CN101403828A - 液晶显示装置以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了如下的液晶显示装置及概括该液晶显示装置的电子设备：在安装了多个系统的光传感器的液晶显示装置中，可以将形成连接于该光传感器的各种配线的区域抑制变小，并可抑制边框区域的大型化。液晶显示装置1A包括：液晶显示面板；光检测部LD1，被安装在液晶显示面板上，且包括由检测外光的薄膜晶体管构成的多个TFT光传感器；照明单元，照明液晶显示面板；检测电路，与光检测部连接；以及控制单元，根据该检测电路的输出，控制照明单元的亮度，其中，多个TFT光传感器包括用于检测不同系统的光的第一、第二TFT光传感器LS1、LS2，在第一TFT光传感器以及第二TFT光传感器的源配线或漏配线中，未与山势高呼检测电路连接的配线彼此通过单一的配线形成。

Description

液晶显示装置以及电子设备
技术领域
本发明涉及具有背光等的液晶显示装置以及电子设备。详细而言，涉及如下的液晶显示装置以及电子设备：当在液晶显示面板内形成用于检测环境光的光检测部并根据在此检测的环境光的强度自动地控制照明单元的亮度时，减少与光检测部关联的各种配线的条数并减小配线空间。
背景技术
近年来不仅在信息通信设备中，即使在一般的电设备中，液晶显示装置的适用也迅速地广泛普及。由于液晶显示面板自身不发光，所以大多使用与作为照明单元的背光相组合的透过型液晶显示装置，但是对于便携式的设备，为了减少功耗，大多使用不需要背光的反射型液晶显示装置。然而，由于此反射型液晶显示装置使用环境光作为照明单元，所以导致在较暗室内等很难看见，因此，使用前光(front light)作为照明单元的反射型液晶显示装置、或兼具透过型(透光性)及反射型的性质的半透过型的液晶显示装置的开发都不断推进。
这样的使用前光作为照明单元的反射型液晶显示装置可以在较暗的地方点亮前光来显示图像，并在较亮的地方不点亮前光并利用环境光来显示图像。而且，半透过型液晶显示装置可以在较暗的地方点亮背光作为照明单元，并利用像素区域的透过部来显示图像，在较亮的地方不点亮背光等而在反射部中利用环境光来显示图像。因此，在这些反射型或半透过型液晶显示装置中，由于不需要总是点亮前光或背光等的照明单元，所以具有可以使功耗大幅度降低的优点。
另外，在透过型液晶显示装置中，具有如下特征：在较暗的地方即使背光的亮度降低也能明确地确认图像，但是在较亮的地方当背光的亮度不强时难以视觉确认图像。
如上所述，各种液晶显示装置根据环境光的强度，液晶显示装置的易见度不同。因此，公知有如下发明(参照下述专利文献1～3)：在液晶显示装置中设置有光检测器，根据该光检测器的输出来检测环境光的明暗，根据基于此光检测器的检测结果来控制照明单元的亮度。
例如，在下述专利文献1中，公开有如下的液晶显示装置：通过在液晶显示面板的基板上制成光检测用的TFT作为光检测器，并通过使用用于检测此TFT的光漏电流的TFT光传感器，从而根据周围的亮度，自动地接通/截止(ON/OFF)背光。而且，在下述专利文献2中，公开有如下的液晶显示装置：使用光电二极管作为光检测器，并根据周围的亮度，向作为背光的发光二极管提供温度补偿后的电流。而且，在下述专利文献3中，公开有如下的便携式终端的发明：将作为背光或设备的动作显示单元而使用的发光二极管兼用作光检测器，根据与周围亮度对应的发光二极管的电动势来控制背光的点亮。
另一方面，如上所述，在根据环境光的强度来控制照明单元的亮度的情况下，例如当用手等暂时地进行遮光时等，存在错误地判断为环境光变弱并错误地进行动作的情况。因此，在下述专利文献4中，公开有如下的液晶显示装置的背光照明调光法的发明：在液晶显示装置上设置有多个光检测器，仅在这些多个光检测器的输出同等程度地变化时，才可以进行背光等的调光。而且，在下述专利文献5中，公开有如下的液晶显示装置等的发明：在液晶显示装置上设置有多个光检测器，仅当这些光检测器中的超过半数的光检测器变化时，可以进行背光等的调光。
专利文献1：日本特开2002-131719号公报(专利保护范围、段[0010]～[0013]、图1)
专利文献2：日本特开2003-215534号公报(专利保护范围、段[0007]～[0019]、图1～图3)
专利文献3：日本特开2004-007237号公报(专利保护范围、段[0023]～[0028]、图1)
专利文献4：日本特开2005-121997号公报(专利保护范围、段[0036]～[0047]、图4、图5)
专利文献5：日本特开2007-094097号公报(专利保护范围、段[0019]～[0021]、[0029]～[0032]、图2、图3)
在上述专利文献4及5所公开的发明中，使用光电二极管或光敏晶体管等的模拟输出型部件作为多个光检测器，并对这些多个光电检测器的输出进行运算处理，根据该运算结果，变为可以进行背光等的调光的状态。这样的模拟输出型的光检测器的输出，由于输出电压值或输出电流值与环境光的强度直接相关，因此可以容易地判断环境光的强度是否为规定值以上。
