指纹识别显示模组及指纹识别方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别显示模组及指纹识别方法。

背景技术：

现有技术中，在电子设备上与显示屏配套的指纹采集器件主要是电容式指纹传感器，电容式传感器通常设置在显示区域之外，如集成在手机等终端的home键(起始键)上，以实现指纹采集功能。

随着显示技术的不断发展，无边框全屏化的显示面板成为一种可能趋势，而如何在全屏上集成指纹识别技术成为一项新的挑战。

因此，本领域迫切需要开发一种实现全屏指纹识别技术。

技术实现要素：

鉴于此，为解决现有技术的问题，本发明的实施例提供一种指纹识别显示模组及指纹识别方法，可实现全屏指纹识别。

本发明实施例一方面提供一种指纹识别显示模组，包括：显示面板和控制模块；所述显示面板包括：位于显示区域内的指纹识别组件和阵列排布的多个像素单元；所述指纹识别组件用于进行指纹识别操作；所述控制模块用于，当进行所述指纹识别操作时，驱动所述多个像素单元在第一显示周期中的第一时间段内进行显示画面刷新、驱动所述指纹识别组件在所述第一显示周期中的第二时间段内进行所述指纹识别操作；其中，所述第一显示周期包括一个所述第一时间段和一个所述第二时间段，且一个所述第二时间段位于相邻的两个所述第一时间段之间；所述第一显示周期，为在进行所述指纹识别操作时，显示一帧画面时所述多个像素单元开始刷新至显示下一帧画面时所述多个像素单元开始刷新之间的间隔时间。

在本发明一些实施例中，所述控制模块还用于，当不进行所述指纹识别操作时，驱动所述多个像素单元在所述第二显示周期内进行显示画面刷新；其中，所述第二显示周期，为在不进行所述指纹识别操作时，显示一帧画面时所述多个像素单元开始刷新至显示下一帧画面时所述多个像素单元开始刷新之间的间隔时间；所述第二显示周期小于所述第一显示周期。

在本发明一些实施例中，所述第二显示周期等于所述第一时间段。

在本发明一些实施例中，所述指纹识别组件包括：阵列排布的多个点光源，所述点光源用于发出指纹识别信号光；阵列排布的多个感光单元，所述感光单元用于接收被手指反射的所述信号光以识别所述指纹。

在本发明一些实施例中，每个像素单元包括：多个子像素；所述感光单元设置在相邻的两个子像素之间。

在本发明一些实施例中，所述显示区域包括：多个检测区域；每个所述检测区域内设置有多个所述点光源和多个所述感光单元；所述显示面板还包括：位于所述显示区域内的触控电极层；所述控制模块还用于，通过所述触控电极层确定触摸位置，并根据所述触摸位置确定与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域，以驱动所述检测区域内的多个所述点光源点亮、驱动所述检测区域内的多个所述感光单元接收被手指反射的所述指纹识别信号光。

本发明实施例再一方面提供一种上述任一项所述的指纹识别显示模组的指纹识别方法，所述指纹识别方法包括：当进行所述指纹识别操作时，驱动所述多个像素单元在第一显示周期中的第一时间段内进行显示画面刷新、驱动所述指纹识别组件在所述第一显示周期中的第二时间段内进行所述指纹识别操作；其中，所述第一显示周期包括一个所述第一时间段和一个所述第二时间段，且一个所述第二时间段位于相邻的两个所述第一时间段之间；所述第一显示周期，为在进行所述指纹识别操作时，显示一帧画面时所述多个像素单元开始刷新至显示下一帧画面时所述多个像素单元开始刷新之间的间隔时间。

在本发明一些实施例中，所述指纹识别方法还包括：当不进行所述指纹识别操作时，驱动所述多个像素单元在所述第二显示周期内进行显示画面刷新；其中，所述第二显示周期，为在不进行所述指纹识别操作时，显示一帧画面时所述多个像素单元开始刷新至显示下一帧画面时所述多个像素单元开始刷新之间的间隔时间；所述第二显示周期小于所述第一显示周期。

在本发明一些实施例中，所述第二显示周期等于所述第一时间段。

在本发明一些实施例中，在进行所述指纹识别操作之前，所述指纹识别方法还包括：将所述显示区域划分为多个检测区域；根据所述触摸位置，确定与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域以及与所述触摸位置对应的多个点光源；所述驱动所述指纹识别组件在所述第二时间段内进行所述指纹识别操作，包括：在所述第二时间段内，驱动与所述触摸位置对应的多个点光源按照在一个所述第二时间段内点亮一个的方式逐个点亮，驱动所述检测区域内的多个所述感光单元识别触摸到所述显示面板上的手指的指纹。

在本发明一些实施例中，所述将所述显示区域划分为多个检测区域，还包括：将每个检测区域划分为多个检测子区，每个所述检测子区均设置有至少一个点光源组，每个点光源组包括多个所述点光源；所述驱动与所述触摸位置对应的多个点光源按照在一个所述第二时间段内点亮一个的方式逐个点亮，包括：驱动与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测子区内的多个点光源按照在一个所述第二时间段内点亮一个的方式逐个点亮。

本发明实施例另一方面提供一种指纹识别显示模组，包括：显示面板、感光单元控制电路和控制模块；所述显示面板包括：位于显示区域内的触控电极层和多个阵列排布的感光单元，所述感光单元用于接收被手指反射的指纹识别信号光以识别指纹；所述显示面板还包括：位于所述显示区域内的多个检测区域；所述控制模块用于，通过所述触控电极层确定触摸到所述显示面板上的手指的触摸位置，并根据所述触摸位置，确定与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域；所述感光单元控制电路，用于在所述控制模块的控制下，开启与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的所述感光单元，以识别所述触摸位置的指纹。

