CN105116169B - 加速度传感器、显示装置、检测系统和检测方法 - Google Patents

加速度传感器、显示装置、检测系统和检测方法 Download PDF

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Abstract

一种加速度传感器、显示装置、检测系统和检测方法，该加速度传感器包括彼此相对且绝缘设置的两个电极、以及设置在所述两个电极之间的腔体，所述腔体内设置有液体层，所述液体层占据所述腔体的内部空间的一部分。集成有所述加速度传感器的显示装置具有集成度高、结构紧凑并且生产成本低的优点。

Description

加速度传感器、显示装置、检测系统和检测方法
技术领域
本发明的至少一个实施例提供了一种加速度传感器、显示装置、检测系统和检测方法。
背景技术
传感器(transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
加速度传感器是一种能够测量加速度和位移的电子设备。例如，加速度传感器可以检测交流信号以及物体的振动。例如，人在运动的时候会产生一定规律性的振动，而加速度传感器可以检测振动的过零点，从而计算出人所走的步数或跑步的步数，从而计算出人所移动的位移或加速度。
随着显示技术的发展和用户对于显示产品的应用需求的不断增加，手机、平板电脑等移动终端与各种传感器整合在一起以形成具有各种监测功能的显示产品逐渐成为本领域的研究热点。
发明内容
本发明的至少一个实施例提供一种加速度传感器、显示装置、检测系统和检测方法，以提供一种新型的加速度传感器并且提高该加速度传感器与显示装置的集成度。
本发明的至少一个实施例提供了一种加速度传感器，其包括彼此相对且绝缘设置的两个电极以及设置在所述两个电极之间的腔体，所述腔体内设置有液体层，所述液体层占据所述腔体的内部空间的一部分。
例如，所述腔体具有内表面，所述液体层与所述内表面之间设置有间隙。
例如，所述间隙中填充有绝缘气体，所述绝缘气体与所述液体层中的液体的介电常数不同。
例如，所述绝缘气体与所述液体层中的所述液体互不相溶。
例如，所述加速度传感器还可以包括固体绝缘层，所述固体绝缘层设置于所述液体层与所述两个电极之一之间。
本发明的至少一个实施例还提供了一种显示装置，其包括以上任一项所述的加速度传感器。
例如，所述显示装置具有显示区和感测区，并且包括具有第一衬底基板的阵列基板以及与所述阵列基板相对设置并且具有第二衬底基板的对置基板；在所述感测区中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有所述加速度传感器；在所述显示区中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有电润湿结构，所述电润湿结构包括相对设置的两个透明电极，以及设置于所述两个透明电极之间的显示区疏水层、显示区第一流体层和显示区第二流体层，沿垂直于所述第一衬底基板所在面的方向上，所述显示区第一流体层设置于所述显示区疏水层和所述显示区第二流体层之间。
例如，所述加速度传感器的所述两个电极中的一个与所述电润湿结构的所述两个透明电极中的一个同层设置；或者所述加速度传感器的所述两个电极分别与所述电润湿结构的所述两个透明电极同层设置。
例如，所述电润湿结构的所述显示区疏水层包括延伸至所述感测区的部分；所述加速度传感器的所述腔体具有侧壁，所述侧壁与所述显示区疏水层的所述延伸至感测区的所述部分连接。
例如，所述电润湿结构的所述显示区第一流体层与所述加速度传感器的所述液体层的材质相同。
例如，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；所述电润湿结构的所述两个透明电极之一与所述第一薄膜晶体管电连接；所述加速度传感器的所述两个电极之一与所述第二薄膜晶体管电连接。
例如，在所述显示区内，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有沿垂直于所述第一衬底基板所在面的方向上依次排列的多个所述电润湿结构。
例如，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间还设置有第三衬底基板，所述第三衬底基板设置于相邻的两个所述电润湿结构之间。
例如，在所述感测区内，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有多个所述加速度传感器，并且至少一个所述加速度传感器的两个电极分别与所述多个所述电润湿结构之一的两个透明电极同层设置。
