CN111128027A - 显示模组及背光亮度监测方法 - Google Patents

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南洋
李雄平
孙晓平
汪梅林
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Abstract

本发明公开了一种显示模组及背光亮度监测方法,涉及显示技术领域,显示模组包括显示区,显示区包括开口区和非开口区;显示模组包括:背光模组和阵列基板,阵列基板位于背光模组的出光方向;阵列基板包括多条沿第一方向延伸并沿第二方向排布的栅极线和多条沿第一方向排布并沿第二方向延伸的数据信号线,栅极线和数据信号线均位于非开口区,第一方向和第二方向相交;阵列基板还包括第一衬底以及至少一个感光单元,感光单元位于第一衬底远离背光模组的一侧,且感光单元设置于非开口区,感光单元用于感测背光模组的光照亮度,以便于及时、灵敏地发现背光模组所出现的异常亮度,及时向用户反馈显示模组出现问题的警示。

Description

显示模组及背光亮度监测方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域,更具体地,涉及一种显示模组及背光亮度监测方法。
背景技术
目前,显示屏在手机、电视、车载等各种产品中得到越来越广泛的使用,尤其是在车载领域,车载显示屏可以给驾驶者传递包括车辆行驶状况、安全警告、异常提示等重要信息,如果车载显示屏的显示效果较往常出现偏差(例如背光亮度异常、画面内容不可识别等),极有可能导致驾驶者无法有效识别车载显示屏中的信息,从而造成不可挽回的损失。因此,亟待发明一种对车载显示屏的背光亮度进行监测的方法,及时对背光亮度异常的问题进行监控。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种显示模组及背光亮度监测方法,用于通过感光单元直接对背光模组的光照亮度进行监测。
第一方面,本申请提供一种显示模组,包括显示区,所述显示区包括开口区和非开口区;所述显示模组包括:背光模组和阵列基板,所述阵列基板位于所述背光模组的出光方向;
所述阵列基板包括多条沿第一方向延伸并沿第二方向排布的栅极线和多条沿第一方向排布并沿第二方向延伸的数据信号线,所述栅极线和所述数据信号线均位于所述非开口区,所述第一方向和所述第二方向相交;
所述阵列基板还包括第一衬底以及至少一个感光单元,所述感光单元位于所述第一衬底远离所述背光模组的一侧,且所述感光单元设置于所述非开口区,所述感光单元用于感测所述背光模组的光照亮度。
第二方面,本申请提供一种显示模组的背光亮度监测方法,所述背光亮度监测方法包括感光阶段和检测阶段:
在所述感光阶段,所述感光单元接收所述背光模组的光线,所述数据信号线或所述电源电压信号线向所述感光晶体管输入信号,所述感光单元将光信号转换为电信号,并将所述电信号传输至与所述感光单元并联的第一电容中;
在所述检测阶段,向所述开关晶体管的所述第四栅极发送控制信号,使所述开关晶体管导通,所述第一电容将其存储的所述电信号通过所述开关晶体管传输至所述信号处理电路中。
与现有技术相比,本发明提供的一种显示模组及背光亮度监测方法,至少实现了如下的有益效果:
本申请通过在阵列基板中设置至少一个感光单元,通过使感光单元的感光面朝向背光模组的出光面设置,直接监测背光模组的光照亮度情况,以对背光模组的出光异常进行直接监测,有利于提高背光模组亮度异常的监测效果,也有利于保障此背光模组所对应器件的安全使用。
当然,实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1所示为本申请实施例提供的显示模组的一种俯视图;
图2所示为本申请实施例提供的显示模组中感光晶体管的一种膜层结构图;
图3所示为本申请实施例提供的显示模组中感光晶体管的另一种膜层结构图;
图4所示为本申请实施例提供的显示模组中驱动晶体管的一种膜层结构图;
图5所示为本申请实施例提供的背光亮度监测电路的一种示意图;
图6所示为本申请实施例提供的背光亮度监测电路的另一种示意图;
图7所示为本申请实施例提供的显示模组中开关晶体管的一种膜层结构图;
图8所示为本申请实施例提供的显示模组的一种膜层结构图;
图9所示为本申请实施例提供的显示模组的另一种膜层结构图;
图10所示为本申请实施例提供的显示模组的再一种膜层结构图;
图11所示为本申请实施例提供的显示模组的又一种膜层结构图;
图12所示为本申请实施例提供的背光亮度监测方法的一种流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
