本發(fā)明涉及一種顯示面板及應(yīng)用的顯示裝置，特別是涉及一種不受景深影響、具有可調(diào)變焦距的顯示面板及應(yīng)用的顯示裝置。

背景技術(shù)：

景深(depthoffield)是指影像感測裝置對焦點前后相對清晰的成像范圍。在光學(xué)中，尤其是錄像或是攝影，是一個描述在空間中，可以清楚成像的距離范圍。一般透鏡只能夠?qū)⒐饩鄣侥骋还潭ǖ木嚯x，遠(yuǎn)離此點則會逐漸模糊，但是在某一段特定的距離內(nèi)，影像模糊的程度是肉眼無法察覺的，這段距離稱為景深。若要移除景深的限制，影像感測組件就需要具備可調(diào)變焦距的功能。

現(xiàn)有的液晶顯示面板工藝領(lǐng)域，有人將影像感測模塊(imagesensor)與顯示面板結(jié)合組成多功能顯示器，達(dá)到可兼具影像掃瞄與顯示的目的，影像掃瞄功能如電腦相機(jī)、電腦眼等，作為一種視頻輸入設(shè)備被廣泛的運用于視頻會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療及實時監(jiān)控等方面。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，再加上感光成像器件技術(shù)的成熟并大量用于視頻輸入設(shè)備的制造上，通信雙方彼此可以通過視頻輸入設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有影像、有聲音的交談和溝通，另外，人們還可以將其用于當(dāng)前各種流行的數(shù)碼影像、影音處理，在人們的生活和工作中發(fā)揮越來越重要的作用。然而所使用的影像感測模塊有一固定的焦距范圍，所以其成像效果會受到景深的影響而表現(xiàn)不佳。

此外傳統(tǒng)的玻璃或是塑料透鏡也只有單一焦距，并無調(diào)變焦距的功能。若要改為變焦鏡群組，顧名思義需要兩片以上傳統(tǒng)透鏡組合，并且搭配音圈馬達(dá)或是壓電致動器，使鏡群組中的透鏡相對距離改變，以調(diào)變鏡群組等效的焦距，然而音圈馬達(dá)本身的體積使得傳統(tǒng)自動對焦模塊會有體積過大的困擾，造成應(yīng)用上的困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種顯示面板及應(yīng)用的顯示裝置，特別是涉及一種不受景深影響、具有可調(diào)變焦距的顯示面板及應(yīng)用的顯示裝置，使其符合目前多數(shù)裝置輕薄短小的特征，大幅提升其使用性。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用一種可調(diào)變焦距的影像感測模塊(imagesensor)與透鏡模塊(lensarray)結(jié)合在薄膜晶體管液晶面板(tftlcd)中組合應(yīng)用，利用透鏡的成像原理結(jié)合影像感測模塊和tft面板來使物體成像或影像掃描時不受景深所限制，能達(dá)到可調(diào)變焦距的效果，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問題。本發(fā)明所使用的透鏡模塊為利用晶圓級的制造技術(shù)所制作，因此不會有體積過大的問題，便于輕薄短小的可攜式產(chǎn)品加以應(yīng)用。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。

本發(fā)明提供了一種顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板；液晶層，設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間；影像感測模塊，配置于所述第二基板面向所述第一基板的一側(cè)；透鏡模塊，陣列配置于所述第二基板面向所述第一基板的一側(cè)，并對應(yīng)于所述影像感測模塊的位置，將影像光線聚焦到所述影像感測模塊；以及主動開關(guān)陣列模塊，配置于所述第二基板面向所述第一基板的一側(cè)，用以驅(qū)動均勻分布于液晶層中的液晶；其中所述影像感測模塊接收所述透鏡模塊聚焦后的影像光線。

在本發(fā)明的一實施例中，所述影像感測模塊與所述主動開關(guān)陣列模塊平行設(shè)置。

在本發(fā)明的一實施例中，所述影像感測模塊包含光傳感器，所述光傳感器為光二極管或光敏晶體管。

在本發(fā)明的一實施例中，所述光傳感器材質(zhì)為能隙小于1.12ev窄禁帶的有機(jī)或無機(jī)材料。

在本發(fā)明的一實施例中，所述光傳感器材質(zhì)為能隙小于1.12ev窄禁帶的非晶硅、微晶硅、多晶硅或是碲鎘汞的半導(dǎo)體材料。

在本發(fā)明的一實施例中，所述透鏡模塊為利用晶圓級的制造技術(shù)所制作。

在本發(fā)明的一實施例中，所述透鏡模塊的材質(zhì)為光學(xué)等級的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或者碳酸酯樹脂。

