JP2006243655A - 表示装置及びドライバｉｃ - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図り得、且つ、低コストで製造可能な、光センサを備えた表示装置、及びそれに用いることができるドライバＩＣを提供する
【解決手段】表示パネル１と、表示パネル１を駆動する垂直駆動回路１５及び水平駆動回路１８と、表示パネル１に形成され、且つ、周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサ９と、光センサ９が出力した信号に基づいて周囲の光の強度を検出する検出回路１４とを備えた表示装置において、垂直駆動回路１５が形成された回路基板に検出回路１４を形成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、アクティブマトリクス基板を有する表示パネルを備えた表示装置及びドライバＩＣに関する。

近年、表示装置は、周囲の光（以下、「外光」と称す。）の強度に応じて画面の表示輝度を調整するため、いわゆるアンビエントセンサを備えている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。例えば、液晶表示装置では、検出された外光の強度に応じて、バックライトの強度を調整している。具体的には、透過型液晶表示装置の場合、屋外など明るい環境下ではバックライトの強度を高くし、夜間や室内など比較的暗い環境下ではバックライトの強度を低くしている。また、ＥＬ表示装置等の発光素子を備えた表示装置では、検出された外光の強度に応じて、映像信号の輝度を調整している。

このようなアンビエントセンサ付の表示装置によれば、環境に応じて輝度が調整されるため、画面の視認性の向上を図ると共に、表示装置の低消費電力化や長寿命化を実現できる。また、アンビエントセンサ付の表示装置は、特に、屋外に持ち出して使用する機会が多い携帯端末装置（例えば、携帯電話、PDA、携帯ゲーム機器等）の表示装置として有用である。

アンビエントセンサの例としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタといった光センサが挙げられる。光センサをアンビエントセンサとして使用する場合は、検出回路や制御回路が必要になる。従来においては、光センサ、検出回路及び制御回路等は、表示パネルとは別のプロセスで形成されたディスクリート部品によって提供されている（例えば、特許文献３参照。）。

但し、表示パネルとは別のディスクリート部品によって、光センサ、検出回路及び制御回路を提供すると、部品点数が増加する。よって、この場合、製造コストが増加したり、表示装置の小型化が困難となったりする。このため、近年においては、光センサ、検出回路及び制御回路を含む周辺回路を、表示パネルを構成しているアクティブマトリクス基板に形成する試みがなされている（例えば、特許文献４参照。）。具体的には、画素を構成するアクティブ素子（ＴＦＴ）のプロセスを利用して、各種回路用のトランジスタ等の回路素子がアクティブマトリクス基板上に形成される。
特開平４−１７４８１９号公報 特開平５−２４１５１２号公報 特開２００２−６２８５６号公報（第１２図−第１４図） 特開２００２−１７５０２６号公報（第１２図）

しかしながら、表示パネル上に周辺回路を形成するためには、電荷の移動度が大きいポリシリコン膜によってアクティブ素子を形成する必要がある。このため、歩留まりが低く、これによって製造コストを増加させてしまう。

一方、アモルファスシリコン膜によってアクティブ素子を形成する場合は、ポリシリコン膜を用いる場合に比べて歩留まりの向上は図れるが、電荷の移動度が小さいため、光センサを除いて表示パネル上への周辺回路の形成は困難である。よって、この場合は、光センサの検出回路や制御回路はディスクリート部品で提供する必要があるため、上述したように、製造コストが増加したり、表示装置の小型化が困難になったりする。

本発明の目的は、上記問題を解消し、小型化を図り得、且つ、低コストで製造可能な、光センサを備えた表示装置、及びそれに用いることができるドライバＩＣを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明における表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルに形成され、且つ、周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサと、前記光センサが出力した信号に基づいて前記周囲の光の強度を検出する検出回路とを備え、前記検出回路は、前記駆動回路が形成された回路基板に形成されていることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明におけるドライバＩＣは、周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサを備えた表示パネルに用いられるドライバＩＣであって、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記光センサからの前記信号に基づいて前記周囲の光の強度を検出する検出回路とを有し、前記検出回路は、前記駆動回路が形成された回路基板に形成されていることを特徴とする。

