CN108875662B - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，通过在对显示面板上设置一层光学膜片，该光学膜片对进入该显示面板的光线具有汇聚作用，通过对外界进入显示面板的光线的汇聚作用从而实现对光线的准直校准，使得光感指纹识别模块对有效光线信号的识别。

Description

一种显示面板及显示装置

【技术领域】

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

【背景技术】

对于具有指纹识别功能的显示面板来说，为了更好的实现全面屏设计，避免指纹识别区域占用非显示区的空间，目前可采用屏下指纹技术将显示区复用为指纹识别区域。当显示区复用为指纹识别区域时，显示面板中对应指纹识别区域的位置处还设置有多个指纹识别单元，在进行指纹识别时，光源发出的光线经由手指反射，射入特定区域的指纹识别单元中，指纹识别单元进而根据所接收的反射光线对该区域对应的指纹的谷脊进行识别。

但是，在现有技术中，对于具有指纹识别功能的显示面板还需要很多改善和功能提升的问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，通过在对显示面板上设置一层光学膜片，该光学膜片对进入该显示面板的光线具有汇聚作用，通过对外界进入显示面板的光线的汇聚作用从而实现对光线的准直校准，使得光感指纹识别模块对有效光线信号的识别。

一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括指纹识别区；

所述显示面板还包括多个发光单元，及位于所述发光单元出光侧的光学膜片；

所述光学膜片对进入所述显示面板的光线具有汇聚作用；

所述光学膜片包括多个光学单元，所述光学单元包括第一光学组件和第二光学组件，其中所述第一光学组件的尺寸大于所述第二光学组件的尺寸。

另一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述显示面板。

本发明实施例提供的一种发光显示面板和显示装置，通过对显示面板中增加一层具有汇聚作用的光学膜片或者复用显示面板中既有的无机膜层，从而实现外界进入显示面板的光线通过光学膜片汇聚后而到达光线感应单元，从而可以替代光感指纹识别模块中准直单元，既能能够实现显示面板的整体轻薄化，同时也能够节省光感指纹识别模块的成本。另外，本发明实施例中的光学膜片还对显示面板上的发光单元发出的光线具有一定汇聚作用，对出射光线具有增强作用，实现光线膜片兼具增亮膜的作用。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1是现有技术中一种显示面板的示意图；

图2是本发明实施例所提供的显示面板的结构示意图；

图3是图2中的显示面板的又一示意图；

图4是图3中的显示面板的截面示意图；

图5是图4中光学单元150的放大示意图；

图6是本发明另一实施例所提供的显示面板的结构示意图；

图7是图6中的显示面板的截面示意图；

图8是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；

图9是图8中光学单元550的放大示意图；

图10是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；

图11是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；

图12是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的光感指纹识别模块13工作过程的示意图；

图14是本发明实施例所提供的显示装置的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述支撑件，但这些支撑件不应限于这些术语。这些术语仅用来将光学组件彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一光学组件也可以被称为第二光学组件，类似地，第二光学组件也可以被称为第一光学组件。

为进一步说明本发明实施例的有益效果，在进行本发明实施例的介绍之前，先对相关技术的缺陷进行举例说明。本发明人通过深入研究发现，相关技术中目前存在的一些技术问题还没有得到完善解决方案。具体来说，如图1所示，在现有技术中OLED显示面板10，该显示面板10包括一光感指纹识别模块3、发光单元1，其中光感指纹识别模块3包括准直模块31和光线感应模块32。在指纹识别时，光源发出的光线经由触摸主体2(如手指)反射并射入光感指纹识别模块3中。由于指纹中的脊和谷到光感指纹识别模块3的距离不同，使得光感指纹识别模块3接收到的在脊的位置处形成的反射光线和在谷的位置处形成的反射光线的强度不同，转换成的光电流大小也就不同，进而根据转换后的光电流的大小对指纹进行识别。在现有技术中光感指纹识别模块3包括的准直模块31，光线通过准直模块31进入光线感应模块32。其中需要说明的是，准直模块31可以滤去斜方向的光，使指纹图像清晰。准直模块31一般为光纤面板(FOP)，即由几百万到几千万根彼此平行成束的玻璃纤维组成的光学面板。由于准直模块31的存在，准直模块31是光感指纹识别模块3中厚度较大的组件，从而使得光感指纹识别模块3的厚度范围具有一定的限制，无法实现轻薄化。当光感指纹识别模块3集成在显示面板中时，进一步影响显示面板的整体厚度，与当前显示产品的轻薄化的设计方向相违背。

