CN113138482B - 显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板及显示装置，该显示面板包括指纹识别区，显示面板包括盖板和光学透明层，光学透明层至少覆盖位于指纹识别区内的盖板，光学透明层的折射率大于空气的折射率且小于手指的折射率，光学透明层的光学厚度为指纹识别光线的半波长的偶数倍。本发明实施例通过在指纹识别区内的盖板上设置折射率大于空气且小于手指的光学透明层，且将光学透明层的光学厚度设置为指纹识别光线的半波长的偶数倍，利用光线反射时的半波损失和光线传播过程中的干涉作用，提高了指纹谷处的反射光线的强度，降低了指纹脊处的反射光线的强度，提高了指纹脊处和指纹谷处的反射差异，提高了指纹脊谷的对比度，进而提升了指纹识别效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，具体涉及一种显示面板及显示装置。
背景技术
在中小尺寸显示领域，全面屏技术成为当前的重点研发方向，实现全面屏需要将显示终端的指纹识别、摄像头、面部识别、距离传感等传感器进一步融合进显示屏的显示区，使得显示屏从单纯的显示界面逐渐过渡到全面的感知、交互界面。
然而，受现有工艺以及材料的限制，在目前的全面屏产品中，指纹识别效果难以提升。
发明内容
本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，通过提升指纹脊谷的对比度，从而达到提升指纹识别效果的目的。
本发明实施例提供一种显示面板，包括指纹识别区，所述显示面板包括盖板和光学透明层，所述光学透明层至少覆盖位于所述指纹识别区内的所述盖板，所述光学透明层的折射率大于空气的折射率且小于手指的折射率，所述光学透明层的光学厚度为指纹识别光线的半波长的偶数倍。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层的折射率大于1且小于1.4。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层设置于所述指纹识别区内。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层覆盖位于所述指纹识别区内的所述盖板和延伸出所述指纹识别区外的部分所述盖板。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层完全覆盖所述盖板。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层为无机层。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层为有机层。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述光学透明层的透过率大于95％。
可选的，在本发明的一些实施例中，所述显示面板还包括光准直单元，所述光准直单元设置于指纹识别区内，所述光准直单元用于对所述指纹识别光线进行准直。
相应的，本发明实施例还提供一种显示装置，包括本发明实施例提供的任意一项显示面板。
在本发明实施例提供的显示面板及显示装置中，通过在指纹识别区内的盖板上设置光学透明层，一方面将光学透明层的折射率设置为大于空气且小于手指，利用光线由光疏介质射入到光密介质反射时会发生半波损失，而由光密介质射入到光疏介质反射时不会发生半波损失的原理，使得在手指的脊与显示面板接触的位置，指纹识别光线为由光疏介质向光密介质入射，反射的指纹识别光线发生半波损失，而在手指的谷与显示面板接触的位置，由于手指和显示面板间空气介质的存在，指纹识别光线为由光密介质向光疏介质入射，反射的指纹识别光线不发生半波损失；另一方面，将光学透明层的光学厚度设置为指纹识别光线的半波长的偶数倍，从而使得同一束光线在光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线的光程差为指纹识别光线的波长的整数倍，利用光的干涉原理，在指纹谷处，经光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线会发生相干相长现象，提高了指纹谷处反射的指纹识别光线的强度，而在指纹脊处，由于半波损失的存在，在光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线π的奇数倍的相位差，经光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线会发生相干相消现象，降低了指纹谷处反射的指纹识别光线的强度；即通过光学透明层的设置，利用半波损失和干涉作用，提高了指纹脊处和指纹谷处的反射差异，提高了指纹脊谷的对比度，进而提升了指纹识别效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的显示面板的平面结构示意图；
