本發(fā)明涉及指紋識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示屏及電子裝置。

背景技術(shù)：

指紋識(shí)別技術(shù)作為生物識(shí)別技術(shù)中的一種，具有普遍性、唯一性、安全性、可采集性、可接受性等特點(diǎn)。指紋識(shí)別是根據(jù)不同指紋具有不同紋理的特性，將不同指紋圖像之間的多個(gè)全局特征和局部細(xì)節(jié)特征進(jìn)行對比，從而確定身份的一種認(rèn)證技術(shù)。大部分指紋識(shí)別并不直接存儲(chǔ)指紋圖像，而是利用數(shù)字化的指紋識(shí)別算法找到比對指紋的特征。按照指紋的采集方式不同，指紋識(shí)別主要分為光學(xué)式、電容式和超聲波式三類。作為目前生物識(shí)別技術(shù)中最成熟且價(jià)格便宜的一種識(shí)別技術(shù)，指紋識(shí)別不僅在門禁、考勤系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，隨著技術(shù)的發(fā)展，智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品也具備了紋識(shí)別功能。

傳統(tǒng)的光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)是手指在內(nèi)置光源照射下，用棱鏡將其投射到電荷藕合器件(Charge Coupled Device，CCD)上，進(jìn)而形成黑白相間的脊、谷線，即可被指紋設(shè)備算法處理的多灰度指紋圖像，但是由于光程的要求、設(shè)備尺寸較大，不適合廣泛應(yīng)用到人們的日常生活中。隨著智能手機(jī)、智能穿戴手表等消費(fèi)品的普及，電容式指紋識(shí)別技術(shù)因其體積較小而得到了廣泛的應(yīng)用，電容式指紋識(shí)別技術(shù)的原理是將人的手指作為電容器的一個(gè)電極，指紋傳感器(Sensor)為另一個(gè)電極，利用手指指紋的脊和谷相對于平滑指紋傳感器之間形成的電容差，形成灰度圖像，然后通過指紋算法匹配指紋的全局及局部細(xì)節(jié)信息來實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別功能。

隨著智能手機(jī)等電子消費(fèi)品的普及，指紋識(shí)別逐漸由設(shè)計(jì)在顯示屏外部發(fā)展至設(shè)計(jì)到顯示屏內(nèi)部，即由一般設(shè)計(jì)在手機(jī)的下方、側(cè)邊、背面發(fā)展為集成在手機(jī)的顯示區(qū)域內(nèi)。對于高解析度的中小尺寸產(chǎn)品(如智能手機(jī)、平板電腦等)，一般采用平面轉(zhuǎn)換(In-Plane Switching，IPS)技術(shù)，可將指紋識(shí)別功能添加到內(nèi)嵌式觸控顯示屏(In-cell Touch Panel)內(nèi)，利用觸控傳感器(Touch Sensor)通過指紋識(shí)別與顯示分時(shí)掃描的方式，便可實(shí)現(xiàn)將指紋識(shí)別集成到可視區(qū)(即觸控、顯示、指紋識(shí)別功能三合一)。但是對于解析度低且不帶內(nèi)嵌式觸控功能的顯示產(chǎn)品，例如小尺寸可視式指紋識(shí)別儀、具有指紋識(shí)別功能的家庭TV、車載顯示屏等，無法使用同樣的方法將指紋識(shí)別集成到可視區(qū)內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種顯示屏，能夠?qū)⒅讣y識(shí)別功能集成于其解析度低且不含觸控功能的顯示區(qū)內(nèi)，無需分時(shí)掃描即可實(shí)現(xiàn)整屏多區(qū)塊指紋識(shí)別，提高指紋識(shí)別精度，增加指紋識(shí)別應(yīng)用的多樣性，提高傳統(tǒng)顯示產(chǎn)品的性價(jià)比，提升用戶的體驗(yàn)效果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種電子裝置，其顯示屏能夠?qū)⒅讣y識(shí)別功能集成于解析度低且不含觸控功能的顯示區(qū)內(nèi)，無需分時(shí)掃描即可實(shí)現(xiàn)整屏多區(qū)塊指紋識(shí)別，提高指紋識(shí)別精度，增加指紋識(shí)別應(yīng)用的多樣性，提高傳統(tǒng)顯示產(chǎn)品的性價(jià)比，提升用戶的體驗(yàn)效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種顯示屏，包括TFT陣列基板、與TFT陣列基板相對設(shè)置的CF基板、以及夾設(shè)在TFT陣列基板與CF基板之間的液晶層；所述TFT陣列基板包括像素電極層、及多條指紋識(shí)別信號(hào)線，所述像素電極層與多條指紋識(shí)別信號(hào)線之間夾設(shè)一層間絕緣層；所述CF基板包括黑色矩陣層；

