电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种用户体验较好的电子设备。

背景技术：

随着技术进步和人们生活水平提高，对于手机、平板电脑、相机等电子设备，用户要求具有更多功能和时尚外观。目前，电子设备的发展趋势是轻薄、接近全面屏，同时具有前置摄像头自拍和人脸识别等功能。而随着电子设备支持的功能越来越丰富，需要设置的元件数量也越来越多，需要占据一部分电子设备正面的显示区域的位置，影响美观和用户体验。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种具有较好用户体验的电子设备。

本实用新型的一个方面公开了一种电子设备，包括显示模组和设置在所述显示模组背面的功能模组，所述显示模组包括显示面板和设置在显示面板下方的背光单元，所述背光单元具有与所述功能模组对应的贯穿的开孔，所述功能模组可通过所述显示面板以及所述开孔接收和/或发射光束。

可选的，所述背光单元包括依次设置的反射片、导光板和光学膜片，所述反射片、导光板、光学膜片具有对应所述功能模组的贯穿的开孔，所述功能模组发出的光束通过所述开孔和显示面板到达所述显示模组外部，外部光束通过所述显示面板、所述开孔到达所述功能模组。

可选的，所述背光单元包括依次设置的反射片、导光板、扩散片、下棱镜片和上棱镜片，所述功能模组包括透镜、设置在所述透镜下方的传感器和容纳所述透镜和传感器的筒体，所述反射片、导光板、扩散片、下棱镜片和上扩散片具有对应所述透镜或传感器的开孔。

可选的，所述功能模组通过所述开孔以及显示面板发射红外光至外界对象，由外界对象反射后的红外光通过显示面板以及开孔到达所述功能模组；所述功能模组根据接收到的红外光，获得外界对象的二维或三维图像，或，获得外界对象的生物特征信息，并根据获得的生物特征信息实现对外界对象的身份识别。

可选的，所述生物特征信息包括指纹特征信息、三维面部特征信息、血氧信息中的任意一种或几种。

可选的，所述功能模组包括可见光摄像头模组，或红外光摄像头模组，或可见光发光元件，或红外光发光元件。

可选的，所述光束为可见光，不可见光，红外光，紫外光，电磁波，超声波中的一种或几种，所述功能模组用于二维或三维对象特征识别，或者二维或三维图像绘制，或者拍照和摄像。

可选的，所述开孔的至少部分内壁设置有遮光层，所述遮光层是遮光材料通过镀膜，涂敷，喷涂等方式形成在所述导光板对应所述开孔部分，或者是将所述遮光层通过粘贴，或卡紧等方式设置在所述导光板对应所述开孔部分，所述遮光层用于阻隔光束传播。

可选的，所述功能模组包括传感器组件、光学组件和发光单元，所述光学组件对应所述开孔设置，所述传感器组件邻近所述光学组件设置，所述发光单元发射光束到所述光学组件上，部分光束被反射通过所述开孔后到达显示面板外，被反射的部分光束照射到外界对象上发生反射后通过所述显示面板、所述开孔、所述光学组件到达所述传感器组件。

可选的，所述背光单元还包括设置在所述反射片下方的底板，所示底板在所述开孔处延伸覆盖至少部分所述开孔的内侧壁，并形成一遮光层。

可选的，所述光学组件是具有半透半反特性的光学膜或棱镜，或者是分束器。

可选的，所述发光单元用于同时发出白光与红外光，其中，所述白光用于补偿显示模组在所述开孔处的显示亮度，所述红外光束用作检测光束。

可选的，当所述电子设备处于亮屏状态、且所述功能模组未被启动执行图像或生物特征信息感测时，所述功能模组发出可见光，以补偿显示模组对应开孔区域的显示亮度。

可选的，当所述电子设备处于亮屏状态、且所述功能模组被启动执行图像或生物特征信息感测时，所述功能模组发出红外光，用作检测光束；或者，所述功能模组同时发出可见光和红外光，其中，可见光用于补偿显示模组对应开孔区域的显示亮度，红外光用作检测光束；或者，所述功能模组发出可见光，同时用于亮度补偿和检测光束。

可选的，当所述电子设备处于黑屏待机状态时，所述功能模组在未被唤醒前停止工作或所述功能模组发出红外光执行图像或生物特征信息感测，相应地，显示模组的全部显示区域均为黑色画面，或者，所述功能模组发出可见光，所述可见光用作显示光束或/和检测光束，相应地，所述显示模组在对应所述开孔的区域显示提示图案、以给用户指示功能模组所在的区域，或/和所述功能模组执行图像或生物特征信息感测。