车载显示屏可以给驾驶者传递包括车辆行驶状况、安全警告、异常提示等重要信息,如果车载显示屏的显示效果较往常出现偏差(例如背光亮度异常、画面内容不可识别等),极有可能导致驾驶者无法有效识别车载显示屏中的信息,从而造成不可挽回的损失。因此,亟待发明一种对车载显示屏的背光亮度进行监测的方法,及时对背光亮度异常的问题进行监控。
有鉴于此,本发明提供了一种显示模组及背光亮度监测方法,用于通过感光单元直接对背光模组的光照亮度进行监测。
图1所示为本申请实施例提供的显示模组的一种俯视图,图2所示为本申请实施例提供的显示模组中感光晶体管的一种膜层结构图,请参照图1和图2,一种显示模组100,包括显示区11,显示区11包括开口区111和非开口区112;显示模组100包括:背光模组20和阵列基板63,阵列基板63位于背光模组20的出光方向;阵列基板63包括多条沿第一方向延伸并沿第二方向排布的栅极线8和多条沿第一方向排布并沿第二方向延伸的数据信号线9,栅极线8和数据信号线9均位于非开口区112,第一方向和第二方向相交;阵列基板63还包括第一衬底21以及至少一个感光单元12,感光单元12位于第一衬底21远离背光模组20的一侧,且感光单元12设置于非开口区112,感光单元12用于感测背光模组20的光照亮度。
具体地,本申请提供了一种显示模组100,包括背光模组20和阵列基板63,阵列基板63设置于背光模组20出光方向的一侧,阵列基板63设置有多条栅极线8和多条数据信号线9,多条栅极线8沿第一方向延伸并沿第二方向排布,多条数据信号线9沿第一方向排布并沿第二方向延伸;该显示模组100的显示区11包括开口区111和非开口区112,多条栅极线8和数据信号线9均位于非开口区112设置,以避免对背光模组20出光效果的影响,保障显示模组100的显示效果。需要说明的是,上述第一方向和第二方向相交,具体可以为第一方向和第二方向垂直。
设置于背光模组20出光方向一侧的阵列基板63还包括第一衬底21和至少一个感光单元12,感光单元12设置于第一衬底21远离背光模组20的一侧,且感光单元12的感光面朝向背光模组20的出光面设置,用于感测背光模组20的光照亮度,以便于及时、灵敏地发现背光模组20所出现的异常亮度,及时向用户反馈显示模组100出现问题的警示,有利于避免显示模组100对应的装置出现较危险的问题时对用户造成人身及财产方面的损失。
需要说明是的,本申请对于阵列基板63中设置感光单元12的排布密度不做任何限定,例如当仅需要对显示模组100中某一按钮位置对应的背光模组20进行监测时,则仅需要在对应的阵列基板63中设置一个感光单元12即可,也即相当于针对安全要求特别高的使用环境,如车载仪表,可以在需要重点关注的显示区11中的重点区域布置感光单元12,进行重点区域监测;又例如当背光模组20分区,并且对分区的背光模组20进行局部调节,则监控每个分区的背光模组20的发光亮度,也即当背光模组20的调节方式为local dimming(局部背光调节)时,根据背光模组20的分区,对应可对显示模组100进行分区,此时,为每个分区的中间位置分别设置至少一个感光单元12对背光模组20的发光亮度进行监测即可;再者,也可以按照显示模组100显示区11的面积大小,等距排布感光单元12,实现对整面背光模组20的监测。此外,位于显示模组100不同位置的感光单元12可以进行分组调控,并不一定设置为同时通电工作,以此也能够实现感光单元12多样化的控制,避免资源浪费。
图3所示为本申请实施例提供的显示模组中感光晶体管的另一种膜层结构图,请参照图1-图3,可选地,感光单元12包括感光晶体管201/202。具体地,任一感光单元12均包括至少一个感光晶体管201/202,通过感光晶体管201/202结合其他器件对背光模组20的光照亮度进行监测,以便于及时、灵敏地发现背光模组20所出现的异常亮度,及时向用户反馈显示模组100出现问题的警示。
请继续参照图1-图3,可选地,感光晶体管201/202包括沟道区;阵列基板63还包括遮光层30,遮光层30设置于感光晶体管201/202远离第一衬底21的一侧,且遮光层30在第一衬底21所在平面的正投影覆盖沟道区在第一衬底21所在平面的正投影。
具体地,阵列基板63还包括遮光层30,遮光层30设置于感光晶体管201/202远离第一衬底21的一侧,遮光层30在第一衬底21所在平面的正投影需要覆盖沟道区在第一衬底21所在平面的正投影;一方面,遮光层30用于避免背光模组20中射向感光单元12的光线部分漏出阵列基板63,进而避免感光单元12检测到的背光模组20发出的光线较弱,使检测结果不准确;另一方面,遮光层30也能够阻挡外界光线进入到阵列基板63中使得感光单元12检测到的光照亮度较正常结果偏高;因此,在感光晶体管201/202远离第一衬底21的一侧设置遮光层30有利于保障感光单元12检测到背光模组20所发出的准确的光照亮度。
