阵列基板、显示面板及显示装置的制作方法

文档序号:11517756阅读:187来源:国知局
阵列基板、显示面板及显示装置的制造方法

本发明实施例涉及指纹识别技术,尤其涉及一种阵列基板、显示面板及显示装置。



背景技术:

由于指纹对于每一个人而言是与身俱来的,是独一无二的。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。这样,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的指纹识别单元,就可以进行权限验证,简化了权限验证过程。

指纹识别单元往往设置于显示面板的非显示区内。对于这种结构的显示面板,在进行权限验证时,用户需要特意去触摸该指纹识别单元。无疑,这会影响用户体验。另外,将指纹识别单元设置于显示面板的非显示区内,降低了屏占比,与显示面板窄边化的发展趋势相违背。



技术实现要素:

本发明提供一种阵列基板、显示面板及显示装置,以实现提高显示面板的屏占比以及指纹识别精度的目的。

第一方面,本发明实施例提供了一种阵列基板,该阵列基板包括;

基板,包括显示区和围绕所述显示区的非显示区;

位于所述基板的所述显示区内的多个发光单元,所述发光单元的发光颜色包括第一颜色、第二颜色和第三颜色,所述第一颜色和所述第二颜色的光线透过率均大于所述第三颜色的光线透过率;

以及位于所述基板的所述显示区内的多个第一类指纹识别单元以及多个第二类指纹识别单元;所述第一类指纹识别单元在所述基板上的投影和发光颜色为第三颜色的所述发光单元与发光颜色为第一颜色或第二颜色的所述发光单元之间的区域在基板上的投影至少部分重合;所述第二类指纹识别单元在所述基板上的投影和发光颜色为第三颜色的所述发光单元与发光颜色为第一颜色或第二颜色的所述发光单元之间的区域在基板上的投影不重合,且所述第二类指纹识别单元在所述基板上的投影和发光颜色为第一颜色的所述发光单元与发光颜色为第二颜色的所述发光单元之间的区域在基板上的投影至少部分重合;

其中,在指纹识别阶段,所述发光单元作为所述指纹识别单元的光源,所述第一类指纹识别单元的配置参数和所述第二类指纹识别单元的配置参数不同,以使对于相同反射面,第一类指纹识别单元和第二类指纹识别单元检测到的电信号值一样。

第二方面,本发明实施例还提供了一种显示面板,该显示面板包括本发明任一实施例提供的阵列基板。

第三方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括本发明任一实施例提供的显示面板。

本发明实施例通过在基板的显示区内设置第一类指纹识别单元以及第二类指纹识别单元,解决了现有显示面板的屏占比低的问题,实现了提高显示面板的屏占比的目的,符合显示面板窄边化的发展趋势。另外,本发明实施例通过设置所述第一类指纹识别单元的配置参数和所述第二类指纹识别单元的配置参数不同,以使对于相同反射面,第一类指纹识别单元和第二类指纹识别单元检测到的电信号值一样,可以达到提高指纹识别精度的目的。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图;

图2为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的一种指纹识别单元进行指纹识别的工作原理图;

图4a是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4b是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5a为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图;

图5b为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图;

图5c为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图;

图5d为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图;

图6a为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;

图6b为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;

图8a为本发明实施例提供的发光单元发出的光被触摸主体反射前的光路示意图;

图8b为本发明实施例提供的发光单元发出的光被触摸主体反射后的光路示意图;

图9为本发明实施例提供的有发光单元发出的指纹噪声光的光路示意图;

图10a为本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视结构示意图;

图10b为沿图10a中a1-a2方向的剖面结构示意图;

图11a为本发明实施例提供的一种角度限定膜的俯视结构示意图;

图11b沿图11a中e1-e2方向的剖面结构示意图;

图11c为本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面结构示意图;

图11d为图11a所示角度限定膜的扩散距离的几何关系图;

图11e为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图;

图12a为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图;

图12b为沿图12a中f1-f2方向的剖面结构示意图;

图12c为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图;

图13a为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图;

图13b为沿图13a中光纤结构的延伸方向的剖面结构示意图;

图13c为图13a所示角度限定膜的扩散距离的几何关系图;

图14a为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图;

图14b为沿图14a中g1-g2方向的剖面结构示意图;

图15a为本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图;

图15b为图15a所示显示面板的局部俯视图;

图15c为图15a所示显示面板的指纹识别阶段的扫描示意图;

图15d为图15a的具体结构示意图;

图16为显示面板的串扰示意图;

图17a~图17b为本发明实施例提供的两种显示面板的指纹识别阶段的扫描示意图;

图18a~图18c为本发明实施例提供的三种第一发光点阵的示意图;

图19a为显示面板的方阵列扫描方式示意图;

图19b为本发明实施例提供的显示面板的六方阵列扫描方式示意图;

图20为本发明实施例提供的一种显示面板的指纹识别方法的流程图;

图21是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图;

图22是图21中显示面板沿剖面线x1-x2的剖面示意图;

图23是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;

图24是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图;

图25是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图;

图26是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图;

图27是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图;

图28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。

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触摸主体(如手指)上,经手指反射形成反射光,所形成的反射光(即指纹信号光)传输至指纹识别单元中,指纹识别单元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,在手指各位置处形成反射光强度不同,最终使得各指纹识别单元所采集到的光信号不同,据此可以确定用户真实身份。

图1为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图。参见图1,该阵列基板包括:基板10,包括显示区11和围绕显示区11的非显示区12;位于基板10的显示区11内的多个发光单元13,发光单元13的发光颜色包括第一颜色a、第二颜色b和第三颜色m,第一颜色a和第二颜色b的光线透过率均大于第三颜色m的光线透过率;以及位于基板10的显示区11内的多个第一类指纹识别单元311以及多个第二类指纹识别单元312;第一类指纹识别单元311在基板10上的投影和发光颜色为第三颜色m的发光单元13与发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影至少部分重合(图1中,示例性地,第一类指纹识别单元311在基板10上的投影位于发光颜色为第三颜色m的发光单元13与发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影内);第二类指纹识别单元312在基板10上的投影和发光颜色为第三颜色m的发光单元13与发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影不重合,且第二类指纹识别单元312在基板10上的投影和发光颜色为第一颜色a的发光单元13与发光颜色为第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影至少部分重合(示例性地,图1中,第二类指纹识别单元312位于发光颜色为第一颜色a的发光单元13与发光颜色为第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影内);其中,在指纹识别阶段,发光单元13作为指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)的光源,第一类指纹识别单元311的配置参数和第二类指纹识别单元312的配置参数不同;以使对于相同反射面,第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312检测到的电信号值一样。

本发明实施例通过在基板10的显示区11内设置第一类指纹识别单元311以及第二类指纹识别单元312,解决了现有显示面板的屏占比低的问题,实现了提高显示面板的屏占比的目的,符合显示面板窄边化的发展趋势。

在上述实施例中,配置参数是指用于表征指纹识别单元31内部所有元器件性能特征的信息值。基于配置参数,可以衡量指纹识别单元31的指纹识别精度高低。这里,配置参数包括指纹识别单元31感光面的面积、指纹识别单元31周围发光单元13的发光亮度、指纹识别单元31内存储电容的电容值以及指纹识别单元31内光敏二极管的光灵敏度等。

光线透过率是表示显示面板透过光的效率,是穿过显示面板的光通量与其入射的光通量的百分率。研究表明,显示面板中各个膜层(有机绝缘层、无机绝缘层以及偏光片等)对于不同颜色的光线的吸收能力不同,使得不同颜色的光线的光线透过率不同。典型地,若显示面板中发光单元的发光颜色包括红色、绿色和蓝色时,显示面板的红色光线的光线透过率和绿色光线的光线透过率均大于蓝色光线的光线透过率。此时,第一颜色a为红色,第二颜色b为绿色,第三颜色m为蓝色。

考虑,在实际中,在指纹识别过程中,第一类指纹识别单元311周围对应的发光单元13作为第一类指纹识别单元311的光源,即第一类指纹识别单元311周围对应的发光单元13出射的光线经过触摸主体反射后,入射到该第一类指纹识别单元311内,以进行指纹识别。由于第一类指纹识别单元311在基板10上的投影和发光颜色为第三颜色m的发光单元13与发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影至少部分重合,第一类指纹识别单元311所接收到的光信号来自第三颜色m的发光单元13和第一颜色a(或第二颜色b)的发光单元13。

类似地,在实际中,在指纹识别过程中,第二类指纹识别单元312周围对应的发光单元13作为第二类指纹识别单元312的光源,即第二类指纹识别单元312周围对应的发光单元13出射的光线经过触摸主体反射后,入射到该第二类指纹识别单元312内,以进行指纹识别。由于第二类指纹识别单元312在基板10上的投影和发光颜色为第一颜色a的发光单元13与发光颜色为第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影至少部分重合,第二类指纹识别单元312所接收到的光信号来自第一颜色a的发光单元13和第二颜色b的发光单元13。

考虑,若第一类指纹识别单元311的配置参数和第二类指纹识别单元312的配置参数相同,由于第一颜色a和第二颜色b的光线透过率均大于第三颜色m的光线透过率,致使对于相同反射面(例如平整的镜面),第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312接收到的光通量不一样,会出现对于同一触摸主体,第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312所检测到的指纹信号不同,这会使得在具体进行指纹检测时,指纹识别的误差非常大,指纹识别精度低。

