CN116704907A - 集成显示器和传感器阵列 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成显示器和传感器阵列。显示装置包括多个像素元件，每个像素包括显示部分和传感器部分。显示部分包括嵌入在背板层中的光源；光源使图像由显示装置呈现。传感器部分包括嵌入在同一背板层中的传感器，该传感器检测显示装置的预定附近区域内的移动。

Description

集成显示器和传感器阵列

引言。

技术领域

本主题公开涉及透明显示和感测系统，特别是集成到交通工具表面中的显示和感测系统。

背景技术

随着交通工具制造商在交通工具设计方面的进步，交通工具信息显示器需要新的和创新的外观。在信息显示器领域，设计目标包括提供更容易阅读、成本更低、体积更小、重量更轻、消耗更少能量并且对于各种应用和环境照明条件更灵活的信息显示器。此外，响应于用户的特定动作，在这种显示器上提供特定信息对于改进客户体验是合期望的。为此，以高效的方式监视用户移动是合期望的。实现这些目标中的一些或全部为改进显示面板的可能创新设计打开了大门。

发明内容

根据一个或多个方面，显示装置包括多个像素元件，每个像素包括显示部分和传感器部分。显示部分包括嵌入在背板层中的光源；光源使得图像由显示装置呈现。传感器部分包括嵌入在同一背板层中的传感器。传感器检测显示装置的预定附近区域内的移动。

在一些示例中，传感器是多个传感器。

在一些示例中，光源是多个光源。

在一些示例中，光源是微LED。

在一些示例中，传感器是飞行时间激光传感器。

在一些示例中，显示装置包括控制器，该控制器从传感器接收移动检测信号，并且作为响应，基于移动检测信号，使光源改变正在呈现的图像。

在一些示例中，显示装置包括控制器和检测环境光量的光传感器，其中，响应于环境光量低于预定阈值，控制器使光源发射附加的光，以便于传感器检测附近的移动。

在一些示例中，显示装置包括控制器，该控制器使用每个像素元件的显示部分使像素元件显示锁定屏幕。控制器从来自多个像素的一个或多个像素元件的传感器部分接收移动检测，并且响应于移动检测，使像素元件显示小键盘以锁定或解锁交通工具。

在一些示例中，所述多个像素元件是第一多个像素元件，并且显示装置还包括第二多个像素元件，其中第二多个像素元件中的每一个仅包括显示部分。

根据一些方面，一种方法包括使用显示面板的像素元件的传感器部分检测显示面板的预定附近区域内的移动，显示面板嵌入在交通工具的外部上，显示面板是透明的。此外，该方法包括基于检测到移动，由像素元件的显示部分显示小键盘。此外，该方法包括，响应于经由由显示部分显示的小键盘提供的输入，锁定或解锁交通工具。

在一些示例中，像素元件是显示面板的多个像素元件。

在一些示例中，传感器部分和显示部分通常位于像素元件的同一背板层上。

在一些示例中，像素元件是包括显示部分和传感器部分的第一像素元件，并且其中显示面板还包括仅包括显示部分的第二像素元件。

在一些示例中，显示部分包括一个或多个光源，并且传感器部分包括一个或多个传感器。

在一些示例中，所述一个或多个光源包括微LED。

在一些示例中，其中，所述一个或多个传感器包括微传感器。

根据一些方面，交通工具包括嵌入在玻璃面板的玻璃层内的透明显示面板。显示面板包括多个像素元件，每个像素包括显示部分和传感器部分。显示部分包括光源。光源使得图像由显示装置呈现。传感器部分包括传感器。传感器检测交通工具预定附近区域内的移动。

在一些示例中，显示面板与交通工具的交通工具安全系统耦合，并且显示部分呈现交通工具被锁定或解锁的状态。

在一些示例中，响应于像素元件的传感器部分检测到预定附近区域内的移动，显示部分呈现小键盘以锁定或解锁交通工具。

在一些示例中，基于经由小键盘的输入来锁定或解锁交通工具。

本发明提供了以下技术方案：

1. 一种显示装置，包括：

多个像素元件，每个像素包括显示部分和传感器部分，其中

所述显示部分包括嵌入在背板层中的光源，所述光源使图像由所述显示装置呈现；并且

所述传感器部分包括嵌入在同一背板层中的传感器，所述传感器检测显示装置的预定附近区域内的移动。

根据技术方案1所述的显示装置，其中，所述传感器是多个传感器。

根据技术方案1所述的显示装置，其中，所述光源是多个光源。

根据技术方案1所述的显示装置，其中，所述光源是微LED。

根据技术方案1所述的显示装置，其中，所述传感器是飞行时间激光传感器。

根据技术方案1所述的显示装置，还包括控制器，其被配置成：

从所述传感器接收移动检测信号；以及

作为响应，基于所述移动检测信号，使所述光源改变正在呈现的图像。

根据技术方案1所述的显示装置，还包括控制器和检测环境光量的光传感器，其中，响应于环境光量低于预定阈值，所述控制器使所述光源发射光，以便于所述传感器检测附近的移动。

