CN107239752A - 显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示屏。所述显示屏包括：显示面板、玻璃隔板以及指纹感测模块；所述玻璃隔板与所述显示面板连接；所述显示面板包括混合排列的多个外部补偿像素单元与多个内部补偿像素单元，每一所述外部补偿像素单元设置有空白区域；所述指纹感测模块在所述玻璃隔板的表面上的投影与一所述空白区域在所述玻璃隔板的表面上的投影重叠。所述显示屏感测面积较大，且能够较为便捷地实现指纹识别。

Description

显示屏

技术领域

本发明涉及平板显示技术领域，特别是涉及一种显示屏。

背景技术

在网络信息技术高速发展的今天，信息安全问题也日显突出，如何确保信息系统的安全已成为信息科学的热点课题以及全社会关注的话题。

而在信息安全应用领域，近年来指纹识别技术由于其相较于其它安全控制方式更易实现而得到了快速的发展，尤其在智能手机应用领域，用户通过设置于手机上的指纹识别感测器可实现简单的指纹扫描，即可在不输密码的情况下，完成手机的开启、转账、支付等行为。

现有技术中的指纹识别感测器的感测单元通常在手机home键处或者背面处，由于人手握持时需将手指移至home键位置或背面的指纹识别处才能进行解锁，因此使得解锁操作变得极其不便。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中指纹感测模块的位置相对固定地设置于某一位置的问题，提供一种避免降低显示像素密度、感测面积较大且能够较为便利地实现指纹识别的显示屏。

一种显示屏，包括显示面板、玻璃隔板以及多个指纹感测模块；所述玻璃隔板与所述显示面板连接；所述显示面板包括混合排列的多个外部补偿像素单元与多个内部补偿像素单元，每一所述外部补偿像素单元设置有空白区域；各所述指纹感测模块与各所述空白区域一一对应设置；所述指纹感测模块在所述玻璃隔板的表面上的投影与其所对应的所述空白区域在所述玻璃隔板的表面上的投影重叠。

在其中一个实施例中，所述指纹感测模块集成于其所对应的所述空白区域内。

在其中一个实施例中，所述指纹感测模块包括第一有机绝缘层，所述第一有机绝缘层开设有若干第一填充孔，各所述第一填充孔内分别设置有光学感测材料与有机发光材料，且所述光学感测材料通过所述第一有机绝缘层与所述有机发光材料隔离。

在其中一个实施例中，所述外部补偿像素单元包括第二有机绝缘层，所述第二有机绝缘层与所述第一有机绝缘层连接，所述第二有机绝缘层开设有若干第二填充孔，各所述第二填充孔内设置有机发光材料。

在其中一个实施例中，所述指纹感测模块包括玻璃基板。

在其中一个实施例中，所述指纹感测模块设置于所述玻璃隔板背离所述显示面板的一面，所述指纹感测模块用于接收透过所述玻璃隔板以及所述空白区域的光线。

在其中一个实施例中，所述指纹感测模块为包括硅晶基板。

在其中一个实施例中，所述指纹感测模块包括光学感测基板。

在其中一个实施例中，各所述外部补偿像素单元与各所述内部补偿像素单元分别相互隔行设置。

在其中一个实施例中，各所述外部补偿像素单元与各所述内部补偿像素单元分别相互交替设置。

上述显示屏，通过在显示面板上的每一外部补偿像素单元设置空白区域，且指纹感测模块在玻璃基板的表面上的投影与空白区域在玻璃基板的表面上的投影重叠，从而实现指纹感测模块形成于显示面板所在的区域内，指纹感测模块可以透过该空白区域检测用户在显示面板上点击时的指纹，这样在整个显示面板内即可进行指纹识别感测，进而增大了指纹识别的感测面积，避免了由于指纹识别而导致降低显示像素密度，且提高了指纹识别操作的便捷性；并且适配现有的生产工艺，无需更换生产设备。

附图说明

图1为一实施例的显示屏的平面结构示意图。

图2为一实施例的显示屏的剖面结构示意图。

图3为一实施例的指纹感测模块的剖面结构示意图。

图4为图3所示指纹感测模块的局部剖面结构示意图。

图5为另一实施例的显示屏的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以采用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本案所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本案中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本案所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本案所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

