被配置成基于准直器结构而通过显示器成像的发射型显示器的制作方法

被配置成基于准直器结构而通过显示器成像的发射型显示器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术基于2019年9月13日提交的no.62/900,251美国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
3.本公开涉及平板显示器，并且更具体地涉及能够通过显示器成像的移动装置的显示器。


背景技术：

4.扩展显示器以覆盖移动装置(例如，移动电话、平板计算机等)的更多区域至少从用户体验的角度来看可能是合乎需要的。然而，定位在移动装置的还包括显示器的一侧上的电光装置(例如，前置相机、光传感器等)可能会在装置的包括显示器的一侧上争夺占据面积。在一些实现方式中，电光装置可以被定位在有源显示器(即，发光显示器)的一部分之后，以使得不需要牺牲显示区域来容纳电光装置，并且被定位在显示器之后的装置可以通过显示器接收足够的环境光，以用于感测环境光的量。然而，由位于显示器之后的传感器通过显示器成像可能会被显示器的电路元件严重降级。


技术实现要素：

5.在一般方面中，一种移动计算装置包括：有源矩阵有机发光二极管(amoled)显示器；以及相机，具有位于amoled显示器下方的传感器，以使得由传感器接收的光经过amoled显示器的发光区域的透射/接收区。透射/接收区具有比发光区域的其它区低的像素密度，并且包括电路元件，这些电路元件被布置成使得它们衍射经过透射/接收区的可见光。amoled显示器包括第一挡光层和第二挡光层。第一挡光层包括不透明部分的第一图案，该不透明部分的第一图案被定位在电路元件上方并与之对准，以防止透射到透射/接收区中的光到达电路元件。第二挡光层位于第一挡光层与相机之间，并且包括与第一图案对准的不透明部分的第二图案，以使得透射到透射/接收区中并且被不透明部分的第一图案衍射的光的至少一部分被不透明部分的第二图案阻挡而不能到达相机的传感器。
6.实现方式可以包括任何以下特征，单独一个或其组合。
7.例如，不透明部分的第一图案可以限定透明开口，光穿过这些透明开口而经过amoled显示器到达相机，并且其中开口的横向范围大于由相机成像的光波长的三倍。
8.限定透明开口的第一图案的不透明部分可以比第二图案的不透明部分靠近经过开口的中心轴线，该中心轴线平行于经过amoled显示器到达相机的光的传播方向。
9.第一图案的不透明部分和第二图案的不透明图案可以被布置成使得与经过amoled显示器到达相机的光的传播方向以大于10度的角度在第一不透明图案与第二不透明图案之间经过的光被第二不透明图案阻挡而不能到达相机。
10.第一图案的不透明部分和第二图案的不透明图案可以被布置成使得与经过
amoled显示器到达相机的光的传播方向以大于8度的角度在第一不透明图案与第二不透明图案之间经过的光被第二不透明图案阻挡而不能到达相机。
11.第一图案的不透明部分和第二图案的不透明图案可以被布置成使得与经过amoled显示器到达相机的光的传播方向以大于6度的角度在第一不透明图案与第二不透明图案之间经过的光被第二不透明图案阻挡而不能到达相机。
12.不透明部分的第二图案可以包括amoled显示器的tft层。
13.不透明部分的第一图案可以位于与显示器的像素对准的透射/接收区的区域中，以允许来自像素的光穿过第一图案中的开口、从amoled显示器照射出。
14.第一图案的不透明部分可以包括amoled显示器的触摸传感器电极。
15.触摸传感器电极中的至少一些可以被具有大于90％的光吸收的材料覆盖。
16.透射/接收区中的电路元件可以包括被配置成将电信号提供到amoled显示器中的像素的导电线。
17.导电线的宽度可以大于1微米。
18.导电线中的两条或更多条可以相互平行，其中平行导电线之间的间隙小于5微米。
19.导电线中的两条或更多条可以相互平行，其中透射/接收区域中的平行导电线的间距小于amoled显示器的其它区域中的平行导电线的间距。
20.第二挡光的不透明部分可以包括将电力和/或电控制信号提供到amoled显示器中的oled发射器的控制线。
21.装置和/或显示器可以包括将电力和/或电控制信号提供到amoled显示器中的oled发射器的控制线，其中第二挡光的不透明部分包括位于这些控制线的平面中的控制线。
22.第一挡光层可以具有比第二挡光层小的面积，其中第二挡光层阻挡由第一挡光层衍射的光以及由控制线衍射的光而使之不能到达相机。
23.在另一一般方面中，一种有源矩阵有机发光二极管(amoled)显示器包括发光区域的透射/接收区、第一挡光层以及第二挡光层。透射/接收区具有比发光区域的其它区低的像素密度，并且包括电路元件，这些电路元件被布置成使得它们衍射经过透射/接收区的可见光。第一挡光层包括不透明部分的第一图案，该不透明部分的第一图案被定位在电路元件上方并与之对准，以防止透射到透射/接收区中的光到达电路元件。第二挡光层位于第一挡光层与光经过的amoled显示器的一部分之间，并且第二挡光层包括与第一图案对准的不透明部分的第二图案，以使得透射到透射/接收区中并且被不透明部分的第一图案衍射的光的至少一部分被不透明部分的第二图案阻挡而不能经过amoled显示器。
24.实现方式可以包括任何以下特征，单独一个或其组合。
25.例如，不透明部分的第一图案可以限定透明开口，光穿过这些透明开口而经过amoled显示器到达相机，并且其中开口的横向范围大于由相机成像的光波长的三倍。
26.限定透明开口的第一图案的不透明部分可以比第二图案的不透明部分靠近经过开口的中心轴线，该中心轴线平行于经过amoled显示器的光的传播方向。