根据技术方案1所述的显示装置，还包括控制器，其中，所述控制器被配置成：

使用每个像素元件的显示部分使所述像素元件显示锁定屏幕；

从来自所述多个像素的一个或多个像素元件的传感器部分接收移动检测；和

响应于所述移动检测，使所述像素元件显示小键盘以锁定或解锁交通工具。

根据技术方案1所述的显示装置，其中，所述多个像素元件是第一多个像素元件，并且所述显示装置还包括第二多个像素元件，其中所述第二多个像素元件中的每一个仅包括所述显示部分。

一种方法，包括：

使用显示面板的像素元件的传感器部分检测所述显示面板的预定附近区域内的移动，所述显示面板嵌入在交通工具的外部上，所述显示面板是透明的；

基于检测到移动，由所述像素元件的显示部分显示小键盘；和

响应于经由由所述显示部分显示的小键盘提供的输入，锁定或解锁交通工具。

根据技术方案10所述的方法，其中，所述像素元件是显示面板的多个像素元件。

根据技术方案10所述的方法，其中，所述传感器部分和所述显示器部分共同位于所述像素元件的同一背板层上。

根据技术方案10所述的方法，其中，所述像素元件是包括显示部分和传感器部分的第一像素元件，并且其中，所述显示面板还包括仅包括显示部分的第二像素元件。

根据技术方案10所述的方法，其中，所述显示部分包括一个或多个光源，并且所述传感器部分包括一个或多个传感器。

根据技术方案14所述的方法，其中，所述一个或多个光源包括微LED。

根据技术方案14所述的方法，其中，所述一个或多个传感器包括微传感器。

一种交通工具，包括：

嵌入在玻璃面板的玻璃层内的透明显示面板，所述显示面板包括：

多个像素元件，每个像素包括显示部分和传感器部分，其中

所述显示部分包括光源，所述光源使图像由显示显示器呈现；并且

所述传感器部分包括传感器，所述传感器检测交通工具预定附近区域内的移动。

根据技术方案17所述的交通工具，其中，所述显示面板与所述交通工具的交通工具安全系统相耦合，并且所述显示部分呈现所述交通工具被锁定或解锁的状态。

根据技术方案18所述的交通工具，其中，响应于由所述像素元件的传感器部分检测到的预定附近区域内的移动，所述显示部分呈现小键盘以锁定或解锁交通工具。

根据技术方案19所述的交通工具，其中，所述交通工具基于经由小键盘的输入被锁定或解锁。

当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

其他特征、优点和细节仅通过示例的方式出现在以下详细描述中，该详细描述参考了附图，其中：

图1示出了根据一个或多个方面的集成有传感器的显示面板的俯视图；

图2A示出了根据一个或多个方面的集成面板的截面图；

图2B和2C示出了根据一个或多个方面的集成面板的附加视图；

图3描绘了根据一个或多个方面的像素元件中的示例像素；

图4A和4B描绘了根据一个或多个方面的像素元件中的示例传感器和显示部分；

图5描绘了根据一个或多个方面的基于集成面板上的传感器测量来显示内容的方法的流程图；

图6描绘了根据一个或多个示例的集成面板用于便于锁定/解锁交通工具的场景；

图7示出了显示面板被用作交通工具中面向外部的显示器的示例视图；

图8描绘了具有显示面板的示例内部信息娱乐系统；

图9描绘了根据一个或多个示例的使用集成面板作为交通工具中透明显示器的一部分的示例结构；

图10示出了根据一个或多个示例的像素元件的另一框图；和

图11示出了根据一个或多个示例的像素元件的框图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解，在所有附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部分和特征。如本文所使用的，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或组）和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适的部件。

应当注意，尽管显示面板、特别是与传感器集成的显示面板（“集成面板”）的一个或多个方面是在机动交通工具的背景下讨论的，诸如汽车、卡车、公共汽车、船、摩托车等，但是本文描述的技术解决方案适用于使用这种集成面板的其他应用领域。因此，本文描述的技术解决方案不限于任何特定的应用领域，并且它们为若干应用领域中的技术挑战提供了实际应用。

本文描述的技术解决方案解决了集成显示器和传感器面板（“集成面板”）的技术挑战，以及特别是透明集成面板（诸如那些使用玻璃、塑料或其他这种透明材料的面板）的技术挑战。这种集成面板便于在透明材料的顶部上显示信息，诸如在窗户的表面（内表面和/或外表面）、交通工具的后面板、交通工具的挡风玻璃、玻璃门上等。尽管本文的示例是在机动交通工具的背景下描述的，但是本文描述的技术解决方案适用于使用这种集成面板的其他应用领域。

如今，机动交通工具（“车辆”）以及特别是交通工具的部件响应于用户经由附件装置与交通工具（或部件）的交互而执行动作。例如，为了锁定和/或解锁交通工具，用户可以使用“密钥卡”。密钥卡具有一面板，例诸如具有按钮。如果密钥卡丢失和/或无法操作（例如，电池丢失、故障、破损等），用户可能无法进入交通工具。对这样的额问题的现有解决方案是在门（或某个面板）上增加“小键盘”。用户可以经由小键盘使用特定的组合密钥来锁定/解锁交通工具。然而，小键盘在交通工具上总是存在和可见的，例如在门的边缘处、门把手附近等。这种小键盘可能会使交通工具在美学上对一些用户没有吸引力。

