显示模组及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示模组及显示装置。

背景技术：

随着显示技术的发展，越来越多的显示装置集成有指纹识别功能，这些显示装置例如智能手机、平板电脑等，且这些显示装置都包括显示模组，并依靠显示模组实现显示功能和指纹识别功能。

相关技术中，显示模组通常包括显示组件和指纹组件，显示组件包括显示区域和非显示区域，指纹组件设置在显示组件的非显示区域上。例如，当显示装置为智能手机时，指纹组件可以设置在显示装置的home键所在区域上。其中，显示组件可以包括显示面板，用于实现显示功能，指纹组件可以包括指纹传感器，用于实现指纹识别功能。

在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：

由于指纹组件设置在显示组件的非显示区域上，因此显示组件的非显示区域的面积较大，显示区域的面积较小，导致难以实现显示装置的全屏显示，显示效果较差。

技术实现要素：

为了解决难以实现显示装置的全屏显示，显示效果较差的问题，本发明提供一种显示模组及显示装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供一种显示模组，所述显示模组包括：透明显示组件和指纹组件，所述透明显示组件设置在所述指纹组件上，所述透明显示组件包括多个像素单元，所述指纹组件包括至少一个光学指纹传感器，所述多个像素单元与所述至少一个光学指纹传感器之间形成有至少一个透光孔，所述至少一个光学指纹传感器在所述透明显示组件上的正投影位于所述透明显示组件的显示区域内且将所述至少一个透光孔覆盖；

所述至少一个透光孔中的每个透光孔到所述透明显示组件的出光面的第一距离大于所述每个透光孔到所述光学指纹传感器的第二距离。

可选地，所述第一距离大于或等于所述第二距离的倍。

可选地，所述第一距离大于所述第二距离的倍，且所述第一距离与所述第二距离的距离差小于预设阈值。

可选地，所述至少一个透光孔包括至少两个透光孔，所述至少两个透光孔中任意相邻的两个透光孔之间的距离大于或等于所述第二距离的1.8倍。

可选地，所述多个像素单元与所述至少一个光学指纹传感器之间设置有遮光层，所述遮光层上设置有所述至少一个透光孔。

可选地，所述透明显示组件包括：第一衬底基板以及依次设置在所述第一衬底基板远离所述指纹组件的一面上的布线层，所述布线层包括多根栅线和多根数据线，所述多根栅线与所述多根数据线交叉形成多个像素区，所述至少一个透光孔与所述多个像素区中的至少一个像素区一一对应。

可选地，所述透明显示组件还包括：依次设置在所述布线层上的阳极层、有机发光层、阴极层、封装层、偏光层、光学胶层和盖板。

可选地，所述指纹组件还包括：第二衬底基板，所述至少一个光学指纹传感器阵列排布在所述第二衬底基板上。

可选地，所述第一衬底基板为玻璃基板或柔性基板，

当所述第一衬底基板为玻璃基板，且所述盖板的厚度大于预设厚度阈值时，或者，当所述第一衬底基板为柔性基板，且所述盖板的厚度小于预设厚度阈值时，所述至少一个光学指纹传感器设置在所述第二衬底基板靠近所述透明显示组件的一面上；

