CN115483263A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种显示面板和显示装置。本公开中的显示面板包括衬底、驱动电路层、显示功能层和遮光层。驱动电路层位于所述衬底的一侧。显示功能层位于所述驱动电路层的背离所述衬底的一侧遮光层位于所述衬底朝向所述驱动电路层的一侧，遮光层设置有多个第一开孔，第一开孔用于在光学传感器上小孔成像，且遮光层的至少部分设置为导电材料以构成天线振子。在该显示面板中，通过将遮光层的至少部分设置为天线振子，有利于显示面板的轻薄化。

Description

显示面板和显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体地，涉及一种显示面板以及包括该显示面板的显示装置。

背景技术

随着电子技术的发展，显示装置的功能更加的多样化。例如，显示装置可以具有显示、指纹识别、导航以及通信等多种功能。与此同时，消费者对显示装置的轻薄化的要求也越来越高。因此如何在显示装置兼具多种功能的情况下减小显示装置的体积成为亟需解决的问题。

发明内容

本公开提供一种显示面板以及包括该显示面板的显示装置，该显示面板包括与光学传感器对应的遮光层，且遮光层的至少部分作为天线振子。将遮光层的至少部分设置为天线振子可以有利于显示面板的轻薄化，进而可以减小显示装置的体积。

本公开第一方面提供一种显示面板，该显示面板包括衬底、驱动电路层、显示功能层和遮光层。驱动电路层位于所述衬底的一侧；显示功能层位于驱动电路层的背离所述衬底的一侧；遮光层位于衬底朝向驱动电路层的一侧，设置有多个第一开孔，第一开孔用于在光学传感器上小孔成像，且遮光层的至少部分设置为导电材料以构成天线振子。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，遮光层设置在衬底和显示功能层之间。

例如，遮光层设置在衬底和驱动电路层之间。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，遮光层位于显示功能层的背离衬底的一侧。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，显示功能层包括多个发光器件，第一开孔在所述显示功能层上的正投影位于相邻所述发光器件的间隙中，遮光层还包括与发光器件对应设置的多个第二开孔。

例如，发光器件设置在对应的第二开孔在显示功能层上的正投影之内。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，遮光层包括第一部分和第二部分，第二部分为天线振子。

例如，第二部分位于遮光层的边缘区域。

例如，显示面板包括显示区，遮光层和显示区对应设置。

第二部分位于遮光层的边缘可以避免的设置影响小孔的形状，确保识别区的中间区域的采集指纹图像的准确性。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，第一部分和第二部分同层且同材料，第一部分和第二部分彼此隔离。

第一部分和第二部分同层且同材料可以在同一工序中形成分别位于第一部分和第二部分中的第一开孔。这种方式可以提高显示面板的生产效率，降低显示面板的生产成本。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，且第一部分为绝缘材料，第二部分为导电材料；所述第一部分和所述第二部分同层设置，或，所述第二部分嵌设于所述第一部分。

第一部分和第二部分同层，且第一部分为绝缘材料，第二部分为导电材料，这种方式可以避免第一部分和第二部分之间隔离效果不佳，由此可以确保天线的可靠性。

在本公开第一方面的一个具体实施方式中，还包括触控层和盖板。触控层位于显示功能层的显示侧。盖板位于触控层的背离显示功能层的一侧，其中，盖板至遮光层的距离大于遮光层至光学传感器的距离。

本公开第二方面提供一种显示装置，包括光学传感器和如第一方面中涉及的显示面板；所述显示面板设置有识别区，所述光学传感器与所述识别区对应设置，所述光学传感器位于所述衬底与显示功能层之间或贴设在所述衬底背离所述遮光层的一侧。

