衍射抑制显示屏以及移动终端设备的制作方法

本发明涉及衍射抑制显示屏，更具体地，涉及用于消除或抑制衍射现象的衍射抑制显示屏。本发明还涉及包括衍射抑制显示屏的移动终端设备。

背景技术：

平板显示产品在消费电子应用中的普及程度和便利度越来越高。随着智能终端概念和技术的发展,智能终端所承担的集成化功能还需要在平板显示产品的显示屏的有限的尺寸范围/重量范围内承载信号输出/输入的功能，如显示、成像、投影、探测等。

现有产品中,显示单元与其他光学模组(摄像头、3d结构光投射模组等)通常在平面布局上分开排布，显示单元的像素设计无需考虑对其他功能单元的影响。但是独立排布的摄像头或其他光学模组会占据显示屏的区域，这与高屏占比设计要求不符。这样的显示屏如常见的水滴屏，刘海屏等,均需要在显示屏区域内分配独立的区域给其他光学模组，因此为非全面屏,其他光学模组在一定程度上破坏了显示屏外观的几何规则性，提高了制造工艺的复杂度，如需要在屏幕上打孔等等。

由此进一步开发出在几何外观上的全面屏，在全面屏方案中，其他光学单元被集成在屏幕下方，外观上表现为隐藏，不占屏占比。而相应的平板显示区域特性为透光的，使得其下的光学单元可利用部分透射的光实现其功能，如投影，成像等。此时的显示单元像素结构必须考虑屏幕的透过特性，并针对光线的透过特性做特殊设计。

实现透光的平板显示包含液晶显示，oled显示，microled显示等。其基本结构为周期排列的显色单元，其最小单元为一个像素。分别对单个像素单元进行控制，可实现画面显示的功能。通常，显色单元的尺寸在几微米至百微米。该尺寸范围内的规则结构，光线透过时有明显的衍射效应，产生与周期结构相对应的星芒，带来成像像质的变差，投影图案的失真等。

技术实现要素：

本发明的目的是解决或缓解上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种衍射抑制显示屏，包括：

至少部分透光显示区域，所述透光显示区域中包括成周期性排列的像素单元，以及界定所述像素单元的导电栅线；

其中，所述导电栅线包括不透光的主栅线网格，每个所述主栅线网格界定包括至少两个像素单元的像素单元阵列；和在每个所述主栅线网格内周期排列的透明的子栅线网格，每个所述子栅线网格界定一个像素单元。

本发明通过将导电栅线设置为包括不透明导电栅线和透明导电栅线，使不透明栅线包括至少两个像素单元，扩大不透明导电栅线的尺寸，由此来抑制光学衍射效应。

在扩大不透明导电栅线的尺寸的基础上，还可以通过在不透明导电栅线的排列中引入不规则性来进一步抑制光学衍射效应。

而且，仅在主栅线网格内使用透明的子栅线网格，子栅线网格的线路长度较短，相较于全部使用透明导电栅线，不会因为透明导电介质的较低的导电性和较强的电容效应而影响整个电路的响应，使得整个设计不影响显示单元的功能。

优选地，主栅线网格周期性排列，在每个所述主栅线网格内的像素单元阵列相同。

优选地，在导电栅线的一些交叉点处包括寻址分配单元，用于与每一个所述寻址分配单元相关联的像素单元的寻址。

本发明的不透光导电栅线和透光导电栅线可视为等同的导电栅线，因此可采用现有技术中任意适当的像素单元寻址方式。

优选地，在每个所述主栅线网格内包括一个寻址分配单元，用于相应主栅线网格内的由子栅线网格界定的每个所述像素单元的寻址。

通过首先对不透明的主栅线网格进行寻址，然后再对子栅线网格内的像素单元进行寻址，相较于直接进行像素单元的寻址可减少计算工作量。

优选地，在每个所述主栅线网格内的所述像素单元阵列的外边界由所述主栅线网格界定。

优选地，在每个所述主栅线网格内的所述像素单元阵列的外边界由子栅线网格界定，所述外边界与相应的所述主栅线网格重合或位于相应的所述主栅线网格内部。

优选地，所述主栅线网格由金属栅线形成，所述子栅线网格由透明导电介质形成，所述金属栅线的金属材料为金、银、铜、铝、钨、钛、钽、钼、铂或以上金属的各种合金中的任意一种，透明导电介质为铟锡氧化物、铟锌氧化物、掺铝氧化锌、硫酸镉、或硫化锌中的任意一种。

