CN101800031B - 显示装置以及其显示装置的电子装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置以及其显示装置的电子装置。显示装置具有一背光光源、一光感测器、一电压供应单元以及一供应电压控制单元，且光感测器可检测周围光的强度且依据周围光的强度而输出光电流。此外，电压供应单元提供一电压至此光感测器，供应电压控制单元则对应于背光光源的运作状态控制电压供应单元改变供应至光感测器的电压。当背光光源运作时，供应电压控制单元将一第一电压值的电压供应至光感测器，而当背光光源没有运作时，将一相异于第一电压值的第二电压值的电压供应至光感测器。

Description

显示装置以及其显示装置的电子装置
技术领域
本发明涉及一显示装置以及一具备此显示装置的电子装置。此显示装置具有一背光光源、一光感测器、一电压供应单元以及一供应电压控制单元，且光感测器可检测周围光的强度且相依在此周围光的强度而输出光电流。
背景技术
近年来，用于汽车导航装置及手机等可携式电子装置的显示装置，一般都具备可对应周围光的亮度来调整其显示亮度的亮度调整功能。例如，日本专利公开公报第2001-522058号(专利文件1)已公开一显示系统，其具备一基于一周围光感测器所检测到的周围光强度而改变显示器亮度的亮度控制器。而基于这样的功能，此显示系统可在中午或户外场地等明亮的地方增加其显示器的亮度，且于夜间或室内场地等阴暗的地方减少显示器的亮度。
一般的显示装置具有光感测器，其可检测周围光的强度并基于感测结果而输出一光电流。接着，通过一电流-电压转换器或一模拟-数字转换器等转换器，将光电流转换成一电压或一数字脉冲的信号，再将此电压或此数字脉冲的信号输入至一用来控制背光光源的运作的控制器。因此，控制器便依照输入的信号来调整显示装置的背光光源的亮度。而此种用于光检测的电路，公开于如专利公开公报第2008-522159号(专利文件2)。
发明内容
但是具备上述的已知电路的显示装置，具有因为受到背光光源的影响而无法正确地检测周围光的强度的问题。鉴于此问题，本发明的目的在于提供一种可以更高精确度来检测周围光的强度的显示装置及一具备此显示装置的电子装置。
为达成上述目的，本发明的显示装置，包括：一背光光源；一光感测器，用以检测周围光的强度且依据周围光的强度而输出一光电流；一电压供应单元，用以提供一电压至光感测器，以使光感测器输出一预定量的光电流；以及一供应电压控制单元，对应于背光光源的运作状态控制电压供应单元改变供应至光感测器的电压；其中，供应电压控制单元，于背光光源运作时将一第一电压值的电压供应至光感测器，而于背光光源没有运作时将一第二电压值的电压供应至光感测器，其中第二电压值与第一电压值相异。
如此，通过使光感测器输出的一预定量的光电流的电压改变，则可更精确来检测周围光的强度。
在本发明的显示装置的一实施例中，此第二电压值使此光感测器输出一在该背光光源没有运作时可输出的最大光电流的电压值。又，此第一电压值使此光感测器可输出一较该背光光源运作时输出的最大光电流为小的光电流的电压值。
如此，可将受背光光源影响的检测误差减少或降至零。
在本发明的显示装置的一实施例中，此光感测器是低温多晶硅.横向型PIN光电二极管或非晶硅二极管。
再者，依照本发明的一实施例的显示装置，是一使用背光光源的穿透型或半穿反型的液晶显示器。
依照本发明的一实施例的显示装置，可应用于例如膝上型个人计算机(PC)、手机、个人数字助理(PDA)、汽车导航装置、或可携式游戏机的具备检测周围光的强度功能的电子装置。
通过本发明，可提供一可以更高精确度来检测周围光的强度的显示装置及一具备此显示装置的电子装置。
附图说明
图1是绘示依照本发明的一实施例的具有显示装置的电子系统的示意图。
