CN111857440B - Oled面板及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种OLED面板及其驱动方法,OLED面板包括:沿发光方向依次叠置的第一电极层、可见光单元、红外光单元和第二电极层;公共电极层,设于可见光单元和红外光单元之间;第一信号输入端,通过选通单元分别连通第一电极层和第二电极层;第二信号输入端,连通公共电极层;红外感测模块,连接红外光单元并采集红外光信号;触控检测模块,根据触控主体反射的红外光信号计算触控区域,生成驱动触控区域内的红外光单元的局部检测信号;指纹检测模块,根据响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。本发明通过叠置的可见光单元和红外光单元实现发光显示和红外检测,计算触控区域后进行指纹检测,提高检测精度、节约能耗。
Description
技术领域
本发明涉及显示设备技术领域,具体地说,涉及一种OLED面板及其驱动方法。
背景技术
随着显示技术的发展,现有的显示设备通常需要具备触控功能,目前比较成熟的应用是将TDDI(Touch and Display Driver Integration触控与显示驱动器集成)技术运用至LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)屏幕中。
随着市场对显示设备的画面质量需求、厚度需求不断提高,OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)屏幕正快速发展,因此也呼唤更多新技术应用到OLED屏幕中。
新技术屏下光学式指纹解锁,主要有两种方式:UnderDisplay和InDiplay。
UnderDisplay是把指纹识别芯片放在显示屏的下方,目前市面上的屏下指纹识别产品都是基于这个机构设计的。使用Display本身光源来作为指纹识别光源,Display与指纹识别光源分时控制,用作Display光源时指纹识别模块不工作。
InDiplay则是将指纹识别模组做到显示屏的里面,需要考虑Display光源的开关时序与指纹识别光源的开关时序是否冲突。在同一层中的Display模块和指纹识别模块可以在主体使用时交替工作。
目前市面上都是从已有的固定区域光学指纹识别方式的基础上进行延伸和扩展,暂时还未出现新型的光学指纹识别结构,也没有针对Display模块与指纹识别模块处于同一层中的驱动方式进行描述和应用。特别是穿插在显示数据中的指纹识别模块驱动方式。
一般的,光学指纹识别装置复用display的光源作为信息载体,通过特定波长的感光元件将光信号转换为电信号进行识别。
需要说明的是,在上述背景技术部分申请的信息仅用于加强对本发明的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种OLED面板及其驱动方法,可以通过叠置的可见光单元和红外光单元实现发光显示和红外检测,并计算触控区域后进行指纹检测,提高检测精度、节约能耗。
根据本发明的一个方面,提供一种OLED面板,包括:基底,和沿发光方向依次叠置于所述基底上的第一电极层、可见光单元、红外光单元和第二电极层;公共电极层,设于所述可见光单元和所述红外光单元之间;第一信号输入端,通过选通单元分别连通所述第一电极层和所述第二电极层;第二信号输入端,连通所述公共电极层;红外感测模块,连接所述红外光单元并采集红外光信号;以及触控检测模块,连通所述红外感测模块、所述第一信号输入端和所述第二信号输入端,所述触控检测模块根据所述红外光信号计算触控区域,并生成驱动所述触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;指纹检测模块,连通所述触控检测模块,所述指纹检测模块根据所述红外感测模块响应于所述局部检测信号采集的红外光信号,计算所述触控区域的指纹图像。
优选地,上述的OLED面板中,当所述第一信号输入端通过所述选通单元连通所述第一电极层,所述公共电极层能与所述第一电极层共同驱动所述可见光单元;当所述第一信号输入端通过所述选通单元连通所述第二电极层,所述公共电极层能与所述第二电极层共同驱动所述红外光单元,并激活所述红外感测模块。
优选地,上述的OLED面板中,所述可见光单元包括呈矩阵分布的多个可见光子像素单元,所述红外光单元包括呈矩阵分布的多个红外光子像素单元,每个所述可见光子像素单元上设置有一所述红外光子像素单元;以及,每个所述红外光子像素单元配置有一所述红外感测模块。
优选地,上述的OLED面板中,所述可见光单元包括自所述第一电极层向所述公共电极层依次叠置的第一空穴传输层、可见光发光材料层和第一电子传输层,所述红外光单元包括自所述公共电极层向所述第二电极层依次叠置的第二空穴传输层、红外光发光材料层和第二电子传输层。
优选地,上述的OLED面板中,所述可见光发光材料层包括呈矩阵排列的红光发光材料层、绿光发光材料层和蓝光发光材料层。
