JP6862560B2 - 表示画面、表示装置および携帯端末 - Google Patents

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Description

本開示は表示技術の分野に関し、具体的には、表示画面、表示装置および携帯端末に関する。
情報化時代の急激な発展に伴い、人々は、情報セキュリティ問題にますます注目している。携帯端末には、携帯端末のユーザの指紋認識に使用される指紋認識モジュールがほとんど備えられて、携帯端末のセキュリティを向上させる。従来技術では、指紋認識モジュールは表示パネルの表示領域外に配置されて、表示を妨げない。このような構造設計では、表示面積と画面との比率（表示画面全体に対する表示面積の比率）が小さく、ユーザ体験に影響を及ぼす。したがって、指紋モジュールおよび表示画面を重ね合わせて配置するこのような方法では、表示面積と画面との比率を大きくすることができる。しかし、このような構造では、表示画面は指紋モジュールの検知信号を遮断し、これにより指紋モジュールの指紋取得効率が低くなり、ユーザ体験が低減する。
上述の問題点に着目し、本開示の目的は、表示画面、表示装置および携帯端末を提供して、指紋モジュールの指紋取得効率を向上させることにある。
背景技術において述べた既存の問題を解決するために、本開示は表示層と遮光層とを含む表示画面を提供する。表示層は、上面と、上面と反対側の下面とを含み、上面はユーザに対向するように構成され、遮光層は表示層の下面に配置され、遮光層は、指紋モジュールの検知信号を通過させる孔を有する。
本開示は、上述の表示画面を含み、かつユーザからの指紋を認識する指紋モジュールと、フレームとをさらに含む表示画面を提供する。表示画面および指紋モジュールはフレームに固定され、指紋モジュールは、表示層から離れた遮光層側に配置され、かつ孔に対応する位置に位置する。指紋モジュールは、発光体と導光体とを含み、発光体によって発光された第１の光信号および導光体によって受光された第２の光信号は、孔を通過することができる。
本開示は、上述の表示装置を含む携帯端末をさらに提供する。
本開示の実施形態で提供される表示画面は、表示層と遮光層とを含み、遮光層は表示層の下面に配置され、遮光層は孔を有し、指紋モジュールが発光して孔および表示層を介して検知信号を取得することを可能にし、したがって指紋モジュールの指紋取得効率が向上する。
本開示の実施形態において提供される表示装置は、表示画面と、表示画面の下に配置された指紋モジュールとを含む。表示画面は表示層と遮光層とを含み、遮光層は表示層の下面に固定され、遮光層には孔が設けられている。指紋モジュールは、孔に対応する位置に配置されている。指紋モジュールは、発光体と導光体を含んで、発光体から発光された光信号が孔および表示層を介して指紋に伝達され、指紋によって反射された後に表示層および孔を介して導光体によって受光されるのに役立ち、したがって指紋認識機能が実現される。
本開示の実施形態で提供される携帯端末は、表示装置を含む。表示装置は、表示画面と、表示画面の下に配置された指紋モジュールとを含む。表示画面は表示層と遮光層とを含み、遮光層は表示層の下面に固定され、遮光層には孔が設けられている。指紋モジュールは、孔に対応する位置に配置されている。指紋モジュールは、発光体と導光体を含んで、発光体から発光された光信号が孔および表示層を介して指紋に伝達され、指紋によって反射された後に表示層および孔を介して導光体によって受光されるのに役立ち、したがって指紋認識機能が実現される。
本開示の実施形態における技術的解決策をより明確に説明するために、実施形態の説明に必要な添付の図面を以下に簡単に紹介する。明らかに、以下の説明における添付の図面は、単に本開示のいくつかの実施形態を示すものであり、当業者であれば、創造的な努力なしにこれらの添付の図面から他の図面を導出することもできる。
