对盒基板、显示面板及显示装置 |
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| 申请号 | CN201610802351.3 | 申请日 | 2016-09-05 | 公开(公告)号 | CN106330313B | 公开(公告)日 | 2017-11-10 |
| 申请人 | 京东方科技集团股份有限公司; 北京京东方多媒体科技有限公司; | 发明人 | 叶虹呐; 杨久霞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种对盒 基板 ，包括衬底基板，其中，所述对盒基板还包括设置在所述衬底基板上的遮光件和光敏传感层，所述光敏传感层位于所述遮光件的朝向所述衬底基板的一侧，所述光敏传感层包括至少一个光敏 传感器 单元，所述光敏传感器单元能够检测可见光 信号 ，并能够将检测到的可见 光信号 转换成与该检测到的可见光信号的光强度相应的 电信号 ，所述遮光件能够阻挡光线穿过所述遮光件照射到所述光敏传感器单元上。本发明还公开了一种 显示面板 及显示装置。本发明提供的对盒基板不仅能够用作接收光信号的终端设备，还可以用于显示，用途较广。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种对盒基板，包括衬底基板，其特征在于，所述对盒基板还包括设置在所述衬底基板上的遮光件和光敏传感层，所述光敏传感层位于所述遮光件的朝向所述衬底基板的一侧，所述光敏传感层包括至少一个光敏传感器单元，所述光敏传感器单元能够检测可见光信号，并能够将检测到的可见光信号转换成与该检测到的可见光信号的光强度相应的电信号，所述遮光件能够阻挡光线穿过所述遮光件照射到所述光敏传感器单元上，所述对盒基板应用于显示面板中，且与所述显示面板中的阵列基板对盒设置，所述光敏传感层朝向所述显示面板的出光侧，以接所述显示面板外部的可见光信号。 |
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| 说明书全文 | 对盒基板、显示面板及显示装置技术领域[0001] 本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种对盒基板、包括该对盒基板的显示面板及包括该显示面板的显示装置。 背景技术[0002] 可见光无线通信(Light Fidelity，简称LiFi)，是一种利用光源的无线光传输数据技术。通过芯片控制发光二极管(LED)以每秒数百万次的频率闪烁，亮表示1，灭表示0，由于闪烁频率太高，人眼无法察觉，只有光敏传感器能检测到这些变化，因此，形成了LED等发光元件发送信号，光敏传感器接收信号的通信机制。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种对盒基板、显示面板及显示装置，所述对盒基板能够在接收数据的同时还用于显示面板中，用途较多。 [0005] 为实现上述目的，作为本发明的第一个方面，提供一种对盒基板，包括衬底基板，其中，所述对盒基板还包括设置在所述衬底基板上的遮光件和光敏传感层，所述光敏传感层位于所述遮光件的朝向所述衬底基板的一侧，所述光敏传感层包括至少一个光敏传感器单元，所述光敏传感器单元能够检测可见光信号，并能够将检测到的可见光信号转换成与该检测到的可见光信号的光强度相应的电信号，所述遮光件能够阻挡光线穿过所述遮光件照射到所述光敏传感器单元上。 [0007] 优选地，所述光敏传感器单元的边缘与和该光敏传感器单元对应的所述遮光件的边缘对齐，每个所述光敏传感器单元对应至少一个所述像素单元。 [0008] 优选地，所述光敏传感层包括多个所述光敏传感器单元，相邻两个所述光敏传感器单元之间间隔设置。 [0009] 优选地，所述光敏传感层位于所述衬底基板和所述遮光件之间；或者 [0010] 所述衬底基板位于所述光敏传感层和所述遮光件之间。 [0011] 优选地，所述光敏传感器单元包括光敏二极管。 [0012] 作为本发明的第二个方面，提供一种显示面板，包括阵列基板和与所述阵列基板对盒设置的对盒基板，其中，所述对盒基板为前文所述的对盒基板，所述光敏传感层朝向所述显示面板的出光侧。 [0013] 作为本发明的第三个方面，提供一种显示装置，包括显示面板，其中，所述显示面板为前文所述的显示面板，所述显示装置还包括第二处理模块，所述第二处理模块用于接收由所述光敏传感器单元利用可见光信号转换得到的电信号，并将接收到的电信号转换成相应的数据信息。 [0014] 优选地，所述显示装置还包括设置在所述显示面板的入光侧的背光源，所述背光源包括发光元件和第一处理模块，所述第一处理模块能够控制所述发光元件的开关频率，以使得所述发光元件能够发出携带预定信息的光信号。 [0016] 所述调制模块用于将待发送数据信息转换成调制信号并将所述调制信号发送至所述发光控制模块； [0017] 所述发光控制模块用于接收所述调制信号并根据所述调制信号控制所述发光元件的开关频率。 [0018] 优选地，所述第二处理模块包括模数转换模块和解调模块，其中， [0019] 所述模数转换模块用于将所述光敏传感器单元得到的所述电信号转换成数字信号发送至所述解调模块； [0020] 所述解调模块用于接收所述数字信号并将所述数字信号解调得到所述数据信息。 [0021] 优选地，当所述光敏传感层包括多个所述光敏传感器单元时， [0022] 所述模数转换模块用于将任意一个所述光敏传感器单元得到的所述电信号转换成数字信号发送至所述解调模块；或者， [0023] 所述模数转换模块用于将多个所述光敏传感器单元得到的所述电信号转换成数字信号发送至所述解调模块。 [0026] 图1为本发明提供的对盒基板的一种结构示意图； [0027] 图2为本发明提供的对盒基板的另一种结构示意图； [0028] 图3为本发明提供的对盒基板被划分为多个像素单元的结构示意图； [0029] 图4为本发明提供的一种显示面板的结构示意图； [0030] 图5为本发明提供的显示装置中的第一处理模块的结构框图； [0031] 图6为本发明提供的显示装置中的第二处理模块的结构框图； [0032] 图7为本发明提供的显示装置作为数据发送端的结构框图； [0033] 图8为本发明提供的显示装置作为数据接收端的结构框图； [0034] 图9为本发明提供的2CU型光敏二极管的结构示意图； [0035] 图10为本发明提供的2DU型光敏二极管的结构示意图。 [0036] 其中，10、衬底基板；11、遮光件；12、光敏传感层；121、光敏传感器单元；13、像素单元；14、阵列基板；15、发光元件；20、第一处理模块；201、调制模块；202、发光控制模块；21、第二处理模块；211、模数转换模块；212、解调模块；30、前极；31、后极；32、环极。 具体实施方式[0037] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 [0038] 需要说明的是，本发明中提到的方位词“上”、“下”等，均指附图中所示的方向。 [0039] 作为本发明的第一个方面，提供一种对盒基板，如图1和图3所示，包括衬底基板10，其中，所述对盒基板还包括设置在衬底基板10上的遮光件11和光敏传感层12，光敏传感层12位于遮光件11的朝向衬底基板10的一侧，光敏传感层12包括至少一个光敏传感器单元 121，光敏传感器单元121能够检测可见光信号，并能够将检测到的可见光信号转换成与该检测到的可见光信号的光强度相应的电信号，遮光件11能够阻挡光线穿过遮光件11照射到光敏传感器单元121上。 [0040] 本发明提供的对盒基板，通过设置光敏传感层，用于检测可见光信号，当该对盒基板应用于显示装置中时，能够实现显示装置作为消息接收端与外部设备实现通信。与此同时，对盒基板还可以用于显示面板中，实现画面显示。也就是说，对盒基板至少具有接收光信号以及实现显示两个功能，用途较广。 [0041] 具体地，为了实现所述对盒基板接收可见光信号的功能，在所述对盒基板上设置光敏传感层12，光敏传感层12包括至少一个光敏传感器单元121，每个光敏传感器单元121均能够检测可见光信号，并将检测到的可见光信号转换成电信号。 [0042] 进一步具体地，当所述对盒基板应用于显示面板中时，所述对盒基板能够在接收数据的同时实现显示的功能。