ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСПЛЕЙ В СБОРЕ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2018 года по МПК G02F1/133 

Настоящая заявка создана на основе и испрашивает приоритет патентной заявки Китая № 201510649757.8, поданной 9 октября 2015 года, которая полностью включена в данный документ посредством ссылки.

Область техники изобретения

[0001] Настоящее изобретение относится к области устройств отображения, и более точно, к жидкокристаллическому дисплею (LCD) в сборе и электронному устройству.

Предпосылки изобретения

[0002] Датчики идентификации отпечатков пальцев, выполненные в электронном устройстве, могут идентифицировать отпечатки пальцев пользователя и проверять отпечатки пальцев пользователя. После того, как проверка пройдена, пользователь имеет возможность эксплуатации электронного устройства, таким образом предотвращая эксплуатацию электронного устройства незнакомцем и тем самым гарантируя защиту данных электронного устройства.

[0003] В известном уровне техники, жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе электронного устройства имеет датчики идентификации отпечатков пальцев, равномерно распределенные в нем. Когда получен сигнал воздействия, действующий на LCD в сборе, сканирование ряд-за-рядом начинается с первого ряда датчиков идентификации отпечатков пальцев в LCD в сборе и заканчивается после завершения сканирования последнего ряда датчиков идентификации отпечатков пальцев в LCD в сборе, тем самым получая отпечаток пальца пользователя.

Сущность изобретения

[0004] Для решения проблем известного уровня техники настоящее изобретение предлагает жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе и электронное устройство.

[0005] В соответствии с первым аспектом варианта осуществления настоящего изобретения предложен жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе, содержащий: сенсорный экран, верхнюю подложку, расположенную параллельно сенсорному экрану, нижнюю подложку, расположенную параллельно верхней подложке, слой жидких кристаллов, герметично размещенный между верхней подложкой и нижней подложкой, верхний поляризатор, прикрепленный к стороне верхней подложки, не смежной со слоем жидких кристаллов, и нижний поляризатор, прикрепленный к стороне нижней подложки, не смежной со слоем жидких кристаллов;

[0006] при этом (LCD) в сборе дополнительно содержит: по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев, по меньшей мере один датчик освещенности и управляющую интегральную схему;

[0007] при этом по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен между верхним поляризатором и нижним поляризатором, и при этом каждый из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой;

[0008] при этом по меньшей мере один датчик освещенности расположен между верхним поляризатором и нижним поляризатором, или по меньшей мере один датчик освещенности расположен на сенсорном экране, и при этом каждый из меньшей мере одного датчика освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой.

[0009] Необязательно, каждый из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой через соответствующую линию подключения, и при этом каждый из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с линией передачи данных через выключатель.

[0010] Необязательно, когда управляющая интегральная схема управляет выключателем датчика идентификации отпечатков пальцев для того, чтобы он находился в первом положении, посредством линии подключения, датчик идентификации отпечатков пальцев находится в нерабочем положении;

[0011] Когда управляющая интегральная схема управляет выключателем датчика идентификации отпечатков пальцев для того, чтобы он находился во втором положении, посредством линии подключения, датчик идентификации отпечатков пальцев находится в рабочем положении;

[0012] Необязательно, каждый из по меньшей мере одного датчика освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой электрическим проводом.

[0013] Необязательно, верхняя подложка содержит: верхнюю стеклянную подложку и цветовой фильтр (CF);

[0014] при этом нижняя поверхность верхней стеклянной подложки является смежной со слоем жидких кристаллов;

[0015] CF прикреплен к верхней поверхности верхней стеклянной подложки;

[0016] CF содержит цветные блоки пикселей и первую черную матрицу, размещенную между цветными блоками пикселей.

[0017] Необязательно, по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен на первой черной матрице; или

[0018] по меньшей мере один датчик освещенности расположен на первой черной матрице; или

[0019] по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев и по меньшей мере один датчик освещенности расположены на первой черной матрице.

[0020] Необязательно, нижняя подложка содержит нижнюю стеклянную подложку и массив тонкопленочных транзисторов (TFT);

[0021] верхняя поверхность нижней стеклянной подложки является смежной к слою жидких кристаллов;

[0022] нижняя поверхность стеклянной подложки снабжена массивом TFT и второй черной матрицей, расположенной между TFT массива TFT.

