МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА, ПАНЕЛЬ ОТОБРАЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2022 года по МПК G02F1/1335 

Перекрестная ссылка на родственную заявку

Данная заявка испрашивает приоритет китайской патентной заявки № 201910415213.3, поданной в Национальное управление интеллектуальной собственности Китая 17 мая 2019 года и озаглавленной «МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА, ПАНЕЛЬ ОТОБРАЖЕНИЯ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО», которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в общем, к области технологий отображения и, в частности, к многослойной структуре, панели отображения и электронному устройству.

Уровень техники

В последнее время все больше электронных устройств оснащаются модулями оптического распознавания отпечатков пальцев, расположенными под панелью отображения, чтобы облегчить разблокировку электронных устройств пользователями. Световой пучок должен проходить через многослойные слои, такие как защитный слой, линейно поляризующий слой и четвертьволновая пластина панели отображения, прежде чем попасть в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев. Однако из-за различий в материалах многослойных слоев панели отображения это влияет на стабильность пропускания светового пучка панели отображения, что приводит к низкой стабильности интенсивности светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев, и снижению точности распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания отпечатков пальцев.

Сущность изобретения

Техническая задача, которая должна быть решена с помощью вариантов осуществления настоящей заявки, связана с многослойной структурой, панелью отображения и электронным устройством, которые позволяют повысить стабильность пропускания светового пучка.

Для того, чтобы решить вышеуказанную задачу, в реализациях настоящей заявки используются следующие технические решения:

Согласно первому аспекту реализация настоящей заявки предоставляет многослойную структуру, включающую в себя защитный слой, линейно поляризующий слой и четвертьволновую пластину, которые послойно размещены друг за другом. Защитный слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка. Угол между осью поглощения защитного слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам. Угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя и осью поглощения четвертьволновой пластины равен 45 градусам.

В данной реализации угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя и осью поглощения защитного слоя равен нулю градусам, и отсутствует различие между направлением оси поглощения защитного слоя и направлением оси поглощения линейно поляризующего слоя. Таким образом, световой поток, проходящий через защитный слой, является приблизительно таким же, как и световой поток, проходящий через линейно поляризующий слой. Другими словами, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через линейно поляризующий слой. Таким образом, можно уменьшить потери света при пропускании светового пучка в многослойной структуре, и можно повысить стабильность пропускания светового пучка в многослойной структуре, чтобы стабилизировать интенсивность светового пучка, проходящего через многослойную структуру, и повысить стабильность светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания отпечатков пальцев.

В возможной реализации многослойная структура дополнительно включает в себя армирующий слой, и армирующий слой размещается между защитным слоем и линейно поляризующим слоем и используется для защиты многослойной структуры и повышения прочности многослойной структуры.

В возможной реализации прочность материала армирующего слоя больше, чем у защитного слоя.

В возможной реализации армирующий слой выполнен из изотропного материала для уменьшения потерь света при пропускании светового пучка в многослойной структуре и повышения стабильности пропускания светового пучка.

В возможной реализации линейно поляризующий слой присоединен к армирующему слою посредством оптического адгезионного слоя для повышения прочности соединения между линейно поляризующим слоем и армирующим слоем.

В возможной реализации оптический адгезионный слой выполнен из изотропного материала, чтобы дополнительно уменьшить потери света при пропускании светового пучка в многослойной структуре и повысить стабильность пропускания светового пучка.

В возможной реализации армирующий слой представляет собой стеклянную защитную пластину для повышения прочности и защитных характеристик многослойной структуры; и защитный слой представляет собой пленочный слой, присоединенный к одной стороне армирующего слоя, удаленной от линейно поляризующего слоя, для предотвращения царапин и износа армирующего слоя.

В возможной реализации армирующий слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка. Угол между осью поглощения армирующего слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам. Армирующий слой размещается как многослойный слой в направлении, соответствующем направлению оси поглощения линейно поляризующего слоя, так что оптические характеристики армирующего слоя, защитного слоя и линейно поляризующего слоя могут быть согласованы, и интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через армирующий слой и линейно поляризующий слой, тем самым повышая стабильность пропускания светового пучка.

В возможной реализации защитный слой представляет собой защитную пластину, и защитный слой выполнен из материала, включающего в себя керамику и пластик, что способствует уменьшению толщины многослойной структуры при одновременном повышении прочности защитного слоя.

В возможной реализации защитный слой выполнен из материалов, включающих в себя полиэтилентерефталатный пластик и термопластичный полиуретановый эластомерный каучук.

Согласно второму аспекту настоящая заявка дополнительно предоставляет панель отображения, применяемую к электронному устройству с модулем оптического распознавания отпечатков пальцев. Панель отображения включает в себя функциональную подложку и вышеупомянутую многослойную структуру, которые являются многослойными. Функциональная подложка расположена на одной стороне четвертьволновой пластины на некотором удалении от защитного слоя, и функциональная подложка имеет светопропускающую зону для того, чтобы свет, исходящий от четвертьволновой пластины, попадал в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону.

