CN111290069A - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示装置，包括层叠设置的显示面板与背光模组，显示面板包括非透明显示区和透明显示区；背光模组包括楔形导光板和光源装置，楔形导光板包括：第一入光面、第一出光面以及与第一出光面相对设置的底表面，底表面包括对应于非透明显示区的第一底面以及对应于透明显示区的第一斜面，光源装置设置在楔形导光板的靠近第一入光面的一侧；显示面板位于楔形导光板的第一出光面所在的一侧。本发明将摄像区设计为透明显示区，该透明显示区采用楔形出光结构，将沿导光板传输的光变为垂直导光板的方向出射，确保透明显示区能够获得较强的光通量，本发明通过光波导技术实现透明彩色显示，从而实现全面屏彩色显示。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明一般涉及显示技术领域，具体涉及一种液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置(Liquid crystal display，LCD)作为一种平板显示装置，因其分辨率高、重量轻、低能耗和低辐射等优点，近年来得到迅速发展，越来越多地被广泛应用于显示领域上。
随着科技的高速发展，全面屏技术已被移动终端商家普遍采用。全面屏，从字面上解释就是移动终端的正面全部都是屏幕，追求接近100％的屏占比。然而，在实际产品中，以手机为例，前置摄像头、光线感应器等功能模块，由于需要从手机前侧采光，因此通常设置在屏幕的顶侧，屏幕的边缘则绕开这些功能模块呈现出类似齐刘海的形状。可见，现有技术手机的屏占比受前置摄像头、光线感应器等功能模块的制约，无法得到进一步提升，并且屏幕的视觉效果也不够完美。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种液晶显示装置。
本发明提供一种液晶显示装置，包括：层叠设置的显示面板与背光模组，所述显示面板包括非透明显示区和透明显示区；
所述背光模组包括楔形导光板和光源装置，所述楔形导光板包括：第一入光面、第一出光面以及与所述第一出光面相对设置的底表面，所述底表面包括对应于所述非透明显示区的第一底面以及对应于所述透明显示区的第一斜面，所述光源装置设置在所述楔形导光板的靠近所述第一入光面的一侧；
所述显示面板位于所述楔形导光板的所述第一出光面所在的一侧。
优选的，所述第一斜面与所述第一出光面相连，所述第一斜面与所述第一出光面之间的夹角为45°。
优选的，所述第一底面为平行于所述第一出光面的平面。
优选的，所述第一入光面被配置为接收所述光源装置发出的光，所述第一底面被配置为使自所述第一入光面进入所述楔形导光板的光线的一部分发生散射，所述第一斜面被配置为使自所述第一入光面进入所述楔形导光板的光线的其余部分发生反射，所述第一出光面被配置为使自所述第一入光面进入所述楔形导光板的光线出射。
优选的，所述光源装置包括光源和光导入部件，所述光导入部件用于将所述光源发出的光准直射入所述第一入光面。
优选的，所述光源包括场序式光源。
优选的，所述背光模组还包括楔形校正装置，所述楔形校正装置包括第二斜面和与所述第二斜面相对设置的第二底面，所述第二斜面与所述第一斜面平行且相对设置，所述第二底面平行于所述第一出光面。
优选的，所述第一出光面对应于所述透明显示区的部分复用为第二入光面，所述第二入光面被配置为接收外界光线；
所述第一斜面复用为第二出光面，被配置用于出射外界光线；
所述第二斜面为第三入光面，所述第二底面为第三出光面；
所述第三入光面与所述第二出光面相配合，被配置为使自所述第二出光面出射的光线垂直于所述第三出光面出射。
优选的，所述显示面板还包括：
阵列基板，位于所述第一出光面所在的一侧；
对置基板，位于所述阵列基板背向所述第一出光面的一侧，所述对置基板与所述阵列基板对盒设置；以及
液晶层，位于所述阵列基板和所述对置基板之间，所述液晶层包括对应于所述非透明显示区的第一液晶单元和对应于所述透明显示区的第二液晶单元。
优选的，所述第一液晶单元和所述第二液晶单元之间设有隔离柱。
优选的，所述第一液晶单元包括向列型液晶；所述第二液晶单元包括聚合物稳定液晶。
