專利名稱：顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的發(fā)明構(gòu)思涉及一種顯示設(shè)備。更具體的講，本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及一種具有提高的感測性能的顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于使用具有觸摸板的顯示設(shè)備而不必使用附加輸入裝置(例如，鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等)，所以采用觸摸板的顯示設(shè)備被廣泛使用。在觸摸板中采用的傳感器通常布置在顯示面板內(nèi)或者顯示面板之上。然而，由于布置在顯示面板內(nèi)或者顯示面板之上的傳感器通過使用從背光組件提供的光或者通過使用來自外部的光來感測外部信號，所以傳感器的感測性能實(shí)際上隨時(shí)間流逝而降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了具有改進(jìn)的感測性能的顯示設(shè)備。在示例性實(shí)施例中，顯示設(shè)備包括顯示面板、背光單元、背光控制電路、多個傳感器、讀出電路和傳感器輔助電路。所述顯示面板包括多個像素，其中，顯示面板顯示圖像。所述背光單元包括用于發(fā)射紅外光范圍內(nèi)的第一光的第一光源，背光單元將第一光提供給顯示面板。背光控制電路控制第一光源的亮度。所述多個傳感器感測外部信號，并輸出多個第一感測信號。讀出電路存儲所述多個第一感測信號，并在預(yù)定時(shí)間段期間輸出多個第二感測信號。傳感器輔助電路接收所述多個第二感測信號，比較所述多個第二信號的最大值和最小值，并基于比較的差將亮度控制信號提供給背光控制電路，以控制第一光源的亮度。在示例性實(shí)施例中，感測顯示面板中包括的多個傳感器的老化，從而控制紅外光光源的亮度，從而有效防止由于所述多個傳感器老化所導(dǎo)致的傳感器的感測性能的下降。


通過參照附圖更詳細(xì)描述本公開的示例性實(shí)施例，本公開的以上和其他優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，其中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的示例性實(shí)施例的框圖；圖2是圖1的顯示設(shè)備的俯視圖；圖3是顯示圖1的傳感器的示例性實(shí)施例的示意性電路圖；圖4是顯示圖1中的讀出電路的示例性實(shí)施例的示意性電路圖；圖5是顯示圖1中的傳感器輔助電路的示例性實(shí)施例的框圖6是顯示圖1中的背光單元的示例性實(shí)施例的剖面圖；圖7是顯示驅(qū)動圖1的顯示設(shè)備的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更充分的描述，在所述附圖中示出了各種實(shí)施例。 然而，本發(fā)明可以以多種不同形式實(shí)施，而不應(yīng)理解為局限于在此闡述的實(shí)施例。此外，提供這些實(shí)施例以使本公開將是徹底和完整的，并將發(fā)明的范圍完全傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。相同的標(biāo)號始終表示相同的元件。應(yīng)該理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印爸稀?、“連接”或“結(jié)合”到另一元件或?qū)訒r(shí)，所述元件或?qū)涌芍苯拥卦诹硪辉驅(qū)又?，直接地“連接”或“結(jié)合”到另一元件或?qū)樱蛘呖纱嬖谥虚g元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接”在另一元件或?qū)印爸稀保?“直接連接”或“直接結(jié)合”到另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或?qū)?。如這里所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的列出項(xiàng)的任何和所有組合。