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CN110266861B - 显示面板、显示装置 - Google Patents

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CN110266861B
CN110266861B CN201910667203.9A CN201910667203A CN110266861B CN 110266861 B CN110266861 B CN 110266861B CN 201910667203 A CN201910667203 A CN 201910667203A CN 110266861 B CN110266861 B CN 110266861B
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张明辉
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Beijing BOE Display Technology Co Ltd
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BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Display Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了显示面板、显示装置。该显示面板包括：第一基板以及与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的一侧具有多个阵列排布的像素单元；以及多个透镜成像模组，多个所述透镜成像模组设置在所述第一基板和所述第二基板之间，所述透镜成像模组在所述第一基板上的正投影位于相邻两个所述像素单元之间，所述透镜成像模组包括图像传感器以及焦距可调的透镜单元。由此，将透镜成像模组设置在显示面板内部，一方面，位于显示面板内部的透镜成像模组可实现拍照功能，另一方面，透镜成像模组不影响显示面板的显示，可显著提高屏占比，有利于实现无边框的全面屏显示。

Description

显示面板、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及显示面板、显示装置。
背景技术
随着显示技术的不断发展，用户对显示装置的要求越来越高。目前，显示装置(如手机)为了使显示区域实现更大的面积，将传统显示装置中位于显示屏上的感应器、指纹识别传感器等结构设置在显示屏的内部，以显著提高屏占比，增大显示区的面积。
然而，目前的显示面板、显示装置仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：
发明人发现，现阶段的显示装置，一般需牺牲一部分显示区域用于容纳摄像头，即大屏占比的显示装置也需要保留“额头”或“下巴”，具体的，摄像头位于显示屏的最上方，做成“刘海”、“水滴”等形状，或者，摄像头位于显示屏的最下方，使得目前的显示装置不可避免的存在“额头”或“下巴”，无法实现真正意义上的全面屏。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示面板。该显示面板包括：第一基板以及与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的一侧具有多个阵列排布的像素单元；以及多个透镜成像模组，多个所述透镜成像模组设置在所述第一基板和所述第二基板之间，所述透镜成像模组在所述第一基板上的正投影位于相邻两个所述像素单元之间，所述透镜成像模组包括图像传感器以及焦距可调的透镜单元。由此，将透镜成像模组设置在显示面板内部，一方面，位于显示面板内部的透镜成像模组可实现拍照功能，另一方面，透镜成像模组不影响显示面板的显示，可显著提高屏占比，有利于实现无边框的全面屏显示。
根据本发明的实施例，所述第二基板朝向所述第一基板的一侧设置有彩膜层，所述彩膜层包括多个色阻块，所述透镜成像模组设置在所述彩膜层中，且位于相邻两个所述色阻块之间。透镜成像模组设置在相邻两个色阻块之间，也即是说，透镜成像模组位于传统彩膜中黑矩阵的位置处，一方面，透镜成像模组具有不透光的特点，可防止串色，即实现传统黑矩阵的作用，另一方面，透镜成像模组设置在彩膜中，不会增加显示面板的厚度，有利于显示装置实现轻薄化。
根据本发明的实施例，所述像素单元为有机电致发光器件，所述透镜成像模组设置在所述第一基板上，且位于相邻两个所述有机电致发光器件之间。透镜成像模组设置在相邻两个有机电致发光器件之间，也即是说，透镜成像模组位于传统有机电致发光器件的像素界定结构的位置处，一方面，透镜成像模组具有不透光的特点，可防止串色，即实现传统像素界定结构的作用，另一方面，透镜成像模组不会增加显示面板的厚度，有利于显示装置实现轻薄化。