所述顯示屏具有有效顯示區(qū)，所述有效顯示區(qū)包括多個(gè)像素單元，每一像素單元包括數(shù)個(gè)子像素單元；所述有效顯示區(qū)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊；

在所述指紋識(shí)別區(qū)塊內(nèi)：每一子像素單元對應(yīng)的像素電極層包括子像素電極、及與所述子像素電極分隔的指紋識(shí)別電極；每一子像素單元對應(yīng)的黑色矩陣層包括遮蓋所述子像素電極四周邊緣的黑色邊框、及完全遮蓋指紋識(shí)別電極的黑色實(shí)塊；所述指紋識(shí)別信號(hào)線接觸指紋識(shí)別電極，將指紋識(shí)別電極電性連接至顯示和指紋識(shí)別集成芯片。

所述指紋識(shí)別信號(hào)線經(jīng)由貫穿所述層間絕緣層的過孔接觸指紋識(shí)別電極，將指紋識(shí)別電極電性連接至顯示和指紋識(shí)別集成芯片。

所述指紋識(shí)別信號(hào)線的材質(zhì)為金屬。

所述像素電極層的材料為氧化銦錫。

所述指紋識(shí)別區(qū)塊的形狀為矩形，邊長為4mm～5.5mm。

在所述指紋識(shí)別區(qū)塊外：每一子像素單元對應(yīng)的像素電極層僅包括子像素電極；每一子像素單元對應(yīng)的黑色矩陣層僅包括遮蓋所述子像素電極四周邊緣的黑色邊框。

所述子像素單元為紅色子像素單元、綠色子像素單元、或藍(lán)色子像素單元。

本發(fā)明還提供一種電子裝置，包括上述的顯示屏。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種顯示屏及電子裝置，在有效顯示區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊，在所述指紋識(shí)別區(qū)塊內(nèi)：每一子像素單元對應(yīng)的像素電極層包括子像素電極、及與所述子像素電極分隔的指紋識(shí)別電極；每一子像素單元對應(yīng)的黑色矩陣層包括遮蓋所述子像素電極四周邊緣的黑色邊框、及完全遮蓋指紋識(shí)別電極的黑色實(shí)塊；并設(shè)置指紋識(shí)別信號(hào)線接觸指紋識(shí)別電極，將指紋識(shí)別電極電性連接至顯示和指紋識(shí)別集成芯片，能夠?qū)⒅讣y識(shí)別功能集成于其解析度低且不含觸控功能的顯示區(qū)內(nèi)，無需分時(shí)掃描即可實(shí)現(xiàn)整屏多區(qū)塊指紋識(shí)別，提高指紋識(shí)別精度，增加指紋識(shí)別應(yīng)用的多樣性，提高傳統(tǒng)顯示產(chǎn)品的性價(jià)比，提升用戶的體驗(yàn)效果。

附圖說明

為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為本發(fā)明的顯示屏中指紋識(shí)別區(qū)塊的分布示意圖；

圖2為本發(fā)明的顯示屏的一個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊內(nèi)的像素電極層與黑色矩陣層的立體示意圖；

圖3為本發(fā)明的顯示屏中一個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊內(nèi)的像素電極層與指紋識(shí)別信號(hào)線的平面示意圖；

