指纹识别面板及显示装置的制作方法

本公开涉及显示领域，特别涉及一种指纹识别面板，包含指纹识别面板的显示装置。

背景技术：

指纹识别指通过比较不同指纹的细节特征点来进行身份鉴别。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。

目前，指纹识别的实现方式主要有电容式、光学式、热敏式和超声波式四种，在手机、平板电脑等电子设备上，体积轻巧、成本低廉的电容式模组逐渐成为大多数消费电子厂商的首选。但是电容式由于手指与传感器电极间的距离在300μm以上时电容信号量非常小，无法进行信号读取；超声波由于显示区域的介质过多，暂时没有较好的解决方案；热敏式在高温环境下识别准确率较差；光学指纹识别在屏幕亮度不高时，指纹识别的准确率会受影响。

鉴于此，本领域亟需一种新的指纹识别面板及指纹识别方法。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，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。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种指纹识别面板及显示装置，进而至少在一定程度上提高指纹识别的准确率，并防止屏幕老化，提升用户体验。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，提供一种指纹识别面板，其特征在于，包括：

触摸屏，包含至少一个指纹按压区域；

传感器，位于所述触摸屏下方，用于在检测到所述指纹按压区域被按压时，发送一驱动信号至所述触摸屏，以使所述触摸屏中与所述指纹按压区域对应设置的像素亮度增大。

在本公开一示例性实施例中，所述触摸屏包括屏幕层和像素层，且所述像素层位于所述屏幕层和所述传感器之间。

在本公开一示例性实施例中，所述像素层包括指纹识别像素和图像显示像素，所述指纹识别像素与所述指纹按压区域对应设置。

在本公开一示例性实施例中，所述像素亮度增大包括增大所述像素包含的至少部分子像素的灰阶。

在本公开一示例性实施例中，所述像素亮度增大包括改变所述像素显示的颜色。

在本公开一示例性实施例中，所述改变所述像素显示的颜色包括改变所述像素的颜色以显示白色图像。

在本公开一示例性实施例中，所述改变所述像素显示的颜色包括改变所述像素的颜色，以使所述像素的蓝色子像素不发光。

在本公开一示例性实施例中，所述指纹识别像素用于在对应的所述指纹按压区域被按压时发光。

在本公开一示例性实施例中，所述指纹识别像素为绿色像素。

在本公开一示例性实施例中，所述图像显示像素包括顺序排列的红、绿、蓝子像素，所述红、绿、蓝子像素与所述指纹识别像素构成一像素单元，且多个所述像素单元阵列排布。

在本公开一示例性实施例中，所述指纹识别像素为所述红、绿、蓝子像素中的一个或多个。

在本公开一示例性实施例中，所述指纹识别像素位于所述图像显示像素一侧，且与所述图像显示像素中与其颜色相同的子像素共轴排列。

在本公开一示例性实施例中，所述指纹识别像素嵌套于所述图像显示像素中，且与所述图像显示像素中与其颜色相同的子像素共轴排列。

在本公开一示例性实施例中，所述图像显示像素包括依次排列的红、绿、蓝子像素，相邻的所述图像显示像素共用一个子像素，且所述指纹识别像素嵌套于所述图像显示像素中，并与所述图像显示像素中与其颜色相同的子像素共轴排列。

根据本公开的第二方面，提供一种显示装置，其特征在于，包括上述的指纹识别面板。

由上述技术方案可知，本公开示例性实施例中的指纹识别面板及显示装置至少具备以下优点和积极效果：

本公开中的指纹识别面板包括触摸屏和传感器，触摸屏上包含至少一个指纹按压区域，当指纹按压区域被按压时，传感器发送一驱动信号至触摸屏，以使触摸屏中与指纹按压区域对应设置的像素亮度增大。通过提高屏幕亮度提升屏幕下指纹识别的准确率，并防止了屏幕长期保持高亮度引起的屏幕老化的现象。另外通过将像素分为指纹识别像素和图像显示像素，在指纹识别时，指纹识别像素和图像显示像素都发光；在无指纹识别时，仅图像显示像素发光，使得指纹识别不影响正常显示，进一步提高了指纹识别的准确率，防止了屏幕老化，提高了用户体验。

本公开应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

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，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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示出相关技术中指纹识别的结构示意图；

图2示出相关技术中光学指纹识别装置的结构示意图；

图3示出相关技术中光学指纹识别的光路图；

图4示出本公开示例性实施例中指纹识别面板的结构示意图；

图5示出本公开示例性实施例中指纹识别面板的结构示意图；

图6示出本公开示例性实施例中像素层的结构示意图；

图7示出本公开示例性实施例中像素的排布示意图；

图8示出本公开示例性实施例中指纹识别方法的流程图；

图9示出本公开示例性实施例中显示装置的结构示意图。

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范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，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。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本说明书中使用用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

