CN113795926A - 用于改进显示器下方传感器的性能的方法和配置 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备，该电子设备可包括显示器和位于该显示器下方的传感器。该显示器可包括用于向该电子设备的用户显示图像的子像素阵列。可在像素移除区域中选择性地移除该子像素阵列的至少一部分，以增加穿过该显示器到达该传感器的光透射率。该像素移除区域可包括多个无像素区域，该无像素区域没有薄膜晶体管结构、没有电源线、由于重新布线的行/列线而具有连续的开放区域、部分地没有触摸电路、可选地包括虚拟触点和/或具有选择性图案化的显示层。

Description

用于改进显示器下方传感器的性能的方法和配置
本专利申请要求2020年3月20日提交的美国专利申请号16/825,978以及2019年4月23日提交的美国临时专利申请号62/837,628的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有显示器的电子设备。
电子设备通常包括显示器。例如，电子设备可具有基于有机发光二极管像素的有机发光二极管(OLED)显示器。在这种类型的显示器中，每个像素都包括发光二极管和薄膜晶体管，薄膜晶体管用于控制向发光二极管施加信号以产生光。发光二极管可包括定位在阳极和阴极之间的OLED层。
存在朝向具有全面屏显示器的无边框电子设备的趋势。然而，这些设备可能仍然需要包括传感器诸如相机、环境光传感器和接近传感器以提供其他设备能力。由于显示器现在覆盖电子设备的整个正面，因此传感器将不得不放置在显示器叠层下方。然而，在实践中，穿过显示器叠层的光透射量非常低(即，透射在可见光谱中可能小于20％)，这严重限制了显示器下方的感测性能。
正是在这种情况下，产生本文的实施方案。
发明内容
电子设备可包括显示器和形成于该显示器下方的光学传感器。该显示器上的像素移除区域可与传感器至少部分地重叠。该像素移除区域可包括多个非像素区域，每个非像素区域不含薄膜晶体管。该多个非像素区域被配置为增大通过显示器到传感器的光的透射率。在一种合适的布置中，可移除像素移除区域中的所有显示器子像素的一半，以增加穿过显示器到达传感器的光的透射率。通常，可移除像素移除区域中的所有显示器子像素的10％至90％，以增加穿过显示器到达传感器的光的透射率。
根据一个实施方案，可通过迭代地消除相同颜色的最近相邻子像素来移除像素移除区域中的所有显示器子像素的子集。显示器可包括多于一个的像素移除区域，该多于一个的像素移除区域具有相同或不同的尺寸/形状。该像素移除区域可覆盖显示器的整个边缘。该像素移除区域可覆盖显示器的角。该像素移除区域可覆盖显示器中的凹口区域。该像素移除区域也可覆盖整个显示区域。该像素移除区域能够可选地覆盖显示器的任何部分。
该多个非像素区域还可没有垂直电源布线迹线。如果需要，多个非像素区域中的至少一些水平控制线和垂直控制线被重新布线，以提供连续的开放区域，该连续的开放区域减少穿过显示器到达传感器的光的衍射量。多个非像素区域中的每个非像素区域还可没有虚拟触点，或者能够可选地包括虚拟触点，以帮助在像素移除区域中提供发射电流均匀性。
该电子设备还可包括在显示器上形成的导电触摸传感器网格。在一种合适的布置中，不从像素移除区域移除导电触摸传感器网格。在另一种合适的布置中，从像素移除区域完全移除导电触摸传感器网格。在又一种合适的布置中，从像素移除区域仅部分地移除导电触摸传感器网格。该显示器还可包括覆盖层，该覆盖层在像素移除区域中被选择性地图案化，以增加穿过显示器到传感器的光的透射率。该覆盖层可为选自由衬底保护层、栅极介电层、无机钝化层和有机像素限定层组成的组的显示层。
附图说明
图1是根据一个实施方案的具有显示器和一个或多个传感器的例示性电子设备的示意图。
图2A是根据一个实施方案的具有发光元件的例示性显示器的示意图。
图2B是根据一个实施方案的例示性显示器像素的电路图。
图3是根据一个实施方案的至少部分地覆盖传感器的例示性显示器叠层的横截面侧视图。
图4A至图4D是示出根据一些实施方案的用于改善光学透射的各种像素移除方案的顶视图。
图5A是示出根据一个实施方案可如何系统地移除红色子像素的顶部布局图。
图5B是示出根据一个实施方案可如何从图5A的布置中进一步系统地移除附加红色子像素的顶部布局图。
图6A和图6B是示出了根据一个实施方案的接着图5A所示的过程的例示性像素移除方案的图示。
图6C是示出根据一个实施方案的非均匀子像素省略的图示。
图6D是示出根据一个实施方案的另一例示性像素移除方案的图示。
图6E是示出根据一个实施方案的垂直像素移除方案的图示。
图6F是根据一个实施方案的在两次像素移除迭代之后的像素布置的图示。
图6G是根据一个实施方案的已经移除了更多绿色子像素的像素布置的图示。
图6H是根据一个实施方案的在像素移除之后的非pentile像素布置的图示。
图7A至图7F是根据一些实施方案的电子设备显示器的前视图，示出了显示器如何可具有一个或多个局部区域，其中使用图4至图6的方案来选择性地移除像素。
图7G是根据一个实施方案的电子设备显示器的横截面侧视图，示出了显示器如何可具有一个或多个局部区域，其中在弯曲边缘处选择性地移除像素。
图8A是示出根据一个实施方案的如何可选择性地移除子像素晶体管以增加透射率的顶部布局图。
图8B是示出根据一个实施方案的如何还可省略被移除的晶体管上的电源线以进一步增加透射率的顶部布局图。
图8C是示出根据一个实施方案的水平布线线路和垂直布线线路如何可被重新布线以提供更大的连续开口来减少光学衍射的顶部布局图。
图8D是示出根据一个实施方案如何沿着单行重新定位子像素结构的顶部布局图。
图8E是示出根据一个实施方案如何可扩大子像素结构的尺寸的顶部布局图。
图8F是示出根据一个实施方案的如何可使用不透明掩模来限定孔径开口的顶部布局图。
图9A是示出根据一个实施方案的在像素移除区域上方形成的例示性触摸导电网格电路的顶部布局图。
图9B是示出根据一个实施方案的如何可在像素移除区域上方部分移除触摸导电网格电路的顶部布局图。
图10A是示出根据一个实施方案的子像素晶体管已被移除的区域如何缺少虚拟触点的顶部布局图。
图10B是示出根据一个实施方案的子像素晶体管已被移除的区域如何包括虚拟触点的顶部布局图。
图10C是根据一个实施方案的发射电流与栅极-源极电压的曲线图，示出了虚拟触点的存在如何能够帮助改善发射电流分布。
图11是根据一个实施方案的例示性显示器叠层的横截面侧视图，示出了可如何选择性地图案化显示器叠层内的覆盖层中的至少一些以改进光学透射率。
具体实施方式
图1中示出了可具有显示器的类型的例示性电子设备。电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他装备，或其他可穿戴式或微型设备)、显示器、包含嵌入式计算机的计算机显示器、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备被安装在信息亭或汽车中的系统)、或其他电子装备。电子设备10可具有一副眼镜(例如，支撑框架)的形状，可形成具有头盔形状的外壳，或者可具有用于帮助将一个或多个显示器的部件安装和固定在用户的头部上或眼睛附近的其他构型。
如图1所示，电子设备10可包括控制电路16用于支持设备10的操作。控制电路16可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等等。控制电路16中的处理电路可用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。
设备10中的输入-输出电路诸如输入-输出设备12可用于允许将数据提供至设备10，并且允许将数据从设备10提供至外部设备。输入-输出设备12可包括按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音频发生器、振动器、相机、传感器、发光二极管和其他状态指示器、数据端口等。用户可由通过输入-输出设备12的输入资源供应命令来控制设备10的操作，并且可使用输入输出设备12的输出资源从设备10接收状态信息和其他输出。
