顯示面板及顯示裝置的制作方法
本發(fā)明實(shí)施例涉及顯示技術(shù)，尤其涉及一種顯示面板及顯示裝置。
背景技術(shù)：
由于指紋對(duì)于每一個(gè)人而言是與身俱來(lái)的，是獨(dú)一無(wú)二的。隨著科技的發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種帶有指紋識(shí)別功能的顯示裝置，如手機(jī)、平板電腦以及智能可穿戴設(shè)備等。這樣，用戶在操作帶有指紋識(shí)別功能的顯示裝置前，只需用手指觸摸顯示裝置的指紋傳感器，就可以進(jìn)行權(quán)限驗(yàn)證，簡(jiǎn)化了權(quán)限驗(yàn)證過(guò)程。
現(xiàn)有的帶有指紋識(shí)別功能的顯示裝置中，若將指紋傳感器直接設(shè)置于顯示面板的顯示區(qū)內(nèi)，由于顯示面板顯示區(qū)內(nèi)像素電路中薄膜晶體管的柵極、源極和漏極多采用金屬材料制作，對(duì)于具有背光源的指紋識(shí)別模組而言，當(dāng)指紋識(shí)別模組背光源發(fā)出的光線照射到像素電路中薄膜晶體管的柵極、源極和漏極后，會(huì)發(fā)生反射形成反射光，所形成的反射光射入到指紋識(shí)別模組中的指紋傳感器內(nèi)。由于該反射光并非由指紋反射形成，其進(jìn)入到指紋傳感器之后，形成噪聲，影響指紋傳感器指紋識(shí)別的精確度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種顯示面板及顯示裝置，以實(shí)現(xiàn)提高指紋識(shí)別模組指紋識(shí)別精度的目的。
第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了顯示面板，該顯示面板包括：
顯示模組，所述顯示模組包括第一基板和多個(gè)像素電路，所述第一基板包括顯示區(qū)域以及圍繞所述顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域，所述多個(gè)像素電路位于所述第一基板的所述顯示區(qū)域內(nèi)，所述像素電路包括多個(gè)薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、源極和漏極；
指紋識(shí)別模組，所述指紋識(shí)別模組形成在所述第一基板背離所述薄膜晶體管一側(cè)的顯示區(qū)域內(nèi)；
以及至少一層黑矩陣，所述黑矩陣位于所述薄膜晶體管與所述指紋識(shí)別模組之間，所述黑矩陣包括遮光區(qū)和位于所述遮光區(qū)之間的開(kāi)口區(qū)，所述薄膜晶體管的所述柵極、所述源極和所述漏極在所述第一基板上的投影位于所述遮光區(qū)在所述第一基板上的投影內(nèi)。
第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括本發(fā)明實(shí)施例提供的任意一種顯示面板。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在所述薄膜晶體管與所述指紋識(shí)別模組之間設(shè)置黑矩陣，并設(shè)置所述黑矩陣包括遮光區(qū)和位于所述遮光區(qū)之間的開(kāi)口區(qū)，所述薄膜晶體管的所述柵極、所述源極和所述漏極在所述第一基板上的投影位于所述遮光區(qū)在所述第一基板上的投影內(nèi)，利用黑矩陣的遮光區(qū)遮擋從指紋識(shí)別模組背光源出射的光線，減少光線在薄膜晶體管的所述柵極、所述源極和所述漏極上形成的反射光，解決了現(xiàn)有的顯示面板中因在像素電路中薄膜晶體管的柵極、源極和漏極處形成的反射光射入到指紋識(shí)別模組的指紋傳感器中，致使指紋識(shí)別模組的指紋傳感器的噪聲過(guò)大，影響指紋識(shí)別模組指紋識(shí)別的精確度的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了提高指紋識(shí)別模組指紋識(shí)別精度的目的。
附圖說(shuō)明
圖1a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖1b為沿圖1a中a1-a2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8a為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8b為沿圖8a中c1-c2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9a為指紋識(shí)別模組中指紋傳感器的一種電路圖；
圖9b為指紋識(shí)別模組中指紋傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為指紋識(shí)別模組進(jìn)行指紋識(shí)別工作原理圖；
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12a為本發(fā)明實(shí)施例提供的背光源發(fā)出的光被觸摸主體反射前的光路示意圖；
圖12b為本發(fā)明實(shí)施例提供的背光源發(fā)出的光被觸摸主體反射后的光路示意圖；
圖13a為本發(fā)明實(shí)施例提供的背光源發(fā)出的指紋噪聲光被金屬反射前的光路示意圖；
圖13b為本發(fā)明實(shí)施例提供的背光源發(fā)出的指紋噪聲光被金屬反射后的光路示意圖；
圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15a為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15b為沿圖15a中m1-m2方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖16a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖16b為沿圖16a中e1-e2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖16c為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17a為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17b為沿圖17a中f1-f2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17c為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖18a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖18b為沿圖18a中光纖結(jié)構(gòu)的延伸方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖18c為圖18a所示角度限定膜的擴(kuò)散距離的幾何關(guān)系圖；
