CN112562606A - 一种显示面板及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板及其驱动方法、显示装置，该方法包括：呈阵列排布的显示像素和指纹识别像素，至少一个多级级联的GOA单元，每级GOA单元与一行显示像素和一行指纹识别像素对应；多个控制单元，与GOA单元一一对应，用于让显示像素和指纹识别像素择一加载于控制单元对应的GOA单元输出的信号。

Description

一种显示面板及其驱动方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其驱动方法、显示装置。

背景技术

使用屏内(In-cell)设计，将指纹采集和图像显示做在同一基板上，能够减小屏幕厚度，同时实现目前屏下指纹识别的功能。

然而，由于采集控制和显示控制都是使用闸极驱动电路基板(Gate on Array，GOA)驱动，这就使得目前的样品中包含两套GOA单元分别用于控制显示像素和采集像素。而这些GOA电路单元会排布在可操作区域(Active Area，AA区)外，因此会导致屏幕除了显示区域外还存在外框，用于设置因GOA单元而加入的电路结构。

随着全面屏被越来越广泛的应用，这种会增加显示区域外边框宽度的设计是不被允许的。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板及其驱动方法、显示装置，用以解决现有技术中存在的上述问题。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种显示面板，包括：

呈阵列排布的显示像素和指纹识别像素，

至少一个多级级联的GOA单元，每级GOA单元与一行显示像素和一行指纹识别像素对应；

多个控制单元，与所述GOA单元一一对应，用于让所述显示像素和所述指纹识别像素择一加载于控制单元对应的GOA单元输出的信号。

一种可能的实施方式，所述控制单元，包括：

第一控制子单元和第二控制子单元；

所述第一控制子单元连接于所述GOA单元的输出端与对应行显示像素之间，用于根据接收到的第一控制信号将所述GOA单元输出的信号加载到对应行显示像素；

所述第二控制子单元连接于所述GOA单元的输出端与对应行指纹识别像素之间，用于根据接收到的第二控制信号将所述GOA单元输出的信号加载到对应行指纹识别像素，所述第一控制信号和所述第二控制信号分时有效。

一种可能的实施方式，所述第一控制信号与所述第二控制信号为同一信号时，所述第一控制子单元与所述第二控制子单元的极性相反。

一种可能的实施方式，所述第一控制子单元和所述第二控制子单元中一个包括P型薄膜晶体管，另一个包括N型薄膜晶体管。

一种可能的实施方式，所述显示面板包括多个显示分区时，一个显示分区与一个多级级联的GOA单元对应；

每个多级级联的GOA单元的首个GOA单元与单独的帧起始信号端连接。

一种可能的实施方式，在显示阶段，所述多个分区对应多级级联的GOA单元依次接收多个帧起始信号。

一种可能的实施方式，在指纹采集阶段，所述多个显示分区中择一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收帧起始信号。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于第一方面的显示面板的驱动方法，包括：

在显示阶段，依次接收与各个显示分区对应的多级级联的GOA单元的帧起始信号；其中，在当前显示分区的最后一行扫描完后，下一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收对应的帧起始信号。

一种可能的实施方式，所述驱动方法还包括：

在指纹识别阶段，多个显示分区中择一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收帧起始信号。

第三方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括如第一方面的显示面板。

附图说明

图1为现有技术中具有指纹识别功能的显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图一；

图3为本发明实施例提供的控制单元的结构示意图一；

图4为本发明实施例提供的控制单元的结构示意图二；

图5为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的驱动显示面板的时序图一；

图7为本发明实施例提供的驱动显示面板的时序图二。

具体实施方式

本发明实施例提供一种显示面板及其驱动方法、显示装置，用以解决现有技术中具有指纹识别功能的显示面板的边框较宽的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。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更全面和完整，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。本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

请参见图1为现有技术中具有指纹识别功能的显示面板的结构示意图。

在图1中，左侧第一列的GOA为实现指纹识别功能，而在显示面板AA区外的边框增加了指纹识别的GOA及其走线(如时钟信号GCB-S、GCK-S、帧起始信号STV-S)，这使得显示面板的边框增大，不利于全面屏设计。在图1中右侧的白色方框示意用于显示图像的像素，在本发明中统称为显示像素，斜线填充方框示意用于指纹识别的像素，在本发明中统称为指纹识别像素。

