CN113157146A - 显示面板及感光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种显示面板及感光显示装置,该显示面板包括感光阵列、获取模块以及处理模块,处理模块根据本帧感光数据与前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,可以扣除背景光或者环境光对本帧感光数据的影响,然后基于标的帧感光数据确定外部光源的本帧显示坐标,可以提高本帧显示坐标的精准度。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种显示面板及感光显示装置。
背景技术
随着信息化的发展,用于图像显示的显示技术类型的也随之增多。在用的显示面板的类型也较为丰富,例如液晶显示器、等离子体显示面板以及有机发光二极管显示装置等等。
随着显示面板的感光交互技术的发展,该感光交互技术可以是一种将感光传感器集成到显示面板中,以外部光源为操控源来实现精确远程的交互技术。
然而,由于显示面板所处的环境总是存在一些环境光或者背景光,这些环境光或者背景光可能会影响到最终的感光数据,显示面板需要通过对应的感光数据来得到该外部光源的显示坐标,因此,得到的该显示坐标存在精准度不高的问题。
发明内容
本申请提供一种显示面板及感光显示装置,以解决显示面板的远程感光交互技术中外部光源的显示坐标精准度不高的技术问题。
第一方面,本申请提供一种显示面板,其包括感光阵列、获取模块以及处理模块;感光阵列包括至少一个呈阵列分布的感光单元;获取模块与感光单元电连接,用于获取感光阵列的感光数据,感光数据包括前帧感光数据和本帧感光数据;处理模块与获取模块连接,用于根据本帧感光数据与前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,且基于标的帧感光数据确定外部光源的本帧显示坐标,本帧显示坐标为本帧感光数据对应的显示坐标。
在一些实施方式中,处理模块包括处理单元和存储单元;处理单元与存储单元和获取模块连接;存储单元用于缓存前帧感光数据;处理单元用于确定本帧显示坐标。
在一些实施方式中,获取模块获取到的感光数据包括至少一个感光单元的感光坐标和与感光坐标对应的读出数据;处理单元根据同一感光坐标对应的本帧感光数据中的读出数据与前帧感光数据中的读出数据的相差结果得到标的帧感光数据中的标的读出数据,并基于每一个感光单元的感光坐标和与感光坐标对应的标的读出数据,得到外部光源的本帧平均感光坐标,本帧平均感光坐标为本帧感光数据对应的平均感光坐标。
在一些实施方式中,感光坐标包括感光横坐标和感光纵坐标;本帧平均感光坐标包括本帧平均感光横坐标和本帧平均感光纵坐标;处理单元基于每一个感光单元对应的感光纵坐标和标的读出数据,得到外部光源的本帧平均感光横坐标。
在一些实施方式中,处理单元根据如下公式得到本帧平均感光横坐标:
其中,xA表征为本帧平均感光横坐标;Ci表征为感光阵列中感光单元的当前列数;Dij表征为感光阵列中第j行第i列的感光单元的标的读出数据;m表征为感光阵列中感光单元的感光总行数;n表征为感光阵列中感光单元的感光总列数。
在一些实施方式中,处理单元基于每一个感光单元对应的感光横坐标和标的读出数据,得到外部光源的本帧平均感光纵坐标。
在一些实施方式中,处理单元根据如下公式得到本帧平均感光纵坐标:
其中,yA表征为本帧平均感光纵坐标;Rj表征为感光阵列中感光单元的当前行数;Dij表征为感光阵列中第j行第i列的感光单元的标的读出数据。
在一些实施方式中,显示面板中子像素的显示总行数为M;显示面板中子像素的显示总列数为N;本帧显示坐标包括本帧显示横坐标和本帧显示纵坐标;处理单元基于感光总行数、显示总行数以及本帧平均感光横坐标,确定外部光源的本帧显示横坐标;处理单元基于感光总列数、显示总列数以及本帧平均感光纵坐标,确定外部光源的本帧显示纵坐标。
在一些实施方式中,本帧显示横坐标根据如下公式得到:
XA=M×xA÷m
其中,XA表征为本帧显示横坐标;
和/或
本帧显示纵坐标根据如下公式得到:
YA=N×xA÷n
其中,YA表征为本帧显示纵坐标。
第二方面,本申请提供一种感光显示装置,其包括上述任一实施方式中的显示面板。