27.第一图案的不透明部分和第二图案的不透明图案被布置成使得与经过amoled显示器到达相机的光的传播方向以大于10度的角度在第一不透明图案与第二不透明图案之间经过的光被第二不透明图案阻挡而不能经过amoled显示器。
28.第一图案的不透明部分和第二图案的不透明图案被布置成使得与经过amoled显示器到达相机的光的传播方向以大于8度的角度在第一不透明图案与第二不透明图案之间经过的光被第二不透明图案阻挡而不能经过amoled显示器。
29.第一图案的不透明部分和第二图案的不透明图案被布置成使得与经过amoled显示器到达相机的光的传播方向以大于6度的角度在第一不透明图案与第二不透明图案之间经过的光被第二不透明图案阻挡而不能经过amoled显示器。
30.不透明部分的第二图案可以包括amoled显示器的tft层。
31.不透明部分的第一图案可以位于与显示器的像素对准的透射/接收区的区域中，以允许来自像素的光穿过第一图案中的开口、从amoled显示器照射出。
32.第一图案的不透明部分可以包括amoled显示器的触摸传感器电极。
33.触摸传感器电极中的至少一些可以被具有大于90％的光吸收的材料覆盖。
34.透射/接收区中的电路元件可以包括被配置成将电信号提供到amoled显示器中的像素的导电线。
35.导电线的宽度可以大于1微米。
36.导电线中的两条或更多条可以相互平行，其中平行导电线之间的间隙小于5微米。
37.导电线中的两条或更多条可以相互平行，其中透射/接收区域中的平行导电线的间距小于amoled显示器的其它区域中的平行导电线的间距。
38.第二挡光的不透明部分可以包括将电力和/或电控制信号提供到amoled显示器中的oled发射器的控制线。
39.显示器可以还包括将电力和/或电控制信号提供到amoled显示器中的oled发射器的控制线，并且其中第二挡光的不透明部分包括位于这些控制线的平面中的控制线。
40.第一挡光层可以具有比第二挡光层小的面积，并且第二挡光层可以阻挡由第一挡光层衍射的光以及由控制线衍射的光而使之不能到达相机。
附图说明
41.图1a描绘了移动计算装置的顶表面(前表面)，该移动计算装置包括占据了前表面的不同部分的显示器和光学装置。
42.图1b描绘了根据本公开的可能实现方式的移动计算装置的顶表面(前表面)，该移动计算装置包括显示器与定位在显示器的透射/接收区域之后的光学装置。
43.图1c描绘了根据本公开的可能实现方式的移动计算装置的顶表面(前表面)，该移动计算装置包括显示器与定位在显示器的透射/接收区域之后的光学装置。
44.图2a描绘了根据本公开的可能实现方式的移动装置的侧视横截面图，该移动装置包括多个光学装置，每个光学装置定位在发射型显示器的相应透射/接收区域之后。
45.图2b描绘了根据本公开的可能实现方式的移动装置的侧视横截面图，该移动装置包括由发射型显示器的单个透射/接收区域定位的多个光学装置。
46.图3a描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器的高分辨率部分的像素和信号线的俯视图(前视图)。
47.图3b描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器的分辨率降低的部分的像素和信号线的俯视图(前视图)。
48.图4描绘了图3b所示的发射型显示器的可能的侧视横截面图。
49.图5描绘了对经过图4的发射型显示器的光的可能影响。
50.图6a描绘了在没有衍射的情况下从光捕获的图像的示例。
51.图6b描绘了在具有衍射的情况下从光捕获的图像的示例。
52.图7描绘了图3b的发射型显示器的分辨率降低的部分的信号线的可能的重新布置，这种重新布置产生了让光经过的清晰孔径。
53.图8a描绘了不透明图案的俯视图(前视图)，该不透明图案用于防止光到达图7的重新布置的信号线、同时允许来自发射型显示器的像素的光透射穿过。
54.图8b描绘了另一不透明图案的俯视图(前视图)，该另一不透明图案用于防止光到达图7的重新布置的信号线、同时允许来自发射型显示器的像素的光透射穿过。
55.图9a描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器的分辨率降低的部分的侧视横截面图，该发射型显示器包括在重新布置的信号线上方的不透明层。
56.图9b描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器的分辨率降低的部分的另一侧视横截面图，该发射型显示器包括在重新布置的信号线上方的不透明层。
57.图9c、图9d、图9e和图9f描绘了被不透明的、低反射率材料覆盖的各种阶段中的金属触摸传感器电极的侧视横截面图。
58.图10a描绘了可以在本公开的可能实现方式中用于不透明层的触摸传感器层中的电极的俯视图。
59.图10b描绘了图10a的触摸传感器层的一部分(a-a')的侧视横截面图。
60.图11描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器的分辨率降低的部分的侧视横截面图，该发射型显示器包括在重新布置的信号线下方的不透明层。
61.图12描绘了发射型显示器的侧视横截面图，该发射型显示器包括信号线上方的不透明层，并且还包括信号线上方的不透明准直或掩模层，该不透明准直或掩模层防止由显示器中的元件衍射的光到达显示器下方的相机。
