一种显示面板及显示装置的制作方法

文档序号:14949923发布日期:2018-07-17 22:19阅读:122来源:国知局

本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示面板及显示装置。



背景技术:

指纹对于每一个人而言是与身俱来的,随着科技的发展,市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置,如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。用户在操作带有指纹识别功能的显示装置前,只需要用手指触摸显示装置就可以进行权限验证,简化了权限验证过程。

具有指纹识别功能的显示面板一般将指纹识别模组设置于显示模组下方,光源发出的光经由触摸主体反射后穿过显示模组被显示模组下方的指纹识别模组接收,显示面板实现指纹识别功能。但是显示模组中的金属层等不透光膜层占据了显示模组的绝大部分投影面积,使得显示模组的光透过率较低,减少了照射至指纹识别模组的光,使得显示面板的指纹识别信号量减小。



技术实现要素:

本发明提供一种显示面板及显示装置,通过设置阵列基板中至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线之间的距离不全相等,减小了金属走线完全位于透光区的概率,有利于提高显示模组的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

第一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括:

显示模组,所述显示模组包括阵列基板以及位于所述阵列基板上的多个像素单元;

指纹识别模组,所述指纹识别模组位于所述阵列基板远离所述像素单元的一侧,所述指纹识别模组包括第一基板以及位于所述第一基板上的至少一个指纹识别单元,所述指纹识别单元用于根据经由触摸主体反射到所述指纹识别单元的光线进行指纹识别;

所述阵列基板包括多个透光区和多个非透光区,所述阵列基板还包括多条金属走线,所述金属走线包括沿第一延伸方向设置的金属走线以及沿第二延伸方向设置的金属走线,至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线之间的距离不全相等;其中,所述第一延伸方向与所述第二延伸方向相互垂直。

第二方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括第一方面所述的显示面板。

本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置,设置指纹识别单元位于阵列基板远离像素单元的一侧,指纹识别单元用于根据经由触摸主体反射到指纹识别单元的光线进行指纹识别,即反射到指纹识别单元的光线需经过阵列基板到达指纹识别单元,通过设置阵列基板中至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线之间的距离不全相等,相对于现有技术中设置沿第一延伸方向的相邻金属走线之间的距离全部相等,以及沿第二延伸方向的相邻金属走线之间的距离全部相等,降低了金属走线完全位于透光区的概率,有利于增加显示模组的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图;

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图;

图3为另一种显示面板的俯视结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种指纹识别单元的膜层结构示意图;

图5为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图;

图6为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图;

图7为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图;

图8为本发明实施例提供的一种像素电路的电路结构示意图;

图9为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图;

图10为本发明实施例提供的一种阵列基板的版图示意图;

图11为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。贯穿本说明书中,相同或相似的附图标号代表相同或相似的结构、元件或流程。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供了一种显示面板,包括显示模组和指纹识别模组,显示模组包括阵列基板以及位于阵列基板上的多个像素单元,指纹识别模组位于阵列基板远离像素单元的一侧,指纹识别模组包括第一基板以及位于第一基板上的至少一个指纹识别单元,指纹识别单元用于根据经由触摸主体反射到指纹识别单元的光线进行指纹识别。阵列基板包括多个透光区和多个非透光区,阵列基板还包括多条金属走线,金属走线包括沿第一延伸方向设置的金属走线以及沿第二延伸方向设置的金属走线,至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线之间的距离不全相等;其中,第一延伸方向与第二延伸方向相互垂直。

每个人包括指纹在内的皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同,呈现唯一性且终生不变。据此,我们可以把一个人同他的指纹对应起来,通过将他的指纹和预先保存的指纹数据进行比较,以验证他的真实身份,这就是指纹识别技术。得益于电子集成制造技术和快速而可靠的算法研究,指纹识别技术中光学指纹识别技术已经开始走入我们的日常生活,成为目前生物检测学中研究最深入,应用最广泛,发展最成熟的技术。光学指纹识别技术的工作原理为,显示面板中光源发出的光线照射到手指上,经手指反射形成反射光,所形成的反射光传输至指纹传感器中,指纹传感器对入射到其上的光信号进行采集。由于指纹上存在特定的纹路,在手指的脊和谷各位置处形成反射光强度不同,最终使得各传感器将所采集到的光信号不同,进而实现指纹识别功能,据此可以确定用户真实身份。

