TWI798724B - 具高穿透率顯示模組的電子裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具高穿透率顯示模組的電子裝置，包括：高穿透率顯示模組及光學指紋感測模組。所述高穿透率顯示模組具有多個像素單元，各像素單元包括非透光區及透光區，且非透光區可形成第一光線。所述光學指紋感測模組配置於高穿透率顯示模組的下方。其中，非透光區具有反射層，所述反射層用以反射第一光線，使第一光線投射至指紋，隨後自指紋反射並穿過透光區而傳遞至光學指紋感測模組。

Description

具高穿透率顯示模組的電子裝置

本發明係關於一種電子裝置，尤指一種具高穿透率顯示模組的電子裝置。

有機發光二極體顯示模組已被廣泛地應用於小體積的電子裝置，例如：遊戲機、手機、PDA、智慧手錶或智慧手環等。依據有機發光二極體顯示模組的出光方式，大致可分為向上發光、向下發光及全穿透式發光等模式。

由於有機發光二極體顯示模組具有輕、薄的特性，因此常會搭配光學指紋辨識模組一起使用。於習知技術中，如圖1A與圖1B所示，電子裝置9包括顯示模組90及光學指紋感測模組91，光學指紋感測模組91配置於顯示模組90的下方。其中，顯示模組90具有阻隔層901，及由阻隔層901區隔出來的多個非穿透式的像素單元902。當使用者將手指H貼靠在顯示模組90上進行指紋辨識時，像素單元902會朝向手指H投射一光線L91，並形成垂直反射的光線L92及漫射的光線L93。其中，垂直反射的光線L92無法穿透像素單元902，僅有部分漫射的光線L93可穿透阻隔層901而傳遞至光學指紋感測模組91。然而，光線L91容易和光線L93產生破壞性的干涉；而光線L92容易和光線L93產生建設性的干涉，進而導致光學指紋感測模組91對於指紋光訊號的誤判。

是以，如何提供一種可避免光學指紋感測模組誤判，並提升指紋辨識精確度的電子裝置，為本發明欲解決的技術課題。

本發明之主要目的，在於提供一種具高穿透率顯示模組的電子裝置，其高穿透率顯示模組之設計可有效避免光學指紋感測模組的誤判，並進一步提升指紋辨識精確度。

為達前述之目的，本發明提供一種具高穿透率顯示模組的電子裝置，包括：高穿透率顯示模組，具有多個像素單元，各像素單元包括非透光區及透光區，非透光區可形成第一光線；以及光學指紋感測模組，配置於高穿透率顯示模組的下方；其中，非透光區具有反射層，反射層用以反射第一光線，使第一光線投射至指紋，隨後自指紋反射並穿過透光區而傳遞至光學指紋感測模組。

於上述較佳實施方式中，其中反射層具有多個反射微結構，反射微結構用以使第一光線朝向多角度方向反射。

於上述較佳實施方式中，其中反射層的材質為：鉬鉭合金、鉬或銅。

於上述較佳實施方式中，其中反射微結構的形狀為：半圓體、曲面體或菱形。

於上述較佳實施方式中，其中高穿透率顯示模組包括：透光基板； 多個第一電極串列，形成於透光基板之上且沿第一方向延伸設置； 第一阻隔層，覆蓋第一電極串列，並形成多個像素區，各像素區包括非透光區及透光區，各第一電極串列部分地顯露於非透光區，透光基板上表面部分地顯露於透光區； 多個第二阻隔層，形成於第一阻隔層之上並位於像素區之間； 有機發光材料層，形成於第一阻隔層及第二阻隔層之上，並於非透光區形成第一發光區；以及 多個第二電極串列，形成於有機發光材料層之上，且沿第二方向延伸設置； 其中，反射層形成於透光基板與第一電極串列之間，且各反射層係對應於各非透光區，且第一發光區用以產生第一光線。