В данной реализации угол между осью поглощения защитного слоя, расположенного на внешней стороне панели отображения, и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам, и отсутствует различие между направлением оси поглощения защитного слоя и направлением оси поглощения линейно поляризующего слоя. Таким образом, световой поток, проходящий через защитный слой, является приблизительно таким же, как и световой поток, проходящий через линейно поляризующий слой. Другими словами, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через линейно поляризующий слой. Таким образом, можно уменьшить потери света при пропускании светового пучка в панели отображения, и можно повысить стабильность пропускания светового пучка панели отображения для того, чтобы стабилизировать интенсивность светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону функциональной подложки, и повысить стабильность светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания отпечатков пальцев.

Кроме того, линейно поляризованный свет, проходящий через защитный слой, становится светом с круговой поляризацией, проходящим через линейно поляризующий слой и четвертьволновую пластину. Часть светового пучка с круговой поляризацией отражается в виде светового пучка с обратной поляризацией из-за отражательной структуры на панели отображения (такой как металлическая часть функциональной подложки или граница раздела между соседними многослойными слоями). Обратно поляризованный световой пучок дополнительно поворачивается на 45 градусов после падения на четвертьволновую пластину, чтобы стать линейно поляризованным светом, перпендикулярным направлению оси поглощения линейно поляризующего слоя. Таким образом, отраженный свет, отраженный от отражательной структуры панели отображения, может быть эффективно устранен, тем самым улучшая отображение и визуальные эффекты панели отображения.

В возможной реализации функциональная подложка включает в себя первый светопропускающий слой, множество отражательных элементов и второй светопропускающий слой. Множество отражательных элементов расположено с интервалом друг от друга на первом светопропускающем слое, второй светопропускающий слой покрывает отражательные элементы и первый светопропускающий слой, и второй светопропускающий слой расположен между четвертьволновой пластиной и первым светопропускающим слоем. Так как первый светопропускающий слой и второй светопропускающий слой размещены вокруг отражательных элементов, ударное воздействие при соударении многослойной структуры можно демпфировать, что полезно для продления срока службы многослойной структуры.

В возможной реализации как первый светопропускающий слой, так и второй светопропускающий слой выполнены из изотропных материалов для того, чтобы дополнительно уменьшить потери света при пропускании светового пучка в многослойной структуре и повысить стабильность интенсивности светового пучка, проходящего через многослойную структуру, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания отпечатков пальцев.

В возможной реализации первый светопропускающий слой и второй светопропускающий слой выполнены из смолы.

В возможной реализации отражательные элементы выполнены с возможностью излучения светового пучка. Когда палец касается одной стороны защитного слоя, удаленного от линейно поляризующего слоя, или когда палец находится на определенном расстоянии от одной стороны защитного слоя, удаленного от линейно поляризующего слоя, свет, излучаемый отражательными элементами, может отражаться от пальца и попадать в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону, тем самым завершая выполнение функции оптического распознавания отпечатков пальцев.

В возможной реализации панель отображения дополнительно включает в себя сенсорный слой, размещенный между функциональной подложкой и четвертьволновой пластиной.

Согласно третьему аспекту реализация настоящей заявки дополнительно предоставляет электронное устройство, включающее в себя вышеупомянутую многослойную структуру и модуль оптического распознавания отпечатков пальцев. Модуль оптического распознавания отпечатков пальцев расположен на одной стороне функциональной подложки на некотором удалении от защитного слоя и выполнен с возможностью приема светового пучка, проходящего через светопропускающую зону функциональной подложки.

В данной реализации угол между осью поглощения защитного слоя, расположенного на внешней стороне панели отображения, и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам, и отсутствует различие между направлением оси поглощения защитного слоя и направлением оси поглощения линейно поляризующего слоя. Таким образом, световой поток, проходящий через защитный слой, является приблизительно таким же, как и световой поток, проходящий через линейно поляризующий слой. Другими словами, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через линейно поляризующий слой. Таким образом, можно уменьшить потери света при пропускании светового пучка в панели отображения, и можно повысить стабильность пропускания светового пучка панели отображения, чтобы стабилизировать интенсивность светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону функциональной подложки и повысить стабильность светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания отпечатков пальцев.

Согласно четвертому аспекту реализация настоящей заявки дополнительно предоставляет способ изготовления многослойной структуры, включающий в себя следующие этапы: предоставление четвертьволновой пластины, линейно поляризующего слоя и защитного слоя; присоединение линейно поляризующего слоя к четвертьволновой пластине и размещение защитного слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины таким образом, чтобы защитный слой, линейно поляризующий слой и четвертьволновая пластина размещались послойно. Защитный слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка. Угол между осью поглощения защитного слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам. Угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя и осью поглощения четвертьволновой пластины равен 45 градусам.

