顯示模組和電子設備的製作方法

2023-06-10 01:10:41

本公開涉及距離感應技術領域，尤其涉及一種顯示模組和一種電子設備。

背景技術：

目前手機中的超聲波指紋識別結構，一般是在物理按鍵上設置機械結構的超聲波傳感器。由於在物理按鍵的位置處需要設置超聲波傳感器和物理按鍵，而且機械結構的超聲波傳感器的厚度較大，會導致手機上蓋板下方的空間較大，容易導致手機的整體結構不穩定，並且不利於手機的輕薄化。

技術實現要素：

本公開提供一種顯示模組和一種電子設備，以解決相關技術中的不足。

根據本公開實施例的第一方面，提供一種顯示模組，包括：

顯示面板，所述顯示面板的有效發光區域包括透光層和設置在相鄰透光層之間的遮光層；

超聲波發射層，用於向所述顯示面板的出光側發出超聲波；

超聲波接收層，用於根據指紋反射至所述顯示模組的超聲波；

其中，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層間隔地與所述遮光層對應設置；

處理器，用於根據所述超聲波接收層接收到的超聲波確定指紋圖形。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層設置在所述遮光層的同側。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層設置在所述遮光層靠近所述出光側的一側。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層設置在所述遮光層的異側。

可選地，上述顯示模組還包括：

第一導線，與所述超聲波發射層設置在所述遮光層的同層，連接於所述超聲波發射層和驅動電路，用於將所述驅動電路的驅動信號傳輸至所述超聲波發射層；

第二導線，與所述超聲波接收層設置在所述遮光層的同側，連接於所述超聲波接收層和所述處理器，用於將所述電信號傳輸至所述處理器。

可選地，所述超聲波發射層和所述遮光層的厚度之和等於所述透光層的厚度，所述超聲波接收層和所述遮光層的厚度之和等於所述透光層的厚度。

可選地，所述顯示面板為液晶顯示面板，所述顯示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括色阻片和設置在相鄰色阻片之間的黑矩陣，所述色阻片為所述透光層，所述黑矩陣為所述遮光層。

可選地，所述顯示面板為有機發光顯示面板，所述顯示面板包括有機發光材料層和設置在相鄰有機發光材料層之間的像素界定層，所述有機發光材料層為所述透光層，所述像素界定層為所述遮光層。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層的材料為壓電聚偏氟乙烯。

根據本公開實施例的第二方面，提供一種電子設備，包括：

處理器；

用於存儲處理器可執行指令的存儲器；

其中，所述電子設備還包括顯示模組，所述顯示模組包括：

顯示面板，所述顯示面板的有效發光區域包括透光層和設置在相鄰透光層之間的遮光層；

超聲波發射層，用於向所述顯示面板的出光側發出超聲波；

超聲波接收層，用於接收指紋反射至所述顯示模組的超聲波；

其中，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層間隔地與所述遮光層對應設置；

處理器，用於根據所述超聲波接收層接收到的超聲波確定指紋圖形。

本公開的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

根據上述實施例可知，由於超聲波發射層和超聲波接收層均為層結構，因此可以在形成顯示面板各層結構的圖案化工藝過程中，也通過圖案化工藝形成超聲波接收層和超聲波發射層，相對於相關技術中機械結構的超聲波傳感器，可以方便地設置在同為層結構的顯示模組中，並且其厚度相對於機械結構的超聲波傳感器要薄得多，從而對顯示模組所在電子設備厚度方向上的空間佔用也就較小，有利於電子設備的輕薄化。

另外，通過將超聲波發射層和超聲波接收層間隔地與遮光層對應設置，由於遮光層不透光，並且超聲波發射層和超聲波接收層的透光率也較低，因此可以避免超聲波發射層和超聲波接收層對顯示模組的出光率造成影響。

並且，超聲波發射層和超聲波接收層都設置在顯示面板的有效發光區域，有利於提高顯示模組功能的集成度，減少顯示模組以外的功能元件，有利於提高屏幕在電子設備中所佔的比例，以及簡化製作電子設備的製作工藝。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本公開。

