JP4475312B2 - 液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明はバックライト等を有する液晶表示装置及び電子機器に関するものである。詳し
くは、液晶表示パネル内に環境光を検知する光検出部を形成してここで検出された環境光
の強さに応じて自動的に照光手段の明るさを制御する際に、光検出部に付随する各種配線
の本数を減らして配線スペースを小さくした液晶表示装置及び電子機器に関するものであ
る。
近年の情報通信機器のみならず、一般の電気機器においても液晶表示装置の適用が急速
に普及している。液晶表示パネルは自ら発光しないために、照光手段としてのバックライ
トと組み合わされた透過型液晶表示装置が多く使用されているが、携帯型のものについて
は、消費電力を減少させるために、バックライトを必要としない反射型の液晶表示装置が
多く用いられている。しかし、この反射型液晶表示装置は、環境光を照光手段として用い
るので暗い室内などでは見えにくくなってしまうために、照光手段としてフロントライト
を使用した反射型液晶表示装置や、透過型と反射型の性質を併せ持つ半透過型の液晶表示
装置の開発が進められてきている。
このような照光手段としてフロントライトを使用した反射型液晶表示装置は、暗い場所
においてはフロントライトを点灯させて画像を表示し、明るい場所ではフロントライトを
点灯することなく環境光を利用して画像を表示することができる。また、半透過型液晶表
示装置は、暗い場所においては照光手段としてバックライトを点灯して画素領域の透過部
を利用して画像を表示し、明るい場所においてはバックライト等を点灯することなく反射
部において環境光を利用して画像を表示することができる。そのため、これらの反射型な
いし半透過型液晶表示装置においては、常時フロントライトやバックライト等の照光手段
を点灯する必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を
有している。
加えて、透過型液晶表示装置においては、暗い場所ではバックライトの明るさを落とし
ても明確に画像を確認できるが、明るい場所ではバックライトの明るさを強くしない画像
は視認し難いという特徴を有している。
上述のように、各種の液晶表示装置は、環境光の強さにより液晶表示画面の見えやすさ
が異なる。このため、光検出器を液晶表示装置に設け、この光検出器の出力によって環境
光の明暗を検出し、この光検出器による検出結果に基づいて照光手段の明るさを制御する
発明が知られている(下記特許文献1〜3参照)。
例えば、下記特許文献1には、光検出器として液晶表示パネルの基板上に光検出用のT
FTを作成し、このTFTの光リーク電流を検出するTFT光センサを用いることにより
、周囲の明るさに応じてバックライトを自動的にオン/オフさせるようにした液晶表示装
置が開示されている。また、下記特許文献2には、光検出器としてフォトダイオードを使
用し、周囲の明るさに応じてバックライトとしての発光ダイオードに温度補償した電流を
供給するようにした液晶表示装置が開示されている。さらに、下記特許文献3には、バッ
クライトないし機器の動作表示手段として使用されている発光ダイオードを光検出器とし
て兼用し、周囲の明るさに応じた発光ダイオードの起電力に基づいてバックライトの点灯
を制御するようにした携帯端末の発明が開示されている。
一方、上述のように環境光の強さによって照光手段の明るさを制御する場合、例えば手
などで一時的に遮光してしまった場合など、誤って環境光が弱くなったものと判断して誤
動作してしまうことがある。そのため、下記特許文献4には、液晶表示装置に複数個の光
検出器を設けて、これらの複数の光検出器の出力が同程度に変化した場合にのみバックラ
イト等の調光が可能となるようにした液晶表示装置のバックライト調光法の発明が開示さ
れている。また、下記特許文献5には、液晶表示装置に複数個の光検出器を設けて、これ
らの光検出器の過半数が変化した場合にのみバックライト等の調光が可能となるようにし
た液晶表示装置等の発明が開示されている。
特開2002−131719号公報(特許請求の範囲、段落[0010]〜[0013]、図1) 特開2003−215534号公報(特許請求の範囲、段落[0007]〜[0019]、図1〜図3) 特開2004−007237号公報(特許請求の範囲、段落[0023]〜[0028]、図1) 特開2005−121997号公報(特許請求の範囲、段落[0036]〜[0047]、図4、図5) 特開2007−094097号公報(特許請求の範囲、段落[0019]〜[0021]、[0029]〜[0032]、図2、図3)
上記特許文献4及び5に開示されている発明では、複数の光検出器としてフォトダイオ
ードやフォトトランジスタ等のアナログ出力型のものを使用し、これらの複数の光検出器
の出力を演算処理し、その演算結果に基づいてバックライト等の調光が可能な状態となる
ようにしている。このようなアナログ出力型の光検出器の出力は、出力電圧値ないし出力
電流値が環境光の強さと直接相関があるために、環境光の強さが所定値以上であるか否か
は容易に判断することができる。
ところで、上記特許文献1に開示されている発明で採用されているTFT光センサは、
TFT光センサの出力電圧が所定電圧値になるまでの時間と環境光の強さとが相関関係に
ある。このようなTFT光センサを用いた場合、環境光の強さを検知するには本来デジタ