可选的，所述电子设备是手机，平板电脑，智能手表，增强现实/虚拟现实装置，人体动作检测装置，自动驾驶汽车，智能家居设备，安防设备，智能机器人中的一种。

相较于现有技术，本实用新型电子设备的正面具有更多的区域用于显示，具有较好的用户体验。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的示意图；

图2是本实用新型的一个实施例的示意图；

图3是本实用新型的一个实施例的示意图；

图4是本实用新型的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请文件中所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。

本实用新型的一个实施例中提供一种电子设备，其包括显示模组和设置在所述显示模组背面的功能模组，所述功能模组可通过所述显示模组接收和/或发射光束，所述显示模组包括显示面板和设置在显示面板下方的背光单元，所述背光单元具有与所述功能模组对应的开孔。

请参阅图1，本实用新型的一个实施例中，电子设备1包括显示模组10、功能模组20和外壳30。所述功能模组20设置在所述显示模组10背面，与所述显示模组10紧贴或间隔设置。所述功能模组20可通过所述显示模组10接收和/或发射光束。所述显示模组10至少部分设置在所述外壳30内。一般地，所述显示模组10供用户浏览和操作的一侧称之为正面，相对的一侧称为背面。本实用新型其他实施例中，所述外壳30包括底框和/或边框。

本实用新型另一些实施例中，所述外壳30可以省略。

本实施例中，所述功能模组20可透过所述显示模组10接收外部光束102，所述光束102为可见光。所述功能模组20可用于二维或三维对象特征识别、二维或三维图像绘制、拍照和摄像中的任意一种或几种。

本实用新型其他或变更实施例中，所述光束102为可见光，不可见光，紫外光，红外光，电磁波，声波，超声波等。所述显示模组10例如但不局限为lcd(liquidcrystaldisplay)显示模组。

本实施例中，所述显示模组10包括液晶显示面板11和设置在液晶显示面板11下方的背光单元12。所述背光单元12具有对应所述功能模组20的开孔101。所述功能模组20可以通过所述开孔101、所述液晶显示面板11发射和/或接收光束。

本实用新型的一个实施例中，所述功能模组20发出的光束通过所述开孔101和液晶显示面板11到达所述显示模组10外部。

所述外部光束102例如但不局限可以是所述功能模组20透过显示模组10发出到电子设备1外部的光束、背光单元12透过液晶显示面板11发出到电子设备1外部的光束、环境光、额外的光源发出的光束中的一种或几种的组合。

本实用新型的一个实施例中，由外界对象反射后的外部光束102通过所述液晶显示面板11、所述开孔101到达所述功能模组20。所述功能模组20根据接收到光束感测得到所述外界对象的二维图像或/和三维图像。

可选的，所述功能模组20可进一步根据所述感测得到的外界对象的二维或三维图像来获得外界对象的生物特征信息，并与预存的样本信息进行比对，根据比对结果实现对外界对象的生物特征信息识别，确认所述外界对象的身份是否合法。其中，所述生物特征信息例如但不局限于指纹特征信息、面部特征信息、血氧信息等合适的信息。样本信息例如为一个或多个样本的生物特征信息。血氧信息例如被用于判断外界对象是否为活体。

举例，当所述功能模组20在执行生物特征信息识别时，所述功能模组20透过所述开孔101、液晶显示面板11发出红外光至外界对象，经外界对象反射后的红外光透过液晶显示面板11以及背光单元12上的开孔101传输至功能模组20。所述功能模组20根据接收到的红外光获得外界对象的红外图像。其中，所述红外光例如为红外泛光或/和红外结构光。

具体地，当所述功能模组20执行指纹信息感测时，所述功能模组20发出的红外光例如为红外泛光。当所述功能模组20执行三维图像信息感测时，所述功能模组20例如分时发出红外泛光与红外结构光。

可变更地，当所述功能模组20执行指纹信息感测或三维图像信息感测时，也可发出可见光进行图像感测。

由于背光单元12包括开孔101，因此，在显示模组10执行正常图像显示的时候会存在背光不均匀的问题，尤其地，显示模组10对应开孔101区域明显存在黑色空洞区域。相应地，本申请的发明人提出如下的解决方案。