需要说明的是，当具有所述对盒基板的显示面板应用于显示装置中时，为了避免光敏传感层12接收到显示装置自身发出的可见光，将光敏传感层12设置在遮光件11朝向衬底基板10的一侧，例如，所述显示装置的可见光由图1中所示的下方向上方入射时，光敏传感层12位于图1中所示的遮光件11的上方，此时遮光件11的上方即为遮光件11的遮光区域。 [0043] 作为一种具体地实施方式，如图3所示，所述对盒基板被划分为多个像素单元13，所述对盒基板包括黑矩阵，所述黑矩阵位于各个像素单元13的边界处，遮光件11为所述黑矩阵的一部分。在这种实施方式中，设置光敏传感层12不会影响到包括所述对盒基板的显示装置的正常显示。 [0044] 可以理解的是，所述对盒基板上设置有所述黑矩阵，因此可以将设置在所述对盒基板上的所述黑矩阵同时作为遮光件11，则光敏传感层12位于所述黑矩阵朝向衬底基板10的一侧。 [0045] 为了避免所述对盒基板上的光敏传感器单元121接收到所述显示装置自身发出的可见光信号，作为光敏传感器单元121的一种具体实施方式，光敏传感器单元121的边缘与和该光敏传感器单元121对应的遮光件11的边缘对齐，即光敏传感器单元121完全位于遮光件11的遮光区域。 [0046] 作为光敏传感器单元121的另一种具体实施方式，每个光敏传感器单元121对应至少一个像素单元13。 [0047] 优选地，为了增加每个光敏传感器单元121的感光面积，如图3所示，每个光敏传感器单元121对应多个像素单元13。 [0048] 由于在对盒基板上设置了一层光敏传感层，光敏传感器单元的感光面积增大，实际通信过程中不易被遮挡，能够正常通信，解决了现有技术中的终端设备由于光敏传感器感光范围小通信易中断的问题。 [0049] 可以理解的是，每个光敏传感器单元121对应多个像素单元13，且位于所述黑矩阵的遮光区域。图3所示的所述对盒基板的结构示意图，所述对盒基板被划分为多个像素单元13，图3中的每个小网格中均为一个像素单元13，每个小网格中的空白区域为显示区域，网格中的细黑线代表所述黑矩阵，从图3中可以看出，每个光敏传感器单元121对应多个像素单元13的所述黑矩阵区域，即每个光敏传感器单元121的形状为网格状。可以理解的是，所述对盒基板的每一层结构都是网格状。 [0050] 应当理解的是，光敏传感层12中的多个光敏传感器单元121之间是独立的，即相邻两个光敏传感器单元121之间是绝缘的，所以光敏传感层12包括多个光敏传感器单元121，相邻两个光敏传感器单元121之间间隔设置。 [0051] 还应当理解的是，该光敏传感层12中的光敏传感器单元121既可以独立工作也可以协同工作。每个光敏传感器单元121独立工作表现在每个光敏传感器单元121均可以检测到相同的可见光信号，即每个光敏传感器单元121在功能都正常的情况下均可以检测到同一可见光信号，并分别转换得到相同的电信号。多个光敏传感器单元121的协同工作表现在，当所检测的光信号比较微弱，每个光敏传感器单元121均无法检测到完整的可见光信号时，此处需要说明的是，每个光敏传感器单元121无法检测到完整的可见光信号指的是每个光敏传感器单元121检测到的可见光信号的光强度不同，所有的光敏传感器单元121协同工作，将各自检测到的不同强度的可见光信号转换成相应的电信号，以便最终获得较完整的数据信息，这种多个光敏传感器单元协同工作的方式提高了使用该对盒基板的显示装置的检测灵敏度，便于获得完整的数据信息。 [0052] 前文所述，光敏传感层12位于遮光件11的朝向衬底基板10的一侧，因此，光敏传感层12的设置有两种具体地实施方式，如图1所示，光敏传感层12位于衬底基板10和遮光件11之间；或者如图2衬底基板10位于光敏传感层12和遮光件11之间。 [0053] 作为光敏传感单元121的一种优选地实施方式，光敏传感器单元121包括光敏二极管。具体地，常用的所述光敏二极管包括两种型号，分别为2CU型光敏二极管和2DU型光敏二极管，2CU型光敏二极管和2DU型光敏二极管的结构示意图分别如图9和图10所示，2CU型光敏二极管和2DU型光敏二极管均包括前极30和后极31，其中2DU型光敏二极管比2CU型光敏二极管多了一个环极32(环形的扩散层引出的电极)，该环极32能够减小所述光敏二极管的暗电流。具体可以根据实际需要确定选择哪种型号的光敏二极管。例如，通常情况下选择2CU型光敏二极管即可，当要求更低的功耗时选择2DU型光敏二极管。 [0054] 作为所述对盒基板的一种实施方式，可以在所述对盒基板上设置彩膜层，此时，所述对盒基板形成为彩膜基板。 [0055] 由前文所述可知，本发明提供的对盒基板由于设置了光敏传感层能够实现数据接收功能，当应用于显示面板中时还能够实现显示功能，且包括该对盒基板的显示面板应用于能够发送带有数据信息的可见光信号的显示装置中时，能够使得该显示装置既能够发送数据信息又能够接收数据信息，即实现该显示装置的双向通信功能。因此，本发明提供的对盒基板具有多种用途。 [0056] 作为本发明的第二个方面，提供一种显示面板，如图4所示，包括阵列基板14和与阵列基板14对盒设置的对盒基板，其中，所述对盒基板为前文所述的对盒基板，光敏传感层12朝向所述显示面板的出光侧。 [0057] 如图4所示，所述显示面板包括阵列基板14，前文所述的对盒基板设置在阵列基板14的出光侧，因此，所述对盒基板上设置的光敏传感层12朝向所述显示面板的出光侧。 [0058] 在所述阵列基板的出光侧，光敏传感层12可以有两种设置方式，一种是图4中示出光敏传感层12位于衬底基板10的上方，另一种是图1中所示的光敏传感层12位于衬底基板10和黑矩阵11之间。 [0059] 本发明提供的显示面板，通过采用前文所述的对盒基板能够实现检测可见光信号的功能，从而可以接收通过可见过信号传递的数据信息，实现可见光通信功能。 [0060] 作为本发明的第三个方面，提供一种显示装置，包括显示面板，其中，所述显示面板为前文所述的显示面板，所述显示装置还包括第二处理模块，所述第二处理模块用于接收由所述光敏传感器单元利用可见光信号转换得到的电信号，并将接收到的电信号转换成相应的数据信息。 [0061] 由于所述对盒基板上设置有光敏传感层，因此，本发明所提供的显示装置不仅可以用于显示画面，还可以用于LIFI通信。 [0062] 在接收到相应的数据信息后，所述显示装置可以直接显示所述数据信息，或者对所述数据信息进行存储。 [0063] 作为一种具体地实施方式，所述显示装置还包括设置在所述显示面板的入光侧的背光源，如图4和图5所示，所述背光源包括发光元件15和第一处理模块20，第一处理模块20能够控制发光元件15的开关频率，以使得发光元件15能够发出携带预定信息的光信号。 [0064] 具体地，所述显示装置的背光源上设置的发光元件15，经第一处理模块20的处理，控制发光元件15的开关频率，使得发光元件15能够发出明暗闪烁的可见光信号，这种明暗闪烁的可见光信号能够传递数据信息，实现可见光通信。所述显示装置的所述显示面板为前文所述的显示面板，由前文所述可知，该显示面板能够实现接收通过可见光信号传递的数据信息，具体地，如图6所示，所述显示面板在第二处理模块21的控制下，将所述显示面板中的光敏传感器单元121转换得到的电信号转换成相应的数据信息，从而实现了可见光通信。 [0065] 因此，本发明提供的显示装置，在包括前文所述的对盒基板时，能够通过设置在显示面板中的光敏传感器单元实现接收外部设备发送的带有数据信息的可见光信号并获得相应的数据信息；当该显示装置同时具备发送带有数据信息的可见光信号的功能时，解决了现有技术中的显示装置只能发送带有数据信息的可见光信号并不能接收外部设备通过可见光信号发送的数据信息的问题，本发明提供的显示装置既可以作为发送端又可以作为接收端，实现了显示装置的双向通信功能。 [0066] 作为所述第一处理模块的一种具体地实施方式，所述第一处理模块包括调制模块和发光控制模块，所述调制模块的输出端和所述发光控制模块的输入端电连接，所述发光控制模块的输出端与所述发光元件的输入端电连接，其中，所述调制模块用于将待发送数据信息转换成调制信号并将所述调制信号发送至所述发光控制模块；所述发光控制模块用于接收所述调制信号并根据所述调制信号控制所述发光元件的开关频率。 [0067] 具体地，如图5所示，第一处理模模块20包括调制模块201和发光控制模块202，当所述显示装置作为数据发送端发送数据信息时，待发送数据信息经过所述调制模块的处理后得到调制信号，调制模块201将所述调制信号发送至发光控制模块202，发光控制模块202与发光元件15连接，根据所述调制信号控制发光元件15的开关频率，即控制发光元件15发出明暗不断闪烁的可见光信号。