62.图13描绘了另一发射型显示器的侧视横截面图，该另一发射型显示器包括信号线上方的第一不透明层，并且还包括下部不透明准直或掩模层，该下部不透明准直或掩模层进一步减少由显示器中的元件衍射的光到达显示器下方的相机。
63.图14是准直或掩模层的示例图案的俯视图。
64.图15描绘了另一发射型显示器的侧视横截面图，该另一发射型显示器包括信号线上方的第一不透明挡光层，并且还包括信号线下方的准直或掩模层，该准直或掩模层防止由显示器中的元件衍射的光到达显示器下方的相机。
65.图16描绘了另一发射型显示器的侧视横截面图，该另一发射型显示器包括信号线上方的第一不透明挡光层，并且还包括信号线下方的准直或掩模层，该准直或掩模层防止由显示器中的元件衍射的光到达显示器下方的相机。
66.附图中的部件未必是按比例绘制的，并且可能不是相对于彼此成比例的。在几个视图中，相同的附图标记表示对应部分。
具体实施方式
67.本公开描述了可以与移动装置(例如，移动电话、平板计算机等)一起使用的平板
显示器。移动装置的前表面包括通常作为图形用户界面(gui)操作的显示器和一个或多个光学装置，该一个或多个光学装置作为用于该装置外部的区域的传感器/发射器操作并面向该装置的前表面。该一个或多个光学装置可以被配置成用于各种功能，包括但不限于感测照明条件(例如，光传感器)、感测物体对装置的接近(例如，接近传感器)、捕获图像(例如，前置相机)和/或提供光(例如，闪光灯)。光学装置可以位于显示器的一部分下方，以使得不需要牺牲显示区域来将光学装置容纳在移动装置的前表面上。移动装置内的电路和光学掩模可以得以布置，与移动装置的常规配置相比，经过显示器到达光学装置的光的这种衍射被减少。
68.传统上，显示器和光学装置已占据移动装置的前表面的独立区域。例如，图1a描绘了移动装置101，该移动装置具有占据了前表面的不同部分的显示器110和相机111。发射型显示器技术(例如，有源矩阵有机发光二极管(amoled))的最新进展有助于将显示器110的发射区域(即，有效区域)110a延伸向(例如，延伸到)移动装置101的边缘。通过将显示器110的有效区域延伸向移动装置101的边缘，用户可以体验到较大显示器的好处，而没有较大装置的缺点。
69.所公开的发射型显示器被配置成与一个或多个光学装置共享移动装置的前表面，以使得显示器的有效区域可以延伸到边缘，而不需要在显示器中为光学装置留下间隙。因此，所公开的显示器的覆盖该一个或多个光学装置的一个或多个部分可以被配置成使得定位在显示器之后的光学装置可以通过显示器透射或接收电磁辐射(例如，光)。
70.图1b图示了移动装置102，该移动装置具有延伸向装置的边缘的显示器112。与显示器被排除在为光学装置保留的区域之外的移动装置不同，显示器112的发光区域(即，有效区域)112a基本上在整个前表面上延伸。因此，移动装置102的几乎所有(如果不是全部)前表面可以用于呈现彩色、黑白或灰度图像、图形和/或字符。显示器112的发光区域112a包括透射/接收区域120，光学装置(或多个光学装置)可以设置在该透射/接收区域之后(即，该透射/接收区域下方)，并且光可以经过该透射/接收区域而被光学装置接收，和/或光可以穿过该透射/接收区域从光学装置透射出显示器112。
71.透射/接收区域120的大小、形状和/或位置可以被不同地实施。例如，图1b所示的透射/接收区域120具有圆化形状(例如，圆形形状)，并且与显示器112的边缘分开而定位。情况不需要如此。事实上，优点(例如，信号路由、降低的制造复杂性等)可以针对不同的形状和/或位置而存在。例如，图1c所示的透射/接收区域122是矩形形状的，并且沿着移动装置103的显示器113的发光区域113a的边缘定位。在此实现方式中，透射/接收区域122的水平和垂直边缘可以对应于导电信号线的水平和垂直方向，并且对应于显示器113中的发光像素的网格布置。此外，图1c中的透射/接收区122的大小可以大于图1b中的大小。
72.图2a描绘了移动装置的侧视横截面图，该移动装置具有带有多个透射/接收区220a、220b的显示器212。移动装置包括多个光学装置240a、240b，这些光学装置各自定位在透射/接收区中的一个之后。在一些实现方式中，多个(例如，三个)光学装置可以定位在单个透射/接收区之后，该透射/接收区足够大以容纳所有多个装置。图2b描绘了移动装置的侧视横截面图，该移动装置具有带有供多个光学装置240a、240b使用的单个透射/接收区的显示器212。
73.光学装置240a、240b可以穿过透射/接收区220a、220b、220c而透射和/或接收电磁
辐射225。虽然本公开通常可以应用于被配置成透射或接收电磁辐射(例如，来自电磁波谱的毫米波、可见光或红外部分)的任何光学装置，但是在本公开全文中，将考虑被配置成接收可见光和/或红外光的相机的特定实现方式。
74.显示器212的透射/接收区220a、220b、220c(即，一部分)可以具有与显示器的其余部分不同的像素密度和/或像素布置。例如，显示器的其余部分的显示区可以具有比显示器的透射/接收部分220a、220b、220c的像素分辨率高的像素分辨率。
75.图3a描绘了发射型显示器的高分辨率部分中的像素的led 302以及将电信号提供到led 302的导电信号线304，而图3b描绘了发射型显示器的分辨率降低的部分，该分辨率降低的部分包括发射区域312，该发射区域包括多个发光子像素302、304、306以及将电信号提供到驱动这些子像素的像素电路的导电信号线314。在图3a和图3b中，显示器中的像素可以包括发射不同颜色的多个发光元件(例如，发光二极管)，以使得通过混合来自不同元件的光的量，所有可见颜色可以由像素产生。例如，在一些实现方式中，像素可以包括一个红色led 302、一个蓝色led 304和两个绿色led 306。与图3a所描绘的显示器的高分辨率部分相比，图3b所描绘的显示器的分辨率降低的部分可以允许较多光经过显示器，这是因为与显示器的正常分辨率部分相比，显示器的分辨率降低的部分中放置了较少的非透明元件，诸如，信号线314、发射区域312和晶体管。然而，经过显示器的光可能与一些像素以及一些在垂直方向(y)上延伸的信号线342或在水平方向(x)上延伸的信号线343相互作用，这可能影响光通过显示器的传播。
