JP2009257813A - Light intensity detection circuit and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、精度良く外光を検出することができる光量検出回路及び表示装置に関する。 The present invention relates to a light amount detection circuit and a display device that can accurately detect external light.
従来の表示装置では、視認性の確保やバックライトの消費電力を低減する目的で、周囲の明るさを検出し、それに応じてバックライトの輝度を調整している。
このような表示装置として、表示パネル内のガラス基板上に光センサを搭載して外光を検出し、検出した外光の照度に応じてバックライト輝度を調整するというものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
In the conventional display device, ambient brightness is detected and brightness of the backlight is adjusted accordingly in order to ensure visibility and reduce power consumption of the backlight.
As such a display device, there is known a device in which an optical sensor is mounted on a glass substrate in a display panel to detect external light, and the backlight luminance is adjusted according to the illuminance of the detected external light ( For example, see Patent Document 1).
ところで、一般的に各種の光センサやCCDのような光学素子は、長時間に亘り強い光を受けた場合、素子劣化に起因した感度低下が生じることが知られている。さらに、液晶パネルのガラス基板上に形成した光センサは、汎用の光センサICなどと比較して、上記感度低下が著しいことが分かっている。
そこで、ガラス基板上の光センサで生じる素子劣化を抑制する表示装置として、TFT光センサの駆動条件を工夫するというものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
In view of this, as a display device that suppresses element deterioration caused by the optical sensor on the glass substrate, a device that devises the driving condition of the TFT optical sensor is known (for example, see Patent Document 2).
しかしながら、液晶パネルにおいては、光センサ用のTFTは光リーク電流を確保したい一方、画素のTFTは光リーク電流を抑えたいこともあり、上記特許文献2に記載の表示装置のように、プロセス条件やTFTの駆動条件の工夫によってガラス基板上の光センサで生じる素子劣化を抑制することは困難である。
そこで、本発明は、ガラス基板上に光センサを搭載した場合であっても、光センサの素子劣化に起因した感度低下を簡潔に補正して、外光検出を精度良く行うことができる光量検出回路及び表示装置を提供することを課題としている。
However, in the liquid crystal panel, while the TFT for the photosensor wants to secure a light leakage current, the TFT of the pixel sometimes wants to suppress the light leakage current. As in the display device described in
Therefore, the present invention is a light quantity detection that can accurately correct external light detection by simply correcting a sensitivity decrease due to deterioration of the optical sensor element even when the optical sensor is mounted on a glass substrate. It is an object to provide a circuit and a display device.
上記課題を解決するために、本発明に係る光量検出回路は、外光を検知する光センサを有する光検知部と、当該光検知部の出力信号を読み取る光センサ読み取り部とを備える光量検出回路であって、前記光検知部は、前記外光が入射光として入射され、当該外光の光量に応じた出力信号を出力する第1の光検知部と、外光を減光する減光手段を有し、該減光手段で減光された光が入射光として入射され、当該減光された光の光量に応じた出力信号を出力する第2の光検知部とから構成されており、前記光センサ読み取り部で読み取った前記第1の光検知部の出力信号及び前記第2の光検知部の出力信号に基づいて、前記第1及び第2の光検知部のうち、一方の光検知部の出力信号における光劣化率を演算する光劣化率演算部と、前記一方の光検知部の初期状態における照度−出力特性、前記一方の光検知部の出力信号、及び前記光劣化率演算部で演算した光劣化率に基づいて、前記外光の光量を検出する光量検出部と、を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a light amount detection circuit according to the present invention includes a light detection unit having a light sensor for detecting external light and a light sensor reading unit for reading an output signal of the light detection unit. The light detection unit includes a first light detection unit that receives the external light as incident light and outputs an output signal corresponding to the amount of the external light, and a light reduction unit that attenuates the external light. The light attenuated by the dimming means is incident as incident light, and is composed of a second light detection unit that outputs an output signal corresponding to the amount of the attenuated light, One of the first and second light detection units is detected based on the output signal of the first light detection unit and the output signal of the second light detection unit read by the light sensor reading unit. A light deterioration rate calculation unit for calculating a light deterioration rate in the output signal of the unit, and the one light A light amount detection unit for detecting the light amount of the external light based on the illuminance-output characteristics in the initial state of the knowledge unit, the output signal of the one light detection unit, and the light deterioration rate calculated by the light deterioration rate calculation unit; It is characterized by providing.
これにより、製造プロセスによる光センサ出力特性のばらつきを補正する機能と、光センサの素子劣化に起因する感度低下を補正する機能とを備えることができ、精度良く外光の照度を検出することができる。さらに、光センサを駆動するIC内部で、上記ばらつき補正や感度補正を行うことができるので、システムとして新たな付加物やコストアップの必要がない。 As a result, it is possible to provide a function for correcting variations in the output characteristics of the optical sensor due to the manufacturing process and a function for correcting a decrease in sensitivity due to element degradation of the optical sensor, and to accurately detect the illuminance of external light. it can. Furthermore, since the above-mentioned variation correction and sensitivity correction can be performed inside the IC that drives the optical sensor, there is no need for a new addition or cost increase as a system.
また、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光センサ読み取り部は、前記第1及び第2の光検知部の各出力信号を時分割で読み取ることを特徴としている。
これにより、光センサ読み取り部は、第1の光検知部用の読み取り部と第2の光検知部用の読み取り部との機能を兼ねることができる。そのため、光センサ読み取り部は、第1の光検知部の数(又は第2の光検知部の数)だけ設ければよく、第1の光検知部と第2の光検知部との各々に読み取り部を設ける場合と比較して、ICチップサイズ及び消費電力の削減が図れる。
The light amount detection circuit according to the present invention is characterized in that, in the above, the optical sensor reading unit reads each output signal of the first and second optical detection units in a time division manner.
Thereby, the optical sensor reading unit can also function as a reading unit for the first light detection unit and a reading unit for the second light detection unit. Therefore, it is sufficient to provide the number of photosensor reading units equal to the number of first photodetection units (or the number of second photodetection units), and each of the first photodetection unit and the second photodetection unit. Compared with the case where a reading unit is provided, the IC chip size and power consumption can be reduced.
さらに、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光センサ読み取り部は、前記一方の光検知部の出力信号を所定回数読み取った後、他方の光検知部の出力信号を1回読み取ることを特徴としている。
これにより、通常は一方の光検知部の出力信号を読み取って外光の光量検出を行い、所定期間毎に他方の光検知部の出力信号を読み取って光劣化率の導出を介入させることができるので、外光検出に支障をきたすことなく光劣化率の導出を行うことができる。
Furthermore, in the light amount detection circuit according to the present invention, in the above, the optical sensor reading unit reads the output signal of the one light detection unit a predetermined number of times, and then reads the output signal of the other light detection unit once. It is characterized by.
As a result, the output signal of one light detection unit is usually read to detect the amount of external light, and the output signal of the other light detection unit is read every predetermined period to intervene in deriving the light deterioration rate. Therefore, it is possible to derive the light deterioration rate without hindering external light detection.
さらにまた、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光センサ読み取り部は、任意のタイミングで前記他方の光検知部の出力信号を読み取ることを特徴としている。
これにより、例えば、光量検出回路を表示装置に搭載した場合に、表示をオンした直後や表示のリフレッシュ直後のみ、上記他方の光検知部の出力信号を読み取り、それ以外では上記一方の光検知部の出力信号を読み取るようにすることができる。したがって、第1の光検知部の出力信号と第2の光検知部の出力信号とを常に切り替えて読み取る必要がなくなり、消費電力を低減させることができる。
Furthermore, the light amount detection circuit according to the present invention is characterized in that, in the above, the optical sensor reading unit reads an output signal of the other optical detection unit at an arbitrary timing.
Thus, for example, when the light amount detection circuit is mounted on the display device, the output signal of the other light detection unit is read only immediately after the display is turned on or immediately after the display is refreshed. The output signal can be read. Therefore, it is not necessary to always switch and read the output signal of the first light detection unit and the output signal of the second light detection unit, and the power consumption can be reduced.
また、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光劣化率演算部は、移動平均をとることで前記光劣化率を演算することを特徴としている。
これにより、第1の光検知部の出力信号を取得した瞬間と第2の光検知部の出力信号を取得した瞬間とで外光強度が著しく変化した場合であっても、光劣化率が誤算出されるのを抑制することができる。
Moreover, the light quantity detection circuit according to the present invention is characterized in that, in the above, the light deterioration rate calculation unit calculates the light deterioration rate by taking a moving average.
As a result, even when the external light intensity changes significantly between the moment when the output signal of the first light detector is acquired and the moment when the output signal of the second light detector is acquired, the light deterioration rate is miscalculated. Can be suppressed.
さらにまた、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光量検出部は、前記照度−出力特性の近似線を所定の理想特性線に一致させるためのオフセット補正値及び傾き補正値を用いて、前記一方の光検知部の出力信号を補正することで、前記外光の光量を検出するものであって、前記光劣化率演算部で演算した光劣化率に基づいて、前記オフセット補正値及び前記傾き補正値の少なくとも一方を補正する光劣化補正部を備えることを特徴としている。 Furthermore, in the light amount detection circuit according to the present invention, in the above, the light amount detection unit uses an offset correction value and an inclination correction value for making the approximate line of the illuminance-output characteristic coincide with a predetermined ideal characteristic line. The light signal of the outside light is detected by correcting the output signal of the one light detector, and the offset correction value and the light deterioration rate calculated by the light deterioration rate calculator An optical deterioration correction unit that corrects at least one of the inclination correction values is provided.
