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一種 顯示裝置 及其 驅動 方法
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摘要
申請專利號:

CN201510401162.0

申請日:

2015.07.09

公開號:

CN104898322A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G02F 1/13357申請日:20150709|||公開
IPC分類號: G02F1/13357 主分類號: G02F1/13357
申請人: 京東方科技集團股份有限公司; 北京京東方光電科技有限公司
發明人: 劉英明; 董學; 王海生; 陳小川; 趙衛杰; 李昌峰; 丁小梁; 劉紅娟; 楊盛際; 劉偉; 王磊
地址: 100015北京市朝陽區酒仙橋路10號
優先權:
專利代理機構: 北京中博世達專利商標代理有限公司11274 代理人: 申健
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510401162.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.15|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的實施例提供一種顯示裝置及其驅動方法,涉及顯示以及掌紋識別技術領域,可改善由于現有技術中背光源發出的自然光的影響而導致掌紋識別性能不佳的問題。該顯示裝置包括:液晶顯示面板,所述液晶顯示面板不包括彩色濾光層,且所述液晶顯示面板包括陣列排布的多個第一像素單元,每個所述第一像素單元中的子像素均包括顯示單元,每個第一像素單元中的至少一個子像素還包括掌紋識別單元;設置于所述液晶顯示面板入光側的光源,所述光源用于向所述第一像素單元中的三個子像素分別提供三原色光,其中,所述三個子像素中的至少一個包括所述掌紋識別單元。用于具有掌紋識別功能的顯示裝置。

權利要求書

權利要求書
1.  一種顯示裝置,其特征在于,包括:
液晶顯示面板,所述液晶顯示面板不包括彩色濾光層,且所述液晶顯示面板包括陣列排布的多個第一像素單元,每個所述第一像素單元中的子像素均包括顯示單元,每個第一像素單元中的至少一個子像素還包括掌紋識別單元;
設置于所述液晶顯示面板入光側的光源,所述光源用于向所述第一像素單元中的三個子像素分別提供三原色光,其中,所述三個子像素中的至少一個包括所述掌紋識別單元。

2.  根據權利要求1所述的顯示裝置,其特征在于,所述光源為OLED顯示面板;
所述OLED顯示面板包括陣列排布的多個第二像素單元,每個所述第二像素單元包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。

3.  根據權利要求2所述的顯示裝置,其特征在于,所述第一像素單元與所述第二像素單元一一對應。

4.  根據權利要求3所述的顯示裝置,其特征在于,所述液晶顯示面板中包括所述掌紋識別單元的子像素與所述OLED顯示面板中的所述藍色子像素一一對應。

5.  根據權利要求2所述的顯示裝置,其特征在于,所述OLED顯示面板中的每個子像素均包括陽極、陰極和發光層;
其中,所述紅色子像素中包括紅色發光層、綠色子像素中包括綠色發光層、藍色子像素中包括藍色發光層。

6.  根據權利要求2所述的顯示裝置,其特征在于,所述液晶顯示面板和所述OLED顯示面板之間通過光學透明樹脂膠連接。

7.  根據權利要求1-6任一項所述的顯示裝置,其特征在于,所述液晶顯示面板包括陣列基板和對盒基板;
所述顯示單元位于所述陣列基板上。

8.  根據權利要求7所述的顯示裝置,其特征在于,所述顯示單元包括開關晶體管、與所述開關晶體管的漏極電連接的像素電極、以及公共電極。

9.  根據權利要求7所述的顯示裝置,其特征在于,所述掌紋識別單元位于陣列基板上;
所述掌紋識別單元至少包括光敏晶體管。

10.  一種如權利要求3所述的顯示裝置的驅動方法,其特征在于, 包括:
控制OLED顯示面板中的第二像素單元逐行發光,并對與當前行第二像素單元對應的液晶顯示面板的第一像素單元中的顯示單元充電以控制光出射率;
控制與當前行第二像素單元對應的液晶顯示面板的第一像素單元中的掌紋識別單元進行掌紋信息的采集。

