移动计算设备的显示配置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月4日提交的美国临时专利申请第62/813,490号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本公开涉及移动计算设备，并且更具体地涉及移动计算设备的显示配置，其使得显示区域能够包含由其他设备使用的区域。

背景技术：

移动计算设备(例如，智能手机、平板电脑、虚拟助理等)可以以多种方式与用户交互。因此，移动计算设备的前(即，面向用户)表面可以分配给执行各种功能的各种设备。前表面的大部分区域通常分配给显示器(例如，触摸屏显示器)以使得易于观看，而前表面的单独区域分配给用于收集/提供音频和视觉信息的各种其他设备。在不增加移动计算设备整体尺寸的情况下增加显示器的面积是非常可取的；然而，为各种其他设备分配的单独区域限制了显示器朝向移动计算设备的边缘延伸。因此，需要一种显示配置，其使得显示区域能够朝向移动计算设备的边缘延伸，而无需重新定位可能扩大移动计算设备的各种其他设备。

技术实现要素：

所公开的方法有助于在由光器件使用的区域上方和周围延伸显示面板。所公开的方法消除了在用于各种其他设备的显示面板中使用大孔以减小围绕大孔重新布线像素数据线所需的非发射区域的尺寸。相反，所公开的方法使用较小的孔，其间具有布线区域。布线区域可以为重新布线像素数据线提供空间，并且可以向位于布线区域后面的光器件提供部分遮挡的光。

在一个总体方面，本公开描述了一种移动计算设备。该移动计算设备包括显示面板，该显示面板具有配置为发射光的发射部分和配置为将信号携带至发射部分的非发射部分。移动计算设备进一步包括至少一个光器件，该光器件位于显示面板后面并且被配置为通过显示面板的非发射部分传送或接收光。

在另一个总体方面，本公开描述了一种显示面板。显示面板包括被配置为发射光的发射部分。发射部分包括有机发光二极管(oled)显示结构，其具有(i)oled矩阵，(ii)薄膜晶体管(tft)矩阵，和(iii)数据线以携带用于控制tft矩阵的信号。显示面板还包括布线区域，其被配置为携带用于显示面板的发射部分的信号。显示器的布线区域具有简化的oled显示结构，包括控制矩阵tft的数据线。布线区域被数据线部分地遮挡，但除此以外透明，使得光可以被部分地遮挡穿过显示面板的布线区域去往和来自被定位在布线区域后面的光器件。

在另一个总体方面，本公开描述了一种显示面板。显示面板包括被配置为发射光的发射部分。显示面板还包括非发射部分，其被配置为将信号携带到所述发射部分。所述显示面板的非发射部分被配置为允许由被定位在所述显示面板后面的至少一个光器件传送或接收的光穿过所述显示面板的非发射部分。

所述发射部分包括由控制线控制的薄膜晶体管(tft)矩阵，以控制所述发射部分中的像素的光发射。控制线可以包括数据线和/或信号线。数据线可以是列数据线。信号线可以是栅极信号线。

像素可以是有机发光二极管(oled)。

非发射部分可以包括用于所述发射部分中的像素的控制线但可以不被配置为发射光。控制线可以部分地遮挡通过所述非发射部分传送或接收的光。控制线可以是数据线。

非发射部分可以不包括像素。

非发射部分可以包括穿过所述显示面板的孔和包围所述孔并且包括用于所述发射部分的控制线的布线区域。控制线可以是信号线。

通过所述布线区域传送或接收的光可以被所述控制线部分地遮挡。控制线可以是信号线。

非发射部分可以包括穿过显示面板的第一孔和穿过显示面板的第二孔以及包围第一孔和第二孔的布线区域。

布线区域可以在第一孔和第二孔之间延伸。

第一孔和第二孔之间的布线区域可以包括围绕所述第一孔或所述第二孔重新布线的用于所述显示面板的发射部分的控制线。控制线可以是信号线。

光可以是可见光、红外光或毫米电磁波。

发射部分可以具有oled显示结构，该oled显示结构包括有机发光二极管(oled)矩阵、控制oled矩阵强度的薄膜晶体管(tft)矩阵、以及携带用于控制tft矩阵的信号的控制线。