應(yīng)該理解，盡管這里可使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/ 或部分，這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一元件、部件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或部分。為了容易描述，這里可使用空間上相關(guān)的術(shù)語(例如，“在...之下”、“下面”、“較低”、“在...之上”、“較高”等)來描述在附圖中示出的一個元件或特征與另一元件或特征之間的關(guān)系。將理解，空間上相關(guān)的術(shù)語意在除了包括附圖中描述的方位之外還包括使用或操作中的裝置的不同方位。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，被描述為在另一元件或特征 “之下”或者“下面”的元件則在所述另一元件或特征“之上”。因此，示例性術(shù)語“之下”可包括“之上”和“之下”這兩種方位。裝置可不同地朝向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，這里使用的空間上相關(guān)的描述詞可被相應(yīng)地解釋。這里所使用的術(shù)語僅為了描述特定實(shí)施例的目的，而不意在限制本發(fā)明。除非上下文另外明確指出，如這里所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”意在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包括”和/或“正包括”時(shí)，術(shù)語“包括”和/或“正包括”指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或添加。除非另外限定，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有與如本發(fā)明所屬的領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員一般理解地的含義相同的含義。還將理解，除非這里清楚地限定，否則術(shù)語(例如，在一般使用的字典中所定義的術(shù)語)應(yīng)該被解釋為具有與相關(guān)技術(shù)的上下文中的它們的含義一致的含義，并且不應(yīng)以理想化或過度形式意義被解釋。這里參照交叉部分說明(作為理想化的實(shí)施例的示意性說明)來描述示例性實(shí)施例。這樣，將期待作為例如制造技術(shù)的結(jié)果的說明的形狀的變化和/或容限。因此，這里描述的實(shí)施例不應(yīng)該被解釋為限于這里示出的區(qū)域的特定形狀，而應(yīng)該包括例如制造所導(dǎo)致的形狀的偏差。例如，被示出或描述為平坦的區(qū)域通?？删哂胁黄秸?或非線性的特征。 此外，示出的銳角可被倒圓。因此，附圖中示出的區(qū)域自然是示意性的，區(qū)域的形狀沒有意圖示出區(qū)域的精確形狀，并且沒有意圖限制本權(quán)利要求書的范圍。以下，將參照附圖詳細(xì)解釋顯示設(shè)備的示例性實(shí)施例。圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備的示例性實(shí)施例的框圖，圖2是顯示圖1的顯示設(shè)備的俯視圖，圖3是顯示圖1的傳感器的示例性實(shí)施例的示意性電路圖。參照圖1，顯示設(shè)備100包括顯示面板110、柵極驅(qū)動器120、數(shù)據(jù)驅(qū)動器130、掃描驅(qū)動器140、讀出電路150、時(shí)序控制器160、背光單元170、背光控制電路180和傳感器輔助電路190。時(shí)序控制器160從顯示設(shè)備100的外部接收圖像信號RGB和控制信號CS。時(shí)序控制器160以將圖像信號RGB轉(zhuǎn)換成具有與數(shù)據(jù)驅(qū)動器130和時(shí)序控制器160之間的接口相應(yīng)的數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換的圖像信號R’ G’ B’這樣的方式，來轉(zhuǎn)換圖像信號RGB的數(shù)據(jù)格式，并將轉(zhuǎn)換的圖像信號R’G’ B’提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器130。