显示装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其控制方法。


背景技术：

2.随着手机等显示装置的快速发展，人们开始追求极致的屏占比，屏幕从刘海屏到水滴屏再到屏下摄像头，如，采用激光打孔的方式在屏幕上留下摄像孔，或通过增加透光屏实现屏下摄像，存在非透光屏和透光屏发光强度及效果的均匀性不好调节、衔接位置显示效果不佳、屏幕可靠性较低、寿命受限等缺点。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种显示装置及其控制方法，以实现屏下摄像头和极致全面屏占比双重功能。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：显示屏、感光部件、光学元件以及导光结构；
5.其中，光学元件位于显示屏的显示侧；沿垂直于显示屏的显示面的方向，光学元件在显示屏的显示面所在平面上的投影的部分或全部位于显示屏的显示区内；光学元件用于在显示屏显示时呈透射状态，或者，相对于显示屏的显示面垂直设置；在感光部件工作时，相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件，以提高屏占比，并实现屏下摄像，解决了现有技术中为实现屏下摄像头，需要设置与摄像头相对的透明屏，导致透明屏的显示区与其周围显示区的显示亮度不均匀，出现色差等问题。
6.在一可选的实施例中，光学元件为透射反射可切换光学元件，透射反射可切换光学元件用于在显示屏显示时呈透射状态。可通过切换透射反射可切换光学元件的工作状态，以实现全面屏显示和屏下摄像双重功能。
7.在一可选的实施例中，光学元件为第一反射元件，第一反射元件用于在显示屏显示时相对于显示屏的显示面垂直设置。可通过改变第一反射元件相对于显示屏的位置，以实现全面屏显示和屏下摄像双重功能。
8.在一可选的实施例中，显示装置还包括：传动连接机构和旋转驱动机构；旋转驱动机构经传动连接机构与光学元件连接，旋转驱动机构用于经传动连接机构驱动光学元件旋转。
9.在一可选的实施例中，显示装置包括显示区和围绕显示区的遮光区，显示装置的显示区与显示屏的显示区对应设置，光学元件的至少一端延伸至显示装置的显示区的边缘，传动连接机构与光学元件的连接端位于遮光区；显示装置的遮光区设置有遮光层。
10.在一可选的实施例中，导光结构包括第二反射元件，第二反射元件位于遮光区，第二反射元件相对于显示屏的显示面所在平面倾斜设置。
11.在一可选的实施例中，导光结构还包括第三反射元件，第三反射元件用于将第二
反射元件反射的光反射至感光部件，感光部件位于显示屏的非显示面的一侧，感光部件的进光方向平行于显示屏的显示面。
12.在一可选的实施例中，显示装置还包括盖板结构，显示屏和感光部件位于盖板结构的同一侧，光学元件位于盖板结构中；
13.盖板结构包括沿显示屏的厚度方向相对且间隔设置的第一盖板和第二盖板，光学元件位于第一盖板和第二盖板之间。
14.第二方面，本发明实施例还提供了一种基于本发明任意实施例提供的显示装置的控制方法，包括：
15.在显示屏显示时，使光学元件呈透射状态，或者，相对于显示屏的显示面垂直设置；
16.在感光部件工作时，使光学元件相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件。
17.在一可选的实施例中，显示屏和感光部件分时工作。
18.本发明实施例的技术方案中，显示装置包括显示屏、感光部件、光学元件以及导光结构；其中，光学元件位于显示屏的显示侧，沿垂直于显示屏的显示面的方向，光学元件在显示屏的显示面所在平面上的投影的部分或全部位于显示屏的显示区内；光学元件用于在显示屏显示时呈透射状态，或者，相对于显示屏的显示面垂直设置；在感光部件工作时，相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件，以提高屏占比，并实现屏下摄像。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种显示装置的侧视角度的剖面结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种显示装置在显示屏显示时的光路示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种显示装置在感光部件工作时的光路示意图；
22.图4为本发明实施例提供的又一种显示装置的侧视角度的剖面结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的又一种显示装置在显示屏显示时的光路示意图；
24.图6为本发明实施例提供的又一种显示装置在感光部件工作时的光路示意图；
25.图7为本发明实施例提供的又一种显示装置的侧视角度的剖面结构示意图；
26.图8为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视结构示意图；