需要理解的是，在图1中同一虚线框内的一行显示像素和一行指纹识别像素在实际电路中是位于同一行的不同平面，而不应理解为在同一平面中的不同行。在图1中还示出了显示像素对应的GOA及其走线，如时钟信号GCB-D、GCK-D、帧起始信号STV-D。

为了减小具有指纹识别功能的显示面板的边框，本申请采用了下列方案：

请参见图2为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图一，该显示面板包括：

呈阵列排布的显示像素1和指纹识别像素2；

至少一个多级级联的GOA单元3，每级GOA单元3与一行显示像素1和一行指纹识别像素2对应。在图2中示出的一个多级级联的GOA单元3，一个GOA单元3也就是一级GOA单元3，假设图3中共有n个GOA单元级联在一起，那就是n级级联的GOA单元3。

多个控制单元4，与GOA单元3一一对应，用于让显示像素1和指纹识别像素2择一加载于控制单元4对应的GOA单元输3出的信号。

在图2中GCB和GCK为时钟信号，用于控制多级级联的GOA单元在一个时钟到来时，输出接收到的帧起始信号(STV)，并传递给下一级GOA单元。

需要说明的是，图2中最后一个GOA单元3的输入端(接收STV信号的端)与上一个GOA单元3的输出端是连接在一起的，在图2中未示出。在图2中同一虚线框内的一行显示像素和一行指纹识别像素在实际电路中是位于同一行的不同平面，而不应理解为在同一平面中的不同行。

对于同一GOA单元3，通过对应的控制单元4选择将GOA单元3输出的信号加载到对应行的显示像素1还是指纹像素2，可以节约GOA单元3及相关走线，从而减小显示面板的边框宽度，让显示面板在具有指纹识别功能的同时，还能实现全面屏设计。

请参见图3为本发明实施例提供的控制单元的结构示意图一，控制单元4包括：

第一控制子单元41和第二控制子单元42。

第一控制子单元41连接于GOA单元3的输出端与对应行显示像素1之间，用于根据接收到的第一控制信号将GOA单元3输出的信号加载到对应行显示像素1。

第二控制子单元42连接于GOA单元3的输出端与对应行指纹识别像素2之间，用于根据接收到的第二控制信号将GOA单元3输出的信号加载到对应行指纹识别像素2。

通过用分时有效的第一控制信号和第二控制信号，分别控制第一控制子单元41将GOA单元3输出的信号加载到对应行的显示像素1，第二控制子单元42将GOA单元3输出的信号加载到对应行的指纹识别像素2，可以实行用一个GOA单3分时控制同一行的显示像素1和指纹识别像素2实现图像显示和指纹识别的功能，同时由于只是用来一个GOA控制单元，因此可以节约GOA单元3及相关走线，从而减小显示面板的边框宽度，让显示面板在具有指纹识别功能的同时，还能实现全面屏设计。

请参见图4为本发明实施例提供的控制单元的结构示意图二，在图3的基础上，第一控制信号与第二控制信号为同一信号时，第一控制子单元41与第二控制子单元42的极性相反。第一控制信号与第二控制信号为同一信号时，该信号可以为TE信号。

一种可能的实施方式，第一控制子单元41和第二控制子单元42中一个包括P型薄膜晶体管，另一个包括N型薄膜晶体管。

如图4所示，在第一控制子单元41包括N型薄膜晶体管(NMOS)时，第二控制子单元42包括P型薄膜晶体管(PMOS)，在NMOS和PMOS的输出端都设置有与上拉电源(VDD)连接的上拉电阻，用于在NMOS或PMOS关闭时，让它们的输出保持高电平，从而关闭对应行的显示像素1或指纹识别像素。在图4中，NMOS输出端的上拉电阻记为R1，PMOS的输出端的上拉电阻记为R2。

