CN115576452A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种显示面板及显示装置，显示面板包括衬底、发光层和压感传感器，其中发光层位于所述衬底一侧，包括间隔设置的多个发光单元；压感传感器包括间隔设置的第一极板与第二极板，所述第一极板开设有透光孔与成像孔，所述透光孔与所述发光单元对应设置，所述成像孔形成在相邻所述发光单元之间的间隔位置，所述成像孔用于与光学模组对应。通过压感传感器的设计，将压感触控技术加入到显示面板中，同时压感传感器对应位置处的透光孔及成像孔设计，利用小孔成像原理，将显示面板变成高精度的指纹识别透镜，实现光学屏下指纹功能，将指纹识别功能一体化于显示装置上。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
全面屏设计已经成为显示装置的行业趋势，出于外观美感的需要以及防伪需求，屏下指纹识别技术应运而生。目前，集成有屏下指纹识别技术的显示装置存在厚度较厚的问题。
发明内容
本申请主要提供一种显示面板及显示装置，通过对显示面板的整体结构进行改善，将压感触控技术加入到显示面板中，同时压感传感器对应光学模组的位置设置有成像孔，即将压感传感器复用为光学模组中的小孔层，以降低显示面板的厚度；同时上述成像孔利用小孔成像原理，将显示面板变成高精度的指纹识别透镜，以提高光学屏下指纹识别精度。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种显示面板，其包括衬底、发光层和压感传感器，其中发光层位于所述衬底一侧，包括间隔设置的多个发光单元；压感传感器包括间隔设置的第一极板与第二极板，所述第一极板开设有透光孔与成像孔，所述透光孔与所述发光单元对应设置，所述成像孔形成在相邻所述发光单元之间的间隔位置，所述成像孔用于与光学模组对应。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种显示装置，其包括光学模组和本发明实施例中的显示面板；所述光学模组贴设于所述显示面板的背光侧，或，所述光学模组设置于所述显示面板内。
区别于现有技术情况，本申请通过压感传感器的设计，将压感触控技术加入到显示面板中，同时压感传感器对应光学模组的位置设置有成像孔，即将压感传感器复用为光学模组中的小孔层，以降低显示面板的厚度；同时上述成像孔利用小孔成像原理，将显示面板变成高精度的指纹识别透镜，以提高光学屏下指纹识别的精度和实现光学屏下指纹功能。将指纹识别功能一体化于显示装置上。具有结构简单、功耗低、易组装、成本低的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。其中：
图1为本申请中显示面板一实施方式的结构示意图；
图2为本申请中显示装置一实施方式的结构示意图；
图3为本申请中显示面板第一极板的俯视图；
图4为本申请中显示面板成像设计方式的效果示意图；
图5为本申请中显示面板成像原理的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1、图2及图3，图1为本申请中显示面板一实施方式的结构示意图；图2为本申请中显示装置一实施方式的结构示意图；图3为本申请中显示面板第一极板的俯视图；显示面板10包括：衬底2、阵列层3、发光层4、压感传感器5和偏光片6。其中，衬底2可以为刚性衬底，其材质可以为玻璃等；或者，衬底2也可为柔性衬底，其材质可以为聚酰亚胺等。发光层4位于衬底2一侧，包括间隔设置的多个发光单元41；可选地，该发光单元41可以为OLED发光单元或LED发光单元等。压感传感器5位于发光层4远离衬底2一侧；其中，压感传感器5包括间隔设置的第一极板51与第二极板53，第一极板51开设有透光孔54与成像孔55，透光孔54与发光单元41对应设置，成像孔55形成在相邻发光单元41之间的间隔位置，成像孔55用于与光学模组1对应(如图2所示)。可选地，该光学模组1可以为指纹模组或摄像模组等。当该显示面板10和光学模组1形成显示装置100时，光学模组1可以位于衬底2背离发光层4一侧。透光孔54的设计使得发光单元41发出的光可以射出，成像孔55的设计可以使得外界环境光或者反射光线能够经过成像孔55进入光学模组1。例如，当光学模组1为指纹模组时，当手指置于压感传感器5背离发光层4一侧时，发光单元41或其他指纹识别光源所发出的光经手指后发生反射，反射回来的光线穿过成像孔55后到达光学模组1从而形成指纹识别信号。当然，在其它实施例中，光学模组1可以设置在显示面板10的内部，例如光学模组1可以设置在衬底2和阵列层3之间。
通过压感传感器5的设计，将压感触控技术加入到显示面板10中，同时压感传感器5对应光学模组1的位置设置有成像孔55，即将压感传感器5复用为光学模组1中的小孔层，以降低显示面板10的厚度；同时上述成像孔利用小孔成像原理，将显示面板10变成高精度的指纹识别透镜，以提高光学屏下指纹识别的精度和实现光学屏下指纹功能。将指纹识别功能一体化于显示装置100上。具有结构简单、功耗低、易组装、成本低的优势。
