CN114373384A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电子装置，包括一显示组件、一第一光传感器、一第二光传感器及一圆偏振片。圆偏振片包括一第一四分之一波片、一第一线偏振片、一第二四分之一波片以及一第二线偏振片。第一四分之一波片设置在显示组件和第一光传感器之间，并且第一线偏振片设置在第一四分之一波片和第一光传感器之间。第二四分之一波片设置在显示组件和第二光传感器之间，并且第二线偏振片设置在第二四分之一波片和第二光传感器之间。

Description

电子装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置，尤指一种具有环境光传感器的电子装置。
背景技术
目前拥有无边界全屏幕外观的电子装置(如智能型手机等)已成主流趋势，为了达到无边界全屏幕的需求，所有组件(如环境光传感器等)必须整合设置到屏幕下方。而在此条件下，传感器会同时接收到环境光与屏幕所发出的光线，并且屏幕上的影像变化或亮度变化会对传感器侦测到的环境光造成失真，进而使电子装置无法准确地调整屏幕亮度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何克服因电子装置的屏幕上的影像变化或亮度变化而对传感器侦测到的环境光造成失真的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电子装置，包括一显示组件、一第一光传感器、一第二光传感器及一第一圆偏振片。显示组件包括一第一侧和背对第一侧的一第二侧。第一光传感器以及第二光传感器设置在显示组件的第一侧。第一圆偏振片设置在显示组件的第一侧，其中第一圆偏振片包括包括一第一四分之一波片、一第一线偏振片、一第二四分之一波片与一第二线偏振片。第一四分之一波片设置在显示组件和第一光传感器之间，并且第一线偏振片设置在第一四分之一波片和第一光传感器之间。第二四分之一波片设置在显示组件和第二光传感器之间，并且第二线偏振片设置在第二四分之一波片和第二光传感器之间。
通过本发明的第一圆偏振片及双频道传感器(如第一光传感器及第二光传感器)，可得到环境光的完整强度并排除掉显示组件所发出的光线的干扰。举例而言，可使电子装置内的环境光传感器(如第一光传感器及第二光传感器)不受显示组件的影像变化或亮度变化的影响来侦测环境光的变化，使电子装置可更准确地调整屏幕亮度。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电子装置的截面示意图。
图2为本发明第一实施例的第一四分之一波片、第一线偏振片及第一光传感器的示意图。
图3为本发明第一实施例的第二四分之一波片、第二线偏振片及第二光传感器的示意图。
图4为本发明第二实施例的第一四分之一波片、第一线偏振片及第一光传感器的示意图。
图5为本发明第二实施例的第二四分之一波片、第二线偏振片及第二光传感器的示意图。
附图标记
100:基板
102:显示组件
104,106:圆偏振片
1061,1141,1161:四分之一波片
1063,1143,1163:线偏振片
1081,1083:光传感器
110:封装层
112:覆盖层
L1-L4:光线
L5,L6:环境光
S1:第一侧
S2:第二侧
X,Z:方向
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本发明，须注意的是，为了使读者能容易了解及附图的简洁，本发明中的多张附图只绘出指纹感测装置的一部分，且图中的特定组件并非依照实际比例绘图。此外，图中各组件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本发明的范围。
应了解到，当组件或膜层被称为在另一个组件或膜层“上”、“设置”在另一个组件或膜层“上”或“连接到”另一个组件或膜层时，它可以直接在此另一组件或膜层上或直接连接到此另一组件或层，或者两者之间存在有插入的组件或膜层(非直接情况)。相反地，当组件被称为“直接”在另一个组件或膜层“上”、“直接设置”在另一个组件或膜层“上”或“直接连接到”另一个组件或膜层时，两者之间不存在有插入的组件或膜层。
以下附图中标出了一方向X和一方向Z。方向Z可垂直于基板100或覆盖层112的上表面或下表面，方向X可平行于基板100或覆盖层112的上表面或下表面，且方向Z可垂直于方向X。以下附图可依据方向X和方向Z来描述结构的空间关系。
