显示装置及其指纹识别方法
【专利摘要】本发明提供一种显示装置及其指纹识别方法，属于指纹识别技术领域，其可解决现有的指纹识别过程中反射光路复杂，感应信号中的噪声大，指纹识别精度低的问题。本发明的显示装置的指纹识别方法所适用的显示装置包括用于进行显示的像素单元，以及用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元；所述指纹识别方法包括：使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光，并根据感光单元产生的感应信号进行指纹识别。
【专利说明】
显示装置及其指纹识别方法
技术领域
[0001]本发明属于指纹识别技术领域，具体涉及一种显示装置及其指纹识别方法。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，很多手机、平板电脑等显示装置开始具有指纹识别功能。一种现有的显示装置如图1所示，液晶显示面板71的入光侧外设有背光源72，而液晶显示面板71包括对盒的第一基板51(远离出光侧的基板)和第二基板52(靠近出光侧的基板)，在第一基板51中设有多个感光单元I，感光单元I靠近背光源72的一侧设有遮光层11。当手指按在第二基板52上时，可将透过液晶显示面板71的光反射回各感光单元I，而指纹的谷91和脊92对光的反射不同，故与谷91和脊92对应位置的感光单元I产生的感应信号(如光电流)也不同，通过比较各感光单元I的感应信号即可确定其对应的是指纹的谷91还是脊92，从而得到指纹的图案，实现指纹识别。
[0003]但是，显示装置中的很多结构都能造成反射，且背光源72的各位置均同时发光，从而导致显示装置中实际的反射光路很复杂；比如，背光源72发出的光可能在未达到手指时即被第二基板52直接反射到感光单元I上，射到手指同一位置的光可能来自多个不同位置，并会相应反射到多个不同的感光单元I上。也就是说，每个感光单元I接收到的光的来源很复杂，很难确定其中到底哪部分是由与其对应的指纹反射的，故其产生的感应信号中噪声大，难以进行精确的指纹识别。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种可避免其他干扰的显示装置及其指纹识别方法。
[0005]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置的指纹识别方法，所述显示装置包括用于进行显示的像素单元，以及用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元;所述指纹识别方法包括:
[0006]使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光，并根据感光单元产生的感应信号进行指纹识别。
[0007]优选的是，所述指纹识别方法包括η个阶段，其中η为大于等于2的整数;所述使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光包括:每个阶段中使一类像素单元发光而其他像素单元不发光，且任意两阶段中发光的像素单元不完全相同。
[0008]进一步优选的是，所述像素单元分为η类;所述使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光包括:每个阶段中使一类像素单元发光而其他类像素单元均不发光，且在η个阶段中每类像素单元都发光一次。
[0009]进一步优选的是，对于每个所述像素单元，与其相邻的像素单元中至少有一个是与其不同类的像素单元。
[0010]进一步优选的是，所述η为2，所述像素单元分为第一类像素单元和第二类像素单元;各所述像素单元排成阵列，其中，
[0011]在任意两相邻行的所述像素单元中，一行为第一类像素单元，另一行为第二类像素单元；
[0012]或者
[0013]在任意两相邻列的所述像素单元中，一列为第一类像素单元，另一列为第二类像素单元；
[0014]或者
[0015]在每行所述像素单元中，第一类像素单元和第二类像素单元轮流设置;在每列所述像素单元中，第一类像素单元和第二类像素单元轮流设置。
[0016]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，包括:
[0017]用于进行显示的像素单元；
