CN111665993B - 显示模组及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示模组及显示设备，所述显示模组包括显示面板以及指纹识别层，所述指纹识别层包括第一绝缘层，第一导电层，第二绝缘层，第二导电层以及第三绝缘层，划分为若干个指纹识别单元，在其任意一者中，第一导电层包括多功能电极，第二导电层包括间隔设置的第一驱动电极、感应电极及第二驱动电极，其中所述第一驱动电极与第二驱动电极均与所述多功能电极电性连接，所述感应电极与所述多功能电极绝缘，且，所述感应电极在所述显示面板上的正投影，与所述多功能电极在所述显示面板上的正投影存在重合区域。在该显示模组中，实现了指纹识别内置于显示面板显示区中，同时所提供的指纹识别功能中，具有较高的指纹识别精度与穿透能力。

Description

显示模组及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示模组及显示装置。
背景技术
随着显示技术的日益发展，智能手机、平板电脑等显示设备已成为日常的生活中必不可少的工具，通常会储存大量的个人信息与重要资料，其安全性受到用户的极大重视，其中指纹识别技术可使得这些终端设备的信息安全得到保证且用户使用起来极其便捷。在现有的绝大多数显示设备中，指纹识别通常作为单独的模组放置在非显示区域，例如在正面下边框、侧面或者背面，以上几种方案指纹识别均会影响屏占比及整机内部空间。
为了追求屏占比的最大化，将指纹识别模组集成在面板的显示区域内部已成为主流的发展方向，同时，随着柔性可折叠屏幕的兴起，在屏幕盖板选用柔性可折叠超薄材料后，电容式屏幕指纹识别模组在屏幕显示区域集成的难度随之降低。在常规状况下，指纹识别电极尺寸越小其工作电容越小，穿透能力越差，指纹识别电极尺寸增加能提高穿透能力，但是尺寸增加导致指纹识别的分辨率降低，其识别精度也随之降低。为了更好地实现指纹识别模组集成在面板中，亟需开发新的指纹识别电极的设计方案，获取更高的指纹识别精度与穿透能力。
发明内容
为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种显示模组，其特征在于，所述显示模组包括：
显示面板；以及
指纹识别层，设置于所述显示面板之上，所述指纹识别层包括依次层叠设置的第一绝缘层，第一导电层，第二绝缘层，第二导电层以及第三绝缘层，
所述指纹识别层划分为阵列排布且相互连接设置的若干个指纹识别单元，在所述若干个指纹识别单元中的任意一者中，所述第一导电层包括一多功能电极，所述第二导电层包括彼此间隔设置的第一驱动电极、感应电极以及第二驱动电极，在相邻的两个指纹识别单元中，两者的多功能电极间隔设置，一者的所述感应电极与另一者的所述感应电极电性连接、或一者的第一驱动电极与另一者的第二驱动电极电性连接、或一者的所述第一驱动电极或所述第二驱动电极与另一者的感应电极电性连接，
其中，所述第一驱动电极与第二驱动电极均与所述多功能电极电性连接实现导通，所述感应电极与所述多功能电极绝缘，且，所述感应电极在所述显示面板上的正投影，与所述多功能电极在所述显示面板上的正投影存在重合区域。
进一步地，所述感应电极重在所述显示面板上的正投影，与所述多功能电极在所述显示面板上的正投影的重合区域的面积，占所述感应电极面积的10-50％。
进一步地，所述第二绝缘层中设置有第一过孔与第二过孔，所述第一驱动电极与第二驱动电极分别通过第一过孔与第二过孔，与所述多功能电极电性连接。
进一步地，所述第一导电层与第二导电层的料选自金、银、铜、锂、钠、钾、镁、铝、锌、氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺锑氧化锡、碳纳米管、纳米银中的一种或多种，所述第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层的材料为有机绝缘材料或无机绝缘材料。
进一步地，在俯视图中，所述感应电极设置为沙漏形状，所述第一驱动电极与第二驱动电极分别设置在所述沙漏形状两侧对应的凹陷部位。
进一步地，所述多功能电极包括交叉设置的第一条部与第二条部，所述第一驱动电极与第二驱动电极均与所述第一条部电性连接，所述第二条部在所述显示面板上的正投影位于所述感应电极在所述显示面板上的正投影区域内。
进一步地，所述第一条部与所述第二条部为一次成膜及图案化工艺形成，或所述第一条部与所述第二条部分别通过两次成膜及图案化工艺形成。
进一步地，在所述指纹识别层中，两行乘两列排布的四个指纹识别单元构成最小重复单元，其中，在一对角的两个指纹识别单元中，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的导通方向均为第一方向，在另一对角的两个指纹识别单元中，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的导通方向均为第二方向，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
