CN108711378A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示面板和显示装置，该显示面板具有显示区、指纹区以及包围显示区和指纹区的边框区；显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；第一基板包括多个第一指纹电极，第一指纹电极位于指纹区内；第二基板包括扫描线和数据线；一个显示周期包括第一时间和第二时间，在第一时间内显示阶段，扫描线用于传输显示扫描信号，在第二时间内指纹识别阶段，部分扫描线复用为第二指纹电极，其中，第一指纹电极与第二指纹电极用于实现互容式指纹检测。通过本发明，能够提升屏占比，同时避免异形区域切割及磨边的工艺良率低导致的显示面板良率降低。

Description

显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

指纹对于每一个人而言是与身俱来的，随着科技的发展，市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置，如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。用户在操作带有指纹识别功能的显示装置前，只需要用手指触摸显示装置就可以进行权限验证，简化了权限验证过程。

现有技术中，带有指纹识别功能的显示装置通常将指纹识别模块设置于正面，且一般设置于显示面板的下边框，该种显示装置要求显示面板的下边框具有一定的宽度，不利于提高屏占比。为了提高屏占比，越来越多显示面板使用notch异型设计，即在显示面板上切割出缺口，在缺口的位置放置指纹识别模块，但伴随的问题是异形区域切割及磨边的工艺良率较低，影响显示面板整体良率。

因此，提供一种显示面板和显示装置，在提升屏占比的同时，避免异形区域切割及磨边的工艺良率低导致的显示面板良率降低，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种显示面板和显示装置，解决了现有技术中为了提升屏占比，对异形区域切割及磨边所导致的显示面板良率降低的技术问题。

一方面，本发明提出一种显示面板。

该显示面板具有显示区、指纹区以及包围所述显示区和所述指纹区的边框区；所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第一基板包括多个第一指纹电极，所述第一指纹电极位于所述指纹区内；所述第二基板包括扫描线和数据线；在显示阶段，所述扫描线用于传输显示扫描信号，在指纹识别阶段，至少部分所述扫描线复用为第二指纹电极，其中，所述第一指纹电极与所述第二指纹电极用于实现互容式指纹检测。

另一方面，本发明提出一种显示装置。

该显示装置包括本发明提供的任意一种显示面板。

与现有技术相比，本发明的显示面板和显示装置，实现了如下的有益效果：

本申请的显示面板将被边框区包围的区域，一部分设置为显示区进行图像显示，另一部分设置为指纹区进行指纹识别，不需要将指纹区设置于边框区，能够提升屏占比，同时，在显示缺口的位置形成指纹区时，不需要对显示面板进行切割，能够避免异形区域切割及磨边的工艺良率低导致的显示面板良率降低，在实现指纹识别时，基于互容的原理进行指纹检测，将第一指纹电极和第二指纹电极分别设置于显示面板的一侧基板上，除了对指纹二维的凸纹、凹纹的检测之外，基于两个测电极检测到的电容差的大小，能够检测凹纹的深度与形状，形成第三维信号，增加指纹识别的准确性，提高指纹***的安全度，并且第二指纹电极复用扫描线，有利于减薄显示面板的厚度。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例所述的显示面板的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例所述的显示面板的膜层结构示意图；

图3为本发明实施例所述的一种显示面板的扫描线的示意图；

图4为本发明实施例所述的另一种显示面板的扫描线的示意图；

图5为本发明实施例所述的另一种显示面板的膜层结构示意图；

图6为本发明实施例所述的又一种显示面板的膜层结构示意图；

图7为本发明实施例所述的显示面板的黑矩阵的示意图；

图8为本发明实施例所述的一种显示面板的显示像素的示意图；

图9为本发明实施例所述的另一种显示面板的显示像素的示意图；

图10为本发明实施例所述的另一种显示面板的俯视结构示意图；

图11为本申请实施例提供的显示装置的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在一种实施例中，图1为本发明实施例所述的显示面板的俯视结构示意图，如图1所示，显示面板具有显示区AA、指纹区FA以及包围显示区AA和指纹区FA的边框区BA，其中，指纹区FA的形状和大小可以任意设定，指纹区FA的形状可以为三角形、四边形、圆形、椭圆形或不规则形状等。例如，在图1中，指纹区FA为矩形，被显示区AA和边框区BA包围，使显示区AA形成一个缺口。需要说明的是，该处的缺口并不是物理结构上的缺口，指纹区FA不进行图像显示，使得显示区AA形成显示缺口，也即显示区AA成为异形显示区，与现有技术中在显示面板上切割显示面板形成的缺口不同，本发明提供的显示面板在形成显示缺口时，不需要对显示面板进行切割。

