CN114415411A - 屏下监测显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种屏下监测显示装置，该屏下监测显示装置包括液晶面板、位于液晶面板背部的背光模组；显示面板包括至少一用于接受外界光的摄像区域，背光模组对应摄像区域设置有背光孔；背光孔内设置有监测系统，监测系统包括具有红外传感器的DMS模块，在DMS模块采光的途径上设置有红外线透过层；其中，液晶面板背离背光模组一侧还设置有保护盖板，由于本发明的红外线透过层的颜色与保护盖板的表面颜色一致，来适当提高摄像区域的反射率，实现摄像区域和正常显示区反射率一致，获得关机时更好的一体黑效果。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种屏下监测显示装置。
背景技术
DMS，全称Driver Monitor System，即驾驶员状态监测系统。早期DMS主要是驾驶员疲劳监测，伴随自动驾驶、车联网及相关技术逐渐的成熟逐渐演进和迭代出了更多功能。DMS监测系统主要包含：抽烟监测、接打电话监测、分心驾驶监测、未系安全带监测、喝水监测、打哈欠监测、闭眼监测、异常状态监测等基础功能。
利用DMS模块获取的图像，通过视觉跟踪、目标检测、动作识别等技术对驾驶员的驾驶行为及生理状态进行检测，当驾驶员发生疲劳、分心、打电话、抽烟、未系安全带等危险情况时在系统设定时间内报警以避免事故发生。DMS监测系统能有效规范驾驶员的驾驶行为、大大降低交通事故发生的概率。如图1所示，现有屏下液晶显示装置包括背光模组13、位于所述背光模组13之上的液晶面板12、以及位于所述液晶面板12之上的玻璃盖板11，背光模组13上设置有盲孔14，液晶面板12和玻璃盖板11分别对应盲孔位置上设置有通孔15和通孔16，DMS模块设置在盲孔14内，外部光线通过玻璃盖板11、液晶面板12两层结构，最终到达DMS模块上。
具体地，如图2所示，现有屏下液晶显示装置包括背光模组13、位于背光模组13之上的液晶面板12、以及位于液晶面板12之上的玻璃盖板11，背光模组13的背光孔14内所使用的DMS模块21具有IR Sensor(红外线传感模块)，红外线传感模块采集650nm～940nm波段的光信号，RGB光阻在IR波段透过率较高，能够透过玻璃盖板11表面的遮光层成像，由于现有摄像区域20为通孔，液晶面板12的彩膜侧对应摄像区域20一般设计不使用BM/RGB/PS光阻，这样摄像区域20与正常显示区色差较大，DMS模块21无法隐藏在显示面板之下，存在在显示装置关机时一体黑效果不好的技术问题，需要改进。
发明内容
本申请依据现有技术问题，提供一种屏下监测显示装置，能够解决现有屏下液晶显示装置所使用的DMS模块具有红外线传感模块，该红外线传感模块采集650nm～940nm波段的光信号，RGB光阻在IR波段透过率较高，能够透过玻璃盖板表面的遮光层成像，由于现有摄像区域为通孔，液晶面板的彩膜侧对应摄像区域一般设计不使用BM/RGB/PS光阻，这样摄像区域与正常显示区色差较大，DMS模块无法隐藏在显示面板之下，存在在显示装置关机时一体黑效果不好的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种屏下监测显示装置，所述屏下监测显示装置包括液晶面板、位于所述液晶面板背部的背光模组；所述显示面板包括至少一用于接受外界光的摄像区域，所述背光模组对应所述摄像区域设置有背光孔；所述背光孔内设置有监测系统，所述监测系统包括具有红外传感器的DMS模块，在所述DMS模块采光的途径上设置有红外线透过层；其中，所述液晶面板背离所述背光模组一侧还设置有保护盖板，所述红外线透过层的颜色与所述保护盖板的表面颜色一致。
根据本发明一优选实施例，所述保护盖板包括柔性玻璃以及位于所述柔性玻璃表面的遮光层；所述红外线透过层和所述遮光层的材料均为黑色矩阵或油墨材料。
根据本发明一优选实施例，所述红外线透过层和所述遮光层同层设置，且一体成型；或者，所述红外线透过层位于所述遮光层表面。
根据本发明一优选实施例，所述屏下监测显示装置包括位于所述摄像区域外围的正常显示区域；所述液晶面板包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；其中，所述彩膜基板包括基底、位于所述基底下方的彩膜层和位于所述彩膜层上的公共电极层；所述公共电极层仅设置在所正常显示区域内。
根据本发明一优选实施例，所述彩膜层对应所述正常显示区域内阵列设置有红色色阻块、蓝色色阻块和红色色阻块，所述彩膜层对应所述摄像区域内叠层设置有红色色阻层和蓝色色阻层，所述蓝色色阻层下方设置有所述红外线透过层。
