專利名稱：液晶顯示面板、顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示面板、液晶顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法，特 別地，涉及一種探測光源并輸出對應光源的光強度的多位數(shù)字信號的液晶顯示面板、液晶 顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
環(huán)境光源感應技術(shù)(Ambient Light Sensing，ALS)用于提高顯示裝置的能源管理 效率，改善電視、屏幕、數(shù)字相框(Digital Photo-Frame (DPF))、筆記本電腦、移動電話、個 人導航裝置以及媒體播放器等的觀賞質(zhì)量，使電源消耗降低并延長電池的使用壽命。例如， 由于液晶顯示器的背光發(fā)光時間越久消耗電力就越大，因此通過自動探測環(huán)境光并根據(jù)環(huán) 境光的改變而調(diào)節(jié)背光亮度，便可達到智能型控制而減少耗電。自動感應環(huán)境光管理的特點是根據(jù)可設定的光源特性數(shù)據(jù)自動調(diào)整過亮或過暗 的屏幕，進而降低電流的消耗并延長電池的使用時間，特別是改善便攜式電子裝置的電源 效率，并且使使用者可以清楚地觀看屏幕。在現(xiàn)有技術(shù)中，要使顯示裝置具有環(huán)境光感應功 能，必須將額外的感應器模組設置在顯示裝置上。這種作法造成零件數(shù)目及成本增加，顯示 裝置也無法有效地小型化、薄型化。傳統(tǒng)的環(huán)境光源感應器通過光電二極管(Photodiode)被光激發(fā)而產(chǎn)生光電 流，再通過放大電路(Amplifier)將其放大增益(Gain)至可操作范圍，經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器(Analog-to-digital converter (ADC))計算后，將控制信號輸送至背光源控制器 (Backlight Controller)，從而調(diào)整光。然而，傳統(tǒng)光源感應器都會產(chǎn)生暗電流(Dark Current)從而影響信號噪聲比(S/ N Ratio)，它的影響在入射光很弱(Low lux Levels)時最為明顯，同時暗電流隨溫度變化 波動較大，在高溫下使用時，信號噪聲比低。因此為了有效地讀取此類高靈敏度光源感應器 的信號，必須使用較復雜的放大與ADC轉(zhuǎn)換電路設計，例如額外增加補償電路或去除暗電 流電路，這也造成成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示面板、液晶顯示 裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因暗電流和溫度變化而使得信號 噪聲比不高的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個目的，提出一種液晶顯示面板，包括多條第一掃描線、多條第 一數(shù)據(jù)線、多個第一薄膜晶體管、多個液晶像素單元以及內(nèi)建式光探測模組。所述多個第一 薄膜晶體管分別位于所述多條第一掃描線與所述多條第一數(shù)據(jù)線相交處，每個第一薄膜晶 體管與第一數(shù)據(jù)線及第一掃描線相連接。每個第一薄膜晶體管用于驅(qū)動液晶像素單元。內(nèi) 建式光探測模組探測光線并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號。內(nèi)建式光探測模組包括至少一條第二掃描線、至少一條第二數(shù)據(jù)線以及多個光探測單元。每個光探測單元具有第二薄膜晶體管、至少一個儲存電容及至少一個感光元件。第 二薄膜晶體管、儲存電容及感光元件為電連接。每個第二薄膜晶體管與第二掃描線及第二 數(shù)據(jù)線相連接。內(nèi)建式光探測模組包括第二掃描線、多條第三掃瞄線、第二數(shù)據(jù)線、第三數(shù)據(jù)線 以及多個光探測單元。每個光探測單元具有第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、至少一個儲 存電容及至少一個感光元件。第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、儲存電容及感光元件為電 連接。每個第二薄膜晶體管與第二掃描線及第二數(shù)據(jù)線連接。每個第三薄膜晶體管分別與 每條第三掃描線及第三數(shù)據(jù)線連接。多個光探測單元的儲存電容具有不同的電容值。