另外，時(shí)序控制器160將數(shù)據(jù)控制信號 DCS (例如，輸出起始信號、水平起始信號、極性反轉(zhuǎn)信號)提供給例如數(shù)據(jù)驅(qū)動器130。時(shí)序控制器160將柵極控制信號GCS (例如，垂直起始信號、垂直時(shí)鐘信號、垂直時(shí)鐘條信號)提供給例如柵極驅(qū)動器120。時(shí)序控制器160將傳感器控制信號SCS(例如，起始信號、第一時(shí)鐘信號、第二時(shí)鐘信號)提供給例如掃描驅(qū)動器140。另外，時(shí)序控制器160 將讀出控制信號RCS (例如，感測時(shí)鐘信號)提供給讀出電路150。柵極驅(qū)動器120響應(yīng)于從時(shí)序控制器160施加的柵極控制信號GCS，順序地輸出柵極信號Gl至&1。將柵極信號Gl至施加到顯示面板110。數(shù)據(jù)驅(qū)動器130響應(yīng)于從時(shí)序控制器160施加的數(shù)據(jù)控制信號DCS，將轉(zhuǎn)換的圖像信號R，G，B，轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)電壓Dl至Dm，并輸出數(shù)據(jù)電壓Dl至Dm。將數(shù)據(jù)電壓Dl至Dm施加到顯示面板110。掃描驅(qū)動器140響應(yīng)于從時(shí)序控制器160施加的傳感器控制信號SCS，順序地輸出掃描信號Sl至Sn?？墒箓鞲衅骺刂菩盘朣CS與柵極控制信號GCS同步?？膳c顯示面板110鄰近地布置背光單元170，并且背光單元170向顯示面板110提供光。盡管圖1中沒有顯示，但顯示面板110可包括發(fā)射可見光的多個可見光光源和發(fā)射紅外光的多個紅外光光源。背光控制電路180將背光控制信號BCS提供給背光單元170，以控制背光單元170 中的光源(例如，多個可見光光源和多個紅外光光源)的亮度(更具體地講，背光單元170 中的光源的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光時(shí)間)。因此，背光控制電路180可控制從背光單元170發(fā)射的可見光或紅外光的亮度。參照圖2，顯示面板110包括第一基底111、與第一基底111相對布置(例如，面向第一基底111)的第二基底112、在第一基底111和第二基底112之間布置的液晶層(未示出)，其中，所述第二基底112可包括多個濾色器，并且在第二基底112內(nèi)可布置多個傳感
ο顯示面板110包括顯示區(qū)DA，用于顯示圖像；外圍區(qū)PA，圍繞顯示區(qū)DA的至少一部分。在顯示區(qū)DA中布置多個像素R、G和B以及多個傳感器SNI和SNV。為了便于解釋， 在圖2中僅顯示了有限數(shù)量的像素和傳感器，但像素的數(shù)量和傳感器的數(shù)量不限于此。在可選的示例性實(shí)施例中，像素的數(shù)量和傳感器的數(shù)量可以改變。像素包括紅色像素R，用于顯示紅色圖像；綠色像素G，用于顯示綠色圖像G ；藍(lán)色像素B，用于顯示藍(lán)色圖像。另外，傳感器包括可見光傳感器SNV，用于感測可見光范圍內(nèi)的光；紅外光傳感器SOT，用于感測紅外光范圍內(nèi)的光。在示例性實(shí)施例中，傳感器SNV和SNI可被布置在彼此相鄰的兩個像素之間，例如，被布置在形成有黑色矩陣的區(qū)域，并從而有效防止孔徑比的減小。在示例性實(shí)施例中， 如圖2所示，為包括紅色像素R、綠色像素G和藍(lán)色像素B的每三個相鄰像素提供單個可見光傳感器SNV或單個紅外光傳感器SNI。柵極驅(qū)動器120和掃描驅(qū)動器140可被布置在外圍區(qū)PA。在示例性實(shí)施例中，通過薄膜工藝在第一基底111的外圍區(qū)中形成柵極驅(qū)動器120，并通過薄膜工藝在第二基底 112的外圍區(qū)中形成掃描驅(qū)動器140。以第一基底111與第二基底112部分重疊的方式來將第一基底111與第二基底 112結(jié)合。