本申请上述技术方案,通过设置第一类指纹识别单元311的配置参数和第二类指纹识别单元312的配置参数不同;以使对于相同反射面,第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312检测到的电信号值一样,这样可以达到,减小进行指纹检测时指纹识别的误差,提高指纹识别精度的目的。

在具体设置时,设置第一类指纹识别单元311的配置参数和第二类指纹识别单元312的配置参数不同的方法有多种,下面就典型示例进行详细说明,但是所列出的示例仅仅用于解释说明本发明,并不是对本发明的限定。

继续参见图1,考虑到指纹识别单元31包括感光面,感光面位于指纹识别单元31靠近显示侧的表面上,感光面的面积为指纹识别单元31其中的一个配置参数。可选地,设置第一类指纹识别单元311的感光面的面积大于第二类指纹识别单元312的感光面的面积。这里感光面的作用为接收经触摸主体反射形成的反射光。

具体地,如图1所示,虽然第一颜色a和第二颜色b的光线透过率均大于第三颜色m的光线透过率,但是通过设置第一类指纹识别单元311的感光面的面积大于第二类指纹识别单元312的感光面的面积,可以使得对于相同反射面(例如平整的镜面),第一类指纹识别单元311接收到的光通量和第二类指纹识别单元312接收到的光通量相同,这样基于该光通量,第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312检测到的指纹信号相同,有利于减小指纹识别的误差,提高指纹识别精度。

在具体设置第一类指纹识别单元311的感光面的面积大于第二类指纹识别单元312的感光面的面积时,可以根据发光单元13的排布情况进行设置。

例如,如图1所示,发光单元13呈阵列结构排布。其中奇数行发光单元13按照第二颜色b的发光单元13、第三颜色m的发光单元13、第一颜色a的发光单元13、第二颜色b的发光单元13、……的顺序依次排列。偶数行发光单元13按照第三颜色m的发光单元13、第一颜色a的发光单元13、第二颜色b的发光单元13、第三颜色m的发光单元13、……的顺序依次排列。且偶数行发光单元13中任意一个发光单元13和与其临近的且位于同一奇数行的相邻两个发光单元13共同构成品字形结构。

针对于图1中提供的发光单元13的排布方案,第一类指纹识别单元311的感光面包括第一部311a和第二部311b,第一部311a在基板10上的投影位于行方向(图1中x轴方向)上相邻的发光颜色为第三颜色m的发光单元13与发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影内;第二部311b在基板10上的投影位于相邻两行发光单元13之间的区域在基板10上的投影内。示例性地,参见图1,第一部311a形状为沿列方向(图1中y轴方向)延伸的条状。第二部311b形状为沿行方向(图1中x轴方向)延伸的条状。第一部311a和第二部311b共同构成t字形结构。

第二类指纹识别单元312的感光面包括第三部312a,第三部312a在基板10上的投影位于行方向(图1中x轴方向)上相邻的发光颜色为第一颜色a的发光单元13与发光颜色为第二颜色b的发光单元13之间的区域在基板10上的投影内。第三部312a形状为沿列方向(图1中y轴方向)延伸的条状。

上述技术方案可以使得第一类指纹识别单元311接收到的光通量和第二类指纹识别单元312接收到的光通量相同,进而减小指纹识别的误差,提高指纹识别精度。

需要说明的是,图1中仅提供了一种发光单元13的排布方案,这仅是本发明的一个具体示例,而非对本发明的限制。在实际中,显示面板中发光单元13的排布方案可以有多种,针对不同的发光单元13排布方案,指纹识别单元31感光面的设置方法有多种。

由于指纹识别单元31需要依赖发光单元13发射的光线才能进行指纹识别,因此可以将发光单元13视为指纹识别单元31的一部分,此时发光单元13的发光亮度同样为指纹识别单元31其中的一个配置参数。图2为本发明实施例提供的另一种阵列基板的结构示意图,可选地,设置第一类指纹识别单元311周围对应的发光颜色为第三颜色m的发光单元13以及发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13的发光亮度大于第二类指纹识别单元312周围对应的发光颜色为第一颜色a的发光单元13与发光颜色为第二颜色b的发光单元13的发光亮度。这样设置,可以提高第一类指纹识别单元311接收到的光通量,同时减小第二类指纹识别单元312接收到的光通量,使得第一类指纹识别单元311接收到的光通量等于第二类指纹识别单元312接收到的光通量。这样基于该光通量,得到的第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312所检测到的指纹信号相同,有利于减小指纹识别的误差,提高指纹识别精度。

具体地,如图2所示,可选地,阵列基板包括驱动芯片14;在指纹识别阶段,驱动芯片14控制第一类指纹识别单元311周围对应的发光颜色为第三颜色m的发光单元13以及发光颜色为第一颜色a或第二颜色b的发光单元13的发光亮度大于第二类指纹识别单元312周围对应的发光颜色为第一颜色a的发光单元13与发光颜色为第二颜色b的发光单元13的发光亮度。这样可以使得第一类指纹识别单元311接收到的光通量和第二类指纹识别单元312接收到的光通量相同,进而减小指纹识别的误差,提高指纹识别精度。可选地,驱动芯片14可以通过向第一类指纹识别单元311周围对应的发光单元13和第二类指纹识别单元312周围对应的发光单元13输入大小不同的电压信号或电流信号来控制发光单元13的发光亮度。可选地,设置电压信号或电流信号越大,发光单元13的发光亮度越大。示例性地,将各发光单元13的发光亮度分为255阶亮度。在0时发光单元13关闭,不发光;而在255时发光单元13最亮。可选地,参见图2,令第一类指纹识别单元311周围对应的发光单元13的发光亮度为255,令第二类指纹识别单元312周围对应的发光单元13的发光亮度为150,以使第一类指纹识别单元311接收到的光通量和第二类指纹识别单元312接收到的光通量相同。

图3是本发明实施例提供的一种指纹识别单元进行指纹识别的工作原理图。可选的,如图3所示,发光单元13发出的光线经由触摸主体40反射后形成反射光入射到指纹识别单元13(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312),以进行指纹识别。

图4a是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4b是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,参考图4a和图4b,指纹识别单元31可以包括光敏二极管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远离负极d2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。

示例性地,结合图3、图4a和图4b对指纹识别原理进行详细说明。在指纹识别阶段,节点m1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13电连接的驱动芯片(图3、图4a和图4b中未示出)通过开关控制线gate控制指纹识别单元13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。在指纹信号采集阶段,利用开关控制线gate控制指纹识别单元13的薄膜晶体管t关闭。当用户将手指按压在显示面板的可触摸面20上,发光单元13发出的光照射到手指上,并在手指指纹的表面反射形成反射光。经手指指纹反射形成的反射光入射到指纹识别单元13中,被指纹识别单元13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m2指向节点m1,进而使得m2的电位发生变化,此时存储电容c处于放电状态。在指纹信号检测阶段,可以有多种方法进行指纹信号检测。例如,可以直接检测节点m2的电位变化量,进而确定光电流的大小。还可以利用开关控制线gate控制指纹识别单元13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。

继续参见图3,由于按压在显示面板的手指指纹中的脊41与显示面板表面接触,谷42不与显示面板表面接触,致使光线照射到指纹的谷42和脊41上的反射率不同,进而致使指纹识别单元13接收到的在脊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的强度不同,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光电流大小不同。根据光电流大小可以进行指纹识别。

针对于指纹信号检测阶段直接检测节点m2的电位变化量,确定光电流的大小的指纹识别单元31,可选地,设置第一类指纹识别单元311的存储电容的电容值小于第二类指纹识别单元312的存储电容的电容值。这里存储电容的电容值同样为指纹识别单元31其中的一个配置参数。参见图4a,节点m2处电位变化量其中,c为指纹识别单元的存储电容的电容值,δq为指纹信号采集阶段指纹识别单元的存储电容的电荷变化量,i为指纹识别单元内的光电流,t为光电流的持续时间。在指纹信号采集阶段,由于第一颜色a和第二颜色b的光线透过率均大于第三颜色m的光线透过率,可以使得对于相同反射面(例如平整的镜面),第一类指纹识别单元311接收到的光通量小于第二类指纹识别单元312接收到的光通量。第一类指纹识别单元311内形成的光电流小于第二类指纹识别单元312内形成的光电流,在此基础上,设置第一类指纹识别单元311的存储电容的电容值小于第二类指纹识别单元312的存储电容的电容值,可以使得第一类指纹识别单元311中节点m2处电位变化量和第二类指纹识别单元312中节点m2处电位变化量相同。即第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312所检测到的指纹信号相同,有利于减小指纹识别的误差,提高指纹识别精度。

可选地,参见图4a,由于存储电容包括第一电极和第二电极,若存储电容为平板电容器,其电容值c的决定式为其中ε为介电常数,由第一电极和第二电极之间的介质决定,s存储电容的第一电极和第二电极的正对面积,q为存储电容的第一电极和第二电极之间的距离,k为静电力常数,π为圆周率。根据电容值c的决定式可知,在其他参数为定值的前提下,第一电极和第二电极之间的距离q与电容值c呈反比,第一电极和第二电极的正对面积s与电容c呈正比。

