显示屏组件及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种显示屏组件及电子设备。

背景技术：

光学感光元件的感光元件接收被指纹纹路反射的光信号并将光信号转换成电信号，以便于电子设置识别指纹信息。而感光元件的尺寸较小，所以感光元件所接收到的光线较少，不利于提高指纹识别效率。如何增加感光元件所接收到的光线，以提高指纹识别效率成为需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种可以提高指纹识别效率的显示屏组件和电子设备。

一方面，本实用新型提供了一种显示屏组件，所述显示屏组件包括薄膜晶体管阵列基板；多个感光元件，所述多个感光元件位于所述薄膜晶体管阵列基板内；及至少一个透镜，一个所述透镜覆盖至少一个所述感光元件，所述透镜用于聚集光信号至所述感光元件上。

另一方面，本实用新型还提供了一种电子设备，所述电子设备包括所述的显示屏组件。

本申请实施例通过在感光元件上设置透镜，透镜可以将光信号聚集到感光元件上，当进行指纹识别时，一方面透镜更靠近指纹纹路，透镜可以接收到更多光信号并将该光信号聚集至感光元件上，从而提高感光元件的识别精度；另一方面透镜的光接收面积大，当透镜覆盖所述感光元件时，感光元件上能够接收更多的光信号，从而可以提高指纹识别效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的第一种显示屏组件的示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种显示屏组件中薄膜晶体管阵列基板的俯视图。

图3是图2提供的薄膜晶体管阵列基板的第一种截面图。

图4是图2提供的薄膜晶体管阵列基板的第二种截面图。

图5是本实用新型实施例提供的第二种显示屏组件的截面图。

图6是本实用新型实施例提供的第三种显示屏组件的截面图。

图7是本实用新型实施例提供的第四种显示屏组件的截面图。

图8是本实用新型实施例提供的第五种显示屏组件的截面图。

图9是本实用新型实施例提供的第六种显示屏组件的截面图。

图10是本实用新型实施例提供的第七种显示屏组件的截面图。

图11是本实用新型实施例提供的第八种显示屏组件的截面图。

图12是本实用新型实施例提供的第九种显示屏组件的截面图。

图13是本实用新型实施例提供的一种电子设备的截面图。

图14是本实用新型实施例提供的第十种显示屏组件的俯视图。

图15是本实用新型实施例提供的第十一种显示屏组件的俯视图。

图16是本实用新型实施例提供的第十二种显示屏组件的俯视图。

图17是本实用新型实施例提供的一种电子设备的立体图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种显示屏组件10。所述显示屏组件10包括触摸基板1、薄膜晶体管阵列基板2、多个感光元件3及至少一个透镜4。所述触摸基板1与所述薄膜晶体管阵列基板2相对设置。薄膜晶体管阵列基板2可以驱动显示屏组件10的显示区点亮。所述多个感光元件3位于所述薄膜晶体管阵列基板2内。可以理解地，感光元件3可以是光学指纹识别传感器。

请参阅图1，当指纹纹路F接触触摸基板1，或者指纹纹路F与触摸基板1相对设置并相间隔时，显示屏组件10的光源L可以发射光信号a至指纹纹路，感光元件3可以接收由指纹纹路F反射的目标光信号b，并将目标光信号b转换成电信号及将电信号传送至处理器。处理器根据电信号识别指纹纹路F的指纹信息。

请参阅图1，所述至少一个透镜4位于所述感光元件3靠近所述触摸基板1的一侧。所述至少一个透镜4与所述感光元件3相间隔设置。一个所述透镜4覆盖至少一个所述感光元件3，具体的，透镜4正对感光元件3，透镜4在感光元件3上的正投影面积大于或等于感光元件3的面积。所述透镜4用于将光信号聚集至所述感光元件3。本实施例中，被指纹纹路F反射的光信号穿透所述透镜4后聚集至感光元件3，以便于感光元件3接收更多的光信号。

通过在感光元件3上设置透镜4，透镜4可以将光信号聚集到感光元件3上，当进行指纹识别时，一方面透镜4更靠近指纹纹路F，所以透镜4相对于感光元件3可以接收到更多的被指纹纹路F反射光信号，另一方面透镜4覆盖所述感光元件3，透镜4的光接收面积大，能够接收更多的光信号，从而可以提高指纹识别效率。

