CN217955138U - 一种显示面板、光学识别模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种显示面板、光学识别模组和电子设备,涉及生物特征识别技术领域,包括基板和在基板上方依次设置的发光结构、滤光层和盖板,滤光层包括多个滤光单元,滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和/或蓝色滤光单元,滤光层还包括位于滤光单元之间的黑矩阵,黑矩阵上设有透光孔,由盖板侧入射的光过透光孔可由基板射出;至少在显示面板的生物信息识别区划分有网格,每个网格内包含至少一个透光孔,从而可在无偏振层的显示面板下集成光学识别模组实现生物特征信息识别功能,通过显示面板上的开孔设计以及光学识别模组上的光通道设计,均衡光学传感器上各处的接收清晰度,提高生物特征信息的识别精度和整体成像质量。
Description
本申请要求于2022年01月29日提交中国专利局的申请号为202220245867.3、名称为“一种显示面板和电子设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及生物特征识别技术领域,具体涉及一种显示面板、光学识别模组和电子设备。
背景技术
有机电致发光(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器件具有自发光、结构紧凑轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性在显示技术领域应用越来越广泛。OLED显示器件通常包括:衬底和设于衬底上的发光模组,发光模组一般包括第二电极层、第一电极层以及设于第二电极层与第一电极层之间的发光层。在第二电极层和第一电极层之间形成电压,两极之间形成正负极电子,正负极电子激发发光层的特定材料对应形成相应颜色的发光,因此,OLED显示器件也称为电致发光。
OLED显示面板由于在发光单元中存在金属层级,环境光入射后容易在金属层级上形成反射从而严重影响显示,因此,现有技术中通常都会在OLED显示面板内设置偏振层来阻挡环境光。随着OLED显示技术的发展,已经出现了无偏振层的OLED显示面板,通过在发光单元之上滤光层上设置黑矩阵,黑矩阵在像素单元以外的区域阻挡光束,使得外界光的屏幕透过率接近于零,从而省去偏振层,提高OLED显示面板的轻薄性。
对于这种无偏振层的OLED显示面板,由于其屏幕透过率接近于零,只能够通过专门开孔的方式使携带生物特征信息的光束透过,以与光学识别模组配合实现生物特征信息识别或生物特征信息成像的功能。但是,以生物特征信息成像为例,显示面板上的开孔和光学识别模组的接收感光像素单元均为各自独立设计和生产后再进行装配,因此在二者之间难以实现良好的匹配,一旦存在匹配不佳的情况,就极易造成生物特征信息成像中各处的成像质量不均衡,进而导致成像效果不佳。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种显示面板、光学识别模组和电子设备,能够在无偏振层的显示面板下集成光学识别模组实现无偏振层的显示面板的生物特征信息识别功能,通过显示面板上的开孔设计以及光学识别模组上的光通道设计,均衡感光像素单元上各处的接收清晰度,提高生物特征信息的识别精度和整体成像质量。
本申请实施例的一方面,提供了一种显示面板,包括基板,以及在基板上方依次设置的发光结构、滤光层和盖板,滤光层包括多个滤光单元,滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和/或蓝色滤光单元,滤光层还包括位于滤光单元之间的黑矩阵,其中,在黑矩阵上设置有透光孔,由盖板一侧入射的光束通过透光孔可由基板射出;至少在显示面板的生物特征识别区划分有网格,每个网格内包含至少一个透光孔。
在本申请一种可选的实施方式中,每个网格的形状和尺寸相同。
在本申请一种可选的实施方式中,透光孔的排布设置满足以下条件中的一种或者几种组合:透光孔在黑矩阵上呈阵列排布;每个网格内包含的透光孔的总面积相等;每个网格内包含的透光孔的数量相等。
在本申请一种可选的实施方式中,沿第一方向相邻的两个透光孔的间距相等,沿第二方向相邻的两个透光孔的间距相等。
在本申请一种可选的实施方式中,透光孔的横截面为圆形,透光孔的直径在5μm至15μm之间。
在本申请一种可选的实施方式中,透光孔的横截面为椭圆形、多边形和不规则图形的任意一种,透光孔的外接圆直径在5μm至20μm之间。
在本申请一种可选的实施方式中,相邻的两个透光孔的间距小于等于100μm。
在本申请一种可选的实施方式中,发光结构包括在基板上方依次设置的第一电极层、发光材料层和第二电极层,发光材料层包括受激发红光的红色发光材料单元、受激发绿光的绿色发光材料单元和/或受激发蓝光的蓝色发光材料单元,红色发光材料单元与红色滤光单元对应,绿色发光材料单元与绿色滤光单元对应,蓝色发光材料单元与蓝色滤光单元对应;发光材料层在对应于各发光材料单元之间还设置有像素定义材料单元;像素定义材料单元上与透光孔相对应的设置有通光孔,由盖板一侧入射的光束依次通过透光孔和通光孔射出。
在本申请一种可选的实施方式中,透光孔中心与相对应的通光孔中心的连线与基板的垂直方向的第一夹角在0°~15°之间。
在本申请一种可选的实施方式中,发光结构还包括设置在第一电极层下方的金属走线,金属走线设置在通光孔和透光孔所形成的光通路范围之外。
本申请实施例的另一方面,提供了一种光学识别模组,包括光路引导层以及多个感光像素单元;在光路引导层上形成有多个光通道,光路引导层包括间隔设置的至少两层遮光层和在遮光层之上的多个微透镜单元,在遮光层上形成有光阑孔,至少两层的遮光层上相对应的光阑孔和微透镜单元组成对应感光像素单元的光通道,光通道中的微透镜单元中心、光阑孔中心和感光像素单元中心的连线与基板的垂直方向的第二夹角在0°~15°之间。
在本申请一种可选的实施方式中,光通道以感光像素单元为锥顶呈锥形体,锥形体的顶角小于等于10°。
在本申请一种可选的实施方式中,相邻两个感光像素单元的间距小于等于80μm。
在本申请一种可选的实施方式中,在微透镜单元和感光像素单元之间设置有红外滤光层。
本申请实施例的又一方面,提供了一种电子设备,包括显示面板以及在显示面板下的光学识别模组,其中,显示面板为前述任意一项的显示面板,和/或,光学识别模组为前述任意一项的光学识别模组。
在本申请一种可选的实施方式中,显示面板上设置有生物信息识别区,经生物信息识别区透过的携带生物特征信息的光束对应由光学识别模组的感光像素单元接收。
在本申请一种可选的实施方式中,显示面板上沿第一方向的相邻的两个透光孔的间距L满足:
L≤M/N;
其中,M为光学识别模组对应的物面区域沿第一方向的宽度;N为光学识别模组采集的成像图像在第一方向的分辨率;
或者,显示面板上沿第一方向相邻的两个透光孔的间距L满足:
L≤A*M/H;
其中,A为成像图像的一个图像像素在第一方向所对应的感光像素单元的个数,H为光学识别模组在第一方向上的感光像素单元的个数。
