CN112861763A - 显示基板及显示装置 - Google Patents

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CN112861763A CN202110211781.9A CN202110211781A CN112861763A CN 112861763 A CN112861763 A CN 112861763A CN 202110211781 A CN202110211781 A CN 202110211781A CN 112861763 A CN112861763 A CN 112861763A
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light
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海晓泉
董学
王雷
王迎姿
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BOE Technology Group Co Ltd
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Abstract

本发明的显示基板及显示装置，包括：衬底基板；多个发光器件，位于衬底基板之上；多个光敏器件，位于多个发光器件所在层与衬底基板之间；各光敏器件在衬底基板上的正投影位于相邻发光器件正投影的间隙处；多个色阻和黑矩阵；位于多个发光器件所在层背离衬底基板的一侧；黑矩阵具有多个第一开口和多个第二开口；其中，多个色阻对应设置在多个第一开口内，且覆盖多个发光器件；多个第二开口在衬底基板上的正投影与多个光敏器件的正投影相互交叠；触控结构，位于多个发光器件所在层与黑矩阵所在层之间；触控结构在衬底基板上的正投影位于黑矩阵的正投影内，且与第二开口的正投影互不交叠；超薄玻璃盖板，整面设置于黑矩阵所在层背离衬底基板的一侧。

Description

显示基板及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板及显示装置。
背景技术
随着终端技术的不断发展，电子设备的应用越来越广泛。为保护用户的信息安全，指纹识别功能在电子设备上的使用越来越普遍，比如用于手机解锁、移动支付(如支付、转账)等。
光学式指纹识别是实现指纹识别的手段之一。光学式指纹识别的原理如下：当手指置于显示产品上方时，显示产品所含光源的发射光线照射到手指的谷和脊的位置，并经手指的谷和脊的反射后再入射到显示产品所含光学式指纹识别器件。由于谷和脊的位置反射的光强不同，指纹识别器件根据上述反射光强的差异生成不同电信号，实现指纹识别。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示基板及显示装置，具体方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种显示基板，包括：
衬底基板；
多个发光器件，位于所述衬底基板之上；
多个光敏器件，位于所述多个发光器件所在层与所述衬底基板之间；各所述光敏器件在所述衬底基板上的正投影位于相邻所述发光器件在所述衬底基板上正投影的间隙处；
多个色阻和黑矩阵；位于所述多个发光器件所在层背离所述衬底基板的一侧；所述黑矩阵具有多个第一开口和多个第二开口；其中，所述多个色阻对应设置在所述多个第一开口内，且覆盖所述多个发光器件；所述多个第二开口在所述衬底基板上的正投影与所述多个光敏器件在所述衬底基板上的正投影相互交叠；
触控结构，位于所述多个发光器件所在层与所述黑矩阵所在层之间；所述触控结构在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影内，且所述触控结构在所述衬底基板上的正投影与所述第二开口在所述衬底基板上的正投影互不交叠；
超薄玻璃盖板，整面设置于所述黑矩阵所在层背离所述衬底基板的一侧。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，至少一个所述第二开口与一个所述光敏器件对应设置。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，一个所述第二开口与一个所述光敏器件对应设置，且所述第二开口在所述衬底基板上的正投影与对应所述光敏器件在所述衬底基板上的正投影完全重合。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，由所述黑矩阵确定的收光角θ满足以下关系：tanθ＝d/h2＝Px/(2h1)，其中，d为所述第二开口的孔径，h1为所述超薄玻璃盖板与所述黑矩阵所在层之间的距离，h2为所述黑矩阵所在层与所述光敏器件所在层之间的距离，Px为指纹的相邻脊或相邻谷之间的距离。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，d为8μm-20μm，h1为50μm-200μm，h2为8μm-20μm，Px为300μm-500μm，θ为30°-50°。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，相邻所述第二开口的中心之间的距离为20μm-80μm。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述触控结构包括：阵列排布的多个第一触控电极、阵列排布的多个第二触控电极组、与所述多个第一触控电极电连接的多条第一触控线、以及与所述多个触控电极组电连接的多条第二触控线；其中，
所述多个第一触控电极、所述多个第二触控电极组、所述多条第一触控线和所述多条第二触控线同层设置；
各列所述第一触控电极与各列所述第二触控电极组交替设置，且每个所述第一触控电极在列方向上的长度等于每个所述第二触控电极组在列方向上的长度；
