一种显示装置以及电子设备的制作方法

本发明涉及电子设备技术领域，更具体的说，涉及一种显示装置以及电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的具有显示功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。

电子设备的功能日益强大，其存储的个人信息越来越多，也越来越重要，为了保证个人信息的安全性，电子设备需要具有身份识别功能，指纹识别方式以安全性高以及使用方便等优点成为当前电子设备进行身份识别的主流方式。

电子设备实现显示功能的主要部件是显示面板。oled显示面板是目前一种常用显示面板。在oled显示面板中集成指纹识别功能时，一种方式是在oled显示面板的背面集成光学指纹传感器，进行指纹识别时，通过oled显示发出的光信号照射按压指纹识别区的手指，光学指纹传感器通过基于指纹反射的光信号采集指纹图像。

光学指纹传感器具有多个光感单元，用于采集区正上方指纹区域反射的光信号以形成该区域的指纹图像，所述光感单元容易受到手指其他区域的反射光信号的干扰，导致指纹识别精度较差。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种显示装置以及电子设备，可以避免光学指纹传感器中感光单元串扰问题，提高了指纹识别的精度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种显示装置，所述显示装置包括：

oled显示面板，所述oled显示面板包括多个阵列排布的oled像素以及多个支撑柱，所述支撑柱位于相邻两个所述oled像素之间，且相邻两个所述oled像素之间至多设置一个所述支撑柱；所述oled显示面板的至少部分显示区为指纹识别区，所述指纹识别区具有多个所述oled像素以及多个所述支撑柱；所述指纹识别区内，至少部分所述支撑柱在所述第一方向上具有贯穿所述支撑柱的第一通孔；

光学指纹传感器，在所述第一方向上，所述光学指纹传感器与所述指纹识别区相对设置，包含指纹信息的光信号通过所述第一通孔照射所述光学指纹传感器，所述第一方向垂直于所述oled显示面板。

优选的，在上述显示装置中，一部分显示区为所述指纹识别区；

另一部分显示区为非指纹识别区，所述非指纹识别区内的支撑柱为实心结构；

所述指纹识别区内的支撑柱的密度大于所述非指纹识别区内的支撑柱的密度。

优选的，在上述显示装置中，所述指纹识别区内，任意相邻两个所述oled像素之间均设置有一个所述支撑柱。

优选的，在上述显示装置中，所述oled显示面板具有阵列基板，所述oled像素位于所述阵列基板背离所述光学指纹传感器的一侧；

所述阵列基板具有透明基板，所述透明基板背离所述光学指纹传感器的一侧设置有tft元件；

所述tft元件背离所述透明基板的一侧设置有平坦化层；

所述平坦化层背离所述tft元件的一侧设置有像素定义层，所述像素定义层具有多个与所述oled像素一一对应的开口区域，所述开口区域内用于设置所述oled像素；

其中，在所述第一方向上，所述像素定义层对应所述第一通孔的区域设置有第二通孔，和/或，所述平坦化层对应所述第一通孔的区域设置有第三通孔。

优选的，在上述显示装置中，所述第一通孔为方孔、或圆孔。

优选的，在上述显示装置中，所述支撑柱为圆柱、或棱柱、或截顶椎体；

其中，所述截顶椎体朝向所述光学指纹传感器的表面大于其背离所述光学指纹传感器的表面。

优选的，在上述显示装置中，所述光学指纹传感器具有多个光感单元；

在所述第一方向上，每个所述光感单元对应一个所述第一通孔。

优选的，在上述显示装置中，所述指纹识别区内，任意相邻的两个所述像素单元之间均对应设置一个所述光感单元；

或，所述指纹识别区内，在阵列的列方向上任意相邻的两个所述像素单元之间均对应设置一个所述光感单元；

或，所述指纹识别区内，在阵列的行方向上任意相邻的两个所述像素单元之间均对应设置一个所述光感单元。

优选的，在上述显示装置中，所述支撑柱不透明，其反射率大于80％。

优选的，在上述显示装置中，在平行于所述oled显示面板的方向上，所述第一通孔的孔径范围是150μm-250μm。

本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述任一项所述的显示装置。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的显示装置以及电子设备中，设置指纹识别区内，至少部分所述支撑柱具有贯穿所述支撑柱的第一通孔，在oled显示面板的背面设置光学指纹传感器，所述光学指纹传感器与所述指纹识别区相对设置，这样包含指纹信息的光信号通过所述第一通孔照射所述光学指纹传感器，可以通过所述第一通孔控制所述光信号的入射所述光学指纹传感器的路径，避免光学指纹传感器中感光单元串扰问题，提高指纹识别的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一种集成有光学指纹传感器的显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种显示装置的oled像素以及支撑柱的俯视图；

