CN109814304A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了显示面板、显示装置，该显示面板包括：相对设置的第一基板和第二基板；多个像素单元，设置在第一基板与第二基板之间；黑矩阵层，设置在第一基板靠近多个像素单元的一侧，且对应每个像素单元具有开口；图像传感器，设置在黑矩阵层远离第二基板的一侧，且图像传感器在第一基板上的正投影在黑矩阵层在第一基板上的正投影之内。本发明所提出的显示面板，其图像传感器可设置在出光侧的黑矩阵层区域内，通过黑矩阵层对图像传感器进行遮蔽，如此，在图像传感器实现前置摄像功能的同时，还无需镂空处理黑矩阵层，从而避免黑矩阵层的漏光问题，进而使显示面板的全面屏显示效果更佳。

Description

显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示设计领域，具体的，本发明涉及显示面板、显示装置。

背景技术

目前，全面屏是手机、平板电脑等显示产品发展的必然趋势，然而全面屏意味着显示模组的正面除了边框以外，几乎没有放置前置摄像头的空间，所以如何实现前置摄像成为一项亟待解决的技术难题。

为了解决全面屏的前置摄像位置的问题，现阶段可在面向景物一侧的显示基板的黑矩阵上设计小孔，将光线引入到背向景物一侧基板的图像传感器，如此利用小孔成像可获取景物信息。但是，这样在显示区域黑矩阵设计通光的小孔，需要对黑矩阵进行镂空处理，也就降低黑矩阵的遮光效果，其漏光风险很大。

发明内容

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

本发明人在研究过程中发现，可选择对黑矩阵层进行非镂空处理，并将图像传感器的至少部分嵌入黑矩阵层靠近第一基板的表面，如此，通过图像传感器实现前置摄像功能的同时，还无需影响黑矩阵层的遮蔽效果，从而避免漏光产生，进而保证显示面板的全面屏显示效果。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提出一种兼具显示功能和前置摄像功能、漏光问题小、屏占比高的显示面板。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种显示面板。

根据本发明的实施例，所述显示面板包括：相对设置的第一基板和第二基板；多个像素单元，所述多个像素单元设置在所述第一基板与所述第二基板之间；黑矩阵层，所述黑矩阵层设置在所述第一基板靠近所述多个像素单元的一侧，且对应每个所述像素单元具有开口；图像传感器，所述图像传感器设置在所述黑矩阵层远离所述第二基板的一侧，且所述图像传感器在所述第一基板上的正投影在所述黑矩阵层在所述第一基板上的正投影之内。

发明人经过研究发现，本发明实施例的显示面板，其图像传感器可设置在出光侧的黑矩阵层区域内，通过黑矩阵层对图像传感器进行遮蔽，如此，在图像传感器实现前置摄像功能的同时，还无需镂空处理黑矩阵层，从而避免黑矩阵层的漏光问题，进而使显示面板的全面屏显示效果更佳。

另外，根据本发明上述实施例的显示面板，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述图像传感器包括多个感光单元，每个所述感光单元包括层叠设置的微透镜、滤光层和感光层。

根据本发明的实施例，所述微透镜设置在所述第一基板远离所述第二基板的表面，所述滤光层和所述感光层设置在所述第一基板与所述黑矩阵层之间。

根据本发明的实施例，所述微透镜、所述滤光层和所述感光层设置在所述第一基板与所述黑矩阵层之间。

根据本发明的实施例，所述微透镜、所述滤光层和所述感光层设置在所述第一基板远离所述第二基板的表面。

根据本发明的实施例，所述微透镜远离所述第一基板的表面设置有透明的保护层。

根据本发明的实施例，所述微透镜远离所述滤光层的表面设置有减反膜层。

根据本发明的实施例，所述感光单元的尺寸为1～20微米。

根据本发明的实施例，所述图像传感器包括多个第一感光单元和多个第二感光单元，且所述第一感光单元的第一微透镜的焦距与所述第二感光单元的第二微透镜的焦距不同。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种显示装置。

