CN109784303A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括盖板层，包括在第一方向上相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面为显示装置的触控操作接触面；遮光层，在第一方向上位于第二表面远离第一表面的一侧，包括多个透光小孔；光感传感器层，在第一方向上位于遮光层远离盖板层的一侧；其中，多个透光小孔包括相邻的第一透光小孔和第二透光小孔，第一透光小孔在光感传感器层的成像区域为第一成像区，光感传感器层中检测第一透光小孔的像的区域为第一检测区，光感传感器层中检测第二透光小孔的像的区域为第二检测区，第一成像区覆盖并超出第一检测区，且第一成像区与第二检测区不重叠。通过将本发明，能够提升显示装置指纹识别的准确性。

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
指纹对于每一个人而言是与生俱来的，随着科技的发展，市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置，如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。用户在操作带有指纹识别功能的显示装置前，只需要用手指触摸显示装置就可以进行权限验证，简化了权限验证过程，并且，随着指纹识别功能应用场景的逐渐增加，指纹识别区域逐渐由部分区域演变为全屏识别。
现有的基于光学式指纹识别技术的显示装置中，光感传感器基于半导体器件形成，利用半导体器件受到光照会产生漏流的特性实现指纹检测，具体地，指纹识别光源产生的光线在手指与显示装置触控的表面发生反射后，反射光线照射到光感传感器，光感传感器来检测由于指纹谷峰波动带来的光线强度，从而生成指纹谱。但是，现有技术中指纹识别准确性需要进一步提高。
因此，提供一种显示装置，以提高在显示面板上进行指纹识别的准确率，是本领域有待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种显示装置，基于小孔成像的原理实现指纹识别，同时，能够改善图像均匀性，提高指纹识别准确度。
该显示装置包括：盖板层，包括在第一方向上相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面为显示装置的触控操作接触面；遮光层，在第一方向上位于第二表面远离第一表面的一侧，包括多个透光小孔；光感传感器层，在第一方向上位于遮光层远离盖板层的一侧；其中，多个透光小孔包括相邻的第一透光小孔和第二透光小孔，第一透光小孔在光感传感器层的成像区域为第一成像区，光感传感器层中检测第一透光小孔的像的区域为第一检测区，光感传感器层中检测第二透光小孔的像的区域为第二检测区，第一成像区覆盖并超出第一检测区，且第一成像区与第二检测区不重叠。
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：
设置透光小孔自身的成像区域覆盖并超出自身检测区域，减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，提升指纹识别的准确性，同时，相邻两个透光小孔中，任一个透光小孔的成像区域均不与另一个透光小孔的检测区域重叠，避免了经过一个透光小孔的光线入射至另一个透光小孔对应的检测区域，造成相邻检测区域之间的串扰。
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是现有技术所述的显示装置的模层结构示意图；
图2和图3是现有技术所述的显示装置的成像区域示意图；
图4是本发明一种实施例提供的显示装置的模层结构示意图；
图5和图6是本发明实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图7是本发明另一种实施例提供的显示装置的膜层结构示意图；
图8是本发明一种实施例提供的显示装置的俯视示意图；
图9是本发明一种实施例提供的显示装置的光感传感器层示意图；
