CN102445776A - 液晶显示装置及其电子机器 - Google Patents

Abstract

液晶显示装置包括：第1基板与第2基板，各自皆具有第1面及第2面；液晶层，注入于第1基板与第2基板之间，其中第1基板与第2基板的第1面彼此相对。液晶显示装置更包括第1偏光装置与第2偏光装置，使朝向第1基板的第2面或第2基板的第2面照射的光线穿透介于其间的液晶层；以及光检测装置，与第2基板的第1面上的驱动电路一起形成，检测透过第1偏光装置及第2偏光装置的光。

Description

液晶显示装置及其电子机器

技术领域

本发明是有关于液晶显示装置及其电子装置，液晶显示装置包括各自皆具有第1面及第2面的第1基板与第2基板以及注入于第1面彼此相对的第1基板与第2基板之间的液晶层，其中第2基板的第1面上形成有用来驱动液晶层的电路。

背景技术

液晶显试装置中的液晶配向性于装置的制造过程中，一般会在产品最终组装前使用专用的评定装置来做确认(例如特开2003-156726号公报(专利文献1))。然而液晶配向性会因为寿命及使用的环境等而产生变化，因此该确认最好也能得知产品的状态。

[专利文献1]特开2003-156726号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在组装进产品的状态下评定液晶配向性的液晶显示器及其电子装置。

为了达成上述的目的，本发明实施例的液晶显示装置，包括：第1基板与第2基板，各自皆具有第1面及第2面；液晶层，注入于该第1基板与第2基板之间，其中该第1基板与该第2基板的第1面彼此相对，且该第2基板的第1面上形成有用来驱动该液晶层的电路；第1偏光装置与第2偏光装置，使朝向该第1基板的第2面或该第2基板的第2面照射的光穿透介于其间的该液晶层；以及光检测装置，与该第2基板的第1面上的该电路一起形成，检测透过该第1偏光装置及该第2偏光装置的光。

借此，能够提供一种可在组装进产品的状态下评定液晶配向性的液晶显示器。

在该液晶显示装置的实施例中，该第1偏光装置设置于该第1基板的第2面，该第2偏光装置设置于该第2基板的第2面，该液晶显示装置更包括一反射装置，设置于该第1偏光装置上，该光检测装置检测出朝着该第2基板的第2面照射，依序通过该第2偏光装置、该液晶层及该第1偏光装置后，于该反射装置反射的光。

在该液晶显示装置的进一步实施例中，该电路具有多个源极线，施加信号电压于该液晶层，该第1基板的第1面上设有供给该电路基准电压的共通电极，该液晶显示装置更包括一电压调整装置，因应该光检测装置所检测出的光强度，调整该多个源极线上的电压或该共通电极的电压。

该电压调整装置包括：可变电压供给源；以及电源控制装置，根据该光检测装置检测出的光强度，控制该可变电压供给源。

在该液晶显示装置的进一步实施例中，更包括：一第3偏光装置，部分地配置于该光检测装置的光检测面上。其中该光检测装置检测出朝着该第1基板的第2面照射，依序通过该第1偏光装置、该液晶层及该第2偏光装置后到达该光检测面的光。

在该液晶显示装置的替代实施例中，该第1偏光装置设置于该第1基板的第2面，该第2偏光装置设置于该光检测装置的光检测面上，该光检测装置检测出朝着该第1基板的第2面照射，依序通过该第1偏光装置、该液晶层及该第2偏光装置后到达该光检测面的光。

在此替代实施例中，更包括：第3偏光装置，设置于该第2基板的第2面；以及反射装置，设置于该第1基板的第1面。其中该光检测装置检测出朝着该第2基板的第2面照射，通过该第3偏光装置，被该反射装置反射后，再通过第2偏光装置到达该光检测面的光。

做为一个实施例，本发明的液晶显示装置可以用于具备提供使用者影像功能的显示装置的电子机器，例如电视机、笔记型电脑或桌上型电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、车上导航装置、携带型游戏机或电子看板等。

根据本发明的实施例，能够提供一种可在组装进产品的状态下评定液晶配向性的液晶显示器及其电子装置。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本发明实施例的液晶显示装置剖面图。