圖19a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖19b為沿圖19a中g(shù)1-g2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖20為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
每個(gè)人包括指紋在內(nèi)的皮膚紋路在圖案、斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)上各不相同，呈現(xiàn)唯一性且終生不變。據(jù)此，我們可以把一個(gè)人同他的指紋對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過(guò)將他的指紋和預(yù)先保存的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證他的真實(shí)身份，這就是指紋識(shí)別技術(shù)。得益于電子集成制造技術(shù)和快速而可靠的算法研究，指紋識(shí)別技術(shù)中光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始走入我們的日常生活，成為目前生物檢測(cè)學(xué)中研究最深入，應(yīng)用最廣泛，發(fā)展最成熟的技術(shù)。光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù)的工作原理為，顯示面板中光源發(fā)出的光線照射到觸摸主體(如手指)上，經(jīng)手指反射形成反射光，所形成的反射光(即指紋信號(hào)光)傳輸至指紋傳感器中，指紋傳感器對(duì)入射到其上的光信號(hào)進(jìn)行采集。由于指紋上存在特定的紋路，在手指各位置處形成反射光強(qiáng)度不同，最終使得各傳感器將所采集到的光信號(hào)不同，據(jù)此可以確定用戶真實(shí)身份。
圖1a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示面板的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖1b為沿圖1a中a1-a2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖1a和圖1b，該顯示面板包括顯示模組10，指紋識(shí)別模組20以及至少一層黑矩陣30。顯示模組10包括第一基板11和多個(gè)像素電路12。第一基板11包括顯示區(qū)域111以及圍繞顯示區(qū)域111的非顯示區(qū)域112，多個(gè)像素電路12位于第一基板11的顯示區(qū)域111內(nèi)，像素電路12包括多個(gè)薄膜晶體管(圖1a和圖1b中未示出)，薄膜晶體管包括柵極、源極和漏極。指紋識(shí)別模組20形成在第一基板11背離薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))一側(cè)的顯示區(qū)域111內(nèi)。黑矩陣30位于薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))與指紋識(shí)別模組20之間，黑矩陣30包括遮光區(qū)31和位于遮光區(qū)31之間的開(kāi)口區(qū)32，薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))的柵極、源極和漏極在第一基板11上的投影位于遮光區(qū)31在第一基板11上的投影內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在薄膜晶體管與指紋識(shí)別模組之間設(shè)置黑矩陣，并設(shè)置黑矩陣包括遮光區(qū)和位于遮光區(qū)之間的開(kāi)口區(qū)，薄膜晶體管的柵極、源極和漏極在第一基板上的投影位于遮光區(qū)在第一基板上的投影內(nèi)，可以利用黑矩陣的遮光區(qū)遮擋從指紋識(shí)別模組中出射的光線，減少該光線在薄膜晶體管的柵極、源極和漏極上形成的反射光，降低在薄膜晶體管的柵極、源極和漏極處形成的反射光入射到指紋識(shí)別模組內(nèi)的可能性，進(jìn)而減少因該部分反射光入射到指紋識(shí)別模組后形成的噪聲。另外在黑矩陣上設(shè)置開(kāi)口區(qū)，可以允許從指紋識(shí)別模組中出射的光線從開(kāi)口區(qū)穿過(guò)，照射到用戶按壓在該顯示面板的手指上，并允許經(jīng)過(guò)手指指紋反射形成的反射光從開(kāi)口區(qū)穿過(guò)。這樣設(shè)置可以達(dá)到提高指紋識(shí)別模組的信噪比，提高指紋識(shí)別模組指紋識(shí)別精度的目的。
可選地，該黑矩陣30遮光區(qū)31的材料可以為顏色為黑色的金屬、顏色為黑色的有機(jī)材料或者摻雜有黑色顏料的材料。因?yàn)檫@些材料對(duì)光線的吸收能力較好，有利于吸收從指紋識(shí)別模組20發(fā)出的，照射到黑矩陣30遮光區(qū)31上的光線，可以進(jìn)一步降低在薄膜晶體管的柵極、源極和漏極處形成的反射光入射到指紋識(shí)別模組20內(nèi)的可能性，提高指紋識(shí)別模組20指紋識(shí)別精度。典型地，黑矩陣30遮光區(qū)31的材料可以為鉻。
需要說(shuō)明的是，在圖1b中，將黑矩陣30設(shè)置于第一基板11與指紋識(shí)別模組20之間，這僅是本發(fā)明的一個(gè)具體示例，而非對(duì)本發(fā)明的限制?？蛇x地，如圖2所示，將黑矩陣30設(shè)置于薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))與第一基板11之間。或者，如圖3所示，顯示面板包括兩層黑矩陣30，其中第一層黑矩陣301設(shè)置于薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))與第一基板11之間，第二層黑矩陣302設(shè)置于第一基板11與指紋識(shí)別模組20之間。
在具體制作時(shí)，可以根據(jù)市場(chǎng)需要，設(shè)置第一基板11為剛性基板，例如是石英或者玻璃材料，或者設(shè)置第一基板11為柔性基板，例如是聚酰亞胺材料。下面就典型的顯示面板結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是所列出的示例僅僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明，并不是對(duì)本發(fā)明的限定。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，參見(jiàn)圖4，該顯示面板中第一基板11為剛性基板；黑矩陣30設(shè)置于薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))與第一基板11之間；顯示面板還包括第一平坦化層13和第二平坦化層14；第一平坦化層13位于第一基板11靠近黑矩陣30的表面；第二平坦化層14位于黑矩陣30靠近薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))的表面，第二平坦化層14覆蓋黑矩陣30的遮光區(qū)31并填充黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32。
