JP2009092935A - Display device and method of manufacturing display device - Google Patents
Display device and method of manufacturing display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009092935A JP2009092935A JP2007263415A JP2007263415A JP2009092935A JP 2009092935 A JP2009092935 A JP 2009092935A JP 2007263415 A JP2007263415 A JP 2007263415A JP 2007263415 A JP2007263415 A JP 2007263415A JP 2009092935 A JP2009092935 A JP 2009092935A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- display device
- array substrate
- optical sensor
- backlight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光センサを備えた表示装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a display device provided with an optical sensor.
近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置や、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力といった特徴を有する液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置は、明るい表示画像を実現するために、表示素子の背後から照明光を照射するバックライトを内蔵した構成とするものが多い。 In recent years, liquid crystal display devices having features such as light weight, thinness, and low power consumption have been widely used as display devices for information devices such as personal computers and word processors and display devices for video devices such as televisions, video movies, and car navigation systems. Yes. In many cases, such a liquid crystal display device has a configuration in which a backlight for irradiating illumination light from behind the display element is incorporated in order to realize a bright display image.
ところで、液晶表示装置の長所の一つはその低消費電力性にある。一般に、液晶パネルよりもバックライトの消費電力の方が大きい。液晶表示装置において、十分な視認性を得るためには、表示輝度をできるだけ高くする必要がある。しかし、バックライトを明るく設定すると、前述の低消費電力性を損なう要因となる。 By the way, one of the advantages of the liquid crystal display device is its low power consumption. In general, the power consumption of the backlight is larger than that of the liquid crystal panel. In a liquid crystal display device, in order to obtain sufficient visibility, it is necessary to increase display luminance as much as possible. However, if the backlight is set brightly, the low power consumption described above is impaired.
そこで、環境照度(外光照度)に応じてバックライトの明るさを調整し、消費電力をできる限り抑えることが検討されている。例えば、夜間のように環境照度が低い場合と、晴天時の日中の屋外のように環境照度が高い場合とでは、十分な視認性を得るのに必要な輝度が異なる。環境照度に応じて必要最小限にバックライトの照度を調整することで、消費電力を抑えることができる。 Therefore, it has been studied to adjust the brightness of the backlight according to the ambient illuminance (external light illuminance) to suppress power consumption as much as possible. For example, the brightness required to obtain sufficient visibility differs between the case where the ambient illuminance is low, such as at night, and the case where the ambient illuminance is high, such as outdoors during the day in fine weather. By adjusting the illuminance of the backlight to the minimum necessary according to the environmental illuminance, power consumption can be suppressed.
これを実現する為に、薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置において、光センサ(フォトセンサ)を基板の表示領域外に設置し、その出力を利用してバックライトの明るさを調整する提案がなされている(特許文献1乃至3参照)。 In order to realize this, in a liquid crystal display device using a thin film transistor, a proposal has been made that an optical sensor (photosensor) is installed outside the display area of the substrate and the brightness of the backlight is adjusted using the output. (See Patent Documents 1 to 3).
特許文献1には、液晶表示板と、この液晶表示板の裏面側より光を照射するバックライトと、このバックライトの光量を調整するコントローラと、液晶表示板と並べて配置された光検知器とを備え、この光検知器により周囲の明るさを検知し、コントローラを調整することで、バックライトの光量を調整する液晶表示装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a liquid crystal display plate, a backlight that emits light from the back side of the liquid crystal display plate, a controller that adjusts the amount of light of the backlight, a photodetector that is arranged side by side with the liquid crystal display plate, There is disclosed a liquid crystal display device that adjusts the amount of light of the backlight by detecting ambient brightness by this photodetector and adjusting the controller.
また、特許文献2には、バックライトを持つ液晶表示装置のバックライト駆動回路に輝度調光電圧を供給するためのバックライト調光回路であって、液晶表示パネルの表面側の周囲の明るさを検出して外光照度信号を出力するための複数の光センサと、これらの光センサから出力される外光照度信号の全て又は一部の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値算出手段に基づいてバックライト駆動回路の輝度調整を行う輝度調整回路とを備えた液晶表示装置のバックライト調光回路が開示されている。
Further,
更に、特許文献3には、対向基板の表示領域外の額縁部の開口部下部に光センサを配置し、周囲光を受光する構造が開示されている。
Further,
続いて、光センサを備えた従来の表示装置について簡単に説明する。図8は、従来の表示装置の構造を示す構造図である。図8(a)は、表示装置の断面を示した断面図であり、図8(b)は、図8(a)で示す断面図に対応させて示した表示装置の平面図である。 Next, a conventional display device including an optical sensor will be briefly described. FIG. 8 is a structural diagram showing the structure of a conventional display device. 8A is a cross-sectional view showing a cross section of the display device, and FIG. 8B is a plan view of the display device corresponding to the cross-sectional view shown in FIG. 8A.
