一种显示模组和显示装置的制作方法

本发明实施例涉及面板显示技术领域，尤其涉及一种显示模组和显示装置。

背景技术：

随着显示技术的飞速发展，具有指纹识别功能的显示面板已经逐渐遍及人们的生活中，指纹识别被广泛地应用于手机、个人数字助理、电脑等电子设备的显示屏中。目前的显示面板中，通常将指纹识别技术与显示技术相结合，以使显示面板不仅具有显示功能，还能够进行指纹识别，提高了显示装置内信息的安全性能。

显示面板的指纹识别过程通常为手指在接触玻璃表面时，指纹脊与玻璃接触，指纹谷悬空。当光束从玻璃表面出射并经手指反射时，指纹脊和指纹谷分别与玻璃的界面反射率存在差异，采用光感元件可以探测由指纹脊和指纹谷反射回来的光强差别，从而进行指纹的识别。

现有的显示面板中通常采用电容式指纹识别模组进行指纹识别，并且一般运用在手机产品上，且设置在屏幕显示区以外，例如设置在手机正面盖板下方home键位置或是整机背面后盖板上，并且需要对盖板或者背壳做开口，通过指纹识别芯片做对位组装。图1是现有显示面板的局部结构示意图，参考图1，现有的显示面板中，设置于home键位置的指纹识别感测元件1通过柔性线路板(flexibleprintedcircuit，fpc)2与指纹识别集成芯片(integratedcircuit，ic)3相连，继而连接至显示面板的主ic4或整机主板上。由于指纹识别ic3和主ic4的存在，其占据空间较大，使得home键位置的非显示区面积较大，限制了显示屏的屏占比。

技术实现要素：

本发明提供一种显示模组和显示装置，以提高显示面板对指纹识别模块的集成度，减少指纹识别模组的占据空间。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示模组，包括阵列基板、盖板和集成芯片；所述显示模组还包括显示区和围绕所述显示区设置的非显示区，所述非显示区设置有指纹识别区；

所述阵列基板和所述盖板相对设置，所述集成芯片位于所述阵列基板和所述盖板之间，所述集成芯片绑定于所述非显示区内的所述阵列基板上，且所述集成芯片在所述阵列基板上的垂直投影覆盖所述指纹识别区，所述集成芯片和所述盖板之间还设置有介电层，所述介电层的介电常数大于空气的介电常数；

所述集成芯片包括控制驱动电路和指纹识别模组，所述指纹识别模组包括指纹识别驱动电路和多个指纹识别电极，所述指纹识别驱动电路与所述多个指纹识别电极电连接；所述控制驱动电路用于控制显示驱动；所述指纹识别驱动电路用于驱动所述多个指纹识别电极进行指纹识别。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如第一方面任一项所述的显示模组。

本发明实施例提供的显示模组和显示装置，通过在显示模组中设置阵列基板、盖板和集成芯片，将集成芯片设置在阵列基板和盖板之间，且绑定于非显示区的阵列基板上，其中，集成芯片同时集成有用于驱动控制的控制驱动电路和用于指纹识别的指纹识别模组，从而增加了显示模组非显示区芯片的集成度，减少了控制驱动芯片和指纹识别模组的占据空间。另外，通过在集成芯片和盖板之间设置介电层，利用介电层的介电常数大于空气的介电常数，保证了集成芯片上指纹识别模组的指纹识别能力。本发明实施例提供的显示模组，可以在保证指纹识别能力的基础上，简化装配过程，改善显示模组非显示区的空间利用率，有利于缩小显示装置的边框宽度。

附图说明

图1是现有显示面板的局部结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种显示模组的结构示意图；

图3和图4是本发明实施例提供的两种指纹识别电极的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种显示模组的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图；

