CN112014999A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

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CN112014999A CN202010959849.7A CN202010959849A CN112014999A CN 112014999 A CN112014999 A CN 112014999A CN 202010959849 A CN202010959849 A CN 202010959849A CN 112014999 A CN112014999 A CN 112014999A
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张桂洋
帅川
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Abstract

本申请公开了一种显示面板及显示装置，显示面板包括：彩膜基板，内部形成有准直孔结构，准直孔结构包括准直孔和环绕准直孔设置的吸光层；准直孔结构的高度方向与所述彩膜基板的厚度方向一致，准直孔结构横截面对应的外接圆直径与准直孔结构的高度比小于或等于四分之一；光学传感器，与准直孔结构对应设置。该显示面板通过在彩膜基板中设置准直孔结构，同时准直孔结构横截面对应的外接圆直径与准直孔结构的高度比值小于或等于四分之一，使得准直孔结构可以有效过滤大角度的干扰光信号，避免杂光对指纹识别带来影响，提高指纹识别的精度；且准直孔结构设置在彩膜基板中，不增加彩膜基板的厚度，减少了制程段的工艺难度和成本。

Description

显示面板及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
指纹识别技术历史悠久，早在19世纪初期研究人员就发现了指纹的两个特征：特异性和稳定性。特异性是指任何两个人的指纹特性均不同，稳定性是在排除外伤损坏的情况下，指纹特征保持不变。正是基于上述特性，指纹才能用以识别身份。而光学指纹识别技术作为指纹识别技术的一个方向，它是利用指纹脊和指纹谷反射强度不同的光信号，再利用光学传感器识别不同的信号强度，还原指纹图像。
现有技术中，常在显示面板上设置指纹模块，当用户将手指贴近显示面板的正面时，显示面板发出的光线在用户手指上发生反射，反射光线穿过显示面板后被指纹识别模块接收，以实现指纹识别。然而，显示面板发出的光线在经过显示面板的膜层时会发生反射而产生杂光，杂光容易被指纹识别模块接收，导致指纹识别模块接收的杂光较多，指纹识别效果不佳。
发明内容
本申请实施例提供一种显示面板及显示装置，旨在解决现有技术下指纹识别精度不高，易受杂光影响的问题。
第一方面，本申请提供一种显示面板，所述显示面板包括：
彩膜基板，所述彩膜基板内部形成有准直孔结构，所述准直孔结构包括准直孔和环绕所述准直孔设置的吸光层，所述准直孔结构的高度方向与所述彩膜基板的厚度方向一致，所述准直孔结构横截面对应的外接圆直径与所述准直孔结构的高度比小于或等于四分之一。
光学传感器，所述光学传感器与所述准直孔结构对应设置。
进一步的，所述准直孔结构为多个，所述多个准直孔结构形成准直孔结构阵列。
进一步的，所述准直孔结构阵列为多个，所述光学传感器为多个，所述多个准直孔结构阵列与所述多个光学传感器一一对应设置。
进一步的，所述多个所述准直孔结构阵列在所述彩膜基板中均匀分布。
进一步的，所述显示面板还包括阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述光学传感器位于所述阵列基板上靠近所述彩膜基板的一侧。
进一步的，所述显示面板还包括阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述光学传感器位于所述彩膜基板上靠近所述阵列基板的一侧。
进一步的，所述准直孔结构的横截面对应的外接圆直径为2μm-6μm。
进一步的，所述准直孔结构的高度小于或等于所述彩膜基板的厚度。
进一步的，所述吸光层由黑色吸光材料制成。
第二方面，本申请还提供一种显示装置，所述显示装置包括如上任一项所述的显示面板。
本申请提供的显示面板，通过在彩膜基板中设置准直孔结构，同时准直孔结构横截面对应的外接圆直径与准直孔结构的高度比值小于或等于四分之一，使得准直孔结构可以有效过滤大角度的干扰光信号，避免杂光对指纹识别带来影响，提高指纹识别的精度。且准直孔结构设置在彩膜基板中，不增加彩膜基板的厚度，减少了制程段的工艺难度和成本。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的准直孔结构一实施例截面示意图；
图2为本申请实施例提供的显示面板一实施例结构示意图；
图3为本申请实施例提供的显示面板另一实施例结构示意图；
图4为本申请实施例提供的彩膜基板一实施例结构俯视图；
图5为本申请实施例提供的彩膜基板一实施例结构示意图；
图6为本申请实施例提供的彩膜基板另一实施例结构示意图；
图7为本申请实施例提供的彩膜基板另一实施例结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
