本公开的实施例涉及一种显示面板及其制造方法、显示装置。
背景技术：
随着移动支付和移动信息交流的快速发展，对于适用于显示器件的便捷、有效的安防技术的需求也日益增长。由于指纹图案的唯一性，结合光学成像的指纹识别技术逐渐被移动电子设备采用。同时，窄边框显示屏设计逐渐成为主流，如何设计更加优化的光学成像结构是本领域关注的焦点问题。
技术实现要素：
本公开的至少一个实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括像素界定层、隔垫层及感光电路。所述像素界定层包括像素区和像素间隔区；所述隔垫层位于所述像素界定层上并至少对应于所述像素间隔区；所述感光电路，位于所述像素界定层远离所述隔垫层的一侧。所述隔垫层具有遮光性，在所述隔垫层中对应所述感光电路设置有至少一个第一开口，所述感光电路配置为对经所述第一开口的光进行检测。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，所述隔垫层材料为黑矩阵材料。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，所述黑矩阵材料为黑色的负性光刻胶材料。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，在所述隔垫层中对应所述感光电路设置有多个第一开口，所述感光电路包括多个与所述第一开口一一对应的传感器。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，所述第一开口的边长或直径在5微米～15微米的范围。
本公开的至少一个实施例提供的显示面板，还包括衬底基板，所述像素界定层和隔垫层依次设置于所述衬底基板上。所述感光电路设置于所述衬底基板远离所述隔垫层的一侧，或者，所述感光电路设置于所述衬底基板与所述隔垫层的同侧且比所述隔垫层更靠近所述衬底基板。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，所述像素区中设置有发光元件。
本公开的至少一个实施例提供的显示面板，还包括设置于所述衬底基板与所述像素界定层之间的像素驱动电路层。所述发光元件与所述像素驱动电路层电连接。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，所述隔垫层中对应所述像素区设置有第二开口，以至少部分暴露所述像素界定层的像素区以及所述发光元件。
在本公开的至少一个实施例提供的显示面板中，所述衬底基板为柔性基板，所述显示面板还包括设置于所述衬底基板上的缓冲层。
本公开的至少一个实施例提供的显示面板，还包括封装层，所述封装层覆盖所述隔垫层和所述发光元件。
本公开的至少一个实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括本公开任一实施例所述的显示面板。
本公开的至少一个实施例还提供了一种显示面板的制造方法，包括：形成像素界定层，所述像素界定层包括像素区和像素间隔区；在所述像素界定层上对应所述像素间隔区形成隔垫层；在所述像素界定层远离所述隔垫层的一侧提供感光电路。所述隔垫层具有遮光性，在所述隔垫层中对应所述感光电路形成至少一个第一开口，以使得所述感光电路可对经所述第一开口的光进行检测。
在本公开的至少一个实施例还提供了一种显示面板的制造方法中，采用形成黑矩阵的材料形成所述隔垫层。
本公开的至少一个实施例还提供了一种显示面板的制造方法，还包括：在所述隔垫层中对应所述像素区形成第二开口，所述第二开口与所述第一开口在同一道构图工艺中形成。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1是一种显示面板的剖面示意图；
图2是本公开一实施例提供的显示面板的剖面示意图；
图3为本公开一实施例提供的显示面板的成像示意图；
图4是本公开一实施例提供的显示装置的示例性框图；
图5a-5f是本公开一实施例提供的显示面板的示例性制造方法的各步骤的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“所述”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现所述词前面的元件或者物件涵盖出现在所述词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则相对位置关系也可能相应地改变。