根据本发明的实施例，所述像素单元为有机电致发光器件，所述透镜成像模组设置在所述第二基板朝向所述第一基板的一侧，且所述透镜成像模组在所述第一基板上的正投影位于相邻两个所述有机电致发光器件之间。由此，透镜成像模组设置在显示面板内部，且可实现拍照功能，且不影响显示面板的显示，可显著提高屏占比。
根据本发明的实施例，所述透镜成像模组进一步包括相对设置的第一衬底和第二衬底，所述图像传感器和所述透镜单元设置在所述第一衬底和所述第二衬底之间，所述透镜单元包括：第一电极和第二电极，所述第一电极设置在所述第一衬底朝向所述第二衬底的一侧，所述第二电极设置在所述第二衬底朝向所述第一衬底的一侧，且所述第一电极和所述第二电极沿着所述第一衬底所在平面的方向延伸；相对设置的第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向延伸，所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极、所述第四电极彼此绝缘；第一绝缘挡墙，所述第一绝缘挡墙沿垂直于所述第一电极所在平面的方向延伸，并与所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极、所述第四电极构成密闭空间；第二透明绝缘液体，所述第二透明绝缘液体填充在所述密闭空间内；透镜，所述透镜设置在所述第二透明绝缘液体中，所述透镜包括由透明柔性薄膜包覆的带电微粒和第一透明绝缘液体，所述带电微粒包括正电荷微粒以及负电荷微粒，所述第一透明绝缘液体的折射率大于所述第二透明绝缘液体的折射率。其中，第一电极和第二电极可控制透镜在透镜单元中的位置；第三电极和第四电极可控制透镜发生形变，以改变透镜的焦距，实现短焦和长焦的切换，使得透镜成像模组实现远近不同距离的拍摄；第一绝缘挡墙可与第三电极、第四电极、第一电极、第二电极构成密闭空间，密闭空间用于容纳第二透明绝缘液体以及透镜；第一透明绝缘液体的折射率大于第二透明绝缘液体的折射率，可以保证透镜内侧的折射率大于透镜外侧的折射率，以实现透镜的使用功能。
根据本发明的实施例，所述带电微粒的密度不大于所述第一透明绝缘液体的密度；任选的，所述带电微粒的尺寸为0.05-50μm，所述带电微粒包括电泳微粒以及电子油墨的至少之一。由此，可以保证带电微粒悬浮在第一透明绝缘液体中，在第三电极和第四电极给透镜施加电压时，带电微粒在电极吸引的作用下，容易向电极一侧移动，使透镜发生形变，以改变透镜的曲率，进而改变透镜的焦距。
根据本发明的实施例，所述带电微粒的总体积占所述透镜体积的0.1％-5％。由此，透镜中具有合适数量的带电微粒，上述带电微粒可保证透镜能发生所需要的形变程度。
根据本发明的实施例，所述第一电极和所述第二电极被配置为可形成垂直于所述第一衬底方向上的电场，所述第三电极和所述第四电极被配置为可形成平行于所述第一衬底方向上的电场，所述第一电极和所述第二电极形成的电场强度，为所述第三电极和所述第四电极形成的电场强度的1％-20％。由此，可保证第一电极和第二电极之间仅通过较小的力使透镜固定在透镜单元的某个位置处，且不影响第三电极和第四电极之间的电场强度对透镜曲率变化的控制。
根据本发明的实施例，所述第一电极和所述第二电极之间的电场，令多个所述透镜的中心点位于同一个平面上。透镜成像模组中的图像传感器的位置固定，多个透镜的中心点位于同一平面上，可以保证透镜成像模组的像距一致，使得光线经透镜折射后均能在图像传感器上成像。
根据本发明的实施例，所述第一衬底位于所述透镜成像模组远离所述显示面板出光侧的一侧，所述图像传感器设置在所述第一衬底和所述第一电极之间。由此，光线经透镜折射后可在图像传感器成像。
根据本发明的实施例，所述透镜单元进一步包括：第二绝缘挡墙，所述第二绝缘挡墙沿垂直于所述第一电极所在平面的方向延伸，并与所述第三电极、所述第四电极平行设置，且位于所述第三电极、所述第四电极远离所述密闭空间的一侧。由此，第二绝缘挡墙可防止相邻两个透镜单元之间的电荷发生干扰。
根据本发明的实施例，所述透镜单元进一步包括：遮光层，所述遮光层设置在所述第一电极以及所述第二电极朝向所述透镜的一侧，所述遮光层将所述第一电极和所述第三电极、所述第四电极间隔开，以及将所述第二电极和所述第三电极、所述第四电极间隔开。由此，遮光层可使第一电极和第三电极、第四电极之间彼此绝缘，以及使第二电极和第三电极、第四电极之间彼此绝缘，且使得入射至透镜单元中的光线能够全部经透镜进行折射而射出。
根据本发明的实施例，所述遮光层在所述第一电极上的正投影，覆盖所述透镜在所述第一电极上正投影的边缘区域，且所述遮光层的面积被配置为可令入射至所述透镜单元中的光线均经过所述透镜折射后射出。由此，在透镜发生形变时，遮光层遮挡透镜的边缘区域，保证入射至透镜单元中的光线能够全部经透镜折射而射出。
