CN110515229B - 显示装置和显示装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置和显示装置的控制方法，属于电子装置领域。所述显示装置包括：显示面板以及传感组件；显示面板包括彩膜基板、阵列基板以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶层；彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，黑矩阵图案包括多个开口区域，多个色阻层一一对应的位于多个开口区域中；传感组件位于彩膜基板的入光侧，包括多个非可见光传感器，多个非可见光传感器在彩膜基板上的正投影分布在彩膜基板上；其中，显示装置用于根据传感组件获取的从彩膜基板外部透过彩膜基板的非可见光的信息获取图像信息。本发明解决了相关技术中显示装置结构较为复杂的问题。

Description

显示装置和显示装置的控制方法
技术领域
本发明涉及电子装置领域，特别涉及一种显示装置和显示装置的控制方法。
背景技术
显示装置是一种包括显示面板的具有显示功能的装置。目前，通常会要求显示装置具有一定的图像获取功能。
相关技术中的一种显示装置包括显示面板以及位于显示面板外部的光学镜头，显示装置通过该光学镜头即可获取显示装置外部的图像信息。
但是，上述显示装置的结构较为复杂。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示装置及控制方法，能够解决相关技术中显示装置的结构较为复杂的问题。所述技术方案如下：
根据本发明的第一方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括显示面板以及传感组件；
所述显示面板包括彩膜基板、阵列基板以及位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层；
所述彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，所述黑矩阵图案包括多个开口区域，所述多个色阻层一一对应的位于所述多个开口区域中；
所述传感组件位于所述彩膜基板的入光侧，包括多个非可见光传感器，所述多个非可见光传感器在所述彩膜基板上的正投影分布在所述彩膜基板上；
其中，所述显示装置用于根据所述传感组件获取的从彩膜基板外部透过所述彩膜基板的非可见光的信息获取图像信息。
可选的，所述传感组件位于所述阵列基板远离所述液晶层的一侧。
可选的，每个所述非可见光传感器靠近所述彩膜基板的一侧具有第一遮光结构，所述第一遮光结构用于遮挡可见光，并透过非可见光。
可选的，每个所述非可见光传感器远离所述彩膜基板的一侧具有第二遮光结构，所述第二遮光结构用于遮挡可见光和非可见光。
可选的，所述显示装置包括背光组件，所述背光组件位于所述阵列基板远离所述液晶层的一侧；
所述背光组件包括背光源和滤光膜，所述滤光膜位于所述背光源和所述传感组件之间，用于遮挡非可见光，并透过可见光。
可选的，所述背光组件还包括扩散膜，所述扩散膜位于所述传感组件靠近所述阵列基板的一侧，所述扩散膜上具有多个开口，所述多个非可见光传感器在所述扩散膜上的正投影一一对应的位于所述多个开口中。
可选的，所述非可见光为近红外光。
根据本申请实施例的另一方面，提供一种显示装置的控制方法，所述显示装置的控制方法包括：
通过传感组件中的多个非可见光传感器获取从彩膜基板的外部透过所述彩膜基板的非可见光的信息；
根据所述非可见光的信息获取图像信息。
可选的，所述根据所述非可见光的信息获取图像信息，包括获取从所述彩膜基板的外部透过所述彩膜基板的非可见光的成像参数；
根据所述成像参数以及所述非可见光的信息确定所述图像信息。
可选的，所述根据所述成像参数以及所述非可见光的信息确定所述图像信息，包括根据成像公式确定所述图像信息，所述成像公式包括：
Og＝MLOMR，
其中，Og为矩阵形式的所述图像信息，O为矩阵形式的所述非可见光信息，ML＝(Mx TMx+αA1ro)-1Mx T，MR＝My(My TMy+αy1co)-1，Mx和My为所述成像参数，1ro和1co为单位矩阵，αA和αy均大于零。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明实施例提供了一种显示装置和显示装置的控制方法，该显示装置包括显示面板以及传感组件，显示面板中的彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，外部光透过彩膜基板的黑矩阵图案与色阻层获得部分可见光与非可见光，由传感组件接收非可见光，并根据该非可见光的信息获取图像信息，该显示装置无需在显示面板外部设置光学镜头就能够获得图像信息，与相关技术相比，该显示装置结构较为简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术中的一种显示装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；
