CN107967443A - 显示模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种显示模组和电子设备。该显示模组包括叠设的识别模块和显示模块，所述识别模块包括第一电极层、第二电极层和压电层，所述第一电极层和分别设置在压电层相对的两个表面上，所述第一电极层和第二电极层两者至少之一为阵列排布在压电层的表面上的电极块，所述第一电极层镶嵌在显示模块中，或所述第一电极层和显示模块一体成型。该显示模组和电子设备具有结构简单的优点。

Description

显示模组和电子设备

【技术领域】

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种显示模组和电子设备。

【背景技术】

目前，指纹识别技术已经广泛应用在移动终端、智能家居、打击犯罪等多个领域。给人们的生活带来了很多的便利和安全。现在主流的指纹识别技术有光指纹识别，电容式指纹识别和超声波指纹识别，但是它们也有各自的缺点，例如光指纹识别和电容式指纹识别在手指有油污，灰尘，水等物质时，就容易无法解析指纹图像；而超声波指纹识别对于应用环境的要求没那么高，因此超声波指纹识别得到广泛应用。

但是，现有的显示模组的结构都十分复杂，集成度较低！

【发明内容】

为克服现有的显示模组结构复杂的技术问题，本发明提供了一种显示模组和电子设备。

本发明解决技术问题的方案是提供一种显示模组，该显示模组包括叠设的识别模块和显示模块，所述识别模块包括第一电极层、第二电极层和压电层，所述第一电极层和分别设置在压电层相对的两个表面上，所述第一电极层和第二电极层两者至少之一为阵列排布在压电层的表面上的电极块，所述第一电极层镶嵌在显示模块中，或所述第一电极层和显示模块一体成型。

优选地，所述显示模块用于显示的一侧为显示侧，所述第一电极层镶嵌在显示模块的显示侧，或所述第一电极层和显示模块的显示侧一体成型；或所述第一电极层镶嵌在显示模块上和显示侧相对的一侧，或所述第一电极层和显示模块上和显示侧相对的一侧一体成型。

优选地，所述显示模块的显示侧包括显示区和非显示区，所述识别模块设置在显示模块的显示侧时，所述识别模块至少覆盖部分显示区。

优选地，所述压电层为原位极化的铁电聚合物薄膜。

优选地，所述铁电聚合物薄膜为聚偏氟乙烯，聚氯乙烯，聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯，聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯三氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯共聚物中的一种或者几种的组合。

优选地，所述铁电聚合物薄膜通过湿化学方法形成。

优选地，所述显示模组进一步包括盖板，所述盖板设置在识别模块远离显示模块的第二电极层上。

优选地，所述第一电极层、压电层、第二电极层为透明材料。

优选地，所述显示模组还包括电路板和控制模块，所述电路板和控制模块电性连接，所述电路板都还和第一电极层、第二电极层和显示模块电性连接，所述电路板和控制模块位于显示模块和显示侧相对的一侧，所述控制模块能驱动所述显示模块工作。

本发明还提供一种电子设备，该电子设备采用了上述的显示模组。

与现有技术相比，本发明的该显示模组包括识别模块和显示模块，所述识别模块包括第一电极层、第二电极层和压电层，所述第一电极层和分别设置在压电层相对的两个表面上，所述第一电极层和第二电极层两者至少之一为阵列排布在压电层的表面上的电极块，所述第一电极层镶嵌在显示模块中，或所述第一电极层和显示模块一体成型，显示模组不仅具有结构简单，可靠性高的优点，更加符合电子设备轻薄化、集成度高的趋势。

本发明的显示模块的显示侧包括显示区和非显示区，所述识别模块设置在显示模块的显示侧时，所述识别模块至少覆盖部分显示区，从而显示模组可做成全面屏，可以进行全屏指纹识别、触控识别和压力检测，功能多样。

本发明的压电层为原位极化的铁电聚合物薄膜，压电层厚度薄，更符合轻薄化的需求。

本发明的显示模组进一步包括盖板，所述盖板设置在识别模块远离显示模块的第二电极层上，盖板提高了显示模组的寿命。

本发明的显示模组还包括电路板和控制模块，所述电路板和控制模块电性连接，所述电路板都还和第一电极层、第二电极层和显示模块电性连接，所述电路板和控制模块位于显示模块和显示侧相对的一侧，所述控制模块能驱动所述显示模块工作，进一步提高了显示模组的集成度。