圖4為本發(fā)明的顯示屏的指紋識(shí)別區(qū)塊內(nèi)一個(gè)子像素單元對應(yīng)的像素電極層與黑色矩陣層的平面示意圖；

圖5為本發(fā)明的顯示屏在圖3所示B-B處的剖面示意圖；

圖6為本發(fā)明的顯示屏在指紋識(shí)別區(qū)塊外一個(gè)子像素單元對應(yīng)的像素電極層與黑色矩陣層的平面示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請同時(shí)參閱圖1至圖6，本發(fā)明提供一種顯示屏。

如圖5所示，該顯示屏包括TFT陣列基板1、與TFT陣列基板1相對設(shè)置的CF基板2、以及夾設(shè)在TFT陣列基板1與CF基板2之間的液晶層3，進(jìn)一步還可包括設(shè)在TFT陣列基板1下側(cè)的背光模組6、及設(shè)于CF基板2上側(cè)的封裝蓋板8。

結(jié)合圖1至圖4，所述顯示屏具有有效顯示區(qū)AA，所述有效顯示區(qū)AA包括多個(gè)像素單元P，每一像素單元P包括數(shù)個(gè)子像素單元SP；所述有效顯示區(qū)AA內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊5。

所述TFT陣列基板1包括像素電極層11、及多條指紋識(shí)別信號(hào)線13，所述像素電極層11與多條指紋識(shí)別信號(hào)線13之間夾設(shè)一層間絕緣層12。在所述像素電極層11以下為常規(guī)的襯底層、柵極層、有源層、源/漏極層、及數(shù)層絕緣層等，這與現(xiàn)有技術(shù)無異，此處予以省略。

所述CF基板2包括黑色矩陣層21，還包括常規(guī)的襯底層、彩膜層等，彩膜層又包括紅、綠、藍(lán)各色色阻，同樣與現(xiàn)有技術(shù)無異，此處予以省略。

傳統(tǒng)無指紋識(shí)別設(shè)計(jì)的顯示屏中，每一子像素單元對應(yīng)的像素電極層為一整塊的子像素電極，黑色矩陣為僅遮擋子像素電極四周邊緣的黑色邊框。而在本發(fā)明的顯示屏中，在所述指紋識(shí)別區(qū)塊5內(nèi)：每一子像素單元SP對應(yīng)的像素電極層11包括子像素電極111、及與所述子像素電極111分隔的指紋識(shí)別電極112；每一子像素單元SP對應(yīng)的黑色矩陣層21包括遮蓋所述子像素電極111四周邊緣的黑色邊框211、及完全遮蓋指紋識(shí)別電極112的黑色實(shí)塊212；所述指紋識(shí)別信號(hào)線13接觸指紋識(shí)別電極112，將指紋識(shí)別電極112電性連接至顯示和指紋識(shí)別集成芯片9。而在所述指紋識(shí)別區(qū)塊5外：每一子像素單元SP對應(yīng)的像素電極層11僅包括子像素電極111；每一子像素單元SP對應(yīng)的黑色矩陣層21僅包括遮蓋所述子像素電極111四周邊緣的黑色邊框211。

所述指紋識(shí)別區(qū)塊5內(nèi)的所述子像素電極111用于顯示，指紋識(shí)別電極112用于指紋識(shí)別，指紋識(shí)別信號(hào)線13連接指紋識(shí)別電極112、與顯示和指紋識(shí)別集成芯片9，實(shí)現(xiàn)將指紋識(shí)別功能集成到顯示屏的有效顯示區(qū)AA內(nèi)。這種將子像素電極111與指紋識(shí)別電極112分開設(shè)計(jì)的方式，使得顯示信號(hào)和指紋識(shí)別信號(hào)之間互不干擾，無需采用分時(shí)掃描，不會(huì)相互擠占掃描的時(shí)間資源，而是采用指紋識(shí)別和顯示分別獨(dú)自進(jìn)行掃描，可以提高指紋識(shí)別的掃描頻率及效率，且允許顯示屏不具備高解析度及觸控功能。

具體地：

所述像素電極層11的材料優(yōu)選氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)。在指紋識(shí)別區(qū)塊5內(nèi)，子像素電極111與指紋識(shí)別電極112兩者分隔的比例需要在滿足指紋識(shí)別檢測需求的基礎(chǔ)上盡量使子像素電極111的面積大一些，以減小像素開口率的損失。