76.图4图示了适合与图1b或图1c的移动装置一起使用的发射型显示器400的侧视横截面图。在一些实现方式中，显示器400可以是amoled显示器。虽然本公开的原理可以应用于各种其它显示器技术，但是在本公开全文中，将考虑amoled显示器的实现方式。
77.如图4所示，amoled显示器400包括多层。这些层定位在覆盖玻璃层410之后(即，该覆盖玻璃层下方)，该覆盖玻璃层可以形成移动装置400的前表面。在可能实现方式中，显示器400可以包括偏振膜层415，该偏振膜层可以提高从显示器发射的光的视觉质量(例如，对比度)。显示器400还可以包括触摸传感器层420，该触摸传感器层包括触摸传感器电极422。显示器的个别像素437可以由阴极层430、oled发射器叠层435和阳极层436的独立元件形成。阳极层436的元件可以是反射性的，以使得从oled发射器叠层435朝向阳极发射的光从阳极被反射，并从阳极层436在垂直方向(z)上被引导。阳极层436的元件可以耦合到薄膜晶体管(tft)结构440，该tft结构包括源极、栅极和漏极，并且可以通过在导电信号线442上传输的电信号来控制。显示器400可以还包括sinx或sionx的屏障层445和聚酰亚胺(pi)的衬底层450。
78.显示器400的层可以包括透明电路元件和非透明电路元件。例如，tft结构440、像素437、信号线442和/或触摸传感器电极422全部可以阻挡光而使之不能传播通过显示器400。光可以被非透明电路元件(即，不透明电路元件)反射或吸收。此外，电路元件可以限定电路元件之间的间隙(即，狭缝)，光可以与这些间隙相互作用。例如，光可以被同一层中的邻近电路元件之间形成的间隙衍射。间隙相对于光线300的波长的尺寸可以确定间隙对光的影响。比经过间隙的光的波长宽得多的间隙可以随着光经过间隙而对光几乎没有影响。然而，宽度小于或相当于经过间隙的光的波长(例如，小于该波长的三倍)的间隙可以对经过间隙的光具有较显著的衍射效果。光也可以被不同层中的电路元件之间的间隙衍射，但
是效果可能比因同一层的元件所致的衍射弱。例如，在一些实现方式中，平行信号线442可以以3微米与12微米之间的中心间间距靠近彼此而对准，其中邻近信号线之间的间隙是1微米到10微米宽。类似地，除了信号线442之外，还由非透明元件(例如，电容器、tft结构440、像素437、触摸传感器电极422等)限定的间隙和狭缝也可以随着光通过显示器传播到相机而使光衍射。
79.图5描绘了显示器500的一部分的侧视横截面图，其中光被显示器中的电路元件衍射。如图所示，光线(即，光)502a可以在触摸传感器电极522a、522b之间以及像素537a、537b之间经过，而基本上没有改变，但是在触摸传感器电极522a、522b和像素537a、537b的边缘处可能出现光的一些有限的衍射。然而，当非透明元件(例如，两条邻近的导电信号线542a、542b)之间的间隙(即，狭缝)的尺寸小于或类似于光的波长时，光502a可以被形成在这些非透明元件之间的间隙衍射。因此，光可以被电路元件的其它组合所形成的间隙衍射，只要所形成的间隙是合适的尺寸。例如，光502b可以被信号线542c与tft结构540之间形成的间隙衍射。
80.当光被认为是射线集合时，衍射可以被理解为有效地改变该射线集合中的射线中的一些的角度，以使得衍射射线520a、520b被分布在某衍射角上。通常，显示器中的较窄间隙导致较大衍射角。因此，较高分辨率的显示器可以导致经过显示器的光的较明显的衍射(即，较大衍射角)，这是因为这些显示器中的导电控制线的密度较高，并且这些显示器中的控制线之间的间隙较小。
81.定位在显示器500之后(即，该显示器下方)的相机依靠透镜而将来自物体的光聚焦到传感器(例如，cmos、ccd阵列)上，其中传感器表面被定位为透镜的焦平面。然而，当经过显示器到达透镜的光线被显示器中的不透明元件衍射时，许多射线将不会聚焦到传感器的表面上，而是将具有在传感器表面上方或下方的有效焦平面。因此，从经过显示器的光捕获的图像可能因衍射而失真。
82.图6a描绘了在没有衍射的情况下捕获的物体(即，3d模型头部)的模拟图像602，并且图6b描绘了穿过现有显示面板中的一个、在具有衍射的情况下捕获的头部的照片604。如图所示，用包括衍射光的光形成的图像严重退化，并且由于衍射光线而显得模糊。本公开的一方面是减少由显示面板结构导致的衍射，以提高通过显示器捕获的图像的质量(即，减少图像的模糊)。
83.本公开描述了一种显示器，该显示器具有透射/接收区120，该透射/接收区在定位在相机上方(即，相机之前)时，通过减少导致图像失真的光的量到达相机来促进成像。这可以通过减小透射/接收区中的像素数量(参见图3b)(即，与显示器的其它区域相比)来部分实现，以允许较多光经过显示器。透射/接收区域中的像素可以规则地布置(例如，以网格图案)或者可以不规则地布置。透射/接收区域中的每单位面积的像素数量可以小于显示屏的其余部分(例如，高分辨率区域)的像素数量。换句话说，可以消除透射/接收区域中的像素的一部分，以使得剩余像素比显示器的其它部分的像素进一步间隔开。仅这种方法仍然可以允许光从电路元件(例如，导电信号线442、542)之间形成的间隙衍射。因此，本公开包括透射/接收区的额外修改(与其它区相比)，以增大吞吐量并减少衍射。