以上のように、本発明の表示装置においては、検出回路と前記駆動回路とは同一の回路基板に形成される。よって、例えば、ゲートドライバＩＣやソースドライバＩＣといったＩＣチップ内に検出回路を組み込まことができる。このため、アモルファスシリコン膜によってアクティブ素子を形成する場合であっても、部品点数を少なくでき、製造コストの低減や表示装置の小型化を図ることができる。

また、本発明のドライバＩＣは、駆動回路と共に、光センサの検出回路を備えている。このため、本発明のドライバＩＣを用いて表示装置を構成すれば、アクティブマトリクス基板に光センサが形成又は実装されている場合に、部品点数を少なくでき、製造コストの低減や表示装置の小型化を図ることができる。

本発明における表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルに形成され、且つ、周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサと、前記光センサが出力した信号に基づいて前記周囲の光の強度を検出する検出回路とを備え、前記検出回路は、前記駆動回路が形成された回路基板に形成されていることを特徴とする。

また、本発明におけるドライバＩＣは、周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサを備えた表示パネルに用いられるドライバＩＣであって、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記光センサからの前記信号に基づいて前記周囲の光の強度を検出する検出回路とを有し、前記検出回路は、前記駆動回路が形成された回路基板に形成されていることを特徴とする。

上記本発明における表示装置は、前記表示パネルが、アモルファスシリコン膜によってアクティブ素子が形成されたアクティブマトリクス基板を有する場合に有用である。この場合、前記検出回路と前記駆動回路とは、同一のＩＣチップに含まれているのが良い。本発明によれば、アモルファスシリコン膜によってアクティブ素子を形成する場合であっても、部品点数を少なくでき、製造コストの低減や表示装置の小型化を図ることができる。

前記検出回路が検出した前記周囲の光の強度に基づいて、前記周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成するデジタル信号生成回路を更に備えているのが良い。この場合、表示装置の輝度調整をデジタル処理によって行うことができる。

上記本発明における表示装置においては、前記検出回路が、増幅回路と比較回路とを備え、前記増幅回路は、前記光センサが出力した信号に基づいて電荷を蓄積し、蓄積した電荷の量に応じて電圧が変化するアナログ信号を出力し、前記比較回路は、前記アナログ信号の電圧が予め設定された基準値となると、前記デジタル信号生成回路に検出信号を出力し、前記デジタル信号生成回路が、前記増幅回路による電荷の蓄積開始から前記検出信号が出力されるまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づいて、前記周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成する態様とするのが好ましい。上記態様とした場合は、検出回路の回路規模を小さくでき、検出回路と駆動回路とが形成された回路基板が大型化するのを抑制できる。

また、上記態様とした場合は、前記デジタル信号生成回路が、前記検出回路及び前記駆動回路が形成された前記回路基板以外の回路基板に形成されているのが好ましい。この場合、デジタル信号生成回路は、検出回路と駆動回路とが形成された回路基板には形成されないため、当該基板の大型化が抑制される。また、検出回路と駆動回路とが形成された基板が一つのＩＣチップを構成している場合は、ＩＣチップの汎用性を高めることができる。

更に、上記態様においては、前記駆動回路に対して駆動のタイミングを指示するために制御信号を出力する制御部を更に備え、前記制御部は、前記制御信号を用いて、前記増幅回路に対して前記電荷の蓄積及び放出のタイミングを指示し、前記デジタル信号生成回路に対して前記時間の計測を開始するタイミングを指示するのが好ましい。この場合、増幅回路及びデジタル信号生成回路の制御部として、ゲートドライバやソースドライバの制御装置を利用できるため、配線数の増加を抑制でき、ひいては回路の複雑化やコスト増加の抑制を図ることができる。また、前記制御部は、前記検出回路及び前記駆動回路が形成された回路基板以外の回路基板、例えば、アクティブマトリクス基板にＦＰＣ等によって接続された外部基板に形成することができる。