图4为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种驱动电路的工作原理示意；

图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

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，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，图1为一种集成有光学指纹传感器的显示装置的结构示意图，在oled显示面板11的背面集成光学指纹传感器12，这样，相对于传统的电容式指纹传感器，无需在显示面板表面设置开口以放置电容式指纹传感器，可以提高屏占比。

光学指纹传感器12与oled显示面板11之间具有准直系统15，该准直系统可以为光纤面板fop(fiberopticplates)。准直系统15的上表面通过一层光学胶oca1与oled显示面板11粘结固定，下表面通过另一层光学胶oca2与光学指纹传感器粘结固定。所述光学指纹传感器12背离oled显示面板11出光面的一侧绑定在电路板19上。所述显示装置通过封装胶18密封保护准直系统15与光学指纹传感器12。

oled显示面板具有阵列基板10以及设置在阵列基板10上的多个oled像素13。阵列基板10包括透明基板101以及设置在所述透明基板101背离光学指纹传感器12一侧的驱动电路，所述驱动电路包括多个薄膜晶体管tft。所述薄膜晶体管tft包括栅极g、源极s以及漏极d。源极s和漏极d的下端与有源区102连接。oled像素13包括由下至上依次设置的阳极131、发光功能层132以及阴极133。所有oled像素13的阳极131为独立结构，阴极133为同一透明电极层。每个oled像素13的阳极131单独对应连接一个薄膜晶体管tft的源极s。

阵列基板10上设置有像素定义层pdl，用于划分多个像素区，每个像素区用于设置一个oled像素13的阳极131以及发光功能层132。像素定义层pdl上设置有支撑柱ps，支撑柱ps位于相邻像素区之间的像素定义层pdl上。用于支撑盖板161。

光学指纹传感器12具有多个光感单元14。采集指纹图像时，手指17触摸oled显示面板11的盖板16正对光学指纹传感器12的区域，该区域内的oled像素13出射光信号照射到手指17，被手指17反射后依次通过oled显示面板11与准直系统15入射光学指纹传感器12的光感单元14，进而通过光感单元14形成指纹图像。

理想状态下，每个光感单元14采集其上方正对位置的手指17反射的光信号，以形成该部分手指的指纹图像，但是如图1中虚线箭头所示，显示装置中无法精确控制入射各个光感单元14的光信号的传播方向，故一个光感单元14正对的部分手指反射的光信号会入射到另一个光感单元14，从而对该另一个光感单元14噪声串扰，影响指纹识别的精度。

为了解决上述问题，本发明实施例技术方案实施例提供了一种显示装置以及电子设备，本发明技术方案实施例设置指纹识别区内，至少部分所述支撑柱具有贯穿所述支撑柱的第一通孔，在oled显示面板的背面设置光学指纹传感器，所述光学指纹传感器与所述指纹识别区相对设置，这样包含指纹信息的光信号通过所述第一通孔照射所述光学指纹传感器，可以通过所述第一通孔控制所述光信号的入射所述光学指纹传感器的路径，避免光学指纹传感器中感光单元串扰问题，提高指纹识别的精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图2，图2为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图，该显示装置包括：oled显示面板21以及光学指纹传感器22。oled显示面板具有相对设置的显示面以及背面。其中，光学指纹传感器22位于oled显示面板的背面。

所述oled显示面板21包括多个阵列排布的oled像素23以及多个支撑柱31，所述支撑柱31位于相邻两个所述oled像素23之间，且相邻两个所述oled像素23之间至多设置一个所述支撑柱31；所述oled显示面板的至少部分显示区为指纹识别区，所述指纹识别区具有多个所述oled像素23以及多个所述支撑柱31；所述指纹识别区内，至少部分所述支撑柱31在所述第一方向上具有贯穿所述支撑柱31的第一通孔32；所述第一方向垂直于所述oled显示面板21。在所述第一方向上，所述光学指纹传感器22与所述指纹识别区相对设置，包含指纹信息的光信号通过所述第一通孔32照射所述光学指纹传感器22。

