CN106782085B - 显示模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种显示模组和一种电子设备，上述显示模组包括：显示面板，显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；超声波发射层，向显示面板的出光侧发出超声波；超声波接收层，接收指纹反射至显示模组的超声波；其中，超声波发射层和超声波接收层间隔地与遮光层对应设置；处理器，根据超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。根据本公开的技术方案，由于超声波发射层和超声波接收层均为层结构，因此相对于相关技术中机械结构的超声波传感器，可以方便地设置在同为层结构的显示模组中，其厚度相对于机械结构的超声波传感器要薄得多，对显示模组所在电子设备厚度方向上的空间占用也就较小，有利于电子设备的轻薄化。

Description

显示模组和电子设备

技术领域

本公开涉及距离感应技术领域，尤其涉及一种显示模组和一种电子设备。

背景技术

目前手机中的超声波指纹识别结构，一般是在物理按键上设置机械结构的超声波传感器。由于在物理按键的位置处需要设置超声波传感器和物理按键，而且机械结构的超声波传感器的厚度较大，会导致手机上盖板下方的空间较大，容易导致手机的整体结构不稳定，并且不利于手机的轻薄化。

发明内容

本公开提供一种显示模组和一种电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种显示模组，包括：

显示面板，所述显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；

超声波发射层，用于向所述显示面板的出光侧发出超声波；

超声波接收层，用于根据指纹反射至所述显示模组的超声波；

其中，所述超声波发射层和所述超声波接收层间隔地与所述遮光层对应设置；

处理器，用于根据所述超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层的同侧。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层靠近所述出光侧的一侧。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层的异侧。

可选地，上述显示模组还包括：

第一导线，与所述超声波发射层设置在所述遮光层的同层，连接于所述超声波发射层和驱动电路，用于将所述驱动电路的驱动信号传输至所述超声波发射层；

第二导线，与所述超声波接收层设置在所述遮光层的同侧，连接于所述超声波接收层和所述处理器，用于将所述电信号传输至所述处理器。

可选地，所述超声波发射层和所述遮光层的厚度之和等于所述透光层的厚度，所述超声波接收层和所述遮光层的厚度之和等于所述透光层的厚度。

可选地，所述显示面板为液晶显示面板，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括色阻片和设置在相邻色阻片之间的黑矩阵，所述色阻片为所述透光层，所述黑矩阵为所述遮光层。

可选地，所述显示面板为有机发光显示面板，所述显示面板包括有机发光材料层和设置在相邻有机发光材料层之间的像素界定层，所述有机发光材料层为所述透光层，所述像素界定层为所述遮光层。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层的材料为压电聚偏氟乙烯。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述电子设备还包括显示模组，所述显示模组包括：

显示面板，所述显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；

超声波发射层，用于向所述显示面板的出光侧发出超声波；

超声波接收层，用于接收指纹反射至所述显示模组的超声波；

其中，所述超声波发射层和所述超声波接收层间隔地与所述遮光层对应设置；

处理器，用于根据所述超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

根据上述实施例可知，由于超声波发射层和超声波接收层均为层结构，因此可以在形成显示面板各层结构的图案化工艺过程中，也通过图案化工艺形成超声波接收层和超声波发射层，相对于相关技术中机械结构的超声波传感器，可以方便地设置在同为层结构的显示模组中，并且其厚度相对于机械结构的超声波传感器要薄得多，从而对显示模组所在电子设备厚度方向上的空间占用也就较小，有利于电子设备的轻薄化。

另外，通过将超声波发射层和超声波接收层间隔地与遮光层对应设置，由于遮光层不透光，并且超声波发射层和超声波接收层的透光率也较低，因此可以避免超声波发射层和超声波接收层对显示模组的出光率造成影响。

并且，超声波发射层和超声波接收层都设置在显示面板的有效发光区域，有利于提高显示模组功能的集成度，减少显示模组以外的功能元件，有利于提高屏幕在电子设备中所占的比例，以及简化制作电子设备的制作工艺。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种显示模组的截面示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种显示模组的截面示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种显示装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

根据本公开的第一个实施例，提出一种显示模组，该显示模组可以应用于手机、平板电脑等电子设备中，以下主要在该显示模组应用于手机为例，对本公开的技术方案进行示例性说明。显示模组包括：