然而，在上述专利文献1公开的发明中所采用的TFT光传感器与TFT光传感器的输出电压达到规定电压值为止的时间、及环境光的强度有关。当使用这样的TFT光传感器时，需要进行固有数字运算处理来检测环境光的强度。使用附图，对该TFT光传感器的工作原理以及一般的检测电路进行说明。
另外，图13是TFT光传感器的电压-电流曲线的一个例子的示意图。图14是TFT光传感器的工作电路图。而且，图15是亮度不同时的图14所示的电路图中的电容器的两端的电压-时间曲线的示意图。
TFT光传感器实质上具有与作为有源矩阵(active matrix)型液晶显示面板的开关元件而使用的TFT相同的构成。因此，具有如下优点：可以在有源矩阵型液晶显示面板的TFT形成时，同时形成TFT光传感器。如图13所示，该TFT光传感器LS具有如下特性：当被遮光时，在栅极断开区域有非常微弱的暗电流，但是当沟道(channel)部照射到光时，根据该光的强度(亮度)使漏电流变大。
因此，如图14所示，向TFT光传感器LS的受光部的TFT的栅极GL施加变为栅极断开区域的固定的逆偏压(例如，-10V)，并且在漏电极DL与源电极SL之间并列地连接电容器C。并且，漏极DL与电容器C的一端连接接地电位。在这种状态下，开启开关元件S1，并将固定的基准电压Vs(例如，+2V)施加到电容器C的两端，然后如果断开开关元件S1，则如图15所示，电容器C两端的电压根据TFT光传感器LS的周围的亮度随时间下降。
因此，在该TFT的光传感器LS中，从断开开关元件S1开始直至达到预先设定的规定电压V0为止的时间与环境光的强度成反比，并且预先设定的规定时间t0后的电容器C的两端的电压与环境光的强度成反比。因此，若测定从断开这些开关元件S1开始直至达到预先设定的规定电压V0为止的时间、或预先设定的规定时间t0后的电容器C的两端的电压，则可以求出环境光的强度。
因此，一般通过与开关元件S1的开启/断开同步的采样保持电路转换为模拟输出电压，并在通过A/D转换器将该模拟输出电压进行数字转换后，通过进行数字运算处理，从而可以判断环境光的强度是否为规定值以上。
因此，在上述专利文献4及5公开的发明中，虽然已经对公开了设置有多个用于检测环境光的光检测器的情况进行了说明，但是多个光检测器并不仅限于在相同环境/相同条件下使用。例如，当使用这样的TFT光传感器时，需要具有以用于判断环境光的强度为基准的电压值。虽然也存在预先设定该基准电压值的情况，但是实际上也可以通过对几个TFT光传感器进行遮光来检测基准电压。而且，由于TFT光传感器的光谱灵敏度特性由于不一定与人的能见度相一致，所以为了将该TFT光传感器的光谱灵敏度特性更加接近人类的能见度，而通过用滤色片层覆盖若干光传感器，从而可以综合地判断环境光。
然而，当如此地使用系统不同的多个TFT光传感器时，由于在每个系统中使用多条配线，所以导致形成该配线的配线区域变大。如上述，如果该配线区域变大，则由于在液晶显示面板的边框区域形成TFT光传感器的配线，所以还需要成比例地增大该框区域的面积。但是，尤其在便携式电话机等中使用的小型液晶显示装置中，由于液晶显示面板的边框变窄的要求逐年增高，所以不优选如上述地使变框区域变大。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的在于提供液晶显示装置以及具有该液晶显示装置的电子设备，在安装了多个系统的光传感器的液晶显示装置中，可以将形成连接于该光传感器的各种配线的区域抑制变小，并抑制边框区域的大型化。
为了实现上述目的，本发明的液晶显示装置包括：液晶显示面板；光检测部，被安装在上述液晶显示面板上，且包括由检测外光的薄膜晶体管构成的多个TFT光传感器；照明单元，用于照明上述液晶显示面板；检测电路，与上述光检测部连接；以及控制单元，根据上述检测电路的输出来控制上述照明单元的亮度，其中，下面将薄膜晶体管称为“TFT”，在上述液晶显示装置中，上述多个TFT光传感器包括用于检测不同系统的光的第一TFT光传感器、第二TFT光传感器，并且，在上述第一TFT光传感器以及上述第二TFT光传感器的源配线或漏配线中，未与上述检测电路连接的配线彼此通过单一的配线形成。
根据上述发明，在检测多个系统的光的光检测部中，由于通过单一的配线来形成未连接于系统不同的第一、第二TFT光传感器的检测电路的配线，所以当检测多个系统的光时，无需像现有技术那样每个系统分别的布线配线。因此，可以减少在光检测部布线的配线的条数，并可以减小用于设置该配线的空间。因此，可是使液晶显示面板的边框变窄，并可以提供适用于小型的电子设备的液晶显示装置。
而且，在上述发明中，优选上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器分别由多个光传感器形成，上述第一TFT光传感器与上述第二TFT光传感器相互邻接且平行排列。
根据上述发明，由于相邻排列第一、第二TFT光传感器，所以两者之间的温度差变小，从而可以在几乎相同的环境下进行光检测。而且，由于这些第一、第二TFT光传感器相邻地形成，所以可以由相同特性的TFT形成。
