ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ ИНДИКАТОРНАЯ ПАНЕЛЬ, ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО, ФОТОДЕТЕКТОРНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ
LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL, LIQUID CRYSTAL DISPLAY, PHOTODETECTOR AND METHOD OF REGULATING ILLUMINATION

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область изобретения
Настоящее изобретение относится к жидкокристаллической индикаторной панели, жидкокристаллическому дисплейному устройству, фотодетекторному устройству и способу регулировки освещенности; в частности, настоящее изобретение относится к жидкокристаллической индикаторной панели, жидкокристаллическому дисплейному устройству, фотодетекторному устройству и способу регулирования освещенности, которые используются для обнаружения источника света и формирования многоразрядного цифрового сигнала, соответствующего интенсивности света.
2. Описание уровня техники
Датчик окружающего освещения (ALS) может быть использован, чтобы повысить эффективность регулирования энергопотребления в дисплеях и улучшить качество просмотра изображений на телевизионных экранах, цифровых фоторамках (DPF), ноутбуках, мобильных телефонах, персональных навигационных устройствах и медиа-плейерах, эффективно снижая, таким образом, потребляемую мощность и увеличивая срок службы батарей в этих устройствах, в частности длительный срок службы лампы подсветки в жидкокристаллическом дисплее и энергопотребление этого устройства. Следовательно, путем автоматического обнаружения окружающего освещения, так же как регулировкой яркости подсветки, основанной на изменении окружающего освещения, можно достичь интеллектуального управления и уменьшить потребляемую мощность.
Цель автоматического управления светочувствительных устройств, реагирующих на окружающее освещение, состоит в том, чтобы обеспечить самопроизвольную подстройку чрезмерно ярких или чрезмерно темных экранов по устанавливаемым характеристикам источника света, дополнительно снижая текущее рассеяние и продлевая срок службы батареи, особенно в отношении повышения эффективности использования мощности в карманных электронных устройствах, так же как обеспечивая хороший просмотр экрана пользователями. В известном уровне техники, для обеспечения дисплея такой функцией чувствительности к окружающему освещению необходимо снабдить дисплей дополнительным датчиком. Такой подход может вызвать нежелательное увеличение количества компонентов и стоимость производства, и при этом нельзя достичь миниатюрности или тонкого корпуса устройства.
Обычный светочувствительный датчик, реагирующий на окружающее освещение, формирует фототок с помощью фотодиода, затем полученный фототок усиливается до нужной величины соответствующим усилителем; после вычисления, выполняемого аналого-цифровым преобразователем (ADC), управляющий сигнал передается в контроллер лампы подсветки для уменьшения яркости.
Однако обычный датчик, реагирующий на окружающую освещенность, неизбежно формирует темновой ток, который неблагоприятно воздействует на отношение сигнал/шум, и такое воздействие становится существенным при низких уровнях освещенности; кроме того, темновой ток может резко измениться при изменении температуры, так что отношение "сигнал-шум" может значительно ухудшиться, когда прибор используется при повышенной температуре. В результате, чтобы эффективно считывать сигнал, генерируемый таким очень чувствительным к свету датчиком, нужно использовать более сложный усилитель и схему аналого-цифрового преобразования, например, используя схему дополнительной компенсации или схему устранения темнового тока, таким образом, также нежелательно увеличивая стоимость производства.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Учитывая вышеупомянутые недостатки известного уровня техники, цель настоящего изобретения состоит в создании жидкокристаллический индикаторной панели, жидкокристаллического дисплейного устройства, фотодетекторного устройства и способа регулирования освещенности, чтобы решить проблему плохого отношения "сигнал-шум", имеющего место в известном уровне техники из-за темного тока и изменения температуры.
Согласно цели настоящего изобретения настоящее изобретение обеспечивает жидкокристаллическую индикаторную панель, содержащую множество первых линий сканирования, множество первых линий данных, множество первых тонкопленочных транзисторов, множество жидкокристаллических пиксельных блоков и встроенный фотодетекторный модуль. Множество первых тонкопленочных транзисторов расположено соответственно в точках пересечения множества первых линий сканирования и множества первых линий данных, при этом каждый первый тонкопленочный транзистор соединен с первой линией данных и линией сканирования. Жидкокристаллический пиксельный блок управляется соответственно каждым из тонкопленочных транзисторов. Встроенный фотодетекторный модуль обнаруживает свет и выдает многоразрядный цифровой сигнал, соответствующий интенсивности света.
Предпочтительно, встроенный фотодетекторный модуль, содержит, по меньшей мере, одну вторую линию сканирования, по меньшей мере, одну вторую линию данных и множество фотодетекторных компонентов. Каждый фотодетекторный компонент содержит второй тонкопленочный транзистор, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент. Второй тонкопленочный транзистор, запоминающий конденсатор и светочувствительный элемент электрически соединены. Каждый второй тонкопленочный транзистор соединен со второй линией сканирования и второй линией данных.
