CN110865727B

CN110865727B - 电子装置

Info

Publication number: CN110865727B
Application number: CN201910702632.5A
Authority: CN
Inventors: 刘敏钻
Original assignee: Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2018-08-28
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2024-04-26
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: CN118312059A; US20200073616A1; PH12019000266A1; CN110865727A; PH12019000266B1; US10635374B2

Abstract

本发明提供一种电子装置，包括：一显示模块，具有一显示侧且包括多个显示单元；以及一光感测模块，与显示侧相对设置且包括多个光感测单元，其中该些光感测单元的密度大于该些显示单元的密度。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及一种电子装置。尤其，本发明涉及一种具有光感测单元的电子装置。

背景技术

随着与电子装置相关的技术不断的进步，所有电子装置现在都朝着小型、薄型和轻型的方向发展。例如，薄显示设备是市场上的主流显示设备。

如今，电子装置，例如显示设备不仅需要具有显示功能，还需要具有诸如触控或辨识功能之类的其他功能。另外，为了使显示器具有更高的屏占比，显示器的传感器必须嵌入显示器的显示区域中。

然而，光发射单元和显示设备的像素电路已占据显示区域大部分的区域，剩下少部分的透明区域能够使光到达显示区域中的传感器，因此，期望能够提供一种新颖的电子装置，以改善设置于显示区域中传感器的灵敏度。

发明内容

本发明提供一种电子装置，包括：一显示模块，具有一显示侧并包括多个显示单元；以及一光感测模块，与显示侧相对设置且包括多个光感测单元，其中，该些光感测单元的密度大于该些显示单元的密度。

从以下结合附图的详细描述中，本发明的其他新颖特征将变得更加明显。

附图说明

图1A是本发明的电子装置的俯视图。

图1B是本发明的电子装置的剖面示意图。

图2是根据本发明一实施例的电子装置的感测区域的剖面示意图。

图3A至图3D是根据本发明的不同实施例的电子装置的感测区域的一部分的俯视图。

图4是根据本发明的实施例一的电子装置的一部分的剖面示意图。

图5是根据本发明的实施例二的电子装置的一部分的剖面示意图。

图6是根据本发明的实施例三的电子装置的一部分的剖面示意图。

图7是根据本发明的实施例四的电子装置的一部分的剖面示意图。

图8是根据本发明的实施例五的电子装置的一部分的剖面示意图。

图9是根据本发明的实施例六的电子装置的一部分的剖面示意图。

图10是根据本发明的实施例七的电子装置的一部分的剖面示意图。

图11是根据本发明的实施例八的电子装置的一部分的剖面示意图。

图12是根据本发明的实施例九的电子装置的一部分的剖面示意图。

图13是根据本发明的实施例十的电子装置的一部分的剖面示意图。

附图标记说明

1显示模块 22光感测单元

11衬底 221第一光感测单元

12显示单元 222第二光感测单元

121显示单元 23感应驱动层

121s发光表面 24第一光调变层

13驱动层 241第一开口

14中间层 25第一黏着元件

141第一中间层 3壳体

142第二中间层 4覆盖衬底

15封装层 5第二黏着元件

16第二光调变层 AA显示区域

161第二开口 B周边区域

17第三光调变层 S感测区域

171第三开口 R1遮光区域

2光感测模块 R2透光区域

21感测衬底

具体实施方式

当结合附图阅读时，以下实施例用于清楚地展示本发明上述和其他技术内容、特征和/或效果。通过具体实施方式的阐述，人们将进一步理解本发明采用的技术手段和效果，以实现上述目的。此外，由于本文公开的内容应易于理解并且可由本领域技术人员实施，因此所有不脱离本发明的概念的等同变化或修改应涵盖于所附权利要求中。

此外，说明书和权利要求所述的序数诸如“第一”、“第二”等仅旨在描述所主张的元件，并且既不暗示或不表示所主张的元件具有任何序列的序数，也不表示一元件和另一元件之间或制备方法的步骤之间具有任何次序。这些序数的使用仅仅是为了区分具有特定名称的一个元件与具有相同名称的另一元件。

此外，说明书和权利要求中所述的术语例如“上方”、“之上”或“上”不仅表示与另一元件直接接触，也可表示与另一元件间接接触。类似地，说明书和权利要求中所述的术语例如“下方”、“之下”或“下”不仅表示与另一元件直接接触，也可表示与另一元件间接接触。

