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CN110441968B - 一种液晶显示面板和显示装置 - Google Patents

一种液晶显示面板和显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种液晶显示面板和显示装置，用于在不降低LCD的开口率的情况下，实现LCD的光学检测。其中的液晶显示面板包括相对而置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；其中，所述彩膜基板仅具有透光色阻，所述阵列基板一侧作为显示面；所述阵列基板包括衬底基板、位于所述衬底基板上的多个像素单元，以及位于所述衬底基板和所述多个像素单元之间的多个光敏感测单元，其中，一个所述像素单元对应至少一个所述光敏感测单元。

Description

一种液晶显示面板和显示装置
技术领域
本申请涉及显示屏技术领域，尤其涉及一种液晶显示面板和显示装置。
背景技术
目前的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)主要由对盒在一起并将液晶夹设其间的阵列基板和彩膜基板构成。彩膜基板作为显示面，由于阵列基板一侧的背光存在遮挡，这就导致无法利用LCD的开口区实现光学检测。因此，为了实现光学检测，目前采用内嵌式的LCD，但是内嵌式的LCD会占用LCD的开口区，即降低LCD的开口率。
发明内容
本申请提供一种液晶显示面板和显示装置，用于在不降低LCD的开口率的情况下，实现LCD的光学检测。
第一方面，本申请提供了一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括相对而置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；其中，
所述彩膜基板仅具有透光色阻，所述阵列基板一侧作为显示面；
所述阵列基板包括衬底基板、位于所述衬底基板上的多个像素单元，以及位于所述衬底基板和所述多个像素单元之间的多个光敏感测单元，其中，一个所述像素单元对应至少一个所述光敏感测单元。
本申请中，彩膜基板仅具有透光色阻，背光透过透光色阻经过液晶显示发光，且将阵列基板作为显示面，与阵列基板上的像素单元相对的位置设置光敏感测单元，从而外界光透过阵列基板表面直接到达光敏感测单元，进而实现液晶显示面板的光学检测。
在一种可能的实现方式中，所述像素单元包括第一薄膜晶体管，以及与所述第一薄膜晶体管电连接的像素电极；所述第一薄膜晶体管在所述衬底基板的正投影覆盖所述光敏感测单元在所述衬底基板的正投影。
本申请中，第一薄膜晶体管在衬底基板的正投影可以覆盖光敏感测单元在衬底基板的正投影，以尽量使得像素单元发出的光都透过光敏检测单元。
在一种可能的实现方式中，所述光敏感测单元包括第二薄膜晶体管和PIN结；其中，
与所述第一薄膜晶体管的栅极连接的栅线，和，与所述第二薄膜晶体管的栅极连接的栅线相重叠；
与所述第一薄膜晶体管的源极连接的数据线，和，与所述第二薄膜晶体管的源极连接的数据线相重叠。
本申请中，在阵列基板设置了光敏感测单元，可以减少目前阵列基板的金属屏蔽层的厚度，从而增大LCD的开口率。且光敏感测单元和显示结构中的薄膜晶体管的走线可以相重叠，可以不减少液晶显示面板的开口率。
在一种可能的实现方式中，所述阵列基板中还包括：位于每个所述光敏感测单元与所述衬底基板之间的遮光层。
本申请中，遮光层可以对光敏感测单元中的栅线和数据线进行遮光处理，避免外界光照射到栅线和数据线，对显示造成影响。
在一种可能的实现方式中，所述遮光层在所述衬底基板的正投影覆盖所述第二薄膜晶体管，且与所述PIN结无重叠。
本申请中，遮光层可以仅对第二薄膜晶体管进行遮光处理，以尽量使得更多的外界光进入显示面板。
在一种可能的实现方式中，所述液晶显示面板还包括：
位于所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的红外掩膜层，所述红外掩膜层被配置为透过红外光且阻挡可见光。
本申请中，阵列基板的表面可以设置一层红外掩膜层，以提供一种红外成像的应用场景。
在一种可能的实现方式中，一个所述像素单元对应一个所述光敏感测单元。
第二方面，提供一种显示装置，该显示装置包括如第一方面任一所述的液晶显示面板以及背光模组，所述背光模组设置在所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。
在一种可能的实现方式中，所述阵列基板包括红外掩膜层，所述液晶显示装置还包括：
红外光源，所述红外光源设置在所述背光模组的背光源所在位置。