当所述第一衬底基板为柔性基板，且所述盖板的厚度大于预设厚度阈值时，所述至少一个光学指纹传感器设置在所述第二衬底基板远离所述透明显示组件的一面上。

可选地，所述遮光层设置在所述第一衬底基板与所述布线层之间；或者，

所述遮光层设置在所述第一衬底基板远离所述布线层的一面上；或者，

当所述至少一个光学指纹传感器设置在所述第二衬底基板远离所述透明显示组件的一面上时，所述遮光层设置在所述第二衬底基板靠近所述透明显示组件的一面。

可选地，所述透光孔的孔径的取值范围为5微米～20微米。

第二方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括第一方面或第一方面的任一可选方式所提供的显示模组。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的显示模组及显示装置，由于透明显示组件设置在指纹组件上，指纹组件的至少一个光学指纹传感器在透明显示组件上的正投影将至少一个透光孔覆盖，因此，可以采用小孔成像原理实现指纹识别，并且由于至少一个光学指纹传感器在透明显示组件上的正投影位于透明显示组件的显示区域内，因此，可以避免指纹组件对显示模组的显示区域的面积的影响，解决了显示模组的显示区域的面积较小，难以实现显示装置的全屏显示，显示效果较差的问题，有助于显示装置的全屏显示，改善显示效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的小孔成像的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种小孔成像的物面的示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种小孔成像的物面的示意图；

图4是本发明实施例提供的再一种小孔成像的物面的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种显示模组的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种显示模组的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的再一种显示模组的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种指纹识别的示意图；

图11是本发明实施例提供的另一种指纹识别的示意图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，显示装置(例如手机)的指纹识别功能均集成在显示装置的home键所在区域或显示装置的背面等非显示区域，而未来显示装置的发展方向为超薄、高色域、广视角且集成各种传感功能。未来的显示功能与传感功能集成的发展方向可以包括将指纹识别功能集成在显示装置的显示区域，本发明实施例提供的显示模组采用指纹识别方法，将指纹识别功能集成在显示装置的显示区域。具体地，本发明实施例采用小孔成像的光学原理，结合透明显示组件(例如透明显示屏)，在固定小孔成像的物像距之比的前提下，改变光学指纹传感器的设置位置，以及透明显示组件的衬底基板的材质，实现了显示区域的指纹识别。

在对本发明实施例提供的显示模组进行具体描述之前，先对本发明实施例所涉及的小孔成像的原理进行简单介绍，示例地，请参考图1，其示出了本发明实施例提供的一种小孔成像的示意图，本发明实施例以物面(图1中未标出)的图像为两个半径等于r的圆形图像为例进行说明，参见图1，物面的图像的光线在经过小孔之后，在像面(图1中未标出)形成像，若需要在像面形成完整的像(半径等于a的两个圆相切)，则可以固定像距l2等于b，由图1可知，当物距l1小于像距l2(小于b)时，物面的两个圆形图像相离，当物距l1等于像距l2(等于b)时，物面的两个圆形图像相切，当物距l1大于像距l2(大于b)时，物面的两个圆形图像相交。

假设图1中的物面为四个半径等于r圆形图像，则在物距l1等于像距l2时，该物面的四个圆形图像可以如图2所示，参见图2，r＝a，该四个半径等于r的圆形图像相切，但是该四个圆形图像之间具有空隙；在物距l1等于像距l2的倍时，该物面的四个圆形图像可以如图3所示，参见图3，该四个圆形图像相交且该四个圆形图像之间没有空隙；在物距l1大于像距l2的倍时，该物面的四个圆形图像可以如图4所示，参见图4，该四个圆形图像相交且该四个圆形图像之间没有空隙。

根据以上可知，在本发明实施例中，如果用户的手指放置在物面上，若要手指的指纹能够在像面形成完整的像，物距需要大于像距，且物距的最小距离等于像距的倍。根据以上原理，本发明实施例中，可以在像面设置光学指纹传感器，并保证物距的最小距离等于光学指纹传感器与小孔之间的距离的倍，以实现对物面上用户的指纹进行采集识别，具体请参见下述各个实施例的描述。

请参考图5，其示出了本发明实施例提供的一种显示模组0的结构示意图，参见图5，该显示模组0包括：透明显示组件01和指纹组件02，透明显示组件01设置在指纹组件02上，且透明显示组件01包括多个像素单元(图5中未标出)，指纹组件02包括至少一个光学指纹传感器021，多个像素单元与至少一个光学指纹传感器021之间形成有至少一个透光孔k，至少一个光学指纹传感器021在透明显示组件01上的正投影位于透明显示组件01的显示区域(图5中未标出)内且将至少一个透光孔k覆盖；