图10和图11是本发明另一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图12是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图13和图14是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图15和图16是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图17是本发明实施例提供的显示装置和现有技术的显示装置的位置亮度变化对比图；
图18是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图19是本发明一种实施例提供的显示装置的透光小孔的示意图；
图20是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图；
图21是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图。
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。
为了提升基于光学式指纹识别技术的显示面板中，指纹识别的准确率，发明人对现有技术中的一种显示面板进行了如下的研究。
图1是现有技术所述的显示装置的模层结构示意图，如图1所示，该显示装置包括衬底层11'、位于衬底层11'一侧的发光层20'以及发光层20'远离衬底层11'一侧设置有盖板层50'，盖板层50'的表面为显示装置的触控操作面。显示装置还包括光感传感器层40'和遮光层30'，遮光层30'设置有若干透光小孔31'，发光层20'复用为指纹识别光源，发光层20'产生的光线到达指纹TB'与盖板层50'的接触面后，在接触面发生反射，反射回的光线经透光小孔31'入射至光感传感器层40'，当透光小孔31'的孔径足够小时，能够通过小孔成像的原理，将指纹图像成像至光感传感器层40'，实现指纹识别。
图2和图3是现有技术所述的显示装置的成像区域示意图，如图2和图3所示，在透光小孔视角、物像距等参数都固定的情况下，以透光小孔31'的形状为圆形为例，一个透光小孔31'在光感传感器层40'的成像区域IA'为半径为P'/2的圆形区域，光感传感器层40'包括若干光感指纹传感器41'，对应每个成像区域IA'，设置一个检测区域EA'，检测区域EA'内设置多个光感传感器41'，对每个成像区域IA'进行检测，最终根据所有检测区域EA'检测到的图像进行指纹识别。
发明人进一步研究发现，针对每个透光小孔31'，成像区域IA'的边缘亮度不均匀且容易发生畸变，导致检测区域EA'感测到的图像不准确，进而导致指纹识别准确性降低。综上，基于现有技术中指纹识别准确性低的显示装置，本发明提供了一种显示装置，设置透光小孔自身的成像区域覆盖并超出自身检测区域，减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，同时，相邻两个透光小孔中，任一个透光小孔的成像区域均不与另一个透光小孔的检测区域重叠，避免了经过一个透光小孔的光线入射至另一个透光小孔'对应的检测区域，造成相邻检测区域之间的串扰。以下将通过各个实施例详细描述本申请提供的显示装置。
图4是本发明一种实施例提供的显示装置的模层结构示意图，图5和图6是本发明实施例提供的显示装置的成像区域示意图。在一种实施例中，如图4至图6所示，显示装置包括如下膜层结构：
盖板层50，包括在第一方向z上相对的第一表面S1和第二表面S2，其中，第一表面S1为显示装置的触控操作接触面，用户可通过用手指、操作笔等方式，在第一表面S1上对显示装置进行触控操作。
遮光层30，在第一方向z上位于第二表面S2远离第一表面S1的一侧，包括多个透光小孔31，光线可穿过透光小孔31。
光感传感器层40，在第一方向z上位于遮光层30远离盖板层50的一侧。
发光层20和衬底层11，发光层20包括若干发光单元21，其中，在第一方向z上，发光层20位于衬底层11与盖板层50之间，发光单元21发光实现图像显示，同时，发光单元21也可以复用为指纹识别光源FL。
需要说明的是，图4以及本申请中的其他膜层图，仅用于示意性的示出上述各膜层的一种相对位置关系，各膜层之间还可设置其他膜层，每个膜层根据实际功能可以是图案化的结构，也可以是整层结构，本申请对此并不进行限定。