优选地，所述像素单元为正方形或长方形。

优选地，所述像素单元与所述寻址分配单元通过透明导电介质线连接，所述透明导电介质连接线由铟锡氧化物、铟锌氧化物、掺铝氧化锌、硫酸镉、或硫化锌中的任意一种制成。

优选地，所述显示屏包括液晶显示屏、有机发光二极管显示屏和微发光二极管显示屏。

根据本发明另一方面，提供一种移动终端设备，包括：

如前面所述的衍射抑制显示屏；和

设置在所述衍射抑制显示屏的透光显示区域下方的摄像头、结构光投射装置或指纹识别装置中的一种或几种装置。

本发明的技术方案中，本发明的技术方案不影响显示单元的功能，同时通过增大不透光栅线的周期，在不透光栅线周期内使用透明的栅线，降低由于小尺寸不透光栅线的周期性排列引起的衍射效应，减弱由此引起的星芒效应，提高成像单元对透射光的成像质量，或投射单元的投射效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是显示根据本发明的衍射抑制显示屏的侧剖视图；

图2是图1所示衍射抑制显示屏的正面视图；

图3是根据本发明第一实施例的衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图；

图4是根据本发明第二实施例的衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图；

图5是根据本发明第三实施例的衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图；

图6是根据本发明第四实施例的衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图；

图7是根据本发明第五实施例的衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图；

图8是根据本发明第六实施例的衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图；以及

图9是根据现有衍射抑制显示屏的局部透光显示区域的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

图1是显示包括根据本发明的衍射抑制显示屏10的平板显示产品1的侧剖视图。平板显示产品1还包括位于衍射抑制显示屏10下方的光学模组20以及产品主体50，衍射抑制显示屏10上包括与光学模组20对应的透光显示区域30。光学模组20通常为摄像头、结构光投射模组或指纹识别模块。

图2是图1所示衍射抑制显示屏10的正面视图，显示了衍射抑制显示屏10及透光显示区域30。透光显示区域30能够与衍射抑制显示屏10的其他部分一起实现衍射抑制显示屏10的显示功能，但是其还能使外部光线从其透过进入其下方的光学模组20，实现光学模组20的功能。

但是通常现有显示屏的透光显示区域包括成周期性排列的像素单元和围绕像素单元的成周期性排列的金属栅线网格，如图9所示，局部显示区域700包括像素单元710，和围绕像素单元的金属栅线网格701，像素单元在水平方向的周期为a7，在竖直方向的周期为b7。由于像素单元的尺寸通常在几微米至百微米，该尺寸范围内的规则结构在光线透过时有明显的衍射效应，因此围绕像素单元710周期性排列的不透光的金属栅线网格701会产生与其周期性结构相对应的星芒，因此会对其下方的摄像装置、指纹识别装置或投射装置等带来成像像质的变差、投影图案的失真等问题。

图3是根据本发明第一实施例的衍射抑制显示屏10的局部透光显示区域100的示意图。本实施例中，透光显示区域100包括成周期性排列的像素单元110，和界定像素单元110的导电栅线。导电栅线包括不透光的主栅线网格101和在每个所述主栅线网格101内周期排列的透明的子栅线网格102。主栅线网格101界定包括像素单元110的像素单元阵列，每个透明的子栅线网格102界定一个像素单元110。主栅线网格101的水平方向的周期和竖直方向的周期均为c1，即主栅线网格101为正方形的。子栅线网格102的水平方向的周期和竖直方向的周期均为a1，即子栅线网格102和像素单元110也为正方形的。

继续参照图3，该第一实施例中的主栅线网格101的水平方向或竖直方向的周期c1为围绕像素单元110的子栅线网格102的水平方向或竖直方向的周期a1的4倍，主栅线网格101内的像素单元阵列为包括4排和4列方形像素单元110的正方形阵列，但是这仅是示例，主栅线网格101的水平方向或竖直方向的周期c1理论上可以是子栅线网格102的水平方向或竖直方向的周期a1的至少两倍，例如主栅线网格101还可以包括2×2、3×3、5×5、6×6等正方形阵列排列的正方形子栅线网格102。

