CN208488936U - 显示屏及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种显示屏，包括第一基板、液晶层及第二基板，第一基板与第二基板相对设置，液晶层位于第一基板与第二基板之间，第一基板包括第一基材、显示电路层及彩色滤光层，显示电路层和彩色滤光层依次层叠在第一基材朝向液晶层的一侧，第二基板包括第二基材及识别电路层，识别电路层层叠在第二基材朝向液晶层的一侧,识别电路层包括多个光电传感器，光电传感器用于感应携带用户指纹信息的目标光线。上述显示屏屏占比较大。本申请还公开一种电子设备。

Description

显示屏及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种显示屏及一种电子设备。

背景技术

传统电子设备的指纹识别组件占据着电子设备非显示区的空间，使得电子设备的屏占比提高受限。而随着用户对电子设备的屏占比需求越来越高，如何减少指纹识别组件占据电子设备的非显示区的面积，以提高电子设备的屏占比成为需要解决的问题。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题在于提供一种屏占比较大的显示屏及电子设备。

本申请实施方式采用如下技术方案：

一方面，提供一种显示屏，包括第一基板、液晶层及第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述液晶层位于所述第一基板与所述第二基板之间，所述第一基板包括第一基材、显示电路层及彩色滤光层，所述显示电路层和所述彩色滤光层依次层叠在所述第一基材朝向所述液晶层的一侧，所述第二基板包括第二基材及识别电路层，所述识别电路层层叠在所述第二基材朝向所述液晶层的一侧,所述识别电路层包括多个光电传感器，所述光电传感器用于感应携带用户指纹信息的目标光线。

另一方面，还提供一种电子设备，包括控制器和上述显示屏，所述控制器电连接所述显示屏。

由于多个光电传感器设置在第二基板中，因此多个光电传感器集成在显示屏的显示面板中，多个光电传感器位于显示屏的显示区域中，故而由多个光电传感器所形成的指纹识别模组能够设于显示区中，指纹识别模组无需占用显示屏的非显示区空间，显示屏的非显示区相较于传统显示屏能够减小，显示屏的显示区相较于传统显示屏能够增加，从而提高了显示屏及应用显示屏的电子设备的屏占比。本申请中，电子设备和显示屏的屏占比较大，甚至能够实现全屏显示。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式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，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是图1所示电子设备的显示屏的结构示意图；

图3是图2所示显示屏的显示面板在第一实施例中的结构示意图；

图4是图3所示显示电路层和识别电路层在第一基材上的投影的示意图；

图5是图3所示显示面板的一个子像素的部分结构的示意图；

图6是图2所示显示屏的部分电路在一种实施方式中的示意图；

图7是图2所示显示屏的部分电路在另一种实施方式的示意图；

图8是图3所示第一基板的部分结构在一种实施方式中的结构示意图；

图9是图3所示彩色滤光层在一种实施方式中的结构示意图；

图10是图2所示显示屏的显示面板在第二实施例中的结构示意图；

图11是本申请提供的一种光电传感器的结构示意图；

图12是图2所示显示屏的显示面板在第三实施例中的结构示意图；

图13是图2所示显示屏的显示面板在第四实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。

请参阅图1，图1是本申请提供的一种电子设备的结构示意图。

本申请电子设备1000可以是任何具备通信和存储功能的设备，例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等设备。

电子设备1000包括显示屏100和控制器200。控制器200电连接显示屏100。本申请中电连接包括电源连接和信号连接。电子设备1000还包括壳体300，显示屏100安装于壳体300，控制器200收容于壳体300内部。

请参阅图2，图2是图1所示电子设备的显示屏的结构示意图。

显示屏100包括包括第一基板1、液晶层2及第二基板3。第一基板1与第二基板3相对设置。液晶层2位于第一基板1与第二基板3之间。第一基板1、液晶层2及第二基板3共同形成显示面板10。