而且，在上述发明中，优选在平行排列的上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于上述检测电路的配线布线至平行排列的上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的外侧，未连接于上述检测电路的配线在上述第一TFT光传感器与第二TFT光传感器之间布线。
根据上述发明，通过平行地设置有第一、第二TFT光传感器，且在第一、第二TFT光传感器之间形成未连接于检测电路的配线，从而可以用最简单的配线构成来实现未连接于检测电路的配线的单一配线化。
而且，在上述发明中，优选上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器分别由多个光传感器形成，上述第一TFT光传感器与上述第二TFT光传感器在同列上交替排列。
而且，在上述发明中，优选在交替排列的上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于上述检测电路的配线布线至上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的一侧部，未连接于上述检测电路连接的配线布线至上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的另一侧部。
根据上述发明，由于构成第一TFT光传感器的多个光传感器、与构成第二TFT光传感器的多个光传感器一列且交替地设置，所以可以较广范围地配置第一、第二TFT光传感器，且即使由于障碍物部分遮挡了环境光也很难造成错误认识。而且，由于可以一列地配置光传感器，所以可以缩短与光检测部的边框区域的宽度方向相对应的长度，从而可以减小液晶显示面板的第一、第二TFT光传感器形成的边的宽度，还可以进一步使液晶显示装置小型化。
而且，在上述发明中，优选在交替排列的上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于上述检测电路的配线由第一配线、第二配线构成，且上述第一配线布线至上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的一侧部，上述第二配线布线至上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的另一侧部，未连接于上述检测电路的配线以在构成上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的光传感器彼此之间蛇行的方式布线。
根据上述发明，由于以在一列地排列的各光传感器间蛇行的方式布线未连接于检测电路的配线，所以可以以不使连接于检测电路的第一、第二配线、与未连接于检测电路的配线重叠的方式布线。因此，在每个光传感器中都可以在相同条件下进行光检测，且可以以更高精度的方式进行外光(也称为环境光)的检测。
而且，在上述发明中，优选上述第一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器中的至少一个被遮光层或规定颜色的滤色片层覆盖。
根据上述发明，例如如果用遮光层覆盖第二TFT光传感器，则可以将第二TFT光传感器的输出用作暗基准电压，所以可以进行更高精度的控制。而且，例如如果通过规定颜色的滤色片层例如具有与用户的可视度(luminosity factor)相近的光谱灵敏度特性的滤色片层来覆盖第一TFT光传感器，则可以进一步实现用户亲切感的控制。
而且，在上述发明中，优选在上述液晶显示面板的制造工序中，同时形成上述多个TFT光传感器和作为开关元件而形成的TFT。
根据上述发明，由于为了形成光传感器而无需增加其它制造工序，所以可以廉价且简单地进行制造。
本发明的电子设备包括上述的液晶显示装置。
根据本发明，由于具有可以减小边框区域的液晶显示装置，所以可以提供尤其适用于小型的便携终端的优选的电子设备。
附图说明
图1为透视地表示本发明的实施例1涉及的半透过型液晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图；
图2是图1的阵列基板的1像素的平面图；
图3是通过图2的III-III线截断的剖面图；
图4是放大示出本实施例1的光检测部的平面图；
图5是图4所示的检测部的等效电路图；
图6是通过图4的VI-VI线截断的剖面图；
图7是通过图4的VII-VII线截断的剖面图；
图8是透视表示本发明的实施例2涉及的半透过型液晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图；
图9是放大示出本实施例2的光检测部的平面图；
图10是透视表示本发明的实施例3涉及的半透过型液晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图；
图11是放大示出本实施例3的光检测部的平面图；
图12A是安装了液晶显示装置的个人计算机的示意图，图12B是安装了液晶显示装置的便携式电话机的示意图；
图13是TFT光传感器的电压-电流曲线的一个例子的示意图；
图14是TFT光传感器的工作电路图；以及