附圖說明

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，並與說明書一起用於解釋本公開的原理。

圖1是根據一示例性實施例示出的一種顯示模組的截面示意圖。

圖2是根據一示例性實施例示出的另一種顯示模組的截面示意圖。

圖3是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。

圖4是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。

圖5是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。

圖6是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。

圖7是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。

圖8是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。

圖9是根據一示例性實施例示出的一種顯示裝置的框圖。

具體實施方式

這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

根據本公開的第一個實施例，提出一種顯示模組，該顯示模組可以應用於手機、平板電腦等電子設備中，以下主要在該顯示模組應用於手機為例，對本公開的技術方案進行示例性說明。顯示模組包括：

顯示面板，所述顯示面板的有效發光區域包括透光層和設置在相鄰透光層之間的遮光層；

超聲波發射層，用於向所述顯示面板的出光側發出超聲波；

超聲波接收層，用於接收指紋反射至所述顯示模組的超聲波；

其中，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層間隔地與所述遮光層對應設置；

處理器，用於根據所述超聲波接收層接收到的超聲波確定指紋圖形。其中，處理器可以與超聲波接收層電連接，例如可以通過圖案化工藝形成的導線與超聲波接收層電連接。

在一個實施例中，上述顯示模組還可以包括控制組件，用於控制超聲波發射層在第一時段工作，控制超聲波接收層在第二時段工作，且第一時段和第二時段不重疊。據此，可以避免超聲波發射層發出的超聲波尚未被反射就被超聲波接收層接收到，從而可以保證確定指紋圖形的準確度。

在一個實施例中，由於超聲波發射層和超聲波接收層均為層結構，因此可以在形成顯示面板各層結構的圖案化工藝過程中，也通過圖案化工藝形成超聲波接收層和超聲波發射層，相對於相關技術中機械結構的超聲波傳感器，可以方便地設置在同為層結構的顯示模組中，並且其厚度相對於機械結構的超聲波傳感器要薄得多，從而對顯示模組所在電子設備厚度方向上的空間佔用也就較小，有利於電子設備的輕薄化。

另外，通過將超聲波發射層和超聲波接收層間隔地與遮光層對應設置，由於遮光層不透光，並且超聲波發射層和超聲波接收層的透光率也較低，因此可以避免超聲波發射層和超聲波接收層對顯示模組的出光率造成影響。

並且，超聲波發射層和超聲波接收層都設置在顯示面板的有效發光區域，有利於提高顯示模組功能的集成度，減少顯示模組以外的功能元件，有利於提高屏幕在電子設備中所佔的比例，以及簡化製作電子設備的製作工藝。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層設置在所述遮光層的同側。

圖1是根據一示例性實施例示出的一種顯示模組的截面示意圖。如圖1所示，在顯示面板為液晶顯示面板的情況下，顯示面板包括彩膜基板12，所述彩膜基板12包括色阻片121和設置在相鄰色阻片121之間的黑矩陣122，色阻片121為透光層，黑矩陣122為遮光層。也即超聲波發射層2和超聲波接收層3間隔地與黑矩陣12對應設置。

在一個實施例中，超聲波發射層2和超聲波接收層3可以如圖1所示設置在黑矩陣121之下，也可以根據需要設置在黑矩陣之上，並且超聲波發射層2和超聲波接收層3的數量之和可以如圖1所示與黑矩陣121的數量相等，也可以根據需要調整超聲波發射層和超聲波接收層的數量，例如可以超聲波發射層和超聲波接收層的數量之和為黑矩陣數量的1/2。其中，超聲波發射層的面積和超聲波接收層的面積可以分別等於黑矩陣的面積，一方面可以避免超聲波發射層對顯示模組的出光造成影響，另一方面可以保證較大的接收面積。

