CN111831165A - 光接收ic、接近传感器及电子设备 - Google Patents

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CN111831165A CN202010293486.8A CN202010293486A CN111831165A CN 111831165 A CN111831165 A CN 111831165A CN 202010293486 A CN202010293486 A CN 202010293486A CN 111831165 A CN111831165 A CN 111831165A
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Abstract

本发明提供一种能够扩大具有接近传感器的电子设备的显示区域的光接收IC、接近传感器及电子设备。光接收IC(11)具备：驱动部，对出射光的LED(21)进行驱动；及光接收元件(34)，检测经反射的光。光接收IC(11)配置在OLED面板(5)的下侧的由OLED面板(5)覆盖的区域。

Description

光接收IC、接近传感器及电子设备
技术领域
本发明涉及一种光接收IC(Integrated Circuit，集成电路)、接近传感器及电子设备。
背景技术
已知智能手机等电子设备具备用来检测接近的物体的接近传感器。接近传感器出射红外光，并通过检测由物体反射的红外光来检测物体的有无。
专利文献1的电子装置将接近传感器配置在电子设备周围的边框(bezel)区域中。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2017-27595号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
在专利文献1中，需要在边框区域设置供配置接近传感器的区域，因此边框区域的面积变大。结果为电子设备的显示区域变小。
因此，本发明的目的在于提供一种如能够扩大具有接近传感器的电子设备的显示区域的光接收IC、接近传感器及电子设备。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本发明的光接收IC能够搭载于具有OLED(Organic LightEmitting Diode，有机发光二极管)面板的电子设备，且具备：驱动部，对出射光的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)进行驱动；及光接收元件，检测经反射的光。光接收IC配置在OLED面板的下侧的由OLED面板覆盖的区域。
优选驱动部驱动多个LED。
优选驱动部使红外光同时从多个LED出射。
优选驱动部具备各自驱动多个LED中对应的1个LED的多个驱动器。
本发明的接近传感器具备所述记载的光接收IC及LED。
本发明的接近传感器具备所述记载的光接收IC及多个LED。
优选为光接收IC及多个LED搭载于彼此不同的模块。
优选多个LED中的1对LED各自的中心配置在以光接收元件的中心为中心呈点对称的位置。
优选多个LED等间隔地配置在以光接收元件的中心为中心的圆上。
本发明的电子设备具备OLED面板及所述接近传感器。
[发明的效果]
根据本发明，能够扩大具有接近传感器的电子设备的显示区域。
附图说明
图1是表示实施方式的智能手机的主要构成的图。
图2是表示具有液晶面板的智能手机的接近传感器的配置的图。
图3是表示第1实施方式的接近传感器9的构成的图。
图4是表示OLED面板5的构成的一例的图。
图5是表示第1实施方式的接近传感器9的配置的图。
图6是表示第1实施方式的接近传感器9的配置的图。
图7是表示第2实施方式的接近传感器9的构成的图。
图8是使能信号EN、第1脉宽调变信号PWMa、及第2脉宽调变信号PWMb的时序图。
图9是表示第2实施方式的接近传感器9的配置的图。
图10是表示第2实施方式的接近传感器9的配置的图。
图11是表示第3实施方式的接近传感器9的配置的图。
图12是表示第4实施方式的接近传感器9的配置的图。
图13是表示第4实施方式的接近传感器9的构成的图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
在以下说明中，将智能手机作为电子设备的一例进行说明，但并不限定于此，包含触控板、电视、摄像机、音乐播放器、除智能手机以外的便携通信设备等。
[第1实施方式]
在以下说明中，将智能手机作为电子设备的一例进行说明。
图1是表示实施方式的智能手机的主要构成的图。
