CN109782485A

CN109782485A - 一种显示装置

Info

Publication number: CN109782485A
Application number: CN201910100339.1A
Authority: CN
Inventors: 卢丽君; 黄懿兵; 李静; 邱英彰; 沈柏平
Original assignee: Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Xiamen Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-05-21

Abstract

本发明公开了一种显示装置。该显示装置包括背光模组以及设置于背光模组出光侧的显示面板；显示装置还包括多个第一区域和多个第二区域，每个第一区域内设置至少一个光学指纹传感器；在显示阶段，第一区域和第二区域均处于亮态；在指纹识别阶段，第一区域处于暗态，第二区域处于亮态。本发明实施例提供的技术方案，使得光学指纹传感器工作过程中，其所在的第一区域处于暗态，与第一区域相对应的背光模组的位置没有光线照射至光学指纹传感器上，进而避免了光学指纹传感器出现漏流现象，且由于第一区域在显示阶段处于亮态，透明的光学指纹传感器不会影响显示装置的正常显示，使得显示装置的开口率不会受光学指纹传感器的影响而减小。

Description

一种显示装置

技术领域

本发明实施例涉及光学指纹识别技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

随着指纹识别技术的发展，使其在诸多领域得到广泛应用，如电子设备终端中的手机、平板电脑和电视等；安全防护系统中的门禁和保险柜等。指纹采集的实现方式主要有光学式、电容式和超声成像式等技术，其中光学指纹识别技术的识别范围相对较大，且成本相对较低。

光学指纹识别技术应用于液晶显示装置时，通常将光学指纹传感器设置于阵列基板侧，指纹识别阶段，背光模组发出的光会照射至光学指纹传感器靠近背光模组一侧的表面上，导致漏流现象的发生。现有技术中采用在光学指纹传感器靠近背光模组一侧的表面上形成遮光层的方式解决上述问题，但由于光学指纹传感器会占用一定的开口面积，导致显示装置的开口率下降。

发明内容

本发明提供一种显示装置，以在不减小显示装置开口率的前提下，避免光学指纹传感器在工作过程中出现漏流现象。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括背光模组以及设置于所述背光模组出光侧的显示面板；

所述显示装置还包括多个第一区域和多个第二区域，每个所述第一区域内设置至少一个光学指纹传感器；

在显示阶段，所述第一区域和所述第二区域均处于亮态；

在指纹识别阶段，所述第一区域处于暗态，所述第二区域处于亮态。

本发明实施例提供的显示装置包括背光模组以及设置于背光模组出光侧的显示面板，显示装置还包括多个第一区域和多个第二区域，每个第一区域内设置至少一个光学指纹传感器，在显示阶段，第一区域和第二区域均处于亮态，在指纹识别阶段，第一区域处于暗态，第二区域处于亮态，使得光学指纹传感器工作过程中，其所在的第一区域处于暗态，与第一区域相对应的背光模组的位置没有光线会照射至光学指纹传感器上，进而避免了光学指纹传感器出现漏流现象，且由于第一区域在显示阶段处于亮态，透明的光学指纹传感器不会影响显示装置的正常显示，使得显示装置的开口率不会受光学指纹传感器的影响而减小。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的光学指纹传感器进行指纹识别时的光路示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图7是指纹识别阶段磁控刚毛阵列的结构示意图；

图8是显示阶段磁控刚毛阵列的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种显示装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

在显示阶段，所述第一区域和所述第二区域均处于亮态；

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图1所示，显示装置包括背光模组200以及设置于背光模组200出光侧的显示面板100，显示装置还包括多个第一区域10和多个第二区域20，每个第一区域10内设置一个光学指纹传感器300，在显示阶段，第一区域10和第二区域20均处于亮态，在指纹识别阶段，第一区域10处于暗态，第二区域20处于亮态。

需要说明的是，图1仅以每个第一区域10内设置一个光学指纹传感器300 为例进行说明，而非对每个第一区域10内光学指纹传感器300数量的限定，在本实施例的其他实施方式中，每个第一区域10内光学指纹传感器300的数量还可以为其他值，例如图2所示的两个，本实施例对此不作具体限定，设计人员可根据实际情况进行合理调整。

示例性的，继续参见图1，显示装置包括多个子像素121，每个第一区域 10内可以设置一个子像素121。值得注意的是，本实施例对每个第一区域10内子像素121的数量也不作具体限定，在本实施例的其他实施方式中，每个第一区域10内子像素121的数量也可以为其他数值，例如图2所示的两个。此外，本实施例对光学指纹传感器300的尺寸也不作具体限定，在能够实现良好光学指纹识别功能且位于对应第一区域10内的前提下，光学指纹传感器300的尺寸可以为任意值。

