CN110364551A - 显示面板和包括其的指纹感测系统 - Google Patents

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Abstract

提供了用于将感测光提供至光学指纹传感器的显示面板和包括该显示面板的指纹感测系统。根据示例实施例的显示面板包括窗玻璃、位于窗玻璃下方并且延迟光的相位的延迟器、位于延迟器下方的偏振片、位于偏振片下方并且具有各自发光的多个像素的像素层、以及位于像素层下方并且被构造为透射感测光的基板，所述感测光通过由窗玻璃上的指纹对从所述多个像素中的至少一些发射的光进行散射而产生。

Description

显示面板和包括其的指纹感测系统
相关申请的交叉引用
本申请要求分别于2018年3月26日和2018年11月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0034758和No.10-2018-0146609的利益，所述申请的公开以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本发明构思涉及一种显示面板，并且更具体地说，涉及一种将感测光提供至显示面板下方的光学指纹传感器的显示面板的结构。
背景技术
近来，随着与有线/无线通信技术和智能装置相关的技术快速发展，为了执行作为安全地使用所述技术的安全方法之一的用户认证，使用用户指纹的方法正在增多。需要一种显示器上指纹传感器，其中指纹传感器安装在触摸屏(或显示器)上，以提高或优化诸如智能电话和平板PC的移动装置的可用性和尺寸。用于显示器上的指纹传感器(或内置指纹传感器)的示例包括设置在显示面板下方的光学指纹传感器。显示面板中的有机发光二极管(OLED)作为光源操作，从OLED光源发射的光发送至指纹并且被反射，并且通过光学指纹传感器产生的光可被诸如光电二极管的光学传感器读取，以产生指纹图像。
发明内容
本发明构思提供了一种显示面板结构(其提供使得光学指纹传感器能够产生不变形和不损坏的指纹图像的光学信号)以及一种产生不变形和不损坏的指纹图像的指纹感测系统。
根据本发明构思的一方面，提供了一种显示面板,该显示面板被构造为将感测光提供至光学指纹传感器,该显示面板包括：窗玻璃；延迟器，其位于窗玻璃下方用于延迟光的相位；偏振片，其位于延迟器下方；像素层，其位于偏振片下方并具有各自发射光的多个像素；以及基板，其位于像素层下方并被构造为透射通过由窗玻璃上的指纹对从所述多个像素中的至少一部分发射的光进行散射而产生的感测光。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种显示面板，该显示面板包括：像素层，其位于基板上并且包括多个像素；偏振层，其位于像素层上；窗玻璃，其位于偏振层上；以及滤波器，其位于偏振层与窗玻璃之间并被构造为阻挡界面反射光，界面反射光从多个像素的至少一部分发射并且从窗玻璃的一个表面被反射。
根据本发明构思的另一方面，提供了一种指纹感测系统，该指纹感测系统包括：显示面板；以及指纹传感器，其被构造为基于感测光产生指纹图像，感测光通过在指纹上散射和反射从显示面板发射的光而产生。显示面板包括：像素层，其包括发射光的多个像素；偏振片，其位于像素层上；延迟器，其位于偏振片上并被构造为将光的相位延迟45度；以及窗玻璃，其位于延迟器上。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中将更清楚地理解本发明构思的实施例，其中：
图1是示出根据本发明构思的一些实施例的包括显示面板的指纹感测系统的示例的结构图；
图2是根据本发明构思的一些实施例的显示面板的竖直剖视图的示例；
图3A示出了根据本发明构思的一些实施例的显示面板中的这样的路径：界面反射光通过该路径被去除，图3B示出了根据本发明构思的一些实施例的显示面板中的这样的路径：散射的反射光沿着该路径进入指纹传感器；
图4示出了根据本发明构思的一些实施例的指纹传感器的示例；
图5A和图5B是解释应用了基于根据本发明构思的一些实施例的显示面板的比较例的显示面板的指纹感测系统中的光学指纹图像基于手指状态的改变的示图；