图3是图2所示显示装置中彩膜基板的俯视图；
图4是本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图；
图5是图4所示显示装置的一个示例性实施例；
图6是本发明实施例提供的一种显示装置的控制方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种显示装置的控制方法的流程图；
图8是图7所示显示装置的控制方法的一个示例性实施例。
通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方法限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方法
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方法作进一步地详细描述。
目前，显示装置包括显示面板以及位于显示面板外部的光学镜头，在显示装置获取图像的过程中，通过光学镜头获取显示装置外部的图像信息。如图1所示，显示装置10包括光学镜头101和显示面板102，通过光学镜头101在显示面板102上显示出外部图像信息。由于在显示面板102外设置光学镜头102，使得显示装置结构较为复杂。
图2是本发明实施例示出的一种显示装置的结构示意图，该显示装置20可以包括显示面板201以及传感组件202，显示面板201包括彩膜基板201a、阵列基板201c以及位于彩膜基板201a和阵列基板201c之间的液晶层201b。
其中，阵列基板201c可以是包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列的基板。
彩膜基板201a包括黑矩阵图案a以及多个色阻层b，黑矩阵图案a包括多个开口区域，多个色阻层b一一对应的位于多个开口区域中。
其中，多个色阻层b可以阻挡非可见光并透过可见光，而黑矩阵图案a则可以透过非可见光并阻挡可见光。黑矩阵图案a的材料可以是黑色遮光胶。图2中彩膜基板的俯视图如图3所示，其中黑色区域为黑矩阵图案，白色区域为多个色阻层。
如图2所示，传感组件202位于彩膜基板201a的入光侧，包括多个非可见光传感器202a，多个非可见光传感器202a在彩膜基板201a上的正投影分布在彩膜基板201a上，以便于传感组件202能够获取从彩膜基板201a的各个区域透过彩膜基板201a的非可见光。
在本发明实施例中，彩膜基板201a的入光侧为靠近液晶层201b的一侧。
其中，显示装置20用于根据传感组件202获取的从彩膜基板201a外部透过彩膜基板201a的非可见光的信息获取图像信息。
综上所述，本发明实施例提供一种显示装置，包括显示面板以及传感组件，显示面板中的彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，外部光透过彩膜基板的黑矩阵图案与色阻层获得部分可见光与非可见光，由传感组件接收非可见光，并根据该非可见光的信息获取图像信息，该显示装置无需在显示面板外部设置光学镜头就能够获得图像信息，与相关技术相比，该显示装置结构较为简单。
如图4所示，其为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图。
可选的，传感组件202位于阵列基板201c远离液晶层201b的一侧。传感组件202可以包括大阵列玻璃基光敏传感器。
在一种可选地实施方法中，传感组件202位于阵列基板201c远离液晶层201b的一侧，也即是传感组件202位于显示面板201的外部，从而不会遮挡图像，影响显示效果。
可选的，每个非可见光传感器202a靠近彩膜基板201a的一侧具有第一遮光结构203，第一遮光结构203用于遮挡可见光，并透过非可见光。
在一种可选的实施方法中，第一遮光结构203可以是高通滤光膜，也可以是和黑矩阵图案a相同的材料，本发明实施例不做任何限定。第一遮光结构203遮挡可见光并透过非可见光，可以避免多个非可见光传感器202a获取非可见光时可见光对其造成影响。
可选的，每个非可见光传感器202a远离彩膜基板201a的一侧具有第二遮光结构204，第二遮光结构204用于遮挡可见光和非可见光。
其中，第二遮光结构204的材料可以是金属。第二遮光结构204遮挡可见光和其他非可见光(例如背光组件发出的部分非可见光)，可以使非可见光传感器202a获取透过彩膜基板201a的非可见光时，避免可见光与其他非可见光(例如背光组件发出的部分非可见光)对非可见光传感器202a造成影响。