本案发明人通过细致深入研究，对于以上技术问题，本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，如图2～图13所示，图2是本发明实施例所提供的显示面板的结构示意图；图3是图2中的显示面板的又一示意图；图4是图3中的显示面板的截面示意图；图5是图4中光学单元150的放大示意图图6是本发明另一实施例所提供的显示面板的结构示意图；图7是图6中的显示面板的截面示意图；图8是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；图9是图8中光学单元550的放大示意图；图10是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；图11是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；图12是本发明又一实施例所提供的显示面板的结构示意图；图13为本发明实施例提供的光感指纹识别模块13工作过程的示意图。

本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，通过在对显示面板上设置一层光学膜片，该光学膜片对进入该显示面板的光线具有汇聚作用，通过对外界进入显示面板的光线的汇聚作用从而实现对光线的准直校准，使得光感指纹识别模块对有效光线信号的识别。

如图2～图5，本发明实施例提供了一种显示面板100，显示面板包括指纹识别区101(光感指纹识别模块13所对应的区域即为指纹识别区域，及图2中虚线所圈区域)和非指纹识别区102。其中，指纹识别区101包括透光区和非透光区(图中未示出)。

如图4所示，该显示面板100包括有光感指纹识别模块13。该显示面板上光感指纹识别功能的实现过程大致为：在进行指纹识别时，光源发出的光线到达触摸主体14(如手指)，光线经触摸主体14(如手指)反射，反射的光线照射到设置在显示面板100中的光感指纹识别模块13，光感指纹识别模块13根据接收到的光线判断出指纹的谷和脊，以实现用户的指纹识别。

如图4和图13所示，图13为本实施例提供的光感指纹识别模块13工作过程的示意图；光感指纹识别模块13包括光线感应单元131，识别单元172和反馈单元173。在进行指纹识别时，光源发出的光线照射到触摸主体14，触摸主体14对光线进行反射后形成反射光线，反射光线入射到光线感应单元171，光线感应单元171用于感应接收到的光线，识别单元172与光线感应单元171电连接，用于根据光线感应单元171接收到的光线，识别指纹的谷和脊；反馈单元173用于将识别单元172识别出的指纹结果反馈至驱动芯片(未图示)，以执行相应的操作。

继续参考图4，需要说明的是，在进行指纹识别时，可以在显示面板100上设置外挂光源作为光感指纹识别模块13的光源，或者，也可以利用显示面板100中用于正常显示的各个发光单元作为光感指纹识别模块的光源。而在红色发光单元、绿色发光单元和蓝色发光单元中，由于绿色发光单元发出的绿光的亮度高，且绿色发光单元的发光层的寿命衰减慢，因此，在利用显示面板中的各个发光单元作为光感指纹识别模块13的光源时，本发明实施例选择绿色发光单元作为光感指纹识别模块13的主光源，同时可以将蓝色发光单元作为辅助光源。或者两者均作为光源。

本发明实施例通过在显示面板中设置一层光学膜片或者复用既有膜层实现对指纹识别过程中的光线的准直作用，滤掉杂声光线，从而替代现有技术中光感指纹识别模块13的准直单元(如光纤面板等)，接下来将详细进行阐述。

如图2～图5，本发明实施例提供了一种显示面板100，显示面板包括多个发光单元11，及位于发光单元11出光侧(出射光线r11的出射方向)的光学膜片15。该光学膜片15包括多个光学单元150，每个光学单元150至少包括第一光学组件151和第二光学组件152。其中，第一光学组件151的尺寸大于第二光学组件152的尺寸。本发明实施例中通过添加的光学膜片15对进入显示面板100的入射光线r21具有汇聚作用。当来自不同方向和角度的入射光线r21经过光学膜片15中的光学单元150后，被汇聚成具有大致相同和部分相互平行的光线进入显示面板100的膜层中，穿过显示面板上的透光区，进而到达光感指纹识别模块13的光线感应单元131。使得光线感应单元131接收到的光线r21是较为集中的且光强较大的光束，从而可以使得光线感应单元131对光束的感应更为灵敏，从而提升光感指纹识别模块13的对指纹的识别效率，相对提升指纹识别的灵敏度，从而降低对光线感应单元131的性能要求，从而在一定程度上下可以降低光感指纹识别模块13的成本。

