显示屏及电子设备的制作方法

专利检索2022-05-10  2



1.本技术涉及电子设备技术领域,特别是涉及显示屏及电子设备。


背景技术:

2.随着电子技术的发展,如手机、平板电脑等电子设备已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的一部分。显示屏作为电子设备的重要结构,直接影响电子设备的显示性能。
3.虽然可以利用对环境光进行侦测的方式,对显示屏的发光显示进行反馈调节,以此改善显示性能。然而,这也给整个显示屏的设置带来巨大挑战,例如,屏下传感器的结构设计,即在显示屏的背向显示侧设置传感器时,不仅会面临电子设备整体厚度增加而不利于轻薄化的问题,而且传感器容易受到显示屏出光的影响,导致侦测精度差的问题,显示屏无法获得良好的调节效果。而采取在电子设备的屏幕边缘区域设置传感器,虽然可以提高侦测精度,但又会面临黑边过大,屏占比小,导致画面显示效果不佳的问题。


技术实现要素:

4.本技术的提供一种电子设备,以解决如何在实现电子设备轻薄化的同时提升显示效果的技术问题。
5.一方面,本技术提供一种显示屏,包括:
6.显示面板,包括衬底、tft线路层和有机发光层,所述tft线路层形成于所述衬底,所述tft线路层包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管,所述有机发光层位于所述tft线路层的背向所述衬底的一侧,所述有机发光层包括oled发光单元,所述oled发光单元用于在所述第一薄膜晶体管的驱动下发光;
7.光传感器,形成于所述tft线路层,所述光传感器用于在所述第二薄膜晶体管的驱动下检测环境光;以及
8.遮光件,用于阻挡所述oled发光单元所发出的光进入所述光传感器。
9.上述的显示屏中,显示面板的衬底上形成的tft线路层包括多个第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管,利用多个第一薄膜晶体管对应地驱动多个oled发光单元发光,并利用第二薄膜晶体管驱动光传感器检测环境光,以便于对oled发光单元进行发光反馈调节,提高显示效果,且利用薄膜封装层覆盖多个所述oled发光单元和所述光传感器的这种封装方式,减少了光传感器在显示屏的厚度方向的叠层厚度,以利于轻薄化设计;由于遮光件可以阻挡所述oled发光单元所发出的光进入所述光传感器,从而可以尽可能地将光传感器靠近所述oled发光单元设置并维持良好的侦测精度,以便利用光传感器检测环境光线对显示面板显示效果进行反馈调节以提升显示效果的同时,减少显示屏的显示区外围的边框区,从而实现了窄边框设计,提升屏占比,从整体上改善画面显示效果。
10.另一方面,本技术提供一种电子设备,该电子设备包括上述的显示屏。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为一实施例提供的电子设备的立体示意图;
13.图2为一实施例的电子设备的显示屏的局部结构示意图;
14.图3为沿图2的i

i截面线的膜层结构剖示示意图;
15.图4为沿一实施例的电子设备的显示屏的像素及光传感器排布示意图;
16.图5为另一实施方式的电子设备的显示屏的膜层结构剖示示意图;
17.图6为一实施方式的电子设备的显示屏中,光传感器在第二薄膜晶体管上的叠层结构示意图;
18.图7为另一实施方式的电子设备的显示屏的膜层结构剖示示意图;
19.图8为再一实施方式的电子设备的显示屏的膜层结构剖示示意图;
20.图9为又一实施方式的电子设备的显示屏的膜层结构剖示示意图;
21.图10为一实施方式的电子设备的设备主体的结构示意图。
具体实施方式
22.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
23.作为在此使用的“电子设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置:
24.(1)经由有线线路连接方式,如经由公共交换电话网络(public switched telephone networks,pstn)、数字用户线路(digital subscriber line,dsl)、数字电缆、直接电缆连接;
25.(2)经由无线接口方式,如蜂窝网络、无线局域网(wireless local area network,wlan)、诸如dvb

