CN109709714A - 电子设备和背光单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背光单元，其包括依次设置的反射片、导光板和光学膜片，所述反射片与一功能模组紧贴或间隔设置，所述光学膜片具有对应所述功能模组的开孔，所述开孔使得所述功能模组能够接收和/或发射光束。本发明还公开了一种电子设备。本发明电子设备的正面具有更多的区域用于显示，具有较好的用户体验。

Description

电子设备和背光单元

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种用户体验较好的电子设备和背光单元。

背景技术

随着技术进步和人们生活水平提高，对于手机、平板电脑、相机等电子设备，用户要求具有更多功能和时尚外观。目前，电子设备的发展趋势是轻薄、接近全面屏，同时具有前置摄像头自拍和人脸识别等功能。而随着电子设备支持的功能越来越丰富，需要设置的元件数量也越来越多，需要占据一部分电子设备正面的显示区域的位置，影响美观和用户体验。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较好用户体验的电子设备和背光单元。

本发明的一个方面公开了一种背光单元，包括依次设置的反射片、导光板和光学膜片，所述反射片与一功能模组紧贴或间隔设置，所述光学膜片具有对应所述功能模组的开孔，所述开孔使得所述功能模组能够接收和/或发射光束。

可选的，所述反射片对红外光透过率为不小于80％。

可选的，所述反射片对可见光反射对红外光透射。

可选的，所述功能模组能够通过所述开孔发射光束到外部对象上并接收至少部分从外部对象反射回来的光束从而获取外部对象的二维信息或/和深度信息。

可选的，所述开孔内壁设有遮光层，所述遮光层可以阻隔光束传播，所述遮光层通过镀膜，涂敷，喷涂方式形成在所述开孔内侧，或者是将所述遮光层通过粘贴，或卡紧方式设置在所述开孔内侧。

可选的，所述光学膜片包括一个或多个扩散片，或者一个或多个棱镜片，或者扩散片和棱镜片的组合。

可选的，所述导光板包括邻近所述光学膜片的出光面，所述出光面具有多个网点，所述网点在对应所述功能模组的补偿区域内的密度大于在补偿区域附近的密度。

可选的，所述光束为可见光，不可见光，紫外光，红外光，电磁波，声波，超声波中的一种或几种。

本发明的一个方面还公开了一种电子设备，包括显示模组，所述显示模组包括上述的背光单元。

可选的，还包括设置在所述显示模组背面的功能模组，所述功能模组可通过所述显示模组接收和/或发射光束，所述显示模组还包括液晶显示面板，所述背光单元设置在所述液晶显示面板下方，所述功能模组与所述反射片紧贴或间隔设置，所述光学膜片具有对应所述功能模组的开孔。

可选的，所述功能模组包括接收单元和/或发射单元，所述发射单元包括红外光发射器和/或可见光发射器，所述接收单元包括红外光和/或可见光传感器，所述发射单元发出的光束通过所述反射片、导光板、开孔和液晶显示面板到达所述显示模组外部，外部光束通过所述液晶显示面板、开孔、所述导光板、反射片到达所述接收单元。

可选的，所述功能模组能根据接收到的红外光束实现对所述外部对象的二维或三维图像绘制，或/和实现对所述外部对象的身份识别，或/和实现对所述外部对象的距离感测，或/和实现对所述外部对象进行拍照或录像。

相较于现有技术，本发明电子设备的正面具有更多的区域用于显示，本发明背光单元能够用于上述电子设备，使其具有较好的用户体验。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的示意图；

图2是本发明的一个实施例的示意图；

图3是本发明的一个实施例的示意图；

图4是本发明的一个实施例的示意图；

图5是本发明的一个实施例的示意图；

图6是本发明的一个实施例的示意图；

图7是本发明的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请文件中所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。

本发明的一个实施例中提供一种背光单元，包括依次设置的反射片、导光板和光学膜片，所述反射片与一功能模组紧贴或间隔设置，所述光学膜片具有对应所述功能模组的开孔，所述开孔使得所述功能模组能够接收和/或发射光束。所述功能模组能够通过所述开孔发射光束到外部对象上并接收至少部分从外部对象反射回来的光束从而获取外部对象的二维信息或深度信息。