多個光探測單元的儲存電容的數(shù)量不同。多個光探測單元的感光元件具有不同的光感應面積。多個光探測單元的感光元件的數(shù)量不同。液晶顯示面板還包括彩色濾光片，且彩色濾光片設置于所述多個第一薄膜晶體 管及所述多個光探測單元之上，彩色濾光片具有多個尺寸不同的透明孔徑(transparent aperture)，所述多個透明孔徑的位置分別對應所述多個光探測單元。根據(jù)本發(fā)明的另一目的，提出一種液晶顯示裝置，其包括液晶顯示面板、第一柵極 驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)驅(qū)動電路、光探測驅(qū)動電路以及計算電路。第一柵極驅(qū)動電路用以輸出第一 控制信號至多條第一掃描線。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路用以輸出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線。光探測 驅(qū)動電路耦合到內(nèi)建式光探測模組，以輸出至少一個第二控制信號至內(nèi)建式光探測模組， 并從內(nèi)建式光探測模組讀取多位數(shù)字信號。計算電路耦合至光探測驅(qū)動電路，用以接收并 計算多位數(shù)字信號以獲得光線的光強度。第二控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖(pulse)以及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當?shù)诙刂菩盘柕臄?shù)目為多個時，多個數(shù)據(jù)讀取致能脈沖不同步。液晶顯示裝置還包括背光模組，計算電路耦合至背光模組并根據(jù)所得到的光線的 光強度來控制背光模組。根據(jù)本發(fā)明的又一目的，提出一種光探測裝置，用于探測光線并輸出對應光線的 光強度的多位數(shù)字信號，所述光探測裝置包括多個光探測單元以及光探測驅(qū)動電路。每個 光探測單元包括晶體管、至少一個儲存電容及至少一個感光元件，且晶體管、儲存電容及感 光元件為電連接。光探測驅(qū)動電路輸出至少一個控制信號及參考信號至多個晶體管，控制 信號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖以及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當多個晶體管接收數(shù)據(jù)寫入致能脈 沖時，每個光探測單元的至少一個儲存電容根據(jù)參考信號進行充電。當所述多個晶體管接 收數(shù)據(jù)讀取致能脈沖時，光探測驅(qū)動電路讀取每個光探測單元的至少一個儲存電容的電壓 值，并根據(jù)多個電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。此外，本發(fā)明還提出一種光強度調(diào)整方法，用于液晶顯示裝置，所述方法包括下列 步驟首先，提供液晶顯示面板；然后，利用第一柵極驅(qū)動電路輸出第一控制信號至多條第 一掃描線；利用數(shù)據(jù)驅(qū)動電路輸出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線；將光探測驅(qū)動電路耦合至 內(nèi)建式光探測模組；利用光探測驅(qū)動電路輸出至少一個第二控制信號至內(nèi)建式光探測模 組。由內(nèi)建式光探測模組讀取多位數(shù)字信號。將計算電路與光探測驅(qū)動電路耦合，以接收 并計算多位數(shù)字信號從而獲得光線的光強度。
將計算電路耦合至背光模組，根據(jù)所獲得光線的光強度來控制背光模組。此外，本發(fā)明還提出一種光強度調(diào)整方法，用于光探測裝置，光探測裝置探測光線 并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號，所述方法包括下列步驟提供多個光探測單元， 每個光探測單元包括晶體管、至少一個儲存電容及至少一個感光元件，且晶體管、儲存電容 及感光元件為電連接。利用光探測驅(qū)動電路輸出至少一個控制信號及參考信號至多個晶體 管，控制信號具有數(shù)據(jù)寫入致能脈沖以及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當多個晶體管接收數(shù)據(jù)寫入 致能脈沖時，每個光探測單元的至少一個儲存電容根據(jù)參考信號進行充電。當所述多個晶 體管接收數(shù)據(jù)讀取致能脈沖時，光探測驅(qū)動電路讀取每個光探測單元的至少一個儲存電容 的電壓值，并根據(jù)多個電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板、液晶顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整 方法可具有一個或多個下述優(yōu)點(1)所述液晶顯示面板、液晶顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法可探測光線 并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號。(2)所述液晶顯示面板、液晶顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法可將光探測 單元直接內(nèi)嵌并集成于液晶或有機發(fā)光二極管的面板中，依照不同光探測單元漏流與儲存 電容，可得知外界光源的強度。(3)所述液晶顯示面板、液晶顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法不需要外加 光源感應印刷電路板和改變結(jié)構(gòu)設計，集成的光傳感器顯示裝置減少了組件數(shù)量，使設計 復雜性和成本都有所降低，并加速產(chǎn)品開發(fā)。(4)所述液晶顯示面板、液晶顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法具有易客制 化、輕薄、窄邊框(Narrow Bezel)以及綠色環(huán)保的優(yōu)點。所述光探測裝置結(jié)構(gòu)不限于液晶顯示面板和液晶顯示裝置，凡是具有主動矩 陣(Active Matrix)的顯示面板和顯示裝置，如主動矩陣式有機發(fā)光二極管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode (AMOLED))及主動失巨陣式電子會氏(Active Matrix Electronic Paper Display(AMEPD))的顯示面板和顯示裝置均可應用所述光探測裝置結(jié) 構(gòu)。