至少一个透光孔k中的每个透光孔k到透明显示组件01的出光面(图5中未标出)的第一距离h1大于每个透光孔k到光学指纹传感器021的第二距离h2。

综上所述，本发明实施例提供的显示模组，由于透明显示组件设置在指纹组件上，指纹组件的至少一个光学指纹传感器在透明显示组件上的正投影将至少一个透光孔覆盖，因此，可以采用小孔成像原理实现指纹识别，并且由于至少一个光学指纹传感器在透明显示组件上的正投影位于透明显示组件的显示区域内，因此，可以避免指纹组件对显示模组的显示区域的面积的影响，解决了相关技术中显示模组的显示区域的面积较小，难以实现显示装置的全屏显示，显示效果较差的问题，有助于显示装置的全屏显示，改善显示效果。

可选地，在本发明实施例中，多个像素单元阵列排布。

可选地，如图5所示，指纹组件02还包括：第二衬底基板022，至少一个光学指纹传感器021阵列排布在第二衬底基板022上。在本发明实施例中，透光孔k具有一定的形状，光学指纹传感器021具有感应面，透光孔k到光学指纹传感器021的第二距离h2可以为透光孔k的中心到光学指纹传感器021的感应面的距离，或者，透光孔k到光学指纹传感器021的第二距离h2可以为透光孔k的中心到光学指纹传感器021的中心之间的距离，本发明实施例对此不作限定。

优选地，在本发明实施例中，每个透光孔k到透明显示组件01的出光面的第一距离h1大于或等于每个透光孔k到光学指纹传感器021的第二距离h2的倍，且当第一距离h1大于第二距离h2的倍时，第一距离h1与第二距离h2的距离差小于预设阈值，该预设阈值可以根据实际情况设置，本发明实施例对此不作限定。本发明实施例中，第一距离h1等于第二距离h2的倍，或者第一距离h1大于第二距离h2的倍且第一距离h1与第二距离h2的距离差小于预设阈值，这样既可以便于在指纹识别过程中，光学指纹传感器021能够采集到完整的指纹图像信息，又可以提高显示模组0的方案的可行性。

可选地，在本发明实施例中，至少一个透光孔k包括至少两个透光孔k，至少两个透光孔k中任意相邻的两个透光孔k之间的距离d大于或等于第二距离h2的1.8倍。且透光孔k可以为圆形孔或方形孔，当透光孔k为圆形孔时，透光孔的孔径的取值范围为5微米～20微米。优选地，在本发明实施例中，至少两个透光孔k中任意相邻的两个透光孔k之间的距离d等于第二距离h2的1.8倍，这样便于使透光孔k作为小孔来实现小孔成像，本发明实施例对此不作限定。

可选地，如图5所示，透明显示组件01包括：第一衬底基板011以及依次设置在第一衬底基板011远离指纹组件02的一面上的布线层(图5中未标出)，布线层包括多根栅线(图5中未标出)和多根数据线(图5中未标出)，多根栅线(图5中未标出)与多根数据线(图5中未标出)交叉形成多个像素区(图5中未标出)，至少一个透光孔k与多个像素区中的至少一个像素区一一对应。

进一步地，如图5所示，透明显示组件01还包括：依次设置在布线层上的阳极层012、有机发光层013、阴极层014、封装层015、偏光层016、光学胶层017和盖板018。需要说明的是，实际应用中，阳极层012可以包括多个阳极结构(图5中未示出)，第一衬底基板011上还形成有薄膜晶体管(英文：thinfilmtransistor；简称：tft)，每个tft可以对应一个像素区，每个像素单元包括tft、阳极结构、有机发光层013、阴极层014。其中，如图5所示，有机发光层013可以包括红色有机发光层r、绿色有机发光层g和蓝色有机发光层b，像素单元可以包括红色像素单元、绿色像素单元和蓝色像素单元，红色像素单元中的有机发光层为红色有机发光层r，绿色像素单元中的有机发光层为绿色有机发光层g，蓝色像素单元中的有机发光层为蓝色有机发光层b，本发明实施例在此不再赘述。