目前，窄边框显示屏技术逐渐成为主流，实现这种技术的一个手段是将具有指纹识别功能的感测电路集成到屏幕的背板设计中，实现屏下指纹识别方式，从而提高显示屏的显示区域的面积。一种实现屏下指纹识别功能的技术为利用小孔成像结合感光电路进行指纹识别。在该技术中，需要设置一层遮光层用于开设成像孔。
图1为一种利用小孔成像实现指纹识别的显示面板的剖面示意图。显示面板100为有机发光二极管(oled)显示面板。如图所示，显示面板100包括设置于第一基板101上的像素驱动电路层102、像素界定层(pixeldefininglayer，pdl)103、隔垫层104、有机发光元件105、封装层106及第二基板107。
有机发光元件105包括第一电极1051、第二电极1052及位于二者之间的有机发光层1053，其中，第一电极1051与像素驱动电路层102电性连接。像素驱动电路层102中包括用于驱动有机发光元件105的像素驱动电路、栅线、数据线、电源线等。通常，每个子像素的像素驱动电路包括驱动晶体管、开关晶体管、电容等，并且与相应的栅线、数据线、电源线电连接。
像素界定层103用于将相邻的有机发光层1053间隔开从而避免发生串色。在像素界定层103上形成开口从而将像素界定层103分为像素区(开口区)1031和像素间隔区1032，像素区1031暴露出有机发光元件105的第一电极1051，有机发光层1053即形成于像素界定层103的像素区1031以及第一电极1051之上。在第一基板101远离第二基板107的一侧设置有感光电路108。
隔垫层104可以用于在蒸镀形成有机发光层1053时支撑蒸镀掩膜板，从而将像素界定层103与蒸镀掩膜板进行隔离以对像素界定层103形成保护；隔垫层104还可以起到进一步隔离相邻有机发光层的作用。隔垫层104的材料通常为树脂材料，如聚酰亚胺(polyimide,pi)等，也可以无机绝缘材料，如氧化硅等。隔垫层104通常包括多个间隔设置的隔垫物(spacer)1040，隔垫物1040的形状通常为长方体、柱状、球状、半球状或不限于此。
如图1所示，通常在第一基板101与像素驱动电路层102之间设置一层金属遮光层109，用于开设成像孔1090。例如有机发光元件105发出的光经由触摸主体130(例如手指)的表面反射，反射光通过成像孔1090照射到感光电路108上。例如，在触摸主体130为手指的情况下，由于手指的指纹谷(凹陷表面)与指纹脊(凸出表面)对光的反射率不相同，感光电路108对手指反射的光进行检测，并将检测到的数据信号发送到处理电路进行分析从而得到手指表面的图像，该图像进一步被用于指纹识别。
然而，上述金属遮光层109容易聚集电荷，同时遮光层靠近像素驱动电路层102，其积累的电荷极大影响了像素驱动电路的性能(例如影响晶体管的开关性能或电容的容量等)从而影响显示性能。并且，为了形成该金属遮光层需要额外的至少一次掩膜工艺，增加了制造成本。
本发明的至少一个实施例提供一种显示面板及其制造方法、显示装置，对显示面板中原有的隔垫层结构进行改良以作为开设有成像孔的遮光层，这不仅可以避免像素驱动电路的性能受到遮光层的影响，而且在至少一个实施中，还可以进一步无需额外的工艺步骤来形成该遮光层。
下面将通过几个实施例对本公开的实施例提供的显示面板进行非限制性的说明，如下面所描述的，在不相互抵触的情况下这些具体实施例中不同特征可以相互组合，从而得到新的实施例，这些实施例也都属于本公开保护的范围。
本公开一实施例提供一种显示面板200。图2示出了显示面板200的剖面示意图。例如，显示面板200为oled显示面板。如图2所示，显示面板200包括第一基板201(衬底基板)、设置于第一基板201上的像素驱动电路层210、平坦化层202、像素界定层203、隔垫层204、发光元件、封装层206及第二基板207。在第一基板201远离第二基板207的一侧设置有感光电路208。
例如发光元件可以为有机发光元件205，包括第一电极2051、第二电极2052及位于二者之间的有机发光层2053，其中，第一电极2051与像素驱动电路层210电性连接。