圖1為本發(fā)明的液晶顯示面板的第一實施例的示意圖； 圖2為本發(fā)明的液晶顯示面板的第二實施例的示意圖； 圖3為本發(fā)明的液晶顯示面板的第三實施例的示意圖； 圖4為本發(fā)明的液晶顯示面板的電路布局示意圖； 圖5為本發(fā)明的液晶顯示面板的彩色濾光片的示意圖； 圖6為本發(fā)明的液晶顯示面板的第四實施例的示意圖； 圖7為本發(fā)明的液晶顯示面板的第五實施例的示意圖； 圖8為本發(fā)明的液晶顯示面板的第六實施例的示意圖； 圖9為本發(fā)明的液晶顯示面板的第七實施例的示意圖； 圖10為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實施例的示意圖； 圖11為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實施例的信號頻率圖12a為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實施例的信號頻率圖；圖12b為光電晶體管感光元件實施例的環(huán)境光照射電信號圖；圖13為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實施例的信號頻率圖；圖14為本發(fā)明的光探測裝置的示意圖；圖15為本發(fā)明的光強度調(diào)整方法的第一實施例的流程圖；圖16為本發(fā)明的光強度調(diào)整方法的第二實施例的流程圖。主要組件標號說明1、101、9 液晶顯示面板；10 液晶顯示裝置；102 第一柵極驅(qū)動電路；103:數(shù)據(jù)驅(qū)動電路；104、142 光探測驅(qū)動電路；105:計算電路；107 背光模組；11、91、1021 第一掃描線；12、92、1031 第一數(shù)據(jù)線；13、41、71、81、93、1411 第一薄膜晶體管；14、72、82、94 液晶像素單元；15、73、83、95、106 內(nèi)建式光探測模組；151、1511_1514、951 第二掃描線;152,953 第二數(shù)據(jù)線；153、42、955、141 光探測單元；1531,9551 第二薄膜晶體管；1532、9553、1412 儲存電容;1533、75、85、9554、1413 感光元件；51、74、84 彩色濾光片；511:透明孔徑；721、821 像素電極;722、822 公共電極；723、823 液晶分子；952,9521-9524 第三掃描線；954:第三數(shù)據(jù)線；9552 第三薄膜晶體管；S1-S8、S11_S12 步驟。
具體實施例方式參照圖1，圖1為本發(fā)明的液晶顯示面板第一實施例的示意圖。圖1中，液晶顯示 面板1包括多條第一掃描線11、多條第一數(shù)據(jù)線12、多個第一薄膜晶體管13、多個液晶像素 單元14以及內(nèi)建式光探測模組15。多個第一薄膜晶體管13分別位于多條第一掃描線11與多條第一數(shù)據(jù)線12相交處，每個第一薄膜晶體管13與第一掃描線11和第一數(shù)據(jù)線12 連接。每個第一薄膜晶體管13用于驅(qū)動液晶像素單元14。內(nèi)建式光探測模組15探測光線 并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號。內(nèi)建式光探測模組15包括至少一條第二掃描線151、至少一條第二數(shù)據(jù)線152以 及多個光探測單元153。每個光探測單元153具有第二薄膜晶體管1531、至少一個儲存電 容1532及至少一個感光元件1533，第二薄膜晶體管1531、儲存電容1532及感光元件1533 為電連接。每個第二薄膜晶體管1531與第二掃描線151及第二數(shù)據(jù)線152相連接。當?shù)?二掃描線151為多條時，多個第二薄膜晶體管1531分別與每條第二掃描線151及第二數(shù)據(jù) 線152相連接。此外，第二數(shù)據(jù)線152也可為多條，此時，多個第二薄膜晶體管1531分別與 第二掃描線151及每條第二數(shù)據(jù)線152相連接。參照圖2，圖2為本發(fā)明的液晶顯示面板的第二實施例的示意圖。多個光探測單元 153的儲存電容1532的數(shù)量可以不同，也可利用多個光探測單元153的儲存電容具有不同 的電容值，達成同樣的效果。參照圖3，圖3為本發(fā)明的液晶顯示面板的第三實施例的示意圖。多個光探測 單元153的感光元件1533的數(shù)量可以不同，也可利用多個光探測單元153的感光元件 1533具有不同的光感應面積，達成同樣的效果。感光元件1533可以是光電晶體管(Photo Transistor)或光電二極管。參照圖4，圖4為本發(fā)明的液晶顯示面板的電路布局示意圖。圖4中，液晶顯示面 板具有多個第一薄膜晶體管41及多個光探測單元42。參照圖5，圖5為本發(fā)明的液晶顯示 面板的彩色濾光片的示意圖。