本申请要求申请号为12/916,475，申请日为2010年10月29日的美国专利申请的优先权，将其全部内容通过引用合并于本申请。
技术领域
本发明涉及电子设备，且更特别地涉及用于电子设备的照相机结构(例如照相机镜头结构)和相关的显示器结构。
背景技术：
诸如便携式计算机和移动电话之类的电子设备通常具有照相机。照相机可以用于拍摄静态图像且可以用来支持视频功能，诸如视频电话。
在具有照相机的移动电话中，照相机可被设置在移动电话的显示器的玻璃盖层的一部分的下方。在玻璃盖下面可印刷黑色墨以隐藏照相机使其不被看见。在黑色墨中可形成开口以形成用于照相机的窗口。
在便携式计算机中，照相机可沿显示器的上边缘安装。在典型的布置中，该显示器可以利用边框而被安装在该便携式计算机的壳体内。在该边框中可设置开口以形成用于照相机的窗口。
在空间宝贵的设备结构中，像这样的照相机安装布置可能不令人满意。例如，在移动电话中可能不容许包括玻璃盖层，或者在便携式计算机中可能不希望包括边框。在没有诸如这些的传统显示器结构的情况下，将例如照相机之类的电子部件安装到设备内部是具有挑战性的。
因此，希望能够提供改进的用于电子设备的照相机和显示器结构。
技术实现要素：
电子设备可以具有显示器。该显示器可包含诸如偏振器层、滤色器层和薄膜晶体管层之类的显示器层。可选地，玻璃盖可从该显示器中省略。
照相机可安装在显示器中的照相机窗口下。照相机窗口可以通过在该显示器的层中形成一个或多个开口而形成。例如，开口可形成在偏振器层中、滤色器层中和薄膜晶体管层中。
照相机可包含由多个透镜元件形成的镜头结构。一部分镜头结构可形成在显示器的一部分之上，而一部分镜头结构可形成在显示器的一部分之下。例如，该镜头结构的第一部分可以位于一个或多个显示器层之上，而该镜头结构的第二部分可以位于这些显示器层之下。这样介入到镜头结构内的显示器层可包括滤色器层、薄膜晶体管层和偏振器层。
诸如玻璃插入层的材料层可附着到滤色器层和薄膜晶体管层。该玻璃插入件可具有作为照相机的窗口的开口。滤色器层和薄膜晶体管层可具有对准的边缘。在玻璃插入件附近，滤色器层的边缘可相对于薄膜晶体管层的边缘凹进以形成搁架，该玻璃插入件可以使用粘合剂安装到该搁架上。
套筒结构可安装在显示器层和玻璃插入件中的开口内。透明材料层可被插入该套筒结构内以作为窗口。镜头结构可包括安装在该套筒内的透镜元件。
不透明遮蔽层可以设置在偏振器层或其它显示器层的下表面上。该不透明遮蔽层内的不透明遮蔽层开口可以与照相机内的镜头结构以及显示器的介入层对准。
根据附图和之后的优选实施例的详细描述，本发明的进一步特点、其特性和各种优点将更为清楚。
附图说明
图1是根据本发明实施例的示意性的具有显示器结构的便携式计算机的透视图。
图2是根据本发明实施例的手持设备的透视图。
图3是根据本发明实施例的具有显示器的电子设备的截面侧视图。
图4是根据本发明实施例的示意性的显示器结构的截面侧视图。
图5是根据本发明实施例的用于电子设备显示器的偏振器的截面侧视图。
图6是便携式计算机中的传统液晶显示器(LCD)模块和照相机的截面侧视图。
图7是如图6示出的类型的传统照相机的透视图。
图8是根据本发明实施例的示意性的可被用于电子设备的具有镜头结构的照相机的截面侧视图。
图9是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，示出照相机可如何被安装在显示器的诸如偏振器层、滤色器层和薄膜晶体管层的层之下。
图10是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，示出当照相机镜头穿过薄膜晶体管层中的开口时，照相机可如何被安装在显示器的诸如偏振器层和滤色器层的层之下。
图11是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，示出当照相机镜头穿过滤色器层和薄膜晶体管层时，照相机镜头可如何被安装在显示器中的偏振器层之下。
图12是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，示出照相机镜头可如何穿过偏振层、滤色器层和薄膜晶体管层中的开口。
图13是根据本发明实施例的具有容纳照相机的凹口的显示器的一部分的透视图。
图14是根据本发明实施例的在电子设备中的显示器的一部分的截面侧视图，示出内衬有套筒的窗口可如何穿过偏振器层和滤色器层而形成，以容纳安装在薄膜晶体管层之下的照相机。
图15是根据本发明实施例的照相机窗口套筒的透视图，该套筒的类型可以用于图14所示类型的照相机安装布置。
