CN109742109B - 显示装置及其制作方法以及利用其进行信息采集的方法 - Google Patents

显示装置及其制作方法以及利用其进行信息采集的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了显示装置及其制作方法以及利用其进行信息采集的方法。其中，显示装置包括：显示面板，所述显示面板具有多个子像素，部分所述子像素为设置有光转换材料的信息采集子像素，所述光转换材料可吸收所述信息采集子像素发出的光并向外界物体发射红外光；信息接收器件，所述信息接收器件设置在所述显示面板的显示区的至少一侧，所述信息接收器件用于接收被所述外界物体反射后的红外光信号，并根据所述红外光信号获取所述外界物体的深度信息。发明人发现，该显示装置结构简单，易于实现，成本低，可以同时实现显示功能和信息采集或者空间定位功能，获得外界物体的深度信息的精度高；且显示装置的良率高、产品性能优异。

Description

显示装置及其制作方法以及利用其进行信息采集的方法
技术领域
本发明涉及空间定位技术领域，具体的，涉及显示装置及其制作方法以及利用其进行信息采集的方法。
背景技术
随着3D、虚拟显示(VR)等技术的迅猛发展，三维空间定位技术在显示行业应用范围越来越广，但现有空间定位技术存在硬件体积大、算法程序复杂、结构复杂、对处理器等硬件要求高、产品良率低及产品性能低等问题。如何克服这些问题，实现空间定位技术的小型化，以及与显示面板的集成化，是现在的研究热点。目前的空间定位技术仍有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、易于实现，可以实现空间定位或者可以获取外界物体的深度信息的显示装置。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括：显示面板，所述显示面板具有多个子像素，部分所述子像素为设置有光转换材料的信息采集子像素，所述光转换材料可吸收所述信息采集子像素发出的光并向外界物体发射红外光；信息接收器件，所述信息接收器件设置在所述显示面板的显示区的至少一侧，所述信息接收器件用于接收被所述外界物体反射后的红外光信号，并根据所述红外光信号获取所述外界物体的深度信息。发明人发现，该显示装置结构简单，易于实现，成本低，可以同时实现显示功能和信息采集或者空间定位功能，获得外界物体的深度信息的精度高；且显示装置的良率高、产品性能优异。
根据本发明的实施例，所述信息采集子像素按照预定图案分布在所述显示面板上，所述预定图案包括点阵、圆形、圆环形、规则多边形和不规则多边形中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述信息采集子像素为蓝色子像素，所述光转换材料选自可吸收蓝光并发射红外光的材料。
根据本发明的实施例，所述光转换材料选自Y1.98-x YbxEu0.02O3系列荧光粉，x的取值范围为0-0.1。
根据本发明的实施例，所述光转换材料设置在所述信息采集子像素的发光元件的出光侧的至少部分表面上。
根据本发明的实施例，所述光转换材料的出光侧设置有透镜，所述透镜用于会聚所述光转换材料发出的所述红外光。
根据本发明的实施例，所述透镜设置在所述光转换材料出光侧的表面上或者所述显示面板的基板/封装薄膜的出光侧的表面上。
根据本发明的实施例，所述信息接收器件设置在所述显示面板的非显示区中。
根据本发明的实施例，所述信息接收器件与所述信息采集子像素的连线、所述信息采集子像素发出的红外光照射在所述外界物体上的光点与所述信息采集子像素之间的连线、以及所述光点与所述信息接收器之间的连线大致构成直角三角形。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制作前面所述的显示装置的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：形成显示面板，所述显示面板具有多个子像素，在部分所述子像素中的发光层的出光侧表面上设置光转换材料以便形成信息采集子像素；在所述显示面板的至少一侧设置信息接收器件。发明人发现，该方法操作简单、方便，易于实现，制作成本低，产品良率高，易于大规模生产。
