CN112434605A - 一种显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种显示装置。显示装置包括：显示区，所述显示区包括指纹识别区域；还包括显示面板、设置于所述显示面板出光侧的偏光片、供电模块以及设置于所述指纹识别区域的多个指纹识别单元；所述指纹识别单元设置于所述偏光片邻近所述显示面板的一侧；所述供电模块与所述偏光片电连接，用于在指纹识别单元工作时向所述偏光片发送电信号。本发明实施例的显示装置提高了指纹识别灵敏度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示装置。
背景技术
随着全面屏显示装置的兴起，显示装置厂商为了提高屏占比去除了指纹识别实体按键，将指纹识别单元设置于显示装置的显示区，然而将指纹识别单元设置于显示区后导致指纹识别灵敏度降低，影响用户体验。
发明内容
本发明提供一种显示装置，以提高指纹识别灵敏度。
本发明实施例提供了一种显示装置，包括：
显示区，所述显示区包括指纹识别区域；
还包括显示面板、设置于所述显示面板出光侧的偏光片、供电模块以及设置于所述指纹识别区域的多个指纹识别单元；所述指纹识别单元设置于所述偏光片邻近所述显示面板的一侧；
所述供电模块与所述偏光片电连接，用于在指纹识别单元工作时向所述偏光片发送电信号。
可选的，所述供电模块包括压电转换膜，所述压电转换膜设置于所述偏光片表面，且所述压电转换膜设置于所述指纹识别区域。
可选的，所述显示装置还包括盖板，所述盖板设置于所述偏光片远离所述显示面板的一侧，所述压电转换膜设置于所述偏光片邻近所述盖板的表面。
可选的，所述压电转换膜包括压电陶瓷膜或者压电有机膜。
可选的，所述压电转换膜的厚度为1微米-1毫米。
可选的，所述压电陶瓷膜的材料包括ZnO、AIN或PZT；
压电有机膜的材料包括聚偏氟乙烯以及偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物中的至少一种。
可选的，显示装置还包括：
驱动模块，所述驱动模块用于向所述显示面板发送驱动信号，驱动所述显示面板显示画面；
所述驱动模块复用为所述供电模块。
可选的，偏光片包括PET偏光片、COP偏光片、PMMA偏光片、TAC偏光片、 PC补偿膜或液晶补偿膜。
可选的，所述显示面板包括衬底基板以及设置于衬底基板邻近所述偏光片一侧的多个发光单元；
所述指纹识别单元设置于所述衬底基板表面，所述指纹识别单元在所述发光单元所在膜层的垂直投影至少部分位于相邻所述发光单元之间；或者，所述指纹识别单元与所述发光单元同层设置，且设置于相邻所述发光单元之间；或者，所述指纹识别单元设置于所述发光单元远离所述衬底基板的一侧，所述指纹识别单元在所述发光单元所在膜层的垂直投影位于相邻所述发光单元之间。
可选的，所述显示面板为有机发光显示面板或者液晶显示面板。
本发明实施例的显示装置通过设置供电模块，供电模块与偏光片电连接，在指纹识别单元工作(即指纹识别单元进行指纹识别)时，为偏光片提供电信号，使得偏光片的透光率增大，从而使得到达指纹识别单元的手指反射光增多，根据接收到的光信号可以快速确定指纹识别图案，提高指纹识别灵敏度。
附图说明
图1是本实施例提供的一种显示装置的示意图；
图2是本实施例提供的又一种显示装置的示意图；
图3是本实施例提供的一种手指按压指纹识别区域的示意图；
图4是本实施例提供的又一种显示装置的示意图；
图5是本实施例提供的又一种显示装置的示意图；
图6是本实施例提供的又一种显示装置的示意图；
图7是本实施例提供的又一种显示装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
正如背景技术中提到的现有技术中将指纹识别单元设置于显示区后导致指纹识别灵敏度降低，发明人通过研究发现出现这种问题的原因在于：现有的将指纹识别单元设置于显示区的显示装置多采用光学指纹识别单元，在指纹识别时，指纹识别光源发出的光照射到指纹识别区的手指上，光线经手指反射后由指纹识别单元接收，指纹识别单元将接收到的光信号转换成电信号，从而确定指纹图案，并将指纹图案与指纹库内的指纹信息进行匹配，从而完成指纹识别。现有的显示面板通常设置有偏光片，指纹识别光源发出的光需要通过偏光片才能到达手指，手指反射的光需要通过偏光片才能到达指纹识别单元，而偏光片的透光性较差，导致到达指纹识别单元的光量较少，指纹图案的确定时间较长，导致指纹识别灵敏度较低。