图1A-1D示出了相关技术中常用的指纹识别方式，下面对图1A-1D分别进行说明。

图1A示出了电容指纹识别的结构示意图，电容式指纹传感器识别和解锁速度目前已经非常理想，从贴上手指到进入主屏只需要0.15-0.2秒，几乎感觉不到等待的时间，但是当手指与传感器电极间的距离在300μm以上时电容信号量非常小，无法在隔着屏幕模组时进行信号读取。

图1B示出了热敏指纹识别的结构示意图，热敏传感器能够感知手指表面的温度变化，假手指或断指无法通过识别，但其需要消耗较多的能量，并且在酷热的环境或者是炎热的天气里，图像采集很不清晰。

图1C示出了超声波指纹识别的结构示意图，超声波指纹识别时不受手指上可能存在的污物影响，提供了一种更稳定、更精确的屏幕下指纹识别方法，但是由于显示区域的介质过多，暂时没有较好的解决方案。

图1D示出了光学指纹识别的结构示意图，光的穿透力强，能够很好的实现屏下指纹识别。

图2示出了一种压敏屏下指纹识别面板的结构示意图，如图2所示，压敏屏下指纹识别面板200包括显示屏201和固定识别区域202，固定识别区域202位于显示屏201上，且靠近显示屏201的下侧边，通过将手指与固定识别区域202接触以识别指纹。

图3示出了指纹识别的光路图，如图3所示，在显示屏201上设置有指纹按压区域，指纹按压表面与显示屏201的上表面之间具有一定距离，固定识别区域202与指纹按压区域相对设置，位于显示屏201的下表面。当手指与指纹按压区域接触时，能够在指纹按压表面产生压力感应，固定识别区域202接收该压力感应后，对指纹进行识别。但是该光学指纹识别技术在屏幕亮度不高时，指纹识别的准确率会受影响。若要提升指纹识别的准确率，必需使指纹识别瞬间屏幕的亮度尽可能高，这就需要屏幕整体的发光亮度提升，但是屏幕中的发光材料(如OLED屏幕中的有机发光材料)会随着屏幕的长期使用发生老化，导致亮度下降，因此亮度越高，老化越快，影响显示效果。

针对相关技术中指纹识别技术存在的问题，本示例实施方式中首先提供了一种指纹识别面板，图4示出了指纹识别面板的结构示意图，所述指纹识别面板400包括触摸屏401和传感器402，触摸屏401包含至少一个指纹按压区域D；传感器402位于触摸屏401下方，用于在检测到指纹按压区域D被按压时，发送一驱动信号至触摸屏401，以使触摸屏401中与指纹按压区域D对应设置的像素亮度增大。

本公开中的指纹识别面板，采用光学指纹识别技术，以便于进行屏下指纹识别，并且通过传感器在指纹触及触摸屏上的指纹按压区域时发送一驱动信号，驱动触摸屏中与指纹按压区域对应设置的像素亮度增大，提高了指纹识别的准确率，同时也防止了屏幕老化，进一步提升了用户体验。

在本公开一示例性实施例中，图5示出了触摸屏的结构示意图，触摸屏401包括屏幕层403和像素层404，且像素层404位于屏幕层403和传感器402之间。当手指与指纹按压区域D接触时，传感器402能够检测到手指，并输出一驱动信号至像素层404，像素层404中与指纹按压区域D对应设置的像素在驱动信号的驱动下亮度增大，提高了照射到指纹处的光的亮度，大大提升了指纹识别的准确率。屏幕层403可以采用透明材料形成，用于与手指接触，使像素层404中各像素发出的光线传导至手指并被手指反射至传感器402，以实现对指纹的识别。

在本公开的示例性实施例中，可以通过增大像素中包含的至少部分子像素的灰阶以增大像素的亮度。灰阶是将最亮与最暗之间的亮度变化区分为若干份，以便于进行信号输入相对应的屏幕亮度管控。例如，对于一幅8位图像，与指纹按压区域D对应的像素中子像素的灰阶为120，相应的亮度为300尼特，当手指接触指纹按压区域D时，传感器402检测到按压信号，发送驱动信号至触摸屏401驱动与指纹按压区域D对应设置的像素中的子像素的灰阶增大至200，相应地像素亮度增大至500尼特，以在手指接触瞬间增大照射到指纹的光亮度，提高指纹识别的准确率。

在本公开的示例性实施例中，还可以通过改变像素显示的颜色以增大像素的亮度。例如，通过改变子像素的亮度比例，可以使像素显示具有更高亮度的颜色。举例而言，与指纹按压区域D对应设置的像素为红色像素(即，仅红色子像素发光)，当手指接触指纹按压区域D时，传感器402检测到按压信号，发送驱动信号至触摸屏401驱动与指纹按压区域D对应设置的红色像素的颜色变为绿色(仅绿色子像素发光)或白色(全部子像素均发光)，使指纹按压区域D对应的屏幕层403呈现绿色图像或白色图像，以在手指接触瞬间增大照射到指纹的光亮度，提高指纹识别的准确率。当然也可以将像素的颜色改变为其它具有高亮度的像素，本公开对此不作具体限定。在本发明的一个实施例中，考虑到蓝光在白光亮度中占比很少，并且蓝色子像素的寿命通常最差，因此改变像素显示的颜色可以包括使指纹按压区域D对应区域中的蓝色子像素不发光，从而呈现绿色(仅绿色子像素发光)、黄色(即红绿子像素同时发光)或者红色(仅红色子像素发光)。例如，按压前区域D可能显示蓝色，传感器402检测到按压信号后，发送驱动信号至触摸屏401驱动与指纹按压区域D对应位置显示的蓝色变为绿色。

