三维交互式显示器的制作方法

专利名称：：三维交互式显示器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及三维交互式显示器，S卩，例如，适合于能进行多触点传感和三维姿势识别的平板显示器。
背景技术：
：多触点传感技术用于同时识别多个接触点，其已在移动电话、平板显示技术等中广泛利用。然而，过去大多数多触点传感装置(如电容型多触点平板电脑)(参见LEE,S.，BUXTON,W.，ANDSMITH,K.C.1985.Amulti-touchthree-dimensionaltouch-sensitivetablet.InACMSIGCHI,21-25)和触摸型多触点传感器(参见HILLIS,W.D.1982.Ahigh-resolutionimagingtouchsensor.Int'I.J.ofRoboticsResearch1，2，33-44)没有检测远离屏幕位置的姿势的能力。大多数的三维姿势识别装置使用相机来获得空间信息。然而，在使用相机时，它需要相机和物体之间的空间来获得图像。因此，该技术不适合于薄型或移动装置，诸如平板电视、平板电脑、移动电话和便携式游戏装置。在大部分相关研究中(参见MatthewHirsch,DouglasLanmanetal.AThin,Depth-SensingLCDfor3DInteractionusingLightFields,SIGGRAPHAsia,2009),多触点传感和三维姿势识别，通过使用液晶显示器(IXD)作为双向的掩模(mask)来实现，由此，在背光的扩散板后面的相机能够获得位于屏幕前面的物体的图像。然而，装置需要在显示器和相机之间较宽的空间以通过相机获得图像，从而不适合于薄型或移动装置。另一方面，在图像检测表面设置于背光后面时，难以利用发光二极管(LED)作为背光。这是因为，LED或有机LED(OLED)基板通常是不透明的。此外，它可能无法使用更高强度、更高对比度、更宽视角或更高能量效率的显示技术(诸如OLED显示屏、等离子体显示面板(PDP)和电子墨水显示器)。
发明内容如上所述，过去未提出能够进行多触点传感和三维姿势识别的薄型三维交互式显示器。因此，期望提供能够进行多触点传感和三维姿势识别的薄型三维交互式显示器。根据本发明的实施方式，提供了一种三维交互式显示器，包括光源，被配置为用光照射要检测的物体；光调制层，通过用来自光源的光照射物体所产生的散射光进入该光调制层，该光调制层被配置为至少具有调制散射光的强度的功能；透明的光接收层，被配置为接收透过光调制层的光；以及显示面板或背光板，其设置在关于透明的光接收层与光调制层相反的一侧。通常，光源产生波长不与来自显示面板或背光板的可见光重叠的光，即紫外光或红外光。基本上，可以使用任何光源，只要光源产生探测光从而能够检测到接近三维交互式显示器的屏幕的物体即可。光源优选产生照射屏幕的前方的整个空间的光。基本上，可以使用任何光调制层，只要光调制层成为针对于由于来自光源的光被接近屏幕的物体散射所产生的散射光的空间滤光器(掩模)。光调制层的非限制性的优选示例是液晶面板。显示面板没有特别限制，只要能够显示图像即可，并可以是有机发光二极管显示面板、等离子体显示面板、液晶显示面板等。透明的光接收层具有设置有一个光接收元件(或通常地，多个光接收元件)的光接收元件阵列，从而可以接收透过光调制层的光。基本上，可以使用任何光接收元件，只要光接收元件能够检测由于来自光源的光被接近屏幕的物体散射所产生的散射光，并且可以根据需要选择。优选地，作为光接收元件，可以使用包含光电导体的光接收元件，该光电导体包含导电聚合物和/或高分子半导体与包含具有长寿激励状态的色素的蛋白质、有机色素和无机色素中的至少一种的复合物。设置有多个光接收元件。光接收元件可以设置于透明基板上，但是这并非必须。光接收元件可以设置于光调制层后面。通常在上述的光电导体中，导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素、无机色素中的至少一种通过非共价或共价键彼此结合。通常，导电聚合物和/或高分子半导体整体形成网络。导电聚合物和/或高分子半导体通常是P型，但是它可以是η型。