CN112866460B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置,包括相对设置的显示面板和背光模组;显示面板的显示区包括第一显示区和第二显示区,背光模组包括铁框和光学膜片组;光学膜片组具有与第一显示区交叠的第一通孔,设置铁框的立壁延伸到第一通孔内形成第二通孔,并且在立壁厚度方向上具有开口;升降式摄像头包括摄像头本体和导光层,升降式摄像头在第一状态时距显示面板的距离小于其在第二状态时距显示面板的距离,在平行于显示面板方向上,在第一状态时开口与导光层错位,在第二状态时开口与导光层对应。则在第二状态时,背光模组中的光能穿透立壁开口后射向导光层,利用导光层的导光作用将光线射向显示面板,从而对摄像头对应的显示区进行补光,以提升整体的显示效果。

Description

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
对于电子产品来说,前置摄像头等模组的设置必然会在显示屏正面占据一定的空间,影响屏占比。而为了实现真正的全面屏,研究人员考虑屏下模组的实现方案。将光学模组比如摄像头设置在显示区域的下方,摄像头所在的位置能够正常显示,当需要使用摄像头时,光线穿透显示面板到达摄像头最终被摄像头利用。目前的屏下摄像头方案在应用时,正常显示时摄像头对应位置处的显示区域亮度偏低,影响整体的显示效果。
发明内容
本发明实施例提供一种显示装置,解决屏下摄像头方案中摄像头对应显示区域显示时亮度偏低的技术问题。
本发明实施例提供一种显示装置,包括相对设置的显示面板和背光模组;显示面板的显示区包括第一显示区和第二显示区,背光模组包括铁框和位于铁框内的光学膜片组;
光学膜片组具有第一通孔,第一通孔在垂直于显示面板方向上贯通光学膜片组,第一通孔与第一显示区交叠;
铁框包括铁板和立壁,立壁与铁板相连接并延伸到第一通孔内、且立壁环绕第一通孔设置形成第二通孔,第二通孔在垂直于显示面板方向上贯穿铁板;其中,立壁具有开口,开口在立壁的厚度方向上贯穿立壁;
显示装置还包括升降式摄像头,升降式摄像头在显示面板的正投影位于第二通孔在显示面板的正投影内,升降式摄像头包括摄像头本体和导光层,导光层位于摄像头本体的靠近显示面板的一侧;其中,
升降式摄像头包括第一状态和第二状态,升降式摄像头在第一状态时距显示面板的距离小于其在第二状态时距显示面板的距离;在平行于显示面板方向上,在第一状态时开口与导光层错位,在第二状态时开口与导光层对应。
本发明实施例提供的显示装置,具有如下有益效果:
在背光模组中光学膜片组具有第一通孔,铁框中与铁板连接的立壁延伸到第一通孔内、并环绕第一通孔形成第二通孔,将升降式摄像头的至少部分结构设置在第二通孔内,以实现屏下摄像头方案。立壁能够在第一显示区对应的位置对显示面板进行支撑,保证显示装置结构稳定性,同时立壁还能够辅助光学膜片组位置的固定,防止在显示装置跌落冲击承受外力时光学膜片组产生移位而影响显示装置的性能。本发明实施例中立壁上设置有开口,开口暴露部分光学膜片组结构,在升降式摄像头为第二状态时,开口与升降式摄像头上的导光层对应,则光学膜片组发出的光能够通过开口射向导光层的侧壁并进入导光层内部,然后经导光层作用后在导光层的远离摄像头本体一侧的表面出射,然后射向显示面板,对第一显示区进行补光,应用在显示装置显示图像时,能够提升第一显示区的亮度,提升整体的显示效果。另外,在升降式摄像头为第一状态时,立壁的开口与导光层错位,则光学膜片组通过开口射出的光线不会由导光层的侧壁射入导光层内部,光学膜片组通过开口射出的光也不会被摄像头本体所接收,应用在调用摄像功能的时刻,不会对升降式摄像头的成像造成影响。本发明实施例通过对升降式摄像头相对于显示面板的距离进行控制,能够实现在显示装置显示图像画面时对第一显示区进行补光,能够提升第一显示区的亮度,提升整体的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种显示装置的截面示意图;
