CN214375687U - 具有指纹感测功能的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种具有指纹感测功能的显示装置，包括光源模块、液晶层、驱动电路层以及彩色滤光层。光源模块适于提供照明光束至手指以产生具有指纹讯息的感测光束。液晶层配置于照明光束的传递路径上，液晶层具有顶面与底面。驱动电路层配置于液晶层的底面，驱动电路层包括多个感光组件，用以接收感测光束。彩色滤光层配置于液晶层的顶面。彩色滤光层包括基板、多个滤光单元以及多个阻光件。基板包括多个开口，且多个开口的位置在垂直方向上重迭于多个感光组件的位置，其中多个阻光件分别由多个开口的周围朝底面延伸。

Description

具有指纹感测功能的显示装置
技术领域
本实用新型涉及一种电子装置，且特别是有关于一种具有指纹感测功能的显示装置。
背景技术
现有市面上的液晶显示电子装置中，无内嵌指纹功能。而指纹感测模块需要以外挂(add-on)的方式贴合在显示屏幕的下方或外侧周围。具体而言，在智能型手机中，指纹感测模块安放在智能型手机的实体功能键或手机机身背部下方的指纹感测区区下方，以能采集手指指纹信息。
实用新型内容
本实用新型提供一种显示装置，具有大面积的感测指纹区域。
本实用新型提供一种显示装置，包括光源模块、液晶层、驱动电路层以及彩色滤光层。光源模块适于提供照明光束至手指以产生具有指纹讯息的感测光束。液晶层配置于照明光束的传递路径上，液晶层具有顶面与底面。驱动电路层配置于液晶层的底面，驱动电路层包括多个感光组件，用以接收感测光束。彩色滤光层配置于液晶层的顶面，彩色滤光层包括基板、多个滤光单元以及多个阻光件，基板包括多个开口，且多个开口的位置在垂直方向上重迭于多个感光组件的位置，其中多个阻光件分别由多个开口的周围朝底面延伸。
基于上述，在本新型创作的显示装置中，显示装置包括光源模块、液晶层、驱动电路层以及彩色滤光层，彩色滤光层包括基板、多个滤光单元以及多个阻光件。基板包括多个开口，且这些开口的位置在垂直方向上重迭于上述感光组件的位置。因此，感光组件可接收传递经过开口的感测光束。而上述的阻光件分别由多个开口的周围朝底面延伸。因此，显示装置藉由垂直延伸的阻光件结构，可阻挡在液晶层中所传递的非感测光传递至感光组件。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的显示装置的剖面示意图；
图2为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图；
图3为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图；
图4为本实用新型另一实施例的显示装置的剖视示意图；
图5A及图5B分别为本新型创作另一实施例的显示装置的俯视示意图及剖视示意图。
附图标记说明：
100,100A,100B,100C,100D：显示装置；
110：光源模块；
120：液晶层；
130：驱动电路层；
132：感光组件；
140,140A：彩色滤光层；
142：基板；
144,144A,144B,144C：阻光件；
150：保护盖板；
210：第一部；
220：第二部；
B,G,R：滤光单元；
C1：滤蓝光组件；
C2：滤绿光组件；
D1,D2：尺寸；
F：手指；
L1：照明光束；
L2：感测光束；
O：开口；
S1：顶面；
S2：底面。
具体实施方式
以下将配合所附图式对于本实用新型的实施例进行详细说明。可以理解，所附图式是用于描述和解释目的，而非限制目的。为了清楚起见，组件可能并未依照实际比例加以绘示。此外，可能在部份图式省略一些组件和/或组件符号。说明书和图式中，相同或相似的组件符号用于指示相同或相似的组件。当叙述一组件「设置于」、「连接」…另一组件时，在未特别限制的情况下，所述组件可以是「直接设置于」、「直接连接」…另一组件，也可以存在中介组件。能够预期，一实施例中的元素和特征，在可行的情况下，能纳入至另一实施例中并带来益处，而未对此作进一步的阐述。
图1为本新型创作一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图1。本实施例提供一种显示装置100，包括光源模块110、液晶层120、驱动电路层130以及彩色滤光层140。本实施例的显示装置100还包括保护盖板150，配置于彩色滤光层140上方。本实施例的显示装置100为具有液晶显示器(Liquid-Crystal Display，LCD)的电子装置，例如是智能型手机、平板、计算机或一般显示器等，本新型创作并不限于此。
光源模块110适于提供照明光束L1至手指F以产生具有指纹讯息的感测光束L2。具体而言，光源模块110为提供光束的背光模块，其可由发光组件，导光板，反射片及/或其他光学组件所组成，发光组件例如为冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)、次毫米发光二极管(MiniLight-Emitting Diode，Mini LED)或微发光二极管(Micro Light-Emitting Diode，MicroLED)，本新型创作并不限于此。
液晶层120配置于照明光束L1的传递路径上。液晶层120具有顶面S1与底面S2。液晶层120内包括多个液晶分子，适于藉由施加电压而转动，进而控制在不同的显示画素位置中所传递的照明光束L1通过。