在本公开第二方面的一个具体实施方式中，显示装置还包括柔性电路板。柔性电路板与显示面板邦定连接，柔性电路板包括馈线，馈线与显示面板中的天线振子连接。

附图说明

图1是本公开至少一个实施例提供的显示面板的俯视示意图。

图2是本公开至少一个实施例提供的显示面板的截面示意图。

图3是本公开至少一个实施例提供的遮光层的俯视示意图。

图4是本公开至少一个实施例提供的显示面板的俯视示意图。

图5是本公开至少一个实施例提供的显示面板的截面示意图。

图6是本公开至少一个实施例提供的显示面板的截面示意图。

图7是本公开至少一个实施例提供的显示面板的截面示意图。

图8是本公开至少一个实施例提供的遮光层的俯视示意图。

图9是本公开至少一个实施例提供的显示面板的截面示意图。

图10是本公开至少一个实施例提供的遮光层的俯视示意图。

图11是本公开至少一个实施例提供的遮光层的俯视示意图。

图12是本公开至少一实施例提供的显示装置的俯视示意图。

图13是本公开至少一实施例提供的显示装置的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

随着电子技术的发展，显示装置的功能更加的多样化。例如，显示装置可以具有显示、指纹识别、导航以及通信等多种功能。这就导致显示装置中的天线的类型越来越多，例如Wi-Fi天线、Bluetooth天线、GPS天线，NFC天线等各种类型的天线，因此显示装置的天线数量也越来越多。以显示装置为手机终端为例，随着通信技术从4G发展到5G，手机终端的天线数量已经由4G时代的四个增加到5G时代的一百多个。天线数量的剧增导致天线面积增加，但基于用户对电子显示产品例如手机终端轻薄化的需求，手机终端的边框的越来越窄且手机终端的厚度越来越薄，手机终端的内部空间被压缩，天线的安装空间越来越小，因此需要压缩因设置天线而使得手机终端所增加的体积，提高手机终端的集成度。

有鉴于此，本公开至少一个实施例提供一种显示面板，将显示面板中的遮光层的至少部分复用为天线振子有利于显示面板的轻薄化，这种方式可以提高包括该显示面板的显示设备的集成度。

下面，结合附图对本公开至少一个实施例中的显示面板的具体结构进行说明。在这些附图中，显示面板所在面为基准建立空间直角坐标系，以对显示面板中各个结构的位置进行说明。在该空间直角坐标系中，X轴和Y轴与显示面板所在的面平行，Z轴与显示面板所在面垂直，Z轴的正方向为显示面板的出光方向。

图1是本公开至少一个实施例提供的显示面板的俯视示意图。图2是沿图1中的AB线形成的截面示意图。图3是遮光层的俯视示意图。如图1-图3所示，本公开至少一个实施例提供一种显示面板100，该显示面板100包括显示区101和非显示区102，在显示区101中划分有识别区103。

遮光层104位于显示面板100中，可选地，遮光层104和显示区对应设置，进一步地，遮光层104的至少部分位于识别区103中。遮光层104设置有多个第一开孔105，且遮光层104的至少部分设置为导电材料以构成天线振子106。可选地，天线振子106可以位于遮光层104的任意位置。例如遮光层104的全部都作为天线振子106。

遮光层104和光学传感器20对应设置，遮光层104和光学传感器20共同构成用于识别指纹的屏下光学指纹识别装置，具体来说，该屏下光学指纹识别装置为矩阵小孔成像系统(Matrix Pinhole Image Sensing System，简称为MAPIS)。矩阵小孔成像系统是利用小孔成像原理开发的光学指纹识别装置，矩阵小孔成像系统以其高精度、结构简单以及厚度超薄的优势被广泛应用。

在本公开一实施例的至少一个实现方式中，遮光层104的材料为不透光的，遮光层104中的多个第一开孔105作为矩阵小孔成像系统中的小孔(Pinhole)。光学传感器20位于衬底107背离遮光层104的一侧，且与识别区103对应。显示功能层109发出的光源在接触手指后被反射，透过遮光层104中的第一开孔105，在光学传感器20上进行成像，以识别手指的指纹。光学传感器20具体为光学指纹传感器。光学传感器20主要是利用光的折射和反射原理，手指表面指纹凹凸不平的线纹上折射的角度及反射回去的光线明暗就会不一样，就会收集到不同明暗程度的图片信息，也就是收集到指纹图像。可选地，光学传感器20可以作为显示面板100中的一部分，以集成的方式形成在显示面板100内，例如，光学传感器位于所述衬底与显示功能层之间。光学传感器20也可以是位于显示面板外的结构，与显示面板固定连接，例如，光学传感器贴设在衬底背离遮光层的一侧。

具体地，如图3所示，第一开孔105周期性排布。根据小孔成像原理，孔径越小即通过的光强度越低，图像较暗，孔径越大，光强度高，但图像较模糊。因此，第一开孔105的孔径可以为5微米～25微米，例如，第一开孔105的孔径可以为8微米、10微米、13微米、15微米或者20微米。第一开孔105的形状可以是圆形或者矩形等。本公开实施例以第一开孔105的形状为圆形进行说明，实际上，多个第一开孔105的尺寸以及排布方式可以根据显示面板100的需要适应性调整，本公开不用于限制多个第一开孔105的形状、尺寸以及具体排布方式。

在显示面板100中设置包括多个第一开孔105的遮光层104，遮光层104和与其对应的光学传感器20，利用小孔成像原理采集指纹，这种方式可以使得显示面板100具有指纹识别功能，优化用户的使用体验。

