CN110071160A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示面板及显示装置。其中显示面板包括第一显示区、围绕第一显示区的透光区和围绕透光区的第二显示区，透光区位于第一显示区和第二显示区之间；第一显示区包括阵列排布的多个第一像素单元，第二显示区包括阵列排布的多个第二像素单元，透光区无像素单元，且透光区用于传感器预留区。本发明实施例可以在保证屏下传感器光线充足的前提下，有效提高显示面板的屏占比。

Description

一种显示面板及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

随着手机等包括显示面板和摄像头的消费电子产品的发展，全面屏几乎占据了消费品市场中很大的比例，并且成为开发方向的一个热门话题。以智能手机为例，随着科技的发展，智能手机使用越来越广泛，功能也越来越多，已经成为人们日常生活的必备的电子设备。目前，智能手机的屏占比较低，使得用户体验欠佳。

虽然全面屏产品有诸多好处，但是随着屏幕尺寸的加大，也为手机设计带来了众多问题。其中最大矛盾在于屏占比的增加会减少手机的上下黑边区域，因此设置在手机上端的传感器(诸如前置摄像头)便没有了设置空间。为了实现全面屏设计，一种研究方向是将各种传感器设置在屏下，但对于摄像头，对光线要求较高，如何进一步增大显示区且不影响屏下摄像头的视野，提高屏占比，实现真正全面屏成为技术难题。

发明内容

本发明实施例提供一种显示面板及显示装置，可以在保证屏下传感器光线充足的前提下，有效提高显示面板的屏占比。

第一方面，本发明实施例提供一种显示面板，包括第一显示区、围绕所述第一显示区的透光区和围绕所述透光区的第二显示区，所述透光区位于所述第一显示区和所述第二显示区之间；

所述第一显示区包括阵列排布的多个第一像素单元，所述第二显示区包括阵列排布的多个第二像素单元，所述透光区无像素单元，且所述透光区用于传感器预留区。

第二方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述任意一种显示面板，还包括：

传感器模块，设置于所述显示面板的透光区，且位于所述显示面板的背光侧，所述传感器模块的感光面朝向所述显示面板。

本发明实施例提供的显示面板，包括第一显示区、围绕第一显示区的透光区和围绕透光区的第二显示区，透光区位于第一显示区和第二显示区之间；第一显示区包括阵列排布的多个第一像素单元，第二显示区包括阵列排布的多个第二像素单元，透光区无像素单元，且透光区用于传感器预留区。通过在第一显示区和第二显示区之间设置围绕第一显示区的透光区，其中透光区不设置像素单元，可以透射外界光线进入设置于显示面板背光侧的传感器(例如摄像头)，实现在保证屏下传感器光线充足的前提下，有效提高显示面板的屏占比。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；

图3为图1中沿剖线EE′的一种剖面结构示意图；

图4为图1中沿剖线EE′的另一种剖面结构示意图；

图5为图1中沿剖线EE′的又一种剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的局部结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种显示面板的局部结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种显示面板的第一显示区的局部结构示意图；

图9为图8中沿剖线FF′的一种剖面结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

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本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

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。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供一种显示面板，包括第一显示区、围绕第一显示区的透光区和围绕透光区的第二显示区，透光区位于第一显示区和第二显示区之间；第一显示区包括阵列排布的多个第一像素单元，第二显示区包括阵列排布的多个第二像素单元，透光区无像素单元，且透光区用于传感器预留区。

可以理解的是，本发明实施例提供的显示面板适用于需要在屏下设置传感器的显示装置，其中传感器可以为摄像头。由于摄像头对光线要求较高，现有技术一般通过在显示区边缘或内部设置一个挖空区域，挖空区域无法显示，很难实现真正全面屏设计。以传感器为摄像头为例，由于摄像头接收光线的孔径一般设置为圆形，为了保证摄像头的视野，通过在显示面板第一显示区和第二显示区之间设置环绕第一显示区的透光区，透光区不设置像素单元，可以保证外界光线透过显示面板然后被摄像头采集，保证摄像头的视野，通过合理设置第一显示区的像素排布实现显示，提高屏幕的屏占比。