请参考图1至图3，图1为本发明第一实施例的电子装置的剖面示意图，图2为本发明第一实施例的第一四分之一波片、第一线偏振片及第一光传感器的示意图，而图3为本发明第一实施例的第二四分之一波片、第二线偏振片及第二光传感器的示意图。如图1所示，本实施例的电子装置10可包括基板100、显示组件102、圆偏振片(circular polarizer)104(或称为第一圆偏振片)、圆偏振片106(或称为第二圆偏振片)、光传感器1081(或称为第一光传感器)及光传感器1083(或称为第二光传感器)。
基板100可包括硬质基板、柔性基板或上述的组合，但不限于此。基板100的材料可包括玻璃、石英、金属、陶瓷、有机聚合物、上述的组合或其它合适的材料，但不限于此。当基板100的材质为有机聚合物时，其可包括聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)或上述的组合，但不以此为限。
基板100上可设置不同种类的电子组件，例如集成电路(integrated circuit，IC)、薄膜晶体管、导电垫、导线(wire)或上述的组合，但不限于此。此外，基板100上还可设置绝缘层或保护层。而为了让附图更简单或清楚，本发明的附图省略了上述的电子组件或绝缘层。
显示组件102可设置在基板100上，其中显示组件102可包括自发光式(self-luminous)显示面板或非自发光式(non-self-luminous)显示面板，但不以此为限。举例而言，显示组件102可包括有机发光二极管显示面板、无机发光二极管显示面板、量子点显示面板、液晶显示面板、胆固醇液晶(cholesteric liquid crystal)显示面板、电泳(electrophoretic)显示面板等。本实施例的显示组件102以主动矩阵有机发光二极管(active matrix organic light emitting diode，AMOLED)显示面板作为范例，但不以此为限。
此外，本实施例的电子装置10可包括一封装层(encapsulation layer)110设置在显示组件102上。因此，本实施例的显示组件102是设置在封装层110和基板100之间，但不以此为限。封装层110可包括有机或无机的绝缘材料，且封装层110可以是透明的，但不以此为限。
如图1所示，显示组件102包括一第一侧S1和相对于第一侧S1的一第二侧S2，且第二侧S2可在方向Z上背对第一侧S1。基板100、圆偏振片104、光传感器1081及光传感器1083可设置在显示组件102的第一侧S1。基板100可设置在圆偏振片104和显示组件102之间，且圆偏振片104可设置在显示组件102和光传感器(如光传感器1081或光传感器1083)之间。
如图1，封装层110及圆偏振片106可设置在显示组件102的第二侧S2，其中封装层110可设置在圆偏振片106和显示组件102之间。此外，电子装置10可包括一覆盖层112设置在显示组件102的第二侧S2，且圆偏振片106可设置在覆盖层112和显示组件102之间。覆盖层112可对显示组件102提供保护的效果，而本实施例的覆盖层112可以是一透明的硬质基板，如玻璃盖板(cover glass)，但不以此为限。
圆偏振片106可包括一四分之一波片(quarter waveplate)1061(或称为第三四分之一波片)与一线偏振片(linear polarizer)1063(或称为第三线偏振片)。线偏振片1063可设置在四分之一波片1061之上，且四分之一波片1061设置在线偏振片1063和显示组件102之间。
圆偏振片104可包括一个或多个四分之一波片1141(或称为第一四分之一波片)、一个或多个线偏振片1143(或称为第一线偏振片)、一个或多个四分之一波片1161(或称为第二四分之一波片)与一个或多个线偏振片1163(或称为第二线偏振片)。四分之一波片1141可设置在线偏振片1143之上，且四分之一波片1161可设置在线偏振片1163之上。因此，如图1，在方向Z上的四分之一波片1061和线偏振片1063之间的位置关系与四分之一波片1141和线偏振片1143(或四分之一波片1161和线偏振片1163)之间的位置关系颠倒。
四分之一波片1061、1141或1161可以是由光学各向异性的晶格材料或由各向异性的次波长结构所构成的一透光层，但不限于此。线偏振片1063、1143或1163可以是由高分子材料或金属线栅(metal wire grid)所构成，但不限于此。四分之一波片1141具有一光轴，线偏振片1143具有一偏振方向，且四分之一波片1141的光轴与线偏振片1143的偏振方向的夹角为-45度。另一方面，四分之一波片1161具有一光轴，线偏振片1163具有一偏振方向，且四分之一波片1161的光轴与线偏振片1163的偏振方向的夹角为45度。四分之一波片1141的光轴与四分之一波片1161的光轴可具有相同的方向，但不以此为限。此外，线偏振片1143的偏振方向与线偏振片1163的偏振方向的夹角可为90度，但不以此为限。
