CN109934138B - 显示装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置及移动终端，其中，显示装置包括显示面板、指纹模组、盖板以及设置在盖板与显示面板之间的凹透镜膜；显示面板包括矩阵式微孔阵列层，矩阵式微孔阵列层中设有多个成像通孔，凹透镜膜与矩阵式微孔阵列层之间设置有凸透镜膜，凹透镜膜与凸透镜膜之间的距离大于凸透镜膜与矩阵式微孔阵列层之间的距离；凹透镜膜包括微凹透镜阵列和填充在相邻的微凹透镜之间的第一遮光层，凸透镜膜包括微凸透镜阵列和填充在相邻的微凸透镜之间的第二遮光层；各微凹透镜、各微凸透镜和各成像通孔一一正对。显示装置通过设置凹透镜膜和凸透镜膜，增大了指纹反射光线的入射范围，提高了指纹图像的真实性和完整性。

Description

显示装置及移动终端

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及移动终端。

背景技术

近年来大屏显示装置越来越受到消费者的青睐，而屏下指纹技术在通常情况下能够有效提高屏占比。现有的屏下指纹识别通常是在显示面板上面增设成像通孔，利用小孔成像的原理，在指纹传感器上呈现指纹图像，从而实现屏下指纹识别。

现有技术中，具有屏下指纹识别功能的显示屏通常是在显示面板的薄膜晶体管层或源/漏电极层上开设成像通孔，利用小孔成像的原理，使指纹反射的光线穿过成像通孔投射在指纹模组上，从而实现对指纹图像的采集。但是，由于这种结构只能使指纹中心反射的光线通过小孔，而指纹边缘反射的光线则难以通过小孔，因此指纹模组难以采集到指纹的边缘信息，使得指纹采集的范围较小，降低了指纹图像的真实性和完整性。

发明内容

本发明实施例提供一种显示装置及移动终端，用以增大指纹采集的范围，提高指纹图像的真实性和完整性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种显示装置，包括显示面板，设置在所述显示面板背面的指纹模组，设置在所述显示面板正面的盖板，以及设置在所述盖板与所述显示面板之间的凹透镜膜；所述显示面板包括矩阵式微孔阵列层，所述矩阵式微孔阵列层中设置有多个成像通孔，所述凹透镜膜与所述矩阵式微孔阵列层之间设置有凸透镜膜，所述凹透镜膜与所述凸透镜膜之间的距离大于所述凸透镜膜与所述矩阵式微孔阵列层之间的距离；所述凹透镜膜包括微凹透镜阵列和填充在相邻的微凹透镜之间的第一遮光层，所述凸透镜膜包括微凸透镜阵列和填充在相邻的微凸透镜之间的第二遮光层；各所述微凹透镜、各所述微凸透镜和各所述成像通孔一一正对。

与现有技术相比，本发明实施例提供的显示装置具有如下优点：

本发明实施例提供的显示装置通过设置凹透镜膜，使指纹中心反射的光线和指纹边缘反射的光线均能够通过微凹透镜的折射入射到凸透镜膜上，增大了指纹模组所能采集到的指纹图像的范围，微凸透镜能够将上述光线汇聚，增强了指纹采集的清晰度和准确度，从而提高了指纹采集的真实性和完整性。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述微凹透镜的焦距与所述微凸透镜的焦距相同。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述微凹透镜和与其正对的所述微凸透镜之间的距离大于所述焦距，所述微凸透镜和与其正对的所述成像通孔之间的距离小于所述焦距。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述显示装置还包括偏光片，所述偏光片位于所述盖板和所述显示面板之间。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述凹透镜膜位于所述盖板与所述偏光片之间。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述凹透镜膜位于所述偏光片与所述显示面板之间。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述凹透镜膜分别与所述偏光片和所述显示面板通过光学胶相粘接。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述凸透镜膜位于所述显示面板内。

作为本发明实施例显示装置的一种改进，所述成像通孔的直径大于或等于620nm。

另一方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述显示装置。

本发明实施例提供的移动终端包括上述显示装置，因此也具有与上述显示装置的优点相同的优点，在此不再赘述。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例提供的显示装置及移动终端所能够解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术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部分实施例，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图一；

