DE102018111728A1 - Anzeigebildschirm, elektronische vorrichtung und verfahren zur lichtintensitätserfassung - Google Patents

Anzeigebildschirm, elektronische vorrichtung und verfahren zur lichtintensitätserfassung Download PDF

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Abstract

Ein Anzeigebildschirm weist ein erstes Glassubstrat, das einen Farbfilterbereich und einen Lichtabschirmbereich aufweist, auf. Der Lichtabschirmbereich weist einen transparenten Bereich in einer ersten Position des Lichtabschirmbereichs auf. Der Anzeigebildschirm weist ferner ein zweites Glassubstrat, das eine Anzeigesteuerschaltung aufweist, auf. Die Anzeigesteuerschaltung steuert Anzeigezustände des Farbfilterbereichs. Der Anzeigebildschirm weist zudem einen Lichtintensitätssensor in einer zweiten Position des zweiten Glassubstrats auf. Die erste Position und die zweite Position erfüllen eine vorgegebene relative Positionsentsprechung, damit Licht, das durch die erste Position übertragen wird, den Lichtintensitätssensor erreicht.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr. 201710915766.6 , die am 30. September 2017 eingereicht wurde und die hier durch Bezugnahme vollinhaltlich aufgenommen ist.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Lichtintensitätserfassungstechnologien, insbesondere einen Anzeigebildschirm, eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Lichtintensitätserfassung.
  • HINTERGRUND
  • Um dem Bedarf des Verbrauchers im Hinblick auf Sensoren auf dem Bildschirm zu entsprechen, werden Bildschirme mobiler Endgeräte tendenziell mit schmalen Einfassungen hergestellt. Das Ziel ist letztendlich ein Vollbildschirm. Wie der Name angibt, wird bei einem Vollbildschirm die gesamte oder der größte Teil der Fläche des Bildschirms für die Anzeige genutzt.
  • Um das Verhältnis von Bildschirm zu Körper eines Endgeräts zu steigern, entwickelt sich der Bildschirm von einem Bildseitenverhältnis von ungefähr 16:9 zu einem Bildseitenverhältnis von ungefähr 18:9. Eine nach vorne gerichtete Kamera und ein Lichtintensitätssensor müssen allerdings auf der Vorderseite des Bildschirms angeordnet werden. In einem oberen Bereich des Bildschirms wird Schneiden in unregelmäßiger Form durchgeführt, um eine Kerbe zu erzeugen und dadurch Platz für die nach vorne gerichtete Kamera und den Lichtintensitätssensor zu schaffen. Unabhängig davon, wie sehr das Bildschirmverhältnis vergrößert wird, kann ein solcher Bildschirm jedoch nicht vollständig ausgedehnt werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß einem Aspekt stellt die vorliegende Offenbarung einen Anzeigebildschirm bereit. Der Anzeigebildschirm weist ein erstes Glassubstrat, das einen Farbfilterbereich und einen Lichtabschirmbereich aufweist, auf. Der Lichtabschirmbereich weist einen transparenten Bereich in einer ersten Position des Lichtabschirmbereichs auf. Der Anzeigebildschirm weist ferner ein zweites Glassubstrat, das eine Anzeigesteuerschaltung aufweist, auf. Die Anzeigesteuerschaltung steuert Anzeigezustände des Farbfilterbereichs. Der Anzeigebildschirm weist zudem einen Lichtintensitätssensor in einer zweiten Position des zweiten Glassubstrats auf. Die erste Position und die zweite Position erfüllen eine vorgegebene relative Positionsentsprechung, damit Licht, das durch die erste Position übertragen wird, den Lichtintensitätssensor erreichen kann.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt ein Verfahren zur Lichtintensitätserfassung bereit, das aufweist: Erzeugen eines induzierten elektrischen Stroms mittels eines Lichtintensitätssensors, um eine Lichtintensität von Umgebungslicht, das durch einen transparenten Bereich in einer ersten Position eines Lichtabschirmbereichs eines ersten Glassubstrats eines Anzeigebildschirms hindurch tritt, zu erfassen. Der Lichtintensitätssensor ist in einer zweiten Position eines zweiten Glassubstrats des Anzeigebildschirms, die der ersten Position entspricht. Das Verfahren weist ferner das Umwandeln des induzierten elektrischen Stroms in ein Spannungssignal und das Bestimmen einer Lichtintensität des Umgebungslichts gemäß dem Spannungssignal auf.
  • Figurenliste
  • Die nachfolgenden Figuren sind lediglich Beispiele zum Zweck der Veranschaulichung gemäß verschiedenen offenbarten Ausführungsformen und sollen den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
    • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 2 zeigt eine schematische Ansicht von Beispielen für Endgeräte im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 3 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 7 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels für einen Lichtintensitätssensor im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 9 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Lichtintensitätssensor im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 10 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 11 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Signalumwandlung im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen zeigt.
    • 12 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 13 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren zur Lichtintensitätserfassung im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
    • 14 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels einer Kalibrierung für einen Lichtintensitätssensor im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachfolgend sollen Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlicher beschrieben werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass die folgenden Beschreibungen einiger Ausführungsformen hierin lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert werden und weder erschöpfend sein sollen noch den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
  • Die Aspekte und Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann durch die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben werden sollen, verständlich.