优选地，发光元件15为发光二极管。所述显示装置作为数据发送端时的结构示意图如图7所示。 [0068] 可以理解的是，所述待发送数据信息可以包括各种类型的数据，例如，图像视频文本等数据信息是以0和1形式的二进制格式存在，若不考虑通信误码率，可以直接作为0、1信号控制发光元件15的开关，例如，0代表暗，1代表亮，则可以通过0控制发光元件的关，通过1控制发光元件的开，从而实现控制发光元件15发出明暗不断闪烁的可见光信号，将所述待发送数据信息通过该明暗不断闪烁的可见光信号发送出去。 [0069] 需要说明的是，发光元件15既可以是灯条结构式的光源也可以是多个独立的点光源，均不影响所述第一处理模块对发光元件15的控制。 [0070] 作为所述第二处理模块的一种具体地实施方式，所述第二处理模块包括模数转换模块和解调模块，其中，所述模数转换模块用于将所述光敏传感器单元得到的所述电信号转换成数字信号发送至所述解调模块；所述解调模块用于接收所述数字信号并将所述数字信号解调得到所述数据信息。 [0071] 具体地，如图6所示，第二处理模块21具体包括模数转换模块211和解调模块212，模数转换模块211的一端与所述对盒基板的光敏传感器单元121连接，接收光敏传感器单元121得到的所述电信号并将所述电信号转换成数字信号后发送至解调模块212，解调模块 212将所述数字信号解调得到外部设备所发送的所述数据信息。所述显示装置作为数据接收端时的结构示意图如图8所示。 [0072] 作为所述显示装置的一种具体地实施方式，当所述光敏传感层包括多个光敏传感器单元121时，模数转换模块211用于将任意一个光敏传感器单元121得到的所述电信号转换成数字信号发送至解调模块212；或者，模数转换模块211用于将多个光敏传感器单元121叠加得到的所述电信号转换成数字信号发送至解调模块212。 [0073] 应当理解的是，每个光敏传感器单元121均有一个输出端，当多个光敏传感器单元121独立工作时，任意一个光敏传感器单元121的输出端的输出结果均可以作为模数转换模块211的输入数据，当多个光敏传感器单元121协同工作时，多个光敏传感器单元121的输出端叠加后的输出结果作为模数转换模块211的输入数据。 [0074] 具体地，由于所述显示装置包括前文所述的显示面板，而所述显示面板包括前文所述的对盒基板，因此，该显示装置可以作为接收端接收外部设备发送的数据信息，当前文所述的对盒基板包括有多个所述光敏传感器单元时，由于每个所述光敏传感器单元既可以独立工作，又可以多个所述光敏传感器单元协同工作，所以该显示装置的检测灵敏度也得到了有效提高。例如：若各个所述光敏传感器单元检测到的光强模拟信号值分别对应为A1，A2…，An，分别经过模数转换后得到数字调制信号为D1，D2…，Dn，经过信号解调后得到的数据为S1，S2…，Sn。再例如，当光敏传感器单元n被遮挡或者接收到的光线非常微弱时，无法获取解调后的数据Sn。通常情况下，各个所述光敏传感器单元分别独立工作，所述显示装置最终接收的数据S＝S1，当无法获取数据S1时，则选用S2作为最终接收数据，即S＝S2，以此类推，从而确保在部分区域被遮挡的情况下该显示装置依然能够接收数据。若当光线非常微弱，所有的所述光敏传感器单元均无法获取解调后的数据，即S1，S2…，Sn均无数据时，则让所有的所述光敏传感器单元协同工作，将各自检测到的光强模拟信号值拟合，即A＝A1+A2+……，An，光强总和A经过模数转换得到数据数字信号D，最终解调得到数据信息S，从而提高了显示装置作为接收端的检测灵敏度。 [0075] 本发明提供的对盒基板通过设置光敏传感层实现了对盒基板检测可见光信号的功能，当该对盒基板应用于显示面板中时，实现了显示面板在显示的同时具有接收数据信息的功能，当该显示面板应用于显示装置中且该显示装置同时具有发送数据信息的功能时，实现了该显示装置既能够发送信息又能够接收信息的双向通信功能，解决了现有技术中的显示装置只能单向通信的问题。 [0076] 可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。 |
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