CN100419557C - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明的液晶显示器包括液晶显示板，在该液晶显示板中，TFT衬底和具有对置电极的CF衬底之间，设置液晶层；光检测部，该光检测部具有检测外光的TFT光学传感器；照明机构，该照明机构通过上述光检测部的输出而控制，上述光检测部设置于TFT衬底的显示区域的周缘部，上述光检测部采用作为光学传感器的TFT，在该TFT光学传感器的源极、漏极之间连接有电容器，上述电容器的其中一个端子侧通过开关元件，与参考电压源连接，另一端子侧与上述对置电极连接，在TFT光学传感器的栅极上，外加一定的电压，该电压低于外加于对置电极上的电压，在平时与反偏压相对应，输出从断开开关元件起的规定时间之后的电容器的电压。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器，本发明特别是涉及下述的液晶显示器，其具有背照灯、前照灯等的光源，可对应于外光的亮度，自动地改变光源的亮度。
背景技术
近年，不仅在信息通信设备中，而且在普通的电气设备中，液晶显示器的应用也迅速普及。特别是，在便携式设备中，为了减少耗电量，多采用不要求像透射型液晶显示器中的背照灯甚至侧照灯(在下面将两者统称为“背照灯”等)的反射型液晶显示器，但是，对于该反射型液晶显示器，由于将外光用作光源，故在较暗的室内等处，较难看清楚，因此正在开发采用前照灯的类型(参照下述的专利文献1)、或同时具有透射型和反射型的性质的半透射型的液晶显示器(参照下述的专利文献2)。
在比如，采用前照灯的反射型液晶显示器中，在较暗的场所，点亮前照灯，显示图象，在较亮的场所，不点亮前照灯，可采用外光，显示图象，由此，不需要一直点亮前照灯，可大幅度地节省耗电量。另外，在半透射型液晶显示器中，在一个象素内部，包括具有透明电极的透射部和具有反射电极的反射部，在较暗的场所，点亮背照灯等，采用象素区域的透射部，显示图象，在较亮的场所，不点亮背照灯等，在反射部，采用外光，显示图象，因此，同样在这种情况下，不需要一直点亮背照灯等，因此具有可大幅度地节省耗电量的优点。
在上述这样的反射型液晶显示器，半透射型液晶显示器中，随着外光的强度，液晶显示画面的易可视性不同。因此，为了容易观看液晶显示器，最终用户必须自行判断外光的强度是否为应点亮背照灯等，甚至前照灯的程度，而进行点亮，熄灭背照灯等，甚至前照灯的繁琐的操作。另外，在外光的亮度充分时，仍然点亮背照灯，甚至前照灯的情况，在这样的情况，由于不必要的耗电量增加，故在便携电话等便携型设备中，显然存在电池的消耗快的问题。
解决这样的问题的已有技术中，有下述的发明，其中，光学传感器设置于液晶显示器中，通过该光学传感器，检测外光的明暗，根据光学传感器的检测结果，控制背照灯等的开/关(参照下述的专利文献3)。
在下述的专利文献3中记载的液晶显示器中，在液晶显示板的衬底上设置具有光学传感器的光检测部，采用作为光学传感器的薄膜晶体管(TFT)，与液晶显示板同时地制作该TFT，检测该TFT光学传感器的光泄漏电流，由此，对应于周围的亮度，自动地进行背照灯的开/关。
另外，在下述的专利文献4的液晶显示器中，采用作为光学传感器的光电二极管，对应于周围的亮度，向作为背照灯的发光二极管，供给保证温度的电流。
此外，在下述的专利文献5的液晶显示器中，用作背照灯及设备的动作显示机构的发光二极管同时用作光学传感器，根据与周围的亮度相对应的发光二极管的电动势，控制背照灯的点亮。
专利文献1：JP特开2002-131742号文献(权利要求，图1～3)
专利文献2：JP特开2001-350158号文献(权利要求，图4)
专利文献3：JP特开2002-131719号文献(权利要求，段落0010～0013，图1)
专利文献4：JP特开2003-215534号文献(权利要求，段落0007～0019，图1～图3)
专利文献5：JP特开2004-007237号文献(权利要求，段落0023～0028，图1)
发明的公开内容
但是，如果象在上述专利文献3中记载的液晶显示器那样，光学传感器用TFT与制作显示板用TFT的同时地制作于衬底上，并且组装于液晶显示板上，则通常，该TFT传感器设置于接近液晶显示板的象素部的位置，即，形成有液晶层的位置。
然而，如果光学传感器设置于接近象素部的位置，由于在该象素部所相对的一侧衬底上，设置对置电极，故光学传感器也与对置电极面对。如果光学传感器与对置电极面对，由于在该对置电极上，外加由通常为几个伏特的，矩形波形的对置电极电压，故该矩形波电压会影响光学传感器的检测信号而成为产生错误动作的原因。为了消除该影响，可通过在光学传感器所面对的一侧衬底上，设置接地电极的方式来解决，但是，如果在衬底上设置接地电极，则不只设置接地电极，还必须设置接地线和接地用转换电极，衬底电路的设计复杂，并且难以制造。
另外，以前的液晶显示器中，由于通过光学传感器，检测周围的亮度，自动地实现背照灯等的开/关，因此根据预先设置的一定的亮度，自动地实现背照灯等的开/关。此时，在配备专门的光电二极管等的光学传感器，将其组装于液晶显示器中时，由于可对应于该光学传感器的特性，进行选择，因此不需要过多地考虑光学传感器的特性差异。但是，如上述专利文献3的液晶显示器，在液晶显示板上组装TFT光学传感器，或者如专利文献5公开的发明所示，将用作背照灯及设备的动作显示机构的发光二极管兼用作光学传感器时，由于相应的光学传感器的特性差异较大，故具有无法根据预先设定的一定的亮度，自动地实现背照灯等的开/关的问题。因此，如果以固定的阈值，识别背照灯等的开关，由于相应制品的背照灯等点亮/熄灭的亮度不同，故液晶显示器的性能变差。另外，到目前的液晶显示器未考虑最终用户按照可根据各自的偏好的周围的亮度，自动地实现背照灯等的开/关的方式设定的情况。
此外，如果在具有液晶层的地方，设置光学传感器，则在光检测部动作时，直流电压外加于液晶层上，则因该直流电压，导致液晶的性能变差，且因该性能变差，导致到达光检测部的光量减少的问题。另外，如果液晶性能变差影响到显示部，则还具有显著降低显示质量的情况。
本发明是为了解决这样的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种液晶显示器，其中，组装于液晶显示板上的光检测部不受到显示板用驱动信号的影响。
