CN206058223U

CN206058223U - 一种纹路识别显示装置

Info

Publication number: CN206058223U
Application number: CN201620840078.9U
Authority: CN
Inventors: 吴俊纬; 董学; 王海生; 刘英明; 丁小梁; 吕敬
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2026-08-04

Abstract

本实用新型公开了一种纹路识别显示装置，包括相对设置的阵列基板，纹路承接板，位于阵列基板的至少部分像素区域中的感光单元，与各感光单元一一对应、且位于各感光单元面向纹路承接板一侧的聚光透镜，与各聚光透镜一一对应、且位于各聚光透镜与对应的感光单元之间的遮光部。这样当手指或手掌接触纹路承接板时，利用聚光透镜使由手指或手掌反射回来且照射到聚光透镜的光向主光轴方向会聚，但是由于有透光孔的设置，因此只有部分满足特定条件的光才能照到感光单元上，从而实现各感光单元仅采集特定传输方向的光，因此无论感光单元与纹路承接板上表面的距离多远，都可以降低光串扰。

Description

一种纹路识别显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤指一种纹路识别显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照工作原理可以分为：电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式、电磁式、振波感应式以及受抑全内反射光学感应式等。

而在触摸屏基于安全性的个人验证系统中，使用指纹进行识别的方法得到了广泛的使用。目前，现有的指纹识别显示装置如图1所示，主要包括显示面板1，位于显示面板1上的保护盖板2；其中显示面板1中具有呈矩阵排列的像素区域，每个像素区域中设置有有机电致发光像素单元01和感光单元02。但是在上述指纹识别显示装置中，如图1所示，当有手指按压保护盖板2时，由于感光单元02与手指之间至少还设置有显示面板1的封装薄膜03、偏光片层04、透明光学胶层05和保护盖板2，因此手指与感光单元02之间的距离较远，而有机电致发光像素单元01发出的光经过这些膜层后照射在手指上时会形成漫反射，且发散角相当大，这就导致指纹同一位置处的光再经过这些膜层后会照射到多个感光单元02上，从而发生光串扰，而现有指纹识别显示装置中，一般保护盖板2都比较厚，因此光串扰问题比较严重，从而严重影响了指纹识别显示装置的指纹识别能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种纹路识别显示装置，用以解决现有技术中存在光串扰问题。

因此，本实用新型实施例提供的一种纹路识别显示装置，包括：相对设置的阵列基板和纹路承接板；其中所述阵列基板的至少部分像素区域中设置有感光单元，所述纹路承接板位于所述感光单元背离所述阵列基板一侧；所述纹路识别显示装置还包括：

设置在至少部分所述像素区域中的感光单元；

与各所述感光单元一一对应、且位于各所述感光单元面向所述纹路承接板一侧的聚光透镜，所述聚光透镜用于将由所述聚光透镜面向所述纹路承接板一侧入射的光经所述聚光透镜后向所述聚光透镜的主光轴方向会聚；

与各所述聚光透镜一一对应、且位于各所述聚光透镜与对应的所述感光单元之间的遮光部，所述遮光部具有一个透光孔，且沿所述聚光透镜的主光轴方向会聚的光至少部分穿过所述透光孔照射在对应的所述感光单元上。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述聚光透镜为凸透镜。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述透光孔在所述阵列基板的正投影的形状与所述凸透镜在所述阵列基板的正投影的形状相似，且所述透光孔的中心位于所述凸透镜的主光轴上。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，在沿所述凸透镜的主光轴的任意截面中，所述透光孔在所述截面中的宽度d满足：d≥sl/f；

其中，s表示所述透光孔的中心与所述凸透镜的焦点之间的距离，l表示在所述截面中所述凸透镜的最大宽度，f表示所述凸透镜的焦距。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述透光孔的中心位于所述凸透镜的焦点。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，还包括：与各所述感光单元一一对应连接的且位于所述像素区域中的控制开关晶体管；用于向对应的所述控制开关晶体管加载识别扫描信号的识别扫描线，以及用于通过对应的所述控制开关晶体管向所述感光单元加载负向偏压或读取所述感光单元的输出电信号的识别输出线；其中，

