一种显示基板、显示面板及指纹识别方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示基板、显示面板及指纹识别方法。


背景技术：

2.在显示领域内，随着全面屏技术的发展，对指纹识别技术要求也愈加严格，其中后置指纹识别技术的应用对显示终端的正面显示技术要求较低，但此种指纹识别方式用户体验效果较差，已逐渐被淘汰。为了实现全面屏效果，前置指纹识别技术逐渐发展为屏下指纹识别技术，目前指纹识别技术主要由光学式、电容式、超声波式、热敏式和压感式等，但是电容传感器、半导体热敏材料和压敏材料识别距离有限，无法透过屏幕模组收集足够信号进行指纹识别，因此目前屏下指纹识别主要采用光学式和超声波式，但是超声波式结构复杂，成本高，光学式成为目前屏下指纹识别技术的主流，但是由于lcd光透过率低，光学式屏下指纹识别灵敏度低，用户使用体验差，因此，如何提高屏下指纹识别灵敏度是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明公开了一种显示基板、显示面板及指纹识别方法，该显示基板中的指纹识别区内每个第二像素单元内增加第二子像素，有效提高指纹识别区的出射光量，增加手指反射光信号，从而提高指纹识别成功率，提升指纹识别的灵敏度，提升用户体验感。
4.为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种显示基板，包括显示区和位于所述显示区周围的非显示区，所述显示区划分为第一显示区和指纹识别区；所述显示基板包括：
6.阵列基板，所述阵列基板包括衬底、位于所述衬底上且位于所述第一显示区内的多个第一像素单元、位于所述衬底上且位于所述指纹识别区内的多个第二像素单元、以及位于所述衬底背离所述第二像素单元的一侧且位于所述指纹识别区内的光感器件；每个所述第一像素单元包括第一子像素，每个所述第二像素单元包括第一子像素和第二子像素，所述第二子像素用于当所述光感器件感应到指纹信号时点亮。
7.因此，上述显示基板中的指纹识别区内每个第二像素单元内增加第二子像素，在指纹识别时，第二子像素点亮，可以有效提高指纹识别区的出射光量，增加一组手指反射光，增加了一组反射光信号，由于手指反射后的能量增强，便于光感器件接收反射光，提高光感器件的灵敏度，手指上的波峰和波谷的反射光差异较大，显示基板中的指纹识别模块便于根据反射光形成清晰的指纹图像，从而提高指纹识别成功率，提升指纹识别的灵敏度，可以有效提高显示终端的指纹识别性能，提升用户体验感。
8.可选地，所述第二子像素包括电致变色结构，所述电致变色结构覆盖所述第二子像素内的透光区，所述电致变色结构用于当所述光感器件感应到指纹信号时由遮光状态转变为透光状态。
9.可选地，所述第二子像素还包括薄膜晶体管器件层，所述电致变色结构位于所述
薄膜晶体管器件层与所述衬底之间，且在所述电致变色结构与所述薄膜晶体管器件层之间设置有绝缘层。
10.可选地，所述电致变色结构包括第一电极、第二电极、以及位于所述第一电极和第二电极之间的电致变色材料层。
11.可选地，所述电致变色材料层的材料包括氧化钨；所述电致变色材料层的厚度为大于等于0.15μm且小于等于0.25μm。
12.可选地，多个所述第二像素单元内的子像素呈阵列分布，每个所述第二像素单元内，所述第一子像素为三个，且三个所述第一子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，所述第二子像素为白色子像素，且所述白色子像素与所述蓝色子像素相邻设置。
13.可选地，沿行方向，所述白色子像素位于所述蓝色子像素和红色子像素之间；沿列方向，相邻两行上的白色子像素错位设置，且相邻两行上的白色子像素和绿色子像素错位设置。
14.可选地，每个所述第一像素单元包括三个所述第一子像素，三个所述第一子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
15.本发明还提供了一种显示面板，包括如上述技术方案提供的任意一种显示基板、对盒基板和液晶层，所述对盒基板与所述显示基板相对设置、且位于所述显示基板设置有所述第一像素单元和所述第二像素单元的一侧；所述液晶层设于所述显示基板和所述对盒基板之间。
16.本发明还提供了一种如上述技术方案提供的任意一种显示基板的指纹识别方法，包括：
17.控制指纹识别区的第二子像素处于关闭状态；
18.在检测到光感器件反馈第一指纹信号后，控制所述指纹识别区的第二子像素点亮；
19.根据所述光感器件反馈的第二指纹信号进行指纹识别。
20.可选地，所述方法还包括：
21.在控制所述指纹识别区的第二子像素点亮的同时，控制电致变色结构从遮光状态转变为透光状态。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的一种显示基板的出光面的显示区的划分示意图；
