專利名稱：光傳感器件、顯示裝置及亮度檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及ー種光傳感器件、顯示裝置及亮度檢測方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，LCD (Liquid Crystal Display,液晶顯示器)、PDP (Plasma Display Panel,等離子顯不板)、OLED (OrganicLight-Emitting Diode,有機(jī)發(fā)光二極管)等顯示技術(shù)日趨成熟，越來越多的顯示裝置為人們所熟知并在日常生活領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。作為顯示裝置的ー項重要性能參數(shù)，顯示亮度起著舉足輕重的作用。例如當(dāng)顯示環(huán)境光線較暗時，顯示裝置的亮度應(yīng)相應(yīng)降低。一方面防止畫面過亮對使用者的眼睛產(chǎn)生刺激，另ー方面也可以減少電能浪費。為達(dá)到上述目的，技術(shù)人員常常使用光傳感器件來檢測外界環(huán)境光，井根據(jù)檢測到的外界環(huán)境光對顯示裝置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，達(dá)到調(diào)節(jié)顯示裝置顯示亮度的目的。但發(fā)明人在研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺陷現(xiàn)有技術(shù)的光傳感器件除了會響應(yīng)外界環(huán)境光還會受到其他環(huán)境因素諸如溫度、電磁效應(yīng)等的干擾，降低了所述光傳感器件在亮度調(diào)節(jié)過程中的可靠性
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例所要解決的技術(shù)問題在于提供ー種光傳感器件、顯示裝置及亮度檢測方法，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性。本申請的一方面，提供ー種光傳感器件，包括第一感光單兀，用于根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號；第二感光単元，所述第二感光単元的感光部位設(shè)置有用于隔離光線的光掩膜層，所述第二感光単元用于根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號；信號處理單元，用于處理所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。進(jìn)ー步的，所述光傳感器件，還包括亮度控制単元，用于根據(jù)所述亮度檢測信號調(diào)節(jié)顯示裝置的顯示亮度。優(yōu)選的，所述第一感光単元與所述第二感光単元相鄰設(shè)置在所述顯示裝置上。進(jìn)ー步的，所述第一感光単元與所述第二感光単元均為薄膜晶體管；所述第二感光単元的溝道區(qū)域上設(shè)置有用于隔離光線的所述光掩膜層。進(jìn)ー步的，所述光傳感器件，還包括第一存儲電容和第二存儲電容，其中，所述第一存儲電容并聯(lián)在所述第一感光単元的漏極與柵極之間，所述第一存儲電容并聯(lián)在所述第ニ感光單元漏極與柵極之間。進(jìn)ー步的，所述第一感光単元的漏極連接有第一開關(guān)，所述第二感光単元的漏極連接有第二開關(guān)，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)均為非晶硅薄膜晶體管。進(jìn)ー步的，所述信號處理單元，是用于將所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號進(jìn)行差分放大，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的所述亮度檢測信號。進(jìn)ー步的，所述信號處理單元包括差分放大器，用于差分放大所述第一檢測信號以及第ニ檢測信號以生成差分放大信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于模數(shù)轉(zhuǎn)換所述差分放大信號以生成差分放大數(shù)字信號；計算單元，用于根據(jù)所述差分放大數(shù)字信號計算生成所述亮度檢測信號。本申請的另一方面，提供一種顯示裝置，包括上述所述的光傳感器件。本申請的再一方面，提供ー種亮度檢測方法，包括根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號；根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號；處理所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。本發(fā)明實施例的ー種光傳感器件、顯示裝置及亮度檢測方法，通過設(shè)置第一感光単元檢測環(huán)境因素、第二感光單元檢測除環(huán)境光外的環(huán)境因素，執(zhí)行差分放大處理并通過計算生成亮度檢測信號，實現(xiàn)了對環(huán)境光的準(zhǔn)確檢測，提高了亮度檢測過程的可靠性，并且將光傳感器件與顯示裝置相集成，節(jié)省了制作成本。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的ー些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實施例中光傳感器件的示意圖；圖2為不同環(huán)境光亮度下的TFT漏極電流與柵電壓的特征曲線；圖3為“-8V”截止電壓下的TFT漏電流與環(huán)境光亮度的特征曲線；圖4為本發(fā)明實施例中的第一感光単元、第二感光單元配置的電路圖；圖5為本發(fā)明實施例中第一感光單元的剖面示意圖；圖6為本發(fā)明實施例中第二感光單元的剖面示意圖；圖7為本發(fā)明實施例中的信號處理單元的示意圖；圖8為本發(fā)明實施例中亮度檢測方法的流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供ー種光傳感器件、顯示裝置及亮度檢測方法，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性，并且使得顯示裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了制作成本。