图2为本发明实施例所述的显示面板的膜层结构示意图，如图2所示，显示面板包括相对设置的第一基板10、第二基板20以及设置与第一基板10与第二基板20之间的发光功能层30。其中，发光功能层30可以为液晶材料、有机发光显示材料、电泳粒子或其他显示材料。

结合图1和图2，第一基板10包括第一基底层11和电极层12，其中，电极层12可设置与第一基底层11远离第二基板20的一侧(图2所示)，或者，电极层12也可设置与第一基底层11靠近第二基板20的一侧，电极层12可采用导电薄膜材料或金属材料制成。多个第一指纹电极FA1形成于电极层12，且第一指纹电极FA1位于指纹区FA内，其中，发光功能层30为液晶材料时，第一基板10为彩膜基板，在一种实施例中，彩膜基板上还设置有色阻和黑矩阵等结构；发光功能层30为有机发光显示材料时，第一基板10为封装盖板。

第二基板20包括第二基底层21和在第二基底层21上形成的金属膜层22，该金属膜层22可以包括单个金属层、两个金属层或两个以上金属层，其中，金属膜层22包括两个或两个以上金属层时，相邻金属层之间还设置有绝缘层。扫描线S和数据线D设置于金属膜层22，具体可以全部设置于不同金属层，或者部分设置于同一金属层，部分设置于不同金属层，本申请对此并不进行限定。其中，在一种实施例中，显示面板为液晶显示面板时，如图1所示，扫描线S沿第一方向x延伸，数据线D沿第二方向y延伸，扫描线S与数据线D交叉限定一个显示像素P。显示面板为有机发光显示面板时，第二基板20还包括像素定义层，像素定义层界定出多个显示像素。此外，金属膜层22还用于设置像素电路，该像素电路包括薄膜晶体管等器件结构，扫描线S用于给像素电路提供显示扫描信号，数据线D用于给像素电路提供显示数据信号，对于显示扫描信号选中的显示像素P，当数据线D上对应写入数据信号至该显示像素P对应的像素电路时，此像素P显示灰阶，多个显示像素P相应显示各自灰阶，实现图像显示。

显示面板的控制时序包括显示阶段和指纹识别阶段，其中，显示阶段和指纹识别阶段可交替设置，或者间隔多个显示阶段设置一个指纹识别阶段。显示阶段内进行图像显示，指纹识别阶段内对指纹区FA内接收到的指纹图形进行识别。其中，在显示阶段，扫描线S用于传输显示扫描信号，在指纹识别阶段，至少部分扫描线S复用为第二指纹电极FA2，可选的，在一种实施例，将走线经过指纹区FA的扫描线S复用为第二指纹电极FA2，在指纹区FA内，第一基板10一侧的第一指纹电极FA1作为指纹识别检测电极，提供指纹识别信号，通过手指接触产生耦合电容变化实现指纹识别功能，同时，基于第一指纹电极FA1和第二指纹电极FA2检测到的电容差的大小，能够检测凹纹的深度与形状，实现指纹检测，完成指纹识别。

采用该实施例提供的显示面板，将被边框区包围的区域，一部分设置为显示区进行图像显示，另一部分设置为指纹区进行指纹识别，不需要将指纹区设置于边框区，能够提升屏占比，同时，在显示缺口的位置形成指纹区时，不需要对显示面板进行切割，能够避免异形区域切割及磨边的工艺良率低导致的显示面板良率降低，在实现指纹识别时，基于互容的原理进行指纹检测，将第一指纹电极和第二指纹电极分别设置于显示面板的一侧基板上，除了对指纹二维的凸纹、凹纹的检测之外，基于两个测电极检测到的电容差的大小，能够检测凹纹的深度与形状，形成第三维信号，增加指纹识别的准确性，提高指纹***的安全度，并且第二指纹电极复用扫描线，有利于减薄显示面板的厚度。