输入-输出设备12可包括一个或多个显示器，诸如显示器14。显示器14可为包括用于采集来自用户的触摸输入的触摸传感器的触摸屏显示器，或者显示器14可对触摸不敏感。显示器14的触摸传感器可基于电容性触摸传感器电极的阵列、声学触摸传感器结构、电阻性触摸部件、基于力的触摸传感器结构、基于光的触摸传感器，或其他合适的触摸传感器布置。用于显示器14的触摸传感器可由在具有显示器14的显示像素的公共显示器衬底上形成的电极形成，或可由与显示器14的像素重叠的独立触摸传感器面板形成。如果需要，显示器14可对触摸不敏感(即，触摸传感器可被省略)。电子设备10中的显示器14可以是抬头显示器，其可在不需要用户远离典型视点的情况下观看，或者可以是结合到佩戴在用户头部的设备中的头戴式显示器。如果需要，显示器14也可以是用于显示全息图的全息显示器。
可使用控制电路16来在设备10上运行软件，诸如操作系统代码和应用程序。在设备10的操作期间，运行在控制电路16上的软件可在显示器14上显示图像。
输入-输出设备12也可包括一个或多个传感器13，诸如力传感器(例如，应变仪、电容式力传感器、电阻式力传感器等)、音频传感器诸如麦克风、触摸和/或接近传感器诸如电容传感器(例如，与显示器相关联的二维电容式触摸传感器、和/或形成按钮、触控板或不与显示器相关联的其他输入设备的触摸传感器)和其他传感器。根据一些实施方案，传感器13可包括光学传感器诸如发射和检测光的光学传感器(例如，光学接近传感器诸如透射反射式光学接近结构)、超声波传感器、和/或其他触摸传感器和/或接近传感器、单色和彩色环境光传感器、图像传感器、指纹传感器、温度传感器、接近传感器和其他用于测量三维无接触手势(“空中手势”)的传感器、压力传感器、用于检测位置、取向和/或运动的传感器(例如，加速度计、磁性传感器(诸如罗盘传感器)、陀螺仪和/或包含这些传感器中的一些或全部的惯性测量单元)、健康传感器、射频传感器、深度传感器(例如，结构光传感器和/或基于立体成像设备的深度传感器)、光学传感器(诸如自混合传感器和采集飞行时间测量结果的光探测及测距(激光雷达)传感器)、湿度传感器、水分传感器、视线跟踪传感器以及/或者其他传感器。在一些布置中，设备10可使用传感器13和/或其他输入-输出设备来采集用户输入(例如，按钮可用于采集按钮按压输入、与显示器重叠的触摸传感器可用于采集用户触摸屏输入、触控板可用于采集触摸输入、麦克风可用于采集音频输入、加速度计可用于监测手指何时接触输入表面，并且因此可用于采集手指按压输入等)。
显示器14可以是有机发光二极管显示器或者可以是基于其他类型的显示技术的显示器。在本文中有时将显示器14为有机发光二极管显示器的设备配置描述作为示例。然而，这仅为例示性的。如果需要，可使用任何合适类型的显示器。一般来讲，显示器14可以具有矩形形状(即，显示器14可以具有矩形占有面积和围绕矩形占有面积延伸的矩形周边边缘)或者可以具有其他合适的形状。显示器14可以是平面的或可具有曲线轮廓。
图2A中示出了显示器14的一部分的顶视图。如图2A所示，显示器14可具有在衬底上形成的像素22的阵列。像素22可通过信号路径诸如数据线D接收数据信号，并且可通过控制信号路径诸如水平控制线G(有时称为栅极线、扫描线、发射控制线等)接收一个或多个控制信号。显示器14中可以有任意适当数量的行和列的像素22(例如，数十个或更多、数百个或更多、或者数千个或更多)。每个像素22可具有发光二极管26，该发光二极管在由薄膜晶体管电路诸如薄膜晶体管28和薄膜电容器形成的像素控制电路的控制下发射光24。薄膜晶体管28可以是多晶硅薄膜晶体管、半导体氧化物薄膜晶体管(诸如氧化铟镓锌(IGZO)晶体管)或由其他半导体形成的薄膜晶体管。像素22可包含不同颜色(例如，红色、绿色和蓝色)的发光二极管以向显示器14提供显示彩色图像的能力，或者可为单色像素。
显示驱动器电路可用于控制像素22的操作。显示驱动器电路可由集成电路、薄膜晶体管电路和/或其他合适的电路形成。图2A的显示驱动器电路30可包含用于通过路径32与系统控制电路诸如图1的控制电路16进行通信的通信电路。路径32可由柔性印刷电路上的迹线或其他缆线形成。在操作期间，控制电路(例如，图1的控制电路16)可为显示驱动器电路30提供有关将在显示器14上显示的图像的信息。
为了在显示器像素22上显示图像，显示驱动器电路30可将图像数据提供至数据线D，同时通过路径38向支持显示驱动器电路诸如栅极驱动器电路34发出时钟信号和其他控制信号。如果需要，显示驱动器电路30还可向显示器14的相对边缘上的栅极驱动器电路34提供时钟信号和其他控制信号。
栅极驱动器电路34(有时称为行控制电路)可被实现为集成电路的一部分和/或可使用薄膜晶体管电路来实现。显示器14中的水平控制线G可载送栅极线信号，诸如扫描线信号、发射启用控制信号和用于控制每行的显示器像素22的其他水平控制信号。每行像素22可存在任何合适数量的水平控制信号(例如，一个或多个行控制信号、两个或更多个行控制信号、三个或更多个行控制信号、四个或更多个行控制信号等)。
显示器14上形成显示器像素22的区域在本文中有时称为有效区域。电子设备10具有带有周边边缘的外部外壳。围绕有效区域并且在设备10的周边边缘内的区域是边界区域。图像只能在有效区域中显示给设备的用户。通常希望使设备10的边界区域最小化。例如，设备10可设置有在设备的整个正面上延伸的全面屏显示器14。如果需要，显示器14也可包裹在正面的边缘上，使得设备10的侧向边缘的至少一部分或背部表面的至少一部分用于显示目的。
图2B为显示器14中例示性有机发光二极管显示器像素22的电路图。如图2B所示，显示器像素22可包括存储电容器Cst和相关联的像素晶体管，诸如半导体氧化物晶体管Toxide、驱动晶体管Tdrive、数据加载晶体管Tdata、第一发射晶体管Tem1、第二发射晶体管Tem2和阳极重置晶体管Tar。虽然晶体管Toxide是利用半导体氧化物(例如，具有由半导体氧化物诸如氧化铟镓锌或IGZO形成的n型沟道的晶体管)形成，其他晶体管可以是由半导体诸如硅(例如，利用低温工艺沉积的多晶硅沟道，有时称为“LTPS”或低温多晶硅)形成的薄膜晶体管。半导体氧化物晶体管表现出比硅晶体管更低的泄漏，因此将晶体管Toxide实现为半导体氧化物晶体管将有助于(例如，通过防止电流泄漏离开驱动晶体管Tdrive的栅极端子)减少闪烁。
在另一种适当的布置中，晶体管Toxide和Tdrive可被实现为半导体氧化物晶体管，而其余的晶体管Tdata、Tem1、Tem2、和Tar为LTPS晶体管。晶体管Tdrive充当驱动晶体管，并且具有对像素22的发射电流至关重要的阈值电压。由于晶体管Tdrive的阈值电压可经历滞后，因此将驱动晶体管形成为顶栅半导体氧化物晶体管可帮助减少滞后(例如，顶栅IGZO晶体管经历比硅晶体管更小的Vth滞后)。如果需要，其余晶体管Tdata、Tem1、Tem2和Tar中的任意者可被实现为半导体氧化物晶体管。通常，晶体管Tdrive、Tdata、Tem1、Tem2和Tar中的任何一者可为n型(即，n沟道)或p型(即，p沟道)硅薄膜晶体管。如果需要，像素22可包括多于或少于六个晶体管和/或可包括多于或少于一个内部电容器。
显示器像素22可包括有机发光二极管(OLED)204。可将正电源电压VDDEL提供至正电源端子200，并且可将接地电源电压VSSEL提供至接地电源端子202。正电源电压VDDEL可以是3V、4V、5V、6V、7V、2V至8V或任何合适的正电源电压电平。接地电源电压VSSEL可以是0V、-1V、-2V、-3V、-4V、-5V、-6V、-7V或任何合适的接地或负电源电压电平。驱动晶体管Tdrive的状态控制通过二极管204从端子200流至端子202的电流的量，并且因此控制来自显示器像素22的发射光的量。有机发光二极管204可具有相关联的寄生电容COLED(未示出)。
