CN110286514A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板及显示装置，通过一种显示面板，包括：第一基板，第二基板，液晶层，位于第二基板与第一基板之间的遮光结构，以及位于遮光结构与第一基板之间的多个感光单元；遮光结构包括至少两层遮光层，每一个遮光层中均具有通孔；其中距离第二基板最近的遮光层为第一遮光层，其余的遮光层为第二遮光层；在至少一层第二遮光层靠近第二基板一侧的表面具有反射层，反射层的图形在第一基板上的正投影位于接触的第二遮光层在第一基板上的正投影的范围内。通过在第二遮光层的表面设置反射层，增加了射向手指的光线，进而使感光单元接收到的光线增多，增强指纹识别信号，提高指纹识别的响应速度。

Description

一种显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤指一种显示面板及显示装置。

背景技术

指纹识别作为一种生物识别方式，在保护个人隐私方面提供了巨大的作用，目前市场电子产品几乎都配备有指纹识别系统，例如汽车、手机、打卡机等都可以具备指纹识别功能。随着全面屏的推出，指纹识别传感器趋于设计在屏幕显示区域，提高用户体验。

常规的电容式指纹识别无法穿透厚度较大的盖板玻璃，不再适应全面屏的发展趋势，而有良好穿透性的光学指纹识别成为了一种新的发展方向。在液晶显示装置中，可以通过设置准直孔来实现指纹识别功能，具体地，背光模组出射的光线照射到手指上，被手指反射的光线穿过准直孔射向感光传感器，由于手指指纹中的谷和脊反射光线的强度不同，因而可以根据感光传感器检测到的光线的强度得到手指指纹的图样，从而实现指纹识别。

然而，由于准直孔的面积很小，并且由于遮光层的遮挡作用和膜层错位等因素，导致准直孔的光通量不足，感光传感器检测到的光量较小，指纹识别信号较弱，指纹识别的响应效果差。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，用以解决现有技术中存在的液晶显示装置的指纹识别信号较弱的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：第一基板，与所述第一基板相对设置的第二基板，位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，位于所述第二基板与所述第一基板之间的遮光结构，以及位于所述遮光结构与所述第一基板之间的多个感光单元；其中，

所述遮光结构包括至少两层遮光层，每一个所述遮光层中均具有贯穿所述遮光层且与所述感光单元一一对应的通孔；其中距离所述第二基板最近的所述遮光层为第一遮光层，其余的所述遮光层为第二遮光层；

在至少一层所述第二遮光层靠近所述第二基板一侧的表面具有反射层，所述反射层的图形在所述第一基板上的正投影位于接触的所述第二遮光层在所述第一基板上的正投影的范围内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述反射层在所述第一基板上的正投影，位于该反射层与所述第二基板之间的所有所述遮光层在所述第一基板上的正投影总和的范围内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述反射层在所述第一基板上的正投影，位于在靠近所述第二基板一侧与该反射层最近的所述遮光层在所述第一基板上的正投影的范围内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述反射层靠近所述第二基板一侧的表面具有多个凸起结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第二遮光层在与所述反射层接触的一侧具有与各所述凸起结构一一对应的多个第一凸状结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：位于所述第二遮光层背离所述液晶层一侧的平坦层；

所述第二遮光层在靠近所述反射层的一侧具有与各所述凸起结构一一对应的多个第一凸状结构；

所述平坦层在靠近所述第二遮光层的一侧具有与各所述第一凸状结构一一对应的多个第二凸状结构。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，距离所述第二基板最近的所述遮光层与距离所述第二基板最远的所述遮光层的图形一致，其余的各所述遮光层的图形一致。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述遮光结构中各所述遮光层中的所述通孔在所述第一基板上的正投影的图形一致。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，每一个所述第二遮光层在靠近所述第二基板一侧的表面均具有所述反射层。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：位于所述感光单元所在膜层背离所述第二基板一侧的多个遮光单元；