像素驱动电路层210例如包括常规oled像素驱动电路，例如，为2t1c电路，即每个像素单元包括两个薄膜晶体管(thin-filmtransistor，tft)和一个存储电容cs。其中一个tft为开关晶体管(未示出)；另一个tft为驱动晶体管，与有机发光元件205电连接。为了清楚起见，图2仅示出了驱动晶体管的结构。在本实施例中，驱动晶体管为顶栅结构，在其它实施例中，驱动晶体管也可以为底栅结构。如图所示，该顶栅型的驱动晶体管包括依次层叠设置的有源层2101、栅极绝缘层2102、栅极层2103、层间介质层(interlayerdielectriclayer，idl)2104和源漏电极层2105。该驱动晶体管的源极或者漏极与有机发光元件205的第一电极2051电性连接。
像素界定层203包括像素区2031和像素间隔区2032，像素区2031暴露出有机发光元件205的第一电极2051，有机发光层2053对应形成于像素界定层203的像素区2031中以及形成在第一电极2051之上。
隔垫层204位于像素界定层203上并至少对应于像素间隔区2032。隔垫层204具有遮光性。隔垫层204上设置有至少一个第一开口2041，第一开口对应于像素间隔区2032设置，且与感光电路208对应设置。第一开口2041作为用于小孔成像的成像孔，所形成的像投射在感光电路208之上。在工作过程中，用户的手指靠近或接触第二基板207，有机发光元件205发出的光照射到该手指上并被反射至后方(图中的下方)，经过第一开口2041等以小孔成像的方式入射到感光电路208之上，感光电路208配置为对经第一开口2041入射的光进行检测。
例如，隔垫层204的材料为用于形成黑矩阵的材料。黑矩阵通常形成在子像素之间以避免不同子像素的光之间产生串扰。例如，隔垫层204为黑色的负性光刻胶材料，由此可以通过曝光、显影即可得到相应的图案。
例如，在隔垫层204中对应感光电路208可以设置有至少一个第一开口2041，在图示的示例中，设置有多个第一开口2041，例如感光电路208包括多个与第一开口2041一一对应的传感器2080。例如，每个传感器采集对应成像孔中的光并检测得到触摸主体230相应区域的指纹图像，进而拼接成完整的指纹图像。
例如，图3示出了“拼接成完整的指纹图像”的含义。以四个第一开口2041采集指纹图像为例，对应每个第一开口的传感器2080均只检测触摸主体230表面的部分有效区域，将得到的四个图像进行拼接从而得到完整的指纹图像。
例如，任意两个第一开口2041中通过的光不在一个传感器2080上重叠，以免通过不同第一开口2041的光在同一传感器2080上发生交叠并导致信号串扰。
例如，任意相邻两个传感器所检测的触摸主体230上的区域相互有重叠，这样能够提高所拼接形成的图像的准确性。
例如，相邻两个第一开口2041的间距的范围为200微米～1毫米。间距越大，则第一开口2041的密度越低。如果密度过低，可能导致第一开口的数目过少，难以对完整的触摸主体的表面成像；而密度过高，则可能导致经过相邻第一开口2041的光在同一个传感器2080上发生交叠，从而发生信号串扰。
例如，每个第一开口2041的边长或者直径的范围为5微米～15微米。由于该尺寸足够大，经过第一开口2041的光不会发生衍射。
例如，每个传感器2080可以包括光电二极管和开关晶体管，光电二极管可以将照射到其上的光信号转换为电信号，开关晶体管可以与光电二极管电连接，以控制光电二极管是否处于采集光信号的状态以及采集光信号的时间。例如，光电二极管的类型和设置方式可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，光电二极管可以是pin结型光敏二极管或光敏晶体管等，由此可以提升光电二极管的响应速度。
例如，感光电路208可以对可见光或红外光进行检测，并且例如与处理电路电连接，从而将其检测、采集得到的图像信号发送至该处理电路以进行进一步处理以得到指纹图像，该指纹图像则可以用于相应的应用，例如系统解锁、移动支付等。该处理电路可以为数字信号处理器(dsp)、中央处理器等，根据需要还可以包括存储装置。本公开的实施例对于感光电路的具体实现方式以及处理电路的具体实现方式不作限制。
在本实施例中，感光电路208设置于第一基板201远离隔垫层204的一侧。例如，感光电路为独立的器件，通过贴合的方式将感光电路208贴合于第一基板201远离隔垫层204的一侧。在另一实施例中，感光电路还可以嵌设于第一基板201中，例如，在第一基板201中设置凹槽，将感光电路208设置于凹槽中。在再一实施例中，感光电路208还可以设置于隔垫层204和第一基板201之间，例如，集成于像素驱动电路层210之中。