例如，所述显示装置包括多个所述加速度传感器。
例如，所述显示装置包括至少三个所述加速度传感器。
本发明的至少一个实施还提供了一种用于上述任一项所述的显示装置的检测系统，所述显示装置包括至少三个上述任一项所述的加速度传感器，所述检测系统包括：信号接收模块，配置为分别获取所述至少三个加速度传感器在第一时刻的电容值以及在第二时刻的电容值；计算模块，配置为：根据所述第一时刻的电容值以及所述第二时刻的电容值分别计算出每个加速度传感器的电容值的变化量，根据所述电容值的变化量分别计算出所述加速度传感器的感测结果，计算出每个加速度传感器的感测结果与其余每个加速度传感器的感测结果的差的绝对值；以及判断模块，配置为判断所述绝对值是否在设定阈值范围内，其中，若某个加速度传感器的感测结果与其余至少两个加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之外，则所述加速度传感器的感测结果被判断为不在正常范围内。所述感测结果为加速度或位移。
本发明的至少一个实施例还提供了一种用于上述任一项所述的显示装置的检测方法，所述显示装置包括至少三个上述任一项所述的加速度传感器，所述检测方法包括：分别获取所述至少三个加速度传感器在第一时刻的电容值以及在第二时刻的电容值；根据所述第一时刻的电容值以及所述第二时刻的电容值分别计算出每个加速度传感器的电容值的变化量，根据所述电容值的变化量分别计算出所述加速度传感器的感测结果，计算出每个加速度传感器的感测结果与其余每个加速度传感器的感测结果的差的绝对值；以及判断所述绝对值是否在设定阈值范围内，其中，若某个加速度传感器的感测结果与其余至少两个加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之外，则所述加速度传感器的感测结果被判断为不在正常范围内。在该检测方法中，所述感测结果为加速度或位移。
例如，所述加速度传感器的电容值为所述两个电极之间的电容值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1a为本发明实施例一提供的加速度传感器的结构示意图；
图1b为本发明实施例一提供的加速度传感器在运动情况下的结构示意图；
图1c为本发明实施例一提供的另一种加速度传感器的结构示意图；
图2a为本发明实施例二提供的显示装置的结构示意图；
图2b为本发明实施例二提供的显示装置中加速度传感器在运动情况下的结构示意图；
图3a为本发明实施例三提供的显示装置的结构示意图；
图3b为本发明实施例三提供的显示装置中加速度传感器在运动情况下的结构示意图；
图4a为本发明实施例四提供的检测系统的结构框图；
图4b为本发明实施例四提供的检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在研究中，本申请的发明人注意到，在目前的移动终端中，加速度传感器都是采用MEMS(微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System)工艺单独制作，然后将其设置在终端产品的主板上，但是这样具有集成度低的缺点。
本发明的至少一个实施例提供一种加速度传感器、集成有该加速度传感器的显示装置以及用于该显示装置的检测系统和检测方法。本发明实施例提供的加速度传感器可以与显示装置的显示区结构同步制作，因此该显示装置的集成度高、结构紧凑并且生产成本低。
实施例一
本实施例提供了一种加速度传感器，如图1a至图1c所示，该加速度传感器10包括彼此相对且绝缘设置的两个电极，即第一电极11和第二电极12、以及设置在这两个电极之间的腔体13；腔体13内设置有液体层14，该液体层14占据腔体13的内部空间的一部分，即，液体层14在腔体13内的体积占据腔体13的容积的一部分，也就是，液体层14与腔体13的至少部分内表面(例如，内表面13b)相距一定距离。
本实施例中，“一定距离”只表示液体层14与腔体13内表面13b不接触，并不限定该距离的大小。
本实施例提供的加速度传感器中，第一电极11和第二电极12彼此相对且绝缘设置，因此二者之间可产生电容；由于液体层14占据腔体13的内部空间的一部分，在加速度传感器加速运动的过程中，液体层14因惯性作用可在腔体13内移动，并且液体层14的移动可导致第一电极11和第二电极12之间的电容发生变化，从而根据第一电极11和第二电极12之间的电容的变化量，可计算出液体层14的位移，从而计算出加速度传感器的加速度。