继续参考图4～图7所示，以下将进一步阐释光学膜片15的具体技术方案和实现方式。

如图4所示，在本发明实施例中，一个光学单元150中至少包括一个第一光学组件151和两个第二光学组件152，其中第一光学组件151至少与一个第二光学组件152相应设置，也就是说，一个光学单元150中可以包括N个第一光学组件151和M个第二光学组件152，其中N≥1，M≥2。由于在本发明实施例中每个第一光学组件151是与发光单元11所在的开口区12对应设置的。其中需要说明是的，开口区是形成在显示面板的像素定义层中，并由开口区定义出多个发光单元即像素单元。故，为了能够让出射光线r11能够通过第一光学组件151，被汇聚后实行增加整体发光亮度，本发明实施例中通过将第一光学组件151与开口区12对应设置，从而保证了由发光单元11中出射的光线r11能够最大限度的穿透第一光学组件151。

对于本发明实施例中光学单元150中的第二光学组件152其设置是为了将外界进入显示面板的入射光线r21进行汇聚到达光线感应单元131。其中，需要说明的是，入射光线r21是指在进行指纹识别时，光源发出的光线到达触摸主体14(如手指)，光线经触摸主体14(如手指)反射，反射的光线。故第二光学组件152是设置在显示面板的透光区，也就是设置在两个相邻的发光单元11之间。其中需要说明的是，在本发明实施例中，发光单元11的阳极为全反射阳极，发光单元为顶发射发光器件，故发光单元11为不透光结构，在发明实施例中，发光单元所在区域一般认为是非透光区。由于在发明实施例中，两个相邻的发光单元11之间的区域的面积，是大于两个相邻的发光单元中任一一个发光单元的面积。为了保证的第二光学组件152对入射光线r21具有高效的汇聚效果，在本发明实施例中，通过将第二光学组件152的尺寸设置比第一光学组件151的尺寸小。具体如图5所示，在本发明实施例中，第一光学组件151的直径D1，第二光学组件152的直径D2，两者满足：

其中，需要说明的是，在本发明实施中的两个相邻的发光单元11之间的间距大约为2～5μm之间，为了能够让第二光学组件152有效的实现对入射光线r21的汇聚作用，同时能够保证工艺上容易形成第二光学组件，故在本发明实施例中采用以上第一光学组件和第二光学组件的比例关系。当然从一定角度来说，光学组件的尺寸越小，对光线的汇聚作用会更强。

继续参考图5所示，在本发明实施例中，通过采用大小不同尺寸的光学组件实现对出射光线r11和入射光线r21的汇聚作用。在具体的实现方式上，在本发明实施例中采用透镜结构，较为优选的方案为：第一光学组件151为平凸透镜结构，第二光学组件152为平凸透镜结构，如图5所示。也就是该透镜结构一面为凸面结构，一面为平面结构。对于上述的第一光学组件151的直径D1是指平面结构的直径；对于上述的第二光学组件152的直径D2是指平面结构的直径。

另外，在本发明实施例中，为了既能保证光学膜片对出射光线和入射光线具有汇聚作用，同时也要保证对出射光线和入射的汇聚作用不能太明显。因为如果具有透镜结构的光学组件对出射光线的汇聚作用太强，会造成发光单元所发出的光线被汇聚到非常集中的一个区域，从而出现发光单元的视角过小，从而导致整个显示面板的显示不均等问题；对于第二光学组件的来说，如果对入射光线的汇聚作用太强，则会造成入射光线仅被集中在个别区域，而不一定能够被集中在光线感应单元上，从而出现无法平行照射到光线感应单元上。故在本发明实施例中，通过对第一光学组件151和第二光学组件152的棱镜角度设置，既能保证对光线的汇聚作用，也能保证显示面板的视角大小合适，且光线感应单元能够较为平行的接收到入射光线。本发明人通过实验证明，当第一光学组件的棱镜角度A1为120°～160°，第二光学组件的棱镜角度B1为120°～160°时，能够实现以上技术效果。其中，需要说明的是，在本发明实施例中，光学组件的棱镜角度含义为：如图5所示，以第一光学组件151为例，是指从第一光学组件151的凸面结构的中线位置a点，分别指向向凸面结构与平面结构交互点b1和b2，三点所构成的角度A1。

