CN112461361A - 彩色照度传感器 - Google Patents

彩色照度传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN112461361A
CN112461361A CN202011298797.XA CN202011298797A CN112461361A CN 112461361 A CN112461361 A CN 112461361A CN 202011298797 A CN202011298797 A CN 202011298797A CN 112461361 A CN112461361 A CN 112461361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
sensor
layer
display
retarder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011298797.XA
Other languages
English (en)
Inventor
闵丙日
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Xinge Microelectronics Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Xinge Microelectronics Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Xinge Microelectronics Co ltd filed Critical Hangzhou Xinge Microelectronics Co ltd
Priority to CN202011298797.XA priority Critical patent/CN112461361A/zh
Priority to US17/248,324 priority patent/US11423864B2/en
Publication of CN112461361A publication Critical patent/CN112461361A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4204—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors with determination of ambient light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G01J1/0429—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using polarisation elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0488—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts with spectral filtering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

一种彩色照度传感器，包括：光选择层、彩色滤光层和光传感器，其中，光选择层形成第一光路径和第二光路径，通过从显示器外部入射的光所生成的显示器圆偏振光和由像素生成的非偏振光分别在第一光路径和第二光路径中行进；彩色滤光层配置在光选择层的远离显示器的一侧，由多个单色滤光片构成，多个单色滤光片对光选择层的出射光进行滤光；光传感器配置在彩色滤光层的远离光选择层的一侧，由多个受光部构成，多个受光部配置在通过多个单色滤光片划分的多个彩色受光区域的每一个区域中，受光部包括第一受光部和第二受光部，分别用于检测通过第一光路径和通过第二光路径的光。该彩色照度传感器可应用于设计成显示器占据整个正面的电子装置。

Description

彩色照度传感器
技术领域
本发明涉及显示屏领域，具体而言，涉及一种彩色照度传感器。
背景技术
照度传感器除了用于手机或平板灯便携式电子装置之外，还用于TV或显示器等图像电子装置。照度传感器是感应电子装置周围亮度的传感器。最近，显示器几乎占据电子装置整个正面的设计正在增加。尽管显示器的尺寸根据对大屏幕的需求而逐渐变大，但是，仍然需要确保正面的至少一部分区域以配置摄像头，尤其是为了配置照度传感器。利用超声波等的接近传感器可以应用于整个表面被显示器覆盖的结构，但是，难以合并照度传感功能。另一方面，照度传感器还可以位于除了正面之外的区域，但是，由于用于保护电子装置的外壳，从而有时无法感应出周围的光。因此，设置照度传感器的最理想的位置是电子装置的正面，但是在显示器占据整个正面的设计中，难以确保用于配置常规的照度传感器的位置。
发明内容
本申请提供了一种可以应用于设计成显示器占据整个正面的电子装置的彩色照度传感器。
解决技术问题的手段
本申请提供了一种彩色照度传感器，所述彩色照度传感器配置在显示器的一侧并且对所述显示器的周围的亮度进行检测，所述显示器包括生成光的像素层、配置在所述像素层的一侧的显示器延迟器层以及配置在所述显示器延迟器层的远离所述像素层的一侧的显示器偏振光层，所述彩色照度传感器包括光选择层、彩色滤光层和光传感器，其中，所述光选择层形成第一光路径以及第二光路径，通过从所述显示器的外部入射的外来光所生成的显示器圆偏振光和由所述像素生成的非偏振光分别在所述第一光路径以及所述第二光路径中行进；所述彩色滤光层配置在所述光选择层的远离所述显示器的一侧，所述彩色滤光层由多个单色滤光片构成，多个所述单色滤光片对所述光选择层的出射光进行滤光；所述光传感器配置在所述彩色滤光层的远离所述光选择层的一侧，所述光传感器由多个受光部构成，多个所述受光部配置在通过多个所述单色滤光片划分的多个彩色受光区域的每一个区域中，其中，多个所述受光部包括第一受光部和第二受光部，所述第一受光部用于检测通过所述第一光路径的光，所述第二受光部用于检测通过所述第二光路径的光。
可选地，所述光选择层包括第一传感器延迟器层、第二传感器延迟器层、第一传感器偏振光层和第二传感器偏振光层，其中，所述第一传感器延迟器层形成第一慢轴并且在第一方向上延伸，所述第一方向垂直于所述光选择层的厚度方向；所述第二传感器延迟器层与所述第一传感器延迟器层在第二方向上交替配置，所述第二传感器延迟器层具有与所述第一慢轴正交的第二慢轴并且在所述第一方向上延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二方向和所述光选择层的厚度方向垂直；所述第一传感器偏振光层配置在所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述第一传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径，所述第一传感器偏振光层在所述第二方向上延伸；所述第二传感器偏振光层，配置在所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述第二传感器偏振光层与所述第一传感器偏振光层在所述第一方向上交替配置，所述第二传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径，所述第二传感器偏振光层在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，所述第二传感器偏振光层在所述第二方向上延伸。
可选地，所述光选择层包括传感器延迟器层、第一传感器偏振光层和第二传感器偏振光层，其中，所述第一传感器偏振光层在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，形成所述第一光路径；所述第二传感器偏振光层在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，形成所述第二光路径，所述第一传感器偏振光层和所述第二传感器偏振光层以矩阵方式接触排列，任意一个所述第一传感器偏振光层的四周均为所述第二传感器偏振光层，且任意一个所述第二传感器偏振光层的四周均为所述第一传感器偏振光层。
可选地，所述光选择层包括第一传感器延迟器层、第二传感器延迟器层和传感器偏振光层，其中，所述第一传感器延迟器层具有第一慢轴；所述第二传感器延迟器层具有与所述第一慢轴正交的第二慢轴；所传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径，其中，所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层以矩阵方式接触排列，任意一个所述第一传感器延迟器层的四周均为所述第二传感器延迟器层，且任意一个所述第二传感器延迟器层的四周均为所述第一传感器延迟器层。