具有指纹识别功能的显示面板一般将指纹识别模组设置于显示模组下方,光源发出的光经由触摸主体反射后穿过显示模组被显示模组下方的指纹识别模组接收,显示面板实现指纹识别功能。但是显示模组中的金属层等不透光膜层占据了显示模组的绝大部分投影面积,使得显示模组的光透过率较低,减少了照射至指纹识别模组的光,使得显示面板的指纹识别信号量减小。

本发明实施例设置指纹识别单元位于阵列基板远离像素单元的一侧,指纹识别单元用于根据经由触摸主体反射到指纹识别单元的光线进行指纹识别,即反射到指纹识别单元的光线需经过阵列基板到达指纹识别单元,通过设置阵列基板中至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线之间的距离不全相等,相对于现有技术中设置沿第一延伸方向的相邻金属走线之间的距离全部相等,以及沿第二延伸方向的相邻金属走线之间的距离全部相等,降低了金属走线完全位于透光区的概率,有利于增加显示模组的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

以上是本发明的核心思想,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图,图2为本发明实施例提供的一种显示面板的剖面结构示意图。结合图1和图2,显示面板包括显示模组1和指纹识别模组2,显示模组1包括阵列基板10以及位于阵列基板10上的多个像素单元11,指纹识别模组2位于阵列基板10远离像素单元11的一侧,指纹识别模组2包括第一基板20以及位于第一基板20上的至少一个指纹识别单元21,指纹识别单元21用于根据经由触摸主体4反射到指纹识别单元21的光线进行指纹识别。阵列基板10包括多个透光区a和多个非透光区b,阵列基板10还包括多条金属走线3,金属走线3包括沿第一延伸方向xx设置的金属走线以及沿第二延伸方向yy设置的金属走线,至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线3之间的距离不全相等,例如图1中,沿第一延伸方向xx,d1不等于d2,或者沿第二延伸方向yy,d3不等于d4。其中,第一延伸方向xx与第二延伸方向yy相互垂直。

图3为另一种显示面板的俯视结构示意图。如图3所示,显示面板中的像素单元11与显示面板中的非透光区b具有不同的排列周期,例如两行三列像素单元11对应三行两列非透光区b设置,像素单元11一般具有相同的沿第一延伸方向xx设置的金属走线和沿第二延伸方向yy设置的金属走线,图3中仅示例性地示出了沿第一延伸方向xx设置的金属走线3。沿第一延伸方向xx,若设置相邻金属走线3之间的距离均相等为d,则金属走线3无法总是与非透光区b存在交叠部分,极可能存在完全位于透光区a内的金属走线3。本发明实施例通过设置至少沿一延伸方向设置的相邻金属走线3之间的距离不全相等,提高了金属走线3完全位于透光区a的概率,有利于增加显示模组1的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

触摸主体4通常为手指,指纹由位于指端皮肤表面的一系列脊41和谷42组成,由于脊41和谷42到指纹识别单元21的距离不同,指纹识别单元21接收到的脊41和谷42反射的光线强度不同,使得由在脊41的位置处形成的反射光和在谷42的位置处形成的反射光转换成的电流信号大小不同,进而根据电流信号大小可以进行指纹识别。需要说明的是,触摸主体4也可以为手掌等,也可以利用掌纹实现探测和识别的功能。