需要说明的是,本发明中的遮光层30可以为显示模组100中与阵列基板63相对设置的彩膜基板上的黑矩阵层。
请参照图2,可选地,感光晶体管201包括沿背光模组20的出光方向,依次设置在第一衬底21远离背光模组20一侧的第一栅极13,第一绝缘层14,第一半导体层15,第一源极161和第一漏极162以及第二绝缘层17。
具体地,本申请提供了两种膜层结构排布不同的感光晶体管201,其一为底栅结构感光晶体管201,包括第一栅极13、第一半导体层15、第一源极161和第一漏极162;底栅结构感光晶体管201的膜层具体为沿背光模组20的出光方向,依次设置在第一衬底21远离背光模组20的一侧,且第一栅极13和第一半导体层15之间设置有第一绝缘层14,第一源极161和第一漏极162同层设置,且第一半导体层15设置于第一源极161和第一漏极162靠近第一绝缘层14的一侧,第一源极161和第一漏极162之间包括沟道区,第一源极161和第一漏极162远离第一绝缘层14的一侧还设置有第二绝缘层17,第二绝缘层17覆盖上述沟道区。
请继续参照图2,可选地,第一栅极13的制作材料为透明导电材料。具体地,底栅结构感光晶体管201的第一栅极13可选用透明导电材料进行制作,以增强感光晶体管201的感光效果。
请参照图3,可选地,感光晶体管202包括沿背光模组20的出光方向,依次设置在第一衬底21远离背光模组20一侧的第一绝缘层14、第二半导体层25、第二源极261和第二漏极262、第二绝缘层17和第二栅极23。
具体地,本申请还提供了另一种膜层结构的感光晶体管202,为顶栅结构感光晶体管202,与上述底栅结构感光晶体管201不同的是,顶栅结构感光晶体管202的第二栅极23设置于第二绝缘层17远离其第二源极261和第二漏极262的一侧;具体地,顶栅结构感光晶体管202包括沿背光模组20的出光方向,依次设置在第一衬底21远离背光模组20一侧的第一绝缘层14、第二半导体层25、第二源极261和第二漏极262、第二绝缘层17和第二栅极23,第二绝缘层17填充第二源极261和第二漏极262之间的沟道区。
请参照图1和图3,可选地,第二栅极23的制作材料为不透光材料。具体地,顶栅结构感光晶体管202的第二栅极23可以使用不透光材料进行制作,进而和上述遮光层30一同防止背光模组20发出的光线漏出阵列基板63,避免感光单元12检测到的背光模组20发出的光线较弱,使检测结果不准确;另一方面,不透光的第二栅极23可与遮光层30协同,阻挡外界光线进入到阵列基板63中使得感光单元12检测到的光照亮度较正常结果偏高;因此,将感光晶体管202设置为顶栅结构感光晶体管202,且第二栅极23为不透光,有利于保障感光单元12检测到背光模组20所发出的准确的光照亮度;有利于保障检测到的背光模组20的光照亮度异常更为准确,进而有利于保障提供给用户的异常报警为准确信息。
需要说明的是,本申请虽然提供了两种结构的感光晶体管201/202,但是每个感光单元12可择其一设置即可。
图4所示为本申请实施例提供的显示模组中驱动晶体管的一种膜层结构图,请参照图2-图4,可选地,阵列基板63还包括驱动晶体管300,驱动晶体管300包括第三栅极33、第一绝缘层14、第三半导体层35、第三源极362和第三漏极361以及第二绝缘层17,第三栅极33和第一栅极13同层同材料制作,第三半导体层35和第一半导体层15或第二半导体层25同层同材料制作,第三源极362和第三漏极361与第一源极161和第一漏极162或第二源极261和第二漏极262同层同材料制作;
阵列基板63还包括像素电极19,像素电极19与第二栅极23同层设置,且像素电极19通过过孔与第三源极362电连接。
具体地,阵列基板63还包括驱动晶体管300,本申请所示的驱动晶体管300为底栅结构,底栅结构的驱动晶体管300包括第三栅极33、第一绝缘层14、第三半导体层35、第三源极362和第三漏极361以及第二绝缘层17,由于此处所示为底栅结构的驱动晶体管300,若感光晶体管为底栅结构感光晶体管201,则第三栅极33可与第一栅极13同层同材料制作,第三半导体层35可与第一半导体层15同层同材料制作,第三源极362和第三漏极361可与第一源极161和第一漏极162同层同材料制作;若感光晶体管为顶栅结构感光晶体管202,第三半导体层35可与第二半导体层25同层同材料制作,第三源极362和第三漏极361可与第二源极261和第二漏极262同层同材料制作,第三栅极33设置于第一绝缘层14远离第三半导体层35的一侧。
