CN109255281B - 具指纹辨识的高屏占比显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种具指纹辨识的高屏占比显示设备，其包括一下基板、一上基板、及一盖板。该下基板具有一薄膜晶体管数组层，其形成有多个薄膜晶体管及对应的电容，以在该薄膜晶体管数组层提供一显示区域。该上基板位于该薄膜晶体管数组层的一侧，其具有一光学膜层及一彩色滤光层。该盖板位于该上基板的一侧，其具有一孔洞以容置一指纹辨识模块，其中，该盖板的孔洞是至少部分对应位于该显示区域之内，且该盖板的孔洞的下方处是形成有一空间，以容置部分的该指纹辨识模块。

Description

具指纹辨识的高屏占比显示设备
技术领域
本发明是关于显示设备的技术领域，尤指一种具指纹辨识的高屏占比显示设备。
背景技术
目前手机主要设计趋势已经往高屏占比发展，从先前长宽比由4:3变成现行的16:9，例如Samsung的S8手机，其面板为5.8寸，而长宽比为18.5:9。为了获得较高的显示屏比，目前主流手机的设计则将指纹辨识模块放置到手机背后。
图1是一现有技术中手机的示意图。如图所示，指纹辨识模块110放置到手机100背后，且置于相机模块120旁边。当进行指纹辨识时，手指需触碰按压指纹辨识模块110。此时往往不慎按压到像机模块120，而使像机模块120被手指沾污。因此将指纹辨识模块110放置到手机100背后在许多使用情境上有些不便利。故现有技术中具指纹辨识的显示设备实仍有改善的空间。
发明内容
本发明的目的主要是在提供一种具指纹辨识的高屏占比显示设备，其显示区域可往下延伸，从而提高显示屏幕的比例，故使用本发明的技术，显示设备的显示屏幕的比例可轻易地提高并超过16:9。同时在薄膜晶体管数组层相对于对应孔洞处，设置多个感应电极，可使其具有压力感测的功能。
本发明提出一种具指纹辨识的高屏占比显示设备，其包括一下基板、一上基板、及一盖板。该下基板具有一薄膜晶体管数组层，其形成有多个薄膜晶体管及对应的电容，以在该薄膜晶体管数组层提供一显示区域。该上基板位于该薄膜晶体管数组层的一侧，其具有一光学膜层。该盖板位于该上基板的一侧，其具有一孔洞以容置一指纹辨识模块，其中，该孔洞是至少部分和该显示区域重迭，且在该孔洞和该薄膜晶体管数组层间形成一空间，以容置部分的该指纹辨识模块。
本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备，可将该具指纹辨识的高屏占比显示设备的显示区域延伸至剖面线BB’处，从而提高屏幕比例(屏幕长宽比)。使用本发明揭露的技术，该高屏占比显示设备的屏幕比例可轻易地超过16:9。同时藉由在该薄膜晶体管数组层相对于对应孔洞处，设置多个感应电极，可使具指纹辨识的高屏占比显示设备具有压力感测的功能。
附图说明
图1是一现有技术中手机的示意图。
图2(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备第一实施例的示意图。
图2(B)是图2(A)中沿A-A'线的剖面示意图。
图2(C)是图2(A)中沿B-B'线的剖面示意图。
图3是本发明的第一实施例中薄膜晶体管数组层、彩色滤光层、偏光片层及光学胶层的迭层示意图。
图4(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备第二实施例的示意图。
图4(B)是图4(A)中沿A-A'线的剖面示意图。
图4(C)是图4(A)中沿B-B'线的剖面示意图。
图4(D)是本发明的第二实施例中薄膜晶体管数组层、彩色滤光层、偏光片层及光学胶层的迭层示意图。
图5(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备第三实施例的示意图。
图5(B)是图5(A)中沿A-A'线的剖面示意图。
图5(C)是图5(A)中沿B-B'线的剖面示意图。
图5(D)是本发明的第三实施例中薄膜晶体管数组层、彩色滤光层、偏光片层、垫材层及光学胶层的迭层示意图。
图6(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备第四实施例的示意图。
图6(B)是图6(A)中沿A-A'线的剖面示意图。
图6(C)是图6(A)中沿B-B'线的剖面示意图。
图6(D)是本发明的第四实施例中薄膜晶体管数组层、彩色滤光层、偏光片层及光学胶层的迭层示意图。
图7是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备第五实施例的示意图。
附图说明
手机100 指纹辨识模块110
像机模块120 高屏占比显示设备200
下基板210 上基板220
盖板230 薄膜晶体管数组层211
下偏光片层213 薄膜晶体管2111
电容2113 显示区域2115
光学膜层221 彩色滤光层223
光学胶层2211 偏光片层2213
孔洞231 指纹辨识模块233
空间240 显示驱动与触碰侦测集成电路250
剖面线AA’、BB’ 缺口22111、缺口22131、缺口22151
软性电路板FPC 垫材层2215
感应电极2117
