CN209845067U - 电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电子装置，以电子装置对被感测物体进行感测，包括：一有机发光二极管显示屏及一距离光传感器。该有机发光二极管显示屏安装于电子装置内部。该距离光传感器安装于该电子装置内部，且位于该有机发光二极管显示屏下方，该距离光传感器具有一发射端及一接收端。其中，以该发射端产生1300nm以上的波长来穿过该有机发光二极管显示屏后，经该被感测物体将反射的波长能量由该接收端接收，并输出至该电子装置内部运算该被感测物体感测的结果。

Description

电子装置

技术领域

本实用新型有关于一种电子装置，尤指一种安装于电子装置的显示屏(displayscreen)下方的距离光传感器。

背景技术

随着科技不断的提升下，为了以提高智能型装置(手机)使用上的安全性，在智能型装置上安装了许多不同功能的传感器，例如当有脸部或物体靠近时，会先启动接近传感器(Proximity sensor)，再由接近传感器发出信号启动泛光照明器(Flood illuminator)，发射出非结构(Non-structured)的红外光投射在物体表面，再由红外光相机(Infraredcamera)接收这些反射的影像信息，传送到手机内的微处理器，再由微处理器内建双核心的「神经网络引擎」(Neural Engine，NE)，经由人工智能的运算后判断为脸部后，再启动点阵投射器(Dot projector)产生多个光点投射到使用者的脸部，利用这些光点所形成的阵列反射回红外光相机(Infrared camera)，计算出脸部不同位置的距离(深度)，再将这些用户脸部的深度信息传送到手机内的处理器内，经由计算比对脸部特征辨识是否为用户本人。

以往上述的光线传感器和距离传感器一般都是放在一起的，位于智能型装置正面的听筒周围，这样就存在一个问题，就是智能型装置的额头上开了太多洞或黑色长条，将导致整体智能形装置的外观不太好看，所以业者一直在设法减少开孔或者隐藏开孔。在黑色面板的智能型装置可以轻易隐藏这两个传感器的开孔，但白色面板就有点难度了。

另，现在许多智能型装置为了达全屏设计，智能型装置都朝向窄边设计，可选择设置的距离光传感器的位置有限，并且受限于窄边有限的空间，在组装上会有一定的困难度，或者牺牲掉显示屏的屏占比来安装该距离光传感器。

又，一般半导体Si材料因为能阶关系，反应的波段范围在400-1100nm之间，故对于属长波段的发光源不能有效地吸收。

实用新型内容

因此，本实用新型的主要目的在于提供一种新的技术，将距离光传感器安装于电子装置的显示屏下方位置，使该距离光传感器所产生的远红外线光源穿过该显示屏并照射于被感测物体上，该远红外线光源经过该被感测物体反射后，再次穿过该显示屏由该距离光传感器的接收端接收后。此将距离光传感器安装于该显示屏的下方位置会使显示屏达到最佳(大)屏占比。

本实用新型的另一目的，在于该距离光传感器的接收端距离光传感器的接收端采用能阶较高的制程材料InGaAs，此材料具长波接收的特性，可以侦测波长范围为900nm-1600nm。

为了达到上述的目的，本实用新型提供一种电子装置，以电子装置对被感测物体进行感测，包括：一有机发光二极管显示屏及一距离光传感器。该有机发光二极管显示屏安装于于电子装置内部。该距离光传感器安装于该电子装置内部，且位于该有机发光二极管显示屏下方位置，该距离光传感器具有一发射端及一接收端。其中，以该发射端产生1300nm以上的波长来穿过该有机发光二极管显示屏后，经该被感测物体将反射的波长能量由该接收端接收，并输出至该电子装置内部运算该被感测物体感测的结果。

在本实用新型的一实施例中，该发射端为红外线发光二极管。

在本实用新型的一实施例中，该远红外线发光二极管所远红外线光源的波长为1300nm-1500nm。

在本实用新型的一实施例中，该接收端为铟镓砷材料。

在本实用新型的一实施例中，该接收端接收的波长能量为侦测波长范围为900nm-1600nm。

在本实用新型的一实施例中，该接收端接收的波长能量为1400nm。

在本实用新型的一实施例中，该距离光传感器电性链接于一电路板上，或封装于一集成电路元件中。

在本实用新型的一实施例中，该电路板或集成电路上至少包含有﹕一微处理器、一模拟信号处理器、一数字信号处理器及一驱动单元。该模拟信号处理器与该接收端电性连结。该数字信号处理器与该模拟信号处理器及该微处理单元电性链接。该驱动单元与该发射端及该微处理器电性链接。

