CN110850622A - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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刘冰洋
钱学强
陈东川
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Abstract

本申请提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置。显示面板包括：第一基板、第二基板、光源层、指纹传感器和通孔层；在光源层的一侧依次层叠有指纹传感器、第一基板、通孔层和第二基板；或者，在第一基板的一侧依次层叠有指纹传感器、光源层、通孔层和第二基板；通孔层具有多个通孔，通孔的位置与指纹传感器的位置相对应，通孔用于将被手指上的指纹反射回光线小孔成像至指纹传感器上，光线是光源层发射的。由于在光源层上设置了具有通孔的通孔层，基于通孔的小孔成像原理，能够将指纹反射回的光线较为汇聚地照射到指纹传感器上，形成较小的光斑，且不同指纹的光斑相分离，可以提升指纹传感器的识别率和识别精度，进而提高指纹识别能力。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体为一种显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
随着生活水平的不断提高，各种终端设备已成为生活中的必需品，而用户对终端设备的要求也越来越高。对于安全性而言，因指纹具有个体唯一性特征，而使得指纹识别具有优良的隐私保护功能，因此指纹识别被广泛应用在各种终端设备中，以增加用户体验以及安全性。
在传统显示器中，例如液晶显示器，指纹传感器设置在彩膜基板远离液晶层的一侧。当用户手指触碰到最外层的玻璃盖板时，背光源发出的光被手指上的指纹反射回指纹传感器，通过指纹峰和指纹谷反射回的光强差异，并利用指纹传感器的光电转换，实现指纹识别。
但是，申请人发现，由于背光源发散角度大且发出的光在指纹传感器上形成的光发散角度较大，容易形成较大的光斑，较大的光斑无法区分指纹的形貌，从而会造成指纹识别能力的下降。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，以解决背光源被手指反射回的光容易在指纹传感器上形成的光斑，导致无法区分指纹的形貌，造成指纹识别能力的下降的技术问题。
为了解决上述问题，本申请实施例主要提供如下技术方案：
在第一方面，本申请实施例公开了一种显示面板，包括：第一基板、第二基板、光源层、指纹传感器和通孔层；
在所述光源层的一侧依次层叠有所述指纹传感器、所述第一基板、所述通孔层和所述第二基板；或者，在所述第一基板的一侧依次层叠有所述指纹传感器、所述光源层、所述通孔层和所述第二基板；
所述通孔层具有多个通孔，所述通孔的位置与所述指纹传感器的位置相对应，所述通孔用于将被手指上的指纹反射回光线小孔成像至所述指纹传感器上，所述光线是所述光源层发射的。
可选地，在平行于所述第一基板的截面上，多个所述通孔沿第一方向和第二方向上并排设置，所述第一方向与所述第二方向相交成直角。
可选地，所述通孔的平行于所述第一基板的截面形状为圆形或多边形中的一种。
可选地，当所述通孔的所述截面形状为正方形时，在每一所述通孔的所述截面中，相对设置的两边之间的距离为0.1毫米至2毫米；并且相邻两个所述通孔之间的距离为10微米至100微米。
可选地，当所述通孔的所述截面形状为圆形时，所述通孔的所述截面直径为0.1毫米至2毫米；并且相邻两个所述通孔之间的距离为10微米至100微米。
可选地，所述通孔层的材料为树脂材料或不透光的金属材料中的一种。
可选地，所述光源层包括：依次层叠设置的背光源、阵列基板、像素电极、液晶层、保护层和彩膜层，所述指纹传感器与所述彩膜层的栅极黑矩阵对应；以及
所述显示面板还包括：偏光片，设置在所述通孔层靠近所述彩膜层的一侧，或者设置在所述通孔层远离所述彩膜层的一侧。
可选地，所述光源层包括：依次层叠设置在所述指纹传感器远离所述第一基板一侧的阳极、发光层、阴极和封装层。
在第二方面，本申请实施例公开了一种显示装置，包括：如第一方面所述的显示面板。
在第三方面，本申请实施例公开了一种显示面板的制备方法，包括：