图16是根据本发明实施例的安装在电子设备中的照相机的截面侧视图，该照相机的镜头结构的一部分被设置在滤色器层之上且该照相机的镜头结构的一部分被设置在滤色器层之下。
图17是根据本发明实施例的安装在电子设备中的照相机的截面侧视图，该照相机的镜头结构的一部分被设置在滤色器层和相关联的薄膜晶体管层之上且该照相机的镜头结构的一部分被设置在该滤色器层和该薄膜晶体管层之下。
图18是根据本发明实施例的安装在电子设备中的照相机的截面侧视图，该照相机的镜头结构的一部分被设置在薄膜晶体管层之上且该照相机的镜头结构的一部分被设置在该薄膜晶体管层之下。
图19是根据本发明实施例的显示器的透视图，其示出在印刷电路板和照相机之间传送信号的互连线路可如何沿着显示器的外围区域(诸如图18中所示类型的薄膜晶体管层的边缘的外围区域)敷设。
图20是根据本发明实施例的显示器的一部分的边缘的分解透视图，示出具有照相机开口的平坦插入件可如何被安装到诸如滤色器层和薄膜晶体管层的显示器层。
图21是根据本发明实施例的电子设备中的显示器结构的截面侧视图，示出照相机镜头如何安装通过开口，该开口诸如是图20所示的平坦插入件中的开口。
图22是根据本发明实施例的示意性的显示器安装布置的截面侧视图，其中已经形成了穿过偏振器层和平坦插入件以容纳照相机镜头的开口。
图23是根据本发明实施例的显示器的边缘部分的分解透视图，示出具有照相机开口的细长矩形平坦插入件可如何安装到诸如滤色器层和薄膜晶体管层的显示器层。
图24是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，其中已经安装了具有照相机窗口的平坦插入件。
图25是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，示出照相机窗口可如何在滤色器层中形成。
图26是根据本发明实施例的显示器的一部分的截面侧视图，示出照相机开口可如何穿过滤色器层和薄膜晶体管层形成。
图27是根据本发明实施例的电子设备的一部分的截面侧视图，示出照相机可如何安装以使得照相机的镜头部分伸出穿过附着到滤色器层和薄膜晶体管层的平坦插入件中的开口。
具体实施方式
电子设备，诸如笔记本电脑、平板电脑、移动电话及其它计算设备，可以配有显示器。照相机及其它电子部件可以安装在该电子设备内且位于显示器附近。安装布置可能是照相机镜头的一部分被设置在显示器的一层或多层之上并且照相机镜头的一部分被设置在显示器的一层或多层之下。在一些配置中，照相机镜头可能伸出穿过显示器的一层或多层和相关联的插入层。
如图1示出示意性的具有显示器的电子设备，诸如便携式计算机或其它电子设备。如图1所示，设备10的显示器14可以安装在壳体12的上壳体部分12A中。壳体12可以由一体结构形成，其中壳体12的一部分或者全部由单块材料(例如金属、塑料或纤维复合材料)形成，或可以由已经使用粘合剂、紧固件及其它连接机构安装在一起的多个结构形成。例如，壳体12可以由安装有外部板、壳体侧壁、边框结构及其它结构的框架构件和其它内部支撑件形成。
因为壳体部分12A可以用于容纳显示器14，壳体部分12A有时可以被称为显示器壳体。显示器壳体12A可以使用铰接结构18附接到壳体部分12B(有时被称为主单元或基础壳体)，从而显示器壳体12A可以相对于主壳体12B绕铰接轴16旋转。设备10可以包括用于可移动介质的端口、数据端口、键(诸如键盘20)、输入设备(诸如跟踪板24)、麦克风、扬声器、传感器、状态指示灯等等。
显示器14可以具有活跃部分和非活跃部分。显示器14的活跃部分28A可以具有诸如图1中由虚线28D限定的矩形的形状。显示器14的非活跃部分28I可以具有矩形环状或其它的适当形状，并且可以形成沿显示器14外围的边界。图像像素阵列元件(诸如液晶二极管图像像素或其它的活跃图像像素结构)可用在28A部分中，用于呈现图像给设备10的用户。非活跃部分28I通常没有图像像素元件并且不参与给用户形成图像。为了隐藏不悦目的内部部件以免被看见，可以使用不透明遮蔽层(例如墨层)来防止非活跃部分28I中的内部部件被看见。
设备10可以具有在非活跃设备区域28I中形成的部件。例如，设备10可以具有照相机，诸如照相机22。照相机22可以安装在显示器壳体12A内并且可以通过显示器14中的窗口(有时被称为照相机窗口)工作。
附加的结构，诸如标志(logo)结构26，也可以设置在上壳体12A上。例如，标志26可以形成在上壳体12A的非活跃显示区域28I内，并且在显示器14中的透明窗口下方。