本发明实施例所述显示装置中，可以通过设置在支撑柱31内的第一通孔32控制光信号传播路径，以使得小角度入射的光信号①照射到光学指纹传感器22的对应光感单元24，而大角度入射的光信号②由于支撑柱和oled像素23的遮挡，不会入射到其他光感单元24，避免光学指纹传感器22中不同光感单元24的串扰问题。特别的，所述显示装置中，中空的第一通孔31相对于实体介质层具有较高的透过率，可以提高入射光感单元24光信号的强度，提高指纹识别精度。

所述光学指纹传感器具有多个光感单元24；在所述第一方向上，每个所述光感单元24对应一个所述第一通孔32。所述感光单元24与所述第一通孔32一一竖直正对设置，每个光感单元24可以获取正上方区域反射的小角度入射的光信号，避免该区域大角度入射的光信号入射其他光感单元24或是其他区域反射的大角度光信号入射该光感单元24，从而避免光学指纹传感器22中不同光感单元24的串扰问题。

所述显示装置中，所述指纹识别区内，任意相邻的两个所述像素单元23之间均对应设置一个所述光感单元31；或，所述指纹识别区内，在阵列的列方向上任意相邻的两个所述像素单元23之间均对应设置一个所述光感单元31；或，所述指纹识别区内，在阵列的行方向上任意相邻的两个所述像素单元23之间均对应设置一个所述光感单元31。可以根据支撑效果需求设置支撑柱31的数量以及分布方式，以使显示装置中，支撑柱31具有较好的支撑效果。

光感单元24设置在一电路板28表面，且朝向oled显示面板21设置。光学指纹传感器22与oled显示面板21之间具有准直系统25，该准直系统25可以为光纤面板fop。进行指纹采集时，手指27触摸oled显示面板21的盖板26，手指27反射的光信号通过第一通孔32入射到正下方的光感单元24。准直系统25的上表面通过光学胶层oca1与oled显示面板21粘结固定，其下表面通过另一光学胶层oca2与光学指纹传感器22粘结固顶。光学指纹传感器22与oled显示面板21之间具有封装胶层400，用于对准直系统24以及光学指纹传感器22进行封装保护。

可见，本发明技术方案实施例设置指纹识别区内，至少部分所述支撑柱31具有贯穿所述支撑柱的第一通孔32，在oled显示面板21的背面设置光学指纹传感器22，所述光学指纹传感器22与所述指纹识别区相对设置，这样包含指纹信息的光信号通过所述第一通孔32照射所述光学指纹传感器22，可以通过所述第一通孔32控制所述光信号的入射所述光学指纹传感器22的路径，避免光学指纹传感器22中感光单元24串扰问题，提高指纹识别的精度。

可以设置部分所述显示区为所述指纹识别区，也可以设置整个显示区为指纹识别区。本发明实施例中，优选的，设置部分显示区为指纹识别区，这样，可以使用较小的尺寸的光学指纹传感器22设置在显示装置背面的预设区域，在显示区中固定位置的指纹识别区进行指纹采集和识别。

参考图3，图3为本发明实施例提供的一种显示装置的oled像素以及支撑柱的俯视图，该方式中，部分显示区33包括指纹识别区34，设置一部分显示区33为所述指纹识别34。另一部分显示区为非指纹识别区35。可以根据需求设置指纹识别区34在显示区33中的位置33，可以设置其位于显示区33的中心位置，或是上端，或是下端，或是任一顶角区域。

所述非指纹识别区35内的支撑柱31为实心结构，以保证非指纹识别区35内的支撑柱31具有较好的机械强度，以保证较好的支撑效果。

由于支撑柱31设置第一通孔32，具有第一通孔32的支撑柱31与实心结构的支撑柱31相比，支撑效果较弱，故设置所述指纹识别区34内的支撑柱31的密度大于所述非指纹识别区内35的支撑柱31的密度，这样，通过增大指纹识别区34内支撑柱31的密度，增大指纹识别区34内所有支撑柱31的支撑效果，可以克服由于所述指纹识别区34中支撑柱31设置第一通孔32导致的支撑效果减弱的问题。

为了最大程度的保证指纹识别区34内的支撑柱31的整体支撑效果，可以设置所述指纹识别区34内，任意相邻两个所述oled像素23之间均设置有一个所述支撑柱31。也就是说，所述指纹识别区34内，行方向上，任意相邻的两个oled像素23均设置有一个所述支撑柱31，列方向上，任意相邻的两个oled像素23均设置有一个所述支撑柱31。

