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摘要

根据环境光传感器的工作原理，BOE采用自主的设计方案，搭配自家的算法，将环境光传感器集成到Panel表面，外部电路集成在驱动IC里面，研成“屏”“器”一体的TFT环境光感显示屏。与传统的独立存在于整机中的环境光传感器相比，TFT环境光感显示屏各项规格及功能均有较大的提升，且Panel的边框及IC的成本和面积保持不变，另一方面，整机端的设计空间也明显增加。

引言

互联网高速发展的时代已经来临，AI和人工智能等高新技术也在持续发酵，人类开始突破众多壁垒，朝着智能信息化方向迈进。为了紧跟步伐，智能手机在使用功能、用户体验、外观设计等诸多方面开始蓬勃发展，并以最快的速度席卷全球。那么智能手机得以高速发展的主要原因是什么呢？是操作系统？还是处理器？其实都不是，只有显示屏和内部传感器件才是未来发展的核心竞争力。显示屏看作手机的“鞋”，传感器是“袜子”，穿上“鞋”和“袜”才能跟上时代的脚步，而“鞋袜”是否合适只有“脚”——手机才能知道。今天要给大家介绍的正是这双“袜子”和“鞋子”——环境光传感器与TFT环境光感显示屏，两者都用到了相同的“编织技术”——环境光感应技术。环境光感应技术乃何许人也？他是一种先进、智能化的技术，依靠环境光传感器，通过自身算法，可以感知周围环境中光线的强弱，并通过内部感光元件自动调节显示器的亮度。因此，利用环境光感应技术既可以改善摄像头成像的画面，减弱环境光线对眼睛的伤害，同时又能降低手机的功耗，提升手机的续航时间等。1

环境光传感器

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带有环境光传感器的手机

环境光传感器的特点及主要功能

环境光传感器具有暗电流小，低照度响应，灵敏度高，电流随光照度增强呈线性变化等特性。其内置双敏感元，自动衰减近红外，光谱响应接近人眼函数曲线。因此，环境光会对传感器件的功能存在较大的影响。为了提升产品的环境适应能力，提高产品的竞争力，我们往往需要手机能根据环境条件的变化做出适当的调整。藏在手机中的环境光感应系统如同人体一样，拥有发达的“大脑”及完善的“中枢神经”系统，它可以准确的判断外界环境光线的强弱并通过多个“神经元”向手机的BLU释放信号，从而间接调控手机的亮度。当环境光亮度较高时，环境光传感器开始察觉，并迅速对手机中的感光元器件做出判断，提高BLU亮度，改善显示效果。处于拍照过程中的手机，会迅速缩小摄像头光圈、适当减小曝光量、增加拍摄对比度等；当环境光线弱化时，同样逃脱不了环境光传感器的“法眼”，马上释放降低BLU亮度的信号，提升眼睛舒适度。同时，手机扩大摄像头光圈，适当增加曝光量、增加拍摄亮度等，目的是让手机的画质感显著提高。3

环境光传感器工作图

环境光传感器显示屏与TFT环境光感显示屏的区别

随着智能手机的加速迭代，高屏占比的显示屏已经成为当下社会追求的重要因素。而环境光传感器作为一个单独的Sensor安装到整机的上边框，占用屏幕空间较大，成本较高，不利于全面屏智能手机的持续发展。所以，环境光传感器开始在逐渐减小，并最终集成到显示屏中。目前，BOE采用自有环境光传感器设计方案，搭配自己的算法，在不扩大Panel边框的情况下，将环境光传感器集成到Panel上，并将电路集成在驱动IC中。与独立的环境光传感器相比，各项规格及功能也均有所突破。与此同时，IC的成本和面积仍保持不变，但留给整机的设计空间显著增加。当前，BOE已拥有自己的发明创新专利及完善的自主算法，且已经成功完成验证计划，不久便会呈现到各大市场当中。因此，可以大胆猜想，未来TFT环境光感显示屏会逐步占领市场，成为后期手机显示屏的主流产品。4

带有环境光传感器的显示屏与TFT环境光感显示屏的区别

TFT环境光感显示屏的工作原理

TFT环境光感显示屏替代传统的环境光传感器后，当手机显示屏受到光线照射时，其内部感光器件会发生光电效应，如图5所示。

内部的电子会吸收光子的能量后逃逸而形成电流，即Panel表面由光信号转变为电信号。与此同时，阻抗会随着光线的强弱而不断变化，而BLU又可以通过电流的变化来调节整机的亮度。所以，在固定的输入电压下，整机的亮度与电流的大小相关，且输出的电学信号与光照的强弱有很大的影响。

图6为相同Gate电压下，TFT环境光感显示屏输出电流随环境光亮度的变化曲线。

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TFT环境光感显示屏工作原理

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TFT环境光感显示屏输出电流随着环境光强度变化的趋势曲线

未来发展趋势

5G时代已经来临，智能手机依然是全球消费电子的龙头产品，其功能与系统随着科技的发展在持续迭代更新，现已经成为人们工作和生活不可或缺的重要组成。

未来智能手机硬件的发展仍主要集中在显示屏、传感器、摄像头等方面，为了提高显示屏的屏占比、减小整机空间、提升产品的竞争力，后期将会有更多的器件集成到显示屏中。

除环境光传感器外，BOE已经研究将接近光传感器集成到显示屏中，用来感知周围物体与手机的距离，以防止在接打电话时候，由于触碰按键而造成不便。

集成到显示屏中的接近光传感器同样可以提高整机的空间利用率，同时成本又能大幅度降低。我们相信，未来BOE作为显示行业的领导者一定会以更优质的产品呈现在大众面前。

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