CN112289839A

CN112289839A - 显示装置

Info

Publication number: CN112289839A
Application number: CN202011186753.8A
Authority: CN
Inventors: 赵东方
Original assignee: Yungu Guan Technology Co Ltd
Current assignee: Yungu Guan Technology Co Ltd
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2021-01-29

Abstract

本发明公开了一种显示装置，显示装置包括：显示功能层，显示功能层包括薄膜晶体管阵列以及位于薄膜晶体管阵列一侧的发光器件层；光感器件，设置于薄膜晶体管阵列远离发光器件层的一侧，光感器件位于指纹识别区；光学准直结构层，设置于光感器件与显示功能层之间；光学准直结构层包括光学准直结构，光学准直结构设置于指纹识别区，在显示装置厚度方向上，光学准直结构与光感器件对应；光学准直结构靠近显示功能层的一侧的表面包括微纳米结构阵列。本发明实施例的显示装置，可以使得显示功能层中各薄膜晶体管沟道所被照射的光线强度较为一致，则薄膜晶体管的性能可以较为一致，发光器件的亮度可以较为一致，进而提高显示面板显示均匀性。

Description

显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，屏下识别技术已成为主要的指纹识别技术之一。

现有屏下指纹识别技术中，光感指纹识别是主要实现手段。该技术依靠显示屏发出的局部强光将使用者的指纹信息传递到位于显示模组下方的指纹光传感器上，传感器将带有指纹信息的光信号转换为电信号加以识别。

然而，现有光感指纹识别的显示装置中，存在显示面板显示不均匀的问题。

发明内容

本发明提供一种显示装置，以实现提高显示面板的显示均匀性，保证显示面板的良好显示效果。

本发明实施例提供了一种显示装置，划分为指纹识别区和非指纹识别区；所述显示装置包括：

显示功能层，所述显示功能层包括薄膜晶体管阵列以及位于所述薄膜晶体管阵列一侧的发光器件层；

光感器件，设置于所述薄膜晶体管阵列远离所述发光器件层的一侧，所述光感器件位于所述指纹识别区；

光学准直结构层，设置于所述光感器件与所述显示功能层之间；所述光学准直结构层包括光学准直结构，所述光学准直结构设置于所述指纹识别区，在所述显示装置厚度方向上，所述光学准直结构与所述光感器件对应；所述光学准直结构靠近所述显示功能层的表面包括微纳米结构阵列。

可选的，所述微纳米结构阵列包括阵列排布的多个凸起结构。

可选的，所述凸起结构的形状为圆柱状、圆台状、椎状、球状、椭球状。

可选的，所述显示装置还包括基底，所述显示功能层和所述光感器件设置于所述基底的相反侧；

所述显示装置还包括粘合层，所述粘合层设置于所述基底远离所述显示功能层的一侧，所述粘合层设置有开口，所述开口与所述指纹识别区对应，所述光学准直结构设置于所述开口中。

可选的，所述光学准直结构的厚度等于所述粘合层的厚度。

可选的，所述显示装置还包括支撑层，所述支撑层位于所述基底与所述粘合层之间，且在所述指纹识别区和所述非指纹识别区中均设置有支撑层。

可选的，所述显示装置还包括支撑层，所述支撑层位于所述基底与所述粘合层之间，且所述支撑层设置于所述非指纹识别区。

可选的，所述光学准直结构的折射率大于空气的折射率。

可选的，所述基底、所述显示功能层、所述粘合层和所述光学准直层包括在所述显示装置的显示面板中，所述光感器件外挂于所述显示面板。

可选的，所述显示装置还包括基底，所述光学器件设置于所述显示功能层和所述基底之间，基底、所述显示功能层、所述光学准直层和所述光学器件包括在所述显示装置的显示面板中。

