CN110244482B - 一种显示组件、显示屏和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种显示组件，该显示组件的内设置有多个薄膜晶体管TFT和多个光电检测器PD，多个PD将检测到光转化为电信号，其中多个PD和多个TFT设置在显示组件同一层内相对的两个内侧面，且多个PD和多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，第一平面为设置有多个PD和多个TFT层所在的平面。配置包含有本申请实施例提供的显示组件的显示屏，能够提高指纹识别的准确性的同时，通过灵活布置不同数量的PD可以实现显示屏大面积区域用于指纹识别。

Description

一种显示组件、显示屏和电子设备
技术领域
本申请涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种内置用于指纹识别的光电检测器(photo detector，PD)的显示屏。
背景技术
随着智能终端的发展与普及，指纹识别技术被广泛地应用到智能终端上用于身份鉴别，尤其是智能手机领域，指纹识别技术普遍被用在智能手机上以代替传统的数字密码，在智能手机的屏幕解锁、移动支付身份认证等场景中实现身份鉴别。
指纹识别技术主要包括电容式指纹识别、超声波式指纹识别和光学式指纹识别三种，其中光学式指纹识别应用更为广泛。指纹识别技术的关键器件是用于采集指纹信息的指纹识别传感器，近年来，应用到智能手机上的指纹识别传感器逐渐呈现出从独占面板位置向显示屏复用转移的趋势，以进一步提高智能手机的屏占比，这种指纹识别传感器与显示屏复用的方案通常被称为屏幕指纹识别、屏下指纹识别或屏内指纹识别(下面统一简称为屏幕指纹识别)。从现有的屏幕指纹识别方案来看，显示屏上可用于识别指纹的工作区域只限于在显示屏下方安装了指纹识别传感器的区域，受限于指纹识别传感器的尺寸，现有技术中的可用于识别指纹的工作区域不大，无法实现显示屏上大面积区域甚至全屏任意位置的指纹识别。而且，现有的屏幕指纹识别方案中指纹识别模组(主要是指指纹识别传感器)占用显示屏下方物理空间，使配置有指纹识别技术的设备的机身厚度受到一定限制。
发明内容
针对有技术存在技术问题，本申请实施例提供了一种内置指纹识别模组的显示屏，能够实现大面积指纹识别工作区域。
第一方面，本申请实施例提供了一种显示组件，上述显示组件包括薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)层，上述TFT层内设置有多个TFT和多个光电检测器(photodetector，PD)，上述多个PD将检测到光转化为电信号，上述多个PD设置在上述TFT层的第一内侧面上，上述多个TFT设置在上述TFT层的第二内侧面上，上述第一内侧面和上述第二内侧面为上述TFT层内相对的两个内侧面，上述多个PD和上述多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，上述第一平面为上述TFT层所在的平面，上述多个PD的感光侧面向靠近上述第一内侧面的一侧。
一种可能的实现方式，上述多个PD尺寸规格一致，上述多个PD的靠近上述第二内侧面的侧面处于的平面与上述多个TFT的靠近上述第一内侧面的侧面处于的平面不相交。
一种可能的实现方式，上述多个PD的靠近上述第二内侧面的侧面上设置有保护层，上述多个PD集成在上述保护层上。
一种可能的实现方式，上述显示组件还包括准直结构，上述准直结构叠放在上述TFT层的靠近上述第一内侧面的外侧面上。
一种可能的实现方式，上述显示组件还包括准直结构，上述准直结构设置在上述TFT层的靠近上述第一内侧面的一侧，且与上述TFT层的外侧面不接触。
一种可能的实现方式，上述显示组件还包括准直结构，上述准直结构设置在上述TFT层的靠近上述第二内侧面的一侧。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，上述多个透光结构和上述多个非透光结构在上述准直结构上相间分布，上述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，上述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个透光结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆柱结构，上述多个圆柱结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆柱结构具有直通孔，且每个圆柱结构的外壁的光透过率小于第三预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个圆柱结构的直通孔。
一种可能的实现方式，每个圆环叠层结构包括多个圆环结构，上述多个圆环在上述圆环叠层结构的厚度方向上间隔叠放，上述多个圆环的厚度方向与上述圆环叠层结构的厚度方向一致，每个圆环的材料具有遮光特征；可选的，其中每个PD对应一个圆环叠层结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在上述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，上述外置光源发射器(211)位于上述准直结构的入光侧。
一种可能的实现方式，上述显示组件还包括彩色滤光片，上述彩色滤光片叠放在上述多个PD的感光侧的上面，上述彩色滤光片具有仅允许绿光波段内的光通过的特征。
第二方面，本申请实施例提供了一种显示组件，上述显示组件包括彩色滤光片和第一基板，上述彩色滤光片包括多个像素区域，上述彩色滤光片设置在上述第一基板的第一侧面上，上述第一基板上设置有多个光电检测器PD，上述多个PD设置在上述第一侧面上，且上述多个PD与上述多个像素区域在上述第一基板所处平面上的投影呈相间分布。
一种可能的实现方式，上述显示组件还包括准直结构，上述准直结构设置在上述第一基板的远离上述第一侧面的一侧。
一种可能的实现方式，上述显示组件还包括准直结构，上述准直结构设置在上述第一基板的靠近上述第一侧面的一侧。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，上述多个透光结构和上述多个非透光结构在上述准直结构上相间分布，上述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，上述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个透光结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆柱结构，上述多个圆柱结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆柱结构具有直通孔，且每个圆柱结构的外壁的光透过率小于第三预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个圆柱结构的直通孔。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆环叠层结构，上述多个圆环叠层结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆环叠层结构包括多个圆环结构，上述多个圆环在上述圆环叠层结构的厚度方向上间隔叠放，上述多个圆环的厚度方向与上述圆环叠层结构的厚度方向一致，每个圆环的材料具有遮光特征；可选的，其中每个PD对应一个圆环叠层结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在上述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，上述外置光源发射器(211)位于上述准直结构的入光侧。
第三方面，本申请实施例提供了一种显示屏，上述显示屏(100,200,300)的叠层结构依次包括盖板(101,201,301)、偏振片(103,203,302)、触控屏(104,204,303)、封装盖板(105,205,304)、电极层(106，206,305)、发光层(107,207,306)、薄膜晶体管TFT层(108,208,308)、基底(109,209,309)、背板(110,210,310)，上述TFT层(108,208,308)内设置有多个TFT和多个光电检测器PD，上述多个PD将检测到光转化为电信号，上述多个PD设置在上述TFT层(108,208,308)的第一内侧面上，上述多个TFT设置在上述TFT层(108,208,308)的第二内侧面上，上述第一内侧面和上述第二内侧面为上述TFT层(108,208,308)内相对的两个内侧面，上述多个PD和上述多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，上述第一平面为上述TFT层(108,208,308)所在的平面，上述多个PD的感光侧面向靠近上述第一内侧面的一侧；
上述盖板(101,201,301)、上述偏振片(103,203,302)、上述触控屏(104,204,303)、上述封装盖板(105,205,304)、上述电极层(106，206,305)、上述发光层(107,207,306)位于上述TFT层(108,208,308)的靠近上述第一内侧面的一侧，上述基底(109,209,309)、上述背板(110,210,310)位于上述TFT层(108,208,308)的靠近上述第二内侧面的一侧。
一种可能的实现方式，上述多个PD尺寸规格一致，上述多个PD的靠近上述第二内侧面的侧面处于的平面与上述多个TFT的靠近上述第一内侧面的侧面处于的平面不相交。
一种可能的实现方式，上述多个PD的靠近上述第二内侧面的侧面上设置有保护层，上述多个PD集成在上述保护层上。
一种可能的实现方式，上述显示屏还包括准直结构，上述准直结构位于上述发光层和上述TFT层两个叠层之间，且上述准直结构叠放在上述TFT层的靠近上述第一内侧面的外侧面上。
一种可能的实现方式，上述显示屏还包括准直结构，上述准直结构位于上述盖板和上述偏振片两个叠层之间。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，上述多个透光结构和上述多个非透光结构在上述准直结构上相间分布，上述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，上述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个透光结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆柱结构，上述多个圆柱结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆柱结构具有直通孔，且每个圆柱结构的外壁的光透过率小于第三预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个圆柱结构的直通孔。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆环叠层结构，上述多个圆环叠层结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆环叠层结构包括多个圆环结构，上述多个圆环在上述圆环叠层结构的厚度方向上间隔叠放，上述多个圆环的厚度方向与上述圆环叠层结构的厚度方向一致，每个圆环的材料具有遮光特征；可选的，其中每个PD对应一个圆环叠层结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在上述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，上述外置光源发射器(211)位于上述准直结构的入光侧。
