指纹识别显示面板、指纹识别方法和显示装置制造方法及图纸

本申请公开了一种指纹识别显示面板、指纹识别方法和显示装置，其中，指纹识别显示面板包括依次层叠布置的背光源、第一偏振片、阵列基板、液晶层、彩膜基板、第二偏振片和保护层，在彩膜基板面对阵列基板的一侧设置有黑矩阵，在阵列基板远离彩膜基板的一侧设置有光传感器层，所述光传感器层包括多个光传感器，所述多个光传感器与黑矩阵在层叠方向上对齐布置，其中，部分像素位置的液晶层组成点图案用于形成点光源。采用本申请方案的技术结构简单、识别精度和准确率高。

Fingerprint identification display panel, fingerprint identification method and display device

【技术实现步骤摘要】
指纹识别显示面板、指纹识别方法和显示装置
本申请涉及显示
，具体地，涉及一种指纹识别显示面板、指纹识别方法和显示装置。
技术介绍
随着现代社会的进步，个人身份识别以及个人信息安全的重要性逐步受到人们的关注。由于人体指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别技术具有安全性好，可靠性高，使用简单方便的特点，因而指纹识别技术被广泛应用于保护个人信息安全的各种领域，包括显示领域，尤其是具有显示功能的电子设备领域，例如手机、笔记本电脑、平板的电脑、数码相机等。其对于增强电子设备的安全性，扩展其应用范围等均具有重要的意义。尤其是当前兴起的移动消费，电子指纹识别更是成为手机必不可少的一部分。指纹识别的主要技术为准直光路或小孔技术，通过点亮一个点光源在传感器上形成的图像，如图1，图像存在两个区域，一个区域为非成像区域WX，此区域内指纹不成像，另一部分为成像区域TX，指纹可在此区域成像。如图2所示，通过间隔一定距离的两个点光源，可将上述点光源所形成的非成像区域补全，以提高指纹识别的准确率以及识别率。然而当前的指纹识别技术的研究主要是针对OLED屏下指纹技术，对于液晶显示装置(LCD),由于其采用背光源非自发光器件，并且液晶显示存在开口率的要求，不能随意增加部件以避免降低开口率，使得LCD屏下指纹识别一直没有得到突破。
技术实现思路
鉴于现有技术中液晶显示技术的上述缺陷或不足，本申请提供了一种指纹识别显示面板，包括依次层叠布置的背光源、第一偏振片、阵列基板、液晶层、彩膜基板、第二偏振片和保护层，其特征在于：在彩膜基板面对阵列基板的一侧设置有黑矩阵，在阵列基板远离彩膜基板的一侧设置有光传感器层，所述光传感器层包括多个光传感器，所述多个光传感器与黑矩阵在层叠方向上布置，其中，部分像素位置的液晶层组成点图案用于形成点光源。进一步地，所述光传感器在垂直于层叠方向的表面形状为L形，其中L形的两条边分别沿着黑矩阵的边框相邻的两条边平行延伸。进一步地，所述光传感器及对应的检测电路设置在阵列基板上。进一步地，所述光传感器层还包括光传感基板，所述光传感器及对应的检测电路设置在所述光传感基板上。进一步地，所述光传感器靠近背光源一侧的电极为遮光金属，远离背光源一侧的电极为透明金属。进一步地，所述光传感器为PIN光敏器件、PN光敏器件或肖特基型光敏器件。进一步地，所述检测电路包括：数据读取信号线和薄膜晶体管，该薄膜晶体管的栅极与驱动电路的控制信号线电连接，薄膜晶体管的第一极与光传感器的第一电极连接，薄膜晶体管的第二极与数据读取信号线连接。本申请还提供一种指纹识别方法，其使用上述任一方案所述的指纹识别显示面板实现。进一步地，背光源发出的背光经过第一偏光板、点图案、第二偏光板后形成点光源。本申请还提供一种显示装置，其包括了上述方案任一项所述的指纹识别显示面板。采用本申请的方案，背光经过两个偏光板和液晶层形成的点图案构成点光源，不需要设置单独的点光源，结构更加简单方便，而且点光源位置可灵活调整。并且，光传感器设置在阵列基板远离彩膜基板的一面，且黑矩阵正对，避免了光传感器由于对背光的阻挡而对液晶的照亮发生影响。此外，光传感器与黑矩阵的距离至少超过阵列基板和液晶层的厚度，使得指纹的谷和脊反射的光不易受到黑矩阵的遮挡，提高了检测的准确性。并且由于存在该距离，不需要很大角度的光就能透过，也不需要将黑矩阵做窄。最后，光传感器设置在第一偏振片原理背光源一侧，使得指纹反射的光在穿过第一偏振片之前到达光传感器，避免了反射光被第一偏振片滤除，提高了识别效果。