S卩，第一基底111的末端Illa與第二基底112不重疊，第二基底112的末端11 與第一基底111不重疊。因此，數(shù)據(jù)驅(qū)動器130可被布置在第一基底111的末端Illa上， 讀出電路150可被布置在第二基底112的末端11 上。在示例性實(shí)施例中，以將芯片封裝在玻璃上的形式來將數(shù)據(jù)驅(qū)動器130安裝在第一基底111的末端Illa上，并以將芯片封裝在玻璃上的形式來將讀出電路150安裝在第二基底112的末端11 上。在可選的示例性實(shí)施例中，可以以將芯片封裝在玻璃上的形式準(zhǔn)備數(shù)據(jù)驅(qū)動器130和讀出電路150。再參照圖1和圖2，顯示面板110包括多個柵極線GL、與柵極線GL交叉的多個數(shù)據(jù)線DL以及多個像素PX?？稍诘谝换?11上布置柵極線GL、數(shù)據(jù)線DL和像素PX。盡管在圖1中沒有顯示，每個像素PX包括薄膜晶體管、液晶電容器和存儲電容器。 薄膜晶體管包括連接到多個柵極線GL中的相應(yīng)的柵極線的柵極電極、連接到多個數(shù)據(jù)線 DL中的相應(yīng)的數(shù)據(jù)線的源極電極以及連接到液晶電容器和存儲電容器的漏極電極。柵極線GL連接到柵極驅(qū)動器120，數(shù)據(jù)線DL連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動器130。柵極線GL 接收從柵極驅(qū)動器120施加的柵極信號Gl至&1，數(shù)據(jù)線DL接收從數(shù)據(jù)驅(qū)動器130施加的數(shù)據(jù)電壓Dl至Dm。每個像素PX中的薄膜晶體管響應(yīng)于通過相應(yīng)柵極線施加的相應(yīng)的柵極信號而導(dǎo)通，并通過導(dǎo)通的薄膜晶體管將施加到相應(yīng)數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓施加到液晶電容器的第一電極(以下，稱為“像素電極”)。在示例性實(shí)施例中，將公共電壓施加到液晶電容器的第二電極(以下，稱為“公共電極”)。因此，用與公共電壓和數(shù)據(jù)電壓之間的電勢差相應(yīng)的電壓來對液晶電容器充電。 每個像素PX可基于液晶電容器中所充的電壓的電平來控制透光率，從而顯示圖像。顯示面板110還包括多個掃描線SL、與多個掃描線SL交叉的多個讀出線RL、多個傳感器SN。可將掃描線SL、讀出線RL和傳感器SN布置在第二基底112上。由于顯示面板110中的多個傳感器具有實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)和功能，因此，為了便于解釋，在圖1中僅顯示了多個傳感器中的一個傳感器。稍后將參照圖3更詳細(xì)地描述所述多個傳感器。掃描線SL連接到掃描驅(qū)動器140，并順序地接收掃描信號Sl至Sn。讀出線RL連接到讀出電路150，并將在傳感器SN中所充的電壓提供給讀出電路 150。現(xiàn)在參照圖3，每個傳感器SN包括感測晶體管VTR和ITR、開關(guān)晶體管STR和感測電容器Cs。為了便于解釋，在圖3中顯示了四個傳感器。開關(guān)晶體管STR包括第一電極，連接到多個掃描線SL中的相應(yīng)的掃描線；第二電極，連接到多個讀出線RL中的相應(yīng)的讀出線；第三電極，連接到感測電容器Cs以及感測晶體管VTR和ITR0感測晶體管VTR和ITR包括紅外光感測晶體管ITR，用于感測紅外光范圍內(nèi)的光；可見光感測晶體管VTR，用于感測可見光范圍內(nèi)的光。在示例性實(shí)施例中，紅外光感測晶體管ITR可包括鍺化硅(SiGe)，可見光感測晶體管VTR可包括硅(Si)。感測電容器Cs包括第一電極，連接到開關(guān)晶體管STR的第三電極；第二電極，施加有源電壓Vs。在示例性實(shí)施例中，源電壓Vs可大約為-4伏(V)。另外，感測晶體管VTR 和ITR中的每一個包括第一電極，施加有柵極電壓Vg ；第二電極，施加有源電壓Vs ；第三電極，連接到感測電容器Cs的第一電極。在示例性實(shí)施例中，柵極電壓Vg可大約為-9V。感測晶體管VTR和ITR感測從外部入射到其上的光，并輸出與感測到的光量相應(yīng)的信號。在示例性實(shí)施例中，感測晶體管VTR和ITR可包括非晶硅。