上記本発明における表示装置においては、前記検出回路が、増幅回路と比較回路とを備え、前記増幅回路は、前記光センサが出力した信号に基づいて、前記周囲の光の強度に応じて電圧が変化するアナログ信号を出力し、前記比較回路は、前記アナログ信号の電圧が予め設定された基準値を超えたときに前記デジタル信号生成回路に検出信号を出力し、前記デジタル信号生成回路が、前記増幅回路による前記アナログ信号の出力開始から前記検出信号が出力されるまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づいて、前記周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成する態様とすることもできる。上記態様とした場合も、検出回路の回路規模を小さくでき、検出回路と駆動回路とが形成された回路基板が大型化するのを抑制できる。

以下、本発明の実施の形態における表示装置及びドライバＩＣについて、図１〜図６を参照しながら説明する。本実施の形態における表示装置は、液晶表示装置である。図１は、本発明の表示装置の全体構成の一例を示す構成図である。図２は、図１に示す表示装置を構成するアクティブマトリクス基板の表示領域に形成された画素を示す回路図である。図３は、図１に示す表示装置の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、表示装置は、表示パネル１を備え、表示パネル１には、周囲の光（外光）の強度に応じて信号を出力する光センサ９が形成されている。表示パネル１は、アクティブマトリクス基板２と、対向基板３と、液晶層４を備えている。液晶層４は、アクティブマトリクス基板２と対向基板３とで挟持されている。

図２に示すように、アクティブマトリクス基板２の表示領域には、複数のアクティブ素子（ＴＦＴ）５と複数の画素電極６とが形成され、それぞれ一つずつで組をなすアクティブ素子５と画素電極６とによって一つの画素が構成されている。画素はマトリクス状に配置されている。更に、アクティブマトリクス基板２の表示領域には、複数本のゲート線７と複数本のソース線８がアモルファスシリコン膜によって形成されている。

図１及び図３に示すように、光センサ９は、アクティブマトリクス基板２の周辺領域（表示領域以外の領域）に形成されている。本実施の形態において、光センサ９はフォトダイオード９ａを備えており、光を受けると光電流Ｓ１を出力する。また、光センサ９のフォトダイオード９ａは、アモルファスシリコン膜を用いて、アクティブ素子５と同一のプロセスによってアクティブマトリクス基板２に形成されている。

また、表示装置は、表示パネル１を駆動するため、水平駆動回路１８を有するソースドライバＩＣ１１と、垂直駆動回路（図示せず）を有するゲートドライバＩＣ１２と、垂直駆動回路１５及び検出回路１４を有するゲートドライバＩＣ１３とを備えている。ゲートドライバＩＣ１３に備えられた検出回路１４は、光センサ９が出力した信号に基づいて外光の強度を検出する。なお、図３においては、ゲートドライバＩＣ１２の図示は省略している。

本実施の形態において、ゲートドライバＩＣ１３は、シリコン等で形成された回路基板（半導体基板）を備え、この半導体基板に垂直駆動回路１５が形成されている。また、検出回路１４も、ゲートドライバＩＣ１３の半導体基板に形成されている。本実施の形態においては、ソースドライバＩＣ１１及びゲートドライバＩＣ１２も、半導体基板を備えている。ソースドライバＩＣ１１、ゲートドライバＩＣ１２及び１３は、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）実装またはＣＯＧ（Chip on Glass）実装によってアクティブマトリクス基板２の周辺領域に実装されている。

また、図３に示すように、本実施の形態において、ゲートドライバＩＣ１３に備えられた検出回路１４は、増幅回路（ＣＳＡ：Charge sensitive amplifier）１６と比較回路１７（コンパレータ）とを備えている。増幅回路１６は、オペアンプ１６ａと、コンデンサ１６ｂと、スイッチ１６ｃとを備えており、コンデンサ１６ｂ及びスイッチ１６ｃは、それぞれ、オペアンプ１６ａの一方の入力端子及び出力端子に並列に接続されている。この構成により、増幅回路１６は、光センサ９のフォトダイオード９ａからの光電流Ｓ１に基づいて電荷を蓄積し、蓄積した電荷の量に応じて電圧が変化するＣＳＡ出力信号Ｓ２（アナログ信号）を出力する。