除了彩膜基板，顯示面板1還可以包括陣列基板11、液晶層13等層結構，並且在彩膜基板12之上還可以設置有保護層14。

在一個實施例中，由於超聲波接收層一般透光率較低，通過將超聲波接收層設置在與黑矩陣對應的位置，由於黑矩陣本身不透光，因此可以避免超聲波接收層對顯示模組的出光造成影響。而如圖1所示，由於超聲波具有良好的穿透性，因此將超聲波接收層設置在黑矩陣靠近背光模組的一側，也能夠保證從顯示模組外部射入顯示模組的超聲波穿透黑矩陣到達超聲波接收層。

圖2是根據一示例性實施例示出的另一種顯示模組的截面示意圖。如圖2所示，在顯示面板為有機發光顯示面板的情況下，所述顯示面板包括有機發光材料層4和設置在相鄰有機發光材料層4之間的像素界定層5，有機發光材料層4為透光層，像素界定層5為遮光層。也即超聲波發射層2和超聲波接收層3間隔地與像素界定層5對應設置。

在一個實施例中，超聲波發射層2和超聲波接收層3可以如圖2所示設置在像素界定層5之下，也可以根據需要設置在像素界定層之上，並且超聲波發射層2和超聲波接收層3的數量之和可以如圖2所示與像素界定層5的數量相等，也可以根據需要調整超聲波發射層和超聲波接收層的數量，例如可以超聲波發射層和超聲波接收層的數量之和為像素界定層數量的1/2。其中，超聲波發射層的面積和超聲波接收層的面積可以分別等於像素界定層的面積，一方面可以避免超聲波發射層對顯示模組的出光造成影響，另一方面可以保證較大的接收面積。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層設置在所述遮光層靠近所述出光側的一側。

圖3是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。如圖3所示，在圖1所示實施例的基礎上，超聲波發射層2和超聲波接收層3設置在黑矩陣122靠近出光側的一側。

在一個實施例，雖然超聲波具有良好的穿透性，但是黑矩陣仍然會對射出顯示模組以及從顯示模組外部射入顯示模組的超聲波造成一定影響，因此通過將超聲波發射層和超聲波接收層設置在黑矩陣靠近出光側的一側，也即如圖3所示設置在黑矩陣之上，可以避免黑矩陣影響射出顯示模組以及從顯示模組外部射入顯示模組的超聲波。

圖4是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。如圖4所示，在圖1所示實施例的基礎上，超聲波發射層2和超聲波接收層3設置在像素界定層5靠近出光側的一側。

在一個實施例，雖然超聲波具有良好的穿透性，但是像素界定層仍然會對射出顯示模組以及從顯示模組外部射入顯示模組的超聲波造成一定影響，因此通過將超聲波發射層和超聲波接收層設置在像素界定層靠近出光側的一側，也即如圖4所示設置在像素界定層之上，可以避免像素界定層影響射出顯示模組以及從顯示模組外部射入顯示模組的超聲波。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層設置在所述遮光層的異側。

圖5是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。如圖5所示，超聲波發射層2和所述超聲波接收層3可以分別設置在黑矩陣122的異側。

圖6是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。如圖6所示，超聲波發射層2和所述超聲波接收層3可以分別設置在像素界定層5的異側。

可選地，所述顯示模組還包括：

第一導線，與所述超聲波發射層設置在所述遮光層的同層，連接於所述超聲波發射層和驅動電路，用於將所述驅動電路的驅動信號傳輸至所述超聲波發射層；

第二導線，與所述超聲波接收層設置在所述遮光層的同側，連接於所述超聲波接收層和所述處理器，用於將所述電信號傳輸至所述處理器。

在圖5和圖6所示的實施例中，由於超聲波發射層和超聲波接收層位於遮光層的不同側，因此在為超聲波發射層和超聲波接收層分別設置導線時，用於連接超聲波發射層的第一導線和用於連接超聲波接收層的第二導線就可以設置在遮光層的不同側，從而簡化遮光層同側的布線，降低遮光層任一側形成布線的工藝難度。

可選地，所述超聲波發射層和所述遮光層的厚度之和等於所述透光層的厚度，所述超聲波接收層和所述遮光層的厚度之和等於所述透光層的厚度。

圖7是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。如圖7所示，超聲波發射層2和黑矩陣122的厚度之和等於色阻片121的厚度，超聲波接收層3和黑矩陣122的厚度之和等於色阻片121的厚度。