本发明的一个实施例中提供一种电子设备，其包括显示模组和设置在所述显示模组背面的功能模组，所述功能模组可通过所述显示模接收和/或发射光束，所述显示模组包括液晶显示面板和设置在液晶显示面板下方的背光单元，所述背光单元具有与所述功能模组对应的开孔。

请参阅图1，本发明的一个实施例中，一种电子设备包括显示模组10和功能模组20。所述功能模组20设置在所述显示模组10背面，与所述显示模组10紧贴或间隔设置。所述功能模组20可通过所述显示模组10接收和/或发射光束。一般地，所述显示模组10供用户浏览和操作的一侧称之为正面，相对的一侧称为背面。

本实施例中，所述功能模组20可透过所述显示模组10接收外部光束102，所述光束102为可见光。所述功能模组20可用于二维或三维对象特征识别，或者二维或三维图像绘制，或者拍照和摄像。

本发明其他或变更实施例中，所述光束102为可见光，不可见光，紫外光，红外光，电磁波，声波，超声波中的一种或几种。所述显示模组10可以是LCD(Liquid CrystalDisplay)显示模组。所述功能模组20还可以通过所述显示模组10发射光束到外部对象上。例如但不限于，所述功能模组20能够通过所述显示模组10发射光束到外部对象上并接收至少部分从外部对象反射回来的光束从而获取外部对象的二维信息或深度信息。

请参阅图2，本实施例中，所述显示模组10包括液晶显示面板11和设置在液晶显示面板11下方的背光单元12。所述背光单元12包括依次设置的反射片121、导光板122和光学膜片123，所述背光单元12还包括设在所述导光板122一侧的背光源(图未示)。所述光学膜片123具有对应所述功能模组20的开孔101。光束102可以穿过所述液晶显示面板11后通过所述开孔101、所述导光板122、所述反射片121到达所述功能模组20。所述功能模组20与所述反射片121紧贴或间隔设置。

所述功能模组20能够通过所述开孔101发射光束到外部对象上并接收至少部分从外部对象反射回来的光束从而获取外部对象的二维信息或深度信息(例如指纹特征信息，脸部特征信息，虹膜特征信息等)，从而实现外部对象的生物特征检测和识别，例如但不限于指纹识别、脸部识别、虹膜识别等。

本发明的其他实施例中，所述功能模组20包括传感器和/或设置在所述传感器上方的透镜。所述光学膜片123具有对应所述透镜或传感器的开孔101，外部光束102穿过液晶显示面板11后通过所述开孔101、导光板122、反射片121入射到所述透镜，然后进一步到达所述传感器。本发明其他实施例中，所述功能模组还包括容纳所述透镜和传感器的筒体。

本发明其他或变更实施例中，所述光学膜片123可以包括一个或多个扩散片(diffuser film)，或者一个或多个棱镜片(brightness enhancement film)，或者扩散片和棱镜片的组合，所述扩散片和棱镜片的相对位置可以具有不同设置，例如扩散片设置在棱镜片上方，或者棱镜片设置在扩散片上方。

本发明其他或变更实施例中，所述开孔101的面积小于所述功能模组20的面积。

本发明其他或变更实施例中，所述开孔101在垂直于所述液晶显示面板11方向上的投影面积小于所述功能模组20在垂直于所述液晶显示面板11方向上的投影面积。

请参阅图3，本发明电子设备1的一个变更实施例中，所示光学膜片123包括依次设置在所示导光板122上的扩散片1231、下棱镜片1232和上棱镜片1233。

所述背光单元12还包括光源(图未示)。所述光学膜片123具有对应所述功能模组20的开孔101，所述开孔101贯穿所述扩散片1231、下棱镜片1232和上棱镜片1233。外部光束102穿过液晶显示面板11后通过所述开孔101、导光板122、反射片121入射到所述功能模组20。所述功能模组20发出的光束通过所述反射片121、所述导光板122、所述开孔101和所述液晶显示面板11到达显示模组10外部，并可以被外部对象(例如：手指，人脸等)反射后再依次通过液晶显示面板11、所述开孔101、导光板122、反射片121到达所述功能模组20，从而实现例如但不限于指纹识别，人脸识别或其他生物特征识别等功能。本发明的另一变更实施例中，上述实施例中的下棱镜片1232和上棱镜片1233可以用一片棱镜片替代。