图2是本发明实施例2的液晶显示装置剖面图。

图3是本发明实施例3的液晶显示装置剖面图。

图4是本发明实施例4的液晶显示装置剖面图。

图5是本发明实施例的液晶显示装置构造方块图。

图6是本发明实施例的液晶显示装置中的各像素电路构造。

图7是本发明实施例的液晶显示装置的共通电极驱动器的构造方块图。

图8是具备本发明实施例的液晶显示装置的电子机器的例子。

主要元件符号说明：

10、20、30、40、50、81～液晶显示装置；

11a、11b～基板；

12～液晶层；

13a、13b～偏光板；

14、31～反射板；

15～光检测器；

21、41～偏光组件；

51～显示面板；

52～背光源；

53～源极驱动器；

54～栅极驱动器；

55～共通电极驱动器；

56～控制器；

57-1～57-m～源极线；

58-1～58-n～栅极线；

59～共通电极；

61～液晶单元；

62～开关装置；

63～保持电容；

70～电压调整部；

71～可变电压供给源；

72～电源控制部；

80～电子机器；

L_B～背光源光；

L_E～外来光；

P_ji～像素。

具体实施方式

以下将参照图式来说明本发明的实施例。

图1是本发明实施例的液晶显示装置剖面图。图1的液晶显示装置10具有第1及第2基板11a、11b，各基板具有第1及第2面。第1及第2基板的第1面彼此相对并空出间隙。第1及第2基板之间的间隙注入液晶，形成液晶层12。第2基板11b的第1面上形成有驱动液晶层12用的电路。电路由薄膜晶体管(TFT)等有源元件及ITO等透明电极(Indium-tin-oxide)所组成。

液晶显示装置10更具有设置于第1基板的第2面的第1偏光板13a、设置于第2基板的第2面的第2偏光板13b、设置于第1偏光板13a上的反射板14。反射板14反射由背光源(未图示)朝向第2基板11b的第2面照射并穿过第2偏光板13b、液晶层12及第1偏光板13a的光。被反射板14所反射的光回到液晶层12后被形成于第2基板11b的第1面的光检测器15检测出来。

图2是本发明实施例2的液晶显示装置剖面图。图2的液晶显示装置20没有设置反射板14，取而代之的是将偏光组件21设置于光检测器15的光检出面上，除此之外与图1的液晶显示装置10具有相同的构造。偏光组件21理想上具有与第1及第2偏光板13a、13b相同的特性。

液晶显示装置20中光检测器15检测出由太阳或照明等外部光源朝向第1基板11a的第2面照射并通过第1偏光板13a、液晶层12及偏光组件21的光。

图3是本发明实施例3的液晶显示装置剖面图。图3的液晶显示装置30除了第1基板11a的第1面设有反射板31外，其余构造皆与图2的液晶显示装置20相同。

液晶显示装置30中，光检测器15检测出由背光源(未图示)朝向第2基板11b的第2面照射并穿过第2偏光板13b，在液晶层12内的反射板31反射后通过偏光组件21的光。

反射板31的厚度可以是液晶层12的厚度的一半。若是将反射板31的厚度设定为相对于液晶层的厚度可以忽略的程度的话，因为光检测器15要检出的光会由于反射板31的反射而往返于液晶层12，所以会经过液晶层的厚度的2倍距离才到达光传感器。然而将反射板31的厚度设定为液晶层12的厚度的一半时，即使光在液晶层12中往返，到达光传感器15时光所通过的液晶层12路径长会与实际的液晶层厚度实质地相同。

如此一来，例如借由设置具有适当厚度的反射板31可调整液晶层的厚度。因为液晶的透过率会因应液晶层厚度而变化，此时光检测器15的光检出精度、甚至是液晶的配向性评定能够获得改善。

图4是本发明实施例4的液晶显示装置剖面图。图4的液晶显示装置40是组合图1及图2所示的实施例，将光检测器15的检出面的一部分设置偏光组件41。

液晶显示装置40中，光检测器15能够检测由背光源(未图示)朝向第2基板11b的第2面照射并穿过第2偏光板13b、液晶层12及第1偏光板13a的光(也就是被反射板14所反射的光)，以及由太阳或照明等外部光源朝向第1基板11a的第2面照射并通过第1偏光板13a、液晶层12及偏光组件41的光。

根据图1～4所示的实施例，液晶显示装置即使在组装近产品内的状态下，也能够检测出由背光源及/或外不光源照射并通过2片中间夹着液晶层的偏光板后的光。因此可根据施加信号电压于液晶时的透过光量(或透过光强度)变化来评定液晶的配向性。另外，本发明实施例的液晶显示装置因为光检测器与液晶驱动用电路形成在同一基板，在制造成本上也有其优点。

本发明实施例的液晶显示装置利用光检测器15的光检出结果，能够应用于光漏电流的补偿，光漏电流是造成闪烁、干扰及/或模糊等的原因。以下，将说明本发明实施例的液晶显示装置中用以进行光电流补偿的架构及动作。