於上述較佳實施方式中，其進一步包括波導層，波導層形成於第一電極串列與反射層之間。

於上述較佳實施方式中，其中第一電極串列的材質為金屬氧化物，第二電極串列的材質為功函數小於5.2電子伏特的導電金屬。

於上述較佳實施方式中，其進一步包括電子紙層，電子紙層配置於高穿透率顯示模組之上，第一光線可投射至電子紙層並作為電子紙層的背光光源。

於上述較佳實施方式中，其中高穿透率顯示模組包括： 透光基板； 多個第一電極串列，形成於透光基板之上且沿第一方向延伸設置； 多個第三電極串列，形成於該透光基板之上，且平行地配置於第一電極串列的一側； 第一阻隔層，覆蓋第一電極串列及第三電極串列，並形成多個像素區，各像素區包括非透光區及透光區，各第一電極串列部分地顯露於非透光區，各第三電極串列部分地顯露於透光區； 多個第二阻隔層，形成於第一阻隔層之上並位於像素區之間； 有機發光材料層，形成於第一阻隔層及第二阻隔層之上，並於非透光區形成第一發光區，及於透光區形成第二發光區；以及 多個第二電極串列，形成於有機發光材料層之上，且沿第二方向延伸設置； 其中，反射層設置於透光基板與第一電極串列之間，且各反射層係對應於各非透光區，且第一發光區用以產生第一光線，第二發光區用以產生第二光線。

於上述較佳實施方式中，其進一步包括波導層，波導層形成於第一電極串列與反射層之間。

於上述較佳實施方式中，其中第一電極串列及第三電極串列的材質為金屬氧化物，第二電極串列的材質為功函數小於5.2電子伏特的導電金屬。

於上述較佳實施方式中，其進一步包括控制模組，控制模組電性連接高穿透率顯示模組及光學指紋感測模組，控制模組用以於指紋偵測模式下驅動第一發光區產生第一光線，及於顯示模式下驅動第二發光區產生第二光線。

本發明的有益效果在於，利用高穿透率顯示模組中反射層的設置，使光線可以多角度的方向投射至指紋，減少光線之間破壞性干涉及建設性干涉的發生，進而降低光學指紋感測模組對於光訊號的誤判。另一方面，藉由像素單元內透光區的設置，使得光學指紋感測模組可接收到更多自指紋反射的光線，以進一步提升自指紋反射之光訊號的解析度，而可有效提升光學指紋感測模組對於指紋辨識的精確度。

本發明的優點及特徵以及達到其方法將參照例示性實施例及附圖進行更詳細的描述而更容易理解。然而，本發明可以不同形式來實現且不應被理解僅限於此處所陳述的實施例。相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的此些實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇。

本發明所提供之高穿透率顯示模組由被動有機發光二極體相關的製程所製作，而相關製程為本領域技術人員已知的技術，其製程細節在此就不再進行贅述。

首先，請參閱圖2A、圖2B及圖2C所示。圖2A係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第一實施例的俯視圖；圖2B係為圖2A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿A-A’線段之剖面示意圖；圖2C係為圖2A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿B-B’線段之剖面示意圖。需先說明的是，圖2B及圖2C均省略繪示了高穿透率顯示模組中的封裝元件及蓋板等習知結構。

所述具高穿透率顯示模組的電子裝置1包括：高穿透率顯示模組10及光學指紋感測模組11，而光學指紋感測模組11則配置於高穿透率顯示模組10的下方。所述高穿透率顯示模組10包括：透光基板101、反射層102、多個第一電極串列103、第一阻隔層104、多個第二阻隔層105、有機發光材料層106及多個第二電極串列107。其中，所述多個第一電極串列103形成於透光基板101之上，且沿第一方向延伸設置，於本實施例中，第一電極串列103係沿著X軸方向延伸設置。所述第一阻隔層104覆蓋於第一電極串列103之上，並同時形成多個像素區1041。而各像素區1041包括非透光區10411及透光區10412，且第一電極串列103會部分地顯露於非透光區10411，與本實施例中，第一電極串列103於對應於非透光區10411的位置形成一個呈方塊狀的接觸點；而透光基板101的上表面則會部分地顯露於透光區10412。本實施例雖僅提出在像素區1041的一個角落設置矩形之非透光區10411的實施方式，但於實際製作時，非透光區10411的形狀、數量及位置均可依據使用需求進行調整，並不以本實施例所提出的實施方式為限。

