CN213365529U - 一种应用于屏下指纹识别的显示面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种应用于屏下指纹识别的显示面板，包括基板、指纹识别组件、缓冲层、薄膜晶体管、显示功能层、偏光片和盖板；所述基板的上表面设置有所述指纹识别组件；所述指纹识别组件上设置有所述缓冲层；所述缓冲层上设置有所述薄膜晶体管；所述薄膜晶体管上设置有显示功能层，显示功能层包含有由下往上依次设置的透明的阳极、像素发光层和反光的阴极，所述像素发光层上的像素与所述指纹识别组件在垂直基板的投影面上呈间隔排列。上述技术方案将指纹识别组件设置在薄膜晶体管和基板的上表面之间，指纹识别组件和盖板之间的距离会小于现有显示面板中指纹识别组件和盖板之间的距离，从而提高应用于屏下指纹的识别速率。

Description

一种应用于屏下指纹识别的显示面板

技术领域

本实用新型涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种应用于屏下指纹识别的显示面板。

背景技术

目前市面上支持指纹识别的显示面板分三种，第一种是集成在正面底部的HOME键上，第二种是设计在背部机身上，第三种是设计在屏幕上。智能手机进入全面屏时代后，业内普遍认为屏下指纹会是未来发展趋势。

从指纹识别的技术原理来看，光学、电容、超声波是三种常见的指纹识别方式。传统的电容式指纹解锁逐渐退出了主流市场，主要是因为指纹识别需要指纹采集窗，势必会影响屏占比，因此屏下指纹应运而生。目前已知的屏下指纹识别方案主要为两个方向：一是利用OLED实现，即光学识别实现，另一个则是利用超声波实现。同样是将识别传感器置于基板的背侧，但超声波存在识别率和识别速度较低的问题；而采用的OLED是主动发光，在确保屏幕轻薄化的同时，可以精确控制到每一个子像素点发光，屏下指纹的识别速率和准确率会比较高。另一方面，对于现有的TFT(薄膜晶体管)-LCD(液晶显示器)技术，TFT基板本身并不透光，并且是通过底部的LED背光源透过TFT发光，相对于OLED的自放光优势，屏幕底下的传感器很难识别到指纹。

在电容式指纹识别组件中，手指是电容的一极，电容的另一极则是硅芯片数组，透过人体带有的微电场与电容传感器之间产生的微电流，指纹的波峰波谷与传感器之间的距离形成电容高低差，来描绘出指纹的图形。指纹识别组件和盖板之间的距离长，指纹反射光到达下方的指纹识别组件的传输路径长，且指纹反射光线的损耗较大，会降低指纹识别组件识别指纹的灵敏度。

在申请号为CN201811580411.7，名称为OLED显示面板及屏下光学指纹识别方法中，利用了膜层空间，减少了光线传播的路径，并通过设置光线阻隔层来增加指纹识别接收光信噪比，提高指纹识别灵敏度和效率。

实用新型内容

为此，需要提供一种应用于屏下指纹识别的显示面板，解决指纹识别组件识别指纹信息的灵敏度不足的问题。

为实现上述目的，本实施例提供一种应用于屏下指纹识别的显示面板，包括基板、指纹识别组件、缓冲层、薄膜晶体管、显示功能层、偏光片和盖板；

所述基板的上表面设置有所述指纹识别组件；

所述指纹识别组件上设置有所述缓冲层；

所述缓冲层上设置有所述薄膜晶体管，所述薄膜晶体管位于所述指纹识别组件的上方；

所述薄膜晶体管上设置有显示功能层，显示功能层包含有由下往上依次设置的透明的阳极、像素发光层和反光的阴极，所述像素发光层上的像素与所述指纹识别组件在垂直基板的投影面上呈间隔排列，反光的阴极用于反射像素发光层发出的光到基板方向处。