在本发明一些实施例中，每个所述感光单元包括：光敏元件，用于接收被手指反射的所述指纹识别信号光以产生光电流；第一开关单元，用于控制所述光敏元件产生的光电流的输出；所述感光单元控制电路包括：第一电路模块和第二电路模块；所述第一电路模块与所述第一开关单元的控制端连接，用于在控制模块的控制下，打开与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个所述第一开关单元；所述第二电路模块与所述第一开关单元的输出端连接，用于在控制模块的控制下，读取与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个第一开关单元的输出端输出的光电流。

在本发明一些实施例中，所述显示面板还包括：连接每行所述第一开关单元的控制端的检测栅线，所述检测栅线的数量为x条；连接每列所述第一开关单元的输出端的数据读取线，所述数据读取线的数量为y条；其中，x条所述检测栅线划分为m个组，y条数据读取线划分为n个组，所述检测区域的数量为m*n个，每个检测区域对应依次排列x/m条所述检测栅线和依次排列的y/n条所述数据读取线；x、y、m和n均为大于1的正整数，且x>m、y>n。

在本发明一些实施例中，所述第一电路模块包括：与所述m个组一一对应的m个检测栅极驱动电路，每个所述检测栅极驱动电路用于控制一组中的多个所述第一开关单元逐行开启；所述第二电路模块包括：n条选择栅线、y/n条选择传输线、与所述n个组一一对应的n个数据选择单元；每个所述数据选择单元均包括与每组中的y/n条所述数据读取线一一对应的y/n个第二开关单元；其中，每个所述第二开关单元的输入端均连接一条所述数据读取线，同一个所述数据选择单元中的y/n个所述第二开关单元的控制端均连接在同一条所述选择栅线上；每个所述数据选择单元中的第i个所述第二开关单元的输出端均连接在同一条所述选择传输线上，i取自1至y/n。

在本发明一些实施例中，所述控制模块包括：驱动ic、图像处理ic；其中，所述驱动ic用于，向所述检测栅极驱动电路输出控制端启动信号，每个所述检测栅极驱动电路上用于接收所述控制端启动信号的输入端独立连接在所述驱动ic的每个栅驱动引脚上；所述驱动ic还用于向所述n条选择栅线输出选择启动信号；所述驱动ic还用于读取所述选择传输线传输的所述光电流，每条所述选择传输线独立连接在所述驱动ic的每个源驱动引脚上；所述图像处理ic用于根据所述驱动ic输出的所述光电流获取指纹图像。

在本发明一些实施例中，所述显示面板还包括：位于显示区域内的阵列排布的多个像素单元；每个像素单元包括：多个子像素；所述感光单元设置在相邻的两个子像素之间。

本发明实施例又一方面提供一种如上述任一项所述的指纹识别显示模组的指纹识别方法，所述指纹识别方法包括：确定触摸到所述显示面板上的手指的触摸位置，并根据所述触摸位置，确定与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域；开启与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的所述感光单元，以识别所述触摸位置的指纹。

在本发明一些实施例中，所述开启与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的所述感光单元，以识别所述触摸位置的指纹，包括：打开与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个所述第一开关单元；读取与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个第一开关单元的输出端输出的光电流。

在本发明一些实施例中，所述打开与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个所述第一开关单元，包括：向与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域对应的所述检测栅极驱动电路输出控制端启动信号，以打开与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个所述第一开关单元；所述读取与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域内的多个第一开关单元的输出端输出的光电流，包括：向至少一条所述选择栅线输出选择启动信号，所述选择栅线连接在所述第二开关单元的控制端上，所述第二开关单元的输入端连接在与所述触摸位置相重叠的至少一个所述检测区域对应的所述数据读取线上；读取连接在对应的所述第二开关单元的输出端上的所述选择传输线传输的光电流。

在本发明一些实施例中，所述指纹识别方法还包括：根据读取的所述光电流获取指纹图像。

基于此，通过本发明实施例提供的上述指纹识别显示模组，一方面不但可以实现全屏指纹识别，并且，通过降频处理，还可以避免显示信号对指纹识别产生干扰，提高识别精度；或者，另一方面不但可以实现全屏指纹识别，并且，通过对感光单元进行分区驱动，还可以降低能耗，简化电路结构。

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为相关技术中一种指纹识别装置的结构示意图；

图2为相关技术中再一种指纹识别装置的结构示意图；

图3为相关技术中另一种指纹识别装置的结构示意图；

图4a为本发明示例性实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图4b为本发明示例性实施例提供的再一种显示面板的结构示意图；

图5为本发明示例性实施例中点光源发出的光在指纹界面的成像特性原理示意图；

图6为本发明示例性实施例中三个点光源的辐射范围与图像范围原理示意图；

图7为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组中控制模块在不同阶段的控制示意图；

图9a为本发明实施例提供的指纹识别显示模组中感光单元与子像素的一种排列方式；

图9b为本发明实施例提供的指纹识别显示模组中感光单元与子像素的再一种排列方式；

图9c为本发明实施例提供的指纹识别显示模组中感光单元与子像素的另一种排列方式；

图10为本发明实施例提供的指纹识别显示模组中显示区域的分区示意图；

图11为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组的基本实施逻辑图；

图12为本发明实施例提供的另一种指纹识别显示模组的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组中感光单元的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组中的驱动电路结构示意图；

图15为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组降频处理的时序图；

图16为本发明实施例提供的一种指纹识别显示模组中检测区域进一步分区的原理示意图。

附图标记：

01-显示面板；01a-显示背板；10-指纹识别组件；11-点光源；12-感光单元；121-光敏元件；122-第一开关单元；20-衬底基板；21-触控电极层；22-盖板玻璃；23-像素单元；24-检测栅线；25-数据读取线；02-指纹识别显示模组；03/03'-控制模块；31-控制ic；32/32'-驱动ic；33-图像处理/时序控制/电源管理ic；33'-图像处理ic；04-感光单元控制电路；41-第一电路模块；42-第二电路模块；41a-检测栅极驱动电路；41a1-移位寄存器单元；423-数据选择单元；423a-第二开关单元；421-选择栅线；422-选择传输线。