进一步地，压感传感器5中的第一极板51非透光，第一极板51对应发光单元41的位置设置有透光孔54，第一极板51对应至少部分相邻发光单元41之间的间隔位置处设置有成像孔55；在一个应用场景中，当光学模组为指纹识别模组，且为局部指纹识别时，第一极板51仅对应部分相邻发光单元41之间的间隔位置处设置有成像孔55；当光学模组为指纹识别模组，且为全屏指纹识别时，第一极板51仅对应所有相邻发光单元41之间的间隔位置处设置有成像孔55。
其中，透光孔54在衬底2上的正投影的面积大于或等于发光单元41在衬底2上的正投影的面积，同时透光孔54在衬底2上的正投影覆盖发光单元41在衬底2上的正投影，通过在第一极板51上开设透光孔54，使得发光单元41发出的光线可以通过透光孔54出射。同时成像孔55设置在相邻发光单元41的间隔位置处，使得成像孔55的设计不会影响发光单元41的正常发光，进而不会影响到显示面板10的出光效率。在一实施例中，成像孔55的中心轴可以与相邻发光单元41的中间位置处重合；在另一实施例中，成像孔55的中心轴可以与相邻发光单元41中间位置处有一定的偏移，但是相邻的成像孔55和透光孔54的孔壁之间具有一定的距离，即成像孔55在衬底2上的正投影与发光单元41在衬底2上的正投影不重合。
进一步地，压感传感器5还包括第二极板53，与第一极板51相对且间隔设置；其中，第二极板53透光；或者第二极板53非透光，第二极板53设置为导电网格结构，该导电网格结构包括网格线，该网格线在第一极板51上的正投影偏离透光孔54和成像孔55，即第二极板53在第一极板51上的正投影位于透光孔54和成像孔55外侧。当第二极板53透光时，使得发光单元41发射的光线可以通过第二极板53出射，同时在小孔成像过程中，受手指阻挡而发射的光线也可以通过第二极板53进入成像孔55。此时，第二极板53的材质可为透明金属，如氧化铟锡ITO。当第二极板53非透光时，将第二极板53设置为网格结构，第二极板53在第一极板51上的正投影位于透光孔54和成像孔55外侧。通过网格机构的设计使得发光单元41发射的光线可以通过第二极板53出射，同时在小孔成像过程中，受手指阻挡而发射的光线也可以通过第二极板53进入成像孔55。即当第二极板53不透光时，通过网格结构的设计使得第二极板53不会影响显示面板10中光线的正常出射及光学模组1中反射光线的成像。此时，第二极板53的材质可为不透明的金属，如银Ag、铜Cu，此时通过在第二极板53上设立网格结构，使得光线透过。
在一实施例中，第二极板53相对第一极板51远离发光层4。第二极板53受到外部压力后，会产生一定的形变。通过该形变使得压感传感器5可以获得压力大小及压力发生的位置，当第二极板53相对第一极板51远离发光层4时，第二极板53相对第一极板51更接近接触表面11，该位置使得第二极板53更易通过自身形变获得压力信息，使得压感传感器5实现压力感测的功能。第一极板51相对第二极板53远离发光层4时，第一极板51不会由于外部压力而造成自身形变。当第一极板51不发生形变时，成像孔55的结构较为稳定，不会发生形变，进而不会对反射光线的光路产生影响而导致成像模糊的问题。
进一步地，压感传感器5还包括压敏材料层52，其位于第二极板53与第一极板51之间，压敏材料层52可为氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化锰中的一种或多种。压感传感器5可以为压力传感器，其属于压力传感器的一种，把压力信号转变为电压信号输出。通常压力传感器一般由弹性敏感元件和位移敏感元件组成。弹性敏感元件的作用是使被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。有时把这两种元件的功能集于一体。其中敏感元件主要由压敏材料构成，压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。
在一实施例中，第一极板51包括导电主体以及覆盖导电主体表面的遮光涂层；优选地，导电主体的材质包括金属，遮光涂层的材料为碳纳米管、石墨等。在压感传感器5中，第一极板51需要具有一定的支撑性能，不易变形同时可以导电，优选的，可以选用金属材料作为第一极板51的主要材料。同时，第一极板51邻近发光层4设置，第一极板具有遮光涂层可以起到阻挡光线的作用，防止不同颜色的光串扰，进而防止显示面板的发光质量下降。
请参阅图4，图4为本申请中显示面板成像设计方式的效果示意图。优选地，成像孔55的孔径D1小于透光孔54的孔径。由于透光孔54的孔径大小与发光单元的尺寸相对应，即透光孔54的孔径大于或等于发光单元41的孔径。对于成像孔55，其孔径D1主要是为了实现小孔成像，为了保证成像的清晰度及准确性，成像孔55的尺寸较小，因此透光孔54的孔径大于成像孔55的孔径D1。