在一种实施例中，图3为本发明实施例所述的一种显示面板的扫描线的示意图，图4为本发明实施例所述的另一种显示面板的扫描线的示意图，如图3和图4所示，复用为第二指纹电极FA2的扫描线S包括扫描线扩展部S1和在第一方向x上延伸的扫描线主体部S2，其中，扫描线扩展部S1与扫描线主体部S2连接，扫描线扩展部S1位于指纹区FA内。

采用该实施例提供的显示面板，对指纹区内的扫描线进行扩展，在扫描线主体部的基础上扩展出扫描线扩展部，实质上增大了指纹区内扫描线的面积。通过增大指纹区内扫描线(也即第二指纹电极)的面积，增大第一指纹电极与第二指纹电极的互电容耦合面积，增加指纹识别的信号量，提升指纹识别的准确性。同时，在显示区内，可不设置扫描线扩展部，保持扫描线主体部的正常走线，减小扫描线增大设置对显示效果产生的影响。

在一种实施例中，请继续参考图3和图4，在第二方向y上，指纹区FA内扫描线S的宽度W1为30微米至100微米，该处扫描线S的宽度W1指扫描线S整体的宽度，第一指纹电极FA1的宽度W2为30微米至100微米，且在第二方向y上第一指纹电极FA1在第二基板20的正投影与扫描线S所在的区域至少部分交叠，可选地，在指纹区FA内，在第二方向y上第一指纹电极FA1在第二基板20的正投影全部覆盖扫描线S所在的区域，其中，第一方向x与第二方向y垂直。

采用该实施例提供的显示面板，首先，在指纹区内通过增加扫描线扩展部，将扫描线的宽度设置为30微米至100微米，大于常规扫描线的宽度，能够增大第一指纹电极与第二指纹电极的互电容耦合面积；在此基础上，进一步地，设置第一指纹电极的宽度为30微米至100微米，能够满足指纹识别精度的同时，避免指纹识别的运算量太大；而且，设置第二方向上第一指纹电极在第二基板的正投影覆盖扫描线，也即，W2大于W1且第一指纹电极与第二指纹电极相对，进一步最大化的增大两电极的互电容耦合面积，增加指纹识别的信号量，提升指纹识别的准确性。

在一种实施例中，如图3所示，扫描线扩展部S1在第一基板10上的正投影为网格状，采用网格状，对于液晶显示面板而言，增加指纹区FA内背光源的光量，能够在指纹区FA内设置一些个性化的图案显示，例如，显示装置的厂商logo等。在另一种实施例中，如图4所示，扫描线扩展部S1在第一基板10上的正投影为块状，通过设置块状扫描线扩展部，增大第一指纹电极与第二指纹电极的互电容耦合面积，增加指纹识别的信号量，提升指纹识别的准确性。

在一种实施例中，图5为本发明实施例所述的另一种显示面板的膜层结构示意图，如图5所示，显示面板包括第一基板10和第二基板20，第一基板10包括第一基底层11和电极层12，电极层12设置于第一基底层11靠近第二基板20的一侧，多个第一指纹电极FA1设置于电极层12。

进一步地，在一种实施例中，请继续参考图5，第一基板10还包括黑矩阵14和平坦化层15，其中，黑矩阵14设置于第一基底层11靠近第二基板20的一侧，平坦化层15设置于黑矩阵14远离第一基底层11的一侧，具体地，电极层12可位于第一基底层11与黑矩阵14之间，如图5所示，或者，电极层12也可位于黑矩阵14与平坦化层15之间。

采用该实施例提供的显示面板，在制作第一基板10时，在第一基底层11上制作黑矩阵14和电极层12之后，如果第一基板10上设置有色阻，还需要制作色阻层之后，制作平坦化层15，能够补偿在电极层12制作第一指纹电极引起的第一基板10厚度不均一，对于液晶显示面板而言，利于配向膜的制作。

在一种实施例中，图6为本发明实施例所述的又一种显示面板的膜层结构示意图；如图6所示，显示面板包括第一基板10和第二基板20，第一基板10包括第一基底层11和电极层12，电极层12设置于第一基底层11远离第二基板20的一侧，多个第一指纹电极FA1设置于电极层12。