該第一基板11的材料可以是石英或玻璃等，該第一基板11用于在后續(xù)的像素電路12以及發(fā)光單元等部件的制作過(guò)程中提供支撐作用。
在實(shí)際中，由于第一基板11表面拋光精度的限制以及第一基板11清潔程度等因素，使得第一基板11上存在微小缺陷。這里設(shè)置第一平坦化層13的目的是為了填充第一基板11上的微小缺陷，起到平坦化第一基板11表面的目的。
考慮到在實(shí)際制作黑矩陣30的過(guò)程中，僅在第一基板11上計(jì)劃設(shè)置黑矩陣30遮光區(qū)31的位置沉積膜層，在第一基板11上計(jì)劃設(shè)置黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32的位置并不沉積任何膜層，使得形成黑矩陣30后，黑矩陣30遮光區(qū)31和開(kāi)口區(qū)32存在厚度差。在后續(xù)制作時(shí)，構(gòu)成像素電路12的相關(guān)膜層的部分區(qū)域會(huì)陷入到黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32內(nèi)，造成在黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32附近，像素電路12中部分元器件移位，這會(huì)使得像素電路12出現(xiàn)短路或斷路的不良現(xiàn)象，影響顯示面板的顯示效果。在本技術(shù)方案中，在黑矩陣30靠近薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))的表面設(shè)置第二平坦化層14，且利用第二平坦化層14覆蓋黑矩陣30的遮光區(qū)31并填充黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32的目的是，為了消除黑矩陣30遮光區(qū)31和黑矩陣30開(kāi)口區(qū)32的厚度差，防止出現(xiàn)后續(xù)制作工藝形成的像素電路12中部分元器件移位的不良現(xiàn)象，提高顯示面板的良率。可選地，還可以設(shè)置第二平坦化層14僅填充黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32。
在具體制作時(shí)，第一平坦化層13和第二平坦化層14的材料可以為任意絕緣材料。由于聚酰亞胺物理化學(xué)性能穩(wěn)定、電絕緣性好、制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，可選地，第一平坦化層13和第二平坦化層14的材料為聚酰亞胺。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，參見(jiàn)圖5，該顯示面板中，第一基板11為柔性基板；黑矩陣30設(shè)置于薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))與第一基板11之間；顯示面板還包括第一平坦化層13，第一平坦化層13位于黑矩陣30靠近薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))的表面，第一平坦化層13覆蓋黑矩陣30的遮光區(qū)31并填充黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32。
類似地，本技術(shù)方案中，在黑矩陣30靠近薄膜晶體管(包含于像素電路12內(nèi))的表面設(shè)置第一平坦化層13，并利用第一平坦化層13覆蓋黑矩陣30的遮光區(qū)31并填充黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32的目的是，為了消除黑矩陣30遮光區(qū)31和黑矩陣30開(kāi)口區(qū)32的厚度差，防止出現(xiàn)后續(xù)制作工藝形成的像素電路12中部分元器件移位的不良現(xiàn)象，提高顯示面板的良率。
在具體制作時(shí)，第一基板11和第二平坦化層13的材料可以為任意絕緣材料。由于聚酰亞胺物理化學(xué)性能穩(wěn)定、電絕緣性好、韌性強(qiáng)，制作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，可選地，第一基板11和第二平坦化層13的材料為聚酰亞胺。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，顯示面板中，構(gòu)成像素電路12的薄膜晶體管可以為頂柵極結(jié)構(gòu)，也可以為底柵結(jié)構(gòu)。在具體制作時(shí)，可以根據(jù)產(chǎn)品需求確定。下面就典型的顯示面板結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是所列出的示例僅僅用于解釋說(shuō)明本發(fā)明，并不是對(duì)本發(fā)明的限定。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，參見(jiàn)圖6，該顯示面板像素電路中示例性地僅包括一個(gè)薄膜晶體管121。該薄膜晶體管121為底柵結(jié)構(gòu)，包括：形成在第一基板11上的柵極1211；形成在柵極1211上的第一絕緣層1212；形成在第一絕緣層1212上的有源層1213；形成在有源層1213上的源極1214和漏極1215。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，參見(jiàn)圖7，該顯示面板像素電路中示例性地僅包括一個(gè)薄膜晶體管121。該薄膜晶體管121為頂柵結(jié)構(gòu)，包括：形成在第一基板11上的有源層1213；形成在有源層1213上的第一絕緣層1212；形成在第一絕緣層1212上的柵極1211；形成在柵極上的第二絕緣層1216；形成在第二絕緣層1216上的源極1214和漏極1215。
考慮到現(xiàn)有的顯示模組中往往還包括位于像素電路背離第一基板一側(cè)的發(fā)光單元，像素電路與發(fā)光單元一一對(duì)應(yīng)。若發(fā)光單元發(fā)出的光線直接入射指紋識(shí)別模組的指紋傳感器內(nèi)，同樣會(huì)致使指紋識(shí)別模組的指紋傳感器噪聲過(guò)大，影響指紋識(shí)別模組指紋識(shí)別的精確度?？蛇x地，如圖6或圖7所示，發(fā)光單元15在第一基板11上的垂直投影位于遮光區(qū)31在第一基板11上的垂直投影內(nèi)。這樣設(shè)置可以利用黑矩陣遮光區(qū)31遮擋發(fā)光單元15發(fā)出的沿由發(fā)光單元15指向指紋識(shí)別模組20方向傳播的光線，進(jìn)而提高指紋識(shí)別模組的信噪比，提高顯示面板的指紋識(shí)別精度。