従来の表示装置50は、図8(a)に示すように、表示装置50の周縁においてシール材4を用いてアレイ基板2と対向基板3とを接合し、その間隙に液晶層5を封入した構成である。アレイ基板2、対向基板3の外側には偏光板8,9がそれぞれ配置される。アレイ基板2の背面には、表示装置50の光源としてのバックライト15が離間して設けられる。アレイ基板2の周辺領域には、 外光照度を検出する光センサ7や表示部6を駆動する駆動回路16等が形成される。対向基板3の表示部6に対応する場所にはカラーフィルタ層10が形成され、カラーフィルタ層10の周囲の画像の表示に寄与しない周辺領域には、バックライト15からの光が観察者側へ透過することを防ぐ遮光部11が形成される。遮光部11には、外光が光センサ7に届くように、開口部12が設けられる。
As shown in FIG. 8A, in the
また、図9に示すように、遮光された光センサ17を備え、光センサ7の光電流から遮光された光センサ17の暗電流を差し引く差分回路を用いることで、表示装置の温度上昇に伴って増加する暗電流が低照度での光電流に対して無視できなくなる影響を抑制する方法も検討されている(特許文献4参照)。なお、特許文献4の図2には、2つの光センサの出力の差分をとる光センサ回路の例が示されている。
しかしながら、図8(a)に示すように、アレイ基板2の背面にバックライト15を配置した場合には、バックライト15から照射された光が光センサ7に入力されることを防ぐ遮光部材18、例えば遮光テープをバックライト15とアレイ基板2の間に設ける必要がある。アレイ基板2に配置された偏光板8の上に遮光部材18として遮光テープを用いた場合、偏光板8の厚さ及びアレイ基板2の厚さ分が遮光部材18と光センサ7との間の距離となり散乱光が入射しやすいという問題がある。
However, as shown in FIG. 8A, when the
また、遮光テープの貼りあわせの精度を上げることが難しいために、表示部6外周から光センサ7までの距離を縮めることが難しく、周辺領域が大きくなるという問題があった。
In addition, since it is difficult to increase the accuracy of attaching the light shielding tape, it is difficult to reduce the distance from the outer periphery of the
偏光板8とアレイ基板2の間に遮光部材18を配置するということも可能だが、表示部6外周から光センサ7の距離が短いことから、偏光板8と遮光部材18の重なりが生じるために、剥がれや表示装置取り付けが難しいという問題があった。
Although it is possible to arrange the
一方、アレイ基板2に光センサ7を形成する前の工程で遮光性金属層を形成して遮光するという構造が一番望ましく、遮光性能も高いが、遮光部の形成・パターニング、絶縁層の形成及び電位固定のためのコンタクトホール形成が必要で、表示装置のコスト高を招いてしまうという問題がある。さらに、十分な遮光を達成するためには遮光部を厚くしなければならず、それに伴って凹凸の発生、シリコン層をレーザーアニールでポリシリコン化する場合に遮光部を形成していない領域よりも温度が上がりやすくアブレーションが発生するという問題がある。
On the other hand, a structure in which a light-shielding metal layer is formed and light-shielded in the step before forming the
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、バックライトからの光の外乱を抑制し、外光環境の光情報を確実に検出すると共に、周辺領域の増大を抑制する表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and the problem is that the disturbance of light from the backlight is suppressed, the optical information of the external light environment is reliably detected, and the surrounding area is increased. It is to provide a display device that suppresses.
第1の本発明に係る表示装置は、表示部が形成された第1の面及びその第1の面に対向する第2の面を有するアレイ基板と、第1の面に形成された光センサと、を有し、アレイ基板は、第1の面と第2の面との間の光センサに対応する位置に遮光領域が形成されていることを特徴とする。 A display device according to a first aspect of the present invention includes an array substrate having a first surface on which a display portion is formed and a second surface facing the first surface, and an optical sensor formed on the first surface. The array substrate is characterized in that a light shielding region is formed at a position corresponding to the optical sensor between the first surface and the second surface.
本発明にあっては、アレイ基板内部の光センサに対応する位置に遮光領域を形成することにより、光センサと遮光領域との距離を縮めることができるので、アレイ基板に入射したバックライトの光などの散乱光が光センサにより受光されることを抑制し、外光照度を適切に検出することが可能となる。 In the present invention, since the distance between the light sensor and the light shielding region can be reduced by forming the light shielding region at a position corresponding to the light sensor inside the array substrate, the light of the backlight incident on the array substrate can be reduced. It is possible to appropriately detect the illuminance of outside light by suppressing the scattered light such as the light from being received by the optical sensor.