根据本发明的实施例，该方法还包括在所述光转换材料的出光侧设置透镜的步骤。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种利用前面所述的显示装置进行信息采集的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：按照一组编码分别控制信息采集子像素的明暗状态，所述一组编码中的多个编码与所述信息采集子像素的明暗状态一一对应，且任意两个所述编码之间均存在差异；信息接收器接收一组具有相应编码的红外光信号，并基于所述红外光信号通过结构光三角法计算获得外界物体的深度信息。发明人发现，该信息采集方法精确度高，方法简单，空间定位精度高，获得的物体深度信息全面，且利用上述方法进行信息采集可以同时实现显示功能，使用场景较广，有利于满足消费者的消费体验。
根据本发明的实施例，每个所述编码包括至少两位，所述编码中的每一位对应一时刻所述信息采集子像素的明暗状态，多个所述编码中的同一位对应同一时刻多个所述信息采集子像素的明暗状态，且根据所述编码中的每一位的取值不同控制相应时刻所述子像素的明暗状态不同。
根据本发明的实施例，每个所述编码包括n位，n为大于或等于2的整数，每个所述编码中的第1位、第2位…第n位分别对应连续的第1时刻、第2时刻…第n时刻相应所述信息采集子像素的明暗状态。
根据本发明的实施例，所述一组编码为格雷编码，所述信息采集像素为亮态时，相应所述编码中相应位的取值为0和1中的一个，所述信息采集像素为暗态时，相应所述编码中相应位的取值为0和1中的另一个。
根据本发明的实施例，信息采集的方法包括：在获取所述外界物体的深度信息之前，按照前面所限定的获得所述外界物体深度信息的步骤获得基准面的深度信息；根据所述外界物体的深度信息和所述基准面的深度信息，确定所述外界物体相对于所述基准面的深度信息。
附图说明
图1是本发明一个实施例中利用显示装置获取物体的深度信息的结构示意图。
图2是Y1.98-x YbxEu0.02O3系列荧光粉在x取不同数值时对应的吸收红外光发射近红外光的光谱。
图3是本发明一个实施例中利用结构光三角法获取物体深度信息的示意图。
图4是本发明一个实施例中利用显示装置进行信息采集的方法。
图5是本发明一个实施例中信息采集子像素在不同时刻的显示状态。
图6是本发明另一个实施例中利用结构光三角法获取物体深度信息的示意图。
图7是本发明另一个实施例中利用显示装置获取物体的深度信息的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明是基于发明人的以下认识和发现而完成的：
现有实现空间定位的方案大多数是通过增加投射光源及信息接收器件的方式来实现对外界物体的深度信息识别，用于空间定位的结构复杂，进一步增加OLED工艺难度，势必影响产品良率及产品性能。而在本申请中，在显示面板中的部分子像素中添加可吸收子像素发出的光而发射红外光的光转换材料，使得上述子像素成为深度信息识别系统的红外光源，从上述子像素发射的红外光经外界物体反射后被显示装置中的信息接收器件接收，显示装置可根据反射的红外光信号获得外界物体的深度信息，可以同时实现显示和空间定位功能。
有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，参照图1，该显示装置包括：显示面板100，所述显示面板100具有多个子像素，部分所述子像素为设置有光转换材料101的信息采集子像素，所述光转换材料101可吸收所述信息采集子像素发出的光并向外界物体发射红外光；信息接收器件200，所述信息接收器件200设置在所述显示面板100的显示区的至少一侧，所述信息接收器件200用于接收被所述外界物体300反射后的红外光信号，并根据所述红外光信号获取所述外界物体300的深度信息。发明人发现，该显示装置的信息采集子像素作为投射光源，无需外加投射光源，使得显示装置的结构简单，体积小，易于实现，成本低，可以同时实现显示功能和信息采集或者空间定位功能，获得外界物体的深度信息的精度高；且显示装置的良率高、产品性能优异。需要说明的是，参照图1，信息接收器件200设置在显示面板100的显示区的至少一侧指的是：显示面板100具有显示区a和围绕显示区a设置的非显示区b，而信息接收器件200处于显示区a的外侧，即显示区a朝向非显示区域b的四个外侧中的至少一侧。
在本发明的一些实施例中，信息接收器件设置在显示面板的非显示区b中。由此，可以将信息接收器件集成在显示面板中，有利于减小显示装置的硬件体积，简化显示装置的结构，进而有利于实现空间定位技术的小型化，以及与显示面板的集成化。