ル演算処理が必要となる。このTFT光センサの動作原理及び一般的な検知回路を図面を
用いて説明する。
なお、図13はTFT光センサの電圧−電流曲線の一例を示す図である。図14はTF
T光センサの作動回路図である。また、図15は明るさが異なる場合の図14に示した回
路図におけるコンデンサの両端の電圧−時間曲線を示す図である。
TFT光センサは、実質的にアクティブマトリクス型液晶表示パネルのスイッチング素
子として用いられているTFTと同一の構成を備えている。そのために、アクティブマト
リクス型液晶表示パネルのTFT形成時に同時にTFT光センサを形成できるという利点
を有している。このTFT光センサLSは、図13に示したように、遮光されている場合
にはゲートオフ領域で非常に僅かな暗電流が流れているが、チャネル部に光が当たるとそ
の光の強さ(明るさ)に応じて漏れ電流が大きくなるという特性を有している。
そこで、図14に示したように、TFT光センサLSの受光部のTFTのゲート電極G
にゲートオフ領域となる一定の逆バイアス電圧(例えば−10V)を印加し、ドレイン
電極Dとソース電極Sとの間にコンデンサCを並列に接続する。そしてドレイン電極
とコンデンサCの一端をアース電位に接続する。この状態で一定の基準電圧Vs(例
えば+2V)をスイッチ素子S1をオンにしてコンデンサCの両端に印加した後、スイッ
チ素子S1をオフにすると、コンデンサCの両端の電圧はTFT光センサLSの周囲の明
るさに応じて図15に示したように時間とともに低下する。
したがって、このTFT光センサLSでは、スイッチ素子S1をオフにしてから予め定
めた所定電圧Vになるまでの時間が環境光の強さと反比例し、更には、予め定めた所定
時間t後のコンデンサCの両端の電圧と環境光の強さとが反比例する。そのため、これ
らのスイッチ素子S1をオフにしてから予め定めた所定電圧Vになるまでの時間、ある
いは、予め定めた所定時間t後のコンデンサCの両端の電圧を測定すれば、環境光の強
さを求めることができることになる。
そこで、一般的にはスイッチ素子S1のオン/オフに同期したサンプリングホールド回
路によってアナログ出力電圧に変換し、このアナログ出力電圧をA/D変換器によってデ
ジタル変換した後にデジタル演算処理することにより、環境光の強さが所定値以上である
か否かが判断されている。
ところで、上記特許文献4及び5に開示された発明において、環境光を検出する光検出
器を複数設けたものが開示されていることは既に述べたが、複数個の光検出器を必ずしも
同一環境・同一条件で使用するとは限らない。例えば、このようなTFT光センサを用い
る場合には、環境光の強さを判断するための基準となる電圧値を有している必要がある。
この基準電圧値は予め設定されている場合もあるが、実際にTFT光センサのいくつかを
遮光することで基準電圧を検出することも行われている。また、TFT光センサの分光感
度特性は、人間の視感度とは必ずしも一致しないため、このTFT光センサの分光感度特
性をより人間の視感度に近い形にするために、TFT光センサのいくつかをカラーフィル
タ層で被覆することで、環境光を複合的に判断することも行われている。
しかしながら、このように系統の異なる複数個のTFT光センサを使用する場合には、
系統毎に複数本の配線が用いられることになるため、この配線を形成する配線領域が大き
くなってしまう。このように配線領域が大きくなると、TFT光センサの配線は液晶表示
パネルの額縁領域に形成されるため、この額縁領域の面積も比例して大きくする必要があ
る。しかし、特に携帯電話機等に使用される小型の液晶表示装置においては、液晶表示パ
ネルの狭額縁化の要求は年々高まっているため、上述のように額縁領域が大きくなること
は好ましくない。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、複数系統の光セン
サを搭載した液晶表示装置であっても、この光センサに接続される各種配線を形成する領
域を小さく抑えて額縁領域の大型化を抑制した液晶表示装置及びこの液晶表示装置を備え
る電子機器を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに組み込まれて外光を検出する薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)からなる複数のTFT光センサを有する光検出部と、前記液晶表示パネルを照光する照光手段と、前記光検出部に接続された検出回路と、該検出回路の出力に基づいて前記照光手段の明るさを制御する制御手段と、を備えた液晶表示装置において、前記複数のTFT光センサは異なる系統の光を検出する第1、第2TFT光センサからなり前記第1、第2TFT光センサはそれぞれ複数個の光センサで形成されており、前記第1TFT光センサと前記第2TFT光センサとは互いに隣接して平行に配列されており、前記第1TFT光センサ及び第2TFT光センサのソース配線またはドレイン配線のうち、前記検出回路に接続されていない配線同士は単一の配線により形成され、かつ、前記第1TFT光センサと第2TFT光センサとの間に引回され、前記検出回路に接続された他方の配線は、前記平行に配列された第1、第2TFT光センサの外側に引回されていることを特徴とする。
上記発明によれば、複数の系統の光を検出する光検出部において、系統の異なる第1、