显示面板，所述显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；

超声波发射层，用于向所述显示面板的出光侧发出超声波；

超声波接收层，用于接收指纹反射至所述显示模组的超声波；

其中，所述超声波发射层和所述超声波接收层间隔地与所述遮光层对应设置；

处理器，用于根据所述超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。其中，处理器可以与超声波接收层电连接，例如可以通过图案化工艺形成的导线与超声波接收层电连接。

在一个实施例中，上述显示模组还可以包括控制组件，用于控制超声波发射层在第一时段工作，控制超声波接收层在第二时段工作，且第一时段和第二时段不重叠。据此，可以避免超声波发射层发出的超声波尚未被反射就被超声波接收层接收到，从而可以保证确定指纹图形的准确度。

在一个实施例中，由于超声波发射层和超声波接收层均为层结构，因此可以在形成显示面板各层结构的图案化工艺过程中，也通过图案化工艺形成超声波接收层和超声波发射层，相对于相关技术中机械结构的超声波传感器，可以方便地设置在同为层结构的显示模组中，并且其厚度相对于机械结构的超声波传感器要薄得多，从而对显示模组所在电子设备厚度方向上的空间占用也就较小，有利于电子设备的轻薄化。

另外，通过将超声波发射层和超声波接收层间隔地与遮光层对应设置，由于遮光层不透光，并且超声波发射层和超声波接收层的透光率也较低，因此可以避免超声波发射层和超声波接收层对显示模组的出光率造成影响。

并且，超声波发射层和超声波接收层都设置在显示面板的有效发光区域，有利于提高显示模组功能的集成度，减少显示模组以外的功能元件，有利于提高屏幕在电子设备中所占的比例，以及简化制作电子设备的制作工艺。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层的同侧。

图1是根据一示例性实施例示出的一种显示模组的截面示意图。如图1所示，在显示面板为液晶显示面板的情况下，显示面板包括彩膜基板12，所述彩膜基板12包括色阻片121和设置在相邻色阻片121之间的黑矩阵122，色阻片121为透光层，黑矩阵122为遮光层。也即超声波发射层2和超声波接收层3间隔地与黑矩阵12对应设置。

在一个实施例中，超声波发射层2和超声波接收层3可以如图1所示设置在黑矩阵121之下，也可以根据需要设置在黑矩阵之上，并且超声波发射层2和超声波接收层3的数量之和可以如图1所示与黑矩阵121的数量相等，也可以根据需要调整超声波发射层和超声波接收层的数量，例如可以超声波发射层和超声波接收层的数量之和为黑矩阵数量的1/2。其中，超声波发射层的面积和超声波接收层的面积可以分别等于黑矩阵的面积，一方面可以避免超声波发射层对显示模组的出光造成影响，另一方面可以保证较大的接收面积。

除了彩膜基板，显示面板1还可以包括阵列基板11、液晶层13等层结构，并且在彩膜基板12之上还可以设置有保护层14。

在一个实施例中，由于超声波接收层一般透光率较低，通过将超声波接收层设置在与黑矩阵对应的位置，由于黑矩阵本身不透光，因此可以避免超声波接收层对显示模组的出光造成影响。而如图1所示，由于超声波具有良好的穿透性，因此将超声波接收层设置在黑矩阵靠近背光模组的一侧，也能够保证从显示模组外部射入显示模组的超声波穿透黑矩阵到达超声波接收层。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种显示模组的截面示意图。如图2所示，在显示面板为有机发光显示面板的情况下，所述显示面板包括有机发光材料层4和设置在相邻有机发光材料层4之间的像素界定层5，有机发光材料层4为透光层，像素界定层5为遮光层。也即超声波发射层2和超声波接收层3间隔地与像素界定层5对应设置。