图15是亮度不同时的图14所示的电路图中的电容器两端的电压-时间曲线的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。但是，如下所示的实施方式是为了具体化本发明的液晶显示装置以及电子设备的技术思想而将半透过型液晶显示装置进行例示的实施方式，并不意味着将本发明特定为该半透过型液晶显示装置，也可同等地适应获得本发明保护范围的其它实施方式中的装置，例如透过型或反射型液晶显示装置等。
实施例1
图1是透视表示本发明的实施例1涉及的半透过型液晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图。图2是图1的阵列基板的1像素的平面图。图3是通过图2的III-III线截断的剖面图。图4是放大示出本发明的光检测部的平面图。图5是图4所示的检测部的等效电路图。图6是通过图4的VI-VI线截断的剖面图。图7是通过图4的VII-VII线截断的剖面图。
如图1所示，液晶显示装置1A包括：阵列基板AR，在由相互对置配置的矩形状的透明绝缘材料例如玻璃板构成的透明基板2上布线各种配线等而形成；以及滤色片基板CF，同样在由矩形状的透明绝缘材料构成的透明基板10上布线各种配线等而形成，阵列基板AR构成为：当与滤色片基板CF对置配置时，使用大小大于滤色片基板CF大小的阵列基板AR，以便形成规定空间的延伸部2A，在这些阵列基板AR以及滤色片基板CF的外周上粘贴有密封部件(图中省略)，且在内部密封有液晶14以及衬垫(spacer)。
阵列基板AR具有分别对置的短边2a、2b以及长边2c、2d，一个短边2b侧变为延伸部2A，源极驱动器以及栅极驱动器用的半导体芯片Dr被安装在该延伸部2A上，光检测部LD1被配置在另一个短边2a侧上。而且，在阵列基板AR的背面设置有作为照明单元的背光(图中省略)。此背光根据光检测部LD1的输出，被未图示的外部控制电路(控制单元)控制。
此阵列基板AR在其对置面即与液晶接触的面上具有沿图1的行方向(横向)隔有规定间隔而排列的多条栅极线GW、以及与这些栅极线GW绝缘且沿列方向(纵向)排列的多条源极线SW，将这些源极线SW与栅极线GW矩阵状地布线，在由互相交叉的栅极线GW与源极线SW围成的各区域中形成TFT(参照图2)以及像素电极26(参照图3)，其中，该TFT作为根据栅极线GW的扫描信号而变为开启状态的开关元件，该像素电极26通过开关元件供给源极线SW的图像信号。
由这些栅极线GW和源极线SW围成的各区域构成所谓的像素，形成有这些像素的区域变为显示区域DA。而且，在开关元件中使用例如薄膜晶体管(TFT)。
各栅极线GW与各源极线SW向显示区域DA以外、即边框区域延伸，布线至显示区域DA以外的外周边的区域，且连接至由LSI等半导体芯片构成的驱动器Dr。而且，阵列基板AR在一个长边2d侧布线从光检测部LD1的第一、第二TFT光传感器LS1、LS2导出的配线(routing wire)L1～L4，使其连接至与外部控制电路连接的端子T1～T4。在各端子T1～T4上连接有外部控制电路，从该控制电路向光检测部LD1供给基准电压、栅极电压等，并进一步送出来自光检测部LD1的输出。另外，配线L1构成作为连接于检测电路的第一配线的第一源极线，配线L2构成作为连接于检测电路的第二配线的第二源极线，配线L3构成作为未连接于检测电路的配线的漏极线，配线L4构成栅极线。
接下来，主要参照图2及图3，对各像素的具体结构进行说明。
在阵列基板AR的透明基板2上的显示区域DA上，以等间隔平行地方式形成栅极线GW，而且，从该栅极线GW开始延伸设置构成开关元件的TFT的栅极G。而且，在该相邻的栅极线GW间大致中央处以与栅极线GW平行的方式形成辅助电容线16，在此辅助电容线16上形成比辅助电容线宽16宽的辅助电容电极17。
而且，在透明基本2的整个面上层叠由氮化硅或氧化硅等透明绝缘材料构成的栅极绝缘膜18，以便覆盖栅极线GW、辅助电容线16、辅助电容电极17以及栅极G。并且，在栅极G上隔着栅极绝缘膜18形成有由a-Si等构成的半导体层19。而且，在栅极绝缘膜18上以与栅极线GW交叉的方式形成有多个源极线SW，从该源极线SW以与半导体层19接触的方式延伸设置有TFT的源极S，并且，以同样地与半导体层19接触的方式在栅极绝缘膜18上设置有由与源极线SW和源极S相同材料构成的漏极D。
此处，被栅极线GW与源极线SW包围的区域相当于1像素。并且，通过栅极G、栅极绝缘膜18、半导体层19、源极S、漏极D构成成为开关元件的TFT。该TFT形成于各个像素。此时，可以通过漏极D和辅助电容电极17形成各像素的辅助电容。
跨越透明基板2的整个面地层叠有例如由无机绝缘材料构成的保护绝缘膜(也称为钝化膜)20以覆盖这些源极线SW、TFT、栅极绝缘膜18，在该保护绝缘膜20上跨越透明基板2的整个面地层叠有层间膜21(又称平坦化膜)，该层间膜21由例如含有负(negative)的感光材料的丙烯酸树脂等构成。该层间膜21的表面在反射部22上形成有细微的凹凸，且在透过部23上变得平坦。另外，在图2和图3中，未图示反射部22的凹凸。
并且，在反射部22的层间膜21的表面上利用溅射法形成有例如铝或铝合金制的反射板24，在保护绝缘膜20、层间膜21以及反射膜24上，在与TFT的漏极D对应的位置上形成有导孔25。