各所述遮光单元与各所述感光单元一一对应，且所述感光单元在所述第一基板上的正投影位于对应的所述遮光单元在所述第一基板上的正投影的范围内。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述反射层的材料为铝、铜或钼。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：上述显示面板。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的显示面板及显示装置，通过一种显示面板，包括：第一基板，与第一基板相对设置的第二基板，位于第一基板与第二基板之间的液晶层，位于第二基板与第一基板之间的遮光结构，以及位于遮光结构与第一基板之间的多个感光单元；其中，遮光结构包括至少两层遮光层，每一个遮光层中均具有贯穿遮光层且与感光单元一一对应的通孔；其中距离第二基板最近的遮光层为第一遮光层，其余的遮光层为第二遮光层；在至少一层第二遮光层靠近第二基板一侧的表面具有反射层，反射层的图形在第一基板上的正投影位于接触的第二遮光层在第一基板上的正投影的范围内。本发明实施例提供的显示面板，通过在第二遮光层靠近第二基板的一侧的表面设置反射层，可以将射向第二遮光层的光线反射至手指，增加了射向手指的光线，进而使感光单元接收到的光线增多，增强指纹识别信号，提高指纹识别的响应速度。

附图说明

图1为本发明实施例中一个像素的俯视结构示意图；

图2为图1中虚线L处的截面示意图；

图3为本发明实施例中反射层的俯视结构示意图；

图4为图2在虚线框D1处的局部放大示意图之一；

图5为图2在虚线框D1处的局部放大示意图之二；

图6为图2在虚线框D2处的局部放大示意图；

图7为图6所示的结构在制作过程中的结构示意图；

图8本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的液晶显示装置的指纹识别信号较弱的问题，本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置。

下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，图1为一个像素的俯视结构示意图，图2为图1中虚线L处的截面示意图，如图1和图2所示，包括：第一基板11，与第一基板11相对设置的第二基板12，位于第一基板11与第二基板1的液晶层13，位于第二基板12与第一基板11之间的遮光结构14，以及位于遮光结构14与第一基板11之间的多个感光单元15；其中，

遮光结构14包括至少两层遮光层，每一个遮光层中均具有贯穿遮光层且与感光单元15一一对应的通孔；其中距离第二基板12最近的遮光层为第一遮光层141，其余的遮光层为第二遮光层142；

在至少一层第二遮光层142靠近第二基板12一侧的表面具有反射层16，反射层16的图形在第一基板11上的正投影位于接触的第二遮光层142在第一基板11上的正投影的范围内。本实施例中，仅仅示意性地绘示了三层第二遮光层142，但并不以此为限，可以少于三层第二遮光层142，也可以多于三层第二遮光层。

本发明实施例提供的显示面板，通过在第二遮光层靠近第二基板的一侧的表面设置反射层，可以将射向第二遮光层的光线反射至手指，增加了射向手指的光线，进而使感光单元接收到的光线增多，增强指纹识别信号，提高指纹识别的响应速度。

如图2所示，在本发明实施例中，第一基板11以及第一基板11与液晶层13之间的膜层构成了阵列基板，第二基板12以及第二基板12与液晶层13之间的膜层构成的对向基板，例如可以是彩膜基板。

在遮光结构14中，每一个遮光层中均具有贯穿遮光层且与感光单元一一对应的通孔，各遮光层中的通孔在第一基板11上的正投影具有交叠，从而各遮光层中的通孔构成了一个准直孔结构Q，每一个准直孔结构Q与一个感光单元15对应，手指指纹T反射的光线穿过准直孔结构Q射向感光单元15，根据各感光单元15接收到的光线的强度可以确定手指指纹的图样。

在具体实施时，本发明实施例中的显示面板可以实现显示区域内部的指纹识别，具体地，可以在显示区域内部选取某个区域作为指纹识别区域；或者，也可以将显示区域作为指纹识别区域，可以根据实际需要确定指纹识别区域。具体地，可以将多个准直孔结构Q均匀分布于指纹识别区域，例如可以在每一个像素中的非开口区域中设置至少一个准直孔结构Q，或者可以每隔两个或更多个像素中设置至少一个准直孔结构Q，可以根据所需指纹识别的精度确定准直孔Q的具体分布情况，此处不做限定，另外准直孔结构Q也可以设置在显示面板的非显示区域中，此处不对指纹识别区域的具体位置进行限定。