图2为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视示意图;
图3为图2中切线A-A'位置处一种截面示意图;
图4为图2中切线A-A'位置处另一种截面示意图;
图5为本发明实施例提供的背光模组中铁框的一种示意图;
图6为显示装置的一种局部俯视示意图;
图7为图2中切线A-A'位置处另一种截面示意图;
图8为本发明实施例提供的显示装置中导光层的导光作用原理图一;
图9为本发明实施例提供的显示装置中导光层的导光作用原理图二;
图10为本发明实施例中对有效补光范围的原理示意图;
图11为本发明实施例提供的显示装置中导光层设置微结构后的导光示意图;
图12为本发明实施例提供的显示装置中一种导光层的俯视示意图;
图13为本发明实施例提供的显示装置中另一种导光层的俯视示意图;
图14为本发明实施例提供的显示装置中升降式摄像头简化示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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作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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
图1为现有技术中一种显示装置的截面示意图。如图1所示,在液晶显示装置中,将摄像头1设置在显示面板2的显示区域3下方,背光模组4设置有通孔,摄像头1的至少部分结构位于通孔内,环境光穿透显示区域3后能够照射在摄像头1上。在调用摄像功能时,摄像头1利用穿透显示区域3的环境光进行成像。在正常显示时,显示面板的整面显示区都能够显示图像。但是由于背光模组4的通孔所在位置处的光学膜片结构被挖除,则导致在显示图像时显示区域3的显示亮度较暗,影响整体的显示效果。
基于现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种显示装置,在背光模组中铁框的立壁上制作开口,并设置具有可升降功能的升降式摄像头,在升降式摄像头的靠近显示面板的一侧设置导光层。在不需要调用摄像功能时,升降式摄像头处于下降状态,将导光层与立壁上的开口相对应,则背光模组中的光能穿透开口射向导光层,进而通过导光层的导光作用将光线射向显示面板,从而实现对摄像头对应的显示区进行补光,以提升整体的显示效果。另外,在调用摄像头进行摄像时,升降式摄像头为上升状态,此时导光层与立壁上的开口错位,也能够避免背光模组的发出的光对摄像头成像效果造成影响。
图2为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视示意图,图3为图2中切线A-A'位置处一种截面示意图,图4为图2中切线A-A'位置处另一种截面示意图,图5为本发明实施例提供的背光模组中铁框的一种示意图,图6为显示装置的一种局部俯视示意图。结合图2至图6对本发明实施提供的显示装置的结构进行理解。
如图3所示,显示装置包括相对设置的显示面板10和背光模组20。显示面板10包括阵列基板11、对置基板12、液晶层13,阵列基板11和对置基板12通过封框胶14相粘结。具体的,对置基板12为彩膜基板,对置基板12包括色阻层和黑矩阵,其中,色阻层包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。阵列基板11包括多个薄膜晶体管,薄膜晶体管作为像素开关,薄膜晶体管的漏极与像素电极电连接。在一种实施例中,一个子像素包括一个像素电极,像素电极和公共电极均位于阵列基板11上。在另一种实施例中,像素电极和公共电极一者位于阵列基板11上,另一者位于对置基板12。
如图2所示,显示面板的显示区AA包括第一显示区AA1和第二显示区AA2,第二显示区AA2围绕第一显示区AA1设置。图中第一显示区AA1的形状仅做示意性表示。在另一种实施例中,第二显示区AA2半围绕第一显示区AA1,在此不再附图示意。本发明实施例中,在第一显示区AA1的下方设置摄像模块(即本发明中的升降式摄像头),以实现屏下摄像头方案。