在本申请一种可选的实施方式中,光学识别模组中,光通道的微透镜单元中心、光阑孔中心和感光像素单元中心的连线与基板的垂直方向重合,一个透光孔与光学识别模组中的一个光通道相对应,或者,显示面板还包括像素定义材料单元上与透光孔相对应的通光孔,相对应的一组透光孔和通光孔,与光学识别模组中的一个光通道相对应。
在本申请一种可选的实施方式中,光学识别模组中,光通道的微透镜单元中心、光阑孔中心和感光像素单元中心的连线与基板的垂直方向具有第二夹角,显示面板还包括像素定义材料单元上与透光孔相对应的通光孔,第二夹角与相对应的透光孔中心和通光孔中心的连线与基板的垂直方向的第一夹角之间的角度差值在预设阈值范围内,一个光通道对应至少一组透光孔和通光孔。
在本申请一种可选的实施方式中,光学识别模组的光通道以感光像素单元为锥顶呈锥形体,锥形体的底面投影于盖板,透光孔投影于盖板,底面的投影覆盖至少一个透光孔的投影,底面的投影覆盖的透光孔的投影的最大总面积与最小总面积的比值小于等于3。
在本申请一种可选的实施方式中,对光学识别模组划分有像素网格,每个像素网格内的感光像素单元对应的光通道范围内覆盖显示面板中的至少一个透光孔。
在本申请一种可选的实施方式中,光学识别模组中微透镜单元的上表面与显示面板中基板的下表面之间具有间隔距离,间隔距离在小于1000μm。
在本申请一种可选的实施方式中,间隔距离在20μm-600μm之间。
本申请实施例提供的显示面板,包括基板,以及在基板上方依次设置的发光结构、滤光层和盖板,滤光层还包括位于滤光单元之间的黑矩阵,在黑矩阵上还设置有透光孔,在显示面板中,至少在生物特征识别区划分有网格,在每个网格内包含有至少一个透光孔,本申请实施例的显示面板用于屏下生物特征信息识别时,在显示面板的屏下配合设置光学识别模组,光学识别模组通过感光像素单元接收携带生物特征信息的光束,由盖板一侧入射的光束通过透光孔可入射基板下的感光像素单元,通过对显示面板中,黑矩阵上的透光孔的排列设计,从而实现感光像素单元对于携带生物特征信息光束的清晰度的均衡接收,进而提高生物特征信息识别的精度和生物特征信息成像的整体质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1是本申请实施例提供的一种显示面板的层级结构示意图;
图2是图1的俯视示意图之一
图3是图1的俯视示意图之二;
图4是本申请实施例提供的一种电子设备的层级结构示意图之一;
图5是本申请实施例提供的一种电子设备的层级结构示意图之二;
图6是本申请实施例提供的一种光学识别模组的层级结构示意图之一;
图7是本申请实施例提供的一种光学识别模组的层级结构示意图之二;
图8是本申请实施例提供的一种光学识别模组的层级结构示意图之三;
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的层级结构示意图之三。
图标:01-光学识别模组;0111-感光像素单元;02-光路引导层;020-光通道;021-第一遮光层;0211-第一光阑孔;022-第二遮光层;0221-第二光阑孔;0231-微透镜单元;10-基板;20-发光结构;201-第一电极层;202-发光材料层;2021-红色发光材料单元;2022-绿色发光材料单元;2023-蓝色发光材料单元;2024-像素定义材料单元;203-第二电极层;21-通光孔;30-滤光层;301-红色滤光单元;302-绿色滤光单元;303-蓝色滤光单元;304-黑矩阵;31-透光孔;40-盖板;α-通光孔中心与透光孔中心的连线和基板的垂直方向之间的第一夹角;β-光通道中的微透镜单元中心、光阑孔中心和感光像素单元中心的连线与基板的垂直方向的第二夹角;γ-光通道为以感光像素单元为锥顶的锥形体时的顶角;H-相邻两个感光像素单元的间距;K-光学识别模组中微透镜单元的上表面与显示面板中基板的下表面之间的间隔距离;L1-第一方向上相邻两个透光孔的间距;L2-第二方向上相邻两个透光孔的间距;T1-透光孔的直径;T3-通光孔的直径。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
应用于显示屏下的生物特征信息识别,需要通过接收、记录或分析携带有特定生物特征信息的反射光来实现对特定生物特征信息所属的个体的确认和识别,在显示面板上集成用于进行生物特征信息识别的光学模组已经成为本领域内的常用技术。但是对于无偏振层的显示面板来说,由于其是通过在发光单元之上的滤光层上设置黑矩阵,利用黑矩阵的不透光性在像素单元以外的区域阻挡光束,使得外界光的屏幕透过率接近于零,才实现省去偏振层的轻薄结构的,这种结构就使得携带有生物特征信息的光束也无法透过,从而无法在无偏振层的显示面板中实现屏下生物特征信息的识别。
为了解决上述问题,现有技术中提出有在黑矩阵(BM,Black Matrix)上设置可透光的孔的方式,当将携带有生物特征信息的皮肤,如手指贴合于显示面板的屏幕上,携带有生物特征信息的反射光可由开设的可透光的孔处通过显示面板,以便由显示面板屏下设置的光学识别模组接收,从而实现无偏振层的显示面板中屏下生物特征信息的识别或成像。但是由于通常情况下,可实现生物特征信息识别或成像的电子设备,通常是对显示面板和光学识别模组进行分别设计和生产,之后再进行组装,若二者之间的设计存在偏差,或者组装过程中的匹配性不佳,就极易造成电子设备对于生物特征信息的成像质量不均衡,进而导致生物特征信息识别能力较差。
本申请实施例的一方面,提出了一种显示面板,如图1所示,包括基板10,以及在基板10上方依次设置的发光结构20、滤光层30和盖板40,滤光层30包括多个滤光单元。作为一种举例说明,滤光单元可以包括红色滤光单元301、绿色滤光单元302和/或蓝色滤光单元303,当多个滤光单元包括多个红色滤光单元301、多个绿色滤光单元302和多个蓝色滤光单元303时,滤光单元与像素单元的各个子像素颜色相对应,红色滤光单元对应于红色子像素的出光侧以滤除红光以外的杂色光,绿色滤光单元对应于绿色子像素的出光侧以滤除绿光以外的杂色光,蓝色滤光单元对应于蓝色子像素的出光侧以滤除蓝光以外的杂色光。滤光层30还包括位于滤光单元之间的黑矩阵(BM,Black Matrix)304,其中,在黑矩阵304上设置有透光孔31,由盖板40一侧入射的光束通过透光孔31可由基板10出射;如图2所示,在所述显示面板上,至少在显示面板的生物特征识别区划分有网格,每个网格内包含至少一个透光孔31(图2中所示的一个网格中包含有两个透光孔31)。
如图1所示,当将携带有生物特征信息的皮肤,如手指贴合于显示面板的屏幕上,经手指皮肤反射的携带指纹信息的反射光就会朝向盖板的方向发出,由盖板40一侧入射本申请实施例的显示面板的光束,通过黑矩阵304上的透光孔31,并依次经过发光结构20和基板10后出射。图1中的虚线框指示为一个像素单元,一个像素单元通常包括能够实现色彩调节的彩色显示的子像素组合,例如RGB(红绿蓝)子像素,又例如RG(红绿)子像素、BG(蓝绿)子像素等,一个像素单元中的子像素组合分别与发光结构20中子像素发光单元受激发光的颜色相对应,例如,在对应发光结构20中激发红光的为红色发光材料单元2021,对应的滤光单元为红色滤光单元301,用于对出射的红光进行滤光提高纯色性。当然,本申请实施例中并未限定发光结构20的具体组成,与之对应的,也并未具体限定滤光单元的具体组成,例如,在一种可实现的实施方式中,发光结构能够激发出射红光、绿光、蓝光的同时,还能够激发出白光等其他波长的光,从而根据相应的设计形成像素单元的子像素组合,那么与之对应的,在滤光单元中,与出射白光的子像素相对应的即还包括能够使整个白光波长范围内的光束均可透过的白色滤光单元。在相邻的滤光单元之间设置黑矩阵304,黑矩阵304能够避免外界杂散光的入射,同时能够避免各个滤光单元之间出光颜色串扰导致显示效果欠佳。在黑矩阵304上设置的透光孔31,使得显示面板的整体透过率不等于零,从而能够为屏下的生物特征信息识别提供可能。