可变更地，在某些实施方式中，所述开孔101也可为非完全贯穿所述光学膜片123。例如，所述开孔101只贯穿部分光学膜片或部分光学膜片膜片具有非贯穿的孔都是可以的。

本发明实施例中，所述反射片121对可见光能够接近完全反射，对红外光具有较好透过率，对红外光透过率为不小于80％。光束102可以是波长范围800nm～1000nm之间的红外光。

本发明的其他或变更实施例中，所述导光板122对应所述开孔101的部分设有增透膜(图未示)，用于增加光束透过率。可选的，所述增透膜设置在所述导光板122面对所述反射片121的一侧表面。

本发明另一些实施例中，所述功能模组20是可见光摄像头(RGB摄像头)。本发明其他或变更实施例中，所述功能模组20还可以是不可见光功能模组，例如：红外传感器模组。所述功能模组20可用于拍摄照片或视频，例如但不限于：自拍，视频，可视电话，视频会议，直播等；或者用于二维或三维图像绘制，例如但不限于：房屋结构绘制，地图绘制，全息图像等；或者用于对象特征识别，例如但不限于：指纹识别，脸部识别，虹膜识别等。需要说明的是，本发明并不以此为限，任何不经过创造性劳动得到的技术方案，包括但不限于本发明实施例的部分或全部的变形、替换、更改、组合等均属于本发明保护范围。

本实施例中，所述功能模组20设置的位置对应所述显示模组10底部中间。本发明其他实施例中，所述功能模组20还可以具有不同设置，例如对应所述显示模组10的邻近侧边处设置，或者对应所述显示模组10中心设置，或是根据需要设置在其他位置。

本发明实施例中，所述光束102可以为不可见光，红外光，紫外光，电磁波，超声波中的一种或几种。

本发明的另一实施例中，所述功能模组20可接收所述光束102，并可用于二维或三维的对象特征识别，或者二维或三维的图像绘制，或者用于拍照或录制视频。例如但不限于：指纹识别，虹膜识别，脸部识别，自拍，视频，可视电话，视频会议，直播，房屋结构绘制，地图绘制，全息图像等。用户通过对所述电子设备1进行操作发出指令，或者所述电子设备1根据预设程序启动对象识别功能，使得所述功能模组20进入工作状态。

请参阅图4，本发明电子设备1的一个变更实施例中，所述功能模组20还可以发出光束102，所述光束102依次通过所述反射片121、所示导光板122、所示开孔101和所述液晶显示面板11到达外部。

请参阅图5，本发明电子设备1的一个变更实施例中，所述功能模组20能够发出光束102，所述光束102依次通过所述反射片121、所示导光板122、所示开孔101和所述液晶显示面板11到达外部，所述光束102在外部对象(例如：手指，人脸等)上发生发射后依次通过所述液晶显示面板11、所述开孔101、导光板122、反射片121到达所述功能模组20。

请参阅图6，本发明的一个变更实施例中，一种电子设备包括显示模组10和功能模组20，所述功能模组20设置在所述显示模组10背面或下方。所述功能模组20能够通过所述显示模组10发射和/或接收光束。

所述显示模组10包括液晶显示面板11和设置在液晶显示面板11背面的背光单元12，所述背光单元12包括依次设置的反射片121、导光板122和光学膜片123。所述功能模组20与所述反射片121紧贴或间隔设置。所述背光单元12还包括设置在所述导光板122一侧的光源(图未示)。所述光学膜片123具有对应所述功能模组20的开孔101。