Предпочтительно, встроенный фотодетекторный модуль содержит вторую линию сканирования, множество третьих линий сканирования, вторую линию данных, третью линию данных и множество фотодетекторных компонентов. Каждый фотодетекторный компонент содержит второй тонкопленочный транзистор, третий тонкопленочный транзистор, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент. Второй тонкопленочный транзистор, третий тонкопленочный транзистор, запоминающий конденсатор и светочувствительный элемент электрически соединены. Каждый второй тонкопленочный транзистор соединен со второй линией сканирования и второй линией данных. Каждый третий тонкопленочный транзистор соответственно соединен с третьей линией сканирования и третьей линией данных.
Предпочтительно, запоминающие конденсаторы во множестве фотодетекторных компонентов имеют различную емкость.
Предпочтительно, количество запоминающих конденсаторов во множестве фотодетекторных компонентов является различным.
Предпочтительно, светочувствительные элементы во множестве фотодетекторных компонентов имеют различные светочувствительные области.
Предпочтительно, количество светочувствительных элементов во множестве фотодетекторных компонентов является различным.
Предпочтительно, жидкокристаллическая индикаторная панель дополнительно содержит цветной светофильтр, причем цветной светофильтр расположен на множестве первых тонкопленочных транзисторов и на множестве фотодетекторных компонентов. Цветной светофильтр содержит множество прозрачных отверстий различного размера, и местоположения таких прозрачных отверстий соответствуют множеству фотодетекторных компонентов.
Согласно другой цели настоящего изобретения изобретение обеспечивает жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее жидкокристаллическую индикаторную панель, первый вентиль-формирователь, управляющую схему блока данных, управляющую схему фотодетектора и вычислительную схему. Управляющая схема вентиля-формирователя используется для формирования и подачи первого управляющего сигнала к множеству первых линий сканирования. Управляющая схема блока данных используется для подачи отображаемых данных к множеству линий данных. Управляющая схема фотодетекторного модуля соединена со встроенным фотодетекторным модулем для подачи, по меньшей мере, одного второго управляющего сигнала встроенному фотодетекторному модулю и для чтения многоразрядного цифрового сигнала от встроенного фотодетекторного модуля. Схема вычисления соединена с управляющей схемой фотодетекторного модуля и используется для получения многоразрядного цифрового сигнала и для вычисления интенсивности света на базе многоразрядного цифрового сигнала.
Предпочтительно, второй управляющий сигнал содержит импульс разрешения записи данных и импульс разрешения чтения данных.
Предпочтительно, при наличии многократных вторых управляющих сигналов, множество импульсов разрешения чтения данных являются асинхронными.
Предпочтительно, жидкокристаллическое дисплейное устройство дополнительно содержит модуль подсветки, в котором схема вычисления соединена с модулем подсветки и управляет модулем подсветки на основании вычисленной интенсивности света.
Согласно другой цели настоящего изобретения изобретение обеспечивает фотодетекторное устройство, способное обнаруживать свет и выдавать многоразрядный цифровой сигнал, соответствующий интенсивности света. Фотодетекторное устройство содержит множество фотодетекторных компонентов и управляющую схему. Каждый фотодетекторный компонент содержит микротранзистор, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент, при этом микротранзистор, запоминающий конденсатор и светочувствительный элемент электрически соединены друг с другом. Управляющая схема фотодетекторного устройства формирует, по меньшей мере, один управляющий сигнал и один опорный сигнал, подаваемый на множество микротранзисторов, причем управляющий сигнал включает импульс разрешения записи данных и импульс разрешения чтения данных. Когда множество микротранзисторов получает импульс разрешения записи данных, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор каждого фотодетекторного модуля заряжается напряжением опорного сигнала. Когда множество микротранзисторов получает импульс разрешения чтения данных, управляющая схема фотодетектора считывает величину напряжения, по меньшей мере, на одном запоминающем конденсаторе каждого фотодетекторного компонента и формирует многоразрядный цифровой сигнал на основе нескольких значений напряжения.
Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает способ регулирования освещенности жидкокристаллического дисплейного устройства, который содержит следующие стадии. Сначала обеспечивается жидкокристаллическая индикаторная панель, и затем управляющая схема вентиля-формирователя используется для подачи первого управляющего сигнала к множеству первых линий сканирования. Управляющая схема блока данных используется для подачи отображаемых данных на множество первых линий данных. Затем встроенный фотодетекторный модуль соединяется с управляющей схемой фотодетектора. Управляющая схема фотодетекторного модуля формирует, по меньшей мере, один второй управляющий сигнал, передаваемый на встроенный фотодетекторный модуль. Многоразрядный цифровой сигнал считывается встроенным фотодетекторным модулем. Схема вычисления соединяется с управляющей схемой фотодетекторного компонента, чтобы получить многоразрядный цифровой сигнал и вычислить интенсивность света на основе многоразрядного цифрового сигнала.