在一个实施例中，超声波发射层2和超声波接收层3可以如图2所示设置在像素界定层5之下，也可以根据需要设置在像素界定层之上，并且超声波发射层2和超声波接收层3的数量之和可以如图2所示与像素界定层5的数量相等，也可以根据需要调整超声波发射层和超声波接收层的数量，例如可以超声波发射层和超声波接收层的数量之和为像素界定层数量的1/2。其中，超声波发射层的面积和超声波接收层的面积可以分别等于像素界定层的面积，一方面可以避免超声波发射层对显示模组的出光造成影响，另一方面可以保证较大的接收面积。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层靠近所述出光侧的一侧。

图3是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。如图3所示，在图1所示实施例的基础上，超声波发射层2和超声波接收层3设置在黑矩阵122靠近出光侧的一侧。

在一个实施例，虽然超声波具有良好的穿透性，但是黑矩阵仍然会对射出显示模组以及从显示模组外部射入显示模组的超声波造成一定影响，因此通过将超声波发射层和超声波接收层设置在黑矩阵靠近出光侧的一侧，也即如图3所示设置在黑矩阵之上，可以避免黑矩阵影响射出显示模组以及从显示模组外部射入显示模组的超声波。

图4是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。如图4所示，在图1所示实施例的基础上，超声波发射层2和超声波接收层3设置在像素界定层5靠近出光侧的一侧。

在一个实施例，虽然超声波具有良好的穿透性，但是像素界定层仍然会对射出显示模组以及从显示模组外部射入显示模组的超声波造成一定影响，因此通过将超声波发射层和超声波接收层设置在像素界定层靠近出光侧的一侧，也即如图4所示设置在像素界定层之上，可以避免像素界定层影响射出显示模组以及从显示模组外部射入显示模组的超声波。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层的异侧。

图5是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。如图5所示，超声波发射层2和所述超声波接收层3可以分别设置在黑矩阵122的异侧。

图6是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。如图6所示，超声波发射层2和所述超声波接收层3可以分别设置在像素界定层5的异侧。

可选地，所述显示模组还包括：

第一导线，与所述超声波发射层设置在所述遮光层的同层，连接于所述超声波发射层和驱动电路，用于将所述驱动电路的驱动信号传输至所述超声波发射层；

第二导线，与所述超声波接收层设置在所述遮光层的同侧，连接于所述超声波接收层和所述处理器，用于将所述电信号传输至所述处理器。

在图5和图6所示的实施例中，由于超声波发射层和超声波接收层位于遮光层的不同侧，因此在为超声波发射层和超声波接收层分别设置导线时，用于连接超声波发射层的第一导线和用于连接超声波接收层的第二导线就可以设置在遮光层的不同侧，从而简化遮光层同侧的布线，降低遮光层任一侧形成布线的工艺难度。

可选地，所述超声波发射层和所述遮光层的厚度之和等于所述透光层的厚度，所述超声波接收层和所述遮光层的厚度之和等于所述透光层的厚度。

图7是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。如图7所示，超声波发射层2和黑矩阵122的厚度之和等于色阻片121的厚度，超声波接收层3和黑矩阵122的厚度之和等于色阻片121的厚度。

在一个实施例中，由于超声波接收层和超声波发射层的透光率较低，因此在其与黑矩阵位置对应的基础上，其也能起到与黑矩阵相近的遮光作用，而进一步使其与黑矩阵的厚度之和等于色阻片的厚度，可以保证设置了超声波接收层的彩膜基板厚度平整，而且不会增加彩膜基板的厚度，从而避免了增加显示模组的厚度，有利于显示模组的轻薄化。

图8是根据一示例性实施例示出的又一种显示模组的截面示意图。如图8所示，超声波发射层2和像素界顶层5的厚度之和等于有机发光材料层4的厚度，超声波接收层3和像素界顶层5的厚度之和等于有机发光材料层4的厚度。

在一个实施例中，由于超声波接收层和超声波发射层的透光率较低，因此在其与像素界定层位置对应的基础上，其也能起到与像素界定层相近的遮光作用，而进一步使其与像素界定层的厚度之和等于色阻片的厚度，可以保证设置了超声波接收层的基板厚度平整，而且不会增加基板的厚度，从而避免了增加显示模组的厚度，有利于显示模组的轻薄化。

可选地，所述显示面板为液晶显示面板，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括色阻片和设置在相邻色阻片之间的黑矩阵，所述色阻片为所述透光层，所述黑矩阵为所述遮光层。

