CN111681560A - 衍射抑制显示屏以及移动终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种衍射抑制显示屏，包括：显示屏，其允许光从其中透过，所述显示屏包括像素单元，所述像素单元在垂直于显示屏方向包括显示区域；其中，所述显示区域包括第一不透光区域，所述第一不透光区域包括至少三个发光点。本发明还提供包括所述衍射抑制显示屏的移动终端设备。本发明的技术方案不影响显示单元的功能，同时通过发光点数量、形状和尺寸的设计和/或不透光区域一定程度上破坏屏幕像素单元内不透光区域的规则度，使透射光线的衍射效应得到抑制，减弱星芒效应，提高成像单元对透射光的成像质量，或投影单元的投影效果。

Description

衍射抑制显示屏以及移动终端设备

技术领域

本发明涉及衍射抑制显示屏，更具体地，涉及用于消除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半透过，使得其下的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。

实现半透过的平板显示包含液晶显示，OLED显示，Micro LED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。

发明内容

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：

显示屏，其允许光从其中透过，所述显示屏包括像素单元，所述像素单元在垂直于显示屏方向包括显示区域；

其中，所述显示区域包括第一不透光区域，

所述第一不透光区域包括至少三个发光点。

优选地，所述三个发个点呈三角形分布，且所述发光点为圆形、多边形或星形中的任意一种或几种的组合。

通过设置发光点的数量、分布以及形状，能够有效抑制高级次衍射，提高成像质量和投射质量。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域相对于其它像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

通过在显示区域中引入不透光区域的不规则度，能够有效抑制高级次衍射，提高成像质量和投射质量。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域的在垂直于显示屏方向看的形状、尺寸或位置中的至少一个相对于其邻近像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

优选地，第一不透光区域为发光区域。

优选地，所述像素单元的显示区域包括第二不透光区域，所述第二不透光区域为非发光区域，所述非发光区域包括薄膜晶体二极管驱动电路，所述发光区域包括薄膜晶体二极管。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第二不透光区域相对于其邻近像素单元的显示区域中的第二不透光区域随机变化。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第二不透光区域的在垂直于显示屏方向看的形状、尺寸、或位置中的至少一个相对于其邻近像素单元的显示区域中的第二不透光区域随机变化。

优选地，所述第一不透光区域和所述第二不透光区域在平行于显示屏表面的同一层或不同层。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第二不透光区域相对于其它像素单元的显示区域中的第二不透光区域的位置相同，且形状相同。

优选地，所述第一不透光区域和所述第二不透光区域在平行于显示屏表面的同一层或不同层。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域的位置彼此相同，形状相对于其邻近像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

优选地，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域的形状彼此相同，位置相对于其邻近像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

显示区域中不透光区域的不规则度可通过像素单元中不同的不透光区域的形状、尺寸、位置等相对于其他像素单元的随机变化来引入，由此提高成像质量和投射质量。

根据本发明的第二方面，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，对屏下摄像装置、指纹识别装置和屏下投射装置中的平板显示单元做特殊设计，选择选择不同数量、形状、尺寸的发光点和/或在单个显示像素内引入不透光区域的不规则度。本发明的技术方案不影响显示单元的功能，同时通过发光点数量、形状和尺寸的设计和/或不透光区域一定程度的破坏屏幕像素单元内不透光区域的规则度，使透射光线的衍射效应得到抑制，减弱星芒效应，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是显示根据本发明第一实施例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显示区域的示意图；

图9是根据本发明第七实施例的衍射抑制显示屏的显示区域的示意图。

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第一实施例的衍射抑制显示屏的平板显示产品的侧剖视图。平板显示产品总体以附图标记1标识，平板显示产品1包括衍射抑制显示屏10及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对应的半透过的显示区域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及半透过的显示区域30。半透过的显示区域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。

图3是根据本发明第一实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域100的示意图。显示区域100通常包括以阵列排列的像素单元110，每一个像素单元包括不透光区域和透光区域。下面以OLED显示屏为例阐述本发明的基本原理。