此外，说明书和权利要求中记载的术语例如“连接”不仅表示与其他元件直接连接，亦可表示与其他元件间接连接和电性连接。

另外，可以混合本发明的不同实施例中的特征以形成另一实施例。

在本发明中，元件的密度是指在预定区域中(例如一部分感测区域或整个感测区域)，元件(例如显示单元、光感测单元、第一开口和第二开口)的最小单元的数量。

此外，在本发明中，俯视是指从电子装置的显示侧观察电子装置的视角。

图1A是本发明的电子装置的俯视图，图1B是根据图1A中所示的线I-I'的剖面示意图。

如图1A和图1B所示，本发明提供了一种电子装置，其可以是显示设备。本发明的电子装置包括：一显示区域AA；以及与显示区域AA相邻的一非显示区域B，其中显示区域AA包括一感测区域S。因此，在图1A和图1B所示的实施形式中，感测区域S小于显示区域AA。在本发明的另一实施形式，感测区域S大于显示区域AA。在本发明的更一实施形式，感测区域S等于显示区域AA。

本发明的电子装置进一步包括：一显示模块1，设置于显示区域AA；一光感测模块2，设置在显示模块1下方和感测区域S中；以及一壳体3，其中显示模块1和光感测模块2设置在壳体3中。

在本实施例中，光感测模块2设置在电子装置的显示区域AA中，因此可以获得具有高屏占比的电子装置。

图2是根据本发明的一实施例的电子装置的感测区域的剖面示意图。该电子装置包括：一显示模块1，具有显示侧(由实线箭头表示)并包括多个显示单元12；以及一光感测模块2，与显示侧相对设置并包括多个光感测单元22。显示模块1还包括一衬底11，且显示单元12设置在衬底11上。在此，显示侧是指发出光的显示单元12的发光表面121s。光感测模块2进一步包括一感测衬底21，而光感测单元22设置在感测衬底21上。

在此，衬底11和感测衬底21可分别为石英衬底、玻璃衬底、晶圆、蓝宝石衬底等。另外，衬底11和感测衬底21可分别为可挠性衬底或薄膜。其材料可包括聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或其他塑料或聚合物材料。

此外，显示单元12可以是有机发光二极管(OLED)或无机发光二极管(LED)，例如一般发光二极管(normal LED)、次毫米发光二极管(mini-LED)、微型发光二极管(micro-LED)或量子点发光二极管(QLED)，本发明不限于此。

此外，光感测单元22可以是指纹传感器、虹膜传感器、视网膜传感器、面部传感器、静脉传感器、声音传感器、移动传感器、手势传感器、凝视追踪传感器、邻近传感器、DNA传感器或其他合适的传感器，但是本发明不限于此。

在本实施例中，显示模块1具有图中未示出的电路、连接线、晶体管和/或其他元件。显示模块1具有一遮光区域R1和一透光区域R2。透光区域R2是在光感测单元22可以侦测的波长范围内具有80％或更大穿透率的区域。在此，至少一该些光感测单元22设置在透光区域R2中。遮光区域R1是在光感测单元22可以侦测的波长范围内具有小于80％穿透率的区域。在此，显示单元12设置在遮光区域R1中。因此，光只能透过透光区域R2到达显示模块1下方的光感测单元22。

图3A至图3D是根据本发明不同实施例的电子装置的感测区域的一部分的俯视图。在图2至图3D，显示单元12包括红色显示单元12(R)、绿色显示单元12(G)和蓝色显示单元12(B)。然而，本发明不限于此。例如，在本发明的另一实施例中，显示单元12可进一步包括黄色显示单元或白色显示单元。

如图2至图3D所示，在感测区域中，光感测单元22的密度大于显示单元12的密度，因此光感测单元22的数量多于显示单元12的数量。因此，显示单元12间可显露部分光感测单元22，换句话说，部分光感测单元22对应于显示模块1的透光区域R2。因此，光(例如，从用户获得的光信号)可以穿过并到达显示单元12间所显露的光感测单元22。在此，光感测单元22的密度和显示单元12的密度分别指的是在预定区域(例如，1mm×1mm)中，光感测单元22的数量和显示单元12的数量。

另外，光感测单元22的尺寸小于部分显示单元12的尺寸。例如，在图3A和图3B中，光感测单元22的尺寸小于红色显示单元12(R)和蓝色显示单元12(B)的尺寸。在图3C和图3D中，光感测单元22的尺寸小于红色显示单元12(R)、绿色显示单元12(G)和蓝色显示单元12(B)的尺寸。但是，本发明不限于此。