根据本发明的实施例，所述遮光层上设置有数据线，所述数据线分别与所述第三电极和所述第四电极连接。由此，可通过数据线向第三电极和第四电极施加电压，实现透镜的形变，且可实现对每个透镜单元的独立控制。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板，由此，该显示装置具有前面所述的显示面板的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置具有屏下拍照功能，且具有良好的显示效果以及较高的屏占比，有利于实现无边框的全面屏显示。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的显示面板的结构示意图；
图2显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的结构示意图；
图3显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的结构示意图；
图4显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的结构示意图；
图5显示了根据本发明一个实施例的透镜成像模组的结构示意图；
图6显示了根据本发明另一个实施例的透镜成像模组的结构示意图；
图7显示了根据本发明一个实施例的透镜单元的部分结构示意图；
图8显示了根据本发明一个实施例的透镜的结构示意图；
图9显示了根据本发明一个实施例的显示面板的部分结构示意图；
图10显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的部分结构示意图；
图11显示了根据本发明一个实施例的透镜成像模组的结构示意图；
图12显示了根据本发明另一个实施例的透镜成像模组的结构示意图；
图13显示了根据本发明实施例的透镜成像模组拍摄远近不同距离画面的结构示意图；
图14显示了根据本发明实施例的透镜成像模组拍摄远近不同距离画面的光路图；
图15显示了根据本发明实施例的透镜曲率半径与电场电压的关系图。
附图标记说明：
100：第一基板；200：第二基板；300：像素单元；400：透镜成像模组；410：第一衬底；420：第二衬底；430：透镜单元；440：图像传感器；500：彩膜层；510：色阻块；600：液晶层；700：有机电致发光器件；800：封装结构；10：第一电极；20：第二电极；30：第三电极；40：第四电极；50：透镜；51：透明柔性薄膜；52：带电微粒；53：第一透明绝缘液体；61：第一绝缘挡墙；62：第二绝缘挡墙；70：遮光层；71：数据线；80：第二透明绝缘液体；90：密封胶；11：密闭空间。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示面板。根据本发明的实施例，参考图1，该显示面板包括：第一基板100、第二基板200、像素单元300以及多个透镜成像模组400，其中，第二基板200与第一基板100相对设置，第一基板100朝向第二基板200的一侧具有多个阵列排布的像素单元300，多个透镜成像模组400设置在第一基板100和第二基板200之间，且透镜成像模组400在第一基板100上的正投影位于相邻两个像素单元300之间，透镜成像模组400包括图像传感器440以及焦距可调的透镜单元430(参考图5)。由此，将透镜成像模组设置在显示面板内部，一方面，位于显示面板内部的透镜成像模组可实现拍照功能，另一方面，透镜成像模组不影响显示面板的显示，再一方面，可显著提高屏占比，不再存在“额头”或“下巴”，有利于实现无边框的全面屏显示。
本发明采用具有光学可调焦微透镜的透镜成像模组代替传统透镜摄像头，用于采集图像，各个透镜成像模组采集到的画面可通过系统算法识别，并对整个画面进行计算以及重组，即对多个透镜成像模组采集到的画面进行识别以及重组，以形成最终的拍摄画面，实现拍照功能，即本发明无需采用传统大体积透镜便可实现拍照功能，且该透镜成像模组设置在显示面板内部，可显著提高屏占比，透镜成像模组在第一基板上的正投影位于相邻两个像素单元之间，不影响显示面板的显示，该显示面板有利于实现无边框的全面屏显示。
关于利用系统算法对透镜成像模组采集到的图像进行识别的具体过程，不受特别限制，本领域技术人员可根据具体情况进行设计。
下面根据本发明的具体实施例，对该显示面板的各个结构进行详细说明：
根据本发明的实施例，参考图2，第二基板200朝向第一基板100的一侧设置有彩膜层500，彩膜层500包括多个色阻块510，透镜成像模组400设置在彩膜层500中，且位于相邻两个色阻块510之间。透镜成像模组设置在相邻两个色阻块之间，也即是说，透镜成像模组位于传统彩膜中黑矩阵的位置处，一方面，透镜成像模组具有不透光的特点，可防止串色，即实现传统黑矩阵的作用，另一方面，透镜成像模组设置在彩膜中，不会增加显示面板的厚度，有利于显示装置实现轻薄化。
根据本发明的实施例，透镜成像模组400设置在彩膜层500中，该显示面板可以为液晶显示面板，如图2所示，第一基板100朝向第二基板200的一侧设置有液晶层600，彩膜层500设置在液晶层600远离第一基板100的一侧，且液晶层600和对应的色阻块510构成像素单元。或者，该显示面板还可以为有机电致发光显示面板，第一基板100朝向第二基板200的一侧设置有有机电致发光器件，彩膜层500设置在有机发光器件远离第一基板100的一侧，有机电致发光器件和对应的色阻块构成像素单元(图中未示出该种情况)。