对显示面板上按照预设的形式划分网格,其中,至少保证网格投影覆盖显示面板上用于进行生物特征识别的生物特征识别区,通过网格将显示面板上至少生物特征识别区的位置进行划分,生物特征识别区被网格的投影界定为多个分块,在每个网格投影对应的分块内,至少包含有一个黑矩阵304上的透光孔31。
需要说明的是,对显示面板进行网格的划分,并非实际对显示面板进行分割或切割,而应理解为测量的尺规或比例的参照,是以虚拟的划分的方式对显示面板至少在生物特征识别区内进行区块的界定,由于网格并非现实意义进行设置的实体结构,当然也不会对显示面板的实际结构造成影响或干扰。由于旨在对通过显示面板的生物特征识别区出射的携带生物特征信息的光束进行准确识别或均匀清晰成像,因此,网格至少界定生物特征识别区,当然,也可以覆盖整个显示面板的其他区域。例如,在整个显示面板上均设置符合上述分布要求的透光孔31,则能够使得整面屏幕上的透光孔31分布均匀,若在屏下对应设置有整面的感光像素单元,则能够在整面屏幕上实现生物特征信息的识别或成像。
而且,本申请实施例中,对于用于虚拟划分的网格的形状和大小尺寸不做具体限定,示例的,若网格划分的足够小,能够实现每个网格中都只囊括一个透光孔31,又例如,若网格划分较大,在一个网格中可能囊括有多个透光孔31。
本申请实施例提供的一种显示面板,包括基板10,以及在基板10上方依次设置的发光结构20、滤光层30和盖板40,滤光层还包括位于滤光单元之间的黑矩阵304,在黑矩阵304上还设置有透光孔31,在显示面板中,至少在生物特征识别区划分有网格,在每个网格内包含有至少一个透光孔31,本申请实施例的显示面板用于屏下生物特征信息识别时,在显示面板的屏下设置光学识别模组01,光学识别模组01通过感光像素单元0111接收携带生物特征信息的光束,由盖板40一侧入射的光束通过透光孔31可入射基板10下的感光像素单元0111,通过对显示面板中,黑矩阵304上的透光孔31的排列设计,从而实现感光像素单元0111对于携带生物特征信息光束的清晰度的均衡接收,进而提高生物特征信息识别的精度和生物特征信息成像的整体质量。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图2所示,划分显示面板的网格,每个网格的形状和尺寸相同,即网格由规律性重复的交叉线条构成,以使形成的每个网格的形状和尺寸均相同。示例的,若重复的交叉线条之间夹角为锐角,则形成的网格呈平行四边形或菱形,若重复的交叉线条之间相互垂直,则形成的网格为矩形或正方形,多重复的交叉线条为三条或以上,则形成的是多边形,等等,此处不再穷举。网格的尺寸也由重复交叉线条之间的距离决定,只要保证每个网格的形状和尺寸均相同,则每个网格所界定出的生物特征识别区的分块的范围是相同的,而且采用规律性重复的交叉线条形成网格,其设计的难度及实施的精度要求也相对可有所降低。
在本申请的一种可实现的实施方式中,透光孔31在黑矩阵304上呈阵列排布,透光孔31的排布设置满足以下条件中的一种或者几种组合:透光孔31在黑矩阵304上呈阵列排布;每个网格内包含的透光孔的总面积相等;每个网格内包含的透光孔的数量相等。
透光孔31在黑矩阵304上呈阵列排布,如图3所示,在本申请实施例的显示面板的俯视示意图中,白色虚线框是具有相同的预设尺寸的矩形,即为前述方案中形成的网格之一,白色虚线框围合的范围是一个具有预设尺寸的矩形区域,透光孔31的排布设置满足以下条件中的一种或者几种组合:(1)透光孔31在黑矩阵304上呈阵列排布;(2)在每个网格内所包含的透光孔31的总面积均相等,(3)在每个网格内所包含的透光孔31的数量相等。
具体的实施方式中,包含如图3中所示的,可以是透光孔31自身的排布特征,透光孔在黑矩阵304上阵列排布,可以是每个透光孔31的形状和大小均相同,则,在每个网格内,包含相同数量的透光孔31,也可以是在每个网格内包含的透光孔31,无论是完整的透光孔31,还是被网格边缘分割的一部分的透光孔31,包含在网格内的透光孔31的总面积相等,当然,也可以包含满足上述条件的任意两项的组合,或者全部满足以上三条的条件,这样的限定,也就能够适应在光学识别模组中的光通道020和感光像素单元0111之间的各种特定设计关系。
而且,本申请实施例中,对于透光孔31的形状和大小未做具体限定,例如,可以为如图3中所示的矩形孔,当然也可以为圆孔等其他形式。
当本申请实施例的显示面板用于屏下生物特征信息识别时,在显示面板的屏下设置光学识别模组01,将手指、手掌或者其他人体部位放置于显示面板的基板10表面,以手指为例,外界光或者显示面板本身出射的光束照射在手指指纹上并反射,携带有手指指纹上谷和脊分别反射的生物特征信息的光束朝向显示面板的屏下反射,光束依次经过黑矩阵304上的透光孔31、发光结构20、基板10后,入射基板10下的光学识别模组01中,从而使得光学识别模组01能够收集、提取信息、处理和/或成像,以通过对于显示面板出光侧反射的光束中生物特征信息的获取和/或识别,实现对使用者身份识别、身份验证等电子设备的附加功能。
在本申请的一种可实现的实施方式中,仍旧以在显示面板的屏下设置光学识别模组,光学识别模组通过感光像素单元接收携带生物特征信息的光束为例,如图3所示,沿第一方向相邻的两个透光孔31的间距L1相等,沿第二方向相邻的两个透光孔31的间距L2相等,在一种示例的实施方式中,第一方向与第二方向垂直。在保证任意网格内包含至少一个透光孔31的情况下,使得每个透光孔31形状相同,并且矩阵的长和宽均是呈规律的间距排布,配合显示面板中滤光单元的规律设置,便于对透光孔31的排布进行设计,也能够有效的提供较佳的生产效率和加工良率。
为了更好的保证任意预设尺寸的矩形区域范围的网格内都有至少一个透光孔31,且透光孔31满足前述三条件的至少之一,还可以通过对透光孔31的具体形状和尺寸进行范围限定来辅助实现,其中,在本申请的一种可实现的实施方式中,透光孔31的横截面为圆形,即在考虑到加工的效率和良率的情况下,透光孔31采用圆孔,透光孔31的直径T1设置在5μm至15μm之间。例如,将圆形的透光孔31的直径T1设置在5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm等。在本申请的另一种可实现的实施方式中,透光孔31的横截面为椭圆形、多边形和不规则图形的任意一种,例如椭圆形、长方形、六边形,或者规则的特殊形状,对于这种类型的透光孔31,透光孔31的外接圆直径设置在5μm至20μm之间,例如,将如图3中所示的长方形的透光孔31的外接圆直径设置为5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、20μm等。