与现有技术相比，本发明的实施例提供的液晶显示装置，将摄像与传感区设计为透明显示区，该透明显示区采用楔形出光结构，将沿导光板传输的光变为垂直导光板的方向出射，确保透明显示区能够获得较强的光通量；本发明通过光波导技术实现透明彩色显示，从而实现全面屏彩色显示。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的液晶显示装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液晶显示装置的剖面示意图；
图3为本发明实施例提供的楔形导光板的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的显示面板的剖面示意图；
图5为本发明实施例提供的楔形校正装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
随着全面屏设计的出现，推动了显示装置的发展。但是，前置摄像头等硬件结构的存在对全面屏的实现造成了一定制约。本发明实施例提供的液晶显示装置包括能够实现彩色透明显示的透明显示区，前置摄像头可以设置在该透明显示区内，在实现全面屏设计的同时，能够避免对前置摄像头的感光造成影响。
如图1和图2所示，本发明的实施例提供的液晶显示装置包括层叠设置的显示面板10与背光模组，显示面板10包括非透明显示区A1和透明显示区A2；
背光模组包括楔形导光板20和光源装置30，楔形导光板20包括：第一入光面21、第一出光面22以及与第一出光面22相对设置的底表面，底表面包括对应于非透明显示区A1的第一底面23以及对应于透明显示区A2的第一斜面24，光源装置30设置在楔形导光板20的靠近第一入光面21的一侧；显示面板10位于楔形导光板20的第一出光面22所在的一侧。
其中，第一入光面21被配置为接收光源装置30发出的光，第一底面23被配置为使自第一入光面21进入楔形导光板20的光线的一部分发生散射，第一斜面24被配置为使自第一入光面21进入楔形导光板20的光线的其余部分发生反射，第一出光面22被配置为使自第一入光面21进入楔形导光板20的光线出射。
在本实施例提供的液晶显示装置中，第一底面23为散射面，第一底面23朝向第一出光面22的一面分布有网点；
从第一入光面21进入楔形导光板20光线的一部分经第一底面23散射后从第一出光面22出射；从第一入光面21进入楔形导光板20的光线的其余部分直接射至第一斜面24，第一斜面24接收的光被第一斜面24反射后从第一出光面21出射，同时存在部分光线经第一斜面24发生折射。
在一些示例中，第一斜面24与第一出光面22相连，第一斜面24与第一出光面22之间的夹角α为45°。如此设计，被第一斜面24反射的光线以垂直于第一出光面22的角度进入透明显示区A2，使得透明显示区A2具有良好的出光效果。
在一些示例中，第一底面23为平行于第一出光面22的平面。结合图2和图3，楔形导光板20对应于非透明显示区A1的部分呈条状结构，楔形导光板20对应于透明显示区A2的部分呈楔块状。如此设计，使得从第一入光面21进入楔形导光板20的光线尽可能多的传输至第一斜面24。
该实施例中，参考图3示例的楔形导光板，根据仿真结果，自第一入光面21进入楔形导光板20的光，其光通量的70％以上可以进入透明显示区，使得透明显示区获得最佳的出光效果。
在一些示例中，光源装置30包括光源31和光导入部件32，光导入部件32用于将光源31发出的光准直射入第一入光面21。其中光导入部件32可优选为导光棱镜，当然，其它可用于准直并改变光的传播方向的光学元件或光学元件组都可作为光导入部件32，本发明的实施例并不对其进行限定。
进一步地，光源31包括场序式光源，即光源31可依次发出不同颜色的光。本实施例中的光源31为侧入式背光源，根据时间顺序在一帧周期内按序发出不同颜色的光，用于给非透明显示区A1和透明显示区A2提供背光。
例如，光源31可以180hz的频率发出红光R、绿光G和蓝光B，即光源31可为R、G、B三色循环点亮的场序式光源。
如图2至图4所示，显示面板10还包括阵列基板11、对置基板12以及位于阵列基板11和对置基板12之间的液晶层13，阵列基板11和对置基板12对盒设置；阵列基板11位于第一出光面22所在的一侧，对置基板12位于阵列基板11背向第一出光面22的一侧。
在本实施例中，如6所示，阵列基板11包括位于非透明显示区A1的多个第一像素50以及位于透明显示区A2的多个第二像素51，每个第一像素50包括多个颜色不同的子像素，例如三种颜色的子像素，包括红色子像素501、蓝色子像素502和绿色子像素503，每个第二像素51为单色像素。