これにより、光センサ出力特性のばらつきをロジック処理にて補正することができると共に、光劣化率の演算を含む感度補正のロジック処理を、簡潔に上記出力特性のばらつき補正ロジックにフィードバックすることができる。
また、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光劣化補正部は、前記光劣化率演算部で演算した光劣化率が所定値以上であるときに、前記オフセット補正値及び前記傾き補正値の少なくとも一方を補正することを特徴することを特徴としている。
As a result, it is possible to correct the variation in the output characteristics of the optical sensor by the logic processing, and it is possible to simply feed back the logic processing of the sensitivity correction including the calculation of the light deterioration rate to the variation correction logic of the output characteristics. .
Further, in the light amount detection circuit according to the present invention, in the above, when the light deterioration rate calculated by the light deterioration rate calculation unit is equal to or greater than a predetermined value, the light deterioration correction unit performs the offset correction value and the inclination correction. It is characterized by correcting at least one of the values.
これにより、光劣化率が許容範囲内にあるときには、光劣化補正ロジック処理を停止させることができる。
さらにまた、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記光劣化率演算部は、前記第1の光検知部の出力信号と前記第2の光検知部の出力信号との比率と、予め設定された初期比率との比率である光劣化補正係数に基づいて、前記光劣化率を演算することを特徴としている。
Thereby, when the light deterioration rate is within the allowable range, the light deterioration correction logic process can be stopped.
Furthermore, in the light amount detection circuit according to the present invention, in the above, the light deterioration rate calculation unit has a ratio between an output signal of the first light detection unit and an output signal of the second light detection unit in advance. The light deterioration rate is calculated based on a light deterioration correction coefficient that is a ratio with a set initial ratio.
これにより、光センサの構造に変更を加えることなく、感度補正機能を実現することができる。
さらに、本発明に係る光量検出回路は、上記において、前記第1及び第2の光検知部は、前記光センサとしての薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極の間に接続されたコンデンサと、前記ソース電極と前記コンデンサの一方の端子に接続されたスイッチ素子とをそれぞれ有し、前記光センサ読み取り部は、前記スイッチ素子のオン状態で基準電圧に充電され、前記スイッチ素子のオフ状態で前記薄膜トランジスタへ光が照射されることにより生じる漏れ電流により低下する前記コンデンサの電圧値を出力信号として読み取ることを特徴としている。
Thereby, the sensitivity correction function can be realized without changing the structure of the optical sensor.
Further, in the light amount detection circuit according to the present invention, in the above, the first and second light detection units include a thin film transistor as the light sensor, and a capacitor connected between a source electrode and a drain electrode of the thin film transistor. , Each having a switch element connected to one terminal of the capacitor and the source electrode, and the photosensor reading unit is charged to a reference voltage when the switch element is on, and when the switch element is off The voltage value of the capacitor, which decreases due to a leakage current generated when light is applied to the thin film transistor, is read as an output signal.
これにより、光センサ部に照射される光の光量を、コンデンサの電位の変動によって検出することができる。
また、本発明に係る表示装置は、上記の何れかの光量検出回路と、表示パネルを照光する照光部と、前記光量検出回路の出力値に基づいて前記照光部を制御する制御部とを備えることを特徴としている。
Thereby, the light quantity irradiated to the optical sensor unit can be detected by the fluctuation of the potential of the capacitor.
In addition, a display device according to the present invention includes any one of the light amount detection circuits described above, an illumination unit that illuminates the display panel, and a control unit that controls the illumination unit based on an output value of the light amount detection circuit. It is characterized by that.
これにより、光量検出回路で外光照度を正確に検出して、適正にバックライト等の照光部を制御することができるので、表示パネルの視認性の確保や消費電力の低減を実現した表示装置とすることができる。 Thereby, the light intensity detection circuit can accurately detect the illuminance of outside light and appropriately control the illuminating unit such as the backlight. Therefore, the display device that ensures the visibility of the display panel and reduces the power consumption can do.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本実施形態の表示装置としての液晶表示装置1の構成を示す図である。ここでは、液晶表示装置1として半透過型液晶表示装置を例示する。また、図2は、図1のX−X線で切断した断面図である。
この液晶表示装置1の表示パネルは、図1及び図2に示すように、透明な絶縁性を有する材料、例えばガラス基板からなり、表面に薄膜トランジスタ(TFT)等を搭載したアクティブマトリクス基板(以下、TFT基板という)2と、表面にカラーフィルタ等が形成されたカラーフィルタ基板(以下、CF基板という)25との間に液晶層14が形成され、上記2枚の基板の上下面に偏光板を貼り付けた構成となっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid
As shown in FIGS. 1 and 2, the display panel of the liquid
このうちTFT基板2は、その表示領域DAにゲート線4及びソース線5がマトリクス状に形成されており、ゲート線4とソース線5とで囲まれる部分に画素電極が形成され、ゲート線4とソース線5との交差部に画素電極と接続されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が形成されている。なお、符号LS1は外光検出用の光検知部、符号LS2は光劣化参照用の光検知部であって、後述するように表示領域DAの外周縁部に設けられている。これらの配線、TFT及び画素電極は、図2においてこれらを模式的に第1構造物3として示す。
Of these, the
TFT基板2には、図1に示すように、その短辺部に液晶表示装置1を駆動するための図示しない画像供給装置と接続するためのフレキシブル配線基板FPCが設けられ、このフレキシブル配線基板FPCを通して画像供給装置から導出されたデータ線及び制御線が液晶ドライバICに接続されている。そして、液晶を駆動するVCOM信号、ソース信号、ゲート信号等の信号は、液晶ドライバIC内で生成されて、それぞれTFT基板2上のコモン線11、ソース線5及びゲート線4に供給される。
As shown in FIG. 1, the
また、TFT基板2の四隅には、複数のトランスファ電極10a〜10dが設けられている。これらのトランスファ電極10a〜10dは、コモン線11を介して互いに直接接続ないしは液晶ドライバIC内で互いに接続されている。各トランスファ電極10a〜10dは、後述する対向電極26と電気的に接続され、液晶ドライバICから出力される対向電極電圧が対向電極26に印加されるようになっている。
A plurality of
CF基板25には、ガラス基板の表面にR(赤)、G(緑)、B(青)等の複数色からなるカラーフィルタと、ブラックマトリクスとが形成されている。このCF基板25は、TFT基板2に対向配置されるとともに、ブラックマトリクスが少なくともTFT基板2のゲート線4やソース線5に対応する位置に配置され、このブラックマトリクスによって区画された領域にカラーフィルタが設けられている。これらカラーフィルタ等は、図2において模式的に第2構造物27として示す。また、このCF基板25には、更に酸化インジウムスズ等で構成された透明電極からなる対向電極26が設けられており、この対向電極26は、表示領域DA全体に亘って形成されている。
In the
シール材6は、TFT基板2の表示領域DAの周囲に図示しない注入口を除いて塗布されている。また、両基板を接続するコンタクト材10Aは、例えば表面に金属メッキが施された導電性粒子と熱硬化性樹脂とから構成されている。そして、TFT基板2とCF基板25との張り合わせは、例えば、以下の手順で行われる。
まず、TFT基板2を第1のディスペンサ装置にセットしてシール材6を所定パターンで塗布し、次に、TFT基板2を第2のディスペンサ装置にセットしてコンタクト材10Aを各トランスファ電極10a〜10d上に塗布する。その後、TFT基板2の表示領域DAにスペーサ15を均一に散布し、CF基板25のシール材6やコンタクト材10Aが当接する部分に仮止め用接着剤を塗布する。その後、TFT基板2とCF基板25とを貼り合わせ、仮止め用接着剤を硬化させて仮止めが完了する。
The sealing
First, the
そして、仮止めされた両基板2、25を加圧しながら加熱処理すると、シール材6及びコンタクト材10Aの熱硬化性樹脂が硬化し、空の液晶表示パネルが完成する。この空の液晶表示パネル内に図示しない注入口から液晶14を注入し、この注入口を封止材で塞ぐと半透過型の液晶表示装置1が完成する。
また、TFT基板2の下方には、図示しない周知の光源(あるいは照光部)、導光板、拡散シート等を有するバックライトが配置されている。このバックライトは、表示パネル外部に設けられた後述するバックライト制御回路にて、その輝度が制御されるようになっている。
Then, when both the temporarily fixed
A backlight having a well-known light source (or illumination unit) (not shown), a light guide plate, a diffusion sheet, and the like is disposed below the
次に、光検知部LS1,LS2の構造について説明する。
図3(a)は、光検知部LS1を構成する光センサ及びスイッチ素子の断面図である。
光検知部LS1を構成する薄膜トランジスタ(TFT光センサ)及びスイッチ素子SW1は、いずれもTFTからなりTFT基板2上に形成されている。すなわち、TFT基板2は、その表面にTFT光センサのゲート電極G1L、コンデンサC1の一方の端子Ca1及び一方のスイッチ素子SW1を構成するゲート電極G1Sが形成され、これらの表面を覆うようにして窒化シリコンや酸化シリコンなどからなるゲート絶縁膜17が積層されている。
Next, the structure of the light detection units LS1 and LS2 will be described.
FIG. 3A is a cross-sectional view of an optical sensor and a switch element that constitute the optical detection unit LS1.
