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Abstract
【解決手段】照度検出回路を有する表示装置であって、前記照度検出回路は、外光照度に応じて光電流が変化するホトセンサと、前記ホトセンサに前記光電流が流れることにより電荷が放電されるコンデンサと、前記コンデンサの一端の電圧と比較基準電圧とを比較する比較回路と、前記コンデンサの前記一端に接続され、前記比較回路の出力信号レベルに応じて前記コンデンサを充電するスイッチ回路と、前記比較回路の前記出力信号レベルに応じて前記コンデンサの他端に第1の電圧、あるいは、第2の電圧を印加する選択回路とを有する。
【選択図】図1
Description
下記特許文献1では、周囲が明るい場合には、見やすくするために、バックライトの輝度を上げ、逆に、周囲が暗い場合には、液晶表示パネルは暗くても充分見えるので、消費電力を抑えるために、バックライトの輝度を低くすることが記載されている。
また、下記特許文献3では、ホトセンサで測定した照度を周波数に変換する照度−周波数変換回路として、シュミットインバータを使用するものが記載されている。
さらに、ホトセンサを、半導体層として低温ポリシリコンから成る薄膜トランジスタ(TFT)で実現した場合、ホトセンサは大きなサイズとなるので、寄生容量も大きくなる。この寄生容量は等価的に積分容量(C)と並列に接続される。このため、出力周波数は寄生容量に依存し、この点でも十分な精度を得ることができない。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、照度検出回路を有する表示装置において、照度検出回路の出力周波数が寄生容量に依存することなく、しかも、外光照度が低い時でも検出精度を向上させることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
(1)照度検出回路を有する表示装置であって、前記照度検出回路は、外光照度に応じて光電流が変化するホトセンサと、前記ホトセンサに前記光電流が流れることにより電荷が放電されるコンデンサと、前記コンデンサの一端の電圧と比較基準電圧とを比較する比較回路と、前記コンデンサの前記一端に接続され、前記比較回路の出力信号レベルに応じて前記コンデンサを充電するスイッチ回路と、前記比較回路の前記出力信号レベルに応じて前記コンデンサの他端に第1の電圧、あるいは、第2の電圧を印加する選択回路とを有する。
(2)(1)において、前記コンデンサの前記一端に第2のコンデンサを接続する。
(3)(1)または(2)において、前記コンデンサの前記一端と前記ホトセンサとの間に接続されるトランジスタを有し、前記コンデンサの電荷は、前記トランジスタを経由して、前記ホトセンサにより放電される。
(4)(1)または(2)において、前記コンデンサの前記一端と、前記比較回路との間に接続されるソースフォロア回路を有する。
(6)(5)において、前記積分回路は、演算増幅器と、前記演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続される第2のコンデンサとを有する。
(8)(1)ないし(4)の何れかにおいて、それぞれ薄膜トランジスタを有する複数の画素を備え、前記ホトセンサと、前記コンデンサとは、前記各画素の薄膜トランジスタが形成される基板と同一の基板上に形成され、その他の回路は、半導体チップ内に形成された回路である。
(9)(1)ないし(4)の何れかにおいて、それぞれ薄膜トランジスタを有する複数の画素を備え、前記ホトセンサと、前記コンデンサと、前記スイッチ回路とは、前記各画素の薄膜トランジスタが形成される基板と同一の基板上に形成され、その他の回路は、半導体チップ内に形成された回路である。
(10)(9)において、前記ホトセンサと、前記スイッチ回路は、単チャネルの薄膜トランジスタで構成される。
(11)(1)ないし(10)の何れかにおいて、前記ホトセンサは、表示部の周辺のダミー画素部に配置される。
(13)(12)において、前記第1の電圧は、基準電圧であり、前記第1の電圧は、前記第2の電圧よりも高い。
(14)(1)ないし(13)の何れかにおいて、前記ホトセンサの暗電流を補正する暗電流補正用トランジスタを有する。
(15)(14)において、前記ホトセンサと、前記暗電流補正用トランジスタとは、専用の電源電圧により駆動される。
本発明の照度検出回路を有する表示装置によれば、照度検出回路の出力周波数が寄生容量に依存することなく、しかも、外光照度が低い時でも検出精度を向上させることが可能となる。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図1は、本発明の実施例の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施例の液晶表示装置は、液晶表示パネル10と、制御回路20と、バックライト30とで構成される。
