本发明涉及显示设备技术领域，更具体地说，涉及一种触控显示面板和触控显示装置。
背景技术
随着科学技术的不断发展，指纹识别技术逐渐应用在手机和平板电脑等电子设备中，以简化解锁或交易支付等操作。
现有的电子设备都是在触控显示面板的正下方开孔，即对触控显示面板中彩膜基板和阵列基板进行异形切割形成缺口，然后在缺口位置外挂指纹识别器件进行指纹识别。
但是，对阵列基板进行切割形成缺口，会对整个触控显示面板的结构产生较大影响，即需要对缺口区域的结构进行重新设计，例如，缺口区域处的走线只能从缺口两侧绕行，从而使得这种结构的触控显示面板的成本较高、制作工艺较复杂。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种触控显示面板和触控显示装置，以解决在触控显示面板缺口处外挂指纹识别器件导致的触控显示面板成本较高、制作工艺较复杂的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种触控显示面板，包括彩膜基板和与所述彩膜基板相对设置的阵列基板，所述阵列基板包括显示区和包围所述显示区的非显示区；
所述显示区包括多条栅极线、多条数据线以及由所述多条栅极线和所述多条数据线交叉限定的多个像素单元；
所述非显示区包括用于识别指纹的指纹识别单元；
所述指纹识别单元包括第一电极层、依次位于所述第一电极层表面的绝缘层和第二电极层；所述第一电极层包括多条沿第一方向延伸的第一识别电极；所述第二电极层包括多条沿第二方向延伸的第二识别电极，所述第一方向与所述第二方向相交；
所述彩膜基板与所述阵列基板上的指纹识别单元对应的区域具有缺口。
可选地，所述非显示区包括多个多路选择器和驱动芯片；
所述多路选择器的输出端与至少两条所述数据线相连，所述多路选择器的输入端通过控制信号线与所述驱动芯片相连；
所述第一识别电极和所述第二识别电极与所述驱动芯片相连；
所述驱动芯片用于向所述控制信号线输入数据信号，还用于依次向所述第一识别电极输入指纹检测信号，接收所述第二识别电极输出的指纹感应信号，根据所述指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别；
所述多路选择器在所述驱动芯片输出的控制信号的控制下，将所述驱动芯片输出的数据信号依次传输至所述至少两条数据线。
可选地，所述控制信号线复用为所述第一识别电极；
所述驱动芯片在显示时段向所述控制信号线输入数据信号，在指纹识别时段依次向所述第一识别电极输入指纹检测信号、接收所述第二识别电极输出的指纹感应信号，并根据所述指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别；
所述驱动芯片还用于在指纹识别时段向所述多路选择器输入控制信号，以控制所述多路选择器停止向所述数据线输出数据信号。
可选地，所述非显示区还包括指纹驱动电路和指纹识别芯片；
所述指纹驱动电路与所述第一识别电极相连，用于依次向所述第一识别电极输入指纹检测信号；
所述指纹识别芯片与所述指纹驱动电路和所述第二识别电极相连，用于控制所述指纹驱动电路向所述第一识别电极输入指纹检测信号，还用于接收所述第二识别电极输出的指纹感应信号，并根据所述指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别。可选地，所述指纹驱动电路包括多个级联的移位寄存器，所述移位寄存器的输出端与一个所述第一识别电极相连，所述移位寄存器的输入端与所述指纹识别芯片相连。
可选地，所述第一识别电极与所述控制信号线位于同一层。
可选地，所述像素单元包括像素电极；
所述第二识别电极与所述像素电极位于同一层。
可选地，所述阵列基板包括触控电极和与所述触控电极相连的触控引线；
所述第二识别电极与所述触控引线位于同一层。
可选地，所述第一方向和所述第二方向相交且垂直，所述第一识别电极和第二识别电极交叉限定出的区域为方形区域。
可选地，所述第一方向和所述第二方向相交但不垂直，所述第一识别电极和第二识别电极交叉限定出的区域为平行四边形区域。
可选地，所述方形区域或所述平行四边形区域的面积与所述像素单元的面积相等。
可选地，所述缺口与所述驱动芯片位于所述触控显示面板的同一侧。
一种触控显示装置，包括如上任一项所述的触控显示面板。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的触控显示面板和触控显示装置，在阵列基板的非显示区设置指纹识别单元，该指纹识别单元包括第一电极层、依次位于第一电极层表面的绝缘层和第二电极层，第一电极层包括多条沿第一方向延伸的第一识别电极，第二电极层包括多条沿第二方向延伸的第二识别电极，第一方向与所述第二方向相交，从而可以通过集成在阵列基板上的互容式指纹识别单元进行指纹识别，进而不需要在阵列基板上形成缺口，也不需要在缺口处外挂指纹识别器件以及对缺口处的结构进行重新设计，简化了触控显示面板的制作工艺，降低了触控显示面板的制作成本。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的触控显示面板的平面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