驱动电路层130配置于液晶层120，且连接于液晶层120的底面S2。详细而言，驱动电路层130包括多个感光组件132，用以接收感测光束L2，多个感光组件132延伸至液晶层120内，如图1所显示。换句话说，本实施例为一个嵌入式(In-Cell)的指纹感测液晶显示装置，其感光组件132位于液晶层120内。
彩色滤光层140配置于液晶层120，且连接于液晶层120的顶面S1。彩色滤光层140包括基板142、多个滤光单元R、G、B以及多个阻光件144，其中基板142包括多个开口O。滤光单元R、G、B分别例如是由滤红光材料、滤绿光材料以及滤蓝光材料。在此需说明的是，所谓滤单一色光材料是指，此材料可让此单一色光通过而反射其他色光。多个开口O的位置在垂直方向上重迭于多个感光组件132的位置，且开口O的尺寸D1大于感光组件132的尺寸D2，因此可使感光组件132接收传递通过开口O的感测光束L2。其中，多个阻光件144分别由多个开口O的周围朝液晶层120的底面S2延伸。在本实施例中，阻光件144的延伸长度(即在垂直方向上的长度)为液晶层120厚度的70％至90％之间，但本新型创作并不限于此。此外，在本实施例中，阻光件144可为筒状结构，并可整合于制作彩色滤光层140的基板142的制程中。但亦可于另外制程中加工形成，本新型创作亦不限于此。
详细而言，在本实施例中，阻光件144滤除部分波长范围的光或阻挡所有波长范围的光。举例而言，在本实施例中，阻光件144例如由黑色材料或吸光材料制成，故阻挡所有波长范围的光。在本实施例中，阻光件144可选用与彩色滤光层140的基板142中与滤光单元R、G、B不同的部份(即黑矩阵)的相同材料制作而成，本新型创作并不限于此。因此，本实施例藉由垂直延伸的阻光件144结构，可阻挡在液晶层120中所传递的非感测光传递至感光组件132。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。
除此以外，可进一步省略装置的非显示区域，进而减少装置厚度且增加整体显示面积，以达到实现全版显示屏幕的目的，进而有更多可运用的内置空间(例如是增加电池的体积以应用于5G的智能型手机中)。另更值得一提的是，此种降低环境强光以提升感测效果的做法，可于制作液晶层120的制程中同时完成，故无需增加额外设备的花费成本。
图2为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图2。本实施例的显示装置100A类似于图1所显示的显示装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，显示装置100A的多个阻光件144A例如由滤蓝绿光材料(或称滤青光材料)制成，用以仅让蓝光及绿光通过。但在其他实施例中，亦可选用滤蓝光材料或滤绿光材料制成，且可选用多个且不同的滤光材料依照实际需求，依比例组合而成，本新型创作并不限于此。因此，本实施例可藉由垂直延伸的阻光件144A结构，滤除在液晶层120中所传递的环境中的非感测光，以防止传递至感光组件132。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。
图3为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图3。本实施例的显示装置100B类似于图1所显示的显示装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，显示装置100B的多个阻光件144B包括第一部210与第二部220，且第一部210与第二部220长度比例约为1:1，且分别用以滤除不同波长范围的光。具体而言，本实施例的阻光件144B由两不同滤光材料构成。举例而言，第一部210例如是由滤蓝光材料制成，用以仅让蓝光通过。第二部220由滤绿光材料制成，用以仅让绿光通过。当然，本实施例的第一部210或第二部220亦可选择黑色材料或吸光材料制成。因此，本实施例可藉由垂直延伸的阻光件144B结构，滤除在液晶层120中所传递的环境中的非感测光，以防止传递至感光组件132。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。
图4为本新型创作另一实施例的显示装置的剖视示意图。请参考图4。本实施例的显示装置100C类似于图3所显示的显示装置100B。两者不同之处在于，在本实施例中，阻光件144C的第一部210与第二部220长度不同，且第一部210长度比例约占阻光件整体长度70％以上。具体而言，第一部210由滤蓝绿光材料制成，用以仅让蓝光及绿光通过，且第二部220由黑色材料或吸光材料制成。因此，本实施例可藉由垂直延伸的阻光件144C结构，滤除在液晶层120中所传递的环境中的非感测光，以防止传递至感光组件132。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。在不同实施例中，多个阻光件144C可使用任意数量的遮光组件210及滤光组件220以任意方式排列形成，本新型创作并不限于此。
在其他的实施例中，亦可以设计阻光件包括第一部、第二部与第三部，且第一部、第二部及第三部长度可相同或不同，举例来说，第一部、第二部及第三部长度比例可为1:1:1，或是依据实际需求设计各部长度比例。另外，第一部、第二部及第三部分别用以滤除不同波长范围的光。换句话说，即第一部、第二部及第三部分别由不同滤光材料制成，但本新型创作并不限于此。除此之外，在一实施例中，亦可将上述实施例中第一部、第二部及第三部的至少其中一者选用黑色材料或吸光材料制成，用以阻挡所有波长范围的光，但本新型创作亦不限于此。另值得一提的是，上述任意实施例中所教示的阻光件可视需求任意组合，可使用相似或不同的材料组合，且还可视需求而设计不同的分布方式以形成不同的配置，或可视需求而设计不同的长度比例，本新型创作皆不以此为限。