說明書

說明書一種顯示裝置及其驅動方法
技術領域
本發明涉及顯示以及掌紋識別技術領域,尤其涉及一種顯示裝置及其驅動方法。
背景技術
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,簡稱LCD)具有低輻射、體積小及低耗能等優點,被廣泛地應用在平板電腦、電視或手機等電子產品中。液晶顯示器主要由背光源和顯示面板構成,其顯示原理為,背光源發出的光到達顯示面板后,顯示面板的每個子像素中的像素電極和公共電極之間的壓差控制液晶偏轉角度,從而控制從子像素發出光的強度;其中,根據每個子像素中的彩色濾光層的顏色和從該子像素發出光的強度便可確定從該子像素中發出的相應顏色光的灰階。
此外,掌紋識別技術領域自20世紀90年代后期由香港理工大學與清華大學率先開創以來,得到了廣泛的應用。
然而,當掌紋識別技術應用在液晶顯示器中時,由于液晶顯示器的背光源發出的光為自然光,雖然掌紋識別是以液晶顯示器中的三原色光源為識別光源,但是由于背光源發出的自然光,其中包括了多種波長的光,會對掌紋識別的準確性造成影響,從而使得掌紋識別的性能不佳。
發明內容
本發明的實施例提供一種顯示裝置及其驅動方法,可改善由于現有技術中背光源發出的自然光的影響而導致掌紋識別性能不佳的問題。
為達到上述目的,本發明的實施例采用如下技術方案:
一方面,提供一種顯示裝置,包括:液晶顯示面板,所述液晶顯示面板不包括彩色濾光層,且所述液晶顯示面板包括陣列排布的多個第一像素單元,每個所述第一像素單元中的子像素均包括顯示單元,每個第一像素單元中的至少一個子像素還包括掌紋識別單元;設置于所述液晶顯示面板入光側的光源,所述光源用于向所述第一像素單元 中的三個子像素分別提供三原色光,其中,所述三個子像素中的至少一個包括所述掌紋識別單元。
優選的,所述OLED光源為OLED顯示面板;所述OLED顯示面板包括陣列排布的多個第二像素單元,每個所述第二像素單元包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素。
進一步優選的,所述第一像素單元與所述第二像素單元一一對應。
進一步優選的,所述液晶顯示面板中包括所述掌紋識別單元的子像素與所述OLED顯示面板中的所述藍色子像素一一對應。
優選的,所述OLED顯示面板中的每個子像素均包括陽極、陰極和發光層;其中,所述紅色子像素中包括紅色發光層、綠色子像素中包括綠色發光層、藍色子像素中包括藍色發光層。
優選的,所述液晶顯示面板和所述OLED顯示面板之間通過光學透明樹脂膠連接。
基于上述,優選的,所述液晶顯示面板包括陣列基板和對盒基板;所述顯示單元位于所述陣列基板上。
進一步優選的,所述顯示單元包括開關晶體管、與所述開關晶體管的漏極電連接的像素電極、以及公共電極。
優選的,所述掌紋識別單元位于陣列基板上;所述掌紋識別單元至少包括光敏晶體管。
另一方面,提供一種顯示裝置的驅動方法,包括:控制OLED顯示面板中的第二像素單元逐行發光,并對與當前行第二像素單元對應的液晶顯示面板的第一像素單元中的顯示單元充電以控制光出射率;控制與當前行第二像素單元對應的液晶顯示面板的第一像素單元中的掌紋識別單元進行掌紋信息的采集。
本發明實施例提供了一種顯示裝置及其驅動方法,利用OLED光源為液晶顯示面板提供三原色光,可使所述液晶顯示面板在沒有彩色濾光層的情況下,也可以進行彩色顯示;并且,由于所述液晶顯示面板中集成有掌紋識別單元,因而使得該顯示裝置具有掌紋識別功能;在此基礎上,由于OLED光源本身發出的是三原色光例如紅光、 綠光和藍光,因而,相對現有技術中的背光源發出的自然光,本發明示例可以改善由于背光源發出的自然光的影響而導致掌紋識別性能不佳的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖一;
圖2為本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖二;
圖3為本發明實施例提供的一種顯示裝置的結構示意圖三;
圖4為本發明實施例提供的一種OLED顯示面板的第二像素單元的結構示意圖;
圖5為本發明實施例提供的一種顯示單元的結構示意圖;
圖6為本發明實施例提供的一種掌紋識別單元的結構示意圖;
圖7為本發明實施例提供的一種顯示裝置的驅動方法流程圖。
附圖標記:
01-液晶顯示面板;02-OLED光源;03-OLED顯示面板;10-第一像素單元;11-第一子像素;12-第二子像素;101-顯示單元;102-掌紋識別單元;30-第二像素單元;31-紅色子像素;32-綠色子像素;33-藍色子像素;301-陽極;302-陰極;303-紅色發光層;304-綠色發光層;305-藍色發光層;1011-開關晶體管;1012-像素電極;1013-公共電極;SL-柵線;DL-數據線;T1-第一晶體管;T2-第二晶體管;Scan-掃描線;RL-讀取信號線;V1-控制電壓端。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒 有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
除非另作定義,此處使用的技術術語或者科學術語應當為本領域技術人員所理解的通常意義。本發明專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區分不同的組成部分。同樣,“一個”或“一”等等類似詞語也不表示數量限制,而是表示存在至少一個。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接,而是可以包括電性的連接,不管是直接的還是間接的。
本發明實施例提供了一種顯示裝置,如圖1所示,該顯示裝置包括液晶顯示面板01,所述液晶顯示面板不包括彩色濾光層,且所述液晶顯示面板01包括陣列排布的多個第一像素單元10,每個所述第一像素單元中的子像素均包括顯示單元,每個第一像素單元10中的至少一個子像素還包括掌紋識別單元;所述顯示裝置還包括設置于所述液晶顯示面板入光側的光源02,所述光源02用于向所述第一像素單元10中的三個子像素分別提供三原色光,其中,所述三個子像素中的至少一個包括所述掌紋識別單元。
此處,所述光原02例如可以是OLED(Organic Light-Emitting Diode,有機電致發光二極管)光源。
需要說明的是,第一,所述第一像素單元10可以包括至少三個子像素。其中,當所述第一像素單元10只包括三個子像素時,則所述光源02為每個所述第一像素單元10的三個子像素分別提供三原色光;當所述第一像素單元10包括三個以上子像素時,則所述光源02為每個所述第一像素單元10的其中三個子像素分別提供三原色光,且該三個子像素中至少有一個包括所述掌紋識別單元,在此基礎上,給每個所述第一像素單元10中的其他子像素提供的光可以根據實際需要設置,例如可以是白光,在此不做限定。
第二,本發明實施例以每個第一像素單元10包括三個子像素且其中一個子像素包括掌紋識別單元為例進行說明。其中,為描述方便,如圖2所示,將包括顯示單元101和掌紋識別單元102的子像素稱為第一子像素11,將其余子像素(即:包括顯示單元101不包括掌紋 識別單元102的子像素)稱為第二子像素12。
第三,所述三原色光例如可以為紅光、綠光和藍光,當然也可以是青色光、品紅色光、黃色光,本發明實施以三原色光為紅光、綠光和藍光為例進行說明。
基于此,所述OLED光源02可以包括多個三原色光源組,每個三原色光源組包括發紅光的子光源、發綠光的子光源和發藍光的子光源。
第四,由于所述液晶顯示面板01不包括彩色濾光層,因此液晶顯示面板01要實現彩色顯示,其中的每個第一像素單元10需在每幀內都能接收到所述OLED光源02發出的紅光、綠光和藍光。
在此基礎上,不對所述第一像素單元10的每個子像素中的所述顯示單元101的具體結構進行限定,以能實現顯示為準。
此外,也不對掌紋識別單元102的具體結構進行限定,以能實現掌紋識別為準。
本發明實施例提供了一種顯示裝置,利用光源02為液晶顯示面板01提供三原色光,可使所述液晶顯示面板01在沒有彩色濾光層的情況下,也可以進行彩色顯示;并且,由于所述液晶顯示面板01中集成有掌紋識別單元102,因而使得該顯示裝置具有掌紋識別功能;在此基礎上,由于OLED光源02本身發出的是三原色光例如紅光、綠光和藍光,因而,相對現有技術中的背光源發出的自然光,本發明示例可以改善由于背光源發出的自然光的影響而導致掌紋識別性能不佳的問題。
優選的,如圖3所示,所述光源02為OLED顯示面板03;所述OLED顯示面板03包括陣列排布的多個第二像素單元30,每個所述第二像素單元30包括紅色子像素31、綠色子像素32和藍色子像素33。
其中,如圖4所示,對于上述紅色子像素31、綠色子像素32和藍色子像素33,均可以包括陽極301、陰極302和發光層。具體的,所述紅色子像素31中的發光層為紅色發光層303,所述綠色子像素32中的發光層為綠色發光層304、藍色子像素中的發光層為藍色發光 層305。
