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CN105046243A - 显示装置 - Google Patents

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CN105046243A
CN105046243A CN201510524803.1A CN201510524803A CN105046243A CN 105046243 A CN105046243 A CN 105046243A CN 201510524803 A CN201510524803 A CN 201510524803A CN 105046243 A CN105046243 A CN 105046243A
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electrode
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陈祯佑
王世育
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General Interface Solution Ltd
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Interface Optoelectronics Shenzhen Co Ltd
General Interface Solution Ltd
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Abstract

一种显示装置，包括第一基板、第二基板及夹设于该第一、二基板间的显示介质与指纹识别模组。第一、二基板对应显示介质的区域定义为显示区与非显示区。对应非显示区，第一、二基板之间设置有数据延长线、第一、第二辅助电极。指纹识别模组设置于非显示区，包括超声波发射单元与超声波接收元件。超声波发射单元设置于该第一或第二基板上用于发射超声波。超声波接收元件设置于该第一、二基板之间，用于接收该超声波并将该超声波转换为指纹识别信号传输至第一辅助电极，数据延长线自第一辅助电极读取该指纹识别信号以识别指纹。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种具有显示功能且同时还利用超声波实现指纹识别的显示装置。
背景技术
现有的指纹识别显示装置中，用于图像显示的显示模组与指纹识别模组独立分开设置，指纹识别模组按照技术分为红外式、电容式及超声波式等，其中超声波式感测装置通常包括声波发送单元、声波接收单元及用于侦测物体特征（如指纹）的开关元件阵列。可见，该显示装置结构较复杂、成本较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结构较为简单的具有图像显示以及指纹识别功能的显示装置。
一种显示装置，包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板及夹设于该第一、二基板之间的显示介质，在该第一、第二基板夹设的该显示介质上定义一用于显示图像的显示区与一非显示区，该非显示区位于该显示区的相对两侧，对应该非显示区，该第一、第二基板之间设置有至少一数据延长线、与该至少一数据延长线电性连接的至少一第一辅助电极以及至少一第二辅助电极。该显示装置还包括对应该非显示区设置的指纹识别模组，包括超声波发射单元与超声波接收元件，该超声波发射单元设置于该第一基板与该第二基板其中之一上且用于发射超声波，该超声波接收元件设置于该第一基板与该第二基板之间，用于接收该超声波并将该超声波转换为指纹识别信号传输至该至少一第一、第二辅助电极，该至少一数据延长线自该第一辅助电极读取该指纹识别信号以识别指纹。
相较于现有技术，显示装置在非显示区设置指纹识别模组来检测指纹，因此指纹识别模组之指纹检测不会对显示区中的图像显示造成影响，同时，超声波接收元件设置于第一基板与第二基板之间，且空置像素单元与显示像素单元为在同一制程中完成，结构与制程均较为简单。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的显示装置的平面结构示意图。
图2为图1所示显示装置的方框图。
图3为图1所示显示装置的显示区中其中一显示像素单元的结构示意图。
图4为图1所示显示装置的非显示区中其中一空置像素单元的结构示意图。
图5为图3-4所示显示装置的等效电路示意图。
图6为图2所示显示装置的驱动波形图。
图7为图2所示显示装置的驱动流程示意图。