本发明的电子设备包括上述的显示模组，该电子设备不仅具有结构简单，可靠性高的优点，更加符合电子设备轻薄化、集成度高的趋势，而且识别模块靠近人的手指，识别精度更加精确。

【附图说明】

图1A是本发明显示模组的结构示意图。

图1B是本发明识别模组的结构示意图。

图1C是本发明识别模组一种变形的结构示意图。

图2是本发明显示模组另一实施例的结构示意图。

图3是本发明显示模组又一实施例的结构示意图。

图4是图3显示模组一种变形的结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一实施例

请参考图1A、1B和1C，本发明的第一实施例提供一种显示模组1，该显示模组1包括识别模块11、盖板16、控制模块12、电路板13、分离器件14、连接器15和显示模块17。显示模块17用于显示的一侧为显示侧，识别模块11和显示模块17叠层设置，识别模块11固定在显示模块17的显示侧。盖板16设置在识别模块11上且位于识别模块11远离显示模块17的一侧，且盖板16把识别模块11全部覆盖。盖板16远离识别模块的一侧为触控侧，供手指触控。电路板13和控制模块12电性连接，电路板13还和识别模块11、显示模块17、分离器件14、连接器15电性连接。电路板13、控制模块12、分离器件14、连接器15都位于显示模块17远离识别模块11的一侧，所述控制模块12能驱动所述显示模块17工作。电路板13、控制模块12、分离器件14、连接器15分别和显示模块17固定连接在一起或分离开。识别模块11能感测到手指的按压，把按压信号传输给控制模块12，控制模块12得知按压的位置和受到的压力大小；电路板13给识别模块11提供电压，识别模块11发射超声波，手指放置在盖板16的触控侧，超声波碰到手指，超声波返回，此时控制模块12停止为识别模块11提供电能，识别模块11感测到超声波产生电信号，控制模块12根据接收的电信号识别指纹或位置检测。

由于超声波的方向性好且穿透能力强，采用超声波，可以使识别模块11检测到较集中的超声波信号，以便于指纹和触摸位置的识别。当然，也可以根据需要采用其它频率的声波信号。

显示模块17优选为OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示屏或者TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)液晶屏。显示模块17的显示侧包括显示区(图未示)和非显示区(图未示)。显示区为显示模块17能够显示的区域。本实施例的显示模块17不设置芯片，显示模块17通过电路板13和控制模块12电性连接，由控制模块12直接驱动显示模块17的工作，显示模组1只有一个控制模块12，节省了成本，集成度进一步提高。可以理解，显示模块17也可以单独设置芯片，芯片控制显示模块17的工作。

识别模块11包括第一电极层111、压电层113和第二电极层115，第一电极层111和第二电极层115分别设置在压电层113相对的两个表面上，第一电极层111固定在显示模块17用于显示的一侧，且识别模块11至少覆盖部分显示区。优选地，识别模块11覆盖全部显示区和部分非显示区，即识别模块11与显示模块17的尺寸相当。识别模块11包括触控区和非触控区。可以理解，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

第二电极层115为多个电极块，多个电极块阵列间隔排布在压电层113的表面上。电极块为透明导电的材料，如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电的金属氧化物。第二电极层115不妨碍显示模块17的显示，显示模块17的光能顺利穿过第二电极层115。由于手指的一个谷脊周期的宽度通常为300um，通过设置电极块的尺寸有利于保证识别的指纹的清晰度，从而确保指纹识别的精确性。优选的，所述电极块的面积小于或者等于70μm*70μm，进一步优选为小于或者等于60μm*60μm，更进一步优选40μm*40μm，电极块的尺寸在此范围内时，指纹识别效果最佳。

第一电极层111为一层状物，第一电极层111选用透明导电的材料，如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电的金属氧化物。可以理解，第一电极层111也可以为多个电极块，其结构和上述的第二电极层115结构一致。优选地，第一电极层111和第二电极层115两者至少之一为多个电极块。在第一电极层111和第二电极层115都为电极块时，第一电极层111的电极块的尺寸、位置与第二电极层115的电极块的尺寸、位置一致。