图2为图1中显示装置的光线入射示意图；

图3为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图二；

图4为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图三；

图5为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图四。

附图标记说明：

10-显示面板；

11-衬底基板；

12-矩阵式微孔阵列层；

13-成像通孔；

20-盖板；

30-凹透镜膜；

31-微凹透镜；

40-凸透镜膜；

41-微凸透镜；

50-光学胶；

60-偏光片；

70-指纹模组；

80-光线。

具体实施方式

在显示装置中，屏下指纹通常采用小孔成像的原理进行对指纹的采集，但由于手指贴合在屏幕上时，由指纹边缘反射的光线容易受到阻挡而难以入射到指纹模组上，从而导致了指纹模组难以接收到指纹边缘反射的光线，造成采集到的指纹图像的边缘不清晰甚至缺失，使得指纹图像的真实性和完整性较差。

针对上述缺陷，本发明实施例提供了一种改进的技术方案，在该技术方案中，显示装置包括盖板、凹透镜膜、凸透镜膜、显示面板以及指纹模组，凹透镜膜包括多个微凹透镜，凸透镜膜包括多个微凸透镜，其中微凹透镜用于对指纹反射光线进行折射，使指纹边缘反射的光线和指纹中心反射的光线均能够经微凹透镜折射后通过微凸透镜，从而增大了指纹反射的光线进入的范围；微凸透镜用于将由微凹透镜折射的光线汇聚为较细的光束，从而增强了光束投射在指纹模组上时的清晰度和准确度。

为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1、图2和图4，图1为本发明实施例一提供的显示装置的结构示意图一；图2为图1中显示装置的光线入射示意图。本发明实施例一提供的显示装置包括显示面板10，设置在显示面板10背面的指纹模组70，设置在显示面板10正面的盖板20，以及设置在盖板20与显示面板10之间的凹透镜膜30；显示面板10包括矩阵式微孔阵列层12，矩阵式微孔阵列层12中设置有多个成像通孔13，凹透镜膜30与矩阵式微孔阵列层12之间设置有凸透镜膜40，凹透镜膜30与凸透镜膜40之间的距离大于凸透镜膜40与矩阵式微孔阵列层12之间的距离；凹透镜膜30包括微凹透镜阵列和填充在相邻的微凹透镜31之间的第一遮光层，凸透镜膜40包括微凸透镜阵列和填充在相邻的微凸透镜41之间的第二遮光层；各微凹透镜31、各微凸透镜41和各成像通孔13一一正对。

本实施例中，盖板20设置在显示面板10的正面，指纹模组70设置在显示面板10的背面，需要说明的是，本实施例中正面指的是显示面板10的出光面，背面指的是显示面板10的背光面。其中，显示面板10包括衬底基板11以及位于衬底基板11上方的矩阵式微孔阵列层12。示例性地，衬底基板11可以为柔性塑料基板、玻璃基板或石英基板，本发明实施例对衬底基板11的材料不做限定，可根据实际情况而定，本实施例中衬底基板11位于显示面板10的底层，指纹模组70设置在上述衬底基板11的背面。

矩阵式微孔阵列层12包括多个呈阵列排布的成像通孔13，凸透镜膜40位于凹透镜膜30与矩阵式微孔阵列层12之间，且在本实施例中凹透镜膜30与凸透镜膜40之间的距离大于凸透镜膜40与矩阵式微孔阵列层12之间的距离，这样的设置保证了小孔成像的形成。具体地，凹透镜膜30包括多个微凹透镜31，且多个微凹透镜31在凹透镜膜30中呈阵列分布，相邻的微凹透镜31之间填充有遮光物以形成第一遮光层；凸透镜膜40包括多个微凸透镜41，且多个微凸透镜41在凸透镜膜40中呈阵列分布，相邻的微凸透镜41之间填充有遮光物以形成第二遮光层。上述遮光物为不透光物质如金属等，且第一遮光层和第二遮光层中分别还掺有联苯胺等用于吸收光的物质。

在上述实施方式的基础上，各个微凹透镜31、各个微凸透镜41和各个成像通孔13一一正对，即每个微凹透镜31对应一个微凸透镜41和一个成像通孔13，每组相对应的微凹透镜31、微凸透镜41与成像通孔13的同轴设置。在使用时，手指指纹反射的光线穿过微凹透镜31，再穿过微凸透镜41发生汇聚，然后穿过矩阵式微孔阵列层12上的成像通孔13，最终在指纹模组70上成像，完成指纹采集。

需要说明的是，本实施例中显示面板10还包括多层氧化硅层或氮化硅层，本实施例以显示面板10还包括多层氧化硅层为例进行描述。多层氧化硅层分别设置在矩阵式微孔阵列层12的正面和背面，氧化硅层用于承载矩阵式微孔阵列层12，且本实施例中氧化硅层为透明层结构，因此位于矩阵式微孔阵列层12上方的氧化硅层能够保证光线通过，使其穿过矩阵式微孔阵列层12中的成像通孔13。

