CN113920549A - 显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示面板及显示装置。显示面板包括：基板；所述基板包括多个像素区域，每一所述像素区域设置有一个像素单元和一个指纹传感器，每一所述像素单元包括至少三种不同发光颜色的发光单元。本发明实施例提供的显示面板及显示装置实现了全面屏指纹识别。

Description

显示面板及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

目前，随着显示技术的发展，人们对显示产品的功能要求越来越高。现有的显示面板只能在某一固定区域进行指纹识别，无法满足用户需求。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，以实现了全面屏指纹识别。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

基板；所述基板包括多个像素区域，每一所述像素区域设置有一个像素单元和一个指纹传感器，每一所述像素单元包括至少三种不同发光颜色的发光单元。

可选的，显示面板还包括遮光层；

所述遮光层位于所述指纹传感器的收光侧，且所述遮光层位于所述发光单元的非出光侧，所述遮光层包括多个第一开口，每一所述第一开口在所述基板的垂直投影与一个所述指纹传感器在所述基板的垂直投影交叠；

或者，

所述遮光层位于所述发光单元的出光侧，且所述遮光层位于所述指纹传感器的收光侧，所述遮光层包括多个第一开口和多个第二开口，每一所述第一开口在所述基板的垂直投影与一个所述指纹传感器在所述基板的垂直投影交叠，每一所述第二开口在所述基板的垂直投影覆盖一个所述发光单元；每一所述第二开口内设置有色阻层。

可选的，所述指纹传感器的收光侧还设置有多个第一调光结构，每一所述第一调光结构在所述遮光层的垂直投影覆盖一所述第一开口，所述第一调光结构用于对通过所述第一开口进入所述指纹传感器的光线进行汇聚；

优选的，所述第一调光结构设置于所述第一开口内，或所述第一调光结构设置于所述遮光层远离所述指纹传感器的表面，或所述第一调光结构设置于所述遮光层邻近所述指纹传感器的表面。

可选的，所述第一调光结构包括第一超构透镜或第一微透镜；

可选的，所述第一超构透镜包括第一亚波长纳米天线阵列，

所述第一亚波长纳米天线阵列的亚波长纳米天线的形状包括长方体、圆柱形、V字或T字形；

所述第一亚波长纳米天线的材料包括磷化镓GaP、氮化硅SiN或二氧化钛TiO2。

可选的，所述遮光层位于所述发光单元的出光侧时，所述发光单元和所述遮光层之间还设置有封装层，所述封装层覆盖多个所述发光单元；所述遮光层邻近所述封装层的表面还设置有第一透明有机层，所述遮光层远离所述封装层的表面还设置有第二透明有机层。

可选的，所述遮光层位于所述发光单元的出光侧时，所述显示面板还包括第二调光层，所述第二调光层位于所述发光单元邻近所述遮光层的一侧，所述第二调光层包括多个第二调光结构，每一所述第二调光结构在所述遮光层的垂直投影覆盖一所述第二开口，所述第二调光结构用于调节所述发光单元的出光光路。

可选的，所述第二调光结构包括第二微透镜或第二超构透镜；所述第二微透镜包括平面以及与所述平面相对的凸面；

所述第二调光层设置于所述色阻层远离所述基板的一侧；

可选的，所述第二超构透镜包括第二亚波长纳米天线阵列；

第二亚波长纳米天线阵列中的亚波长纳米天线的形状包括长方体、圆柱形、V字或T字形；

所述第二亚波长纳米天线的材料包括磷化镓GaP、氮化硅SiN或二氧化钛TiO2。

可选的，所述指纹传感器设置于所述基板远离所述像素单元的一侧，或者，所述指纹传感器设置于所述基板与所述遮光层之间，或者，所述指纹传感器设置于所述基板内。

可选的，显示面板还包括：

光学传感器，所述光学传感器设置于所述遮光层邻近所述指纹传感器的一侧，所述遮光层还包括第三开口，所述第三开口在所述基板的垂直投影覆盖所述光学传感器在所述基板的垂直投影；所述第三开口内设置有第三超构透镜，所述第三超构透镜用于对通过所述第三开口进入所述光学传感器的光线进行光路调整；

所述光学传感器还包括图像传感器、结构光传感器、飞行时间测距传感器、距离传感器及光线传感器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明任意实施例所述的显示面板。