本实施例中，请参阅图1，指纹纹路F具有谷F1和脊F2，当指纹纹路F触摸触摸基板1时，脊F2直接接触触摸基板1的表面111，谷F1则与触摸基板1的表面111之间具有空气间隙。脊F2的折射率n1(例如，n1＝1.55)相比于空气的折射率n2(例如，n2＝1)更接近于触摸基板1的折射率n3(例如，对于通常的玻璃而言n3＝1.5)，因此光信号a在触摸基板1的表面111的反射光的强度大于在脊F2表面反射光的强度。因此，在感光元件3获取的指纹图像中，对应于谷F1的图像区域的亮度较强，对应于脊F2的图像区域的亮度较弱，获取明暗程度不同的指纹图像。当然，在其他实施例中，指纹纹路F可以位于触摸基板1上，并与触摸基板1相间隔，利用指纹纹路F的谷F1和脊F2对光线的反射强度不同而获取明暗程度不同的指纹图像。

由于感光元件3位于包括薄膜晶体管阵列基板2内，薄膜晶体管整列基板正对显示屏组件10的显示区，所以感光元件3正对显示屏组件10的显示区，即可以在显示屏组件10的显示区进行指纹识别，避免了需要在显示屏组件10的显示区设置指纹识别区，减少了显示区的面积，进而提高了显示屏组件10的屏占比。

具体的，所述触摸基板1可以是透光的玻璃盖板，可以起到保护显示屏内部结构的作用。在进行指纹识别时，用户可以将手指的指纹或手掌的掌纹触摸所述触摸基板1；或者用户可以将手指的指纹或手掌的掌纹放置在触摸基板1上并与触摸基板1相间隔，满足光信号能够投射至手指的指纹或手掌的掌纹，并光信号被手指的指纹或手掌的掌纹反射至透镜4和感光元件3。

在一实施例中，请参阅图1，所述透镜4具有光接收面41。光接收面41用于接收目标光信号。所述光接收面41与所述感光元件3相背设置，所述光接收面41朝向远离所述感光元件3的方向凸出。具体的，光接收面41可以是圆弧面。圆弧面使得透镜4的光接收面41积增大，圆弧面还可以接收来自不同方向的光线，进而增加投射至透镜4上的光信号，从而提高感光元件3所接收的目标光信号，进而提高指纹识别效率。具体的，所述透镜4具有朝向所述感光元件3的平面，不同方向的光线经过光接收面41汇集后从平面射出，以使不同方向的光线形成垂直入射至所述感光元件3的光线，即使得不同方向的光线形成垂直于薄膜晶体管阵列基板2的方向的光线，以增加所述感光元件3所接收到的光信号。

可以理解的，透镜4可以位于薄膜晶体管阵列基板2内或者位于薄膜晶体管阵列基板2与触摸基板1之间或者其他位置，以便于透镜4将光信号传导至感光元件3上。

请参阅图1，所述至少一个透镜4位于所述薄膜晶体管阵列基板2内。薄膜晶体管阵列基板2包括多个阵列排布的薄膜晶体管21。感光元件3的数量为多个。多个所述感光元件3可以与多个所述薄膜晶体管21交替设置。请参阅图2，所述薄膜晶体管阵列基板2还包括多个数据线22和多个扫描线23，多个数据线22和多个扫描线23形成多个呈矩形的像素区24，一个薄膜晶体管21位于一个像素区24。一个感光元件3位于一个像素区24。具体的，像素区24呈矩形，薄膜晶体管21和感光元件3可以呈对角分布于像素区24内。当然，在其他实施例中，薄膜晶体管21和感光元件3可以位于像素区24的两个相邻的拐角处。

在一实施例中，请参阅图3，所述感光元件3包括光敏层31。光敏层31的电阻随着所接收光线的强度不同而发生变化，换而言之，可以根据光敏层31的电阻值检测该光敏层31所接收光线的强度，通过检测多个感光元件3的光敏层31所接收的光信号的强度，形成指纹信息，将该指纹信息与预存的指纹信息进行比较，即可进行指纹识别。

