CN111160323B - 一种显示面板及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示面板及电子装置，该显示面板包括：背光模组、阵列基板、液晶层、彩色滤光板、触摸基板和指纹识别单元，阵列基板设置在背光模组的出光侧；液晶层设置在阵列基板的远离背光模组的一侧；彩色滤光板设置在液晶层的远离阵列基板的一侧；触摸基板设置在彩色滤光板的远离液晶层的一侧；指纹识别单元设置在彩色滤光板的远离触摸基板的一侧，指纹识别单元包括光敏二极管和多个遮光档条，光敏二极管设置在彩色滤光板的远离触摸基板的一侧，多个遮光档条设置在光敏二极管的感光面的一侧，多个遮光档条在阵列基板上的正投影落在光敏二极管在阵列基板上的正投影里。本申请的显示面板能够提高指纹识别的准确率。

Description

一种显示面板及电子装置

技术领域

本申请涉及指纹识别的技术领域，特别是涉及一种显示面板及电子装置。

背景技术

指纹对于每一个人而言是与身俱来的，是独一无二的，随着科技的发展，市场上出现了多种带有指纹识别功能的电子装置，如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。这样，用户在操作带有指纹识别功能的电子装置前，只需要用手指触摸电子装置的指纹识别模组，就可以进行权限验证，简化了权限验证过程。

在指纹识别过程中，指纹识别单元根据手指反射到指纹识别单元上的光线进行指纹识别，但是均存在信噪大等缺点，造成指纹识别的准确率偏低。

发明内容

本发明提供一种显示面板及电子装置，以解决显示面板的指纹识别率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明申请采用的一个技术方案是：提供一种显示面板，该显示面板包括：背光模组、阵列基板、液晶层、彩色滤光板、触摸基板和指纹识别单元，阵列基板设置在背光模组的出光侧；液晶层设置在阵列基板的远离背光模组的一侧；彩色滤光板设置在液晶层的远离阵列基板的一侧；触摸基板设置在彩色滤光板的远离液晶层的一侧；指纹识别单元设置在彩色滤光板的远离触摸基板的一侧，指纹识别单元包括光敏二极管和多个遮光档条，光敏二极管设置在彩色滤光板的远离触摸基板的一侧，多个遮光档条设置在光敏二极管的感光面的一侧，多个遮光档条在阵列基板上的正投影落在光敏二极管在阵列基板上的正投影里；其中，背光模组用于发出白色光以照射至触摸于触摸基板上的手指，多个遮光档条用于遮挡部分从手指上反射至光敏二极管上的光。

为解决上述技术问题，本发明申请采用的另一个技术方案是：提供一种电子装置，该电子装置包括：壳体和上述的显示面板，显示面板设置在壳体上。

本申请的有益效果：背光模组发出的光在经过彩色滤光板后得到纯色光以照射至触摸于触摸基板上的手指上，纯色光可以是红光、绿光或者蓝光，以下以蓝光为例进行讲解。蓝光照射至手指并被手指反射，通过手指反射的蓝光通过彩色滤光板，彩色滤光板中的红色层和绿色层将反射的蓝光过滤，从而过滤掉小角度的杂讯光。彩色滤光板中的蓝色层将允许反射的蓝光照射至光敏二极管的感光面上，反射的蓝光在照射至光敏二极管时大角度杂讯光被遮光档条遮挡住，从而彩色滤光板和遮光档条相互配合将小角度的杂讯光和大角度的杂讯光都屏蔽住，避免相邻的指纹识别单元出现串扰的现象，以提高指纹识别的准确性。另外，遮光档条的数量为多个，则每个遮光档条只需要负责遮挡少部分的区域，从而降低遮光档条的高度，以降低显示面板的整体厚度。

附图说明

图1是本申请提供的显示面板的一实施例的截面示意图；

图2是本申请提供的显示面板的另一实施例的截面示意图；

图3是本申请提供的显示面板的另一实施例的截面示意图；

图4是本申请提供的指纹识别单元的电路结构示意图；

图5是本申请提供的电子装置的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

每个人手指上的指纹纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，呈现唯一性且终生不变。据此，我们可以把一个人同他的指纹对应起来，通过将他的指纹和预先保存的指纹数据进行比较，以验证他的真实身份，这就是指纹识别技术。得益于电子集成制造技术和快速而可靠的算法研究，指纹识别技术中光学指纹识别技术已经开始走入我们的日常生活，成为目前生物检测学中研究最深入、应用最广泛、发展最成熟的技术。