图4为图2所示的指纹识别单元沿aa’切割线的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的驱动芯片的驱动信号时序图；
图6为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种指纹识别单元的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的阵列基板的一种剖面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种触控显示面板，如图1所示，图1为本发明实施例提供的触控显示面板的平面结构示意图，该触控显示面板包括彩膜基板1和与彩膜基板1相对设置的阵列基板2。
可选地，本实施例中的触控显示面板为液晶显示面板，其彩膜基板1具有黑矩阵和彩色滤光片等。但是，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，触控显示面板还可以为oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)显示面板，其彩膜基板1可以为不具有黑矩阵和彩色滤光片的封装基板。
如图2和图3所示，图2为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图，图3为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图，本实施例中的阵列基板包括显示区20和包围显示区20的非显示区21。其中，显示区20包括多条栅极线201、多条数据线202以及由多条栅极线201和多条数据线202交叉限定的多个像素单元203。非显示区21包括用于识别指纹的指纹识别单元210。当然，本发明实施例提供的阵列基板还包括位于非显示区21的栅极驱动电路等，在此不再赘述。
如图4所示，图4为图2所示的指纹识别单元210沿aa’切割线的剖面结构示意图，该指纹识别单元210包括第一电极层、依次位于第一电极层表面的绝缘层2100和第二电极层。如图2和图3所示，第一电极层包括多条沿第一方向y延伸的第一识别电极2101；第二电极层包括多条沿第二方向x延伸的第二识别电极2102。第一识别电极2101、第二识别电极2102以及二者之间的绝缘层2100构成互电容，也就是说，本实施例中的指纹识别单元210是利用互电容进行指纹识别的指纹识别单元。
其中，第一方向y与第二方向x相交或垂直。可选地，当第一方向y与第二方向x垂直时，第一方向y可以与数据线202的延伸方向相同，第二方向x可以与栅极线201的延伸方向相同，当然，本发明并不仅限于此。
在指纹识别单元210工作的过程中，会向第一识别电极2101输入指纹检测信号，当人手指按压在指纹识别单元上方时，第一识别电极2101、绝缘层2100和第二识别电极2102构成的电容的容值会发生变化，检测或接收到第二识别电极2102输出的指纹感应信号后，可以根据不同位置处的第二识别电极2102输出的指纹感应信号的强度分布形成整个手指指纹的图形，再将形成的指纹图形与预先存储的指纹图形进行对比，以对输入的指纹进行识别。
本实施例中，通过集成在阵列基板2上的互容式指纹识别单元210进行指纹识别，从而不需要在阵列基板1上形成缺口，也不需要在缺口处外挂指纹识别器件以及对缺口处的结构进行重新设计，简化了触控显示面板的制作工艺，降低了触控显示面板的制作成本。
也就是说，如图1和图2所示，本实施例中的阵列基板2上设置指纹识别单元210的区域不具有缺口，彩膜基板1与阵列基板2上的指纹识别单元210对应的区域具有缺口10，以避免缺口10处的黑矩阵等对指纹识别造成影响，进而可以提高指纹识别的灵敏度。当然，彩膜基板1的其他区域也可以具有缺口，如图1所示，彩膜基板1的上方也具有缺口。需要说明的是，缺口的形状可以是方形、三角形或梯形等。
本实施例中，如图2和图3所示，非显示区21包括多个多路选择器(demux)211和驱动芯片212。多路选择器211的输出端与至少两条数据线202相连，多路选择器211的输入端通过一条控制信号线211a与驱动芯片212相连。该多路选择器211在驱动芯片212输出的控制信号的控制下，将驱动芯片212输出的数据信号依次传输至所述至少两条数据线202。
