CN108919956A - 一种人机交互显示面板及人机交互显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人机交互显示面板及人机交互显示装置。该人机交互显示面板包括：基板；设置于基板上的多个微型发光二极管；设置于基板上的多个信息采集模块，信息采集模块位于相邻微型发光二极管之间，用于采集用户体感信息；至少一个处理模块，处理模块位于相邻微型发光二极管之间，处理模块与微型发光二极管以及信息采集模块电连接，用于基于用户体感信息控制各微型发光二极管的工作状态。本发明实施例提供的人机交互显示面板，通过将多个信息采集模块和至少一个处理模块集成于基板上的多个微型发光二极管之间，实现了人机交互装置的小型化，提高了获取用户体感信息的准确度和灵敏度。

Description

一种人机交互显示面板及人机交互显示装置

技术领域

本发明实施例涉及人机交互技术领域，尤其涉及一种人机交互显示面板及人机交互显示装置。

背景技术

体感技术装置可以根据用户的肢体动作生成相应的操作指令，可以很直接地使用肢体动作，使用户通过肢体动作与体感技术装置进行互动，实现人机交互。而无需使用任何复杂的控制设备，便可让人们身历其境地与计算机进行互动。体感技术的应用领域十分广泛，包括汽车图像识别和自动驾驶技术，体感体育竞技及游戏开发，自动试穿等方面。

现有的体感技术装置大多包括体感传感器系统和显示屏，体感传感器系统与显示屏为两个独立的结构，二者之间以电连接的方式，形成一个完成的体感技术装置，且传感器系统中的各个功能模块集合在一起往往占有较大的空间，在运输或储存时，存在诸多不便。

发明内容

本发明提供了一种人机交互显示面板及人机交互显示装置，以缩小人机交互面板的检测能力。

第一方面，本发明实施例提供了一种人机交互显示面板，包括：

基板；

设置于所述基板上的多个微型发光二极管；

设置于所述基板上的多个信息采集模块，所述信息采集模块位于相邻所述微型发光二极管之间，用于采集用户体感信息；

至少一个处理模块，所述处理模块位于相邻所述微型发光二极管之间，所述处理模块与所述微型发光二极管以及所述信息采集模块电连接，用于基于所述用户体感信息控制各所述微型发光二极管的工作状态。

进一步地，还包括多个滤光片和形成在相邻所述滤光片之间的黑矩阵；

所述滤光片位于所述微型发光二极管背离所述基板一侧，且所述滤光片与所述微型发光二极管一一对应设置；每一个所述微型发光二极管在所述基板上的垂直投影位于所述滤光片在所述基板上的垂直投影内。

进一步地，所述用户体感信息包括语音信息、立体轮廓信息以及色彩信息；

所述信息采集模块包括至少一个语音信息采集单元、至少一个立体轮廓信息采集单元以及至少一个色彩信息采集单元；所述语音信息采集单元用于对语音信息进行采集，所述立体轮廓信息采集单元用于所述立体轮廓信息进行采集，所述色彩信息采集单元用于对色彩信息进行采集。

进一步地，所述信息采集模块还包括至少一个信号发射单元以及至少一个信号接收单元；所述立体轮廓信息采集单元和所述色彩信息采集单元均与所述信号接收单元均相连；

所述信号发射单元用于发射检测信号；

所述信号接收单元用于接收由所述信号发射单元发射的，经用户反射后形成的反射信号；

所述立体轮廓信息采集单元用于基于所述反射信号，得到所述立体轮廓信息；

所述色彩信息采集单元用于基于所述反射信号，得到所述色彩信息。

进一步地，各所述立体轮廓信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体；和/或

各所述色彩信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体。

进一步地，所述信号发射单元为为红外发射器；所述信号接收单元为红外线接收器；或者

所述信号发射单元为可见光发射器；所述信号接收单元为可见光接收器。

进一步地，还包括聚光器；

所述聚光器设置于所述信号接收单元背离所述基板一侧，所述聚光器在所述基板上的垂直投影与所述信号接收单元在所述基板上的垂直投影至少部分重合。

进一步地，各所述立体轮廓信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体；且各所述色彩信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体；

在所述基板上，设置有多个重复单元；

所述重复单元包括一个所述信号发射单元、一个所述语音信息采集单元、一个所述立体轮廓信息采集单元、一个所述色彩信息采集单元和一个所述微型发光二极管；

所述重复单元内，所述信号发射单元、所述语音信息采集单元、所述立体轮廓信息采集单元以及所述色彩信息采集单元呈两行两列阵列结构排布；所述微型发光二极管位于所述阵列结构中两条对角线连线的交点处。