显示屏100还包括背光模组4。背光模组4位于第一基板1远离第二基板3的一侧。背光模组4位于显示面板10的入光侧。背光模组4用于提供背光光线。

显示屏100还可包括盖板5。盖板5位于第二基板3远离第一基板1的一侧。盖板5位于显示面板10的出光侧。盖板5能够为显示屏100内部器件提供保护作用。盖板5可以为玻璃盖板。

请参阅图3，图3是图2所示显示屏的显示面板在第一实施例中的结构示意图。

第一基板1包括第一基材11、显示电路层12及彩色滤光层13。

显示电路层12和彩色滤光层13依次层叠在第一基材11朝向液晶层2的一侧。换言之，显示电路层12位于第一基材11与彩色滤光层13之间。

第二基板3包括第二基材31及识别电路层32。识别电路层32层叠在第二基材31朝向液晶层2的一侧。识别电路层32包括多个光电传感器321，光电传感器321用于感应携带用户指纹信息的目标光线。背光光线被用户手指反射后，能够形成目标光线。由于手指指纹纹路中的脊与谷的反射情况不同，因此通过分析目标光线的分布及光强，能够获得用户手指的指纹纹路，故而目标光线中携带有用户的指纹信息。光电传感器321感应到大小不同的光线时，发生光电效应并产生大小不同的电流，因此光电传感器321在感应到目标光线后，能够形成与目标光线相对应的电信号。控制器200通过分析电信号，能够获得对应的指纹图像，从而进行指纹识别。本申请中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请中，由于多个光电传感器321设置在第二基板3中，因此多个光电传感器321集成在显示屏100的显示面板10中，多个光电传感器321位于显示屏100的显示区域中，故而由多个光电传感器321所形成的指纹识别模组能够设于显示区中，指纹识别模组无需占用显示屏100的非显示区空间，显示屏100的非显示区相较于传统显示屏能够减小，显示屏100的显示区相较于传统显示屏能够增加，从而提高了显示屏100及应用显示屏100的电子设备1000的屏占比。本申请中，电子设备1000和显示屏100的屏占比较大，甚至能够实现全屏显示。

由于多个光电传感器321设置在第二基板3中，多个光电传感器321与用户手指的距离更近，从而提高指纹图像的成像质量，以获得更高的识别精度。

在其他实施例中，背光光线被用户手掌或虹膜反射后，也能形成目标光线。此时，多个光电传感器用于感应用户的手掌纹路或虹膜纹路，以使电子设备获取手掌纹路或虹膜纹路图像，从而实现掌纹识别或虹膜识别

请一并参阅图3至图5，图4是图3所示显示电路层和识别电路层在第一基材上的投影的示意图，图5是图3所示显示屏的一个子像素的部分结构的示意图。

显示电路层12包括多条栅极线121、多条数据线122及多个薄膜晶体管123。本申请中，“多条”的含义是两条或两条以上。多条栅极线121和多条数据线122在第一基材11上的投影形成多个子像素投影区域20。多个子像素投影区域20阵列排布。多个薄膜晶体管123在第一基材11上的投影一一对应地落入多个子像素投影区域20中。多个光电传感器321在第一基材11上的投影落入不同的子像素投影区域20中。

在本申请中，在第一基材11上的投影落入同一个子像素投影区域20中的部分第一基板1、部分液晶层2及部分第二基板3共同形成一个子像素30。显示面板10包括多个子像素30。多个子像素30位于显示屏100的显示区内。子像素30能够用于显示画面。多个子像素30构成一个像素单元。例如，一个像素单元包括三个子像素30，三个子像素30分别用于显示红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)画面。另一种实施例中，一个像素单元包括四个子像素30，四个子像素30分别用于显示红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及白色(W)画面，或者四个子像素30分别用于显示红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)及黄色(Y)画面。

各子像素30中均设有薄膜晶体管123。薄膜晶体管123的栅极连接对应的栅极线121。薄膜晶体管123的一端(源极或漏极)连接对应的数据线122。部分子像素30具有光电传感器321，这部分子像素30中的光电传感器321在第一基材11上的投影落入对应的子像素投影区域20中。一种实施例中，显示屏100的整个显示区域均能够感应指纹，指纹感应位置不受限制。其他实施例中，显示屏100的显示区域的某个或某些区块能够感应指纹。