例如，为了便于液体层14在腔体13内顺利地移动，液体层14与腔体13的内表面13b之间可设置有间隙15。例如，间隙15可以占据腔体13的除液体层14占据的空间之外的其余内部空间。例如，间隙15中可以填充有绝缘气体16，绝缘气体16与液体层14中的液体的介电常数不同。例如，绝缘气体16与液体层14中的液体可以互不相溶。例如，绝缘气体16可以为氮气、惰性气体等本领域常见的气体。
当然，腔体13内除设置有液体层14外，在其剩余的内部空间中还可以填充有其它液体，即，腔体13内还可以设置有第二液体层。第二液体层中的液体与液体层14中的液体互不相溶；第二液体层中的液体和液体层14中的液体可以充满腔体13的整个内部空间，也可以不充满腔体13的整个内部空间。
第一电极11和第二电极12可以采用本领域常用的材料，例如，铝、镁、钼、钛、铜或锆等金属或者ITO(氧化铟锡)等导电金属氧化物，等等。此处不做限定。需要说明的是，第一电极11和第二电极12仅表示两个不同的电极，其位置可以互换。
腔体13可以有多种实现方式。例如，腔体13的形成部分可以包括第一电极11和第二电极12中的至少一个。例如，如图1a和图1b所示，腔体13可以通过将第一电极11、第二电极12以及位于二者之间的侧壁13c密封连接形成，也就是说，第一电极11和第二电极12分别作为腔体13的底板和顶板，在这种情况下，腔体13的内表面13b为第二电极12的面向液体层14的表面。或者，例如，如图1c所示，腔体13可以通过将第一电极11、固体绝缘层17以及设置于二者之间的侧壁13c密封连接形成，在这种情况下，腔体13的内表面13b为第二电极12的面向液体层14的表面。当然，腔体13也可以单独形成，之后固定在第一电极11和第二电极12之间以形成加速度传感器10。
液体层14中的液体可以是任意液体，例如该液体可以是绝缘的，例如绝缘油墨等，或者，该液体也可以是导电的，例如盐溶液等。
例如，在液体层14中的液体为导电液体的情况下，为了避免该导电液体将第一电极11和第二电极12导通，液体层14与第一电极11和第二电极12中的至少一个之间可以设置有将二者隔离开的固体绝缘层17，如图1c所示。本发明实施例不限定该固体绝缘层17的材料，只要其可以避免液体层14将第一电极11与第二电极12导通即可。例如，该固体绝缘层17可以连接到与第一电极11或第二电极12相交的腔体的侧壁，以避免液体层14移动过程中将第一电极11和第二电极12导通。
当然，根据实际需要，在液体层14中的液体为绝缘液体的情况下，液体层14与第一电极11和第二电极12中的至少一个之间也可以设置固体绝缘层。
下面以绝缘气体16的介电常数为ε1、液体层14中的液体为绝缘液体并且介电常数为ε2为例，并结合图1a和图1b对本实施例提供的加速度传感器的工作原理进行说明。
如图1a所示，在加速度传感器10静止的情况下，液体层14平铺在第一电极11上并且与腔体13的侧壁接触，液体层14与第二电极12之间的距离为d1；在这种情况下，第一电极11和第二电极12之间的电容C0的大小等于绝缘气体16产生的电容C1与液体层14产生的电容C2串联后的值，电容C1＝ε1A/4πkd1，电容C2＝ε2A/4πkd2，其中，A表示第一电极11和第二电极12对应于液体层14和绝缘气体16的面积。
如图1b所示，根据惯性原理，在加速度传感器运动的情况下，液体层14朝与运动方向相反的方向发生移动，从而液体层14′中的液体与腔体13的侧壁之间产生一定的距离S(该距离S为加速度传感器的位移)，并且液体层14′与第二电极12之间的距离减小至d1′；在这种情况下，第一电极11和第二电极12之间的电容C0′的大小为绝缘气体16的第一部分(如图1b中虚线左侧所示)产生的电容C11与液体层14产生的电容C2′串联后再与绝缘气体16的第二部分(如图1b中虚线右侧所示)产生的电容C12并联后的结果，其中，电容C11＝ε1A1/4πkd1′，电容C2′＝ε2A1/4πkd2′，电容C12＝ε1A2/4πk(d1′+d2′)，A1为第一电极11和第二电极12对应于液体层14和绝缘气体的第一部分的面积，A2为第一电极11和第二电极12对应于绝缘气体的第二部分的面积。
通过分别检测加速度传感器在静止和加速运动情况下的电容C0、C0′并计算出电容值的变化量并根据该电容值的变化量，可以计算出加速度传感器10的位移S，进而计算出加速度传感器的加速度，从而实现对位移和加速度的感测。