压电层113为压电膜，优选的，压电层113为铁电聚合物薄膜，在一具体的实施方式中，所述铁电聚合物薄膜是通过采购现有的铁电聚合物薄膜成品，然后再通过粘附在第二电极层115上来进行极化而得到。通常，这种成品的铁电聚合物薄膜需要先被拉升具有一定应力然后再通过粘合在基底上再进行极化，此种方法形成的铁电聚合物薄膜厚度均在30μm以上，不适应现有电子器件轻薄的发展趋势，而且采用这种极化膜的检测模块，由于压电感测膜太厚，因此分辨率较低。上述实施方式中的铁电聚合物薄膜极化方法大都是直接在铁电聚合物薄膜的上下表面之间设置高压电场来进行，但是因为铁电聚合物薄膜本身厚度的不均，所以可能容易被高压电场所击穿，压电膜113的生产合格率十分低，不利于大规模生产，而且制得的压电膜113的压电效应较差，使用寿命较短。

在另一具体的实施方式中，本发明的压电层113优选为原位极化形成的铁电聚合物薄膜，具体为所述压电层113是在带有第二电极层115的盖板16的一面上原位形成压电膜113，所述压电膜113包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面即为靠近盖板16的一面，所述第二表面为靠近第一电极层111的表面。极化时候，使该压电膜113的第一表面电势为零；在所述压电膜113的第二表面所在侧提供第一电场及第二电场，第一电场的电势高于第二电场的电势；在第一电场的作用下电离所述压电膜113第二表面所在的一侧的环境气体，该环境气体穿过第二电场而聚集在压电膜113的第二表面，使所述压电膜113内形成沿薄膜厚度方向的膜内电场，对所述压电膜113进行极化形成所述压电层113。可以理解，所述铁电聚合物薄膜通过化学气相沉积，涂覆、浸涂等湿化学方法形成在第二电极层115表面，因此可以形成厚度很薄且均匀的铁电聚合物薄膜，厚度可以小于30μm，优选的，厚度可以维持在9μm以下，从而减小信号的传输损耗，形成工艺简单，而且，采用这种原位形成的极化膜的检测模块11，分辨率大大提高。所述压电层113的厚度可进一步为小于9μm，再进一步地，其厚度可为1.5-7.4μm、1.9-7.2μm、2.2-8.6μm、2.8-8.4μm或者3.6-6.6μm，更进一步地，可以具体是1.8μm、2.4μm、2.6μm、3.7μm、3.9μm、4.2μm、4.6μm、5.6μm、5.8μm、6.7μm、8.6μm、8.7μm。

再者，本发明相较于直接在压电层113的上下表面设置电极的极化方法，上述虚拟极化方法不会使压电层113直接承受所施加的高压电场，能避免压电层113被击穿。具体的，上述极化可采用离子体极化(具体可参见申请号为201710108374.9的中国专利申请)或X射线极化(具体可参见申请号为201611222575.3的中国专利申请)的方式形成所述压电层，所形成的压电层113能够做到很薄，而且，本发明的压电层113的压电效应较好以及使用寿命长，能够很好的适用在识别模块11中，利于实现检测模块11较好的识别效果。在此具体实施方式中，进行了原位极化的所述压电层113的压电常数d33的范围为20-35pC/N，进一步优选为25～29pC/N。

可以理解，所述压电层113的材料为铁电聚合物材料，具体可选用但不限于：聚偏氟乙烯，聚氯乙烯，聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯，聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯PVDF、聚偏二氟乙烯三氟乙烯PVDF-TrFE、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚四氟乙烯TEFLON等共聚物中的一种或者几种的组合。可以理解，在压电层113放在显示模块17的显示侧，压电层113的材料为透明导电的铁电聚合物材料。

在本发明的一些实施例中，所述压电层113的材料选用聚偏氟乙烯的共聚物为聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物，具体的为聚偏二氟乙烯三氟乙烯PVDF-TrFE，为了获得压电效应较好的压电层，所述聚偏二氟乙烯与三氟乙烯的质量比的范围是(60-95)：(5-30)，优选地，其质量比的范围是(75-86)：(15-25)，进一步优选地，其质量比为80：20或75：25或70：30，所述聚偏二氟乙烯和三氟乙烯共聚物较单独选用聚偏二氟乙烯可降低成本，且其还具有较好的压电效应。