第2TFT光センサの検出回路に接続されていない配線を、単一の引回し配線によって形
成するので、複数の系統の光を検出する際に、従来のように系統毎に別々の引回し配線を
配線する必要がなくなる。したがって、光検出部に配線される引回し配線の本数を削減す
ることが可能となり、この引回し配線を設けるためのスペースを小さくすることが可能と
なる。したがって、液晶表示パネルを狭額縁化することが可能となり、小型の電子機器に
好適な液晶表示装置を提供することが可能となる。
上記発明によれば、第1、第2TFT光センサが隣接して配置されるので、両者間の温
度差が小さくなり、ほとんど同一の環境下で光検出を行うことができる。また、これらの
第1、第2TFT光センサを隣接して形成するので、同特性のTFTから形成することが
可能となる。
上記発明によれば、第1、第2TFT光センサを平行に設け、検出回路に接続されてい
ない配線を第1、第2TFT光センサの間に形成することにより、最も単純な配線構造で
検出回路に接続されていない配線の単一配線化を実現することが可能となる。
また、上記発明において、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに組み込まれて外光を検出する薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)からなる複数のTFT光センサを有する光検出部と、前記液晶表示パネルを照光する照光手段と、前記光検出部に接続された検出回路と、該検出回路の出力に基づいて前記照光手段の明るさを制御する制御手段と、を備えた液晶表示装置において、
前記複数のTFT光センサは異なる系統の光を検出する第1、第2TFT光センサからなり、前記第1TFT光センサ及び第2TFT光センサのソース配線またはドレイン配線のうち、前記検出回路に接続されていない配線同士が単一の配線により形成され、前記第1、第2TFT光センサはそれぞれ複数個の光センサで形成されており、前記第1TFT光センサと前記第2TFT光センサとは同列上に交互に配列されていることが好ましい。
また、上記発明において、前記交互に配列された第1、第2TFT光センサのそれぞれ
のソース配線又はドレイン配線のうち、前記検出回路に接続された配線は、前記第1、第
2TFT光センサの一側部に引回されており、前記検出回路に接続されていない配線は、
前記第1、第2TFT光センサの他側部に引回されていると好ましい。
上記発明によれば、第1TFT光センサを構成する複数の光センサと第2TFT光セン
サを構成する複数の光センサとが一列に且つ交互に配設されるので、第1、第2TFT光
センサを広範囲に配置することができ、障害物によって部分的に環境光が遮られたとして
も誤認識がなされ難くなる。また、光センサを一列に配設できるため、光検知部の額縁領
域の幅方向に対応する長さを短くできるので、液晶表示パネルの第1、第2TFT光セン
サが形成される辺の幅も小さくでき、より液晶表示装置の小型化が可能となる。
また、上記発明において、前記交互に配列された第1、第2TFT光センサのそれぞれ
のソース配線又はドレイン配線のうち、前記検出回路に接続された配線は、第1、第2配
線で構成されており、前記第1配線が前記第1、第2TFT光センサの一側部に引回され
、前記第2配線が前記第1、第2TFT光センサの他側部に引回されており、前記検出回
路に接続されていない配線は、前記第1、第2TFT光センサを構成する光センサ同士の
間を蛇行するように引回されていると好ましい。
上記発明によれば、検出回路に接続されていない配線を一列に配列された各光センサ間
を蛇行するように引回しているので、検出回路に接続された第1、第2配線と検出回路に
接続されていない配線とを重畳させることなく配線することが可能となる。したがって、
光センサ毎に同一の条件で光検出を行うことができるようになり、より高精度で外光(環
境光ともいう)の検出を行うことが可能となる。
また、上記発明において、前記第1、第2TFT光センサの少なくとも一方は遮光層又
は所定色のカラーフィルタ層で覆われていると好ましい。
上記発明によれば、例えば第2TFT光センサを遮光層で被覆すれば、第2TFT光セ
ンサの出力は暗基準電圧として使用することができるので、より高精度の制御が可能とな
る。また、例えば第1TFT光センサを特定の色のカラーフィルタ層、例えばユーザの視
感度に近い分光感度特性を備えたカラーフィルタ層で被覆すれば、よりユーザフレンドリ
ーな制御を実現することが可能となる。
また、上記発明において、前記複数のTFT光センサは、前記液晶表示パネルの製造工
程においてスイッチング素子として形成されるTFTと同時に形成されていると好ましい
上記発明によれば、光センサを形成するために別途製造工程を増加させる必要がないの
で、安価且つ簡単に製造することが可能となる
本発明の電子機器は、上述した液晶表示装置を備えたことを特徴とする。
上記発明によれば、額縁領域を小さくすることが可能な液晶表示装置を備えているので
、特に小型の携帯端末に好適な電子機器を提供することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の液晶表示装置及び電子機器の技術思想を具体化するために半透過型液晶表示
装置を例示したものであって、本発明をこの半透過型液晶表示装置に特定することを意図
するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のもの、例えば透過型あ
るいは反射型の液晶表示装置であっても等しく適応し得るものである。
図1は本発明の実施例1に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して
表しアレイ基板を模式的に示した平面図である。図2は図1のアレイ基板の1画素分の平
面図である。図3は図2のIII−III線で切断した断面図である。図4は本発明の光検出部
を拡大して示す平面図である。図5は図4に示す光検出部の等価回路図である。図6は図
4のVI−VI線で切断した断面図である。図7は図4のVII−VII線で切断した断面図である
液晶表示装置1Aは、図1に示すように、互いに対向配置される矩形状の透明絶縁材料
、例えばガラス板からなる透明基板2上に種々の配線等を施してなるアレイ基板ARと、
同様に矩形状の透明絶縁材料からなる透明基板10上に種々の配線等を施してなるカラー
フィルタ基板CFとを有し、アレイ基板ARは、カラーフィルタ基板CFと対向配置させ
たときに所定スペースの張出し部2Aが形成されるようにカラーフィルタ基板CFよりサ
イズが大きいものが使用され、これらアレイ基板AR及びカラーフィルタ基板CFの外周
囲にシール材(図示省略)が貼付されて、内部に液晶14及びスペーサが封入された構成
となっている。
アレイ基板ARは、それぞれ対向する短辺2a、2b及び長辺2c、2dを有し、一方
の短辺2b側が張出し部2Aとなっており、この張出し部2Aにソースドライバ及びゲー
トドライバ用の半導体チップDrが搭載され、他方の短辺2a側に光検出部LD1が配設
されている。また、アレイ基板ARの背面には照光手段としてのバックライト(図示省略
)が設けられている。このバックライトは光検出部LD1の出力に基づいて、図示しない
外部制御回路(制御手段)によって制御される。
このアレイ基板ARは、その対向面、すなわち液晶と接触する面に、図1の行方向(横
方向)に所定間隔をあけて配列された複数本のゲート線GWと、これらのゲート線GWと
絶縁され列方向(縦方向)に配列された複数本のソース線SWとを有し、これらのソース
線SWとゲート線GWとがマトリクス状に配線され、互いに交差するゲート線GWとソー
ス線SWとで囲まれる各領域に、ゲート線GWからの走査信号によってオン状態となるス
イッチング素子としてのTFT(図2参照)及びソース線SWからの映像信号がスイッチ
ング素子を介して供給される画素電極26(図3参照)が形成されている。
これらのゲート線GWとソース線SWとで囲まれる各領域は、いわゆる画素を構成し、
これらの画素が形成されたエリアが表示領域DAとなっている。また、スイッチング素子
には例えば薄膜トランジスタ(TFT)が使用される。
各ゲート線GW及び各ソース線SWは、表示領域DAの外、すなわち額縁領域へ延出さ
れて表示領域DA外の外周辺の領域に引回されてLSI等の半導体チップから構成される
ドライバDrに接続されている。また、アレイ基板ARは、一方の長辺2d側に光検出部
LD1の第1、第2TFT光センサLS1、LS2から導出された引回し配線L1〜L4
が配線されて外部制御回路が接続される端子T1〜T4に接続されている。各端子T1〜
T4には外部制御回路が接続されており、この制御回路から光検出部LD1へ基準電圧、
ゲート電圧等が供給され、さらに光検出部LD1からの出力が送出される。なお、引回し
配線L1は検出回路に接続された第1配線としての第1ソース線を、引回し配線L2は検
出回路に接続された第2配線としての第2ソース線を、引回し配線L3は検出回路に接続
されていない配線としてのドレイン線を、引回し配線L4はゲート線をそれぞれ構成して
いる。
次に各画素の具体的構成について主に図2及び図3を参照して説明する。
アレイ基板ARの透明基板2上の表示領域DAには、ゲート線GWが等間隔に平行にな
るように形成され、更にこのゲート線GWからスイッチング素子を構成するTFTのゲー
ト電極Gが延設されている。また、この隣り合うゲート線GW間の略中央にはゲート線G
Wと平行になるように補助容量線16が形成され、この補助容量線16には補助容量線1
6よりも幅広となされた補助容量電極17が形成されている。
また、透明基板2の全面に、ゲート線GW、補助容量線16、補助容量電極17及びゲ
ート電極Gを覆うようにして窒化ケイ素や酸化ケイ素などの透明絶縁材料からなるゲート
絶縁膜18が積層されている。そして、ゲート電極Gの上にゲート絶縁膜18を介してa
−Si等からなる半導体層19が形成されている。また、ゲート絶縁膜18上に複数のソ
ース線SWがゲート線GWと交差するようにして形成され、このソース線SWから半導体
層19と接触するようにTFTのソース電極Sが延設され、更に、ソース線SW及びソー
ス電極Sと同一の材料からなるドレイン電極Dが同じく半導体層19と接触するようにゲ
ート絶縁膜18上に設けられている。
ここで、ゲート線GWとソース線SWとに囲まれた領域が1画素に相当する。そしてゲ
ート電極G、ゲート絶縁膜18、半導体層19、ソース電極S、ドレイン電極Dによって
スイッチング素子となるTFTが構成される。このTFTはそれぞれの画素に形成される
。この場合、ドレイン電極Dと補助容量電極17によって各画素の補助容量を形成するこ
とになる。
これらのソース線SW、TFT、ゲート絶縁膜18を覆うようにして透明基板2の全面