以图1所示的显示装置为例，图1示出了一种可行的显示装置的结构，图1所示的显示装置包括显示面板10、设置在显示面板10上方的凸透镜膜40、设置在凸透镜膜40上方的凹透镜膜30和盖板20，显示面板10中包括位于底部的衬底基板11、设置在衬底基板11上方的矩阵式微孔阵列层12。相应地，图2示出了图1中的显示装置中光线入射的光路。

在使用时，用户手指与盖板20接触，如图2所示，手指指纹反射的光线80穿过凹透镜膜30上的微凹透镜阵列，再穿过凸透镜膜40上的微凸透镜阵列发生汇聚，然后穿过矩阵式微孔阵列层12上的成像通孔13，最终在指纹模组70上成像，完成指纹采集。在上述指纹采集的过程中，由于凹透镜膜30上的微凹透镜阵列的设置，使得手指指纹边缘反射的光线能够经微凹透镜31折射后通过微凸透镜41，从而增大了指纹反射的光线80进入的范围；由于凸透镜膜40上的微凸透镜阵列的设置，使经由微凹透镜31折射的光线在通过微凸透镜41后能够汇聚为较细的光束，保证其能够通过成像通孔13，进而增强了光束投射在指纹模组70上时的清晰度和准确度。

综上所述，本发明实施例一提供的显示装置通过设置凹透镜膜30，使指纹中心反射的光线和指纹边缘反射的光线均能够通过微凹透镜31的折射入射到凸透镜膜40上，增大了指纹模组70所能采集到的指纹图像的范围，微凸透镜41能够将上述光线汇聚，增强了指纹采集的清晰度和准确度，从而提高了指纹采集的真实性和完整性。

进一步地，在一种可能的实现方式中，微凹透镜31的焦距与微凸透镜41的焦距相同。在上述实施方式的基础上，微凹透镜31用于折射经由指纹反射的光线，增大入射光线的范围以使指纹边缘反射的光线能够顺利入射；微凸透镜41用于折射经由微凹透镜31折射的光线，使其汇聚成较细的光束，以便通过矩阵式微孔阵列层12中的成像通孔13后在指纹模组70上清晰成像。在本实施例中，微凹透镜31的焦距与微凸透镜41的焦距相同，如图2所示，经过微凹透镜31折射的光线垂直入射到微凸透镜41中，再经过微凸透镜41的折射发生汇聚，本实施例中焦距相同的设置便于显示装置中微凹透镜31、微凸透镜41与成像通孔13之间的距离的设定，同时保证了光线能够顺利在显示装置内通过并在指纹模组70上成像。

进一步地，在上述实施方式的基础上，微凹透镜31和与其正对的微凸透镜41之间的距离大于焦距，微凸透镜41和与其正对的成像通孔13之间的距离小于焦距。需要说明的是，本实施例中微凹透镜31和与其正对的微凸透镜41之间的距离指的是微凹透镜31的中心与微凸透镜41的中心之间的距离；微凸透镜41和与其正对的成像通孔13之间的距离指的是微凸透镜41的中心与成像通孔13的中心之间的距离。具体地，当微凹透镜31的焦距与微凸透镜41的焦距相同时，微凹透镜31与微凸透镜41之间的距离大于焦距，焦距大于微凸透镜41与成像通孔13之间的距离，这样的设置保证了小孔成像，保证了指纹图像能够清晰、准确地呈现在指纹模组70上。

进一步地，在一较佳实施例中，显示装置还包括偏光片60，偏光片60位于盖板20和显示面板10之间。本实施例中偏光片60设置在盖板20与显示面板10之间，在上述实施方式的基础上，凹透镜膜30位于盖板20与显示面板10之间。图1和图3分别示出了两种凹透镜膜30和偏光片60的相对位置，本实施例中，偏光片60用于将光线用偏光的成分加以分离，偏光片60的设置能够消散反光。

进一步地，在一种可能的实现方式中，凹透镜膜30位于盖板20与偏光片60之间。在上述所述方式的基础上，如图1所示，盖板20、凹透镜膜30、偏光片60和显示面板10依次层叠设置。本实施例中，凹透镜膜30位于盖板20与偏光片60之间，盖板20与凹透镜膜30之间设置有光学胶50，光学胶50用于粘接盖板20与凹透镜膜30；凹透镜膜30与偏光片60之间设置有光学胶50，光学胶50用于粘接凹透镜膜30与偏光片60。此外，在上述实施方式的基础上，凸透镜膜40可以设置在偏光片60与显示面板10之间，也可以设置在显示面板10中。如图4所示，凸透镜膜40位于显示面板10的上方，凸透镜膜40与显示面板10之间通过光学胶50相粘接；如图5所示，凸透镜膜40设置在显示面板10中，且凸透镜膜40位于矩阵式微孔阵列层12的上方。