在一种可能的实现方式中，所述阵列基板包括红外掩膜层，所述液晶显示面板的四周还设置有红外光源。
本申请提供了两种液晶显示装置，一种可以用于红外触控的应用场景，一种可以用于红外成像的应用场景。
附图说明
图1为本申请提供的液晶显示面板的一种结构示意图；
图2为本申请提供的液晶显示面板的一种结构示意图；
图3为本申请提供的光敏感测单元和像素单元的栅线和数据线的连接示意图；
图4为本申请提供的液晶显示面板的一种结构示意图；
图5为本申请提供的液晶显示面板的一种结构示意图；
图6为本申请提供的液晶显示装置的一种结构示意图；
图7为本申请提供的液晶显示装置的一种结构示意图；
图8为本申请提供的液晶显示装置的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
目前内嵌式的LCD可以实现光学检测，但是采用内嵌的方式占用了LCED的开口区，从而降低了LCD的开口率。鉴于此，本申请提供了一种液晶显示面板，该液晶显示面板中，彩膜基板仅具有透光色阻，背光透过透光色阻经过液晶显示发光，且将阵列基板作为显示面，与阵列基板上的像素单元相对的位置设置光敏感测单元，从而外界光透过阵列基板表面直接到达光敏感测单元，进而实现液晶显示面板的光学检测。
下面结合附图详细介绍本申请提供的技术方案。
请参见图1，本申请提供了一种液晶显示面板，该液晶显示面板包括相对而置的阵列基板200和彩膜基板100、以及位于阵列基板200和彩膜基板100之间的液晶层30。
该液晶显示面板的彩膜基板100仅具有透光色阻101，而阵列基板200一侧作为显示面。具体的，阵列基板200包括衬底基板201、位于衬底基板201上的多个像素单元40，以及位于衬底基板201和多个像素单元40之间的多个光敏感测单元20，其中，一个像素单元40可以对应多个光敏感测单元20，也可以对应一个光敏感测单元20。
由于将阵列基板200作为显示面，外界光透过阵列基板200表面，例如阵列基板200远离彩膜基板100一侧设置的玻璃，外界光直接到达光敏感测单元20，进而实现液晶显示面板的光学检测。该液晶显示面板应用在显示装置中，可以发不同pattern的光，以实现利用计算光学对空间物体的探测。
且光敏感测单元20可以作为触控感测单元使用，从而液晶显示面板为液晶触控显示面板。由于光敏检测通常来说是针对低频小信号的检测，所以负载较小。本申请所提供的液晶显示面板可以解决现有技术中，电容式触控显示面板由于电容式触控的负载较大，从而难以集成大尺寸触控显示面板的问题。
在一种可能的实现方式中，请参见图2，像素单元40包括第一薄膜晶体管401，以及与第一薄膜晶体管401电连接的像素电极402。在阵列基板200靠近彩膜基板100一侧设置有公共电极403，公共电极403和像素电极402之间设置有第一绝缘层404。第一薄膜晶体管401与相邻的两个像素电极402之间的区域对应。
第一薄膜晶体管401在衬底基板201的正投影可以覆盖光敏感测单元20在衬底基板201的正投影。例如，第一薄膜晶体管401在衬底基板201的正投影与光敏感测单元20在衬底基板201的正投影相重叠，或者，第一薄膜晶体管401在衬底基板201的正投影大于光敏感测单元20在衬底基板201的正投影，以尽量使得像素单元40发出的光都透过光敏检测单元。需要说明的是，光敏感测单元20和像素单元40之间可以设置有其他可能的膜层，例如第二绝缘层406。第一薄膜晶体管401和像素电极402之间可以设置其他可能的膜层，例如第三绝缘层405，这里就不再赘述。
具体的，光敏感测单元20可以包括第二薄膜晶体管202(图1和图2未示出)和PIN结。如图3所示，与第一薄膜晶体管401的栅极连接的栅线L1，和，与第二薄膜晶体管202的栅极连接的栅线L2相重叠。与第一薄膜晶体管401的源极连接的数据线L3，和，与第二薄膜晶体管202的源极连接的数据线L4相重叠。本申请在阵列基板200设置了光敏感测单元20，可以减少目前阵列基板200的显示TFT结构与衬底基板201之间的金属屏蔽层的厚度，从而增大LCD的开口率。且光敏感测单元20的薄膜晶体管和显示结构中的薄膜晶体管的走线可以相重叠，可以不减少液晶显示面板的开口率。
请参见图4，阵列基板200中，位于每个光敏感测单元20与衬底基板201之间的遮光层50，例如黑矩阵。遮光层50可以对光敏感测单元20中的栅线和数据线进行遮光处理，避免外界光照射到栅线和数据线，对显示造成影响。
进一步地，遮光层50在衬底基板201的正投影覆盖第二薄膜晶体管202，且与PIN结无重叠。这样遮光层50仅对第二薄膜晶体管202进行遮光处理，以尽量使得更多的外界光进入显示面板，同时避免外界光照射到栅线和数据线。