比較回路１７は、オペアンプ１７ａを備えている。オペアンプ１７ａの一方の入力端子は増幅回路１６の出力端子に接続されている。オペアンプ１７ａの他方の入力端子には基準電圧が印加されている。よって、比較回路１７は、ＣＳＡ出力信号Ｓ２の電圧が基準電圧となると、コンパレータ出力信号（検出信号）Ｓ３を出力する。コンパレータ出力信号Ｓ３は、光センサコントロール部２０が備えるデジタル信号生成回路２１に入力される。デジタル信号生成回路２１は、検出回路１４が検出した周囲の光の強度に基づいて、即ちコンパレータ出力信号Ｓ３に基づいて、外光の強度を特定するデジタル信号Ｓ５を生成する。デジタル信号生成回路２１の動作については後述する。

また、本実施の形態において、ゲートドライバＩＣ１２が備える垂直駆動回路とゲートドライバＩＣ１３が備える垂直駆動回路１５とは、同一の回路構成を備えており、図２に示したゲート線７に接続されている。ゲートドライバＩＣ１２が備える垂直駆動回路とゲートドライバＩＣ１３が備える垂直駆動回路１５は、ゲートドライバ制御部２２に指示されたゲート線７を高電位とし、指示されていないゲート線７を低電位とする。また、水平駆動回路１８は、図２に示したソース線８に接続されている。水平駆動回路１８は、画像データに基づいて信号電圧を生成し、指示されたゲート線７に接続されているアクティブ素子５に、ソース線８を介して信号電圧を印加する。

更に、アクティブマトリクス基板２には、ＦＰＣ２３を介して外部基板１９が接続されている。外部基板１９には、光センサコントロール部２０やゲートドライバ制御部２２が設けられている。なお、これらは実際にはＩＣチップによって提供されており、外部基板１９上に実装されている。また、図１及び図３では省略しているが、外部基板１９には、ソースドライバ制御部として機能するＩＣチップや、ソースドライバ１１に階調電圧を供給するためのＩＣチップ等も実装されている。更に、アクティブマトリクス基板２における液晶層４の反対側には、バックライト１０が配置されている。バックライト１０の輝度は、バックライト制御装置（図示せず）によって調整されている。

ここで、ゲートドライバＩＣ１３の回路構成について図４を用いて説明する。図４は、本発明の表示装置に用いられるゲートドライバＩＣが備える回路の一例を示す回路図である。図４に示すように、ゲートドライバＩＣ１３は、垂直駆動回路１５と検出回路１４とを備えている。垂直駆動回路１５と検出回路１４とは同一の半導体基板（図４において図示せず）に形成されている。垂直駆動回路１５は、図４の例では、複数のフリップフロップ３２を多段接続して構成されたシフトレジスタ３１と、各段に設けられた複数のアンドゲート素子３３とを備えている。なお、垂直駆動回路１５の回路構成は、図４に示す例に限定されるものではない。

シフトレジスタ３１の各フリップフロップ３２にはクロック信号が入力される。また、シフトレジスタ３１の初段のフリップフロップ３２には、ゲートドライバ制御部２２（図３参照）から、駆動のタイミング（走査の開始）を指示する制御信号（垂直同期信号）Ｓ４が入力される。制御信号Ｓ４は、クロック信号に応じて、後段のフリップフロップ３２へと順次転送され、更にそれに応じて各フリップフロップ３２からパルス信号ＯＧ１ｉ〜ＯＧ２５６ｉが出力される。

各フリップフロップ３２からのパルス信号ＯＧ１ｉ〜ＯＧ２５６ｉは、対応するアンドゲート素子３３に入力される。また、各アンドゲート素子３３には信号ＯＥが入力されている。各アンドゲート素子３３は、信号ＯＥに基づいて、パルス信号ＯＧ１ｉ〜ＯＧ２５６ｉを波形整形し、対応するゲート線７（図２参照）に、パルス信号ＯＧ１〜ＯＧ２５６を出力する。これにより、ゲートドライバ制御部２２（図３参照）に指示されたゲート線７が高電位となり、指示されていないゲート線は低電位となる。