图1为指纹识别区域位于显示区域中时，一个像素的俯视结构示意图，从图中可以看出，该像素包括红(R)、绿(G)和蓝(B)三个子像素P，准直孔结构Q位于除子像素P以外的非开口区域中，且该准直孔结构Q被第一遮光层141和第二遮光层142的图形围绕，同时参照图2，通过设置多个遮光层，可以减少射向感光单元15的除手指指纹T反射的光线以外的杂散光，提高指纹识别的灵敏度，遮光层的数量越多，遮挡效果越明显，则杂散光越少，灵敏度越高。并且，一般准直孔结构Q的尺寸较小，例如可以是4μm×4μm的方形结构，以免影响显示面板的正常显示效果。

如图2所示，背光模组18出射的光线射向手指指纹T，其中一部分光线(例如图中的光线a)被手指指纹T反射至准直孔结构Q中，例如光线b，并射向感光单元15，光线b被感光单元15检测到，根据各感光单元15检测到的光线的光强确定指纹图样，还有一部分光线(例如图中的光线c)被手指指纹T反射至第二遮光层142的表面，如图中的光线d，若没有设置反射层16，则光线c直接被第二遮光层142吸收，这部分光线为损失光，在第二遮光层142靠近第二基板12一侧的表面设置反射层16，可以反射光线d得到光线e和光线f等，光线e和f最终会射向手指指纹T，然后被手指指纹T反射通过准直孔结构Q后射向感光单元15，从而增加了射向感光单元15的光通量，增强了指纹识别信号，提高指纹识别相应速度。

在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2所示，反射层16在第一基板11上的正投影，位于该反射层16与第二基板12之间的所有遮光层在第一基板11上的正投影总和的范围内。也就是，从显示面一侧观看显示面板，反射层16完全被遮光层遮挡，例如图2中最靠近第二基板12的反射层16被第一遮光层141遮挡，这样能够防止反射层16暴露于显示面板的显示面，防止反射层16反光影响显示面板的显示对比度。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板中，反射层16在第一基板11上的正投影，位于在靠近第二基板12一侧与该反射层16最近的遮光层在第一基板11上的正投影的范围内。也就是反射层16被靠近第二基板12的一侧的最近遮光层遮挡，例如图2中最靠近第二基板12的反射层16被第一遮光层141遮挡，在第二基板12指向第一基板11的方向上的第二个反射层，被第一个第二遮光层142遮挡，从而保证每一个反射层16均被靠近第二基板12一侧的遮光层遮挡。

进一步地，本发明实施提供的上述显示面板中，如图2和图3所示，反射层16靠近第二基板12一侧的表面具有多个凸起结构161。通过在反射层16的表面设置多个凸起结构161，可以使反射层16的表面粗糙化，增强反射层16的漫反射作用，从而增大反射角度，提升损失光的二次利用效果，进而增强指纹识别信号的强度。

具体地，在实际工艺过程中，需要分别制作阵列基板和对向基板，然后再对盒形成显示面板，因而为了使反射层在靠近第二基板的一侧具有凸起结构，本发明实施例提供的上述显示面板可以具有以下几种结构，如图2、图4至图6所示；

结构一：

如图2和图4所示，图4为图2在虚线框D1处的局部放大示意图之一，反射层16位于第一基板11与液晶层13之间；即反射层16位于阵列基板上，例如图2中最靠近第一基板11的反射层16；

第二遮光层142在与反射层16接触的一侧具有与各凸起结构161一一对应的多个第一凸状结构143。

在制作阵列基板的过程中，在平坦层17之上形成第二遮光层142的膜层，并对第二遮光层142进行图形化，以形成多个第一凸状结构143，然后在第二遮光层142之上形成反射层16，因而在反射层16上可以形成分别与各第一凸状结构143一一对应的多个凸起结构161。