液晶表示パネル10は、表示部100と、ゲート回路200と、ドレイン回路300と、ホトセンサ部400と、ホトセンサ回路500とを有する。
ここで、表示部100、ゲート回路200、ホトセンサ部400は、液晶表示パネル10の一方の基板(例えば、ガラス基板)上に形成された素子で構成し、ドレイン回路300とホトセンサ回路500は、半導体チップ上の素子で構成する。また、ドレイン回路300とホトセンサ回路500を形成した半導体チップは、例えば、液晶表示パネル10の一方の基板上にCOG方式で実装される。
制御回路20は、ゲート回路200に制御信号201を、ドレイン回路300に制御信号301を、バックライト30に制御信号31を出力する。ホトセンサ回路500はホトセンサ部400と入出力信号502で接続されるととともに、ホトセンサ信号504を制御回路20に出力する。
表示部100は、それぞれ薄膜トランジスタを有する複数の画素を備え、ホトセンサ部400のホトセンサは、表示部100の周辺のダミー画素部に配置される。
図2は、図1に示すホトセンサ部400の一例の断面構造を示す図である。
液晶表示パネルは、薄膜トランジスタ(TFT)、画素電極等が形成されるTFT基板710と、カラーフィルタ等が形成されるCF基板(対向基板)730と、TFT基板710とCF基板730との間に挟持される液晶720を有する。
ホトセンサ714は、TFT基板710上に配置される。また、バックライト30は、TFT基板710の下側に配置される。
外光810は、CF基板730の方向から入射し、バックライト光820は、TFT基板710の方向から入射する。
ホトセンサ714は、薄膜トランジスタのダイオード接続構造、所謂、寄生ホトダイオードまたはPIN構造のホトダイオードである。
ホトセンサ部400は、ホトセンサ411と、コンデンサ(C1,C2)と、暗電流補正用トランジスタ421とで構成される。
ホトセンサ回路500は、PMOSトランジスタ(522,543)と、NMOSトランジスタ(541,542)と、比較回路(コンパレータ)512、インバータ(531,532)とで構成される。
図3(a)に示す回路では、負帰還ループと正帰還ループがあり、比較回路512と、PMOSトランジスタ522とが負帰還ループを構成し、また、比較回路512と、インバータ(531,532)と、NMOSトランジスタ(541,542)と、コンデンサC1とが正帰還ループを構成する。
図3(b)は、図3(a)に示す回路を上位概念化した回路図である。図3(a)のインバータ(531,532)と、PMOSトランジスタ543と、NMOSトランジスタ(541,542)とが、図3(b)の選択回路S1に対応し、図3(a)のPMOSトランジスタ522が、図3(b)のスイッチ回路S2に対応する。
ホトセンサ411を構成する薄膜トランジスタのドレイン・ソース間には、外光照度に応じた光電流ipと、外光照度によらない暗電流idとが流れる。
暗電流補正用トランジスタ421は、第1の基板上に形成された低温ポリシリコンを半導体層とするN型の薄膜トランジスタであり、ホトセンサ411と同一のゲート長とゲート幅を有する。
また、暗電流補正用トランジスタ421も、ダイオード接続されており、暗電流補正用トランジスタ421は、外光が遮光される位置に配置される点がホトセンサ411と異なる。この遮光は、例えば、CF基板730に形成されるブラックマスクで行う。
したがって、暗電流補正用トランジスタ421のドレイン・ソース間には外光照度によらない暗電流idだけが流れるので、暗電流補正用トランジスタ421とホトセンサ411を直列に接続することで、ホトセンサ411に流れる暗電流分をキャンセルすることができる。
図4のV(#1)、V(#2)、V(#3)は、それぞれ図3の内部ノード(#1)、内部ノード(#2)、内部ノード(#3)の電圧を示し、VDDは電源端子に入力される電源電圧、VREFは基準電圧端子に入力される基準電圧、VTは比較基準電圧端子に入力される比較基準電圧を示す。
時刻t0から時刻t1の期間では、ノード(#3)の電圧V(#3)は、比較基準電圧VTより大きいので、比較回路512の出力は、”Hレベル(以下、単に、Hという)”となり、ノード(#1)の電圧V(#1)も、”H”となる。これにより、図3(a)のPMOSトランジスタ543と、NMOSトランジスタ542とがオン、NMOSトランジスタ541がオフとなる。即ち、図3(b)の選択回路S1は、VREFの基準電圧を選択するので、ノード(#2)の電圧V(#2)は基準電圧VREFとなる。
また、時刻t0から時刻t1の期間では、図3(a)のPMOSトランジスタ522がオフとなる。即ち、図3(b)のスイッチ回路S2はオフとなる。
ホトセンサ411の光電流により、コンデンサ(C1,C2)の電荷が放電されるので、ノード(#3)の電圧V(#3)は、図4に示すように単調に減少する。
これにより、図3(a)のPMOSトランジスタ543と、NMOSトランジスタ542とがオフ、NMOSトランジスタ541がオンとなる。即ち、図3(b)の選択回路S1は、GNDの接地電圧を選択するので、ノード(#2)の電圧V(#2)は接地電圧GNDとなる。