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。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

目前，显示技术本领域主要采用两种类型的指纹识别方式：

如图1所示，为基于光线的全内反射破坏原理来实现指纹采集的一种识别方式，该识别方式通过增强指纹谷线和脊线的对比度，以识别指纹；但由于该种识别方式中需要设置包括三棱镜、光源、透镜系统、ccd/cmos图像传感器等诸多结构，导致指纹采集设备体积较大，难以应用于手机、平板电脑等电子终端设备。

其中，上述的“ccd”是指chargecoupleddevice即电荷耦合器件，“cmos”是指complementarymetaloxidesemiconductor，即互补金属氧化物半导体器件。

如图2所示，为基于光线的全内反射破坏原理来实现指纹采集的另一种识别方式，该识别方式通过使用片状棱镜(即棱镜片)替换棱镜，虽然能够在一定程度上减少设备的体积，使其能够适用于手机、平板电脑等小型电子设备，但是，该识别方式要求光源光线具有一定方向，也无法应用于电子设备的显示屏下指纹识别。

如图3所示，为另一种基于矩阵式多孔成像技术的识别方式，可实现直接用于显示屏下的指纹采集，该识别方式通过将矩阵小孔图像传感器设置于显示屏幕下方，利用小孔成像的原理实现指纹采集，但是该识别方式需要非常高ppi(pixelsperinch，分辨率)的传感器，且只能用于局部屏下指纹识别，难以实现全屏指纹识别。

本发明示例性的实施例中，提供一种显示面板，如图4a或图4b所示，该显示面板01具有全屏指纹识别功能。

示例的，该显示面板01包括：位于显示区域(图4a或图4b中标记为aa)内的指纹识别组件10。该指纹识别组件10包括：阵列排布的多个点光源11和感光单元12。

其中，点光源11用于发出信号光，这样，当手指按压在显示面板01的触控面(即显示面板01用于进行显示和触控的、且可被用户触摸到的一侧表面)上时，点光源11发出的锥形光束照射到指纹表面后反射回显示面板01内的感光单元12(光线传输路径如图4a或图4b中箭头所示)，以进行识别指纹操作。

该显示面板01示例的可以为oled(organiclight-emittingdiode，有机电致发光二极管)显示面板。

请继续参阅图4a所示，上述点光源11可以是oled自身的部分像素单元23，即利用像素单元23作为近似的理想点光源。点光源11与感光单元12设置在衬底基板20上，例如，可以将感光单元12集成在oled背板(backplate，bp)上。

该显示面板01还包括常规的触控电极层21(该触控电极层21上还可设置有偏光片pol，从而实现pol与touch集成于一体的效果)、通过用于粘结光学结构的粘结剂(opticallyclearadhesive，缩写为oca)粘结在触控电极层21上的盖板玻璃22(coverglass)等结构。

进一步的，为使得获得的指纹图像更清晰，在本发明示例性实施例提供的上述显示面板中，可以采用外置光源来增大光功率。

请继续参阅图4b所示，点光源11为外置的光源，以微型led(microled)光源或迷你led(miniled)光源来作为近似的理想点光源。

像素单元23与感光单元12设置在衬底基板20上，例如，可以将感光单元12集成在oled背板(backplate，bp)上，阵列排布的点光源11设置在衬底基板20下方，点光源11发出的信号光可通过像素单元23与感光单元12之间的间隙射出，照射到指纹表面后再反射回感光单元12中，以进行指纹识别操作。

在以上结构中，衬底基板20的可以是由刚性材料(如玻璃)制成的基板或由柔性材料(如聚酰亚胺，polyimide，缩写为pi)制成的基板；像素单元23可进一步分为红色子像素23r、绿色子像素23g、蓝色子像素23b等多个子像素；感光单元12中的光敏元件(sensor，即传感器)可以是pin结(即pin光电二极管)或其他能够满足集成在显示背板条件的光敏材料。

在本发明实施例提供的上述结构中，阵列排布的多个点光源11可形成点光源阵列。由于指纹脊线是直接接触到显示面板的触控面(例如为盖板玻璃)上的，而指纹谷线由于相对于指纹脊线凹陷，即指纹谷线不与触控面相接触，在指纹谷线界面处有空气层。因此，在脊的位置光会由玻璃进入皮肤发生散射，在谷的位置光会由玻璃进入到空气，当点光源发出的光线角度达到或超过光线在玻璃和空气的界面处的全反射角时，所有到达指纹谷线界面的光线将100％发生反射。即，点光源辐射的光线从指纹谷线界面反射回传感器的光线范围是介于全反射角与大于该全反射角的角度之间。这样，可以根据指纹谷、脊界面的光强不同来实现指纹识别。

可以理解的是，一个点光源发出的光线在指纹界面的投射范围是一个圆形，然而，如图5所示，由于光强度会随着发散角的增大而显著下降，因此并不是点光源投射范围内的所有区域都是可识别指纹信息的有效区域。以刚好能识别指纹的光线为界限，设其发散角为θ1。

此外，在全反射角内，根据点光源实现指纹识别的相关模拟实验，指纹谷线界面的反射率通常仅约为4％，因此，当点光源功率不足以使这4％返回的光在传感器处成像时，光源辐射无效区域的边界即为全反射角。当光源功率增加到使4％返回的光在传感器处可成像时，光源辐射无效区域的边界会向内移动，但由于点光源实际上不可能是理想点，必然会有一定尺寸，因此在其发散角较小的中心区域仍无法采集到有效的指纹图像，因此仍然存在一点面积的中心无效区域。因此，实际上一个点光源在指纹界面上的有效辐射范围的光线的发散角范围是θ1到θ2之间的环形区域。