所述多条第一触控线位于所述第一触控电极的在列方向上的同一侧，且每条所述第一触控线与一个所述第一触控电极电连接；
所述多条第二触控线位于所述第二触控电极组在列方向上的双侧、及在列方向相邻第二触控电极组的间隙处，所述多条第二触控线包括多条第一子触控线、多条第二子触控线、多条第三子触控线和多条第四子触控线；
每个所述第二触控电极组包括在列方向上依次排列的第一子触控电极、第二子触控电极、第三子触控电极和第四子触控电极，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第一子触控电极通过所述第一子触控线电连接，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第二子触控电极通过所述第二子触控线电连接，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第三子触控电极通过所述第三子触控线电连接，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第四子触控电极通过所述第四子触控线电连接。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述触控结构包括沿列方向延伸的第三触控电极、以及沿行方向延伸的第四触控电极；其中，
所述第三触控电极与所述第四触控电极具有网格状，且所述第三触控电极与所述第四触控电极同层设置。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述第三触控电极与所述第四触控电极的网格线宽为2μm-4μm。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：位于所述多个发光器件所在层与所述触控结构所在层之间的第一遮光层；
所述第一遮光层在所述衬底基板上的正投影大于或等于所述触控结构在所述衬底基板上的正投影且小于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影，所述第一遮光层在所述衬底基板上的正投影与所述第二开口在所述衬底基板上的正投影互不交叠。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述第一遮光层的线宽为2μm-5μm。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：多个滤光结构，每个所述第二开口内设置于一个所述滤光结构，所述多个滤光结构的材料为绿色树脂。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：位于发光器件的第一电极所在层与所述黑矩阵所在层之间的像素界定层；
所述像素界定层的材料为黑色树脂，且所述像素界定层具有多个第三开口和多个第四开口；
其中，每个所述第三开口处设置一个所述发光器件，每个所述第四开口对应一个所述第二开口；所述第四开口在所述衬底基板上的正投影位于对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影内，且所述第四开口在所述衬底基板上的正投影中心与对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影中心重合。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：位于发光器件的第一电极所在层与所述黑矩阵所在层之间的像素界定层；
所述像素界定层的材料为绿色树脂，且所述像素界定层具有多个第三开口，每个所述第三开口对应一个所述发光器件。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：位于发光器件的第一电极所在层与所述光敏器件所在层之间的第一平坦层；
所述第一平坦层的材料为黑色树脂，且所述第一平坦层具有多个第五开口，每个所述第五开口对应一个所述第二开口；
所述第五开口在所述衬底基板上的正投影位于对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影内，且所述第五开口在所述衬底基板上的正投影中心与对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影中心重合。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：位于所述光敏器件所在层与所述黑矩阵所在层之间的第二遮光层；所述第二遮光层具有多个第六开口，每个所述第六开口对应一个所述第二开口，所述第六开口在所述衬底基板上的正投影位于对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影内，且所述第六开口在所述衬底基板上的正投影中心与对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影中心重合。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述第二遮光层复用为所述发光器件的第一电极。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，所述第二遮光层与所述发光器件的第一电极同层设置。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还包括：与所述发光器件的第一电极同层设置的偏压层；
所述偏压层与所述多个光敏器件电连接，且所述偏压层在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影内；