图8是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图；

图9是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图；

图12是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图；

图13是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。

如背景技术部分所述，现有的显示面板中设置有主ic以进行面板的显示驱动控制，设置有指纹识别ic以进行指纹识别功能，并且该指纹识别ic和主ic均只能设置在显示面板的非显示区，从而占据了非显示区较大的空间。换言之，由于指纹识别ic和主ic单独设置，使得显示面板的非显示区面积较大，显示屏的边框较宽，影响了屏幕的屏占比。另外，由于指纹识别ic和主ic均需要设置柔性线路板进行连接，一定程度上使得安装过程较为复杂，增加了装配成本和时间。

针对上述问题，本发明实施例提供了一种显示模组，该显示模组包括阵列基板、盖板和集成芯片；显示模组还包括显示区和围绕显示区设置的非显示区，非显示区设置有指纹识别区；阵列基板和盖板相对设置，集成芯片位于阵列基板和盖板之间，集成芯片绑定于非显示区内的阵列基板上，且集成芯片在阵列基板上的垂直投影覆盖指纹识别区，集成芯片和盖板之间还设置有介电层，介电层的介电常数大于空气的介电常数；集成芯片包括控制驱动电路和指纹识别模组，指纹识别模组包括指纹识别驱动电路和多个指纹识别电极，指纹识别驱动电路与多个指纹识别电极电连接；控制驱动电路用于控制显示驱动；指纹识别驱动电路用于驱动多个指纹识别电极进行指纹识别。

在显示模组中，通常在阵列基板中设置像素驱动电路，对显示区的显示单元进行显示驱动，像素驱动电路的控制则由驱动控制电路进行控制。而非显示区中则设置有指纹识别区，通过指纹识别模组进行指纹识别。本发明实施例提供的集成芯片，集成了用于控制阵列基板上像素驱动电路的驱动控制电路和用于进行指纹识别的指纹识别模组。该集成芯片绑定于阵列基板上，通过阵列基板上的信号走线对显示区的像素驱动电路进行控制。同时，该集成芯片在阵列基板上的垂直投影覆盖指纹识别区，即将集成芯片设置在指纹识别区，通过将其上的指纹识别模组对位至指纹识别区从而实现指纹识别功能。

具体地，该集成芯片的指纹识别模组可采用电容式指纹识别模组，其中包括用于感测指纹信号的指纹识别电极，同时还包括驱动指纹识别电极的指纹识别驱动电路。在进行指纹识别时，指纹识别驱动电路向指纹识别电极提供驱动信号，在指纹触摸时，指纹识别电极与手指指纹形成电容并产生感测信号，并反馈给指纹识别驱动电路，通过分析感测信号，可以判断和识别指纹。其中，在集成芯片和盖板之间设置介电层，可以利用介电层相对空气的介电常数较大的特点，从而增加指纹识别电极和手指指纹形成的电容值，提高指纹识别电极的感测信号强度，进而使得指纹识别能力增强。

本发明实施例提供的显示模组，通过设置阵列基板、盖板和集成芯片，将集成芯片设置在阵列基板和盖板之间，且绑定于非显示区的阵列基板上，其中，集成芯片同时集成有用于驱动控制的控制驱动电路和用于指纹识别的指纹识别模组，从而增加了显示模组非显示区芯片的集成度，减少了控制驱动芯片和指纹识别模组的占据空间。另外，通过在集成芯片和盖板之间设置介电层，利用介电层的介电常数大于空气的介电常数，保证了集成芯片上指纹识别模组的指纹识别能力。本发明实施例提供的显示模组，可以在保证指纹识别能力的基础上，简化装配过程，改善显示模组非显示区的空间利用率，有利于缩小显示装置的边框宽度。

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2是本发明实施例提供的一种显示模组的结构示意图，参考图2，该显示模组包括阵列基板10、盖板20和集成芯片30；显示模组还包括显示区110和围绕显示区110设置的非显示区120，非显示区120设置有指纹识别区121；阵列基板10和盖板20相对设置，集成芯片30位于阵列基板10和盖板20之间，集成芯片30绑定于非显示区120内的阵列基板10上，且集成芯片30在阵列基板10上的垂直投影覆盖指纹识别区121，集成芯片30和盖板20之间还设置有介电层40，介电层40的介电常数大于空气的介电常数；集成芯片30包括控制驱动电路31和指纹识别模组32，指纹识别模组32包括指纹识别驱动电路321和多个指纹识别电极322，指纹识别驱动电路321与多个指纹识别电极322电连接；控制驱动电路31用于控制显示驱动；指纹识别驱动电路321用于驱动多个指纹识别电极322进行指纹识别。