所述铁电聚合物薄膜极化后所得的压电膜113内既有α相晶粒也有β相晶粒以及非晶态物质，β相的含量与压电膜113的压电效应相对应，当β相晶粒占总晶粒的含量为60-70％时，极化膜即具有较好的压电效应，β相的含量越高极化膜的压电效应越好。然而过度极化会产生多余的不必要的电荷等，这些多余电荷容易与聚合物表面上的其他电荷重新结合，从而影响所得压电膜的性能。在本实施例中，所述高分子压电膜113的β相晶粒与总晶粒质量比为60～70％。

盖板16用于防护识别模块11。在识别模块11覆盖整个显示区时，盖板16也把显示区全部覆盖。盖板16为透明的材质，且盖板16的材质的声阻抗和显示模块17的声阻抗相近，如玻璃板、石基板或塑料薄膜等任意的可以与触摸物(例如用户的手指)接触的层结构。盖板16和识别模块11连接在一起时，盖板16优选通过粘胶层与识别模块11粘合，以增强盖板16和识别模块11的连接强度。可以理解，粘胶层可省略。

控制模块12可以是至少一个处理芯片，所述至少一个信号处理芯片可以执行指纹识别、触控识别和压力检测中的一种或多种功能；也可以是多个处理芯片间隔设置在电路板13上，每个处理芯片执行指纹识别、触控识别和压力检测中的一种或多种功能。

电路板13可以为印刷电路板13、柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)13或者其他具有导电结构的电路板13。电路板13还和外部电路电性连接。电路板13通过导线等电连接结构和第一电极层111。第二电极层115、显示模块17电性连接。电路板13优选为柔性电路板13，从而可以减小显示模组1的厚度。

分离器件14为无法与控制模块12集成制作的电子元器件。可以理解，在没有无法与控制模块12集成制作的电子元器件，则分离器件14可省略。

连接器15用于与外部电路电性连接。可以理解，所述连接器15优选为FPC连接器，使电路板13与外部电路的电性连接更稳固。

显示模组1的一个工作周期包括发射阶段和接收阶段两部分。发射阶段，外部电路依次通过电路板17同时分别给予第一电极层111和第二电极层115电压信号，使给予第一电极层111的电压信号高于给予第二电极层115的电压信号，压电层113的两侧形成一电势差，进而产生机械振动并发出超声波，此时外部电路已停止给予第一电极层111和第二电极层115电压信号；接收阶段，压电层113发出的超声波接触到手指后反射，由于指纹谷处与指纹脊处相比存在更多的空气，因此手指的指纹谷和指纹脊处反射的信号强度不同，通常指纹谷所反射的超声波的能量会比指纹脊所反射的超声波能量大，即指纹谷所反射的信号强度要强于指纹脊所反射的信号强度，压电层113接收到指纹谷和指纹脊所反射回来的不同超声波信号从而产生不同的电信号，通过设置电极块1153的尺寸，使手指的一个谷脊周期对应于多个电极块1153，因此，分别对应于指纹谷和指纹脊的电极块1153由于静电耦合的作用产生不同数量的感应电荷，控制模块12通过检测感应电荷的数量的差异来实现指纹识别，最后将检测结果通过电路板13传递给外部电路。

可以理解，为了方便检测压电层113接收盖板16反射回来的超声波信号，需要设置一定的时间差来避免向盖板16传播的超声波信号和盖板16反射回来的超声波信号混合，从而确保检测的精准度。例如，电路板13按照一定的时间规律给压电层113提供电势差以发出超声波信号。

本发明实施例的显示模组1还可以进行触控识别。所述控制模块12集成有触控芯片的功能，在盖板16的表面未发生触摸的情况下，压电层113所发出的超声波信号会被盖板16的表面反射，压电层113可以检测到反射回来的超声波信号并产生电信号，而第二压电层115的电极块由于静电耦合的作用会产生一定数量的感应电荷；在盖板16的表面发生触摸的情况时，由于触摸物(例如用户的手指，图1中仅示出用户手指的部分指纹，详见图中的锯齿状线条)与盖板16的表面之间的接触可以使部分超声波信号透过盖板16进入该触摸物中，因此压电层113接收到的触摸位置的盖板16反射回来的超声波信号会发生变化，从而压电层113在触摸位置处产生的电信号会发生变化，从而对应位置处的电极块产生的感应电荷的数量也会发生变化，而未被触摸的位置处盖板16反射回来的超声波信号未发生变化，从而未被触摸位置处对应的电极块产生的感应电荷的数量未发生变化，因此，通过控制模块12检测被触摸位置处与未被触摸位置处的感应电荷的数量是否发生变化来判断出触摸位置，即实现超声波触控。