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备200第一实施例的示意图。图2(B)是图2(A)中沿A-A'线的剖面示意图。图2(C)是图2(A)中沿B-B'线的剖面示意图。请参图2(A)至图2(C)，该高屏占比显示设备200包括一下基板210、一上基板220、及一盖板(CoverGlass)230。
该下基板210具有一薄膜晶体管数组层(TFT array)211及一下偏光片层213。该薄膜晶体管数组层211形成有多个薄膜晶体管2111及对应的电容2113，以在该薄膜晶体管数组层211提供一显示区域(Active Area,AA)2115。
该上基板220位于该薄膜晶体管数组层211的一侧，其具有一光学膜层221及一彩色滤光层(Color Filter,CF)223。该光学膜层221包含一光学胶层(Optical ClearAdhesive,OCA)2211及一偏光片层(Polarizer)2213。
该盖板230位于该上基板220的一侧，其具有一孔洞231以容置一指纹辨识模块233。其中，该盖板230的孔洞231是至少部分对应位于该显示区域215之内，且该盖板230的孔洞231的下方处是形成有一空间240，以容置部分的该指纹辨识模块233，在本实施例中，该盖板230的孔洞231是全部对应位于该显示区域215之内。也就是说，孔洞231和显示区域215是至少部分重迭，且容置于孔洞中231的指纹辨识模块233也是至少部分覆盖显示区域215。
如图2(B)所示，该光学胶层2211相对于该孔洞231处具有一缺口22111，以形成该空间240。如图所示，该空间240可容置该指纹辨识模块233的软性电路板，以传输该指纹辨识模块233的讯号。
如图2(B)与图2(C)所示，该薄膜晶体管数组层211上设置有一显示驱动与触碰侦测集成电路250。该显示驱动与触碰侦测集成电路250是以芯片玻璃接合技术(Chip OnGlass,COG)或覆晶接合技术(Chip On Film,COF)与该薄膜晶体管数组层211电气连接，以驱动显示屏幕显示和进行触控感测。
在剖面线AA’处，可看见该盖板230的孔洞231及该空间240。而在剖面线BB’处，并无该盖板230的孔洞231及该空间240。亦即，本发明的技术可将该具指纹辨识的高屏占比显示设备200的显示区域2115延伸至剖面线BB’处，从而提高屏幕比例(屏幕长宽比)。使用本发明的技术，该高屏占比显示设备200的屏幕比例可大于16:9。
图3是本发明的第一实施例中薄膜晶体管数组层211、彩色滤光层223、偏光片层2213及光学胶层2211的迭层示意图，由上往下看，如图所示，该光学胶层2211具有缺口22111以形成该空间240。据此，相较于现有技术，本发明的显示区域2115可往下延伸，从而提高显示屏幕的比例。
图4(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备200第二实施例的示意图。图4(B)是图4(A)中沿A-A'线的剖面示意图。图4(C)是图4(A)中沿B-B'线的剖面示意图。其与图2(A)、图2(B)的差别在于：该偏光片层2213相对于该孔洞处231具有一缺口22131，以与该缺口22111形成该空间240。该缺口22131与缺口22111是相对应，亦即其位置与大小尺寸是相同，只是缺口22131位于该偏光片层2213，缺口22111位于该光学胶层2211。
图4(D)是本发明的第二实施例中薄膜晶体管数组层211、彩色滤光层223、偏光片层2213及光学胶层2211的迭层示意图。其与图3差别在于：在图4(D)中，该偏光片层2213与该光学胶层2211相对于该孔洞处231分别具有缺口22131、缺口22111，以形成该空间240。
图5(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备200第三实施例的示意图。图5(B)是图5(A)中沿A-A'线的剖面示意图。图5(C)是图5(A)中沿B-B'线的剖面示意图。其与图2(A)、图2(B)的差别在于：该光学膜层221包含一垫材层2215，该垫材层2215相对于该孔洞处231具有一缺口22151，以与该缺口22111形成该空间240。该缺口22151与缺口22111是相对应，亦即其位置与大小尺寸是相同，只是缺口22151位于该垫材层2215，缺口22111位于该光学胶层2211。
图5(D)是本发明的第三实施例中薄膜晶体管数组层211、彩色滤光层(CF)223、偏光片层2213、垫材层2215及光学胶层(OCA)2211的迭层示意图。其与图4(D)差别在于：在图5(D)中，该垫材层2215与该光学胶层2211相对于该孔洞处231分别具有缺口22151、缺口22111，以形成该空间240。
图6(A)是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备200第四实施例的示意图。图6(B)是图6(A)中沿A-A'线的剖面示意图。图6(C)是图6(A)中沿B-B'线的剖面示意图。其与图2(A)、图2(B)的差别在于：在图2(A)、图2(B)中，该光学胶层2211为一整层的光学胶，而在图2(A)、图2(B)中，该光学胶层2211为一口型胶。同时在涂布该口型胶，亦会绕过相对于该孔洞处231的位置，以形成缺口22111。
