显示面板及显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

随着科技的发展，屏下指纹技术成为发展的主流趋势。由于超声波无法穿透空气导致超声波指纹识别技术不能广泛用于刚性的显示面板，并且超声波指纹传感层的厚度比光学指纹传感层的厚度大，不利于减薄显示面板。基于此，研究一种具有超声波指纹识别功能，且厚度薄的显示面板尤为重要。

发明内容

本公开提供了一种改进的显示面板及显示装置。

本公开的一个方面提供一种显示面板，所述显示面板包括：

触控层；

超声波指纹传感层，设于所述触控层背离所述显示面板的显示面的一侧；及

显示模组，设于所述超声波指纹传感层背离所述触控层的一侧；

所述触控层、所述超声波指纹传感层、所述显示模组中至少两者的相接处共用至少部分。

可选地，所述超声波指纹传感层包括：多个接收电极、覆盖于所述多个接收电极的压电层、设于所述压电层背离所述接收电极一侧的驱动电极层，所述压电层相对于所述驱动电极层靠近所述显示模组。

可选地，所述驱动电极层还作为所述触控层。

可选地，所述显示面板还包括：控制模块、与所述控制模块连接的切换模块、与所述切换模块连接的触控工作电路及指纹工作电路，且所述切换模块与所述驱动电极层连接；

所述控制模块被配置为：响应于所述显示面板为触控模式，控制所述切换模块使所述驱动电极层与所述触控工作电路连通，响应于所述显示面板为指纹识别模式，控制所述切换模块使所述驱动电极层与所述指纹工作电路连通。

可选地，所述驱动电极层包括多个电极单元，所述电极单元作为触控单元，多个所述触控单元呈阵列布设。

可选地，所述电极单元在所述压电层的正投影与所述接收电极在所述压电层的正投影的至少部分重叠。

可选地，所述驱动电极层形成于第一透明基体，所述触控层形成于所述第一透明基体背离所述驱动电极层的一侧。

可选地，所述显示模组包括第二透明基体，多个所述接收电极形成于所述第二透明基体面向所述压电层的一侧。

可选地，所述显示模组包括多个显示像素，至少两个所述显示像素之间形成非显示区域，所述接收电极与所述非显示区域相对。

可选地，所述超声波指纹传感层在所述显示面上的正投影与所述显示模组在所述显示面上的正投影重叠。

本公开的另一个方面提供一种显示装置，所述显示装置包括上述提及的任一种所述的显示面板。

本公开实施例提供的显示面板及显示装置至少具有以下有益效果：

本公开实施例提供的显示面板及显示装置，通过将超声波指纹传感层设于触控层背离显示面板的显示面的一侧，显示模组设于超声波指纹传感层背离触控层的一侧，使超声波指纹传感层相对于显示模组更靠近显示面而不受显示模组中封装气体的影响，保证超声波指纹传感层正常工作，利于实现屏下超声波指纹功能。通过使触控层、超声波指纹传感层、显示模组中至少两者的相接处共用至少部分，利于减薄显示面板，使显示面板精致美观，利于减少显示装置的体积，提升产品价值及用户体验。

附图说明

图1所示为一示例性实施例示出的OLED面板的局部剖视图；

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的局部剖视图；

图3所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的局部剖视图；

图4所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的局部结构示意图；

图5所示为本公开根据又一示例性实施例示出的显示面板的局部剖视图；

图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的显示像素与接收电极的俯视图；

图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的显示像素与接收电极的侧视图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“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”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并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，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图1所示为一示例性实施例示出的OLED面板的局部剖视图。OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机发光二极管)面板包括顺次贴合的透明盖板110、显示模组120、超声波指纹传感层130。显示模组120包括上玻璃基板121、下玻璃基板122、以及封装于上玻璃基板121与下玻璃基板122之间的显示层123。由于显示层123容易受到外界因素的侵蚀损坏，上玻璃基板121与下玻璃基板122之间可以充氮气，形成封装气体以对显示层123进行保护。但是超声波不能穿过封装气体，因此不利于实现超声波指纹功能。通过在封装气体区域设置水氧阻隔材料，能够使超声波穿过。但是，上述超声波指纹传感层130与显示模组120分别单独设置，不利于减薄显示面板。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种显示面板及显示装置。显示面板包括：触控层、超声波指纹传感层及显示模组。超声波指纹传感层设于触控层背离显示面板的显示面的一侧。显示模组设于超声波指纹传感层背离触控层的一侧。触控层、超声波指纹传感层、显示模组中至少两者的相接处共用至少部分。显示装置包括显示面板。