根据本发明的另一个方面,提供一种OLED面板的驱动方法,用于驱动上述的OLED面板,所述驱动方法包括:向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加检测信号,驱动所述红外光单元发光、所述红外感测模块采集红外光信号;向所述触控检测模块施加所述检测信号,驱动所述触控检测模块根据所述红外光信号计算触控区域,并生成驱动所述触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加所述局部检测信号,驱动所述触控区域内的红外光单元发光、红外感测模块采集红外光信号;以及向所述指纹检测模块施加所述局部检测信号,驱动所述指纹检测模块根据所述红外感测模块响应于所述局部检测信号采集的红外光信号,计算所述触控区域的指纹图像。
优选地,上述的驱动方法中,向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加检测信号的步骤包括:向所述选通单元发送连通至所述第二电极层的信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端分别输入压差达到所述红外光单元的工作电压的电压信号,驱动所述红外光单元发光、所述红外感测模块采集红外光信号。
根据本发明的另一个方面,提供一种OLED面板的驱动方法,用于驱动上述的OLED面板,所述驱动方法包括:向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端交替施加显示信号和检测信号,驱动所述可见光单元和所述红外光单元交替发光、所述红外感测模块采集红外光信号;向所述触控检测模块施加所述检测信号,驱动所述触控检测模块根据所述红外光信号计算触控区域,并生成驱动所述触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端交替施加所述显示信号和所述局部检测信号,驱动所述触控区域内的可见光单元和红外光单元交替发光、所述触控区域外的可见光单元持续发光;以及向所述指纹检测模块施加所述局部检测信号,驱动所述指纹检测模块根据所述红外感测模块响应于所述局部检测信号采集的红外光信号,计算所述触控区域的指纹图像。
优选地,上述的驱动方法中,所述显示信号和所述检测信号的交替频率、以及所述显示信号和所述局部检测信号的交替频率均大于或等于使所述OLED面板显示画面时所需的最小工作频率。
优选地,上述的驱动方法中,向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加显示信号的步骤包括:向所述选通单元发送连通至所述第一电极层的信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端分别输入压差达到所述可见光单元的工作电压的电压信号,驱动所述可见光单元发光;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加检测信号的步骤包括:向所述选通单元发送连通至所述第二电极层的信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端分别输入压差达到所述红外光单元的工作电压的电压信号,驱动所述红外光单元发光、所述红外感测模块采集红外光信号。
本发明与现有技术相比的有益效果在于:
通过在可见光单元上叠置红外光单元,实现在不改变可见光单元的原有像素排布方式的基础上,在OLED面板中增加红外检测功能;
可见光单元与红外光单元共用公共电极层,并通过选通单元选通,简化结构、减小厚度并易于控制,通过第一信号输入端和第二信号输入端的电压信号,可以单独驱动可见光单元发光、单独驱动红外光单元发光、或驱动可见光单元和红外光单元交替发光,使OLED面板实现画面显示的同时进行红外检测;
红外感测模块采集的红外光信号经触控检测模块计算触控区域后,复用为局部检测信号,实现指纹检测模块针对触控区域内的红外光信号进行指纹检测,提高检测精度、并节约能耗。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅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示出一个实施例中OLED面板的结构示意图;
图2示出另一个实施例中OLED面板的结构示意图;
图3示出实施例中红外感测模块采集红外光信号的示意图;
图4示出实施例中熄屏状态下OLED面板的驱动方法的步骤流程图;
图5示出实施例中熄屏状态下OLED面板进行红外检测的示意图;
图6示出实施例中OLED面板熄屏状态下进行红外检测的数据传输图;
图7示出实施例中亮屏状态下OLED面板的驱动方法的步骤流程图;
图8示出实施例中亮屏状态下OLED面板显示发光的示意图;
图9示出实施例中OLED面板亮屏状态下进行红外检测的数据传输图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。