[0018]用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元；
[0019]控制单元，用于在进行指纹识别时，使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光；
[0020]分析单元，用于根据感光单元产生的感应信号进行指纹识别。
[0021]优选的是，所述显示装置包括对盒的第一基板和第二基板，其中第二基板位于所述显示装置的出光侧;所述感光单元设于第二基板中，且其朝向第一基板的一侧设有遮光层。
[0022]优选的是，所述显示装置包括对盒的第一基板和第二基板，其中第二基板位于所述显示装置的出光侧;所述感光单元设于第一基板中，且所述第一基板为阵列基板。
[0023]优选的是，每个所述感光单元与一个像素单元对应;感光单元与其所对应的像素单元间的距离比感光单元与其他任意一个像素单元间的距离都小。
[0024]进一步优选的是，每个像素单元最多只与一个感光单元对应。
[0025]优选的是，所述显示装置为发光二极管显示装置。
[0026]本发明的显示装置和指纹识别方法中，在进行指纹识别时并不是所有像素单元一起进行发光，而是仅有部分像素单元发光，其它像素单元则不发光，故射到每个感光单元上的光只可能来自当前发光的像素单元，因此，其光路比较简单，易于准确判断光的来源，感应信号中的噪声小，指纹识别的准确性高。
【附图说明】
[0027]图1为现有的具有指纹识别功能的显示装置的剖面结构示意图；
[0028]图2为本发明的实施例的一种显示装置的剖面结构示意图；
[0029]图3为本发明的实施例的一种显示装置的俯视结构示意图；
[0030]图4为本发明的实施例的一种显示装置在指纹识别的第一阶段的俯视示意图；
[0031]图5为本发明的实施例的一种显示装置在指纹识别的第二阶段的俯视示意图；
[0032]图6为本发明的实施例的另一种显示装置在指纹识别的第一阶段的俯视示意图；
[0033]图7为本发明的实施例的另一种显示装置在指纹识别的第二阶段的俯视示意图；
[0034]图8为本发明的实施例的另一种显示装置的剖面结构示意图；
[0035]其中，附图标记为:1、感光单元；11、遮光层;51、第一基板;52、第二基板;6、像素单兀;71、液晶显不面板;72、背光单兀;91、谷;92、脊。
【具体实施方式】
[0036]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0037]实施例1:
[0038]如图2至图7所示，本实施例提供一种显示装置，其包括:
[0039]用于进行显示的像素单元6;
[0040]用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元I;
[0041]控制单元，用于在进行指纹识别时，使部分像素单元6发光而其他像素单元6不发光；
[0042]分析单元，用于根据感光单元I产生的感应信号进行指纹识别。
[0043]也就是说，本实施例的显示装置中包括多个用于进行显示的像素单元6，该像素单元6为能单独显示任意所需内容的点，即为“像素”；或者，像素单元6也为每个像素中能单独显示一种颜色的点，即“子像素”或“亚像素”(图中以每个像素单元6为一个像素，同时包括三个子像素为例)。同时，显示装置还包括多个感光单元I，感光单元I能根据射到其上的光的强度产生不同的感应信号，其具体可包括光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻等。当手指按在显示装置上时，指纹的谷91和脊92可对由像素单元6发出的光产生不同程度的反射，从而对应指纹谷91和脊92位置的感光单元I接收到的光强度不同，产生的感应信号也不同。再用分析单元(例如指纹识别芯片)对感应信号进行分析，即可实现指纹识别。
[0044]与常规显示装置不同，本实施例的显示装置还包括控制单元，用于在进行指纹识别时，使部分像素单元6发光而其他像素单元6不发光。
[0045]也就是说，在进行指纹识别时，本实施例的显示装置并不是所有像素单元6—起进行发光，而是仅有部分像素单元6发光，其它像素单元6则不发光。由于在指纹识别时仅有部分像素单元6发光，故射到每个感光单元I上的光显然只可能来自当前发光的像素单元6，因此其光路比较简单，易于准确判断光的来源，感应信号的信噪比高，指纹识别的准确性高。
[0046]其中，以上多个感光单元6可在显示装置的显示面板中均匀分布，从而保证显示装置也具有触控功能，因为既然感光单元能分辨出指纹，故其当然也能分辨出手指的位置。