包含在蛋白质内的具有长寿激励状态色素的术语“长寿”表示荧光性或磷光性的色素所共有的长激励寿命，该寿命通常是数十皮秒以上，但是不限于此。例如，蛋白质是选自由电子传递蛋白质(electrontransferprotein)、含辅酶蛋白质、球蛋白、突光蛋白质和突光蛋白质的变种所构成的组中的至少一种的蛋白质。任何已知的电子传递蛋白质可用作该电子传递蛋白质。更具体地，所使用的电子传递蛋白质可以是，包含金属的电子传递蛋白质或不包含金属的(无金属)电子传递蛋白质。包含在电子传递蛋白质内的金属优选地是具有在d轨道或更高能轨道中的电子的过渡金属(例如锌或铁)。作为有机色素或无机色素，任何已知的有机色素或无机色素都可以使用，并且可以根据需要选择。根据需要，蛋白质、有机色素和无机色素中的任何两种或三种可以一起使用。为了提高机械强度，根据需要，导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素或无机色素的复合物还可以包含具有比导电聚合物和/或高分子半导体更高的机械强度的其他聚合物。以这种方式，不需要用基板来支撑光电导体。通常，在上述光接收元件中，导电聚合物和/或高分子半导体电连接在第一电极和第二电极之间。根据需要，光电导体以及第一电极和第二电极可以形成在用于机械支撑的基板上。基板可以是透明的或不透明的。例如，为了设置对可见光是透明的光接收元件(其可以认为是光电转换元件)，使基板、第一电极和第二电极对可见光是透明的。通常，在上述的光电导体的制造方法中，导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素和无机色素中的至少一种通过非共价或共价键彼此结合。例如，可以通过使用包含导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素或无机色素的溶液，来制备导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素或无机色素的复合物。可选地，可以通过将接头(linker)添加到包含导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素或无机色素的溶液中，并使用接头结合导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素或无机色素，然后通过使用所得溶液，来制备复合物。可选地，可以通过包含用于形成导电聚合物和/或高分子半导体的单体和上述色素的溶液的电化学聚合由单体制备导电聚合物和/或高分子半导体，将脱辅蛋白质添加到该溶液中，在溶液中形成具有色素的蛋白质，然后通过使用该溶液，从而制备该复合物。通常在光接收的元件的制造方法中，在基板上形成第一电极和第二电极，在所得基板上以导电聚合物和/或高分子半导体电连接在第一电极和第二电极之间的方式形成光电导体。在上述的本发明中，在用来自光源产生的光照射接近屏幕的物体所产生的散射光进入光调制层时，光调制层空间地调制光的强度。空间调制后的光进入透明的光接收层，并且该光被接收。以这种方式，可以在不使用透镜的情况下，在光接收表面上形成物体的图像。此外，与使用透镜形成图像的情况相比，光调制层和透明的光接收层之间的距离可以短得多。在使用显示面板时，图像能在显示面板上显示。在使用背光板时，光调制层自身可以用作显示面板。如果光接收元件是包含导电聚合物和/或高分子半导体与包含具有长寿激励状态的色素的蛋白质、有机色素和无机色素中的至少一种的复合物的光电导体，则在光进入光电导体时，包含在蛋白质内的色素、有机色素或无机色素吸收光子以产生电子空穴对。该电子空穴对变成电荷分离的，并且其中的一个从蛋白质、有机色素或无机色素注入到导电聚合物和/或高分子半导体中(光掺杂，photodoping),而另一个则定位于蛋白质、有机色素或无机色素的邻近。例如，该电子空穴对的空穴注入到导电聚合物和/或高分子半导体，而电子位于蛋白质、有机色素或无机色素的邻近。导电聚合物和/或高分子半导体电连接在第一电极和第二电极之间。当在第一电极和第二电极之间施加偏置电压时，注入到导电聚合物和/或高分子半导体中的电子或空穴透过导电聚合物和/或高分子半导体，从而光电流在第一电极和第二电极之间流动。