h网络的数字电视网络、卫星网络、am

fm广播发送器。
26.被设置成通过无线接口通信的电子设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子设备:
27.(1)卫星电话或蜂窝电话;
28.(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(personal communications system,pcs)终端;
29.(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(global positioning system,gps)接收器的个人数字助理(personal digital assistant,pda);
30.(4)常规膝上型和/或掌上型接收器;
31.(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。
32.参阅图1所示,本技术实施例提供的一种电子设备,电子设备可以是手机或手环,也可以是平板电脑,在此不做限定。
33.电子设备包括显示屏100和设备主体200。显示屏100设置于设备主体200,以用于画面显示或触控操作。设备主体200内设置有如电池、电路板等元件,以满足电子设备相应功能使用需要,对于设备主体200的结构,在此不做限定。
34.显示屏100具有显示区100a和位于显示区100a外侧的边框区100b,需要说明的是,显示区100a指的是显示屏100工作时能够显示画面的区域。
35.结合图2和图3所示,显示屏100包括显示面板10、光传感器20和遮光件50。
36.显示面板10包括衬底11、tft(thin film transistor;薄膜晶体管)线路层12和有机发光层13。其中,衬底11可以采取pi(polyimide,聚亚酰胺)材料制成。tft线路层12形成于衬底11,tft线路层12包括多个第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122。有机发光层13位于tft线路层12的背向衬底11的一侧,有机发光层13包括多个oled(organic light emitting diode,有机发光二极管)发光单元13a,多个oled发光单元13a用于在多个第一薄膜晶体管121的驱动下发光。这里需要指出的是,多个oled发光单元13a所发出的光线穿透显示屏100外表面的区域界定上述的显示区100a,确切的说,显示屏100发光显示时,显示屏100用于显示画面的区域为显示区100a。
37.光传感器20形成于tft线路层12,光传感器20用于在第二薄膜晶体管122的驱动下检测环境光,以便电子设备根据光传感器20所侦测的环境光线的明暗或色温,对液晶面板的亮度或色温进行调节,改善显示画面质感。
38.继续参阅图2和图3所示,显示屏100包括薄膜封装层30,薄膜封装层30覆盖多个oled发光单元13a和光传感器20,从而将光传感器20与显示面板10的结构封装为一体,避免了光传感器20与显示面板10在厚度方向叠加,有利于实现了显示屏100的整体结构的轻薄化。
39.显示屏100包括屏幕盖板40,屏幕盖板40与薄膜封装层30相连接,以对显示面板10及光传感器20进行保护。屏幕盖板40的材质可以是塑料或玻璃,在此不做限定。
40.遮光件50用于阻挡oled发光单元13a所发出的光进入光传感器20,例如,遮光件50阻挡oled发光单元13a所发出的光从薄膜封装层30进入形成于tft线路层12的光传感器20。再例如,遮光件50阻挡经显示屏100的如薄膜封装层30、屏幕盖板40等层结构的表面的反射光进入光传感器20。本技术的显示屏100中,利用遮光件50可以很好地阻挡oled发光单元13a所发出的光进入光传感器20,从而避免光传感器20中的半导体器件受光照影响产生光生载流子,以利于提升光传感器20的侦测灵敏度,改善显示面板10的显示画面调节质量。
41.结合图3所示,以遮光件50可以阻挡oled发光单元13a所发出的光经屏幕盖板40反射至光传感器20为例,由于遮光件50可以阻挡屏幕盖板40的反射光进入光传感器20,从而光传感器20可以尽可能地靠近oled发光单元13a设置而不会受到反射光线的干扰,这种结构设置下,缩小了光传感器20与相邻的oled发光单元13a的距离d,以减少为设置光传感器20而预留的边框区100b域的宽度,实现窄边框显示效果,提升屏占比,从整体上改善画面显示效果。
42.结合图4所示,光传感器20在显示面板10的正投影位于边框区100b,从而在光传感器20尽可能靠近显示区100a设置,实现显示屏100的窄边框显示效果的同时,减少光传感器
20对显示区100a的占用,以维持显示区100a的整体画面质感。
43.需要说明的是,光传感器20的数量可以是1个,也可以是2个或2个以上。其设置位置可以是设置在显示屏100的顶侧或左右两侧。其中,显示屏100的顶侧是指电子设备竖直握持使用时,显示屏100的顶部边缘,相应地,左右两侧是以用户观察显示屏100的视角为参考,显示屏100的左侧边缘和右侧边缘。例如,结合图4所示,在一些实施方式中,显示屏100设置有3个光传感器20,其中,1个光传感器20设置在显示屏100的顶侧,即对应设置于显示区100a的顶侧边缘处。另外2个光传感器20分别设置在显示区100a的左右两侧边缘处。
44.光传感器20可以是环境光传感器,环境光传感器用于侦测环境光线的明暗,以便电子设备根据环境光传感器所侦测的环境光线的明暗,对显示面板10的亮度进行调节。
45.结合图5所示,在一些实施方式中,光传感器20也可以是具有彩色滤光片20a的色温传感器,色温传感器具有侦测环境光线的色温的性能,从而方便电子设备根据环境光线的色温调整显示面板10的色温,改善画面质感。
46.在一些实施方式中,第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122均为低温多晶硅薄膜晶体管,这样,便可以通过一次构图工艺形成第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122,简化制作流程,并降低工艺难度。
47.在另一些实施方式中,第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122中的一个为低温多晶硅薄膜晶体管,另一个为氧化物薄膜晶体管。在其他实施方式中,第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122中的至少一个为低温多晶硅