所述第二遮光层复用为所述发光器件的第一电极及所述偏压层。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示装置，包括上述显示基板。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的显示基板及显示装置，包括：衬底基板；多个发光器件，位于衬底基板之上；多个光敏器件，位于多个发光器件所在层与衬底基板之间；各光敏器件在衬底基板上的正投影位于相邻发光器件在衬底基板上正投影的间隙处；多个色阻和黑矩阵；位于多个发光器件所在层背离衬底基板的一侧；黑矩阵具有多个第一开口和多个第二开口；其中，多个色阻对应设置在多个第一开口内，且覆盖多个发光器件；多个第二开口在衬底基板上的正投影与多个光敏器件在衬底基板上的正投影相互交叠；触控结构，位于多个发光器件所在层与黑矩阵所在层之间；触控结构在衬底基板上的正投影位于黑矩阵在衬底基板上的正投影内，且触控结构在衬底基板上的正投影与第二开口在衬底基板上的正投影互不交叠；超薄玻璃盖板，整面设置于黑矩阵所在层背离衬底基板的一侧。通过在黑矩阵中设置与光敏器件相互交叠的第二开口，并设置触控结构避开该第二开口，从而避免了黑矩阵和触控结构对指纹所反射光线的遮挡，因此有效提高了指纹所反射光线的透过率，显著提高了指纹识别的清晰度。另外，由于超薄玻璃盖板既保持了玻璃的特性，同时兼具良好的柔韧性，因此，可以完全满足折叠产品的需求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的显示基板的一种结构示意图；
图2为沿图1中I-II线的一种剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的显示基板的又一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的显示基板的又一种结构示意图；
图5为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图6为本发明实施例提供的黑矩阵的第二开口与光敏器件的空间位置关系图；
图7为本发明实施例提供的指纹成像原理图；
图8为本公开实施例提供的光学特性仿真评估图；
图9为本公开实施例提供的指纹成像仿真评估图；
图10为本发明实施例提供的触控结构的一种结构示意图；
图11为本发明实施例提供的触控结构的又一种结构示意图；
图12为本发明实施例提供的黑矩阵、触控结构、第一遮光层三者相对位置关系图；
图13为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图14为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图15为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图16为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图17为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图18为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图；
图19为沿图1中I-II线的又一种剖面结构示意图。
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。
为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
在有机发光显示屏(Organic Light-Emitting Diode，OLED)中，将彩膜直接制作在封装层之上(Color Film On Encapsulation，COE)的方案，可利用彩膜取代偏光片，使得OLED显示屏具有更高集成度、更轻薄、透过率更高的特性，从而可使显示屏的功耗相对于采用偏光片的产品降低约20％，寿命提高约40％，更适用于高速率、低延迟的5G产品。
基于COE技术的屏内(In Cell)指纹识别的显示装置自下而上依次包括衬底基板、驱动电路层、光敏器件所在层、发光器件所在层、封装层、触控层、彩膜层和普通玻璃盖板；其中，彩膜包括位于发光器件正上方的色阻、以及位于光敏器件和触控层正上方的黑矩阵(BM)，触控层通常采用金属制作；触控层及黑矩阵的存在导致OLED显示屏的透光率大幅度降低，使得光敏器件无法感知清晰的指纹信号。另外，折叠屏是未来产品的发展趋势，但普通玻璃盖板的刚性较大，不利于满足折叠的需求。
为了至少解决相关技术中存在的上述问题，本发明实施例提供了一种显示基板，如图1和图2所示，包括：
衬底基板101；
多个发光器件102，位于衬底基板101之上；
多个光敏器件103，位于多个发光器件102所在层与衬底基板101之间；各光敏器件103在衬底基板101上的正投影位于相邻发光器件102在衬底基板101上正投影的间隙处；
多个色阻104和黑矩阵105；位于多个发光器件102所在层背离衬底基板101的一侧；黑矩阵105具有多个第一开口K1和多个第二开口K2；其中，多个色阻104对应设置在多个第一开口K1内，且覆盖多个发光器件102；多个第二开口K2在衬底基板101上的正投影与多个光敏器件103在衬底基板101上的正投影相互交叠；
触控结构106，位于多个发光器件102所在层与黑矩阵105所在层之间；触控结构106在衬底基板101上的正投影位于黑矩阵105在衬底基板101上的正投影内，且触控结构106在衬底基板101上的正投影与第二开口K2在衬底基板101上的正投影互不交叠；
超薄玻璃盖板107，整面设置于黑矩阵105所在层背离衬底基板101的一侧。