需要先说明的是，所述电子设备1例如包括黑屏待机状态和亮屏状态，其中，亮屏状态例如包括亮屏未解锁状态以及亮屏解锁状态。

可选的，当所述电子设备1处于亮屏状态时，所述功能模组20发出可见光，以补偿显示模组10的显示亮度。

具体地，当所述电子设备1处于亮屏状态、且所述功能模组20未被启动执行图像或生物特征信息感测时，所述功能模组20例如发出可见光，以补偿显示模组10的显示亮度。

当所述电子设备1处于亮屏状态、且所述功能模组20被启动执行图像或生物特征信息感测时，所述功能模组20例如发出红外光，或者，所述功能模组20同时发出可见光和红外光，其中，可见光用于亮度补偿，红外光用作检测光束，或者，所述功能模组20发出可见光，同时用于亮度补偿和检测光束。

当所述电子设备1处于黑屏待机状态时，所述功能模组20在未被唤醒前停止工作或所述功能模组20发出红外光执行图像感测，相应地，显示模组10的全部显示区域均为黑色画面，或者，所述功能模组20发出可见光，所述可见光用作显示光束或检测光束，相应地，显示模组10在对应开孔101的区域显示提示图案、以给用户指示功能模组20所在的区域，或/和所述功能模组20执行图像或生物特征信息感测。

请参阅图2，本实用新型的一个变更实施例中，所述背光单元12包括依次设置的反射片121、导光板122和光学膜片1201。所述背光单元12还包括光源(图未示)。所述反射片121、导光板122、光学膜片1201具有对应所述功能模组20的贯穿的开孔101(再参见图1)。所述功能模组20发出的光束通过所述开孔101和液晶显示面板11到达所述显示模组10外部，外部光束102通过所述液晶显示面板11、所述开孔101到达所述功能模组20。

所述功能模组20包括透镜201、设置在所述透镜201下方的传感器202和容纳所述透镜201和传感器202的筒体203。所述反射片121、导光板122、光学膜片1201具有对应所述透镜201或传感器202的贯穿的开孔101。外部光束102穿过液晶显示面板11后通过所述开孔101入射到所述透镜201，然后进一步到达所述传感器202。

本实用新型其他或变更实施例中，所述光学膜片1201可以包括一个或多个扩散片，一个或多个棱镜片，或者扩散片和棱镜片的组合，所述扩散片和棱镜片的相对位置可以具有不同设置，例如扩散片设置在棱镜片上方，或者棱镜片设置在扩散片上方。需要说明的是，在本申请文件中，多个是指两个或两个以上。

本实用新型上述或其他实施例中，所述开孔101可以为圆形，方形，椭圆形等，本实用新型并不做具体限制。

请参阅图3，本实用新型的一个变更实施例中，所述背光单元12包括依次设置的反射片121、导光板122、扩散片123、下棱镜片124和上棱镜125。所述背光单元12还包括光源(图未示)。所述功能模组20包括透镜201、设置在所述透镜201下方的传感器202和容纳所述透镜201和传感器202的筒体203。所述功能模组20所在位置对应所述开孔101(再参见图1)设置。所述反射片121、导光板122、扩散片123、下棱镜片124和上棱镜片125具有对应所述功能模组20的开孔101，外部光束102穿过液晶显示面板11后通过所述开孔101入射到所述透镜201，然后进一步到达所述传感器202。

本实用新型的另一些实施例中，所述功能模组20是可见光摄像头(rgb摄像头)。本实用新型其他或变更实施例中，所述功能模组20还可以是不可见光功能模组，例如：红外传感器模组。所述功能模组20可用于拍摄照片或视频，例如但不限于：自拍，视频，可视电话，视频会议，直播等；或/和，用于二维或三维图像绘制，例如但不限于：房屋结构绘制，地图绘制，全息图像等；或/和，用于对象特征识别，例如但不限于：指纹识别，脸部识别，虹膜识别等。需要说明的是，本实用新型并不以此为限，任何不经过创造性劳动得到的技术方案，包括但不限于本实用新型实施例的部分或全部的变形、替换、更改、组合等均属于本实用新型保护范围。

本实用新型的一个实施例中，当用户手持所述电子设备1进行自拍或视频通话时，此时所述功能模组20被用户通过对所述电子设备1的操作而启动工作。外部光束102通过所述显示模组10到达功能模组20，所述功能模组20将光信号转换为数字信号并通过所述显示模组10显示为图像。