  • In der vorliegenden Offenbarung kann ein Lichtintensitätssensor in einem Anzeigebildschirm angeordnet sein und mit dem Anzeigebildschirm eines Endgeräts integriert sein, derart, dass ein Raum für eine Kerbe relativ klein sein kann und das Bildschirm-zu-Körper-Verhältnis (STBR) des Endgeräts weiter gesteigert werden kann.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Eine Oberfläche des Anzeigebildschirms weist zwei Typen von Bereichen auf. Einer weist einen Farbfilterbereich auf und der andere weist einen Schwarzmatrixbereich, d. h., einen Lichtabschirmbereich, auf. Ein Farbfilterbereich enthält ein Filtermaterial, wie ein rotes (R) Filtermaterial, ein grünes (G) Filtermaterial und/oder ein blaues (B) Filtermaterial. Ein Schwarzmatrixbereich enthält ein Lichtabschirmmaterial, wie schwarze Tinte. Die Schwarzmatrixbereiche können ferner in zwei Abschnitte unterteilt sein. Einige Schwarzmatrixbereiche können zwischen Pixeln der Farbfilterbereiche verteilt sein. Die anderen Schwarzmatrixbereiche können Umfänge der äußersten Ränder der Farbfilterbereiche umgeben. Die Schwarzmatrixbereiche, die zwischen Pixeln der Farbfilterbereiche verteilt sind, können eine Farbinterferenz zwischen Pixeln unterdrücken. Die Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder des Farbfilterbereichs umgeben, können einen Lichtaustritt unterdrücken. Nach Einschalten des Anzeigebildschirms kann ein klares Bild unter der Beleuchtung der internen Hintergrundbeleuchtung angezeigt werden. Die Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder des Farbfilterbereichs umgeben, können verhindern, dass Licht durch die Ränder des Anzeigebildschirms austritt. Wenn die Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder der Farbfilterbereiche umgeben, relativ schmal sind, kann es an den Rändern des Bildschirms zu einem Lichtaustritt kommen, wenn der Bildschirm ein reines schwarzes Bild anzeigt. Ferner kann sogar ein Lichthof sichtbar sein. Zudem kann es sein, dass diese Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge umgeben, Drähte im Anzeigebildschirm bedecken müssen.
  • In einigen Ausführungsformen sind Größen der Schwarzmatrixbereiche, die zwischen Pixeln verteilt sind, im Vergleich zu den Schwarzmatrixbereichen, die die Umfänge der äußersten Ränder der Farbfilterbereiche umgeben, relativ gering. Allgemein sind die Schwarzmatrixbereiche, die zwischen Pixeln verteilt sind, mit bloßem Auge nicht direkt erkennbar, während die Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder der Farbfilterbereiche umgeben, sichtbar sind. In einigen Szenarien, wie in einem Szenario, in dem der Anzeigebildschirm eingeschaltet ist, um ein Bild einer anderen Farbe als schwarz, z. B. ein weißes Bild, anzuzeigen, können die Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder des Farbfilterbereichs umgeben, relativ leicht zu beobachten sein. 1 zeigt nur die Schwarzmatrixbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder der Farbfilterbereiche umgeben, wobei die Schwarzmatrixbereiche als BW-Bereich(e) gekennzeichnet sind.
  • In den nachfolgenden Beschreibungen der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bezieht sich der Begriff „BW-Bereich(e)“ auf kontinuierliche Lichtabschirmbereiche, die die Umfänge der äußersten Ränder der Farbfilterbereiche umgeben.
  • 2 zeigt eine schematische Ansicht von Beispielen für Endgeräte im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 2 gezeigt, weist das linke Endgerät einen Universalanzeigebildschirm auf, und Bereiche außerhalb der BM-Bereiche des Anzeigebildschirms gehören zu einer Tafel des Endgeräts. Die Tafel kann weiß, schwarz und/oder andersfarbig sein.
  • Das Endgerät auf der rechten Seite von 2 weist einen Anzeigebildschirm von unregelmäßiger Form auf. Eine Oberseite des rechten Endgeräts weist ein relativ hohes Bildschirm-zu-Körper-Verhältnis auf. Das heißt, die Oberseite des Endgeräts besteht zum größten Teil aus einer Oberseite des Anzeigebildschirms. Die Bereiche außerhalb der BM-Bereiche des Anzeigebildschirms sind Einfassungen des Endgeräts.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Sammelbereich eines Lichtintensitätssensors/Umgebungslichtsensors einer ersten Position im/in den Lichtabschirmbereich(en) entsprechen, und die erste Position kann einem transparenten Fenster entsprechen. Die erste Position kann in einer bestimmten Position eines Lichtabschirmarraybereichs sein oder kann in einer bestimmten Position eines kontinuierlichen Lichtabschirmbereichs sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Position in einer bestimmten Position im kontinuierlichen Lichtabschirmbereich (BM-Bereich) angeordnet sein, um eine relativ bequeme Konstruktionstechnik zu erreichen und Kosten zu reduzieren.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 3 gezeigt, weist der Anzeigebildschirm ein erstes Glassubstrat 201 und ein zweites Glassubstrat 202 auf. Das erste Glassubstrat 201 weist Farbfilterbereiche 2011 und Lichtabschirmbereiche 2012, die auf dem ersten Glassubstrat 201 angeordnet sind, auf, wobei die Lichtabschirmbereiche 2012 an Umfängen der Farbfilterbereiche 2011 angeordnet sind. Das zweite Glassubstrat 202 weist Anzeigesteuerschaltungen 2021 zum Steuern von Anzeigezuständen der Farbfilterbereiche 2011 über dem ersten Glassubstrat 201 auf.