可选地，所述光选择层包括第一传感器延迟器层、第二传感器延迟器层和传感器偏振光层，其中，所述第一传感器延迟器层具有第一慢轴并且在第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述光选择层的厚度方向；所述第二传感器延迟器层与所述第一传感器延迟器层在第一方向上交替配置，所述第二传感器延迟器层具有与所述第一慢轴正交的第二慢轴并且在所述第二方向上延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二方向和所述第一方向分别与所述光选择层的厚度方向垂直；所述传感器偏振光层配置在所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径。
可选地，所述光选择层包括传感器延迟器层、第一传感器偏振光层和第二传感器偏振光层，其中所述第一传感器偏振光层在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径；所述第二传感器偏振光层在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述第二传感器偏振光层与所述第一传感器偏振光层沿第一方向交替配置，所述第二传感器偏振光层形成所述第二光路径，所述第一方向与所述光选择层的厚度方向垂直。
可选地，所述光选择层包括传感器延迟器层、第一透光层、传感器偏振光层和第二透光层，其中，所述第一透光层与所述传感器延迟器层交替配置；所述传感器偏振光层在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，形成所述第二光路径；所述第二透光层配置在所述第一透光层的远离所述显示器的一侧。
可选地，所述第一受光部用于检测从所述显示器圆偏振光产生的第一传感器线性偏振光以及从所述非偏振光产生的第二传感器线性偏振光；所述第二受光部用于检测从所述非偏振光产生的第三传感器线性偏振光。
可选地，多个所述单色滤光片包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片，其中，所述红色滤光片用于使属于红色波段的光通过；所述绿色滤光片用于使属于绿色波段的光通过；所述蓝色滤光片用于使属于蓝色波段的光通过。
可选地，所述光传感器通过多个所述单色滤光片来测量每个波段的光的亮度。
可选地，所述第一光路径和所述第二光路径构成单元图案，所述单元图案在多个所述单色滤光片中的每一个单色滤光片的下部重复。
可选地，所述单元图案由两个所述第一光路径和两个所述第二光路径构成，并且多个所述第一光路径沿斜线配置，多个所述第二光路径沿斜线配置。
可选地，所述单元图案由两个所述第一光路径和两个所述第二光路径构成，两个所述第一光路径相接触，两个所述第二光路径相接触。
可选地，所述单元图案由一个所述第一光路径和一个所述第二光路径构成。
可选地，位于同一所述彩色受光区域的多个所述第一受光部和多个所述第二受光部用于接收从所述像素层上的同一像素区域射出的光。
可选地，多个所述第一受光部和多个所述第二受光部还用于测量从所述同一像素区域射出的光的亮度并输出多个测量值，多个所述测量值用于计算从所述同一像素区域射出的光的平均亮度。
发明效果
根据本发明实施例的彩色照度传感器可以应用于设计成显示器占据整个正面的电子装置。
附图说明
下面，参照附图示出的实施例说明本发明。为了帮助理解，在所有的附图中，对于相同的构成元素分配了相同的附图标记。附图中示出的构成只是用于说明本发明的示例性实施例，并不是用于限定本发明的范围。尤其是，为了帮助理解本发明，在附图中夸张示出了一部分构成元素。附图是用于理解本发明的手段，所以应该可以理解，在实际实现时可以变更附图示出的构成元素的宽度或厚度等。
图1是用于示例性说明彩色照度传感器的动作原理的示意图；
图2是用于示例性说明彩色照度传感器的一实施例的示意图；
图3是用于示例性说明彩色照度传感器的其它实施例的示意图；
图4是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的示意图；
图5(a)、图5(b)以及图5(c)是用于示例性说明彩色照度传感器和显示器像素之间的关系的示意图；
图6是用于示例性说明彩色照度传感器的一实施例的示意图；
图7(a)和图7(b)是用于示例性示出利用通过单元图案和彩色滤光片的组合形成的彩色受光区域检测从像素区域射出的光的一实施例的示意图；
图8(a)和图8(b)是用于示例性示出利用通过单元图案和彩色滤光片的组合形成的彩色受光区域检测从像素区域射出的光的其它实施例的示意图；
图9(a)和图9(b)是用于示例性示出利用通过单元图案和彩色滤光片的组合形成的彩色受光区域检测从像素区域射出的光的又一实施例的示意图；
图10是用于示例性说明彩色照度传感器的其它实施例的示意图；
图11是用于示例性示出彩色照度传感器的又一实施例的示意图；
图12是用于示例性示出彩色照度传感器的又一实施例的示意图；
图13是用于示例性示出彩色照度传感器的又一实施例的示意图；以及
图14是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的示意图。
上述附图中的附图标记说明如下：
10、显示器；11、显示器偏振光层；12、显示器延迟器层；13、像素层；20、外来光；21、显示器线性偏振光；22、显示器圆偏振光；23、第一传感器线性偏振光；30、非偏振光；31、第二传感器线性偏振光；32、第三传感器线性偏振光；100、彩色照度传感器；200、光选择层；210、第一传感器偏振光层；215、第二传感器偏振光层；217、第一透光层；220、第一传感器延迟器层；225、第二传感器延迟器层；227、第二透光层；300、光传感器；310、受光部；311、第一受光部；312、第二受光部；320、彩色滤光层；22a、传感器内部线性偏振光；22b、第一传感器内部线性偏振光；22c、第二传感器内部线性偏振光；320B、第一彩色滤光片；320R、第二彩色滤光片；441、彩色受光区域；131a、第一像素区域；132a、第二像素区域；133a、重叠像素区域；410、传感器延迟器层；420、传感器偏振光层；P、像素。
具体实施方式
本发明可以有各种变更，可以具有各种实施例，在附图中示出特定的实施例，并且通过详细说明这些实施例来详细说明本发明。但是，这些实施例不是用于将本发明限定于特定的实施方式，应该包括包含在本发明的构思以及技术范围内的所有的变更、等同物以及代替物。尤其是，下面参照附图说明的功能、特征、实施例可以单独或者与其它实施例结合实现。因此，应该可以理解，本发明的范围不限定于附图示出的方式。
另一方面，在本说明书中使用的术语“实质上”、“几乎”、“约”等是考虑到实际实现时适用的余量或有可能发生的误差的表达方式。例如，“实质上90度”应该解释为包括可以期待与90度时的效果相同效果的角度。又例如，“几乎没有”应该解释为包括某个物质即使存在一些也可以忽略的程度。
另一方面，在没有特别限定的情况下，“侧面”或者“水平”用于表示附图中的左右方向，“垂直”表示附图中的上下方向。并且，在没有特别定义的情况下，角度、入射角等以垂直于附图示出的水平面的虚拟直线为基准。
在所有的附图中，对于相同或者相似的元素使用相同的附图标记引用。
图1是用于示例性说明彩色照度传感器的动作原理的示意图。
彩色照度传感器100配置在显示器10下部。显示器10包括形成有用于生成光的多个像素P的像素层13、层叠在像素层13上部的显示器偏振光层(display polarizinglayer)11以及显示器延迟器层(display retarder layer)12。显示器10的底面可以配置有以例如金属或合成树脂等不透光材料形成的保护层，用于保护显示器偏振光层11、显示器延迟器层12以及像素层13。作为一例，由光选择层200和光传感器300构成的彩色照度传感器100可以配置在去除了保护层的一部分的区域(下面称为完成式结构)。作为其它实施例，彩色照度传感器100的光选择层200可以被制造成薄膜方式后层压在显示器10的底面。光传感器300可以粘贴于光选择层200的底面来实现彩色照度传感器(下面称为组装式结构)。下面，为了避免重复说明，主要说明完成式结构。
显示器偏振光层11以及显示器延迟器层12提高显示器10的可见性。通过了显示器10的上表面入射的外来光20是非偏振光。外来光20入射到显示器偏振光层11的上表面后，只有与显示器偏振光层11的偏振光轴实质上一致的显示器线性偏振光21通过显示器偏振光层11。显示器线性偏振光21一旦通过显示器延迟器层12，则变成向顺时针方向或者逆时针方向旋转的显示器圆偏振光22(或者椭圆偏振光)。显示器圆偏振光22被像素层13反射后再次入射到显示器延迟器层12，则变成被反射的线性偏振光。其中，如果显示器延迟器层12的偏振光轴相对于慢轴倾斜约45度，则显示器线性偏振光21的偏振光轴与被反射的线性偏振光的偏振光轴彼此正交。由此，被反射的线性偏振光，即，被像素层13反射的外来光被显示器偏振光层11屏蔽，无法出射到显示器外部。由此，可以提高显示器10的可见性。
由像素P生成的非偏振光30除了朝显示器10的上表面行进之外，还朝底面行进。并且，朝上表面行进的非偏振光30的一部分在显示器10内部反射，从而再次朝底面行进。与显示器圆偏振光22不同，非偏振光30原样通过显示器延迟器层12，通过显示器偏振光层11变成线性偏振光后发到外部。