图8为本发明第二实施方式中显示装置的显示区中其中一显示像素单元的结构示意图。
图9为本发明第二实施方式中显示装置的非显示区中其中一空置像素单元的结构示意图。
图10为本发明第三实施方式中显示装置的显示区中其中一显示像素单元的结构示意图。
图11为本发明第三实施方式中显示装置的非显示区中其中一空置像素单元的结构示意图。
图12为本发明第四实施方式中显示装置的显示区中其中一显示像素单元的结构示意图。
图13为本发明第四实施方式中显示装置的非显示区中其中一空置像素单元的结构示意图。
主要元件符号说明
显示装置 100、200、300、400
显示区 A
非显示区 B
指纹识别模组 120、220、320、420
第一基板 111、211、311、411
第二基板 112、212、312、412
液晶分子层 113、213、313、413
第一表面 111a、211a、311a、411a
第二表面 111b、211b、311b、411b
第一方向 X
第二方向 Y
第一扫描线 Ga
第二扫描线 Gb
第一公共电极线 Ca
第二公共电极线 Cb
数据线 D1、D11-D1m
数据延长线 D2、D21-D2m
显示像素单元 Pa
空置像素单元 Pb
第一开关元件 T1
第二开关元件 T2
栅极 GE
源极 SE
漏极 DE
第一绝缘层 LD1
第三表面 112a、212a、312a、412a
第四表面 112b、212b、312b、412b
彩色滤光层 CF
遮光层 BM
第二电极 102、202、302、402
第二辅助电极 1021、2021、3021、4021
第二绝缘层 LD2
第一电极 101、201、301、401
第一辅助电极 1011、2011、3011、4011
超声波发射单元 121、221、321、421
超声波发送元件 121a、221a、321a、421a
第一导电结构 121b、221b、321b、421b
第二导电结构 121c、221c、321c、421c
超声波接收元件 122、222、322、422
指纹识别信号 Dt
待测物体 F
扫描电路 130
数据电路 140
公共电压电路 150
读取电路 160
双向开关 SW
第一电容结构 C1
第二电容结构 C2
显示扫描信号 Sg
指纹扫描信号 St
显示时段 Ta
复位时段 Tb
发射时段 Tc
接收读取时段 Td
步骤 S101、S103、S105
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请一并参阅图1-4，图1是本发明第一实施方式的显示装置100的平面结构示意图，图2为图1所示显示装置100之方框图，图3为图1所示显示装置的显示区中其中一显示像素单元的(PixelUnit)结构示意图，图4为图1所示显示装置的非显示区中其中一空置像素单元（DummyPixelUnit）的结构示意图。其中需要说明的是，本实施方式所述的空置像素单元的层级结构、电极图案均与显示像素单元相同，区别仅在于该空置像素单元并不会用作显示图像之用。
请参阅图1，该显示装置100包括显示区A与非显示区B，非显示区B位于显示区A的相对两侧，其中，显示区A用于显示图像。在本实施例中，非显示区B无需显示图像，而用于识别指纹的功能模组设置于该非显示区B。该非显示区B可以为显示装置100的不用于显示图像的边框区，边框区包括二相对的上下侧边区与二相对的左右侧边区。在本实施例中，用于识别指纹的功能元件对应该上下边框区至少其中之一设置。
本实施方式中，该显示装置100为一液晶显示模组，可变更地，该显示装置100还可以为有机发光二极体(OrganicLight-EmittingDiode,OLED)显示装置。
为便于说明，后续以指纹识别元件设置在显示区A上侧为例进行说明。
请一并参阅图2与图3，显示装置100包括第一基板111、第二基板112与夹设于该第一基板111与第二基板112之间作为显示介质的液晶分子层113。液晶分子层113对应于该显示区A与该非显示区B，换句话说，显示区A与非显示区B均包括有液晶分子层113。
对应显示区A，该第一基板111具有第一表面111a与第二表面111b，该第二表面111b与第一表面111a相对设置，该第一表面111a设置驱动阵列结构，如：薄膜晶体管（ThinFilmTransistor,TFT）阵列，以驱动显示区的像素显示图像。具体地，该驱动阵列结构包括多条沿第一方向X延伸的第一扫描线Ga（Ga1~Gan，n为自然数）与第一公共电极线Ca，多条沿第二方向Y延伸的多条数据线D1（D11~D1m，m为自然数）。该第二方向Y垂直于第一方向X，该多条数据线D1与该多条第一扫描线Ga、多条第一公共电极线Ca相互绝缘相交构成多个阵列排布的显示像素单元Pa。
