出所述子像素的区域；所述扫描线和所述触控线交叠的位置设有指纹识别单元，所述指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，所述控制端与所述扫描线电连接，输入端和/或输出端与所述触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端；
所述方法包括：
逐行对所述扫描线进行扫描；
向所述触控线的所述第二端输入第二电压，向所述第一端输入第一电压，第二电压与第一电压之间的电压差形成电流；
当触控没有发生时，所述第二电压与所述第一电压之间的电压差形成的电流不变，每条所述触控线对应具有固定等效电阻且所述固定等效电阻不变；
当触控发生时，每条触控线的等效电阻为第一等效电阻，将所述第一等效电阻的电阻值与等效电阻值阈值范围作比较，当所述第一等效电阻的电阻值在预存储于驱动芯片中的等效电阻值阈值范围时确定相对应的触控线发生触控，结合与所述指纹识别单元连接的所述扫描线判断发生触控的时间，确定触控位置。
9.一种显示面板的指纹识别检测方法，其特征在于，所述显示面板包括多条沿第一方向延伸第二方向排布的扫描线、多条沿第二方向延伸第一方向排布的数据线、多个子像素和多条触控线，所述扫描线和所述数据线交叉限定出所述子像素的区域；所述扫描线和所述触控线交叠的位置设有指纹识别单元，所述指纹识别单元包括控制端、输入端和输出端，所述控制端与所述扫描线电连接，输入端和/或输出端与所述触控线电连接；每条触控线包括第一端和第二端；
所述检测方法包括：
采集指纹信息并存储于驱动芯片中，其中指纹信息中指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值不同；
向所述触控线的所述第二端输入第二电压，向所述第一端输入第一电压，第二电压与第一电压之间的电压差形成电流；
当不进行指纹识别时，所述第二电压与所述第一电压之间的电压差形成的电流不变，每条所述触控线对应具有固定等效电阻且所述固定等效电阻不变；
当进行指纹识别时，每条触控线的等效电阻为第二等效电阻，将所述第二等效电阻的电阻值与存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围作比较，当所述第二等效电阻的电阻值在存储于驱动芯片中的指纹脊和指纹谷对应的等效电阻值阈值范围内时确定指纹信息。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一所述的显示面板以及与所述显示面板相对设置的背光模组，所述显示面板位于所述背光模组出光面的一侧。
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