显示模组的制作方法

本发明涉及指纹成像领域，特别涉及一种显示模组。

背景技术：

指纹识别技术通过指纹成像传感器采集到人体的指纹图像，然后与指纹识别系统里已有指纹成像信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，特别是个人电脑和手机等消费电子领域，指纹识别技术的采用能够大大提高电子产品的安全性和便捷性。

指纹识别技术所采用的成像方式有光学式、电容式、超声波式等多种技术。在消费电子产品中，当指纹成像模组设置于手机正面，与显示屏位于同侧时，指纹成像模组所占用的面积会影响电子产品屏占比的提高，因此对指纹成像模组与显示屏集成提出了要求。现有与显示屏集成的指纹成像模组，通常采用电容式的技术。但是相对而言，光学式指纹成像技术，具有更好的成像效果、更低的设备成本等优势。

当光学式指纹成像模组与显示屏集成构成显示模组时，其隐藏设置效果往往并不理想，客户体验不够友好，影响了指纹识别和图像显示功能的集成效果。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种显示模组，以改善隐藏设置效果，更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

为解决上述问题，本发明提供一种显示模组，包括：

光源，用于产生初始光；波导层，位于所述光源一侧，用于传输所述初始光，并散射部分所述初始光形成入射光；感测面，所述入射光在所述感测面上形成携带有指纹信息的反射光；自发光显示面板，位于所述波导层远离所述感测面的一侧，所述反射光透射所述自发光显示面板；光学传感器，用于采集透射所述自发光显示面板的反射光以获得指纹图像。

可选的，所述自发光显示面板包括多个显示像素；所述光学传感器包括多个感光像素；在所述感测面上，所述感光像素的投影面积大于或等于所述显示像素的投影面积。

可选的，在所述感测面上，所述感光像素投影面积与所述显示像素投影面积的比值在1:1到9:1范围内。

可选的，所述显示像素包括透光区和非透光区；所述反射光经所述透光区透射所述自发光显示面板。

可选的，在所述显示像素中，所述透光区面积占比不少于0.5％。

可选的，所述自发光显示面板包括相对设置的第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和第二基板之间的自发光显示电路；所述波导层位于所述第一基板或所述第二基板远离所述自发光电路的一侧；所述波导层材料的折射率大于所述第一基板或所述第二基板材料的折射率。

可选的，所述波导层材料的折射率在1.4到1.7范围内。

可选的，所述波导层通过真空贴合的方式贴合于所述第一基板或者所述第二基板上；或者，所述波导层通过uv胶贴合于所述第一基板或所述第二基板上。

可选的，所述自发光显示面板还包括：保护盖板，位于所述第一基板或第二基板上；所述保护盖板为所述波导层；所述保护盖板背向所述自发光电路的表面为所述感测面。

可选的，所述自发光显示面板还包括：多个间隔柱，位于所述第一基板和所述第二基板之间；所述反射光经所述间隔柱传导透射所述自发光显示面板。

可选的，所述自发光显示面板包括：多个显示像素，所述显示像素包括透光区和非透光区；所述间隔柱位于所述显示像素透光区对应位置处。

可选的，所述第一基板和所述第二基板为柔性基板。

可选的，所述第一基板和所述第二基板的材料为聚酰亚胺塑料或聚对苯二甲酸类塑料。

可选的，所述自发光显示面板为oled显示面板。

可选的，所述光源为不可见光光源。

可选的，所述光源产生初始光的波长在700nm到1000nm范围内。

可选的，所述波导层在所述感测面内的投影为方形；所述光源包括两个光波导信号源，所述两个光波导信号源分别位于所述波导层相邻的两个顶角位置处。

可选的，所述波导层在所述感测面内的投影为方形，具有相互垂直的第一边和第二边；所述光源包括多个第一光波导信号源和多个第二光波导信号源；所述多个第一光波导信号源沿所述第一边平行排列；所述多个第二光波导信号源沿所述第二边平行排列。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述波导层利用全反射的方式约束所述初始光，控制所述初始光的传播范围，只有手指按压在所述感测面上时，初始光才会在所述感测面上发生折射和反射；在未有手指按压时，初始光在所述波导层内发生全反射；因此通过所述波导层传输所述初始光，能够有效控制从所述感测面出射光线的强度；所述感测面上出射光线强度的控制，能够有效提高隐藏设置效果，能够有效降低用于指纹图像采集的光线对所述自发光显示面板图像显示效果的影响，有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