彩色照度传感器100包括具有两个光路径的光选择层200以及检测通过了各光路径的光的光传感器300。入射到彩色照度传感器100的光是从外来光产生的显示器圆偏振光22和在显示器内部生成的非偏振光30。光选择层200内的第一光路径和第二光路径对于显示器圆偏振光22和非偏振光30发挥不同的作用。第一光路径使得显示器圆偏振光22和非偏振光30全部通过。相反，第二光路径使非偏振光30通过，但实质上屏蔽显示器圆偏振光22。通过了第一光路径的显示器圆偏振光22变成第一传感器线性偏振光23，通过了第一光路径以及第二光路径的非偏振光30变成第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32。
光传感器300包括对应于第一光路径的第一受光部311以及对应于第二光路径的第二受光部312。例如，第一受光部311生成实质上与第一传感器线性偏振光23和第二传感器线性偏振光31的光量成比例的第一像素电流，第二受光部312生成实质上与第三传感器线性偏振光32的光量成比例的第二像素电流。第一受光部311可以由一个光电二极管或者多个光电二极管(下面称为PD矩阵)构成。作为一例，一个或者两个光电二极管可以对应于一个像素P。作为其它实施例，PD矩阵可以对应于一个像素P。作为又一实施例，一个或者两个光电二极管可以对应于多个像素P。作为又一实施例，PD矩阵可以对应于多个像素P。其中，第一受光部311以及第二受光部312可以共同检测例如红色、绿色、蓝色、白色等属于不同波段的光中的任意一个。
彩色照度传感器是为了测量外来光的亮度从而测量至少两个以上的各波段光的亮度的装置。在彩色照度传感器配置在显示器下部的情况下，除了通过了显示器的外来光之外，在显示器内部生成的光也入射到彩色照度传感器。因此，为了同时准确地测量属于至少两个以上的波段的光的亮度，需要测量在显示器内部生成的光的亮度。只要可以测量在显示器内部生成的光的亮度，则可以利用该亮度来补正所测量的不同各波段光的亮度。
如上所述，从非偏振光30产生的第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32可以分别被第一受光部311以及第二受光部312检测。尤其是，从显示器圆偏振光22产生的传感器内部线性偏振光由于光选择层200实质上无法入射到第二受光部312，所以第二受光部312只能测量从非偏振光30产生的第三传感器线性偏振光32的亮度。另一方面，第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32的亮度可以实质上相同，但是也可以不同，在后面说明这一点。但是，第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32是从由一个或者多个像素生成的非偏振光30产生，所以两者的亮度成线性比例关系或者非线性比例关系。可以因显示器10的结构特征、对应于各受光部的像素区域的差异、非偏振光30的波段等各种原因导致非线性比例关系。可以在不受外来光的影响的环境下测量第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32之间的比例关系。根据比例关系，可以根据由第二受光部312测量的第三传感器线性偏振光32的亮度来计算第二传感器线性偏振光31对于由第一受光部311测量的亮度的作用程度。由此，可以单独且同时精确地测量不同的各波段光的亮度。
在下面，在所有的附图中，在延迟器层示出的剖面线表示慢轴的方向，偏振光层示出的剖面线示例性表示相对于沿水平方向延伸的慢轴的偏振光轴的方向。另一方面，示出了显示器延迟器层的慢轴和传感器延迟器层的慢轴均沿水平方向延伸或者显示器延迟器层的慢轴和传感器延迟器层的慢轴沿竖直方向延伸。这只是为了帮助理解而简单地示出的例子，应该可以理解，无需使得传感器延迟器层的慢轴与显示器延迟器层的慢轴一致。另一方面，为了简化附图，对于从像素P出射的非偏振光，仅示出了通过光选择层后射出的光。
图2是用于示例性说明彩色照度传感器的一实施例的图。
彩色照度传感器100包括光选择层200以及光传感器300。光选择层200包括第一传感器延迟器层220、第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215。第一传感器延迟器层220配置在第一传感器偏振光层210和第二传感器偏振光层215的上部，光传感器300配置在第一传感器偏振光层210和第二传感器偏振光层215的下部。第一传感器偏振光层210和第二传感器偏振光层215与光传感器300之间配置有用于规定入射到受光部310的光的波段的彩色滤光层320。光传感器300的受光部310由第一受光部311以及第二受光部312构成。第一受光部311配置在第一传感器偏振光层210的下部，第二受光部312配置在第二传感器偏振光层215的下部。作为一例，可以在第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215的上表面层叠(层压)第一传感器延迟器层220来制造光选择层200。光选择层200可以粘贴在显示器10的底面。光传感器300可以粘贴在光选择层200的底面。作为其它实施例，可以以薄膜晶体管实现光传感器300。由此，可以层叠薄膜状的第一传感器延迟器层220、第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215以及光传感器300来制造彩色照度传感器100。
第一传感器偏振光层210的偏振光轴和第二传感器偏振光层215的偏振光轴相对于第一传感器延迟器层220的慢轴倾斜不同的角度。第一传感器偏振光层210的偏振光轴相对于第一传感器延迟器层220的慢轴可以倾斜第一角度，例如倾斜+45度，第二传感器偏振光层215的偏振光轴相对于第一传感器延迟器层220的慢轴可以倾斜第二角度，例如倾斜-45度。
光传感器300的第一受光部311检测从第一传感器偏振光层210出射的第一传感器线性偏振光23以及第二传感器线性偏振光31，第二受光部312检测从第二传感器偏振光层215出射的第三传感器线性偏振光32。第一传感器线性偏振光23、第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32通过彩色滤光层320，从而受光部310可以生成具有与各波段光的光量对应的大小的像素电流。受光部310例如可以是光电二极管，但是并不限定于此。
彩色滤光层320位于光传感器300与光选择层200之间。彩色滤光层320例如可以由红色R、绿色G、蓝色B以及白色W滤光片构成。各彩色滤光片可以位于第一受光部311或者第二受光部312的实质上的垂直上部。彩色滤光片使得属于特定波段的光通过，并且屏蔽不属于特定波段的光。参照图6至图8详细说明彩色滤光层320。
下面，说明具有上述结构的光选择层200的彩色照度传感器100的动作。
显示器圆偏振光22以及非偏振光(未图示，图1的非偏振光30)入射到光选择层200的上表面，即第一传感器延迟器层220的上表面。显示器圆偏振光22是外来光20通过了显示器偏振光层11以及显示器延迟器层12的光，非偏振光30是从像素P朝光选择层200向下行进的光。
显示器偏振光层11可以具有相对于显示器延迟器层12的慢轴倾斜第二角度、例如倾斜-45度的偏振光轴。因此，通过了显示器偏振光层11的显示器线性偏振光21可以以相对于显示器延迟器层12的慢轴的第二角度入射。沿快轴投射的显示器线性偏振光21的第一偏振光成分和沿慢轴投射的显示器线性偏振光21的第二偏振光成分一旦通过显示器延迟器层12，则彼此之间出现λ/4的相位差异。由此，通过了显示器延迟器层12的显示器线性偏振光21可以变成向逆时针方向旋转的显示器圆偏振光22。
在快轴与慢轴之间具有λ/4的相位差异的显示器圆偏振光22通过第一传感器延迟器层220变成传感器内部线性偏振光22a。传感器内部线性偏振光22a的偏振光轴与显示器线性偏振光21的偏振光轴彼此正交。另一方面，非偏振光30原样通过第一传感器延迟器层220。
第一传感器偏振光层210的偏振光轴与传感器内部线性偏振光22a的偏振光轴实质上平行，所以从第一传感器延迟器层220出射的传感器内部线性偏振光22a可以通过第一传感器偏振光层210。相反，第二传感器偏振光层215的偏振光轴实质上垂直于传感器内部线性偏振光22a的偏振光轴，所以传感器内部线性偏振光22a可以被第二传感器偏振光层215屏蔽。另一方面，从第一传感器延迟器层220出射的非偏振光30分别通过第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215，变成第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32。第一传感器线性偏振光23、第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32通过同一种类的彩色滤光片(下面称为同种彩色滤光片)之后，入射到光传感器300。即，通过由第一传感器延迟器层220和第一传感器偏振光层210构成的第一光路径，第一受光部311可以检测第一传感器线性偏振光23以及第二传感器线性偏振光31，通过由第一传感器延迟器层220和第二传感器偏振光层215构成的第二光路径，第二受光部312可以检测第三传感器线性偏振光32。