在本發(fā)明的一實施例中，所述第一基板與所述透鏡模塊之間還設(shè)置有一不透光區(qū)，其所使用的材質(zhì)有效阻擋可見光的穿透，僅容許紅外光波段穿越。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。

本發(fā)明的另一目的一種影像感測顯示裝置，包括：直下式或側(cè)光式的背光模塊；控制部件；還包括所述的顯示面板。

經(jīng)過本發(fā)明的改進(jìn)之后，在tft液晶顯示面板內(nèi)部利用增設(shè)透鏡模塊結(jié)合影像感測模塊來達(dá)成可調(diào)變焦聚的效果，可不受景深所限制，有效克服了前述的裝置應(yīng)用問題，進(jìn)一步而言，此一裝置可用來實現(xiàn)影像辨識與靜脈感測的功能。

附圖說明

圖1a是本發(fā)明一實施例可調(diào)變焦距的顯示面板的示意圖。

圖1b是本發(fā)明一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。

圖1c是本發(fā)明另一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。

圖2a是本發(fā)明另一實施例可調(diào)變焦距的顯示面板的示意圖。

圖2b是本發(fā)明另一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。

圖2c是本發(fā)明又一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。

圖3a是本發(fā)明又一實施例可調(diào)變焦距的顯示面板的示意圖。

圖3b是本發(fā)明又一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。

圖3c是本發(fā)明又一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。

具體實施方式

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

附圖和說明被認(rèn)為在本質(zhì)上是示出性的，而不是限制性的。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號表示。另外，為了理解和便于描述，附圖中示出的每個組件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本發(fā)明不限于此。

在附圖中，為了清晰起見，夸大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。在附圖中，為了理解和便于描述，夸大了一些層和區(qū)域的厚度。將理解的是，當(dāng)例如層、膜、區(qū)域或基底的組件被稱作“在”另一組件“上”時，所述組件可以直接在所述另一組件上，或者也可以存在中間組件。

另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包括”將被理解為意指包括所述組件，但是不排除任何其它組件。此外，在說明書中，“在......上”意指位于目標(biāo)組件上方或者下方，而不意指必須位于基于重力方向的頂部上。

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種顯示面板及應(yīng)用的顯示裝置，其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

液晶顯示器(liquidcrystaldisplay，lcd)為施加一電場于兩片玻璃基板之間的液晶，以顯示數(shù)字或影像。其中液晶由介于液體與固體之間的物質(zhì)所組成。畫面則通過控制液晶顯示面板的光線傳送來形成。其中液晶均勻地設(shè)置于液晶顯示面板中。

圖1a為本發(fā)明一實施例可調(diào)變焦距的顯示面板的示意圖。請參照圖1a，在本發(fā)明的一實施例中，所述顯示面板，包括：一第一基板1；一第二基板2；液晶層3，設(shè)置于第一基板1與第二基板2之間；影像感測模塊22，配置于所述第二基板2面向第一基板1的一側(cè)；透鏡模塊4，陣列配置于所述第二基板2面向第一基板1的一側(cè)，并對應(yīng)于所述影像感測模塊22的位置，將影像光線聚焦到所述影像感測模塊22；主動開關(guān)陣列模塊21，配置于所述第二基板2面向第一基板1的一側(cè)，用以驅(qū)動均勻分布于液晶層3中的液晶；其中所述影像感測模塊22接收透鏡模塊4聚焦后的影像光線。

在本發(fā)明的一實施例中，所述第一基板1與所述透鏡模塊4之間還設(shè)置有一不透光區(qū)11，其所使用的材質(zhì)有效阻擋可見光的穿透，僅容許紅外光波段穿越，如圖1a所示。

圖1a所示的顯示面板，內(nèi)部包含有第一基板1、第二基板2、透鏡模塊4、主動開關(guān)陣列模塊21與影像感測模塊22。為了便于解釋，在圖1a中僅示出了單一主動開關(guān)陣列模塊21與單一影像感測模塊22，但此并非限定主動開關(guān)陣列模塊21與一個影像感測模塊22僅能個別擁有單一組件。其中，第一基板1即為彩色濾光片側(cè)基板，第二基板2即為tft側(cè)基板，而于第一基板1及第二基板2間則夾設(shè)一層液晶層3。

