CN109637376A - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括：相对设置的显示面板和背光模组，显示面板包括指纹识别区，指纹识别区包括多个指纹识别元件；背光模组包括第一光源和多个第二灯珠；第一光源发出的光线经背光模组出射、以向显示面板提供光源；多个第二灯珠设置于背光模组对应指纹识别区的位置，第二灯珠具有第二出光角，第二出光角不大于15°。通过控制第二出光角的角度，能够避免相邻的第二灯珠之间的光线发生串扰，提高指纹识别的精度。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示装置。

背景技术

现有技术提供的显示装置中，包括指纹识别元件，由于指纹识别元件在进行指纹识别时，将从显示装置出射的光经手指反射形成反射光，指纹识别元件接收反射光并实现指纹识别，因此，反射光的强弱会影响指纹识别的精度。而通常情况下，从显示装置出射的光需要经过多个膜层，因此，从显示装置出射的光的强度会被影响，从而降低了反射光的强度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种显示装置，包括：相对设置的显示面板和背光模组，显示面板包括指纹识别区，指纹识别区包括多个指纹识别元件；背光模组包括第一光源和多个第二灯珠；第一光源发出的光线经背光模组出射、以向显示面板提供光源；多个第二灯珠设置于背光模组对应指纹识别区的位置，第二灯珠具有第二出光角，第二出光角不大于15°。

与现有技术相比，本发明提供的显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本发明提供的显示装置中，每个第二灯珠的出光角均小于等于15°，出光角较小则光强比较集中，不仅能够避免相邻的第二灯珠之间的光线发生串扰，而且第二灯珠的出光角较小，则出射光的光线更集中、出射光的光强更大，从而当第二灯珠的出射光遇到手指并形成反射光时，反射光的光强也较强，因此指纹识别元件能够接收的光强也较大，所以提高了指纹识别的精度。

当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例提供的一种背光模组的平面结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种显示装置的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种第二灯珠放大示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖面结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种背光模组的平面结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图11是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图；

图12是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图13是本发明实施例提供的一种第一灯珠的放大示意图；

图14是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图；

图15是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图；

图16是本发明实施例提供的一种时序图；

图17是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图；

图18是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图；

图19是本发明实施例提供的另一种显示面板的平面结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请参见图1-图3，图1是本发明实施例提供的一种背光模组的平面结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种显示装置的剖面结构示意图，图3是本发明实施例提供的一种第二灯珠放大示意图。如图1-3所示，本发明提供一种显示装置，包括：相对设置的显示面板1和背光模组2，显示面板1包括指纹识别区S，指纹识别区S包括多个指纹识别元件11；背光模组2包括第一光源21和多个第二灯珠22；第一光源21发出的光线经背光模组2出射、以向显示面板1提供光源；多个第二灯珠22设置于背光模组2对应指纹识别区S的位置，第二灯珠22具有第二出光角θ，第二出光角θ不大于15°。

具体的，如图1-3所示，显示装置包括第一光源21和多个第二灯珠22，第二灯珠22发出的光线L2从背光模组2出射，光线L2经手指反射形成反射光，所形成的反射光传输至指纹识别元件11中，指纹识别元件11对入射到其上的光信号进行采集，由于指纹上存在特定的纹路，在手指的脊和谷各位置处形成反射光强度不同，最终使得各指纹识别元件11所采集到的光信号不同，进而实现指纹识别功能。

本实施例提供的显示装置中，每个第二灯珠的出光角均小于等于15°，出光角较小则光强比较集中，不仅能够避免相邻的第二灯珠之间的光线发生串扰，而且第二灯珠的出光角较小，则出射光的光线更集中、出射光的光强更大，从而当第二灯珠的出射光遇到手指并形成反射光时，反射光的光强也较强，因此指纹识别元件能够接收的光强也较大，所以提高了指纹识别的精度。

可选的，背光模组2包括铁框201，铁框201位于第二灯珠22背离显示面板的一侧。可选的，第二灯珠22可以采用Mini LED或者Micro LED等尺寸较小的光源。可选的，第二灯珠22发出的光可以是肉眼能够看见的可见光，也可以是红外光，本发明对此不作具体限制。

可选的，请继续参见图3，每个第二灯珠22包括第二棱镜220，第二棱镜220覆盖第二灯珠的出光面C2、以改变从第二灯珠22的出光面C2出射的光线L2的角度。

具体的，如图3所示，第二灯珠22发出的光线L2从出光面C2出射，经第二棱镜220改变光线L2的出射角度。可选的，第二棱镜220是凸透镜。可以理解的是，本实施例仅以第二棱镜220是凸透镜为例对第二棱镜220进行示意性说明，第二棱镜220也可以是其他棱镜，本发明对此不作具体限制。