本实施例中，所述功能模组20设置的位置对应所述显示模组10上部分。本实用新型其他实施例中，所述功能模组20还可以具有不同设置，例如对应所述显示模组10的邻近侧边处设置，或者对应所述显示模组10中心设置，或是根据需要设置在其他位置。

本实用新型其他或变更实施例中，所示背光单元12还包括设置在反射片121下方的底板，所述底板、反射片121、导光板122和光学膜片1201依次设置。所述底板可以是表面覆盖有反光材料。所述底板在所述开孔101处延伸覆盖至少部分所述开孔101的内侧壁，从而形成遮光层。所述底板可以为金属板，塑料板，或者玻璃板，所述底板形成所述遮光层的部分外表面设置有吸光或反光材料，或者所述底板本身使用反光或吸光材料制成。所述遮光层用于阻隔光束传播。

请参阅图4，本实用新型的另一实施例中，所述电子设备包括显示模组10和设置在显示模组10背面的功能模组20。所述显示模组10包括液晶显示面板11和设置在所述液晶显示面板11背面的背光单元12。

所述功能模组20包括传感器组件21、光学组件41和发光单元42。所述背光单元12具有对应所述光学组件41的开孔101，所述光学组件41邻近所述开孔101设置在所述开孔101和所述传感器组件21之间，所述传感器组件21邻近所述光学组件41设置。所述光学组件41是具有半透半反(半透过半反射)特性的光学膜，棱镜等，或是所述光学组件41是偏振分束器。所述发光单元42发射光束103到所述光学组件41上，部分光束被反射通过所述开孔101后到达显示模组10外。此时，被反射的部分光束103照射到外界对象上(例如：手指)发生反射后通过所述液晶显示面板11、所述开孔101、所述光学组件41到达所述传感器组件21，从而所述传感器组件21可以根据接收到的光信号获得外界对象的图像信息。外部光束也可通过所述液晶显示面板11、所述开孔101和所述光学组件41进入所述传感器组件21。

本实用新型的另一实施例中，来自外部光源或来自背光单元12的光束102通过所述液晶显示面板11、所述开孔101和所述光学组件41达到所述传感器组件21。来自外部光源的光束102、来自所述背光单元12的光束102和所述来自发光单元42的光束103可以为可见光，不可见光，红外光，紫外光，电磁波，超声波中的一种或几种。例如，在本实用新型的一个实施例中，所述发光单元42发射的光束103同时包括红外光和可见光。

本实用新型的另一实施例中，所述传感器组件21可接收所述光束102和/或光束103，并可用于二维或三维的对象特征识别，或者二维或三维的图像绘制，或者用于拍照或录制视频。例如但不限于：指纹识别，虹膜识别，脸部识别，自拍，视频，可视电话，视频会议，直播，房屋结构绘制，地图绘制，全息图像等。用户通过对所述电子设备1进行操作发出指令，或者所述电子设备1根据预设程序启动对象识别功能，使得所述传感器组件21和发光单元42进入工作状态。例如，以指纹识别为例，所述光束103被手指反射后通过所述液晶显示面板11、所述开孔101、所述光学组件41到达所述传感器组件21，所述传感器组件21根据所接收的光束103采集对应的指纹图像特征，并通过另外的处理器进行比对、验证等实现指纹识别。

上述实施例或其他变更实施例中，所述发光单元42可生成可见光，在所述传感器组件21不工作时，所述发光单元42发射光束103并通过所述光学组件41照射到显示模组10中，可对所述液晶显示面板11进行亮度补偿。

本实用新型其他或变更实施例中，来自外部光源的光束102或来自所述背光单元12的光束102和/或所述来自发光单元42的光束103可以是波长范围800nm～1000nm之间的红外光。所述传感器组件21可以包括红外成像模组。所述发光单元42可以包括红外发射器，例如但不限于led(lightemittingdiode)，ld(laserdiode)，vcsel(verticalcavitysurfaceemittinglaser)。

所述功能模组20可用于二维和/或三维的对象特征识别，所述功能模组20可以通过tof(timeofflight)，或结构光，或双目立体成像等方式获取对象二维信息和/或深度信息。

本实用新型其他或变更实施例中，所述光学组件41和发光单元42还可以有不同配置，比如设置在不同位置，具有不同间隔距离，所述发光单元42和/或光学组件41的个数可以为多个。