在本申请的另一种可实现的实施方式中,为了保证由显示面板通过的携带生物特征信息的光束的数量能够达到光学识别模组中进行生物特征信息识别或者生物特征信息成像所需的基础数量,避免透过的携带有生物特征信息的光束过少而无法提取到足够的生物特征信息,限定任意相邻的两个透光孔31的间距小于等于100μm,即通过限定黑矩阵304上设置的透光孔31的间距,能够保证黑矩阵304上通过透光孔31形成的光透过率,从而保证透过足够的携带有生物特征信息的光束入射光学识别模组。
当然,本领域技术人员应当知晓,限定任意相邻的两个透光孔31的间距小于等于100μm,是为了保证黑矩阵304上通过透光孔31形成的光透过率,在满足此条件的情况下,本领域技术人员可以根据透光孔31的形状尺寸,具体设定该任意相邻的两个透光孔31的间距的数值,例如,若透光孔31为圆孔且直径T1较小,则将相邻的两个透光孔31的间距设置为20μm或者更小,通过提高透光孔31的设置密度来提高网格内包含的透光孔31的总面积或者包含的透光孔31的数量。
本申请实施例的显示面板中,在黑矩阵304上形成有能够透过光束的透光孔31,其中,对于透光孔31的形成方式未做具体的限定,示例的,可以为在黑矩阵304要形成透光孔31的位置处采用透光材料填充,使得透光孔31的位置能够透过光束,或者,也可以为直接在黑矩阵304上要形成透光孔31的位置加工通孔实现光束透过,或者还可以采用其他本领域技术人员能够想到并加以利用的方式,只要能够使得透光孔31可以透过光束至屏下,以便于被光学识别模组接收即可。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图4所示,发光结构20包括在基板10上依次设置的第一电极层201、发光材料层202和第二电极层203,其中,第一电极层201和第二电极层203为用于形成电场以激发发光材料层202的阳极层和阴极层,本申请实施例中对于第一电极层201为阳极层、第二电极层203为阴极层,或者第一电极层201为阴极层、第二电极层203为阳极层不作具体限定,本领域技术人员应当知晓可根据发光方向需要及封装要求等进行具体设置。
发光材料层202包括对应于像素单元中红色子像素的红色发光材料单元2021、对应于绿色子像素的绿色发光材料单元2022和/或对应于蓝色子像素的蓝色发光材料单元2023,红色发光材料单元2021受激发出红光并且与红色滤光单元301相对应,绿色发光材料单元2022受激发出绿光并且与绿色滤光单元302相对应,蓝色发光材料单元2023受激发出蓝光并且与蓝色滤光单元303相对应;发光材料层202在对应于各子像素之间还设置有像素定义材料单元2024。
需要说明的是,像素定义材料单元(Pixel Define Layer简称PDL)2024用于界定出相邻两个子像素,也避免不同的发光材料之间相互影响,通常可以为单独设置的层级,在对应不同的子像素的位置留出出光的空间,或者也可以为设置于发光材料层202中相两子像素发光材料之间的材料,像素定义材料单元2024可以为具有一定比例透光度的材料,也可以采用黑色作为像素界定。以下以像素定义材料单元2024为黑色材料或其他不透光材料为例进行进一步的说明。
仍旧参考图4所示,像素定义材料单元2024上与透光孔31相对应的设置有通光孔21,由盖板40一侧入射的光束依次通过透光孔31和通光孔21入射光学识别模组01中对应的感光像素单元0111。如此,在盖板40一侧向显示面板内反射的光束需要依次经过黑矩阵304上的透光孔31和发光材料层202上的通光孔21后,入射光学识别模组01中。应当理解,对应于同一光束的透光孔31和通光孔21以及光学识别模组01中的感光像素单元0111需要满足前述透光孔31与感光像素单元0111的对应关系。而且,需要说明的是,对于通光孔21在发光材料层202上的形成方式和截面形状等特征,本申请实施例中同样未进行具体限定,本领域技术人员可以参照透光孔31的形成方式和截面形状等特征的说明同等考虑和设置。
在本申请的一些实施例中,用于界定子像素的像素定义材料单元2024为可透光材料(透明或半透光等,具有预设的透光比例),若具有预设透光比例的像素定义材料单元2024能够达到生物特征信息识别的光束透过要求,则对于这种像素定义材料单元2024不需要开设通光孔21。
在本申请的一些实施例中,透光孔31中心与相对应的通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向的第一夹角α在0°~15°之间。
示例的,如图4所示,透光孔31中心与相对应的通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向重合,即第一夹角α为0°,这种情况下,携带生物特征信息的光束是垂直并依次通过透光孔31和相对应的通光孔21后入射光学识别模组01的对应感光像素单元0111。
又例如,如图5所示,透光孔31中心与相对应的通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向具有第一夹角α,这种情况下,携带生物特征信息的光束是以该第一夹角α倾斜并依次通过透光孔31和相对应的通光孔21后入射光学识别模组01的对应感光像素单元0111的。第一夹角α通常在小于15°的范围内设置,而且,透光孔31中心与相对应的通光孔21中心的连线相对于基板10的垂直方向倾斜的方向在本申请实施例中不做具体限定,只要保证多个透光孔31中心与对应的通光孔21中心的连线的倾斜方向相同以及第一夹角α的角度相同即可。
需要说明的是,本申请实施例中,对于透光孔31与相对应的通光孔21的开口大小关系未做具体限定,如图4中所示,透光孔31的直径T1大于通光孔21的直径T3,但不限于此,示例的,还可以设置透光孔31的直径T1与通光孔21的直径T3相等,或者透光孔31的直径T1小于通光孔21的直径T3均可,但是由于当第一夹角α为0°时,携带生物特征信息的光束是垂直并依次通过透光孔31和相对应的通光孔21后由基板10出射,透光孔31和相对应的通光孔21中直径较小的孔决定可通过多少光束,因此,应理解,通常情况下,透光孔31的直径T1和相对应的通光孔21的直径T3之间的差值不宜过大。
当本实施例中这种在黑矩阵304上设置有透光孔31,并且在像素定义材料单元2024上也设置有通光孔21的显示面板用于生物特征信息识别时,若显示面板处于干燥寒冷的环境下,可采用如图5中所示的具有固定第一夹角α的光束获取方式,携带有生物特征信息的光束倾斜一定角度入射,能够避免相反成像状态的出现,有效的解决干冷环境下生物特征信息难以实现准确识别的问题。其中,第一夹角α通常限定在15°之内,第一夹角α若大于15°,则可能由于光束的倾斜过大,使得感光像素单元0111对光束的有效接收产生困难或者其他不良的衍生问题。
在本申请的一种可实现的实施方式中,发光结构20还包括设置在第一电极层201下方的金属走线,金属走线设置在透光孔31和通光孔21所形成的光通路范围之外。