本開示の一実施形態において提供される表示画面の断面概略図である。 本開示の一実施形態において提供される表示画面の上面図である。 本開示の一実施形態において提供される表示画面の断面概略図である。 本開示の第１の実施形態において提供される表示画面の概略図である。 本開示の一実施形態において提供される遮光シートの断面概略図である。 本開示の第２の実施形態において提供される表示画面の概略図である。 本開示の第３の実施形態において提供される表示画面の概略図である。 本開示の一実施形態において提供される表示装置の断面概略図である。 本開示の第１の実施形態において提供される表示装置の概略図である。 本開示の第２の実施形態において提供される表示装置の概略図である。 本開示の第３の実施形態において提供される表示装置の概略図である。 本開示の一実施形態において提供される携帯端末の概略図である。
本開示の実施形態における添付の図面を参照して、本開示の実施形態の技術的解決策を以下に明確かつ完全に説明する。
図１を参照して、図１は、本開示の一実施形態によって提供される表示画面１００を示す。表示画面１００は、表示層１１０と遮光層１２０とを含む。表示層１１０は、上面１１１と、当該上面と反対側の下面１１２とを含み、表示層１１０の上面１１１はユーザに対向するように構成されている。遮光層１２０は、表示層１１０の下面１１２に固定されている。一実施形態では、遮光層１２０は、表示層１１０の下面１１２に貼着され、表示層１１０を透過する光を遮断して、表示層１１０の下の内部構造を見えないように隠し、かつ表示層１１０が非発光状態である場合に遮光層１２０の色を表示するように構成される。遮光層１２０は、指紋モジュールの検知信号を通過させるための孔１２１を有する。本実施形態では、指紋モジュールは光学的指紋認識モジュールであり、孔１２１は、指紋モジュールによって受発光された光信号を通過させるように構成される。
図２を参照して、本願の実施形態において言及される表示層１１０とは、画像を表示するように構成された表示画面１００の部分を指す。表示画面１００はまた、表示層１１０を囲むように配置された非表示層１１３を含むことができる。非表示層１１３は、表示層１１０を囲むように配置され、カメラモジュール、増幅器または受話装置などの表示層１１０に配置されていないいくつかの電子素子および電子構成要素を取り付けるために使用することができる。
本願の実施形態において言及される表示層１１０は、指紋モジュールが表示層１１０を介して光信号を受発光するのに役立つように、透光性層であることが理解され得る。表示層１１０は透光性層であるので、表示画面１００の下の構造（例えば電子回路）が見えないようにするために、遮光層１２０は通常、表示層１１０の下に配置される。遮光層１２０は、遮光性発泡層もしくは遮光性インク層とすることができる。遮光層１２０は、表示画面１００の下の構造（例えば電子回路など）を見えないように隠すことができ、表示画面１００が非発光状態である場合に、表示層１１０が遮光層１２０の色を呈することを可能にする。遮光層１２０は、黒色、白色もしくは他の色とすることができる。
図３を参照して、表示層１１０は、順に重ね合わせられた上部被覆板１１４と、接触感知層１１５と、有機発光層１１６と、下部被覆板１１７とを含む。遮光層１２０を下部被覆板１１７に貼着することができる。一実施形態では、遮光層１２０は遮光性インク層である。孔１２１は遮光性インク層１２０に配置され、すなわち、パターン化された遮光性インク層は下部被覆板１１７に配置され、かつパターン化された遮光性インク層は、印刷、スピンコーティング、コーティングまたは蒸着の方法で下部被覆板１１７上に形成され得る。別の実施形態では、遮光層１２０は発泡層であり、発泡層１２０は下部被覆板１１７と他の電子素子および電子構成要素との間で緩衝および減衰の役割を果たすことができる。発泡層１２０を、シーリング材によって下部被覆板１１７に貼着することができる。発泡層の加工が終了した後、または発泡層の加工中に、孔１２１を加工して発泡層内に形成することができる。