  • In einigen Ausführungsformen können Materialien des ersten Glassubstrats und des zweiten Glassubstrats Glas aufweisen, und Dicken des ersten und zweiten Glassubstrats können im Millimeterbereich liegen. Das erste Glassubstrat wird auch als „CF-Glas“ bezeichnet, während das zweite Glassubstrat auch als „TPS-Glas“ bezeichnet wird.
  • Das erste Glassubstrat kann eine Farbanzeige realisieren. Das zweite Glassubstrat kann die Farbanzeige steuern. Das erste Glassubstrat und das zweite Glassubstrat werden weiter unten näher beschrieben.
  • Farbfilterbereiche und Lichtabschirmbereiche können über dem ersten Glassubstrat angeordnet sein. Der Farbfilterbereich wird als CF (Farbfilter)-Bereich bezeichnet, und der Lichtabschirmbereich kann an den Umfängen der CF-Bereiche angeordnet sein. Ein Verfahren zur Herstellung des ersten Glassubstrats soll nachfolgend beschrieben werden. Eine Schicht aus schwarzer Tinte, die ein Lichtabschirmmaterial aufweist, wird auf einem transparenten Glassubstrat aufgebracht, um einen ganzen Lichtabschirmbereich auszubilden. Ein Teil der schwarzen Tinte auf dem Glassubstrat wird arrayartig weggeätzt. Die verbleibende schwarze Tinte bildet Lichtabschirmarraybereiche aus. Ferner werden Filtermaterialien zwischen Zeilen und Spalten des Lichtabschirmarrays aufgebracht. Die Filtermaterialien können ein rotes (R) Filtermaterial, ein grünes (G) Filtermaterial und/oder ein blaues (B) Filtermaterial aufweisen. Jeder Farbsubpixel, d. h., jeder Subpixel für die Farbanzeige, kann vom Lichtabschirmarraybereich umgeben sein. Das heißt, zwischen zwei Farbsubpixeln, d. h., zwei Subpixeln für die Farbanzeige, kann ein Lichtabschirmbereich existieren. Dementsprechend wird der Lichtabschirmarraybereich ausgebildet. In einigen Ausführungsformen weist ein Pixel einen Satz von RGB-Subpixeln auf. Bereiche, die von den Pixeln eingenommen werden, werden als „Farbfilterbereiche“ bezeichnet. Der Lichtabschirmarraybereich kann zwischen den Pixeln der Farbfilterbereiche verteilt sein, um einen Lichtaustritt zwischen den Pixeln, der eine Auflösung des Anzeigebildschirms beeinträchtigen kann, zu unterdrücken. Eine Umrundung von schwarzer Tinte kann um Außenumfänge der äußersten Subpixel des Arrays der RGB-Subpixel herum existieren. Der Bereich, der die Umrundung von schwarzer Tinte aufweist, wird als kontinuierlicher Lichtabschirmbereich bezeichnet, der in 3 als BM gekennzeichnet ist, wird als BM-Bereich bezeichnet.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Sammelbereich eines Lichtintensitätssensors/Umgebungslichtsensors einer ersten Position im/in den Lichtabschirmbereich(en) entsprechen, und die erste Position kann einem transparenten Fenster entsprechen. Die erste Position kann in einer bestimmten Position eines Lichtabschirmarraybereichs sein oder kann in einer bestimmten Position eines kontinuierlichen Lichtabschirmbereichs sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Position in einer bestimmten Position im kontinuierlichen Lichtabschirmbereich (BM-Bereich) angeordnet sein, um eine relativ bequeme Konstruktionstechnik zu erreichen und Kosten zu reduzieren.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 4 gezeigt, weist der Anzeigebildschirm eine Flüssigkristallanzeige (LCD) auf. In der LCD ist eine Flüssigkristallzelle zwischen zwei parallelen Glassubstraten angeordnet. Dünnfilmtransistoren (TFTs) sind über einem unteren Glassubstrat (TPS-Glas) angeordnet, und Farbfilter, d. h., GRB-Filter, sind an einem oberen Glassubstrat (CF-Glas) angeordnet. Durch Signal- und/oder Spannungsänderungen der TFTs können Drehrichtungen von Flüssigkristallmolekülen gesteuert werden. Dementsprechend kann gesteuert werden, ob polarisiertes Licht jedes Pixels emittiert wird, um ein Anzeigen zu erreichen.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Sammelbereich eines Lichtintensitätssensors/Umgebungslichtsensors einer ersten Position im/in den Lichtabschirmbereich(en) entsprechen, und die erste Position kann einem transparenten Fenster entsprechen. Die erste Position kann in einer bestimmten Position eines Lichtabschirmarraybereichs sein oder kann in einer bestimmten Position eines kontinuierlichen Lichtabschirmbereichs sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Position in einer bestimmten Position im kontinuierlichen Lichtabschirmbereich (BM-Bereich) angeordnet sein, um eine relativ bequeme Konstruktionstechnik zu erreichen und Kosten zu reduzieren.