本领域的技术人员应当理解，在隔垫层204与感光电路208之间的每一非透光性层结构上，对应第一开口2041的位置都相应设置有开口，例如这些开口由相邻的透明材料填充，以保证经第一开口2041的光线可以到达感光电路208。
隔垫层204上还设置有多个第二开口2042，该第二开口对应于像素区2031设置，并至少部分暴露像素区以及第一电极2051，以使得有机发光层2053对应形成于像素界定层203的像素区2031中以及形成在第一电极2051之上。第一开口2041和第二开口2042可在同一道构图工艺中形成。
例如，在第一开口和第二开口以外的区域，隔垫层204为连续的层结构；也即，隔垫层204仅在第一开口和第二开口处断开。这样可以有效屏蔽反射角度过大的反射光，仅反射角度较小的反射光才能够通过第一开口2041出射，由此感光电路208通过检测指纹的反射光所接收到的指纹信息更加精确。此外，连续大面积的隔垫层相较于间隔设置的隔垫物，加强了隔垫层的支撑隔离作用。
例如，第一基板201可以为可弯曲的柔性基板，例如，各种塑料膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚醚砜(polyethersulfone，pes)、聚碳酸酯(polycarbonate，pc)或聚酰亚胺(pi)及其衍生物等制成的基板。或者，第一基板201可以刚性基板，例如，玻璃基板、不锈钢基板等。
例如，第一基板201与像素驱动电路层210之间还设置有缓冲层209，该缓冲层209可以使得第一基板201具有更平整的表面，还可以起到隔离作用，用于避免第一基板201表面或其中的杂质离子扩散到像素驱动电路层中以影响其性能。
例如，封装层206覆盖隔垫层204及有机发光元件205等。例如，该封装层206为有机薄膜封装层。
例如，显示面板200还包括设置于第二基板207和封装层206之间的偏光层(未示出)，用于缓解环境光对显示造成的干扰，提高显示面板的显示对比度。该偏光层例如为圆偏振片。
例如，显示面板200还包括设置于第二基板207和封装层206之间的黏胶层(未示出)，用于将封装有有机发光元件的结构与第二基板207相固定。该黏胶层例如为oca透明光学胶。
例如，有机发光元件205为有机发光二极管。在本实施例中，该有机发光元件为顶发光型。此时，第一电极2051为反射电极，由此可以将有机发光元件205发出的光反射至显示侧的第二基板207，进而可以提升有机发光元件205的发光效率，并可以降低光线对像素驱动电路层210的影响。例如，第一电极2051为有机发光元件的阳极，例如可以由铟锡氧化物(ito)和金属层的叠层制成。第二电极2052具有高透射率。例如，第二电极2052为有机发光元件的阴极，例如可以由低功函数(lowworkfunction)的ag、al、ca、in、li与mg等金属或低功函数的复合金属(例如mg/ag)制成。
本公开的实施例还提供一种显示装置。例如，如图4所示，该显示装置20可以包括显示面板200，显示面板200可以是上述任一实施例提供的任一显示面板200。需要说明的是，对于显示装置20的其它必不可少的组成部分(例如控制装置、图像数据编码/解码装置、时钟电路等)均可以采用已有的部件/装置，在此不做赘述，也不应作为对本公开的限制。
例如，显示装置20可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。显示装置实现了成像功能。
本公开的实施例还提供根据本发明实施例的显示面板的制造方法，该制造方法至少包括：形成像素界定层，该像素界定层包括像素区和像素间隔区；在像素界定层上对应像素间隔区形成隔垫层；在像素界定层远离隔垫层的一侧提供感光电路。该隔垫层具有遮光性，在隔垫层中对应感光电路形成至少一个第一开口，以使得感光电路可对经第一开口的光进行检测。
以下将结合附图5a-5f对本公开实施例的显示面板的制造方法进行示例性描述。
步骤s51，提供第一基板201，对第一基板201进行清洗和干燥。第一基板201可以为可弯曲的柔性基板，例如，各种塑料膜，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚醚砜、聚碳酸酯或聚酰亚胺及其衍生物等制成的基板。或者，第一基板201可以刚性基板，例如，玻璃基板、不锈钢基板等。例如，可以在第一基板201上形成缓冲层209以使得第一基板201具有更加平整的表面并提供隔离杂质离子的效果。