一种可能的实现方式，上述显示屏包括彩色滤光片，上述彩色滤光片叠放在上述多个PD的感光侧的上面，上述彩色滤光片具有仅允许绿光波段内的光通过的特征。
第四方面，本申请实施例提供了一种显示屏，上述显示屏(400,500,700)的叠层结构依次包括盖板(401,501,701)、上偏振片(402,502,702)、第一基板(403,503,703)、彩色滤光片(404,504,704)、液晶层(405,505,705)、TFT层(406,506,706)、第二基板(407,506,706)、下偏振片(408,508,708)、棱镜膜(409,509,709)、扩散板(410,510,710)和导光板(411,511,711),上述彩色滤光片包括多个像素区域，上述彩色滤光片设置在上述第一基板的第一侧面上，上述第一基板上设置有多个光电检测器PD，上述多个PD设置在上述第一侧面上，且上述多个PD与上述多个像素区域在上述第一基板所处平面上的投影呈相间分布；
盖板(601)、上偏振片(602)、第一基板(603)、彩色滤光片(604)、液晶层(605)位于上述TFT层(606)的靠近上述第一内侧面的一侧，第二基板(607)、下偏振片(608)、棱镜膜(609)、扩散板(610)和导光板(611)位于上述TFT层(606)的靠近上述第二内侧面的一侧。
一种可能的实现方式，上述显示屏还包括准直结构，上述准直结构位于上述盖板和上述上偏振片两个叠层之间。
一种可能的实现方式，上述显示屏还包括准直结构，上述准直结构位于上述下偏振片和上述棱镜膜两个叠层之间。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，上述多个透光结构和上述多个非透光结构在上述准直结构上相间分布，上述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，上述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个透光结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆柱结构，上述多个圆柱结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆柱结构具有直通孔，且每个圆柱结构的外壁的光透过率小于第三预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个圆柱结构的直通孔。
一种可能的实现方式，上述准直结构包括多个圆环叠层结构，上述多个圆环叠层结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆环叠层结构包括多个圆环结构，上述多个圆环在上述圆环叠层结构的厚度方向上间隔叠放，上述多个圆环的厚度方向与上述圆环叠层结构的厚度方向一致，每个圆环的材料具有遮光特征；可选的，其中每个PD对应一个圆环叠层结构。
一种可能的实现方式，上述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在上述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，上述外置光源发射器(211)位于上述准直结构的入光侧。
第五方面，本申请实施例提供了一种显示屏，上述显示屏(600)的叠层结构依次包括盖板(601)、上偏振片(602)、第一基板(603)、彩色滤光片(604)、液晶层(605)、薄膜晶体管TFT层(606)、第二基板(607)、下偏振片(608)、棱镜膜(609)、扩散板(610)和导光板(611)，上述TFT层(606)内设置有多个TFT和多个光电检测器PD，上述多个PD将检测到光转化为电信号，上述多个PD设置在上述TFT层(606)的第一内侧面上，上述多个TFT设置在上述TFT层(606)的第二内侧面上，上述第一内侧面和上述第二内侧面为上述TFT层(606)内相对的两个内侧面，上述多个PD和上述多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，上述第一平面为上述TFT层(606)所在的平面，上述多个PD的感光侧面向靠近上述第一内侧面的一侧；
盖板(601)、上偏振片(602)、第一基板(603)、彩色滤光片(604)、液晶层(605)位于上述TFT层(606)的靠近上述第一内侧面的一侧，第二基板(607)、下偏振片(608)、棱镜膜(609)、扩散板(610)和导光板(611)位于上述TFT层(606)的靠近上述第二内侧面的一侧。
一种可能实现方式，上述显示屏还包括准直结构，上述准直结构位于上述盖板和上述上偏振片两个叠层之间。
一种可能实现方式，上述显示屏还包括准直结构，上述准直结构位于上述下偏振片和上述棱镜膜两个叠层之间。
一种可能实现方式，上述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，上述多个透光结构和上述多个非透光结构在上述准直结构上相间分布，上述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，上述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个透光结构。
一种可能实现方式，上述准直结构包括多个圆柱结构，上述多个圆柱结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆柱结构具有直通孔，且每个圆柱结构的外壁的光透过率小于第三预设阈值；可选的，其中每个PD对应一个圆柱结构的直通孔。
一种可能实现方式，上述准直结构包括多个圆环叠层结构，上述多个圆环叠层结构在上述准直结构上间隔分布，每个圆环叠层结构包括多个圆环结构，上述多个圆环在上述圆环叠层结构的厚度方向上间隔叠放，上述多个圆环的厚度方向与上述圆环叠层结构的厚度方向一致，每个圆环的材料具有遮光特征；可选的，其中每个PD对应一个圆环叠层结构。
一种可能实现方式，上述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在上述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，上述外置光源发射器(211)位于上述准直结构的入光侧。
第六方面，本申请实施例提供了一种电子设备，上述电子设备配置有如第三方面及其任一种可能的实现方式或第五方面及其任一种可能的实现方式描述的显示屏。
第七方面，本申请实施例提供了一种电子设备，上述电子设备配置有如如第一方面及其任一种可能的实现方式或第二方面及其任一种可能的实现方式描述的显示组件。
采用本申请实施例提供的显示屏，通过在显示屏内布置不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果相当的情况下，减少占据配置有该显示屏的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏还增加了准直结构能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种通过指纹识别解锁智能手机的场景示意图；
图2是本申请实施例提供的一种传统的有机发光二极管OLED显示屏的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种传统的液晶显示屏LCD的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的智能手机上指纹识别工作区域示意图；
图6是本申请实施例提供的一种准直结构示意图；
图7是本申请实施例提供的光电检测器PD两种设置方式的示意图；
图8是本申请实施例提供的光电检测器PD与薄膜晶体管TFT位置关系示意图；
图9是本申请实施例提供的指纹识别的光路原理示意图；
图10是本申请实施例提供的一种显示屏组装方法流程图；
图11是本申请实施例提供的显示屏组装示意图；
图12是本申请实施例提供的另一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图；
图13是本申请实施例提供的另一种准直结构及指纹识别的光路原理示意图；
图14是本申请实施例提供的另一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图
图15是本申请实施例提供的一种准直结构包括的圆柱结构的示意图；
图16是本申请实施例提供的一种准直结构包括的圆环叠层结构的示意图；
图17是本申请实施例提供的另一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图；
图18是本申请实施例提供的另一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图；
图19是本申请实施例提供的另一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图；
图20是本申请实施例提供的另一种内置指纹识别模组的显示屏的结构示意图；
图21是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请的技术方案进一步地详细描述。显然，所描述的实施例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。
目前行业中普遍应用的指纹识别技术主要有电容式指纹识别、超声式指纹识别和光学式指纹识别，本申请实施例提供的显示屏应用的是光学式指纹识别。光学式指纹识别依据的是光的全反射原理，光照到压有指纹的玻璃表面，反射光经由光路后由接收器件获得，一般是光电转换器件，反射光的强度与压在玻璃表面指纹的谷和脊的分布情况有关，由此获得指纹图像信息。
下面是本申请各实施例可能会使用到的名词及对应的英语表述或英文缩略语：
中文表述 英文表述 英文缩略语
液晶显示器 Liquid Crystal Display LCD
有机发光二极管 Organic Light-Emitting Diode OLED
量子点发光二极管 Quantum Dot Light Emitting Diode QLED
微型发光二极管 Micro Light Emitting Diodes uLED
互补型金属氧化物半导体 complementary metal-oxide-semiconductor CMOS
