CN110456562A - 一种背光组件、其显示装置及其应用终端 - Google Patents

一种背光组件、其显示装置及其应用终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种背光组件，其定义有摄像头区域。其包括基板层，所述基板层上设置有反射层，所述反射层上设置有光学膜层。其中所述光学膜层在所述摄像头区域设置有一通孔，所述通孔外套设有一环状光导向膜层，其中所述光导向膜层的内环与所述通孔同心设置。本发明提供了一种背光组件，其通过引入环状光导向膜层，来控制其所在显示屏下摄像头周围一定区域内光的传播方向，使其均匀分布在摄像头区域上方，然后在通过所在显示屏的液晶层保持摄像头位置处依然能够显示画面，从而提供了一种新型的屏下摄像解决方案。

Description

一种背光组件、其显示装置及其应用终端
技术领域
本发明涉及平面显示技术领域，尤其是，其中的一种背光组件、其所在显示装置及其应用终端。
背景技术
已知，全面屏技术是近两年显示行业着重推进的技术。全面屏的好处是：一方面可以实现更高的屏占比，另一方面可以满足更多软件、APP等安装需求。
为提高屏占比，先后推出了Notch孔、美人尖、水滴屏等，以便放置摄像头、传感器、红外镜头等功能模块。近期显示屏内挖圆孔技术也发展起来，挖出的圆孔可以放置屏内摄像头，屏占比可达到96％。但就目前而言，市场上推广的“全面屏”还处于一个伪全面屏的阶段，也就是说，其只是具有较高的屏占比，但还不是真正意义上的“全面屏”。
然而，以上提及的这三种全面屏技术依然是需要将显示屏的部分区域进行挖孔或异形化处理，以将摄像头的位置区域露出，以便使外界光线进入供拍照使用，因此，这也就是这三种技术方案无法做到真正的全面屏显示方案的一个主要原因。
进一步的，OLED是自发光显示技术，其可以通过一定技术将摄像头置于屏下，且不影响其所在位置处的显示功能，因此屏占比接近100％。但是传统的LCD显示是被动发光显示技术，它是利用LED发出的光经过液晶层的调制再通过彩色滤光膜形成红绿蓝三种色彩进行显示。因此常规的LCD显示技术中，屏内摄像头所在位置会阻挡LED光线的传播，无法进行显示。
为此，业界也试图通过让摄像头区域显示来进一步提升屏占比，但如何将摄像头拍摄和其所在区域能够正常显示两者实现完美结合，目前业界还没有好的解决方案。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种背光组件，其采用新型的结构设置，使其在应用时可通过控制其所在显示屏下摄像头周围一定区域内光的传播方向，使其均匀分布在所在显示屏的摄像头区域上方，然后在通过所在显示屏的液晶层保持摄像头位置处依然能够显示画面，从而提供了一种新型的屏下摄像解决方案。
本发明采用的技术方案如下：
一种背光组件，其定义有摄像头区域。其包括基板层，所述基板层上设置有反射层，所述反射层上设置有光学膜层。其中所述光学膜层在所述摄像头区域设置有一通孔，所述通孔外套设有一环状光导向膜层，其中所述光导向膜层的内环与所述通孔同心设置。
已知，光导向性膜材一般采用有机材料制备而成，通过设计膜内的微结构变化，可以实现对出光方向的控制，本发明中通过引入所述光导向膜层，能够控制所述通孔内入射光沿着某些方向的出射强度变化。通过巧妙设计光导向膜的内部结构可以控制不同角度的出光强度。基于光导向性膜材此项功能，使得所述光导向膜层(LGF)非常适用于屏下摄像头技术。在摄像头所在区域的四周加入环形LGF膜片，可以将摄像头所在区域周边的光分散至摄像头上方，这些光进入LCD面板后，通过液晶层的调控，即可进行显示，达到真正的全面屏效果。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述光导向性膜层的厚度范围在50μm～200μm。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述光导向性膜层的内环半径r1大于等于2.5mm，其外环半径小于等于3mm，但不限于。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述荧光膜层中。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述增亮膜层中。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述扩散膜层中。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述增亮膜层中。
进一步的，本发明的又一方面提供了一种显示装置，其包括显示面板和本发明涉及的所述背光组件。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述背光组件为直下式背光组件，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述荧光膜层中，所述直下式背光组件包括的LED设置在所述反射层上。其中所述LED发射出的短波长激发光会先经过所述导向光膜层进行光导向处理后先均匀混合，在通过所述荧光膜层激发出长波长的光。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述背光组件为直下式背光组件，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述增亮膜层中，所述直下式背光组件包括的LED设置在所述反射层上。其中所述LED发射出的短波长激发光会率先通过所述荧光膜层激发出长波长的光束，然后这些光在经过所述扩散膜层的分散、所述导向光膜层的光导向处理后。