本文描述的技术解决方案解决了这样的挑战。本文描述的技术解决方案便于包括显示元件和传感器的集成面板。此外，本文描述的技术解决方案便于面板集成在透明材料上，该透明材料例如可以用作窗玻璃。集成透明面板可以感测用户移动，并在一个或多个方面响应性地显示信息。例如，集成面板检测到的预定移动可以与正在显示的特定信息相关联。另外，集成面板检测到的特定用户移动可以与交通工具中的控制器要采取的预定动作/指令相关联。例如，响应于集成面板感测到的特定用户移动，可以指示处理交通工具锁定/解锁的控制器来锁定/解锁交通工具。在该特定示例中，因为集成面板是透明的，所以交通工具的美观性不会受到添加到窗户、门或交通工具的任何其他部分的集成面板的影响，并且还减少了对附属装置（例如，密钥卡）的需求。

在一些方面，本文描述的技术解决方案便于将透明的集成显示器和传感器面板嵌入在交通工具的表面中，诸如窗户、挡风玻璃、门、背板、装饰或任何其他面板。集成面板可以层压到表面上。集成面板检测预定附近区域内的移动/运动，诸如离集成面板6英寸、10英寸、2英尺、4英尺或任何其他这样的预定距离。集成面板可以响应于检测到运动而打开显示器。在一些示例中，当显示器打开时，在检测到用户的预定移动（“手势”）时，集成面板可以便于锁定/解锁交通工具。集成面板显示交通工具的锁定/解锁状态。

在其他示例中，响应于检测到预定手势，集成面板显示关于交通工具状态的特定信息，诸如传感器测量结果，如燃料、轮胎压力、油寿命、电池电量、行驶里程或任何其他这样的测量结果或其组合。集成面板还可以显示可从本地存储驱动器或远程计算机（例如，经由互联网）访问的其他类型的信息，诸如新闻、股票价格、照片、游戏、媒体或其他信息。集成面板可以响应于特定的移动/姿势显示一种或多种特定类型的信息，诸如预定附近区域内的运动检测、特定的预定手移动、燃料供应面板的打开/关闭、或任何其他这样的移动或其组合。应当理解，由集成面板显示的信息的类型不限于本文描述的示例，并且在其他方面，任何其他种类的信息都可以由集成面板显示。由集成面板检测的移动/运动/手势的类型不限于本文描述的示例。在其他方面，集成面板可以检测和响应若干其他移动/运动/手势。

根据示例性实施例，图1图示了根据本文描述的技术方案的一个或多个方面的集成面板100的俯视图或平面图。图2A图示了图1的集成面板100的侧视图或截面图。应当注意，图2A仅示出了背板部分的截面图，以电控制集成面板100上的显示器或传感器元件。在其他示例中可以使用附加层。可以包括显示器和/或传感器元件的层没有在截面图中示出。此外，诸如衬底的保护层（未示出）可以在包括显示器和传感器元件的层的顶部上。应当理解，本文附图中所示的部件的数量和尺寸是说明性的，并且在本技术方案的一个或多个方面中，部件的数量和尺寸可以变化。

集成面板100可以包括用于支撑像素框架15的衬底11，像素框架15包括多个像素元件101。每个像素元件101包括显示部分30（即，可以便于呈现/显示信息的显示部件）和传感器部分40。衬底11可以优选地由绝缘材料（例如，玻璃或丙烯酸）或适合于支撑像素框架15的其他材料制成。像素框架15包含显示面板的显示区域（即，集成面板100呈现图像的地方）。在一些示例中（如图1所描绘的），几个像素元件101共享传感器402，而每个像素元件101包括光源301。因此，在一些示例中，光源301的数量可以超过集成面板100中传感器402的数量。

衬底11的表面被划分成多个子区域，这些子区域被称为像素元件101。注意，划分的像素元件没有被物理切穿，并且衬底11不是通过集成像素元件101制成的。换句话说，衬底11是单个或整个实体或未切割的实体。此外，应当注意，图1中衬底11的划分是说明性的，并且在一个或多个示例中，取决于子区域和集成面板100的分辨率，集成面板100以不同的方式（子区域的数量、尺寸等）划分。

集成面板100可以包括相对于像素元件101（例如，顶部、左侧、右侧等）相应设置的几个驱动器12。在一些示例中，驱动器12可以包括栅极驱动器和源极驱动器。应当注意，在图1中举例说明了驱动器12的位置；然而，在其他示例中，驱动器12可以设置在任何其他位置中。驱动器12被放置在显示区域的外部，该显示区域被包括提供面板100的显示的像素的像素元件101包围。驱动器12可以是集成电路或芯片，然后集成电路或芯片被结合在衬底11的表面上。在一些示例中，使用表面安装技术（SMT）安装驱动器12，诸如玻璃上芯片（COG）或倒装芯片。驱动器12可以包括分别用于行和列的扫描线驱动器和数据线驱动器。