上記表示装置において、遮光領域は、第2の面に形成した凹部に光吸収部材を充填して形成したことを特徴とする。 In the display device, the light-shielding region is formed by filling a concave portion formed on the second surface with a light absorbing member.
本発明にあっては、アレイ基板の第2の面に凹部を形成し、光吸収部材を充填して遮光領域を形成することにより、アレイ基板と光センサの間に遮光性金属層を形成するのに比べてコストを抑えることが可能である。 In the present invention, a light-shielding metal layer is formed between the array substrate and the optical sensor by forming a recess on the second surface of the array substrate and filling the light absorbing member to form a light-shielding region. The cost can be reduced compared to the above.
第2の本発明に係る表示装置の製造方法は、表示部が形成された第1の面及びその第1の面に対向する第2の面を有するアレイ基板と、第1の面に形成された光センサと、を有し、アレイ基板は、第1の面と第2の面との間の光センサに対応する位置に遮光領域が形成されている表示装置の製造方法であって、第2の面の光センサに対応する位置に凹部を形成する工程と、凹部に光吸収部材を充填する工程と、を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a display device, comprising: an array substrate having a first surface on which a display unit is formed; a second surface opposite to the first surface; and the first surface. The array substrate has a light-shielding region formed at a position corresponding to the optical sensor between the first surface and the second surface. And a step of forming a concave portion at a position corresponding to the optical sensor on the second surface and a step of filling the concave portion with a light absorbing member.
本発明にあっては、アレイ基板の第2の面に凹部を形成し、光吸収部材を充填して遮光領域を形成することにより、光センサと遮光領域との距離を縮めることができるので、アレイ基板に入射したバックライトの光などの散乱光が光センサにより受光されることを抑制し、外光照度を適切に検出することが可能となる。 In the present invention, the distance between the optical sensor and the light shielding region can be reduced by forming a concave portion on the second surface of the array substrate and filling the light absorbing member to form the light shielding region. It is possible to suppress the scattered light such as the light of the backlight incident on the array substrate from being received by the optical sensor, and to appropriately detect the illuminance of outside light.
上記表示装置の製造方法において、凹部を形成する工程は、マイクロブラスト工法で行うことを特徴とする。 In the method for manufacturing the display device, the step of forming the concave portion is performed by a microblast method.
本発明にあっては、マイクロブラスト工法により凹部を形成することで、UVレーザーや近赤外のフェトム秒レーザーを用いるのに比べて、装置及びランニングコストが安く、しかも光センサにダメージを与えることなく高速度での深堀り加工を可能とする。また、マイクロブラスト工法は、加工位置及び深さ精度も高いので、表示部と光センサとの距離を縮めることも容易である。 In the present invention, the concave portion is formed by the microblast method, so that the apparatus and the running cost are lower than those using a UV laser or a near infrared femtosecond laser, and the optical sensor is damaged. Enables deep drilling at high speed. Further, since the microblasting method has high processing position and depth accuracy, it is easy to reduce the distance between the display unit and the optical sensor.
上記表示装置の製造方法において、光吸収部材を充填する工程は、光吸収部材をインクジェット法あるいはディスペンサ塗布法で行うことが黒インクなどの光吸収部材を充填するのに望ましい。 In the method for manufacturing the display device, the step of filling the light absorbing member is preferably performed by an ink jet method or a dispenser coating method for filling the light absorbing member such as black ink.
本発明によれば、バックライトからの光の外乱を抑制し、外光環境の光情報を確実に検出すると共に、周辺領域の増大を抑制する表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing the disturbance of the light from a backlight, while detecting the optical information of external light environment reliably, the display apparatus which suppresses the increase in a peripheral region can be provided.