另外，本发明的另一目的在于提供一种液晶显示装置，避免因组装于液晶显示板中的光检测部，而导致液晶的性能变差。
此外，本发明的还一目的在于提供一种液晶显示器，其可按照下述方式设定，该方式为：可对光学传感器的特性的差异进行补偿，根据预先设定的一定的亮度，自动地对背照灯等进行开/关控制，并且最终用户可在任意的周围亮度下，自动地实现背照灯等的开/关。
解决课题的技术方案
本发明的目的可通过下述的方案而实现。即，本发明的第1形式的液晶显示器的发明涉及下述的液晶显示器，该液晶显示器包括液晶显示板，在该液晶显示板中，在有源矩阵衬底和具有对置电极的滤色衬底之间，设置液晶层；光检测部，该光检测部具有检测外光的光学传感器；照明机构，该照明机构通过上述光检测部的输出进行控制，其特征在于：
上述光检测部设置于上述有源矩阵衬底的显示区域的周缘部；上述光学传感器采用薄膜晶体管；在该薄膜晶体管的源极、漏极之间连接有电容器；在上述薄膜晶体管的栅极上外加一定的电压，该一定的电压低于外加于上述对置电极上的电压，并总是与反偏压相对应；上述电容器中的其中一个端子侧通过开关元件与参考电压源连接，上述电容器中的另一端子侧与上述对置电极连接；检测从上述开关元件断开起的规定时间后的电容器的电压；由此，检测外光。
另外，最好，在上述第1形式的液晶显示器中，上述光检测部的薄膜晶体管、电容器和开关元件集成于上述显示板上。
此外，最好，在上述第1形式的液晶显示器中，上述光检测部的电容器设置于上述显示板的内部，上述开关元件设置于显示板的外部。
还有，最好，在上述第1形式的液晶显示器中，上述光学传感器包括完全挡光的光学传感器和未挡光的光学传感器，上述完全遮光的光学传感器的输出和不遮光的光学传感器的输出的差为上述光学传感器的输出。
再有，在上述第1形式的液晶显示器中，作为上述光学传感器的薄膜晶体管在制造步骤中，可以与形成于上述有源矩阵衬底上的液晶显示板的薄膜晶体管同时形成。
另外，在上述第1形式的液晶显示器中，在上述对置电极上，可以外加按照一定的周期的矩形状变化的电压。
此外，最好，在上述第1形式中，在上述栅极上，外加下述电压，该电压按照与外加于上述对置电极上的电压相同的振幅的矩形变化。
还有，最好，在上述第1形式的液晶显示器中，在上述光检测部上，连接具有阈值存储部和比较部的控制机构，在普通动作模式时，通过该控制机构，在上述比较部对上述光检测部的输出与存储于上述阈值存储部中的阈值进行比较，根据该比较结果进行上述照明机构的开/关控制；在初始设定模式时，通过该控制机构一边对上述光学传感器照射作为基准的光，一边将上述光检测部的输出存储于上述阈值存储部中。
再有，最好，在上述第1形式中，上述阈值存储部和比较部设置于在上述有源矩阵衬底的周缘部上的驱动IC的内部。
另外，本发明的第2形式的液晶显示器的发明包括液晶显示板，在该液晶显示板中，在有源矩阵衬底和具有对置电极的滤色衬底之间，设置液晶层；光检测部，该光检测部具有检测外光的光学传感器；照明机构，该照明机构通过上述光检测部的输出进行控制，其特征在于：
上述光检测部设置于上述有源矩阵衬底的显示区域的周缘部；上述光学传感器采用薄膜晶体管；在该薄膜晶体管的源极、漏极之间连接有电容器；该电容器中的其中一个端子侧通过第1、第2开关元件，与第1、第2参考电压源连接；该电容器中的另一端子侧与上述对置电极连接；在上述薄膜晶体管的栅极上外加一定的电压，该一定的电压低于外加于上述对置电极上的电压，并总是与反偏压相对应；针对每个规定的帧期间，在较短时间内依次使第1、第2开关元件进行切换动作，由此将来自上述第1或第2参考电压源的参考电压外加于上述电容器上，对其进行充电；检测从断开上述第1、第2开关元件起的规定时间后的电容器的电压；由此，检测外光。
此外，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述光检测部中的薄膜晶体管、电容器和开关元件集成于上述显示板上。
还有，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述光检测部的电容器设置于上述显示板的内部，上述开关元件设置于上述显示板的外部。
再有，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述开关元件设置于放置在上述有源矩阵衬底的周缘部上的驱动IC的内部。
另外，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述光学传感器包括完全遮光的光学传感器和不遮光的光学传感器，上述完全遮光的光学传感器的输出和不遮光的光学传感器的输出的差为上述光学传感器的输出。
此外，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，在上述对置电极上，外加一定周期的矩形状变化的电压。
还有，在上述第2形式的液晶显示器中，作为上述光学传感器的薄膜晶体管在制造步骤中，可以与形成于上述有源矩阵衬底上的液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管同时形成。
再有，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述规定的帧期间为液晶显示板用驱动信号中的垂直扫描期间的整数倍。
另外，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述第1、第2参考电压源以外加于上述对置电极上的电压为基准，分别供给正的参考电压和负的参考电压，上述第1、第2开关元件按照下述方式控制，该方式为：在供给对置电极的电压为低电平时，上述正的参考电压外加于上述电容器上，在供给对置电极的电压为高电平时，负的电压外加于上述电容器上。
此外，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，上述第1、第2参考电压源分别供给下述的电压，该电压为外加于上述对置电极上的高电平的电压和低电平的电压之间的中间值。
还有，最好，在上述第2形式的液晶显示器中，在上述光检测部上，连接具有阈值存储部和比较部的控制机构；在普通动作模式时，通过该控制机构在上述比较部对上述光检测部的输出与存储于上述阈值存储部中的阈值进行比较，根据该比较结果进行上述照明机构的开/关控制；在初始设定模式时，通过该控制机构一边对上述光学传感器照射作为基准的光，一边将上述光检测部的输出存储于上述阈值存储部中。