请同时参阅图7，所述导光板122包括邻近所述反射片121的底面(未标示)和邻近所述光学膜片123的出光面1221，所述出光面1221具有网点1222，所述网点1222能够用于在所述光学膜片123与所述网点1222对应区域内增加进入在所述光学膜片123的光束的数量。所述网点1222大致为圆形凹槽、方形凹槽、菱形凹槽、锥形凹槽、球形凹槽中的一种或几种；或者所述网点1222是通过冲压或蚀刻等本领域技术人员可以理解的工艺形成在所述导光板122的出光面1221上。所述网点1222能够用于使得来自背光单元12的光源(图未示)发射的光束在导光板122厚度方向上的所述网点1222的对应区域内进入所述光学膜片123的光束数量增多。或者说，所述网点1222能够让光束更快的进入上方的光学膜片123。所述导光板122的出光面1221具有补偿区域1223(如图7中虚线圆所示)，所述补偿区域1223内的网点1222的密度大于补偿区域1223附近的网点的密度。所述补偿区域1223的网点1222能够用于补偿所述开孔101处的背光单元提供的光束亮度，从而补偿所述液晶显示面板11在开孔101处的显示亮度，使得所述液晶显示面板11显示效果较好。本实施例中，所述补偿区域1223与所述功能模块20相对应，所述补偿区域1223的面积不小于所述功能模组20在所述导光板122上的投影面积。需要注意的是，本发明并不以此为限，例如在本发明的一些变更实施例中，所述网点1222也可也做成条状凹槽，V型凹槽，或其他形状的凹陷结构，总之所述网点1222可以为任何能够收敛或会聚从所述导光板122进入所述光学膜片123的光束的凹陷结构。

所述功能模组20能够发射光束并通过所述反射片121、导光板122、开孔101、液晶显示面板11到达所述显示模组10外部，并可被外部对象100反射后依次通过所述液晶显示面板11、开孔101、导光板122、反射片121到达所述显示模组20。与此同时，来自外部光源的光束也可以通过所述液晶显示面板11、开孔101、导光板122、反射片121到达所述显示模组20。例如但不限于，外部对象100可以是手指，人脸，人体，虹膜等。所述功能模组20发射和/或接收的光束可包括红外光和/或可见光。

在某些实施方式中，所述导光板122的底面也可包括网点1222。进一步地，可选的，所述底面上的正对开孔101位置的网点密度大于底面上其余区域的网点密度。

本发明的变更实施例中，所述功能模组20可用于二维和/或三维的对象特征识别，所述功能模组20可以通过TOF(Time of Flight)，或结构光，或双目立体成像等方式获取对象二维信息和/或和深度信息。

本发明其他或变更实施例中，所述背光单元12可进一步包括发光二极管(LED)背光驱动电路。所述液晶显示面板11可包括相对设置的两基板，设置在所述二基板之间的液晶层，设置在基板上的多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)，多个栅极线，多个数据线，多个像素电极等，及其形成的呈阵列分布的多个像素单元，以及数据驱动电路，时序控制电路，电源电路等。

本发明的其他或变更实施例中，所述功能模组20可以有多个，所述多个功能模组20部分或全部的设置在所述显示模组10背面。所述外壳124可以具有对应多个功能模组20的多个开孔101。

本发明其他实施例中，所述开孔101内壁设有遮光层，所述遮光层可以阻隔光束传播，光束无法通过所述遮光层。遮光层例如但不限于反射膜，吸收膜等，所述遮光层是遮光材料通过镀膜，涂敷，喷涂等方式形成在所述开孔内侧，或者是将所述遮光层通过粘贴，或卡紧等方式设置在所述开孔内侧部分。

本发明另一些实施例中，所述功能模组20包括透镜和设置在透镜下方的传感器，光束102穿过液晶显示面板11后通过所述开孔101、导光板122、反射片121入射到所述透镜，然后进一步到达所述传感器。本发明的变更或其他实施例中，所述功能模组20包括透镜、设置在所述透镜下方的传感器和容纳所述透镜和传感器的筒体。

本发明的一些实施例中，所述功能模组20可包括可见光摄像头，可用于接收可见光并生成对应图像。本发明其他或变更实施例中，所述功能模组20还可以是不可见光功能模组，例如：红外传感器模组。所述功能模组20可用于拍摄照片或视频，例如但不限于：自拍，视频，可视电话，视频会议，直播等；或者用于二维或三维图像绘制，例如但不限于：房屋结构绘制，地图绘制，全息图像等；或者用于对象特征识别，例如但不限于：指纹识别，脸部识别，虹膜识别等。需要说明的是，本发明并不以此为限，任何不经过创造性劳动得到的技术方案，包括但不限于本发明实施例的部分或全部的变形、替换、更改、组合等均属于本发明保护范围。