Предпочтительно, модуль подсветки соединен с вычислительной схемой и управляется на базе полученной величины интенсивности света.
Кроме того, настоящее изобретение дополнительно обеспечивает способ регулирования освещенности для фотодетекторного устройства, в котором фотодетекторное устройство обнаруживает свет и формирует многоразрядный цифровой сигнал, соответствующий интенсивности света. Способ регулирования освещенности включает следующие стадии. Сначала обеспечивается множество фотодетекторных компонентов, и каждый фотодетекторный компонент содержит микротранзистор, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент. Микротранзистор, запоминающий конденсатор и светочувствительный элемент электрически соединены друг с другом. Затем управляющая схема фотодетекторного устройства используется для подачи, по меньшей мере, одного управляющего сигнала и одного опорного сигнала на множество микротранзисторов, причем управляющий сигнал содержит импульс разрешения записи данных и импульс разрешения чтения данных. Когда множество микротранзисторов получает импульс разрешения записи данных, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор каждого фотодетекторного компонента заряжается напряжением опорного сигнала; при этом, когда множество микротранзисторов получает импульс разрешения чтения данных, управляющая схема фотодетекторного устройства считывает величину напряжения, по меньшей мере, одного запоминающего конденсатора в каждом фотодетекторном компоненте и формирует многоразрядный цифровой сигнал, на основе нескольких значений напряжения.
В кратком содержании, жидкокристаллическая индикаторная панель, жидкокристаллическое дисплейное устройство, фотодетекторное устройство и способ регулирования освещенности по настоящему изобретению обеспечивают одно или несколько следующих преимуществ.
(1) Жидкокристаллическая индикаторная панель, жидкокристаллическое дисплейное устройство, фотодетекторное устройство и способ регулирования интенсивности света могут использоваться для обнаружения света и передачи многоразрядного цифрового сигнала, соответствующего интенсивности света.
(2) В жидкокристаллической индикаторной панели, жидкокристаллическом дисплейном устройстве, фотодетекторе и способе регулирования интенсивности света модуль фотодетектора непосредственно встроен в жидкий кристалл или в панель органических светодиодов (OLED), и интенсивность внешнего света может быть определена на основе утечки в различных фотодетекторных модулях и запоминающих конденсаторах.
(3) Жидкокристаллическая индикаторная панель, жидкокристаллическое дисплейное устройство, фотодетекторное устройство и способ регулирования интенсивности света не требуют дополнительной светочувствительной печатной схемы и модификации механической конструкции, уменьшая, таким образом, количество узлов в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, упрощая конструкцию и облегчая разработку изделия.
(4) Жидкокристаллическая индикаторная панель, жидкокристаллическое дисплейное устройство, фотодетекторное устройство и способ регулирования интенсивности света имеют преимущества удобной настройки, тонкого дизайна, узких граней и чистой энергии в отношении экологии.
Раскрытая архитектура фотодетекторного устройства ни в коем случае не ограничена жидкокристаллической индикаторной панелью, жидкокристаллическим дисплейным устройством; все панели дисплея, включающие активную матрицу, такие как индикаторная панель и дисплей, состоящий из активной матрицы органических светоизлучающих диодов (AMOLED) и активная матрица электронного бумажного дисплея (AMEPD), применимы для предлагаемой архитектуры фотодетекторного устройства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура 1 - схема первого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 2 - схема второго примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 3 - схема третьего примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 4 - схема слоя цепей жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 5 - схема цветного светофильтра жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 6 - схема четвертого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 7 - схема пятого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 8 - схема шестого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 9 - схема седьмого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 10 - схема первого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 11 - временная диаграмма для первого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 12а - временная диаграмма для второго примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 12b - описание электрических свойств рассеянного внешнего света на фототранзисторе;
Фигура 13 - временная диаграмма для третьего примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению;
Фигура 14 - схема фотодетекторного устройства по настоящему изобретению;
Фигура 15 - технологическая схема для первого примера осуществления регулирования интенсивности света по настоящему изобретению;
Фигура 16 - технологическая схема для второго примера осуществления регулирования интенсивности света по настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На фигуре 1 показана схема для первого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Жидкокристаллическая индикаторная панель 1 содержит множество первых линий сканирования 11, множество первых линий данных 12, множество первых тонкопленочных транзисторов 13, множество жидкокристаллических пиксельных блоков 14 и встроенный фотодетекторный модуль 15. Множество первых тонкопленочных транзисторов 13 расположены в точках пересечения множества первых линий сканирования 11 с множеством первых линий данных 12 соответственно. Каждый первый тонкопленочный транзистор 13 соединен с первой строкой данных 11 и с линией сканирования 12. Каждый первый тонкопленочный транзистор 13 используется для управления жидкокристаллическим пиксельным модулем 14. Встроенный фотодетекторный модуль 15, обнаруживает свет и формирует многоразрядный цифровой сигнал, соответствующий интенсивности света.