阵列基板63还包括像素电极19,像素电极19设置于第二绝缘层17远离第三源极362和第三漏极361的一侧,若感光晶体管202为顶栅结构感光晶体管202,则像素电极19和第二栅极23可同层或同层同材料设置。同层同材料设置感光晶体管201/202和驱动晶体管300的某些结构,有利于简化阵列基板63的制作流程,提高阵列基板63的制作效率。
需要说明的是,本申请所提出的感光晶体管201/202和驱动晶体管300的某些结构为同层同材料设置仅是提供了一种优选的方式,位于阵列基板63同一膜层中的不同结构所使用的制作材料也可以不同,本申请对此并不做具体限定,可根据需求进行相应调整即可。
图5所示为本申请实施例提供的背光亮度监测电路的一种示意图,请参照图2-图5,可选地,阵列基板63还包括数据信号线9,数据信号线9与第三漏极361同层设置,第三漏极361和第一漏极162或第二漏极262均连接数据信号线9。
具体地,阵列基板63中还包括数据信号线9,为方便阵列基板63的制作,可将数据信号线9与驱动晶体管300的第三漏极361同层设置;驱动晶体管300和底栅结构感光晶体管201均与数据信号线9电连接,具体为驱动晶体管300的第三漏极361和感光晶体管201的第一漏极162与数据信号线9电连接;或,驱动晶体管300和顶栅结构感光晶体管202均与数据信号线9电连接,具体为驱动晶体管300的第三漏极361和感光晶体管202的第二漏极262与数据信号线9电连接;即,通过一条数据信号线9可同时给驱动晶体管300和感光晶体管201/202传输信号,在不影响信号传输的情况下,能够进一步简化阵列基板63的膜层结构。需要说明的是,数据信号线9相关的膜层结构图请结合后续图示进行参考。
图6所示为本申请实施例提供的背光亮度监测电路的另一种示意图,请参照图2-图6,可选地,阵列基板63还包括数据信号线9和电源电压信号线7,数据信号线9和电源电压信号线7均与第三漏极361同层设置,数据信号线9与第三漏极361电连接,第一漏极162或第二漏极262与电源电压信号线7电连接。
具体地,阵列基板63还可以同时包括数据信号线9和电源电压信号线7,此时,数据信号线9和电源电压信号线7可均与驱动晶体管300的第三漏极361同层设置,以在一定程度上简化阵列基板63的膜层结构;此时可通过数据信号线9和第三漏极361给驱动晶体管300传输电信号,通过电源电压信号线7与第一漏极162电连接给底栅结构感光晶体管201传输电信号,或通过电源电压信号线7与第二漏极262电连接给顶栅结构感光晶体管202传输电信号。需要说明的是,数据信号线9和电源电压信号线7相关的膜层结构图请结合后续图示进行参考。
图7所示为本申请实施例提供的显示模组中开关晶体管的一种膜层结构图,请参照图2-图4和图7,可选地,阵列基板63还包括开关晶体管400,开关晶体管400包括第四栅极43、第一绝缘层14、第四半导体层45、第四源极462和第四漏极461、第二绝缘层17,第四栅极43和第三栅极33同层同材料制作,第四半导体层45和第三半导体层35同层同材料制作,第四源极462和第四漏极461与第三源极362同层同材料制作。
具体地,阵列基板63还包括开关晶体管400,本申请所示出的开关晶体管400为底栅结构开关晶体管400,包括第四栅极43、第四半导体层45、第四源极462和第四漏极461,第四栅极43和第四半导体层45之间设置有第一绝缘层14,第四源极462和第四漏极461远离第四半导体层45的一侧设置有第二绝缘层17;开关晶体管400的第四栅极43可与驱动晶体管300的第四栅极43同层同材料制作,第四半导体层45可与驱动晶体管300的第三半导体层35同层同材料制作,第四源极462和第四漏极461可与第三源极362同层同材料制作,以此能够简化阵列基板63中驱动晶体管300、感光晶体管201/202和开关晶体管400的制作流程,从而提高阵列基板63的制作效率。
需要说明的是,本申请虽仅示出了底栅结构开关晶体管400,但是也可设置为顶栅结构的开关晶体管400,且也可将驱动晶体管300和感光晶体管202也设置为顶栅结构,调整相应的制程即可;也即本申请对于阵列基板63中驱动晶体管300、感光晶体管201/202和开关晶体管400各自为顶栅结构或底栅结构并不做具体限定,只要能够结合起来对背光模组20发出的光照亮度进行监测即可,以便于及时、灵敏地发现背光模组20所出现的异常亮度,及时向用户反馈显示模组100出现问题的警示,有利于避免显示模组100对应的装置出现较危险的问题时对用户造成人身及财产方面的损失。