端子209可用于提供阳极重置电压Var，以在未使用二极管204时帮助关断二极管204。因此，端子209有时被称为阳极重置或初始化线。来自显示驱动器电路诸如图2A的行驱动器电路34的控制信号被提供至控制端子，诸如行控制端子212、214-1、214-2和214-3。行控制端子212可用作发射控制端子(有时称为发射线或发射控制线)，而行控制端子214-1、214-2和214-3可用作第一扫描控制端子、第二扫描控制端子和第三扫描控制端子(有时称为扫描线或扫描控制线)。发射控制信号EM可被提供给端子212。扫描控制信号SC1、SC2和SC3可分别应用于扫描端子214-1、214-2和214-3。数据输入端子诸如数据信号端子210耦接至图2A的相应数据线D，以用于接收用于显示器像素22的图像数据。数据端子210也可以被称为数据线。
在图2B的例子中，晶体管Tem1、Tdrive、Tem2、和OLED 304可串联耦接在电源端子200与电源端子202之间。具体地，第一发射控制晶体管Tem1可具有耦接至正电源端子200的源极端子、经由发射线212接收发射控制信号EM2的栅极端子，以及漏极端子(被标记为Node1)。术语晶体管的“源极”端子和“漏极”端子有时可互换使用，并且因此可被称为“源极-漏极”端子。驱动晶体管Tdrive可具有耦接到Node1的源极端子、栅极端子(标记为Node2)和漏极端子(标记为Node3)。第二发射控制晶体管Tem2可具有耦接到Node3的源极端子、也经由发射线212接收发射控制信号EM的栅极端子、以及经由发光二极管204耦接到接地电源端子202的漏极端子(标记为Node4)。以这种方式配置，发射控制信号EM可在发射阶段期间被断言以接通晶体管Tem1和Tem2，以允许电流流过发光二极管204。
存储电容器Cst可具有耦接至正电源线200的第一端子和耦接至Node2的第二端子。加载到像素22中的图像数据可通过使用电容器Cst在整个发射阶段保持电荷来至少部分地存储在像素22上。晶体管Toxide可具有耦接到Node2的源极端子、被配置为经由扫描线214-1接收扫描控制信号SC1的栅极端子和耦接到Node3的漏极端子。信号SC1可被断言以接通晶体管Toxide，从而使晶体管Tdrive的漏极端子和栅极端子短接。栅极端子和漏极端子短接的晶体管构型有时称为被“二极管连接”。
数据加载晶体管Tdata可具有耦接到数据线210的源极端子、被配置为经由扫描线214-2接收扫描控制信号SC2的栅极端子和耦接到Node1的漏极端子。以这种方式配置，信号SC2可被断言以接通晶体管Tdata，这将允许来自数据线210的数据电压被加载到Node1上。晶体管Tar可具有耦接到Node4的源极端子、被配置为经由扫描线214-3接收扫描控制信号SC3的栅极端子和耦接到初始化线209的漏极端子。以这种方式配置，扫描控制信号SC3可被断言以接通晶体管Tar，这将Node4驱动到阳极重置电压电平Var。如果需要，线209上的阳极重置电压Var可在像素22的操作期间动态地偏置到不同电平。
具有覆盖设备的整个正面的全罩式显示器14的设备10可必须将传感器13安装在显示器14下方。图3是根据一个实施方案的至少部分地覆盖传感器的显示器14的例示性显示器叠层的横截面侧视图。如图3所示，显示器叠层可包括背衬膜300和衬底，诸如形成于背衬膜300上的衬底302。衬底302可由玻璃、金属、塑料、陶瓷、蓝宝石或其他合适的衬底材料形成。在一些布置中，衬底302可为由聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(作为示例)形成的有机衬底。衬底302的表面可任选地覆盖有一个或多个缓冲层(例如，无机缓冲层，诸如氧化硅层、氮化硅层等)。
薄膜晶体管(TFT)层304可形成在衬底302上方。TFT层304可包括薄膜晶体管电路，诸如薄膜晶体管、薄膜电容器、相关联的路由电路、以及形成在多个金属路由层和介电层内的其他薄膜结构。有机发光二极管(OLED)层306可形成在TFT层304上方。OLED层306可包括二极管阴极层、二极管阳极层以及插置在阴极层和阳极层之间的发射材料。
形成于TFT层304和OLED层306中的电路可由封装层308保护。例如，封装层308可包括第一无机封装层、形成于第一无机封装层上的有机封装层、以及形成于有机封装层上的第二无机封装层。以这种方式形成的封装层308可帮助防止水分和其他潜在污染物损坏由层308覆盖的导电电路。
可利用粘合剂310在封装层308上方形成一个或多个偏振膜312。粘合剂310可利用提供高透射率的光学透明粘合剂(OCA)材料来实现。可利用粘合剂314(例如，OCA材料)在偏振膜312上方形成实现触摸屏显示器14的触摸传感器功能的一个或多个触摸层316。例如，触摸层316可包括共同形成电容性触摸传感器电极阵列的水平触摸传感器电极和竖直触摸传感器电极。最后，显示器叠层可由利用附加粘合剂318(例如，OCA材料)形成在触摸层316上方的覆盖玻璃层320覆盖。覆盖玻璃320可用作显示器14的外保护层。
仍然参考图3，传感器13可形成在电子设备10内的显示器叠层下方。如上文结合图1所述，传感器13可为光学传感器，诸如相机(例如，红外相机)、接近传感器、环境光传感器、指纹传感器或其他基于光的传感器。在此类情况下，传感器13的性能取决于穿过显示器叠层的光的透射，如箭头350所示。然而，典型的显示器叠层具有相当有限的透射特性。例如，当行进穿过显示器叠层时，可见光谱中的光的80％以上可能损失，这使得在显示器14下方的感测具有挑战性。
显示器叠层中所述多个层中的每一者都有助于降低到传感器13的光透射。具体地讲，显示器叠层的TFT层304中的致密薄膜晶体管和相关联的路由结构相当多地有助于低透射。根据一个实施方案，可在显示器叠层的位于传感器13正上方的区域中选择性地移除显示器像素中的至少一些。其中显示器像素的至少一部分已被移除的显示器14的至少部分地覆盖传感器13或与传感器重叠的区域有时被称为“像素移除区域”。每个像素移除区域仍然可具有像素，但仅具有较低密度的子像素。移除无像素区域中的显示器像素(例如，移除与一个或多个子像素相关联的晶体管和/或电容器)可极大地帮助增大透射并改善显示器下方传感器13的性能。因此，像素移除区域可具有第一子像素密度，而显示器的其余部分(通常统称为有效区域)可表现出大于第一子像素密度的第二(“天然”)子像素密度。有效区域的天然子像素密度可为像素移除区域的子像素密度的至少两倍、三倍、四倍、1至5倍或1至10倍。
图4A至图4D是示出根据一些实施方案的用于改善光学透射的各种像素移除区域的顶视图。作为示例，显示器14通常可包括重复像素组400，该重复像素组包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素。如图4A所示，每个像素组400可包括两行彩色子像素，其中顶行包括按该顺序的BGRG子像素，并且其中底行包括按该顺序的RGBG子像素。该特定图案仅为例示性的，并不旨在限制本发明实施方案的范围。如果需要，可在显示器14中实现其它颜色的显示图案，显示器可包括其它颜色的子像素(例如，青色子像素、品红色子像素、黄色子像素、透明子像素等)。
在图4A的示例中，已经根据棋盘图案移除每隔一个像素组400。点刻区域示出了如果不实施移除方案则子像素将存在的地方，但是现在至少部分地没有对应于已被移除的显示器子像素的薄膜晶体管电路。每个单独的点刻区域可被称为非像素区域、无像素区域或像素缺失区域。这种类型的像素移除方案可移除高达50％的所有可用显示器子像素。
在图4A中，每个非像素区域表示八个被移除的子像素。图4B示出了另一种像素移除方案，其中，每个点刻的非像素区域表示另一种棋盘状图案中的12个被移除的子像素。这种类型的像素移除方案还可移除高达50％的所有可用显示器子像素。图4C示出了又一种像素移除方案，其中，一些点刻的无像素区域表示四个被移除的子像素，而其他点刻的无像素区域仅表示重复的马赛克状图案中的两个被移除的子像素。这种类型的像素移除方案还可移除高达50％的所有可用显示器子像素。图4D示出了在每个点刻像素缺失区域中的又一像素移除方案，每个点刻像素缺失区域表示12个被移除的子像素，同时从整个像素移除区域中移除超过50％的所有可用显示器子像素。