在该实施例提供的显示装置中，设置有光感传感器层40和具有透光小孔31的遮光层30，指纹识别光源FL产生的光线达到盖板层50的第一表面S1与手指的接触面时，在该接触面上发生反射，反射回的光线经透光小孔31入射至光感传感器层40，当透光小孔31的孔径足够小时，能够通过小孔成像的原理，将指纹图像成像至光感传感器层40，实现指纹识别。其中，在本申请中，定义每个透光小孔31在光感传感器层40所成的像的区域为透光小孔31的成像区域IA；针对每个成像区域IA，光感传感器层40检测的像的区域为检测区域EA；每个检测区域EA在触控操作接触面S1上对应的指纹图像所在的区域为指纹区域FA(见图6中虚点填充的区域)。
如图5和图6所示，透光小孔31的成像区域IA为直径为r的圆形区域，透光小孔31的检测区域EA为边长为Q的正方形区域，检测区域EA对应的指纹区域FA为边长为R的正方形区域。
特别的是，对于多个透光小孔31中任意相邻的两个透光小孔31(为描述方便，在本申请中将相邻的两个透光小孔31分别定义为第一透光小孔31a和第二透光小孔31b)，第一透光小孔31a的成像区域IA为第一成像区IA1，第一透光小孔31a的检测区域EA为第一检测区EA1，第二透光小孔31b的成像区域IA为第二成像区IA2，第二透光小孔31b的检测区域EA为第二检测区EA2，其中，第一成像区IA1覆盖并超出第一检测区EA1，第一成像区IA1与第二检测区EA2不重叠；第二成像区IA2覆盖并超出第二检测区EA2，第二成像区IA2与第一检测区EA1不重叠，也就是说，对于透光小孔31自身来说，设置成像区域IA覆盖并超出自身检测区域EA，光感传感器层40仅检测成像区域IA中部区域的图像，避免检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，同时，对于相邻的第一透光小孔31a和第二透光小孔31b，第一透光小孔31a的第一成像区IA1不会成像至第二透光小孔31b的第二检测区EA2内，避免经过第一透光小孔31a的光线入射至第二透光小孔31b的第二检测区EA2，造成对第二透光小孔31b的第二检测区EA2的串扰；第二透光小孔31b的第二成像区IA2不会成像至第一透光小孔31a的第一检测区EA1内，避免经过第二透光小孔31b的光线入射至第一透光小孔31a的第一检测区EA1，造成对第一透光小孔31a的第一检测区EA1的串扰。
采用该实施例提供的显示装置，设置透光小孔自身的成像区域覆盖并超出自身检测区域，减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，提升指纹识别的准确性，同时，相邻两个透光小孔中，任一个透光小孔的成像区域均不与另一个透光小孔的检测区域重叠，避免了经过一个透光小孔的光线入射至另一个透光小孔对应的检测区域，造成相邻检测区域之间的串扰。
进一步地，相邻的检测区域EA，也即第一检测区EA1和第二检测区EA2可以接触排布，也可以间隔排布，且检测区域EA的形状可以为正方形、长方形、三角形、六边形等形状。无论检测区域EA是怎样的形状，可选地，检测区域EA的几何中心与透光小孔31正对，也即，检测区域EA的几何中心与成像区域IA的几何中心重叠，使得检测区域EA检测成像区域IA中部区域的图像，能够进一步减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，进一步提升指纹识别的准确性。
可选地，在一种实施例中，请继续参考图5所示，透光小孔31的孔径为a，5μm＜a＜20μm。
采用该实施例提供的显示装置，限定透光小孔的孔径在5微米至20微米之间，一方面，透光小孔的孔径小于20微米，保证透光小孔足够小，能够实现小孔成像，另一方面，透光小孔大于5微米，降低制作透光小孔的工艺精度要求。
可选地，在一种实施例中，如图6所示，透光小孔31在光感传感器层40的正投影的形状为圆形，此时，透光小孔31的孔径a为圆的直径；透光小孔31在光感传感器层40的正投影的形状还可以为椭圆形，此时，透光小孔31的孔径a为椭圆的长径；透光小孔31在光感传感器层40的正投影的形状还可以为多边形或不规则形状，此时，透光小孔31的孔径a为孔边缘上距离最远的两点之间的距离，其中，成像区域IA的形状与透光小孔31的形状相同。进一步可选地，在一种实施例中，透光小孔31在光感传感器层40的正投影为圆形、椭圆形或者凸多边形，能够降低衍射影响，进一步提升检测图像的准确性。
