CN103425350A - 一种交互式显示装置和显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交互式显示装置和显示器，所述交互式显示装置包括发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，其中，所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。本发明的技术方案中，每个单色检测单元的检测结果不会受到该检测单元上方的发光单元所发出光线及其反射光线的影响，能够避免交互式显示装置的反应错误。另外，发光像素层的发光单元排列紧凑，使交互式显示装置的结构较简单。

Description

一种交互式显示装置和显示器

技术领域

本发明涉及显示设备领域，特别是涉及一种交互式显示装置和显示器。

背景技术

交互式显示装置是交互式设备进行交互的关键装置，该装置能够进行输入探测(如触摸显示屏)以及多维交互信息的识别和表达(如识别显示屏上的物体)，可方便用户与设备之间的交互。

目前，交互式显示装置的探测方式是，在发光单元旁边设置检测单元，即发光单元与检测单元并排设置，当显示装置的屏幕上方放置物体时，物体会将发光单元或其它光源的光线反射至检测单元，检测单元检测出该物体的颜色等信息。例如，已经研制出的LED交互式显示装置，就是在LED发光单元旁边设置检测单元，来检测显示装置上物体的信息。

但是，现有的交互式显示装置中，由于发光单元与检测单元并排设置，检测单元不仅接收显示装置上物体的反射光，还会接收发光单元发出光线的反射光线，这会影响检测单元的检测结果，可能导致交互式显示装置的反应错误。

发明内容

本发明解决的问题是如何避免由于检测结果受到影响而导致交互式显示装置的反应错误。

为解决上述问题，本发明提供一种交互式显示装置，包括：发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，其中，

所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；

所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；

所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。

优选地，所述发光像素层包括红光发光单元、绿光发光单元和蓝光发光单元；所述检测层包括红光检测单元、绿光检测单元和蓝光检测单元。

优选地，每个所述单色检测单元上方设置一个或两个所述发光单元。

优选地，所述发光像素层中的发光单元按照红光发光单元、绿光发光单元和蓝光发光单元的顺序周期性排列。

优选地，所述发光像素层还包括红外光发光单元；所述检测层还包括红外光检测单元。

优选地，每个单色检测单元上方设置一个、两个或三个发光单元。

优选地，所述发光像素层中的发光单元按照红光发光单元、绿光发光单元、蓝光发光单元和红外光发光单元的顺序周期性排列。

优选地所述交互式显示装置包括挡光层，所述挡光层位于相邻的两个单色检测单元之间，所述挡光层与发光像素层基本垂直设置，并至少延伸至所述发光像素层的上表面。

优选地，所述发光单元为OLED发光单元。

优选地，所述单色检测单元为CMOS晶体管或光敏电阻。

相应地，本发明还提供一种显示器，所述显示器包括交互式显示装置，所述交互式显示装置包括：发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，其中，

所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；

所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；

所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。

与现有技术相比，本发明的交互式显示装置有下列优点：

本发明提供的交互式显示装置，包括发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，其中，所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。本发明的技术方案中，每个单色检测单元对该检测单元上的发光单元所发出光线没有响应，因此，每个单色检测单元的检测结果不会受到该检测单元上的发光单元所发出光线及其反射光线的影响，能够避免交互式显示装置的反应错误。

另外，本发明的交互式显示装置中，由于包括检测单元的检测层位于透光的发光像素层下面，这样的设置使发光像素层的发光单元排列紧凑，使显示装置的结构简单。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明的交互式显示装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明的交互式显示装置实施例二的结构示意图；

图3和图4为本发明的交互式显示装置实施例三的结构示意图；

图5为本发明的交互式显示装置实施例四的结构示意图；

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为突出本发明的特点，附图中没有给出与本发明的发明点必然直接相关的部分，例如，与发光单元和检测单元正常工作直接相关的控制单元、发光像素层与检测层之间的介质等。

正如背景技术所述，现有的交互式显示装置中，由于发光单元与检测单元并排设置，检测单元不仅接收显示装置上物体的反射光，还会接收发光单元发出光线经过反射的光线，这会影响检测单元的检测结果，可能导致交互式显示装置的反应错误。为了避免由于检测结果受到影响而导致交互式显示装置的反应错误，本发明提供了一种交互式显示装置，包括发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。

本发明的技术方案中，每个单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色，即每个单色检测单元对该单色检测单元上的发光单元所发出光线没有响应，因此，每个单色检测单元的检测结果不会受到该单色检测单元上的发光单元所发出光线及其反射光线的影响，能够避免交互式显示装置的反应错误。