在本发明的一些具体实施例中，所述信息接收器件与所述信息采集子像素的连线、所述信息采集子像素发出的红外光照射在所述外界物体上的光点与所述信息采集子像素之间的连线、以及所述光点与所述信息接收器之间的连线大致构成直角三角形。由此，有利于简化空间定位技术的算法程序，进而可以降低显示装置的生产成本、开发难度。
根据本发明的实施例，子像素的结构与可参照常规子像素的结构，具体的，可参照图1，子像素包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管分布在衬底1的第一表面上的阵列电路2中，其中，阵列电路2中含有用于激发发光层发光的阳极(图中未示出)；发光层110，设置在阵列电路2远离衬底1的表面上；阴极3，设置在发光层110远离衬底1的表面上，其中，形成阳极和阴极的材料可以包括但不限于金属(例如金、银等)、氧化铟锡等。根据本发明的实施例，显示面板的结构也可以参照常规显示面板的结构；具体的，可以参照图1，显示面板除了包括前面所述的结构，还可以包括：设置在光转换材料远离衬底1的一侧的基板/封装薄膜4；其中，形成衬底和基板的材料可以包括但不限于玻璃、树脂等，封装薄膜可以包括多个交替设置的有机膜层和无机膜层。由此，结构简单，易于实现。需要说明的是，图1仅是为了示意信息采集相关的结构和过程，因此并未将显示装置的所有结构均示出，本领域技术人员可以理解，其余未示出的结构均可以为常规显示装置的结构，在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例，所述信息采集子像素按照预定图案分布在所述显示面板上，所述预定图案包括点阵、圆形、圆环形、规则多边形和不规则多边形中的至少一种。由此，可以根据不同使用情况灵活选择不同的设置方式，适用范围广泛。
根据本发明的实施例，预定图案为点阵指的是：信息采集子像素构成多个子图案，且多个子图案成行成列的分布在显示面板上，信息采集子像素分布的较为均匀，信息采集的精度，空间定位精确度较高。一些实施例中，每个子图案可以由一个信息采集子像素构成，例如以信息采集子像素的个数为9个为例进行解释，该9个信息采集子像素呈3×3的形式排布，每行以及每列信息采集子像素中的任意两个信息采集子像素之间的间距可以根据显示面板中像素单元的数量决定，以显示面板一行包括2000个像素单元为例，可以每隔500个像素单元设置一个信息采集子像素，由此能够使得信息采集子像素尽量均匀的分布在显示装置的显示区域内；另一些实施例中，每个子图案可以由多个信息采集子像素构成，即相邻的多个信息采集子像素构成一个子图案，其中，每个子图案的具体形状可以为圆形、三角形、四边形或其他规则和不规则的多边形，每个子图案的尺寸和相邻两个子图案之间的间距也需要根据现实面板中像素单元的数量决定，以子图案成两行两列分布且显示面板一行包括2000个像素单元为例，一个子图案在行方向上的宽度可以为400个像素单元，而行方形上相邻两个子图案之间的距离也可以为400个像素单元。根据本发明的实施例，预定图案为圆形、圆环形、规则多边形或不规则多边形是指所有信息采集子像素构成上述形状。本领域技术人员可以理解，上述仅是示例性描述本申请的方案，而不能理解为对本申请的限制，实际使用过程中，信息采集子像素的个数可以根据实际需要进行灵活选择，当然，本领域技术人员也可以理解，信息采集子像素的分布密度越大，数量越多则检测准确性和精度越高。根据本发明的实施例，为了有效实现空间定位，所述信息采集子像素为蓝色子像素，所述光转换材料为可吸收蓝光并发射红外光的材料。由此，蓝色子像素点亮时，光转换材料可以吸收蓝光(波长为400～475纳米)而发射红外光，成为用于深度信息识别的红外点光源。
根据本发明的实施例，所述光转换材料选自Y1.98-x YbxEu0.02O3系列荧光粉。由此，该光转换材料吸收蓝光发射红外光的效率高，可作为深度信息识别的红外点光源，有利于后续空间定位的进行。在本发明的一些实施例中，参照图2，Y1.98-x YbxEu0.02O3系列荧光粉可以吸收波长(λex)为466纳米的蓝光发射波长为976纳米、1030纳米以及1075纳米的近红外光。由此，光转换材料吸收蓝光发射红外光的效果优异。
根据本发明的实施例，Y1.98-x YbxEu0.02O3系列荧光粉中，x的取值范围为0-0.1(例如0、0.01、0.02、0.04、0.06、0.1等)。在本发明的一些实施例中，参照图2，在x小于0.04时，随着x取值范围的增加，Y1.98-x YbxEu0.02O3吸收蓝光发射红外光的强度逐渐增强，当x大于0.4时，Y1.98-x YbxEu0.02O3吸收蓝光发射红外光的强度逐渐减弱，在x等于0.4时Y1.98-xYbxEu0.02O3吸收蓝光发射红外光的强度最强，基于此，在本发明的一些优选实施例中，x的取值为0.4，由此，光转换材料吸收蓝光发射红外光的强度较强，有利于提高空间定位技术的精度，使得获取的外界物体的深度信息准确。
