CN109143704B - 显示面板及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板及终端设备。此一种显示面板包括：背光模组，用于产生可见光；显示模组，其包括形成在背光模组上的阵列基板、与阵列基板相对设置的彩膜基板及设于阵列基板及彩膜基板之间的第一液晶层；彩膜基板包括多个色阻块及位于相邻色阻块之间的黑矩阵，黑矩阵具有第一层及形成于第一层面向阵列基板的一侧的第二层，第二层被设置成在可见光的激发下产生不可见光，第一层被设置成阻碍可见光透过并使不可见光透过；光线准直结构，形成于彩膜基板背离阵列基板的一侧，光线准直结构设置成对透过第二层的不可见光进行准直，以形成结构光。这样设计可降低终端设备的生产成本以及提高用户体验效果。

Description

显示面板及终端设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板及终端设备。

背景技术

随着通信技术的发展，手机、电脑等终端设备已经成为人们日常生活中不可缺少的通信设备，其保密性和安全性愈发受到重视。人脸识别技术因其具备操作方便和安全性高的优点，被逐渐应用于终端设备中，例如用于系统解锁、安全支付以及应用登录等。

相关技术中，通常使用VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射)激光器并结合扫描设备，以实现发射光的信息调制，从而实现人脸识别技术。但这样会增加生产成本的增加，另外，还会带来体积和散热问题，降低了用户体验效果。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的目的在于提供一种显示面板及终端设备，在能够产生结构光以获取待检测体的三维模型的同时，还可降低终端设备的生产成本以及提高用户体验效果。

本申请第一方面提供了一种显示面板，其包括：

背光模组，用于产生可见光；

显示模组，所述显示模组包括形成在所述背光模组上的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩膜基板及设于所述阵列基板及所述彩膜基板之间的第一液晶层；所述彩膜基板包括多个色阻块及位于相邻所述色阻块之间的黑矩阵，所述黑矩阵具有第一层及形成于所述第一层面向所述阵列基板的一侧的第二层，所述第二层被设置成在所述可见光的激发下产生不可见光，所述第一层被设置成阻碍所述可见光透过并使所述不可见光透过；

光线准直结构，形成于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧，所述光线准直结构设置成对透过所述第一层的不可见光进行准直，以形成结构光。

在本申请的一种示例性实施例中，所述光线准直结构包括：

第一基板，形成在所述显示模组上；

第一电极，形成在所述第一基板背离所述显示模组的一侧；

第二基板，与所述第一基板相对设置；

第二电极，形成在所述第二基板面向所述第一基板的一侧；

第二液晶层，设于所述第一电极及所述第二电极之间，所述第二液晶层中的液晶分子被设置成在所述第一电极及所述第二电极处于通电的情况下排列成透镜状结构，以对透过所述第一层的不可见光进行准直。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第二液晶层中的液晶分子被设置成在所述第一电极及所述第二电极处于非通电的情况下排列成矩阵状结构。

在本申请的一种示例性实施例中，在所述显示面板的厚度方向上得到的投影中，所述透镜状结构的焦点位于所述第二层上。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第二层产生的不可见光为点光源，所述透镜状结构的焦点与所述点光源重合。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第二层为量子点层，所述量子点层被设置成在可见光的激发下产生红外光。

在本申请的一种示例性实施例中，所述可见光包括蓝光部分，所述量子点层被设置成在所述蓝光部分的激发下产生红外光。

在本申请的一种示例性实施例中，所述第一层为锗晶体层，所述锗晶体层被设置成阻碍所述可见光透过并使所述红外光透过。

在本申请的一种示例性实施例中，所述光线准直结构通过光学胶粘接于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧。