根据本发明一优选实施例，所述液晶层对应所述正常显示区域设置有隔垫物，所述液晶层对应所述摄像区域未设置有隔垫物；在所述屏下监测显示装置处于正常显示模式时，所述液晶层对应所述正常显示区域的液晶处于正常透光状态，允许具体特定颜色的光线透过；在所述屏下监测显示装置开启摄像模式时，所述液晶层对应所述摄像区域的液晶处于透光状态。
根据本发明一优选实施例，所述阵列基板包括基板、设于所述基板上方的TFT器件层、以及所述TFT器件层上方的像素电极，所述像素电极与TFT器件的漏极电性连接。
根据本发明一优选实施例，所述红外线透过层设置在所述阵列基板对应所述摄像区域一侧表面；或者，所述红外线透过层设置在所述阵列基板对应所述摄像区域的内部膜层上。
根据本发明一优选实施例，在所述背光孔内，所述DMS模块靠近液晶面板一侧还设置聚光结构，所述聚光结构为叠层的凸透镜。
根据本发明一优选实施例，所述红外传感器的采光波长为650nm至1000nm。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种屏下监测显示装置，该屏下监测显示装置包括液晶面板、位于液晶面板背部的背光模组；显示面板包括至少一用于接受外界光的摄像区域，背光模组对应摄像区域设置有背光孔；背光孔内设置有监测系统，监测系统包括具有红外传感器的DMS模块，在DMS模块采光的途径上设置有红外线透过层；其中，液晶面板背离背光模组一侧还设置有保护盖板，由于本发明的红外线透过层的颜色与保护盖板的表面颜色一致，来适当提高摄像区域的反射率，实现摄像区域和正常显示区反射率一致，获得关机时更好的一体黑效果。
附图说明
为了更清楚地说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简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为现有屏下液晶显示装置的膜层分解示意图。
图2为现有屏下液晶显示装置的膜层结构示意图。
图3为本发明实施例提供一种屏下监测显示装置的第一结构示意图。
图4为本发明实施例提供一种屏下监测显示装置的第二结构示意图。
图5为本发明实施例提供一种屏下监测显示装置的第三结构示意图。
图6为本发明实施例提供一种屏下监测显示装置的第四结构示意图。
图7为本发明实施例提供一种屏下监测显示装置中的阵列基板结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。
本发明针对现有屏下液晶显示装置所使用的DMS模块具有红外线传感模块，该红外线传感模块采集650nm～940nm波段的光信号，RGB光阻在IR波段透过率较高，能够透过玻璃盖板表面的遮光层成像，由于现有摄像区域为通孔，液晶面板的彩膜侧对应摄像区域一般设计不使用BM/RGB/PS光阻，这样摄像区域与正常显示区色差较大，DMS模块无法隐藏在显示面板之下，存在在显示装置关机时一体黑效果不好的技术问题，本实施可以解决上述技术缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种屏下监测显示装置，该屏下监测显示装置包括液晶面板、位于液晶面板背部的背光模组；显示面板包括至少一用于接受外界光的摄像区域，背光模组对应摄像区域设置有背光孔；背光孔内设置有监测系统，监测系统包括具有红外传感器的DMS模块，在DMS模块采光的途径上设置有红外线透过层；其中，液晶面板背离背光模组一侧还设置有保护盖板，由于本发明的红外线透过层的颜色与保护盖板的表面颜色一致，来适当提高摄像区域的反射率，实现摄像区域和正常显示区反射率一致，获得关机时更好的一体黑效果。
图3至图6为本发明实施例提供一种屏下监测显示装置的多种结构，特别注明一下，不同的附图中的红外线透过层的位置不同，对应的标号也不同，但是其功能相同，均用于适当提高摄像区域的反射率，实现摄像区域和正常显示区反射率一致，获得关机时更好的一体黑效果。
如图3所示，本发明实施例提供一种屏下监测显示装置100的第一结构示意图。该屏下监测显示装置100包括液晶面板110、位于液晶面板110背部的背光模组120；液晶面板101包括至少一用于接受外界光的摄像区域104，背光模组120对应摄像区域104设置有背光孔130；其中，背光孔130内设置有DMS模块131；DMS模块131包括红外传感器，在DMS模块131采光的途径上设置有红外线透过层1111，红外线透过层1011的材料为黑色矩阵或油墨材料。在其他实施例中的红外线透过层1011还可以设置在其他的膜层里。
在背光孔130内，DMS模块131靠近液晶面板一侧还设置聚光结构132，聚光结构132为叠层的凸透镜。液晶面板110包括阵列基板111、彩膜基板113和位于阵列基板111和彩膜基板113之间的液晶层112，液晶层112包括框胶和位于框胶内的液晶1121。本实施例中的红外线透过层1111位于阵列基板111远离背光模组120一侧，彩膜基板113远离阵列基板111的一侧设置有保护盖板140，保护盖板140包括柔性玻璃以及位于柔性玻璃表面的遮光层；遮光层的材料优选为黑色矩阵或油墨材料。