每一个显示像素单元Pa中设置有至少一第一开关元件T1与第一电极101，其中，该第一开关元件T1为一薄膜晶体管（ThinFilmTransistor，TFT）。该第一开关元件T1电性连接该第一扫描线Ga、数据线D1以及该第一电极101。该第一开关元件T1在该第一扫描线Ga输出的显示扫描信号控制下处于导通状态或者截止状态，当该第一开关元件T1处于导通状态时，该第一开关元件T1将自数据线D1输出的数据信号传输至该第一电极101。
第一开关元件T1与数据线D1直接设置于该第一基板111的第一表面111a，第一电极101通过第一绝缘层LD1设置于该第一开关元件T1与该数据线D1上。本实施方式中，该第一开关元件T1包括自第一表面111a自下而上依次层叠设置的栅极GE、源极SE与漏极DE，其中，漏极DE直接与第一电极101电性接触，可变更地，第一开关元件T1的漏极也可通过该第一绝缘层LD1上的导通孔与第一电极101电性连接。
该第二基板112包括第三表面112a与第四表面112b，该第四表面112b与该第三表面112a相对设置，且该第三表面112a较第四表面112b邻近该第一表面111a。该第三表面112a沿邻近第一表面111a的方向依次层叠设置有彩色滤光层CF、第二电极102与第二绝缘层LD2。该第二电极102与该第一公共电极线Ca电性连接以接收一公共电压。
第一电极101与第二电极102以及二者之间夹设的液晶分子层113构成一液晶电容的第一电容结构C1（请参阅图4），在图像显示时段，数据线D1将图像数据信号加载至该第一电极101，该第一电极101依据该图像数据信号的电压与加载一参考电压的该第二电极102配合产生相应的电场驱动液晶分子层113作相应角度的偏转，从而显示该数据信号。本实施方式中，该第一电极101为像素电极，该第二电极102为公共电极，第一电极101加载的电图像数据信号的电压为灰阶电压，第二电极10加载的参考电压为公共电压(Vcom)。
请一并参阅图2与图4，对应该非显示区B，第一表面111a设置有空置像素阵列，其中，该空置像素阵列的结构与该驱动阵列结构相同，但该空置像素阵列并不用作图像显示。在本实施方式中，该空置像素阵列同时作为该指纹识别模组120的驱动阵列结构，以用于读取指纹识别信号。
该空置像素阵列包括多条沿第一方向X延伸的第二扫描线Gb与第二公共电极线Cb以及沿第二方向Y延伸的数据延长线D2（D21-D2m），该多条数据延长线D2与该多条第二扫描线Gb、第二公共电极线Cb相互绝缘相交构成多个阵列排布的空置像素单元Pb。其中，该多条数据延长线D2一一对应并且电性连接于数据线D1，其中，该数据延长线D2可以与数据线D1在相同制程中同时制作完成。
每一个空置像素单元Pb设置有至少一第二开关元件T2与第一辅助电极1011与第二辅助电极1021，该第二开关元件T2电性连接该第二扫描线Gb、数据延长线D2以及该第一辅助电极1011，同时，第二辅助电极1021与第二公共电极线Cb电性连接。该第二开关元件T2在该第二扫描线Gb输出的指纹扫描信号控制下处于导通状态或者截止状态，当该第二开关元件T2处于导通状态时，数据延长线D2通过该第二开关元件T2自该第一辅助电极1011读取指纹识别信号。
第二开关元件T2、第一辅助电极1011以及第二辅助电极1021的结构相应地与第一开关元件T1、第一电极101以及第二电极102的图案结构相同。
其中，由于数据延长线D2与数据线D1电性连接，为避免经由数据延长线D2传输的图像数据信号与指纹识别信号出现冲突，数据延长线D2不同时传输图像数据信号与指纹识别信号。较佳地，在数据线D11-D1m完成一帧图像的图像数据信号传输后再传输指纹识别信号，换句话说，在相邻两帧图像之间数据延长线D2读取指纹识别信号。
该识别模组120进一步包括一超声波发射单元121与超声波接收元件122。在本实施例中，该超声波发射单元121位于该第一基板111的第二表面111b。该超声波接收元件122位于该第一基板111邻近其第一表面111a的一侧。
该超声波发射单元121包括超声波发送元件121a、第一导电结构121b及第二导电结构121c，该第一导电结构121b与第二导电结构121c用于产生压差使得该超声波发送元件121a发出超声波。本实施方式中，该超声波发送元件121a位于该第一导电结构121b与该第二导电结构121c之间，该第一导电结构121b位于第一基板111的第二表面111b，该第二导电结构121c位于该超声波发送元件121a的表面。