在本实用新型的一实施例中，该有机发光二极管显示屏各层关系依序由上往下包含有一保护玻璃层、一偏光板、一玻璃层、一有机发光二极管层及一薄膜晶体管层。

在本实用新型的一实施例中，该玻璃层为具有感应线路的玻璃层。

附图说明

图1为本实用新型的电子装置的正面示意图；

图2为本实用新型的电子装置的侧剖视示意图；

图3为本实用新型的距离光传感器感测的远红外线光源照射及接收示意图；

图4为本实用新型的电子装置的电路方块示意图；

图5为本实用新型的发射端的远红外线光源波长曲线示意图；

图6为本实用新型的接收端的波长能量曲线示意图；

图7为本实用新型的远红外线发光二极管波长照射量测曲线示意图；

图8为本实用新型的距离光传感器施加10mA电流，距离光传感器的远红外线选择940nm以下的波长对显示屏照射后的反应照片；

图9为本实用新型的距离光传感器施加50mA电流，距离光传感器的远红外线选择940nm以下的波长对显示屏照射后的反应照片；

图10为本实用新型的距离光传感器施加100mA电流后，距离光传感器的远红外线选择940nm以下的波长对显示屏照射后的反应照片；

图11为本实用新型的距离光传感器施加10mA电流后，距离光传感器的远红外线选择1375nm的波长对显示屏照射后的反应照片；

图12为本实用新型的距离光传感器施加50mA电流后，距离光传感器的远红外线选择1375nm的波长对显示屏照射后的反应照片；

图13为本实用新型的距离光传感器施加100mA电流后，距离光传感器的远红外线选择1375nm的波长对显示屏照射后的反应照片。

附图标记说明：1-有机发光二极管显示屏；11-保护玻璃层；12-偏光板；13-玻璃层；14-有机发光二极管层；15-薄膜晶体管层；2-距离光传感器；21-发射端；21a-远红外线光源；22-接收端；22a-波长能量；3-电路板；31-微处理器；32-模拟信号处理器；33-数字信号处理器；34-驱动单元；4-被感测物体。

具体实施方式

兹有关本实用新型的技术内容及详细说明，现配合图式说明如下：

请参阅图1、2，为本实用新型的电子装置的正面及侧面剖视示意图。如图所示：本实用新型提供的电子装置包括﹕一有机发光二极管显示屏(OLED display screen，下称OLED显示屏)1及一距离光传感器2。在不占该OLED显示屏1的屏占比状况下，将该距离光传感器2安装于该OLED显示屏1的下方，并以该距离光传感器2所产生的波长来穿过该OLED显示屏1后，经被感测物体4将波长反射的能量由该距离光传感器2的接收，再由电子装置内部的电路板3运算被感测物体4感测的结果。在本图式中，电子装置为携带式行动电子装置、计算机、门禁辨识装置。

该OLED显示屏1，设于该电子装置上，以显示该电子装置所接收的信息或播放影像画面。该OLED显示屏1各层关系依序由上往下包含有一保护玻璃层(TP Cover Glass)11、一偏光板(Polarizer)12、一玻璃层(Glass)13、一有机发光二极管层(Organic Light-Emitting Diodes)14及一薄膜晶体管层(TFT Glass)15。在本图式中，该玻璃层13为具有感应线路的玻璃层。

该距离光传感器2，安装于该显示屏12下方，该距离光传感器2包含有一发射端21及一接收端22。该发射端21为远红外线发光二极管(IR LED)，该远红外线发光二极管所远红外线光源的波长为1300nm-1500nm。该接收端22采用铟镓砷(InGaAs)材料，使接收端22最佳的接收波长的能量为1400nm。在本图式中，该距离光传感器2除了电性链接于该电路板3外，也可以与集成电路(integrated circuit，IC)同时封装在同一封装元件中。

在距离光传感器2的发射端21被驱动时，该发射端21所产生的远红外线光源将穿过OLED显示屏1后，经被感测物体4将远红外线光源反射的能量，由该距离光传感器2的接收端22接收，再将所接收的能量输出至该电路板3上运算该被感测物体4被感测的结果。

请参阅图3-6，为本实用新型的距离光传感器感测的远红外线光源照射及接收、电子装置的电路方块及发射端的远红外线光源与接收端的反射光源波长曲线示意图。如图所示﹕本实用新型的距离光传感器2与电子装置的电路板(集成电路)3电性链接，该电路板3上至少包含有一微处理器31、一模拟信号处理器32、一数字信号处理器33及一驱动单元34。该模拟信号处理器32与距离光传感器2的接收端22电性连结，该距离光传感器2的发射端21与该驱动单元34电性链接。

当微处理器31控制该驱动单元34，使该驱动单元34驱动该距离光传感器2的发射端21产生远红外线光源，该远红外线光源21a将穿过该OLED显示屏1照射于该被感测物体4上，经该被感测物体4所反射的波长能量22a再次穿过OLED显示屏1被该接收端22接收，被接收后的波长能量22a输出至该模拟信号处理器32及该数字信号处理器33的信号转换后，再输出至该微处理器31运算该被感测物4被感测的结果。