光学指纹识别技术的工作原理为：显示面板100中光源发出的光线照射到手指上，经手指反射形成反射光，所形成的反射光(即指纹信号光)传输至指纹识别单元60中，指纹识别单元60对入射到其上的光信号进行采集。由于指纹上存在特定的纹路，在手指各位置处形成反射光强度不同，最终使得各指纹识别单元60所采集到的光信号不同，据此可以确定用户真实身份。指纹识别单元60为多个，每个指纹识别单元60各自负责部分区域的指纹识别。但是目前各个指纹识别单元60之间存在光线串扰的现象，从而导致指纹识别的准确率不高。

请参阅图1，图1是本申请提供的显示面板100的一实施例的截面示意图。

本申请的显示面板100包括背光模组10、阵列基板20、液晶层30、彩色滤光板40、触摸基板50和指纹识别单元60。

背光模组10、阵列基板20、液晶层30、彩色滤光板40、触摸基板50依次层叠设置，背光模组10用于发光至液晶层30中，阵列基板20用于控制液晶层30的偏转角度，以使液晶层30中的光照射至彩色滤光板40上，触摸基板50用于接收手指按摸，经过彩色滤光板40的光照射至手指上并反射至设置在彩色滤光板40的远离触摸基板50的一侧的指纹识别单元60上。

具体地，背光模组10用于发出白色光，阵列基板20设置在背光模组10的出光侧，液晶层30设置在阵列基板20的远离背光模组10的一侧，彩色滤光板40设置在液晶层30的远离阵列基板20的一侧，触摸基板50设置在彩色滤光板40的远离液晶层30的一侧。指纹识别单元60设置在彩色滤光板40的远离触摸基板50的一侧，指纹识别单元60包括光敏二极管61和多个遮光档条62，光敏二极管61设置在彩色滤光板40的远离触摸基板50的一侧，光敏二极管61可以如图1所示设置在阵列基板20侧，当然，光敏二极管61也可以设置在彩色滤光板40侧，多个遮光档条62设置在光敏二极管61的感光面的一侧，多个遮光档条62在阵列基板20上的正投影落在光敏二极管61在阵列基板20上的正投影里。

在本实施例中，背光模组10用于发出白色光在经过彩色滤光板40后得到纯色光以照射至触摸于触摸基板50上的手指上，纯色光可以是红光、绿光或者蓝光，在下述实施例中以蓝光为例进行讲解，但是可以理解地，纯色光为红光或者绿光时，工作原理和实施例效果是相同的。

蓝光照射至手指并被手指反射，通过手指反射的蓝光通过彩色滤光板40，彩色滤光板40中的红色层和绿色层将反射的蓝光过滤，从而过滤掉小角度的杂讯光。彩色滤光板40中的蓝色层将允许反射的蓝光照射至光敏二极管61的感光面上，反射的蓝光在照射至光敏二极管61时大角度杂讯光被遮光档条62遮挡住，从而彩色滤光板40和遮光档条62相互配合将小角度的杂讯光和大角度的杂讯光都屏蔽住，避免相邻的指纹识别单元60出现串扰的现象，以提高指纹识别的准确性。

另外，遮光档条62的数量为多个，则每个遮光档条62只需要负责遮挡少部分的区域，从而降低遮光档条62的高度，以降低显示面板100的整体厚度。以下将以依次相邻的红色层、绿色层、蓝色层的宽度为60微米进行解释，但是不对本申请所要保护的范围造成限定。

具体地，当遮光档条62的数量为两个且位于光敏二极管61的相对两端时，此时遮光档条62需要达到遮挡大角度杂讯光的前提是遮光档条62的高度为50微米。

当遮光档条62的数量为八个且依次均匀排布于光敏二极管61上时，此时遮光档条62需要达到遮挡大角度杂讯光的前提是遮光档条62的高度为6.25微米。可以理解地，遮光档条62的高度越小，设置遮光档条62的可行性越高。