本申请第二方面提供了一种终端设备，其包括：

上述任一项所述的显示面板，所述显示面板被设置成将自身产生的结构光投影在待检测体上；

摄像机，设置于所述显示面板，所述摄像机被设置成对投影在所述待检测体上的结构光进行摄像，以获取所述待检测体的三维模型。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的显示面板及终端设备，在背光模组产生的可见光的激发下，黑矩阵的第二层可产生不可见光，且该第二层产生的不可见光可透过黑矩阵的第一层并经光线准直结构进行准直，以形成结构光。也就是说，本申请通过充分利用显示面板中背光模组产生的可见光与显示模组的黑矩阵及光线准直结构相配合，以形成结构光，这样设计相比于相关技术中采用VCSEL激光器并结合扫描的方式实现发射光的信息调制以形成结构光的方案，可减少VCSEL激光器及扫描设备的使用，从而可降低终端设备的生产成本及缩小终端设备的体积。其中，由于不需要使用额外的VCSEL激光器的发光，因此，可降低终端设备使用过程中产生热量，从而可提高用户体验效果。

此外，本申请中通过利用背光模组中的可见光与显示模组的黑矩阵配合以产生不可见光，一方面提高了光能利用率，另一方面提高了显示面板的空间利用率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本申请实施方式所述的显示面板的结构示意图；

图2为图1中所述的显示面板中彩色滤光片的结构示意图；

图3为图2中所示的A部的放大结构示意图；

图4为本申请实施方式所述的终端设备对待检测体进行识别的结构示意图；

图5为本申请实施方式所述的终端设备的操作流程图。

图1至图4中：

1、背光模组；10、发光器件；11、光学膜片；2、显示模组；20、阵列基板；200、第一衬底基板；201、下偏光片；202、薄膜晶体管；21、彩膜基板；210、第二衬底基板；211、彩色滤光片；212、红色色阻块；213、绿色色阻块；214、蓝色色阻块；215、黑矩阵；215a、第一层；215b、第二层；216、上偏光片；22、第一液晶层；3、光线准直结构；30、第一基板；31、第一电极；32、第二基板；33、第二电极；34、第二液晶层；35、第一偏光片；36、第二偏光片；4、光学胶；5、摄像机；6终端设备；7、待检测体；80、可见光；81、不可见光；82、结构光。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”形成于其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”形成于其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

随着通信技术的发展，手机、电脑等终端设备已经成为人们日常生活中不可缺少的通信设备，其保密性和安全性愈发受到重视。人脸识别技术因其具备操作方便和安全性高的优点，被逐渐应用于终端设备中，例如用于系统解锁、安全支付以及应用登录等。

相关技术中，通常使用VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射)激光器并结合扫描设备，以实现发射光的信息调制，从而实现人脸识别技术。但这样会增加生产成本的增加，另外，还会带来体积和散热问题，降低了用户体验效果。

如图1至图4所示，本申请实施方式提供一种显示面板，应用于手机等终端设备6中，此显示面板可包括背光模组1、显示模组2及光线准直结构3，具体地：

背光模组1可包括发光器件10和至少一层光学膜片11。其中，发光器件10用于提供显示模组2显示图像所需的可见光80，该可见光80可包括红光部分、绿光部分及蓝光部分。此发光器件10可为冷阴极荧光灯、发光二极管或有机电致发光器件。如图1所示，光学膜片11设置有多层，此光学膜片11可形成在发光器件10面向显示模组2的一侧，此光学膜片11的主要作用是凝聚光线，以使背光模组1产生均匀的光线。

显示模组2可包括形成在背光模组1上的阵列基板20、与阵列基板20相对设置的彩膜基板21及设于阵列基板20及彩膜基板21之间的第一液晶层22，其中：

阵列基板20可供背光模组1产生的可见光80透过。此阵列基板20可包括第一衬底基板200、下偏光片201及薄膜晶体管202。第一衬底基板200可为玻璃基板；下偏光片201可形成于第一衬底基板200背离彩膜基板21的一侧，并与背光模组1的光学膜片11相贴合；薄膜晶体管202可形成于第一衬底基板200面向彩膜基板21的一侧，用于驱动第一液晶层22中的液晶分子偏转，以改变背光模组1产生的可见光80的偏极性。

彩膜基板21可包括第二衬底基板210、彩色滤光片211及上偏光片216。第二衬底基板210可为玻璃基板；上偏光片216可形成于第二衬底基板210背离阵列基板20的一侧；彩色滤光片211可形成于第二衬底基板210面向阵列基板20的一侧。