在本实施例中，由于多个光电传感器321集成在显示屏100的多个子像素30中，因此无需为电子设备1000的指纹识别模组进行额外的结构设计，也使得电子设备1000的整机组装更容易实现。

其中，识别电路层32还包括多条输入导线322，多条输入导线322一一对应地连接多个光电传感器321的输入端。识别电路层32还包括多条输出导线323，多条输出导线323一一对应地连接多个光电传感器321的输出端。

本申请中，光电传感器321所感应的目标光线可以为可见光或不可见光。光电传感器321的光敏层在接收到目标光线时，产生光电效应。各光电传感器321的光敏层位于输入端与输出端之间。

一种实施例中，目标光线为可见光。光电传感器321的光敏层感应到可见光时发生光电效应。例如，光电传感器321的光敏层可采用富硅化合物，包括但不限于富硅氧化硅(SiOx)、富硅氮化硅(SiNy)、富硅氮氧化硅(SiOxNy)等。此时，背光模组4发出的背光光线为可见光。

另一种实施例中，目标光线为不可见光。光电传感器321的光敏层感应到不可见光时发生光电效应。例如，目标光线可以为红外光、近红外光、紫外光或进紫外光。光电传感器321的光敏层的材料可以为硫化铅(PbS)等对红外线或近红外线具有特殊相应的材料，也可以为铟锡锌氧化物(ITZO)或铟镓锌氧化物(IGZO)等对紫外线或近紫外线具有响应的半导体材料。此时，背光模组4发出的背光光线包括可见光和不可见光。

请参阅图6，图6是图2所示显示屏的部分电路在一种实施方式中的示意图。

显示屏100还包括栅极驱动电路6和数据驱动电路7。控制器200电连接栅极驱动电路6和数据驱动电路7。多条栅极线121电连接栅极驱动电路6。多条数据线122电连接数据驱动电路7。多个光电传感器321的一端电连接至栅极驱动电路6，另一端电连接至数据驱动电路7。

栅极驱动电路6中包括第一显示驱动模块和第一识别驱动模块。第一显示驱动模块连接多条栅极线121，用于参与显示屏100的显示工作，第一识别驱动模块连接多个光电传感器321，用于参与显示屏100的指纹识别工作。数据驱动电路7中包括第二显示驱动模块和第二识别驱动模块。第二显示驱动模块连接多条数据线122，用于参与显示屏100的显示工作，第二识别驱动模块连接多个光电传感器321，用于参与显示屏100的指纹识别工作。

在本实施例中，由于多个光电传感器321复用栅极驱动电路6和数据驱动电路7作为其驱动电路，因此减少了显示屏100的物料个数，简化了显示屏100的组装工序。

其中，多个光电传感器321的输入端分别通过多条输入导线322连接至栅极驱动电路6。需要进行指纹识别时，可以依次打开多个光电传感器321，也可以同时打开多个光电传感器321。其他实施例中，多个光电传感器321的输入端也可以汇总到一根总线后连接至栅极驱动电路6。多个光电传感器321的输出端分别通过多条输出导线323连接至数据驱动电路7。

其他实施方式中，与前述实施方式不同的是，光电传感器321的输入端连接至数据驱动电路7，多个光电传感器321的输出端连接至栅极驱动电路6。

本申请中，可以在光电传感器321的输入端上加载脉冲信号，通过分析多个光电传感器321的输出端所输出的电信号的脉冲幅值的变化，获知目标光线的变化情况，从而形成用户的指纹图像。

请参阅图7，图7是图2所示显示屏的部分电路在另一种实施方式的示意图。

本实施方式与前述实施方式不同的是，显示屏100还包括传感器驱动电路8。即，显示屏100还包括栅极驱动电路6、数据驱动电路7及传感器驱动电路8。多条栅极线121电连接栅极驱动电路6。多条数据线122电连接数据驱动电路7。多个光电传感器321电连接至传感器驱动电路8。传感器驱动电路8电连接控制器200。