图2是可以被用于手持电子设备的示意性结构的透视图。图2中的电子设备10可以是，例如，移动电话或其它的手持电子设备。图2中的设备10可以具有壳体12。显示器14可以安装在壳体12内且位于设备10的前面。显示器14的活跃部分28A可位于矩形边界28D内。显示器14的非活跃部分28I可以形成绕显示器14外围的边界。壳体12可具有侧壁，该侧壁围绕设备10的外周(作为例子)。壳体12的侧壁结构可由金属、塑料、玻璃、陶瓷、碳纤维材料或其它纤维复合材料、其它材料、或这些材料的组合形成。壳体12的后部可由金属、塑料、平面构件(例如玻璃或陶瓷板)、纤维复合材料、其它材料、或这些材料的组合形成。
设备10可具有开口，诸如在壳体12的侧壁上的开口34。开口34可用来形成麦克风和扬声器端口、容纳按钮部件的开口、用于数据端口和音频插孔的开口等等。一个或多个开口可形成在显示器14的非活跃区域28I中。例如，在非活跃区域28I中可形成一个或多个用于诸如按钮32(例如，菜单按钮)之类的按钮的开口。诸如开口30的开口也可形成在非活跃区域28I中(例如，以形成用于耳用扬声器的扬声器端口)。
照相机22可被窗口结构覆盖。如果需要，也可以在诸如标志信息(参见例如图1中的信息结构26)之类的信息之上形成窗口，以允许该标志或其它的信息被设备10的用户看到。
如图1和图2中所示的示意性电子设备结构仅仅作为示例。任何适当的电子设备10可配有显示器14。电子设备10可包括，例如，平板电脑、手表设备、挂件设备、其它的小型设备及可佩带设备、电视、计算机显示器、附件等等。
图3所示为具有显示器的电子设备(例如，诸如图2的设备10的设备、图1的设备10的一部分等等)的截面端视图。如图3所示，显示器14可安装在壳体12内部，以露出显示器14的外部表面。设备壳体12可用来装入印刷电路板，诸如印刷电路板36。印刷电路板36可以是刚性印制电路板，诸如玻璃纤维填充的环氧树脂印刷电路板(例如FR4)，或是由柔性的电介质形成的柔性印刷电路(“柔性电路”)，诸如具有图案化的导电走线(trace)的聚酰亚胺片，或是软硬结合基板，或者其它的基板。
诸如部件37之类的电部件可安装在诸如板36之类的板上。电部件37可包括开关、电阻器、电感器、电容器、集成电路、连接器、照相机、传感器、扬声器或其它设备部件。这些部件可以焊接在板36上，或者以其它方式连接到板36上。
显示器14可以是触摸屏显示器。触摸屏显示器(诸如图3的显示器14)可包括电容性电极(例如，透明电极，诸如铟锡氧化物电极)的阵列，或可包括基于其它触摸技术的触摸传感器阵列(例如，电阻性触摸传感器结构、声学触摸传感器结构、压电传感器及其它的力传感器结构等等)。用于显示器14的触摸结构可以在专用的触摸传感器基板(例如玻璃层)上实施，或者可以形成在用于其它显示功能的同一玻璃层上。例如，触摸传感器电极可以形成在滤色器阵列层、薄膜晶体管层、或液晶显示器(LCD)中的其它层上。
一般而言，显示器14可由任何适当类型的显示器结构形成。可以被用做显示器14的显示器结构的示例包括液晶显示器(LCD)结构、有机发光二极管(OLED)结构、等离子体、及电子墨水显示结构。显示器14由液晶显示器(LCD)结构形成的布置在此文中有时作为示例来描述。这仅仅是示意性的。一般而言，显示器14可以使用任何适当显示技术来形成。
图4示出图2的显示器14的截面图。如图4所示，显示器14可包括背光单元(BLU)，诸如背光单元38。用于背光单元38的光44可从光源32发射到导光板51中。光源32可由发光二极管阵列形成(作为示例)。反射器49(例如白色聚酯)可用来向上(向外)反射光44，该光沿方向46穿过显示模块40。光学膜48可包括漫射层和光准直层(作为示例)。
显示器14和显示模块40可具有活跃区域28A，其从图像像素阵列生成图像像素光43。图像像素光43在活跃区域28A中形成可被设备10的用户看到的图像。该图像可包括文本、图形、或其它的图像信息。显示器14和显示模块40的一部分，诸如区域28I，可以是非活跃的。区域28I可具有如图1所示围绕显示器14和显示模块40的外围的形状(作为示例)。非活跃区域28I通常不包含活跃的图像像素，但可包括不透明遮蔽层用于防止内部结构被看见。背光单元38可占据与活跃区域28A对齐的区域或者可以具有在部分或全部非活跃区域28I之下延伸的边缘(如图4所示)。
显示模块40可包括下偏振器(诸如下偏振器50)和上偏振器(诸如偏振器62)。液晶材料58的薄层(例如3-5微米)可介于滤色器层60和薄膜晶体管层52之间。