OLED显示屏的像素单元的不透光区域通常包括发光区域和非发光区域。本实施例中，如图3所示，每一个像素单元110包括发光区域102和非发光区域101以及剩余的透光区域。每一个发光区域102通常包括至少三个发光点，至少三个发光点包括红、绿、蓝三色，以满足显示需求。

图3中非发光区域101和发光区域102的矩形框仅为一种示例，非发光区域101和发光区域102可以为矩形，但也可以为其它任何几何形状或随机的不规则形状，在此本发明并不进行具体限定。

以发光区域102包括三个发光点的情况对发光点的排布进行说明。三个发光点的几何中心连线呈三角形，其可以为正三角形、等腰三角形或其它任何形状的三角形。发光点的形状可以为圆形、多边形或星形中的任意一种，其中多边形可以为三角形、正方形、矩形、梯形、菱形、五边形或六边形等。每个发光区域102内的三个发光点可以为同一形状且同一尺寸的发光点，也可以为同一形状不同尺寸的发光点，还可以为不同形状且不同尺寸的发光点，即每个发光点的形状和尺寸可以进行任意的组合。

通过对发光点分布图的屏幕衍射分析得出，选择不同数量、尺寸、形状的发光点以及发光点的阵列分布形式，能够对高级次衍射图案的抑制产生效果，优选选择圆形、四边形或五边形的发光点。

图4是根据本发明第二实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域200的示意图。从图4中可看出，显示区域200的每个像素单元210包括矩形的非发光区域201和矩形的发光区域202，虽然都是矩形，但是非发光区域201在每个像素单元中的尺寸、形状相对于显示区域200中的其他邻近的像素单元210的非发光区域201随机变化。非发光区域201的尺寸、形状的随机变化使得非发光区域201形成不规则排列，因此不会形成像素单元的周期性结构，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。本实施例以非发光区域和发光区域为矩形为例，但本发明并不仅限于此，非发光区域和发光区域可以为其它形状，如圆形、椭圆形、三角形、正方形、梯形、多边形等。

图5是根据本发明第三实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域300的示意图。从图5中可看出，显示区域300的每个像素单元310包括不规则形状的非发光区域301和不规则形状的发光区域302，非发光区域301和发光区域302在每个像素单元中的尺寸、形状相对于显示区域300中的其他邻近像素单元310的非发光区域301、发光区域302随机变化。非发光区域301、发光区域302的尺寸、形状的随机变化使得非发光区域301和发光区域302形成不规则排列，因此不会形成像素单元的周期性结构，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。

图6是根据本发明第四实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域400的示意图。从图6中可看出，显示区域400的每个像素单元410包括不规则形状的非发光区域401和不规则形状的发光区域402，非发光区域401和发光区域402在每一个像素单元中的尺寸、形状以及位置相对于显示区域400中的其他邻近像素单元410的非发光区域401、发光区域402随机变化使得非发光区域401和发光区域402形成不规则排列，因此不会形成像素单元的周期性结构，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。

图7是根据本发明第五实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域500的示意图。从图7中可看出，显示区域500的每个像素单元510包括不规则形状的非发光区域501和不规则形状的发光区域502，非发光区域501在每个像素单元中的尺寸、形状相对于显示区域500中的其他邻近像素单元510的非发光区域501随机变化。非发光区域501的尺寸、形状的随机变化使得非发光区域501形成不规则排列，因此不会形成像素单元的周期性结构，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。

图8是根据本发明第六实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域600的示意图。从图8中可看出，显示区域600的每个像素单元610包括不规则形状的非发光区域601和不规则形状的发光区域602，发光区域602在每个像素单元中的位置相对于显示区域600中的其他邻近像素单元610的发光区域602随机变化。发光区域602的位置的随机变化使得发光区域602形成不规则排列，因此不会形成像素单元610的周期性结构，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。在本实施例中为发光区域602的位置随机变化，但本发明并不限于此，也可以是非发光区域601的位置随机变化，或者是非发光区域601和发光区域602的位置都随机变化。