The thin film transistor (TFT optical sensor) and the switch element SW1 constituting the light detection unit LS1 are both made of TFTs and formed on the
また、TFT光センサのゲート電極G1Lの上及びスイッチ素子SW1を構成するTFTのゲート電極G1Sの上には、それぞれゲート絶縁膜17を介して非晶質シリコンや多結晶シリコンなどからなる半導体層191L及び191Sが形成されている。
また、ゲート絶縁体17上には、アルミニウムやモリブデン等の金属からなるTFT光センサのソース電極S1L及びドレイン電極D1L、一方のスイッチ素子SW1を構成するTFTのソース電極S1S及びドレイン電極D1Sがそれぞれの半導体層191L及び191Sと接触するように設けられている。
Further, a semiconductor made of amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like is disposed on the gate electrode G1 L of the TFT photosensor and on the gate electrode G1 S of the TFT constituting the switch element SW1 via a
On the
このうち、TFT光センサのソース電極S1L及びスイッチ素子SW1を構成するTFTのドレイン電極D1Sは、互いに延長されて接続されてコンデンサC1の他方の端子Cb1が形成されている。更に、TFT光センサ、コンデンサC1及びTFTからなるスイッチ素子SW1の表面を覆うようにして、例えば、無機絶縁材料からなる保護絶縁膜18が積層されており、また、TFTからなるスイッチ素子SW1の表面には、外部光の影響を受けないようにするために、遮光層211が被覆されている。
Among these, the source electrode S1 L of the TFT photosensor and the drain electrode D1 S of the TFT constituting the switch element SW1 are connected to be extended to form the other terminal Cb1 of the capacitor C1. Further, for example, a protective insulating
また、TFT光センサの表面には、減光手段として透過率1/nのカラーフィルタ22が被覆されている。
さらに、この光検知部LS1が配設された向かい側のCF基板25上には、図2に示すように、光検知部LS1と対向する位置まで対向電極26が延設され、光検知部LS1を構成するTFT光センサのドレイン電極D1L及びコンデンサC1におけるグラウンド端子GR側の他方の端子Cb1が、この対向電極26にトランスファ電極10bを介して接続されている。
The surface of the TFT photosensor is covered with a
Further, on the
図3(b)は、光検知部LS2を構成する光センサ及びスイッチ素子の断面図である。
光検知部LS2は、図3(a)に示す光検知部LS1において、TFT光センサの表面にカラーフィルタ22が被覆されているのに対し、このカラーフィルタ22が設けられていないことを除いては、光検知部LS1と同様の構成を有し、一対の光検知部LS1及びLS2は等しい光電変換特性を有する。
FIG. 3B is a cross-sectional view of the light sensor and the switch element that constitute the light detection unit LS2.
The light detection unit LS2 is different from the light detection unit LS1 shown in FIG. 3A except that the surface of the TFT optical sensor is covered with the
すなわち、上記カラーフィルタ22は、光検知部LS1の入射光量が、光検知部LS2の入射光量の1/n(n>0)となるように減光するためのものであり、光検知部LS1にはカラーフィルタ22で減光された光が入射光として入射され、光検知部LS2には外光がそのまま入射光として入射されるようになっている。
図3(a)、(b)では、わかりやすくするため、カラーフィルタ22がTFT基板2に形成されている場合を示したが、図2に示すようにCF基板25にカラーフィルタ22が形成されている場合も、CF基板25の光検知部LS1に対応する部分にはカラーフィルタ22が形成され、光検知部LS2に対応する部分にはカラーフィルタ22が形成されていない構成となる。
That is, the
3A and 3B show the case where the
図4は、光検知部LS1,LS2の構成を示す回路図である。光検知部LS1と光検知部LS2とは同様の回路構成を有することから、ここでは、光検知部LS1及びLS2を包括的に光検知部LSとし、スイッチ素子SW1及びSW2をスイッチ素子SW、コンデンサC1及びC2をコンデンサCとして説明する。また、ゲート電極G1L及びG2Lをゲート電極GL、ソース電極S1L及びS2Lをソース電極SL、ドレイン電極D1L及びD2Lをドレイン電極DLとする。 FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of the light detection units LS1 and LS2. Since the light detection unit LS1 and the light detection unit LS2 have the same circuit configuration, here, the light detection units LS1 and LS2 are collectively referred to as the light detection unit LS, and the switch elements SW1 and SW2 are the switch elements SW and capacitors. C1 and C2 will be described as capacitors C. The gate electrodes G1 L and G2 L are the gate electrode G L , the source electrodes S1 L and S2 L are the source electrode S L , and the drain electrodes D1 L and D2 L are the drain electrode D L.
光検知部LSは、TFT光センサのドレイン電極DLとソース電極SLとの間にコンデンサCが並列接続され、ソース電極SLとコンデンサCの一方の端子とがスイッチ素子SWを介して基準電圧源に接続され、更に、TFT光センサのドレイン電極DL及びコンデンサCの他方の端子が対向電極(VCOM)に接続された構成となる。
このような構成により、所定期間毎にスイッチ素子SWがオン状態となると、基準電圧源から所定の基準電圧Vs(例えば、+2V)がコンデンサCに印加されて充電される。この充電により、コンデンサCの両端には基準電圧Vsと対向電極電圧VCOM間の電位差が掛かって充電されるが、ゲート電極GLには逆極性のゲート電圧GVが印加されてゲートオフされているので、スイッチ素子SWをオフ状態とすると、TFT光センサへ光が照射されることにより生じる漏れ電流によって、この充電電圧が低下する。
Light detecting section LS, the capacitor C is connected in parallel between the drain electrode D L and the source electrode S L of the TFT ambient light photosensor, one terminal of the source electrode S L and the capacitor C via the switching element SW reference connected to a voltage source, further, a configuration in which the other terminal of the drain electrode D L and the capacitor C of the TFT ambient light sensor is connected to the counter electrode (VCOM).
With such a configuration, when the switch element SW is turned on every predetermined period, a predetermined reference voltage Vs (for example, +2 V) is applied to the capacitor C from the reference voltage source and charged. By this charging, both ends of the capacitor C are charged with a potential difference between the reference voltage Vs and the counter electrode voltage VCOM. However, the gate electrode G L is charged with the gate voltage GV having the opposite polarity, and thus the gate is turned off. When the switch element SW is turned off, the charging voltage is reduced by a leakage current generated by irradiating the TFT photosensor with light.
そして、コンデンサCへの充電タイミングから所定の読み取り時間後に、コンデンサCに充電された電圧を読み取り(検知し)、これによって、バックライト等の制御が可能となる。
ここで、光検知部LS1と光検知部LS2との充電タイミング及び1放電期間は、それぞれ等しく設定されている。なお、1放電期間とは、コンデンサCへの充電開始時点から次の充電開始時点までの期間であり、本実施形態では、例えば、0.5[s]〜1.0[s]とする。また、充電開始時点からコンデンサCの充電電圧を読み取るまでの読み取り時間も、光検知部LS1とLS2とで等しく設定されている。
Then, after a predetermined reading time from the charging timing of the capacitor C, the voltage charged in the capacitor C is read (detected), whereby the backlight or the like can be controlled.
Here, the charging timing and one discharge period of the light detection unit LS1 and the light detection unit LS2 are set to be equal to each other. In addition, 1 discharge period is a period from the charging start time of the capacitor | condenser C to the next charging start time, and is set to 0.5 [s]-1.0 [s] in this embodiment, for example. Further, the reading time from the start of charging until the charging voltage of the capacitor C is read is also set equal in the light detection units LS1 and LS2.
図5は、バックライト制御回路の詳細な構成を示すブロック図である。
この図5に示すように、バックライト制御回路は、光検知部LS1及びLS2から得られるアナログ情報を取得する読み取り部31と、感度補正値出力部32と、光センサばらつき補正部33(以下、補正部33と称す)と、フィルタ処理部34と、B/L輝度変換部35と、バックライト37を制御するB/L輝度制御部36とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the backlight control circuit.
As shown in FIG. 5, the backlight control circuit includes a
読み取り部31は、光検知部LS1及びLS2のスイッチ素子SW1及びSW2のオン/オフ制御を行って、光検知部LS1及びLS2のコンデンサC1及びC2への充電を行う。また、この読み取り部31は、図5のスイッチSWLSの切り替えを行って、所定のタイミングで光検知部LS1又はLS2のコンデンサC1又はC2に充電されている充電電圧を読み取る。充電電圧を直接読み取る方法の代わりに、所定の電圧に低下するまでの放電時間を読み取ってもよい。
The
図6は、光センサ出力検知のタイミングチャートである。
この図6に示すように、読み取り部31は、光検知部LS1及びLS2の各出力を時分割で読み取る。具体的には、光検知部LS1の出力を所定回数(ここでは13回)読み取る毎に、光検知部LS2の出力を1回読み取る。すなわち、光検知部LS2の出力を読み取るタイミングでは、光検知部LS1の出力検知は待機状態となる。
FIG. 6 is a timing chart of optical sensor output detection.