智能手机100具备天线2、无线通信部3、触控面板4、OLED面板5、照度传感器6、扬声器7、麦克风8、接近传感器9、加速度传感器16、陀螺仪传感器17、控制电路12、及电池15。接近传感器9具备发光部10及光接收IC11。控制电路12具备处理器13及存储器14。
天线2向基站发送无线信号，并接收来自基站的无线信号。
无线通信部3对从天线2发送来的无线信号进行放大处理及下变频，并向控制电路12输出。无线通信部3对在控制电路12中产生的包含声音信号等的发送信号进行上变频及放大处理，并向天线2输出处理后的无线信号。
触控面板4检测用户的手指等物体的接触或接近，并向控制电路12输出与该检测结果相应的检测信号。
麦克风8将从智能手机100的外部输入的声音转换成电性的声音信号，并输出到控制电路12。
扬声器7将来自控制电路12的电性的声音信号转换成声音并输出。
加速度传感器16检测智能手机100的加速度。
陀螺仪传感器17检测智能手机100的旋转速度。
OLED面板5通过控制电路12的控制来显示文字、符号、图形等各种信息。
照度传感器6检测周边的环境的照度，并向控制电路12输出与该检测结果相应的检测信号。
接近传感器9检测物体的接近，并向控制电路12输出与该检测结果相应的检测信号。控制电路12在检测到物体的接近时，将触控面板4及OLED面板5设定为断开状态。
发光部10出射红外光。
光接收IC11对由发光部10所进行的红外光的出射进行控制，并检测从发光部10出射并由物体反射的红外光。
处理器13由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、及DSP(DigitalSignal Processing，数字信号处理器)等构成。
存储器14存储用来控制智能手机100的控制程序、及多个应用程序等。控制电路12的各种功能通过处理器13执行存储器14内的各种程序而实现。
电池15向智能手机100所含的电子零件供给电力。
图2是表示具有液晶面板的智能手机的接近传感器的配置的图。
如图2所示，将智能手机100的长边方向设为Y轴方向。将智能手机100的短边方向设为X轴。将智能手机100的正面的法线方向设为Z轴方向。在以下说明中，所谓下侧设为Z轴的负方向，所谓上侧设为Z轴的正方向。
在以往的接近传感器中，在边框97的下侧配置光接收IC11及LED21。因为必须在边框97的区域中配置光接收IC11及LED21，所以边框97的面积变大。结果为液晶面板95的区域变小。
图3是表示第1实施方式的接近传感器9的构成的图。
光接收IC11包含控制逻辑31、脉冲产生器32、包含驱动器33的驱动部39、光接收元件34、放大器35、及ADC(Analog to Digital Converter，模拟数字转换器)36。发光部10包含LED21。
控制逻辑31根据来自处理器13的指令，控制LED21的驱动。控制逻辑31向处理器13通知有无接收到红外光。
脉冲产生器32输出脉宽调变信号PWM。
驱动器33根据脉宽调变信号PWM驱动LED21。
光接收元件34检测由物体RF反射的红外光。光接收元件34由光电二极管构成。
放大器35放大光接收元件34的输出信号。
ADC36将放大器35的输出信号转换成数字信号，并向控制逻辑31输出。
图4是表示OLED面板5的构成的一例的图。
OLED面板5具备衬底膜71、无机膜72、OLED层76、密封体75、侧部密封体73、及密封膜74。
衬底膜71由高分子材料形成。无机膜72形成在衬底膜71上。无机膜72由无机材料形成。OLED层76形成在无机膜72上。OLED层76具有阳极层、阴极层、发光层等层，且具有多个OLED元件。密封体75形成在无机膜72上。密封体75由以高分子材料为主要成分的材料形成。密封体75包围OLED层76从而保护OLED层76。密封膜74以覆盖密封体75的上部的方式形成。密封膜74由玻璃或金属形成。侧部密封体73以覆盖密封体75的侧部的方式形成。侧部密封体73由高分子材料及添加剂形成。
由这些元件构成的OLED面板5对于从LED出射的红外光具有3～10％的透光性。
图5是表示第1实施方式的接近传感器9的配置的图。
在第1实施方式的接近传感器9中，利用OLED面板5对于从LED出射的红外光具有透光性的特性，在OLED面板5的下侧的由OLED面板5覆盖的区域配置光接收IC11及LED21。也就是说，在OLED面板5的位置为由(x1、y1)～(x2、y2)所表示的矩形区域的情况下，在该矩形区域内配置光接收IC11与LED21。
在物体向接近传感器9接近的检测与对触控面板4的输入同时产生的情况下，能够设为优先进行物体向接近传感器9接近的检测。
为了尽可能避免由接近传感器9所进行的物体接近的检测与对触控面板4的输入的冲突，可将光接收IC11及LED21尽量配置在由OLED面板5覆盖的区域的角落处。例如，如图5所示，可将光接收IC11与LED21配置在右上角。另外，在右上角的区域中，可不显示由用户触控指示的项目。