薄膜晶体管层52可形成在透明的平面基板(诸如玻璃或塑料层)上。薄膜晶体管层52的上表面可包含像素电极结构和薄膜晶体管(显示为在虚线56以上的电路54)。薄膜晶体管层52上的电路可被组织为图像像素的阵列，它可以被控制用于为设备10的用户在显示器14上显示图像。
滤色器层60可包括滤色器像素元件(例如红色、绿色和蓝色滤光器元件)，它为显示器14提供显示彩色图像的能力。滤色器层60可利用透明的平面基板(诸如玻璃或塑料基板)形成。
如果需要，其它材料层可被包括在显示模块40和背光单元38内。例如，显示模块40和背光单元38可包括用于形成触摸传感器的一个或多个材料层、光学薄膜层(例如双折射补偿膜)、抗反射涂层、防划伤涂层、抗油涂层、粘合层等等。
图案化的不透明遮蔽层可包括在显示模块40内，以防止内部结构被用户看见。不透明遮蔽层可由黑色墨、其它(非黑色)颜色(例如，白色、银色、灰色、红色、蓝色)墨、不透明聚合物、金属层、或其它适合的不透明物质形成。在显示模块40中可形成不透明遮蔽层的位置的示例包括在偏振器62上面的位置P1，在偏振器62下表面的位置P2，在滤色器层60上表面的位置P3，和在滤色器层60的下表面的位置P4。如果需要，其它的遮蔽层位置及遮蔽层位置的组合也可以被使用。
诸如上(外)偏振器62和下(内)偏振器50的偏振器可以由层压在一起的多个材料层形成。示意性的层压的偏振器在图5的截面侧视图中示出。如图5所示，偏振器62(即，在本示例中的上偏振器)可具有偏振器膜68。膜68可以由伸展的聚合物(诸如伸展的聚乙烯醇(PVA))形成，因此有时它可被称为PVA层。碘可以被置于该伸展的PVA膜上，从而碘分子与该伸展的膜结合并形成偏振器。如果需要，其它的偏振器膜可以被使用。偏振器膜68可以夹在层66与70之间。层66与70可以由诸如三乙酰纤维素(TAC)的材料形成，并且有时可被称为TAC膜。TAC膜可帮助保持PVA膜处于它的伸展状态并且可保护PVA膜。如果需要，其它的膜可以被层压到薄膜68。
涂层72可以由一个或多个材料膜形成，其为偏振器62提供所要求的表面性质。例如，层72可以由为偏振器62提供防眩光(光漫射)特性、抗反射特性、防划伤性、防指纹性、及其它需要的特性的材料形成。层72可以由一个或多个材料层形成，这些材料层诸如抗反射(AR)层(例如，由高折射率层与低折射率层交替的叠层所形成的膜)、防眩光(AG)层、抗反射-防眩光(AR/AG)层、抗油层、防划伤涂层、或其它涂层。这些层的功能不必是互斥的。例如，涂层72中的防眩光膜可帮助为偏振器62提供防划伤性。
如果需要，偏振器62可具备粘合层，粘合剂诸如是粘合剂64(例如，光学透明的粘合剂)，以帮助把偏振器62附着到显示模块40的上表面(即图4的滤色器60)。偏振器62的厚度可以是大约50-200微米(作为示例)。
往往希望将照相机安装在电子设备的内部。传统上，照相机可以安装在显示器的非活跃部分中的玻璃盖层之下。这类布置如图6所示。如图6所示，传统的设备结构74可包括玻璃盖76。玻璃盖76可以与具有活跃和非活跃区域的显示器相关联。例如，图6的玻璃盖76可以与非活跃显示区域98和活跃显示区域100相关联。
黑色墨层78形成在非活跃区域98中的玻璃盖76的底面上，并且防止内部部件(诸如照相机86)被看见。黑色墨层78具有用于照相机86的开口80。在工作期间，来自图像的光82可以穿过层76和开口80进入照相机86的镜头84中。显示模块96被安装在活跃区域100之下。显示模块96包括滤色器层92、薄膜晶体管层94、上偏振器90、及其它的安装在支架结构88内的LCD层。黑色墨78隐藏支架结构88以使其不被看见。
图7是传统照相机86的透视图。照相机86可利用镜头84收集图像光114。图像光被镜头84聚焦在固态图像传感器110上。图像传感器110被安装到印刷电路板106，其形成照相机基座108的一部分。信号可以使用柔性印刷电路(“柔性电路”)112而往来于底座108。柔性电路112连接到印刷电路板106中的走线。这些走线将柔性电路112中的导电线与传感器110中的图像像素互连。镜头84由透镜元件104的叠层形成，并且有时被称为透镜组。在图6所示类型的传统安装布置中，透镜组84中全部的透镜元件104以叠层形式被安装，该叠层位于玻璃盖层76底面上的墨开口80下方。