于上述的實施例中，所述影像感測模塊22與主動開關(guān)陣列模塊21平行設(shè)置，且透鏡模塊4陣列配置于所述第二基板2面向第一基板1的一側(cè)對應(yīng)于所述影像感測模塊22的位置，透過透鏡模塊4的透鏡折射效果，可將影像光線聚焦到所述影像感測模塊22。

并且，在第一基板1面向第二基板2的一側(cè)中央具有用來顯示影像的透光區(qū)12，在其左側(cè)則是一不透光區(qū)11，不透光區(qū)11所使用的材質(zhì)僅容許特定波段的光線(如紅外光波段)穿越。例如，在一實施例中，所述第一基板1與所述透鏡模塊4之間還設(shè)置有一不透光區(qū)11，其所使用的材質(zhì)有效阻擋可見光的穿透，僅容許紅外光波段穿越。

在前述的待解決問題曾提及單一光學(xué)組件僅有單一焦距，因此其物體成像的效果會受到景深的影響。為了克服此一缺陷，本發(fā)明在不透光區(qū)11面向第二基板2的一側(cè)增設(shè)一透鏡模塊4，可與位于其下方的影像感測模塊22結(jié)合成一種可調(diào)變焦聚的影像感測單元，如此便可改善成像質(zhì)量而不受景深的限制。另外，具體實施時，也可以在陣列基板上分別形成實現(xiàn)影像感測模塊22甚或cpu、ram、flash、dsp、壓縮編碼處理器以及圖像傳感器功能的電路。需要說明的是，當(dāng)在第二基板上直接形成實現(xiàn)上述功能的電路時，可以通過掩膜版的曝光、顯影等光刻工藝與液晶面板的陣列基板制作同步完成。其中，上述第二基板可以但不限于為單晶硅基板、低溫多晶硅基板、高溫多晶硅基板或者其它能夠滿足周邊集成電路具有較高遷移率的基板。

本實施例的透鏡模組4是利用晶圓級的制造技術(shù)所制作，具有體積小型的優(yōu)勢，不會對系統(tǒng)整體造成體積龐大的不良影響，透鏡模塊4的材質(zhì)則是選自光學(xué)等級的可透光材質(zhì)。亦即，在一實施例中，所述透鏡模塊4利用晶圓級的制造技術(shù)所制作，所述透鏡模塊4的材質(zhì)可為光學(xué)等級的玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯或者碳酸酯樹脂。

此外，本發(fā)明的另一目的可應(yīng)用于一種影像感測顯示裝置，所述影像感測顯示裝置的結(jié)構(gòu)可將上述面板與背光模塊相結(jié)合，例如包括：直下式或側(cè)光式的背光模塊，還包括所述的影像感測顯示面板。

進(jìn)一步請繼續(xù)參閱圖1b，圖1b為本發(fā)明一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。圖1b的影像感測顯示面板結(jié)構(gòu)包括有第二基板2以及在其上的主動開關(guān)陣列模塊21與影像感測模塊22。所述影像感測模塊22設(shè)置于第二基板2面向第一基板1的一側(cè)，影像感測模塊22具有可接收透鏡模塊4聚焦后的影像光線而轉(zhuǎn)換成電流的光傳感器221，然后電流流至旁邊的光電開關(guān)222形成電訊號，再將電訊號傳送給主動開關(guān)陣列模塊21以控制液晶層3產(chǎn)生影像。所述主動開關(guān)陣列模塊21具有閘極開關(guān)211可接收由所述光電開關(guān)221傳送的電訊號，進(jìn)而控制液晶驅(qū)動電壓的電流由源極電極213流至漏極電極214，再傳送至畫素電極215與圖1a中的第一基板1形成電場來控制液晶層3中的液晶分子轉(zhuǎn)動。其中，閘極開關(guān)211上方設(shè)置有一層電隔離的絕緣保護(hù)層212，并且在所述薄膜晶體管模塊21與影像感測模塊22的上方亦配置有一絕緣保護(hù)層216與液晶隔離。

在此一實施例中，所述影像感測模塊22包含光傳感器221，所述光傳感器221可為光二極管或光敏晶體管，其材質(zhì)可選自能隙小于1.12ev的窄禁帶有機(jī)或無機(jī)材料，例如非晶硅、微晶硅、多晶硅或是碲鎘汞(hgcdte)之類的半導(dǎo)體材料所構(gòu)成的光極管。