请再次参阅图3，在一实施例中，成像孔55均匀排布，任意两个相邻成像孔55之间的间距相同；由于透光孔54与发光单元41对应设置，当发光单元41在发光层4上均匀排布时，透光孔54和成像孔55在第一极板51上均匀排布，使得相邻两个成像孔55之间的间距等同。成像孔55的中心轴可以与相邻发光单元41的中间位置处重合或者有一定的偏移，使得成像孔55在第一极板51上均匀排布，同时相邻两个成像孔55之间的间距相同。
请再次参阅图4，相邻两个成像孔55之间的间距大于或等于50μm，且小于或等于60μm。即D2为50μm-60μm此时，成像孔55均匀设置，当相邻两个发光单元之间的间距大于或等于50μm，且小于或等于60μm时，相邻两个成像孔55之间的间距的数值也可采用大于或等于50μm，且小于或等于60μm的设计。使得经过成像孔55所成的指纹图像具有更高的解析度。
成像孔55的孔径D1大于或等于5μm，且小于或等于25μm。为保证指纹反射的光线反射后最大限度的被光学模组1捕捉，本申请设置的成像孔55的孔径D1为5μm-25μm，例如，成像孔55的孔径D1可以为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm等；相邻成像孔55的间距D2为50μm-60μm，例如，相邻成像孔55的间距D2可以为50μm、52μm、54μm、56μm、58μm、59μm、60μm等。经验证，采用此设计方式的第一极板51可以最大限度的将指纹反射光线被光学感应器捕捉，形成高质量的指纹图形，同时该设计结构简单、成本低。另外成像孔55的孔径D1会对成像效果造成直接影响，该孔径D1越小使得通过的光强度越低，图像较暗；该孔径D1越大，则图像较模糊；均具有难以准确识别及识别难度大的缺陷，在接触表面11，手指与盖板7接触所形成的对象区域14可以部分重叠，在成像表面12，经手指阻挡而反射的光线通过成像孔55在成像表面12上进行成像，通过每一个成像孔55在成像表面12所形成的图像区域13不可以重叠，相邻的该图像区域13可以具有间隔，如果图像区域13重叠，会对光学模组1的作业造成干扰，使其无法正确成像。成像孔55的孔径D1为5μm-25μm时，使得光学模组1可以形成高质量的指纹图形。当成像孔55的形状为圆形，方形或矩形时，成像质量最高。在其它实施方式中，成像孔55的形状可以为梯形，三角形，平行四边形等其它形状。
请继续参阅图1及图4，显示面板10还包括盖板7，其位于压感传感器5背离发光层4一侧；当光学模组1位于显示面板10外部时，其中盖板7远离发光层4的一侧为接触表面11，衬底2背离盖板7一侧的表面为成像表面12。当光学模组1位于显示面板10内部时，例如光学模组1位于衬底2与阵列层3之间，其中盖板7远离发光层4的一侧为接触表面11，衬底2背离盖板7一侧的表面为成像表面12。其中，接触表面11与成像孔55之间具有第一间隔d1，成像表面与成像孔55之间具有第二间隔d2，第一间隔d1大于第二间隔d2。其中，d1为小孔成像中的物距，d2为小孔成像中的像距，当d1>d2时，在成像表面12会形成缩小的倒立的实像，其中实像是由实际光线形成的，同时该实像清晰度较高。如果d2>d1时，在成像表面12会形成放大的倒立的实像，使得该实像清晰度下降，不利于光学模组1识别，同时所形成的实像面积过大，会使得光学模组1仅能识别出部分图像，无法进行匹配，进而使得光学模组1失灵。
请参阅图5，图5为本申请中显示面板成像原理的示意图。小孔成像的现象为：用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒立的实像。前后移动中间的板，墙体上像的大小也会随之发生变化。其主要是利用光在同种均匀介质中沿直线传播的特性，当像距d2不变时，物距d1越小，在成像屏上所成的像越大且亮度越亮，物距d1越大，在成像屏上所成的像越小且亮度越暗；当物距d1不变时，像距d2越小，在成像屏上所成的像亮度越亮，像距d2越大，在成像屏上所成的像亮度越暗。因此通过对物距d1和像距d2进行调整，可以获得高质量的成像。
在一实施例中，第二间隔d2与第一间隔d1的比值大于1/2,且小于2/3。使得被手指阻挡而发生反射的光线通过成像孔55后容易被光学模组1捕捉，其成像的大小位于光学模组1内，同时可以有效屏蔽发光单元41发出的光线对指纹反射光线的干扰，使得光学模组1获得高清晰度的指纹图形。
显示装置100包括光学模组1和本申请实施例中的显示面板10，光学模组1贴设于显示面板10的背光侧，或，光学模组1设置于显示面板10内。在一实施例中，光学模组1贴设于显示面板10的背光侧，即光学模组1可以位于衬底2背离发光层4一侧，在另一实施例中，光学模组1设置于显示面板10内，可以位于衬底2和阵列层3之间，且成像孔在光学模组1上的正投影位于光学模组1内。其中光学模组1可为光学指纹传感器。当手指触压在显示面板10的出光面上时，发光层4或其它指纹识别光源发出的光线经手指反射后，部分光线穿过成像孔55后到达光学指纹传感器，从而形成指纹识别信号。此设计结构简单、低成本并具备高解析度、高性能成像能力。