图3是本发明实施例提供的光学指纹传感器进行指纹识别时的光路示意图。为简化附图结构，图3仅示意出一个光学指纹传感器进行指纹识别时的光路。在指纹识别阶段，第一区域10处于暗态，第二区域20处于亮态，从第二区域20内背光模组200发出的光经显示面板100后传输至用户手指表面101，在用户手指表面101反射后传输至光学指纹传感器300上。可见第一区域10和第二区域20的划分与子像素121之间的划分无直接关系，因此每个第一区域10内子像素121的数量可以为整数个，也可以为小数个，本实施例对此不做具体限定。此外，各第一区域10内子像素121的数量以及包含的子像素121的颜色也不做具体限定。

本实施例提供的显示装置包括背光模组200以及设置于背光模组200出光侧的显示面板100，显示装置还包括多个第一区域10和多个第二区域20，每个第一区域10内设置至少一个光学指纹传感器300，在显示阶段，第一区域10 和第二区域20均处于亮态，在指纹识别阶段，第一区域10处于暗态，第二区域20处于亮态，使得光学指纹传感器300工作过程中，其所在的第一区域10 处于暗态，与第一区域10相对应的背光模组200的位置没有光线会照射至光学指纹传感器300上，进而避免了光学指纹传感器300出现漏流现象，且由于第一区域10在显示阶段处于亮态，透明的光学指纹传感器300不会影响显示装置的正常显示，使得显示装置的开口率不会受光学指纹传感器300的影响而减小。

可选的，图1以不同的阴影图案标识不同发光颜色的子像素121中的彩色滤光膜，如图1所示，多个子像素121包括第一色彩子像素、第二色彩子像素、第三色彩子像素以及白色子像素，白色子像素可以设置于第一区域10内。

需要说明的是，本实施例对第一色彩子像素、第二色彩子像素以及第三色彩子像素的颜色不作具体限定，示例性的，第一色彩子像素、第二色彩子像素以及第三色彩子像素的颜色可以分别为红色、绿色和蓝色中的任一种，且互不相同。具体的，红色、绿色以及蓝色是光的三原色，不同强度的红色、绿色和蓝色能够混合得到各种颜色的光，因此，上述设置方式能够使得显示装置显示颜色多样，丰富显示装置的显示色彩。

还需要说明的是，这样的设置使得光学指纹传感器300接收的大部分的光仅在传输至用户手指时经过一次彩色滤光膜，反射后经白色子像素对应的透明膜层传输至光学指纹传感器300，降低了光线受彩色滤光膜影响的程度，有利于光学指纹传感器300识别精度的提高。

图4是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。在图1所示显示装置的基础上，图4示意出了背光模组200的具体结构。如图4所示，背光模组200包括光学膜片组210以及多个micro-LED221，多个micro-LED221设置于光学膜片组210远离显示面板100的一侧，第一区域10内和第二区域20 内均设置有整数个micro-LED221。

需要说明的是，micro-LED221的尺寸较小，且各micro-LED221能够被单独驱动，适用于小尺寸的第一区域10，在显示阶段，第一区域10和第二区域 20内的micro-LED221均被驱动发光，在指纹识别阶段，第一区域10内的 micro-LED221被驱动发光，第二区域20内的micro-LED221停止发光。这样的设置能够简单的通过控制micro-LED221的发光情况实现显示阶段和指纹识别阶段第一区域10和第二区域20的亮暗调节，方便操作且无需额外设置其他用于控制光透过率的部件。

示例性的，继续参见图4，显示装置包括多个子像素，第一区域10与子像素121一一对应，第一区域10内设置一个micro-LED221。

需要说明的是，这样的设置实现了单颗micro-LED221在一个子像素121所在区域内的设置，使得该子像素121所在区域的发光情况可被单独控制，进而使得第一区域10内能够对应一个子像素121，降低指纹识别阶段暗态区域的比例，使得能够有充足的光线用于指纹识别。

图5是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。如图5所示，背光模组200包括光学膜片组210以及多个LED222，多个LED222设置于光学膜片组210远离显示面板100的一侧，光学膜片组210包括远离显示面板100 设置的第一光学膜片211，第一区域10内设置有光透过率调节单元400，光透过率调节单元400设置于第一光学膜片211和光学指纹传感器300之间，在显示阶段，光透过率调节单元400的光透过率为80％～100％，在指纹识别阶段，光透过率调节单元400的光透过率为0～20％。

示例性的，光学膜片组210包括导光板，以及依次层叠于导光板靠近显示面板100一侧表面上的下扩散片、上扩散片、下棱镜片和上棱镜片，此时，第一光学膜片211为导光板。可选的，光学膜片组210也可以不包括导光板，仅包括其他光学膜片组，本实施例对此不作具体限定。