图6是用于比较和解释以下两种指纹图像的图：利用了根据本发明构思的一些实施例的显示面板的指纹感测系统中产生的指纹图像与利用了基于比较例的显示面板的指纹感测系统中产生的指纹图像；
图7A至图7C是示出根据本发明构思的实施例的显示面板的结构的示例竖直剖视图；
图8是示出根据本发明构思的一些实施例的包括显示面板的电子装置的图；以及
图9是示出根据本发明构思的一些实施例的智能电话的图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明构思的实施例。
图1是示出根据本发明构思的一些实施例的包括显示面板的指纹感测系统的示例的结构图。
指纹感测系统10可安装在电子装置上，所述电子装置诸如智能电话、笔记本计算机、平板个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数字照相机、数字摄像机、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式导航装置(PND)、智能安全装置、门锁、智能家电、可穿戴装置、物联网(IoT)装置、装置、万物联网(IoE)装置、无人机或电子书。然而，本发明构思不限于此，并且指纹感测系统10可安装在具有显示功能和指纹识别功能的各种电子装置上。
参照图1，指纹感测系统10可包括显示面板100和/或指纹传感器200。显示面板100可位于指纹传感器200的上部上。指纹传感器200可以是光学类型的指纹传感器，其通过感测通过图像传感器接收到的光来产生指纹图像。由于从显示面板100发射的光感测由指纹的脊与脊之间的谷反射的光，因此指纹传感器200可重构感测到的信号以产生指纹图像。这种光学指纹传感器可被称作相机指纹传感器。
显示面板100可包括各种类型的显示面板。在一些实施例中，显示面板100可以是包括OLED层的有机发光二极管(OLED)显示面板，其中OLED层包括发射一种或多种颜色的光的OLED。然而，本发明构思的实施例不限于此，并且根据本发明构思的一些实施例的指纹感测系统10可对应于各种类型的显示面板，例如利用发光二极管(LED)显示面板、有源矩阵OLED(AMOLED)显示面板、普通背光、或OLED执行显示操作的液晶显示器(LCD)面板。可替换地，除上述显示面板之外，当来自显示面板的光源的光被指纹反射并且在显示面板的背面方向(或者指纹传感器200的方向)上透射时，可将对应的显示面板应用于根据本发明构思的一些实施例的显示面板100。
根据本发明构思的一些实施例的显示面板100可包括窗玻璃110、相位延迟层120、偏振层130、像素层140和/或基板150。另外，显示面板100还可在其上述组件之间包括其它层。例如，显示面板100还可包括触摸电极层、力电极(force electrode)层等。
显示面板100可具有像素层140、偏振层130、相位延迟层120和/或窗玻璃110堆叠在基板150上的结构。偏振层130(或者称作偏振片)可通过透射入射光(例如，从像素层140发射的光或者从相位延迟层120(或者称作相位延迟器或相位改变层)发射的入射光的分量中的在指定相位轴(例如，90度方向)上振动的分量)来使入射光偏振。线性偏振片或线性偏振光和相位延迟器可构成偏振层130。
相位延迟层120可使入射光(例如，从偏振层130发射的光或者从窗玻璃110发射的光)的相位延迟λ×(N/4)(其中λ是波长，并且N为1、3、5和7中的一个)。例如，相位延迟层120可将入射光的相位延迟45度(例如，λ/4)。由于相位延迟层120处于偏振层130与窗玻璃110之间，因此由从像素层140发射的光在窗玻璃110的上表面上的界面反射产生的界面反射光可被阻挡进入基板150，并且仅当从像素层140发射的光抵达指纹的谷或脊时产生的散射的反射光可入射在基板150上。稍后将参照图3A和图3B更详细地描述这一点。
指纹传感器200可实施为半导体芯片或半导体封装件，并且可附接于显示面板100的一个表面。指纹传感器200可通过诸如CMOS图像传感器(CIS)或电荷耦合器件(CCD)的图像传感器实施，并且可包括像素阵列210，其中像素阵列210包括多个感测像素PXS(例如，光接收像素)。像素阵列210可实施为其中形成有多个光电转换元件(例如，光电二极管、光电晶体管、光电门和钉扎光电二极管)的半导体层或半导体芯片。在以下描述中，假设感测像素PXS中的光电转换元件实施为光电二极管。