可选的，显示装置20包括背光组件205，背光组件205位于阵列基板201c远离液晶层201b的一侧，背光组件205包括背光源205b和滤光膜205a，滤光膜205a位于背光源205b和传感组件202之间，用于遮挡非可见光，并透过可见光。
滤光膜205a透过可见光并遮挡背光源发出的部分非可见光，可以避免背光源发出的部分非可见光对非可见光传感器202a造成影响。透过滤光膜205a的可见光可以为显示面板201提供光源。
可选的，背光组件205还包括扩散膜205c，扩散膜205c位于传感组件202靠近阵列基板201c的一侧，扩散膜205c上具有多个开口，多个非可见光传感器202a在扩散膜上205c的正投影一一对应的位于多个开口中。
扩散膜205c可以使光线均匀射至显示区域，防止多个非可见光传感器202a遮挡背光源205b造成显示区域的黑点，还可以使得背光源205b发出的光线传输至液晶层201b，扩散膜205c上的多个开口可以避免扩散膜205c阻挡非可见光。
可选的，非可见光为近红外光。近红外光是波长介于可见光与短波长红外光之间的电磁波。由于物体都可以是近红外光辐射源，时时刻刻都在不停地向外辐射近红外光，本发明实施例通过获取近红外光进行成像，可以提高图像的获取效率进而提高成像效率。
综上所述，本发明实施例提供一种显示装置，包括显示面板以及传感组件，显示面板中的彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，外部光透过彩膜基板的黑矩阵图案与色阻层获得部分可见光与非可见光，由传感组件接收非可见光，并根据该非可见光的信息获取图像信息，该显示装置无需在显示面板外部设置光学镜头就能够获得图像信息，与相关技术相比，该显示装置结构较为简单，制作成本较低。
在一个示例性实施例中，如图5所示，显示装置20还可以包括盖板2061(盖板用于保护显示面板的内部结构)以及触控层2062(用于实现触控功能)，上偏光层207，阵列基板208以及下偏光层209。外部光线照射到彩膜基板201a后，外部光线中非可见光的一部分会被彩膜基板201a中的色阻层遮挡，另一部分非可见光会透过黑矩阵图案，并穿过扩散层205c上的开口照射到非可见光传感器202a。由于彩膜基板201a遮挡非可见光的色阻层依照了一定规律分布在彩膜基板201a上，因而该彩膜基板201a具有了编码孔成像的效果，进而可以通获取其成像规律来对传感组件获取的非可见光信息来还原得到图像信息。
其中，上偏光层207和下偏光层209可以用于和液晶层201b实现显示功能。阵列基板208用于将传感组件202中的每个非可见光传感器获取到的非可见光信息传送至显示装置20的控制器中进行处理，阵列基板201c用于控制液晶层201b进行光线的传输。背光源205b发出的光线透过可见光滤光膜205a后仅留下可见光部分，这部分可见光为显示部分提供光源。由于滤光膜205a可能难以遮挡背光源205b发出的所有非可见光，第二遮光结构204保证可见光与背光源205b发出的非可见光均不会被传感组件202中的每个非可见光传感器接收，避免了背光源205b发出的非可见光对上述每个非可见光传感器的干扰。
图6是本发明实施例提供的一种显示装置的控制方法的流程图，该方法应用于显示装置中的步骤包括：
步骤301，通过传感组件中的多个非可见光传感器获取从彩膜基板的外部透过彩膜基板的非可见光的信息。
步骤302，根据非可见光的信息获取图像信息。
综上所述，本发明实施例提供了一种显示装置的控制方法，由于该显示装置包括显示面板以及传感组件，显示面板中的彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，外部光透过彩膜基板的黑矩阵图案与色阻层获得部分可见光与非可见光，由传感组件接收非可见光，并根据该非可见光的信息获取图像信息，该显示装置无需在显示面板外部设置光学镜头就能够获得图像信息，与相关技术相比，该显示装置结构较为简单。
图7是本发明实施例提供的另一种显示装置的控制方法的流程图，该方法可以应用于显示装置的控制器中，该显示装置的控制方法可以包括下面几个步骤：
步骤301，通过传感组件中的多个非可见光传感器获取从彩膜基板的外部透过彩膜基板的非可见光的信息。
如图2所示，外部光透过具有黑矩阵图案a与多个色阻层b的彩膜基板201a，留下部分可见光与非可见光，非可见光部分带有图像信息，非可见光被传感组件202中的多个非可见光传感器202a接收。
步骤302，获取从彩膜基板的外部透过彩膜基板的非可见光的成像参数。
本发明实施例中，可以在显示装置的出光侧放置图像样本，并通过传感组件获取该图像样本的非可见光的信息，之后根据该图像样本以及其非可见光信息之间的关系来标定出成像参数。具体方法可以参考相关技术，本发明实施例在此不再赘述。
非可见光信息用O表示，传感器噪声用E表示，重建还原的图像信息用Og表示，其中O，Og，E为矩阵形式。使用成像参数Mx和My表示O，Og，E之间的矩阵关系：
Og＝MxOMy T+E,