类似地，在液体层14中的液体为导电液体的情况下，图1a中第一电极和第二电极之间的电容C0的大小等于绝缘气体16产生的电容C1＝ε1A/4πkd1；图1b中第一电极和第二电极之间的电容C0′的大小为绝缘气体16的第一部分产生的电容C11与绝缘气体16的第二部分产生的电容C12并联后的结果，其中，电容C11＝ε1A1/4πkd1′，电容C12＝ε1A2/4πk(d1′+d2′)。
实施例二
本实施例提供了一种显示装置，其包括实施例一提供的加速度传感器10。
例如，如图2a和图2b所示，本实施例提供的显示装置可以具有显示区和感测区，并且包括具有第一衬底基板100a的阵列基板100、与阵列基板100相对设置且具有第二衬底基板200a的对置基板200；在感测区中，第一衬底基板100a和第二衬底基板200a之间设置有加速度传感器10，加速度传感器10包括彼此相对且绝缘设置的两个电极，即第一电极11和第二电极12、以及设置在这两个电极之间的腔体13；腔体13内设置有液体层14，并且该液体层14占据腔体13的内部空间的一部分，即，腔体13具有面向液体层14的内表面(图中未示出)，液体层14与该内表面相距一定距离。
需要说明的是，加速度传感器10的设置可参考实施例一，此处不再赘述；图2a和图2b仅以加速度传感器的第一电极11位于下层，且第二电极12位于上层为例进行说明，但第一电极11和第二电极12的位置还可以互换。
本实施例提供的显示装置中，加速度传感器10设置于阵列基板100和对置基板200之间，可以与显示区的结构同步制作，因而本实施例提供的显示装置具有集成度高、结构紧凑并且生产成本低的优点。
例如，在显示区中，第一衬底基板100a和第二衬底基板200a之间可以设置有电润湿结构130，该电润湿结构130可以包括相对设置的两个透明电极，即第一透明电极101和第二透明电极201、以及设置于第一透明电极101和第二透明电极201之间的显示区疏水层133、显示区第一流体层131和显示区第二流体层132；沿垂直于第一衬底基板100a所在面的方向上，显示区第一流体层131设置于显示区疏水层133和显示区第二流体层132之间。
第一透明电极101和第二透明电极201可以用于施加电压于显示区第一流体层。例如，第一透明电极101和第二透明电极201可以采用氧化铟锌、氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明的导电金属氧化物制作。需要说明的是，图2a仅以第一透明电极101位于下层且第二透明电极201位于上层为例进行说明，但第一透明电极101和第二透明电极201的位置还可以互换。
显示区疏水层133具有疏水特性，用于使显示区第一流体层在电压的作用下改变与显示区第一流体层的接触角度。显示区疏水层133可以采用本领域常用的疏水材料，例如，显示区疏水层133可以为有机硅等液体疏水材料，也可以为聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等固体疏水材料。
显示区第一流体层131中的流体在电压作用下位置可发生改变，从而使得各像素区域(例如图2a和图2b中的各子电极101a对应的区域)的透光部分的面积改变。例如，显示区第一流体层中的流体可以为黑色油墨或者本领域常用的其它颜色的油墨。
显示区第二流体层132中的流体可以对显示区疏水层133的表面进行湿润，来迫使显示区第一流体131中的流体发生位移。例如，显示区第二流体层中的流体可以采用本领域常用的水或盐溶液等。
上述电润湿结构130的显示原理为：当第一透明电极101和第二透明电极201上未施加电压时，显示区第一流体层131中的流体均匀覆盖的显示区疏水层133的表面，在这种情况下电润湿结构130处于不透光状态；当第一透明电极101和第二透明电极201上分别施加电压时，第一透明电极101和第二透明电极201之间产生电场，该电场使显示区第一流体层131中的液滴与显示区疏水层133的接触角发生改变，从而引起液滴的扩张和收缩，这使得像素区域的透光部分的面积发生变化，以实现对显示的控制。
在本实施例中，由于电润湿结构130与加速度传感器10的层结构类似，因此，显示区中设置有电润湿结构130有利于实现加速度传感器10与显示区结构的同步制作，并提高加速度传感器与包括阵列基板和对置基板的显示面板的集成度。
