CN113093424A - 显示面板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种显示面板及其制备方法。所述显示面板包括叠层设置的第一基板和第二基板以及指纹识别单元。每一指纹识别单元中包括传感器和至少一超构透镜。所述传感器设于所述第一基板中。所述超构透镜设于所述第二基板中，并与所述传感器相对应。

Description

显示面板及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学显示设备领域，特别是一种显示面板及其制备方法。
背景技术
随着消费者对手机屏占比的极致追求，全面屏已成为高端手机发展的一种趋势，这需要将指纹识别系统进行些特殊处理。为了实现全面屏，对指纹识别系统可以通过以下方式来处理：(1)放置在背面；(2)放置在侧面；(3)屏下或者屏内指纹识别。由于OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机电致显示)的自发光特性，其实现屏下指纹识别相对容易，已经被用在多款手机中。然而，LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)是被动发光，实现屏下或者屏内指纹识别相对困难一些，因此，亟需开发应用于LCD的屏下指纹识别技术。
虽然OLED显示技术中已经实现了屏下指纹识别技术，但是现有的OLED屏下指纹识别技术多为局部区域具有识别功能，无法实现全屏多点识别。为了扩展指纹识别系统的功能，比如在进入手机界面后点击软件时可以直接识别指纹，使软件的打开和登录同步进行，而不用分两步进行，也需要开发具有多点识别功能的指纹识别系统。
此外，目前用于屏内光学指纹识别的准直系统大致有两种方案：(1)多层孔结构；(2)微透镜阵列结构。在多层孔方案中，为了降低噪声信号和提高光线准直性，孔的孔径不易过大，这样势必会导致照射到指纹识别传感器上的光信号强度降低，不易于进行识别，容易被误判。在微透镜阵列方案中，为了获得一定进光量，微透镜需要维持一定的尺寸大小，这样一方面会限制像素开口率的提升，另一方面还会使得微透镜的焦距无法降低，导致显示屏的厚度过大，影响用户的使用感受。
并且，这两种方案在实现指纹识别过程中，均需要维持一定长度的光路用以提高分辨率和信噪比，改善指纹成像质量。然而，在实现该光路的制程中，过厚的膜材容易导致基板翘曲，从而导致制程异常，增加制程不稳定性和风险性，提高生产成本。
以上可以看出，两种方案中对于光路结构的尺寸设计要求较高，限制因素较多，实现超薄、高分辨率的指纹识别屏幕具有一定的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种显示面板及其制备方法，以解决现有技术中液晶显示面板无法实现屏下指纹识别、OLED显示面板无法实现全屏全区域的指纹识别以及现有的指纹识别技术对于光路结构的尺寸设计要求较高、限制因素较多、难以实现超薄、高分辨率的指纹识别屏幕等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种显示面板，所述显示面板包括叠层设置的第一基板和第二基板以及指纹识别单元。每一指纹识别单元中包括传感器和至少一超构透镜。所述传感器设于所述第一基板中。所述超构透镜设于所述第二基板中，并与所述传感器相对应。
进一步地，所述第一基板包括阵列基板，所述传感器位于所述阵列基板靠近所述第二基板的一侧。
进一步地，所述阵列基板包括发光层，所述发光层位于所述阵列基板靠近所述第二基板的一侧，所述传感器位于所述发光层靠近所述第二基板的一侧。
进一步地，所述第二基板包括黑色矩阵和光阻层。所述黑色矩阵设于所述第一基板上，其具有若干第一通孔和若干第二通孔，每一第二通孔与一指纹识别单元对应。所述光阻层设于所述黑色矩阵的第一通孔中。所述超构透镜设于所述第二通孔中或设于所述黑色矩阵的一表面上。
进一步地，所述第二基板还包括一透光层，所述透光层设于所述黑色矩阵一表面上，并填充全部或部分第二通孔。
进一步地，所述第二基板包括限位层，所述限位层设于所述第一基板上。所述超构透镜设于所述限位层中。
进一步地，所述显示面板还包括若干像素单元，所述像素单元中具有至少一红色子像素、至少一绿色子像素以及至少一蓝色子像素。所述像素单元与所述指纹识别单元均匀分布在所述显示面板上。
进一步地，所述超构透镜包括若干纳米天线，所述纳米天线阵列排布在所述超构透镜中。
进一步地，所述超构透镜的直径为5-25微米。
本发明中还提供一种显示面板的制备方法，其包括以下步骤：
在第一基板中形成传感器；在第二基板中形成超构透镜；将所述第一基板与所述第二基板进行对位操作，使所述传感器与所述超构透镜互相对应；将所述第一基板与所述第二基板叠层放置。
本发明的优点是：本发明的中所提供的一种显示面板采用微米级尺寸的超构透镜聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述显示面板的制备方法能在不影响常规显示面板膜层制程的同时加入超构透镜的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板制程上的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1-5中显示面板的各单元分布示意图；
图2为本发明实施例1中显示面板的层状结构示意图；
图3为本发明实施例1中超构透镜的聚光示意图；
图4为本发明实施例1中纳米天线的分布示意图；
图5为本发明实施例1中纳米天线的立体图；
图6为本发明实施例1中第一区的结构示意图；
图7为本发明实施例2中显示面板的层状结构示意图；
图8为本发明实施例3中显示面板的层状结构示意图；
图9为本发明实施例4中显示面板的层状结构示意图；
图10为本发明实施例5中显示面板的层状结构示意图；
图11为本发明实施例6中显示面板的各单元分布示意图；
