显示基板、指纹识别方法、触控显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示基板、指纹识别方法、触控显示装置。

背景技术：

目前，指纹识别的实现方式主要有电容式、光学式和超声波式三种，其在电子设备上与显示配套的指纹采集器主要是电容式传感器，通常将具有触控及指纹识别功能的面板设置在显示屏外。

有机发光二极管(organiclight-emittingdiode，oled)具有自发光特性，被广泛应用在显示技术领域。随着窄边框技术的发展，对oled显示屏的要求也越来越高，如何将具有指纹识别功能集成到oled显示屏中，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种显示基板、指纹识别方法、触控显示装置，以将指纹识别功能集成到显示基板上。

第一方面，本发明提供一种显示基板，包括指纹识别区，所述指纹识别区包括：

衬底基板；

位于衬底基板上的多个发光单元和发光单元之间的非发光区，所述发光单元远离衬底基板的一侧为其出光侧；

触控层，设置在所述发光单元远离所述衬底基板的一侧；

其中，所述非发光区设置有成像小孔,用于将所述触控层远离衬底基板一侧的图像成像到所述成像小孔靠近衬底基板的一侧；所述成像小孔由所述触控层形成，或由所述触控层与所述发光单元的功能层中的至少一层共同形成。

可选地，所述发光单元包括第一极和有机发光层，所述第一极相对有机发光层靠近所述衬底基板设置，其中，所述发光单元的功能层包括所述第一极。

可选地，所述有机发光层在所述衬底基板上的正投影位于所述第一极在所述衬底基板上的正投影区域内。

可选地，包括形成在所述衬底基板上的纵横交错的栅线和数据线，所述发光单元的功能层包括所述栅线所在的金属层和数据线所在的金属层。

可选地，所述触控层包括不透光的触控引线，其中，所述触控引线位于所述非发光区，用于形成所述成像小孔。

可选地，所述触控引线在所述指纹识别区的宽度大于在非指纹识别区的宽度。

可选地，所述显示基板还包括设置在所述衬底基板远离所述触控层一侧的光学图像传感器，所述光学图像传感器用于接收经所述成像小孔所成的图像。

可选地，所述成像小孔在所述衬底基板上的正投影位于所述光学图像传感器的受光面在所述衬底基板上的正投影区域内。

可选地，所述触控层的材料包括钛-铝-钛复合材料。

可选地，所述成像小孔呈阵列排布，每相邻10-20个发光单元间具有一个所述成像小孔。

第二方面，本发明还提供了一种指纹识别方法，应用于上述显示基板，所述指纹识别方法包括：

通过触控层获取触控信号；

当检测到所述触控层上具有触控信号时，通过所述成像小孔将所述触控层远离所述衬底基板一侧的图像成像到所述小孔靠近衬底基板的一侧；

获取所述通过所述成像小孔所成的图像，并将所述图像与设定图像对比。

第三方面，本发明还提供了一种触控显示装置，包括上述显示基板。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例的显示基板，包括衬底基板、位于衬底基板上的多个发光单元和发光单元之间的非发光区以及位于发光单元远离衬底基板一侧的触控层，在显示基板的非发光区设置有成像小孔，用于将触控层远离衬底基板一侧的图像成像到成像小孔靠近衬底基板的一侧，该成像小孔由触控层形成或由触控层与发光单元的功能层中的至少一层共同形成。本发明实施例的显示基板，采用显示基板现有的触控层上设置的成像小孔，或利用触控层与发光单元的功能层中的至少一层共同形成成像小孔，该成像小孔用于将触控层上的图像例如指纹图像成像到成像小孔靠近衬底基板的一侧以完成指纹识别，将指纹识别集成到了显示基板上，并且不需要在显示基板中增加其他层结构如遮光层等以形成成像小孔，简化了制备工艺，降低成本提升产能，且可以防止在增加的其他层结构如遮光层上进行挖孔操作时影响显示基板其他层结构的性能。