可选的，光敏层31可以包括硫化铅PbS，或者铟锡锌氧化物ITZO，或者铟镓锌氧化物IGZO等。

具体的，请参阅图3，所述薄膜晶体管阵列基板2包括依次层叠设置的栅极层211、第一绝缘层212、有源层213、源漏极层214及第二绝缘层215。所述光敏层31位于所述栅极层211与所述第二绝缘层215之间的任意一层。所述光敏层31可以与所述栅极层211、所述第一绝缘层212、所述有源层213、所述源漏极层214、所述第二绝缘层215中的任意一层或多层位于同一层。所述光敏层31与所述栅极层211位于同一层，所述至少一个透镜4位于所述第一绝缘层212与所述第二绝缘层215之间的任意一层。所述至少一个透镜4可以与所述有源层213、所述源漏极层214、所述第二绝缘层215中的任意一层或多层位于同一层。

举例而言，请参阅图3，栅极层211设于基底210上，光敏层31设于基底210上并与栅极层211相间隔。第一绝缘层212覆盖所述栅极层211和光敏层31。有源层213位于第一绝缘层212上，所述至少一个透镜4位于第一绝缘层212上并与有源层213相间隔。所述源漏极层214设于有源层213上，第二绝缘层215覆盖在所述源漏极层214、所述至少一个透镜4上。可以理解的，第一绝缘层212可以为透光材质，以减少光信号在第一绝缘层212内的损耗，使得更多的光信号能够透过第一绝缘层212投射至光敏层31上，从而增加光敏层31所接收的光信号，提高指纹识别的准确率。

本实施例中，通过将光敏层31嵌设于薄膜晶体管21的结构中，可以避免将光敏层31与薄膜晶体管阵列基板2在薄膜晶体管阵列基板2的厚度方向上叠加，从而减少显示屏组件10的厚度。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是OLED显示屏、LCD显示屏等。

在另一实施例中，请参阅图4，所述感光元件3包括光敏层31。所述薄膜晶体管阵列基板2包括依次层叠设置的栅极层211、第一绝缘层212、有源层213、源漏极层214、第二绝缘层215及像素电极层216。所述光敏层31位于所述栅极层211与所述像素电极层216之间的任意一层。所述光敏层31与所述栅极层211、所述第一绝缘层212、所述有源层213、所述源漏极层214、所述第二绝缘层215、所述像素电极层216中的任意一层或多层位于同一层。所述至少一个透镜4与所述有源层213、所述源漏极层214、所述第二绝缘层215、所述像素电极层216中的任意一层或多层位于同一层。所述光敏层31与所述栅极层211位于同一层，所述至少一个透镜4与所述像素电极层216位于同一层。

举例而言，请参阅图4，栅极层211设于基底210上。第一绝缘层212覆盖所述栅极层211。有源层213位于第一绝缘层212上。所述源漏极层214设于有源层213上。光敏层31与源漏极层214位于同一层且相间隔。第二绝缘层215覆盖于光敏层31与源漏极层214上。像素电极层216位于第二绝缘层215上。所述至少一个透镜4位于第二绝缘层215上并与像素电极层216相间隔。可以理解的，第二绝缘层215可以为透光材质，以减少光信号在第二绝缘层215内的损耗，使得更多的光信号能够透过第二绝缘层215投射至光敏层31上，从而增加光敏层31所接收的光信号，提高指纹识别的准确率。

本实施例中，通过将光敏层31嵌设于薄膜晶体管21的结构中，可以避免将光敏层31与薄膜晶体管阵列基板2在薄膜晶体管阵列基板2的厚度方向上叠加，从而减少显示屏组件10的厚度。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是LCD显示屏等。

在再一实施例中，请参阅图5，所述至少一个透镜4可以位于所述薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1之间。例如，光敏层31设于薄膜晶体管阵列基板2内，至少一个透镜4可以位于薄膜晶体管阵列基板2上与触摸基板1相对的表面；或者至少一个透镜4可以位于触摸基板1上与薄膜晶体管阵列基板2相对的表面，或者至少一个透镜4可以位于触摸基板1上与薄膜晶体管阵列基板2相对的表面。