As shown in FIG. 6, the
そして、このようにして取得したアナログ情報をA/D変換することで、光検知部LS1から照度データLLS1、光検知部LS2から照度データLLS2が得られ、照度データLLS1は感度補正値出力部32及び補正部33に出力され、照度データLLS2は感度補正値出力部32に出力される。
感度補正値出力部32は、照度データLLS1及びLLS2に基づいて、光検知部LS1の光センサにおける素子劣化に起因する感度低下の度合いを示す光劣化率Dを算出し、光劣化率Dから後述する感度補正値COFFを算出し、これを出力する。
Then, the analog information obtained this way to convert A / D, the illuminance data L LS1 from the light detection unit LS1, illuminance data L LS2 from the light detecting portion LS2 is obtained, the illuminance data L LS1 sensitivity correction value The illuminance data L LS2 is output to the sensitivity correction
The sensitivity correction
図7は、感度補正値出力部32の詳細を示すブロック図である。
この図7に示すように、感度補正値出力部32は、劣化係数演算部32aと、メモリ回路32bと、光劣化率演算部32cと、感度補正値算出部32dとを有している。
劣化係数演算部32aには、照度データLLS1及びLLS2が入力され、この劣化係数演算部32aは、先ず、照度データLLS1と照度データLLS2との比率である測定比率α(=LLS1/LLS2)を演算する。次に、劣化係数演算部32aは、予めメモリ回路32bに記憶された初期状態における上記測定比率である初期比率βを読み込み、測定比率αと初期比率βとの比率である光劣化補正係数K(=α/β)を演算する。
FIG. 7 is a block diagram showing details of the sensitivity correction
As shown in FIG. 7, the sensitivity correction
Illuminance data L LS1 and L LS2 are input to the deterioration
劣化係数演算部32aで演算された光劣化補正係数Kは、光劣化率演算部32cに入力され、光劣化率演算部32cは、この光劣化補正係数Kに基づいて光劣化率Dを演算する。具体的には、メモリ回路32bに記憶された、光劣化補正係数Kと光劣化率Dとを対応させたルックアップテーブルを参照して光劣化率Dを取得する。このようにして取得した光劣化率Dは、感度補正値算出部32dに出力される。
The light deterioration correction coefficient K calculated by the deterioration
このとき、光劣化率Dを、移動平均をとって演算することが好ましい。本実施形態では、読み取り部31において光検知部LS1及びLS2の各出力を時分割で読み取っているため、照度データLLS1を取得した瞬間と照度データLLS2を取得した瞬間とで外光照度が著しく異なる場合がある。したがって、移動平均をとることで、上記のように外光照度が急激に変化した場合であっても、光劣化率Dの誤算出を抑制することができる。
At this time, it is preferable to calculate the light deterioration rate D by taking a moving average. In this embodiment, since the
なお、上記ルックアップテーブルのサイズを縮小するために、データを間引いて記憶してもよい。この場合、光劣化補正係数Kの値がルックアップテーブルに含まれない場合には、近隣のデータを用いて補間演算を行なって、光劣化率Dを導出すればよい。
ここで、光劣化補正係数Kについて説明する。
光センサ出力は、理想状態では入射光量に正比例(又は逆比例)するので、光検知部LS1の初期感度をXa0、光検知部LS2の初期感度をXb0とすると、照度L0における光検知部LS1の光センサ出力Pa(L0/n)、照度L0における光検知部LS2の光センサ出力Pb(L0)は、以下のように表される。
In order to reduce the size of the lookup table, data may be thinned out and stored. In this case, when the value of the light deterioration correction coefficient K is not included in the lookup table, the light deterioration rate D may be derived by performing an interpolation operation using neighboring data.
Here, the light deterioration correction coefficient K will be described.
Since the optical sensor output is directly proportional (or inversely proportional) to the amount of incident light in the ideal state, assuming that the initial sensitivity of the light detection unit LS1 is Xa0 and the initial sensitivity of the light detection unit LS2 is Xb0, the light detection unit LS1 at the illuminance L0. The optical sensor output Pa (L0 / n) and the optical sensor output Pb (L0) of the light detection unit LS2 at the illuminance L0 are expressed as follows.
Pa(L0/n)=Xa0・(L0/n),
Pb(L0)=Xb0・(L0) ………(1)
これにより、初期比率βは、Pa(L0/n)/Pb(L0)=(1/n)・(Xa0/Xb0)となる。この初期比率βは、外光照度L0に依らず初期感度Xa0,Xb0とnとの関数となり、任意の照度Lにおける測定比率を初期比率βとすることができる。
Pa (L0 / n) = Xa0 · (L0 / n),
Pb (L0) = Xb0 · (L0) (1)
Thus, the initial ratio β is Pa (L0 / n) / Pb (L0) = (1 / n) · (Xa0 / Xb0). This initial ratio β is a function of the initial sensitivities Xa0, Xb0 and n irrespective of the external light illuminance L0, and the measurement ratio at an arbitrary illuminance L can be set as the initial ratio β.
また、光センサは、光曝露により劣化して光感度が低下することにより、初期状態に対して光電流が低下する。このような光感度の低下には、初期状態から照射された光量の累計である積算光量pの関数R(p)によって求めることができる。ある時間経過後の光検知部LS2における積算光量をpとすると、光検知部LS1における積算光量はp/nである。 Further, the photosensor deteriorates due to light exposure and the photosensitivity is lowered, so that the photocurrent is lowered with respect to the initial state. Such a decrease in photosensitivity can be obtained by a function R (p) of the integrated light quantity p, which is the total of the light quantity irradiated from the initial state. If the integrated light amount in the light detection unit LS2 after a certain time has elapsed is p, the integrated light amount in the light detection unit LS1 is p / n.
したがって、積算光量p/nの光曝露を受けた後の光検知部LS1の感度をXa1、積算光量pの光曝露を受けた後の光検知部LS2の感度をXb1とすると、照度L1における劣化後の光検知部LS1の光センサ出力Paa(L1/n)、照度L1における劣化後の光検知部LS2の光センサ出力Pbb(L1)は、以下のように表される。
Paa(L1/n)=Xa1・(L1/n)=R(p/n)・Xa0・(L1/n),
Pbb(L1)=Xb1・L1=R(p)・Xb0・L1 ………(2)
これにより、測定比率αは、Paa(L1/n)/Pbb(L1)=(1/n)・(R(p/n)/R(p))・(Xa0/Xb0)となる。この測定比率αは、外光照度L1に依らないので、任意の照度Lで求めても同一の測定比率を得ることができる。
Accordingly, when the sensitivity of the light detection unit LS1 after receiving the light exposure of the integrated light amount p / n is Xa1, and the sensitivity of the light detection unit LS2 after receiving the light exposure of the integrated light amount p is Xb1, the deterioration in the illuminance L1. The light sensor output Paa (L1 / n) of the subsequent light detection unit LS1 and the light sensor output Pbb (L1) of the light detection unit LS2 after deterioration in the illuminance L1 are expressed as follows.
Paa (L1 / n) = Xa1 · (L1 / n) = R (p / n) · Xa0 · (L1 / n),
Pbb (L1) = Xb1 · L1 = R (p) · Xb0 · L1 (2)
Accordingly, the measurement ratio α is Paa (L1 / n) / Pbb (L1) = (1 / n) · (R (p / n) / R (p)) · (Xa0 / Xb0). Since the measurement ratio α does not depend on the external light illuminance L1, the same measurement ratio can be obtained even if the measurement ratio α is obtained with an arbitrary illuminance L.
このようにして求められた初期比率βと測定比率αとから、光劣化補正係数K=α/β=(Paa(L1/n)/Pbb(L1))/(Pa(L0/n)/Pb(L0))=R(p/n)/R(p)となり、積算光量pの関数として算出される。
この光劣化補正係数Kにより、光検知部LS1及びLS2のTFT光センサにおける劣化の進行度を知ることができる。
From the initial ratio β and the measurement ratio α thus determined, the light degradation correction coefficient K = α / β = (Paa (L1 / n) / Pbb (L1)) / (Pa (L0 / n) / Pb (L0)) = R (p / n) / R (p), which is calculated as a function of the integrated light quantity p.
With this light deterioration correction coefficient K, it is possible to know the degree of deterioration in the TFT light sensors of the light detection units LS1 and LS2.
次に、光劣化率Dについて説明する。
光劣化率Dは、ある照度L1の光が入射された場合に測定される光検知部LS1の光センサ出力Paa(L1/n)と、初期状態の光センサ出力Pa(L1/n)との比率であり、D=Paa(L1/n)/Pa(L1/n)=R(p/n)と表される。この値は、入射光量に依らず劣化状態により決まる値である。
Next, the light deterioration rate D will be described.
The photodegradation rate D is the light sensor output Paa (L1 / n) of the light detection unit LS1 measured when light of a certain illuminance L1 is incident, and the light sensor output Pa (L1 / n) in the initial state. The ratio is expressed as D = Paa (L1 / n) / Pa (L1 / n) = R (p / n). This value is determined by the deterioration state regardless of the amount of incident light.
この光劣化率Dは上述した光劣化補正係数Kと対応しており、予めこの対応関係を求めておくことで、光劣化補正係数Kから光劣化率Dを求めることができる。
感度補正値算出部32dは、予めメモリ回路32bに記憶された、光劣化率Dと感度補正値COFFとを対応させたルックアップテーブルを参照し、光劣化率Dから感度補正値COFFを求め、これを図5の補正部33に出力する。このとき、光劣化率Dが所定値(例えば、10%)に満たない場合には、感度補正値COFFを零に設定するものとする。なお、光劣化率Dと感度補正値COFFとは、図8に示すように一次関数で近似できるため、感度補正値COFFを計算式から算出することもできる。
The light deterioration rate D corresponds to the light deterioration correction coefficient K described above, and the light deterioration rate D can be obtained from the light deterioration correction coefficient K by obtaining this correspondence in advance.
The sensitivity correction
補正部33には、読み取り部31から出力される照度データLLS1と、感度補正値出力部32から出力される感度補正値COFFとが入力され、補正部33は、これらに基づいて光検知部LS1の入射光の照度Lを算出する。
The illuminance data L LS1 output from the
図9は、照度Lの算出手順を説明するための図である。
周囲温度による熱リークや外光以外の光(バックライトの漏れ光など)による光リークを無視できるような理想状態では、光センサの出力は破線Iに示すように入射光照度に正比例(或いは逆比例)すると考えられる。
FIG. 9 is a diagram for explaining the procedure for calculating the illuminance L. FIG.
In an ideal state where light leakage due to ambient temperature heat leakage or light other than external light (backlight leakage light, etc.) can be ignored, the output of the photosensor is directly proportional to (or inversely proportional to) the incident light illuminance as shown by the broken line I. )
しかし、本実施形態のように、ガラス基板上に光センサを形成する場合、低照度領域において十分な光電流を確保できなかったり、高照度領域において出力が飽和したりする場合がある。そのため、光センサの出力特性は実線Ioutに示すように非線形な特性となる。さらに、製造プロセスのばらつきによっても光センサの出力強度はシフトする。
そこで、このような光センサの出力特性のばらつきを考慮し、光センサ出力値LLS1を補正することで正確に光検出を行うようにする。また、光センサは、図10に示すように、長時間に亘り強い光を受け積算照度が大きくなると、素子劣化に起因した感度低下が生じて光センサ出力が変化してしまうため、光劣化率Dも考慮して光センサ出力値LLS1を補正する。
However, when an optical sensor is formed on a glass substrate as in the present embodiment, sufficient photocurrent may not be ensured in a low illuminance region, or the output may be saturated in a high illuminance region. Therefore, the output characteristics of the optical sensor are nonlinear characteristics as indicated by the solid line Iout. Furthermore, the output intensity of the optical sensor shifts due to variations in the manufacturing process.