この結果、ノード(#3)の電圧V(#3)は、比較基準電圧VTから、基準電圧VREFを、コンデンサ(C1,C2)で分圧した電圧ΔVだけ減少する。ここでΔVは、下記(1)次式で表される。
ΔV=VREF×C1/(C1+C2) ・・・・・・・・・・・・ (1)
また、時刻t1から時刻t2の期間では、ノード(#1)の電圧V(#1)が”L”となるので、PMOSトランジスタ522がオンとなる。即ち、図3(b)のスイッチ回路S2がオンとなる。この結果、コンデンサ(C1,C2)はスイッチ回路S2を介して急速に充電され、ノード(#3)の電圧V(#3)は上昇する。
この結果、ノード(#3)の電圧V(#3)は、比較基準電圧VTから基準電圧VREFをコンデンサ(C1,C2)で分圧した電圧ΔVだけ増加する。時刻t3の動作は時刻t1と同様である。
また、時刻t2から時刻t3の期間では、図3(a)のPMOSトランジスタ522がオフとなる。即ち、図3(b)のスイッチ回路S2はオフとなる。
ここで、コンデンサ(C1,C2)は、時刻t1から時刻t2の期間では、PMOSトランジスタ522のオン電流ionで充電され、時刻t2から時刻t3の期間では、光電流ipで放電される。
t12=(C1+C2)×ΔV/ion
=C1×VREF/ion ・・・・・・・・・・・・・・ (2)
t23=(C1+C2)×ΔV/ip
=C1×VREF/ip ・・・・・・・・・・・・・・ (3)
この(2)、(3)式で示されるように、時間t12はPMOSトランジスタ522のオン電流ionに反比例し、時間t23は光電流ipに反比例する。
ここで、ion>>ipに選ぶことで、出力foの周波数foutは次式となる。
fout=ip/(C1×VREF) ・・・・・・・・・・・・・ (4)
この(4)式から、出力周波数foutは光電流ipに比例し、基準電圧VREF、コンデンサC1に反比例することが分かる。
さらに、出力周波数foutは、コンデンサC2に依存しないので、ノード(#3)に接続される寄生コンデンサの影響を受けないことが分かる。
また、前記の(1)式からコンデンサC2で、ノード(#3)の電圧振幅を低減できることがわかる。これは、ノード(#3)の電圧を供給する電源範囲以内に収めるのに不可欠の要素である。
図5に示す回路構成において、図3に示す回路構成と異なるのは、ゲートに接地電圧GNDが印加されるNMOSトランジスタ461を追加し、さらに、ホトセンサと暗電流補正用トランジスタを駆動するための専用の電源電圧として、ホトセンサ411のソース電圧PSSと暗電流補正用トランジスタ421のドレイン電圧PDDを供給する点である。
図5に示す回路構成により、ホトセンサ411と暗電流補正用トランジスタ421の各端子電圧は直流となるので、暗電流補正の精度を高めることができる。さらに、ソース電圧PSS、ドレイン電圧PDDの電圧により、ホトセンサ411と暗電流補正用トランジスタ421の駆動電圧を設定できるので、暗電流補正の精度をさらに高めることができる。
また、ホトセンサ411に、カスケード接続のNMOSトランジスタ461を追加することで、ホトセンサ411に印加される電圧変動を低減できるので、より直線性の優れた出力を得ることができる。
図6に示す回路構成において、図3に示す回路構成と異なるのは、ホトセンサ部400にNMOSトランジスタ471と、NMOSトランジスタ472を追加し、ホトセンサ回路500のPMOSトランジスタ522を削除し、抵抗551を追加した点である。
ホトセンサ部400に追加したNMOSトランジスタ471は、コンデンサ(C1,C2)を充電するよう動作し、NMOSトランジスタ472は、ノード(#3)の電圧をバッファ増幅するソースフォロア回路として動作する。さらに、ホトセンサ回路500に追加した抵抗511は、前記のソースフォロア回路として動作するNMOSトランジスタ472の負荷抵抗である。
図6に示す回路構成では、充電用のスイッチ回路として機能するNMOSトランジスタ471を、第1の基板上に形成されるホトセンサ部400に配置することで、半導体チップ内に形成するホトセンサ回路500の汎用性を高めることが可能となる。
また、ソースフォロア回路(NMOSトランジスタ472)をホトセンサ部400に配置することで、ノード(#3)の配線長さを短くできるので、周辺回路で生ずるノイズの影響を軽減することが可能となる。
このように、図6に示す回路構成では、ホトセンサ411、積分コンデンサC1、充電用のスイッチング素子として機能するNMOSトランジスタ471を、第1の基板上に形成することで、第1の基板上に形成されるトランジスタを、プロセス工程数が少ない単チャネルプロセスとすることができので、生産性を向上させることできる。
図7に示す回路構成において、図3に示す回路構成と異なるのは、ホトセンサ部400のコンデンサ(C1,C2)を削除した点と、ホトセンサ411のソース電圧PSSと暗電流補正用トランジスタ461のドレイン電圧PDDを外部から供給する点、および、ホトセンサ回路500に、積分回路を構成する演算増幅器513と、積分コンデンサC3と、コンデンサC1を追加した点である。