本公开实施例提供的显示面板及显示装置，通过将超声波指纹传感层设于触控层背离显示面板的显示面的一侧，显示模组设于超声波指纹传感层背离触控层的一侧，使超声波指纹传感层相对于显示模组更靠近显示面而不受显示模组中封装气体的影响，保证超声波指纹传感层正常工作，利于实现屏下超声波指纹功能。通过使触控层、超声波指纹传感层、显示模组中至少两者的相接处共用至少部分，利于减薄显示面板，使显示面板精致美观，利于减少显示装置的体积，提升产品价值及用户体验。

在一些实施例中，显示面板为OLED面板。在另一些实施例中，显示面板为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)面板。本公开实施例提供的显示装置包括但不限于：手机、平板电脑、iPad、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、医疗设备、健身设备、个人数字助理、智能可穿戴设备、智能电视等。显示装置包括液晶显示屏，以对图像或数字进行显示。

图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的局部剖视图。参考图2，显示面板包括：触控层210、超声波指纹传感层220以及显示模组230。

触控层210包括ITO(Indium-Tin Oxide)膜，ITO膜透明，不影响显示面板的显示效果。ITO膜可通过溅射等镀膜工艺在第一透明基体形成，ITO膜还可作为导电层。在一些实施例中，触控层210包括单层ITO膜。在另一些实施例中，触控层210包括双层ITO膜。在一些实施例中，ITO膜包括多个触控单元，每个触控单元均与触控工作电路连接，触控工作电路与触控芯片连接。当用户手指触碰触控层210时，对应的触控单元处产生触控信号，并传输至触控芯片，触控芯片基于触控信号来控制触控工作。在一些实施例中，触控芯片与显示装置的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)集成于一体。在另一些实施例中，触控芯片与CPU分开设置。

显示面板包括用于显示图像或数字的显示面，以及与显示面相对的背面。超声波指纹传感层220设于触控层210背离显示面板的显示面的一侧，以实现屏下超声波指纹技术。在一些实施例中，超声波指纹传感层220包括：多个接收电极221、覆盖于多个接收电极221的压电层222、设于压电层222背离接收电极221一侧的驱动电极层223，压电层222相对于驱动电极层223靠近显示模组230。一些实施例中，当用户手指触摸显示面板时，驱动电极层223与接收电极221配合对压电层222施加电压，使压电层222发射超声波。超声波传播至用户的手指后进行反射，而后被压电层222接收，压电层222将接收的反射波转换为电信号，接收电极221接收该电信号并发送至指纹识别芯片，指纹识别芯片对该电信号进行处理，以对指纹进行识别。在一些实施例中，接收电极221作为压电层222的阳极，驱动电极层223作为压电层222的阴极。在一些实施例中，指纹识别芯片与显示装置的CPU集成于一体。在另一些实施例中，指纹识别芯片与CPU分开设置。

在一些实施例中，压电层222、接收电极221、驱动电极层223均为透明材料，以不影响显示面板的正常显示。

在一些实施例中，接收电极221包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，TFT能够对接收的电信号进行放大等处理，而后传送至指纹识别芯片。一些实施例中，接收电极221以阵列形式布设，利于精确地识别指纹。需要说明的是，多个接收电极221以横向的多条平行线布设，并以纵向的多条平行线布设，形成阵列。