本发明通过特殊的OLED叠层结构,使用辨识度极高的近红外作为信息载体,通过分时驱动display和指纹识别模块来实现indisplay的光学指纹解锁。参照图1所示实施例提供的OLED面板,该OLED面板包括基底1和沿发光方向x依次叠置于基底1上的第一电极层21、可见光单元22、红外光单元24和第二电极层25;以及公共电极层23,设于可见光单元22和红外光单元24之间。第一信号输入端V1,通过选通单元201分别连通第一电极层21和第二电极层25;第二信号输入端V2,连通公共电极层23;红外感测模块26,连接红外光单元24并采集红外光信号。OLED面板还包括:触控检测模块3,连通红外感测模块26、第一信号输入端V1和第二信号输入端V2,触控检测模块3根据红外光信号计算触控区域,并生成驱动触控区域内的红外光单元24和红外感测模块26的局部检测信号;指纹检测模块4,连通触控检测模块3,指纹检测模块4根据红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。
当触控检测模块3根据红外感测模块26采集的红外光信号判断OLED面板上存在触控、并计算出触控区域后,将触控区域复用为局部检测信号,具体是生成驱动触控区域内的红外光单元24和红外感测模块26的局部检测信号,发送给第一信号输入端V1和第二信号输入端V2,来驱动该触控区域内的红外光单元24发光、红外感测模块26采集红外光信号,并将触控区域内的红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号传输给指纹检测模块4,从而指纹检测模块4能根据红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。通过将红外感测模块26采集的红外光信号经触控检测模块3计算触控区域后,复用为局部检测信号,实现指纹检测模块4针对触控区域内的红外光信号进行指纹检测,提高检测精度、并节约能耗。
上述OLED面板的层叠结构中,通过红外光单元24叠置于可见光单元22之上,可以不改变可见光单元22的原有像素排布方式,即实现在OLED面板中增加红外检测功能。因红外光为非可见光(波长范围780nm~1100nm,人眼可见光的波长范围400nm~760nm),因此红外光单元24叠置于可见光单元22之上的结构不会影响OLED面板的显示发光。通过红外光单元24与可见光单元22共用公共电极层23,可以简化结构并减小OLED面板的厚度。通过选通单元201,第一信号输入端V1可以根据OLED面板的使用需要,可选地连通至第一电极层21或第二电极层25。当第一信号输入端V1连通至第一电极层21,公共电极层23能与第一电极层21共同驱动可见光单元22,使OLED面板进行显示发光。当第一信号输入端V1连通至第二电极层25,公共电极层23能与第二电极层25共同驱动红外光单元24发光、并激活红外感测模块26采集红外光信号,使OLED面板进行红外检测。当第一信号输入端V1根据OLED面板的控制信号交替地连通至第一电极层21和第二电极层25,公共电极层23能交替地充当可见光单元22的阴极和红外光单元24的阳极,交替地与第一电极层21共同驱动可见光单元22并与第二电极层25共同驱动红外光单元24,从而实现OLED面板在通过可见光单元22进行显示发光的同时、利用红外光单元24进行红外检测。
具体来说,当第一信号输入端V1连通至第一电极层21、且在第一信号输入端V1与第二信号输入端V2之间施加足够的跨压,使第一电极层21与公共电极层23之间的压差(即V1-V2的压差)达到可见光单元22的工作电压,则可见光单元22工作,发射可见光。可以控制像素矩阵中全部或部分子像素单元2的可见光单元22工作发光,实现OLED面板进行全屏或部分区域的显示发光。当第一信号输入端V1连通至第二电极层25、且在第二信号输入端V2与第一信号输入端V1之间施加足够的跨压,使公共电极层23与第二电极层25之间的压差(即V2-V1的压差)达到红外光单元24的工作电压,则红外光单元24工作,发射红外光,且红外感测模块26采集红外光信号。可以控制像素矩阵中全部或部分子像素单元2的红外光单元24工作发光,实现OLED面板进行全屏或部分区域的红外检测。进一步的,当第一信号输入端V1交替地连通至第一电极层21和第二电极层25、且在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2上施加交流电压,使V1-V2的压差和V2-V1的压差交替地达到可见光单元22和红外光单元24的工作电压,可以实现OLED面板通过可见光单元22进行显示发光的同时、利用红外光单元24进行红外检测。同样地,可以通过控制信号实现OLED面板在全屏显示发光的同时进行全屏红外检测,或者在全屏显示发光的同时进行部分区域的红外检测。