本申请中通过在压感传感器5的第一极板51上开设用于小孔成像的成像孔55，同时透光孔54的设计使得发光单元41发出的光可以射出，当手指置于显示面板10的出光面时，发光单元41或其它指纹识别光源所发出的光经手指后发生反射，反射回来的光穿过透光孔54后到达光学模组1从而形成指纹识别信号。通过压感传感器5的设计，将压感触控技术加入到显示面板10中，同时压感传感器5对应位置处的透光孔及成像孔设计，利用小孔成像原理，将显示面板10变成高精度的指纹识别透镜，实现光学屏下指纹功能。将指纹识别功能一体化于显示装置上。具有结构简单、功耗低、易组装、成本低的优势。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，包括：
衬底；
发光层，位于所述衬底一侧，包括间隔设置的多个发光单元；
压感传感器，包括间隔设置的第一极板与第二极板，所述第一极板开设有透光孔与成像孔，所述透光孔与所述发光单元对应设置，所述成像孔形成在相邻所述发光单元之间的间隔位置，所述成像孔用于与光学模组对应。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二极板相对位于所述第一极板远离所述发光层的一侧；
所述第二极板透光设置，或，所述第二极板设置为导电网格结构，所述导电网格结构包括网格线，所述网格线在所述第一极板上的正投影偏离所述透光孔和成像孔。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述成像孔的孔径小于所述透光孔的孔径。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述成像孔均匀排布，任意两个相邻所述成像孔之间的间距相同。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，
相邻两个所述成像孔之间的间距大于或等于50μm，且小于或等于60μm。
6.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，
所述成像孔的孔径大于或等于5μm，且小于或等于25μm。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第一极板包括导电主体以及覆盖所述导电主体表面的遮光涂层；
优选地，所述导电主体的材质包括金属。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
盖板，位于所述压感传感器背离所述发光层一侧；
其中，所述盖板背离所述发光层一侧表面与所述成像孔之间具有第一间隔，所述成像孔配置的光学模组的光线接收表面与所述成像孔之间具有第二间隔，所述第一间隔大于所述第二间隔。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，
所述第二间隔与所述第一间隔的比值大于1/2,且小于2/3。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的显示面板和光学模组，所述光学模组贴设于所述显示面板的背光侧，或，所述光学模组设置于所述显示面板内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211139783.2A CN115576452A (zh) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 一种显示面板及显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211139783.2A CN115576452A (zh) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 一种显示面板及显示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115576452A true CN115576452A (zh) | 2023-01-06 |
Family
ID=84580302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211139783.2A Pending CN115576452A (zh) | 2022-09-19 | 2022-09-19 | 一种显示面板及显示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115576452A (zh) |
-
2022
- 2022-09-19 CN CN202211139783.2A patent/CN115576452A/zh active Pending
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