图2是绘示依照本发明的一实施例的显示装置构造的方块图。
图3A是绘示本实施例的光感测器的示意图。
图3B是绘示本实施例的LTPS光电二极管的剖面图。
图3C是绘示本实施例的LTPS光电二极管的电压-电流特性图。
图4是绘示应用图3所示的LTPS光电二极管作为光感测器的本发明实施例的一显示装置的时序图。
【主要元件符号说明】
100电子装置                10显示装置
20背光光源                 22液晶显示模块
24背光控制部               30光感测器
32转换器                   34电压供应单元
36供应电压控制单元         40玻璃基板
42多晶硅                   44色缘体
461、462金属层             48透明电极
50、52曲线                 T1阴极
T2阳极                     T3栅极
具体实施方式
以下通过参照图式的方式，详细说明本发明最佳的实施类型。
图1是绘示依照本发明的一实施例的具有显示装置的电子系统的示意图。
图1所示的电子装置100，虽然以笔记型计算机的形式表示，但是此电子装置100也可为手机、个人数字助理(PDA)、汽车导航装置、或可携式游戏机等其他的电子装置。此电子装置100具有一显示装置10，此显示装置10并具备可显示画面等的显示模块。
图2是绘示依照本发明的一实施例的显示装置构造的方块图。
图2所示的显示装置10，例如为一穿透型或半穿反型的液晶显示装置，其具有一背光光源20、一液晶显示(LCD)模块22以及一背光控制部24。其中，LCD模块22的各个像素以矩阵方式配置，而背光光源20则配置于LCD模块22的背面以提供光线。此外，此LCD模块22利用电压来改变液晶分子的配置方向，而使得来自背光光源20的光线通过或被遮断，藉此显示画面。另一方面，背光控制部24用以控制背光光源20的运作，例如将来自背光光源的光照予以开启或关闭，以及对来自背光光源的光强度予以调整。
如图2所示，显示装置10更具有一光感测器30、一转换器32、一电压供应单元34以及一供应电压控制单元36。与前述的LCD模块22相同，此光感测器30形成在一玻璃基板上、可检测周围光的强度，并且依据周围光的强度(受光量)输出光电流。转换器32会将由光感测器30输出的光电流转换成电压或数字脉冲信号，并且将电压或数字脉冲信号输入背光控制部24。
在本实施例中，此转换器32是不必要的，假若能直接将光电流输入此背光控制部24，则此转换器32也可被省略。此外，此背光控制部24可对应于输入的电压、数字脉冲信号或光电流来调整背光光源20所发射的光强度。另一方面，电压供应单元34会输出一电压至光感测器30，以使光感测器30输出一预定量的光电流的电压。供应电压控制单元36则会依据背光光源20的运作状态以调整供应至光感测器30的电压的方式来控制电压供应单元34。
具体来说，供应电压控制单元36会于背光光源20运作时，将一第一电压值的电压供应至光感测器30，以控制电压供应单元34。另一方面，供应电压控制单元36会于背光光源20没有运作时，将一与第一电压值相异的第二电压值的电压供应至光感测器30，藉以控制电压供应单元34。供应电压控制单元36则可通过来自背光控制部24信号，得知背光光源20的运作状态。
图3A至图3C是绘示依照本发明的实施例的显示装置的光感测器的构造及特性。
图3A是绘示本实施例的光感测器的示意图，，其中光感测器可为一个三端子低温多晶硅(LTPS).横向型PIN光电二极管(以下称为「LTPS光电二极管」)的构造。LTPS光电二极管具有一阴极T1、一阳极T2以及一栅极T3。在实际使用上，是将一固定电流源或一固定电压源连接至此阳极T2。当照射一定强度的光至此LTPS光电二极管时，虽然光电流由此阴极T1流向此阳极T2，但是此光电流的大小会因施加至此栅极T3的电压的大小而改变。