根据本发明的实施例，参照图1，所述光转换材料101设置在所述信息采集子像素的发光元件(包括阴极、发光层和阳极)的出光侧的至少部分表面上。由此，将光转换材料设置在发光元件的出光侧的表面，光转换材料吸收信息采集子像素的光发射红外光的效率更高，还可以简化显示装置的结构，将信息采集子像素作为红外光的发光源，无需外加投射光源，有利于实现空间定位技术的小型化，以及与显示面板的集成化，在不变更现有OLED设计的基础上实现空间定位，有利于降低成本。根据本发明的实施例，所述光转换材料在所述发光元件中的发光层上的正投影的面积和所述发光层的面积比大于0且小于等于1。由此，结构简单、易于实现，且光转换材料吸收发光层发出的光并发射红外光的效率高。根据本发明的实施例，光转换材料发出的红外光的强度大于等于0且小于等于信息采集子像素的亮度×光转换材料的光转换效率。由此，可以根据实际需要灵活调整光转换材料发出的红外光的强度，以更好的满足使用要求。
其中，需要说明的是，本发明中采用的描述方式“…的出光侧”或者“…出光侧”是指其朝向显示面板的出光方向的一侧，例如，参照图1，光转换材料设置在发光元件的出光侧的表面上，即是指光转换材料设置在发光元件朝向显示面板出光方向的表面上，即阴极远离发光层的表面上。
根据本发明的实施例，上述显示装置获取外界物体的深度信息的原理具体如下：
以一个信息采集子像素为例进行说明，具体的，可参照图1和图3，当信息采集子像素点亮时，其中的发光层110发光，光转换材料101会吸收其发出的光而发射红外光，该红外光照射到外界物体300上后会被外界物体300反射，信息接收器件200接收到上述被反射的红外光信号后会将该信号传递给处理器件(图中未示出)，然后根据结构光三角法计算出物体300的深度信息，其中，信息接收器件200、光转换材料101与红外光照射到的外界物体300上形成的点301三者之间大致构成直角三角形，光转换材料101处于直角点处，即信息接收器件200与红外光照射到外界物体上形成的点301之间的连线为斜边，光转换材料101与红外光照射到外界物体上形成的点301之间的连线为第一直角边，光转换材料101与信息接收器件200之间的连线为第二直角边。结构光三角法的原理可以为如下：红外光由光转换材料101发射，到信息接收器件200接收红外光信号之间的时间间隔t可以通过信息接收器件200检测到，由于红外光的传播速度是公知的，即斜边的长度L1与第一直角边的长度L2之和可以通过时间间隔t计算得到，而信息采集子像素与信息接收器件之间的距离是固定的，即第二直角边的长度L3是已知的，因此，可以通过勾股定理计算得到物体的深度信息(即第一直角边的长度L2)。根据本发明的实施例，也可以利用上述原理测定外界物体上两个或者更多个点的深度信息，然后再根据各个点的深度信息换算得到两个点或者更多个点之间的相对深度信息，如两个点之间的距离等等。根据本发明的实施例，参照图6，在测试外界物体的深度信息之前可以先利用上述方法测试得到光转换材料101与基准面400之间的距离L2’，然后再利用上述方法测试光转换材料101与外界物体300之间的距离L2，即可得到外界物体300与基准面400之间的相对深度。
根据本发明的实施例，为了提高空间定位的精确度，所述光转换材料的出光侧设置有透镜，所述透镜用于会聚所述光转换材料发出的所述红外光。由此，信息采集子像素发出的光可以以光束形式射向外界物体，能量更加集中，传播过程中能量损失较少，检测精度和准确性更高，进而使得空间定位更加精准，获得的外界物体的深度信息更加精确。
根据本发明的实施例，透镜的形状、材质和设置位置没有特别限制，只要能够将光转换材料发出的红外光会聚成光束即可。一些实施例中，透镜可以为平凸透镜，光线从平凸透镜的平面一侧射入，凸面一侧射出，经过平凸透镜的折射作用，光线会聚，能量更加集中，检测精度和准确性更高。一些实施例中，透镜的材质可以为透明树脂，例如包括但不限于光学胶等，由此，与现有显示面板兼容性高，且材料来源广泛，成本较低。一些实施例中，透镜可以设置在光转换材料的出光侧的表面上、也可以设置在上述基板/封装薄膜4的出光侧的表面上(结构示意图参见图7)，由此，结构简单、易于实现，可以有效实现对红外光的会聚。