进一步地，还包括多个微型发光二极管控制模块；

所述微型发光二极管控制模块与所述微型发光二极管一一对应设置；

所述处理模块通过所述微型发光二极管控制模块控制所述微型发光二极管的工作状态。

第二方面，本发明实施例还提供了一种人机交互显示装置，该人机交互显示装置包括上述第一方面所述的人机交互显示面板。

本发明实施例提供的人机交互显示面板，通过将多个信息采集模块和至少一个处理模块集成于基板上的多个微型发光二极管之间，实现了人机交互装置的小型化，提高了获取用户体感信息的准确度和灵敏度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的人机交互显示面板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的信息采集模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的信息采集模块和微型发光二极管的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一人机交互显示面板的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的人机交互显示装置的结构示意图。

具体实施方式

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。

图1是本发明实施例提供的人机交互显示面板的结构示意图。可选地，请参考图1，该人机交互显示面板包括：基板10；设置于基板10上的多个微型发光二极管11；设置于基板10上的多个信息采集模块12，信息采集模块12位于相邻微型发光二极管11之间，用于采集用户体感信息；至少一个处理模块13，处理模块13位于相邻微型发光二极管11之间，处理模块13与微型发光二极管11以及信息采集模块12电连接，用于基于用户体感信息控制各微型发光二极管11的工作状态。

具体地，多个微型发光二极管11可以以矩阵形式均匀排布于基板10上，基板上的任意位置处的微型发光二极管11的排布密度相同；或者，在基板10的不同位置处的微型发光二极管11的排布密度也可以不同。信息采集模块12用于采集用户体感信息，并将采集的体感信息发送至处理模块13，处理模块13可以根据用户体感信息控制微型发光二极管11是否发光以及发光亮度等，以影响用户操作，实现人机互动。当处理模块13接收到的用户体感信息不同时，多个微型发光二极管11的发光亮度不同，从而使人机交互显示面板显示不同的颜色，进而实现不同的图像显示。需要说明的是，用户体感信息可以包括用户的肢体动作、形体轮廓、语言或衣着颜色等，人机交互显示面板可以根据用户的肢体动作、形体轮廓、语言或衣着颜色等识别出用户的身份、意图或指令，并相应地控制微型发光二极管11的工作状态以响应用户。

通过将多个信息采集模块12和至少一个处理模块13设置于相邻的微型发光二极管11之间的基板10上，无需单独集成设置信息采集模块12和处理模块13等结构。现有技术中，信息采集模块12和处理模块13单独集成设置，因此，与人机交互显示面板为两个互相独立的结构，本实施例中将信息采集模块12和处理模块13集成设置于人机交互显示面板上，实现了人机交互显示装置的小型化。同时，由于多个信息采集模块12可以同时采集用户体感信息，通过至少一个处理模块13可以对多个信息采集模块12采集的多组用户体感信息进行分析处理，可以从多角度、更准确地获得用户体感信息，从而提高人机互动的准确度和灵敏度。

每个处理模块13可以与一个信息采集模块12电连接，用于接收该信息采集模块12提供的用户体感信息，也可以与多个信息采集模块12电连接，用于接收多个信息采集模块12提供的用户体感信息。类似地，每个处理模块13可以与一个微型发光二极管11电连接，用于根据一个或多个信息采集模块12提供的用户体感信息控制该微型发光二极管11的工作状态，也可以与多个微型发光二极管11电连接，用于根据一个或多个信息采集模块12提供的用户体感信息控制一个或多个微型发光二极管11的工作状态。

可选地，请继续参考图1，该人机交互显示面板还可以包括多个滤光片14和形成在相邻滤光片14之间的黑矩阵15；滤光片14位于微型发光二极管11背离基板10一侧，且滤光片14与微型发光二极管11一一对应设置；每一个微型发光二极管11在基板10上的垂直投影位于滤光片14在基板10上的垂直投影内。具体地，滤光片14是一种表现颜色的光学元件，可以精确选择可通过的光波的波段范围，反射掉其他不希望通过的波段的光波，一般来说，能够透过某一具体滤光片的光波的波长的范围很小，透过的光的单色性很好。可选地，滤光片14可以为彩色滤光片。