本实施例提供的显示装置中，在每个第二灯珠的表面设置第二棱镜，通过设置第二棱镜即能够调整第二灯珠的出射光的角度，从而将第二灯珠的出射光的角度控制在15°或15°以下，无需对显示装置的其他膜层结构进行调整或者改动，制作工艺简单，提高了显示装置的制作效率，降低了显示装置的制作成本。

可选的，请继续参见图1-2，第一光源21包括灯条21，灯条21位于显示装置的一侧。

具体的，如图1-2所示，第一光源21采用侧入式光源的方式，灯条21发出的光在背光模组内不断反射、从而向显示面板提供均匀的面光源。可选的，第二灯珠22位于导光板DG靠近出光面C的一侧。可选的，显示面板包括导光板DG和黑矩阵(图中未示出)，黑矩阵包括镂空部(图中未示出)，沿垂直于显示面板的方向Z上，镂空部与第二灯珠2相交叠、且镂空部与指纹识别元件11相交叠，即指纹识别元件11和第二灯珠22均没有占用显示面板的显示空间。为了避免从导光板DG出射的光线L对指纹识别元件11，通常情况下，在指纹识别元件11背离出光面的一侧设有遮光层；并且第二灯珠22本身无法透光，因此光线L无法从指纹识别元件11和第二灯珠22背离出光面的一侧入射，所以显示面板也不会在镂空部出现漏光的问题。

本实施例提供的显示装置中，背光模组采用侧入式光源技术，从而背光模组的厚度较薄，光源的设计方式较为简单，降低了显示装置的制作成本。

可选的，请参见图4，图4是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖面结构示意图。如图4所示，第二灯珠22位于导光板DG背离出光面C的一侧。可选的，显示面板包括导光板DG，导光板DG包括镂空部DQ，沿垂直于显示面板的方向Z上，镂空部DQ与指纹识别区S相交叠。在镂空部DQ所在区域内设有第一灯珠211和第二灯珠22，第一灯珠211与第一光源21电连接并同时点亮、以向显示面板提供面光源；第二灯珠22作为向指纹识别元件11提供反射光的光源。

本实施例提供的显示装置中，导光板包括了镂空部、且导光板的镂空部内设置了第一灯珠，从而保证了显示装置的正常显示不受影响。

可选的，请参见图5，图5是本发明实施例提供的另一种背光模组的平面结构示意图。如图5所示，第一光源21包括多个第一灯珠211，第一灯珠211呈阵列结构排布。

具体的，如图5所示，第一光源21采用直下式光源的方式，通过在背光模组2内部设置多个第一灯珠211、且第一灯珠211呈阵列结构排布，从而为显示面板1提供均匀的面光源。

本实施例提供的显示装置中，背光模组采用直下式光源技术，背光模组采用直下式光源具有亮度高、出光视角良好、光线利用效率高、背光模组结构简单等优点。

可选的，请参见图5-8，图6是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图，图7是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图，图8是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图。在对应指纹识别区S的位置，如图5所示，第一灯珠211和第二灯珠22沿行方向X交替排布；如图6所示，第一灯珠211和第二灯珠22沿列方向Y交替排布；如图7所示，第一灯珠211和第二灯珠22沿行方向X和沿列方向Y均交替排布。

具体的，如图5-8所示，由于背光模组2的第一光源21采用直下式光源，即第一光源21包括多个第一灯珠211、且第一灯珠211呈阵列结构排布，第二灯珠22也呈阵列结构排布；沿垂直于显示装置的方向Z上，指纹识别区S与多个第二灯珠22至少部分交叠。

可选的，本实施例提供的显示装置中，可选的，第一灯珠211和第二灯珠22的尺寸可以不相同，如图5所示，第二灯珠22的尺寸小于第一灯珠211，从而第二灯珠22可以设置在相邻的两个第一灯珠211的中间；可选的，第一灯珠211和第二灯珠22的尺寸也可以相同，如图7所示，第一灯珠211和第二灯珠22的尺寸相同。

需要说明的是，第一灯珠211和第二灯珠22的尺寸以及排列方式可以有许多种，本实施例仅以图5-7为例对第一灯珠211和第二灯珠22的尺寸、以及第一灯珠211和第二灯珠22的排列方式进行示意性说明，本发明对第一灯珠211和第二灯珠22的尺寸、以及第一灯珠211和第二灯珠22的排列方式不作具体限制。

本实施例提供的显示装置中，第一灯珠和第二灯珠在指纹识别区内均匀分布，从而在不影响正常显示的同时，设置第二灯珠为指纹识别元件提供光源，能够提高指纹识别的精度。

可选的，请参见图9-图12，图9是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图，图10是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图，图11是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图，图12是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图。如图9-10所示，在对应指纹识别区S的位置，沿行方向X和沿列方向Y相邻的两个第一灯珠211之间包括至少两个第二灯珠22；或者，如图11-12所示，在对应指纹识别区S的位置，沿行方向X和沿列方向Y相邻的两个第二灯珠22之间包括至少两个第一灯珠211。