用與從感測晶體管VTR和ITR輸出的信號(例如，光電流)相應(yīng)的電荷來對感測電容器Cs充電。隨著入射到感測電容器Cs的光量的增加，在感測電容器Cs中所充的電荷量也增加。因此，隨著入射到感測晶體管VTR和ITR的光量增加，在感測電容器Cs中所充的電壓變高。當(dāng)將相應(yīng)的信號輸入到每個傳感器SN時(shí)，開關(guān)晶體管STR導(dǎo)通，并通過導(dǎo)通的開關(guān)晶體管STR將在感測電容器Cs中所充的電壓提供給相應(yīng)的讀出線RL。讀出電路150響應(yīng)于從時(shí)序控制器160施加的讀出控制信號RCS，來存儲從讀出線 RL接收的感測電壓Rl至Rm，并將存儲的電壓順序地提供給時(shí)序控制器160作為感測信號 SS。時(shí)序控制器160將感測信號SS發(fā)送給外部裝置，以通過使用感測信號SS處理數(shù)據(jù)。在示例性實(shí)施例中，時(shí)序控制器160基于時(shí)序控制器160從外部接收的傳感器測試信號STS，將感測信號SS發(fā)送給傳感器輔助電路190。在可選的示例性實(shí)施例中，可在時(shí)序控制器160中產(chǎn)生所述傳感器測試信號STS。傳感器輔助電路190接收感測信號SS，以從存儲的電壓中提取最大值和最小值。 傳感器輔助電路190將最大值和最小值進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果將亮度控制信號BRS提供給背光控制電路180，以控制紅外光光源的亮度。詳細(xì)地講，當(dāng)最大值和最小值之差小于預(yù)定參考值時(shí)，傳感器輔助電路190將亮度控制信號BRS提供給背光控制電路180，以增加紅外光光源的亮度。相反，當(dāng)最大值和最小值之差大于或等于預(yù)定參考值時(shí)，傳感器輔助電路190將亮度控制信號BRS提供給背光控制電路180，以保持紅外光光源的亮度。稍后將參照圖5更詳細(xì)地描述傳感器輔助電路190。圖4是顯示圖1的讀出電路的示例性實(shí)施例的示意性電路圖。參照圖4，讀出電路150包括多個運(yùn)算放大器OPl至OPm、讀出部分153和移位寄存器155。所述多個運(yùn)算放大器OPl至(Pm中的每一個通過其第一輸入端連接到多個讀出線 RLl至RLm中的相應(yīng)的讀出線，并從相應(yīng)的傳感器Sn接收感測的電壓。另外，多個運(yùn)算放大
8器OPl至OPm中的每一個通過其第二輸入端接收參考電壓Vref。在示例性實(shí)施例中，參考電壓Vref可大約為1. 2V。當(dāng)感測的電壓大于參考電壓Vref時(shí)，多個運(yùn)算放大器OPl至(Pm中的每一個輸出感測電壓Rl至Rm中的相應(yīng)的感測電壓。在將掃描信號施加到相應(yīng)的傳感器SN之后，多個運(yùn)算放大器OPl至(Pm中的每一個可從多個讀出線RLl至RLm中的相應(yīng)的讀出線接收感測電壓Rl至Rm中的相應(yīng)的感測電壓。如圖4所示，讀出電容器Cr連接到多個運(yùn)算放大器OPl至(Pm中的每一個的輸出端和第一輸入端。在示例性實(shí)施例中，開關(guān)裝置可與讀出電容器Cr并聯(lián)。讀出部分153包括多個讀出開關(guān)裝置ROSl至ROSm，所述多個讀出開關(guān)裝置ROSl 至ROSm中的每一個連接到多個運(yùn)算放大器OPl至OPm中的相應(yīng)的運(yùn)算放大器的輸出端。移位寄存器155包括多個級SRl至SRm，并順序地控制開關(guān)信號SWl至SWm，以控制讀出開關(guān)裝置ROSI至ROSm。具體地講，移位寄存器155響應(yīng)于從時(shí)序控制器160施加的感測時(shí)鐘信號SCK，通過級SRl至SRm順序地輸出開關(guān)信號SWl至SWm。響應(yīng)于從移位寄存器155順序地輸出的開關(guān)信號SWl至SWm，讀出開關(guān)裝置ROSl 至ROSm順序地導(dǎo)通，以將感測信號SS (例如，運(yùn)算放大器OPl至OPm的輸出端的電壓)順序地提供給時(shí)序控制器160。因此，時(shí)序控制器160可順序地接收由顯示面板110的一行中包括的傳感器SN所感測的感測電壓Rl至Rm。