指纹传感器200可感测放置在显示面板100上的指纹或放置在显示面板100附近的指纹。在配有根据本发明构思的一些实施例的指纹感测系统10的装置中，当指纹接触显示面板100时指纹可被识别而不需要安装用于指纹识别的单独的按钮。例如，当用户的指纹在显示面板100的窗玻璃110上时，来自显示面板100中的OLED的光可作为光源发送，并且被用户的指纹散射和反射，并且散射的反射光可通过显示面板100的基板150被发送至指纹传感器200的像素阵列210。
感测像素PXS可感测被指纹的不同区域散射和反射的光，并且可产生与感测到的光对应的电信号。每个感测像素PXS可产生与指纹的脊上的散射的反射光对应的电信号，或者可产生与脊之间的谷上的散射的反射光对应的电信号。由光电二极管感测的光的量可根据光所反映的指纹类型而变化，并且可根据感测到的光的量产生不同电平的电信号。也就是说，来自多个感测像素PXS的电信号可分别包括对比(或亮度)信息(或图像信息)，并且可通过对电信号的处理操作来确定与每个感测像素PXS对应的区域是脊还是谷，并且可通过组合所确定的信息来构建整个指纹图像。
在图1中，指纹传感器200的像素阵列210对应于显示面板100的整个区域，但是本发明构思的实施例不限于此。作为示例，像素阵列210可对应于显示面板100的一部分区域，因此当用户的指纹位于显示面板100的特定区域中时该指纹可被感测。
图2是根据本发明构思的一些实施例的显示面板的竖直剖视图的示例；OLED显示面板将作为示例被描述。
参照图2，显示面板100a具有基板150、OLED像素层140a、偏振层130a、相位延迟层120和/或窗玻璃110堆叠的结构。然而，本发明构思不限于此，并且在保持构成元件的堆叠次序的范围内，其它层可位于对应的构成元件之间。
在根据本发明构思的示例实施例的显示面板100a中，相位延迟层120可堆叠在偏振层130a的上部和窗玻璃110的下部上。相位延迟层120可通过第一粘合剂层11和第二粘合剂层12附接在显示面板100a中。例如，第一粘合剂层11和第二粘合剂层12可由诸如光学透明树脂(OCR)和光学透明粘合剂(OCA)的透明光学粘合剂材料形成。
基板150可由透明绝缘材料(诸如玻璃、石英、陶瓷和塑料)形成。在一些实施例中，基板150可由具有溶解性的材料形成。薄膜晶体管(TFT)背板可形成在基板150的一个表面151上，以将信号施加至像素。OLED像素层140a可形成在基板150上。OLED像素层140a可包括构成OLED的有机层和电极。
偏振层130a可形成在OLED像素层140a上。偏振层130a可包括线性偏振片131和延迟器132。延迟器132可将入射光的相位延迟45度。线性偏振片131仅透射入射光的分量中的仅在一个方向(例如，90度)上振动的分量，因此入射光可以被线性偏振。按照这种方式，包括线性偏振片131和被构造为将相位延迟45度的延迟器132的偏振层130a可被称作圆偏振片。
相位延迟层120可形成在偏振层130a上，并且相位延迟层120可包括将入射光的相位延迟45度的延迟器。用于相对于外部保护显示面板100a的窗玻璃110可位于偏振层130a上。
在图2的显示面板100a的光学构造中，偏振层130a的线性偏振片131可位于延迟器132与相位延迟层120之间，相位延迟层120可位于线性偏振片131与窗玻璃110之间。在该结构中，相位延迟层120可用作滤波器,其中从OLED像素层140a发射的光去除了从窗玻璃110的一个表面与外部空气层之间的界面表面反射的界面反射光。
图3A示出了根据本发明构思的示例实施例的显示面板中的这样的路径：沿着该路径界面反射光被去除，并且图3B示出了根据本发明构思的示例实施例的显示面板中的这样的路径：散射的反射光沿着该路径进入指纹传感器。
参照图3A，从像素层140的多个像素中的至少一些发射的发射光EL在通过偏振层130的延迟器132时其相位可被延迟。例如，延迟器132可将发射光EL的相位延迟45度。