根据本发明的实施例，显示装置的结构可以参照常规显示装置的结构，具体的，上述显示装置除了包括前面所述的显示面板和信息接收器件之外，还可以包括处理器件(用于计算深度信息)、电路结构等等，在此不再过多赘述；显示装置的种类也没有特别限制，只要能够满足要求，本领域技术人员可以根据实际需要进行灵活选择，例如显示装置的种类可以为电视、电脑、手机等。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制作前面所述的显示装置的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：形成显示面板，所述显示面板具有多个子像素，在部分所述子像素中的发光层的出光侧表面上设置光转换材料以便形成信息采集子像素；在所述显示面板的至少一侧设置信息接收器件。发明人发现，该方法操作简单、方便，易于实现，将信息接收器件以及红外投射光源集成在同一显示装置中，制作成本低，产品良率高，易于大规模生产。需要说明的是，上述显示面板以及信息接收器件与前面的描述一致，在此不再过多赘述。
根据本发明的实施例，在部分所述子像素中的发光元件的出光侧表面上设置光转换材料包括：将光转换材料通过蒸镀方法形成在部分所述子像素中的发光元件的出光侧的表面上。一些具体实施例中，可以一次形成层叠的阳极、发光层和阴极，然后在阴极远离发光层的表面上蒸镀形成光转换材料。由此，操作简单、方便，易于实现，还可以有效控制光转换材料膜层的厚度和光转换材料在发光层上的正投影与发光层的面积比，在现有OLED工艺的基础上即可获得能够同时实现空间定位以及显示功能的显示装置。
根据本发明的实施例，该方法还包括在所述光转换材料的出光侧设置透镜的步骤。由此，操作简单、方便，易于实现；信息采集子像素发出的光可以以光束形式射向外界物体，使得空间定位更加精准，获得的外界物体的深度信息更加精确。
根据本发明的实施例，在光转换材料的出光侧设置透镜的步骤包括：在光转换材料的出光侧表面、或者上述基板/封装薄膜4的出光侧的表面上涂覆一整层光学树脂；然后用显影-曝光-刻蚀的方法对光学树脂进行加工以去除其余部分的光学树脂，仅在于光转换材料对应的位置处保留光学树脂并形成具有会聚光线作用的形貌，以形成具有聚光作用的透镜(如平凸透镜)。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种利用前面所述的显示装置进行信息采集的方法。根据本发明的实施例，参照图4，该方法包括：
S100：按照一组编码分别控制信息采集子像素的明暗状态。
根据本发明的实施例，上述一组编码中的多个编码与所述信息采集子像素的明暗状态一一对应，且任意两个所述编码之间均存在差异。由此，利用上述编码可以将所有的信息采集子像素区分开，且可以利用编码与信息采集子像素的一一对应的特征来确定信息接收器件与信息采集子像素之间的位置关系，进而有利于后期外界物体深度信息的获取。
根据本发明的实施例，为了有效区分信息采集子像素，每个所述编码包括至少两位，所述编码中的每一位对应一时刻所述信息采集子像素的明暗状态，多个所述编码中的同一位对应同一时刻多个所述信息采集子像素的明暗状态，且根据所述编码中的每一位的取值不同控制相应时刻所述子像素的明暗状态不同。由此，通过明暗状态的变化对信息采集子像素进行编码，可以有效实现对信息采集子像素的区分，且由于信息采集子像素发出的红外光的明暗状态与信息采集子像素的明暗状态一致，因此信息采集子像素中光转换材料发射的红外光具备与相应信息采集子像素相同的编码，进而，被外界物体反射后的红外光信号的明暗状态与信息采集子像素发出的红外光的明暗状态一致，即被外界物体反射后的红外光信号也具备与相应信息采集子像素相同的编码。由此，可以有效将红外光信号和发出形成该红外光信号的信息采集子像素一一对应，进而有效识别外界物体的深度信息。
在本发明的一些实施例中，每个所述编码包括n位，n为大于或等于2的整数，每个所述编码中的第1位、第2位…第n位分别对应连续的第1时刻、第2时刻…第n时刻相应所述信息采集子像素的明暗状态。由此，每个编码的每一位对应一时刻的明暗状态，明暗状态连续变化时，光转换材料发射的红外光明暗状态也相应进行连续变化，从而可以连续获取外界物体的深度信息，进而可以实现实时定位功能。
在本发明的一些具体实施例中，所述一组编码为格雷编码，所述信息采集子像素为亮态时，相应所述编码中相应位的取值为0和1中的一个，所述信息采集子像素为暗态时，相应所述编码中相应位的取值为0和1中的另一个。由此，编码方法简单、方便，区分信息采集子像素的方法简单，控制其亮暗的方法也比较简单，有利于降低成本。在本发明的一些更具体的实施例中，所述信息采集子像素为亮态时，相应所述编码中相应位的取值为1，所述信息采集子像素为暗态时，相应所述编码中相应位的取值为0。由此，区分信息采集子像素的方法更简单，控制其亮暗的方法也更简单。