据此,可选地,设置第一类指纹识别单元311的存储电容的第一电极和第二电极之间的距离大于第二类指纹识别单元312的存储电容的第一电极和第二电极之间的距离;和/或,第一类指纹识别单元311的存储电容的第一电极和第二电极的正对面积小于第二类指纹识别单元312的存储电容的第一电极和第二电极的正对面积,以使第一类指纹识别单元311的存储电容的电容值小于第二类指纹识别单元312的存储电容的电容值,进而达到减小指纹识别的误差,提高指纹识别精度的目的。

在具体设置时,可选地,如图5a所示,指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)位于基板10与发光单元13之间;或者如图5b所示,指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)位于基板10背离发光单元13的一侧;或者如图5c所示,指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)位于发光单元13背离基板10的一侧;或者如图5d所述,指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)与发光单元13同层设置,且指纹识别单元31位于相邻两个发光单元13之间的区域内。

本发明实施例还提供了一种显示面板,该显示面板包括本发明任意实施例提供的阵列基板。具体地,该显示面板可以为液晶显示面板,也可以为有机发光显示面板。

图6a为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。参见图6a,该显示面板为液晶显示面板,该显示面板除包括本发明任意实施例提供的阵列基板100外,还包括与该阵列基板100对置的彩膜基板200,以及位于阵列基板100和彩膜基板200之间的液晶层300。

在液晶显示面板中,阵列基板100上设置有多条沿第一方向延伸沿第二方向排列的扫描线(图6a未示出),和多条沿第二方向延伸沿第一方向排列的数据线(图6a未示出),第一方向与第二方向交叉,多条扫描线和多条数据线交叉限定出多个像素单元,此处像素单元即为本申请中提及的发光单元13。

图6b为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。参见图6b,该显示面板为有机发光显示面板,该显示面板除包括本发明任意实施例提供的阵列基板100外,还包括与阵列基板100对置的盖板400。

在有机发光显示面板中,发光单元可以包括阳极、发光层和阴极等(图6b中并未示出)。发光层设置于阳极和阴极之间,阳极、发光层和阴极共同形成三明治结构。发光层的发光颜色可以包括红色、绿色和蓝色等。

针对于上述技术方案中,指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)位于基板10背离发光单元13的一侧;或者指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)位于发光单元13背离基板10的一侧的显示面板,可选地,在发光单元13出光侧设置第一偏光片,在指纹识别单元31和发光单元13之间设置第二偏光片,这样利用第一偏光片与第二偏光片相配合,可以使指纹信号光无光强损耗地通过第一偏光片和第二偏光片;同时,在未经触摸主体反射的光(指纹噪声光)到达指纹识别层之前,第二偏光片可以至少对指纹噪声光的光强进行减弱,由此,可以改善指纹噪声光的干扰,提高信噪比,进而提高了指纹识别模组识别指纹的精确度。这里,指纹噪声光可以包括显示模组中的发光结构向指纹识别模组一侧漏出的部分光。

可选地,第二偏光片可以为线偏光片或圆偏光片,可以将该部分指纹噪声光的光强减少一半。当第二偏光片为线偏光片时,为使指纹信号光无光强损耗地通过第一偏光片和第二偏光片,第一偏光片应采用与第二偏光片偏振方向一致的线偏光片;当第二偏光片为圆偏光片时,为使指纹信号光无光强损耗地通过第一偏光片和第二偏光片,第一偏光片应采用与第二偏光片相配合的圆偏光片。

示例性的,图7为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。如图7所示,指纹识别单元31位于基板10背离发光单元13的一侧,在发光单元13出光侧设置第一偏光片21,在指纹识别单元31和发光单元13之间设置第二偏光片22。

考虑到上述发光单元13既作为图像显示的光源,又作为指纹识别的光源,无论在显示阶段还是在指纹识别阶段,发光单元13都要发光。在显示阶段,发光单元13被输入发光驱动信号,在指纹识别阶段,至少部分发光单元被输入发光驱动信号。因此,基于上述方案,本实施例的显示面板还包括第一显示驱动电路(图中未示出),用于在指纹识别阶段,输出驱动至少部分发光单元13发光的驱动信号,为指纹识别单元31提供光源。

可选的,本实施例的第一偏光片可包括第一线偏光片;第二偏光片可包括第二线偏光片,第一线偏光片和第二线偏光片的偏振方向一致。

请继续参考图7,实线箭头表示发光单元13向出光面发出的光线和经触摸主体反射后形成的指纹信号光的光线,虚线箭头表示发光单元13向指纹识别单元31漏出的光线。发光单元13发出的光先经第一偏光片21变成线偏振光,该线偏振光经触摸主体反射后仍为线偏振光(此时为指纹信号光),且偏振方向不变,再次经过第一偏光片21,可以无光强损耗地通过;指纹信号光经过第二偏光片22时,由于第二偏光片22的偏振方向与第一偏光片21的偏振方向一致,因此,指纹信号光可以无光强损耗地通过第二偏光片22,到达指纹识别单元31。而发光单元13漏出的光为各个偏振方向分布较均匀的光,经过第二偏光片22后,变成仅具有一种偏振方向的光,其光强会损耗一半,因此,发光单元漏出的光在到达指纹识别单元31时,光强会大大减小。综上,在指纹信号光的光强不变的情况下,指纹噪声光的光强相对减弱,因此,指纹识别单元31的信噪比有所提高,进而提高了指纹识别单元31识别指纹的精确度。

另外,本发明实施例中的第一偏光片可包括层叠的第一四分之一波片和第三线偏光片,第一四分之一波片位于第三线偏光片靠近有发光单元13的一侧;第二偏光片可包括层叠的第二四分之一波片和第四线偏光片,第二四分之一波片位于第四线偏光片靠近有机发光层的一侧;

第一四分之一波片和第二四分之一波片的材料和厚度相同;

迎着指纹信号光的传输方向,以逆时针为正方向,第一四分之一波片的光轴方向与第三线偏光片的偏振方向之间的夹角为45°,第二四分之一波片的光轴方向与第四线偏光片的偏振方向之间的夹角为-45°;或者第一四分之一波片的光轴方向与第三线偏光片的偏振方向之间的夹角为-45°,第二四分之一波片的光轴方向与第四线偏光片的偏振方向之间的夹角为45°。由此,第一偏光片和第二偏光片均为圆偏光片。

示例性的,以迎着指纹信号光的传输方向,以逆时针为正方向,第一四分之一波片的光轴方向与第三线偏光片的偏振方向之间的夹角为45°,第二四分之一波片的光轴方向与第四线偏光片的偏振方向之间的夹角为-45°为例进行说明,其中,第一四分之一波片和第二四分之一波片的材料均为方解石,以第一四分之一波片和第二四分之一波片的e轴作为光轴。继续参考图7,在指纹识别阶段,如图8a所示,发光单元13发出的光被触摸主体反射前,迎着该光的传输方向,以逆时针为正方向,第一四分之一波片111的e轴方向与第三线偏光片112的偏振方向p0之间的夹角为-45°,发光单元13发出的自然光经过第一四分之一波片111之后,仍然是自然光,自然光再经过第三线偏光片112变成偏振方向与第三线偏光片112的偏振方向p0相同的位于二四象限的线偏振光;参考图8b,该线偏振光经触摸主体反射后形成指纹信号光,且仍为偏振方向不变的线偏振光,但迎着该指纹信号光的传输方向,第一四分之一波片111的e轴方向与第三线偏光片112的偏振方向之间的夹角为45°,指纹信号光为偏振方向位于一三象限的线偏振光;指纹信号光再次通过第三线偏光片112时偏振状态和光强不变,通过第一四分之一波片111时变成左旋的圆偏振光且光强不变;该左旋的圆偏振光通过第二四分之一波片221时,变成偏振方向位于二四象限的线偏振光且光强不变,最后经偏振方向与该线偏振光的偏振方向平行的第四线偏光片222,输出光强不变的线偏振光。而参考图9,有机发光层发出的指纹噪声光直接进入第二偏光片,迎着指纹噪声光的传输方向,第二四分之一波片221的e轴方向与第四线偏光片222的偏振方向p0之间的夹角为-45°。指纹噪声光经过第二四分之一波片221之后,仍然是自然光,自然光再经过第四线偏光片222变成偏振方向与第四线偏光片222的偏振方向p0相同的位于二四象限的线偏振光,但光强损耗一半。因此,第二偏光片可以减少指纹噪声光的光强,以提高信噪比。

在上述技术方案的基础上,可选地,还可以在显示面板中增设角度限定膜,以便有选择性地滤除经由触摸主体不同位置反射至同一指纹识别单元的光线,避免经由触摸主体不同位置反射的光线照射至同一指纹识别单元造成的串扰现象,以此提高了指纹识别的精确度。

图10a为本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视结构示意图,图10b为沿图10a中a1-a2方向的剖面结构示意图。结合图10a和图10b,显示面板包括有显示模组1、指纹识别单元31以及角度限定膜4。其中,有显示模组1包括基板10,以及位于基板10上的多个发光单元13,指纹识别单元31位于基板10远离发光单元13一侧的显示区11内,角度限定膜4位于有显示模组1与指纹识别单元31之间。