光传感器1081可在方向Z上与四分之一波片1141和线偏振片1143对应设置，而光传感器1083可在方向Z上与四分之一波片1161和线偏振片1163对应设置。如图1，四分之一波片1141设置在显示组件102和光传感器1081之间，且线偏振片1143设置在四分之一波片1141和光传感器1081之间。此外，四分之一波片1161设置在显示组件102和光传感器1083之间，且线偏振片1163设置在四分之一波片1161和光传感器1083之间。
如图1，四分之一波片1141可与光传感器1081平行，且四分之一波片1141的面积与光传感器1081的面积可相同，但不以此为限。另外，四分之一波片1161可与光传感器1083平行，且四分之一波片1161的面积与光传感器1083的面积可相同，但不以此为限。
如图1，线偏振片1143可与光传感器1081平行，且线偏振片1143的面积与光传感器1081的面积可相同，但不以此为限。另外，线偏振片1163可与光传感器1083平行，且线偏振片1163的面积与光传感器1083的面积可相同，但不以此为限。
光传感器(如光传感器1081或光传感器1083)可包括互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)传感器、光电二极管(photodiode，PD)等光电转换组件。一个光传感器1081与一个光传感器1083可组成一双频道传感器(dualchannel sensor)，且电子装置10可包括一或多个双频道传感器。例如，光传感器1081作为其中一个频道而光传感器1083作为其中另一个频道。虽然在图1中，光传感器1081与光传感器1083是相邻设置，但本发明并不以此为限，在其他实施例中，光传感器1081可与光传感器1083分离设置。
根据上述电子装置10的结构，以下将说明本发明所提供的功效。如图1，在显示组件102所发出的光线之中，光线L1、L3可从显示组件102朝覆盖层112方向发出，而光线L2、L4可从显示组件102朝光传感器1081或光传感器1083方向发出。此外，环境光L5、L6可从覆盖层112进入到电子装置10中，并朝光传感器1081或光传感器1083方向前进。虽然图1中的光线L1、L3的方向相平行并与方向Z同向，光线L2、L4、L5及L6的方向相平行并与方向Z反向，但实际光线行进的方向并不以此为限。
如图1，环境光L5、L6在进入电子装置10之前是无偏振的。举例而言，本实施例的圆偏振片106可为右旋圆偏振片(right-handed circular polarizer)，但不以此为限。如图2及图3所示，当环境光L5、L6在进入电子装置10并依序穿过圆偏振片106的四分之一波片1061和线偏振片1063之后，环境光L5、L6可以是右旋偏振的。圆偏振片106可抑制环境光L5、L6进入电子装置10后所产生的反射光再次穿过覆盖层112至电子装置10外，以维持电子装置10的画面的显示质量。
在本实施例中，由于线偏振片1143与四分之一波片1141的夹角为-45度，因此线偏振片1143与四分之一波片1141也构成了右旋圆偏振片。如图2所示，环境光L5将依序通过圆偏振片104的四分之一波片1141及线偏振片1143。首先，环境光L5在通过四分之一波片1141后，环境光L5中与四分之一波片1141的光轴垂直的偏振部分会受到四分之一波片1141的晶格的影响而减慢(如移动距离减少四分之一个波长)，因此右旋偏振的环境光L5会变为线偏振。接着，由于通过四分之一波片1141的环境光L5的偏振方向可与线偏振片1143的偏振方向平行，因此环境光L5可完全通过线偏振片1143。因此，环境光L5可通过四分之一波片1141与线偏振片1143并被光传感器1081所侦测到。
如图3所述，在本实施例中，由于线偏振片1163与四分之一波片1161的夹角为45度，因此线偏振片1163与四分之一波片1161可构成左旋圆偏振片。首先，环境光L6在通过四分之一波片1161后，环境光L6中与四分之一波片1161的光轴垂直的偏振部分会受到四分之一波片1161的晶格的影响而减慢(如移动距离减少四分之一个波长)，因此右旋偏振的环境光L6会变为线偏振。然而，由于通过四分之一波片1161的环境光L6的偏振方向与线偏振片1163的偏振方向垂直，因此环境光L6无法通过线偏振片1163。因此，光传感器1083无法侦测到环境光L6。