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述背光组件设置在所述摄像头区域的LED包括R\G\B三色LED。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述背光组件设置在所述摄像头区域的LED为单色LED。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述背光组件为侧入式背光组件，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述扩散膜层中。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述背光组件为侧入式背光组件，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述增亮膜层中。
进一步的，在不同实施方式中，其中所述显示面板为被动式显示面板，包括但不限于，液晶显示面板。
进一步的，本发明的又一方面是提供一种终端装置，其包括本发明涉及的所述显示装置和一摄像头，其中所述摄像头对应所述摄像头区域设置。具体的，其中所述终端装置可以是任意需要使用屏下摄像方案的智能终端设备，例如，智能手机、智能平板、电脑等等，但不限于。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明涉及的一种背光组件，其通过采用光导向性膜材构成的光导向膜层(LGF:light guide film)来控制其所在显示屏下摄像头周围一定区域内光的传播方向，使其均匀分布在摄像头上方，这些光进入其所在显示屏的液晶层后，通过液晶层的调控和彩色滤光膜后，即可进行显示，从而达到真正的全面屏效果，进而提供了一种新式的屏下摄像方案。
进一步的，对于所述光导向膜层而言，其还有以下优点：
1、光导向性膜材质量轻、厚度薄，易集成于当前的显示技术中，应用范围广；
2、制作成本低、工艺简单，易于大规模量产；以及
3、不会改变当前的显示面板的生产、加工工艺制成，从而使其便于推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施方式中提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构；
图2为图1所示的光导向膜层，其采用的微结构成对称分布的结构示意图；
图3为图1所示的光导向膜层，其采用的微结构成非对称分布的结构示意图；
图4是图1所示的光导向膜层，其微结构采用对称分布和非对称分布对于控光状态的效果图；
图5为图1所示的光导向膜层，其对于入射光和出射光的功能效果图；
图6为图1所示的摄像头区域中的LED与光导向膜层之间的位置关系图；
图7为本发明涉及的又一实施方式提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构；
图8为本发明涉及的又一实施方式提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构；以及
图9为本发明涉及的又一实施方式提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构。
具体实施方式
以下将结合附图和实施例，对本发明涉及的一种背光组件、其所在显示装置及其应用终端的技术方案作进一步的详细描述。
其中由于本发明涉及的方案包括背光组件、其所在显示装置及其应用终端，而这三方面是依次包括的关系，即终端应用包括所述显示装置，而所述显示装置又包括所述背光组件，因此，为避免不必要的重复，以及清楚的描述，以下提供的实施方式的描述则以本发明涉及的所述应用终端为例，并对其涉及的显示装置和背光组件进行细节描述。
请参阅图1所示，本发明的一个实施方式提供了一种终端装置，其包括显示装置及一摄像头210。
其中所述显示装置对应于所述摄像头210的位置定义有摄像头区域，其包括显示面板150以及本发明涉及的所述背光组件，其中所述显示面板150设置在所述背光组件上，其优选为液晶面板150，但不限于。
其中所述背光组件包括基板层100，其用于驱动其包括的光源单元，例如，LED阵列。所述基板层100上设置有反射层110，所述反射层110上设置有光学膜层。其中所述光学膜层在所述摄像头区域设置有一通孔160，所述通孔160外套设有一环状光导向膜层170，其中所述光导向膜层170的内环与所述通孔160同心设置，所述通孔160下方设置所述摄像头210。
进一步的，在本实施方式中，其中所述光学膜层包括荧光膜层120、扩散膜层130和增亮膜层140。其中所述光导向膜层170设置在所述荧光膜层120中，其厚度范围在50μm～200μm。
已知，光导向性膜材一般采用有机材料制备而成，通过设计膜内的微结构变化，例如，其可以是对称分布的微结构设置，也可以是非对称分布的微结构设置，具体图示请分别参阅图2、3所示，可以实现对入射光的出光方向的控制，其中两者的控光效果请参阅图4所示。进一步的，图5还图示了所述光导向膜层170对于出、入光线的具体功能图示。
基于光导向性膜材此项功能，使得所述光导向膜层(LGF)170非常适用于屏下摄像头技术。在所述摄像头210所在区域的四周加入所述环形光导向膜层170，可以将摄像头210所在区域周边的光分散至摄像头210的上方，这些光进入所述液晶面板150后，通过所述液晶面板150的调控，即可进行显示，从而达到真正的全面屏效果。
进一步的，其中所述背光组件为直下式背光组件，其包括的LED 220设置在所述反射层110上。如图1中所示，其中所述LED 220发射出的短波长激发光会先经过所述导向光膜层170进行光导向处理后先均匀混合，在通过所述荧光膜层120激发出长波长的光，然后在进入到所述液晶面板150中。