通常，应当仔细选择像素移除区域中的像素移除量，以便最大化通过显示器叠层的光透射率，同时确保每英寸有效像素(PPI)仍然足够高，使得设备10的用户将无法在视觉上注意到在传感器13可位于其上的像素移除区域附近的任何不期望的显示伪影。图4A至图4D的示例性像素移除区域仅仅是例示性的。如果需要，可实施其他像素移除布置，其中，在像素移除区域中已经移除多达10％的显示器子像素，已经移除多达20％的显示器子像素，已经移除多达30％的显示器子像素，已经移除高达40％的显示器子像素，已经移除高达50％的显示器子像素(即，像素移除区域的子像素密度可为天然有效区域的子像素密度的一半)，已经移除了0至50％的显示器子像素，已经移除了10％至50％的显示器子像素，已经移除了20％至50％显示器子像素，已经移除了30％至50％显示器子像素，已经移除了51％至90％的显示器子像素，或者已经除去了50％以上的显示器子像素(即，像素移除区域的子像素密度可小于天然有效区域的子像素密度的一半)，以实现期望水平的通过显示器叠层的光学透射率。
图4A至图4D的实施方案中所示的例示性像素移除方案可能无法在显示器14的表面上的所有方向上提供均匀的子像素分布。为了在显示表面上提供均匀的子像素分布，可实施智能像素移除过程，该智能像素移除过程系统地消除相同颜色的最近子像素(例如，可移除相同颜色的最近邻居)。图5A是示出根据一个实施方案可如何系统地移除红色子像素的顶部布局图。图5A中省略了蓝色子像素和绿色子像素，以帮助避免使本发明的实施方案变得模糊。
如图5A所示，显示器14可初始设置有红色子像素22R的阵列。该像素移除过程可涉及选择给定的子像素，识别最靠近或最接近的相邻子像素(根据与所选子像素的距离)，然后在最终像素移除区域中消除/省略那些识别的子像素。例如，子像素22R-1可表示第一选定子像素。然后，可标记两个最接近的子像素以便消除(如标记“X”所示)。子像素22R-2可表示第二选定子像素。可标记四个最接近的子像素(四个最接近的子像素包括两个先前标记的子像素)以用于消除。对于所有颜色的子像素，可在整个显示像素阵列上执行该像素移除过程。
图5A示出了在执行了一次像素移除迭代之后得到的子像素阵列。如果需要，可执行子像素移除的附加迭代，从而以更低的像素密度为代价来进一步增加透射率。图5B示出了在已经执行了像素移除的另一次迭代(例如，通过再次消除最接近的相邻子像素的二阶结果)之后得到的子像素阵列。如果需要，可执行任何适当次数的迭代。以这种方式系统地移除子像素可在保持高PPI的同时提供均匀的色彩平衡。
图6A示出了可如何使用结合图5A描述的类型的过程来移除各种颜色的子像素。如图6A所示，每个像素组600可包括两行彩色子像素，其中，顶行包括按该顺序的RGBG子像素，并且其中，底行包括按该顺序的BGRG子像素。特别地，在每个像素组600中，可从第一行中移除红色子像素、绿色子像素和第一绿色子像素，而从第二行中仅移除第二绿色子像素。使用该方法实现的像素移除区域的最终布置在图6B中示出。如图6B所示，一些点刻像素缺失区域表示三个连续的被移除的子像素，而其他像素缺失区域仅表示一个被移除的子像素。这种类型的像素移除方案还可移除像素移除区域中的50％的所有可用显示器子像素(例如，像素移除区域的像素密度可为有效区域的天然像素密度的一半)。
图6C示出了另一种合适的布置，其中，从图6A的配置中移除了附加的蓝色子像素。如图6C所示，每隔一个像素组600将移除所有的蓝色子像素。换句话说，相对于绿色或红色子像素，可移除或省略更多的蓝色子像素(即，在像素移除区域中，蓝色子像素的密度低于红色子像素的密度)。其中以蓝色子像素为目标的不均匀子像素移除/省略的该示例仅仅是例示性的，而不是旨在限制本实施方案。如果需要，相对于蓝色/红色子像素可省略更多的绿色子像素，相对于蓝色/绿色子像素可省略更多的红色子像素，或者可实现其他不均匀的子像素移除方案。在其他合适的实施方案中，所有不同颜色的子像素的省略程度可有所不同，这将影响每个子像素的密度。作为示例，可移除比绿色子像素更多的蓝色子像素，并且可移除比红色子像素更多的绿色子像素(即，蓝色子像素具有最高的移除率并且因此具有最低的子像素密度，而红色子像素具有最低的移除率)。作为另一示例，可移除比红色子像素更多的蓝色子像素，并且可移除比绿色子像素更多的红色子像素(即，蓝色子像素具有最高的移除率，而绿色子像素具有最低的移除率并且因此具有最高的子像素密度)。作为又一示例，可移除比蓝色子像素更多的绿色子像素，并且可移除比红色子像素更多的蓝色子像素(即，绿色子像素具有最高的省略率，而红色子像素具有最低的省略率)。还可实现其他布置。
图6B的示例仅是例示性的，其中每个单独的子像素被示出为具有与显示器边缘平行的边缘的矩形区域。如果需要，每个子像素区可具有相对于显示器边缘成角度或旋转的边缘(例如，参见图6D)。在图6D中，显示器边缘可平行于X轴或Y轴。显示器的正面可平行于XY平面，使得设备的用户在Z方向上查看显示器的正面。图6D的部分610示出了移除之前的天然子像素布置。部分612示出了如何为每种颜色移除每隔一个的子像素-使用“X”标记移除的子像素)。部分614示出了移除了50％的子像素的最终像素配置。
在图6D的示例中，子像素被移除，使得存在空像素区域的水平条纹(例如，参见部分614中没有子像素的连续条纹区域615)。这仅是例示性的。如果需要，还可移除子像素以产生空像素区域的垂直条纹(例如，参见具有没有子像素的连续条纹区域617的图6E)。
如上文结合图5B所述，可执行像素移除的多次迭代。图6F是在两次像素移除迭代之后的像素布置的图示。与图6D的部分614中的配置相比，图6F的配置具有甚至更小的子像素密度(例如，通过再次消除最接近的相邻子像素，与一阶结果相比，二阶结果可能仅具有一半数量的子像素)。换句话说，在两次像素移除迭代之后，可移除75％的原始天然子像素。如果需要，可实现任何适当数量的迭代。以这种方式系统地移除子像素可在保持高PPI的同时提供均匀的色彩平衡。
如上文结合图6C所示，可实现不均匀的子像素省略。图6G是已经移除了更多绿色子像素的像素布置的图(例如，可仅对绿色子像素执行第二轮移除)。与图6D的部分614中的配置相比，图6G的配置具有相同数量的蓝色子像素和红色子像素，但只剩下一半数量的绿色子像素。由于天然像素组对于每个红色子像素和蓝色子像素对具有两个绿色子像素，因此消除最近的绿色邻居两次可帮助平衡绿色、红色和蓝色子像素的总数(例如，剩余的红色、绿色和蓝色子像素的总数可为相同的)。换句话说，在像素移除区域中，蓝色子像素的密度等于蓝色子像素的密度，并且等于红色子像素的密度。如果需要，剩余的绿色子像素能够可选地在尺寸上被放大，以帮助补偿数量上的减少。
图6D的部分610中所示的天然RGBG/BGRG子像素布置有时可被称为具有“pentile”布置。如果需要，本文所述的例示性像素移除方案也可应用于非pentile或直像素布置。图6H是像素移除之后的非pentile像素布置的图示。如图6H所示，剩余的蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素的数量相同，但是蓝色区域子像素区域的尺寸可大于绿色子像素区域的尺寸，并且绿色子像素区域的尺寸可大于红色子像素区域的尺寸。这仅是例示性的。通常，可调节不同颜色的子像素区域的尺寸以获得最佳的显示性能。