驱动器12可以使用无源或有源矩阵来驱动集成面板100的像素元件101的部件。在一些示例中，集成面板100包括薄膜晶体管（TFT）以控制由像素元件101显示的显示图像（即，内容）。

集成面板100还包括一个或多个控制器13。控制器13可以包括定时控制器（TCON）、处理单元、电子控制单元（ECU）或其他类型的控制器。控制器13可以向集成面板100的部件提供电信号（例如，操作显示器）。控制器13还可以接收来自集成面板100的部件的电信号（例如，来自传感器的测量结果）。控制器13与衬底11电连接，用于电信号的这种传输，电信号也可以称为电子数据（“数据”）。在一些示例中，控制器13可以经由柔性印刷电路板（FPCB）（未示出）连接到衬底11。控制器13还可以与对应的驱动器12电连接，例如经由设置在衬底11上的信号迹线（未示出）。在一些示例中，一个控制器13可以与至少两个驱动器12电连接。因此，控制器13的数量可以少于驱动器12的数量。控制器13可以经由信号迹线与对应的驱动器12直接电连接。替代地，控制器13可以经由信号迹线电连接到一个驱动器12，并且在信号缓冲之后，经由信号迹线电连接到另一个驱动器12。控制器13可以电连接到传感器402，以接收来自传感器402的信号。

控制器13与其他部件耦合。例如，控制器13与交通工具安全系统23耦合，交通工具安全系统23负责控制交通工具的锁定/解锁。控制器13可以与另一个显示单元24耦合，例如交通工具的信息娱乐系统。在其他示例中，控制器13可以与任何其他部件耦合，并且不限于本文描述的示例。在一些示例中，交通工具安全系统23和显示单元24可以直接与集成面板100部件连接（绕过控制器13）。

像素框架15可以包括若干层：第一总线线路层17、绝缘体层19和第二总线线路层21。像素框架15中的层17、19、21便于在每个像素元件101内集成显示器和传感器功能。在一些示例中，像素框架可以包括附加层，例如保护层（未示出）。

绝缘体层19将第一总线线路层17与第二总线线路层21分开。绝缘体层19可以包括一种或多种以下非限制性无机绝缘材料，举例来说，如金属氧化物高介电绝缘材料，诸如氧化硅基材料；氮化硅（SiNy）；和氧化铝（Al2O3），诸如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）；聚乙烯苯酚（PVP）；和聚乙烯醇（PVA）。在一些方面，可以使用有机绝缘材料（有机聚合物），诸如十八烷硫醇或十二烷基异氰酸酯及其组合。在一些方面，绝缘体层19由透明绝缘材料制成，诸如硅、丙烯酸树脂和环氧树脂。上面的示例是非限制性的。

图2B描绘了根据一个或多个方面的第一总线线路层17。第一总线线路层17包括彼此平行的多个连接器171。第一总线线路层17中的连接器171可以被称为“水平总线线路”171。如进一步描述的，水平总线线路171可以基于它们在像素元件101中的连接来分类。水平总线线路171包括与像素元件101的传感器部分40中的一个或多个传感器402连接的传感器总线线路173。水平总线线路171还可以包括连接像素元件101的显示部分30中的光源301的栅极总线线路175。此外，第一总线线路层17还可以包括分别控制光源301的一个或多个晶体管202。在一些方面，传感器总线线路173在单独的层29中。层29相对于衬底11的位置可以不同于图2A所描绘的位置。例如，在图示中，层29位于衬底11正下方。在其他方面，衬底11可以直接位于层29下方。

图2C描绘了根据一个或多个方面的第二总线线路层21。第二总线线路层21包括彼此平行的多个连接器211。第一总线线路层17中的连接器171垂直于第二总线线路层21中的连接器211。第二总线线路层21中的连接器211可以被称为“竖直总线线路”211。

水平总线线路171和竖直总线线路211可以使用能够传导电信号的合适材料形成。在一些示例中，使用透明导电材料，诸如Al-Nd（铝和钕的合金）或ASC（铝、钐和铜的合金）。替代地或附加地，水平总线线路171和竖直总线线路211使用导电金属氧化物形成，诸如但不限于氧化铟、氧化铟锡（ITO，掺杂Sn的In2O3）、氧化铟锌（IZO）和氧化铟镓（IGO）、氧化铟镓锌（IGZO）、氧化铟锡锌（ITZO）、IFO（掺杂F的In2O3）、氧化锡（SnO2）、ATO（掺杂Sb的SnO2）、FTO（掺杂F的SnO2）、氧化锌（包括掺杂有其他元素的ZnO）和铝-锌氧化物（AZO）、镓-锌氧化物（GZO）、氧化钛（TiO2）、铌-钛氧化物（TNO）或任何其他这种材料或其组合。

在一些方面，每个像素元件101位于衬底11上水平总线线路171与竖直总线线路211交叉的位置处。在一些方面，包括像素元件101的每个子区域包括竖直总线线路211与水平总线线路171的至少一个交叉。每个像素元件101包括显示部分30和传感器部分40。