如果使用导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质的复合物，则构成蛋白质的多肽用作电子或空穴的势垒，防止包含在一种蛋白质内的色素产生的电子或空穴与包含在另一种蛋白质内的色素产生的空穴或电子因为再结合(复合)而消失。在没有光进入包含导电聚合物和/或高分子半导体与蛋白质、有机色素或无机色素的复合物的光电导体时，该光电导体的行为与绝缘体相同。根据本发明实施方式，可以提供能够进行多触点传感和三维姿势识别的薄型三维交互式显示器。特别是在光接收元件包含含有导电聚合物和/或高分子半导体与至少一种含有具有长寿激励状态的色素的蛋白质的复合物的光电导体时，能够防止光学激励的载流子的再结合及消失，增加光接收的效率，并且提供具有高灵敏度的光接收元件。因此，可以通过使用良好的光接收元件形成透明的光接收层，提供高性能三维交互式显示器。本发明的上述以及其他的目的、特征和优点将通过下文中对如附图所示的最佳模式实施方式的详细描述而表现得更为明显。图I是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的示意图；图2A和图2B是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的操作原理的示意图；图3A和图3B是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的操作原理的示意图；图4是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的操作原理的示意图；图5是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的显示面板的发射光谱以及透明的光接收层中的光接收元件的吸收光谱的示例的示意图；图6是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的透明的光接收层中的光接收元件所用的光电导体的示意图7是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件所用的光电导体的结构示例的示意图8是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件所用的光电导体的另一结构示例的示意图9是说明了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件所用的光电导体的制造方法的示例的示意图10是说明了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件所用的光电导体的制造方法的示例的示意图11是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件所用的光电导体的另一示例的示意图12是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件的示意图13是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件的具体构造示例的示意图14是示出了光电流产生测试所用的光接收元件的俯视图15是示出了图14中所示的光接收元件的梳状电极区域的放大的俯视图16A和图16B是示出了图14中所示的光接收元件的光电流作用谱的测量结果、以及示出了光电流对偏置电压的依赖关系的示意图17是示出了锌原卟啉和聚苯胺的复合物的光电流作用谱的测量结果的示意图18是示出了锌取代的细胞色素c和聚苯胺的复合物的光电流作用谱的测量结果的不意图19A和图19B是示出了锌原卟啉和聚苯胺的复合物以及锌取代细胞色素c和聚苯胺的复合物的光电流和开/关比彼此相比较的示意图20是示出了锌取代细胞色素c和聚苯胺的复合物的光电流作用谱的测量结果的不意图21是示出了光接收元件的光电流的测量结果的示意图，其中光接收元件是使用由导电聚合物和/或高分子半导体与其他的添加聚合物制造的光电导体所制备的；图22是示出了在透明的光接收层中光