[0023] Необязательно, по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен на второй черной матрице; или

[0024] по меньшей мере один датчик освещенности расположен на второй черной матрице; или

[0025] по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев и по меньшей мере один датчик освещенности расположен на второй черной матрице.

[0026] Необязательно, количество по меньшей мере одного датчика освещенности составляет n, и n датчиков освещенности расположены равномерно и рассредоточено, при этом n ≥ 2;

[0027] количество по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев составляет m, и m датчиков идентификации отпечатков пальцев расположены равномерно и рассредоточено, при этом m ≥ 2.

[0028] Необязательно, LCD в сборе дополнительно содержит по меньшей мере одну подсветку; и

[0029] по меньшей мере одна подсветка электрически соединена с управляющей интегральной схемой.

[0030] Необязательно, область отображения, соответствующая (LCD) в сборе, поделена на k блоков отображения, при этом каждый блок отображения соответственно снабжен по меньшей мере одной подсветкой, и каждый блок отображения соответственно снабжен по меньшей мере одним датчиком освещенности и по меньшей мере одним датчиком идентификации отпечатков пальцев, при этом k ≥ 2.

[0031] В соответствии со вторым аспектом вариантов осуществления настоящего изобретения, предложено электронное устройство, содержащее жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе в соответствии с любым первым аспектом.

[0032] Технические решения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения могут достигать следующих преимущественных эффектов.

[0033] Посредством расположения по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев между верхним поляризатором и нижним поляризатором и расположения по меньшей мере одного датчика освещенности между верхним поляризатором и нижним поляризатором или на сенсорном экране, некоторые из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев могут быть выбраны для идентификации отпечатков пальцев с помощью датчика освещенности. Таким образом решена проблема непроизводительного расходования ресурсов, вызванная управлением всеми датчиками идентификации отпечатков пальцев на всем экране жидкокристаллического дисплея (LCD) для выполнения идентификации отпечатков пальцев, и достигнут эффект сохранения ресурсов.

[0034] Следует иметь в виду, что, как вышеизложенное общее описание, так и последующее подробное описание являются иллюстративными и приведены только в качестве примера и не ограничивают объем настоящего изобретения.

Краткое описание графических материалов

[0035] Прилагаемые графические материалы, которые включены в данное описание и являются его частью, иллюстрируют варианты осуществления, согласующиеся с настоящим изобретением, и вместе с описанием служат для объяснения главных идей настоящего изобретения.

[0036] На фиг. 1 представлена структурная схема, показывающая жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0037] На фиг. 2 представлена структурная схема, показывающая жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0038] На фиг. 3 представлена схематическая диаграмма, показывающая различное расположение цветных блоков пикселей на CF в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0039] На фиг. 4 представлен вид сбоку CF в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0040] На фиг. 5 представлен вид сбоку нижней стеклянной подложки в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0041] На фиг. 6 представлена схематическая диаграмма, показывающая первое расположение датчиков идентификации отпечатков пальцев в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0042] На фиг. 7 представлена схематическая диаграмма, показывающая второе расположение датчиков идентификации отпечатков пальцев в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0043] На фиг. 8 представлена схематическая диаграмма, показывающая область отображения, соответствующую LCD в сборе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Подробное описание

[0044] Далее ссылка будет сделана на иллюстративные варианты осуществления, примеры которых проиллюстрированы в прилагаемых графических материалах. Последующее описание относится к прилагаемым графическим материалам, на которых одинаковые числовые обозначения на различных графических материалах представляют одни и те же или схожие элементы, если не указано иное. Варианты осуществления, изложенные в последующем описании иллюстративных вариантов осуществления, не представляют все варианты осуществления, согласующиеся с настоящим изобретением. Напротив, они являются только примерами устройств и способов, согласующихся с аспектами, связанными с настоящим изобретением, как указанно в пунктах прилагаемой формулы изобретения.

[0045] На фиг. 1 представлена структурная схематическая диаграмма, показывающая жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления;

[0046] Как показано на фиг. 1, жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе содержит сенсорный экран 100, верхнюю подложку 110, расположенную параллельно сенсорному экрану 100, нижнюю подложку 120, расположенную параллельно верхней подложке 110, слой 130 жидких кристаллов, герметично размещенный между верхней подложкой 110 и нижней подложкой 120, верхний поляризатор 140, прикрепленный к стороне верхней подложки 110, не смежной со слоем 130 жидких кристаллов, и нижний поляризатор 150, прикрепленный к стороне нижней подложки 120, не смежной со слоем 130 жидких кристаллов.