图4为本发明实施例提供的一种指纹识别单元的电路结构示意图,图5为本发明实施例提供的一种指纹识别单元的膜层结构示意图,结合图4和图5,指纹识别单元21包括光敏二极管d、存储电容c和薄膜晶体管t。光敏二极管d的正极d1与存储电容c的第一电极电连接,负极d2与存储电容c的第二电极以及薄膜晶体管t的源极ts电连接;薄膜晶体管t的栅极tg与开关控制线gate电连接,薄膜晶体管t的漏极td与信号线data电连接。光敏二极管d用于将触摸主体反射的光转换成电流信号。具体的,光敏二极管d还包括位于正极d1和负极d2之间的pin结d3。其中,负极d2由不透光金属形成,且pin结d3的边界不超过负极d2的边界。光敏二极管d的正极d1位于pin节d3远离薄膜晶体管t的一侧。pin结d3具有光敏特性,并且具有单向导电性。无光照时,pin结d3有很小的饱和反向漏电流,即暗电流,此时光敏二极管d截止。当受到光照时,pin结d3的饱和反向漏电流大大增加,形成光电流,光电流随入射光强度的变化而变化。

结合图4和图5对显示面板进行指纹识别的原理进行详细说明,在指纹识别阶段,节点h1输入低电压信号(例如大小为-5v的恒定电压信号),信号线data输入高电压信号(例如大小为1.5v的恒定电压信号)。整个指纹识别阶段包括准备阶段,指纹信号采集阶段和指纹信号检测阶段。在准备阶段,指纹识别单元21电连接的驱动芯片(图3和图4中未示出)通过开关控制线gate控制指纹识别单元21的薄膜晶体管t导通,存储电容c充电,直至存储电容c充电完成。在指纹识别阶段,利用开关控制线gate控制指纹识别单元21的薄膜晶体管t关闭。当用户将手指按压在显示面板上,经手指反射形成的反射光入射到指纹识别单元21中,被指纹识别单元21的光敏二极管d接收,并形成光电流,该光电流的方向为由节点h2指向节点h1,进而使得h2的电位发生变化。在指纹信号检测阶段,可以直接检测节点h2的电位变化量,进而确定光电流的大小,以实现显示面板的指纹识别功能。示例性的,在指纹信号检测阶段,还可以利用开关控制线gate控制指纹识别单元21的薄膜晶体管t开启,此时存储电容c两电极之间存在电位差,存储电容c处于充电状态,通过检测存储电容c充入的电荷量,进而确定光电流的大小,同样可以实现显示面板的指纹识别功能。

可选的,如图1所示,可以设置非透光区b沿第一延伸方向xx和第二延伸方向yy呈矩阵排列,第一延伸方向xx与第二延伸方向yy相互垂直,金属走线3包括沿第一延伸方向xx设置的第一金属走线31和沿第二延伸方向yy设置的第二金属走线32,设置相邻第一金属走线31之间的距离不全相等,例如图1中沿第一延伸方向xx,d1不等于d2,且相邻第二金属走线32之间的距离不全相等,例如图1中沿第二延伸方向yy,d3不等于d4,这样降低了第一金属走线31和第二金属走线32完全位于透光区a的概率,有利于增加显示模组1的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

可选的,可以设置与非透光区b存在交叠部分的第一金属走线31的密度大于与非透光区b不存在交叠部分的第一金属走线31的密度,针对相同数量的第一金属走线31,相对于现有技术减少了与非透光区b不存在交叠部分的第一金属走线31的数量,即减少了完全位于透光区a的第一金属走线31的数量。还可以设置与非透光区b存在交叠部分的第二金属走线32的密度大于与非透光区b不存在交叠部分的第二金属走线32的密度,针对相同数量的第二金属走线32,相对于现有技术减少了与非透光区b不存在交叠部分的第二金属走线32的数量,即减少了完全位于透光区a的第二金属走线32的数量,增加了显示模组1的光透光率,降低了显示模组1对反射至指纹识别单元21光线的遮挡,提高了显示面板的指纹识别信号量。