根据本发明的实施例，以4位格雷码为例进行说明对信息采集子像素(以下按照在蓝色子像素设置光转换材料为例进行说明)的明暗状态进行控制的方法，具体如下：
4位格雷码共有16个编码(即0000，0001，0011，0010，0110，0111，0101，0100，1100，1101，1111，1110，1010，1011，1001，1000)，可以对16个蓝色子像素进行编码，也就是说可以在16个蓝色子像素中设置光转换材料；当蓝色子像素处于暗态、不发光时，光转换材料不会受激发发出红外光，设定此时编码为0，当蓝色子像素点亮时，光转换材料受激发发出红外光，设定此时编码为1。按此规则0000编码点位蓝色子像素不发光，无法识别，排除此点后，可以编码点位15个，也就是说可以编码的蓝色子像素为15个。
在连续的四个时刻1、2、3、4，通过控制具有光转换材料的1号蓝色子像素(标记为P1)按照暗、暗、暗、亮显示，2号蓝色子像素(标记为P2)按照暗、暗、亮、亮显示，3号蓝色子像素(标记为P3)按照暗、暗、亮、暗显示，4号……，即可得到15个具有光转换材料的蓝色子像素P1～P15对应的4位编码：0001，0011，0010，0110，0111，0101，0100，1100，1101，1111，1110，1010，1011，1001，1000，图5所示为编码0101对应的蓝色子像素在4个时刻对应的显示状态。根据本发明的实施例，在进行空间定位时，信息采集子像素要按照编码连续显示，例如编码为0001的子像素，其在连续时间内按照编码000100010001……进行显示，为了避免像素编码混淆，在像素按照编码0001显示完成之后，与下一个编码0001中的第一位对应的时刻之间的时间间隔T较长，而在编码0001中的任意相邻两位对应的时刻之间的时间间隔相等且小于上述时间间隔T，在本发明的一些实施例中，以60HZ显示为例，编码0001中任意相邻两位对应的时刻之间的时间间隔可以为16ms(在此时间间隔内，可以将外界物体视为静止)，时间间隔T可以为32ms，如此，在1秒60帧画面中，除去5帧空白，可以实现最多13次每秒(52帧)空间信息扫描。由此，可以区分开上述编码而不会导致混淆，提高空间定位的准确度。需要说明的是，以上说明是利用编码0001为例进行的，其他编码的区分和编码的显示状况可以参照编码0001。
需要说明的是，信息采集子像素进行空间定位时，其按照上述编码控制明暗状态；而显示面板正常显示时，信息采集子像素也需要根据显示画面要求按照一定的灰阶和颜色进行显示，当进行空间定位的明暗状态与正常显示的灰阶和颜色冲突时，优先按照空间定位的编码进行显示。由此，由于信息采集子像素与全部子像素的数量比较少，在进行空间定位时几乎不会影响正常显示功能。
S200：信息接收器接收一组具有相应编码的红外光信号，并基于所述红外光信号通过结构光三角法计算获得外界物体的深度信息。
根据本发明的实施例，由于从信息采集子像素发射的红外光被外界物体反射后再被信息接收器件接收需要经历一定的时间，基于此，信息接收器接收一组具有相应编码的红外光信号包括：在每个时刻信息采集子像素进行相应显示后，在一定时间(即从信息采集子像素中发射红外光开始经红外光被外界物体反射至被信息接收器件接收所经历的时间)内利用信息接收器件(例如红外摄像机)收集从外界物体表面反射回来的红外光信号，其中，信息接收器件接收到的是与红外光信号对应的光点，需要说明的是，当信息采集子像素不发光时，信息接收器件则接收不到红外光信号；在进行空间定位时，信息接收器件可以持续接收红外光信号。由于信息采集子像素是按照一定的编码进行显示，其中的光转换材料也按照相应的编码发射红外光，进而被信息接收器件接收到的光点也具备相应的编码；当信息采集子像素按照编码位数依次显示之后，信息接收器件会接收到具有上述编码的红外光信号，通过对比红外光信号对应的光点的编码即可将红外光信号与信息采集子像素一一对应。