需要说明的是，像素单元可作广义理解，像素单元可以为单个子像素，此时，透镜成像模组在第一基板上的正投影位于相邻两个子像素之间，如图2所示，透镜成像模组400设置在相邻两个色阻块510之间，该种情况无需设置黑矩阵。或者，像素单元还可以为多个子像素构成的像素，此时，透镜成像模组在第一基板上的正投影位于相邻两个像素之间，如红、绿、蓝三个子像素构成一个像素，以红色色阻块、绿色色阻块和蓝色色阻块为一个单元，透镜成像模组400设置在相邻两个红绿蓝色阻块单元之间，该种情况需在红绿蓝色阻块单元中的相邻两个色阻块之间设置黑矩阵，如红色色阻块和绿色色阻块之间，以及绿色色阻块和蓝色色阻块之间。
根据本发明的实施例，显示面板可以为有机电致发光显示面板，此时显示面板可以设置彩膜层，也可以不设置彩膜层(如有机电致发光器件可分别呈现红、绿、蓝光)。透镜成像模组400可以设置在第一基板100上，且位于相邻两个有机电致发光器件700之间(参考图3)。透镜成像模组设置在相邻两个有机电致发光器件之间，也即是说，透镜成像模组位于传统有机电致发光器件的像素界定结构的位置处，一方面，透镜成像模组具有不透光的特点，可防止串色，即实现传统像素界定结构的作用，另一方面，透镜成像模组不会增加显示面板的厚度，有利于显示装置实现轻薄化。在本实施例中，透镜成像模组400和有机电致发光器件700均被封装在封装结构800内。
根据本发明的实施例，当有机电致发光显示面板中未设置彩膜层时，透镜成像模组400还可以设置在第二基板200朝向第一基板100的一侧，且透镜成像模组400在第一基板100上的正投影位于相邻两个有机电致发光器件700之间(参考图4)。由此，透镜成像模组设置在显示面板内部，且可实现拍照功能，且不影响显示面板的显示，可显著提高屏占比。需要说明的是，在本实施例中，有机电致发光器件700被封装在封装结构800内，透镜成像模组400可位于封装结构800远离第一基板100的一侧。
根据本发明的实施例，参考图5，透镜成像模组400可以包括：相对设置的第一衬底410和第二衬底420，以及位于第一衬底410和第二衬底420之间的图像传感器440、透镜单元430。由此，第一衬底和第二衬底可对透镜单元以及图像传感器起到支撑固定作用。
根据本发明的实施例，参考图6，透镜单元430可以包括：第一电极10、第二电极20、第三电极30、第四电极40、第一绝缘挡墙61、第二透明绝缘液体80以及透镜50，其中，第一电极10设置在第一衬底410朝向第二衬底420的一侧，第二电极20设置在第二衬底420朝向第一衬底410的一侧，且第一电极10和第二电极20沿着第一衬底410所在平面的方向延伸，第三电极30和第四电极40相对设置，且第三电极30和第四电极40沿着垂直于第一电极10所在平面的方向延伸，第一电极10、第二电极20、第三电极30、第四电极40彼此绝缘，第一绝缘挡墙61沿垂直于第一电极10所在平面的方向延伸，并与第一电极10、第二电极20、第三电极30、第四电极40构成密闭空间11(参考图7)，第二透明绝缘液体80填充在密闭空间11内，透镜50设置在第二透明绝缘液体80中，且透镜50包括由透明柔性薄膜51包覆的带电微粒52和第一透明绝缘液体53(参考图8)，带电微粒52可以包括正电荷微粒和负电荷微粒，第一透明绝缘液体53的折射率大于第二透明绝缘液体80的折射率。
其中，第一电极和第二电极可控制透镜在透镜单元中的位置；第三电极和第四电极可控制透镜发生形变，以改变透镜的焦距，实现短焦和长焦的切换，使得透镜成像模组实现远近不同距离的拍摄；第一绝缘挡墙可与第三电极、第四电极、第一电极、第二电极构成密闭空间，密闭空间用于容纳第二透明绝缘液体以及透镜；第一透明绝缘液体的折射率大于第二透明绝缘液体的折射率，可以保证透镜内侧的折射率大于透镜外侧的折射率，以实现透镜的使用功能。
根据本发明的实施例，第一电极10和第二电极20可以均由透明导电材料构成，由此，一方面，第一电极和第二电极具有良好的导电性，另一方面，光线可透过第一电极入射至透镜单元中。具体的，第一电极10和第二电极20可以均由氧化铟锡(ITO)构成。
关于第三电极和第四电极的材料不受特别限制，只要具有良好的导电性即可，例如，根据本发明的实施例，第三电极30和第四电极40可以由透明导电材料构成，具体的，可以由ITO构成，或者，第三电极30和第四电极40还可以由非透明导电材料构成，具体的，可以由Cu、Ag等易于溅射成膜的导电材料构成。
关于第一透明绝缘液体和第二透明绝缘液体的具体成分不受特别限制，只要满足第一透明绝缘液体的折射率大于第二透明绝缘液体的折射率即可，例如，第一透明绝缘液体53可以为用于分散带电微粒的液态绝缘介质或者折射率在1-3之间的非极性液体，具体的，非极性液体可以为二甲基硅油，液态绝缘介质可以包括非极性烷烃、环烷烃、芳香烃、四氯乙烯和四氯甲烷的至少之一，第二透明绝缘液体80可以为纯水或者非极性油性液体，非极性油性液体可以为硅油。