图3描绘了根据一个或多个方面的像素元件101中的示例显示部分30。所示的像素30包括光源301，光源301输出光302以呈现/显示期望的信息。在一些方面，通过由光源301生成输出光302来提供呈现/显示。在一些方面，光源301可以是微LED；然而，也可以使用其他类型的光源。

在其他方面，可以使用反射像素颜料作为光源301来使用光反射原理来显示信息，以提供显示/呈现。在其他方面，可以使用生成光源和反射像素颜料的组合来提供显示/呈现。反射材料的类型可以从一个方面变化到另一个方面，而不影响本文提供的技术方案。例如，反射材料可以是电泳材料，诸如二氧化钛（TiO2），其中通过移动显示部分30的带电颜料粒子来控制每个像素30的颜色和亮度。替代地，反射材料可以包括水、着色油和涂有疏水绝缘体的电极，以提供电润湿显示。在电润湿中，在没有电压的情况下，显示部分30中的染色油覆盖整个像素区域并显示其颜色，并且当接通电压时，着色区域减小以暴露背景，因为油形成液滴。在其他方面，反射材料包括具有用于氧化还原反应的电解质层和电极的电致变色材料。在这种情况下，显示部分30使用反射材料的电致变色性质工作，其中可见颜色由于电化学反应而改变。应当理解，以上仅是可以用于显示部分30显示内容的反射材料的一些示例，并且在其他示例中，可以使用不同类型的反射材料或其组合，而不限制本文提供的技术方案。

源极总线线路211连接到光源301。在一些方面，光输出302取决于提供给光源301的功率。例如，光输出302的颜色、亮度和其他这样的方面或其组合可以通过配置供应给光源301的功率来调整。在一些方面，可以使用晶体管202来控制到光源301的功率。晶体管202连接到源极总线线路211和栅极总线线路175。源极总线线路211使用通孔312连接到晶体管202，通孔312穿过绝缘体层19中的孔314。通孔312将源极总线线路211与栅极总线线路175连接。晶体管202包括在像素元件101中。驱动器12可以基于来自控制器13的信号控制每个显示部分30的电信号。

在一个或多个方面，显示部分30可以包括未示出的附加部件。

图4A描绘了根据一个或多个方面的像素元件101中的示例传感器部分40。传感器部分40包括传感器402。传感器可以是摄像机、深度传感器、雷达、激光雷达、环境光传感器、竖直腔面发射激光（VCSEL）二极管、单光子雪崩二极管（SPAD）或其他这样的传感器和/或其组合。传感器402使用通孔422连接到传感器总线线路173。通孔422通过绝缘体层19中的孔414连接传感器总线线路173和传感器402。

传感器402以电子数据（例如脉冲、数字数据等）的形式提供测量信号给控制器13。基于来自传感器402的测量信号，控制器13确定显示部分30将显示什么信息。因此，响应于来自一个或多个像素元件101的传感器部分402的测量信号，控制器13可以改变/更新由显示部分30呈现的图像。

在一个或多个方面，传感器部分40可以包括未示出的附加部件。

参考图1，应当注意，对于一些示例，所有像素元件101都具有显示部分30和传感器部分40两者。在一些示例中，仅像素元件101的子集具有显示部分30和传感器部分40两者，而像素元件101的其余部分（或剩余部分）仅具有显示部分30（用于显示目的）。具有两个部分30、40的像素元件101可以随机地或者根据特定的预定图案来确定。例如，一行和/或一列中的每个交替像素元件101包括部分30、40两者；每行和/或每列中的每五个像素元件101包括部分30、40两者，或者可以在制造时选择任何其他这样的图案。集成面板100的像素框架15中的像素元件101的数量取决于集成面板100的分辨率。

在一些方面，驱动器12、像素框架15和其它部件嵌入在衬底11的两层之间（图2A）。在一些示例中，第一衬底层和第二衬底层可以使用不同的衬底材料。例如，层可以是支撑部件（例如，驱动器、像素框架等）的不透明材料，并且层可以由透明材料制成，其便于用户看到像素（以及因此显示的内容）。应注意的是，集成面板100可以包括附加的部件，诸如使用已知技术或未来将开发的技术来促进触摸屏能力。这些部件的存在/不存在不影响本文描述的技术解决方案的方面。

图4B描绘了根据一个或多个示例的像素元件101的示例视图。基于传感器402检测到的移动，光源301发射光302以呈现信息。

图5描绘了根据一个或多个方面的基于集成面板100上的传感器测量来显示内容的方法60的流程图。方法60包括在框42经由集成面板100显示期望的内容。使用像素框架15中的显示部分30来显示内容。

方法60还包括在框44使用传感器402检测移动。在传感器402的预定附近区域内检测移动。可以通过将来自一个或多个传感器402在时间t的传感器测量结果与一个或多个传感器402在时间t-n的传感器测量结果进行比较来执行移动检测，n是正整数。在一些情况下，将来自预定持续时间的合计测量结果与时间t处的测量结果进行比较，以检测和/或确定移动。