В возможной реализации размещение защитного слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины включает в себя: размещение армирующего слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины и размещение защитного слоя на одной стороне армирующего слоя на некотором удалении от линейно поляризующего слоя.

В возможной реализации размещение армирующего слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины включает в себя: фиксацию армирующего слоя на линейно поляризующем слое посредством оптического адгезионного слоя.

Следует понимать, что описание технических особенностей, технических решений, полезных эффектов или тому подобного в данной заявке не предназначено для того, чтобы подразумевать, что все функции и преимущества могут быть достигнуты в любом отдельном варианте осуществления. Напротив, следует отметить, что описание особенностей или полезных эффектов означает, что конкретная техническая особенность, техническое решение или полезный эффект включены по меньшей мере в один вариант осуществления. Таким образом, описание технических характеристик, технических решений или полезных эффектов в данном описании не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, технические особенности, технические решения и полезные эффекты, описанные в этом варианте осуществления, также можно комбинировать любым подходящим образом. Специалисту в данной области техники будет понятно, что варианты осуществления могут быть реализованы без одной или нескольких конкретных технических особенностей, технических решений или полезных эффектов конкретного варианта осуществления. В других вариантах осуществления дополнительные технические особенности и полезные эффекты также могут быть идентифицированы в конкретном варианте осуществления, который не включает в себя все варианты осуществления.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 – схематичное представление частичной структуры электронного устройства согласно первой реализации настоящей заявки.

Фиг. 2 – схематичное представление пути светового пучка, падающего на панель отображения в первой реализации настоящей заявки.

Фиг. 3 – схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения в первой реализации настоящей заявки.

Фиг. 4а – схематичное представление сценария применения, когда распознавание отпечатка пальца выполняется электронным устройством согласно первой реализации настоящей заявки.

Фиг. 4b – схематичное представление, когда распознавание отпечатков пальцев выполняется частичной структурой электронного устройства согласно первой реализации настоящей заявки.

Фиг. 5 – блок-схема последовательности операций способа изготовления многослойной структуры согласно первой реализации настоящей заявки.

Фиг. 6 – схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения согласно второй реализации настоящей заявки.

Фиг. 7 – схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения согласно третьей реализации настоящей заявки.

Фиг. 8 – схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения согласно четвертой реализации настоящей заявки.

Фиг. 9 – схематичное представление оси поглощения многослойной структуры согласно пятой реализации настоящей заявки.

Фиг. 10 – схематичное представление оси поглощения многослойной структуры согласно шестой реализации настоящей заявки.

Фиг. 11 – схематичное представление оси поглощения многослойной структуры согласно седьмой реализации настоящей заявки.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 показано схематичное представление частичной структуры электронного устройства согласно первой реализации. Электронное устройство 100 включает в себя панель 101 отображения и модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев, которые являются многослойными. Панель 101 отображения расположена на стороне входа светового пучка модуля 103 оптического распознавания отпечатков пальцев и выполнена с возможностью отображения изображения. Модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев выполнен с возможностью приема светового пучка, проходящего через панель 101 отображения, для реализации функции распознавания отпечатков пальцев. Электронное устройство 100 может представлять собой любое электронное устройство, такое как смартфон, интеллектуальные часы, планшетный компьютер, персональный цифровой помощник (personal digital assistant, PDA), точка продаж (point of sales, POS), бортовой компьютер, настольный компьютер, портативный компьютер или смарт-телевизор. Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются перечисленными выше устройствами.

Панель 101 отображения включает в себя многослойную структуру 10 и функциональную подложку 30, которые являются многослойными. Функциональная подложка 30 расположена между многослойной структурой 10 и модулем 103 оптического распознавания отпечатков пальцев. Функциональная подложка 30 имеет светопропускающую зону 31, позволяющую свету проникать в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону 31.

В частности, многослойная структура 10 включает в себя четвертьволновую пластину (quarter-wave plate, QWP) 12, линейно поляризующий слой 13 и защитный слой 15. Функциональная подложка 30 расположена между модулем 103 оптического распознавания отпечатков пальцев и четвертьволновой пластиной 12. Четвертьволновая пластина 12 может делать обыкновенный световой пучок (o-световой пучок) и необыкновенный световой пучок (e- световой пучок) равным π/2 или его нечетным кратным. Четвертьволновая пластина 12 расположена между функциональной подложкой 30 и линейно поляризующим слоем 13. Защитный слой 15 размещен на одной стороне линейно поляризующего слоя 13 на некотором удалении от четвертьволновой пластины 12. Как защитный слой 15, так и линейно поляризующий слой 13 могут поляризовать световой пучок с целью формирования линейно поляризованного светового пучка. Угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и осью поглощения защитного слоя 15 равен нулю градусам. Угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 равен 45 градусам. Угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

В данной реализации в линейно поляризующем слое 13 световой пучок, параллельный оси поглощения линейно поляризующего слоя 13, может поглощаться линейно поляризующим слоем 13, и световой пучок, перпендикулярный оси поглощения линейно поляризующего слоя 13, может испускаться через линейно поляризующий слой 13; и в защитном слое 15 световой пучок, параллельный оси поглощения защитного слоя 15, может поглощаться защитным слоем 15, и световой пучок, перпендикулярный оси поглощения защитного слоя 15, может испускаться через защитный слой 15.