さらに、孔１２１は、円形孔、正方形孔、楕円孔または不規則な形状の孔とすることができる。不規則な形状の孔は、表示画面１００と接触する指紋面の接触面の形状に適合した形状とすることができる。
さらに図４を参照して、表示画面１００は遮光シート１３０をさらに含む。遮光シート１３０は、表示層１１０と指紋モジュールとの間に重ね合わせて配置され、孔１２１を覆って指紋モジュールを隠し、かつ表示画面１００の視覚効果を高める。具体的には、遮光シート１３０は孔１２１を覆い、かつ光信号を透過させて、孔１２１の下に配置された指紋モジュールによって受発光された光信号が透過することを可能にし、かつ指紋モジュールを隠すように光信号を反射する。好ましくは、遮光シート１３０の反射光は、遮光層１２０の反射光と同色であり、表示層１１０が例えば携帯端末の画面オフ状態などの非表示状態である場合に、孔１２１の領域を遮光層１２０の他の非有孔領域と同じ表示色にし、したがってユーザに対する孔１２１の視覚的影響を低減し、かつユーザ体験を向上させる。
一実施形態では、図５を参照して、遮光シート１３０は遮光性顔料１３１と透光性材料１３２とを含む。遮光性顔料１３１は、遮光層１２０と同系色である。遮光性顔料１３１の色および遮光層１２０の色は、使用者の肉眼で感知した場合に同じであることが理解され得る。遮光層１２０の色は、黒色、白色もしくは他の色とすることができ、それに対応して、遮光性顔料１３１の色もまた、黒色、白色もしくは他の色とすることができる。具体的には、遮光層１２０の色が黒色である場合、遮光性顔料１３１の色もまた黒色であり、これにより、孔１２１の領域の色および遮光層１２０の他の非有孔領域の色は一致し、したがって視覚的影響を低減する。
透光性材料１３２は透光路１３３を形成し、透光路１３３は表示画面１００の厚さ方向に沿っており、指紋モジュールは透光路１３３を介して光信号を受発光する。透光路１３３は、遮光シート１３０の光透過率を高めることができる。遮光シート１３０の光透過率が高まると、指紋モジュールから指紋へ発光される入射光の透過率が高まり、それによって指紋からの反射光の強度が高まり、かつ反射光の透過率が高まり、したがって指紋認識の精度が向上する。
透光性材料１３２は、樹脂粒子、ガラス粉末または樹脂粒子とガラス粉末との混合物などの透過性材料とすることができる。これらの透過性材料は、ある程度の光透過特性を有し、かつ光（図５における矢印部分）を透過させる。透光性材料１３２を遮光シート１３０に加えると、遮光シート１３０の光透過特性を高めることができる。透光性材料１３２は粒状に形成されている。透光性材料１３２の顆粒が過度に小さければ、光の透過を達成することができない。透光性材料１３２の顆粒が過度に大きければ、遮光シート１３０と遮光層１２０との間に色差が生じる。したがって、必要に応じて、透光性材料１３２の顆粒の大きさは、１〜２０μｍである。さらに、遮光シート１３０に対する透光性材料１３２の割合が過度に少なければ、遮光シート１３０の光透過特性を効果的に高めることができない。遮光シート１３０に対する透光性材料１３２の割合が過度に大きければ、遮光シート１３０の色に影響が及ぼされる。したがって、遮光シート１３０に対する透光性材料１３２の質量割合は、１％〜２０％である。
さらに、遮光シート１３０は、透光路１３３を有する薄膜またはシートとして製造した後、基材に貼着することができ、貼着のために光学セメントを用いることができる。透光路１３３は遮光シート１３０の薄膜またはシートに加工されているため、表示画面１００が影響を受けることはない。
第１の実施形態
図４を参照して、遮光シート１３０は表示層１１０と遮光層１２０との間に重ね合わせて配置されている。具体的には、遮光シート１３０を表示層１１０の下部被覆板１１７に貼着するか、または遮光シート１３０を遮光層１２０の上面１２２に貼着することができる。本実施形態では、遮光シート１３０は表示層１１０と遮光層１２０との間に配置され、このような構造設計により、表示層１１０の下部被覆板１１７が遮光シート１３０の貼着用基板として機能することが可能になり、したがって、下部被覆板１１７の下面に遮光シート１３０を形成することが可能となり、表示画面１００の構造の破壊を回避することができ、かつ遮光シート１３０の製造工程を簡略化してコストを削減することができる。