进一步地，在所述指纹识别层上，还包括层叠设置的第一胶层、偏光片、第二胶层以及盖板。
另一方面，本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括前述的显示模组。
有益效果：本发明提供了一种显示模组及显示设备，在显示模组中，通过将指纹识别层直接设置于显示面板之上的显示区域内，实现了指纹识别模组的内置，其中所述指纹识别层中包括常规设置的指纹感应电极与指纹驱动电极，以及使得多个指纹驱动电极电性导通的跨桥走线，同时还在跨桥走线上增设一个驱动电极的拓展部分，该驱动电极的拓展部分与感应电极之间设置有绝缘层，即会产生一个电容，该电容与指纹感应电极与指纹驱动电极之间的电容为并联关系，以此可有效提升指纹识别电极的整体电容感应量。即，在指纹识别电极尺寸不变的前提下，可以提高指纹识别的电容感应量，从而在保证指纹识别精度不变的前提下，提高指纹识别的穿透能力；或者在尺寸更小精度更高的指纹识别电极中，仍能保持较高得到电容感应量，使产品的指纹识别精度与穿透能力同步提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种显示模组的截面膜层结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种显示模组的指纹识别层中一个指纹识别单元的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种显示模组的指纹识别层中指纹识别单元排布方式示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种显示模组的指纹识别层中一个指纹识别单元的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种显示模组的指纹识别层中指纹识别单元排布方式示意图；
图6是本发明实施例提供的另一种显示模组的截面膜层结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
本发明实施例提供一种显示模组，以下分别进行详细说明。
请参见图1，为该实施例中提供的显示模组的一个截面结构示意图，以及图2，为该实施例中提供的显示模组的中指纹识别层内的一个指纹识别单元的平面结构示意图，以及图3，为该实施例中提供的显示模组的中指纹识别层的平面结构示意图，
具体地，所述显示模组包括：
显示面板10；以及
指纹识别层20，设置于所述显示面板10之上，所述指纹识别层20包括依次层叠设置的第一绝缘层201，第一导电层202，第二绝缘层203，第二导电层204以及第三绝缘层205，
所述指纹识别层20从平面上来看，被划分为阵列排布的相互连接设置的若干个指纹识别单元，在所述若干个指纹识别单元中的任意一者中，其结构即如图2所示，所述第一导电层包括一多功能电极2021，所述第二导电层包括彼此间隔设置的第一驱动电极2041、感应电极2043以及第二驱动电极2042。
多个所述的指纹识别单元依次连接设置，即形成整体的指纹识别层，其平面结构如图3所示(图中仅示出4个指纹识别单元)。在任意相邻的两个指纹识别单元中，两者的多功能电极间隔设置，其中，指纹识别单元A/B/C/D中的多功能电极均各自独立地间隔设置。而相邻的指纹识别单元中，感应电极与驱动电极存在连接关系，具体包括，一者的感应电极与另一者的感应电极电性连接，如指纹识别单元A的感应电极与指纹识别单元B的感应电极电性连接，构成一个整体；或一者的第一驱动电极与另一者的第二驱动电极电性连接，如指纹识别单元A的第一驱动电极与指纹识别单元C的第二驱动电极电性连接，构成一个整体；或一者的第一驱动电极或第二驱动电极与另一者的一个感应电极电性连接(此种连接方式图3未示出，详见后述的实施例)。
其中，所述第一驱动电极2041与第二驱动电极2042均与所述多功能电极2021电性连接实现导通，所述感应电极2043与所述多功能电极2021之间存在第二绝缘层203(图中未示出)实现绝缘，且，所述感应电极2043在所述显示面板上的正投影，与所述多功能电极2021在所述显示面板上的正投影存在重合区域。
在上述提供的指纹识别单元的设计架构中，驱动电极(包括第一驱动电极2041与第二驱动电极2042)与感应电极2043之间存在第三绝缘层205实现相互绝缘，即会形成一个电容，将其定义为Cf，并且还通过对所述多功能电极进行特殊的形状设计，除了具有常规的将第一驱动电极2041与第二驱动电极2042实现电性导通的跨桥功能外，又因为所述感应电极2043在所述显示面板上的正投影与所述多功能电极2021在所述显示面板上的正投影存在重合区域，即可使得所述感应电极2043与所述多功能电极2021之间同样形成一个电容，将其定义为Cd，而Cf与Cd之间为并联关系，指纹识别单元的整体电容感应量即为Cf与Cd之和，相较于传统的指纹识别设计架构中仅存在一个电容Cf，本方案在不扩大指纹识别单元面积的前提下(即可保证指纹识别精度不变)，通过增加整体的电容感应量，实现了指纹识别穿透能力的有效提升。
