一种显示装置、显示设备、驱动方法及存储介质与流程

1.本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置、显示设备、驱动方法及存储介质。


背景技术：

2.发光二极管被广泛应用在各个领域、各种设备中，如目前受欢迎的vr（virtual reality，虚拟现实）设备和ar（augmented reality, 增强现实）设备，其显示屏由发光二极管构成，发光二极管的亮度高、结构简单、相应速度快。
3.一般情况下，当显示屏发光时，显示屏上发光二极管处于全部点亮状态，此时，整个显示屏的功耗过高，会造成能源的浪费，也会产生巨大的热量，随之而来的自然还有散热问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本公开提供了一种显示装置、显示设备、驱动方法及存储介质，能够在不影响视觉效果的前提下，降低功耗，减少热量的产生。
5.第一方面，本公开提供一种显示装置，包括：多个不同发光颜色的可见光发光单元、红外感光单元、合色棱镜、红外发光单元以及控制单元；所述多个不同发光颜色的可见光发光单元分别设置在所述合色棱镜的不同入光面；红外感光单元以及多个不同发光颜色的可见光发光单元均与所述控制单元电连接；所述合色棱镜用于将多个不同发光颜色的可见光发光单元的入射光合成后，从所述合色棱镜的出光面出射；所述红外发光单元用于向观看者眼睛发射红外光；所述红外感光单元用于感测经观看者眼睛反射的红外光；所述控制单元用于根据所述红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定所述多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区，并控制所述视线显示区的发光元件开启密度大于所述旁观区中的发光元件开启密度。
6.在一些实施例中，所述红外感光单元位于任意一可见光发光单元背离所述合色棱镜的入光面的一侧；所述合色棱镜的入光面与所述红外感光单元之间的所述可见光发光单元的衬底为透明衬底；所述红外发光单元位于所述合色棱镜的入光面，且与各所述可见光发光单元不重叠。
7.在一些实施例中，所述可见光发光单元包括可见光发光元件阵列芯片和驱动芯片；所述合色棱镜的入光面与所述红外感光单元之间的所述可见光发光单元的可见光发光元件阵列芯片与驱动芯片采用混合键合的方式键合；
所述合色棱镜的入光面与所述红外感光单元之间的所述可见光发光单元的驱动芯片与所述红外感光单元采用混合键合的方式键合。
8.在一些实施例中，所述红外感光单元与所述可见光发光单元之间设置有滤光片，所述滤光片滤除过可见光。
9.第二方面，本公开还提供一种显示设备，包括如第一方面所述的显示装置。
10.第三方面，本公开还提供一种显示装置驱动方法，适用于如第一方面中任意实施例所述的显示装置，包括：控制红外发光单元发射红外光；获取红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光；根据所述红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区，并控制所述视线显示区的发光元件开启密度大于所述旁观区中的发光元件开启密度。
11.在一些实施例中，所述根据所述红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区包括：根据所述红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定观看者的眼睛视线方向；将多个不同发光颜色的可见光发光单元中与所述观看者的眼睛视线方向在预设角度范围内的覆盖区域确定为视线显示区，将可见光发光单元中所述视线显示区以外的其它区域确定为旁观区。
12.在一些实施例中，所述控制所述视线显示区的发光元件开启密度大于所述旁观区中的发光元件开启密度，包括：控制视线显示区中的发光元件全部开启，控制所述旁观区中的发光元件隔行或者隔列开启。
13.在一些实施例中，所述控制红外发光单元发射红外光，包括：控制红外发光单元发射具有预设图形的红外光。
14.第四方面，本公开还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述第三方面中任意实施例所述的方法。
15.本公开通过设置多个不同发光颜色的可见光发光单元、红外感光单元、合色棱镜、红外发光单元以及控制单元。多个不同发光颜色的可见光发光单元分别设置在合色棱镜的不同入光面，红外感光单元以及多个不同发光颜色的可见光发光单元均与控制单元电连接。其中，红外发光单元向观看者的眼睛发射红外光，而红外感光单元感测经观看者眼睛反射的红外光。通过反射红外光能确定观看者当前的视线显示区和旁观区，并使该区域的发光元件开启密度大于旁观区。本公开能够在不影响视觉效果的前提下，降低功耗，减少热量的产生。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