23.图2为本发明实施例提供的一种第二子像素的截面膜层结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的一种指纹识别区内的第一子像素和第二子像素的排列示意图；
25.图4为本发明实施例提供的一种第一显示区内的第一子像素的排列示意图；
26.图5为本发明实施例提供的一种显示面板正常显示时的部分截面示意图；
27.图6为本发明实施例提供的一种显示面板指纹识别时的部分截面示意图；
28.图标：1-显示基板；2-对盒基板；3-液晶层；4-背光模组；11-衬底；12-第一像素单元；13-第二像素单元；14-光感器件；131-电致变色结构；132-薄膜晶体管；133-绝缘层；a-显示区；c-第一显示区；d-指纹识别区。
具体实施方式
29.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。
30.如图1和图5、图6所示，本发明实施例提供了一种显示基板，该显示基板包括有显示区a和位于显示区周围的非显示区，显示区划分为第一显示区c和指纹识别区d，第一显示区为正常的显示画面的正常显示区，指纹识别区可以显示画面，可以与第一显示区形成完整的显示画面，也可以进行指纹识别，示例性的，如图1所示，指纹识别区可以位于整个显示区的下部的中间位置，周围均为第一显示区，符合用户的使用习惯，便于用户手指贴附；需要说明的是，指纹识别区和第一显示区在整个显示区内的位置划分以及分布也可以是其它方式，本实施例不做局限。具体地，上述显示基板包括：阵列基板，阵列基板包括有衬底11、衬底11上具有位于第一显示区内的多个第一像素单元12、以及位于指纹识别区内的多个第二像素单元13，在衬底11背离第二像素单元13的一侧还设置有位于指纹识别区内的光感器件14，感光器件用于接收手指反射的光线形成指纹信号，以实现指纹识别功能；其中，在第一显示区内的每个第一像素单元12包括第一子像素，指纹识别区的每个第二像素单元13包括第一子像素和第二子像素，在正常显示时，第二子像素为才关闭状态，在进行指纹识别时，第二子像素用于当光感器件14感应到指纹信号时点亮，第二子像素点亮之后，可以有效提高指纹识别区的出射光量，增加了一组手指反射光，增加了一组反射光信号，所以，当进行指纹识别时，由于手指反射后的能量增强，便于光感器件14接收反射光，提高光感器件14的灵敏度，手指上的波峰和波谷的反射光差异较大，显示基板中的指纹识别模块便于根据反射光形成清晰的指纹图像，从而提高指纹识别成功率，提升指纹识别的灵敏度，可以有效提高显示终端的指纹识别性能，提升用户体验感。
31.需要说明的是，上述第二子像素点亮，是指第二下像素进行显示，例如，若上述显示基板为液晶显示面板中的显示基板，第二子像素点亮是指第二子像素使光透过进行显示；若上述显示基板为自发光显示面板，第二子像素点亮是指第二子像素发光进行显示。
32.在一种可能的实施方式中，上述显示基板的非显示区具有像素驱动电路，像素驱动电路具体设置在衬底11上，衬底11的显示区设置有行列交叉分布多条栅线和多条数据线，每个子像素位于栅线和数据线相交的围成的网格内，像素驱动电路通过栅线和数据线与各像素连接，用于控制驱动显示区内的各第一子像素和第二子像素，且具体地，像素驱动电路可以包括goa驱动电路。
33.在一种可能的实施方式中，如图2所示，上述显示基板中的第二子像素包括有电致变色结构131，电致变色结构131与像素驱动电路连接，电致变色结构131覆盖第二子像素内的透光区，电致变色结构131可以将第二子像素内的透光区完全遮挡住，且电致变色结构131用于当光感器件14感应到指纹信号时由遮光状态转变为透光状态，电致变色结构131可以在像素驱动电路的控制下通电或断电，在显示基板正常显示时，如图5所示，电致变色结构131为不透光的，呈遮光状态，电致变色结构131将第二子像素的透光区完全遮挡住，可以使得第二子像素关闭时，避免第二子像素正对的区域漏光，防止关电状态下出现第二子像素漏光不良，保证显示效果；在光感器件14感应到指纹信号时，如图6所示，在像素驱动电路
的驱动下，电致变色结构131通电，转变为透光状态，第二子像素可以显示，出射光线，提高手指反射光强度。
34.如图2所示，第二子像素还包括薄膜晶体管132器件层，电致变色结构131位于薄膜晶体管132器件层与衬底11之间，且在电致变色结构131与薄膜晶体管132器件层之间设置有绝缘层133，绝缘层133可以将电致变色结构131完全覆盖，屏蔽电致变色结构131的电场，防止影响像素电场，避免影响显示效果。
35.具体地，上述电致变色结构包括有第一电极、第二电极、以及位于第一电极和第二电极之间的电致变色材料层，第一电极和第二电极均为透明电极，电致变色材料层的材料包括氧化钨；且电致变色材料层的厚度为大于等于0.15μm且小于等于0.25μm，具体电致变色材料层的厚度可以为0.17μm、0.18μm、0.2μm、0.23μm或0.24μm，也可以是其它数值的厚度，本实施例不做局限。