また、図３及び図４に示すように、ゲートドライバ制御部２２（図３参照）からの制御信号Ｓ４は、同一の半導体基板に設けられた検出回路１４にも入力される。本実施の形態においては、制御信号Ｓ４は増幅回路１６のスイッチ１６ｃに入力されている。スイッチ１６ｃは、制御信号Ｓ４の論理に応じてオン・オフを行う。更に、図３に示すように、制御信号Ｓ４は、デジタル信号生成回路２１にも出力されている。デジタル信号生成回路２１は、制御信号Ｓ４の論理に応じて、外光の強度を特定するデジタル信号Ｓ５を生成する。

次に、制御信号Ｓ４に基づく検出回路１４の動作について図３及び図５を用いて説明する。図５は、図１及び図３に示す表示装置における光センサ及び検出回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図３及び図５に示すように、光センサ９に光が入射して光電流Ｓ１が流れると（ポイントａ）、増幅回路１６は、光電流Ｓ１に基づいて電荷を蓄積し、蓄積した電荷の量に応じて電圧が変化するＣＳＡ出力信号Ｓ２を出力する。

但し、増幅回路１６は、ゲートドライバ制御部２２によって、電荷の蓄積及び放出のタイミングを指示されている。具体的には、ゲートドライバ制御部２２が、制御信号Ｓ４の論理をハイにすると（ポイントｂ）、スイッチ１６ｃがオンになり、増幅回路１６は、既に蓄積していた電荷を放出する。また、ゲートドライバ制御部２２が、制御信号Ｓ４の論理を再びローにすると（ポイントｃ）、スイッチ１６ｃがオフになり、増幅回路１６は、新たに電荷の蓄積を開始する。

比較回路１７は、ＣＳＡ出力信号Ｓ２の電圧が基準電圧となると、コンパレータ出力信号（検出信号）Ｓ３を出力する。コンパレータ出力信号Ｓ３は、デジタル信号生成回路２１に入力される。本実施の形態では、比較回路１７は、ＣＳＡ出力信号Ｓ２の電圧が基準電圧に達すると、コンパレータ出力信号Ｓ３の出力を論理ハイに切替える。

また、デジタル信号生成回路２１は、増幅回路１６による電荷の蓄積開始（ポイントｃ）からコンパレータ出力信号Ｓ３が出力される（ポイントｄ）までの時間Ｔを計測し、計測した時間に基づいて、デジタル信号Ｓ５を生成する。具体的には、デジタル信号生成回路２１は、電荷の蓄積開始（ポイントｃ）からコンパレータ信号の出力が論理ハイとなる（ポイントｄ）までの時間Ｔをパルス数でカウントすることで、デジタル信号Ｓ５を生成する。デジタル信号Ｓ５は外光の強度を特定している。

但し、デジタル信号生成回路２１は、ゲートドライバ制御部２２によって、時間Ｔの計測の開始タイミングを指示されている。具体的には、デジタル信号生成回路２１は、ゲートドライバ制御部２２が、制御信号Ｓ４の論理をハイにした後（ポイントｂ）に再びローにすると（ポイントｃ）、時間Ｔのカウントを開始する。

図６は、図１及び図３に示す表示装置における外光の明るさと検出回路の出力との関係を示す図である。図６において、上半分は増幅回路１６の出力を示し、下半分は比較回路１７の出力を示している。図６に示すように、外光ａは外光ｂより明るいため、外光ａが光センサ９に入射した場合は、外光ｂが光センサ９に入射した場合に比べ、増幅回路１６によるＣＡＳ出力信号Ｓ２の出力値は短時間で基準電圧より高くなる。よって、外光ａが光センサ９に入射した場合は、コンパレータ出力信号Ｓ３の論理は、外光ｂが光センサ９に入射した場合に比べ、短時間でハイに切替えられ。この結果、外光ａが光センサ９に入射した場合にデジタル信号生成回路２１がカウントするパルス数は、外光ｂが光センサ９に入射した場合のパルス数に比べて少なくなる。