为解决上述问题，本发明提供了以下解决方案：
本实施例提供了一种显示装置，图1是本实施例提供的一种显示装置的示意图，参考图1，该显示装置包括：
显示区，显示区包括指纹识别区域10；
还包括显示面板20、设置于显示面板20出光侧的偏光片30、供电模块40 以及设置于指纹识别区域10的多个指纹识别单元50；指纹识别单元50设置于偏光片30邻近显示面板20的一侧；
供电模块40与偏光片30电连接，用于在指纹识别单元50工作时向偏光片 30发送电信号。
其中，指纹识别区域10可以位于显示区中的任意位置。显示面板20可以为有机发光显示面板、液晶显示面板等显示面板，本实施例对显示面板的类型不作具体限定。显示面板20可以包括衬底基板21以及设置于衬底基板21邻近偏光片30一侧的多个发光单元22。当显示面板20为有机发光显示面板时，发光单元22为有机发光单元，发光单元22具体可以包括像素驱动电路层、阳极层、阴极层以及设置于阳极层和阴极层之间的有机发光结构层。当显示面板20 为液晶显示面板时，发光单元22为液晶发光单元，发光单元22包括像素电路层、公共电极层、像素电极层、液晶层以及彩色滤光层。
此外，指纹识别单元50为光学指纹识别单元，根据接收到的指纹反射光确定指纹图案。指纹识别单元50可以设置于显示面板20内部或者设置于显示面板20外，只要不影响显示面板20的画面显示即可。参考图1，发光单元22发出的光照射到手指处，手指对光线进行反射，反射光被指纹识别单元50接收，根据接收到的光信号的大小确定指纹的脊和谷的位置，从而确定指纹图案。图 1示出了发光单元22作为指纹识别的光源的情况，并非对本发明的限定，在其他实施方式中，还可以单独设置指纹识别光源。
发明人通过研究发现，现有的偏光片30多由有机分子组成，通过向偏光片 30施加一定的电压或电流，在电流的作用下偏光片30内部的分子排列会发生变化，使得偏光片30的透光率增大。本实施例的显示装置通过设置供电模块 40，供电模块40与偏光片30电连接，在指纹识别单元50工作(即指纹识别单元50进行指纹识别)时，为偏光片30提供电信号，使得偏光片30的透光率增大，从而使得到达指纹识别单元50的手指反射光增多，根据接收到的光信号可以快速确定指纹识别图案，提高指纹识别灵敏度。
图2是本实施例提供的又一种显示装置的示意图，参考图2，可选的，供电模块40包括压电转换膜41，压电转换膜41设置于偏光片30表面，且压电转换膜41设置于指纹识别区域10。
具体的，压电转换膜41即能将压力信号转换为电信号的膜。可以设置压电转换膜41的两个相对的边通过导线与偏光片30电连接，电信号通过导线传输到偏光片30，在偏光片30和压电转换膜41之间形成导电回路。图3是本实施例提供的一种手指按压指纹识别区域的示意图，参考图3，当手指按压指纹识别区域10时，压电转换膜41感测到压力产生轻微形变，压电转换膜41产生电信号，电信号传输到偏光片30，增大偏光片30的透光率。通过采用压电转换膜41为偏光片30提供电信号，无需显示装置为偏光片30供电，降低了功耗，且通过将压电转换膜41设置于指纹识别区域10，不会对显示区的其他区域的画面显示产生影响。
图4是本实施例提供的一又种显示装置的示意图，参考图4，可选的，显示装置还包括盖板60，盖板60设置于偏光片30远离显示面板20的一侧，压电转换膜41设置于偏光片30邻近盖板60的表面。
具体的，压电转换膜41本身的电容量
压电转换膜41所产生的电量 Q＝d33F；其中ε为材料的介电系数，S为电极面积，d为压电转换膜41的厚度， d33为极化方向与测量时的施力方向相同的压电常数，F为施加的压力或者形变。可以得到压电转换膜41的受到极化方向与测量时施力方向相同的力F时，所产生的电压
可以看出，压电转换膜41的输出电压U与压电常数d33、压力F以及厚度d成正比；与介电系数ε和面积S成反比。