并且，可以理解的是，由于传感器接收到是触控面上的反射光线，因此，反射的光线在传感器界面上所形成的环形指纹像是原指纹区域的放大像。

这里，为便于示意，在图5中，触控面远离点光源一侧示意出的为传感器的镜像，传感器的实际位置应在触控面靠近点光源的一侧。

这样一来，由于点光源位于环形的圆心位置，点光源在指纹界面的有效辐射区域的中心存在无效辐射区域(即中心无效区域)，因此，如图6所示，为了覆盖一个点光源的中心无效区域，需要相邻点光源的有效辐射区域对其进行覆盖，即利用一个点光源的环形有效辐射区域覆盖住相邻点光源的中心无效区域。当点光源的有效辐射范围足够大(即中心圆部分足够小)时，仅需要一个相邻的点光源即可将中心无效区域全部覆盖。

点光源的有效辐射范围通常取决于点光源的功率以及传感器的性能等因此，通常仅采用一个相邻的点光源难以将中心无效区域全部覆盖。即，如图6中的(a)部分所示，当仅采用一个点光源覆盖相邻的另一个点光源的中心无效区域时，会出现这两个点光源的中心无效区域相交处的区域仍然没有被有效辐射范围覆盖住的情况，因此，需要两个或两个以上的相邻点光源才能完全覆盖住一个点光源的中心无效区域，下文中均以需要两个相邻的点光源为例进行说明，即三个相邻的点光源可被看作为一组点光源，一组中的任意两个点光源可覆盖另一个光源的中心无效区域，这样一来，这三个相邻的点光源能够形成一个面积较大的有效辐射范围，该有效辐射范围内没有中心无效区域。

即，如图6中的(b)部分所示，三个点光源的有效辐射区域能够将中间的三个中心无效区域完全覆盖住。

进一步的，如图6中的(c)部分所示，标记为“1、”“2”、“3”的三个点光源的有效辐射范围相互覆盖，形成一个轮廓形状类似于椭圆的指纹辐射范围，指纹在传感器上的图像范围是原指纹区域的放大像，故指纹在传感器上的图像范围位于指纹辐射范围之外。

基于此，本发明实施例一方面提供了一种指纹识别显示模组，如图7所示，该指纹识别显示模组02包括：显示面板01和控制模块02；如图4b所示，该显示面板01包括：位于显示区域aa内的指纹识别组件10和阵列排布的多个像素单元23；该指纹识别组件10用于进行指纹识别操作。

该控制模块03用于，如图8所示，当进行指纹识别操作时，驱动多个像素单元23在第一显示周期t1中的第一时间段t1内进行显示画面刷新、驱动指纹识别组件10在该第一显示周期t1中的第二时间段t2内进行指纹识别操作；其中，第一显示周期t1包括一个第一时间段t1和一个第二时间段t2，且一个第二时间段t2位于相邻的两个第一时间段t1之间；该第一显示周期t1，为在进行指纹识别操作时，显示一帧画面时多个像素单元23开始刷新至显示下一帧画面时多个像素单元23开始刷新之间的间隔时间。

这里，由于显示面板01在正常显示时，一帧画面刷新完成后，紧接着刷新下一帧画面，显示的相邻两次刷新时间间隔即为每帧画面的多个像素单元的刷新时间；而在需要进行指纹识别时，为了排除显示信号对指纹识别组件10的信号干扰，采用临时降低显示刷新频率的处理方式(即降频处理)，在相邻两个第一时间段t1之间，驱动指纹识别组件10在第二时间段内识别触摸到显示面板01上的手指的指纹，从而可避免显示信号对指纹识别的干扰。

基于此，通过本发明实施例提供的上述指纹识别显示模组02，不但可以实现全屏指纹识别，并且，通过降频处理，还可以避免显示信号对指纹识别产生干扰，提高识别精度。

并且，通过增加第二时间段的时间，可提高指纹识别组件10识别指纹的时间，进而提高指纹识别的精度。

进一步的，请继续参阅图8所示，上述控制模块03还用于，当不进行指纹识别操作时，驱动多个像素单元23在第二显示周期t2内进行显示画面刷新；其中，该第二显示周期t2，为在不进行指纹识别操作时，显示一帧画面时多个像素单元23开始刷新至显示下一帧画面时多个像素单元23开始刷新之间的间隔时间；第二显示周期t2小于第一显示周期t1。

这样，在不需要进行指纹识别时，按照每帧的工作时间为第二显示周期t2，驱动多个像素单元23逐帧刷新显示画面。即，一帧画面刷新完成后，紧接着刷新下一帧画面。

示例的，为简化控制模块03的控制难度并减少对像素单元23显示画面时的影响，第二显示周期t2的时间等于上述第一显示周期t1中的第一时间段t1。例如，第二显示周期t2的时间和第一时间段t1均可以为常规显示面板每一帧刷新所需的16.7ms。

请继续参阅图4b所示，上述指纹识别组件10包括：阵列排布的多个点光源11，点光源11用于发出指纹识别信号光；阵列排布的多个感光单元12，感光单元12用于接收被手指反射的信号光以识别指纹。

每个像素单元23包括：多个子像素(如图4b中标记的23r、23g和23b)；感光单元12设置在相邻的两个子像素之间。

感光单元12与相邻的两个子像素之间的设置方式，示例的可以为，如图9a所示，沿行方向，相邻两个子像素单元(图9a中标记为23r、23g和23b)之间设置有一个感光单元12；或者，如图9b所示，沿列方向，相邻两个子像素单元(图9b中标记为23r、23g和23b)之间设置有一个感光单元12；再或者，如图9c所示，沿行方向和列方向，相邻两个子像素单元(图9c中标记为23r、23g和23b)之间设置有一个感光单元12。