图5A及图5B分别为本新型创作另一实施例的显示装置的俯视示意图及剖视示意图。请参考图5A及图5B。本实施例的显示装置100D类似于图1所显示的显示装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，显示装置100D的彩色滤光层140A还包括多个滤蓝光组件C1以及多个滤绿光组件C2，且多个开口O内配置多个滤蓝光组件C1与多个滤绿光组件C2中的其中一个。具体而言，在本实施例中，滤蓝光组件C1的材料与滤光单元B相同，由滤蓝光材料制成，而滤绿光组件C2则与滤光单元G相同，由滤绿光材料制成。在本实施例中，滤光单元R、G、B的数量与开口O的数量的比为3：1，意即，每一显示画素(由一组滤光单元R、G、B及对应的液晶层所构成)配置一滤光组件(滤蓝光组件C1或滤绿光组件C2)。而开口O在基板142上的占有面积(即滤蓝光组件C1与滤绿光组件C2的面积)大于基板142的面积的25％。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。在不同的实施例中，滤绿光组件C2的数量可大于滤蓝光组件C1的数量，可进一步提升阻挡环境强光的效果，但本新型创作并不限于此。
在其他实施例中，彩色滤光层140A的滤蓝光组件C1与滤绿光组件C2呈规则性排列。举例而言，滤蓝光组件C1与滤绿光组件C2可以棋盘状排列、斜条纹排列或菱形格状排列，本新型创作并不限于此。
综上所述，在本实用新型的显示装置中，显示装置包括光源模块、液晶层、驱动电路层以及彩色滤光层，彩色滤光层包括基板、多个滤光单元以及多个阻光件。基板包括多个开口，且这些开口的位置在垂直方向上重迭于上述感光组件的位置。因此，感光组件可接收传递经过开口的感测光束。而上述的阻光件分别由多个开口的周围朝底面延伸。因此，显示装置藉由垂直延伸的阻光件结构，可阻挡在液晶层中所传递的非感测光传递至感光组件。如此一来，在指纹感测时，可阻挡环境强光，降低噪声干扰，进而提升感测效果。
虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
光源模块，适于提供照明光束至手指以产生具有指纹讯息的感测光束；
液晶层，配置于所述照明光束的传递路径上，所述液晶层具有顶面与底面；
驱动电路层，配置于所述液晶层的所述底面，所述驱动电路层包括多个感光组件，用以接收所述感测光束；以及
彩色滤光层，配置于所述液晶层的所述顶面，所述彩色滤光层包括基板、多个滤光单元以及多个阻光件，所述基板包括多个开口，且所述多个开口的位置在垂直方向上重迭于所述多个感光组件的位置，其中所述多个阻光件分别由所述多个开口的周围朝所述底面延伸。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个感光组件延伸至所述液晶层内。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个阻光件的延伸长度为所述液晶层的厚度的70％至90％之间。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个阻光件为筒状结构。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个阻光件滤除部分波长范围的光或阻挡所有波长范围的光。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个阻光件包括第一部与第二部，所述第一部与所述第二部分别用以滤除不同波长范围的光。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一部与所述第二部的长度比例为1:1。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一部的长度占所述多个阻光件的长度的70％以上。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一部及所述第二部的其中之一滤除蓝光、绿光或蓝绿光，且所述第一部及所述第二部的其中另一所滤除的光与上述所滤除的光的波长范围不同。
10.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一部或所述第二部用以阻挡所有波长范围的光。
11.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述多个阻光件还包括第三部，所述第一部、所述第二部及所述第三部分别用以滤除不同波长范围的光。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述第一部、所述第二部与所述第三部的长度比例为1:1:1。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述第一部、所述第二部及所述第三部中的至少其中一者阻挡所有波长范围的光。
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