识别区103为用于识别指纹的区域，显示面板100的至少部分区域为识别区103。在一个实施方式中，如图4所示，显示面板100的全部显示区101都是识别区103。将显示面板100的全部显示区101都设置为识别区103。也就是说，遮光层在显示面板的出光面上的正投影和显示区在显示面板的出光面上的正投影重合。这种方式可以增大指纹识别的范围，优化用户的使用体验。

可选地，显示面板100为有机发光显示面板。如图5所示，该显示面板100包括衬底107、驱动电路层108、显示功能层109和遮光层104。驱动电路层108位于所述衬底107的一侧。显示功能层109位于驱动电路层108的背离所述衬底107的一侧。显示功能层109中包括多个有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称为OLED)，至少一个有机发光二极管组成显示面板100的子像素。有机发光二极管是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件。具体地，有机发光二极管可以包括在基底上依次叠置的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和阴极层。有机发光二极管在电场的作用下，阳极层产生的空穴和阴极层产生的电子会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，并迁移到发光层。当空穴和电子在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光层中的发光分子最终产生可见光。

驱动电路层108包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称为TFT)。薄膜晶体管用于组成子像素的驱动电路。

遮光层104和显示面板100的显示功能层109具有多种相对位置关系。下面结合图5-图9对显示面板100的多个实施方式进行说明。

在本公开一实施例的至少一个实施方式中，遮光层104在衬底107和显示功能层109之间。也就是说，遮光层104位于显示功能层109的朝向衬底107的一侧。例如，遮光层104在衬底107和驱动电路层108之间或者遮光层104在驱动电路层108和显示功能层109之间。

如图5所示，遮光层104在衬底107和驱动电路层108之间。遮光层104设置在衬底107和驱动电路层108之间不会影响显示功能层109和驱动电路层108之间的信号线的布局，且遮光层104在显示功能层109朝向衬底107的一侧，遮光层104不会位于子像素的出光的路径上，不影响显示面板100的显示效果。此时，遮光层104中包括多个第一开孔105，第一开孔105具有多种排布方式，例如图3所示，多个第一开孔105周期性排布。

如图6所示，在本公开一实施例的至少一个实施方式中，遮光层104位于显示功能层109的背离衬底107的一侧。具体地，显示面板100还包括位于显示功能层109背离衬底107的一侧的封装层111。封装层可以包括依次设置在显示功能层朝向显示面板的出光侧的第一无机封装层、有机封装层和第二无机封装层。例如，第一无机封装层和第二无机封装层的材料可以包括无机材料，例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等，无机材料的致密性高，可以防止水、氧等的侵入；例如，有机封装层的材料可以为含有干燥剂的高分子材料或可阻挡水汽的高分子材料等，例如高分子树脂等以对OLED面板的表面进行平坦化处理，并且可以缓解第一无机封装层和第二无机封装层的应力，还可以包括干燥剂等吸水性材料以吸收侵入内部的水、氧等物质。

可选地，遮光层104可以位于显示功能层109和封装层111之间。如图7所示，遮光层104位于封装层111背离衬底107的一侧。由于封装层111表面平整，可以直接采用化学气相沉积、物理气相沉积或者蒸镀等工艺直接在封装层111背离衬底107的一侧形成平坦的遮光层104。

显示功能层109包括多个发光器件110。如图7和图8所示，遮光层104包括与发光器件110对应的多个第二开孔112，第二开孔112与对应的发光器件110至少部分重叠，且第一开孔105在显示功能层109所在面上的正投影位于发光器件110的间隙中。例如，发光器件110设置在对应的第二开孔112在显示功能层109上的正投影之内。也就是说，第二开孔的尺寸大于像素单元的发光区域，以避免遮光层影响像素单元的出光效率。

具体地，发光器件110为有机发光二极管，多个发光器件110间隔分布，例如，多个发光器件110阵列排布。在遮光层104位于显示功能层109背离衬底107的一侧时，在遮光层104与发光器件110对应的位置设置第二开孔112，可以避免遮光层104阻挡发光器件110发出的光线，避免遮光层104影响显示面板100的显示效果。第二开孔112在显示功能层109所在面上的正投影位于发光器件110的间隙中可以避免第一开孔105和第二开孔112重叠，影响指纹识别的效果。