可选地，所述显示面板为有机发光显示面板，所述显示面板包括有机发光材料层和设置在相邻有机发光材料层之间的像素界定层，所述有机发光材料层为所述透光层，所述像素界定层为所述遮光层。

可选地，所述超声波发射层和所述超声波接收层的材料为压电聚偏氟乙烯。

在一个实施例中，压电聚偏氟乙烯易于制成膜层结构，并且可以将电信号转换为超声波，以及将超声波转换为电信号。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

图9是根据一示例性实施例示出的一种显示装置900的框图。例如，装置900可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图9，装置900可以包括以下一个或多个组件：处理组件902，存储器904，电源组件906，多媒体组件908，音频组件910，输入/输出(I/O)的接口912，传感器组件914，以及通信组件916。所述装置还包括：显示模组，所述显示模组包括：显示面板，所述显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；超声波发射层，用于向所述显示面板的出光侧发出超声波；超声波接收层，用于接收指纹反射至所述显示模组的超声波生成电信号；其中，所述超声波发射层和所述超声波接收层间隔地与所述遮光层对应设置；处理器，用于根据所述超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。

处理组件902通常控制装置900的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件902可以包括一个或多个处理器920来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件902可以包括一个或多个模块，便于处理组件902和其他组件之间的交互。例如，处理组件902可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件908和处理组件902之间的交互。

存储器904被配置为存储各种类型的数据以支持在装置900的操作。这些数据的示例包括用于在装置900上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器904可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件906为装置900的各种组件提供电力。电源组件906可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置900生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件908包括在所述装置900和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件908包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置900处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件910被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件910包括一个麦克风(MIC)，当装置900处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器904或经由通信组件916发送。在一些实施例中，音频组件910还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口912为处理组件902和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件914包括一个或多个传感器，用于为装置900提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件914可以检测到装置900的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置900的显示器和小键盘，传感器组件914还可以检测装置900或装置900一个组件的位置改变，用户与装置900接触的存在或不存在，装置900方位或加速/减速和装置900的温度变化。传感器组件914可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件914还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件914还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件916被配置为便于装置900和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置900可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件916经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件916还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置900可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器904，上述指令可由装置900的处理器920执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

显示面板，所述显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；

超声波发射层，用于向所述显示面板的出光侧发出超声波；

超声波接收层，用于接收指纹反射至所述显示模组的超声波；

其中，所述超声波发射层和所述超声波接收层以所述透光层为间隔，间隔地与所述遮光层对应设置；

处理器，用于根据所述超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层的同侧。

3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层靠近所述出光侧的一侧。

4.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述超声波发射层和所述超声波接收层设置在所述遮光层的异侧。

5.根据权利要求4所述的显示模组，其特征在于，还包括：

第一导线，与所述超声波发射层设置在所述遮光层的同层，连接于所述超声波发射层和驱动电路，用于将所述驱动电路的驱动信号传输至所述超声波发射层；

第二导线，与所述超声波接收层设置在所述遮光层的同侧，连接于所述超声波接收层和所述处理器，用于将所述电信号传输至所述处理器。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述超声波发射层和所述遮光层的厚度之和等于所述透光层的厚度，所述超声波接收层和所述遮光层的厚度之和等于所述透光层的厚度。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板，所述显示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括色阻片和设置在相邻色阻片之间的黑矩阵，所述色阻片为所述透光层，所述黑矩阵为所述遮光层。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述显示面板为有机发光显示面板，所述显示面板包括有机发光材料层和设置在相邻有机发光材料层之间的像素界定层，所述有机发光材料层为所述透光层，所述像素界定层为所述遮光层。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述超声波发射层和所述超声波接收层的材料为压电聚偏氟乙烯。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述电子设备还包括显示模组，所述显示模组包括：

显示面板，所述显示面板的有效发光区域包括透光层和设置在相邻透光层之间的遮光层；

超声波发射层，用于向所述显示面板的出光侧发出超声波；

超声波接收层，用于接收指纹反射至所述显示模组的超声波；

其中，所述超声波发射层和所述超声波接收层以所述透光层为间隔，间隔地与所述遮光层对应设置；

处理器，用于根据所述超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。