本申请提供的显示面板及感光显示装置,通过获取模块可以获取到感光阵列的前帧感光数据和本帧感光数据,处理模块根据本帧感光数据与前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,可以扣除背景光或者环境光对本帧感光数据的影响,然后基于标的帧感光数据确定外部光源的本帧显示坐标,可以提高本帧显示坐标的精准度,进而能够实现显示面板的精确远程感光交互。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的显示面板的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的显示面板的第二种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的显示面板的第三种结构示意图。
图4为本申请实施例提供的前帧感光数据的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的本帧感光数据的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的感光单元的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的感光显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参阅图1至图7,如图1、图2以及图3所示,本实施例提供了一种显示面板,其包括感光阵列10、获取模块20以及处理模块30;感光阵列10包括至少一个呈阵列分布的感光单元11;获取模块20与感光单元11电连接,用于获取感光阵列10的感光数据,感光数据包括前帧感光数据和本帧感光数据;处理模块30与获取模块20连接,用于根据本帧感光数据与前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,且基于标的帧感光数据确定外部光源600的本帧显示坐标,本帧显示坐标为本帧感光数据对应的显示坐标。
可以理解的是,本实施例提供的显示面板,通过获取模块20可以获取到感光阵列10的前帧感光数据和本帧感光数据,处理模块30根据本帧感光数据与前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,可以扣除背景光或者环境光对本帧感光数据的影响,然后基于标的帧感光数据确定外部光源600的本帧显示坐标,可以提高本帧显示坐标的精准度,进而能够实现显示面板的精确远程感光交互。
可以理解的是,在确定外部光源600的本帧显示坐标的过程中,前帧感光数据可以预存在处理模块30并作为背景值,当外部光源600,例如,激光笔照射时,在本帧感光数据的基础上扣除背景值得到标的帧感光数据,以该标的帧感光数据确定本帧感光数据对应的本帧显示坐标,可以增强本帧显示坐标的实时性和准确性。
需要进行说明的是,获取模块20可以但不限于为感光数据读取芯片,还可以为感光数据读取集成电路,其可以获取整帧的感光数据,例如,前帧感光数据和/或本帧感光数据。
显示面板还可以包括M行N列的子像素,显示坐标则可以对应为子像素的行数和列数,例如,显示坐标可以表示为(M,N)。
可以理解的是,外部光源600可以但不限于为激光笔发射的激光光源,也可以为红外光光源。当外部光源600照射在对应的感光单元11时,该感光单元11则响应于光信号转化为对应的电信号,获取模块20可以实时获取不同感光单元11中的电信号以及对应感光单元11在感光阵列10中的感光坐标,然后处理模块30可以根据一显示帧中的感光数据得出该外部光源600对应的显示坐标,可以为显示面板进行远程感光交互提供实施基础。
如图2所示,在其中一个实施例中,处理模块30包括处理单元31和存储单元32;处理单元31与存储单元32和获取模块20连接;存储单元32用于缓存前帧感光数据;处理单元31用于确定本帧显示坐标。
在其中一个实施例中,获取模块20获取到的感光数据包括至少一个感光单元11的感光坐标和与感光坐标对应的读出数据;处理单元31根据同一感光坐标对应的本帧感光数据中的读出数据与前帧感光数据中的读出数据的相差结果得到标的帧感光数据中的标的读出数据,并基于每一个感光单元11的感光坐标和与感光坐标对应的标的读出数据,得到外部光源600的本帧平均感光坐标,本帧平均感光坐标为本帧感光数据对应的平均感光坐标。