图8所示为本申请实施例提供的显示模组的一种膜层结构图,图9所示为本申请实施例提供的显示模组的另一种膜层结构图,图10所示为本申请实施例提供的显示模组的再一种膜层结构图,图11所示为本申请实施例提供的显示模组的又一种膜层结构图,请参照图5和图6、图8-图11,可选地,阵列基板63还包括参考信号线18,参考信号线18和第一栅极13同层设置,且参考信号线18与第一栅极13电连接;
参考信号线18在第一衬底21所在平面上的正投影和第一源极161或第二源极261在第一衬底21所在平面上的正投影至少部分交叠,参考信号线18和第一源极161或第二源极261之间形成第一电容50;或,
参考信号线18在第一衬底21所在平面上的正投影和第四源极462在第一衬底21所在平面上的正投影至少部分交叠,参考信号线18和第四源极462之间形成第一电容50。
具体地,阵列基板63还包括有参考信号线18,当感光晶体管201为底栅结构时,可将参考信号线18和第一栅极13同层设置,且参考信号线18和第一栅极13电连接;且需要使得参考信号线18在第一衬底21所在平面上的正投影和第一源极161在第一衬底21所在平面上的正投影至少部分交叠,进而通过参考信号线18和第一源极161交叠的部分形成第一电容50,第一电容50可用于存储感光晶体管201/202在通电时传输的电荷。当感光晶体管202为顶栅结构时,仍可将参考信号线18和第二栅极23同层设置,参考信号线18和第二栅极23电连接,且通过参考信号线18和第二源极261之间的交叠部分形成第一电容50,用于存储感光晶体管201/202在通电时传输的电荷。
此外,也可以设置参考信号线18在第一衬底21所在平面上的正投影和第四源极462在第一衬底21所在平面上的正投影至少部分交叠,通过参考信号线18和开关晶体管400的第四源极462之间形成第一电容50,用以存储感光晶体管201/202在通电时传输的电荷。
上述提供了三种第一电容50形成的方式,阵列基板63中第一电容50的具体形成方式可根据实际需求进行确定,在特殊情况系也可为其他的形成方式,本申请对此并不做具体限定,仅提供以上几种实施例进行参考而已。
图5所示为本申请实施例提供的背光亮度监测电路的一种示意图,请参照图1和图5,可选地,显示模组100包括背光亮度监测电路和至少一个驱动芯片61,背光亮度监测电路包括电连接的感光电路51和信号处理电路52,感光电路51包括感光单元12,信号处理电路52设置于驱动芯片61中。
具体地,显示模组100还包括背光检测电路和至少一个驱动芯片61,背光监测电路包括电连接的感光电路51和信号处理电路52,感光电路51用于感测背光模组20所发出的光照亮度,信号处理电路52用于接收感光电路51输出的感光单元12的电信号,信号处理电路52设置于驱动芯片61中,通过对电信号的变化分析判断背光模组20的光照亮度是否正常,在背光模组20的发光亮度出现异常时,则电信号也会发生异于平常的波动;当发光亮度出现异常时,及时向用户反馈显示模组100出现问题的警示,有利于避免显示模组100对应的装置出现较危险的问题时对用户造成人身及财产方面的损失。需要说明的是,感光单元12包括感光晶体管201/202,因此图5中仅示出了感光晶体管201/202。
图6所示为本申请实施例提供的背光亮度监测电路的另一种示意图,参照图6和图8-图11,可选地,感光单元12包括感光晶体管201/202;感光电路51包括感光晶体管201/202、第一电容50、开关晶体管400和第一输出端,感光晶体管的201/202控制端连接参考信号线18和第一电容50的第一极181,感光晶体管的输入端连接数据信号线9或电源电压信号线7、输出端连接第一电容50的第二极182,第一电容50的第二极182还连接开关晶体管400的第四源极462,开关晶体管400的第四漏极461连接第一输出端,开关晶体管400的第四栅极43连接控制信号端62;第一输出端连接信号处理电路52。需要说明的是,感光单元12包括感光晶体管201/202,因此图6中仅示出了感光晶体管201/202。
具体地,需要先说明的是,上述感光晶体管201/202的控制端即为感光晶体管201/202的第一栅极13或第二栅极23,感光晶体管201/202的输入端即为感光晶体管201/202的第一漏极162或第二漏极262,感光晶体管201/202的输出端即为第一源极161或第二源极261。
感光电路51包括感光晶体管201/202、第一电容50、开关晶体管400和第一输出端,当感光晶体管201为底栅结构感光晶体管201,且电路中仅设置有数据信号线9而未设置电源电压信号线7时,感光晶体管201的第一源极161和驱动晶体管300的第三源极362均与数据信号线9同层设置且电连接,感光晶体管201的第一栅极13连接参考信号线18和第一电容50的第一极181,感光晶体管201的第一漏极162连接第一电容50的第二极182,第一电容50的第二极182还连接开关晶体管400的第四源极462,开关晶体管400的第四漏极461连接到感光电路51的第一输出端;