接收元件阵列的第一示例的俯视图23是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件的另一的示例的示意图24A和图24B是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件阵列的第二示例的电路图和截面图25是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件阵列的第三示例的电路图26是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器中透明的光接收层中光接收元件阵列的第四示例的电路图27是示出了第一实施方式中的三维交互式显示器的应用的框图28A和图28B是示出了图27中所示的三维交互式显示器的待机模式和捕获模式的示意图29是示出了第二实施方式中的三维交互式显示器的示意图30是示出了第三实施方式中的三维交互式显示器的示意图31是示出了第三实施方式中的三维交互式显示器中物体的空间不确定性与物体距离屏幕的高度之间的依赖关系的示意图32是示出了第三实施方式的三维交互式显示器中从屏幕的半球形物体的离散化建模的示意图33A和图33B是在第三实施方式中的三维交互式显示器中通过用作光调制层的液晶面板的液晶掩模投射在透明的光接收层的光接收表面上的示意性概略图；以及图34A和图34B是在第三实施方式中的三维交互式显示器中通过光接收元件接收光所获得的示意性的图像，该光通过用作光调制层的液晶面板的液晶掩模照射在透明的光接收层的光接收表面上。具体实施方式以下，将参考附图描述本发明的实施方式。将按照以下顺序进行描述。I.第一实施方式(三维交互式显示器)2.第二实施方式(三维交互式显示器)3.第三实施方式(三维交互式显示器)(I.第一实施方式)[三维交互式显示器]图I示出了第一实施方式中的三维交互式显示器。如图I所示，三维交互式显示器包括被配置为产生紫外光或红外光的光源11、光调制层12、透明的光接收层13和显不面板14。光调制层12，透明的光接收层13和显不面板14通常按该顺序彼此平行设置。光调制层12和透明的光接收层13以预定距离彼此分离。透明的光接收层13和显示面板14可以直接彼此接触，或可以以预定距离彼此分离。光源11用于通过包括紫外光或红外光的探测光16照射物体15，从而检测与三维交互式显示器的屏幕的前方(例如光调制层12的前面)相接近的物体15。光源11可以是点光源或线光源，并且可以是灯、发光二极管和半导体激光器中的任一种。光源11设置在光调制层12外围的一个或多个区域中。为了准确地检测与光调制层12的前面相接近的物体15，最期望将光源11设置为在从光调制层12的前方观看时，通过探测光16照射光调制层12的前方的整个面。探测光16的强度基本上是任意的，只要通过探测光16照射物体15产生的散射光17能够透过光调制层12、进入透明的光接收层13并且被检测到，但是优选尽量选择低强度。用紫外光或红外光的探测光16照射远离屏幕的位置的物体15所产生的散射光17能够进入光调制层12。光调制层12用作单向或双向掩模以空间地调制光强度。换言之，光调制层12是进入光调制层12的散射光17和来自显示面板14的光的空间滤光器。在光调制层12中，单元12a以二维阵列方式设置，并且能通过电信号独立地控制光的透射/不透射。光调制层12优选是多个液晶单元以二维阵列方式设置的液晶面板。液晶单元具有包括一对彼此垂直设置的偏光轴的偏光滤光器，并且液晶介于其间。如果光调制层12是液晶面板，则来自三维交互式显示器的屏幕的前方的物体15的散射光17或来自显示面板14的光，进入光调制层12,并且通过一个偏光滤光器成为线性偏振光。在偏振光透过液晶时,偏光轴与该一个偏光滤光器的偏光轴正交的另一偏光滤光器抑制其透射。将电场施加于各个液晶单元，能够将各个液晶单元内的液晶分子以特定方向配置，其使得能够旋转入射光的偏振光面。因此，各个液晶单元的透射率能够被控制以用于强度调制。透明的光接收层13具有透明基板13a以及以二维阵列方式设置于其上的光接收元件D(像素)。光接收表面是形成二维阵列的光接收元件D的表面。