以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接ロ、技術(shù)之類的具體細(xì)節(jié)，以便透切理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的其它實施例中也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中，省略對眾所周知的裝置、電路以及方法的詳細(xì)說明，以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。本實施例的ー種光傳感器件，如圖1所示，該光傳感器件，包括第一感光単元1、第二感光単元2，第二感光単元2的感光部位設(shè)置有用于隔離光線的光掩膜層(圖中未示出)。第一感光単元I根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號R1。需要說明的是，環(huán)境因素是指在感光単元生成檢測信號過程中，對生成檢測信號產(chǎn)生影響的各種環(huán)境條件。事實上，在感光単元生成檢測信號過程中起影響作用的環(huán)境因素有很多種，例如顯示裝置的電磁效應(yīng)、溫度等等，當(dāng)然也包括環(huán)境光。因此，第一感光単元I生成的第一檢測信號Rl中包含有多種外界環(huán)境因素，其中包含了環(huán)境光亮度；而第二感光単元2的感光部位設(shè)置有光掩膜層，因此第二檢測信號R2中不包含環(huán)境光亮度的影響。信號處理單元3接收第一檢測信號Rl以及第ニ檢測信號R2并進(jìn)行處理，處理的方式例如對所述第一檢測信號Rl以及第ニ檢測信號R2進(jìn)行差分放大生成差分放大信號Rout，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及計算最終生成亮度檢測信號。需要說明的是，差分放大處理是信號處理中常用的ー種手段，其處理原理可以簡述如下由輸入端輸入的兩束信號，對兩束信號進(jìn)行減法相消并將信號差反映在輸出端。差分放大處理可以抑制兩束信號中的共模信號部分放大差異信號部分。共模信號指的是大小相等、方向相同的信號。對于第一檢測信號Rl以及第ニ檢測信號R2來說,除環(huán)境光亮度外的其它環(huán)境因素均構(gòu)成共模信號。因此，生成的亮度檢測信號可以有效的反應(yīng)環(huán)境光亮度并且抑制了其它環(huán)境因素諸如溫度、電磁效應(yīng)等的干擾。進(jìn)ー步的，所述光傳感器件還包括亮度控制単元4接收亮度檢測信號，井根據(jù)亮度檢測信號調(diào)節(jié)顯示裝置的顯示亮度。本發(fā)明的光傳感器件，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性，并且使得顯示裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了制作成本。作為本發(fā)明的ー種優(yōu)選實施方式，第一感光單元I與第二感光單元2相鄰設(shè)置在顯示基板上。舉例來說，第一感光単元I以及第二感光単元2設(shè)置在TFT陣列基板周邊的空白區(qū)域上。此時，制作第一感光単元I以及第二感光単元2的步驟也可與上述陣列基板的制作步驟進(jìn)行合井。一方面節(jié)省了単獨制作感光単元的步驟エ藝節(jié)省了制作成本，并且使得光傳感器件與顯示基板 的結(jié)構(gòu)更為緊湊；另ー方面可使得第一感光単元與第二感光單元所處的環(huán)境因素保持一致。在對第一檢測信號與第二檢測信號進(jìn)行差分放大處理后，可最大程度的起到抑制溫度、電磁效果等其他環(huán)境因素干擾的作用。進(jìn)ー步的，結(jié)合圖2、圖3對第一感光単元、第二感光単元的工作原理進(jìn)行ー下解釋。如圖2所示，圖2為不同環(huán)境光亮度下TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)的特征曲線，圖2中縱軸表示漏極電流(Id)，圖2中橫軸表示柵電壓(Vs)，圖2中“0” “ 10”分別表示的是不同環(huán)境光亮度的等級。對于半導(dǎo)體器件TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)來說，當(dāng)柵電壓取開態(tài)電壓時，TFT處于導(dǎo)通狀態(tài)，TFT漏極電流為開態(tài)電流；而當(dāng)柵電壓取關(guān)態(tài)電壓時，TFT處于不導(dǎo)通狀態(tài)。但事實上，由于自由電子的存在，TFT處于不導(dǎo)通狀態(tài)時漏極中仍會有微小的電流流過。此時，漏極流過的微小電流稱為漏電流(Ioff)。如圖2所示，當(dāng)柵電壓取任一關(guān)態(tài)電壓時可發(fā)現(xiàn)漏電流的大小與環(huán)境光亮度相關(guān)。根據(jù)圖2選取合適的關(guān)態(tài)電壓，例如以“-8V”的關(guān)態(tài)電壓作為TFT器件的截止電壓(Vg()ff)。此時，TFT處于不導(dǎo)通狀態(tài)，TFT漏極會流過漏電流(Ioff)。測試漏電流便可確定環(huán)境光的亮度值。如圖3所示，圖3為“-8V”截止電壓下的TFT漏電流與環(huán)境光亮度的特征曲線。圖3中縱軸表示漏電流(Ioff)， 圖3中橫軸表示環(huán)境光的亮度值。根據(jù)特征曲線，利用漏電流的測試即可檢測出環(huán)境光亮度進(jìn)而對顯示裝置的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。進(jìn)ー步的，作為本發(fā)明的ー種具體實施方式