27.图9为本发明实施例提供的一种第一反射元件的剖面结构示意图；
28.图10为本发明实施例提供的一种透射反射可切换光学元件在透射状态时的剖面结构示意图；
29.图11为本发明实施例提供的一种透射反射可切换光学元件在反射状态时的剖面结构示意图；
30.图12为本发明实施例提供的一种显示装置的控制方法的流程图；
31.图13为本发明实施例提供的又一种显示装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
32.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。
33.本发明实施例提供一种显示装置。图1为本发明实施例提供的一种显示装置的侧视角度的剖面结构示意图。图2为本发明实施例提供的一种显示装置在显示屏显示时的光路示意图。图3为本发明实施例提供的一种显示装置在感光部件工作时的光路示意图。该显示装置包括：显示屏10、感光部件20、光学元件30，以及导光结构40。
34.其中，光学元件30位于显示屏10的显示侧；沿垂直于显示屏10的显示面的方向，光学元件30在显示屏10的显示面所在平面上的投影的部分或全部位于显示屏10的显示区内，光学元件30用于在显示屏10显示相对于显示屏10的显示面垂直设置；在感光部件20工作时，相对于显示屏10的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件30反射至导光结构40，进而将环境光导向感光部件20。
35.该显示装置可包括手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等。显示屏10可包括有机发光二极管显示屏或液晶显示屏等。显示屏10可为全面屏。感光部件20可包括摄像头等。可选的，光学元件30为第一反射元件31，第一反射元件31用于在显示屏10显示时相对于显示屏10的显示面垂直设置。导光结构40可包括反射镜片等。
36.显示屏10和感光部件20可分时工作，不同时工作。在显示屏10显示时，光学元件30可与显示屏10的显示面垂直，此时光学元件30的反光面可与显示屏10的显示面垂直，以避免在显示屏显示时，光学元件遮挡显示屏发出的光，影响显示效果，从而可以实现显示屏的全屏显示，解决了现有技术中为提高屏占比，在显示屏上挖孔，或设置与摄像头相对的透明屏，导致透明屏的显示区与其周围显示区的显示亮度不均匀，出现色差等问题，通过设置光学元件和导光结构保证显示屏的完整性，同时保证显示屏的显示区的亮度均一性，减少色差。在感光部件20工作时，光学元件30与显示屏10的显示面倾斜设置，此时光学元件30的反光面与显示屏10的显示面倾斜设置，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ大于零度，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ不等于90度，示例性的，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ可以是45度，光学元件30呈反射状态，以使环境光经光学元件30反射至导光结构40，进而将环境光导向感光部件20，以将显示屏前的景象通过反射光路，被位于显示屏的非显示面的感光部件如摄像模组采集图像，以实现屏下摄像。需要说明的是，实施例中的显示屏的显示面是显示屏用于显示画面的一侧表面，显示屏的非显示面是与显示面相对的一侧表面，即显示屏的背面。
37.本实施例的技术方案中，显示装置包括显示屏、感光部件、光学元件，以及导光结构；其中，光学元件位于显示屏的显示侧，沿垂直于显示屏的显示面的方向，光学元件在显示屏的显示面所在平面上的投影的部分或全部位于显示屏的显示区内，光学元件用于在显示屏显示时相对于显示屏的显示面垂直设置；在感光部件工作时，相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件，以提高屏占比，并实现屏下摄像。
38.本发明实施例提供又一种显示装置。图4为本发明实施例提供的又一种显示装置的侧视角度的剖面结构示意图。图5为本发明实施例提供的又一种显示装置在显示屏显示时的光路示意图。图6为本发明实施例提供的又一种显示装置在感光部件工作时的光路示意图。在上述实施例的基础上，光学元件30用于在显示屏10显示时呈透射状态。
39.其中，光学元件30可实现透射状态和反射状态的切换。可选的，光学元件30为透射反射可切换光学元件32，透射反射可切换光学元件32用于在显示屏10显示时呈透射状态。透射反射可切换光学元件32的位置可固定，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ可保持不变，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ大于零度，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ不等于90度。透射反射可切换光学元件32的位置可变化，例如在显示屏10显示时，透射反射可切换光学元件32与显示屏10的显示面平行设置。