在本发明的一些具体实施例中，以编码为0101的信息采集子像素为例进行说明将红外光信号与信息采集子像素一一对应的过程如下：在第一时刻信息采集子像素不发光，在一定时间内信息接收器件接收不到与该红外光信号对应的光点，将该光点的编码标记为0；在第二时刻信息采集子像素发光，信息采集子像素中的光转换材料被激发而发射红外光，该红外光照射到外界物体上被反射，在一定时间内信息接收器件接收到与红外光信号对应的光点，将该光点的编码标记为1；第三时刻信息采集子像素不发光，具体情形可参照第一时刻，在一定时间内信息接收器件接收不到与该红外光信号对应的光点，将该光点的编码标记为0；第四时刻信息采集子像素发光，具体情形可参照第二时刻，在一定时间内信息接收器件接收到与红外光信号对应的光点，将该光点的编码标记为1；可以看出，信息接收器件接收到的红外光点的编码与信息采集子像素的编码相同，如前所述，上述编码中的相邻两位之间对应的时刻之间的间隔非常短，外界物体视为静止，因此，红外光从同一个信息采集像素传播到信息接收器件的时间是固定的(具体的可以根据外界物体距离信息采集子像素的距离的大小进行确定)，另外，信息采集子像素与信息接收器件之间的距离已知，基于此，利用前面所述的结构光三角法即可计算得到外界物体的深度信息。需要说明的是，上述解释是基于每相邻两个时刻之间的间隔小至肉眼分辨不到或者外界物体静置为前提进行的描述。
根据本发明的实施例，如前所述，结构光三角法包括：信息接收器件在预定时间内接收外界物体反射的红外光信号，利用信息接收器件与所述红外光信号对应信息采集子像素之间的距离计算外界物体的深度。由此，可以比较容易地获得外界物体的深度信息。
根据本发明的实施例，继续以前面所述的15个信息采集子像素为例进行说明获取深度信息的过程，具体如下：当物体进入识别范围，光转换材料发射的红外光照射到外界物体上，15个信息采集子像素对应外界物体的15个点，照射到该15个点处的红外光被反射，信息接收器件接收外界物体的15个点处反射的红外光信号Y1～Y15，通过结构光三角法解析Y1～Y15与其对应的蓝色子像素P1～P15的位置关系，计算出上述15个点分别与其对应子像素的距离，即可勾勒出物体的表面轮廓。需要说明的是，在实际使用过程中，并不是所有信息采集子像素中发射的红外光均能照射到外界物体。
根据本发明的实施例，还可以利用下述方法获取外界物体的深度信息：在获取所述外界物体的深度信息之前，按照前面所限定的获得所述外界物体深度信息的步骤获得基准面的深度信息；根据所述外界物体的深度信息和所述基准面的深度信息，确定所述外界物体相对于所述基准面的深度信息。由此，可以比较精准的获得外界物体相对于基准面的深度信息。
根据本发明的实施例，继续以前面所述的15个信息采集子像素为例进行说明获取深度信息的过程，具体如下：1、选择一平整面，如平板，平整墙面等，使用显示装置照射上述平整面，通过信息接收器件接收平整面上15个点处的空间信息X1～X15，作为基准信息；2、深度信息识别：当物体进入识别范围，通过信息接收器件接收物体反射的15个点处的空间信息Y1～Y15，X1与Y1,……,X15与Y15拥有相同的编码，即为同一信息采集子像素中发出的红外光。通过结构光三角法原理解析X1与Y1,……,X15与Y15之间位置关系，即可计算出物体基于基准面的深度信息。在本发明的一些实施例中，可以利用上述方法获取墙面的平整度等。
根据本发明的实施例，可以通过增加信息采集子像素的数量，即增加红外光源个数的方式，提升深度信息识别精度，同时相应增加编码位数，以便对所有点位进行编码，具体可以根据产品实际需求进行设计。
根据本发明的实施例，上述信息采集方法精确度高，方法简单，空间定位精度高，获得的物体深度信息全面，且利用上述方法进行信息采集可以同时实现显示功能，使用场景较广，有利于满足消费者的消费体验。
在本发明的描述中，需要理解的是，“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板，所述显示面板具有多个子像素，部分所述子像素为设置有光转换材料的信息采集子像素，所述光转换材料可吸收所述信息采集子像素发出的光并向外界物体发射红外光；
信息接收器件，所述信息接收器件设置在所述显示面板的显示区的至少一侧，所述信息接收器件用于接收被所述外界物体反射后的红外光信号，并根据所述红外光信号获取所述外界物体的深度信息，
其中，利用所述显示装置进行信息采集的方法包括：
按照一组编码分别控制信息采集子像素的明暗状态，所述一组编码中的多个编码与所述信息采集子像素的明暗状态一一对应，且任意两个所述编码之间均存在差异；