图12为本发明实施例6中显示面板的层状结构示意图。
图中部件表示如下：
显示面板1；
指纹识别单元10； 传感器11；
超构透镜12、12A、12B； 纳米天线121；
纳米天线的长121L； 纳米天线的宽121W；
纳米天线的高121H； 纳米天线的中心线CL；
第一区122； 第一区的长S1；
第一区的宽S2； 第一区的平分线122L；
像素单元20； 红色子像素R；
绿色子像素G； 蓝色子像素B；
第一基板30； 阵列基板31；
背光模组32； 第一偏光片33；
发光层34； 红色发光器件34R；
绿色发光器件34G； 蓝色发光器件34B；
第二基板40； 黑色矩阵41；
第一通孔411； 第二通孔412；
色阻层42； 基层43；
透光层44； 限位层45、45A、45B；
液晶层50； 第二偏光片60。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1
本发明实施例中提供了一种显示面板1，如图1所示，所述显示面板1中均匀分布了若干像素单元20和若干指纹识别单元10。所述像素单元20中具有依次排列的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B，所述指纹识别单元10设于所述绿色子像素G远离所述红色子像素R和所述蓝色子像素B的一端。
如图2所示，所述显示面板1中包括叠层设置第一基板30、第二基板40以及液晶层50，其中所述液晶层50设于所述第一基板30和所述第二基板40之间。所述指纹识别单元10包括一传感器11以及一超构透镜12。所述传感器11设于所述第一基板30中。所述超构透镜12设于所述第二基板40中，并与所述传感器11对应设置。所述超构透镜12可以为多边体、圆柱体、圆台形等形状。在本发明实施例中，所述超构透镜12为圆柱体，其直径为5-25微米。
超构透镜12是由亚波长的微结构通过周期性或非周期性排列构成，所述微结构为纳米天线121。所述纳米天线121采用透明材料，例如二氧化钛、镓化磷、氮化硅等透明材料中的一种。如图3所示，所述超构透镜12用于为其所对应的传感器11聚集光线。当指纹按压在显示面板1上时，显示面板1被按压区域内所发出的光会通过手指反射回形显示面板1内部，超构透镜12通过其内部纳米天线121折射将反射回的光线聚集，射入与其相对应的传感器11中，传感器11再根据捕捉到的光线形成手指上的指纹图像，然后进行指纹识别。其中，所述超构透镜12可以通过调整其纳米天线121的材料、形状、大小、偏移取向角、排列方式等属性参数来调节经过手指反射后的进光量和焦距大小，可适应各种不同面板的指纹获取和识别。
如图4所示，在所述超构透镜12中划分出若干矩形的第一区122，所述第一区122阵列排布，并且相邻的两个第一区122之间连接，形成网格状结构。每一个矩形的第一区122的长S1和宽S2的取值范围均为100-2000纳米。在本发明实施例中，所述第一区122的长S1和宽S2是相等的，在本发明的其他实施例中，第一区122的长和宽可以不相等。在每一个第一区122中都设有一纳米天线121，并且所述纳米天线121的中心点与所述第一区122的中心点相对应，所述纳米天线121位于所述第一区122的中间。
所述纳米天线121可以为多边体、圆柱体、圆台形、球形、半球形、V字形结构等结构，在本发明实施例中采用如图5所示的长方体型纳米天线121。其中，所述长方体型纳米天线121的长121L、宽121W、高121H的取值范围为300-700纳米。在同一超构透镜12中，所述纳米天线121的尺寸可以是相同的或不相同的，优选的，所述纳米天线121的尺寸是相同的。
如图6所示，所述第一区122具有一平分线122L，所述平分线122L平行于所述第一区122的长S1。所述第一区122中的纳米天线121具有一中心线CL，所述中心线CL平行于所述纳米天线121的长121L。所述纳米天线121具有一取向角θ，所述取向角θ为所述纳米天线121的中心线CL与所述第一区122的平分线122L相交所形成的夹角，所述取向角θ的角度为0-360°。在同一超构透镜12中，所述纳米天线121的取向角θ角度也可以是相同或不相同的。在本发明实施例中，所述纳米天线121的取向角θ角度是不同的，具体如图2所示，每一行中所有纳米天线121的取向角θ角度都是相同的，而每一列中相邻的两个纳米天线121之间的取向角θ角度相差90°。
如图2所示，所述第一基板30中包括一阵列基板31、一第一偏光片33以及一背光模组32。所述背光模组32用于提供显示光源，其具有一光学膜片组以及背光源。所述光学膜片组中一般包括导光片、扩散片、反射片等，用于均匀分散背光源所发出的光线。所述第一偏光片33设于所述背光模组32朝向所述第二基板40的一表面上，其用于将背光模组32中所发出的光线转换为偏振光。所述阵列基板31设于所述第一偏光片33远离所述背光模组32的一表面上，所述阵列基板31中设有若干薄膜晶体管，其用于控制液晶层50中液晶分子的偏转角度，进而控制每一子像素中透过的光线强度。所述传感器11设于所述阵列基板31朝向所述第二基板40的一表面上。进一步地，所述传感器11嵌入所述阵列基板31中，能够减少显示面板1的厚度。同时，所述传感器11朝向所述第二基板40的一面裸露，用以接收经过超构透镜12聚集的光线。
所述第二基板40为彩膜基板，如图2所示，所述第二基板40中还包括一黑色矩阵41、色阻层42、一透光层44以及一基层43。
所述黑色矩阵41中设有若干第一通孔411和若干第二通孔412。所述第一通孔411与像素单元20中的子像素相对应，所述第二通孔412与所述指纹识别单元10相对应，每一第二通孔412中都设有一超构透镜12，所述超构透镜12的厚度小于或等于所述黑色矩阵41的厚度。所述黑色矩阵41用于防止相邻的子像素之间出现混色现象，从而提高显示面板1的清晰度。