例如，加速度传感器10的第一电极11和第二电极12中的至少一个可以与电润湿结构的第一透明电极101和第二透明电极201中的至少一个同层设置。即，加速度传感器10的第一电极11和第二电极12中的一个可以与电润湿结构的第一透明电极101和第二透明电极201中的一个同层设置；或者，如图2a和图2b所示，加速度传感器10的第一电极11和第二电极12可以分别与电润湿结构的第一透明电极101和第二透明电极201同层设置。这样，在制作显示区中的电润湿结构的第一/二透明电极的构图工艺中，还可以制作出感测区中的加速度传感器的第一/二电极，以节省工艺流程、提高加速度传感器与显示面板的集成度。
例如，在显示区疏水层133采用固体疏水材料的情况下，电润湿结构130的显示区疏水层133可以包括延伸至感测区的部分133a，该部分133a可以与腔体13的侧壁13c连接。这样可以简化加速度传感器10的腔体13的制作，提高加速度传感器10与显示面板的集成度。另一方面，显示区疏水层133延伸至感测区的部分133a可以用作加速度传感器的固体绝缘层，但根据本发明的实施例不限于此，加速度传感器的上述固体绝缘层也可以另外设置。
例如，电润湿结构130的显示区第一流体层131中的流体可以与加速度传感器10的液体层14中的液体的材质相同。这样在形成显示区第一流体层131的过程中可以同步地在感测区中形成加速度传感器10的液体层14，以节省工艺流程、提高加速度传感器与显示面板的集成度。
通常，电润湿结构的第一透明电极和第二透明电极中的一个可以包括多个呈矩阵排列的子电极，在电润湿结构所在的衬底基板上设置有多个呈矩阵排列的薄膜晶体管，该多个薄膜晶体管与电润湿结构的多个子电极分别对应连接，以给每个子电极提供电压。
例如，在图2a和图2b中，第一衬底基板100a和第二衬底基板200a之间设置有第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122；电润湿结构130的第一透明电极101或第二透明电极201可以与第一薄膜晶体管121电连接；加速度传感器10的第一电极11或第二电极12可以与第二薄膜晶体管122电连接，第二薄膜晶体管122可以通过与其连接的第一电极11或第二电极12为加速度传感器10提供电压。利用第二薄膜晶体管122为加速度传感器10提供电压，由于第二薄膜晶体管122可以与第一薄膜晶体管121同步形成，从而可以节省工艺，提高加速度传感器与显示面板的集成度。
图2a和图2b仅以电润湿结构130的第一透明电极101包括多个子电极101a并且与第一薄膜晶体管121电连接且加速度传感器10的第一电极11与第二薄膜晶体管122电连接为例进行说明，本发明实施例包括但不限于此。
图2a和图2b以对置基板200为彩膜基板为例进行说明，即，如图2a和图2b所示，对置基板200的第二衬底基板200a上设置有彩色滤光层，例如，该彩色滤光层可以包括红色滤光图案R、绿色滤光图案G和蓝色滤光图案B。当然，对置基板200也可以为透明基板，在这种情况下，显示区第一流体层中的流体可以为彩色的，以实现彩色显示。
图2a和图2b所示的加速度传感器10与图1a和图1b所示的加速度传感器的工作原理类似，但在静止和运动情况下的电容值不同。根据本实施例的显示装置中的加速度传感器的其他结构也可以参照实施例一中描述的加速度传感器的结构。
下面以绝缘气体16的介电常数为ε1、液体层14中的液体为绝缘液体并且介电常数为ε2、显示区疏水层133的介电常数为ε3为例分别对静止和运动情况下加速度传感器10的电容值进行说明。
如图2a所示，在加速度传感器10静止的情况下，绝缘气体16产生的电容C1＝ε1A/4πkd1、液体层14产生的电容C2＝ε2A/4πkd2以及显示区疏水层133产生的电容C3＝ε2A/4πkd3，A表示第一电极11和第二电极12对应于液体层14、绝缘气体16和显示区疏水层133的面积，第一电极11和第二电极12之间的电容C0＝C1⊕C2⊕C3，其中，⊕表示串联。
如图2b所示，根据惯性原理，在加速度传感器运动的情况下，绝缘气体16的第一部分(如图2b中虚线左侧所示)产生的电容C11＝ε1A1/4πkd1′、绝缘气体16的第二部分(如图2b中虚线右侧所示)产生的电容C12＝ε1A2/4πk(d1′+d2′)、液体层14产生的电容C2′＝ε2A1/4πkd2′、显示区疏水层的第一部分(如图2b中虚线左侧所示)产生的电容C31＝ε3A1/4πkd3、显示区疏水层的第二部分(如图2b中虚线右侧所示)产生的电容C32＝ε3A2/4πkd3，A1为第一电极11和第二电极12对应于液体层14、绝缘气体的第一部分和显示区疏水层的第一部分的面积，A2为第一电极11和第二电极12对应于绝缘气体的第二部分和显示区疏水层的第二部分的面积。第一电极11和第二电极12之间的电容C0′＝(C11⊕C2′⊕C31)//(C12⊕C32)，其中，⊕表示串联，//表示并联。