在一個實施例中，由於超聲波接收層和超聲波發射層的透光率較低，因此在其與黑矩陣位置對應的基礎上，其也能起到與黑矩陣相近的遮光作用，而進一步使其與黑矩陣的厚度之和等於色阻片的厚度，可以保證設置了超聲波接收層的彩膜基板厚度平整，而且不會增加彩膜基板的厚度，從而避免了增加顯示模組的厚度，有利於顯示模組的輕薄化。

圖8是根據一示例性實施例示出的又一種顯示模組的截面示意圖。如圖8所示，超聲波發射層2和像素界頂層5的厚度之和等於有機發光材料層4的厚度，超聲波接收層3和像素界頂層5的厚度之和等於有機發光材料層4的厚度。

在一個實施例中，由於超聲波接收層和超聲波發射層的透光率較低，因此在其與像素界定層位置對應的基礎上，其也能起到與像素界定層相近的遮光作用，而進一步使其與像素界定層的厚度之和等於色阻片的厚度，可以保證設置了超聲波接收層的基板厚度平整，而且不會增加基板的厚度，從而避免了增加顯示模組的厚度，有利於顯示模組的輕薄化。

可選地，所述顯示面板為液晶顯示面板，所述顯示面板包括彩膜基板，所述彩膜基板包括色阻片和設置在相鄰色阻片之間的黑矩陣，所述色阻片為所述透光層，所述黑矩陣為所述遮光層。

可選地，所述顯示面板為有機發光顯示面板，所述顯示面板包括有機發光材料層和設置在相鄰有機發光材料層之間的像素界定層，所述有機發光材料層為所述透光層，所述像素界定層為所述遮光層。

可選地，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層的材料為壓電聚偏氟乙烯。

在一個實施例中，壓電聚偏氟乙烯易於製成膜層結構，並且可以將電信號轉換為超聲波，以及將超聲波轉換為電信號。

對於裝置實施例而言，由於其基本對應於方法實施例，所以相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本公開方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性勞動的情況下，即可以理解並實施。

圖9是根據一示例性實施例示出的一種顯示裝置900的框圖。例如，裝置900可以是行動電話，計算機，數字廣播終端，消息收發設備，遊戲控制臺，平板設備，醫療設備，健身設備，個人數字助理等。

參照圖9，裝置900可以包括以下一個或多個組件：處理組件902，存儲器904，電源組件906，多媒體組件908，音頻組件910，輸入/輸出(I/O)的接口912，傳感器組件914，以及通信組件916。所述裝置還包括：顯示模組，所述顯示模組包括：顯示面板，所述顯示面板的有效發光區域包括透光層和設置在相鄰透光層之間的遮光層；超聲波發射層，用於向所述顯示面板的出光側發出超聲波；超聲波接收層，用於接收指紋反射至所述顯示模組的超聲波生成電信號；其中，所述超聲波發射層和所述超聲波接收層間隔地與所述遮光層對應設置；處理器，用於根據所述超聲波接收層接收到的超聲波確定指紋圖形。

處理組件902通常控制裝置900的整體操作，諸如與顯示，電話呼叫，數據通信，相機操作和記錄操作相關聯的操作。處理組件902可以包括一個或多個處理器920來執行指令，以完成上述的方法的全部或部分步驟。此外，處理組件902可以包括一個或多個模塊，便於處理組件902和其他組件之間的交互。例如，處理組件902可以包括多媒體模塊，以方便多媒體組件908和處理組件902之間的交互。

存儲器904被配置為存儲各種類型的數據以支持在裝置900的操作。這些數據的示例包括用於在裝置900上操作的任何應用程式或方法的指令，聯繫人數據，電話簿數據，消息，圖片，視頻等。存儲器904可以由任何類型的易失性或非易失性存儲設備或者它們的組合實現，如靜態隨機存取存儲器(SRAM)，電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)，可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)，可編程只讀存儲器(PROM)，只讀存儲器(ROM)，磁存儲器，快閃記憶體，磁碟或光碟。