図8に、図7に示す回路のタイミング図を示す。
図8のV(#1)、V(#2)、V(#3)は、図7の#1、#2、#3の内部ノードの電圧を示し、VDDは電源端子に入力される電源電圧、VREFは基準電圧端子に入力される基準電圧、VTは比較基準電圧端子に入力される比較基準電圧を、PDD、PSSは、ホトセンサ411を駆動するための専用のソース電圧と、ドレイン電圧を示す。例えば、ドレイン電圧PDDは、1V、ソース電圧PSSは、−1Vである。
これにより、図7のPMOSトランジスタ543と、NMOSトランジスタ542とがオン、NMOSトランジスタ541がオフとなるので、ノード(#2)の電圧V(#2)は基準電圧VREFとなる。
また、時刻t0から時刻t1の期間では、図7のPMOSトランジスタ522はオフとなる。
ホトセンサ411の光電流により、コンデンサC3の電荷が放電されるので、ノード(#3)の電圧V(#3)は、図8に示すように、単調に増加する。
時刻t1で、ノード(#3)の電圧V(#3)が接地電圧GNDより大きくなると、比較回路512の出力は、”L”となるので、ノード(#1)の電圧V(#1)が、”L”となる。これにより、図7のPMOSトランジスタ543と、NMOSトランジスタ542とがオフ、NMOSトランジスタ541がオンとなるので、ノード(#2)の電圧V(#2)が、基準電圧VREFから接地電圧GNDに変化する。
ΔV=VREF×C1/C3 ・・・・・・・・・・・・・・・・ (5)
時刻t1から時刻t2の期間では、ノード(#1)の電圧V(#1)が、”L”となるので、PMOSトランジスタ522がオンし、コンデンサ(C1,C3)を急速に充電する。この結果、ノード(#3)の電圧V(#3)は、図8に示すように、時間とともに減少する。
時刻t2で、ノード(#3)の電圧V(#3)が、接地電圧GNDよりも小さくなると、比較回路512の出力は、H”となるので、ノード(#1)の電圧V(#1)が、”L”になる。これにより、図7のPMOSトランジスタ543と、NMOSトランジスタ542とがオン、NMOSトランジスタ541がオフとなるので、ノード(#2)の電圧V(#2)が、接地電圧GNDから基準電圧VREFに変化する。
この結果、ノード(#3)の電圧V(#3)は電圧ΔVだけ減少する。時刻t3の動作は時刻t1と同様である。
t12=C3×ΔV/ion
=C1×VREF/ion ・・・・・・・・・・・・・ (6)
t23=C3×ΔV/ip
=C1×VREF/ip ・・・・・・・・・・・・・・・ (7)
この(6)、(7)式で示されるように、時間t12はPMOSトランジスタ522のオン電流ionに反比例し、時間t23は光電流ipに反比例する。ここで、ion>>ipに選ぶことで、出力foの周波数foutは、図3の場合と同様に下記(8)式のように表される。
fout=ip/(C1×VREF) ・・・・・・・・・・・・・ (8)
この(8)式から、出力周波数foutは、光電流ipに比例し、基準電圧VREF、コンデンサC1に反比例することが分かる。
さらに、図7に示す回路構成では、ホトセンサ411と暗電流補正用トランジスタ421の接続点の電圧は仮想接地点となるので、ホトセンサ部400、ホトセンサ回路500の動作に関わらず一定である。この結果、ホトセンサ411と暗電流補正用トランジスタ421に印加される電圧は、電圧PDDと電圧PSSで設定できるので、暗電流補正の精度をより高めることが出来る。
また、バックライト30の制御回路をCOG方式で実装されたドレイン回路300に配置することで、メイン基板の負担を軽減できるとともに、制御回路から液晶表示パネル10とバックライト30に送出する制御信号数を削減することができる。さらに、第1の基板上にホトセンサ411を形成することで、適用する製品の厚さを薄くすることができる。
なお、本実施例において、照度検出回路の検出時間は、照度が高いときに短く、低いときには長くできるので、検出精度を高く、さらに、暗電流を補正するようにしたので、より低い照度の検出が可能である。
これにより、本実施例では、外光照度に応じてバックライト輝度を制御することで、視認性の優れたディスプレイを実現することが可能である。
なお、本発明の照度検出回路は、液晶表示装置に限定されず、他の形式の表示装置に適用することも可能である。ここで、自発光タイプの表示装置の場合は、バックライトの輝度を制御する代わりに、表示パネルの発光輝度自体を制御する。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
20 制御回路
30 バックライト
31,201,301 制御信号
100 表示部
200 ゲート回路
300 ドレイン回路
400 ホトセンサ部
411,714 ホトセンサ
461,471,472,541,542 NMOSトランジスタ
421 暗電流補正用トランジスタ
500 ホトセンサ回路
502 入出力信号
504 ホトセンサ信号