如图9所示，以遮光层104位于显示功能层109的出光侧为例，在本公开一实施例的至少一个实施方式中，显示面板100还包括触控层113和盖板114。触控层113位于显示功能层的显示侧。触控层113可以为外挂式(on-cell)触控层113。触控层113和遮光层104通过光学胶(未图示)粘接。盖板114位于触控层113的背离显示功能层的一侧。盖板114和触控层113可以通过光学胶粘接。可选地，触控层113也可以为内置式的触控层113。

如图9所示，盖板114至遮光层104的距离大于遮光层104至指纹传感器的距离。根据小孔成像原理，像距小于物距，则成像尺寸小于物体尺寸，成像的亮度较亮。在本实施例中，遮光层104到光学传感器20的距离既为像距，盖板114到遮光层104的距离为物距，盖板114至遮光层104的距离大于遮光层104至光学传感器20的距离可以避免相邻的小孔的成像(也就是区域N1和区域N2)重叠造成图像串扰，并保证相邻小孔采集的指纹图像(也就是区域M1和M2)是部分重叠的，不会损失指纹信息。盖板114至遮光层104的距离大于遮光层104至光学传感器20的距离可以使成像较亮，提高成像的清晰度。

如图9所示，小孔成像的光路上无遮挡也无散射粒子，也就是光路经过的膜层具有透光性，膜层的质地均匀，不同膜层的折射率的变化很小。这种设置可以提高指纹识别的清晰度。

在本公开一实施例的至少一个实施方式中，显示面板100还包括偏光片(未图示)，偏光片可以位于触控层113和显示面板100之间或者盖板114和触控面板之间。

为了提高包括该显示面板100的显示装置200的集成度，减小包括该显示面板100的显示装置200的体积，将遮光层104的至少部分设置为导电材料以构成显示装置200的天线振子106。下面结合图10-图11对天线振子106的具体结构进行说明。

具体地，遮光层104包括彼此电隔离的第一部分116和第二部分117，第二部分117为天线振子106。由于第二部分117用作天线振子106，因此第二部分117为导电材料。为了使第二部分117兼具遮光性和导电性，遮光层104的第二部分117可以为黑色的金属材料，或者第二部分117为金属材料和遮光材料(例如遮光涂料)的叠层。黑色的金属材料还可以避免遮光层104反光而影响显示面板100的显示效果。

可选地，第二部分117也就是天线振子106可以遮光层104中的任意位置。如图10所示，在本公开一实施例的至少一个实施方式中，多个第二部分117位于遮光层104的边缘。第二部分117位于遮光层104的边缘为天线与馈线的连接点位于遮光层104的边缘。第二部分117位于遮光层104的边缘可以便于将第二部分117和第一部分116电隔离，且便于第二部分117与馈线电连接。因此这种方式可以降低生产成本。第二部分117位于遮光层104的边缘可以避免的设置影响小孔的形状，确保识别区103的中间区域的采集指纹图像的准确性。

具体地，如图10所示，天线振子106的数量可以为多个，多个天线振子106可以用作显示装置200中的通信天线、电视天线以及导航天线等天线的天线振子。天线是一种变换器，在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。天线振子106可以根据天线的作用的不同具有多种形状。本公开实施例不用于限制天线振子106的具体数量、形状以及用途等。

在本公开一实施例的至少一个实施方式中，如图10所示，第一部分116和第二部分117同层且同材料，第一部分116和第二部分117彼此间隔设置。也就是说，第一部分116和第二部分117都为导电材料。具体地，第一部分116和第二部分117之间通过凹槽115隔离，凹槽115的一侧为第一部分116，凹槽115的另一侧为第二部分117。凹槽115形状的不同，可以形成不同形状的第二部分117。

例如，第一部分116和第二部分117采用同一工艺形成。以遮光层104为黑色金属材料为例，形成遮光层104的工艺包括采用化学气相沉积工艺或者物理气相沉积工艺形成一层黑色金属材料，以及采用光刻的方式在导电层的预定位置形成第一开孔105、第二开孔112以及凹槽115。最终形成包括第一部分116和第二部分117的遮光层104。

第一部分116和第二部分117同层可以减小遮光层104的厚度。第一部分116和第二部分117同层且同材料可以在同一工序中形成分别位于第一部分116和第二部分117中的第一开孔105。也就是说，第一部分116和第二部分117不需要分别采用两个工艺形成，这种方式可以提高显示面板100的生产效率，降低显示面板100的生产成本。

在本公开一实施例的至少一个实施方式中，如图11所示，第一部分116为绝缘材料，第二部分117为导电材料。第二部分117可以为黑色金属。第一部分116可以为绝缘的材料，例如第一部分116可以为遮光油墨或者光刻胶等。