[0047] Как показано на фиг. 1, жидкокристаллический дисплей LCD в сборе дополнительно содержит: по меньшей мере один датчик 160 идентификации отпечатков пальцев, по меньшей мере один датчик 170 освещенности и управляющую интегральную схему 180.

[0048] При этом по меньшей мере один датчик 160 идентификации отпечатков пальцев расположен между верхним поляризатором 140 и нижним поляризатором 150, и при этом каждый из по меньшей мере одного датчика 160 идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой 180.

[0049] По меньшей мере один датчик 170 освещенности расположен между верхним поляризатором 140 и нижним поляризатором 150, или по меньшей мере один датчик 170 освещенности расположен на сенсорном экране 100, и каждый из по меньшей мере одного датчика 170 освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой 180.

[0050] Таким образом, жидкокристаллический дисплей в сборе, предложенный в настоящем изобретении, может выбирать некоторые из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев с помощью по меньшей мере одного датчика освещенности для выполнения идентификации отпечатков пальцев, посредством расположения по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев между верхним поляризатором и нижним поляризатором и расположения по меньшей мере одного датчика освещенности между верхним поляризатором и нижним поляризатором или на сенсорном экране. Таким образом, решена проблема непроизводительного расходования ресурсов, вызванная управлением всеми датчиками идентификации отпечатков пальцев на всем экране жидкокристаллического дисплея (LCD) для выполнения идентификации отпечатков пальцев, и достигнут эффект сохранения ресурсов.

[0051] На фиг. 2 представлен структурный схематический чертеж, показывающий жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе в соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления; LCD в сборе может быть применен в электронном устройстве, таком как мобильный телефон, планшетный компьютер, компьютер типа ноутбук, smart TV и т.п.

[0052] Как показано на фиг. 2, жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе содержит сенсорный экран 200, верхнюю подложку 210, расположенную параллельно сенсорному экрану 200, нижнюю подложку 220, расположенную параллельно верхней подложке 210, слой 230 жидких кристаллов, герметично размещенный между верхней подложкой 210 и нижней подложкой 220, верхний поляризатор 240, прикрепленный к стороне верхней подложки 210, не смежной со слоем 230 жидких кристаллов, и нижний поляризатор 250, прикрепленный к стороне нижней подложки 220, не смежной со слоем 230 жидких кристаллов.

[0053] Необязательно, как показано на фиг. 2, верхняя подложка 210 содержит стеклянную подложку 211 и CF 212. Нижняя поверхность верхней стеклянной подложки 211 является смежной со слоем 230 жидких кристаллов, и CF 212 прикреплен к верхней поверхности верхней стеклянной подложки 211. CF 212 позволяет панели LCD (жидкокристаллического дисплея) представлять цветное изображение, и расположен с некоторыми различными цветными блоками пикселей, соответствующими трем цветам R, G, B. На фиг. 3, показаны некоторые различные расположения цветных блоков пикселей на CF. В первом возможном расположении на CF 31, как показано, различные цветные блоки пикселей, соответствующие трем цветам R, G, B, расположены в виде полосы. Во втором возможном расположении на CF 32, как показано, различные цветные блоки пикселей, соответствующие трем цветам R, G, B, расположены в виде треугольника. В третьем возможном расположении на CF 33, как показано, различные цветные блоки пикселей, соответствующие трем цветам R, G, B, расположены в виде квадрата. В четвертом возможном расположении на CF 34, как показано, различные цветные блоки пикселей, соответствующие трем цветам R, G, B, расположены в виде мозаики (также можно сказать «расположены диагонально»). Конечно же, некоторые расположения, показанные на фиг. 3, являются иллюстративными и приведены только в качестве примера, и другие возможные расположения не ограничены вариантами осуществления.

[0054] Дополнительно, ссылка сделана на фиг. 2 и 4, последняя из которых представляет собой вид сбоку CF 212. CF 212 содержит цветные блоки 212a пикселей и первую черную матрицу 212b, которая расположена между цветными блоками 212a пикселей, которые являются различными цветными блоками пикселей, соответствующими трем цветам R, G, B. Первая черная матрица 212b расположена между цветными блоками 212a пикселей. Первая черная матрица 212b защищает фоновое освещение от рассеивания, улучшает контрастность дисплея панели LCD, предотвращает смешение цветов и увеличивает чистоту цвета.