此外，如图2至图3C所示，部分光感测单元22可以全部或部分地被红色显示单元12(R)、绿色显示单元12(G)和蓝色显示单元12(B)覆盖。如图3D所示，光感测单元22设置在红色显示单元12(R)、绿色显示单元12(G)和蓝色显示单元12(B)周围，并且不被红色显示单元12(R)、绿色显示单元12(G)或蓝色显示单元12(B)覆盖。然而，本发明不限于此。

在下文中，以下实施例一至十提供了本发明的电子装置的一些实施形式。以下实施例一至十的电子装置的一般结构与上面所示的相似，并且不再重复。

实施例一

图4是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。

本实施例的电子装置包括：一显示模块1，具有一显示侧(由实线箭头表示)并包括显示单元121；以及一光感测模块2，与显示侧相对设置且包括光感测单元22，其中光感测单元22的密度大于显示单元121的密度。此外，在俯视上，其中一个显示单元121和至少一个光感测单元22重叠。

更具体地，显示模块1包括：一衬底11；一中间层14，设置在衬底11上；一驱动层13，设置在中间层14上；以及显示单元121，设置在驱动层13上。在此，驱动层13可以包括用于驱动显示单元121的电路、连接线、晶体管或其他元件。中间层14可以包括用于显示设备的缓冲层、绝缘层、金属层、平坦层或其他层。然而，本发明不限于此。

此外，显示模块1还可以包括设置在显示单元121上的封装层15，但本发明不限于此。

光感测模块2包括：一感测衬底21；一感应驱动层23，设置在感测衬底21上；及光感应单元22，设置在感应驱动层23上。感应驱动层23可以包括用于驱动光感测单元22的电路、连接线或晶体管。另外，感测区域S大于显示区域AA。

在本实施例中，显示模块1具有一遮光区域R1和一透光区域R2，显示单元121设置在遮光区域R1中。在此，遮光区域R1是由驱动层13和显示单元121占据的区域。由于驱动层13和显示单元121设置在遮光区域R1中，因此光(例如，外部光信号)不能穿透遮光区域R1中的驱动层13和显示单元121。另一方面，透光区域R2未被驱动层13和显示单元121占据，透光区域R2具有一定程度的透光率，因此光(例如，从用户获得的光信号)可以穿过透光区域R2到达至少一个光感测单元22，如虚线箭头所示。

在本实施例中，电子装置可进一步包括：一第一光调变层24，设置在显示模块1和光感测模块2之间，其中第一光调变层24包括多个第一开口241，第一开口241的密度大于显示单元121的密度。第一光调变层24可用于引导光(例如，从用户获得的光信号)到达光感测单元22，或者可用于过滤不期望的噪声。另外，在俯视时，显示单元121之一与第一开口241中的至少一个重叠。

在此，第一开口241中的至少一个设置在透光区域R2中。另外，在俯视时，该些第一开口241之一和该些光感测单元22之一重叠。例如，第一开口241与光感测单元22对齐。第一开口241的尺寸小于光感测单元22的尺寸，并且第一开口241的投影的至少一个落入光感测单元22其中之一中。然而，本发明不限于此，只要穿过透光区域R2的光(例如，从用户获得的光信号)可以进一步通过第一开口241中的至少一个，到达光感测单元22中的至少一个，如虚线箭头所示。

另外，第一黏着元件25可以设置在第一光调变层24和光感测模块2之间。更具体地，光感测模块2包括感测衬底21，并且第一黏着元件25可以设置在感测衬底21上，使第一光调变层24黏附到感测衬底21。第一黏着元件25可以包括黏着层或封装层，但是本发明不限于此。

此外，第一光调变层24可以通过第二黏着元件5安装在衬底11下面。换句话说，第二黏着元件5设置在显示模块1的衬底11和第一光调变层24之间。因为光(例如，从用户获得的光信号)会穿过第二黏着元件5，所以第二黏着元件5必须具有一定程度的透明度。例如，第二黏着元件5可以是光学透明黏着层。在其他实施例中，第二黏着元件5可以被图案化以具有开口，并且开口对应于透光区域R2。如果第二黏着元件5被图案化，则第二黏着元件5可以是光学透明黏着层或不透明黏着层；但本发明不限于此。

实施例二

图5是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。

除了感测区域S等于显示区域AA且本实施例的电子装置还包括第二光调变层之外，本实施例的电子装置类似于实施例一的电子装置。

更具体地说，如图5所示，本实施例的电子装置进一步包括：一第二光调变层16，设置在显示单元121和第一光调变层24之间，其中第二光调变层16包括多个第二开口161，且第二开口161的密度小于第一开口241的密度。

