CN108957816B - 显示屏组件、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示屏组件、显示装置及其驱动方法。显示屏组件包括显示屏、光感元件和光感驱动组件；显示屏包括第一基板、第二基板以及液晶层，其中：第一基板和第二基板相对设置，液晶层设置在第一基板和第二基板之间，液晶层包括多个液晶分子；显示屏在第一基板远离第二基板的一侧向用户提供显示画面，光感元件设置在液晶层远离第一基板的一侧；光感驱动组件设置在第一基板和/或第二基板上，其在显示屏处于息屏状态时驱动液晶分子旋转，使得光感元件的光可在液晶层中传输。由此可实现光感元件在液晶显示装置中的屏下设置。

Description

显示屏组件、显示装置及其驱动方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示屏组件、显示装置及其驱动方法。
背景技术
现有光感元件，在OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)产品上已经实现了向屏幕底下的转移。
而对于液晶显示装置而言，因为LTPS(Low Temperature Poly-silicon，低温多晶硅技术)具有超薄、重量轻、低耗电，可以提供更艳丽的色彩和更清晰的影像的特点而被广泛利用。但是LTPS通常采用FFS驱动原理，即显示屏处于息屏时，液晶光阀处于常暗模式，以至于不能实现光感元件的光在显示屏中传输，从而局限了光感元件在液晶显示装置中的屏下应用。
发明内容
本申请提供一种显示屏组件，显示屏组件包括显示屏、光感元件和光感驱动组件；
所述显示屏包括第一基板、第二基板以及液晶层，其中：所述显示屏包括显示区和非显示区，所述液晶层对应所述显示区设置，所述光感元件至少部分对应所述显示区；
所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述液晶层设置在所述第一基板和第二基板之间，所述液晶层包括多个液晶分子；
所述显示屏在所述第一基板远离所述第二基板的一侧向用户提供显示画面，所述光感元件设置在所述液晶层远离所述第一基板的一侧；
所述光感驱动组件设置在所述第一基板和/或所述第二基板上，其在所述显示屏处于息屏时驱动所述液晶分子旋转，使得所述光感元件接收的光可在所述液晶层中传输。
本申请还提供一种显示装置，显示装置包括显示屏组件和背光模组，所述显示屏组件包括前文所述的显示屏组件，所述背光模组向所述显示屏组件的显示屏提供背光。
本申请还提供一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括显示屏组件和背光模组，所述显示屏组件包括显示屏、光感元件和光感驱动组件，所述显示屏包括第一基板、第二基板以及液晶层，其中，所述显示屏包括显示区和非显示区，所述液晶层对应所述显示区设置，所述光感元件至少部分对应所述显示区；所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述液晶层设置在所述第一基板和第二基板之间，所述液晶层包括多个液晶分子；
所述显示屏在所述第一基板远离所述第二基板的一侧向用户提供显示画面，所述光感元件设置在所述液晶层远离所述第一基板的一侧；
所述驱动方法包括：
所述背光模组停止向所述显示屏提供背光，并且所述第一基板和所述第二基板停止驱动所述液晶层中的液晶分子旋转，所述显示屏处于息屏状态；所述光感驱动组件驱动所述液晶层中的所述液晶分子旋转，使得所述光感元件接收的光可在所述液晶层中传输。
本申请通过在第一基板和/或第二基板上设置光感驱动组件，在显示屏处于息屏时驱动液晶分子旋转，使得光感元件接收的光可在液晶层中传输，由此可实现光感元件在液晶显示装置中的屏下设置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种显示屏组件的整体结构示意图；
图2是图1所示的显示屏组件的拆分结构示意图；
图3是图2所示的A1A2虚线的剖面结构示意图；