图3是用于示例性说明彩色照度传感器的其它实施例的图。
彩色照度传感器100包括光选择层200以及光传感器300。光选择层200包括第一传感器延迟器层220、第二传感器延迟器层225以及第一传感器偏振光层210。第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225配置在第一传感器偏振光层210的上部，光传感器300配置在第一传感器偏振光层210的下部。第一传感器偏振光层210与光传感器300之间配置有用于规定入射到受光部310的光的波段的彩色滤光层320。光传感器300的第一受光部311配置在从第一传感器延迟器层220射出的光通过第一传感器偏振光层210后到达的位置，第二受光部312配置在从第二传感器延迟器层225射出的光通过第一传感器偏振光层210之后到达的位置。作为一例，可以在第一传感器偏振光层210的上表面层叠第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225来制造光选择层200。光选择层200可以粘贴在显示器10的底面。光传感器300可以粘贴在光选择层200的底面。作为其它实施例，可以以薄膜晶体管实现光传感器300。由此，可以层叠薄膜状的第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225、第一传感器偏振光层210以及光传感器300来制造彩色照度传感器100。
第一传感器延迟器层220的慢轴与第二传感器延迟器层225的慢轴实质上正交。第一传感器偏振光层210的偏振光轴可以相对于第一传感器延迟器层220的慢轴倾斜第一角度，例如倾斜+45度，或者相对于第二传感器延迟器层225的慢轴倾斜第二角度，例如倾斜-45度。
光传感器300的第一受光部311位于第一传感器延迟器层220的垂直下部，检测显示器圆偏振光22通过第一传感器延迟器层220以及第一传感器偏振光层210后出射的第一传感器线性偏振光23以及第二传感器线性偏振光31。光传感器300的第二受光部312位于第二传感器延迟器层225的垂直下部，检测第三传感器线性偏振光32。第一受光部311、第二受光部312可以生成具有与检测到的光的光量对应的大小的像素电流。受光部310可以生成具有与各波段光的光量对应的大小的像素电流。受光部310例如可以是光电二极管，但是并不限定于此。
彩色滤光层320位于光传感器300与光选择层200之间。详细地，彩色滤光层320例如可以以红色R、绿色G、蓝色B以及白色W滤光片构成。各彩色滤光片可以位于第一受光部311或者第二受光部312的实质上的垂直上部。彩色滤光片使得属于特定波段的光通过，屏蔽不属于特定波段的光。参照图6至图8详细说明彩色滤光层320。
下面，说明具有上述结构的光选择层200的彩色照度传感器100的动作。对于显示器圆偏振光22以及非偏振光30的说明与图2相同，所以省略。
显示器圆偏振光22以及非偏振光(未图示，图1的非偏振光30)入射到光选择层200的上表面、即第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225的上表面。在快轴与慢轴之间具有λ/4的相位差异的显示器圆偏振光22通过第一传感器延迟器层220变成第一传感器内部线性偏振光22b，通过第二传感器延迟器层225变成第二传感器内部线性偏振光22c。第一传感器延迟器层220的慢轴与第二传感器延迟器层225的慢轴正交，所以第一传感器内部线性偏振光22b的偏振光轴与第二传感器内部线性偏振光22c的偏振光轴也可以正交。详细地，在第一偏振光成分与第二偏振光成分之间具有λ/4的相位差异的显示器圆偏振光22通过第一传感器延迟器层220附加λ/4的相位差异，从而可以变成偏振光轴垂直于显示器线性偏振光21的偏振光轴的第二传感器内部线性偏振光22c。相反，通过第二传感器延迟器层225消除了相位差异，所以显示器圆偏振光22可以变成偏振光轴与显示器线性偏振光21的偏振光轴实质上平行的第二传感器内部线性偏振光22c。另一方面，非偏振光30原样通过第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225。
从第一传感器延迟器层220出射的第一传感器内部线性偏振光22b通过第一传感器偏振光层210，但是从第二传感器延迟器层225出射的第二传感器内部线性偏振光22c无法通过第一传感器偏振光层210。第一传感器偏振光层210具有相对于第一传感器延迟器层220的慢轴倾斜第一角度、例如倾斜+45度或者相对于第二传感器延迟器层225的慢轴倾斜第二角度、例如倾斜-45度的偏振光轴。因此，第一传感器内部线性偏振光22b的偏振光轴与第一传感器偏振光层210的偏振光轴实质上平行，所以第一传感器内部线性偏振光22b可以以几乎没有损失的状态通过第一传感器偏振光层210。相反，第二传感器内部线性偏振光22c的偏振光轴实质上垂直于第一传感器偏振光层210的偏振光轴，所以第二传感器内部线性偏振光22c可以被第一传感器偏振光层210屏蔽。另一方面，通过了第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225的非偏振光30通过第一传感器偏振光层210，变成第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32。第一传感器线性偏振光23、第二传感器线性偏振光31以及第三传感器线性偏振光32通过同种彩色滤光片之后入射到光传感器300。即，通过由第一传感器延迟器层220和第一传感器偏振光层210构成的第一光路径，第一受光部311可以检测第一传感器线性偏振光23以及第二传感器线性偏振光31。另一方面，通过由第二传感器延迟器层225和第一传感器偏振光层210构成的第二光路径，第二受光部312可以检测第三传感器线性偏振光32。
图4是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的图。省略与图1至图3重复的说明，主要说明区别部分。
彩色照度传感器100配置在显示器10下部。彩色照度传感器100包括具有两个光路径的光选择层200、配置在光选择层200的下部的彩色滤光层320以及配置在彩色滤光层320的下部且检测通过了各光路径的光的光传感器300。入射到彩色照度传感器100的光是从外来光20产生的显示器圆偏振光22和在显示器内部生成的非偏振光30。
光选择层200内的第一光路径和第二光路径对于显示器圆偏振光22和非偏振光30发挥不同的作用。第一光路径使得显示器圆偏振光22和非偏振光30原样通过。通过了第一光路径的显示器圆偏振光22和非偏振光30达到第一受光部311。相反，第二光路径使得非偏振光30通过且实质上屏蔽显示器圆偏振光22。通过了第二光路径的非偏振光30变成第三传感器线性偏振光32，到达第二受光部312。
光选择层200包括具有第二偏振光轴的第二传感器偏振光层215、第一透光层217、具有第一慢轴的第一传感器延迟器层220以及第二透光层227。其中，第一慢轴相对于第二传感器偏振光层215的第二偏振光轴可以倾斜第二角度。第二传感器偏振光层215和第一透光层217交替排列，在第二传感器偏振光层215和第一透光层217的上部，第一传感器延迟器层220和第二透光层227交替排列。其中，第二透光层227配置在第一透光层217的上部，第一传感器延迟器层220配置在第二传感器偏振光层215的上部。第一透光层217和第二透光层227可以以透光率相同或者相似的物质形成，使得入射的光以实质上没有损失的状态通过。
显示器圆偏振光22以及非偏振光30可以被第一受光部311检测，第三传感器线性偏振光32可以被第二受光部312检测。由于光选择层200，从显示器圆偏振光22产生的线性偏振光无法入射到第二受光部312，所以第二受光部312只能检测从非偏振光30产生的第三传感器线性偏振光32的亮度。第一比例关系在显示器圆偏振光22的亮度与外来光20的亮度之间成立，第二比例关系在非偏振光30与第三传感器线性偏振光32之间成立。其中，第一比例关系以及第二比例关系可以是线性比例或者非线性比例，可以根据关掉显示器10的所有像素的状态下测量的结果来确定第一比例关系，根据在没有外来光20的状态下接通显示器10的像素的状态下测量的结果来确定第二比例关系。根据第二比例关系，补正由第一受光部311检测的亮度之后，将第一比例关系适用于补正后的亮度，则可以确定外来光20的亮度。
图5是用于示例性说明彩色照度传感器和显示器像素之间的关系的图。
在图5(a)中，第一受光部311以及第二受光部312可以接收从一个像素P射出的光。如果第一受光部311以及第二受光部312配置在同一地点、即面向像素P配置，则除了外来光之外，不存在从除了像素P之外的其它地点入射的光。因此入射到第一受光部311以及第二受光部312的光之间的比例关系成立。