光学指纹识别需要三个必要的要素，分别为：光源、指纹和光学传感器。其中，光源发出的光射到手指识别区域，手指接触到指纹识别设备的表面，手指上的脊线和谷线对光线会有不同的反射效果，产生不同强度的反射信号，这心信号被光学传感器捕获，利用光电转换、电路放大及算法处理实现光学指纹识别。一般情况下，光学传感器在接收到指纹信号时会同时接收到其他的干扰信号，如显示装置内部的光学噪声信号，环境光信号，不同指纹间的干扰信号等，通常需要过滤大角度的干扰光信号，以实现更加精准的指纹识别。
如图1所示，为本申请实施例提供的准直孔结构一实施例截面示意图，其中，准直孔结构10包括准直孔11和吸光层12，其中吸光层12环绕准直孔11设置。在本申请的一些实施例中，准直孔11中可以填充有芯材，吸光层12可以与准直孔11贴合设置，即吸光层12贴合芯材设置。且在图1所示的准直孔结构10中，需要利用准直孔结构10过滤大角度的干扰光，只允许小角度的有效指纹光通过以实现指纹识别。
因此，在本申请的实施例中，如图1所示，吸光层12的光线折射率为n1，准直孔11的光线折射率为n2，准直孔结构10横截面对应的外接圆直径为d，即准直孔结构10的宽度为d；准直孔结构10对应的高度为H，入射光线a。若使得入射光线a尽可能的全部射出准直孔11，则准直孔结构10横截面对应的外接圆直径d与准直孔结构10的高度H之间的比值d/H需要小于或等于1/4，才能使得入射光线a全部射出准直孔11。
在本申请的实施例中，准直孔结构10的横截面可以为圆形，长方形或正方形等规则图形。若准直孔结构10的横截面为长方形、正方形等规则对称图形，准直孔结构10需要满足准直孔结构10的宽高比小于或等于1/4。此时，准直孔结构结构10的宽度可以为准直孔横截面中长度较小的一边的宽度。
而在本申请的另一些实施例中，若准直孔结构10的横截面不是规则对称图形，则需要确定准直孔结构10横截面的外接圆的直径。准直孔结构10需要满足准直孔结构10横截面对应的外接圆直径与准直孔结构10的高度比值d/H小于或等于1/4。因此，在确定了准直孔结构10的横截面后，可以确定准直孔结构10的横截面对应的外接圆直径d。若使得准直孔结构10能够过滤大角度的干扰光，只使得小角度的有效指纹光通过的话，准直孔结构10的宽高比需要小于预设比值。即准直孔结构10的横截面对应的外接圆直径d，与准直孔结构10的高度H，两者的比值d/H需要小于预设比值。具体的，可以小于或等于四分之一。
在本申请的一些实施例中，准直孔结构10的横截面对应的外接圆直径，与准直孔结构10的高度的比值，可以在1/4到1/10的范围内；具体的，可以为1/6、1/8、1/10等。且在本申请的实施例中，准直孔结构的宽高比d/H越小，准直孔结构10对光线的过滤及准直效果越好。
在本申请的实施例中，若将准直孔结构10设置在显示面板中，还需要设置光学传感器以接收过滤后的小角度的有效指纹光；而为了充分接收有效指纹光，光学传感器还需要和准直孔结构10对应设置，且光学传感器的尺寸大小需要大于准直孔结构10的横截面积大小。而为了提高性价比，通常会使用玻璃基的光学传感器，这类光学传感器的尺寸通常在20-40μm，而准直孔结构10的宽高比又需要小于或等于四分之一；因此准直孔结构的高度最少需要达到80μm，而显示面板液晶的常规高度仅在3μm左右，完全无法满足准直孔结构10的宽高比。
在本申请的实施例中，由于彩膜基板中的玻璃基板的厚度通常在200μm左右，远大于准直孔结构10的所需的最小高度要求，因此，可以将准直孔结构10设置在彩膜基板中，优选的，将准直孔结构10设置在彩膜基板的玻璃基板中。这样设置，不增加显示面板的厚度，只需要将现有彩膜基板中的玻璃基板替换为具有准直孔结构的玻璃基板既可，无需改变当前的显示面板工艺制程，节省人力物力。
如图2所示，为本申请实施例提供的显示面板一实施例结构示意图，该显示面板包括：彩膜基板20，其中彩膜基板20内部形成有准直孔结构10，准直孔结构10包括准直孔11和环绕准直孔11设置的吸光层12；准直孔结构10的高度方向与彩膜基板10的厚度方向一致，准直孔结构10横截面对应的外接圆直径与准直孔结构10的高度比小于或等于四分之一。
光学传感器30，光学传感器30与准直孔结构10对应设置。
本申请提供的显示面板，通过在彩膜基板中设置准直孔结构，同时准直孔结构横截面对应的外接圆直径与准直孔结构的高度比值小于或等于四分之一，使得准直孔结构可以有效过滤大角度的干扰光信号，避免杂光对指纹识别带来影响，提高指纹识别的精度。且准直孔结构设置在彩膜基板中，不增加彩膜基板的厚度，减少了制程段的工艺难度和成本。
具体的，请参考图2，在图2中，准直孔结构10设置在彩膜基板的玻璃基板中，而准直孔结构10的高度方向与彩膜基板20的厚度方向一致，因此，准直孔结构10的宽高比，即为准直孔结构10的横截面对应的外接圆直径与准直孔结构10在彩膜基板20的厚度方向上对应的高度的比值。
同时，准直孔结构10还包括有吸光层12，吸光层12环绕准直孔结构10设置，吸光层12与准直孔结构10的外表面贴合设置。在本申请的实施例中，吸光层12可以为黑色吸光玻璃材料，可以吸收杂光，避免杂光进入光学传感器影响指纹识别。
在本申请的一些实施例中，准直孔结构10可以为多个，而多个准直孔结构10的吸光层互相连接形成准直孔结构阵列，准直孔结构阵列设置在彩膜基板中进一步过滤光线。
同时，在本申请的实施例中，准直孔结构阵列也可以为多个，而光学传感器对应的也有多个，准直孔结构阵列的数量与光学传感器的数量相同，多个准直孔结构阵列与多个光学传感器一一对应设置。