また、デジタル信号生成回路２１が出力したデジタル信号Ｓ５は、バックライト１０（図１参照）の制御装置に入力される。バックライト１０の制御装置は、デジタル信号Ｓ５のパルス数に応じてバックライトの強度を調整する。例えば、透過型液晶表示装置の場合、バックライト１０の制御装置は、屋外など明るい環境下（パルス数が少ない場合）では、バックライト１０の強度を高くし、夜間や室内など比較暗い環境下（パルス数が多い場合）では、バックライト１０の強度を低くする。また、半透過型液晶表示装置の場合、バックライト１０の制御装置は、屋外など明るい環境下（パルス数が少ない場合）では、バックライト１０の強度を低くし、夜間や室内など比較暗い環境下（パルス数が多い場合）では、バックライト１０の強度を高くする。よって、本実施の形態における表示装置によれば、画面の視認性の向上を図ると共に、表示装置の低消費電力化や長寿命化を実現できる。

以上のように、本実施の形態によれば、ゲートドライバＩＣ１３に、垂直駆動回路１５と検出回路１４とが備えられているため、検出回路１４を別のディスクリート部品によって用意する必要性がない。従って、本実施の形態によれば、アモルファスシリコン膜によってアクティブ素子を形成する場合であっても、実装コストの削減による製造コストの低減を図ることができ、更に、表示装置の小型化を促進できる。

また、本実施の形態における検出回路１４は、回路規模が小さいため、ゲートドライバＩＣ１３が大型化するのを抑制できる。更に、検出回路１４の制御をゲートドライバ制御部２２の制御信号（垂直同期信号）によって行うことができる。従って、検出回路１４の内蔵によるゲートドライバＩＣ１３の出力端子の増加は、垂直駆動回路しか有さないゲートドライバＩＣ１２に比べても、検出回路１４の出力分だけで済み、信号線の増加が抑制されている。

なお、本実施の形態においては、デジタル信号生成回路２１は、外部基板１９に設けられた光センサコントロール部２０に形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明においては、デジタル信号生成回路２１は、検出回路１４と同様に、垂直駆動回路１５が形成された半導体基板に形成することもできる。

但し、デジタル信号生成回路２１は、検出回路１４に比べて回路規模が大きくなる。よって、本発明のドライバＩＣの汎用性の点からは、デジタル信号生成回路２１は、垂直駆動回路１５が形成された半導体基板に形成しないのが好ましい。つまり、本発明のドライバＩＣは駆動回路を備えているため、光センサによる輝度調整が行われない（検出回路が必要とされない）表示パネルに利用することもできる。しかし、ドライバＩＣに含まれる回路規模が大きくなると、ドライバＩＣ自体が大きくなり、ドライＩＣの汎用性を損ねることとなる。

また、本発明において、検出回路は、図３及び図４に示した検出回路１４に限定されるものではない。図７は、本発明の表示装置に適用できる光センサ及び検出回路の他の例を示す回路図である。図７の例においても、検出対象となる光センサ４１はフォトダイオード４５を備えている。また、検出回路４９は、増幅回路４２と比較回路４３とを備え、比較回路４３は、図３及び図４に示した比較回路１７と同様のものである。

但し、図７の例では、フォトダイオード４５と増幅回路４２とを接続する配線におけるフォトダイオード４５の近傍には、コンデンサ４４が接続された分岐配線が設けられている。また、増幅回路４２は、オペアンプ４６とオペアンプ４８とを直列に接続して形成されている。

従って、図７の例では、増幅回路４２には、外光の強度に応じて電圧が変化するアナログ信号Ｓ１０が入力される。また、増幅回路４２はこれを増幅して、アナログ信号Ｓ１１を出力する。比較回路４３は、アナログ信号Ｓ１１の電圧が基準電圧となると、コンパレータ出力信号（検出信号）Ｓ３を出力する。

また、図７の例において、フォトダイオード４５と増幅回路４２とを接続する配線におけるオペアンプ４６の入力端子近傍には、接地に接続された分岐配線が設けられ、この分岐配線上にはスイッチ４７が設けられている。スイッチ４７のオン・オフも、図３及び図４に示したスイッチ１６ｃと同様に、制御信号Ｓ４によって行われている。つまり、増幅回路４２によるアナログ信号Ｓ１１の出力タイミングは、ゲートドライバ制御部２２（図３参照）によって指示されている。