本发明实施例的技术方案，通过在第一显示区和第二显示区之间设置围绕第一显示区的透光区，其中透光区不设置像素单元，可以透射外界光线进入设置于显示面板背光侧的传感器(例如摄像头)，实现在保证屏下传感器光线充足的前提下，有效提高显示面板的屏占比。

示例性的，图1所示为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。参考图1，本发明实施例提供的显示面板包括第一显示区10、围绕第一显示区10的透光区20和围绕透光区20的第二显示区30，透光区20位于第一显示区10和第二显示区30之间；第一显示区10包括阵列排布的多个第一像素单元(图1中未示出)，第二显示区30包括阵列排布的多个第二像素单元(图1中未示出)，透光区20无像素单元，且透光区20用于传感器预留区。

可以理解的是，本实施例以传感器为摄像头为例进行说明，图1中虚线圆表示摄像头所占的区域，由于透光区20没有设置像素单元，外界光线可以直接透过显示面板进入摄像头内部，进一步的，可以合理设置第一显示区的像素排布，设为半透光区域，当摄像头用于采集图像时，关闭第一显示区的显示功能，从而使摄像头采集到更多的光线，提高成像质量。

可选的，第一显示区和透光区位于显示面板的内部或位于显示面板的边缘。

继续参考图1，第一显示区10和透光区20可以设置于显示面板的内部，需要说明的是，图1中所示的第一显示区10和透光区20设置于显示面板的左上角仅是示意性的，具体实施时可以根据实际需求设置，例如上侧中间位置、右上角等。示例性的，图2所示为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。参考图2，第一显示区10和透光区20还可以设置于显示面板的边缘，这样设置使第二显示区30半环绕透光区20和第一显示区10，第一显示区10可以用于显示电池电量、网络信号等提示信息。

图3所示为图1中沿剖线EE′的一种剖面结构示意图。参考图3，可选的，本实施例提供的显示面板还包括位于显示面板出光侧的第一基板100；第一基板100背离显示面板出光侧在第二显示区30临接透光区20的边缘位置设为A；平行于显示面板的光线a从第一基板100出光侧的第二显示区30临接透光区20的边缘处射入第一基板100后到达第一基板100背离显示面板出光侧的位置设为B；沿第二显示区30指向第一显示区10的方向H，透光区20的延伸长度为A到B之间的距离。

可以理解的是，参考图1和图3，第一基板100上表面为显示面板的出光面，透光区20对应第一基板100下表面(即与上表面相对的另一面)的靠近第二显示区30的边缘为A，即透光区在第一基板100下表面的外边缘位置为A，外界光线a以90°入射角入射，在第一基板100上表面发生折射，折射光线b与第一基板100下表面相交的位置为B，图3中线段AB的长度即为透光区20的延伸长度。通过设置90°入射的光线折射后到达透光区20的边缘，即透光区20接收到的大部分光线都可以透过透光区20到达显示面板下方的摄像头，从而保证摄像头的视野，提高拍摄质量。

可选的，继续参考图3，A到B之间的距离x₁满足：

x₁≤d₁tanθ₁ (1)；

其中，n₁表示第一基板100出光侧的介质的折射率，n₂表示第一基板100的折射率，d₁表示第一基板100的厚度。

可以理解的是，显示面板一般是在空气中使用，即第一基板100出光侧的介质可以为空气，根据折射定律n₁sinθ＝n₂sinθ₁，可得其中n₁和θ分别表示入光侧的介质折射率(即第一基板100出光侧的介质的折射率)和入射角，n₂和θ₁分别表示折射侧的介质折射率和折射角，在本实施例中，入射角θ取最大入射角90°，即光线掠射，因此示例性的，以第一基板100采用普通硅酸盐玻璃为例，第一基板100出光侧介质为空气，即n₁＝1，n₂＝1.51，第一基板100厚度为2mm，当入射角θ＝90°时，θ₁＝41.3°，根据公式(1)可求得x₁≤0.1757mm，由于摄像头为圆形，存在对称，则在显示面板延伸的方向H上不设置像素的透光区的总宽度的最大值为x₁的二倍，即约为0.35mm。

图4所示为图1中沿剖线EE′的另一种剖面结构示意图。参考图4，可选的，本实施例提供的显示面板还包括光折射层110，设置于第一基板100背离显示面板出光侧的透光区20，光折射层110的折射率大于第一基板100的折射率。