第一基板111的第一表面111a自下而上依次层叠设置该第二公共电极线Cb、超声波接收元件122以及第一辅助电极1011。该第二开关元件T2自第一表面111a沿邻近液晶分子层113的方向依次层叠设置栅极GE、半导体层（未标示）、源极SE与漏极DE，其中，漏极DE与该第一辅助电极1011电性连接。本实施方式中，该超声波接收元件122用于接收该超声波，并且将该超声波转换为电信号的指纹识别信号传输至该第一辅助电极1011。
该第二基板112中第三表面112a沿邻近第一表面111a的方向依次层叠设置有遮光层BM、第二绝缘层LD2以及第二辅助电极1021。该第二辅助电极1021与该第二公共电极线Cb电性连接以接收该公共电压。其中，遮光层BM用于阻隔光线，其材质可以为黑色树脂（Resin）或者铬金属材质（Cr/CrOx）。
对应非显示区B，第二辅助电极1021、液晶分子层113与第一辅助电极1011构成第一电容结构C1，第一辅助电极1011、超声波接收元件122以及第二公共电极线Cb构成第二电容结构C2（见图5）。
在指纹识别时段，通过该第二电容结构C2，该超声波接收元件122将该指纹识别信号通过该第二电容结构C2传输至该第一辅助电极1011，由此，数据延长线D2则可通过该第二开关元件T2读取该指纹识别信号Dt。其中，显示时段与指纹识别时段在时间上并无重叠。
优选地，该超声波发送元件121a及该超声波接收元件122均为压电材料，例如聚二氟亚乙烯（PolyvinylideneFluoride,PVDF）。该第一辅助电极1011与该第二辅助电极1021为如透明导电材料(如氧化铟锡、氧化铟锌)、银、碳纳米管或石墨烯等导电材料。
如图4所示，使用该显示装置100时，待测物体F（如手指）可以放置于该显示装置100上方，具体地，放置于第二基板112的第四表面112b。
请进一步参阅图2，该显示装置100还包括扫描电路130、数据电路140、公共电压电路150与读取电路160。该扫描电路130用于与多条第一扫描线Ga与多条第二扫描线Gb电性连接，在显示时段，依次加载扫描信号至该第一扫描线Ga以控制显示区A中的该多个第一开关元件T1导通，显示像素单元Pa显示数据线信号；在指纹识别时段，依次加载扫描信号至第二扫描线Gb，以控制非显示区B中的该多个第二开关元件T2导通，空置像素单元Pb读取指纹识别信号。
数据电路140通过一双向开关SW与该多条数据延长线D21-D2m电性连接，用于在其中任意一条第一扫描线Ga加载显示扫描信号时，通过该第一开关元件T1将图像数据信号借由数据线D11-D1m传输至该第一电极101。同时该公共电压电路150与该第一公共电极线Ca与第二公共电极线Cb电性连接，用于在显示时段与指纹识别时段输出公共电压Vcom至该第二电极102，并配合该第一电极101显示该图像数据信号。本实施方式中，公共电压Vcom为0V。
读取电路160也与该双向开关SW及该多条数据延长线D21-D2m电性连接，并在指纹识别时段，非显示区B内通过该数据延长线D21-D2m接收指纹识别信号Dt，并对该指纹识别信号Dt进行处理分析以识别指纹。
请一并参阅图5-7，图5为显示装置100的等效电路示意图，图6为该显示装置100的驱动波形图，图7为该显示装置100的驱动流程示意图。
其中，需要说明的是，图5及图6以任意一条第一扫描线Ga、任意一条第二扫描线Gb与相邻的两条数据线D1j及D1(j+1)以及相邻的两条数据延长线D2j及D2(j+1)为例表示的该显示装置100的等效电路及驱动波形，其他的第二扫描线Gb以及数据延长线D2的波形类似，故不再重复示意。此外，Ga1-Gan表示所有第一扫描线Ga在显示时段加载显示扫描信号Sg的时序图，Gb在指纹识别时段代表第二扫描线Gb在超声波发射以及接收过程中随时间变化的波形图，Ca、Cb分别表示第一公共电极线Ca、第二公共电极线Cb所记载的公共电压信号；U2j代表与数据延长线D2j电连接的第一辅助电极1011在超声波发射以及接收过程中随时间变化的波形图；U2(j+1)代表与数据延长线D2(j+1)电连接的第一辅助电极1011在超声波发射接收过程中随时间变化的波形图；D2j代表数据线D2j在超声波发射以及接收过程中随时间变化的波形图；D2(j+1)代表数据延长线D2(j+1)在超声波发射接收过程中随时间变化的波形图；Ux代表超声波发射单元121在发射、反射超声波过程中的波形图。
如图7所示，步骤S101，在显示时段Ta，对应显示区A，在显示像素单元Pa，依次加载显示扫描信号Sg至该多个第一扫描线Ga1-Gan，该第一开关元件T1在该显示扫描信号Sg控制下处于导通状态，自该数据延长线D2j及D2(j+1)加载图像数据信号至数据线D1j及D1(j+1)，然后加载至该第一电极101，同时自公共电极线（图未示）加载公共电压（图未示）至该第二电极102，该第一电极101与该第二电极102驱动该液晶分子层113显示该图像数据信号。应当说明的是，对于扫描线Gi而言，其加载该显示扫描信号Sg时，与该扫描线Gi连接的所有第一开关元件T1均处于导通状态，同时，所有数据线Dj-Dj+1同时加载该图像数据信号。此时，第一电极101的电压等于数据线Dj及Dj+1所加载的图像数据信号的灰阶电压，第二电极102的电压等于公共电压Vcom，为0V。