本发明实施例的显示模组1还可以进行压力感测。当手指施加压力时，压电层113会发生形变，当施加的压力大小不一样时，压电层113的形变程度不一样，从而第二电极层115的电极块产生的感应电荷的数量就不一样，压电层113的形变程度越大时，电极块产生的感应电荷的数量就更多；压电层113的形变程度越小时，电极块产生的感应电荷的数量就更少；因此，控制模块12通过检测电极块产生的感应电荷的数量大小来确定压力大小，即实现压力检测。可以理解，所述控制模块12可以是多个芯片的集成，从而实现不同信号的检测与分析进而使显示模组1可以实现指纹识别，压力感测以及触控等功能之一种或多种。

本发明的第一实施例还提供一种电子设备(图未示)，其采用了第一实施例中所述的显示模组1。该电子设备包括但不限于手机、平板、手提电脑、考勤机等刷指纹的设备。

第二实施例

请参阅图2，本发明的第二实施例提供一种显示模组2，该显示模组2包括识别模块21、盖板26、控制模块22、电路板23、分离器件24、连接器25、显示模块27和超声波发射模块28。识别模块21和超声波发射模块28分别位于显示模块27的相对两侧。显示模块27用于显示的一侧为显示侧，超声波发射模块28设置在显示模块27上远离显示侧的一侧。盖板26设置在识别模块21上且位于识别模块21远离显示模块27的一侧，且盖板26把识别模块21全部覆盖。电路板23和控制模块22电性连接，电路板23还和识别模块21、显示模块27、分离器件24、连接器25、超声波发射模块28电性连接。电路板23、控制模块22、分离器件24、连接器25都位于超声波发射模块28远离识别模块21的一侧，所述控制模块22能驱动所述显示模块27工作。电路板23、控制模块22、分离器件24、连接器25分别和显示模块27固定连接在一起或分离开。可以理解，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

识别模块21包括第一电极层211，第二电极层215和位于第一电极层211和第二电极层215间的第一压电层213，所述第一电极层211靠近所述显示模组27显示侧设置。

第二电极层215为多个电极块，多个电极块阵列间隔排布在第一压电层213的表面上。电极块为透明导电的材料，如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电的金属氧化物。第二电极层215不妨碍显示模块27的显示，显示模块27的光能顺利穿过第二电极层215。由于手指的一个谷脊周期的宽度通常为300um，通过设置电极块的尺寸有利于保证识别的指纹的清晰度，从而确保指纹识别的精确性。优选的，所述电极块的面积小于或者等于70μm*70μm，进一步优选为小于或者等于60μm*60μm，更进一步优选40μm*40μm，电极块的尺寸在此范围内时，指纹识别效果最佳。

第一电极层211为一层状物，第一电极层211选用透明导电的材料，如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电的金属氧化物。可以理解，第一电极层211也可以为多个电极块，其结构和上述的第二电极层215结构一致。优选地，第一电极层211和第二电极层215两者至少之一为多个电极块。在第一电极层211和第二电极层215都为电极块时，第一电极层211的电极块的尺寸、位置与第二电极层215的电极块的尺寸、位置一致。

盖板26用于防护识别模块21。在识别模块21覆盖整个显示区时，盖板26也把显示区全部覆盖。盖板26为透明的材质，且盖板26的材质的声阻抗和显示模块27的声阻抗相近，如玻璃板、石基板或塑料薄膜等任意的可以与触摸物(例如用户的手指)接触的层结构。盖板26和识别模块21连接在一起时，盖板26优选通过粘胶层与识别模块21粘合，以增强盖板26和识别模块21的连接强度。可以理解，粘胶层可省略。