需要说明的是，图2示例性地将介电层40填满在集成芯片30和盖板20之间的空间中，可以理解的是，集成芯片30和盖板20之间只要设置介电层40即可实现一定程度的指纹识别能力的增强。当然，将介电层40填满集成芯片30和盖板20之间的空间或者选用介电常数较大的材料，可以较大程度的提升指纹识别模组的指纹识别能力，保证指纹识别效果。

进一步地，继续参考图2，在设计集成芯片时，需要考虑集成芯片的尺寸对显示模组体积的影响。因此，可设置该显示模组中，阵列基板10和盖板20之间的距离为a，集成芯片30的厚度c的取值范围为c＜a。

其中，盖板20用于对整个显示模组进行隔离和保护，防止外界对显示单元以及集成芯片等造成损伤。集成芯片30的厚度小于阵列基板10与盖板20之间的距离，可以保证集成芯片30在绑定在阵列基板10上后，仍与盖板20之间存在空隙。该空隙中可以填充介电层，以增强指纹识别能力。当然，在保证指纹识别能力的基础上，本领域技术人员也可以设计集成芯片的厚度等于阵列基板与盖板之间的距离，此时集成芯片直接与盖板接触，集成芯片上的指纹识别模组与指纹的距离较近。

进一步地，在设计集成芯片时，还需考虑指纹识别区的面积大小。可选地，可设置集成芯片在阵列基板上的垂直投影呈矩形，矩形的边长均大于或等于3mm。其中，集成芯片的面积决定了有效指纹识别区的面积，设置集成芯片的边长大于或等于3mm，能够对一定面积的手指进行指纹采集，从而确保指纹识别的准确性。

进一步地，继续参考图2，集成芯片的设计还需要保证适配显示模组的驱动控制和指纹识别。因此，可设置该显示模组中，集成芯片30还包括多个绑定引脚33，集成芯片30通过绑定引脚33绑定于非显示区120内的阵列基板10上；指纹识别模组32位于集成芯片30远离绑定引脚33一侧的表面。

对于集成芯片中的指纹识别模组的具体结构，本发明实施例示例性地提供了两种指纹识别电极。图3和图4是本发明实施例提供的两种指纹识别电极的结构示意图，参考图3，该指纹识别电极由多个沿第一方向100排列的驱动电极3221和多个沿第二方向200排列的感应电极3222，第一方向100和第二方向200相互交叉。该指纹识别电极的工作原理为：相互交叉的各驱动电极3221和各感应电极3222会形成电容，指纹识别驱动电路向驱动电极3221发送驱动信号时，感应电极3222产生稳定的响应信号。而由于手指也可认为是导体，当手指触摸显示模组的指纹识别区时，会使驱动电极3221和感应电极322形成的电容值发生变化，感应电极3222产生的响应信号发生变化。此时，通过确定响应信号发生变化的感应电极3222的位置即可进行指纹识别。

参考图4，该指纹识别模组也可由阵列排布的多个感应电极块3223组成。其中，感应电极块3223作为自感电容，由指纹识别驱动电路向感应电极块3223提供驱动信号，在手指触摸显示模组的指纹识别区时，感应电极块3223会产生反馈信号，通过反馈信号即可进行指纹的识别。

除图2所示设置集成芯片的形状匹配显示模组外，还可以根据集成芯片的大小，对显示模组的结构进行合理调整。图5是本发明实施例提供的另一种显示模组的结构示意图，参考图5，该显示模组中，盖板20朝向阵列基板10一侧的表面设置有容置槽21；阵列基板10和盖板20之间的距离为a，容置槽21的深度为b，集成芯片30的厚度c的取值范围为c＜a+b。