盖板60为显示装置中最邻近用户的膜层，盖板60对显示装置的其他膜层起到保护作用，通过将压电转换膜41设置于偏光片30邻近盖板60的表面，使得压电转换膜41距离手指更近，当手指以相同的力按压显示装置时，压电转换膜41的形变量更大，其产生的电信号更大，使得偏光片30的透光率改变量更大，更有利于提高指纹识别灵敏度。
可选的，压电转换膜41包括压电陶瓷膜或者压电有机膜。
具体的，压电有机膜可以通过溶液浇铸法、共聚合法和热压拉延法等方法制备，其成本较低，在在提高指纹识别灵敏度的同时，可以降低成本。压电陶瓷膜主要是通过物理气相沉积、化学气相沉积或溶胶凝胶法等方法制备，不需要进行极化定向和切割等工艺，制备方法简单，成本低廉，同时其能量转换效率较高，更容易在显示装置中集成。
可选的，所述压电转换膜的厚度为1微米-1毫米。
具体的，压电转换膜的厚度越小，相同压力下产生的电信号越小，厚度太薄时导致偏光片的透光率提高量较小。压电转换膜的厚度越大，相同压力下产生的电信号越大，偏光片的透光率提高量越大，但压电转换膜本身具有一定的透光率，当其厚度太大时，可能会降低光透过量，且不利于显示装置的轻薄化。通过设置压电转换膜的厚度为1微米-1毫米，在保证指纹识别时能够产生足够大的电信号，使得偏光片30的透光率具有较大的提高的同时，避免压电转换膜的厚度太厚影响透光量，且有利于显示装置的轻薄化。
示例性的，由于压电陶瓷的能量转换率更高，压电陶瓷的厚度可以设置为 5微米-200微米，压电有机膜的厚度可以设置为5-500微米。
可选的，压电陶瓷膜的材料包括ZnO、AIN或PZT。其中，AIN为六方晶系压电陶瓷材料，PZT为锆钛酸铅二元系压电陶瓷材料。上述材料的压电常数较高，保证指纹识别时能够产生足够大的电信号，使得偏光片的透光率具有较大的提高。
以PZT(锆钛酸铅二元系)压电陶瓷薄膜为例，其压电常数d33＝400-800pC/N,，使用电化学工作站测试薄膜的输出电压，测试结果显示峰值电压最高可以达到 10V。
可选的，压电有机膜的材料包括聚偏氟乙烯以及偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物中的至少一种。
上述材料压电常数较大，保证指纹识别时能够产生足够大的电信号，使得偏光片的透光率具有较大的提高，且制备工艺较为简单，降低了制备工艺难度。
上述实施例以供电模块为压电转换膜为例进行说明，下面结合具体附图对供电模块的其他形式进行说明：
图5是本实施例提供的又一种显示装置的示意图，参考图5，可选的，显示装置还包括：
驱动模块70，驱动模块70用于向显示面板20发送驱动信号，驱动显示面板20显示画面；
驱动模块70复用为供电模块。
具体的，驱动模块70为显示装置的驱动IC，在显示时接收图像信号后，根据图像信号生成驱动信号，驱动显示面板20显示。可以设置驱动模块70和信号输出引脚通过引线与偏光片30连接，当驱动模块70检测到指纹识别单元 50工作时，确定指纹识别单元50开始进行指纹识别，驱动模块70向偏光片30 发送电信号，使偏光片30在电流的作用下产生透光率的改变。示例性的，可以将驱动模块70通过引线连接指纹识别区域10的偏光片30，与指纹识别区域10 的偏光片30形成回路，以降低功耗。
可选的，偏光片30包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)偏光片、COP(环烯烃聚合物)偏光片、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)偏光片、TAC(三醋酸纤维素) 偏光片、PC(聚碳酸酯)补偿膜或液晶补偿膜。本实施例仅示例性的示出了偏光片30的形式，并非对本发明的限定，在其他实施方式中，偏光片30可以为任意形式的可通过输入电信号改变透光率的偏光膜层。
图6是本实施例提供的又一种显示装置的示意图，7是本实施例提供的又一种显示装置的示意图，参考图1，图7和图6，可选的，显示面板20包括衬底基板21以及设置于衬底基板21邻近偏光片30一侧的多个发光单元22；