在本实施例中，由于显示屏100设置有独立的传感器驱动电路8，因此栅极驱动电路6及数据驱动电路7可采用传统设计，并且显示电路层12和识别电路层32均能够独立工作，使得显示屏100的工作方式更为多样化。

请参阅图3，多个光电传感器321在第一基材11上的投影与多个薄膜晶体管123在第一基材11上的投影部分重叠。此时，多个光电传感器321与多个薄膜晶体管123大致重叠设置。多个光电传感器321与多个薄膜晶体管123能够复用第一基板1的长度和宽度上的空间，从而提高显示屏100的开口率。

第二基板3还包括黑色矩阵33。黑色矩阵33层叠在第二基材31朝向液晶层2的一侧。黑色矩阵33在第一基材11上的投影覆盖多个薄膜晶体管123在第一基材11上的投影。黑色矩阵33起到遮光作用。其中，黑色矩阵33在第一基材11上的投影还覆盖多条数据线(图3未示出)和多条栅极线(图3未示出)。

黑色矩阵33位于识别电路层32远离第二基材31的一侧且覆盖多个光电传感器321。换言之，识别电路层32位于第二基材31与黑色矩阵33之间。黑色矩阵33在第二基材31上的投影覆盖多个光电传感器321在第二基材31上的投影。此时，黑色矩阵33能够遮挡由背光模组4发出的背光光线，从而防止背光光线对光电传感器321的感应造成干扰。

其中，第二基板3还包括钝化层34。钝化层34位于黑色矩阵33远离第二基材31的一侧，且覆盖黑色矩阵33。钝化层34能够起到隔绝水氧等保护作用。

请参阅图8，图8是图3所示第一基板的部分结构在一种实施方式中的结构示意图。

显示电路层12还包括第一平坦层124。第一平坦层124位于多个薄膜晶体管123远离第一基材11的一侧。第一平坦层124采用绝缘材料。第一平坦层124能够为彩色滤光层13提供良好的成型面，以提高彩色滤光层13的产品良率。第一平坦层124设有多个第一通孔1241。多个第一通孔1241正对多个薄膜晶体管123的一端。彩色滤光层13设有连通多个第一通孔1241的多个第二通孔131。

第一基板1还包括多个像素电极14。多个像素电极14位于彩色滤光层13远离显示电路层12的一侧。多个像素电极14经多个第二通孔131及多个第一通孔1241连接至多个薄膜晶体管123的一端。多个薄膜晶体管123的一端连接多条数据线122。

请一并参阅图3和图8，一种实施方式中，第二基板3设有公共电极(未图示)，公共电极、液晶层2及多个像素电极14形成显示屏100的像素电容。另一种实施方式中，显示电路层12还包括公共电极(未图示)，显示屏100通过平面转换(In-Plane Switching，IPS)技术实现液晶偏转。

请一并参阅图3和图9，图9是图3所示彩色滤光层在一种实施方式中的结构示意图。

彩色滤光层13包括隔离墙132及多个彩色色阻块133。隔离墙132形成彼此间隔的多个填充区130。多个彩色色阻块133填充于多个填充区130。隔离墙132能够降低显示屏100发生窜光的风险。各彩色色阻块133的颜色与其所属子像素30所显示颜色相对应。

请一并参阅图10和图11，图10是图2所示显示屏的显示面板在第二实施例中的结构示意图，图11是本申请提供的一种光电传感器的结构示意图。

本实施例与前述实施例不同的是：

黑色矩阵33位于多个光电传感器321与第二基材31之间。多个光电传感器321可成型在黑色矩阵33上。目标光线为可见光。各光电传感器321包括依次层叠的第一感测电极3211、光敏层3212及第二感测电极3213。第一感测电极3211和第二感测电极3213中的一者为光电传感器321的输入端，另一者为光电传感器321的输出端。光敏层3212材料参阅前文设置。第一感测电极3211位于光敏层3212朝向第二基材31的一侧。第一感测电极3211采用透明导电材料。目标光线能够穿过第一感测电极3211进入光敏层3212，使得光电传感器321感应目标光线。