从延迟器132输出的光EL1可入射到线性偏振片131上。线性偏振片131可仅透射光EL1的分量中的光EL1的在相位轴的90度方向上振动的分量。因此，从线性偏振片131输出的光EL2可在90度方向上振动。
相位延迟层120(即，将光的相位延迟45度的延迟器)可将具有90度线性偏振光的光EL2的偏振状态延迟45度。因此，可从相位延迟层120输出具有135度的圆偏振光的光EL3。
从相位延迟层120输出的光EL3可根据窗玻璃110的表面111与空气层之间的突变折射率(即，界面表面的折射率)进行界面反射。界面反射光RL可具有135度的相位。界面反射光RL可入射到相位延迟层120上，并且相位延迟层120可将界面反射光RL的相位延迟45度。因此，可从相位延迟层120输出具有180度的线性偏振光的光RL1。
从相位延迟层120输出的光RL1可入射到线性偏振片131上。然而，线性偏振片131可透射这种入射光：即，仅透射在光RL1的相位轴的90度方向上振荡的分量。然而，由于光RL1在180度方向上振荡，因此，光RL1无法穿过线性偏振片131。根据该光学机制，根据本发明构思的示例实施例的显示面板100中的界面反射光RL可被阻挡。
参照图3B，从像素层140的多个像素中的至少一些像素发射的出射光EL可穿过偏振层130和相位延迟层120，如参照图3A的描述。从相位延迟层120输出的光EL3透射通过窗玻璃110的表面111与空气层之间的表面或界面，以击打/击中指纹FP的谷或脊，因此，光EL3可被其谷或脊散射和反射。散射的反射光SL可在所有方向上而不是仅在特定方向(例如，从相位延迟层120输出的光EL3)上振动。
散射的反射光SL可入射在窗玻璃110上，并且入射到窗玻璃110上的光SL1在穿过相位延迟层120时其相位可延迟45度。
从相位延迟层120输出的光SL2可入射到线性偏振片131上。线性偏振片131可仅透射光SL2的分量中的光SL2的在相位轴的90度方向上振荡的分量。因此，从线性偏振片131输出的光SL3可在90度方向上振动。
从线性偏振片131输出的光SL3可入射到延迟器132上，并且延迟器132可将具有90度的线性偏振光的光SL3的偏振状态延迟45度。因此，可从延迟器132输出具有135度的圆偏振光的光SL4。
从偏振层130输出的光SL4可通过像素PX之间的缝隙透射穿过像素层140，并且然后可透射穿过图1中的基板150。透射穿过基板150的光SL5可被提供至指纹传感器200。在一些实施例中，用于收集光的光收集单元可位于指纹传感器200的上部上。指纹传感器200的像素阵列210可接收光SL5(即，感测光)，并且可产生对应于感测光的电信号。读电路220可从像素阵列210接收感测信号，并且可基于感测信号产生指纹图像。
在图3A和图3B中，偏振层130可包括线性偏振片131和延迟器132。然而，这仅是示例，并且偏振层130可包括线性偏振片131，或者还可包括除线性偏振片131和延迟器132之外的移相器。
图4示出了根据本发明构思的示例实施例的指纹传感器的示例。
参照图4，指纹传感器200可包括像素阵列210、读电路220和/或光收集单元230。
光收集单元230可收集或接收入射到指纹传感器200上的感测光L，例如，散射的反射光(图3B中的SL)。感测光L可通过光收集单元230入射到像素阵列210上。在不限制的情况下，光收集单元230可利用包括多个针孔、超薄透镜等的针孔掩模(pinhole mask)实现。
像素阵列210可包括多个感测像素(例如，光接收像素)，并且所述多个感测像素中的每一个可对感测光(即，散射的反射光SL)进行感测，以产生电信号(即，感测信号)。
读电路220可从像素阵列210的多个感测像素接收感测信号，并且可通过对感测信号的处理操作产生指纹图像FPI。
读电路220可包括感测电路221、控制器222、信号处理器223、缓冲器224和/或接口225。
感测电路221可从像素阵列210接收感测信号，并且将接收到的感测信号转换为数字感测信号。感测电路221可包括信号放大器，并且信号放大器可增大从像素阵列210接收的感测信号的范围。另外，感测电路221可包括多个模数转换器，并且多个模数转换器中的每一个可将由连接至像素阵列210的通道中的对应的一个通道提供的感测信号转换为数字感测信号。可将数字感测信号提供至信号处理器223，或者可将其暂时存储在缓冲器234中，随后可将其提供至信号处理器223。