如图3所示,需要进行说明的是,感光阵列10可以包括m行n列的感光单元11,其中,感光单元11在感光阵列10中所处的行数和列数即为对应的感光单元11的感光坐标,感光坐标可以为(m,n)。读出数据可以为对应的感光单元11中所存储的电信号,例如,当在一个显示帧中,如果该感光单元11没有受到外部光源600照射的话,在该感光单元11中所存储的电信号将无限接近于0;当在一个显示帧中,如果该感光单元11受到外部光源600照射的话,在该感光单元11中所存储的电信号将大于0,且随着外部光源600的光照强度和/或光照时间的增加,则该感光单元11中所存储的电信号也会随着增加,对应地,读出数据也会随之变大。获取模块20则可以对应获取到每一个感光单元11的感光坐标以及对应感光单元11的读出数据。处理模块30根据这些感光单元11的感光坐标和读出数据,可以得到该外部光源600在当前帧中对应的平均感光坐标。
如图4所示可以为一个显示帧中获取模块20获取到的感光阵列10的前帧感光数据,其中,可以采用R表征感光阵列10的行,Rm表征感光阵列10的行数;采用C表征感光阵列10的列,Cn表征感光阵列10的列数;Dmn表征感光阵列10中第m行第n列感光单元11的读出数据。例如,第一行R1第一列C1的感光单元11的读出数据可以为D11;第一行R1第二列C2的感光单元11的读出数据可以为D12;第一行R1第n列Cn的感光单元11的读出数据可以为D1n。第二行R2第一列C1的感光单元11的读出数据可以为D21;第二行R2第二列C2的感光单元11的读出数据可以为D22;第二行R2第n列Cn的感光单元11的读出数据可以为D2n。第m行Rm第一列C1的感光单元11的读出数据可以为Dm1;第m行Rm第二列C2的感光单元11的读出数据可以为Dm2;第m行Rm第n列Cn的感光单元11的读出数据可以为Dmn。
如图5所示可以为一个显示帧中获取模块20获取到的感光阵列10的本帧感光数据,其中,可以采用R表征感光阵列10的行,Rm表征感光阵列10的行数;采用C表征感光阵列10的列,Cn表征感光阵列10的列数;Dmn'表征感光阵列10中第m行第n列感光单元11的读出数据。例如,第一行R1第一列C1的感光单元11的读出数据可以为D11';第一行R1第二列C2的感光单元11的读出数据可以为D12';第一行R1第n列Cn的感光单元11的读出数据可以为D1n'。第二行R2第一列C1的感光单元11的读出数据可以为D21';第二行R2第二列C2的感光单元11的读出数据可以为D22';第二行R2第n列Cn的感光单元11的读出数据可以为D2n'。第m行Rm第一列C1的感光单元11的读出数据可以为Dm1';第m行Rm第二列C2的感光单元11的读出数据可以为Dm2';第m行Rm第n列Cn的感光单元11的读出数据可以为Dmn'。
基于上述,在本帧感光数据对应的标的帧感光数据中,第一行R1第一列C1的感光单元11的标的读出数据可以为D11'-D11;第一行R1第二列C2的感光单元11的标的读出数据可以为D12'-D12;第一行R1第n列Cn的感光单元11的标的读出数据可以为D1n'-D1n。第二行R2第一列C1的感光单元11的标的读出数据可以为D21'-D21;第二行R2第二列C2的感光单元11的标的读出数据可以为D22'-D22;第二行R2第n列Cn的感光单元11的标的读出数据可以为D2n'-D2n。第m行Rm第一列C1的感光单元11的标的读出数据可以为Dm1'-Dm1;第m行Rm第二列C2的感光单元11的标的读出数据可以为Dm2'-Dm2;第m行Rm第n列Cn的感光单元11的标的读出数据可以为Dmn'-Dmn。
在其中一个实施例中,感光坐标包括感光横坐标和感光纵坐标;本帧平均感光坐标包括本帧平均感光横坐标和本帧平均感光纵坐标;处理单元31基于每一个感光单元11对应的感光纵坐标和标的读出数据,得到外部光源600的本帧平均感光横坐标。
具体地,处理单元31根据如下公式得到本帧平均感光横坐标:
其中,xA表征为本帧平均感光横坐标;Ci表征为感光阵列10中感光单元11的当前列数;Dij表征为感光阵列10中第j行第i列的感光单元11的标的读出数据;m表征为感光阵列10中感光单元11的感光总行数;n表征为感光阵列10中感光单元11的感光总列数。