透明的光接收层13用于检测用包括紫外光或红外光的探测光16照射在三维交互式显示器的屏幕的前方的物体15时所产生的包括紫外光或红外光的散射光17。散射光17的透射能够通过光调制层12控制，从而通过散射光17，物体15的图像能够从彼此不同角度的方向在光接收表面上形成。在这种情况下，光接收元件D的吸收光谱优选地与显示面板14的发光光谱不相重叠，或如果重叠，则以最小量重叠。即，光接收元件D的吸收光谱具有紫外光或红外光波段的吸收波段，另一方面，显示面板14的发光光谱具有在可见光波段中的发光峰。因此，能够防止光接收元件D(即，透明的光接收层13的光接收表面)上形成的图像和在显示面板14上显示的图像之间的干涉。光接收元件D将在下面描述。显示面板14具有基板14a以及在其上以二维阵列方式设置的像素P。显示面板14用于通过用电信号控制像素P来显示预期的图像。显示面板14的非限制性的示例有OLED显示面板、等离子体显示面板(PDP)以及液晶显示(IXD)面板。在使用液晶显示(IXD)时，在其后侧设置背光。例如，显示面板14假设是液晶面板。在这种情况下，光调制层12，例如液晶面板，仅用作具有控制来自物体15的散射光17的透射率的掩模的功能的单向光调制器。光调制层12的各个单元12a的尺寸和位置，可以与显示面板14的各个像素P的相同，但是这并非必须的。这是因为，光调制层12用于使用来自物体15的散射光17形成物体15的图像，而显示面板14仅用于显示图像。因此，显示面板14可以保持高分辨率，而光调制层12和透明的光接收层13可以保持低分辨率。[三维交互式显示器的操作]光调制层12和透明的光接收层13可以作为无透镜的相机的一个单元来考虑。来自屏幕的前方的物体15的散射光17由光调制层12空间地调制，并且被透明的光接收层13接收，从而在光接收表面形成图像。在图2A中示出了示例。如图2A所示，最简单的透镜相机是针孔相机。通过控制光调制层12的单元12a的透射率，能够形成针孔阵列，即针孔相机阵列。针孔掩模的示例的俯视图在图2B中示出。如图2B所示，单元12a中只有一个是透明的(图2B中显示为白色)，而其他的单元12a是不透明(图2B中显示为黑色)。针孔相机阵列能够获得在三维交互式显示器的前面的从彼此不同的角度方向的图像。因此，能够再生物体15的三维轮廓。此外，物体15(例如，手指和手掌)的三维姿势可以由图案识别算法提供。另一方面，使用针孔作为掩模的缺点是，光调制层12变得几乎不透明，并且遮断大部分来自显示面板14的光。在这方面，已发现，改进的针孔相机即所谓的遮蔽场法(shieldfeldmethod)对于在获得较大的透明区域以用于显示图像时提供图像来说是有效的。掩模图案的示例是改进的均匀冗余阵列(MURA)，如图3A所示，1978年提出(参见Fenimoreetal.Codes1978.Codesapertureimagingwithuniformlyredundantarrays.Appl.Optics17，3，pp337_347，2009)。图3B示出了编码的掩模的俯视图的示例。如图3B所示，其形成复杂图案，包括透明单元12a(图3B中显示为白色)和不透明单元12a(图3B中显不为黑色)。图案化的掩模能够显著地增加来自显示面板14的光的开口率。然而，被掩模的区域保持暗。优选地，在这种情况下动态地调制掩模。图案化的掩模的动态调制的示例在图4中示出。如图4所示，在具有彼此相反的透明区域和不透明区域的两个掩模图案I和2周期地切换时，能够抑制特定图案的暗区域的阴影效应。然后，将描述三维交互显示面板的节能模式。为了提高亮度，并且节省三维交互式显示面板的电力，可以引进待机模式，使得光调制层12的所有的单元12a保持透明。在待机模式下，光调制层12整体保持透明。在物体15接近三维交互式显示器的屏幕时，来自光源11的紫外光或红外光的探测光16被物体15散射所产生的紫外光或红外光的散射光17，通过光调制层12而被透明的光接收层13检测到。这样，三维交互式显示器立即切换至图4中所示的传感模式。特别地，待机模式适合于在移动装置(诸如移动电话)中减少信号处理负担从而节省电力。此外，在待机模式下，能够提供更高的亮度，从而三维交互式显示器适合于观看视频图像。接下来，将详细描述透明的光接收层13。