具体的,第一显示区AA1包括彩色子像素和高透子像素。高透子像素的设置能够提升第一显示区AA1的透光率,以保证足够多的环境光能够穿透第一显示区AA1后被屏下摄像头利用。在一种实施例中,高透子像素包括白色色阻。在另一种实施例中,高透子像素在对应黑矩阵开口的位置不设置色阻。
如图3所示,背光模组20包括铁框21和位于铁框21内的光学膜片组22。其中,铁框21用于承载光学膜片组22,光学膜片组22包括导光板、扩散片、棱镜片等膜片结构,在一种实施例中,光学膜片组22还包括反射片,其中,反射片位于导光板的靠近铁框的一侧。背光模组20还包括背光灯条(图中未示出),背光灯条设置在导光板的一端,其中,背光灯条包括多个LED灯。背光灯条作为发光光源,背光灯条发出的光射入导光板,然后经导光板以及导光板之上的光学膜片的作用后能够形成一个面光源。本发明实施例中光学膜片组22具有第一通孔K1(图3中未标示),第一通孔K1在垂直于显示面板方向e上贯通光学膜片组22,第一通孔K1与第一显示区AA1交叠,也就是说,在第一显示区AA1对应位置处的光学膜片组22被挖除形成了第一通孔K1。
继续结合图3、图5和图6进行理解,其中,图5仅示意出了铁框的局部结构,图6俯视图中并未示出显示面板的结构,图6仅示意了背光模组20的部分结构以及下方的升降式摄像头30。
参考图5和图6中的示意来理解本发明实施例中铁框21的结构,铁框21包括铁板211和立壁212,铁板211和立壁212为一体结构。立壁212与铁板211相连接并延伸到第一通孔K1内、且立壁212环绕第一通孔K1设置形成第二通孔K2,第二通孔K2在垂直于显示面板方向上贯穿铁板211。也就是说,立壁212位于光学膜片组22形成的第一通孔K1内,则立壁212形成的第二通孔K2与第一显示区AA1交叠。如图5和图3中所示的,立壁212具有开口K3,开口K3在立壁212的厚度方向上贯穿立壁212。如图3中示意的,开口K3能够暴露出部分光学膜片组22的结构。
如图6中示意的,升降式摄像头30位于立壁212形成的第二通孔K2内,图6为俯视示意图,俯视方向与向显示面板做正投影的方向平行,则由图6也可以理解,升降式摄像头30在显示面板10的正投影位于第二通孔K2在显示面板10的正投影内。换句话说,升降式摄像头30的至少部分结构位于立壁212形成的第二通孔K2内。
本发明实施例中升降式摄像头30包括摄像头本体31和导光层32,其中,导光层32位于摄像头本体31的靠近显示面板10的一侧;导光层32具有导光作用,由导光层32的侧壁射入导光层32内的光线经导光层32的导光作用后在导光层32的远离摄像头本体31一侧的表面出射。摄像头本体31的受光面位于靠近导光层32的一侧。
本发明实施例中升降式摄像头30包括第一状态和第二状态,在图3示意的显示装置结构中升降式摄像头30为第一状态,第一状态也即上升状态;在图4示意的显示装置结构中升降式摄像头30为第二状态,第二状态也即下降状态。其中,升降式摄像头30在第一状态时距显示面板10的距离小于其在第二状态时距显示面板10的距离。
如图3所示的,在平行于显示面板方向上,在第一状态也即上升状态时,开口K3与导光层32错位。在实际应用中,在显示装置工作在调用摄像功能的时刻,控制升降式摄像头30处于上升状态。开口K3暴露部分光学膜片组22的结构,则在升降式摄像头30为上升状态时,光学膜片组22通过开口K3射出的光线不会由导光层32的侧壁射入导光层32内部,此时开口K3与摄像头本体31的侧边相对,光学膜片组22通过开口K3射出的光不会被升降式摄像头30所接收,则不会对升降式摄像头30的成像造成影响。
如图4所示的,在平行于显示面板方向上,在第二状态也即下降状态时,开口K3与导光层32对应,此时光学膜片组22通过开口K3射出的光线能够由导光层32的侧壁射入导光层32内部。在实际应用中,在显示装置工作在非调用摄像功能的时刻,也即在显示装置正常显示图像的时刻,控制升降式摄像头30处于下降状态。通过开口K3射入导光层32的光线在经过导光层32的作用后,由导光层32的远离摄像头本体31一侧的表面出射,然后射向显示面板10,从而能够对第一显示区AA1进行补光,以提升第一显示区AA1的亮度,提升整体的显示效果。