在一些实施例中，超声波指纹传感层220的分辨率为500dpi、502dpi、504dpi、506、508dpi、510dpi、512dpi等。

显示模组230设于超声波指纹传感层220背离触控层210的一侧。在一些实施例中，参考图3所示的本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的局部剖视图，显示模组230包括第二透明基体231、第三透明基体232、以及设于第二透明基体231与第三透明基体232之间的发光显示层233及驱动电路等，即显示模组230为OLED显示模组。可选的，第二透明基体231与第三透明基体232之间还密封有封装气体层234，封装气体层234为氮气层，以对发光显示层233起到保护作用。第二透明基体231与第三透明基体232可以为玻璃基体。在另一些实施例中，显示模组230包括第二透明基体231、第三透明基体232、以及设于第二透明基体231与第三透明基体232之间的液晶层及驱动电路等，即显示模组230为LCD显示模组。一些实施例中，通过将超声波指纹传感层220设于显示模组230与触控层210之间，而非设于显示模组230下方，避免显示模组230因自身制造工艺产生的封装气体影响超声波指纹传感层220的正常工作。

触控层210、超声波指纹传感层220、显示模组230中至少两者的相接处共用至少部分。需要说明的是，“相接处共用至少部分”可以理解为：或者触控层210与超声波指纹传感层220共用部分膜层，或者超声波指纹传感层220与显示模组230共用部分膜层，或者同时具有前述两种情况。

本公开实施例提供的显示面板，通过将超声波指纹传感层220设于触控层210背离显示面板的显示面的一侧，显示模组230设于超声波指纹传感层220背离触控层210的一侧，使超声波指纹传感层220相对于显示模组230更靠近显示面而不受显示模组230中封装气体的影响，保证超声波指纹传感层220正常工作，利于实现屏下超声波指纹功能。通过使触控层210、超声波指纹传感层220、显示模组230中至少两者的相接处共用至少部分，利于减薄显示面板，使显示面板精致美观，提升产品价值及用户体验。

本公开关于显示面板的结构给出以下实施例：

在一些实施例中，超声波指纹传感层220包括：多个接收电极221、覆盖于多个接收电极221的压电层222、设于压电层222背离接收电极221一侧的驱动电极层223，压电层222相对于驱动电极层223靠近显示模组230。可以理解的是，驱动电极层223相对于压电层222靠近显示面板的显示面。在一些实施例中，驱动电极层223还作为触控层210，即驱动电极层223与触控层210共用为一层。以此方式，驱动电极层223与触控层210共用，利于有效减薄显示面板。在一个实施例中，驱动电极层223包括ITO膜，ITO膜不仅能够导电，还可作为触控层210，且ITO膜为透明材料不会影响显示。

考虑到指纹识别与触控互不影响，在一些实施例中，参考图4所示的本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的局部结构示意图，显示面板还包括：控制模块240、与控制模块240连接的切换模块250、与切换模块250连接的触控工作电路260及指纹工作电路270，且切换模块250与驱动电极层223连接。控制模块240被配置为：响应于显示面板为触控模式，控制切换模块250使驱动电极层223与触控工作电路260连通，响应于显示面板为指纹识别模式，控制切换模块250使驱动电极层223与指纹工作电路270连通。一些实施例中，控制模块240控制切换模块250使触控工作电路260或指纹工作电路270分别与驱动电极层223连通，以分时进行触控工作及超声波指纹识别工作，防止触控工作与超声波指纹识别工作相互干扰。

在一些实施例中，切换模块250包括MUX(数据选择器，Multiplexer)。当进行指纹识别时，控制MUX与指纹工作电路270连通。当进行触控时，控制MUX与触控工作电路260的Tx/Rx信号线连通。在一些实施例中，控制模块240为显示设备的CPU。

在一些实施例中，继续参考图4，驱动电极层223作为触控层210时，驱动电极层223包括多个电极单元224，电极单元224作为触控单元，多个触控单元呈阵列布设。多个触控单元与触控工作电路260连通时，利于精确地对触控定位。触控单元(电极单元224)与指纹工作电路270连通时，电极单元224与接收电极221配合使压电层222激发超声波，以进行超声波指纹识别。

基于上述，电极单元224与接收电极221能否有效配合影响超声波指纹识别功能。在一些实施例中，电极单元224在压电层222的正投影与接收电极221在压电层222的正投影的至少部分重叠。以此方式，利于电极单元224与接收电极221配合使压电层222激发超声波，避免压电层222局部不能激发超声波而出现超声波指纹识别死区的问题。在一些实施例中，减少电极单元224与电极单元224之间的间隙，使多个电极单元224能够覆盖更多的接收电极221，进而避免产生超声波指纹识别死区的问题。