にわたり例えば無機絶縁材料からなる保護絶縁膜(パッシベーション膜ともいわれる)2
0が積層され、この保護絶縁膜20上に例えばネガ型の感光材料を含むアクリル樹脂等か
らなる層間膜(平坦化膜ともいわれる)21が透明基板2の全体にわたり積層されている
。この層間膜21の表面は、反射部22においては微細な凹凸が形成されており、透過部
23においては平らになされている。なお、図2及び図3においては反射部22における
凹凸は図示を省略している。
そして、反射部22の層間膜21の表面にはスパッタリング法によって例えばアルミニ
ウムないしアルミニウム合金製の反射板24が形成されており、保護絶縁膜20、層間膜
21及び反射板24にはTFTのドレイン電極Dに対応する位置にコンタクトホール25
が形成されている。
更に、それぞれの画素において、反射板24の表面、コンタクトホール25内及び透過
部23の層間膜21の表面には、例えばITO(Indium Tin Oxide)ないしIZO(Indi
um Zinc Oxide)からなる画素電極26が形成され、この画素電極26の更に上層に全て
の画素を覆うように配向膜(図示せず)が積層されている。
また、カラーフィルタ基板CFは、ガラス基板等からなる透明基板10の表面に、アレ
イ基板ARのゲート線GW及びソース線SWに対向するように遮光層(図示省略)が形成
され、この遮光層に囲まれたそれぞれの画素に対応して例えば赤色(R)、緑色(G)、
青色(B)からなるカラーフィルタ層27が設けられている。更に、反射部22に対応す
る位置のカラーフィルタ層27の表面にはトップコート層28が形成されており、このト
ップコート層28の表面及び透過部23に対応する位置のカラーフィルタ層27の表面に
は共通電極29及び配向膜(図示せず)が積層されている。なお、カラーフィルタ層27
としては、更にシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)等のカラーフィルタ層を
適宜に組み合わせて使用する場合もあり、モノクロ表示用の場合にはカラーフィルタ層を
設けない場合もある。
そして、上述した構成を備えるアレイ基板AR及びカラーフィルタ基板CFがシール材
(図示せず)を介して貼り合わされ、最後にこの両基板とシール材とによって囲まれた領
域に液晶14が封入されることにより、半透過型液晶表示装置1Aを得ることができる。
なお、透明基板2の下方には、図示しない周知の光源、導光板、拡散シート等を有するバ
ックライトないしはサイドライトを配置される。
この場合、反射板24を画素電極26の下部全体に亘って設けると反射型液晶表示パネ
ルが得られるが、この反射型液晶表示パネルを使用した反射型液晶表示装置の場合は、バ
ックライトないしはサイドライトに代えて、フロントライトが使用される。
次に光検出部LD1の構成について、図1及び図4〜図7を用いて詳細に説明する。な
お、図4及び図6においては、光センサ30〜30を合計6つのみ示しているが、こ
の光センサ30〜30の数は6つに限定されることなく、2つ以上であれば適宜その
数を変更することが可能である。
光検出部LD1は、図1及び図4に示すように、第1TFT光センサLS1と第2TF
T光センサLS1とから構成されている。また、この第1、第2TFT光センサLS1、
LS2は、それぞれ複数個(図4ではそれぞれ3個)の光センサ30〜30及び30
〜30を備えている。そして、第1TFT光センサLS1を構成する光センサ30
〜30と第2TFT光センサLS2を構成する光センサ30〜30は互いに隣接し
かつ平行な状態で、それぞれ一列に設けられている。
これらの第1、第2TFT光センサLS1、LS2を構成する複数の光センサ30
30の回路構成は、図5に示すように、ドレイン電極DL1〜DL6とソース電極S
〜SL6間のそれぞれにコンデンサC〜Cが並列接続され、ソース電極SL1〜S
L6とコンデンサC〜Cの一方の端子が引回し配線L1及びL2を介して端子T1及
びT2に接続されており、さらに、この端子T1及びT2はスイッチング素子SW1及び
SW2を介して第1基準電圧源Vs(例えば+2V)に接続されている。さらに、光セン
サ30〜30のドレイン電極DL1〜DL6及びコンデンサC〜Cの他方の端子
は単一の引回し配線L3を介して端子T3に接続されており、この端子T3には所定の直
流電圧を供給する第2基準電圧源Vrefが接続されている。さらに、端子T1及びT2
には出力線がそれぞれ接続されており、この出力線に所定の出力電圧S及びSが出力
されるようになっている。さらに、光センサ30〜30のゲート電極GL1〜GL6
は引回し配線L4を介して端子T4に接続されており、この端子T4には所定の電圧供給
源GV(例えば−10V)に接続されている。なお、端子T3は第2基準電圧源Vref
に接続されているものとしたが、これに限らず、例えば設置されていてもよい。また、図
5に示すように、本実施例1においては各光センサ30〜30毎にコンデンサ30
〜30を設けた構成を説明したが、これに限らず、例えば第1、第2TFT光センサL
S1、LS2毎に比較的容量の大きなコンデンサを設けるようにしても良い。
なお、このように検出された出力電圧は、図示しない検出回路で環境光の強度の検出に
用いられ、この検出された環境光の強度に基づいて、図示しない制御手段によりバックラ
イトの制御がなされる。この検出回路としては、例えばスイッチ素子SW1、SW2のオ