当感光晶体管201为底栅结构感光晶体管201,且电路中仅设置有数据信号线9和电源电压信号线7时,感光晶体管201的第一源极161与电源电压信号线7同层设置且电连接,驱动晶体管300的第三源极362与数据信号线9同层设置且电连接,其余接线方式与上述相同。
当感光晶体管202为顶栅结构感光晶体管202,且电路中仅设置有数据信号线9而未设置电源电压信号线7时,可为感光晶体管201的第二源极261与电源电压信号线7同层设置且电连接,驱动晶体管300的第三源极362与数据信号线9同层设置且电连接,感光晶体管202的第二栅极23连接参考信号线18和第一电容50的第一极181,感光晶体管202的第二漏极262连接第一电容50的第二极182,第一电容50的第二极182连接开关晶体管400的第四源极462,开关晶体管400的第四漏极461连接到感光电路51的第一输出端;
当感光晶体管202为顶栅结构感光晶体管202,且电路中仅设置有数据信号线9和电源电压信号线7时,可为感光晶体管201的第二源极261和驱动晶体管300的第三源极362均与数据信号线9同层设置且电连接,其余接线方式与上述相同。
感光电路51的第一输出端电连接信号处理电路52,信号处理电路52用于接收感光电路51输出的感光单元12的电信号,通过对电信号的变化分析判断背光模组20的光照亮度是否正常,在背光模组20的发光亮度出现异常时,则电信号也会发生异于平常的波动;当发光亮度出现异常时,及时向用户反馈显示模组100出现问题的警示。
请参照图5或图6,可选地,信号处理电路52为积分电路。本申请设置于驱动芯片61中的信号处理电路52为积分电路,通过积分电路接收感光电路51所传输过来的电信号,用以对背光模组20发光亮度的异常情况进行更为灵敏和准确的监测。
请继续参照图5或图6,可选地,信号处理电路52至少包括第二电容556、放大器789、第二输入端、接地端60和第二输出端,第二输入端与第一输出端连接,第二输入端连接第二电容556的第一极55和放大器789的第一极58,放大器789的第二极59连接接地端60,放大器789的第三极57连接第二电容556的第二极56和第二输出端。
具体地信号处理电路52(积分电路)包括第二输入端,第二输入端和感光电路51的第一输出端电连接,进而第二输入端连接第二电容556的第一极55和放大器789的第一极58,放大器789的第二极59连接接地端60,放大器789的第三极57连接第二电容556的第二极56和第二输出端,第二输出端即接到驱动芯片61上,通过驱动芯片61对积分电路接收的感光电路51所传输过来的电信号进行监测,以对背光模组20发光亮度的异常情况进行更为灵敏和准确的监测。
请参照图5或图6,可选地,显示模组100还包括像素驱动电路53,像素驱动电路53包括驱动晶体管300和发光元件403,驱动晶体管300的第三漏极361连接数据信号线9,驱动晶体管300的第三源极362连接发光元件403,驱动晶体管300的第三栅极33连接控制信号端62。
具体地,显示模组100还包括像素驱动电路53,像素驱动电路53包括驱动晶体管300和发光元件403,发光元件403即为背光模组20中发出光亮的器件;驱动晶体管300的第三漏极361与数据信号线9连接,通过数据信号线9接收电信号;驱动晶体管300的第三源极362连接到发光元件403,第三栅极33连接到控制信号端62,可以用以接收控制信号。
图12所示为本申请实施例提供的背光亮度监测方法的一种流程图,请参照图1和图5和图6以及图12,基于同一发明构思,本申请还提供了一种显示模组100的背光亮度监测方法,背光亮度监测方法包括感光阶段和检测阶段:
步骤301、在感光阶段,感光单元12接收背光模组20的光线,数据信号线9或电源电压信号线7向感光晶体管输入信号,感光单元12将光信号转换为电信号,并将电信号传输至与感光单元12并联的第一电容50中;
步骤302、在检测阶段,向开关晶体管400的第四栅极43发送控制信号,使开关晶体管400导通,第一电容50将其存储的电信号通过开关晶体管400传输至信号处理电路52中。
具体地,本申请还提供了一种用于显示模组100,对显示模组100的背光亮度进行监测的方法,背光亮度监测方法至少包括步骤301感光阶段和步骤302检测阶段;在步骤301感光阶段,感光电路51中的感光单元12接收背光模组20发出的光亮,数据信号线9或者电源电压信号线7向感光晶体管201/202输入信号,通过感光单元12将背光模组20发出的光信号转换为电信号,并将感光晶体管201/202接收到的电信号传输至与感光单元12并联的第一电容50中,第一电容50用于存储感光晶体管201/202传输过来的电荷;需要说明的是,感光单元12包括感光晶体管201/202,因此图5中仅示出了感光晶体管201/202。