互补型金属氧化物半导体图像传感器 CMOS imaging sensor CIS
光电检测器 photo detector PD
盖板 cover glass CG
触控屏 touch panel TP
薄膜晶体管 thin film transistor TFT
彩色滤光片 color filter CF
黑色矩阵区域 black matrix BM
光学透明胶 optically clear adhesive OCA
压敏胶 pressure sensitive adhesive PSA
偏振片 polarizer POL
背板 backplate
聚对苯二甲酸乙二酯 polyethylene terephthalate PET
聚甲基丙烯酸甲酯 poly(methyl methacrylate)plate PMMA
二氧化硅 SiO2
衍射光学元件 diffractive optical elements DOE
光纤通道 fiber channel
如图1所示，本申请实施例提供了一种通过指纹识别解锁智能手机的场景，如图1(a)所示，用户手持智能手机，用户的拇指任意地按在智能手机显示屏上的指纹识别工作区域的某一位置处，与智能手机显示屏接触；在智能手机处于锁屏状态时，用户拇指接触显示屏的动作触发了指纹识别解锁智能手机的功能，如图1(b)所示，在处理器的控制下，智能手机显示屏中的光源发射器件发出光，光源发射器发出的光传导到与显示屏接触的拇指表面，经过与显示屏接触的拇指表面反射形成反射光并传导到PD(photo detector,PD)，反射光中携带有拇指表面的指纹信息；PD将接收到反射光转化成包含指纹信息的电信号，也可以称为光生电流，完成对拇指的指纹信息的采集，与PD连接的电路将光生电流以电信号的形式发送给智能手机的处理器；处理器接收到的电信号后经过处理后可获得指纹图像信息并用于身份鉴别；身份鉴别通过后，处理器控制智能手机从锁屏状态到解锁状态，如图1(c)所示，智能手机解锁后显示出系统桌面或其他默认界面、应用界面等。其他需要指纹识别鉴别身份的场景与智能手机解锁场景类似，在此不再一一列举。
需要说明的是，图1给出的是通过指纹识别解锁智能手机的一个简单示例，不能视为对本申请及其他实施例的任何限制，本示例中表示光的箭头仅用于表示光源发射器件发出光传导到拇指表面，光在显示屏内的具体传导路径和方式并没有限定，也不代表光源发射器发出的光都必须传导到拇指表面。同样地，从拇指表面发出的反射光在显示屏内的具体传导路径和方式也没有限定，也不代表从拇指表面发出的反射光都必须传导到PD。为了简洁描述，图1(b)所示的智能手机的结构仅是一个简单框架，并没有将智能手机的其他组成器件在图1中标示出来，也并没有将与指纹识别相关的所有组成器件标示出来，关于与指纹识别相关的其他组成器件会在下面相应实施例中详细描述。从图1(b)可以知，光源发射器和PD配置在显示屏内，具体的结构关系会在下面相应实施例中详细描述。在具体实现中，为了实现显示屏上大面积或者全屏的指纹识别功能需要相应增加PD的数量。
为了更好地描述本申请各实施例中提供的内置指纹识别模组的显示屏，下面简单描述两种常见的传统显示屏的主要组成结构。
如图2所示，传统的有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示屏的叠层结构包括盖板、偏振片、触控屏、封装盖板、电极层、发光层、TFT层、基底和背板各叠层。需要说明的，图2仅是OLED显示屏的叠层结构示意图，并没有将OLED显示屏的全部组件或叠层标示出来，事实上，OLED显示屏还可以包括其他叠层和组件，例如位于两叠层之间将两叠层粘接的材料，或是起到保护作用的薄膜。对于本技术领域的人员能够理解传统的OLED显示屏的具体的叠层结构、各叠层的作用以及实现显示效果的原理，在此不做限定。
如图3所示，传统的液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)的叠层结构包括盖板、上偏振片、第一基板(彩色滤光片基板)、彩色滤光片、液晶层、TFT层、第二基板(TFT基板)、下偏振片、棱镜膜、扩散板和导光板各叠层，其中，背光系统包括棱镜膜、扩散板和导光板。需要说明的，图3仅是LCD的叠层结构示意图，并没有将LCD的全部组件或叠层标示出来，事实上，LCD还可以包括其他叠层和组件，例如位于两叠层之间将两叠层粘接的材料，或是起到保护作用的薄膜。对于技术领域的人员能够理解传统的LCD屏的具体的叠层结构、各叠层的作用以及实现显示效果的原理，在此不做限定。
本申请实施例提供了一种内置指纹识别模组的显示屏100，指纹识别模组包括准直结构和PD，该显示屏100是一种OLED显示屏，参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏100，图4是显示屏100中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图，指纹识别工作区域是指显示屏上可用于识别指纹的部分。需要说明的，图5示出的指纹识别工作区域仅是一个示例，在具体实现中，可根据需求增大或减小显示屏100的指纹识别区域，甚至可以将显示屏的全屏做成指纹识别工作区域。如图4所示，显示屏100的叠层结构从顶端到底端(也可以说是从外到内，外是指显示屏面向用户的那侧，内是显示屏指面向配置该显示屏内部的那侧，下面类似)依次包括：盖板101、准直结构102、偏振片103、触控屏104、封装盖板105、电极层106、发光层107、TFT层108、基底109、背板110。在本申请实施例中，偏振片103和触控屏104组合称为触控屏模组，板101可以是玻璃材料，也可以塑料材料，也可以是其他材料，本申请实施例对此不作具体限定，可以根据实际需求选择不同材质。盖板101的厚度一般在0.2mm-0.6mm范围，优选的在0.5左右。可选的，盖板101的折射率在1.51左右，透过率在93％以上。在具体实现中，盖板101和准直结构102之间可以通过光学透明胶(optically clear adhesive，OCA)粘接，OCA的厚度在0.1mm-0.15mm范围，透过率大于96％，OCA可选丙烯酸酯材料。偏振片103是圆偏振光片，厚度在0.06mm-0.15mm范围，折射率在1.50左右，透过率大于40％。触控屏104的厚度在0.04mm-0.07mm范围，触控屏104可以与偏振片103通过集成方式粘接；可选的，触控屏104也可以通过集成方式与面板粘接，即触控屏104集成在面板中的封装盖板105上。面板是显示屏100的发光核心层，面板包括的发光层107可以通过多层蒸镀形成，面板表面的封装盖板105可以是一种可以起到保护作用的薄膜，封装盖板105的厚度在0.025mm-0.035mm范围。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图4是显示屏100的一个结构示意图，并没有将显示屏100的所有叠层和组件全部标识出来，且图4中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图4中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏100构成限定。
需要注意的，相邻两叠层可以通过现有工艺进行粘接，本申请实施例不对具体粘接工艺做任何限制。本申请实施例描述的是显示屏100的叠层结构中主要叠层和组件以及与本申请实施例相关的组件和叠层，便于清楚地描述与传统上的OLED显示屏的区别。
与图2所示的传统上的OLED显示屏相比，本申请实施例提供的显示屏100在盖板101下增加了准直结构102，准直结构102可以是光纤面板，也可以是准直膜。准直结构102可以采用图6所示的准直结构。
本申请实施例提供了一种准直结构，可以应用到显示屏100中，如图6所示，包括多个光纤透光结构1(图6中圆表示的是结构为光纤透光结构1，也可以称为光纤通孔结构)和多个具有一定光吸收率的非透光结构2(图6中圆与圆之间的区域表示非透光结构2)，其中光纤透光结构1的折射率与非透光结构2的折射率具有一定差值。从图6可以看出，光纤透光结构1和非透光结构2呈均匀相间分布，即任一个非透光结构2位于两个或多个光纤透光结构1之间区域，也就是任一个光纤透光结构1位于两个或多个非透光结构2之间区域。准直结构的作用：当光线到达准直结构表面时，较大角度的光线无法通过光纤透光结构1，角度较小的光线可以通过光纤透光结构1，能够实现一定角度内的光全反射传导，即光反射效应；角度较大的光线被非透光结构2吸收，进而实现对反射光线角度的选择。即当只有某一角度范围内光线通过，可实现反射光线的准直，降低光线间串扰。图6所示的准直结构的胎料可以采用二氧化硅SiO2材料，但不限于二氧化硅SiO2，也可以是聚对苯二甲酸类塑料PET，或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。准直结构的厚度在0.05mm-0.5mm范围，且准直结构中的透光纤透光结构1的光透过率(透光率)高于95％，光纤透光结构1的孔径在5um-50um范围，光纤透光结构1间距在10um-50um范围，光纤透光结构1形状不限于圆形、三角形、正方形或者六边形等。非透光结构2可以选择掺杂复合材料，光透过率在0％-20％范围，非透光结构2可以均匀分布在光纤透光结构1间隔区域。进一步地，准直结构102的光纤透光结构1间距很小，位于间距空隙区域的单个非透光结构2面积同样很小，因此不会对显示屏100的正常显示造成影响。
进一步说明，通过设置不同的光纤透光结构1的孔径、间距、厚度和材料光透过率，可实现不同角度光的选择及准直结构的整体正向光透过率。准直结构的胎料可以采用拉锥熔压工艺或激光光刻工艺或采用纳米压印工艺或注塑工艺形成孔洞，在将光纤透光结构1放置孔洞内。
可选的，显示屏100的准直结构102在设计和制作时，可以根据下面提到的PD的布置具体设计准直结构102包括的光纤透光结构1，使得每个PD的正上方都一个对应的光纤透光结构1。需要说明的，一般情况下，光纤透光结构1的孔径尺寸小于PD尺寸，在可选的方案中，由于光纤透光结构1的孔径尺寸在小于PD尺寸的情况下，光纤透光结构1与PD也可以不是一一对应的布置。
进一步地，与图2所示的传统OLED显示屏相比，本申请实施例提供的显示屏100在指纹识别工作区域下方对应的TFT层108的区域安置有多个用于采集指纹信息的PD。如图4所示，从结构上来看，TFT层108内安置的多个PD可以构成一个平面，可以叫PD层，以便更好地与TFT层在概念上区，需要所说明的，PD层和TFT层108可以统称为TFT层108。PD的数量与指纹识别工作区域的大小有关，一般情况下，指纹识别工作区域面积越大则PD层越大，也就是PD的数量越多。参见图7和图8，在两个TFT之间的区域的上方安置有PD，可理解的，在传统上的OLED显示屏中，TFT安置于发光层107内像素阵列对应的位置，例如发光层107分布有红绿蓝(RGB)像素阵列，TFT位于发光层107内RGB像素的下方位置，因此，位于两个TFT之间的区域的PD不会占用发光层107内像素区域下方空间，即光(例如从拇指反射出的光)可以经过发光层107内像素之间的区域传导到PD。可选的，全部PD的规格一致，所有PD的上表面处于同一水平面，下表面处于同一水平面；可选的，上表面所处的水平面与发光层107留有一定空隙。具体实现方式，可选的，如图7(1)所示，TFT的规格做出相应调整，调低TFT的高度，TFT降低的高度可以略大于PD的高度，在TFT层108内因调整TFT高度余出的空间区域安置多个PD，可选的，在PD层下方增加保护层，多个PD可以通过半导体工艺集成在保护层上。如图7(2)所示，结构上呈现是：在发光层107与TFT层108之间增加有用于安置多个PD的PD层以及在PD层与TFT层108之间增加保护层，保护层的主要作用是用于固定PD和/或布置一些走线以及将PD层与TFT层108隔开起到保护作用。需要说明的是，图7(2)所示的结构，可以将PD层看成是TFT层108内部一层。也就是说图7(1)所示的方案与图7(2)所示的方案在结构上是一致的，主要是实现方式有所区别，图7(1)所示的是通过调整TFT的规格以获取可以安置PD的空间，图7(2)所示的是在TFT层上设置PD，也就通过增加一层空间以安置PD，图7(1)所示的方案较图7(2)所示的方案能够在不增加显示屏的厚度情况下在显示屏内安置PD。