可选地，在一种实施例中，请继续参考图4，在第一方向z上，发光层20在第一方向上z位于盖板层50和遮光层30之间，也即遮光层30位于发光层20朝向衬底层的一侧，避免遮光层30对显示装置发光显示的影响，同时，透光小孔31在发光层20的正投影位于相邻的发光单元21之间，避免发光单元21对穿过透光小孔31的光线造成遮挡。
图7是本发明另一种实施例提供的显示装置的膜层结构示意图，在另一种实施例中，如图7所示，遮光层30位于发光层20远离衬底层11的一侧。在此基础上，遮光层30还设置有像素孔32，该像素孔32对应发光单元21设置，使得发光单元21产生的光线能够通过像素孔32出射。
如图4和图7所示，无论遮光层30位于发光层20的哪一侧，光感传感器层40均位于遮光层30远离显示装置的触控操作面的一侧，也即远离盖板层50的一侧，保证在手指与盖板层50的接触面反射回的光线，在穿过透光小孔31后入射至光感传感器层40。同时，为了实现小孔成像，需要遮光层30与光感传感器层40在显示装置的厚度方向上需要有一定的距离，因此，在一种实施例中，在第一方向z上，衬底层11位于遮光层30和光感传感器层40之间。
采用该实施例提供的显示装置，光感传感器层与遮光层之间至少具有衬底层，而对于包括刚性显示面板的显示装置而言，衬底层通常为玻璃基板，能够满足遮光层与光感传感器层之间的距离要求，而不需要额外设置膜层来满足遮光层与光感指纹传感器层之间的距离要求，避免增加显示装置的厚度，有利于显示装置的轻薄化。
在设置透光小孔的排布时，可参照发光单元的设置进行排布。图8是本发明一种实施例提供的显示装置的俯视示意图，在一种实施例中，如图8所示，显示装置包括显示区AA和包围该显示区AA的边框区BA，发光单元21设置于显示区AA内，其中，显示装置可以为常规显示装置，相应地，显示区AA为常规的矩形显示区，或者，显示装置也可以为异形显示装置，例如圆形或环形显示装置，又如在显示装置的显示面板上设置有用于放置听筒、摄像头模块等的透明区，又如在显示面板的边缘位置设置有向显示区凹进的缺口(Notch)，又如在显示面板的拐角为圆弧形拐角等。无论哪种形状结构的显示装置，均将显示区AA中的所有发光单元21分成多个发光单元组21G，每个发光单元组21G包括多个发光单元21，在设置透光小孔31时，每个发光单元组21G对应设置有一个透光小孔31。
采用该实施例提供的显示装置，对应发光单元组设置透光小孔，能够在显示装置上形成规律排布的透光小孔。
图9是本发明一种实施例提供的显示装置的光感传感器层示意图，在一种实施例中，请参考图5、图6和图9所示，光感传感器层包括多个光感传感器组41G，每个光感传感器组41G包括多个光感传感器41，每个透光小孔31在光感传感器层40的有效检测区域EA对应一个光感传感器组41G。第一透光小孔31a在光感传感器层40的第一检测区EA1对应第一光感传感器组41G1，第二透光小孔31b在光感传感器层40的第一检测区EA2对应第二光感传感器组41G2。
采用该实施例提供的显示装置，对应有效检测区域设置多个光感传感器组成的光感传感器组，避免光感传感器设置的冗余，同时，在指纹图像读取时，对各个光感传感器组进行感测，例如指纹识别芯片可分时读取不同光感传感器组感测的信号，降低指纹识别芯片在同一时间内的处理数据量。
图10和图11是本发明另一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，在一种实施例中，如图10和图11所示，各透光小孔31探测的触控区域，也即触控操作接触面上对应检测区域EA的指纹图像的指纹区域FA的边界衔接，从而各透光小孔31对应的检测区域EA检测到的信号，恰好能够对完整的指纹图像进行识别，既不会造成同一个位置处的指纹图像被两个有效检测区域EA识别，导致指纹识别的冗余，也不会造成某一个位置处的指纹图像没有被任意一个有效检测区域EA识别，导致指纹识别准确性的降低。
采用该实施例提供的显示装置，将透光小孔的有效检测区域的大小设置为恰好能够对完整的指纹图像进行识别，避免指纹被重复读取，造成指纹信息重复或错误，减小检测工作量，降低功耗；既满足识别要求，又能够进一步减小检测区域内检测亮度不均匀且容易发生畸变的成像边缘的概率，从而进一步提升指纹识别的准确性。