例如，本实施例提供的显示装置可以为：液晶面板、电润湿显示面板、OLED面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
另外，图2a和2b都以显示装置包括一个加速度传感器10为例进行说明，但本发明的实施例并不限制于此，在感测区内，第一衬底基板100a和第二衬底基板200a之间也设置有多个(两个或大于三个)加速度传感器10。通过设置多个加速度传感器，可以计算出这些加速度传感器的加速度并通过求平均值等计算方式获得更准确的加速度值。
本实施例提供的集成有加速度传感器10的显示装置可以实现利用该加速度传感器10进行健康监测，健康监测的原理为：根据检测电路检测到交流信号的变化计算出加速度传感器在运动时电容的变化量，从而计算出用户走路的步数或跑步的步数，进而计算出用户所移动的位移S；此外，加速度传感器还可以根据用户移动的位移、并根据位移与消耗能量的公式可以计算出卡路里的消耗。
实施例三
本实施例提供了一种显示装置，如图3a和图3b所示，该显示装置与实施例二提供的显示装置的区别在于：在显示区中，第一衬底基板100a和第二衬底基板200a之间在垂直于第一衬底基板100a所在面的方向上设置有多个依次排列的电润湿结构130。
例如，如图3a和图3b所示，在感测区内，第一衬底基板100a和第二衬底基板200a之间可以设置有多个加速度传感器10，优选为至少三个加速度传感器10。通过设置多个加速度传感器，可以计算出这些加速度传感器的加速度并通过求平均值等计算方式获得更准确的加速度值。
例如，如图3a和图3b所示，至少一个加速度传感器10的第一电极11和第二电极12可以分别与一个电润湿结构130的第一透明电极101和第二透明电极201同层设置。即，第一电极11和第一透明电极101可以在同一次构图工艺中形成，第二电极12和第二透明电极201可以在同一次构图工艺中形成。这样有利于实现加速度传感器10与电润湿结构130同步制作，有利于提高加速度传感器与显示面板的集成度。
例如，如图3a和图3b所示，设置于感测区内的多个加速度传感器10可以沿垂直于第一衬底基板100a所在面的方向上依次排列，这样可以使多个加速度传感器10的两个电极分别与多个电润湿结构130的两个透明电极同步制作。图3a和3b示出了沿垂直于第一衬底基板100a的方向上排列的电润湿结构130和加速度传感器10一一对应设置，也就是说，一层电润湿结构130对应于一层加速度传感器10的结构。因此，每层电润湿结构130的两个透明电极(例如，图中下层电润湿结构的两个透明电极101和201，或者中间层电润湿结构的两个透明电极201和301，或者上层电润湿结构的两个透明电极401和501)与该电润湿结构130对应的加速度传感器10的两个电极可以分别同层设置。
然而，根据本发明的实施例不限于此，加速度传感器可以不堆叠设置，也可以沿平行于第一衬底基板100a表面的方向依次排列或其他的排列方式。另外，图3a和3b分别示出了沿垂直于第一衬底基板的方向上依次排列的三个电润湿结构和三个加速度传感器，但根据本发明的实施例并不限制于此，也可以为两个或大于三个的数量。
在本实施例中，电润湿结构130中的显示区第一流体层中的流体可以为黑色油墨，也可以为允许不同颜色的光透过以实现彩色显示的彩色油墨。例如，如图3a和图3b所示，3个电润湿结构130中的显示区第一流体层可以分别允许黄色(Y)光、品红色(M)光和青色(C)光透过。
对于本实施例中的每层结构(包括电润湿结构和加速度传感器结构)的设置可以参考实施例二中相同结构的描述，重复之处不再赘述。
实施例四
本实施例提供了一种用于显示装置的检测系统和检测方法，该显示装置包括至少三个加速度传感器，例如，该显示装置可以为如实施例三提供的显示装置。
如图4a所示，该检测系统包括：信号接收模块、计算模块以及判断模块。下面对这些模块进行详细说明。
信号接收模块配置为分别获取加速度传感器在第一时刻的电容值(即加速度传感器的两个电极之间的电容值)以及在第二时刻的电容值。
例如，位于第一衬底基板100a、第二衬底基板200a和第三衬底基板300a上的加速度传感器10在第一时刻(例如图3a所示)的电容值分别为C01、C02和C03，在第二时刻(例如图3b所示)的电容值分别为C01′、C02′和C03′。
