阅读说明：本技术 感光器件及阵列基板及显示装置及其亮度调节方法 (Photosensitive device, array substrate, display device and brightness adjusting method of display device ) 是由 贺强 祝宏勋 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种感光器件,所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管包括栅极、源极、漏极以及均与源极和漏极接触的沟道感光区域；所述感光晶体管的栅极输入预定电压,所述感光晶体管的源极输入检测电压,所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号。本发明利用光线强弱对感光晶体管的关态漏极电流的影响在显示装置内部集成一个光线感应器,使得光线感应器集成在显示装置周边,不会占用有效显示区域,降低整机成本。(The invention discloses a photosensitive device, which comprises at least one photosensitive transistor; the photosensitive transistor comprises a grid electrode, a source electrode, a drain electrode and a channel photosensitive area which is in contact with the source electrode and the drain electrode; the grid electrode of the photosensitive transistor inputs preset voltage, the source electrode of the photosensitive transistor inputs detection voltage, and the photosensitive transistor induces the brightness of external light through the channel photosensitive area to generate a corresponding drain current signal. The invention integrates the light sensor in the display device by utilizing the influence of the light intensity on the off-state drain current of the photosensitive transistor, so that the light sensor is integrated at the periphery of the display device, the effective display area is not occupied, and the cost of the whole display device is reduced.)

感光器件及阵列基板及显示装置及其亮度调节方法

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，尤其涉及感光器件及阵列基板及显示装置及其亮度调节方法。

背景技术

随着显示技术的发展，TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid CrystalDisplay，薄膜晶体管液晶显示器)以其绝对的优势(成本低、画质好、功耗低等)在显示领域占据了主导地位，如可以应用到电脑、电视机、智能手机等视听设备中。这其中，液晶显示面板的结构通常是由一彩膜基板(Color Filter，CF)、阵列基板(Thin Film TransistorArray Substrate，TFT Array Substrate 简称TFT基板)、以及配置于两基板间的液晶层(Liquid Crystal Layer)所构成，其工作原理是通过在两片玻璃基板上施加驱动电压来控制液晶层的液晶分子的旋转，将背光模组的光线折射出来产生画面。

而目前智能手机、智能穿戴产品内部的光线感应器必须占据边框一定的空间，其基本原理是利用光线传感器来感应光线的变化，工序相对复杂，成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种感光器件及阵列基板及显示装置及其亮度调节方法，能够通过在阵列基板上设置感光晶体管代替额外的光线传感器，节省显示装置占用面积。

本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种感光器件，所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号。

本发明还公开了一种阵列基板，包括基底层，基底层包括有效显示区域和边框区域，在基底层上的边框区域设有感光器件；所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号。

优选的，所述感光器件包括4个感光晶体管，所述感光晶体管分布在所述基底层的边框区域的四周。

优选的，所述感光晶体管的栅极输入的预定电压为负15伏。

本发明还公开了一种显示面板，包括阵列基板和彩膜基板；

所述阵列基板包括基底层，基底层包括有效显示区域和边框区域，基底层上的边框区域设有感光器件，所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号；

所述彩膜基板包括阵列排布的黑色矩阵，与所述感光晶体管对应位置的所述黑色矩阵上设有开孔。

优选的，所述显示装置还包括电路板和柔性连接电路；

所述电路板通过所述柔性连接电路向所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述电路板通过所述柔性连接电路向所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号，所述感光晶体管的漏极通过所述柔性连接电路向所述电路板提供漏极电流信号。

优选的，所述电路板还用于根据读取的漏极电流信号生成对应的亮度调节信号；所述亮度调节信号用于调节显示装置的屏幕亮度。

优选的，所述感光器件包括4个感光晶体管，所述感光晶体管分布在所述基底层的边框区域的四周。

本发明还公开了一种显示装置亮度调节方法，所述方法适用于所述的显示装置。

与现有技术相比，本发明利用光线强弱对感光晶体管的关态漏电流的影响在显示装置内部集成一个光线感应器，使得光线传感器集成在显示装置周边，不会占用AA有效显示区域，降低整机成本。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明予以进一步说明。

图1为本发明感光器件的电路示意图；

图2为本发明感光晶体管的漏极电流随光照亮度的变化图；

图3为本发明感光晶体管的漏极电流与光线亮度关系图；

图4为本发明一种阵列基板上感光晶体管分布示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

现有光线感应器是整机内部一个独立的部件，放置在显示装置的屏幕上方，占显示装置总成一个开口的位置，降低了显示区域面积，同时也增加了显示装置成本。

为此，本发明公开了一种感光器件，图1为本发明感光器件的电路示意图，如图1所示，所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管包括栅极G、源极S、漏极D以及均与源极S和漏极D接触的沟道感光区域；所述感光晶体管的栅极G输入预定电压Vgate，所述感光晶体管的源极S接收外界输入的检测电压V，所述感光晶体管通过沟道感光区域(图中箭头所指区域)感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号Id通过所述感光晶体管的漏极D输出。