图4是图2所示的B1B2虚线的剖面结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种TFT基板的俯视结构示意图；
图6是本申请的光感驱动组件设置在TFT基板的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种显示装置700的结构示意图图；
图8是本申请实施例提供的一种显示装置的驱动方法的流程示意图；
图9是图8所示的驱动方法的驱动信号的波形图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，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。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1和图2，图1是本申请实施例提供的一种显示屏组件的整体结构示意图，图2是图1所示的显示屏组件的拆分结构示意图。如图1所示，显示屏组件10包括显示屏100、光感元件200和光感驱动组件300。
显示屏100包括显示区A11和非显示区A12。
在其他实施例中，显示屏100还可仅包括显示区A11，即为全面屏。
显示屏100包括第一基板103、第二基板104以及液晶层105。
第一基板103和第二基板104相对设置。液晶层105设置在第一基板103和第二基板104之间。液晶层105包括多个液晶分子1051。液晶层105对应显示屏100的显示区A11设置。液晶分子1051具有各向异性，其可在第一基本103和第二基板104形成的电场中旋转，使得入射的光通过后向用户显示显示画面。如图1所示，光线从第二基板104入射，经过液晶层105后在第一基板103远离第二基板104的一侧出射，以向用户提供显示画面。
第一基板103可为CF基板，请参阅图2-图4，图2是CF基板的俯视结构示意图，图3和图4分别对应图2所示的A1A2虚线以及B1B2虚线的剖面结构示意图。CF基板103包括CF基底1011、滤光层1012以及黑色矩阵层1013。
其中，CF基底1011可采用玻璃、塑胶等材质。
滤光层1012以及黑色矩阵层1013设置在基底1011上。
滤光层1012包括对蓝光和绿光进行过滤的第一滤光单元1014、对蓝光和红光进行过滤的第二滤光单元1015以及对绿光和红光进行过滤的第三滤光单元1016。也就是说，第一滤光单元1014出射的是红光，第二滤光单元1015出射的是绿光，第三滤光单元1016出射的是蓝光。第一滤光单元1014、第二滤光单元1015以及第三滤光单元1016依顺设置。
黑色矩阵层1013设置在相邻的两个滤光层1012之间。
进一步的，CF基本还包括绝缘层1017，其设置在滤光层1012和黑色矩阵层1013远离CF基底1011的一侧。
第二基板104可为TFT基板。请参阅图5，图5是TFT基板的俯视结构示意图，TFT基板104可包括TFT基底1020、设置在TFT基底1020上的多条扫描线S、数据线D、开关管1021以及像素电极1022。
扫描线S和数据线D围设成多个像素单元1023。开关管1021和像素电极1022设置在像素单元1023中。开关管1021的控制端与扫描线S电连接，输入端与数据线D电连接，输出端与像素电极1022电连接。
在扫描线S向开关管1021的控制端提供开启的扫描线信号时，开关管1021打开，数据线D向开关管1021的输入端提供数据信号以输出到像素电极1022中。像素电极1022接收数据信号后与CF基板103上的公共电极配合形成可旋转液晶层105的液晶分子1051的电场。由此，在TFT基板104一侧入射的光线可通过液晶层105后从CF基板103一侧出射进行显示。此状态可为显示屏100的亮屏状态，即显示状态。
在扫描线S向开关管1021的控制端提供关闭的扫描线信号时，开关管1021关闭，数据线D停止向开关管1021的输入端提供数据信号，像素电极1022未接收到数据信号。从而CF基板103和TFT基板104之间没有可旋转液晶层105的液晶分子1051的电场。液晶分子1051处于原始状态，即关闭状态，阻挡光线的传输，实现显示屏100的熄屏。此状态可为显示屏100的息屏状态，即非显示状态。