进一步地，所述显示功能层包括钝化层、平坦层和画素定义层；

所述薄膜晶体管上设置有所述钝化层；

所述钝化层上设置有所述平坦层；

所述平坦层上设置有所述阳极，所述阳极通过所述平坦层上的孔连接所述薄膜晶体管的源极或者漏极；

所述平坦层和所述阳极上设置有所述画素定义层；

所述画素定义层上的孔中设置有所述像素发光层，所述像素发光层通过所述画素定义层上的孔连接所述阳极；

在所述画素定义层上设置有所述阴极，所述阴极覆盖所述像素发光层。

进一步地，还包括封装层和封装玻璃；

所述阴极上设置有所述封装层；

所述封装层上设置有所述封装玻璃。

进一步地，所述显示功能层还包括有机间隙层；

所述画素定义层上设置有所述有机间隙层，所述有机间隙层位于所述像素发光层的一侧，所述阴极覆盖所述有机间隙层。

进一步地，所述基板的下表面上依次堆叠有所述偏光片和所述盖板。

进一步地，还包括彩色滤光层；

所述彩色滤光层设置在所述基板的下表面和所述偏光片之间。

进一步地，所述薄膜晶体管包括有源层、栅极绝缘层、第一栅极、蚀刻阻挡层、源极和漏极；

所述缓冲层上设置有所述有源层，所述有源层位于所述指纹识别组件的上方；

所述有源层上设置有所述栅极绝缘层；

所述栅极绝缘层上设置有所述栅极，所述栅极位于所述有源层的上方；

所述栅极上设置有所述蚀刻阻挡层；

所述蚀刻阻挡层上设置有所述源极和所述漏极，所述源极通过所述蚀刻阻挡层上的一个孔连接所述有源层，所述漏极通过所述蚀刻阻挡层上的另一个孔连接所述有源层。

进一步地，所述薄膜晶体管包括第一栅极、第一绝缘层、有源层、第二绝缘层、第二栅极、第三绝缘层、源极和漏极；

所述缓冲层上设置有所述第一栅极，所述第一栅极位于所述指纹识别组件的上方；

所述第一栅极上设置有所述第一绝缘层；

所述第一绝缘层上设置有所述有源层，所述有源层位于所述第一栅极的上方；

所述有源层上设置有所述第二绝缘层；

所述第二绝缘层上设置有所述第二栅极，所述第二栅极位于所述有源层的上方；

所述第二栅极上设置有所述第三绝缘层；

所述第三绝缘层上设置有所述源极和所述漏极，所述源极通过所述第三绝缘层上的一个孔连接所述有源层，所述源极通过所述第三绝缘层上的另一个孔连接所述有源层。

区别于现有技术，上述技术方案将指纹识别组件设置在薄膜晶体管和基板的上表面之间，指纹识别组件和盖板之间的距离会小于现有显示面板中指纹识别组件和盖板之间的距离。通过缩小指纹反射光线的传输路径的方式，来提高应用于屏下指纹的识别速率，以此满足应用于屏下指纹识别的显示面板快速采集指纹信息的需求。

附图说明

图1为本实施例所述显示面板中具有顶栅结构的薄膜晶体管的剖面示意图；

图2为本实施例所述显示面板中具有底栅结构的薄膜晶体管的剖面示意图；

图3为本实施例所述显示面板中具有顶栅结构的薄膜晶体管和彩色滤光层的剖面示意图；

图4为本实施例所述显示面板中具有底栅结构的薄膜晶体管和彩色滤光层的剖面示意图；

图5为本实施例所述指纹识别组件和所述像素发光层上的像素间隔设置的结构示意图。

附图标记说明：

1、盖板；

2、偏光片；

3、基板；

4、缓冲层；

5、封装层；

6、指纹识别组件；

7、有源层；

8、栅极绝缘层；

9、栅极；

91、第一栅极；

92、第二栅极；

10、蚀刻阻挡层；

11、源极；

12、漏极；

13、钝化层；

14、平坦层；

15、阳极；

16、画素定义层；

17、有机间隙层；

18、像素发光层；

19、阴极；

20、封装玻璃；

21、彩色滤光层。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，本实施例提供一种应用于屏下指纹识别的显示面板，包括基板3、指纹识别组件6、缓冲层4、薄膜晶体管、显示功能层、偏光片2和盖板1。所述基板3的上表面上设置有所述指纹识别组件6。所述指纹识别组件6上设置有所述缓冲层4，所述缓冲层4用于避免所述指纹识别组件6和所述薄膜晶体管二者之间的短路。所述缓冲层如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。所述缓冲层4上设置有所述薄膜晶体管，所述薄膜晶体管位于所述指纹识别组件6的上方。所述薄膜晶体管(Thin Film Transistor，缩写TFT)作为电路上的开关来控制电路的导通与否。所述薄膜晶体管上设置有显示功能层，所述显示功能层包括显示功能层包含有由下往上依次设置的透明的阳极15、像素发光层18和反光的阴极19。所述像素发光层上的像素与所述指纹识别组件6在垂直基板的投影面上呈间隔排列，结构如图5所示。反光的阴极19用于反射像素发光层18发出的光到基板方向处，透明的阳极可以让光透过。操作人员的手指接触所述指纹识别组件区域，像素发光层18发出的光会被操作人员的手指反射，所述指纹识别组件6能够接收到手指反射后的光信号，并将该光信号转化为电信号进而读取。