，如圖4所示，圖4示出了第一感光單元I與第二感光単元2配置形成的ー種電路。其中，第一感光単元I與第二感光単元2均為薄膜晶體管(TFT)。為表述簡單，將第一感光単元I的薄膜晶體管簡稱為Tl，將第二感光單元2的薄膜晶體管簡稱為T2。光傳感器件中，還包括并聯(lián)在Tl的漏極與柵極之間的第一存儲電容(簡稱為Cl)，并聯(lián)在T2的漏極與柵極之間的第二存儲電容(簡稱為C2)。Tl的漏極連接有第一開關(guān)(簡稱為T3)，T2的漏極連接有第二開關(guān)(簡稱為T4)。第一開關(guān)與第二開關(guān)亦為薄膜晶體管(TFT)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成，在Tl及T2的源極端輸入基準(zhǔn)電壓Vd，比如10V 15V，在TI及T2的柵極輸入截止電壓Vgtjff,比如根據(jù)圖2選擇出的“-8V”的截止電壓。Tl在環(huán)境因素影響下輸出第一漏電流Iltjff，然后第一漏電流Iltjff存儲到Cl中；T2在除環(huán)境光的環(huán)境因素影響下輸出第二漏電流12。 ，然后第二漏電流12。 存儲到C2中。T3及T4作為第一開關(guān)以及第ニ開關(guān)，當(dāng)需要對亮度進(jìn)行檢測時，在第一開關(guān)以及第ニ開關(guān)的柵極輸入開態(tài)電壓Vgm，此時Cl將存儲的電荷輸出為第一檢測信號Rl，C2將存儲的電荷輸出為第二檢測信號R2。第二感光単元的溝道區(qū)域上設(shè)置有用于隔離光線的光掩膜層，因此，第一檢測信號Rl包含了環(huán)境因素影響而第二檢測信號R2包含了除環(huán)境光之外的環(huán)境因素影響。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，關(guān)于基準(zhǔn)電壓、截止電壓、開態(tài)電壓等所提及的電壓值僅為示例性的說明，所述的電壓值并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。另外，圖5及圖6示出了根據(jù)本發(fā)明上述實施例的光傳感器件的第一感光単元Tl、第二感光單元T2的剖面示意圖。如圖5或圖6中所示，Tl、T2包括基板101上依次形成柵極102、第一絕緣層103、a-Si有源層104、源極和漏極105、第二絕緣層106以及光掩膜層107。形成的Tl溝道區(qū)域上不設(shè)置光掩膜層，T2溝道區(qū)域上設(shè)置有光掩膜層。作為本發(fā)明的ー種優(yōu)選實施方式，在T3、T4溝道區(qū)域上均設(shè)置光掩膜層。由于形成的T3、T4與Tl、T2在距離上是相鄰的，因此溝道區(qū)域上包含光掩膜層的T3、T4可避免環(huán)境光對Tl、T2所輸出的信號產(chǎn)生影響，保證第一檢測信號Rl及第ニ檢測信號R2的準(zhǔn)確性。進(jìn)ー步的，本發(fā)明的光傳感器件的信號處理單元3用于將所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號進(jìn)行差分放大，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的所述亮度檢測信號。信號處理單元3具體還包括差分放大器301、模數(shù)轉(zhuǎn)換器302、計算單元303。作為本發(fā)明的ー種具體實施方式
，如圖7所示，圖7為差分放大器301配置形成的ー種電路。差分放大器301輸入端接收第一檢測信號Rl及第ニ檢測信號R2，并進(jìn)行差分放大處理。差分放大處理可以有效抑制共模信號放大差異信號。對應(yīng)第一檢測信號Rl及第ニ檢測信號R2，除環(huán)境光之外的環(huán)境因素都為共模信號。因此，通過差分放大處理生成的差分放大信號Rout抑制了例如溫度和電磁等環(huán)境因素的影響。然后，模數(shù)轉(zhuǎn)換器302接收差分放大信號Rout，并將差分放大信號Rout進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號，生成差分放大數(shù)字信號。計算單元303接收該差分放大數(shù)字信號，計算生成亮度調(diào)節(jié)單元所需的亮度檢測信號。本發(fā)明的光傳感器件，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性，并且使得顯示裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了制作成本。另外，本實施例的一種顯示裝置，包括上述光傳感器件，其中，光傳感器件的結(jié)構(gòu)以及工作原理同上述實施例，在此不再贅述。另外，顯示裝置其他部分的結(jié)構(gòu)可以參考現(xiàn)有技術(shù),對此本文不再詳細(xì)描述。本發(fā)明實施例提供的顯示裝置，所述顯示裝置可以為顯示器、平板電視、數(shù)碼相框、手機(jī)、平板電腦等具有顯示功能的產(chǎn)品或者部件，本發(fā)明不做限制。本發(fā)明的顯示裝置，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性，并且使得顯示裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了制作成本。另外，本實施例的ー種亮度檢測方法，如圖8所示，該方法包括S1:根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號。作為本發(fā)明的一種實施方式，該亮度檢測方法利用了上述實施例提供的光傳感器件，如圖1所示，所述的光傳感器件包括第一感光単元1、第二感光単元2、信號處理單元3、亮度控制単元4。其中，第一感光単元I感光區(qū)域不設(shè)置光掩膜層。因此，利用第一感光単元I根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號Rl。S2 :根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號。作為本發(fā)明的一種實施方式，如圖1所示，第二感光単元2感光區(qū)域設(shè)置有光掩膜層(圖中未示出)。