步骤S103，进入指纹识别时段，对应非显示区B，在空置像素单元Pb，停止加载图像数据信号至该数据延长线D2j及D2(j+1)，对应地显示像素单元Pa由于未接收到图像数据信号，因此，显示像素单元Pa并不会显示图像。控制该超声波发射单元121发射超声波，该超声波接收元件122接收反射的该超声波，并且将该超声波转换为指纹识别信号Dt传输至该第一电极101，自该数据线Dj与Dj+1读取该指纹识别信号Dt，依据该指纹识别信号Dt识别指纹。
具体地，在指纹识别时段的复位时段Tb(reset)，数据延长线D2j-D2(j+1)停止加载图像数据信号至该第一电极101，同时，加载指纹扫描信号St至该第二扫描线Gb，第二开关元件T2打开，第二辅助电极1021加载复位信号，第一辅助电极1011在第二电容结构C2的放电作用下也达到与第二辅助电极1021相同的复位状态。本实施方式中，复位信号为0V电压信号，因此，U2j与U2(j+1)均为0V。
在指纹识别时段的发射时段Tc，第二扫描线Gb停止加载指纹扫描信号St，控制该超声波发射单元121沿第二基板112的方向发射超声波，该超声波接收元件122接收到该超声波，并将该超声波转换为第一接收电压Vp1通过第一电容结构C1的充电作用传输至第一辅助电极1011。
在指纹识别时段的接收读取时段Td，该超声波接收元件122接收自第二基板112方向反射的超声波，并将该超声波转换为第二接收电压Vp2传输至该第二辅助电极1021，该第二辅助电极1021通过该第二电容结构C2将该第二接收电压Vp2作为指纹识别信号Dt传输至该第一辅助电极1011，并使得第一辅助电极1011的电压为第二接收电压Vp2。
其中，当待测物体F放置于与数据延长线D2j电连接的第一辅助电极1011上，由于待测物体F会对超声波发射单元121发射的超声波进行部分吸收，导致与数据延长线D2j电连接的第一辅助电极1011对应的超声波接收元件122接收的反射超声波较未被待测物体F吸收的超声波少，因此，与数据延长线D2j电连接的第一辅助电极1011所接收到第二电压Vp2’较与数据延长线D2(j+1)电连接的第一辅助电极1011接收到的第二电压Vp2小。
同时再次加载指纹扫描信号St至该第二扫描线Gb，使得该第二开关元件T2再次导通，该第一辅助电极1011将该指纹识别信号Dt自该第二开关元件T2传输至数据延长线D2j、D2(j+1)。
步骤S105，自该数据延长线D2j-D2(j+1)读取该第二电压Vp2、Vp2’作为的指纹识别信号Dt，依据该指纹识别信号Dt识别指纹。具体地，对该指纹识别信号进行放大、降噪等处理后进行比对分析，从而获得该待测物体的具体纹路图像。
在显示装置100处于指纹识别时段时，该第二辅助电极1021通过第二公共电极线Cb加载一固定电压值的公共电压Vcom，本实施方式中，公共电压Vcom为0V。
相较于现有技术，显示装置100在非显示区B设置指纹识别模组120来检测指纹，因此指纹识别模组120之指纹检测不会对显示区A中的图像显示造成影响，同时，超声波接收元件122设置于第一基板111与第二基板112之间，且空置像素单元Pb与显示像素单元Pa为在同一制程中完成，结构与制程均较为简单。
请参阅图8与图9，其为本发明第二实施方式中如图1-2所示显示装置200对应显示区A任意一显示像素单元Pa的结构示意图，以及对应非显示区B其中任意一空置像素单元Pb的结构示意图。
如图8所示，显示装置200包括第一基板211、第二基板212与夹设于该第一基板211与第二基板212之间作为显示介质的液晶分子层213。
对应显示区A，第一开关元件T1与数据线D1直接设置于该第一基板211的第一表面211a，第一电极201通过第一绝缘层LD1设置于该第一开关元件T1与该数据线D1上。该第二电极202通过第二绝缘层LD2设置于第一电极201邻近液晶分子层213的一侧，该第二电极202与该第一公共电极线Ca电性连接以接收一公共电压。
第一电极201与第二电极202以及二者之间夹设的第二绝缘层LD2构成第一电容结构C1，在图像显示时段，数据线D1将图像数据信号加载至该第一电极201，该第一电极201依据该图像数据信号与该第二电极202配合产生相应的电场驱动液晶分子层213作相应角度的偏转，从而显示该图像数据信号。本实施方式中，该第一电极201为像素电极，该第二电极202为公共电极。