在本公开实施例提供的上述显示基板中，通过在黑矩阵105中设置与光敏器件103相互交叠的第二开口K2，并设置触控结构106避开该第二开口K2，从而避免了黑矩阵105和触控结构106对指纹所反射光线的遮挡，因此有效提高了指纹所反射光线的透过率，显著提高了指纹识别的清晰度。另外，本公开提供的显示基板中搭载了超薄玻璃盖板107，由于超薄玻璃盖板107既保持了玻璃的特性，同时兼具良好的柔韧性，因此，可以完全满足折叠产品的需求。
具体地，超薄玻璃(UTG)是指厚度量级为几十微米及其以下的玻璃层，其可弯曲变形，可进行折叠。在本发明中，超薄玻璃盖板107的厚度约50μm。相对于聚合物塑料膜，超薄玻璃可以有效避免屏幕损伤，同时能提供更好的光学清晰度；同时，超薄玻璃不易出现折痕，可靠性好；而且不会像塑料一样被自然分解，寿命长，从而可以对显示屏提供更加稳定可靠的保护。
此外，本公开中将触控结构106内置，因此无需外挂触控模组(TSP)，从而可以减小显示屏厚度，进而有利于折叠，且没有贴合公差，可减小边框宽度。
在一些实施例中，如图2所示，发光器件102可以包括第一电极1021、发光功能层1022和第二电极1023；其中，发光功能层1022包括但不限于空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光材料层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。具体地，发光功能层1022可以为红色发光功能层、绿色发光功能层和蓝色发光从功能层。相应地，色阻104可以包括红色色阻R-CF、绿色色阻G-CF和蓝色色阻B-CF。另外，光敏器件103可以包括底电极1031、顶电极1032、以及位于二者之间的PIN结构，该PIN结构具体可以包括P型半导体层、本征半导体层I和N型半导体层；其中，P型半导体层位于底电极1031与本征半导体层I之间，N型半导体层位于本征半导体层I与顶电极1032之间；或者，N型半导体层位于底电极1031与本征半导体层I之间，P型半导体层位于本征半导体层I与顶电极1032之间。
需要说明的是，在本公开中色阻104位于发光器件102的正上方，黑矩阵105位于发光器件102之间间隙的正上方，图1仅示意性给出了色阻104的一种排布方式(相当于发光器件102的排布方式)，在具体实施时，还可以为本领域技术人员已知的其他排布方式，在此不做限定。另外，图1仅示出了发光器件102的列间隙处具有光敏器件103(对应第二开口K2的位置)，在一些实施例中，光敏器件103还可以设置在发光器件102的列间隙处。此外，在本公开中，第二开口K2的形状可以为图1所示的长方形、图3所示的圆形或者图4所示的正方形，当然也可以为其他形状(例如正多边形)，在此不做限定。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图2和图5所示，至少一个第二开口K2与一个光敏器件103对应设置。即一个光敏器件103的正上方可以设置一个或多个第二开口K2，从而使得每个光敏器件103所在位置的透光率均因第二开口K2而增大，进而提高指纹识别效果。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图1至图4、图6所示，一个第二开口K2与一个光敏器件103对应设置，且第二开口K2在衬底基板101上的正投影与对应光敏器件103在衬底基板101上的正投影完全重合。例如在图6中，以第二开口K2和光敏器件103的形状呈方形为例，第二开口K2的第一边长d等于光敏器件103的第一边长D，第二开口K2的第二边长d’等于光敏器件103的第二边长D’。在一些实施例中，第二开口K2为正方形，则d等于d’；相应地，光敏器件103为正方形，则D等于D’。光敏器件103可将所接收的光线转换成电信号来实现指纹识别的功能。通过光敏器件103的正上方，设置一个与该光敏器件103尺寸大致相同的第二开口K2，可以使得光敏器件103的上表面全部被第二开口K2透射的光线照射，从而可提高光敏器件103的利用率，保证了指纹识别的准确度。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图7所示，在光敏器件103尺寸与第二开口K2大致相同的基础上，以第二开口K2的形状为圆形或正方形为例，由黑矩阵105确定的收光角θ满足以下关系：tanθ＝d/h2＝Px/(2h1)，其中，d为第二开口K2的孔径或边长且d＝D(即光敏器件103的孔径或边长)，h1为超薄玻璃盖板107与黑矩阵105所在层之间的距离，h2为黑矩阵102所在层与光敏器件103所在层之间的距离，Px为指纹的相邻脊或相邻谷之间的距离。满足该光系式的第二开口K2与单个光敏器件之间可以形成准直功能。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，为例获得较好的准直效果d的取值范围可以为8μm-20μm，例如8μm、10μm、15μm、20μm等；h1的取值范围可以为50μm-200μm，例如50μm、80μm、100μm、120μm、150μm、200μm；h2的取值范围可以为8μm-20μm，例如8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm等，Px的取值范围一般为300μm-500μm，例如300μm、350μm、400μm、450μm、500μm等，则θ的取值范围可以为30°-50°，优选45°。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，为了提高准直效果，如图1、图3和图4所示，任意相邻两个第二开口K2的中心之间的距离S相同，根据工艺制作能力，S的取值范围可以为20μm-80μm，例如20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm等。
