CN106886341A - 显示基板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示基板及显示装置,属于显示技术领域。本发明的显示基板包括光学感应器件阵列;位于光学感应器件阵列上方的光学结构;光学结构包括多个光学单元,每个光学单元均包括遮光区和透光区;位于光学结构上方的像素阵列,像素阵列包括多个像素单元,每个像素单元包括不同颜色子像素。由于每个光学单元包括透光区和遮光区,因此在显示基板发生触摸时,可以限制来自光学单元上方的像素单元中的子像素照射至发生触摸的物体或手指后,反射的光的出射角度,使得只有一定角度的光线才能透过这个光学单元到达下方的光学感应器件阵列上,从而使得对显示基板进行触摸的物体能够在光学感应阵列中得到清晰的图像。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,具体涉及一种显示基板及显示装置。
背景技术
指纹是人体与生俱来、独一无二并可与他人相区别的不变特征。它是由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成的。这些脊和谷的组成细节通常包括脊的分叉、脊的末端、拱形、帐篷式的拱形、左旋、右旋、螺旋或双旋等细节,决定了指纹图案的唯一性。由之发展起来的指纹识别技术是较早被作为个人身份验证的技术,根据指纹采集、输入的方式不同,目前广泛应用并被熟知的有:光学成像、热敏传感器、人体红外传感器等。
现有的具有指纹识别功能的触控基板的一般包括:光学感应器件阵列和位于光学感应器件阵列上方的像素阵列,而像素阵列包括多个像素单元,每个像素单元包括多个不同颜色的子像素。由于每个子像素下方的金属线(这些金属也就是用于驱动子像素工作的驱动线)的面积是不同的,因此将会导致在发生触摸之后,每个子像素所发出的均匀的光线,经过手指之后反射至光学感应器件阵列的光程中,虽然像素阵列中的子像素是均匀分布的,但由于金属线的面积不同,所以不同子像素所发出的光从各自下方的金属线的一旁透过后的透过率是不同的,从而造成光学感应阵列中的光学感应器件原本应该接收到手指反射的同等比例的光的强度,现在却接收到了不同比例的强度的减弱的光,如此一来,会导致光学感应器件的图像获取能力变差,当然接收到的手指的反射的光,此时,将会造成指纹的谷和脊的模糊,不能够分辨指纹的谷和脊,难以完成指纹图像的获取。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种显示基板及显示装置,以使在显示基板上方的物体能够在光学感应阵列中得到清晰的图像,不会因为来自不同方向的光线串扰产生模糊。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板,包括:
光学感应器件阵列;
光学结构,位于所述光学感应器件阵列上方;所述光学结构包括多个光学单元,每个所述光学单元均包括遮光区和透光区;
像素阵列,位于所述光学结构上方,所述像素阵列包括多个像素单元,每个所述像素单元均包括不同颜色子像素。
优选的是,每个所述光学单元的宽度为一个所述像素单元宽度的m倍,m为大于等于1的整数。
优选的是,每个所述光学单元中的透光区与所述光学感应器件阵列中的n个光学感应器件对应设置;其中,n为大于等于1的整数。
优选的是,多个所述光学单元中的透光区与所述光学感应器件阵列中的1个光学感应器件对应设置。
优选的是,每个所述光学单元的遮光区在沿背离所述光学感应器件阵列的方向上,依次设置有第一遮光层、第一透光层、第二遮光层。
进一步优选的是,每个所述光学单元中的透光区均设置有第二透光层,且各个所述第一透光层与所述第二透光层为一体成型结构。
进一步优选的是,所述第一遮光层和所述第二遮光层的材料为黑矩阵或者金属;所述第一透光层的材料为聚酰亚胺或者玻璃。
优选的是,每个所述光学单元的遮光区设置有遮光体,任意两相邻的所述遮光体限定出的通孔为一个透光区。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置,其包括上述的显示基板。
优选的是,所述显示装置还包括沿背离所述像素阵列所在方向上,依次设置的封装层、偏光片、光学胶,以及保护玻璃。
本发明具有如下有益效果:
由于本发明的显示基板中每个光学单元包括透光区和遮光区,也就是说只有透光区可以将光透过,因此在显示基板发生触摸时,可以限制来自光学单元上方的像素单元中的子像素射至发生触摸的物体或手指后,反射出的光的出射角度,使得只有一定角度的光线才能透过这个光学单元到达下方的光学感应器件阵列上,从而使得对显示基板进行触摸的物体能够在光学感应阵列中得到清晰的图像,不会因为来自不同方向的光线串扰产生模糊。
附图说明
图1为本发明的实施例1的显示基板的结构示意图;
图2为本发明的实施例1中一个光学单元对应一个像素单元的显示基板的结构图;
图3为本发明的实施例1中一个光学单元对应多个像素单元的显示基板的结构图;
图4为本发明的实施例1的显示基板中的光学结构的示意图;
图5为本发明的实施例1的显示基板中的光学结构的示意图;
图6为本发明的实施例1的显示基板中一个光学单元的透光区对应一个光学感应器件的示意图;