具体的，如图9-10所示，每相邻的两个第一灯珠211之间，包括两个第二灯珠22；或者如图11-12所示，每相邻的两个第二灯珠22之间，包括两个第一灯珠211。可选的，当沿行方向X和/或列方向Y相邻的两个第一灯珠211之间有两个或者以上第二灯珠22时，第二灯珠22的尺寸小于第一灯珠211，从而第一灯珠211之间的间隔不会过大，从而避免对背光模组2的出射光的均一性造成太大影响；当沿行方向X和/或列方向Y相邻的两个第二灯珠22之间有两个或者以上第一灯珠211时，第一灯珠211的尺寸小于第二灯珠22，以避免由于第二灯珠22之间的间隙过大、从而第二灯珠22的数量过少导致指纹识别精度较低。

需要说明的是，第一灯珠211和第二灯珠22间隔排布的方式有很多种，本发明仅以图9和图11为例对第一灯珠211和第二灯珠22的一种排列方式进行示意性说明，第一灯珠211和第二灯珠22还有其他的排布方式，本发明在此不再一一赘述。

本实施例提供的显示装置中，第一灯珠和第二灯珠间隔排布，不影响显示装置正常显示的同时，第二灯珠为指纹识别元件提供光源，能够提高指纹识别的精度，改善了显示装置的性能。

可选的，请参见图3、图13，图13是本发明实施例提供的一种第一灯珠的放大示意图。如图13所示，第一灯珠211具有第一出光角γ，第一出光角γ大于第二出光角θ。可选的，每个第一灯珠211包括第一棱镜210，第一棱镜210覆盖第一灯珠211的出光面C1、以改变从第一灯珠211的出光面C1出射的光线L1的角度。可选的，第一出光角不小于20°。

具体的，如图13所示，第一灯珠211的光线L1从出光面C1出射，经第一棱镜210改变光线L1的出射角度。可选的，第一棱镜210是凸透镜。

本实施例提供的显示装置中，在每个第一灯珠的表面设置第一棱镜，通过设置第一棱镜即能够调整第一灯珠的出射光的角度，从而将第一灯珠的出射光的角度控制在20°或20°以上，无需对显示装置的其他膜层结构进行调整或者改动，制作工艺简单，提高了显示装置的制作效率，降低了显示装置的制作成本；并且由于第一灯珠出射光的角度较大，因此从第一灯珠出射光的光线较为分散，避免光线聚集在某一点、从而使得背光模组的出光面可能出现斑点的情况，使得背光模组能够向显示面板提供更均一的面光源，提升显示装置的显示品质。

可选的，请参见图14-15，图14是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图，图15是本发明实施例提供的又一种背光模组的平面结构示意图。如图14-15所示，背光模组包括第一驱动电路Q1和第二驱动电路Q2，第一驱动电路Q1与第一光源21电连接，第二驱动电路Q2与第二灯珠22电连接。

具体的，如图14-15所示，本实施例提供的显示装置中，第一光源21和第二灯珠22分别采用不同的驱动电路，能够分别对第一光源21和第二灯珠22进行控制，降低显示装置的功耗。

可选的，请参见图16，图16是本发明实施例提供的一种时序图。如图16所示，显示装置包括显示阶段T1和指纹识别阶段T2，在显示阶段T1，第一驱动电路Q1向第一光源21提供第一驱动信号D1；在指纹识别阶段T2，第二驱动电路Q2向第二灯珠22提供第二驱动信号D2。

具体的，如图16所示，本实施例提供的显示装置的工作阶段包括显示阶段T1和指纹识别阶段T2。当显示装置处于显示阶段T1时，第一光源21发出的光线L1经背光模组2出射，为整个显示面板1提供面光源、以照亮整个显示面板1，第二灯珠22此时不工作。当显示装置处于指纹识别阶段T2时，第一光源21不工作，第二灯珠22发出的光线L2从背光模组2出射，光线L2经手指反射形成反射光，所形成的反射光传输至指纹识别元件11中、以实现指纹识别。

本实施例提供的显示装置中，显示装置分为显示阶段和指纹识别阶段，在显示阶段，第一光源工作，第二灯珠不工作，从而能够降低显示装置的功耗；在指纹识别阶段，第一光源不工作，第二灯珠工作，能够避免第一光源的光线对指纹识别的反射光线发生串扰，进一步提高指纹识别的精度。