Световой пучок падает из защитного слоя 15 в направлении, противоположном линейно поляризующему слою 13, становится линейно поляризованным светом, проходящим через защитный слой 15, входит в линейно поляризующий слой 13, и затем преобразуется четвертьволновой пластиной 12 в световой пучок с круговой поляризацией. Часть светового пучка с круговой поляризацией попадает в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через функциональную подложку 30.

Защитный слой 15 может поляризовать падающий на него световой пучок, чтобы сформировать линейно поляризованный световой пучок, угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и осью поглощения защитного слоя 15 равен нулю градусам, и отсутствует различие между направлением ось поглощения защитного слоя 15 и направление оси поглощения линейно поляризующего слоя 13. Таким образом, световой поток, проходящий через защитный слой 15, является приблизительно таким же, как и световой поток, проходящий через линейно поляризующий слой 13. Другими словами, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой 15, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через линейно поляризующий слой 13. Таким образом, можно уменьшить потери света во время пропускания светового пучка от панели 10 отображения до модуля 30 оптического распознавания отпечатков пальцев, и можно повысить стабильность светового пучка, проходящего через панель 101 отображения, чтобы стабилизировать интенсивность светового пучка, проходящего через панель 101 отображения, и повысить стабильности светового пучка, попадающего в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем 103 оптического распознавания отпечатков пальцев.

Защитный слой 15 размещается на одной стороне многослойной структуры 10, удаленной от модуля 103 оптического распознавания отпечатков пальцев, а именно на внешней стороне электронного устройства 100. Многослойная структура 10 дополнительно включает в себя армирующий слой 17, размещенный между защитным слоем 15 и линейно поляризующим слоем 13, и используется для защиты других многослойных структур многослойной структуры 10 и повышения прочности многослойной структуры 10. Армирующий слой 17 представляет собой стеклянную защитную пластину и позволяет повысить прочность многослойной структуры 10. В данной реализации прочность материала армирующего слоя 17 больше, чем у защитного слоя 15. Защитный слой 15 представляет собой пленочный слой, присоединенный к одной стороне армирующего слоя 17, удаленной от линейно поляризующего слоя 13, например, защитную пленку на внешней стороне панели 101 отображения смартфона для предотвращения царапин и износа армирующего слоя 17.

Защитный слой 15 выполнен из материалов, включающих полиэтилентерефталат (polyethylene terephthalate, PET) и термопластичный полиуретановый (thermoplastic polyurethane, TUP) эластомерный каучук. Армирующий слой 17 присоединен к линейно поляризующему слою 13 посредством оптического адгезионного слоя 19. Армирующий слой 17 выполнен из изотропного материала, чтобы уменьшить потери света при пропускании светового пучка в многослойной структуре 10 и повысить стабильность пропускания светового пучка. Изотропность относится к свойству, при котором физические и химические свойства объекта не меняются в зависимости от разных направлений, а именно, значения характеристик объекта, измеренные в разных направлениях, полностью совпадают, что также известно как однородность. Оптический адгезионный слой 19 выполнен из изотропного материала, чтобы дополнительно уменьшить потери света при пропускании светового пучка в многослойной структуре 10 и повысить стабильность пропускания светового пучка. Следует отметить, что реализации настоящей заявки не ограничивают материал защитного слоя 15 и материал армирующего слоя 17. Например, армирующий слой 17 может быть выполнен из пластика или керамики.

В возможной реализации армирующий слой 17 используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка. Угол между осью поглощения армирующего слоя 17 и осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 равен нулю градусам. Армирующий слой 17 размещен в виде многослойного слоя в направлении, соответствующем направлению оси поглощения линейно поляризующего слоя, так что интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой 15, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через армирующий слой 17 и линейно поляризующий слой 13, и оптические характеристики армирующего слоя 17, защитного слоя 15 и линейно поляризующего слоя 13 могут быть согласованы, тем самым повышая стабильность пропускания светового пучка в многослойной структуре 10.