具体地，在一种实施例中，请继续参考图10和图11，相邻两个透光小孔31之间的距离为P，每个透光小孔31探测的指纹区域FA是边长为P的正方形，也即触控操作接触面S1上对应检测区EA的指纹图像的指纹区域FA为正方形。光感传感器层40中检测各透光小孔31的像的检测区域EA为边长为Q的正方形，其中，遮光层30在第一方向z上与第一表面的距离为u，光感传感器层40在第一方向z上与遮光层30的距离为v，能够将透光小孔的有效检测区域的大小设置为恰好能够对完整的指纹图像进行识别。可选的，本实施例中透光小孔31在光感传感器层上形成的其对应的在接触面S1对应检测区EA的指纹图像的指纹区域FA的图像为缩小的图像。
通过本实施例，可以较大程度的使光感传感器层40中检测各透光小孔31的像的检测区域EA尽可能远离透光小孔31的成像区域IA的边缘，避免指纹区域FA在检测区域EA上的成像发生畸变或成像不清楚。同时，还可以使一个透光小孔31对应的指纹区域FA、检测区域EA、成像区域IA作为一个成像单元，相邻的成像单元不发生交叠，不会互相影响。
图12是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，具体地，在另一种实施例中，请参考图10和图12，相邻两个透光小孔31之间的距离为P，每个透光小孔31探测的触控区域FA是相对边之间距离R＝P的正六边形，也即触控操作接触面上对应检测区域EA的指纹图像的指纹区域FA是相对边之间距离为P的正六边形；光感传感器层40中检测各透光小孔31的像的检测区域EA为相对边之间距离为Q的正六边形，并且指纹区域FA形成的六边形与检测区域EA形成的六边形对应的边平行。换句话说，如图12中，透光小孔31对应的指纹区域FA、检测区域EA、成像区域IA之间的图案仅经过同一正六边形以几何中心为基准，放大或缩小而形成，而该正六边形在指纹区域FA、检测区域EA、成像区域IA之间转化时不发生旋转。其中，遮光层30在第一方向z上与第一表面S1的距离为u，光感传感器层40在第一方向z上与遮光层30的距离为v，能够将透光小孔的有效检测区域的大小设置为恰好能够对完整的指纹图像进行识别。
采用该实施例提供的显示装置，可以使一个透光小孔31对应的指纹区域FA、检测区域EA、成像区域IA作为一个成像单元，成像单元的边缘可视为成像区域IA或指纹区域FA的边缘，而相邻的成像单元的边缘为直线边缘，因此可以通过直线边缘衔接，既可以更好的避免生交叠，又可以充分的利用显示面板的空间，使成像单元密集排布。另一方面，透光小孔31对应的指纹区域FA、检测区域EA、成像区域IA为正多边形同时中心重叠，可以使指纹区域FA在检测区域EA上的成像距离透光小孔31的成像区域IA的边缘最小距离一致，使成像精度均一。
需要说明的是，在图11和图12所示实施例的显示装置，以透光小孔31为圆形孔为例，相应地，透光小孔31的成像区域IA为直径为r的圆形区域，但本申请并不限定于此，透光小孔31还可以为其他形状。
图13和图14是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，可选地，在一种实施例中，如图13和图14所示，针对透光小孔31的检测区，以第一透光小孔31a的第一检测区EA1为例，触控操作接触面上对应第一检测区EA1的指纹图像的指纹区域为第一指纹区FA1，第一成像区IA1至少覆盖第一指纹区FA1在光感传感器层的正投影，也就是说，对于确定大小的第一成像区IA1，进一步减小第一检测区EA1的面积，以使检测区域集中在成像区域的中心，从而能够进一步减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确。
此外，如图13和图14所示，减小检测区域的面积时，同时减小了指纹区域的面积，也即同时减少了通过一个检测区域读取到的指纹图像的数据，在满足指纹识别精度要求的前提下，能够减小指纹识别的数据处理量。
而针对指纹识别精度要求高的场景，为了在进一步减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，同时又避免读取到的指纹图像的边界不衔接，发明人进一步研究发现，可以使相邻透光小孔对应的成像区域交叠，也即减小相邻小孔的距离，只需避免透光小孔的成像区域与其他透光小孔的检测区域交叠即可。
具体地，图15和图16是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，可选地，在一种实施例中，如图15和图16所示，第一透光小孔31a与第二透光小孔31b之间的距离为P，遮光层30在第一方向z上与第一表面S1的距离为u，透光小孔31的视角为光感传感器层40在第一方向z上与遮光层30的距离为v，其中，