以下、本実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態における表示装置の構造を示す構造図である。図1(a)は、表示装置の断面を示した断面図であり、図1(b)は、図1(a)で示す断面図に対応させて示した表示装置の平面図である。本実施の形態における表示装置1においては、対向して配置された一対の光透過性絶縁基板で液晶セルを構成し、その間隙に液晶材料を封入した液晶層が形成されている。具体的には、アレイ基板2と対向基板3の周縁をシール材4により接合し、その間隙に液晶材料を封入して液晶層5を形成する。そして、バックライト15をアレイ基板2に離間して配置する。また、表示装置1が液晶表示装置の場合は、アレイ基板2と対向基板3の外側には偏光板8,9がそれぞれ配置される。
FIG. 1 is a structural diagram showing the structure of the display device in this embodiment. 1A is a cross-sectional view showing a cross section of the display device, and FIG. 1B is a plan view of the display device corresponding to the cross-sectional view shown in FIG. In display device 1 according to the present embodiment, a pair of light-transmitting insulating substrates arranged opposite to each other constitutes a liquid crystal cell, and a liquid crystal layer in which a liquid crystal material is sealed is formed between the liquid crystal cells. Specifically, the peripheral edges of the
アレイ基板2は、例えば、ガラス等からなる光透過性絶縁基板を支持基盤とし、この光透過性絶縁基板に形成された表示部6は、互いにほぼ平行且つ等間隔に配列される走査線や、これら走査線とほぼ直交して配列された信号線、走査線と信号線との間に介在されこれらを電気的に絶縁する層間絶縁膜(透明絶縁膜)、走査線と信号線との交差近傍に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transister)等で構成されている。そして、層間絶縁膜に形成されたスルーホールを介してスイッチング素子に電気的に接続された画素電極がマトリクス状に配列形成されている。表示部6の外周は画像の表示に寄与しない周辺領域である。周辺領域には、表示部6を駆動する駆動回路(図示せず)と、外光照度を検出する光センサ7が形成されている。
The
対向基板3は、アレイ基板2に対向して配置されており、アレイ基板2と同様に、例えば、ガラス等からなる光透過性絶縁基板を支持基盤とするものである。液晶層5側の面の表示部6に対応する部分には、カラーフィルタ層10が形成されるとともに、その表面を覆ってITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料からなる透明対向電極が全面に形成されている。カラーフィルタ層10は、顔料や染料によって各色に着色された樹脂層であり、例えば、R(赤),G(緑),B(青)の各色のフィルタ層が組み合わされて構成されている。また、図示は省略するが、各カラーフィルター層の画素境界部分には、コントラスト向上等を目的として、いわゆるブラックマトリクス層が形成されている。
The
対向基板3のカラーフィルタ層10を形成していない周辺領域には遮光部11が形成される。遮光部11の光センサ7に対応する箇所には開口部12が形成される。この開口部12により、光センサ7は表示装置1の表面から入射した外光を受光することができる。一方、光センサ7直下に位置するアレイ基板2内部には遮光領域が形成される。この遮光領域は、アレイ基板2のバックライト15側の面の光センサ7に対応する位置に形成された凹部13に光吸収部材14を充填したものである。凹部13の底部の大きさは、少なくとも光センサ7よりも大きく形成されている。このように、光センサ7直下に位置するアレイ基板2内部に光吸収部材14を配置して遮光領域を形成することにより、光センサ7と遮光領域との距離を縮めることができるので、バックライト15から放射された光が光センサ7に入射することを抑制できる。なお、光吸収部材14のOD値(Optical Density)は、少なくとも3以上であることが望ましい。
A
次に、凹部の形成方法について図を参照しながら説明する。図2は、アレイ基板2に凹部13を形成し、光吸収部材14を充填する様子を示す図である。図2(a)〜(c)のそれぞれは、凹部13を形成するアレイ基板2を図上の上方に描いた表示装置1の断面図である。図2(a)は、凹部13を形成する前の様子を示す。
Next, a method for forming the recess will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the
まず、アレイ基板2の凹部13を形成する部分を、例えばケミカルエッチングを用いて0.2mm程度に薄くする。続いて、図2(b)に示すように、マイクロブラスト工法を用いて、凹部13の底部と光センサ7との距離が極力短く、例えば0.05mm〜0.01mm程度になるように基板をエッチングする。マイクロブラスト工法は、圧縮空気等のキャリヤーガスにより加速された数μmから数十μmの微細砥粒をノズルから噴出させ,硬脆材料に高速かつ高密度に衝突させることにより微細加工を行うものであり、熱発生の少ない微細な脆性モード加工も特徴の一つである。深さ方向の精度向上や底面の表面粗さを制御するように、噴射の圧力、ノズルの移動速度、噴射材のサイズ等を最適化することが望ましい。
First, the portion of the
その後、図2(c)に示すように、インクジェット法もしくはディスペンサ法で、黒インクなどの光吸収部材14を充填して乾燥させる。もちろん、上記の工程は大板工程で行い、その後に切断するようにしてもよいことは言うまでも無い。その後、洗浄工程を経て、偏光板を貼りあわせることで表示装置を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the
このように、アレイ基板2に凹部13を形成し、光吸収部材14を充填することにより、高精度で遮光領域を形成できるので、表示部6と光センサ7との距離を縮めることができ、周辺領域の増大を抑制することが可能となる。