所述色阻层42设于所述第一通孔411中，其中，所述色阻层42包括红色色阻层、绿色色阻层以及蓝色色阻层。当所述第一通孔411对应于红色子像素R时，所述第一通孔411中设置的为红色色阻层，以此类推，所述绿色色阻层对应绿色子像素G设置，所述蓝色色阻层对应蓝色子像素B设置。所述色阻层42用于将背光模组32所提供的光线过滤成特定的颜色，从而实现彩色显示。
所述透光层44设于所述黑色矩阵41朝向所述第一基板30的一表面上，其有具有透明材料制备而成。当所述超构透镜12的厚度小于所述黑色矩阵41时，所述透光层44便填充第二通孔412中的剩余空间，以固定超构透镜12，防止超构透镜12从黑色矩阵41中脱落，同时还能增加黑色矩阵41结构稳定性。
所述基层43设于所述黑色矩阵41远离所述第一基板30的一表面上，其用于保护所述第二基板40的整体结构。
所述显示面板1中还包括一第二偏光片60，所述第二偏光片60设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上，其用于将经过第一偏光片33偏振处理的光线转换为人肉眼能够识别的光线。
在本发明实施例中所提供的显示面板1中，采用微米级尺寸的超构透镜12聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板1的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述超构透镜12还能需求调整其内部的纳米天线121各项属性参数，从而控制空间光场的相位、偏振及强度等，进而有效的控制光线的传播，调节进光量和焦距大小，以适应不同的面板需求，灵活可控，适应性强。
本发明实施例中还提供了一种显示面板1的制备方法，用以制备如上所述的显示面板1。所述制备方法中包括以下步骤：
步骤S10)制备第一基板30：准备一背光模组32、一第一偏光片33、一阵列基板31以及若干传感器11，并依次将第一偏光片33和所述背光模组32安装至所述阵列基板31的一表面上，将所述传感器11安装至所述阵列基板31远离所述背光模组32的一表面上，形成所述第一基板30。
步骤S20)制备第二基板40：先通过纳米压印、紫外光刻、电子束曝光和激光直写中的任意一种方式来制备出超构透镜12。然后，进行黑色矩阵41制程，制备具有第一通孔411和第二通孔412的黑色矩阵41。在所述黑色矩阵41的第一通孔411中形成色阻层42，并将所述超构透镜12阵列安装所述黑色矩阵41的第二通孔412中。在所述黑色矩阵41的两个表面上分别形成透光层44和基层43，并完成所述第二基板40的制备。
步骤S30)组合：准备一液晶层50以及一第二偏光片60，并将所述第一基板30与所述第二基板40进行对位操作，使所述第一基板30中的传感器11与所述第二基板40中超构透镜12相互对应。依次将所述第一基板30、所述液晶层50、所述第二基板40和所述第二偏光片60叠层安装，形成如图2所述的显示面板1。
本发明实施例中所提供的显示面板1的制备方法，在不影响常规显示面板1中膜层制程的同时加入超构透镜12的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板1制程的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
实施例2
本发明实施例中提供了一种显示面板1，如图1所示，所述显示面板1中均匀分布了若干像素单元20和若干指纹识别单元10。所述像素单元20中具有依次排列的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B，所述指纹识别单元10设于所述绿色子像素G远离所述红色子像素R和所述蓝色子像素B的一端。
如图7所示，所述显示面板1中包括叠层设置第一基板30、第二基板40以及液晶层50，其中所述液晶层50设于所述第一基板30和所述第二基板40之间。所述指纹识别单元10包括一传感器11以及一超构透镜12。所述传感器11设于所述第一基板30中。所述超构透镜12设于所述第二基板40中，并与所述传感器11对应设置。所述超构透镜12的结构与实施例1中所提供的超构透镜12相同，因此不在此做过多赘述。
如图7所示，所述第一基板30中包括一阵列基板31、一第一偏光片33以及一背光模组32。所述背光模组32用于提供显示光源，其具有一光学膜片组以及背光源。所述光学膜片组中一般包括导光片、扩散片、反射片等，用于均匀分散背光源所发出的光线。所述第一偏光片33设于所述背光模组32朝向所述第二基板40的一表面上，其用于将背光模组32中所发出的光线转换为偏振光。所述阵列基板31设于所述第一偏光片33远离所述背光模组32的一表面上，所述阵列基板31中设有若干薄膜晶体管，其用于控制液晶层50中液晶分子的偏转角度，进而控制每一子像素中透过的光线强度。所述传感器11设于所述阵列基板31朝向所述第二基板40的一表面上。进一步地，所述传感器11嵌入所述阵列基板31中，能够减少显示面板1的厚度。同时，所述传感器11朝向所述第二基板40的一面裸露，用以接收经过超构透镜12聚集的光线。
所述第二基板40为彩膜基板，如图7所示，所述第二基板40中还包括一黑色矩阵41、色阻层42、一透光层44、一限位层45以及一基层43。
所述黑色矩阵41中设有若干第一通孔411和若干第二通孔412。所述第一通孔411与像素单元20中的子像素相对应，所述第二通孔412与所述指纹识别单元10相对应。所述第二通孔412用于为所述传感器11提供透光通道。所述黑色矩阵41用于防止相邻的子像素之间出现混色现象，从而提高显示面板1的清晰度。
所述色阻层42设于所述第一通孔411中，其中，所述色阻层42包括红色色阻层、绿色色阻层以及蓝色色阻层。当所述第一通孔411对应于红色子像素R时，所述第一通孔411中设置的为红色色阻层，以此类推，所述绿色色阻层对应绿色子像素G设置，所述蓝色色阻层对应蓝色子像素B设置。所述色阻层42用于将背光模组32所提供的光线过滤成特定的颜色，从而实现彩色显示。