步骤s52，如图5a所示，在第一基板201上依次形成像素驱动电路层210、平坦化层202及第一电极2051。
像素驱动电路层210例如包括常规oled像素驱动电路，例如，为2t1c电路。像素驱动电路的制造方法可以为常规像素驱动电路的制造方法，例如包括溅射(例如形成金属层及金属氧化物层)、化学气相淀积(例如形成无机介质层)、喷墨打印或者旋涂(例如形成有机介质层)、光刻(例如进行构图工艺)等常规工艺步骤。
例如，第一电极2051为有机发光元件的阳极，可以由铟锡氧化物(ito)和金属层的叠层制成。
步骤s53，如图5b所示，在第一电极2051上形成像素界定层203。在像素界定层203上定义像素区2031和像素间隔区2032，并通过构图工艺在像素区2031形成开口，该开口暴露出第一电极2051的至少部分。
例如，采用喷墨打印的方法将有机溶液形成于预定位置，并且例如部分覆盖在第一电极2051，然后加热固化该有机溶液形成的图案以得到素界定层。例如，该有机溶液为树脂溶液。
步骤s54，如图5c所示，在像素界定层203上形成隔垫层204，并通过构图工艺在该隔垫层中预定开设成像孔的位置形成至少一个第一开口2041；在对应像素区的位置形成第二开口2042，第二开口至少部分暴露像素区以及第一电极。该隔垫层具有遮光性。
例如，第一开口2041的边长或尺寸在5微米～15微米的范围。
例如，采用旋涂工艺将有机溶液涂覆在像素界定层203上然后加热固化得到隔垫层。采用曝光、显影等工艺形成第一开口2041和第二开口2042。例如，第一开口2041和第二开口2042可在一道构图工艺中形成。
例如，采用形成黑矩阵的材料形成隔垫层204。
例如，形成隔垫层的材料为黑色的负性光刻胶材料。例如，在负性光刻胶中混入石墨颗粒以得到黑色的负性光刻胶材料，但本公开的实施方式不限于此。
例如，在第一开口和第二开口以外的区域，隔垫层204为连续的层结构；也即，隔垫层204仅在第一开口和第二开口处断开。这样可以有效屏蔽反射角度过大的反射光，仅反射角度较小的反射光才能够通过第一开口2041，由此感光电路208接收到的指纹信息更加精确。此外，连续大面积的隔垫层相较于间隔设置的隔垫物，加强了隔垫层的支撑隔离作用。
在一变更实施例中，像素界定层和隔垫层可采用同种材料一体化形成。此时，由于像素界定层采用与隔垫层相同的遮光性材料，为了实现小孔成像，第一开口2041还应当贯穿像素界定层；同时，第二开口与像素区的开口贯通。因此，如图5d所示，可以采用一道构图工艺同时形成像素界定层上的开口以及第一开口2041和第二开口2042。
步骤s55，如图5e所示，依次形成有机发光层2053、第二电极2052从而形成有机发光元件205，接着形成封装层206，并固定第二基板207。例如，有机发光层2053对应形成于像素界定层203的像素区2031中以及形成在第一电极2051之上。例如，封装层覆盖隔垫层及有机发光元件。
步骤s56，如图5f所示，在第一基板201远离第二基板207的一侧将感光电路208对应第一开口2041的位置进行贴合。从而形成了图2所示的显示面板200。
在另一实施例中，感光电路还可以嵌设于第一基板201中，例如，在第一基板201中形成凹槽，将感光电路设置于凹槽中。在再一实施例中，感光电路208还可以设置于隔垫层204和第一基板201之间，例如，集成于像素驱动电路层210之中。本公开实施例对此不作限制。
例如，在隔垫层中204中对应感光电路208设置有多个第一开口2041，感光电路208中则相应包括多个与第一开口2041一一对应的传感器2080。
根据本公开实施例提供的显示面板及其制造方法、显示装置，利用显示面板中原有的层结构形成小孔成像的遮光层，不仅可以避免像素驱动电路的性能受到额外设置的遮光层影响，而且无需额外的工艺步骤。
本公开的实施例提供了一种显示面板及其制造方法、显示装置，显示面板和显示装置具有指纹识别功能，且实现屏下指纹识别。显然，本领域的技术人员可以对本公开的实施例进行各种改动、变型、组合而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的实施例的这些修改、变型、组合属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。