缓冲器224可暂时存储从感测电路221提供的数字感测信号。缓冲器224也可存储针对指纹传感器200的操作设置的各种设置值、算法等。缓冲器224可实施为易失性存储器或者非易失性存储器中的至少一个。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、相变RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)、铁电RAM(FRAM)等。易失性存储器可包括动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)PRAM、MRAM、RRAM、FeRAM等。
信号处理器223可基于数字感测信号产生指纹图像FPI。信号处理器223可通过基于各种图像处理技术对数字感测信号执行图像处理来产生指纹图像(FPI)。
控制器222可控制指纹传感器200的整体操作。控制器222可控制感测电路221的驱动时间。在一些实施例中，指纹传感器200可与驱动显示面板的显示驱动电路同步操作，并且控制器222可经接口225从主机(例如，应用处理器)或显示驱动电路接收用于时间控制的信号。控制器222可通过接口225将指纹图像(FPI)发送至主机。
接口225可包括红绿蓝(RGB)接口、中央处理器(CPU)接口、串行接口、移动显示数字接口(MDDI)、内部集成电路(I2C)接口、串行外围接口(SPI)、微控制器单元(MCU)、移动工业处理器接口(MIPI)、嵌入式显示端口(eDP)接口、D-超小型(D-sub)接口、光学接口或高清多媒体接口(HDMI)中的一个。除此之外或可替代地，接口225可包括例如移动高清晰度链路(MHL)接口、安全数字(SD)卡、多媒体卡(MMC)接口或红外数据协会(IrDA)标准接口。此外，接口225可包括各种串行或并行接口。
可利用处理电路实施读电路220的组件。本公开所用的术语“处理电路”可指硬件和/或硬件与软件的组合。例如，处理电路可包括处理器、中央处理单元(CPU)、控制器、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SoC)、可编程逻辑单元、微处理器、或能够按照限定方式响应于并执行指令(例如，计算机可读指令)的任何其它装置。
图5A和图5B是解释利用了基于根据本发明构思的一些实施例的显示面板的比较例的显示面板的指纹感测系统中的光学指纹图像基于手指状态的改变的示图。
如上参照图1至图3B所述，由于根据本发明构思的一些实施例的显示面板100或100a可包括位于窗玻璃110与偏振层130之间的相位延迟层120，因此由于这种光学结构，可减少或防止通过在窗玻璃110与空气层之间的界面表面上反射从像素发射的光而产生的界面反射光入射到指纹传感器上。然而，根据比较例的显示面板可不包括相位延迟层120，因此指纹传感器可接收界面反射光从而基于界面反射光产生指纹图像。
参照图5A，从像素层发射的光EL可通过窗玻璃110'与空气层之间的界面表面处的突然折射率变化进行界面反射，因此界面反射光RL可入射到窗玻璃110'中。当正常状态下的手指与窗玻璃110'接触时，可形成缓冲层BL，用于加强由于通过脊孔分泌的汗液而造成的脊的接触面。因此，在脊部，界面反射光RL的量非常小，并且透射通过窗户玻璃110'的大量的光TL也可以被吸收到表皮层中。另一方面，界面反射光RL的量在谷部分可相对大。因此，可产生这样的指纹图像FPI：其中对应于脊部的部分较暗，其它对应于谷部的部分较亮。
参照图5B，由于当干燥的手指接触窗玻璃110’时，通过毛孔的汗液分泌很少，因此脊部可不形成缓冲层，大量界面反射光RL可入射到指纹传感器上。因此，对应于脊部的一些部分显得亮，因此可出现指纹图像FPI中脊部断裂的现象。如上所述，在应用了根据比较例的显示面板的指纹感测系统中，指纹图像FPI可根据手指的状态(如含水度和油度)而改变，从而导致指纹图像FPI失真或损坏。