在一些实施例中，因不同的显示模组对触控性能的需求不同，故，所述感应电极2043重在所述显示面板10上的正投影，与所述多功能电极2021在所述显示面板10上的正投影的重合区域的面积，占所述感应电极2043面积的10-50％，通过对所述多功能电极2021的形状设计实现不同的投影重合面积，该重合面积不宜过小，否则对整体电容感应量的增加量过小，无实际意义，另一方面，该重合面积也不宜过大，否则指纹识别层的其他功能造成影响。
在一些实施例中，所述第二绝缘层203中设置有第一过孔2031与第二过孔2032，所述第一驱动电极2041与第二驱动电极2042分别通过第一过孔2031与第二过孔2032，与所述多功能电极2021电性连接。
在一些实施例中，所述第一导电层202与第二导电层204的料选自金、银、铜、锂、钠、钾、镁、铝、锌、氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺锑氧化锡、碳纳米管、纳米银中的一种或多种的组合，例如可以为氧化铟锡/银/氧化铟锡的堆叠膜层，其中的。进一步地，为了更好的提升指纹识别的相关性能，所述第一导电层202的材料采用金属材料，使得其具有较好的导电性，而所述第二导电层204所占的面积较大，为避免对显示面板的穿透率造成影响，其材料可采用透过率较高的透明导电材料。
在一些实施例中，所述第一绝缘层201、第二绝缘层203以及第三绝缘层205的材料为有机绝缘材料或无机绝缘材料，根据实际工艺需求进行选择，本发明对此不作限定。
在一些实施例中，请继续参见图2，在俯视结构中，所述感应电极2043设置为沙漏形状，所述第一驱动电极2041与第二驱动电极2042分别设置在所述沙漏形状两侧对应的凹陷部位，具体地，为了便于排布，所述感应电极2043为两个等腰梯形连接于一矩形的对应两边所形成的沙漏形状，而第一驱动电极2041与第二驱动电极2042分别适应性地配置于所述沙漏形状两侧对应的凹陷部位，使得其形状为等腰梯形或三角形(图中未示出)。
另外，所述多功能电极2021包括交叉设置的第一条部20211与第二条部20212，所述第一驱动电极2041与第二驱动电极2042均与所述第一条部20211电性连接，即所述第一条部20211作为连接驱动电极的跨桥走线；所述第二条部20212在所述显示面板上的正投影位于所述感应电极2043在所述显示面板上的正投影区域内，所述第二条部20212相当于驱动电极的拓展部分，与所述感应电极2043形成电容，使得整体电容感应量增加。
进一步地，所述第一条部20211与所述第二条部20212为一次成膜及图案化工艺形成，即所述第一条部20211与所述第二条部20212为一个整体，两者的膜层结构相同；
或所述第一条部20211与所述第二条部20212分别通过两次成膜及图案化工艺形成，即形成如图4所示的结构，所述第一条部20211与所述第二条部20212为视为两层膜层，所述第一条部20211在所述第二条部20212之上或所述第一条部20211在所述第二条部20212之下，并且，可根据需求将两者设计为不同的膜层结构与材质，通常情况下，所述第一条部20211的材料采用不透光的金属导电材料，如钛铝合金，而所述第二条部20212的材料采用透明导电材料，如氧化铟锡或者氧化铟锡与银的组合材料。
在上述所提供的两种方案中，前者制程简单，节约成本，而后者可根据工艺需求将所述第一条部20211与所述第二条部20212设计为不同的膜层结构，使得指纹识别层的相关功能更优。
在一些实施例中，在所述指纹识别层中，两行乘两列排布的四个指纹识别单元构成最小重复单元，其结构请参阅图5，其中，在一对角的两个指纹识别单元中，如所述指纹识别单元E与所述指纹识别单元H，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的导通方向均为第一方向，在另一对角的两个指纹识别单元中，如所述指纹识别单元F与所述指纹识别单元G，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的导通方向均为第二方向，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，通过该设计架构，在四个指纹识别单元构成的最小重复单元中，每一行与每一列都只存在一组桥接点，驱动电阻与感应电阻能保持相同的水准，避免桥接点全部集中在TX或者RX上造成阻抗超标，在该种排布方式中，一者的一个驱动电极与另一者的一个感应电极电性连接。