光感元件200可包括红外光传感器和环境光传感器等。其中，红外光传感器可通过发射和接收红外光来达到感应的目的，例如红外光距离传感器可通过发射和接收红外光线来达到感应距离的目的。环境光传感器可通过接受环境光来感应环境光的强度的目的。
光感元件200设置在液晶层105远离第一基板103的一侧，如图2所示，其具体可设置在第二基板104远离液晶层105的一侧，并设置在显示区A11中，即光感元件200被显示屏100遮挡，隐藏。由此可节省了在显示屏100的非显示区A12上的设置位置，便于达到窄边框或全面屏的效果。
在其他实施例中，光感元件200还可设置在第二基板104与液晶层105之间的位置。光感元件200还可部分设置在显示区A11中。
由于光感元件200设置在液晶层105远离第一基板103的一侧，因此光感元件200的光需要经过液晶层105。其会受到液晶层105中的液晶分子1051的旋转状态的影响。其中，光感元件200的光包括光感元件200发射的光和光感元件200接收的光或者仅包括光感元件200接受的光。具体与光感元件200的类型有关。
根据前文所述，在显示屏100为息屏时，液晶分子1051没有旋转，处于原始状态，此时将对光线的传输起到阻挡的作用，由此将对光感元件200的应用产生很大的影响。基于此，本申请提供了一种光感驱动组件300，用于在显示屏100处于息屏时驱动液晶分子1051旋转，使得光感元件200的光可在液晶层105中传输。
具体而言，请再参阅图2和图4。光感驱动组件300设置在CF基板上。并且位于显示区对应光感元件200的光感区域1018。
光感驱动组件300包括多个间隔设置的驱动电极301和多条间隔设置的驱动信号线302。驱动电极301和驱动信号线302的数量相同且一一对应，驱动信号线302在显示屏100处于息屏时提供驱动信号到驱动电极301。
其中，相邻的两个驱动电极301所接收到的驱动信号的电位相反，使得相邻的两个驱动电极301的极性相反。从而在相邻的两个驱动电极301之间形成电场，以驱动液晶层105中的液晶分子1051旋转。相邻的两个驱动电极301之间形成的电场的方向与前文所述的第一基板103和第二基板104之间形成的电场方向互相垂直。
相邻的两个传输时刻的驱动信号的电位相反，使得相邻的两个传输时刻的驱动电极301的极性相反。具体可传输交流形式的驱动信号，驱动信号的电位可改变。从而可防止液晶层105中的液晶分子1051被极化。
如图4所示，在CF基板上，驱动电极301设置在黑色矩阵层1013上。驱动信号线302设置在驱动电极301上，更具体的，驱动电极301设置在黑色矩阵层1013和绝缘层1017之间，驱动信号线302设置在绝缘层1017上，并通过绝缘层1017的导通孔1019与驱动电极301电连接。
驱动信号线302的材质可与扫描线S、数据线D的材质相同。同理，驱动电极301采用的材质可与像素电极的相同，可采用ITO(IndiumTinOxide，掺锡氧化铟)薄膜。
因此，本实施例可在显示屏200处于息屏时通过光感驱动组件300驱动液晶分子1051旋转，使得光感元件200的光可在液晶层105传输，由此可实现光感元件200在液晶显示装置中的屏下设置。
例如，若光感元件200为红外光距离传感器，在显示屏200处于息屏时，光感驱动组件300的驱动信号线301提供驱动信号到驱动电极301，使得相邻的两个驱动电极301形成电场，以驱动液晶层105的液晶分子1051旋转。红外光距离传感器发射的光可在液晶层105传输后发射到显示屏100的外部，并且经过显示屏100外部反射的光可在液晶层105传输后被红外光距离传感器接收，从而可通过光的发射和接收的时间来计算外部事物，例如用户与显示屏之间的距离。
同理，若光感元件200为环境光传感器，则在显示屏200处于息屏时，光感驱动组件300的驱动信号线301提供驱动信号到驱动电极301，使得相邻的两个驱动电极301形成电场，以驱动液晶层105的液晶分子1051旋转。显示屏100外部的光可在液晶层105传输后被环境光传感器接收。