  • 5 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 5 gezeigt, weist der Anzeigebildschirm ein erstes Glassubstrat 201 und ein zweites Glassubstrat 202 auf. Das erste Glassubstrat 201 weist Farbfilterbereiche 2011 und Lichtabschirmbereiche 2012, die auf dem ersten Glassubstrat 201 angeordnet sind, auf, wobei die Lichtabschirmbereiche 2012 an Umfängen der Farbfilterbereiche 2011 angeordnet sind. Das zweite Glassubstrat 202 weist Anzeigesteuerschaltungen 2021 zum Steuern von Anzeigezuständen der Farbfilterbereiche 2011 über dem ersten Glassubstrat 201 auf.
  • Das Lichtabschirmmaterial in einer ersten Position der Lichtabschirmbereiche 2012 des ersten Glassubstrats 201 wird weggeätzt, und ein Lichtintensitätssensor 2022 ist in einer zweiten Position des zweiten Glassubstrats 202 angeordnet. Die erste Position und die zweite Position können eine vorgegebene relative Positionsrelation erfüllen, derart, dass Licht, das durch die erste Position übertragen wird, auf den Lichtintensitätssensor 2022 einfallen kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Sammelbereich eines Lichtintensitätssensors/Umgebungslichtsensors einer ersten Position im/in den Lichtabschirmbereich(en) entsprechen, und die erste Position kann einem transparenten Fenster entsprechen. Die erste Position kann in einer bestimmten Position eines Lichtabschirmarraybereichs sein oder kann in einer bestimmten Position eines kontinuierlichen Lichtabschirmbereichs sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Position in einer bestimmten Position im kontinuierlichen Lichtabschirmbereich (BM-Bereich) angeordnet sein, um eine relativ bequeme Konstruktionstechnik zu erreichen und Kosten zu reduzieren.
  • In einigen Ausführungsformen kann in einer bestimmten Position, die auch als „erste Position“ bezeichnet wird, der BM-Bereiche des ersten Glassubstrats das Lichtabschirmmaterial weggeätzt werden, so dass die erste Position am ersten Glassubstrat lichtdurchlässig werden kann. In einigen Ausführungsformen können das erste Glassubstrat und das zweite Glassubstrat parallel zueinander sein, und ein Lichtintensitätssensor kann in einer zweiten Position, die der ersten Position entspricht, über dem zweiten Glassubstrat angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können Verfahren, wie eine Fotolack-Beschichtung, Ätzen und/oder Belichtung verwendet werden, um das Anordnen des Lichtintensitätssensors über dem zweiten Glassubstrat zu erreichen. Dementsprechend kann äußeres Umgebungslicht durch die erste Position des ersten Glassubstrats hindurch den Lichtintensitätssensor des zweiten Glassubstrats erreichen, und der Lichtintensitätssensor kann die Intensität des äußeren Umgebungslichts erfassen. In der vorliegenden Offenbarung kann der Lichtintensitätssensor derart im Anzeigebildschirm angeordnet sein, dass der Lichtintensitätssensor keinen separaten Raum einnimmt, und das Bildschirm-zu-Körper-Verhältnis des Endgeräts kann weiter gesteigert werden.
  • 6 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 6 gezeigt, kann in einigen Ausführungsformen der Anzeigebildschirm eine LCD aufweisen. In der LCD ist eine Flüssigkristallzelle zwischen zwei parallelen Glassubstraten angeordnet. Dünnfilmtransistoren (TFTs) sind über einem unteren Glassubstrat (TPS-Glas) angeordnet, und Farbfilter, z. B. GRB-Filter, sind an einem oberen Glassubstrat (CF-Glas) angeordnet. Durch Signal- und/oder Spannungsänderungen der TFTs können Drehrichtungen von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallzelle gesteuert werden. Dementsprechend kann gesteuert werden, ob polarisiertes Licht jedes Pixels emittiert wird, um ein Anzeigen zu erreichen. Ein BM-Bereich kann an einem Umfang des CF-Glases, wie am am weitesten links befindlichen Teil des Anzeigebildschirms, angeordnet sein, wie in 4 gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann ein Teil des Lichtabschirmmaterials, z. B., die schwarze Tinte, in einer bestimmten Position des BM-Bereichs weggeätzt werden, so dass die Position transparent werden kann. Ferner kann der Lichtintensitätssensor in einer entsprechenden Position am TPS-Glas, z. B. LTPS-Glas, angeordnet sein. Dementsprechend kann, wie in 7 gezeigt, Licht durch das CF-Glas hindurch treten, um den Lichtintensitätssensor zu erreichen. In einigen Ausführungsformen kann der Lichtintensitätssensor eine Fläche im Mikrometerbereich einnehmen, während ein BM-Bereich üblicherweise größer als ungefähr 0,5 mm sein kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Sammelbereich eines Lichtintensitätssensors/Umgebungslichtsensors einer ersten Position im/in den Lichtabschirmbereich(en) entsprechen, und die erste Position kann einem transparenten Fenster entsprechen. Die erste Position kann in einer bestimmten Position eines Lichtabschirmarraybereichs sein oder kann in einer bestimmten Position eines kontinuierlichen Lichtabschirmbereichs sein. In einigen Ausführungsformen kann die erste Position in einer bestimmten Position im kontinuierlichen Lichtabschirmbereich (BM-Bereich) angeordnet sein, um eine relativ bequeme Konstruktionstechnik zu erreichen und Kosten zu reduzieren.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die LCD als ein Beispiel des Anzeigebildschirms beschrieben. In einigen weiteren Ausführungsformen kann der Anzeigebildschirm ein anderer Typ eines Anzeigebildschirms sein, wie ein organischer lichtemittierender Dioden (OLED)-Anzeigebildschirm.