图9是根据本发明第七实施例的衍射抑制显示屏10的显示区域700的示意图。从图9中可看出，显示区域700的每个像素单元710包括不规则形状的非发光区域701和不规则形状的发光区域702，发光区域702在每个像素单元中的尺寸、形状相对于显示区域700中的其他邻近像素单元710的发光区域702随机变化。发光区域702的尺寸、形状的随机变化使得发光区域702形成不规则排列，因此不会形成像素单元710的周期性结构，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。

通过在第二实施例到第七实施例的显示区域中引入不透光区域在形状、尺寸和位置中的一项或多项或其组合方面的不规则度，能够有效地抑制光线透过显示区域时引起明显的衍射效应，从而提高成像像质或投影图案质量。

第一实施例中在规则排列的发光区域中有效抑制高级次衍射图案的发光点数量、尺寸、形状以及分布的设计同样也可以与第二实施例到七实施例的显示区域中形状、尺寸或位置随机变化的发光区域相结合，进一步提高成像像质或投影图案质量。

上述实施例中，非发光区域包括薄膜晶体二极管驱动电路，发光区域包括薄膜晶体二极管。

本发明的原理同样适用于需要背光的LED显示屏，虽然LED显示屏的像素单元中不包括发光区域，但是通过其像素单元中不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显示区域中的每个像素单元的不透光区域，即发光区域和非发光区域的形状、尺寸或位置都是指在垂直于显示屏方向看的形状、尺寸或位置，但是发光区域和非发光区域可以布置在与显示屏平行的相同的层，也可以布置在不同的层。

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。

Claims (14)

1.一种衍射抑制显示屏，包括：

显示屏，其允许光从其中透过，所述显示屏包括像素单元，所述像素单元在垂直于显示屏方向包括显示区域；

其中，所述显示区域包括第一不透光区域，

所述第一不透光区域包括至少三个发光点。

2.如权利要求1所述的衍射抑制显示屏，其中，所述三个发个点呈三角形分布，且所述发光点为圆形、多边形或星形中的任意一种或几种的组合。

3.如权利要求1所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域相对于其它像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

4.如权利要求3所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域的在垂直于显示屏方向看的形状、尺寸或位置中的至少一个相对于其邻近像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

5.如权利要求4所述的衍射抑制显示屏，其中，第一不透光区域为发光区域。

6.如权利要求3至5中任一项所述的衍射抑制显示屏，其中，所述像素单元的显示区域包括第二不透光区域，所述第二不透光区域为非发光区域，所述非发光区域包括薄膜晶体二极管驱动电路，所述发光区域包括薄膜晶体二极管。

7.如权利要求6所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第二不透光区域相对于其邻近像素单元的显示区域中的第二不透光区域随机变化。

8.如权利要求7所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第二不透光区域的在垂直于显示屏方向看的形状、尺寸、或位置中的至少一个相对于其邻近像素单元的显示区域中的第二不透光区域随机变化。

9.如权利要求8所述的衍射抑制显示屏，其中，所述第一不透光区域和所述第二不透光区域在平行于显示屏表面的同一层或不同层。

10.如权利要求6所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第二不透光区域相对于其它像素单元的显示区域中的第二不透光区域的位置相同，且形状相同。

11.如权利要求10所述的衍射抑制显示屏，其中，所述第一不透光区域和所述第二不透光区域在平行于显示屏表面的同一层或不同层。

12.如权利要求10所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域的位置彼此相同，形状相对于其邻近像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

13.如权利要求10所述的衍射抑制显示屏，其中，每个像素单元的显示区域中的第一不透光区域的形状彼此相同，位置相对于其邻近像素单元的显示区域中的第一不透光区域随机变化。

14.一种移动终端设备，其特征在于，包括：

如权利要求1到13中任一项所述的衍射抑制显示屏；和

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

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