如图2及图3所示，由显示组件102所发出的光线L2、L4是无偏振的。因此，光线L2、L4在通过四分之一波片1141、1161后仍为无偏振的。接着，一部分的光线L2的偏振方向可平行于线偏振片1143的偏振方向，而此部分的光线L2可通过线偏振片1143。然而，另一部分的光线L2的偏振方向可垂直于线偏振片1143的偏振方向，而此部分的光线L2则无法通过线偏振片1143。
类似地，一部分的光线L4的偏振方向可平行于线偏振片1163的偏振方向，而此部分的光线L4可通过线偏振片1163。然而，另一部分的光线L4的偏振方向可垂直于线偏振片1163的偏振方向，而此部分的光线L4则无法通过线偏振片1163。
此外，光线L2或光线L4在穿过四分之一波片1141或四分之一波片1161之前可具有一第一强度，光线L2在穿过四分之一波片1141与线偏振片1143之后或者是光线L4在穿过四分之一波片1161与线偏振片1163之后可具有一第二强度，且第二强度可为第一强度的一半。
因此，光传感器1081可侦测到具有第二强度的显示组件102的光线L2以及具有完整强度的环境光L5，而光传感器1083可侦测到具有第二强度的显示组件102的光线L4而未能侦测到环境光L6。接着，通过运算元件将光传感器1081及光传感器1083所得到的值相减可得到环境光L5的完整强度。运算元件可包括处理器或集成电路，但不限于此。
藉此，通过本实施例的圆偏振片104及双频道传感器，可得到环境光L5的完整强度并排除掉显示组件102所发出的光线L2、光线L4的干扰。举例而言，可使电子装置10内的环境光传感器1081、1083不受显示组件102的影像变化或亮度变化的影响来侦测环境光的变化，使电子装置10可更准确地调整屏幕亮度。
此外，显示组件102所发出的部分光线可能会在电子装置10反射并且被光传感器1081或光传感器1083所侦测。因此，在某些实施例中，还可对光传感器1081或光传感器1083所侦测到的光线的强度数值做微调，以优化最终得到的环境光的强度。
下文将继续详述本发明的其它实施例，为了简化说明并突显各实施例之间的差异，下文中使用相同附图标记表示相同组件，并针对不同实施例间的差异详加叙述，而不再对重复部分作赘述。
请参考图4和图5，图4为本发明第二实施例的第一四分之一波片、第一线偏振片及第一光传感器的示意图，而图5为本发明第二实施例的第二四分之一波片、第二线偏振片及第二光传感器的示意图。与第一实施例不同的地方在于，本实施例的圆偏振片106可为左旋圆偏振片(left-handed circular polarizer)，但不以此为限。如图4及图5所示，当环境光L5、L6在进入电子装置10并依序穿过圆偏振片106的四分之一波片1061和线偏振片1063之后，环境光L5、L6可以是左旋偏振的。
由于线偏振片1143与四分之一波片1141的夹角为-45度，因此线偏振片1143与四分之一波片1141可构成右旋圆偏振片。如图4，环境光L5将依序通过圆偏振片104的四分之一波片1141及线偏振片1143。首先，环境光L5在通过四分之一波片1141后，环境光L5中与四分之一波片1141的光轴垂直的偏振部分会受到四分之一波片1141的晶格的影响而减慢(如移动距离减少四分之一个波长)，因此左旋偏振的环境光L5会变为线偏振。然而，由于通过四分之一波片1141的环境光L5的偏振方向与线偏振片1143的偏振方向垂直，因此环境光L5无法通过线偏振片1143。因此，光传感器1081无法侦测到环境光L5。
如图5所示，由于线偏振片1163与四分之一波片1161的夹角为45度，因此线偏振片1163与四分之一波片1161也构成了左旋圆偏振片。首先，环境光L6在通过四分之一波片1161后，环境光L6中与四分之一波片1161的光轴垂直的偏振部分会受到四分之一波片1161的晶格的影响而减慢(如移动距离减少四分之一个波长)，因此左旋偏振的环境光L6会变为线偏振。接着，由于通过四分之一波片1161的环境光L6的偏振方向可与线偏振片1163的偏振方向平行，因此环境光L6可完全通过线偏振片1163。因此，环境光L6可通过四分之一波片1161与线偏振片1163并被光传感器1083所侦测到。
光线L2或光线L4可类似于第一实施例，光线L2或光线L4在穿过四分之一波片1141或四分之一波片1161之前可具有第一强度，光线L2在穿过四分之一波片1141与线偏振片1143之后或者是光线L4在穿过四分之一波片1161与线偏振片1163之后可具有第二强度，且第二强度可为第一强度的一半。