  • 8 zeigt eine schematische Ansicht eines Beispiels für einen Lichtintensitätssensor im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 8 gezeigt, weist der Lichtintensitätssensor eine erste Halbleiterschicht 801, eine zweite Halbleiterschicht 802 und eine Metallschicht 803 auf.
  • Die zweite Halbleiterschicht 802 ist zwischen der ersten Halbleiterschicht 801 und der Metallschicht 803 angeordnet. Die erste Halbleiterschicht 801 kann, verglichen mit der Metallschicht 803, näher am ersten Glassubstrat sein. Ein Lichtdurchlässigkeitsparameter der ersten Halbleiterschicht 802 kann größer als ein oder gleich einem ersten vorgegebenen Schwellenwert sein; und ein Lichtdurchlässigkeitsparameter der Metallschicht 803 kann kleiner als ein oder gleich einem zweiten vorgegebenen Schwellenwert sein.
  • Eine erste Elektrode kann über der ersten Halbleiterschicht angeordnet sein. Eine erste Spannung kann an der ersten Elektrode anliegen. Eine zweite Elektrode kann über der Metallschicht angeordnet sein.
  • Umgebungslicht kann durch die erste Halbleiterschicht hindurch treten und die zweite Halbleiterschicht erreichen, um die zweite Halbleiterschicht dazu zu veranlassen, induzierte Ladungen zu erzeugen. Die induzierten Ladungen können unter dem Einfluss der ersten Spannung einen induzierten elektrischen Strom erzeugen. Der induzierte elektrische Strom kann durch die zweite Elektrode der Metallschicht ausfließen.
  • Wie in 9 gezeigt, weist in einigen Ausführungsformen die erste Halbleiterschicht eine Indiumzinnoxid (ITO)-Schicht auf, während die zweite Halbleiterschicht eine amorphe Silizium (a-Si)-Schicht aufweist. Die Metallschicht kann lichtundurchlässig sein, wodurch verhindert werden kann, dass die Hintergrundbeleuchtung eine Erfassung durch den Lichtintensitätssensor beeinflusst. Im Lichtintensitätssensor ist die zwischen der ITO-Schicht (ein transparenter Film) und der Metallschicht eingefügte a-Si-Halbleiterschicht eine Schicht, die einen Fotostromeffekt aufweisen kann. In Reaktion darauf, dass das externe Licht auf die a-Si-Halbleiterschicht einfällt, können Ladungen in der a-Si-Halbleiterschicht erzeugt werden. Die ITO-Schicht weist eine transparente Struktur auf und wird durch eine entsprechende Elektrode mit einer Spannung V beaufschlagt. Die Spannung V kann bewirken, dass die erzeugten Ladungen in eine bestimmte Richtung fließen. Die Metallschicht ist mit einer Elektrode, wie die zweite Elektrode, verbunden, so dass Fotostrom durch die Elektrode ausgeleitet wird.
  • 10 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 10 gezeigt, weist in einigen Ausführungsformen der Anzeigebildschirm ferner eine Signalverarbeitungsschaltung 1002 auf, und die zweite Elektrode ist durch einen leitenden Draht 1001 mit der Signalverarbeitungsschaltung 1002 verbunden. Der leitende Draht 1001 und die Signalverarbeitungsschaltung 1002 sind in einer oder mehreren Positionen des zweiten Glassubstrats entsprechend den Lichtabschirmbereichen angeordnet.
  • Der induzierte elektrische Strom, der von der zweiten Elektrode fließt, kann durch den leitenden Draht 1001 zur Signalverarbeitungsschaltung 1002 geleitet werden. Der induzierte elektrische Strom kann durch die Signalverarbeitungsschaltung 1002 in ein entsprechendes Spannungssignal umgewandelt werden, und eine Lichtintensität des Umgebungslichts kann gemäß dem Spannungssignal bestimmt werden.
  • 11 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel für eine in der Signalverarbeitungsschaltung erfolgende Signalumwandlung im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen zeigt. Wie in 11 gezeigt, kann die Signalverarbeitungsschaltung eine Strom-Spannung (I-V)-Umwandlung auf dem Fotostrom Iphoto durchführen, eine Größe der Spannung erkennen und eine Lichtintensität des Umgebungslichts bestimmen. Je höher die Intensität des äußeren Umgebungslichts ist, desto größer sind der Fotostrom und die umgewandelte Spannung. Dadurch können die Spannungsgröße und die Intensität des äußeren Umgebungslichts eine bestimmte Entsprechung aufweisen.