36.在一种可能的实施方式中，如图3所示，显示基板的非显示区内，多个第二子像素单元呈矩阵分布，多个第二像素单元13内的子像素也呈阵列分布，并且，每个第二像素单元13内，第一子像素为三个，且三个第一子像素分别为红色子像素r、绿色子像素g和蓝色子像素b，第二子像素为白色子像素w，其中，红色子像素r、绿色子像素g和蓝色子像素b可以沿行方向排列，且白色子像素w与蓝色子像素b相邻设置，各色光相比较而言，由于人眼对蓝光的敏感较低，利用人眼对蓝光不敏感，白色子像素w设置在蓝色子像素b旁边，防止人眼识别出异常，避免影响显示效果；并且为了尽量不被人眼识别出异常，还可以设置第二子像素的尺寸小于第一子像素的尺寸，既可以第二像素单元13的出光量，也可以尽量减小对相邻的第一子像素的影响，避免人眼识别出异常。
37.更进一步地，对于整个指纹识别区内的子像素的排列设置，如图3所示，沿行方向，白色子像素w位于蓝色子像素b和红色子像素r之间；沿列方向，相邻两行上的白色子像素w错位设置，且相邻两行上的白色子像素w和绿色子像素g错位设置，相比于绿光，人眼对红光和蓝光的敏感度较低，在行方向和列方向上，使得白色子像素w均不与绿色子像素g相邻，防止人眼识别出异常；且在列方向上使得两个白色子像素w也相邻，避免在同一处出射较强的白色光，防止人眼识别出异常，保证显示效果。
38.而对于第一显示区的像素设置，具体地，第一显示区为正常显示区，实现显示功能，多个第一像素单元呈阵列分布，如图4所示，每个第一像素单元12包括三个第一子像素，三个第一子像素为三原色子像素，具体为红色子像素r、绿色子像素g和蓝色子像素b，且优选地，每个第一像素单元12内的红色子像素r、绿色子像素g和蓝色子像素b可以沿行方向依次排列，保证正常的显示效果。
39.基于相同的发明构思，如图5所示，本发明还提供了一种显示面板，包括如上述实施例提供的任意一种显示基板1、对盒基板2和液晶层3，对盒基板2与显示基板1相对设置、且位于显示基板设置有第一像素单元和第二像素单元的一侧；液晶层设于显示基板1和对盒基板2之间，优选地，该显示面板可以为全面屏显示面板，在该显示面板中，指纹识别区内每个第二像素单元内增加第二子像素，在指纹识别时，第二子像素点亮，可以有效提高指纹识别区的出射光量，增加一组手指反射光，增加了一组反射光信号，由于手指反射后的能量增强，便于光感器件接收反射光，提高光感器件的灵敏度，手指上的波峰和波谷的反射光差异较大，显示基板中的指纹识别模块便于根据反射光形成清晰的指纹图像，从而提高指纹
识别成功率，提升指纹识别的灵敏度，可以有效提高显示终端的指纹识别性能，提升用户体验感，且实现了lcd屏下光学指纹识别，可以提升lcd全面屏竞争力。
40.如图6所示，本发明还提供了一种显示装置，包括上述实施例提供的任意一种的显示面板和背光模组4。该显示装置可以为终端设备，优选地，该终端设备可以为手机、平板电脑。
41.基于相同的发明构思，本发明还提供了一种如上述实施例提供的任意一种显示基板的指纹识别方法，包括：
42.步骤s101，在显示基板正常显示时，像素驱动电路控制指纹识别区的第二子像素处于关闭状态；
43.步骤s102，当手指接触屏幕的指纹识别区，光感器件在手指最初接触时，进行首次感应，生成第一指纹信号，像素驱动电路在检测到光感器件反馈第一指纹信号后，控制指纹识别区的第二子像素点亮；
44.步骤s103，第二子像素点亮之后，指纹识别区的出光量增加，手指的反射光增强，光感器件感应的光线增强，生成第二指纹信号，像素驱动电路根据光感器件反馈的第二指纹信号进行指纹识别。
45.上述指纹识别方法中，根据第二指纹信号进行指纹识别，由于显示基板的每个第二像素单元内增加第二子像素，根据第二子像素点亮后，可以有效提高指纹识别区的出射光量，增加一组手指反射光，增加了一组反射光信号，由于手指反射后的能量增强，便于光感器件接收反射光，提高光感器件的灵敏度，手指上的波峰和波谷的反射光差异较大，根据第二指纹信号进行识别，显示基板中的指纹识别模块便于根据反射光形成清晰的指纹图像，从而提高指纹识别成功率，提升指纹识别的灵敏度，提升用户体验感。
46.具体地，上述指纹识别方法还包括：
47.在步骤s102中，像素驱动电路在控制指纹识别区的第二子像素点亮的同时，控制电致变色结构从遮光状态转变为透光状态。在步骤s102之前，像素驱动电路控制电致变色结构为遮光状态，只在指纹识别时，控制电致变色结构为透光状态，可以在显示基板正常显示时，避免第二子像素在关闭时漏光，保证显示效果。
48.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例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。