通常，可从显示器14的任何区域部分地移除显示器子像素。图7A至图7F是示出根据某些实施方案的显示器14如何可具有其中使用图4至图6的方案选择性地移除像素的一个或多个局部区域的前视图。图7A的示例示出了物理上彼此分离的各个局部像素移除区域700(即，各个像素移除区域700是不连续的)。术语“有效区域”可指显示器14的在像素移除区域之外并且与像素移除区域不重叠的区域。例如，各个局部区域700可对应于在显示器14下面形成的三个不同的传感器。图7B的示例示出了沿显示器14的顶部边界形成的连续像素移除区域702，该连续像素移除区域在存在定位于设备10的顶部边缘附近的许多光学传感器时可能是合适的。图7C的示例示出了在显示器14的角处形成的像素移除区域704。在一些布置中，像素移除区域704所位于的显示器14的角可为倒圆角或具有大致90°的角。图7D的示例示出了仅在沿着设备10的顶部边缘的中心部分中形成的像素移除区域706(即，像素移除区域覆盖显示器中的下陷凹口区域)。图7E示出了另一个示例，其中，像素移除区域708和像素移除区域710可具有不同的形状和尺寸。图7F示出了像素移除区域覆盖整个显示表面的又一合适的示例。这些示例仅为例示性的，并不旨在限制本发明实施方案的范围。如果需要，与基于光学的传感器或其他子显示器电部件重叠的显示器的任何一个或多个部分可被指定为像素移除区域/区。
在又一种合适的布置中，可在显示器的弯曲边缘部分处形成像素移除区域。图7G是显示器14的横截面侧视图，示出了弯曲或弯折的外围边缘区域20。用户750可通过在与Z方向平行的箭头752的方向上观看来查看显示器14的正面。显示器14的正面平行于XY平面。如图7G所示，可在弯曲边缘部分20中形成像素移除区域714。通常，设备的一个或多个边缘可为弯曲的或弯折的，并且能够可选地在每个弯曲边缘部分中形成一个或多个像素移除区域。
图8A是示出根据图6A和图6B所示的像素移除方案如何可从像素组600中选择性地移除一些子像素以增加透射率的顶部布局图。标记为“子像素被移除”的区域对应于完全没有薄膜晶体管和电容器的无像素区域，要是这些子像素没有被移除，则会存在薄膜晶体管和电容器。移除可能包括有源硅或其它半导体材料、相关联的源极-漏极触点以及薄膜电容器端子的薄膜晶体管结构可帮助改善通过无像素区域中的显示器叠层的光透射率。
如图8A所示，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素已经从像素组600的上部被移除，而仅最右边的绿色子像素已经从像素组600的下部被移除。图8A还示出了在与每个显示器子像素相关联的薄膜晶体管上布线的各种栅极(G)线(例如，水平控制线或行控制线)和数据(D)线(例如，垂直控制线或列控制线)。此外，承载电源电压ELVDD的电源线还可能在垂直列方向上布线。如果需要，电源线还可或可替换地在水平方向上或以对角方式穿过显示器的表面布线。
如果需要，图8A的像素结构可任选地相对于平行于X轴或Y轴的显示器边缘旋转或成一定角度。作为示例，图8A的像素布置可相对于X轴旋转45°角。如果需要，像素结构可旋转其他合适的角度(例如，30°、60°、90°、1至89°等)。
在图8A的示例中，电源线(例如，参见较宽的垂直布线迹线)仍然在非像素区域上布线，这有助于降低总的光学透射率。根据图8B中所例示的另一合适布置，可从无像素区域诸如区域850及区域851(例如，从应移除子像素的每一区域)选择性地移除或省略电源线。如图8B所示，较宽的ELVDD布线迹线不存在，并且不再通过非像素区域850和非像素区域851布线。即使ELVDD布线线被示为在垂直方向上被分成多个段，不同的电源段仍然使用在比ELVDD布线线更高的布线层中形成的导电电源网格810连接在一起。使用电源网格810互连单独的电源线段允许所有剩余的子像素被适当地供电。从非像素区域选择性地消除电源布线迹线可有助于进一步改善整个像素移除区域中的透射率。在图8B的示例中，仍然存在在非像素区域850和非像素区域851上布线的水平栅极线和垂直数据线，这可能有助于穿过这些区域的光的衍射。在某些实施方案中，这些导电迹线可被重新布线以在非像素区域中提供更大的连续开口(例如，参见图8C)。如图8C所示，栅极线G'和数据线D'可以更迂回的方式布线，以获得更大的开口面积。以这种方式路由控制信号减少了衍射，但以减少透射为代价。
在图8A和图8B中，菱形区域对应于每个彩色子像素的OLED。在图8B中，与蓝色子像素、绿色子像素和红色子像素相关联的薄膜晶体管可形成在与对应的OLED重叠的区域856中，而与右边的绿色子像素相关联的薄膜晶体管可形成在区域858中。由于TFT区域856和TFT区域858彼此不连续，所以非像素区域850和非像素区域851也彼此不连续。
图8D示出了另一种合适的布置，其中，与单独的绿色子像素(即，像素组600中的右上绿色子像素)相关联的薄膜晶体管被移位或重新定位到区域851中，使得像素组600可具有连续的无像素区域860。绿色子像素的OLED可保持不变。换句话说，所有的TFT结构都形成在行区域862中，而行区域860可基本上没有TFT结构，以有助于获得更大的连续开口，从而提高透射率。
流经驱动晶体管(例如，图2B中的晶体管Tdrive)的电流量对于像素移除区域内的剩余子像素可为相对较高的。为了帮助减轻与高驱动电流水平相关联的潜在老化效应，可增大剩余子像素的尺寸(例如，可增大OLED和/或一些相关联的晶体管的尺寸)。在图8E的示例中，与具有天然子像素密度的显示器的其它部分中的OLED(即，相对于正常有效区域中的显示器像素)相比，剩余的蓝色子像素B’、绿色子像素G’和红色子像素R’的OLED可为相对较大的。增大OLED可降低电流密度，这有助于延长二极管的寿命。如果放大像素晶体管，晶体管诸如驱动晶体管可使其宽度增加和/或栅极长度减小，以帮助减轻由于高驱动电流水平引起的任何潜在的加速老化效应。
图8F示出了另一种合适的布置，示出了如何使用不透明掩模诸如掩模870来限定孔径开口。可使用现有的金属布线层、像素限定层(例如，黑色像素限定层)和/或其他合适的不透明层来形成掩模870。如图8F所示，不透明掩模870可具有开口，诸如与相应的无像素区域(即，下面已经移除了子像素的连续区域)对准的开口872。通常，开口872可具有预定形状(例如，矩形窗口、圆形窗口、卵形窗口、椭圆形窗口等)，该预定形状被配置为帮助控制穿过开口的光的衍射图案。
除了薄膜晶体管结构之外，触摸层316(图3)内的基于触摸的电路诸如触摸传感器迹线也可能显著地有助于通过显示器叠层的低透射。图9A是示出根据实施方案的形成在像素移除区域上方的例示性触摸导电网格电路900的顶部布局图。如图9A所示，没有移除触摸网格900(即，触摸网格900与像素移除区域完全重叠)，因此触摸功能没有减少。在另一个极端，可从整个像素移除区域移除所有的触摸网格900(即，触摸网格和像素移除区域是非重叠的)，这提供了最高的光学透射，同时牺牲了像素移除区域中的触摸功能的损失。然而，完全移除网格900可能导致像素移除区域和周围正常显示区域之间对比度的显著差异。例如，触摸网格900被完全消除的像素移除区域可能看起来比周围区域更具反射性，这可能是可接受的，也可能是不可接受的。
图9B是示出根据另一合适的布置如何在像素移除区域上部分地移除触摸导电网格电路900’的顶部布局图。如图9B所示，触摸网格900’可存在于实际显示器子像素上，但是可不存在于子像素已被智能地移除的无像素区域上。像素移除区域中的触摸电路的这种部分移除可提供改进的光学透射率，同时提供部分触摸功能和像素移除区域与周围区域之间的降低的对比度。
图10A是根据一个实施方案的顶部布局图，示出了子像素晶体管结构已被移除的无像素区域(例如区域1000)如何缺失虚拟触点。在区域1000中完全缺失虚拟触点有助于使光透射率最大化，因为虚拟触点的存在仍然可阻挡一定量的光。根据另一种合适的布置，非像素区域1000实际上可包括一些虚拟触点，即使下面的晶体管已经被移除。虽然虚拟触点的存在稍微降低了透射率，但是包括虚拟触点(可由多晶硅材料形成)有助于在制造期间提供更好的多晶硅均匀性。
多晶硅均匀性可影响晶体管电流分布，如图10C所示。图10C是发射电流(I)与栅极-源极电压(Vgs)的曲线图。曲线1002可表示邻近于图10A中的区域1000的有源p沟道晶体管的电流分布，而曲线1004可表示邻近于图10B中的区域1000的有源p沟道晶体管的电流分布。曲线1004提供了更理想的电流行为，而曲线1002提供了理想曲线的偏移版本。因此，在无像素区域中包括虚拟触点可有助于维持跨越显示器的晶体管电流均匀性。