该第一实施例中的主栅线网格101和子栅线网格102可以以两种方式实现。第一种方式是主栅线网格101形成其内部的像素单元阵列的外边界，子栅线网格102仅形成在主栅线网格101的内部。第二种方式是主栅线网格101形成其内部的像素单元阵列的外边界，子栅线网格102不仅形成在主栅线网格101的内部，而且还形成在像素单元阵列的外边界处，即子栅线网格102在像素单元阵列的外边界处与主栅线网格101至少部分重叠，可以根据需要布置在主栅线网格101的上方或下方，具体来说，子栅线网格102在主栅线网格101处是可以是连续的，也可以是断开的，或者与主栅线网格101完全重合。

通过该第一实施例中主栅线网格101和子栅线网格102的该布置，不透光的主栅线网格101的尺寸可以被扩大为一个像素单元尺寸的至少两倍，大大降低了光线透过不透明主栅线网格101时的衍射效应，而子栅线网格102被设置为透明，在光线透过其时不会发生衍射，因此第一实施例中的透光区域30能够有效地抑制衍射效应，从而提高成像像质或投影图案质量。而且仅在主栅线网格101内使用透明的子栅线网格102，子栅线网格102的线路长度较短，相较于全部使用透明导电栅线，不会因为透明导电介质的较低的导电性和较强的电容效应而影响整个电路的响应，使得整个设计不影响显示单元的功能。

图4是根据本发明第二实施例的衍射抑制显示屏10的局部透光显示区域200的示意图。本实施例中，透光显示区域200包括成周期性排列的像素单元210，和界定像素单元210的导电栅线。导电栅线包括不透光的主栅线网格201和在每个所述主栅线网格201内周期排列的透明的子栅线网格202。主栅线网格201界定包括像素单元210的像素单元阵列，每个透明的子栅线网格202界定一个像素单元210。主栅线网格201的水平方向的周期为c2，竖直方向的周期均为d2，c2与d2不同，即主栅线网格201为长方形的。子栅线网格202的水平方向的周期为a2，竖直方向的周期均为b2，a2与b2不同，即子栅线网格202和像素单元210也为长方形的。

本实施例中主栅线网格201的水平方向的周期c2为子栅线网格202的水平方向的周期a2的2倍，主栅线网格201的竖直方向的周期d2为子栅线网格202的竖直方向的周期b2的2倍，即主栅线网格201内的像素单元阵列为包括两排和两列长方形像素单元210的长方形像素单元阵列。但是这仅是示例，主栅线网格201的水平方向的周期c2或竖直方向的周期d2理论上可以是围绕像素单元的子栅线网格水平方向的周期a2或竖直方向的周期b2的至少2倍，例如主栅线网格201可以包括2×1、2×2、3×2、4×2、5×2、3×3、4×3等成长方形阵列排列的长方形子栅线网格202。

该第二实施的主栅线网格201和子栅线网格202的实现方式与第一实施例的相同，这里不再详细描述。

图5是根据本发明第三实施例的衍射抑制显示屏10局部透光显示区域300的示意图。本实施例中，透光显示区域300包括成周期性排列的像素单元310，和界定像素单元310的导电栅线。导电栅线包括不透光的主栅线网格301和在每个所述主栅线网格301内周期排列的透明的子栅线网格302。

本实施例与第一实施例的区别在于，主栅线网格301的形状、大小和排列都无规则，虽然在主栅线网格301内部的子栅线网格302仍为围绕像素单元310成周期性排列，但是由于主栅线网格301的无规则形状，在主栅线网格301内的像素单元阵列的排列形状及像素单元的数量也因此不同。

该第三实施例仅是示例，其主栅线网格301可以采用其他形状、尺寸及无规则排列方式，只要能实现引入无规则性来抑制衍射效应，都在本发明的范围内。该第三实施例中的方形像素单元310也可以为长方形像素单元。