可选地，人机交互显示面板可以实现全彩显示。通常，利用滤光片14将微型发光二极管11的显示颜色分别设置为蓝色、绿色和红色，通过控制不同的发光颜色的微型发光二极管11的排列方式和发光强度以实现全彩显示。具体地，人机交互显示面板可以有多种方式实现全彩显示。第一，设置所有的微型发光二极管11的发光峰为450μm，使所有的微型发光二极管11的发光颜色为蓝色，对于需要最终显示绿色的微型发光二极管11，可以在该微型发光二极管11背离基板10的一侧设置绿色的滤光片14，并在微型发光二极管11的发光端涂覆黄色的荧光粉。该微型发光二极管11出射的蓝光通过黄色的荧光粉后形成白光，经绿色的滤光片14后，最终以绿光的形式从滤光片14出射。对于需要最终显示蓝色和红色的微型发光二极管11，同样可以在微型发光二极管11的发光端涂覆黄色的荧光粉，通过设置蓝色的滤光片14即可控制从蓝色的滤光片14出射的光为蓝光，通过设置红色的滤光片14即可控制从红色的滤光片14出射的光为红光。第二，微型发光二极管11还可以发紫外光，通过在需要最终显示蓝光、绿光和红光的微型发光二极管11背离基板10的一侧分别设置具有光致发光功能的蓝色、绿色和红色的滤光片14，利用光致发光激发分别产生蓝光、绿光和红光，并从滤光片14出射。可选地，具有光致发光功能的滤光片14可以包括光致发光荧光粉或量子点，选择合适的光致发光荧光粉或量子点，可以利用紫外光激发出蓝光、绿光或红光。第三，与第二种方法类似，区别在于，将第二种方法中发紫外光的微型发光二极管11替换为发蓝光的微型发光二极管11(仍以发光峰为450μm的蓝光为例)，通过选择合适的发光致发光荧光粉或量子点，利用蓝光也可以激发光致发光荧光粉或量子点产生绿光和红光，进而利用红光、绿光和蓝光实现全彩显示。需要说明的是，实现人机交互显示面板的彩色显示的方法包括但不限于上述方法。可选地，在人机交互显示面板全彩显示时，微型发光二极管11可以发射从紫外光至蓝光之间的任意波长的光。

可以理解的是，在不需要全彩显示的情况下，人机交互显示面板还可以显示单一颜色。通过在所有的微型发光二极管11背离基板10的一侧设置相同颜色的滤光片14，即可控制从所有的滤光片14的出射的光均为某一单一颜色的光，使人机交互显示面板显示单一颜色。

可选地，人机交互显示面板上通常设置有大量的尺寸为10μm-50μm的微型发光二极管11阵列。相比普通的发光二极管，微型发光二极管11最大的优点是，每一个微型发光二极管11均可以作为一个子像素独立动态发光；此外，微型发光二极管11还具有亮度高、色彩饱和度高、驱动速度快、寿命长以及稳定性好等优点。但是，微型发光二极管11通常需要借助于滤光片14以实现全彩显示。但是滤光片14的尺寸往往较大，导致相邻的微型发光二极管11单元之间的距离较大，人机交互显示面板上的空间存在很大的浪费。因此，将信息采集模块12和处理模块13集成设置于人机交互显示面板上，可以在不影响微型发光二极管11的排布密度和人机交互显示面板的显示效果的情况下，减小人机交互装置的体积，提高人机交互显示面板的集成度。

上述技术方案中，黑矩阵15可以防止不同显示颜色的光发生串扰，使人机交互显示面板具有较好的显示效果。

图2是本发明实施例提供的信息采集模块的结构示意图。可选地，请参考图2，用户体感信息包括语音信息、立体轮廓信息以及色彩信息；信息采集模块12包括至少一个语音信息采集单元121、至少一个立体轮廓信息采集单元122以及至少一个色彩信息采集单元123；语音信息采集单元121用于对语音信息进行采集，立体轮廓信息采集单元122用于立体轮廓信息进行采集，色彩信息采集单元123用于对色彩信息进行采集。示例性地，立体轮廓信息是用户的体型体貌特征，色彩信息是用户的衣着颜色特征。处理模块可以结合用户的立体轮廓信息以及色彩信息判断出用户的身份信息，识别用户发出人机互动指令等。需要说明的是，在实际应用中，每个信息采集模块12中的语音信息采集单元121、立体轮廓信息采集单元122以及色彩信息采集单元123的个数可以根据实际需要进行设置，本实施例对此不作具体限制。