可选地，在本发明实施例中，多个像素单元与至少一个光学指纹传感器之间设置有遮光层03，遮光层03上设置有至少一个透光孔k。可选地，如图5所示，遮光层03设置在第一衬底基板011与布线层之间；或者，如图6所示，遮光层03设置在第一衬底基板011远离布线层的一面上，在本发明实施例中，遮光层03的设置位置可以根据实际情况设置，只要能在像素单元与光学指纹传感器021之间形成透光孔k即可，本发明实施例不对遮光层03的设置位置进行限定。

可选地，在本发明实施例中，透明显示组件01可以为有机发光二极管(英文：organiclight-emittingdiode；简称：oled)显示面板或液晶显示器(英文：liquidcrystaldisplay；简称：lcd)，当透明显示组件01为液晶显示器时，该液晶显示器的背光源为侧入式背光源，本发明实施例主要以透明显示组件01为oled显示面板为例进行说明，从而，第一衬底基板011可以为玻璃基板或柔性基板。需要说明的是，在本发明实施例中，玻璃基板指的是刚性基板，其形成材料包括但不限于玻璃，例如，本发明实施例中的玻璃基板可以为透明基板，其可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定坚固性的导光且非金属材料制成的基板。柔性基板可以为采用聚酰亚胺(英文：polyimide；简称：pi)等材料制作的柔性基板，本发明实施例对此不作限定。

在本发明实施例中，根据第一衬底基板011以及盖板018的厚度的不同，至少一个光学指纹传感器021在第二衬底基板022上的设置位置不同，可选地，至少一个光学指纹传感器021可以设置在第二衬底基板022靠近透明显示组件01的一面上(如图5或图6所示)，也可以设置在第二衬底基板022远离透明显示组件01的一面上。

其中，如图5或图6所示，当第一衬底基板011为玻璃基板，且盖板018的厚度大于预设厚度阈值时，或者，当第一衬底基板011为柔性基板，且盖板018的厚度小于预设厚度阈值时，至少一个光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022靠近透明显示组件01的一面上。其中，此处所述的两个预设厚度阈值可以相等或不等，本发明实施例以此处的两个厚度阈值不等为例进行说明，具体地，当第一衬底基板011为玻璃基板，盖板018的厚度在500微米(预设厚度阈值)左右时，或者，当第一衬底基板011为柔性基板，盖板018为超薄玻璃或其他超薄材质，且盖板018的厚度在50-200微米之间时，至少一个光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022靠近透明显示组件01的一面上。

其中，如图7至图9所示，当第一衬底基板011为柔性基板，且盖板018的厚度大于预设厚度阈值时，至少一个光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022远离透明显示组件01的一面上。具体地，当第一衬底基板011为柔性基板，盖板018为玻璃材质，且盖板018的厚度在500微米左右时，至少一个光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022远离透明显示组件01的一面上。需要说明的是，在本发明实施例中，当至少一个光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022远离透明显示组件01的一面上时，如图7所示，遮光层03可以设置在第一衬底基板011与布线层之间；或者，如图8所示，遮光层03可以设置在第一衬底基板011远离布线层的一面上；或者，如图9所示，遮光层03还可以设置在第二衬底基板022靠近透明显示组件01的一面上，本发明实施例对此不作限定。

本发明实施例中，指纹组件02设置在透明显示组件01上，且指纹组件02的光学指纹传感器与透明显示组件01的像素单元之间设置有透光孔，由此可以形成小孔成像环境，之后利用小孔成像原理，可以由光学指纹传感器来实现指纹识别。下面结合图10和图11以及小孔成像原理，对本发明实施例提供的方案的可行性进行分析，具体如下：