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels für einen Anzeigebildschirm im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Wie in 12 gezeigt, sind Lichtabschirmmaterialien in zwei oder mehreren ersten Positionen der Lichtabschirmbereiche des ersten Glassubstrats weggeätzt. Zwei oder mehrere Lichtintensitätssensoren werden in zwei oder mehreren zweiten Positionen des zweiten Glassubstrats, die jeweils den zwei oder mehreren ersten Positionen entsprechen, bereitgestellt.
  • In einigen Ausführungsformen sind die zwei oder mehreren Lichtintensitätssensoren durch entsprechende leitende Drähte mit verschiedenen Signalverarbeitungsschaltungen verbunden.
  • In einigen weiteren Ausführungsformen können die zwei oder mehreren Lichtintensitätssensoren durch entsprechende leitende Drähte mit einer selben Signalverarbeitungsschaltung verbunden sein.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine elektronische Vorrichtung, die einen Anzeigebildschirm im Einklang mit der Offenbarung, wie einen der oben beschriebenen Anzeigebildschirme, aufweist, bereit.
  • 13 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren zur Lichtintensitätserfassung im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Das Verfahren zur Lichtintensitätserfassung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben werden.
  • In 1301 wird ein induzierter elektrischer Strom mittels eines Lichtintensitätssensors erzeugt, der in einer zweiten Position des zweiten Glassubstrats des Anzeigebildschirms angeordnet ist, um eine Lichtintensität von Licht, das durch eine erste Position der Lichtabschirmbereiche des ersten Glassubstrats hindurch tritt, zu erfassen, wobei das Lichtabschirmmaterial in der ersten Position der Lichtabschirmbereiche weggeätzt ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Lichtintensitätssensor eine erste Halbleiterschicht, eine zweite Halbleiterschicht und eine Metallschicht aufweisen.
  • Das Erzeugen des induzierten elektrischen Stroms mittels des Lichtintensitätssensors, der in der zweiten Position des zweiten Glassubstrats des Anzeigebildschirms angeordnet ist, um die Lichtintensität von Licht, das durch die erste Position der Lichtabschirmbereiche des ersten Glassubstrats hindurch tritt, zu erfassen, kann aufweisen: Veranlassen der zweiten Halbleiterschicht dazu, induzierte Ladungen durch das Umgebungslicht, das durch die erste Halbleiterschicht hindurch tritt und die zweite Halbleiterschicht erreicht, zu erzeugen; und Erzeugen des induzierten elektrischen Stroms durch die induzierten Ladungen unter der ersten Spannung. Der induzierte elektrische Strom fließt durch die zweite Elektrode auf der Metallschicht aus.
  • In 1302 wird der induzierte elektrische Strom in ein Spannungssignal umgewandelt, und eine Lichtintensität des Umgebungslichts wird gemäß dem Spannungssignal bestimmt.
  • In einigen Ausführungsformen weist das Verfahren ferner auf: Einleiten von Umgebungslicht verschiedener Lichtintensitäten auf den Lichtintensitätssensor, Erfassen induzierter elektrischer Ströme entsprechend Lichtintensitäten des Umgebungslichts, und Bestimmen von Spannungen entsprechend den induzierten elektrischen Strömen; und Festhalten einer Entsprechung zwischen den Lichtintensitäten und den Spannungen.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Bestimmen der Lichtintensität des Umgebungslichts gemäß dem Spannungssignal das Bestimmen der Lichtintensität des Umgebungslichts entsprechend dem Spannungssignal gemäß der Entsprechung zwischen den Lichtintensitäten und den Spannungen aufweisen.