下面给出一个具体实施例，说明本方案的可行性，在该具体实施例中h1为135μm，h2为15μm，S为60μm，D等于d且为15μm，由上述公式可计算出收光角θ为±45°。把上述参数进行光学仿真验证，结果如图8和图9所示。由图8所示光学仿真图可以看出第二开口K2只让准直收光角θ的度数在±45°范围内的光线通过。图9是指纹成像仿真评估图，可以看出第二开口K2可将小角度的光线近于准直化的筛选出，使其到达下方指纹识别器件，被筛选出来的每束光线可以一一精确的与指纹的谷脊对应，不会有其他杂散光串扰，可实现精确识别指纹。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，如图10所示，触控结构106可以包括：阵列排布的多个第一触控电极a、阵列排布的多个第二触控电极组b、与多个第一触控电极a电连接的多条第一触控线c、以及与多个触控电极组b电连接的多条第二触控线e；其中，
多个第一触控电极a、多个第二触控电极组b、多条第一触控线c和多条第二触控线e同层设置；
各列第一触控电极a与各列第二触控电极组b交替设置，且每个第一触控电极a在列方向Y上的长度L等于每个第二触控电极组b在列方向Y上的长度L’；
多条第一触控线c位于第一触控电极a的在列方向上的同一侧(例如图10中所示左侧)，且每条第一触控线c与一个第一触控电极a电连接；
多条第二触控线e位于第二触控电极组b在列方向Y上的双侧(例如图10中所示左右两侧)、及在列方向Y相邻第二触控电极组b的间隙处，多条第二触控线e包括多条第一子触控线e1、多条第二子触控线e2、多条第三子触控线e3和多条第四子触控线e4；
每个第二触控电极组b包括在列方向Y上依次排列的第一子触控电极b1、第二子触控电极b2、第三子触控电极b3和第四子触控电极b4，一列第二触控电极组b中的相邻第一子触控电极b1通过第一子触控线e1电连接，一列第二触控电极组b中的相邻第二子触控电极b2通过第二子触控线e2电连接，一列第二触控电极组b中的相邻第三子触控电极b3通过第三子触控线e3电连接，一列第二触控电极组b中的相邻第四子触控电极b4通过第四子触控线e4电连接。
本公开提供的上述触控结构106可以实现自容和互容两种触控模式。并且，多个第一触控电极a、多个第二触控电极组b、多条第一触控线c和多条第二触控线e同层设置，仅需一道掩膜(mask)工艺即可实现触控结构106的制作，从而降低了制作成本和制作时间，解决了因掩膜工艺过多而导致产品良率降低的问题。
在具体实施时，第一触控电极a和第二触控电极组b中的一个加载扫描信号作为触控驱动电极(Tx)、另一个接地作为触控感应电极(Rx)时，该触控结构106为互容触控模组，可识别多点触控；第一触控电极a和第二触控电极组b均加载扫描信号时，该触控结构106为自容触控模组，可识别单点触控。在一些实施例中，可以通过触控芯片的控制，使得触控结构106在自容触控模式和自容触控模式之间可以随时灵活切换。并且，本发明提供的上述第二触控电极组b的四通道设置方式，可以更好的识别触控位置。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图11所示，触控结构106可以包括沿列方向Y延伸的第三触控电极Tx、以及沿行方向X延伸的第四触控电极Rx；其中，第三触控电极Tx与第四触控电极Rx具有网格状，且第三触控电极Tx和第四触控电极Rx同层设置。为避免同层设置的第三触控电极Tx与第四触控电极Rx之间短接，可以将第三触控电极Tx与第四触控电极Rx中的任一个通过桥接层TMA连接，且该桥接层TMA与触控结构106异层设置。具体地，图11示出了第四触控电极Rx通过桥接层TMA连接。
可选地，在本发明实施例提供的显示基板中，如图12所示，为了有效避开黑矩阵105的第二开口K2，第三触控电极Tx与第四触控电极Rx的网格线宽W1可以为2μm-4μm，例如2μm、3μm、4μm等。
为了改善信号延迟(RC delay)的现象，通常会选用阻值较小的金属材料制作触控结构106，但由于触控结构106位于发光器件102的上方膜层，因此，发光器件102的发射光线可能会被触控结构106反射至光敏器件103上，从而干扰指纹识别。
基于此，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图13所示，还可以包括：位于多个发光器件102所在层与触控结构106所在层之间的第一遮光层108；该第一遮光层108在衬底基板101上的正投影大于或等于触控结构106在衬底基板101上的正投影且小于黑矩阵105在衬底基板101上的正投影，第一遮光层108在衬底基板101上的正投影与第二开口K2在衬底基板101上的正投影互不交叠。
第一遮光层108位于发光器件102所在层与触控结构106所在层之间，可以有效遮挡发光器件102的发射光线，从而避免了发光器件102的发射光线被触控结构106反射，进而提高了指纹识别的准确性。并且，第一遮光层108位于黑矩阵BM正下方且避开了第二开口K2，因此既不影响显示效果，又不影响指纹反射光线通过第二开口K2照射至光敏器件103上。另外，应当理解的是，第一遮光层108的设置目的是遮挡触控结构106，因此，第一遮光层108的图案与触控结构106的图案形状相同或相似。
在一些实施例中，第一遮光层108可以采用吸光度比较高的材料(例如黑色树脂)、或反射率极低的材料(例如氧化铝)。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图12所述，为了有效解决触控结构106对发光器件102发生光线的反射问题，第一遮光层108的线宽W2可以设置为2μm-5μm，例如2μm、3μm、4μm、5μm等。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图14所示，还可以包括：多个滤光结构109，每个第二开口K2内设置于一个滤光结构109，多个滤光结构109的材料为绿色树脂。