可选的，请参见图17，图17是本发明实施例提供的又一种显示装置的剖面结构示意图。如图17所示，显示面板1包括阵列基板100，阵列基板100包括衬底101和遮光层102，遮光层102位于衬底101背离背光模组2的一侧；指纹识别元件11位于遮光层102背离衬底101的一侧、且指纹识别元件11在衬底101的正投影位于遮光层102在衬底101的正投影内。

具体的，如图17所示，指纹识别元件11位于遮光层102背离衬底101的一侧，沿垂直于显示装置的方向Z上，指纹识别元件11与遮光层102至少部分交叠。可选的，指纹识别元件11的尺寸小于遮光层102的尺寸。

本实施例提供的显示装置中，遮光层能够形成准直孔，进一步避免第二灯珠发出的光线相互发生串扰，进一步提高指纹识别的精度。

可选的，请参见图18，图18是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图。如图18所示，显示面板1还包括显示区A，指纹识别区S与显示区A至少部分重叠。

可选的，请参见图19，图19是本发明实施例提供的另一种显示面板的平面结构示意图。如图19所示，显示区A和指纹识别区S完全重叠。

具体的，如图18所示，指纹识别区S与显示区A可以部分重叠如图19所示，，指纹识别区S与显示区A也可以全部重叠，本发明对此不作具体限制。可以理解的是，由于沿垂直于显示装置的方向上，指纹识别区与第二灯珠22交叠，因此，当指纹识别区S与显示区A部分重叠时，只需要在指纹识别区S的正下方设置第二灯珠22；当指纹识别区S与显示区A完全重叠时，需要在整个显示区下方设置第二灯珠22，以便能够为整个指纹识别区S提供光源。

本实施例提供的显示装置中，可以实现显示装置局部指纹识别功能，也可以实现显示装置的全屏指纹识别功能，在不影响显示装置正常显示的情况下，设置的第二灯珠为指纹识别元件提供光源，提高了指纹识别的精度。

通过上述实施例可知，本发明提供的显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本发明提供的显示装置中，每个第二灯珠的出光角均小于等于15°，出光角较小则光强比较集中，不仅能够避免相邻的第二灯珠之间的光线发生串扰，而且第二灯珠的出光角较小，则出射光的光线更集中、出射光的光强更大，从而当第二灯珠的出射光遇到手指并形成反射光时，反射光的光强也较强，因此指纹识别元件能够接收的光强也较大，所以提高了指纹识别的精度。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

相对设置的显示面板和背光模组，所述显示面板包括指纹识别区，所述指纹识别区包括多个指纹识别元件；

所述背光模组包括第一光源和多个第二灯珠；

所述第一光源发出的光线经所述背光模组出射、以向所述显示面板提供光源；

所述多个第二灯珠设置于所述背光模组对应所述指纹识别区的位置，所述第二灯珠具有第二出光角，所述第二出光角不大于15°。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

每个所述第二灯珠包括第二棱镜，所述第二棱镜覆盖所述第二灯珠的出光面、以改变从所述第二灯珠的所述出光面出射的光线的角度。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第一光源包括灯条，所述灯条位于所述显示装置的一侧。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第一光源包括多个第一灯珠，所述第一灯珠呈阵列结构排布。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，

在对应所述指纹识别区的位置，所述第一灯珠和所述第二灯珠沿行方向交替排布，和/或所述第一灯珠和所述第二灯珠沿列方向交替排布。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，

在对应所述指纹识别区的位置，沿所述行方向和/或沿所述列方向相邻的两个所述第一灯珠之间包括至少两个所述第二灯珠；

或者，在对应所述指纹识别区的位置，沿所述行方向和/或沿所述列方向相邻的两个所述第二灯珠之间包括至少两个所述第一灯珠。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，

所述第一灯珠具有第一出光角，所述第一出光角大于所述第二出光角。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，

每个所述第一灯珠包括第一棱镜，所述第一棱镜覆盖所述第一灯珠的出光面、以改变从所述第一灯珠的所述出光面出射的光线的角度。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，

所述第一出光角不小于20°。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述背光模组包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路与所述第一光源电连接，所述第二驱动电路与所述第二灯珠电连接。

11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置包括显示阶段和指纹识别阶段，在所述显示阶段，所述第一驱动电路向所述第一光源提供第一驱动信号；在所述指纹识别阶段，所述第二驱动电路向所述第二灯珠提供第二驱动信号。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述显示面板包括阵列基板，所述阵列基板包括衬底和遮光层，所述遮光层位于所述衬底背离所述背光模组的一侧；

所述指纹识别元件位于所述遮光层背离所述衬底的一侧、且所述指纹识别元件在所述衬底的正投影位于所述遮光层在所述衬底的正投影内。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述显示面板还包括显示区，所述指纹识别区与所述显示区至少部分重叠。