然而，如上所述，根据本发明构思的一些实施例，图1中的指纹感测系统10可被构造为使得显示面板100阻挡界面反射光RL并透射散射的反射光SL，从而指纹传感器200可以基于散射的反射光SL产生图像。如图5A和图5B所示，透射通过窗玻璃110'的光中的一些光可能通过摩擦脊和谷而被散射，因此散射的反射光SL可入射到窗玻璃110'上。散射的反射光SL的量可通过从窗玻璃110到散射点(例如，脊和谷的表皮)的距离来确定。由于手指状态对散射的反射光SL的量的影响很小，因此无论手指的状态如何，指纹传感器200都可以在指纹图像的特定水平处生成指纹图像。
图6是解释应用了根据本发明构思的示例实施例的显示面板的指纹感测系统中产生的指纹图像与应用了根据比较例的显示面板的指纹感测系统中产生的指纹图像的比较的图。
情况1示出了在应用了根据比较例的显示面板的指纹感测系统中产生的指纹图像FPI’，情况2示出了应用了根据本发明构思的示例实施例的图1中的显示面板100的图1中的指纹感测系统10中产生的指纹图像FPI。
如情况1所示，根据比较例的显示面板可不包括位于偏振层130'与窗玻璃110’之间的相位延迟层。因此，当感测对象OBJ(即，手指的指纹)时，界面反射光无法被阻挡，并且指纹图像FPI’可基于界面反射光而产生。因此，可产生谷VA亮而脊RD暗的指纹图像FPI'。
如情况2所示，根据本发明构思的示例实施例的显示面板可包括位于偏振层130与窗玻璃110之间的相位延迟层120。因此，界面反射光可被阻挡，并且指纹图像FPI可基于通过散射和反射击中/碰撞指纹的谷VA和脊RD的表皮的光产生的散射的反射光而产生。可通过从窗玻璃110至散射点(例如，脊和谷的表皮)的距离来确定散射的反射光的量。由于脊RD比谷VA更靠近窗玻璃110，因此脊RD的散射的反射光的量可大于谷VA的散射的反射光的量。因此，可产生脊RD亮而谷VA暗的指纹图像FPI。
图7A至图7C是示出根据本发明构思的示例实施例的显示面板的结构的示例竖直剖视图。图7A至图7C示出了包括触摸电极的显示面板(或触摸屏面板)的结构。
参照图7A，触摸电极TE、玻璃GL、延迟器RT、偏振片PR、顶玻璃TG、像素层PL和/或底玻璃BG可按次序堆叠在窗玻璃WG之下。延迟器RT、偏振片PR和底玻璃BG可分别对应于图1的相位延迟层120、偏振层130和基板150。根据一些实施例，触摸面板可与显示面板分离地形成，并且触摸电极TE可在玻璃GL(触摸面板的专用基板)上图案化。
参照图7B，延迟器RT、偏振片PR、触摸电极TE、顶玻璃TG、像素层PL和/或底玻璃BG可按次序堆叠在窗玻璃WG之下。根据一些实施例，显示面板可形成为on-cell类型，其中触摸电极TE在显示面板的顶玻璃TG上图案化。
参照图7C，延迟器RT、偏振片PR、顶玻璃TG、像素层PL和/或底玻璃BG可按次序堆叠在窗玻璃WG之下。根据一些实施例，显示面板可形成为in-cell类型，其中触摸电极TE与像素一体形成。在一些实施例中，构成像素的电极之一可用作触摸电极TE。例如，像素的共用电极可用作触摸电极TE。
图8是示出包括根据本发明构思的示例实施例的显示面板的电子装置的图。
参照图8，电子装置1000可包括具有显示面板100’和指纹传感器200的指纹感测系统、用于驱动显示面板100’的驱动电路300和主机400。例如，主机400可为应用处理器(AP)。
显示面板100'可包括窗玻璃110、相位延迟层120、偏振层130、触摸感测层160(或触摸面板)、像素层140和/或基板150。省略了上面参照图1已经提供的关于窗玻璃110、相位延迟层120、偏振层130、像素层140和基板150的描述。图8的显示面板100'可包括形成了多个触摸电极的触摸感测层160。在图8中，触摸感测层160可形成在偏振层130下方，但是不限于此。如参照图7A至图7C的描述，触摸感测层160可形成在相位延迟层120上或者与像素层140一体形成。触摸感测层160可感测用户的触摸操作。例如，电容式触摸感测层160可包括感测单元，感测单元电容值基于用户的触摸而变化。
指纹传感器200可位于显示面板100'下方。如上所述，可基于当从像素层140输出的光到达指纹时产生的散射的反射光产生指纹图像FPI，并且可将产生的指纹图像FPI提供至主机400。主机400可根据基于指纹图像FPI的指纹认证来执行电子装置1000的诸如用户认证和安全认证的功能。