[0047]其中，使像素单元6发光或不发光的方式是多样的；例如，使像素单元6发光就相当于控制其显示具有一定亮度的内容;而使像素单元6不发光也就相当于使其显示纯黑色的内容，或者也可切断对像素单元6的信号供应，使其处于不工作的状态(对应常黑模式的显示装置)。
[0048]当然，以上的发光和不发光仅针对指纹识别阶段，而在显示阶段，各像素单元6都要按照所应显示的内容正常发光，虽然此时也可能有部分像素单元6不发光，但并不根据感应信号进行指纹识别。而指纹识别阶段的设置方式是多样的，例如可以是和现实阶段按预定时间轮流出现，或者也可在运行一定程序或进行一定操作后，才再进入指纹识别阶段。
[0049]优选的，显示装置包括对盒的第一基板51和第二基板52，其中第二基板52位于显示装置的出光侧;感光单元I设于第二基板52中，且其朝向第一基板51的一侧设有遮光层
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[0050]通常显示装置的显示面板都是由两个基板(如阵列基板与对盒基板)对盒形成的，其中第二基板52(如对盒基板)位于出光侧，而感光单元I则设于第一基板51(如阵列基板)上。由此，感光单元I与手指间的距离较远，反射光的发散严重，且可能有被第二基板52中的结构反射的光射到感光单元I上，导致感光单元I接收的光来源不清晰。
[0051]而本实施例中，如图2所示，感光单元I设于第二基板52中(如位于靠近第一基板51一侧)；由于感光单元I设置在位于出光侧的第二基板52中，故其靠近第一基板51—侧会被像素单元6发出的光直接照射，为避免这些光影响指纹检测，故要在感光单元I朝向第一基板51的一侧设置遮光层11(如黑矩阵)。
[0052]本实施例的显示装置中，感光单元I设于靠近出光侧的第二基板52中，从而减小了感光单元I与手指间的距离，降低了光的发散，并且使被第二基板52反射的光不能射到感光单元I上，由此使感光单元I接收到的光来源更明确，产生的感应信号中噪声更小，可更加精确的实现指纹识别。
[0053]优选的，作为本实施例的另一种方式，显示装置包括对盒的第一基板51和第二基板52，其中第二基板52位于显示装置的出光侧;感光单元I设于第一基板51中，且第一基板51为阵列基板。
[0054]也就是说，如图8所示，若阵列基板是远离出光侧的第一基板51，则也可将感光单元I设在该阵列基板(第一基板51)中，这是因为阵列基板中要制备很多的引线、电极等结构，故在其中同时形成感光单元1(及其相应的引线等)从工艺上说是比较简单的。
[0055]当然，对于底发射的发光二极管显示装置等，其阵列基板可能本就是位于出光侧(即为第二基板52)，则此时将感光单元I直接设在阵列基板(第一基板52)中，则即可减小感光单元I与手指间的距离，同时也可便于感光单元I的制备。
[0056]优选的，每个感光单元I与一个像素单元6对应;感光单元I与其所对应的像素单元6间的距离比感光单元I与其他任意一个像素单元6间的距离都小。
[0057]也就是说，如图2、图3所示，本实施例的显示装置中，每个感光单元I都对应一个像素单元6，感光单元I和其所对应的像素单元6间的距离最近。从而如图2所示，射到每个感光单元I上的光，主要都来自于与其对应的像素单元6，或者说，这样可使像素单元6射出的光具有“指向性”，主要射向特定的感光单元I。因此，射到感光单元I上的光来源更明确，可更精确的实现指纹识别。
[0058]更优选的，每个像素单元6最多只与一个感光单元I对应。
[0059 ]也就是说，优选不出现多个感光单元I对应同一个像素单元6的情况，这样，即可保证每个像素单元6发出的光主要只影响一个感光单元I，而射到每个感光I上的光也分别来自不同的像素单兀6，从而进一步提尚指纹识别的精确性。
[0060]当然，根据以上要求，像素单元6与感光单元I间可以采取图2、图3所示的“一一对应”的形式。但是，“每个像素单元6最多只与一个感光单元I对应”并不代表像素单元6与感光单元I必然一一对应，因为像素单元6的数量可以比感光单元I多，即可有部分没有对应的感光单元I。
[0061 ]优选的，显示装置为发光二极管显示装置。
[0062]由于发光二极管显示装置中，每个子像素中是一个独立的发光二极管在发光，故其每个像素单元6的发光区域、方向等更好控制，更利于实现本发明。
