显示组件和电子设备的制作方法

本申请涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种显示组件和电子设备。

背景技术：

电子设备的采集模组通常收容在屏幕的通孔中，采集模组的感应面从通孔中露出，以接受手指触摸从而实现指纹识别。此种设计使得电子设备的外观完整性较差，而且会降低屏幕的结构强度。

申请内容

本申请提供了一种显示组件和电子设备，能够保证电子设备的外观完整性及屏幕的结构强度。

一种显示组件，包括显示屏和采集模组；所述显示屏具有显示面，所述采集模组设在所述显示屏上背离所述显示面的一侧；所述采集模组包括收容外壳、透镜和感光芯片；所述收容外壳包括收容侧壁和安装台，所述收容侧壁围成收容腔，所述安装台凸设在所述收容腔的内壁，所述安装台上开设有通孔，所述透镜与所述感光芯片分别安装在所述安装台在所述通孔的轴线方向上的相对两侧，且所述显示屏、所述透镜及所述感光芯片依次层叠设置；当识别对象接近所述显示面时，所述显示屏发出的光线在射出所述显示面后被识别对象反射形成反射光，所述反射光经由所述显示面射入所述显示屏，并依次穿过所述透镜与所述通孔照射到所述感光芯片上，其中所述透镜用于聚焦所述反射光，所述感光芯片用于感应所述反射光以生成携带识别对象的生物特征信息的电信号。

一种电子设备，包括所述显示组件。

本申请的方案中，通过在显示屏下设置采集模组实现生物特征信息采集，无需在显示屏中开孔，因此保证了显示屏的结构强度及电子设备的外观完整性。

附图说明

为更清楚地阐述本申请的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1是本申请实施例的电子设备的整体结构示意图；

图2是本实施例中的显示组件的一种横截面结构示意图；

图3是识别对象进行指纹识别的原理示意图；

图4是本实施例中的显示组件的另一种横截面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本申请保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指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申请的限制。

本申请实施例提供了一种电子设备，本申请电子设备可以是任何具备通信、显示和存储功能的设备，例如平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(personalcomputer，pc)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等设备。

本申请实施例的电子设备可以包括显示组件和壳体，其中显示组件包括显示屏。如图1所示，电子设备10的显示屏12安装在壳体上。显示屏12可以包括采用贴合工艺贴合在一起的盖板及显示面板，其中盖板可以仅具有防护显示面板的功能，显示面板兼具有显示功能和触控功能；或者盖板可以兼具防护功能与显示功能，而显示面板仅用于显示。本申请的实施例中，显示面板可以是自发光显示面板，如oled(organiclight-emittingdiode,有机发光二极管)面板、等离子显示面板，或电子墨水显示面板等；显示面板也可以是液晶面板。或者，显示屏12可以是一种加强型的显示面板，其显示面具有较高的机械性能(如硬度和强度)，能够承受外界的冲击、摩擦、按压、损伤等。以下实施例中，以显示屏12为自发光显示屏12(即显示屏12包括相贴合的盖板及自发光显示面板，或者显示屏12为加强型的自发光显示面板)为例进行描述。

如图2所示，显示组件20可以包括层叠设置的显示屏12和采集模组。显示屏12具有显示面121(显示画面的表面)，采集模组设在显示屏12上背离显示面121的一侧，即在图2中采集模组位于显示屏12下方。

如图2所示，采集模组可以包括收容外壳211、透镜212和感光芯片214。其中，收容外壳211可呈筒状，收容外壳211包括收容侧壁211a，收容侧壁211a围成收容腔，收容腔具有相对的两个开口，其中一个开口朝向显示屏12，朝向显示屏12的该开口可以贴合显示屏12或与显示屏12具有一定间隔。收容腔的内壁凸设有安装台211b，安装台211b可以位于收容腔的两个开口之间，且与收容腔的整圈内壁均连接。安装台211b可以完全收容在收容腔内，使得安装在其上的透镜212也收容在收容腔内；安装台211b也可以凸出于收容腔，使安装在其上的透镜212也伸出收容腔。安装台211b上开设有通孔。透镜212与感光芯片214分别安装在安装台211b在通孔的轴线方向上的相对两侧，即在图2视角中透镜212与感光芯片214分别装在安装台211b的上下两侧。由于安装台211b的存在，透镜212与感光芯片214间形成间隙。感光芯片214可形成在衬底基板215上，衬底基板215具有导电性能，用于与感光芯片214发生信号交互。

如图2所示，显示屏12、透镜212及感光芯片214依次层叠设置，透镜212用于聚焦光线，感光芯片214用于感应光线(即进行光电转换)以生成电信号。此种堆叠结构能够利用显示屏12的发光实现识别对象(需要进行身份识别的对象)的生物特征信息(包括但不限于为指纹信息、掌纹信息、面部特征信息、虹膜图像信息等)采集。以下将以识别对象为人，需采集的生物特征信息为指纹信息为例进行详细描述。