计算模块配置为根据第一时刻的电容值以及第二时刻的电容值分别计算出每个加速度传感器的电容值的变化量，根据电容值的变化量分别计算出加速度传感器的感测结果，计算出每个加速度传感器的感测结果与其余每个加速度传感器的感测结果的差的绝对值。例如，每个加速度传感器的感测结果可以为加速度传感器感测到的加速度或位移。
以感测结果为加速度为例，计算模块可以计算出感测区内的加速度传感器10的电容值的变化量ΔC1＝C01′-C01，ΔC2＝C02′-C02，ΔC3＝C03′-C03；之后计算出加速度传感器10的加速度a1、a2和a3；然后，计算出，例如，设置于第一衬底基板100a上的加速度传感器与其它传感器的加速度之间的差的绝对值|a1-a2|和|a1-a3|。
判断模块配置为判断绝对值是否在设定阈值范围内。若某个加速度传感器的感测结果与其余至少两个加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之外，则加速度传感器的感测结果被判断为不在正常范围内。
例如，若上述|a1-a2|和|a1-a3|在设定阈值范围之外，则|a1-a2|和|a1-a3|的公共变化值，即加速度a1，不在正常范围内。
之后，例如，判断模块可以将判断结果发送给计算模块，计算模块根据其余加速度传感器的加速度a2和a3计算出目标加速度a＝(a2+a3)/2。
在感测结果为位移的情况下，目标位移的计算方式与加速度的计算方式类似，此处不再赘述。
当然，若每个加速度传感器的感测结果与其余加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之内，则目标加速度a为所有加速度传感器的感测结果的平均值。
上述阈值范围可以根据实际需要进行设置。例如，利用上述检测系统测人走路时的加速度时，并且假设人走路时的最大加速度为am，则上述设定阈值范围可以为0～am或者0～am范围内的更小范围。
例如，上述信号接收模块、计算模块和判断模块可以集成在一个芯片中。
本实施例提供的检测系统可以与显示装置集成在一起，也可以与显示装置各自单独设置。
相应地，如图4b所示，本实施例提供的检测方法包括如下步骤S1至S3。
步骤S1：分别获取所述加速度传感器在第一时刻的电容值以及在第二时刻的电容值。
步骤S2：根据所述第一时刻的电容值以及所述第二时刻的电容值分别计算出每个加速度传感器的电容值的变化量，根据所述电容值的变化量分别计算出所述加速度传感器的感测结果，计算出每个加速度传感器的感测结果与其余每个加速度传感器的感测结果的差的绝对值。
步骤S3：判断所述绝对值是否在设定阈值范围内。在该步骤中，若某个加速度传感器的感测结果与其余至少两个加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之外，则所述加速度传感器的感测结果被判断为不在正常范围内。
上述步骤S1至步骤S3的具体描述可参考本实施例提供的检测系统中的相关描述，重复之处不再赘述。
本实施例提供的检测系统和检测方法可以用于具有至少三个加速度传感器的显示装置，通过对这些加速度传感器的感测结果进行筛选之后计算平均加速度，可以得到更准确的检测结果。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (19)

1.一种加速度传感器，包括：
彼此相对且绝缘设置的两个电极，以及
设置在所述两个电极之间的腔体，其中，所述腔体内设置有液体层，所述液体层占据所述腔体的内部空间的一部分，所述两个电极分别设置在相对于所述液体层的上下两侧，所述腔体内还设置有第二液体层，所述第二液体层中的液体与所述液体层中的液体互不相溶。
2.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述腔体具有内表面，所述液体层与所述内表面之间设置有间隙。
3.根据权利要求2所述的加速度传感器，其中，所述间隙中填充有绝缘气体，所述绝缘气体与所述液体层中的液体的介电常数不同。
4.根据权利要求3所述的加速度传感器，其中，所述绝缘气体与所述液体层中的所述液体互不相溶。
5.根据权利要求1-4任一项所述的加速度传感器，还包括：固体绝缘层，设置于所述液体层与所述两个电极之一之间。
6.一种显示装置，包括根据权利要求1-5任一项所述的加速度传感器。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，
所述显示装置具有显示区和感测区，并且包括具有第一衬底基板的阵列基板以及与所述阵列基板相对设置并且具有第二衬底基板的对置基板；