图11是例示性显示器叠层的横截面侧视图，示出了可如何选择性地图案化显示器叠层内的覆盖层中的至少一些以进一步改善光学透射率。图11类似于图3的横截面，但在TFT层304上展开。例如，图11示出了TFT层304可如何包括TFT栅极介电层1100、形成在TFT栅极介电层1100上的无机钝化层1102、形成在无机钝化层1102上的一个或多个有机平坦化层1104以及形成在有机平坦化层1104上的有机像素限定层1106。此外，可在衬底302和TFT层304之间形成诸如衬底无机保护膜303的保护层。在某些实施方案中，至少层303、1100、1102和/或1106(通常是覆盖整个显示表面的覆盖层)可在像素移除区域中被选择性地图案化或薄化，以进一步提高光学透射率。如果需要，也可选择性地图案化/薄化其它覆盖显示层，以帮助增加光通过显示器叠层的透射率。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括显示器和位于显示器下方的传感器，该显示器具有形成在有效区域中的像素，该显示器包括与传感器至少部分重叠的像素移除区域，有效区域具有第一像素密度，并且像素移除区域具有小于第一像素密度的第二像素密度。
根据另一实施方案，像素移除区域包括多个无像素区域，多个无像素区域中的每个无像素区域没有薄膜晶体管，并且多个无像素区域被配置为增加通过显示器到传感器的信号透射率。
根据另一实施方案，多个无像素区域中的每个无像素区域还没有电源线。
根据另一实施方案，多个无像素区域中的水平控制线和垂直控制线被重新布线，以提供连续的开放区域，连续的开放区域减少了穿过显示器到达传感器的光的衍射量。
根据另一实施方案，多个无像素区域中的每个无像素区域包括像素移除区域内的多行连续开放区域。
根据另一实施方案，电子设备包括具有与多个无像素区域对准的开口的不透明掩模。
根据另一实施方案，第二像素密度是第一像素密度的一半。
根据另一实施方案，第二像素密度小于第一像素密度的一半。
根据另一实施方案，显示器包括与像素移除区域物理分离的附加像素移除区域。
根据另一实施方案，附加像素移除区域具有与像素移除区域不同的尺寸。
根据另一实施方案，像素移除区域与显示器的整个边缘重叠。
根据另一实施方案，像素移除区域与显示器的角重叠。
根据另一实施方案，像素移除区域与显示器的弯曲边缘重叠。
根据另一实施方案，像素移除区域与显示器中的下陷凹口区域重叠。
根据另一实施方案，像素移除区域与显示器的整个表面重叠。
根据另一实施方案，像素移除区域包括第一颜色的第一子像素和第二颜色的第二子像素，并且在像素移除区域中，第一子像素的密度不同于第二子像素的密度。
根据另一实施方案，像素移除区域包括蓝色子像素和红色子像素，并且在像素移除区域中，蓝色子像素的密度低于红色子像素的密度。
根据另一实施方案，像素移除区域包括绿色子像素、蓝色子像素和红色子像素，并且在像素移除区域中，蓝色子像素的密度等于蓝色子像素的密度并且等于红色子像素的密度。
根据另一实施方案，有效区域中的像素包括第一子像素，并且像素移除区域包括第二子像素，第二子像素具有比有效区域的所述第一子像素大的二极管以减轻老化。
根据另一实施方案，电子设备包括在显示器上方形成的导电触摸传感器网格，导电触摸传感器与像素移除区域重叠。
根据另一实施方案，电子设备包括在显示器上方形成的导电触摸传感器网格，导电触摸传感器网格不与像素移除区域重叠。
根据另一实施方案，像素移除区域包括多个无像素区域，多个无像素区域中的每个无像素区域缺少虚拟触点。
根据另一实施方案，像素移除区域包括多个无像素区域，多个无像素区域中的每个无像素区域包括配置为在像素移除区域中提供发射电流均匀性的虚拟触点。
根据另一实施方案，显示器包括覆盖层，覆盖层在像素移除区域中被选择性地图案化，以增加通过显示器到传感器的光的透射率，且覆盖层是从由衬底保护层、栅极介电层、无机钝化层和有机像素限定层组成的组中选择的显示层。
根据一个实施方案，提供了一种显示器，显示器包括形成在有效区域中的像素和形成在有效区域内的给定区域中的像素，有效区域中的像素以第一像素密度形成，并且给定区域中的像素以小于第一像素密度的第二像素密度形成，以增加通过给定区域的光的透射率。
根据一个实施方案，提供了一种装置，装置包括具有多个覆盖显示层的显示器叠层和至少部分地被显示器叠层覆盖的光学传感器，覆盖显示层中的至少一些被图案化以增加通过显示器叠层到光学传感器的光透射率。
前文仅为例示性的，并且在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下，本领域的技术人员可作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (26)

1.一种电子设备，包括：
显示器，所述显示器具有形成在有效区域中的像素；和
传感器，所述传感器位于所述显示器下方，其中，所述显示器包括与所述传感器至少部分地重叠的像素移除区域，其中，所述有效区域具有第一像素密度，并且其中，所述像素移除区域具有小于所述第一像素密度的第二像素密度。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域包括多个无像素区域，所述多个无像素区域中的每个无像素区域没有薄膜晶体管，并且其中，所述多个无像素区域被配置为增加穿过所述显示器到达所述传感器的信号透射率。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述多个无像素区域中的每个无像素区域还没有电源线。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述多个无像素区域中的水平控制线和垂直控制线被重新布线，以提供连续的开放区域，所述连续的开放区域减少穿过所述显示器到达所述传感器的光的衍射量。
5.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述多个无像素区域中的每个无像素区域包括所述像素移除区域内的多行连续开放区域。
6.根据权利要求2所述的电子设备，所述电子设备还包括：
不透明掩模，所述不透明掩模具有与所述多个无像素区域对准的开口。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第二像素密度是所述第一像素密度的一半。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述第二像素密度小于所述第一像素密度的一半。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述显示器包括与所述像素移除区域物理分离的附加像素移除区域。
10.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述附加像素移除区域具有与所述像素移除区域不同的大小。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域与所述显示器的整个边缘重叠。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域与所述显示器的角重叠。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域与所述显示器的弯曲边缘重叠。
14.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域与所述显示器中的下陷凹口区域重叠。
15.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域与所述显示器的整个表面重叠。