发光结构20中,至少在第一电极层201上存在有金属或其他导电材料的走线,在对应于透光孔31所形成的光通路的范围内若存在有金属走线,经过光通路的光束会由于照射在金属走线上而受到一定程度的阻挡,影响到生物特征信息的获取效率,而且,光束经过金属走线的反射还可能影响到显示面板的显示效果,因此,首先将第一电极层201所需要设置的金属走线设置于第一电极层201的下方,且位于通光孔21和透光孔31所形成的光通路的范围之外,例如,可以位于像素定义材料单元2024的投影之下,这样即使光束照射在金属走线上发生反射,也会由于上方像素定义材料单元2024的阻挡,避免返回显示面板的显示侧而影响到显示效果,而且,对于金属走线在对应于透光孔31所形成的光通路的范围所进行绕行避让设计,将对应于透光孔31所形成的光通路的范围露出,避免对经过光通路的携带有生物特征信息的光束造成遮挡和影响。
需要说明的是,光通路范围指的是使得携带生物信息光束经过显示面板的各个层级透过后入射光学识别模组01的整个光通路,因此,应当理解,当本申请实施例的显示面板中仅包括黑矩阵304上的透光孔31时,光通路范围应当与透光孔31和相对应的感光像素单元0111相关,若还包括有像素定义材料单元2024中的通光孔21、光学识别模组01中的微透镜单元0231等,则光通路范围应当由这些光路组成结构共同形成。同样的,若显示面板为包括透光孔31和通光孔21的光通路结构,则走线避让设计需同时满足在同一对应关系中的透光孔31和通光孔21共同形成的光通路的范围内避让,即设置于该范围之外。
在本申请的一种可实现的实施方式中,在盖板10下还设置有触控层,例如一种可实现的方式中,可以将触控层设置在滤光层30和第二电极层203之间,触控层包括间隔设置的第一触控电极层和第二触控电极层。第一触控电极层和第二触控电极层上分别分布设置有覆盖平面范围的电极线,第一触控电极层上的电极线和第二触控电极层上的电极线呈交叉关系以使得触控层在投影方向将触控平面界定出网格状。当使用者通过手指触控操作时,由于手指是电导体,手指触摸位置的第一触控电极层的电极线和第二触控电极层的电极线之间的空间交叉点由于人体电场的影响形成一个耦合电容,通过这个耦合电容即可确定触摸位置,实现触控操作。因此,在盖板10下设置触控层,能够使得本申请实施例的显示面板在实现彩色显示,且能够应用于生物特征识别的同时,还能够实现屏下的触控操作。
在此基础上,与发光结构20的避让方式同理,也可以使得触控层上的走线在透光孔31所形成的光通路范围内避让设置。虽然触控层上的电极线通常会采用ITO(Indium tinoxide,氧化铟锡)一类的透明导电材料以尽量不影响屏下的显示,但触控层仍然会存在有金属走线,以及,ITO材料的走线仍然会对通过的光束造成一定程度的阻挡和反射。因此,为了尽可能减小触控层上的走线线路对显示和生物特征识别的光束可能造成的影响,同样对触控层上的走线在透光孔31所形成的光通路范围内避让设置。
本申请实施例的另一方面,请参照图6,提供了一种光学识别模组01,包括光路引导层02以及多个感光像素单元0111;在光路引导层02上形成有多个光通道020,光路引导层02包括间隔设置的至少两层遮光层和在遮光层之上的多个微透镜单元0231,在遮光层上形成有光阑孔,至少两层的遮光层上相对应的光阑孔和微透镜单元0231组成一个对应感光像素单元0111的光通道020,光通道020中的微透镜单元0231中心、光阑孔中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向的第二夹角β在0°~15°之间。
需要说明的是,本申请实施例中,对于光学识别模组01中,感光像素单元0111的具体实现形式不做限定,示例的,感光像素单元0111可以为光电二极管或其他能够接收光信号转化为电信号并提取光信号中携带的生物特征信息的光学器件。
如图6所示,光学识别模组01的光路引导层02包括间隔设置的第一遮光层021和第二遮光层022,以及在其上的多个微透镜单元0231,第一遮光层021设置有多个第一光阑孔0211,第二遮光层022设置有多个第二光阑孔0221,因此,第一光阑孔0211、第二光阑孔0221和微透镜单元0231对应感光像素单元0111组成为一个光通道020,其中,光通道020中的微透镜单元0231中心、第一光阑孔0211中心、第二光阑孔0221中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向之间具有第二夹角β,第二夹角β的角度设置在0°~15°之间。
在本申请的一些实施例中,示例的,如图6所示,光通道020中的微透镜单元0231中心、第一光阑孔0211中心、第二光阑孔0221中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向重合,即第二夹角β为0°,这种情况下,由显示面板出射的携带生物特征信息的光束是垂直并通过该光通道020的微透镜单元0231、第一光阑孔0211、第二光阑孔0221到达与该光通道020对应的感光像素单元0111中的。
又例如,如图7所示,光通道020中的微透镜单元0231中心、第一光阑孔0211中心、第二光阑孔0221中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向具有第二夹角β,这种情况下,由显示面板出射的携带生物特征信息的光束是以该第二夹角β倾斜并通过该光通道020的微透镜单元0231、第一光阑孔0211、第二光阑孔0221到达与该光通道020对应的感光像素单元0111中的。第二夹角β通常在小于15°的范围内设置,而且,光通道020相对于基板10的垂直方向倾斜的方向在本申请实施例中不做具体限定,只要保证多个光通道020的倾斜方向均相同以及第二夹角β的角度均相同即可。
需要说明的是,本申请实施例中,对于形成一个光通道020的微透镜单元0231、第一光阑孔0211、第二光阑孔0221的开口大小关系未做具体限定,如图7所示的示例中,第一光阑孔0211和第二光阑孔0221的开口大小和形状相同,微透镜单元0231的视场角略大,以便通过微透镜单元0231接收尽可能多的携带生物特征信息的光束进行汇聚后依次通过第一光阑孔0211、第二光阑孔0221并由感光像素单元0111接收,当然,也可以设计其他的大小关系,例如使得第一光阑孔0211略大于第二光阑孔0221等。
而且,当本申请实施例的光学识别模组01设置于显示面板的屏下,用于接收通过显示面板入射的携带生物特征信息的光束时,若光通道020中的微透镜单元0231中心、第一光阑孔0211中心、第二光阑孔0221中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向具有第二夹角β,则对应的显示面板中,对应的透光孔31中心与通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向也具有第一夹角α,第一夹角α的角度与第二夹角β的角度相同,且相对于基板10的垂直方向的倾斜方向也相同,即显示面板中的通过携带生物特征信息光束的光通路与光学识别模组01中的光通道020在一条直线上,以保证光束尽可能的无损传输,直至由感光像素单元0111接收。
在本申请的一种可实现的实施方式中,光通道020以感光像素单元0111为锥顶呈锥形体,锥形体的顶角γ小于等于10°。