其中,实现OLED面板在显示发光的同时进行红外检测是指,在人眼视觉暂留效果下,通过在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加一定频率的交流电压,使对应的可见光单元22和红外光单元24被交替触发,实现通过可见光单元22显示发光的同时、利用红外光单元24进行红外检测。何时利用哪些区域可见光单元22进行显示发光、何时利用哪些区域的红外光单元24进行红外检测、何时通过哪些区域的可见光单元22进行显示发光的同时利用该些区域的红外光单元24进行红外检测的控制信号由OLED面板的控制电路板(图中未示出)发出,控制电路板的工作原理取决于OLED面板的具体配置,本发明对此不做限制。本发明主要说明当接收到显示发光/红外检测的控制信号后,如何利用本发明提供的OLED面板进行显示发光/红外检测。
在一些实施例中,如图1所示,基板1上的像素矩阵2呈现整体相连的结构,其中可见光单元22包括自第一电极层21向公共电极层23依次叠置(即沿发光方向x依次叠置)的第一空穴传输层、可见光发光材料层和第一电子传输层(图中采用阴影绘示),可见光发光材料层包括呈矩阵排列的红光发光材料层(R)、绿光发光材料层(G)和蓝光发光材料层(B)。红外光单元24包括自公共电极层23向第二电极层25依次叠置(即沿发光方向x依次叠置)的第二空穴传输层、红外光发光材料层(NIR)和第二电子传输层(图中采用阴影绘示)。红外感测模块26设于基板1,为提高检测精度,可以每隔一定区域设置一红外感测模块26。例如图1所示,以一组三原色可见光单元22为一个像素单位,设置一红外感测模块26,则该红外感测模块26可用于感测该三原色可见光单元22所在区域的红外光信号。图中仅示意出像素矩阵2中的部分区域,且未示意出OLED面板包括的其余结构部件,如盖板、电路板等。
在一些实施例中,如图2所示,基板1上的像素矩阵呈现以发射单一颜色的子像素单元20为单位设置的结构。其中可见光单元包括呈矩阵分布的多个可见光子像素单元220,如图中标示的红色(R)可见光子像素单元、绿色(G)可见光子像素单元、蓝色(B)可见光子像素单元。红外光单元包括呈矩阵分布的多个红外光子像素单元240,每个可见光子像素单元220上设置有一红外光子像素单元240,且每个红外光子像素单元240配置有一红外感测模块26,有利于针对每个子像素单元20所在区域进行红外检测,提高检测精度。子像素单元20的信号输入输出方式以图中绘示的红色(R)子像素单元20为例,第一信号输入端V1通过选通单元201分别连通该红色(R)子像素单元20的第一电极层21和第二电极层25,第二信号输入端V2连通该红色(R)子像素单元20的公共电极层23。触控检测模块3连通该红色(R)子像素单元20的红外感测模块26、第一信号输入端V1和第二信号输入端V2。其余子像素单元20(包括绿色(G)子像素单元和蓝色(B)子像素单元)的信号输入和输出原理与该红色(R)子像素单元20同理,因此不再重复说明。
在一些实施例中,也可以不使用选通单元201,使第一信号输入端V1同时连通至第一电极层21和第二电极层25,从而第一电极层21和第二电极层25始终具有相同的电势。则当第一信号输入端V1的电势大于第二信号输入端V2的电势,第一电极层21作为可见光单元22的阳极、公共电极层23作为可见光单元22的阴极,驱动可见光单元22工作发光;当第二信号输入端V2的电势大于第一信号输入端V1的电势,公共电极层23作为红外光单元24的阳极、第二电极层25作为红外光单元24的阴极,驱动红外光单元24工作发光、红外感测模块26采集红外光信号,并配合触控检测模块3和指纹检测模块4进行触控检测和指纹检测。当在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加一定频率的交流电压,交替地驱动可见光单元22和红外光单元24,OLED面板可以实现通过可见光单元22进行工作发光的同时利用红外光单元24和红外感测模块26进行红外检测。
参照图3所示,为红外感测模块26采集红外光信号的示意图。当物体(如手指5)触控OLED面板,触摸位置对应的红外光单元24发出的红外光(如图中箭头a)被手指5的指面反射至红外感测模块26(如图中箭头b),红外感测模块26即可采集到红外光信号。触控检测模块3根据红外感测模块26采集到的红外光信号,可以定位出采集到红外光信号的红外感测模块26在像素矩阵中的坐标位置,从而计算出手指5在OLED面板上的触控区域。进一步地,触控检测模块3计算出手指5的触控区域后,该触控区域被复用为局部检测信号,具体是根据计算出的触控区域,生成驱动触控区域内的红外光单元24和红外感测模块26的局部检测信号,发送给第一信号输入端V1和第二信号输入端V2,来驱动该触控区域内的红外光单元24发光、红外感测模块26采集红外光信号,并将触控区域内的红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号传输给指纹检测模块4,从而指纹检测模块4能根据红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。指纹检测模块4具体可以根据红外感测模块26采集到的红外光信号的强度、角度等参数,计算出手指5触控在OLED面板上的指纹图像。具体计算指纹图像的方法可以采用已有的,本发明对此不做限制。