该第二基板212包括第三表面212a与第四表面212b，该第四表面212b与该第三表面212a相对设置，且该第三表面112a较第四表面212b邻近该第一表面211a。该第三表面212a沿邻近第一表面211a的方向依次层叠设置有彩色滤光层CF与一绝缘层（未标示）。
如图9所示，对应非显示区B，指纹识别模组220包括超声波发射单元221与超声波接收元件222，该超声波发射单元221设置于该第一基板211远离该第二基板212的表面。该超声波发射单元221用于向第二基板212的方向发射超声波，其中，该超声波发射单元221的层结构与第一实施方式中所公开的结构相同。
第一基板211的第一表面211a自下而上依次层叠设置第二公共电极线Cb、超声波接收元件222以及第一辅助电极2011，同时，该第二开关元件T2与该超声波接收元件222绝缘设置于该第一表面211a上，同时，该第二开关元件T2自第一表面211a沿液晶分子层213的方向依次层叠设置栅极GE、半导体层(未标示)、源极SE与漏极DE，栅极GE与第二扫描线(未标示)电性连接，源极SE与数据线D电性连接，漏极DE与该第一辅助电极2011电性接触。本实施方式中，该超声波接收元件222用于接收该超声波，并且将该超声波转换为电信号的指纹识别信号传输至该第一辅助电极2011。
第二辅助电极2021通过第二绝缘层LD2设置于第一辅助电极2011邻近液晶分子层213的一侧。
该第二基板212中第三表面212a沿邻近第一表面211a的方向依次层叠设置有遮光层BM以及保护层（未标示）。其中，遮光层BM用于阻隔光线，其材质可以为黑色树脂（Resin）或者铬金属材质（Cr/CrOx）。
本实施方式中，该显示装置200为一平面转换型液晶显示器（In-PlaneSwitching，IPS），以提高显示装置200的视角。
请参阅图10-11，其为本发明第三实施方式中如图1-2所示显示装置300对应显示区A任意一显示像素单元Pa的结构示意图，以及对应非显示区B其中任意一空置像素单元Pb的结构示意图。
如图10所示，对应显示区A与非显示区B，显示装置300包括第一基板311、第二基板312与夹设于该第一基板311与第二基板312之间作为显示介质的液晶分子层313。
对应显示区A，第一基板311的第一表面311a自下而上依次层叠设置数据线D、第一绝缘层LD1、第一电极301、第二绝缘层LD2以及第二电极302，同时，该第一开关元件T1自第一表面311a沿液晶分子层313的方向依次层叠设置栅极GE、半导体层(未标示)、源极SE与漏极DE，源极SE与数据线D电性连接，漏极DE与该第一电极101电性接触。
第一电极301与第二电极302以及二者之间夹设的第二绝缘层LD2构成第一电容结构C1，在图像显示时段，数据线D1将图像数据信号加载至该第一电极301，该第一电极301依据该图像数据信号与该第二电极202配合产生相应的电场驱动液晶分子层213作相应角度的偏转，从而显示该数据信号。本实施方式中，该第一电极201为像素电极，该第二电极202为公共电极。
该第二基板312包括第三表面312a与第四表面312b，该第四表面312b与该第三表面312a相对设置，且该第三表面312a较第四表面312b邻近该第一表面311a。该第三表面312a沿邻近第一表面311a的方向依次层叠设置有彩色滤光层CF与一绝缘保护层（未标示）。
如图11所示，对应非显示区B，指纹识别模组320包括超声波发射单元321与超声波接收元件322，该超声波发射单元321设置于该第一基板311远离该第二基板312的表面。
该超声波发射单元321用于向第二基板312的方向发射超声波，其中，该超声波发射单元321的层结构与第一实施方式中所公开的结构相同。
该超声波发射单元321位于该第一基板311的第二表面311b。该超声波发射单元321包括超声波发送元件321a、第一导电结构321b及第二导电结构321c，该第一导电结构321b与第二导电结构321c与用于产生压差使得该超声波发送元件321a发出超声波。本实施方式中，该超声波发送元件321a位于该第一导电结构321b与该第二导电结构321c之间，该第一导电结构321b位于第一基板311的第二表面311b，该第二导电结构321c位于该超声波发送元件321a的表面。其中，该第一导电结构321b与第二导电结构321c可以通过胶体层粘接在该超声波发送元件321a上。
第一基板311的第一表面311a自下而上依次层叠设置该数据延长线D2、第一绝缘层LD1以及第一辅助电极3011，同时，该第二开关元件T2自第一表面311a沿液晶分子层313的方向依次层叠设置栅极GE、半导体层(未标示)、源极SE与漏极DE，源极SE与数据延长线D2电性连接，漏极DE与该第一辅助电极3011电性接触。