图7为本发明的实施例1的显示基板中一个光学单元的透光区对应多个光学感应器件的示意图;
图8为本发明的实施例1的显示基板中多个光学单元的透光区对应一个光学感应器件的示意图;
图9为本发明的实施例2的显示装置的结构示意图。
其中附图标记为:1、光学感应器件阵列;2、光学结构;3、像素阵列;4、封装层;5、光学胶;6、保护玻璃;10、光学感应器件;20、光学单元;21、第一遮光层;22、第二遮光层;23、第一透光层、24、第二透光层;25、遮光体;30、像素单元;31、基底;32、驱动层;Q1、遮光区;Q2、透光区。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供一种显示基板,包括光学感应器件阵列1、位于所述光学感应器件阵列1上方的光学结构2、位于所述光学结构2上方的像素阵列3;其中,光学结构2包括多个光学单元20,每个光学单元20均包括遮光区Q1和透光区Q2;像素阵列3包括多个像素单元30,所述像素单元30均包括不同颜色子像素。
由于本实施例的显示基板中每个光学单元20包括透光区Q2和遮光区Q1,也就是说只有透光区Q2可以将光透过,因此在显示基板发生触摸时,可以限制来自光学单元20上方的像素单元30中的子像素照射至触摸物体(包括手指)后,被反射出的光的出射角度,使得只有一定角度的光线才能透过这个光学单元20到达下方的光学感应器件阵列1上,从而使得对显示基板进行触摸的物体能够在光学感应阵列中得到清晰的图像,不会因为来自不同方向的光线串扰产生模糊。
在此需要说明的是,本实施例中的像素阵列3为有机电致发光二极管(OLED)像素阵列3。本实施例中的“光学单元20的宽度”是指光学单元20沿像素阵列3的行方向上的距离;“像素单元30的宽度”是指像素单元30沿像素阵列3的行方向上的距离。像素阵列3包括基底31设置在基底31上的驱动层32(形成像素驱动电路)和位于驱动层32之上的像素单元30。在下述内容中均以每个像素单元30包括红色子像素,绿色子像素,蓝色子像素为例进行说明,其中每个子像素包括由阴极、阳极、以及设置在阴极和阳极之间的发光层构成的OLED发光器件,不仅如此每个子像素还包括通常位于OLED发光器件下方的像素驱动电路,以及与像素驱动电路连接,为OLED发光器件提供驱动信号的金属信号线,虽然位于不同颜色的子像素下方的金属信号线所占的面积不同,即每个OLED发光器件从下方的金属信号线一旁所反射出的光透过率不同,但是对于每一个像素单元30而言,该像素单元30中的各个OLED发光器件从下方的金属信号线一旁所反射出的光的总透过率是相同的。
优选的,每个光学单元20的宽度为一个像素单元30宽度的m倍,m为大于等于1的整数
由于在本实施例的显示基板中设置光学结构2,且光学结构2中的每个光学单元20的宽度为一个所述像素单元30宽度的m倍,m为大于等于1的整数,也就是说,一个光学单元20与m个像素单元30对应设置。而且每一个像素单元30的各个子像素从下方的金属信号线一旁所反射出的光的总透过率是相同的,同理,每多个像素单元30的各个子像素从下方的金属信号线一旁所反射出的光的总透过率也是是相同的,因此每m个像素单元30中的相同透过率光经过下方的对应的光学单元20的光的减小的比例是一样的,再进过光学结构2到达下方的光学感应器件阵列1后获得的光线强度也是均匀的减小之后的,光学感应器件30对于显示基板上的物体图像的获取是均匀的,特别的是如果物体是手指,就可以获取手指的指纹中的谷和脊,从而实现指纹的识别。
其中,如图2所示,在本实施例的显示基板的光学结构2中一个光学结构2优选与一个像素单元30对应设置,也即m=1,此时可以识别比较微小精细的图像如指纹等;如图3所示,当然,也可以是一个光学单元20对应着多个显示单元,也即m>1,该种设置方式可以粗略的识别掌纹等纹路较大的物体,此时,光学感应期间阵列获得的图像细节较粗,但是整体的结构是可以识别的,能够识别信息不是特别的多,从而节省了手终端的处理时间,更加的迅速,而且更加的省电,这一点在移动终端是非常重要的。
具体的,如图4所示,对于每一个光学单元20而言,其遮光区Q1均可以包括在沿背离所述光学感应器件阵列1的方向上,依次设置有第一遮光层21、第一透光层23、第二遮光层22。也即光学单元20由两层遮光材料夹一层透光材料构成。其中,所述第一遮光层21和所述第二遮光层22的材料为黑矩阵或者金属;当然也可以是其它复合材料,只要不透光即可。第一透光层23的材料为聚酰亚胺或者玻璃,当然第一透光层23可以是空气层,也可以是当然也可以是其它复合材料,只要透光即可。而对于每一个光学单元20的透光区Q2,由于透光区Q2是让光线透过的,因此在透光区Q2中可以不设置任何材料,当然也可以在形成第一透层的同时形成第二透光层24,此时各个所述第一透光层23与所述第二透光层24为一体成型结构,这二者的材料相同。这样可以制备工艺简便。
当然,每个光学单元20的遮光区Q1也可以采用遮光体25结构,且任意两相邻的所述遮光体25限定出的通孔为一个透光区Q2,如图5所示。该种结构可以采用沉积一整层遮光材料,在与每个光学单元20的透光区Q2对应的位置刻蚀形成通孔的方式实现。