第２の実施形態
図６を参照して、遮光シート１３０は遮光層１２０の第１の表面１２３に固定され、第１の表面１２３は表示層１１０から離れた側に配置される。本実施形態では、遮光シート１３０は表示層１１０から離れた遮光層１２０側に配置され、このような構造設計によって、遮光層１２０を表示層１１０に固定した後に遮光シート１３０に貼着することができ、すなわち、遮光シート１３０の貼着は孔１２１の位置および形状が決定された後に行われ、孔１２１を遮光シート１３０で覆う精度を向上させることができ、かつ遮光シート１３０によって孔１２１を覆う技術的難易度を低減することができる。
第３の実施形態
図７を参照して、遮光シート１３０は孔１２１に充填されている。一実施形態では、孔１２１は遮光シート１３０で完全に充填されており、すなわち、遮光シート１３０の大きさおよび形状は孔１２１の大きさおよび形状と一致しており、遮光シート１３０および遮光層１２０は共通の層にあり、同じ厚さを有する。このような構造設計により、遮光シート１３０および遮光層１２０を同じ層に配置することが可能になり、これにより、一態様において遮光シート１３０および遮光層１２０のそれぞれの厚さが著しく減少し、かつ遮光層１２０の平坦性が高まり、したがって、表示画面１００の厚さが減少し、かつ携帯端末の軽量化および薄型化を促進する。
図８を参照して、本開示の実施形態は、上述の実施形態のいずれか１つによる表示画面１００を含み、ユーザからの指紋を認識する指紋モジュール２１０と、フレーム２１１とをさらに含む表示装置２００を提供する。表示画面１００および指紋モジュール２１０はフレーム２１１に固定されている。指紋モジュール２１０は、表示層１１０から離れた遮光層１２０側に配置され、かつ孔１２１に対応する位置に配置されている。指紋モジュール２１０は、発光体２１３と導光体２１２とを含み、発光体２１３によって発光された第１の光信号および導光体２１２によって受光された第２の光信号は、孔１２１を通過する。指紋モジュール２１０は光学的指紋認識モジュールであることが理解され得る。発光体２１３は、ＬＥＤなどの光源とすることができ、入射光を指紋２１４に発光するように構成することができる。ＬＥＤ光源を、透光路１３３に対応する位置に配置することができ、また、ＬＥＤ光源を導光板によって面光源に変換して遮光シート１３０における入射光の透過率を高めることもできる。導光体２１２は、指紋２１４によって形成された反射光ｂを受光するための感光性センサとすることができる。導光体２１２は、指紋モジュール２１０の上部、すなわち孔１２１に隣接する場所に固定されている。
表示画面１００上で指が押されると、発光体２１３によって発光された光が入射光ａを形成する。入射光ａは、導光体２１２、孔１２１および表示層１１０を介して指紋２１４に照射される。反射光ｂは指紋２１４の反射によって形成され、反射光ｂは導光体２１２によって受光され、指紋２１４の指紋画像は反射光ｂが処理された後に得られる。
一実施形態において、図９を参照して、表示画面１００は遮光シート１３０をさらに含む。遮光シート１３０は、表示層１１０と指紋モジュールとの間に重ね合わせて配置され、孔１２１を覆って指紋モジュール２１０を隠して表示画面１００の視覚効果を高める。遮光シート１３０は、遮光性顔料１３１と透光性材料１３２とを含み、透光路１３３は透光性材料１３２によって形成され、透光路１３３は表示画面１００の厚さ方向に沿っており、指紋モジュール２１０は、透光路１３３を介して光信号を受発光する。透光路１３３は、遮光シート１３０の光透過率を高めることができる。遮光性顔料１３１は遮光層１２０と同系色であるため、視覚的影響を低減することができる。