这其中所述光导向膜层(LGF)170的分散匀光效果是需要一定的垂直距离，其中垂直距离越长，匀光效果越好，这一垂直距离指的是所述光导向膜层(LGF)170上表面到所述液晶面板150下方的距离，具体如图中的H所示。但根据不同的具体实施方式，这一垂直距离的具体数值根据不同的具体实施方案，随需要而定，并无限定。
进一步的，如图1中所示，所述环形结构的光导向膜层170的存在是为了将其下的LED的光在所述摄像头210上方的显示面板处，混合均匀。因此其外径r2需稍大于LED的长宽尺寸，而为了避免遮挡其下方的所述摄像头210的拍摄功能，其内径r1需稍大于摄像头半径，一般摄像头直径<5mm，所以所述光导向膜层的内环半径r1>2.5mm。进一步的，由于0.05mm<LED尺寸<0.5mm，所以所述光导向膜层170的外环半径优选r2<3mm。当然，在不同实施方案中，所述光导向膜层的内、外环具体半径视具体情况而定，并不限定。
其中所述背光组件设置在其所述摄像头区域的LED，即图1中的框线区域180中的LED，可以是包括R\G\B的三色LED，其与所述光导向膜层170之间的位置关系，可参照图6所示。
如图6中所示，其中R\G\B三色LED221、222、223环形围绕所述环形光导向膜层170设置。进一步的，在其他实施方式中，其中所述背光组件设置在所述摄像头区域的LED也可以是单色LED。若是选择单色LED方案，其还具有降低工艺成本和电路设计难度的优势，但是，具体选择三色还是单色LED的方案可随需要而定，并无限定。
进一步的，请参阅图7所示，其图示了本发明涉及的又一实施方式提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构。其与图1所示的终端装置结构大致相同，不同之处仅在于：光导向膜层170的位置。
如图7中所示，其中所述光导向膜层170设置在所述光学膜层中的增亮膜层140中。其中所述LED 220发射出的短波长激发光会率先通过所述荧光膜层120激发出长波长的光束，然后这些光在经过所述扩散膜层130的分散，以及所述导向光膜层170的光导向处理后，进入到所述液晶面板150中。
进一步的，请参阅图8所示，其图示了本发明涉及的又一实施方式提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构。其与图1所示的终端装置结构大致相同，不同之处仅在于：其中所述背光组件采用的是侧入式背光组件，以及相应的导致的光学膜层的构成不同。
如图8中所示，其中所述光学膜层包括导光板层122、扩散膜层130和增亮膜层140，其中所述光导向膜层170设置在所述扩散膜层130中。
进一步的，请参阅图9所示，其图示了本发明涉及的又一实施方式提供的一种终端装置的结构示意图，其中仅图示其摄像头区域位置处的剖视结构。其与图8所示的终端装置结构大致相同，不同之处仅在于：光导向膜层170的位置。如图9中所示，其中所述光导向膜层170设置在所述增亮膜层140中。
本发明涉及的一种背光组件，其通过采用光导向性膜材构成的光导向膜层(LGF:light guide film)来控制其所在显示屏下摄像头周围一定区域内光的传播方向，使其均匀分布在摄像头上方，这些光进入其所在显示屏的液晶层后，通过液晶层的调控和彩色滤光膜后，即可进行显示，从而达到真正的全面屏效果，进而提供了一种新式的屏下摄像方案。
进一步的，对于所述光导向膜层而言，其还有以下优点：
1、光导向性膜材质量轻、厚度薄，易集成于当前的显示技术中，应用范围广；
2、制作成本低、工艺简单，易于大规模量产；以及
3、不会改变当前的显示面板的生产、加工工艺制成，从而使其便于推广应用。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种背光组件，其定义有摄像头区域；其包括基板层，所述基板层上设置有反射层，所述反射层上设置有光学膜层；其特征在于，其中所述光学膜层在所述摄像头区域设置有一通孔，所述通孔外套设有一环状光导向膜层，其中所述光导向膜层的内环与所述通孔同心设置。
2.根据权利要求1所述的背光组件；其特征在于，其中所述光导向性膜层的厚度范围在50μm～200μm。
3.根据权利要求1所述的背光组件；其特征在于，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述荧光膜层中。
4.根据权利要求1所述的背光组件；其特征在于，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述增亮膜层中。
5.根据权利要求1所述的背光组件；其特征在于，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述扩散膜层中。
6.根据权利要求1所述的背光组件；其特征在于，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述增亮膜层中。
7.一种显示装置，其包括显示面板和背光组件；其特征在于，其中所述背光组件为根据权利要求1所述的背光组件。
8.根据权利要求7所述的显示装置；其特征在于，其中所述背光组件为直下式背光组件，其中所述光学膜层包括荧光膜层、扩散膜层和增亮膜层，其中所述光导向膜层设置在所述荧光膜层或是增亮膜层中；其中所述直下式背光组件包括的LED设置在所述反射层上。
9.根据权利要求7所述的显示装置；其特征在于，其中所述背光组件为侧入式背光组件，其中所述光学膜层包括导光板层、扩散膜层和增亮膜层；其中所述光导向膜层设置在所述扩散膜层或是增亮膜层中。
10.一种终端装置，包括显示装置和一摄像头；其特征在于，其中所述显示装置为根据权利要求7所述的显示装置，所述摄像头对应所述显示装置的背光组件的光导向膜层设置。
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