感光单元12与相邻的两个子像素之间的设置方式可根据指纹识别的具体要求灵活调整，本发明实施例包括但不限于以上三种示例的设置方式。

示例的，如图10所示，显示区域aa包括：多个检测区域a1；每个检测区域a1内设置有多个点光源和多个感光单元。

这里，图10中示意出的检测区域a1的数量仅为示例，本发明实施例对此不作限定。

请继续参阅图4b所示，上述显示面板01还包括：位于显示区域aa内的触控电极层21。触控电极层21的结构可包括交叉设置的触控驱动电极(tx)和触控感应电极(rx)，实现触控的原理可沿用相关技术，本发明实施例对此不作限定。

进一步的，上述控制模块03还用于，通过触控电极层21确定触摸位置，并根据触摸位置确定包含触摸位置的至少一个检测区域a1，以驱动检测区域内的多个点光源11点亮、驱动检测区域内的多个感光单元12接收被手指反射的指纹识别信号光。

这样一来，可以根据确定出的具体触摸位置，仅开启确定的检测区域a1内的点光源和感光单元，简化电路结构。即，对指纹图像进行区域采集，以降低能耗、简化电路结构。

其中，检测区域的面积可设定为大于触摸位置处的手指按压区域的面积。当手指按压在一个检测区域内时，开启这个检测区域内的点光源和感光单元；当手指按压在相邻两个及两个以上的检测区域的交界处时，开启这几个检测区域内的点光源和感光单元。

简化起见，可以将显示面板中包括点光源、感光单元和像素单元的部分称为显示背板01a。

本发明实施例提供的上述控制模块03的基本逻辑结构为，如图11所示，当手指按压在显示面板的触摸面上时，触控电极层21位于手指的按压区域内会产生相应的电信号，触控电极层21将该电信号传递给控制ic31，以获得手指按压区域的位置信息，控制ic分析后确定相应的检测区域，将位置信息传递至图像处理/时序控制/电源管理ic33，并通过驱动ic32传递给显示背板01a，在一个第二时间段内，完成检测区域内的一个点光源的开启和该检测区域内的多个感光单元对指纹反射光的采集(即一幅指纹图像的采集)。

按照前文中的点光源相互覆盖的设置方式，需要依次打开一个检测区域内的三个点光源，每打开一次则扫描一次检测区域内的多个感光单元，并将采集的指纹信息(即感光单元接受指纹反射的光线所产生的光电流)传递回驱动ic32，三次扫描后完成一次指纹图像的采集，并由图像处理/时序控制/电源管理ic33进行图像处理得到最终的指纹图像。

在上述基础上，本发明实施例还提供了一种应用于上述指纹识别显示模组的指纹识别方法，该方法包括步骤s1：

s1：当进行指纹识别操作时，驱动多个像素单元在第一显示周期中的第一时间段内进行显示画面刷新、驱动指纹识别组件在第一显示周期中的第二时间段内进行指纹识别操作；

其中，第一显示周期包括一个第一时间段和一个第二时间段，且一个第二时间段位于相邻的两个第一时间段之间；第一显示周期，为在进行指纹识别操作时，显示一帧画面时多个像素单元开始刷新至显示下一帧画面时多个像素单元开始刷新之间的间隔时间。

这样，在需要进行指纹识别时，为了排除显示信号对指纹识别组件的信号干扰，采用临时降低显示刷新频率的处理方式(即降频处理)，在相邻两个第一时间段之间相邻两帧之间，驱动指纹识别组件在第二时间段内进行指纹识别操作，可避免显示信号对指纹识别的干扰。

进一步的，上述指纹识别方法还包括步骤s2：

s2：当不进行指纹识别操作时，驱动多个像素单元在第二显示周期内进行显示画面刷新；其中，第二显示周期，为在不进行指纹识别操作时，显示一帧画面时多个像素单元开始刷新至显示下一帧画面时多个像素单元开始刷新之间的间隔时间；第二显示周期小于第一显示周期。

这样，在不需要进行指纹识别时，按照每帧的工作时间为第二显示周期t2，驱动多个像素单元23逐帧刷新显示画面。即，一帧画面刷新完成后，紧接着刷新下一帧画面。

示例的，为简化识别过程，第二显示周期的时间等于上述第一显示周期中的第一时间段。例如，第二显示周期的时间和第一时间段均可以为常规显示面板每一帧刷新所需的16.7ms。

进一步的，在执行上述步骤s1之前，上述指纹识别方法还包括步骤s11-步骤s12：

s11：将显示区域划分为多个检测区域；

s12：根据触摸位置，确定与触摸位置相重叠的至少一个检测区域以及与该触摸位置对应的多个点光源；

相应的，上述步骤s1包括步骤s1'：

s1'：在第二时间段内，驱动与触摸位置对应的多个点光源按照在一个第二时间段内点亮一个的方式逐个点亮，驱动检测区域内的多个感光单元识别触摸到显示面板上的手指的指纹。

进一步的，上述s11还包括：将每个检测区域划分为多个检测子区，每个检测子区均设置有至少一个点光源组，每个点光源组包括多个点光源。

相应的，上述步骤s1'具体包括：驱动与触摸位置相重叠的至少一个检测子区内的多个点光源按照在一个第二时间段内点亮一个的方式逐个点亮。

这样一来，通过对检测区域进行虚拟再分区，可以进一步准确定位点光源的开启区域，并避免多个点光源同时开启时对感光单元的光感应产生互相干扰。

示例的，以每个点光源组包括三个点光源为例，在第一个第二时间段内点亮第一个点光源，并通过对应的检测区域内的多个感光单元完成第一次指纹采集；在第二个第二时间段内点亮第二个点光源，并通过对应的检测区域内的多个感光单元完成第二次指纹采集；在第三个第二时间段内点亮第三个点光源，并通过对应的检测区域内的多个感光单元完成第三次指纹采集。