要说明的是，所述像素发光层上的像素与所述指纹识别组件6在垂直基板的投影面上呈间隔排列，彼此之间没有重叠的部分。优选的，同时将指纹识别组件也设置在薄膜晶体管的下方，避免环境中的光线一起被指纹识别传感器接收。

请参阅图1和图2，所述基板3的下表面上依次堆叠设置有所述偏光片2和所述盖板1(Cover Lens)。所述盖板1设置在所述偏光片2上的远离基板3的一侧表面上。所述盖板1具有防冲击、耐刮花、防指纹、增强透光率及美化装饰等功能。操作人员是从基板下表面方向处来对显示面板进行滑动与按压，这也是不同于现有技术的，现有技术是将盖板设置在基板3的上表面方向处，而本申请是将盖板设置在所述基板3的下表面，盖板与指纹识别组件之间的距离短，提高指纹识别组件6检测到反射后的光信号的效率，使得指纹识别组件6能够快速采集指纹信息。

要说明的是，所述偏光片2用于控制特定光束的偏振方向，主要将不具有偏极性的自然光转化为偏振光，进而让面板产生明或暗的显示效果。

要说明的是，所述指纹识别组件6包括相应的光敏感电容器、二极管或相应电阻等。光学指纹识别技术利用光的折射和反射原理，当光照射到触碰到盖板的手指上，经手指反射后由所述指纹识别组件6接收，所述指纹识别组件6接收后可将光信号转换为电学信号，从而进行读取。由于指纹谷和脊对光的反射不同，所述指纹识别组件6所接收到谷和脊的反射光强不同，所转换的电流或者电压的大小也就不同。

现有技术中，指纹反射光到达下方的指纹识别组件的传输路径长，且指纹反射光线的损耗较大，会降低指纹识别组件的灵敏度。上述技术方案将指纹识别组件设置在薄膜晶体管和基板的上表面之间，指纹识别组件和盖板之间的距离会小于现有显示面板中指纹识别组件和盖板之间的距离。通过缩小指纹反射光线的传输路径的方式，来提高应用于屏下指纹的识别速率，以此满足应用于屏下指纹识别的显示面板快速采集指纹信息的需求。

请参阅图1至图4，在本实施例中，所述显示功能层包括钝化层13、平坦层14、阳极15、画素定义层16等，在此进行说明：

所述薄膜晶体管上设置有所述钝化层13，所述钝化层13如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。所述钝化层13用于隔离薄膜晶体管的金属与其他的金属之间的连接，同时具有较大介电常数。

所述钝化层13上设置有所述平坦层14，所述平坦层14主要为有机材料，如氮化硅、聚酰亚胺或者其他具有相似特性的材料。优选的，所述平坦层14覆盖所述钝化层13，所述平坦层14用于平整显示面板的基板3上因各种不同层图案所造成的面内段差，便于后续膜层的良好叠加，提升显示效果。

所述平坦层14上设置有所述阳极15，所述阳极15通过所述平坦层上的孔连接所述薄膜晶体管的源极11或者漏极12。要说明的是，所述平坦层上的孔贯穿所述平坦层14和所述钝化层13，同时所述平坦层上的孔的孔底为所述薄膜晶体管的源极11或者漏极12。所述阳极15为氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)，使得所述阳极15为透明的阳极，那么像素发光层18发出的光便会透过透明的阳极15射向基板3方向。

所述平坦层14和阳极15上设置有所述画素定义层16，所述画素定义层16主要为有机材料。要说明的是，所述画素定义层上的孔的孔底为所述阳极15。所述画素定义层上的孔中设置有所述像素发光层18，所述像素发光层18通过所述画素定义层上的孔连接所述阳极15。其中，所述像素发光层18包括空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层和电子传输层。所述像素发光层18发出白光经过彩色滤光层21后得到三基色(R红色、G绿色和B蓝色)，再组合三基色实现彩色显示。