所述透光层44覆盖所述黑色矩阵41朝向所述第一基板30的一表面，并填充第二通孔412，增加所述黑色矩阵41的结构稳定性。所述透光层44由透明材料制备而成。
所述基层43设于所述黑色矩阵41远离所述第一基板30的一表面上，其用于保护所述第二基板40的整体结构。
所述限位层45设于所述黑色矩阵41和所述基层43之间。所述超构透镜12设于所述限位层45远离所述黑色矩阵41的一侧，并且所述超构透镜12嵌入所述限位层45中，所述超构透镜12朝向所述基层43的一表面与所述限位层45朝向所述基层43的一表面齐平。所述超构透镜12的厚度小于或等于所述限位层45的厚度。优选的，所述超构透镜12的厚度小于所述限位层45的厚度。所述限位层45用于固定超构透镜12，防止超构透镜12在显示面板1中移动，同时还能缓冲减震、保护所述超构透镜12的作用。
所述显示面板1中还包括一第二偏光片60，所述第二偏光片60设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上，其用于将经过第一偏光片33偏振处理的光线转换为人肉眼能够识别的光线。
在本发明实施例中所提供的显示面板1中，采用微米级尺寸的超构透镜12聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板1的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述超构透镜12还能需求调整其内部的纳米天线121各项属性参数，从而控制空间光场的相位、偏振及强度等，进而有效的控制光线的传播，调节进光量和焦距大小，以适应不同的面板需求，灵活可控，适应性强。
本发明实施例中还提供了一种显示面板1的制备方法，用以制备如上所述的显示面板1。所述制备方法中包括以下步骤：
步骤S10)制备第一基板30：准备一背光模组32、一第一偏光片33、一阵列基板31以及若干传感器11，并依次将第一偏光片33和所述背光模组32安装至所述阵列基板31的一表面上，将所述传感器11安装至所述阵列基板31远离所述背光模组32的一表面上，形成所述第一基板30。
步骤S20)制备第二基板40：先通过纳米压印、紫外光刻、电子束曝光和激光直写中的意一种方式来制备出超构透镜12阵列，并将所述超构透镜12阵列移动至一基层43上。然后在所述基层43和所述超构透镜12上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12，并固化该层透明材料，形成限位层45。在所述限位层45远离所述基层43的一表面上进行黑色矩阵41制程，制备具有第一通孔411和第二通孔412的黑色矩阵41。在所述黑色矩阵41的第一通孔411中形成色阻层42。在所述黑色矩阵41与远离所述限位层45的一表面上再次涂布一层透明材料，使所述透明材料填充所述第二通孔412，并固化该层透明材料，形成透光层44，完成所述第二基板40的制备。
步骤S30)组合：准备一液晶层50以及一第二偏光片60，并将所述第一基板30与所述第二基板40进行对位操作，使所述第一基板30中的传感器11与所述第二基板40中超构透镜12相互对应。依次将所述第一基板30、所述液晶层50、所述第二基板40和所述第二偏光片60叠层安装，形成如图7所示的显示面板1。
本发明实施例中所提供的显示面板1的制备方法，在不影响常规显示面板1中膜层制程的同时加入超构透镜12的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板1制程的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
实施例3
本发明实施例中提供了一种显示面板1，如图1所示，所述显示面板1中均匀分布了若干像素单元20和若干指纹识别单元10。所述像素单元20中具有依次排列的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B，所述指纹识别单元10设于所述绿色子像素G远离所述红色子像素R和所述蓝色子像素B的一端。
如图8所示，所述显示面板1中包括叠层设置第一基板30、第二基板40以及液晶层50，其中所述液晶层50设于所述第一基板30和所述第二基板40之间。所述指纹识别单元10包括一传感器11以及一超构透镜12。所述传感器11设于所述第一基板30中。所述超构透镜12设于所述第二基板40中，并与所述传感器11对应设置。所述超构透镜12的结构与实施例1中所提供的超构透镜12相同，因此不在此做过多赘述。
如图8所示，所述第一基板30中包括一阵列基板31、一第一偏光片33以及一背光模组32。所述背光模组32用于提供显示光源，其具有一光学膜片组以及背光源。所述光学膜片组中一般包括导光片、扩散片、反射片等，用于均匀分散背光源所发出的光线。所述第一偏光片33设于所述背光模组32朝向所述第二基板40的一表面上，其用于将背光模组32中所发出的光线转换为偏振光。所述阵列基板31设于所述第一偏光片33远离所述背光模组32的一表面上，所述阵列基板31中设有若干薄膜晶体管，其用于控制液晶层50中液晶分子的偏转角度，进而控制每一子像素中透过的光线强度。所述传感器11设于所述阵列基板31朝向所述第二基板40的一表面上。进一步地，所述传感器11嵌入所述阵列基板31中，能够减少显示面板1的厚度。同时，所述传感器11朝向所述第二基板40的一面裸露，用以接收经过超构透镜12聚集的光线。
所述第二基板40为彩膜基板，如图8所示，所述第二基板40中还包括一黑色矩阵41、色阻层42、一透光层44、一限位层45以及一基层43。
所述黑色矩阵41中设有若干第一通孔411和若干第二通孔412。所述第一通孔411与像素单元20中的子像素相对应，所述第二通孔412与所述指纹识别单元10相对应。所述第二通孔412用于为所述超构透镜12提供透光通道。所述黑色矩阵41用于防止相邻的子像素之间出现混色现象，从而提高显示面板1的清晰度。