根据本发明的实施例，所述显示装置包括上述的显示面板。

发明人经过研究发现，本发明实施例的显示装置，其显示面板的全面屏显示效果好且兼具前置摄像功能，从而使该显示装置更符合显示产品的全面屏流行趋势。本领域技术人员能够理解的是，前面针对显示面板所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述的方面结合下面附图对实施例的描述进行解释，其中：

图1是本发明一个实施例的显示面板的截面结构示意图；

图2是本发明一个实施例的显示面板中的第一基板的仰视结构示意图；

图3是本发明另一个实施例的显示面板的截面结构示意图；

图4是本发明另一个实施例的显示面板的截面结构示意图；

图5是本发明另一个实施例的显示面板的截面结构示意图；

图6是本发明另一个实施例的显示面板中的第一基板的俯视结构示意图；

图7是本发明一个实施例的拼接成像的原理示意图。

附图标记

100 第一基板

200 第二基板

300 像素单元

400 黑矩阵层

401 开口

500 图像传感器

510 感光单元

501 微透镜

502 滤光片

503 感光层

504 光电二极管

505 电信号传输线

511 第一感光单元

512 第二感光单元

610 遮光层

620 减反膜层

630 保护层

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，本技术领域人员会理解，下面实施例旨在用于解释本发明，而不应视为对本发明的限制。除非特别说明，在下面实施例中没有明确描述具体技术或条件的，本领域技术人员可以按照本领域内的常用的技术或条件或按照产品说明书进行。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示面板。

根据本发明的实施例，参考图1，显示面板包括第一基板100、第二基板200、多个像素单元300、黑矩阵层400和图像传感器500；其中，第一基板100和第二基板200是相对设置的；多个像素单元300设置在第一基板100与第二基板200之间；黑矩阵层400设置在第一基板100靠近多个像素单元300的一侧，且黑矩阵层400对应每个像素单元300具有开口401；而图像传感器500设置在黑矩阵层400远离第二基板100的一侧，并且参考图2(图1是显示面板沿着图2的中心线AA位置的截面结构示意图)，图像传感器500在第一基板100上的正投影在黑矩阵层400在第一基板100上的正投影之内。

本发明的发明人经过研究发现，现阶段为了解决全面屏的前置摄像的问题，可在面向景物一侧的基板的黑矩阵上设计通光的小孔，将光线引入到背向景物一侧基板上的图像传感器，如此能利用小孔成像可获取景物信息。但是，这样设计需要对黑矩阵进行镂空处理，也就降低黑矩阵的遮光效果，导致其漏光风险增大。所以，发明人选择对黑矩阵层100进行非镂空的处理，并可将图像传感器500的至少部分嵌入黑矩阵层400靠近第一基板100的表面，并通过黑矩阵层400对图像传感器500进行遮蔽，如此，在图像传感器500实现前置摄像功能的同时，还不会影响黑矩阵层400的遮蔽效果，从而避免漏光产生，进而保证显示面板的全面屏显示效果。

根据本发明的实施例，图像传感器500与第一基板100的具体位置关系不限，只要图像传感器500设置在在黑矩阵层400远离第二基板100的一侧即可。在本发明的一些实施例中，参考图1的(a)，图像传感器500的一部分可设置在第一基板100远离第二基板200的一侧，而图像传感器500的另一部分可设置在第一基板100与黑矩阵层400之间，且通过对黑矩阵层400进行非镂空处理，可使图像传感器500的部分。在本发明的另一些实施例中，参考图1的(b)，图像传感器500可整体都设置在第一基板100与黑矩阵层400之间，且通过对黑矩阵层400进行非镂空处理，可使图像传感器500整体嵌入黑矩阵层400中。在本发明的另一些实施例中，参考图1的(c)，图像传感器500可整体都设置在第一基板100远离第二基板200的一侧，则无需对黑矩阵层400进行镂空处理。