本实用新型其他或变更实施例中，，所述传感器组件21可以包括图像传感器和/或对应的透镜，所述图像传感器可以是彩色光传感器或红外传感器。

本实用新型的其他或变更实施例中，所述发光单元42可包括发光元件、导光板、扩散片等，可以对所述液晶显示面板11在所述开孔101处提供类似所述背光单元12的背光。

本实用新型的其他或变更实施例中，所述功能模组20可包括可见光摄像头模组，或红外光摄像头模组，或可见光发光元件，或红外光发光元件。

本实用新型其他或变更实施例中，所述背光单元12可进一步包括发光二极管(led)背光驱动电路。所述液晶显示面板11可包括相对设置的两基板，设置在所述二基板之间的液晶层，设置在基板上的多个薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)，多个栅极线，多个数据线，多个像素电极等，及其形成的呈阵列分布的多个像素单元，以及数据驱动电路，时序控制电路，电源电路等。

本实用新型的其他或变更实施例中，所述功能模组20可以有多个，所述多个功能模组20部分或全部的设置在所述显示模组10背面。所述背光单元12具有对应多个功能模组20的多个开孔101。

本实用新型其他或变更实施例中，所述开孔101的至少部分内壁设有遮光层，所述遮光层用于阻隔光束传播。例如，所述遮光层可以反射所述光束102或吸收所述光束102，所述遮光层例如但不限于反射膜，吸收膜等。所述遮光层是遮光材料通过镀膜，涂敷，喷涂等方式形成在所述开孔101内侧部分，或者是将所述遮光层通过粘贴，或卡紧等方式设置在所述开孔101内侧。

本实用新型另一些实施例中，所述功能模组20包括透镜和设置在透镜下方的传感器，所述光束102穿过液晶显示面板11后通过所述开孔101入射到所述透镜，然后进一步到达所述传感器。本实用新型的变更或其他实施例中，所述功能模组20包括透镜、设置在所述透镜下方的传感器和容纳所述透镜和传感器的筒体。

本实施例中，所述功能模组20是可见光摄像头，可用于接收可见光并生成对应图像。本实用新型其他或变更实施例中，所述功能模组20还可以是不可见光功能模组，例如：红外传感器模组。所述功能模组20可用于拍摄照片或视频，例如但不限于：自拍，视频，可视电话，视频会议，直播等；或者用于二维或三维图像绘制，例如但不限于：房屋结构绘制，地图绘制，全息图像等；或者用于对象特征识别，例如但不限于：指纹识别，脸部识别，虹膜识别等。需要说明的是，本实用新型并不以此为限，任何不经过创造性劳动得到的技术方案，包括但不限于本实用新型实施例的部分或全部的变形、替换、更改、组合等均属于本实用新型保护范围。

本实用新型的上述及其他实施例中，所述液晶显示面板11至少对应所述开孔101的区域可允许光束102和/或光束103透过。例如，在所述功能模组20工作时，通过驱动电路控制所述液晶显示面板11对应所述开孔101的区域的像素的灰阶电压使得所述光束102和/或光束103具有最大通过率或较大通过率(transmittanceratio)。所述光束102和光束103为可见光，不可见光，紫外光，红外光，电磁波，声波，超声波中的一种或几种。

本实用新型的上述及其他实施例中，所述液晶显示面板11至少对应所述开孔101的区域为透明的。

本实用新型其他或变更实施例中，电子设备例如但不局限可以是手机，平板电脑，智能手表，增强现实/虚拟现实装置，人体动作检测装置，自动驾驶汽车，智能家居设备，安防设备，智能机器人或其他具有对象识别或图像绘制功能的电子设备。

本实用新型其他或变更实施例中，所述电子设备可用于生物特征识别，例如人脸识别，虹膜识别，指纹识别、活体识别等。本实用新型其他或变更实施例中，所述功能模组20不局限于上述实施例之描述，比如所述功能模组20可以包括扬声器，麦克风，距离检测器，温度检测器，海拔高度检测器等。

相较于现有技术，本实用新型电子设备具有设置在显示模组背面的至少部分功能模组，电子设备正面具有更多的空间用于显示，从而使得本实用新型电子设备具有较好的用户体验。

本实用新型说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个，除非另有明确具体的限定。本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将实用新型限制于本说明书中所公开的特定实施例。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。