技术领域
[0001] 本公开涉及一种显示装置，特别但排它性地涉及一种显示装置，在显示装置内具有至少一个透明窗口。
背景技术
[0002] 本领域中已知诸如
液晶显示器(LCD)或发光
二极管(LED)之类的显示装置。这些显示器通常用于各种
电子装置中，诸如移动装置。LCD有时具有物理通孔(例如
手表或智能手机上的扬声器)，但是在玻璃上打孔却很困难。在玻璃
基板上打孔也不节约成本。此外，如果在液晶(LC)层和玻璃基板(封装层)上形成孔，则通常需要封装边缘
密封件。这种密封件减少了显示表面上的LCD(或有机LCD)有效区域。孔通常放置在显示装置的边缘和有效显示区域的外部。
发明内容
[0003] 本公开总体上涉及一种使摄像头和光学
传感器能够通过例如LCD工作而无需在基板(封装层)中切割孔或腔或围绕孔密封LC的方法。例如，这可以通过仅在偏振器层中切割孔并在LCD中定义的透明窗口周围布线
导线来实现。
[0004] 这增加了可以用OLCD解决的应用数量，并增加了产品表面上潜在的最大OLCD有效区域。有利地，由于不需要LC密封，因此透明窗口周围的无效区域小于具有孔的区域。
[0005] 因为传感器和摄像头与显示器更加紧密地集成在一起，所以提出的显示装置可以广泛地应用于视频会议系统。
[0006] LCD有时具有物理通孔(例如手表)，但是在玻璃上打孔却很困难。没有针对传感器和摄像头在LCD显示器中间使用透明窗口。随着显示器变成三维(3D)并更特定于产品，对包括透明窗口在内的特定于产品的特征来说，机会和需求将会增加。
[0007] 技术优点在于摄像头和传感器可以通过LCD显示器进行操作，而无需在显示材料上切割孔，也无需围绕孔或腔密封LC。显示器的光学外观将比物理孔提供的外观更均匀。
[0008] 根据本公开的一个方面，提供了一种显示装置，包括：
[0009] 第一封装层；
[0010] 第二封装层，设置在第一封装层上方并与第一封装层间隔开；
[0011] 显示介质，设置在第一封装层与第二封装层之间；
[0012] 至少一个光学器件，位于第一封装层和显示介质下方；并且
[0013] 其中至少第一封装层
覆盖所述至少一个光学器件。
[0014] 显示介质和第二封装层可以各自覆盖所述至少一个光学器件。第一封装层和第二封装层中的至少一个在下方的光学器件的对应
位置可以不具有腔。优选地，显示介质在光学器件的对应位置不具有腔。优选地，第一封装层和第二封装层基本上是光学透明的。这使得光学器件(例如摄像头或
光学传感器)能够通过基本上透明的封装(或玻璃基板)层进行操作。有利地，不需要在基板中创建孔或腔，因此该工艺更便宜。
[0015] 显示装置还可以包括设置在第一封装层下方的至少一个透明窗口区域，并且其中所述至少一个光学器件位于所述至少一个透明窗口区域中。换句话说，透明窗口区域是设置光学器件的目标区域。目标区域是透明的，因为它是通过切割偏振器的一部分形成的区域或在第一封装层下方的普通目标区域。
[0016] 显示装置还可以包括在第一封装层下方的第一偏振器。所述至少一个透明窗口区域可以是第一偏振器内的腔或开口。腔中通常不填充材料，而是为腔配备光学器件。
[0017] 显示装置还可以包括在第一偏振器下方的
背光区域。第一偏振器的所述至少一个透明窗口区域可以在背光区域内延伸。至少一个光学器件可以至少部分地位于第一偏振器内并至少部分地位于背光区域内。
[0018] 显示装置还可以包括在第二封装层上方的第二偏振器。显示装置可以包括在第二偏振器内的另一透明窗口区域。另一透明窗口通常是第二偏振器中的另一腔或另一开口。第二偏振器中另一透明窗口区域的位置可以与第一偏振器中透明窗口的位置基本对齐。换句话说，第一偏振器中的腔与第二偏振器中的腔基本上垂直对齐。第二偏振器中的另一透明窗口区域可以包括透明材料。
[0019] 显示装置还可以包括在第二偏振器上的触摸感测层；以及在触摸感应层上的覆盖窗。
[0020] 显示装置还可以包括多条导线，导线中的至少一些被布线在至少一个透明窗口区域周围。
[0021] 显示装置还可以包括多条导线，导线中的至少一些被布线穿过至少一个透明窗口区域。
[0022] 导线中被布线穿过透明窗口区域的至少一些导线可以包括透明材料。透明材料可以包括
氧化铟
锡(ITO)。
[0023] 透明材料的折射率可以与第一封装层的折射率相似或接近。透明材料可以与第一封装层的折射率匹配，使得透明窗口区域内的导线不妨碍至少一个光学器件的操作。
[0024] 显示装置还可以包括在导线中的至少一些导线与第一封装层之间的非导电材料的连续层，该连续层与导线相比具有相似的折射率。