在其中一个实施例中,处理单元31基于每一个感光单元11对应的感光横坐标和标的读出数据,得到外部光源600的本帧平均感光纵坐标。
具体地,处理单元31根据如下公式得到本帧平均感光纵坐标:
其中,yA表征为本帧平均感光纵坐标;Rj表征为感光阵列10中感光单元11的当前行数;Dij表征为感光阵列10中第j行第i列的感光单元11的标的读出数据。
在其中一个实施例中,显示面板中子像素的显示总行数为M;显示面板中子像素的显示总列数为N;本帧显示坐标包括本帧显示横坐标和本帧显示纵坐标;处理单元31基于感光总行数、显示总行数以及本帧平均感光横坐标,确定外部光源600的本帧显示横坐标;处理单元31基于感光总列数、显示总列数以及本帧平均感光纵坐标,确定外部光源600的本帧显示纵坐标。
在其中一个实施例中,本帧显示横坐标根据如下公式得到:
XA=M×xA÷m
其中,XA表征为本帧显示横坐标;
和/或
本帧显示纵坐标根据如下公式得到:
YA=N×xA÷n
其中,YA表征为本帧显示纵坐标。
其中,YA表征为本帧显示纵坐标,该本帧显示纵坐标可以为对应的显示列数。需要进行说明的是,当得到的本帧显示纵坐标如果为非整数的话,处理模块30还可以对该本帧显示纵坐标进行整数化运算,例如,四舍五入对该本帧显示纵坐标进行整数化运算,或者进一法对该本帧显示纵坐标进行整数化运算等等。
进而可以得到整数形式表示的本帧显示横坐标和本帧显示纵坐标,以对应同样为整数形式表征的显示行数和显示列数。
于是,处理模块30可以根据本帧显示横坐标和本帧显示纵坐标确定外部光源600具体的照射位置所对应的本帧显示坐标。可以理解的是,该本帧显示坐标是实现显示面板的远程感光互动的一个关键步骤,基于此,可以通过外部光源600实现显示画面的远程光控制,例如,控制显示画面上的功能按钮,或者在显示白板上进行绘图等操作。
如图6所示,在其中一个实施例中,感光单元可以包括感光薄膜晶体管T1、读出薄膜晶体管T2以及存储电容Cst;感光薄膜晶体管T1的源极/漏极中的一个与第一电源线VDD连接;感光薄膜晶体管T1的源极/漏极中的另一个与存储电容Cst的一端和读出薄膜晶体管T2的源极/漏极中的一个连接;读出薄膜晶体管T2的源极/漏极中的另一个与读出信号线RO连接;第二电源线VGG与感光薄膜晶体管T1的栅极和存储电容Cst的另一端连接;扫描信号线GL与读出薄膜晶体管T2的栅极连接。
其中,第一电源线VDD传输的信号电压高于第二电源线VGG传输的信号电压。扫描信号线GL还可以与至少一个子像素行电性连接,用于控制数据信号写入至对应子像素行中的子像素。读出信号线RO可以与读出芯片电性连接。
其中,第一电源线VDD与读出信号线RO平行;第二电源线VGG与扫描信号线GL平行。第一电源线VDD与第二电源线VGG垂直相交且不相接;读出信号线RO与扫描信号线GL垂直相交且不相接;可以理解的是,该处的不相接可以为两者之间不发生电性连接。
在其中一个实施例中,上述实施例中的显示面板可以但不限于为OLED(OrganicLight-emitting Diode,有机发光二极管)显示屏,其是利用有机电自发光二极管制成的显示屏。由于同时具备自发光有机电激发光二极管,不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性,被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。
有机发光二极管(OLED)显示器越来越普遍,在手机、媒体播放器及小型入门级电视等产品中最为显著。不同于标准的液晶显示器,OLED像素是由电流源所驱动。
OLED显示器是一种自体发光显示器技术,完全不需要任何背光。OLED采用的材质属于化学结构适用的有机材质。OLED技术需要电流控制驱动方法OLED具有与标准发光二极管(LED)相当类似的电气特性,亮度均取决于LED电流。若要开启和关闭OLED并控制OLED电流,需要使用薄膜晶体管(TFT)的控制电路。