此时，集成芯片30的部分结构容置在容置槽21中，可以保证体积较大的集成芯片30可以容置在阵列基板10与盖板20之间。当然，在合理设计集成芯片30，保证集成芯片30厚度较小的情况下，还可以减少阵列基板10和盖板20之间的距离，换言之，可以使显示模组更加轻薄化。

继续参考图5，考虑到实际的装配工差，在盖板上形成容置槽21时，需要设置容置槽21的尺寸略大于集成芯片30的尺寸，也即需要设置集成芯片30的侧壁与容置槽21之间存在空隙。一方面可以保证在装配盖板20时，集成芯片30较容易进入该容置槽21内。另一方面，手指在进行触摸按压盖板20时，容易使盖板20发生一定的形变，此时因为容置槽21与集成芯片30之间存在空隙，可以保证盖板20的形变对集成芯片30无作用力，避免影响集成芯片30在阵列基板10上的绑定。

本发明实施例提供的显示模组适用于有机发光显示模组和液晶显示模组，如图2示例的显示模组为液晶显示模组，该显示模组沿出光方向，阵列基板10和盖板20之间依次设置有液晶层51、彩膜基板61、偏光片70和光学胶层80，液晶层51在阵列基板10上的垂直投影覆盖显示区110。

该液晶显示模组中，阵列基板10中的像素驱动电路则控制液晶层51的液晶分子的偏转，用于对背光进行选择输出，从而实现各像素单元的发光。彩膜基板61中设置有色阻区，用于对像素单元的发光进行滤光，最终实现不同颜色的发光并配合组成显示画面。液晶显示模组中的偏光片70则用于对配合液晶分子的偏转，实现背光的选择输出。在液晶分子调控背光的偏振态与偏光片70的透过轴一致时，则背光输出；在液晶分子调控背光的偏振态与偏光片70的透过轴垂直时，则背光被阻挡。

图6是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图，参考图6，该显示模组沿出光方向，阵列基板10和盖板20之间依次设置有有机发光结构阵列52、封装基板62、偏光片70和光学胶层80，有机发光结构阵列52位于显示区110。

该有机发光显示模组中，有机发光结构阵列51在阵列基板10的驱动下，进行发光显示。并且，由于有机发光结构中的有机发光材料对水氧较为敏感，为了隔绝水氧，保证有机发光结构的发光效率，可在有机发光结构阵列52上覆盖封装基板62。而在封装基板62上设置的偏光片70，可以使外界的入射光反射后不能再次出射，从而保证了显示模组的对比度。光学胶层80则用于与盖板20进行粘结固定。

需要说明的是，图6仅示例了在盖板中设置容置槽的有机发光显示模组的结构，对应图2，有机发光显示模组中的盖板也可不设置容置槽，即集成芯片和介电层设置在盖板和阵列基板之间。

针对集成芯片和盖板之间的介电层，本发明实施例还提供了几种显示模组。图7是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图，参考图7，该显示模组中，介电层包括绝缘缓冲泡棉41，绝缘缓冲泡棉41填充于集成芯片30和盖板20之间。

通过在集成芯片30和盖板20之间设置绝缘缓冲泡棉41，可以一方面利用绝缘缓冲泡棉41的介电常数大于空气的介电常数，一定程度上改善指纹识别模组的指纹识别能力；另一方面，由于盖板20在受手指压迫而发生一定程度的形变时，容易对集成芯片30造成挤压使得集成芯片30与阵列基板10电连接不良，此时，集成芯片30中由于设置有控制驱动电路，进而会导致显示不良。绝缘缓冲泡棉41则可以起到缓冲压力的作用，避免显示不良的情况发生。

图8是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图，参考图8，该显示模组中，介电层包括散热硅胶42，散热硅胶42覆盖集成芯片30朝向盖板20的一侧表面，且散热硅胶42背离集成芯片30的一侧表面与盖板20粘结。