通过将至少一个透镜4设于薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1之间，以使至少一个透镜4与光敏层31相间隔，同时，当薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1相间隔设置时，将透镜4设于薄膜晶体管阵列基板2与触摸基板1之间，安装工艺简单，可行性高。

在其他实施例中，光敏层31和至少一个透镜4可以位于所述薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1之间。

在一实施例中，请参阅图6，所述显示屏组件10包括彩膜基板5。所述彩膜基板5位于所述薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1之间。彩膜基板5用于显示红、绿、蓝颜色。所述彩膜基板5包括透光基板51、色阻层52、平坦层53及公共电极层54。在光敏层31位于薄膜晶体管阵列基板2内时，所述至少一个透镜4位于所述透光基板51与所述公共电极层54之间的任意一层。所述至少一个透镜4可以位于所述透光基板51、所述色阻层52、所述平坦层53及所述公共电极层54中的任意一层或多层。

通过将至少一个透镜4设于彩膜基板5，既可以减少至少一个透镜4与彩膜基板5在垂直方向上的厚度，还可以使透镜4靠近指纹识别纹路，以使透镜4接收更多的被指纹识别纹路反射的光信号，从而提高指纹识别效率。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是LCD显示屏等。

在其他实施例中，请参阅图7，光敏层31可以与彩膜基板5位于同一层。例如，光敏层31位于色阻层52，至少一个透镜4与公共电极层54位于同一层。平坦层53的材质可以是透光材质，以减少光信号在第二绝缘层215内的损耗，使得更多的光信号能够透过第二绝缘层215投射至光敏层31上，从而增加光敏层31所接收的光信号，提高指纹识别的准确率。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是LCD显示屏等。

在一实施例中，请参阅图8，所述显示屏组件10还包括背光源6。所述背光源6位于所述薄膜晶体管阵列基板2远离所述彩膜基板5的一侧。所述背光源6发射的第一光信号a1与指纹纹路F相作用后形成第一目标光信号b1。所述第一目标光信号b1穿透所述透镜4并投射至所述感光元件3。

通过将背光源6发射的光信号既作为显示屏组件10显示的光源，以便于人眼E可以看到显示区的图像，也作为显示屏组件10指纹识别的光源，实现了一物二用，避免需要额外设置光源。

可以理解的，背光源6用于发射光信号。该光信号可以用于显示及指纹识别。背光源6可以多个LED灯，LED灯可以发射白光、蓝光等。

在其他实施例中，背光源6还可以位于薄膜晶体管阵列基板2的周侧，背光源6通过导光板将光信号传导至整个薄膜晶体管阵列基板2。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是LCD显示屏等。

在一实施例中，请参阅图9，所述显示屏组件10还包括依次层叠的阳极层101、发光层102和阴极层103。阳极层101与阴极层103相对设置，所述阳极层101位于所述薄膜晶体管阵列基板2背离所述触摸基板1的一侧。所述阴极层103位于所述薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1之间。发光层102位于薄膜晶体管阵列基板2与阴极层103之间。阴极层103和阳极层101用于为薄膜晶体管21提供驱动电压，以便于控制薄膜晶体管21的关断。薄膜晶体管21用于驱动发光层102发光。

本实施例中，光敏层31可以位于薄膜晶体管阵列基板2内，所述至少一个透镜4与所述可以阴极层103位于同一层。所述阴极层103可以为透光材质。阴极层103的材质可以是铟锡氧化物。所述发光层102发射的第二光信号a2可以为显示屏组件10提供显示亮度。进一步地，所述发光层102发射的第二光信号a2还可以与指纹纹路F相作用后形成第二目标光信号b2，所述第二目标光信号b2穿透所述透镜4并投射至所述感光元件3，以实现指纹纹路F的指纹信息识别。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是OLED显示屏等。

在其他实施例中，所述光敏层31还可以位于阳极层101或发光层102中，至少一个透镜4位于阴极层103。

在一实施例中，请参阅图10，所述显示屏组件10还包括触控基板7。所述触控基板7位于所述薄膜晶体管阵列基板2与所述触摸基板1之间。触控基板7用于感应接触信号，并分析辨认。所述触摸基板1可以贴合所述触控基板7，所述至少一个透镜4可以位于所述触控基板7内，光敏层31可以设于触控基板7下(薄膜晶体管阵列基板2所在的一侧)的任意一层。