L形的光传感器形状设计，相比于一个边的方向设置，避免了相邻黑矩阵遮挡局部区域无法成像的问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为一个点光源在光学图像传感器阵列上形成的图像示意图；图2为两个点光源同时发射光束的成像示意图；图3为本申请实施例1显示面板结构示意图；图4为光传感器与黑矩阵位置关系示意图；图5为检测电路图；图6为PIN光电器件与晶体管连接示意图；图7为本申请实施例2显示面板结构示意图。图中：100阵列基板；200彩膜基板；201黑矩阵；300液晶层；301点图案；400光传感器层；401光传感器；402光传感器基板；500第一偏光板；600背光源；700第二偏光片；800保护层；900点光源；1000指纹。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。本申请中使用的“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部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。图3所示为本申请的指纹识别显示面板，包括：由阵列基板(arrayglass)100和彩膜基板(colorfilter)200对盒成形的液晶盒；位于液晶盒内的液晶层(liquidcrystal)300；位于阵列基板100远离彩膜基板200一侧的光传感器(lightsensor)层400；位于光传感器层400背离阵列基板100一侧的第一偏光板(Polarizer)500；位于第一偏光板500背离光传感器层400一侧的背光源(backlight)600；位于彩膜基板200远离阵列基板100一侧的第二偏光板(Polarizer)700；和位于第二偏光板700远离彩膜基板200一侧的保护层(cover)800。其中，彩膜基板200上面对阵列基板100的一侧设置有黑矩阵(blackmatrix)201。其中，部分像素位置的液晶层300组成点图案301用于形成点光源，其中，点图案所对应的像素的位置和数量根据实际情况下需要进行设置。具体地，背光源600发射的背光经过第一偏光板500、液晶层300的点图案301、第二偏光板700形成点光源900。其中，点光源900的光线穿过保护层800，到达手指的指纹1000，并发生发射，指纹100的谷和脊反射的光亮度不同，反射的光穿过保护层800、第二偏光板700、液晶盒并到达阵列基板100另一侧的光传感器层400。其中，光传感器层400包括多个光传感器401，用于接收所述指纹1000的谷和脊反射的光，并形成相应的电信号。所述多个光传感器401与黑矩阵201在各个层的层叠方向上正对设置。由于点光源的成像原理，光电传感器接收大角度指纹反射光线(与手指触碰面的法向夹角约41-70本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别显示面板，包括依次层叠布置的背光源、第一偏振片、阵列基板、液晶层、彩膜基板、第二偏振片和保护层，其特征在于：在彩膜基板面对阵列基板的一侧设置有黑矩阵，在阵列基板远离彩膜基板的一侧设置有光传感器层，所述光传感器层包括多个光传感器，所述多个光传感器与黑矩阵在层叠方向上对齐布置，其中，部分像素位置的液晶层组成点图案用于形成点光源。/n

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别显示面板，包括依次层叠布置的背光源、第一偏振片、阵列基板、液晶层、彩膜基板、第二偏振片和保护层，其特征在于：在彩膜基板面对阵列基板的一侧设置有黑矩阵，在阵列基板远离彩膜基板的一侧设置有光传感器层，所述光传感器层包括多个光传感器，所述多个光传感器与黑矩阵在层叠方向上对齐布置，其中，部分像素位置的液晶层组成点图案用于形成点光源。


2.根据权利要求1所述的指纹识别显示面板，其特征在于：所述光传感器在垂直于层叠方向的表面形状为L形，其中L形的两条边分别沿着黑矩阵的边框相邻的两条边平行延伸。


3.根据权利要求1所述的指纹识别显示面板，其特征在于：所述光传感器及对应的检测电路设置在阵列基板上。


4.根据权利要求1所述的指纹识别显示面板，其特征在于：所述光传感器层还包括光传感基板，所述光传感器及对应的检测电路设置在所述光传感基板上。


5.根据权利要求3或4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁小梁，王海生，刘英明，王雷，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11