交互式电子装置及其像素单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种像素单元与交互式电子装置，尤其涉及一种具有成像和显示功能的像素单元与应用了该像素单元的交互式电子装置。
【背景技术】
[0002]目前，很多流行电子装置，都会有一个摄像头和一块显示器来配合采集图像和显示图像，甚至实现交互式功能。当前的交互式设备主要是依靠摄像头对手势的影像分析来进行指令跟踪，目前市面上主要有微软公司推出的Kinect和Leap公司推出的交互设备Leap Mot1n,这两种操控装置对周围环境空间的依赖性比较强,Kinect在阳光直射玩家时识别率很低，需要的识别距离至少1.8米，即使微软新加入的Near Mode近距离模式高精度识别距离也要500毫米。而Leap Mot1n可以侦测的范围大概在传感器上方的25毫米到600毫米之间，整个空间大概是一个四棱椎体，活动空间有限，它们的图像处理方式均为基于2D图像重建3D模型的方式来捕捉动作变化。
[0003]感光器件的核心是COMS传感器或CCD传感器等，是用来将光信号转变为电信号的半导体器件，而显示器件的核心是TFT-LCD或者OLED等，是将电信号转变为光信号的半导体器件，两者之间的半导体工艺是相近甚至是相通的，因此如果可以把二者在制造工艺过程中同时制作出来，将是一个既可以采集图像，又可以显示图像的器件，可以用于奇特的显示效果，也可以用于交互式装置的关键器件。
[0004]所以，有必要对上述技术问题进行改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供了一种具有成像功能和显示功能集成于一体的像素单元。
[0006]本发明的另一目的在于提供了一种应用了前述像素单元的交互式电子装置。
[0007]为实现前述目的，本发明采用如下技术方案:一种像素单元，其包括基板、设于基板上的感光器件与发光器件、滤色器件以及设于发光器件外侧的光学透镜，所述发光器件用来将电信号转变为光信号，然后透过滤色器件形成相应颜色的光，所述感光器件用来将透镜调试后透过滤色器件的光信号变为电信号，所述发光器件和感光器件共用同一滤色器件。
[0008]本发明还可以采用如下技术方案:一种交互式电子装置，其包含图像采集与显示面板，所述图像采集与显示面板具有前述像素单元。
[0009]本发明像素单元正是借由发光器件与感光器件之间的半导体工艺是相近甚至是相通的，把二者在制造工艺过程中同时制作出来，使得发光器件和感光器件共用同一滤色器件，将成像功能和显示功能集成于一体，可以用于奇特的显示效果，也可以用于交互式电子装置的关键器件。本发明交互式电子装置具有如下有益效果:人机交互操作的空间大，灵活性强，精度高；能够替代鼠标；能够自定义动作；能够和其他显示/投影设备连接，控制显示内容等等。
【附图说明】
[0010]图1为本发明第一实施方式像素单元的结构示意图。
[0011]图2为本发明第二实施方式像素单元的结构示意图。
[0012]图3为本发明第三实施方式像素单元的结构示意图。
[0013]图4为本发明交互式电子装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]请参阅图1所示，本发明第一实施方式像素单元10包含基板11、并排设置在基板11上的发光器件12和感光器件13、绝缘层14、滤色器件15及设置在滤色器件15外侧的光学透镜16,在其他实施方式中，发光器件12与感光器件13可以为上下堆叠式排布。发光器件12为白光0LED,用来将电信号转变为光信号,然后透过滤色器件15形成相应颜色的光。感光器件13为CMOS感光器或CCD感光器，用来将透镜16调试后透过滤色器件15的光信号变为电信号。透镜16是可调式透镜或液晶微透镜(LCMicro-1ens)，液晶微透镜能够通过透明电极(如ΙΤ0，铟锡氧化物)控制电场的变化而控制液晶的扭转角度实现光信号的汇聚、对焦，从而实现采集远近不同物像的信号，绝缘层14形成在滤色器件15与发光器件12之间。所以，一定数量的本发明像素单元10排列后，可以形成显示成像部件的有效视图区。本发明像素单元10正是借由发光器件12与感光器件13之间的半导体工艺是相近甚至是相通的，把二者在制造工艺过程中同时制作出来，使得发光器件12和感光器件13共用同一滤色器件15，将成像功能和显示功能集成于一体，可以用于奇特的显示效果，也可以用于交互式电子装置100的关键器件。
[0015]请参阅图2所示，本发明第二实施方式像素单元20包括基板21、设置于基板21上的薄膜晶体管器件27 (英文全称为Thin Film Transistor,简称为TFT)和感光器件23、发光器件22、绝缘层24、滤色器件25及设置在滤色器件25外侧的光学透镜26，薄膜晶体管器件27和感光器件23与薄膜晶体管器件27并列排布，薄膜晶体管器件27和感光器件23与发光器件22被绝缘层24所隔开，发光器件22为RGB三基色的其中一种，用来将电信号转变为光信号，感光器件23则是将透镜26调试后透过滤色器件25的光信号变为电信号、透镜26同样是可调式透镜或液晶微透镜(LCMicro-1ens)，液晶微透镜能够通过透明电极(ΙΤ0，铟锡氧化物)控制电场的变化而控制液晶的扭转角度实现光信号的汇聚、对焦，从而实现采集远近不同物像的信号，所以，一定数量的本发明像素单元20排列后，可以形成显示成像部件的有效视图区。本发明像素单元200的发光器件22和感光器件23同样共用同一滤色器件25，也将成像功能和显示功能集成于一体，同样可以用于奇特的显示效果，也可以用于交互式电子装置100的关键器件。
[0016]请参阅图3所示，本发明第三实施方式像素单元30同样具有基板31，透镜36设置在滤色器件35的外侧，该像素单元30与上述第二实施方式中的像素单元20的主要区别在于，该像素单元30是由薄膜晶体管器件321和液晶322构成发光器件32，液晶322与感光器件33并列设置在基板31上，发光器件32与感光器件33通过绝缘隔离柱38隔离开，防止液晶322渗透到感光器件33区域内，发光器件32与感光器件33同样是共用同一滤色器件35，也是将集成成像功能和显示功能集成于一体，同样也可以用于奇特的显示效果，也可以用于交互式电子装置100的关键器件。
[0017]请参阅图4所示，本发明交互式电子装置40包含图像采集与显示面板41、计算单元42、控制单元43、存储单元44以及输入/输出单元45，图像采集与显示面板45是由上述像素单元10、20、30的排列制造而成，图像采集与显示面板41、控制单元43、输入/输出单元45及存储单元44各自与计算单元42连接在一起，同时，输入/输出单元45及存储单元44各自与控制