CN111914776B - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种显示装置。该显示装置包括指纹识别元件、电路板、贴合层、显示面板以及支撑基板。电路板电性连接所述指纹识别元件和所述显示面板。所述电路板定义有通孔，所述电路板包括位于所述通孔的周边的裸铜。所述贴合层包括依次层叠设置的第一粘合层、电磁屏蔽层和第二粘合层，所述第二粘合层暴露出部分所述电磁屏蔽层而形成一接地区。所述显示面板通过所述贴合层与所述指纹识别元件贴合。所述支撑基板位于所述显示面板的背面，所述支撑基板定义有开口，所述指纹识别元件容置于所述开口。沿所述显示面板的厚度方向上，所述通孔对准所述接地区，且所述接地区通过一导电胶填充于所述通孔内并覆盖所述裸铜，以实现接地。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
目前，具备屏下指纹识别功能的显示装置200，如图4中的(a)图及图4中的(b)图所示，一般包括显示面板210、支撑基板220、指纹识别元件240以及电路板250。其中，支撑基板220位于显示面板210背离其显示面的一侧，且支撑基板220定义有贯穿其相对两表面的开口226。指纹识别元件240位于开口226内。电路板250电性连接指纹识别元件240。此外，为了避免显示面板210和指纹识别元件240之间的讯号相互干扰，在显示面板210和指纹识别元件240之间还设置有电磁屏蔽层234。其中，该电磁屏蔽层234位于支撑基板220的开口226内，并且具有延伸超出指纹识别元件240的区域，在该区域电磁屏蔽层234通过导电胶260连接至所述电路板250的地线以进行接地处理。
然而，由于导电率的要求，所述导电胶260的面积需要足够大，导致电磁屏蔽层234与导电胶260连接的区域的面积也要足够大。而且，该种结构，在制程中，需要将电磁屏蔽层234先贴合到显示面板210上，再进行指纹识别元件240的贴合，限制了制程的灵活性。
发明内容
本发明一实施例提供一种显示装置，其包括：
指纹识别元件；
电路板，电性连接所述指纹识别元件，所述电路板定义有贯穿其相对两表面的通孔，
所述电路板包括裸铜，所述裸铜位于所述通孔的周边；
贴合层，所述贴合层包括依次层叠设置的第一粘合层、电磁屏蔽层和第二粘合层，所述第二粘合层暴露出部分所述电磁屏蔽层而形成一接地区；
显示面板，电性连接所述电路板，所述显示面板具有显示面以及与所述显示面相对的背面，所述背面通过所述贴合层与所述指纹识别元件贴合；以及
支撑基板，位于所述显示面板的所述背面，所述支撑基板定义有贯穿其相对两表面的开口，所述指纹识别元件容置于所述开口；
其中，沿所述显示面板的厚度方向上，所述通孔对准所述接地区，且所述接地区通过一导电胶填充于所述通孔内并覆盖所述裸铜，以实现接地。
该显示装置中，电路板上开设有对准电磁屏蔽层的接地区的通孔，电路板和电磁屏蔽层通过填充于所述通孔内导电胶电性连接以实现接地处理。由于电路板和电磁屏蔽层的接地区为上下重叠设置，使得电磁屏蔽层的面积可以减小，进而使得支撑基板的开口的大小也可以相应减小，提高了显示装置的其他元件的装配空间。另外，该显示装置中，在制程中可根据需要选择将电磁屏蔽层先贴合于显示面板上，还是先贴合于指纹识别元件上，增加了制程的灵活度。
附图说明
图1为本发明实施例的显示装置的平面示意图。
图2为图1沿剖面线II-II剖开的示意图。
图3为图2中显示装置的仰视图。
图4中的(a)图为现有的显示装置的电磁屏蔽层与电路板连接前的仰视图。
图4中的(b)图为现有的显示装置的电磁屏蔽层与电路板连接后的仰视图。
主要元件符号说明
显示装置 100、200
显示区 AA
非显示区 NA
指纹检测区 FA
显示面板 10、210
显示面 10a
背面 10b
盖板 12
触控模组 14
显示模组 16
支撑基板 20、220
缓冲层 22
导电层 24
开口 26、226
贴合层 30
第一粘合层 32
电磁屏蔽层 34、234
第二粘合层 36
指纹识别元件 40、240
电路基板 42
压电层 44
电极层 46
电路板 50、250
基材 52
绑定区 50a
引脚 54
裸铜 56
通孔 58
导电胶 60、260
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
图1为本发明实施例的显示装置100的平面示意图。该显示装置100为具备屏下指纹识别功能的显示装置，其可以为手机、平板电脑等。
如图1所示，所述显示装置100定义有用于显示画面的显示区AA和位于所述显示区AA周边的非显示区NA。显示区AA包括指纹检测区FA。当用户的手指的指纹触摸到指纹检测区FA时，该区域可以识别或检测用户的该手指的指纹。