本发明涉及一种显示屏，其包括：显示面板、玻璃隔板以及多个指纹感测模块；所述玻璃隔板与所述显示面板连接；所述显示面板包括混合排列的多个外部补偿像素单元与多个内部补偿像素单元，每一所述外部补偿像素单元设置有空白区域；各所述指纹感测模块与各所述空白区域一一对应设置；所述指纹感测模块在所述玻璃隔板的表面上的投影与其所对应的所述空白区域在所述玻璃隔板的表面上的投影重叠，或所述指纹感测模块在所述玻璃基板的表面上的投影位于一所述空白区域在所述玻璃基板的表面上的投影区域内。

在一个实施例中，如图1所示，一种显示屏10，包括：显示面板100，所述显示面板包括混合排列的多个外部补偿像素单元110与多个内部补偿像素单元120，每一所述外部补偿像素单元设置有空白区域111。例如，各所述外部补偿像素单元110与各所述内部补偿像素单元120分别相互隔行设置。其中，所述显示屏还包括框体400，所述框体设置于所述显示面板100的周缘，所述框体上设置有移位寄存单元以及驱动线路，用于控制所述显示屏工作。其中所述外部补偿像素单元110相比于所述内部补偿像素单元120，在结构上较为简单，即在所述外部补偿像素单元上形成有空白区域111。

由于，所述内部补偿像素单元的电路补偿效果优于所述外部补偿像素单元，显示屏亮度会因此产生不均匀而造成各种痕迹的现象，在一个较佳的实施例中，所述外部补偿像素单元110与所述内部补偿像素单元120分别通过第一伽玛曲线与第二伽玛曲线进行调节，使得在驱动所述显示面板100时，能够解决显示屏亮度不均匀而造成各种痕迹的现象。

如图2所示，一实施例的所述显示屏10，还包括玻璃隔板200与指纹感测模块300，所述玻璃隔板200与所述显示面板100连接。可以理解的是，所述玻璃隔板200与所述显示面板100叠加设置，即所述玻璃隔板与所述指纹感测模块的面积大小相等，二者完全贴设于一起。所述指纹感测模块300在所述玻璃隔板200的表面上的投影与一所述空白区域111在所述玻璃隔板200的表面上的投影重叠。也就是说，指纹感测模块300既可以是设置在空白区域111内，也可以是设置在玻璃隔板200与显示面板100之间，且对齐于空白区域111。

例如，所述指纹感测模块300集成于与其所对应的所述空白区域111内，这样所述指纹感测模块与所述空白区域形成一体式结构，所述指纹感测模块与所述空白区域在所述玻璃隔板上的投影完全一致，即其投影重叠。

另外，由于所述指纹感测模块300与所述外部补偿像素单元110及所述内部补偿像素单元120的结构相同，因此所述指纹感测模块能够集成于所述外部补偿像素单元的空白区域内，即所述指纹感测模块能够与所述外部补偿像素单元及所述内部补偿像素单元在同一制成工艺中完成制作，形成一整体性更高的显示屏。

具体地，如图3所示，所述指纹感测模块300包括依次设置的缓冲层311、多晶硅层312、第一绝缘层313、栅极金属层314、第二绝缘层315、源/漏极金属层316、平坦层317、阳极金属层318以及阴极感测电极319。而所述外部补偿像素单元以及所述内部补偿像素单元均具有与所述指纹感测模块结构相对应的缓冲层、多晶硅层、第一绝缘层、栅极金属层、第二绝缘层、源/漏极金属层、平坦层、阳极金属层以及阴极感测电极。这样，指纹感测模块、外部补偿像素单元以及内部补偿像素单元的各层均连接，相当于在缓冲层311、多晶硅层312、第一绝缘层313、栅极金属层314、第二绝缘层315、源/漏极金属层316、平坦层317、阳极金属层318以及阴极感测电极319的平面方向上划分为若干区域，各区域分别对应指纹感测模块、外部补偿像素单元以及内部补偿像素单元，且在指纹感测模块对应的区域设置光学感测材料。

例如，所述指纹感测模块300包括第一有机绝缘层320，所述第一有机绝缘层开设有若干第一填充孔321。如图4所示，各所述第一填充孔内分别设置有光学感测材料323与有机发光材料325，且所述光学感测材料通过所述第一有机绝缘层与所述有机发光材料隔离，其中，所述第一有机绝缘层320设置于所述阳极金属层318与阴极感测电极319之间。具体地，该光学感测材料用于接收光信号，并根据光信号获取指纹信息，其中，感光感测材料的作用原理与人眼对光学的感受原理相同。即根据色度学的原理，人眼对颜色的视觉是基于视网膜上对红、绿、蓝三色分别敏感的锥形细胞接受刺激量的综合反映。对于任何给定的颜色都可用这三色刺激量的大小与比例的综合效果来定义。也就是说，不管颜色信号来源的光谱组分是否相同，只要这三色刺激量相同，人对颜色的主观感觉便一样。该光学感测材料的光学检测原理属于现有技术，本实施例中不作赘述。由于所述第一有机绝缘层的第一填充孔321设置有光学感测材323，这样当所述阳极金属层318与阴极感测电极319通电后，使得所述指纹感测模块中的光学感测材料工作，当人体手指触摸显示屏时，所述指纹感测模块便能够通过所述光学感测材料感测到人体手指上的指纹并识别，继而执行指纹相关操控，例如将显示屏解锁。