Встроенный фотодетекторный модуль 15 содержит, по меньшей мере, одну вторую линию сканирования 151, по меньшей мере, одну вторую линию данных 152 и множество фотодетекторных компонентов 153. Здесь каждый фотодетекторный компонент 153 содержит второй тонкопленочный транзистор 1531, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор 1532, по меньшей мере, один светочувствительный элемент 1533 и второй тонкопленочный транзистор 1531, при этом запоминающий конденсатор 1532 и светочувствительный элемент 1533 электрически соединены друг с другом. Каждый второй тонкопленочный транзистор 1531 соединен со второй линией сканирования 151 и со второй линией данных 152. При этом множество вторых линий сканирования 151 и множество вторых тонкопленочных транзисторов 1531 соединены со второй линией сканирования 151 и второй линией данных 152 соответственно. Кроме того, вторая линия данных 152 также может быть многократной; в этом случае множество вторых тонкопленочных транзисторов 1531 соответственно соединено со второй линией сканирования 151 и с каждой второй линией данных 152.
На фигуре 2 показана схема для второго примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Число запоминающих конденсаторов 1532 во множестве фотодетекторных компонентов 153 может быть различным, и такой же эффект также может быть достигнут, конфигурируя запоминающие конденсаторы 1532 различной емкости во множестве фотодетекторных компонентов 153.
На фигуре 3 показана схема для третьего примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Число светочувствительных элементов 1533 во множестве фотодетекторных компонентов 153 может быть различным, и такой же эффект также может быть достигнут, конфигурируя светочувствительный элемент 1533 с различными светочувствительными областями во множестве фотодетекторных компонентов 153. Предпочтительно, светочувствительный элемент 1533 является фототранзистором или фотодиодом.
На фигуре 4 показана схема слоя цепей жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Здесь показано множество тонкопленочных транзисторов 41 и множество фотодетекторных компонентов 42.
На фигуре 5 показана схема цветного светофильтра жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. На этом чертеже цветной светофильтр 51 содержит множество прозрачных отверстий 511 различного размера. Фотодетекторные компоненты 42 могут иметь различные площади экспонирования при использовании прозрачных отверстий 511 с различными размерами.
На фигуре 6 показана схема для четвертого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Жидкокристаллическая индикаторная панель 6 дополнительно содержит цветной светофильтр 51, причем цветной светофильтр 51 расположен на множестве первых тонкопленочных транзисторов 41 и во множестве фотодетекторных компонентов 42, и местоположение множества прозрачных отверстий 511 соответствует местоположению множества фотодетекторных компонентов 43.
На фигуре 7 показана схема для пятого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Как показано на чертеже, устройство по настоящему примеру осуществления содержит первый тонкопленочный транзистор 71, жидкокристаллический пиксельный модуль 72, встроенный фотодетекторный модуль 73 и цветной светофильтр 74. Жидкокристаллический пиксельный модуль 72 содержит пиксельный электрод 721, общий электрод 722 и жидкокристаллические молекулы, вставленные между пиксельным электродом 721 и общим электродом 722. В данном варианте светочувствительный элемент 75 встроенного фотодетекторного модуля 73 предпочтительно является фотодиодом.
На фигуре 8 показана схема для шестого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Как показано на чертеже, данное устройство содержит первый тонкопленочный транзистор 81, жидкокристаллический пиксельный модуль 82, встроенный фотодетекторный модуль 83 и цветной светофильтр 84, в котором жидкокристаллический пиксельный модуль 82 содержит пиксельный электрод 821, общий электрод 822 и жидкокристаллические молекулы, вставленные между пиксельным электродом 821 и общим электродом 822. Здесь светочувствительный элемент 85 встроенного фотодетектора 83 предпочтительно является фототранзистором.
На фигуре 9 показана схема для седьмого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Как показано на чертеже, жидкокристаллическая индикаторная панель 9 содержит множество первых линий сканирования 91, множество первых линий данных 92, множество первых тонкопленочных транзисторов 93, множество жидкокристаллических пиксельных блоков 94 и встроенный фотодетекторный модуль 95. Множество первых тонкопленочных транзисторов 93 расположено соответственно в точках пересечения множества первых линий сканирования 91 и множества первых линий данных 92. Каждый первый тонкопленочный транзистор 93 соединен с первой строкой данных 91 и с линией сканирования 92. Каждый первый тонкопленочный транзистор 93 используется для управления жидкокристаллическим пиксельным модулем 94. Встроенный фотодетекторный модуль 95 обнаруживает свет и формирует многоразрядный цифровой сигнал, соответствующий интенсивности света.