图5是本发明实施例的液晶显示装置构造方块图。图5的液晶显示装置50为有源矩阵型液晶显示装置。液晶显示装置50具备组光有光检测器15的显示面板、背光源52、源极驱动器53、栅极驱动器54、共通电极驱动器55及控制器56。

显示面板51具有源极线57-1～57-m(m为整数)、与源极线57-1～57-m垂直的栅极线58-1～58-n(n为整数)、位于源极线57-1～57-m及栅极线58-1～58-n相交的位置并且由液晶层(例如图1的液晶层12)分割出来的行与列的矩阵状多个像素P₁₁～P_nm。源极线57-1～57-m及栅极线58-1～58-n形成在与液晶驱动用电路相同的基板(例如图1的第2基板11b的第1面)上。

背光源52配置于显示面板51的背面，将光照射至像素P₁₁～P_nm。显示面板51利用电压使液晶的配向变化，借此将背光源52照射的光偏光来显示影像。为了达成上述动作，源极驱动器53透过源极线57-1～57-m对各个像素P₁₁～P_nm施加信号电压，栅极驱动器54透过栅极线58-1～58-n控制对各个像素P₁₁～P_nm的信号电压的施加。本实施例的液晶显示装置以使用设置于显示面板背面的背光源的透过型显示器为例，但也可以是不设置背光源而使用外界光反射的反射型显示器、或者是使用外界光反射及背光源两者的半透过型显示器等各种种类的液晶显示装置。

共通电极驱动器55是透过共通连接至全部像素P₁₁～P_nm的共通电极59(也称共用电极)将基准信号供给像素P₁₁～P_nm。共通电极59形成于与源极线57-1～57-m及栅极线58-1～58-n所形成的基板对向的基板(例如图1的第1基板11a的第1面)上。

控制器56使源极驱动器53、栅极驱动器54及共通电极驱动器55同步并控制其动作。例如，控制器56接收光检测器15的光检出结果后，指示源极驱动器53或共通电极驱动器55调整源极线57-1～57-m上的电压或共通电极的电压。

另外，光检测器15也可以不透过控制器56直接连接至源极驱动器53或共通电极驱动器55。虽然没有图式，但光检测器15的输出端可以配置模拟-数字转换器、积分器或低通滤波器等来转换光检测器15的光检出结果的形式。

例如，光检测器15为图1、3、4所示的光检测器，用来感测图中虚线所示的背光源52所发的光。

图6是本发明实施例的液晶显示装置中的各像素电路构造。像素P_ji(i及j为整数，1≤i≤m且1≤j≤n)具有液晶单元61、控制往液晶单元61的信号电压施加的开关装置62、透过开关装置将施加至液晶单元61的信号电压保持至下一次扫描为止的保持电容63。

液晶单元61一端连接至共通电及59，另一端透过开关装置62连接至源极线57-i。

开关装置62例如是薄膜晶体管(TFT)，其控制端子连接至栅极线58-j。开关装置62在栅极线58-j为高电位(High)时为导通状态，使源极线57-i上的信号电压施加至液晶单元61。

保持电容63与液晶单元61并联配置，一端连接至液晶单元61与开关装置62之间的连接点(一般称为像素电极)，另一端连接至共通电极59。在栅极线58-j为低电位(Low)时开关装置62为非导通状态期间，也就是改写影像资料的一个周期期间，保持电容63以电荷的形式保持透过开关装置62施加于液晶单元61上的电压。

然而实际上，当外部光源或背光源照射到开关装置62时，保持电容63所储存的电荷因为漏电流透过开关装置62往源极线57-i流动而流失。此漏电流一般称为光漏电流，因为光漏电流造成的保持电容63的保持电压下降，会造成闪烁、干扰及/或模糊等问题。

共通电极驱动器55在保持电容63的电压保持期间，透过共通电极59调整施加于保持电容63上的电压，用以补偿光漏电流。利用此保持电容63的容量结合，来平移透过开关装置62连接至源极线57-i的液晶单元61端子所出现的电压，借此能够补偿光漏电流。

图7是本发明实施例的液晶显示装置的共通电极驱动器的构造方块图。共通电极驱动器55具有用以调整透过共通电极59供给各个像素P₁₁～P_nm的电压的电压调整部70。电压调整部70具有可变电压供给源71、控制可变电压供给源71的电源控制部72。电源控制部72依照控制器56所产生的控制信号或是依照直接由光检出器15获得的光检出结果，来控制可变电压供给源71使其供给既定的基准电压。