所述色阻层42设于所述第一通孔411中，其中，所述色阻层42包括红色色阻层、绿色色阻层以及蓝色色阻层。当所述第一通孔411对应于红色子像素R时，所述第一通孔411中设置的为红色色阻层，以此类推，所述绿色色阻层对应绿色子像素G设置，所述蓝色色阻层对应蓝色子像素B设置。所述色阻层42用于将背光模组32所提供的光线过滤成特定的颜色，从而实现彩色显示。
所述透光层44覆盖所述黑色矩阵41朝向所述第一基板30的一表面，并填充第二通孔412，增加所述黑色矩阵41的结构稳定性。所述透光层44由透明材料制备而成。
所述超构透镜12设于所述透光层44远离所述黑色矩阵41的一表面上，所述限位层45设于所述透光层44上并覆盖，所述超构透镜12。所述超构透镜12的厚度小于所述限位层45的厚度。所述限位层45用于固定超构透镜12，防止超构透镜12在显示面板1中移动，同时还能缓冲减震、保护所述超构透镜12的作用。
所述基层43设于所述黑色矩阵41远离所述第一基板30的一表面上，其用于保护所述第二基板40的整体结构。
所述显示面板1中还包括一第二偏光片60，所述第二偏光片60设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上，其用于将经过第一偏光片33偏振处理的光线转换为人肉眼能够识别的光线。
在本发明实施例中所提供的显示面板1中，采用微米级尺寸的超构透镜12聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板1的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述超构透镜12还能需求调整其内部的纳米天线121各项属性参数，从而控制空间光场的相位、偏振及强度等，进而有效的控制光线的传播，调节进光量和焦距大小，以适应不同的面板需求，灵活可控，适应性强。
本发明实施例中还提供了一种显示面板1的制备方法，用以制备如上所述的显示面板1。所述制备方法中包括以下步骤：
步骤S10)制备第一基板30：准备一背光模组32、一第一偏光片33、一阵列基板31以及若干传感器11，并依次将第一偏光片33和所述背光模组32安装至所述阵列基板31的一表面上，将所述传感器11安装至所述阵列基板31远离所述背光模组32的一表面上，形成所述第一基板30。
步骤S20)制备第二基板40：提供一基层43。在所述基层43的一表面上进行黑色矩阵41制程，制备具有第一通孔411和第二通孔412的黑色矩阵41。在所述黑色矩阵41的第一通孔411中形成色阻层42。在所述黑色矩阵41与远离所述限位层45的一表面上涂布一层透明材料，使所述透明材料填充所述第二通孔412，并固化该层透明材料，形成透光层44。在所述透光层44远离所述黑色矩阵41的一表面上制备超构透镜12，并在所述透光层44和所述超构透镜12上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12，并固化该层透明材料，形成限位层45，完成所述第二基板40的制备。
步骤S30)组合：准备一液晶层50以及一第二偏光片60，并将所述第一基板30与所述第二基板40进行对位操作，使所述第一基板30中的传感器11与所述第二基板40中超构透镜12相互对应。依次将所述第一基板30、所述液晶层50、所述第二基板40和所述第二偏光片60叠层安装，形成如图8所示的显示面板1。
本发明实施例中所提供的显示面板1的制备方法，在不影响常规显示面板1中膜层制程的同时加入超构透镜12的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板1制程的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
实施例4
本发明实施例中提供了一种显示面板1，如图1所示，所述显示面板1中均匀分布了若干像素单元20和若干指纹识别单元10。所述像素单元20中具有依次排列的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B，所述指纹识别单元10设于所述绿色子像素G远离所述红色子像素R和所述蓝色子像素B的一端。
如图9所示，所述显示面板1中包括叠层设置第一基板30、第二基板40以及液晶层50，其中所述液晶层50设于所述第一基板30和所述第二基板40之间。所述指纹识别单元10包括一传感器11以及两个超构透镜12。所述传感器11设于所述第一基板30中。所述超构透镜12均设于所述第二基板40中，并均与所述传感器11对应设置。所述超构透镜12的结构与实施例1中所提供的超构透镜12相同，因此不在此做过多赘述。
如图9所示，所述第一基板30中包括一阵列基板31、一第一偏光片33以及一背光模组32。所述背光模组32用于提供显示光源，其具有一光学膜片组以及背光源。所述光学膜片组中一般包括导光片、扩散片、反射片等，用于均匀分散背光源所发出的光线。所述第一偏光片33设于所述背光模组32朝向所述第二基板40的一表面上，其用于将背光模组32中所发出的光线转换为偏振光。所述阵列基板31设于所述第一偏光片33远离所述背光模组32的一表面上，所述阵列基板31中设有若干薄膜晶体管，其用于控制液晶层50中液晶分子的偏转角度，进而控制每一子像素中透过的光线强度。所述传感器11设于所述阵列基板31朝向所述第二基板40的一表面上。进一步地，所述传感器11嵌入所述阵列基板31中，能够减少显示面板1的厚度。同时，所述传感器11朝向所述第二基板40的一面裸露，用以接收经过超构透镜12聚集的光线。
所述第二基板40为彩膜基板，如图9所示，所述第二基板40中还包括一黑色矩阵41、色阻层42、一透光层44、两层限位层45以及一基层43。
所述黑色矩阵41中设有若干第一通孔411和若干第二通孔412。所述第一通孔411与像素单元20中的子像素相对应，所述第二通孔412与所述指纹识别单元10相对应。所述第二通孔412用于为所述传感器11提供透光通道。所述黑色矩阵41用于防止相邻的子像素之间出现混色现象，从而提高显示面板1的清晰度。