非发射部分可以包括布线区域，其被配置为携带用于所述发射部分的信号。

显示面板的布线区域可以具有简化的oled显示结构，所述oled显示结构包括控制矩阵tft的控制线。控制线可以是数据线。

布线区域可以被所述控制线部分地遮挡，但除此以外透明，因此光能够被部分遮挡穿过所述显示面板的布线区域到达光器件以及来自光器件。

非发射区域可以被配置为定位在利用部分遮挡的光可操作的光器件上方。

显示面板还可以包括多个孔。多个孔中的每一个可以被配置为定位在利用无遮挡的光可操作的光器件上方。

显示面板还可以包括触摸传感器，该触摸传感器包括以单元隔室(unitcell)图案布置的电极，每个单元隔室大于所述多个孔中的任何一个，因此没有电极进入由孔限定的区域。

在另一个总体方面，本公开提供了一种包括上述显示面板的移动计算设备。移动计算设备还包括至少一个光器件，该光器件被定位在显示面板后面并且被配置为通过显示面板的非发射部分传送或接收光。

非发射部分可以包括穿过所述显示面板的孔和包围所述孔并且包括用于所述发射部分的控制线的布线区域。至少一个光器件中的一个可以被配置为通过孔传送或接收光，并且至少一个光器件中的另一个可以被配置为通过布线区域传送或接收光。

至少一个光器件中的一个可以被配置为通过第一孔和第二孔之间的布线区域传送或接收光。传送或接收的光可以被第一孔和第二孔之间的控制线部分地遮挡。控制线可以是信号线。

至少一个光器件可以包括光传感器。

至少一个光器件可以包括光发射器。

至少一个光器件可以包括相机。

在另一个总体方面，本公开描述了一种用于向移动计算设备中的多个光器件提供光的方法。该方法包括布置多个光器件，使得利用部分遮挡的光可操作的光器件相对于需要无遮挡的光的光器件(例如，在其之间)被定位。该方法还包括将显示面板定位在所述光器件的前面，使得需要无遮挡的光的光器件与所述显示面板中的孔对准，并且使得利用部分遮挡的光可操作的光器件与所述显示面板的布线区域对准。该方法还包括通过所述显示面板的布线区域向利用部分遮挡的光可操作的器件提供部分遮挡的光。

利用部分遮挡的光可操作的光器件可替代地被称为需要部分遮挡的光的光器件。应当理解，利用部分遮挡的光可操作的光器件是在接收部分遮挡的光时可以操作并且不需要无遮挡的光的光器件。当然，这样的器件也可以利用无遮挡的光操作。另一方面，当接收部分遮挡的光时，需要无遮挡的光的光器件不能操作。例如，需要无遮挡的光的这种器件可以包括相机。

显示面板的布线区域可以包括围绕孔重新布线的控制线。通过布线区域提供的部分遮挡的光可能被控制线部分地遮挡。控制线可以是数据线。

在以下详细描述及其附图内进一步解释了前述说明性概述以及本公开的其他示例性目的和/或优点，以及实现这些目的和/或优点的方式。

附图说明

图1描绘了包括显示面板的移动计算设备的可能的前表面，该显示面板具有包围非发射部分的发射部分。

图2示意性地描绘了用于移动计算设备的显示系统的可能实施方式。

图3描绘了图2的显示面板的发射(即，活动)区域的侧截面视图。

图4描绘了具有单个显示孔以容纳多个光器件的移动计算设备的部分的可能的侧剖视图。

图5描绘了图4的移动计算的部分的前视图。

图6描绘了具有多个显示孔和布线区域以容纳多个光器件的部分移动计算设备的可能的前视图。

图7描绘了图6的移动计算设备的侧剖视图。

图8描绘了用于与图6的移动计算设备集成的触摸传感器的可能布置。

图9是用于向显示面板后面的多个器件提供光的方法的流程图。

附图中的组件不一定按比例绘制，并且彼此之间可能没有比例关系。在几个视图中，相同的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