В данной реализации панель 101 отображения является гибкой панелью отображения. Функциональная подложка 30 представляет собой подложку с органическими светодиодами (organic light-emitting diode, OLED). Более конкретно, функциональная подложка 30 включает в себя первый светопропускающий слой 32, множество отражательных элементов 33 и второй светопропускающий слой 35. Отражательные элементы 33 выполнены с возможностью отражения падающего на них светового пучка. Отражательные элементы 33 также являются отражательными элементами, выполненными с возможностью испускания света. Световой пучок, испускаемый отражательными элементами 33, может отражаться от пальца и попадать в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону 31, тем самым реализуя функцию оптического распознавания отпечатков пальцев. Множество отражательных элементов 33 расположено с интервалом друг от друга на одной стороне первого светопропускающего слоя 32. Второй светопропускающий слой 35 покрывает отражательные элементы 33 и первый светопропускающий слой 32. Между соседними отражательными элементами 33 сформирована светопропускающая зона 31. Второй светопропускающий слой 35 расположен между четвертьволновой пластиной 12 и первым светопропускающим слоем 32. Следует отметить, что функциональная подложка 30 также может быть сенсорным слоем.

Так как отражательные элементы 33 окружены первым светопропускающим слоем 32 и вторым светопропускающим слоем 35, а именно, первый светопропускающий слой 32 и второй светопропускающий слой 35 расположены вокруг отражательных элементов 33, ударное воздействие на отражательные элементы 33 при соударении многослойной структуры 10 может демпфироваться, что полезно для продления срока службы панели 101 отображения. В данной реализации как первый светопропускающий слой 32, так и второй светопропускающий слой 35 выполнены из изотропных материалов для того, чтобы уменьшить потери света при пропускании светового пучка в панели 101 отображения и повысить стабильность интенсивности светового пучка тогда, когда световой пучок проходит через панель 101 отображения. Отражательные элементы 33 могут быть частью схемы, такой как катод и анод.

В некоторых реализациях панель 101 отображения может быть панелью сенсорного устройства отображения, и панель 101 отображения дополнительно включает в себя сенсорный слой, размещенный между функциональной подложкой 30 и четвертьволновой пластиной 12.

В некоторых реализациях защитный слой 15 должен только удовлетворять условию относительно того, что угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и осью поглощения защитного слоя 15 равен нулю градусам.

Следует отметить, что многослойная структура 10 включает в себя защитный слой 15, линейно поляризующий слой 13 и четвертьволновую пластину 12, которые послойно размещены друг за другом. Защитный слой 15 используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка, угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 равен нулю градусам, и угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

На фиг. 2 показан путь светового пучка, падающего на многослойную структуру в первой реализации настоящей заявки.

Световой пучок является естественным светом. После того, как световой пучок 1 падает с одной стороны защитного слоя 15 на удалении от армирующего слоя 17, защитный слой 15 сначала поляризует падающий световой пучок с целью формирования линейно поляризованного светового пучка 2.

Линейно поляризованный световой пучок 2 входит в линейно поляризующий слой 13 после прохождения через армирующий слой 17 и оптический адгезионный слой 19. Так как угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и осью поглощения защитного слоя 15 равен нулю градусам, линейно поляризованный световой пучок 2 по-прежнему является линейно поляризованным светом, проходящим через линейно поляризующий слой 13.

Линейно поляризованный световой пучок, проходящий через армирующий слой 17, линейно поляризованный световой пучок, проходящий посредством оптического адгезионного слоя 19, и линейно поляризованный световой пучок, проходящий через линейно поляризующий слой 13, помечены как линейно поляризованный световой пучок 3, линейно поляризованный световой пучок 4 и линейно поляризованный световой пучок 5, соответственно. Линейно поляризованный световой пучок 5 преобразуется в световой пучок 6 с круговой поляризацией, например, световой пучок с правой круговой поляризацией, показанный на фиг. 2, после прохождения четвертьволновой пластины 12.

Световой пучок 6 с круговой поляризацией входит в функциональную подложку 30. Часть светового пучка 6 с круговой поляризацией отражается от отражательных элементов 33 функциональной подложки 30 и становится обратно поляризованным светом 7, например световым пучком с левой круговой поляризацией, показанным на фиг. 2. Обратно поляризованный световой пучок 7 испускается из функциональной подложки 30 и входит в четвертьволновую пластину 12. Обратно поляризованный световой пучок 7 преобразуется в линейно поляризованный световой пучок 8 после прохождения через четвертьволновую пластину 12. Очевидно, что угол поляризации линейно поляризованного светового пучка 8 повернут на 90 градусов относительно линейно поляризованного светового пучка 5. Так как линейно поляризованный световой пучок 8 перпендикулярен оси поглощения линейно поляризующего слоя 13, часть линейно поляризованного светового пучка 8 не может проходить через линейно поляризующий слой 13, тем самым уменьшая отраженный световой пучок, вызванный отражательными элементами 33 в многослойной структуре 10. Часть светового пучка 6 с круговой поляризацией входит в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону 31.