图2是本发明实施例提供的显示面板的剖面结构示意图；
图3是本发明实施例提供的显示面板的指纹反射光线的叠加示意图；
图4是现有技术和本发明实施例提供的显示面板的指纹识别效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，利用光线由光疏介质射入到光密介质反射时会发生半波损失，而由光密介质射入到光疏介质反射时不会发生半波损失的原理，降低指纹脊处的反射光线的强度，提高指纹脊谷的反射差异，提高指纹脊谷的对比度，从而提升指纹识别效果。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
在一种实施例中，请参照图1和图2，1示出了本发明实施例提供的显示面板的平面结构示意图，图2示出了本发明实施例提供的显示面板的剖面结构示意图，具体示出了图1中FA区域的剖面结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例提供的显示面板包括指纹识别区FA，显示面板包括显示叠构层110、盖板120和光学透明层130，所述光学透明层130设置于所述盖板120远离所述显示叠构层110的一侧且至少覆盖位于指纹识别区FA内的所述盖板120，所述光学透明层130的折射率大于空气的折射率小于手指的折射率，光学透明层130的光学厚度为指纹识别光线半波长的偶数倍，所述显示面板对光学透明层130侧的指纹140进行识别。由于空气的折射率约为1，人的手指表皮的折射率约为1.4，因此本发明实施例提供的光学透明层130的折射率的范围为大于1且小于1.4。
本发明实施例通过在指纹识别区内的盖板上设置光学透明层，一方面将光学透明层的折射率设置为大于空气且小于手指，利用光线由光疏介质射入到光密介质反射时会发生半波损失，而由光密介质射入到光疏介质反射时不会发生半波损失的原理，使得在手指的脊与显示面板接触的位置，指纹识别光线为由光疏介质向光密介质入射，反射的指纹识别光线发生半波损失，而在手指的谷与显示面板接触的位置，由于手指和显示面板间空气介质的存在，指纹识别光线为由光密介质向光疏介质入射，反射的指纹识别光线不发生半波损失；另一方面，将光学透明层的光学厚度设置为指纹识别光线的半波长的偶数倍，从而使得同一束光线在光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线的光程差为指纹识别光线的波长的整数倍，利用光的干涉原理，在指纹谷处，经光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线会发生相干相长现象，提高了指纹谷处反射的指纹识别光线的强度，而在指纹脊处，由于半波损失的存在，在光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线π的奇数倍的相位差，经光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线会发生相干相消现象，降低了指纹谷处反射的指纹识别光线的强度；即通过光学透明层的设置，利用半波损失和干涉作用，提高了指纹脊处和指纹谷处的反射差异，提高了指纹脊谷的对比度，进而提升了指纹识别效果。
由于光学透明层130设置于盖板120的表面，显示叠构层110中的像素发出的光线要穿过光学透明层130，因此光学透明层130的透过率大于95％。
在一种实施例中，光学透明层130为有机层，光学透明层130的材料包括但不限于掺杂了金属氧化物颗粒的丙烯酸酯，金属氧化物颗粒通常为二氧化锆颗粒。
在一种实施例中，光学透明层130为无机层，光学透明层130的材料包括但不限于掺杂了金属氧化物颗粒的二氧化硅，金属氧化物颗粒通常为二氧化锆颗粒。本实施例提供的光学透明层130为无机层，无机层的硬度相对于有机层的硬度更大，有利于提高显示面板的耐磨损性能。
在一种实施例中，显示面板还包括光发射单元和光接收单元，所述光发射单元用于向手指发射指纹识别光线，所述光接收单元用于接收手指反射的指纹识别光线。在本发明实施例提供的显示面板中，光发射单元和光接收单元可以设置于显示叠构层110内，也可以存在至少一者设置于显示叠构层110远离盖板120的一侧。进一步的，所述显示面板还包括光准直单元，所述光准直单元设置于指纹识别区FA内，且设置于盖板120和光发射单元、光接收单元之间，光准直单元用于对指纹识别光线进行准直，从而使射入到光学透明层130的指纹识别光线为准直光，为指纹识别光线在手指的脊处发生半波损失提供前提条件，同时使光接收单元接收到的反射指纹识别光线为准直光，提高了光接收单元对指纹识别光线的采集效果。