在所述感测区中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有所述加速度传感器；
在所述显示区中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有电润湿结构，所述电润湿结构包括：
相对设置的两个透明电极，以及
设置于所述两个透明电极之间的显示区疏水层、显示区第一流体层和显示区第二流体层，沿垂直于所述第一衬底基板所在面的方向上，所述显示区第一流体层设置于所述显示区疏水层和所述显示区第二流体层之间。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
所述加速度传感器的所述两个电极中的一个与所述电润湿结构的所述两个透明电极中的一个同层设置；或者
所述加速度传感器的所述两个电极分别与所述电润湿结构的所述两个透明电极同层设置。
9.根据权利要求7或8所述的显示装置，其中，所述电润湿结构的所述显示区疏水层包括延伸至所述感测区的部分；所述加速度传感器的所述腔体具有侧壁，所述侧壁与所述显示区疏水层的所述延伸至感测区的所述部分连接。
10.根据权利要求7或8所述的显示装置，其中，所述电润湿结构的所述显示区第一流体层与所述加速度传感器的所述液体层的材质相同。
11.根据权利要求7或8所述的显示装置，其中，
所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；
所述电润湿结构的所述两个透明电极之一与所述第一薄膜晶体管电连接；
所述加速度传感器的所述两个电极之一与所述第二薄膜晶体管电连接。
12.根据权利要求7所述的显示装置，其中，
在所述显示区内，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有沿垂直于所述第一衬底基板所在面的方向上依次排列的多个所述电润湿结构。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间还设置有第三衬底基板，所述第三衬底基板设置于相邻的两个所述电润湿结构之间。
14.根据权利要求12或13所述的显示装置，其中，
在所述感测区内，所述第一衬底基板和所述第二衬底基板之间设置有多个所述加速度传感器，并且至少一个所述加速度传感器的两个电极分别与所述多个所述电润湿结构之一的两个透明电极同层设置。
15.根据权利要求6-8，12和13中任一项所述的显示装置，其中，所述显示装置包括多个所述加速度传感器。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述显示装置包括至少三个所述加速度传感器。
17.一种用于权利要求16所述的显示装置的检测系统，包括：
信号接收模块，配置为分别获取所述至少三个加速度传感器在第一时刻的电容值以及在第二时刻的电容值；
计算模块，配置为：根据所述第一时刻的电容值以及所述第二时刻的电容值分别计算出每个加速度传感器的电容值的变化量，根据所述电容值的变化量分别计算出所述加速度传感器的感测结果，计算出每个加速度传感器的感测结果与其余每个加速度传感器的感测结果的差的绝对值；以及
判断模块，配置为判断所述绝对值是否在设定阈值范围内，其中，若某个加速度传感器的感测结果与其余至少两个加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之外，则所述加速度传感器的感测结果被判断为不在正常范围内，
其中，所述感测结果为加速度或位移。
18.一种用于权利要求16所述的显示装置的检测方法，包括：
分别获取所述至少三个加速度传感器在第一时刻的电容值以及在第二时刻的电容值；
根据所述第一时刻的电容值以及所述第二时刻的电容值分别计算出每个加速度传感器的电容值的变化量，根据所述电容值的变化量分别计算出所述加速度传感器的感测结果，计算出每个加速度传感器的感测结果与其余每个加速度传感器的感测结果的差的绝对值；以及
判断所述绝对值是否在设定阈值范围内，其中，若某个加速度传感器的感测结果与其余至少两个加速度传感器的感测结果的差的绝对值在设定阈值范围之外，则所述加速度传感器的感测结果被判断为不在正常范围内，
其中，所述感测结果为加速度或位移。
19.根据权利要求18所述的检测方法，其中，所述加速度传感器的电容值为所述两个电极之间的电容值。
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