发明的效果
本发明通过具有上述的方案，获得在下面所示的那样的优良的效果。即，按照本发明的第1形式的液晶显示器，光检测部的接地端子与滤色衬底的对置电极连接，外加于该对置电极上的对置电极电压用于光检测部的动作，由此，在不设置接地电极等新的电极的情况下，可以照原样兼用液晶显示板的对置电极，或将其延伸到设置光检测部的区域，从而使光检测部的结构简单。即，由于在对置电极上通常外加数个伏特的矩形波，故如果光检测部与该对置电极相对，则该矩形波电压构成影响光传感器的错误动作的原因，但是，如果如本发明所示，主动地采用对置电极电压，则可在不单独采用接地电极、地线等的情况下，解决上述问题。此外，由于在薄膜晶体管的栅极上，外加下述的电压，该电压低于外加于对置电极上的电压，并总是外加了规定的反偏压，故即使在外加于对置电极上的电压为直流或交流的情况下，由于考虑了该影响的电压外加于栅极上，故即便对置电极与光检测部面对，仍可进行准确的光检测。
另外，在上述第1形式中，薄膜晶体管、电容器和开关元件的设置位置既可设置于显示板的内部，也可设置于显示板的外部，比如，在设置于显示板的外部时，光传感器的设置位置的自由度可增加，另外，如果集成于显示板上，由于可减小光检测部的整体尺寸，并且可与有源矩阵衬底的作为开关元件的TFT同时制造，故不必为了设置光检测部的电容器和开关元件，特别地增加制造工时。此时，如果光检测部的TFT也与上述电容器和开关元件一起，集成于上述显示板上，则可进一步减小光检测部的整体尺寸。另外，由于在TFT的栅极上外加反偏压时的泄漏电流与光的强度成比例，故可通过测定从断开开关元件起的规定时间后电容器的电压，检测光的强度，简单且具有高灵敏度。
此外，在上述第1形式中，如果光检测部的电容器设置于显示板的内部，该光检测部的开关元件设置于显示板的外部，由于光检测部的电容器设置于显示板上，可将其与有源矩阵衬底的作为开关元件的TFT同时制造，故不必为了设置光检测部的电容器，特别地增加制造工时。此时，如果TFT也与上述电容器一起，集成于上述显示板上，则可进一步减小光检测部的整体尺寸。另外，由于光检测部的开关元件设置于显示板的外部，故开关元件的设置位置的自由度增加。另外，由于在TFT的栅极上外加反偏压时的泄漏电流与光的强度成比例，故可通过测定从断开开关元件起的规定时间后的电容器的电压，检测光的强度，简单而具有高灵敏度。
还有，在上述第1形式中，如果光学传感器包括完全遮光的光学传感器和不遮光的光学传感器，则由于通过完全遮光的光学传感器的输出，暗参考输出稳定，故光学传感器的输出的差异小，即使在周围温度变化的情况下，特性的变化仍减少。于是，可正确地按照预定的规定的亮度，自动地对照明机构进行开/关控制。
再有，在上述第1形式中，如果光学传感器的薄膜晶体管通过与形成于有源矩阵衬底上的作为开关元件的薄膜晶体管相同的制造步骤而形成，则不必为了设置光学传感器，特别地增加制造工时。
另外，在上述第1形式中，如果在对置电极上外加按照规定的周期按照矩形状变化的电压，具体来说外加按照规定周期，其极性相反的电压，则在平时在该对置电极和光学传感器之间，不产生直流成分的电压，即使在此期间，形成液晶层，仍没有液晶性能变差的危险。
此外，在上述第1形式中，即使在外加于对置电极上的对置电极电压为比如，按照规定的周期，极性相反的矩形波电压的情况下，如果在薄膜晶体管的栅极上，外加与对置电极电压同步，并且其振幅与该对置电极电压相同的矩形波电压，由于仍可确实在光检测时，使薄膜晶体管的栅极截止，故光学传感器检测光的强度可以具有较高的灵敏度。
还有，在上述第1形式中，在光检测部中，包括具有阈值存储部和比较部的控制机构，在进行普通的光检测的普通模式时，通过比较部，采用存储于该阈值存储部的内部的阈值，对光检测部的输出进行比较，进行照明机构的开/关控制，在设定存储于阈值存储部中的阈值的初始设定模式时，通过对光学传感器，照射作为基准的光，将此时的光学传感器的输出存储于阈值存储部中，则即使在光学传感器具有特性的差异的情况下，由于通过在初始设定模式时，照射作为基准的光，进行校正，故可正确地根据预定的一定的亮度，自动地对照明机构进行开/关控制。另外，由于形成基准的光可由最终用户任意地选择，故最终用户可按照能够以任意的周围的亮度，自动地对背照灯等进行开/关控制的方式进行设定。
再有，在上述第1形式，如果阈值存储部和比较部设置于有源矩阵衬底的驱动IC的内部，则不必特别是为了设置阈值存储部和比较部，增加有源矩阵衬底的周缘部的尺寸，可减小对于所谓的图象显示无效的额缘部的尺寸。
按照本发明的第2形式的液晶显示器，由于光检测部与对置电极连接，在该对置电极上，外加按照规定的周期的矩形状变化的电压，比如，针对每个规定帧期间极性不同的对置电极电压，控制第1、第2开关元件，由此，在每个规定帧期间，按照相对对置电极电压，以参考电压进行正负电压交替的方式充电，故在液晶显示板的液晶层上，外加交流成分的电压，在光检测部动作时，一直不会外加直流成分，这样，可防止液晶的性能变差。另外，比如，即使在外加于光检测部上的对置电极电压为具有规定振幅的矩形波电压，由于在薄膜晶体管的栅极上，相对外加于对置电极上的电压，在平时外加规定的反偏压，故在光检测部的动作时，确实使薄膜晶体管的栅极截止，可以较高的灵敏度检测光的强度。
另外，在上述第2形式中，薄膜晶体管、电容器和开关元件的设置位置既可设置在显示板的内部，也可设置在其外部，比如，在设置在显示板的外部时，光传感器的设置部位的自由度可增加，另外，如果集成于显示板上，由于可减小光检测部的整体尺寸，并且可与有源矩阵衬底的作为开关元件的TFT同时制造，故不必为了设置光检测部的电容器和开关元件，特别地增加制造工时。此时，如果光检测部的TFT也与上述电容器和开关元件一起，集成于上述显示板上，则可进一步减小光检测部的整体尺寸。另外，由于在TFT的栅极上外加反偏压时的泄漏电流与光的强度成比例，故可通过测定从断开开关元件起的规定时间后的电容器的电压，检测光的强度，简单而具有高灵敏度。
此外，在上述第2形式中，如果光检测部的电容器设置于显示板的内部，该光检测部的开关元件设置于显示板的外部，由于光检测部的电容器设置于显示板上，可将其与有源矩阵衬底的作为开关元件的TFT同时制造，故不必为了设置光检测部的电容器，特别地增加制造工时。此时，如果TFT也与上述电容器一起，集成于上述显示板上，则可进一步减小光检测部的整体尺寸。另外，由于光检测部的开关元件设置于显示板的外部，故开关元件的设置位置的自由度增加。另外，由于在TFT的栅极上外加反偏压时的泄漏电流与光的强度成比例，故可通过测定从断开开关元件起的规定时间后的电容器的电压，检测光的强度，简单而具有高灵敏度。