40.在显示屏10显示时，光学元件30可呈透射状态，显示屏10发出的光可直接透过光学元件30，以避免在显示屏显示时，光学元件遮挡显示屏发出的光，影响显示效果，从而可以实现显示屏的全屏显示，解决了现有技术中为提高屏占比，需要在显示屏上挖孔，或设置与摄像头相对的透明屏，导致透明屏的显示区与其周围显示区的显示亮度不均匀，出现色差等问题，通过设置光学元件和导光部件保证显示屏的完整性，同时保证显示屏的显示区发光的均匀性，减少色差。在感光部件20工作时，光学元件30与显示屏10的显示面倾斜设置，此时光学元件30的反光面与显示屏10的显示面倾斜设置，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ大于零度，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ不等于90度，示例性的，光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角θ可以是45度，光学元件30呈反射状态，以使环境光经光学元件30反射至导光结构40，进而将环境光导向感光部件20，以将显示屏前的景象通过反射光路，被设置于显示屏的非显示面一侧的感光部件如摄像模组采集图像，以实现屏下摄像。
41.本实施例的技术方案中，显示装置包括显示屏、感光部件、光学元件，以及导光结构；其中，光学元件位于显示屏的显示侧，沿垂直于显示屏的显示面的方向，光学元件在显示屏的显示面所在平面上的投影的部分或全部位于显示屏的显示区内；光学元件用于在显示屏显示时呈透射状态；在感光部件工作时，相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件，以提高屏占比，并实现屏下摄像。
42.可选的，在上述实施例的基础上，图7为本发明实施例提供的又一种显示装置的侧视角度的剖面结构示意图，显示装置还包括：传动连接机构60和旋转驱动机构70。
43.其中，旋转驱动机构70经传动连接机构60与光学元件30连接；旋转驱动机构70用于经传动连接机构60驱动光学元件30旋转。
44.其中，旋转驱动机构70可包括电机等。旋转驱动机构70经传动连接机构60驱动光学元件30旋转，以调整光学元件30相对于显示屏10的显示面的位置。在显示屏10显示时，旋转驱动机构70经传动连接机构60驱动光学元件30旋转至与显示屏10的显示面垂直。在感光部件20工作时，旋转驱动机构70经传动连接机构60驱动光学元件30旋转至与显示屏10的显示面之间的夹角θ大于零度，且不等于90度，以使光学元件30与显示屏10的显示面倾斜设置。
45.可选的，在上述实施例的基础上，图8为本发明实施例提供的又一种显示装置的俯视结构示意图，结合图7和图8所示，显示装置包括显示区101和围绕显示区101的遮光区102。显示装置的显示区101与显示屏10的显示区对应设置。光学元件30的至少一端延伸至显示装置的显示区101的边缘。传动连接机构60与光学元件30的连接端位于遮光区102。
46.其中，遮光区102为非显示区。显示屏10的显示区的面积可大于或等于显示装置的
显示区101的面积。传动连接机构60与光学元件30的连接端位于遮光区102，以避免在显示屏显示时，传动连接机构遮挡显示屏发出的光。可根据需要设置光学元件30的面积，本发明实施例对此不作限定。图8示例性的画出光学元件30的两端延伸至显示区101的边缘的情况。光学元件30的两端可分别与对应的传动连接机构60连接。导光结构40的部分或全部可位于遮光区102。显示装置通常会设置遮光区102，将导光结构40的部分或全部设置于原有的遮光区102内，以将光学元件30反射的环境光经导光结构40导向显示装置内部的感光部件20，充分利用遮光区，无需额外设置放置导光结构40的区域，从而可提高显示装置的屏占比。
47.可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2至图8，显示装置的遮光区102设置有遮光层80。遮光层80不透光，遮光层80可遮挡显示装置内位于遮光区102的元件，以使显示装置内的元件不可见。遮光层80可包括油墨层等。遮光层80可遮挡传动连接机构60、导光结构40等，以使其不可见。
48.可选的，旋转驱动机构70可位于显示屏10背离显示面的一侧，旋转驱动机构70的部分或全部位于显示装置的显示区101内，相比于将体积较大的旋转驱动机构70仅设置于遮光区102内的方式，可以减小遮光区的宽度，提高显示装置的屏占比。
49.可选的，在上述实施例的基础上，结合图2和图8所示，显示屏10可包括呈阵列排布的多个子像素11。在显示屏10显示时，第一反射元件31沿显示屏10的厚度方向(平行于方向z)的投影位于相邻两行或两列子像素11之间的间隙内，以避免在显示屏显示时，第一反射元件31遮挡显示屏发出的光。