本发明实施例提供了显示装置，通过设置显示装置包括：显示功能层，显示功能层包括薄膜晶体管阵列以及位于薄膜晶体管阵列一侧的发光器件层；光感器件，设置于薄膜晶体管阵列远离发光器件层的一侧，光感器件位于指纹识别区；光学准直结构层，设置于光感器件与显示功能层之间；光学准直结构层包括光学准直结构，光学准直结构设置于指纹识别区，在显示装置厚度方向上，光学准直结构与光感器件对应；光学准直结构靠近显示功能层的一侧的表面包括微纳米结构阵列。使得被手指反射的光线到达微纳米结构阵列后，在微纳米结构阵列的表面发生多次反射以及折射，进而使得光线可以更多地通过光学准直结构层到达光感器件，进而有利于提高光感器件的灵敏度，提高指纹识别的精准度。并且，经手指反射的光线到达光学准直结构后，反射至显示功能层的光线则会减少，则在指纹识别区单位面积上反射至显示功能层的光线密度减小，进而减小指纹识别区和非指纹识别区反射至薄膜晶体管沟道的光线密度差异，使得显示功能层中各薄膜晶体管沟道所被照射的光线强度较为一致，则薄膜晶体管的性能可以较为一致，发光器件的亮度可以较为一致，进而提高显示面板显示均匀性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种显示装置的俯视图；

图2是本发明实施例提供的一种显示装置的剖视图；

图3是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图；

图4是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图；

图5是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图；

图6是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图；

图7是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图。

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。

正如背景技术所述，现有光感指纹识别的显示装置中，存在显示面板显示不均匀的问题。经发明人研究发现，出现上述问题的原因在于，现有光感指纹识别的显示装置中，通常包括用于显示的显示功能层，显示功能层通常包括用于驱动发光器件发光的像素电路，像素电路包括薄膜晶体管，薄膜晶体管的性能会影响到发光器件的发光性能。显示装置还包括用于进行指纹识别的识别功能层，其中识别功能层通常包括光感器件。其中识别功能层通常设置于显示功能层的下方，光感指纹识别的显示装置中，通常包括指纹识别区和非指纹识别区，识别功能层中的光感器件设置于指纹识别区，而非指纹识别区不需设置光感器件，因此显示装置的识别功能层和/或识别功能层的附近膜层结构不同，导致光线通过手指的指纹反射到识别功能层或者识别功能层的附近膜层后，光线被再次反射程度不同，通常对于指纹识别区和非指纹识别区的识别功能层或者识别功能层的附近膜层中的同一膜层来说，单位面积上指纹识别区的反射光线数量高于非指纹识别区的反射光线数量，也即指纹识别区反射光线密度高于非指纹识别区反射光线密度。光线被识别功能层或者识别功能层附近膜层反射后，可能会照射到显示功能层薄膜晶体管的沟道区域，由于指纹识别区的反射光线密度高于非指纹识别区的反射光线密度，使得相对于非指纹识别区，被指纹识别区内识别功能层或者识别功能层相邻膜层所反射光线照射到沟道区域的薄膜晶体管更容易发生特性漂移，而薄膜晶体管发生特性漂移后直接影响到其所在像素电路对发光器件的驱动，使得发光器件的发光性能可能会受到影响，例如表现为发光器件的发光亮度可能受到影响，最终导致显示装置显示不均匀。

基于上述问题，本发明实施例提供一种显示装置，图1是本发明实施例提供的一种显示装置的俯视图，图2是本发明实施例提供的一种显示装置的剖视图，图3是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图，其中图2和图3可以对应图1沿剖面线B-B’剖切得到的剖视图，参考图1-图3，该显示装置划分为指纹识别区FA和非指纹识别区NFA；显示装置包括：

显示功能层110，显示功能层110包括薄膜晶体管阵列111以及位于薄膜晶体管阵列111一侧的发光器件层112；

光感器件120，设置于薄膜晶体管阵列111远离发光器件层112的一侧，光感器件120位于指纹识别区FA；

光学准直结构层130，设置于光感器件120与显示功能层110之间；光学准直结构层130包括光学准直结构131，光学准直结构131设置于指纹识别区FA，在显示装置厚度方向y上，光学准直结构131与光感器件120对应；光学准直结构131靠近显示功能层110的一侧的表面包括微纳米结构阵列。