需要说明的是，PD是一种包含感光侧的元器件，PD的感光侧是指可以接受光的侧，在本发明实施例中，PD的感光侧的朝向是技术领域技术人员为了实现指纹识别功能是可以得知的，在本发明实施例中，PD的感光侧的面向上，也就是面向盖板方向，以下实施例中不再赘述该说明。
下面简单描述指纹识别过程中的光路原理，如图9所示，图9中箭头表示光的光路，发光层107的自发光依次通过电极层106、封装盖板105、触控屏104、偏振片103到达准直结构102，再通过准直结构102形成准直后的光，准直后的光经过盖板101打到手指上形成反射光，反射光再经过准直结构102形成准直后的反射光，准直后的放射光一次通过偏振片103、触控屏104、封装盖板105、电极层106、发光层107到达TFT层108，位于TFT层108内的PD接收到准直结构102准直后的反射光后产生光生电流，即完成光电转换，具体的，TFT电路读出光生电流对应的电信号，可选的，TFT电路将电信号传给智能手机的处理器，处理器可以通过算法进行降噪出后读出电信号中的指纹图像信息并用于识别。本申请实施例提供的屏显示屏100包括的准直结构能够对经过的光进行准直处理，能够使基于准直后的光得到的指纹图像更清晰或者指纹图像信息更准确。
本申请实施例提供了一种显示屏100组装方法，其中触控屏TP模组与面板Panel模组可以分别完成贴合，TP模组包括偏振片POL和触控屏，面板Panel模组包括面板Panel和背板Backplate，其中Panel包括封装盖板、电极层、发光层、TFT层和基底。参见图10和图11，具体组装方法如下：
S101，通过压敏胶PSA将POL与TP粘接完成贴合，形成TP模组。
S102，通过PSA将panel与Backplate粘接完成贴合，形成Panel模组；可选的，贴合压力在0.1Mpa-1Mpa,贴合精度在0.05mm。
S103,将已经贴合好的TP模组和与Panel模组通过OCA进行粘接完成贴合，形成显示模组；可选的，贴合压力在0.1Mpa-0.5Mpa范围。其中，OCA的脱泡参数为：温度在30℃-60℃；压力为0.2Mpa-0.7Mpa范围,优选的压力在0.4Mpa-0.5Mpa范围，脱泡时间在10分钟-20分钟范围。
S104,通过OCA将准直结构的一侧与贴合好的显示模组的偏振片进行粘接完成贴合，并通过OCA将准直结构的另一侧与盖板CG进行粘接完成贴合，形成显示屏；贴合时要保证贴合面的平整性。其中，贴合精度在0.15mm，贴合压力0.1Mpa-0.5Mpa，真空度<100pa。
可选的，本申请实施例提供另一种将准直结构102加入显示屏的方法，具体是采用激光光刻或者电子束刻蚀等工艺在盖板101表面加工得到准直结构102，通过这种方法得到准直结构102后只需将盖板C101与TP模组上面的偏振片粘接，这样的方法可以精简工艺流程及工艺偏差。
本申请实施例提供的显示屏100配置在终端/设备上，根据仿真实验得出：在指纹识别应用场景，技术效果达到的对比度(C4>0.4)与传统的OLED屏下指纹识别达到的对比度(C4＝0.4)相当，指纹识别性能差异不大。
采用本申请实施例提供的显示屏100，通过在TFT层布置不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果相当的情况下，减少占据配置有该显示屏100的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏100还增加了准直结构能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
本申请实施例提供了一种内置指纹识别模组的显示屏200，指纹识别模组包括准直结构、外置光源发射器和PD，该显示屏200是一种OLED显示屏。参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏200，图12是显示屏200中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图。显示屏200与显示屏100的叠层结构一致，主要区别在于准直结构有所不同以及用于指纹识别的光源不同。显示屏200的准直结构的面积大小与显示屏100也不同，显示屏100的准直结构102面积大小可以大于指纹识别工作区域，甚至与显示屏100面积大小保持一致，而显示屏200的准直结构202的面积大小与指纹识别工作区域一致。显示屏100的光源是显示屏100的发光层(基于OLED屏自发光原理)，而显示屏200采用与发光层发出的显示光路分开的外置光源发射器，可选的是外置光源发射器发出的光是红外光(红外光源)。如图12所示，显示屏200的叠层结构从顶端到底端依次包括：盖板201、准直结构202、偏振片203、触控屏204、封装盖板205、电极层206、发光层207、TFT层208、基底209、背板210，除此之外，显示屏200还包括外置光源发射器211。上述盖板201、偏振片203、触控屏204、封装盖板205、电极层206、发光层207、TFT层208、基底209、背板210的相关描述可以参见显示屏100对应的实施例，再次不再赘述。特别说明的是，显示屏200的PD布置如图12所示，即与显示屏100一致，相关描述可以参见显示屏100具体描述。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图12是显示屏200的一个结构示意图，并没有将显示屏200的所有叠层和组件全部标识出来，且图12中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图12中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏200构成限定。
显示屏200的外置光源发射器211位于准直结构202所在平面上且位于盖板201下方，在具体实际中，外置光源发射器211在准直结构202所在平面的具体位置可以根据准直结构202的具体构造布置，在具体实现中，外置光源发射器211位于所处平面的靠下位置，也就是安置在靠近准直结构202的盖板201斜下方，实现从下方将光斜射到准直结构202。由于准直结构202的面积大小与指纹识别工作区域的面积大小一致，在指纹识别工作区域不是全屏的情况下，外置光源发射器211的加入不会增加显示屏200的厚度；在指纹识别工作区域是全屏的情况下，外置光源发射器211处于其所在平面的最外侧，在实际产品中，显示屏200的外围总会存在一定空间(也就显示屏封装边，称之为“黑边”)，在黑边下方准直结构202所在平面的外侧足以安置外置光源发射器211。可选的，显示屏200包括多个外置光源发射器211，分散布置在准直结构202的入光侧(准直结构下面会具体描述，入光侧也就是允许光进入准直结构的一侧)，可以增加投射到准直结构202的光量。
显示屏200的准直结构202位于盖板201下方，同时具备将外置光源发射器211发出的光朝水平方向传导和向上折射的作用。在具体实现上，准直结构202可以是一种衍射光学元件(diffractive optical elements，DOE)构成的薄膜。
本申请实施例提供了一种准直结构，可以应用于显示屏200中，如图13，图中箭头用于表示不同的光，准直结构202是具有阵列周期型波导光栅结构的衍射光学元件DOE。阵列周期型波导光栅结构具有衍射光栅特征，也被称为“衍射特征”，是指在表面处、表面内及表面上的一个或多个衍射特征，其中，衍射特征可以包括衍射光的各种结构中的任何一种，包括但不限于凹槽，脊、空洞及凸起中的一个或多个，衍射特征可以具有提供衍射特征的各种横截面形状或轮廓中的任何一种，包括但不限于正弦曲线，矩形轮廓(如二进制衍射光栅)三角轮廓和锯齿轮廓的一个或多个。衍射光栅特征的规格包含阵列间距D、深度、宽度等，间距D在10um-几百um范围，深度在1-10um范围，宽度在50nm-500nm范围，具体规格需根据不同设计规格定义。以其中一种设计为例，如图13所示，光栅特征分3个区域，光栅特征的宽度在60-110nm范围，可选80nm，光栅特征的高度在200nm-400nm范围，优选300nm，光栅特征的单阶梯高度在40nm-80nm范围。需要说明的是光栅特征分3个区域仅是一个示例，在具体实现中，需要根据需求设计。
准直结构202的特性是：当光从单一方向进入准直结构202后，由于全反射原理，光在准直结构202的波导中沿波导传播方向传输，可以实现光源扩展；在波导层表面分布这周期阵列衍射光栅结构，当传播光经过衍射光栅结构时，由于衍射原理可以实现光方向的重定向。准直结构202的结构能够使得从特定方向进入的光在水平方向传导和向上折射传导，不会对发光层207在显示屏200用于正常显示时发出的光产生影响，也就是发光层207发出的光可以透过准直结构202而不会受准直结构202的衍射特征的影响。准直结构202还能够起到对从外置光源发射器211发出的光经准直结构照在压在盖板201上的指纹后产生的反射光进行准直，能够提升PD根据接收到的反射光采集的指纹图像更清楚或者说采集到的指纹图像信息更准确。
准直结构202的衍射光学材料可以采用但不限于PET或者PMMA材料或者玻璃，厚度可以在0.05-0.3mm范围，光透过率大于90％。在具体实现中，准直结构202可以通过二氧化钛TIO2,三氧化二铝AL2O3及空气材料设计匹配以实现衍射光栅功能，需要说明的，准直结构202的实际应用材料不限于以上列出材料。
下面简单描述指纹识别过程中的光路原理，如图13所示，安置在盖板CG斜下方外置光源发射器211发出的光1打到准直结构202上，准直结构202能够使得进入的光在水平方向传导和垂直传导(向上折射传导)，水平方向传导使的光可尽可能覆盖较大检测区域面积，垂直传导可以使光照在压在盖板201上的手指上，在手指的谷脊处产生携带指纹信息的不同反射光，反射光经过显示屏200的各叠层到达PD，实现指纹图像信息的采集，其中从手指反射出的光在经过准直结构202时，准直结构202会对其进行准直处理。由于谷脊的反射率不同，反射回PD的光的能量有差异，进而映射出指纹图像，后期经过信号及算法处理，最终可以实现对指纹图像进行识别。
关于显示屏200的组装方法可参见显示屏100的组装方法，在此不再赘述。