其中，相邻两个第二时间段之间的第一时间段是多个像素单元进行显示画面的时间。

上述第二时间段进一步包括：开启时间段和读取时间段；其中，对应检测区域内的多个感光单元在开启时间段内逐个开启；开启后，对应检测区域内的多个感光单元在读取时间段内依次进行光电流积分，以进行识别指纹操作。

本发明实施例提供的上述指纹识别方法可在在需要进行指纹识别时，排除显示信号对感光单元的信号干扰，采用临时降低显示刷新频率的处理方式(即降频处理)，在相邻两帧之间，驱动指纹识别组件在第二时间段内识别触摸到显示面板01上的手指的指纹，从而可避免显示信号对指纹识别的干扰。

本发明实施例另一方面提供另一种指纹识别显示模组，如图12所示，包括：显示面板01、感光单元控制电路04和控制模块03'；如图4b所示，该显示面板01包括：位于显示区域aa内的触控电极层21和多个阵列排布的感光单元12，感光单元12用于接收被手指反射的指纹识别信号光以识别指纹。

请继续参阅图10所示，该显示面板01还包括：位于显示区域aa内的多个检测区域a1；该控制模块03'用于，通过触控电极层21确定触摸到显示面板01上的手指的触摸位置，并根据触摸位置，确定与触摸位置相重叠的至少一个检测区域a1；感光单元控制电路04，用于在控制模块03的控制下，开启与触摸位置相重叠的至少一个检测区域a1内的感光单元12，以识别触摸位置的指纹。

这样，通过感光单元控制电路04和控制模块03，精确控制与触摸位置相重叠的至少一个检测区域a1内的感光单元12，以识别触摸位置的指纹。

基于此，通过本发明实施例提供的上述指纹识别显示模组02，不但可以实现全屏指纹识别，并且，通过对感光单元12进行分区驱动，还可以降低能耗，简化电路结构。

如图13所示，上述感光单元12包括：光敏元件121，用于接收被手指反射的信号光以产生光电流；第一开关单元122，用于控制上述光敏元件121产生的光电流的输出。

示例的，第一开关单元122的输入端(例如为漏极，图13中标记为d)电性连接在光敏元件的相应电极上。其中，第一开关单元122的控制端(或称为栅极)在图13中标记为g、第一开关单元122的输出端(或称为源极)在图13中标记为s。

如图14所示，上述的感光单元控制电路04包括：第一电路模块41和第二电路模块42。

其中，第一电路模块41与第一开关单元的控制端连接，用于在控制模块03'的控制下，打开与触摸位置相重叠的至少一个检测区域内的多个第一开关单元。

第二电路模块42与第一开关单元的输出端连接，用于在控制模块03'的控制下，读取与触摸位置相重叠的至少一个检测区域内的多个第一开关单元的输出端输出的光电流，从而实现开启所选定的检测区域内的光敏元件。

请继续参阅图14所示，上述显示面板01还包括：连接每行第一开关单元122的控制端的检测栅线24，该检测栅线24的数量为x条；连接每列第一开关单元122的输出端的数据读取线25，数据读取线25的数量为y条。

其中，x条检测栅线24划分为m个组，y条数据读取线25划分为n个组，检测区域a1的数量为m*n个，每个检测区域a1对应依次排列x/m条检测栅线24和依次排列的y/n条数据读取线25；x、y、m和n均为大于1的正整数，且x>m、y>n。

这样，通过对连接每行第一开关单元122的控制端的检测栅线24、连接每列第一开关单元122的输出端的数据读取线25进行分区，使得每个检测区域a1为连接依次排列的x/m条检测栅线、且连接依次排列的y/n条数据读取线的(x*y)/(m*n)个第一开关单元及与第一开关单元一一对应的光敏元件所在的矩形区域。

请继续参阅图14，第一电路模块41包括：与m个组一一对应的m个检测栅极驱动电路41a，每个检测栅极驱动电路41a用于控制一组中的多个第一开关单元122逐行开启；其中，每个检测栅极驱动电路41a包括：x/m个级联的移位寄存器单元(goa)41a1，每个移位寄存器单元41a1连接一组中的一条检测栅线24。

第二电路模块42包括：n条选择栅线421、y/n条选择传输线422、与n个组一一对应的n个数据选择单元(mux)423；每个数据选择单元423均包括与每组中的y/n条数据读取线25一一对应的y/n个第二开关单元423a。

其中，每个第二开关单元423a的输入端均连接一条数据读取线25，同一个数据选择单元423中的y/n个第二开关单元423a的控制端均连接在同一条选择栅线421上；每个数据选择单元423中的第i个第二开关单元423a的输出端均连接在同一条选择传输线422上，i取自1至y/n，则数据选择单元的选择传输线422共计y/n个。

这样一来，当通过一条选择栅线421开启一个数据选择单元423中的y/n个第二开关单元423a后，通过不同的选择传输线422可以将连接在这些第二开关单元423a上的、从数据读取线25传输出的相应光敏元件上产生的光电流，减少了选择传输线422及引脚的使用数量。

进一步的，上述控制模块03'包括：驱动ic32'、图像处理ic33'。其中，驱动ic32'用于：向检测栅极驱动电路41a输出控制端启动信号(即stv信号)，每个检测栅极驱动电路41a上用于接收控制端启动信号的输入端独立连接在驱动ic32的每个栅驱动引脚(pin)上；并且，驱动ic32'还用于向n条选择栅线421输出选择启动信号；驱动ic32'还用于读取选择传输线422传输的光电流，每条选择传输线422独立连接在驱动ic32'的每个源驱动引脚上；图像处理ic33'用于根据驱动ic32'输出的光电流获取指纹图像。