84.额外修改包括以某方式将信号线布设到显示器110、112的透射/接收区域120中的像素，该方式被设计成提供没有不透明元件的大区域，光可以穿过该大区域传播而没有衍
射。图7描绘了显示器的透射/接收区域的导电控制线的可能布置。此示例像素布置中的每个2
×
1群集像素747可以包括总共四个子像素，一个红色子像素(例如，左上子像素)、两个绿色子像素(例如，左下子像素和右下子像素)和一个蓝色子像素(例如，右上子像素)，其中子像素对应于可以发射不同颜色的光的个别oled发射器。例如，可以发射任何颜色的光的显示器的像素可以包括发射具有至少三种不同颜色的光的三个或更多个子像素，并且不同颜色的强度可以受到控制，以使得当被混合时，来自多个子像素的光可以产生具有任何颜色的光。子像素用导电控制线742寻址，这些导电控制线将信号携载到像素以控制它们的照明。在图7中，左侧是显示器的具有未重新布置的信号线的分辨率降低的部分，而右侧是显示器的具有重新布置(例如，集束在一起)以产生开口710的信号线的分辨率降低的部分。开口710提供基本上清晰的孔径，光可以经过这些孔径而到达定位在显示器之后的一个(或多个)光学装置。换句话说，开口710没有可能使光衍射的像素或其它电路元件。重新布置的信号线可能仍然形成可以使光衍射的间隙。在一些实现方式中，为了形成开口710，信号线可以被布置成使得相邻的平行信号线相互之间间隔不到约五微米，即使当显示器的分辨率降低的部分中的像素密度小于约165ppi时(即，像素与相邻像素间隔约150微米)也是如此。在一些实现方式中，与显示器的其它高分辨率部分中相比，平行控制线的间距(即，它们之间的中心间距离)可以在显示器的低分辨率部分中较小。
85.如上所述，电路元件可以形成可以使光衍射的间隙(即，狭缝)，并且将电路元件(例如，控制信号线)约束到集束的较小区中(例如，以在透射/接收区中产生开口)可以增强衍射。然而，为了减少衍射光到达相机，被引导到显示器的电路元件的、原本会导致有害衍射的光可以在到达电路元件之前或者在被电路元件衍射之后但是在到达相机之前(即，在经过电路元件之后)被阻挡。因此，所公开的显示器的一方面包括挡光层，该挡光层包括与透射/接收区域中的电路元件对准的不透明图案，以在光传播穿过由电路元件形成的光衍射间隙之前或之后阻挡光。
86.图8a是不透明图案800的俯视图，该不透明图案被配置成阻挡光而使之不能经过显示器中的不透明元件之间的间隙，以避免光被间隙衍射。不透明图案800对应于图7所示的显示器部分的一部分的电路元件(例如，信号线)的图案，并被相应地塑形并对准。不透明图案可以由对相机捕获的光的波长具有反射性或吸收性的一种(或多种)材料制成。不透明图案可以是任何厚度(例如，所沉积的金属迹线的厚度)，但是薄层可以提供额外柔性，并且可以减少不想要的阴影的影响。在挡光层定位在透射/接收区的像素上方的实现方式中，不透明层可以包括与透射/接收区中的像素(即，子像素)中的发射区域对准的孔径810，以允许从像素发射的光穿过孔径、从装置的表面透射出。
87.图8b是另一不透明图案802的俯视图，该另一不透明图案被配置成阻挡光而使之不能经过显示器中的不透明元件之间的间隙，以避免光被间隙衍射。图8b所示的不透明图案可以包括单个孔径811，该单个孔径允许所有子像素将光穿过孔径、从装置的表面透射出。虽然此单个孔径811可以通过暴露位于此大的单个孔径811上方或下方的衍射间隙中的一些来减少不透明层的益处的一部分，但是较大孔径811与发射子像素的对准可以比图8a的图案与发射元件的对准容易。
88.图9a描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器900的分辨率降低的部分的侧视横截面图，该发射型显示器包括在重新布置的信号线上方的不透明层。与图4相比，
图9a中的实现方式具有较少像素，并且导电信号线942被布置成形成不包括电路元件的开口910，来自显示器外部的光920可以经过这些开口而不与电路元件相互作用(例如，被电路元件衍射)。光经过的开口910的横向尺寸可以大于经过开口并由位于显示器900下方的相机成像的光的最长波长的三倍。电路元件可以包括控制信号线942和/或tft结构940。电路元件被阻挡(即，遮蔽)而不能接收经过电路元件层942上方的触摸传感器电极或任何不透明层922的光910。换句话说，触摸传感器层可以用作挡光层。像素发射光940不受由挡光层922形成的不透明图案的影响，这是因为挡光层图案922与发射像素对准，以使得来自像素的光可以从显示器发射，而不会被触摸传感器电极922在显示器叠层之前的用户看到的目标角范围上抑制。
89.形成在位于显示器的透射/接收区域中的触摸传感器层中的元件可以是电活性的或非活性的。例如，触摸传感器层920中的电极可以包括对用于检测触摸的感测或有源传感器线没有贡献的虚拟传感器元件。虚拟传感器元件或有源传感器线(或两者)可以用于形成不透明图案，以阻挡光而使之不能到达由信号线942产生的间隙。因此，所公开的显示器的一方面包括通过以下方式将触摸传感器层用作挡光层：将用于触摸感测的电极922形成为不透明图案以阻挡(例如，吸收、反射)原本被衍射并使位于显示面板下方的传感器捕获的图像退化的光910(例如，可见光和红外光)。图9a的显示器实现方式可以有利地具有较少层，这是因为触摸传感器层具有双重用途。