因为将光接收IC11及LED21配置在OLED面板5的下侧，所以也可不在边框97内确保用来配置光接收IC11及LED21的区域，因此能够减小边框97的面积。结果为能够增加OLED面板5的面积。
图6是表示第1实施方式的接近传感器9的配置的图。图5表示平行于XZ平面的面中的配置。
在盖板51的下侧配置触控面板4。在触控面板4的下侧配置OLED面板5。在OLED面板5的下侧配置主衬底61上。在主衬底61上配置光接收IC模块54及LED模块53。
光接收IC模块54具备基底衬底60、光接收IC11、壳部件57、及聚光部件55。光接收IC11与主衬底61电连接。聚光部件55聚集由物体RF反射的红外光，并传到光接收IC11内的光接收元件34。
LED模块53具备基底衬底59、LED21、壳部件58、及聚光部件56。LED21与主衬底61电连接。聚光部件56聚集从LED21出射的红外光，并向LED模块53的外部输出。
LED模块53与光接收IC模块54的距离D以如下方式进行调整：从LED21出射的红外光由物体RF反射，并在返回时输入到光接收元件34，且从LED21出射的红外光由OLED面板5或触控面板4反射，并在返回时不输入到光接收元件34。
如上所述，根据本实施方式，使用OLED面板作为显示面板，通过在OLED面板的下侧配置LED及光接收IC，能够缩小边框的面积。结果为能够增加OLED面板的面积。
[第2实施方式]
在本实施方式的智能手机中，接近传感器具备2个LED，由此降低1个LED的功率。
图7是表示第2实施方式的接近传感器9的构成的图。
光接收IC11包含控制逻辑31、脉冲产生器32、包含第1驱动器33-a及第2驱动器33-b的驱动部39、光接收元件34、放大器35、及ADC36。发光部10包含第1LED21-a及第2LED21-b。
控制逻辑31根据来自处理器13的指令控制第1LED21-a及第2LED21-b的驱动。控制逻辑31向处理器13通知有无接收到红外光。
脉冲产生器32输出第1脉宽调变信号PWMa及第2脉宽调变信号PWMb。
第1驱动器33-a根据第1脉宽调变信号PWMa驱动第1LED21-a。第2驱动器33-b根据第2脉宽调变信号PWMb驱动第2LED21-a。
光接收元件34检测由物体RF反射的红外光。光接收元件34由光电二极管构成。
放大器35放大光接收元件34的输出信号。
ADC36将放大器35的输出信号转换成数字信号，并向控制逻辑31输出。
图8是使能信号EN、第1脉宽调变信号PWMa、及第2脉宽调变信号PWMb的时序图。
如果在时刻T1，利用控制逻辑31激活使能信号EN，则在时刻T1开始由脉冲产生器32产生第1脉宽调变信号PWMa及第2脉宽调变信号PWMb。由此，能够使从第1LED21-a出射红外光的开始时机与从第2LED21-b出射红外光的开始时机同步。
如果在时刻T2，利用控制逻辑31将使能信号EN去激活，则在时刻T2结束由脉冲产生器32产生第1脉宽调变信号PWMa及第2脉宽调变信号PWMb。由此，能够使从第1LED21-a出射红外光的结束时机与从第2LED21-b出射红外光的结束时机同步。
图9是表示第2实施方式的接近传感器9的配置的图。
在第2实施方式的接近传感器中，在OLED面板5的下侧的由OLED面板5覆盖的区域中配置光接收IC11、第1LED21-a及第2LED21-b。也就是说，在OLED面板5的位置为由(x1、y1)～(x2、y2)所表示的矩形区域的情况下，在该矩形区域内配置光接收IC11、第1LED21-a及第2LED21-b。第1LED21-a的中心与第2LED21-b的中心配置在通过光接收IC11所含的光接收元件34的中心的直线上。
与第1实施方式相同，因为在第2实施方式中，也将光接收IC11、第1LED21-a、及第2LED21-b配置在OLED面板5的下侧，所以也可不在边框97内确保用来配置光接收IC11及第1LED21-a、第2LED21-b的区域，因此能够减小边框97的面积。结果为能够增加OLED面板5的面积。
通过从2个LED出射红外光，能够减小1个LED的功率，并能够使随着红外光的出射而产生的热分散。
图10是表示第2实施方式的接近传感器9的配置的图。图10表示平行于XZ平面的面中的配置。
在盖板51的下侧配置触控面板4。在触控面板4的下侧配置OLED面板5。在OLED面板5的下侧配置主衬底61上。在主衬底61上配置光接收IC模块54、第1LED模块53-a、及第2LED模块53-b。
光接收IC模块54具备基底衬底60、光接收IC11、壳部件57、及聚光部件55。光接收IC11与主衬底61电连接。聚光部件55聚集由物体RF反射的红外光，并传到光接收IC11内的光接收元件34。