本发明实施例提供的显示面板可以是OLED显示面板、LCD显示面板或LED显示面板等中的任意一种，在此不做限定。在一种实施方案中，本发明实施例提供的显示面板为LCD显示面板，该LCD显示面板包括阵列基板、彩膜基板、以及阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，彩膜基板包括相互间隔且呈阵列设置的彩膜层，以及填充于彩膜层间隙的黑矩阵层，光准直单元设置于黑矩阵层内且贯穿黑矩阵层，光接收单元设置于阵列基板上靠近彩膜基板的一侧，光接收单元对应于光准直单元设置，可以是对应于一个光准直单元设置，也可以是对应于多个光准直单元设置。光准直单元是贯穿黑矩阵层的柱状结构，可以是透光孔，也可以是透明的透光柱等，优选光准直单元为透光柱，受限于显示面板的尺寸影响，透明柱的深宽比的范围为5:1至10:1。
受限于显示面板的尺寸影响，光准直单元的深宽比具有极限值，对指纹识别效果的提升有限，本发明实施例提供的显示面板从另一个角度提高显示面板的指纹识别效果。下面将以具体实施例对本发明提供的显示面板进行进一步的详细说明。
指纹识别技术是利用光的反射原理，通过显示面板内的光发射单元发出指纹识别光线，光发射单元发出的指纹识别光线到达手指被手指反射，光接收单元通过接收手指反射的指纹识别光线，从而对人的指纹进行识别。具体的是根据人的手指中谷和脊对光线的不同反射能力，通过获取谷和脊反射来的不同强度的指纹识别光线，从而识别出指纹图像。在指纹识别过程中，显示面板与手指接触的膜层的折射率与手指表层皮肤的折射率相近，而与空气的折射率相差较远，光线在折射率相近的两种介质表面发生反射的现象较弱，在折射率相差较远的两种介质表面发生反射的现象较强；因此当指纹识别光线照射到显示面板与手指接触的表面时，在手指的脊与显示面板接触的地方，由于手指的脊与显示面板的表面直接接触，被反射的指纹识别光线的强度较小，而在手指的谷与显示面板接触的地方，由于手指的谷与显示面板的表面存在空气间隙，被反射的指纹识别光线的强度较大，所以光接收单元接收到的手指的脊处反射的指纹识别光线的强度较弱，而手指的谷处反射的指纹识别光线的强度较强，最终获取到手指的谷处呈现亮态、手指的脊处呈现暗态的指纹图像。
为了提高指纹的识别效果，呈现出清晰度更高的指纹识别图像，需要提高指纹脊谷的对比度，即提高了指纹脊处和指纹谷处的反射差异，由指纹识别技术的工作原理可知，可以提高手指的谷处反射的指纹识别光线的强度，也可以减弱指纹的脊处反射的指纹识别光线的强度，还可以同时提高手指的谷处反射的指纹识别光线的强度，减弱指纹的脊处反射的指纹识别光线的强度。本发明实施例便通过在指纹识别区内的盖板上设置折射率大于空气且小于手指的光学透明层，且该光学透明层的光学厚度设置为指纹识别光线半波长的偶数倍，从而同时提高手指的谷处反射的指纹识别光线的强度，并减弱指纹的脊处反射的指纹识别光线的强度，从而提高指纹脊处和指纹谷处的反射差异，提高指纹脊谷的对比度，进而提升指纹识别效果。
具体的，一方面，由光的反射和干涉可知，光线从光疏介质向光密介质入射发生反射时，反射波和入射波的相位会发生180度(π)的改变，产生半波损失，而光线从光密介质向光疏介质入射发生反射时，却不会发生半波损失。如图2所示，本发明实施例提供的显示面板利用这一原理，通过在显示面板的盖板120上设置光学透明层130，该光学透明层130的折射率大于空气的折射率小于手指140的折射率，使得指纹识别光线照射到显示面板与手指接触的表面时，在手指140的脊与显示面板接触的地方为指纹识别光线由光疏介质向光密介质入射，反射的指纹识别光线会发生半波损失，即入射指纹识别光线N’在光学透明层130的第二表面处反射的指纹识别光线N2，相对于入射指纹识别光线N’存在180度(π)的相位差，而在手指140的谷与显示面板接触的地方为指纹识别光线由光密介质向光疏介质入射，反射的指纹识别光线不会发生半波损失，即入射指纹识别光线P’在光学透明层130的第二表面处反射的指纹识别光线P2，相对于入射指纹识别光线P’不存在相位差。
盖板120的折射率约为1.5，大于光学透明层130的折射率，指纹识别光线由盖板120射入光学透明层130时为光线从光密介质向光疏介质入射，都不会发生半波损失。因此，入射指纹识别光线N在光学透明层130的第一表面处反射的指纹识别光线N1，相对于入射指纹识别光线N不存在相位差；入射指纹识别光线P在光学透明层130的第一表面处反射的指纹识别光线P1，相对于入射指纹识别光线P也不存在相位差。