并且，在各个像素中，在反射板24的表面、导孔25内以及透过部23的层间膜21的表面上形成有例如由ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)或IZO(Indium Zinc Oxide，氧化铟锌)构成的像素电极26，在该像素电极26的上层上以覆盖全部的像素的方式层叠有取向膜(未图示)。
而且，滤色片基板CF在由玻璃基板等构成的透明基板10的表面上以与阵列基板AR的栅极线GW和源极线SW对置的方式形成遮光层(图中省略)，与被该遮光层围成的各个像素对应地设置有例如由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)构成的滤色片层27。并且，在与反射部22对应的位置上的滤色片层27的表面上形成有外涂层28，在该外涂层28的表面以及与透过部23对应的位置的滤色片层27的表面上层叠有共通电极29以及取向膜(未图示)。另外，作为滤色片层27，存在可以进一步适当地组合使用青绿色(C)、红色(M)、黄色(Y)等滤色片层的情况，也存在在单色显示时不设置滤色片层的情况。
此外，利用密封部件(未图示)贴合具有上述构成的阵列基板AR以及滤色片基板CF，最后通过在被这两个基板及密封部件围成的区域内封入液晶14，从而可以得到半透过型液晶显示装置1A。另外，在透明基板2的下面设置有具有未图示的公知的光源、导光板、扩散薄片(sheet)等的背光或侧光(sidelight unit)。
此时，虽然如果在像素电极26的下部跨越全体地设置有反射板24，则可以得到反射型液晶显示面板，但是在使用了此反射型液晶显示面板的反射型液晶显示装置的情况下，可以使用前光来代替背光或侧灯。
接下来，使用图1及图4～图7，对光检测部LD1的构成进行详细的说明。另外，在图4以及图6中，虽然仅示出了共6个光传感器301～306，但是该光传感器301～306的数量并不仅限于6个，只要是2个以上，则可以适当地变更该数量。
如图1及图4所示，此光检测部LD1由第一TFT光传感器LS1和第二TFT光传感器LS2构成。而且，该第一、第二光传感器LS1、LS2分别包括多个(在图4中分别为3个)的光传感器301～303以及304～306。并且，将构成第一TFT光传感器LS1的光传感器301～303、与构成第二TFT光传感器LS2的光传感器304～306在彼此相邻且平行的状态下分别设置成一列。
如图5所示，构成这些第一、第二TFT光传感器LS1、LS2的多个光传感器301～306的电路构成在各个漏极DL1～DL6与源极SL1～SL6之间分别并联有电容器C1～C6，源极SL1～SL6与电容器C1～C6的一侧端子通过配线L1及L2连接至端子T1及T2，并且，该端子T1及T2通过开关元件SW1及SW2连接至第一基准电压源Vs(例如，+2V)。并且，光传感器301～306的漏极DL1～DL6及电容器C1～C6的其它端子通过单一的配线L3连接至端子T3，在该端子T3上连接有用于供给规定的直流电压的第二基准电压源Vref。并且，在端子T1以及T2上分别连接有输出线，以便向该输出线输出规定的输出电压SS及SR。并且，光传感器301～306的栅极GL1～GL6通过配线L4连接至端子T4，在该端子T4上连接有规定的电压供给源GV(例如，-10V)。另外，虽然端子T3连接至第二基准电压源Vref，但是并不仅限于此，例如也可以被设置。而且，如图5所示，在本实施例1中虽然说明了在每个光传感器301～306中分别设有电容器301～306的构成，但是并不仅限于此，例如也可以在每个第一、第二TFT光传感器LS1、LS2中设置比较电容大的电容器。
另外，如上述检测出的输出电压在未图示的检测电路中被用于检测环境光的强度，根据该检测的环境光的强度，利用未图示控制单元进行背光的控制。在该检测电路中，利用例如与开关元件SW1、SW2的开启/断开同步的公知的采样保持电路转换为模拟输出电压，并在通过A/D转换器将该模拟输出电压进行数字转换之后，进行数字运算处理。
接下来，对构成第一、第二TFT光传感器LS1、LS2的光传感器301～306中的、一个光传感器301及304的配线结构进行说明。
首先，如图4及图6所示，构成第一TFT光传感器LS1的光传感器301最初形成栅极GL1，并且以覆盖此栅极GL1的方式形成由透明绝缘材料构成的栅极绝缘膜18。接下来，在栅极绝缘膜18上形成由非晶硅或多晶体硅构成的、作为环境光的受光部的半导体层31。并且，在该半导体层31上，从该半导体层31的一侧、具体而言从第一TFT光传感器LS1的位于与第二TFT光传感器LS2相邻的侧部相对位置的侧部形成以横切半导体层31的方式形成的多个源极SL1。此外，同时从该半导体层31的另一侧、具体而言从第一TFT光传感器LS1的与第二TFT光传感器LS2相邻的侧部形成同样以横切半导体层31的方式形成的多个漏极DL1。由于以从布线至第一TFT光传感器LS1的外侧的配线L1开始延伸设置的方式形成有多个源极SL1，所以俯视时该源极SL1大致为梳齿状。同样地，由于以从布线至第一TFT光传感器LS1的内侧的配线L3开始延伸设置的方式形成有多个漏极DL1，所以与源极SL1同样地俯视时呈梳齿状。此外，在源极SL1及漏极DL1的上层上形成有保护绝缘膜20。