本申请实施例提供的显示屏200配置在终端/设备上，根据仿真实验得出：在指纹识别应用场景，技术效果达到的对比度(C4>0.75)远远高于传统OLED屏下指纹识别达到的对比度(C4＝0.4)左右，实测结果指纹的拒真率(False Rejection Rate，FRR)≤4％,认假率(False Acceptance Rate，FAR)≤1/50000。
采用本申请实施例提供的显示屏200，通过在TFT层安置不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果较好的情况下，减少占据配置有该显示屏200的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏200还增加了准直结构能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
本申请实施例提供一种内置指纹识别模组的显示屏300，指纹识别模组包括准直结构和PD，该显示屏300是一种OLED屏。参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏300，图14是显示屏300中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图。如图14所示，显示屏300的叠层结构从顶端到底端依次包括：盖板301、偏振片302、触控屏303、封装盖板304、电极层305、发光层306、准直结构307、TFT层308、基底309、背板310。显示300与显示屏100一样是基于如图2所示的传统OLED显示屏的基础上改进的，如图14所示，显示屏300的PD安置与显示屏100和显示屏200一致，关于显示屏300中PD的布置不再赘述，相关描述可以参见显示屏100的相关描述。显示屏300与显示屏100的区别在于准直结构，与显示屏100在盖板101下方增加准直结构102不同，显示屏300相对传统的OLED显示屏增加的准直结构307位于发光层306下方。在TFT层308上方加入准直结构307能够进一步提升从指纹反射过来的光的准直效果，同时由于准直结构307位于发光层306下方，能够减少准直结构307对显示屏300显示效果的影响。显示屏300用于指纹识别的光源与显示屏100原理一致来自发光层，即显示屏300的发光层306。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图14是显示屏300的一个结构示意图，并没有将显示屏300的所有叠层和组件全部标识出来，且图14中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图14中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏300构成限定。
在指纹识别过程中，发光层306的自发光通过发光层306上方的各叠层打在手指上，由于手指上的谷脊反射率不同，经过手指发射形成的反射光的信号强弱自然会有差异(光信号的强弱正是表示了指纹信息)，反射光向PD传导过程中再经过盖板301、偏振片302、触控屏303、封装盖板304、电极层305、发光层306的散射会产生较大串扰，如图14所示的准直结构307处于显示屏300的发光层306下方，这样的设计能够更好地对经过了各叠层结构散射后的反射光进行准直，再将准直后的反射光传导到TFT层308安置的各PD，能够增加明暗条纹的对比度，使得采集的指纹信息更加清晰。
本申请实施例提供了一种准直结构，可以应用在显示屏300中，该准直结构包括多个准直器件，多个准直器件可以是在结构上彼此分开也可以是彼此相连。可选的，准直器件的数量与显示屏中布置的PD的数量相同，且准直器件位于对应的PD的正上方，即一个PD正上方有一个准直器件。可选的，准直器件的厚度(或者称为高度)在20um-50um范围，厚度较高不利于加工成型，厚度较低无法实现对光的准直效果。
在具体实现中，可选的，如图15所示，准直器件是圆柱结构，以圆柱结构的厚度为35um为例，圆柱结构位于PD正上方，圆柱结构的圆柱通孔(即具有从上表面到下表面的直通孔)的尺寸比PD尺寸略小，可以用d2<d1表示，可选的圆柱通孔尺寸在10um-20um范围，优选15um。其中，圆柱结构外壁材料采用具有较高的光吸收率的材料以减少反射光经过的盖板301、偏振片302、触控屏303、封装盖板304、电极层305、发光层306的散射的串扰。在具体制作圆柱结构的工艺上，可选的，圆柱结构采用掺杂有黑体材料的PET或者PMMA，也可以采用掺杂有黑体材料的其他材料，本申请实施例不做具体限定，再通过纳米压印或激光打孔方式实现圆柱通孔结构进而形成圆柱结构，该圆柱结构的圆柱壁中掺杂有黑体材料具有了较高的光吸收率进而实现圆柱壁的遮光效果。
在具体实现中，可选的，准直器件是如图16所示的圆环叠层结构，以圆环叠层结构的厚度为35um为例，圆环叠层结构位于PD正上方，圆环叠层结构的内径尺寸比正下方的PD的尺寸略小，可以用d3<d1，可选的圆环叠层结构的内径尺寸在10um-20um范围，优选15um。圆环叠层结构由多个圆环组成，单个圆环的厚度在1um-20um，圆环的材料可以是TIO2等具有高遮光特征的金属，圆环可以在圆环叠层结构的厚度方向上等间距放置，也可以在圆环叠层结构的厚度方向上由密到疏排列放置，即多个圆环呈同轴(多个圆环的圆心在同一轴线上)间隔叠放，例如图16所示的圆环叠层结构的圆环从下至上由密到疏排列。相比于圆柱结构，圆环叠层结构在工艺上更利于实现，且成本更低。在具体制作圆环叠层结构的工艺上，可以通过半导体蒸镀方式实现。
在具体实现中，可选的，准直结构包括的准直器件可以混合采用圆柱结构和圆环叠层结构。
本申请实施例提供的显示屏300配置在终端/设备上，根据仿真实验得出：在指纹识别应用场景，技术效果达到的对比度(C4>0.3)略低于传统OLED屏下指纹识别达到的对比度(C4＝0.4左右)，但是可以在后期通过算法补偿，或调整背光准直角度。
需要说明的是，显示屏300还可以采用显示屏100对应实施例中提供的准直结构(图6所示准直结构)，只是区别在于：在显示屏300中，是将显示屏100对应实施例提供的准直结构(图6所示准直结构)安置在发光层下方。同样地，显示屏100也可以采用显示屏300对应实施例提供的准直结构(包括图15和/或图16所示准直器件的准直结构)，区别是：在显示屏100中，是将显示屏300对应实施例提供的准直结构包括图15和/或图16所示准直器件的准直结构)安置在盖板下方。可选的，显示屏100采用图15和/或图16所示的准直器件构成的准直结构时，不需要是的每个准直器件(圆柱结构或者圆环叠层结构)与PD一一对应且位于PD正上方，而可以和图6所是的准直结构中的光纤透光结构的布局类似，其面积可以大于指纹识别工作区域甚至是与盖板差不多大，简单来说，显示屏100采用图15和/或图16所示的准直器构成的准直结构实际上是使用图15和/或图16所示的准直器件替代图6所示准直结构中的光纤透光结构1和非透光结构2，即准直器件的外壁相当于非透光结构2，准直器件内的通孔相当于光纤透光结构1。
采用本申请实施例提供的显示屏300，通过在TFT层布置不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比，能够减少占据配置有该显示屏300的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏300还增加了准直结构能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
需要注意的是，本申请实施例提供的显示屏100、显示屏200和显示屏300均是在传统OLED显示屏的基础作出的结构改进，具体是的改进是引入了准直结构和PD以实现指纹识别模组的内置，并没有改变显示屏在用于正常显示时的工作原理和实现方式，关于显示屏100、显示屏200和显示屏300的正常显示的工作原理和实现方式与传统的OLED显示屏是一致的。还需要说明的是，基于OLED显示屏的结构改进同样适用于基于microLED，QLED等显示技术的显示屏。还需要说明的是，本申请实施例提供的显示屏100、显示屏200和显示屏300与传统OLED显示屏的区别在于叠层结构上，关于具体将显示屏100、显示屏200和显示屏300应用到终端/设备上实现指纹识别功能的耦合关系不进行详细讨论，属于技术领域人员掌握的知识能够完成的，在此不做赘述。
为了提高强光下的指纹识别性能，同时降低其他波段对PD采集指纹图像信息的影响，可选的，在显示屏100、显示屏200和显示屏300的各PD上方分别增加一层彩色滤光片，具体的是采用只允许绿光波段内的光进入PD的彩色滤光片。通过在PD的上方增加只允许绿光波段内的光进入PD的彩色滤光片比未增加的情况的效果更好，通过指纹识别仿真的结果可知对比度C4>0.31。具体位置可以安置在PD上方的发光层像素的间隔区域。
本申请实施例内置指纹识别模组的显示屏400，指纹识别模组包括准直结构和PD，该显示屏400是一种LCD显示屏。参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏400，图17是显示屏400中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图。如图17所示，该显示屏400的叠层结构从顶端到底端依次包括：盖板401、上偏振片402、第一基板(用于固定彩色滤光片的基板)403、彩色滤光片404、液晶层405、TFT层406、第二基板(用于固定TFT的基板)407、下偏振片408、棱镜膜409、扩散板410和导光板411，其中棱镜膜409、扩散板410和导光板411可以统称为背光系统。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图17是显示屏400的一个结构示意图，并没有将显示屏400的所有叠层和组件全部标识出来，且图17中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图17中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏400构成限定。
与现有的LCD相比，本申请实施例提供的显示屏400的区别在于增加用于指纹识别的PD和准直结构。如图17所示，在显示屏400的第一基板403上集成多个PD，且每个PD处于彩色滤光片404上用于显示的像素间隔区域，即PD的位置须避开彩色滤光片404上的用于显示的像素区域(例如RGB中R、G或B—)，能够实现在不影响显示屏400正常显示的情况增加用于指纹识别的PD。第一基板403用于集成下方的彩色滤光片404，也可以叫彩色滤光片基板。其中PD的数量与指纹识别工作区域的大小相关，在具体实现中，可选的通过增加PD的数量可以在显示屏400上实现更大范围的指纹识别工作区域。可选的，PD的尺寸可以在10um-20um范围。
可选的，显示屏400的准直结构可以采用与显示屏100相同的方案，即在盖板401下方增加如图6所示准直结构。可选的，在指纹识别过程中，可以通过控制液晶层405上对应指纹识别工作区域的液晶分子，在指纹识别工作区域下方区域电亮绿光作为指纹识别的光源，即通过显示屏400的自发光作为指纹识别的光源，点亮绿光可以减小其他波段光对指纹识别效果的影响；当然也可以点亮其他波段的光作为指纹识别的光源。以点亮绿光为例，绿光通过相应的各叠层到达压在盖板404上的手指后形成反射光，反射光再经过相应各叠层(包括准直结构)到达各PD，能够实现各PD对指纹信息的采集得到指纹图像信息。