图2为图1沿剖面线II-II剖开的示意图。如图2所示，显示装置100包括显示面板10、支撑基板20、指纹识别元件40、贴合层30、电路板50以及导电胶60。指纹识别元件40和贴合层30均对应指纹检测区FA设置。指纹检测区FA的面积可以大于指纹识别元件40的面积，或与指纹识别元件40的面积大致相当。
显示面板10具有显示面10a及与所述显示面10a相对的背面10b。支撑基板20位于所述显示面板10背离所述显示面10a的一侧。即，支撑基板20位于所述显示面板10的背面10b。所述支撑基板20用于支撑所述显示面板10。所述支撑基板20定义有贯穿其相对两表面的开口26。贴合层30和指纹识别元件40位于所述开口26内。
贴合层30位于所述显示面板10和所述指纹识别元件40之间。贴合层30包括层叠设置的第一粘合层32、电磁屏蔽层34和第二粘合层36。所述显示面板10和所述电磁屏蔽层34通过位于二者之间的第一粘合层32进行粘接。所述电磁屏蔽层34和所述指纹识别元件40通过位于二者之间的第二粘合层36进行粘接。
电路板50位于所述电磁屏蔽层34远离所述显示面板10的一侧，并电性连接所述指纹识别元件40。所述电路板50定义有贯穿其相对两表面的通孔58，沿所述显示装置100的厚度方向上，所述通孔58对准所述电磁屏蔽层34。第二粘合层36暴露出部分所述电磁屏蔽层34而形成一接地区。
所述导电胶60与所述电磁屏蔽层34未被所述第二粘合层36覆盖的区域(即，接地区)接触并电性连接。所述电磁屏蔽层34通过填充于所述通孔58的导电胶60电性连接所述电路板50，以实现接地处理。
由于显示装置100中，电磁屏蔽层34的接地区与电路板50上下重叠设置，电路板50上开设有对准电磁屏蔽层34的通孔58，电路板50和电磁屏蔽层34通过填充于所述通孔58内导电胶60电性连接，进而实现接地处理。如此，相较于图4中(b)图所示的显示装置200的结构，本发明实施例的显示装置100的电磁屏蔽层34的面积可以减小，进而使得支撑基板20的开口26的大小也可以相应减小，提高了显示装置100的其他元件的装配空间。另外，在制程中，可根据需要选择将电磁屏蔽层34先贴合于显示面板10上，还是先贴合于指纹识别元件40上，增加了制程的灵活度。此外，还可以依照客户需求提供有或没有带电磁屏蔽层34的产品，进而降低客户端所需的制程。
显示装置100中，通过在显示面板10和指纹识别元件40之间设置电磁屏蔽层34，一方面，可以避免显示面板10的扫描脉冲和数据信号等电磁干扰指纹识别元件40，使得指纹识别元件40的指纹识别灵敏度降低；另一方面，还可以避免指纹识别元件40的电磁干扰到显示面板10，使得显示面板10的图像质量变差。即，通过电磁屏蔽层34屏蔽显示面板10和指纹识别元件40之间产生的电磁干扰，可同时改善显示面板10的图像质量和指纹识别元件40的指纹感测性能。
于一实施例中，所述指纹识别元件40为超声波指纹识别元件40。所述指纹识别元件40可产生超声波且产生的超声波可向显示面板10传输。指纹识别元件40还可以检测经显示面板10传输、被手指反射然后被指纹识别元件40接收的超声波。所述指纹识别元件40还可以分析感测的超声波信号，以产生超声波图像，从而进行指纹识别。
如图2所示，指纹识别元件40包括依次层叠设置的电路基板42、压电层44以及电极层46。所述压电层44和所述电极层46均位于所述电路基板42远离所述显示面板10的一侧。所述电路板50电性连接所述电路基板42以及所述电极层46，以向所述电路基板42和所述电极层46提供电压信号。
于一实施例中，电路板50还电性连接一控制电路(图未示)，以用于实现控制电路和指纹识别元件40之间的信号传输。电路基板42例如为薄膜晶体管(TFT)阵列基板，其包括多个TFT单元，每一TFT单元包含至少一个电极，多个所述电极电性连接至电路板50。图2中，电路板50与电路基板42的未被压电层44覆盖的区域电性连接。
当手指按压到显示面板10的指纹检测区FA时，指纹识别元件40的工作可包括发射阶段和接收阶段。发射阶段，电路板50同时给予电极层46和电路基板42不同的电压信号，使压电层44两侧形成一电势差，进而产生机械振动发出超声波。接收阶段，压电层44接收反射超声波并产生感应电荷，电极层46将压电层44的感应电荷耦合到电路基板42，电路基板42对该耦合电流进行收集和分析，再通过电路板50传输给所述控制电路，进而实现指纹识别功能。
于一实施例中，贴合层30可以为胶带或水胶。若贴合层30为胶带，则电磁屏蔽层34可为铜层或其他导电材料层。另，为降低贴合层30对超声波发送和接收的影响，贴合层30为具备高声波阻抗的材料，其材料可包含硅胶(Silicon)、环氧树脂(Epoxide)、丙烯酸树脂(Acrylic)、聚氨酯(polyurethane)中的至少一种粘胶。另外，增加贴合层30的杨氏模量，降低贴合层30的厚度，有利于提高超声波发送和接收的灵敏度。
