CN112034650A - 一种彩膜基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种彩膜基板、显示面板及显示装置，包括衬底基板；遮光层，位于衬底基板之上，遮光层具有多个像素开口且被配置为阻挡可见光并透射红外光以复用为黑矩阵，其中，遮光层对红外光的透过率大于黑矩阵对红外光的透过率；色阻层，位于遮光层背离衬底基板的一侧，色阻层包括多个色阻，每一个色阻分别与一个像素开口对应设置，并自对应设置的像素开口延伸至遮光层上。通过设置复用为黑矩阵的遮光层，避免了相邻色阻之间发生混色，保证了正常显示功能；另外由于遮光层对红外光的透过率大于黑矩阵对红外光的透过率，使得被指纹反射的红外光照射至指纹识别模组上的强度增大，从而有效提高了指纹识别效果。

Description

一种彩膜基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩膜基板、显示面板及显示装置。
背景技术
指纹识别作为一种生物识别方式，在保护个人隐私方面提供了巨大的作用，目前市场电子产品几乎都配备有指纹识别系统，例如汽车、手机、打卡机等都可以具备指纹识别功能。
指纹识别技术主要有屏下红外指纹识别、屏内电容指纹识别、以及屏内光学指纹识别等方向，其中，对于屏下红外指纹识别的产品因其简约美观的设计受到很多消费者的青睐。目前在基于液晶显示面板(LCD)的屏下指纹识别产品中，红/绿/蓝三种颜色的色阻可以透过红外光，而炭黑材料制作的黑矩阵(BM)对红外波段的透过率很低，这对红外指纹成像影响较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种彩膜基板、显示面板及显示装置，用以提高屏下红外指纹识别的效果。
因此，本发明实施例提供的一种彩膜基板，包括：
衬底基板；
遮光层，位于所述衬底基板之上，所述遮光层具有多个像素开口且被配置为阻挡可见光并透射红外光以复用为黑矩阵，其中，所述遮光层对红外光的透过率大于所述黑矩阵对红外光的透过率；
色阻层，位于所述遮光层背离所述衬底基板的一侧，所述色阻层包括多个色阻，每一个所述色阻分别与一个所述像素开口对应设置，并自对应设置的所述像素开口延伸至所述遮光层上。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述遮光层的材料包括有机颜料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述有机颜料对红外光的透过率随波长的增加而增大。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述有机颜料对红外光的透过率大于或等于20％。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述遮光层在垂直于所述衬底基板方向上的厚度大于或等于1.8μm且小于或等于4μm。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，相邻两个所述色阻在所述遮光层上的部分互不交叠。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，还包括：位于所述色阻层背离所述衬底基板一侧的平坦层，所述平坦层背离所述衬底基板一侧的表面为平面。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，所述平坦层的厚度大于或等于2μm且小于或等于5μm。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：相对而置的阵列基板和彩膜基板，以及位于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层；其中，所述彩膜基板为上述彩膜基板。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：背光模组，位于所述背光模组出光侧的显示面板，位于所述显示面板侧面的红外光源，以及位于所述背光模组背离所述显示面板一侧的指纹识别模组；其中，
所述背光模组在对应所述指纹识别模组的区域具有过孔；
所述红外光源发出的红外光被手指反射后，透过所述显示面板及所述过孔照射至所述指纹识别模组。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的彩膜基板、显示面板及显示装置，包括衬底基板；遮光层，位于衬底基板之上，遮光层具有多个像素开口且被配置为阻挡可见光并透射红外光以复用为黑矩阵，其中，遮光层对红外光的透过率大于黑矩阵对红外光的透过率；色阻层，位于遮光层背离衬底基板的一侧，色阻层包括多个色阻，每一个色阻分别与一个像素开口对应设置，并自对应设置的像素开口延伸至遮光层上。通过设置复用为黑矩阵的遮光层，避免了相邻色阻之间发生混色，保证了正常显示功能；另外由于遮光层对红外光的透过率大于黑矩阵对红外光的透过率，使得被指纹反射的红外光照射至指纹识别模组上的强度增大，从而有效提高了指纹识别效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的彩膜基板的一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的彩膜基板的又一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的遮光层与相关技术中黑矩阵分别对光线的透过率曲线；
图4为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的显示装置的一种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的显示装置的又一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明实施例提供的一种彩膜基板，如图1和图2所示，包括：
衬底基板101；
遮光层102，位于衬底基板101之上，遮光层102具有多个像素开口P且被配置为阻挡可见光并透射红外光以复用为黑矩阵(BM)，其中，遮光层102对红外光的透过率大于黑矩阵(BM)对红外光的透过率；
色阻层103，位于遮光层102背离衬底基板101的一侧，色阻层103包括多个色阻(例如红光色阻R、绿光色阻G、蓝光色阻B)，每一个色阻分别与一个像素开口P对应设置，并自对应设置的像素开口P延伸至遮光层102上。
在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，通过设置复用为黑矩阵(BM)的遮光层102，避免了相邻色阻之间发生混色，保证了正常显示功能；另外由于遮光层102对红外光的透过率大于黑矩阵(BM)对红外光的透过率，使得被指纹反射的红外光照射至指纹识别模组上的强度增大，从而有效提高了指纹识别效果。
可选地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，遮光层102的材料可以包括有机颜料，该有机颜料对红外光的透过率随波长的增加而增大，如图3所示。另外，由图3可以看出，相关技术中黑矩阵(BM)对红外光的透光率极低，甚至可以忽略。具体地，相关技术中黑矩阵(BM)对红外光(@940nm)的透过率小于5％，而本发明中遮光层102对红外光(@940nm)的透过率大于或等于20％。对比可见，相较于黑矩阵(BM)，本发明中遮光层102极大提高了对红外波段的透过率。