具体的，显示功能层110可以是有机发光二极管显示功能层、液晶显示功能层、量子点发光二极管显示功能层、微发光二极管显示功能层等，本发明在此不做具体限定。显示功能层110包括薄膜晶体管阵列111和位于薄膜晶体管阵列111一侧的发光器件层112，其中薄膜晶体管阵列111可以包括多个像素电路，每个像素电路可以包括至少两个薄膜晶体管1111，还可以包括电容。以显示功能层110为有机发光二极管显示功能层110为例进行说明，此时显示功能层110所包括的发光器件层112为有机发光二极管器件层，有机发光二极管器件层可以包括多个有机发光二极管，有机发光二极管的发光亮度由薄膜晶体管阵列111中的像素电路来控制，像素电路通过控制流入有机发光二极管的电流大小来控制有机发光二极管的发光亮度。发光器件层112可以包括自下而上设置的第一电极、空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层、电子注入层和第二电极，其中，第一电极可以是阳极，第二电极可以是阴极。

显示装置还包括光感器件120，该光感器件120可以是指纹识别传感器，该光感器件120设置在薄膜晶体管阵列111远离发光器件层112的一层，光感器件120可以用于感知发光器件层112所发出的光经指纹反射后的光线，并将感知到的光信号转换为电信号。显示装置可以包括指纹识别芯片，感光器件可将转换后的电信号传输至指纹识别芯片，进而实现指纹识别。

显示装置还包括光学准直结构层130，该光学准直结构层130包括光学准直结构131，且光学准直结构131也设置于指纹识别区FA并与光感器件120对应，光学准直结构层130靠近显示功能层110的表面包括微纳米结构阵列。其中微纳米结构阵列可以包括周期性有序结构或随机无序结构。可选的，微纳米结构阵列包括阵列排布的多个凸起结构，多个凸起结构可以如上所述的周期性有序排列或者随机无序排列。可选的，凸起结构的形状为圆柱状、圆台状、椎状、球状、椭球状。其中凸起结构为球状时，可以是半球状、全球状，凸起结构为半球状时，凸起结构的高度可以等于球的半径，也可以大于球的半径，或者小于球的半径，并不限定于规则的半球状；凸起结构为椭球状时，可以是半椭球状、全椭球状；凸起结构为半椭球状时，凸起结构的高度可以等于椭球的长半径，也可以大于椭球的长半径，或者小于椭球的长半径；椭球的高度可以等于椭球的短半径，也可以大于椭球的短半径，或者小于椭球的短半径，并不限定于规则的半椭球状。其中，图2中示意性地示出了凸起结构为锥状结构的情况，图3示意性地示出了凸起结构为半球状结构的情况。

该显示装置进行指纹识别的过程可以是，用户将手指放置于显示装置的指纹识别区FA，显示装置的发光器件层112发出的光线照射到手指后，经手指反射到光学准直结构层130并到达光学准直结构层130靠近显示功能层110的表面，因光学准直结构层130靠近显示功能层110的表面包括微纳米结构阵列，使得被手指反射的光线到达微纳米结构阵列后，在各个凸起结构的表面发生多次反射以及折射，进而使得光线可以更多地通过光学准直结构层130到达光感器件120，进而有利于提高光感器件120的灵敏度，提高指纹识别的精准度。并且，由于光线可以更多的通过光学准直结构层130达到光感器件120，相应的，经手指反射的光线到达光学准直结构131后，反射至显示功能层110的光线则会减少，则在指纹识别区FA单位面积上反射至显示功能层的光线密度减小，进而减小指纹识别区FA和非指纹识别区NFA反射至薄膜晶体管1111沟道的光线差异，使得显示功能层110中各薄膜晶体管1111沟道所被照射的光线强度较为一致，则薄膜晶体管1111的性能可以较为一致，进而使得像素电路对发光器件进行驱动时，发光器件的亮度可以较为一致，进而提高显示面板显示均匀性。

需要说明的是，图1仅以显示装置的某一特定区域为指纹识别区FA，其他区域为非指纹识别区NFA为例进行示出，显示装置还可包括多个指纹识别区FA，相应的，显示装置可以包括多个光感器件120，本实施例在此不做具体限定。