可以被用于电子设备10的类型的照相机显示在图8中。如图8所示，照相机22可包括诸如镜头126的镜头(有时称为透镜组或镜头结构)。镜头结构126可用来将图像光116聚焦到图像传感器118上。图像传感器118可包括图像传感器像素阵列。图像传感器118可被安装到诸如印刷电路板120的基板上。印刷电路板120可包括互连部121，互连部121在图像传感器阵列118和线缆122之间传送信号。线缆122可以由柔性电路(例如，柔性印刷电路，其中导电走线被形成在一个或多个柔性基板层上，诸如在聚酰亚胺层或其它的聚合物片上)形成。线缆122的一端(即图8示出的线缆122的那端)可以使用连接器、使用焊接剂、使用导电粘合剂等等连接到印刷电路板120。线缆122的另一端可以连接到诸如设备10中的主逻辑板之类的印刷电路板上的走线(例如，使用连接器、使用焊接、使用导电粘合剂连接等等)。
镜头结构126可包括一个或多个透明材料层127。这些材料层可作为镜头22的成像通路内的光学元件，因此有时被称为透镜元件。可以用来在镜头结构126中形成这些层(透镜元件)的材料的示例包括玻璃、塑料(例如，塑料薄膜和聚合物粘合剂)、陶瓷、透明的导电材料(诸如铟锡氧化物)、其它的透明材料、或这些材料的组合。
镜头结构126的层可具有凹面、凸面、平面、以及形成具有这些表面的组合的透镜元件(例如，具有平面和凸面的透镜元件、具有凸面和凹面的透镜元件、具有平面和凹面的透镜元件等等)的表面形状。各层的折射率可能是不同的。如果需要，相邻的材料层可具有匹配的折射率。镜头结构126也可包括高折射率和低折射率材料的叠层。例如，材料层可具有交替的高低折射率，或其它的模式。通过在构成镜头结构126的层中使用这些材料模式，镜头结构126可以具有需要的光学性质。例如，镜头结构126的层可以用于实现抗反射涂层、反射涂层、带通滤光器、截止滤光器(诸如紫外光截止滤光器或红外光截止滤光器)等等。镜头结构126中透镜元件的尺寸和形状可以被选择，以便为照相机22实现具有期望焦距和光圈的镜头。
如果需要，镜头结构126可以安装在设备10中的一个或多个透明材料层(例如，与显示器14相关联的一个或多个层，诸如玻璃盖层、偏振器层、滤色器层、薄膜晶体管层、其它的光学薄膜等等)之下。在某些示意性的布置中，显示器14的一个或多个层可以作为中间层而介入到镜头结构126内。
例如，如图8所示，镜头结构126可包括一个或多个中间层，诸如层126-2，其被夹在镜头结构126的其它部分之间。层126-2，其可以是诸如玻璃盖层、偏振器层、滤色器层、薄膜晶体管层、其它层之类的显示器层，可以被夹在上(外)镜头结构126-1和下(内)镜头结构126-3之间。例如，诸如结构126-1和126-3的结构可以分别包括透镜元件的叠层，并且因此可以说成是形成镜头结构126的透镜组部分(例如，分别是上透镜组部分和下透镜组部分)。
合起来，镜头结构126-1、126-2和126-3可以通过将图像光116聚焦到图像传感器118上而配置成作为用于照相机22的镜头。在一个或多个显示器层(诸如图8的示意性的层126-2)位于照相机22的透镜组内的中间位置的配置中，有可能最小化镜头结构126在显示器14之下的部分(例如，图8中的结构126-3)的高度(平行于图8中Z轴128的Z尺寸)。这可帮助最小化照相机22和设备10的尺寸。借助于从设备10中省去图6中的玻璃盖76，与照相机22和设备10相关联的光学结构的尺寸也可以被最小化(如果需要的话)，如结合图4的显示器14所描述的。
在诸如玻璃盖76被省去的设备10的配置中，在偏振器层62内部形成透明的非偏振的窗口可能是合乎需要的。例如，如图9所示，对材料132去偏振以在偏振器62内部形成透明的非偏振的窗口130可能是合乎需要的。窗口130可被用来使设备10的内部结构能够从设备10的外部被看到，并且/或者允许传感器及其它安装在设备10内部的电子部件(诸如照相机22)接收来自设备10外部的光。非偏振的窗口区域，诸如在偏振器62中的窗口130，有时在此处被称为照相机窗口。
可以通过将紫外光施加到偏振器62上需要形成窗口130的地方来形成照相机窗口130(例如，使偏振器62中覆盖有碘的聚乙烯醇层(诸如图5的层68)脱色)。用于使偏振器62局部脱色从而形成照相机窗口130的光可使用掩模、使用透镜、或者使用其它的适用技术来施加。如果需要，照相机窗口130可以通过用化学方法使偏振器62脱色或通过用别的方法局部更改偏振器62的光学性质而形成。在窗口130内消除偏振器62的偏振性质可改善透光性并且可改善图像质量。诸如窗口130那样的窗口也可以通过有选择地除去偏振器62的一部分而形成。
如图9所示，照相机22可以与窗口130沿着竖直对齐轴138对准(即，使得窗口130与照相机22是共轴的)。如果需要，不透明墨层或其它的不透明遮蔽层可被包括在显示器中。该不透明遮蔽层可具有与轴138对准的开口。
