CN209496217U - 透明成像显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种透明成像显示装置，属于显示技术领域，其可至少部分解决现有的透明显示装置不能采集图像的问题。本实用新型的一种透明成像显示装置，具有显示侧，透明成像显示装置分为用于显示的显示区和能透光的非显示区，显示区的数量为多个，且多个显示区间隔设置；非显示区中设置有成像结构，成像结构包括：编码模版以及多个光敏器件，光敏器件位于编码模版远离显示侧的一侧，编码模版用于遮挡预定位置的光，光敏器件用于记录从显示侧射入并经过编码模版射到其上的光的信息。

Description

透明成像显示装置

技术领域

本实用新型属于显示技术领域，具体涉及一种透明成像显示装置。

背景技术

随着科技的发展以及人们需求的不断提高，透明显示装置得到越来越多人的关注。透明显示装置应用领域十分广泛，例如可用于可携式消费性电子产品，公共场合中的商店橱窗、公共信息布告栏以及车辆的挡风玻璃等。

现有技术的透明显示装置并没有采集图像的功能，即没有设置成像结构，因此大大限制了透明显示装置的使用范围。

实用新型内容

本实用新型至少部分解决现有的透明显示装置不能采集图像的问题，提供一种即能采集图像又能显示的透明成像显示装置。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是一种透明成像显示装置，具有显示侧，所述透明成像显示装置分为用于显示的显示区和能透光的非显示区，所述显示区的数量为多个，且多个所述显示区间隔设置；

所述非显示区中设置有成像结构，所述成像结构包括：编码模版以及多个光敏器件，所述光敏器件位于所述编码模版远离所述显示侧的一侧，所述编码模版用于遮挡预定位置的光，所述光敏器件用于记录从所述显示侧射入并经过所述编码模版射到其上的光的信息。

进一步优选的是，所述透明成像显示装置包括：显示面板和位于所述显示面板远离所述显示侧的一侧的透明发光单元，所述透明发光单元用于给所述显示面板提供光源，所述显示面板的显示区中包括用于过滤来自透明发光单元的光以进行显示的子像素。

进一步优选的是，所述子像素在从所述显示侧指向所述透明发光单元的方向上依次包括彩膜层、液晶层、电极层。

进一步优选的是，所述编码模版位于所述彩膜层远离所述显示侧的一侧。

进一步优选的是，所述彩膜层包括黑矩阵，所述编码模版与所述黑矩阵同层设置。

进一步优选的是，所述非显示区中设有所述液晶层而无所述电极层，所述光敏器件设于所述液晶层与所述透明发光单元之间。

进一步优选的是，所述光敏器件位于所述透明发光单元远离所述显示侧的一侧。

进一步优选的是，所述透明发光单元包括：光源和透明导光板，所述光源位于所述透明导光板的侧面，所述光源发出的光能够在所述透明导光板中反射。

进一步优选的是，所述透明导光板朝向显示侧的一侧设置有与所述子像素对应的出光结构，所述出光结构用于使所述透明导光板中的光射出。

进一步优选的是，每个所述显示区中设有多个子像素。

进一步优选的是，每个所述光敏器件对应多个子像素。

进一步优选的是，所述编码模版包括多个矩形的挡光部和多个矩形的透光口。

进一步优选的是，多个所述光敏器件均匀分布。

进一步优选的是，所述成像结构还包括：挡光件，位于所述光敏器件的除朝向所述显示侧的表面之外的其它表面上。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的一种透明成像显示装置的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例的另一种透明成像显示装置的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例的另一种透明成像显示装置的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例的另一种透明成像显示装置的结构示意图；

图5为本实用新型的实施例的一种透明成像显示装置的俯视结构示意图；

图6为本实用新型的实施例的一种透明成像显示装置的编码模版的结构示意图；

其中，附图标记为：11显示侧；12显示区；13非显示区；21编码模版；211挡光部；212透光口；22光敏器件；23挡光件；31彩膜层；311黑矩阵；32液晶层；33电极层；40透明发光单元；41光源；42导光板；43出光结构。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

