显示面板及显示装置的制作方法

1.本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种显示面板及显示装置。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，指纹识别技术已经逐渐应用到人们的日常生活中。指纹识别技术可通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别，从而达到身份识别的功能。通常，指纹识别技术可分为光学式指纹识别技术、硅芯片式指纹识别技术和超声波式指纹识别技术。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种显示面板及显示装置，用以提高指纹识别的灵敏度。
4.本发明实施例提供的一种显示面板，包括相对设置的阵列基板和对向基板；所述阵列基板包括至少一个指纹识别器件；
5.所述对向基板包括光传导层，所述光传导层包括相对设置的入光面和出光面，所述入光面远离所述阵列基板，所述入光面的面积大于所述出光面的面积，所述光传导层用于将由指纹反射到其中的光等比例缩小后传输至所述指纹识别器件。
6.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光传导层包括与所述指纹识别器件一一对应设置的纤维光锥，所述纤维光锥具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面为所述入光面，所述第二表面为所述出光面。
7.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述纤维光锥还具有连接所述第一表面和所述第二表面的锥壁，所述锥壁上设有金属反射层。
8.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述指纹识别器件包括薄膜晶体管和用于将光能转换为电能的光电二极管，所述薄膜晶体管电连接于所述光电二极管的输出端；
9.所述纤维光锥的第二表面在所述阵列基板上的正投影与所述光电二极管在所述阵列基板上的正投影重合。
10.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一表面和所述第二表面的形状相同。
11.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述第一表面和所述第二表面的形状包括圆形或方形。
12.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述对向基板还包括：第一衬底基板，位于所述第一衬底基板面向所述阵列基板一侧的黑矩阵层和彩膜层，所述黑矩阵层具有呈阵列排列的多个开口区域，所述彩膜层填充于所述开口区域内；所述光传导层位于所述第一衬底基板与所述黑矩阵层和彩膜层之间。
13.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述光传导层的入光面在所述阵列基板上的正投影覆盖对应的所述黑矩阵层在所述阵列基板上的正投影。
14.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述彩膜层包括红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜和白色彩膜，所述指纹识别器件位于所述白色彩膜对应的区域内。
15.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括位于所述红色彩膜、所述绿色彩膜、所述蓝色彩膜和所述第一衬底基板之间的厚度补偿层，所述厚度补偿层包括靠近所述第一衬底基板的第三表面，所述第三表面与所述光传导层的入光面齐平设置。
16.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述厚度补偿层与所述光传导层的材料相同，所述厚度补偿层还包括与所述第三表面相对设置的第四表面，所述第三表面的面积和所述第四表面的面积相同。
17.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，所述红色彩膜、所述绿色彩膜、所述蓝色彩膜和所述第一衬底基板之间均设置独立的所述厚度补偿层。
18.可选地，在本发明实施例提供的上述显示面板中，还包括：位于所述阵列基板和所述对向基板之间的液晶层，位于所述阵列基板背离所述对向基板一侧的背光源，位于所述背光源和所述阵列基板之间的第一偏光片，以及位于所述对向基板背离所述阵列基板一侧的第二偏光片。
19.相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述任一项所述的显示面板。
20.本发明实施例的有益效果如下：
21.本发明实施例提供的一种显示面板及显示装置，通过利用光传导层面积较大的入光面收集来自指纹反射的光，并且将收集的指纹反射的光等比例缩小后，由面积较小的出光面射入指纹识别器件，这样相当于提高了指纹识别器件对指纹反射的光的吸收率，提高了指纹识别的灵敏度。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
24.图3为图2中局部放大示意图；
25.图4为一种指纹识别器件的具体结构示意图；
26.图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；