圖5是顯示圖1的傳感器輔助電路的示例性實(shí)施例的框圖。參照圖5，傳感器輔助電路190包括數(shù)據(jù)選擇器191、比較器193和控制信號產(chǎn)生器 195。數(shù)據(jù)選擇器191從時(shí)序控制器160接收感測信號SS，并提取感測電壓Rl至Rm的最大值和最小值。數(shù)據(jù)選擇器191將與最大值和最小值相應(yīng)的信號MMS施加到比較器193。 可從與單個幀周期相應(yīng)的時(shí)間段中感測的電壓中來選擇所述最大值和所述最小值。比較器193確定是否通過使用所述最大值和所述最小值控制紅外光光源的亮度 (即，紅外光光源所發(fā)射的光的亮度)，并輸出比較信號CPS。具體地講，比較器193將最大值和最小值之差與預(yù)定參考值進(jìn)行比較。然后，當(dāng)最大值和最小值之差大于或等于預(yù)定參考值時(shí)，比較器193輸出用于保持紅外光光源的亮度的第一控制信號。當(dāng)最大值和最小值之差小于預(yù)定參考值時(shí)，比較器193輸出用于增加紅外光光源的亮度的第二控制信號?？刂菩盘柈a(chǎn)生器195從比較器193接收比較信號CPS，并輸出用于保持或增加紅外光光源的亮度的亮度控制信號BRS。具體地講，控制信號產(chǎn)生器195響應(yīng)于從比較器193 施加的第一控制信號，輸出用于保持紅外光光源的亮度的第一亮度控制信號。另外，控制信號產(chǎn)生器195響應(yīng)于從比較器193施加的第二控制信號，輸出用于增加紅外光光源的亮度的第二亮度控制信號。在可選的示例性實(shí)施例中，控制信號產(chǎn)生器195可基于最大值和最小值之差以及預(yù)定參考值來輸出亮度控制信號BRS，其中，所述亮度控制信號BRS包括用于控制紅外光光源的亮度的亮度信息。當(dāng)背光控制電路180從控制信號產(chǎn)生器195接收第一亮度控制信號時(shí)，背光控制電路180可控制將背光單元170中包括的光源的發(fā)光強(qiáng)度(例如，脈沖幅度)和發(fā)光時(shí)間 (例如，脈沖寬度)保持為與先前狀態(tài)下的光源的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光時(shí)間基本相同。背光控制電路180可通過使用脈沖寬度調(diào)制方法或脈沖幅度調(diào)制方法來增加光源的亮度。另外，當(dāng)背光控制電路180從控制信號產(chǎn)生器195接收第二亮度控制信號時(shí)，背光控制電路180可控制增加背光單元170的光源的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光時(shí)間(即，變暗占空比 (dimming duty))，并將背光單元170的光源的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光時(shí)間與先前狀態(tài)下的光源的發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光時(shí)間進(jìn)行比較?？苫诹炼瓤刂菩盘朆RS來增加發(fā)光強(qiáng)度或變暗占空比， 其中，所述亮度控制信號包括將由紅外光光源發(fā)射的光的亮度信息。圖6是顯示圖1的背光單元的示例性實(shí)施例的剖面圖。參照圖6，背光單元170包括電路基底171，布置在顯示面板110下面；多個可見光光源173，布置在電路基底171上用于發(fā)射可見光范圍內(nèi)的光Ll ；和多個紅外光光源 175，布置在電路基底171上用于發(fā)射紅外光范圍內(nèi)的光L2。可見光光源173可以是發(fā)射白光的光源或發(fā)送紅色、綠色和藍(lán)色的光的光源?？山惶娌贾每梢姽夤庠?73和紅外光光源175。在示例性實(shí)施例中，可將一個紅外光光源布置在兩個彼此相鄰的可見光光源之間。在示例性實(shí)施例中，可見光光源173和紅外光光源175可包括發(fā)光二極管。盡管圖6中沒有示出，從可見光光源173發(fā)射的可見光Ll入射到顯示面板110，并穿過液晶層。通過像素電極和公共電極之間產(chǎn)生的電場來控制液晶層的透光率。因此，顯示面板110可通過控制液晶層來控制可見光Ll的透光率，從而顯示具有預(yù)定灰階電平的圖像。