根据本发明的实施例，透镜50中的带电微粒52的密度不大于第一透明绝缘液体53的密度。由此，可以保证带电微粒悬浮在第一透明绝缘液体中，在第三电极和第四电极给透镜施加电压时，带电微粒在电极吸引的作用下，容易向电极一侧移动，使透镜发生形变，以改变透镜的曲率，进而改变透镜的焦距。
根据本发明的实施例，带电微粒52的尺寸可以为0.05-50μm，带电微粒52可以为透明粒子，具体的，带电微粒52可以包括电泳微粒以及电子油墨的至少之一。由此，可实现透镜的作用，且使透镜成像模组适用于显示面板中。其中，电泳微粒可以为主体材料为聚苯乙烯、聚乙烯等高分子聚合物合成的带电微粒，或者主体材料为二氧化钛等的带电微粒，电泳微粒的最小尺寸可达50-100nm，最大尺寸可达50μm。电子油墨的最小尺寸可达1-2μm。
根据本发明的实施例，透镜50的透明柔性薄膜51可以包括聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜以及聚烯烃薄膜的至少之一。由此，该透镜具有良好的柔性和透光度，在带电微粒发生移动时，可以利用透明柔性薄膜的柔性，使得透镜发生变形，以改变透镜的曲率，进而改变透镜的焦距。根据本发明的实施例，透明柔性薄膜51的厚度均一，由此，光线在透过透明柔性薄膜时只发生平行偏移，不会改变光线传播的方向。
根据本发明的实施例，带电微粒52的数量可以根据带电微粒52的具体尺寸进行设计，只要能够通过控制带电微粒的分布实现对透镜焦距的调节即可，例如，当带电微粒的尺寸较大时，可以在透镜中设置数量相对较少的带电微粒，当带电微粒的尺寸较小时，可以在透镜中设置数量相对较多的带电微粒。
根据本发明的实施例，带电微粒52的总体积占透镜50体积的百分比可以为0.1％-5％。由此，透镜中具有合适数量的带电微粒，上述带电微粒可保证透镜能发生所需要的形变程度。
根据本发明的实施例，透镜50可以为电泳小球或者电子油墨微胶囊，透镜50可以是单独制作后再浸入第二透明绝缘液体80中的，关于透镜的具体制作方法不受特别限制，本领域技术人员可以根据电泳小球或者电子油墨微胶囊的制作方法进行设计。
根据本发明的实施例，第一电极10和第二电极20被配置为可形成垂直于第一衬底410方向上的电场，第三电极30和第四电极40被配置为可形成平行于第一衬底410方向上的电场，第一电极10和第二电极20形成的电场强度，可以为第三电极30和第四电极40形成的电场强度的1％-20％。由此，可保证第一电极和第二电极之间仅通过较小的力使透镜固定在透镜单元的某个位置处，且不影响第三电极和第四电极之间的电场强度对透镜曲率变化的控制。
根据本发明的实施例，施加至第一电极10和第二电极20的电压，可以使多个透镜50的中心点位于同一个平面上。透镜成像模组中的图像传感器的位置固定，多个透镜的中心点位于同一个平面上，由此，可以保证多个透镜成像模组的像距一致，使得每个透镜成像模组采集的画面均能在图像传感器上成像。
根据本发明的实施例，参考图6，透镜单元430还可以包括：第二绝缘挡墙62，第二绝缘挡墙62沿垂直于第一电极10所在平面的方向延伸，并与第三电极30、第四电极40平行设置，且位于第三电极30、第四电极40远离密闭空间11的一侧。由此，第二绝缘挡墙可防止相邻两个透镜单元之间的电荷发生干扰，提高透镜单元的精确度。
或者，根据本发明的实施例，第一绝缘挡墙61和第二绝缘挡墙62相连且为一体结构，并形成口字型，构成密闭空间，也即是说，第三电极30、第四电极40、第二透明绝缘液体80以及透镜50，均容纳在由第一绝缘挡墙61和第二绝缘挡墙62构成的密闭空间内(图中未示出该种情况)。
根据本发明的实施例，参考图6，透镜单元430还可以包括：遮光层70，遮光层70设置在第一电极10和第二电极20朝向透镜50的一侧，且遮光层70将第一电极10和第三电极30、第四电极40间隔开，以及将第二电极20和第三电极30、第四电极40间隔开。由此，遮光层可使第一电极和第三电极、第四电极之间彼此绝缘，以及使第二电极和第三电极、第四电极之间彼此绝缘，且使得入射至透镜单元中的光线能够全部经透镜进行折射而射出。关于遮光层的材料不受特别限制，只要具有绝缘以及遮光作用即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。
需要说明的是，透镜成像模组400中的图像传感器440具有不透光的特点，一方面，显示面板外界的光线入射至透镜成像模组400中，可在图像传感器440中成像，实现拍照功能，另一方面，图像传感器440和透镜单元430中的遮光层70(参考图6)等均为不透光结构，由此，透镜成像模组可起到黑矩阵的作用，防止串色。
根据本发明的实施例，遮光层70在第一电极10上的正投影，覆盖透镜50在第一电极10上正投影的边缘区域，且遮光层70的面积被配置为可令入射至透镜单元50中的光线均经过透镜50折射后射出。由此，在透镜发生形变时，遮光层遮挡透镜的边缘区域，保证入射至透镜单元中的光线能够全部经透镜折射而射出。