还有，在上述第2形式中，如果开关元件设置于驱动IC的内部，由于在制造驱动IC时，开关元件也容易制造，故不必形成单独的开关元件。
再有，在上述第2形式中，如果光学传感器包括完全遮光的光学传感器和不遮光的光学传感器，则由于通过完全遮光的光学传感器的输出，暗参考输出稳定，故光学传感器的输出的差异小，即使周围温度变化的情况下，特性的变化仍较少。于是，可准确地按照预先设定的一定亮度，自动地对照明机构进行开/关控制。
再有，在上述第2形式中，由于作为光学传感器的薄膜晶体管可通过与形成于有源矩阵衬底上的作为开关元件的薄膜晶体管相同的制造步骤而形成，故不必为了设置光学传感器，特别地增加制造工时。
另外，上述第2形式中的规定帧期间为液晶显示板用驱动信号的垂直扫描期间的整数倍，如果在此期间，改变极性，将规定的参考电压供给光检测部，对电容器进行充电，由于在光检测部动作时，在液晶显示板的液晶层上，外加交流成分的电压，一直不会外加直流成分，故可防止液晶的性能变差，另外干扰减少。
此外，在上述第2形式中，如果外加于电容器上的参考电压在对置电极电压为高电平时，相对该对置电极电压，为负的参考电压，另外在对置电极为低电平时，相对该对置电极电压，为正的参考电压，由于在光检测部动作时，在液晶显示板的液晶层上外加交流成分的电压，一直不会外加直流成分，故可防止液晶的性能的变差。
还有，在上述第2形式中，通过使上述参考电压为作为外加于上述对置电极上的高电平的电压和低电平的电压的中间值的电压，可容易形成参考电压。
再有，在上述第2形式中，在光检测部中，包括具有阈值存储部和比较部的控制机构，在进行普通的光检测的普通模式时，通过比较部，采用存储于该阈值存储部的内部的阈值，对光检测部的输出进行比较，进行照明机构的开/关控制，在设定存储于阈值存储部中的阈值的初始设定模式时，如果通过对光学传感器，照射作为基准的光，将此时的光学传感器的输出存储于阈值存储部中，则即使在光学传感器具有特性的差异的情况下，由于通过在初始设定模式时，照射作为基准的光，进行校正，故可准确地根据预定的规定的亮度，自动地对照明机构进行开/关控制。另外，由于作为基准的光可由最终用户任意地选择，故最终用户可按照能够以任意的周围的亮度，自动地对背照灯等进行开/关控制的方式进行设定。
附图的简要说明：
图1为表示TFT光学传感器的电压-电流曲线的一个实例的图；
图2为采用TFT光学传感器的光检测部的电路图；
图3为表示亮度不同的场合的图2所示的电路图中的电容器的两端的电压-时间曲线的图；
图4为以透视本发明的实施例的液晶显示器的滤色器衬板的方式表示有源矩阵衬底的模式化平面图；
图5为通过图4中的V-V线剖开的剖视图；
图6为以透视方式表示液晶显示器的滤色衬底的单个象素的平面图；
图7为包括滤色衬底的图6的VII-VII线的剖视图；
图8为衬底上的光检测部的剖视图；
图9A表示光检测部的等效电路，图9B为表示光学传感器驱动时的各部分的输出波形的时序图；
图10为背照灯控制机构的方框图；
图11为表示实施例2的液晶显示器的图，图11A为表示光检测部的主要部分剖视图，图11B为光检测部的等效电路图；
图12为表示TFT衬底上的光学传感器和开关元件的剖视图；
图13为表示图11所示的光检测部的光学传感器驱动时的各部分的输出波形和开关元件的动作时刻的时序图。
标号的说明：
标号1，1’表示(半透射型)液晶显示器；
标号1A表示背照灯控制机构；
标号2表示TFT衬底；
标号4表示栅极线；
标号5表示源极线；
标号101～104表示转移电极；
标号10a表示接触材料；
标号11表示公共线；
标号12表示象素电极；
标号25表示CF衬底；
标号26表示对置电极；
标号30表示传感器控制部；
标号31表示模式控制部；
标号32表示阈值存储部；
标号33表示比较部；
标号34表示开关部；
标号35表示背照灯等；
符号LS1，LS2表示光检测部；
符号S，SL，SS表示源极；
符号G，GL，GS表示栅极；
符号D，DL，DS表示漏极；
符号SW表示开关元件；
符号SW1，SW2表示第1、第2开关元件；
标号C表示电容器；
符号VCOM表示对置电极电压；
符号T表示透射部；
符号R表示反射部；
符号RO表示反射电极。
用于实施发明的优选形式
下面通过附图，对用于实施本发明的优选形式进行具体描述，但是，下面描述的实施例作为用于具体实现本发明的技术构思的液晶显示器的，半透射型液晶显示器的实例，不会将本发明限定在该实施例，本发明在不脱离权利要求所给出的技术构思的情况下，可等同地适用于实现各种变更的方案。
首先，通过图1～图3，对作为光学传感器的TFT(在下面称为“TFT光学传感器”)的已知的动作原理和驱动电路进行描述。另外，图1为表示TFT光学传感器的电压-电流曲线的一个实例的图，图2为采用TFT光学传感器的光检测部的电路图，图3为表示亮度不同的场合的图2所示的电路图中的电容器的两端的电压-时间曲线的图。
TFT光学传感器具有实质上与用作有源矩阵型液晶显示板的开关元件的TFT相同的结构。该TFT光学传感器如图1所示，具有下述的特性，即，在遮光的场合，在栅极截止区域，流动有非常小的暗电流，但是如果光与沟道(channel)部接触，则对应于该光的强度(亮度)，泄漏电流增加。于是，如图2的光检测部LS的电路图所示，在TFT光学传感器的栅极GL上外加形成栅极截止区域的一定的反偏压(比如，-10V)，在漏极DL与源极SL之间，并联电容器C，开关元件SW接通，一定的参考电压VS(比如，+2V)外加于电容器C的两端上，然后，如果开关元件SW断开，则电容器C的两端的电压对应于TFT光学传感器的周围的亮度，如图3所示，随着时间而降低。于是，如果在从开关元件SW断开起的规定时间t0后，测定电容器C的两端的电压，由于在该电压和TFT光学传感器的亮度之间，反比例关系成立，故可求出TFT光学传感器的周围的亮度。
实施例1
下面通过图4～图5，对组装有本发明的实施例1的光学传感器的半透射型液晶显示器进行描述。另外，图4为以透视本发明的实施例的液晶显示器的滤色器衬板的方式表示有源矩阵衬底的模式化平面图，图5为通过图4中的V-V线剖开的剖视图。