第二基板312的第四表面312b邻近使用者一侧，第三表面312a正对于第四表面312b并邻近液晶分子层313，遮光层BM与第二辅助电极3021自上而下依次设置于第三表面312a，同时，该超声波接收元件322设置于第二辅助电极3021邻近液晶分子层313的一侧，用于接收该超声波，并且将该超声波转换为电信号的指纹识别信号传输至该第一电极301。第二绝缘层LD2设置于该第二辅助电极3021表面，对该第二辅助电极3021进行保护。
本实施方式中，由于超声波接收元件322设置在该第二基板312的第二辅助电极3021表面，由此，显示装置300的制作过程中，能够防止在第一基板311、该第二基板312上涉及高温制程的层结构对该超声波接收元件322造成损坏。
请参阅图12-13，其为本发明第四实施方式中如图1-2所示显示装置400对应显示区A任意一显示像素单元Pa的结构示意图，以及对应非显示区B其中任意一空置像素单元Pb的结构示意图。
如图12所示，显示装置400包括第一基板411、第二基板412与夹设于该第一基板411与第二基板412之间作为显示介质的液晶分子层413。液晶分子层413对应显示区A与非显示区B。
对应显示区A，第一开关元件T1与数据线D1直接设置于该第一基板411的第一表面411a，第一电极401通过第一绝缘层LD1设置于该第一开关元件T1与该数据线D1上。本实施方式中，该第一开关元件T1包括自第一表面411a自下而上依次层叠设置的栅极GE、源极SE与漏极DE，其中，源极SE与数据线D1电性连接，漏极DE直接与第一电极201电性接触。
该第二基板412包括第三表面412a与第四表面412b，该第四表面412b与该第三表面412a相对设置，且该第三表面412a较第四表面412b邻近该第一表面411a。该第三表面412a沿邻近第一表面411a的方向依次层叠设置有彩色滤光层CF、第二电极402、第二绝缘层LD2。
第一电极401与第二电极402以及二者之间夹设的第二绝缘层LD2构成第一电容结构C1，在图像显示时段，数据线D1将图像数据信号加载至该第一电极401，该第一电极401依据该图像数据信号与该第二电极402配合产生相应的电场驱动液晶分子层413作相应角度的偏转，从而显示该图像数据信号。本实施方式中，该第一电极401为像素电极，该第二电极402为公共电极。
如图13所示，对应非显示区B，指纹识别模组420包括超声波发射单元421与超声波接收元件422，该超声波发射单元421设置于该第一基板411远离该第二基板412的表面。
该超声波发射单元421用于向第二基板412的方向发射超声波，其中，该超声波发射单元421的层结构与优选实施方式中所公开的结构相同。
第一基板411对应第一表面411a的一侧自下而上依次层叠设置有数据延长线D2、第一绝缘层LD1、设置第一辅助电极4011，同时，该第二开关元件T2自第一表面411a沿液晶分子层413的方向依次层叠设置栅极GE、半导体层(未标示)、源极SE与漏极DE，栅极GE与第二扫描线Gb（图未示）电性连接，漏极DE与该第一辅助电极4011电性接触。
本实施方式中，遮光层BM、第二辅助电极4021、超声波接收元件422以及第二绝缘层LD2与自上而下沿邻近液晶分子层413的方向依次设置于第二基板412的第三表面412a上，超声波接收元件422用于接收该超声波，并且将该超声波转换为电信号的指纹识别信号传输至该第一辅助电极4011。
本实施方式中，由于超声波接收元件422设置于在该第二基板412的第二辅助电极4021上，在显示装置400的制作过程中，能够防止在第一基板411、该第二基板412涉及高温制程的层结构中对该超声波接收元件422造成损坏。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种显示装置，包括第一基板、与第一基板相对设置的第二基板及夹设于该第一、二基板之间的显示介质，在该第一、第二基板夹设的该显示介质上定义一用于显示图像的显示区与一非显示区，该非显示区位于该显示区的相对两侧，对应该非显示区，该第一、第二基板之间设置有至少一数据延长线、与该至少一数据延长线电性连接的至少一第一辅助电极以及至少一第二辅助电极，其特征在于，该显示装置还包括对应该非显示区设置的指纹识别模组，包括超声波发射单元与超声波接收元件，该超声波发射单元设置于该第一基板与该第二基板其中之一上且用于发射超声波，该超声波接收元件设置于该第一基板与该第二基板之间，用于接收该超声波并将该超声波转换为指纹识别信号传输至该至少一第一、第二辅助电极，该至少一数据延长线自该第一辅助电极读取该指纹识别信号以识别指纹。