由于本实用新型的距离光传感器2的发射端21为远红外线发光二极管(IR LED)主要是利用OLED显示屏1下光感来透过有机发光二极管层(OLED)14，对于波长1300nm以上的长波激发反应较差的特性来执行距离侦测，也就是当波长愈长，远红外线发光二极管(IRLED)对OLED显示屏1的穿透性会愈差，但是对于OLED显示屏1激发的能量相对也就愈弱，由于激发光晕不易被察觉，故OLED显示屏1下设置距离光传感器2将会使OLED显示屏1达到最佳(大)屏占比。

如前述，由于越长波段对于有机发光二极管层(OLED)14穿透率愈差，其侦测距离也会缩短，考虑激发与距离取舍下，采用1400nm左右为最佳状态，如图5为OLED显示屏1在不同的波段激发所产生的穿透量测示意图所示。

且，本实用新型的距离光传感器的接收端(PD)22采用能阶较高的制程材料InGaAs，此材料具长波接收的特性，可以侦测波长范围为900nm-1600nm上下，如图6其侦测表现示意图所示。

请参阅图7、8-10，为本实用新型的远红外线发光二极管波长照射量测曲线及距离光传感器施加10mA、50mA及100mA电流，距离光传感器的远红外线选择940nm以下的波长对显示屏照射后的反应照片示意图。如图所示﹕在本实用新型的在量测时，在温度Ta＝25℃，且分别对距离光感测施加电流IF＝10mA、IF＝50mA及IF＝100mA，以及距离光传感器2的发射端21的远红外线发光二极管所选用940nm以下波长的测试如下﹕

1、在施加电流10mA时，该OLED显示屏1在距离光传感器5的发射端21的940nm以下波长的远红外线照射下，该OLED显示屏1的画面颜色被改变。

2、在施加电流50mA时，该OLED显示屏1在距离光传感器2的发射端21的940nm以下波长的远红外线照射下，该OLED显示屏1的画面颜色被改变。

3、在施加电流100mA时，该OLED显示屏1在距离光传感器2的发射端21的940nm以下波长的远红外线照射下，该OLED显示屏1的画面颜色被改变。

请参阅图7、11-13，为本实用新型的远红外线发光二极管波长照射量测曲线及距离光传感器施加10mA、50mA及100mA电流，距离光传感器的远红外线选择1375nm的波长对显示屏照射后的反应照片示意图。如图所示﹕在本实用新型的在量测时，在温度Ta＝25℃，且分别对距离光感测施加电流IF＝10mA、IF＝50mA及IF＝100mA，以及距离光传感器2的发射端21的远红外线发光二极管所选用1375nm波长的测试如下﹕

1、在施加电流10mA时，该OLED显示屏1在距离光传感器5的发射端21的1375nm波长的远红外线照射下，该OLED显示屏1的画面未发现颜色被改变。

2、在施加电流50mA时，该OLED显示屏1在距离光传感器2的发射端21的1375nm波长的远红外线照射下，该OLED显示屏1的画面未发现颜色被改变。

3、在施加电流100mA时，该OLED显示屏1在距离光传感器2的发射端21的1375nm波长的远红外线照射下，该OLED显示屏1的画面未发现颜色被改变。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，非意欲局限本实用新型的专利保护范围，故举凡运用本实用新型说明书或图式内容所为的等效变化，均同理皆包含于本实用新型的保护范围内，合予陈明。

Claims (10)

1.一种电子装置，以电子装置对被感测物体进行感测，其特征在于，包括：

一有机发光二极管显示屏，安装于电子装置内部；

一距离光传感器，安装于该电子装置内部，且位于该有机发光二极管显示屏下方，该距离光传感器具有一发射端及一接收端。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该发射端为红外线发光二极管。

3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，该远红外线发光二极管所远红外线光源的波长为1300nm-1500nm。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该接收端为铟镓砷材料。

5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该接收端接收的波长能量为侦测波长范围为900nm-1600nm。

6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该接收端接收的波长能量为1400nm。

7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该距离光传感器电性链接于一电路板上，或封装于一集成电路元件中。

8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该电路板或该集成电路上至少包含有﹕

一微处理器；

一模拟信号处理器，与该接收端电性连结；

一数字信号处理器，与该模拟信号处理器及该微处理单元电性链接；

一驱动单元，与该发射端及该微处理器电性链接。

9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该有机发光二极管显示屏各层关系依序由上往下包含有一保护玻璃层、一偏光板、一玻璃层、一有机发光二极管层及一薄膜晶体管层。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该玻璃层为具有感应线路的玻璃层。