需要說(shuō)明的是，若該顯示面板為有機(jī)發(fā)光顯示面板，如圖6或圖7，該發(fā)光單元15可以包括第一電極151、第二電極152以及位于第一電極151和第二電極152之間的發(fā)光層153。在工作時(shí)，可選地，第一電極151為陽(yáng)極，第二電極152為陰極；或者第一電極151為陰極，第二電極152為陽(yáng)極。若該顯示面板為液晶顯示面板，該發(fā)光單元可以為子像素單元。
圖8a為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖8b為沿圖8a中c1-c2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，參見(jiàn)圖8a和圖8b，該指紋識(shí)別模組20包括：第二基板21，形成在第二基板21上的多個(gè)分立設(shè)置的指紋傳感器22，指紋傳感器22設(shè)置于第二基板21靠近第一基板11的一側(cè)，指紋傳感器22在第一基板11上的垂直投影至少部分位于黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32在第一基板11上的垂直投影內(nèi)。這里設(shè)置指紋傳感器22在第一基板11上的垂直投影至少部分位于黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)32在第一基板11上的垂直投影內(nèi)的好處是，降低因黑矩陣30的遮光區(qū)31對(duì)經(jīng)用戶手指指紋反射形成的光線的遮蔽效果，使得盡量多的經(jīng)用戶手指指紋反射形成的光線穿過(guò)黑矩陣30的開(kāi)口區(qū)31入射到指紋傳感器22內(nèi)，提高指紋傳感器22的信噪比。
進(jìn)一步地，指紋識(shí)別模組22還可以包括背光源23，背光源23設(shè)置于第二基板21背離第一基板11的一側(cè)?？蛇x地，指紋識(shí)別模組20中背光源23為準(zhǔn)直光源或面光源。與使用面光源相比，使用準(zhǔn)直光源可以減弱經(jīng)用戶手指指紋反射形成的光線在不同指紋傳感器之間的串?dāng)_，提高指紋識(shí)別的精度。但是由于準(zhǔn)直光源往往比面光源厚度大，使用準(zhǔn)直光源會(huì)增加顯示面板的厚度。
圖9a為指紋識(shí)別模組中指紋傳感器的一種電路圖，圖9b為指紋識(shí)別模組中指紋傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，參見(jiàn)圖9a和圖9b，指紋傳感器包括光敏二極管d、存儲(chǔ)電容c(圖9b中未示出)和薄膜晶體管t；光敏二極管d的正極d1與存儲(chǔ)電容c的第一電極電連接，光敏二極管d的負(fù)極d2與存儲(chǔ)電容c的第二電極以及薄膜晶體管t的漏極td電連接；薄膜晶體管t的柵極tg與開(kāi)關(guān)控制線gate電連接，薄膜晶體管t的源極ts與信號(hào)檢測(cè)線data電連接。
圖10為指紋識(shí)別模組進(jìn)行指紋識(shí)別工作原理圖。下面結(jié)合圖9a、圖9b和圖10對(duì)指紋識(shí)別原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖9a、圖9b和圖10，在指紋識(shí)別階段，在與指紋傳感器電連接的驅(qū)動(dòng)芯片(圖9a、圖9b和圖10中未示出)的控制，指紋傳感器22中的薄膜晶體管t導(dǎo)通。當(dāng)用戶將手指按壓在顯示面板上，指紋識(shí)別模組20中背光源23發(fā)出的光分為兩部分：一部分為光線a，該部分光線從開(kāi)口區(qū)32穿過(guò)，照射到手指上，并在手指指紋的表面反射形成反射光b；另一部分為光線c，該部分光線照射到黑矩陣30遮光區(qū)31上，并被黑矩陣30的遮光區(qū)31吸收。經(jīng)手指指紋反射形成的反射光b入射到指紋傳感器22中，被指紋傳感器22的光敏二極管d接收，并將其轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，所形成的電流信號(hào)經(jīng)薄膜晶體管t傳輸至信號(hào)檢測(cè)線data。由于按壓在顯示面板的手指指紋中的脊41與顯示面板表面接觸，谷42不與顯示面板表面接觸，致使光線照射到指紋的谷42和脊41上的反射率不同，進(jìn)而致使指紋傳感器22接收到的在脊41的位置處形成的反射光b和在谷42的位置處形成的反射光b的強(qiáng)度不同，使得由在脊41的位置處形成的反射光b和在谷42的位置處形成的反射光b轉(zhuǎn)換成的電流信號(hào)大小不同。根據(jù)電流信號(hào)大小可以進(jìn)行指紋識(shí)別。
在上述各技術(shù)方案中，為了防止顯示模組10與指紋識(shí)別模組20發(fā)生相對(duì)位移，并且為了保證顯示面板具有良好的光線透過(guò)率。可選地，如圖10所示，指紋識(shí)別模組20與第一基板11通過(guò)光學(xué)膠50粘結(jié)。光學(xué)膠50的材料可以是亞克力系材料和硅系材料。
進(jìn)一步地，考慮到偏光片具有使得滿足特定條件的光線透過(guò)，同時(shí)限制不滿足該特定條件的光線透過(guò)的作用，可以將偏光片應(yīng)用于上述技術(shù)方案中，或者單獨(dú)使用偏光片以利用偏光片的性能，改善指紋噪聲光(包括發(fā)光單元發(fā)出的未經(jīng)觸摸主體反射的光以及經(jīng)薄膜晶體管源極、漏極和柵極反射形成的反射光等)的干擾，提高信噪比，進(jìn)而提高了指紋識(shí)別模組識(shí)別指紋的精確度。
示例性地，該顯示面板，包括：顯示模組，包括第一基板和位于第一基板上的第一偏光片，顯示模組的出光面位于第一偏光片遠(yuǎn)離第一基板的一側(cè)；指紋識(shí)別模組，位于第一基板遠(yuǎn)離第一偏光片的一側(cè)，包括指紋識(shí)別層和位于指紋識(shí)別層靠近顯示模組一側(cè)的第二偏光片；背光源，位于第一偏光片遠(yuǎn)離顯示模組的出光面的一側(cè)；指紋識(shí)別層用于根據(jù)光源發(fā)出的光線經(jīng)由觸摸主體反射到所述指紋識(shí)別層的指紋信號(hào)光以進(jìn)行指紋識(shí)別。其中，第一偏光片與第二偏光片相配合，以使通過(guò)第一偏光片和第二偏光片的指紋信號(hào)光無(wú)光強(qiáng)損耗；第二偏光片用于減弱指紋噪聲光的光強(qiáng)，指紋噪聲光為除指紋信號(hào)光之外的其他光。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在顯示模組中的第一基板靠近顯示模組出光面的一側(cè)設(shè)置第一偏光片，將指紋識(shí)別模組設(shè)置于第一基板遠(yuǎn)離第一偏光片的一側(cè)，且指紋識(shí)別模組具有指紋識(shí)別層和位于指紋識(shí)別層靠近顯示模組一側(cè)的第二偏光片，在指紋識(shí)別階段，位于第一偏光片遠(yuǎn)離顯示模組的出光面一側(cè)的背光源發(fā)出的光，經(jīng)觸摸顯示屏的觸摸主體(手指)反射后形成指紋信號(hào)光。此時(shí)，第一偏光片和第二偏光片相配合，可以使指紋信號(hào)光無(wú)光強(qiáng)損耗地通過(guò)第一偏光片和第二偏光片；同時(shí)，在未經(jīng)觸摸主體反射的光(指紋噪聲光)到達(dá)指紋識(shí)別層之前，第二偏光片可以至少對(duì)指紋噪聲光的光強(qiáng)進(jìn)行減弱，由此，可以改善指紋噪聲光的干擾，提高信噪比，進(jìn)而提高了指紋識(shí)別模組識(shí)別指紋的精確度。