此外,上述紅色子像素31、綠色子像素32和藍色子像素33中,除包括用于發相應顏色光的發光層外,還可以包括電子傳輸層和空穴傳輸層,進一步為了能夠提高所述電子和所述空穴注入發光層的效率,還可以包括設置在所述陰極與所述電子傳輸層之間的電子注入層,以及在所述陽極與所述空穴傳輸層之間的空穴注入層。
本發明實施例中,為了制作方便,可以將所述OLED顯示面板03中所有子像素的陽極相連(即共陽極),當然也可將所有子像素的陰極相連(即共陰極),或者可同時將所有子像素的陽極相連,將所有子像素的陰極相連。
又或者,可以將所述OLED顯示面板03中每列同色子像素(例如紅色子像素31或綠色子像素32或藍色子像素33)的陽極相連,不同列子像素的陽極不相連,在此基礎上,可將所有子像素的陰極相連。
又或者,也可以將所述OLED顯示面板03中所有相同顏色子像素的陽極相連,在此基礎上,可將所有子像素的陰極相連。
本發明實施例中,一方面,由于OLED顯示面板03可以精確控制各子像素的發光顏色、強度等,因此,可以為液晶顯示面板01的各子像素中顯示單元101提供三原色光源,使所述液晶顯示面板01具有更好的顯示性能;另一方面,由于OLED顯示面板03還可以控制發光區域,因此在掌紋識別階段,可以只為手掌覆蓋區域的掌紋識別單元102提供光源,從而可縮短掌紋識別的時間并且可避免產生不必要的干擾。
進一步優選的,如圖3所示,所述第一像素單元10與所述第二像素單元30一一對應。
即,第一像素單元10中的三個子像素分別對應第二像素單元30中的紅色子像素31、綠色子像素32和藍色子像素33。
這樣,當每一行第一像素單元10打開時,每個第一像素單元10中的子像素便可同時接收到對應的第二像素單元30的子像素發出的紅光、綠光和藍光,從而實現彩色顯示。
進一步的,考慮到紅光、綠光和藍光中,藍光受到外界環境影響最小,因此,本發明實施例中優選液晶顯示面板01中的所述第一子像素11(包括掌紋識別單元102的子像素)與所述OLED顯示面板30中的藍色子像素33一一對應。
優選的,所述液晶顯示面板01和所述OLED顯示面板03之間通過光學透明樹脂膠(Optical Clear Resin,OCR)連接。
即,通過OCR膠將液晶顯示面板01和所述OLED顯示面板03固定,以形成所述顯示裝置。其中,采用OCR膠可避免對光透過率產生影響。
基于上述,優選的,所述液晶顯示面板01包括陣列基板和對盒基板,當然還包括位于所述陣列基板和所述對盒基板之間的液晶層;所述顯示單元102位于所述陣列基板上。
如圖5所示,所述顯示單元101可以包括開關晶體管1011、與所述開關晶體管的漏極電連接的像素電極1012、以及公共電極1013。薄膜晶體管包括柵極、柵絕緣層、半導體有源層、源極和漏極,所述漏極與所述像素電極相連。當然,所述陣列基板還包括與柵極連接的柵線SL,與源極連接的數據線DL。其中,所述柵線連接一行子像素中的顯示單元101,所述數據線連接一列子像素中的顯示單元。
具體的,對于共平面切換型(In-Plane Switch,簡稱IPS)陣列基板而言,所述像素電極和所述公共電極同層間隔設置,且均為條狀電極;對于高級超維場轉換型(Advanced-super Dimensional Switching,簡稱ADS)陣列基板而言,所述像素電極和所述公共電極不同層設置,其中在上的電極為條狀電極,在下的電極為板狀電極。基于此,對于對盒基板,其包括黑矩陣。
進一步優選的,所述掌紋識別單元102也位于陣列基板上,所述掌紋識別單元至少包括光敏晶體管。
即:通過所述光敏晶體管可以對掌紋的谷線和脊線進行識別,所述掌紋識別單元102具體在此不做限定,只要能對掌紋信息進行識別即可。
這樣,可以在制備所述顯示單元101同時,制備所述掌紋識別單 元102,可簡化制備過程。
示例的,如圖6所示,所述掌紋識別單元102可以包括:第一晶體管T1和第二晶體管T2,所述第一晶體管為光敏晶體管;所述第一晶體管T1的柵極和第一極均與控制電壓端V1相連,第二極與所述第二晶體管T2的第一極相連;所述第二晶體管T2的柵極與掃描線Scan相連,第二極與讀取信號線RL相連,該讀取信號線RL用于將采集的指紋信息傳出至相應的接收裝置以便對所述指紋信息進行處理。
本發明實施例還提供了一種顯示裝置的驅動方法,可通過顯示裝置中的驅動模塊進行驅動,如圖7所示,該驅動方法包括:
S10、驅動模塊控制OLED顯示面板03中的第二像素單元30逐行發光,并對與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的顯示單元101充電以控制光出射率。