Встроенный фотодетекторный модуль 95 содержит вторую линию сканирования 951, множество третьих линий сканирования 952, вторую линию данных 953, третью линию данных 954 и множество фотодетекторных компонентов 955. Каждый фотодетекторный компонент 955 содержит второй тонкопленочный транзистор 9551, третий тонкопленочный транзистор 9552, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор 9553 и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент 9554. При этом второй тонкопленочный транзистор 9551, третий тонкопленочный транзистор 9552, запоминающий конденсатор 9553 и светочувствительный элемент 9554 электрически соединены друг с другом. Каждый второй тонкопленочный транзистор 9551 соединен со второй линией сканирования 951 и второй линией данных 953 соответственно. Каждый третий тонкопленочный транзистор 9552 соединен с каждой третьей линией сканирования 952 и третьей линией данных 954 соответственно.
Число запоминающих конденсаторов 9553 во множестве фотодетекторных компонентов 955 может быть различным, и такой же эффект также может быть достигнут, конфигурируя запоминающие конденсаторы 9553 с различной величиной емкости во множестве фотодетекторных компонентов 955. Число светочувствительных элементов 9554 во множестве фотодетекторных компонентов 955 может быть различным, и такой же эффект также может быть достигнут, конфигурируя светочувствительный элемент 9554 с различными светочувствительными областями во множестве фотодетекторных компонентов 955. Предпочтительно, светочувствительный элемент 9554 является фототранзистором или фотодиодом. Жидкокристаллическая индикаторная панель 9 дополнительно содержит цветной светофильтр, и цветной светофильтр имеет множество прозрачных отверстий различного размера, и местоположения таких прозрачных отверстий соответствуют множеству фотодетекторов 955.
На фигуре 10 показана схема для первого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 10 содержит жидкокристаллическую индикаторную панель 101, первый вентиль-формирователь 102, схему передачи данных 103, схему управления фотодетектированием 104 и вычислительную схему 105. Первый вентиль-формирователь 102 используется для формирования первого управляющего сигнала для множества первых линий сканирования 1021. Схема передачи данных 103 используются для передачи данных дисплея множеству первых линий данных 1031. Схема управления фотодетектированием 104 соединена со встроенным фотодетекторным модулем 106, который используется для формирования, по меньшей мере, одного второго управляющего сигнала, передаваемого на встроенный фотодетекторный модуль 106, и для чтения многоразрядного цифрового сигнала со встроенного фотодетекторного модуля 106. Вычислительная схема 105 соединена со схемой управления фотодетектированием 104 и используется для приема и вычисления многоразрядного цифрового сигнала и определения интенсивности света. Когда жидкокристаллическое дисплейное устройство 10 дополнительно содержит модуль подсветки 107, вычислительная схема 105 соединена с модулем подсветки 107 и управляет модулем подсветки 107 на основе полученных данных об интенсивности света.
На фигуре 11 показана временная диаграмма для первого примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Вместе с фигурой 10, в течение определенного временного интервала, первый управляющий сигнал разделяется на множество первых линий сканирования G1-Gn с помощью первого вентиля-формирователя 102, чтобы последовательно вводить в действие каждый тонкопленочный транзистор, расположенный в точках пересечения первой линии данных 1031 и первой линии сканирования 1021. Здесь первый управляющий сигнал состоит из n импульсных сигналов. При этом схема передачи данных 103 разделяет отображаемые данные на множество первых линий данных D1-Dm, чтобы обновить экран жидкокристаллической панели. После этого, в течение временного интервала N+1, первый вентиль-формирователь 102 последовательно выдает импульсные сигналы n и множество первых линий сканирования G1-Gn, чтобы последовательно ввести в действие каждый тонкопленочный транзистор, расположенный в точках пересечения первой линии данных 1031 и первой линии сканирования 1021. В этот момент схема передачи данных 103 выводит отображаемые данные на множество первых линий данных D1-Dm, чтобы обновить экран жидкокристаллической панели. Затем, в течение временного интервала N+2, первый вентиль-формирователь 102 снова последовательно выдает n импульсных сигналов и выдает множество первых линий сканирования G1-Gn, чтобы последовательно ввести в действие каждый тонкопленочный транзистор, расположенный в точках пересечения первой линии данных 1031 и первой линии сканирования 1021. В этот момент схема передачи данных 103 выводит отображаемые данные на множество первых линий данных D1-Dm, чтобы снова обновить экран жидкокристаллической панели. В этом процессе, в течение временного интервала N+3, первый вентиль-формирователь 102 последовательно выдает дополнительно n импульсных сигналов и выдает множество первых линий сканирования G1-Gn, чтобы последовательно ввести в действие каждый тонкопленочный транзистор, расположенный в точках пересечения первой линии данных 1031 и первой линии сканирования 1021. Далее схема передачи данных 103 выводит отображаемые данные на множество первых линий данных D1-Dm, чтобы еще раз обновить экран жидкокристаллической панели.