續(xù)請參閱圖1c，圖1c是本發(fā)明另一實施例影像感測轉(zhuǎn)換為電訊號的路徑示意圖。于圖1c的實施例中，所述影像感測面板的第一基板1如圖1a所示設(shè)置有透光區(qū)12與僅容許特定波段的光線穿越的不透光區(qū)11。

圖1c的影像感測顯示面板結(jié)構(gòu)包括有設(shè)置有透光區(qū)12(如圖1a所示)與僅容許紅外光波段穿越的不透光區(qū)11的第一基板1，以及第二基板2和在其上的主動開關(guān)陣列模塊21與影像感測模塊22(如圖1b所示)。所述影像感測模塊22設(shè)置于第二基板2面向第一基板1的一側(cè)對應(yīng)于不透光區(qū)11的下方區(qū)域，影像感測模塊22具有可接收外界穿越不透光區(qū)11的紅外光而轉(zhuǎn)換成電流的光傳感器221，然后電流流至旁邊的光電開關(guān)222形成電訊號，再將電訊號傳送給主動開關(guān)陣列模塊21(如圖1b所示)以控制液晶層3產(chǎn)生影像。

在上述的實施例中，所述光傳感器221可為光二極管或光敏晶體管，其材質(zhì)可選自能隙小于1.12ev的窄禁帶有機(jī)或無機(jī)材料，例如非晶硅、微晶硅、多晶硅或是碲鎘汞(hgcdte)之類的半導(dǎo)體材料所構(gòu)成的光極管。由于本實施例的光傳感器221主要是吸收紅外光來感應(yīng)電流，因此于此一實施例中設(shè)置了如圖1a所示的僅容許紅外光波段穿越的不透光區(qū)11，基于所述不透光區(qū)11的設(shè)置，可使影像感測模塊22接收通過不透光區(qū)11后經(jīng)透鏡模塊4聚焦的影像光線，不會受到外界環(huán)境光線或背光源的干擾而影響其感測的靈敏度。

因此如圖1c所示，在上述的實施例中，所述主動開關(guān)陣列模塊21具有閘極開關(guān)211可接收由所述光電開關(guān)221接收紅外光而轉(zhuǎn)換傳送的電訊號，進(jìn)而控制液晶驅(qū)動電壓的電流由源極電極213流至漏極電極214，再傳送至畫素電極215與所述第一基板1形成電場來控制液晶層3中的液晶分子轉(zhuǎn)動。其中，閘極開關(guān)211上方設(shè)置有一層電隔離的絕緣保護(hù)層212，并且在所述薄膜晶體管模塊21與影像感測模塊22的上方亦配置有一絕緣保護(hù)層216與液晶隔離。

本發(fā)明可以在tft液晶顯示面板內(nèi)部利用增設(shè)透鏡模塊結(jié)合影像感測模塊來達(dá)成可調(diào)變焦聚的效果，可不受景深所限制，有效克服了前述的裝置應(yīng)用問題，進(jìn)一步而言，此一裝置可用來實現(xiàn)影像辨識與靜脈感測的功能。

而增設(shè)透鏡模塊結(jié)合影像感測模塊來達(dá)成可調(diào)變焦聚的效果亦可如圖2a至圖2c所示，將所述透鏡模塊4裝設(shè)于所述第一基板1面向第二基板2的一側(cè)對應(yīng)影像感測模塊22的位置，并經(jīng)由透鏡模塊4將影像光線聚焦至影像感測模塊22。如圖2b所示，影像感測模塊22接收透鏡模塊4聚焦后的影像光線轉(zhuǎn)換成電流的光傳感器221，然后電流流至旁邊的光電開關(guān)222形成電訊號，再將電訊號傳送給主動開關(guān)陣列模塊21以控制液晶層3產(chǎn)生影像。所述主動開關(guān)陣列模塊21具有閘極開關(guān)211可接收由所述光電開關(guān)221傳送的電訊號，進(jìn)而控制液晶驅(qū)動電壓的電流由源極電極213流至漏極電極214，再傳送至畫素電極215與圖2a中的第一基板1形成電場來控制液晶層3中的液晶分子轉(zhuǎn)動。其中，閘極開關(guān)211上方設(shè)置有一層電隔離的絕緣保護(hù)層212，并且在所述薄膜晶體管模塊21與影像感測模塊22的上方亦配置有一絕緣保護(hù)層216與液晶隔離。在圖2c中，則是于第一基板1與透鏡模塊4間設(shè)置一不透光區(qū)11，可對特定波段的光線進(jìn)行篩選與隔離。