因此，利用第二感光単元2根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號R2。 S3 :處理所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。作為本發(fā)明的一種實施方式，如圖1所示，信號處理單元3處理第一檢測信號Rl以及第ニ檢測信號R2生成僅反應(yīng)環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。例如對Rl及R2進(jìn)行差分放大處理，抑制第一檢測信號Rl與第二檢測信號R2中的共模信號，例如溫度、電磁效應(yīng)等環(huán)境因素；生成差分放大信號Rout，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及計算后生成相應(yīng)的亮度檢測信號。本發(fā)明的亮度檢測方法，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性，并且使得顯示裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了制作成本。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光傳感器件，其特征在于，包括 第一感光單兀，用于根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號； 第二感光單元，所述第二感光單元的感光部位設(shè)置有用于隔離光線的光掩膜層，所述第二感光單元用于根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號； 信號處理單元，用于處理所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳感器件，其特征在于，所述光傳感器件還包括 亮度控制單元，用于根據(jù)所述亮度檢測信號調(diào)節(jié)顯示裝置的顯示亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳感器件，其特征在于，所述第一感光單元與所述第二感光單元相鄰設(shè)置在顯示基板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳感器件，其特征在于，所述第一感光單元與所述第二感光單元均為薄膜晶體管；所述第二感光單元的溝道區(qū)域上設(shè)置有用于隔離光線的所述光掩膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光傳感器件，其特征在于，還包括第一存儲電容和第二存儲電容，其中， 所述第一存儲電容并聯(lián)在所述第一感光單元的漏極與柵極之間，所述第一存儲電容并聯(lián)在所述第二感光單元漏極與柵極之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光傳感器件，其特征在于，所述第一感光單元的漏極連接有第一開關(guān)，所述第二感光單元的漏極連接有第二開關(guān)，所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)均為薄膜晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光傳感器件，其特征在于，所述信號處理單元，是用于將所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號進(jìn)行差分放大，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的所述亮度檢測信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光傳感器件，其特征在于，所述信號處理單元包括 差分放大器，用于差分放大所述第一檢測信號以及第二檢測信號以生成差分放大信號; 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于模數(shù)轉(zhuǎn)換所述差分放大信號以生成差分放大數(shù)字信號； 計算單元，用于根據(jù)所述差分放大數(shù)字信號計算生成所述亮度檢測信號。
9.一種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任一項所述的光傳感器件。
10.一種亮度檢測方法，其特征在于，包括 根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號； 根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號； 處理所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種光傳感器件、顯示裝置及亮度檢測方法，涉及顯示領(lǐng)域，能夠準(zhǔn)確檢測出環(huán)境光亮度并避免其他環(huán)境因素的干擾，從而提高了環(huán)境光亮度檢測過程中的可靠性，并且使得顯示裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了制作成本。本發(fā)明實施例的光傳感器件，包括第一感光單元，用于根據(jù)環(huán)境因素生成第一檢測信號；第二感光單元，第二感光單元的感光部位設(shè)置有用于隔離光線的光掩膜層，第二感光單元用于根據(jù)除環(huán)境光外的環(huán)境因素生成第二檢測信號；信號處理單元，用于處理所述第一檢測信號以及所述第二檢測信號，以生成僅反應(yīng)所述環(huán)境光亮度的亮度檢測信號。
文檔編號G09G3/00GK103033262SQ20121054666
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者劉超, 王路, 張玉軍, 何璇 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司