根据本发明的实施例，遮光层70上可以设置有数据线71，数据线71分别与第三电极30和第四电极40相连。由此，可通过数据线向第三电极和第四电极施加电压，实现透镜的形变，且可实现对每个透镜单元的独立控制。
根据本发明的实施例，参考图6，透镜单元430还可以包括：密封胶90，密封胶90包裹透镜单元430，且密封胶90由不透明材料构成。由此，可以使透镜单元实现密封，保证透镜单元具有良好的使用性能，且在透镜成像模组设置在相邻两个有机发光器件之间时，密封胶可防止有机发光器件发出的光射入透镜成像模组中。关于密封胶的具体位置不受特别限制，只要可以实现透镜单元的密封即可，例如，参考图6，密封胶90位于第一电极10和第二电极20之间，并围绕在第二绝缘挡墙62以及第一绝缘挡墙61(图6中未示出)的外侧，从而实现对透镜单元的密封。或者，密封胶90位于第一衬底410和第二衬底420之间，并围绕在第一电极10、第二电极20、第二绝缘挡墙62以及第一绝缘挡墙61的外侧(图中未示出该种情况)，从而实现对透镜单元的密封。
需要说明的是，透镜成像模组400中的图像传感器440以及透镜单元430中的遮光层70、密封胶90(参考图6)等均为不透光结构，由此，透镜成像模组可起到像素界定结构的作用，防止串色。
根据本发明的实施例，第一衬底410位于透镜成像模组400远离显示面板出光侧的一侧，图像传感器440设置在第一衬底410和第一电极10之间。由此，光线经透镜折射后可在图像传感器成像。根据本发明的实施例，图像传感器440可以为电荷耦合器件(CCD)。
根据本发明的实施例，参考图9，透镜成像模组400设置在彩膜层500中时，色阻块510可设置在第一电极10和第二电极20之间，或者，参考图10，透镜成像模组400设置在相邻两个有机发光器件700之间时，有机发光器件700可设置在第一电极10和第二电极20之间。由此，第一电极和第二电极可为整层电极，可通过给整层电极施加同一电压，来使多个透镜的中心点位于同一个平面上。
根据本发明的实施例，当透镜成像模组设置在彩膜层中时，透镜成像模组的第二衬底还可以与设置彩膜层的第二基板共用(如图9所示)，也即是说，透镜成像模组的第二电极设置在第二基板上。当透镜成像模组设置在第一基板上，且位于相邻两个有机电致发光器件之间时，透镜成像模组的第一衬底还可以与第一基板共用(如图10所示)，也即是说，透镜成像模组的第一电极设置在第一基板上。当透镜成像模组设置在第二基板上，且透镜成像模组在第一基板上的正投影位于相邻两个有机电致发光器件之间时，透镜成像模组的第二衬底还可以与第二基板共用，也即是说，透镜成像模组的第二电极设置在第二基板上。由此，可减少一个基板的使用，进一步减小显示面板的厚度。
为了便于理解，下面对该显示面板的工作原理进行详细说明：
根据本发明的实施例，参考图11，透镜50中的正电荷微粒和负电荷微粒之间具有相互吸引的作用，在未给透镜50施加电压的情况下，透镜50呈球形(如图11中的(a)所示)。当给第三电极30和第四电极40施加电压时，透镜50中的带电微粒在第三电极和第四电极形成的电场的作用下，会向靠近电极的一侧移动，例如，正电荷微粒向靠近负电极(第三电极30)的一侧移动，负电荷微粒向靠近正电极(第四电极40)的一侧移动(如图11中的(b)和(c))，从而使透镜50发生形变，进而改变透镜50的焦距。
当在第三电极和第四电极上施加的电压大小不同时，电极对透镜中带电微粒的吸引力不同，因此，会导致透镜的外形曲率不同，从而使得透镜的焦距也不同。例如，当给第三电极30和第四电极40施加较小的电压时，即第三电极30和第四电极40之间形成较弱的电场强度，电极对带电微粒的吸引力较弱，透镜50发生的形变量较小，曲率半径较小，透镜50的焦距也相应较小(如图11中的(b)所示)。当给第三电极30和第四电极40施加较大的电压时，即第三电极30和第四电极40之间形成较强的电场强度，电极对带电微粒的吸引力较强，透镜50发生的形变量较大，曲率半径较大，透镜50的焦距也相应较大(如图11中的(c)所示)。由此，可以通过控制施加至第三电极和第四电极上的电压，来控制透镜中带电微粒的分布，实现透镜焦距的变化，从而实现远近不同距离的拍摄。
根据本发明的实施例，通过控制施加至第一电极10和第二电极20上的电压，可以控制透镜50在透镜单元430中的位置。第一电极和第二电极控制透镜位置的原理，与第三电极和第四电极控制透镜焦距的原理相似，具体的，参考图12，在第一电极10和第二电极20上施加电压后，透镜50中的带电微粒在第一电极和第二电极形成的电场的作用下，向靠近电极的一侧移动，例如，正电荷微粒向靠近负电极(第一电极10)的一侧移动，负电荷微粒向靠近正电极(第二电极20)的一侧移动，正负电极对正负电荷微粒的作用力达到平衡后，可使透镜固定在透镜单元中的某个位置处。
根据本发明的实施例，施加至第一电极10和第二电极20上的电压，可以使多个透镜的中心点位于同一个平面上。透镜成像模组中的图像传感器的位置固定，将每个透镜的中心点控制在同一个平面上，可以保证每个透镜成像模组的像距一致，从而使得每个透镜成像模组捕捉的画面均能在图像传感器上成像。需要说明的是，本发明的像距是指透镜中心到图像传感器的距离。