另一方面，反射層102則形成於透光基板101與第一電極串列103之間，且各反射層102的設置係對應於各非透光區10412，其中，反射層102的材質可為：鉬鉭合金、鉬或銅。

請繼續參閱圖2B及圖2C。所述多個第二阻隔層105呈倒梯形，並形成於第一阻隔層105之上，且位於像素區1041之間。所述有機發光材料層106形成於第一阻隔層104及第二阻隔層105之上，並於非透光區10412形成第一發光區1061。所述多個第二電極串列107形成於有機發光材料層106之上，且沿第二方向延伸設置，於本實施例中，第二電極串列107係沿著Y軸方向延伸設置。而二個第一阻隔層105之間的像素區1041即代表一個像素單元PX。

請參閱圖2D及圖2E所示。圖2D係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第一實施例作動的示意圖；圖2E係為圖2D中區域C之放大圖。於圖2D中，具高穿透率顯示模組的電子裝置1進一步包括一電子紙層12，且電子紙層12配置於高穿透率顯示模組10的上方。於圖2E中，第一發光區1061形成於第一電極串列103之上；第二電極串列107形成於第一發光區1061之上。第一電極串列103及第二電極串列107分別作為高穿透率顯示模組10的陽極及陰極，其中，第一電極串列103的材質為金屬氧化物，例如：氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅或二氧化錫；而第二電極串列107的材質為功函數小於5.2電子伏特(eV)的 導電金屬，例如：鋁或銀。所述第一發光區1061由下至上則包括：電洞注入層10612、發光層10611及電子傳輸層10613。

所述反射層102配置於第一電極串列103的下方，且具多個反射微結構1021。所述反射微結構1021的形狀為半圓體，但在其它可能的實施方式中，反射微結構1021亦可為曲面體、菱形或前述形狀的組合。另一方面，於本實施例中，反射層102與第一電極串列103之間另設置有波導層108，用以協助光線的傳導。

請繼續參閱圖2D及圖2E。當電力提供予高穿透率顯示模組10時，第一發光區1061的發光層10611會受到激發，同時向上、下發射第一光線L11、L12。而反射層102上的反射微結構1021則用以反射向下發射的第一光線L12，使第一光線L2朝向多角度方向反射。隨後，第一光線L11、L12便可穿透電子紙層12，並投射至手指H的指紋P。而自指紋P反射的第一光線L3則依序穿透電子紙層12及高穿透率顯示模組10的透光區10412，而傳遞至光學指紋感測模組11。需說明的是，第一光線L3除了可穿透透光區10412之外，亦可穿透第一阻隔層104、第二阻隔層105而傳遞至光學指紋感測模組11。另一方面，由於電子紙層12並無法自主發光，因此投射至電子紙層12的第一光線L11、L12便可作為電子紙層12的背光光源。

本案設計利用高穿透率顯示模組10中反射層102的設置，使第一光線L12可以多角度的方向投射至指紋，而可減少第一光線L12、L13之間干涉現象的發生，進而降低光學指紋感測模組11對於光訊號的誤判。另一方面，藉由像素單元PX內透光區10412的設置，使得光學指紋感測模組11可接收到更多自指紋P反射的第一光線L13，以進一步提升自指紋P反射之光訊號的解析度，而可有效提升光學指紋感測模組11對於指紋辨識P的精確度。