17.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本公开实施例提供的一种显示装置的结构示意图；图2为本公开实施例提供的一种合色棱镜合光原理示意图；图3为本公开实施例提供的一种显示装置的部分结构截面示意图；图4为本公开实施例提供的一种红外光在合色棱镜上的传播示意图；图5为本公开实施例提供的一种显示装置的部分结构连接示意图；图6为本公开实施例提供的一种显示装置驱动方法的流程示意图；图7为本公开提供的一种视觉显示区确定原理图。
具体实施方式
19.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
21.图1为本公开实施例提供的一种显示装置的结构示意图，本公开实施例提供一种显示装置，如图1所示，显示装置包括：多个不同发光颜色的可见光发光单元11、红外感光单元12、合色棱镜13、红外发光单元14以及控制单元15。多个不同发光颜色的可见光发光单元11分别设置在合色棱镜13的不同入光面，红外感光单元12以及多个不同发光颜色的可见光发光单元11均与控制单元15电连接。
22.合色棱镜13用于将多个不同发光颜色的可见光发光单元11的入射光合成后，从合色棱镜的出光面出射。红外发光单元14用于向观看者眼睛发射红外光；红外感光单元12用于感测经观看者眼睛反射的红外光。
23.控制单元15用于根据红外感光单元12感测的经观看者眼睛反射的红外光确定多个不同发光颜色的可见光发光单元11的视线显示区与旁观区，并控制视线显示区的发光元件开启密度大于旁观区中的发光元件开启密度。
24.具体地，多个不同发光颜色的可见光发光单元11设置在合色棱镜13的不同入光面，并与控制单元15电连接，可见光发光单元11在控制单元15的控制下，发射光线至合色棱镜13内，并经由合色棱镜13的出光面出射。不同颜色的光线能够分别入射到合色棱镜13内，并由合色棱镜13的出光面出射，同时还能够互相合成多种颜色的可见光，满足显示各种颜色光线的需求。合色棱镜13由多个入光面组成，多个不同发光颜色的可见光经入光面射入合色棱镜13内部，合色棱镜13内设置有反射膜层，用于调整可见光的出射角度，使由不同入光面入射的可见光能够从同一个出光面出射。其中，图1示例性地，将红外发光单元14设置在合色棱镜13的一出光面上，本公开实施例对红外发光单元14的位置不做限定，只有红外发光单元14发射的红外光能照射到观看者眼睛即可。
25.图2为本公开实施例提供的一种合色棱镜合光原理示意图，示例性设置了三个可见光发光单元，如蓝色可见光发光单元111、绿色可见光发光单元112、红色可见光发光单元
113，均设置在合色棱镜13的出光面上。蓝色可见光发光单元111设置在合色棱镜13出光面的相对面，因此蓝色可见光入射到合色棱镜13后，直接由合色棱镜13的出光面出射；绿色可见光入射到合色棱镜13后，经绿色反射膜21反射后由合色棱镜13的出光面出射；红色可见光入射到合色棱镜13后，经红色反射膜22反射后由合色棱镜13的出光面出射。需要说明的是，合色棱镜内部膜层根据需求设定，不做具体限制。
26.其中，红外感光单元12与控制单元15电连接，可以是红外感光单元12与控制单元15直接电连接，也可以是红外感光单元12通过其他导电结构与控制单元15电连接。需要说明的是，本公开对于红外感光单元12与控制单元15之间的连接方式不做具体限定，按照实际需求设置即可。
27.红外光属于不可见光，观看者不能看到红外光，因此红外光的存在不会干扰观看者的视线。设置红外发光单元14，由红外发光单元14向观看者眼睛发射红外光，能够在不影响观看者视线的情况得到经观看者眼睛反射的红外光。而控制单元15可以根据红外感光单元12感测到的经观看者眼睛反射的红外光，确定多个不同发光颜色的可见光发光单元11的视线显示区与旁观区。视线显示区表示观看者的当前的视角覆盖区域，旁观区表示可见光发光单元11中除视线显示区外的区域。视线显示区是观看者视线聚焦的区域，旁观区为观看者视线不会直接聚焦的区域，可以使视线显示区的发光元件开启数量较多，旁观区的发光元件开启数量较少。而控制单元15能够控制多个不同发光颜色的可见光发光单元11的视线显示区与旁观区的发光元件开启或关断，控制单元15能够控制视线显示区的发光元件开启密度大于旁观区的发光元件开启密度，从而达到比较好的视线观看效果，并且降低整体发光单元的功耗。
28.本公开通过设置多个不同发光颜色的可见光发光单元、红外感光单元、合色棱镜、红外发光单元以及控制单元。并由红外发光单元向观看者的眼睛发射红外光，而红外感光单元感测经观看者眼睛反射的红外光。通过反射红外光能确定观看者当前的视线显示区和旁观区，并使视线显示区的发光元件开启密度大于旁观区。本公开能够在不影响视觉效果的前提下，降低功耗，改善散热问题。
29.在一些实施例中，图3为本公开实施例一种显示装置的部分结构截面示意图。结合图3所示，红外感光单元12位于任意一可见光发光单元11背离合色棱镜13的入光面的一侧，如设置在蓝色可见光发光单元111背离合色棱镜13的入光面的一侧。合色棱镜13的入光面与红外感光单元12之间的可见光发光单元11的衬底为透明衬底。红外发光单元14位于合色棱镜的入光面，且与各可见光发光单元11不重叠。