附图说明

图1所示为本发明实施例的一种显示基板截面图；

图2所示为本发明实施例的另一种显示基板的截面图；

图3所述为本发明实施例的又一种显示基板的截面图；

图4所示为本发明实施例的显示基板的制备方法流程图；

图5所示为本发明实施例的指纹识别方法流程图。

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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例的显示基板包括指纹识别区，包括衬底基板11；

位于衬底基板11上的多个发光单元和发光单元之间的非发光区，其中，发光单元远离衬底基板11的一侧为其出光侧；

触控层2，设置在发光单元远离衬底基板11的一侧，可以理解的是，触控层2的不透光图案位于显示基板的非发光区域，防止对显示基板的开口率造成影响；

其中，非发光区设置有成像小孔4，用于将触控层2远离衬底基板一侧的图像成像到成像小孔4靠近衬底基板11的一侧。该成像小孔4由触控层2形成，或由触控层2与发光单元的功能层15中的至少一层共同形成。

可以理解的是，该功能层15为对于发光单元发出光线不可缺少的、具有一定功能的结构层，如可以为发光单元提供电信号或形成电场的层结构，具体的，例如可以为发光单元的阳极层、栅线所在的金属层和数据线所在的金属层等。

可以理解的是，在成像小孔4靠近衬底基板11的一侧有用于接收该成像小孔4所成的图像的图像接收装置，例如，可以为光学图像传感器，该图像传感器可以接收成像小孔4所成的图像，用于指纹识别。

本发明实施例的显示基板，包括指纹识别区，该指纹识别区包括衬底基板11、位于衬底基板11上的多个发光单元和发光单元之间的非发光区以及位于发光单元远离衬底基板11一侧的触控层2，在显示基板的非发光区设置有成像小孔4，用于将触控层2远离衬底基板11一侧的图像成像到成像小孔4靠近衬底基板11的一侧，该成像小孔4由触控层2形成或由触控层2与发光单元的功能层中的至少一层共同形成。本发明实施例的显示基板，采用显示基板现有的触控层2上设置的成像小孔4，或利用触控层2与显示基板本体1中发光单元的功能层中的至少一层共同形成成像小孔4，该成像小孔4用于将触控层远离衬底基板11一侧的图像例如指纹图像成像到成像小孔4靠近衬底基板的一侧以完成指纹识别，将指纹识别集成到了显示基板上，并且不需要在显示基板中增加其他层结构如遮光层等以形成成像小孔，简化了制备工艺，降低成本提升产能，且可以防止在增加的其他层结构如遮光层上进行挖孔操作时影响显示基板其他层结构的性能。

可以理解的是，该显示基板还包括设置在衬底基板11远离触控层2一侧的光学图像传感器3，该光学图像传感器3用于接收经成像小孔4所成的图像，上述成像小孔4在衬底基板11上的正投影位于光学图像传感器3的受光面在衬底基板11上的正投影区域内，以使通过成像小孔4所成的指纹图像可以形成在对应的光学图像传感器3上。

上述显示基板可以为oled显示基板，该显示基板还包括位于衬底基板11上纵横交错的栅线和数据线；该显示基板的发光单元包括第一极12和有机发光层14，其中第一极12相对有机发光层14靠近衬底基板11设置，第一极12可以为阳极。其中，上述实施例的功能层包括：栅线所在的金属层、数据线所在的金属层、第一极12中的至少一层。上述触控层2包括不透光的触控引线，该触控引线位于非发光区，用于形成成像小孔，以防止触控引线影响发光区的面积，可以理解的是，触控层2还包括透光的触控电极。该显示基板上还设置有指纹识别区域，成像小孔4位于指纹识别区域内。