[0063]上述实施例中提及的发光二极管可以是OLED(有机发光二极管)或者QLED(量子点发光二极管)，该发光二极管构成像素单元，用于显示图像。在进行指纹识别时，该发光二极管可以提供照射光。
[0064]本实施例还提供一种显示装置的指纹识别方法，其所适用的显示装置(如上述的显示装置)包括多个用于进行显示的像素单元6，以及多个用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元I。
[0065]具体的，本实施例的指纹识别方法包括:使部分像素单元6发光而其他像素单元6不发光，并根据感光单元I产生的感应信号进行指纹识别。
[0066]本实施例的指纹识别方法在只有部分像素单元6发光的情况下采集感应信号，而射到各感光单元I上的光仅来自当前发光的像素单元6，因此其光路比较简单，易于准确判断出光的来源，感应信号中的噪声小，指纹识别的准确性高。
[0067]优选的，本实施例的指纹识别方法包括η个阶段，其中η为大于等于2的整数；以上使部分像素单元6发光而其他像素单元6不发光具体包括:每个阶段中使一类像素单元6发光而其他像素单元6不发光，且任意两阶段中发光的像素单元6不完全相同。
[0068]也就是说，本实施例的指纹识别方法中，可包括多个“部分像素单元6发光”的步骤(即多个阶段)，每个阶段中都有部分像素单元6发光，且各阶段中发光的像素单元6不同，而最终再通过各阶段中的感应信号综合得出指纹图案。
[0069]根据该方式，每个阶段中显示装置的发光方式不同，故可检测处在不同情况下各感光单元6产生的感应信号，更准确的判断指纹的反射情况，实现更高精度的指纹识别。
[0070]更优选的，像素单元6分为η类；以上使部分像素单元6发光而其他像素单元6不发光具体包括:每个阶段中使一类像素单元6发光而其他类像素单元6均不发光，且在η个阶段中每类像素单元6都发光一次。
[0071]也就是说，可将全部像素单元6分成多组，每组中的像素单元6构成特定的“图案”；而在指纹识别过程中，各组像素单元6轮流发光，每组像素单元6都发光一次且仅发光一次。由此，在整个指纹识别过程，每个像素单元6都必然发光过，故对应每个像素单元6位置的指纹都可被检测到，其收集到的感应信息最全满，可实现最准确的指纹识别。
[0072]优选的，对于每个像素单元6，与其相邻的像素单元6中至少有一个是与其不同类的像素单元6。
[0073]显然，在对像素单元6进行分类时，若某类像素单元6覆盖了一大片连续的区域，则其对改进识别精确度的意义不大，因为每个像素单元6发出的光主要都能影响到其附近的区域，故按照以上方式，在大片连续的区域中的感光单元I的接收的光仍然会来自其周围的全部像素单元6，起不到简化光路的作用。为此，不同类的像素单元6应当是尽量“间隔”或“交叉”设置的，具体说，就是与任意一个像素单元6相邻的多个像素单元6(如分别沿行方向和列方向位于该像素单元6两侧的四个像素单元6)不能全部与其同类，而应当至少有部分与其不同类。
[0074]进一步优选的，11为2，像素单元6分为第一类像素单元6和第二类像素单元6。
[0075]也就是说，从简便的角度考虑，全部像素单元6分为两类即可，而指纹识别过程也可相应的分为两个阶段，两类像素单元6在两个阶段中分别发光。
[0076]进一步的，各像素单元6排成阵列。其中，作为本实施例的一种方式，在任意两相邻行的像素单元6中，一行为第一类像素单元6，另一行为第二类像素单元6。
[0077]也就是说，以上两类像素单元6可以是隔行分布的，其中一类为奇数行的像素单元6，另一类为偶数行的像素单元6。在指纹识别过程中，如图4、图5所示，第一阶段先是奇数行像素单元6的发光，而第二阶段则为偶数行的像素单元6发光。当然，以上两个阶段是相对的，故若先是偶数行的像素单元6发光，之后再是奇数行的像素单元6的发光，也是可行的。
[0078]或者，作为本实施例的另一种方式，在任意两相邻列的像素单元6中，一列为第一类像素单元6，另一列为第二类像素单元6。
[0079]也就是说，以上两类像素单元6也可以是隔列分布的，其中一类为奇数列的像素单元6，另一类为偶数列的像素单元6。由于其指纹识别过程中的发光方式与隔行设置时类似，故在此不再详细描述。
[0080]或者，作为本实施例的另一种方式，在每行像素单元6中，第一类像素单元6和第二类像素单元6轮流设置;在每列像素单元6中，第一类像素单元6和第二类像素单元6轮流设置。