另外，本发明的交互式显示装置中，由于包括检测单元的检测层位于透光的发光像素层下方，与现有技术相比，这样的设置使发光像素层的发光单元排列更紧凑，显示装置的结构较简单。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细地描述。

实施例一：

参见图1，为本实施例的交互式显示装置的结构示意图，包括发光像素层110和位于发光像素层下方的检测层120。其中，

发光像素层110为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光，本实施例中的发光单元为：红色光发光单元R、绿色光发光单元G和蓝色光发光单元B。发光像素层中的发光单元可以任意顺序排列，本实施例中的发光单元的排列方式优选为，如图1中所示，按照红色光发光单元R、绿色光发光单元G和蓝色光发光单元B的顺序周期性排列。

所述检测层120包括多个单色检测单元，每个单色检测单元只能检测出一种单色光。本实施例中的检测层120包括的单色检测单元为：红光检测单元R-PD、绿光检测单元G-PD和蓝光检测单元B-PD，红光检测单元只能检测出红色光，对其它光线没有响应；绿光检测单元只能检测出绿色光，对其它光线没有响应；蓝光检测单元只能检测出蓝色光，对其它光线没有响应。其中，绿光检测单元G-PD位于红色光发光单元R的下方，蓝光检测单元B-PD位于绿色光发光单元G的下方，红光检测单元R-PD位于蓝色光发光单元B的下方。

本实施例的交互式显示装置的结构并不限于图1所示的结构，实际中，每个发光单元下方的单色检测单元可以有两种选择，红色光发光单元R下方的单色检测单元可以为绿光检测单元G-PD或蓝光检测单元B-PD，绿色光发光单元G下方的单色检测单元可以为红光检测单元R-PD或蓝光检测单元B-PD，蓝色光发光单元B下方的单色检测单元可以为红光检测单元R-PD或绿光检测单元G-PD。

本实施例中发光单元和单色检测单元的这种设置方法使所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色，每个单色检测单元对该检测单元上的发光单元所发出光线没有响应，只对透过发光单元照射到单色检测单元上的光线进行检测，因此，每个单色检测单元的检测结果不会受到该检测单元上方的发光单元所发出光线的影响，能够避免交互式显示装置的反应错误。

另外，本实施例的交互式显示装置中，由于包括检测单元的检测层位于透光的发光像素层下方，与现有技术相比，这样的设置使发光像素层的发光单元排列更紧凑，显示装置的结构较简单。

本实施例中每个单色检测单元上方设置有一个发光单元，在其它实施例中还可以有其它不同的设置方式。

实施例二：

参见图2，为本实施例的交互式显示装置的结构示意图，包括发光像素层210和位于发光像素层下方的检测层220。其中，

发光像素层210为透光层，与实施例一中的结构相同，包括多个发光单元，每个所述发光单元发出一种单色光，本实施例中的发光单元为：红色光发光单元R、绿色光发光单元G和蓝色光发光单元B。多个发光单元可以按照红色光发光单元R、绿色光发光单元G和蓝色光发光单元B的顺序周期性排列。

所述检测层220包括多个只能检测出一种单色光的单色检测单元，每个单色检测单元上方包括两个发光单元。本实施例中的检测层120包括的单色检测单元为：红光检测单元R-PD、绿光检测单元G-PD和蓝光检测单元B-PD，红光检测单元只能检测出红色光，对其它光线没有响应；绿光检测单元只能检测出绿色光，对其它光线没有响应；蓝光检测单元只能检测出蓝色光，对其它光线没有响应。其中，蓝光检测单元B-PD上方设置红色光发光单元R和绿色光发光单元G，绿光检测单元G-PD上方设置蓝色光发光单元B和红色光发光单元R，红光检测单元R-PD上方设置绿色光发光单元G和蓝色光发光单元B。

本实施例中，在每个单色检测单元上方设置两个发光单元，并且每个单色检测单元能够检测的光线区别于设置在该单色检测单元上方的两个发光单元发光的颜色，每个单色检测单元对该检测单元上方的两个发光单元所发出光线没有响应，只对透过发光单元照射到单色检测单元上的光线进行检测，因此，每个单色检测单元的检测结果不会受到该检测单元上方的两个发光单元所发出光线的影响，能够避免交互式显示装置的反应错误。另外，本实施例中的每个单色检测单元面积比实施例一中的单色检测单元的面积大，可以充分获得检测光线，提高单色检测单元的检测灵敏度。