如上所述，为了防止与来自显示面板14的可见光的干涉，光接收元件D的吸收光谱优选地与显示面板14的发光光谱不相重叠，或如果重叠，则以最小量重叠。来自显示面板14的发光光谱以及光接收元件D的吸收光谱的示例在图5中示出。[光接收元件D的构造]基本上，可以使用任何光接收元件作为光接收元件D，只要能够检测紫外光或红外光即可。在这里，将描述使用本发明人开发的新型光电导体的光接收元件。[光电导体]图6不出了光电导体的第一不例。如图6所示，光电导体包含网络状导电聚合物和/或高分子半导体21与一个或多个蛋白质22的复合物。处于长寿激励状态的蛋白质22被取向为预定位置，其发光中心作为色素22a被多肽22b包覆。通常，导电聚合物和/或高分子半导体21和蛋白质22彼此共价或非共价键合。例如，非共价键合是通过静电相互作用、范德华相互作用、氢键相互作用或电荷转移相互作用的键合。导电聚合物和/或高分子半导体21与蛋白质22可以通过接头(图中未示出)彼此结合。光电导体的整体形状没有特别限制，可以根据需要适当地选择，但是例如可以是膜或板状。光电导体的表面形状也是任意的，例如可以凹入、凸出或不规则的(既有凹入也有凸出)。而且，光电导体的平面形状没有特别限制，可以根据需要适当地选择，但是例如可以是多边形的(三角形、四边形、五边形、六边形等)、圆形或椭圆形。导电聚合物和/或高分子半导体21与蛋白质22的混合比(质量比或重量比)没有特别限制，可以根据希望的光电导体的光电导性适当地选择。通常，相对于导电聚合物和/或高分子半导体21，蛋白质22的存在量较大，这导致光电导性的增加。导电聚合物和/或高分子半导体21可以是P型或η型聚合物。导电聚合物大概地分成烃类导电聚合物和含杂原子导电聚合物。烃类导电聚合物的示例包括聚乙炔、聚苯CN102929439A书明说8/26页撑、聚苯乙撑、聚并苯、聚苯乙炔、聚二乙炔、聚萘等。含杂原子导电聚合物的示例包括聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚噻嗯乙撑、多甘菊环烃、聚异硫茚等。包含被多肽22b包覆的色素22a的蛋白质22的示例，包括被修饰以表现荧光性或用荧光化合物修饰的以下各种蛋白质。也能使用如下蛋白质(架构氨基酸残基被化学修饰)的衍生物或其变种(架构氨基酸残基的一部分由其他氨基酸残基取代)。(I)细胞色素c类(电子传递蛋白质)细胞色素C、细胞色素C1、细胞色素C2、细胞色素C3、细胞色素C4、细胞色素C5、细胞色素C6、细胞色素C7、细胞色素C8、细胞色素c'、细胞色素c"、细胞色素CL、细胞色素CM、细胞色素CS、细胞色素C544、细胞色素C545、细胞色素C546、细胞色素C547、细胞色素C548、细胞色素C549、细胞色素C55tl、细胞色素C551、细胞色素C551.5、细胞色素C552、细胞色素C553、细胞色素C554、细胞色素C555、细胞色素C556、细胞色素C557、细胞色素C558、细胞色素C559、细胞色素c56(l、细胞色素C561、细胞色素C562、细胞色素C563等。(2)细胞色素b类(电子传递蛋白质)细胞色素b、细胞色素Id1、细胞色素b2、细胞色素b3、细胞色素b4、细胞色素b5、细胞色素b6、细胞色素b7、细胞色素b8、细胞色素b9、细胞色素b55(l、细胞色素b551、细胞色素b552、细胞色素b553、细胞色素b554、细胞色素b555、细胞色素b556、细胞色素b557、细胞色素b558、细胞色素b559、细胞色素b56(l、细胞色素b561、细胞色素b562、细胞色素b563、细胞色素b564、细胞色素b565、细胞色素b566、细胞色素b567、细胞色素b568、细胞色素b569、细胞色素P45tl等。(3)细胞色素a类(电子传递蛋白质)细胞色素a、细胞色素B1、细胞色素a2、细胞色素a3、细胞色素O、细胞色素O3等。(4)其他电子传递蛋白质铁氧化还原蛋白、红素氧还蛋白、质体蓝素、天青蛋白、伪天青蛋白、漆树蓝蛋白质、硫氧还蛋白等。(5)包含以下辅酶的蛋白质核苷酸类的辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、黄素腺嘌呤核苷酸(FADH)、黄素单核苷酸(FMN)等；苯醌类的辅酶泛醌、质体醌、甲基萘醌类、卡尔里苯醌、辅酶F420、深红醌等；以及卟啉类的辅酶HEM(黑素细胞)、叶绿素、脱镁叶绿素、二氢卟酚等。