参考图1，指纹识别单元50设置于衬底基板21表面，指纹识别单元50在发光单元22所在膜层的垂直投影至少部分位于相邻发光单元22之间。这样设置，指纹识别单元50不会对显示面板20发出的光线产生遮挡，保证显示面板 20具有较高的画面显示质量。示例性的，指纹识别单元50可以位于衬底基板 21远离发光单元22的表面或者邻近发光单元22的表面。
参考图6，指纹识别单元50与发光单元22同层设置，且设置于相邻发光单元22之间。这样设置，指纹识别单元50不会对显示面板20发出的光线产生遮挡，保证显示面板20具有较高的画面显示质量。
具体的，以有机发光显示面板为例，相邻发光单元22之间具有像素限定层等膜层，指纹识别单元50可以设置于相邻发光单元22之间的像素限定层内。
参考图7，指纹识别单元50设置于发光单元22远离衬底基板21的一侧，指纹识别单元50在发光单元22所在膜层的垂直投影位于相邻发光单元22之间。
这样设置，指纹识别单元50距离手指的距离较近，手指反射光到达指纹识别单元50的路程较短，光损耗较小，可以进一步增大手指反射光到达进入指纹识别单元50的光量，进一步提高指纹识别灵敏度。
以有机发光显示面板为例，指纹识别单元50可以设置于薄膜封装层内或者薄膜封装层远离发光单元22的表面。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示区，所述显示区包括指纹识别区域；
还包括显示面板、设置于所述显示面板出光侧的偏光片、供电模块以及设置于所述指纹识别区域的多个指纹识别单元；所述指纹识别单元设置于所述偏光片邻近所述显示面板的一侧；
所述供电模块与所述偏光片电连接，用于在指纹识别单元工作时向所述偏光片发送电信号。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述供电模块包括压电转换膜，所述压电转换膜设置于所述偏光片表面，且所述压电转换膜设置于所述指纹识别区域。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述显示装置还包括盖板，所述盖板设置于所述偏光片远离所述显示面板的一侧，所述压电转换膜设置于所述偏光片邻近所述盖板的表面。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述压电转换膜包括压电陶瓷膜或者压电有机膜。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
所述压电转换膜的厚度为1微米-1毫米。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
所述压电陶瓷膜的材料包括ZnO、AIN或PZT；
压电有机膜的材料包括聚偏氟乙烯以及偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括：
驱动模块，所述驱动模块用于向所述显示面板发送驱动信号，驱动所述显示面板显示画面；
所述驱动模块复用为所述供电模块。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
偏光片包括PET偏光片、COP偏光片、PMMA偏光片、TAC偏光片、PC补偿膜或液晶补偿膜。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板包括衬底基板以及设置于衬底基板邻近所述偏光片一侧的多个发光单元；
所述指纹识别单元设置于所述衬底基板表面，所述指纹识别单元在所述发光单元所在膜层的垂直投影至少部分位于相邻所述发光单元之间；或者，所述指纹识别单元与所述发光单元同层设置，且设置于相邻所述发光单元之间；或者，所述指纹识别单元设置于所述发光单元远离所述衬底基板的一侧，所述指纹识别单元在所述发光单元所在膜层的垂直投影位于相邻所述发光单元之间。
10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板为有机发光显示面板或者液晶显示面板。
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