进阶节能模式可达到最高效率和任何电池供电的设备一样,只有在转换器以整体负载电流范围的最高效率进行运作时,才能达到较长的电池待机时间,这对于OLED显示器尤其重要。OLED显示器呈现全白时会耗用最大的电源,对于其它任何显示色彩则电流相对较小,这是因为只有白色需要所有红、绿、蓝子像素都全亮。举例来说,2.7吋显示器需要80mA电流来呈现全白影像,但只需要5mA电流显示其它图标或图形。因此,OLED电源供应需要针对所有负载电流达到高转换器效率。为了达到如此的效率,需要运用进阶的节能模式技术来减少负载电流,以降低转换器切换频率。由于这是透过电压控制震荡器(VCO)完成,因此能够将可能的EMI问题降至最低,并且能够将最低切换频率控制在一般40kHz的音讯范围以外,这可避免陶瓷输入或输出电容产生噪音。在手机应用中使用这类装置时,这特别重要,而且可简化设计流程。
按发光特性来说白光不是耗电最大,是以亮度值来决定耗电量的。如红,蓝,绿亮度值是10的一起亮时会产生30亮度值的白光。因此将红,蓝,绿亮度值调成3.3合成一个10的白光值(理论值)。从LED或OLED来说人眼看到同样的亮度,蓝光耗电最大。
有机发光显示技术由非常薄的有机材料涂层和玻璃基板构成。当有电荷通过时这些有机材料就会发光。OLED发光的颜色取决于有机发光层的材料,故厂商可由改变发光层的材料而得到所需之颜色。有源阵列有机发光显示屏具有内置的电子电路系统因此每个像素都由一个对应的电路独立驱动。OLED具备有构造简单、自发光不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广等优点。
汽车信息系统的复杂性和信息密度在日益上升,这使得汽车内部显示器不再仅仅是基本的集中仪表显示,而是要满足越来越详细和多样化的车内信息显示需求。车载显示器市场按应用分为车载导航装置、车载电视,以及车载信息系统。
汽车电子需要的显示产品,对于环境适应性要求高,普遍需求的车载显示屏的性能指标为:亮度20~60nit,常温工作寿命50000小时,耐受温度范围-40~85℃。在北美汽车显示市场,VFD(真空荧光显示器)长期以来很受欢迎,因为它们具有出色的亮度可以保证良好的可见度。但随着OLED、LCD液晶显示技术的兴起,VFD正在逐渐丧失优势。因为VFD功耗大、全彩化和解析度受到极大限制。
同成熟的TFT-LCD相比,OLED(有机电致发光显示技术)是主动发光的显示器,具有高对比度、宽视角(达170°)、快速响应(~1μs)、高发光效率、低操作电压(3~10V)、超轻薄(厚度小于2mm)等优势。利用OLED技术制作的车载显示器,可具有更轻薄迷人的外观、更优异的彩色显示画质、更宽广的观看范围和更大的设计灵活性,更重要的是OLED环境适应性要远远优越于液晶显示,可耐受的温度区间达到-40~85℃温度范围。并且OLED不含铅,不会对环境造成污染。因此,OLED显示应用在车载领域具有极大的优势。
柔性屏幕,指的是柔性OLED。柔性屏幕的成功量产不仅重大利好于新一代高端智能手机的制造,也因其低功耗、可弯曲的特性对可穿戴式设备的应用带来深远的影响,未来柔性屏幕将随着个人智能终端的不断渗透而广泛应用。
柔性屏手机是指采用可弯曲、柔韧性佳屏幕的手机。
OLED很薄,可以装在塑料或金属箔片等柔性材料上。不用玻璃而改用塑料的话,会让显示屏更耐用、更轻。柔性OLED面板从顶部到底部呈凹型,弯曲半径可达700毫米。
OLED采用塑料基板,而非常见的玻璃基板,其借助薄膜封装技术,并在面板背面粘贴保护膜,让面板变得可弯曲,不易折断。柔性屏可以卷曲,但不能折叠,未来的产品应该可以折叠,外形会更多变。
显示屏由面板切割而来。可弯曲的显示屏又称为柔性屏,其被视作显示屏革命的初级阶段产物,最终目标是让移动和可穿戴电子设备改头换面。
OLED制备方案是采用真空蒸镀技术制备有机功能层和阴极层,这就需要昂贵的蒸镀设备,生产成本高且生产效率低。同时,受限于真空蒸镀设备的尺寸,难以实现大面积显示屏的制备。相比于真空热蒸镀,溶液法制备具有操作简单、成本低等优势,并且适用于低温或室温条件下,特别是对于大尺寸OLED屏幕的制备。随着有机电子技术的快速迭代,可溶性的有机材料的液相加工技术也日益成熟,液相法特别是印刷工艺制备OLED被认为是解决现有OLED发展瓶颈的关键方法之一。
上述实施例中的显示面板还可以为液晶显示屏,该液晶面板包括偏振膜、玻璃基板、黑色矩阵、彩色滤光片、保护膜、普通电极、校准层、液晶层(液晶、间隔、密封剂)、电容、显示电极、棱镜层、散光层。