液晶显示器1如图5所示，具有下述的结构，其中，在有源矩阵衬底(在下面称为“TFT衬底”)2和滤色衬底(在下面称为“CF衬底”)25之间，形成液晶层14，该有源矩阵衬底2由在表面上装载薄膜晶体管(TFT)等的，透明的，具有绝缘性的材料，比如，玻璃衬底形成，在该滤色衬底25的表面上形成滤色器等。
在其中的TFT衬底2中，在显示区域DA，呈矩阵状形成栅极线4和源极线5，在由该栅极线4和源极线5围绕的部分，形成象素电极12，在该栅极线4和源极线5的交叉部，形成与象素电极12连接的，作为开关元件的TFT(参照图7)。另外，光检测部LS1如下述，设置于接近显示区域DA的周缘部，更具体地说，与涂敷显示区域DA的密封材料6的部分接近的位置。
各布线、TFT和象素电极在图5中，作为第1结构物3而示意性地示出，具体的结构在图6～图8中示出，在后面进行描述。
在TFT衬底2中，如图4所示，在其短边部，设置柔性布线衬底FPC，该柔性布线衬底FPC用于连接驱动液晶显示器1用的图象供给装置(图中未示出)，在该柔性布线衬底FPC中，来自图象供给装置的数据线和控制线与驱动IC连接。VCOM信号、源极信号、栅极信号在驱动IC的内部产生，分别与TFT衬底2上的公共线11、源极线5、栅极线4连接。
另外，在TFT衬底2的4个角部，设置多个转移电极101～104。这些转移电极101～104通过公共线11，相互直接连接，或在驱动IC内部相互连接，形成相同电位。各转移电极101～104与后述的对置电极26电连接，从驱动IC输出的对置电极电压外加于对置电极26上。
在CF衬底25中，在玻璃衬底的表面上，形成由R(红)、G(绿)、B(蓝)等的多种颜色形成的滤色器、黑色基体。该CF衬底25与TFT衬底2相对设置，并且黑色基体设置于至少与TFT衬底2的栅极线4，源极线5相对应的位置，在通过该黑色基体划分的区域，设置有滤色器。这些滤色器等具体的结构在图中未示出，但是，在图5中，这些部件作为第2结构物27而以示意方式示出。另外，在CF衬底25中，还设置有由通过氧化铟、氧化锡等形成的透明电极构成的对置电极26。该对置电极26延伸设置于与形成于TFT衬底2上的光检测部LS1相对的位置(参照图5)。
密封材料6涂敷于除了注入口(图中未示出)以外的，TFT衬底2的显示区域DA的周围。该密封材料6，比如，在环氧树脂等热硬化树脂中，混合有绝缘性颗粒的填料。另外，连接两个衬底的接触材料10a由比如，在表面进行金属电镀的导电性颗粒和热硬化树脂构成。
在将两个衬底2、25贴合时，按照下述的步骤进行。首先，将TFT衬底2设置于第1分配器上，按照规定图案，涂敷密封材料6，接着，将TFT衬底2设置于第2分配器上，在各转移电极101～104上涂敷接触材料10a。然后，在TFT衬底2的显示区域DA上均匀地散布间隔件15，在CF衬底25的密封材料6，接触材料10a所接触的部分，涂敷临时固定用粘接剂。接着，将TFT衬底2和CF衬底25贴合，使临时固定用粘接剂硬化，完成临时固定。接着，如果在对已临时固定的两个衬底2，25进行加压的同时，对其进行加热处理，则密封材料6和接触材料10a的热硬化树脂硬化，制成中空的液晶显示板。从注入口(图中未示出)，将液晶注入到该中空的液晶显示板中，如果通过密封剂，将注入口封闭，则制成液晶显示器1。另外，在TFT衬底2的下方，设置具有图中未示出的公知的具有光源、导光板、扩散片等的后照灯，及侧照灯。
下面通过图6～图7，对该液晶显示器的象素结构进行描述。另外，图6为以透视方式表示液晶显示器的滤色衬底的单个象素的平面图，图7为包括CF衬底的图6的VII-VII线的剖视图。
在TFT衬底2的显示区域DA上，按照等间距而平行地形成多个栅极4，该多个栅极4由铝、钼等金属形成，另外，在邻对的栅极4之间的基本中间处，与栅极4同时地，平行地形成辅助电容线16，TFT的栅极电极G从栅极线4而延伸设置。另外，在TFT衬底2上，按照覆盖栅极线4、辅助电容线16、栅极G的方式，叠置由氮化硅、氧化硅等形成的栅极绝缘膜17。在栅极G上通过栅极绝缘膜17，形成由非晶质硅，多晶体硅等形成的半导体层19，另外，在栅极绝缘膜17上，按照与栅极线4相垂直的方式形成由铝，钼等的金属形成的多根源极线5，TFT的源极S从该源极线5延伸设置，该源极S与半导体层19接触。另外，其材料与源极线5和源极S相同，与它们同时地形成的漏极D设置于栅极绝缘膜17上，该漏极D也与半导体层19接触。
在这里，由栅极线4和源极5围绕的区域相当于1个象素。另外，通过栅极G、栅极绝缘膜17、半导体层19、源极S、漏极D，构成形成开关元件的TFT，在相应的象素上，形成该TFT。在此场合，通过漏极D和辅助电容线16，形成各象素的辅助电容。
按照覆盖源极线5、TFT、栅极绝缘膜17的方式叠置由比如，无机绝缘材料形成的保护绝缘膜18，在该保护绝缘膜18上，叠置由有机绝缘膜形成的层间膜20。在该层间膜20的表面上，在反射部R，形成微小的凹凸部，透射部T是平坦的。另外，在图7中，反射部R中的层间膜20的凹凸部省略。另外，在保护绝缘膜18和层间膜20上，在与TFT的漏极D相对应的位置，形成接触孔13。另外，在相应的象素中，在接触孔13上和层间膜20的表面的一部分上，在反射部R，设置由比如，铝金属形成的反射电极R0。在该反射电极R0的表面和透射部T中的层间膜20的表面上，形成由比如，ITO形成的象素电极12。
下面通过图8，图9，对光检测部的结构及其动作进行描述。另外，图8为衬底上的光检测部的剖视图，图9A表示光检测部的等效电路，图9B为表示光学传感器驱动时的各部分的输出波形的时序图。
光检测部LS1的电路结构与图2的光检测部LS基本相同，而不同之处在于与连接于漏极DL和源极SL之间的电容器C连接的接地端子GR通过转移电极102，与对置电极(图9中的VCOM)26连接(参照图5)。另外，该光检测部LS1的TFT光学传感器和开关元件SW与设置于TFT衬底2的显示区域DA内部的作为开关元件的TFT同时地制作。
光检测部LS1如图8和图9A所示，TFT光学传感器和电容器C与由TFT形成的开关元件SW构成。在TFT衬底2的表面上，从下方，形成TFT光学传感器的栅极GL、电容器C中的一个电极C1和构成开关元件SW的TFT的栅极GS，按照覆盖这些表面的方式叠置由氮化硅、氧化硅等形成的栅极绝缘膜17。