在一些示例中，移动被捕获/记录。所捕获的移动可以包括图像序列，例如灰度图像、强度图像、彩色图像或其组合。在一些情况下，每个传感器402可以记录一系列这样的图像。图像可以包括颜色测量，例如每个像素元件101处的红、绿、蓝（RGB）值。替代地或附加地，该图像可以包括深度值（即，距在其处发生移动的集成面板100的距离）。也可以捕获其他传感器测量结果，诸如环境光。

在一些示例中，在框45，基于来自环境光传感器的环境光测量，控制器13使光源301照亮附近由传感器402监视的区域。在一些情况下，控制器13可以进一步包括其他光源（未示出）来照亮该区域。在一些示例中，环境光传感器（未示出）可以包括在传感器部分40中。替代地，环境光传感器可以与像素框架15分离。在其他示例中，环境光传感器（未示出）可以与集成面板100分离。

例如，集成面板可以用作安装在交通工具的窗户上的安全摄像机系统。照亮特定附近区域的光源便于安全系统即使在环境光线弱（诸如在夜间、封闭空间中等）的情况下也能准确工作。

此外，在框46，确定所捕获的移动是否是可动作的。将捕获的移动与预定模式进行比较。例如，控制器13可以确定移动是否发生了预定的持续时间（例如，2秒、4秒等）。控制器可以确定该移动是否被集成面板100中至少预定数量或比例的传感器402（例如，5个传感器、10个传感器、全部传感器的一半、全部传感器的30%等）检测到。在其他示例中，控制器13可以确定该移动是否是特定手势，诸如手的预定移动，例如，手侧向挥动，使用一个或多个手指的特定模式（例如，圆形、之字形线、“N”、“Z”数字序列等）。在其他示例中，特定模式可以包括由用户执行的关于交通工具的特定动作，诸如插入交通工具中的燃料充电器（例如，汽油/柴油喷嘴、充电器等）、插入轮胎充气机、以及其他这样的动作或其组合。如果捕获的传感器测量结果（诸如强度和/或颜色）至少在预定阈值内满足预定模式，则认为该移动是可动作的。

在一些情况下，仅当移动在集成面板100的预定附近区域内执行时，该移动才被认为是可操作的。该移动可以由用户在集成面板100的附近区域内执行，并且在一些示例中，不触摸集成面板100。检查来自传感器402的深度信息，以确定移动是否在集成面板100的预定的附近区域内（例如，一米、两米等）执行。

如果认为移动是可动作的，则在框48，通过向显示部分30发送适当的显示信号来更新集成面板100的显示。如果该移动被认为是不可动作的（46），则在框52，集成面板100的显示可以根据检测到的不可动作的移动来更新。例如，显示部分30可以改变到睡眠模式。例如，睡眠模式可以使显示部分30关闭以节省资源（例如，功率）。替代地，在检测到不可动作的移动的情况下，向显示部分30提供信号以显示预定内容，诸如锁定屏幕内容。锁定屏幕内容可以是预定的和用户可配置的。

图6描绘了根据一个或多个示例的集成面板100用于便于锁定/解锁交通工具的场景。集成面板100嵌入在交通工具400的窗玻璃401中。应当理解，集成面板100相对于窗玻璃401的位置和交通工具400的位置是相对的，并且在其他示例中，集成面板100可以位于交通工具400上的其他地方。

集成面板100的显示部分30可以在睡眠模式下关闭，或者可以显示如图6中的视图410所示的锁定屏幕（框42）。在检测和捕获到被认为是可动作的移动（在框46检测临近范围内的用户）时（框44），集成面板100被更新（框48），例如，以显示小键盘，如图6中的视图412所示。该移动可以包括用户进入集成面板100的预定附近范围内。替代地或附加地，用户可以执行手势，诸如划动动作、挥动动作或这种其他手势或其组合。

用户可以与现在显示的小键盘交互来锁定/解锁交通工具。例如，用户可以输入特定的密钥组合来锁定/解锁交通工具。应当理解，在其他示例中，集成面板100可以显示与图6所示不同类型的内容（例如，小键盘、锁定屏幕）。此外，尽管图6中的图示示出了数字小键盘，但是在其他示例中，小键盘可以具有附加的或其他类型的字符。在其他示例中，小键盘可以通过绘制特定图案而不是提供字符组合来便于用户锁定/解锁交通工具。当小键盘可见时，一旦经由集成面板100接收到用户输入，控制器13就将用户输入与交通工具密钥进行比较，以确定交通工具400是否要被锁定/解锁（即，状态的改变）。

在其他方面，基于检测到的移动是一些其他移动，集成面板100可以显示一些其他内容（在框48），而不是显示小键盘（在框42）。例如，如果检测到的移动是用户将燃料充电器插入到交通工具400中的移动，则集成面板100可以显示燃料状态（例如，30%满、里程250英里等）以帮助用户确定是否对交通工具400充电/加多少燃料。基于集成面板100的传感器部分40检测到的用户的移动的各种场景是可能的，集成面板100的显示部分30被相应地更新。例如，集成面板100可以模仿用户的移动，以在窗玻璃401上提供类似镜子的视图。在其他示例中，集成面板100可以嵌入交通工具400上的玻璃窗中，并显示视频、互动游戏、交通工具状态信息（例如，燃料、导航、扬声器音量等）、卡车车厢空间的座位以及响应于检测到的特定可动作移动的其他这样的信息。集成面板100可以嵌入在交通工具400的挡风玻璃中，并且基于传感器部分40检测到的特定驾驶模式来显示易受伤害的道路用户（VRU）动画信号。在其他示例中，响应于传感器部分40的移动检测的显示部分30上的各种其他显示响应是可能的。应当注意，显示部分30和传感器部分40是同一像素元件101的一部分。

