CN110854296B - 显示模组和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示模组和电子装置。显示模组包括显示层、遮挡件和多个微透镜。显示层包括多个像素区和多个非像素区，像素区为显示模组的像素所在的区域，多个非像素区用于透射显示模组的外部光线。遮挡件设置在显示层的一侧，遮挡件形成有多个透光区和遮光区，透光区与非像素区对应设置，遮光区与像素区对应设置。多个微透镜设置在显示层和遮挡件之间，每个微透镜与一个透光区对应设置。如此，通过遮挡件遮挡像素区，可以遮挡由像素区的器件和走线形成的衍射光线。通过与遮挡件的透光区对应设置的微透镜，可以避免光线在透光区的边缘发生衍射。这样可以减弱显示模组的衍射现象。

Description

显示模组和电子装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种显示模组和电子装置。

背景技术

相关技术的显示模组基于透明有机发光半导体(Transparent Organic LightEmitting Diode，TOLED)。当光线穿透TOLED时，会发生衍射现象。相关技术通常通过加大像素和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)之间的间隙，使光栅周期增大来降低衍射现象。然而如此，会降低显示模组的像素密度(Pixels Per Inch，PPI)，导致显示效果较差。

发明内容

本申请提供了一种显示模组和电子装置。

本申请实施方式的显示模组包括：

显示层，所述显示层包括多个像素区和多个非像素区，所述像素区为所述显示模组的像素所在的区域，所述多个非像素区用于透射所述显示模组的外部光线；

遮挡件，所述遮挡件设置在所述显示层的一侧，所述遮挡件形成有多个透光区和遮光区，所述透光区与所述非像素区对应设置，所述遮光区与所述像素区对应设置；

多个微透镜，所述多个微透镜设置在所述显示层和所述遮挡件之间，每个所述微透镜与一个所述透光区对应设置。

本申请实施方式的电子装置，包括上述的显示模组。

本申请实施方式的显示模组和电子装置，通过遮挡件遮挡像素区，可以遮挡由像素区的器件和走线形成的衍射光线。通过与遮挡件的透光区对应设置的微透镜，可以避免光线在透光区的边缘发生衍射。这样可以减弱显示模组的衍射现象。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的电子装置的结构示意图；

图2-图3是本申请实施方式的显示模组的剖面示意图；

图4是本申请实施方式的显示模组的显示层的平面示意图；

图5-图9是本申请实施方式的显示模组的像素单元的平面示意图；

图10-图11是本申请另一实施方式的显示模组的显示层的平面示意图；

图12是本申请另一实施方式的显示模组的剖面示意图；

图13是本申请实施方式的显示模组的遮挡件的平面示意图；

图14-图16是本申请实施方式的显示模组的遮挡件的剖面示意图；

图17是相关技术中夫琅禾费衍射的原理示意图；

图18-图19是本申请实施方式的显示模组的遮挡件的剖面示意图；

图20是本申请实施方式的显示模组的微透镜的剖面示意图；

图21是本申请实施方式的显示模组的微透镜对光线的处理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1和图2，本申请实施方式提供了一种电子装置100和显示模组10。

电子装置100包括显示模组10、功能器件20和壳体30。功能器件20设置在显示模组10的一侧。壳体30用于保护和收容显示模组10和功能器件20。

示例性的，电子装置100可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统设备中的任何一种(图1中只示例性的示出了一种形态)。具体的，电子装置100可以为移动电话或智能电话(例如，基于苹果系统(iPhone Operating System，IOS)，基于安卓系统(Android)的电话)，便携式游戏设备(例如苹果手机(iPhone))、膝上型电脑、掌上电脑(personal digital assistant，PDA)、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、入耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子装置100还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备或智能手表的头戴式设备(head mount display，HMD))。电子装置100还可为电视。

功能器件20包括成像模组、距离传感器、光线感应器和指纹模组中的至少一种。功能器件20的数量可为一个，也可为多个。

在图1和图2的例子中，功能器件20的数量为1个，功能器件20包括成像模组；在图3的例子中，功能器件20的数量为2个，分别为距离传感器和成像模组。在其他的例子中，功能器件20的数量为4个，包括距离传感器、成像模组、光线感应器和指纹模组。

在功能器件20为成像模组的情况下，功能器件20接收显示模组10外的光线，以获取外界图像。例如，用户可通过功能器件20进行自拍，功能器件20接收显示模组10外的光线，从而获取自拍图像。