На фиг. 3 показано схематичное представление осей поглощения многослойных слоев многослойной структуры в первой реализации настоящей заявки. Ось поглощения защитного слоя 15 является двунаправленной осью поглощения, ось поглощения линейно поляризующего слоя 13 является двунаправленной осью поглощения, и ось поглощения четвертьволновой пластины 12 является однонаправленной осью поглощения. Угол наклона оси поглощения защитного слоя 15 относительно первого направления (например, направления Y, показанного на фиг. 3) определяется как N градусов. Термин «двунаправленная ось поглощения» означает, что многослойный слой (например, защитный слой 15 или линейно поляризующий слой 13) одинаковым образом воздействует на световой пучок в положительном направлении и отрицательном направлении оси поглощения. Термин «однонаправленная ось поглощения» означает, что многослойный слой (например, четвертьволновая пластина 12) по-разному воздействует на световой пучок в положительном и отрицательном направлениях оси поглощения. Например, так как ось поглощения защитного слоя 15 является двунаправленной осью поглощения, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой 15, является одинаковой тогда, когда ось поглощения защитного слоя 15 наклонена под углом 45 градусов и под углом 135 градусов по отношению к первому направлению. Так как ось поглощения четвертьволновой пластины 12 является осью однонаправленного поглощения, интенсивность светового пучка, проходящего через четвертьволновую пластину 12, отличается тогда, когда ось поглощения четвертьволновой пластины 12 наклонена под углом 45 градусов и под углом 135 градусов по отношению к первому направлению. Следует отметить, что угол N градусов может быть любым. Угол между осью поглощения защитного слоя 15 и первым направлением и угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и первым направлением (например, направлением Y, показанным на фиг. 3) равен N градусам. Угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен N-45 градусам. В данной реализации N равен 45 градусам, то есть ось поглощения четвертьволновой пластины 12 соответствует положительному направлению первого направления. Угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и осью поглощения защитного слоя 15 равен 45 градусам. Другими словами, угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен нулю градусам.

Ниже для описания используется пример, в котором электронное устройство 100 представляет собой мобильный телефон.

На фиг. 4а показано схематичное представление сценария применения, когда распознавание отпечатка пальца выполняется электронным устройством согласно первой реализации настоящей заявки. На фиг. 4b показано схематичное представление, когда распознавание отпечатков пальцев выполняется частичной структурой электронного устройства согласно первой реализации настоящей заявки. Палец 200 касается панели 101 отображения с тем, чтобы электронное устройство 100 могло выполнять распознавание отпечатка пальца. Палец 200 расположен на одной стороне защитного слоя 15, удаленной от линейно поляризующего слоя 13, чтобы модуль 103 оптического распознавания отпечатка пальца мог выполнить распознавание отпечатка пальца. Следует отметить, что между пальцем 200 и защитным слоем 15 также может быть определенный зазор, и световой пучок, отраженный от поверхности пальца 200, может падать на панель 101 отображения.

Внешний световой пучок 201 падает из защитного слоя 15 и проходит в функциональную подложку 30 через армирующий слой 17, оптический адгезионный слой 19, линейно поляризующий слой 13 и четвертьволновую пластину 12. Часть внешнего светового пучка 201 отражается от отражательных элементов 33 в виде первого отраженного светового пучка 202, и часть внешнего светового пучка 201 входит в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону 31. При применении на практике только часть первого отраженного светового пучка 202 не может проходить через линейно поляризующий слой 13 после прохождения через четвертьволновую пластину 12, а именно, устраняется, в то время как часть первого отраженного светового пучка 202 все еще может испускаться из защитного слоя 15, достигая поверхности пальца 200. Первый отраженный световой пучок 202, который испускается из защитного слоя 15, отражается от поверхности пальца 200 в виде второго отраженного светового пучка 203. Второй отраженный световой пучок 203 входит в функциональную подложку 30 через защитный слой 15, армирующий слой 17, оптический адгезионный слой 19, линейно поляризующий слой 13 и четвертьволновую пластину 12, и проникает в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону 31 функциональной подложки 30.

Отражательные блоки 33 испускают световой пучок 204. Световой пучок 204 падает на поверхность пальца 200 через четвертьволновую пластину 12, линейно поляризующий слой 13, оптический адгезионный слой 19, армирующий слой 17 и защитный слой 15. Световой пучок 204 отражается от поверхности пальца 200 в виде третьего отраженного светового пучка 205. Затем третий отраженный световой пучок 205 попадает в модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев через защитный слой 15, армирующий слой 17, оптический адгезионный слой 19, линейно поляризующий слой 13, четвертьволновую пластину 12 и светопропускающую зону 31 функциональной подложки 30. Модуль 103 оптического распознавания отпечатков пальцев выполняет распознавание отпечатков пальцев.

Угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 равен нулю градусам, и световой поток отраженного светового пучка (например, второго отраженного светового пучка 203 или третьего отраженного светового пучка 205), отраженный от поверхности пальца 200 после прохождения через защитный слой 15, является приблизительно таким же, как и после прохождения через линейно поляризующий слой 13. Другими словами, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой 15, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через линейно поляризующий слой 13, чтобы стабилизировать интенсивность светового пучка, проходящего через панель 101 отображения, и повысить стабильность светового пучка, проходящего через панель 101 отображения, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем 103 оптического распознавания отпечатков пальцев.

На фиг. 5 показана блок-схема последовательности операций способа изготовления многослойной структуры согласно первой реализации настоящей заявки. Способ изготовления многослойной структуры включает в себя следующие этапы:

Этап 501: Предоставить четвертьволновую пластину, линейно поляризующий слой и защитный слой.

Этап 502: Присоединить линейно поляризующий слой к четвертьволновой пластине и разместить защитный слой на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины таким образом, чтобы защитный слой, линейно поляризующий слой и четвертьволновая пластина размещались послойно, где защитный слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка, угол между осью поглощения защитного слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам, и угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя и оси поглощения четвертьволновой пластины равен 45 градусам.

В одной реализации размещение защитного слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины включает в себя: размещение армирующего слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на некотором удалении от четвертьволновой пластины и размещение защитного слоя на одной стороне армирующего слоя на некотором удалении от линейно поляризующего слоя.

В другой реализации размещение армирующего слоя на одной стороне линейно поляризующего слоя на удалении от четвертьволновой пластины включает в себя: фиксацию армирующего слоя на линейно поляризующем слое посредством оптического адгезионного слоя.

Вариант 2 осуществления

На фиг. 6 показано схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения согласно второй реализации настоящей заявки. Панель отображения, предоставленная во второй реализации, является приблизительно такой же, как и панель отображения, предоставленная в первой реализации, за исключением того, что угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления составляет N + 45 градусов, где N равно 45 градусам. В этом случае угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен 90 градусам, и угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

Защитный слой 15 может поляризовать падающий на него световой пучок, чтобы сформировать линейно поляризованный световой пучок, угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя 13 и осью поглощения защитного слоя 15 равен нулю градусам, и отсутствует различие между направлением оси поглощения защитного слоя 15 и направлением оси поглощения линейно поляризующего слоя 13. Таким образом, световой поток, проходящий через защитный слой 15, является приблизительно таким же, как и световой поток, проходящий через линейно поляризующий слой 13. Другими словами, интенсивность светового пучка, проходящего через защитный слой 15, соответствует интенсивности светового пучка, проходящего через линейно поляризующий слой 13, и стабильность светового пучка, проходящего через панель отображения, повышается, что позволяет стабилизировать интенсивность светового пучка, проходящего через панель отображения, и повысить стабильность светового пучка, попадающего в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев, тем самым повышая точность распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания отпечатков пальцев.

Вариант 3 осуществления

На фиг. 7 показано схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения согласно третьей реализации настоящей заявки. Панель отображения, представленная в третьей реализации, является приблизительно такой же, как и панель отображения, предоставленная в первой реализации, за исключением того, что угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен N+3×45 градусам, где N равно 45 градусам. В этом случае угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен 180 градусам, и угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

Вариант 4 осуществления

На фиг. 8 показано схематичное представление осей поглощения многослойных слоев панели отображения согласно четвертой реализации настоящей заявки. Панель отображения, представленная в четвертой реализации, является приблизительно такой же, как и панель отображения, предоставленная в первой реализации, за исключением того, что угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления составляет N+545 градусов, где N равно 45 градусам. В этом случае угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен 270 градусам, и угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

Вариант 5 осуществления

На фиг. 9 показано схематичное представление оси поглощения многослойной структуры согласно пятой реализации настоящей заявки. Многослойная структура панели отображения, представленной в пятой реализации, является приблизительно такой же, как и у панели отображения, предоставленной в первой реализации, за исключением того, что угол наклона оси поглощения защитного слоя 15 по отношению к первому направлению (например, направление Y, показанное на фиг. 9), равен 90 градусам, а именно, N равно 90 градусам, угол наклона оси поглощения линейно поляризующего слоя 13 по отношению к первому направлению (например, направление Y, показанное на фиг. 9) равен 90 градусам, и угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен N-45 градусам. В этом случае угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен 45 градусам, и угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

Вариант 6 осуществления

На фиг. 10 показано схематичное представление оси поглощения многослойной структуры согласно шестой реализации настоящей заявки. Многослойная структура панели отображения, представленной в шестой реализации, является приблизительно такой же, как и у панели отображения, предоставленной в первой реализации, за исключением того, что угол наклона оси поглощения защитного слоя 15 по отношению к первому направлению (например, направление Y, показанное на фиг. 10), равен 90 градусам, а именно, N равно 90 градусам, угол наклона оси поглощения линейно поляризующего слоя 13 по отношению к первому направлению (например, направление Y, показанное на фиг. 10) равен 90 градусам, и угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен N+45 градусам. В этом случае угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен 135 градусам, и угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