本发明实施例提供的显示装置,在背光模组中光学膜片组具有第一通孔,铁框中与铁板连接的立壁延伸到第一通孔内、并环绕第一通孔形成第二通孔,将升降式摄像头的至少部分结构设置在第二通孔内,以实现屏下摄像头方案。立壁能够在第一显示区对应的位置对显示面板进行支撑,保证显示装置结构稳定性,同时立壁还能够辅助光学膜片组位置的固定,防止在显示装置跌落冲击承受外力时光学膜片组产生移位而影响显示装置的性能。立壁上设置有开口,开口暴露部分光学膜片组结构,在升降式摄像头为第二状态时,开口与升降式摄像头上的导光层对应,则光学膜片组发出的光能够通过开口射向导光层的侧壁并进入导光层内部,然后经导光层作用后在导光层的远离摄像头本体一侧的表面出射,然后射向显示面板,从而能够对第一显示区进行补光,应用在显示装置显示图像且非调用摄像功能的时刻,能够提升第一显示区的亮度,提升整体的显示效果。另外,在升降式摄像头为第一状态时,立壁的开口与导光层错位,则光学膜片组通过开口射出的光线不会由导光层的侧壁射入导光层内部,光学膜片组通过开口射出的光也不会被摄像头本体所接收,应用在显示装置工作在调用摄像功能的时刻,不会对升降式摄像头的成像造成影响。本发明实施例能够实现屏下摄像头方案,光学膜片组具有第一通孔,环境光在第一显示区穿透显示面板后能够直接照射到升降式摄像头上,而不需要穿透光学膜片组,能够保证升降式摄像头接收到足够多的环境光,以确保升降式摄像头的成像效果。并且通过对升降式摄像头相对于显示面板的距离进行控制,能够实现在显示装置显示图像画面时对第一显示区进行补光,能够提升第一显示区的亮度,提升整体的显示效果。
具体的,显示装置还包括处理器,升降式摄像头30与处理器电连接;处理器集成在显示装置的主控制芯片中,处理器用于对升降式摄像头30的状态进行控制。其中,处理器响应于显示装置工作在调用摄像功能的时刻,控制升降式摄像头30处于第一状态,则立壁212的开口K3与升降式摄像头30上的导光层32错位,光学膜片组22通过开口K3射出的光线不会射入导光层32中,此时开口K3与摄像头本体31的侧边对应,光学膜片组22通过开口射出的光也不会被摄像头本体31所接收,从而不会对升降式摄像头30的成像造成影响;处理器还响应于显示装置工作在非调用摄像功能的时刻,控制升降式摄像头30处于第二状态,在第二状态时,开口K3与导光层32对应,则光学膜片组22发出的光能够通过开口K3射向导光层32内部,然后经导光层32作用后在导光层32的远离摄像头本体31一侧的表面出射,然后射向显示面板10,从而能够对第一显示区AA1进行补光,在显示装置显示图像的时刻,能够提升第一显示区AA1的亮度,提升整体的显示效果。
继续参考图4中示意的,导光层32的厚度为T,在垂直于显示面板方向e上开口K3的高度为H,其中,∣T-H∣≤0.1mm。在本发明实施例中,导光层32的厚度与开口K3的高度相差不大,能够保证在升降式摄像头30为第二状态时,光学膜片组22通过开口K3射出的光基本上都能够射入导光层32内部,以保证对第一显示区AA1的补光效果。另外,开口K3的高度也不需要设置的过大,以使得开口K3之上立壁212保留部分(也就是截面图中开口K3之上的部分)具有一定的高度,从而确保在升降式摄像头30为第一状态时,导光层32能够与开口K3错位,开口K3之上立壁212保留部分能够对导光层32的侧壁进行遮挡。防止在升降式摄像头30为第一状态时,光学膜片组22通过开口K3射出的光射入导光层32内对升降式摄像头30的成像效果造成不良影响。
具体的,图7为图2中切线A-A'位置处另一种截面示意图,如图7所示,光学膜片组22包括导光板221;在平行于显示面板方向f上,开口K3与导光板221对应,也即,开口K3暴露导光板221的侧壁。在背光模组20中,背光灯条与导光板221的侧壁相对,背光灯条发出的光首先射入导光板221中,在导光板221的远离显示面板10的一侧设置有网点结构,导光板221内的光线经网点结构的散射作用后向显示面板10的方向射出。所以在光学膜片组22的第一通孔位置处,导光板221的侧壁能够射出的光线相对较多,且导光板221的厚度与其他光学膜片结构相比也较厚。该实施方式中设置开口K3暴露导光板221的侧壁,能够保证在第二状态时,有较多的光线能够通过开口K3射向导光层32。