其中，散热硅胶42覆盖在集成芯片30上，可以对集成芯片30在控制显示驱动时产生的热量进行辅助散热，避免集成芯片30产生的大量热量影响其中的指纹识别模组的指纹识别功能。当然，由于散热硅胶42同样为介电层，其可以增加指纹识别模组的指纹识别能力，此处不多赘述。

图9是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图，参考图9，进一步地，还可以在显示模组中设置介电层包括散热硅胶42和绝缘缓冲泡棉41，散热硅胶42覆盖集成芯片30朝向盖板20的一侧表面，绝缘缓冲泡棉41填充于散热硅胶42和盖板20之间。

图10是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图，参考图10，优选地，可设置散热硅胶42在阵列基板10上的正投影大于集成芯片30在阵列基板10上的正投影。

对比图8和图9所示的显示模组，由于集成芯片30容置于盖板20的容置槽21内，位于容置槽21内的集成芯片30和散热硅胶42的散热路径受限，热量容易集中，散热效果较差。图10所示显示模组中散热硅胶42的部分结构覆盖集成芯片30的表面，从而通过直接接触进行吸热。此部分结构在吸热的同时进行散热，容易造成散热不及时。而其余部分则向容置槽21外延伸，此向外延伸的部分可以作为导热和散热结构，增加了散热路径，对直接接触集成芯片部分吸收的热量可以进行及时地传导和散热，提高了散热效率。另外，芯片导热结构90可以将热量传递给盖板，将盖板作为散热结构改变散热路径和增加散热面积，从而辅助进行散热，避免热量集中在集成芯片上，保证指纹识别模组的指纹识别功能。

图11是本发明实施例提供的又一种显示模组的局部结构示意图，参考图11，进一步地，为了避免散热硅胶42在容置槽内散热不及时，还可以在显示模组中设置芯片导热结构90，芯片导热结构90设置于盖板20朝向阵列基板10的一侧表面，芯片导热结构90一端与散热硅胶42热接触，另一端沿远离集成芯片30的方向延伸。

同理，芯片导热结构90与直接接触集成芯片30的散热硅胶42热接触，从而可以传导散热硅胶42吸收的热量，做到及时和有效地散热，避免集成芯片热量的集中。同样地，芯片导热结构90也可以将热量传递给盖板20，将盖板20作为散热结构改变散热路径和增加散热面积，从而辅助进行散热。芯片导热结构90可以采用导热性能良好地材料制成，例如石墨片、金属材质等。

为了保证芯片导热结构的导热和散热效果，避免芯片导热结构将热量再次传导给集成芯片，本发明实施例还提供了一种显示模组。图12是本发明实施例提供的又一种显示模组的结构示意图，参考图12，可选地，可在芯片导热结构90位于容置槽21的拐角处设置凹口结构91。所述凹口结构91使得芯片导热结构90与集成芯片30无直接接触，一方面可以避免芯片导热结构90再次将热量传导给集成芯片30，造成集成芯片30散热效率的下降；另一方面可以使芯片导热结构90、散热硅胶42和集成芯片30之间存在递减的温度差，形成良好的散热路径，增加散热效率。

需要说明的是，图8-图12所示的显示模组中集成芯片与盖板之间的结构同样适用于盖板上未设置容置槽的方案，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择，此处不做赘述。

本发明实施例还提供了一种显示装置，图13是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图，参考图13，该显示装置包括上述实施例提供的任意一种显示模组300。并且，由于该显示装置采用上述实施例的显示模组300，因而同样具备上述显示模组300所具备的有益效果。该显示装置可以是手机、智能平板和电脑等。另外，由于上述实施例提供的显示模组，集成芯片设置在显示模组的非显示区，因而显示装置仍存在一定宽度的边框，针对于此，本发明实施例提供的显示装置可优选设置为车载显示屏、数控显示屏等。

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。