本发明的交互式显示装置中的发光像素层中不限于上述的红色、绿色和蓝色光发光单元，还可以包括其他发光单元。

实施例三：

本实施例中的交互式显示装置中的发光像素层中还包括红外光发光单元，参见图3，上述交互式显示装置包括发光像素层310和位于发光像素层下方的检测层320。其中，

发光像素层310为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光，本实施例中的发光单元为：红色光发光单元R、绿色光发光单元G、蓝色光发光单元B和红外光发光单元IR。多个发光单元可以按照红色光发光单元R、绿色光发光单元G、蓝色光发光单元B和红外光发光单元IR的顺序周期性排列。

所述检测层320包括多个只能检测出一种单色光的单色检测单元，每个单色检测单元上方包括三个发光单元。本实施例中的检测层120包括的单色检测单元为：红光检测单元R-PD、绿光检测单元G-PD、蓝光检测单元B-PD和红外光检测单元IR-PD，红光检测单元只能检测出红色光，对其它光线没有响应；绿光检测单元只能检测出绿色光，对其它光线没有响应；蓝光检测单元只能检测出蓝色光，对其它光线没有响应；红外光检测单元只能检测出红外光，对其它光线没有响应。其中，红外光检测单元IR-PD上方设置红色光发光单元R、绿色光发光单元G和蓝色光发光单元B，蓝光检测单元B-PD上方设置红外光发光单元IR、红色光发光单元R和绿色光发光单元G，绿光检测单元G-PD上方设置蓝色光发光单元B、红外光发光单元IR和红色光发光单元R。红光检测单元R-PD上方设置绿色光发光单元G、蓝色光发光单元B和红外光发光单元IR。

本实施例中，在每个单色检测单元上方设置三个发光单元，并且每个单色检测单元能够检测的光线区别于设置在该单色检测单元上方的发光单元发光的颜色，每个单色检测单元对该检测单元上的发光单元所发出光线没有响应，只对透过发光单元照射到单色检测单元上的光线进行检测，因此，每个单色检测单元的检测结果不会受到该检测单元上方的三个发光单元所发出光线的影响，能够避免交互式显示装置的反应错误。另外，本实施例中，每个单色检测单元上方设置三个发光单元时，每个单色检测单元的面积最大，可以充分获得检测光线，提高单色检测单元的检测灵敏度。

本实施例的交互式显示装置的结构不限于图3所示的结构，实际中，每个单色检测单元上方也可以设置一个或两个发光单元，即一个或两个相邻的发光单元下方设置一个单色检测单元，并且每个单色检测单元能够检测出的光线区别于该单色检测单元上方的发光单元发出光线的颜色。例如，在每个单色检测单元上方设置一个发光单元，在每个发光单元下方的单色检测单元可以有三种选择，红色光发光单元R下方的单色检测单元可以为绿光检测单元G-PD、蓝光检测单元B-PD或红外光检测单元IR-PD，绿色光发光单元G下方的单色检测单元可以为红光检测单元R-PD、蓝光检测单元B-PD或红外光检测单元IR-PD，蓝色光发光单元B下方的单色检测单元可以为红光检测单元R-PD、绿光检测单元G-PD或红外光检测单元IR-PD，红外光发光单元IR下方的单色检测单元可以为红光检测单元R-PD、绿光检测单元G-PD或蓝色光发光单元B。

对于在一个单色检测单元上方设置两个发光单元的情况，参见图4，发光像素层310包括多个发光单元，多个发光单元可以按照红色光发光单元R、绿色光发光单元G、蓝色光发光单元B和红外光发光单元IR的顺序周期性排列。检测层321包括多个只能检测出一种单色光的单色检测单元，每个单色检测单元上方设置两个发光单元，即两个相邻的发光单元下方设置一个单色检测单元，单色检测单元为：红光检测单元R-PD、绿光检测单元G-PD、蓝光检测单元B-PD和红外光检测单元IR-PD。其中，相邻的红色光发光单元R和绿色光发光单元G下方设置蓝光检测单元B-PD或红外光检测单元IR-PD，相邻的蓝色光发光单元B和红外光发光单元IR下方设置绿光检测单元G-PD或红光检测单元R-PD，相邻的红色光发光单元R和绿色光发光单元G下方设置红外光检测单元IR-PD或蓝光检测单元B-PD。

由于本发明中的发光像素层为透光层，单色检测单元的检测结果可能受到相邻的单色检测单元上方的发光单元发出光线的干扰，为了避免此问题，实施例一至三中的交互式显示装置中还可以包括挡光层。