氧化物半导体混合集成(low temperature polycrystalline silicon and oxide,ltpo)的薄膜晶体管,即低温多晶硅和氧化物薄膜晶体管。对于第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的类型,在此不做限定。
48.第一薄膜晶体管121的多晶硅有源层(p

si)121a与第二薄膜晶体管122的多晶硅有源层122a位于同层,第一薄膜晶体管121的栅极121b与第二薄膜晶体管122的栅极122b位于同层,第一薄膜晶体管121的漏极121c与第二薄膜晶体管122的漏极122c位于同层。
49.具体地,在加工第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122时,可以先在衬底11上生成第一薄膜晶体管121的多晶硅有源层(p

si)121a及第二薄膜晶体管122的多晶硅有源层122a,使得两者同层。然后,在衬底11上沉积gi(gate insulator,栅极绝缘)层12a,以覆盖第一薄膜晶体管121的多晶硅有源层121a和第二薄膜晶体管122的多晶硅有源层122a,起到良好的绝缘效果。通过一次构图工艺,在gi层12a上制作第一薄膜晶体管121的栅极121b和第二薄膜晶体管122的栅极122b,使得两者同层。然后,制作ild(inter layer dielectric,层间介电)层12b,并于对应位置开设连接孔。通过一次构图工艺在ild层12b形成第一薄膜晶体管121的漏极121c与第二薄膜晶体管122的漏极122c,使得两者同层,并分别通过相应的连接孔与对应的第一薄膜晶体管121的多晶硅有源层121a与第二薄膜晶体管122的多晶硅有源层122a电性连接。
50.继续参阅图5,光传感器20形成于第二薄膜晶体管122的漏极122c,以与第二薄膜晶体管122电性连接。
51.需要说明的是,由于光传感器20形成于第二薄膜晶体管122的漏极122c,从而无需独立设置用于驱动光传感器20的电路结构层,以减小光传感器20与显示面板10的层结构的叠层厚度,实现显示屏100的轻薄化。
52.结合图6所示,光传感器20的多层结构可以依次叠成设置于第二薄膜晶体管122的漏极122c。例如,在一些实施方式中,光传感器20包括第一掺杂层21、非晶硅层22、第二掺杂层23和ito(indium tin oxide,氧化铟锡)层24,这些层依次层叠设置于第二薄膜晶体管122的漏极122c。第一掺杂层21可以是p型半导体材料掺杂非晶硅(a