512 比較回路(コンパレータ)
513 演算増幅器
522,543 PMOSトランジスタ
531,532 インバータ
551 抵抗
710 TFT基板
712 遮光膜
720 液晶
730 CF基板
810 外光
820 バックライト光
C1,C2,C3 コンデンサ
Claims (15)
- 照度検出回路を有する表示装置であって、
前記照度検出回路は、外光照度に応じて光電流が変化するホトセンサと、
前記ホトセンサに前記光電流が流れることにより電荷が放電されるコンデンサと、
前記コンデンサの一端の電圧と比較基準電圧とを比較する比較回路と、
前記コンデンサの前記一端に接続され、前記比較回路の出力信号レベルに応じて前記コンデンサを充電するスイッチ回路と、
前記比較回路の前記出力信号レベルに応じて前記コンデンサの他端に第1の電圧、あるいは、第2の電圧を印加する選択回路とを有することを特徴とする表示装置。 - 前記コンデンサの前記一端に第2のコンデンサを接続したことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記コンデンサの前記一端と前記ホトセンサとの間に接続されるトランジスタを有し、
前記コンデンサの電荷は、前記トランジスタを経由して、前記ホトセンサにより放電されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。 - 前記コンデンサの前記一端と、前記比較回路との間に接続されるソースフォロア回路を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 照度検出回路を有する表示装置であって、
前記照度検出回路は、外光照度に応じて光電流が変化するホトセンサと、
前記ホトセンサに前記光電流が流れることにより電荷が放電されるコンデンサと、
前記コンデンサの一端の電圧を積分する積分回路と、
前記積分回路の出力と比較基準電圧とを比較する比較回路と、
前記コンデンサの前記一端に接続され、前記比較回路の出力信号レベルに応じて前記コンデンサを充電するスイッチ回路と、
前記比較回路の前記出力信号レベルに応じて前記コンデンサの他端に、第1の電圧、あるいは、第2の電圧を印加する選択回路とを有することを特徴とする表示装置。 - 前記積分回路は、演算増幅器と、
前記演算増幅器の反転入力端子と出力端子との間に接続される第2のコンデンサとを有することを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 - それぞれ薄膜トランジスタを有する複数の画素を備え、
前記ホトセンサは、前記各画素の薄膜トランジスタが形成される基板と同一の基板上に形成され、
その他の回路は、半導体チップ内に形成された回路であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の表示装置。 - それぞれ薄膜トランジスタを有する複数の画素を備え、
前記ホトセンサと、前記コンデンサとは、前記各画素の薄膜トランジスタが形成される基板と同一の基板上に形成され、
その他の回路は、半導体チップ内に形成された回路であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 - それぞれ薄膜トランジスタを有する複数の画素を備え、
前記ホトセンサと、前記コンデンサと、前記スイッチ回路とは、前記各画素の薄膜トランジスタが形成される基板と同一の基板上に形成され、
その他の回路は、半導体チップ内に形成された回路であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ホトセンサと、前記スイッチ回路は、単チャネルの薄膜トランジスタで構成されることを特徴とする請求項9に記載の表示装置。
- 前記ホトセンサは、表示部の周辺のダミー画素部に配置されることを特徴とする請求項7ないし請求項10のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記比較回路の前記出力信号レベルが高いときに、前記スイッチ回路はオフとなるとともに、前記選択回路は前記コンデンサの前記他端に第1の電圧を印加し、
前記比較回路の前記出力信号レベルが低いときに、前記スイッチ回路はオンになるとともに、前記選択回路は前記コンデンサの前記他端に第2の電圧を印加することを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第1の電圧は、基準電圧であり、
前記第1の電圧は、前記第2の電圧よりも高いことを特徴とする請求項12に記載の表示装置。 - 前記ホトセンサの暗電流を補正する暗電流補正用トランジスタを有することを特徴とする請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記ホトセンサと、前記暗電流補正用トランジスタとは、専用の電源電圧により駆動されることを特徴とする請求項14に記載の表示装置。