第1LED模块53-a具备基底衬底59-a、第1LED21-a、壳部件58-a、及聚光部件56-a。第1LED21-a与主衬底61电连接。聚光部件56-a聚集从第1LED21-a出射的红外光，并向第1LED模块53-a的外部输出。
第2LED模块53-b具备基底衬底59-b、第2LED21-b、壳部件58-b、及聚光部件56-b。第2LED21-b与主衬底61电连接。聚光部件56-b聚集从第2LED21-b出射的红外光，并向第2LED模块53-b的外部输出。
第1LED模块53-a与光接收IC模块54的距离D以如下方式进行调整：从第1LED21-a出射的红外光由物体RF反射，并在返回时输入到光接收元件34，且从第1LED21-a出射的红外光由OLED面板5或触控面板4反射，并在返回时不输入到光接收元件34。
第2LED模块53-b与光接收IC模块54的距离D以如下方式进行调整：从第2LED21-b出射的红外光由物体RF反射，并在返回时输入到光接收元件34，且从第2LED21-b出射的红外光由OLED面板5或触控面板4反射，并在返回时不输入到光接收元件34。
如上所述，根据本实施方式，通过将构成接近传感器的LED的数量设为多个，能够使由红外光的出射所产生的热分散。由此，能够分散施加在OLED面板的热。
[第3实施方式]
图11是表示第3实施方式的接近传感器9的配置的图。
在第3实施方式的接近传感器中，在OLED面板5的下侧配置光接收IC11、第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、及第4LED21-d。
与第1实施方式相同，因为在第3实施方式中，也将光接收IC11及4个LED21-a、21-b、21-c、21-d配置在OLED面板5的下侧的由OLED面板5覆盖的区域，所以也可不在边框97内确保用来配置光接收IC11及4个LED21-a、21-b、21-c、21-d的区域，因此能够减小边框97的面积。结果为能够增加OLED面板5的面积。
在第3实施方式中，通过从4个LED出射红外光，能够减小1个LED的功率，并能够使随着红外光的出射而产生的热分散。
在第3实施方式中，多个LED中的1对LED各自的中心配置在以光接收元件34的中心为中心呈点对称的位置。具体地说，第1LED21-a的中心与第3LED21-c的中心配置在以光接收元件34的中心为中心呈点对称的位置，第2LED21-b的中心与第4LED21-d的中心配置在以光接收元件34的中心为中心呈点对称的位置。由此，能够使随着红外光的出射而产生的热适宜地分散。
第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d与光接收IC模块54的距离为相同的D。该距离D以如下方式进行调整：从第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d出射的红外光由物体RF反射，并在返回时输入到光接收元件34，且从第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d出射的红外光由OLED面板5或触控面板4反射，并在返回时不输入到光接收元件34。
如上所述，根据本实施方式，通过将构成接近传感器的多个LED点对称地配置，能够使由红外光的出射所产生的热分散。由此，能够分散施加在OLED面板上的热。
[第4实施方式]
图12是表示第4实施方式的接近传感器9的配置的图。
在第4实施方式的接近传感器中，在OLED面板5的下侧配置光接收IC11、第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d、及第5LED21-e。
与第1实施方式相同，因为在第4实施方式中，也将光接收IC11及5个LED21-a、21-b、21-c、21-d、21-e配置在OLED面板5的下侧的由OLED面板5覆盖的区域，所以也可不在边框97内确保用来配置光接收IC11及5个LED21-a、21-b、21-c、21--d、21-e的区域，因此，能够减小边框97的面积。结果为能够增加OLED面板5的面积。
在第4实施方式中，通过从5个LED出射红外光，能够减小1个LED的功率，并能够使随着红外光的出射而产生的热分散。
第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d、第5LED21-e配置在以光接收元件34的中心为中心的圆上。相邻的LED之间的角度θ相同。在接近传感器具备5个LED的情况下，5个LED21-a、21-b、21-c、21-d、21-c以θ＝72度的间隔配置。由此，能够使随处红外光的出射而产生的热适宜地分散。