本实施例中，驱动芯片212通过控制信号控制每个多路选择器211中的开关ck1导通，同时驱动芯片212通过控制信号线211a将数据信号通过导通的开关ck1传输至一条数据线202；然后，驱动芯片212通过控制信号控制每个多路选择器211中的开关ck2导通，同时驱动芯片212通过控制信号线211a将数据信号通过导通的开关ck2传输至另一条数据线202。当然，本发明实施例仅以1:2模式的多路选择器为例进行说明，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，还可以为1:3模式或1:6模式的多路选择器等。
本发明的一个实施例中，如图2和图3所示，第一识别电极2101和第二识别电极2102与驱动芯片212相连。该驱动芯片212用于向控制信号线211a输入数据信号，并依次向第一识别电极2101输入指纹检测信号、接收所有的第二识别电极2102输出的指纹感应信号，根据指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别。
进一步地，如图2所示，本实施例中的控制信号线211a复用为第一识别电极2101。基于此，将驱动芯片212的工作时段分为了显示时段和指纹识别时段，即驱动芯片212在显示时段向控制信号线211a输入数据信号，在指纹识别时段依次向第一识别电极2101输入指纹检测信号、接收所有的第二识别电极2102输出的指纹感应信号，并根据指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别。并且，在指纹识别时段，驱动芯片212还需向多路选择器211输入控制信号，以控制多路选择器211停止向数据线202输出数据信号，以免指纹识别信号影响触控显示面板的正常显示。
需要说明的是，当第一识别电极2101和第二识别电极2102与驱动芯片212相连时，控制信号线211a可以复用为第一识别电极2101，也可以不复用为第一识别电极2101。此外，当所需的第一识别电极2101的条数大于控制信号线211a的条数时，即便控制信号线211a全部复用为第一识别电极2101，也不能满足指纹识别单元210的识别精度，基于此，还可以部分第一识别电极2101复用控制信号线211a，部分第一识别电极2101不复用控制信号线211a。
如图3所示，当控制信号线211a不复用为第一识别电极2101时，控制信号线211a和第一识别电极2101与驱动芯片212的不同端口相连，驱动芯片212可以在向控制信号线211a输入数据信号的同时，依次向第一识别电极2101输入指纹检测信号、接收所有的第二识别电极2102输出的指纹感应信号。
需要说明的是，当控制信号线211a复用为第一识别电极2101时，可以减少驱动芯片212端口的应用，减小驱动芯片212的面积，但是，驱动芯片212需对控制信号线211a进行分时驱动。当控制信号线211a不复用为第一识别电极2101时，驱动芯片212不需对控制信号线211a进行分时驱动，即驱动芯片212可以同时驱动控制信号线211a和第一识别电极2101，但是，驱动芯片212的应用端口较多，面积较大。
当控制信号线211a复用为第一识别电极2101时，如图5所示，图5为本发明实施例提供的驱动芯片的驱动信号时序图，在显示时段t1，驱动芯片212控制多路选择器211中的开关ck1和ck2依次导通，同时向控制信号线211a输出数据信号，并通过依次导通的开关ck1和ck2向两条数据线202依次输入数据信号；在指纹识别时段t2，驱动芯片212控制多路选择器211中的开关ck1和ck2断开，以使多路选择器211停止向数据线202输出数据信号，同时，驱动芯片212依次向第一识别电极2101输入指纹检测信号、接收所有的第二识别电极2102输出的指纹感应信号，并根据指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别。
需要说明的是，本发明中的依次向第一识别电极2101输入指纹检测信号是指先向第一个第一识别电极2101输入指纹检测信号，再向第二个第一识别电极2101输入指纹检测信号，以此类推，直到向最后一个第一识别电极2101输入指纹检测信号。
可选地，当控制信号线211a复用为第一识别电极2101时，如图2所示，彩膜基板1上的缺口10与驱动芯片212位于触控显示面板的同一侧。当控制信号线211a不复用为第一识别电极2101时，彩膜基板1上的缺口10可以与驱动芯片212位于触控显示面板的同一侧，也可以位于不同侧，例如，如图6所示，图6为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图，缺口10以及指纹识别单元210位于触控显示面板与驱动芯片212相对的一侧，当然，在其他实施例中，缺口10以及指纹识别单元210位于触控显示面板与驱动芯片212相邻的一侧，即触控显示面板的左右两侧。