可以理解的是，通过设置光折射层110的折射率大于第一基板100的折射率，可以使入射到透光区20的较大角度的光线在透过光折射层110时向靠近法线的方向偏折，从而有助于减小摄像头的尺寸，提升显示区域的面积。光折射层110可以选用透过率高的无机材料或有机材料，本发明实施例对此不作限定。

图5所示为图1中沿剖线EE′的又一种剖面结构示意图。参考图5，可选的，本实施例提供的显示面板还包括位于显示面板出光侧的第一基板100、位于显示面板背光侧的第二基板200以及位于第一基板100和第二基板200之间的多个膜层300；第一基板100背离显示面板出光侧在第二显示区30临接透光区20的边缘位置设为A；A在第二基板200靠近显示面板出光侧的垂直投影位置设为C；平行于显示面板的光线c从第一基板100出光侧的第二显示区30临接透光区20的边缘处射入第一基板100以及多个膜层300后到达第二基板200靠近显示面板出光侧的位置设为D；沿第二显示区30指向第一显示区10的方向，透光区20的延伸长度为C到D之间的距离。

可以理解的是，参考图1和图5，第一基板100上表面为显示面板的出光面，透光区20对应第一基板100下表面的靠近第二显示区30的边缘为A，即透光区在第一基板100下表面的外边缘位置为A，A在第二基板200上表面的垂直投影位置为C；外界光线c以90°入射角入射，在第一基板100以及多个膜层300的界面发生多次折射(图5中示意性的仅示出两次折射)，折射光线d与第二基板200上表面相交的位置为D，图5中线段CD的长度即为透光区20的延伸长度。可以理解的是，显示面板的显示区的第一基板100和第二基板200之间包括驱动电路的各个膜层、膜层之间的绝缘层以及发光器件的各膜层等，由于驱动电路中金属层等膜层不能透光，因此将透光区20的区域只设置透明的膜层(例如绝缘层、平坦层等)，不设置像素单元和驱动电路，通过设置90°入射的光线折射后到达透光区20的边缘，不被显示区的像素电路等遮挡，即透光区20接收到的大部分光线都可以透过透光区20到达显示面板下方的摄像头，从而保证摄像头的视野，提高拍摄质量。

可选的，继续参考图5，C到D之间的距离x₂满足：

x₂≤d₁tanθ₁+d₂tanθ₂ (2)；

其中，n₁表示第一基板100出光侧的介质的折射率，n₂表示第一基板100的折射率，n₃表示第一基板100与第二基板200之间的多个膜层300的等效折射率，d₁表示第一基板100的厚度，d₂表示第一基板100与第二基板200之间的多个膜层300的厚度。

可以理解的是，光线在多个介质分界面发生折射时，第一次折射的折射角为第二次折射的入射角，因此根据折射定律可知n₁sinθ＝n₂sinθ₁＝n₃sinθ₂，进而得出其中n₁和θ分别表示入光侧的介质折射率和入射角，n₂和θ₁分别表示第一基板100的折射率和在第一基板100折射时的折射角，n₃和θ₂分别表示多个膜层300的等效折射率和在多个膜层300折射时的折射角。

可以理解的是，由于光线在多次折射的过程中，前一次折射时的折射角为下一次折射时的入射角，因此只需知道第一次折射和最后一次折射时对应介质的折射率，光线在中间膜层多次折射可以等效为在具有等效折射率的一层介质中传播，其折射角等效为一次折射的折射角。在本实施例中，入射角θ取最大入射角90°，即光线掠射，因此根据公式(2)可知光线入射后在显示面板延伸方向H上传播的宽度。

上述两个实施例中，通过应用光折射性能的理论，计算出设置透光区的范围，然后在透光区围绕的第一显示区用来放置像素单元，增大显示区域，同时保证传感器的感光效果。

图6所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的局部结构示意图。参考图6，本实施例提供的显示面板的第一显示区10包括阵列排布的多个第一像素单元11，第二显示区30包括多个阵列排布的第二像素单元31。可选的，多个第一像素单元11之间包括多个第一透光区12；第一显示区10的像素单元密度小于第二显示区30的像素单元密度。