在所述画素定义层16上设置有所述阴极19，所述阴极19覆盖所述像素发光层18。为了让所述画素定义层16发出的光朝向所述基板方向，阴极19可以是高反射率的Al(铝)、Ag(银)、Au(金)中的一种或者多种金属。高反射率材质的阴极19使得自身具备反光的性质，能够将所述画素定义层16发出的光反射向所述基板的方向，形成底发光的显示面板。或者，所述阴极19可以是透明的阴极19，在阴极19上设置有一层高反射率的金属即可，这层反射率的金属用来反射所述画素定义层16发出的光到基板方向。

在某些实施例中，为了让封装玻璃20能够平整且水平地设置在所述基板3上，所述显示功能层还包括有机间隙层17；所述画素定义层16上设置有所述有机间隙层17。优选的，所述有机间隙层17为有机材料，所述有机间隙层17的数量为多个，用于控制基板3与封装玻璃20之间厚度的均匀性。所述有机间隙层17位于所述像素发光层18的一侧，所述阴极19覆盖所述有机间隙层17、所述像素发光层18和所述画素定义层16。

在本实施例中，为了对显示面板进行封装，以保护显示面板不被水汽和氧气入侵，还包括封装层5和封装玻璃20。所述阴极19上设置有所述封装层5，所述封装层5可以为盖板封装技术或者薄膜封装技术制成，如薄膜封装技术是在阴极19上制作无机薄膜层和有机薄膜层的叠层。所述封装层5避免显示面板内的电极出现气泡而影响到显示面板的稳定性。所述封装层5上设置有所述封装玻璃20，封装玻璃20用来保护下方的电子元器件。

请参阅图3和图4，在本实施例中，还包括彩色滤光层21，所述彩色滤光层21设置在所述基板3的背面和所述偏光片2之间。彩色滤光层21相对应的open mask蒸镀法，不仅可实现OLED显示面板的高分辨率，且彩色滤光层21的制作技术中已经十分成熟，容易导入量产。

在本实施例中，所述薄膜晶体管可以为顶栅结构，结构如图1和图3所示，在此进行说明：

所述薄膜晶体管包括有源层7、栅极绝缘层8、第一栅极91、蚀刻阻挡层10、源极11和漏极12。所述缓冲层4上设置有所述有源层7，所述有源层7位于所述指纹识别组件6的上方。所述有源层7为铟镓锌氧化物(indiumgallium zinc oxide,IGZO)或者LTPS。优选的，所述有源层7为IGZO。

所述有源层7上设置有所述栅极绝缘层8，所述栅极绝缘层8如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。具有较大介电常数，所述栅极绝缘层8用于避免第一栅极91与有源层7之间的直接接触。

所述栅极绝缘层8上设置有所述第一栅极91，所述第一栅极91位于所述有源层7的上方。所述栅极为钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)或者钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)。

所述第一栅极91上设置有所述蚀刻阻挡层10，所述蚀刻阻挡层10如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。具有较大介电常数，所述蚀刻阻挡层10用于保护第一栅极91。

所述蚀刻阻挡层10上设置有所述源极11和所述漏极12，所述源极11通过所述蚀刻阻挡层10上的一个孔连接所述有源层7，所述漏极12通过所述蚀刻阻挡层10上的另一个孔连接所述有源层7。所述源极11和所述漏极12是同层设置，所述源极11或者所述漏极12可以如钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)，所述源极11或者所述漏极12可以如钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)。

所述薄膜晶体管为底栅结构，同时还可以是双栅结构，结构如图2和图4所示，在此进行说明：

双栅结构的薄膜晶体管的稳定性比单栅结构的薄膜晶体管的稳定性更好，表现在于双栅结构的薄膜晶体管可以较好地控制Vth漂移稳定性，为显示面板提供更为稳定的电流。所述薄膜晶体管包括第一栅极91、第一绝缘层、有源层7、第二绝缘层、第二栅极92、第三绝缘层、源极11和漏极12。所述缓冲层4上设置有所述第一栅极91，所述第一栅极91位于所述指纹识别组件6的上方。第一栅极91如钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)或者钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)。

所述第一栅极91上设置有所述第一绝缘层，所述第一绝缘层如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。具有较大介电常数，所述第一绝缘层用于避免第一栅极91与有源层7之间的直接接触。

所述第一绝缘层上设置有所述有源层7，所述有源层7位于所述第一栅极91的上方。所述有源层7为铟镓锌氧化物(indiumgallium zinc oxide,IGZO)或者LTPS。优选的，所述有源层7为IGZO。