Вариант 7 осуществления

На фиг. 11 показано схематичное представление оси поглощения многослойной структуры согласно седьмой реализации настоящей заявки. Многослойная структура панели отображения, представленной в седьмой реализации, является приблизительно такой же, как и у панели отображения, предоставленной в первой реализации, за исключением того, что угол наклона оси поглощения защитного слоя 15 по отношению к первому направлению (например, направление Y, показанное на фиг. 11), равен 90 градусам, а именно N равно 90 градусам, угол наклона оси поглощения линейно поляризующего слоя 13 по отношению к первому направлению (например, направление Y, показанное на фиг. 11) равен 90 градусам, и угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления составляет N+3×45 градусов. В этом случае угол между осью поглощения четвертьволновой пластины 12 и положительным направлением первого направления равен 225 градусам (также 135 градусов), и угол между осью поглощения защитного слоя 15 и осью поглощения четвертьволновой пластины 12 равен 45 градусам.

В приведенном выше описании представлены всего лишь конкретные реализации настоящего изобретения, которые не предназначены для ограничения объема защиты настоящего изобретения. Любые изменения или замены, которые может легко обнаружить специалист в данной области техники в пределах технического объема, раскрытого в настоящем изобретении, должны подпадать под объем защиты настоящего изобретения. Таким образом, объем защиты настоящего изобретения должен подпадать под объем защиты формулы изобретения.

Изобретение относится к области технологий отображения. Многослойная структура включает в себя защитный слой, линейно поляризующий слой и четвертьволновую пластину, которые послойно размещены друг за другом. Защитный слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка. Угол между осью поглощения защитного слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам. Угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя и осью поглощения четвертьволновой пластины равен 45 градусам. Изобретение обеспечивает повышение стабильности пропускания светового пучка и точности распознавания, выполняемого модулем оптического распознавания. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Многослойная структура, в которой многослойная структура содержит защитный слой, линейно поляризующий слой и четвертьволновую пластину, которые послойно размещены друг за другом, защитный слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка, угол между осью поглощения защитного слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам, и угол между осью поглощения линейно поляризующего слоя и осью поглощения четвертьволновой пластины равен 45 градусам.

2. Многослойная структура по п. 1, в которой многослойная структура дополнительно содержит армирующий слой, размещенный между защитным слоем и линейно поляризующим слоем.

3. Многослойная структура по п. 2, в которой армирующий слой выполнен из изотропного материала.

4. Многослойная структура по п. 3, в которой армирующий слой представляет собой стеклянную защитную пластину.

5. Многослойная структура по п. 2, в которой линейно поляризующий слой присоединен к армирующему слою посредством оптического адгезионного слоя.

6. Многослойная структура по п. 5, в которой оптический адгезионный слой выполнен из изотропного материала.

7. Многослойная структура по п. 2, в которой армирующий слой используется для поляризации светового пучка с целью формирования линейно поляризованного светового пучка, и угол между осью поглощения армирующего слоя и осью поглощения линейно поляризующего слоя равен нулю градусам.

8. Панель отображения, применяемая к электронному устройству с модулем оптического распознавания отпечатков пальцев, в которой панель отображения содержит многослойную структуру по любому из пп. 1-7 и функциональную подложку, функциональная подложка расположена на одной стороне четвертьволновой пластины на некотором удалении от защитного слоя, и функциональная подложка имеет светопропускающую зону для того, чтобы свет, исходящий от четвертьволновой пластины, попадал в модуль оптического распознавания отпечатков пальцев через светопропускающую зону.

9. Панель отображения по п. 8, в которой функциональная подложка содержит первый светопропускающий слой, множество отражательных элементов и второй светопропускающий слой, причем множество отражательных элементов расположено с интервалом друг от друга на первом светопропускающем слое, второй светопропускающий слой покрывает отражательные элементы и первый светопропускающий слой, светопропускающая область сформирована между соседними отражательными элементами, и второй светопропускающий слой расположен между четвертьволновой пластиной и первым светопропускающим слоем.

10. Панель отображения по п. 9, в которой как первый светопропускающий слой, так и второй светопропускающий слой выполнены из изотропных материалов.

11. Электронное устройство, содержащее панель отображения по любому из пп. 8-10 и модуль оптического распознавания отпечатков пальцев, причем модуль оптического распознавания отпечатков пальцев расположен на одной стороне функциональной подложки, удаленной от защитного слоя, и выполнен с возможностью приема светового пучка, проходящего через светопропускающую зону функциональной подложки.