  • 14 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels einer Kalibrierung für einen Lichtintensitätssensor im Einklang mit offenbarten Ausführungsformen. Aufgrund von Änderungen beim Verfahren zur Herstellung von Anzeigebildschirmen können während des tatsächlichen Gebrauchs bei einer selben Intensität von äußerem Umgebungslicht elektrische Ströme, die von Lichtintensitätssensoren verschiedener Anzeigebildschirme erfasst werden, unterschiedlich sein, und ein Kalibrierungsverfahren kann verwendet werden, um die Differenz zu kompensieren. Wie in 14 gezeigt, werden nach der Herstellung eines Anzeigebildschirms jeweils Lichtquellen mit verschiedener Beleuchtungsstärke verwendet, um den Anzeigebildschirm zu beleuchten; elektrische Stromwerte des Lichtintensitätssensors werden gesammelt und mit Standardwerten verglichen, um elektrische Stromkompensationswerte, wie Offset C1, C2, ... und Cn, unter verschiedenen Beleuchtungsstärken zu berechnen. Der Kompensationswert kann zum Beispiel eine positive Zahl oder eine negative Zahl sein. Entsprechungen zwischen Beleuchtungsstärkeniveaus und Kompensationswerten, L1-C1, L2-C2, ... Ln-Cn werden in einer integrierten Treiberschaltung (IC) des Anzeigebildschirms festgehalten. Dementsprechend kann jeder Anzeigebildschirm, was die Verwendung der gesamten Vorrichtung angeht, als derselbe erscheinen.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt einen Anzeigebildschirm, eine elektronische Vorrichtung und ein Verfahren zur Lichtintensitätserfassung bereit. Der Anzeigebildschirm kann ein erstes Glassubstrat, das Farbfilterbereiche und Lichtabschirmbereiche über dem ersten Glassubstrat aufweist, aufweisen. Die Lichtabschirmbereiche können an Umfängen der Farbfilterbereiche angeordnet sein. Der Anzeigebildschirm kann ferner ein zweites Glassubstrat, das darauf angeordnete Anzeigesteuerschaltungen aufweist, aufweisen. Die Anzeigesteuerschaltungen können zum Steuern von Anzeigezuständen von Farbfilterbereichen, die über dem ersten Glassubstrat angeordnet sind, verwendet werden. Ein Lichtabschirmmaterial kann in einer ersten Position von Lichtabschirmbereichen des ersten Glassubstrats weggeätzt sein, und ein Lichtintensitätssensor kann in einer zweiten Position des zweiten Glassubstrats angeordnet sein. Die erste Position und die zweite Position können eine vorgegebene relative Positionsrelation erfüllen, derart, dass die Lichtintensität des durch die erste Position übertragenen Lichts auf den Lichtintensitätssensor scheinen kann.
  • In der vorliegenden Offenbarung können die offenbarten Ausführungsformen und die Eigenschaften der offenbarten Ausführungsformen kombiniert werden, solange sie nicht miteinander in Konflikt stehen
  • Die offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren können auf hier nicht beschriebene andere Weise realisiert werden. Zum Beispiel dienen die oben beschriebenen Vorrichtungen nur der Veranschaulichung. Zum Beispiel kann die Unterteilung von Einheiten lediglich eine logische Funktionsunterteilung sein, und die Einheiten können auf andere Weise unterteilt sein. Zum Beispiel können mehrere Einheiten oder Komponenten zu einem anderen System kombiniert oder in ein anderes System integriert sein, und einige Eigenschaften können wegfallen oder nicht ausgeführt werden. Ferner können die Kopplung oder direkte Kopplung oder Kommunikationsverbindung, die gezeigt oder erörtert wurden, eine direkte Verbindung oder eine indirekte Verbindung oder Kommunikationsverbindung durch eine oder mehrere Schnittstellen, Vorrichtungen oder Einheiten aufweisen, die elektrisch, mechanisch oder andersartig sein können.
  • Die Einheiten, die als separate Komponenten beschrieben sind, können physisch getrennt sein oder auch nicht, und eine Komponente, die als eine Einheit gezeigt wird, kann eine physische Einheit sein oder auch nicht. Das heißt, die Einheiten können an einem Ort angeordnet sein oder können über eine Vielzahl von Netzwerkelementen verteilt sein. Einige oder alle der Komponenten können gemäß den praktischen Bedürfnissen ausgewählt werden, um das Ziel der vorliegenden Offenbarung zu erreichen.
  • Zudem können die funktionalen Einheiten in den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in eine Verarbeitungseinheit integriert sein oder jede Einheit kann eine einzelne physische Einheit sein oder zwei oder mehrere Einheiten können in eine Einheit integriert sein. Die oben genannte integrierte Einheit kann in Form einer Hardware- oder in Form einer Hardware- plus Software-Funktionseinheit implementiert werden.
  • Es dürfte erkennbar sein, dass von einem Fachmann Variationen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung zu verlassen. Ferner soll kein Element und keine Komponente in der vorliegenden Offenbarung für die Öffentlichkeit bestimmt sein, und zwar unabhängig davon, ob das Element oder die Komponente in den nachfolgenden Ansprüchen explizit genannt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 201710915766 [0001]

Claims (12)

  1. Ein Anzeigebildschirm, aufweisend: ein erstes Glassubstrat, das einen Farbfilterbereich und einen Lichtabschirmbereich aufweist, wobei der Lichtabschirmbereich einen transparenten Bereich in einer ersten Position des Lichtabschirmbereichs aufweist; ein zweites Glassubstrat, das eine Anzeigesteuerschaltung aufweist, wobei die Anzeigesteuerschaltung Anzeigezustände des Farbfilterbereichs steuert; einen Lichtintensitätssensor in einer zweiten Position des zweiten Glassubstrats, wobei die erste Position und die zweite Position eine vorgegebene relative Positionsentsprechung erfüllen, damit Licht, das durch die erste Position übertragen wird, den Lichtintensitätssensor erreichen kann.
  2. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei der Lichtabschirmbereich aufweist: einen Lichtabschirmarraybereich, der zwischen Pixeln des Farbfilterbereichs verteilt ist; und einen kontinuierlichen Lichtabschirmbereich an Umfängen des Farbfilterbereichs.