可选地，信息采集模块12还包括至少一个信号发射单元124以及至少一个信号接收单元125；立体轮廓信息采集单元122和色彩信息采集单元123均可以与信号接收单元125均相连；信号发射单元124用于发射检测信号；信号接收单元125用于接收由信号发射单元124发射的，经用户反射后形成的反射信号；立体轮廓信息采集单元122用于基于反射信号，得到立体轮廓信息；色彩信息采集单元123用于基于反射信号，得到色彩信息。具体地，在人机互动时，信号发射单元124首先发射出检测信号，当有用户在人机互动显示面板附近时，检测信号在遇到用户时会发生反射并形成反射信号，反射信号可以被信号接收单元125接收到。信号接收单元125将接收到的反射信号发送至立体轮廓信息采集单元122和色彩信息采集单元123，并利用立体轮廓信息采集单元122获得用户的立体轮廓信息，利用色彩信息采集单元123获得用户的色彩信息。可选地，语音信息采集单元121可以为麦克风；色彩信息采集单元123可以为RGB彩色摄像机，或者其他可集成化的，具有色彩捕获和人体识别的彩色传感器。

可选地，在同一个信息采集模块12内，各立体轮廓信息采集单元122均与一个信号接收单元125集成为一体；和/或各色彩信息采集单元123均与一个信号接收单元125集成为一体。具体地，将同一个信息采集模块12中的立体轮廓信息采集单元122以及色彩信息采集单元123与同一个信息采集模块12集成为一体，可以节省空间。需要说明的是，在实际应用中，还可以将部分同一个信息采集模块12中的部分立体轮廓信息采集单元122以及部分色彩信息采集单元123与同一个信息采集模块12集成为一体，本实施例对此不作具体限制。

可选地，信号发射单元124可以为红外发射器；信号接收单元125为红外线接收器；或者信号发射单元124还可以为可见光发射器；相应地，信号接收单元125可以为可见光接收器。具体地，红外信号具有信号生成成本低、对人体危害小以及能够适应夜间作业需要等优点，因此，可以选择红外信号作为检测信号。红外发射器可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)摄影机。需要说明的是，本实施例提供的信号发射单元124和信号接收单元125的类型包括但不限于上述类型。

可选地，本实施例提供的人机交互显示面板还可以包括聚光器；聚光器可以设置于信号接收单元125背离基板一侧，聚光器在基板10上的垂直投影与信号接收单元在基板10上的垂直投影至少部分重合。在实际中由于环境等因素的限制，有可能只有部分检测信号能够形成反射信号并被信号接收单元125接收，使得信号接收单元125接收到的反射信号非常微弱，通过设置聚光器可以设置于信号接收单元125背离基板一侧可以提高信号接收单元125接收反射信号的能力。示例性地，聚光器可以为棱镜聚光器。

图3是本发明实施例提供的信息采集模块和微型发光二极管的结构示意图。可选地，请参考图3，在同一个信息采集模块12内，各立体轮廓信息采集单元122均与一个信号接收单元集成为一体；且各色彩信息采集单元123均与一个信号接收单元集成为一体；在基板上，设置有多个重复单元；重复单元包括一个信号发射单元124、一个语音信息采集单元121、一个立体轮廓信息采集单元122、一个色彩信息采集单元123和一个微型发光二极管11；重复单元内，信号发射单元124、语音信息采集单元121、立体轮廓信息采集单元122以及色彩信息采集单元123呈两行两列阵列结构排布；微型发光二极管11位于阵列结构中两条对角线连线的交点处。需要说明的是，微型发光二极管11、信号发射单元124、语音信息采集单元121、立体轮廓信息采集单元122以及色彩信息采集单元123的排布方式和排布结构包括但不限于上述方式。另外，在同一个信息采集模块12在基板上投影范围内还可以包括多个微型发光二极管11，本实施例对此不作具体限制。

图4是本发明实施例提供的另一人机交互显示面板的结构示意图。可选地，请参考图4，该人机交互显示面板还可以包括多个微型发光二极管控制模块16；微型发光二极管控制模块16与微型发光二极管11一一对应设置；处理模块13通过微型发光二极管控制模块16控制微型发光二极管11的工作状态。具体地，处理模块13根据语音采集模块112采集的语音信息，立体轮廓信息采集单元122采集的立体轮廓信息或色彩信息采集单元123采集的色彩信息发送控制微型发光二极管11工作的信号至微型发光二极管控制模块16，微型发光二极管控制模块16进而控制微型发光二极管11的工作状态。需要说明的是，处理模块13可以综合立体轮廓信息和色彩信息，从而获得具有立体轮廓的带有色彩的用户形体特征，从而识别用户的身份或用户的肢体动作。可选地，微型发光二极管控制模块16可以为薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)。需要说明的是，本实施例提供的二极管控制模块16包括但不限于TFT。