其中，所述外部补偿像素单元110包括第二有机绝缘层(图未示)，所述第二有机绝缘层与所述第一有机绝缘层连接，所述第二有机绝缘层开设有若干第二填充孔，各所述第二填充孔内设置有机发光材料。由于所述第一有机绝缘层320的第一填充孔也设置有机发光材料，且所述外部补偿像素单元与所述指纹感测模块的其他结构均相同，因此所述外部补偿像素单元与所述指纹感测模块能够在同一制成中同时完成制作，这样不仅节约了制作显示屏的工序，而且还极大地为了降低制作所述指纹感测模块的成本。例如，第一有机绝缘层中的有机发光材料与第二有机绝缘层中的有机发光材料相同或相异设置。

在本实施例中，所述指纹感测模块300集成于所述空白区域111内的具体操作过程如下：

提供一个阵列基板；在所述阵列基板上形成缓冲层和非晶硅层，并通过激光退火工艺使得所述非晶硅层化为多晶硅层；在所述多晶硅层上形成第一绝缘层；在所述第一绝缘层上形成栅极金属层；其中栅极金属层，其可以作为指纹感测模块的开关信号线，同时也可以作为外部补偿像素单元及所述内部补偿像素单元的扫描驱动信号线，用以提供指纹读取信号和扫描驱动信号。在所述栅极金属层上形成第二绝缘层，并对所述第二绝缘层进行刻蚀形成第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与多晶硅层相连，所述第二通孔与栅极金属层相连；在所述第二绝缘层上形成源/漏极金属层；在所述源/漏极金属层上形成平坦层，并对所述平坦层进行刻蚀形成第三通孔，所述第三通孔与源/漏极金属层相连；在所述平坦层上形成阳极金属层；在所述阳极金属层上形成有机绝缘层；在所述有机绝缘层上刻蚀形成第一填充孔，在第一填充孔内分别蒸镀有机发光材料和光学感测材料；在所述有机发光材料和光学感测材料上形成阴极感测电极。

具体地，通过四次蒸镀工作，将所述光学感测材料以及有机发光材料分别填充于所述第一有机绝缘层以及所述第二有机绝缘层中。其中所述有机发光材料包括红色、绿色、蓝色有机发光材料，由于所述指纹感测模块包括光学感测材料，所以相比于传统工艺中只进行三次蒸镀技术将红色、绿色、蓝色有机发光材料分别填充于所述有机绝缘层中，在本实施例中，为了将指纹感测模块在同一制成中集成于所述外部补偿像素单元中，需要进行四次蒸镀工作，从而可分别将光学感测材料以及三种颜色的有机发光材料分别填充于所述第一有机绝缘层及所述第二有机绝缘层中，从而实现同时在蒸镀工艺中将所述指纹感测模块集成于所述外部补偿像素单元中的所述空白区域内，进而有效降低了制作所述指纹感测模块的生产成本。同时由于所述指纹感测模块制作在显示屏的所述显示面板的区域内，可实现在显示屏的显示区内进行指纹识别，使指纹识别更加便利。

另外，目前业内主要使用光学式或者电容式的指纹识别感测器，但是光学式的指纹感测器或电容式的指纹感测器通常采用在晶圆基板上制作指纹感测模块，而由于晶圆生产成本较高，且晶圆越大价格呈等比增长，因此感测器成本居高不下。因此在设计时通常感测器的感测面积较小。因此，为了在扩大指纹感测面积的同时，进一步降低所述指纹感测模块的制作成本。在一个较佳的实施例中，所述指纹感测模块300包括指纹识别单元与驱动单元，所述指纹识别单元与所述驱动单元连接，所述指纹识别单元包括玻璃基板。可以理解的是，所述指纹识别单元集成于所述空白区域内，与一体成型的指纹感测模块相比，即所述指纹感测模块的驱动控制部分和指纹提取部分均制作于所述指纹感测模块上，其指纹提取部分面积较大，通常其面积接近人体手指的大小，进而会造成所述指纹感测模块整体制作成本上升较多，而采用单独地将玻璃基板型的指纹识别单元设置于所述空白区域内，不仅能够降低制作指纹感测模块的成本，而且其感测面积较小，进一步降低制作显示屏的成本。