结构二：

如图2和图5所示，图5为图2在虚线框D1处的局部放大示意图之二，以位于第一基板11与液晶层13之间的反射层16为例，即以阵列基板上的反射层为例，上述显示面板，还包括：位于第二遮光层142背离液晶层13一侧的平坦层17；

第二遮光层142在靠近反射层16的一侧具有与各凸起结构161一一对应的多个第一凸状结构143；

平坦层17在靠近第二遮光层142的一侧具有与各第一凸状结构143一一对应的多个第二凸状结构171。

在阵列基板的制作过程中，对平坦层17进行图形化，在平坦层17背离第一基板11的一侧形成多个第二凸状结构171，之后在平坦层17之上形成第二遮光层142，从而可以在第二遮光层142的表面形成分别与各第二凸状结构171一一对应的多个第一凸状结构143，然后，在第二遮光层142的表面形成反射层16，因而可以在反射层16的表面形成分别与各第一凸状结构143一一对应的多个凸起结构161。

如图2和图6所示，图6为图2在虚线框D2处的局部放大示意图，以位于第二基板12与液晶层13之间的反射层16为例，即以对向基板上的反射层为例，上述显示面板，还包括：位于第二遮光层142背离液晶层13一侧的平坦层17；如图6所示，反射层16位于第二遮光层142与平坦层17之间；

第二遮光层142在靠近反射层16的一侧具有与各凸起结构161一一对应的多个第一凸状结构143；

平坦层17在靠近第二遮光层142的一侧具有与各第一凸状结构143一一对应的多个第二凸状结构171。

应该说明的是，在对向基板的制作过程中，需要先在第二基板12上形成各膜层，如图7所示，然后与阵列基板对盒后对向基板会翻转180°，得到图6所示的结构，因此，在制作过程中，对平坦层17进行图形化形成多个凹槽，即图中的第二凸状结构171，第二凸状结构171是朝向第二基板12凸起的，然后在平坦层17之上形成反射层16，反射层16中的一部分会凹陷到平坦层17的凹槽内，从而形成凸向第二基板12的多个凸起结构16，之后，在反射层16上形成第二遮光层142也会形成凸向第二基板12的多个第一凸状结构143。

具体地，上述平坦层17可以为树脂材料或其他绝缘材料构成，此处不对平坦层17的材料进行限定。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2所示，距离第二基板12最近的遮光层与距离第二基板12最远的遮光层的图形一致，其余的各遮光层的图形一致。

如图2所示，距离第二基板12最近的遮光层为第一遮光层141，距离第二基板12最远的遮光层为位于第一基板11与液晶层13之间的那个第二遮光层142，即位于阵列基板上的第二遮光层142，将第一遮光层141与阵列基板上的第二遮光层142设置为图形一致，在实际工艺过程中，二者可以采用同一掩膜版，其余的遮光层也可以采用同一掩膜版，可以节省工艺成本。

此外，如图2所示，在对向基板中还包括亚像素色阻19，一般在亚像素色阻靠近第二基板12的一侧具有用于遮挡相邻的亚像素色阻的间隙的黑矩阵，为了节约制作成本，还可以将最靠近第二基板12的第二遮光层142与黑矩阵采用同一次构图工艺制作。

在实际应用中，本发明实施例提供的上述显示面板中，上述遮光结构14中各遮光层中的通孔在第一基板11上的正投影的图形一致。若遮光结构中的某一遮光层中的通孔较小，则该遮光层会挡住一部分射向感光单元15的光线，影响感光单元15接收到的光线的光量，因而，将各遮光层中的通孔设置为在第一基板11上的正投影的图形一致，可以保证感光单元15的光通量，保证指纹识别信号足够强。

另外，准直孔结构Q的直径和高度，以及准直孔结构Q以上堆叠的膜层厚度等因素，也会对感光单元15接收到的光线有一定影响，在具体实施时，可以根据实际结构进行调整。另外，各遮光层的高度和遮光层的尺寸会对准直孔结构Q的漏光有影响，在具体实施时，可根据遮光层的实际位置和尺寸进行相应调整。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2所示，每一个第二遮光层142在靠近第二基板11一侧的表面均具有反射层16。这样能够最大限度的增大手指指纹的反射光，进而使感光单元接收到的光线增多，增强指纹识别信号，提高指纹识别的响应速度。