16.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域包括第一颜色的第一子像素和第二颜色的第二子像素，并且其中，在所述像素移除区域中，所述第一子像素的密度不同于所述第二子像素的密度。
17.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域包括蓝色子像素和红色子像素，并且其中，在所述像素移除区域中，所述蓝色子像素的密度低于所述红色子像素的密度。
18.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域包括绿色子像素、蓝色子像素和红色子像素，并且其中，在所述像素移除区域中，所述蓝色子像素的密度等于所述蓝色子像素的密度并且等于所述红色子像素的密度。
19.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述有效区域中的所述像素包括第一子像素，并且其中，所述像素移除区域包括第二子像素，所述第二子像素具有比所述有效区域的所述第一子像素大的二极管以减轻老化。
20.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：
导电触摸传感器网格，所述导电触摸传感器网格形成在所述显示器之上，其中，所述导电触摸传感器与所述像素移除区域重叠。
21.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：
导电触摸传感器网格，所述导电触摸传感器网格形成在所述显示器之上，其中，所述导电触摸传感器网格不与所述像素移除区域重叠。
22.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域包括多个无像素区域，所述多个无像素区域中的每个无像素区域缺少虚拟触点。
23.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述像素移除区域包括多个无像素区域，所述多个无像素区域中的每个无像素区域包括被配置为在所述像素移除区域中提供发射电流均匀性的虚拟触点。
24.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述显示器包括覆盖层，所述覆盖层在所述像素移除区域中被选择性地图案化，以增加穿过所述显示器到达所述传感器的光的透射率，并且其中，所述覆盖层是选自由衬底保护层、栅极介电层、无机钝化层和有机像素限定层组成的组的显示层。
25.一种显示器，包括：
在有效区域中形成的像素；和
在所述有效区域内的给定区域中形成的像素，其中，位于所述有效区域中的所述像素是以第一像素密度形成的，并且其中，位于所述给定区域中的所述像素是以小于所述第一像素密度的第二像素密度形成的，以增加穿过所述给定区域的光的透射率。
26.一种装置，所述装置包括：
显示器叠层，所述显示器叠层具有多个覆盖显示层；和
光学传感器，所述光学传感器至少部分地由所述显示器叠层覆盖，其中，所述覆盖显示层中的至少一些覆盖显示层被图案化以增加穿过所述显示器叠层到达所述光学传感器的光透射率。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116156973A (zh) * 2022-03-01 2023-05-23 苹果公司 具有带透明开口和触摸传感器金属的显示器的设备

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7386556B2 (ja) 2019-06-26 2023-11-27 オーティーアイ ルミオニクス インコーポレーテッド 光回折特性に関連する用途を備えた光透過領域を含む光電子デバイス
US11832473B2 (en) 2019-06-26 2023-11-28 Oti Lumionics Inc. Optoelectronic device including light transmissive regions, with light diffraction characteristics
US12113279B2 (en) 2020-09-22 2024-10-08 Oti Lumionics Inc. Device incorporating an IR signal transmissive region
WO2022061718A1 (zh) * 2020-09-25 2022-03-31 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、像素驱动方法、显示面板和显示装置
KR20220064479A (ko) * 2020-11-11 2022-05-19 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 패널 및 이를 구비하는 디스플레이 장치
KR20220102186A (ko) * 2021-01-12 2022-07-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TWI776391B (zh) * 2021-02-09 2022-09-01 大陸商宸美（廈門）光電有限公司 三維感測裝置及其製造方法
US11520448B2 (en) 2021-03-03 2022-12-06 Tpk Advanced Solutions Inc. Three-dimensional sensing device and method of manufacturing the same
KR20240011146A (ko) * 2021-04-27 2024-01-25 오티아이 루미오닉스 인크. 방출 영역 사이의 em 방사선 투과 영역을 포함하는 광전자 장치
KR20220168639A (ko) * 2021-06-16 2022-12-26 삼성디스플레이 주식회사 표시장치, 전자장치 및 표시장치 제조방법
US20240315109A1 (en) * 2021-07-02 2024-09-19 Apple Inc. Displays that Overlap Light Sensors
US11864452B1 (en) 2021-08-24 2024-01-02 Apple Inc. Black masking layer in displays having transparent openings
US12106733B2 (en) * 2022-09-14 2024-10-01 Google Llc Rejecting display leakage light in under-display sensors

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150200239A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display
US20160147346A1 (en) * 2014-11-26 2016-05-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device including touch sensor and manufacturing method thereof
EP3300067A2 (en) * 2016-09-23 2018-03-28 Samsung Display Co., Ltd. Display device
CN107870689A (zh) * 2016-09-23 2018-04-03 三星显示有限公司 显示装置
WO2018087625A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and driving method of display device