90.图9b描绘了发射型显示器的分辨率降低的部分的另一侧视横截面图。触摸传感器电极922是触摸传感器层920的一部分，并且触摸传感器电极922可以包括不透明金属材料(例如，al、ti、mo、cu、cr、ag、au等或其合金)。在一些实现方式中，触摸传感器电极922的厚度可以是约20到200nm。
91.因为触摸传感器电极922包括金属材料，所以金属材料的反射率可以相对高。为了降低触摸传感器电极922的反射率，电极可以用低反射率材料层覆盖。例如，在一些实现方式中，金属触摸传感器电极922可以被覆盖触摸传感器电极922的表面的额外光吸收材料924覆盖。在一些实施例中，光吸收材料924可以围绕电极的边缘延伸，以覆盖金属触摸传感器电极922的边缘。例如，光吸收材料924可以包括黑色光致抗蚀剂材料，该黑色光致抗蚀剂材料可以在成分上类似于用于lcd滤色器制造的材料，并且通常被改性以实现与oled兼容所必需的低温固化(例如，80到120℃)。这些材料具有高的光吸收(例如，对于1μm厚度的光致抗蚀剂层，》90％)，并且可以帮助减少由金属触摸传感器电极922朝向显示面板之后的成像装置散射的光的量。在一些实现方式中，被光吸收材料924覆盖的触摸传感器电极922的总组合厚度可以是约200到500nm。
92.图9c、图9d、图9e和图9f描绘了被不透明的、低反射率材料覆盖的各种阶段中的金属触摸传感器电极922的侧视横截面图。图9c描绘了支撑衬底层923上的金属触敏电极层922的侧视横截面图。图9d描绘了支撑衬底层923上的金属触敏电极层922的侧视横截面图，其中光致抗蚀剂层924处于金属层922上方。光致抗蚀剂层924可以用常规光刻技术来图案化(例如，用横跨衬底层923的光致抗蚀剂层涂布下伏金属层922，将光致抗蚀剂层暴露于光的图案，使所暴露的光致抗蚀剂层显影，烘烤该层)以产生图9d所描绘的光致抗蚀剂图案。光致抗蚀剂层通常可以是约1到3μm厚。金属蚀刻过程可以被应用于图9d所示的叠层，以从不处于经图案化的光致抗蚀剂层924下方的金属层922移除材料。图9e描绘了在已应用金属
蚀刻以从层922移除金属(除了在经图案化的抗蚀剂924下方之外)之后，支撑衬底层923上的金属触敏电极层922的侧视横截面图，其中光致抗蚀剂层924在金属层922上方。金属层可以被过蚀刻，以使得光致抗蚀剂层924的边缘延伸超过剩余金属电极层922的边缘。在一些实现方式中，图9e所示的结构可以被进一步处理，以使得光致抗蚀剂层924覆盖金属层922的边缘。例如，图9e所示的结构可以被加热，以使得光致抗蚀剂924在金属层922的边缘上向下流动，以形成图9f所示的结构。
93.发射型显示器的触摸传感器层本身可以包括多层。图10a描绘了触摸传感器层1020中的电极的俯视图。电极包括透射(tx)传感器电极1051和接收(rx)传感器电极1052。图10b描绘了图10a的触摸传感器层的一部分(作为a-a'示出)的侧视横截面图。如图所示，tx传感器电极1051和rx传感器电极1052共面并形成在第一金属层1050中。tx电极和rx电极形成拦截图案。因此，第二金属层1060可以用于跨接(即，桥接)电极1061，以允许交叉(crossing-over)电连接。触摸传感器层220可以还包括传感器钝化层1070和/或传感器缓冲层1080。用于阻挡光的触摸传感器电极的不透明图案可以包括触摸传感器层1020的第一金属层1050和第二金属层1060中的任一个或两个。就这来说，图9a所示的电极922通常可以被认为是触摸传感器层1020的第一金属层1050的一部分或者在第二金属层1060上。
94.在一些可能实现方式中，在显示器内衍射的光在与显示器中的电路元件相互作用之后，可以被阻挡而不能到达显示器下方的相机。图11描绘了根据本公开的可能实现方式的发射型显示器的侧视横截面图，该发射型显示器包括在信号线下方的不透明层。显示器可以包括不透明图案1130，该不透明图案位于衬底(例如，聚酰亚胺层)250和最底部的半导体层1132之间以用于阻挡光。衬底1150上的不透明图案1130可以包括一层或多层，包括例如金属、光致抗蚀剂、聚合物和形成不透明结构的其它材料。不透明图案1130定位在电路元件(例如，信号线)下方并与之对准，这些电路元件可能导致经过元件之间的间隙的光1110的有害衍射，从而导致衍射光1140。衍射光1140可以被不透明图案1130阻挡。在优选实施例中，图案1130被屏障层1145涂布，该屏障层确保用于形成晶体管元件1132的稳定表面。
95.在挡光层的不透明图案1130处于像素的oled下方的情况下，不透明层中用于让来自像素的透射光1040穿过其中照射的孔径是不必要的。因此，与需要用于oled的孔径的实现方式相比，不透明掩模相对于oled的对准精度可以稍微放松。如图11所示，不透明图案1130与电路元件(例如，信号线)之间的间隔足够小，以致于衍射光1140在可以到达开口1111之前被阻挡。
96.额外的实现方式可以解决以下事实：光的平面波不完全没有衍射地经过甚至大的开口(即，明显大于光的波长的开口)，而是经受开口的边缘的一些衍射，这可能随着光经过显示器到达显示器下方的相机而导致光的扭曲。
97.例如，图12描绘了发射型显示器1200的侧视横截面图，该发射型显示器包括第一挡光层，该第一挡光层包括导电信号线1242上方的不透明部分的图案1222，并且还包括第二挡光层(例如，准直或掩模层)，该第二挡光层包括不透明部分的第二图案1260，该第二图案进一步减少由显示器1200中的元件衍射的光到达显示器1200下方的相机。