图7描绘了显示面板被用作交通工具400的一部分的示例。集成面板100可以用作屏幕404的一部分。屏幕404可以在交通工具内部或交通工具外部，或者既在在交通工具内部又在交通工具外部。屏幕404可以指交通工具400配备的多个显示面板100。屏幕404将信息呈现给一个或多个用户，诸如交通工具400的乘员。例如，屏幕404可以是信息娱乐系统的一部分。图8描绘了包括屏幕404的示例信息娱乐系统500。信息娱乐系统500的屏幕404可以用于显示诸如无线电频道、交通工具指标（例如里程表、时间等）的信息、导航数据、游戏、视频、时钟等。

此外，屏幕404可以显示由配备在交通工具400上的一个或多个传感器402捕获的信息。例如，传感器402可以包括雷达、激光雷达、摄像机、环境光传感器或任何其他这样的传感器装置。使用传感器402测量的数据可以用于在集成面板100上呈现信息。在一个示例中，摄像机捕获交通工具400后方的场景，并且该场景被呈现在屏幕404上。以这种方式，屏幕404可以代替后视镜（或者除了后视镜之外）用作后视镜组件的一部分。应当理解，在其他示例中，也可以呈现来自交通工具400其他侧面的场景。替代地或附加地，显示面板404可以用于呈现来自配备在交通工具400上的其他类型的传感器402的信息。屏幕以有线和/或无线方式与传感器402通信。替代地或附加地，屏幕404可以用于镜像或呈现来自用户设备406的信息，用户设备406诸如是电话、可穿戴装置、膝上型电脑、平板电脑等。在一个或多个示例中，屏幕404也可以是交通工具400的前部部分（例如，驾驶员座位）和后部部分（乘客座位）之间的分离屏幕的一部分。屏幕可以以无线和/或有线方式与用户设备406通信。

图9图示了示例视图602，其中显示面板404被用作交通工具400中的面向外部的显示器。此外，示例视图604示出了集成面板100被用作交通工具400中的面向内部的显示器404。在一些方面，集成面板100可用于提供面向外部的显示器，其中传感器用于检测交通工具400内部的移动。换句话说，集成面板的显示部分基于在交通工具400内部检测到的移动来呈现指向交通工具400外部的信息。替代地或附加地，集成面板100可以便于面向内部的显示器，其中传感器402用于检测交通工具400外部的移动。换句话说，集成面板100基于在交通工具400外部检测到的移动来呈现交通工具400内部的信息。

应当理解，交通工具400是示例性的，并且在本文中描述的技术特征适于除了所描绘的交通工具之外的其他类型的交通工具。此外，应当理解，传感器402和屏幕404的位置是示例性的，并且在其他示例中，这些部件的位置、形状、尺寸可以变化。

还应当理解，尽管本文描述了集成面板100在交通工具400中的一些可能用途，但是集成面板100并不仅限于这样的用途。集成面板100可以用于需要显示装置的各种其他情况，诸如可穿戴装置、电话、计算机、电视、监视器、电器或包括和/或使用显示器来向一个或多个用户呈现信息的任何其他电子装置。

应当注意，尽管本文示出的示例显示面板具有诸如矩形的特定形状，但是在其他方面，显示面板可以具有任何其他形状，诸如圆形、三角形、椭圆形、正方形等。

图10示出了根据一个或多个示例的像素元件101的另一截面图。在图10所示的像素元件101中，显示部分（30）和传感器部分（40）彼此重叠。图示中的显示部分30包括光源301的两个实例，并且传感器部分40包括两个传感器402。应当理解，在其他示例中，可以使用不同数量的光源和不同数量的传感器。光源301和传感器402以特定的图案放置。在所示的示例中，光源301和传感器402交替放置。然而，其他图案也是可能的，诸如两个光源301，后面跟着一个传感器402，或者它们的任何其他这样的组合。光源301和传感器402都放置在背板层上，诸如绝缘体19上。使用光学结合材料（1002）将包括光源301和传感器402的像素框架15结合到透明材料，诸如玻璃（1001）。在一些情况下，像素框架15包括树脂层1005。树脂层1005是提供强粘合和光学透明度的材料，诸如聚乙烯醇缩丁醛（PVB）。也可以使用其他类型的夹层材料，诸如聚氨酯。