在本公开的示例性实施例中，图6示出了像素层的结构示意图，如图6所示，像素层404包括指纹识别像素601和图像显示像素602，指纹识别像素601与指纹按压区域D对应设置，当指纹按压区域D无按压时，图像显示像素602在控制信号和数据信号的控制驱动下发光，以在显示屏幕上呈现相应地图像画面；当指纹按压区域D有按压时，图像显示像素602和指纹识别像素601同时发光，图像显示像素602发光用于显示图像画面，指纹识别像素601发光以提高指纹部位的光亮度，进而在不影响正常图像显示的同时提高了指纹识别的准确率，并且也解决了屏幕下指纹识别导致的屏幕老化的问题。

在本公开的示例性实施例中，指纹识别像素601可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素中的一个或多个，也可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素中的一个或多个，由于绿色像素的亮度较高，因此指纹识别像素601优选采用绿色像素；同时图像显示像素602可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素中的多个，也可以是红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素中的多个。

另外，本公开可以通过在白色光源上设置不同颜色的滤光片以发出不同颜色的光，形成指纹识别像素601和/或图像显示像素602。例如指纹识别像素601可以是在白色光源上设置红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片中的一个或多个以发出红、绿、蓝三色光，也可以是在白色光源上设置红色滤光片、绿色滤光片、蓝色滤光片、透明滤波片中的一个或多个。

在本公开的示例性实施例中，指纹识别像素601和图像显示像素602按照一定的规律排布，本公开以指纹识别像素601为绿色像素为例对像素的排列方式进行说明。图7A-7D示出了四种像素分布的结构示意图，图像显示像素602包括顺序排列的红、绿、蓝子像素，红、绿、蓝子像素与指纹识别像素601构成一像素单元，多个像素单元可以呈阵列排布，如图7A所示，RGB三种颜色的子像素顺序排列，其中的绿色子像素既可以是指纹识别像素601也可以用于形成图像显示像素602；如图7B所示，多个指纹识别像素601位于图像显示像素602的一侧，且与图像显示像素602中与其颜色相同的子像素共轴排列；例如指纹识别像素601为绿色像素，则指纹识别像素601与图像显示像素602中的绿色子像素共轴排列；为了提高分辨率，可以使像素排布的紧凑些，如图7C所示，可以将指纹识别像素601嵌套在图像显示像素602中，其中绿色像素被分为Ga、Gb两部分，其中红色像素、绿色像素Ga、蓝色像素组成图像显示像素602，绿色像素Gb作为指纹识别像素601，绿色像素Gb嵌套设置于图像显示像素中，与绿色像素Ga共轴排列；如图7D所示，指纹识别像素601和图像显示像素602还可以按照pentile排列方式进行排列，相邻的图像显示像素602之间共用一个子像素，指纹识别像素601与图像显示像素602中与其颜色相同的子像素共轴排列，如绿色的指纹识别像素601与图像显示像素602中的绿色子像素共轴排列。除此之外，还可以按照异型像素排列方式或其它排列方式排列指纹识别像素601和图像显示像素602，以提高指纹识别的准确率，本公开在此不再赘述。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种指纹识别的方法，图8示出了该方法的具体流程：

S1：传感器402检测触摸屏401中至少一个指纹按压区域D是否被按压；

S2：如果指纹按压区域D被按压，传感器402发送一驱动信号至触摸屏401，驱动触摸屏中与指纹按压区域对应设置的像素亮度增大，以对指纹进行识别。

在本公开一示例性实施例中，触摸屏401包括屏幕层403和像素层404，像素层404位于屏幕层403和传感器402之间，同时像素层404包括指纹识别像素601和图像显示像素602，当指纹按压区域D未被按压时，图像显示像素602发光；当指纹按压区域D被按压时，图像显示像素602和指纹识别像素601同时发光。通过本公开的指纹识别方法能够使指纹识别不影响图像的正常显示，并且提高了指纹识别的准确率，防止了屏下指纹识别引起的屏幕老化，进一步提高了用户体验。

本示例性实施方式中还提供了一种显示装置，如图9所示，所述显示装置900包括指纹识别面板901。所述指纹识别面板901为本公开中的指纹识别面板，所述显示装置900可以是电子纸、OLED显示器、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等具有显示功能的产品或部件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。