可选地，第一部分116和第二部分117的厚度相同，第一部分116和第二部分117同层设置。或者第二部分117的厚度小于第一部分116的厚度，第二部分117嵌设于所述第一部分116中。

具体地，形成遮光层104的方法可以是先形成绝缘的第一部分116，再形成导电的第二部分117。形成遮光层104的方法也可以是先形成导电的第二部分117，再形成绝缘的第一部分116。第一部分116和第二部分117之间不重叠，避免遮光层104不平整，并避免增加遮光层104的厚度。

第一部分116和第二部分117同层，且第一部分116为绝缘材料，第二部分117为导电材料，这种方式可以避免第一部分116和第二部分117之间隔离效果不佳，导致第一部分116和第二部分117电连接，避免天线振子106的尺寸改变而导致天线的性能改变或者天线失效，由此可以确保天线的可靠性。

本公开至少一个实施例提供一种显示装置200，该显示装置200包括以上实施例中的的显示面板100。

图12是本公开至少一实施例提供的显示装置的俯视示意图。图13为沿图12中CD线的截面示意图。如图12和图13所示，该显示装置200包括光学传感器20和如上述实施例中的显示面板100。显示面板100设置有识别区，光学传感器20与所述识别区对应设置，光学传感器20位于衬底与显示功能层之间或贴设在衬底背离遮光层的一侧。显示装置200还包括柔性电路板203，该柔性电路板203与显示面板100邦定连接。柔性电路板203包括馈线，馈线与显示面板100的天线振子连接，馈线和天线振子连接以组成用于传递电磁信号的天线。该天线可以是Wi-Fi天线、Bluetooth天线、GPS天线，NFC天线等天线中的至少一种。

可选地，显示装置200还包括壳体201，壳体201和显示面板100的盖板114组成一个容纳空间。显示装置200还包括主板、电池以及摄像头202等电子元件。壳体201和显示面板100之间密封连接，用于保护设置在其内部的柔性电路板、主板、电池以及摄像头202等电子元件。

具体来说，显示装置200可以是智能手机，也可以是任何具有显示功能的电子产品，例如，显示装置200可以是电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备以及触控交互终端等，本公开实施例对此不作特殊限定。

根据本公开实施例提供的显示装置200与本公开实施例所提供的显示面板100属于同一发明构思，具有相应的膜层结构和有益效果。未在显示装置200的实施例中详尽描述的细节，可参见显示面板100的实施例部分，此处不再赘述。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

衬底；

驱动电路层，位于所述衬底的一侧；

显示功能层，位于所述驱动电路层的背离所述衬底的一侧；以及

遮光层，位于所述衬底朝向所述驱动电路层的一侧，所述遮光层设置有多个第一开孔，所述第一开孔用于在光学传感器上小孔成像，且所述遮光层的至少部分设置为导电材料以构成天线振子。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述遮光层设置在所述衬底和所述显示功能层之间；

优选地，所述遮光层设置在所述衬底和所述驱动电路层之间。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述遮光层位于所述显示功能层的背离所述衬底的一侧。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述显示功能层包括多个发光器件，所述第一开孔在所述显示功能层上的正投影位于相邻所述发光器件的间隙中，所述遮光层还包括与所述发光器件对应设置的多个第二开孔；

优选地，所述发光器件设置在对应的所述第二开孔在所述显示功能层上的正投影之内。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的显示面板，其特征在于，所述遮光层包括第一部分和第二部分，所述第二部分为所述天线振子；

优选地，所述第二部分位于所述遮光层的边缘区域；

优选地，所述显示面板包括显示区，所述遮光层和所述显示区对应设置。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分同层且同材料，所述第一部分和所述第二部分彼此间隔设置。

7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一部分为绝缘材料，所述第二部分为导电材料；所述第一部分和所述第二部分同层设置，或，所述第二部分嵌设于所述第一部分。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的显示面板，其特征在于，还包括：

触控层，位于所述显示功能层的显示侧；以及

盖板，位于所述触控层的背离所述显示功能层的一侧，其中，所述盖板至所述遮光层的距离大于所述遮光层至所述光学传感器的距离。

9.一种显示装置，其特征在于，包括光学传感器和权利要求1-8中任一项所述的显示面板；所述显示面板设置有识别区，所述光学传感器与所述识别区对应设置，所述光学传感器位于所述衬底与显示功能层之间或贴设在所述衬底背离所述遮光层的一侧。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，还包括：

柔性电路板，与所述显示面板邦定连接；

其中，所述柔性电路板包括馈线，所述馈线与所述显示面板中的天线振子连接。

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