继续参考图7所示的,导光板221的厚度为D,在垂直于显示面板方向e上开口K3的高度为H,其中,∣H-D∣≤0.1mm。则开口K3的高度H不需要设置的过大,则立壁212的保留部分在方向e上的高度不会过小,保证在第二状态时有较多的光线能够通过开口K3射向导光层32,同时能够保证立壁212的结构稳定性。
在一种实施例中,立壁212具有至少两个开口K3,在环绕第一通孔K1的方向上,开口K3均匀分布,则在第二状态时,在导光层32的四周方向上能够相对均匀的向导光层32的侧壁射入光线,进而提升经导光层221作用后射向显示面板第一显示区AA1的光线的均匀性。
继续参考图5所示的,铁框21还包括周边框213,周边框213与铁板211相连,在背光模组20结构中,周边框213围绕光学膜片组22设置,以将光学膜片组22容置在铁框21形成的空间内。其中,在垂直与显示面板的方向上,立壁212的高度h1与周边框213的高度h2相同。其中,周边框213、铁板211以及立壁212共同形成的空间用于容置光学膜片组22,周边框213与立壁212的高度相同,以共同对显示面板10进行支撑,保证显示装置整体结构稳定性。
图8为本发明实施例提供的显示装置中导光层的导光作用原理图一,图9为本发明实施例提供的显示装置中导光层的导光作用原理图二。图10为本发明实施例中对有效补光范围的原理示意图。如图8和图9中简化示意出了升降式摄像头30中的导光层32,其中,导光层32的厚度为T,导光层32的折射率为n。导光层32包括第一表面32-2和第二表面32-3,其中,第一表面32-2为导光层32的靠近摄像头本体31一侧的表面,第二表面32-3为导光层32的靠近显示面板10一侧的表面。
图8示意了光线由导光层32的侧壁32-1斜向上射入导光层32的光路图,在显示装置结构中,当升降式摄像头30为第二状态时,导光层32的侧壁32-1与开口K3相对,侧壁32-1即为导光层32的入光面。由侧壁32-1斜向上射入导光层32的光线,射向第二表面32-3,然后在第二表面32-3上发生折射后射出导光层32。图8中示意入射光的入射位置距第一表面32-2的距离为t。经过导光层32的导光作用后出射光的出射位置距侧壁32-1的距离为L1,L1=tanα3*(T-t),0≤t≤T。
根据折射定律可知,sinα1*1=sinα2*n,sinα4*1=sinα3*n,其中,空气的折射率约等于1。则推导可以得到,
Figure BDA0002954913770000101
又因为α2+α3=90°,则入射角α1与出射角α4之间的关系为:
Figure BDA0002954913770000111
其中,α4=90°为光线在导光层32内部发生全反射的临界值,也就是说,当α4小于90°时,光线能够由导光层32的第二表面32-3射出后对显示面板10的第一显示区AA1进行补光。
当α4=90°时,
Figure BDA0002954913770000112
其中,当t=0时,L1有最大值L1max,L1max的最大值也就是经导光层32的导光作用后出射光的出射位置距侧壁32-1的最大距离,也可以理解为,第二表面32-3的边缘向内延伸L1max的距离范围内都会有光线射出。也就是说,对于由导光层32的侧壁32-1斜向上射入导光层32的光,其由第二表面32-3射出时最远的出射距离L1max
Figure BDA0002954913770000113
而L1相当于导光层32能够对第一显示区AA1进行补光的范围,L1max也就是理论补光范围。