具体地，请参考图2和图3，当相邻透光小孔31'之间成像区域IA'不交叠时，参考图15和图16，当相邻透光小孔31之间成像区域IA交叠时，也即，
为了保证各指纹区域FA之间不会出现间隔，要求相邻透光小孔31对应的指纹区域FA边界至少衔接，也即，R至少等于P，而对于一般显示装置而言，通常物距u<像距v，因此，指纹区域FA在光感传感器层40会成缩小的倒像，也即检测区域EA小于指纹区域FA，从而有：
根据图15所示的几何关系，
为了避免透光小孔31的成像区域IA与其他透光小31孔的检测区域EA重叠，则：
将式1和式2代入至式3，可得：
综上，即可得到：也即，当相邻透光小孔之间的距离P满足该关系式时，一方面，减小了透光小孔之间的距离，增加透光小孔31的密度，提高成像精度另一方面，同时由于本实施例中即使相邻成像小孔31的成像区域IA交叠，且不会影响到相邻的检测区域EA，这样，不易造成成像串扰。综上，采用该实施例提供的显示装置，可以有效提高透光小孔密度和成像均匀性，并且成像区域的串扰不易造成检测串扰。
可选地，对于某显示装置，u＝1250um,v＝400um,(视角受限于空气层全反射角时)，采用图2和图3所示的现有技术中方案，P＞715.3um，采用图15和图16所示的本发明的技术方案时，425.8um＜P＜715.3um，根据几何关系，检测区域EA内最边沿的光线的最大入射角可以表示为：计算可得，现有技术中方案最大入射角为22°，本申请方案最大入射角为13.5°，而图像亮度正比于cosθ的四次方，因此，现有技术和本申请两方案中最边沿图像相对于中心的亮度分别为和74％和90％，即本申请实施例可有效提高成像均匀性。
其中，图17是本发明实施例提供的显示装置和现有技术的显示装置的位置亮度变化对比图，图17中横坐标为正方形指纹区域内沿正方形对角线方向的对角线位置，单位为微米，纵坐标为相对亮度，无量纲参数，图中的波浪线表示亮度随位置的变化，靠近横坐标坐标轴且波动较大的为采用图2和图3所示的现有技术中方案对应的变化曲线，远离横坐标坐标轴且波动较小的为采用图15和图16所示的本发明的技术方案对应的变化曲线，两条曲线相对比，结果可以看出，后者有效提高了成像均匀性。
可选地，在一种实施例中，任意两个相邻的透光小孔31之间的距离均为P，使得显示装置中指纹图像各个位置处均能提高成像均匀性。
图18是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，可选地，在一种实施例中，如图18所示，为了保证在装配公差出现时，仍然不会影响图像质量，仍然获得图像均匀性的技术效果，设置每个透光小孔31的成像区域IA与相邻透光小孔31的检测区域EA之间至少大于距离d，也即，对于第一透光小孔31a来说，至少将其设置在透光小孔31c的位置，从而保证了成像区域IAc距离相邻的检测区域EA之间至少大于距离d，从而换算为相邻透光小孔的距离为其中，d为预设距离，且也即d大于0，且小于检测区域EA与指纹区域FA的最小距离。
采用该实施例提供的显示装置，在设置透光小孔之间的距离时，考虑装配公差，避免装配公差导致一个透光小孔成像至相邻透光小孔的检测区域，造成串扰。
可选地，在一种实施例中，请继续参考图18，将预设距离d设置为40μm＜d＜100μm，既能够保证装配精度要求内，一个透光小孔成像至相邻透光小孔的检测区域造成串扰，又能够最大化的减小透光小孔之间的距离，增加透光小孔的密度，提升指纹识别的准确性。
关于透光小孔的具体排布方式，图19是本发明一种实施例提供的显示装置的透光小孔的示意图，在一种实施例中，如图19所示，多个透光小孔31在第二方向x上依次排列形成小孔行31L，且在第三方向y上依次排列形成小孔列31R，其中，第二方向x和第三方向y垂直且均与第一方向垂直。采用该实施例提供的显示装置，遮光层上的透光小孔排列规则，简单，在形成透光小孔时，工艺简单。图20是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，进一步可选地，在一种实施例中，如图20所示，透光小孔31在光感传感器层的有效检测区域EA和透光小孔31探测的触控区域FA均为正方形；透光小孔31在光感传感器层的正投影为八边形，也即透光小孔31的成像区域IA均为八边形。