由于在指纹识别的过程中，除了发光器件102所发出的光经指纹反射后可被光敏器件103感应外，光敏器件103还可能感应通过手指射入的环境光。该环境光可能对光敏器件103的指纹识别产生干扰。例如，当环境光照射在手指的正上方时，环境光可透过手指并激发手指内生物组织发出色素光，该色素光可能会对指纹识别产生干扰。通过检测，该色素光主要包括波长在600nm以上的光。因此，位于第二开口K2处的滤光结构109，可通过对红外光线的拦截，有效避免了环境光的影响，从而达到在室外太阳光环境下可以进行准确指纹识别的效果。另外，通过在第二开口K2内填充绿色树脂，相当于采用绿色树脂替代了第二开口K2处的原有黑矩阵材料，使得整个黑矩阵105所在区域的整体图案几乎未发生改变，因此，利于防止相邻色阻104的出射光线发生串扰，显示效果较好。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图2和图5所示，还可以包括：位于发光器件102的第一电极1021所在层与黑矩阵105所在层之间的像素界定层110；像素界定层110的材料可以为绿色树脂，且像素界定层110具有多个第三开口，每个第三开口对应一个发光器件102。
相关技术中一般采用聚酰亚胺、氮化硅等透过率较高的材料制作像素界定层110，本发明中采用绿色树脂制作像素界定层110，基于滤光结构109的相似原理，可以有效避免环境光的影响。
并且，在具体实施时，滤光结构109与绿色树脂制作像素界定层110可以同时存在，实现对红外线的双重拦截；或者存在滤光结构109，而像素界定层110采用聚酰亚胺、氮化硅等制作，从而仅通过滤光结构109实现对红外线的有效拦截；或者不设置滤光结构109，而像素界定层110采用绿色树脂制作，从而仅通过像素界定层110实现对红外线的有效拦截。另外，可以通过合理设置像素界定层110的线宽，来避免导致相邻两个发光器件102发射光线产生互相干扰，影响显示效果。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图15所示，还可以包括：位于发光器件102的第一电极1021所在层与黑矩阵105所在层之间的像素界定层110；像素界定层110的材料为黑色树脂，且像素界定层110具有多个第三开口和多个第四开口；其中，每个第三开口处设置一个发光器件102，每个第四开口对应一个第二开口K2；第四开口在衬底基板101上的正投影位于对应第二开口K2在衬底基板101上的正投影内，且第四开口在衬底基板101上的正投影中心与对应第二开口K2在衬底基板上的正投影中心重合。
采用黑色树脂制作的像素界定层110含有与第二开口K2上下正对设置的第四开口，该第四开口可以与第二开口K2共同对指纹反射光线形成准直作用，且第四开口的尺寸小于第二开口K2的尺寸，使得第四开口可以有效拦截大角度干扰光线。并且采用黑色树脂制作像素界定层110，无需新增遮光层，不仅使得显示装置的整体厚度减小，还简化了制作工艺，提高了生产效率。另外，黑色树脂制作像素界定层110可以更有效地阻挡相邻两个发光器件102发射光线产生互相干扰，因此像素界定层110的线宽可以相对较小，由此减少了像素界定层110的占用面积，有利于提高像素密度，提高分辨率。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图16所示，还可以包括：位于发光器件102的第一电极1021所在层与光敏器件103所在层之间的第一平坦层111；第一平坦层111的材料为黑色树脂，且第一平坦层111具有多个第五开口，每个第五开口对应一个第二开口K2；第五开口在衬底基板101上的正投影位于对应第二开口K2在衬底基板101上的正投影内，且第五开口在衬底基板101上的正投影中心与对应第二开口K2在衬底基板101上的正投影中心重合。
采用黑色树脂制作的第一平坦层111含有与第二开口K2上下正对设置的第五开口，该第五开口可以与第二开口K2共同对指纹反射光线形成准直作用，且第五开口的尺寸小于第二开口K2的尺寸，使得第五开口可以有效拦截大角度干扰光线。并且采用黑色树脂制作第一平坦层111，无需新增遮光层，不仅使得显示产品的整体厚度减小，还简化了制作工艺，提高了生产效率。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图17至图19所示，还可以包括：位于光敏器件103所在层与黑矩阵105所在层之间的第二遮光层112；第二遮光层112具有多个第六开口，每个第六开口对应一个第二开口K2，第六开口在衬底基板101上的正投影位于对应第二开口K2在衬底基板101上的正投影内，且第六开口在衬底基板101上的正投影中心与对应第二开口K2在衬底基板101上的正投影中心重合。第二开口K2正下方设置的第六开口可以与第二开口K2共同对指纹反射光线形成准直作用，且第六开口的尺寸小于第二开口K2的尺寸，使得第六开口可以有效拦截大角度干扰光线。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图17所示，第二遮光层112可以复用为发光器件102的第一电极1021，如此避免了单独设置第二遮光层112，减少了膜层数量，节约了生产成本。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图18所示，第二遮光层112可以与发光器件102的第一电极1021同层设置。在本发明中，“同层”指的是采用同一成膜工艺形成用于制作特定图形的膜层，然后利用同一掩模板通过一次构图工艺形成的层结构。即一次构图工艺对应一道掩模板(mask，也称光罩)。根据特定图形的不同，一次构图工艺可能包括多次曝光、显影或刻蚀工艺，而所形成层结构中的特定图形可以是连续的也可以是不连续的，这些特定图形可能处于相同的高度或者具有相同的厚度、也可能处于不同的高度或者具有不同的厚度。可见，在将第二遮光层112与发光器件102的第一电极1021同层设置的情况下，可以避免单独设置第二遮光层112，由此减少了膜层数量和掩膜工艺，利于实现轻薄化设计，且节约了成本。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图19所示，还可以包括：与发光器件102的第一电极1021同层设置的偏压层113；偏压层113与多个光敏器件103电连接，且偏压层113在衬底基板101上的正投影位于黑矩阵105在衬底基板101上的正投影内；第二遮光层112复用为发光器件102的第一电极1021及偏压层113。在将第二遮光层112与发光器件102的第一电极1021及偏压层113复用的情况下，可以避免单独设置第二遮光层112，由此减少了膜层数量和掩膜工艺，利于实现轻薄化设计，且节约了成本。