所述色阻层42设于所述第一通孔411中，其中，所述色阻层42包括红色色阻层、绿色色阻层以及蓝色色阻层。当所述第一通孔411对应于红色子像素R时，所述第一通孔411中设置的为红色色阻层，以此类推，所述绿色色阻层对应绿色子像素G设置，所述蓝色色阻层对应蓝色子像素B设置。所述色阻层42用于将背光模组32所提供的光线过滤成特定的颜色，从而实现彩色显示。
所述透光层44覆盖所述黑色矩阵41朝向所述第一基板30的一表面，并填充第二通孔412，增加所述黑色矩阵41的结构稳定性。所述透光层44由透明材料制备而成。
所述基层43设于所述黑色矩阵41远离所述第一基板30的一表面上，其用于保护所述第二基板40的整体结构。
两层限位层45叠层设于所述黑色矩阵41和所述基层43之间。所述指纹识别单元10中的一超构透镜12A设于所述基层43朝向所述黑色矩阵41的一表面上，限位层45A设于所述基层43上并覆盖该超构透镜12A。所以指纹识别单元10中的另一超构透镜12B设于所述限位层45A远离所述基层43的一表面上，所述限位层45B设于所述限位层45A上并覆盖该超构透镜12B。所述超构透镜12的厚度小于所述限位层45的厚度。所述限位层45用于固定超构透镜12，防止超构透镜12在显示面板1中移动，同时还能缓冲减震、保护所述超构透镜12的作用。
所述显示面板1中还包括一第二偏光片60，所述第二偏光片60设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上，其用于将经过第一偏光片33偏振处理的光线转换为人肉眼能够识别的光线。
在本发明实施例中所提供的显示面板1中，采用微米级尺寸的超构透镜12聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板1的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述超构透镜12还能需求调整其内部的纳米天线121各项属性参数，从而控制空间光场的相位、偏振及强度等，进而有效的控制光线的传播，调节进光量和焦距大小，以适应不同的面板需求，灵活可控，适应性强。
本发明实施例中还提供了一种显示面板1的制备方法，用以制备如上所述的显示面板1。所述制备方法中包括以下步骤：
步骤S10)制备第一基板30：准备一背光模组32、一第一偏光片33、一阵列基板31以及若干传感器11，并依次将第一偏光片33和所述背光模组32安装至所述阵列基板31的一表面上，将所述传感器11安装至所述阵列基板31远离所述背光模组32的一表面上，形成所述第一基板30。
步骤S20)制备第二基板40：在所述基层43的一表面上制备一层超构透镜12A的阵列，然后在所述基层43和所述超构透镜12上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12A，并固化该层透明材料，形成限位层45A。在所述限位层45A远离所述基层43的一表面上制备一层超构透镜12B的阵列，然后在所述限位层45A和所述超构透镜12B上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12B，并固化该层透明材料，形成限位层45B。在所述限位层45B远离所述基层43的一表面上进行黑色矩阵41制程，制备具有第一通孔411和第二通孔412的黑色矩阵41。在所述黑色矩阵41的第一通孔411中形成色阻层42。在所述黑色矩阵41与远离所述限位层45的一表面上再次涂布一层透明材料，使所述透明材料填充所述第二通孔412，并固化该层透明材料，形成透光层44，完成所述第二基板40的制备。
步骤S30)组合：准备一液晶层50以及一第二偏光片60，并将所述第一基板30与所述第二基板40进行对位操作，使所述第一基板30中的传感器11与所述第二基板40中超构透镜12相互对应。依次将所述第一基板30、所述液晶层50、所述第二基板40和所述第二偏光片60叠层安装，形成如图9所示的显示面板1。
本发明实施例中所提供的显示面板1的制备方法，在不影响常规显示面板1中膜层制程的同时加入超构透镜12的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板1制程的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
实施例5
本发明实施例中提供了一种显示面板1，如图1所示，所述显示面板1中均匀分布了若干像素单元20和若干指纹识别单元10。所述像素单元20中具有依次排列的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B，所述指纹识别单元10设于所述绿色子像素G远离所述红色子像素R和所述蓝色子像素B的一端。
如图10所示，所述显示面板1中包括叠层设置第一基板30、第二基板40以及液晶层50，其中所述液晶层50设于所述第一基板30和所述第二基板40之间。所述指纹识别单元10包括一传感器11以及两个超构透镜12。所述传感器11设于所述第一基板30中。所述超构透镜12均设于所述第二基板40中，并均与所述传感器11对应设置。所述超构透镜12的结构与实施例1中所提供的超构透镜12相同，因此不在此做过多赘述。
如图10所示，所述第一基板30中包括一阵列基板31、一第一偏光片33以及一背光模组32。所述背光模组32用于提供显示光源，其具有一光学膜片组以及背光源。所述光学膜片组中一般包括导光片、扩散片、反射片等，用于均匀分散背光源所发出的光线。所述第一偏光片33设于所述背光模组32朝向所述第二基板40的一表面上，其用于将背光模组32中所发出的光线转换为偏振光。所述阵列基板31设于所述第一偏光片33远离所述背光模组32的一表面上，所述阵列基板31中设有若干薄膜晶体管，其用于控制液晶层50中液晶分子的偏转角度，进而控制每一子像素中透过的光线强度。所述传感器11设于所述阵列基板31朝向所述第二基板40的一表面上。进一步地，所述传感器11嵌入所述阵列基板31中，能够减少显示面板1的厚度。同时，所述传感器11朝向所述第二基板40的一面裸露，用以接收经过超构透镜12聚集的光线。