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4925929B2 (ja) * | 2007-06-07 | 2012-05-09 | 株式会社 日立ディスプレイズ | 表示装置 |
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CN103929864B (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-25 | 深圳市绿源半导体技术有限公司 | 用于led驱动电路的电荷控制方法及装置、led驱动电路 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005345286A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Seiko Epson Corp | 光センサ、光センサ出力処理方法、表示装置および電子機器 |
JP2006253236A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 表示装置 |
JP2007279543A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Sony Corp | 液晶表示装置組立体の駆動方法 |
JP2008070616A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Epson Imaging Devices Corp | 電気光学装置及びその光センサの故障判定方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0726872B2 (ja) | 1991-12-12 | 1995-03-29 | 株式会社ジャパンエナジー | 測光装置 |
JP3997550B2 (ja) * | 1997-06-11 | 2007-10-24 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置及び液晶表示装置並びにそれらを含む電子機器 |
JP2002072992A (ja) | 2000-08-24 | 2002-03-12 | Kenwood Corp | カラーディスプレイ装置 |
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JP3944394B2 (ja) * | 2002-01-08 | 2007-07-11 | 株式会社日立製作所 | 表示装置 |
US7502001B2 (en) * | 2003-03-12 | 2009-03-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Light emissive active matrix display devices with optical feedback effective on the timing, to counteract ageing |
KR101032946B1 (ko) * | 2004-04-01 | 2011-05-09 | 삼성전자주식회사 | 광센서 및 이를 구비한 표시 장치 |
CN1981318A (zh) * | 2004-04-12 | 2007-06-13 | 彩光公司 | 用于有源矩阵发光显示器的低功耗电路及其控制方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005345286A (ja) * | 2004-06-03 | 2005-12-15 | Seiko Epson Corp | 光センサ、光センサ出力処理方法、表示装置および電子機器 |
JP2006253236A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 表示装置 |
JP2007279543A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Sony Corp | 液晶表示装置組立体の駆動方法 |
JP2008070616A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Epson Imaging Devices Corp | 電気光学装置及びその光センサの故障判定方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010100785A1 (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-10 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
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