图6(D)是本发明的第四实施例中薄膜晶体管数组层211、彩色滤光层(CF)223、偏光片层2213及光学胶层(OCA)2211的迭层示意图。其与图3差别在于：在图6(D)中，该光学胶层2211为一口型胶，以形成该空间240。
在其他实施例中，亦可在该彩色滤光层223相对于该孔洞231处具有一缺口，以形成该空间240来容置该指纹辨识模块233的软性电路板。
图7是本发明的具指纹辨识的高屏占比显示设备200第五实施例的示意图。其与图2(A)、图2(B)的差别在于：在图7中，该薄膜晶体管数组层211在对应孔洞处231，设置有多个感应电极2117，以使用电容感应技术来感测因该指纹辨识模块被按压后该空间240所产生的变化。由于手指可视为接地，因此该空间240的变化可视为接地讯号(手指)与感应电极2117的距离，故可在该感应电极2117上产生不同的电压，藉此可侦测手指按压的力道。通过多个感应电极2117，该高屏占比显示设备200即具有压力感测(Force Sensor)的功能。在本实施例中，该电容感应技术可为自电容感应技术。
由前述说明可知，本发明揭露的技术可将该具指纹辨识的高屏占比显示设备200的显示区域2115延伸至剖面线BB’处，从而提高屏幕比例(屏幕长宽比)。使用本发明揭露的技术，该高屏占比显示设备的屏幕比例可轻易地超过16:9。同时藉由在该薄膜晶体管数组层211相对于对应孔洞处231，设置多个感应电极2117，可使具指纹辨识的高屏占比显示设备200具有压力感测的功能。
在前述例子中，各个区域的选取范围仅是作为说明使用，非用于限制本案的权利范围。该领域的相关技术人员，可依据本发明的揭露而变更各个区域的选取范围。再者，上述实施例及附图虽然都以液晶显示设备作为范例说明，然而，可以了解的是，本发明的技术也可以应用在其它显示设备，例如有机发光二极管显示设备(OLED)等。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求为准，而非仅限于上述实施例。
综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (12)

1.一种具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，包含：
一下基板，具有一薄膜晶体管数组层，其形成有多个薄膜晶体管及对应的电容，以在该薄膜晶体管数组层提供一显示区域；
一上基板，位于该薄膜晶体管数组层的一侧，其具有一光学膜层，该光学膜层包含一光学胶层；以及
一盖板，位于该上基板的一侧，其具有一孔洞以容置一指纹辨识模块，且同时暴露该指纹辨模块以进行指纹辨识，
其中，该孔洞是至少部分和该显示区域重迭，且该光学胶层对应于该孔洞处具有一缺口，以形成一空间来容置部分的该指纹辨识模块。
2.如权利要求1所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该光学膜层更包含一偏光片层。
3.如权利要求2所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该容置该指纹辨识模块的软性电路板。
4.如权利要求2或3所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该偏光片层对应于该孔洞处具有一缺口，以形成该空间。
5.如权利要求3所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该光学膜层更包含一垫材层，且该垫材层对应于该孔洞处具有一缺口，以形成该空间。
6.如权利要求2所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该光学胶层包括一整面涂布的光学胶或者部分涂布一口字型胶。
7.如权利要求4所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，更包括一彩色滤光层，该彩色滤光层对应于该孔洞处具有一缺口，以形成该空间。
8.如权利要求1所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该薄膜晶体管数组层于对应孔洞处，设置有多个感应电极，以使用自电容感应技术来感测因该指纹辨识模块被按压后该空间所产生的变化。
9.如权利要求1所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该薄膜晶体管数组层上设置有一显示驱动与触碰侦测集成电路。
10.如权利要求9所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该显示驱动与触碰侦测集成电路是以芯片玻璃接合技术或覆晶接合技术与该薄膜晶体管数组层电气连接。
11.如权利要求1所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该高屏占比显示设备的屏幕比例大于16:9。
12.如权利要求1所述的具指纹辨识的高屏占比显示设备，其特征在于，该指纹辨识模块覆盖至少部分该显示区域。
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