CN108269840A (zh) * 2017-09-30 2018-07-10 昆山国显光电有限公司 显示屏及显示装置
CN108389879A (zh) * 2017-09-30 2018-08-10 云谷（固安）科技有限公司 显示屏以及电子设备
CN207800041U (zh) * 2018-01-12 2018-08-31 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
JP2018141947A (ja) * 2017-01-19 2018-09-13 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置および電子機器
CN108847415A (zh) * 2018-06-29 2018-11-20 厦门天马微电子有限公司 一种阵列基板、栅极驱动电路以及显示面板
CN109192759A (zh) * 2018-08-29 2019-01-11 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示面板的制备方法
CN109207920A (zh) * 2018-11-12 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 掩模版
CN109348012A (zh) * 2018-11-16 2019-02-15 Oppo广东移动通信有限公司 电子装置及其控制方法和控制装置
CN109378316A (zh) * 2018-09-30 2019-02-22 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板、显示装置及显示面板的制作方法
US20190079236A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Apple Inc. Electronic Devices With Optical Component Windows
CN109600459A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 云谷（固安）科技有限公司 电子终端及显示屏

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9214507B2 (en) * 2012-08-17 2015-12-15 Apple Inc. Narrow border organic light-emitting diode display
KR102420965B1 (ko) * 2015-02-09 2022-07-14 삼성디스플레이 주식회사 전면 발광 장치 및 유기 발광 표시 장치
JP2017058671A (ja) 2015-09-14 2017-03-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2019062236A1 (zh) * 2017-09-30 2019-04-04 昆山国显光电有限公司 显示屏、显示屏驱动方法及其显示装置
KR102450621B1 (ko) * 2017-10-12 2022-10-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN108810201B (zh) * 2018-06-04 2020-07-17 Oppo广东移动通信有限公司 电子装置及利用电子装置拍摄照片的方法
KR20200097871A (ko) * 2019-02-08 2020-08-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조방법

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150200239A1 (en) * 2014-01-10 2015-07-16 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display
US20160147346A1 (en) * 2014-11-26 2016-05-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device including touch sensor and manufacturing method thereof
EP3300067A2 (en) * 2016-09-23 2018-03-28 Samsung Display Co., Ltd. Display device
CN107870689A (zh) * 2016-09-23 2018-04-03 三星显示有限公司 显示装置
WO2018087625A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and driving method of display device
JP2018141947A (ja) * 2017-01-19 2018-09-13 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置および電子機器
US20190079236A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Apple Inc. Electronic Devices With Optical Component Windows
CN108389879A (zh) * 2017-09-30 2018-08-10 云谷（固安）科技有限公司 显示屏以及电子设备
CN108269840A (zh) * 2017-09-30 2018-07-10 昆山国显光电有限公司 显示屏及显示装置
CN109600459A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 云谷（固安）科技有限公司 电子终端及显示屏
CN207800041U (zh) * 2018-01-12 2018-08-31 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
CN108847415A (zh) * 2018-06-29 2018-11-20 厦门天马微电子有限公司 一种阵列基板、栅极驱动电路以及显示面板
CN109192759A (zh) * 2018-08-29 2019-01-11 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示面板的制备方法
CN109378316A (zh) * 2018-09-30 2019-02-22 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板、显示装置及显示面板的制作方法
CN109207920A (zh) * 2018-11-12 2019-01-15 京东方科技集团股份有限公司 掩模版
CN109348012A (zh) * 2018-11-16 2019-02-15 Oppo广东移动通信有限公司 电子装置及其控制方法和控制装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116156973A (zh) * 2022-03-01 2023-05-23 苹果公司 具有带透明开口和触摸传感器金属的显示器的设备
CN116156973B (zh) * 2022-03-01 2023-11-24 苹果公司 具有带透明开口和触摸传感器金属的显示器的设备

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