在此，第二开口161中的至少一个设置在透光区域R2中。另外，在俯视上，第二开口161的其中一个和光感测单元22的其中一个重叠。另外，在俯视时，第一开口241的其中一个、第二开口161的其中一个以及光感测单元22的其中一个重叠。因此，穿过透光区域R2的光(例如，从用户获得的光信号)可以依序穿过第二开口161其中之一和第一开口241其中之一以到达光感测单元22其中之一，如用虚线箭头表示。

在本实施例中，第二光调变层16可包括任何遮光材料。例如，第二光调变层16可以是金属层、光吸收层或由不透明材料形成的任何层。另外，第二开口161与透光区域R2对齐。此外，第二开口161的尺寸几乎等于透光区域R2的尺寸。然而，本发明不限于此。

当电子装置配备有第二光调变层16时，可以滤除不期望的噪声(例如，具有大入射角的光信号)。

实施例三

图6是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例2的电子装置。

在本实施例中，第二开口161的尺寸小于透光区域R2的尺寸，并且第二开口161与透光区域R2对齐。另外，感测区域S小于显示区域AA。

实施例四

图7是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例三的电子装置。

在本实施例中，第二开口161的尺寸大于透光区域R2的尺寸，并且第二开口161与透光区域R2对齐。

另外，一第一中间层141设置在衬底11上，第二光调变层16设置在第一中间层141上，一第二中间层142设置在第二光调变层16上，驱动层13设置在第二中间层142上。在此，第一中间层141和第二中间层142可以包括用于显示设备的缓冲层、绝缘层、金属层、平坦化层或其他层。在其他实施例中，第一中间层141或第二中间层142可选择性地设置。然而，本发明不限于此。

在实施例2和3中，第二光调变层16靠近衬底11设置。与实施例二和三相比，在实施例四中，第二光调变层16设置在更靠近的驱动层13的位置。第二光调变层16可以在制备晶体管的任何步骤中形成。在一个实施形式，第二光调变层16可以是最先形成在衬底11上的金属层。在另一实施形式，第二光调变层16可以是与用于形成晶体管的金属层一起形成的金属层。然而，本发明不限于此。

另外，本实施例的电子装置不包括封装层15。

在上述实施例二至四中，是在电子装置的剖面示意图中测量第二开口161的尺寸和透光区域R2的尺寸。在其他实施例中，第二开口161的尺寸和透光区域R2的尺寸可以通过其他方式测量。

实施例五

图8是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图，其中未示出驱动层13。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例三的电子装置。

在本实施例中，光感测单元22可以具有各种尺寸不同的光感测单元22。例如，光感测单元22包括至少一个的第一光感测单元221和至少一个的第二光感测单元222，其中第一光感测单元221其中之一的尺寸小于第二光感测单元222其中之一的尺寸。在这种情况下，第一开口241的尺寸也可以根据光感测单元22的尺寸而变化。例如，对应于第一光感测单元221其中之一的第一开口241(a)中的尺寸小于对应于第二光感测单元222的第一开口241(b)中的一个的尺寸。

实施例六

图9是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图，其中未示出驱动层13。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例五的电子装置。

在本实施例中，光感测单元22仅包括第一光感测单元221，但不包括图8所示的第二光感测单元222。另外，在本实施例中，第一光调变层24仅包括对应且与第一光感测单元221对齐的第一开口241(a)。

实施例七

图10是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例二的电子装置。

在本实施例的电子装置中，光感测模块2包括：感应驱动层23，设置于衬底11上；以及光感测单元22，设置在衬底11上及与感应驱动层23相邻。在此，感应驱动层23可以包括用于驱动光感测单元22的电路、连接线、晶体管或其他元件。在本实施例中，光感测单元22可以使用通常用于制造显示器中的薄膜晶体管(TFT)电路的工艺来制造，例如在制造显示单元121之前，可以使用TFT工艺在衬底11上制造光感测单元22。

因此，在本实施例的电子装置中，光感测模块2设置在衬底11与显示单元121之间。

另外，本实施例的电子装置不包括图4所示的第一光调变层24、第一黏着元件25和第二黏着元件5。

本实施例的电子装置的其他特征与实施例一的相似，不再重复。

实施例八

图11是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例七的电子装置。

在本实施例的电子装置中，光感测模块2包括：感应驱动层23，设置在衬底11下方；以及光感测单元22，设置在衬底11下方并与感应驱动层23相邻。在此，感应驱动层23可以包括用于驱动光感测单元22的电路、连接线、晶体管或其他元件。