实施例四：

本实施例中的交互式显示装置包括挡光层，图5为本实施例的结构示意图，包括发光像素层410，发光像素层410下方的检测层420和挡光层430，其中，发光像素层410和检测层420的结构与实施例三中图3的结构相同，在这里不再赘述。挡光层430位于相邻的两个单色检测单元之间，挡光层430与发光像素层410基本垂直设置，并至少延伸至发光像素层410的上表面。挡光层430为不透光材料，将相邻单色检测单元上方的发光单元隔开，避免相邻检测单元上方发光单元发出光线的干扰。

优选地，挡光层430向下延伸至检测层420的下表面，向上延伸至交互式显示装置的屏幕440，参见图5，相邻的红外光检测单元IR-PD和蓝光检测单元B-PD之间、相邻的蓝光检测单元B-PD和绿光检测单元G-PD之间都设置了挡光层430，红外光检测单元IR-PD上方的蓝色光发光单元B、绿光检测单元G-PD上方的蓝色光发光单元B发出的蓝色光线不会照射到蓝光检测单元B-PD，并且，红外光检测单元IR-PD上方的蓝色光发光单元B、绿光检测单元G-PD上方的蓝色光发光单元B发出的蓝色光线经过屏幕440反射后的光线也不会照射到蓝光检测单元B-PD，因此，蓝光检测单元B-PD只检测透过该单色检测单元上方的发光单元(红外光发光单元IR、红色光发光单元R和绿色光发光单元G)的蓝色光，保证了蓝光检测单元B-PD的检测准确性。

实施例一和二中的交互式显示装置中也可以包括挡光层，所述挡光层位于相邻的两个单色检测单元之间，挡光层与发光像素层基本垂直设置，并至少延伸至所述发光像素层的上表面。优选地，上述挡光层向下延伸至检测层的下表面，向上延伸至交互式显示装置的屏幕。

本发明的交互式显示装置的所有实施例中，发光像素层中的发光单元可以为OLED、LED等，检测层中的单色检测单元可以为CMOS晶体管或光敏电阻。

需要说明的是，本发明的上述各个实施例中，发光像素层和检测层之间必然包括介质层，发光像素层中的发光单元之间、检测层之间的单色检测单元之间也必然包括介质层。

相应的，本发明还公开了一种显示器，所述显示器中包括本发明公开的交互式显示装置，能够用于输入探测(如触摸显示屏)以及多维交互信息的识别和表达。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种交互式显示装置，其特征在于，包括：发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，其中，

所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；

所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；

所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。

2.根据权利要求1所述的交互式显示装置，其特征在于，所述发光像素层包括红光发光单元、绿光发光单元和蓝光发光单元；所述检测层包括红光检测单元、绿光检测单元和蓝光检测单元。

3.根据权利要求2所述的交互式显示装置，其特征在于，每个所述单色检测单元上方设置一个或两个所述发光单元。

4.根据权利要求2或3所述的交互式显示装置，其特征在于，所述发光像素层中的发光单元按照红光发光单元、绿光发光单元和蓝光发光单元的顺序周期性排列。

5.根据权利要求2所述的交互式显示装置，其特征在于，所述发光像素层还包括红外光发光单元；所述检测层还包括红外光检测单元。

6.根据权利要求5所述的交互式显示装置，其特征在于，每个单色检测单元上方设置一个、两个或三个发光单元。

7.根据权利要求5或6任一项所述的交互式显示装置，其特征在于，所述发光像素层中的发光单元按照红光发光单元、绿光发光单元、蓝光发光单元和红外光发光单元的顺序周期性排列。

8.根据权利要求1、2、5或6任一项所述的交互式显示装置，其特征在于，所述交互式显示装置包括挡光层，所述挡光层位于相邻的两个单色检测单元之间，所述挡光层与发光像素层基本垂直设置，并至少延伸至所述发光像素层的上表面。

9.根据权利要求1、2、5或6任一项所述的交互式显示装置，其特征在于，所述发光单元为OLED发光单元。

10.根据权利要求1、2、5或6任一项所述的交互式显示装置，其特征在于，所述单色检测单元为CMOS晶体管或光敏电阻。

11.一种显示器，其特征在于，所述显示器包括交互式显示装置，所述交互式显示装置包括：发光像素层和位于发光像素层下方的检测层，其中，

所述发光像素层为透光层，包括多个发光单元，每个所述发光单元至少发出一种单色光；

所述检测层包括多个单色检测单元，所述单色检测单元位于所述发光单元的下方；

所述单色检测单元能够检测的光线区别于所述单色检测单元上方的发光单元发光的颜色。

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