在此需要说明的是,每个光学单元20中的遮光区Q1和透光区Q2的占比是可以变化的,即遮光区Q1宽一些相应的透光区Q2窄一些,也可以是遮光区Q1窄一些相应的透光区Q2宽一些。其中,光学单元20中遮光区Q1的宽度相对较大,以便可以应对不同的OLED模组厚度和光学单元20中不透光材料的厚度,从而限制来自上方的像素单元30的光的角度,使得只有一定角度的光才能通过光学结构2,从而到达光学感应器件阵列1。
其中,每个光学单元20中的透光区Q2与光学感应器件阵列1中的n个光学感应器件30对应设置;其中,n为大于等于1的整数;也即,一个光学单元20中的透光区Q2与一个光学感应器件30对应设置,如图6所示,或者一个光学单元20中的透光区Q2与多个光学感应器件30对应设置,如图7所示。当然,也可以是多个光学单元20中的透光区Q2与光学感应器件阵列1中的1个光学感应器件30对应设置,如图8所示。
上述各种实现方式中光学感应器件30的尺寸的大小取决于光学感应器件30的材料和显示基板的尺寸。光学感应器件阵列1可以是由薄膜晶体管和光学感应器件30构成,而光学感应器件30可以是光电器件。
实施例2:
如图9所示,本实施例提供一种显示装置,其包括实施例1中的显示基板。当然,该显示装置还包括沿背离所述像素阵列3所在方向上,依次设置的封装层4、偏光片、光学胶5,以及保护玻璃6。
由于在本实施例的显示装置包括实施例1中显示基板,而是实施例1的显示基板中设置光学结构2,而其中,每个光学单元20包括透光区Q2遮光区Q1,也就是说只有透光区Q2可以将光透过,因此在显示基板发生触摸时,可以限制来自光学单元20上方的像素单元30中的子像素照射至触摸物体(包括手指)后,被反射出的光的出射角度,使得只有一定角度的光线才能透过这个光学单元20到达下方的光学感应器件阵列1上,从而使得对显示基板进行触摸的物体能够在光学感应阵列中得到清晰的图像,不会因为来自不同方向的光线串扰产生模糊。而且,光学结构2中的每个光学单元20的宽度为一个所述像素单元30宽度的m倍,m为大于等于1的整数,也就是说,一个光学单元20与m个像素单元30对应设置,同时每一个像素单元30的各个子像素从下方的金属信号线一旁所反射出的光的总透过率是相同的,同理,每多个像素单元30的各个子像素从下方的金属信号线一旁所反射出的光的总透过率也是是相同的,因此每m个像素单元30中的相同透过率光经过下方的对应的光学单元20的光的减小的比例是一样的,再进过光学结构2到达下方的光学感应器件阵列1后获得的光线强度也是均匀的减小之后的,光学感应器件30对于显示基板上的物体图像的获取是均匀的,特别的是如果物体是手指,就可以获取手指的指纹中的谷和脊,从而实现指纹的识别。
其中,显示装置可以为电致发光显示装置,例如电子纸、OLED面板、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。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种显示基板,其特征在于,包括:
光学感应器件阵列;
光学结构,位于所述光学感应器件阵列上方;所述光学结构包括多个光学单元,每个所述光学单元均包括遮光区和透光区;
像素阵列,位于所述光学结构上方,所述像素阵列包括多个像素单元,每个所述像素单元均包括不同颜色子像素。
2.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,每个所述光学单元的宽度为一个所述像素单元宽度的m倍,m为大于等于1的整数。
3.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,每个所述光学单元中的透光区与所述光学感应器件阵列中的n个光学感应器件对应设置;其中,n为大于等于1的整数。
4.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,多个所述光学单元中的透光区与所述光学感应器件阵列中的1个光学感应器件对应设置。
5.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,每个所述光学单元的遮光区在沿背离所述光学感应器件阵列的方向上,依次设置有第一遮光层、第一透光层、第二遮光层。
6.根据权利要求5所述的显示基板,其特征在于,每个所述光学单元中的透光区均设置有第二透光层,且各个所述第一透光层与所述第二透光层为一体成型结构。
7.根据权利要求5或6所述的显示基板,其特征在于,所述第一遮光层和所述第二遮光层的材料为黑矩阵或者金属;
所述第一透光层的材料为聚酰亚胺或者玻璃。
8.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,每个所述光学单元的遮光区设置有遮光体,任意两相邻的所述遮光体限定出的通孔为一个透光区。
9.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的显示基板。
10.根据权利要求9所述的显示装置,其特征在于,还包括沿背离所述像素阵列所在方向上,依次设置的封装层、偏光片、光学胶,以及保护玻璃。
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