圖5中，彩色濾光片51具有多個尺寸不同的透明孔徑511。 利用不同尺寸的透明孔徑使不同光探測單元42有不同的曝光面積。參照圖6，圖6為本發(fā) 明的液晶顯示面板的第四實施例的示意圖。液晶顯示面板還包括彩色濾光片51，且彩色濾 光片51設置于多個第一薄膜晶體管41及多個光探測單元42之上，多個透明孔徑511的位 置分別對應多個光探測單元42。參照圖7，圖7為本發(fā)明的液晶顯示面板的第五實施例的示意圖。圖7中，本實施 例包括第一薄膜晶體管71、液晶像素單元72、內(nèi)建式光探測模組73和彩色濾光片74，液晶 像素單元72包括像素電極721、公共電極722以及位于像素電極721與公共電極722之間 的液晶分子723。其中，內(nèi)建式光探測模組73的感光元件75優(yōu)選為光電二極管。參照圖8，圖8為本發(fā)明的液晶顯示面板的第六實施例的示意圖。圖8中，本實施 例包括第一薄膜晶體管81、液晶像素單元82、內(nèi)建式光探測模組83和彩色濾光片84，液晶 像素單元82包括像素電極821、公共電極822以及位于像素電極821與公共電極822之間 的液晶分子823。內(nèi)建式光探測模組83的感光元件85為光電晶體管。參照圖9，圖9為本發(fā)明的液晶顯示面板的第七實施例的示意圖。圖9中，液晶顯 示面板9包括多條第一掃描線91、多條第一數(shù)據(jù)線92、多個第一薄膜晶體管93、多個液晶像 素單元94以及內(nèi)建式光探測模組95。多個第一薄膜晶體管93分別位于多條第一掃描線 91與多條第一數(shù)據(jù)線92的相交處，每個第一薄膜晶體管93與第一掃描線91及第一數(shù)據(jù)線 92相連接。每個第一薄膜晶體管93用于驅(qū)動液晶像素單元94。內(nèi)建式光探測模組95探 測光線并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號。內(nèi)建式光探測模組95包括第二 描線951、多條第三掃描線952、第二數(shù)據(jù)線953、第三數(shù)據(jù)線954以及多個光探測單元955。每個光探測單元955具有第二薄膜晶體管9551、 第三薄膜晶體管9552、至少一個儲存電容9553及至少一個感光元件9554，且第二薄膜晶體 管9551、第三薄膜晶體管9552、儲存電容9553及感光元件9554為電連接。每個第二薄膜 晶體管9551分別與第二掃描線951及第二數(shù)據(jù)線953相連接，而每個第三薄膜晶體管9552 分別與每條第三掃描線952及第三數(shù)據(jù)線954相連。多個光探測單元955的儲存電容9553的數(shù)量可以不同，也可利用多個光探測單元 955的儲存電容9553具有不同的電容值，以達成同樣的效果。多個光探測單元955的感光 元件9554的數(shù)量可以不同，亦可利用多個光探測單元955的感光元件9554具有不同的光 感應面積，達成同樣的效果。感光元件9554可為光電晶體管或光電二極管。液晶顯示面板 9還包括彩色濾光片，彩色濾光片具有多個尺寸不同的透明孔徑，所述多個透明孔徑的位置 分別對應多個光探測單元955。參照圖10，圖10為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實施例的示意圖。圖10中，液晶 顯示裝置10包括液晶顯示面板101、第一柵極驅(qū)動電路102、數(shù)據(jù)驅(qū)動電路103、光探測驅(qū)動 電路104及計算電路105。第一柵極驅(qū)動電路102用于輸出第一控制信號至多條第一掃描 線1021。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路103用于輸出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線1031。光探測驅(qū)動電路 104耦合至內(nèi)建式光探測模組106，光探測驅(qū)動電路104用于輸出至少一個第二控制信號至 內(nèi)建式光探測模組106，并從內(nèi)建式光探測模組106讀取多位數(shù)字信號。計算電路105耦合 至光探測驅(qū)動電路104，用于接收并計算多位數(shù)字信號以獲得光線的光強度。當液晶顯示裝 置10還包括背光模組107時，計算電路105耦合至背光模組107，計算電路105根據(jù)獲得的 光線的光強度來控制背光模組107。參照圖11，圖11為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第一實施例的信號頻率圖。參照圖 10，在第N時段(time frame)，第一柵極驅(qū)動電路102輸出第一控制信號至多條第一掃描 線Gl-Gn以順序開啟每個位于第一數(shù)據(jù)線1031與第一掃描線1021相交處的薄膜晶體管， 第一控制信號為η個脈沖信號。此時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路103輸出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線 Dl-Dm,以更新液晶面板顯示的畫面。接著，在第Ν+1個時段過程中，第一柵極驅(qū)動電路102 順序輸出η個脈沖信號，并輸出至多條第一掃描線Gl-Gn以順序開啟每個位于第一數(shù)據(jù)線 1031與第一掃描線1021相交處的薄膜晶體管。