可选的，触控基板7可以与触摸基板1是同一种结构。换而言之，在触摸基板1内设置多个触摸感应器，以实现感应接触信号。

通过将至少一个透镜4设于触控基板7内，透镜4靠近指纹纹路F，那么透镜4可以接收更多的目标光信号，进而使得感光元件3接收更多的光信号，从而提高指纹识别效率。

本实施例中，所述显示屏组件10可以是LCD显示屏、OLED显示屏等。

在一实施例中，请参阅图11，所述显示屏组件10还包括补光源8。所述补光源8可以位于所述薄膜晶体管阵列基板2的周侧；或者所述补光源8可以位于所述触摸基板1与所述薄膜晶体管阵列基板2之间；或者所述补光源8可以位于所述薄膜晶体管阵列基板2内；或者所述补光源8可以位于所述薄膜晶体管阵列基板2背离所述触摸基板1的一侧。所述补光源8发射的第三光信号a3与指纹纹路F相作用后形成第三目标光信号b3，所述第三目标光信号b3穿透所述透镜4并投射至所述感光元件3。补光源8可以独立于显示屏组件10的背光源6或显示屏组件10的发光层102，换而言之，显示屏组件10可以设置其他的发光元件为显示屏组件10提供显示亮度。

本实施例中，第三光信号a3可以为近红外光、紫外光、近紫外光、可见光等中的一种或多种的组合。第三光信号a3为不可见光，以不影响显示。

当第三光信号a3为红外光或者近红外光时，光敏层31的材质可以为硫化铅PbS等对红外光具有特殊响应的材料。当第三光信号a3为紫外光或者近紫外光时，光敏层31的材质可以为铟锡锌氧化物ITZO，或者铟镓锌氧化物IGZO等半导体材料。

结合上述的任意一种实施例，请参阅图12，所述显示屏组件10还可以包括压力传感器91和控制电路92。所述压力传感器91位于所述触摸基板1内。所述压力传感器91电连接所述控制电路92，控制电路92电连接显示屏组件10的光源L。请参阅图13，所述显示屏组件10可以应用于电子设备100，电子设备100可以包括处理器20。当显示屏组件10的光源L处于熄灭状态，且所述压力传感器91的压力值大于预设压力值时，处理器20控制所述控制电路92以使显示屏组件10的光源L发射所述光信号a，处理器20控制所述感光元件3采集所述目标光信号b。所述预设压力值可以为大于0的值。具体的，压力传感器91可以设于整个触摸基板1。压力传感器91为点亮显示屏组件10的光源L提供了一个触发条件，以使感光元件3不需要在任意时间段都采集所述目标光信号b，从而可以减少功耗。

进一步地，控制电路92可以控制显示屏组件10的光源L局部发光，当触摸基板1局部的压力传感器91的压力值大于预设压力值时，控制电路92控制显示屏组件10的光源L的局部发射所述第一光信号a1。

当显示屏组件10的光源L处于点亮状态，且触摸基板1局部的压力传感器91的压力值大于预设压力值时，处理器20控制局部的感光元件3(该局部的感光元件3对应于局部的压力传感器91)采集所述目标光信号b，以使感光元件3不需要在任意时间段都采集所述目标光信号b，及不需要所有的感光元件3都采集目标光信号b，从而可以减少功耗。

在一实施例中，请参阅图14￣图16，所述显示屏组件10包括显示区11和包围所述显示区11的非显示区12。请参阅图14，所述感光元件3呈阵列排布并正对整个所述显示区11，即实现全显示区11指纹识别；或者，请参阅图15，所述感光元件3正对于所述显示区11的中心区域，即实现显示区11的局部指纹识别；或者，请参阅图16，所述感光元件3正对于所述显示区11靠近所述非显示区12的区域，即实现显示区11的局部指纹识别。

请参阅图17，本实用新型还提供了一种电子设备100，所述电子设备100上述任一实施方式所述的显示屏组件10。所述电子设备100可以是手机、笔记本、掌上电脑、电子阅读器、电视器、智能家电、智能操作屏幕、智能家居、可穿戴电子设备100、车载显示器等具有显示功能的电子产品。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。