在本实用新型中，两结构“同层设置”是指二者是由同一个材料层形成的，故它们在层叠关系上处于相同层中，但并不代表它们与基底间的距离相等，也不代表它们与基底间的其它层结构完全相同。

在本实用新型中，“构图工艺”是指形成具有特定的图形的结构的步骤，其可为光刻工艺，光刻工艺包括形成材料层、涂布光刻胶、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等步骤中的一步或多步；当然，“构图工艺”也可为压印工艺、喷墨打印工艺等其它工艺。

实施例1：

本实施例提供一种透明成像显示装置(D-view)，具有显示侧11，透明成像显示装置分为用于显示的显示区12和能透光的非显示区13，显示区12的数量为多个，且多个显示区12间隔设置；

非显示区13中设置有成像结构，成像结构包括：编码模版21(Mask)以及多个光敏器件22(Sensor)，光敏器件22位于编码模版21远离显示侧11的一侧，编码模版21用于遮挡预定位置的光，光敏器件22用于记录从显示侧11射入并经过编码模版21射到其上的光的信息。

其中，该透明成像显示装置的显示侧11是用于显示图像的一侧，即用户应在该显示侧11观看透明成像显示装置。多个显示区12不是集中设置在透明成像显示装置中的，而是间隔分布的，进一步的也可以是均匀分布的，并且所有显示区12发出的光可以形成显示图像。而非显示区13为该透明成像显示装置的除了显示区12所在的区域。显示区12可以是透光的，也可以是不透光的；而非显示区13一定是透光的，因为非显示区13所占的面积比很大，故透明成像显示装置整体上看起来是透明的。

成像结构为无透镜成像结构(Lensless)，即不利用透镜的聚焦即可实现成像的结构。成像结构的光敏器件22嵌入在透光的非显示区13中，这样外界的光线可以穿过编码模版21射到光敏器件22上。由于编码模版21可以遮挡预定位置的光，即编码模版21只能允许外界中特定位置的光线透过(即对外界射的光进行编码，或者说是调制)，这样每个光敏器件22接收到的光都是从外界物体射到特定位置且经过特定卷积操作(即编码模版21能透光的位置相当于卷积核为1，不透光的位置相当于卷积核为0)的投影图像(即中间图像)，该中间图像是重叠的、退化的二维模糊像。而多个光敏器件22接收到是从外界物体射到不同位置的、经过不同卷积操作的多个(或者说多路)中间图像，而通过对这些中间图像进行重建计算，即可得到对应的清晰的原始图像，也就是确定外界物体，从而实现成像(即采集图像)。

其中，编码模版21的具体图案决定了如何从多路中间图像重建图像，像重建算法的公式可如下：

D＝S·A+N，S≈D·A-¹；其中，D为光敏器件22上获得的中间图像的信息，S为外界物体反射的光的信息，A为编码模版的编码信息，N为系统噪声。

其中，采集的图像可用于显示，即透明成像显示装置可直接显示其采集的图像；或者采集的图像也可其它用途，如存储为图像文件等。

本实施例的透明成像显示装置既可以采集图像又可以显示图像，因此扩大了该透明显示装置的使用范围。此外，成像结构是集成在透明成像显示装置的透明的非显示区13中的，且其面积远远小于非显示区13的总面积，因此其不影响透明成像显示装置的透明显示的性能。

另外，基于无透镜成像的原理，无透镜成像结构在成像时往往需要较大面积的入光区域，以达到良好的成像效果，故无透镜成像结构难以小型化，而显示装置一般具有较大的显示面积，将无透镜成像结构的光敏器件22分布在透明成像显示装置的透明的非显示区13中，相当于无透镜成像结构的入光区域面积变大，从而其成像效果好。

优选的，如图6所示，编码模版21包括多个矩形的挡光部211和多个矩形的透光口212。

其中，也就是说编码模版21是由多个矩形的挡光部211和透光口212拼接而成的。挡光部211可以阻挡外界的光射到光敏器件22上(相当于卷积核为0)，而透光口212可以允许外界的光射到光敏器件22上(相当于卷积核为1)。编码模版21相当于对外界照到显示侧11的光进行编码，从的使得光敏器件22对该光线进行感应。

