显示模组及电子设备的制作方法

1.本技术涉及全面屏技术领域，尤其涉及一种显示模组及电子设备。


背景技术：

2.近几年,随着全面屏的发展，屏下摄像头技术逐渐成为现实，实现了真正的全面屏技术。由于显示屏自身透光率较低，屏下摄像头采集的光线少，并且，显示屏上的显示像素栅格也会产生衍射效应，使得屏下摄像头的成像质量变得更差。
3.当前，屏下摄像头均使用了有机发光二极管显示屏(active-matrix organic light emitting diode,简称amoled)，在显示屏上分作两个区域，分别是显示区域a和用于屏下摄像头采集光线的采集区域b，在采集区域b也是有显示像素的，只是此处使用的像素阵列与显示区域a的像素阵列不同，使用的材料与显示区域a相比透光率也更高。在采集区域b中，每个显示像素左右上下四边都有导线，由于导线是不透明的，因此，导线将这些显示区分割成为一个个小的矩形或者多边形的透明像素区域，这些像素组成的透明区域形成一个透光的阵列光栅结构。当相干光和部分相干光光线穿过阵列光栅后会发生衍射和干涉，使得屏下摄像头的成像出现模糊和光斑现象；对于非相干光，显示像素形成的栅格会导致摄像头成像的柔和模糊，使得摄像头成像质量变差。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种显示模组及电子设备，该显示模组可以改善相干光带来的光栅衍射问题以及非相干光带来的图像模糊问题。
5.根据本技术的第一个方面，提供了一种显示模组，其包括显示屏、图像采集器和光学元件。显示屏包括第一显示区和第二显示区，所述第二显示区至少包围部分所述第一显示区，所述第一显示区的透光率大于所述第二显示区的透光率。图像采集器位于所述第一显示区的背光侧，所述图像采集器用于接收外界光线。光学元件位于所述图像采集器和所述第一显示区之间，所述光学元件朝向所述图像采集器的一侧为凹面。
6.本技术的一种实施例中，所述光学元件朝向所述第一显示区的一侧为平面。
7.本技术的一种实施例中，所述光学元件为平凹透镜或滤光片。
8.本技术的一种实施例中，所述显示屏的朝向所述光学元件的一侧设有遮光层，所述遮光层对应所述光学元件的位置开设有透光孔。
9.本技术的一种实施例中，所述光学元件的光轴、所述图像采集器的光轴、所述透光孔的中心轴以及所述第一显示区的中心轴相重合。
10.本技术的一种实施例中，所述遮光层为黑色泡棉层。
11.本技术的一种实施例中，所述第一显示区包括多条第一走线和多条第二走线，多条所述第一走线沿第一方向布置，多条所述第二走线沿第二方向布置，多条所述第一走线和多条所述第二走线交叉形成多个像素区域；相邻的两个所述像素区域之间的中心距离为d，各级主极大的闪耀角度为θ，各级主极大的序号为m，相干光光线的波长为λ，则所述各级
主极大的闪耀角度θ满足如下条件：
12.θ＝arcsin(m*λ/d)。
13.本技术的一种实施例中，所述各级主极大的闪耀角度θ在10
°
到20
°
之间。
14.本技术的一种实施例中，所述第一走线和所述第二走线均为透光的金属走线，所述像素区域为透光的有机发光材料层。
15.根据本技术的第二个方面，提供了一种电子设备，包括上述任一实施例所述的显示模组。
16.根据本技术实施例提供的显示模组及电子设备，一方面，当外界光线为相干光的光线时，第一显示区形成的栅格会使想干光的光线发生干涉和衍射，在成像画面上出现呈阵列分别的点状光斑，增加具有凹面的光学元件后相干光的光线在图像采集器上的成像衍射角变小，使得衍射效果变弱，从而改善了相干光发生干涉和衍射，使成像出现模糊和光斑现象的问题；另一方面，当外界光线为非相干光的光线时，非相干光的光线照射到凹面上，在图像采集器上的成像汇聚面积变大，汇聚光光强变弱，从而使得显示屏栅格在摄像头传感器上成像效果更加虚化，提高图像采集器的成像质量。
17.综上，本技术实施例通过具有凹面的光学元件使得第一显示区的像素格栅在图像采集器的成像虚化程度增加，从而使得屏幕前的景物在图像采集器上的成像对比度提高，成像质量改善；同时，具有凹面的光学元件也使得栅格的间距增大，光栅的衍射角度变小，从而在拍摄灯光的时候可以改善光栅衍射的问题。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1示出相干光发生衍射的原理图；
21.图2示出相干光发生衍射产生的光斑图；