控制模块22可以是至少一个处理芯片，所述至少一个信号处理芯片可以执行指纹识别、触控识别和压力检测中的一种或多种功能；也可以是多个处理芯片间隔设置在电路板23上，每个处理芯片执行指纹识别、触控识别和压力检测中的一种或多种功能。

电路板23可以为印刷电路板23、柔性电路板23或者其他具有导电结构的电路板23。电路板23还和外部电路电性连接。电路板23通过导线等电连接结构和第一电极层211。第二电极层215、显示模块27电性连接。电路板23优选为柔性电路板23，从而可以减小显示模组2的厚度。

分离器件24为无法与控制模块22集成制作的电子元器件。可以理解，在没有无法与控制模块22集成制作的电子元器件，则分离器件24可省略。

连接器25用于与外部电路电性连接。可以理解，所述连接器25优选为FPC连接器，使电路板23与外部电路的电性连接更稳固。

第一压电层213的材料选用透明的铁电聚合物材料。

超声波发射模块28在显示模块27上的投影至少覆盖部分显示区。优选地，超声波发射模块28在显示模块27上的投影至少覆盖全部显示区。超声波发射模块28包括第二压电层283、第三电极层281和第四电极层285。第三电极层281和第四电极层285设置在第二压电层283相对的表面上，且第三电极层281设置在显示模块27上远离显示侧的表面上。可以理解，超声波发射模块也可以和显示模块27间隔一端距离。

第三电极层281和第四电极层285优选为一层状物，第三电极层281和第四电极层285为导电材质，可透明或不透明。可以理解，第三电极层281和第四电极层285也可以如第一电极层211和第二电极层215，第三电极层281和第四电极层285至少两者之一为电极块，电极块设置在第二压电层283的表面上。

可以理解，所述第一压电层213和第二压电层283均为压电膜，优选的，第一压电层213和第二压电层283均为原位极化的铁电聚合物薄膜。在本实施例中，第一压电层213是在第二电极层215上进行原位极化得到的，第二压电层283是在第四电极层285上原位形成的，在关于原位极化的内容与第一实施例中一致，故在此不再赘述。

可以理解，超声波发射模块28和识别模块21可以交换位置，即超声波发射模块28设置在显示模块27的显示侧，识别模块21设置在显示模块27上与显示侧相对的表面上，此时盖板设置在超声波发射模块28远离显示模块27的表面上，此时第二压电层283的材料选用透明的铁电聚合物材料，第三电极层281和第四电极层285均需要为导电透明的材质；此时第二压电层283的材料选用透明或不透明的铁电聚合物材料，第一电极层211，第二电极层215可为导电不透明的材质；此时电路板23、控制模块22、分离器件24、连接器15位于识别模块远离显示模块的一侧。只要使识别模块11和超声波发射模块28位于显示模组的相对的两侧即可。优选为识别模块11设置在显示模块27的显示侧。

本实施例的显示模组2的识别模组21可以执行压力检测、触控识别和指纹检测功能中的一种或多种，超声波发射模块28可以发射超声波。本实施例的控制模块22可以控制超声波发射模块28发射超声波，控制模块22可以控制识别模块21根据反射回来的超声波执行指纹识别、触控识别功能；本实施例的控制模块22可以控制识别模块21执行压力检测功能。

本实施例中的指纹识别、压力检测和触控识别过程的原理与第一实施例一致，故在此不再赘述。

本发明的第二实施例还提供一种电子设备(图未示)，其采用第二实施例中所述的显示模组2。该电子设备包括但不限于手机、平板、手提电脑、考勤机等刷指纹的设备。

第三实施例

请参阅图3，本发明的第二实施例提供一种显示模组3，该显示模组3包括识别模块31、盖板36、控制模块32、电路板33、分离器件34、连接器35和显示模块37。显示模块37用于显示的一侧为显示侧，识别模块31设置在显示模块37的显示侧上。盖板36设置在识别模块31上且位于识别模块31远离显示模块37的一侧，且盖板36把识别模块31全部覆盖。电路板33和控制模块32电性连接，电路板33还和识别模块31、显示模块37、分离器件34、连接器35电性连接。电路板33、控制模块32、分离器件34、连接器35都位于超声波发射模块38远离识别模块31的一侧，所述控制模块32能驱动所述显示模块37工作。电路板33、控制模块32、分离器件34、连接器35分别和显示模块37固定连接在一起或分离开。可以理解，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。