需要说明的是，在一些实施例中，如图2、图13至图15、图17和图18所示，偏压层113还可以位于发光器件102的第一电极1021与光敏器件103所在层之间，此时为了避免偏压层113遮挡指纹反射光线，可以采用透明导电材料(例如氧化铟锡、氧化铟锌等)制作偏压层113。
可选地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，还可以包括：位于超薄玻璃盖板107背离衬底基板101一侧的保护膜114，该保护膜114为透明聚合物塑料膜，可以包括透明聚酰亚胺薄膜(CPI)或者聚对苯二甲酸类塑料薄膜(PET)。在一些实施例中，保护膜114还可以包括透明聚酰亚胺薄膜和位于透明聚酰亚胺薄膜背离超薄玻璃盖板107一侧的硬化涂层(Hard coating)，硬化涂层可以是丙烯酸酯系材料，该保护膜114的厚度约为60μm。
一般地，在本发明实施例提供的上述显示基板中，如图2、图5、图13至图19所示，还可以包括：背膜115、缓冲层116、栅绝缘层117、层间介电层118、第二平坦层119、隔垫物层120、封装层121、第二平坦层122、第三平坦层123、第一粘结层124、第二粘结层125、第一晶体管TFT1和第二晶体管TFT2等。对于显示基板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。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示基板，该显示基板可以为OLED显示基板。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示基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基板的实施例，重复之处不再赘述。
在一些实施例中，本发明实施例提供的上述显示装置可以为：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。本发明实施例提供的显示装置还可以包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的组成并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
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 (20)

1.一种显示基板，其特征在于，包括：
衬底基板；
多个发光器件，位于所述衬底基板之上；
多个光敏器件，位于所述多个发光器件所在层与所述衬底基板之间；各所述光敏器件在所述衬底基板上的正投影位于相邻所述发光器件在所述衬底基板上正投影的间隙处；
多个色阻和黑矩阵；位于所述多个发光器件所在层背离所述衬底基板的一侧；所述黑矩阵具有多个第一开口和多个第二开口；其中，所述多个色阻对应设置在所述多个第一开口内，且覆盖所述多个发光器件；所述多个第二开口在所述衬底基板上的正投影与所述多个光敏器件在所述衬底基板上的正投影相互交叠；
触控结构，位于所述多个发光器件所在层与所述黑矩阵所在层之间；所述触控结构在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影内，且所述触控结构在所述衬底基板上的正投影与所述第二开口在所述衬底基板上的正投影互不交叠；
超薄玻璃盖板，整面设置于所述黑矩阵所在层背离所述衬底基板的一侧。
2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，至少一个所述第二开口与一个所述光敏器件对应设置。
3.如权利要求2所述的显示基板，其特征在于，一个所述第二开口与一个所述光敏器件对应设置，且所述第二开口在所述衬底基板上的正投影与对应所述光敏器件在所述衬底基板上的正投影完全重合。
4.如权利要求3所述的显示基板，其特征在于，由所述黑矩阵确定的收光角θ满足以下关系：tanθ＝d/h2＝Px/(2h1)，其中，d为所述第二开口的孔径，h1为所述超薄玻璃盖板与所述黑矩阵所在层之间的距离，h2为所述黑矩阵所在层与所述光敏器件所在层之间的距离，Px为指纹的相邻脊或相邻谷之间的距离。
5.如权利要求4所述的显示基板，其特征在于，d为8μm-20μm，h1为50μm-200μm，h2为8μm-20μm，Px为300μm-500μm，θ为30°-50°。
6.如权利要求5所述的显示基板，其特征在于，相邻所述第二开口的中心之间的距离为20μm-80μm。
7.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述触控结构包括：阵列排布的多个第一触控电极、阵列排布的多个第二触控电极组、与所述多个第一触控电极电连接的多条第一触控线、以及与所述多个触控电极组电连接的多条第二触控线；其中，
所述多个第一触控电极、所述多个第二触控电极组、所述多条第一触控线和所述多条第二触控线同层设置；