本实施例通过设置基板包括多个像素区域，每一像素区域包括一个像素单元和一个指纹传感器，实现了全面屏指纹识别。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种显示面板的俯视示意图；

图2是图1中显示面板沿剖面线AA的剖面图；

图3是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图

图6是本发明实施例提供的一种天线阵列的示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图；

图10是本实施例提供的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。

本发明实施例提供了一种显示面板，图1是本发明实施例提供的一种显示面板的俯视示意图，图2是图1中显示面板沿剖面线AA的剖面图，参考图1和图2，该显示面板包括：

基板10，基板10包括多个像素区域101，每一像素区域101设置有一个像素单元102和一个指纹传感器11，每一像素单元102包括至少三种不同发光颜色的发光单元40。

其中，基板10可以为驱动发光单元40发光的驱动基板，基板10可以包括多个像素驱动电路，每一像素驱动电路驱动一发光单元40发光。发光单元40可以包括第一颜色发光单元41、第二颜色发光单元42和第三颜色发光单元43。

本实施例通过设置基板包括多个像素区域，每一像素区域包括一个像素单元和一个指纹传感器，实现了全面屏指纹识别。

图3是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图，图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图，可选的，参考图3和图4，显示面板还包括：遮光层20。

参考图3，遮光层20位于指纹传感器11的收光侧，且遮光层20位于发光单元40的非出光侧，遮光层20包括多个第一开口21，每一第一开口21在基板10的垂直投影与一个指纹传感器11在基板10的垂直投影交叠。

或者，参考图4，遮光层20位于发光单元40的出光侧，且遮光层20位于指纹传感器11的收光侧，遮光层20包括多个第一开口21和多个第二开口22，每一第一开口21在基板的10垂直投影与一个指纹传感器11在基板10的垂直投影交叠，每一第二开口22在基板10的垂直投影覆盖一个发光单元40；每一第二开口22内设置有色阻层50。

其中，指纹传感器11的收光侧是指纹传感器邻近手指的一侧。遮光层20可以位于发光单元40的非出光侧，遮光层20不遮挡发光单元40发光，(图3)，或者，遮光层20位于发光单元40的出光侧(图4)时，遮光层20可以具有多个第二开口22，该第二开口22处裸露出发光单元40。遮光层20对外界进入指纹传感器11的干扰光进行遮挡，仅使与指纹传感器11对应位置处，即第一开孔21处的光线进入，可以滤除干扰光线，提高指纹识别精度。

此外，参考图4，色阻层50用于滤光，仅使特定颜色的光线通过。色阻层50可以包括第一色阻层51、第二色阻层52和第三色阻层53，第一色阻层51与第一颜色发光单元41对应，第二色阻层52与第二颜色发光单元42对应，第三色阻层53与第三颜色发光单元43对应，第一色阻层51仅使第一颜色发光单元41发出的第一颜色光通过，第二色阻层52仅使第二颜色发光单元42发出的第一颜色光通过，第三色阻层53仅使第三颜色发光单元43发出的第三颜色光通过。遮光层20用于遮挡环境光，避免环境光进入显示面板内部，色阻层50用于滤除进入显示面板内部被面板内部金属反射的环境光使每一发光单元40对应的第二开口22处仅出射对应颜色的光线，避免环境光影响显示效果，由此遮光层20和色阻层50可以起到偏光片的作用，从而使得显示面板可以无需设置偏光片，避免了偏光片对进入指纹传感器11的光线进行滤光，造成光能损失，增加进入指纹传感器11的光线的量，提升指纹传感器11的工作精度。

参考图3和图4，指纹传感器11的收光侧还设置有多个第一调光结构30，每一第一调光结构30在遮光层20的垂直投影覆盖一第一开口21，所述第一调光结构30用于对通过第一开口21进入指纹传感器11的光线进行汇聚。

具体的，第一调光结构30可以对手指反射回的指纹识别光线进行汇聚，使指纹识别光线汇聚后进入对应的指纹传感器11。第一调光结构30对经第一开口21进入光学传感器11的光线进行汇聚，提高进入指纹传感器11的光量，提高指纹传感器11的指纹识别精度。