继续参考图4，图6和图7所示，在本发明实施例中显示面板100包括像素定义层111，由像素定义层111包括多个定义出发光单元11的开口区12。其中，发光单元11包括红色发光单元11R和与之对应设置的红色开口区12R；绿色发光单元11G和与之对应设置的绿色开口区12G；蓝色发光单元11B和与之对应设置的蓝色开口区12B。其中，在本发明实施例中，为了显示面板的显示均匀性，同时兼顾蓝色发光单元中的蓝色发光材料的使用寿命，在本发明实施例中绿色发光单元11G的面积小于蓝色发光单元11B的面积。故，绿色发光单元11G对应的开口区11G的面积小于蓝色发光单元11B或者红色发光单元11R对应的开口区的面积。

另外，在本发明实施例中，第一光学组件151与开口区11对应设置，第一光学组件151的直径与对应的开口区11的直径基本相同。如图7所示，在本发明实施例中，绿色开口区11G对应设置的绿色第一光学组件151G的面积小于蓝色开口区11B对应设置的蓝色第一光学组件151B的面积。

此外，在本发明实施例中，该显示面板100还包括位于发光单元11出光侧设置的触控层16，其中，光学膜片15贴附于触控层16远离所述发光单元的一侧。

在以上实施例的基础上，在本发明另一实施例中提供了的一种显示面板，如图8～图9所示，该显示面板100还包括位于所述发光单元出光侧设置的触控层56，该触控层包括第一透光绝缘层562和第一触控电极层561，其中第一触控电极层561一般包括相互绝缘的触控感应电极和触控反馈电极，为了实现两者的绝缘，通过设置第一透光绝缘层562来实现两者之间的绝缘。在本发明实施例中，通过在第一透光绝缘层562上图案化形成光学膜片55中的多个光学单元550。通过复用第一透光绝缘层562，实现既能实现本身绝缘层的效果，也能够实现对自发光单元11中出射光线r51和入射光线r52的汇聚效果。从工艺上节省了光学膜片55的制备成本，同时也能降低显示面板100的整体厚度，整体提升显示面板的性能。为了实现上述技术目的，在本发明实施例中绝缘层需要设置为透光材料来说实现，一般来说，第一透光绝缘层562采用的是无机层，一般会选择氮化硅、氧化硅或氮氧化硅中的一种或者多种材料形成。其中，对无机层的厚度也是有一定要求，本发明人通过实验验证，第一透光绝缘层562的厚度范围在50～150nm之间可以实现较好的透光效果。

继续参考图9所示，在本发明实施例中，第一透光绝缘层562上图案化形成第一光学组件551和第二光学组件552，可以为如上一实施例中的平凸透镜的结构也可以是如图9所示的梯形结构。对于第一光学组件551和第二光学组件552采用梯形结构，为了保证既能保证对光线的汇聚作用，也能保证显示面板的视角大小合适，且光线感应单元131能够较为平行的接收到入射光线。本发明人通过实验证明，当第一光学组件551的棱镜角度A2为120°～160°，第二光学组件552的棱镜角度B2为120°～160°时，能够实现以上技术效果。

其中，需要说明的是，在本发明实施例中，光学组件的棱镜角度含义为：如图5所示，以第一光学组件551为例，是指从第一光学组件551的梯形顶部对应的中线位置a2点，分别指向底边和斜边交互点c1和c2，三点所构成的角度A2。

在以上实施例的基础上，在本发明另一实施例中提供了的一种显示面板，如图10所示，该显示面板100包括位于发光单元出光侧设置的偏光片27和触控层26，其中光学膜片25贴附于偏光片270远离所述发光单元的一侧，偏光片27设置于光学膜片25和触控层26之间。其中，光学膜片25包括多个光学单元250，每个光学单元250包括尺寸较大的第一光学组件251和尺寸相对较小的第二光学组件252。

在以上实施例的基础上，在本发明另一实施例中提供了的一种显示面板，如图11所示，该显示面板100包括位于发光单元根据发光单元的所出射的光线方向上依次设置触控层36，偏光片37，贴合胶层38和光学膜片35。其中光学膜35贴附于贴合胶层38远离发光单元的一侧。另外，光学膜片35包括多个光学单元350，每个光学单元350包括尺寸较大的第一光学组件351和尺寸相对较小的第二光学组件352。