本发明的上述及其他实施例中，所述液晶显示面板11至少对应所述开孔101的区域可允许光束102透过。例如，在所述功能模组20工作时，通过驱动电路控制所述液晶显示面板11对应所述开孔101的区域的像素具有特定的灰阶电压，使得所述光束102具有较大通过率(Transmittance Ratio)，例如：所述液晶显示面板11对应所述开孔101的区域的像素的灰阶电压使得所述液晶显示面板11对光束102的通过率不小于80％。所述光束102为可见光，不可见光，紫外光，红外光，电磁波，声波，超声波中的一种或几种。

本发明的上述或其他实施例中，所述液晶显示面板11至少对应所述开孔101的区域为透明的。

本发明上述或其他实施例中，所述开孔101可以为圆形，方形，椭圆形等，本发明并不做具体限制。

本发明的另一变更实施例中，所述功能模组20包括接收单元和/或发射单元，例如但不限于，所述接收单元可以包括红外光传感器和/或可见光传感器。所述发射单元可以包括红外光发射器和/或可见光发射器。进一步的，所述发射单元可以包括LED(LightEmitting Diode)，LD(Laser Diode)，VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)中的一种或多种。所述接收单元还可以包括所述可见光传感器和/红外光传感器对应的透镜，镜筒，固定结构等。所述发射单元发出的光束通过所述反射片121、导光板122、开孔101和液晶显示面板11到达所述显示模组10外部。外部光束通过所述液晶显示面板11、开孔101、所述导光板122和反射片121到达所述接收单元。

本发明其他或变更实施例中，电子设备可以是手机，平板电脑，智能手表，增强现实/虚拟现实装置，人体动作检测装置，自动驾驶汽车，智能家居设备，安防设备，智能机器人或其他具有对象识别或图像绘制功能的电子设备。

本发明其他或变更实施例中，所述电子设备可用于生物特征识别，例如人脸识别，虹膜识别，指纹识别等。本发明其他或变更实施例中，所述功能模组20不局限于上述实施例之描述，比如所述功能模组20可以包括扬声器，麦克风，距离检测器，温度检测器，海拔高度检测器等。

相较于现有技术，本发明电子设备具有设置在显示模组背面的至少部分功能模组，电子设备正面具有更多的空间用于显示，从而使得本发明电子设备具有较好的用户体验。本发明背光单元能够用于上述电子设备，使其具有较好用户体验。

本发明说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个，除非另有明确具体的限定。本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将发明限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种背光单元，包括依次设置的反射片、导光板和光学膜片，所述反射片与一功能模组紧贴或间隔设置，所述光学膜片具有对应所述功能模组的开孔，所述开孔使得所述功能模组能够接收和/或发射光束。

2.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述反射片对红外光透过率为不小于80％。

3.根据权利要求2所述的背光单元，其特征在于，所述反射片对可见光反射对红外光透射。

4.根据权利要求3所述的背光单元，其特征在于，所述功能模组能够通过所述开孔发射光束到外部对象上并接收至少部分从外部对象反射回来的光束从而获取外部对象的二维信息或/和深度信息。

5.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述光学膜片包括一个或多个扩散片，或者一个或多个棱镜片，或者扩散片和棱镜片的组合。

6.根据权利要求1所述的背光单元，其特征在于，所述导光板包括邻近所述光学膜片的出光面，所述出光面具有多个网点，所述网点在对应所述功能模组的补偿区域内的密度大于在补偿区域附近的密度。

7.一种电子设备，其特征在于，包括显示模组，所述显示模组包括如权利要求1-6中任一项所述的背光单元。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，还包括设置在所述显示模组背面的功能模组，所述功能模组可通过所述显示模组接收和/或发射光束，所述显示模组还包括液晶显示面板，所述背光单元设置在所述液晶显示面板下方，所述功能模组与所述反射片紧贴或间隔设置，所述光学膜片具有对应所述功能模组的开孔。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述功能模组包括接收单元和发射单元，所述发射单元包括红外光发射器，所述接收单元包括红外光传感器，所述发射单元发出的红外光束通过所述反射片、导光板、开孔和液晶显示面板到达所述显示模组外部，由外部对象反射回来的红外光束通过所述液晶显示面板、开孔、所述导光板、反射片到达所述接收单元。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述功能模组能根据接收到的红外光束实现对所述外部对象的二维或三维图像绘制，或/和实现对所述外部对象的身份识别，或/和实现对所述外部对象的距离感测，或/和实现对所述外部对象进行拍照或录像。