30.具体地，红外感光单元12可以设置在任意一可见光发光单元11背离合色棱镜13的一侧，由于经观看者眼睛反射的红外光会反射到红外感光单元12上，红外光经过合色棱镜13的入光面以及该可见光发光单元11，到达红外感光单元12。因此，需要将红外感光单元12与合色棱镜13的入光面之间的该可见光发光单元11的衬底设置为透明衬底，利用可见光发光单元11中发光元件之间的空隙投射出去，使红外感光单元12接收。其中，透明衬底可以选择蓝宝石衬底等。红外发光单元14设置在合色棱镜13的入光面，与各可见光发光单元11不重叠。红外发光单元14发射出的红外光入射到合色棱镜13，由于红外发光单元14采用传统制备工艺，为使红外光能够出射，在合色棱镜13红外光经过的区域内设置半反半透膜，使红外光由合色棱镜13的出光面出射。图4为本公开实施例提供的一种红外光在合色棱镜上的
传播示意图，示例性如图4，红外发光单元14设置在合色棱镜13上，红外光入射到合色棱镜13后，经红外光半反半透膜23反射后由合色棱镜13的出光面出射。将红外感光单元12与红外发光单元设置在合色棱镜13上，能够缩小整体装置的结构，使其更加精简，应用更加方便。
31.在一些实施例中，如图3所示，可见光发光单元11包括可见光发光元件阵列芯片114和驱动芯片115。
32.合色棱镜13的入光面与红外感光单元12之间的可见光发光单元11的可见光发光元件阵列芯片114与驱动芯片115采用混合键合的方式键合，合色棱镜13的入光面与红外感光单元12之间的可见光发光单元11的驱动芯片与红外感光单元12采用混合键合的方式键合。
33.具体地，可见光发光单元11包括可见光发光阵列芯片114，可见光发光阵列芯片114上设置阵列排布的多个发光元件，发光元件开启后向合色棱镜13的入光面发射相应颜色的可见光。可见光发光单元还包括驱动芯片115，驱动芯片115控制可见光发光阵列芯片114上发光元件的开启。可见光发光元件阵列芯片114与驱动芯片115之间通过混合键合的方式键合，可见光发光单元11的驱动芯片与红外感光单元12也采用混合键合的方式键合。混合键合不会产生明显的凸点，特别制造的电介质表面非常光滑。在室温将两个芯片附着在一起，再升高温度并对它们进行退火，中间的铜这时会膨胀，并牢固地键合在一起，从而形成电气连接，实现垂直互连。混合键合可以将互联间距缩小到10μm以下，获得更高的载流能力，更紧密的铜互联密度，以及更好的热性能。并且带来更低的电阻、电容，降低每个互联通道的功率。同时能够使芯片结合的体积更小，减小整个装置的体积结构。
34.在一些实施例中，如图3所示，红外感光单元12与可见光发光单元11之间设置有滤光片16，滤光片16滤除过可见光。
35.具体地，在红外感光单元12与可见光发光单元11之间设置滤光片16，例如通过在红外感光单元12通过化学气相沉积法沉积滤光片16，使滤光片16滤除可见光，而红外光能够通过滤光片16到达红外感光单元12。滤光片16滤除可见光，可以避免可见光照射到红外感光单元12上，引起对红外感光单元12的干扰，从而影响控制单元15确定可见光发光单元11的视线显示区与旁观区的准确性。
36.示例性地，图5为本公开实施例提供的一种显示装置的部分结构连接示意图，如图5所示，可见光发光单元11中的可见光发光元件阵列芯片114和驱动芯片115，将氧化硅17和铜柱18作为连接层，采用混合键合的方式进行连接，驱动芯片115通过氧化硅17与铜柱18与滤光片16进行连接，红外感光单元12设置于滤光片16底层。其中，红外感光单元12未与滤光片连接的一侧设置有多个连接点，当需要直接传输红外光信号时，可通过连接点与其他装置连接。驱动芯片115与红外感光单元12内部存在多条走线，用于接收信号，控制发光元件的开启。需要说明的是，本公开对于混合键合采用的材料不做限制，仅做举例说明，根据实际需求选择即可。
37.本公开还提供一种显示设备，包括如上述实施例所述的显示装置。本公开实施例包括如上述实施例中的显示装置，因此与上述实施例中所述的显示装置具有相同或相应的有益效果。例如，显示设备可以应用在ar显示设备、vr显示设备以及人眼虹膜解锁设备等。
38.图6为本公开提供的一种显示装置驱动方法的流程示意图，本公开还提供一种显
示装置驱动方法，适用于如上述任意实施例所述的显示装置，如图6所示，包括s110-s130：s110、控制红外发光单元发射红外光。
39.红外发光单元向观看者的眼睛方向发射红外光，红外光属于不可见光，观看者无法看到红外光，因此红外光的存在不会干扰观看者的视线，也不会对观看者的眼睛造成损害。
40.s120、获取红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光。
41.红外发光单元发射的红外光到达观看者眼睛后，会经观看者眼睛反射至红外感光单元。红外感光单元与控制单元电连接，红外感光单元将感测的经观看者眼睛反射的红外光的相关信号传输至控制单元。
42.s130、根据红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区，并控制视线显示区的发光元件开启密度大于旁观区中的发光元件开启密度。