于一实施例中，所述贴合层30的杨氏模量大于3Mpa。贴合层30的厚度定义为A，1μm≦A≦50μm。如此，通过调整贴合层30的杨氏模量及厚度，使得超声波发送和接收的具有较佳的灵敏度。
于另一实施例中，指纹识别元件40也可以为光学指纹识别元件，其可以包括光电二极管阵列、准直层等。当手指按压到显示面板10的指纹检测区FA时，显示面板10可向所述指纹检测区FA上方的手指发出一束光，该光在手指的表面发生反射形成反射光或者经过所述手指内部散射而形成散射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，使得来自指纹嵴的反射光和来自指纹峪的发射光具有不同的光强，反射光被指纹识别元件40中的光电二极管阵列所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号。基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在显示装置100中实现光学指纹识别功能。
在其他实施例中，显示装置100也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号。
请继续参阅图2，所述显示面板10包括层叠设置的盖板12、触控模组14以及显示模组16。所述支撑基板20包括层叠设置的缓冲层22及用于静电防护的导电层24。所述缓冲层22贴合于所述显示面板10背离其显示面10a的一侧。所述导电层24位于所述缓冲层22远离所述显示面板10的一侧。
盖板12用于保护位于其下方的各元件。盖板12的材质可以为玻璃，如钠玻璃、铝硅酸玻璃、无碱玻璃等。盖板12和触控模组14之间、触控模组14和显示模组16之间可通过透明的光学胶(图未示)进行贴合。
触控模组14可包括自容式触控感测结构或者互容式触控感测结构。当盖板12上有导电物体(例如手指)触摸时，该区域的电容感应信号出现差异，该电容感应信号经处理，换算即可得到触摸点的相对位置。
显示模组16可以为有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示模组或微型发光二极管显示模组。显示模组16为OLED显示模组时，其可包括生长基板、位于生长基板上的OLED发光材料层(图未示)、以及电性连接所述OLED发光材料层并用于控制所述OLED发光材料层以进行画面显示的驱动阵列层(图未示)等。所述驱动阵列层可为薄膜晶体管阵列层。
于一实施例中，OLED显示模组的生长基板为柔性的，通过将支撑基板20设置在显示模组的下方，可对显示模组16进行支撑，以防止显示模组16的变形，进而保证显示装置100的外观及图像显示质量。
所述缓冲层22具有弹性或为可变形的，其可以吸收震动并具有较佳的复原能力。因此，当显示装置100震动时，缓冲层22可吸收该震动，进而保护显示模组16，使其免收损坏。缓冲层22的材质，例如可以为泡棉。另外，缓冲层22为泡棉时，因其包含多个气泡，其还可吸收用于传输至指纹检测区FA以外的其他区域的不必要的超声波，进而减少不必要的超声波噪声。
所述导电层24可以通过引线接地或者与其他接地部件电性连接，以形成静电释放路径，进而防止所述显示装置100发生静电击伤。所述导电层24可以为金属，例如其可以为铜。
图3为图2中显示装置100的仰视图。如图3所示，电路板50包括基材52，基材52的表面定义有绑定区50a。绑定区50a内设置有多个间隔设置的引脚54。电路板50通过引脚54与指纹识别元件40电性连接。所述基材52远离所述电磁屏蔽层34的表面还设置有裸铜56。裸铜56位于所述通孔58的周边。所述导电胶60覆盖并电性连接所述裸铜56、填充电路板50的通孔58，并与电磁屏蔽层34接触而电性连接。
于一实施例中，裸铜56与电路板50的地线(图未示)电性连接，使得电磁屏蔽层34通过导电胶60、裸铜56、电路板50的地线实现接地处理。
于一实施例中，导电胶60可以为胶带或液态胶。胶带例如可以为铜胶带等。液态胶例如可以为银浆、铜浆、导电油墨等。于一实施例中，导电胶60的厚度、宽度及长度分别定义为B、C及D，1μm≦B≦1000μm，0.1mm≦C≦50mm，0.1mm≦D≦50mm。所述导电胶60的面电阻小于200mΩ，以使其具有较佳的导电能力。
于一实施例中，通孔58可以位于基材52的中间位置或基材52靠近边缘的位置。通孔58的形状不限。图2中，通孔58大致呈矩形。定义通孔58的宽度及长度分别为E、F，0.1mm≦E≦50mm，0.1mm≦F≦50mm。