图3B是绘示本实施例的LTPS光电二极管的剖面图。首先，在一玻璃基板40的一部分形成一多晶硅42。此多晶硅42为PIN型，其一本征半导体(i)层位于一P型半导体(p)及一N型半导体(n)之间。接着，在玻璃基板40及多晶硅42上形成一绝缘体44。然后，将位于P型半导体层及N型半导体层上的部分绝缘体44去除，并于去除处分别形成一金属层461及一金属层462。其中，与N型半导体层连接的第一金属层461作为阴极T1，而与P型半导体层连接的第二金属层462则作为阳极T2。又，在本征半导体层(i)上的绝缘体44上再形成作为栅极T3的一透明电极48。因此，此LTPS光电二极管除了可通过栅极T3接收来自上方之外来光，也可接收来自下方并通过玻璃基板40的背光光源的光。
图3C是绘示本实施例的LTPS光电二极管的电压-电流特性图。在图3C中，横轴表示施加至此LTPS光电二极管的栅极T3的偏压电压的电压，纵轴则表示由阴极T1流至阳极T2的光电流的电流。此外，曲线50显示当背光光源运作时，LTPS光电二极管的电压-电流特性，曲线52则显示当背光光源没有运作时，意即仅检测到周围光时，LTPS光电二极管的电压-电流特性。从图中可看出，光电流的大小会受到照射至LTPS光电二极管的光的强度而改变。由于受到背光光源照射的影响，所以当背光光源运作时，光电流的数值比较大。又，如前所述，虽然光电流的大小会因于施加至栅极T3的偏压电压的大小而改变，但在一从施加至阴极T1的电压Vc至施加至阳极T2的电压Va的电压范围内，光电流的大小固定在最大值(Vc＞Va)。
已知的显示装置不论背光光源运作与否，都一直把一使光电流固定在最大值并将位于电压范围Vc～Va内的电压V1供应至光感测器。而在供应电压V1至光感测器时，假若背光光源运作时，LTPS光电二极管输出光电流Ib1，假若背光光源没有运作时，LTPS光电二极管输出光电流Ia(Ib1＞Ia)。
依照本发明的一实施例的显示装置使用供应电压控制单元36，其依照背光光源的运作状态而使得供应至光感测器的偏压电压在一第一电压值与一第二电压值之间改变。具体而言，在背光光源运作期间，供应电压控制单元36是将一位于电压范围Vc～Va以外的一电压V2供应至光感测器。而从图3C中可看出，此时由光感测器输出的光电流Ib2比在背光光源运作时可输出的最大光电流Ib1更低。另一方面，在背光光源没有运作期间，供应电压控制单元36是将一位于电压范围Vc～Va之内的电压V1供应至光感测器。此时，由光感测器输出的光电流Ia则相当于背光光源没有运作时可输出的最大光电流。
图4是绘示应用图3所示的LTPS光电二极管作为光感测器的本发明实施例的一显示装置的时序图。
其中，图4(a)显示背光光源20的运作，图4(b)则显示此显示装置的光检测单元的运作。由图4(a)及图4(b)可看出，为了避免背光光源20所照射的光影响到检测结果，在检测周围光的强度时，显示装置调整背光光源20所照射的光强度，会通过一背光控制部24使得背光光源20没有运作，暂时停止光照射。
图4(c)显示电压供应单元34施加至光感测器30的LTPS光电二极管的栅极T3的偏压电压。其中，虚线显示已知的显示装置上的偏压电压，实线则显示一依照本发明的一实施例的显示装置的偏压电压。又，图4(d)显示由光感测器30输出的光电流，意即由LTPS光电二极管的阴极T1流至LTPS光电二极管的阳极T2的电流。其中，虚线显示已知的显示装置上的光电流，实线则显示一依照本发明的一实施例的显示装置的光电流。