在一些情况下，像素框架15包括嵌入在光学结合层1002中的一个或多个微光学元件1010。微光学元件1010聚焦来自IR LED的红外（IR）光。微光学元件1010还可以控制传感器的视场，以检测反射的IR光。在一些情况下，微光学元件1010的数量等于光源301和传感器402的总数；每个微光学元件1010对应于光源301中的一个或传感器402中的一个。在一些方面，微光学元件1010相对于对应的光源301或对应的传感器放置，使得微光学元件1010及其对应物之间的距离“X”等于对应物的焦距。应当理解，微光学元件1010的放置在其他方面可以变化。

图11描绘了根据一个或多个方面的集成面板100的示例视图。在示例集成面板视图1100中，传感器402和光源301在背板19的同一侧上。在这种情况下，传感器402便于检测背板19的第一侧上的第一方向上的移动，并且光源301在背板19的相同的第一方向/第一侧上呈现信息。

在视图1102的示例集成面板100中，传感器402和光源301位于背板19的相对侧上。在这种情况下，传感器402便于检测背板19的第一侧上的第一方向上的移动，并且光源301在背板19的不同的（有区别的）第二方向/第二侧上呈现信息。

虽然几幅附图描绘了包括层压在玻璃层之间的集成面板100的交通工具窗户的示例视图，但是集成面板100可以用于其他场景，并且不限于在交通工具中使用或在本文中描述的特定示例。

本文描述的技术方案提供了一种提供显示面板的装置，该显示面板具有与显示面板的一个或多个像素元件集成的传感器。用于显示器的光源和集成的传感器嵌入在显示面板的同一背板层中。集成显示面板是透明的，从而便于集成显示面板嵌入玻璃面板中，诸如交通工具的窗玻璃。

该装置还包括印刷在衬底上的导电材料，以基于来自传感器的测量信号电控制光源。此外，该装置包括透明密封材料，以允许从光源发出的光到达像素中的着色材料。该装置还包括控制由像素显示的显示图像（即内容）的薄膜晶体管（TFT）层。由像素呈现的图像响应于（基于）传感器对移动的检测和测量，其中像素和传感器是集成面板的一部分，其中像素元件包括显示部分和传感器部分。

这种具有显示部分和传感器部分的集成面板的若干种应用是可能的。本文描述了一些示例。例如，集成面板便于交互式小键盘系统锁定/解锁交通工具。在该示例中，集成面板响应于检测到运动/特定手势来显示小键盘。小键盘用于提供特定的密钥/触摸组合来锁定/解锁交通工具。来自用户的输入可以被传送到交通工具安全系统（23），该系统控制交通工具的锁定/解锁。此外，可以基于锁定/解锁状态更新交通工具的单独显示系统。集成面板嵌入在形成交通工具窗户（或任何其他面板）的玻璃层中，从而便于交互式小键盘系统被层压到玻璃层中。

本文所述的技术解决方案提供了一种公共背板层结构，包括传感器阵列（402）和光源阵列（301）（例如，微LED），具有电控制这两个阵列的连接。传感器可以包括能够检测运动、捕获强度图像、捕获彩色图像、捕获深度或其他这样的测量的微传感器。可以在一维、二维（例如，2D图像）、三维（例如，2D图像+深度）或任何其他维度中分析捕获的数据。

集成面板可以使用光源或者包括附加的光源来照亮集成面板的特定附近区域，以便传感器402检测和捕获特定附近区域中的移动。

虽然已经参考示例性实施例描述了上述公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离其范围的情况下，可以进行各种改变并且等同物可以替代其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应本公开的教导。因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是将包括落入其范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：

多个像素元件，每个像素包括显示部分和传感器部分，其中

所述显示部分包括嵌入在背板层中的光源，所述光源使图像由所述显示装置呈现；并且

所述传感器部分包括嵌入在同一背板层中的传感器，所述传感器检测显示装置的预定附近区域内的移动。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述传感器是多个传感器。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光源是多个光源。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述光源是微LED。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述传感器是飞行时间激光传感器。

6.根据权利要求1所述的显示装置，还包括控制器，其被配置成：

从所述传感器接收移动检测信号；以及

作为响应，基于所述移动检测信号，使所述光源改变正在呈现的图像。

7.根据权利要求1所述的显示装置，还包括控制器和检测环境光量的光传感器，其中，响应于环境光量低于预定阈值，所述控制器使所述光源发射光，以便于所述传感器检测附近的移动。

8.根据权利要求1所述的显示装置，还包括控制器，其中，所述控制器被配置成：

使用每个像素元件的显示部分使所述像素元件显示锁定屏幕；

从来自所述多个像素的一个或多个像素元件的传感器部分接收移动检测；和

响应于所述移动检测，使所述像素元件显示小键盘以锁定或解锁交通工具。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个像素元件是第一多个像素元件，并且所述显示装置还包括第二多个像素元件，其中所述第二多个像素元件中的每一个仅包括所述显示部分。

10.一种方法，包括：

使用显示面板的像素元件的传感器部分检测所述显示面板的预定附近区域内的移动，所述显示面板嵌入在交通工具的外部上，所述显示面板是透明的；

基于检测到移动，由所述像素元件的显示部分显示小键盘；和

响应于经由由所述显示部分显示的小键盘提供的输入，锁定或解锁交通工具。