在功能器件20为距离传感器的情况下，功能器件20向显示模组10外发出光线并接收物体反射回来的光线，从而可以检测电子装置100与物体的距离。

例如，在功能器件20检测到电子装置100与物体的距离小于预设阈值的情况下，控制显示模组10呈息屏状态；在功能器件检测到电子装置100与物体的距离大于或等于预设阈值的情况下，控制显示模组10呈亮屏状态。

功能器件20为光线感应器时，功能器件20接收显示模组10外的光线，以检测环境亮度。

例如，功能器件20接收显示模组10外的光线，检测到环境亮度，电子装置100根据环境亮度控制显示模组10的亮度。

功能器件20为指纹模组时，功能器件20向显示模组10外发出光线，并接收手指反射回来的光线，从而可以检测指纹信息。

在此不对功能器件20的具体形式和具体数量进行限定。

显示模组10位于电子装置100的前侧。显示模组10可设置在壳体30。例如，显示模组10可以通过点胶的工艺与壳体30固定。壳体30为电子装置100的支撑件，其用于支撑电子装置100的零部件。壳体30还可以减少电子装置100的内部零部件受到冲击。

另外，壳体30可以通过计算机数控(Computerized Nμmerical Control，CNC)机床加工铝合金形成，也可以采用聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)或者PC和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic，ABS)注塑成型。在此不对壳体30的制造方式和具体材料进行限定。

请参阅图2，显示模组10包括盖板11、胶层112、减反射层113、显示层12、红外吸收层13、遮挡件15、多个微透镜16和基板17。

在本实施方式中，显示模组10基于透明有机发光半导体(Transparent OrganicLight Emitting Diode，TOLED)。可以理解，在其他的实施方式中，显示模组10也可基于有机发光半导体(Organic Light Emitting Diode，OLED)。显示模组10还可为透明LCD、透明电子墨水屏等。在此不对显示模组10的具体形式进行限定。

另外，显示模组10可为底发射TOLED或顶发射TOLED。在图示的示例中，显示模组10为底发射TOLED，盖板11、减反射层113、显示层12依次层叠设置。

可以理解，在其他的示例中，显示模组10也可为顶发射TOLED。盖板11、显示层12和减反射层113依次层叠设置。

为方便解释和说明，接下来以显示模组10为底发射TOLED为例进行说明。但这并不代表对显示模组10的具体形式进行限定。

请参阅图4，显示层12包括多个像素区128和多个非像素区129，多个非像素区129用于透射显示模组10的外部光线。

如此，可以提高显示模组10的透光率，使得视觉上显示模组10呈透明，有利于提高用户体验。具体地，显示层12还可包括阴极(Cathode)、像素层(Light-emitting layer)、保护层(Buffer layer)、驱动层(TFT array on glass)。具体地，像素层可包括多个像素单元1281。驱动层用于驱动和控制像素层。每个像素可受到驱动层的独立控制。

在本实施方式中，多个像素区128排成多行和多列，在多个像素区128的列方向上，相邻的两行像素区128中的像素区128错开设置。在多个像素区128的行方向上，相邻的两行像素区128中的像素区128交替排布。

换言之，在多个像素区128的行方向上，一行像素区128中的每两个像素区128之间间隔有该行像素区128的非像素区129。而与该行像素区128相邻的两行像素区128中的每个像素区128，与该行像素区128中的非像素区129对应设置。

如此，像素区128均匀排布，使得像素区129中的像素均匀排布，从而使显示模组100的显示效果更好。

像素区128为显示模组100的像素所在的区域。在本实施方式中，每个像素区128设置有1个像素单元1281，每个像素单元1281包括三个像素。进一步地，三个像素可分别为红色像素1282、蓝色像素1283和绿色像素1284。红色像素1282和绿色像素1284设置在蓝色像素1283相邻的两侧。

当然，除像素外，像素区128还可设置有导线和其他器件。

可以理解，像素单元1281中的像素还可以按照其他的方式排列。具体地，在图5的示例中，绿色像素1284和蓝色像素1283设置在红色像素1282相邻的两侧。在图6的示例中，红色像素1282和蓝色像素1283设置在绿色像素1284相邻的两侧。

在图7的示例中，红色像素1282和绿色像素1284设置在蓝色像素1283相对的两侧。在图8的示例中，绿色像素1284和蓝色像素1283设置在红色像素1282相对的两侧。在图9的示例中，红色像素1282和蓝色像素1283设置在绿色像素1284相对的两侧。

在此不对像素单元1281中像素的具体排列方式进行限定。

当然，在其他的实施方式中，像素区128也可以按照其他的方式排列，例如图10和图11。在图10的示例中，多个像素区128排列成多行，在多个像素区128的行方向上，多个像素区128连续设置，在多个像素区128的列方向上，相邻的两行像素区128中的像素区128对应设置。