在优选的实施例中,为了提高红外检测的精度,在采集红外光信号时必须排除周围环境光的干扰。为此,需要先确定红外感测模块26的域值,作为判断是否有手指触控的依据,可以通过对红外感测模块26处于“0”态和“1”态时的数据采样来实现。“0”态是指将红外光单元24进行清零,使OLED面板全屏的红外光单元24关闭,处于熄灭状态,此时每个红外感测模块26采集到的红外光信号就是周围光的光通量;“1”态是指开启红外光单元24后进行触控反射光的检测,在每次检测的前几帧收集“0”态数据作为检测的基线,“1”态数据与“0”态数据的变化量对应的就是因触控产生的红外光信号的数据。如果需要进一步提高检测精度,可以提高“0”态的检测频率。那么,触控检测模块3在进行触控检测时,首先会筛选出采集到的红外光信号大于阈值(即“0”态数据)的红外感测模块26,再针对筛选出的红外感测模块26所采集的红外光信号进行触控区域的计算,并将采集到的红外光信号大于阈值(即“0”态数据)的红外感测模块26所采集的红外光信号传输给指纹检测模块4。
本发明通过OLED的特殊制作工艺可将红外光单元24制作到整屏的可见光单元22上,实现在不改变像素矩阵的原有像素排布方式的基础上,在OLED面板中增加红外检测功能。可见光单元22与红外光单元24共用公共电极层23,并通过选通单元201进行选通,简化结构、减小厚度并易于控制。通过公共电极层23与第一电极层21和第二电极层25的共同作用,使OLED面板具备三种工作状态:一是熄屏时仅利用红外光单元24和红外感测模块26进行红外检测;二是单独利用可见光单元22进行亮屏显示;三是亮屏时通过交流电压信号V1和V2,交替地驱动可见光单元22和红外光单元24,实现显示发光的同时进行红外检测。
本发明实施例还提供一种OLED面板的驱动方法,用于驱动上述任意实施例所描述的OLED面板。参照图4所示,在熄屏状态下OLED面板的驱动方法包括:S410、向第一信号输入端和第二信号输入端施加检测信号,驱动红外光单元发光、红外感测模块采集红外光信号;S420、向触控检测模块施加检测信号,驱动触控检测模块根据红外光信号计算触控区域,并生成驱动触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;S430、向第一信号输入端和第二信号输入端施加局部检测信号,驱动触控区域内的红外光单元发光、红外感测模块采集红外光信号;以及S440、向指纹检测模块施加局部检测信号,驱动指纹检测模块根据红外感测模块响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。
结合图5所示熄屏状态下OLED面板进行红外检测的示意图,S410向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加检测信号的步骤包括:向选通单元201发送连通至第二电极层25的信号;向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2分别输入压差达到红外光单元24的工作电压的电压信号,驱动红外光单元24发光、红外感测模块26采集红外光信号。具体来说,向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加检测信号后,第一信号输入端V1通过选通单元201连通至第二电极层25,且公共电极层23通过第二信号输入端V2被输入了高电压信号,第二电极层25通过第一信号输入端V1被输入了低电压信号,且V2-V1的压差达到了使红外光单元24发光的工作电压,因此红外光单元24被激发,发射红外光(如箭头a所示),并且红外感测模块26被触发,采集红外光信号。进一步的,S420向触控检测模块3施加检测信号,触控检测模块3接收到红外感测模块26采集的红外光信号(如箭头c所示),判断是否有手指触控,例如当红外感测模块26采集的红外光信号超过一定阈值时判断为OLED面板上产生手指触控,并据此计算触控区域,生成驱动触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号(如箭头d所示)。触控区域的计算方法可以参照上文论述,此处不再重复说明。S430复用触控检测模块3计算得到的触控区域和局部检测信号,向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加局部检测信号,驱动触控区域内的红外光单元24发光、红外感测模块26采集红外光信号。向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加局部检测信号的原理与上述施加检测信号的原理相同,区别在于局部检测信号仅驱动触控区域内的红外光单元24和红外感测模块26。S440向指纹检测模块4施加局部检测信号,触控检测模块3会将触控区域内的红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号传输给指纹检测模块4(如箭头e所示),从而指纹检测模块4根据红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。