從紅外光光源175發(fā)射的紅外光L2入射到顯示面板110，并穿過顯示面板110。由于用戶察覺不到穿過顯示面板110的紅外光L2，所以紅外光L2沒有對用戶對顯示面板110 上顯示的圖像的感知造成不利影響。然而，穿過顯示面板110的紅外光L2射到顯示面板110的外部，但當(dāng)顯示面板110 上存在對象(例如，手指)時(shí)，所述對象可反射紅外光L2?？捎娠@示面板110中布置的感測晶體管VTR和ITR來感測被對象反射的紅外光 L2。即，反射的紅外光L2入射到感測晶體管VTR和ITR的感測層(例如，非晶硅層)，從感測晶體管VTR和ITR產(chǎn)生的光電流基于反射的紅外光L2的量而改變。圖7是顯示驅(qū)動圖1的顯示設(shè)備的方法的示例性實(shí)施例的流程圖。接收從用于感測外部信號的傳感器產(chǎn)生的感測信號(S100)。然后，感測信號被充電，并以預(yù)定時(shí)序輸出充電的感測信號(S200)。從感測信號中提取感測信號的最大值Vmax 和最小值Vmin (S300)。在示例性實(shí)施例中，可從在與至少一個幀周期相應(yīng)的時(shí)間段中所感測的電壓中，來選擇最大值Vmax和最小值Vmin。然后，將最大值Vmax和最小值Vmin之差與預(yù)定參考值Vref進(jìn)行比較(S400)。當(dāng)最大值Vmax和最小值Vmin之差大于或等于預(yù)定參考值Vref時(shí)，將紅外光光源的亮度保持為與先前狀態(tài)下的紅外光光源的亮度基本相同(S500和S600a)。當(dāng)最大值Vmax和最小值 Vmin之差小于預(yù)定參考值Vref時(shí)，增加紅外光光源的亮度(S500和S600b)。以下，將更詳細(xì)地描述驅(qū)動方法，但下面描述的數(shù)值是為了便于描述的示例，感測電容器Cs和紅外光光源的電壓不限于此。當(dāng)顯示面板110上不存在反射紅外光的對象時(shí)，通過紅外光感測晶體管ITR用大約1. 2V的電壓對感測電容器Cs充電，并通過讀出電路150輸出大約OV的電壓。
當(dāng)顯示面板110上存在反射紅外光的對象時(shí)，通過紅外光感測晶體管ITR用大約 2. 2V的電壓對感測電容器Cs充電，并且感測電容器Cs通過讀出電路150輸出大約1. OV的電壓。在示例性實(shí)施例中，接收所述電壓的外部裝置可感測大約1. OV范圍內(nèi)的灰階電平。當(dāng)紅外光感測晶體管ITR由于隨著時(shí)間流逝而老化導(dǎo)致相當(dāng)?shù)亓踊瘯r(shí)，即使顯示面板110上存在反射紅外光的對象，也可能無法用大約2. 2V的電壓對感測電容器Cs充電。 結(jié)果，紅外光傳感器的感測性能明顯下降。因此，當(dāng)在時(shí)間段(例如，至少一個幀周期)期間從讀出電路150輸出的電壓不超過大約0. 3V時(shí)，從背光單元170的紅外光光源輸出的光可至少增加大約5%，從而有效地防止由于紅外光傳感器老化所導(dǎo)致的紅外光傳感器的感測性能的下降。盡管已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于這些示例性實(shí)施例，而是本領(lǐng)域的一個普通技術(shù)人員可在權(quán)利要求書請求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行各種改變和修改。
1權(quán)利要求
1.一種顯示設(shè)備，包括顯示面板，所述顯示面板包括多個像素，其中，顯示面板顯示圖像； 背光單元，所述背光單元包括用于發(fā)射紅外光范圍內(nèi)的第一光的第一光源，背光單元將第一光提供給顯示面板；背光控制電路，控制第一光源的亮度；多個傳感器，感測外部信號，并輸出多個第一感測信號；讀出電路，存儲所述多個第一感測信號，并在預(yù)定時(shí)間段期間輸出多個第二感測信號；傳感器輔助電路，接收所述多個第二感測信號，比較所述多個第二感測信號中的最大值和最小值，并基于比較結(jié)果將亮度控制信號提供給背光控制電路，以控制第一光源的亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，傳感器輔助電路包括 數(shù)據(jù)選擇器，接收所述多個第二感測信號，并輸出最大值和最小值；比較器，將最大值和最小值之差與預(yù)定參考值進(jìn)行比較，當(dāng)最大值和最小值之差大于或等于預(yù)定參考值時(shí)，輸出第一控制信號，當(dāng)最大值和最小值之差小于預(yù)定參考值時(shí)，輸出第二控制信號；控制信號產(chǎn)生器，響應(yīng)于第一控制信號，輸出用于保持第一光源的亮度的第一亮度控制信號，并響應(yīng)于第二控制信號，輸出用于增加第一光源的亮度的第二亮度控制信號。