可选地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，为达到与黑矩阵(BM)相同的光密度(OD)值，遮光层102在垂直于衬底基板101方向上的厚度大于或等于1.8μm且小于或等于4μm，例如1.8μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm等。
可选地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，如图2所示，相邻两个色阻在遮光层102上的部分互不交叠。相关技术中相邻两个色阻在黑矩阵(BM)上的部分相互搭接，而由于本发明中遮光层102较厚，若相邻两个色阻在黑矩阵(BM)上的部分仍然相互搭接，则会在搭接处形成明显的角段差，因此为了减小角段差，可以设置相邻两个色阻在遮光层102上的部分互不交叠。
可选地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，如图2所示，还可以包括：位于色阻层103背离衬底基板101一侧的平坦层104，该平坦层104背离衬底基板101一侧的表面为平面，以利于提高平坦层104上后续膜层(例如取向层)的平坦度。
可选地，在本发明实施例提供的上述彩膜基板中，由于遮光层102较厚，因此为了实现平坦层104背离衬底基板101一侧的表面是平面，可以设置平坦层104的厚度大于或等于2μm且小于或等于5μm，例如2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示面板，如图1所示，包括：相对而置的彩膜基板401和阵列基板402，以及位于阵列基板402与彩膜基板401之间的液晶层403；其中，彩膜基板401为上述彩膜基板。由于该显示面板解决问题的原理与上述彩膜基板解决问题的原理相似，因此，本发明实施例提供的该显示面板的实施可以参见本发明实施例提供的上述彩膜基板的实施，重复之处不再赘述。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图4所示，一般还可以包括：位于彩膜基板401上的第一偏光片404，以及位于阵列基板402上的第二偏光片405，其中，第一偏光片404的透光轴与第二偏光片405的透光轴相互垂直。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，如图5和图6所示，包括：背光模组601，位于背光模组601出光侧的显示面板602，位于显示面板602侧面的红外光源603，以及位于背光模组601背离显示面板602一侧的指纹识别模组604；其中，
背光模组601在对应指纹识别模组604的区域具有过孔；
红外光源603发出的红外光被指纹识别区域F处的手指反射后，透过显示面板602及过孔照射至指纹识别模组604。
具体地，指纹识别模组604可以包括红外光敏器件，红外光敏器件接收到手指反射的红外光后，可以将红外光信号转换为电信号，由于手指的指纹谷和指纹脊反射的红外光强度不同，因而，可以通过检测红外光敏器件输出的电信号得到指纹图像。另外，通过将指纹识别区域F设置在显示区域AA内，利于减小边框、实现全面屏设计。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图6所示，还可以包括保护盖板605，在具体实施时，可将显示面板602与红外光源603并排设置在保护盖板605上。可选地，保护盖板605可以由玻璃等透光性好、刚性大、抗划伤能力强的材料制作。
此外，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理等任何具有显示功能的产品或部件。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。另外，由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板解决问题的原理相似，因此，该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的上述彩膜基板、显示面板及显示装置，包括衬底基板；遮光层，位于衬底基板之上，遮光层具有多个像素开口且被配置为阻挡可见光并透射红外光以复用为黑矩阵，其中，遮光层对红外光的透过率大于黑矩阵对红外光的透过率；色阻层，位于遮光层背离衬底基板的一侧，色阻层包括多个色阻，每一个色阻分别与一个像素开口对应设置，并自对应设置的像素开口延伸至遮光层上。通过设置复用为黑矩阵的遮光层，避免了相邻色阻之间发生混色，保证了正常显示功能；另外由于遮光层对红外光的透过率大于黑矩阵对红外光的透过率，使得被指纹反射的红外光照射至指纹识别模组上的强度增大，从而有效提高了指纹识别效果。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
遮光层，位于所述衬底基板之上，所述遮光层具有多个像素开口且被配置为阻挡可见光并透射红外光以复用为黑矩阵，其中，所述遮光层对红外光的透过率大于所述黑矩阵对红外光的透过率；
色阻层，位于所述遮光层背离所述衬底基板的一侧，所述色阻层包括多个色阻，每一个所述色阻分别与一个所述像素开口对应设置，并自对应设置的所述像素开口延伸至所述遮光层上。
2.如权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述遮光层的材料包括有机颜料。
3.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述有机颜料对红外光的透过率随波长的增加而增大。
4.如权利要求3所述的彩膜基板，其特征在于，所述有机颜料对红外光的透过率大于或等于20％。
5.如权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述遮光层在垂直于所述衬底基板方向上的厚度大于或等于1.8μm且小于或等于4μm。
6.如权利要求5所述的彩膜基板，其特征在于，相邻两个所述色阻在所述遮光层上的部分互不交叠。
7.如权利要求6所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：位于所述色阻层背离所述衬底基板一侧的平坦层，所述平坦层背离所述衬底基板一侧的表面为平面。
8.如权利要求7所述的彩膜基板，其特征在于，所述平坦层的厚度大于或等于2μm且小于或等于5μm。
9.一种显示面板，其特征在于，包括：相对而置的阵列基板和彩膜基板，以及位于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层；其中，所述彩膜基板为如权利要求1-8任一项所述的彩膜基板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括：背光模组，位于所述背光模组出光侧的显示面板，位于所述显示面板侧面的红外光源，以及位于所述背光模组背离所述显示面板一侧的指纹识别模组；其中，
所述背光模组在对应所述指纹识别模组的区域具有过孔；
所述红外光源发出的红外光被手指反射后，透过所述显示面板及所述过孔照射至所述指纹识别模组。
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