在一种实施例中，请继续参考图20，位于相邻两个小孔行和相邻两个小孔列的四个透光小孔31构成一个小孔组，在小孔组中，位于不同小孔行且不同小孔列两个透光小孔31在光感传感器层的成像区域IA不交叠。
采用该实施例提供的显示装置，可以在保证尽可能使落在光感传感器层的图像靠近成像区域的中心的同时，充分利用显示装置的面积，还可以保证任何成像区域的交叠部分始终不超过两个成像区域交叠，也即，不会有三、四个成像区域交叠，避免成像区域交叠后交叠区域内图像的亮度较大或光线复杂，影响指纹图像的识别。
具体地，在一种实施例中，请继续参考图20，透光小孔31在光感传感器层的正投影为正八边形，相应地，透光小孔31的成像区域IA也为正八边形，保证任何成像区域的交叠部分始终不超过两个成像区域交叠，并且检测区域的边界相接。
图21是本发明又一种实施例提供的显示装置的成像区域示意图，具体地，在另一种实施例中，如图21所示，透光小孔31在光感传感器层的成像区域IA的几何中心与透光小孔31在光感传感器层的有效检测区域EA的几何中心重叠；成像区域IA为八边形，八边形包括在第二方向x上延伸且在第三方向y上相对的两个第一边A1，在第三方向y上延伸且在第二方向x上相对的两个第二边A2，以及连接第一边A1与第二边A2之间的四个第三边A3；在小孔组中，位于不同小孔行且不同小孔列两个透光小孔31的有效检测区域EA之间的最小距离为第一长度D1，有效检测区域EA的边长Q为第二长度D2；第一边A1和第二边A2的长度为D2，第三边A3的长度为D1，也可保证任何成像区域的交叠部分始终不超过两个成像区域交叠，并且检测区域的边界相接。
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：
设置透光小孔自身的成像区域覆盖并超出自身检测区域，减小检测成像边缘亮度不均匀且容易发生畸变所导致的图像不准确，提升指纹识别的准确性，同时，相邻两个透光小孔中，任一个透光小孔的成像区域均不与另一个透光小孔的检测区域重叠，避免了经过一个透光小孔的光线入射至另一个透光小孔对应的检测区域，造成相邻检测区域之间的串扰。
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 (20)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
盖板层，包括在第一方向上相对的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面为所述显示装置的触控操作接触面；
遮光层，在所述第一方向上位于所述第二表面远离所述第一表面的一侧，包括多个透光小孔；
光感传感器层，在所述第一方向上位于所述遮光层远离所述盖板层的一侧；
其中，所述多个透光小孔包括相邻的第一透光小孔和第二透光小孔，所述第一透光小孔在所述光感传感器层的成像区域为第一成像区，所述光感传感器层中检测所述第一透光小孔的像的区域为第一检测区，所述光感传感器层中检测所述第二透光小孔的像的区域为第二检测区，所述第一成像区覆盖并超出所述第一检测区，且所述第一成像区与所述第二检测区不重叠。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，包括：
所述触控操作接触面上对应所述第一检测区的指纹图像的区域为第一指纹区，所述第一成像区至少覆盖所述第一指纹区在所述光感传感器层的正投影。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，包括：
所述第一透光小孔与所述第二透光小孔之间的距离为P，所述遮光层在所述第一方向上与所述第一表面的距离为u，所述透光小孔的视角为
所述光感传感器层在所述第一方向上与所述遮光层的距离为v；
其中，
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
任意两个相邻的所述透光小孔之间的距离均为P。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
其中，d为预设距离，且
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，