ン/オフに同期した公知のサンプリングホールド回路によってアナログ出力電圧に変換し
、このアナログ出力電圧をA/D変換器によってデジタル変換した後にデジタル演算処理
するものである。
次に第1、第2TFT光センサLS1、LS2を構成する光センサ30〜30のう
ち、それぞれ1つの光センサ30及び光センサ30の配線構造について説明する。
先ず、第1TFT光センサLS1を構成する光センサ30は、図4及び図6に示すよ
うに、初めにゲート電極GL1を形成し、このゲート電極GL1上を覆うように透明絶縁
材料からなるゲート絶縁膜18を形成する。次いで、ゲート絶縁膜GL1上に非晶質シリ
コン又は多結晶シリコンから構成され、環境光の受光部となる半導体層31を形成する。
さらに、この半導体層31上には、この半導体層31の一側、詳しくは第1TFT光セン
サLS1の第2TFT光センサLS2に隣接した側部の反対に位置する側部から半導体層
31を横切るように形成された複数本のソース電極SL1が形成される。加えて、同時に
この半導体層31の他側、詳しくは第1TFT光センサLS1の第2TFT光センサLS
2に隣接した側部から同じく半導体層31を横切るように形成された複数本のドレイン電
極DL1が形成される。ソース電極SL1は第1TFT光センサLS1の外側に引回され
た引回し配線L1から延設するように複数本形成されているので、このソース電極SL1
は平面視でほぼくし歯状となっている。同様に、ドレイン電極DL1は第1TFT光セン
サLS1の内側に引回された引回し配線L3から延設するように複数本形成されており、
ソース電極SL1と同様に平面視でくし歯状となっている。そして、ソース電極SL1
びドレイン電極DL1の更に上層には、保護絶縁膜20が形成される。
このように形成された光センサ30は、カラーフィルタ基板CFの対向する領域に透
明樹脂からなるオーバーコート層(平坦化膜)32が配設された窓部Wを介して環境光が
照射されるようになっている。また、この窓部Wの周囲は遮光層BMによって遮光されて
いる。このように窓部Wの周囲を遮光層BMで遮光することで、周囲からの光以外が半導
体層31に照射されることがほとんどなく、環境光をより正確に受光することが可能とな
る。
また、第2TFT光センサLS2を構成する光センサ30は、図4及び図7に示すよ
うに、初めにゲート電極GL4を形成し、このゲート電極GL4上を覆うように透明絶縁
材料からなるゲート絶縁膜18を形成する。次いで、ゲート絶縁膜GL4上に非晶質シリ
コン又は多結晶シリコンから構成され、環境光の受光部となる半導体層31を形成する。
さらに、この半導体層31上には、この半導体層31の一側、詳しくは第2TFT光セン
サLS2の第1TFT光センサLS1に隣接した側部の反対に位置する側部から半導体層
31を横切るように形成された複数本のソース電極SL4が形成される。加えて、同時に
この半導体層31の他側、詳しくは第2TFT光センサLS2の第1TFT光センサLS
1に隣接した側部から同じく半導体層31を横切るように形成された複数本のドレイン電
極DL4が形成される。ソース電極SL4は第2TFT光センサLS2の外側に引回され
た引回し配線L2から延設するように複数本形成されているので、このソース電極SL4
は平面視でほぼくし歯状となっている。同様に、ドレイン電極DL4は第2TFT光セン
サLS2の内側に引回された引回し配線L3から延設するように複数本形成されており、
ソース電極SL4と同様に平面視でくし歯状となっている。そして、ソース電極SL4
びドレイン電極DL4の更に上層には、保護絶縁膜20が形成される。
このように形成された光センサ30は、カラーフィルタ基板CFの対向する領域に形
成された遮光層BMによって遮光されている。したがって、この光センサ30にはほと
んど環境光が受光されることがなく、以ってこの光センサ30の出力は暗基準電圧とし
て用いられる。さらに、上述したように、この第2TFT光センサLS2のドレイン電極
L4と第1TFT光センサLS1のドレイン電極DL1とは単一の引回し配線L3によ
り端子T4に接続されている。しかし、この引回し配線L3を介して供給される電圧は、
第2基準電圧源Vrefからの電圧であるので、第1、第2TFT光センサLS1、LS
2のいずれも正常に動作することが可能となる。
上述のような構成を備える光検出部LD1は、第1、第2TFT光センサLS1、LS
2の光センサ30〜30のゲート電極GL1〜GL6に電圧供給源GVから端子T4
及び引回し配線L4を介してゲートオフ領域となる一定の逆バイアス電圧(例えば−10
V)を印加し、ドレイン電極DL1〜DL6とソース電極SL1〜SL6との間にコンデ
ンサC〜Cを接続する。そしてドレイン電極DL1〜DL6とコンデンサC〜C
の一端にスイッチ素子SW1、SW2を介して第1基準電圧源Vsを接続し、スイッチ素
子SW1の何れかをオンにして所定の電圧(例えば+2V)をコンデンサC〜C又は
〜Cの両端に印加した後、スイッチ素子SW1又はSW2をオフする。その後所定
時間経過した段階でコンデンサC〜C又はC〜Cの充電電圧を出力線に出力して
、この充電電圧を検出回路に供給することにより環境光の強度を検出することができる。
以上示したように、本発明の実施例1に係る半透過型液晶表示装置1Aによれば、2つ
の系統の光センサを有する光検出部を形成する際に、従来のものより配線の本数を1本少