这里，所有的检测栅极驱动电路41a上用于接收其余信号(如vgl信号、vss信号、vdd信号、clk信号)的输入端均连接在所述驱动ic32'上输出对应信号的同一个引脚上。

进一步的，本发明实施例还提供了一种上述指纹识别显示模组的指纹识别方法，该指纹识别方法包括如下步骤s3-步骤s4：

s3：确定触摸到显示面板上的手指的触摸位置，并根据触摸位置，确定与触摸位置相重叠的至少一个检测区域；

s4：开启与触摸位置相重叠的至少一个检测区域内的感光单元，以识别触摸位置的指纹。

示例的，可以通过感光单元控制电路和控制模块对感光单元进行分区驱动，以降低能耗，简化电路结构。

进一步的，上述步骤s4具体包括步骤s41-步骤s42：

s41：打开与触摸位置相重叠的至少一个检测区域内的多个第一开关单元；包括：向与触摸位置相重叠的至少一个检测区域对应的检测栅极驱动电路输出控制端启动信号，以打开与触摸位置相重叠的至少一个检测区域内的多个第一开关单元；

s42：读取与触摸位置相重叠的至少一个检测区域内的多个第一开关单元的输出端输出的光电流，包括步骤s42a-步骤s42b：

s42a：向至少一条选择栅线输出选择启动信号，选择栅线连接在第二开关单元的控制端上，第二开关单元的输入端连接在与触摸位置相重叠的至少一个检测区域对应的数据读取线上；

s42b：读取连接在对应的第二开关单元的输出端上的选择传输线传输的光电流。

进一步的，上述指纹识别方法还包括步骤s5：

s5：根据读取的光电流获取指纹图像。

下面以qhdamoled(quadhighdefinition型的有源oled)的显示面板为例，详细说明本发明实施例提供的上述指纹识别显示模组中驱动电路的具体结构。

qhdamoled的显示面板中通常设置有2560条栅线(gateline)，2880条数据线(dataline)，即分辨率为2560*2880。在显示面板中集成的感光单元与显示像素的比例为1:1，即显示的一个子像素对应一个光敏元件(例如可以为pin型)，每个pin电性连接有一个第一开关单元，因此，显示面板中还需要额外的2560条第一开关单元的检测栅线和2880条第一开关单元的数据读取线(readline)来驱动光敏元件。

这样一来，驱动ic上用于传输相应信号的引脚(或称为通道pin)的数量也需要增加到足够，才能驱动所需数量的光敏元件；但实际上常规技术中提供的驱动ic上pin的闲置数量远远小于光敏元件的驱动需求，因此需要特殊的设计来减少驱动光敏元件所需的驱动ic上的pin的数量。

本发明实施例通过将阵列排布的感光单元划分为若干功能区的方式来实现上述目的，具体如下所述。

请继续参阅图14所示，每个子像素的栅线、数据线与电路部分的连接方式仍沿用相关设计：即，在显示面板的行方向上(即在栅极侧)，子像素的栅线(图14中标记为gateline)仍然按照原始的goa电路(图14中标记为d-goa)来驱动，一条栅线与goa电路中的一个移位寄存器单元相连；在显示面板的列方向上(即在源极侧)，子像素的数据线仍按照初始的方式对应驱动ic32'上的pin，即一条数据线对应于驱动ic上的一个pin。

将分布在显示区域中的x(x＝2560)条检测栅线24划分为m个组(m例如为10)、y(y＝2880)条数据读取线25划分为n个组(n例如为6)，则整个显示面板的显示区域可被划分为m*n＝10*6＝60个矩形的检测区域。

在栅极侧，m个组中的每个区使用一个独立的检测栅极驱动电路41a来驱动，则总共需要m＝6个检测栅极驱动电路41a，每个区中的2560/m＝256条检测栅线24一一连接在检测栅极驱动电路41a中的移位寄存器单元41a1上。

由于每个组内的检测栅线24不需要同时加载信号，而是根据确定的检测区域向包括该检测区域的m个组中的一组内的检测栅线24加载信号，从而可以节省检测栅线的扫描时间，提高指纹识别的效率，因此，每个检测栅极驱动电路41a上的用于接收控制端启动信号(即stv信号)的输入端独立连接在驱动ic32'的一个引脚(pin)上；而所有的检测栅极驱动电路41a上用于接收其余信号(即vgl信号、vss信号、vdd信号、clk信号)的输入端均连接在驱动ic32'上输出对应信号的同一个引脚上，即接收其余信号的输入端可使用共同的pin，这些pin还可以进一步与显示的goa电路中输出相同信号的pin共用。

这样一来，增加的m个检测栅极驱动电路41a对于驱动ic上的pin大约仅增加约10-20个pin；这里，增加约10-20个pin的数量是以m＝10为例，按照设计经验估算出来的，具体数值仅为示意。

在源极侧，2880条数据读取线25被划分为n个组，每个组内有2880/n条数据读取线25，通过使用外置的mux电路来完成光敏元件的n个组的数据读取线开启，mux的选择传输线422共计2880/n个(图14中依次标记为mux_1......mux_(2880/n))。

在n个组中，每个组中的y/n条数据读取线25一一连接在一个第二开关单元423a的输入端上，对应于每个组中的所有的第二开关单元423a的控制端均连接在同一条选择栅线421上，共计n条选择栅线421(图14中依次标记为sw_1……sw_n)，每个数据选择单元423中的第i个第二开关单元423a的输出端均连接在同一条选择传输线422上，i取自1至y/n，则数据选择单元的选择传输线422为1分n(即一条选择传输线422对应n个数据选择单元423)。