请参阅图6，图6是本申请的光感驱动组件设置在TFT基板的结构示意图。如图6所示，TFT基板包括基底1020、开关管1021和像素电极1022。开关管1021和像素电极1022设置在基底1011上，开关管1021的控制端1024与扫描线电连接，输入端1025与数据线电连接，输出端1026与像素电极1022电连接。开关管1021可为MOS开关管，控制端1024可为MOS开关管的基极，输入端1025可为MOS开关管的集电极，输出端1026可为MOS开关管的发射极。
与前文实施例不同的是：光感驱动组件300设置在TFT基底1020远离开关管1021和像素电极1022的一侧。驱动电极301设置在TFT基底1020上，驱动信号线302设置在驱动电极301上，并于驱动电极301电连接。如图6所示，驱动信号线302和驱动电极301为直接接触的结构。在其他实施例中，驱动电极301和驱动信号线302也可如前文所述的结构，即其中间设置绝缘层并通过绝缘层上的导通孔进行电连接。
为了防止光感驱动组件300阻挡光线的传输，本实施例设置光感驱动组件300的驱动电极301在TFT基底1020上的投影与开关管1021的位置重叠。驱动信号线302在TFT基底1020上的投影可与数据线或扫描线的位置重叠。
以上实施例介绍的光感驱动组件300设置在CF基板或TFT基板，应理解，在其他实施例中，光感驱动组件300还可以设置在CF基板和TFT基板，其结构可与前文的类似，在此不再赘述。
请参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种显示装置700的结构示意图图。显示装置700包括显示屏组件701以及背光模组702，背光模组702向显示屏组件701的显示屏提供背光，显示屏组件701包括前文所述的显示屏组件。
本申请还提供了一种显示装置的驱动方法。显示装置为前文所述的显示装置700。具体驱动方法请参阅图8-9，图8为显示装置的驱动方法的流程示意图，图9对应图8所示的驱动方法的驱动信号的波形图。
如图8所示，本实施例的驱动方法包括以下步骤：
步骤801:背光模组停止向显示屏提供背光，并且第一基板和第二基板停止驱动液晶层中的液晶分子旋转，显示屏处于息屏状态。
在步骤801前，背光模组还可向显示屏提供背光，并且第一基板103和第二基板104驱动液晶层105中的液晶分子1051旋转，显示屏100处于亮屏状态。
具体而言，扫描线S向开关管1021的控制端提供开启的扫描线信号，开关管1021打开，数据线D向开关管1021的输入端提供数据信号以输出到像素电极1022中。像素电极1022接收数据信号后与CF基板上的公共电极配合形成可旋转液晶层105的液晶分子1051的电场。由此，背光模组提供的背光可通过液晶层105后从出射以进行显示。此状态可为显示屏100的亮屏状态，即显示状态。
步骤801中，扫描线S向开关管1021的控制端提供关闭的扫描线信号，开关管1021关闭，数据线D停止向开关管1021的输入端提供数据信号，像素电极1022未接收到数据信号。从而CF基板和TFT基板之间没有可旋转液晶层105的液晶分子1051的电场。液晶分子1051处于原始状态，即关闭状态，阻挡光线的传输，实现显示屏100的熄屏。此状态可为显示屏100的非显示状态。
步骤802:光感驱动组件驱动液晶层中的液晶分子旋转，使得光感元件的光可在液晶层中传输。
步骤802中，光感驱动组件300中的驱动信号线302向驱动电极301提供驱动信号以驱动液晶层105中的液晶分子1051旋转。如图9所示，相邻的两个驱动电极301所接收到的驱动信号的电位相反，使得相邻的两个驱动电极301的极性相反。从而在相邻的两个驱动电极301之间形成电场，以驱动液晶层105中的液晶分子1051旋转。相邻的两个驱动电极301之间形成的电场的方向与前文所述的第一基板103和第二基板104之间形成的电场方向互相垂直。
相邻的两个传输时刻的驱动信号的电位相反，使得相邻的两个传输时刻的驱动电极301的极性相反。具体可传输交流形式的驱动信号，驱动信号的电位可改变。从而可防止液晶层105中的液晶分子1051被极化。
光感元件的光在液晶层中传输的原理如前文所述，在此不再赘述。