光通道020呈顶角γ小于等于10°的锥形体结构,能够在以基板10的垂直方向为中心的一定角度范围内全景接收携带生物特征信息的光束,以便再此范围内的尽可能多的光束都能够被感光像素单元0111所接收,减少光束传输过程中的损耗。
需要说明的是,本申请实施例中所述的锥形体,指的是光通道020内的各个光束形成的通光范围的大体形状,由于锥形体结构的顶角位置在接收光束的感光像素单元0111处,应理解,在微观状态下,感光像素单元0111实际并非于一个点接收光束,而是一个较小的接收面,或者,当一个光通道010对应有多个感光像素单元0111接受光束时,是多个较小的接收面组成的面,此处只是宏观的将其视为锥形体的锥顶而已,并不代表限定感光像素单元0111只能以单点位置接收光束。
在本申请的一种可实现的实施方式中,以多个感光像素单元0111呈矩阵形式分布为例,沿第一方向排列的多个感光像素单元0111如图8所示,相邻两个感光像素单元0111的间距H小于等于80μm。优先可选的,H=10.75μm、21.5μm、43μm、64.5μm。
相邻两个感光像素单元0111的间距H即指的是相邻两个感光像素单元0111的中心距,设置相邻两个感光像素单元0111的间距H小于等于80μm,能够保证经过显示面板以及光学识别模组01的光通道020到达感光像素单元0111的光束能够尽可能多的被感光像素单元0111分别接收,提高感光像素单元0111的工作效率和接收能力。
在本申请的一种可实现的实施方式中,在微透镜单元0231和感光像素单元0111之间设置有红外滤光层。
在微透镜单元0231和感光像素单元0111之间设置红外滤光层,其中,红外滤光层可以位于微透镜单元0231和第一遮光层021之间、第一遮光层021和第二遮光层022之间使第一遮光层021和第二遮光层022通过红外滤光层间隔以及第二遮光层022和感光像素单元0111之间的至少一处,设置红外滤光层能够滤除通过光束中的红外光,红外光携带生物特征信息的能力不佳,且会对感光像素单元0111接收、分析和处理光束中的生物特征信息造成干扰,滤除红外光后,能够提高感光像素单元0111对于携带生物特征信息的光束的接收、分析和处理能力,提高生物特征信息的识别或成像效果,而且,若是将红外滤光层设置于第一遮光层021和第二遮光层022之间,还能够保证第一遮光层021和第二遮光层022之间具有足够的间隔距离,从而使得第一遮光层021上的第一光阑孔0211和第二遮光层022上的第二光阑孔0221之间能够形成光通道020所需的间隔距离。
当然,若光学识别模组01中还包括有其他用于光束整形的光学元件,则还能够对于由显示面板入射的携带生物特征信息的光束进行整形合束以进一步提高感光像素单元0111的收光效率。
本申请实施例的又一方面,提供了一种电子设备,包括显示面板以及在显示面板下的光学识别模组01,其中,显示面板为前述任意一项的显示面板,和/或,光学识别模组01为前述任意一项的光学识别模组01。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图9所示,显示面板上设置有生物信息识别区BB,经生物信息识别区BB透过的携带生物特征信息的光束对应由光学识别模组01的感光像素单元0111接收。
示例的,若本申请实施例的电子设备为手持移动终端如手机,则在手机的固定区域划分有生物信息识别区BB,对应于生物信息识别区BB处的屏下设置有光学识别模组01,则,将手指覆盖于生物信息识别区BB处的显示面板表面,携带生物特征信息的反射光束经由显示面板后入射光学识别模组01中,通过感光像素单元0111进行接收。生物信息识别区BB可以如图9中所示为在显示面板的显示区域,或者也可以为在显示面板的非显示区域设置,本申请实施例中对此不做具体限定。
在显示面板上预先划分有生物信息识别区BB,则可精准的在屏下对应位置设置光学识别模组01,从而不必在屏下各处均设置光学识别模组01而导致的成本浪费和利用率低的问题,并且最大限度的降低生物信息识别功能对电子设备自身其他功能的干扰和影响。
在本申请的一种可实现的实施方式中,显示面板上沿第一方向的相邻的两个透光孔31的间距L满足:
L≤M/N (1);
其中,M为光学识别模组01对应的物面区域沿第一方向的宽度;N为光学识别模组01采集的成像图像在第一方向的分辨率。
显示面板为了实现画面的清晰显示,对显示图像的分辨率需要进行相应的设定,分辨率通常分别包括在第一方向和第二方向的可分辨的最小像素单元。以第一方向为例,在第一方向上相邻的两个透光孔31的间距L应当满足小于等于光学识别模组01对应的物面区域沿第一方向的宽度M与光学识别模组01采集的成像图像在第一方向的分辨率N的比值,如此,能够保证针对于第一方向的成像图像可分辨的最小像素单元范围均能够包含接收到的来自物面区域宽度范围内反射来的携带生物特征信息的光束,从而在光学传感器01对生物特征信息图像进行成像时的清晰度和准确度。
示例的,在某种情形下,在第一方向上相邻的两个透光孔31的间距L约为47μm,光学识别模组01对应的物面区域沿第一方向的宽度M与光学识别模组01采集的成像图像在第一方向的分辨率N的比值为43μm。
或者,显示面板上沿第一方向相邻的两个透光孔31的间距L满足:
L≤A*M/H (2);
其中,A为成像图像的一个图像像素在第一方向所对应的感光像素单元0111的个数,H为光学识别模组01在第一方向上的感光像素单元0111的个数。
当成像图像的一个图像像素在第一方向包含了多个感光像素单元0111时,光学识别模组01在第一方向上的感光像素单元0111的个数H应当以一个图像像素在第一方向包含的感光像素单元0111的数量进行划分,即,以第一方向为例,在第一方向上相邻的两个透光孔31的间距L应当满足小于等于成像图像的一个图像像素在第一方向包含的感光像素单元0111的个数A乘以光学识别模组01对应的物面区域沿第一方向的宽度M与光学识别模组01在第一方向上的感光像素单元0111的个数H的比值。同理,在第二方向应当同样满足上述不等式(1)或不等式(2),此处不再赘述。
在本申请的一种可实现的实施方式中,光学识别模组01中光通道020的微透镜单元0231中心、光阑孔中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向重合,一个透光孔31与光学识别模组01中的一个光通道020相对应,或者,显示面板还包括像素定义材料单元2024上与透光孔31相对应的通光孔21,相对应的一组透光孔31和通光孔21,与光学识别模组01中的一个光通道020相对应。
在前述针对图6中显示面板的解释说明中,已经详细说明了光学识别模组01中光通道020的微透镜单元0231中心、光阑孔中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向重合的实施例,如图4所示,一个透光孔31与光学识别模组01中的一个光通道020相对应,对应接收携带生物特征信息的光束。继续如图4所示,当显示面板还包括像素定义材料单元2024上与透光孔31相对应的通光孔21时,相对应的一组透光孔31和通光孔21,与光学识别模组01中的一个光通道020相对应。