进一步地，在一种实施例中，请继续参考图6，第一基板10还包括黑矩阵14，黑矩阵14设置于第一基底层11靠近第二基板20的一侧。

采用该实施例提供的显示面板，黑矩阵14和电极层12分别设置于第一基底层11两侧，电极层12设置的第一指纹电极不会对黑矩阵14以及配向膜等产生影响，不需要针对电极层设置平坦化层，利于显示面板的减薄。

在一种实施例中，图7为本发明实施例所述的显示面板的黑矩阵的示意图，参考图5至图7所示，无论黑矩阵14设置于第一基板10的哪一个膜层，在显示区AA内，黑矩阵14具有开口区O，开口区O与显示像素对应设置。在指纹区FA内，黑矩阵14不设置开口区。

采用该实施例提供的显示面板，由于指纹区不进行图像显示，将指纹区内的黑矩阵不设置开口，能够避免指纹区漏光对显示区显示图像的影响。

显示面板包括多个显示像素，对于液晶显示面板而言，扫描线和数据线交叉可限定多个显示像素，对于有机发光显示面板而言，阵列基板(也即第二基板)包括像素定义层，像素定义层设置有开口，在开口的位置蒸镀有机发光显示材料，形成显示像素，也即，有机发光显示面板的显示像素由像素定义层界定。无论哪种显示面板，在一种实施例中，单个第一指纹电极在第二基板上的正投影与单个显示像素交叠。其中，以液晶显示面板为例，图8为本发明实施例所述的一种显示面板的显示像素的示意图，图8示出的扫描线扩展部为网格状，图9为本发明实施例所述的另一种显示面板的显示像素的示意图，图9示出的扫描线扩展部为块状，图8和图9示出指纹区内三个显示像素的结构，同时，为清楚的显示出结构，仅在其中的一个显示像素内示出第一指纹电极与单个显示像素交叠。如图8和图9所示，数据线D与扫描线主体部S2交叉限定出显示像素P，显示像素P包括薄膜晶体管T和像素电极P'，其中，薄膜晶体管T包括栅极、源级和漏极，像素电极P'与薄膜晶体管T的漏极相连接，数据线D与薄膜晶体管T的源级相连接，扫描线主体部S2与薄膜晶体管T的栅极相连接。需要说明的是，指纹区内的显示像素P包括的薄膜晶体管T和像素电极P'的结构与显示区内显示像素对应的结构相同，但指纹区并不进行图像显示。指纹区内，第一指纹电极FA1与单个显示像素P的位置相对应设置，与单个显示像素P交叠。可选地，第一指纹电极FA1与单个显示像素P的大小大致相同，但需要说明的是，并不是严格限制绝对相同，第一指纹电极FA1也可稍大于单个显示像素P或稍小于单个显示像素P。

采用该实施例提供的显示面板，设置第一指纹电极在大小和位置上对应显示像素设置，使得第一指纹电极与扫描线(即第二指纹电极)具有较大的电容耦合面积。

在一种实施例中，请继续参考图1和图2，第二基板20还包括周边电路23，设置于边框区BA，第一基板10还包括电极引线13，电极引线13可以采用金属材料制成，具体地，在电极层12上设置金属层，并在电极层12与此金属层之间设置绝缘层，对金属层进行刻蚀形成电极引线13的图案，并通过过孔K将每根电极引线13与一个第一指纹电极FA1电连接，同时，电极引线13还与第二基板20上的周边电路23电连接，周边电路23可以设置为进行指纹识别的电路，集成在显示面板的控制芯片内，同构电极引线13获得第一指纹电极FA1上的指纹信号。进一步地，在一种实施例中，如图1所示，第一指纹电极FA1成矩阵阵列排布时，第一指纹电极FA1可以复用为基于自容原理实现触控检测的触控电极。在另外的实施例中，每根电极引线13可以与两个或两个以上的第一指纹电极FA1电连接，以减少电极引线13的数量。

在另一种实施例中，图10为本发明实施例所述的另一种显示面板的俯视结构示意图，如图10所示，与上述第一指纹电极FA1成矩阵阵列排布的实施例相比，在该实施例中，第一指纹电极FA1为沿第二方向y延伸的条状电极。进一步地，在一种实施例中，第一指纹电极FA1可以复用为基于互容原理实现触控检测的一侧触控电极，与另一侧的触控电极实现触控检测。