又或者可如圖3a至圖3c所示，利用液晶分子中間厚邊緣薄的型態(tài)，透過電場的改變驅(qū)動使液晶可達(dá)到轉(zhuǎn)換角度使可變焦的效果，于此一實施例中，顯示面板的結(jié)構(gòu)不增設(shè)透鏡模塊4(如圖1a與圖2a所示)，而是利用電場的變化驅(qū)動液晶層3中的液晶31變換角度，進(jìn)而將影像光線聚焦于影像感測模塊22。具體的，可以采用tft-ixd(薄膜晶體管液晶顯示器)工藝在第一基板1(彩膜基板)和第二基板2(主動開關(guān)陣列基板)之間填充液晶31，即可形成“平面型”液晶透鏡，其可以利用液晶31分子雙折射特性以及隨電場分布變化排列特性而讓光束聚焦或者發(fā)散，從而實現(xiàn)現(xiàn)有透鏡(塑料或者玻璃的透鏡鏡頭)的功能。如圖3b所示，影像感測模塊22接收液晶31聚焦后的影像光線轉(zhuǎn)換成電流的光傳感器221，然后電流流至旁邊的光電開關(guān)222形成電訊號，再將電訊號傳送給主動開關(guān)陣列模塊21以控制液晶層3產(chǎn)生影像。所述主動開關(guān)陣列模塊21具有閘極開關(guān)211可接收由所述光電開關(guān)221傳送的電訊號，進(jìn)而控制液晶驅(qū)動電壓的電流由源極電極213流至漏極電極214，再傳送至畫素電極215與圖3a中的第一基板1形成電場來控制液晶層3中的液晶分子轉(zhuǎn)動。其中，閘極開關(guān)211上方設(shè)置有一層電隔離的絕緣保護(hù)層212，并且在所述薄膜晶體管模塊21與影像感測模塊22的面向第一基板1的一側(cè)亦配置有一絕緣保護(hù)層216與液晶隔離。在圖3c中，則是于第一基板1與液晶層3間設(shè)置一不透光區(qū)11，可對特定波段的光線進(jìn)行篩選與隔離。液晶透鏡與現(xiàn)有的透鏡相比，其還具有以下優(yōu)勢：1.現(xiàn)有的透鏡只能通過數(shù)字技術(shù)放大照片的局部而實現(xiàn)“變焦”的視覺效果，無法實現(xiàn)真正的光學(xué)變焦，而液晶透鏡可以通過改變操作電壓來改變液晶分子的排列方向，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)節(jié)物理焦距的效果，其輕薄特性更是一大優(yōu)點，可以在小空間內(nèi)達(dá)到有效的光學(xué)變焦效果；2.現(xiàn)有的透鏡均為突出明顯的透鏡鏡頭，不利于秘密信息的監(jiān)控保護(hù)，而利用液晶分子特性形成的“平面型”液晶透鏡表面看起來與液晶面板毫無差異，具有較強的隱蔽性。

請同時參考圖1a至圖3c，在一實施例中，一種顯示裝置，包括：直下式或側(cè)光式的背光模塊；控制部件；還包括各實施例中所述的顯示面板。其中，該顯示裝置可以為用tn(扭曲向列，twistednematic)、stn(超扭曲向列，supertwistednematic)、ocb(光學(xué)補償彎曲排列，opticallycompensatedbirefringence)、va(垂直配向，verticalalignment)型、曲面型液晶顯示器件，但并不限于此。本發(fā)明實施例中，將相關(guān)的透鏡形成、粘貼于顯示面板的基板上(如透鏡模塊)或分布于內(nèi)部液晶層(如液晶透鏡)，無需占用顯示面板外邊框面積，同吋，“平面型”透鏡可進(jìn)行物理變焦，具有更強的圖像捕捉能力。

“在一些實施例中”及“在各種實施例中”等用語被重復(fù)地使用。該用語通常不是指相同的實施例；但它亦可以是指相同的實施例?！鞍?、“具有”及“包括”等用詞是同義詞，除非其前后文意顯示出其它意思。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。