当控制信号TE为高电平时，NMOS(第一控制子单元41)打开，此时GOA单元3输出的信号加载到对应行的显示像素中，进行像素电路的驱动。同时，由于PMOS(第二控制子单元42)关闭，对应行的指纹识别像素由于上拉电源VDD的加持保持在高电平，使该行指纹像素处于关闭状态。当显示完成时，将TE信号拉低(即TE为低电平状态)，作为用于指纹识别阶段。在指纹识别阶段内显示像素会保持其发光状态，信号不再反转，保证指纹识别时受显示信号影响较小。在指纹识别阶段，NMOS(第一控制子单元41)会关闭，这样就能保证显示像素的Gate不发生反转，是显示画面保持住；同时PMOS(第二控制子单元42)打开，GOA输出的信号加载到对应行的指纹识别像素，用于让指纹识别像素开始工作，并获取采集到的指纹识别信号。当指纹识别信号采集结束后TE信号又会重新转变为高电平进入显示阶段，如此让显示阶段和指纹识别阶段交替出现，实现共用GOA来进行图像显示与指纹识别的分时控制。

在图4中，第一控制子单元41和第二控制子单元42对应的第一控制信号和第二控制信号为同一个控制信号，通过控制单元让对应行的显示像素和指纹识别像素在控制信号的不同信号状态有效，实现对显示像素和指纹识别像素的分时控制。

请参见图5为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图二，显示面板包括多个显示分区时，一个显示分区与一个多级级联的GOA单元对应；每个多级级联的GOA单元的首个GOA单元与单独的帧起始信号端连接。

在图5中，显示面板包括n个显示分区，假设每个显示分区包括2行显示像素，以及对应的2行指纹识别像素，一个显示分区对应2级级联的GOA单元3，如图3中第一个2级级联的GOA单元3的首个GOA单元3与单独的帧起始信号端(STV1)连接，第n个2级级联的GOA单元3的首个GOA单元3与单独的帧起始信号端(STVn)连接。在图5中GCB和GCK均为时钟信号。

需要说明的是，在图5中限于页面的限制，以一个显示分区包括2行显示像素1及对应的2行指纹识别像素2为例，但在实际应用中一个显示分区实际包含的显示像素1的行数和指纹像素2的行数更多，如每个显示分区包括30行的显示像素1及对应的指纹像素2，相应的每个显示分区对应的就是30级级联的GOA单元3。

在显示阶段，多个分区对应多级级联的GOA单元3依次接收多个帧起始信号。例如以图5中的例子为例，在显示阶段，在第一个显示分区对应的最后一个GOA单元输出信号时，第二个显示分区开接收对应的帧起始信号STV2，还STV2与第一个显示分区对应的最后一个GOA单元输出的信号相同。这样就能让显示面板在显示阶段进行正常显示。

在指纹采集阶段，多个显示分区中择一显示分区对应的多级级联的GOA单元3接收帧起始信号。仍然以图5的例子为例，假设检测到需要在第n个显示分区进行指纹识别，在指纹采集阶段，选择与显示分区1对应的STV1输出信号，使第一个显示分区中的指纹识别像素进行指纹识别，从而实现分区识别指纹的功能，这样在进行指纹识别时，可以只点亮一个显示分区，从而能有效的减少功耗。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于上述显示面板的驱动方法，该驱动方法包括：

在显示阶段，依次接收与各个显示分区对应的多级级联的GOA单元的帧起始信号；其中，在当前显示分区的最后一行扫描完后，下一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收对应的帧起始信号。

请参见图6为本发明实施例提供的驱动显示面板的时序图一。

在图6中TE控制多个控制单元的控制信号，当TE为高电平时，控制单元将GOA单元输出的信号加载到对应行的显示像素，TE为高电平时即为显示阶段；当TE为低电平时，控制单元将GOA单元输出的信号加载到对应行的指纹识别像素，TE为低电平时即为指纹识别阶段。图6以显示分区1和显示分区2分别对应的2个100级的级联GOA单元为例，在显示阶段，当显示分区1对应的第一个100级级联的GOA单元(对应输出的信号为G1～G100)的最后一个GOA单元输出信号G100时，显示分区2对应的第二个100级级联的GOA单元(对应输出的信号为G101～G200)开始接收对应的帧起始信号(STV2)，该STV2与G100的信号相同，在显示阶段，其它多级级联的GOA输出的信号依次类推，不再一一赘述。