如上述形成的光传感器301通过窗部W被照射环境光，其中，该窗部W在与滤色片基板CF对置的区域上设置有由透明树脂构成的保护层(overcoat layer)(平坦化层)32。而且，在该窗部W的周围被遮光层BM遮光。由于这样地通过遮光层BM对窗部W的周围进行遮光，从而来自周围的光以外几乎不会照射到半导体层31上，从而可以更加正确地接受环境光。
而且，如图4及图7所示，构成第二TFT光传感器LS2的光传感器304最初形成栅极GL4，并且以覆盖此栅极GL4上的方式形成由透明绝缘材料构成的栅极绝缘膜18。接下来，在栅极绝缘膜18上形成由非晶硅或多晶体硅构成的、作为环境光的受光部的半导体层31。并且，在该半导体层31上，从该半导体层31的一侧、具体而言从第二TFT光传感器LS2的位于与第一TFT光传感器LS1相邻的侧部相对位置的侧部形成以横切半导体层31的方式形成的多个源极SL4。此外，同时从该半导体层31的另一侧、具体而言从第二TFT光传感器LS2的与第一TFT光传感器LS1相邻的侧部形成同样以横切半导体层31的方式形成的多个漏极DL4。由于以从布线至第二TFT光传感器LS2的外侧的配线L2开始延伸设置的方式形成有多个源极SL4，所以俯视时该源极SL4大致为梳齿状。同样地，由于以从布线至第二TFT光传感器LS2的内侧的配线L3开始延伸设置的方式形成有多个漏极DL4，所以与源极SL4同样地俯视时为梳齿状。此外，在源极SL4及漏极DL4的上层上形成有保护绝缘膜20。
如上述形成的光传感器304通过形成在与滤色片基板CF对置的区域上的遮光层BM进行遮光。因此，在该光传感器304中几乎不接受环境光，因此，将该光传感器304的输出用作暗基准电压(darkreference voltage)。并且，如上所述，通过单一的配线L3将该第二TFT光传感器LS2的漏极DL4及第一TFT光传感器LS1的漏极DL1连接至端子T4。但是，通过该配线L3供给的电压由于是来自第二基准电压源Vref的电压，所以第一、第二TFT光传感器LS1、LS2中的任一个均可以正常地工作。
具备上述构成的光检测部LD1通过端子T4及配线L4从电压供给电源GV向第一、第二TFT光传感器LS1、LS2的光传感器301～306的栅极GL～GL6施加变为栅极断开区域的固定的逆偏压(例如，-10V)，并在漏极DL1～DL6与源极SL1～SL6之间连接电容器C1～C6。并且，在漏极DL1～DL6与电容器C1～C6的一端通过开关元件SW1、SW2连接第一基准电压源Vs，开启开关元件SW1和SW2的任一个，并向电容器C1～C3或C4～C6的两端施加规定的电压(例如，+2V)，然后断开开关元件SW1或SW2。然后，在规定时间经过的阶段，向输出线输出电容器C1～C3或C4～C6的充电电压，并可以通过向检测电路供给该充电电压来检测环境光的强度。
如上所示，根据本发明的实施例1涉及的半透过型液晶显示装置1A，当形成具有2个系统的光传感器的光检测部时，与现有技术相比，由于配线的条数可减少1根，所以在阵列基板AR的边框区域中，由于布线栅极线GW，所以可以将极其高密度形成配线的长边2d部分的面积抑制为变小，因此，可以提供符合窄边框化的要求的液晶显示装置。
实施例2
在上述实施例1的半透过型液晶显示装置1A中，虽然对通过2列地排列第一、第二TFT光传感器LS1、LS2来形成光检测部LD2的情况进行了说明，但是第一、第二TFT光传感器LS1、LS2可以排列成一列。因此，下面，作为本发明的实施例2，对具有一列地排列第一、第二TFT光传感器LS1、LS2的光检测部LD2的半透过型液晶显示装置1B进行说明。
另外，图8是透视表示本发明的实施例2涉及的半透过型液晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图。图9是放大示出本实施例2的光检测部的平面图。而且，本实施例2的光检测部LD2的不同点仅为光传感器401～404以及配线L1～L3的配置结构，其它的结构均与实施例1相同，因此参照实施例1的标号，对具有相同结构的部分进行说明。
如图8及图9所示，本实施例2的半透过型液晶显示装置1B的光检测部LD2构成为将多个光传感器件401～404排列成一列。而且，在这些多个光传感器401～404中，光传感器401及403构成第一TFT光传感器LS1，光传感器402及404构成第二TFT光传感器LS2。即，第一TFT光传感器LS1的光传感器401及403、与第二TFT光传感器LS2的光传感器402及404被交替排列为相同直线状。
而且，第一TFT光传感器LS1的光传感器401及403、与上述实施例1的图6所示的结构相同：具有与沿光检测部LD2的一侧布线的配线L1连接的源极SL1及SL3。而且，第二TFT光传感器LS2的光传感器402及404与上述实施例1的图7所示的结构相同：具有与沿光检测部LD2的一侧布线的配线L2连接的源极SL2及SL4。与这些源极SL1～SL4连接的配线L1及L2被相互平行地设置，这配线L1及L2在途中分支，且连接于各光传感器401～404的源极SL1～SL4。