根据本发明的实施例，图像传感器500的具体种类不受特别的限制，具体例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物(CMOS)图像传感器。在本发明的一些实施例中，图像传感器500可为CMOS图像传感器，且包括多个感光单元510，每个感光单元510可包括层叠设置的微透镜501、滤光层502和感光层503，如此，通过感光单元阵列组成的CMOS型图像传感器500，相较于CCD图像传感器，更易集成化、重量更轻且功耗更小。

在本发明的一些实施例中，参考图3，微透镜501可设置在第一基板100远离第二基板200的表面，而滤光层502和感光层503可设置在第一基板100与黑矩阵层400之间，如此，将每个感光单元510的微透镜301制作在第一基板100的外侧(面向景物一侧)，每个感光单元510的滤光层502和感光层503都嵌入非镂空处理的黑矩阵层400，从而位于第一基板100外侧的微透镜501可将外界光线汇聚至滤光层502，且经过滤光层502滤色后的光线被感光层503接收。

在本发明的一些实施例中，参考图4，微透镜501、滤光层502和感光层503可都设置在第一基板100与黑矩阵层400之间，如此，将每个感光单元510都嵌入非镂空处理的黑矩阵层400，从而使穿过第一基板100的光线在第一基板100的内侧被微透镜501被汇聚至滤光层502，且经过滤光层502滤色后的光线被感光层503接收。

在本发明的一些实施例中，参考图5，微透镜501、滤光层502和感光层503可都设置在第一基板100远离第二基板200的表面，如此，将每个感光单元510都制作在第一基板100的外侧(面向景物一侧)，从而无需对现有的黑矩阵层400进行任何的镂空处理，进而更解决了显示面板的漏光问题。在一些具体示例中，参考图5，可在第一基板100远离第二基板200的表面增设遮光层610，且遮光层610在第一基板100上的正投影与黑矩阵层400在第一基板100上的正投影完全重合，如此，将感光单元510嵌入在遮光层610中，可进一步保证黑矩阵层400的遮蔽效果。

在一些具体示例中，参考图3或图5，微透镜510远离滤光层620的表面设置有减反膜层620，如此，可避免微透镜510的反光现象，从而使图像传感器500的隐身效果更好。在一些具体示例中，参考图3或图5，微透镜510远离第一基板100的表面还可设置有透明的保护层630，如此，可对微透镜510或减反膜层620起到保护作用，且能使第一基板100的外侧平坦化而有利于偏光片等结构的贴附平整效果。

根据本发明的实施例，感光单元510的具体尺寸不受特别的限制，本领域技术人员可根据相邻开口401之间的实际间距和图像传感器500的所需分辨率进行相应地设计。在本发明的一些实施例中，感光单元510的尺寸可以为1～20微米，如此，可使多个感光单元510等组成的图像传感器500更好地隐藏于黑矩阵层400的区域内，且能满足现有的前置摄像的高分辨率要求。

在本发明的另一些实施例中，参考图6，图像传感器500还可包括多个第一感光单元511和多个第二感光单元512，且第一感光单元511的第一微透镜的焦距与第二感光单元512的第二微透镜的焦距不同，如此，通过设计不同直径尺寸的感光单元，可获得不同景深的图像信息。在一些具体示例中，参考图6，第一感光单元511可设置在相邻两行开口之间的位置，而第二感光单元512可设置在相邻两列开口之间的位置，如此，方便两种不同直径尺寸的感光单元的电信号走线分布。

根据本发明的实施例，滤光层502的具体颜色种类不受特别的限制，本领域技术人员可根据图像传感器500的颜色要求进行相应地选择。在本发明的一些实施例中，参考图6，滤光层502可以是红色滤光层(R)、绿色滤光层(G)和蓝色滤光层(B)中的一种，如此，RGB三色滤光层相间排布，可更均匀地获得外界光线中的红色光、绿色光和蓝色光的光信号，从而使该显示面板的前置摄像图像颜色更逼真。根据本发明的实施例，感光层503的具体材料种类也不受特别的限制，本领域技术人员可根据感光层503表面的滤光层502的具体颜色进行相应地选择，在此不再赘述。