各所述识别扫描线与各行所述感光单元一一对应，各所述识别输出线与各列所述感光单元一一对应；或，各所述识别扫描线与各列所述感光单元一一对应，各所述识别输出线与各行所述感光单元一一对应。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，还包括位于各像素区域中的像素单元，其中所述像素单元包括像素电路和与所述像素电路电连接的有机电致发光结构；其中所述像素电路中包括有至少一个像素开关晶体管；

所述像素开关晶体管与所述控制开关晶体管结构相同，且所述像素开关晶体管与所述控制开关晶体管中相同功能的部件同层设置。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述感光单元为光敏二极管；

所述有机电致发光结构位于所述像素开关晶体管面向所述纹路承接板一侧；

所述光敏二极管位于所述控制开关晶体管与所述有机电致发光结构之间。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述光敏二极管的一个电极与对应的控制开关晶体管连接；

所述纹路识别显示装置还包括：与各所述光敏二极管的另一个电极连接的参考信号线。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述有机电致发光结构包括依次位于所述像素开关晶体管上方的第一电极层、发光层和第二电极层；

所述聚光透镜位于所述第二电极层与所述纹路承接板之间。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述遮光部位于所述第一电极层与第二电极层之间，且所述遮光部在所述阵列基板的正投影与所述第一电极层在所述阵列基板的正投影不重叠。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，所述遮光部与所述第一电极层位于同一层且相互独立。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置，包括相对设置的阵列基板，纹路承接板，位于阵列基板的至少部分像素区域中的感光单元，与各感光单元一一对应、且位于各感光单元面向纹路承接板一侧的聚光透镜，与各聚光透镜一一对应、且位于各聚光透镜与对应的感光单元之间的遮光部。由于在每一感光单元与纹路承接板之间还设置有透光孔和聚光透镜，这样当手指或手掌接触纹路承接板时，利用聚光透镜使由手指或手掌反射回来且照射到聚光透镜的光向主光轴方向会聚，但是由于有透光孔的设置，因此只有部分满足特定条件的光才能照到感光单元上，从而实现各感光单元仅采集特定传输方向的光，因此无论感光单元与纹路承接板上表面的距离多远，都可以降低光串扰。并且，聚光透镜可以增加光强度，从而提高触控的灵敏度。

附图说明

图1为现有的指纹识别显示装置的结构示意图；；

图2为本实用新型实施例提供的纹路识别显示装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的纹路识别显示装置在有手指触控时的原理图；

图4a至图4c分别为本实用新型实施例提供的纹路识别显示装置中遮光部与聚光透镜之间的相对位置示意图；

图5本实用新型实施例提供的纹路识别显示装置的俯视示意图；

图6a和图6b分别为本实用新型实施例提供的纹路识别显示装置的结构示意图；

图7a和图7b分别为本实用新型实施例提供的纹路识别显示装置的具体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

本实用新型实施例提供了一种纹路识别显示装置，如图2所示，包括：相对设置的阵列基板10和纹路承接板20；其中阵列基板10的至少部分像素区域中设置有感光单元12，纹路承接板20位于感光单元12背离阵列基板10一侧；纹路识别显示装置还包括：

与各感光单元12一一对应、且位于各感光单元12面向纹路承接板20一侧的聚光透镜13，该聚光透镜13用于将由聚光透镜13面向纹路承接板20一侧入射的光经聚光透镜13后向聚光透镜13的主光轴方向会聚；

与各聚光透镜13一一对应、且位于各聚光透镜13与对应的感光单元12之间的遮光部14，遮光部14具有一个透光孔，且沿对应的聚光透镜13的主光轴方向会聚的光至少部分穿过该透光孔照射在对应的感光单元12上。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置，不仅可以适用于指纹采集、掌纹采集或指纹和掌纹同时采集，还可以适用与其它纹路的采集，在此不作限定。为了便于说明，本实用新型实施例均是以纹路为指纹或掌纹为例进行说明的。