遮光档条62的材质可以是聚酰亚胺或者黑色亚克力。

值得注意的是，遮光档条62的数量也不可能无限制的增加，虽然随着遮光档条62的数量的增加，遮光档条62的高度会相应的降低，从而增加了设置遮光档条62的可行性，当遮光档条62的数量超过极限后，光敏二极管61的有效开口率会下降，从而影响有效信号的采集。

彩色滤光板40包括彩色基板41和设置在彩色基板41的相对两侧的第一彩色层42和第二彩色层43，液晶层30设置在第一彩色层42的远离彩色基板41的一侧，触摸基板50设置在第二彩色层43的远离彩色基板41的一侧，值得注意的是，第一彩色层42中的红色层、绿色层、蓝色层和第二彩色层43中的红色层、绿色层、蓝色层相互对应。第一彩色层42和第二彩色层43相互配合进一步过滤掉更多的杂讯光，以进一步降低遮光档条62的高度和减少遮光档条62的布置数量。

第一彩色层42设置有第一透明区44，第二彩色层43设置有与第一透明区44正对的第二透明区45，光敏二极管61的感光面正对第一透明区44。手指反射的光可以直接通过第一透明区44和第二透明区45入射至光敏二极管61上，以增大光敏二极管61的感光强度。值得解释的是，第一透明区44和第二透明区45均是无红绿蓝色阻的区域，一般用透明材料填充得到。

请参阅图2，图2是本申请提供的显示面板100的另一实施例的截面示意图。

在另一实施例中，显示面板100还包括透明隔垫层70，透明隔垫层70设置在阵列基板20和液晶层30之间，指纹识别单元60设置在彩色滤光板40和阵列基板20之间，其中，液晶层30的厚度小于指纹识别单元60的厚度，具体地，指纹识别单元60的厚度大致等于液晶层30和透明隔垫层70的厚度之和。可以根据透明隔垫层70的厚度调整阵列基板20与彩色滤光板40的距离，以使遮光档条62的高度合适，从而指纹识别单元60正好接收到对应区域指纹的反射光，而不受其他区域反射光的串扰。

液晶层30的厚度可以是2微米至5微米，如果液晶层30的厚度继续增加，则响应时间会大幅增加。指纹识别单元60的厚度可以是5微米至10微米。

例如，液晶层30的厚度设置为3微米，透明隔垫层70的厚度设置为3微米，则指纹识别单元60的厚度为6微米。一般情况下液晶层30的厚度增加，则显示面板100的响应时间也会相应增加，但是遮光档条62的数量增多反而会降低显示面板100的开口率。在阵列基板20和液晶层30之间设置透明隔垫层70，可以根据透明隔垫层70的厚度调整阵列基板20与彩色滤光板40的距离，以在不影响液晶层30的厚度的前提下使遮光档条62的高度合适，从而指纹识别单元60正好接收到对应区域指纹的反射光，而不受其他区域反射光的串扰。

具体地实现方式为：1在阵列基板20上设置光敏二极管61；2涂布一层透明绝缘材料以形成透明隔垫层70；3制作液晶层30；4蚀刻掉光敏二极管61处的透明隔垫层70，并涂布遮光材料，再蚀刻出多个遮光档条62。

在本实施例中，指纹识别单元60与液晶层30分别独立设置，彼此不影响，遮光档条62的高度可以根据指纹识别精度进行自由调节，而不影响液晶层30的厚度，以保证显示面板100的正常显示。

可选地，光敏二极管61可以和透明隔垫层70同层设置。

可选地，多个遮光档条62顶持彩色滤光板40，以支撑彩色滤光板40，从而提高显示面板100的整体稳定性。

请参阅图3和图4，图3是本申请提供的显示面板100的另一实施例的截面示意图，图4是本申请提供的指纹识别单元60的电路结构示意图。

具体地，阵列基板20包括衬底基板21和位于衬底基板21的靠近彩色滤光板40的一侧的显示驱动电路22；指纹识别单元60还包括分别与光敏二极管61电性连接的存储电容63和驱动薄膜晶体管64，显示驱动电路22与驱动薄膜晶体管64同层设置从而在制作显示驱动电路22的同时制作出驱动薄膜晶体管64，以简化显示面板100的制作流程。