In this manner, by forming the
また、図2ではマスクを用いないマイクロブラスト工法を適用した工程を説明したが、マスキングプロセスを併用すると所定のパターンにて能率よく加工を行うこともできる。すなわち、複数の表示装置が集積された大板基板のままマイクロブラスト工程を適用する場合は一括処理が可能であるため有効である。もちろん、マスキングプロセスを用いて1個ずつ処理してもよいことはいうまでもない。マスキングについては要求される精度、コストおよび操作性を考慮してフォトレジスト、印刷マスクを用いるとよい。最も高精度な加工に対応できるのはフォトレジストマスクである。レジストは一般にドライフィルムにて販売されており、フィルムの厚みによって解像度が異なる。高精細なマスキングの例としては20μmの線幅をLine/Space=1/3で解像でき、マイクロブラスト加工にて微細な溝加工も可能である。ドライフィルムは砥粒の衝突エネルギーを吸収できるように感光性のウレタン樹脂が一般に用いられる。また、マイクロブラスト工法は大板基板に集積された表示装置を分断するための溝加工への適用も可能であるため併用してもよい。 In addition, although the process using the microblast method without using a mask has been described with reference to FIG. 2, it is possible to efficiently perform processing with a predetermined pattern by using a masking process together. In other words, when the microblast process is applied to a large substrate on which a plurality of display devices are integrated, it is effective because batch processing is possible. Of course, it is needless to say that processing may be performed one by one using a masking process. For masking, it is preferable to use a photoresist or a printing mask in consideration of required accuracy, cost, and operability. The photoresist mask can cope with the most accurate processing. The resist is generally sold as a dry film, and the resolution varies depending on the thickness of the film. As an example of high-definition masking, a line width of 20 μm can be resolved with Line / Space = 1/3, and fine grooving can be performed by microblasting. A photosensitive urethane resin is generally used for the dry film so as to absorb the collision energy of abrasive grains. Further, the microblasting method may be used in combination since it can be applied to groove processing for dividing a display device integrated on a large substrate.
図3は、アレイ基板2に形成される薄膜トランジスタ及び光センサ7の構成の一例を示す構成図である。図3(a)は、n−チャンネル薄膜トランジスタの構成、図3(b)は、p−チャンネル薄膜トランジスタの構成、図3(c)は、光センサ7として用いられるPIN(p-intrisic-n)ダイオードの構成を示している。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the thin film transistor and the
まず、図3(a)及び図3(b)を用いて、本実施の形態における薄膜トランジスタについて説明する。n−チャンネル薄膜トランジスタ及びp−チャンネル薄膜トランジスタは、アレイ基板2上にアンダーコート層20を介して多結晶半導体層(ポリシリコン層)21A,21Bを形成し、この多結晶半導体層21A,21Bをチャンネル層とするものである。
First, the thin film transistor in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. In the n-channel thin film transistor and the p-channel thin film transistor, polycrystalline semiconductor layers (polysilicon layers) 21A and 21B are formed on the
アレイ基板2上には、前述の通りアンダーコート層20が形成されるが、これはアレイ基板2の表面の傷や穴等を塞いで平坦化すること、また、アレイ基板2に含まれる不純物の多結晶半導体層21A,21Bへの拡散を防止すること等を目的に形成されている。このアンダーコート層20は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等を成膜することにより形成されるが、例えば、熱処理により流動化する流動化樹脂からなる平坦化層と、不純物の拡散を防止する被覆層とからなる積層構造とすることも可能である。或いは、アレイ基板2が平坦化に優れ、含まれる不純物も少ない場合には、アンダーコート層20を省略することも可能である。
The
アンダーコート層20上に形成される多結晶半導体層21A,21Bは、例えば、プラズマCVD法により成膜された非結晶シリコン(a−Si)をアニールした後に、レーザ照射等によって多結晶化することにより形成されるものである。この多結晶半導体層21A,21Bは、エッチングにより島状に素子分離され、マトリクス状に配列されている。
For example, the