電源組件906為裝置900的各種組件提供電力。電源組件906可以包括電源管理系統，一個或多個電源，及其他與為裝置900生成、管理和分配電力相關聯的組件。

多媒體組件908包括在所述裝置900和用戶之間的提供一個輸出接口的屏幕。在一些實施例中，屏幕可以包括液晶顯示器(LCD)和觸摸面板(TP)。如果屏幕包括觸摸面板，屏幕可以被實現為觸控螢幕，以接收來自用戶的輸入信號。觸摸面板包括一個或多個觸摸傳感器以感測觸摸、滑動和觸摸面板上的手勢。所述觸摸傳感器可以不僅感測觸摸或滑動動作的邊界，而且還檢測與所述觸摸或滑動操作相關的持續時間和壓力。在一些實施例中，多媒體組件908包括一個前置攝像頭和/或後置攝像頭。當裝置900處於操作模式，如拍攝模式或視頻模式時，前置攝像頭和/或後置攝像頭可以接收外部的多媒體數據。每個前置攝像頭和後置攝像頭可以是一個固定的光學透鏡系統或具有焦距和光學變焦能力。

音頻組件910被配置為輸出和/或輸入音頻信號。例如，音頻組件910包括一個麥克風(MIC)，當裝置900處於操作模式，如呼叫模式、記錄模式和語音識別模式時，麥克風被配置為接收外部音頻信號。所接收的音頻信號可以被進一步存儲在存儲器904或經由通信組件916發送。在一些實施例中，音頻組件910還包括一個揚聲器，用於輸出音頻信號。

I/O接口912為處理組件902和外圍接口模塊之間提供接口，上述外圍接口模塊可以是鍵盤，點擊輪，按鈕等。這些按鈕可包括但不限於：主頁按鈕、音量按鈕、啟動按鈕和鎖定按鈕。

傳感器組件914包括一個或多個傳感器，用於為裝置900提供各個方面的狀態評估。例如，傳感器組件914可以檢測到裝置900的打開/關閉狀態，組件的相對定位，例如所述組件為裝置900的顯示器和小鍵盤，傳感器組件914還可以檢測裝置900或裝置900一個組件的位置改變，用戶與裝置900接觸的存在或不存在，裝置900方位或加速/減速和裝置900的溫度變化。傳感器組件914可以包括接近傳感器，被配置用來在沒有任何的物理接觸時檢測附近物體的存在。傳感器組件914還可以包括光傳感器，如CMOS或CCD圖像傳感器，用於在成像應用中使用。在一些實施例中，該傳感器組件914還可以包括加速度傳感器，陀螺儀傳感器，磁傳感器，壓力傳感器或溫度傳感器。

通信組件916被配置為便於裝置900和其他設備之間有線或無線方式的通信。裝置900可以接入基於通信標準的無線網絡，如WiFi，2G或3G，或它們的組合。在一個示例性實施例中，通信組件916經由廣播信道接收來自外部廣播管理系統的廣播信號或廣播相關信息。在一個示例性實施例中，所述通信組件916還包括近場通信(NFC)模塊，以促進短程通信。例如，在NFC模塊可基於射頻識別(RFID)技術，紅外數據協會(IrDA)技術，超寬帶(UWB)技術，藍牙(BT)技術和其他技術來實現。

在示例性實施例中，裝置900可以被一個或多個應用專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位訊號處理設備(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、控制器、微控制器、微處理器或其他電子元件實現，用於執行上述方法。

在示例性實施例中，還提供了一種包括指令的非臨時性計算機可讀存儲介質，例如包括指令的存儲器904，上述指令可由裝置900的處理器920執行以完成上述方法。例如，所述非臨時性計算機可讀存儲介質可以是ROM、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光數據存儲設備等。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡公開的公開後，將容易想到本公開的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本公開的一般性原理並包括本公開未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本公開的真正範圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，本公開並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本公開的範圍僅由所附的權利要求來限制。