该第三实施例的主栅线网格301和子栅线网格302的实现方式与第一实施例的相同，这里不再详细描述。

通过该第三实施例中主栅线网格301和子栅线网格302的该布置，不透光的主栅线网格301的尺寸可以被扩大为一个像素单元的尺寸的至少两倍，而且主栅线网格301引入不规则性，大大降低了光线透过不透明主栅线网格301时的衍射效应，而子栅线网格302被设置为透明，在光线透过其时不会发生衍射，因此第一实施例中的透光区域30能够有效地抑制衍射效应，从而提高成像像质或投影图案质量。而且仅在主栅线网格301内使用透明的子栅线网格302，子栅线网格302的线路长度较短，相较于全部使用透明导电栅线，不会因为透明导电介质的较低的导电性和较强的电容效应而影响整个电路的响应，使得整个设计不影响显示单元的功能。

图6是根据本发明第四实施例的衍射抑制显示屏10的局部透光显示区域400的示意图。本实施例中，透光显示区域400包括成周期性排列的像素单元410，和界定像素单元410的导电栅线。导电栅线包括不透光的主栅线网格401和在每个所述主栅线网格401内周期排列的透明的子栅线网格402。主栅线网格401界定包括像素单元410的像素单元阵列，每个透明的子栅线网格402界定一个像素单元410。主栅线网格401的水平方向和竖直方向的周期均为c4，即主栅线网格401为方形的。子栅线网格402的水平方向和竖直方向的周期均为a4，即子栅线网格402也为正方形的。

该第四实施例的主栅线网格401内的像素单元阵列的外边界由子栅线网格402界定，且由子栅线网格402界定的像素单元阵列的外边界位于主栅线网格401内部。

第四实施例还显示了每一个主栅线网格401包括一个寻址分配单元403。寻址分配单元403用于主栅线网格401内的子栅线网格402的地址分配，每一个寻址分配单元403分别与各子栅网格402通过导电介质栅线完成。为了不影响显示，本实施例中，电连接线可以采用与透明的子栅线网格402相同或不同的透明导电介质。寻址分配单元403及其在子栅线网格402内的布线的设计及其布局可有多种设计，如可与主栅线网格401在同一平面内，也可在不同平面内以期最优的光学透过效果。

本实施例中，优选每一个主栅线网格401内的寻址分配单元403接收信号，根据信号进行主栅线网格401内子栅线网格402的寻址，最终确定子栅线网格402内需要点亮的像素单元所处的位置，即信号的传输和接收通过主栅线网格401进行，在子栅线网格402内进行寻址，该过程将通过第五实施例和第六实施例详细描述。该方式不会受到透明子栅线网格402的较低的导电率和较强的电容效应的影响。

该第四实施例的其他方面与第一实施例都相同，这里不再详细描述。

图7是根据本发明第五实施例的衍射抑制显示屏10的局部透光显示区域500的示意图。本实施例中，透光显示区域500包括成周期性排列的像素单元510，和界定像素单元510的导电栅线。导电栅线包括不透光的主栅线网格501和在每个所述主栅线网格501内周期排列的透明的子栅线网格502。主栅线网格501界定包括像素单元510的像素单元阵列，每个透明的子栅线网格502界定一个像素单元510。主栅线网格501的水平方向和竖直方向的周期均为c5。即主栅线网格501为方形的。子栅线网格502的水平方向和竖直方向的周期均为a5，即子栅线网格502也为正方形的。

该第五实施例与第四实施例相似，区别仅在于，第五实施例中主栅线网格501的水平方向和竖直方向的周期c5均包括3个像素单元510，主栅线网格501内的像素单元阵列为包括3×3个像素单元510的正方形阵列，而第四实施例中主栅线网格401的水平方向和竖直方向的周期c4包括2个像素单元410，主栅线网格401内的像素单元阵列为包括2×2个像素单元410的方形阵列。

该第五实施例主要用于说明寻址分配单元503确定要点亮的像素单元的方式，为了清楚起见，仅在一个主栅线网格501内显示了子栅线网格502及相应的寻址分配单元503。将主栅线网格501的每一对交叉栅线的交点编设地址坐标v(i)，h(j)，每一个主栅线网格501对应于左上交点的坐标，将主栅线网格501内的子栅线网格502的每一对交叉栅线的交点编设地址坐标vsub(k)，hsub(m)，寻址时首先确定主栅线网格501的地址坐标，然后在该主栅线网格501内部的子栅线网格502中确定最终需要点亮的像素单元510的地址，每一个像素单元510的地址对应于位于其左上角的一对子栅线交点的地址坐标，由此完成寻址，最后点亮该像素单元510，该被点亮的像素单元510为图7中子栅线网格502内被加深的像素单元510。