并且，光传感器401～404具有连接于配线L3的漏极DL1～DL4，其中，该配线L3沿光检测部的LD2的其它侧、即沿与源极SL1～SL4连接的配线L1及L2形成的侧部对置的侧部被布线。即，即使在本实施例2的半透过型液晶显示装置1B中，连接漏极DL1～DL4的配线也为1根。
本实施例2中，一列排列并形成多个光传感器401～404来形成光检测部LD2，与现有技术相比，可以减少一根配线，所以可以将阵列基板AR的短边2a侧的边框区域的宽度也变窄。而且，当使用与实施例1相同数量的光传感器时，由于光传感器的配置与实施例1相比被配置为较广的范围，所以即使由于障碍物而部分地遮光环境光，也可以维持稳定的检测。
实施例3
在上述实施例2中，与通过一列排列光传感器401～404从而可以使边框区域进一步变小相反，如果为上述的配线结构，则会产生连接于源极SL1～SL4的配线L1及L2彼此重叠配置的区域(图9的OR部分)。这样重叠配置的区域OR由于为与配线L1及L2绝缘的状态，所以需要具有桥接(bridge)构造等。而且，由于在该重叠配置的区域OR上可能产生电容，所以恐怕造成各光传感器中的每个光传感器的检测环境产生细微的不同。因此，在本实施例3中，作为实施例2的半透过型液晶显示装置1B的变形例，对具有如下的光检测部LD3的半透过型液晶显示装置1C进行说明：未产生重叠配置的区域OR，且可一列地排列多个光传感器501～504。
另外，图10是透视表示本发明的实施例3涉及的半透过型液晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图。图11是放大示出本实施例3的光检测部的平面图。而且，由于本实施例3的光检测部LD3的不同点仅为光传感器501～504以及配线L1～L3的配置结构，其它的结构均与实施例1相同，所以参照实施例1的标号，对具有相同结构的部分进行说明。
如图10及图11所示，本实施例3的半透过型液晶显示装置1C的光检测部LD3构成为将多个光敏件501～504排列成一列。而且，在这些多个光传感器501～504中，光传感器501及503构成第一TFT光传感器LS1，光传感器502及504构成第二TFT光传感器LS2。即，第一TFT光传感器LS1的光传感器501及503、与第二TFT光传感器LS2的光传感器502及504交替排列为相同直线状。
而且，第一TFT光传感器LS1的光传感器501及503与上述实施例1的图6所示的结构相同：具有与沿光检测部LD3的一侧布线的配线L1所连接的源极SL1及SL3。而且，第二TFT光传感器LS2的光传感器502及504与上述实施例1的图7所示的结构相同：具有连接于配线L2的源极SL2以及SL4，其中，该配线L2沿光检测部LD3的另一侧、即沿与源极SL1及SL3连接的配线L1形成的侧部对置的侧部被布线。
并且，光传感器501～504与相邻的光传感器之间形成有细微的间隙，并具有与以沿该间隙蛇行的方式布线的配线L3连接的漏极DL1～DL4。如上所示，如果以在各光传感器501～504的间隙中蛇行(弯曲前进)的方式形成与漏极DL1～DL4连接的配线L3，则在各配线L1～L3间不会产生重叠部分。而且，即使在本实施例3的半透过型液晶显示装置1C中，连接于漏极DL1～DL4的配线也为1根。
如上所述，在本实施例3中，一列地排列多个光传感器501～504来形成光检测部LD3，与现有技术相比，可以减少一根配线，同时，配线L1～L3间不会产生重叠部分，所以可以使各光传感器501～504在相同条件下工作。因此，可以将阵列基板AR的短边2a侧的边框区域的宽度变窄，并且可以进行正确的环境光的检测。
在上述实施例1～3所示的半透过型液晶显示装置1A～1C中，虽然对如下情况进行了说明：漏极DL1～DL6(DL4)连接于第二基准电压源Vref，源极SL1～SL6(SL4)连接输出线及第一基准电压源Vs的情况，但是在此所述的“漏极”及“源极”仅是为了便于说明而附加的名称，也可以构成为：源极SL1～SL6(SL4)连接于第二基准电压源Vref，漏极DL1～DL6(DL4)连接输出线以及第一基准电压源Vs，也是完全相同的。
而且，在上述实施例1～3中，虽然对如下情况进行了说明：作为不同的两个系统的第一、第二TFT光传感器LS1、LS2，第一TFT光传感器LS1直接接受环境光，且第二TFT光传感器通过遮光层BM被遮光并输出暗基准电压的情况，但是本发明并不仅限于此。具体而言，例如，作为第一TFT光传感器LS1，如果采用在窗部W处形成滤色片层的结构，则可以利用可视度的光谱灵敏度来检测环境光。
此外，上述实施例1～3的光检测部LD1～LD3的光传感器301～306、401～404、501～504由于由与在显示区域DA内形成作为开关元件的TFT相同的TFT形成，所以可以与作为开关元件的TFT同时形成，无需增加其它的制造工序。
另外，图12A是安装了液晶显示装置71的个人计算机70的示意图，图12B是安装了液晶显示装置76的便携电话机75的示意图。这些个人计算机70以及便携式电话机75的基本构成由于是本领域的技术人员公知的，所以省略对其的详细说明。