偏振膜又称偏光片(Polarizer),偏光片分为上偏光片和下偏光片,上下两偏光片的偏振功能相互垂直,其作用就像是栅栏一般,按照要求阻隔光波分量,例如阻隔掉与偏光片栅栏垂直的光波分量,而只准许与栅栏平行的光波分量通过。
玻璃基板(Glass Substrate)在液晶显示器中可分为上基板和下基板,其主要作用在于两基板之间的间隔空间夹持液晶材料。玻璃基板的材料一般采用机械性能优良、耐热与耐化学腐蚀的无碱硼硅玻璃。对于TFT-LCD而言,一层玻璃基板分布有TFT,另一层玻璃基板则沉积彩色滤光片。
黑色矩阵(Black Matrix)借助于高度遮光性能的材料,用以分隔彩色滤光片中红、绿、蓝三原色(防止色混淆)、防止漏光,从而有利于提高各个色块的对比度。此外,在TFT-LCD中,黑色矩阵还能遮掩内部电极走线或者薄膜晶体管。
彩色滤光片(Color Filter)又称滤色膜,其作用是产生红、绿、蓝3种基色光,实现液晶显示器的全彩色显示。
取向膜(Alignment Layer)又称配向膜或定向层,其作用是让液晶分子能够在微观尺寸的层面上实现均匀的排列和取向。
透明电极(Transparent Electrode)分为公共电极与像素电极,输入信号电压就是加载在像素电极与公共电极两电极之间。透明电极通常是在玻璃基板上沉积氧化铟锡(ITO)材料构成透明导电层。
液晶材料(Liquid Crystal Material)在LCD中起到一种类似光阀的作用,可以控制透射光的明暗,从而取得信息显示的效果。
驱动IC其实就是一套集成电路芯片装置,用来对透明电极上电位信号的相位、峰值、频率等进行调整与控制,建立起驱动电场,最终实现液晶的信息显示。
在液晶面板中,有源矩阵液晶显示屏是在两块玻璃基板之间封入扭曲向列(TN)型液晶材料构成的。其中,接近显示屏的上玻璃基板沉积有红、绿、蓝(RGB)三色彩色滤光片(或称彩色滤色膜)、黑色矩阵和公共透明电极。下玻璃基板(距离显示屏较远的基板),则安装有薄膜晶体管(TFT)器件、透明像素电极、存储电容、栅线、信号线等。两玻璃基板内侧制备取向膜(或称取向层),使液晶分子定向排列。两玻璃基板之间灌注液晶材料,散布衬垫(Spacer),以保证间隙的均匀性。四周借助于封框胶黏结,起到密封作用;借助于点银胶工艺使上下两玻璃基板公共电极连接。
上下两玻璃基板的外侧,分别贴有偏光片(或称偏光膜)。当像素透明电极与公共透明电极之间加上电压时,液晶分子的排列状态会发生改变。此时,入射光透过液晶的强度也随之发生变化。液晶显示器正是根据液晶材料的旋光性,再配合上电场的控制,便能实现信息显示。
LCD产品是一种非主动发光电子器件,本身并不具有发光特性,必须依赖背光模组中光源的发射才能获得显示性能,因此LCD的亮度要由其背光模组来决定。由此可见,背光模组的性能好坏直接影响到液晶面板的显示品质。
背光模组包括照明光源、反射板、导光板、扩散片、增亮膜(棱镜片)及框架等。LCD采用的背光模组主要可分为侧光式背光模组和直射式背光模组两大类。手机、笔记本电脑与监视器(15英寸)主要采用侧光式背光模组,而液晶电视大多采用直射式背光模组光源。背光模组光源,主要以冷阴极荧光灯(Cold CathodeFluorescent Lamp,CCFL)和发光二极管(LED)光源为LCD的背光源。
反射板(Reflector Sheet)又称反射罩,主要作用是将光源发出的光线完全送入导光板,尽可能地减少无益的耗损。
导光板(Light Guide Plate)主要作用是将侧面光源发出的光线导向面板的正面。
棱镜片(Prism Film)又称增亮膜(Brightness Enhancement Film),主要作用是将各散射光线通过该膜片层的折射和全反射,集中于一定的角度再从背光源发射出去,起到屏幕增亮的显示效果。
扩散片(Diffuser)主要作用是把背光模组的侧光式光线修正为均匀的面光源,以达到光学扩散的效果。扩散片有上扩散片与下扩散片之分。上扩散片,处于棱镜片与液晶组件之间,更接近于显示面板。而下扩散片处于导光板与棱镜片之间,更接近于背光源。
LCD是一种采用液晶为材料的显示器。液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物,在常温条件下,呈现出既有液体的流动性,又有晶体的光学各向异性,加热会变成透明液态,冷却后会变成结晶的混浊固态。
在电场作用下,液晶分子会发生排列上的变化,从而影响入射光束透过液晶产生强度上的变化,这种光强度的变化,进一步通过偏光片的作用表现为明暗的变化。据此,通过对液晶电场的控制可以实现光线的明暗变化,从而达到信息显示的目的。因此,液晶材料的作用类似于一个个小的“光阀”。
由于在液晶材料周边存在控制电路和驱动电路。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会发生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规则的折射(液晶材料的旋光性),再经过第二层偏光片的过滤而显示在屏幕上。
值得指出的是,液晶材料因为本身并不发光,所以LCD通常都需要为显示面板配置额外的光源,主要光源系统称之为“背光模组”,其中,背光板可以由荧光物质组成,可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背光源。
在其中一个实施例中,本实施例提供一种感光显示装置,其包括上述任一实施例中的显示面板400。
可以理解的是,本实施例提供的感光显示装置,通过获取模块可以获取到感光阵列的前帧感光数据和本帧感光数据,处理模块根据本帧感光数据与前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,可以扣除背景光或者环境光对本帧感光数据的影响,然后基于标的帧感光数据确定外部光源的本帧显示坐标,可以提高本帧显示坐标的精准度,进而能够实现显示面板400的精确远程感光交互。
如图7所示,其中,该感光显示装置还可以包括片上系统100(SOC,System OnChip)、现场可编程门阵列200(FPGA,Field Programmable Gate Array)、显示用印制电路板500以及感光用印制电路板300;片上系统100与现场可编程门阵列200电性连接;现场可编程门阵列200与显示用印制电路板500和感光用印制电路板300电性连接。
其中,片上系统100也称为系统级芯片,意指其是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。在本实施例中,该片上系统100可以用于接收并处理外部视频源输入的图像数据后输出对应的视频信号,同时,其也可以参与到外部光源的显示坐标的计算过程。
现场可编程门阵列200可以作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现,既可以解决定制电路的不足,又可以克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA属于专用集成电路中的一种半定制电路,是可编程的逻辑列阵,能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元,可配置逻辑块,数字时钟管理模块,嵌入式块RAM(Random Access Memory,随机存取存储器),布线资源,内嵌专用硬核,底层内嵌功能单元。由于FPGA具有布线资源丰富,可重复编程和集成度高,投资较低的特点,在数字电路设计领域得到了广泛的应用。FPGA的设计流程包括算法设计、代码仿真以及设计、板机调试,设计者以及实际需求建立算法架构,利用EDA(Electronic DesignAutomation,电子设计自动化)建立设计方案,通过代码仿真保证设计方案符合实际要求,最后进行板级调试,利用配置电路将相关文件下载至FPGA中,验证实际运行效果。
随着技术水平的进步,视频分割技术逐步成熟,满足了人们对于清晰视频图像的基本需求、FPGA芯片硬件结构比较特殊,可以利用事先编辑的逻辑结构文件调整内部结构,利用约束的文件来调整不同逻辑单元的连接和位置,妥善处理好数据线路径,其自身具有的灵活性和适应性方便用户的开发和应用。在处理视频信号时,FPGA芯片可以充分利用自身的速度和结构优势,实现兵乓技术和流水线技术。在对外连接的过程中,芯片采用数据并行连接的方式,使图像信息的位宽拓宽,利用内部的逻辑功能提高图像处理的速度。通过高速缓存结构以及时钟管理实现对图像处理以及其他设备的控制。在整体的设计结构中,FPGA芯片处于核心位置,复杂数据的插值处理以及提取和存储,还起到总体控制的作用,保证系统的稳定运行。另外,视频信息处理与其他数据处理不同,需要芯片具有特殊的逻辑单元以及RAM或者FIFO单元,保证提高足够的数据传输速度。