第四栅极43也与控制信号端62电连接,在步骤302检测阶段,向开关晶体管400的第四栅极43发送控制信号,使得开关晶体管400导通,此时第一电容50中所存储的电荷会通过开关晶体管400传输至信号处理电路52中,进而通过驱动芯片61对积分电路接收的感光电路51所传输过来的电信号进行监测,以对背光模组20发光亮度的异常情况进行更为灵敏和准确的监测。
请继续参照图5和图6以及图12,可选地,背光亮度监测方法还包括步骤303复位阶段,在步骤303复位阶段,向开关晶体管400的第四栅极43发送控制信号,使开关晶体管400截止,并将第一电容50中的电荷清零。
具体地,背光亮度监测方法还包括步骤303复位阶段,在步骤303复位阶段,向开关晶体管400的第四栅极43发送控制信号,使得开关晶体管400截至,此时,原本存储在第一电容50中的电荷会被清零,等待下一次存储电荷动作的执行,也即等待下一次检测。
可选地,显示模组100还包括***主机,在步骤302检测阶段,信号处理电路52检测其电压的变化值;当电压的变化值小于预设值时,显示模组100向***主机发出亮度异常提醒。
具体地,显示模组100还包括***主机,在步骤302检测阶段,信号处理电路52可通过检测通过不断地其的中电压的变化,以电压值变化的幅度来判断背光模组20的发光亮度是否正常,当某一电压的值小于预设值时,则说明此事感光晶体管所检测的背光模组20对应位置的发光亮度不足,则此时对应的***可能存在问题,显示模组100向***主机发出亮度异常提醒,以避免***对应的产品发生问题对用户造成损失。当然,也不仅仅是电压的变化值小于预设值时,当某一次检测的电压较于正常值的偏差大于预设值时,则可能背光模组20对应位置处的亮度过大,则此时对应的***也可能存在一定问题,显示模组100向***主机发出亮度异常提醒,以避免***对应的产品发生问题对用户造成损失。
通过上述实施例可知,本发明提供的显示模组及背光亮度监测方法,至少实现了如下的有益效果:
本申请通过在阵列基板中设置至少一个感光单元,通过使感光单元的感光面朝向背光模组的出光面设置,直接监测背光模组的光照亮度情况,以对背光模组的出光异常进行直接监测,有利于提高背光模组亮度异常的监测效果,也有利于保障此背光模组所对应器件的安全使用。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种显示模组,其特征在于,包括显示区,所述显示区包括开口区和非开口区;所述显示模组包括:背光模组和阵列基板,所述阵列基板位于所述背光模组的出光方向;
所述阵列基板包括多条沿第一方向延伸并沿第二方向排布的栅极线和多条沿第一方向排布并沿第二方向延伸的数据信号线,所述栅极线和所述数据信号线均位于所述非开口区,所述第一方向和所述第二方向相交;
所述阵列基板还包括第一衬底以及至少一个感光单元,所述感光单元位于所述第一衬底远离所述背光模组的一侧,且所述感光单元设置于所述非开口区,所述感光单元用于感测所述背光模组的光照亮度。
2.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述感光单元包括感光晶体管。
3.根据权利要求2所述的显示模组,其特征在于,所述感光晶体管包括沟道区;所述阵列基板还包括遮光层,所述遮光层设置于所述感光晶体管远离所述第一衬底的一侧,且所述遮光层在所述第一衬底所在平面的正投影覆盖所述沟道区在所述第一衬底所在平面的正投影。
4.根据权利要求2所述的显示模组,其特征在于,所述感光晶体管包括沿所述背光模组的出光方向,依次设置在所述第一衬底远离所述背光模组一侧的第一栅极,第一绝缘层,第一半导体层,第一源极和第一漏极以及第二绝缘层。
5.根据权利要求4所述的显示模组,其特征在于,所述第一栅极的制作材料为透明导电材料。
6.根据权利要求2所述的显示模组,其特征在于,所述感光晶体管包括沿所述背光模组的出光方向,依次设置在所述第一衬底远离所述背光模组一侧的第一绝缘层、第二半导体层、第二源极和第二漏极、第二绝缘层和第二栅极。
7.根据权利要求6所述的显示模组,其特征在于,所述第二栅极的制作材料为不透光材料。
8.根据权利要求4或6所述的显示模组,其特征在于,所述阵列基板还包括驱动晶体管,所述驱动晶体管包括第三栅极、第一绝缘层、第三半导体层、第三源极和第三漏极以及第二绝缘层,所述第三栅极和所述第一栅极同层同材料制作,所述第三半导体层和所述第一半导体层或所述第二半导体金属层同层同材料制作,所述第三源极和所述第三漏极与所述第一源极和所述第一漏极或所述第二源极和所述第二漏极同层同材料制作;