在本申请的实施例中，光学传感器需要设置在准直孔结构阵列的下方以接收有效指纹光。显示面板还可以包括阵列基板40，阵列基板40与彩膜基板20相对设置。而光学传感器30可设置在彩膜基板20上靠近阵列基板40的一侧，光学传感器还可以与彩膜基板20贴合设置；且光学传感器30与准直孔结构阵列一一对应设置。
在本申请的另一些实施例中，显示面板还可以包括阵列基板40，阵列基板40与彩膜基板20相对设置，而光学传感器30可以设置在阵列基板40上靠近彩膜基板20的一侧，光学传感器可以与阵列基板40贴合设置；光学传感器30仍需要和准直孔结构阵列一一对应设置。如图3所示，为本申请实施例提供的显示面板另一实施例结构示意图。
在本申请的实施例中，由于光学传感器30与准直孔结构阵列一一对应设置，且为了使得光学传感器更充分的接收有效指纹光，准直孔结构阵列的横截面的宽度通常小于或等于光学传感器的尺寸大小。而准直孔结构阵列是由多个准直孔结构10形成的，因此每个准直孔结构阵列的宽度可以为2μm-6μm，即准直孔结构10横截面对应的外接圆直径可以为2μm-6μm。
在本申请的实施例中，多个准直孔结构阵列可以均匀分布在彩膜基板内部；且准直孔结构阵列的高度可以小于或等于彩膜基板20的厚度。如图4所示，为本申请实施例提供的彩膜基板一实施例结构俯视图，其中，准直孔结构阵列为多个，且多个准直孔结构阵列均匀分布在彩膜基板内部。
在本申请的一些实施例中，准直孔结构阵列设置在彩膜基板20的玻璃基板中，因此准直孔结构阵列的高度可以小于或等于彩膜基板20中的玻璃基板的厚度，即准直孔结构10的高度可以小于或等于彩膜基板20中的玻璃基板的厚度。
如图5所示，为本申请实施例提供的彩膜基板一实施例结构示意图，其中准直孔结构阵列的高度等于彩膜基板20中玻璃基板的厚度。如图6所示，为本申请实施例提供的彩膜基板另一实施例结构示意图，其中，准直孔结构阵列的高度小于彩膜基板20中玻璃基板的厚度；且准直孔结构10的下表面与彩膜基板20中的玻璃基板的下表面贴合设置。
如图7所示，为本申请提供的彩膜基板另一实施例结构示意图，其中，准直孔结构10还可以贴合设置在彩膜基板20的下方。具体的，可以准直孔阵列结构可以通过透明胶贴合在彩膜基板20的下方。
本申请还提供一种显示装置，该显示装置包括如前所述的显示面板，该显示装置通过在彩膜基板中设置准直孔结构，同时准直孔结构对应的外接圆直径与准直孔结构的高度比值小于或等于四分之一，使得准直孔结构可以有效过滤大角度的干扰光信号，避免杂光对指纹识别带来影响，提高指纹识别的精度。且准直孔结构设置在彩膜基板中，不增加彩膜基板的厚度，减少了制程段的工艺难度和成本。
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，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
彩膜基板，所述彩膜基板内部形成有准直孔结构，所述准直孔结构包括准直孔和环绕所述准直孔设置的吸光层；所述准直孔结构的高度方向与所述彩膜基板的厚度方向一致，所述准直孔结构横截面对应的外接圆直径与所述准直孔结构的高度比小于或等于四分之一；
吸光层，所述吸光层环绕所述准直孔结构设置；
光学传感器，所述光学传感器与所述准直孔结构对应设置。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述准直孔结构为多个，所述多个准直孔结构形成准直孔结构阵列。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述准直孔结构阵列为多个，所述光学传感器为多个，所述多个准直孔结构阵列与所述多个光学传感器一一对应设置。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述多个准直孔结构阵列在所述彩膜基板中均匀分布。
5.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阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述光学传感器位于所述阵列基板上靠近所述彩膜基板的一侧。
6.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阵列基板，所述阵列基板与所述彩膜基板相对设置，所述光学传感器位于所述彩膜基板上靠近所述阵列基板的一侧。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述准直孔结构的横截面对应的外接圆直径为2μm-6μm。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述准直孔结构的高度小于或等于所述彩膜基板的厚度。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述吸光层由黑色吸光材料制成。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1-9任一项所述的显示面板。
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