這樣,當最后一行第二像素單元30發光完成后,便可完成一幀畫面的顯示。
此處,通過對顯示單元101進行充電可控制液晶的偏轉角度,以控制第二像素單元30發出光在通過液晶顯示面板01的第一像素單元10后的光強。
需要說明的是,當前行第二像素單元30即為:正在發光的一行第二像素單元30。
S11、驅動模塊控制與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的掌紋識別單元102進行掌紋信息的采集。
具體的,當掌紋識別單元102中包括光敏晶體管時,由于光敏晶體管進行掌紋識別是基于入射到手掌的光后反射到光敏晶體管的光,因而,在掌紋識別單元102進行掌紋信息采集時,需保證OLED顯示面板03中的第二像素單元30發出的光能通過液晶顯示面板01的第一像素單元10而到達手掌。基于此,掌紋識別單元102進行掌紋信息采集可以與液晶顯示面板01的正常顯示同步進行,也可以不同步進行。
當不同步時,例如可以在一幀的第一階段,先控制OLED顯示面板03中的第二像素單元30逐行發光,并對與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的顯示單元101充電以控制光出射率,從而使液晶顯示面板01進行一幀畫面顯示。在第二階段,控制OLED顯示面板03中的第二像素單元30逐行發光,并對與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的顯示單元101充電以使光從液晶顯示面板01出射,同時,控制與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的掌紋識別單元102進行掌紋信息的采集。其中,在第二階段,可使液晶顯示面板01顯示白畫面。
當然,在第二階段,如果從第一行第二像素單元30發出的光,在經過與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10發出去后,若經過手掌的反射光路發生偏移的話,可以利用反射光入射到的相應行例如第二行的第一像素單元10中的掌紋識別單元102進行掌紋識別;同樣,從第二行第二像素單元30發出的光,在經過與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10發出去后,可以利用反射光入射到的相應行例如第三行的第一像素單元10中的掌紋識別單元102進行掌紋識別;以此類推。
需要說明的是,為了避免信號之間的干擾,上述的第一階段和第二階段可以為不同的時間段,且所述第一階段和第二階段的時間長度可以不相等。
此外,上述第一階段和第二階段可以位于一幀內。即,每幀都重復上述的第一階段和第二階段。
基于上述,通過不斷循環第一階段和第二階段,便可在顯示的同時,達到掌紋識別的目的。
示例的,以掃描頻率為60Hz,即每一幀的時間為16.67ms為例。一幀時間分為兩個階段。在第一階段,驅動模塊控制OLED顯示面板03中的第二像素單元30逐行發光,并對與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的顯示單元101進行充電,以完成一幀畫面顯示;在第二階段,驅動模塊控制OLED顯示面板03中的第二像素單元30逐行發光,并對與當前行第二像素單元 30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的顯示單元101進行充電以顯示白畫面,同時利用與當前行第二像素單元30對應的液晶顯示面板01的第一像素單元10中的掌紋識別單元102進行掌紋信息的采集,以完成掌紋識別。其中,上述兩個階段的時間可以相同也可不相同。
本發明實施例提供了一種顯示裝置的驅動方法,利用OLED顯示面板03逐行為液晶顯示面板01提供三原色光,可使所述液晶顯示面板01在沒有彩色濾光層的情況下,也可以進行彩色顯示并且可以避免干擾;并且,由于所述液晶顯示面板01中集成有掌紋識別單元102,因而使得該顯示裝置具有掌紋識別功能;在此基礎上,由于OLED顯示面板03本身發出的是三原色光且是逐行發光,因而,相對現有技術中的背光源發出的自然光,本發明示例可以改善由于背光源發出的自然光的影響并且可以使識別的準確性大大提高。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。

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