也就是说，已知的显示装置不论背光光源运作与否，都一直把光电流的电压V1固定于电压范围Vc～Va内供应至光感测器30。此时，光感测器30在背光光源运作时输出光电流Ib1。理论上，一旦背光光源从运作状态切换至没有运作状态后，光感测器30应依照图3C所示，仅检测到周围光的电压-电流特性(曲线52)，而输出光电流Ia。但是，实际上，输出电流并无法在瞬间由Ib1切换至Ia，而需要一段时间才可从Ib1切换至Ia。结果，如图4(d)所示，在检测时序Td的时点所得到的光电流便包含有一误差Ierror。如此，即使已经为了避免受到背光光源的影响而暂时停止光照射，但由于背光光源所照射的光强度远比周围光的强度大，所以光感测器所得到的检测结果依然残留背光光源的影响。
另一方面，依照本发明的一实施例的显示装置使用供应电压控制部36，其可依照背光光源20的运作状态，使供应至光感测器30的偏压电压能在一第一电压值及一第二电压值之间改变。具体而言，光感测器30于背光光源20运作期间，光感测器30会输出最大光电流Ib1，但当位于电压范围Vc～Va之外的电压V2供应至光感测器30时，光感测器30会输出比最大光电流Ib1更低的电流Ib2。然后，一旦背光光源切换为没有运作状态时，供应电压控制单元36便控制电压供应单元34，使供应至光感测器30的偏压电压由V2切换成一位于电压范围Vc～Va之内的V1。藉此，光感测器30可理想地在背光光源切换运作状态的同时，便输出最大光电流Ia。但是实际上，输出电流由Ib2切换至Ia仍需要一定时间。不过，相较于Ib1，由于Ib2与Ia之间的差距比较小，所以由Ib2切换至Ia的所需时间比起已知由Ib1切换至Ia的所需时间要少。所以，在检测时序Td的时点所得到的光电流所包含的误差Ierror便可减少，甚至可降至零。
如此，一依照本发明的一实施例的显示装置通过改变一使光感测器输出预定量的光电流的电压的方式，而可以更高精确度来检测周围光。
以上虽然说明了依照实行本发明的最佳类型，但本发明并不限于此最佳类型所述的实施类型。本发明并可在不损及本发明的主旨的范围内改变。
例如，虽然前述实施例使用三端子LTPS光电二极管作为光感测器，但是也可使用不具栅极的二端子非晶硅二极管来取代。此时，通过对应于背光光源的运作来改变施加在此非晶硅二极管的阴极-阳极间的电压，可使受背光光源影响所产生的检测误差减少，甚至降至零。
又，上述实施例中，供应至光感测器的电压可以两阶段的方式变更。但是，基于作为光感测器的部件的特性与使用情况(例如，装入显示器装置的电子装置的种类或受到光检测影响的光源数目不止一个时)，供应至光感测器的电压也可考虑以三阶段或更多阶段的方式变更。

Claims (4)

1.一种显示装置，包括：
一背光光源；
一光感测器，用以检测周围光的强度且依据该周围光的强度而输出一光电流；
一电压供应单元，用以提供一电压至该光感测器，以使该光感测器输出一预定量的光电流；以及
一供应电压控制单元，对应于该背光光源的运作状态控制该电压供应单元改变供应至该光感测器的电压；
其中，该供应电压控制单元，于该背光光源运作时将一第一电压值的电压供应至该光感测器，而于该背光光源没有运作时将一第二电压值的电压供应至该光感测器，其中该第二电压值与该第一电压值相异，且该第二电压值使该光感测器输出一在该背光光源没有运作时可输出的最大光电流的电压值，以及该第一电压值使该光感测器可输出一较该背光光源运作时可输出的最大光电流为小的光电流的电压值。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中该光感测器是低温多晶硅，横向型PIN光电二极管或非晶硅二极管。
3.一种穿透型或半穿反型的液晶显示器，包括如权利要求1所述的显示装置。
4.一种电子装置，包括如权利要求1所述的显示装置。
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