[0025] 该显示装置可以包括有效显示区域，该有效显示区域延伸到至少一个透明窗口区域的周边区域。有利地，这增大了显示装置内的有效显示区域。
[0026] 显示装置可以被配置成使得光选择性地穿过至少一个透明窗口区域。例如，如果透明窗口区域实际上并入了较大的可切换区域(或
像素)，则可以调制穿过透明窗口区域的光量。如果应用程序需要实施“中性
密度滤光器”，例如以构建高动态范围(HDR)图像，则这可能很有用。
[0027] 显示装置还可以包括多个透明窗口区域，每个透明窗口区域具有所述光学器件，其中每个透明窗口在横向上彼此间隔开。
[0028] 多个透明窗口区域可以从显示装置的一侧扩展或分布到显示装置的另一相对侧。多个透明窗口区域可以遍布显示装置的中间部分。
[0029] 多个透明窗口区域可以各自对应于无效显示区域。在这些区域中，显示像素是无效的(inactive)，但是光学器件(摄像头或光学器件)可以是有效的(active)。
[0030] 显示介质可以是液晶显示(LCD)介质。
[0031] 显示介质可以是
有机发光二极管(OLED)显示介质。
[0032] 第一封装层和第二封装层中的至少一个可以是玻璃基板。
[0033] 显示装置可以是平板显示装置和具有弯曲显示部分的三维弯曲显示装置中的任何一种。至少一个透明窗口区域和光学器件可以位于弯曲显示部分中。
[0034] 光学器件可以是以下任何一种：摄像头、光学传感器和/或运动传感器。
[0035] 根据本公开的另一方面，提供了一种制造显示装置的方法，该方法包括：
[0036] 形成第一封装层；
[0037] 在第一封装层上方形成显示介质；
[0038] 在显示介质上方形成第二封装层；
[0039] 在第一封装层和显示介质下方设置至少一个光学器件，
[0040] 其中至少第一封装层覆盖所述至少一个光学器件。
[0041] 该方法可以包括在第一封装层下方形成至少一个透明窗口区域，并且在至少一个透明窗口区域内设置至少一个光学器件。该方法可以包括在第一封装层下方形成第一偏振器，并且在第一偏振器下方形成背光层。
[0042] 可以通过在第一偏振器和背光区域内切割腔而形成所述至少一个透明窗口区域。
[0043] 该方法可以包括在第二封装层上方形成第二偏振器，并且在第二偏振器内形成另一透明窗口区域。
[0044] 该方法可以包括用透明材料填充另一透明窗口区域。
[0045] 该方法可以包括形成多条导线，导线中的至少一些被布线在透明窗口区域周围。
[0046] 该方法可以包括形成多条导线，导线中的至少一些被布线穿过透明窗口区域。
[0047] 导线中穿过透明窗口区域的至少一些导线包括透明材料。
[0048] 该方法可以包括在导线中的至少一些导线与第一封装层之间形成非导电材料的连续层，该连续层与导线相比具有相似的折射率。
附图说明
[0049] 现在将仅通过示例并参考附图来描述本公开的一些优选
实施例，其中：
[0050] 图1示出了液晶显示器的常规结构的示意性截面图；
[0051] 图2示出了图1的LCD结构的俯视图；
[0052] 图3示出了具有穿过显示层的孔的LCD结构的示意性截面图；
[0053] 图4示出了图3的LCD结构的俯视图；
[0054] 图5示出了具有穿过显示层的孔的替代LCD结构的示意性截面图；
[0055] 图6示出了根据本公开一个实施例的通过在两个偏振器中切割孔而具有透明窗口的替代LCD结构的示意性截面图；
[0056] 图7示出了根据本公开一个实施例的通过在下偏振器中切割孔而具有透明窗口的替代LCD结构的示意性截面图；
[0057] 图8示出了根据本公开一个实施例的替代LCD结构的俯视图；
[0058] 图9示出了根据本公开一个实施例的替代LCD结构的俯视图；
[0059] 图10示出了根据本公开一个实施例的具有触摸传感器和覆盖窗的替代LCD结构的示意性截面图；以及
[0060] 图11示出了根据本公开一个实施例的OLED显示装置的示意性截面图。
具体实施方式
[0061] 图1示出了液晶显示器100的常规结构的示意性截面图。在该已知结构100中，液晶(LC)材料130设置在底部(或第一)封装层115与顶部(或第二)封装层140之间。LC材料130介于LC单元顶层135和LC单元底层120之间。边缘密封件125设置在LC材料130的两侧。LC层通常由控制
电路(未示出)驱动，例如设置在LC单元底部120上的
薄膜晶体管(TFT)和相关的电连接。控制电路通常包括
薄膜晶体管(TFT)的阵列。在OLCD的情况下，封装层115可以是薄膜。