后续,可以根据OLED面板配置的具体使用场景,进行指纹识别并解锁OLED面板。具体来说,本实施例所描述的驱动方法是当OLED面板处于熄屏状态时进行红外检测。在一个具体的应用实例中,若OLED面板设置的解锁程序是:当手指触控OLED面板的特定区域可以解锁,那么当触控检测模块3计算出的触控区域与所述特定区域匹配则可以解锁OLED面板,无需进入指纹检测过程。在一个具体的应用实例中,若OLED面板设置的解锁程序是:当预先录入指纹的手指触摸OLED面板时可以解锁,那么触控检测模块3计算出触控区域后,会继续生成局部驱动信号,由指纹检测模块4针对触控区域内红外感测模块26采集的红外光信号计算指纹图像,并由控制电路板对比计算得到的指纹图像与OLED面板预先录入的指纹是否匹配,若匹配则可以解锁OLED面板。
参照图6所示OLED面板在熄屏状态下进行红外检测的数据传输示意图。其中上两根数据传输线是熄屏时施加在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2的电压信号。熄屏状态下进行红外检测,第一信号输入端V1连通至第二电极25,因此,V1实际上是第二电极25上的电压,V2是公共电极23上的电压。此时V2>V1,红外光单元24工作发光,进行红外检测。当红外检测结束、屏幕点亮且红外关闭时,参见下两根数据传输线。此时OLED面板进入亮屏显示状态,因此第一信号输入端V1连通至第一电极21,V1实际上是第一电极21上的电压,V2是公共电极23上的电压。可以看出此时V1>V2,可见光单元22工作发光。其中,不同发光颜色的可见光单元22和同一发光颜色的可见光单元22发出不同亮度的可见光时需要的V1-V2的压差分别不同。图中MUX表示数据选择器(multiplexer),可以根据需要选出像素矩阵中的一行子像素单元,t1表示电极(包括第一电极21、公共电极23和第二电极25)的电压准备时间,t2表示可见光充电时间,t3表示红外光充电时间。
本发明实施例还提供一种OLED面板的驱动方法,用于驱动上述任意实施例所描述的OLED面板。参照图7所示,在亮屏状态下OLED面板的驱动方法包括:S710、向第一信号输入端和第二信号输入端交替施加显示信号和检测信号,驱动可见光单元和红外光单元交替发光、红外感测模块采集红外光信号;S720、向触控检测模块施加检测信号,驱动触控检测模块根据红外光信号计算触控区域,并生成驱动触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;S730、向第一信号输入端和第二信号输入端交替施加显示信号和局部检测信号,驱动触控区域内的可见光单元和红外光单元交替发光、触控区域外的可见光单元持续发光;以及S740、向指纹检测模块施加局部检测信号,驱动指纹检测模块根据红外感测模块响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。
结合图8所示亮屏状态下OLED面板显示发光的示意图。S710向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2交替施加显示信号和检测信号,其中施加显示信号的步骤包括:向选通单元201发送连通至第一电极层21的信号;向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2分别输入压差达到可见光单元22的工作电压的电压信号,驱动可见光单元22发光。具体来说,向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加显示信号后,第一信号输入端V1通过选通单元201连通至第一电极层21,且第一电极层21通过第一信号输入端V1被输入了高电压信号,公共电极层23通过第二信号输入端V2被输入了低电压信号,V1-V2的压差达到了使可见光单元22发光的工作电压,因此可见光单元22被激发,发射可见光(如箭头f所示)。施加检测信号的原理可参照上述图5所示,此处不再重复说明。通过选通单元201交替地连通至第一电极层21和第二电极层25,且在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加交替变化的高电压信号和低电压信号,使OLED面板通过可见光单元22显示画面的同时可以利用红外光单元24发射红外光。其中显示信号和检测信号的交替频率(也即V1>V2和V2>V1的交替频率)大于或等于使OLED面板显示画面时所需的最小工作频率,确保亮屏状态下进行红外检测不会影响OLED面板的正常显示。进一步的,S720向触控检测模块3施加检测信号(可以结合图5所示),触控检测模块3接收到红外感测模块26采集的红外光信号后计算触控区域,生成驱动触控区域内的红外光单元24和红外感测模块26的局部检测信号。S730复用触控检测模块3计算得到的触控区域和局部检测信号,向第一信号输入端V1和第二信号输入端V2施加交替施加显示信号和局部检测信号,驱动触控区域内的可见光单元22和红外光单元24交替发光、触控区域外的可见光单元22持续发光。具体来说,触控区域内可见光单元22和红外光单元24由于V1>V2和V2>V1的交流电压信号交替发光,实现显示发光的同时进行红外检测;触控区域以外的可见光单元22被施加V1>V2的电压信号持续发光、红外光单元24不工作。S740、向指纹检测模块4施加局部检测信号,触控检测模块3会将触控区域内的红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号传输给指纹检测模块4,从而指纹检测模块4根据红外感测模块26响应于局部检测信号采集的红外光信号,计算触控区域的指纹图像。