在第一基板的一侧设置指纹传感器，在所述第一基板的另一侧设置通孔层，所述通孔层具有多个通孔，所述通孔的位置与所述指纹传感器的位置相对应；在所述指纹传感器远离所述第一基板的一侧设置光源层；在所述通孔层远离所述第一基板的一侧设置第二基板；
或者，在第一基板的一侧依次设置指纹传感器、光源层和通孔层，所述通孔层具有多个通孔，所述通孔的位置与所述指纹传感器的位置相对应；在所述通孔层远离所述光源层的一侧设置第二基板。
可选地，在所述指纹传感器远离所述第一基板的一侧设置所述光源层，包括：
在所述指纹传感器远离所述第一基板的一侧依次设置彩膜层和保护层，并使得所述指纹传感器与所述彩膜层的栅极黑矩阵对应；将所述第一基板设置有所述保护层的一侧与具有像素电极的阵列基板进行对盒，并注入液晶，形成液晶层。
可选地，在所述第一基板的另一侧设置通孔层之前，还包括：在所述第一基板的另一侧设置偏光片；
以及，在所述第一基板的另一侧设置通孔层包括：在偏光片远离所述第一基板的一侧设置通孔层；
可选地，在所述第一基板的另一侧设置所述通孔层后、且在所述通孔层远离所述第一基板的一侧设置第二基板之前，还包括：在所述通孔层远离所述第一基板的一侧设置偏光片；
以及所述在所述通孔层远离所述第一基板的一侧设置第二基板包括：在所述偏光片远离所述通孔层的一侧设置第二基板。
可选地，所述在第一基板的一侧依次设置指纹传感器、光源层、通孔层和第二基板的过程中，设置所述光源层包括：
在所述指纹传感器远离所述第一基板的一侧，依次设置阳极、发光层、阴极和封装层。
本申请实施例提供的技术方案至少具有下列有益技术效果：
本申请实施例中由于在光源层上设置了具有通孔的通孔层，该通孔层是透光的，能够将指纹反射回的光线照射到指纹传感器上，利用基于通孔的小孔成像的原理，指纹的形状可以比较汇聚地呈现在指纹传感器上，形成较小的光斑，不同的指纹投射在指纹传感器上的光斑之间相分离，可以提升指纹传感器对指纹的识别率和识别精度等性能，进而提高指纹识别能力。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请实施例的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文可选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出可选实施方式的目的，而并不认为是对本申请实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请显示面板的第一实施例的结构示意图；
图2为本申请显示面板的第二实施例的结构示意图；
图3为本申请实施例的通孔层中通孔为正方形时的结构示意图；
图4为本申请实施例的通孔层中通孔为圆形时的结构示意图；
图5为现有技术的未设置通孔层时在指纹传感器上的成像图；
图6为本申请实施例的设置通孔层时在指纹传感器上的成像图；
图7为本申请显示面板用于液晶显示器中的结构示意图；
图8为本申请实施例的通孔层与指纹传感器以及各个子像素的俯视图；
图9为本申请实施例的显示面板用于有机发光二极管显示器中的结构示意图。
附图标记介绍如下：
1-显示面板；2-第一基板；3-第二基板；
4-光源层；41-背光源；42-阵列基板；43-像素电极；44-液晶层；45-保护层；46-彩膜层；461-红色子像素；462-绿色子像素；463-蓝色子像素；47-阳极；48-发光层；49-阴极；50-封装层；501-有机层；502-无机层；
5-指纹传感器；6-通孔层；7-通孔；8-第一方向；9-第二方向；10-偏光片。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
在传统液晶显示器中，指纹传感器可以设置在彩膜层的一侧。具体地，由背光源发出的光线经过液晶显示面板、玻璃盖板后被指纹反射回指纹传感器，利用指纹上的指纹峰和指纹谷反射回的光强存在的差异，指纹传感器的光电转换可以实现指纹识别。但是，申请人发现，由于背光源发散角度大且发出的光经过较长的传输路径后，在彩膜层一侧的指纹传感器上形成的光发散角度大，形成的光斑无法区分指纹的形貌，从而会造成识别能力的下降。