本实施例提供的显示装置，通过设置显示装置包括：显示功能层，显示功能层包括薄膜晶体管阵列以及位于薄膜晶体管阵列一侧的发光器件层；光感器件，设置于薄膜晶体管阵列远离发光器件层的一侧，光感器件位于指纹识别区；光学准直结构层，设置于光感器件与显示功能层之间；光学准直结构层包括光学准直结构，光学准直结构设置于指纹识别区，在显示装置厚度方向上，光学准直结构与光感器件对应；光学准直结构靠近显示功能层的一侧的表面包括微纳米结构阵列。使得被手指反射的光线到达微纳米结构阵列后，在微纳米结构阵列的表面发生多次反射以及折射，进而使得光线可以更多地通过光学准直结构层到达光感器件，进而有利于提高光感器件的灵敏度，提高指纹识别的精准度。并且，经手指反射的光线到达光学准直结构后，反射至显示功能层的光线则会减少，则在指纹识别区单位面积上反射至显示功能层的光线密度减小，进而减少指纹识别区和非指纹识别区反射至薄膜晶体管沟道的光线密度差异，使得显示功能层中各薄膜晶体管沟道所被照射的光线强度较为一致，则薄膜晶体管的性能可以较为一致，发光器件的亮度可以较为一致，进而提高显示面板显示均匀性。

图4是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图，参考图4，可选的，显示装置还包括基底140，显示功能层110和光感器件120设置于基底140的相反侧；

显示装置还包括粘合层150，粘合层150设置于基底140远离显示功能层110的一侧，粘合层150设置有开口，开口与指纹识别区FA对应，光学准直结构131设置于开口中。

具体的，显示功能层110和光感器件120设置于基底140的相反侧时，显示装置可以包括显示面板和指纹识别模组，其中光感器件120不属于显示面板，而属于指纹识别模组。显示装置包括粘合层150，指纹识别模组可以通过粘合层150与显示面板结合。可选的，粘合层150为不透光膜层，例如粘合层150可以是复合胶带，光学准直结构131为透光膜层，进而使得经手指反射后的光线无法通过粘合层150，而只能通过光学准直结构131到达光感器件120，有利于提高指纹识别精准度。现有显示装置中，在粘合层150的开口位置通常不设置任何结构，开口区域可以认为填充的是空气，因此经手指反射的光线到达粘合层150未设置开口的区域(即非指纹识别区NFA)和粘合层150设置开口的区域(即指纹识别区FA时)，分别由粘合层150的材料和空气向显示功能层110再次反射，因不透光膜层统称为黑色，具有吸光作用，因此光线达到粘合层150的材料表面时，被反射到显示功能层110的光线较少；光线到达粘合层150开口处的空气处时，被发射到显示功能层110的光线较多，使得显示不均匀。而与现有显示装置结构不同的是，本实施例的显示装置，在粘合层150的开口处设置光学装置结构，使得光线达到该光学准直结构131后，可以更多地透射至光感器件120，而减少粘合层150开口处的反射，具体原理与上述实施例相同，在此不再赘述，进而缩小经指纹反射的光线到达粘合层150的开口处和非开口处后被再次反射到显示功能层110的光线数量差异，进而提高显示面板的显示均匀性。

可选的，光学准直结构131的折射率大于空气的折射率。具体的，对于现有显示装置，因粘合层150开口处可认为是空气填充，而基底140的折射率通常大于空气的折射率，因此经手指反射的光线从基底140射入空气时，是由光密介质传输至光疏介质，容易发生全反射，使得经空气反射到显示功能层110的光线较多。本实施例中，设置光学准直结构131的折射率大于空气的折射率，结合图4所示显示装置可知，当相邻凸起结构之间包括间隙时，经手指反射的光线经过基底140后，部分光线直接射入光学准直结构131，通过设置光线准直结构的折射率大于空气的折射率，可以提高全反射的临界角，进而减少全反射的发生，进而有利于减少在指纹识别区FA反射至显示功能层110光线数量，提高显示面板的显示均匀性。

可选的，在上述技术方案层基础上，各凸起结构均匀排布，进而使得经手指反射的光线经过基底140后，可以更多地直接射入到光学准直结构131，而更少地射入到空气中，而因相对于光线从基底140直接射入空气，光线从基底140直接射入光学准直结构131的临界角更大，进而进一步减少全反射的发生。

继续参考图4，可选的，光学准直结构131的厚度h2等于粘合层150的厚度h1，进而可以使得显示装置的平整度更加良好。其中光学准直结构131的厚度h2可以是指光学准直结构131在显示面板厚度方向y上的最大尺寸。