本发明可选方案中，所述光源为不可见光光源；具体的，所述光源产生初始光的波长在700nm到1000nm范围。将所述光源设置为不可见光光源，使所述初始光为不可见光，能够有效降低光线闪烁的影响，提高隐藏设置效果，而且还能够有效降低所述初始光对所述自发光显示面板显示效果的影响，从而能够很好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

本发明可选方案中，所述自发光显示面板包括保护盖板；所述保护盖板可以作为所述波导层，以约束所述初始光的传播范围；此外所述保护盖板还可以用于保护所述自发光显示面板、所述光学传感器以及所述光源等显示模组的硬件设备，从而能够简化所述显示模组的结构，有利于所述显示模组的薄化，有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

本发明可选方案中，所述自发光显示面板还包括：多个间隔柱，位于所述第一基板和所述第二基板之间；所述反射光经所述间隔柱传导透射所述自发光显示面板。所述间隔柱既能够实现所述第一基板和所述第二基板之间间隔的形成，保证所述第一基板和所述第二基板之间间隔的均匀度；又能够传导所述反射光，从而提高所述反射光透射所述自发光显示面板的透射率，能够有效提高所述光学传感器所采集反射光的光强，有利于所获得指纹图像质量的改善，有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

本发明可选方案中，所述自发光显示面板包括多个显示像素；所述光学传感器包括多个感光像素；在所述感测面上，所述感光像素的投影面积大于或等于所述显示像素的投影面积，因此一个感光像素单元所采集的反射光是透射至少一个显示像素的反射光所形成的，所以能够保证所述光学传感器所获得指纹图像的准确性和精确性，有利于更好的实现图像显示和指纹成像功能的集成。

附图说明

图1是一种光学式指纹成像模组的剖面结构示意图；

图2是本发明显示模组一实施例的剖面结构示意图；

图3是图2所示显示模组实施例中沿a方向的俯视结构示意图；

图4是图2所示显示模组实施例中所述显示像素和所述感光像素的放大结构示意图；

图5是本发明显示模组另一实施例的俯视结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术集成指纹识别功能的显示模组，往往存在隐藏设置效果不佳，客户体验不友好的问题。

参考图1，示出了一种光学式指纹成像模组的剖面结构示意图。

所述指纹成像模组主要包括：保护盖板13、光学传感器12、集成芯片(图中未示出)、电路板(图中未示出)和电路板上的光源(图中未示出)、导光板11、上保护壳体(图中未示出)以及下保护壳体(图中未示出)等主要部件。其中光学传感器12是利用非晶硅薄膜晶体管(a-sitft)、低温多晶硅薄膜晶体管(ltpstft)或氧化物半导体薄膜晶体管(ostft)等半导体工艺技术，在玻璃基板上制作的；之后经过切割、点胶、粘接等过程实现封装。

光学式指纹成像模组是通过光电转换原理实现指纹成像的。当手指10按压在保护盖板13上时，光源和导光板11所产生的入射光在手指10与保护盖板13的接触界面发生反射和折射；反射光投射至光学传感器12上，进行光电转换和信号处理，以获得指纹图像。

其中，光源通常为led灯，光源种类一般为可见光或者近红外光，因此现有在所述保护盖板13上方会看到光线闪烁，影响了指纹成像模组的隐藏设置；特别是当与显示屏集成构成显示模组时，光线的闪烁还会对显示屏的显示效果造成影响，从而不利于显示模组呈现较好的显示效果。

为解决所述技术问题，本发明提供一种显示模组，利用波导层限制所述初始光的传播范围，改善隐藏显示效果，更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图2，示出了本发明显示模组一实施例的剖面结构示意图。

所述显示模组包括：

光源110，用于产生初始光121；波导层120，位于所述光源110一侧，用于传输所述初始光121，并散射部分所述初始光121形成入射光122；感测面130，所述入射光122在所述感测面130上形成携带有指纹信息的反射光123；自发光显示面板140，位于所述波导层120远离所述感测面130的一侧，所述反射光123透射所述自发光显示面板140；光学传感器150，用于采集透射所述自发光显示面板140的反射光以获得指纹图像。