需要说明的是，本实用新型不对编码模版21开口方式进行限定，编码模版21可根据实际中的透明成像显示装置设计需要进行制作，不同的编码模版21可以匹配后期相应重建计算的方法，进行原始图像的采集。

优选的，透明成像显示装置包括：显示面板和位于显示面板远离显示侧11的一侧的透明发光单元40，透明发光单元40用于给显示面板提供光源，显示面板的显示区12中包括用于过滤来自透明发光单元40的光以进行显示的子像素。

其中，也就是说透明成像显示装置包括显示面板

和透明发光单元40两部分。透明发光单元40向显示面板发出均匀的光，而显示面板的各子像素则对来自透明发光单元40的光进行过滤，从而使通过子像素的光变为特定强度，以显示相应内容。

其中，在显示面板的每个显示区12中，包括一个或多个子像素，每个子像素是能单独显示(如通过以上滤光方式)一定内容的最小的点。通过在显示区12中设置子像素，可使显示区12实现显示功能；相对的，由于非显示区13不进行显示，故其中没有子像素。

当然，如果显示面板可直接发光进行显示(如为有机发光二极管显示面板)，则透明成像显示装置中也可不包括透明发光单元。

优选的，每个显示区12中设有多个子像素。

通常，多个不同颜色的子像素通过混光构成一个用于显示任何颜色的点(即像素)，故如果是一个显示区12中设有多个子像素，则有利于降低它们之间的距离，改善混光效果。

具体的，子像素在从显示侧11指向透明发光单元40的方向上依次包括彩膜层31、液晶层32、电极层33。

其中，也就是说显示面板可为液晶显示面板。具体的，电极层33包括第一电极层和第二电极层，即公共电极和像素电极。

当然，子像素也可以在从显示侧11指向透明发光单元40的方向上依次包括彩膜层31、第一电极层、液晶层32、第二电极层。

优选的，如图1所示，编码模版21的一种情况为：编码模版21位于彩膜层31远离显示侧11的一侧。

其中，也就是说编码模版21位于彩膜层31与液晶层32之间。

优选的，如图2所示，编码模版21的另一种情况为：彩膜层31包括黑矩阵311(当然还包括其它颜色的彩色滤光膜)，编码模版21与黑矩阵311同层设置。

其中，也就是说编码模版21与彩膜层31在同一层的位置。

与编码模版21位于彩膜层31远离显示侧11的一侧相比，编码模版21与黑矩阵311同层设置可以少一层透明成像显示装置的层结构，从而减小透明成像显示装置的厚度。

优选的，如图3所示，非显示区13中设有液晶层32而无电极层，光敏器件22的一种情况为：光敏器件22设于液晶层32与透明发光单元40之间。

其中，由于液晶层32是透光的，因此即使液晶层32位于非显示区13中也不会影响外界光线射到光敏器件22。而由于非显示区13不显示，故非显示区13中不需要设置用于驱动液晶层32的电极层33，而光敏器件22设于液晶层32与透明发光单元40之间(即设置在非显示区13中对应电极层33的位置)，也就是说光敏器件22设于透明发光单元40靠近显示侧11的一侧。

优选的，如图4所示，光敏器件22的另一种情况为：光敏器件22位于透明发光单元40远离显示侧11的一侧。

需要说明的是，编码模版21与光敏器件22之间的距离越远，在各个光敏器件22的视场角内的编码模版21的面积越大，从而使得光敏器件22得到的光的信息更准确，进而形成的图像更清晰。

因此，对于透明成像显示装置中编码模版21与光敏器件22的位置最优选的方案为：编码模版21与黑矩阵311同层设置，光敏器件22位于透明发光单元40远离显示侧11的一侧。这样既可以保证透明成像显示装置的厚度最小，又可以保证最终形成的图像更清晰。

优选的，透明发光单元40包括：光源41和透明导光板42，光源41位于透明导光板42的侧面，光源41发出的光能够在透明导光板42中反射。可选的，透明导光板42朝向显示侧的一侧设置有与子像素对应的出光结构43(例如为具有特定折射率的层)，出光结构43用于使透明导光板42中的光射出。