其中，黑色矩阵33设有多个透光孔331。多个光电传感器321的光敏层3212正对多个透光孔331设置。目标光线能够穿过多个透光孔331后进入多个光电传感器321，使得光电传感器321实现感应。

其中，各光电传感器321的第二感测电极3213采用遮光导电材料。第二感测电极3213在第二基材31上的投影覆盖光敏层3212在第二基材31上的投影。第二感测电极3213能够遮挡由背光模组4发出的背光光线，从而防止背光光线对光电传感器321的感应造成干扰。

其中，第二基板3还可以包括第二平坦层34。第二平坦层34位于黑色矩阵33与识别电路层32之间。第二平坦层34覆盖黑色矩阵33。第二平坦层34采用透明的绝缘材料。第二平坦层34能够为识别电路层32提供良好的成型面，以提高识别电路层32的产品良率。其中，部分第二平坦层34填充于多个透光孔331中。

请一并参阅图12，图12是图2所示显示屏的显示面板在第三实施例中的结构示意图。

本实施例与第三实施例不同的是：

黑色矩阵33位于多个光电传感器321与第二基材31之间。黑色矩阵33允许特殊频段波长的光线通过，例如红外光、紫外光等。目标光线为不可见光，多个光电传感器321正对黑色矩阵33设置。多个光电传感器321在第二基材31上的投影与黑色矩阵33在第二基材31上的投影部分重叠。目标光线能够经黑色矩阵33进入多个光电传感器321中。

请一并参阅图13，图13是图2所示显示屏的显示面板在第四实施例中的结构示意图。

本实施例与前述实施例不同的是：

第一基板1还包括黑色矩阵15。黑色矩阵15位于第一基材11与显示电路层12之间。黑色矩阵15在第一基材11上的投影覆盖多个薄膜晶体管123在第一基材11上的投影。黑色矩阵15能够起到遮挡作用。

其中，第一基板1还包括绝缘层16。绝缘层16位于黑色矩阵15与显示电路层12之间，且覆盖黑色矩阵15。

请一并参阅图11和图13，各光电传感器321包括依次层叠在第二基材31上的第一感测电极3211、光敏层3212及第二感测电极3213。第一感测电极3211位于光敏层3212朝向第二基材31的一侧。第一感测电极3211采用透明导电材料。

其中，第二感测电极3213位于光敏层3212远离第一感测电极3211的一侧且覆盖光敏层3212。第二感测电极3213采用遮光导电材料。第二感测电极3213能够遮挡由背光模组4发出的背光光线，从而防止背光光线对光电传感器321的感应造成干扰。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (17)

1.一种显示屏，其特征在于，包括第一基板、液晶层及第二基板，所述第一基板与所述第二基板相对设置，所述液晶层位于所述第一基板与所述第二基板之间，所述第一基板包括第一基材、显示电路层及彩色滤光层，所述显示电路层和所述彩色滤光层依次层叠在所述第一基材朝向所述液晶层的一侧，所述第二基板包括第二基材及识别电路层，所述识别电路层层叠在所述第二基材朝向所述液晶层的一侧,所述识别电路层包括多个光电传感器，所述光电传感器用于感应携带用户指纹信息的目标光线。

2.如权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述显示电路层包括多条栅极线、多条数据线及多个薄膜晶体管，所述多条栅极线和所述多条数据线在所述第一基材上的投影形成多个子像素投影区域，所述多个薄膜晶体管在所述第一基材上的投影一一对应地落入所述多个子像素投影区域中，所述多个光电传感器在所述第一基材上的投影落入不同的所述子像素投影区域中。

3.如权利要求2所述的显示屏，其特征在于，所述多个光电传感器在所述第一基材上的投影与所述多个薄膜晶体管在所述第一基材上的投影部分重叠。

4.如权利要求2所述的显示屏，其特征在于，所述第二基板还包括黑色矩阵，所述黑色矩阵层叠在所述第二基材朝向所述液晶层的一侧，所述黑色矩阵在所述第一基材上的投影覆盖所述多个薄膜晶体管在所述第一基材上的投影。