驱动电路300可包括显示驱动电路(或显示驱动器电路)310和触摸控制器320。显示驱动电路310可将从主机400提供的视频数据IDAT转换为视频信号，并且可将视频信号提供至显示面板100'以在显示面板100'上显示视频。触摸控制器320可感测触摸感测层160的感测单元的电容变化，以产生触摸感测结果。作为示例，触摸控制器320可提供用于驱动触摸感测层160的驱动信号，并且可根据触摸感测层160中的感测单元的电容变化接收和处理电信号。触摸控制器320可计算触摸坐标Txy，以将计算的触摸坐标Txy提供至主机400。
主机400可控制驱动电路300和指纹传感器200，并且可基于从驱动电路300和指纹传感器200提供的数据(例如，触摸坐标Txy和指纹图像FPI)执行电子装置1000的功能。根据一些示例实施例，可利用处理电路实施驱动电路300和/或主机400。
在一些实施例中，显示驱动电路310、触摸控制器320和/或指纹传感器200可彼此通信或者可经主机400通信。例如，显示驱动电路310可将指示显示驱动时间点的定时信号(timing signal)提供至触摸控制器320，并且触摸控制器320可基于定时信号在非显示时间段执行触摸感测。触摸控制器320可感测通过显示面板100'产生的触摸输入，以将感测到的触摸输入提供至主机400。主机400可控制指纹传感器200基于触摸输入执行指纹感测，并且可控制显示驱动电路310驱动显示面板100'。按照这种方式，显示驱动电路310、触摸控制器320和指纹传感器200可彼此通信，以执行显示驱动操作、触摸感测操作和指纹感测操作。
在一些实施例中，驱动电路300可实施为一个半导体芯片。显示驱动电路310和触摸控制器320可集成在一个半导体基板上。在一些实施例中，图4中的指纹传感器200的读电路220的至少一部分可与一个半导体基板上的显示驱动电路310或触摸控制器320集成。
图9是示出根据本发明构思的一些实施例的智能电话的图。
参照图9，智能电话2000可包括显示面板2200、壳体2100和/或指纹传感器2300。指纹传感器2300可位于壳体2100和显示面板2200的下部中。智能电话2000还可包括用于控制智能电话2000的整体操作的应用处理器(AP)和用于驱动显示面板2200的驱动器电路(诸如显示驱动电路和触摸控制器)。
壳体2100可形成智能电话2000的外观，并且可保护智能电话中的诸如集成电路、电池和天线的组件不受外部撞击或刮擦。
显示面板2200可通过执行显示、触摸感测和指纹感测操作作为智能电话2000的输入/输出装置操作。可应用参照图1至图8描述的显示面板作为本发明构思的一些实施例的显示面板2200。如上所述，相位延迟层和偏振层可在显示面板2200的窗玻璃2210下方堆叠。
指纹传感器2300可以是显示面板2200下方的光学指纹传感器。从显示面板2200的像素层发射的光可击中指纹的脊和谷，以基于散射的反射光产生指纹图像。由于用于指纹感测的区域与显示区域重叠，因此在智能电话2000的前面不需要用于指纹传感器的单独空间。因此，在智能电话2000的前面部分中显示面板2200可具有尽可能宽的区域。
另外，如上所述，指纹传感器2300基于散射的反射光而不是界面反射光产生指纹图像，因此可产生没有变形或损坏的指纹图像，而不论使用智能电话2000的环境、用户的手指的状态等如何。因此，可提高智能电话2000的指纹认证功能。
如上所述，公开了本发明构思的示例实施例。虽然参照图中示出的实施例描述了本发明构思，但是这仅是示例，并且应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明构思的范围的情况下，可作出各种修改和等同实施例。
根据本发明构思的一些实施例的显示面板，光量根据手指状态改变的界面反射光可基本或完全被阻挡进入设置在显示面板下方的光学指纹传感器，而在指纹的脊或谷上被散射的所述散射的反射光可入射到指纹传感器上。因此，根据本发明构思的包括显示面板的指纹感测系统可通过基于散射的反射光产生指纹图像来产生没有变形的指纹图像，而不论触摸显示面板的手指状态如何。
虽然参照本发明构思的实施例具体示出并描述了本发明构思，但是应该理解，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可在其中作出各种形式和细节上的改变。