多結晶半導体層21Aは、nチャンネル薄膜トランジスタに対応するものであり、多結晶半導体層21Bは、pチャンネル薄膜トランジスタに対応するものである。多結晶半導体層21A,21Bには、不純物注入によりソース領域21Aa,21Ba及びドレイン領域21Ab,21Bbが形成されており、更に、nチャンネル薄膜トランジスタにおいては、ソース領域21Aaとドレイン領域21Abとの内側に、LDD領域(低濃度不純物拡散領域)21Ac,21Adが形成されている。
The polycrystalline semiconductor layer 21A corresponds to an n-channel thin film transistor, and the
また、いずれの薄膜トランジスタにおいても、多結晶半導体層21A,21B上に、第1絶縁層22や第2絶縁層23を介して、ゲート電極としての第1メタル24やソース電極又はドレイン電極としての第2メタル25が形成されている。
In any thin film transistor, the
続いて、図3(c)を用いて、本実施の形態における光センサ7について説明する。本実施の形態における光センサ7は、横型のPINフォトダイオードで形成されている。PINフォトダイオードも上述した薄膜トランジスタと同様に、アレイ基板2上にアンダーコート層20を介して多結晶半導体層21Cが形成され、p+領域23Ca、p−領域23Cb、n+領域23Cdが横方向に形成される。p+側をGND(0V)、n+側を5Vとしたときに外光照射に応じた光電流がダイオードの両端に流れる。
Then, the
i(intrisic)領域(p−)を形成するのに、レジストマスクを用いてもよいが、同時に形成するn−チャンネル薄膜トランジスタ及びp−チャンネル薄膜トランジスタのゲート電極の形成工程を用いて形成してもよい。同図に示すPINフォトダイオードにおいても、前記多結晶半導体層23C上に第1絶縁層22や第2絶縁層23を介して第1メタル24や第2メタル25が形成される。ここで、ゲート電極としての第1メタル24は、例えば、グランド電位に接地されるか、若しくは、所望の特性を得るために電位制御するようにしてもよい。
Although a resist mask may be used to form the i (intrisic) region (p − ), it may be formed by using a gate electrode forming step of an n-channel thin film transistor and a p-channel thin film transistor that are formed simultaneously. . Also in the PIN photodiode shown in the figure, the
また、図示は省略するが、光センサ7と遮光された光センサの2つの光センサを配置し、光センサ7に流れるセンサ電流から遮光された光センサに流れるセンサ電流を差し引く回路構成とする。これにより、温度上昇に伴い問題となる熱電流の影響を抑制することができる。遮光された光センサは、アレイ基板2上の開口部12が形成されていない光センサ7の近傍に配置する。この遮光された光センサも光センサ7と同様に凹部13により遮光される場所に形成することが望ましい。なお、遮光された光センサは、p+領域21Ca、p−領域21Cb及びn+領域21Cdで形成されたチャネル領域を覆うように、PINフォトダイオードの上層である第1絶縁層22に金属配線材料等を用いて遮光領域を形成したものでもよい。
Although not shown in the figure, a circuit configuration is provided in which two photosensors, that is, the
続いて、光センサ7で検知した外光照度の強度の計測法について説明する。図4は、光センサの回路構成を示す構成図である。光センサ7は、p領域側が接地されたフォトダイオード30と、このフォトダイオード30に並列接続されたキャパシタ素子31とで構成されており、所定のタイミングでキャパシタ素子31に所定の電圧Vprcがプリチャージされ、外光照度に応じた光電流がフォトダイオード30に流れる。
Then, the measuring method of the intensity | strength of the external light illuminance detected with the
また、図5は、センサ回路の回路構成を示す回路ブロック図である。センサ回路は、表示装置1の内部に形成された増幅器40及びA/D変換器41と、表示装置1の外部に形成されたLSI(Large Scale Integration)42とで構成されている。センサ回路は、光センサ7から出力された光電流を増幅器40で増幅し、増幅された光電流をA/D変換器41でデジタル値に変換した後、変換されたデジタル値に基づいて、LSI42により、バックライト15の光量を調整する。なお、LSI42には、変換後のデジタル値に基づいて照度計算する照度計算回路42aや、所定の制御信号を発生する制御信号発生回路42b等が配置されている。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing the circuit configuration of the sensor circuit. The sensor circuit includes an
図6は、光センサから出力された電圧電流が時間的に変化する様子を示す図である。外光が光センサ7に照射された場合、フォトダイオード30に電流が流れ、次第に初期のプリチャージ電圧VprcからGND電圧に低下する。これを所定のタイミングでA/D変換器41でデジタル信号に変換すると共に、所定のタイミングでLSI42に出力する。同図に示す傾きの絶対値が大きければ外光照度が強く、小さければ外光照度が弱いと判断することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating how the voltage / current output from the optical sensor changes with time. When external light is applied to the
例えば、LSI42は、時刻tのタイミングで受信する電圧電流値Aと、時刻t+1のタイミングで受信する電圧電流値Bと、時刻t+2のタイミングで受信する電圧電流値Cとを受信する。そして、照度計算回路42aは、電圧電流値Aと電圧電流値Bとの差分S1と、電圧電流値Bと電圧電流値Cとの差分S2とを比較する。差分S1が差分S2より大きい場合には、図5に示す傾きが小さくなり、外光照度が弱くなったと判断できるので、制御信号発生回路42bは、光量を多くするようにバックライト15を調整する。
For example, the