在图11的示例中，多个像素区128排列成多行，在多个像素区128的行方向上，多个像素区128连续设置，在多个像素区128的列方向上，相邻的两行像素区128中的像素区128间隔设置。

在此不对像素区128的具体排列方式进行限定。

另外，显示模组10包括保护膜，保护膜封装显示层12。如此，可以保护显示层12，避免其受到水汽和灰尘的侵蚀或其他损伤。具体地，保护膜可基于薄膜封装(thin-filmencapsulation，tfe)的方式封装显示层12。

请再次参阅图2，减反射层113设置在显示层12背离遮挡件15的一侧。如此，可降低显示模组10对外界环境光线的反射，防止反射导致的显示效果差，从而提高用户体验。

具体地，减反射层113可包括偏光片(Polarizer，POL)。可以理解，显示模组10外部的环境光线在显示模组10的表面发生反射时，反射光主要是偏振光，且以水平于显示模组10的表面的方向振动。因此，可通过偏光片过滤掉这部分反射光，从而消除反射光对显示模组10的影响。而且，偏光片应用广泛，价格较低，容易获取且可降低显示模组10的生产成本。

当然，在其他的示例中，如图12所示，显示模组10也可不包括减反射层113。在此不对显示模组10的具体结构进行限定。

请再次参阅图2和图3，红外吸收层13设置在显示层12的一侧，红外吸收层13在显示层12的正投影可覆盖功能器件20在显示层12的正投影。如此，红外吸收层13可以吸收环境光中的红外光，避免红外光影响到功能器件20的正常工作。另外，在功能器件20包括红外滤光片的情况下，可将红外滤光片省去，从而减小功能器件20的体积，有利于电子装置100的小型化。

请再次参阅图2、图13和图14，遮挡件15设置在显示层12的一侧，遮挡件15形成有多个透光区152和遮光区154，透光区152与非像素区129对应设置，遮光区154与像素区128对应设置。

如此，可以减弱显示模组10的衍射现象。可以理解，进入显示模组10的光线，在经过像素区128的器件和走线时，容易发生衍射，如果未经遮挡，衍射光容易进入功能器件20，从而影响功能器件20的正常工作。例如，在功能器件20为成像模组的情况下，成像模组拍摄的图像容易有衍射的纹路，图像的质量较低。在拍摄光源时，这种情况尤为明显。

而本实施方式的显示模组10，通过遮挡件15遮挡像素区128，可以遮挡由像素区128的器件和走线形成的衍射光线，避免衍射光线进入功能器件20影响功能器件20的正常工作。在功能器件20为成像模组的情况下，可以避免拍摄的图像有衍射的纹路，从而提高图像的质量。

具体地，遮挡件15可形成有多个通孔，通孔可作为透光区152。这样，可以简单方便地实现透光区152的设置。进一步地，可先获取像素区128的位置和尺寸，并根据获取到的位置和尺寸对一整块遮挡板打孔，以使通孔与像素区128在显示模组10的厚度方向上错开，从而形成遮挡件15。

当然，显示模组还可包括设置在通孔内的透光件。这样，可以通过透光件增加透光区152的透光率，从而提高显示模组10的透光率。

在图14的示例中，透光区152的尺寸小于遮光区154的尺寸。可以理解，透光区152的尺寸可大于或等于遮光区154的尺寸，如图15所示。在此不对透光区152和遮光区154的尺寸关系进行限定。

在图14和图15的示例中，透光区152呈矩形。可以理解，透光区152也可以呈圆形、椭圆形、三角形、跑道形或其他形状。在图16的示例中，透光区152呈圆形。另外，透光区152的数量可为多个，多个透光区152的形状可以不同。在此不对透光区152的具体形状进行限定。

在本实施方式中，遮光区154的尺寸的范围为30-60μm。例如为30μm、35μm、42μm、47μm、50μm、55μm、60μm。在此不对遮光区154的尺寸的具体数值进行限定。

请注意，在遮光区154的形状为圆形的情况下，遮光区154的尺寸是指圆形的直径。在遮光区154的形状为矩形的情况下，遮光区154的尺寸是指矩形对角线的长度。在遮光区154的形状为多边形的情况下，遮光区154的尺寸是指多边形外接圆的直径。

在本实施方式中，透光区152的尺寸的范围为50-100μm。例如为50μm、53μm、62μm、70μm、81μm、93μm、100μm。在此不对透光区152的尺寸的具体数值进行限定。