На фигуре 12а представлена временная диаграмма для второго примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Как показано на фигурах 1 и 10, схема управления фотодетектированием 104 выдает, по меньшей мере, один второй управляющий сигнал на встроенный фотодетекторный модуль 15, 106. Второй управляющий сигнал содержит импульс разрешения записи и импульс разрешения чтения данных. Когда многократные транзисторы 1531 получают импульс разрешения записи данных, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор 1532 каждого фотодетекторного модуля 153 заряжается напряжением опорного сигнала, и каждый второй тонкопленочный транзистор 1531 включается, по меньшей мере, через одну вторую линию сканирования 151, и, одновременно, опорные данные записываются в запоминающий конденсатор 1532.
1
4
1
2
3
4
Во время облучения внешним рассеянным светом t-t, запоминающий конденсатор 1532 разряжается через светочувствительный компонент 1533. Когда тонкопленочный транзистор Т1-Т4 получает импульс разрешения чтения данных, схема управления фотодетектированием 104 считывает величину напряжения в запоминающем конденсаторе 1532 каждого фотодетекторного модуля 153 и формирует многоразрядный цифровой сигнал на основе указанного напряжения. По истечении времени экспонирования t, вторая линия сканирования 1511 включает тонкопленочный транзистор Т4, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 1532, подключенном к цепи, считывается через вторую линию данных 152. По истечении времени экспонирования t, вторая линия сканирования 1512 включает тонкопленочный транзистор Т3, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 1532, подключенном к цепи, считывается через вторую линию данных 152. По истечении времени экспонирования t, вторая линия сканирования 1513 включает тонкопленочный транзистор Т2, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 1532, подключенном к цепи, считывается через вторую линию данных 152. По истечении времени экспонирования t, вторая линия сканирования 1514 включает тонкопленочный транзистор Т1, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 1532, подключенном к цепи, считывается через вторую линию данных 152, и все это указывает на асинхронное состояние импульсов разрешения чтения данных.
На фигуре 12b представлена схема электрических свойств рассеянного внешнего света на фототранзисторе. Под воздействием внешнего рассеянного света фототранзистор может преобразовать световой сигнал в электрический сигнал. Следовательно, управляя фототранзистором с фиксированным напряжением смещения, можно установить различную интенсивность рассеянного света, соответствующую различному значению фототока. В настоящем примере осуществления интенсивность света составляет соответственно 0 люкс, 500 люкс, 1000 люкс, 5000 люкс, 10000 люкс, 50000 люкс, 100000 люкс, при этом более высокая интенсивность света обеспечивает более высокое значение фототока.
На приведенной ниже таблице 1 показана зависимость уровня затемнения от логического примера осуществления вычислительной схемы 105.
Таким образом, схема управления фотодетектированием 104 может формировать многоразрядный цифровой сигнал на основе значений напряжения. Вычислительная схема 105 получает и обрабатывает многоразрядный цифровой сигнал, и уровень затемнения света может быть определен логикой по высокому или низкому порядку. В частности, в настоящем примере осуществления различный диапазон интенсивности света может быть установлен, определяя условия окружающей среды как «черные как смоль», очень темные, темные внутри помещения, тусклые внутри помещения, нормальные внутри помещения, яркие внутри помещения, тусклые снаружи помещения, туманные снаружи помещения, прямой солнечный свет и т.д., и использовать эти условия, как затемнение уровня света на основе средней интенсивности света. Например, (Н, Н, Н, Н) указывает на уровень затемнения 0, (L, Н, Н, Н) указывает на уровень затемнения 1, (L, L, Н, Н) указывает на уровень затемнения 2, (L, L, L, Н) указывает на уровень затемнения 3 и (L, L, L, L) - на уровень затемнения 4. Когда включен модуль подсветки 107, модулем подсветки 107 можно управлять в соответствии с полученной интенсивностью света. Например, когда обнаружена интенсивность света 2000 люкс, условия по окружающей среде соответствуют в таблице единице для яркого света внутри помещения, и вычислительная схема может определить это состояние как уровень затемнения 2. Когда вычислительная схема 105 соединена с модулем подсветки 107, можно регулировать свет лампы подсветки модуля подсветки 107 на основе полученных правил вычисления.