在TFT光学传感器的栅极GL上和构成开关元件SW的TFT的栅极GS上，分别通过栅极绝缘膜17，形成由非晶质硅，多晶硅等形成的半导体层19L和19S，另外，在栅极绝缘膜17上，由铝，钼等的金属形成的TFT光学传感器的源极SL和漏极DL、构成开关元件SW的TFT的源极SS以及漏极DS按照与相应的半导体层19L和19S接触的方式设置。其中，TFT光学传感器的源极SL和构成开关元件SW的TFT的源极DS相互延长地连接，形成电容器C中的另一电极C2。另外，按照覆盖TFT光学传感器、电容器C和由TFT形成的开关元件SW的表面的方式，叠置比如，由无机绝缘材料形成的保护绝缘膜18，此外，在由TFT形成的开关元件SW的表面上，为了不受到外部光的影响，按照覆盖表面的方式覆盖有黑色基体21。
另外，在TFT衬底2中的与设置有光检测部LS1的位置面对的CF衬底25上，对置电极26延伸设置到与该光检测部LS1面对的位置，构成光检测部LS1的TFT光学传感器的漏极DL通过接地端子GR、转移电极102和接触材料10a，与该对置电极26连接(参照图5)。
下面对该光检测部LS1的驱动动作进行描述。
在对置电极26上，外加如图9B所示的，规定振幅的对置电极电压(在下面称为“VCOM”)。该对置电极电压形成矩形波，在图9B中，高电平的对置电极电压由VCOMH表示，低电平的对置电极电压由VCOML表示。另外，该VCOM外加于TFT光学传感器和电容器C上。在TFT光学传感器的栅极GL上，按照与该VCOM同步的方式，外加规定的负电压GV。该GV的振幅与VCOM相同，并且电压设定为较VCOM的电压，只低通常规定的反偏压的量，比如10V。即，作为该GV的高电平的电压的GVH为VCOMH-10V。即，作为该GV的低电平的电压的GVL设定为VCOML-10V。
在该状态，在VCOM为低电平时，如果关闭开关元件SW，将参考电压Vs外加于电容器C上，对其进行充电，由于在栅极GL上外加GVL，故该电容器C的充电电压因TFT光学传感器的光照射造成的泄漏电流而降低，获得图9B所示的输出电压波形。另外，通过检测该电压，可检测外光。另外，在上述实施例1中，在VCOML的期间，关闭开关元件SW，对电容器C进行参考电压的充电，但是，也可利用VCOMH期间，进行充电。
另外，该光检测部LS1的输出输入到背照灯控制机构1A中，进行照明机构的开/关控制。此外，图10为构成控制机构的方框图。
光检测部LS1的输出通过传感器控制部30处理，输入到比较部33中的其中一个端子中，并且还输入到模式控制部31中。模式控制部31通过来自外部的输入信号，切换普通动作模式和初始设定模式，在初始设定模式时，传感器控制部30的输出输入到阈值存储部32中而存储，在普通动作模式时，实现传感器控制部30的输出中断，另外，阈值存储部32将所存储的阈值输出给比较部33中的另一端子。
此外，在普通动作模式时，比较部33对来自传感器控制部30的输入信号和来自阈值存储部32的输入信号进行比较，在来自传感器控制部30的输入信号大于存储于阈值存储部32中的阈值(较暗)的场合，通过开关部34，减少背照灯等35的光量，反之在来自传感器控制部30的输入信号小于存储于阈值存储部32中的阈值(较亮)的场合，通过开关部34，增加背照灯等35的光量。
还有，在选择初始设定模式的场合，在模式控制部31中，由于将来自传感器控制部30的输出存储于阈值存储部32中，故可通过对TFT光学传感器，照射预先设定的亮度的光，存储与该光的亮度相对应的阈值。于是，即使在TFT光学传感器的光-电特性具有差异的情况下，仍可以预定的亮度为边界，正确地对背照灯等进行开/关控制。
在此场合，预定的光的亮度既可在制造步骤按照一致的值确定，也可最终由用户按照根据偏好，以适合的亮度，自动地对背照灯等进行开/关控制的方式进行改变。另外，在比较部33中，由于不频繁地对背照灯等进行开/关控制，故还具有改变开时的亮度和关时的亮度，即，滞后特性。该滞后特性可通过在比较部33中，设置滞后计算机的方式简单地实现。
另外，所使用的TFT光学传感器不限于1个，也可采用多个。即，按照对多个TFT光学传感器的输出进行平均处理的方式使用，或完全遮挡其中一个TFT光学传感器的光，将其用作暗参考值，取其与另一不遮光的TFT光学传感器的输出的差值，由此，可提高亮度的测定精确度。
实施例2
在上述实施例1中，充电到电容器C中的参考电压Vs为特定的电压，但是，也可根据帧期间，改变该电压。于是，在下面，作为本发明的实施例2，对设置2个充电于电容器C中的参考电压的液晶显示器1’进行描述。另外，本实施例2的液晶显示器1’的基本结构与实施例1的图1～图8和图10所示的相同，只是实施例1中图9所示的电路结构和随着该电路结构的光检测部的动作状态不同，因此，在下面，与实施例1相同的结构采用同一标号，引用其说明，仅仅对不同的结构进行描述。
图11为表示实施例2的液晶显示器的图，图11A为表示光检测部的主要部分剖视图，图11B为光检测部的等效电路图，图12为表示TFT衬底上的光学传感器和开关元件的剖视图，图13为表示图11所示的光检测部的光学传感器驱动时的各部分的输出波形和开关元件的动作时刻的时序图。
实施例2的液晶显示器1’的光检测部LS2如图11A所示，设置于显示区域DA的外周缘，即，密封材料6的涂敷区域的内侧，与液晶层14接触。在该电路结构中，如图11B所示，在TFT光学传感器的漏极DL与源极SL之间，并联有电容器C，源极SL和电容器C中的一个端子通过第1、第2开关元件SW1，SW2，与第1、第2参考电压源VSP，VSM连接，另外，和与漏极DL连接的电容器C的接地端子GR相对应的另一端子通过转移电极102，与对置电极26连接。
TFT光学传感器和各开关元件SW1，SW2均由TFT构成，形成于TFT衬底2上。即，如图12所示，在TFT衬底2上，形成TFT光学传感器的栅极GL、电容器C中的其中一个端子C1和构成其中一个开关元件SW1的TFT的栅极GS，按照覆盖它们的表面的方式，叠置由氮化硅、氧化硅等形成的栅极绝缘膜17。在TFT光学传感器的栅极GL上和构成开关元件SW1的TFT的栅极GS上，分别夹设栅极绝缘膜17，形成由非晶质硅，多晶硅等构成的半导体层19L和19S，另外，在栅极绝缘膜17上，按照与相应的半导体层19L和19S接触的方式设置由铝，钼等的金属形成的TFT光学传感器的源极SL和漏极DL、构成其中一个开关元件SW1的TFT的源极SS和漏极DS。其中，TFT光学传感器的源极SL和构成开关元件SW1的TFT的漏极DS相互延长地连接，形成电容器C的另一端子C2。此外，按照覆盖TFT光学传感器、电容器C和由TFT形成的开关元件SW1的表面的方式，叠置比如，由无机绝缘材料形成的保护绝缘膜18，另外，在由TFT形成的开关元件SW1的表面上，覆盖黑色基体21，以便不受到外部光的影响。