其中，当不考虑传感器噪声E时，可以对上式进行如下变换：
Figure BDA0002184704220000071
步骤303，根据成像公式确定图像信息。
成像公式包括：
Og＝MLOMR，
其中，Og为矩阵形式的图像信息，O为矩阵形式的非可见光信息，ML＝(Mx TMx+αA1ro)-1Mx T，MR＝My(My TMy+αy1co)-1，Mx和My为成像参数，1ro和1co为单位矩阵，1ro和Mx TMx为同型矩阵，1co和My TMy为同型矩阵，αA和αy为非常小的大于零的值，例如αA和αy可以为9.9×10-8。
综上所述，本发明实施例提供了一种显示装置的控制方法，由于该显示装置包括显示面板以及传感组件，显示面板中的彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，外部光透过彩膜基板的黑矩阵图案与色阻层获得部分可见光与非可见光，由传感组件接收非可见光，并根据该非可见光的信息获取图像信息，该显示装置无需在显示面板外部设置光学镜头就能够获得图像信息，与相关技术相比，该显示装置结构较为简单。
在一个示例性实施例中，如图8所示，外部图像发出的光线透过彩膜基板后，传感组件采集得到非可见光信息O，之后根据成像参数Mx和My对非可见光信息O进行重建还原，获得图像信息Og。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示面板以及传感组件；
所述显示面板包括彩膜基板、阵列基板以及位于所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层；
所述彩膜基板包括黑矩阵图案以及多个色阻层，所述黑矩阵图案包括多个开口区域，所述多个色阻层一一对应的位于所述多个开口区域中；
所述传感组件位于所述彩膜基板的入光侧，包括多个非可见光传感器，所述多个非可见光传感器在所述彩膜基板上的正投影分布在所述彩膜基板上；
其中，所述显示装置用于根据所述传感组件获取的从彩膜基板外部透过所述彩膜基板的非可见光的信息获取图像信息；
所述黑矩阵图案用于透过非可见光并阻挡可见光，所述多个色阻层用于阻挡非可见光并透过可见光。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述传感组件位于所述阵列基板远离所述液晶层的一侧。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，每个所述非可见光传感器靠近所述彩膜基板的一侧具有第一遮光结构，所述第一遮光结构用于遮挡可见光，并透过非可见光。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，每个所述非可见光传感器远离所述彩膜基板的一侧具有第二遮光结构，所述第二遮光结构用于遮挡可见光和非可见光。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括背光组件，所述背光组件位于所述阵列基板远离所述液晶层的一侧；
所述背光组件包括背光源和滤光膜，所述滤光膜位于所述背光源和所述传感组件之间，用于遮挡非可见光，并透过可见光。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述背光组件还包括扩散膜，所述扩散膜位于所述传感组件靠近所述阵列基板的一侧，所述扩散膜上具有多个开口，所述多个非可见光传感器在所述扩散膜上的正投影一一对应的位于所述多个开口中。
7.根据权利要求1-6任一所述的显示装置，其特征在于，所述非可见光为近红外光。
8.一种显示装置的控制方法，其特征在于，用于权利要求1至7任一所述的显示装置，所述方法包括：
通过传感组件中的多个非可见光传感器获取从彩膜基板的外部透过所述彩膜基板的非可见光的信息；
根据所述非可见光的信息获取图像信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述非可见光的信息获取图像信息，包括：
获取从所述彩膜基板的外部透过所述彩膜基板的非可见光的成像参数；
根据所述成像参数以及所述非可见光的信息确定所述图像信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述成像参数以及所述非可见光的信息确定所述图像信息，包括：
根据成像公式确定所述图像信息，所述成像公式包括：
Og＝MLOMR，
其中，Og为矩阵形式的所述图像信息，O为矩阵形式的所述非可见光信息，ML＝(Mx TMx+αA1ro)-1Mx T，MR＝My(My TMy+αy1co)-1，Mx和My为所述成像参数，1ro和1co为单位矩阵，αA和αy均大于零。
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