所述第二基板40为彩膜基板，如图10所示，所述第二基板40中还包括一黑色矩阵41、色阻层42、一透光层44、两层限位层45以及一基层43。
所述黑色矩阵41中设有若干第一通孔411和若干第二通孔412。所述第一通孔411与像素单元20中的子像素相对应，所述第二通孔412与所述指纹识别单元10相对应。所述黑色矩阵41用于防止相邻的子像素之间出现混色现象，从而提高显示面板1的清晰度。
所述色阻层42设于所述第一通孔411中，其中，所述色阻层42包括红色色阻层、绿色色阻层以及蓝色色阻层。当所述第一通孔411对应于红色子像素R时，所述第一通孔411中设置的为红色色阻层，以此类推，所述绿色色阻层对应绿色子像素G设置，所述蓝色色阻层对应蓝色子像素B设置。所述色阻层42用于将背光模组32所提供的光线过滤成特定的颜色，从而实现彩色显示。
所述透光层44覆盖所述黑色矩阵41朝向所述第一基板30的一表面，并填充第二通孔412，增加所述黑色矩阵41的结构稳定性。所述透光层44由透明材料制备而成。
所述基层43设于所述黑色矩阵41远离所述第一基板30的一表面上，其用于保护所述第二基板40的整体结构。
两层限位层45分别设于所述基层43的两个表面上。所述指纹识别单元10中的一超构透镜12A设于所述基层43朝向所述黑色矩阵41的一表面上，限位层45A设于所述基层43朝向所述黑色矩阵41的一表面上并覆盖该超构透镜12A。所以指纹识别单元10中的另一超构透镜12B设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上，所述限位层45B设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上并覆盖该超构透镜12B。所述超构透镜12的厚度小于所述限位层45的厚度。所述限位层45用于固定超构透镜12，防止超构透镜12在显示面板1中移动，同时还能缓冲减震、保护所述超构透镜12的作用。
所述显示面板1中还包括一第二偏光片60，所述第二偏光片60设于所述基层43远离所述黑色矩阵41的一表面上，其用于将经过第一偏光片33偏振处理的光线转换为人肉眼能够识别的光线。
在本发明实施例中所提供的显示面板1中，采用微米级尺寸的超构透镜12聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板1的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述超构透镜12还能需求调整其内部的纳米天线121各项属性参数，从而控制空间光场的相位、偏振及强度等，进而有效的控制光线的传播，调节进光量和焦距大小，以适应不同的面板需求，灵活可控，适应性强。
本发明实施例中还提供了一种显示面板1的制备方法，用以制备如上所述的显示面板1。所述制备方法中包括以下步骤：
步骤S10)制备第一基板30：准备一背光模组32、一第一偏光片33、一阵列基板31以及若干传感器11，并依次将第一偏光片33和所述背光模组32安装至所述阵列基板31的一表面上，将所述传感器11安装至所述阵列基板31远离所述背光模组32的一表面上，形成所述第一基板30。
步骤S20)制备第二基板40：在基层43的一表面上制备一层超构透镜12A的阵列，然后在所述基层43和所述超构透镜12上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12A，并固化该层透明材料，形成限位层45A。在所述基层43另一表面上制备一层超构透镜12B的阵列，然后在所述基层43和所述超构透镜12上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12B，并固化该层透明材料，形成限位层45B。在所述限位层45B远离所述基层43的一表面上进行黑色矩阵41制程，制备具有第一通孔411和第二通孔412的黑色矩阵41。在所述黑色矩阵41的第一通孔411中形成色阻层42。在所述黑色矩阵41与远离所述基层43的一表面上再次涂布一层透明材料，使所述透明材料填充所述第二通孔412，并固化该层透明材料，形成透光层44，完成所述第二基板40的制备。
步骤S30)组合：准备一液晶层50以及一第二偏光片60，并将所述第一基板30与所述第二基板40进行对位操作，使所述第一基板30中的传感器11与所述第二基板40中超构透镜12相互对应。依次将所述第一基板30、所述液晶层50、所述第二基板40和所述第二偏光片60叠层安装，形成如图10所示的显示面板1。
本发明实施例中所提供的显示面板1的制备方法，在不影响常规显示面板1中膜层制程的同时加入超构透镜12的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板1制程的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
实施例6
本发明实施例中提供了一种显示面板1，如图11所示，所述显示面板1中均匀分布了若干像素单元20和若干指纹识别单元10。所述像素单元20中具有依次排列的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B，所述指纹识别单元10设于所述蓝色子像素B远离所述绿色子像素G的一侧。
如图12所示，所述显示面板1中包括叠层设置第一基板30、第二基板40以及基层43，其中所述基层43设于所述第二基板40远离所述第一基板30的一表面上。所述指纹识别单元10包括一传感器11以及两个超构透镜12。所述传感器11设于所述第一基板30中。所述超构透镜12均设于所述第二基板40中，并均与所述传感器11对应设置。所述超构透镜12的结构与实施例1中所提供的超构透镜12相同，因此不在此做过多赘述。