[0055] Необязательно, как показано на фиг. 2, нижняя подложка 220 содержит нижнюю стеклянную подложку 221 и массив 222 TFT. Верхняя поверхность нижней стеклянной подложки 221 является смежной к слою 230 жидких кристаллов, верхняя поверхность нижней стеклянной подложки 221 снабжена массивом 222 TFT, и при этом вторая черная матрица 223 расположена между TFT массива 222 TFT.

[0056] Фиг. 5 показывает вид сбоку нижней стеклянной подложки 221. Вторая черная матрица 223 защищает фоновое освещение от рассеивания, улучшает контрастность дисплея панели LCD, предотвращает смешение цветов и увеличивает чистоту цвета.

[0057] Как показано на фиг. 2, жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе дополнительно содержит по меньшей мере один датчик идентификации 260 отпечатков пальцев, по меньшей мере один датчик 270 освещенности и управляющую интегральную схему 280. По меньшей мере один датчик 260 идентификации отпечатков пальцев расположен между верхним поляризатором 240 и нижним поляризатором 250, и каждый из датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой 280. По меньшей мере один датчик 270 освещенности расположен между верхним поляризатором 240 и нижним поляризатором 250 или по меньшей мере один датчик 270 освещенности расположен на сенсорном экране 200, и каждый из датчиков освещенности 270 электрически соединен с управляющей интегральной схемой 280.

[0058] В дальнейшем будет описано расположение датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев и датчиков 270 освещенности.

[0059] Во-первых, будет описано расположение датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев.

[0060] Например, датчики 260 идентификации отпечатков пальцев могут быть расположены на верхней поверхности нижней стеклянной подложки 221. В качестве другого примера, датчики 260 идентификации отпечатков пальцев могут также быть расположены на стороне слоя 230 жидких кристаллов, которая является смежной к стеклянной подложке 211. В качестве еще одного примера, датчики 260 идентификации отпечатков пальцев могут быть также расположены на CF 212, и т.д.

[0061] Фиг. 6 является схематической диаграммой первого расположения датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев. Как показано, каждый из датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой 280 через соответствующую линию 261 подключения, и при этом каждый из датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с линией 263 передачи данных через выключатель 262. Линия 263 передачи данных используется для передачи собранных данных отпечатков пальцев. На фигуре черный прямоугольник представляет датчик идентификации отпечатков пальцев 260, поперечная линия представляет линию 261 подключения, и вертикальная линия представляет линию 263 передачи данных.

[0062] При инициализации все датчики 260 идентификации отпечатков пальцев управляются для нахождения в нерабочем положении, ожидая команды сканирования. То есть, терминал подключения каждого из датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с соответствующей линией 261 подключения. То факт, является ли датчик 260 идентификации отпечатков пальцев электрически соединенным с линией 263 передачи данных управляется сигналом, передаваемым на линии 261 подключения. На фигуре, каждый из датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев соединен с соответствующей линией 261 подключения через выключатель 262, и не соединен с линией 263 передачи данных.

[0063] В этом варианте осуществления, когда управляющая интегральная схема 280 управляет выключателем 262 датчика идентификации 260 отпечатков пальцев для нахождения в первом положении посредством линии 261 подключения, датчик 260 идентификации отпечатков пальцев находится в нерабочем положении; и когда управляющая интегральная схема 280 управляет выключателем 262 датчика 260 идентификации отпечатков пальцев 260 для нахождения во втором положении посредством линии 261 подключения, датчик 260 идентификации отпечатков пальцев находится в рабочем положении. Первое положение является отключенным положением, а второе положение является включенным положением. Альтернативно, первое положение является включенным положением, а второе положение является отключенным положением. Это не ограничено вариантами осуществления.

[0064] На фиг. 7 показана схематическая диаграмма второго расположения датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев. Допустим, электронному устройству требуется управлять вторым рядом датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев для выполнения идентификации отпечатков пальцев, датчики 260 идентификации отпечатков пальцев во втором ряду могут управляться для электрического соединения с линиями 263 передачи данных посредством передачи сигналов на линии 261 подключения.