(6)球蛋白:肌红蛋白、血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白等。(7)荧光蛋白质和变型绿色突光蛋白质(GFP)、DsRed、Kusabira橙、TagBFP(来自Evrogen公司)、来自Clontech公司的果实突光蛋白质(http://catalog,takara-bio.co.jp/clontech/product/basic_info.aspunitid=U100005040)、来自MBL公司的CoralHue系列产品(https://ruo.mbl.co.jp/product/fIprotein/)等。荧光化合物的示例包括如下荧光性色素-4-乙酰氨基-4'-异硫氰酸根合芪_2，2’-二磺酸-吖啶及其衍生物，如吖唳、吖啶橙、吖啶黄、吖啶红和吖啶异硫氰酸盐、11-5-(2/_氨乙基)氨基萘-I-磺酸(EDANS)-4-氨基-N-[3-(乙烯基磺基)苯基]萘二甲酰亚胺基_3，5-二磺酸(金星黄VS)-N-(4-苯胺基-I-萘基)马来酰亚胺-蒽基酰胺-亮黄_香素和香素衍生物，如香素、7_氛基_4_甲基香素(AMC,香素120)和7-氨基-4-三氟甲基香豆素(香豆素151)-花青及其衍生物,如花青、花青3、花青5、花青5.5以及花青7-4'，6_二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)-5'，5〃-二溴代邻苯三酚_磺酞(溴代邻苯三酚红)-7-二乙基氨基_3-(4'-异硫氰酸根合苯基)_4_甲基香豆素-二乙基氨基香豆素-二乙基三氨基五乙酸酯-4，4'_二异硫氰酸根合二氢化芪-2,2'_二磺酸-4,4'-二异硫氰酸根合芪_2，2'-二磺酸-5-[二甲基氨基]萘-I-磺酰氯(DNS，丹酰氯)-4-(4/_二甲基氨苯基偶氮)苯甲酸(DABCYL)-4-二甲基氨苯基偶氮苯基-4'-异硫氰酸盐(DABITC)-曙红及其衍生物如曙红和曙红异硫氰酸盐-赤藓红及其衍生物如赤藓红B和赤藓红异硫氰酸盐-荧光素及其衍生物，如溴乙非啶、5-羧基荧光素(FAM)、5-(4，6_二氯三吖嗪-2-基)氨基荧光素(DTAF)、2’7'-二甲氧基-4'5’-二氯-6-羧基荧光素(J0E)、异硫氰酸荧光素(FITC)、氯三吖嗪基荧光素、萘并荧光素和QFITC(XRITC)0119]_荧光胺0120]-IR1440121]-IR14460122]-绿色荧光蛋白质(GFP)0123]-珊瑚衍生物的荧光蛋白质(RCFP)0124]-丽丝胺(商品名)0125]_丽丝胺若丹明、黄色荧光0126]-碱性孔雀绿异硫氰酸盐0127]-4-甲基羟基香豆素0128]-邻甲酚酞0129]-硝基酪氨酸0130]_副品红0131]_尼尔红0132]-俄勒冈绿0133]-酚红0134]-B-藻红素-邻苯二醛-芘以及其衍生产物，如芘、芘酪酸和I-芘丁酸琥珀酰亚胺基酯-活性红4(汽巴(商品名)亮红3B-A)-若丹明及其衍生物，如6-羧基-X-若丹明(R0X)、6_羧基若丹明(R6G)、4，7_二氯若丹明丽丝胺、若丹明-B-磺酰氯、若丹明(Rhod)、若丹明B、若丹明123、若丹明X异硫氰酸盐、磺基若丹明B、磺基若丹明101、磺基若丹明101的磺酰氯衍生物(得克萨斯红色)、N，N，N'，N'_四氨基-6-羧基若丹明(TAMRA)、四甲基若丹明和四甲基若丹明异硫氰酸盐(TRITC)_核黄素-玫红酸和铽螯合衍生物-咕吨-以上化合物的组合。除上面的化合物之外，可以使用为本领域技术人员所公知的其他荧光色素，诸如MolecularProbes(Eugene,俄亥俄州，美国)和Excitors(Dayton,俄亥俄州，美国)公司生产的那些或它们的组合。例如，例如为了光电导体的机械支撑，可以根据需要，在基板上形成光电导体。可以根据需要适当选择任何已知的基板作为基板，其可以是透明基板或不透明基板。透明基板的材料根据需要适当地选择，但是例如，其可以是透明的无机材料(如石英或玻璃)或透明塑料。优选使用透明塑料基板作为柔性的透明基板。