另一方面，由光的干涉还可知，当两束频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光线在空间传播相遇时会发生光的干涉，若两束光线的相位差为π的奇数倍，则两束光线会发生干涉相消现象，干涉相消后光线的强度减弱，若两束光线的相位差为π的偶数倍，则两束光线会发生干涉相长现象，干涉相长后光线的强度增强。如图2所示，光学透明层130的光学厚度为指纹识别光线半波长的偶数倍，则指纹识别光线在光学透明层130内所走的路程为指纹识别光线波长的整数倍，即在光学透明层130内产生的相位差为2π的整数倍。又由于入射指纹识别光线P或N从盖板120射入光学透明层130发生折射时相位不发生变化，即入射指纹识别光线P’相对于入射指纹识别光线P不存在相位变化，入射指纹识别光线N’相对于入射指纹识别光线N不存在相位变化。结合上述半波损失中，P2/N2的相位变化，则反射指纹识别光线P2相对于入射指纹识别光线P存在2π的整数倍的相位差，反射指纹识别光线P2相对于反射指纹识别光线P1存在2π的整数倍的相位差；则反射指纹识别光线N2相对于入射指纹识别光线N存在π的奇数倍的相位差，反射指纹识别光线N2相对于反射指纹识别光线N1存在π的奇数倍的相位差。反射指纹识别光线P2和反射指纹识别光线P1是由入射纹识别光线P产生的两束反射指纹识别光线，两者频率相同且振动方向一致，因此在传播过程中会发生相干相长的干涉现象；反射指纹识别光线N2和反射指纹识别光线N1是由入射纹识别光线N产生的两束反射指纹识别光线，两者频率相同且振动方向一致，因此在传播过程中会发生相干相消的干涉现象。
如图3所示，图3示出了本发明实施例提供的显示面板的指纹反射光线的叠加示意图，具体为指纹识别光线P1和P2相干相长、指纹识别光线N1和N2相干相消的波形效果示意图。由图可知，本实施例通过在指纹识别区FA内的盖板120上设置折射率大于空气且小于手指的光学透明层130，且将光学透明层130的光学厚度设置为指纹识别光线半波长的偶数倍，增强了手指的谷处反射的指纹识别光线的强度，减弱了手指的脊处反射的指纹识别光线强度减弱，提高了指纹脊处和指纹谷处的反射差异，提高了指纹脊谷的对比度，进而提升了指纹识别效果。
光学透明层130的具体设置方式可以根据产品的需要和定位进行相应的设计。
在一种实施例中，如图1中(a)所示，光学透明层130仅设置于显示面板的指纹识别区FA内。由于现有的中小尺寸显示面板，指纹识别区域FA仅占据显示面板的局部区域，因此可将光学透明层130仅设置于显示面板的指纹识别区FA内，这样，既能够达到提升显示面板的指纹识别效果的目的，又减小了光学透明层130的材料成本。
在另一种实施例中，如图1中(b)所示，光学透明层130为局部覆盖设置，即光学透明层130设置于显示面板的局部区域内，该区域包括指纹识别区FA，例如图1中(b)所示，该局部区域可以是靠近显示面板下侧且占据显示面板三分之一的区域，指纹识别区FA位于该三分之一局部区域内。由于指纹识别区FA仅为显示面板内极小的一个区域，若仅在该区域内设置光学透明层，在手指对显示面板进行操作的过程中，光学透明层130会多次受到手指各个方向的外力作用，光学透明层130的边缘位于显示面板的表面，光学透明层130的边缘也会受到手指的触动，因此易造成光学透明层130的滑移或脱落，从而导致光学透明层130失效。本实施例通过在显示面板上包括指纹识别区FA的局部区域内设置光学透明层130，使光学透明层130在显示面板上占据的面积增大，且光学透明层130的三个边缘都与显示面板的边缘对应，减小了光学透明层130相对于显示面板发生滑移或是脱落的风险，同时，就算光学透明层130相对于显示面板发生了一定的滑移，也能保证光学透明层130始终覆盖显示面板的指纹识别区FA，保证了显示面板的指纹识别效果。另一方面，由于光学透明层130的折射率小于盖板120的折射率，光学透明层130的设置削弱了显示面板对外界光线的反射作用，起到了抗反射的有益效果。
在又一种实施例中，如图1中(c)所示，光学透明层130为完全覆盖所述显示面板设置。在本实施例中，通过在显示面板的表面设置整层的光学透明层130，该光学透明层130的边缘与显示面板的边缘对应，进一步减小了光学透明层130相对于显示面板发生滑移或是脱落的风险，保证了显示面板的指纹识别效果，同时保证了显示面板表面的平整性以及显示面板的显示均一性。光学透明层130完全覆盖所述显示面板设置削弱了整个显示面板对外界光线的反射作用，起到了抗反射的有益效果。
需要说明的是，在本发明实施例提供的显示面板中，光学透明层130可以是预先制备好的光学透明薄膜，通过光学透明胶层贴合于盖板120表面，也可以是直接通过蒸镀、溅射、沉积等镀膜工艺镀于盖板120表面。
请参照图4，图4示出了现有技术(左)和本发明实施例提供的显示面板(右)的指纹识别效果图。相比于现有技术的显示面板，本发明实施例提供的显示面板提高了指纹脊谷的对比度，提升了指纹识别效果，提高了指纹图像的清晰度。