因此，本申请在显示屏处于息屏时驱动液晶分子旋转，使得光感元件的光可在液晶层中传输，由此可实现光感元件在液晶显示装置中的屏下设置。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种显示屏组件，其特征在于，所述显示屏组件包括显示屏、光感元件和光感驱动组件；
所述显示屏包括第一基板、第二基板以及液晶层，其中：所述显示屏包括显示区和非显示区，所述液晶层对应所述显示区设置，所述光感元件至少部分对应所述显示区；
所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述液晶层设置在所述第一基板和第二基板之间，所述液晶层包括多个液晶分子；
所述显示屏在所述第一基板远离所述第二基板的一侧向用户提供显示画面，所述光感元件设置在所述液晶层远离所述第一基板的一侧；
所述光感驱动组件设置在所述第一基板和/或所述第二基板上，其在所述显示屏处于息屏状态时驱动所述液晶分子旋转，使得所述光感元件接收的光可在所述液晶层中传输。
2.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述光感驱动组件包括多个间隔设置的驱动电极和多条间隔设置的驱动信号线，所述驱动电极和所述驱动信号线的数量相同且一一对应，所述驱动信号线在所述显示屏处于息屏状态时提供驱动信号到所述驱动电极。
3.根据权利要求2所述的显示屏组件，其特征在于，相邻的驱动电极所接收到的驱动信号的电位相反，使得相邻的所述驱动电极的极性相反。
4.根据权利要求2或3所述的显示屏组件，其特征在于，相邻的两个传输时刻的驱动信号的电位相反，使得相邻的两个传输时刻的驱动电极的极性相反。
5.根据权利要求2所述的显示屏组件，其特征在于，所述第一基板为CF基板，所述第二基板为TFT基板。
6.根据权利要求5所述的显示屏组件，其特征在于，所述CF基板包括：
CF基底；
滤光层以及黑色矩阵层，设置在所述CF基底上；
所述光感驱动组件的所述驱动电极设置在所述黑色矩阵层上并对应所述光感元件，所述驱动信号线设置在所述驱动电极上并与所述驱动电极电连接。
7.根据权利要求5所述的显示屏组件，其特征在于，所述TFT基板包括：
TFT基底；
电连接的开关管和像素电极，设置在所述TFT基底上；
所述光感驱动组件设置在所述TFT基底远离所述开关管以及像素电极的一侧，所述光感驱动组件的所述驱动电极对应所述光感元件。
8.根据权利要求7所述的显示屏组件，其特征在于，所述驱动电极在所述TFT基底上的投影与开关管的位置重叠。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示屏组件和背光模组，所述显示屏组件包括权利要求1-8任一项所述的显示屏组件，所述背光模组向所述显示屏组件的显示屏提供背光。
10.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置包括显示屏组件和背光模组，所述显示屏组件包括显示屏、光感元件和光感驱动组件，所述显示屏包括第一基板、第二基板以及液晶层，其中，所述显示屏包括显示区和非显示区，所述液晶层对应所述显示区设置，所述光感元件至少部分对应所述显示区；所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述液晶层设置在所述第一基板和第二基板之间，所述液晶层包括多个液晶分子；
所述显示屏在所述第一基板远离所述第二基板的一侧向用户提供显示画面，所述光感元件设置在所述液晶层远离所述第一基板的一侧；
所述驱动方法包括：
所述背光模组停止向所述显示屏提供背光，并且所述第一基板和所述第二基板停止驱动所述液晶层中的液晶分子旋转，所述显示屏处于息屏状态；
所述光感驱动组件驱动所述液晶层中的所述液晶分子旋转，使得所述光感元件接收的光可在所述液晶层中传输。
11.根据权利要求10所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法还包括：
所述背光模组向所述显示屏提供背光，并且所述第一基板和所述第二基板驱动所述液晶层中的液晶分子旋转，所述显示屏处于亮屏状态。
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