22.图3示出根据本技术实施例的电子设备的平面俯视图；
23.图4示出根据本技术实施例的第一显示区的平面俯视图；
24.图5示出根据本技术实施例的显示模组的剖视图；
25.图6示出根据本技术实施例的相干光的成像图；
26.图7示出根据本技术实施例的非相干光的成像图。
27.附图标记说明如下：
28.1、显示屏；11、第一显示区；111、走线区域；1111、第一走线；1112、第二走线；112、像素区域；12、第二显示区；
29.2、光学元件；21、平面；22、凹面；
30.3、图像采集器；
31.4、偏光片；
32.5、遮光层；51、透光孔。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
34.近年来，高屏占比是手机厂家孜孜以求的目标，因此，市场上提出了全面屏的概念，并先后推出了刘海屏，水滴屏，挖孔屏等显示屏，使得屏占比不断提高。
35.当前，屏下摄像头均使用了有机发光二极管显示屏(active-matrix organic light emitting diode,简称amoled)，在显示屏上分作两个区域，分别是显示区域a和用于屏下摄像头采集光线的采集区域b，在采集区域b也是有显示像素的，只是此处使用的像素阵列与显示区域a的像素阵列不同，使用的材料与显示区域a相比透光率也更高。在采集区域b中，每个显示像素左右上下四边都有导线，由于导线是不透明的，因此，导线将这些显示区分割成为一个个小的矩形或者多边形的透明像素区域，这些像素组成的透明区域形成一个透光的阵列光栅结构。当相干光和部分相干光光线穿过阵列光栅后会发生衍射和干涉，使得屏下摄像头的成像出现模糊和光斑现象；对于非相干光，显示像素形成的栅格会导致摄像头成像的柔和模糊，使得摄像头成像质量变差。
36.图1示出相干光发生衍射的原理图，请参考图1所示，对于相干光而言，干涉现象是指同振幅、频率和初位相的两列(或多列)波的叠加合成而引起振动强度重新分布的现象。两束满足相干条件的光称为相干光，相干条件:1.振动方向相同；2.振动频率相同；3.相位相同或相位差保持恒定。实际物理光源不是点源，总是具有一定的空间尺度并包含众多辐射单元，其发出的光也非严格的单色光,其光谱具有一定宽度，这种光即部分相干光，光可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做光的衍射。对于相干光和部分相干光，一束光照射到两个小孔上的时候，两个小孔分别对光线进行衍射，小孔中心的距离为衍射光栅的距离，在衍射角的方向出现极大的光强。当有多个小孔在横向或纵向上成固定距离分布，形成小孔衍射阵列。图2示出相干光发生衍射产生的光斑图，请参考图2所示，图2中示出了呈水平和竖直方向阵列的光栅形成的光斑图像。
37.在非相干光的拍照场合，也就是在自然光下的拍照场合，在照相机的镜头前蒙上一个网状材料，会使得照相机拍照出来的照片变得朦胧一些，这种拍照或者摄像方式经常用于人像的拍摄，可以烘托一种温柔的氛围。显示屏的像素形阵列成的矩阵光栅就如同网状材料，罩在屏下摄像头的前方，会导致拍摄的照片出现朦胧的效果，使拍摄的照片清晰度变差。
38.针对上述问题，屏下摄像头主要通过两个方面来改善摄像头采集图像的画质。一方面利用显示像素面积，尽量加大显示像素的面积，使这个像素面积中实际发光的区域占整个项目面积的比例尽量小，使这个像素的透光率增加。这种方式使得摄像头上方这个区域的显示屏的显示像素布局与显示屏其他地方的像素布局不同，摄像头上方这个区域的显示屏的显示像素稀疏，显示屏其他地方的像素密集，即单位面积内的像素数不同。因此，当显示屏显示图像的时候，这两个区域可以看到明显的差异；另一方面，对摄像头采集的图像做算法优化，改善图像成像品质，消除图像的模糊，这一方面是基于已经采集的图像进行的优化工作，并不能使摄像头采集的原始图像品质有所改善。
39.鉴于此，本实用新型实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以为例如但不限于手机，手表，车载显示屏，电视等具有全面屏的设备。