图5是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图，参考图5，可选的，显示装置还包括支撑层160，支撑层160位于基底140与粘合层150之间，且在指纹识别区FA和非指纹识别区NFA中均设置有支撑层160。

具体的，支撑层160可以选用具有高机械强度的材料制备，以保证对显示面板支撑效果。本实施例的支撑层160可以为透光材料，例如PMMA亚克力材料。在实际使用中，用户可以根据需要选择支撑层160的材料，本实施例对此并不加以限制。并且，支撑层160可以缓和指纹识别模组与显示面板贴合时的挤压应力，避免显示装置装配时造成的指纹识别模组或显示面板的损坏。可选的，在支撑层160和粘合层150之间还可以包括缓冲层，以进一步缓冲显示装置装配时的挤压应力。

图6是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图，参考图6，可选的，显示装置还包括支撑层160，支撑层160位于基底140与粘合层150之间，且支撑层160设置于非指纹识别区NFA。

与图5所示显示装置不同，本实施例的显示装置，支撑层160仅设置于非指纹识别区NFA，而在指纹识别区FA，并不设置支撑层160。对于图6所示显示装置结构，在指纹识别区FA，光学准直结构131可以作为支撑层160。相比于图5所示显示装置，本实施例的显示装置，在指纹识别区FA可以减少基底140与支撑层160的界面，使得经手指反射的光线经过基底140后直接射入到光学准直结构131，进而可以减少基底140与支撑层160的界面反射，有利于进一步减少反射至显示功能层110薄膜晶体管1111的光线，进而有利于进一步提高显示均匀性。并且，由于减少了界面反射，则到达光感器件120的光线增多，进而有利于进一步提高指纹识别的精准度。

继续参考图6，光学准直结构131的厚度h2等于粘合层150的厚度h1与支撑层160的厚度h3之和。因对于图6所示显示装置，在指纹识别区FA并未设置支撑层160，因此设置光学准直结构131的厚度h2等于粘合层150的厚度h1与支撑层160的厚度h3之和，可以有利于提高显示装置的平整度。

可选的，对于本发明上述实施例中图2-图6所示显示装置，可选的，基底140、显示功能层110、粘合层150和光学准直结构层130包括在显示装置的显示面板中，光感器件120外挂于显示面板；则在显示面板的制作时，无需改变现有的工艺步骤，保证显示面板的制作工艺较为简化。

以上实施例均对应光感器件120外挂于显示面板的情况，图7是本发明实施例提供的另一种显示装置的剖视图，参考图7，可选的，显示装置还包括基底140，光感器件120设置于显示功能层110和基底140之间，基底140、显示功能层110、光学准直结构层130和光感器件120包括在显示装置的显示面板中。

本实施例中，光学准直结构层130和光感器件120与基底140、显示功能层110一起均包括在显示装置的显示面板中，即在显示面板的制作过程中，即形成光感器件120和光学准直结构层130，进而可以减少显示面板制作完成后，与外挂的指纹识别模组的贴合固定过程，可以表面显示面板与外挂的指纹识别模组贴合对显示装置造成的损坏。示例性的，光感器件120可以是光电二极管；在光感器件120和光学准直结构131的两侧，可以设置绝缘材料。

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。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，划分为指纹识别区和非指纹识别区；所述显示装置包括：

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述微纳米结构阵列包括阵列排布的多个凸起结构。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述凸起结构的形状为圆柱状、圆台状、椎状、球状、椭球状。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括基底，所述显示功能层和所述光感器件设置于所述基底的相反侧；

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述光学准直结构的厚度等于所述粘合层的厚度。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，还包括支撑层，所述支撑层位于所述基底与所述粘合层之间，且在所述指纹识别区和所述非指纹识别区中均设置有支撑层。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，还包括支撑层，所述支撑层位于所述基底与所述粘合层之间，且所述支撑层设置于所述非指纹识别区。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述光学准直结构的折射率大于空气的折射率。

9.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述基底、所述显示功能层、所述粘合层和所述光学准直层包括在所述显示装置的显示面板中，所述光感器件外挂于所述显示面板。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括基底，所述光学器件设置于所述显示功能层和所述基底之间，基底、所述显示功能层、所述光学准直层和所述光学器件包括在所述显示装置的显示面板中。