本发明实施例还提供了一种人机交互显示装置。图5是本发明实施例提供的人机交互显示装置的结构示意图，该人机交互显示装置20可以包括本发明任意实施例提供的人机交互显示面板21。

本实施例提供的人机交互显示装置，通过将多个信息采集模块和至少一个处理模块集成于基板上的多个微型发光二极管之间，实现了人机交互装置的小型化，提高了获取用户体感信息的准确和灵敏度。

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。

Claims (10)

1.一种人机交互显示面板，其特征在于，包括：

基板；

设置于所述基板上的多个微型发光二极管；

设置于所述基板上的多个信息采集模块，所述信息采集模块位于相邻所述微型发光二极管之间，用于采集用户体感信息；

至少一个处理模块，所述处理模块位于相邻所述微型发光二极管之间，所述处理模块与所述微型发光二极管以及所述信息采集模块电连接，用于基于所述用户体感信息控制各所述微型发光二极管的工作状态。

2.根据权利要求1所述的人机交互显示面板，其特征在于，还包括多个滤光片和形成在相邻所述滤光片之间的黑矩阵；

所述滤光片位于所述微型发光二极管背离所述基板一侧，且所述滤光片与所述微型发光二极管一一对应设置；每一个所述微型发光二极管在所述基板上的垂直投影位于所述滤光片在所述基板上的垂直投影内。

3.根据权利要求1所述的人机交互显示面板，其特征在于，

所述用户体感信息包括语音信息、立体轮廓信息以及色彩信息；

所述信息采集模块包括至少一个语音信息采集单元、至少一个立体轮廓信息采集单元以及至少一个色彩信息采集单元；所述语音信息采集单元用于对语音信息进行采集，所述立体轮廓信息采集单元用于所述立体轮廓信息进行采集，所述色彩信息采集单元用于对色彩信息进行采集。

4.根据权利要求3所述的人机交互显示面板，其特征在于，

所述信息采集模块还包括至少一个信号发射单元以及至少一个信号接收单元；所述立体轮廓信息采集单元和所述色彩信息采集单元均与所述信号接收单元相连；

所述信号发射单元用于发射检测信号；

所述信号接收单元用于接收由所述信号发射单元发射的，经用户反射后形成的反射信号；

所述立体轮廓信息采集单元用于基于所述反射信号，得到所述立体轮廓信息；

所述色彩信息采集单元用于基于所述反射信号，得到所述色彩信息。

5.根据权利要求4所述的人机交互显示面板，其特征在于，

在同一个所述信息采集模块内，各所述立体轮廓信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体；和/或

各所述色彩信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体。

6.根据权利要求4所述的人机交互显示面板，其特征在于，

所述信号发射单元为红外发射器；所述信号接收单元为红外线接收器；或者

所述信号发射单元为可见光发射器；所述信号接收单元为可见光接收器。

7.根据权利要求4所述的人机交互显示面板，其特征在于，还包括聚光器；

所述聚光器设置于所述信号接收单元背离所述基板一侧，所述聚光器在所述基板上的垂直投影与所述信号接收单元在所述基板上的垂直投影至少部分重合。

8.根据权利要求5所述的人机交互显示面板，其特征在于，

在同一个所述信息采集模块内，各所述立体轮廓信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体；且各所述色彩信息采集单元均与一个所述信号接收单元集成为一体；

在所述基板上，设置有多个重复单元；

所述重复单元包括一个所述信号发射单元、一个所述语音信息采集单元、一个所述立体轮廓信息采集单元、一个所述色彩信息采集单元和一个所述微型发光二极管；

所述重复单元内，所述信号发射单元、所述语音信息采集单元、所述立体轮廓信息采集单元以及所述色彩信息采集单元呈两行两列阵列结构排布；所述微型发光二极管位于所述阵列结构中两条对角线连线的交点处。

9.根据权利要求1所述的人机交互显示面板，其特征在于，还包括多个微型发光二极管控制模块；

所述微型发光二极管控制模块与所述微型发光二极管一一对应设置；

所述处理模块通过所述微型发光二极管控制模块控制所述微型发光二极管的工作状态。

10.一种人机交互显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的人机交互显示面板。