请注意，在透光区152的形状为圆形的情况下，透光区152的尺寸是指圆形的直径。在透光区152的形状为矩形的情况下，透光区152的尺寸是指矩形对角线的长度。在透光区152的形状为多边形的情况下，透光区152的尺寸是指多边形外接圆的直径。

在本实施方式中，透光区152呈周期性排列。多个透光区152排成多行和多列，在多个透光区152的列方向上，相邻的两行透光区152中的透光区152错开设置。在多个透光区152的行方向上，相邻的两行透光区152中的透光区152交替排布。

这样，可以降低显示模组10的衍射现象。可以理解，由于透光区152和遮光区154周期性排列，且透光区152和遮光区154的尺寸量级为几十微米，因此可将遮挡件15等效视为二维振幅型光栅。如图14和图15所示，多个透光区152错开排列，可以增大光栅周期，从而一定程度上降低夫琅禾费衍射的现象。

可以理解，光在传播路径中，遇到不透明或透明的障碍物或者小孔(窄缝)，绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象称为光的衍射。由于光的波长很短，只有十分之几微米，通常物体都比它大得多，但是当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时，可以清楚地看到光的衍射。

请参阅图17，在单缝衍射装置2000中，光源S经过透镜和单缝，产生夫琅禾费衍射。夫琅禾费衍射指的是光屏与光源S、接收屏的距离均是无限远的场合，或者说，平面波照明时在无穷远处接收的是夫琅禾费衍射场。概略的看，菲涅尔衍射是近场衍射，而夫琅禾费衍射是远场衍射。不过，在成像衍射系统中，与照明用的点光源相共轭的像面上的衍射场也是夫琅禾费衍射场，此时，衍射屏与点光源或接收屏之距离在现实空间看，都是很近的。

可以理解，多个透光区152还可以其他方式排列。在图18和图19的示例中，透光区152呈周期性排列。多个透光区152排成多行和多列，在多个透光区152的列方向上，相邻的两行透光区152中的透光区152对齐设置。在多个透光区152的行方向上，相邻的两列透光区152中的透光区152对齐设置。在此不对透光区152的具体排列方式进行限定。

请再次参阅图2，多个微透镜16设置在显示层12和遮挡件15之间，每个微透镜16与一个透光区152对应设置。如此，可以避免光线在透光区152的边缘发生衍射，从而减弱显示模组10的衍射现象。

具体地，微透镜16的尺寸大于微透镜16对应的透光区152的尺寸。如此，微透镜16可以受到遮挡件15的支撑，使得微透镜16更加稳定，有利于提高显示模组10的可靠性。进一步地，微透镜16可通过胶层固定在遮挡件15，胶层可涂覆在微透镜16与遮光区154接触的部分。

可以理解，“微透镜16的尺寸大于微透镜16对应的透光区152的尺寸”，是指，微透镜16在遮挡件15上的正投影覆盖微透镜16对应的透光区152。

在本实施方式中，微透镜16在遮挡件15上的正投影的边缘，与微透镜16对应的透光区152的边缘，之间的距离范围为：1-2μm。例如为1μm、1.3μm、1.7μm、1.85μm、2μm。

请参阅图20，微透镜16的底面162和顶面164均为平面，微透镜16的侧面166为曲面，底面162的尺寸大于顶面164的尺寸。

如此，可以通过侧面166来减弱衍射现象。具体地，请参阅图21，当光线经过微透镜16的顶面164时，由于顶面164是平面，光线传输方向不变。而当光线经过侧面166时，由于侧面166是曲面，光线发生轻微偏折，则光线不会在遮光区154的边缘发生衍射现象。

具体地，侧面166的曲率半径的范围为100μm-500μm。顶面164和底面162的距离H的范围为5μm-30μm。如此，可以使得微透镜16减弱衍射现象的效果最好。

在本实施方式中，侧面166的曲率半径为300μm。顶面164和底面162的距离H为19μm。

可以理解，侧面166的曲率半径也可为100μm-500μm范围的其他数值。例如为100μm、112μm、180μm、201μm、360μm、400μm、452μm、500μm。在此不对侧面166的曲率半径的具体数值进行限定。

可以理解，顶面164和底面162的距离H也可为5μm-30μm范围的其他数值。例如为5μm、6.7μm、7.3μm、12μm、15μm、16.3μm、18μm、20μm。在此不对顶面164和底面162的距离H的具体数值进行限定。

另外，微透镜16可由可见光具有高透过率的光学材料制成。例如，玻璃、塑胶等。在此不对微透镜16的具体制造材料进行限定。

可以理解，由于每个微透镜16与一个透光区152对应设置。因此，微透镜16底面162的形状可与透光区152的形状对应。如此，使得微透镜16和遮挡件15在外观上更加协调。