此外，开关元件SW2也通过相同的方法，形成于TFT衬底2上，虽然关于这一点的图示在图12中省略。另外，在设置该光检测部LS2的面对的一侧的CF衬底25上，如图11A所示的，对置电极26延伸设置到与该光检测部LS2面对的位置，构成光检测部LS2的TFT光学传感器的漏极DL和电容器C中的另一端子C2通过接地端子GR和转移电极102，与该对置电极26连接。
下面对该光检测部LS2的动作进行描述。
在液晶显示板的对置电极上，如图13所示，外加规定振幅的对置电极电压(在下面称为“VCOM”)，具体来说，该电压幅度由VCOMW表示，高电平时的电压由VCOMH表示，低电平时的电压由VCOM表示的矩形波电压，同时，该VCOM外加于TFT光学传感器的漏极DL和电容器C的另一端子C2上。在TFT光学传感器的栅极GL上，按照与该VCOM同步的方式，外加规定的负电压GV。该电压GV的振幅与VCOM相同，并且电压设定为较VCOM的电压，只低通常规定的反偏压的量，比如10V。即，作为该电压GV的高电平的电压的GVH为VCOM-10V，作为低电平的电压的GVL设定为VCOM-10V。
在该状态，在光检测部LS2上，外加针对每个规定的帧期间，比如，每个奇数(ODD)帧和偶数(EVEN)帧期间而不同的参考电压。比如，就ODD帧期间来说，在VCOML的期间，使第1开关元件接通(此时，开关元件SW2断开)，由此，来自供给参考电压(VCOML+Va)的第1参考电压源VSP的电压外加于电容器C上，对其进行充电。通过该充电，电容器C按照正的参考电压Va，进行正充电。然后，如果第1开关元件SW处于断开状态，为了在TFT光学传感器的栅极GL上外加栅极截止的电压GV，本来没有电流，但是，由于通过TFT光学传感器的入射光，泄漏电流流动，故电容器C的两端的电位差慢慢地降低，获得在图13的ODD帧期间所示出的输出电压波形。
另外，在EVEN帧期间，在VCOMH的期间，接通第2开关元件SW2(此时，开关元件SW1断开)，将来自供给参考电压(VCOML-Va)的第2参考电压源VSM的电压外加于电容器C上，对其进行充电。通过该充电，电容器C按照负的参考电压-Va，进行负充电。然后，如果第2开关元件SW2处于断开状态，为了在TFT光学传感器的栅极GL上外加栅极截止的电压GV，本来没有电流，但是，由于通过TFT光学传感器的入射光，泄漏电流流动，故电容器C的两端的电位差慢慢地降低，获得在图13的EVEN帧期间所示出的输出电压波形。
如此，针对每个ODD/EVEN帧期间，在光检测部LS2上外加极性改变的参考电压(VCOML+Va)或(VCOMH-Va)，由此，从光检测部LS2，获得交流成分的检测输出。另外，在光检测部LS1的动作时，由于对对置电极26进行交流驱动，故直流电压不外加于光检测部LS1和对置电极26之间的液晶层14上，可防止液晶的性能变差。
另外，由于规定的帧期间为液晶显示板用驱动信号的垂直扫描期间的整数倍，通过对应于该期间，使第1、第2开关元件SW1，SW2进行切换动作，将极性改变的参考电压(VCOML+Va)或(VCOMH-Va)供给光检测部LS1，对电容器C进行充电，故在光检测部LS1动作时，在液晶显示板的液晶层上外加交流成分的电压，由于在平时不外加直流成分，故可防止液晶的性能的变差，另外，杂波减少。
此外，在本实施例2中，如图13所示，第1、第2参考电压源VSP、VSM分别供给相对VCOM，极性不同的参考电压(VCOML+Va、VCOMH-Va)，但是，该Va的绝对值可相当于供给对置电极26的电压幅度VCOMW的1/2。如果上述构成，不是为了产生参考电压Va而设置专门布线等，而可仅仅利用对置电极的电压，并且设置反转缓存器等的电路，形成参考电压。另外，通过本实施例2的光检测部LS2输出的输出信号与实施例1相同，传送给图10所示的背照灯控制机构1A的传感器控制部30，由此，进行背照灯的控制。
如上所述，按照本发明的各实施例的液晶显示器1，1’，由于用于进行背照灯的开/关控制的光检测部还考虑外加于对置电极上的电压而设计，故在于TFT衬底2上不设置专门接地电极等的情况下，可以设置光检测部。另外，对在上述实施例1中，外加作为对置电极电压的，极性反转的电压，即，交流电压的场合进行了描述，但是，由于即使在外加直流电压的情况下，仍进行考虑了对置电极电压的设计，故可良好地进行光检测部的光检测。
还有，在上述实施例中，为了能够与用作液晶显示板的开关元件的TFT同时地制造光检测部LS1、LS2的TFT光学传感器，对设置于TFT衬底2的显示区域DA的内周缘部的实例进行了描述，但是，如果为可检测外光的位置，则也可设置于显示区域DA的外周缘部，即，密封材料6的外侧。另外，如果不必与用作液晶显示板的开关元件的TFT同时地，制造光检测部LS1、LS2的TFT光学传感器，则也可设置于液晶显示板的外部，通过独立于液晶显示板的布线机构，进行电连接。在此场合，单独光学传感器的制造工时增加，但是，可自由地设定光学传感器的设置部位。另外，在本实施例中，传感器控制部30、比较部33、模式控制部31、阈值存储部32、开关部34也可组装于液晶显示器1的驱动IC中。另外，阈值存储部32也可不设置于液晶显示器1的内部，但是，在此场合，可按照在液晶显示器1的电源接通时，从具有外部的阈值存储部32的主PC等，对液晶显示器1进行初始处理的方式构成。
另外，如果省略上述各实施例的液晶显示器的反射电极Ro，则获得透射型液晶显示器，反之，如果在象素电极12的底部整体的范围内，设置反射电极，则获得反射型液晶显示器。其中，在反射型液晶显示器的场合，可以代替背照灯，甚至侧照灯，而使用前照灯。

Claims (20)

1. 一种液晶显示器，该液晶显示器包括液晶显示板，在该液晶显示板中，在有源矩阵衬底和具有对置电极的滤色衬底之间，设置液晶层；光检测部，该光检测部具有检测外光的光学传感器；照明机构，该照明机构通过上述光检测部的输出而进行控制，其特征在于：