图8根据本发明第六实施例的衍射抑制显示屏10的局部透光显示区域600的示意图。本实施例中，透光显示区域600包括成周期性排列的像素单元610，和界定像素单元610的导电栅线。导电栅线包括不透光的主栅线网格601和在每个所述主栅线网格601内周期排列的透明的子栅线网格602。主栅线网格601界定包括像素单元610的像素单元阵列，每个透明的子栅线网格602界定一个像素单元610。主栅线网格601的水平方向的周期为c6，竖直方向的周期为d6，c6与d6不同，主栅线网格601为长方形的。子栅线网格602的水平方向的周期为a6，竖直方向的周期为b6，a6与b6不同，子栅线网格602和像素单元610都是长方形的。

该第六实施例与第五实施例的区别在于，主栅线网格601的水平方向的周期c6包括2个像素单元，竖直方向的周期d6包括3个像素单元，主栅线网格601内的像素单元阵列为包括2×3个像素单元610的长方形阵列。

该第六实施例的寻址方式与第五实施例的相同，为了清楚起见，仅在一个主栅线网格601内显示了子栅线网格602及相应的寻址分配单元603。将主栅线网格601的每一对交叉栅线的交点编设地址坐标v’(i)，h’(j)，每一个主栅线网格601对应于左上交点的坐标，将主栅线网格601内的子栅线网格602的每一对交叉栅线的交点编设地址坐标v’sub(k)，h’sub(m)，寻址时首先确定主栅线网格601的地址坐标，然后在该主栅线网格601内部的子栅线网格602中确定最终需要点亮的像素单元的地址，每一个像素单元610的地址对应于位于其左上角的一对子栅线交点的地址坐标，由此完成寻址，最后点亮该像素单元610，该被点亮的像素单元610为图8中子栅线网格602内被加深的像素单元610。

本发明的像素寻址方式不限于图6到图8中的第四实施例到第六实施例中所示的通过主栅线网格和子栅线网格两级寻址的方式。实际上，如果不考虑透明的子栅线的较低的导电率和较强的电容效应的影响，可将子栅线仅视作是现有技术中金属栅线的替换，在功能方面视为与金属栅线等同，则现有技术中所有其他像素寻址方式都可适用于本发明，例如指针方式、下标方式、索引表方式等。另外，由于主栅线网格和子栅线网格可能布置在不同的层，因此在显示功能实现方面，一个主栅线网格、该主栅线内的子栅线网格以及像素寻址单元相互之间不一定一一对应，即不一定该主栅线网格一定通过显示位于其内部的像素寻址单元确定其内部子栅线网格中的像素单元的地址，可能通过位于其它主栅线网格内的像素寻址单元确定子栅线网格中的像素单元的地址。

本发明的各个实施例中，像素单元与寻址分配单元通过透明导电介质线连接，透明导电介质连接线由铟锡氧化物、铟锌氧化物、掺铝氧化锌、硫酸镉、或硫化锌中的任意一种制成。金属栅线的金属材料为金、银、铜、铝、钨、钛、钽、钼、铂或以上金属的各种合金中的任意一种。

本发明的原理同样适用于需要背光的led显示屏，通过其像素单元中透光区域的随机分布避免光线透过其时引起衍射效应造成的成像像质变差或投影图案失真的技术方案也在本发明的范围内。

还需要说明的是，本发明的各个实施例中对不透光的主栅线网格、透光的子栅线网格、以及像素寻址单元的排列及布置的描述都是指在垂直于显示屏方向看的形状、大小或位置，仅从它们的排列方式对光学衍射的影响角度进行描述，并没有限制它们相互之间的连接关系以及在实现显示中所起的作用，实际上，不透光的主栅线网格、透光的子栅线网格、以及像素寻址单元可以布置在垂直于显示平面方向上的不同层中，每一根导电栅线可以是连续的、互相叠置的、空间分隔开的或一体连接，根据实现显示需要都是可能的，不受本发明所描述的从垂直于显示看的布置、排列方式限制。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。