[0065] После электрического соединения датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев с линиями 263 передачи данных, электронное устройство управляет теми датчиками 260 идентификации отпечатков пальцев для выполнения сканирования посредством команд сканирования для получения данных отпечатков пальцев и передачи данных отпечатков пальцев посредством линии 263 передачи данных, для выполнения тем самым процесса идентификации отпечатков пальцев. Когда датчики 260 идентификации отпечатков пальцев являются емкостными датчиками идентификации отпечатков пальцев, данные отпечатков пальцев являются значениями емкости.

[0066] Необязательно, когда датчики 260 идентификации отпечатков пальцев являются многочисленными, т.е., когда количество датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев составляет m (m≥2), n датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев расположены равномерно и рассредоточено. Например, на фиг. 6, датчики 260 идентификации отпечатков пальцев расположены равномерно и рассредоточено на нижней стеклянной подложке 221. Посредством размещения множества датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев и равномерного и рассредоточенного расположения множества датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев, можно избежать ошибки в идентификации отпечатков пальцев, вызванной отсутствием расположения датчика идентификации отпечатков пальцев в положении, в котором воздействует палец пользователя, и увеличивается возможность успешной идентификации отпечатков пальцев.

[0067] В одном возможном варианте реализации, как показано на фиг. 5, датчик 260 идентификации отпечатков пальцев расположен на второй черной матрице 223 нижней стеклянной подложки 221. Альтернативно, датчик 260 идентификации отпечатков пальцев расположен на первой черной матрице 212b на CF 212. Например, когда датчики 270 освещенности являются множественными, датчики 270 освещенности расположены равномерно и рассредоточено на второй черной матрице 223. Альтернативно, датчики 270 освещенности расположены равномерно и рассредоточено на первой черной матрице 212b. Посредством размещения датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев на второй черной матрице 223 или первой черной матрице 212b, можно гарантировать, что расположение датчиков 260 идентификации отпечатков пальцев не воздействует на светопропускание панели LCD и следовательно, что эффект отображения панели LCD не подвергается воздействию.

[0068] Необязательно, согласно фиг. 6 и 7, линии 261 подключения и линии 263 передачи данных размещены на второй черной матрице 223. Посредством размещения линий 261 подключения и линий 263 передачи данных на второй черной матрице 223 можно гарантировать, что расположение линий 261 подключения и линий 263 передачи данных не воздействует на светопропускание панели LCD и следовательно, что эффект отображения панели LCD не подвергается воздействию. Необязательно, электрический провод 290 может быть также выполнен из светопрозрачного материала.

[0069] Во-вторых, будет описано расположение датчиков 270 освещенности.

[0070] Например, датчики 270 освещенности могут быть расположены на верхней поверхности нижней стеклянной подложки 221. В качестве другого примера, датчики 270 освещенности могут быть также расположены на стороне слоя 230 жидких кристаллов, который является смежным с верхней стеклянной подложкой 211. В качестве еще одного другого примера, датчики 270 освещенности могут быть также расположены на CF 212 и т.п. Каждый из датчиков 270 освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой 280. После преобразования оптических сигналов в электрические сигналы, датчики 270 освещенности передают их управляющей интегральной схеме 280.

[0071] Необязательно, когда датчики 270 освещенности являются многочисленными, т.е., когда количество датчиков 270 освещенности составляет n (n≥2), m датчиков 270 освещенности расположены равномерно и рассредоточено. Например, на фиг. 4, датчики 270 освещенности расположены равномерно и рассредоточено на CF 212. Альтернативно, датчики 270 освещенности расположены равномерно и рассредоточено на второй черной матрице 223 нижней стеклянной подложки 221. Посредством расположения множества датчиков 270 освещенности и равномерного и рассредоточенного расположения множества датчиков освещенности 270, можно защитить все датчики 270 освещенности от полного блокирования пальцем пользователя или другим предметом во время воздействия пользователя на панель LCD. Соответственно, даже в том случае, когда некоторые из датчиков 270 освещенности заблокированы, другие датчики 270 освещенности остаются не заблокированными и могут продолжать собирать точные сенсорные данные. Дополнительно, посредством размещения датчиков 270 освещенности на второй черной матрице 223 или первой черной матрице 212b, можно гарантировать, что расположение датчиков 270 освещенности не воздействует на светопропускание панели LCD и следовательно, что эффект отображения панели LCD не подвергается воздействию.