需要说明的是，图5所示背光模组200的结构为直下式背光模组，直下式背光模组具有便于应用于大尺寸显示装置，以及能够以较少数量的LED222达到良好背光源效果的优势。

还需要说明的是，光透过率调节单元400的光透过率大于20％时，光透过率调节单元400透过的光量能够容易的被人眼识别，其所在区域不再为明显的暗态；光透过率调节单元400的光透过率小于80％时，光透过率调节单元400 透过的光量虽能够容易的被人眼识别，但与未设置光透过率调节单元400的第二区域20的亮度差较大，会导致显示阶段第一区域10的亮度明显低于第二区域20的亮度，影响显示效果。综上所述，本实施例较佳的设置第一区域10需为暗态时，光透过率调节单元400的光透过率为0～20％，第一区域10需为亮态时，光透过率调节单元400的光透过率为80％～100％。下述光透过率调节单元400 的光透过率设置情况及原因与此相同，不再赘述。

图6是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。如图6所示，背光模组200包括光学膜片组210以及多个LED222，多个LED222设置于光学膜片组210的侧面，背光模组200包括第一光学膜片211，第一区域10内设置有光透过率调节单元400，光透过率调节单元400设置于第一光学膜片211和光学指纹传感器300之间，在显示阶段，光透过率调节单元400的光透过率为 80％～100％，在指纹识别阶段，光透过率调节单元400的光透过率为0～20％。

示例性的，光学膜片组210包括导光板，以及依次层叠于导光板靠近显示面板100一侧表面上的下扩散片、上扩散片、下棱镜片和上棱镜片，此时，第一光学膜片211为导光板。值得注意的是，导光板用于把侧边光源转换成面光源并发光均匀，是侧入式背光模组的必要部件。

需要说明的是，图6所示背光模组200的结构为侧入式背光模组，侧入式背光模组的光源220设置于光学膜片组210的侧边，因此整体厚度相对较低，有利于显示装置的薄化。

还需要说明的是，对于图5和图6所示的背光模组，第一区域10和第二区域20的发光情况无法单独控制，使得指纹识别阶段第一区域10处于暗态第二区域20处于亮态的设置无法实现。为解决上述问题，本实施例在第一区域10 内第一光学膜片211和光学指纹传感器300之间设置光透过率调节单元400，在指纹识别阶段，背光模组200正常发光，调节第一区域10内的光透过率调节单元400的光透过率至0～20％，第二区域20内无物体遮挡，透过率为100％，以实现第一区域10处于暗态，第二区域20处于亮态。

值得注意的是，第一光学膜片211和光学指纹传感器300之间的任意位置均适于本申请中光透过率调节单元400的设置，即光透过率调节单元400可以设置于第一光学膜片211外的任一光学膜片上，也可以设置于显示面板100中位于光学指纹传感器300靠近背光模组200一侧的各膜层上，或位于第一光学膜片211和光学指纹传感器300之间的附加透明基板上。

示例性的，继续参见图6，光透过率调节单元400可以为磁控刚毛阵列，磁控刚毛阵列包括刚毛阵列410以及用于控制刚毛阵列410的光透过率的微磁控电路420。

需要说明的是，微磁控电路420能够形成用于控制对应刚毛阵列410中多个刚毛的弯曲状态。在指纹识别阶段，微磁控电路420控制对应刚毛阵列410 中多个刚毛弯曲，图7是指纹识别阶段磁控刚毛阵列的结构示意图。如图7所示，由于刚毛采用不透明材料形成，刚毛弯曲后磁控刚毛阵列的透光率接近零，约为0～20％，此时第一区域10处于暗态。在显示阶段，微磁控电路420控制对应刚毛阵列410中多个刚毛直立，图8是显示阶段磁控刚毛阵列的结构示意图。如图8所示，刚毛直立后磁控刚毛阵列的透光率接近100％，约为80％～100％，此时第一区域10处于亮态。

还需要说明的是，本实施例对刚毛阵列410和微磁控电路420在背光模组 200和显示面板100层叠方向上的相对位置关系不作具体限定，刚毛阵列410 可以位于微磁控电路420远离显示面板100出光面的一侧，如图6所示，也可以位于微磁控电路420靠近显示面板100出光面的一侧，如图9所示。需要说明的是，图9仅以光透过率调节单元400设置于显示面板100和背光模组200 之间为例进行说明而非限定，在本实施例的其他实施方式中，对于刚毛阵列410 位于微磁控电路420靠近显示面板100出光面的一侧的结构，光透过率调节单元400还可以设置于第一光学膜片211和光学指纹传感器300之间的任意位置处。