所述波导层120利用全反射的方式约束所述初始光121，控制所述初始光121的传播范围，只有手指按压在所述感测面130上时，初始光121才会在所述感测面130上发生折射和反射；在未有手指按压时，初始光121在所述波导层120内发生全反射；因此通过所述波导层120传输所述初始光121，能够有效控制从所述感测面130出射光线的强度；所述感测面130上出射光线强度的控制，能够有效提高隐藏设置效果，能够有效降低用于指纹图像采集的光线对所述自发光显示面板140图像显示效果的影响，有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

下面结合附图详细说明所述显示模组实施例的具体技术方案。

所述光源110用于产生初始光121。

本实施例中，所述光源110为不可见光光源，也就是说，所述初始光121为不可见光。将所述光源110设置为不可见光光源的做法，能够有效降低光线闪烁的影响，提高隐藏设置效果，而且还能够有效降低所述初始光121对所述自发光显示面板140显示效果的影响，从而能够很好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

具体的，所述光源110为红外光源(例如包括红外发光二极管)，所述初始光121为红外光。所述光源110所产生初始光121为波长在700nm到1000nm范围内的近红外光。由于红外信号具有稳定性较高，对环境变化(温度、湿度等)的适应性较强的优点，因此将所述光源110设置为红外光源的做法，能够有效改善所述初始光121信号的稳定性，从而有利于提高所述显示模组指纹识别功能的温度。

结合参考图3，示出了图2所示显示模组实施例中沿a方向的俯视结构示意图。

本实施例中，所述光源110包括多个第一光波导信号源111和多个第二光波导信号源112；所述多个第一光波导信号源111沿第一方向x排列，所述多个第二广播信号源112沿第二方向y排列，所述第二方向y与所述第一方向x相互垂直。

具体的，所述第一光波导信号源111和所述第二光波导信号源112可以为发光二极管，即可以为红外发光二极管，也就是说，所述光源110为点状离散光源。

继续参考图2，所述波导层120位于所述光源110一侧，用于传输所述初始光121并散射部分所述初始光121形成入射光122；所述感测面130用于接受触摸，所述入射光122在所述感测面130上形成携带有指纹信息的反射光123；所述自发光显示面板140能够显示动态或者静态的图像，用于实现所述显示模组电图像显示功能；所述光学传感器150采集所述反射光123以获得所述指纹图像。

由于所述波导层120能够约束所述初始光121，从而控制所述初始光121的传播范围，所述初始光121以平行所述感测面130的方向传播，特别是所述初始光121在所述波导层120远离所述光学传感器150一侧的表面上发生全反射，因此通过所述波导层120传输所述初始光121，能够有效控制从所述感测面130出射光线的强度，能够有效提高隐藏设置效果，能够有效降低用于指纹图像采集的光线对所述自发光显示面板140图像显示效果的影响，有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

所述感测面131位于所述波导层120远离所述自发光显示面板140的一侧；朝向所述感测面130投射的入射光122是部分所述初始光121被散射而形成的，所形成入射光122的光强较小；而且所述入射光122在所述感测面130上还会发生反射和折射，因此从所述感测面130出射的入射光122光强更小，所以从所述感测面130远离所述光学传感器150一侧进行指纹感测时，能够看到出射光线的光强较小，即在所述指纹成像模组上方看到光线闪烁的可能性较低，从而有利于改善隐藏设置效果，还能够降低用于指纹图像采集到光线对所述自发显示面板图像显示效果的影响，从而能够更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。

如图2所示，所述入射光122是部分所述初始光121被所述波导层120散射而形成的。所述波导层120对所述初始光121的散射是随机的，可能是所述波导层120材料原子对所述初始光121的散射，也可能是所述波导层120内晶界对所述初始光121的散射。由于散射的随机性，从而使投射至所述感测面130上入射光122的光强呈均匀分布，而且所述入射光122投射至所述感测面130上的入射角度也是随机分布的。