指纹识别单元31能够根据经由触摸主体反射到指纹识别单元31的光线进行指纹识别,角度限定膜4则能够将经由触摸主体反射到指纹识别单元31的光线中,相对于角度限定膜4的入射角大于角度限定膜4的透过角的光线滤除。可以设定角度限定膜4对垂直于角度限定膜4入射的光线的透过率为f,角度限定膜4的透过角是指透过率为k’f的光线相对于角度限定膜4的入射角,且0<k’<1,相对于角度限定膜4的入射角大于角度限定膜4的透过角的光均能够被角度限定膜4滤除。可选的,可以设置k’等于0.1,即角度限定膜4的透过角为透过率为0.1f的光线相对于角度限定膜4的入射角。

指纹识别单元31可以根据发光单元13发出的光线经由触摸主体反射到指纹识别单元31以进行指纹识别,例如图10b中所示的实线表示的光线。角度限定膜4能够将发光单元13发出的,经由触摸主体反射向指纹识别单元31的光线中,相对于角度限定膜4的入射角大于角度限定膜4的透过角的光线滤除,有效避免了发光单元13发出的光经由触摸主体不同位置反射的光线照射至同一指纹识别单元31造成的串扰现象,提高了指纹识别模组进行指纹识别的准确性和精度。

可选的,垂直于触摸主体反射的光线,经由有显示模组1照射至指纹识别单元31的透过率可以大于1%。具体的,当指纹识别单元31根据发光单元13发出的光线进行指纹识别时,如果垂直于触摸主体反射的光线,经由有显示模组1照射至指纹识别单元31的透过率过小,则光线到达指纹识别单元31时的强度较小,影响指纹识别的精确度。示例性的,可以通过调节光线经过的各膜层的厚度,对垂直于触摸主体反射的光线,经由有显示模组1照射至指纹识别单元31的透过率进行调节。

可选的,显示面板可以包括出光面和非出光面,出光面为发光单元13远离基板10一侧,非出光面为基板10远离发光单元13一侧。当指纹识别单元31根据发光单元13发出的光线进行指纹识别时,显示面板在出光侧和非出光侧的亮度比值可以大于10:1。显示面板的非出光侧的光线会对指纹识别单元31根据发光单元13发出的光线经由触摸主体反射到指纹识别单元31进行指纹识别的过程产生影响,使得指纹识别单元的检测的光线存在串扰,如果显示面板的非出光侧的亮度过大,会严重影响指纹对别的精确度。

需要说明的是,图10a和10b只是示例性的设置了发光单元13和指纹识别单元31的相对位置,本发明实施例对发光单元13和指纹识别单元31的相对位置不作限定,只要保证发光单元13发出的光线经由触摸主体能够反射至指纹识别单元31即可。

图11a为本发明实施例提供的一种角度限定膜的俯视结构示意图,图11b为沿图11a中e1-e2的剖面结构示意图。结合图11a和图11b,角度限定膜4包括多个沿垂直于基板10所在平面延伸,沿同一方向间隔排列的不透光区域41a和透光区域41b,不透光区域41a设置有吸光材料。

具体的,由于不透光区域41a设置有吸光材料,当光线照射至不透光区域41a时,会被不透光区域41a的吸光材料吸收,即经由触摸主体反射的该部分光无法通过角度限定膜4照射至指纹识别单元31上,角度限定膜4能够有效滤除该部分光线。如图11b所示,由于照射至不透光区域41a的光线会被该区域的吸光材料吸收,因此角度限定膜4的透过角满足如下公式:

其中,ω为角度限定膜4的透过角,p为透光区域41b沿透光区域41b的排列方向的宽度,h3为角度限定膜4的厚度。从图11b中可以看出,ω、p和h3存在的计算关系,因此角度限定膜4的透过角满足上述公式。由于照射至不透光区域41a的光线会被该区域的吸光材料吸收,因此相对于角度限定膜4的入射角大于计算所得透过角的光线均会被角度限定膜4滤除,该部分光线并非进行指纹识别需要的检测光线,角度限定膜4的设置也就避免了相对于角度限定膜4的入射角大于角度限定膜4的透过角的光线照射至指纹识别单元31上,对指纹识别的过程造成干扰。

可选的,当角度限定膜4包括多个沿垂直于基板10所在平面延伸,沿同一方向间隔排列的不透光区域41a和透光区域41b,且不透光区域41a设置有吸光材料时,角度限定膜4的扩散距离满足如下公式:

其中,δx为角度限定膜4的扩散距离,h3为有显示模组1的厚度。角度限定膜4的扩散距离是指同一个指纹识别单元31对应的实际检测光线与干扰检测光线在触摸主体4上的反射点之间的距离,相对于指纹识别单元31的入射角最小的反射光线为实际检测光线,相对于指纹识别单元31的入射角,大于实际检测光线相对于指纹识别单元31入射角的反射光线为干扰检测光线。

示例性的,如图11c所示,以指纹识别单元31根据发光单元13发出的光线经由触摸主体反射到指纹识别单元31进行指纹识别为例,图11c中实线表示的光线可以为相对于指纹识别单元31的入射角最小的反射光线,即实际检测光线,图11c中虚线表示的光线可以为相对于指纹识别单元31的入射角,大于实际检测光线相对于指纹识别单元31入射角的反射光线,即干扰检测光线,如果不设置角度限定膜4,则二者经由触摸主体的不同位置,例如相邻的两个脊41,反射后能够照射至同一指纹识别单元31,即在指纹识别过程中存在串扰。

此时,角度限定膜4的扩散距离即为图中的实际检测光线和干扰检测光线在触摸主体上的反射点之间的距离。示例性的,如图11d所示,实际检测光线相对于指纹识别单元31的入射角可以近似为0°,能够通过角度限定膜4的干扰光线中,相对于指纹识别单元31的入射角最小可以为角度限定膜4的透过角,因此存在如下的计算关系因此角度限定膜4的扩散距离满足上述公式,角度限定膜4的扩散距离越大,显示面板进行指纹识别的准确度和精度越低。

图11a示例性的将角度限定膜4设置成一维结构,透光区域41b和不透光区域41a沿图11a中的水平方向间隔排列,也可以将角度限定膜4设置成二维结构,如图11e所示,则透光区域41b和不透光区域41a可以沿图11e所示角度限定膜4的对角线方向间隔排列,相对于一维结构的角度限定膜4,二维结构的角度限定膜4能够对各个方向入射至角度限定膜4的光线进行选择性地滤除。

图12a为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图,图12b为沿图12a中f1-f2的剖面结构示意图。结合图12a和图12b,角度限定膜包括多孔结构41c,多孔结构41c的侧壁411能够吸收入射到侧壁411上的光线,即该部分光线无法照射至指纹识别单元31上。示例性的,多孔结构41c可以是玻璃细管结构,可以在玻璃细管的侧壁411上涂覆黑色吸光材料,使得侧壁411能够吸收入射到侧壁411上的光线,进而实现角度限定膜4对部分光线的滤除功能。可选的,相邻的多孔结构41c之间可以设置吸光材料,也可以不设置吸光性材料。

具体的,由于多孔结构41c的侧壁411能够吸收入射到侧壁411上的光线,因此,角度限定膜4的透过角满足如下公式:

其中,ω为角度限定膜4的透过角,p为多孔结构41c的直径,h3为角度限定膜4的厚度。从图12b中可以看出,ω、p和h3存在的计算关系,因此角度限定膜4的透过角满足上述公式。

可选的,当角度限定膜4包括多孔结构41c,且多孔结构41c的侧壁411能够吸收入射到侧壁411上的光线时,角度限定膜4的扩散距离满足如下公式:

其中,δx为角度限定膜4的扩散距离,h3为有显示模组1的厚度。该公式的推导过程与图11a所示结构的角度限定膜4的扩散距离的推导过程类似,这里不再赘述.同样的,角度限定膜4的扩散距离越大,显示面板进行指纹识别的准确度和精度越低。

需要说明的是,从角度限定膜4的俯视角度讲,多孔结构41c对应的可以是图12a所示的圆形结构,对应的也可以是图12c所示的正六边形结构,本发明实施例对多孔结构41c的形状不作限定。

图13a为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图。如图13a所示,角度限定膜4包括多个沿同一方向排列的光纤结构43,图13b为沿图13a中光纤结构43的延伸方向的剖面结构示意图。结合图13a和图13b,光纤结构43包括内芯431和外壳432,每相邻的两个光纤结构43之间设置有吸光材料433,则从光纤结构43透出至两光纤结构43之间的光线能够被光纤结构43之间的吸光材料433吸收,以实现角度限定膜4对部分光线的滤除作用。

具体的,光纤结构43的内芯431和外壳432的折射率不同,角度限定膜4的透过角满足如下公式:

其中,ω为角度限定膜4的透过角,n为有显示模组1中,与角度限定膜4接触的膜层的折射率,ncore为光纤结构43的内芯431的折射率;nclad为光纤结构43的外壳432的折射率。如图13b所示,当经由触摸主体反射的光线,相对于光纤结构43组成的角度限定膜4的入射角大于ω时,光线在光纤结构43中不会发生全反射,即可以穿出光纤结构43被光纤结构43之间的吸光材料433吸收,该部分光线即可以被角度限定膜4滤除,无法照射至指纹识别单元31上,也就实现了角度限定膜4对相对于角度限定膜4的入射角,大于角度限定膜4的透过角的光线的滤除,避免了背光源3的光经由触摸主体不同位置反射的光线照射至同一指纹识别单元31造成的串扰现象,提高了指纹识别的准确性和精度。

可选的,当角度限定膜4包括多个沿同一方向排列的光纤结构43,光纤结构43的内芯431和外壳432的折射率不同,且每相邻的两个光纤结构43之间设置有吸光材料433时,角度限定膜4的扩散距离满足如下公式:

δx=h3·tanω

其中,δx为角度限定膜4的扩散距离,h3为有显示模组1的厚度。示例性的,如图13c所示,实际检测光线相对于指纹识别单元31的入射角可以近似为0°,能够通过角度限定膜4的干扰光线中,相对于指纹识别单元31的入射角最小可以为角度限定膜4的透过角,也就是光线能够在光纤结构43中发生全反射的入射角临界值,因此存在如下的计算关系同样的,角度限定膜4的扩散距离越大,显示面板进行指纹识别的准确度和精度越低。

图14a为本发明实施例提供的又一种角度限定膜的俯视结构示意图,图14b为沿图14a中g1-g2的剖面结构示意图。结合图14a和图14b,角度限定膜4包括多个沿同一方向排列的柱状结构45,柱状结构45包括内芯451和外壳452,内芯451和外壳452的折射率相同,构成外壳452的材料包括吸光材料,则通过内芯451照射至外壳452上的光线能够被外壳452吸收,即该部分光线无法照射至指纹识别单元31上。可选的,相邻的柱状结构45之间可以设置吸光材料,也可以不设置吸光性材料。

具体的,通过内芯451照射至外壳452上的光线能够被外壳452吸收,因此,角度限定膜4的透过角满足如下公式:

其中,ω为角度限定膜4的透过角,p为内芯451的直径,h3为角度限定膜4的厚度。从图14b中可以看出,ω、p和h3存在的计算关系,因此角度限定膜4的透过角满足上述公式。

可选的,当角度限定膜4包括多个沿同一方向排列的柱状结构45,柱状结构45包括内芯451和外壳452,内芯451和外壳452的折射率相同,构成外壳452的材料包括吸光材料时,角度限定膜4的扩散距离满足如下公式:

其中,δx为角度限定膜4的扩散距离,h3为有显示模组1的厚度。该公式的推导过程与图11a所示结构的角度限定膜4的扩散距离的推导过程类似,这里不再赘述,同样的,角度限定膜4的扩散距离越大,显示面板进行指纹识别的准确度和精度越低。

需要说明的是,从角度限定膜4的俯视角度讲,柱状结构45对应的可以是图14a所示的圆形结构,对应的也可以其他形状的结构,本发明实施例对柱状结构45的形状不作限定。

可选的,角度限定膜4的扩散距离小于400μm。角度限定膜4的扩散距离越大,干扰检测光线与实际检测光线在触摸主体上的反射点之间的距离越大,当实际检测光线与干扰检测光线在触摸主体上的反射点之间的距离大于指纹中谷42和与其相邻的脊41之间的距离时,会使得显示面板的指纹识别过程出现错误,也就无法进行指纹的识别,严重影响显示面板指纹识别的准确度。

发光单元13为指纹识别单元31提供光源,指纹识别单元31根据发光单元13发出的光线经由触摸主体反射到指纹识别单元31以进行指纹识别时,在指纹识别阶段,两倍角度限定膜4的扩散距离范围内可以仅一个发光单元13发光。这样设置能够大大减弱不同的发光单元13发出的光线经由触摸主体的不同位置反射至同一指纹识别单元31的概率,也就减弱了发光单元13的光经由触摸主体不同位置反射的光线照射至同一指纹识别单元31造成的串扰现象,提高了指纹识别的准确性和精度。

可选的,指纹识别单元31与角度限定膜4之间可以设置光学胶层,用于将指纹识别单元31与角度限定膜4黏结。

本发明实施例通过在有显示模组1和指纹识别单元31之间设置角度限定膜4,且角度限定膜4能够滤除经由触摸主体反射至指纹识别单元31的光线中,相对于角度限定膜4的入射角大于角度限定膜4的透过角的光线,即角度限定膜4的设置能够对现有技术中经由触摸主体不同位置反射至同一指纹识别单元31的光线进行选择性地滤除,有效避免了经由触摸主体不同位置反射的光线照射至同一指纹识别单元31造成的串扰现象,提高了指纹识别的准确性和精度。

可选地,由于现有的带有指纹识别功能的显示装置中,当指纹识别光源发出的光线经过手指反射后会照射到多个指纹识别单元上,使得每一指纹识别单元除了接收到与其对应位置的指纹信号,还接收到其他位置的串扰信号,影响指纹识别传单元指纹识别的精确度。为解决上述问题,本发明提出以下解决方案:

图15a为本发明一个实施例提供的一种显示面板的示意图,图15b为图15a所示显示面板的局部俯视图,图15c为图15a所示显示面板的指纹识别阶段的扫描示意图。本发明实施例提供的显示面板包括显示模组1和指纹识别单元31,其中,显示模组1包括基板10、位于基板10一侧的多个发光单元13,指纹识别模组2包括指纹识别单元31,发光单元13的背离基板10的一侧为显示面板的出光面;指纹识别阶段,发光单元13按照第一发光点阵124位移发光,第一发光点阵124中任意相邻两个发光单元13的距离j大于或等于最小无串扰距离l,最小无串扰距离l为任一发光单元13发出的光经过触摸主体反射后在显示面板上形成的覆盖区域132的最大半径。本实施例中可选所述多个指纹识别单元211与所述多个有机发光单元120分别对应设置。

本发明实施例提供的显示面板,采用显示模组1作为指纹识别光源进行指纹识别,具体的,采用显示模组1中发光单元13作为指纹识别单元31的光源进行指纹识别。用户手指按压在显示面板的出光面时,发光单元13出射的光线照射到用户手指上,进用户手指的指纹反射形成反射光,且从显示面板的出光面入射并照射到与该发光单元13对应的指纹识别单元31上,接收到指纹信号光的指纹识别单元31产生感应信号,显示面板的指纹识别电路可根据该感应信号进行指纹识别。通过第一发光点阵124来作为指纹识别单元31的检测光源是因为发光单元13出射的光线具有较大范围的角度分布。如图16所示,若显示面板采用所有发光单元13同时发光进行指纹识别,则每一个指纹识别单元31除了接收所对应发光单元13的指纹信号光之外,还会接收到其他多个发光单元13的串扰信号,导致指纹识别精确度低。

为了提高指纹识别精确度,本实施例提供的显示面板在指纹识别阶段,多个发光单元13按照第一发光点阵124位移发光,第一发光点阵124中任意相邻两个发光单元13的距离j大于或等于最小无串扰距离l。如图15a和图15b所示,发光单元13出射的光线具有角度分布,则发光单元13发出的光经过触摸主体反射后会在显示面板上形成一个覆盖区域132,该发光单元13发出的任意角度光的指纹信号光均会落入该覆盖区域132内,其中该覆盖区域132的最大半径即为最小无串扰距离l。本实施例中第一发光点阵124中任意相邻两个发光单元13的距离j大于或等于最小无串扰距离l,则其中任意一个发光单元13的指纹信号光始终不会照射到同时发光的其它发光单元13所对应的指纹识别单元31上,即第一发光点阵124中任意一个发光单元13所对应的指纹识别单元31均只能够接收到与其对应的发光单元13的指纹信号光。因此本实施例提供的显示面板中,指纹识别单元31不会受到其它发光单元的串扰信号,相应的显示面板的指纹识别电路根据该指纹识别单元31产生的感应信号进行指纹识别能够提高显示面板的指纹识别精确度。

需要说明的是,指纹信号光是按压在显示面板的用户手指的指纹对发光单元13出射光线进行反射所形成的反射光,而用户手指的指纹和显示面板出光面之间的距离相对于显示面板的厚度非常小,对覆盖区域132的范围影响较小,因此本实施例中设置最小无串扰距离l时略去了用户手指和显示面板出光面之间的反射距离。此外,覆盖区域132的半径l实质上应以发光单元13的中心点为原点进行计算,但是实际的显示面板中发光单元13数量非常多,相应的发光单元13尺寸小,因此本实施例中可将发光单元13整体看作为覆盖区域132的原点,则覆盖区域132的半径l可表示为发光单元13的边缘到覆盖区域132的边缘的长度,发光单元13的尺寸可以不计入最小无串扰距离l中。本领域技术人员可以理解,最小无串扰距离l与显示面板的厚度、发光单元的出光角度等因素相关,因此不同显示面板的最小无串扰距离l数值不同,在其他可选实施例中还可选发光单元的尺寸计入最小无串扰距离中,在本发明中不进行具体限制。

如上所述,发光单元13出射的光线具有角度分布,最小无串扰距离l为任一发光单元13发出的光经过对置基板24的第一表面反射后在指纹识别层21上形成的覆盖区域132的最大半径,显然发光单元13边缘出射的最大角度的光线的反射光在显示面板上限定的范围即为覆盖区域132,发光单元13出射的任意角度光线的反射光均落入该覆盖区域132内。