[0062] 在图1的结构中，在底部封装层115下方设置第一偏振膜或层110。在第一偏振膜110下方设置背光层105。底部封装层115通常可以是玻璃基板。在图1的为OLCD的示例中，LC单元底部120和LC单元顶部140通常由TAC(三乙酸
纤维素)制成。底部封装层115可以包括氧化铟锡(ITO)层(未示出)。底部封装层115和第一偏振膜110通常形成显示结构100的
驱动器组件76的一部分。背光层105通常是单独的部分。
[0063] 在图1的结构中，在顶部封装层140上设置第二偏振膜145。在一个示例中，顶部封装层140的一侧设置有滤色器层(未示出)。应当理解，在常规LCD中，滤色器位于“LC单元顶部”层135上。如果“LC单元顶部”由玻璃制成，则可以不需要封装层140。在OLCD的情况下，通常设置封装膜140。封装膜140可以被集成到偏振器145或“LC单元顶部”层135中。第二偏振膜145、顶部封装层140通常形成结构100的滤色器组件78的一部分。例如在OLCD中，顶部封装层140通常是玻璃基板。顶部封装层140可以是柔性的有机-无机阻挡层。
[0064] 在图1的结构中，两条虚线示出了目标区域，在目标区域中，可以在LCD结构100内形成孔或腔或透明窗口区域。
[0065] 图2示出了图1的LCD结构的俯视图。在该图中，示出了沿一个方向延伸的导电布线205。应当理解，还沿布线205的垂直方向(此处为了便于表示，未示出)设置导电布线。玻璃基板210(或封装层)由整个矩形区域示出。在一个示例中，灰色阴影矩形区域21表示有效的或可驱动的像素。虚线圆圈215对应于目标孔或腔区域。
[0066] 图3示出了LCD结构的示意性截面图，该LCD结构具有穿过显示装置的所有层的孔。图3的许多特征与图1所示的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图3的结构中，使孔(或透明窗口)310穿过LCD结构的所有层。例如，使孔310穿过背光层105、第一偏振器110、底部封装层115、LC单元底部120、LC材料130、边缘密封件125、LC单元顶层135、顶部封装层
140和第二偏振器145。还在孔内(但是部分地靠近下偏振器110和背光层105，或者非常靠近顶部)设置光学器件305。光学器件305可以是摄像头或光学传感器，诸如图像传感器或运动传感器。因为孔310是通过LC材料130创建的，所以边缘密封件125也邻近孔310设置。该边缘密封件125减小了显示装置内的有效显示区域。在LCD装置的
基板玻璃上创建孔也很困难。
[0067] 图4示出了图3的LCD结构的俯视图。穿过LCD显示器的所有层创建孔(或透明窗口)420。因此，围绕孔420形成封装/边缘密封件415。使用阴影线示出了可能的有效区域410。由整个矩形区域示出玻璃基板425(或封装层)。在封装/边缘密封件415内的孔420周围布线导电布线405。由于封装/边缘密封件415在孔420周围延伸，因此减小了LCD显示器内的有效显示区域。
[0068] 图5示出了具有穿过显示层的孔的替代LCD结构的示意性截面图。图5的许多特征与图3所示的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图5的结构中，邻近孔310有封装边缘密封件505。除了LC边缘密封件125之外通常还设置该附加的密封件505，因此将进一步减少LCD装置内的可用“有效区域”的数量。
[0069] 图6示出了根据本公开一个实施例的通过在两个偏振器中切割孔而具有透明窗口的替代LCD结构的示意性截面图。图6的许多特征与图5所示的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图6的结构中，没有穿过LCD装置的所有层来创建孔。而是通过在第一偏振器110内形成孔来创建第一透明窗口(或第一透明开口或第一孔)605。第一透明窗口605也在背光区域105内延伸。摄像头或光学传感器305设置在第一透明窗口605内。通过在顶部封装层140上方切割第二偏振器610而形成第二透明窗口(或第二透明开口或第二孔)610。在一个实施例中，当在第二偏振器145上方形成触摸传感器或覆盖窗口(此处未示出)时，通常用透明材料填充顶部第二偏振器145中的间隙(或第二透明窗口)610。在一个示例中，透明窗口605的直径通常为约5mm至约20mm，优选为约10mm。通常，透明窗口的直径应尽可能小，以最大程度地减少对观看体验的干扰-这也可能意味着在孔口周围重新布线了最少数量的布线。