本公开描述了提供多种优点的(例如，用于移动计算设备的)显示面板的配置，包括(但不限于)延伸的观看区域。用于移动计算设备(即，计算机设备、移动计算机设备等)的显示面板可以位于形成移动计算设备的前表面的透明盖板玻璃(即，挡板)后面。移动计算设备还可以包括被配置为感测照明条件(例如光传感器)、捕获图像(例如前置摄像头)和/或穿过挡板提供光(例如闪光灯)的光器件。传统上，显示面板和光器件占据前表面的不同区域。显示技术(例如，发光二极管(oled)显示器)的最新进展促进将发射显示区域朝向(例如，到)移动设备的边缘延伸。通过朝向设备边缘延伸设备的显示区域，用户可以体验到更大显示器的好处而不会体验到更大设备的缺点。可以应用所公开的技术来将显示面板的可操作部分朝向移动计算设备的前表面的边缘延伸，同时容纳共享该设备的前表面的光器件的收集/传输要求。

位于显示器后面(即，下方)的一些光器件可能需要无遮挡的光来操作。因此，显示面板可以包括一个或多个孔以向这些光器件提供无遮挡的光。图1中示出了移动计算设备的示例，该移动计算设备的显示面板朝向设备的边缘延伸并且围绕由光器件使用的区域。示出了移动计算设备100的前表面。显示器的前表面区域包括具有发射(即，有源)部分110的显示面板，其被配置为发射光(例如，显示图像、图形和字符)。显示面板还可包括一个或多个不发光的非发射部分120a、120b。非发射部分的位置对应于光器件的位置。

图2中示出了可以与移动计算设备100一起使用的可能的显示系统(即，显示面板)。显示系统200可以包括显示面板的活动区域201，其由电子设备控制以呈现视觉输出(例如，文本、图形、视频、图像等)。显示面板的有源区域201包括像素230的行和列。显示面板200可以包括薄膜晶体管(tft)矩阵，其中显示面板200的每个像素230耦合到来自tft矩阵的一个或多个对应晶体管。可以控制每个像素的一个或多个tft以调整像素的光强度。例如，一行像素中的像素可以由栅极驱动电路245在栅极信号线(即，信号线)210上传送的信号(例如，电压)启用。一旦启用，可以通过由驱动器ic240在用于像素的每一列的列数据线(即，数据线)220上传送的信号(例如，电压)来调整行中的每个像素的强度。应当理解，对栅极信号线(或信号线)和列数据线(或数据线)的引用可以互换使用。此外，数据线和信号线可以各自称为控制线。

图3是适合在移动计算设备100的显示系统200中使用的显示面板的有源区域201的侧截面视图。如所讨论的，有源区域201包括充当发光像素的层并且位于移动计算设备的盖板玻璃250后面。显示面板200的像素230可以被不同地实现。如图3所示，显示面板可以包括阴极层270和可以被配置为(例如，通过施加的电压)发光的有机发光二极管(oled)层275。像素发射的光(即强度)可以由tft层280中的晶体管控制。这些层由柔性基底(例如，聚酰亚胺)285支撑并由薄膜封装层265封装。包括用于检测触摸的电极的透明触摸传感器层260可以与发光层上方(即，前面)的显示面板的有源区域201集成。偏光膜层255也可以与显示面板的有源区域201集成以提高像素的视觉吸引力(例如，对比度)。所描述的层可以由保护膜层290机械地支撑并且可以由衬垫、铜(cu)片层295支撑和缓冲。这些层可以定位在移动计算设备的盖板玻璃250后面。这些层可以彼此粘合(即层压)并且可以是柔性的。

显示面板实施方式的变化是可能的，并且本公开不限于图3所示的特定实施方式。例如，本公开描述了一种显示面板，其包括通过显示面板200的有源区域201(即，有源部分)的所有或部分层形成的孔(即，显示孔)以提供光到达移动计算设备中显示面板后面的光器件的路径。此外，本公开描述了一种具有布线区域的显示面板，该布线区域包含由于孔而重新布线的信号线。该布线区域可以包括图3所示的层的子集。例如，布线区域可以不包括任何发光层(即像素)和/或可以不包括任何tft层。