符号说明
1A、1B、1C半透过型液晶显示装置
2、10透明基板            14液晶
18栅极绝缘膜           19、31半导体层
20保护绝缘膜           21层间膜
22反射部               23透过部
24反射板               25导孔
26像素电极             27滤色片层
28外涂层
301～306、401～404、501～504光传感器
32保护层               AR阵列基板
CF滤色片基板           GW栅极线
SW源极线               DA显示区域
LD1～LD3光检测部
LS1第一TFT光传感器
LS2第二TFT光传感器     SL1～SL6源极
DL1～DL6漏极           GL1～GL6栅极
C1～C6电容器           Vs第一基准电压源
Vref第二基准电压源     SW1、SW2开关元件
Dr驱动器
L1配线(连接于检测电路的第一配线)
L2配线(连接于检测电路的第二配线)
L3配线(未连接于检测电路的配线)
L4配线(栅极线)          T1～T4端子
BM遮光层                W窗部。

Claims (9)

1.一种液晶显示装置，包括：液晶显示面板；光检测部，被安装在所述液晶显示面板上，且包括由检测外光的薄膜晶体管构成的多个TFT光传感器；照明单元，用于照明所述液晶显示面板；检测电路，与所述光检测部连接；以及控制单元，根据所述检测电路的输出来控制所述照明单元的亮度，其中，下面将薄膜晶体管称为“TFT”，所述液晶显示装置的特征在于，
所述多个TFT光传感器包括用于检测不同系统的光的第一TFT光传感器、第二TFT光传感器，并且，在所述第一TFT光传感器以及所述第二TFT光传感器的源配线或漏配线中，未与所述检测电路连接的配线彼此通过单一的配线形成。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器分别由多个光传感器形成，所述第一TFT光传感器与所述第二TFT光传感器相互邻接且平行排列。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，
在平行排列的所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于所述检测电路的配线布线至平行排列的所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的外侧，未连接于所述检测电路的配线在所述第一TFT光传感器与第二TFT光传感器之间布线。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器分别由多个光传感器形成，所述第一TFT光传感器与所述第二TFT光传感器在同列上交替排列。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
在交替排列的所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于所述检测电路的配线布线至所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的一侧部，未连接于所述检测电路连接的配线布线至所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的另一侧部。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，
在交替排列的所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于所述检测电路的配线由第一配线、第二配线构成，且所述第一配线布线至所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的一侧部，所述第二配线布线至所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的另一侧部，未连接于所述检测电路的配线以在构成所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的光传感器彼此之间蛇行的方式布线。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器中的至少一个被遮光层或规定颜色的滤色片层覆盖。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，
在所述液晶显示面板的制造工序中，同时形成所述多个TFT光传感器和作为开关元件而形成的TFT。
9.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1～8的任一项所述的液晶显示装置。
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