因此，光传感器1081可侦测到具有第二强度的显示组件102的光线L2而不能侦测到环境光L5，而光传感器1083可侦测到具有第二强度的显示组件102的光线L4以及具有完整强度的环境光L6。接着，透过运算元件将光传感器1081及光传感器1083所得到的值相减可得到环境光L6的完整强度。
藉此，透过本实施例的圆偏振片104及双频道传感器，可得到环境光L6的完整强度并排除掉显示组件102所发出的光线L2、光线L4的干扰。举例而言，可使电子装置10内的环境光传感器1081、1083不受显示组件102的影像变化或亮度变化的影响来侦测环境光的变化，使电子装置10可更准确地调整屏幕亮度。
根据上述的实施例，本发明将右旋圆偏振片(四分之一波片1141与线偏振片1143)与左旋圆偏振片(四分之一波片1161与线偏振片1163)分别至于双频道传感器(如光传感器1081及光传感器1083)上，可不受显示组件102上的圆偏振片106的偏振方向的影响，达到完整侦测环境光的功效。此外，本发明的圆偏振片104及双频道传感器对于通过显示组件102上的圆偏振片106进入到显示组件102下的圆偏振光在任何角度皆可达到筛选的效果。因此，本发明的圆偏振片104及双频道传感器不受放置角度所限制，使得圆偏振片104及双频道传感器具有优异的产品兼容性而可兼容于不同的显示器中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
一显示组件，包括第一侧和背对所述第一侧的第二侧；
一第一光传感器及一第二光传感器，设置在所述显示组件的所述第一侧；以及
一第一圆偏振片，设置在所述显示组件的所述第一侧，其中所述第一圆偏振片包括：
第一四分之一波片以及第一线偏振片，其中所述第一四分之一波片设置在所述显示组件和所述第一光传感器之间，且所述第一线偏振片设置在所述第一四分之一波片和所述第一光传感器之间；以及
第二四分之一波片以及第二线偏振片，其中所述第二四分之一波片设置在所述显示组件和所述第二光传感器之间，且所述第二线偏振片设置在所述第二四分之一波片和所述第二光传感器之间。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一四分之一波片具有一光轴，所述第一线偏振片具有一偏振方向，其中，所述光轴与所述偏振方向的夹角为-45度。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第二四分之一波片具有一光轴，所述第二线偏振片具有一偏振方向，其中，所述光轴与所述偏振方向的夹角为45度。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当一环境光进入所述电子装置后，所述环境光穿过所述第一四分之一波片与所述第一线偏振片并且被所述第一光传感器所侦测。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当一环境光进入所述电子装置后，所述环境光通过所述第二四分之一波片但无法通过所述第二线偏振片。
6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述显示组件发出一光线，所述光线在穿过所述第一四分之一波片或所述第二四分之一波片之前具有一第一强度，所述光线在穿过所述第一四分之一波片与所述第一线偏振片之后或者是在穿过所述第二四分之一波片与所述第二线偏振片之后具有一第二强度，其中，所述第二强度为所述第一强度的一半。
7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一四分之一波片的面积与所述第一光传感器的面积相同，并且所述第二四分之一波片的面积与所述第二光传感器的面积相同。
8.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述第一线偏振片的面积与所述第一光传感器的面积相同，并且所述第二线偏振片的面积与所述第二光传感器的面积相同。
9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括设置在所述显示组件的所述第二侧的第二圆偏振片，其中所述第二圆偏振片包括第三四分之一波片以及第三线偏振片，并且所述第三四分之一波片设置在所述第三线偏振片和所述显示组件之间。
10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括设置在所述显示组件的所述第二侧的覆盖层。
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