在上述实施例中，将所述指纹识别单元独立地与所述外部补偿像素单元以及所述内部补偿像素单元一起制作，且采用相比于晶圆片制作成本低很多年的玻璃基板而言，由此能够进一步节约所述指纹感测模块的制作成本。并且在本实施例中，可通过在所述显示面板的内部控制设置所述外部补偿像素单元的设置区域的大小，进而灵活设置所述指纹识别区域的大小，进一步解决现有技术中当由于指纹识别单元为硅晶片时的成本较高，而导致指纹感测区域过小的问题。由于玻璃基板，因此采用玻璃基板制作的指纹识别单元有利于降低所述指纹感测模块制作成本。

上述显示屏，通过在所述显示面板上的每一所述外部补偿像素单元设置空白区域，且所述指纹感测模块集成于所述空白区域内，从而实现所述指纹感测模块形成于所述显示面板所在的区域内，所述指纹感测模块可以透过所述空白区域检测用户在所述显示面板上点击时的指纹，这样在整个所述显示面板内即可进行指纹识别感测，进而增大了指纹识别的感测面积，而无需在固定位置进行指纹感测，从而提高了指纹识别操作的便捷性。

为了降低所述指纹感测模块的开发成本，如图5所示，另一实施例的所述显示屏10，所述指纹感测模块300设置于所述玻璃隔板200背离所述显示面板100的一面，即所述指纹感测模块300与所述显示面板100之间设置有玻璃隔板200，可以理解的是，所述玻璃隔板具有两个面，其中一面与所述显示面板相贴设，另一面与所述指纹感测模块相贴设。所述指纹感测模块300用于接收透过所述玻璃隔板200以及所述空白区域111的光线。由于在所述显示面板上设置有具有所述空白区域的所述外部补偿像素单元，因此外部光线可以很好的透过所述空白区域以及玻璃隔板继而照射于所述指纹感测模块上。这样，由于所述空白区域所形成的透光区的存在，用户只要手指轻触显示面板，所述指纹感测模块即可感测并识别指纹，使得指纹感测难度降低了很多，并因此降低了所述指纹感测模块的开发成本。

而在现有技术中，由于显示面板上没有设置具有空白区域的外部补偿像素单元以及内部补偿像素单元，所以指纹感测会受到像素阵列基板的金属走线的阻挡，会形成各种光斑，使得指纹感测难度较高。因此，要实现精度较高的指纹感测技术，所述指纹感测模块的开发成本较大，不利于企业生产成本的有效节约。另外，在本实施例中，为了提高指纹感测精度，例如，所述指纹感测模块包括硅晶基板，由于硅晶基板相比于玻璃基板，其感测精度较高，因此为了降低开发成本，可采用价格稍高的硅晶基板制作所述指纹识别单元，以利于进一步提升指纹识别的感测精度。

上述显示屏，通过在所述显示面板上的每一所述外部补偿像素单元设置空白区域，且所述指纹感测模块通过所述玻璃隔板接收透过所述空白区域的光线，从而实现所述指纹感测模块形成于所述显示面板所在的区域内，所述指纹感测模块可以透过所述空白区域检测用户在所述显示面板上点击时的指纹，这样在整个所述显示面板内即可进行指纹识别感测，进而增大了指纹识别的感测面积，而无需在固定位置进行指纹感测，从而提高了指纹识别操作的便捷性。

为了适应于通过光学感测技术提取指纹，例如，所述指纹感测模块300包括光学感测基板。相比于现有技术中采用电容方式进行指纹提取，采用光学感测基板进行指纹提取的方式所设置的显示面板的结构更便于制作，进而能够降低指纹感测模块的制作成本以及开发成本。