上述背光源具體設(shè)置于在指紋識(shí)別模組遠(yuǎn)離顯示模組的一側(cè)。
圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖11所示，本實(shí)施例的顯示面板可包括：顯示模組10，包括第一基板11和位于第一基板11上的第一偏光片041，顯示模組10的出光面位于第一偏光片041遠(yuǎn)離第一基板11的一側(cè)；發(fā)光單元15，位于第一基板11和第一偏光片041之間，用于產(chǎn)生顯示圖像的光；指紋識(shí)別模組20，位于第一基板11遠(yuǎn)離第一偏光片041的一側(cè)，包括第二基板21、位于第二基板21靠近顯示模組10的多各指紋傳感器22、位于指紋傳感器22靠近顯示模組10一側(cè)的第二偏光片042，以及位于第二基板21背離指紋傳感器22一側(cè)的背光源23，該背光源23作為指紋識(shí)別模組20的光源。指紋傳感器22用于根據(jù)背光源23發(fā)出的光線經(jīng)由觸摸主體反射后形成的指紋信號(hào)光進(jìn)行指紋識(shí)別。
可選的，發(fā)光單元15可包括發(fā)光顏色為紅色發(fā)光單元、發(fā)光顏色為綠色的發(fā)光單元以及發(fā)光顏色為藍(lán)色的發(fā)光單元。可選的，顯示面板包括顯示區(qū)，發(fā)光單元15和指紋傳感器22位于顯示區(qū)內(nèi)，由此，可在顯示面板的顯示區(qū)實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。
考慮到上述發(fā)光單元15用于產(chǎn)生顯示圖像的光，采用背光源23作為指紋識(shí)別模組20的光源，在顯示階段，背光源23不發(fā)光，避免影響顯示效果，在指紋識(shí)別階段，發(fā)光單元15不發(fā)光，避免由發(fā)光單元15漏出的光，以及發(fā)出的光經(jīng)觸摸主體反射后到達(dá)指紋傳感器22，對(duì)指紋識(shí)別造成干擾。因此，基于上述方案，本實(shí)施例的顯示模組10還包括第二顯示驅(qū)動(dòng)電路(圖中未示出)，用于在指紋識(shí)別階段，不輸出驅(qū)動(dòng)發(fā)光單元15的顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在顯示階段，不輸出驅(qū)動(dòng)背光源發(fā)光的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
可選的，本實(shí)施例的第一偏光片041可包括層疊的第一四分之一波片和第三線偏光片，第一四分之一波片位于第三線偏光片靠近發(fā)光單元15的一側(cè)；第二偏光片042可包括層疊的第二四分之一波片和第四線偏光片，第二四分之一波片位于第四線偏光片靠近發(fā)光單元15的一側(cè)；
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；
迎著指紋信號(hào)光的傳輸方向，以逆時(shí)針為正方向，第一四分之一波片的光軸方向與第三線偏光片的偏振方向之間的夾角為45°，第二四分之一波片的光軸方向與第四線偏光片的偏振方向之間的夾角為-45°；或者第一四分之一波片的光軸方向與第三線偏光片的偏振方向之間的夾角為-45°，第二四分之一波片的光軸方向與第四線偏光片的偏振方向之間的夾角為45°。
示例性的，以迎著指紋信號(hào)光的傳輸方向，以逆時(shí)針為正方向，第一四分之一波片的光軸方向與第三線偏光片的偏振方向之間的夾角為45°，第二四分之一波片的光軸方向與第四線偏光片的偏振方向之間的夾角為-45°為例進(jìn)行說(shuō)明，其中，第一四分之一波片和第二四分之一波片的材料均為方解石，以第一四分之一波片和第二四分之一波片的e軸作為光軸。請(qǐng)繼續(xù)參考圖11，實(shí)線箭頭表示背光源23向出光面發(fā)出的光線和經(jīng)觸摸主體反射后形成的指紋信號(hào)光的光線，虛線箭頭表示背光源23發(fā)出的光經(jīng)顯示模組10中的金屬(即顯示模組10中像素電路中薄膜晶體管的源極、漏極以及柵極)反射的光線。在指紋識(shí)別階段，參考圖12a，背光源23發(fā)出的光被觸摸主體反射前，迎著該光的傳輸方向，以逆時(shí)針為正方向，第一四分之一波片0111的e軸方向與第三線偏光片0112的偏振方向p之間的夾角為-45°，第二四分之一波片0221的e軸方向與第四線偏光片0222的偏振方向之間的夾角為45°。背光源23發(fā)出的自然光經(jīng)過(guò)第四線偏光片0222之后，變成偏振方向位于一三象限的線偏振光，通過(guò)第二四分之一波片0221變成左旋的圓偏振光，再通過(guò)第一四分之一波片0111變成偏振方向位于二四象限的線偏振光，且偏振方向與第三線偏光片0112的偏振方向平行，因而再經(jīng)過(guò)第三線偏光片0112時(shí)偏振狀態(tài)保持不變。參考圖12b，該線偏振光經(jīng)觸摸主體反射后形成指紋信號(hào)光，且仍為偏振方向不變的線偏振光，但迎著該指紋信號(hào)光的傳輸方向，指紋信號(hào)光為偏振方向位于一三象限的線偏振光；指紋信號(hào)光再次通過(guò)第三線偏光片0112時(shí)偏振狀態(tài)和光強(qiáng)不變，通過(guò)第一四分之一波片0111時(shí)變成左旋的圓偏振光且光強(qiáng)不變；該左旋的圓偏振光通過(guò)第二四分之一波片0221時(shí)，變成偏振方向位于二四象限的線偏振光且光強(qiáng)不變，最后經(jīng)偏振方向與該線偏振光的偏振方向平行的第四線偏光片0222，輸出光強(qiáng)不變的線偏振光。而對(duì)于背光源發(fā)出的光經(jīng)金屬反射后的指紋噪聲光，請(qǐng)參考圖13a，背光源23發(fā)出的自然光經(jīng)過(guò)第四線偏光片0222之后，變成偏振方向位于一三象限的線偏振光，通過(guò)第二四分之一波片0221變成左旋的圓偏振光，左旋的圓偏振光經(jīng)金屬反射后變成右旋的圓偏振光；參考圖13b，右旋的圓偏振光再次通過(guò)第二四分之一波片0221變成偏振方向位于一三象限的線偏振光，且偏振方向與第四線偏光片0222的偏振方向相垂直，因此指紋噪聲光無(wú)法通過(guò)第四線偏光片0222到達(dá)指指紋傳感器22。因此，第二偏光片可以完全消除被顯示模組中金屬反射的指紋噪聲光，以提高信噪比。