图4描绘了具有单个显示孔以容纳多个光器件的移动计算设备的部分的侧剖视图。如图所示，具有孔350(即，穿过所有层)的显示面板310位于多个光器件325、335、345的前面。每个光器件可以被配置为发射(即，传送、投射)光，接收(即收集、吸收)光，或传送和接收光两者。对于图4所示的示例实施方式，移动计算设备包括被配置为传送320光的第一光器件、被配置为接收330光的第二光器件335和被配置为传送/接收340光的第三光器件345。光可以是光谱的可见光或红外光部分中的任何波长或波长组。可替选地，光器件可被配置用于其他电磁辐射(例如，毫米电磁波)。可能的光器件可以包括(但不限于)传感器、相机、相机闪光灯和闪光灯。因此，显示面板310可以包括孔350以允许多个光器件325、335、345在没有来自显示面板310的遮挡的情况下传送(即，发射)和/或接收(即，收集)光。通常，移动计算设备中可以包括任意数量的光器件并且可以产生它们的配置(例如，发射器、收集器、两者)的各种组合。例如，移动计算设备可以包括被配置为接收光的环境光传感器、被配置为传送光的泛光照明器、被配置为捕获可见图像的相机以及被配置为传送和接收光的接近传感器。

图5描绘了图4所示的移动计算的部分的前视图。孔350跨越所有光器件325、335、345。为了延伸显示区域，在显示面板上包围孔350的区域中存在像素。因此，信号必须从位于孔的第一侧401上的驱动器ic240(和/或栅极驱动器电路245)被携带到位于孔的第二(例如，相对)侧402上的像素。因此，数据线(和/或信号线)必须围绕孔布线。为了容纳布线，必须在孔周围提供空间(即，区域)。显示面板在孔周围的布线区域不发光。因此，显示面板包括非发射部分450，其包括孔350和围绕孔的布线区域(即，槽)410。布线区域也可以称为布线所需的孔周围的跨度。布线区域包含为显示器的发射部分中的像素携带信号的数据线(和/或信号线)，但可能不包括像素。结果，布线区域中的显示面板可以包括被包含在显示面板的发射部分中的层的子集。

由于孔350被制造得更大以容纳多个光器件，因此必须移位更多的数据线(和/或信号线)。结果，必须使显示面板的非发射部分450更大以支持增加的重新布线的线的数量。换句话说，当孔被制造得足够大以同时容纳多个光器件时，布线所需的孔周围的布线区域410(即，槽)可能使显示器的非发射部分大于可接受的。

所公开的显示面板方法限制孔的尺寸以防止布线区域变得太大(即，限制显示器的发射部分减小的程度)。换言之，所公开的显示面板方法有利地使用多个孔而不是一个大孔来提供通向移动计算设备的多个光器件中的至少一个的无遮挡路径。

图6描绘了具有多个显示孔和布线区域以容纳多个光器件的部分移动计算设备的可能的前视图。显示面板包括多个孔而非一个大孔以容纳多个光器件。特别地，所示示例包括第一孔510和第二孔520，它们的每一个的尺寸均小于图5的孔。对于所示示例，每个孔都提供通向单个光器件的无遮挡的光路。第一孔510为用于第一光器件515的光提供无遮挡路径，第二孔520为用于第二光器件525的光提供无遮挡路径。所示的第一孔510和第二孔520具有相同的尺寸和形状但这不是必需的。所公开的显示方法和技术包括任何数量的显示孔，其形状可以相同或具有不同尺寸和形状。

第一孔510和第二孔520在孔之间限定布线区域530。布线区域530可用于布线数据线，否则这些数据线将需要围绕单个大孔重新布线。孔之间的布线区域530不是发射性的(例如，不包括像素)。因此，显示器的非发射部分包括孔、槽和布线区域(图6中的区域示为灰色和黑色)。具有多个孔的显示面板的非发射部分小于单个孔所需的非发射部分，因为围绕孔540、545的周边所需的布线路径(即，槽)更小。

图7描绘了图6的移动计算设备的侧剖视图。所示的示例实施方式包括三个光器件。第一光器件515可以被配置为经由由显示面板610中的第一孔510提供的第一无遮挡路径620来传送和/或接收光。第二光器件525可以被配置为经由由第二孔520提供的第二无遮挡路径640来传送和/或接收光。第三光器件550可以被配置为经由通过孔之间的布线区域530提供的遮挡路径630来传送和/或接收光。布线区域530包括部分地遮挡光但其他部分可以是透明的数据线。例如，布线区域530可以不包括像素，否则像素会阻挡光。