如图15d所示,本发明实施例中发光单元13沿发光单元13远离基板10方向上依次包括阳极313、发光功能层321和阴极314,一个阳极313、与该阳极313对应设置的一个发光功能层321、以及与该阳极313对应的阴极314区域构成一个发光单元,可选地,一个发光单元13包括3种颜色的子发光单元。给阳极313和阴极314施加信号,则发光功能层321发光,发光功能层321出射的光线具有角度分布。而指纹反射信号基本是镜面反射,反射角=入射角,由此可知l=tanδ*h1+tanδ*h2,其中,l为最小无串扰距离,δ为发光单元13的预设辉度所对应方向与垂直有机发光层方向的夹角,h1为在垂直于显示面板的方向上显示面板出光面到发光功能层的高度,h2为在垂直于显示面板的方向上显示面板出光面到指纹识别单元31的高度,预设辉度为小于或等于垂直有机发光层方向的辉度的10%。

本实施例中发光单元13出射的光线的角度与发光单元13的辉度相关,辉度是对(消色)发光强度的主观感受。本实施例中定义发光单元13的垂直方向上的辉度为100%,辉度百分比越低,所对应的出光角度(与垂直发光功能层321方向的夹角)越大,相应的发光强度越弱。而当发光单元13的辉度小于或等于10%时,发光单元13出射的光线的发光强度非常弱,其在显示面板出光面形成的反射光不会对指纹识别单元31造成串扰,因此本实施例中设定发光单元13的出光角度以辉度10%为临界值。基于此,确定δ的过程为:测量发光单元13在垂直方向上的辉度,确定垂直有机发光层方向的辉度的10%所对应的位置,根据该位置方向与垂直有机发光层方向的夹角确定δ。本领域技术人员可以理解,不同显示面板的发光单元发光强度可能不同,相应的预设辉度值也可能不同,例如在其他可选实施例中预设辉度值可选为垂直有机发光层方向的辉度的12%或9%等,在本发明中不进行具体限制。

如图15c所示为显示面板的扫描示意图,指纹识别阶段,显示面板采用画面扫描的方式进行指纹识别。具体的,同一时间按照第一发光点阵124点亮发光单元13,并记录点亮的发光单元13对应位置的指纹识别单元31产生的感应信号;在下一画面,同一时间点亮的发光单元13位移并记录对应的感应信号;直至循环点亮完所有发光单元13,并根据获取的各指纹识别单元31的感应信号进行指纹识别,由于本实施例的指纹识别单元31不会受到串扰信号,因此本实施例的指纹识别精确度非常高。本领域技术人员可以理解,第一发光点阵可选是同时发光的多个发光单元构成的最小重复单元,并非限定为同时发光的多个发光单元构成的点阵。

本发明实施例提供的显示面板,指纹识别阶段,多个发光单元按照第一发光点阵位移发光,第一发光点阵中任意相邻两个发光单元的距离大于或等于最小无串扰距离,最小无串扰距离为任一发光单元发出的光经过盖板的第一表面反射后在指纹识别阵列上形成的覆盖区域的最大半径。显然,第一发光点阵的其中任意一个发光单元的指纹信号光始终不会照射到同时发光的其它发光单元所对应的指纹识别单元上,即第一发光点阵中任意一个发光单元所对应的指纹识别单元均只能够接收到与其对应的发光单元的指纹信号光,因此指纹识别单元不会受到其它发光单元的串扰信号,相应的显示面板的指纹识别电路根据该指纹识别单元产生的感应信号进行指纹识别能够提高显示面板的指纹识别精确度。

需要说明的是,图15a所示的显示面板仅为本发明其中一种显示面板的结构,在本发明其它实施例中还提供了多种结构不同的显示面板。

需要说明的是,显示面板采用画面扫描方式读取指纹信息,一帧画面中,控制发光单元13按照第一发光点阵124发光并采集发光的发光单元13所对应的指纹识别单元31的指纹信号;下一帧画面中,发光的发光单元13位移;发光的发光单元13依次位移,直至通过多帧画面点亮所有发光单元13。显然,显示面板通过多帧画面完成指纹信息读取,而若一帧画面中点亮的发光单元13的个数少,则完成指纹信息读取的画面帧数越多,指纹信息读取所需时间越长。例如显示面板若采用如图17a所示画面扫描方式读取指纹信息,其中一帧画面(11*10个发光单元)中同一时间发光的发光单元13为9个,则需要扫描至少12帧画面才能完成所有发光单元13的指纹识别单元31的指纹信息读取,其中每帧画面的指纹信息读取时间固定。

为了减小了读取指纹所需时间,可选的如图17b所示第一发光点阵124的多个发光单元13构成多个图形,如图17b所示多个图形中面积最小图形125的各个角的角度不等于90°。显然,与图17a相比,第一发光点阵124中相邻两个发光的发光单元13之间的距离j有所减小,则一帧画面中点亮的发光单元13个数较多,具体的一帧画面(11*10个发光单元)中同一时间发光的发光单元13为12个,则扫描至多10帧画面即可完成所有发光单元13的指纹识别单元31的指纹信息读取。第一发光点阵124的多个发光单元13构成多个图形,多个图形中面积最小图形125的各个角的角度不等于90°,能够在确保无信号串扰的基础上提升同一时间点亮的发光单元13个数,从而显著减小了读取指纹所需时间。

示例性的,在上述任意实施例所述的显示面板的基础上,可选如图18a所示第一发光点阵124为五方发光点阵,五方发光点阵包括一中心发光单元13和五个边缘发光单元13。第一发光点阵124的多个发光单元13构成多个图形,多个图形中面积最小图形125的各个角的角度不等于90°。五方发光点阵能够在确保无信号串扰的基础上提升同一时间点亮的发光单元13个数,减小读取指纹所需时间。

示例性的,在上述任意实施例所述的显示面板的基础上,可选如图18b所示第一发光点阵124为六方发光点阵,六方发光点阵包括一中心发光单元13和六个边缘发光单元13。六方发光点阵能够在确保无信号串扰的基础上提升同一时间点亮的发光单元13个数,减小读取指纹所需时间。

示例性的,在上述任意实施例所述的显示面板的基础上,可选如图18c所示第一发光点阵124为间隔设置的第一发光行124a和第二发光行124b,其中第一发光行124a中的任一发光单元13和第二发光行124b中的任一发光单元13位于不同列。与图17a所示的扫描方式相比,第一发光行124a中的任一发光单元13和第二发光行124b中的任一发光单元13位于不同列能够在确保无信号串扰的基础上提升同一时间点亮的发光单元13个数,其中一帧画面(11*10个发光单元)中同一时间发光的发光单元13为12个,则扫描至多10帧画面即可完成所有发光单元13的指纹识别单元31的指纹信息读取,从而显著减小了读取指纹所需时间。

对于上述任意实施例提供的任意一种第一发光点阵124,可选第一发光点阵124中任意相邻两个发光单元13的距离j等于最小无串扰距离l。显然,第一发光点阵124中每个发光单元13所对应的指纹识别单元31不会受到同时发光的其他发光单元的串扰信号,保证了指纹信号的准确性;同时,第一发光点阵124中任意相邻两个发光单元13的距离j等于最小无串扰距离l,也能够使同一时间点亮的发光单元13个数较多,减小读取指纹信号所需时间,提高读取指纹效率。

对于上述任意实施例提供的任意一种第一发光点阵124,可选对于第一发光点阵124中位于不同行的任意相邻两个发光单元13,一发光单元13到另一发光单元13所在行的垂直距离p1(图18b示例)小于最小无串扰距离l;和/或,对于第一发光点阵124中位于不同列的任意相邻两个发光单元13,一发光单元13到另一发光单元13所在列的垂直距离p2(图18b示例)小于最小无串扰距离l。第一发光点阵124保证了发光的发光单元13所对应的指纹识别单元31不会受到同时发光的其他发光单元的串扰信号,提高了指纹识别准确度;同时,还能够使同一时间点亮的发光单元13个数较多,减小读取指纹信号所需时间,提高读取指纹效率。

为了更清楚的说明本发明实施例提供的显示面板的读取指纹效率,在此以方阵列扫描方式和正六方阵列扫描方式为例,描述本发明实施例提供的显示面板的读取指纹效率。设置扫描画面中相邻点亮的发光单元13之间至少要达到20个发光单元13以上的距离(两个发光单元中心之间的距离)才能避免串扰,具体的20个发光单元13的尺寸为20p。

参见图19a,发光单元13坐标为(行,列)。如图19a所示的方阵列扫描方式,第一行点亮的发光单元13b的坐标依次为第一行(1,1)、(1,21)、(1,41)、…,第二行点亮的发光单元13b的坐标依次为(21,1)、(21,21)、(21,41)、…,第三行点亮的发光单元13b的坐标依次为(41,1)、(41,21)、(41,41)、…,依次类推。除位于显示面板边缘的发光单元13b外,以每一个点亮的发光单元13b作为中心点对显示面板进行横纵划分,将发光单元13b划分为多个完全相同的亮点区域121b,每个亮点区域121b的尺寸完全一致,每个亮点区域121b均包含一个点亮的发光单元13b以及围绕该点亮的发光单元13b的多个未点亮的发光单元13a。