在图9的示意性的安装配置中，照相机22已经被安装为使得镜头结构22形成在偏振器62、滤色器层60、及薄膜晶体管层52之下。滤色器层60和薄膜晶体管层52的介于照相机22和窗口130之间的部分可以是透明的。例如，滤色器层60的与照相机22对准的部分可以没有滤色器元件，并且薄膜晶体管层52的与照相机22对准的部分可以没有薄膜晶体管、电极和其它可能地阻挡光的结构。
如果需要，可以形成部分或完全穿过薄膜晶体管层52的开口以容纳镜头结构126。这种配置如图10所示。如图10所示，薄膜晶体管层52可包括部分或全部镜头结构126可以安装到其中的开口，诸如开口134。镜头结构126可以通过沉积、模制、或其它方式在显示器层开口(诸如开口134)内形成，或可以在插入开口(诸如开口134)之前被形成为完全或部分完成的透镜元件的叠层。粘合剂、紧固件、及其它结构和材料可以被用来在显示器层开口(诸如薄膜晶体管层52中的开口134)内安装镜头结构126。
在图10的示例中，滤色器层60的与照相机22对准的部分是实心的且不包含开口。如图11所示，如果需要，滤色器层60可包括部分或完全穿过滤色器层60的开口以容纳镜头结构126。在图11的示例中，开口136完全穿过薄膜晶体管层52和滤色器层60，使得镜头结构126被安装在窗口130之下且紧靠偏振器62的下表面。
图12是示意性的配置的截面侧视图，其中开口138延伸穿过偏振器62、滤色器层60和薄膜晶体管层52。在这种配置中，偏振器62中的开口142可形成照相机22的照相机窗口。如虚线140所示，如果需要，镜头结构126的一部分可以被容纳在印刷电路板118内或照相机22的基座124的其它结构内。如果需要，如图12所示类型的显示器结构上可设置有涂层(例如，抗反射涂层或与偏振器62最外层表面相关联的其它层、玻璃盖层或别的用于保护偏振器62和显示器层14的其它层的层，等等)。该涂层可被用来覆盖窗口区域142中的结构126和/或偏振器62的外表面(作为示例)。
诸如图10中的开口134、图11中的136和图12中的138之类的开口的形状可以是圆形、矩形或其它适当的形状。形成显示器14的层在这些开口附近的部分可完全围绕这些开口(如图10、11和12中的侧向封闭的开口所示)。
如果需要，诸如开口134、136和138的开口可沿着显示器14的边缘形成。具有凹口形开口布置的这类示例如图13所示。如图13所示，开口136可形成在诸如薄膜晶体管层52和滤色器层60的显示器层中。由于该开口136的一侧沿着显示器14的边缘设置，因此开口136不是完全被显示器层围绕，而是具有开放的边缘部分。
图13中的开口136可用来容纳照相机22。例如，镜头结构126(参见例如图11)可被安装在图13中的开口136内，以使得镜头结构126最上面的部分紧靠偏振器层62的内表面。如虚线142所示，凹口形的开口可形成在偏振器62中，诸如图13的开口142。如果需要，滤色器层60可以为实心的且可以不包含照相机开口(例如，图13中用于容纳照相机22的边缘对准的开口可仅延伸穿过薄膜晶体管层52，如图10中的开口134所示的那样)。
可能希望用内衬结构(例如圆柱形套筒)来内衬显示器14的层中的开口内侧。这种类型的配置由图14中的显示器14的截面侧视图示意性示出。如图14所示，开口144可内衬有诸如套筒146的套筒结构。开口144可穿过偏振器66、部分或整个滤色器60、以及部分或整个薄膜晶体管层52。粘合剂可用来帮助将套筒146固定在开口144内。为了确保开口144足够深以保持住套筒146，开口144可被形成为穿过偏振器62和滤色器层60两者(作为示例)。通常，开口144可以仅穿过层62，或穿过层62和部分或整个层60，或穿过层62、层60和部分或整个层52，或者可以穿过另外的层。
如果需要，透明材料148(例如，聚合物、玻璃、陶瓷等)可用来填充该套筒146内的空腔。套筒146可以由金属、塑料或其它的适当的材料制成。套筒146可设有凸缘结构，例如凸缘150，从而帮助将套筒146附着到显示器14(例如，在凸缘150下使用粘合层)。诸如图14中的套筒146的示意性套筒的透视图如图15所示。如图15所示，套筒146可以具有圆柱形形状，该圆柱形形状具有中心圆柱形开口150。如果需要，其它形状也可用来形成套筒146。
显示器14的一部分的截面侧视图如图16所示，其示出了镜头结构126可如何包括滤色器层60的一部分。如图16所示，照相机22中的镜头结构126可包括上镜头结构126-1和下镜头结构126-3。滤色器层60中的部分154可介于结构126-1和126-3之间并且可以作为图8的镜头结构126的层126-2。