这样，实现了当一个第二开关单元423a(sw，switch)开启时，只有对应区的数据读取线25会开启，而其它区均关闭的状态。若n＝6，则对应于所有2880条数据读取线25，驱动ic上仅需要6(6个sw的pin)+2880/6个pin，大大减少了驱动ic上的pin的使用数量。

这样一来，通过上述电路设计，通过对数据读取线进行分区，利用数据选择器(mux)与sw开关的结合使用，来减少光敏元件的数据读取线与驱动ic直接相连时驱动ic所需增加的pin；同时，通过多goa的使用来完成检测栅线的分区，最终将感光元件的采集区划分为多个矩形检测区域，从而既实现了指纹图像的区域采集又将驱动ic上pin的数量控制在工艺许可范围内，使得上述方案在电路结构上实现的可行性显著增加。

下面以上述qhdamoled显示面板为例，其常规显示时的刷新频率为60hz，并结合上述的电路设计详细说明前述的降频处理过程。

如图15所示，显示面板常规显示时的刷新频率为60hz，即在不需要进行指纹识别时，按照每帧的工作时间为第二显示周期t2(t2＝1/60hz＝16.7ms)驱动多个像素单元逐帧刷新显示画面。即，一帧画面刷新完成后，紧接着刷新下一帧画面。

则每帧画面加载每条栅线的栅极信号的刷新用时为16.7ms，其中，连接每行子像素的栅线在图15中依次标记为d-g1……d-g2560。

这样，当需要进行指纹识别时，驱动多个像素单元在第一显示周期t1中的第一时间段t1内进行显示画面刷新、驱动指纹识别组件在该第一显示周期t1中的第二时间段t2内进行指纹识别操作，第一显示周期t1的时间大于上述的第二显示周期t2(16.7ms)，第一显示周期t1的时间示例的可以延长至100ms，以增加指纹识别的时间，提高识别精度，并将显示频率示例的临时降低为10hz(10hz＝1/100ms)，则t1＝t1+t2＝100ms，从而减少显示信号对指纹识别的干扰。

并且，为了减少对显示画面加载信号的影响，第一显示周期t1中的第一时间段t1可以等于上述不进行指纹识别时的第二显示周期t2(16.7ms)的时间。

示例的，在第一次显示gate刷新后进行第一次的第一开关单元的栅极扫描，若一个第一开关单元的开启时间为50μs，则一个组内的256(256＝2560/10)条检测栅线的扫描用时共为b1＝12.8ms(12.8ms＝50μs*256)，即一个组内的感光单元的开启时间段b1＝12.8ms。

之后，光敏元件开始进行光电流的积分，进行第二次第一开关单元的扫描，以读出光电流积分后的图像信号，所用时间为b2＝70.5ms(70.5ms＝100ms-16.7ms-12.8ms)，则一个组内的感光单元的读取时间段b2＝70.5ms。

再此之后进行第二次显示gate扫描，开始第二帧的显示和指纹图像信号的提取。依此类推，以三个点光源为例，三个点光源需要依次插入在三帧显示画面之间进行点亮，从而完成最终的指纹图像采集工作。

上述降频处理的方式不仅排除了光敏元件开启后光电流积分时间内显示信号开启对获取的指纹图像信号的干扰，还可以通过临时降低显示刷新频率，来增加光敏元件的光电流积分时间，增大了获取的指纹图像的信号量，进一步提高识别精度。

在上述基础上，显示面板中呈阵列排布的多个点光源11可分为s个点光源组，s为大于1的正整数；每个点光源组包括多个点光源；其中，在每个点光源组中，每个点光源的有效光辐射区域覆盖与其相邻的点光源的无效光辐射区域。

为进一步精确定位点光源的开启位置，可以将上述检测区域进一步划分为w个检测子区，w为大于1的正整数，且s＝m*n*w，每个检测子区均设置有至少一个一个点光源组；

通过驱动与触摸位置相重叠的至少一个检测子区内的多个点光源按照在一个第二时间段内点亮一个的方式逐个点亮，可避免多个点光源同时开启时在感光单元上产生互相干扰。

如图16所示，通过将每个检测区域进一步划分为虚拟的若干检测子区，以检测子区的数量w＝9为例，则阵列排布的多个点光源可划分为540个点光源组，每个小区对应一组确定的点光源，每组共三个点光源。当确定触摸位置后，可进一步分析该触摸位置具体位于哪一个检测区域内的哪一个(或哪几个)检测子区，从而进一步决定开启哪一组光源，以精确定位光源的开启位置。

例如，上述图16示意出了6*10分区下每个检测区域内3*3共9个检测子区对应的光源组、手指按压区域与检测区域的可能位置关系以及需要点亮的光源组的位置。

示例的，当确定触摸位置垂直对应的检测子区为图16中标记的“1区”时，驱动1区中的一组点光源中的三个点光源按照在一个第一显示周期t1(100ms)内的第二时间段t2(83.3ms)内开启一个点光源的方式逐个开启，以完成三次指纹图像的扫描。

当确定触摸位置垂直对应的检测子区为图16中标记的“6区”时，驱动6区中的一组点光源中的三个点光源按照在一个第一显示周期t1(100ms)内的第二时间段t2(83.3ms)内开启一个点光源的方式逐个开启，以完成三次指纹图像的扫描。

当确定触摸位置垂直对应的检测子区为图16中标记的“5区”时，驱动5区中的一组点光源中的三个点光源按照在一个第一显示周期t1(100ms)内的第二时间段t2(83.3ms)内开启一个点光源的方式逐个开启，以完成三次指纹图像的扫描。

需要说明的是，在具体实施时，可根据检测区域的分区的数量，每个检测区域内的检测子区的进一步划分数量以及光源组的位置灵活调整实施方式，以上描述的所有参数均为参考值，本发明包括但不限于此。

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所述权利要求的保护范围为准。