进一步需要说明的是，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，纹路承接板主要用于承接纹路。在具体实施时，纹路承接板可选为透明基板，在此不作限定。在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，为了提高识别精度，在所有像素区域中均设置有感光单元。

进一步地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，各像素区域呈矩阵排列，在此不作限定。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图3所示，聚光透镜13为凸透镜。由于凸透镜可以使与主光轴平行的入射光会聚于主光轴的同一点上即凸透镜的焦点O上，从而可以利用透光孔仅采集与主光轴平行的入射光，如图3所示，这样相当于各感光单元12仅采集对应的聚光透镜13所覆盖的区域内、且平行主光轴的入射光，而满足这些条件的光只能是位于聚光透镜13所覆盖的区域内的指纹或掌纹所反射的光，从而不管感光单元12与纹路承接板20上表面的距离多远，均不会产生光串扰。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，透光孔在阵列基板的正投影的形状与凸透镜在阵列基板的正投影的形状相似，且透光孔的中心位于凸透镜的主光轴上。

需要说明的是这里的形状相似是指形状相同、但是面积可以相等也可以不相等。例如透光孔在纹路承接板的正投影的形状为圆形或正方形，那么凸透镜在纹路承接板的正投影的形状也为圆形或正方形，但是两个圆形或两个正方形的面积可以相等，也可以不相等。较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图4a至图4c所示，在沿凸透镜的主光轴的任意截面中，透光孔在截面中的宽度d满足：d≥sl/f；

其中，s表示透光孔的中心与凸透镜的焦点之间的距离，l表示在截面中凸透镜的最大宽度，f表示凸透镜的焦距。这样可以保证所有垂直入射凸透镜的光线均可以通过透光孔。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图4a所示，遮光部14与凸透镜的距离可以小于凸透镜的焦距f；或者如图4b所示，遮光部14与凸透镜的距离也可以大于凸透镜的焦距f；或者如图4c所示，遮光部14与凸透镜的距离也可以等于凸透镜的焦距f，即凸透镜的焦点O与透光孔的中心A重合，在此不作限定，可以根据实际情况确定遮光部14与凸透镜之间的相对位置。但是从图中可以看出，遮光部14距离凸透镜的焦点O越远，遮光部12上的透光孔的孔径越大。

较佳地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，透光孔的中心位于凸透镜的焦点。这样可以使透光孔的孔径最小，从而可以最大程度的避免会聚于主光轴上除了焦点之外的其它点上的光通过透光孔照射到感光单元上。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，焦点均是指位于凸透镜面向感光单元一侧的焦点。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，凸透镜可以是双凸结构，也可以是平凸结构，在此不作限定。

较佳地，为了便于制作，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，凸透镜为平凸结构，且凸透镜的平面面向遮光部一侧，凸透镜的凸面面向纹路承接板一侧。在具体实施时，该凸透镜可以采用压印的方式形成。

进一步地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图5 所示，还包括：与各感光单元12一一对应连接的且位于像素区域中的控制开关晶体管15；用于向对应的控制开关晶体管15加载识别扫描信号的识别扫描线16，以及用于通过对应的控制开关晶体管15向感光单元12加载负向偏压或读取感光单元12的输出电信号的识别输出线17；其中，

各识别扫描线16与各行感光单元12一一对应，各识别输出线17与各列感光单元12一一对应；或，各识别扫描线16与各列感光单元12一一对应，各识别输出线17与各行感光单元12一一对应。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图2所示，还包括位于各像素区域中的像素单元11，如图6a和图6b所示，像素单元11包括像素电路和与像素电路电连接的有机电致发光结构111；其中像素电路中包括有至少一个像素开关晶体管112；像素开关晶体管112与控制开关晶体管15结构相同，且像素开关晶体管112与控制开关晶体管15中相同功能的部件同层设置。这样可以在制备像素开关晶体管的同时制备控制开关晶体管，从而不需要单独增加制作控制开关晶体管的工艺。

进一步地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图6a和图6b所示，感光单元12为光敏二极管；

有机电致发光结构111位于像素开关晶体管112面向纹路承接板20一侧；

光敏二极管位于控制开关晶体管15与有机电致发光结构111之间。

进一步地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图5所示，光敏二极管的一个电极与对应的控制开关晶体管15连接；