图2为本发明感光晶体管的漏极电流随光照亮度的变化图。图3为本发明感光晶体管的漏极电流与光线亮度关系图，如图2和图3所示，外界光线亮度与感光晶体管的漏极电流呈现线性关系。具体的，感光晶体管的沟道区作为感光区域，能够感应外界光线亮度，通过漏极电流体现，因此本发明通过设置在显示装置内部的感光晶体管代替传统独立的光线感应器，以达到降低显示区面积的目的。

为此，本发明还公开了一种阵列基板，包括基底层，基底层包括有效显示区域和边框区域，在基底层上的边框区域设有感光器件；所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号。

具体的，图4为本发明一种阵列基板上感光晶体管分布示意图。如图4所示，所述阵列基板100的基底层划分为有效显示区域AA和边框区域BB，所述边框区域BB的四周设置感光器件，所述感光器件包括4个感光晶体管，即图中标记的1/2/3/4，四个感光晶体管分别设置在所述基底层的边框区域BB的四周，其中四个感光晶体管的栅极和源极分别通过导线连接柔性电路200并电性连接至电路板(图中未示出电路板)，电路板通过柔性电路200向感光晶体管的栅极输入预定电压Vgate(图中S-Vgate表示感光晶体管栅极与柔性电路的连接线)，向感光晶体管的源极输入检测电压V(图中S-V表示感光晶体管源极与柔性电路的连接线)，感光晶体管的漏极也通过导线(图中标记为S-Id)连接柔性电路200并电性连接至电路板，电路板通过柔性电路200向感光晶体管的漏极读取漏极电流信号Id。图4中1/2/3/4四个感光晶体管都是相同的器件架构，为了让器件感光更灵敏，因此在阵列基板的基底层的边框区域内设置四个感光晶体管增加器件感光的面积，以提高精确度。

具体的，所述感光晶体管的栅极输入的预定电压Vgate为负15伏。

为此，本发明还公开了一种显示装置，包括阵列基板和彩膜基板；所述阵列基板包括基底层，基底层包括有效显示区域和边框区域，基底层上的边框区域设有感光器件，所述感光器件包括至少一个感光晶体管；所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号；所述彩膜基板包括阵列排布的黑色矩阵，与所述感光晶体管对应位置的所述黑色矩阵上设有开孔。

优选的，所述感光器件包括4个感光晶体管，所述感光晶体管分布在所述基底层的边框区域的四周。

具体的，在黑色矩阵上设置开孔，用于将感光晶体管的沟道感光区域暴露出来，感应外界光线亮度。

具体的，所述显示装置还包括电路板和柔性连接电路；所述电路板通过所述柔性连接电路向所述感光晶体管的栅极输入预定电压，所述电路板通过所述柔性连接电路向所述感光晶体管的源极输入检测电压，所述感光晶体管通过沟道感光区域感应外界光线亮度产生对应的漏极电流信号，所述感光晶体管的漏极通过所述柔性连接电路向所述电路板提供漏极电流信号。

具体的，所述电路板还用于根据读取的漏极电流信号生成对应的亮度调节信号；所述亮度调节信号用于调节显示装置的屏幕亮度。

具体的，当外界光线很弱时，感光晶体管的感光区域感受的光强度较小，漏极产生的漏极电流信号也很小，电路板检出的电流也小，据此电路板产生对应的亮度调节信号，该亮度调节信号将屏幕亮度调整到匹配低亮度环境的亮度。

具体的，当外界光线很强时，感光晶体管的感光区域感受的光强度较大，漏极产生的漏极电流信号也很大，电路板检出的电流也大，据此电路板产生对应的亮度调节信号，该亮度调节信号将屏幕亮度调整到匹配高亮度环境的亮度。

本实施例的条件下，感光晶体管的源极输入的检测电压为20V,感光晶体管的栅极(Gate)施加的预定电压Vgate为-15V，当W/L～105um/5um时(宽长比很大)，室内普通照度条件下(约500lux)Ioff感光晶体管的漏极电流Id可达3*10-6A。

本发明还公开了一种显示装置亮度调节方法，所述方法适用于所述的显示装置。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。