其中，也就是说透明发光单元40可为侧入式的背光单元，其中光源41发出的光从透明导光板42的对应侧面进入导光板42，并通过反射均匀传递到导光板42各处后再射出。更优选可设置出光结构43，使进入导光板42的光只能从出光结构43射出并进入子像素。当然，若多个子像素是临近分布的，则与它们对应的出光结构43也可连为一体。

优选的，每个光敏器件22对应多个子像素，如对应两个子像素。

由于通常成像所需的光敏器件22数量远远小于显示所需的子像素数(或像素数)，故光敏器件22与子像素优选是一对多的关系。

进一步的，多个光敏器件22均匀分布。

其中，光敏器件22的均匀分布可以使各个光敏器件22得到的光的信息更加准确，从而得到更加清晰的图像。

需要说明的是，本实用新型不限定上述的子像素和光敏器件22的排布方式。

优选的，成像结构还包括：挡光件23，位于光敏器件22的除朝向显示侧11的表面之外的其它表面上。

其中，挡光件23的设置可以减少除了成像的光之外的杂光(如像素发出的光)射到光敏器件22上，从而可使各个光敏器件22得到的光的信息更加准确，从而得到更加清晰的图像。

本实用新型对透明成像显示装置的类型也不做具体限定，只要是上述成像结构集成在显示装置的设计方案，均在本专利的保护范围内。例如，该透明成像显示装置可为如前述的液晶显示装置，或者也可为有机发光二极管(OLED)显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等其它具有显示功能的产品或部件。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (14)

1.一种透明成像显示装置，其特征在于，具有显示侧，所述透明成像显示装置分为用于显示的显示区和能透光的非显示区，所述显示区的数量为多个，且多个所述显示区间隔设置；

所述非显示区中设置有成像结构，所述成像结构包括：编码模版以及多个光敏器件，所述光敏器件位于所述编码模版远离所述显示侧的一侧，所述编码模版用于遮挡预定位置的光，所述光敏器件用于记录从所述显示侧射入并经过所述编码模版射到其上的光的信息。

2.根据权利要求1所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述透明成像显示装置包括：显示面板和位于所述显示面板远离所述显示侧的一侧的透明发光单元，所述透明发光单元用于给所述显示面板提供光源，所述显示面板的显示区中包括用于过滤来自透明发光单元的光以进行显示的子像素。

3.根据权利要求2所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述子像素在从所述显示侧指向所述透明发光单元的方向上依次包括彩膜层、液晶层、电极层。

4.根据权利要求3所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述编码模版位于所述彩膜层远离所述显示侧的一侧。

5.根据权利要求3所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述彩膜层包括黑矩阵，所述编码模版与所述黑矩阵同层设置。

6.根据权利要求3所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述非显示区中设有所述液晶层而无所述电极层，所述光敏器件设于所述液晶层与所述透明发光单元之间。

7.根据权利要求3所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述光敏器件位于所述透明发光单元远离所述显示侧的一侧。

8.根据权利要求3所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述透明发光单元包括：光源和透明导光板，所述光源位于所述透明导光板的侧面，所述光源发出的光能够在所述透明导光板中反射。

9.根据权利要求8所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述透明导光板朝向显示侧的一侧设置有与所述子像素对应的出光结构，所述出光结构用于使所述透明导光板中的光射出。

10.根据权利要求2所述的透明成像显示装置，其特征在于，每个所述显示区中设有多个子像素。

11.根据权利要求2所述的透明成像显示装置，其特征在于，每个所述光敏器件对应多个子像素。

12.根据权利要求1所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述编码模版包括多个矩形的挡光部和多个矩形的透光口。

13.根据权利要求1所述的透明成像显示装置，其特征在于，多个所述光敏器件均匀分布。

14.根据权利要求1所述的透明成像显示装置，其特征在于，所述成像结构还包括：

挡光件，位于所述光敏器件的除朝向所述显示侧的表面之外的其它表面上。