如图3所示，显示屏12在显示画面时发光。当手指接近显示屏12时(可以是手指贴合显示屏12，或者手指到显示屏12的距离小于或等于感应距离)，显示屏12发出的光线在射出显示面121后被识别对象反射形成反射光，反射光将从显示面121射入显示屏12，并依次穿透显示屏12(应理解，显示屏的像素间有间隔，反射光可以穿过该间隔以穿透显示屏12)与透镜212、穿过通孔照射到感光芯片214上。反射光穿过透镜212时被透镜212聚焦到感光芯片214上，感光芯片214感应反射光就可以生成携带识别对象的指纹信息的电信号，由此完成指纹信息的采集。

本实施例中，电子设备10可以包括存储器和处理器，存储器预存有指纹模板信息(用户输入的原始指纹信息)，处理器用于对感光芯片214所生成的电信号进行处理。具体的，处理器对电信号携带的指纹信息与指纹模板信息进行比较，以对该指纹信息进行识别。若该指纹信息与该指纹模板信息匹配时，则通过识别对象的身份认证，此时处理器可驱动显示屏12显示相应的第一画面(如解锁画面、支付成功画面等)；若不匹配，则识别对象的身份认证失败，此时处理器可驱动显示屏12显示相应的第二画面(如解锁失败提示画面、支付失败提示画面等)。由此，电子设备10能够完成指纹信息的识别及对应指纹信息的响应。

如上，感光芯片214也可以采集除指纹信息之外的生物特征信息。相应的，存储器可预存有除指纹模板信息之外的生物特征模板信息(如输入的原始掌纹信息，原始面部特征信息，原始虹膜图像信息等)；处理器则用于将该电信号中携带的生物特征信息与生物特征模板信息进行比较，以对该生物特征信息进行识别，并在待识别对象的身份认证通过与失败时，分别驱动显示屏12显示不同的画面。

本实施例中，可以将采集模组对应显示屏12的整个显示区，使感光芯片214能接收来自整个显示区内的反射光，此时显示屏12的整个显示区均可以作为生物特征识别区，由此识别对象可以在显示区的任意区域进行生物特征识别；或者，采集模组也可以仅对应显示屏12的部分显示区，使感光芯片214能接收来自部分显示区内的反射光，此时显示屏12的部分显示区可以作为生物特征识别区，此时仅显示屏12的部分显示区可以作为生物特征识别区，识别对象可以在显示区的部分区域进行生物特征识别。对于后一种方案，可以对识别对象发出提示，使其能够清楚地辨识出生物特征识别区。例如，可以在显示区内显示一提示图像(例如模拟的指纹图像)，以提示待识别对象在此区域内进行生物特征识别；或者可以将显示区内的特定区域固设为生物特征识别区(如定义二分之一或三分之一的显示区为生物特征识别区)，并在电子设备10的产品说明中告知识别对象。

本实施例中，从成像原理上来讲，透镜212到显示屏12的显示面的距离为物距的一部分(可以基本等于物距)，透镜212与感光芯片214之间的间隙作为像距的一部分(可以基本等于像距)，通过使透镜212与感光芯片214之间形成间隙，能够使感光芯片214处于能获得清晰成像的位置，从而能精确采集识别对象的生物特征信息。

以上描述的生物特征信息采集和识别可以在显示屏12处于亮屏状态时进行。进一步的，本实施例的方案还能实现熄屏场景下的生物特征信息采集和识别。

具体的，显示屏12具有设定区域(该定区域即为生物特征识别区)，采集模组对应设定区域布置。在识别对象与处于熄屏状态的显示屏12的距离达到感应距离(感光芯片214能清晰成像的最大距离)时，处理器用于控制设定区域发光以照亮识别对象，使对应设定区域发出的光线被识别对象反射，反射光照射到感光芯片214上被感应，从而实现生物特征信息的采集和识别。由此，在熄屏时也能进行生物特征信息的采集和识别，从而扩充了电子设备10的功能，提升了电子设备10的用户体验。设定区域可以是部分显示区，此时仅需要使部分显示区亮起即可实现生物特征信息的采集与识别，无需整个显示区发光，由此可以节省电子设备10的功耗；或者，设定区域也可以是全部显示区，此时需要整个显示区都亮起才可进行生物特征信息的采集与识别。