相应的，本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括本发明实施例提供的任意一种显示面板，具备本发明实施例提供的任意一种显示面板的技术特征和技术效果，具体实施方式及工作原理请参照上述具体实施例，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，该显示面板包括指纹识别区，显示面板包括盖板和光学透明层，光学透明层至少覆盖位于指纹识别区内的盖板，光学透明层的折射率大于空气的折射率且小于手指的折射率，光学透明层130的光学厚度为指纹识别光线半波长的偶数倍。本发明实施例通过在指纹识别区内的盖板上设置光学透明层，一方面将光学透明层的折射率设置为大于空气且小于手指，利用光线由光疏介质射入到光密介质反射时会发生半波损失，而由光密介质射入到光疏介质反射时不会发生半波损失的原理，使得在手指的脊与显示面板接触的位置，指纹识别光线为由光疏介质向光密介质入射，反射的指纹识别光线发生半波损失，而在手指的谷与显示面板接触的位置，由于手指和显示面板间空气介质的存在，指纹识别光线为由光密介质向光疏介质入射，反射的指纹识别光线不发生半波损失；另一方面，将光学透明层的光学厚度设置为指纹识别光线的半波长的偶数倍，从而使得同一束光线在光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线的光程差为指纹识别光线的波长的整数倍，利用光的干涉原理，在指纹谷处，经光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线会发生相干相长现象，提高了指纹谷处反射的指纹识别光线的强度，而在指纹脊处，由于半波损失的存在，在光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线π的奇数倍的相位差，经光学透明层的两个表面反射的指纹识别光线会发生相干相消现象，降低了指纹谷处反射的指纹识别光线的强度；即通过光学透明层的设置，利用半波损失和干涉作用，提高了指纹脊处和指纹谷处的反射差异，提高了指纹脊谷的对比度，进而提升了指纹识别效果。
以上对本发明实施例所提供的显示面板及显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，包括指纹识别区，所述显示面板包括盖板和光学透明层，所述光学透明层至少覆盖位于所述指纹识别区内的所述盖板，所述光学透明层的折射率大于空气的折射率，且小于手指的折射率和所述盖板的折射率，所述光学透明层的光学厚度为指纹识别光线的半波长的偶数倍。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层的折射率大于1且小于1.4。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层设置于指纹识别区内。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层覆盖位于所述指纹识别区内的所述盖板和延伸出所述指纹识别区外的部分所述盖板。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层完全覆盖所述盖板。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层为无机层。
7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层为有机层。
8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光学透明层的透过率大于95％。
9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括光准直单元，所述光准直单元设置于指纹识别区内，所述光准直单元用于对所述指纹识别光线进行准直。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的显示面板。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN210573857U (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-19 | 北京京东方显示技术有限公司 | 指纹识别结构及指纹识别显示装置 |
| CN212009007U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-11-24 | 艾普偏光科技(厦门)有限公司 | 一种基于法布里-珀罗技术的双峰增彩镜片结构 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030043840A (ko) * | 2003-04-25 | 2003-06-02 | (주)실리콘이미지웍스 | 지문인식센서를 구비한 휴대 통신단말기 |
| TWI450201B (zh) * | 2011-08-05 | 2014-08-21 | Gingy Technology Inc | 指壓板 |
| CN105184248B (zh) * | 2015-08-28 | 2019-03-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种指纹识别装置及指纹识别*** |