但是，如图5(b)示出，显示器10的像素层13由多个像素构成，由于配置在像素层13上的像素之间的间隔(即间距)、像素的下部结构(例如，用于布线的金属层)等，一对受光部310从多个像素P接收光。在这种情况下，第一受光部311和第二受光部312可以接收从像素层13入射但具有不同的光量的光。为了解决这样的问题，可以使受光部对与像素m：n对应，以此来代替一一对应的受光部对与像素。即，m个受光部对接收从n个像素构成的区域(即，像素区域)射出的光，按照像素区域单位测量通过了第一光路径以及第二光路径的光的光量，从而可以实现每个受光部对中出现的偏差的最小化。
另一方面，图5(c)示出了在图5(b)示出的结构上添加彩色滤光层320的情况。第一彩色滤光片320B和第二彩色滤光片320R分别配置在靠近配置的两个第一受光部311和两个第二受光部312的上部。第一彩色滤光片320B仅使属于蓝色波段的光通过，第二彩色滤光片320R仅使属于红色波段的光通过。在以受光部对或者受光部为单位配置第一彩色滤光片320B、第二彩色滤光片320R的情况下，每个受光部可以接收不同光量的光。作为用于解决该问题的各种方法中的一个，如参照图5(b)说明，在一个彩色滤光片下部配置多个受光部对，从而可以测量从像素区域射出的光的光量。
图6是用于示例性说明彩色照度传感器的一实施例的图。
如上所述，可以层叠传感器延迟器层410、传感器偏振光层420、彩色滤光层320以及光传感器300来制造彩色照度传感器100。其中，至少传感器延迟器层410以及传感器偏振光层420可以是薄膜方式。
可以通过将具有不同的慢轴的第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225沿第二方向交替排列来形成传感器延迟器层410。第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225可以具有在第一方向延伸的长方形形状。
传感器偏振光层420配置在传感器延迟器层410的下部。可以通过将具有不同的偏振光轴的第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215在第一方向交替排列来形成传感器偏振光层420。第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215可以具有在第二方向延伸的长方形形状。
传感器延迟器层410和传感器偏振光层420形成单元图案。单元图案是在通过传感器延迟器层410和传感器偏振光层420形成的重复的第一光路径和第二光路径的配置中的最小单位。通过单元图案，确定光传感器的受光部所接收的光的光量。在图6示出的结构中，单元图案由两个第一光路径和两个第二光路径构成，相同的光路径配置在对角线上。
彩色滤光层320配置在传感器偏振光层420的下部。彩色滤光层320可以使属于特定波段的光通过，并且屏蔽属于除此之外的波段的光。彩色滤光层320可以包括例如仅使红色波段的光通过的红色滤光片CFR、仅使绿色波段的光通过的绿色滤光片CFG、仅使蓝色波段的光通过的蓝色滤光片CFB、仅使白色波段的光通过的白色滤光片CFW。
多个彩色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW是形成在相邻的多个受光部上的单色滤光片。即，单色滤光片形成为向相邻的多个受光部提供属于相同的波段的光且具有一定面积的平面形状。例如在4M×4M排列的受光部上配置多个彩色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW的情况下，多个彩色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW每一个的下部分别配置有M×M排列的受光部。
由此，构成彩色滤光层320的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW的下部形成有由光传感器300的多个受光部构成的彩色受光区域441。在附图中，示出了彩色滤光层320形成为如传感器延迟器层410以及传感器偏振光层420那样的单独的薄膜方式的例子，但是这只是示例。即，单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW可以形成为薄膜方式，从而以覆盖多个受光部的方式层叠，或者与各自的受光部形成为一体，不管哪种情况，相邻的多个受光部均可以接收属于相同的波段的光。因此，不管利用何种方法形成彩色滤光片或者彩色滤光层，只要能够向相邻的多个受光部提供属于相同波段的光，即可称为单色滤光片。
光传感器300包括多个受光部，配置在彩色滤光层320的下部。多个受光部被划分为分别与配置在其上部的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW对应的多个彩色受光区域441。属于同一彩色受光区域的多个受光部按照由传感器延迟器层410和传感器偏振光层420定义的单元图案，作为多个第一受光部311和多个第二受光部312进行动作，其中，多个第一受光部311接收通过了第一光路径且属于相同的波段的光，多个第二受光部312接收通过了第二光路径且属于相同的波段的光。第一受光部311和第二受光部312具有实质上相同的结构，下面用“B”字表示位于属于相同波段且光量相对大的光所入射的位置的第一受光部311，用“D”表示属于相同波段且光量相对小的光所入射的位置的第二受光部312。
图7是用于示例性说明利用通过单元图案和彩色滤光片的组合形成的彩色受光区域检测从像素区域射出的光的一实施例的图。为了简化说明，对于实质上均匀地入射到整个彩色受光区域的外来光不进行说明。
与不区分光的波段的测量方式相比，区分光的波段的测量方式能够相对更加准确地测量周围亮度、即照度。尤其是，如果使得属于相同波段的光通过光选择层从而分为光量相对大的光和光量相对小的光，则电子在显示器下部也可以准确地测量装置的周围亮度。并且，可以根据各波段光的亮度计算色温。计算出的色温可以提供给电子装置的显示器或摄像头，用于显示器显示的图像或者摄像头拍摄的图像的校正。
图7(a)示出了通过光选择层200的单元图案以及四个单色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW在光传感器300定义的四个彩色受光区域441。光选择层200的单元图案由两个第一光路径和两个第二光路径形成，相同的光路径配置在对角线上。由此，第一受光部311以及第二受光部312在彩色受光区域上配置在斜线方向，即任意一个第一受光部311的四周均为第二受光部312，且任意一个第二受光部312的四周均为第一受光部311。
图7(b)示出了在(a)示出的四个彩色受光区域441中属于第一彩色受光区域441且对应于多个第一受光部311的第一像素区域131a和对应于多个第二受光部312的第二像素区域132a、以及它们的重叠像素区域133a。第一受光部311以及第二受光部312可以接收具有属于视角范围内的入射角的光。可以使朝第一受光部311以及第二受光部312照射光的区域与像素层13上的圆区域近似。因此，朝多个第一受光部311照射光的区域可以被定义为第一像素区域131a，朝多个第二受光部312照射光的区域可以被定义为第二像素区域132a。
形成对应于多个第一受光部311的第一像素区域131a与对应于多个第二受光部312的第二像素区域132a重叠的重叠像素区域133a。其中，由于多个第一受光部311和多个第二受光部312的斜线配置，即任意一个第一受光部311的四周均为第二受光部312，且任意一个第二受光部312的四周均为第一受光部311，重叠像素区域133a可以形成为接近圆的形状。
从重叠像素区域133a照射的光中，属于红色波段的光通过红色彩色滤光片CFR，但是，属于除此之外的波段的光被红色彩色滤光片CFR屏蔽。因此，属于第一彩色受光区域441的多个第一受光部311可以通过第一光路径接收由重叠像素区域133a照射的属于红色波段的光，多个第二受光部312通过第二光路径接收属于红色波段的光。
在图7(b)，可以以各种方式处理由多个第一受光部311检测的光的光量和由第二受光部312检测的光的光量。其中，除了第一受光部311、第二受光部312输出的模拟信号、即像素电流之外，还可以以被转换为数字信号的像素数据来表示所检测的光的光量。例如，多个第一受光部311检测的光的光量可以用于计算从重叠像素区域133a通过第一光路径的光的平均光量，多个第二受光部312检测的光的光量可以用于计算从重叠像素区域133a通过第二光路径的光的平均光量。作为另一例，在多个第一受光部311中远离第一彩色受光区域441边界的多个受光部对所检测的光的光量可以用于计算平均光量。
图8(包括图8(a)和图8(b)，本文中类似表达都是包括对应的全部附图，后续不再说明)是用于示例性示出利用通过单元图案和彩色滤光片的组合形成的彩色受光区域检测从像素区域射出的光的其它实施例的图。为了简化说明，省略与图7重复的说明。
图8(a)示出了通过光选择层200的单元图案以及四个单色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW在光传感器300定义的四个彩色受光区域441。光选择层200的单元图案由一个第一光路径和一个第二光路径形成，两条光路径并列配置。由此，第一受光部311以及第二受光部312配置在同一线上(下面称为条纹配置)。