在另一种可能的实现方式中，凹透镜膜30位于偏光片60与显示面板10之间。在上述所述方式的基础上，如图3所示，盖板20、偏光片60、凹透镜膜30和显示面板10依次层叠设置。本实施例中凹透镜膜30位于偏光片60与显示面板10之间，偏光片60与凹透镜膜30之间设置有光学胶50，光学胶50用于粘接偏光片60与凹透镜膜30，凹透镜膜30与显示面板10的上表面之间设置有光学胶50，光学胶50用于粘接凹透镜膜30与显示面板10。此外，在上述实施方式的基础上，凸透镜膜40可以设置在凹透镜膜30与显示面板10之间，也可以设置在显示面板10中。当凸透镜膜40设置在凹透镜膜30与显示面板10之间时，凹透镜膜30与凸透镜膜40之间可以通过光学胶50粘接，凹透镜膜30与凸透镜膜40之间还可以设置有氧化硅层或氮化硅层。

进一步地，在一种可能的实现方式中，凹透镜膜30分别与偏光片60和显示面板10通过光学胶50相粘接。具体地，在本实施例中，凹透镜膜30位于偏光片60与显示面板10之间，且凸透镜膜40位于显示面板10中。光学胶50的设置保证了凹透镜膜30分别与偏光片60和显示面板10之间连接的可靠性。

进一步地，在一种可能的实现方式中，凸透镜膜40位于显示面板10内。本实施例中，凸透镜膜40设置在显示面板10内，具体地，显示面板10包括依次层叠设置的衬底基板11、矩阵式微孔阵列层12和凸透镜膜40，凸透镜膜40上的每个微凸透镜41与一个成像通孔13相对应。凸透镜膜40与和其相邻的其他层结构之间可以采用光学胶50粘接。本实施例中将凸透镜膜40设置在显示面板10中，结构简洁且便于制作。

进一步地，在一较佳实施例中，成像通孔13的直径大于或等于620nm。具体地，矩阵式微孔阵列层12中的成像通孔13与微凸透镜41、微凹透镜31一一对应，成像通孔13的直径大于或等于红光的波长，即成像通孔13的直径大于或等于620nm，这样的设置保证了光线能够通过成像通孔13，保证了后续指纹图像能够被指纹模组70采集。

实施例二

本发明实施例二提供的移动终端包括上述实施例一中提供的显示装置，其中，显示装置的结构、功能及实现可参照上述实施例中的具体描述，此处不再赘述。本实施例提供的移动终端可以是手机、平板电脑、智能手表、电子书、导航仪、电视、数码相机等任意包括显示装置的、具有显示功能的设备。本实施例提供的移动终端也具有与实施一所提供的显示装置相同的优点，在此不再赘述。

本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板，设置在所述显示面板背面的指纹模组，设置在所述显示面板正面的盖板，以及设置在所述盖板与所述显示面板之间的凹透镜膜；

所述显示面板包括矩阵式微孔阵列层，所述矩阵式微孔阵列层中设置有多个成像通孔，所述凹透镜膜与所述矩阵式微孔阵列层之间设置有凸透镜膜，所述凹透镜膜与所述凸透镜膜之间的距离大于所述凸透镜膜与所述矩阵式微孔阵列层之间的距离；

所述凹透镜膜包括微凹透镜阵列和填充在相邻的微凹透镜之间的第一遮光层，所述凸透镜膜包括微凸透镜阵列和填充在相邻的微凸透镜之间的第二遮光层；

各所述微凹透镜、各所述微凸透镜和各所述成像通孔一一正对；

所述微凹透镜的焦距与所述微凸透镜的焦距相同，所述微凹透镜和与其正对的所述微凸透镜之间的距离大于所述焦距，所述微凸透镜和与其正对的所述成像通孔之间的距离小于所述焦距。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括偏光片，所述偏光片位于所述盖板和所述显示面板之间。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述凹透镜膜位于所述盖板与所述偏光片之间。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述凹透镜膜位于所述偏光片与所述显示面板之间。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述凹透镜膜分别与所述偏光片和所述显示面板通过光学胶相粘接。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述凸透镜膜位于所述显示面板内。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述成像通孔的直径大于或等于620nm。

8.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的显示装置。

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