如图4所示，本发明实施例提供一种屏下监测显示装置100的第二结构示意图。该屏下监测显示装置100包括正常显示区域202和摄像区域201，屏下监测显示装置100包括液晶面板和位于液晶面板一侧的保护盖板140，液晶面板包括阵列基板111、液晶层112和彩膜基板，彩膜基板包括基底1131、位于基底1131下方的彩膜层和位于彩膜层上的公共电极层1136。公共电极层1136仅设置在正常显示区域202内，彩膜层对应正常显示区域202内阵列设置有红色色阻块1132、蓝色色阻块1133和红色色阻块1134，红色色阻块1132、蓝色色阻块1133和红色色阻块1134中两两色阻块之间还设置有黑色矩阵1135，彩膜层对应摄像区域201内叠层设置有红色色阻层1137和蓝色色阻层1138，蓝色色阻层1138下方设置有红外线透过层1139，且液晶层112对应正常显示区域202设置有隔垫物1122，液晶层112对应摄像区域201未设置有隔垫物1122。本实施例的所述阵列基板111包括基板、设于所述基板上方的TFT器件层、以及所述TFT器件层上方的像素电极，所述像素电极与TFT器件的漏极电性连接。
在屏下监测显示装置100处于正常显示模式时，液晶层112对应正常显示区域202的液晶1121处于正常透光状态，允许具体特定颜色的光线透过。在屏下监测显示装置100开启摄像模式时，液晶层112对应摄像区域201的液晶处于透光状态。
图4结合图3，在屏下监测显示装置100开启摄像模式时，液晶层112对应摄像区域201的液晶1121处于透光状态；在背光孔130内，DMS模块131包括红外传感器，红外传感器的采光波长为650nm至1000nm。DMS模块131靠近液晶面板一侧还设置聚光结构132，聚光结构132为叠层的凸透镜。
如图5所示，本发明实施例提供一种屏下监测显示装置100的第三结构示意图。图5结合图3，红外线透过层设置在阵列基板113对应摄像区域201一侧表面，例如阵列基板111远离彩膜基板的一侧设置有切口，切口设置有红外线透过层1112，红外线透过层1112与DMS模块131对位设置。图5中的其他结构跟图4中的结构类似，此处不再赘述。在其他实施例中的所述红外线透过层设置在所述阵列基板对应所述摄像区域的内部膜层上。
如图6所示，本发明实施例提供一种屏下监测显示装置100的第四结构示意图。图6结合图3，彩膜基板113远离阵列基板111的一侧设置有保护盖板140，保护盖板140包括柔性玻璃以及位于柔性玻璃表面的遮光层；保护盖板140远离远离彩膜基板的一侧有红外线透过层141，红外线透过层141与DMS模块131对位设置。图6中的其他结构跟图4中的结构类似，此处不再赘述。在其他实施例中的红外线透过层和保护盖板140表面的遮光层的材料均为黑色矩阵或油墨材料，红外线透过层和该遮光层优选同层设置，且一体成型。
如图7所示，本发明实施例提供一种屏下监测显示装置100的阵列基板的结构示意图。本实施例中的彩膜基板中不设置公共电极层，公共电极层和像素电极层均设置在阵列基板111，即阵列基板111为IPS型阵列基板，阵列基板111对应摄像区域201未设置薄膜晶体管，例如阵列基板111包括自下而上层叠设置的基板1113、栅极1114、栅极绝缘层1115、有源层1116、源极1117、漏极1118、像素电极203、钝化层1119、公共电极/204、保护层205。其中，基板1113通常为玻璃基板，也可为其他材质的基板，在此不做限制，栅极层1114形成于基板1113上，栅极层1114经物理气相沉积方法形成于基板1113上，再经由一次光刻制程形成栅极图案。栅极层1114的材料可以是金属材料，例如是铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)等。栅极绝缘层1115形成于栅极层1114上，且覆盖栅极层1114和基板1113。栅极绝缘层1115是通过化学气相沉积法形成于栅极层1114上，然后在400℃干燥空气氛围下退火处理得到。栅极绝缘层1115的材料一般为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)的夹层结构。