请参考图10和图11，当用户手指按压物面(也即是用户手指按压透明显示组件的盖板)时，指纹的光线经过遮光层(图10和图11中均未标出)的透光孔(图10和图11中均未标出)后，在像面(指纹组件的光学指纹传感器)上形成像，如图10所示，当物像距比(物距与像距的比值，也即是本发明实施例中的h1与h2的比值)等于时，指纹在像面呈的像较大，此时，较小的光学指纹传感器ppi(光学指纹传感器ppi指的是每英寸的第二衬底基板上设置的光学指纹传感器的数量)也可以形成清晰的指纹图像，此时，光学指纹传感器ppi可以设置的较小；如图11所示，当物像距比(物距与像距的比值，也即是本发明实施例中的h1与h2的比值)等于5.6：1时，指纹在像面呈的像较小，多数光学指纹传感器无法采集到指纹图像，光学指纹传感器的损失较多，此时，为了形成清晰的指纹图像，需要设置较高的光学指纹传感器ppi，但是过高的光学指纹传感器ppi面板厂无法实现，不适合集成显示，因此，当物像距比较大时，方案的可行性较差。下面以表格的方式对本发明实施例提供的显示模组的可行性进行说明，具体可以如表1所示：

表1

参见表1，结合图5至图9，其中，第二衬底基板022的第一板面为第二衬底基板022靠近透明显示组件01的一面，第二衬底基板022的第二板面为第二衬底基板022远离透明显示组件01的一面，参见表1结合图5至图9可知，当第一衬底基板011为玻璃基板，且光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022的第一板面上时，物距(h1)可以等于730微米，像距(h2)可以等于550微米，此时，物像距比可以等于1.46，光学指纹传感器021的ppi可以为830，此时方案可行；当第一衬底基板011为柔性基板，且光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022的第一板面上时，物距(h1)可以等于200微米，像距(h2)可以等于130微米，此时，物像距比可以等于1.53，光学指纹传感器021的ppi可以为870，此时方案可行；当第一衬底基板011为柔性基板，且光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022的第二板面上时，物距(h1)可以等于730微米，像距(h2)可以等于130微米，此时，物像距比可以等于5.6，光学指纹传感器021的ppi可以为3148，此时方案由于光学指纹传感器021的ppi较高而不可行；当第一衬底基板011为柔性基板，且光学指纹传感器021设置在第二衬底基板022的第二板面上时，物距(h1)可以等于730微米，像距(h2)可以等于520微米，此时，物像距比可以等于1.414，光学指纹传感器021的ppi可以为800，此时方案可行。根据表1可知，本发明实施例中，当物像距比值大于或等于且物距与像距的差值小于预设阈值(例如0.1)时，本发明提供的显示模组能够便于面板厂商实现量产。

需要说明的是，将透明显示组件设置在指纹组件上之后，用户的手指光学指纹传感器之间具有一定距离，该距离使得指纹图像变模糊而难以识别，本发明实施例提供的显示模组，采用小孔成像原理实现指纹识别，避免了指纹难以识别的情况。

综上所述，本发明实施例提供的显示模组，由于透明显示组件设置在指纹组件上，指纹组件的至少一个光学指纹传感器在透明显示组件上的正投影将至少一个透光孔覆盖，因此，可以采用小孔成像原理实现指纹识别，并且由于至少一个光学指纹传感器在透明显示组件上的正投影位于透明显示组件的显示区域内，因此，可以避免指纹组件对显示模组的显示区域的面积的影响，解决了相关技术中显示模组的显示区域的面积较小，难以实现显示装置的全屏显示，显示效果较差的问题，有助于显示装置的全屏显示，改善显示效果。

本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括图5至图9任一所示的显示模组0，该显示装置可以为智能手机、平板电脑等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。