在本申请的一种可实现的实施方式中,光学识别模组01中光通道020的微透镜单元0231中心、光阑孔中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向具有第二夹角β,显示面板还包括像素定义材料单元2024上与透光孔31相对应的通光孔21,第二夹角β与相对应的透光孔31中心与通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向的第一夹角α角度相等或者近似相等,也就是说,第二夹角β与相对应的透光孔31中心和通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向的第一夹角α之间的角度的差值在预设阈值范围内,例如相差在2°之内,也可视为近似相等,一个光通道020对应至少一组透光孔31和通光孔21。
当相邻两个透光孔31的间距L足够小时,光通道020具有第二夹角β且显示面板中的相对应的透光孔31中心与通光孔21中心的连线与基板10的垂直方向的第一夹角α与第二夹角β的角度相等或者近似相等时,光学识别模组01中的一个光通道020能够对应覆盖多组显示面板上的光通路范围。
在本申请的一种可实现的实施方式中,光学识别模组01的光通道020以感光像素单元0111为锥顶呈锥形体,锥形体的底面的投影于盖板40,透光孔31投影于盖板40,底面的投影覆盖至少一个透光孔31的投影,锥形体的底面的投影覆盖的透光孔31的投影的最大总面积与最小总面积的比值小于等于3。
请参考图8,图8中光学识别模组01的光通道020以感光像素单元0111为锥顶呈锥形体,当本实施例中的光学识别模组01应用于显示面板的屏下生物特征信息识别或成像时,呈锥形体的光通道020的底面的投影于显示面板上的盖板40,且投影位于生物信息识别区BB的范围内,且锥形体的底面的投影应当覆盖黑矩阵304上的至少一个透光孔31在盖板40上的投影,而且透光孔31的投影未必是完整的一个或多个,也可能覆盖某一个或多个透光孔31的一部分,具体取决于光学识别模组01上的光通道020设计与显示面板上透光孔31的排布设计的匹配程度。但是至少满足:在多个光通道020的锥形体底面的投影所覆盖的范围内,均可计算得到覆盖范围内的透光孔31的投影的总面积,其中覆盖范围内的透光孔31的投影的总面积的最大值与覆盖范围内的透光孔31的投影的总面积的最小值之间的比值小于等于3,即,控制该差值范围在3之内,能够使得通过每一个光通道020输送至对应的感光像素单元0111处的光束的强度相对均匀,从而避免局部光束获取过于密集导致的噪声问题,也能避免局部光束获取过于稀疏导致的成像清晰度各处不均匀的问题。
在本申请的一种可实现的实施方式中,还可以预先对光学识别模组01以预设尺寸为边长划分为多个虚拟的像素网格,每个像素网格内的感光像素单元0111所对应的光通道020范围内覆盖显示面板中的至少一个透光孔31。
如此一来,同样能够根据预先设计的虚拟的像素网格,将各个感光像素单元0111与显示面板上的多个透光孔31通过光通道020预先匹配联系起来,以使得光学识别模组01与显示面板之间具有预设的匹配效果,进而实现使得组成的电子设备在进行生物特征信息成像时,能够获得各处清晰度的均衡性较佳的图像。
在本申请的一种可实现的实施方式中,如图9所示,光学识别模组01中微透镜单元0231的上表面与显示面板中基板10的下表面之间具有间隔距离K,间隔距离K小于1000μm。
以及,还可以将间隔距离K设置在20μm-600μm之间,能够具有较佳的显示面板与光学识别模组01之间的配合成像的效果。例如,可以在20μm、30μm、50μm、80μm、100μm、200μm、500μm、600μm之间取值,并与显示面板上透光孔31的尺寸和间距、光学识别模组01中感光像素单元0111的设置数量和排布进行匹配。
本申请实施例提供的电子设备,在显示面板下设置光学识别模组01,显示面板包括基板10,以及在基板10上方依次设置的发光结构20、滤光层30和盖板40,基板10用于承载其上的其他结构并保证光能够透过,发光结构20受激发光,发光结构20上不同的激发材料受激分别发出不同波长的光以实现显示面板的主动彩色发光,滤光层30包括多个滤光单元,滤光单元可以为红色滤光单元301、绿色滤光单元302和/或蓝色滤光单元303,用于与像素单元中的各个子像素相对应,红色滤光单元301对应于红色子像素的出光侧以滤除红光以外的杂色光,绿色滤光单元302对应于绿色子像素的出光侧以滤除绿光以外的杂色光,蓝色滤光单元303对应于蓝色子像素的出光侧以滤除蓝光以外的杂色光,从而提高红、绿、蓝光的出光纯色性,滤光层还包括位于滤光单元之间的黑矩阵304,黑矩阵304采用黑色或其他完全不透光的材质,以保证在黑矩阵304处的光束零透过,在黑矩阵304上还设置有透光孔31,在显示面板中,至少在生物特征识别区划分有网格,在每个网格内包含有至少一个透光孔31,本申请实施例的显示面板用于屏下生物特征信息识别时,在显示面板的屏下设置光学识别模组01,光学识别模组01通过感光像素单元0111接收携带生物特征信息的光束,光通道020中的微透镜单元0231中心、光阑孔中心和感光像素单元0111中心的连线与基板10的垂直方向的第二夹角β在0°~15°之间,由盖板40一侧入射的光束通过透光孔31可入射基板10下的光学识别模组01中,经过对应的光通道020后由对应的感光像素单元0111接收,通过对显示面板中,黑矩阵304上的透光孔31的排列设计,以及对应光学识别模组01中光通道020的角度和覆盖范围的设计,实现感光像素单元0111对于携带生物特征信息光束的清晰度的均衡接收,进而提高生物特征信息识别的精度和生物特征信息成像的整体质量。
其中,微透镜单元0231的全视场角可以限定为小于等于10°,较为优选的,可以限定微透镜单元0231的全视场角为5°。在这一视场角范围内的微透镜单元0231能够满足对于显示面板中携带生物特征信息的光束的整形处理,从而尽可能提高对应的感光像素单元0111对于光束的接收效率。
此外,还需要说明的是,在上述关系式中的各数值限定或者关系限定,任意一个数值允许在40微米的范围内存在变化或误差,并不会显著影响到光束接收的数量和准确性。
生物识别技术已广泛地应用到各种终端设备或电子装置上。生物特征识别技术包括但不限于指纹识别、掌纹识别、静脉识别、虹膜识别、人脸识别、活体识别、防伪识别等技术。其中,指纹识别通常包括光学指纹识别、电容式指纹识别和超声波指纹识别。随着全面屏技术的兴起,可以将指纹识别模组设置在显示屏下方的局部区域或者全部区域,从而形成屏下(Under-display)光学指纹识别。
指纹识别方法通常包括指纹图像的获取、预处理、特征提取、特征匹配等步骤。上述步骤中的部分或者全部可以通过传统计算机视觉(Computer Vision,CV)算法实现,也可以通过基于人工智能(Artificial Intelligence,AI)的深度学习算法实现。指纹识别技术可以应用在智能手机、平板电脑、游戏设备等便携式或移动终端,以及智能门锁、汽车、银行自动柜员机等其他电子设备,以用于指纹解锁、指纹支付、指纹考勤、身份认证等。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (23)