透明塑料的示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、醋酸纤维素、溴化苯氧基树脂、芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、多芳基化合物、聚砜、聚烯烃等。例如，将硅基板用作不透明基板。图7示意性地示出了导电聚合物和/或高分子半导体21与蛋白质22通过非共价键彼此结合的状态的示例。可选地，图8示意性地示出了导电聚合物和/或高分子半导体21与蛋白质22通过接头23彼此结合的状态的示例。根据导电聚合物和/或高分子半导体21与蛋白质22而适当选择的已知的接头可用作接头23。具体地，能够使用如下接头。(I)通过胺-胺键将导电聚合物和/或高分子半导体21结合至蛋白质22_戊二醛(反应基醛基)[化学式I]权利要求1.一种三维交互式显示器，包括光源，被配置为用光照射要检测的物体；光调制层，通过用来自所述光源的光照射所述物体所产生的散射光进入所述光调制层，所述光调制层被配置为至少具有调制所述散射光的强度的功能；透明的光接收层，被配置为接收透过所述光调制层的光；以及显示面板和背光板之一，设置在关于所述透明的光接收层与所述光调制层相反的一侧。2.根据权利要求I所述的三维交互式显示器，其中，所述光源产生紫外光或红外光。3.根据权利要求2所述的三维交互式显示器，其中，所述光源被配置为使得所述光源产生的所述紫外光或所述红外光照射所述三维交互式显示器的屏幕前方的整个空间。4.根据权利要求3所述的三维交互式显示器，其中，所述光调制层是液晶面板。5.根据权利要求4所述的三维交互式显示器，其中，所述显示面板是有机发光二极管显示面板、等离子体显示面板或液晶显示面板。6.根据权利要求5所述的三维交互式显示器，其中，所述透明的光接收层包括配置有多个光接收元件的光接收元件阵列，每个光接收元件均具有光电导体，所述光电导体包含导电聚合物和/或高分子半导体与包含具有长寿命激励状态的色素的蛋白质、有机色素和无机色素中的至少一种的复合物。7.根据权利要求6所述的三维交互式显示器，其中，所述导电聚合物和/或高分子半导体电连接在第一电极和第二电极之间。8.根据权利要求7所述的三维交互式显示器，其中，所述导电聚合物和/或高分子半导体与所述蛋白质、所述有机色素和所述无机色素中的至少一种通过非共价键或共价键彼此结合。9.根据权利要求8所述的三维交互式显示器，其中，所述导电聚合物和/或高分子半导体形成网络。10.根据权利要求9所述的三维交互式显示器，其中，所述色素是荧光性或磷光性的。11.根据权利要求10所述的三维交互式显示器，其中，所述蛋白质是选自包括电子传递蛋白质、含辅酶蛋白质、球蛋白、荧光蛋白质和荧光蛋白质的变种的组中的至少一种蛋白质。12.根据权利要求11所述的三维交互式显示器，其中，所述复合物还包含机械强度比所述导电聚合物和/或高分子半导体高的其他聚合物。13.根据权利要求11所述的三维交互式显示器，其中，所述光电导体、所述第一电极和所述第二电极形成在基板上。14.根据权利要求13所述的三维交互式显示器，其中，所述基板、所述第一电极和所述第二电极是透明的。15.根据权利要求I所述的三维交互式显示器，其中，来自所述光源的光的强度被设置为使得通过用所述光照射所述物体而产生的散射光能够透过所述光调制层、进入所述透明的光接收层并被检测到。全文摘要本发明提供了一种薄型三维交互式显示器，其能够进行多触点传感和三维姿势识别。该三维交互式显示器包括光源(11)，用于用光照射要检测的物体(15)；光调制层(12)，通过用来自光源(11)的光(16)照射物体(15)所产生的散射光(17)进入光调制层(12)，光调制层(12)至少用于调制散射光(17)的强度；透明的光接收层(13)，用于接收透过光调制层(12)的光；以及显示面板(14)或背光板，设置在关于透明的光接收层(13)与光调制层(12)相反的一侧。透明的光接收层(13)具有光接收元件(D)的二维阵列。文档编号G02F1/1333GK102929439SQ201210157508公开日2013年2月13日申请日期2012年5月18日优先权日2011年5月26日发明者罗玮,户木田裕一,后藤义夫,山田齐尔,中丸启申请人:索尼公司