进一步地，本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2所示，还可以包括：位于感光单元15所在膜层背离第二基板12一侧的多个遮光单元20；

各遮光单元20与各感光单元15一一对应，且感光单元15在第一基板11上的正投影位于对应的遮光单元20在第一基板11上的正投影的范围内。

也就是说，从第一基板11指向第二基板12的方向上观看显示面板，感光单元15被遮光单元20完全遮挡，从而避免背光模组18的光线直接射向感光单元15，导致指纹识别信号误输出，保证指纹识别的准确性。

具体地，本发明实施例提供的上述显示面板中，上述反射层的材料为铝、铜或钼，也可以为其他具有反射功能的材料，此处不对反射层的材料进行限定。

第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示面板，该显示装置可以应用于任何具有显示功能的产品或部件，例如手机，如图8所示，该手机的显示面板可以采用本发明实施例提供的显示面板，此外，该显示装置还可以应用于平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等产品或器件中。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的显示面板及显示装置，通过在第二遮光层靠近第二基板的一侧的表面设置反射层，可以将射向第二遮光层的光线反射至手指，增加了射向手指的光线，进而使感光单元接收到的光线增多，增强指纹识别信号，提高指纹识别的响应速度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：第一基板，与所述第一基板相对设置的第二基板，位于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，位于所述第二基板与所述第一基板之间的遮光结构，以及位于所述遮光结构与所述第一基板之间的多个感光单元；其中，

所述遮光结构包括至少两层遮光层，每一个所述遮光层中均具有贯穿所述遮光层且与所述感光单元一一对应的通孔；其中距离所述第二基板最近的所述遮光层为第一遮光层，其余的所述遮光层为第二遮光层；

在至少一层所述第二遮光层靠近所述第二基板一侧的表面具有反射层，所述反射层的图形在所述第一基板上的正投影位于接触的所述第二遮光层在所述第一基板上的正投影的范围内。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述反射层在所述第一基板上的正投影，位于该反射层与所述第二基板之间的所有所述遮光层在所述第一基板上的正投影总和的范围内。

3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述反射层在所述第一基板上的正投影，位于在靠近所述第二基板一侧与该反射层最近的所述遮光层在所述第一基板上的正投影的范围内。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述反射层靠近所述第二基板一侧的表面具有多个凸起结构。

5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述反射层位于第一基板与所述液晶层之间；

所述第二遮光层在与所述反射层接触的一侧具有与各所述凸起结构一一对应的多个第一凸状结构。

6.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，还包括：位于所述第二遮光层背离所述液晶层一侧的平坦层；

所述第二遮光层在靠近所述反射层的一侧具有与各所述凸起结构一一对应的多个第一凸状结构；

所述平坦层在靠近所述第二遮光层的一侧具有与各所述第一凸状结构一一对应的多个第二凸状结构。

7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，距离所述第二基板最近的所述遮光层与距离所述第二基板最远的所述遮光层的图形一致，其余的各所述遮光层的图形一致。

8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述遮光结构中各所述遮光层中的所述通孔在所述第一基板上的正投影的图形一致。

9.如权利要求1～8任一项所述的显示面板，其特征在于，每一个所述第二遮光层在靠近所述第二基板一侧的表面均具有所述反射层。

10.如权利要求1～8任一项所述的显示面板，其特征在于，还包括：位于所述感光单元所在膜层背离所述第二基板一侧的多个遮光单元；

各所述遮光单元与各所述感光单元一一对应，且所述感光单元在所述第一基板上的正投影位于对应的所述遮光单元在所述第一基板上的正投影的范围内。

11.如权利要求1～8任一项所述的显示面板，其特征在于，所述反射层的材料为铝、铜或钼。

12.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1～11任一项所述的显示面板。