27.图6为本发明实施例提供的一种显示面板进行指纹识别时的原理结构示意图。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图，对本发明实施例提供的显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。应当理解，下面所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.附图中各层薄膜厚度、大小和形状不反映显示面板的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
30.本发明实施例提供了一种显示面板，如图1所示，包括相对设置的阵列基板1和对向基板2；对向基板2包括第一衬底基板21，阵列基板1包括第二衬底基板11；
31.阵列基板1还包括位于第二衬底基板11面向对向基板2一侧的至少一个指纹识别器件12；
32.对向基板2包括位于第一衬底基板21面向阵列基板1一侧的光传导层22，光传导层22包括相对设置的入光面221和出光面222，入光面221远离阵列基板1，入光面221的面积大于出光面222的面积，光传导层22用于将由指纹反射到其中的光等比例缩小后传输至指纹识别器件12。
33.本发明实施例提供的上述显示面板，通过利用光传导层22面积较大的入光面221收集来自指纹反射的光，并且将收集的指纹反射的光等比例缩小后，由面积较小的出光面222射入指纹识别器件12，这样相当于提高了指纹识别器件12对指纹反射的光的吸收率，提高了指纹识别的灵敏度。
34.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1所示，光传导层22包括与指纹识别器件12一一对应设置的纤维光锥220，纤维光锥220具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面为入光面221，第二表面为出光面222。具体地，本发明实施例中的纤维光锥220为光导纤维规则排列，并且一端的每根纤维均匀拉伸成锥型的图像传输器件，具有将图像放大和缩小的作用。具体的，纤维光锥220是一种可以提供放大或缩小的、无畸变图像传输的传像器件，其放大和缩小倍数等于光锥两端面直径之比。与其他纤维光学元件相类，光锥中的每根光学纤维都具有光绝缘性，能够独立传光，不受临近光学纤维的影响。图像紧贴于光锥的一端，则被组成光锥的数千万根光纤分解为与其对应的像元，规则排列的光纤将所携带的像元信息一一对应地传递到光锥的另一端；在像元传播过程会被纤维光锥根据直径等比例放大或缩小，在出射端面按原排列方式组合成像。
35.在具体实施时，为了阻止指纹反射的光在相邻的纤维光锥之间的横向扩散，以防止相邻的纤维光锥之间的产生光串扰，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图2和图3所示，图3为图2中局部放大示意图，纤维光锥220还具有连接第一表面221和第二表面222的锥壁223，锥壁223上设有金属反射层23。
36.具体地，金属反射层23的材料可以为反射率较高且涂层工艺简单的铝(al)。
37.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1、图2和图4所示，图4为本发明实施例提供的一种指纹识别器件的具体结构示意图，该指纹识别器件12包括薄膜晶体管(tft)和用于将光能转换为电能的光电二极管120，薄膜晶体管tft电连接于光电二极管120的输出端；
38.纤维光锥220的第二表面(222)在阵列基板1上的正投影与光电二极管120在阵列基板1上的正投影重合。这样可以将接收的指纹反射的光全部传输至光电二极管120，提高光电转换效率，从而提高指纹识别性能。
39.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图1-图3所示，第一表面221和第二表面222的形状可以相同。具体地，不限定纤维光锥220的具体形状，其第一表面221和第二表面222的形状可以包括圆形或方形，即纤维光锥220可以是圆形光锥、方形光锥。
40.具体地，光电二极管120为光电传感器(sensor)，与信号读取芯片(roic)相连接，光电二极管120接收指纹反射的光并转化为电信号，由roic读取对应电信号，最终显示为不同灰阶的图像。
41.具体地，如图4所示，该光电二极管120可以包括相对设置的底电极121和顶电极122，以及位于底电极121和顶电极122之间的光电转换层123，光电转换层123将光信号转化为电信号。
42.具体地，光电转换层123可以为pn结构或pin结构。具体的，pin结构包括n型掺杂的n型半导体层、不掺杂的本征半导体层i和p型掺杂的p型半导体层。本征半导体层i的厚度可以大于p型半导体层和n型半导体层的厚度。
43.具体的，如图4所示，薄膜晶体管tft可以包括位于第二衬底基板11上的栅极101、栅绝缘层102、有源层103、源极104和漏极105，光电二极管120的底电极121(输出端)与源极104电连接，漏极105与读取线电连接，读取线与信号读取芯片(roic)电连接。
44.具体的，如图4所示，探测基板还可以包括：位于光电二极管120的底电极121与源极104之间的第一钝化层13，位于顶电极122背离第二衬底基板11一侧的缓冲层14，位于缓冲层14背离第二衬底基板11一侧的平坦层15。当然，根据需要还可以包括其它膜层。
45.可选地，薄膜晶体管tft可以采用非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管、ltps薄膜晶体管等。
46.具体的，第一衬底基板可以为玻璃盖板，第二衬底基板可以为玻璃衬底、柔性衬底等。
47.在具体实施时，本发明实施例提供的上述显示面板可以为液晶显示面板(lcd)，也可以为有机发光显示面板(oled)，等等。