请参见图7为本发明实施例提供的驱动显示面板的时序图二。

在指纹识别阶段，多个显示分区中择一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收帧起始信号。

图7中以一个显示分区对应的多级级联的GOA单元为例，在显示阶段，G1接收到对应的帧起始信号STV后，将输出的信号加载到对应行的显示像素(D1)和下一级的GOA单元(G2)，在下一个时钟到来时，G2将接收到的信号加载到对应行的显示像素(D2)和下一级的GOA单元(G3)，以此类推，直到该显示分区最后一个GOA单元将输出的信号加载到对应行的显示像素，下一个分区再按上述过程进行行扫描，直至完成一帧图像的显示，显示阶段结束，此时TE变为低电平进入指纹识别阶段，在指纹识别阶段显示面板中的多个分区中只有一个显示分区对应的多级级联GOA单元能够接收到帧起始信号(STV)，在该多级级联GOA单元的首个GOA接收到帧起始信号(STV)后，将输出的信号加载到对应行的指纹识别像素(S1)和下一级的GOA单元(G2)，在下一个时钟到来时，G2将接收到的信号加载到对应行的指纹识别像素(S2)和下一级的GOA单元(G3)，以此类推，直到该显示分区最后一个GOA单元将输出的信号加载到对应行的指纹识别像素，完成指纹识别，在下一个显示阶段到来时，重复上述显示阶段的处理过程。

通过在指纹识别阶段控制需要进行指纹识别的一个显示分区对应的指纹识别像素工作，能够有效的降低功耗。

基于同样的发明构思，本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示面板。

该显示装置可以为液晶显示器，液晶显示屏等显示装置，也可为手机、平板电脑、笔记本等移动设备。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显示面板，所述显示面板包括呈阵列排布的显示像素和指纹识别像素，其特征在于，还包括：

至少一个多级级联的GOA单元，每级GOA单元与一行显示像素和一行指纹识别像素对应；

多个控制单元，与所述GOA单元一一对应，用于让所述显示像素和所述指纹识别像素择一加载于控制单元对应的GOA单元输出的信号。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述控制单元，包括：

第一控制子单元和第二控制子单元；

所述第一控制子单元连接于所述GOA单元的输出端与对应行显示像素之间，用于根据接收到的第一控制信号将所述GOA单元输出的信号加载到对应行显示像素；

所述第二控制子单元连接于所述GOA单元的输出端与对应行指纹识别像素之间，用于根据接收到的第二控制信号将所述GOA单元输出的信号加载到对应行指纹识别像素，所述第一控制信号和所述第二控制信号分时有效。

3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一控制信号与所述第二控制信号为同一信号时，所述第一控制子单元与所述第二控制子单元的极性相反。

4.如权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一控制子单元和所述第二控制子单元中一个包括P型薄膜晶体管，另一个包括N型薄膜晶体管。

5.如权利要求1-4任一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括多个显示分区时，一个显示分区与一个多级级联的GOA单元对应；

每个多级级联的GOA单元的首个GOA单元与单独的帧起始信号端连接。

6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，在显示阶段，所述多个分区对应多级级联的GOA单元依次接收多个帧起始信号。

7.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，在指纹采集阶段，所述多个显示分区中择一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收帧起始信号。

8.一种基于如权利要求1-7任一项所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，包括：

在显示阶段，依次接收与各个显示分区对应的多级级联的GOA单元的帧起始信号；其中，在当前显示分区的最后一行扫描完后，下一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收对应的帧起始信号。

9.如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

在指纹识别阶段，多个显示分区中择一显示分区对应的多级级联的GOA单元接收帧起始信号。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的显示面板。

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