Claims (20)

1.一种将感测光提供至光学指纹传感器的显示面板，所述显示面板包括：
窗玻璃；
相位改变层，其位于所述窗玻璃下方并被构造为延迟光的相位；
偏振片，其位于所述相位改变层下方；
像素层，其位于所述偏振片下方并且具有各自发射光的多个像素；以及
基板，其位于所述像素层下方并被构造为透射所述感测光，所述感测光通过由所述窗玻璃上的指纹对从所述多个像素中的至少一部分发射的光进行散射而产生。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述相位改变层将光的相位延迟45度。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其中，所述相位改变层阻挡界面反射光，所述界面反射光通过由所述窗玻璃与空气层之间的界面对从所述多个像素中的至少一些输出的光进行反射而产生。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述偏振片包括：
延迟器，其被构造为延迟光的相位；以及
线性偏振片，其透射光沿着指定相位轴振荡的分量。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述感测光中与所述指纹的脊对应的光的量大于与所述指纹的谷对应的光的量。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述光学指纹传感器在所述基板下方。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述多个像素中的每一个包括有机发光二极管。
8.根据权利要求1所述的显示面板，还包括：触摸感测层，触摸电极位于所述触摸感测层上。
9.一种显示面板，包括：
像素层，其位于基板上并且包括多个像素；
偏振层，其位于所述像素层上；
窗玻璃，其位于所述偏振层上；以及
滤波器，其位于所述偏振层与所述窗玻璃之间并被构造为阻挡界面反射光，所述界面反射光从所述多个像素的至少一部分发射并且从所述窗玻璃的一个表面被反射。
10.根据权利要求9所述的显示面板，其中，所述滤波器包括延迟器，其被构造为将入射的光的相位延迟λ×(N/4)，其中λ是波长，N是1、3、5和7中的一个。
11.根据权利要求9所述的显示面板，其中，从所述多个像素的所述至少一部分发射的光被所述窗玻璃上的指纹散射和反射并且被提供至所述基板下方的光学指纹传感器。
12.根据权利要求9所述的显示面板，其中，所述偏振层包括圆偏振片。
13.根据权利要求12所述的显示面板，其中，所述圆偏振片包括延迟器和线性偏振片，其中所述线性偏振片比所述延迟器更靠近所述滤波器。
14.一种指纹感测系统，包括：
显示面板；以及
指纹传感器，其被构造为基于感测光产生指纹图像，所述感测光通过在指纹上散射和反射从所述显示面板发射的光而产生，
其中，所述显示面板包括：
像素层，其包括发射光的多个像素；
偏振片，其位于所述像素层上；
延迟器，其位于所述偏振片上并被构造为将光的相位延迟45度；以及
窗玻璃，其位于所述延迟器上。
15.根据权利要求14所述的指纹感测系统，其中，所述延迟器减少通过所述窗玻璃与空气层之间的界面的反射而产生的界面反射光入射到所述指纹传感器上。
16.根据权利要求14所述的指纹感测系统，其中，所述感测光中的与所述指纹的脊对应的光的量大于所述感测光中的与所述指纹的谷对应的光的量。
17.根据权利要求14所述的指纹感测系统，其中，所述指纹传感器产生指纹图像，在所述指纹图像中与所述指纹的脊对应的部分更亮而与所述指纹的谷对应的其它部分更暗。
18.根据权利要求14所述的指纹感测系统，其中，所述指纹传感器在所述显示面板下方。
19.根据权利要求14所述的显示面板，其中，所述多个像素中的每一个包括有机发光二极管。
20.根据权利要求14所述的显示面板，其中，所述显示面板还包括触摸感测层，触摸电极形成在所述触摸感测层中。
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