本实施例的显示面板通过在指纹传感器11的收光侧设置遮光层20；遮光层20包括多个第一开口21，每一第一开口21在基板10的垂直投影与一个指纹传感器11在基板10的垂直投影交叠，并在指纹传感器11邻近遮光层20的一侧还设置有多个第一调光结构30，每一第一调光结构30在遮光层20的垂直投影覆盖一第一开口21，遮光层20可以对外界进入指纹传感器11的干扰光进行遮挡，仅使与指纹传感器11对应位置处的光线进入，且第一调光结构30可以对经第一开口21进入指纹传感器11的光线进行汇聚，提高进入指纹传感器11的光量，降低干扰，从而提高指纹传感器11的工作精度。

图5是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图，参考图4和图5，可选的，第一调光结构30包括第一超构透镜或第一微透镜。

具体的，参考图4，超构透镜由天线阵列组成，具有厚度薄，通过调整天线阵列中各天线的参数即可实现对超构透镜的光路调整作用进行调节的优点，通过在指纹传感器11邻近遮光层20的一侧设置第一超构透镜，可以保证显示面板具有较薄的厚度。

可选的，第一超构透镜包括第一亚波长纳米天线阵列。

具体的，可以在亚波长纳米天线之间可以填充透光材料形成第一超构透镜。图6是本发明实施例提供的一种天线阵列的示意图，图6以亚波长纳米天线101的形状为长方体形为例对天线阵列进行说明。可以通过调整天线阵列中每一亚波长纳米天线101与水平方向的夹角a以及亚波长纳米天线101的尺寸来调整第一超构透镜对光路的调整作用。示例性的，可以设置亚波长纳米天线101的长度l、高度h和宽度w的尺寸范围可以为300～1500nm，夹角a的范围为0～360°，天线阵列中相邻亚波长纳米天线101之间的间距

使得第一超构透镜对光线起汇聚作用。

另外，参考图5，第一微透镜具有平面和凸面，第一微透镜的平面的直径和第一微透镜的高度比值范围可以为2～40。第一微透镜的平面的形状依据第一开口设计而定，示例性的可以为圆形。当第一微透镜凸面朝下时，即朝向基板10时，采用第一微透镜远离基板一侧的膜层的折射率小于第一微透镜的折射率；当透镜凸面朝上时，即朝向手指时，第一微透镜远离基板一侧的膜层的折射率高与第一微透镜的折射率，这样可以对由指纹反射回来的光束进行汇聚。

可选的，参考图3和图4，第一调光结构30设置于第一开口21内(图4)，或第一调光结构30设置于遮光层20远离基板的表面(图3)，或第一调光结构30设置于遮光层20邻近基板的表面(图中并未示出)。

这样设置，使得第一开口21处的光均被第一调光结构30接收调整光路后进入指纹传感器21，提高光利用率。第一调光结构30设置于第一开口21内，可以减小显示面板的厚度，符合显示面板轻薄化的发展趋势。此外，第一调光结构30设置于遮光层20远离基板的表面或第一调光结构30设置于遮光层20邻近基板的表面时，第一开口21内可以填充透光材料。

可选的，参考图4，遮光层20位于发光单元40的出光侧时，发光单元40和遮光层20之间还设置有封装层60，封装层60覆盖多个发光单元40；遮光层20邻近封装层60的表面还设置有第一透明有机层70，遮光层20远离封装层60的表面还设置有第二透明有机层80。

其中，封装层60用于保护发光单元40，避免发光单元40受水氧等腐蚀，影响发光特性。第一透明有机层70用于增强遮光层20与下方膜层的附着力，例如增强遮光层20与封装层60之间的附着力，避免遮光层20由于外力等剥离。第二透明有机层80用于对遮光层20表面进行平坦化，便于后续膜层的设置。

需要说明的是，第一透明有机层70和第二透明有机层80可以采用相同的材料，例如可以采用相同的有机胶。

可选的，图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图，参考图7，遮光层20位于发光单元40的出光侧时，显示面板还包括：

第二调光层，第二调光层位于发光单元40邻近遮光层20的一侧，第二调光层包括多个第二调光结构90，每一第二调光结构90在遮光层20的垂直投影覆盖一第二开口22，第二调光结构90用于调节发光单元40的出光光路。

具体的，第二调光结构90可以对发光单元40发出的光线进行汇聚或发散，具体根据显示面板的显示需求设置，通过设置第二调光结构90可以调整发光单元的出光角度，从而调节显示面板的可视视角、色偏和混色等。例如可以设置第二调光结构90对发光单元40发出的光线进行发散，增加大视角的光线，减小视角色偏。