[0072] Необязательно, ссылаясь на фиг. 4, каждый из датчиков 270 освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой 280 посредством электрического провода, и электрические провода 290 также расположены на первой черной матрице 212b CF 212. Посредством размещения электрических проводов 290 также на первой черной матрице 212b, можно гарантировать, что расположение электрических проводов 290 не воздействует на светопропускание панели LCD и следовательно, что эффект отображения панели LCD не подвергается воздействию. Необязательно, электрические провода 290 могут быть также выполнены из светопрозрачного материала.

[0073] Необязательно, датчики 270 освещенности могут быть также расположены равномерно и рассредоточено на сенсорном экране 100.

[0074] Дополнительно, каждый из датчиков 270 освещенности содержит светочувствительный элемент, расположенный на той же стороне, что и верхний поляризатор 240 для обеспечения нормального приема оптических сигналов. Светочувствительный элемент является, кроме прочего, любым из фоторезистора, светодиода, фототриода и кремниевого фотоэлемента. Светочувствительный элемент применяется для преобразования оптических сигналов в электрические сигналы. Необязательно, светочувствительные элементы могут быть выполнены из светопрозрачного материала.

[0075] Как показано на фиг. 2, жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе может дополнительно содержать по меньшей мере одну подсветку 300, электрически соединенную с управляющей интегральной схемой 280. Подсветка 300 расположена за задней стороне нижнего поляризатора 250. Подсветка 300 применяется для обеспечения источника света сзади панели LCD. Тип подсветки 300 включает, кроме прочего, любой из EL (электролюминесценции), CCFL (флуоресцентной лампы с холодным катодом), LED (светоизлучающего диода) и т.п.

[0076] Дополнительно, управляющая интегральная схема 280 может быть MCU (узлом микроконтроллера), который также называют как однокристальный микрокомпьютер или микроконтроллер, и является компьютером на уровне кристалла. В одном возможном варианте реализации, беря пример, где MCU динамически регулирует яркость подсветки в соответствии с яркостью окружающего освещения, каждый из датчиков 270 освещенности 270 собирает данные о яркости окружающего освещения, и MCU получает данные о яркости окружающего освещения от датчиков 270 освещенности, проводит обработку вычислением полученных данных о яркости окружающего освещения, и определяет яркость подсветки, зависящую от результата вычисления, и затем управляет светоизлучением подсветки 300, зависящим от определенной яркости подсветки. Например, когда яркость окружающего освещения является более высокой, яркость светоизлучения подсветки 300 также управляется с целью повышения; и когда яркость окружающего освещения является более низкой, яркость светоизлучения подсветки 300 также управляется с целью понижения.

[0077] Дополнительно, область отображения, соответствующая LCD в сборе, может быть сплошной областью отображения, которая соответственно снабжена по меньшей мере одной подсветкой 300. По меньшей мере одна подсветка 300 применяется для управления яркостью подсветки всей области отображения.

[0078] Альтернативно, как показано на фиг. 8, область 81 отображения, соответствующая LCD в сборе, необязательно поделена на k (k≥2) блоков отображения (включая первый блок 82 отображения, второй блок 83 отображения, третий блок 84 отображения и четвертый блок 85 отображения, как показано). Каждый из блоков отображения соответственно снабжен по меньшей мере одной подсветкой 300, и каждый из блоков отображения соответственно снабжен по меньшей мере одним датчиком 270 освещенности и по меньшей мере одним датчиком 260 идентификации отпечатков пальцев. Для каждого блока отображения соответствующее ему количество подсветок 300 применяется только для управления яркостью подсветки области отображения. Например, предположим, что первый блок 82 отображения соответственно снабжен первой подсветкой и первым датчиком освещенности, что второй блок 83 отображения соответственно снабжен второй подсветкой и вторым датчиком освещенности, следовательно первая подсветка применяется только для управления яркостью подсветки первого блока 82 отображения в соответствии с яркостью окружающего освещения, собранной первым датчиком освещенности, и вторая подсветка применяется только для управления яркостью подсветки второго блока 83 отображения в соответствии с яркостью окружающего освещения, собранной вторым датчиком освещенности, Посредством деления области отображения, соответствующей LCD в сборе, на множество блоков отображения и использования различных подсветок соответственно для управления яркостью множества блоков отображения улучшена гибкость управления подсветкой.