可选的，显示屏400的准直结构可以采用与显示屏200相同的方案，即在盖板401下方增加如图13所示准直结构以及如图12所示的外置光源器件211。采用这种方案，具体可以参见显示屏200对应实施例中的相关描述，在此不做赘述。
可选的，显示屏400的准直结构可以采用与显示屏300相同的方案，即在PD上方增加准直结构，准直结构包括如图15所示圆柱结构和/或图16所示的圆环叠层。采用这种方案，具体可以参见显示屏300对应实施例中的相关描述，在此不做赘述。在这种可选的方案中，指纹识别的光源可以采用显示屏400的自发光实现。
本申请实施例提供的显示屏400配置在终端/设备上，根据仿真实验得出：在指纹识别应用场景，技术效果达到的对比度(C4>0.6)远高于传统屏下指纹识别达到的对比度(C4＝0.4左右)相当，指纹识别性能较好。
采用本申请实施例提供的显示屏400，通过在第一基板上集成不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果相当的情况下，减少占据配置有该显示屏400的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏400还增加了准直结构能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
本申请实施例提供了一种内置指纹识别模组的显示屏500，指纹识别模组包括准直结构和PD，该显示屏500是一种LCD显示屏。参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏500，图18是显示屏500中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图。如图18所示，该显示屏500的叠层结构从顶端到底端依次包括：盖板501、上偏振片502、第一基板(用于固定彩色滤光片的基板)503、彩色滤光片504、液晶层505、TFT层506、第二基板(用于固定TFT的基板)507、下偏振片508、棱镜膜509、扩散板510和导光板511，其中棱镜膜509、扩散板510和导光板511可以统称为背光系统。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图18是显示屏500的一个结构示意图，并没有将显示屏500的所有叠层和组件全部标识出来，且图18中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图18中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏500构成限定。
显示屏500与显示屏400一样是基于传统的LCD的基础上改进的，显示屏500的PD安置与显示屏400保持一致，即在第一基板503上集成多个PD，且每个PD处于彩色滤光片504上用于显示的像素间隔区域，即PD的位置须避开彩色滤光片504上的用于显示的像素区域(例如RGB中R、G或B—)，能够实现在不影响显示屏500正常显示的情况增加用于指纹识别的PD。第一基板503用于集成下方的彩色滤光片504，也可以叫彩色滤光片基板。其中PD的数量与指纹识别工作区域的大小相关，在具体实现中，可选的通过增加PD的数量可以在显示屏500上实现更大范围的指纹识别工作区域。可选的，PD的尺寸可以在10um-20um范围。
在指纹识别过程中，显示屏500采用的是自发光作为指纹识别的光源，具体参见显示屏400对应实施例中的相关描述，在此不再赘述。
显示屏500与显示屏400的区别在于：显示屏500的准直结构用于准直背光，即将背光系统的发出的背光的角度收窄，具体实现可以是在背光系统的上方接入一层准直膜，准直膜的厚度根据需要的背光的角度不同设计不同的厚度，一般在0.1mm-0.7mm范围。其他各叠层与显示屏400保持一致。准直膜的具体结构与图6所示的准直结构相似，可以起到对背光系统发出的背光进行准直的作用，当然也显示屏500的准直结构也可以采用图15或图16所示的结构。
本申请实施例提供的显示屏500配置在终端/设备上，根据仿真实验得出：在指纹识别应用场景，技术效果达到的对比度(C4>0.31)远高于传统屏下指纹识别无准直背光情况下达到的对比度(C4＝0.13)，因此准直背光对指纹识别性能有较高的提升。
采用本申请实施例提供的显示屏500，通过在第一基板上集成不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果相当的情况下，减少占据配置有该显示屏500的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏500在背光系统上方增加了准直膜能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
本申请实施例提供一种内置指纹识别模组的显示屏600，指纹识别模组包括准直结构和PD，该显示屏600是一种LCD显示屏。参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏600，图19是显示屏600中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图。如图19所示，该显示屏600的叠层结构从顶端到底端依次包括：盖板601、上偏振片602、第一基板(用于固定彩色滤光片的基板)603、彩色滤光片604、液晶层605、TFT层606、第二基板(用于固定TFT的基板)607、下偏振片608、棱镜膜609、扩散板610和导光板611，其中棱镜膜509、扩散板510和导光板511可以统称为背光系统。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图19是显示屏600的一个结构示意图，并没有将显示屏600的所有叠层和组件全部标识出来，且图19中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图19中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏600构成限定。
本申请实施例提供的显示屏600的准直结构可以采用上述显示屏400和显示屏500中准直结构中任一种，具体可以参见显示屏400和/或显示屏500对应实施例中相关描述，在此不再赘述。显示屏600与显示屏400和显示屏500的区别是PD的安置有所差异，显示屏400和显示屏500都是在显示屏内第一基板上集成多个PD，且每个PD处于用于显示的像素之间的间隔区域以避开彩色滤光片上的用于显示的像素区域。而显示屏600的PD与显示屏100类似，是在TFT层606上方安置PD，如图19所示，PD位于TFT之间的间隔区域，安置有PD的叠层可以称之为PD层，PD层与TFT层606之间可以有一保护层，保护层用于集成PD和起到保护作用。PD的具体实现方式可以参见显示屏100对应实施例中的相关描述，在此不再赘述。其中PD数量与指纹识别工作区域的大小相关，在具体实现中，可选的通过增加PD的数量可以在显示屏600上实现更大范围的指纹识别工作区域。
显示屏600在指纹识别过程中的光源可以采用显示屏600的自发光也可以采用外置光源器件，不同的方案可以才参见显示屏400对应实施例中的相关描述，在此不再赘述。
采用本申请实施例提供的显示屏600，通过在TFT层606上方安置不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果相当的情况下，减少占据配置有该显示屏600的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏600在背光系统上方增加了准直结构或准直膜能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
本申请实施例内置指纹识别模组的显示屏700，指纹识别模组包括PD，该显示屏700是一种LCD显示屏。参见图5，以智能手机为例，图5中智能手机的装配的显示屏为显示屏700，图20是显示屏700中作为指纹识别工作区域的部分显示屏的纵截面示意图。如图20所示，该显示屏700的叠层结构从顶端到底端依次包括：盖板701、上偏振片702、第一基板(用于固定彩色滤光片的基板)703、彩色滤光片704、液晶层705、TFT层706、第二基板(用于固定TFT的基板)707、下偏振片708、棱镜膜709、扩散板710和导光板711，其中棱镜膜709、扩散板710和导光板711可以统称为背光系统。
需要说明的，本申请实施例对上述各叠层的材料、规格参数不做限定，且图20是显示屏700的一个结构示意图，并没有将显示屏700的所有叠层和组件全部标识出来，且图20中各叠层和组件的尺寸度并不是严格按照比例来绘制的，在没有明确说明的情况下，图20中尺寸不能构成对本申请实施例提供的显示屏700构成限定。
本申请实施例提供的显示屏700与显示屏400和显示屏500一样是基于传统的LCD的基础上改进的，显示屏700的PD安置与显示屏400和显示屏500保持一致，即在第一基板503上集成多个PD，且每个PD处于彩色滤光片504上用于显示的像素间隔区域，即PD的位置须避开彩色滤光片504上的用于显示的像素区域(例如RGB中R、G或B—)，能够实现在不影响显示屏500正常显示的情况增加用于指纹识别的PD。第一基板503用于集成下方的彩色滤光片504，也可以叫彩色滤光片基板。其中PD的数量与指纹识别工作区域的大小相关，在具体实现中，可选的通过增加PD的数量可以在显示屏500上实现更大范围的指纹识别工作区域。可选的，PD的尺寸可以在10um-20um范围。
在指纹识别过程中，显示屏700采用的是自发光作为指纹识别的光源，具体参见显示屏400对应实施例中的相关描述，在此不再赘述。
显示屏700与显示屏400和显示屏500的主要区别在于：显示屏700的背光系统中的导光板711在传统LCD的基础上进行了改进以同时实现导光和收窄背光角度的作用。显示屏700的准直结构同显示屏500类似是用于准直背光，但是与显示屏500不同的是，显示屏700的具体实现是在设计上对导光板711进行调整，导光板711的设计不是传统上的网格点设计，而是采用衍射波导结构设计，不同的衍射级实现光源的单向传导，衍射结构周期设计实现不同出光角度，进而通过导光板同时实现均匀混光和收视场角的效果。
本申请实施例提供的显示屏700能够在不影响对比度的情况下，由仿真结构可知，导光板采用衍射波导结构设计收角可以实现角度收窄由30度到15度，技术领域的人员可以根据实际需求具体设计采用衍射波导结构以实现不同角度的匹配。
采用本申请实施例提供的显示屏700，通过在第一基板上集成不同数量的PD能够实现不同面积的指纹识别区域，甚至可以实现全屏范围的指纹识别。而且，与传统上将用于采集指纹图像信息的传感器安置在显示屏下方的方案相比在保证指纹识别效果相当的情况下，减少占据配置有该显示屏700的终端(例如智能手机)的内部空间，进一步地降低终端的厚度。由于本申请实施例提供的显示屏700的导光板711采用了衍射波导结构设计能够使得PD采集的指纹图像更清晰或者采集的指纹图像信息更准确，能够提高指纹识别的精度和安全性。