图8是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图，可选的，参考图7和图8，第二调光结构90包括第二微透镜92或第二超构透镜91；第二微透镜92包括平面以及与平面相对的凸面。

具体的，第二微透镜92的底面(平面)直径d和高度h比值范围可以为2～40。当第二微透镜92的凸面朝下，即朝向基板10时，第二微透镜92远离基板10侧的膜层的折射率低于第二微透镜92的折射率；或者，第二微透镜92凸面朝上，即朝向远离基板10的一侧，第二微透镜92远离基板10侧的膜层的折射率高于第二微透镜92的折射率时，第二微透镜92对发光单元发出的光光进行发散。当第二微透镜92的凸面朝下时，即朝向基板10时，第二微透镜92远离基板10侧的膜层的折射率高于第二微透镜92的折射率；或者，第二微透镜92凸面朝上时，即朝向远离基板10的一侧，第二微透镜92远离基板10侧的膜层的折射率低于第二微透镜92的折射率时，第二微透镜92对发光单元40发出的光进行汇聚。

此外，第二超构透镜91包括第二亚波长纳米天线阵列，通过调整天线阵列中各天线的尺寸以及倾斜角度可以调整第二超构透镜91的光路调整作用。

可选的，第二调光层设置于色阻层50远离基板10的一侧。

这样设置，第二调光层距离显示面板的用户观测面较近，经第二调光层调整光路后出射的光受显示面板后续膜层的影响较小，用户看到的光与经第二调光层调整光路后出射的光的出射角度等基本相等，可以更好的改善显示面板的可视视角、色偏等问题。

可选的，第一亚波长纳米天线阵列和第二亚波长纳米天线阵列中的亚波长纳米天线的形状包括长方体、圆柱形、V字或T字形；

第一亚波长纳米天线和第二亚波长纳米天线的材料均包括磷化镓GaP、氮化硅SiN或二氧化钛TiO2。

具体的，亚波长纳米天线的形状包括长方体、圆柱形、V字或T字形，一方面可以降低天线阵列的制作工艺难度，另一方面可以保证较好的调整光路。此外，磷化镓GaP、氮化硅SiN和二氧化钛TiO2的透光性较好，制备工艺简单，可以保证超构透镜具有较高的透光率，且降低制作工艺难度。

可选的，参考图4、图7和图8，指纹传感器11设置于基板10远离像素单元的一侧(图4)，或者，指纹传感器11设置于基板10与遮光层20之间(图8)，或者，指纹传感器11设置于基板10内(图7)。

具体的，指纹传感器11设置于基板10远离像素单元的一侧时，指纹传感器11的设置不会影响基板10内部的电路设置，此种设置方式对工艺要求较低。指纹传感器11设置于基板10内，即指纹传感器11可以与基板10内的驱动电路的一些膜层同层设置，指纹传感器11的一些膜层可以与驱动电路的一些膜层在同一工艺中制备，这种设置方式，可以减少工艺步骤，减小显示面板的厚度。指纹传感器11设置于基板10与遮光层20之间，例如指纹传感器11可以设置于相邻发光单元40之间，此种设置方式在减小显示面板厚度的同时，指纹传感器11距离手指更近，手指反射的指纹识别光线可以经过更短的路径到达指纹传感器，可以降低光能损失，提高指纹识别精度。

图9是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图，可选的，参考图9，显示面板还包括：

光学传感器12，光学传感器12设置于遮光层20邻近指纹传感器11的一侧，遮光层20还包括第三开口23，第三开口23在基板10的垂直投影覆盖光学传感器12在所述基板10的垂直投影；第三开口23内设置有第三超构透镜93，第三超构透镜93用于对通过第三开口23进入光学传感器12的光线进行光路调整；光学传感器12可以包括图像传感器、结构光传感器、飞行时间测距传感器、距离传感器及光线传感器中的至少一种。

其中，光学传感器12可以位于显示面板的显示区的任意区域，示例性的，多个图像传感器可以位于显示面板的左上角或右上角等区域，用于拍摄图像。第三超构透镜93对通过第三开口23进入光学传感器12的光线进行光路调整，例如可以对光线进行汇聚，具体可以根据光学传感器12的需要设置，不同光学传感器12的第三超构透镜30可以不同。遮光层20可以对外界进入光学传感器12的干扰光进行遮挡，仅使与光学传感器12对应位置处的光线进入，且第三超构透镜30可以对经第三开口23进入光学传感器12的光线进行汇聚，提高进入光学传感器12的光量，降低干扰，从而提高指纹识光学传感器12的工作精度。