各列所述第一触控电极与各列所述第二触控电极组交替设置，且每个所述第一触控电极在列方向上的长度等于每个所述第二触控电极组在列方向上的长度；
所述多条第一触控线位于所述第一触控电极的在列方向上的同一侧，且每条所述第一触控线与一个所述第一触控电极电连接；
所述多条第二触控线位于所述第二触控电极组在列方向上的双侧、及在列方向相邻第二触控电极组的间隙处，所述多条第二触控线包括多条第一子触控线、多条第二子触控线、多条第三子触控线和多条第四子触控线；
每个所述第二触控电极组包括在列方向上依次排列的第一子触控电极、第二子触控电极、第三子触控电极和第四子触控电极，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第一子触控电极通过所述第一子触控线电连接，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第二子触控电极通过所述第二子触控线电连接，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第三子触控电极通过所述第三子触控线电连接，一列所述第二触控电极组中的相邻所述第四子触控电极通过所述第四子触控线电连接。
8.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述触控结构包括沿列方向延伸的第三触控电极、以及沿行方向延伸的第四触控电极；其中，
所述第三触控电极与所述第四触控电极具有网格状，且所述第三触控电极与所述第四触控电极同层设置。
9.如权利要求8所述的显示基板，其特征在于，所述第三触控电极与所述第四触控电极的网格线宽为2μm-4μm。
10.如权利要求1-9任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：位于所述多个发光器件所在层与所述触控结构所在层之间的第一遮光层；
所述第一遮光层在所述衬底基板上的正投影大于或等于所述触控结构在所述衬底基板上的正投影且小于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影，所述第一遮光层在所述衬底基板上的正投影与所述第二开口在所述衬底基板上的正投影互不交叠。
11.如权利要求10所述的显示基板，其特征在于，所述第一遮光层的线宽为2μm-5μm。
12.如权利要求1-9任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：多个滤光结构，每个所述第二开口内设置于一个所述滤光结构，所述多个滤光结构的材料为绿色树脂。
13.如权利要求1-9任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：位于发光器件的第一电极所在层与所述黑矩阵所在层之间的像素界定层；
所述像素界定层的材料为黑色树脂，且所述像素界定层具有多个第三开口和多个第四开口；
其中，每个所述第三开口处设置一个所述发光器件，每个所述第四开口对应一个所述第二开口；所述第四开口在所述衬底基板上的正投影位于对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影内，且所述第四开口在所述衬底基板上的正投影中心与对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影中心重合。
14.如权利要求1-9任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：位于发光器件的第一电极所在层与所述黑矩阵所在层之间的像素界定层；
所述像素界定层的材料为绿色树脂，且所述像素界定层具有多个第三开口，每个所述第三开口对应一个所述发光器件。
15.如权利要求1-9任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：位于发光器件的第一电极所在层与所述光敏器件所在层之间的第一平坦层；
所述第一平坦层的材料为黑色树脂，且所述第一平坦层具有多个第五开口，每个所述第五开口对应一个所述第二开口；
所述第五开口在所述衬底基板上的正投影位于对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影内，且所述第五开口在所述衬底基板上的正投影中心与对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影中心重合。
16.如权利要求1-9任一项所述的显示基板，其特征在于，还包括：位于所述光敏器件所在层与所述黑矩阵所在层之间的第二遮光层；
所述第二遮光层具有多个第六开口，每个所述第六开口对应一个所述第二开口，所述第六开口在所述衬底基板上的正投影位于对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影内，且所述第六开口在所述衬底基板上的正投影中心与对应所述第二开口在所述衬底基板上的正投影中心重合。
17.如权利要求16所述的显示基板，其特征在于，所述第二遮光层复用为所述发光器件的第一电极。
18.如权利要求16所述的显示基板，其特征在于，所述第二遮光层与所述发光器件的第一电极同层设置。
19.如权利要求16所述的显示基板，其特征在于，还包括：与所述发光器件的第一电极同层设置的偏压层；
所述偏压层与所述多个光敏器件电连接，且所述偏压层在所述衬底基板上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的正投影内；
所述第二遮光层复用为所述发光器件的第一电极及所述偏压层。
20.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-19任一项所述的显示基板。
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