可選的，本實(shí)施例的顯示面板為剛性顯示面板。具體的，如圖11所示，第一基板11為第一玻璃基板，顯示模組10還包括第二玻璃基板17；發(fā)光單元15位于第一玻璃基板11和第二玻璃基板17之間，第一玻璃基板11和第二玻璃基板17由支撐柱18支撐，第一玻璃基板11和第二玻璃基板17之間存在空氣間隙，可選的，空氣間隙的厚度為4μm。顯示面板還包括蓋板19，蓋板19可通過(guò)液態(tài)光學(xué)膠貼附于第一偏光片041遠(yuǎn)離發(fā)光單元15一側(cè)的表面，可選的，顯示模組10的厚度為1410μm。另外，第二偏光片042可通過(guò)光學(xué)膠層(圖中未示出)貼附于第一基板11，以將顯示模組10和指紋識(shí)別模組20貼合到一起，組成顯示面板。
圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與圖11所對(duì)應(yīng)的實(shí)施例不同的是，本實(shí)施例的顯示面板為柔性顯示面板。具體的，如圖14所示，第一基板11為柔性基板，顯示模組10還包括薄膜封裝層16，以代替上述實(shí)施例的第二玻璃基板；其中，薄膜封裝層16覆蓋發(fā)光單元15。
需要說(shuō)明的是，上述實(shí)施例對(duì)應(yīng)的圖12a和圖12b示出的四分之一波片的光軸方向和線偏光片的偏振方向僅便于理解，而本發(fā)明實(shí)施例中，第一四分之一波片的光軸方向和第二四分之一波片的光軸方向無(wú)特定關(guān)系，第三線偏光片的偏振方向和第四線偏光片的偏振方向也無(wú)特定關(guān)系，只需第一四分之一波片的光軸方向和第三線偏光片的偏振方向之間的夾角，以及第二四分之一波片的光軸方向和第四線偏光片的偏振方向之間的夾角滿足上述實(shí)施例的限定條件即可。
進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以在位于顯示模組與指紋識(shí)別模組之間增設(shè)角度限定膜，以將經(jīng)由觸摸主體反射到指紋傳感器單元的光線中，相對(duì)于角度限定膜的入射角大于角度限定膜的透過(guò)角的光線濾除。其中，角度限定膜對(duì)垂直于角度限定膜入射的光線的透過(guò)率為a；角度限定膜的透過(guò)角是指透過(guò)率為ka的光線相對(duì)于角度限定膜的入射角；0<k<1。這樣設(shè)置的好處是，進(jìn)一步改善指紋噪聲光的干擾，提高信噪比，進(jìn)而提高了指紋識(shí)別模組識(shí)別指紋的精確度。
具體地，圖15a為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種顯示面板的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖15b為沿圖15a中m1-m2方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖15a和圖15b，顯示面板包括顯示模組10、指紋識(shí)別模組20以及角度限定膜70。其中，顯示模組10包括第一基板11，以及位于第一基板11上的多個(gè)發(fā)光單元15，指紋識(shí)別模組20位于第一基板11遠(yuǎn)離發(fā)光單元15一側(cè)的顯示區(qū)內(nèi)，包括第二基板21，以及位于第二基板21上的至少一個(gè)指紋傳感器22，角度限定膜70位于顯示模組10與指紋識(shí)別模組20之間。
指紋識(shí)別模組20能夠根據(jù)經(jīng)由觸摸主體反射到指紋傳感器22的光線進(jìn)行指紋識(shí)別，角度限定膜70則能夠?qū)⒔?jīng)由觸摸主體反射到指紋傳感器22的光線中，相對(duì)于角度限定膜70的入射角大于角度限定膜70的透過(guò)角的光線濾除?？梢栽O(shè)定角度限定膜70對(duì)垂直于角度限定膜70入射的光線的透過(guò)率為a，角度限定膜70的透過(guò)角是指透過(guò)率為ka的光線相對(duì)于角度限定膜70的入射角，且0<k<1，相對(duì)于角度限定膜70的入射角大于角度限定膜70的透過(guò)角的光均能夠被角度限定膜70濾除?？蛇x的，可以設(shè)置k等于0.1，即角度限定膜70的透過(guò)角為透過(guò)率為0.1a的光線相對(duì)于角度限定膜70的入射角。
可選的，指紋識(shí)別模組20還可以包括背光源23，背光源23位于第二基板21遠(yuǎn)離指紋傳感器22的一側(cè)，指紋傳感器22能夠根據(jù)背光源23發(fā)出的光線經(jīng)由觸摸主體反射后形成指紋信號(hào)光以進(jìn)行指紋識(shí)別，例如圖15b中所示的虛線表示的光線。角度限定膜70能夠?qū)⒈彻庠?3發(fā)出的，經(jīng)由觸摸主體反射到指紋傳感器22的光線中，相對(duì)于角度限定膜70的入射角大于角度限定膜70的透過(guò)角的光線濾除，以避免背光源23的光經(jīng)由觸摸主體不同位置反射的光線照射至同一指紋傳感器22造成的串?dāng)_現(xiàn)象，提高指紋識(shí)別的準(zhǔn)確性和精度。
可選的，背光源23發(fā)出的光線，經(jīng)由相鄰兩指紋傳感器22之間的間隙照射至觸摸主體，光線垂直于觸摸主體反射，經(jīng)由顯示模組10照射至指紋傳感器22的透過(guò)率可以大于10％。具體的，如果垂直于觸摸主體反射的光線，經(jīng)由顯示模組10照射至指紋傳感器22的透過(guò)率過(guò)小，則光線到達(dá)指紋傳感器22時(shí)的強(qiáng)度較小，會(huì)影響指紋識(shí)別的精度。另外，相對(duì)于指紋傳感器22根據(jù)發(fā)光單元15發(fā)出的光線進(jìn)行指紋識(shí)別，指紋傳感器22根據(jù)背光源23發(fā)出的光線進(jìn)行指紋識(shí)別過(guò)程，背光源23發(fā)出的光線達(dá)到指紋傳感器22的過(guò)程，光線經(jīng)過(guò)的膜層數(shù)量更多，即經(jīng)過(guò)的膜層的總厚度越大，因此光線垂直于觸摸主體反射，經(jīng)由顯示模組10照射至指紋傳感器22的透過(guò)率也就越大。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)背光源23的類型不作限定，可以是點(diǎn)光源，也可以是面光源，只要保證背光源23發(fā)出的光線經(jīng)由觸摸主體能夠反射至指紋傳感器22上即可。
圖16a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖16b為沿圖16a中e1-e2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖16a和圖16b，角度限定膜70包括多個(gè)平行于第一基板11所在平面，沿同一方向間隔排列的不透光區(qū)域71和透光區(qū)域72，不透光區(qū)域71設(shè)置有吸光材料。
具體的，由于不透光區(qū)域71設(shè)置有吸光材料，當(dāng)光線照射至不透光區(qū)域71時(shí)，會(huì)被不透光區(qū)域71的吸光材料吸收，即經(jīng)由觸摸主體反射的該部分光無(wú)法通過(guò)角度限定膜70照射至指紋傳感器22上，角度限定膜70能夠有效濾除該部分光線。如圖16b所示，由于照射至不透光區(qū)域71的光線會(huì)被該區(qū)域的吸光材料吸收，因此角度限定膜70的透過(guò)角滿足如下公式：
其中，θ為角度限定膜70的透過(guò)角，p為透光區(qū)域72沿透光區(qū)域72的排列方向的寬度，h為角度限定膜70的厚度。從圖16b中可以看出，θ、p和h存在
可選的，當(dāng)角度限定膜70包括多個(gè)平行于第一基板11所在平面，沿同一方向間隔排列的不透光區(qū)域71和透光區(qū)域72，且不透光區(qū)域71設(shè)置有吸光材料時(shí)，角度限定膜70的擴(kuò)散距離滿足如下公式：
其中，δx為角度限定膜70的擴(kuò)散距離，h為顯示模組10的厚度。角度限定膜70的擴(kuò)散距離是指同一個(gè)指紋傳感器22對(duì)應(yīng)的實(shí)際檢測(cè)光線與干擾檢測(cè)光線在觸控主體上的反射點(diǎn)之間的距離，相對(duì)于指紋傳感器22的入射角最小的反射光線為實(shí)際檢測(cè)光線，相對(duì)于指紋傳感器22的入射角，大于實(shí)際檢測(cè)光線相對(duì)于指紋傳感器22入射角的反射光線為干擾檢測(cè)光線。
實(shí)際檢測(cè)光線相對(duì)于指紋傳感器22的入射角可以近似為0°，能夠通過(guò)角度限定膜70的干擾光線中，相對(duì)于指紋傳感器22的入射角最小可以為角度限定膜70的透過(guò)角，因此存在如下的計(jì)算關(guān)系
圖16a示例性地將角度限定膜70設(shè)置成一維結(jié)構(gòu)，透光區(qū)域72和不透光區(qū)域71沿圖16a中的水平方向間隔排列，也可以將角度限定膜70設(shè)置成二維結(jié)構(gòu)，如圖16c所示，則透光區(qū)域72和不透光區(qū)域71可以沿圖16c所示角度限定膜70的對(duì)角線方向間隔排列，相對(duì)于一維結(jié)構(gòu)的角度限定膜70，二維結(jié)構(gòu)的角度限定膜70能夠?qū)Ω鱾€(gè)方向入射至角度限定膜70的光線進(jìn)行選擇性地濾除。
圖17a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖17b為沿圖17a中f1-f2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖17a和圖17b，角度限定膜70包括多孔結(jié)構(gòu)73，多孔結(jié)構(gòu)73的側(cè)壁71能夠吸收入射到側(cè)壁71上的光線，即該部分光線無(wú)法照射至指紋傳感器22上。示例性的，多孔結(jié)構(gòu)73可以是玻璃細(xì)管結(jié)構(gòu)，可以在玻璃細(xì)管的側(cè)壁71上涂覆黑色吸光材料，使得側(cè)壁71能夠吸收入射到側(cè)壁71上的光線，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)角度限定膜70對(duì)部分光線的濾除功能?？蛇x的，相鄰的多孔結(jié)構(gòu)73之間可以設(shè)置吸光材料，也可以不設(shè)置吸光性材料。
具體的，由于多孔結(jié)構(gòu)73的側(cè)壁71能夠吸收入射到側(cè)壁71上的光線，因此，角度限定膜70的透過(guò)角滿足如下公式：
其中，θ為角度限定膜70的透過(guò)角，d為多孔結(jié)構(gòu)73的直徑，h為角度限定膜70的厚度。從圖17b中可以看出，θ、d和h存在
可選的，當(dāng)角度限定膜70包括多孔結(jié)構(gòu)73，且多孔結(jié)構(gòu)73的側(cè)壁71能夠吸收入射到側(cè)壁71上的光線時(shí)，角度限定膜70的擴(kuò)散距離滿足如下公式：
其中，δx為角度限定膜70的擴(kuò)散距離，h為顯示模組10的厚度。該公式的推導(dǎo)過(guò)程與圖16a所示結(jié)構(gòu)的角度限定膜70的擴(kuò)散距離的推導(dǎo)過(guò)程類似，這里不再贅述。同樣的，角度限定膜70的擴(kuò)散距離越大，顯示面板進(jìn)行指紋識(shí)別的準(zhǔn)確度和精度越低。
需要說(shuō)明的是，從角度限定膜70的俯視角度講，多孔結(jié)構(gòu)73對(duì)應(yīng)的可以是圖17a所示的圓形結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的也可以是圖17c所示的正六邊形結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)多孔結(jié)構(gòu)73的形狀不作限定。
圖18a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖18a所示，角度限定膜70包括多個(gè)沿同一方向排列的光纖結(jié)構(gòu)74，圖18b為沿圖18a中光纖結(jié)構(gòu)74的延伸方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖18a和圖18b，光纖結(jié)構(gòu)74包括內(nèi)芯741和外殼742，每相鄰的兩個(gè)光纖結(jié)構(gòu)74之間設(shè)置有吸光材料743，則從光纖結(jié)構(gòu)74透出至兩光纖結(jié)構(gòu)74之間的光線能夠被光纖結(jié)構(gòu)74之間的吸光材料743吸收，以實(shí)現(xiàn)角度限定膜70對(duì)部分光線的濾除作用。
具體的，光纖結(jié)構(gòu)74的內(nèi)芯741和外殼742的折射率不同，角度限定膜70的透過(guò)角滿足如下公式：
其中，θ為角度限定膜70的透過(guò)角，n為顯示模組10中，與角度限定膜70接觸的膜層的折射率，ncore為光纖結(jié)構(gòu)74的內(nèi)芯741的折射率；nclad為光纖結(jié)構(gòu)74的外殼742的折射率。如圖18b所示，當(dāng)經(jīng)由觸摸主體反射的光線，相對(duì)于光纖結(jié)構(gòu)74組成的角度限定膜70的入射角大于θ時(shí)，光線在光纖結(jié)構(gòu)74中不會(huì)發(fā)生全反射，即可以穿出光纖結(jié)構(gòu)74被光纖結(jié)構(gòu)74之間的吸光材料743吸收，該部分光線即可以被角度限定膜70濾除，無(wú)法照射至指紋傳感器22上，也就實(shí)現(xiàn)了角度限定膜70對(duì)相對(duì)于角度限定膜70的入射角，大于角度限定膜70的透過(guò)角的光線的濾除，避免了經(jīng)由觸摸主體不同位置反射的光線照射至同一指紋傳感器22造成的串?dāng)_現(xiàn)象，提高了指紋識(shí)別的準(zhǔn)確性和精度。
可選的，當(dāng)角度限定膜70包括多個(gè)沿同一方向排列的光纖結(jié)構(gòu)74，光纖結(jié)構(gòu)74的內(nèi)芯741和外殼742的折射率不同，且每相鄰的兩個(gè)光纖結(jié)構(gòu)74之間設(shè)置有吸光材料743時(shí)，角度限定膜70的擴(kuò)散距離滿足如下公式：
δx＝h·tanθ
其中，δx為角度限定膜70的擴(kuò)散距離，h為顯示模組10的厚度。示例性的，如圖18c所示，實(shí)際檢測(cè)光線相對(duì)于指紋傳感器22的入射角可以近似為0°，能夠通過(guò)角度限定膜70的干擾光線中，相對(duì)于指紋傳感器22的入射角最小可以為角度限定膜70的透過(guò)角，也就是光線能夠在光纖結(jié)構(gòu)74中發(fā)生全反射的入射角臨界值，因此存在如下的計(jì)算關(guān)系
圖19a為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種角度限定膜的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，圖19b為沿圖19a中g(shù)1-g2的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖19a和圖19b，角度限定膜70包括多個(gè)沿同一方向排列的柱狀結(jié)構(gòu)75，柱狀結(jié)構(gòu)75包括內(nèi)芯751和外殼752，內(nèi)芯751和外殼752的折射率相同，構(gòu)成外殼752的材料包括吸光材料，則通過(guò)內(nèi)芯751照射至外殼352上的光線能夠被外殼752吸收，即該部分光線無(wú)法照射至指紋傳感器22上?？蛇x的，相鄰的柱狀結(jié)構(gòu)75之間可以設(shè)置吸光材料，也可以不設(shè)置吸光性材料。
具體的，通過(guò)內(nèi)芯751照射至外殼752上的光線能夠被外殼752吸收，因此，角度限定膜70的透過(guò)角滿足如下公式：
其中，θ為角度限定膜70的透過(guò)角，d為內(nèi)芯751的直徑，h為角度限定膜70的厚度。從圖19b中可以看出，θ、d和h存在
可選的，當(dāng)角度限定膜70包括多個(gè)沿同一方向排列的柱狀結(jié)構(gòu)75，柱狀結(jié)構(gòu)75包括內(nèi)芯751和外殼752，內(nèi)芯751和外殼752的折射率相同，構(gòu)成外殼752的材料包括吸光材料時(shí)，角度限定膜70的擴(kuò)散距離滿足如下公式：
其中，δx為角度限定膜70的擴(kuò)散距離，h為顯示模組10的厚度。該公式的推導(dǎo)過(guò)程與圖16a所示結(jié)構(gòu)的角度限定膜70的擴(kuò)散距離的推導(dǎo)過(guò)程類似，這里不再贅述，同樣的，角度限定膜70的擴(kuò)散距離越大，顯示面板進(jìn)行指紋識(shí)別的準(zhǔn)確度和精度越低。
需要說(shuō)明的是，從角度限定膜70的俯視角度講，柱狀結(jié)構(gòu)75對(duì)應(yīng)的可以是圖19a所示的圓形結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)的也可以其他形狀的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)柱狀結(jié)構(gòu)75的形狀不作限定。
可選的，角度限定膜70的擴(kuò)散距離小于400μm。角度限定膜70的擴(kuò)散距離越大，干擾檢測(cè)光線與實(shí)際檢測(cè)光線在觸摸主體上的反射點(diǎn)之間的距離越大，當(dāng)實(shí)際檢測(cè)光線與干擾檢測(cè)光線在觸摸主體上的反射點(diǎn)之間的距離大于指紋中谷42和與其相鄰的脊41之間的距離時(shí)，會(huì)使得顯示面板的指紋識(shí)別過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤，也就無(wú)法進(jìn)行指紋的識(shí)別，嚴(yán)重影響顯示面板指紋識(shí)別的準(zhǔn)確度。
可選的，指紋識(shí)別模組20與角度限定膜70之間可以設(shè)置光學(xué)膠層，用于將指紋識(shí)別模組20與角度限定膜70黏結(jié)?？蛇x的，指紋傳感器22包括光學(xué)指紋傳感器，光學(xué)指紋傳感能夠根據(jù)經(jīng)由觸摸主體反射的光線進(jìn)行指紋的檢測(cè)與識(shí)別，示例性的，構(gòu)成指紋傳感器22的材料包括非晶硅或砷化鎵或者硫化砷等吸光性材料，也可以是其它吸光性材料，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)構(gòu)成指紋傳感器22的材料不作限定。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在顯示模組10和指紋識(shí)別模組20之間設(shè)置角度限定膜70，且角度限定膜70能夠?yàn)V除經(jīng)由觸摸主體反射至指紋傳感器22的光線中，相對(duì)于角度限定膜70的入射角大于角度限定膜70的透過(guò)角的光線，即角度限定膜70的設(shè)置能夠?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)由觸摸主體不同位置反射至同一指紋傳感器22的光線進(jìn)行選擇性地濾除，有效避免了經(jīng)由觸摸主體不同位置反射的光線照射至同一指紋傳感器22造成的串?dāng)_現(xiàn)象，提高了指紋識(shí)別的準(zhǔn)確性和精度。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種顯示裝置。圖20為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖20，該顯示裝置101包括本發(fā)明實(shí)施例提供的任意一種顯示面板201。該顯示裝置101具體可以為手機(jī)、平板電腦以及智能可穿戴設(shè)備等。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)在薄膜晶體管與指紋識(shí)別模組之間設(shè)置黑矩陣，并設(shè)置黑矩陣包括遮光區(qū)和位于遮光區(qū)之間的開(kāi)口區(qū)，薄膜晶體管的柵極、源極和漏極在第一基板上的投影位于遮光區(qū)在第一基板上的投影內(nèi)，可以利用黑矩陣的遮光區(qū)遮擋從指紋識(shí)別模組中出射的光線，減少該光線在薄膜晶體管的柵極、源極和漏極上形成的反射光，降低在薄膜晶體管的柵極、源極和漏極處形成的反射光入射到指紋識(shí)別模組內(nèi)的可能性，進(jìn)而減少因該部分反射光入射到指紋識(shí)別模組后形成的噪聲。另外在黑矩陣上設(shè)置開(kāi)口區(qū)，可以允許從指紋識(shí)別模組中出射的光線從開(kāi)口區(qū)穿過(guò)，照射到用戶按壓在該顯示面板的手指上，并允許經(jīng)過(guò)手指指紋反射形成的反射光從開(kāi)口區(qū)穿過(guò)。這樣設(shè)置可以達(dá)到提高指紋識(shí)別模組的信噪比，提高指紋識(shí)別模組指紋識(shí)別精度的目的。
注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
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