以点亮发光单元13(21,41)为例,其所对应的亮点区域121b由四个未点亮发光单元13a围成,该四个未点亮发光单元13a的坐标分别为(11,31)、(11,51)、(31,31)和(31,51)。显然,该亮点区域121b长和宽分别为20p,即构成该亮点区域121b的发光单元个数为20*20=400个,而该亮点区域121b中仅有一个点亮发光单元13b(21,41),即每400个发光单元13中点亮一个发光单元13b,因此该亮点区域121b的点亮发光单元13b密度为1/400。发光单元13划分为多个亮点区域121b,因此一帧画面中点亮发光单元13b的密度为1/400。由此可知,需要扫描20*20=400帧画面才能完成显示面板中所有发光单元13的点亮。图19a仅示出了同一时间点亮的部分发光单元13b及其坐标、以及一个亮点区域121b的四个顶点的未点亮发光单元13a及其坐标。

对于如图19b所示的六方阵列扫描方式,正六方阵列中,任意相邻两个点亮的发光单元13b之间的距离j均达到20个发光单元13b(20p),与中心发光单元13b位于不同行的边缘发光单元13b到中心发光单元13b所在行的距离j1应达到与中心发光单元13b位于不同行的边缘发光单元13b到中心发光单元13b所在列的距离j2应达到10p。由此可知,第一行点亮的发光单元13b的坐标依次为(1,1)、(1,21)、(1,41)、…,第二行点亮的发光单元13b的坐标依次为(19,11)、(19,31)、(19,51)、…,第三行点亮的发光单元13b的坐标依次为(37,1)、(37,21)、(37,41)、…,依次类推。显然,点亮发光单元13b时,每行中相邻点亮的发光单元13b的相隔仍为20p的情况下,不同行点亮发光单元13b的行间距从20p缩小为18p,这时,与中心发光单元13b位于不同行的边缘发光单元13b与中心发光单元13b之间的距离为能够满足避免串扰的要求。

除位于显示面板边缘的发光单元13b外,以每一个点亮的发光单元13b作为中心点对显示面板进行横纵划分,将发光单元13划分为多个完全相同的亮点区域121b,每个亮点区域121b的尺寸完全一致,每个亮点区域121b均包含一个点亮的发光单元13以及围绕该点亮的发光单元13b的多个未点亮发光单元13a。

以点亮发光单元13b(19,51)为例,其所对应的亮点区域121b由四个未点亮发光单元13a围成,该四个未点亮发光单元13a的坐标分别为(10,41)、(10,61)、(28,41)和(28,61)。显然,该亮点区域121b在行方向上的尺寸为20p,在列方向上的尺寸为18p,即构成该亮点区域121b的发光单元13个数为20*18=360个,而该亮点区域121b中仅有一个点亮的发光单元13b(19,51),即每360个发光单元13中点亮一个发光单元13b,因此该亮点区域121b的点亮发光单元13b密度为1/360。显示面板划分为多个亮点区域121b,因此一帧画面中点亮发光单元13的密度为1/360。由此可知,需要扫描20*18=360帧画面即可完成显示面板中所有发光单元13的点亮。图19b仅示出了同一时间点亮的部分发光单元13b及其坐标、以及一个亮点区域121b的四个顶点的未点亮发光单元13a及其坐标。

显而易见的,图19b所示六方阵列扫描方式优于图19a所示方阵列扫描方式。

另外,本发明实施例还提供了一种显示面板的指纹识别方法,该显示面板如上图15a~图15d所示,该显示面板包括:显示模组1和指纹识别单元31,其中,显示模组1包括基板10、位于基板10一侧的多个发光单元13,指纹识别单元31位于发光单元13背离显示面板的出光面的一侧。如图20所示,本实施例提供的指纹识别方法包括:

步骤310、指纹识别阶段,控制有机发光层的各发光单元按照第一发光点阵位移发光,其中第一发光点阵中任意相邻两个发光单元的距离大于或等于最小无串扰距离,最小无串扰距离为任一发光单元发出的光经过触摸主体反射后在指纹识别层上形成的覆盖区域的最大半径。

步骤320、指纹识别层根据经由触摸主体反射到各指纹识别单元的光线进行指纹识别。本实施例中触摸主体可选为用户手指。

本实施例所述的显示面板采用画面扫描方式进行指纹识别方法,一个画面中各个发光单元按照第一发光点阵位移发光。基于第一发光点阵中任意相邻两个发光单元的距离大于或等于最小无串扰距离,第一发光点阵中任意一个发光单元出射的光线经过用户手指的指纹反射后形成的指纹信号光不会照射到该点阵中其他发光单元所对应的指纹识别单元上,因此第一发光点阵中每个发光单元所对应的指纹识别单元均只能够接收到与其对应的发光单元的出射光线形成的指纹信号光,即指纹识别单元不会收到其他发光单元的串扰信号。相应的,指纹识别单元产生的感应信号准确反应了对应的发光单元的出射光线在用户手指的指纹上的反射,因此本实施例提供的显示面板提高了指纹识别精确度。

考虑到对于指纹识别单元31(包括第一类指纹识别单元311和第二类指纹识别单元312)位于发光单元13背离基板10的一侧的情况,指纹识别单元31有可能对发光单元13的出光角度造成影响,为此,提供如下技术方案,以改善显示面板的显示效果。

图21是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图,图22是图21中显示面板沿剖面线x1-x2的剖面示意图,参考图21和图22,显示面板包括:

阵列基板010,阵列基板010包括基板10以及位于基板10上的多个发光单元13;

封装层014,位于多个发光单元13远离基板10的一侧;封装层014上设置有至少一个指纹识别单元31;指纹识别单元31在阵列基板010的垂直投影位于阵列基板010的非发光区域,非发光区域位于相邻发光单元13之间;

指纹识别单元31的边沿与最近邻的发光单元13的边沿的水平距离d大于或等于预设距离,以使显示面板达到最大出光角度ψ,其中ψ大于或等于50度。

具体的,参考图22,显示面板的最大出光角度ψ即在显示面板的出光面,出射光与显示面板的出光面的垂线的最大夹角,显示面板的最大出光角度ψ越大,显示面板的可视角度越大。

在与指纹识别单元31临近的多个发光单元13中,边沿与指纹识别单元31的边沿距离最近的发光单元13即为指纹识别单元31最近邻的发光单元13。图23是本发明实施例提供的又一种显示面板的示意图,参考图21和图23,非发光区域可以是相邻的两列发光单元13之间的区域,也可以是相邻的两行发光单元13之间的区域,可以根据显示面板发光单元13的排布方式进行选择,并不做具体限定。参考图21和图23,指纹识别单元31最近邻的发光单元13可根据指纹识别单元31相邻的两列(或相邻的两行)发光单元13分别到指纹识别单元31边沿的距离d和d’确定,距离较小的即为指纹识别单元31最近邻的发光单元13。

另外,本实施例中设置ψ大于或等于50度,是为了满足用户对显示面板的视角的基本需求,使得用户从侧向观看显示画面时的可以观看到较为清晰的显示画面。需要说明的是,也可以根据用户对显示面板视角的需求,将ψ设置为大于或等于60度、70度等,并不做具体限定。

本实施例通过将指纹识别单元31设置于显示面板的封装层014上,并且指纹识别单元31在阵列基板010的垂直投影位于阵列基板010的非发光区域,使得指纹识别单元31可以设置于显示面板的显示区内,提高了显示面板的屏占比,符合显示面板窄边化的发展趋势。另外由于指纹识别单元31的下表面不透光,由发光单元13发出的光线照射到指纹识别单元31的边缘时,会被指纹识别单元31的下表面遮挡,从而影响显示面板的出光角度,本实施例通过设置指纹识别单元31的边沿与最近邻的发光单元13的发光区域边沿的水平距离d大于或等于预设距离,使得设置于显示面板显示区的指纹识别单元31不会影响显示面板的出光角度,保证了显示面板具有较大的可视角度。

图24是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图,可选的,参考图24,发光单元13包括阴极314、发光功能层321和阳极313;发光功能层321设置于阴极314和阳极313之间;阵列基板010还包括像素限定层322;像素限定层322具有开口区,发光单元13的发光功能层321位于开口区内;

阴极314覆盖发光功能层321和像素限定层322的非开口区;

指纹识别单元31在阵列基板010的垂直投影位于像素限定层322的非开口区。

具体的发光功能层321可以为红色发光层、绿色发光层或蓝色发光层等。由于基板10上还制作有用于驱动发光单元13的驱动电路(图24中并未示出)等结构,像素限定层322一方面用于覆盖驱动电路等结构起到平坦化基板10的作用,另一方面用于限定阵列基板010的发光区域和非发光区域,即限定出各个发光单元13。像素限定层322的开口区为阵列基板010的发光区域,非开口区为阵列基板010的非发光区域。

可选的,参考图24,封装层014中包括透明刚性盖板014a以及其他膜层014b;指纹识别单元31设置于透明刚性盖板014a临近阵列基板010的一侧;