图17是显示器14一部分的截面侧视图，在该配置中，镜头结构126包括滤色器层60和薄膜晶体管层52的一部分。如图17所示，照相机22的镜头结构126可包括层60和层52。层60的部分156和层52的部分158可以介于上镜头结构126-1和下镜头结构126-3之间，并且可作为镜头结构126的一部分。如果需要，显示器结构，诸如部分156和158，可具有凹面或凸面以帮助照相机22聚焦图像光，如图17中可选的弯曲滤色器表面125所示。
如图18所示，薄膜晶体管层52可以是介入到镜头结构126内的唯一的层。对于图18所示类型的布置，薄膜晶体管层52的部分(诸如部分160)可介于镜头结构126内的上镜头结构126-1和下镜头结构126-3之间。安装结构164，诸如粘合剂、托架结构或其它的结构，可用来帮助将镜头结构126在薄膜晶体管层52上保持就位。背光单元38可用来为显示器14的活跃区域28A提供照明。如果需要，导电走线(诸如走线162)可形成在薄膜晶体管层52上。走线162可以例如形成在层52底面上的非活跃的外围显示区域28I内。走线162可用来形成互连结构，该互连结构用于传送来往于照相机22的信号。柔性电路或其它路径可用来互连照相机的电子部件，诸如图像传感器电路118和走线162，如路径163所示意的。
图19是显示器14的透视图，示出走线162可如何沿着显示器14外围边缘布置。在这种类型的配置中，走线162可以形成沿着显示器14的上边缘174、右边缘176和下边缘178布置的信号总线(例如，在薄膜晶体管层52的下表面上，如图18所示)。诸如柔性电路166的柔性电路可将图19的显示器14中薄膜晶体管层的底面上的走线162与印刷电路板168上的走线170互连。印刷电路板168可以是例如驱动板，用于驱动显示器14的集成电路172位于该驱动板上。来自路径162的信号可经由柔性电路166和走线170传送至诸如集成电路172的集成电路。集成电路172可包括用于处理来自照相机22的照相机信号的集成电路。印刷电路板168可以连接到设备10的其它印刷电路板，例如主逻辑板。
如果需要，显示器14中可包括诸如图20的插入层180之类的材料层。插入件180可具有照相机窗口，例如照相机窗口182。照相机窗口182可以由透明的实心结构(例如，插入层180的透明部分)形成，或可由穿过层180的开口形成(例如，层180中的圆形开口)。照相机22可安装在窗口182下，并且可接收通过窗口182的图像光线。利用如图20所示类型的布置，薄膜晶体管层52和滤色器层60中的开口190具有与插入件180的形状相匹配的鼠洞凹口形状。在凹口190附近，滤色器层60的边缘可从薄膜晶体管层52的边缘略微地凹进(或反过来)以形成搁架(ledge)(搁板)184。开口190可以具有曲线形状、具有直线边缘的形状(例如，矩形的一部分)或其它适当的形状。搁架184可以沿着开口190的边缘。当插入件180以方向188插入开口190内时，插入件180的边缘部分186可使用粘合剂安装在搁架184上。
插入件180可由金属、塑料、陶瓷或其它的适当的材料制成。通过一种适当的设置，插入件180可由热膨胀系数与形成层52和60时所使用的材料相匹配的材料形成，以防止热失配。作为示例，在层52和60由玻璃形成的配置中，插入件180可由玻璃形成。照相机22(即，基座124和镜头结构126)可对准照相机窗口182安装。例如，镜头结构126可以安装在窗口182下面(例如，层180中的开口)。
图21是显示器14的截面侧视图，其示出照相机22可如何安装以使镜头结构126的一部分穿过开口190内的插入层180中的开口182。图21中的开口190可以是凹口形开口或可以是容纳条形插入层的细长开口。如图21所示，照相机22可以安装在壳体12上或可以安装在设备10内的其它支撑结构上。背光单元38可用来照明显示器14的活跃区域28A。照相机22可以安装在非活跃显示区域28I内并与偏振器62中的照相机窗口130对准。
偏振器62上的不透明遮蔽层192可被图案化以形成与偏振层62中的照相机窗口130和去偏振材料132对准的开口。诸如粘合剂194的粘合剂可用来将插入件180附着到薄膜晶体管层52上的搁架184。
图22是显示器14的截面侧视图，其示出镜头结构126可如何安装到诸如套筒146的套筒的内部，其中该套筒穿过偏振器62内的开口。插入件180可具有与偏振器62中的开口对准的开口，诸如开口182。套筒146可以具有诸如凸缘150的凸缘结构，其安装在偏振器62的上表面上。开口144可形成用于照相机22的照相机窗口。透明结构，诸如玻璃窗口或其它透明构件(构件196)，可安装在套筒146和开口144内。照相机22的镜头结构126可安装在套筒146内。插入件180可安装到薄膜晶体管层52的搁架184上且靠近滤色器层60。