図９を参照して、指が表示画面１００の表面に接触する場合、発光体２１３によって発光された光は入射光ａを形成し、入射光ａは導光体２１２、遮光シート１３０、孔１２１および表示層１１０を順に介して指紋２１４に照射される。透光性材料１３２を遮光シート１３０に加えると、透光性材料１３２は遮光シート１３０の透過率を向上させることができる。したがって、遮光シート１３０は入射光ａに与える影響が少なく、指紋２１４に照射される入射光ａの強度はより高い。それに対応して、入射光ａが指紋２１４によって反射されることによって形成される反射光ｂの強度もまた、より高い。さらに、指紋２１４の反射によって形成された反射光ｂは、表示層１１０、孔１２１および遮光シート１３０を順に通過して導光体２１２に照射され、導光体２１２によって受光されて指紋画像を形成する。
第１の実施形態
図９を参照して、遮光シート１３０は、表示画面１００と指紋モジュール２１０との間に重ね合わせて配置されている。具体的には、遮光シート１３０は、フレーム２１１の底部２１５と遮光層１２０との間に重ね合わせて配置されている。
第２の実施形態
図１０を参照して、遮光シート１３０は、表示画面１００と指紋モジュール２１０との間に固定されている。具体的には、指紋モジュール２１０は第２の表面２１６を含み、第２の表面２１６は孔１２１に隣接しており、遮光シート１３０は第２の表面２１６に貼着され得る。
第３の実施形態
図１１を参照して、遮光シート１３０は孔１２１に配置されている。遮光シート１３０は孔１２１に完全に充填され得る。すなわち、遮光シート１３０の大きさおよび形状は孔１２１の大きさおよび形状と一致し、遮光シート１３０および遮光層１２０は同じ層にあり、同じ厚さを有する。指紋モジュール２１０への遮光シート１３０の正投影は導光体２１２および発光体２１３に及び、発光体２１３によって発光された入射光が、孔１２１と遮光シート１３０を介して指紋２１４に照射されるのに役立ち、かつ、指紋２１４によって反射された光が、孔１２１と遮光シート１３０を介して導光体２１２に照射されるのに役立つ。
図１２を参照して、本開示の実施形態は、上述の実施形態のいずれか１つに記載の表示装置２００を含む携帯端末３００を提供する。
本開示の実施形態で提供される表示画面１００、表示装置２００および携帯端末３００に関して、表示装置２００は、表示画面１００と、表示画面１００の下に配置された指紋モジュール２１０とを含む。表示画面１００は表示層１１０と遮光層１２０とを含み、遮光層１２０は表示層１１０の下面１１２に固定され、遮光層１２０は孔１２１を有する。指紋モジュール２１０は、孔１２１に対応する位置に配置されている。指紋モジュール２１０は発光体２１３と導光体２１２とを含み、発光体２１３から発光された光信号は、孔１２１および表示層１１０を介して指紋２１４に伝達され、その後、指紋２１４によって反射された後に表示層１１０およびを孔１２１介して導光体２１２によって受光され、したがって指紋モジュール２１０の指紋の取得および認識の効率が向上する。さらに、孔１２１を覆うように遮光シート１３０を設けて指紋モジュール２１０を隠すことによって、ユーザに与える孔１２１の視覚的影響が低減されてユーザ体験が向上する。
要約すると、本開示の好ましい実施形態を上述の通り開示したが、好ましい実施形態は本開示を限定するものではなく、当業者であれば、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更を実施したり手を加えたりすることができる。したがって、本開示の保護範囲は特許請求の範囲によって規定される。

Claims (12)

  1. 表示画面（１００）であって、表示層（１１０）と遮光層（１２０）とを含み、前記表示層（１１０）が上面（１１１）と前記上面（１１１）と反対側の下面（１１２）とを有し、前記上面（１１１）がユーザに対向するように構成され、前記遮光層（１２０）が前記表示層（１１０）の前記下面（１１２）に配置され、前記遮光層（１２０）が、指紋モジュール（２１０）の検知信号を通過させる孔（１２１）を有し、