对于“理论补光范围”的理解也可参考图10中的示意,如图10中简化示意出了俯视角度观看的导光层32,示意出了四束由侧壁射入导光层32的光,且四束光均是图8中类似的由导光层32的侧壁32-1斜向上射入导光层32,光线由第二表面32-3射出时最远的出射距离均为L1max。也就是,在导光层32的第二表面的边缘向内延伸L1max距离范围内都会有光线射出,然后射向显示面板的第一显示区,以对第一显示区进行补光。
另外,当α4=90°时,
Figure BDA0002954913770000114
此时α1有最小值。则当光线由导光层32的侧壁32-1斜向上射入导光层32时的入射角大于α1的最小值时,光线能够经导光层32的作用后由第二表面32-3射出,然后对显示面板10的第一显示区AA1进行补光。
图9示意了光线由导光层32的侧壁32-1斜向下射入导光层32的光路图,由侧壁32-1斜向下射入导光层32的光线在第一表面32-2上发生反射,然后射向第二表面32-3,在第二表面32-3上发生折射后输出导光层32。图9中示意入射光的入射位置距第一表面32-2的距离为t。经过导光层32的导光作用后出射光的出射位置距侧壁32-1的距离为L2+L3,其中,L2=t*tanβ3,L3=T*tanβ3,则L2+L3=tanβ3*(T+t),0≤t≤T。
根据折射定律可知,sinβ1*1=sinβ2*n,sinβ4*1=sinβ3*n,其中,空气的折射率约等于1。则推导可以得到
Figure BDA0002954913770000121
又因为β2+β3=90°,则入射角β1与出射角β4之间的关系为:
Figure BDA0002954913770000122
同样的,当β4=90°时为光线在导光层32内部发生全反射的临界值,也就是说,当β4小于90°时,光线能由导光层32的第二表面32-3射出后对显示面板10的第一显示区AA1进行补光。
当β4=90°时,
Figure BDA0002954913770000123
其中,当t=T时,L2+L3有最大值(L2+L3)max。(L2+L3)max也就是经导光层32的导光作用后出射光的出射位置距侧壁32-1的最大距离,也可以理解为,第二表面32-3的边缘向内延伸(L2+L3)max大小的距离范围内都会有光线射出。则(L2+L3)max也就是理论补光范围。
当β4=90°时,
Figure BDA0002954913770000124
此时β1有最小值。则当光线由导光层32的侧壁32-1斜向上射入导光层32时的入射角大于β1的最小值时,光线能够经导光层32的作用后由第二表面32-3射出,然后对显示面板10的第一显示区AA1进行补光。
通过对上述图8和图9示意的光路进行分析,可知,由导光层32的侧壁32-1射入导光层32内的光线能否最终由第二表面32-3射出并对第一显示区AA1进行补光,与光线射向侧壁32-1时的入射方向、入射角的角度大小、光线入射位置距第一表面32-2的距离、以及导光层32的厚度等因素相关。
以由侧壁32-1射入导光层32的光的入射方向为斜向上(即图8示意的入射方向)为例。当入射角α1的角度大小一定时,入射光的入射位置距第一表面32-2的距离越小,则出射光的出射位置距侧壁32-1的距离越大,也即,t越小L1越大。当入射角α1的入射位置固定,入射角α1越小,则出射角α4越大,当入射角α1小到某一极限值时,α4=90°,则光线在导光层32内发生全反射,而不能由第二表面32-3射出对第一显示区AA1进行补光。也就是说,由于各种因素的影响,导光层32能够对第一显示区进行补光的范围有限,也即存在理论补光范围。
基于此,本发明实施例进一步考虑增大导光层32对第一显示区进行补光的范围,以提升对第一显示区的补光效果。具体的,本发明实施例中导光层32的靠近摄像头本体31一侧的表面具有微结构,也就是上述图8和图9示例中的第一表面32-2上设置有微结构。微结构对光线具有散射作用,能够对射向第一表面32-2的大角度的光进行散射,以避免大角度光线在第一表面32-2发生全反射,增大了光线在第二表面32-3出射的几率,同时经微结构散射作用后的光线也有利于增大光线的出射位置距导光层侧壁的距离,也即能够增大导光层对第一显示区的有效补光范围,以提升对第一显示区的补光效果。