このため、図７に示す光センサ４１及び増幅回路４２を用いた場合、デジタル信号生成回路２１（図３参照）は、増幅回路４２によるアナログ信号Ｓ１１の出力開始から、比較回路４３によるコンパレータ出力信号Ｓ３が出力されるまでの時間を計測し、計測した時間に基づいて、周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成する。

このように、図７に示す例を用いた場合も外光の強度を検出できる。また、図１〜図４に示した例と同様に検出回路４９の回路規模を小さくでき、ゲートドライバＩＣが大きくなるのを抑制できる。更に、図７に示す検出回路４９の制御もゲートドライバ制御部２２の制御信号（垂直同期信号）によって行うことができるため、検出回路４９の内蔵によるゲートドライバＩＣの出力端子の増加は、検出回路４９の出力分だけで済み、信号線の増加が抑制されている。

また、図７に示す増幅回路４２は、図３に示した増幅回路１６と異なり、回路内に配置面積の大きなコンデンサを必要とせず、配置面積の小さい抵抗のみで構成される。よって、図７に示す例を用いた場合、図３に示した例に比べて、増幅回路４２の回路規模を小さくでき、抵抗値の変更によって容易に増幅量を変更できるという利点を得ることができる。

但し、図７に示す例を用いた場合は、図３に示した例に比べて、オペアンプ４６は、それとフォトダイオード４５との間の寄生容量の影響を受け易く、アナログク信号Ｓ１０を正確に受け取る事が出来ない可能性がある。また、図３に示した例に比べて、オペアンプ４６は、外部ノイズの影響も受けやすくなる。このため、図７に示す例を用いる場合は、フォトダイオード４５の出力端子とオペアンプ４６の入力端子との間の配線の長さを、できる限り短くするのが好ましく、ゲートドライバ１３は、できる限り光センサ９の近くに配置するのが好ましい。

また、本発明において、光センサは、図１〜図４及び図７に示したフォトダイオードを有するものに限定されない。光センサは、フォトダイオード以外の受光素子を備えたものであっても良い。例えば、光センサは、受光素子としてフォトトランジスタを備えたものであっても良い。図８は、本発明の表示装置に適用できる光センサの他の例を示す図である。図８に示す光センサは、フォトトランジスタ５０を備えている。

更に、図１〜図４及び図７に示したように、本実施の形態では、検出回路が一のゲートドライバＩＣに内蔵された例について説明しているが、本発明はこの例に限定されるものではない。本発明においては、例えば、検出回路をソースドライバＩＣに内蔵しても良く、この場合は水平駆動回路が形成された半導体基板に検出回路が形成される。また、本発明の表示装置において、使用されるドライバＩＣの数は限定されず、検出回路を含むドライバＩＣの数も限定されない。但し、検出回路は、配線抵抗やレイアウトの点から、光センサに近接するドライバＩＣに含まれているのが好ましい。

また、本発明において、光センサの数は、特に限定されるものではなく、表示装置の使用環境等に応じて適宜決定できる。更に、この場合、複数のドライバＩＣに、各光センサの検出回路を内蔵することもできる。また、一つのドライバＩＣに内蔵されている検出回路によって、複数の光センサの検出を行うこともできる。

本発明は、外光の強度に応じて輝度の調整が必要な表示装置であれば、限定無く適用することができる。このような表示装置としては、図１に示した液晶表示装置や、ＥＬ表示装置等が挙げられる。

本発明の表示装置及びドライバＩＣは、外光の強度に応じて輝度の調整が必要な液晶表示装置やＥＬ表示装置等に適用でき、産業上の利用可能性を有するものである。

本発明の表示装置の全体構成の一例を示す構成図である。 図１に示す表示装置のアクティブマトリクス基板に形成された画素を示す回路図である。 図１に示す表示装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の表示装置に用いられるゲートドライバＩＣが備える回路の一例を示す回路図である。 図１及び図３に示す表示装置における光センサ及び検出回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図１及び図３に示す表示装置における外光の明るさと検出回路の出力との関係を示す図である。 本発明の表示装置に適用できる光センサ及び検出回路の他の例を示す回路図である。 本発明の表示装置に適用できる光センサの他の例を示す図である。