对于非透明显示区A1，其包括的各个第一像素50中相同颜色的子像素在同一时刻显示；对于透明显示区A2，其包括的每个第二像素51在不同时间段显示的颜色不同。例如光源发出红光，则在同一时刻点亮所有的第一像素50中的红色子像素501和所有的第二像素51；非透明显示区A1和透明显示区A2均显示红色；若光源发出绿光，则在同一时刻点亮所有的第一像素50中的绿色子像素502和所有的第二像素51，非透明显示区A1和透明显示区A2均显示红色；若光源发出蓝光，则在同一时刻点亮所有的第一像素50中的蓝色子像素503和所有的第二像素51，非透明显示区A1和透明显示区A2均显示蓝色。因此，需要采用较高的刷新率分时点亮每个第二像素51来实现彩色显示，采用较低的刷新频率同时点亮各个第一像素50中相同颜色的子像素。
由于非透明显示区A1和透明显示区A2对刷新频率的需求差异较大，优选设计液晶层13包括对应于非透明显示区A1的第一液晶单元131和对应于透明显示区A2的第二液晶单元132，第一液晶单元131包括向列型液晶，第二液晶单元132包括聚合物稳定液晶。
进一步地，自靠近第一出光面21至远离第一出光面21的方向上，阵列基板11包括依次层叠设置的第一衬底基板111、阵列驱动电路层112、第一透明导电层113以及第一取向层114，第一取向层114可用于液晶层13中的液晶分子的配向；
自远离第一出光面21至靠近第一出光面21的方向上，对置基板12包括依次层叠设置的第二衬底基板121、第二透明导电层122以及第二取向层123，第二取向层123用于与第一取向层14共同对液晶层13中液晶进行配向。
第一透明导电层113和第二透明导电层122形成电场以驱动液晶层13中的液晶，例如第一透明导电层113可以为像素电极，第二透明导电层122可以为公共电极。
第一透明导电层113和第二透明导电层122可采用透明氧化物半导体材料，例如氧化铟锡(ITO)或或氧化铟锌(IZO)；第一取向层114和第二取向层123可采用聚酰亚胺材料制作。
进一步地，第一液晶单元131和第二液晶单元132之间设有隔离柱14。隔离柱14的材料优选疏水性材料，通过隔离柱14将第一液晶单元131和第二液晶单元132隔开。
进一步地，对应于显示面板10的透明显示区A2，背光模组上设置有安装孔，安装孔内设置有摄像头25；背光模组还包括背板26，背板26设置在楔形导光板20背离显示面板10的一侧，安装孔贯穿背板。
第一出光面22对应于透明显示区A2的部分221复用为第二入光面，第二入光面用于接收外界光线；第一斜面24复用为第二出光面，被配置用于出射外界光线，射入摄像头的镜头。
由于第一斜面会引起光线的偏折，进而会影响摄像头的正常工作。如图2和图5所示，该液晶显示装置的背光模组还包括楔形校正装置40，楔形校正装置40包括第二斜面41和与第二斜面相对设置的第二底面42，第二斜面41与第一斜面24平行且相对设置，第二底面42平行于第一出光面22。
其中，第二斜面41为第三入光面，第二底面42为第三出光面；第三入光面与第二出光面相配合，被配置为使自第二出光面出射的光线垂直于第三出光面出射。
本实施例中的液晶显示装置的显示面板优选共用同一源极驱动电路对显示面板中两个显示区域内的所有像素进行数据信号的写入，使非透明显示区A1和透明显示区A2在同一源极驱动电路的驱动下实现场序显示。
如图5所示，非透明显示区A1的每个第一像素50包括红色子像素501、绿色子像素502和蓝色子像素503，每个子像素包括一个第一薄膜晶体管，透明显示区A2的每个第二像素51包括一个第二薄膜晶体管；对于同一列的第二像素和第一像素，第二像素的第二薄膜晶体管和第一像素的各个子像素的第一薄膜晶体管连接同一源极驱动信号输出端，D1、D2……Dn是显示面板中源极驱动电路的源极驱动信号输出端。第一像素的每个子像素还包括一个开关单元52，开关单元52连接第一薄膜晶体管与对应的源极驱动信号输出端之间，开关单元52受控于一控制信号将源极驱动信号输出端的数据信号传输到第一薄膜晶体管。非透明显示区内各子像素内的第一薄膜晶体管、开关单元以及透明显示区内各个第二像素的第二薄膜晶体管构成上述阵列驱动电路层。
该实施例中，如图6所示，源极驱动信号输出端D1、D2……Dn可以通过源极驱动电路SD提供。图6中G1……Gn、Gn+m是指显示面板中栅极驱动电路的栅极驱动信号输出端。
位于同一列第一像素的各个子像素中的第一薄膜晶体管、第二像素的第二薄膜晶体管共同连接到同一源极驱动信号输出端的一种设置方式可以是，阵列基板包括多条主数据线53和多条子数据线54，主数据线53一端连接源极驱动信号输出端，对于同一列的第一像素和第二像素：同一列的第二像素通过一条主数据线53与对应源极驱动信号输出端连接，位于同一列的第一像素的各个子像素分别通过一条子数据线54与对应的主数据线53的另一端相连接。
如图6所示，开关单元52可以包括开关晶体管，每个子像素中开关晶体管的第一端连接对应的主数据线的另一端，第二端与相应的第一薄膜晶体管的一端相连。
本示例性实施例中，如图6所示，位于同色的子像素内的开关单元共用同一控制信号端。例如，红色子像素501内的开关单元共用控制信号端Gr，绿色子像素502内的开关单元共用控制信号端Gg，蓝色子像素503内的开关单元共用控制信号端Gb。
本发明实施例提供的液晶显示装置可以为：液晶面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：层叠设置的显示面板与背光模组，所述显示面板包括非透明显示区和透明显示区；
所述背光模组包括楔形导光板和光源装置，所述楔形导光板包括：第一入光面、第一出光面以及与所述第一出光面相对设置的底表面，所述底表面包括对应于所述非透明显示区的第一底面以及对应于所述透明显示区的第一斜面，所述光源装置设置在所述楔形导光板的靠近所述第一入光面的一侧；
所述显示面板位于所述楔形导光板的所述第一出光面所在的一侧。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一斜面与所述第一出光面相连，所述第一斜面与所述第一出光面之间的夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一底面为平行于所述第一出光面的平面。
4.根据权利要求1-3任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一入光面被配置为接收所述光源装置发出的光，所述第一底面被配置为使自所述第一入光面进入所述楔形导光板的光线的一部分发生散射，所述第一斜面被配置为使自所述第一入光面进入所述楔形导光板的光线的其余部分发生反射，所述第一出光面被配置为使自所述第一入光面进入所述楔形导光板的光线出射。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光源装置包括光源和光导入部件，所述光导入部件用于将所述光源发出的光准直射入所述第一入光面。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述光源包括场序式光源。
7.根据权利要求1-3任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光模组还包括楔形校正装置，所述楔形校正装置包括第二斜面和与所述第二斜面相对设置的第二底面，所述第二斜面与所述第一斜面平行且相对设置，所述第二底面平行于所述第一出光面。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一出光面对应于所述透明显示区的部分复用为第二入光面，所述第二入光面被配置为接收外界光线；
所述第一斜面复用为第二出光面，被配置用于出射外界光线；
所述第二斜面为第三入光面，所述第二底面为第三出光面；
所述第三入光面与所述第二出光面相配合，被配置为使自所述第二出光面出射的光线垂直于所述第三出光面出射。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述显示面板还包括：
阵列基板，位于所述第一出光面所在的一侧；
对置基板，位于所述阵列基板背向所述第一出光面的一侧，所述对置基板与所述阵列基板对盒设置；以及
液晶层，位于所述阵列基板和所述对置基板之间，所述液晶层包括对应于所述非透明显示区的第一液晶单元和对应于所述透明显示区的第二液晶单元。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一液晶单元和所述第二液晶单元之间设有隔离柱。
11.根据权利要求9或10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一液晶单元包括向列型液晶；所述第二液晶单元包括聚合物稳定液晶。
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