48.下面以本发明实施例提供的显示面板为液晶显示面板为例进行说明。
49.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，对向基板2还包括位于第一衬底基板21面向阵列基板1一侧的黑矩阵层24和彩膜层25，黑矩阵层24具有呈阵列排列的多个开口区域，彩膜层25填充于开口区域内；光传导层22位于第一衬底基板21与黑矩阵层24和彩膜层25之间。具体地，光传导层22的入光面221在阵列基板1上的正投影覆盖对应的黑矩阵层24在阵列基板1上的正投影。这样光传导层22的第一表面可以将指纹反射至黑矩阵层24的光接收，从而可以接收更多反射光信息，进一步增强指纹识别的灵敏度。
50.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，彩膜层25可以包括红色彩膜(r)、绿色彩膜(g)、蓝色彩膜(b)和白色彩膜(w)，指纹识别器件12可以位于白色彩膜(w)对应的区域内。具体地，本发明实施例通过将指纹识别器件12位于白色彩膜(w)对应的区域内，如此可以在显示面板的显示区实现指纹识别。相邻的红色彩膜(r)对应的红色子像素、绿色彩膜(g)对应的绿色子像素、蓝色彩膜(b)对应的蓝色子像素和一个指纹识别器件12构成一个基本重复单元，多个基本重复单元可以呈阵列排布，图5示意的是其中一个基本重复单元的截面示意图。
51.具体地，白色彩膜(w)无滤光作用，具有高透光性的特点，液晶显示面板的背光源发出的可见光及指纹反射光均可轻易通过。
52.具体地，本发明实施例以rgbw四色型像素设计为例，提高液晶显示面板的透光率，实现lcd屏下指纹识别，当然本发明实施例并不局限于四色型。
53.在具体实施时，如图5所示，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素对应的区域还设置像素驱动电路13，像素驱动电路13包括薄膜晶体管(未示出)，像素驱动电路13包括的
薄膜晶体管与指纹识别器件12中的薄膜晶体管中具有相同功能的膜层同层设置。
54.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，还包括位于红色彩膜(r)、绿色彩膜(g)、蓝色彩膜(b)和第一衬底基板21之间的厚度补偿层26，厚度补偿层26包括靠近第一衬底基板21的第三表面261，第三表面261与光传导层的入光面齐平设置。这样可以保证显示面板内膜层厚度均匀性，提高器件性能。
55.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，厚度补偿层26与光传导层22的材料可以相同，厚度补偿层26还包括与第三表面261相对设置的第四表面262，第三表面261的面积和第四表面262的面积相同。这样厚度补偿层26不影响显示面板的正常发光。
56.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，红色彩膜(r)、绿色彩膜(g)、蓝色彩膜(b)和第一衬底基板21之间均设置独立的厚度补偿层26。这样可以防止红色彩膜(r)、绿色彩膜(g)、蓝色彩膜(b)出射的光发生串扰。
57.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，还包括：位于阵列基板1和对向基板1之间的液晶层3，位于阵列基板1背离对向基板2一侧的背光源4，位于背光源4和阵列基板1之间的第一偏光片5，以及位于对向基板2背离阵列基板1一侧的第二偏光片6。
58.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示面板中，如图5所示，还包括用于支撑液晶显示面板盒厚的隔垫物层7。
59.在具体实施时，图5所示的显示面板还可包括其它膜层，例如像素电极、公共电极、取向膜层，等等，这些膜层与现有技术中的相同，具体可以根据液晶显示面板的类型进行设置膜层位置。
60.具体地，本发明采用光电二极管进行指纹识别的原理是：如图6所示，当触摸主体100(如手指)触摸屏幕时，当光源(背光源4)发出的光(实线箭头所示)照射到手指指纹的脊线和谷线时发生反射，纤维光锥220将指纹反射的光(虚线箭头所示)等比例缩小后经由面积较小的第二表面222传导至光电二极管120，光电二极管120接收来自纤维光锥220的第二表面222的光，由于脊线和谷线的反射角度及反射回去的光照强度不同，将光透射到光电二极管120上，引起光电二极管120的阻值发生变化，从而电流发生变化，该电流通过与薄膜晶体管tft电连接的读取线输出至信号读取芯片(roic)，roic根据电流识别出指纹的脊线和谷线，从而进行指纹识别。由于本发明实施例通过设置光传导层(纤维光锥220)，可以收集更多指纹反射回来的光，从而提高指纹识别的精度和灵敏度。
61.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述显示面板。该显示装置可以为：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。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。
62.本发明实施例提供的一种显示面板及显示装置，通过利用光传导层面积较大的入光面收集来自指纹反射的光，并且将收集的指纹反射的光等比例缩小后，由面积较小的出光面射入指纹识别器件，这样相当于提高了指纹识别器件对指纹反射的光的吸收率，提高了指纹识别的灵敏度。
63.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。