此時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路103輸出顯示數(shù)據(jù)至多 條第一數(shù)據(jù)線Dl-Dm，以更新液晶面板顯示的畫面。接著，在第N+2個時段過程中，第一柵 極驅(qū)動電路102再次順序輸出η個脈沖信號，并輸出至多條第一掃描線Gl-Gn以順序開啟 每個位于第一數(shù)據(jù)線1031與第一掃描線1021相交處的薄膜晶體管。此時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路 103輸出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線Dl-Dm，以再次更新液晶面板顯示的畫面。接著，在第 N+3個時段過程中，第一柵極驅(qū)動電路102又再次順序輸出η個脈沖信號，并輸出至多條第 一掃描線Gl-Gn以順序開啟每個位于第一數(shù)據(jù)線1031與第一掃描線1021相交處的薄膜晶 體管。此時，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路103輸出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線Dl-Dm，以再次更新液晶面 板顯示的畫面。參照圖12a，圖12a為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第二實施例信號頻率圖。參照圖1 和圖10，當提供單元參考數(shù)據(jù)時，光探測驅(qū)動電路104輸出至少一個第二控制信號至內(nèi)建 式光探測模組15、106，其中第二控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖和數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當 多個晶體管1531接收數(shù)據(jù)寫入致能脈沖時，每個光探測單元153的至少一個儲存電容1532根據(jù)參考信號進行充電，通過至少一條第二掃描線151開啟每個第二薄膜晶體管1531，參 考數(shù)據(jù)并同時寫入儲存電容1532。通過時間為的外界環(huán)境光的照射，儲存電容1532通過光感測元件1533放 電。當薄膜晶體管T1-T4接收數(shù)據(jù)讀取致能脈沖時，光探測驅(qū)動電路104讀取每一光探測 單元153的儲存電容1532的電壓值，并根據(jù)電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。當經(jīng)過、的曝光 時間，第二掃描線1511開啟薄膜晶體管T4，并通過第二數(shù)據(jù)線152將與薄膜晶體管T4連接 的儲存電容1532的電壓值讀出。當經(jīng)過t2的曝光時間，第二掃描線1512開啟薄膜晶體管 T3，并通過第二數(shù)據(jù)線152將與薄膜晶體管T3連接的儲存電容1532的電壓值讀出。當經(jīng) 過、的曝光時間，第二掃描線1513開啟薄膜晶體管T2，并通過第二數(shù)據(jù)線152將與薄膜晶 體管T2連接的儲存電容1532的電壓值讀出。當經(jīng)過t4的曝光時間，第二掃描線1514開 啟薄膜晶體管Tl，并通過第二數(shù)據(jù)線152將與薄膜晶體管Tl連接的儲存電容1532的電壓 值讀出，也將數(shù)據(jù)讀取致能脈沖表示為不同步的狀態(tài)。參照圖12b，圖12b為光電晶體管感光元件實施例的環(huán)境光照射電信號圖。通過 外界環(huán)境光的照射，感光元件將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。因此在一定的偏壓之下，不同的環(huán) 境光的強度可對應出不同的光電流值。以本實施例為例，當光強度分別為01ux、5001ux、 10001ux、50001ux、100001ux、500001ux、1000001ux時，光強度越強，可輸出較大的光電流值。參照表一，表一為計算電路105邏輯設計實施例的調(diào)光程度關(guān)系的表格。光探 測驅(qū)動電路104可根據(jù)電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。計算電路105接收并計算多位數(shù)字信 號，依照高低的邏輯可判別光線調(diào)光(Dimming)的程度。以此實施例為例，可通過設定環(huán) 境狀況為漆黑(Pitch Black)、很黑暗(Very dark)、室內(nèi)黑暗(Dark Indoors)、室內(nèi)陰暗 (Dim Indoors)、室內(nèi)正常(Normal Indoors)、室內(nèi)明亮(Bright Indoors)、室外陰暗(Dim Outdoors)、室外多云(Cloudy Outdoors)以及陽光直射(Direct Sunlight)等狀況，對應 出不同的光強度范圍，并以光強度范圍的平均值為依據(jù)，作為光線調(diào)光的程度，例如(H，H， H，H)代表為第0階調(diào)光，(L，H，H，H)代表為第1階調(diào)光，(L，L，H，H)代表為第2階調(diào)光， (L，L，L，H)代表為第3階調(diào)光，(L，L，L，L)代表為第4階調(diào)光。當耦合背光模組107時，可 根據(jù)所獲得的光線的光強度來控制背光模組107。舉例來說，當探測光強度為20001UX時， 其環(huán)境狀況對應表一中室內(nèi)明亮的環(huán)境狀況，計算電路可判斷為第2階調(diào)光。