当所述感测面130上没有手指时，所述感测面130表面为均匀的空气层，所述入射光122在所述感测面130上发生反射所形成的反射光123的光强分布是均匀的；当手指按压在所述感测面130上时，由于手指表面存在油脂层，油脂层的折射率大于空气层的折射率，所以虽然投射至所述感测面130上入射光122的光强分布是均匀的，但是所形成反射光123光强会被手指表面指纹的分布而调制，从而形成携带有指纹信息的反射光。

具体的，所述自发光显示面板包括相对设置的第一基板141、第二基板142以及位于所述第一基板141和第二基板142之间的自发光显示电路143；所述波导层120位于所述第一基板141或所述第二基板142远离所述自发光电路143的一侧；所述波导层120材料的折射率大于所述第一基板141或所述第二基板142材料的折射率。

本实施例中，所述第一基板141位于所述自发光电路143远离所述光学传感器150的一侧，所述第二基板142位于所述自发光电路143和所述光学传感器150之间；所以所述波导层120位于所述第一基板141远离所述自发光电路143的一侧。

需要说明的是，本实施例中，所述自发光显示面板140可以为oled显示面板，所述自发光电路层的显示像素单元可以包括阳极层、空穴注入层(hil)、发光层(eml)、电子注入层(eil)和阴极层等结构，还可以具有空穴传输层(htl)和电子传输层(etl)，还可以包括驱动oled的tft、驱动金属线和存储电容等结构。所述自发光显示面板140的具体技术方案与现有技术相同，本发明在此不再赘述。

所述第一基板141和所述第二基板142为柔性基板。由于所述柔性基板的材质往往是高分子聚合物，具有较高的韧性，在厚度较小的情况下也不易发生破损，能够有效减小所述显示模组的厚度，并保证良率；而且柔性基板的厚度通常较小，光线透射柔性基板的光路长度较短，因此将所述第一基板141和所述第二基板142设置为柔性基板的做法，能够有效减少所述反射光123透射过程中的散射，有利于改善所述光学传感器150所获得信号的信噪比。

本实施例中，所述第一基板141和所述第二基板142的材料为聚酰亚胺(polyimide，pi)塑料或聚对苯二甲酸类(polyethyleneterephthalate，pet)塑料。

聚酰亚胺塑料或聚对笨二甲酸类塑料具有较好的机械性能，较强的韧性，即使在厚度较小的厚度下，也能够保持较小的破损率，能够有效减小模组厚度，还能够维持较好的制造良率；此外，聚酰亚胺塑料或聚对笨二甲酸类塑料还具有较好的热稳定性能，能够耐高温，能够承受半导体制造工艺过程中的各种工艺条件，有利于保证器件性能，有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成，有利于兼顾高良率和小厚度的技术要求；而且，聚酰亚胺塑料或聚对笨二甲酸类塑料还有较好的隔离性能，能够有效防止水汽渗透进入所述显示模组内部，有利于所形成显示模组稳定性的提高。

具体的，所述波导层120材料的折射率在1.4到1.7范围内。将所述波导层120的材料设置为折射率在1.4到1.7范围内的材料时，所述波导层120材料的折射率大于基板材料的折射率，从而能够保证所述初始光121在所述波导层120和所述第一基板141的界面处发生全反射，从而保证所述波导层120对所述初始光121的约束能力，保证隐藏设置的效果，降低对图像显示功能的影响，更好的实现图像显示和指纹识别功能的集成。

所述波导层120可以通过真空贴合的方式贴合于所述第一基板141或者所述第二基板142上。本实施例中，所述波导层120直接贴合于所述第一基板141背向所述自发光显示电路143的表面上。本发明其他实施例中，所述波导层通过uv胶贴合于所述第一基板或所述第二基板上，即所述波导层通过uv胶和所述第一基板或所述第二基板的表面之间还具有uv胶。

如图2所示，本实施例中，所述自发光显示面板还包括：保护盖板，位于所述第一基板141或第二基板142上；所述保护盖板为所述波导层120；所述保护盖板背向所述自发光电路140的表面为所述感测面130。因此，所述保护盖板不仅能够起到保护所述自发光显示面板140和所述光学传感器150等硬件设备的作用，还能够起到传导初始光、形成入射光并提供感测面的作用。