50.可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1或图4，导光结构40包括第二反射元件41。第二反射元件41可位于遮光区102，以便将光学元件30反射的环境光导向显示装置的内部，并且不会被不透光的显示屏10遮挡。第二反射元件41相对于显示屏10的显示面所在平面倾斜设置，此时第二反射元件41的反光面相对于显示屏10的显示面所在平面倾斜设置。
51.其中，第二反射元件41可包括反射镜片等。第二反射元件41与显示屏10的显示面所在平面之间的夹角不等于零度和90度。示例性的，第二反射元件41与显示屏10的显示面所在平面之间的夹角可以是45度。在感光部件20工作时，第二反射元件41与光学元件30可平行设置。可根据需要设置第二反射元件41与显示屏10的显示面所在平面之间的夹角、光学元件30与显示屏10的显示面之间的夹角，本发明实施例对此不作限定。遮光层80可遮挡第二反射元件41，以使其不可见。在感光部件20工作时，环境光可经光学元件30反射至第二反射元件41，之后经第二反射元件41反射至感光部件20。
52.可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图4或图7，导光结构还包括第三反射元件42，第二反射元件41用于将光学元件30反射的环境光反射至第三反射元件42；第三反射元件42用于将第二反射元件41反射的光反射至感光元件20。感光部件20位于显示屏10的非显示面，即背离显示面的一侧；感光部件20的进光方向平行于显示屏10的显示面。
53.其中，在感光部件20工作时，环境光经光学元件30反射至第二反射元件41，之后经第二反射元件41反射至第三反射元件42，进而将环境光导向感光部件20。第三反射元件42可包括反射镜片等。遮光层80可遮挡第三反射元件42，以使其不可见。图4和图7中的感光部件20的朝向与图1中感光部件20的朝向不同(图1中感光部件20的进光方向垂直于显示屏10
的显示面)，感光部件20沿其进光方向的长度h1大于感光部件20沿垂直于其进光方向的长度h2，故相比于图1对应的技术方案，图4和图7对应的技术方案可减小显示装置的厚度。
54.可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1至图7，显示装置还包括盖板结构50。显示屏10和感光部件20位于盖板结构50的同一侧。光学元件30可位于盖板结构50中。
55.其中，盖板结构50可包括玻璃基板等。导光结构40的部分或全部可位于盖板结构50中。第二反射元件41可位于盖板结构40中。盖板结构50可覆盖显示区101和遮光区102。旋转驱动机构70可位于显示屏10远离盖板结构50的一侧。遮光层80可设置于盖板结构50上。
56.可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1、图4或图7，盖板结构50包括沿显示屏10的厚度方向(平行于方向z)相对且间隔设置的第一盖板51和第二盖板52。
57.其中，光学元件30可位于第一盖板51和第二盖板52之间。导光结构40的部分或全部可位于第一盖板51和第二盖板52之间。
58.其中，第一盖板51可为透光盖板，例如可以是玻璃盖板。第二盖板52可为透光盖板，例如可以是玻璃盖板。基于双层盖板，通过一种简单的光路设计，实现屏下摄像头和极致全面屏占比双重功能。显示屏为一整块屏幕，无需其他特殊处理。在显示屏10显示时，显示屏10发出的光可以透过第一盖板51和第二盖板52。第二反射元件41可位于第一盖板51和第二盖板52之间。遮光层80可设置于远离显示屏10的盖板上，如图1中遮光层80设置于第二盖板52靠近第一盖板51的一侧，第一盖板51位于第二盖板52和显示屏10之间。方向x、方向y和方向z可互相垂直。光学元件30的一侧边可固定于第一盖板51或第二盖板52上。第一盖板51上可设置开孔，在显示屏10显示时，透射反射可切换光学元件32可平放于开孔中。通过把光学元件设置在盖板中，无需在显示屏上设置透光区，如开孔或透明显示区，保证了显示屏的结构的完整性，使得显示屏的显示均一性。
59.可选的，在上述实施例的基础上，图9为本发明实施例提供的一种第一反射元件的剖面结构示意图，第一反射元件31可包括第一基板312和设置于第一基板312上的反射材料层311。反射材料层311可包括纳米金属反光层。第一基板312可为透光基板，例如可以是玻璃基板等。反射材料层311的厚度d较薄，以避免在显示屏显示时，反射材料层311遮挡显示屏发出的光，影响显示效果。可根据需要设置反射材料层311的厚度，本发明实施例对此不作限定。在显示屏10显示时，反射材料层311沿显示屏10的厚度方向(平行于方向z)的投影位于相邻两行或两列子像素11之间的间隙内，以避免在显示屏显示时，反射材料层311遮挡显示屏发出的光，影响显示效果。