なお、複数の光センサ7を配置するような場合には、それぞれの光センサ7の出力を、例えば、ソースドライバを経由して外部に出力するようにすることが望ましい。また、一部の光センサ7が人、物、指等に遮光され、影部分の外光を受光するような場合には、他の光センサ7の出力と比較から除去するような処理を実施することが望ましい。更に、携帯電話等では、表示装置の向きを回転させて使用することが増えているので、光センサを複数設け、前述のように影などの影響を抑制するようにすることが望ましく、これをデバイス本体で行ってもよいが、アレイ基板上に多数決回路を設けるようにしても良い。
When a plurality of
次に、本実施の形態における別の表示装置について説明する。図7は、別の表示装置の構造を示す図である。図7(a)は表示装置の断面を示した断面図であり、図7(b)は図7(b)で示す断面図に対応させて示した表示装置の平面図である。図7に示す表示装置は、図1に示したものに対して、液晶パネルの表裏を反転し、光センサ7を配置したアレイ基板2から外光が入射するようにするとともに、アレイ基板2上に遮蔽された光センサ17を配置して熱電流を検出するものである。対向基板3がバックライト15側に配置されることから、図1の表示装置において遮光部11に形成された開口部12は不要となる。
Next, another display device in this embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating the structure of another display device. 7A is a cross-sectional view showing a cross section of the display device, and FIG. 7B is a plan view of the display device corresponding to the cross-sectional view shown in FIG. 7B. The display device shown in FIG. 7 is the same as that shown in FIG. 1 except that the front and back of the liquid crystal panel are reversed so that external light is incident from the
遮光された光センサ17は、周辺領域に形成される。外光照度を検出する光センサ7は、アレイ基板2とシール材4とが接合されたシール領域に形成される。光センサ17に対応するアレイ基板2の外光側には凹部13を形成し、光吸収部材14を充填する。これにより、光センサ7は外光を受光するが、光センサ17は外光を遮光する構成となる。また、バックライト15側に配置される対向基板3の周辺領域には遮光部11が形成されるので、光センサ7および光センサ17にはバックライト15から放射される光が入射することはない。
The
光センサ7の出力と光センサ17の出力との差分を取ることにより、液晶パネルの温度上昇に伴う光センサ7に流れる熱電流の上昇を考慮して外光照度を検出することができるので、低照度時の外光照度の検出が困難となることを防止することが可能である。
By taking the difference between the output of the
光センサ7と光センサ17とは近接して配置されるのが望ましい。光センサ17に対応する箇所にのみ遮光領域を形成し、光センサ17のみを遮光する。また、本実施の形態においてはシール領域に形成した光センサ7により外光を受光したが、シール領域に形成した光センサに対応して遮光領域を形成し、もう一方の光センサで外光を受光するように構成してもよい。このように、シール領域に光センサを形成することは、周辺領域の増大を抑制する効果がある。
It is desirable that the
以上説明したように、本実施例によれば、光センサ7の直下のアレイ基板2内部に遮光領域を形成することで、光センサ7と遮光領域との距離を縮めることができるので、バックライト15から放射された光が光センサ7に入射することを抑制できる。また、アレイ基板2に凹部13を形成し、光吸収部材14を充填して遮光領域を形成することで、アレイ基板2と光センサ7の間に遮光性金属層を形成するのに比べてコストを抑えることが可能である。
As described above, according to the present embodiment, the distance between the
本実施例によれば、凹部13の形成にマイクロブラスト工法を用いることで、光センサへのダメージが少なく、深さ方向の制御性も高く、凹部13の底面と光センサとの距離を極力短くすることができる。また、マイクロブラスト工法は装置コスト、ランニングコストも安いというメリットもある。さらに、マイクロブラスト工法は加工位置及び深さ精度も高いので、表示部6と光センサ7との距離を縮めることができ、周辺領域の増大を抑制することが可能となる。
According to the present embodiment, by using the microblasting method for forming the
本実施例によれば、形成された凹部13にインクジェット法もしくはディスペンサ法で光吸収部材14を的確に配置することができる。また、凹部13の深さも深いため十分な遮光性も確保することができる。
According to the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、アレイ基板2と対向基板3との間隙において、液晶を封入することを前提に説明したが、液晶に限られるものではなく、例えば、有機EL(Electroluminescence Display)に代えても、同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the description has been made on the assumption that the liquid crystal is sealed in the gap between the
1…表示装置
2…アレイ基板
3…対向基板
4…シール材
5…液晶層
6…表示部
7,17…光センサ
8,9…偏光板
10…カラーフィルタ層
11…遮光部
12…開口部
13…凹部
14…光吸収部材
15…バックライト
16…駆動回路
18…遮光部材
20…アンダーコート層
21A,21B,21C…多結晶半導体層
22…第1絶縁層
23…第2絶縁層
24…第1メタル
25…第2メタル
30…フォトダイオード
31…キャパシタ素子
40…増幅器
41…変換器
42…LSI
42a…照度計算回路
42b…制御信号発生回路
50…表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
42a ...