于一实施例中，裸铜56为环绕通孔58一圈的环形。裸铜56也可部分围绕通孔58。裸铜56的形状不限。图3中，裸铜56为内外圈均为矩形的环状。定义裸铜56的矩形状外圈的长度及宽度分别为G、H，0.1mm≦G≦50mm，0.1mm≦H≦50mm。
于一实施例中，导电胶60的宽度C与裸铜56的矩形状外圈的宽度H相等，导电胶60的长度D与裸铜56的矩形状外圈的长度G相等。即，导电胶60可完全覆盖裸铜56的表面。
于一实施例中，电路板50为柔性电路板。基材52为柔性的，其材质例如为聚酰亚胺(Polyimide，PI)、或聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol terephthalate，PET)等。
该显示装置100中，通过在电路板50中开设对准电磁屏蔽层34的通孔58，使得电路板50和电磁屏蔽层34的接地区上下重叠，并通过填充于通孔58内的导电胶60得以电性连接。如此，电磁屏蔽层34的面积可以减小，使得支撑基板20的开口26的大小也可以相应减小，进而提高了显示装置100内其他元件的装配空间。
另外，在制程中，可根据需要选择将电磁屏蔽层34先贴合于显示面板10上，还是先贴合于指纹识别元件40上，增加了制程的灵活度，进一步地，还可以依照客户需求提供有或没有带电磁屏蔽层34的显示面板10，降低客户端所需的制程。
于一实施例中，贴合层30为包括第一粘合层32、第一电磁屏蔽层34及第二粘合层36的复合层。可根据需要决定先将该贴合层30贴合于显示面板10上，还是先贴合于指纹识别元件40上，进而提供给客户的产品可以为不包括贴合层30的显示面板10，也可以为包括贴合层30的显示面板10，增加了产品的灵活度。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
指纹识别元件；
电路板，电性连接所述指纹识别元件，所述电路板定义有贯穿其相对两表面的通孔，所述电路板包括裸铜，所述裸铜位于所述通孔的周边；
贴合层，所述贴合层包括依次层叠设置的第一粘合层、电磁屏蔽层和第二粘合层，所述第二粘合层暴露出部分所述电磁屏蔽层而形成一接地区；
显示面板，电性连接所述电路板，所述显示面板具有显示面以及与所述显示面相对的背面，所述背面通过所述贴合层与所述指纹识别元件贴合；以及
支撑基板，位于所述显示面板的所述背面，所述支撑基板定义有贯穿其相对两表面的开口，所述指纹识别元件容置于所述开口；
其中，沿所述显示面板的厚度方向上，所述通孔对准所述接地区，且所述接地区通过一导电胶填充于所述通孔内并覆盖所述裸铜，以实现接地。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，沿所述显示面板的厚度方向上，所述接地区的投影完全落入所述电路板的投影范围内。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述贴合层的杨氏模量大于3Mpa。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述导电胶的面电阻小于200mΩ。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别元件为超声波指纹识别元件或光学指纹识别元件。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别元件为超声波指纹识别元件的情况下，所述指纹识别元件包括依次层叠设置的电路基板、压电层以及电极层；
所述压电层和所述电极层均位于所述电路基板远离所述显示面板的一侧；
所述电路板电性连接所述电路基板以及所述电极层，以向所述电路基板和所述电极层提供电压信号。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置定义有显示区和位于所述显示区周边的非显示区，所述指纹识别元件对准所述显示区设置。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示区包括指纹检测区，所述贴合层对应指纹检测区设置。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述支撑基板包括具有弹性的缓冲层以及用于静电防护的导电层，所述缓冲层贴合于所述显示面板的所述背面，所述导电层位于所述缓冲层远离所述显示面板的一侧。
10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括层叠设置的触控模组以及OLED显示模组，所述缓冲层贴合于所述OLED显示模组的远离所述触控模组的一侧。
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