当然，本发明并不仅限于此，在本发明的另一个实施例中，控制信号线211a不复用为第一识别电极2101，并且，该指纹识别单元210也不与驱动芯片212相连，如图7所示，图7为本发明实施例提供的另一种指纹识别单元的结构示意图，在阵列基板的非显示区21还包括指纹驱动电路213和指纹识别芯片214，该指纹驱动电路213与第一识别电极2101相连，用于依次向第一识别电极2101输入指纹检测信号，指纹识别芯片214与第二识别电极2102相连，用于接收所有的第二识别电极2102输出的指纹感应信号，并根据指纹感应信号的强度分布对指纹进行识别。
需要说明的是，本实施例中的指纹驱动电路213包括多个级联的移位寄存器2130，每个移位寄存器2130的输出端out均与一个第一识别电极2101相连，从而可以对多个第一识别电极2101进行扫描，即向多个第一识别电极2101依次输入指纹检测信号。该移位寄存器2130的输入端in端以及时钟信号端ckh1和ckh2端，通过信号线与指纹识别芯片214相连，以在指纹识别芯片214的控制下对第一识别电极2101进行扫描。该移位寄存器2130的结构和与栅极线201相连的移位寄存器的结构相同，在此不再赘述。
如图8所示，图8为本发明实施例提供的阵列基板的一种剖面结构示意图，像素单元203包括晶体管2030和像素电极2031，晶体管2030的栅极2030a与栅极线201相连，源极2030b与数据线202相连，漏极2030c与像素电极2031相连。栅极驱动电路向栅极线201输入扫描信号后，栅极线201中的扫描信号会控制晶体管2030导通，数据线202向源极2030b输入的数据信号会传输到漏极2030c，从而可以对像素电极2031充电进行画面的显示。
此外，该阵列基板还包括矩阵排列的触控电极30和与触控电极30相连的触控引线31。也就是说，本实施例中的触控显示面板为内嵌式触控显示面板，触控电极30复用为公共电极。可选地，本实施例中的触控电极30为自容式电极，每个触控电极30都通过一条触控引线31与驱动芯片212相连，驱动芯片212还用于向触控电极30输入触控检测信号，并根据触控电极30输出的触控感应信号对触控位置进行检测。
本实施例中，图8所示的触控电极30位于像素电极2031的上方，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，触控电极30还可以位于像素电极2031和晶体管2030之间。
可选地，无论控制信号线211a是否复用为第一识别电极2101，第一识别电极2101都可以与控制信号线211a位于同一层。其中，当第一识别电极2101不复用控制信号线211a时，位于同层的第一识别电极2101和控制信号线211a之间需要通过绝缘层隔离，以避免二者信号的相互干扰。需要说明的是，控制信号线211a与数据线202以及晶体管2030的源极2030b和漏极2030c位于同一层。
进一步地，第二识别电极2102可以与像素电极2031位于同一层，第二识别电极2102与第一识别电极2101之间的绝缘层2100为像素电极2031与晶体管2030之间的绝缘层。此外，第二识别电极2102也可以与触控引线31位于同一层，此时，第二识别电极2102与第一识别电极2101之间的绝缘层2100为触控引线31与晶体管2030之间的绝缘层。当然，本发明并不仅限于此。
本实施例中，如图2所示，第一方向y和第二方向x相交且垂直，第一识别电极2101和第二识别电极2102交叉限定出的区域为方形区域。或者，第一方向y和第二方向x相交但不垂直，第一识别电极2101和第二识别电极2102交叉限定出的区域为平行四边形区域。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，第一识别电极2101和第二识别电极2102交叉限定出的区域还可以是三角形或菱形等。
进一步地，第一识别电极2101和第二识别电极2102交叉限定出的区域如方形区域或平行四边形区域的面积与像素单元203的面积相等，以使指纹识别单元210满足电容式指纹识别的精度要求。
本发明所提供的触控显示面板，通过集成在阵列基板上的互容式指纹识别单元进行指纹识别，进而不需要在阵列基板上形成缺口，也不需要在缺口处外挂指纹识别器件以及对缺口处的结构进行重新设计，如控制信号线211a可以直接穿过原缺口的区域与驱动芯片212连接，简化了触控显示面板的制作工艺，降低了触控显示面板的制作成本。
本发明实施例还提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括如上任一实施例提供的触控显示面板。该触控显示装置可以应用在手机或平板电脑等电子设备中。该触控显示装置为集成有指纹识别功能的触控显示装置，并且，该指纹识别功能是通过集成在阵列基板上的互容式指纹识别单元实现的，从而使得该触控显示装置的制作成本低、工艺简单，并且，厚度较薄。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。