可以理解的是，通过设置第一像素单元11之间包括多个第一透光区12(四个相邻的第一像素单元11和它们之间的走线围成一个第一透光区12)，可以使第一显示区10也具有一定的透光性，从而增加摄像头采集到的光线，提高拍摄效果。

可选的，第二显示区30的像素单元密度为第一显示区10的像素单元密度的4～12倍。

可以理解的是，为了保证摄像头的成像效果以及第一显示区10的显示效果，本实施例中设置第二显示区30的像素单元密度为第一显示区10的像素单元密度的4～12倍。示例性的图6中示出的第二显示区30的像素单元密度为第一显示区10的像素单元密度的4倍。需要说明的是，在其他实施例中，第一显示区10还可以设置其他的像素单元密度或者通过改变像素单元形状等方式实现一定的透光性，本发明实施例不作限定。

图7所示为本发明实施例提供的又一种显示面板的局部结构示意图。参考图7，本实施例提供的显示面板的第一显示区10包括阵列排布的多个第一像素单元11，第二显示区30包括多个阵列排布的第二像素单元31。可选的，多个第一像素单元11之间包括多个第一透光区12，显示面板还包括位于显示面板出光侧的第一基板(图7中未示出)；第一像素单元11在第一基板的投影面积小于第二像素单元31在第一基板的投影面积。

可以理解的是，为了实现第一显示区10具有一定的透光性，可以设置第一像素单元11在第一基板的投影面积小于第二像素单元31在第一基板的投影面积。需要说明的是，图7中所示的第一显示区10中第一像素单元11在第一基板的投影面积都相同，在其他实施例中，还可以设置不同第一像素单元11在第一基板的投影面积不同，例如设置第一显示区10从边缘到中心像素单元在第一基板的投影面积逐渐变小。

需要说明的是，图6和图7中示出的透光区边缘的形状为正方形只是示意性的，在其他实施例中，可以根据实际需要设计为其他形状，例如圆形、椭圆形、圆角矩形等，本发明实施例对此不做限定。

可选的，每个第一像素单元包括多种不同发光颜色的子像素单元，显示面板还包括位于显示面板出光侧的第一基板；每个子像素单元包括一个发光元件，发光元件包括依次层叠的阳极层、发光层和阴极层；阴极层包括多个开口，开口在第一基板的垂直投影与透光区在第一基板的垂直投影至少部分重合。

图8所示为本发明实施例提供的一种显示面板的第一显示区的局部结构示意图，图9所示为图8中沿剖线FF′的一种剖面结构示意图。参考图8和图9，每个第一像素单元11包括多个发光颜色不同的子像素单元，例如可以包括发红光的子像素单元11R、发绿光的子像素单元11G和发蓝光的子像素单元11B，显示面板还包括位于显示面板出光侧的第一基板100；每个子像素单元包括一个发光元件120，发光元件120包括依次层叠的阳极层1201、发光层1202和阴极层1203。可以理解的是，现有的显示面板的制作工艺中，阴极层为整层设计，通过设置阴极层1203包括多个开口130，开口130在第一基板100的垂直投影与第一像素单元11之间的第一透光区12在第一基板的垂直投影至少部分重合。

可以理解的是，由于发光元件的阴极一般由金属形成，透光性较弱，通过将覆盖第一透光区的阴极去除，可以提高第一显示区的透光性能，提高拍摄质量。

可选的，发光元件包括Micro-LED或有机发光二极管(OLED)。

可以理解的是，一般有机发光二极管(OLED)晶粒的尺寸介于200μm～300μm，Micro-LED的尺寸比OLED小很多，示例性的可以为15μm以下，从而提高第一显示区的透光性。发光元件还可以采用有机发光二极管(OLED)，与第二显示区采用相同的发光元件，简化工艺。

图10所示为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图10，该显示装置1包括本发明实施例提供的任意一种显示面板2，还包括传感器模块3，设置于显示面板2的透光区，且位于显示面板的背光侧，传感器模块3的感光面朝向显示面板2。该显示装置1具体可以为手机、平板电脑等具有显示功能的装置。