如果需要，插入件180可具有平面的长条形状，如图23所示。搁架184可以基本上为直的，并且可通过调整滤色器层60和薄膜晶体管层54的边缘以使得滤色器层60的边缘相对于薄膜晶体管层54的边缘凹进而形成。当使用粘合剂将细长的插入件180安装到搁架184时，图23所示类型的布置可在插入件180和薄膜晶体管层52之间提供相对大的表面面积。这可以有助于附着，并减少插入件180可能被偶然地从显示器14移开的可能性。在图23的示例中，插入件具有细长材料条的形状。如果需要，其它的细长形状也可使用。开口182可在插入件180的一部分中形成，其使得开口182能够与诸如薄膜晶体管层52的凹口190之类的开口对准。照相机22可安装在开口182下面，以使得照相机22的镜头结构126穿过开口190(作为示例)。
图24示出显示器14的截面侧视图，其示出插入件180可如何利用粘合剂181被安装到薄膜晶体管层52的搁架184上且靠近滤色器层60。如果需要，插入件180可与滤色器层60具有一样的厚度，以避免在滤色器层60的表面上产生看得见的并且可能不好看的高度台阶。
如果需要，滤色器层60可以设有照相机区域，诸如图25中的窗口区域198(例如，开口或不具有全部或基本全部的挡光结构和滤色器元件结构的区域)。照相机22和照相机22中的镜头结构126可安装到滤色器层60的下表面并与窗口区域198对准。如图26所示，滤色器层60和薄膜晶体管层62可设有区域200(例如，开口或不太阻挡光并可作为设备10的照相机窗口的透明区域)。照相机22和照相机22的镜头结构126可与照相机窗口200对准安装。
如图27的截面侧视图所示，插入件180可被安装为使得照相机窗口182被滤色器层60覆盖。在这种类型的配置中，凹口形状190(图23)可仅延伸穿过薄膜晶体管层52而不穿过滤色器层60。结果，照相机22可被安装为使得镜头结构126的一部分穿过照相机窗口中的开口182且紧邻滤色器层60的重叠部分。滤色器层60可具有透明部分(参见例如图14的部分198)，光通过该部分而到达照相机22中的图像传感器。
根据一个实施例，提供一种电子设备，包括具有多个层的显示器和照相机，所述照相机包括镜头结构和接收通过镜头结构的图像光的图像传感器，其中镜头结构包括第一部分和第二部分，并且显示器的多个层中的至少一个层介于镜头结构的第一部分和第二部分之间。
根据另一个实施例，第一部分包括多个透镜元件。
根据另一个实施例，第二部分包括多个透镜元件。
根据另一个实施例，所述至少一个层包括滤色器层。
根据另一个实施例，所述至少一个层包括薄膜晶体管层。
根据另一个实施例，所述至少一个层包括滤色器层和薄膜晶体管层。
根据另一个实施例，该电子设备还包括薄膜晶体管层上的走线，所述走线电连接至照相机并且沿薄膜晶体管层的多个边缘布置。
根据一个实施例，提供一种电子设备，包括：具有滤色器层和薄膜晶体管层的显示器，其中滤色器层和薄膜晶体管层具有开口；安装在所述开口之上的插入层，其中插入层具有照相机窗口；和具有与照相机窗口对准的镜头结构的照相机。
根据另一个实施例，所述插入层包括玻璃层，并且照相机窗口包括所述玻璃层中的开口。
根据另一个实施例，滤色器层和薄膜晶体管层各自具有边缘，并且其中滤色器层的边缘相对于薄膜晶体管层的边缘凹进，以形成其上安装所述插入层的搁架。
根据另一个实施例，显示器还包括安装到滤色器层的偏振器，其中偏振器的一部分与镜头结构重叠。
根据另一个实施例，所述电子设备还包括位于偏振器上的不透明遮蔽层，其中该不透明遮蔽层具有与照相机镜头结构对准的不透明遮蔽层开口。
根据另一个实施例，偏振器具有与不透明遮蔽层开口和镜头结构对准的去偏振窗口区域。
根据一个实施例，提供一种电子设备，包括：显示器，该显示器包括具有开口的偏振器；穿过所述开口的套筒；和具有镜头结构的照相机，该镜头结构至少部分被包含在所述套筒内。
根据另一个实施例，所述显示器包括薄膜晶体管层和滤色器层，且所述电子设备还包括附着到显示器的玻璃层，其中该玻璃层具有供镜头结构和套筒穿过的开口。
根据另一个实施例，滤色器层和薄膜晶体管层各自具有边缘，并且滤色器层的边缘相对于薄膜晶体管层的边缘凹进，以形成其上安装所述玻璃层的搁架。
根据另一个实施例，所述玻璃层为长条形，并且所述搁架是直的。
根据另一个实施例，滤色器层和薄膜晶体管层具有凹口，所述搁架沿着该凹口设置，并且所述玻璃层形成安装在滤色器层和薄膜晶体管层的该凹口内的插入件。
之前所述仅仅是说明本发明的原理，本领域技术人员可在不脱离本发明范围和精神的情况下进行各种修改。