其他方式中，在满足支撑效果的前提下，所述指纹识别区34内，可以仅设置一部分相邻的两个所述oled像素23之间均设置有一个所述支撑柱31，另一部分相邻的两个所述oled像素23之间均未设置有所述支撑柱31。为了最大程度的保证指纹识别区34内的支撑柱31的整体支撑效果，提高指纹识别精度以及缩小光学指纹传感器22的面积，设置所述指纹识别区34内所有支撑柱31均具有所述第一通孔32，且设置所述指纹识别区34内任意相邻两个所述oled像素23之间均设置有一个所述支撑柱31。

如图2所示，所述oled显示面板21具有阵列基板29，所述oled像素23以及所述支撑柱31均位于该阵列基板29背离所述光学指纹传感器22一侧的表面。

oled像素23具有阳极231，发光功能层232以及阴极233。每个oled像素23的阳极231为独立结构，所有oled像素23的阴极233为同一层阴极层，为共阴极结构。该阴极层对应支撑柱31的第一通孔32位置是镂空结构，以便于光线通过。oled像素23的阳极231位于平坦化层292表面，通过位于平坦化层292的过孔与对应的薄膜晶体管tft的源极s连接。像素定义层293位于阳极231背离平坦化层292的一侧表面，且在像素区具有用于露出部分阳极293的凹槽，在该凹槽内形成发光功能层232。阴极层覆盖发光功能层232、支撑柱31以及像素定义层293，且在对应第一通孔32的位置具有镂空区域。

本发明实施例所述显示装置中，阵列基板29具有透明基板291，透明基板291背离光学指纹传感器22的一侧设置有多个与oled像素23一一对应连接的薄膜晶体管tft。薄膜晶体管tft表面覆盖有平坦化层292。平坦化层292背离薄膜晶体管tft的一侧表面覆盖有像素定义层293。像素定义层293用于划分多个像素区，每个所述像素区用于形成一个所述oled像素23。

薄膜晶体管tft包括多晶硅有源区33、栅极g、源极s以及漏极d。薄膜晶体管tft为顶栅结构，多晶硅有源区33位于透明基板291背离所述光学指纹传感器22一侧，有源区33表面覆盖有栅绝缘层，栅绝缘层表面设置有栅极g，栅极g表面覆盖有绝缘介质层，绝缘介质层表面设置有源极s和漏极d，源极s和漏极d通过过孔与多晶硅有源区33连接。源极s和漏极d覆盖有所述像素定义层293。

参考图4，图4为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图，图4所述方式与图2所示方式不同在于，在图4所示方式中，在所述第一方向上，在支撑柱32的下方，所述像素定义层293对应所述第一通孔32的区域设置有第二通孔294，且所述平坦化层292对应所述第一通孔32的区域设置有第三通孔295。可以设置第二通孔294和第三通孔295的孔径均与第一通孔32的孔径相同，其他方式中也可以不同。

所述像素定义层293与所述平坦化层292均具有一定的光透过率，但是二者对光信号的吸收率较高。该方式中，可以增大进入第一通孔32的光信号到达设定感光单元24的强度，降低所述像素定义层293以及所述平坦化层292对该部分光信号的吸收，提高指纹识别精度，如像素定义层293的透过率为30％左右，通过在像素定义层293上设置第二通孔294，可以使得其在第二通孔294的位置透过率达到100％。

其他方式中，也可以设置如图5所示，图5为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，图5所述方式与图2所示方式不同在于，图5所示方式中，在所述第一方向上，设置所述像素定义层293对应所述第一通孔32的区域设置有第二通孔294。第二通孔294的形状可以与第一通孔31的形状相同或是不同。

其他方式中，也可以设置如图6所示，图6为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，图5所述方式与图2所示方式不同在于，图5中，在所述第一方向上，设置述平坦化层292对应所述第一通孔32的区域设置有第三通孔295。第三通孔295的形状可以与第一通孔31的形状相同或是不同。

其他方式中，可以通过降低所述像素定义层293与所述平坦化层292的厚度提高光信号的透过率。

本发明实施例中，可以根据需求设置第一通孔31的形状，第一通孔31可以为方孔、或是圆孔、或是三角孔等形状。在平行于所述oled显示面板的方向上，所述第一通孔31的孔径范围是150μm-250μm。