关于每个透镜的具体位置不受特别限制，只要各个透镜的中心点位于同一平面上即可，例如，根据本发明的实施例，施加至第一电极10和第二电极20上的电压，可以使透镜50位于透镜单元430的中心位置处，也即是说，每个透镜50的中心点均位于透镜单元的中心位置处。
如前所述，为了保证第一电极和第二电极仅通过较小的力，使透镜固定在透镜单元中，且不影响第三电极和第四电极对透镜曲率的控制，施加至第一电极和第二电极上的电压，需为施加至第三电极和第四电极上的电压的1％-20％。
根据本发明的实施例，当拍摄远近不同距离的画面时，可通过调节第三电极和第四电极上的电压，实现对应距离画面的聚焦，进而在图像传感器上成像，实现拍摄功能。具体的，参考图13，图13中的(a)为拍摄近距离画面的示意图，图13中的(b)为拍摄中等距离画面的示意图，图13中的(c)为拍摄远距离画面的示意图，图中的拍摄位置，即物距uA<uB<uC，通过控制第一电极和第二电极上的电压，令各透镜的中心点位于同一平面上，且图像传感器440的位置固定，则像距v固定。
根据本发明的实施例，图14为拍摄远近不同距离画面的光路图，其中，与远距离拍摄相对应的透镜为长焦距透镜，与近距离拍摄相对应的透镜为短焦距透镜，长焦距透镜和短焦距透镜的像距v相等，长焦距透镜的焦距为f1，短焦距透镜的焦距为f0，远距离画面经长焦距透镜折射后可在CCD上成像，近距离画面经短焦距折射后也可在CCD上成像，长焦距透镜可通过给第三电极和第四电极施加较大的电压，以使透镜获得较大的曲率半径，而获得较大的焦距，从而可拍摄远距离的画面，同理，短焦距透镜可通过给第三电极和第四电极施加较小的电压，以使透镜获得较小的曲率半径，而获得较小的焦距，从而可拍摄近距离的画面，由此，通过不同焦距的透镜可实现远近不同距离画面的拍摄。
根据凸透镜的成像规律(公式(1))，可得到公式(2)。
Figure BDA0002140521800000121
Figure BDA0002140521800000122
其中，u为物距(为拍摄画面与透镜中心点之间的距离)，v为像距，f为透镜焦距。
此外，根据公式(3)以及公式(4)，且考虑透镜的曲率半径r与电压U的关系(参考图15)，图中r0为透镜未发生形变时的曲率半径(即球形透镜的曲率半径)，随着电压的增加，透镜的曲率半径逐渐增加并趋于平缓，达到极限曲率半径r1，与上述曲率半径相对应的焦距变化范围为f0<f<f1，与上述曲率半径相对应的物距变化范围为u0<u<u1，从而得到公式(5)。
Figure BDA0002140521800000123
r＝f(U)公式 (4)
Figure BDA0002140521800000124
其中，r为透镜曲率半径，n为透镜折射率(即第一透明绝缘液体的折射率)，n0为介质折射率(即第二透明绝缘液体的折射率)，U为施加至第三电极和第四电极的电压。
由此，由公式(5)可知，物距u与施加至第三电极和第四电极的电压U成正比关系，图13中，施加至(a)中第三电极和第四电极上的电压为UA，施加至(b)中第三电极和第四电极上的电压为UB，施加至(c)中第三电极和第四电极上的电压为UC，且UA<UB<UC，从而(a)、(b)、(c)中透镜的曲率半径rA<rB<rC，进而(a)、(b)、(c)中透镜的焦距fA<fB<fC，最终得到(a)、(b)、(c)中的物距uA<uB<uC，也即是说，当拍摄远距离的画面时，需要对第三电极和第四电极施加较大的电压，以使透镜发生较大的形变，获得较大的曲率半径，从而获得较大的焦距，实现对远距离画面的拍摄，当拍摄近距离的画面时，需要对第三电极和第四电极施加较小的电压，以使透镜发生较小的形变，获得较小的曲率半径，从而获得较小的焦距，实现对近距离画面的拍摄。由此，可以实现对远近不同距离处的画面进行拍摄的目的。需要说明的是，可以利用系统算法对各个图像传感器采集到的图像进行识别以及重组，以呈现完整的拍摄画面。
本发明中透镜焦距f的范围可根据目前显示装置摄像头的焦距范围确定，像距v可根据图像传感器的位置和透镜中心点的位置确定，由此，根据公式(2)可确定物距u的范围。透镜中第一透明绝缘液体的折射率n及其具体成分，以及透镜外侧的第二透明绝缘液体的折射率n0及其具体成分，可根据透镜焦距f的范围进行调整，只要透镜焦距f的范围满足前面所述的范围即可。在f、n以及n0确定后，根据公式(3)可确定透镜曲率半径r的范围，在f、n、n0、v以及u确定后，根据公式(5)可确定在拍摄不同距离画面时所需的电压U。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面描述的显示面板，由此，该显示装置具有前面描述的显示面板的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置具有屏下拍照功能，且具有良好的显示效果以及较高的屏占比，不再存在“额头”或“下巴”，有利于实现四边100％无边框的全面屏显示。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