信息接收器接收一组具有相应编码的红外光信号，并基于所述红外光信号通过结构光三角法计算获得外界物体的深度信息。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述信息采集子像素按照预定图案分布在所述显示面板上，所述预定图案包括点阵、圆形、圆环形、规则多边形和不规则多边形中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述信息采集子像素为蓝色子像素，所述光转换材料选自可吸收蓝光并发射红外光的材料。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述光转换材料选自Y1.98-xYbxEu0.02O3系列荧光粉，x的取值范围为0-0.1。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述光转换材料设置在所述信息采集子像素的发光元件的出光侧的至少部分表面上。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，每个所述信息采集子像素中的所述光转换材料的出光侧设置有一个透镜，所述透镜用于会聚所述光转换材料发出的所述红外光。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述透镜设置在所述光转换材料出光侧的表面上或者所述显示面板的基板/封装薄膜的出光侧的表面上。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述信息接收器件设置在所述显示面板的非显示区中。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述信息接收器件与所述信息采集子像素的连线、所述信息采集子像素发出的红外光照射在所述外界物体上的光点与所述信息采集子像素之间的连线、以及所述光点与所述信息接收器之间的连线构成直角三角形。
10.一种制作权利要求1-9任一项所述的显示装置的方法，其特征在于，包括：
形成显示面板，所述显示面板具有多个子像素，在部分所述子像素中的发光层的出光侧表面上设置光转换材料以便形成信息采集子像素；
在所述显示面板的至少一侧设置信息接收器件，
其中，利用所述显示装置进行信息采集的方法包括：
按照一组编码分别控制信息采集子像素的明暗状态，所述一组编码中的多个编码与所述信息采集子像素的明暗状态一一对应，且任意两个所述编码之间均存在差异；
信息接收器接收一组具有相应编码的红外光信号，并基于所述红外光信号通过结构光三角法计算获得外界物体的深度信息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括在所述光转换材料的出光侧设置透镜的步骤。
12.一种利用权利要求1-9任一项所述的显示装置进行信息采集的方法，其特征在于，包括：
按照一组编码分别控制信息采集子像素的明暗状态，所述一组编码中的多个编码与所述信息采集子像素的明暗状态一一对应，且任意两个所述编码之间均存在差异；
信息接收器接收一组具有相应编码的红外光信号，并基于所述红外光信号通过结构光三角法计算获得外界物体的深度信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，每个所述编码包括至少两位，所述编码中的每一位对应一时刻所述信息采集子像素的明暗状态，多个所述编码中的同一位对应同一时刻多个所述信息采集子像素的明暗状态，且根据所述编码中的每一位的取值不同控制相应时刻所述子像素的明暗状态不同。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，每个所述编码包括n位，n为大于或等于2的整数，每个所述编码中的第1位、第2位…第n位分别对应连续的第1时刻、第2时刻…第n时刻相应所述信息采集子像素的明暗状态。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述一组编码为格雷编码，所述信息采集像素为亮态时，相应所述编码中相应位的取值为0和1中的一个，所述信息采集像素为暗态时，相应所述编码中相应位的取值为0和1中的另一个。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，包括：
在获取所述外界物体的深度信息之前，按照权利要求12-15中任一项所限定的获得所述外界物体深度信息的步骤获得基准面的深度信息；
根据所述外界物体的深度信息和所述基准面的深度信息，确定所述外界物体相对于所述基准面的深度信息。
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