图8(b)分别示出了条纹配置在第一彩色受光区域441且对应于多个第一受光部311的第一像素区域131a和对应于多个第二受光部312的第二像素区域132a以及它们的重叠像素区域133a。其中，由于多个第一受光部311和多个第二受光部312的条纹配置，所以重叠像素区域133a可以形成为类似长方形的形状。与图7(b)示出的重叠像素区域133a相比，重叠像素区域133a的面积可以相对减少。
图9是用于示例性说明利用通过单元图案和彩色滤光片的组合形成的彩色受光区域检测从像素区域射出的光的又一实施例的图。为了简化说明，省略与图7的重复说明。
图9(a)示出了通过光选择层200的单元图案以及四个单色滤光片CFR、CFG、CFB、CFW在光传感器300定义的四个彩色受光区域441。光选择层200的单元图案由n个第一光路径和n个第二光路径形成，其中n≥2，同一种类的光路径以彼此相接触的方式配置在同一线上。由此，配置在同一彩色受光区域的第一受光部311和第二受光部312合计为4n2个(下面称为对半配置)。
图9(b)分别示出了配置在第一彩色受光区域441且对应于多个第一受光部311的第一像素区域131a和对应于多个第二受光部312的第二像素区域132a以及它们的重叠像素区域133a。其中，由于多个第一受光部311和多个第二受光部312的对半配置，重叠像素区域133a可以形成为类似椭圆的形状。与图8(b)示出的重叠像素区域133a相比，重叠像素区域133a的面积可以相对减少。
图10是用于示例性说明彩色照度传感器的其它实施例的图。
彩色照度传感器可以包括传感器延迟器层410、传感器偏振光层420、彩色滤光层320以及光传感器300。
传感器延迟器层410可以是在整个层上慢轴实质上水平形成的第一传感器延迟器层220。
传感器偏振光层420可以将具有不同的偏振光轴的第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215交替配置来形成。第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215可以具有正方形形状。传感器偏振光层420具有第一传感器偏振光层210和第二传感器偏振光层215以矩阵方式接触排列的结构，任意一个第一传感器偏振光层210的四周均为第二传感器偏振光层215，且任意一个第二传感器偏振光层215的四周均为第一传感器偏振光层210。其中，第一传感器偏振光层210的偏振光轴相对于传感器延迟器层410的慢轴可以倾斜第一角度，第二传感器偏振光层215的偏振光轴相对于传感器延迟器层410的慢轴可以倾斜第二角度。
传感器偏振光层420的第一传感器偏振光层210使得第一传感器线性偏振光23以及第二传感器线性偏振光31通过，所以配置在第一传感器偏振光层210下部的受光部是接收通过了第一光路径的光的第一受光部311。相反，第二传感器偏振光层215仅使第三传感器线性偏振光32通过，所以配置在第二传感器偏振光层215下部的受光部是接收通过了第二光路径的光的第二受光部312。因此，第一受光部311以及第二受光部312的平面排列结构可以与图6以及图7示出的结构实质上相同。
彩色滤光层320配置于传感器偏振光层420下部。彩色滤光层320可以使得属于特定波段的光通过，并且屏蔽属于除此之外的波段的光。彩色滤光层320可以包括例如仅使红色波段的光通过的红色滤光片CFR、仅使绿色波段的光通过的CFG、仅使蓝色波段的光通过的蓝色滤光片CFB、仅使白色波段的光通过的CFW。
光传感器300包括多个受光部，配置在彩色滤光层320下部。多个受光部被划分为分别与配置在其上部的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW对应的彩色受光区域441。
图11是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的图。图11示出的彩色照度传感器具有与图6示出的实施例相同的单元图案。
彩色照度传感器可以包括传感器延迟器层410、传感器偏振光层420、彩色滤光层320以及光传感器300。
传感器延迟器层410可以通过沿第一方向交替排列具有第一慢轴的第一传感器延迟器层220以及具有第二慢轴的第二传感器延迟器层225来形成。其中，第一慢轴与第二慢轴可以实质上正交。第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225可以具有在第二方向延伸的长方形形状。其中，第一慢轴相对于传感器偏振光层420的偏振光轴可以倾斜第一角度，第二慢轴相对于传感器偏振光层420的偏振光轴可以倾斜第二角度。
传感器偏振光层420配置在传感器延迟器层410下部。传感器偏振光层420可以是在整个层上偏振光轴形成为实质上相同的第一传感器偏振光层210。传感器偏振光层420使得通过了第一传感器延迟器层220的第一传感器内部线性偏振光22b以及第二传感器线性偏振光31通过，所以沿第一传感器延迟器层220的长度方向、即沿第二方向配置在传感器偏振光层420下部的受光部是接收通过了第一光路径的光的第一受光部311。相反，传感器偏振光层420仅使通过了第二传感器延迟器层225的第三传感器线性偏振光32通过，所以沿第二传感器延迟器层225的长度方向、即沿第二方向配置在传感器偏振光层420下部的受光部是接收通过了第二光路径的光的第二受光部312。因此，第一受光部311以及第二受光部312的平面排列结构可以与图8示出的结构实质上相同。
彩色滤光层320配置在传感器偏振光层420下部。彩色滤光层320可以使得属于特定波段的光通过，并且屏蔽处于除此之外的波段的光。彩色滤光层320可以包括例如仅使红色波段的光通过的红色滤光片CFR、仅使绿色波段的光通过的CFG、仅使蓝色波段的光通过的蓝色滤光片CFB、仅使白色波段的光通过的CFW。
光传感器300包括多个受光部，配置在彩色滤光层320下部。多个受光部被划分为分别与配置在其上部的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW对应的彩色受光区域441。
图12是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的图。图12示出的彩色照度传感器具有与图8示出的单元图案相同的单元图案。
彩色照度传感器可以包括传感器延迟器层410、传感器偏振光层420、彩色滤光层320以及光传感器300。
传感器延迟器层410可以是在整个层上慢轴实质上水平形成的第一传感器延迟器层220。
传感器偏振光层420配置在传感器延迟器层410下部。传感器偏振光层420可以沿第一方向交替排列具有不同的偏振光轴的第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215交替配置来形成。第一传感器偏振光层210以及第二传感器偏振光层215可以具有沿第二方向延伸的长方形形状。
传感器偏振光层420的第一传感器偏振光层210使得第一传感器线性偏振光23以及第二传感器线性偏振光31通过，所以配置在第一传感器偏振光层210下部的受光部是接收通过了第一光路径的光的第一受光部311。相反，第二传感器偏振光层215仅使第三传感器线性偏振光32通过，所以配置在第二传感器偏振光层215下部的受光部是接收通过了第二光路径的光的第二受光部312。因此，第一受光部311以及第二受光部312的平面排列结构可以与图8示出的结构实质上相同。
彩色滤光层320配置于传感器偏振光层420下部。彩色滤光层320可以使得属于特定波段的光通过，并且屏蔽属于除此之外的波段的光。彩色滤光层320可以包括例如仅使红色波段的光通过的红色滤光片CFR、仅使绿色波段的光通过的CFG、仅使蓝色波段的光通过的蓝色滤光片CFB、仅使白色波段的光通过的CFW。
光传感器300包括多个受光部，配置在彩色滤光层320下部。多个受光部被划分为分别与配置在其上部的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW对应的彩色受光区域441。
图13是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的图。图12示出的彩色照度传感器具有与图8示出的单元图案相同的单元图案。
彩色照度传感器可以包括传感器延迟器层410、传感器偏振光层420、彩色滤光层320以及光传感器300。
作为一例，传感器延迟器层410可以在第一方向交替排列具有第一慢轴的第一传感器延迟器层220以及第二透光层227来形成。第一传感器延迟器层220以及第二透光层227可以具有沿第二方向延伸的长方形形状。传感器偏振光层420配置在传感器延迟器层410下部。传感器偏振光层420可以在第一方向交替排列具有第二偏振光轴的第二传感器偏振光层215以及第一透光层217来形成。第二传感器偏振光层215以及第一透光层217可以具有在第二方向延伸的长方形形状。第二传感器偏振光层215和第一传感器延迟器层220形成第二光路径，第一透光层217和第二透光层227形成第一光路径。