98.发射型显示器1200可以包括覆盖玻璃层1210、偏振层1215和触敏层1220。显示器1200可以包括发光二极管(led)像素结构1235和薄膜晶体管(tft)1240，这些薄膜晶体管将电力供应到led结构，以驱动这些结构将光发射出显示器的顶表面。电力可以在阴极1230与
阳极1236之间被供应到led结构。包括例如金属材料的不透明控制线1242可以将电信号和电力供应到驱动oled发射器结构1235的tft1240。显示器1200的部件可以被制造在衬底1250上，该衬底可以包括例如聚酰亚胺(pi)材料或玻璃。显示器可以还在衬底1250与显示器1200的材料叠层中的其它部件之间包括例如sinx或sionx的屏障层1245。
99.如上所述，触摸传感器层1220可以包括触摸传感器电极1222，该触摸传感器电极对于显示器1200接收的光可以是不透明的。信号线1242可以位于触摸传感器电极1222下方以及触摸传感器电极1222的横向范围内，以使得经过显示器1200的光被不透明电极1222阻挡而不能到达信号线1242，以使得光不会被信号线1242衍射。
100.在一些实现方式中，经过显示器到达位于显示器1200下方的相机的光1262可以经过没有非透明元件的相对大的开口510，以使得光1262可以经过显示器1200而不与电路元件相互作用(例如，被这些电路元件衍射)。例如，开口1211可以由挡光层的孔径(例如，由图12中的显示器1200的触摸层1220中的传感器电极1222限定的孔径)限定。在一些实现方式中，开口1211的最小横向尺寸可以大于经过开口1211并由位于显示器1200下方的相机成像的光的最长波长的三倍。
101.在一些实现方式中，由显示器1200下方的相机成像的所有光可以经过相对大的开口1211，这些开口没有非透明元件，并且其最小横向尺寸大于由相机成像的光的最长波长的三倍。在一些实现方式中，由显示器1200下方的相机成像的光的至少95％可以经过相对大的开口1211，这些开口没有非透明元件，并且其最小横向尺寸大于由相机成像的光的最长波长的三倍。在一些实现方式中，由显示器1200下方的相机成像的光的至少90％可以经过相对大的开口1211，这些开口没有非透明元件，并且其最小横向尺寸大于由相机成像的光的最长波长的三倍。在一些实现方式中，由显示器1200下方的相机成像的光的至少80％可以经过相对大的开口1211，这些开口没有非透明元件，并且其最小横向尺寸大于由相机成像的光的最长波长的三倍。
102.如上文所解释，经过相对大的开口的光基本上不受该开口的干扰。然而，开口的边界或边缘处的结构仍然可以使光衍射。如图12所示，经过开口1211的平面波1262可以被形成开口1211的边界的传感器电极1222的边缘稍微衍射。因此，靠近形成开口1211的边界的传感器电极1222的边缘经过的光的一部分1264可以相对于其平面波图案扭曲，以使得在光的射线跟踪表示中，光的一部分1264离开开口1211的中心轴线向外转向。显示器1200下方的相机对这种光的成像将导致由相机创建的图像中的模糊和/或失真。
103.为了解决这个问题，不透明准直或掩模层1260的结构可以定位在不透明衍射传感器电极1222下方，以使得它们阻挡转向光的一部分1264而使之不能经过显示器1200并到达相机。例如，相对于平行于光1262的传播方向的开口1211的中心轴线，掩模层结构1260的内边缘(即，最靠近中心轴线的边缘)可以位于平行于使光衍射的传感器电极1222的内边缘的线下方，并且稍微在外侧(离开中心轴线)。
104.可以选择平行于擦过电极1222的边缘的光的传播方向的线与从电极1222的边缘到准直层结构1260的边缘的线之间的角度α，以最小化由电极1222的边缘衍射的、到达显示器1200下方的相机的光的量。当角度α为零时，来自平面波1262的光不仅被电极1222的边缘衍射，还被准直层结构1260的边缘衍射，以使得准直层结构1260可能导致到达相机的额外有害衍射光，从而导致由相机形成的图像中的额外模糊。另一方面，当角度α太高时，来自平
面波1262的、被电极1222的边缘衍射的光进而可能没有被准直层结构1260阻挡而不能到达相机。因此，最佳角度可以介于约6度与约10度之间。
105.准直结构1260可以包括在显示器的材料叠层中制造的金属材料或其它不透明材料。例如，准直结构1260可以是在像素电路层的制造期间形成的。为了减少来自准直结构1260的边缘的衍射，该结构的垂直厚度可以相对薄，例如，小于约2微米，以使得准直器结构1260近似于光1262、1264的刀口屏障。
106.可能存在对所描述的实现方式的变化。例如，led上方的、阻挡光而使之不能到达控制线1242的结构不需要是触摸传感器电极1222，而是可以是或可以包括其它不透明结构，这些不透明结构在显示器1200中具有提供挡光结构以减少衍射光的量到达显示器1200下方的相机的专门用途，或者除了在显示器中执行一个或多个其它功能之外，还执行此功能。
107.在另一示例中，准直器结构1260不需要是独立结构，而是在一些实现方式中，可以与显示器的其它结构集成。例如，准直器结构1260可以是tft结构1240的一部分，并且tft的金属或其它不透明材料可以充当阻挡来自上部挡光层的衍射光的准直器结构。在另一个示例中，准直器结构1260可以是阳极1236的一部分，并且阳极的金属或其它不透明材料可以充当阻挡来自上部挡光层的衍射光的准直器结构。
