[发明专利]具有背面超声波传感器阵列的显示器

说明书

一种显示装置具有能夠提供图像的视觉显示器及附接到所述视觉显示器的背面组件的超声波传感器阵列。所述超声波传感器阵列可为超声波区域阵列传感器。举例来说，所述背面组件可为背光、光波导或显示器TFT。

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年6月3日申请的美国临时专利申请案第61/830,624号的优先权权益，所述申请案的內容以引用方式并入。另外，这个申请案主张2014年5月30日申请的美国非临时专利申请案第14/291,208号的优先权权益，所述申请案的內容以引用方式并入。

技术领域

本发明是有关于视觉显示器及相关联超声波传感器阵列。

背景技术

当在具有视觉显示器的显示装置中相关时，超声波传感器大体上包括远离视觉显示器置放的离散传感器。这个布置并非理想的。通过远离视觉显示器置放传感器，装置的大小增加。举例来说，具有视觉显示器及外围配置的指纹传感器两者的蜂窝电话的大小可大于无指纹传感器的蜂窝电话。此外，市售视觉显示器并未在显示装置的整个表面上向用户提供功能性，因为视觉显示器的周边部分由电气组件(例如光源、电气迹线、地址线及用于向用户提供图像的电子电路系统)占据。另外，市售显示器的分层组件之间的气隙或空隙可引入障碍到高頻超声波能的传输，使获得关于正被感测的物体的准确信息的工作变得复杂。

发明内容

本发明提供关于装置的信息，所述装置具有能夠提供图像的视觉显示器及附接到所述视觉显示器的背面组件的超声波传感器阵列，例如超声波区域阵列传感器。所述背面组件可为背光，并且所述超声波传感器阵列可附接到所述背光的距所述显示装置的成像表面(例如压板或盖玻璃)最远的表面，或可附接到所述背光的最靠近所述显示装置的所述成像表面的表面。而且，所述超声波传感器阵列可定位于所述视觉显示器的背光与底部偏光器之间，或附接到所述视觉显示器的显示器TFT。

所述背面组件可为波导。所述波导可为楔形的。所述超声波传感器阵列可附接到所述波导，以使得所述传感器阵列的感测区域相对于所述视觉显示器的成像表面成角度。

在一些实施例中，所述超声波传感器阵列可附接到隔片，并且所述隔片可附接到所述视觉显示器的背面组件。举例来说，可包含此隔片，以使得所述超声波传感器阵列与所述成像表面相距所欲距离定位，及/或与所述装置的其它组件绝缘。在这一实施例中，认为所述超声波传感器阵列附接到所述视觉显示器的所述背面组件，即使所述隔片存在于所述超声波传感器阵列与所述视觉显示器的所述背面组件之间。

所述超声波传感器阵列具有感测区域，并且所述视觉显示器具有图像提供区域。所述感测区域可小于所述图像提供区域。或者，所述感测区域的大小可与所述图像提供区域大致相同。或者，所述感测区域可大于所述图像提供区域。

所述视觉显示器可包含液晶材料(例如LCD面板)、有机发光二极管(例如OLED面板)、一或多个LED或至少一个冷阴极荧光灯以产生图像。

所述视觉显示器可具有带有光转向特征的波导。这些光转向特征可填充有非气态材料(例如，OCR、OCA、环氧树脂或PSA)，所述材料允许在超声波能损失最小的情況下传输由所述超声波传感器阵列发射的超声波能。这一材料可具有介于约1.5兆瑞到15兆瑞之间的声阻抗。

所述视觉显示器可具有用声学透射材料彼此结合的一或多个组件层，所述声学透射材料例如具有类似于所述组件层的声学性质的材料。

所述视觉显示器可具有至少一个组件层，所述至少一个组件层具有填充所述至少一个组件层的裂缝的声学透射材料。