显示驱动电路22包括第一有源层222、第一源极224、第一栅极226和第一漏极228，驱动薄膜晶体管64包括第二有源层642、第二源极644、第二栅极646和第二漏极648。显示驱动电路22和驱动薄膜晶体管64同层设置具体指，第一有源层222和第二有源层642同层设置，第一源极224和第二源极644同层设置，第一栅极226和第二栅极646同层设置，第一漏极228和第二漏极648同层设置。

光敏二极管61的正极与存储电容63的第一电极电连接，光敏二极管61的负极与存储电容63的第二电极以及驱动薄膜晶体管64的第二漏极648电连接，驱动薄膜晶体管64的第二栅极646与开关控制线电连接，驱动薄膜晶体管64的第二源极644与信号检测线电连接，光敏二极管61用于将手指反射的指纹信号光转换成电流信号。在指纹识别阶段，驱动薄膜晶体管64导通，所述电流信号经驱动薄膜晶体管64传输至信号检测线，以根据所述电流信号进行指纹识别。

当然，在另一实施例中，透明隔垫层70也可以设置在彩色滤光板40和液晶层30之间。

请参阅图5，图5是本申请提供的电子装置1000的一实施例的结构示意图。

电子装置1000可以包括壳体200和本申请任意实施例所述的显示面板100，显示面板100设置在壳体200上。电子装置1000可以为手机，电子装置1000也可以为电脑、电视机、智能穿戴等。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：

背光模组；

阵列基板，设置在所述背光模组的出光侧；

液晶层，设置在所述阵列基板的远离所述背光模组的一侧；

彩色滤光板，设置在所述液晶层的远离所述阵列基板的一侧；

触摸基板，设置在所述彩色滤光板的远离所述液晶层的一侧；及

指纹识别单元，设置在所述彩色滤光板的远离所述触摸基板的一侧，所述指纹识别单元包括光敏二极管和多个遮光档条，所述光敏二极管设置在所述彩色滤光板的远离所述触摸基板的一侧，所述多个遮光档条设置在所述光敏二极管的感光面的一侧，所述多个遮光档条在所述阵列基板上的正投影落在所述光敏二极管在所述阵列基板上的正投影里；

透明隔垫层，所述透明隔垫层设置在所述阵列基板和所述液晶层之间，所述指纹识别单元设置在所述彩色滤光板和所述阵列基板之间；

其中，所述背光模组用于发出白色光以照射至触摸于所述触摸基板上的手指，所述多个遮光档条用于遮挡部分从所述手指上反射至所述光敏二极管上的光。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述彩色滤光板包括彩色基板和设置在所述彩色基板的相对两侧的第一彩色层和第二彩色层，所述液晶层设置在所述第一彩色层的远离所述彩色基板的一侧，所述触摸基板设置在所述第二彩色层的远离所述彩色基板的一侧。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一彩色层设置有第一透明区，所述第二彩色层设置有与所述第一透明区正对的第二透明区，所述光敏二极管的感光面正对所述第一透明区。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括衬底基板和位于所述衬底基板的靠近所述彩色滤光板的一侧的显示驱动电路；所述指纹识别单元还包括分别与所述光敏二极管电性连接的存储电容和驱动薄膜晶体管，所述显示驱动电路与所述驱动薄膜晶体管同层设置。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述显示驱动电路包括第一有源层、第一源极、第一栅极和第一漏极，所述显示驱动电路包括第二有源层、第二源极、第二栅极和第二漏极，所述第一有源层和所述第二有源层同层设置，所述第一源极和所述第二源极同层设置，所述第一栅极和所述第二栅极同层设置，所述第一漏极和所述第二漏极同层设置。

6.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述光敏二极管与所述透明隔垫层同层设置。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个遮光档条顶持所述彩色滤光板。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述显示面板还包括透明隔垫层，所述透明隔垫层设置在所述彩色滤光板和所述液晶层之间，所述指纹识别单元设置在所述彩色滤光板和所述阵列基板之间。

9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括壳体和权利要求1至8任一项所述的显示面板，所述显示面板设置在所述壳体上。