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，所述多個傳感器包括 可見光傳感器，感測可見光范圍內(nèi)的光；紅外光傳感器，感測紅外光范圍內(nèi)的光。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，顯示面板包括 第一基底；第二基底，所述第二基底包括多個濾色器，并與第一基底相對布置第二基底， 其中，所述多個傳感器被布置在第二基底內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，背光控制電路通過使用脈沖寬度調(diào)制方法來增加第一光源的亮度。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，背光控制電路通過使用脈沖幅度調(diào)制方法來增加第一光源的亮度。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括時(shí)序控制器，從讀出電路接收所述多個第二感測信號，并響應(yīng)于傳感器測試信號將所述多個第二感測信號提供給傳感器輔助電路，其中，從外部裝置提供傳感器測試信號，或者從時(shí)序控制器產(chǎn)生傳感器測試信號。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，還包括掃描驅(qū)動器，將掃描信號順序地施加到所述多個傳感器，其中，顯示面板還包括 多個掃描線，順序地接收掃描信號；多個讀出線，從所述多個傳感器接收所述多個第一感測信號。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，讀出電路包括多個運(yùn)算放大器，其中，所述多個運(yùn)算放大器中的每一個從所述多個讀出線中的相應(yīng)的讀出線接收所述多個第一感測信號中的相應(yīng)的第一感測信號，將所述相應(yīng)的第一感測信號與預(yù)定參考電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述相應(yīng)的第一感測信號大于預(yù)定參考電壓時(shí)，輸出所述相應(yīng)的第一感測信號和預(yù)定參考電壓之差作為相應(yīng)的第二感測信號； 讀出部分，響應(yīng)于多個開關(guān)信號順序地輸出所述多個第二感測信號； 移位寄存器，將所述多個開關(guān)信號順序地提供給讀出部分。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示設(shè)備，其中，背光單元還包括發(fā)射可見光范圍內(nèi)的第二光的第二光源，背光單元將第二光源提供給顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種顯示設(shè)備。顯示設(shè)備包括顯示面板、背光單元、背光控制電路、多個傳感器、讀出電路和傳感器輔助電路。所述顯示面板包括多個像素，并顯示圖像。所述背光單元包括用于發(fā)射紅外光范圍內(nèi)的第一光的第一光源。背光控制電路控制第一光源的亮度。所述多個傳感器感測外部信號，并輸出多個第一感測信號。讀出電路輸出所述多個第一感測信號作為多個第二感測信號。傳感器輔助電路比較所述多個第二感測信號的最大值和最小值，并基于比較的差將亮度控制信號提供給背光控制電路，以控制第一光源的亮度。
文檔編號G09G3/34GK102446495SQ20111025790
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月4日
發(fā)明者張鉉龍, 李榮根, 楊秉春, 金東權(quán), 金昊泳, 金熹泰 申請人:三星電子株式會社