| CN105678255B (zh) * | 2016-01-04 | 2019-01-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光学式指纹识别显示屏及显示装置 |
| CN107203737A (zh) * | 2016-03-17 | 2017-09-26 | 台瀚科技股份有限公司 | 具有光学膜的薄型化指纹辨识装置 |
| US10366272B2 (en) * | 2016-04-19 | 2019-07-30 | Samsung Electronics Co. Ltd | Electronic device supporting fingerprint verification and method for operating the same |
| TW201740310A (zh) * | 2016-05-06 | 2017-11-16 | 曦威科技股份有限公司 | 光學感測模組及指紋感測裝置 |
| CN106934384B (zh) * | 2017-03-24 | 2018-06-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 指纹识别器件及控制方法、触摸显示面板、触摸显示装置 |
| CN108629244B (zh) * | 2017-03-24 | 2022-03-08 | 敦泰电子有限公司 | 生物识别装置 |
| CN107392132B (zh) * | 2017-07-14 | 2021-02-26 | 上海天马微电子有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
| EP3457392B1 (en) * | 2017-09-15 | 2022-03-02 | LG Display Co., Ltd. | Fingerprint sensing display apparatus |
| CN207799121U (zh) * | 2018-01-03 | 2018-08-31 | 印象认知（北京）科技有限公司 | 一种生物特征检测结构 |
| CN108630731B (zh) * | 2018-04-24 | 2020-09-25 | 武汉天马微电子有限公司 | 一种显示面板、显示面板的制造方法和显示装置 |
| KR102617385B1 (ko) * | 2018-08-23 | 2023-12-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광학 유닛 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| CN110376782B (zh) * | 2019-07-31 | 2022-05-10 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
| CN211087274U (zh) * | 2020-01-06 | 2020-07-24 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 指纹检测装置和电子设备 |
| WO2021146956A1 (zh) * | 2020-01-21 | 2021-07-29 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 光学指纹检测装置、触摸屏和电子设备 |
| CN212647492U (zh) * | 2020-06-29 | 2021-03-02 | 奕力科技(开曼)股份有限公司 | 屏下式指纹侦测模块和显示装置 |
| CN112578948B (zh) * | 2020-12-17 | 2023-12-01 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示装置及其指纹识别方法 |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN210573857U (zh) * | 2019-12-18 | 2020-05-19 | 北京京东方显示技术有限公司 | 指纹识别结构及指纹识别显示装置 |
| CN212009007U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-11-24 | 艾普偏光科技(厦门)有限公司 | 一种基于法布里-珀罗技术的双峰增彩镜片结构 |
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