综上所述，本实施例的方案既能够利用显示屏12的显示区实现生物特征信息的采集和识别，从而将生物特征识别功能集成在电子设备10的显示区内。相较于传统的电子设备10，本实施例的方案能够扩大显示区，而使非显示区相对缩小，从而提升了电子设备10的屏占比。并且，由于在显示屏12下进行生物特征信息采集，无需在显示屏12中开孔，因此保证了显示屏12的结构强度及电子设备10的外观完整性。

如图4所示，进一步的，收容外壳211的收容侧壁211a与显示屏12之间可以夹设固持件217，固持件217围设在透镜212的外周，以使透镜212与显示屏12之间形成第一间隙。固持件217可以呈环状围绕收容侧壁211a一周，其可以采用泡棉材料制造。固持件217可以起到将采集模组固持在显示屏12上的作用，同时还具备缓冲作用，避免采集模组受到冲击而影响感光性能。另外，通过设置固持件217，使透镜212与显示屏12之间形成第一间隙，能够增加物距，从而使感光芯片214的成像更为清晰，利于提升生物特征信息的采集精度与识别准确度。在其他实施例中，可以不设固持件217，收容侧壁211a直接与显示面板贴合。

如图4所示，优选的，透镜212与感光芯片214之间具有第二间隙(安装台211b的厚度对此第二间隙做出了贡献)，显示屏12的厚度与第一间隙之和，等于第二间隙的两倍与校准量之和。校准量为根据实际需要确定的尺寸值，以能保证成像清晰为准进行设计。此种设计使得物距(基本等于显示屏12的厚度与第一间隙之和)等于2*像距(基本等于第二间隙)+校准量，这能保证感光芯片214的成像清晰，利于提升生物特征信息的采集精度与识别准确度。设计校准量是为了便于进行微调。

如图4所示，进一步的，固持件217背离透镜212的外表面覆盖有密封件216。密封件216的一端与显示屏12贴合，相对的另一端覆盖收容侧壁211a背离透镜212的外表面，即密封件216搭接在将收容侧壁211a与固持件217的结合处并抵接显示屏12，从而起到密封、挡光作用，避免其他光线进入透镜212与感光芯片214而导致成像。在其他实施例中，也可以不设密封件216。

如图4所示，进一步的，采集模组还可以包括滤光片，滤光片与感光芯片214设于安装台211b的同侧，且位于透镜212与感光芯片214之间。滤光片起到滤除环境中干扰感光芯片214成像的特定波段的不可见光(如红外光)的作用。具体的，当识别对象的手指贴合在显示屏12的显示面上时，虽然环境光中的可见光光被手指阻挡无法射入显示屏12，但一些特定波段的不可见光却可以穿透手指射入显示屏12被感光芯片214感应，这会干扰感光芯片214对经手指反射的显示屏12发光的感应。因此，设置滤光片能有效滤除这些有害的不可见光，保证识别对象在外界环境中进行生物特征信息的识别。在其他实施例中，滤光片可以设在透镜212与显示屏12之间；或者也可以不设滤光片。

如图4所示，进一步的，采集模组还可以包括外围电路，外围电路与感光芯片214设于安装台211b的同侧。外围电路用于驱动感光芯片214工作在额定功率下，由此使感光芯片214能稳定地进行光电转换。外围电路还可以对感光芯片214输出的电信号进行滤波，以使采集到的生物特征信息更加准确。外围电路还用于提供对外接口，以使采集模组能适用于不同的平台，提升采集模组的兼容性。在其他实施例中，外围电路不是必须的。

以上实施例所描述的均基于自发光显示屏12，该自发光显示屏12包括自发光显示面板，自发光显示面板具有显示面，采集模组设在自发光显示面板上背离显示面的一侧，自发光显示面板、透镜212及感光芯片214依次层叠设置；当识别对象触摸显示面时，自发光显示面板发出的光线在射出显示面后被识别对象反射形成反射光，反射光经由显示面射入自发光显示面板。

在其他实施例中，显示屏12可以为液晶显示屏12，即显示屏12包括液晶面板和背光模组。其中，液晶面板具有显示面，采集模组设在液晶面板上背离显示面的一侧，液晶面板、透镜212及感光芯片214依次层叠设置；当识别对象接近显示面时，液晶面板发出的光线在射出显示面后被识别对象反射形成反射光，反射光经由显示面射入自发光显示面板。本方案进行生物特征识别的原理，与上述实施例的原理相同，此处不做重复说明。为可更有效地传输光线，背光模组中的光学部件可做特殊设计(包括但不限于采用新型材料)，使其既能有利于产生背光线，又可透过显示屏12的发光。例如，导光板可以具有多个透光区域(依然有材料填充，并非为通孔)，一个透光区域与一个第一透光孔对准，以使穿过第一透光孔的光线穿透透光区域照射到聚光层中。透光区域具有高透光性，因此能使反射光线透过。可以通过抛光工艺形成透光区域。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易的想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。