例如，当光漏电流发生，像素电极的电压会下降使得液晶的配向产生变化。此液晶配向的变化会反应在光检测器15所检出的光强度的变化上。此时，电源控制部72将隔着保持电容63与像素电极相对的共通电极59的电位提高像素电极电压下降的量，补偿由于光漏电流所造成的像素电极电压下降。因此电源控制部72使用光检测器15所能检测的光强度与各像素在电压保持期间中所能引起的光漏电流之间的关系式，或使用预先储上述关系的对照表，来变化可变电压供给源71所供给的电压。

做为其他的实施例，电压调整部可以不包含于共通电极驱动器55，而包含于源极驱动器53。在此实施例中，于各像素P_ji的电压保持期间，能够借由调整连接该像素的源极驱动器57-i上的电压来补偿光漏电流。

如此一来，本发明实施例的液晶显示装置不需要将补偿光漏电流的电路组装于像素内，所以能够维持像素的开口率并同时补偿光漏电流。另外，已知技术中，为了补偿光漏电流，一般会采取增大保持电容的容量或是在保持电容与液晶单元之间插入放大电路的方式，因此会有像素开口率减小的问题。

图8是具备本发明实施例的液晶显示装置的电子机器的例子。图8的电子机器80虽以笔记型电脑来表示，但也可以是例如电视机、移动电话、手表、个人数字助理(PDA)、桌上型电脑、车上导航装置、携带型游戏机、或电子看板等其他电子机器。电子机器80包括含有可以显示画面的显示面板的液晶显示装置。

液晶显示装置81为图1～7所记载的液晶显示装置，具有能够将背光源及/或外部光源所发射的光在透过挟着液晶层的2片偏光板后检测出来的光检测器。因此，电子机器80能够对于组装于其中的液晶显示器80在产品状态下评定液晶配向性。

以上虽然说明了实施本发明的最佳实施例，但本发明的并不限于上述的实施例，在不超出本发明主旨的范围内可作自由的变更。

例如在图1～4的液晶显示装置的各实施例中，可以设置用以限定光路径的导管的类的导光装置，使背光源或外部光源所照射的光能够确实透过挟着液晶层的2片偏光板后到达光检测器15。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，包括：

一第1基板与一第2基板，各自均具有一第1面及一第2面；

一液晶层，注入于该第1基板与第2基板之间，其中该第1基板与该第2基板的该第1面彼此相对，且该第2基板的该第1面上形成有用来驱动该液晶层的电路；

一第1偏光装置与一第2偏光装置，使朝向该第1基板的该第2面或该第2基板的该第2面照射的光穿透介于其间的该液晶层；以及

一光检测装置，与该第2基板的该第1面上的该电路一起形成，检测透过该第1偏光装置及该第2偏光装置的光线。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

该第1偏光装置是设置于该第1基板的该第2面，

该第2偏光装置设置于该第2基板的该第2面，

该液晶显示装置更包括一反射装置，设置于该第1偏光装置上，

该光检测装置用以检测出朝着该第2基板的该第2面照射，依序通过该第2偏光装置、该液晶层及该第1偏光装置后，于该反射装置反射的光线。

3.如权利要求1项或第2所述的液晶显示装置，其特征在于，

该电路具有多个源极线，用以施加一信号电压于该液晶层，

该第1基板的第1面上设有供给该电路基准电压的一共通电极，

该液晶显示装置更包括一电压调整装置，因应该光检测装置所检测出的光强度，用以调整该多个源极线上的电压或该共通电极的电压。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，该电压调整装置包括：

一可变电压供给源；以及

一电源控制装置，根据该光检测装置检测出的光强度，控制该可变电压供给源。

5.如权利要求1项至第4项任一所述的液晶显示装置，更包括一第3偏光装置，部分地配置于该光检测装置的一光检测面上，

其中该光检测装置用以检测出朝着该第1基板的该第2面照射，依序通过该第1偏光装置、该液晶层及该第2偏光装置后到达该光检测面的光线。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

该第1偏光装置设置于该第1基板的该第2面，

该第2偏光装置设置于该光检测装置的一光检测面上，

该光检测装置用以检测出朝着该第1基板的该第2面照射，依序通过该第1偏光装置、该液晶层及该第2偏光装置后到达该光检测面的光线。

7.如权利要求6所述的液晶显示装置，更包括：

一第3偏光装置，设置于该第2基板的该第2面；以及

一反射装置，设置于该第1基板的该第1面，

其中该光检测装置检测出朝着该第2基板的该第2面照射，通过该第3偏光装置，被该反射装置反射后，再通过该第2偏光装置到达该光检测面的光。

8.一种电子装置，包括如权利要求1所述的液晶显示装置。

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