如图12所示，所述第一基板30中包括阵列基板31、发光层34以及传感器11。所述发光层34设于所述阵列基板31朝向所述第二基板40的一表面上。所述阵列基板31中设有若干薄膜晶体管，所述发光层34中设有若干发光器件，所述发光器件可以为有机发光半导体(OLED)、微型发光二极管(Micro LED)等发光器件中一种，所述薄膜晶体管与所述发光器件电连接。所述发光器件包括红色发光器件34R、绿色发光器件34G以及蓝色发光器件34B，所述红色发光器件34R对应于红色子像素R，所述绿色发光器件34G对应于绿色子像素G，所述蓝色发光器件34B对应于蓝色子像素B。所述薄膜晶体管为所述发光器件传输电流，激发发光器件发出对应颜色的光，从而实现彩色显示。所述传感器11设于所述发光层34朝向所述第二基板40的一表面上。进一步地，所述传感器11嵌入所述发光层34中，并将所述传感器11朝向所述第二基板40的一面裸露，在不影响光线接收的同时减少面板的厚度。
如图12所示，所述第二基板40中还包括一基层43以及一限位层45。所述超构透镜12设于所述基层43朝向所述第一基板30的一表面上，所述限位层45设于所述基层43上并覆盖所述超构透镜12。所述基板可以为显示面板1的中彩膜基板、偏光片等膜层中的任意一种。所述限位层45用于固定超构透镜12，防止超构透镜12在显示面板1中移动，同时还能缓冲减震、保护所述超构透镜12的作用。
在本发明实施例中所提供的显示面板1中，采用微米级尺寸的超构透镜12聚集指纹识别所需的光线，在不影响显示面板1的分辨率以及面板厚度的同时能够实现全屏指纹识别。并且，所述超构透镜12还能需求调整其内部的纳米天线121各项属性参数，从而控制空间光场的相位、偏振及强度等，进而有效的控制光线的传播，调节进光量和焦距大小，以适应不同的面板需求，灵活可控，适应性强。
本发明实施例中还提供了一种显示面板1的制备方法，用以制备如上所述的显示面板1。所述制备方法中包括以下步骤：
步骤S10)制备第一基板30：准备一阵列基板31，并在阵列基板31的一表面上形成发光层34，同时将所述传感器11安装至所述发光层34远离所述阵列基板31的一表面上，形成所述第一基板30。
步骤S20)制备第二基板40：在基层43的一表面上制备一层超构透镜12的阵列，然后在所述基层43和所述超构透镜12上涂布一层透明材料，使透明材料覆盖所述超构透镜12，并固化该层透明材料，形成限位层45，完成所述第二基板40的制备。
步骤S30)组合：将所述第一基板30与所述第二基板40进行对位操作，使所述第一基板30中的传感器11与所述第二基板40中超构透镜12相互对应，并将所述第一基板30、所述第二基板40叠层安装，形成如图12所示的显示面板1。
本发明实施例中所提供的显示面板1的制备方法，在不影响常规显示面板1中膜层制程的同时加入超构透镜12的制备流程，与常规制程兼容性高，不会增加显示面板1制程的风险，并且所制备的产品稳定性高，不易发生翘曲，提高了生产良品率，降低了生产成本。
在本发明实施例1-6中提供了如图1及图11两种指纹识别单元10与像素单元20之间的排布关系，但在本发明的其他实施例中并不仅限于这两种分布方式，而其层状结构与本发明实施例1-6中所提供的显示面板相似，因此不在此做过多赘述。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
叠层设置的第一基板和第二基板；
若干指纹识别单元，每一指纹识别单元中包括：
传感器，设于所述第一基板中；
至少一超构透镜，设于所述第二基板中，并与所述传感器相对应。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板包括：
阵列基板，所述传感器位于所述阵列基板靠近所述第二基板的一侧。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括：
发光层，位于所述阵列基板靠近所述第二基板的一侧，所述传感器位于所述发光层靠近所述第二基板的一侧。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板包括：
黑色矩阵，设于所述第一基板上，所述黑色矩阵具有若干第一通孔和若干第二通孔，每一第二通孔与一指纹识别单元对应；
光阻层，设于所述黑色矩阵的第一通孔中；
所述超构透镜设于所述第二通孔中或设于所述黑色矩阵的一表面上。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板还包括一透光层，所述透光层设于所述黑色矩阵一表面上，并填充全部或部分第二通孔。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板包括：
限位层，设于所述第一基板上，并且所述超构透镜设于所述限位层中。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括若干像素单元，所述像素单元中具有至少一红色子像素、至少一绿色子像素以及至少一蓝色子像素；所述像素单元与所述指纹识别单元均匀分布在所述显示面板上。
8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述超构透镜包括：
若干纳米天线，阵列排布在所述超构透镜中。
9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述超构透镜的直径为5-25微米。
10.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在第一基板中形成传感器；
在第二基板中形成超构透镜；
将所述第一基板与所述第二基板进行对位操作，使所述传感器与所述超构透镜互相对应；
将所述第一基板与所述第二基板叠层放置。
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