则d≥h*tanψ,其中,h为指纹识别单元31到发光单元13的发光功能层321的出光侧的垂直距离。

具体的,参考图24,在透明刚性盖板014a与阵列基板010之间设置有支撑柱15,用以支撑透明刚性盖板014a,在透明刚性盖板014a与阵列基板010之间的空隙内填充有空气或氮气。发光单元13的发光功能层321发出的光线经阴极314、透明刚性盖板014a与阵列基板010之间的空隙、封装层014后出射到空气中,由于阴极314的厚度很薄,对光线传播影响很小,在光线传播过程中,忽略其折射作用,根据折射定律可得:

n1sinθ=n2sinα=n3sinβ=n1sinψ;

从而可得,θ=ψ,

从而可得,当显示面板正好达到最大出光角度ψ时,d=h*tanψ。因此,所述预设距离为h*tanψ,当d大于或等于h*tanψ时,显示面板可以达到最大出光角度ψ。

其中,n1为空气的折射率,n2为透明刚性盖板014a的折射率,n3为其他膜层014b的折射率;θ为光线在透明刚性盖板014a与阵列基板010之间的空隙中的传播角度,α为光线在透明刚性盖板014a中的传播角度,β为光线在其他膜层014b中的传播角度。其中,传播角度是指光线与显示面板各个膜层的垂线的夹角。

可选的,若h=4um,ψ≥50度,则d≥4.8um。其中,h可以根据阴极314的厚度、像素限定层322的厚度以及支撑柱15的厚度等计算。需要说明的是,h=4um是根据显示面板各膜层业内通用的厚度得到的,当显示面板各膜层的厚度变化时,h也可以取其他值,本发明并不做具体限定。

本实施例中,通过将指纹识别单元31设置于透明刚性盖板014a临近阵列基板010的一侧,并且设置指纹识别单元31的边沿与最近邻的发光单元13的发光区域边沿的水平距离d大于或等于h*tanψ,使得指纹识别单元31可以设置于显示面板的显示区内,提高了显示面板的屏占比,并且使得显示面板可以达到最大出光角度ψ,保证了显示面板具有较大的视角,提高了用户体验。另外,在显示面板的制作过程中,可以先将指纹识别单元31制作于透明刚性盖板014a表面,然后将透明刚性盖板014a与阵列基板010贴合,使得指纹识别单元31制作过程中的高温工艺等不会影响阵列基板010上的发光单元13等结构。

图25是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图,可选的,参考图25,封装层014包括薄膜封装层014c;指纹识别单元31设置于薄膜封装层014c远离阵列基板010的一侧。具体的,薄膜封装层014c可以包括多层间隔设置的有机层和无机层,且在薄膜封装层014c的临近阵列基板010的一侧和远离阵列基板010的一侧均为无机层,以更好的实现阻水阻氧作用。

具体的,若指纹识别单元31的制作工艺温度较低,制作过程不会对显示面板的其他膜层产生影响,指纹识别单元31可以直接制作于薄膜封装层014c表面。若指纹识别单元31的制作工艺温度较高,在制作过程中可能对发光单元13产生影响,则指纹识别单元31可以制作于一衬底基板上,制作完成后再贴合到薄膜封装层014c上。

可选的,参考图25,指纹识别单元31形成于薄膜封装层014c远离阵列基板010的表面;

其中,h为指纹识别单元31到发光单元13的发光功能层321的出光侧的垂直距离,ntfe为薄膜封装层014c的折射率。

具体的,参考图25,发光单元13的发光功能层321发出的光线经阴极314、薄膜封装层014c以及其他膜层014b后出射到空气中,由于阴极314的厚度很薄,对光线传播影响很小,在光线传播过程中,忽略其折射作用,并且指纹识别单元31的厚度较小,忽略其厚度,根据折射定律可得:

ntfesinγ=n3sinβ=n1sinψ,

从而可得,

从而可得,当显示面板正好达到最大出光角度ψ时,因此,当时,显示面板可以达到最大出光角度ψ。

其中,n1=1,n3为其他膜层014b的折射率;γ为光线在薄膜封装层014c中的传播角度,β为光线在其他膜层014b中的传播角度。

可选的,h=8um,ntfe=1.5,ψ≥50度时,d≥4.7um。其中,h可以根据薄膜封装层014c的厚度以及阴极314的厚度等进行计算。另外,由于薄膜封装层014c中厚度较厚的材料通常为有机材料,无机材料较薄,因此,薄膜封装层014c的折射率可以为有机材料的折射率,即1.5。需要说明的是,h的值是根据显示面板各膜层业内通用的厚度得到的,当显示面板各膜层的厚度变化时,h也可以取其他值,本发明并不做具体限定。

图26是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图,参考图26,指纹识别单元31还包括第三基板0320,指纹识别单元31形成于第三基板0320上;第三基板0320远离指纹识别单元31的一侧通过粘结层70贴附于薄膜封装层014c远离阵列基板010的表面;

则d=d1+d2,其中,ntfe为薄膜封装层014c的折射率,h1为薄膜封装层014c与粘结层70的交界面到发光单元13的发光功能层321的出光侧的垂直距离,d1为发光单元13的边沿出射的光在薄膜封装层014c与粘结层70的交界面的出射点到发光单元13的边沿的水平距离;npi为第三基板0320的折射率,h2为粘结层70与第三基板0320的厚度和,d2为发光单元13的边沿出射的光在薄膜封装层014c与粘结的交界面的出射点到指纹识别单元31的边沿的水平距离。

具体的,参考图26,发光单元13的发光功能层321发出的光线经阴极314、薄膜封装层014c、粘结层70、第三基板0320以及其他膜层014b后出射到空气中,由于阴极314以及粘结层70的厚度很薄,对光线传播影响很小,在光线传播过程中,忽略其折射作用,并且指纹识别单元31的厚度较小,忽略其厚度,根据折射定律可得:

ntfesinγ=npisinε=n3sinβ=n1sinψ,

从而可得,

从而可得,当显示面板正达到最大出光角度ψ时,因此,时,显示面板可以达到最大出光角度ψ。

其中,n1=1,n3为其他膜层014b的折射率;γ为光线在薄膜封装层014c中的传播角度,ε为光线在第三基板0320中的传播角度,β为光线在其他膜层014b中的传播角度。

可选的,h1=8um,ntfe=1.5,h2=10um,npi=1.6,ψ≥50度时,d1≥4.7um,d2≥5.4um,从而d≥10.1um。

本实施例中,通过将指纹识别单元31设置于薄膜封装层014c远离阵列基板010的一侧,并且设置指纹识别单元31的边沿与最近邻的发光单元13的发光区域边沿的水平距离d大于或等于预设距离,使得指纹识别单元31可以设置于显示面板的显示区内,提高了显示面板的屏占比,并且使得显示面板可以达到最大出光角度ψ,保证了显示面板具有较大的视角,提高了用户体验。并且由于指纹识别单元31是在薄膜封装层014c制作完成之后设置的,保证了薄膜封装层014c具有较好的阻水阻氧作用,降低了显示面板被腐蚀的几率。

图27是本发明实施例提供的又一种显示面板的剖面示意图,可选的,参考图27,指纹识别单元31还可以位于薄膜封装层014c内部。薄膜封装层014c可以包括多个间隔设置的无机层210和有机层220,指纹识别单元31可以设置于有机层220或无机层210远离阵列基板010的一侧。

参考图27,薄膜封装层014c包括两层无机层210和一层有机层220,指纹识别单元31直接设置于薄膜封装层014c的有机层220远离阵列基板010的表面。

由于无机层210较薄,忽略其对光线的折射作用,根据折射定律可得,当显示面板正好达到最大出光角度ψ时,因此,当时,显示面板可以达到最大出光角度ψ。

具体的,通过将指纹识别单元31设置于薄膜封装层014c内部,减小了指纹识别单元31到发光单元13的发光功能层321的出光侧的垂直距离h,从而使得d的范围更大,即指纹识别单元31的位置设置更加灵活。

另外,指纹识别单元31还可以位于薄膜封装层014c临近阵列基板010的一侧,只需与阴极314相互绝缘即可。当指纹识别单元31位于薄膜封装层014c临近阵列基板010的一侧时,由于指纹识别单元31距离发光功能层321的出光侧的垂直距离较小,对发光功能层321发出的光线的出光角度影响较小,因此预设距离可以为大于或等于零任意数值。

需要说明的是,上述技术方案中其他膜层014b可以为偏光片,或显示装置中置于显示面板外侧的保护玻璃等膜层。

本发明实施例还提供了一种显示装置。图28为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图28,显示装置101包括本发明实施例提供的任意一种显示面板201。显示装置101具体可以为手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。

本发明实施例提供的显示装置,通过在基板的显示区内设置第一类指纹识别单元以及第二类指纹识别单元,解决了现有显示面板的屏占比低的问题,实现了提高显示面板的屏占比的目的,符合显示面板窄边化的发展趋势。另外,本发明实施例通过设置所述第一类指纹识别单元的配置参数和所述第二类指纹识别单元的配置参数不同;以使对于相同反射面,第一类指纹识别单元和第二类指纹识别单元检测到的电信号值一样,可以达到提高指纹识别精度的目的。

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,本发明不限于这里所述的特定实施例,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、相互结合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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