Therefore, in consideration of such variations in the output characteristics of the optical sensor, the optical sensor output value L LS1 is corrected to accurately detect the light. In addition, as shown in FIG. 10, when the optical sensor receives strong light for a long time and the integrated illuminance increases, the sensitivity decreases due to element deterioration and the optical sensor output changes. The optical sensor output value L LS1 is corrected in consideration of D.
具体的には、図9に示すように、入射光照度を低照度(L0〜L1[Lx])、中照度(L1〜L2[Lx])、高照度(L2〜L3[Lx])の3つの領域に分割し、各領域における光センサの出力特性をそれぞれ直線Iout1,Iout2,Iout3で近似して、これらの近似線が理想直線Iに一致するように定義した傾き補正値ASLP及びオフセット補正値AOFFを用いて光センサ出力値LLS1を補正することで、照度Lを算出する。 Specifically, as shown in FIG. 9, the incident light illuminance has three illuminances: low illuminance (L0 to L1 [Lx]), medium illuminance (L1 to L2 [Lx]), and high illuminance (L2 to L3 [Lx]). The area is divided into regions, and the output characteristics of the optical sensor in each region are approximated by straight lines Iout1, Iout2, and Iout3, respectively, and an inclination correction value ASLP and an offset correction value AOFF defined so that these approximate lines coincide with the ideal straight line I. Is used to correct the light sensor output value L LS1 to calculate the illuminance L.
ここで、直線Iout1〜Iout3は、各領域における最大照度での動作点と最小照度での動作点とを結ぶ直線である。
そして、これらの直線Iout1〜Iout3がそれぞれ理想直線Iに一致するように、傾き補正値ASLP1〜ASLP3[符号なし(m−1)ビット]及びオフセット補正値AOFF1〜AOFF3[符号付きmビット]を定義する。
Here, the straight lines Iout1 to Iout3 are straight lines connecting the operating point at the maximum illuminance and the operating point at the minimum illuminance in each region.
The inclination correction values ASLP1 to ASLP3 [unsigned (m−1) bits] and offset correction values AOFF1 to AOFF3 [signed m bits] are defined so that these straight lines Iout1 to Iout3 coincide with the ideal straight line I, respectively. To do.
すると、ばらつき補正後の照度Lは、傾き補正値ASLP及びオフセット補正値AOFFを用いて下記(1)式で表される。
L=(LLS1+AOFF)×ASLP/2m-1 ………(3)
ここで、補正値の組(ASLP,AOFF)は、光センサ出力値LLS1に応じて、傾き補正値(ASLP1,AOFF1)、(ASLP2,AOFF2)及び(ASLP3,AOFF3)のうち何れかに設定される。
Then, the illuminance L after variation correction is expressed by the following equation (1) using the inclination correction value ASLP and the offset correction value AOFF.
L = (L LS1 + AOFF) × ASLP / 2 m−1 (3)
Here, the set of correction values (ASLP, AOFF), depending on the optical sensor output value L LS1, inclination correction value (ASLP1, AOFF1), set to one of (ASLP2, AOFF2) and (ASLP3, AOFF3) Is done.
また、照度L0及びL1に対応する光センサ出力値をそれぞれPout(L0)及びPout(L1)、照度L0及びL1に対応する理想出力値をそれぞれI(L0)及びI(L1)とすると、直線Iout1に対応する傾き補正値ASLP1及びAOFF1は、それぞれ次式で表される。
AOFF1={I(L1)×Pout(L0)−I(L0)×Pout(L1)}/{I(L0)−I(L1)} ………(4)
ASLP1={I(L0)/(Pout(L0)+AOFF1)+I(L1)/(Pout(L1)+AOFF1)}×2m-2 ………(5)
また、照度L2及びL3に対応する光センサ出力値をそれぞれPout(L2)及びPout(L3)、照度L2及びL3に対応する理想出力値をそれぞれI(L2)及びI(L3)とすると、直線Iout2に対応する傾き補正値ASLP2及びAOFF2は下記(6)及び(7)式で表され、直線Iout3に対応する傾き補正値ASLP2及びAOFF2は下記(8)及び(9)式で表される。
Further, if the optical sensor output values corresponding to the illuminances L0 and L1 are Pout (L0) and Pout (L1), respectively, and the ideal output values corresponding to the illuminances L0 and L1 are I (L0) and I (L1), respectively, a straight line The inclination correction values ASLP1 and AOFF1 corresponding to Iout1 are each expressed by the following equations.
AOFF1 = {I (L1) × Pout (L0) −I (L0) × Pout (L1)} / {I (L0) −I (L1)} (4)
ASLP1 = {I (L0) / (Pout (L0) + AOFF1) + I (L1) / (Pout (L1) + AOFF1)} × 2 m−2 (5)
Further, if the optical sensor output values corresponding to the illuminances L2 and L3 are Pout (L2) and Pout (L3), respectively, and the ideal output values corresponding to the illuminances L2 and L3 are I (L2) and I (L3), respectively, a straight line The inclination correction values ASLP2 and AOFF2 corresponding to Iout2 are expressed by the following expressions (6) and (7), and the inclination correction values ASLP2 and AOFF2 corresponding to the straight line Iout3 are expressed by the following expressions (8) and (9).
AOFF2={I(L2)×Pout(L1)−I(L1)×Pout(L2)}/{I(L1)−I(L2)} ………(6)
ASLP2={I(L1)/(Pout(L1)+AOFF2)+I(L2)/(Pout(L2)+AOFF2)}×2m-2 ………(7)
AOFF3={I(L3)×Pout(L2)−I(L2)×Pout(L3)}/{I(L2)−I(L3)} ………(8)
ASLP3={I(L2)/(Pout(L2)+AOFF3)+I(L3)/(Pout(L3)+AOFF3)}×2m-2 ………(9)
このように、光センサの出力特性Ioutを複数の一次関数の繋ぎ合わせで近似し、その近似線と光センサ出力値LLS1とに基づいて照度Lを検出する。
AOFF2 = {I (L2) × Pout (L1) −I (L1) × Pout (L2)} / {I (L1) −I (L2)} (6)
ASLP2 = {I (L1) / (Pout (L1) + AOFF2) + I (L2) / (Pout (L2) + AOFF2)} × 2 m−2 (7)
AOFF3 = {I (L3) × Pout (L2) −I (L2) × Pout (L3)} / {I (L2) −I (L3)} (8)
ASLP3 = {I (L2) / (Pout (L2) + AOFF3) + I (L3) / (Pout (L3) + AOFF3)} × 2 m−2 (9)
In this way, the output characteristic Iout of the optical sensor is approximated by connecting a plurality of linear functions, and the illuminance L is detected based on the approximate line and the optical sensor output value L LS1 .
さらに、本実施形態では、感度補正値出力部32から出力される感度補正値COFFをもとに、オフセット補正値AOFFを補正する。すなわち、下記(10)式に示すように、光劣化率Dに応じた感度補正値COFFをオフセット補正値AOFFに加算することで、オフセット補正値AOFFを補正して、照度Lを算出する。
L=(LLS1+AOFF+COFF)×ASLP/2m-1 ………(10)
このように、補正部33では、先ず、読み取り部31から出力される照度LLS1が、上記3つの照度領域のうちどの領域内にあるかを判別し、その判別結果に基づいて、予め上記(4)〜(9)式をもとに算出されメモリに記憶された補正値の組(ASLP1,AOFF1)、(ASLP2,AOFF2)及び(ASLP3,AOFF3)のうち、適切な補正値の組を選択する。次に、感度補正値出力部32から出力される光劣化率Dに応じた感度補正値COFFをもとに、選択した補正値の組を補正し、最終的な補正値の組(ASLP,AOFF+COFF)を求める。そして、このようにして得られた補正値の組(ASLP,AOFF+COFF)を用いて、上記(10)式をもとに補正後の照度Lを算出する。
Further, in the present embodiment, the offset correction value AOFF is corrected based on the sensitivity correction value COFF output from the sensitivity correction
L = (L LS1 + AOFF + COFF) × ASLP / 2 m−1 (10)
In this way, the
この補正後の照度Lは、光センサの初期出力特性のばらつきと素子劣化による感度低下とを補正したものとなる。
また、図5のフィルタ処理部34には、補正部33から出力される照度Lが入力され、メディアンフィルタによってノイズ除去が施される。ここで、メディアンフィルタは、例えば13個のデータの中央値を出力するものとする。
The corrected illuminance L is obtained by correcting variations in the initial output characteristics of the optical sensor and a decrease in sensitivity due to element degradation.
