CN115236889A - 感光电路及其控制方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种感光电路及其控制方法、显示面板,感光电路包括:第一光敏单元、第二光敏单元、开关单元和电荷存储单元;第一光敏单元的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第二信号端、反馈节点电连接;第二光敏单元的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第三信号端、反馈节点电连接;开关单元的控制端、第一端、第二端分别与第四信号端、反馈节点、信号反馈端电连接;电荷存储单元的两端分别与第三信号端、反馈节点电连接;第一光敏单元对第一波长范围的光敏感,第二光敏单元对第二波长范围的光敏感。本申请的技术方案可降低对触控位置的误判风险,即降低误触控的风险。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术,尤其涉及一种感光电路及其控制方法、显示面板。
背景技术
传统的鼠标、键盘和手动触控交互方式阻碍其与听众的近距离交流,进而影响教学或演讲质量,同时,对于大显示屏,例如拼接屏幕墙,鼠标、键盘或手动触控的操控方式不方便。另外,市场上需要在显示屏应具有多种多样的与外界交互的功能。在这种市场需求下,借由激光笔实现远程非接触式控制屏幕的方案应运而生。在该种非接触式控制屏幕的方案中,感光电路(或称光学感测电路)是关键的组件,传统的光学感测电路容易发生误触控。
发明内容
本申请实施例提供一种感光电路及其控制方法、显示面板,以解决相关技术存在的问题,技术方案如下:
第一方面,本申请实施例提供了一种感光电路,包括:第一光敏单元、第二光敏单元、开关单元和电荷存储单元;
第一光敏单元的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第二信号端、反馈节点电连接;
第二光敏单元的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第三信号端、反馈节点电连接;
开关单元的控制端、第一端、第二端分别与第四信号端、反馈节点、信号反馈端电连接;
电荷存储单元的两端分别与第三信号端、反馈节点电连接;
第一光敏单元对第一波长范围的光敏感,第二光敏单元对第二波长范围的光敏感。
第二方面,本申请实施例提供了一种显示面板,包括多个分块区域,每个分块区域均设置有像素和感光电路;
感光电路为本申请任一实施例提供的感光电路。
第三方面,本申请实施例提供了一种感光电路的控制方法,包括:
在复位阶段,第一信号端或第四信号端提供第一电平的信号,使感光电路中的第一光敏单元、第二光敏单元和开关单元中的至少一个单元导通,感光电路中的电荷存储单元对感光电路中的反馈节点进行复位;
在感测阶段,第一信号端和第三信号端提供第二电平的信号,第二信号端提供第一电平的信号,使第一光敏单元和第二光敏单元关闭,第一光敏单元在当前环境光中第一波长范围的光的照射下产生第一光漏电流,第二光敏单元在当前环境光中第二波长范围的光的照射下产生第二光漏电流并形成通路;第二电平低于第一电平。
上述技术方案中的优点或有益效果至少包括:
感光电路中的第一光敏单元和第二光敏单元可对反馈节点进行更充分的调节,在没有激光笔照射感光电路时,可将降低反馈节点的电压变化幅度,进而降低信号反馈端所输出的电压不至于太,从而可降低对触控位置的误判风险,即降低误触控的风险。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1为相关技术中的一种感光电路的电路原理示意图;
图2为本申请实施例提供的一种感光电路的电路原理示意图;
图3为本申请实施例提供的一种感光电路中各晶体管的截面示意图;
图4为本申请实施例提供的一种显示面板的区域划分示意图;
图5为本申请实施例提供的一种显示面板的结构框架示意图;
图6为本申请实施例提供的显示面板中单个分块区域的结构框架示意图;
图7为本申请实施例提供的一种显示面板的截面示意图;
图8为本申请实施例提供的一种感光电路的控制方法的流程示意图;
图9为图2所示的感光电路对应的控制方法的时序信号示意图;
图10为图2所示的感光电路在复位阶段的电流流向示意图;
图11为图2所示的感光电路在感测阶段的电流流向示意图;
图12为图2所示的感光电路对应的控制方法的一种更具体的时序信号示意图;
图13为图2所示的感光电路在第一复位阶段的电流流向示意图;
图14为图2所示的感光电路在第二复位阶段的电流流向示意图;
图15为图2所示的感光电路在第一保持阶段的电流流向示意图;
图16为图2所示的感光电路在第二保持阶段的电流流向示意图;
图17为图2所示的感光电路在信号阶段的电流流向示意图;
图18为图2所示的感光电路在反馈阶段的电流流向示意图。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本申请的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请的发明人在研究中发现,在相关技术中,非接触式控制屏幕的方案具体为:在显示屏上集成感光传感器,感光传感器将光信号转变为电信号,IC(IntegratedCircuit,集成电路)通过检测电信号的变化可以判断激光笔的照射位置,进而进行下一步命令指示。
感光电路是感光传感器设计中的关键点,相关技术中的一种感光电路如图1所示,包括一个光敏晶体管T1、一个开关晶体管T3和一个电容C,在显示屏工作于强环境光(常见的强环境光为白光)下且没有激光笔在照射时,强环境光中的红光会使该感光电路中的光敏晶体管T1产生光漏电流,光漏电流会使P点的电压增加,当开关晶体管T3在Gate信号(扫描信号)的控制下导通时,信号反馈端RO会读取P点的电压并输出至IC,由于P点电压有增加,IC可能会误判此时有激光笔在照射,即容易发生误触控的问题。
下面以具体实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种感光电路,如图2所示,包括:第一光敏单元201、第二光敏单元202、开关单元203和电荷存储单元204;
第一光敏单元201的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第二信号端、反馈节点P电连接;第二光敏单元202的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第三信号端、反馈节点P电连接;开关单元203的控制端、第一端、第二端分别与第四信号端、反馈节点P、信号反馈端RO电连接;电荷存储单元204的两端分别与第三信号端、反馈节点P电连接。
第一光敏单元201可在第一信号端提供的信号的控制下导通或关闭,在导通时可基于第二信号端提供的信号调节反馈节点P的电压,以实现对反馈节点P的复位;第二光敏单元202可在第一信号端提供的信号的控制下导通或关闭,在导通时可基于第三信号端提供的信号调节反馈节点P的电压;开关单元203可在第四信号端提供的信号的控制下导通或关闭,在导通时,可将反馈节点P的电压输出至信号反馈端RO,由信号反馈端RO输出;电荷存储单元204可存储电荷。
第一信号端可以提供如图2所示的复位信号VGG,第二信号端可以是数据线,可提供如图2所示的数据电压VDD,第一光敏单元201可在复位信号VGG的控制下导通或关闭;第三信号端可提供如图2所示的低电平信号VSL,第二光敏单元202可在复位信号VGG的控制下导通或关闭,在导通时拉低反馈节点P的电压,在不需要反馈感测信号时,可避免反馈节点P的电压过高;第四信号端可以是扫描线(或称栅线),可提供如图2所示的扫描信号Gate。
第一光敏单元201可以对第一波长范围的光敏感,第二光敏单元202可以对第二波长范围的光敏感,第一波长范围和第二波长范围为不同的波长范围,第一波长范围可以是激光笔发出的激光的波长范围。例如,第一波长范围可以是625~740nm,第二波长范围可以是440~475nm,即第一波长范围的光为红光,第二波长范围的光为蓝光,第一光敏单元201对红光敏感,第二光敏单元202对蓝光敏感。
本申请实施例提供的感光电路中,第一光敏单元201和第二光敏单元201可对反馈节点P进行更充分的调节,在没有激光笔照射感光电路时,可将反馈节点P的电压变化控制在一定范围内而不至于太大,进而可使信号反馈端RO所输出的电压不至于太大,从而可降低对触控位置的误判风险,即降低误触控的风险。
可选的,如图2所示,第一光敏单元201包括第一晶体管T1,第二光敏单元202包括第二晶体管T2,开关单元203包括第三晶体管T3,第一晶体管T1和第二晶体管T2均为光敏晶体管。本申请实施例对第一晶体管T1、第二晶体管T2和第三晶体管T3的数量不作限定,可以是一个也可以是多个,图2仅示出一个第一晶体管T1、一个第二晶体管T2、一个晶体管T3的情况作为示例。
在一个示例中,参照图3所示的截面图,第一晶体管T1、第二晶体管T2和所述第三晶体管T3可以同层设置,可简化工艺,降低成本。如图3所示,每个晶体管均包括在衬底301上依次设置的以下膜层结构:栅极金属层(即Gate层)302、栅极绝缘层303、有效(Active)层304、有源层305以及源漏极金属层(即SD层)306,各晶体管的栅极金属层302、栅极绝缘层303、有效层304、有源层305以及源漏极金属层306可分别位于同一层,即各晶体管的栅极金属层302位于同一层,各晶体管的栅极绝缘层303位于同一层,各晶体管的有效层304位于同一层,各晶体管的有源层305位于同一层,各晶体管的源漏极金属层306位于同一层。
上述结构中,衬底301的材料可以是玻璃、石英等,栅极绝缘层303的材料可以是SiNx(氮化硅),有效层304和有源层305的材料均可以是a-Si(非晶硅),有效层304的材料可具体为n+a-Si:H(高浓度掺杂的n型氢化非晶硅),有源层305的材料可具体为a-Si:H(氢化非晶硅)。
在另一个示例中,第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3可以不在同层设置,以图3所示的晶体管的膜层结构为例,各晶体管的栅极金属层302可以位于不同的层,进而其它膜层也可以位于不同的层。
参照图3的示例,第三晶体管T3中,源漏极金属层306和有效层304的远离衬底的一侧、以及源漏极金属层306和有源层305的侧面(即位于图3中竖直方向的一侧)可设置遮光层307,以遮挡光线。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种显示面板,如图4所示,该显示面板包括多个分块区域,每个分块区域均设置有像素和感光电路;其中,感光电路为本申请任一实施例提供的感光电路。单个分块区域中的像素数量可以是a×b,例如在水平方向(即图4中的H方向)具有a个像素,在分块区域的竖直方向(即图4中的V方向)具有b个像素,a和b均为正整数。
可选的,多个分块区域可以呈阵列分布,在图4的示例中,具有m行n列的分块区域阵列,m和n均为正整数,每个分块区域均设置有感光电路,从而感光电路的分布可以更加均衡,按照一定的规律排列,形成感光电路阵列,该感光电路阵列可作为感光传感器。
可选的,参照图4和图5,显示面板还包括:控制电路(例如图4所示的IC)和位于每个分块区域的感光信号线RO’,感光信号线RO’的一端与所属分块区域中的感光电路(图5以黑色方块来表示)的信号反馈端RO电连接,感光信号线RO’的另一端与控制电路电连接。
感光电路输出的感光信号可通过感光信号线传输至控制电路,控制电路可判断感光信号的变化情况,确定当前是否有激光笔在照射感光电路。对于n列的分块区域的感光电路,可设置至少n条感光信号线,以实现各列感光电路与控制电路的信号传输。
可选的,参照图5的示例,在每个分块区域中,感光信号线RO’的数量为m条,m为阵列分布的分块区域的行数;同一列的各分块区域的感光信号线RO’对应电连接,同一列的各分块区域中的感光电路与不同的感光信号线RO’电连接。
同一列的各分块区域的感光信号线RO’可以是同一信号线,即使一条感光信号线RO’在同一列的各分块区域延伸至与控制电路电连接。
以图5中从左至右的第一列分块区域为例,对于第一列分块区域的各感光电路和各感光信号线RO’,第一行分块区域中的感光电路与从左至右的第一条感光信号线RO’电连接,第二行分块区域各分块区域中的感光电路与第二条感光信号线RO’电连接,第三行分块区域各分块区域中的感光电路与第三条感光信号线RO’电连接,后续的感光电路依次类推,对于m行的分块区域,每个分块区域中的感光信号线RO’的数量可以是m条,从而可使同一列分块区域的每个感光电路通过对应的一条感光信号线RO’输出感光信号,对于m行n列的分块区域,可设置至少m×n条感光信号线RO’,可避免多个感光电路的感光信号相互干扰。
可选的,像素包括多个子像素,部分子像素用于发射或透射第三波长范围的光;人眼对第三波长范围的光的敏感度小于人眼对像素中其它子像素发射或透射的光的敏感度;在每个分块区域中,用于发射或透射第三波长范围的光的子像素(后文中简称为第三波长子像素)与感光信号线之间的距离小于指定距离。
指定距离可以是一个较小的数值,从而感光信号线可以设置在距离第三波长子像素较近的位置,具体可根据实际需求确定,例如,第三波长子像素与感光信号线之间的距离可以是0.5μm(微米),即感光信号线设置在距离第三波长子像素0.5μm的位置。
在一个示例中,像素包括红色子像素(或称R子像素)、蓝色子像素(或称B子像素)和绿色子像素(或称G子像素),其中红色子像素用于发射或透射红光,蓝色子像素用于发射或透射蓝光,绿色子像素可用于发射或透射绿光。第三波长范围可以是440~475nm,即第三波长范围的光为蓝光,人眼对蓝光的敏感度小于人眼对红光和绿光的敏感度,将感光信号线RO’设置在敏感度较低的子像素的附近,对视觉效果的影响更小。
在上述示例中,相对于绿光,人眼对红光和蓝光的敏感度均较低,可将感光信号线RO’设置于蓝色子像素和红色子像素之间,感光信号线RO’与蓝色子像素之间的距离可以小于感光信号线RO’与红色子像素之间的距离,例如,感光信号线RO’与蓝色子像素之间的距离为0.5μm,感光信号线RO’与红色子像素之间的距离为1μm,可以得到较好的视觉效果。
可选的,显示面板还包括:位于每个分块区域的数据线,感光信号线与数据线位于不同的层,且感光信号线在分块区域所处平面上的投影与数据线在分块区域所处平面上的投影重叠。参照图5的示例,分块区域所处平面为图5中H方向和V方向所形成的平面,感光信号线在分块区域所处平面上的投影与数据线在分块区域所处平面上的投影重叠,可减少感光信号线的走线对像素开口率的影响。
可选的,如图6所示,每个分块区域均包括显示区和感光区,在同一分块区域中,像素位于显示区,感光电路位于感光区,感光电路的相关走线也可以位于感光区。
在显示区中,第一子像素在指定方向上的尺寸小于第二子像素在指定方向上的尺寸;第一子像素为在指定方向上与感光区的至少部分区域相邻的子像素,第二子像素为显示区的子像素中所述第一子像素之外的子像素。
参照图6的示例,第一子像素可以是在感光区下方与该感光区域的中间匹配相邻的三个子像素,第二子像素可以是图6所示的分块区域中除该三个子像素之外的其它子像素,由图6可以看出,第一子像素在V方向(即指定方向)上的尺寸小于其它子像素在V方向上的尺寸,这种设置可以为感光电路留出足够的器件和走线的空间,满足感光电路的硬件设置需求。
参照图6的示例,在第一子像素在指定方向上的尺寸小于同一分块区域中其它子像素(即第二子像素)在指定方向上的尺寸的同时,可使与第一子像素位于同一子像素行的第二子像素在指定方向上的尺寸大于同一分块区域其它第二子像素在指定方向上的尺寸,可以对第一子像素所处的子像素行的开口率进行补偿,弥补感光区对该子像素行的开口率的影响,进而弥补感光区对该子像素行的光效和透光率的影响。
可选的,感光电路中的器件与像素中的晶体管可以位于不同的层,有利于增大像素的开口率。
在一种可选的实施方式中,本申请实施例中的感光电路可位于显示面板中的阵列基板和彩膜基板之间,即将感光电路图案制作在对盒内,从而得到FIC(Full in CellTouch,全内嵌式)式的显示面板。
在一个示例中,如图7所示,本申请实施例提供的显示面板包括:阵列基板、彩膜基板、液晶层、感光电路层、第一偏光片、第二偏光片和盖板;其中,阵列基板和彩膜基板相对设置,感光电路层位于阵列基板朝向彩膜基板的一侧,液晶层位于感光电路层和彩膜基板之间,第一偏光片位于阵列基板的远离彩膜基板的一侧,第二偏光片位于彩膜基板的远离阵列基板的一侧,盖板位于第二偏光片的远离彩膜基板的一侧。显示面板中的像素可设置于阵列基板中,显示面板中的感光电路可设置于感光电路层中。
在其它可选的实施方式中,感光电路层还可以位于其它位置。例如,将图7中的感光电路层和液晶层的位置进行交换,使液晶层位于阵列基板的朝向彩基板的一侧,感光电路层位于液晶层和彩膜基板之间;又如,在图7的基础上,将感光电路层的位置改为位于第二偏光片和盖板之间。
本申请实施例提供的感光电路的具体工作原理将结合后续的控制方法的实施例详细介绍。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种感光电路的控制方法,可用于控制本申请任一实施例提供的感光电路,如图8所示,该方法包括:
S801,在复位阶段,第一信号端或第四信号端提供第一电平的信号,使感光电路中的第一光敏单元、第二光敏单元和开关单元中的至少一个单元导通,感光电路中的电荷存储单元对感光电路中的反馈节点进行复位。
S802,在感测阶段,第一信号端和第三信号端提供第二电平的信号,第二信号端提供第一电平的信号,使第一光敏单元和第二光敏单元关闭,第一光敏单元在当前环境光中第一波长范围的光的照射下产生第一光漏电流,第二光敏单元在当前环境光中第二波长范围的光的照射下产生第二光漏电流并形成通路。
第二电平低于第一电平,即第一电平为高电平,第二电平为低电平。
本申请实施例提供感光电路的控制方法,可通过控制第一光敏单元、第二光敏和开关单元的通断,充分调节反馈节点的电压,使得在无激光照射感光电路的情况下,将反馈节点的电压变化控制在一定范围内而不至于太大,进而可使信息反馈端所输出的电压不至于太大,从而可降低对激光照射位置的误判风险,即降低误触控的风险。
参照图2的示例,第一光敏单元201可以包括第一晶体管T1,第二光敏单元202可以包括第二晶体管T2,开关单元203可以包括第三晶体管T3,电荷存储单元204可以包括电容C。第一信号端可以提供复位信号VGG,第二信号端可提供数据电压VDD,第三信号端可提供低电平信号VSL,第二光敏单元202可在复位信号VGG的控制下导通或关闭,在不需要反馈感测信号时,可避免反馈节点P的电压过高;第四信号端可以提供扫描信号Gate。
图9示出了图2对应的一种控制方法的时序信号示意图,图10示出了复位阶段的电流流向示意图,图11示出了感测阶段的电流流向示意图,下面结合图9至图11,以第一晶体管T1对红光敏感、第二晶体管T2对蓝光敏感为例,对本申请实施例提供的上述控制方法的原理进行介绍。
参照图9和图10,在复位阶段,VDD信号变为低电平,VGG信号变为高电平,VSL信号为低电平,Gate信号为脉冲信号,第一晶体管T1和第二晶体管T2导通,电荷存储单元204中的电容C的电荷经第一晶体管T1和第二晶体管T2流出,实现反馈节点P进行复位,使反馈节点P变为低电平。
参照图9和图11,在感测阶段,VDD信号为高电平,VGG信号为低电平,VSL信号保持低电平,第一晶体管T1和第二晶体管T2关闭,若此时只有强环境光(以白光为例)照射而没有激光照射时,环境白光中的红光成分会使第一晶体管T1产生光漏电流(第一光漏电流)I1,环境白光中的蓝光成分会使第二晶体管T2产生光漏电流(即第二光漏电流)I2,第一光漏电流I1和第二光漏电流I2具有相同的数量级,第一光漏电流I1和第二光漏电流I2的差值的绝对值小于或等于第一光漏电流I1或第二光漏电流I2的10%,即第一光漏电流I1约等于第二光漏电流I2。此时,第一光漏电流I1会流向反馈节点P,抬高反馈节点P的电压,进而在第二晶体管T2的第一端和第二端之间形成电压差,在第二晶体管T2的第一端和第二端之间形成通路,第二光漏电流I2经由第二晶体管T2的通路流出,使反馈节点P的电压升高的程度降低。
基于以上原理,第二晶体管T2的存在可降低强环境光使反馈节点P的电压的升高程度,改善电路工作于强环境光下对激光照射位置的误判风险。
可选的,复位阶段可以包括第一复位阶段和第二复位阶段,在第一复位阶段,第一信号端提供第一电平的信号,第四信号端提供第二电平的信号,使第一光敏单元201和第二光敏单元202导通,开关单元203关闭;在第二复位阶段,第一信号端提供所述第二电平的信号,第四信号端提供第一电平的信号,使第一光敏单元201和第二光敏单元202关闭,开关单元203导通。
图12示出了复位阶段的更具体的信号时序,图13示出了第一复位阶段的电流流向示意图,图14示出了第二复位阶段的电流流向示意图,下面结合图11至图13,以第一晶体管T1对红光敏感、第二晶体管T2对蓝光敏感为例,对复位阶段的具体原理进行介绍。
参照图12和图13,在第一复位阶段,Laser(激光)信号为低电平,表示此阶段无激光照射,VDD信号为低电平,VGG信号为高电平,第一晶体管T1和第二晶体管T2导通,电容C的电荷经第一晶体管T1和第二晶体管T2流出,实现反馈节点P进行复位,使反馈节点P变为低电平,Gate信号为低电平,第三晶体管T3关闭,信号反馈端RO无信号输出。
参照图12和图14,在第二复位阶段,Laser信号保持低电平,VDD信号变为高电平,VGG信号变为低电平,第一晶体管T1和第二晶体管T2关闭,反馈节点P为保持低电平,控制电路可通过信号反馈端RO提供复位信号,Gate信号为高电平,第三晶体管T3导通,基于信号反馈端RO的复位信息继续对反馈节点P进行复位。
通过两个阶段的复位控制,可使三个晶体管均实现复位功能,对反馈节点P的电压进行更充分的复位。
可选的,感测阶段可以包括保持阶段、信号阶段和反馈阶段,在保持阶段、信号阶段和反馈阶段,第一信号端提供第二电平的信号,使第一光敏单元和第二光敏单元关闭;在信号阶段和反馈阶段,第一光敏单元在当前环境光中第一波长范围的光以及第一波长范围的激光的照射下产生第三光漏电流,第二光敏单元在当前环境光中第二波长范围的光的照射下产生第二漏电流,第三光漏电流大于第二光漏电流;在反馈阶段,第四信号端提供第一电平的信号,使开关单元导通,输出反馈节点的电压。
图12还示出了感测阶段的更具体的信号时序,图15和图16示出了保持阶段的晶体管导通状态和电流流向示意图,图17示出了信号阶段的晶体管导通状态和电流流向示意图,图18示出反馈阶段的晶体管导通状态和电流流向示意图,,下面结合图12、图15至图18,以第一晶体管T1对红光敏感、第二晶体管T2对蓝光敏感为例,对感测阶段的具体原理进行介绍。
参照图12、图15和图16,在保持阶段,Laser(激光)信号为低电平,VDD信号为高电平,产生流向第一晶体管T1的电流,VGG信号为低电平,第一晶体管T1和第二晶体管T2均关闭,反馈节点P为低电平。
参照图12、图17和图18,在信号阶段和反馈阶段,Laser(激光)信号为高电平,表示有激光照射,此处以红色激光为例,VDD信号为高电平,VGG信号为低电平,若此时也存在强环境光(以白光为例)的照射,则环境白光中的红光成分和红色激光会使第一晶体管T1产生第三光漏电流I1’,环境白光中的蓝光成分会使第二晶体管T2产生第二光漏电流I2。
继续参照图12、图17和图18,在信号阶段,第三光漏电流I1’会流向反馈节点P,抬高反馈节点P的电压,进而在第二晶体管T2的第一端和第二端之间形成电压差,在第二晶体管T2的第一端和第二端之间形成通路,第二光漏电流I2经由第二晶体管T2的通路流出,但由于在红色激光照射下,红色激光中的红光成分远大于环境白光中的红光成分,因而第三光漏电流I1’远大于仅有环境白光照射下产生的第一光漏电流I1,第三光漏电流I1’也远大于第二光漏电流I2,第三光漏电流I1’在通过反馈节点P给电容C充电时,第二光漏电流I2对反馈节点P的电压的拉低作用可以忽略不计,反馈节点P为高电平。
示例性的,第三光漏电流I1’远大于第一光漏电流I1(或第二光漏电流I2)包括情况:第三光漏电流I1’和第一光漏电流I1(或第二光漏电流I2)为同一数量级,第三光漏电流I1’大于第一光漏电流I1(或第二光漏电流I2),且第三光漏电流I1’和第一光漏电流I1(或第二光漏电流I2)的差值大于或等于第三光漏电流I1’的80%;或,第三光漏电流I1’和第一光漏电流I1(或第二光漏电流I2)为不同的数量级,且第三光漏电流I1’大于第一光漏电流I1(或第二光漏电流I2)。
参照图12和图17,在信号阶段,Gate信号为低电平,第三晶体管T3关闭,信号反馈端RO无输出。参照图12和图18,在反馈阶段,Gate信号为高电平,第三晶体管T3导通,信号反馈端RO可将反馈节点P的高电平信号输出至控制电路,控制电路通过检测接收的信号的变化情况可以判断感光电路所处的位置是否存在激光的照射,进而进行下一步命令指示。
基于上述原理,感光电路中的第二光敏单元的设置,不会对激光照射下感光电路的正常工作产生影响,在满足激光照射下感光电路的正常工作的基础上,在没有激光照射的情况下,可避免环境光对感光电路输出信号的影响,避免在非激光照射情况下引起误触发。
可选的,保持阶段可以包括第一保持阶段和第二保持阶段,在第一保持阶段,第四信号端提供第二电平的信号,使开关单元关闭,在第二保持阶段,第四信号端提供第一电平的信号,使开关单元导通,信号反馈端RO输出第三信号端提供的信号。
参照图12和图15,在第一保持阶段,第四信号端所提供的Gate信号为低电平,第三晶体管T3关闭,信号反馈端RO无信号输出。参照图12和图16,在第二保持阶段,第四信号端所提供的Gate信号为高电平,第三晶体管T3导通,信号反馈端RO输出第三信号端提供的VSL信号,即输出低电平信号。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本申请的至少一个实施例或示例中。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本说明书中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一个元件时,它可以直接连接或耦接到其它元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。
在本说明书中,“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受,就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线,而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有各种功能的元件等。
应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指在在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种感光电路,其特征在于,包括:第一光敏单元、第二光敏单元、开关单元和电荷存储单元;
所述第一光敏单元的控制端、第一端、第二端分别与第一信号端、第二信号端、反馈节点电连接;
所述第二光敏单元的控制端、第一端、第二端分别与所述第一信号端、第三信号端、所述反馈节点电连接;
所述开关单元的控制端、第一端、第二端分别与第四信号端、所述反馈节点、信号反馈端电连接;
所述电荷存储单元的两端分别与所述第三信号端、所述反馈节点电连接;
所述第一光敏单元对第一波长范围的光敏感,所述第二光敏单元对第二波长范围的光敏感。
2.根据权利要求1所述的感光电路,其特征在于,所述第一光敏单元包括第一晶体管,所述第二光敏单元包括第二晶体管,所述开关单元包括第三晶体管;
所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管同层设置。
3.一种显示面板,其特征在于,包括多个分块区域,每个分块区域均设置有像素和感光电路;
所述感光电路为如权利要求1或2所述的感光电路。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,所述多个分块区域呈阵列分布。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,还包括:控制电路和位于每个分块区域的感光信号线;
所述感光信号线的一端与所属分块区域中的感光电路的信号反馈端电连接,所述感光信号线的另一端与控制电路电连接。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,在每个分块区域中,所述感光信号线的数量为m条,m为阵列分布的分块区域的行数;
同一列的各分块区域的感光信号线对应电连接;
同一列的各分块区域中的感光电路与不同的感光信号线电连接。
7.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,所述像素包括多个子像素,部分子像素用于发射或透射第三波长范围的光;人眼对所述第三波长范围的光的敏感度小于人眼对所述像素中其它子像素发射或透射的光的敏感度;
在每个分块区域中,所述用于发射或透射第三波长范围的光的子像素与所述感光信号线之间的距离小于指定距离。
8.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,还包括:位于每个分块区域的数据线;
感光信号线与数据线位于不同的层,且感光信号线在分块区域所处平面上的投影与数据线在分块区域所处平面上的投影重叠。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的显示面板,其特征在于,每个分块区域均包括显示区和感光区;
在同一分块区域中,所述像素位于所述显示区,所述感光电路位于所述感光区;
在所述显示区中,第一子像素在指定方向上的尺寸小于第二子像素在所述指定方向上的尺寸;所述第一子像素为在指定方向上与所述感光区的至少部分区域相邻的子像素,所述第二子像素为所述显示区的子像素中所述第一子像素之外的子像素。
10.根据权利要求9所述的显示面板,其特征在于,所述感光电路中的器件与所述像素中的晶体管位于不同的层。
11.根据权利要求3-8中任一项所述的显示面板,其特征在于,所述感光电路位于所述显示面板中的阵列基板和彩膜基板之间。
12.一种感光电路的控制方法,其特征在于,包括:
在复位阶段,第一信号端或第四信号端提供第一电平的信号,使所述感光电路中的第一光敏单元、第二光敏单元和开关单元中的至少一个单元导通,所述感光电路中的电荷存储单元对所述感光电路中的反馈节点进行复位;
在感测阶段,第一信号端和第三信号端提供第二电平的信号,第二信号端提供第一电平的信号,使所述第一光敏单元和所述第二光敏单元关闭,所述第一光敏单元在当前环境光中第一波长范围的光的照射下产生第一光漏电流,所述第二光敏单元在当前环境光中第二波长范围的光的照射下产生第二光漏电流并形成通路;所述第二电平低于所述第一电平。
13.根据权利要求12所述的感光电路的控制方法,其特征在于,所述在感测阶段,第一信号端和第三信号端提供第二电平的信号,第二信号端提供第一电平的信号,使所述第一光敏单元和所述第二光敏单元关闭,所述第一光敏单元在当前环境光的照射下产生第一光漏电流,所述第二光敏单元在当前环境光的照射下产生第二光漏电流并形成通路,包括:
在所述感测阶段中的保持阶段、信号阶段和反馈阶段,所述第一信号端提供所述第二电平的信号,使所述第一光敏单元和所述第二光敏单元关闭;
在所述信号阶段和所述反馈阶段,所述第一光敏单元在当前环境光中第一波长范围的光以及所述第一波长范围的激光的照射下产生第三光漏电流,所述第二光敏单元在当前环境光中第二波长范围的光的照射下产生第二光漏电流并形成通路;所述第三光漏电流大于所述第二光漏电流;
在所述反馈阶段,所述第四信号端提供所述第一电平的信号,使所述开关单元导通,输出所述反馈节点的电压。
14.根据权利要求13所述的感光电路的控制方法,其特征在于,所述在所述感测阶段中的保持阶段、信号阶段和反馈阶段,所述第一信号端提供所述第二电平的信号,使所述第一光敏单元和所述第二光敏单元关闭,包括:
在所述保持阶段中的第一保持阶段,所述第四信号端提供第二电平的信号,使所述开关单元关闭;
在所述保持阶段中的第二保持阶段,所述第四信号端提供第一电平的信号,使所述开关单元导通,信号反馈端输出第三信号端提供的信号。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的感光电路的控制方法,其特征在于,所述在复位阶段,第一信号端或第四信号端提供第一电平的信号,使所述感光电路中的第一光敏单元、第二光敏单元和开关单元中的至少一个单元导通,包括:
在所述复位阶段中的第一复位阶段,所述第一信号端提供所述第一电平的信号,所述第四信号端提供所述第二电平的信号,使所述第一光敏单元和第二光敏单元导通,所述开关单元关闭;
在所述复位阶段中的第二复位阶段,所述第一信号端提供所述第二电平的信号,所述第四信号端提供所述第一电平的信号,使所述第一光敏单元和所述第二光敏单元关闭,所述开关单元导通。
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