Таблица 1
Взаимосвязь уровня затемнения и логического построения вычислительной схемы
Окружающие условия
От (люкс)
До (люкс)
В среднем (люкс)
Правила вычисления
Уровень затемнения
Черный как смоль
0
10
5
(Н, Н, Н, Н)
0
Очень темные
10
50
30
(Н, Н, Н, Н)
0
Темные внутри помещения
50
200
125
(Н, Н, Н, Н)
0
Тусклые внутри помещения
200
400
300
(L, H, H, H)
1
Нормальные внутри помещения
400
1000
700
(L, H, H, H)
1
Яркие внутри помещения
1000
5000
3000
(L, L, H, H)
2
Тусклые снаружи
5000
10000
7500
(L, L, L, H)
3
Мутные снаружи
10000
30000
20000
(L, L, L, H)
3
Прямой солнечный свет
30000
100000
65000
(L, L, L, L)
4
На фигуре 13 представлена временная диаграмма для третьего примера осуществления жидкокристаллической индикаторной панели по настоящему изобретению. Вместе с фигурами 9 и 10 для создания общих справочных данных схема управления фотодетектированием 104 формирует, по меньшей мере, один второй управляющий сигнал, передаваемый на встроенный фотодетекторный модуль 106, 95. Второй управляющий сигнал содержит импульс разрешения записи данных и импульс разрешения чтения данных. Когда транзисторы Т1-Т4 получают импульс разрешения записи данных, запоминающий конденсатор 9553 каждого фотодетекторного модуля 955 заряжается напряжением опорного сигнала, каждый второй тонкопленочный транзистор 9551 включается через вторую линию сканирования 951 и, одновременно, опорные данные записываются в запоминающий конденсатор 9553.
1
4
1
2
3
4
В течение времени облучения внешним рассеянным светом t-t, запоминающий конденсатор 9553 разряжается через светочувствительный компонент 9554. Когда тонкопленочный транзистор Т1-Т4 получает импульс разрешения чтения данных, схема управления фотодетектированием 104 считывает величину напряжения в запоминающем конденсаторе 9553 каждого фотодетекторного модуля 955 и формирует многоразрядный цифровой сигнал на основе величины напряжения. По истечении времени экспонирования t, третья линия сканирования 9524 включает тонкопленочный транзистор Т8, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 9553, подключенном к цепи, считывается через третью линию данных 954. По истечении времени экспонирования t, третья линия сканирования 9523 включает тонкопленочный транзистор Т7, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 9553, подключенном к цепи, считывается через вторую линию данных 954. По истечении времени экспонирования t, третья линия сканирования 9522 включает тонкопленочный транзистор Т6, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 9553, подключенном к цепи, считывается через третью линию данных 954. По истечении времени экспонирования t, третья линия сканирования 9521 включает тонкопленочный транзистор Т5, и величина напряжения на запоминающем конденсаторе 9553, подключенном к цепи, считывается через третью линию данных 954, при этом все линии указывают на асинхронное состояние импульса разрешения чтения данных.
Следовательно, схема управления фотодетектированием 104 может формировать многоразрядный цифровой сигнал, на основе величины напряжения. Вычислительная схема 105 получает и обрабатывает многоразрядный цифровой сигнал, и уровень затемнения света может быть определен логикой, работающей в соответствии с высоким/низким порядком. Например, (Н, Н, Н, Н) указывает на уровень затемнения 0, (L, Н, Н, Н) указывает на уровень затемнения 1, (L, L, Н, Н) указывает на уровень затемнения 2, (L, L, L, Н) указывает на уровень затемнения 3 и (L, L, L, L) - на уровень затемнения 4. Когда модуль подсветки 107 включен, им можно управлять в зависимости от полученной интенсивности света.
На фигуре 14 показана схема для фотодетекторного устройства по настоящему изобретению. Показанное на чертеже фотодетекторное устройство может использоваться для обнаружения света и формирования многоразрядного цифрового сигнала, соответствующего интенсивности света. Указанное устройство содержит множество фотодетекторных компонентов 141 и схему управления фотодетектированием 142. Каждый фотодетектор 141 содержит транзистор 1411, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор 1412 и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент 1413, при этом транзистор 1411, запоминающий конденсатор 1412 и светочувствительный элемент 1413 электрически соединены друг с другом. Схема управления фотодетектированием 142 формирует, по меньшей мере, один управляющий сигнал и импульс разрешения чтения данных. Когда множество транзисторов 1411 получает импульс разрешения чтения данных, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор 1412 каждого фотодетекторного модуля 141 заряжается напряжением опорного сигнала. Когда множество транзисторов 1411 получает импульс разрешения чтения данных, схема управления фотодетектированием 142 считывает величину напряжения, по меньшей мере, одного запоминающего конденсатора 1412 каждого фотодетекторного модуля 141 и формирует многоразрядный цифровой сигнал в соответствии с усредненной величиной напряжения. Наличие многократных управляющих сигналов указывает на асинхронное состояние множества импульсов считывания данных.