在一些实施例中，显示模组的截面膜层结构请参阅图6，在所述指纹之别层20之上，通常还包括层叠设置的第一胶层30、偏光片40、第二胶层50以及盖板60，所述第一胶层30与第二胶层50的材质为光学透明胶。
本发明的另一实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括前述的显示面板，所述显示装置包括但不限于手机、平板电脑、电脑、电视、车载显示、智能腕表以及VR设备，具体本发明不做限定。
需要说明的是，上述显示模组实施例中仅描述了上述结构，可以理解的是，除了上述结构之外，本发明实施例所提供的显示模组中，还可以根据需要包括任何其他的必要结构，具体此处不作限定。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
以上对本发明实施例所提供的一种显示模组及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种显示模组，其特征在于，所述显示模组包括：
显示面板；以及
指纹识别层，设置于所述显示面板之上，所述指纹识别层包括依次层叠设置的第一绝缘层，第一导电层，第二绝缘层，第二导电层以及第三绝缘层，
所述指纹识别层划分为阵列排布且相互连接设置的若干个指纹识别单元，在所述若干个指纹识别单元中的任意一者中，所述第一导电层包括一多功能电极，所述第二导电层包括彼此间隔设置的第一驱动电极、感应电极以及第二驱动电极，在相邻的两个指纹识别单元中，两者的多功能电极间隔设置，一者的所述感应电极与另一者的所述感应电极电性连接、或一者的第一驱动电极与另一者的第二驱动电极电性连接、或一者的所述第一驱动电极或所述第二驱动电极与另一者的感应电极电性连接，
其中，所述第一驱动电极与第二驱动电极均与所述多功能电极电性连接实现导通，所述感应电极与所述多功能电极绝缘，且，所述感应电极在所述显示面板上的正投影，与所述多功能电极在所述显示面板上的正投影存在重合区域，
所述多功能电极包括交叉设置的第一条部与第二条部，所述第一驱动电极与第二驱动电极均与所述第一条部电性连接，所述第二条部在所述显示面板上的正投影位于所述感应电极在所述显示面板上的正投影区域内。
2.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述感应电极在所述显示面板上的正投影，与所述多功能电极在所述显示面板上的正投影的重合区域的面积，占所述感应电极面积的10-50％。
3.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第二绝缘层中设置有第一过孔与第二过孔，所述第一驱动电极与第二驱动电极分别通过第一过孔与第二过孔，与所述多功能电极电性连接。
4.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一导电层与第二导电层的材料分别独立地选自金、银、铜、锂、钠、钾、镁、铝、锌、氧化铟锡、掺铝氧化锌、掺锑氧化锡、碳纳米管、纳米银中的一种或多种，所述第一绝缘层、第二绝缘层以及第三绝缘层的材料分别独立地为有机绝缘材料或无机绝缘材料。
5.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，在俯视图中，所述感应电极设置为沙漏形状，所述第一驱动电极与第二驱动电极分别设置在所述沙漏形状两侧对应的凹陷部位。
6.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述第一条部与所述第二条部为一次成膜及图案化工艺形成，或所述第一条部与所述第二条部分别通过两次成膜及图案化工艺形成。
7.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，在所述指纹识别层中，两行乘两列排布的四个指纹识别单元构成最小重复单元，其中，在一对角的两个指纹识别单元中，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的导通方向均为第一方向，在另一对角的两个指纹识别单元中，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极的导通方向均为第二方向，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
8.如权利要求1所述的显示模组，其特征在于，在所述指纹识别层上，还包括层叠设置的第一胶层、偏光片、第二胶层以及盖板。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-8任意一项所述的显示模组。
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