纹路识别显示装置还包括：与各光敏二极管的另一个电极连接的参考信号线18。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置，开关晶体管一般包括栅极、有源层、源极和漏极。

进一步地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图6a和图6b所示，有机电致发光结构111包括依次位于像素开关晶体管112上方的第一电极层111a、发光层111b和第二电极层111c；

聚光透镜13位于第二电极层111c与纹路承接板20之间。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，第一电极层可以为阴极层，第二电极层为阳极层，当然第一电极层也可以为阳极层，第二电极层为阴极层，在此不作限定。

进一步地，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图6a所示，遮光部14位于第一电极层111a与第二电极层111c之间，且遮光部14在阵列基板10的正投影与第一电极层111a在阵列基板10的正投影不重叠。

或者，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图6b所示，遮光部14与第一电极层111a位于同一层且相互独立。

在具体实施时，显示装置一般包括显示面板，其中显示面板包括阵列基板和对向基板，因此在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，纹路承接板可以是指现有显示面板中的对向基板，当然，纹路承接板也可以是现有显示面板外侧的保护盖板，在此不作限定。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，可以采用像素单元作为感光单元的原始光源，即当具有纹路的物体接触纹路承接板时，像素单元发出的光经纹路承接板后照射在具有纹路的物体上并被该具有纹路的物体反射；而被具有纹路的物体所反射回来的光依次经过纹路承接板和聚光透镜后向聚光透镜的主光轴方向会聚；最后沿聚光透镜的主光轴方向会聚的光至少部分穿过透光孔后照射在对应的感光单元上。

在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置与现有的纹路识别显示装置相比仅是多了设置在每个感光单元上方的遮光部和聚光透镜，因此在具体实施时，上述纹路识别显示装置种还设置有现有的纹路识别显示装置中的其它膜层，在此不作详述。

下面通过两个具体实施例详细说明本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中遮光部和聚光透镜的具体位置，但是不限于此，仅是为了举例说明。

实施例一、

在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图7a所示，包括：阵列基板10，依次位于阵列基板10上的栅极30，栅绝缘层31，有源层32，第一介质层33，参考信号线18，第二介质层34，同层设置的源极35和漏极36，第一绝缘层37，同层设置的识别输出线17、第一连接部38和第二连接部39，感光单元12，第二绝缘层40，同层设置的第一电极层111a、第三连接部41和遮光部14，像素限定层42，发光层111b，第二电极层111c，封装薄膜43，聚光透镜13，偏光层44、透明光学胶层45，纹路承接板20(即保护盖板)。

其中，第一电极层111a为阳极层，第二电极层111c为阴极层，第一电极层111a与像素开关晶体管112的漏极36相连，识别输出线17与控制开关晶体管15的源极35相连，感光单元12的一端通过第二连接部39与控制开关晶体管15的漏极36相连，感光单元12的另一端通过第三连接部41以及第一连接部38与参考信号线18相连。

在具体实施时，感光单元为光敏二极管，光敏二极管一般包括P电极、半导体层和N电极。

在具体实施时，在光敏二极管与第三连接部之间还设置有透明导电层，在此不作限定。

以如图7a所示的纹路识别显示装置为例，该纹路识别显示装置的制作方法包括以下步骤：(1)形成栅极30；(2)形成栅绝缘层31；(3)形成有源层32；(4)形成第一介质层33；(5)形成参考信号线18；(6)形成第二介质层34；(7)形成源极35和漏极36；(8)形成第一绝缘层37；(9)形成识别输出线17、第一连接部38和第二连接部39；(10)形成感光单元12；(11)形成第二绝缘层40；(12)形成遮光部14；(13)形成第一电极层111a和第三连接部41；(14)形成像素限定层42；(15)形成发光层111b；(16)形成第二电极层111c；(17)形成封装薄膜43；(18)形成聚光透镜13；(19)形成偏光层44；(20)形成透明光学胶层45；(21)形成纹路承接板20。