40μm＜d＜100μm。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述透光小孔的孔径为a，5μm＜a＜20μm。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述透光小孔在所述光感传感器层的正投影的形状为圆形、多边形或不规则形状。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，
所述透光小孔在所述光感传感器层的正投影为凸多边形。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
各所述透光小孔探测的触控区域的边界衔接。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，
每个所述透光小孔探测的触控区域是边长为P的正方形；
所述光感传感器层中检测各所述透光小孔的像的区域为边长为Q的正方形，其中，所述遮光层在所述第一方向上与所述第一表面的距离为u，所述光感传感器层在所述第一方向上与所述遮光层的距离为v。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于，
每个所述透光小孔探测的触控区域是相对边之间距离为P的正六边形；
所述光感传感器层中检测各所述透光小孔的像的区域为相对边之间距离为Q的正六边形，其中，所述遮光层在所述第一方向上与所述第一表面的距离为u，所述光感传感器层在所述第一方向上与所述遮光层的距离为v。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
发光层，在所述第一方向上位于所述盖板层和所述遮光层之间，所述发光层包括若干发光单元，所述透光小孔在所述发光层的正投影位于相邻的所述发光单元之间。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，
所述发光层包括多个发光单元组，每个所述发光单元组包括多个所述发光单元，每个所述发光单元组对应设置有一个所述透光小孔。
15.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
衬底层，在所述第一方向上位于所述遮光层和所述光感传感器层之间。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述光感传感器层包括多个光感传感器组，每个所述光感传感器组包括多个光感传感器，每个所述透光小孔在所述光感传感器层的有效检测区域对应一个所述光感传感器组。
17.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
多个透光小孔在第二方向上依次排列形成小孔行，且在第三方向上依次排列形成小孔列，其中，所述第二方向和所述第三方向垂直且均与所述第一方向垂直；
所述透光小孔在所述光感传感器层的有效检测区域和所述透光小孔探测的触控区域均为正方形；
所述透光小孔在所述光感传感器层的正投影为八边形。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其特征在于，
位于相邻两个所述小孔行和相邻两个所述小孔列的四个所述透光小孔构成一个小孔组，在所述小孔组中，位于不同小孔行且不同小孔列两个所述透光小孔在所述光感传感器层的成像区域不交叠。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于，
所述透光小孔在所述光感传感器层的正投影为正八边形。
20.根据权利要求18所述的显示装置，其特征在于，
所述透光小孔在所述光感传感器层的成像区域的几何中心与所述透光小孔在所述光感传感器层的有效检测区域的几何中心重叠；
所述成像区域为八边形，所述八边形包括在所述第二方向上延伸且在所述第三方向上相对的两个第一边，在所述第三方向上延伸且在所述第二方向上相对的两个第二边，以及连接所述第一边与所述第二边之间的四个第三边；
在所述小孔组中，位于不同小孔行且不同小孔列两个所述透光小孔的有效检测区域之间的最小距离为第一长度D1，所述有效检测区域的边长为第二长度D2；
所述第一边和所述第二边的长度为D2，所述第三边的长度为D1。
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