如图2所示，彩色滤光片211可包括多个色阻块及黑矩阵215。多个色阻块可包括红色色阻块212、绿色色阻块213及蓝色色阻块214，红色色阻块212可使背光模组1产生的可见光80中的红光部分透过；绿色色阻块213可使背光模组1产生的可见光80中的绿光部分透过；蓝色色阻块214可使背光模组1中产生的可见光80中的蓝光部分透过。而黑矩阵215可位于相邻色阻块之间，应当理解的是，此相邻色阻块可为同色的色阻块，也可为不同色的色阻块；该黑矩阵215可用于防止漏光、阻止相邻色阻块之间光线串扰。

需要说明的是，本实施方式中的黑矩阵215除了具有防止漏光、阻止相邻色阻块之间光线串扰的功能之外，该黑矩阵215还可具有能够将背光模组1发出的可见光80转换成不可见光81并能够允许产生的不可见光81透过的功能。具体地，如图3所示，本实施例中的黑矩阵215可具有第一层215a及第二层215b，此第一层215a可形成于第二衬底基板210面向阵列基板20的一侧，第二层215b可形成于第一层215a面向阵列基板20的一侧，该第二层215b被设置成在背光模组1产生的可见光80的激发下产生不可见光81，而第一层215a被设置成阻碍可见光80透过并使不可见光81透过。

第一液晶层22可位于彩色滤光片211与薄膜晶体管202之间，第一液晶层22中的液晶分子可在薄膜晶体管202通电的情况下发生偏转，以改变背光模组1产生的可见光80的偏极性。

光线准直结构3形成于彩膜基板21背离阵列基板20的一侧，此光线准直结构3设置成对透过第一层215a的不可见光81进行准直，以形成结构光82。

举例而言，光线准直结构3可通过光学胶4粘接于彩膜基板21背离阵列基板20的一侧，具体地，光线准直结构3与上偏光片216通过光学胶4粘接在一起，这样在保证光线准直结构3与彩膜基板21的粘接稳定性的同时，还可允许光透过。

基于前述可知，本实施方式中，在背光模组1产生的可见光80的激发下，黑矩阵215的第二层215b可产生不可见光81，且该第二层215b产生的不可见光81可透过黑矩阵215的第一层215a并经光线准直结构3进行准直，以形成结构光82。也就是说，本实施方式通过显示面板中背光模组1产生的可见光80、显示模组2的黑矩阵215与光线准直结构3三者之间的配合，以形成结构光82，这样设计相比于相关技术中采用VCSEL激光器并结合扫描的方式实现发射光的信息调制的方案，可减少VCSEL激光器及扫描设备的使用，从而可降低终端设备6的生产成本及适当缩小终端设备6的体积。其中，由于不需要使用额外的VCSEL激光器的发光，因此，还可降低终端设备6使用过程中产生的热量，缓解终端设备6在使用过程中发烫的情况，从而可提高用户体验效果。

此外，本实施方式中通过利用背光模组1中的可见光80与显示模组2的黑矩阵215配合以产生不可见光81，一方面提高了光能利用率，另一方面提高了显示面板的空间利用率。

举例而言，前述黑矩阵215的第二层215b可为量子点层，此量子点层可包括锌、镉、硒和硫等原子，是晶体直径在2-10纳米之间的纳米材料，其光电特性独特，受到光电刺激后，会根据量子点的直径大小，发出各种不同颜色的纯正单色光，即：该量子点层能够改变光的颜色。其中，量子点层被设置成在可见光80的激发下产生红外光，也就是说，本实施例中产生的结构光82为红外结构光，在将结构光82投影在待检测体7，以便于获取待检测体7(例如：用户的面部，如图4所示)的三维模型时，由于此结构光82为红外结构光，因此，可降低结构光82对用户健康的影响，从而提高了显示面板记终端设备6的使用安全性。

可选地，量子点层被设置成在可见光80的蓝光部分的激发下产生红外光，以提高可见光80中蓝光部分的利用率。

另外，在可见光80激发量子点层产生的不可见光81为红外光时，黑矩阵215的第一层215a可为锗晶体层，此锗晶体层被设置成阻碍背光模组1产生的可见光80透过并使量子点层产生的红外光透过。