43.将红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光与红外发光单元发射的红外光对比，确定多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区。其中，视线显示区表示观看者当前的视场角范围内的区域，该区域发光元件的开启对视觉效果影响较大，因此可以控制不同区域的发光元件的开启密度，使视线显示区的密度大于旁观区的密度，在不影响观看者视觉的前提下，减少功耗的浪费。
44.示例性结合图1-5，红外发光单元14发射红外光到观看者眼睛，红外线经观看者眼睛反射到红外感光单元12，之后将红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光传输到控制单元15，控制单元15确定可见光发光单元11的视线显示区与旁观区，从而打开相对应的发光元件。
45.通过向观看者的眼睛发射红外光，而红外感光单元感测经观看者眼睛反射的红外光，之后确定观看者当前的视线显示区和旁观区，并控制视线显示区的发光元件开启密度大于旁观区。本公开能够在不影响视觉效果的前提下，降低功耗，改善散热问题。
46.在一些实施例中，根据红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区包括：根据红外感光单元感测的经观看者眼睛反射的红外光确定观看者的眼睛视线方向。
47.将多个不同发光颜色的可见光发光单元中与观看者的眼睛视线方向在预设角度范围内的覆盖区域确定为视线显示区，将可见光发光单元中视线显示区以外的其它区域确定为旁观区。
48.具体地，确定多个不同发光颜色的可见光发光单元的视线显示区与旁观区，可以先确定观看者的眼睛视线方向，确定眼睛视线方向之后，将与观看者的眼睛视线方向在预设角度范围内覆盖的可见光发光单元中的区域划定视线显示区。将可见光发光单元中视线显示区以外的其它区域确定为旁观区。
49.示例性地，图7为本公开提供的一种视觉显示区确定原理图。如图7所示，眼睛视线方向为oa方向，ob与oa、oc与oa之间的夹角均为预设角度，那么可以ob与oc形成的夹角范围内的可见光单元区域设定为视线显示区，而其他区域均为旁观区。其中，预设角度可以根据实际情况设定，例如可以设置为
±
15
°
。可以理解，oa方向为观看者视线聚焦的方向，ob与oc
形成的夹角范围对应的区域，即视线聚焦的方向距离在一定范围内的区域，上述区域为视线主要关注的区域，设置为视线显示区。
50.在一些实施例中，控制视线显示区的发光元件开启密度大于旁观区中的发光元件开启密度，包括：控制视线显示区中的发光元件全部开启，控制旁观区中的发光元件隔行或者隔列开启。
51.观看者视线关注的区域主要为视线显示区，因此可以将视线显示区中的发光元件全部开启，使观看者能够看到视线显示区的全部光线。而旁观区对对视觉效果影响较小，可以将其部分开启，选择隔行或者隔列开启，减小发光元件的功耗，减低热量的产生。
52.需要说明的是，本公开对发光元件的开启密度不做限定，能够满足视觉要求即可。
53.在一些实施例中，控制红外发光单元发射红外光，包括：控制红外发光单元发射具有预设图形的红外光。
54.红外发光单元发射具有预设图形的红外光，若观看者眼睛视线方向不同，经观看者眼睛反射后，红外光图形的变化不同。因此通过确定红外感光单元感测的红外光图形的变化可以确定观看者的视线方向。例如，可以预先存储红外光图形与观看者的眼睛视线方向的对应关系，在红外感光单元感测到红外光图形后，可以查找该红外光图形所对应的观看者的眼睛视线方向，根据观看者的眼睛视线方向确定视线显示区以及旁观区。
55.需要说明的是，本实施例仅做举例，也可以改变红外光的其他参数，判断反射前后红外光的变化情况，确定观看者的眼睛视线方向。
56.本公开还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述任意实施例所述的显示装置驱动方法。
57.需要说明的是，可读存储介质的例子包括但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器（random access memory ，ram）、只读存储器(read-only memory ，rom)、可擦式可编程只读存储器(electrical programmable read only memory，eprom)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
58.本公开的上述实施例提供的存储介质与本公开实施例提供的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序或指令所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
59.需要说明的是，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
60.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公
开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。