图11为本发明实施例提供的显示装置中导光层设置微结构后的导光示意图。如图11中示意出了三路光线,分别为S1、S2、S3。
在导光层32的第一表面32-2不设置微结构时,仅有射入导光层32的光线S1在经导光层32的作用后由第二表面32-3出射,如光线S1'。而光线S2和光线S3由于入射角的角度较大,都在第一表面32-2和第二表面32-3上发生全反射而不能由第二表面32-3出射。
而在导光层32的第一表面32-2上设置微结构40之后,微结构40能够对射向第一表面32-2的大角度光线进行散射,改变了光线的传播方向,射入导光层32的光线S2和光线S3也能够经导光层32的作用后由第二表面32-3出射,如光线S2'和光线S3'。由此可见,微结构40的设置能够增大光线在第二表面32-3出射的几率,而且能够增大光线的出射位置距导光层侧壁的距离,从而增大导光层32对第一显示区的补光范围。
具体的,继续参考图11所示的,微结构40距导光层32的侧壁的距离为L,其中,L≥tan[arcsin(1/n)]*2T。T为导光层32的厚度,n为导光层32的折射率。在升降式摄像头30为下降状态时,导光层32的侧壁与开口K3相对应,导光层32的侧壁也就是导光层32的入光面。参照上述图8和图9实施例中的说明,射入导光层32的光包括由侧壁32-1斜向上射入导光层32的光和由侧壁32-1斜向下射入导光层32的光。其中,由侧壁32-1斜向下射入导光层32的光在第一表面32-2上发生反射,然后在第二表面32-3发生折射后射出,其在导光层32内的传播距离相比于由侧壁32-1斜向上射入导光层32的光更长。由侧壁32-1斜向下射入导光层32的光能够提供较大的理论补光范围
Figure BDA0002954913770000141
本发明实施例中设置L≥tan[arcsin(1/n)]*2T,能够在导光层厚度限定的理论补光范围之外通过设置微结构40来进一步增大光线的出射位置距导光层侧壁的距离,以增大导光层对第一显示区的有效补光范围,从而提升对第一显示区的补光效果。
在一种实施例中,图12为本发明实施例提供的显示装置中一种导光层的俯视示意图。如图12所示,导光层32包括第一导光区51和第二导光区52,其中,导光层的中心O位于第一导光区51,第二导光区52包围第一导光区51;多个微结构40在第一导光区51内均匀分布。根据上述图10对应的说明可以理解导光层32具有理论补光范围,则在导光层32所在平面内的中心区域对第一显示区的补光效果较差,该实施方式在导光层32的中心区域设置微结构,从而提升导光层32中心区域对应位置处的补光效果。
在另一种实施例中,图13为本发明实施例提供的显示装置中另一种导光层的俯视示意图。如图13所示,以俯视角度观看导光层32为圆形进行示意,多个微结构40依次排列成环状微结构组40Z,环状微结构组40Z的形状与第二通孔的形状相同;导光层包括至少一个环状微结构组40Z。环状微结构组40Z中的微结构40能够增大光线的出射位置距导光层侧壁的距离,以增大导光层对第一显示区的有效补光范围。
具体的,微结构40的直径为R,其中,1μm≤R≤100μm。微结构的尺寸满足一定范围,能够保证微结构40对光线的散射作用,以增大导光层对第一显示区的有效补光范围;同时保证在调用摄像功能时微结构的设置不会对升降式摄像头的成像产生不良影响。
在实际中可以结合第一显示区的面积、导光层的厚度等参数对微结构的尺寸以及微结构的设置位置进行具体的设定。
具体的,图14为本发明实施例提供的显示装置中升降式摄像头简化示意图,如图14所示,导光层32和摄像头本体31通过光学胶33粘结。其中,光学胶33的透光率一般大于90%,部分光学胶材能够达到99.3%的透光率。光学胶33对摄像头本体31接收光线的影响较小,不会影响调用摄像功能时升降式摄像头30的成像性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括相对设置的显示面板和背光模组;所述显示面板的显示区包括第一显示区和第二显示区,所述背光模组包括铁框和位于所述铁框内的光学膜片组;