图5所示为本公开根据又一示例性实施例示出的显示面板的局部剖视图。在另一些实施例中，参考图5，驱动电极层223形成于第一透明基体225，触控层210形成于第一透明基体225背离驱动电极层223的一侧。通过驱动电极层223与触控层210共用第一透明基体225，避免单独设置驱动电极层223的基体或触控层210的基体而增加厚度，利于减薄显示面板。在一些实施例中，第一透明基体225的材质包括玻璃或塑料薄膜。在一些实施例中，驱动电极层223与触控层210均包括ITO膜，触控层210的ITO膜形成多个触控单元，多个触控单元呈阵列分布。在一些实施例中，第一透明基体225的厚度为40-60微米。在一些实施例中，也可采用控制模块240与切换模块250配合控制触控工作电路260及指纹工作电路270分时工作，以避免同时工作时因负载较大而产生影响，并且，触控工作电路260和指纹工作电路270均与切换模块250连接，避免设计多个其他开关模块而造成电路复杂等问题。

在一些实施例中，显示模组230包括第二透明基体231，多个接收电极221形成于第二透明基体231面向压电层222的一侧。通过显示模组230与多个接收电极221共用第二透明基体231，避免单独设置显示模组230的基体或接收电极221的基体而增加厚度，利于减薄显示面板。在一些实施例中，第二透明基体231的材质包括玻璃。在一些实施例中，第二透明基体231背离超声波指纹传感层220的一面设有彩色滤光片。

在一些实施例中，继续参考图2或图5，显示面板还包括贴合于触控层210背离显示模组230一侧的透明盖板280，以保护显示面板。透明盖板280的材质可以包括玻璃或聚酰亚胺(Polyimide，PI)，赋予透明盖板280透光性好、成本低等特点。透明盖板280的形状与显示面板的形状相匹配。在一些实施例中，透明盖板280的厚度为0.5-0.6mm，比如可以为0.5mm、0.55mm、0.6mm等。在一些实施例中，透明盖板280通过光学胶与触控层210粘结连接。以此方式，光学胶不仅能够保证透明盖板280与触控层210的有效粘结，不影响正常显示，而且还不会影响超声波指纹识别功能。

图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的显示像素290与接收电极221的俯视图。图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的显示面板的显示像素290与接收电极221的侧视图。结合参考图6和图7，显示模组230包括多个显示像素290，至少两个显示像素290之间形成非显示区域，接收电极221与非显示区域相对。需要说明的是，在显示模组230的彩色滤光片上形成红(R，red)、绿(G，green)、蓝(B，blue)等子像素。相邻的R、G、B等子像素可以组成一个像素，并通过驱动电路来控制每个子像素所对应的显示层的发光情况，使得每个像素呈现出相应的颜色，从而由若干像素最终组成显示面板呈现出的文字、图片等各种显示内容。而接收电极221可以看做指纹像素，其并不能被控制显示，会影响显示面板的显示分辨率。以此方式，充分利于非显示区域设置接收电极221，避免对显示区域的显示像素190造成影响，进而避免对显示面板的分辨率造成影响。

在一些实施例中，超声波指纹传感层220在显示面上的正投影与显示模组230在显示面上的正投影重叠。一些实施例中，超声波指纹传感层220在显示面上的正投影与显示模组230在显示面上的正投影的部分重叠，以此方式，实现显示面板的屏下局部超声波指纹识别功能。在另一些实施例中，超声波指纹传感层220在显示面上的正投影与显示模组230在显示面上的正投影的完全重叠。以此方式，实现显示面板的全屏超声波指纹识别功能。

在一些实施例中，本公开的显示面板相对于不设置超声波指纹传感层的显示面板来说，厚度仅增加50微米左右，基本不影响与显示装置之间的匹配，而且还实现了屏下超声波指纹识别功能以及全屏超声波指纹识别功能。

对于显示设备实施例而言，由于其基本对应于显示面板实施例，所以相关之处参见显示面板实施例的部分说明即可。显示设备实施例和显示面板实施例互为补充。

本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。