[0070] 虽然在图6的结构中在第一透明窗口区域605内设置了一个光学器件305，但是应当理解，可以在有效显示区域(由LC材料130制成)下方的偏振膜110内形成各自具有光学器件(例如摄像头或光学传感器)的多个透明窗口或透明窗口阵列。透明窗口605可以分布在整个显示区域中，例如从显示器的一侧到另一侧，特别是在显示器的中间部分。所有透明窗口可以具有相同的光学器件(例如，摄像头或光学传感器)，或者具有不同光学器件的混合体(例如，一些窗口具有摄像头而其他窗口具有光学传感器)。
[0071] 有利地，在图6的结构中，不需要在玻璃基板115、140上创建孔，因此该结构不使用封装边缘密封件(与图5的结构不同)。因此，在该结构中，显示装置内的有效区域得以改善或增大。此外，图6的结构提供了改进的光学性能，因为在两个偏振膜110、145中都形成了孔605、610。在图6的LCD结构中，摄像头和/或光学传感器305均可用于第一透明窗口605内。
[0072] 图7示出了根据本公开一个实施例的通过仅在下偏振器中切割孔而具有透明窗口的替代LCD结构的示意性截面图。图7的许多特征与图6所示的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图7的结构中，未切割第二偏振膜145——仅切割了第一下偏振膜110以创建第一透明窗口605。该结构特别适合于将光/3D传感器安装在第一透明窗口605内。有利地，在这种配置中，显示器的
正面看起来更均匀。然而，由于偏振器，可能会折损50％的可用光。大面积传感器通常不像成像传感器那样“受光约束”，因此这种配置通常是有利的。
[0073] 图8示出了根据本公开一个实施例的替代LCD结构的俯视图。图8的结构的许多特征与图4中的那些相同，因此带有相同的附图标记，区别在于在图8中去除了封装密封件415。这是因为在图8的结构中，切割偏振膜以创建透明窗口，但是不切割玻璃基板425或LC材料。可以使透明窗口区域420“
直接驱动”以允许该区域选择性地使光通过。顺便提及，由于不需要边缘密封件，因此在该配置中可能会有更多的有效区域。
[0074] 图9示出了根据本公开一个实施例的替代LCD结构的俯视图。图9的结构的许多特征与图8中的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图9中，导电布线405穿过透明窗口区域420延伸。优选地，布线405由透明材料(例如，ITO)制成。此外，导电布线405通常与玻璃基板(或第一封装层)的折射率匹配。通常使ITO线405与它们正下方(或上方)的层的折射率匹配。这样，当光线穿过叠层时，会看到相同的折射率变化，因此线被隐藏了。通常经由局部沉积具有相似折射率的非导电材料连续层(未示出)来实现折射率匹配。该折射率匹配通常将衍射量减小到最小或通常使反射量保持恒定。例如，大的折射率变化导致界面处的较大反射。如果不进行折射率匹配，则线外的反射常被看到，而不是使图案可见的“间隙”。如果应用折射率匹配层，则通常会实现到处都相同的反射。因此，唯一看到的结果是ITO的额外吸收-但这通常被减少或最小化。有利地，这允许有效显示区域410几乎一直到达透明孔420(或透明窗口或孔)的边缘(或周边)。
[0075] 图10示出了根据本公开一个实施例的具有触摸传感器和覆盖窗的替代LCD结构的示意性截面图。图10的许多特征与图7所示的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图10的结构中，触摸传感器1005设置在第二偏振膜145上，并且覆盖窗1010设置在触摸传感器1005上。有利地，显示装置能够在摄像头/传感器孔径(或透明窗口)上进行触摸感测操作。
[0076] 图11示出了根据本公开一个实施例的OLED显示装置的示意性截面图。图11的许多特征与图7所示的特征相同，因此带有相同的附图标记。然而，在图11的结构中，LC材料130、LC单元顶部135和LC单元底部120由OLED器件1110和在OLED器件1110下方的OLED透明基板1105代替。图11的OLED显示装置中，在封装层115下方通常没有第一偏振器。
[0077] 虽然已经根据如上所述的优选实施例描述了本公开，但是应当理解，这些实施例仅是示例性的，并且
权利要求不限于那些实施例。鉴于本公开，本领域技术人员将能够做出被认为落入所附权利要求的范围内的
修改和替代。本
说明书中公开或示出的每个特征可以单独地或与本文中公开或示出的任何其他特征以任何适当的组合并入本公开中。