40.图3示出根据本技术实施例的电子设备的平面俯视图；图4示出根据本技术实施例的第一显示区的平面俯视图；图5示出根据本技术实施例的显示模组的剖视图。如图3-图5所示，该电子设备包含显示模组，显示模组包括显示屏1、图像采集器3和光学元件2。显示屏1包括第一显示区11和第二显示区12，所述第二显示区12至少包围部分所述第一显示区11，所述第一显示区11的透光率大于所述第二显示区12的透光率，所述第一显示区11包括走线区域111和多个像素区域112，所述走线区域111包括多条第一走线1111和多条第二走线1112，多条所述第一走线1111沿第一方向布置，多条所述第二走线1112沿第二方向布置，多条所述第一走线1111和多条所述第二走线1112交叉形成多个所述像素区域112；其中，所述第一走线1111和所述第二走线1112均为透光的金属走线，所述像素区域112为透光的有机发光材料层。图像采集器3位于所述第一显示区11的背光侧，所述图像采集器3用于接收外界光线。光学元件2位于所述图像采集器3和所述第一显示区11之间，且所述光学元件2朝向所述图像采集器3的一侧为凹面22。
41.图6示出根据本技术实施例的相干光的成像图，如图6所示，对于相干光，显示像素形成的像素区域112会使光线发生干涉和衍射，在成像画面上出现呈阵列分布的点状光斑，决定光栅各级主极大的方程为：d*sinθ＝m*λ，其中，d为相邻的两个所述像素区域之间的中心距离，θ为各级主极大(屏幕上呈现的是由每个缝的衍射和缝之间干涉的总效果，称为光栅衍射条纹，衍射光栅的明条纹特别亮，称为主极大)的闪耀角度，m为各级主极大的序号，λ为光线的波长，作为示例，所述各级主极大的闪耀角度θ在10
°
到20
°
之间。当显示屏1的像素区域112的背光侧具有凹面22的光学元件2时，两列像素的间距d被放大，在m和λ不变的情况下，θ会变小。因此，增加具有凹面22的光学元件2后，相干光在图像采集器3上的成像衍射角变小，使得衍射光斑汇聚在灯光所成像的周围，衍射光斑效果变弱，从而改善成像出现模糊和光斑现象的问题。
42.图7示出根据本技术实施例的非相干光的成像图，如图7所示，在第一显示区11和图像采集器3中间增加具有凹面22的光学元件2，可以使栅格在图像采集器3上成像效果更加虚化。其中，实线为无平凹透镜时，光线照射到图像采集器3上，在图像采集器3上的成像汇聚面积小，汇聚光光强比较强；虚线为有平凹透镜时，光线照射到图像采集器3上，在图像采集器3上的成像汇聚面积变大，汇聚光光强变弱，因此，可以使得第一显示区11的多个像素区域112在图像采集器3上成像效果更加虚化，提高图像采集器3的成像质量。
43.综上，全面屏技术给了用户极好的使用体验，屏下摄像头技术使得真正的全面屏成为现实，改善屏下摄像头的拍照效果是让屏下摄像头技术能够真正流行起来的最关键因素。本实用新型实施例通过在显示屏1的背光侧设置带有凹面22的光学元件2，将显示屏1的像素区域112在图像采集器3上的成像更加虚化，改善了图像采集器3摄像时显示屏1前景物画面在图像采集器3上成像的清晰度，同时也可以降低像素区域112的衍射对成像质量的影响。
44.请继续参考图5所示，该显示模组还包括遮光层5和偏光片4，偏光片4贴合于显示屏1的背离光学元件2的一侧，遮光层5贴合于显示屏1的朝向光学元件2的一侧，所述遮光层5对应所述光学元件2的位置开设有透光孔51，透光孔51用于容纳该光学元件2，且图像采集
器3与透光孔51相对应。
45.进一步地，所述光学元件2的光轴、所述图像采集器3的光轴、所述透光孔51的中心轴以及所述第一显示区11的中心轴相重合，使得光线最大程度进入图像采集器3，从而提高透光率，提升成像质量。
46.本实施例中，光学元件2朝向显示屏1的一侧为平面21，设置为平面的目的是保证光学元件2能够与显示屏1的第一显示区11贴合，保证二者组装后完整性，进一步提高透光率，光学元件2背离显示屏1的一侧为凹面22，且与图像采集器3相对设置，保证光线经过光学元件2后增大成像面积并减小衍射角。
47.其中，图像采集器3可采用摄像头传感器，遮光层5可采用黑色泡棉制成，光学元件2采用平凹透镜或者滤光片。具体地，平凹透镜具有负的焦距，被用于发散一束平行光，平凹透镜则是一面是凹面，一面为平面的，中间也薄于两边；滤光片是用来选取所需辐射波段的光学器件，所有的滤光片都会吸收某些波长，从而使物体变得更暗。
48.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
49.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。