为了解决上述技术问题，在第一方面中，图1示出了本申请显示面板的第一实施例的结构示意图。如图1所示，该显示面板1包括：第一基板2、第二基板3、光源层4、指纹传感器5和通孔层6。在光源层4的一侧依次层叠有指纹传感器5、第一基板2、通孔层6和第二基板3；或者，在第一基板2的一侧依次层叠有指纹传感器5、光源层4、通孔层6和第二基板3。通孔层6具有多个通孔7，通孔7的位置与指纹传感器5的位置相对应，通孔7用于将被手指上的指纹反射回光线小孔成像至指纹传感器5上，光线是光源层4发射的。
由于在光源层上设置了具有通孔的通孔层，该通孔层是透光的，能够将指纹反射回的光线照射到指纹传感器上，利用通孔(小孔成像)的原理，指纹的形状可以呈现在指纹传感器上，这样就可以被指纹传感器识别，进而提高指纹识别能力。
可选地，如图3-图4所示，在平行于第一基板2的截面上，多个通孔7沿第一方向8和第二方向9上并排设置，第一方向8与第二方向9相交成直角。由于通孔7并排设置，简化通孔层6的制作难度，有利于光线穿过通孔7，进一步提高识别效果。
可选地，通孔7的平行于第一基板2的截面形状为圆形或多边形中的一种，因此，根据不同要求设计通孔的形状，增强产品的实用性。
可选地，进一步参考图3，当通孔7的截面形状为正方形时，在每一通孔7的截面中，相对设置的两边之间的距离D为0.1毫米至2毫米。与此同时，相邻两个通孔7之间的距离d为10微米至100微米。因此，根据不同要求设计通孔的形状，增强产品的实用性。
可选地，在另一个实施例中，进一步参考图4，当通孔7的截面形状为圆形时，通孔7的截面直径为0.1毫米至2毫米，并且相邻两个通孔7之间的距离为10微米至100微米。因此，根据不同要求设计通孔的形状，增强产品的实用性。
图5示出了未设置通孔层时指纹在指纹传感器上的成像示意图。图6示出了设置通孔层时指纹在指纹传感器上的成像示意图。图5和图6中的Xi和Yi分别表示X轴和Y轴，-1至1表示X轴坐标数值，-0.2至0.2表示Y轴坐标数值，单位为毫米。图5的C区域中包含指纹投射在指纹传感器上的光斑，C区域包含两个指纹的光斑，每个光斑的面积较大且两个光斑交叠在一起，难以分割，导致难以识别。图6中存在2个E区域，每个E区域中都包含一个指纹的光斑，图6中所显示的光斑面积显著小于图5中所显示的光斑面积，且图6中的两个光斑之间是相分离的，容易识别。这说明本实施例的显示面板由于设置了通孔层，利用通孔的小孔成像的原理，指纹的形状可以更加汇聚地投射在指纹传感器上，不同的指纹投射在指纹传感器上的光斑之间具有较大的间隔，可以提升指纹传感器对指纹的识别率和识别精度等性能，进而提高指纹识别能力。
可选地，通孔层6的材料为树脂材料或例如钼(Mo)等不透光的金属材料中的一种。在本实施例中，通孔层6由树脂材料制成，可以形成黑矩阵。
可选地，需要指出的是，本申请实施例的通孔层6适用于LCD液晶显示器或者OLED有机发光二极管显示器。如图7所示，当本实施例用于液晶显示器中时，光源层4包括：依次层叠设置的背光源41、阵列基板42、像素电极43、液晶层44、保护层45和彩膜层46，其中，彩膜层包括红色子像素461、绿色子像素462和蓝色子像素463。指纹传感器5与彩膜层46的栅极黑矩阵(BM)对应。可选地，指纹传感器5在通孔层6中的投影中位于彩膜层46的栅极BM的范围内。
可选地，在另一个实施例中，显示面板1还包括：偏光片10，设置在通孔层靠近彩膜层46的一侧，或者设置在通孔层6远离彩膜层46的一侧。在本实施例中，指纹传感器5的位置如图8所示可设置在第一基板2的栅极的位置处,并被通孔层6覆盖，由于通孔层6本身具有通孔7，使得通孔7内的部分指纹传感器5暴露在外，用于接收指纹峰a和指纹谷b(参考图7)反射回的光线。
当然，可选地，在另一个实施例中，如图9所示，当本实施例用于OLED有机发光二极管显示器中时，光源层4包括：依次层叠设置在指纹传感器5远离第一基板2一侧的阳极47、发光层48、阴极49和封装层50，实现在有机发光二极管显示器中提升指纹识别能力。在封装层50中包括彼此依次设置的有机层501和无机层502。
在第二方面中，本申请实施例公开了一种显示装置，包括第一方面的显示面板1。由于第二方面的显示装置包括了第一方面的显示面板1，使得显示装置具有与显示面板1相同的有益技术效果。因此，在此不再重复赘述第二方面的显示装置的有益效果。
在第三方面，本申请实施例还公开了显示面板的制备方法。该制备方法包括：