本实施例还提供了一种显示装置，图10是本实施例提供的一种显示装置的示意图，参考图10，显示装置100包括本发明任意实施例所述的显示面板200。显示装置100可以为手机、平板等电子设备。

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)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

基板；所述基板包括多个像素区域，每一所述像素区域设置有一个像素单元和一个指纹传感器，每一所述像素单元包括至少三种不同发光颜色的发光单元。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括遮光层；

所述遮光层位于所述指纹传感器的收光侧，且所述遮光层位于所述发光单元的非出光侧，所述遮光层包括多个第一开口，每一所述第一开口在所述基板的垂直投影与一个所述指纹传感器在所述基板的垂直投影交叠；

或者，

所述遮光层位于所述发光单元的出光侧，且所述遮光层位于所述指纹传感器的收光侧，所述遮光层包括多个第一开口和多个第二开口，每一所述第一开口在所述基板的垂直投影与一个所述指纹传感器在所述基板的垂直投影交叠，每一所述第二开口在所述基板的垂直投影覆盖一个所述发光单元；每一所述第二开口内设置有色阻层。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于：

所述指纹传感器的收光侧还设置有多个第一调光结构，每一所述第一调光结构在所述遮光层的垂直投影覆盖一所述第一开口，所述第一调光结构用于对通过所述第一开口进入所述指纹传感器的光线进行汇聚；

优选的，所述第一调光结构设置于所述第一开口内，或所述第一调光结构设置于所述遮光层远离所述指纹传感器的表面，或所述第一调光结构设置于所述遮光层邻近所述指纹传感器的表面。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于：

所述第一调光结构包括第一超构透镜或第一微透镜；

优选的，所述第一超构透镜包括第一亚波长纳米天线阵列；

优选的，所述第一亚波长纳米天线阵列的亚波长纳米天线的形状包括长方体、圆柱形、V字或T字形；

优选的，所述第一亚波长纳米天线的材料包括磷化镓GaP、氮化硅SiN或二氧化钛TiO2。

5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于：

所述遮光层位于所述发光单元的出光侧时，所述发光单元和所述遮光层之间还设置有封装层，所述封装层覆盖多个所述发光单元；所述遮光层邻近所述封装层的表面还设置有第一透明有机层，所述遮光层远离所述封装层的表面还设置有第二透明有机层。

6.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于：

所述遮光层位于所述发光单元的出光侧时，所述显示面板还包括第二调光层，所述第二调光层位于所述发光单元邻近所述遮光层的一侧，所述第二调光层包括多个第二调光结构，每一所述第二调光结构在所述遮光层的垂直投影覆盖一所述第二开口，所述第二调光结构用于调节所述发光单元的出光光路。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于：

所述第二调光结构包括第二微透镜或第二超构透镜；所述第二微透镜包括平面以及与所述平面相对的凸面；

所述第二调光层设置于所述色阻层远离所述基板的一侧；

优选的，所述第二超构透镜包括第二亚波长纳米天线阵列；

优选的，第二亚波长纳米天线阵列中的亚波长纳米天线的形状包括长方体、圆柱形、V字或T字形；

优选的，所述第二亚波长纳米天线的材料包括磷化镓GaP、氮化硅SiN或二氧化钛TiO2。

8.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于：

所述指纹传感器设置于所述基板远离所述像素单元的一侧，或者，所述指纹传感器设置于所述基板与所述遮光层之间，或者，所述指纹传感器设置于所述基板内。

9.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，还包括：

光学传感器，所述光学传感器设置于所述遮光层邻近所述指纹传感器的一侧，所述遮光层还包括第三开口，所述第三开口在所述基板的垂直投影覆盖所述光学传感器在所述基板的垂直投影；所述第三开口内设置有第三超构透镜，所述第三超构透镜用于对通过所述第三开口进入所述光学传感器的光线进行光路调整；

所述光学传感器还包括图像传感器、结构光传感器、飞行时间测距传感器、距离传感器及光线传感器。

10.一种显示装置，包括权利要求1-9任一项所述的显示面板。

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