[发明专利]嵌入有光学成像传感器的平板显示器

权利要求书

1.一种嵌入有图像传感器的平板显示器，包括：

显示板，所述显示板包括显示区域和非显示区域；以及

定向光学单元，所述定向光学单元具有沿所述显示板的厚度轴的厚度、沿所述显示板的长度轴的长度和沿所述显示板的宽度轴的宽度，并且附接在所述显示板的顶表面上，

其中，所述定向光学单元向所述显示区域提供感测光，

其中，所述感测光被准直并定向为预定方向，以及

其中，所述定向光学单元包括：

盖板，所述盖板具有与所述长度和所述宽度对应的尺寸；

光辐射膜，所述光辐射膜在所述盖板下方且对应于所述显示区域；

光入射膜，所述光入射膜在所述盖板下方于所述光辐射膜的一个侧面处布置在显示区域的外部；

低折射率层，所述低折射率层布置在所述光辐射膜和所述光入射膜的下方、附接在所述显示板的顶表面上、并且具有低于所述盖板和所述光辐射膜的折射率；以及

光源，所述光源以面向所述光入射膜的方式布置在所述显示板的一个侧面处或所述显示板的下方。

2.根据权利要求1所述的平板显示器，其中，所述光源将入射光提供至限定在所述光入射膜的表面上的入射点；

其中，所述光入射膜包括第一全息图案，所述第一全息图案用于将所述入射光转换成具有满足所述盖板的内部全反射条件的入射角的传播光，并且用于将所述传播光传送至所述盖板；以及

其中，所述光辐射膜包括第二全息图案，所述第二全息图案用于将所述传播光中的一些传播光转换成所述感测光，所述感测光具有满足所述盖板的顶表面处的全反射条件和透过所述低折射率层的透射条件的反射角。

3.根据权利要求2所述的平板显示器，其中，所述传播光在包括所述长度轴和所述宽度轴的水平平面上具有扩展角，并且在包括所述长度轴和所述厚度轴的竖直平面上保持准直状态；

其中，所述入射角大于在所述光辐射膜与所述低折射率层之间的第一界面处的内部全反射临界角；以及

其中，所述反射角大于在所述盖板与空气层之间的第二界面处的全反射临界角，并且小于在所述光辐射膜与所述低折射率层之间的第一界面处的内部全反射临界角。

4.根据权利要求3所述的平板显示器，其中，所述扩展角至少等于在第一线与第二线之间的内角，所述第一线连接所述入射点和所述盖板的面向所述光入射膜的相对侧的一端，并且所述第二线连接所述入射点和所述盖板的所述相对侧的另一端。

5.根据权利要求3所述的平板显示器，其中，所述定向光学单元还包括：

水平准直膜，所述水平准直膜被布置成沿着所述传播光的传播方向与所述光入射膜分离，并且被布置成具有所述宽度，

其中，所述扩展角至少等于在第一线与第二线之间的内角，所述第一线连接所述入射点和所述水平准直膜的一端，并且所述第二线连接所述入射点和所述水平准直膜的另一端，以及

其中，所述水平准直膜包括第三全息图案，所述第三全息图案用于水平地准直在所述水平平面上具有所述扩展角的所述传播光以对应于所述宽度。

6.根据权利要求3所述的平板显示器，其中，所述定向光学单元还包括：

水平准直膜，所述水平准直膜布置在所述盖板的面向所述光入射膜的的相对侧处的非显示区域中，

其中，所述光入射膜包括第三全息图案，所述第三全息图案用于将所述入射光转换成具有与所述入射角不同的全反射角的全反射光，并且用于将所述全反射光传送至所述盖板；

其中，所述扩展角至少等于第一线与第二线之间的内角，所述第一线连接所述入射点和所述水平准直膜的一端，并且所述第二线连接所述入射点和所述水平准直膜的另一端，

其中，所述水平准直膜包括第四全息图案，所述第四全息图案用于水平地准直在所述水平平面上具有所述扩展角的所述传播光以与所述宽度对应、用于将所述全反射光转换成所述传播光、并且用于将所述传播光传送至所述光入射膜，以及

其中，所述光辐射膜的第二全息图案用于透射所述全反射光。

7.根据权利要求6所述的平板显示器，其中，所述水平准直膜布置在所述盖板的底表面和所述显示板的上表面的至少一个表面上。