[0079] Таким образом, жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе, предложенный в настоящем изобретении может выбирать некоторые из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев с помощью по меньшей мере одного датчика освещенности для выполнения идентификации отпечатков пальцев, посредством расположения по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев между верхним поляризатором и нижним поляризатором и расположения по меньшей мере одного датчика освещенности между верхним поляризатором и нижним поляризатором или на сенсорном экране. Таким образом, решена проблема непроизводительного расходования ресурсов, вызванная управлением всеми датчиками идентификации отпечатков пальцев на всем экране жидкокристаллического дисплея (LCD) для выполнения идентификации отпечатков пальцев, и достигнут эффект сохранения ресурсов.

[0080] Дополнительно, посредством размещения датчиков идентификации отпечатков пальцев и датчиков освещенности на первой черной матрице CF или посредством размещения датчиков идентификации отпечатков пальцев и датчиков освещенности на второй черной матрице, выполненной на нижней подложке, можно гарантировать, что расположение датчиков идентификации отпечатков пальцев и датчиков освещенности не воздействует на светопропускание панели LCD и следовательно, что эффект отображения панели LCD не подвергается воздействию.

[0081] Дополнительно, посредством размещения множества датчиков идентификации отпечатков пальцев и равномерного и рассредоточенного расположения множества датчиков идентификации отпечатков пальцев, можно избежать ошибки в идентификации отпечатков пальцев, вызванной отсутствием расположения датчика идентификации отпечатков пальцев в положении, в котором воздействует палец пользователя, и увеличивается возможность успешной идентификации отпечатков пальцев.

[0082] Дополнительно, посредством расположения множества датчиков освещенности и равномерного и рассредоточенного расположения множества датчиков освещенности, можно защитить все датчики освещенности от полного блокирования пальцем пользователя или другим предметом во время воздействия пользователя на панель LCD. Соответственно, даже в том случае, когда некоторые из датчиков освещенности заблокированы, другие датчики освещенности остаются не заблокированными и могут продолжать собирать точные сенсорные данные.

[0083] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения дополнительно предложено электронное устройство. Например, электронное устройство может быть мобильным телефоном, компьютером, терминалом цифрового вещания, устройством для обмена сообщениями, игровой консолью, планшетным компьютером, медицинским устройством, тренажером, портативным компьютером или подобным. Электронное устройство содержит LCD в сборе, предложенный в вышеописанных вариантах осуществления на фиг. 1 или 2.

[0084] Специалисты в данной области техники могут легко представить себе другие варианты осуществления изобретения из рассмотрения описания и практического применения настоящего изобретения. Данная заявка предназначена для охвата любых вариантов, применений или адаптаций настоящего изобретения, исходя из его общих принципов и включая такие отклонения от настоящего изобретения, полученные в пределах известной или традиционной практики осуществления в данной области техники. Описание и примеры предполагаются исключительно иллюстративными, с реальным объемом и сущностью настоящего изобретения, указанными в приведенной ниже формуле изобретения.

[0085] Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено точной конструкцией, описанной выше и проиллюстрированной в прилагаемых графических материалах, и что могут быть сделаны различные модификации и изменения в пределах объема настоящего изобретения. Предполагается, что объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к области устройств отображения, а именно к жидкокристаллическим дисплеям в сборе. Устройство содержит сенсорный экран, верхнюю и нижнюю подложки, слой жидких кристаллов, верхний и нижний поляризатор. По меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен между верхним поляризатором и нижним поляризатором, причем каждый из датчиков идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой. По меньшей мере один датчик освещенности расположен или между верхним поляризатором и нижним поляризатором, или на сенсорном экране. Каждый из датчиков освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой, при этом устройство выполнено с возможностью выбора некоторых из датчиков идентификации отпечатков пальцев с помощью по меньшей мере одного датчика освещенности для выполнения идентификации отпечатков пальцев. Изобретение позволяет уменьшить расходование энергии. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Жидкокристаллический дисплей (LCD) в сборе, отличающийся тем, что содержит:

сенсорный экран, верхнюю подложку, расположенную параллельно сенсорному экрану, нижнюю подложку, расположенную параллельно верхней подложке, слой жидких кристаллов, герметично размещенный между верхней подложкой и нижней подложкой, верхний поляризатор, прикрепленный к стороне верхней подложки, не смежной со слоем жидких кристаллов, и нижний поляризатор, прикрепленный к стороне нижней подложки, не смежной со слоем жидких кристаллов;

при этом LCD в сборе дополнительно содержит: по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев, по меньшей мере один датчик освещенности и управляющую интегральную схему;

при этом по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен между верхним поляризатором и нижним поляризатором и при этом каждый из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой;

при этом по меньшей мере один датчик освещенности расположен между верхним поляризатором и нижним поляризатором или по меньшей мере один датчик освещенности расположен на сенсорном экране и при этом каждый из по меньшей мере одного датчика освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой;

при этом жидкокристаллический дисплей в сборе выполнен с возможностью выбора некоторых из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев с помощью по меньшей мере одного датчика освещенности для выполнения идентификации отпечатков пальцев.

2. LCD в сборе по п. 1, отличающийся тем, что каждый из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с управляющей интегральной схемой через соответствующую линию подключения и при этом каждый из по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев электрически соединен с линией передачи данных через выключатель.

3. LCD в сборе по п. 1, отличающийся тем, что

когда управляющая интегральная схема управляет выключателем датчика идентификации отпечатков пальцев для того, чтобы он находился в первом положении линии подключения, датчик идентификации отпечатков пальцев находится в нерабочем положении; и

когда управляющая интегральная схема управляет выключателем датчика идентификации отпечатков пальцев для того, чтобы он находился во втором положении линии подключения, датчик идентификации отпечатков пальцев находится в рабочем положении.

4. LCD в сборе по п. 1, отличающийся тем, что каждый из по меньшей мере одного датчика освещенности электрически соединен с управляющей интегральной схемой посредством электрического провода.

5. LCD в сборе по п. 1, отличающийся тем, что верхняя подложка содержит стеклянную подложку и цветовой фильтр (CF);

при этом нижняя поверхность верхней стеклянной подложки является смежной со слоем жидких кристаллов;

CF прикреплен к верхней поверхности верхней стеклянной подложки;

CF содержит цветные блоки пикселей и первую черную матрицу, размещенную между цветными блоками пикселей.

6. LCD в сборе по п. 5, отличающийся тем, что

по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен на первой черной матрице; или

по меньшей мере один датчик освещенности расположен на первой черной матрице; или

по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев и по меньшей мере один датчик освещенности расположены на первой черной матрице.

7. LCD в сборе по п. 1, отличающийся тем, что нижняя подложка содержит нижнюю стеклянную подложку и массив тонкопленочных транзисторов (TFT);

верхняя поверхность нижней стеклянной подложки является смежной к слою жидких кристаллов;

нижняя поверхность стеклянной подложки снабжена массивом TFT и второй черной матрицей, расположенной между TFT массива TFT.

8. LCD в сборе по п. 7, отличающийся тем, что

по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев расположен на второй черной матрице; или

по меньшей мере один датчик освещенности расположен на второй черной матрице; или

по меньшей мере один датчик идентификации отпечатков пальцев и по меньшей мере один датчик освещенности расположены на второй черной матрице.

9. LCD в сборе по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что

количество по меньшей мере одного датчика освещенности составляет n и n датчиков освещенности расположены равномерно и рассредоточено, при этом n≥2;

при этом количество по меньшей мере одного датчика идентификации отпечатков пальцев составляет m и m датчиков идентификации отпечатков пальцев расположены равномерно и рассредоточено, при этом m≥2.

10. LCD в сборе по п. 1, отличающийся тем, что LCD в сборе дополнительно содержит по меньшей мере одну подсветку;

по меньшей мере одна подсветка электрически соединена с управляющей интегральной схемой.

11. LCD в сборе по п. 10, отличающийся тем, что

область отображения, соответствующая LCD в сборе поделена на k блоков отображения, при этом каждый блок отображения соответственно снабжен по меньшей мере одной подсветкой и каждый блок отображения соответственно снабжен по меньшей мере одним датчиком освещенности и по меньшей мере одним датчиком идентификации отпечатков пальцев, при этом k≥2.

12. Электронное устройство, отличающееся тем, что содержит LCD в сборе по любому из пп. 1-11.