可以理解的是，传感器模块3可以为摄像头。由于本发明实施例提供的显示装置包括上述实施例提供的任意一种显示面板，通过在显示面板的第一显示区和第二显示区之间设置围绕第一显示区的透光区，其中透光区不设置像素单元，可以透射外界光线进入设置于显示面板背光侧的传感器(例如摄像头)，实现在保证屏下传感器光线充足的前提下，有效提高显示面板的屏占比，实现全面屏的显示效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而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，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种显示面板，其特征在于，包括第一显示区、围绕所述第一显示区的透光区和围绕所述透光区的第二显示区，所述透光区位于所述第一显示区和所述第二显示区之间；

所述第一显示区包括阵列排布的多个第一像素单元，所述第二显示区包括阵列排布的多个第二像素单元，所述透光区无像素单元，且所述透光区用于传感器预留区。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述显示面板出光侧的第一基板；

所述第一基板背离所述显示面板出光侧在所述第二显示区临接所述透光区的边缘位置设为A；

平行于所述显示面板的光线从所述第一基板出光侧的所述第二显示区临接所述透光区的边缘处射入所述第一基板后到达所述第一基板背离所述显示面板出光侧的位置设为B；

沿所述第二显示区指向所述第一显示区的方向，所述透光区的延伸长度为所述A到所述B之间的距离。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述A到所述B之间的距离x₁满足：

x₁≤d₁tanθ₁；

其中，n₁表示所述第一基板出光侧的介质的折射率，n₂表示所述第一基板的折射率，d₁表示所述第一基板的厚度。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述显示面板出光侧的第一基板；

光折射层，设置于所述第一基板背离所述显示面板出光侧的所述透光区，所述光折射层的折射率大于所述第一基板的折射率。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括位于所述显示面板出光侧的第一基板、位于所述显示面板背光侧的第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的多个膜层；

所述第一基板背离所述显示面板出光侧在所述第二显示区临接所述透光区的边缘位置设为A；

所述A在所述第二基板靠近所述显示面板出光侧的垂直投影位置设为C；

平行于所述显示面板的光线从所述第一基板出光侧的所述第二显示区临接所述透光区的边缘处射入所述第一基板以及所述多个膜层后到达所述第二基板靠近所述显示面板出光侧的位置设为D；

沿所述第二显示区指向所述第一显示区的方向，所述透光区的延伸长度为所述C到所述D之间的距离。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述C到所述D之间的距离x₂满足：

x₂≤d₁tanθ₁+d₂tanθ₂；

其中，n₁表示所述第一基板出光侧的介质的折射率，n₂表示所述第一基板的折射率，n₃表示所述第一基板与所述第二基板之间的多个膜层的等效折射率，d₁表示所述第一基板的厚度，d₂表示所述第一基板与所述第二基板之间的多个膜层的厚度。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透光区靠近所述第二显示区一侧的外边缘和远离所述第二显示区一侧的内边缘的形状相同，且具有相同的几何中心。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述透光区的外边缘的形状包括矩形、圆形或椭圆的任意一种。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一显示区和所述透光区位于所述显示面板的内部或位于所述显示面板的边缘。

10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，多个所述第一像素单元之间包括多个第一透光区；

所述第一显示区的像素单元密度小于所述第二显示区的像素单元密度。

11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述第二显示区的像素单元密度为所述第一显示区的像素单元密度的4～12倍。

12.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，多个所述第一像素单元之间包括多个第一透光区，所述显示面板还包括位于所述显示面板出光侧的第一基板；

所述第一像素单元在所述第一基板的投影面积小于所述第二像素单元在所述第一基板的投影面积。

13.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，每个所述第一像素单元包括多种不同发光颜色的子像素单元，所述显示面板还包括位于所述显示面板出光侧的第一基板；

每个所述子像素单元包括一个发光元件，所述发光元件包括依次层叠的阳极层、发光层和阴极层；

所述阴极层包括多个开口，所述开口在所述第一基板的垂直投影与所述第一像素单元之间的第一透光区在所述第一基板的垂直投影至少部分重合。

14.根据权利要求13所述的显示面板，其特征在于，所述发光元件包括Micro-LED或有机发光二极管。

15.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～14任一所述的显示面板，还包括：

传感器模块，设置于所述显示面板的透光区，且位于所述显示面板的背光侧，所述传感器模块的感光面朝向所述显示面板。