當計算電路 105耦合背光模組107時，可根據(jù)所獲得的演算規(guī)則來調(diào)整背光模組107的背光。表一計算電路邏輯設計實施例的調(diào)光程度關(guān)系的表格 參照圖13，圖13為本發(fā)明的液晶顯示裝置的第三實施例的信號頻率圖。參照圖9 和圖10，當提供單元參考數(shù)據(jù)時，光探測驅(qū)動電路104輸出至少一個第二控制信號至內(nèi)建 式光探測模組106、95，第二控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖和數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當多個 晶體管T1-T4接收數(shù)據(jù)寫入致能脈沖時，每個光探測單元955的儲存電容9553根據(jù)參考信 號進行充電，通過第二掃描線951開啟每個第二薄膜晶體管9551，并同時將參考數(shù)據(jù)寫入 儲存電容9553。通過時間為的外界環(huán)境光的照射，儲存電容9553通過光感測元件9554放 電。當薄膜晶體管T1-T4接收數(shù)據(jù)讀取致能脈沖時，光探測驅(qū)動電路104讀取每一光探測 單元955的儲存電容9553的電壓值，并根據(jù)電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。當經(jīng)過、的曝光 時間，第三掃描線9524開啟薄膜晶體管T8，并通過第三數(shù)據(jù)線954將與薄膜晶體管T8連接 的儲存電容9553的電壓值讀出。當經(jīng)過t2的曝光時間，第三掃描線9523開啟薄膜晶體管 T7，并通過第三數(shù)據(jù)線954將與薄膜晶體管T7連接的儲存電容9553的電壓值讀出。當經(jīng) 過t3的曝光時間，第三掃描線9522開啟薄膜晶體管T6，并通過第三數(shù)據(jù)線954將與薄膜晶 體管T6連接的儲存電容9553的電壓值讀出。當經(jīng)過t4的曝光時間，第三掃描線9521開 啟薄膜晶體管T5，并通過第三數(shù)據(jù)線954將與薄膜晶體管T5連接的儲存電容9553的電壓 值讀出，也將數(shù)據(jù)讀取致能脈沖表示為不同步的狀態(tài)。光探測驅(qū)動電路104可根據(jù)電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。計算電路105接收并計算 多位數(shù)字信號，依照高低的邏輯可判別光線調(diào)光的程度，例如(H，H，H，H)表示第0階調(diào)光， (L，H，H，H)表示第1階調(diào)光，(L，L，H，H)表示第2階調(diào)光，(L，L，L，H)表示第3階調(diào)光， (L，L，L，L)表示第4階調(diào)光。當耦合背光模組107時，可根據(jù)所獲得的光線的光強度來控 制背光模組107。參照圖14，圖14為本發(fā)明的光探測裝置的示意圖。光探測裝置用以探測光線并輸 出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號，所述光探測裝置包括多個光探測單元141和光探測 驅(qū)動電路142。每個光探測單元141包括晶體管1411、至少一個儲存電容1412及至少一個 感光元件1413，晶體管1411、儲存電容1412及感光元件1413為電連接。光探測驅(qū)動電路 142輸出至少一個控制信號及參考信號至多個晶體管1411，控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖以及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當多個晶體管1411接收數(shù)據(jù)寫入致能脈沖時，每個光探測單元 141的至少一個儲存電容1412根據(jù)參考信號進行充電。當多個晶體管1411接收數(shù)據(jù)讀取 致能脈沖時，光探測驅(qū)動電路142讀取每個光探測單元141的至少一個儲存電容1412的電 壓值，并根據(jù)多個電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。當控制信號的數(shù)目為多個時，其表示多個數(shù)據(jù) 讀取致能脈沖為不同步的狀態(tài)。多個光探測單元141的儲存電容1412的數(shù)量可以不同，也可利用多個光探測單元 141的儲存電容1412具有不同的電容值，達成同樣的效果。多個光探測單元141的感光元 件1413的數(shù)量可以不同，也可利用多個光探測單元141的感光元件1413具有不同的光感 應面積，達成同樣的效果。感光元件1413可為光電晶體管或光電二極管。參照圖15，圖15為本發(fā)明的光強度調(diào)整方法的第一實施例的流程圖。光強度調(diào)整 方法用于液晶顯示裝置，所述方法包括以下步驟步驟Si，提供液晶顯示面板；步驟S2，利 用第一柵極驅(qū)動電路輸出第一控制信號至多條第一掃描線；步驟S3，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動電路輸 出顯示數(shù)據(jù)至多條第一數(shù)據(jù)線；步驟S4，將光探測驅(qū)動電路耦合至內(nèi)建式光探測模組；步 驟S5，利用光探測驅(qū)動電路輸出至少一個第二控制信號至內(nèi)建式光探測模組，第二控制信 號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖，當?shù)诙刂菩盘柕臄?shù)目為多個時，多個數(shù) 據(jù)讀取致能脈沖為不同步的狀態(tài)；步驟S6，通過內(nèi)建式光探測模組讀取多位數(shù)字信號；步 驟S7，將計算電路耦合至光探測驅(qū)動電路，以接收并計算多位數(shù)字信號以獲得光線的光強 度。