Здесь число запоминающих конденсаторов 1412 во множестве фотодетекторных компонентов 141 может быть различным, и тот же эффект также может быть достигнут, конфигурируя запоминающие конденсаторы 1412 с различной емкостью во множестве фотодетекторных компонентов 141. Число световых чувствительных элементов 1413 во множестве фотодетекторных компонентов 141 может быть различным, и тот же эффект также может быть достигнут, конфигурируя светочувствительный элемент 1413 с различными светочувствительными областями во множестве фотодетекторных компонентов 141. При этом светочувствительный элемент 1413 может быть фототранзистором или фотодиодом.
На фигуре 15 представлена технологическая схема первого примера осуществления способа регулирования интенсивности света по настоящему изобретению. В этом примере осуществления указанный способ регулирования интенсивности света используется в жидкокристаллическом дисплейном устройстве и содержит следующие стадии. На стадии S1 обеспечивается жидкокристаллическая индикаторная панель, и на стадии S2 первый вентиль-формирователь используется для формирования первого управляющего сигнала на множестве первых линий сканирования. На стадии S3 схема передачи данных используется для подачи отображаемых данных на множество линий данных. Затем на стадии S4 схема управления фотодетекторным модулем соединяется со встроенным фотодетекторным модулем. На стадии S5, по меньшей мере, один второй управляющий сигнал выдается на встроенный фотодетекторный модуль, используя схему управления фотодетекторным устройством, в котором второй управляющий сигнал содержит импульс разрешения записи данных и импульс разрешения чтения данных, при этом при наличии многократных вторых управляющих сигналов множество импульсов разрешения считывания данных являются асинхронными. На стадии S6 многоразрядный цифровой сигнал считывается через встроенный фотодетекторный модуль. На стадии S7 вычислительная схема получает и вычисляет многоразрядный цифровой сигнал, чтобы определить интенсивность света. Здесь дополнительно используется стадия S8, на которой вычислительная схема соединяется с модулем подсветки, управляя, таким образом, модулем подсветки в соответствии с полученной величиной интенсивности света.
На фигуре 16 представлена технологическая схема второго примера осуществления регулирования интенсивности света по настоящему изобретению. Настоящий метод может быть использован в фотодетекторном устройстве, и фотодетекторное устройство способно обнаруживать свет и формировать многоразрядный цифровой сигнал, соответствующий интенсивности света. Способ содержит следующие стадии. На стадии S11 обеспечивается множество фотодетекторных компонентов. Каждый фотодетекторный компонент содержит транзистор, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор и, по меньшей мере, один светочувствительный элемент, при этом транзистор, запоминающий конденсатор и светочувствительный элемент электрически соединены друг с другом. На стадии S12, по меньшей мере, один управляющий сигнал и опорный сигнал подаются на множество транзисторов, используя управляющую схему фотодетекторного устройства. Управляющий сигнал содержит импульс разрешения записи данных и импульс разрешения считывания данных. Наличие множества управляющих сигналов указывает на то, что множество импульсов разрешения считывания данных являются асинхронными.
Когда множество транзисторов получает импульс разрешения записи данных, по меньшей мере, один запоминающий конденсатор каждого фотодетекторного компонента заряжается напряжением опорного сигнала. Когда множество транзисторов получает импульс разрешения считывания данных, схема управления фотодетекторным устройством считывает величину напряжения, по меньшей мере, одного запоминающего конденсатора каждого фотодетекторного компонента и формирует многоразрядный цифровой сигнал на основе среднего значения множества напряжений.
Предпочтительно, число запоминающих конденсаторов во множестве фотодетекторных компонентов может быть различным, и такой же эффект также может быть достигнут, конфигурируя запоминающие конденсаторы различной емкости во множестве фотодетекторных компонентов. Число светочувствительных элементов во множестве фотодетекторных компонентов может быть различным, и такой же эффект также может быть достигнут, конфигурируя светочувствительный элемент с различными светочувствительными областями во множестве фотодетекторных компонентов. Предпочтительно, светочувствительный элемент является фототранзистором или фотодиодом.
Показанная на чертеже архитектура фотодетекторного устройства ни в коем случае не ограничена жидкокристаллической индикаторной панелью и жидкокристаллическим дисплейным устройством; все индикаторные панели и дисплейные устройства, включающие активную матрицу, такие как панель и устройство, содержащие активную матрицу органических светоизлучающих диодов (AMOLED) и активную матрицу электронного бумажного дисплея (AMEPD), применимы для показанной на чертежах архитектуры фотодетекторного устройства.
Вышеприведенное описание является просто примерным, а не ограничивающим вариантом. Все эквивалентные изменения или модификации могут быть сделаны, не выходя из духа и объема настоящего изобретения в рамках приведенной ниже формулы изобретения.