在图14所示的遮挡件15中，透光区152的形状呈矩形，对应地，微透镜16底面162的形状也可呈矩形。在图15所示的遮挡件15中，透光区152的形状呈正方形，对应地，微透镜16底面162的形状也可呈正方形。在图16所示的遮挡件15中，透光区152的形状呈圆形，对应地，微透镜16底面162的形状也可呈圆形。

当然，微透镜16底面162的形状也可不与透光区152的形状对应。在一个例子中，透光区152的形状呈矩形，微透镜16底面162的形状呈圆形。在另一个例子中，透光区152的形状呈正方形，微透镜16底面162的形状呈矩形。在又一个例子中，透光区152的形状呈圆形，微透镜16底面162的形状呈正方形。

在此不对微透镜16底面162的具体形状进行限定。

基板17可为玻璃基板。如此，可以提高显示模组10的透光率。而且，玻璃基板应用较广，容易获得，成本较低，有利于提高生产效率和降低成本。

另外，遮挡件15可通过蒸镀、蚀刻、胶合或其他形式形成于基板17上。如此，可以简单地实现遮挡件15的制造，可以提高显示模组10的生产效率。

在一个例子中，遮挡件15为油墨，可先在基板17上放置模板，模板形成有多个开口，每个开口与所需要的遮光区154一一对应。接着，可将油墨喷涂到模板上，再取下模板，则在基板17上形成了遮挡件15。在此不对遮挡件15形成于基板17的具体形式进行限定。

综合以上，本申请实施方式的显示模组10包括显示层12、遮挡件15和多个微透镜16。显示层12包括多个像素区128和多个非像素区129，像素区128为显示模组100的像素所在的区域，多个非像素区129用于透射显示模组10的外部光线。遮挡件15设置在显示层12的一侧，遮挡件15形成有多个透光区152和遮光区154，透光区152与非像素区129对应设置，遮光区154与像素区128对应设置。多个微透镜16设置在显示层12和遮挡件15之间，每个微透镜16与一个透光区152对应设置。

本申请实施方式的显示模组10，通过遮挡件15遮挡像素区128，可以遮挡由像素区128的器件和走线形成的衍射光线。通过与遮挡件15的透光区152对应设置的微透镜16，可以避免光线在透光区152的边缘发生衍射。这样可以减弱显示模组10的衍射现象。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

显示层，所述显示层包括多个像素区和多个非像素区，所述像素区为所述显示模组的像素所在的区域，所述多个非像素区用于透射所述显示模组的外部光线；

遮挡件，所述遮挡件设置在所述显示层的一侧，所述遮挡件形成有多个透光区和遮光区，所述透光区与所述非像素区对应设置，所述遮光区与所述像素区对应设置；

多个微透镜，所述多个微透镜设置在所述显示层和所述遮挡件之间，每个所述微透镜与一个所述透光区对应设置；

其中，所述遮挡件形成有多个通孔，所述通孔作为所述透光区，所述显示模组还包括设置在所述通孔内的透光件，所述透光区的尺寸不小于所述遮光区的尺寸，所述透光区的尺寸范围为50-100μm。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述微透镜的尺寸大于所述微透镜对应的所述透光区的尺寸。

3.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述微透镜的底面和顶面均为平面，所述微透镜的侧面为曲面，所述底面的尺寸大于所述顶面的尺寸。

4.根据权利要求3所述的显示模组，其特征在于，所述侧面的曲率半径的范围为100μm-500μm。

5.根据权利要求3所述的显示模组，其特征在于，所述顶面和所述底面的距离的范围为5μm-30μm。

6.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述透光区呈周期性排列。

7.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，所述多个透光区排成多行和多列，在所述多个透光区的列方向上，相邻的两行透光区中的所述透光区错开设置。

8.根据权利要求7所述的显示模组，其特征在于，在所述多个透光区的行方向上，相邻的两行透光区中的所述透光区交替排布。

9.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述透光区呈矩形、圆形、椭圆形、三角形或跑道形。

10.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组包括保护膜，所述保护膜封装所述显示层。

11.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组包括减反射层，所述减反射层设置在所述显示层背离所述遮挡件的一侧。

12.一种电子装置，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的显示模组。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置包括光学器件，所述光学器件设置在所述显示模组的一侧。

14.根据权利要求13所述的电子装置，其特征在于，所述光学器件包括成像模组、距离传感器、光线感应器和指纹传感器中的至少一种。

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