在一具体实施例中，参照图2所示，成像小孔4由触控层2形成。

进一步的，有机发光层14在衬底基板11上的正投影位于第一极12在衬底基板11上的正投影区域内，其中，该第一极12可以为阳极。即在制备显示基板的过程中，在进行阳极制备时，可以将指纹识别区域的阳极的区域制备的相对大一些，这样在位于阳极上的像素界定层13上进行正常的开孔操作时，像素界定层13的开孔旁边留有一定的阳极余量，之后将有机发光层14蒸镀至该开孔内。阳极伸出有机发光层14之外，这样，在之后形成触控层2时，触控层2在衬底基板11上的正投与阳极在衬底基板11上的正投影交叠，防止像素单元边界漏光。

并且，因为在指纹识别区域形成成像小孔，指纹识别区域的触控引线的宽度大于触控引线在非指纹识别区域的宽度。触控引线宽度较大，阻抗较小，可以提升触控层2的触控性能。

本发明实施例的显示基板，采用在触控层2上设置成像小孔4，不需要在显示基板中增加其他层结构如遮光层等以形成成像小孔，简化了制备工艺，降低成本提升产能，且可以防止在增加的其他层结构如遮光层上进行挖孔操作时影响显示基板其他层结构的性能。

在另一具体实施例中，可以利用触控层2与第一极共同形成成像小孔，参照图3所示，该显示基板为oled显示基板，显示基板本体1的发光单元包括第一极12和有机发光层14，其中第一极12相对有机发光层14靠近衬底基板11设置。触控层2与第一极12共同形成成像小孔4，该第一极12可以为阳极。

进一步的，有机发光层14在衬底基板11上的正投影位于阳极在衬底基板11上的正投影区域内。

即在制备显示基板的过程中，在进行阳极的制备时，可以将指纹识别区域的阳极的区域制备的相对大一些，这样在阳极上的像素界定层13上进行正常的开孔操作时，像素界定层13的开孔旁边留有一定的阳极层13余量，之后将有机发光层14蒸镀至该开孔内。阳极伸出有机发光层之外，这样，在后续触控层2的制备过程中，通过触控层的触控引线与阳极共同形成成像小孔4时，触控层的触控引线在衬底基板11上的正投影部分覆盖阳极在衬底基板上的正投影，触控引线不会对有机发光层14造成影响，不会影响像素单元的开口率。

并且，为了使触控引线与阳极在显示基板的指纹识别区域形成成像小孔，在指纹识别区域，触控引线在衬底基板上的正投影部分覆盖阳极在衬底基板上的正投影，通常在指纹识别区域的触控引线的宽度大于触控引线在非指纹识别区域的宽度。触控引线宽度较大，阻抗较小，可以提升触控层2的触控性能。

本发明实施例的显示基板，采用触控层2上本身具有的触控引线与显示基板中的第一极12共同形成成像小孔4，不需要在显示基板中增加其他层结构如遮光层等以形成成像小孔，简化了制备工艺，降低成本提升产能，且可以防止在增加的其他层结构如遮光层上进行挖孔操作时影响显示基板其他层结构的性能。

在又一具体实施例中，可以利用触控层的触控引线与显示基板的栅线和数据线共同形成成像小孔。

同样的，通常在指纹识别区域的触控引线的宽度大于触控引线在非指纹识别区域的宽度，以使触控引线可以与栅线和数据线更好的形成成像小孔。触控引线的宽度较大，阻抗较小，可以提升触控层的触控性能。

本发明实施例的显示基板，采用触控层上本身具有的触控引线与显示基板的栅线和数据线共同形成成像小孔，不需要在显示基板中增加其他层结构如遮光层等以形成成像小孔，简化了制备工艺，降低成本提升产能，且可以防止在增加的其他层结构如遮光层上进行挖孔操作时影响显示基板其他层结构的性能。

可以理解的是，触控层也可以与阳极层和/或栅线和/或数据线共同形成成像小孔。对于触控层与显示基板中的其他不透光的功能层形成成像小孔也在本发明的保护范围内。

上述实施例的显示基板中，成像小孔可以呈阵列排布，每相邻10-20个像素单元之间具有一个成像小孔，以保证显示基板具有良好的指纹识别特性。

触控层2包括第一电极层和第二电极层，第一电极层包括多个第一触控引线，第二电极层包括多个第二触控引线，第一电极层与第二电极层之间设置有绝缘层。第一电极层与第二电极层的材料均包括钛-铝-钛复合材料。