需要说明的是,上述所说的可见光单元持续发光是指在一段时间内通过显示信号驱动对应的可见光单元发射可见光,实现画面显示,但施加在该些对应的可见光单元的第一电极和公共电极上的电压并非持续不变的电压,而是呈现如图6中下两根数据传输线所示的电压信号。可见光单元和红外光交替发光是指在一段时间内通过施加在V1和V2上的一定频率的交流电压的方式实现交替地驱动可见光单元和红外光单元,从而实现在画面显示的同时进行红外检测,具体可以参照下文将要说明的图9中上两根数据传输线所示的电压信号。所述的一定频率的交流电压需保证在人眼视觉滞留效果下OLED面板正常发光显示不被影响,同时能进行红外检测。
后续,可以根据OLED面板配置的具体使用场景,进行指纹识别并解锁OLED面板的对应功能或服务。具体来说,本实施例所描述的驱动方法是当OLED面板处于亮屏状态时进行红外检测。在一个具体的应用实例中,若OLED面板配置为:当手指触控OLED面板的特定区域可以打开“支付宝”应用,那么当触控检测模块3计算出的触控区域与所述特定区域匹配则可以解锁OLED面板,无需进入指纹检测过程。在一个具体的应用实例中,若OLED面板配置为:当预先录入指纹的手指触摸OLED面板的特定区域且指纹匹配时可以实现支付,那么触控检测模块3计算出触控区域后,会继续生成局部驱动信号,由指纹检测模块4针对触控区域内红外感测模块26采集的红外光信号计算指纹图像,并由控制电路板对比计算得到的指纹图像与OLED面板预先录入的指纹是否匹配,若匹配则可以使用OLED面板的支付功能,支付成功则关闭红外光单元24。
参照图9所示OLED面板在亮屏状态下进行红外检测的数据传输示意图。其中上两根数据传输线显示出亮屏显示的同时进行红外检测时,施加在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2的电压信号以一定频率交流变化。当V1>V2,可见光单元22工作发光,进行亮屏显示;当V2>V1,红外光单元24工作发光,进行红外检测;且V1>V2和V2>V1的交替频率大于或等于使OLED面板显示画面时所需的最小工作频率,确保亮屏状态下进行红外检测不会影响OLED面板的正常显示。当红外检测结束,解锁成功且红外关闭时,参照下两根数据传输线。施加在第一信号输入端V1和第二信号输入端V2的电压信号不再是V1>V2/V2>V1交替变化,而是以可见光单元22的工作频率施加的高电压信号V1和低电压信号V2,使可见光单元22持续发光,进行画面显示,而红外光单元24不再工作。与图6同理,不同发光颜色的可见光单元22和同一发光颜色的可见光单元22发出不同亮度的可见光时需要的V1-V2的压差分别不同。图中MUX表示数据选择器,可以根据需要选出像素矩阵中的一行子像素单元,t1表示电极的电压准备时间,t2表示可见光充电时间,t3表示红外光充电时间。
综上,本发明的OLED面板及其驱动方法通过在可见光单元上叠置红外光单元,实现在不改变可见光单元的原有像素排布方式的基础上,在OLED面板中增加红外检测功能;可见光单元与红外光单元共用公共电极层,并通过选通单元选通,简化结构、减小厚度并易于控制,通过第一信号输入端和第二信号输入端的电压信号,可以单独驱动可见光单元发光、单独驱动红外光单元发光、或驱动可见光单元和红外光单元交替发光,使OLED面板实现画面显示的同时进行红外检测;红外感测模块采集的红外光信号经触控检测模块计算触控区域后,复用为局部检测信号,实现指纹检测模块针对触控区域内的红外光信号进行指纹检测,提高检测精度、并节约能耗。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种OLED面板,其特征在于,包括:
基底,和沿发光方向依次叠置于所述基底上的第一电极层、可见光单元、红外光单元和第二电极层;
公共电极层,设于所述可见光单元和所述红外光单元之间;
第一信号输入端,通过选通单元分别连通所述第一电极层和所述第二电极层;
第二信号输入端,连通所述公共电极层;
红外感测模块,连接所述红外光单元并采集红外光信号;以及
触控检测模块,连通所述红外感测模块、所述第一信号输入端和所述第二信号输入端,所述触控检测模块根据所述红外光信号计算触控区域,生成驱动所述触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;