因此，在本实施例的电子装置中，衬底11设置在显示单元121和光感测模块2之间。

另外，本实施例的电子装置包括两个感测区域S，其分别小于显示区域AA。在本发明的另一个实施例中，电子装置可以包括两个以上的感测区域S。

实施例九

图12是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例八的电子装置。

在本实施例中，电子装置还包括：一第二光调变层16，设置在衬底11和多个显示单元121之间，其中第二光调变层16包括多个第二开口161，第二开口161的密度小于光感测单元22的密度。第二光调变层16的特征与前述特征类似，而不再重复。

因此，在本实施例的电子装置中，穿过透光区域R2的光(例如，从用户获得的光信号)可以穿过第二开口161其中之一到达光感测单元22其中之一，如虚线箭头所示。

另外，本实施例的电子装置包括一个感测区域，其几乎等于显示区域。

实施例十

图13是根据本实施例的电子装置的一部分的剖面示意图。除了以下不同之外，本实施例的电子装置类似于实施例九的电子装置。

在本实施例中，电子装置还包括：一第三光调变层17，设置在衬底11与光感测模块2之间，其中第三光调变层17包括多个第三开口171，以及第三开口171的密度小于光感测单元22的密度。第三光调变层17的特征类似于上述第二光调变层的特征，而不再重复。

因此，在本实施例的电子装置中，穿过透光区域R2的光(例如，从用户获得的光信号)可以依序穿过第二开口161其中之一和第三开口171其中之一到达光感测单元22中的一个，如虚线箭头所示。

在上述实施例一至六中，光感测模块2是黏附在显示模块上，如图4至图9所示。在上述实施例七至十中，光感测模块2是通过TFT工艺形成在衬底11上，如图10至图13所示。因此，在实施例七至十的电子装置中，显示单元121和光感测单元22通过TFT工艺形成。

在本发明的每个实施例中，感测区域可以大于、等于或小于显示区域。

在本发明中，至少两个电子装置可以并排设置以形成拼接电子装置。所述至少两个电子装置可以相同或不同，其可以从如前所述的本发明的任何实施例中描述的电子装置中选择。

如前所述的本发明的任何实施例中所制造的电子装置可包括显示面板、触控显示面板或透明显示面板。同时，显示面板、触控显示面板或透明显示面板可以应用于本领域已知的需要显示面板的任何电子装置，例如显示器、可穿戴电子装置、移动电话、笔记本计算机、摄像机、静态照相机、音乐播放器、移动导航仪、电视机、家用电器、市场电器、公共装置、电子装置或其他显示图像的电子装置。

尽管已经结合其实施例解释了本发明，但是应该理解，在不脱离如下文所权利要求的本发明的精神和范围的情况下，可以进行许多其他可能的修改和变化。

Claims

1.一种电子装置，其特征在于，包括：

一显示模块，具有一显示侧且包括多个显示单元以及一第二光调变层；以及

一光感测模块，与该显示侧相对设置且包括多个光感测单元；

其中，该第二光调变层设置于该些显示单元与该些光感测单元之间，且该第二光调变层包括多个第二开口；

其中，该些光感测单元的密度大于该些显示单元的密度，且该些第二开口的密度小于该些光感测单元的密度；

其中，该些第二开口的数量小于该些光感测单元的数量；

其中，于剖面图中，于该电子装置的法线方向上，该第二光调变层具有一第一边缘与一第二边缘，该第一边缘最远离该第二边缘，该些第二开口中的一者邻近该第一边缘，且该些第二开口中的另一者邻近该第二边缘，其中，该些第二开口中的该一者与该些第二开口中的该另一者之间具有一区域，于该区域中，每个显示单元的投影位于该第二光调变层的两相邻的该些第二开口之间的区域内。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该显示模块具有一遮光区域及一透光区域，该些显示单元设置于该遮光区域，以及至少一该些光感测单元设置于该透光区域。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括一第一光调变层，设置于该显示模块与该光感测模块之间，其中，该第一光调变层包括多个第一开口，以及该些第一开口的密度大于该些显示单元的密度。

4.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，在俯视时该些第一开口其中之一与该些光感测单元其中之一重叠。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述该些第一开口其中之一的投影在所述该些光感测单元其中之一内。

6.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该显示模块具有一遮光区域及一透光区域，该些显示单元设置于该遮光区域，以及至少一该些第一开口设置于该透光区域。

7.根据权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该第二光调变层设置于该些显示单元与该第一光调变层之间。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该些第二开口的密度小于该些第一开口的密度。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，在俯视时该些第二开口其中之一与该些光感测单元其中之一重叠。

10.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，在俯视时该些第一开口其中之一、该些第二开口其中之一以及该些光感测单元其中之一重叠。