在第一基板2的一侧设置指纹传感器5，在第一基板2的另一侧设置通孔层6，通孔层6具有多个通孔7，通孔7的位置与指纹传感器5的位置相对应；在指纹传感器5远离第一基板2的一侧设置光源层4；在通孔层6远离第一基板2的一侧设置第二基板3；
或者，在第一基板2的一侧依次设置指纹传感器5、光源层4和通孔层6，通孔层6具有多个通孔7，通孔7的位置与指纹传感器5的位置相对应；在通孔层6远离光源层4的一侧设置第二基板3。
由于在光源层上设置了具有通孔的通孔层，该通孔层是透光的，能够将指纹反射回的光线照射到指纹传感器上，利用基于通孔的小孔成像的原理，指纹的形状可以比较汇聚地呈现在指纹传感器上，不同的指纹在指纹传感器上的成像之间具有较大的间隔，可以提升指纹传感器对指纹的识别率和识别精度等性能，进而提高指纹识别能力。
可选地，在指纹传感器5远离第一基板2的一侧设置光源层4，包括：在指纹传感器5远离第一基板2的一侧依次设置彩膜层46和保护层45，并使得指纹传感器5与彩膜层46的栅极黑矩阵对应；将第一基板2设置有保护层45的一侧与具有像素电极43的阵列基板42进行对盒，并注入液晶，形成液晶层44。
具体而言，可以按照传统方式完成显示面板的制作，例如：第一基板的一侧设置指纹传感器后，在指纹传感器上再制作一层隔绝层，用于保护该指纹传感器。随后，利用曝光、显影等制作工艺完成红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素、柱状隔垫物、通孔层等的制作。同样采用传统工艺完成阵列玻璃基板、对盒、灌晶、绑定等液晶显示面板剩余部分的制作。
可选地，在第一基板2的另一侧设置通孔层6之前，还包括：在第一基板2的另一侧设置偏光片10；以及，在第一基板2的另一侧设置通孔层6包括：在偏光片10远离第一基板2的一侧设置通孔层6。
可选地，在另一个实施例中，在第一基板2的另一侧设置通孔层6后、且在通孔层6远离第一基板2的一侧设置第二基板3之前，还包括：在通孔层6远离第一基板2的一侧设置偏光片10；以及，在通孔层6远离第一基板2的一侧设置第二基板3包括：在偏光片10远离通孔层6的一侧设置第二基板3。
可选地，在第一基板2的一层依次设置指纹传感器5、光源层4、通孔层6和第二基板3的过程中，设置光源层4包括：在指纹传感器5远离第一基板2的一侧，依次设置阳极47、发光层48、阴极49和封装层50，实现在有机发光二极管显示器中提升指纹识别能力。
应用本申请实施例所获得的有益效果包括：
1、由于在光源层上设置了具有通孔的通孔层，该通孔层是透光的，能够将指纹反射回的光线照射到指纹传感器上，利用基于通孔的小孔成像的原理，指纹的形状可以比较汇聚地呈现在指纹传感器上，即指纹投射在指纹传感器上的光斑较小，不同的指纹投射在指纹传感器上的光斑之间具有较大的间隔，可以提升指纹传感器对指纹的识别率和识别精度等性能，进而提高指纹识别能力。
2、通孔并排设置，简化通孔层的制作难度，有利于光线穿过通孔，进一步提高识别效果。
3本申请的显示面板可以适用于液晶显示器或者有机发光二极管显示器，增强产品的实用性。
以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种显示面板(1)，其特征在于，包括：第一基板(2)、第二基板(3)、光源层(4)、指纹传感器(5)和通孔层(6)；
在所述光源层(4)的一侧依次层叠有所述指纹传感器(5)、所述第一基板(2)、所述通孔层(6)和所述第二基板(3)；或者，在所述第一基板(2)的一侧依次层叠有所述指纹传感器(5)、所述光源层(4)、所述通孔层(6)和所述第二基板(3)；
所述通孔层(6)具有多个通孔(7)，所述通孔(7)的位置与所述指纹传感器(5)的位置相对应，所述通孔(7)用于将被手指上的指纹反射回光线小孔成像至所述指纹传感器(5)上，所述光线是所述光源层(4)发射的。
2.根据权利要求1所述的显示面板(1)，其特征在于，在平行于所述第一基板(2)的截面上，多个所述通孔(7)沿第一方向(8)和第二方向(9)上并排设置，所述第一方向(8)与所述第二方向(9)相交成直角。
3.根据权利要求2所述的显示面板(1)，其特征在于，所述通孔(7)的平行于所述第一基板(2)的截面形状为圆形或多边形中的一种。