第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d、第5LED21-e与光接收IC模块54的距离为相同的D。该距离D以如下方式进行调整：从第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d、第5LED21-e出射的红外光由物体RF反射，并在返回时输入到光接收元件34，且从第1LED21-a、第2LED21-b、第3LED21-c、第4LED21-d、第5LED21-e出射的红外光由OLED面板5或触控面板4反射，并在返回时不输入到光接收元件34。
如上所述，根据本实施方式，通过将构成接近传感器的多个LED等间隔地配置在圆上，能够使由红外光的出射所产生的热分散。由此，能够分散施加在OLED面板上的热。
[第5实施方式]
图13是表示第4实施方式的接近传感器9的构成的图。
光接收IC11包含控制逻辑31、脉冲产生器32、包含驱动器233的驱动部39、光接收元件34、放大器35、及ADC36。发光部10包含第1LED21a及第2LED21-b。
控制逻辑31根据来自处理器13的指令控制第1LED21-a及第2LED21-b的驱动。控制逻辑31向处理器13通知有无接收到红外光。
脉冲产生器32输出脉宽调变信号PWM。
驱动器233根据脉宽调变信号PWM驱动第1LED21-a及第2LED21-b。
光接收元件34检测由物体RF反射的红外光。光接收元件34由光电二极管构成。
放大器35放大光接收元件34的输出信号。
ADC36将放大器35的输出信号转换成数字信号，并向控制逻辑31输出。
如上所述，在本实施方式中，能够通过1个驱动器来驱动2个LED。
(变化例)
本发明并不限定于所述实施方式，例如，也包含如下变化例。
(1)虽设为从LED出射红外光，并由光接收元件检测红外光，但并不限定于此。例如，也可设为从LED出射可见光或近红外光，并由光接收元件检测可见光或近红外光。
(2)LED的数量并不限定于所述实施方式中所说明的数量。接近传感器也可设为具备3个LED或6个以上LED。
应认为此次公开的实施方式的所有方面均为例示，并非用来进行限制。本发明的范围并非为所述说明，而是意在通过权利要求书进行表示，并包含与权利要求书均等的含义及范围内的所有变化。
[符号的说明]
2 天线
3 无线通信部
4 触控面板
5 OLED面板
6 照度传感器
7 扬声器
8 麦克风
9 接近传感器
10 发光部
11 光接收IC
12 控制电路
13 处理器
14 存储器
15 电池
16 加速度传感器
17 陀螺仪传感器
21、21-a、21-b、21-c、21-d、21-e LED
31 控制逻辑
32 脉冲产生器
33、33-a、33-b、233 驱动器
34 光接收元件
35 放大器
36 ADC
39 驱动部
51 盖板
53、53-a、53-b LED模块
54 光接收IC模块
55、56、56-a、56-b 聚光部件
57、58、58-a、58-b 壳部件
59、59-a、59-b、60 基底衬底
61 主衬底
95 液晶面板
97 边框
100 智能手机
RF 物体

Claims (10)

1.一种光接收IC，其可搭载于具有OLED面板的电子设备，且具备：
驱动部，对出射光的LED进行驱动；及
光接收元件，检测经反射的光；
所述光接收IC配置在所述OLED面板的下侧的由所述OLED面板覆盖的区域。
2.根据权利要求1所述的光接收IC，其中所述驱动部驱动多个所述LED。
3.根据权利要求2所述的光接收IC，其中所述驱动部使红外光同时从多个所述LED出射。
4.根据权利要求2或3所述的光接收IC，其中所述驱动部具备多个驱动器，所述多个驱动器各自驱动多个所述LED中的对应的1个LED。
5.一种接近传感器，具备：
根据权利要求1所述的光接收IC；及
所述LED。
6.一种接近传感器，具备：
根据权利要求2至4中任一项所述的光接收IC；及
多个所述LED。
7.根据权利要求6所述的接近传感器，其中所述光接收IC及多个所述LED搭载于彼此不同的模块。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的接近传感器，其中多个所述LED中的1对LED各自的中心配置在以所述光接收元件的中心为中心呈点对称的位置。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的接近传感器，其中多个所述LED等间隔地配置在以所述光接收元件的中心为中心的圆上。
10.一种电子设备，具备：
所述OLED面板；及
根据权利要求5至9中任一项所述的接近传感器。
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