Further, the illuminance L output from the
そして、B/L輝度変換部35において、フィルタ処理部34でフィルタ処理された照度Lを所定の照度閾値と比較し、その結果をB/L輝度制御部36に出力する。ここで、上記照度閾値は、対応するバックライトの輝度、外光の照度に対して表示の見栄えが最適になる、あるいは低消費電力になる値に設定する。
そして、B/L輝度制御部36は、B/L輝度変換部35での比較結果をもとに、バックライト37を最適な輝度に制御する。
Then, the B / L
Then, the B / L
図5において、光検知部LS2が第1の光検知部に対応し、光検知部LS1が第2の光検知部に対応し、読み取り部31が光センサ読み取り部に対応し、光センサばらつき補正部33が光量検出部に対応し、感度補正値出力部32が光劣化率演算部に対応し、フィルタ処理部34、B/L輝度変換部35及びB/L輝度制御部36が制御部に対応し、バックライト37が照光部に対応している。
In FIG. 5, the light detection unit LS2 corresponds to the first light detection unit, the light detection unit LS1 corresponds to the second light detection unit, the
次に、本発明における第1の実施形態の動作について説明する。
先ず、液晶表示装置1に、光検知部LS1の入射光の照度がL0,L1,L2,L3となるような4段階の光をそれぞれ照射し、各照度における光検知部LS1の光センサ出力値Pout(L0),Pout(L1),Pout(L2)及びPout(L3)を取得する。そして、これら光センサ出力値Pout(L0)〜Pout(L3)を用いて、上記(4)〜(9)式をもとに、傾き補正値ASLP1〜ASLP3及びオフセット補正値AOFF1〜AOFF3をそれぞれ算出し、メモリに記憶しておく。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
First, the liquid
そして、図6の時刻t0で液晶パネルの表示がオンしたものとすると、時刻t1で、読み取り部31は光検知部LS1のコンデンサC1に充電された充電電圧を読み取り、その読み取り値から照度データLLS1を算出する。
このとき、LLS1≦Pout(L1)となるような低照度の外光がTFT光センサに照射しているものとすると、補正部33では、上記(4)及び(5)式をもとに算出されるオフセット補正値AOFF1及び傾き補正値ASLP1を、オフセット補正値AOFF及び傾き補正値ASLPとして選択し、上記(10)式をもとに照度Lを算出する。ここで、感度補正値COFFは、初期状態では零に設定されているものとする。
Assuming that the display on the liquid crystal panel is turned on at time t0 in FIG. 6, at time t1, the
At this time, assuming that the low-illuminance external light that satisfies L LS1 ≦ Pout (L1) is applied to the TFT optical sensor, the
この照度Lは、光センサ出力特性のばらつき補正が施されたものとなり、実際の入射光の照度と略等しい値となる。
一方、LLS1>Pout(L2)となるような高照度の外光がTFT光センサに照射している場合には、補正部33は、上記(8)及び(9)式をもとに算出されるオフセット補正値AOFF3及び傾き補正値ASLP3を、オフセット補正値AOFF及び傾き補正値ASLPとして選択し、これらに基づいて上記(10)式をもとに照度Lを算出する。
The illuminance L has been subjected to variation correction of the optical sensor output characteristics, and is approximately equal to the actual illuminance of incident light.
On the other hand, when high-illuminance outside light that satisfies L LS1 > Pout (L2) is applied to the TFT optical sensor, the
このように、光センサ出力値が低照度領域内にあるときと高照度領域内にあるときとで、傾き補正値ASLP及びオフセット補正値AOFFを変更するので、光センサ出力特性が非線形であっても、各照度領域の出力特性のばらつきに対応した補正が可能となり、適正に照度算出を行うことができる。
この光検知部LS1を用いた外光検知は、時刻t2まで13回繰り返される。
As described above, since the inclination correction value ASLP and the offset correction value AOFF are changed depending on whether the optical sensor output value is in the low illuminance region or the high illuminance region, the optical sensor output characteristic is nonlinear. In addition, correction corresponding to variations in output characteristics of each illuminance region is possible, and illuminance calculation can be performed appropriately.
This external light detection using the light detection unit LS1 is repeated 13 times until time t2.
そして、時刻t3では、読み取り部31は、光検知部LS2のコンデンサC2に充電された充電電圧を読み取り、その読み取り値から照度データLLS2を算出する。
感度補正値出力部32は、劣化係数演算部32aで、時刻t2で取得した照度データLLS1と、時刻t3で取得した照度データLLS2との比率である測定比率α(=LLS1/LLS2)を演算すると共に、測定比率αと予めメモリ回路32bに記憶された初期比率βとの比率である光劣化補正係数K(=α/β)を演算する。また、メモリ回路32bに記憶されたルックアップテーブルを参照し、この光劣化補正係数Kから光劣化率Dを取得する。
At time t3, the
The sensitivity correction
図11は、光検知部LS1及びLS2の光センサ出力の変化を示す図である。
光検知部LS1は減光手段を有しており、光検知部LS1と光検知部LS2とでは入射光量が異なる。そのため、図11に示すように、受光量の多い光検知部LS2の光センサの方が素子劣化の進行が早くなり、2つの光センサの出力比は積算照度に応じて変化する。したがって、この出力比の変化をもとに光検知部LS1の光センサにおける素子劣化具合の推算が可能となる。
FIG. 11 is a diagram illustrating changes in the optical sensor outputs of the light detection units LS1 and LS2.
The light detection unit LS1 has a dimming unit, and the amount of incident light is different between the light detection unit LS1 and the light detection unit LS2. Therefore, as shown in FIG. 11, the optical sensor of the light detection unit LS2 having a large amount of received light undergoes faster element deterioration, and the output ratio of the two optical sensors changes according to the integrated illuminance. Therefore, it is possible to estimate the degree of element deterioration in the optical sensor of the light detection unit LS1 based on the change in the output ratio.
また、感度補正値算出部32dで、メモリ回路32bに記憶されたルックアップテーブルを参照し、光劣化率Dから感度補正値COFFを取得し、これをメモリに記憶する。
なお、この時刻t3では、照度データLLS1の取得及び外光検知は行わない。したがって、バックライト37のオン/オフ制御は、時刻t2の状態を維持する。
時刻t4では、読み取り部31は光検知部LS1のコンデンサC1に充電された充電電圧を読み取り、その読み取り値から照度データLLS1を算出する。そして、補正部33は、この照度データLLS1をもとに外光の照度領域を判別し、それに応じたオフセット補正値AOFF及び傾き補正値ASLPを選択する。また、時刻t3でメモリに記憶された感度補正値COFFを読み込み、上記(10)式をもとに照度Lを算出する。
Further, the sensitivity correction
At this time t3, the illuminance data L LS1 is not acquired and the ambient light is not detected. Therefore, the on / off control of the
At time t4, the
このようにして算出された照度Lは、光センサ出力特性のばらつき補正と素子劣化による感度低下の補正とが施されたデータとなり、実際の入射光照度と略等しい値となる。
なお、光劣化率Dが10%に満たない場合には感度補正値COFFは零に設定されるため、素子劣化による感度低下の補正は行われず、積算照度が大きくなって光劣化率Dが10%以上となると、感度補正値COFFが算出されて素子劣化による感度低下の補正が行われることになる。
The illuminance L calculated in this way is data that has been subjected to correction of variation in optical sensor output characteristics and correction of reduction in sensitivity due to element degradation, and is approximately equal to the actual incident light illuminance.
Note that when the light deterioration rate D is less than 10%, the sensitivity correction value COFF is set to zero. Therefore, correction of sensitivity reduction due to element deterioration is not performed, and the integrated illuminance increases and the light deterioration rate D becomes 10%. When the value is greater than or equal to%, the sensitivity correction value COFF is calculated, and the reduction in sensitivity due to element deterioration is corrected.
図12は、本実施形態の効果を説明する図である。この図12からも明らかなように、光劣化率Dに応じた感度補正値COFFをもとに上記感度低下の補正を行った場合、補正なしの場合と比較して、光センサ出力の変化を精度良く解消することができることがわかる。
一般に、汎用の光センサICでは、出力誤差の許容範囲を20%程度以下に規定されている場合が多い。したがって、本実施形態のように光劣化率Dが10%以上となった時点で感度補正を行うようにすることで、汎用の光センサICよりも高精度な光センサとすることができる。
FIG. 12 is a diagram for explaining the effect of this embodiment. As is clear from FIG. 12, when the sensitivity reduction is corrected based on the sensitivity correction value COFF corresponding to the light deterioration rate D, the change in the optical sensor output is compared with the case without correction. It can be seen that it can be resolved with high accuracy.
In general, in general-purpose optical sensor ICs, the allowable range of output error is often set to about 20% or less. Therefore, by performing sensitivity correction when the light degradation rate D becomes 10% or more as in the present embodiment, a photosensor with higher accuracy than a general-purpose photosensor IC can be obtained.
このように、上記第1の実施形態は、製造プロセスによる光センサ出力特性のばらつきを補正する機能と、光センサの素子劣化に起因する感度低下を補正する機能とを備えるので、精度良く外光の照度を検出することができる。
このとき、光検知部の照度−出力特性を複数の一次関数の繋ぎ合わせで近似し、その近似線と光検知部の出力値とに基づいて入射光の光量を検出するので、光センサ出力特性が非線形であっても精度良く上記ばらつきを補正することができ、正確に外光の照度を検出することができる。
As described above, the first embodiment includes the function of correcting the variation in the output characteristics of the optical sensor due to the manufacturing process and the function of correcting the decrease in sensitivity due to the element degradation of the optical sensor. Can be detected.
At this time, the illuminance-output characteristic of the light detection unit is approximated by connecting a plurality of linear functions, and the amount of incident light is detected based on the approximate line and the output value of the light detection unit. Can be corrected with high accuracy even when the is non-linear, and the illuminance of outside light can be accurately detected.
また、上記近似線は、光検知部の照度−出力特性を少なくとも2つの外光照度領域に分け、各領域における最大照度での動作点と最小照度での動作点とを結ぶ直線の繋ぎ合わせとするので、外光の光量検出に用いる近似線を比較的簡易に設定することができる。
さらに、上記各直線を理想特性線に一致させるためのオフセット補正値及び傾き補正値を用いて光検知部の出力値を補正することで、外光の光量を検出するので、光センサ出力特性のばらつきをロジック処理にて補正することができると共に、光劣化率の演算を含む感度補正のロジック処理を、簡潔に上記出力特性のばらつき補正ロジックにフィードバックすることができる。
Further, the approximate line divides the illuminance-output characteristic of the light detection unit into at least two external light illuminance regions, and is a straight line connecting the operating point at the maximum illuminance and the operating point at the minimum illuminance in each region. Therefore, the approximate line used for detecting the amount of external light can be set relatively easily.