为了提升在显示屏的显示区域内实现指纹识别的便捷性，例如，各所述外部补偿像素单元110与各所述内部补偿像素单元120相互隔行设置。即所述显示面板100内设置的所述多个外部补偿像素单元110依次设置成行，所述多个内部补偿像素单元120依次排列成行，所述多个内部补偿像素单元120所形成的各行之间通过成行设置的所述外部补偿像素单元110间隔设置，或者也可以理解为，所述多个外部补偿像素单元110所形成的各行之间通过成行设置的所述内部补偿像素单元120间隔设置。这样能够形成结构较为紧密的显示像素单元，其中所述空白区域111占所述显示面板100的比例相对较高，从而能够很好地在所述显示面板内的较多区域内实现指纹感测识别及提取，从而方便用户对指纹提取操作的体验。

例如，为了实现在显示屏内实现全屏指纹识别，各所述外部补偿像素单元110与各所述内部补偿像素单元120相互交替设置。即每两个所述外部补偿像素单元之间设置一所述内部补偿像素单元，或者也可以理解为，每两个所述内部补偿像素单元之间设置一所述外部补偿像素单元，依次交替设置，形成所述内部补偿像素单元与所述外部补偿像素单元结构均匀的所述显示面板100。这样由于每个所述外部补偿像素单元均具有所述空白区域，因此，所述空白区域存在于所述显示面板的每一个区域内，因此无论是在所述空白区域内集成设置指纹感测模块，还是在与所述空白区域相对齐的其他位置设置所述指纹感测模块，都能够实现在所述显示面板的全屏上实现指纹识别与提取，以进一步增强所述显示屏的指纹识别的便捷性。

例如，为了实现在显示屏的显示区域内进行较为便捷指纹识别操作，所述外部补偿像素单元110与各所述内部补偿像素单元120混合排列的方式还可以是其他形式。例如，每两个所述外部补偿像素单元110与每一个所述内部补偿像素单元120相互交替设置；例如，各所述外部补偿像素单元110与每两个所述内部补偿像素单元120相互交替设置；例如，各所述外部补偿像素单元110排列成行，各所述内部补偿像素单元120排列成行，其中每两行所述外部补偿像素单元与每一行所述内部补偿像素单元交替排列，或者其中每两行所述内部补偿像素单元与每一行所述外部补偿像素单元交替排列。其中所述外部补偿像素单元110与各所述内部补偿像素单元120混合排列的方式还包括诸多形式，在此不再一一列举。而无论各所述外部补偿像素单元110与各所述内部补偿像素单元120混合排列的方式属于何种形式，当所述指纹感测模块集成于所述外部补偿像素单元的空白区域内时，或者所述指纹感测模块通过所述玻璃隔板与所述显示面板间隔设置，其中透过所述显示面板的外部补偿像素单元的空白区域内的光线均能够被所述指纹感测模块很好地吸收以实现大面积区域内进行便捷地指纹提取工作，同时分别采用的两种方式还能够分别地实现降低指纹感测模块的开发成本以及制作成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种显示屏，其特征在于，包括：显示面板、玻璃隔板以及多个指纹感测模块；

所述玻璃隔板与所述显示面板连接；

所述显示面板包括混合排列的多个外部补偿像素单元与多个内部补偿像素单元，每一所述外部补偿像素单元设置有空白区域；

各所述指纹感测模块与各所述空白区域一一对应设置；

所述指纹感测模块在所述玻璃隔板的表面上的投影与其所对应的所述空白区域在所述玻璃隔板的表面上的投影重叠。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述指纹感测模块集成于其所对应的所述空白区域内。

3.根据权利要求2所述的显示屏，其特征在于，所述指纹感测模块包括第一有机绝缘层，所述第一有机绝缘层开设有若干第一填充孔，各所述第一填充孔内分别设置有光学感测材料与有机发光材料，且所述光学感测材料通过所述第一有机绝缘层与所述有机发光材料隔离。

4.根据权利要求3所述的显示屏，其特征在于，所述外部补偿像素单元包括第二有机绝缘层，所述第二有机绝缘层与所述第一有机绝缘层连接，所述第二有机绝缘层开设有若干第二填充孔，各所述第二填充孔内设置有机发光材料。

5.根据权利要求2所述的显示屏，其特征在于，所述指纹感测模块包括玻璃基板。

6.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述指纹感测模块设置于所述玻璃隔板背离所述显示面板的一面，所述指纹感测模块用于接收透过所述玻璃隔板以及所述空白区域的光线。

7.根据权利要求6所述的显示屏，其特征在于，所述指纹感测模块包括硅晶基板。

8.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述指纹感测模块包括光学感测基板。

9.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，各所述外部补偿像素单元与各所述内部补偿像素单元分别相互隔行设置。

10.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，各所述外部补偿像素单元与各所述内部补偿像素单元分别相互交替设置。