所述阵列基板还包括像素电极,所述像素电极与所述第二栅极同层设置,且所述像素电极通过过孔与所述第三源极电连接。
9.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,所述阵列基板还包括数据信号线,所述数据信号线与所述第三漏极同层设置,所述第三漏极和所述第一漏极或所述第二漏极均连接所述数据信号线。
10.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,所述阵列基板还包括数据信号线和电源电压信号线,所述数据信号线和所述电源电压信号线均与所述第三漏极同层设置,所述数据信号线与所述第三漏极电连接,所述第一漏极或所述第二漏极与所述电源电压信号线电连接。
11.根据权利要求8所述的显示模组,其特征在于,所述阵列基板还包括开关晶体管,所述开关晶体管包括第四栅极、第一绝缘层、第四半导体层、第四源极和第四漏极、第二绝缘层,所述第四栅极和所述第三栅极同层同材料制作,所述第四半导体层和所述第三半导体层同层同材料制作,所述第四源极和所述第四漏极与所述第三源极同层同材料制作。
12.根据权利要求11所述的显示模组,其特征在于,所述阵列基板还包括参考信号线,所述参考信号线和所述第一栅极同层设置,且所述参考信号线与所述第一栅极电连接;
所述参考信号线在所述第一衬底所在平面上的正投影和所述第一源极或所述第二源极在所述第一衬底所在平面上的正投影至少部分交叠,所述参考信号线和所述第一源极或所述第二源极之间形成第一电容;或,
所述参考信号线在所述第一衬底所在平面上的正投影和所述第四源极在所述第一衬底所在平面上的正投影至少部分交叠,所述参考信号线和所述第四源极之间形成第一电容。
13.根据权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述显示模组包括背光亮度监测电路和至少一个驱动芯片,所述背光亮度监测电路包括电连接的感光电路和信号处理电路,所述感光电路包括所述感光单元,所述信号处理电路设置于所述驱动芯片中。
14.根据权利要求13所述的显示模组,其特征在于,所述感光单元包括感光晶体管;所述感光电路包括感光晶体管、第一电容、开关晶体管和第一输出端,所述感光晶体管的控制端连接参考信号线和第一电容的第一极,所述感光晶体管的输入端连接数据信号线或电源电压信号线、输出端连接第一电容的第二极,所述第一电容的第二极还连接开关晶体管的第四源极,所述开关晶体管的第四漏极连接所述第一输出端,所述开关晶体管的第四栅极连接控制信号端;所述第一输出端连接所述信号处理电路。
15.根据权利要求13所述的显示模组,其特征在于,所述信号处理电路为积分电路。
16.根据权利要求13所述的显示模组,其特征在于,所述信号处理电路至少包括第二电容、放大器、第二输入端、接地端和第二输出端,所述第二输入端与所述第一输出端连接,所述第二输入端连接所述第二电容的第一极和所述放大器的第一极,所述放大器的第二极连接所述接地端,所述放大器的第三极连接所述第二电容的第二极和第二输出端。
17.根据权利要求14所述的显示模组,其特征在于,所述显示模组还包括像素驱动电路,所述像素驱动电路包括驱动晶体管和发光元件,所述驱动晶体管的第三漏极连接所述数据信号线,所述驱动晶体管的第三源极连接所述发光元件,所述驱动晶体管的第三栅极连接所述控制信号端。
18.一种如权利要求1-17任一项所述的显示模组的背光亮度监测方法,其特征在于,所述背光亮度监测方法包括感光阶段和检测阶段:
在所述感光阶段,所述感光单元接收所述背光模组的光线,所述数据信号线或所述电源电压信号线向所述感光晶体管输入信号,所述感光单元将光信号转换为电信号,并将所述电信号传输至与所述感光单元并联的第一电容中;
在所述检测阶段,向所述开关晶体管的所述第四栅极发送控制信号,使所述开关晶体管导通,所述第一电容将其存储的所述电信号通过所述开关晶体管传输至所述信号处理电路中。
19.根据权利要求18所述的显示模组的背光亮度监测方法,其特征在于,所述背光亮度监测方法还包括复位阶段,在所述复位阶段,向所述开关晶体管的所述第四栅极发送控制信号,使所述开关晶体管截止,并将所述第一电容中的电荷清零。
20.根据权利要求18所述的显示模组的背光亮度监测方法,其特征在于,所述显示模组还包括***主机,在所述检测阶段,所述信号处理电路检测其电压的变化值;当所述电压的变化值小于预设值时,所述显示模组向所述***主机发出亮度异常提醒。
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