1.一种显示面板,其特征在于,包括基板,以及在所述基板上方依次设置的发光结构、滤光层和盖板,所述滤光层包括多个滤光单元,所述滤光单元包括红色滤光单元、绿色滤光单元和/或蓝色滤光单元,所述滤光层还包括位于所述滤光单元之间的黑矩阵,其中,在所述黑矩阵上设置有透光孔,由所述盖板一侧入射的光束通过所述透光孔可由所述基板射出;至少在所述显示面板的生物信息识别区划分有网格,每个所述网格内包含至少一个所述透光孔。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,每个所述网格的形状和尺寸相同。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述透光孔的排布设置满足以下条件中的一种或者几种组合:
所述透光孔在所述黑矩阵上呈阵列排布;
每个所述网格内包含的所述透光孔的总面积相等;
每个所述网格内包含的所述透光孔的数量相等。
4.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,沿第一方向相邻的两个所述透光孔的间距相等,沿第二方向相邻的两个所述透光孔的间距相等。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述透光孔的横截面为圆形,所述透光孔的直径在5μm至15μm之间。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述透光孔的横截面为椭圆形、多边形和不规则图形的任意一种,所述透光孔的外接圆直径在5μm至20μm之间。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的显示面板,其特征在于,相邻的两个所述透光孔的间距小于等于100μm。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的显示面板,其特征在于,所述发光结构包括在所述基板上方依次设置的第一电极层、发光材料层和第二电极层,所述发光材料层包括受激发红光的红色发光材料单元、受激发绿光的绿色发光材料单元和/或受激发蓝光的蓝色发光材料单元,所述红色发光材料单元与所述红色滤光单元对应,所述绿色发光材料单元与所述绿色滤光单元对应,所述蓝色发光材料单元与所述蓝色滤光单元对应;所述发光材料层在对应于各发光材料单元之间还设置有像素定义材料单元;
所述像素定义材料单元上与所述透光孔相对应的设置有通光孔,由所述盖板一侧入射的光束依次通过所述透光孔和所述通光孔射出。
9.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,所述透光孔中心与相对应的所述通光孔中心的连线与所述基板的垂直方向的第一夹角在0°~15°之间。
10.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,所述发光结构还包括设置在所述第一电极层下方的金属走线,所述金属走线设置在所述通光孔和所述透光孔所形成的光通路范围之外。
11.一种光学识别模组,其特征在于,包括光路引导层以及多个感光像素单元;在所述光路引导层上形成有多个光通道,所述光路引导层包括间隔设置的至少两层遮光层和在所述遮光层之上的多个微透镜单元,在所述遮光层上形成有光阑孔,至少两层的所述遮光层上相对应的所述光阑孔和所述微透镜单元组成对应所述感光像素单元的所述光通道,所述光通道中的所述微透镜单元中心、所述光阑孔中心和所述感光像素单元中心的连线与所述遮光层的垂直方向的第二夹角在0°~15°之间。
12.根据权利要求11所述的光学识别模组,其特征在于,所述光通道以所述感光像素单元为锥顶呈锥形体,所述锥形体的顶角小于等于10°。
13.根据权利要求11所述的光学识别模组,其特征在于,相邻两个所述感光像素单元的间距小于等于80μm。
14.根据权利要求11-13任意一项所述的光学识别模组,其特征在于,在所述微透镜单元和所述感光像素单元之间设置有红外滤光层。
15.一种电子设备,其特征在于,包括显示面板以及在显示面板下的光学识别模组,所述显示面板为权利要求1-10中任意一项所述的显示面板。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述显示面板的黑矩阵上沿第一方向的相邻的两个透光孔的间距L满足:
L≤M/N;
其中,M为所述光学识别模组对应的物面区域沿第一方向的宽度;N为所述光学识别模组采集的成像图像在所述第一方向的分辨率;
或者,所述显示面板的黑矩阵上沿第一方向相邻的两个透光孔的间距L满足:
L≤A*M/H;
其中,所述光学识别模组包括多个感光像素单元,A为成像图像的一个图像像素在所述第一方向所对应的感光像素单元的个数,H为所述光学识别模组在所述第一方向上的所述感光像素单元的个数。
17.一种电子设备,其特征在于,包括显示面板以及在显示面板下的光学识别模组,所述光学识别模组为权利要求11-14任意一项所述的光学识别模组。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述光学识别模组中,光通道的微透镜单元中心、光阑孔中心和感光像素单元中心的连线与基板的垂直方向重合,所述显示面板的黑矩阵上的一个透光孔与所述光学识别模组中的一个所述光通道相对应,或者,所述显示面板还包括像素定义材料单元上与所述透光孔相对应的通光孔,相对应的一组所述透光孔和所述通光孔,与所述光学识别模组中的一个所述光通道相对应。
19.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述光学识别模组中,光通道的微透镜单元中心、光阑孔中心和感光像素单元中心的连线与遮光层的垂直方向具有第二夹角,所述显示面板还包括像素定义材料单元上与黑矩阵上的透光孔相对应的通光孔,所述第二夹角与相对应的所述透光孔中心和所述通光孔中心的连线与基板的垂直方向的第一夹角之间的角度差值在预设阈值范围内,一个所述光通道对应至少一组所述透光孔和所述通光孔。
20.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述光学识别模组的光通道以感光像素单元为锥顶呈锥形体,所述锥形体的底面的投影于显示面板的盖板,透光孔投影于所述显示面板的盖板,所述底面的投影覆盖所述至少一个所述透光孔的投影,所述底面的投影覆盖的所述透光孔的投影的最大总面积与最小总面积的比值小于等于3。
21.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,对所述光学识别模组划分有像素网格,每个所述像素网格内的感光像素单元对应的光通道范围内覆盖所述显示面板中的至少一个透光孔。
22.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述光学识别模组中微透镜单元的上表面与所述显示面板中基板的下表面之间具有间隔距离,所述间隔距离在小于1000μm。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,所述间隔距离在20μm-600μm之间。
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