根据本发明的实施例，图像传感器500可进一步包括光电二极管504和电信号传输线505，具体可参考图6，如此，与感光层503电连接的光电二极管504，可将感光层503接收的光信号转换成电信号，并通过与光电二极管504电连接的电信号传输线505传输给显示区外的模数转换器，模数转换器进一步将电信号转换为数字图像信号并经过图像处理器拼接处理，最终输出未显示信号，从而实现该显示面板的前置摄像功能。

具体的，多个阵列排布的感光单元510拼接成像的具体原理，可参考图7。从图7可看出，显示面板面向景物一侧的多个阵列排布的感光单元，分别接收景物不同位点发出的光线，如此，将这些不同位置的子图像经过图像处理器拼接处理，可在显示面板上显示出拼接后的图像，从而保证该显示面板的前置摄像功能。

在本发明的一些实施例中，该显示面板还可进一步包括上偏光片，上偏光片设置在第一基板100远离第二基板200的一侧，且上偏光片远离第一基板100的表面进行了雾度处理，如此，即使微透镜510表面没有设置减反膜层620，也可避免微透镜510的反光现象，同样可使图像传感器500的隐身效果更好。

综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种显示面板，其图像传感器设置在出光侧的黑矩阵层区域内，通过黑矩阵层对图像传感器进行遮蔽，如此，在图像传感器实现前置摄像功能的同时，还无需镂空处理黑矩阵层，从而避免黑矩阵层的漏光问题，进而使显示面板的全面屏显示效果更佳。

在本发明的另一个方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，显示装置包括上述的显示面板。

根据本发明的实施例，该显示装置的具体类型不受特别的限制，具体例如显示屏、电视、手机、平板电脑或智能手表等，本领域技术人员可根据显示装置的实际使用要求进行相应地选择，在此不再赘述。需要说明的是，该显示装置中除了显示面板以外，还包括其他必要的组成和结构，以显示屏为例，具体例如外壳、控制电路板或电源线，等等，本领域技术人员可根据该显示装置的功能进行相应地补充，在此不再赘述。

综上所述，根据本发明的实施例，本发明提出了一种显示装置，其显示面板的全面屏显示效果好且兼具前置摄像功能，从而使该显示装置更符合显示产品的全面屏流行趋势。本领域技术人员能够理解的是，前面针对显示面板所描述的特征和优点，仍适用于该显示装置，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

相对设置的第一基板和第二基板；

多个像素单元，所述多个像素单元设置在所述第一基板与所述第二基板之间；

黑矩阵层，所述黑矩阵层设置在所述第一基板靠近所述多个像素单元的一侧，且对应每个所述像素单元具有开口；

图像传感器，所述图像传感器设置在所述黑矩阵层远离所述第二基板的一侧，且所述图像传感器在所述第一基板上的正投影在所述黑矩阵层在所述第一基板上的正投影之内。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述图像传感器包括多个感光单元，每个所述感光单元包括层叠设置的微透镜、滤光层和感光层。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述微透镜设置在所述第一基板远离所述第二基板的表面，所述滤光层和所述感光层设置在所述第一基板与所述黑矩阵层之间。

4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述微透镜、所述滤光层和所述感光层设置在所述第一基板与所述黑矩阵层之间。

5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述微透镜、所述滤光层和所述感光层设置在所述第一基板远离所述第二基板的表面。

6.根据权利要求3或5所述的显示面板，其特征在于，所述微透镜远离所述第一基板的表面设置有透明的保护层。

7.根据权利要求3或5所述的显示面板，其特征在于，所述微透镜远离所述滤光层的表面设置有减反膜层。

8.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述感光单元的尺寸为1～20微米。

9.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述图像传感器包括多个第一感光单元和多个第二感光单元，且所述第一感光单元的第一微透镜的焦距与所述第二感光单元的第二微透镜的焦距不同。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的显示面板。