在一种可能的实施方式中，请参见图5，上述液晶显示面板还可以包括位于阵列基板200远离彩膜基板100一侧的红外掩膜层60，该红外掩膜层60被配置为透过红外光且阻挡可见光。这样当该液晶显示面板应用在显示装置时，可以实现红外触控或者红外成像，应用较为广泛。
请参见图6，基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的液晶显示面板和背光模组70，其中，背光模组70设置在彩膜基板100远离阵列基板200的一侧。由于阵列基板200作为显示面，而背光模组70位于彩膜基板100这一侧，所以光线不会受到背光的阻挡，可以直接到达光敏感测单元20，进而实现液晶显示面板的光学检测。
本申请实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的液晶显示面板，且液晶显示面板的阵列基板包括红外掩膜层，该红外掩膜层设置在阵列基板远离彩膜基板的一侧。
当阵列基板设置了红外掩膜层时，该显示装置还可以设置红外光源，可能包括以下两种情况。
一种情况，请参见图7，该显示装置的背光模组70可以设置有红外光源80，红外光源80可以设置一个或多个，图7以设置多个红外光源80为例。例如该红外光源80可以设置在背光模组70的背光源所在位置，较易实现。这种情况下，该显示装置的触控感应可以是红外触控感应，应用范围更广。
另一种情况，请参见图8，该显示装置可以在液晶显示面板的四周设置有红外光源90，红外光源80可以设置一个或多个，图8以设置多个红外光源80为例。这种情况下，红外光源90的光经反射可以照射到红外掩膜层60，入射到光敏感测单元20上，从而能够通过光学检测实现对空间物体的成像，进而实现对空间物体的探测。即，这种情况下，该液晶显示装置还可以当作红外成像装置使用，应该范围更广。
综上，本申请提供的液晶显示面板，彩膜基板仅具有透光色阻，背光透过透光色阻经过液晶显示发光，且将阵列基板作为显示面，与阵列基板上的像素单元相对的位置设置光敏感测单元，从而外界光透过阵列基板表面直接到达光敏感测单元，进而实现液晶显示面板的光学检测。
且光敏感测单元的薄膜晶体管和显示结构的薄膜晶体管的走线相重叠，可以不减少液晶显示面板的开口率。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种液晶显示面板，其特征在于，包括相对而置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层；其中，
所述彩膜基板仅具有透光色阻，所述阵列基板一侧作为显示面；
所述阵列基板包括衬底基板、位于所述衬底基板上的多个像素单元，以及位于所述衬底基板和所述多个像素单元之间的多个光敏感测单元，其中，一个所述像素单元对应至少一个所述光敏感测单元；
所述像素单元包括第一薄膜晶体管，以及与所述第一薄膜晶体管电连接的像素电极；所述第一薄膜晶体管在所述衬底基板的正投影覆盖所述光敏感测单元在所述衬底基板的正投影。
2.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，所述光敏感测单元包括第二薄膜晶体管和PIN结；其中，
与所述第一薄膜晶体管的栅极连接的栅线，和，与所述第二薄膜晶体管的栅极连接的栅线相重叠；
与所述第一薄膜晶体管的源极连接的数据线，和，与所述第二薄膜晶体管的源极连接的数据线相重叠。
3.如权利要求2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述阵列基板中还包括：位于每个所述光敏感测单元与所述衬底基板之间的遮光层。
4.如权利要求3所述的液晶显示面板，其特征在于，所述遮光层在所述衬底基板的正投影覆盖所述第二薄膜晶体管，且与所述PIN结无重叠。
5.如权利要求4所述的液晶显示面板，其特征在于，还包括：
位于所述阵列基板远离所述彩膜基板一侧的红外掩膜层，所述红外掩膜层被配置为透过红外光且阻挡可见光。
6.如权利要求1所述的液晶显示面板，其特征在于，一个所述像素单元对应一个所述光敏感测单元。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的液晶显示面板以及背光模组，所述背光模组设置在所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板包括红外掩膜层，所述液晶显示装置还包括：
红外光源，所述红外光源设置在所述背光模组的背光源所在位置。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板包括红外掩膜层，所述液晶显示面板的四周还设置有红外光源。
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