所述有源层7上设置有所述第二绝缘层，所述第二绝缘层如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。具有较大介电常数，所述第二绝缘层用于避免第二栅极92与有源层7之间的直接接触。

所述第二绝缘层上设置有所述第二栅极92，所述第二栅极92位于所述有源层7的上方。所述第二栅极92如钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)或者钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)。

所述第二栅极92上设置有所述第三绝缘层，所述第三绝缘层如氮化物(氮化硅等)、氧化物(氧化硅)或者其他绝缘的材料。具有较大介电常数，所述第三绝缘层用于保护第二栅极92。

所述第三绝缘层上设置有所述源极11和所述漏极12，所述源极11通过所述第三绝缘层上的一个孔连接所述有源层7，所述源极11通过所述第三绝缘层上的另一个孔连接所述有源层7。所述第二栅极92设置在所述源极11和所述漏极12之间。所述源极11和所述漏极12为同层设置，所述源极11或者所述漏极12可以如钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)，所述源极11或者所述漏极12可以如钛(Ti)/铝(Al)/钛(Ti)。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，包括基板、指纹识别组件、缓冲层、薄膜晶体管、显示功能层、偏光片和盖板；

所述基板的上表面设置有所述指纹识别组件；

所述指纹识别组件上设置有所述缓冲层；

所述缓冲层上设置有所述薄膜晶体管，所述薄膜晶体管位于所述指纹识别组件的上方；

所述薄膜晶体管上设置有显示功能层，显示功能层包含有由下往上依次设置的透明的阳极、像素发光层和反光的阴极，所述像素发光层上的像素与所述指纹识别组件在垂直基板的投影面上呈间隔排列，反光的阴极用于反射像素发光层发出的光到基板方向处。

2.根据权利要求1所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，所述显示功能层包括钝化层、平坦层和画素定义层；

所述薄膜晶体管上设置有所述钝化层；

所述钝化层上设置有所述平坦层；

所述平坦层上设置有所述阳极，所述阳极通过所述平坦层上的孔连接所述薄膜晶体管的源极或者漏极；

所述平坦层和所述阳极上设置有所述画素定义层；

所述画素定义层上的孔中设置有所述像素发光层，所述像素发光层通过所述画素定义层上的孔连接所述阳极；

在所述画素定义层上设置有所述阴极，所述阴极覆盖所述像素发光层。

3.根据权利要求2所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，还包括封装层和封装玻璃；

所述阴极上设置有所述封装层；

所述封装层上设置有所述封装玻璃。

4.根据权利要求2所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，所述显示功能层还包括有机间隙层；

所述画素定义层上设置有所述有机间隙层，所述有机间隙层位于所述像素发光层的一侧，所述阴极覆盖所述有机间隙层。

5.根据权利要求1所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，所述基板的下表面上依次堆叠有所述偏光片和所述盖板。

6.根据权利要求5所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，还包括彩色滤光层；

所述彩色滤光层设置在所述基板的下表面和所述偏光片之间。

7.根据权利要求1所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括有源层、栅极绝缘层、第一栅极、蚀刻阻挡层、源极和漏极；

所述缓冲层上设置有所述有源层，所述有源层位于所述指纹识别组件的上方；

所述有源层上设置有所述栅极绝缘层；

所述栅极绝缘层上设置有所述栅极，所述栅极位于所述有源层的上方；

所述栅极上设置有所述蚀刻阻挡层；

所述蚀刻阻挡层上设置有所述源极和所述漏极，所述源极通过所述蚀刻阻挡层上的一个孔连接所述有源层，所述漏极通过所述蚀刻阻挡层上的另一个孔连接所述有源层。

8.根据权利要求1所述的一种应用于屏下指纹识别的显示面板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括第一栅极、第一绝缘层、有源层、第二绝缘层、第二栅极、第三绝缘层、源极和漏极；

所述缓冲层上设置有所述第一栅极，所述第一栅极位于所述指纹识别组件的上方；

所述第一栅极上设置有所述第一绝缘层；

所述第一绝缘层上设置有所述有源层，所述有源层位于所述第一栅极的上方；

所述有源层上设置有所述第二绝缘层；

所述第二绝缘层上设置有所述第二栅极，所述第二栅极位于所述有源层的上方；

所述第二栅极上设置有所述第三绝缘层；

所述第三绝缘层上设置有所述源极和所述漏极，所述源极通过所述第三绝缘层上的一个孔连接所述有源层，所述源极通过所述第三绝缘层上的另一个孔连接所述有源层。

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