2.如权利要求1所述之显示装置，其特征在于，对应该显示区，该第一、第二基板之间设置有相互绝缘的至少一数据线、与该至少一数据线电性连接的至少一第一电极和至少一第二电极，该至少一第一电极自该至少一数据线接收一图像数据信号，且配合该至少一第二电极驱动该显示介质显示图像，该至少一数据延长线与该至少一数据线电性连接，该至少一数据延长线用于分时传输该指纹识别信号与该图像数据信号。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，对应该显示区，该第一、第二基板之间还设置有至少一第一扫描线，该至少一第一扫描线用于控制该至少一第一电极加载该图像数据信号；对应该非显示区，该第一、第二基板之间还设置有至少一第二扫描线，该至少一第二扫描线用于与该第一扫描线不同时控制该至少一第一辅助电极接收该指纹识别信号。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，对应该非显示区，该第一基板还设置至少一第二开关元件，该至少一第二开关元件电性连接该至少一第二扫描线、该至少一数据延长线及该至少一第一辅助电极，该至少一第二开关元件在该至少一第二扫描线控制下处于导通状态或截止状态，该至少一第一辅助电极在该至少一第二开关元件控制下处于导通状态时将该指纹识别信号传输至该数据线。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，该显示装置分时处于显示时段与指纹识别时段，该至少一第一扫描线在显示装置处于该显示时段控制该至少一第一电极接收该图像数据信号，该至少一第二扫描线在该显示装置处于指纹识别时段控制该至少一第一辅助电极接收该指纹识别信号并传输至该数据延长线。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该至少一第一扫描线在显示时段加载一显示扫描信号，用于控制该显示区内的该至少一第一开关元件处于导通状态或截止状态，该至少一第二扫描线在该指纹识别时段加载一指纹扫描信号，用于控制该非显示区内的该至少一第二开关元件处于导通状态或者截止状态。
7.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该显示装置在该指纹识别时段初包括一复位时段，该至少一第二开关元件在该指纹扫描信号控制下在该复位时段内处于导通状态，且该数据延长线停止加载该图像数据信号，使得该至少一第一辅助电极与该至少一第二辅助电极进行复位。
8.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该至少一第二开关元件在该指纹扫描信号控制下在一发射时段处于截止状态，该超声波发送单元沿该第二基板的方向发射超声波。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，该至少一第二开关元件在该指纹扫描信号控制下在一接收读取时段处于导通状态，该超声波接收元件接收自该第二基板方向反射的超声波，并将该超声波转换为该指纹识别信号传输至该至少一第辅助一电极，该发射时段在时间上早于该接收读取时段。
10.如权利要求5-9任意一项所述的显示装置，其特征在于，该至少一第二辅助电极在该指纹识别时段加载一固定电压。
11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该至少一第一辅助电极与该超声波接收元件绝缘设置于该第一基板上。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该至少一第一辅助电极与该至少一第二辅助电极层叠且绝缘设置于该第一基板邻近显示介质的一侧。
13.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于，该至少一第二辅助电极设置于该第二基板邻近该显示介质的一侧。
14.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该超声波接收元件设置于该第二基板上，该至少一第一辅助电极设置于该第一基板上。
15.如权利要求14所述的显示装置，其特征在于，该至少一第二辅助电极与该至少一第一辅助电极绝缘设置于该第一基板上。
16.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于，该至少一第二辅助电极与该超声波接收元件绝缘设置于该第二基板上，且该至少一第二辅助电极设置于该超声波接收元件远离该显示介质的一侧。
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