在一实施方式中，光线准直结构3可为液晶面板。例如，此光线准直结构3可包括第一基板30、第一电极31、第二基板32、第二电极33及第二液晶层34，其中：

第一基板30可为玻璃基板，此第一基板30形成在显示模组2上；第一电极31形成在第一基板30背离显示模组2的一侧；第二基板32可为玻璃基板，此第二基板32与第一基板30相对设置；第二电极33形成在第二基板32面向第一基板30的一侧，此第二电极33的极性与第一电极31的极性相反；而第二液晶层34设于第一电极31及第二电极33之间，此第二液晶层34中的液晶分子的形态可通过第一电极31与第二电极33进行控制。

可选地，第二液晶层34中的液晶分子被设置成在第一电极31及第二电极33处于通电的情况下排列成透镜状结构(如图1中椭圆形虚线框内的结构)以对透过第一层215a的不可见光81进行准直，从而产生结构光82；也就是说，在第一电极31及第二电极33处于通电的情况下，光线准直结构3处于调制状态，该光线准直结构3可作为一透镜结构对光线进行准直，以形成结构光82，此时，显示面板可与摄像机5配合以获取待检测体7的三维模型。且第二液晶层34中的液晶分子被设置成在第一电极31及第二电极33处于非通电的情况下排列成矩阵状结构(如图1中两椭圆形虚线框之间的结构)，该矩阵结构平行设置在第一基板30及第二基板32之间，此时，光线准直结构3处于非调制状态，该光线准直结构3可作为一平板玻璃，以保证显示面板的显示效果，便于用户观看显示面板显示的内容。

由此可知，本实施方式中的光线准直结构3具有调制状态及非调制状态。在显示面板需要与摄像机5配合以获取待检测体7的三维模型时，可将光线准直结构3切换至调制状态；在显示面板仅用于正常显示，不需要与摄像机5配合以获取待检测体7的三维模型时，可将光线准直结构3切换至非调制状态。

在光线准直结构3处于调制状态时，在显示面板的厚度方向上得到的投影中，第二液晶层34中的液晶分子排列成的透镜状结构的焦点位于第二层215b上，这样设计可充分地对黑矩阵215产生的不可见光81进行准直，以提高黑矩阵215产生的不可见光81的利用率及提高光线准直结构3的准直效果。

举例而言，黑矩阵215的第二层215b产生的不可见光81可为点光源。在黑矩阵215的第二层215b产生的不可见光81为点光源时，可通过调整第一电极31及第二电极33的通电情况，使得第二液晶层34中的液晶分子排列成的透镜状结构的焦点与点光源重合，以进一步提高黑矩阵215产生的不可见光81的利用率及进一步提高光线准直结构3的准直效果。

其中，光线准直结构3还可包括第一偏光片35及第二偏光片36。第一偏光片35形成在第一基板30面向显示模组2的一侧，该第一偏光片35可与显示模组2的上偏光片216通过光学胶4粘接在一起，以使光线准直结构3形成在显示模组2上；而第二偏光片36形成在第二基板32背离第一基板30的一侧。

需要说明的是，该光线准直结构3与显示模组2还可在连接处共用一偏光片，也就是说，在将光线准直结构3形成在显示模组2上时，可将显示模组2的上偏光片216和光线准直结构3的第一偏光片35中的一者省掉，以在保证显示面板正常显示的同时，还可减薄显示面板的厚度。

另外，如图4所示，本申请实施例还提供了一种终端设备6，此终端设备6可为手机、平板电脑等。

其中，终端设备6可包括摄像机5与前述任一实施方式所述的显示面板。此显示面板被设置成将自身产生的结构光82投影在待检测体7上，该待检测体7可为用户的面部。而摄像机5设置于显示面板，举例而言，该摄像机5可嵌在显示面板的非显示区域，这样在不影响显示面板显示的同时，还可适当缩小终端设备6的体积。此摄像机5被设置成对投影在待检测体7上的结构光82进行摄像，以获取待检测体7的三维模型。