所述指紋識(shí)別信號(hào)線13的材質(zhì)優(yōu)選金屬，制作該指紋識(shí)別信號(hào)線13便需要增加沉積并圖案化金屬層的制程，并在層間絕緣層12上對應(yīng)指紋識(shí)別電極112形成過孔122，所述指紋識(shí)別信號(hào)線13經(jīng)由貫穿所述層間絕緣層12的過孔122接觸指紋識(shí)別電極112，將指紋識(shí)別電極112電性連接至顯示和指紋識(shí)別集成芯片9。

所述指紋識(shí)別區(qū)塊5的具體數(shù)量以滿足用戶的體驗(yàn)度為準(zhǔn)，例如，若設(shè)計(jì)五個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊或十個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊時(shí)，便可實(shí)現(xiàn)單手五指或者雙手十指的指紋識(shí)別，而且同時(shí)檢測的手指個(gè)數(shù)越多，指紋識(shí)別的準(zhǔn)確度也越高，保護(hù)隱私的安全性也越高。每一指紋識(shí)別區(qū)塊5的大小一般設(shè)計(jì)為與人手指觸摸到顯示屏上的面積差不多，形狀為矩形，邊長約為4mm～5.5mm。

每一指紋識(shí)別區(qū)塊5可以對應(yīng)若干個(gè)像素單元P，所述像素單元P可以但不限于包括紅色、綠色、與藍(lán)色的三個(gè)子像素單元，即所述子像素單元SP可以為紅色子像素單元、綠色子像素單元、或藍(lán)色子像素單元。指紋識(shí)別區(qū)塊5內(nèi)需要連接指紋識(shí)別信號(hào)線13的指紋識(shí)別電極112的數(shù)量可以根據(jù)單個(gè)子像素單元SP的大小以及拉線的難易度來決定。

所述顯示和指紋識(shí)別集成芯片9兼具顯示與指紋識(shí)別驅(qū)動(dòng)功能，能夠節(jié)約顯示屏內(nèi)的拉線空間，降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

本發(fā)明的顯示屏進(jìn)行指紋識(shí)別的工作原理是：TFT陣列基板1內(nèi)的多個(gè)指紋識(shí)別電極112與手指指紋的脊、谷之間分別形成電容，利用相鄰電容的差值形成能被指紋算法識(shí)別的多灰階指紋圖像，進(jìn)而檢測出手指指紋的局部特征點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別功能。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種電子裝置，該電子裝置包括上述顯示屏，能夠?qū)⒅讣y識(shí)別功能集成于其解析度低且不含觸控功能的顯示區(qū)內(nèi)，無需分時(shí)掃描即可實(shí)現(xiàn)整屏多區(qū)塊指紋識(shí)別，提高指紋識(shí)別精度，增加指紋識(shí)別應(yīng)用的多樣性，提高傳統(tǒng)顯示產(chǎn)品的性價(jià)比，提升用戶的體驗(yàn)效果。

綜上所述，本發(fā)明的顯示屏及電子裝置，在有效顯示區(qū)內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)指紋識(shí)別區(qū)塊，在所述指紋識(shí)別區(qū)塊內(nèi)：每一子像素單元對應(yīng)的像素電極層包括子像素電極、及與所述子像素電極分隔的指紋識(shí)別電極；每一子像素單元對應(yīng)的黑色矩陣層包括遮蓋所述子像素電極四周邊緣的黑色邊框、及完全遮蓋指紋識(shí)別電極的黑色實(shí)塊；并設(shè)置指紋識(shí)別信號(hào)線接觸指紋識(shí)別電極，將指紋識(shí)別電極電性連接至顯示和指紋識(shí)別集成芯片，能夠?qū)⒅讣y識(shí)別功能集成于其解析度低且不含觸控功能的顯示區(qū)內(nèi)，無需分時(shí)掃描即可實(shí)現(xiàn)整屏多區(qū)塊指紋識(shí)別，提高指紋識(shí)別精度，增加指紋識(shí)別應(yīng)用的多樣性，提高傳統(tǒng)顯示產(chǎn)品的性價(jià)比，提升用戶的體驗(yàn)效果。

以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明后附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。