還包括步驟S8，將計算電路耦合至背光模組，根據(jù)所獲得光線的光強度來控制背光模 組。參照圖16，圖16為本發(fā)明的光強度調(diào)整方法的第二實施例的流程圖。用于光探測 裝置，光探測裝置探測光線并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號，所述方法包括下列 步驟步驟S11，提供多個光探測單元，每個光探測單元包括晶體管、至少一個儲存電容及 至少一個感光元件，且晶體管、儲存電容及感光元件為電連接；步驟S12，利用光探測驅(qū)動 電路輸出至少一個控制信號及參考信號至多個晶體管，控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖以 及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。當控制信號的數(shù)目為多個時，控制信號表示多個數(shù)據(jù)讀取致能脈沖 為不同步的狀態(tài)。當多個晶體管接收數(shù)據(jù)寫入致能脈沖時，每個光探測單元的至少一個儲存電容根 據(jù)參考信號進行充電。當多個晶體管接收數(shù)據(jù)讀取致能脈沖時，光探測驅(qū)動電路讀取每個 光探測單元的至少一個儲存電容的電壓值，并根據(jù)多個電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。多個光探測單元的儲存電容的數(shù)量可以不同，也可利用多個光探測單元的儲存電 容具有不同的電容值，以達成同樣的效果。多個光探測單元的感光元件的數(shù)量可以不同，也 可利用多個光探測單元的感光元件具有不同的光感應面積，達成同樣的效果。感測組件可 為光電晶體管或光電二極管。光探測裝置結(jié)構(gòu)不限于液晶顯示面板、液晶顯示裝置，凡是具有主動矩陣(Active Matrix)的顯示面板、顯示裝置，如主動矩陣式有機發(fā)光二極管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode (AMOLED))、主動失巨陣式電子 氏(Active Matrix Electronic Paper Display(AMEPD))的顯示面板、顯示裝置都可以應用此光探測裝置結(jié)構(gòu)。以上所述僅為舉例性，而非為限制性。任何未脫離本發(fā)明之精神與范疇，而對其進 行的等效修改或變更，均應包含于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種液晶顯示面板，包括多條第一掃描線；多條第一數(shù)據(jù)線；多個第一薄膜晶體管，分別位于所述多條第一數(shù)據(jù)線與所述多條第一掃描線相交處，每個所述第一薄膜晶體管與所述第一數(shù)據(jù)線和所述第一掃描線相連接；多個液晶像素單元，每個所述第一薄膜晶體管用于驅(qū)動液晶像素單元；內(nèi)建式光探測模組，探測光線并輸出對應所述光線的光強度的多位數(shù)字信號。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中，內(nèi)建式光探測模組包括 至少一條第二掃描線；至少一條第二數(shù)據(jù)線；多個光探測單元，其中每個所述光探測單元包括第二薄膜晶體管、至少一個儲存電容 及至少一個感光元件，所述第二薄膜晶體管、所述儲存電容及所述感光元件為電連接； 其中，每個所述第二薄膜晶體管與所述第二掃描線及所述第二數(shù)據(jù)線相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，當所述第二掃描線為多條時，多個第二薄膜晶 體管分別與每條所述第二掃描線及所述第二數(shù)據(jù)線相連接。
4.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示面板，當所述第二數(shù)據(jù)線為多條時，多個第二薄膜晶 體管分別與所述第二掃描線及每條所述第二數(shù)據(jù)線相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板，其中，內(nèi)建式光探測模組包括 第二掃描線；多條第三掃描線； 第二數(shù)據(jù)線； 第三數(shù)據(jù)線；多個光探測單元，每個所述光探測單元具有第二薄膜晶體管、第三薄膜晶體管、至少一 個儲存電容及至少一個感光元件，且所述第二薄膜晶體管、所述第三薄膜晶體管、所述儲存 電容及所述感光元件為電連接；其中，每個所述第二薄膜晶體管分別與所述第二掃描線及所述第二數(shù)據(jù)線相連接，每 個所述第三薄膜晶體管分別與每條所述第三掃描線及所述第三數(shù)據(jù)線相連接。
6.如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板，其中，所述多個光探測單元的 儲存電容具有不同的電容值。