請參閱圖3A、圖3B及圖3C所示。圖3A係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第二實施例的俯視圖；圖3B係為圖3A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿A-A’線段之剖面示意圖；圖3C係為圖3A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿B-B’線段之剖面示意圖。圖3A至圖3C之第三實施例中的各元件及功能與圖2A至圖2C中之第二實施例相同，在此就不再進行贅述，唯，差異之處在於，具高穿透率顯示模組的電子裝置1其進一步包括一控制模組13。所述控制模組13為一種微控制器(Microcontroller Unit, MCU)，其電性連接高穿透率顯示模組10及光學指紋感測模組11。另一方面，高穿透率顯示模組10另包括多個第三電極串列109。所述第三電極串列109形成於透光基板101之上，且平行地配置於第一電極串列103的一側(如圖3A所示)，於本實施例中，第一電極串列103亦於對應於非透光區10411的位置形成一個呈方塊狀的接觸點；而第三電極串列109則會形成對應於所述方塊狀接觸點的凹部。所述第三電極串列109部分地顯露於透光區10412，而有機發光材料層106則可於透光區10412形成第二發光區1062，其中，第二發光區1062與第一發光區1061的結構相同，而第三電極串列109與第一電極串列103的材質相同。

請參閱圖3D及圖3E。圖3D及圖3E係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第二實施例作動的示意圖。於圖3D中，當欲進行指紋辨識時，控制模組13可切換至指紋偵測模式，並提供電力予第一電極串列103，以藉此激發第一發光區1061產生第一光線L11、L12，而反射的第一光線L13可穿透透光區10412、第二阻隔層105及第一阻隔層104，最後傳遞至光學指紋感測模組11來進行指紋辨識。

於圖3E中，當控制模組13切換至顯示模式時，可提供電力予第三電極串列109，以藉此激發第二發光區1062產生第二光線L21來顯示影像，此時高穿透率顯示模組10便可做為影像顯示之用。

相較於習知技術，本發明所提供之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其利用高穿透率顯示模組中反射層的設置，使光線可以多角度的方向投射至指紋，減少光線之間破壞性干涉及建設性干涉的發生，進而降低光學指紋感測模組對於光訊號的誤判。另一方面，藉由像素單元內透光區的設置而可供更多光線的通過，使得光學指紋感測模組可接收到更多自指紋反射的光線，以進一步提升自指紋反射之光訊號的解析度，而可有效提升光學指紋感測模組對於指紋辨識的精確度；故，本發明實為一極具產業價值之創作。

本發明得由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護。

C:區域

H:手指

L91、L92、L93:光線

L11、L12、L13:第一光線

L21:第二光線

P                                           指紋 PX                                        像素單元 1                                           具高穿透率顯示模組的電子裝置 10                                         高穿透率顯示模組 101                                       透光基板 102                                       反射層 1021                                     反射微結構 103                                       第一電極串列 104                                       第一阻隔層 1041                                     像素區 10411                                   非透光區 10412                                   透光區 105                                       第二阻隔層 106                                       有機發光材料層 1061                                     第一發光區 10611                                   發光層 10612                                   電洞注入層 10613                                   電子傳輸層 1062                                     第二發光區 107                                       第二電極串列 108                                       波導層 109                                       第三電極串列 12                                         電子紙層 13                                         控制模組

圖1A：係為習知具高穿透率顯示模組的電子裝置的俯視圖；

圖1B：係為習知具高穿透率顯示模組的電子裝置作動的示意圖；

圖2A：係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第一實施例的俯視圖；

圖2B：係為圖2A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿A-A’線段之剖面示意圖；

圖2C：係為圖2A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿B-B’線段之剖面示意圖；

圖2D：係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第一實施例作動的示意圖；

圖2E：係為圖2D中區域C之放大圖；

圖3A：係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第二實施例的俯視圖；

圖3B：係為圖3A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿A-A’線段之剖面示意圖；

圖3C：係為圖3A的具高穿透率顯示模組的電子裝置沿B-B’線段之剖面示意圖；以及

圖3D及圖3E：係為本發明所提供具高穿透率顯示模組的電子裝置之第二實施例作動的示意圖。

C                                          區域 H                                          手指 L11、L12、L13                  第一光線 P                                           指紋 PX                                       像素單元 1                                           具高穿透率顯示模組的電子裝置 10                                         高穿透率顯示模組 101                                       透光基板 102                                       反射層 103                                       第一電極串列 104                                       第一阻隔層 1041                                     像素區 10411                                   非透光區 10412                                   透光區 105                                       第二阻隔層 106                                       有機發光材料層 1061                                     第一發光區 107                                       第二電極串列

Claims (11)