所述光学膜片组具有第一通孔,所述第一通孔在垂直于所述显示面板方向上贯通所述光学膜片组,所述第一通孔与所述第一显示区交叠;
所述铁框包括铁板和立壁,所述立壁与所述铁板相连接并延伸到所述第一通孔内、且所述立壁环绕所述第一通孔设置形成第二通孔,所述第二通孔在垂直于所述显示面板方向上贯穿所述铁板;其中,所述立壁具有开口,所述开口在所述立壁的厚度方向上贯穿所述立壁;
所述显示装置还包括升降式摄像头,所述升降式摄像头在所述显示面板的正投影位于所述第二通孔在所述显示面板的正投影内,所述升降式摄像头包括摄像头本体和导光层,所述导光层位于所述摄像头本体的靠近所述显示面板的一侧;其中,
所述升降式摄像头包括第一状态和第二状态,所述升降式摄像头在第一状态时距所述显示面板的距离小于其在第二状态时距所述显示面板的距离;
在平行于所述显示面板方向上,在第一状态时所述开口与所述导光层错位,在第二状态时所述开口与所述导光层对应。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述导光层的厚度为T,在垂直于所述显示面板方向上所述开口的高度为H,其中,∣T-H∣≤0.1mm。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述光学膜片组包括导光板;
在平行于所述显示面板方向上,所述开口与所述导光板对应。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
所述导光板的厚度为D,在垂直于所述显示面板方向上所述开口的高度为H,其中,∣T-D∣≤0.1mm。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述立壁具有至少两个所述开口,
在环绕所述第一通孔的方向上,所述开口均匀分布。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述铁框还包括周边框,所述周边框与所述铁板相连且围绕所述光学膜片组设置,其中,在垂直与所述显示面板的方向上,所述立壁的高度与所述周边框的高度相同。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述导光层的靠近所述摄像头本体一侧的表面具有微结构。
8.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
所述微结构距所述导光层的侧壁的距离为L,L≥tan[arcsin(1/n)]*2T;其中,n为所述导光层的折射率,T为所述导光层的厚度。
9.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
所述导光层包括第一导光区和第二导光区,其中,所述导光层的中心位于所述第一导光区,所述第二导光区包围所述第一导光区;
多个所述微结构在所述第一导光区内均匀分布。
10.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
多个所述微结构依次排列成环状微结构组,所述环状微结构组的形状与所述第二通孔的形状相同;
所述导光层包括至少一个所述环状微结构组。
11.根据权利要求7所述的显示装置,其特征在于,
所述微结构的直径为R,其中,1μm≤R≤100μm。
12.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述导光层和所述摄像头本体通过光学胶粘结。
13.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述显示装置还包括处理器,所述升降式摄像头与所述处理器电连接;
所述处理器响应于所述显示装置工作在调用摄像功能的时刻,控制所述升降式摄像头处于第一状态;
所述处理器还响应于所述显示装置工作在非调用摄像功能的时刻,控制所述升降式摄像头处于第二状态。
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