Further, the amount of external light is detected by correcting the output value of the light detection unit using the offset correction value and the inclination correction value for matching each straight line to the ideal characteristic line. Variations can be corrected by logic processing, and sensitivity correction logic processing including calculation of the light deterioration rate can be simply fed back to the output characteristic variation correction logic.
また、光センサ読み取り部は、一対の光検知部の各出力信号を時分割で読み取るので、各光検知部に光センサ読み取り部を設ける必要がない。そのため、各光検知部にそれぞれ読み取り部を設ける場合と比較して、ICチップサイズ及び消費電力の削減が図れる。
さらにまた、光センサ読み取り部は、一方の光検知部の出力信号を所定回数読み取った後、他方の光検知部の出力信号を1回読み取るので、通常は一方の光検知部の出力信号を読み取って外光の光量検出を行い、所定期間毎に他方の光検知部の出力信号を読み取って光劣化率の導出を介入させることができるので、外光検出に支障をきたすことなく光劣化率の導出を行うことができる。また、このとき、上記所定回数を、メディアンフィルタのデータ数に合わせることで、当該フィルタ処理を適正に行うことができる。
Further, since the optical sensor reading unit reads each output signal of the pair of optical detection units in a time-sharing manner, it is not necessary to provide the optical sensor reading unit in each optical detection unit. Therefore, the IC chip size and power consumption can be reduced as compared with the case where each light detection unit is provided with a reading unit.
Furthermore, since the optical sensor reading unit reads the output signal of one photodetection unit a predetermined number of times, and then reads the output signal of the other photodetection unit once, it normally reads the output signal of one photodetection unit. The amount of external light can be detected and the output signal of the other light detection unit can be read every predetermined period to intervene in the derivation of the light deterioration rate. A derivation can be made. At this time, by matching the predetermined number of times with the number of data of the median filter, the filter processing can be performed appropriately.
また、入射光量の異なる一対の光検知部における出力信号の比率と、予め記憶された初期比率との比率である光劣化補正係数に基づいて、光劣化率を演算するので、光センサの構造に変更を加えることなく、感度補正機能を実現することができる。
さらに、光劣化率を、移動平均をとることにより演算するので、時分割で各光検知部の出力信号を取得する場合に、一方の光検知部の出力信号を取得した瞬間と他方の光検知部の出力信号を取得した瞬間とで外光強度が著しく変化した場合であっても、光劣化率が誤算出されるのを抑制することができる。
In addition, since the light deterioration rate is calculated based on the light deterioration correction coefficient that is the ratio between the output signal ratio of the pair of light detection units with different incident light amounts and the initial ratio stored in advance, the structure of the optical sensor The sensitivity correction function can be realized without any change.
Furthermore, since the light degradation rate is calculated by taking a moving average, when acquiring the output signal of each light detection unit in time division, the moment when the output signal of one light detection unit is acquired and the other light detection Even when the external light intensity changes significantly from the moment when the output signal of the unit is acquired, it is possible to prevent the light deterioration rate from being erroneously calculated.
また、光劣化率が所定値以上であるときに上記感度補正を行うので、光劣化率が許容範囲内にあるときには、当該感度補正処理を停止させることができる。したがって、初期特性のばらつきに起因した光劣化率の導出によって、感度補正処理が誤作動されるのを防止することができる。さらに、上記許容範囲を汎用の光センサICにおける許容範囲より厳しく設定すれば、汎用の光センサICよりも高精度な光センサとすることができる。 Further, since the sensitivity correction is performed when the light deterioration rate is equal to or greater than a predetermined value, the sensitivity correction process can be stopped when the light deterioration rate is within an allowable range. Therefore, it is possible to prevent the sensitivity correction process from being erroneously operated by deriving the light deterioration rate due to the variation in the initial characteristics. Furthermore, if the allowable range is set to be stricter than the allowable range of a general-purpose optical sensor IC, a highly accurate optical sensor can be obtained.
またさらに、光センサを駆動するIC内部で当該光センサの出力値補正を完結することができるので、システムとして新たな付加物やコストアップなく、長期間の使用による素子劣化に起因する感度低下を補正して、低照度から高照度まで広範囲に亘って高精度な外光検出結果を得ることができる。
また、上記のような光量検出回路を、バックライト制御を行う表示装置に適用するので、光量検出回路で検出した正確な外光照度を用いて適正にバックライトを制御することができ、表示パネルの視認性の確保や消費電力の低減を実現した表示装置とすることができる。
Furthermore, since the output value correction of the optical sensor can be completed inside the IC that drives the optical sensor, the sensitivity can be reduced due to deterioration of the device due to long-term use without any new additions or cost increase as a system. By correcting, it is possible to obtain a highly accurate external light detection result over a wide range from low illuminance to high illuminance.
In addition, since the light amount detection circuit as described above is applied to a display device that performs backlight control, the backlight can be appropriately controlled using the accurate external light illuminance detected by the light amount detection circuit. A display device that can ensure visibility and reduce power consumption can be obtained.
なお、上記第1の実施形態においては、光検知部LS1の光センサ出力を13回取得する毎に、光検知部LS2の光センサ出力を1回取得する場合について説明したが、光検知部LS1の光センサ出力を取得する回数は任意の回数に設定することができる。
次に、本発明における第2の実施形態について説明する。
この第2の実施形態は、液晶パネルの表示オン直後やリフレッシュ直後など、所定のタイミングで、光検知部LS2からの照度データLLS2を取得するようにしたものである。
In the first embodiment, the case where the optical sensor output of the light detection unit LS2 is acquired once every time the optical sensor output of the light detection unit LS1 is acquired 13 times has been described. However, the light detection unit LS1 The number of times of obtaining the optical sensor output can be set to an arbitrary number.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the illuminance data L LS2 from the light detection unit LS2 is acquired at a predetermined timing such as immediately after the display is turned on or immediately after refreshing.
図13は、第2の実施形態における光センサ出力検知のタイミングチャートである。
時刻10で、SLPOUTコマンドによって液晶パネルの表示がオンしたことが検知されると、時刻t11で、読み取り部31は、光検知部LS2のコンデンサC2に充電された充電電圧を読み取り、その読み取り値から照度データLLS2を算出する。
次に、時刻t12で、読み取り部31は、光検知部LS1のコンデンサC1に充電された充電電圧を読み取り、その読み取り値から照度データLLS1を算出する。また、感度補正値出力部32は、劣化係数演算部32aで、この照度データLLS1と、時刻t11で取得した照度データLLS2との比率である測定比率α(=LLS1/LLS2)を演算すると共に、測定比率αと予めメモリ回路32bに記憶された初期比率βとの比率である光劣化補正係数K(=α/β)を演算する。また、メモリ回路32bに記憶されたルックアップテーブルを参照し、この光劣化補正係数Kから光劣化率Dを取得する。さらに、感度補正値算出部32dで、メモリ回路32bに記憶されたルックアップテーブルを参照し、光劣化率Dから感度補正値COFFを取得し、これをメモリに記憶する。
FIG. 13 is a timing chart of optical sensor output detection in the second embodiment.
When it is detected at
Next, at time t12, the
そして、補正部33は、この照度データLLS1をもとに外光の照度領域を判別し、それに応じたオフセット補正値AOFF及び傾き補正値ASLPを選択すると共に、メモリに記憶された感度補正値COFFを読み込み、上記(10)式をもとに照度Lを算出する。
このようにして算出された照度Lは、光センサ出力特性のばらつき補正と素子劣化による感度低下の補正とが施されたものとなり、実際の入射光照度と略等しい値となる。
Then, the
The illuminance L calculated in this way has been subjected to correction of variations in optical sensor output characteristics and correction of sensitivity reduction due to element deterioration, and has a value substantially equal to the actual incident light illuminance.
この光検知部LS1を用いた外光検知は、時刻t13でリフレッシュ動作が行われるまで繰り返される。
そして、時刻t13で、SLPOUTコマンドによってリフレッシュ動作が行われたことが検知されると、時刻t14で、読み取り部31は、光検知部LS2のコンデンサC2に充電された充電電圧を読み取り、その読み取り値から照度データLLS2を算出する。
The external light detection using the light detection unit LS1 is repeated until the refresh operation is performed at time t13.
At time t13, when it is detected that the refresh operation has been performed by the SLPOUT command, at time t14, the
また、時刻t15で、読み取り部31は照度データLLS1を算出し、感度補正値出力部32は、この照度データLLS1と時刻t14で取得した照度データLLS2とに基づいて光劣化率Dを求める。さらに、感度補正値算出部32dは、光劣化率Dから感度補正値COFFを取得し、これをメモリに記憶する。
このようにして感度補正値COFFが更新され、その後は、再度SLPOUTコマンドが検知されるまで、時刻t15で求められた感度補正値COFFで感度補正が行われる。
At time t15, the
In this way, the sensitivity correction value COFF is updated, and thereafter, the sensitivity correction is performed with the sensitivity correction value COFF obtained at time t15 until the SLPOUT command is detected again.