si),第二掺杂层23可以是n型半导体材料掺杂非晶硅(a

si)。
53.显示面板10包括平坦化层12c和阳极12d,平坦化层12c覆设于tft线路层12的背向衬底11的一侧,阳极12d设置于平坦化层12c,阳极12d在平坦化层12c的正投影区域与光传感器20间隔,避免彼此覆盖,以降低干扰。oled发光单元13a形成于阳极12d并通过阳极12d与第一薄膜晶体管121电性连接,以便第一薄膜晶体管121能够驱动相应的oled发光单元13a发光。
54.遮光件50具有多种结构可能。例如,结合图6所示,遮光件50包括形成于平坦化层12c的挡壁50a,挡壁50a沿光传感器20的周侧设置,薄膜封装层30覆盖挡壁50a。挡环50b形成于薄膜封装层30内,或者,挡环50b形成于薄膜封装层30的背向衬底11的一侧。
55.再例如,结合图7所示,遮光件50包括挡环50b,外界光线能够透过屏幕盖板40并从挡环50b的中心孔入射至光传感器20。
56.如图8所示,在一些实施方式中,遮光件50包括挡壁50a和挡环50b,从而可以提高遮光效果。需要说明的是,遮光件50可以采用具有吸光性能的材料制成,比如,cr(chromium,铬)、cr2o3(三氧化二铬)、cro3(三氧化铬)、黑色树酯等。
57.在一些实施方式中,屏幕盖板40与薄膜封装层30之间通过光学胶层60连接,薄膜封装层30的折射率、屏幕盖板40的折射率与光学胶层60的折射率的取值范围均为1.4~1.5,以降低光线穿过彼此的界面发生全反射的几率。继而使得oled发光单元13a所发出的光线穿过薄膜封装层30、光学胶层60和屏幕盖板40时,减少向光传感器20的反光量,以降低对光传感器20的侦测灵敏度的干扰,使得光传感器20能够准确侦测外界环境光线的亮度或色温。
58.在其他实施方式中,遮光件50还可以是形成于光学胶层60和屏幕盖板40之间,只要能够阻挡oled发光单元13a所发出的光经屏幕盖板40反射至光传感器20即可。
59.参考图10,图10为本技术实施例提供的设备主体200的结构示意图。该设备主体200可以包括射频(rf,radio frequency)电路501、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器502、输入单元503、显示单元504、传感器505、音频电路506、无线保真(wifi,wireless fidelity)模块507、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器508、以及电源509等部件,本领域技术人员可以理解,图10中示出的设备主体200结构并不构成对设备主体200的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
60.射频电路501可用于收发信息,或通话过程中信号的接收和发送,特别地,将基站的下行信息接收后,交由一个或者一个以上处理器508处理;另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,射频电路501包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(sim,subscriber identity module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lna,low noise amplifier)、双工器等。此外,射频电路501还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。该无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通信
系统(gsm,global system of mobile communication)、通用分组无线服务(gprs,general packet radio service)、码分多址(cdma,code division multiple access)、宽带码分多址(wcdma,wideband code division multiple access)、长期演进(lte,long term evolution)、电子邮件、短消息服务(sms,short messaging service)等。
61.存储器502可用于存储应用程序和数据。存储器502存储的应用程序中包含有可执行代码。应用程序可以组成各种功能模块。处理器508通过运行存储在存储器502的应用程序,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器502可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据设备主体200的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器502可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器502还可以包括存储器控制器,以提供处理器508和输入单元503对存储器502的访问。
62.输入单元503可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹),以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地,在一个具体的实施例中,输入单元503可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面,也称为触摸显示屏或者触控板,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的,触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器508,并能接收处理器508发来的命令并加以执行。
63.进一步的,触敏表面可覆盖液晶面板,当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器508以确定触摸事件的类型,随后处理器508根据触摸事件的类型在液晶面板上提供相应的视觉输出。
64.显示单元504可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及设备主体200的各种图形用户接口,这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元504可包括上述的显示面板10。
65.虽然在图10中,触敏表面与液晶面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能,但是在某些实施例中,可以将触敏表面与液晶面板集成而实现输入和输出功能。可以理解的是,显示屏160可以包括输入单元503和显示单元504。
66.设备主体200还可包括至少一种传感器505,比如接近传感器、运动传感器以及其他传感器。其中,接近传感器可在设备主体200移动到耳边时,关闭液晶面板和/或背光。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;至于设备主体200还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
67.音频电路506可通过扬声器、传声器提供用户与设备主体200之间的音频接口。音频电路506可将接收到的音频数据转换成电信号,传输到扬声器,由扬声器转换为声音信号输出;另一方面,传声器将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路506接收后转换为音
频数据,再将音频数据输出处理器508处理后,经射频电路501以发送给比如另一设备主体200,或者将音频数据输出至存储器502以便进一步处理。音频电路506还可能包括耳机座,以提供外设耳机与设备主体200的通信。
68.无线保真(wifi)属于短距离无线传输技术,设备主体200通过无线保真模块507可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图10示出了无线保真模块507,但是可以理解的是,其并不属于设备主体200的必须构成,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
69.处理器508是设备主体200的控制中心,利用各种接口和线路连接整个设备主体200的各个部分,通过运行或执行存储在存储器502内的应用程序,以及调用存储在存储器502内的数据,执行设备主体200的各种功能和处理数据,从而对设备主体200进行整体监控。可选的,处理器508可包括一个或多个处理核心;优选的,处理器508可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器508中。
70.设备主体200还包括给各个部件供电的电源509。优选的,电源509可以通过电源管理系统与处理器508逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源509还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
71.尽管图10中未示出,设备主体200还可以包括蓝牙模块等,在此不再赘述。具体实施时,以上各个模块可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个模块的具体实施可参见前面的方法实施例,在此不再赘述。
72.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
73.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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