    遮光シート（１３０）をさらに含み、前記遮光シート（１３０）が、前記表示層（１１０）と前記遮光層（１２０）との間に重ね合わせて配置されて前記孔（１２１）を覆い、
    前記遮光シート（１３０）が透光性材料を含み、透光路（１３３）が前記透光性材料によって形成され、前記指紋モジュール（２１０）が、前記透光路（１３３）を介して前記光信号を受発光する表示画面（１００）。
  2. 前記遮光層（１２０）が、前記表示層（１１０）を透過する光を遮断するように構成された遮光層（１２０）であり、前記指紋モジュール（２１０）が光学的指紋モジュール（２１０）であり、前記孔（１２１）が、前記指紋モジュール（２１０）によって受発光された光信号が通過することを可能にするように構成される、請求項１に記載の表示画面（１００）。
  3. 前記遮光層（１２０）が、遮光性インク層および発泡層からなる群から選択される、請求項１に記載の表示画面（１００）。
  4. 前記表示層（１１０）が、順に重ねられた上部被覆板（１１４）と、接触感知層（１１５）と、有機発光層（１１６）と、下部被覆板（１１７）とを含む、請求項１に記載の表示画面（１００）。
  5. 前記遮光シート（１３０）が遮光性顔料（１３１）をさらに含み、前記遮光性顔料（１３１）が前記遮光層（１２０）と同系色である、請求項２に記載の表示画面（１００）。
  6. 前記遮光層（１２０）が、前記表示層（１１０）から離れた第１の表面（１２３）を有し、前記遮光シート（１３０）が、前記遮光層（１２０）の前記第１の表面（１２３）に貼着される、請求項５に記載の表示画面（１００）。
  7. 表示装置であって、請求項１に記載の表示画面（１００）を含み、ユーザからの指紋を認識する指紋モジュール（２１０）と、フレーム（２１１）とをさらに含み、前記表示画面（１００）および前記指紋モジュール（２１０）が前記フレーム（２１１）に固定され、前記指紋モジュール（２１０）が、前記表示層（１１０）から離れた前記遮光層（１２０）側に配置され、かつ前記孔（１２１）に対応する位置に配置され、前記指紋モジュール（２１０）が発光体（２１３）と導光体（２１２）とを含み、前記発光体（２１３）によって発光された第１の光信号および前記導光体（２１２）によって受光された第２の光信号が、前記孔（１２１）を通過し、
    遮光シート（１３０）をさらに含み、前記遮光シート（１３０）が、前記表示層（１１０）と前記指紋モジュール（２１０）との間に重ね合わせて配置されて前記孔（１２１）を覆い、前記遮光シート（１３０）が透光性材料を含み、透光路（１３３）が前記透光性材料によって形成され、前記指紋モジュール（２１０）が、前記透光路（１３３）を介して前記光信号を受発光する表示装置。
  8. 前記遮光シート（１３０）が遮光性顔料（１３１）をさらに含み、前記遮光性顔料（１３１）が前記遮光層（１２０）と同系色である、請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記透光性材料の顆粒の大きさが、１〜２０μｍである、請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記遮光シート（１３０）に対する前記透光性材料の質量割合が、１％〜２０％である、請求項８に記載の表示装置。
  11. 前記指紋モジュール（２１０）が、前記孔（１２１）に隣接する第２の表面（２１６）を有し、前記遮光シート（１３０）が、前記第２の表面（２１６）に貼着される、請求項８に記載の表示装置。
  12. 携帯端末であって、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の表示装置を含む、携帯端末。
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