图21示出了一种电子设备1000的结构示意图，该电子设备可以使图5所示的智能手机，该电子设备1000配置有上述实施例提供的显示屏100-700中的任一显示屏。
电子设备1000可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备1000的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备1000可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。
在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现电子设备1000的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现电子设备1000的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现电子设备1000的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备1000充电，也可以用于电子设备1000与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。
可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备1000的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备1000也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过电子设备1000的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
电子设备1000的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备1000中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在电子设备1000上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在电子设备1000上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中，电子设备1000的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备1000可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。
电子设备1000通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备1000可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。在具体实现上，显示屏194采用上面实施例描述的显示屏100-700中任一种。可选的，显示屏194采用包含本申请所要保护的显示组件的显示屏。显示频194包含指用于采集指纹的纹传感器180H，指纹传感器即为光电检测器PD。电子设备1000可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。
电子设备1000可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，电子设备1000可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当电子设备1000在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备1000可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备1000可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备1000的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展电子设备1000的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备1000使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行电子设备1000的各种功能应用以及数据处理。
电子设备1000可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。
扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备1000可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。
受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当电子设备1000接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。
麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。电子设备1000可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，电子设备1000可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，电子设备1000还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。
耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。
压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A
的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。电子设备1000根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，电子设备1000根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。电子设备1000也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备1000的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定电子设备1000围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测电子设备1000抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消电子设备1000的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。
气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，电子设备1000通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。
磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备1000可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当电子设备1000是翻盖机时，电子设备1000可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器180E可检测电子设备1000在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备1000静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。
距离传感器180F，用于测量距离。电子设备1000可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，电子设备1000可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。电子设备1000通过发光二极管向外发射红外光。电子设备1000使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定电子设备1000附近有物体。当检测到不充分的反射光时，电子设备1000可以确定电子设备1000附近没有物体。电子设备1000可以利用接近光传感器180G检测用户手持电子设备1000贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备1000可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测电子设备1000是否在口袋里，以防误触。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，电子设备1000利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，电子设备1000执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，电子设备1000对电池142加热，以避免低温导致电子设备1000异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，电子设备1000对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K，也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于电子设备1000的表面，与显示屏194所处的位置不同。
骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。
按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备1000可以接收按键输入，产生与电子设备1000的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。
SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和电子设备1000的接触和分离。电子设备1000可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。电子设备1000通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，电子设备1000采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在电子设备1000中，不能和电子设备1000分离。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种显示组件，所述显示组件包括薄膜晶体管TFT层，其特征在于，所述TFT层内设置有多个TFT和多个光电检测器PD，所述多个PD可以将检测到的光转化为电信号，所述多个PD设置在所述TFT层的第一内侧面上，所述多个TFT设置在所述TFT层的第二内侧面上，所述第一内侧面和所述第二内侧面为所述TFT层内相对的两个内侧面，所述多个PD和所述多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，所述第一平面为所述TFT层所在的平面，所述多个PD的感光侧面向靠近所述第一内侧面的一侧；
所述显示组件还包括准直结构，所述准直结构叠放在所述TFT层的靠近所述第一内侧面的一侧，且与所述TFT层的外侧面不接触；
所述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在所述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，所述外置光源发射器(211)位于所述准直结构的入光侧。
2.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述多个PD尺寸规格一致，所述多个PD的靠近所述第二内侧面的侧面处于的平面与所述多个TFT的靠近所述第一内侧面的侧面处于的平面不相交。
3.根据权利要求2所述的显示组件，其特征在于，所述多个PD的靠近所述第二内侧面的侧面上设置有保护层，所述多个PD集成在所述保护层上。
4.根据权利要求1所述的显示组件，其特征在于，所述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，所述多个透光结构和所述多个非透光结构在所述准直结构上相间分布，所述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，所述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值。
5.根据权利要求1-4任一项所述的显示组件，其特征在于，所述显示组件还包括彩色滤光片，所述彩色滤光片叠放在所述多个PD的感光侧的上面，所述彩色滤光片具有仅允许绿光波段内的光通过的特征。
6.一种显示组件，所述显示组件包括彩色滤光片和第一基板，所述彩色滤光片包括多个像素区域，所述彩色滤光片设置在所述第一基板的第一侧面上，其特征在于，所述第一基板上设置有多个光电检测器PD，所述多个PD设置在所述第一侧面上，且所述多个PD与所述多个像素区域在所述第一基板所处平面上的投影呈相间分布；
所述显示组件还包括准直结构，所述准直结构设置在所述第一基板的远离所述第一侧面的一侧；
所述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在所述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，所述外置光源发射器(211)位于所述准直结构的入光侧。
7.根据权利要求6所述的显示组件，其特征在于，所述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，所述多个透光结构和所述多个非透光结构在所述准直结构上相间分布，所述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，所述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值。
8.一种显示屏，所述显示屏(100,200)的叠层结构依次包括盖板(101,201)、偏振片(103,203)、触控屏(104,204)、封装盖板(105,205)、电极层(106，206)、发光层(107,207)、薄膜晶体管TFT层(108,208)、基底(109,209)、背板(110,210)，其特征在于，所述TFT层(108,208)内设置有多个TFT和多个光电检测器PD，所述多个PD可以将检测到的光转化为电信号，所述多个PD设置在所述TFT层(108,208)的第一内侧面上，所述多个TFT设置在所述TFT层(108,208)的第二内侧面上，所述第一内侧面和所述第二内侧面为所述TFT层(108,208)内相对的两个内侧面，所述多个PD和所述多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，所述第一平面为所述TFT层(108,208)所在的平面，所述多个PD的感光侧面向靠近所述第一内侧面的一侧；
所述盖板(101,201)、所述偏振片(103,203)、所述触控屏(104,204)、所述封装盖板(105,205)、所述电极层(106，206)、所述发光层(107,207)位于所述TFT层(108,208)的靠近所述第一内侧面的一侧，所述基底(109,209)、所述背板(110,210)位于所述TFT层(108,208)的靠近所述第二内侧面的一侧；
所述显示屏还包括准直结构，所述准直结构(102,202)位于所述盖板(101,201)和所述偏振片(103,203)两个叠层之间；
所述准直结构(102,202)为具有将外置光源发射器(211)发出的光在所述准直结构(102,202)中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，所述外置光源发射器(211)位于所述准直结构的入光侧。
9.根据权利要求8所述的显示屏，其特征在于，所述多个PD尺寸规格一致，所述多个PD的靠近所述第二内侧面的侧面处于的平面与所述多个TFT的靠近所述第一内侧面的侧面处于的平面不相交。
10.根据权利要求9所述的显示屏，其特征在于，所述多个PD的靠近所述第二内侧面的侧面上设置有保护层，所述多个PD集成在所述保护层上。
11.根据权利要求8所述的显示屏，其特征在于，所述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，所述多个透光结构和所述多个非透光结构在所述准直结构上相间分布，所述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，所述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值。
12.根据权利要求8-11任一项所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏包括彩色滤光片，所述彩色滤光片叠放在所述多个PD的感光侧的上面，所述彩色滤光片具有仅允许绿光波段内的光通过的特征。
13.一种显示屏，所述显示屏(400,500,700)的叠层结构依次包括盖板(401,501,701)、上偏振片(402,502,702)、第一基板(403,503,703)、彩色滤光片(404,504,704)、液晶层(405,505,705)、TFT层(406,506,706)、第二基板(407,506,706)、下偏振片(408,508,708)、棱镜膜(409,509,709)、扩散板(410,510,710)和导光板(411,511,711),所述彩色滤光片包括多个像素区域，所述彩色滤光片设置在所述第一基板的第一侧面上，其特征在于，所述第一基板上设置有多个光电检测器PD，所述多个PD设置在所述第一侧面上，且所述多个PD与所述多个像素区域在所述第一基板所处平面上的投影呈相间分布；
盖板(601)、上偏振片(602)、第一基板(603)、彩色滤光片(604)、液晶层(605)位于所述TFT层(606)的靠近所述第一内侧面的一侧，第二基板(607)、下偏振片(608)、棱镜膜(609)、扩散板(610)和导光板(611)位于所述TFT层(606)的靠近所述第二内侧面的一侧；
所述显示屏还包括准直结构，所述准直结构位于所述盖板和所述上偏振片两个叠层之间；
所述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在所述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，所述外置光源发射器(211)位于所述准直结构的入光侧。
14.根据权利要求13所述的显示屏，其特征在于，所述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，所述多个透光结构和所述多个非透光结构在所述准直结构上相间分布，所述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，所述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值。
15.一种显示屏，所述显示屏(600)的叠层结构依次包括盖板(601)、上偏振片(602)、第一基板(603)、彩色滤光片(604)、液晶层(605)、薄膜晶体管TFT层(606)、第二基板(607)、下偏振片(608)、棱镜膜(609)、扩散板(610)和导光板(611),其特征在于，所述TFT层(606)内设置有多个TFT和多个光电检测器PD，所述多个PD可以将检测到的光转化为电信号，所述多个PD设置在所述TFT层(606)的第一内侧面上，所述多个TFT设置在所述TFT层(606)的第二内侧面上，所述第一内侧面和所述第二内侧面为所述TFT层(606)内相对的两个内侧面，所述多个PD和所述多个TFT在第一平面上的投影呈相间分布，所述第一平面为所述TFT层(606)所在的平面，所述多个PD的感光侧面向靠近所述第一内侧面的一侧；
盖板(601)、上偏振片(602)、第一基板(603)、彩色滤光片(604)、液晶层(605)位于所述TFT层(606)的靠近所述第一内侧面的一侧，第二基板(607)、下偏振片(608)、棱镜膜(609)、扩散板(610)和导光板(611)位于所述TFT层(606)的靠近所述第二内侧面的一侧；
所述显示屏还包括准直结构，所述准直结构位于所述盖板和所述上偏振片两个叠层之间；
所述准直结构为具有将外置光源发射器(211)发出的光在所述准直结构中朝水平方向传导和向上折射特性的衍射光学元件DOE，所述外置光源发射器(211)位于所述准直结构的入光侧。
16.根据权利要求15所述的显示屏，其特征在于，所述准直结构包括多个透光结构和多个非透光结构，所述多个透光结构和所述多个非透光结构在所述准直结构上相间分布，所述多个透光结构的光透过率大于第一预设阈值，所述多个非透光结构的光透过率小于第二预设阈值。
17.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备配置有如权利要求8-16任一项所述的显示屏。
18.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备配置有如权利要求1-7任一项所述的显示组件。
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