作为其它实施例，传感器延迟器层410可以在第一方向交替排列具有第二慢轴的第二传感器延迟器层225以及第二透光层227来形成。第二传感器延迟器层225以及第二透光层227可以具有在第二方向延伸的长方形形状。传感器偏振光层420配置在传感器延迟器层410下部。传感器偏振光层420可以在第一方向交替排列具有第一偏振光轴的第一传感器偏振光层210以及第一透光层217来形成。第一传感器偏振光层210以及第一透光层217可以具有在第二方向延伸的长方形形状。第一传感器偏振光层210和第二传感器延迟器层225形成第二光路径，第一透光层217和第二透光层227形成第一光路径。
在一实施例中，沿第二方向配置在第二传感器偏振光层215下部的受光部是接收通过了第二光路径的光的第二受光部312。类似地，在其它实施例中，沿第二方向配置在第一传感器偏振光层210下部的受光部是接收通过了第二光路径的光的第二受光部312。相反，沿第二方向配置在第一透光层217下部的受光部是接收通过了第一光路径的光的第一受光部311。因此，第一受光部311以及第二受光部312的平面排列结构可以与传感器偏振光层420实质上相同。
彩色滤光层320配置在传感器偏振光层420下部。彩色滤光层320可以使得属于特定波段的光通过，并且屏蔽属于除此之外的波段的光。彩色滤光层320可以包括例如仅使红色波段的光通过的红色滤光片CFR、仅使绿色波段的光通过的CFG、仅使蓝色波段的光通过的蓝色滤光片CFB、仅使白色波段的光通过的CFW。
光传感器300包括多个受光部，配置在彩色滤光层320下部。多个光部被划分为分别与配置在其上部的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW对应的彩色受光区域441。
图14是用于示例性说明彩色照度传感器的又一实施例的图。
彩色照度传感器可以包括传感器延迟器层410、传感器偏振光层420、彩色滤光层320以及光传感器300。
传感器延迟器层410可以通过交替配置具有不同的慢轴的第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225来形成。第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225可以具有正方形形状。传感器延迟器层410具有第一传感器延迟器层220以及第二传感器延迟器层225以矩阵方式接触排列的结构，其中，任意一个第一传感器延迟器层220的四周均为第二传感器延迟器层225，且任意一个第二传感器延迟器层225的四周均为第一传感器延迟器层220。
传感器偏振光层420配置在传感器延迟器层410下部。传感器偏振光层420可以是在整个层上偏振光轴形成为实质上相同的第一传感器偏振光层210。其中，第一传感器偏振光层210的偏振光轴相对于第一传感器延迟器层220的慢轴可以倾斜第一角度，相对于第二传感器延迟器层225的慢轴可以倾斜第二角度。
位于第一传感器延迟器层220下部的传感器偏振光层420使得通过了第一传感器延迟器层220的第一传感器内部线性偏振光22b以及第二传感器线性偏振光31通过，所以配置在第一传感器延迟器层220下部的受光部是接收通过了第一光路径的光的第一受光部311。相反，位于第二传感器延迟器层225下部的传感器偏振光层420仅使通过了第二传感器延迟器层225的第三传感器线性偏振光32通过，所以配置在第二传感器延迟器层225下部的受光部是接收通过了第二光路径的光的第二受光部312。因此，第一受光部311以及第二受光部312的平面排列结构可以与图6以及图7示出的结构实质上相同。
彩色滤光层320配置在传感器偏振光层420下部。彩色滤光层320可以使得属于特定波段的光通过，并且屏蔽属于除此之外的波段的光。彩色滤光层320可以包括例如仅使红色波段的光通过的红色滤光片CFR、仅使绿色波段的光通过的CFG、仅使蓝色波段的光通过的蓝色滤光片CFB、仅使白色波段的光通过的CFW。
光传感器300包括多个受光部，配置在彩色滤光层320下部。多个受光部被划分为分别与配置在其上部的多个单色滤光片CFR、CFG、CFB以及CFW对应的彩色受光区域441。
上述的本发明的说明是示例性的，应该可以理解，本发明所属技术领域的技术人员在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下可以变更为其它具体实施方式。因此，在所有方面上述说明的实施例只是示例性的，不应该解释为用于限定本发明。尤其是，参照附图说明的本发明的特征不限定于特定的附图示出的结构，可以单独或者与其它特征结合。
通过权利要求书来示出本发明的保护范围，不是通过上述详细的说明来示出，基于权利要求书的含义以及范围和与其等同概念得到的所有的变更以及变形的方式均包括在本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种彩色照度传感器，其特征在于，所述彩色照度传感器配置在显示器的一侧并且对所述显示器的周围的亮度进行检测，所述显示器包括生成光的像素层、配置在所述像素层的一侧的显示器延迟器层以及配置在所述显示器延迟器层的远离所述像素层的一侧的显示器偏振光层，所述彩色照度传感器包括：
光选择层，形成第一光路径以及第二光路径，通过从所述显示器的外部入射的外来光所生成的显示器圆偏振光和由所述像素生成的非偏振光分别在所述第一光路径以及所述第二光路径中行进；
彩色滤光层，配置在所述光选择层的远离所述显示器的一侧，所述彩色滤光层由多个单色滤光片构成，多个所述单色滤光片对所述光选择层的出射光进行滤光；
光传感器，配置在所述彩色滤光层的远离所述光选择层的一侧，所述光传感器由多个受光部构成，多个所述受光部配置在通过多个所述单色滤光片划分的多个彩色受光区域的每一个区域中，其中，多个所述受光部包括第一受光部和第二受光部，所述第一受光部用于检测通过所述第一光路径的光，所述第二受光部用于检测通过所述第二光路径的光。
2.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光选择层包括：
第一传感器延迟器层，具有第一慢轴并且在第一方向上延伸，所述第一方向垂直于所述光选择层的厚度方向；
第二传感器延迟器层，与所述第一传感器延迟器层在第二方向上交替配置，所述第二传感器延迟器层具有与所述第一慢轴正交的第二慢轴并且在所述第一方向上延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二方向和所述光选择层的厚度方向垂直；
第一传感器偏振光层，配置在所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述第一传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径，所述第一传感器偏振光层在所述第二方向上延伸；
第二传感器偏振光层，配置在所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述第二传感器偏振光层与所述第一传感器偏振光层在所述第一方向上交替配置，所述第二传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径，所述第二传感器偏振光层在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，所述第二传感器偏振光层在所述第二方向上延伸。
3.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光选择层包括：
传感器延迟器层；
第一传感器偏振光层，在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，形成所述第一光路径；
第二传感器偏振光层，在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，形成所述第二光路径，其中，所述第一传感器偏振光层和所述第二传感器偏振光层以矩阵方式接触排列，任意一个所述第一传感器偏振光层的四周均为所述第二传感器偏振光层，且任意一个所述第二传感器偏振光层的四周均为所述第一传感器偏振光层。
4.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光选择层包括：
第一传感器延迟器层，具有第一慢轴；
第二传感器延迟器层，具有与所述第一慢轴正交的第二慢轴；
传感器偏振光层，在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径，其中，所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层以矩阵方式接触排列，任意一个所述第一传感器延迟器层的四周均为所述第二传感器延迟器层，且任意一个所述第二传感器延迟器层的四周均为所述第一传感器延迟器层。
5.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光选择层包括：
第一传感器延迟器层，具有第一慢轴并且在第二方向延伸，所述第二方向垂直于所述光选择层的厚度方向；
第二传感器延迟器层，与所述第一传感器延迟器层在第一方向上交替配置，所述第二传感器延迟器层具有与所述第一慢轴正交的第二慢轴并且在所述第二方向上延伸，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第二方向和所述第一方向分别与所述光选择层的厚度方向垂直；