1. 一種具高穿透率顯示模組的電子裝置，包括：一高穿透率顯示模組，具有複數個像素單元，各該像素單元包括至少一非透光區及一透光區，該高穿透率顯示模組包括：一透光基板；複數個第一電極串列，形成於該透光基板之上且沿一第一方向延伸設置；一第一阻隔層，覆蓋該些第一電極串列，並形成複數個像素區，各該像素區包括該至少一非透光區及該透光區，各該第一電極串列部分地顯露於該至少一非透光區，該透光基板上表面部分地顯露於該透光區；複數個第二阻隔層，形成於該第一阻隔層之上並位於該些像素區之間；一有機發光材料層，形成於該第一阻隔層及該些第二阻隔層之上，並於該至少一非透光區形成一第一發光區；以及複數個第二電極串列，形成於該有機發光材料層之上，且沿一第二方向延伸設置；以及一光學指紋感測模組，配置於該高穿透率顯示模組的下方；其中，一反射層形成於該透光基板與該些第一電極串列之間，且各該反射層係對應於各該非透光區，該第一發光區用以產生一第一光線，該反射層用以反射該第一光線，使該第一光線投射至一指紋，隨後自該指紋反射並穿過該透光區而傳遞至該光學指紋感測模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其中該反射層具有複數個反射微結構，該些反射微結構用以使該第一光線朝向多角度方向反射。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其中該反射層的材質為：鉬鉭合金、鉬或銅。
4. 如申請專利範圍第2項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其中該些反射微結構的形狀為：半圓體、曲面體或菱形。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其進一步包括一波導層，該波導層形成於該些第一電極串列與該反射層之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其中該些第一電極串列的材質為金屬氧化物，該些第二電極串列的材質為功函數小於5.2電子伏特的導電金屬。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其進一步包括一電子紙層，該電子紙層配置於該高穿透率顯示模組之上，該第一光線可投射至該電子紙層並作為該電子紙層的背光光源。
8. 一種具高穿透率顯示模組的電子裝置，包括：一高穿透率顯示模組，具有複數個像素單元，各該像素單元包括至少一非透光區及一透光區，該高穿透率顯示模組包括：一透光基板；複數個第一電極串列，形成於該透光基板之上且沿一第一方向延伸設置；複數個第三電極串列，形成於該透光基板之上，且平行地配置於該些第一電極串列的一側；一第一阻隔層，覆蓋該些第一電極串列及該些第三電極串列，並形成複數個像素區，各該像素區包括該至少一非透光區及該透光區，各該第一電極串列部分地顯露於該至少一非透光區，各該第三電極串列部分地顯露於該透光區；複數個第二阻隔層，形成於該第一阻隔層之上並位於該些像素區之間； 一有機發光材料層，形成於該第一阻隔層及該些第二阻隔層之上，並於該至少一非透光區形成一第一發光區，及於該透光區形成一第二發光區；以及複數個第二電極串列，形成於該有機發光材料層之上，且沿一第二方向延伸設置；以及一光學指紋感測模組，配置於該高穿透率顯示模組的下方；其中，一反射層設置於該透光基板與該些第一電極串列之間，且各該反射層係對應於各該非透光區，且該第一發光區用以產生一第一光線，該第二發光區用以產生一第二光線，該反射層用以反射該第一光線，使該第一光線投射至一指紋，隨後自該指紋反射並穿過該透光區而傳遞至該光學指紋感測模組。
9. 如申請專利範圍第8項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其進一步包括一波導層，該波導層形成於該些第一電極串列與該反射層之間。
10. 如申請專利範圍第8項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其中該些第一電極串列及該些第三電極串列的材質為金屬氧化物，該些第二電極串列的材質為功函數小於5.2電子伏特的導電金屬。
11. 如申請專利範圍第8項所述之具高穿透率顯示模組的電子裝置，其進一步包括一控制模組，該控制模組電性連接該高穿透率顯示模組及該光學指紋感測模組，該控制模組用以於一指紋偵測模式下驅動該第一發光區產生該第一光線，及於一顯示模式下驅動該第二發光區產生該第二光線。

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