以上为本申请提供的显示面板的实施例，本申请还提供了一种显示装置，该显示装置包括本发明提供的任意一种显示面板，图11为本申请实施例提供的显示装置的示意图，如图11所示，该显示装置包括外壳01和外壳01内容纳的显示面板02，该显示面板具有上述任意一种显示面板的技术效果和相应的技术特征和技术效果，在此不再赘述。

通过上述实施例可知，本发明的显示面板和显示装置，达到了如下的有益效果：

本申请提供的显示面板，将被边框区包围的区域，一部分设置为显示区进行图像显示，另一部分设置为指纹区进行指纹识别，不需要将指纹区设置于边框区，能够提升屏占比，同时，在显示缺口的位置形成指纹区时，不需要对显示面板进行切割，能够避免异形区域切割及磨边的工艺良率低导致的显示面板良率降低，在实现指纹识别时，基于互容的原理进行指纹检测，将第一指纹电极和第二指纹电极分别设置于显示面板的一侧基板上，除了对指纹二维的凸纹、凹纹的检测之外，基于两个测电极检测到的电容差的大小，能够检测凹纹的深度与形状，形成第三维信号，增加指纹识别的准确性，提高指纹***的安全度，并且第二指纹电极复用扫描线，有利于减薄显示面板的厚度。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种显示面板，其特征在于，

所述显示面板具有显示区、指纹区以及包围所述显示区和所述指纹区的边框区；

所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；

所述第一基板包括多个第一指纹电极，所述第一指纹电极位于所述指纹区内；

所述第二基板包括扫描线和数据线；

在显示阶段，所述扫描线用于传输显示扫描信号，在指纹识别阶段，至少部分所述扫描线复用为第二指纹电极，其中，所述第一指纹电极与所述第二指纹电极用于实现互容式指纹检测。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

复用为所述第二指纹电极的所述扫描线包括扫描线扩展部和在第一方向上延伸的扫描线主体部，其中，所述扫描线扩展部与所述扫描线主体部连接且所述扫描线扩展部位于所述指纹区内。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，

在第二方向上，所述指纹区内所述扫描线的宽度为30微米至100微米，所述第一指纹电极的宽度为30微米至100微米，且在所述第二方向上所述第一指纹电极在所述第二基板的正投影与所述扫描线所在的区域至少部分交叠，其中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，

所述扫描线扩展部在所述第一基板上的正投影为网格状或块状。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板包括：

基底层；

电极层，设置于所述基底层靠近所述第二基板的一侧，多个所述第一指纹电极设置于所述电极层。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板还包括：

黑矩阵，设置于所述基底层靠近所述第二基板的一侧；

平坦化层，设置于所述黑矩阵远离所述基底层的一侧，

其中，所述电极层位于所述基底层与所述黑矩阵之间，或者，位于所述黑矩阵与所述平坦化层之间。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板包括：

基底层；

电极层，设置于所述基底层远离所述第二基板的一侧，多个所述第一指纹电极设置于所述电极层。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述第一基板还包括：

黑矩阵，设置于所述基底层靠近所述第二基板的一侧。

9.根据权利要求6或8所述的显示面板，其特征在于，

在所述显示区内，所述黑矩阵具有开口区，在所述指纹区内，所述黑矩阵不设置所述开口区。

10.根据权利要求5或7所述的显示面板，其特征在于，

所述电极层采用导电薄膜材料或金属材料制成。

11.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述显示面板为液晶显示面板，所述扫描线和所述数据线交叉限定多个显示像素；

单个所述第一指纹电极在所述第二基板上的正投影与单个所述显示像素重叠。

12.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述显示面板为有机发光显示面板，所述第二基板包括像素定义层，所述像素定义层界定出多个显示像素；

单个所述第一指纹电极在所述第二基板上的正投影与单个所述显示像素交叠。

13.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述第二基板还包括：周边电路，设置于所述边框区；

所述第一基板还包括：电极引线，与所述第一指纹电极和所述周边电路分别相连接。

14.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述指纹区的形状为三角形、四边形、圆形、椭圆形或不规则形状。

15.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至14中任一项所述显示面板。