60.可选的，在上述实施例的基础上，图10为本发明实施例提供的一种透射反射可切换光学元件在透射状态时的剖面结构示意图，图11为本发明实施例提供的一种透射反射可切换光学元件在反射状态时的剖面结构示意图，透射反射可切换光学元件32可包括：第二基板321、电极层322、绝缘层323、第一液体层327、第二液体层325、隔挡块324和第三基板326。
61.其中，电极层322设于第二基板321上，电极层322上设置绝缘层323，绝缘层323具有亲第一液体层327的特性，以使第一液体层327在电极层322没有施加电压的情况下，可以很好地铺展开。该第一液体层327设于绝缘层323上，且该第一液体层327具有在电场作用下可以改变其铺展和收缩的状态以及对光有高反射的特性。第一液体层327为含有白色颜料的油层，可以很好地对光起到反射的作用，另外还可以在电极层322的电场驱动下改变铺展
状态。
62.其中，第二液体层325包围并覆盖第一液体层327，第一液体层327与第二液体层325不互溶。可选的，第二液体层325为透明液体，例如可以是水。隔挡块324设于第一液体层327的两端，且该隔挡块324具有亲第二液体层325的特性，即亲水性。可通过控制电极层322的电压，来改变第一液体层327的铺展和收缩状态，进而实现透射反射可切换光学元件32的透射状态和反射状态的切换。
63.其中，可通过控制电极层322上施加的电压，以控制第一液体层327的铺展与收缩。当不向电极层322施加电压时，第一液体层327铺展，由于第一液体层327中含白色颜料，对光有很好的反射作用，因此表现为反射层，透射反射可切换光学元件32为反射状态，如图11所示。当向电极层322施加电压后，第一液体层327收缩，透射反射可切换光学元件32为透射状态，如图10所示。
64.需要说明的是，第二反射元件41和第三反射元件42的结构可与图9中的第一反射元件的结构相同或类似。第二反射元件41和第三反射元件42的结构可与图10和图11中的透射反射可切换光学元件的结构相同或类似。可选的，第二反射元件41和第三反射元件42可始终为反射状态。可选的，第二反射元件41和第三反射元件42在感光部件20工作时为反射状态，在显示屏显示时为反射状态或透射状态。
65.本发明实施例提供一种显示装置的控制方法。图12为本发明实施例提供的一种显示装置的控制方法的流程图。该控制方法基于本发明实施例提供的显示装置实现，例如与图1或图7对应的实施例。在上述实施例的基础上，该显示装置的控制方法包括：
66.步骤110、在显示屏显示时，使光学元件相对于显示屏的显示面垂直设置。
67.其中，如图2所示，在显示屏10显示时，使光学元件30相对于显示屏10的显示面垂直设置，以避免在显示屏显示时，光学元件遮挡显示屏发出的光的情况发生，从而可以实现显示屏的全屏显示。
68.步骤120、在感光部件工作时，使光学元件相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件。
69.其中，如图3所示，在感光部件20工作时，光学元件30与显示屏10的显示面倾斜设置，以使环境光经光学元件30反射至导光结构40，进而将环境光导向感光部件20，以实现屏下摄像。可通过旋转驱动机构70经传动连接机构60驱动光学元件30旋转，以调整光学元件30相对于显示屏10的显示面的位置。
70.本发明实施例提供的控制方法基于本发明实施例提供的显示装置实现，因此本发明实施例提供的控制方法也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
71.本发明实施例提供又一种显示装置的控制方法。图13为本发明实施例提供的又一种显示装置的控制方法的流程图。该控制方法基于本发明实施例提供的显示装置实现，例如与图2对应的实施例。在上述实施例的基础上，该显示装置的控制方法包括：
72.步骤210、在显示屏显示时，使光学元件呈透射状态。
73.其中，如图5所示，在显示屏10显示时，光学元件30可呈透射状态，以避免在显示屏显示时，光学元件遮挡显示屏发出的光的情况发生，从而可以实现显示屏的全屏显示。
74.步骤220、在感光部件工作时，使光学元件相对于显示屏的显示面倾斜设置，并呈反射状态，以使环境光经光学元件反射至导光结构，进而将环境光导向感光部件。
75.其中，如图6所示，在感光部件20工作时，使光学元件30由透射状态切换至反射状态，以使环境光经光学元件30反射至导光结构40，进而将环境光导向感光部件20，以实现屏下摄像。
76.本发明实施例提供的控制方法基于本发明实施例提供的显示装置实现，因此本发明实施例提供的控制方法也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
77.可选的，在上述实施例的基础上，显示屏10和感光部件20分时工作。
78.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。