指纹检测模块,连通所述触控检测模块,所述指纹检测模块根据所述红外感测模块响应于所述局部检测信号采集的红外光信号,计算所述触控区域的指纹图像。
2.如权利要求1所述的OLED面板,其特征在于,当所述第一信号输入端通过所述选通单元连通所述第一电极层,所述公共电极层能与所述第一电极层共同驱动所述可见光单元;
当所述第一信号输入端通过所述选通单元连通所述第二电极层,所述公共电极层能与所述第二电极层共同驱动所述红外光单元,并激活所述红外感测模块。
3.如权利要求1所述的OLED面板,其特征在于,所述可见光单元包括呈矩阵分布的多个可见光子像素单元,所述红外光单元包括呈矩阵分布的多个红外光子像素单元,每个所述可见光子像素单元上设置有一所述红外光子像素单元;以及每个所述红外光子像素单元配置有一所述红外感测模块。
4.如权利要求1或3所述的OLED面板,其特征在于,所述可见光单元包括自所述第一电极层向所述公共电极层依次叠置的第一空穴传输层、可见光发光材料层和第一电子传输层,所述红外光单元包括自所述公共电极层向所述第二电极层依次叠置的第二空穴传输层、红外光发光材料层和第二电子传输层。
5.如权利要求4所述的OLED面板,其特征在于,所述可见光发光材料层包括呈矩阵排列的红光发光材料层、绿光发光材料层和蓝光发光材料层。
6.一种OLED面板的驱动方法,用于驱动如权利要求1-5任一项所述的OLED面板,其特征在于,所述驱动方法包括:
向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加检测信号,驱动所述红外光单元发光、所述红外感测模块采集红外光信号;
向所述触控检测模块施加所述检测信号,驱动所述触控检测模块根据所述红外光信号计算触控区域,并生成驱动所述触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;
向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加所述局部检测信号,驱动所述触控区域内的红外光单元发光、红外感测模块采集红外光信号;以及向所述指纹检测模块施加所述局部检测信号,驱动所述指纹检测模块根据所述红外感测模块响应于所述局部检测信号采集的红外光信号,计算所述触控区域的指纹图像。
7.如权利要求6所述的驱动方法,其特征在于,向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加检测信号的步骤包括:
向所述选通单元发送连通至所述第二电极层的信号;
向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端分别输入压差达到所述红外光单元的工作电压的电压信号,驱动所述红外光单元发光、所述红外感测模块采集红外光信号。
8.一种OLED面板的驱动方法,用于驱动如权利要求1-5任一项所述的OLED面板,其特征在于,所述驱动方法包括:
向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端交替施加显示信号和检测信号,驱动所述可见光单元和所述红外光单元交替发光、所述红外感测模块采集红外光信号;
向所述触控检测模块施加所述检测信号,驱动所述触控检测模块根据所述红外光信号计算触控区域,并生成驱动所述触控区域内的红外光单元和红外感测模块的局部检测信号;
向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端交替施加所述显示信号和所述局部检测信号,驱动所述触控区域内的可见光单元和红外光单元交替发光、所述触控区域外的可见光单元持续发光;以及
向所述指纹检测模块施加所述局部检测信号,驱动所述指纹检测模块根据所述红外感测模块响应于所述局部检测信号采集的红外光信号,计算所述触控区域的指纹图像。
9.如权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,所述显示信号和所述检测信号的交替频率、以及所述显示信号和所述局部检测信号的交替频率均大于或等于使所述OLED面板显示画面时所需的最小工作频率。
10.如权利要求8所述的驱动方法,其特征在于,向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加显示信号的步骤包括:向所述选通单元发送连通至所述第一电极层的信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端分别输入压差达到所述可见光单元的工作电压的电压信号,驱动所述可见光单元发光;
向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端施加检测信号的步骤包括:向所述选通单元发送连通至所述第二电极层的信号;向所述第一信号输入端和所述第二信号输入端分别输入压差达到所述红外光单元的工作电压的电压信号,驱动所述红外光单元发光、所述红外感测模块采集红外光信号。
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