4.根据权利要求3所述的显示面板(1)，其特征在于，当所述通孔(7)的所述截面形状为正方形时，在每一所述通孔(7)的所述截面中，相对设置的两边之间的距离为0.1毫米至2毫米；并且相邻两个所述通孔(7)之间的距离为10微米至100微米。
5.根据权利要求3所述的显示面板(1)，其特征在于，当所述通孔(7)的所述截面形状为圆形时，所述通孔(7)的所述截面直径为0.1毫米至2毫米；并且相邻两个所述通孔(7)之间的距离为10微米至100微米。
6.根据权利要求1所述的显示面板(1)，其特征在于，所述通孔层(6)的材料为树脂材料或不透光的金属材料中的一种。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示面板(1)，其特征在于，所述光源层(4)包括：依次层叠设置的背光源(41)、阵列基板(42)、像素电极(43)、液晶层(44)、保护层(45)和彩膜层(46)，所述指纹传感器(5)与所述彩膜层(46)的栅极黑矩阵对应；以及
所述显示面板(1)还包括：偏光片(10)，设置在所述通孔层(6)靠近所述彩膜层(46)的一侧，或者设置在所述通孔层(6)远离所述彩膜层(46)的一侧。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的显示面板(1)，其特征在于，所述光源层(4)包括：依次层叠设置在所述指纹传感器(5)远离所述第一基板(2)一侧的阳极(47)、发光层(48)、阴极(49)和封装层(50)。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-8中任一项所述的显示面板(1)。
10.一种显示面板(1)的制备方法，其特征在于，包括：
在第一基板(2)的一侧设置指纹传感器(5)，在所述第一基板(2)的另一侧设置通孔层(6)，所述通孔层(6)具有多个通孔(7)，所述通孔(7)的位置与所述指纹传感器(5)的位置相对应；在所述指纹传感器(5)远离所述第一基板(2)的一侧设置光源层(4)；在所述通孔层(6)远离所述第一基板(2)的一侧设置第二基板(3)；
或者，在第一基板(2)的一侧依次设置指纹传感器(5)、光源层(4)和通孔层(6)，所述通孔层(6)具有多个通孔(7)，所述通孔(7)的位置与所述指纹传感器(5)的位置相对应；在所述通孔层(6)远离所述光源层(4)的一侧设置第二基板(3)。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述指纹传感器(5)远离所述第一基板(2)的一侧设置所述光源层(4)，包括：
在所述指纹传感器(5)远离所述第一基板(2)的一侧依次设置彩膜层(46)和保护层(45)，并使得所述指纹传感器(5)与所述彩膜层(46)的栅极黑矩阵对应；将所述第一基板(2)设置有所述保护层(45)的一侧与具有像素电极(43)的阵列基板(42)进行对盒，并注入液晶，形成液晶层(44)。
12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述第一基板(2)的另一侧设置通孔层(6)之前，还包括：在所述第一基板(2)的另一侧设置偏光片(10)；
以及，在所述第一基板(2)的另一侧设置通孔层(6)包括：在偏光片(10)远离所述第一基板(2)的一侧设置通孔层(6)。
13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述第一基板(2)的另一侧设置所述通孔层(6)后、且在所述通孔层(6)远离所述第一基板(2)的一侧设置第二基板(3)之前，还包括：在所述通孔层(6)远离所述第一基板(2)的一侧设置偏光片(10)；
以及，所述在所述通孔层(6)远离所述第一基板(2)的一侧设置第二基板(3)包括：在所述偏光片(10)远离所述通孔层(6)的一侧设置第二基板(3)。
14.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述在第一基板(2)的一侧依次设置指纹传感器(5)、光源层(4)、通孔层(6)和第二基板(3)的过程中，设置所述光源层(4)包括：
在所述指纹传感器(5)远离所述第一基板(2)的一侧，依次设置阳极(47)、发光层(48)、阴极(49)和封装层(50)。
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