在以上实施例的基础上，在本发明另一实施例中提供了的一种显示面板，如图12所示，该显示面板100包括位于发光单元根据发光单元的所出射的光线方向上依次设置触控层36，偏光片37，贴合胶层38，盖板玻璃49和光学膜,45。其中光学膜45贴附于盖板玻璃49远离发光单元的一侧。另外，光学膜片45包括多个光学单元450，每个光学单元450包括尺寸较大的第一光学组件451和尺寸相对较小的第二光学组件452。

综上，本发明实施例中的光学膜片可以根据实际产品的设计需要，将光学膜片设置在不同的膜层，从而实现对出射光线和入射光线的汇聚作用，从而替代光感指纹识别模块中的准直系统。

本发明实施例还提供了一种显示装置，如图14所示，图14为本发明实施例所提供的显示装置的结构示意图，该显示装置包括上述显示面板100，以及设置在显示面板100上的光感指纹识别模块13。其中，显示面板100的具体结构已经在上述实施例中进行了详细说明，此处不再赘述。当然，图14所示的显示装置仅仅为示意说明，该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。

由于本发明实施例所提供的显示装置包括上述显示面板，因此，采用该显示装置，基于显示面板中入射光线的准直单元的设置或者集成在既有的膜层中，从而实现替代光感指纹识别模块中准直单元，既能能够实现显示面板的整体轻薄化，同时也能够节省光感指纹识别模块的成本。另外，本发明实施例中的光学膜片还对显示面板上的发光单元发出的光线具有一定汇聚作用，对出射光线具有增强作用，实现光线膜片兼具增亮膜的作用。

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，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括指纹识别区；

所述显示面板还包括多个发光单元，及位于所述发光单元出光侧的光学膜片；

所述显示面板还包括像素定义层，所述像素定义层包括多个定义出所述发光单元的开口区；

在所述指纹识别区对应设置有光感指纹识别模块，所述光感指纹识别模块背离所述发光单元的发光侧设置，所述光感指纹识别模块包括多个光线感应单元；其中，所述光线感应单元用于感应接收进入所述显示面板的光线；

所述光学膜片包括多个光学单元，所述光学膜片对进入所述显示面板的光线具有汇聚作用，所述光学单元对所述光线具有准直作用，使得所述光线以近似垂直角度到达所述光线感应单元；所述光学单元包括N个第一光学组件和M个第二光学组件，其中N≥1，M≥2，所述第一光学组件与至少一个所述第二光学组件相邻设置；

所述第一光学组件与所述开口区对应设置，所述第一光学组件的直径与对应的所述开口区的直径基本相同；

所述第二光学组件设置在两个相邻的所述发光单元之间，且两个相邻的所述发光单元之间的面积大于两个相邻的所述发光单元中任一个所述发光单元的面积；

所述第二光学组件的直径D2与所述第一光学组件的直径D1，满足以下关系：

所述第一光学组件为透镜结构，所述第一光学组件的棱镜角度为120°～160°；所述第二光学组件为透镜结构，所述第二光学组件的棱镜角度为120°～160°。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述发光单元出光侧设置的触控层，所述触控层包括第一透光绝缘层，所述光学单元由所述第一透光绝缘层图案化形成。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，第一透光绝缘层为无机绝缘层，所述无机绝缘层包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅中的一种或者多种制成。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光单元包括红色发光单元，绿色发光单元，蓝色发光单元，其中所述绿色发光单元对应的开口区的面积小于所述蓝色发光单元对应的开口区的面积。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光感指纹识别模块还包括识别单元和反馈单元；

所述识别单元用于根据所述光线感应单元接收到的光线，识别指纹的谷和脊；

所述反馈单元用于将所述识别单元识别出的指纹结果反馈至驱动芯片。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述发光单元出光侧设置的触控层；

所述光学膜片贴附于所述触控层远离所述发光单元的一侧。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述发光单元出光侧设置的偏光片；

所述光学膜片贴附于所述偏光片远离所述发光单元的一侧。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述发光单元出光侧设置的盖板玻璃；

所述光学膜片贴附于所述盖板玻璃远离所述发光单元的一侧。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述发光单元出光侧设置的贴合胶层；

所述光学膜片贴附于所述贴合胶层远离所述发光单元的一侧。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1～9任一项所述的显示面板。

Images