このように、上記第2の実施形態では、液晶パネルの表示をオンした直後やリフレッシュ動作が行われた直後のみ、劣化参照用の光検知部から照度データを取得するので、外光検知用の光検知部からの照度データと劣化参照用の光検知部からの照度データとを常に切り替えて読み取る必要がなくなり、消費電力を低減させることができる。
なお、上記各実施形態においては、減光手段として透過率1/nのカラーフィルタを適用する場合について説明したが、TFT光センサの表面の一部を遮光層で被覆することで、入射光を減光することもできる。
As described above, in the second embodiment, the illuminance data is acquired from the degradation detection light detection unit only immediately after the display of the liquid crystal panel is turned on or after the refresh operation is performed. It is not necessary to always switch and read the illuminance data from the light detection unit and the illuminance data from the deterioration detection light detection unit, and power consumption can be reduced.
In each of the above embodiments, the case where a color filter having a transmittance of 1 / n is applied as the light reducing means has been described. However, by covering a part of the surface of the TFT photosensor with a light shielding layer, incident light can be reduced. It can also be dimmed.
また、上記各実施形態においては、外光検出用の光検知部LS1に減光手段を設ける場合について説明したが、外光検出用の光検知部LS1と光劣化参照用の光検知部LS2とで入射光量が異なる構成となればよく、光劣化参照用の光検知部LS2に減光手段を設けることもできる。
さらに、上記各実施形態においては、外光検出用の光検知部と光劣化参照用の光検知部とを1つずつ設ける場合について説明したが、表示パネルのサイズが大きい場合などには外光検出用の光検知部を複数設けることもできる。
In each of the above-described embodiments, the case where the light detecting unit LS1 for detecting external light is provided with the light reducing unit has been described. However, the light detecting unit LS1 for detecting external light and the light detecting unit LS2 for light degradation reference However, it is sufficient that the incident light quantity is different, and a light reduction unit can be provided in the light deterioration reference light detection unit LS2.
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the case where the light detection unit for detecting external light and the light detection unit for detecting light degradation are provided one by one. However, when the size of the display panel is large, external light is used. A plurality of detection light detection units may be provided.
また、上記各実施形態においては、光劣化率Dに応じた感度補正値COFFをオフセット補正値AOFFに加算することで、当該オフセット補正値AOFFを補正する場合について説明したが、オフセット補正値AOFFに、光劣化率Dに応じた感度補正値COFF´を乗じることで当該オフセット補正値AOFFを補正することもできる。
また、照度判定閾値L0〜L3の値は、光センサの特性に応じて変更することもできる。これにより、個々の光センサ特性のばらつきに対応することができる。
In each of the above embodiments, the case where the offset correction value AOFF is corrected by adding the sensitivity correction value COFF corresponding to the light deterioration rate D to the offset correction value AOFF has been described. The offset correction value AOFF can also be corrected by multiplying by the sensitivity correction value COFF ′ corresponding to the light deterioration rate D.
Further, the values of the illuminance determination thresholds L0 to L3 can be changed according to the characteristics of the optical sensor. Thereby, it is possible to cope with variations in individual optical sensor characteristics.
さらに、上記各実施形態においては、外光照度を3つの領域に分割する(4点補正する)場合について説明したが、4つ以上の領域に分割することもできる。このように、分割数を増やすことにより、光センサ特性のばらつき補正の精度を向上させることができる。
また、上記各実施形態においては、光劣化率Dに応じてオフセット補正値AOFFを補正する場合について説明したが、傾き補正値ASLPを補正することもでき、更にはオフセット補正値AOFFと傾き補正値ASLPとの両方を補正することもできる。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the case where the external light illuminance is divided into three regions (four-point correction) has been described, but it can also be divided into four or more regions. As described above, by increasing the number of divisions, it is possible to improve the accuracy of variation correction of the optical sensor characteristics.
In each of the above embodiments, the case where the offset correction value AOFF is corrected according to the light deterioration rate D has been described. However, the inclination correction value ASLP can also be corrected, and further, the offset correction value AOFF and the inclination correction value can be corrected. It is also possible to correct both with the ASLP.
さらにまた、上記各実施形態においては、光劣化補正係数Kをもとにメモリ回路32bに記憶されたルックアップテーブルを参照して、光劣化率Dを取得する場合について説明したが、光劣化補正係数Kを変数とする光劣化率Dの関数を実現する回路を設け、演算により光劣化率Dを導出するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、メモリ回路32bに予め設定された初期比率βを記憶しておく場合について説明したが、初期状態(工場出荷状態)において所定の基準照度の光を照射して、初期状態での光検知部LS1及びLS2の各光センサ出力を測定し、これらをもとに演算により求めた初期比率βをメモリ回路32bに記憶するようにしてもよい。
Furthermore, in each of the above embodiments, the case where the light deterioration rate D is obtained by referring to the lookup table stored in the memory circuit 32b based on the light deterioration correction coefficient K has been described. A circuit that realizes a function of the light deterioration rate D using the coefficient K as a variable may be provided, and the light deterioration rate D may be derived by calculation.
In each of the above embodiments, the case where the memory circuit 32b stores a preset initial ratio β has been described. In an initial state (factory shipment state), light having a predetermined reference illuminance is irradiated, The optical sensor outputs of the light detection units LS1 and LS2 in the initial state may be measured, and the initial ratio β obtained by calculation based on these may be stored in the memory circuit 32b.
また、上記各実施形態においては、本発明を半透過型液晶表示装置に適用する場合について説明したが、透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置に本発明を適用することも可能である。なお、反射型液晶表示装置の場合には、バックライトないしはサイドライトに代えてフロントライトを使用すればよい。
また、上記各実施形態においては、本発明を、液晶表示装置等のバックライトを使用する表示装置に適用する場合ついて説明したが、有機エレクトロルミネッセス発光素子等を用いた表示装置にも適用可能である。この場合、光量検出回路の出力値に基づいて有機エレクトロルミネッセス発光素子等の発光量ないし制御データを補正すればよい。
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a transflective liquid crystal display device has been described. However, the present invention can also be applied to a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device. In the case of a reflective liquid crystal display device, a front light may be used instead of the backlight or side light.
Further, in each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to a display device using a backlight such as a liquid crystal display device has been described. However, the present invention is also applied to a display device using an organic electroluminescent light emitting element or the like. Is possible. In this case, the light emission amount or control data of the organic electroluminescence light emitting element or the like may be corrected based on the output value of the light amount detection circuit.
さらに、上記実施形態においては、光センサとしてTFT光センサを適用する場合について説明したが、周知のフォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトTFT、フォトSCR、光導電体、光電池など、任意の光−電気変換素子を適用することができる。 Further, in the above embodiment, the case where a TFT photosensor is applied as the photosensor has been described. However, any photo-electric conversion such as a known photodiode, phototransistor, photo TFT, photoSCR, photoconductor, photocell, etc. An element can be applied.
1…液晶表示装置、2…TFT基板、4…ゲート線、5…ソース線、11…コモン線、22…カラーフィルタ(減光手段)、25…CF基板、26…対向電極、31…読み取り部、32…感度補正値出力部、32a…劣化係数演算部、32b…メモリ回路、32c…光劣化率演算部、32d…感度補正値演算部、33…補正部、34…フィルタ処理部、35…B/L輝度変換部、36…B/L輝度制御部、37…バックライト、LS1,LS2…光検知部、SW1,SW2…スイッチ素子、C1,C2…コンデンサ、Vs…基準電圧
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記光検知部は、前記外光が入射光として入射され、当該外光の光量に応じた出力信号を出力する第1の光検知部と、外光を減光する減光手段を有し、該減光手段で減光された光が入射光として入射され、当該減光された光の光量に応じた出力信号を出力する第2の光検知部とから構成されており、
前記光センサ読み取り部で読み取った前記第1の光検知部の出力信号及び前記第2の光検知部の出力信号に基づいて、前記第1及び第2の光検知部のうち、一方の光検知部の出力信号における光劣化率を演算する光劣化率演算部と、
前記一方の光検知部の初期状態における照度−出力特性、前記一方の光検知部の出力信号、及び前記光劣化率演算部で演算した光劣化率に基づいて、前記外光の光量を検出する光量検出部と、を備えることを特徴とする光量検出回路。 A light amount detection circuit comprising a light detection unit having a light sensor for detecting external light and a light sensor reading unit for reading an output signal of the light detection unit,
The light detection unit includes a first light detection unit that receives the external light as incident light and outputs an output signal corresponding to the amount of the external light, and a light reduction unit that attenuates the external light, The light attenuated by the dimming means is incident as incident light, and includes a second light detection unit that outputs an output signal corresponding to the amount of the attenuated light,
One of the first and second light detection units is detected based on the output signal of the first light detection unit and the output signal of the second light detection unit read by the light sensor reading unit. A light deterioration rate calculation unit for calculating a light deterioration rate in the output signal of the unit;
The light quantity of the external light is detected based on the illuminance-output characteristic in the initial state of the one light detection unit, the output signal of the one light detection unit, and the light deterioration rate calculated by the light deterioration rate calculation unit. A light amount detection circuit comprising: a light amount detection unit.
前記光劣化率演算部で演算した光劣化率に基づいて、前記オフセット補正値及び前記傾き補正値の少なくとも一方を補正する光劣化補正部を備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の光量検出回路。 The light amount detection unit corrects the output signal of the one light detection unit by using an offset correction value and an inclination correction value for matching the approximate line of the illuminance-output characteristic with a predetermined ideal characteristic line. Detecting the amount of the external light,
6. A light deterioration correction unit that corrects at least one of the offset correction value and the tilt correction value based on the light deterioration rate calculated by the light deterioration rate calculation unit. 2. A light quantity detection circuit according to item 1.
表示パネルを照光する照光部と、前記光量検出回路の出力値に基づいて前記照光部を制御する制御部とを備えることを特徴とする表示装置。 A light amount detection circuit according to any one of claims 1 to 9,
A display device comprising: an illumination unit that illuminates a display panel; and a control unit that controls the illumination unit based on an output value of the light amount detection circuit.
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2008
- 2008-04-14 JP JP2008104368A patent/JP2009257813A/en active Pending
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