可选的,如图1所示,可以设置所有第一金属走线31与所有第二金属走线32均与非透光区b存在交叠部分,即不存在完全位于透光区a的第一金属走线31或第二金属走线32,相对于现有技术大大减少了完全位于透光区a的第一金属走线31和第二金属走线32的数量,更大程度地增加了显示模组1的光透光率,降低了显示模组1对反射至指纹识别单元21光线的遮挡,提高了显示面板的指纹识别信号量。

图6为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图。如图6所示,设置阵列基板10的非透光区b沿第一延伸方向xx形成多列非透光区b,相邻两列非透光区b沿第二延伸方向yy未对齐设置,第一延伸方向xx与第二延伸方向yy相互垂直。金属走线3包括沿第一延伸方向xx设置的第一金属走线31和沿第二延伸方向yy的第二金属走线32,相邻第一金属走线31之间的距离不全相等,例如图6中d1不等于d2,降低了第一金属走线31完全位于透光区a的概率,有利于增加显示模组1的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

可选的,可以设置与非透光区b存在交叠部分的第一金属走线31的密度大于与非透光区b不存在交叠部分的第一金属走线31的密度。针对相同数量的第一金属走线31,相对于现有技术减少了与非透光区b不存在交叠部分的第一金属走线31的数量,即减少了完全位于透光区a的第一金属走线31的数量,增加了显示模组1的光透光率,降低了显示模组1对反射至指纹识别单元21光线的遮挡,提高了显示面板的指纹识别信号量。

可选的,如图6所示,可以设置所有第一金属走线31均与非透光区b存在交叠部分,即不存在完全位于透光区a的第一金属走线31,相对于现有技术大大减少了完全位于透光区a的第一金属走线31的数量,更大程度地增加了显示模组1的光透光率,降低了显示模组1对反射至指纹识别单元21光线的遮挡,提高了显示面板的指纹识别信号量。

图7为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图。如图7所示,显示面板例如可以是有机发光显示面板,显示面板包括多个像素电路51、多条扫描信号线52、多条数据信号线53和多个有机发光元件54,像素电路51和有机发光元件54可以设置于扫描信号线52与数据信号线53交叉设置形成的空间内,像素电路51可以在与之电连接的扫描信号线52输入的扫描信号的作用下,连通与之对应电连接的数据信号线53和有机发光元件54,数据信号线53向对应的有机发光元件54传输数据信号,依此实现显示基板的显示功能。

图8为本发明实施例提供的一种像素电路的电路结构示意图,结合图7和图8,电源信号线与端口pvdd电连接,数据信号线53与对应像素电路51的端口vdata电连接,扫描信号线52与对应像素电路51的端口sn电连接,像素电路51的端口sn-1与上一行像素电路51对应的扫描信号线52电连接,复位信号线与端口vinit电连接,电容信号线与电容c1同层制作,用于实现电容的连接关系。结合图6和图7,第一金属走线31可以包括电源信号线和数据信号线,第二金属走线32可以包括扫描信号线、复位信号线和电容信号线。

图9为本发明实施例提供的另一种显示面板的俯视结构示意图。如图9所示,设置阵列基板10的非透光区b沿第一延伸方向xx形成多行非透光区b,相邻两行非透光区b沿第二延伸方向yy未对齐设置,第一延伸方向xx与第二延伸方向yy相互垂直。金属走线3包括沿第一延伸方向xx设置的第一金属走线31和沿第二延伸方向yy的第二金属走线32,相邻第二金属走线32之间的距离不全相等,例如图9中d3不等于d4,降低了第二金属走线32完全位于透光区a的概率,有利于增加显示模组1的光透过率,提高显示面板的指纹识别信号量。

可选的,可以设置与非透光区b存在交叠部分的第二金属走线32的密度大于与非透光区b不存在交叠部分的第二金属走线32的密度。针对相同数量的第二金属走线32,相对于现有技术减少了与非透光区b不存在交叠部分的第二金属走线32的数量,即减少了完全位于透光区a的第二金属走线32的数量,增加了显示模组1的光透光率,降低了显示模组1对反射至指纹识别单元21光线的遮挡,提高了显示面板的指纹识别信号量。