识别模块31包括第一电极层311，第二电极层315和位于第一电极层311和第二电极层315间的压电层313，所述第一电极层311靠近所述显示模组37显示侧设置。

第二电极层315为多个电极块，多个电极块阵列间隔排布在压电层313的表面上。电极块为透明导电的材料，如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电的金属氧化物。第二电极层315不妨碍显示模块37的显示，显示模块37的光能顺利穿过第二电极层315。由于手指的一个谷脊周期的宽度通常为300um，通过设置电极块的尺寸有利于保证识别的指纹的清晰度，从而确保指纹识别的精确性。优选的，所述电极块的面积小于或者等于70μm*70μm，进一步优选为小于或者等于60μm*60μm，更进一步优选40μm*40μm，电极块的尺寸在此范围内时，指纹识别效果最佳。

第一电极层311为一层状物，第一电极层311选用透明导电的材料，如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电的金属氧化物。可以理解，第一电极层311也可以为多个电极块，其结构和上述的第二电极层315结构一致。优选地，第一电极层311和第二电极层315两者至少之一为多个电极块。在第一电极层311和第二电极层315都为电极块时，第一电极层311的电极块的尺寸、位置与第二电极层315的电极块的尺寸、位置一致。

盖板36用于防护识别模块31。在识别模块31覆盖整个显示区时，盖板36也把显示区全部覆盖。盖板36为透明的材质，且盖板36的材质的声阻抗和显示模块37的声阻抗相近，如玻璃板、石基板或塑料薄膜等任意的可以与触摸物(例如用户的手指)接触的层结构。盖板36和识别模块31连接在一起时，盖板36优选通过粘胶层与识别模块31粘合，以增强盖板36和识别模块31的连接强度。可以理解，粘胶层、盖板36可省略。

控制模块32可以是至少一个处理芯片，所述至少一个信号处理芯片可以执行指纹识别、触控识别和压力检测中的一种或多种功能；也可以是多个处理芯片间隔设置在电路板33上，每个处理芯片执行指纹识别、触控识别和压力检测中的一种或多种功能。

电路板33可以为印刷电路板33、柔性电路板33或者其他具有导电结构的电路板33。电路板33还和外部电路电性连接。电路板33通过导线等电连接结构和第一电极层311、第二电极层315、显示模块37电性连接。电路板33优选为柔性电路板33，从而可以减小显示模组3的厚度。

分离器件34为无法与控制模块32集成制作的电子元器件。可以理解，在没有无法与控制模块32集成制作的电子元器件，则分离器件34可省略。

连接器35用于与外部电路电性连接。可以理解，所述连接器35优选为FPC连接器，使电路板33与外部电路的电性连接更稳固。

压电层313的材料选用透明的铁电聚合物材料。可以理解，所述压电层313为压电膜，优选的，压电层313为原位极化的铁电聚合物薄膜。在本实施例中，压电层313是在第二电极层315上进行原位极化得到的，在关于原位极化的内容与第一实施例中一致，故在此不再赘述。

作为一种优选，本实施例的识别模块31部分镶嵌在显示模块37中，或者识别模块31和显示模块37一体成型。具体的，识别模块31的第一电极层311镶嵌在显示模块37的显示侧中，或第一电极层311和显示模块37的显示侧一体成型。识别模块31镶嵌在显示模块37上或和显示模块一体成型，可以减小显示模组3的厚度，符合用户轻薄化的需求。可以理解，第一电极层311在嵌入方向可以全部或者部分镶嵌在显示模块上。优选地，只有第一电极层311为多个电极块，电极块在嵌入方向全部镶嵌在显示模块37上。

请参阅图4，可以理解，识别模块31也可以不设置在显示模块37的显示侧，识别模块31设置在显示模块37上与显示侧相对的一侧，具体的，显示模块37上与显示侧相对的一侧镶嵌识别模块31的第一电极层311；或显示模块37上与显示侧相对的一侧和第一电极层311一体成型。识别模块31设置在显示模块37上与显示侧相对的一侧是一种优选的实施例，识别模块31不影响显示模块37的显示。可以理解，此时压电层313可以选用不透明的铁电聚合物材料，第一电极层311、第二电极层312可以选用导电不透明的材料，不影响显示模块37的显示。进一步优选地，只有第一电极层311为多个电极块，电极块在嵌入方向全部镶嵌在显示模块37上。