需要说明的是，若显示面板产生的结构光82为红外结构光时，则摄像机5可为红外摄像机5。

此外，还需说明的是，图4中虚线箭头可代表结构光82的传送方向。

在一实施方式中，终端设备6还可包括控制机构(图中未示出)，此控制机构可与显示面板及摄像机5通信连接，用于将摄像机5获取的三维模型与预设三维模型进行比对，即：对待检测体7进行识别，然后获取待检测体7的三维模型与预设三维模型之间的相似度，在相似度大于或等于预设值时，控制机构可控制终端设备6进行系统解锁、安全支付以及应用登录等相应操作。

举例而言，此终端设备6的操作步骤可包括：

步骤S500，开启终端设备6；

步骤S502，判断是否需要对待检测体7进行识别；

步骤S504，在不需要对待检测体7进行识别时，则使光线准直结构3处于非调制状态，即，光线准直结构3中的第一电极31及第二电极33不通电，此时，显示面板正常显示图像；

步骤S506，在需要对待检测体7进行识别时，则使光线准直结构3处于调制状态，即，光线准直结构3中的第一电极31及第二电极33通电，以使第二液晶层34中的液晶分子排列成透镜状结构，以对黑矩阵215产生的不可见光81进行准直，从而产生结构光82；

步骤S508，通过摄像机5对投影在待检测体7上的结构光82进行摄像，以获取待检测体7的三维模型；

步骤S510，将摄像机5获取的三维模型与终端设备6内的预设三维模型进行比对，获取待检测体7的三维模型与预设三维模型之间的相似度；

步骤S512，在相似度大于或等于预设值时，控制终端设备6进行相应操作，例如，控制终端设备6的系统解锁、安全支付以及应用登录等操作。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

背光模组，用于产生可见光；

显示模组，所述显示模组包括形成在所述背光模组上的阵列基板、与所述阵列基板相对设置的彩膜基板及设于所述阵列基板及所述彩膜基板之间的第一液晶层；所述彩膜基板包括多个色阻块及位于相邻所述色阻块之间的黑矩阵，所述黑矩阵具有第一层及形成于所述第一层面向所述阵列基板的一侧的第二层，所述第二层被设置成在所述可见光的激发下产生不可见光，所述第一层被设置成阻碍所述可见光透过并使所述不可见光透过；

光线准直结构，形成于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧，所述光线准直结构设置成对透过所述第一层的不可见光进行准直，以形成结构光。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光线准直结构包括：

第一基板，形成在所述显示模组上；

第一电极，形成在所述第一基板背离所述显示模组的一侧；

第二基板，与所述第一基板相对设置；

第二电极，形成在所述第二基板面向所述第一基板的一侧；

第二液晶层，设于所述第一电极及所述第二电极之间，所述第二液晶层中的液晶分子被设置成在所述第一电极及所述第二电极处于通电的情况下排列成透镜状结构，以对透过所述第一层的不可见光进行准直。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第二液晶层中的液晶分子被设置成在所述第一电极及所述第二电极处于非通电的情况下排列成矩阵状结构。

4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，

在所述显示面板的厚度方向上得到的投影中，所述透镜状结构的焦点位于所述第二层上。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，

所述第二层产生的不可见光为点光源，所述透镜状结构的焦点与所述点光源重合。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二层为量子点层，所述量子点层被设置成在可见光的激发下产生红外光。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述可见光包括蓝光部分，所述量子点层被设置成在所述蓝光部分的激发下产生红外光。

8.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第一层为锗晶体层，所述锗晶体层被设置成阻碍所述可见光透过并使所述红外光透过。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的显示面板，其特征在于，所述光线准直结构通过光学胶粘接于所述彩膜基板背离所述阵列基板的一侧。

10.一种终端设备，其特征在于，包括：

权利要求1至9中任一项所述的显示面板，所述显示面板被设置成将自身产生的结构光投影在待检测体上；

摄像机，设置于所述显示面板，所述摄像机被设置成对投影在所述待检测体上的结构光进行摄像，以获取所述待检测体的三维模型。

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