CN106897691B - 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；超声波发射层，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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；处理器，用于根据超声波接收层接收到的超声波确定指纹图形。有利于简化显示模组的制作工艺，并且相对于相关技术中机械结构的超声波传感器，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。

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；

超声波发射层，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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；

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，所述超声波接收层沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域内。

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；

其中，所述超声波接收层设置在所述显示面板中与所述黑矩阵对应的位置。

可选地，所述超声波接收层与所述黑矩阵的厚度之和等于所述色阻片的厚度。

可选地，所述超声波接收层设置在所述黑矩阵远离所述超声波发射层的一侧。

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；

其中，所述超声波接收层设置在所述显示面板中与所述像素界定层对应的位置。

可选地，所述超声波接收层与所述像素界定层的厚度之和等于所述有机发光材料层的厚度。

可选地，所述超声波接收层设置在所述像素界定层远离所述超声波发射层的一侧。

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。

可选地，所述超声波接收层沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外。

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；

超声波发射层，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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；

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，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，因此有利于简化显示模组的制作工艺，并且相对于相关技术中机械结构的超声波传感器，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设置沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，有利于降低显示模组的厚度，以及避免超声波发射层对显示模组的出光造成影响。

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结构示意图；

图2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3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。

图1是根据一示例性实施例示出的一种显示模组的结构示意图，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。如图1所示，显示模组包括：

显示面板；

超声波发射层3，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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；

图1仅示出了将超声波发射层3沿着显示面板的有效发光区域的边沿设置在有效发光区域外的实施例，实际上可以根据需要仅将超声波接收层沿着显示面板的有效发光区域的边沿设置在有效发光区域外，也可以将超声波发射层和超声波接收层都沿着显示面板的有效发光区域的边沿设置在有效发光区域外。

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。

以下主要在超声波发射层沿着显示面板的有效发光区域的边沿设置在有效发光区域外，超声波接收层设置在显示面板的有效发光区域内的情况，对本发明的实施例进行示例性描述。

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，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，因此有利于简化显示模组的制作工艺，并且相对于相关技术中机械结构的超声波传感器，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设置沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，有利于降低显示模组的厚度，以及避免超声波发射层对显示模组的出光造成影响。

可选地，所述超声波接收层沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域内。

在一个实施例中，超声波发射层发出超声波的方向一般是垂直显示面板的，虽然也可以将超声波发射层设置的与显示面板具有一定角度(例如1°至5°)，以使其朝向有效发光区域的上方发出超声波，但是这个角度一般难以做的较大。考虑到上述因素，如果超声波接收层距离超声波发射层较远，那么可能无法接收到指纹反射的超声波，而通过将超声波接收层设置在沿着显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域内，可以保证超声波接收层距离超声波发射层较近，从而有效地接收到被指纹反射的超声波，以便准确地确定指纹图形。并且由于指纹是具有弧度的，因此即使超声波发射层发出超声波的方向垂直显示面板，经过指纹的反射后也能够产生一定的偏转，从而被超声波接收层所接收。

图2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2所示，所述显示面板1为液晶显示面板，所述显示面板1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，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。

其中，所述超声波接收层4设置在所述显示面板中与所述黑矩阵121对应的位置。

在一个实施例中，超声波接收层可以如图2所示设置在彩膜基板12和液晶层13之间，也可以根据需要设置在显示面板的有效发光区域的其他位置，以接收指纹反射至显示模组的超声波。

在一个实施例中，超声波接收层4可以如图2所示设置在黑矩阵121之上，也可以根据需要设置在黑矩阵之下，并且超声波接收层4可以如图2所示与黑矩阵121一一对应设置，也可以根据需要调整超声波接收层的数量，例如可以每隔一个黑矩阵设置一个超声波接收层。其中，超声波接收层的面积与黑矩阵的面积可以相等，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。

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2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3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3所示，所述超声波接收层4与所述黑矩阵122的厚度之和等于所述色阻片121的厚度。

在一个实施例中，由于超声波接收层本身的透光率也较低，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，所述超声波接收层4设置在所述黑矩阵122远离所述超声波发射层3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，因此通过将超声波接收层设置在黑矩阵远离超声波发射层的一侧，也即如图3所示设置在黑矩阵之上，可以避免黑矩阵影响超声波接收层接收从显示模组外部射入的超声波。

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，所述显示面板为有机发光显示面板，所述显示面板6包括有机发光材料层61和设置在相邻有机发光材料层61之间的像素界定层62；

其中，所述超声波接收层4设置在所述显示面板中与所述像素界定层62对应的位置。

在一个实施例中，超声波接收层4可以如图5所示设置在显示面板6之下，也可以根据需要设置在显示面板的有效发光区域的其他位置，以接收指纹反射至显示模组的超声波。

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像素界定层对应的位置，由于像素界定层本身不透光，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5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像素界定层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像素界定层到达超声波接收层。

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，所述超声波接收层4与所述像素界定层62的厚度之和等于所述有机发光材料层61的厚度。

在一个实施例中，由于超声波接收层本身的透光率也较低，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。

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，所述超声波接收层设置在所述像素界定层远离所述超声波发射层的一侧。

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，因此通过将超声波接收层设置在像素界定层远离超声波发射层的一侧，也即如图6所示设置在像素界定层之上，可以避免像素界定层影响超声波接收层接收从显示模组外部射入的超声波。

在一个实施例中，超声波接收层4可以如图4所示设置在显示面板6之上，也可以根据需要设置在显示面板6之下，并且超声波接收层4可以如图7所示与像素界定层62一一对应设置，也可以根据需要调整超声波接收层的数量，例如可以每隔一个像素界定层设置一个超声波接收层。其中，超声波接收层的面积与像素界定层的面积可以相等，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。

可选地，所述超声波接收层沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外。

在一个实施例中，无需在显示面板有效发光区域的层结构中添加额外结构，而是将超声波接收层和超声波发射层都沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在有效发光区域外。由于超声波接收层和超声波发射层都是层结构，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，使得超声波接收层和超声波发射层与显示面板的有效发光区域保持较为紧密的连接关系，从而提高显示模组整体的结构强度。

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8是根据一示例性实施例示出的一种显示装置800的框图。例如，装置800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8，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。所述装置还包括：显示模组，所述显示模组包括：显示面板；超声波发射层，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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；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802通常控制装置800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802可以包括一个或多个处理器820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802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800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804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806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述装置800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808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800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810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800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804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802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814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814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814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814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816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800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816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816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800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804，上述指令可由装置800的处理器820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 (9)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

显示面板；

超声波发射层，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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，所述超声波发射层与显示面板具有一定角度；

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；

所述超声波接收层沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域内。

2.根据权利要求1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；

其中，所述超声波接收层设置在所述显示面板中与所述黑矩阵对应的位置。

3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述超声波接收层与所述黑矩阵的厚度之和等于所述色阻片的厚度。

4.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述超声波接收层设置在所述黑矩阵远离所述超声波发射层的一侧。

5.根据权利要求1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；

其中，所述超声波接收层设置在所述显示面板中与所述像素界定层对应的位置。

6.根据权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述超声波接收层与所述像素界定层的厚度之和等于所述有机发光材料层的厚度。

7.根据权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述超声波接收层设置在所述像素界定层远离所述超声波发射层的一侧。

8.根据权利要求1至7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。

9.一种电子设备，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；

超声波发射层，沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域外，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，所述超声波发射层与显示面板具有一定角度；

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；

所述超声波接收层沿着所述显示面板的有效发光区域的边沿设置在所述有效发光区域内。

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