第一基板以及与所述第一基板相对设置的第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的一侧具有多个阵列排布的像素单元；以及
多个透镜成像模组，多个所述透镜成像模组设置在所述第一基板和所述第二基板之间，所述透镜成像模组在所述第一基板上的正投影位于相邻两个所述像素单元之间，所述透镜成像模组包括图像传感器以及焦距可调的透镜单元，
其中，所述第二基板朝向所述第一基板的一侧设置有彩膜层，所述彩膜层包括多个色阻块，所述透镜成像模组设置在所述彩膜层中，且位于相邻两个所述色阻块之间；
或者，所述像素单元为有机电致发光器件，所述透镜成像模组设置在所述第一基板上，且位于相邻两个所述有机电致发光器件之间；
或者，所述像素单元为有机电致发光器件，所述透镜成像模组设置在所述第二基板朝向所述第一基板的一侧，且所述透镜成像模组在所述第一基板上的正投影位于相邻两个所述有机电致发光器件之间；
所述透镜成像模组进一步包括相对设置的第一衬底和第二衬底，所述图像传感器和所述透镜单元设置在所述第一衬底和所述第二衬底之间，所述透镜单元包括：
第一电极和第二电极，所述第一电极设置在所述第一衬底朝向所述第二衬底的一侧，所述第二电极设置在所述第二衬底朝向所述第一衬底的一侧，且所述第一电极和所述第二电极沿着所述第一衬底所在平面的方向延伸；
相对设置的第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极沿着垂直于所述第一电极所在平面的方向延伸，且所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极、所述第四电极彼此绝缘；
第一绝缘挡墙，所述第一绝缘挡墙沿垂直于所述第一电极所在平面的方向延伸，并与所述第一电极、所述第二电极、所述第三电极、所述第四电极构成密闭空间；
第二透明绝缘液体，所述第二透明绝缘液体填充在所述密闭空间内；
透镜，所述透镜设置在所述第二透明绝缘液体中，所述透镜包括由透明柔性薄膜包覆的带电微粒和第一透明绝缘液体，所述带电微粒包括正电荷微粒以及负电荷微粒，所述第一透明绝缘液体的折射率大于所述第二透明绝缘液体的折射率；所述带电微粒的尺寸为0.05-50μm，所述带电微粒的总体积占所述透镜体积的0.1％-5％。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述带电微粒的密度不大于所述第一透明绝缘液体的密度。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述带电微粒包括电泳微粒以及电子油墨的至少之一。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极被配置为可形成垂直于所述第一衬底方向上的电场，所述第三电极和所述第四电极被配置为可形成平行于所述第一衬底方向上的电场，所述第一电极和所述第二电极形成的电场强度，为所述第三电极和所述第四电极形成的电场强度的1％-20％。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极之间的电场，令多个所述透镜的中心点位于同一个平面上。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一衬底位于所述透镜成像模组远离所述显示面板出光侧的一侧，所述图像传感器设置在所述第一衬底和所述第一电极之间。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透镜单元进一步包括：
第二绝缘挡墙，所述第二绝缘挡墙沿垂直于所述第一电极所在平面的方向延伸，并与所述第三电极、所述第四电极平行设置，且位于所述第三电极、所述第四电极远离所述密闭空间的一侧。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述透镜单元进一步包括：
遮光层，所述遮光层设置在所述第一电极以及所述第二电极朝向所述透镜的一侧，所述遮光层将所述第一电极和所述第三电极、所述第四电极间隔开，以及将所述第二电极和所述第三电极、所述第四电极间隔开。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述遮光层在所述第一电极上的正投影，覆盖所述透镜在所述第一电极上正投影的边缘区域，且所述遮光层的面积被配置为可令入射至所述透镜单元中的光线均经过所述透镜折射后射出。
10.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述遮光层上设置有数据线，所述数据线分别与所述第三电极和所述第四电极连接。
11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的显示面板。
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