可以理解的是，第一触控引线与第二触控引线形成成像小孔，或第一触控电极、第二触控电极与上述阳极层和/或数据线和/或栅线共同形成成像小孔。

上述各实施例的显示基板中的触摸屏可以为全指纹识别识别屏，全指纹识别屏中的整个显示区均为指纹识别区。

本发明还提供了一种显示基板的制备方法的实施例，参照图4所示，该方法包括：

步骤401，在衬底基板上形成多个发光单元，其中，所述发光单元之间具有非发光区，所述发光单元远离衬底基板的一侧为出光侧。

可以理解的是，该步骤中，显示基板的发光单元的制备过程可以采用现有工艺，对此本发明不再赘述。

步骤402，在发光单元远离衬底基板的一侧形成触控层，其中，非发光区设置有成像小孔，用于将触控层远离衬底基板一侧的图像成像到成像小孔靠近衬底基板的一侧，成像小孔由触控层形成，或由触控层与发光单元的功能层中的至少一层共同形成

该步骤中，在发光单元远离衬底基板的一侧形成触控层，触控层用于感测触控信号，触控层中的触控引线位于显示基板的非发光区域可以防止其对显示基板的开口率造成影响。

本发明实施例的显示基板的制备方法，在发光单元远离衬底基板的一侧形成触控层，触控层上设置有成像小孔或触控层与发光区的功能层中的至少一层共同形成成像小孔，该成像小孔用于将触控层远离衬底基板一侧的图像成像到成像小孔靠近衬底基板的一侧。本发明实施例的显示基板的制备方法，采用触控层上设置有成像小孔或触控层与功能层中的至少一层共同形成成像小孔，不需要在显示基板中增加其他层结构如遮光层等以形成成像小孔，简化了制备工艺，降低成本提升产能，且可以防止在增加的其他层结构如遮光层上进行挖孔操作时影响显示基板其他层结构的性能。

本发明还提供了一种指纹识别方法的实施例，该指纹识别方法应用于上述实施例的显示基板，参照图5所示，该指纹识别方法包括：

步骤501，通过触控层获取触控信号。

触控层可以感知触控信号，当用户操作显示基板时，触控层上会感应到触控信号。

步骤502，当检测到所述触控层上具有触控信号时，通过所述成像小孔将所述触控层远离所述衬底基板一侧的图像成像到所述小孔靠近衬底基板的一侧。

可以理解的是，在成像小孔靠近衬底基板的一侧可以设置有接收该成像小孔所成图像的图像接收装置，该图像接收装置例如可以为光学图像传感器，该光学图像传感器可以设置在衬底基板远离成像小孔的一侧。

步骤502，获取通过所述成像小孔所成的图像，并将所述图像与设定图像对比。

该指纹识别方法的实施例，具体的可以为如下方式，当用户手指触控到显示基板上时，触控层感测到触控信号，并确定触控位置，进而通过触控显示装置的相应位置的处理器控制对应的电路点亮该触控位置附近的像素单元，为将触控层上的图像通过成像小孔成像到光学图像传感器上提供光照。可以理解的是，该光照时间不宜过长，避免影响后续显示操作以及浪费电能，可以通过处理器控制光照的时间，当光学图像传感器可以接收到图像时，即可关闭光照。

当触控层上的图像传至光学图像传感器中后，将其与设定图像作对比，可以理解的是，设定图像为用户预先存储在显示基板的指纹图像，当其与预设图像匹配时，则完成解锁操作，可以对该触控显示装置进行操作，当不匹配时，提示用户重试。

本发明实施例还提供了一种触控显示装置，包括上述实施例的显示基板，该触控显示装置可以为具有触控功能的手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、电子纸等任何具有触控显示功能的产品或部件。

本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

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，则可对这些实施例做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实施例范围的所有变更和修改。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。