符号の説明

１ 表示パネル
２ アクティブマトリクス基板
３ 対向基板
４ 液晶層
５ ＴＦＴ
６ 画素電極
７ ゲート線
８ ソース線
９、４１ 光センサ
９ａ、４５ フォトダイオード
１０ バックライト
１１ ソースドライバＩＣ
１２ ゲートドライバＩＣ
１３ 検出回路を備えたゲートドライバＩＣ
１４、４９ 検出回路
１５ 垂直駆動回路
１６、４２ 増幅回路
１６ａ、１７ａ、４６、４８ オペアンプ
１６ｂ、４４ コンデンサ
１６ｃ、４７ スイッチ
１７、４３ 比較回路
１７ａ オペアンプ
１８ 水平駆動回路
１９ 外部基板
２０ 光センサコントロール部
２１ デジタル信号生成回路
２２ ゲートドライバ制御部
２３ ＦＰＣ
３１ シフトレジスタ
３２ フリップフロップ
３３ アンドゲート素子
５０ フォトトランジスタ

Claims (10)

1. 表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルに形成され、且つ、周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサと、前記光センサが出力した信号に基づいて前記周囲の光の強度を検出する検出回路とを備え、
   前記検出回路は、前記駆動回路が形成された回路基板に形成されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルが、アモルファスシリコン膜によってアクティブ素子が形成されたアクティブマトリクス基板を有する請求項１に記載の表示装置。
3. 前記検出回路と前記駆動回路とが、同一のＩＣチップに含まれている請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記検出回路が検出した前記周囲の光の強度に基づいて、前記周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成するデジタル信号生成回路を更に備えている請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
5. 前記検出回路が、増幅回路と比較回路とを備え、
   前記増幅回路は、前記光センサが出力した信号に基づいて電荷を蓄積し、蓄積した電荷の量に応じて電圧が変化するアナログ信号を出力し、
   前記比較回路は、前記アナログ信号の電圧が予め設定された基準値となると、前記デジタル信号生成回路に検出信号を出力し、
   前記デジタル信号生成回路が、前記増幅回路による電荷の蓄積開始から前記検出信号が出力されるまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づいて、前記周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成する請求項４に記載の表示装置。
6. 前記デジタル信号生成回路が、前記検出回路及び前記駆動回路が形成された前記回路基板以外の回路基板に形成されている請求項４または５に記載の表示装置。
7. 前記駆動回路に対して駆動のタイミングを指示するために制御信号を出力する制御部を更に備え、
   前記制御部は、前記制御信号を用いて、前記増幅回路に対して前記電荷の蓄積及び放出のタイミングを指示し、前記デジタル信号生成回路に対して前記時間の計測を開始するタイミングを指示する請求項５に記載の表示装置。
8. 前記制御部が、前記検出回路及び前記駆動回路が形成された前記回路基板以外の回路基板に形成されている請求項７に記載の表示装置。
9. 前記検出回路が、増幅回路と比較回路とを備え、
   前記増幅回路は、前記光センサが出力した信号に基づいて、前記周囲の光の強度に応じて電圧が変化するアナログ信号を出力し、
   前記比較回路は、前記アナログ信号の電圧が予め設定された基準値を超えたときに前記デジタル信号生成回路に検出信号を出力し、
   前記デジタル信号生成回路が、前記増幅回路による前記アナログ信号の出力開始から前記検出信号が出力されるまでの時間を計測し、計測した前記時間に基づいて、前記周囲の光の強度を特定するデジタル信号を生成する請求項４に記載の表示装置。
10. 周囲の光の強度に応じて信号を出力する光センサを備えた表示パネルに用いられるドライバＩＣであって、
    前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記光センサからの前記信号に基づいて前記周囲の光の強度を検出する検出回路とを有し、
    前記検出回路は、前記駆動回路が形成された回路基板に形成されていることを特徴とするドライバＩＣ。

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