可选的，继续参见图9，显示装置还包括第一附加透明基板500，第一附加透明基板500设置于显示面板100和背光模组200之间，刚毛阵列410和微磁控电路420可以分别设置于第一附加透明基板500相对的两个表面上。

需要说明的是，这样的设置中光透过率调节单元400位于显示面板100和背光模组200的外侧，形成显示装置时可直接采用原有结构的显示面板100和背光模组200即可，工艺简单，制备难度较低。

示例性的，刚毛阵列410的材料可以为镍或四氧化三铁。

需要说明的是，镍和四氧化三铁均为性价比高的磁性材料，是刚毛阵列410 较佳材料的选择。可以理解的是，在能够实现良好磁控性能的前提下，刚毛阵列410还能够采用其他材料形成，本实施例对此不作具体限定。

继续参见图9，显示面板100包括相对设置的阵列基板110和彩膜基板120，光学指纹传感器300可以设置于阵列基板110上。

图10是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。如图10所示，光学指纹传感器300可以设置于彩膜基板120上。

图11是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。如图11所示，光学指纹传感器300设置于显示面板100和背光模组200之间。

需要说明的是，光学指纹传感器300设置于显示面板100和背光模组200 之间包括如下三种情况：1、光学指纹传感器300设置于显示面板100靠近背光模组200一侧的表面上，如图11所示；2、光学指纹传感器300设置于背光模组200靠近显示面板100一侧的表面上，如图12所示；3、光学指纹传感器300 设置于显示面板100和背光模组200之间的其他部件上，例如，图13是本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。如图13所示，显示装置还可以包括第二附加透明基板600，第二附加透明基板600设置于显示面板100和背光模组200之间，光学指纹传感器300设置于第二附加透明基板600上。

需要说明的是，图13仅以光学指纹传感器300设置于第二附加透明基板 600远离背光模组200一侧表面上为例进行说明而非限定，在本实施例的其他实施方式中，光学指纹传感器300设置于第二附加透明基板600靠近背光模组 200一侧表面上，如图14所示。

还需要说明的是，将光学指纹传感器300设置于显示面板100和背光模组 200之间，能够使得显示面板100和背光模组200可以保留原有结构，不会受光学指纹传感器300的影响而发生改变，进而提升了与现有技术的兼容性，避免了显示装置制备难度的增大

可选的，光学指纹传感器300和光透过率调节单元400可以均位于显示面板100和背光模组200之间。此时，光透过率调节单元400设置于位于显示面板100和背光模组200之间的附加透明基板上，光学指纹传感器300可以设置于显示面板100靠近背光模组200一侧的表面上，背光模组200靠近显示面板 100一侧的表面上，或位于光透过率调节单元400和显示面板100之间的另一附加透明基板上。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，包括背光模组以及设置于所述背光模组出光侧的显示面板；

在显示阶段，所述第一区域和所述第二区域均处于亮态；

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每个所述第一区域内设置一个所述光学指纹传感器。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括多个子像素，每个所述第一区域内设置至少一个所述子像素。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个子像素包括第一色彩子像素、第二色彩子像素、第三色彩子像素以及白色子像素；

所述白色子像素设置于所述第一区域内。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组包括光学膜片组以及多个micro-LED，所述多个micro-LED设置于所述光学膜片组远离所述显示面板的一侧；

所述第一区域内和所述第二区域内均设置有整数个micro-LED。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置包括多个子像素，所述第一区域与所述子像素一一对应；

所述第一区域内设置一个所述micro-LED。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述背光模组包括光学膜片组以及多个LED，所述多个LED设置于所述光学膜片组远离所述显示面板的一侧，或所述光学膜片组的侧面；

所述光学膜片组包括远离所述显示面板设置的第一光学膜片，所述第一区域内设置有光透过率调节单元，所述光透过率调节单元设置于所述第一光学膜片和所述光学指纹传感器之间；

在所述显示阶段，所述光透过率调节单元的光透过率为80％～100％；

在所述指纹识别阶段，所述光透过率调节单元的光透过率为0～20％。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述光透过率调节单元为磁控刚毛阵列，所述磁控刚毛阵列包括刚毛阵列以及用于控制所述刚毛阵列的光透过率的微磁控电路。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括第一附加透明基板，所述第一附加透明基板设置于所述显示面板和所述背光模组之间；

所述刚毛阵列和所述微磁控电路分别设置于所述第一附加透明基板相对的两个表面上。

10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述刚毛阵列的材料为镍或四氧化三铁。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板；

所述光学指纹传感器设置于所述阵列基板或所述彩膜基板上。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光学指纹传感器设置于所述显示面板和所述背光模组之间。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，还包括第二附加透明基板，所述第二附加透明基板设置于所述显示面板和所述背光模组之间；

所述光学指纹传感器设置于所述第二附加透明基板上。