Claims (5)
前記第1の面に形成された光センサと、を有し、
前記アレイ基板は、前記第1の面と前記第2の面との間の前記光センサに対応する位置に遮光領域が形成されていることを特徴とする表示装置。 An array substrate having a first surface on which a display unit is formed and a second surface opposite to the first surface;
An optical sensor formed on the first surface,
The display device, wherein the array substrate is formed with a light shielding region at a position corresponding to the photosensor between the first surface and the second surface.
前記第2の面の前記光センサに対応する位置に凹部を形成する工程と、
前記凹部に光吸収部材を充填する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 An array substrate having a first surface on which a display portion is formed and a second surface facing the first surface; and an optical sensor formed on the first surface, wherein the array substrate is A method for manufacturing a display device, wherein a light shielding region is formed at a position corresponding to the photosensor between the first surface and the second surface,
Forming a recess at a position corresponding to the photosensor on the second surface;
Filling the recess with a light absorbing member;
A method for manufacturing a display device, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007263415A JP2009092935A (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Display device and method of manufacturing display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007263415A JP2009092935A (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Display device and method of manufacturing display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009092935A true JP2009092935A (en) | 2009-04-30 |
Family
ID=40664980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007263415A Pending JP2009092935A (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | Display device and method of manufacturing display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009092935A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011191733A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Flat panel display device |
CN109782458A (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel and its driving method, display device |
JP2020521176A (en) * | 2018-01-19 | 2020-07-16 | 昆山国顕光電有限公司Kunshan Go−Visionox Opto−Electronics Co., Ltd. | Display device |
-
2007
- 2007-10-09 JP JP2007263415A patent/JP2009092935A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011191733A (en) * | 2010-03-16 | 2011-09-29 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Flat panel display device |
CN109782458A (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel and its driving method, display device |
CN109782458B (en) * | 2017-11-14 | 2020-11-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel, driving method thereof and display device |
JP2020521176A (en) * | 2018-01-19 | 2020-07-16 | 昆山国顕光電有限公司Kunshan Go−Visionox Opto−Electronics Co., Ltd. | Display device |
JP7089536B2 (en) | 2018-01-19 | 2022-06-22 | 昆山国顕光電有限公司 | Display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8581257B2 (en) | Circuit board and display device | |
US8085256B2 (en) | Electronic device | |
CN101762899B (en) | Display panel, module, and electronic device | |
US8368068B2 (en) | Display with photo sensor and manufacturing method thereof | |
US7619194B2 (en) | Electro-optical device, semiconductor device, display device, and electronic apparatus having the display device | |
JP5175136B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
US20090128529A1 (en) | Display Device and Electronic Device | |
US7682883B2 (en) | Manufacturing method of thin film transistor array substrate and liquid crystal display panel | |
JP4621734B2 (en) | Display device and electronic apparatus equipped with the same | |
US20120241769A1 (en) | Photodiode and manufacturing method for same, substrate for display panel, and display device | |
TWI424558B (en) | Display | |
JP2007322761A (en) | Electro-optic device and electronic equipment | |
JP2007114315A (en) | Display device | |
WO2014153864A1 (en) | Array substrate and manufacturing method thereof, and display device | |
JP2007027704A (en) | Thin film transistor, thin film transistor substrate, its manufacturing method, liquid crystal display device and display device | |
TW201344519A (en) | Touch panel | |
US7999259B2 (en) | Display device having a photodiode whose p region has an edge width different than that of the n region | |
WO2019096097A1 (en) | Display panel and driving method therefor, and display device | |
JP2008145447A (en) | Active matrix substrate, display device and electronic equipment | |
JP2010056303A (en) | Optical sensor, and liquid crystal display using the same | |
JP2008170837A (en) | Liquid crystal display device | |
US20120104530A1 (en) | Substrate for display panel, and display device | |
JP2009092935A (en) | Display device and method of manufacturing display device | |
JP4656082B2 (en) | Electro-optical device and electronic apparatus | |
JP2008224896A (en) | Display device |