5.如权利要求4所述的显示屏，其特征在于，所述黑色矩阵位于所述识别电路层远离所述第二基材的一侧且覆盖所述多个光电传感器。

6.如权利要求4所述的显示屏，其特征在于，所述黑色矩阵位于所述多个光电传感器与所述第二基材之间；

所述目标光线为可见光，各所述光电传感器包括依次层叠的第一感测电极、光敏层及第二感测电极，所述第一感测电极位于所述光敏层朝向所述第二基材的一侧，所述第一感测电极采用透明导电材料；

所述黑色矩阵设有多个透光孔，所述多个光电传感器的光敏层正对所述多个透光孔设置。

7.如权利要求6所述的显示屏，其特征在于，各所述光电传感器的所述第二感测电极采用遮光导电材料，所述第二感测电极在所述第二基材上的投影覆盖所述光敏层在所述第二基材上的投影。

8.如权利要求6所述的显示屏，其特征在于，所述第二基板还包括第二平坦层，所述第二平坦层位于所述黑色矩阵与所述识别电路层之间。

9.如权利要求4所述的显示屏，其特征在于，所述黑色矩阵位于所述多个光电传感器与所述第二基材之间，所述目标光线为不可见光，所述多个光电传感器正对所述黑色矩阵设置。

10.如权利要求2所述的显示屏，其特征在于，所述第一基板还包括黑色矩阵，所述黑色矩阵位于所述第一基材与所述显示电路层之间，所述黑色矩阵在所述第一基材上的投影覆盖所述多个薄膜晶体管在所述第一基材上的投影。

11.如权利要求10所述的显示屏，其特征在于，所述第一基板还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述黑色矩阵与所述显示电路层之间，且覆盖所述黑色矩阵。

12.如权利要求10所述的显示屏，其特征在于，各所述光电传感器包括依次层叠在所述第二基材上的第一感测电极、光敏层及第二感测电极，所述第一感测电极位于所述光敏层朝向所述第二基材的一侧，所述第一感测电极采用透明导电材料，所述第二感测电极位于所述光敏层远离所述第一感测电极的一侧且覆盖所述光敏层，所述第二感测电极采用遮光导电材料。

13.如权利要求2至12中任意一项所述的显示屏，其特征在于，所述显示电路层还包括第一平坦层，所述第一平坦层位于所述多个薄膜晶体管远离所述第一基材的一侧，所述第一平坦层设有多个第一通孔，所述多个第一通孔正对所述多个薄膜晶体管的一端，所述彩色滤光层设有连通所述多个第一通孔的多个第二通孔；

所述第一基板还包括多个像素电极，所述多个像素电极位于所述彩色滤光层远离所述显示电路层的一侧，所述多个像素电极经所述多个第二通孔及所述多个第一通孔连接至所述多个薄膜晶体管的一端。

14.如权利要求2至12中任意一项所述的显示屏，其特征在于，所述彩色滤光层包括隔离墙及多个彩色色阻块，所述隔离墙形成彼此间隔的多个填充区，所述多个彩色色阻块填充于所述多个填充区。

15.如权利要求2至12中任意一项所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏还包括栅极驱动电路和数据驱动电路，所述多条栅极线电连接所述栅极驱动电路，所述多条数据线电连接所述数据驱动电路；所述多个光电传感器的一端电连接至所述栅极驱动电路，另一端电连接至所述数据驱动电路。

16.如权利要求2至12中任意一项所述的显示屏，其特征在于，所述显示屏还包括栅极驱动电路、数据驱动电路及传感器驱动电路，所述多条栅极线电连接所述栅极驱动电路，所述多条数据线电连接所述数据驱动电路；所述多个光电传感器电连接至所述传感器驱动电路。

17.一种电子设备，其特征在于，包括控制器和权利要求1至16中任意一项所述的显示屏，所述控制器电连接所述显示屏。