基于此,在本实施例中,现场可编程门阵列200既可以对视频信号进行预设处理,同时也可以对感光数据进行预设处理,可以理解的是,在显示技术中,不管是对视频数据还是感光数据的处理均可以按照本申请中已记载的实施例进行处理,如有未记载则采用熟知技术进行处理,在此不再赘述。
需要进行说明的是,显示用印制电路板500可以包括时序控制器,时序控制器可以控制对应栅极驱动器和数据驱动器,以实现显示面板400的正常显示。
感光用印制电路板300可以包括获取模块,例如,读出芯片,用于读取感光阵列的感光数据,并并行对应处理,或者上述实施例中所需要进行的处理。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的显示面板及感光显示装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
感光阵列,所述感光阵列包括至少一个呈阵列分布的感光单元;
获取模块,与所述感光单元电连接,用于获取所述感光阵列的感光数据,所述感光数据包括前帧感光数据和本帧感光数据;以及
处理模块,与所述获取模块连接,用于根据所述本帧感光数据与所述前帧感光数据的相差结果得到标的帧感光数据,且基于所述标的帧感光数据确定外部光源的本帧显示坐标,所述本帧显示坐标为所述本帧感光数据对应的显示坐标。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述处理模块包括处理单元和存储单元;所述处理单元与所述存储单元和所述获取模块连接;所述存储单元用于缓存所述前帧感光数据;所述处理单元用于确定所述本帧显示坐标。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,所述获取模块获取到的感光数据包括至少一个所述感光单元的感光坐标和与所述感光坐标对应的读出数据;所述处理单元根据同一所述感光坐标对应的所述本帧感光数据中的读出数据与所述前帧感光数据中的读出数据的相差结果得到所述标的帧感光数据中的标的读出数据,并基于每一个所述感光单元的感光坐标和与所述感光坐标对应的标的读出数据,得到所述外部光源的本帧平均感光坐标,所述本帧平均感光坐标为所述本帧感光数据对应的平均感光坐标。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,所述感光坐标包括感光横坐标和感光纵坐标;所述本帧平均感光坐标包括本帧平均感光横坐标和本帧平均感光纵坐标;所述处理单元基于每一个所述感光单元对应的感光纵坐标和标的读出数据,得到所述外部光源的本帧平均感光横坐标。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,所述处理单元基于每一个所述感光单元对应的感光横坐标和标的读出数据,得到所述外部光源的本帧平均感光纵坐标。
8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板中子像素的显示总行数为M;所述显示面板中子像素的显示总列数为N;所述本帧显示坐标包括本帧显示横坐标和本帧显示纵坐标;
所述处理单元基于所述感光总行数、所述显示总行数以及所述本帧平均感光横坐标,确定所述外部光源的本帧显示横坐标;
所述处理单元基于所述感光总列数、所述显示总列数以及所述本帧平均感光纵坐标,确定所述外部光源的本帧显示纵坐标。
9.根据权利要求8所述的显示面板,其特征在于,所述本帧显示横坐标根据如下公式得到:
XA=M×xA÷m
其中,XA表征为所述本帧显示横坐标;
和/或
所述本帧显示纵坐标根据如下公式得到:
YA=N×xA÷n
其中,YA表征为所述本帧显示纵坐标。
10.一种感光显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的显示面板。
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