本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種顯示裝置。

背景技術(shù)：

近幾年來，智能手機越來越普及，其中的支付功能給手機使用者帶來了極大的方便，外出購物，打車游玩，均可以用手機支付。因此，我們需要一部安全的手機來保障我們的財產(chǎn)，手機丟失后無法打開手機，盜取財物和信息。指紋識別在移動手機安全的需求下就應(yīng)運而生。當前的主流技術(shù)中，實現(xiàn)指紋識別的結(jié)構(gòu)主要是設(shè)置在屏幕的顯示區(qū)域外面。例如，有些指紋識別結(jié)構(gòu)設(shè)置在手機的主鍵(Home鍵)上，采用滑動或按壓的方式開鎖；還有一些指紋識別結(jié)構(gòu)設(shè)置在手機的背面，在手握住手機的時候，可以對放在手機后面的手指進行指紋識別。目前還沒有將指紋識別結(jié)構(gòu)設(shè)置在顯示區(qū)域的產(chǎn)品，這就導(dǎo)致的指紋識別的結(jié)構(gòu)設(shè)置具有一定的局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種顯示裝置，以實現(xiàn)在顯示區(qū)進行指紋識別，并獲得良好的識別效果。

為了解決上述技術(shù)問題之一，本發(fā)明提供一種顯示裝置，包括顯示面板和指紋識別模塊，所述顯示面板包括顯示基板，所述顯示基板被劃分為多個像素區(qū)和位于每相鄰兩個像素區(qū)之間的間隔區(qū)，每個所述像素區(qū)內(nèi)均設(shè)置有發(fā)光單元，所述顯示基板還包括設(shè)置在多個所述發(fā)光單元背光側(cè)的遮光層，所述遮光層上形成有多個位于所述間隔區(qū)的通光孔，所述遮光層朝向所述發(fā)光單元出光的一側(cè)還設(shè)置有與所述通光孔一一對應(yīng)的聚光透鏡；

所述指紋識別模塊設(shè)置在所述遮光層背離所述發(fā)光單元的一側(cè)，用于在所述顯示面板發(fā)光時透過所述通光孔采集并識別位于所述顯示面板出光側(cè)的指紋圖像。

優(yōu)選地，所述聚光透鏡的光軸穿過相應(yīng)的通光孔。

優(yōu)選地，所述聚光透鏡的光軸與相應(yīng)的通光孔的中心軸線重合。

優(yōu)選地，所述通光孔位于相應(yīng)聚光透鏡的焦點位置處。

優(yōu)選地，所述顯示面板還包括與所述顯示基板相對設(shè)置的蓋板，所述蓋板位于所述發(fā)光單元的出光側(cè)，且所述蓋板支撐在所述聚光透鏡上。

優(yōu)選地，多個像素區(qū)排列為多行多列，各個像素區(qū)的面積相等，所述聚光透鏡為球體的一部分。

優(yōu)選地，所述聚光透鏡的底面半徑在7μm～12μm之間，高度在1μm～3μm之間。

優(yōu)選地，多個所述像素區(qū)排列為多列，任意相鄰兩列中，其中一列中的像素區(qū)的面積大于另一列中的像素區(qū)的面積，位于相鄰兩列像素區(qū)之間的聚光透鏡為橢球體的一部分。

優(yōu)選地，當所述聚光透鏡為橢球體的一部分時，所述聚光透鏡底面的長軸在12μm～20μm之間，底面短軸在6μm～12μm之間，所述聚光透鏡的高度在1μm～3μm之間。

優(yōu)選地，所述聚光透鏡的折射率在1.3～1.8之間。

優(yōu)選地，所述通光孔的孔徑在2μm～3μm之間。

優(yōu)選地，所述遮光層采用金屬材料或不透光的聚酯材料制成。

在本發(fā)明提供的顯示裝置中，在顯示狀態(tài)下，當用戶手指放置在顯示面板的顯示區(qū)時，發(fā)光單元所發(fā)射的光線被指紋反射，反射光線經(jīng)過聚光透鏡的匯聚并穿過通光孔射向指紋識別模塊，指紋識別模塊根據(jù)從每個通光孔射出的光線識別出指紋圖像。通光孔的設(shè)置能夠防止顯示裝置外部的雜散光進入指紋識別模塊而影響指紋識別效果，聚光透鏡的設(shè)置使得被指紋反射回來的光線更加集中，識別效果更好。可見，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在顯示區(qū)進行指紋識別，并達到更好的指紋識別效果，并且，由于遮光層設(shè)置在發(fā)光單元的背光側(cè)，且通光孔設(shè)置在像素區(qū)之間的間隔區(qū)，因而不會影響正常顯示。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明提供的顯示裝置進行指紋識別時的示意圖；

圖2是顯示裝置中的聚光透鏡的形狀與像素區(qū)的分布的第一種關(guān)系示意圖；

圖3是顯示裝置中聚光透鏡的形狀與像素區(qū)的分布的第一種關(guān)系示意圖。

其中，附圖標記包括：

100、顯示面板；110、顯示基板；111、襯底；112、發(fā)光單元；113、遮光層；113a、通光孔；114、薄膜晶體管；115、像素界定層；120、聚光透鏡；130、蓋板；200、指紋識別模塊；300、手指；301、指紋；P、像素區(qū)；R、紅色像素區(qū)；G、綠色像素區(qū)；B、藍色像素區(qū)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種顯示裝置，所述顯示裝置能夠進行指紋識別，圖1為顯示裝置進行指紋識別時的示意圖；圖2和圖3分別為顯示裝置中的聚光透鏡的形狀與像素區(qū)的分布的兩種關(guān)系示意圖。結(jié)合圖1至圖3所示，所述顯示裝置包括顯示面板100和指紋識別模塊200，顯示面板100包括顯示基板110，顯示基板110被劃分為多個像素區(qū)P和位于每相鄰兩個像素區(qū)P之間的間隔區(qū)，每個像素區(qū)P內(nèi)均設(shè)置有發(fā)光單元112。顯示面板100還包括設(shè)置在多個發(fā)光單元112背光側(cè)的遮光層113，遮光層113上形成有多個位于所述間隔區(qū)的通光孔113a，遮光層113朝向發(fā)光單元112出光的一側(cè)還設(shè)置有與通光孔113a一一對應(yīng)的聚光透鏡120。指紋識別模塊200設(shè)置在遮光層113背離發(fā)光單元112的一側(cè)，用于在顯示面板100發(fā)光時透過通光孔采集并識別位于顯示面板100出光側(cè)的指紋301圖像。

其中，顯示基板110還可以包括襯底111、設(shè)置在襯底111上的薄膜晶體管114陣列。發(fā)光單元112可以為設(shè)置在薄膜晶體管114背離襯底111的一側(cè)的有機電致發(fā)光單元(Organic Light-Emitting Diode，簡稱OLED)，其包括相對設(shè)置的第一電極和第二電極以及設(shè)置在第一電極與第二電極之間的發(fā)光功能層，第一電極與薄膜晶體管112的漏極相連。其中，發(fā)光單元112可以為底發(fā)光式結(jié)構(gòu)，即，設(shè)置在發(fā)光功能層與襯底之間的第一電極為透明電極，第二電極為非透明電極；或者，所述發(fā)光單元為頂發(fā)光式結(jié)構(gòu)，即，第一電極為非透明電極，第二電極為透明電極。

需要說明的是，發(fā)光單元112具有出光側(cè)和背光側(cè)，出光側(cè)為發(fā)光單元112的光線所射向的那一側(cè)，上述背光側(cè)即為與出光側(cè)相對的一側(cè)。顯示面板的出光側(cè)即為發(fā)光單元的出光側(cè)。對于底發(fā)光式發(fā)光單元而言，其背光側(cè)即為發(fā)光單元112背離襯底111的一側(cè)；對于頂發(fā)光式發(fā)光單元112而言，其背光側(cè)即為發(fā)光單元112朝向襯底111的一側(cè)。在本發(fā)明中，發(fā)光單元112具體可以為頂發(fā)光式發(fā)光單元，即，遮光層113位于發(fā)光單元112朝向襯底111的一側(cè)；聚光透鏡120設(shè)置在相應(yīng)透光孔113a的背離襯底111的一側(cè)。

在本發(fā)明提供的顯示裝置中，在顯示狀態(tài)下，當用戶手指300放置在顯示面板100的顯示區(qū)時，發(fā)光單元112所發(fā)射的光線被指紋301反射，反射光線經(jīng)過聚光透鏡120的匯聚并穿過通光孔113a射向指紋識別模塊200，指紋識別模塊200根據(jù)從每個通光孔113a射出的光線識別出指紋圖像。通光孔113a的設(shè)置能夠防止顯示裝置外部的雜散光進入指紋識別模塊200而影響指紋識別效果，聚光透鏡120的設(shè)置使得被指紋301反射回來的光線更加集中，識別效果更好?？梢?，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)在顯示區(qū)進行指紋識別，并達到更好的指紋識別效果，并且，由于遮光層113設(shè)置在發(fā)光單元112的背光側(cè)，且通光孔113a設(shè)置在像素區(qū)之間的間隔區(qū)，因而不會影響正常顯示。

為了能夠使得指紋識別模塊200識別出完整的指紋圖像，通光孔113a和聚光透鏡120的分布應(yīng)當滿足，手指300放置在顯示面板100的顯示區(qū)時，手指300所在區(qū)域的聚光透鏡120應(yīng)能夠保證，手指300每個位置所反射的光線均能夠經(jīng)過聚光透鏡120和通光孔113a到達指紋識別模塊200。其中，指紋識別模塊200可以包括光電傳感器和圖像處理器，光電傳感器用于將接收到的光線轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給圖像處理器，圖像處理器根據(jù)接收到的電信號計算每個聚光透鏡處對應(yīng)的指紋圖像，并進一步合成完整的指紋圖像。

優(yōu)選地，聚光透鏡120的光軸穿過相應(yīng)的通光孔113a。進一步優(yōu)選地，聚光透鏡120的光軸與相應(yīng)通光孔113a的中心軸線重合。更進一步優(yōu)選地，通光孔113a可以位于相應(yīng)聚光透鏡120的焦點位置處，從而使得光線經(jīng)過聚光透鏡120的聚光后能夠盡可能多地穿過通光孔113a，以提高指紋識別效果。

為了保證聚光透鏡120所匯聚的光線能夠充分穿過通光孔，同時防止外界的雜散光穿過通光孔113a而影響指紋識別效果，通光孔113a的孔徑可以在2μm～3μm之間。其中，通光孔113a可以為圓柱形通光孔，也可以為方柱形通光孔。當通光孔113a為方柱形通光孔時，通光孔113a的孔徑為通光孔113a橫向上的最大尺寸。

進一步地，顯示面板100還包括與顯示基板110相對設(shè)置的蓋板130，蓋板130位于發(fā)光單元的出光側(cè)，且蓋板130支撐在聚光透鏡120上。如上文所述，本發(fā)明的發(fā)光單元112為頂發(fā)光式發(fā)光單元，蓋板130位于發(fā)光單元112的出光側(cè)，即，蓋板130位于發(fā)光單元112背離襯底111的一側(cè)。而聚光透鏡120可以同時起到聚光的作用和支撐蓋板130、保持顯示面板100結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用，從而以簡單的結(jié)構(gòu)同時實現(xiàn)在顯示區(qū)進行指紋識別和保持顯示面板100的穩(wěn)定性。

具體地，顯示基板110還包括設(shè)置在薄膜晶體管114陣列上方的像素界定層115，像素界定層115上形成有多個凹槽，發(fā)光單元112設(shè)置在凹槽內(nèi)，聚光透鏡120可以設(shè)置在像素界定層115上。聚光透鏡120的折射率可以在1.3～1.8之間，例如，聚光透鏡120的折射率為1.7。

本發(fā)明中的像素區(qū)P可以排列為不同的方式，第一種排列方式如圖2所示，多個像素區(qū)P排列為多行多列，各個像素區(qū)P的面積相等，這時，聚光透鏡120可以為球體的一部分。其中，聚光透鏡120的底面半徑在7μm～12μm之間，高度在1μm～3μm之間。

在這種像素區(qū)P均勻排列的情況下，聚光透鏡120也相應(yīng)地均勻排列，且有手指300觸摸時，相應(yīng)區(qū)域的每個聚光透鏡120均采集可以到手指300上的一個圓形區(qū)域反射的光線，更便于指紋識別模塊200根據(jù)每個圓形區(qū)域反射回的光線獲取整個指紋圖像。

像素區(qū)P的第二種排列方式如圖3所示，多個像素區(qū)P排列為多列，任意相鄰兩列中，其中一列中的像素區(qū)P的面積大于另一列中的像素區(qū)P的面積，位于相鄰兩列像素區(qū)P之間的聚光透鏡120為橢球體的一部分。如圖3中所示，右側(cè)列的藍色像素區(qū)B的面積約為左側(cè)列的紅色像素區(qū)R和綠色像素區(qū)G的面積之和，左側(cè)列像素區(qū)P和右側(cè)列像素區(qū)P之間的聚光透鏡的底面為橢圓，以充分利用間隔區(qū)。而對于同一列的像素區(qū)P，各像素區(qū)P的面積大小可以相同，相鄰兩個像素區(qū)P之間的聚光透鏡120可以為球體的一部分。

其中，當聚光透鏡120為橢球體的一部分時，聚光透鏡120的橢圓形的底面的長軸在12μm～20μm之間，底面短軸在6μm～12μm之間，所述聚光透鏡的高度在1μm～3μm之間。

本發(fā)明對遮光層13的材料不做具體限定，其具體可以采用金屬材料或不透光的聚酯材料制成。

上述為對本發(fā)明提供的顯示裝置的描述，可以看出，在顯示狀態(tài)下，當用戶手指放置在顯示面板的顯示區(qū)時，發(fā)光單元所發(fā)射的光線被指紋反射，反射光線經(jīng)過聚光透鏡的匯聚并穿過通光孔攝像指紋識別模塊，指紋識別模塊根據(jù)從每個通光孔射出的光線識別出指紋圖像。通光孔的設(shè)置能夠防止顯示裝置外部的雜散光進入指紋識別模塊而影響指紋識別效果，聚光透鏡的設(shè)置使得被指紋反射回來的光線更加集中，識別效果更好。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。