如图3所示，本实施例中，所述波导层120在所述感测面130内的投影为方形，具有相互垂直的第一边(图中未标示)和第二边(图中未标示)；所述第一边与所述第一方向x平行；所述第二方向与所述第二方向y平行。所以所述多个第一光波导信号源111沿所述第一边平行排列；所述多个第二光波导信号源112沿所述第二边平行排列。

继续参考图2，携带有指纹信息的反射光123在所述感测面130上形成之后，依次透射所述波导层120和所述自发光显示面板140，被所述光学传感器150采集以获得指纹图像。

需要说明的是，本实施例中，所述自发光显示面板140包括多个显示像素；所述光学传感器150包括多个感光像素。

参考图4，示出了图2所示显示模组实施例中所述显示像素和所述感光像素的放大结构示意图。

如图4所示，所述显示像素143p包括透光区(图中未标示)和非透光区(图中未标示)；所述反射光143经所述透光区透射所述自发光显示面板，从而使所述反射光123能够顺利透射所述自发光显示面板140。

具体的，所述显示像素143p的非透光区内形成有金属材质的膜层，所述显示像素143p的透光区能够实现光线的透射。

需要说明的是，本实施例中，在所述显示像素中，所述透光区面积占比不少于0.5％。所述透光区面积占比不宜过小。所述透光区面积占比如果太小，则会使通过所述透光区透射的所述反射光光强过小，可能会影响所获的指纹图像的质量，甚至可能会无法获得清晰的指纹图像。

本实施例中，所述自发光显示面板140(如图2所示)还包括多个间隔柱(photospacer，ps)143ps，位于所述第一基板141和所述第二基板142之间；所述反射光123经所述间隔柱143ps传导透射所述自发光显示面板140。具体的，所述间隔柱143ps位于所述显示像素透光区对应位置，以使所述间隔柱142ps能够顺利实现对所述反射光123的传导。

所述间隔柱143ps用于在所述第一基板141和所述第二基板142之间形成间隙，保证所述第一基板141和所述第二基板142之间间隔距离的均匀性。

此外，所述间隔柱143ps位于所述第一基板141和所述第二基板142之间，且与所述第一基板141和所述第二基板142的表面相接触，即所述间隔柱143ps具有沿延伸方向相背设置的两个端面；所述端面与所述第一基板141和所述第二基板142相对的表面相接触。所述反射光123在所述感测面130上形成之后，透射所述波导层120和所述第一基板141，经朝向所述第一基板141的端面投射入所述间隔柱143ps；在所述间隔柱143ps内传播至朝向所述第二基板142的端面，经所述端面投射至所述第二基板142和所述光学传感器150。

所以本实施例中，所述间隔柱143ps不仅用于维持所述第一基板141和所述第二基板142之间的间隔，改善所述间隔的均匀性；还用于传输所述反射光123，从而提高所述反射光123的透射率，进而能够达到提高所获指纹图像质量的目的。

需要说明的是，本实施例中，在所述感测面130上，所述感光像素151p的投影面积大于或等于所述显示像素143p的投影面积，从而并且使通过透射所述自发光显示面板140的反射光123能够获得指纹图像，

具体的，在所述感测面130上，所述感光像素151p投影面积与所述显示像素143p投影面积的比值在1:1到9:1范围内。

所述感光像素151p投影面积与所述显示像素143p投影面积的比值不宜太大也不宜太小，所述感光像素151p投影面积与所述显示像素143p投影面积的比值如果太大，则所述感光像素151p面积过大，所述显示像素143p过小，会影响所述反射光123透射所述自发光显示面板140的光强，从而可能会影响所获的指纹图像的质量；所述感光像素151p投影面积与所述显示像素143p投影面积的比值如果太小，则所述感光像素151p面积过小，所述显示像素143p过大，会影响所获的指纹图像的质量。

参考图5，示出了本发明显示模组另一实施例的俯视结构示意图。

本实施例与前述实施例相同之处，本发明在此不再赘述。本实施例与前述实施例不同之处在于，本实施例中，所述光源210包括两个光波导信号源，所述两个光波导信号源分别位于所述波导层220相邻的两个顶角位置处。

具体的，所述波导层220在所述感测面2230内的投影为方形；所述光源210包括第一光波导信号源211和第二光波导信号源212。所述第一光波导信号源211和所述第二光波导信号源212分别位于所述方形波导层220长边两侧的两个顶角位置处。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。