传感器偏振光层，配置在所述第一传感器延迟器层和所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述传感器偏振光层在所述第一传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径，在所述第二传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第二光路径。
6.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光选择层包括：
传感器延迟器层；
第一传感器偏振光层，在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧形成所述第一光路径；
第二传感器偏振光层，在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，所述第二传感器偏振光层与所述第一传感器偏振光层沿第一方向交替配置，所述第二传感器偏振光层形成所述第二光路径，所述第一方向与所述光选择层的厚度方向垂直。
7.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光选择层包括：
传感器延迟器层；
第一透光层，与所述传感器延迟器层交替配置；
传感器偏振光层，在所述传感器延迟器层的远离所述显示器的一侧，形成所述第二光路径；
第二透光层，配置在所述第一透光层的远离所述显示器的一侧。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的彩色照度传感器，其特征在于，
所述第一受光部用于检测从所述显示器圆偏振光产生的第一传感器线性偏振光以及从所述非偏振光产生的第二传感器线性偏振光；
所述第二受光部用于检测从所述非偏振光产生的第三传感器线性偏振光。
9.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，多个所述单色滤光片包括：
红色滤光片，用于使属于红色波段的光通过；
绿色滤光片，用于使属于绿色波段的光通过；
蓝色滤光片，用于使属于蓝色波段的光通过。
10.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述光传感器通过多个所述单色滤光片来测量每个波段的光的亮度。
11.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述第一光路径和所述第二光路径构成单元图案，所述单元图案在多个所述单色滤光片中的每一个单色滤光片的下部重复。
12.根据权利要求11所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述单元图案由两个所述第一光路径和两个所述第二光路径构成，并且多个所述第一光路径沿斜线配置，多个所述第二光路径沿斜线配置。
13.根据权利要求11所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述单元图案由两个所述第一光路径和两个所述第二光路径构成，两个所述第一光路径相接触，两个所述第二光路径相接触。
14.根据权利要求11所述的彩色照度传感器，其特征在于，所述单元图案由一个所述第一光路径和一个所述第二光路径构成。
15.根据权利要求1所述的彩色照度传感器，其特征在于，位于同一所述彩色受光区域的多个所述第一受光部和多个所述第二受光部用于接收从所述像素层上的同一像素区域射出的光。
16.根据权利要求15所述的彩色照度传感器，其特征在于，多个所述第一受光部和多个所述第二受光部还用于测量从所述同一像素区域射出的光的亮度并输出多个测量值，多个所述测量值用于计算从所述同一像素区域射出的光的平均亮度。
CN202011298797.XA 2020-01-21 2020-11-18 彩色照度传感器 Pending CN112461361A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011298797.XA CN112461361A (zh) 2020-11-18 2020-11-18 彩色照度传感器
US17/248,324 US11423864B2 (en) 2020-01-21 2021-01-20 Under-display sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011298797.XA CN112461361A (zh) 2020-11-18 2020-11-18 彩色照度传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112461361A true CN112461361A (zh) 2021-03-09

Family

ID=74836160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011298797.XA Pending CN112461361A (zh) 2020-01-21 2020-11-18 彩色照度传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112461361A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111489718A (zh) * 2020-05-21 2020-08-04 北京小米移动软件有限公司 终端设备及环境光检测方法
CN111670346A (zh) * 2020-01-21 2020-09-15 杭州芯格微电子有限公司 显示器下部的照度传感器
CN111868563A (zh) * 2020-01-15 2020-10-30 杭州芯格微电子有限公司 显示器下部的传感器
CN111912522A (zh) * 2019-05-09 2020-11-10 罗姆股份有限公司 照度传感器、电子机器及二维图像传感器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111912522A (zh) * 2019-05-09 2020-11-10 罗姆股份有限公司 照度传感器、电子机器及二维图像传感器
CN111868563A (zh) * 2020-01-15 2020-10-30 杭州芯格微电子有限公司 显示器下部的传感器
CN111670346A (zh) * 2020-01-21 2020-09-15 杭州芯格微电子有限公司 显示器下部的照度传感器
CN111489718A (zh) * 2020-05-21 2020-08-04 北京小米移动软件有限公司 终端设备及环境光检测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11373430B2 (en) Display panel and display device
JP5764747B2 (ja) 偏光撮像素子および内視鏡
KR101495918B1 (ko) 디스플레이 장치
WO2021146959A1 (zh) 显示器下部的照度传感器
JP4995279B2 (ja) 液晶表示装置および電子機器
CN111052140B (zh) 指纹识别装置和电子设备
WO2010084639A1 (ja) 液晶表示装置
WO2020258533A1 (zh) 感光模组、显示装置及电子设备
CN111868563B (zh) 显示器下部的传感器
CN114373384A (zh) 电子装置
WO2016031447A1 (ja) 投射型表示装置
JP2014106382A (ja) 画像表示装置
US11867538B2 (en) Lower display sensor
CN112364797A (zh) 指纹传感器及利用其提升指纹图像的对比度的方法
CN112461361A (zh) 彩色照度传感器
CN211180838U (zh) 指纹识别装置和电子设备
WO2021217308A1 (zh) 显示器下部的色彩照度传感器
US11423864B2 (en) Under-display sensor
CN111912522B (zh) 照度传感器、电子机器及二维图像传感器
US11073717B2 (en) Display device
CN113295273B (zh) 照度传感器以及电子设备
CN215931085U (zh) 一种集成式快速测量设备
CN219958260U (zh) 一种指纹识别系统以及电子设备
US11563131B2 (en) Illuminance sensor, electronic machine and 2D image sensor
CN112924023A (zh) 显示屏下方的传感器及利用其来测量外界光的强度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination