CN111965895B - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置。该显示装置包括：显示面板、背光模组、图像传感器和至少一个补光源；显示面板和背光模组的出光侧相对设置；背光模组设置通孔，通孔沿垂直于背光模组所在平面的方向贯穿背光模组；显示面板包括设置区，设置区与通孔相对设置；图像传感器至少部分位于通孔中并获取外部光线，以实现显示装置的屏下摄像功能；图像传感器包括壳体和镜头结构，镜头结构位于壳体的容纳腔内；补光源位于壳体上，补光源发出的光线能够通过镜头结构内部向设置区射出，补光源能够照亮设置区，设置区以补光源发出的光线作为背光源可以进行画面显示，以实现显示装置的全面屏显示。

Description

一种显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置。

背景技术

继刘海屏、水滴屏之后，为了进一步提升液晶显示屏的屏占比，对前置摄像头提出新的设计。例如：升降式前置摄像头、滑盖全面屏以及侧滑式摄像头。这些设计虽然解决了前置摄像头与屏占比之间的矛盾，但是增加了内部结构的复杂性，提升了制造成本；同时机构占据整机空间，电池排布、整机体积和重量都受到影响。

发明内容

本发明提供一种显示装置，以实现显示装置的屏下摄像以及全面屏显示。

本发明实施例提供一种显示装置，包括：

显示面板、背光模组、图像传感器和至少一个补光源；

所述显示面板和所述背光模组的出光侧相对设置；所述背光模组设置通孔，所述通孔沿垂直于所述背光模组所在平面的方向贯穿所述背光模组；所述显示面板包括设置区，所述设置区与所述通孔相对设置；所述图像传感器至少部分位于所述通孔中并获取外部光线；

所述图像传感器包括壳体和镜头结构，所述镜头结构位于所述壳体的容纳腔内；

所述补光源位于所述壳体上，所述补光源发出的光线通过所述镜头结构内部向所述设置区射出。

本发明实施例提供的技术方案，通过在背光模组上设置通孔，显示面板的设置区与通孔相对设置，将图像传感器至少部分位于通孔中，并在图像传感器壳体上设置至少一个补光源。当显示装置处于拍摄模式时，可以控制补光源关闭，外部光线穿过设置区和通孔入射至图像传感器，图像传感器根据接收到的外部光线进行成像，从而屏下摄像功能。当显示装置处于显示模式时，控制图像传感器壳体上的补光源开启，补光源发出的光线通过图像传感器的镜头结构内部向设置区射出，镜头结构能够将补光源发出的光线调节为近似平行光线，提高通孔处的发光亮度的均匀性，即提高设置区显示亮度的均匀性设置区以补光源发出的光线为背光源能够进行画面显示，从而实现显示装置的全面屏显示，因此本发明实施例提供的显示装置既能够实现屏下摄像又能够实现全面屏显示，同时能够提高设置区显示亮度的均匀性。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种容纳槽在背光模组出光面所在平面上的正投影的示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种容纳槽在背光模组出光面所在平面上的正投影的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种显示装置的剖面结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种显示装置的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供一种显示装置，包括显示面板、背光模组、图像传感器和至少一个补光源。

其中，显示面板和背光模组的出光侧相对设置，背光模组用于为显示面板提供背光。背光模组设置通孔，通孔沿垂直于背光模组所在平面的方向贯穿背光模组。显示面板包括设置区，设置区与通孔相对设置。图像传感器至少部分位于通孔中并获取外部光线，用于根据获取的外部光线进行成像。图像传感器包括壳体和镜头结构，镜头结构位于壳体的容纳腔内。补光源位于壳体上，补光源发出的光线通过镜头结构内部向设置区射出，补光源发出的光线能够照亮设置区，设置区用于显示画面，设置区之外的区域也用于显示画面。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图，示例性的，如图1所示，显示装置100包括：显示面板110、背光模组120、图像传感器130和补光源140，显示面板110和背光模组120的出光侧相对设置，背光模组120上设置通孔121，通孔121沿垂直于背光模组120所在平面的方向贯穿背光模组120。显示面板110包括设置区111，设置区111与通孔121相对设置。外部光线穿过设置区111后，可入射至通孔121内(图中实线箭头表示外部光线的传输方向)。示例性的，如图1所示，至少部分图像传感器130位于通孔121中，从而可以减薄显示装置的厚度，有利于显示装置的轻薄化发展。图像传感器130的感光面与设置区111相对，从通孔121进入的外部光线可入射至图像传感器130，图像传感器130根据获取的外部光线进行成像。在其他实施方式中，为进一步减薄显示装置的厚度，还可以是图像传感器130全部伸入通孔121内，本发明实施例对此不做限定。

如图1所示，图像传感器130包括壳体131和镜头结构132，镜头结构132位于壳体131的容纳腔133内，图像传感器130的壳体131上设置有多个补光源140。当显示装置100处于显示模式时，补光源140进行发光，且补光源140发出的光线通过镜头结构132的内部向设置区111射出(图中虚线箭头表示补光源140发出的光线的传输方向)，镜头结构132具有凸透镜的效果，镜头结构132能够将补光源140发出的光线进行汇聚，通过调节补光源140的角度，使得镜头结构132能够将补光源140发出的光线调节为近似平行光线射出，提高了通孔121处的发光亮度的均匀性，设置区111接收到的光线亮度的均匀性较高；设置区111以补光源140发出的光线作为背光源，设置区111可以进行画面显示，且设置区111显示亮度的均匀性较高，此时设置区111之外的显示面板110也进行画面显示，进而实现了显示装置100的全面屏显示。

当显示装置100处于拍摄模式时，图像传感器130能够根据接收的外部光线形成相应的图像，从而实现屏下摄像功能，此时可以控制补光源140停止发光，补光源140不会对拍摄产生影响。

需要说明的是，本发明实施例对补光源140的数量不做限定。在实际应用中，可以根据产品的需求，调整在图像传感器130的壳体131上设置的补光源140的数量。

综上所述，本发明实施例提供的技术方案，通过在背光模组上设置通孔，显示面板的设置区与通孔相对设置，将图像传感器至少部分位于通孔中，并在图像传感器壳体上设置至少一个补光源。当显示装置处于拍摄模式时，可以控制补光源关闭，外部光线穿过设置区和通孔入射至图像传感器，图像传感器根据接收到的外部光线进行成像，从而屏下摄像功能。当显示装置处于显示模式时，控制图像传感器壳体上的补光源开启，补光源发出的光线通过图像传感器的镜头结构内部向设置区射出，镜头结构能够将补光源发出的光线调节为近似平行光线，提高通孔处的发光亮度的均匀性，即提高设置区显示亮度的均匀性，设置区以补光源发出的光线为背光源能够进行画面显示，从而实现显示装置的全面屏显示，因此本发明实施例提供的显示装置既能够实现屏下摄像又能够实现全面屏显示，同时能够提高设置区显示亮度的均匀性。

可选的，显示装置处于显示模式时，补光源发出光线并通过镜头结构内部向设置区射出，设置区用于显示画面；显示装置处于拍摄模式时，补光源停止发光，图像传感器获取穿过设置区的外界光线。

可选的，在显示装置处于待机状态时，可以控制补光源停止发光，图像传感器停止拍摄。即在待机状态时，显示装置既不进行拍摄也不进行显示，也就是常说的黑屏状态，能够节约显示装置的能耗。

可选的，补光源130可以采用Mini LED(Mini Light Emitting Diode，亚毫米发光二极管)芯片，Mini LED芯片的尺寸较小，占用较小的空间，且还具有色彩饱和度高、亮度高、节能等优点。

可选的，继续参见图1，补光源140固定于壳体131靠近镜头结构132一侧的内壁上。

示例性的，如图1所示，壳体131上形成有容纳腔133，镜头结构132位于容纳腔133内，容纳腔133的侧壁表面设置有补光源140，补光源140可通过双面胶、胶水等方式贴合固定于容纳腔133的侧壁表面，补光源140的出光面朝向镜头结构132。本发明实施例提供的技术方案，工艺实现较为简单，能够减小工艺制程时间，提高产品的产出率。

在其他实施方式中，还可以将补光源140固定于容纳腔133的底壁表面，如图2所示。或者根据产品需要将部分数量的补光源140固定于容纳腔133的底壁表面，部分补光源140固定于容纳腔133的侧壁表面。

可选的，壳体包括基座和侧壁；基座位于镜头结构背离显示面板的一侧；侧壁围绕镜头结构。还可以在侧壁和/或基座朝向镜头结构的一侧设置容纳槽，将补光源设置于容纳槽内。

图3为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图，示例性的，如图3所示，壳体131包括基座131a和侧壁131b；基座131a位于镜头结构132背离显示面板110的一侧；侧壁131b围绕镜头结构132形成容纳腔133，侧壁131b朝向镜头结构132的一侧即为容纳腔133的侧壁，容纳腔133的侧壁131b设置容纳槽150，补光源140位于容纳槽150内。

由于补光源140位于侧壁131b上设置的容纳槽150内，补光源140占用的容纳腔133的面积较小，不会对入射至镜头结构132的外界光线造成遮挡，因此能够获取信噪比更高的成像信号，有利于提高成像的质量；此外，还可以紧凑图像传感器130的内部空间，有利于显示装置的小型化。在其他实施方式中，还可以是基座131a朝向镜头结构132的一侧设置有容纳槽150，即容纳腔133的底壁设置有容纳槽150，补光源140设置于容纳槽150内，如图4所示；或者部分容纳槽150设置于侧壁131b朝向镜头结构132的一侧，部分容纳槽150设置于侧基座131a朝向镜头结构132的一侧。

需要说明的是，容纳槽150可以贯穿壳体的侧壁-131b，如图3所示；还可以是在容纳槽150深度延伸方向上，容纳槽150的深度小于侧壁151的厚度，如图5所示，容纳槽150的深度可以根据补光源130的尺寸灵活设置。

可选的，图6为本发明实施例提供的一种容纳槽在背光模组出光面所在平面上的正投影的示意图，如图6所示，容纳槽150在背光模组120出光面所在平面上的正投影环绕镜头结构132在背光模组120出光面所在平面上的正投影。

示例性的，沿着容纳腔133的内侧壁表面设置有容纳槽150，容纳槽150所在平面与背光模组120出光面所在平面平行，容纳槽150环绕镜头结构132，容纳槽150内可以设置至少一个补光源(图6中为了清楚说明容纳槽150的结构，并未画出补光源)。在其他实施方式中，容纳槽150可以沿容纳腔133的底壁表面设置。

需要说明的是，图6仅示例性展示了容纳槽150在背光模组120出光面所在平面上的正投影为环形，实际应用中，容纳槽150在背光模组120出光面所在平面上的正投影还可以是环绕镜头结构132在背光模组120出光面所在平面上的半环形、四分之一环形等，本发明实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，本发明实施例中的容纳槽150，其各个位置可以均位于同一平面内，且容纳槽150所在平面与背光模组120出光面所在平面平行。在其他实施方式中，还可以设置容纳槽150各个位置位于同一平面内，容纳槽150所在平面与背光模组120出光面所在平面存在夹角；亦或者，容纳槽150至少部分位置可以位于不同的平面，例如，容纳槽150沿着容纳腔133的侧壁表面呈螺旋状延伸。

可选的，图7为本发明实施例提供的又一种容纳槽在背光模组出光面所在平面上的正投影的示意图，如图7所示，容纳槽150包括多个子容纳槽151；多个子容纳槽151在背光模组120出光面所在平面上的正投影分布环绕在镜头结构132在背光模组120出光面所在平面上的正投影一周。

示例性的，如图7所示，沿着容纳腔133的侧壁表面设置有多个子容纳槽151，多个子容纳槽151位于同一平面内，且多个子容纳槽151所在的平面与背光模组120出光面所在平面平行，多个子容纳槽151环绕镜头结构132，容纳槽150内可以设置至少一个补光源(图7中为了清楚说明容纳槽150的结构，并未画出补光源)。本发明实施例提供的技术方案中可以仅在补光源处设置子容纳槽151，能够避免设置不必要的子容纳槽151，提高图像传感器壳体的支撑强度。在其他实施方式中，多个子容纳槽151可以沿容纳腔133的底壁表面设置；或者还可以是部分子容纳槽151沿容纳腔133的底壁表面设置，部分子容纳槽151沿容纳腔133的侧壁表面设置。

需要说明的是，本发明实施例中的多个子容纳槽151位于同一平面内，且多个子容纳槽151所在平面与背光模组120出光面所在平面平行，在其他实施方式中，还可以不设置多个子容纳槽151所在平面与背光模组120出光面所在平面存在夹角；亦或者，多个子容纳槽151中至少部分可以位于不同的平面，例如，多个子容纳槽151沿着容纳腔133的侧壁表面呈螺旋状分布。

可选的，图8为本发明实施例提供的一种显示装置的剖面结构示意图，如图8所示，补光源140在背光模组120出光面所在平面上的正投影均匀分布环绕在镜头结构132在背光模组120的出光面所在平面上的正投影一周。

示例性的，如图8所示，沿着容纳腔133的侧壁设置有8个补光源140，8个补光源140位于同一平面内，且8个补光源140所在的平面与背光模组120出光面所在平面平行，8个补光源140环绕镜头结构132均匀分布，在背光模组120出光面，相邻补光源140之间的距离相等，因此背光模组120在通孔处的出射光线的强度分布比较均匀，能够提高背光模组120发光强度均匀性。图8示例性展示了显示装置包括8个补光源140，在实际应用中根据实际需求灵活设置补光源140的数量，本申请对比不做具体限制。

需要说明的是，图8示例性展示了多个补光源140沿容纳腔133的侧壁设置，在其他实施方式中，还可以是多个补光源140沿容纳腔133的底壁设置，或者部分多个补光源140沿容纳腔133的底壁设置，部分多个补光源140沿容纳腔133的侧壁设置。

需要说明的是，本发明实施例中的多个补光源140位于同一平面内，且多个补光源140所在平面与背光模组120出光面所在平面平行，在其他实施方式中，还可以设置多个补光源140所在平面与背光模组120出光面所在平面存在夹角；亦或者，多个补光源140还可以位于不同的平面，例如，多个补光源140沿着容纳腔133的侧壁表面呈螺旋状分布。

无论是将补光源140固定于壳体131靠近镜头结构132一侧的内壁上，还是在侧壁和/或基座朝向镜头结构的一侧设置容纳槽，补光源140设置于容纳槽内，本发明实施例均适用。

可选的，继续参见图8，显示装置100还包括第一柔性电路板160；第一柔性电路板160与补光源140电连接。

示例性的，如图8所示，补光源140与第一柔性电路板160电连接，通过第一柔性电路板160向补光源140传输信号，第一柔性电路板160具有可弯折的特性，可根据补光源140的分布灵活设置成不同的形状。

可选的，继续参见图8，各补光源140共用同一第一柔性电路板160。

具体的，如图8所示，所有补光源140与同一个第一柔性电路板160电连接，通过一个第一柔性电路板160能够同时向所有补光源140发出信号，以使补光源140发光或者停止发光，简化了与补光源140电连接的导线的结构，更加节省空间。

可选的，继续参见图8，在容纳槽150深度延伸方向上，容纳槽150的深度等于壳体131的厚度。

其中，容纳槽150包括位于壳体131远离镜头结构132一侧的第一端口151，第一柔性电路板160在壳体131上的正投影至少覆盖部分第一端口151。

示例性的，如图8所示，容纳槽150深度延伸方向为垂直于容纳腔133侧壁的方向，沿垂直于容纳腔133侧壁的方向，容纳槽150的深度等于壳体131的厚度，也就是说容纳槽150贯穿壳体131的侧壁131b。容纳槽150远离镜头结构132一侧的端口为第一端口151，第一柔性电路板160在壳体131上的正投影可以覆盖至少部分第一端口151，因此第一柔性电路板160能够遮挡外界光线，避免外界光线穿过容纳槽150入射至镜头结构132，进而避免外界光线对图像传感器130的成像造成影响。图8仅示例性展示了容纳槽150深度延伸方向为垂直于容纳腔133侧壁的方向，实际应用中，容纳槽150深度延伸方向与容纳腔133侧壁形成其他角度的夹角，本发明实施例对此不作具体限制。

可选的，显示装置还包括主板，主板通过第一柔性电路板与补光源电连接，主板还与图像传感器电连接。

示例性的，主板通过第一柔性电路板与补光源电连接，主板向补光源提供开启信号或者关闭信号；主板与图像传感器电连接，例如主板与图像传感器通过柔性电路板电连接，主板向图像传感器提供开启信号或者关闭信号。主板向补光源和图像传感器分别提供不同的信号，即补光源接收到的信号和图像传感器接收到的信号之间不相关，能够实现补光源和图像传感器的独立控制。

可选的，图9为本发明实施例提供的一种显示装置的局部结构示意图，如图9所示，补光源140的光轴Z1与镜头结构132的光轴Z2之间的角度小于90°；且补光源140的出光面朝向镜头结构132。

示例性的，如图9所示，设置补光源140的出光面朝向镜头结构132，且补光源140的光轴Z1与镜头结构132的光轴Z2之间的角度小于90°，能够将补光源140发出的大部分的光线照射至镜头结构132，从而通过镜头结构132内部向设置区射出，提高通孔处的发光亮度。图9仅示例性展示了镜头结构132包括一个透镜，在实际应用中，镜头结构132还可以是透镜组。

可选的，继续参见图9，补光源140的光轴Z1经过镜头结构132的焦点F。

具体的，镜头结构132具有凸透镜的效果，因此镜头结构132能够将补光源140发出的光线进行汇聚，补光源140的光轴Z1经过镜头结构132的焦点F，补光源140发出的光线经过镜头结构132的焦点F，镜头结构132能够将补光源140发出的光线调节为近似平行光线射出(图中实线箭头表示补光源140发出光线的传输路径)，提高通孔处的出光均匀性。

需要说明的是，本发明实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑，也可以为电视机、数码相框、导航仪、智能穿戴显示装置等任何具有屏下摄像功能的显示产品或部件，本发明实施例对此不作特殊限定。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板、背光模组、图像传感器和至少一个补光源；

所述显示面板和所述背光模组的出光侧相对设置；所述背光模组设置通孔，所述通孔沿垂直于所述背光模组所在平面的方向贯穿所述背光模组；所述显示面板包括设置区，所述设置区与所述通孔相对设置；所述图像传感器至少部分位于所述通孔中并获取外部光线；

所述图像传感器包括壳体和镜头结构，所述镜头结构位于所述壳体的容纳腔内；

所述补光源位于所述壳体上，所述补光源发出的光线通过所述镜头结构内部向所述设置区射出。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述补光源固定于所述壳体靠近所述镜头结构一侧的内壁上。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述壳体包括基座和侧壁；所述基座位于所述镜头结构背离所述显示面板的一侧；所述侧壁围绕所述镜头结构；

所述侧壁和/或所述基座朝向所述镜头结构的一侧设置有容纳槽，所述补光源设置于所述容纳槽内。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述容纳槽在所述背光模组出光面所在平面上的正投影环绕所述镜头结构在所述背光模组出光面所在平面上的正投影。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述容纳槽包括多个子容纳槽；多个所述子容纳槽在所述背光模组出光面所在平面上的正投影分布环绕在所述镜头结构在所述背光模组出光面所在平面上的正投影一周。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述补光源在所述背光模组出光面所在平面上的正投影均匀分布环绕在所述镜头结构在所述背光模组的出光面所在平面上的正投影一周。

7.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，还包括第一柔性电路板；所述第一柔性电路板与所述补光源电连接。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，各所述补光源共用同一所述第一柔性电路板。

9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，在所述容纳槽深度延伸方向上，所述容纳槽的深度等于所述壳体的厚度；

所述容纳槽包括位于所述壳体远离镜头结构一侧的第一端口，所述第一柔性电路板在所述壳体上的正投影至少覆盖部分所述第一端口。

10.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包括主板，所述主板通过所述第一柔性电路板与所述补光源电连接，所述主板还与所述图像传感器电连接。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述补光源的光轴与所述镜头结构的光轴之间的角度小于90°；且所述补光源的出光面朝向所述镜头结构。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述补光源的光轴经过所述镜头结构的焦点。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置处于显示模式时，所述补光源发出光线并通过所述镜头结构内部向所述设置区射出，所述设置区用于显示画面；

所述显示装置处于拍摄模式时，所述补光源停止发光，所述图像传感器获取穿过所述设置区的外界光线。

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