实施例二、

在本实用新型实施例提供的上述纹路识别显示装置中，如图7b所示，包括：阵列基板10，依次位于阵列基板10上的栅极30，栅绝缘层31，有源层32，第一介质层33，参考信号线18，第二介质层34，同层设置的源极35和漏极36，第一绝缘层37，同层设置的识别输出线17、第一连接部38和第二连接部39，感光单元12，第二绝缘层40，同层设置的第一电极层111a和第三连接部41，第一像素限定层42，遮光部14，第二像素限定层43，发光层111b，第二电极层111c，封装薄膜44，聚光透镜13，偏光层45、透明光学胶层46，纹路承接板20(即保护盖板)。

以如图7b所示的纹路识别显示装置为例，该纹路识别显示装置的制作方法包括以下步骤：(1)形成栅极30；(2)形成栅绝缘层31；(3)形成有源层32；(4)形成第一介质层33；(5)形成参考信号线18；(6)形成第二介质层34；(7)形成源极35和漏极36；(8)形成第一绝缘层37；(9)形成识别输出线17、第一连接部38和第二连接部39；(10)形成感光单元12；(11)形成第二绝缘层40；(12)形成第一电极层111a和第三连接部41，(13)形成第一像素限定层42，(14)遮光部14，(15)第二像素限定层43，(16)形成发光层111b；(17)形成第二电极层111c；(18)形成封装薄膜44；(19)形成聚光透镜13；(20)形成偏光层45；(21)形成透明光学胶层46；(22)形成纹路承接板20。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种纹路识别显示装置，其特征在于，包括：相对设置的阵列基板和纹路承接板；其中所述阵列基板的至少部分像素区域中设置有感光单元，所述纹路承接板位于所述感光单元背离所述阵列基板一侧；所述纹路识别显示装置还包括：

与各所述聚光透镜一一对应、且位于各所述聚光透镜与对应的所述感光单元之间的遮光部，所述遮光部具有一个透光孔，且沿对应的所述聚光透镜的主光轴方向会聚的光至少部分穿过所述透光孔照射在对应的所述感光单元上。

2.如权利要求1所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述聚光透镜为凸透镜。

3.如权利要求2所述纹路识别显示装置，其特征在于，所述透光孔在所述阵列基板的正投影的形状与所述凸透镜在所述阵列基板的正投影的形状相似，且所述透光孔的中心位于所述凸透镜的主光轴上。

4.如权利要求3所述纹路识别显示装置，其特征在于，在沿所述凸透镜的主光轴的任意截面中，所述透光孔在所述截面中的宽度d满足：d≥sl/f；

5.如权利要求4所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述透光孔的中心位于所述凸透镜的焦点。

6.如权利要求1-5任一项所述的纹路识别显示装置，其特征在于，还包括：与各所述感光单元一一对应连接的且位于所述像素区域中的控制开关晶体管；用于向对应的所述控制开关晶体管加载识别扫描信号的识别扫描线，以及用于通过对应的所述控制开关晶体管向所述感光单元加载负向偏压或读取所述感光单元的输出电信号的识别输出线；其中，

7.如权利要求6所述的纹路识别显示装置，其特征在于，还包括位于各像素区域中的像素单元，其中所述像素单元包括像素电路和与所述像素电路电连接的有机电致发光结构；其中所述像素电路中包括有至少一个像素开关晶体管；

8.如权利要求7所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述感光单元为光敏二极管；

9.如权利要求8所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述光敏二极管的一个电极与对应的控制开关晶体管连接；

10.如权利要求9所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述有机电致发光结构包括依次位于所述像素开关晶体管上方的第一电极层、发光层和第二电极层；

所述聚光透镜位于所述第二电极层与所述纹路承接板之间。

11.如权利要求10所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述遮光部位于所述第一电极层与第二电极层之间，且所述遮光部在所述阵列基板的正投影与所述第一电极层在所述阵列基板的正投影不重叠。

12.如权利要求10所述的纹路识别显示装置，其特征在于，所述遮光部与所述第一电极层位于同一层且相互独立。