有源层1116形成于栅极绝缘层1115上，与栅极层1114绝缘设置。有源层1116通过透过磁控溅镀法、金属有机化学气相沉积法或脉冲雷射蒸镀法沉积在栅极绝缘层1115上。有源层1116沉积完成后，再进行退火处理，可以在400℃干燥空气氛围下退火处理约0.5小时。退火处理完成后，采用草酸作为刻蚀液的湿法蚀刻工艺或干法刻蚀工艺对有源层1116进行刻蚀，经过蚀刻制程后，整层的金属氧化物薄膜将图案化形成岛状的金属氧化物半导体层。有源层1116两侧分别设置有源极1117和漏极1118，源极1117和漏极1118分别与有源层1116相应的位置电性连接。漏极1118所在层与像素电极203为同层，且像素电极203与漏极1118的相邻一端电性接触。钝化层1119形成于源极1117和漏极1118上，钝化层1119的材质可以为氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、或者二者的夹层结构等，像素电极203上方形成多个间隔分布的公共电极204，且公共电极204位于钝化层1119的表面，公共电极204与栅极层1114电性接触，公共电极204表面设置有保护层205，且保护层205覆盖钝化层1119。
本发明实施例提供一种屏下监测显示装置，该屏下监测显示装置包括液晶面板、位于液晶面板背部的背光模组；显示面板包括至少一用于接受外界光的摄像区域，背光模组对应摄像区域设置有背光孔；背光孔内设置有监测系统，监测系统包括具有红外传感器的DMS模块，在DMS模块采光的途径上设置有红外线透过层；其中，液晶面板背离背光模组一侧还设置有保护盖板，由于本发明的红外线透过层的颜色与保护盖板的表面颜色一致，来适当提高摄像区域的反射率，实现摄像区域和正常显示区反射率一致，获得关机时更好的一体黑效果。
综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种屏下监测显示装置，其特征在于，包括液晶面板、位于所述液晶面板背部的背光模组；所述显示面板包括至少一用于接受外界光的摄像区域，所述背光模组对应所述摄像区域设置有背光孔；所述背光孔内设置有监测系统，所述监测系统包括具有红外传感器的DMS模块，在所述DMS模块采光的途径上设置有红外线透过层；
其中，所述液晶面板背离所述背光模组一侧还设置有保护盖板，所述红外线透过层的颜色与所述保护盖板的表面颜色一致。
2.根据权利要求1所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述保护盖板包括柔性玻璃以及位于所述柔性玻璃表面的遮光层；所述红外线透过层和所述遮光层的材料均为黑色矩阵或油墨材料。
3.根据权利要求2所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述红外线透过层和所述遮光层同层设置，且一体成型；或者，所述红外线透过层位于所述遮光层表面。
4.根据权利要求1所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述屏下监测显示装置包括位于所述摄像区域外围的正常显示区域；所述液晶面板包括阵列基板、彩膜基板和位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；
其中，所述彩膜基板包括基底、位于所述基底下方的彩膜层和位于所述彩膜层上的公共电极层；所述公共电极层仅设置在所正常显示区域内。
5.根据权利要求4所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述彩膜层对应所述正常显示区域内阵列设置有红色色阻块、蓝色色阻块和红色色阻块，所述彩膜层对应所述摄像区域内叠层设置有红色色阻层和蓝色色阻层，所述蓝色色阻层下方设置有所述红外线透过层。
6.根据权利要求4所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述液晶层对应所述正常显示区域设置有隔垫物，所述液晶层对应所述摄像区域未设置有隔垫物；
在所述屏下监测显示装置处于正常显示模式时，所述液晶层对应所述正常显示区域的液晶处于正常透光状态，允许具体特定颜色的光线透过；在所述屏下监测显示装置开启摄像模式时，所述液晶层对应所述摄像区域的液晶处于透光状态。
7.根据权利要求4所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述阵列基板包括基板、设于所述基板上方的TFT器件层、以及所述TFT器件层上方的像素电极，所述像素电极与TFT器件的漏极电性连接。
8.根据权利要求7所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述红外线透过层设置在所述阵列基板对应所述摄像区域一侧表面；或者，所述红外线透过层设置在所述阵列基板对应所述摄像区域的内部膜层上。
9.根据权利要求1所述的屏下监测显示装置，其特征在于，在所述背光孔内，所述DMS模块靠近液晶面板一侧还设置聚光结构，所述聚光结构为叠层的凸透镜。
10.根据权利要求1所述的屏下监测显示装置，其特征在于，所述红外传感器的采光波长为650nm至1000nm。
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