本实施例的显示模组3和第一实施例的显示模组1的使用方式一致，本实施例不再重复叙述。

本发明的第三实施例还提供一种电子设备(图未示)，其采用第三实施例中所述的显示模组3。该电子设备包括但不限于手机、平板、手提电脑、考勤机等刷指纹的设备。

与现有技术相比，本发明的该显示模组包括识别模块和显示模块，所述识别模块包括第一电极层、第二电极层和压电层，所述第一电极层和分别设置在压电层相对的两个表面上，所述第一电极层和第二电极层两者至少之一为阵列排布在压电层的表面上的电极块，所述第一电极层镶嵌在显示模块中，或所述第一电极层和显示模块一体成型，显示模组不仅具有结构简单，可靠性高的优点，更加符合电子设备轻薄化、集成度高的趋势。

本发明的显示模块的显示侧包括显示区和非显示区，所述识别模块设置在显示模块的显示侧时，所述识别模块至少覆盖部分显示区，从而显示模组可做成全面屏，可以进行全屏指纹识别、触控识别和压力检测，功能多样。

本发明的压电层为原位极化的高分子薄膜，压电层厚度薄，更符合轻薄化的需求。

本发明的显示模组进一步包括盖板，所述盖板设置在识别模块远离显示模块的第二电极层上，盖板提高了显示模组的寿命。

本发明的显示模组还包括电路板和控制模块，所述电路板和控制模块电性连接，所述电路板都还和第一电极层、第二电极层和显示模块电性连接，所述电路板和控制模块位于显示模块和显示侧相对的一侧，所述控制模块能驱动所述显示模块工作，进一步提高了显示模组的集成度。

本发明的电子设备包括上述的显示模组，该电子设备不仅具有结构简单，可靠性高的优点，更加符合电子设备轻薄化、集成度高的趋势，而且识别模块靠近人的手指，识别精度更加精确。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示模组，其特征在于：所述显示模组包括叠设的识别模块和显示模块，所述识别模块包括第一电极层、第二电极层和压电层，所述第一电极层和分别设置在压电层相对的两个表面上，所述第一电极层和第二电极层两者至少之一为阵列排布在压电层的表面上的电极块，所述第一电极层镶嵌在显示模块中，或所述第一电极层和显示模块一体成型。

2.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于：所述显示模块用于显示的一侧为显示侧，所述第一电极层镶嵌在显示模块的显示侧，或所述第一电极层和显示模块的显示侧一体成型；或所述第一电极层镶嵌在显示模块上和显示侧相对的一侧，或所述第一电极层和显示模块上和显示侧相对的一侧一体成型。

3.如权利要求2所述的显示模组，其特征在于：所述显示模块的显示侧包括显示区和非显示区，所述识别模块设置在显示模块的显示侧时，所述识别模块至少覆盖部分显示区。

4.如权利要求2所述的显示模组，其特征在于：所述压电层为原位极化的铁电聚合物薄膜。

5.如权利要求4所述的显示模组，其特征在于：所述铁电聚合物薄膜为聚偏氟乙烯，聚氯乙烯，聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯，聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯三氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯共聚物中的一种或者几种的组合。

6.如权利要求3所述的显示模组，其特征在于：所述铁电聚合物薄膜通过湿化学方法形成。

7.如权利要求3所述的显示模组，其特征在于：所述显示模组进一步包括盖板，所述盖板设置在识别模块远离显示模块的第二电极层上。

8.如权利要求3所述的显示模组，其特征在于：所述第一电极层、压电层、第二电极层为透明材料。

9.如权利要求5所述的显示模组，其特征在于：所述显示模组还包括电路板和控制模块，所述电路板和控制模块电性连接，所述电路板都还和第一电极层、第二电极层和显示模块电性连接，所述电路板和控制模块位于显示模块和显示侧相对的一侧，所述控制模块能驱动所述显示模块工作。

10.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备采用了如权利要求1-9任一项所述的显示模组。