[0081]也就是说，以上两类像素单元6也可以是按照“棋盘格”的形式间隔分布的，其中一类像素单元6位于对应国际象棋棋盘黑格的位置，另一类像素单元6位于对应国际象棋棋盘白格的位置。在指纹识别过程中，如图6、图7所示，第一阶段先是一类像素单元6的发光，而第二阶段则为另一类像素单元6发光。
[0082]当然，以上像素单元6具体的分类方式(或者说图案)是多样的，在此不再逐一详细描述。
[0083]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种显示装置的指纹识别方法，所述显示装置包括用于进行显示的像素单元，以及用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元，其特征在于，所述指纹识别方法包括: 使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光，并根据感光单元产生的感应信号进行指纹识别。2.根据权利要求1所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别方法包括η个阶段，其中η为大于等于2的整数;所述使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光包括: 每个阶段中使一类像素单元发光而其他像素单元不发光，且任意两阶段中发光的像素单元不完全相同。3.根据权利要求2所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述像素单元分为η类;所述使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光包括: 每个阶段中使一类像素单元发光而其他类像素单元均不发光，且在η个阶段中每类像素单元都发光一次。4.根据权利要求3所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于， 对于每个所述像素单元，与其相邻的像素单元中至少有一个是与其不同类的像素单J L ο5.根据权利要求4所述的显示装置的指纹识别方法，其特征在于，所述η为2，所述像素单元分为第一类像素单元和第二类像素单元;各所述像素单元排成阵列，其中， 在任意两相邻行的所述像素单元中，一行为第一类像素单元，另一行为第二类像素单元； 或者 在任意两相邻列的所述像素单元中，一列为第一类像素单元，另一列为第二类像素单元； 或者 在每行所述像素单元中，第一类像素单元和第二类像素单元轮流设置;在每列所述像素单元中，第一类像素单元和第二类像素单元轮流设置。6.—种显示装置，包括: 用于进行显示的像素单元； 用于根据接收到的光的强度产生感应信号的感光单元； 其特征在于，所述显示装置还包括: 控制单元，用于在进行指纹识别时，使部分所述像素单元发光而其他像素单元不发光； 分析单元，用于根据感光单元产生的感应信号进行指纹识别。7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于， 所述显示装置包括对盒的第一基板和第二基板，其中第二基板位于所述显示装置的出光侧； 所述感光单元设于第二基板中，且其朝向第一基板的一侧设有遮光层。8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于， 所述显示装置包括对盒的第一基板和第二基板，其中第二基板位于所述显示装置的出光侧； 所述感光单元设于第一基板中，且所述第一基板为阵列基板。9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于， 每个所述感光单元与一个像素单元对应;感光单元与其所对应的像素单元间的距离比感光单元与其他任意一个像素单元间的距离都小。10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于， 每个像素单元最多只与一个感光单元对应。11.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于， 所述显示装置为发光二极管显示装置。
【文档编号】G06K9/00GK106022292SQ201610378410
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】王鹏鹏, 董学, 吕敬, 王海生, 吴俊纬, 丁小梁, 刘英明, 刘伟, 韩艳玲, 曹学友, 李昌峰, 许睿, 贾亚楠, 赵利军
【申请人】京东方科技集团股份有限公司