上述光检测部设置于上述有源矩阵衬底的显示区域的周缘部；上述光学传感器采用薄膜晶体管；在该薄膜晶体管的源极、漏极之间连接有电容器；在上述薄膜晶体管的栅极上外加一定的电压，该一定的电压低于外加于上述对置电极上的电压，并总是与反偏压相对应；上述电容器的其中一个端子侧通过开关元件与参考电压源连接，上述电容器的另一端子侧与上述对置电极连接；检测从上述开关元件断开起的，规定时间后的电容器的电压；由此，检测外光。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于上述光检测部的薄膜晶体管、电容器和开关元件集成于上述显示板上。
3. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于上述光检测部的电容器设置于上述显示板的内部，上述开关元件设置于显示板的外部。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于上述光学传感器包括完全遮光的光学传感器和不遮光的光学传感器，上述完全遮光的光学传感器的输出和不遮光的光学传感器的输出的差为上述光学传感器的输出。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于作为上述光学传感器的薄膜晶体管在制造步骤中，与形成于上述有源矩阵衬底上的液晶显示板的薄膜晶体管同时形成。
6. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于在上述对置电极上，外加按照规定的周期的矩形状变化的电压。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于在上述栅极上，外加下述电压，该电压按照与外加于上述对置电极上的电压相同的振幅的矩形状变化。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于在上述光检测部上连接具有阈值存储部和比较部的控制机构；在普通动作模式时，通过该控制机构在上述比较部对上述光检测部的输出与存储于上述阈值存储部中的阈值进行比较，根据该比较结果进行上述照明机构的开/关控制；在初始设定模式时，通过该控制机构一边对上述光学传感器照射作为基准的光，一边将上述光检测部的输出存储于上述阈值存储部中。
9. 根据权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于上述阈值存储部和比较部设置于放置在上述有源矩阵衬底的周缘部上的驱动IC的内部。
10. 一种液晶显示器，该液晶显示器包括液晶显示板，在该液晶显示板中，在有源矩阵衬底和具有对置电极的滤色衬底之间，设置液晶层；光检测部，该光检测部具有检测外光的光学传感器；照明机构，该照明机构通过上述光检测部的输出而进行控制，其特征在于：
上述光检测部设置于上述有源矩阵衬底的显示区域的周缘部；上述光学传感器采用薄膜晶体管；在该薄膜晶体管的源极、漏极之间连接有电容器；该电容器中的其中一个端子侧通过第1、第2开关元件，与第1、第2参考电压源连接；该电容器中的另一端子侧与上述对置电极连接；在上述薄膜晶体管的栅极上外加一定的电压，该一定的电压低于外加于上述对置电极上的电压，并总是与反偏压相对应；针对每个规定的帧期间，在较短时间内依次使第1、第2开关元件进行切换动作，由此将来自上述第1或第2参考电压源的参考电压外加于上述电容器上，对其进行充电；检测从断开上述第1、第2开关元件起的规定时间后的电容器的电压；由此，检测外光。
11. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述光检测部中的薄膜晶体管、电容器和开关元件集成于上述显示板上。
12. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述光检测部的电容器设置于上述显示板的内部，上述开关元件设置于上述显示板的外部。
13. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述开关元件设置于放置在上述有源矩阵衬底的周缘部上的驱动IC的内部。
14. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述光学传感器包括完全遮光的光学传感器和不遮光的光学传感器，上述完全遮光的光学传感器的输出和不遮光的光学传感器的输出的差为上述光学传感器的输出。
15. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于在上述对置电极上，外加按照规定的周期的矩形状变化的电压。
16. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于作为上述光学传感器的薄膜晶体管在制造步骤中，与设置于上述有源矩阵衬底上的液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管同时形成。
17. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述规定的帧期间为液晶显示板用驱动信号中的垂直扫描期间的整数倍。
18. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述第1、第2参考电压源分别以外加于上述对置电极上的电压为基准，供给正的参考电压和负的参考电压，上述第1、第2开关元件按照下述方式控制，该方式为：在供给对置电极的电压为低电平时，上述正的参考电压外加于上述电容器上，在供给对置电极的电压为高电平时，负的电压外加于上述电容器上。
19. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于上述第1、第2参考电压源供给下述的电压，该电压为分别外加于上述对置电极上的高电平的电压和低电平的电压之间的中间值。
20. 根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于在上述光检测部上连接具有阈值存储部和比较部的控制机构；在普通动作模式时，通过该控制机构在上述比较部对上述光检测部的输出与存储于上述阈值存储部中的阈值进行比较，根据该比较结果进行上述照明机构的开/关控制；在初始设定模式时，通过该控制机构一边对上述光学传感器照射作为基准的光，一边将上述光检测部的输出存储于上述阈值存储部中。
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