所公开的显示面板方法使用布线区域530作为用于光器件550的光路630，因为认识到虽然沿着该路径行进的光可能减少(例如，由于反射或散射)，但是光的一部分通过无遮挡的布线区域传播。因此，第三光器件550可以被配置为利用部分遮挡的光来操作。例如，第三光器件550可以被配置为以较低的光强度操作或者可以包括添加的/不同的组件(例如，具有更大孔的光学器件)或特性(例如，增加的增益)以补偿损失(即，阻挡的/散射的)光。

多孔加布线区域方法还可以促进显示面板的触敏部分(即，触摸传感器层)朝向(例如，到)移动计算设备的边缘延伸。显示面板的触敏部分(即触摸传感器)可以包括具有第一透明导体图案(或不透明但中心没有金属图案的网状图案)的第一电极层和具有第二透明导体图案(或不透明但网状图案)的第二电极层。第一电极层和第二电极层可以由介电间隔物(例如，二氧化硅)隔开。或者，所有触摸传感器图案可以使用相同的金属层。在这种情况下，在信号交叉的区域中，另一个金属层用作桥以防止电短路(即，在信号交叉的区域中)。当用户触摸表面时，流过电极的电流可以变化，从而可以感测到触摸的位置和持续时间。

图8描绘了用于与图6的移动计算设备集成的触摸传感器的可能的布置。触摸传感器包括第一层上的电极图案的行810a、810b、810c和第二层上的电极图案的列820a、820b、820c。每个电极图案包括形成单元隔室的透明导体(或形成单元隔室的网状非透明导体)。行或列中的单元隔室通过导体段互连。示例实施方式中显示的单元隔室是方形的。可以选择单元隔室的尺寸和间距，使得孔不会被触摸屏的任何导体覆盖。例如，触摸传感器行810b中没有导体与孔重叠。这种布置可以促进制造，因为孔是显示面板中的穿过层的孔。所公开的显示面板方法防止触摸屏的电极与为孔形成在显示面板中(即，在触摸传感器层中)的物理开口重叠而不影响触摸传感器的操作。

图9是用于向多个光器件提供光的方法的流程图。该方法包括布置910光器件，使得能够利用部分遮挡的光操作的光器件相对于能够(例如，只能)利用无遮挡的光操作的光器件被定位(例如，在两者之间)。该方法还包括根据光器件的要求在光器件前面定位920显示面板。例如，显示面板的孔和布线区域可以根据光器件的要求进行定位，使得需要无遮挡的光的光器件与孔对准，而需要部分遮挡的光的光器件不与孔对准。替代地，需要部分遮挡的光的光器件可以与显示面板的布线区域对准。该方法还包括向未与孔对准的器件提供930部分遮挡的光。提供给不与孔对准的器件的光可以通过布线区域被提供，其中由于围绕孔重新布线而被布线区域中的数据线部分地遮挡。此外，可以向与显示面板中的孔对准的光器件提供940无遮挡的光。

在说明书和/或附图中，已经公开了典型的实施例。本公开不限于这样的示例性实施例。术语“和/或”的使用包括一个或多个相关的列出项目的任何和所有组合。除非另有说明，否则以一般性和描述性意义使用特定术语而不是出于限制目的。如在本说明书中使用的，空间相对术语(例如，在前面、后面、上面、下面等)旨在包括除了图中描绘的定向之外的设备在使用或操作中的不同定向。例如，移动计算设备的“前表面”可以是面向用户的表面，在这种情况下，短语“在前面”暗示更靠近用户。类似地，被描述为在发光层“上面”的显示面板可以指附图中所示的定向，应当理解，在使用中，器件可以被旋转，使得显示面板实际上在发光层下面。

虽然所描述的实施方式的某些特征已经如本文所描述的那样被示出，但是本领域技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等效物。因此，应当理解，所附权利要求旨在涵盖落入实施方式范围内的所有此类修改和变化。应当理解，它们仅作为示例而非限制的方式呈现，并且可以在形式和细节上进行各种改变。除了相互排斥的组合之外，本文描述的装置和/或方法的任何部分可以以任何组合进行组合。在此描述的实施方式可以包括所描述的不同实施方式的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。