108.图13描绘了另一发射型显示器1300的侧视横截面图，该另一发射型显示器包括导电信号线1342上方的不透明层1322，并且还包括不透明准直或掩模层1360，该不透明准直或掩模层进一步减少由显示器1300中的元件衍射的光到达显示器1300下方的相机。图13的发射型显示器1300类似于图12的发射型显示器1200，不同之处在于，准直层不是位于阳极1336的平面中，而是准直层1360位于控制线1342的平面中。例如，在一个实现方式中，金属源极/漏极控制线可以充当准直层1360结构，以阻挡衍射光而使之不能到达相机。在另一实现方式中，控制线的平面中的准直层1360不需要充当控制线来将电力或控制信号供应到oled发射器叠层，而是可以不电连接到任何oled。
109.图14是挡光层(例如，如图15所示的挡光层结构1560)的示例图案1400的俯视图，该挡光层用于阻挡衍射光而使之不能到达显示器下方的相机。挡光层结构的图案1400包括框住发射型显示器的部分的结构1404，这些部分对应于oled发射器叠层以及将电力和控制信号提供到oled发射器叠层的控制线。图案的不透明线1404可以阻挡从叠层中较高的结构衍射的光而使之不能到达显示器下方的相机。
110.图15描绘了另一发射型显示器1500的侧视横截面图，该另一发射型显示器包括导电信号线1542上方的不透明挡光层1522，并且还包括信号线下方的准直或掩模层1560，该准直或掩模层防止由显示器中的元件衍射的光到达显示器1560下方的相机。上部挡光层1522可以遮蔽显示器中的信号线1542和其它衍射结构，以使得信号线1542和其它衍射结构不使既而到达相机的光衍射。准直或掩模层1560可以被定位成使得它拦截由显示器中的结构(例如，上部挡光层1522的边缘)衍射的光，从而防止衍射光的至少一部分经过显示器并到达相机。与图12一样，由上部挡光层1522形成的孔径1511可以小于由下部挡光层1560形成的孔径。准直或掩模层1560可以被集成到衬底层1550中，或者可以在衬底层1550的顶部上被图案化。在一些实现方式中，下部挡光层1560可以位于包括tft的层的平面中，并且挡光层1560可以是在形成tft层的处理步骤中形成的。在一些实现方式中，挡光层1560可以包
括使衍射光1560衰减的半透明半导体材料，例如，非晶或多晶硅层。
111.图16描绘了另一发射型显示器1600的侧视横截面图，该另一发射型显示器包括导电信号线1642上方的不透明挡光层1622，并且还包括信号线1642下方的掩模层1660，该掩模层防止由显示器中的元件衍射的光到达显示器1600下方的相机。在一些实现方式中，上部挡光层1622可以包括触摸传感器电极。上部挡光层1622可以至少部分遮蔽显示器中的信号线1642和其它衍射结构，但是，当上部挡光层1622的尺寸相对小时，它可能不提供足够的遮蔽来防止光到达信号线1642和其它衍射元件。然而，下部掩模层1660可以具有尺寸，并且被定位成使得它拦截由显示器中的信号线1642和其它衍射结构衍射的光，并且防止光到达相机。因为下部掩模层1660的边缘仍然导致既而到达相机的光的一些衍射，所以到达下部掩模层1660的边缘的光的强度可以被定位在下部掩模层1660上方的不透明角滤光元件1665降低，以使得它们遮蔽下部掩模层1660的边缘，并且由角滤光元件的边缘衍射的光至少部分被下部掩模层1660拦截。以这种方式，虽然角滤光元件1665的边缘使光衍射，但是此衍射光中的一些被下部掩模层1664阻挡而不能到达相机，并且较低强度的光被下部掩模层1660衍射。因此，与图15中不包括角滤光元件1665的显示器的版本相比，角滤光元件1665结合下部掩模层1660可以降低到达相机的衍射光的总量。
112.在其它实现方式中，层可以被添加到显示器，唯一用途是阻挡光。此外，除了迄今为止描述的层之外的层可以适用于包括阻挡光的双重用途。挡光层不需要与显示器(即，如迄今为止描述的显示器)集成(例如，层叠)，只要阻挡衍射光而使之不能到达光传感器(例如，相机)的功能得以实现。
113.已在移动装置(诸如，平板计算机或智能电话)的上下文中呈现了所公开的显示器。然而，所公开的原理和技术可以更一般地应用于希望将传感器定位在显示器之后的任何显示器。例如，虚拟代理家庭终端、电视或自动柜员机(atm)是一组非限制性的替代应用，这些应用可以利用定位在显示器的有效区域之后的相机。此外，将相机放置在显示器之后的动机不限于将显示器扩展到装置的边缘。例如，出于美观或隐蔽的原因，可能希望将相机放置在显示器之后。
114.在本说明书和/或附图中，已公开了典型的实施例。本公开不限于这些示范性实施例。术语“和/或”的使用包括相关联的所列出的项目中的一个或多个的任何和所有组合。除非另有说明，否则具体术语是以一般的且描述性的意义使用的，而不是出于限制的目的。如本说明书中所使用，空间相对术语(例如，在
……
之前、在
……
之后、在
……
上方、在
……
下方等)希望除了附图中所描绘的取向之外，还涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，移动计算装置的“前表面”可以是面向用户的表面，在这种情况下，用语“在
……
之前”意味着较靠近用户。此外，显示器的“顶表面”可以是面向用户的表面，在这种情况下，用语“在
……
下方”意味着较深入移动计算装置的内部。
115.虽然如本文所述，已说明了所描述的实现方式的某些特征，但是本领域的技术人员现在将会想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应理解，随附权利要求书希望涵盖覆盖落入实现方式的范围内的所有这些修改和改变。应理解，它们仅作为示例而非限制被呈现，并且可以在形式和细节上进行各种改变。本文所述的设备和/或方法的任何部分可以以任何组合进行组合，除了互斥的组合之外。本文所述的实现方式可以包括所描述的不同实现方式的功能、部件和/或特征的各种组合和/或子组合。