可选的,如图9所示,可以设置所有第二金属走线32均与非透光区b存在交叠部分,即不存在完全位于透光区a的第二金属走线32,相对于现有技术大大减少了完全位于透光区a的第二金属走线32的数量,更大程度地增加了显示模组1的光透光率,降低了显示模组1对反射至指纹识别单元21光线的遮挡,提高了显示面板的指纹识别信号量。可选的,结合图7和图9,第一金属走线31可以包括扫描信号线、复位信号线和电容信号线,第二金属走线32可以包括电源信号线和数据信号线。

图10为本发明实施例提供的一种阵列基板的版图示意图。如图10所示,阵列基板10可以包括多个反射电极81和多个电容82,这里仅示例性地示出了阵列基板10局部区域内的一个反射电极81和一个电容82,阵列基板10的非透光区b为反射电极81与电容82所在区域。示例性的,显示面板可以是有机发光显示面板,则反射电极为阳极或阴极中不透光的电极。显示面板也可以是液晶显示面板,则阵列基板10不包含电容,则反射电极为像素电极或公共电极中的不透光电极。

可选的,如图2所示,像素单元11可以为指纹识别模组2提供光源,指纹识别单元21用于根据像素单元11发出的光线经由触摸主体反射到指纹识别单元21以进行指纹识别。显示面板可以是有机发光显示面板,像素单元11可以是有机发光结构,指纹识别单元21可以根据有机发光结构发出的光线经由触摸主体4反射到指纹识别单元21以进行指纹识别,例如图2中所示的实线表示的光线。需要说明的是,图2只是示例性地设置了有机发光结构和指纹识别单元21的相对位置,本发明实施例对有机发光结构和指纹识别单元21的相对位置不作限定,只要保证有机发光结构发出的光线经由触摸主体4能够反射至指纹识别单元21即可。

可选的,如图2所示,指纹识别模组2还可以包括指纹识别光源22,指纹识别光源22位于第一基板20远离指纹识别单元21的一侧,指纹识别单元21能够根据指纹识别光源22发出的光线经由触摸主体4反射到指纹识别单元21以进行指纹识别,例如图2中所示的虚线表示的光线。可选的,指纹识别光源22发出的光线,经由相邻两指纹识别单元21之间的间隙照射至触摸主体4。

需要说明的是,本发明实施例对指纹识别光源22的位置不作限定,只要保证指纹识别光源22发出的光线经由触摸主体4能够反射至指纹识别单元21上即可。同时,图2中所示的实线和虚线表示的光线只是示例性地给出了有机发光结构11和指纹识别光源22发出的某条光线,有机发光单元11和指纹识别光源发出的光线都可以是发散式的。

示例性的,指纹识别光源22可以为准直光源或面光源。与使用面光源相比,使用准直光源可以减弱经用户手指指纹反射形成的光线在不同指纹识别模组2之间的串扰,提高指纹识别的精度。但是由于准直光源往往比面光源厚度大,使用准直光源会增加显示面板的厚度。

可选的,如图2所示,显示面板还可以包括位于像素单元11上依次设置的封装层12、偏光片13以及盖板玻璃14。其中,封装层12可以包括封装玻璃或薄膜封装层,当封装层12包括封装玻璃时,显示面板不可弯折;当封装层12包括薄膜封装层时,显示面板可以弯折。可选的,作为指纹识别单元21的衬底的第一基板20可以包括玻璃基板或柔性基板。示例性的,盖板玻璃14可以通过光学胶与偏光片13黏结。

需要说明的是,本发明实施例示附图只是示例性的表示各元件的大小以及各膜层的厚度,并不代表显示面板中各元件以及各膜层实际尺寸。

本发明实施例还提供的一种显示装置,图11为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图11所示,显示装置6包括上述实施例中的显示面板7,因此本发明实施例提供的显示装置6也具备上述实施例中所描述的有益效果,此处不再赘述。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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