7.如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板，其中，所述多個光探測單元的 儲存電容的數(shù)量不同。
8.如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板，其中，所述多個光探測單元的 感光元件具有不同的光感應面積。
9.如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板，其中，所述多個光探測單元的 感光元件的數(shù)量不同。
10.如權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板，還包括彩色濾光片，且所 述彩色濾光片設置在所述多個第一薄膜晶體管及所述多個光探測單元之上，所述彩色濾光 片具有多個尺寸不同的透明孔徑，所述多個透明孔徑的位置分別對應于所述多個光探測單兀。
11.一種液晶顯示裝置，包括如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板；第一柵極驅(qū)動電路，用以輸出第一控制信號至所述多條第一掃描線；數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，用以輸出顯示數(shù)據(jù)至所述多條第一數(shù)據(jù)線；光探測驅(qū)動電路，耦合至所述內(nèi)建式光探測模組，所述光探測驅(qū)動電路用以輸出至少 一個第二控制信號至所述內(nèi)建式光探測模組，并從所述內(nèi)建式光探測模組讀取所述多位數(shù)字信號；計算電路，耦合至所述光探測驅(qū)動電路，用以接收并計算所述多位數(shù)字信號以獲得光 線的光強度。
12.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，其中，所述第二控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致能 脈沖以及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。
13.如權(quán)利要求11所述的液晶顯示裝置，還包括背光模組，其中，所述計算電路耦合至 所述背光模組并根據(jù)所得到的所述光線的光強度來控制所述背光模組。
14.一種光探測裝置，用于探測光線并輸出對應于所述光線的光強度的多位數(shù)字信號， 所述光探測裝置包括多個光探測單元，其中，每個光探測單元包括晶體管、至少一個儲存電容及至少一個感 光元件，且所述晶體管、所述儲存電容及所述感光元件為電連接；光探測驅(qū)動電路，輸出至少一個控制信號及參考信號至所述多個晶體管，所述控制信 號包括數(shù)據(jù)寫入致能脈沖及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖；其中，當所述多個晶體管接收所述數(shù)據(jù)寫入致能脈沖時，每個所述光探測單元的所述 至少一個儲存電容根據(jù)所述參考信號進行充電；當所述多個晶體管接收所述數(shù)據(jù)讀取致能脈沖時，所述光探測驅(qū)動電路讀取每個所述 光探測單元的至少一個儲存電容的電壓值，并根據(jù)多個電壓值產(chǎn)生多位數(shù)字信號。
15.如權(quán)利要求14所述的光探測裝置，其中，所述多個光探測單元的儲存電容具有不 同的電容值。
16.一種光強度調(diào)整方法，用于液晶顯示裝置，所述方法包括下列步驟 提供如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的液晶顯示面板；利用第一柵極驅(qū)動電路輸出第一控制信號至所述多條第一掃描線； 利用數(shù)據(jù)驅(qū)動電路輸出顯示數(shù)據(jù)至所述多條第一數(shù)據(jù)線； 將光探測驅(qū)動電路耦合至所述內(nèi)建式光探測模組；利用所述光探測驅(qū)動電路輸出至少一個第二控制信號至所述內(nèi)建式光探測模組； 通過所述內(nèi)建式光探測模組讀取所述多位數(shù)字信號；將計算電路耦合至所述光探測驅(qū)動電路，以接收并計算所述多位數(shù)字信號以獲得所述 光線的光強度。
17.如權(quán)利要求16所述的光強度調(diào)整方法，其中，所述第二控制信號包括數(shù)據(jù)寫入致 能脈沖及數(shù)據(jù)讀取致能脈沖。
18.如權(quán)利要求16所述的光強度調(diào)整方法，其中，將所述計算電路耦合至背光模組，根 據(jù)所獲得的所述光線的光強度來控制所述背光模組。全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示面板、顯示裝置、光探測裝置及光強度調(diào)整方法。液晶顯示面板包括多條第一掃描線、多條第一數(shù)據(jù)線、多個第一薄膜晶體管、多個液晶像素單元以及內(nèi)建式光探測模組。多個第一薄膜晶體管分別位于多條第一掃描線與多條第一數(shù)據(jù)線相交處，每個第一薄膜晶體管與第一數(shù)據(jù)線及第一掃描線相連接。每個第一薄膜晶體管用于驅(qū)動液晶像素單元。內(nèi)建式光探測模組探測光線并輸出對應光線的光強度的多位數(shù)字信號。
文檔編號G09G3/36GK101881915SQ200910137140
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日
發(fā)明者陳志強 申請人:宏碁股份有限公司