一般的手指指纹中，脊线的宽度l1为200μm-400μm，谷线的宽度l2为150μm-250μm。设置第一通孔31的孔径范围与谷线宽度适配，一方面可提升透过率，另一方面可阻挡相邻区域反射光发生串扰，从而提升指纹识别精度，优选的，可以设置所述第一通孔31的孔径为200μm。

可选的，所述支撑柱31可以为圆柱形、或棱柱、或截顶椎体。当所述支撑柱为截顶椎体时，所述截顶椎体朝向所述光学指纹传感器22的表面大于其背离所述光学指纹传感器22的表面，这样便于支撑柱31的制备。

为了最大程度的避免大角度斜入射光信号在不同感光单元24之间造成串扰，设置支撑柱31为不透明，且其反射率大于80％，以较大程度阻挡并反射大角度斜入射的光信号。而且第一通孔32内壁反射率较高，可以使得入射到第一通孔31并照射其侧壁的光信号向下反射，以使得较高强度的光信号入射到感光单元24，提高识别精度。

所述oled显示面板21具有显示驱动电路，所述显示驱动电路用于驱动所述oled像素23进行图像显示。所述驱动电路包括所述薄膜晶体管tft。在所述光学指纹传感器22采集指纹图像时，所述显示驱动电路还用于驱动所述显示阵列对应所述指纹识别区的位置显示预设图像，以展示所述指纹识别区域的位置。这样便于用户确定指纹识别区域的位置，以便于进行指纹采集。

参考图7，图7为本发明实施例提供的一种驱动电路的工作原理示意图，本发明实施例所述显示装置中，oled显示面板21具有多个阵列排布的oled像素23，图7中示出了一个位于指纹识别区的oled像素231以及一个位于非指纹识别区的oled像素232。

所述驱动电路具有多个与所述oled像素23一一对应连接的像素电路51，所述像素电路51用于获取控制芯片ic的显示数据信号data1，基于所述显示数据信号data1控制所连接的所述oled像素显示待显示图像。如图5所示，正常显示时候，oled像素232连接的像素电路511和oled像素231连接的像素电路512均获取控制ic发送的显示数据信号data1，以分别控制所连接的oled像素231以及oled像素232显示待显示图像。

位于所述指纹识别区的所述oled像素23连接的像素电路51还用于在具有指纹识别请求时，获取所述控制芯片ic发送的固定数据信号data2，基于所述固定数据信号data2控制所连接的所述oled像素23显示所述预设图像。oled像素单元正常显示时候，控制芯片ic与像素电路512断路，当具有指纹识别请求时候，生成控制信号用于使得控制芯片ic与像素电路512导通，进而为指纹识别区的oled像素231提供固定的数据信号data2，以显示预设图像。此时，控制芯片ic仅向像素电路512提供固定数据信号data2，向非指纹识别区的oled像素232正常提供显示数据信号data1，以使得非指纹识别区的oled像素232正常显示图像。所述固定数据信号data2使得指纹识别区内的oled231像素相对于非指纹识别区内的oled像素232的显示亮度增大或是减小，以展示所述预设图像。

控制芯片ic可以直接为输出所述固定数据信号data2给所述像素电路512，也可以通过fpc输出该固定数据信号data2，通过fpc输出所述固定数据信号data2给所述像素电路512。

所述显示装置用于电子设备。该预设图像为隐藏图标，当其显示时用于展示指纹识别区域的位置。当用户输入指纹采集触发信号时，驱动电路用于驱动指纹识别区域内的oled像素显示所述预设图像。该指纹采集触发信号可以通过电子设备的机械按键输入。或是用户触发oled显示面板的触控图标时输入。当获取所述指纹采集触发信号时，所述控制芯片生成所述控制信号。

通过上述描述可知，本发明实施例所述显示装置中，可以通过特定结构的支撑柱31控制光信号传播路径，防止不同感光单元24之间出现串扰问题，高指纹识别精度，通过通孔设计还可以提高用于指纹识别的光信号的透过率，进一步提高指纹识别精度。

基于上述实施例，本发明另一实施例还提供了一种电子设备，该电子设备如图8所示，图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括上述实施例所述的显示装置41。所述电子设备可以为手机、平板电脑或是可穿戴电子设备等具有显示功能的电子设备。

本发明实施例所述电子设备，采用上述实施例所述显示装置，内部集成光学指纹传感器，可以避免不同感光单元之间的串扰问题，提高指纹识别精度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的电子设备而言，由于其与实施例公开的显示装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见显示装置相应部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。