  3. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei der Lichtintensitätssensor aufweist: eine erste Halbleiterschicht, die einen ersten Lichtdurchlässigkeitsgrad, der größer als ein erster vorgegebener Schwellenwert ist, aufweist; eine Metallschicht, die einen zweiten Lichtdurchlässigkeitsgrad, der kleiner als ein oder gleich einem zweiten vorgegebenen Schwellenwert ist, aufweist, wobei die erste Halbleiterschicht näher am ersten Glassubstrat als die Metallschicht ist, und eine zweite Halbleiterschicht, die zwischen die erste Halbleiterschicht und die Metallschicht eingefügt ist.
  4. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 3, wobei der Lichtintensitätssensor ferner aufweist: eine erste Elektrode, die an der ersten Halbleiterschicht angeordnet ist, um eine Spannung zu erhalten; und eine zweite Elektrode, die an der Metallschicht angeordnet ist, um einen induzierten elektrischen Strom, der durch induzierte Ladungen, die an der zweiten Halbleiterschicht durch Umgebungslicht, das durch die erste Halbleiterschicht hindurch tritt und die zweite Halbleiterschicht erreicht, erzeugt werden, ausgebildet wird, auszugeben.
  5. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 4, ferner aufweisend: eine Signalverarbeitungsschaltung; und einen leitenden Draht, der die zweite Elektrode mit der Signalverarbeitungsschaltung verbindet, wobei: der leitende Draht und die Signalverarbeitungsschaltung in einer oder mehreren Positionen des zweiten Glassubstrats, die dem Lichtabschirmbereich entsprechen, angeordnet sind, der leitende Draht den induzierten elektrischen Strom von der zweiten Elektrode zur Signalverarbeitungsschaltung leitet, und die Signalverarbeitungsschaltung den induzierten elektrischen Strom in ein Spannungssignal umwandelt und eine Lichtintensität des Umgebungslichts gemäß dem Spannungssignal bestimmt.
  6. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 1, wobei: der Lichtabschirmbereich zwei oder mehrere transparente Bereiche in zwei oder mehreren ersten Positionen des Lichtabschirmbereichs aufweist, und das zweite Glassubstrat zwei oder mehrere Lichtintensitätssensoren in zwei oder mehreren zweiten Positionen des zweiten Glassubstrats, die jeweils den zwei oder mehreren ersten Positionen entsprechen, aufweist.
  7. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 6, wobei die zwei oder mehreren Lichtintensitätssensoren durch jeweilige leitende Drähte mit einer selben Signalverarbeitungsschaltung verbunden sind.
  8. Der Anzeigebildschirm nach Anspruch 6, wobei die zwei oder mehreren Lichtintensitätssensoren durch jeweilige leitende Drähte mit verschiedenen Signalverarbeitungsschaltungen verbunden sind.
  9. Eine elektronische Vorrichtung, aufweisend den Anzeigebildschirm nach Anspruch 1.
  10. Ein Verfahren zur Lichtintensitätserfassung, aufweisend: Erzeugen eines induzierten elektrischen Stroms mittels eines Lichtintensitätssensors, um eine Lichtintensität von Umgebungslicht, das durch einen transparenten Bereich in einer ersten Position eines Lichtabschirmbereichs eines ersten Glassubstrats eines Anzeigebildschirms hindurch tritt, zu erfassen, wobei der Lichtintensitätssensor in einer zweiten Position eines zweiten Glassubstrats des Anzeigebildschirms, die der ersten Position entspricht, ist; Umwandeln des induzierten elektrischen Stroms in ein Spannungssignal; und Bestimmen einer Lichtintensität des Umgebungslichts gemäß dem Spannungssignal.
  11. Das Verfahren nach Anspruch 10, wobei: der Lichtintensitätssensor eine erste Halbleiterschicht, eine Metallschicht und eine zweite Halbleiterschicht, die zwischen die erste Halbleiterschicht und die Metallschicht eingefügt ist, aufweist, und das Erzeugen des induzierten elektrischen Stroms aufweist: Veranlassen der zweiten Halbleiterschicht dazu, induzierte Ladungen durch Umgebungslicht, das durch die erste Halbleiterschicht hindurch tritt und die zweite Halbleiterschicht erreicht, zu erzeugen, und Erzeugen des induzierten elektrischen Stroms durch die induzierten Ladungen unter einem Einfluss einer Spannung, wobei der induzierte elektrische Strom durch eine Elektrode an der Metallschicht aus dem Lichtintensitätssensor fließt.
  12. Das Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend: Strahlen von Umgebungslicht verschiedener Lichtintensitäten auf den Lichtintensitätssensor; Erfassen induzierter elektrischer Ströme entsprechend den Lichtintensitäten; Bestimmen von Spannungen entsprechend den induzierten elektrischen Strömen; und Festhalten einer Entsprechung zwischen den Lichtintensitäten und den Spannungen, wobei das Bestimmen der Lichtintensität des Umgebungslichts gemäß dem Spannungssignal das Bestimmen der Lichtintensität des Umgebungslichts entsprechend dem Spannungssignal gemäß der Entsprechung aufweist.
DE102018111728.0A 2017-09-30 2018-05-16 Anzeigebildschirm, elektronische vorrichtung und verfahren zur lichtintensitätserfassung Active DE102018111728B4 (de)

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CN201710915766.6 2017-09-30

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