なくすることが可能となるので、アレイ基板ARの額縁領域のうち、ゲート線GWが引回
されるために特に高密度に配線が形成される長辺2d部分の面積を小さく抑えることがで
きるので、狭額縁化の要求に合わせた液晶表示装置を提供することが可能となる。
上記実施例1の半透過型液晶表示装置1Aにおいては、光検出部LD1を2列に配列し
た第1、第2TFT光センサLS1、LS2によって形成したものを説明したが、第1、
第2TFT光センサLS1、LS2を一列に配置することも可能である。そこで、以下に
は、本発明の実施例2として、第1、第2TFT光センサLS1、LS2を一列に配列し
た光検出部LD2を有する半透過型液晶表示装置1Bについて説明する。
なお、図8は本発明の実施例2に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透
視して表しアレイ基板を模式的に示した平面図である。図9は本実施例2の光検出部を拡
大して示す平面図である。また、本実施例2の光検出部LD2は光センサ40〜40
及び引回し配線L1〜L3の配設構造が異なるのみで、他の構成については実施例1のも
のと同様であるので、同一の構成を備えるものについては実施例1の符号を参照して説明
するものとする。
本実施例2の半透過型液晶表示装置1Bの光検出部LD2は、図8及び図9に示すよう
に、複数の光センサ40〜40が一列に配列されて構成されている。また、これら複
数の光センサ40〜40のうち、光センサ40及び40が第1TFT光センサL
S1を構成し、光センサ40及び40が第2TFT光センサLS2を構成している。
すなわち、第1TFT光センサLS1の光センサ40及び40と第2TFT光センサ
LS2の光センサ40及び40とが同一直線状に交互に配設されている。
また、第1TFT光センサLS1の光センサ40及び40は、上記実施例1の図6
に示した構造と同様であって、光検出部LD2の一側に沿って配線された引回し配線L1
に接続されたソース電極SL1及びSL3を有している。また、第2TFT光センサLS
2の光センサ40及び40は、上記実施例1の図7に示した構造と同様であって、光
検出部LD2の一側に沿って配線された引回し配線L2に接続されたソース電極SL2
びSL4を有している。これらのソース電極SL1〜SL4に接続された引回し配線L1
及びL2は、互いに平行に設けられており、これらの引回し配線L1及びL2が途中で分
岐して各光センサ40〜40のソース電極SL1〜SL4に接続されている。
さらに、光センサ40〜40は、光検出部LD2の他側、すなわちソース電極S
〜SL4に接続された引回し配線L1及びL2が形成された側部に対向する側部に沿っ
て配線された引回し配線L3に接続されたドレイン電極DL1〜DL4を有している。す
なわち、本実施例2の半透過型液晶表示装置1Bにおいても、ドレイン電極DL1〜D
に接続される引回し配線は1本である。
本実施例2においては、光検知部LD2を複数の光センサ40〜40を一列に配列
させて形成しても従来に比して配線を1本少なくすることが可能となるので、アレイ基板
ARの短辺2a側の額縁領域も幅狭にすることが可能となる。また、実施例1と同数の光
センサを用いた場合、光センサの配置が実施例1のものに比して広範囲に配置されるので
、障害物等によって部分的に環境光が遮られたとしても、安定した検出を維持することが
可能となる。
上記実施例2においては、光センサ40〜40を一列に配列したことにより額縁領
域を更に小さくすることができる反面、上記のような配線構造とするとソース電極SL1
〜SL4に接続される引回し配線L1及びL2同士が重畳配置される領域(図9のOR部
分)ができてしまう。このような重畳配置される領域ORは、引回し配線L1及びL2に
絶縁状態とするため、ブリッジ構造等にする必要が生じる。また、この重畳配置される領
域ORにおいて容量が発生する可能性もあるので、各光センサ毎の検出環境が僅かに異な
ってしまう恐れがある。そこで、本実施例3においては、実施例2の半透過型液晶表示装
置1Bの変形例として、重畳配置される領域ORが生じることなく、複数の光センサ50
〜50を一列に配列することが可能な光検出部LD3を有する半透過型液晶表示装置
1Cについて説明する。
なお、図10は本発明の実施例3に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を
透視して表しアレイ基板を模式的に示した平面図である。図11は本実施例3の光検出部
を拡大して示す平面図である。また、本実施例3の光検出部LD3は光センサ50〜5
及び引回し配線L1〜L3の配設構造が異なるのみで、他の構成については実施例1
のものと同様であるので、同一の構成を備えるものについては実施例1の符号を参照して
説明するものとする。
本実施例3の半透過型液晶表示装置1Cの光検出部LD3は、図10及び図11に示す
ように、複数の光センサ50〜50が一列に配列されて構成されている。また、これ
ら複数の光センサ50〜50のうち、光センサ50及び50が第1TFT光セン
サLS1を構成し、光センサ50及び50が第2TFT光センサLS2を構成してい
る。すなわち、第1TFT光センサLS1の光センサ50及び50と第2TFT光セ
ンサLS2の光センサ50及び50とが同一直線状に交互に配設されている。
また、第1TFT光センサLS1の光センサ50及び50は、上記実施例1の図6
に示した構造と同様であって、光検出部LD3の一側に沿って配線された引回し配線L1
に接続されたソース電極SL1及びSL3を有している。また、第2TFT光センサLS
2の光センサ50及び50は、上記実施例1の図7に示した構造と同様であって、光
検出部LD3の他側、すなわちソース電極SL1及びSL3に接続された引回し配線L1
が形成された側部に対向する側部に沿って配線された引回し配線L2に接続されたソース
電極SL2及びSL4を有している。
さらに、光センサ50〜50は、隣接する光センサとの間に僅かに隙間が形成され
ており、この隙間に沿って蛇行するように配線された引回し配線L3に接続されたドレイ
ン電極DL1〜DL4を有している。このようにドレイン電極DL1〜DL4と接続する
引回し配線L3を各光センサ50〜50の隙間を蛇行するように形成すると、各引回
し配線L1〜L3の間で重畳部分が発生することがなくなる。また、本実施例3の半透過
型液晶表示装置1Bにおいても、ドレイン電極DL1〜DL4に接続される引回し配線は
1本である。
以上のように、本実施例3においては、光検知部LD3を複数の光センサ50〜50
を一列に配列させて形成しても従来に比して配線を1本少なくすることが可能となると
ともに、引回し配線L1〜L3間で重畳部分が発生しないので、各光センサ50〜50
を同一の条件化で作動させることが可能となる。したがって、アレイ基板ARの短辺2
a側の額縁領域も幅狭にすることが可能となるとともに、正確な環境光の検出を行うこと
が可能となる。
上記実施例1〜3に示す半透過型液晶表示装置1A〜1Cにおいては、ドレイン電極D
L1〜DL6(DL4)が第2基準電圧源Vrefに接続され、ソース電極SL1〜S
(SL4)が出力線及び第1基準電圧源Vsを接続されたものについて説明したが、こ
こで述べる「ドレイン電極」及び「ソース電極」は説明上異なる名称をつけたのみであり
、ソース電極SL1〜SL6(SL4)に第2基準電圧源Vrefを接続し、ドレイン電
極DL1〜DL6(DL4)に出力線及び第1基準電圧源Vsを接続するようにしても構
成としては全く同一のものである。
また、上記実施例1〜3においては、異なる2つの系統の第1、第2TFT光センサL
S1、LS2として、第1TFT光センサLS1は環境光を直接受光し、第2TFT光セ
ンサLS2は遮光層BMによって遮光されて暗基準電圧を出力するものとして説明したが
、本発明はこれに限られるものではない。詳しくは、例えば第1TFT光センサLS1と
して、窓部Wにカラーフィルタ層を形成した構造を採用すれば、視感度にあった分光感度
で環境光を検出できるようにすることが可能となる。
さらにまた、上記実施例1〜3の光検出部LD1〜LD3の光センサ30〜30
40〜40、50〜50は、表示領域DA内にスイッチング素子として形成され
るTFTと同一のTFTから形成されるので、スイッチング素子としてのTFTと同時に
形成することが可能であり、別途製造工程を増やす必要がない。
なお、図12Aは液晶表示装置71を搭載したパーソナルコンピュータ70を示す図で
あり、図12Bは液晶表示装置76を搭載した携帯電話機75を示す図である。これらの
パーソナルコンピュータ70及び携帯電話機75の基本的構成は当業者に周知であるので
、詳細な説明は省略する。
図1は本発明の実施例1に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表しアレイ基板を模式的に示した平面図である。 図2は図1のアレイ基板の1画素分の平面図である。 図3は図2のIII−III線で切断した断面図である。 図4は本実施例1の光検出部を拡大して示す平面図である。 図5は図4に示す光検出部の等価回路図である。 図6は図4のVI−VI線で切断した断面図である。 図7は図4のVII−VII線で切断した断面図である。 図8は本発明の実施例2に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表しアレイ基板を模式的に示した平面図である。 図9は本実施例2の光検出部を拡大して示す平面図である。 図10は本発明の実施例3に係る半透過型液晶表示装置のカラーフィルタ基板を透視して表しアレイ基板を模式的に示した平面図である。 図11は本実施例3の光検出部を拡大して示す平面図である。 図12Aは液晶表示装置を搭載したパーソナルコンピュータを示す図であり、図12Bは液晶表示装置を搭載した携帯電話機を示す図である。 図13はTFT光センサの電圧−電流曲線の一例を示す図である。 図14はTFT光センサの作動回路図である。 図15は明るさが異なる場合の図14に示した回路図におけるコンデンサの両端の電圧−時間曲線を示す図である。
符号の説明
1A、1B、1C:半透過型液晶表示装置 2、10:透明基板 14:液晶 18:ゲ
ート絶縁膜 19、31:半導体層 20:保護絶縁膜 21:層間膜 22:反射部
23:透過部 24:反射板 25:コンタクトホール 26:画素電極 27:カラー
フィルタ層 28:トップコート層 30〜30、40〜40、50〜50
:光センサ 32:オーバーコート層 AR:アレイ基板 CF:カラーフィルタ基板
GW:ゲート線 SW:ソース線 DA:表示領域 LD1〜LD3:光検出部 LS1
:第1TFT光センサ LS2:第2TFT光センサ SL1〜SL6:ソース電極 D
L1〜DL6:ドレイン電極 GL1〜GL6:ゲート電極 C〜C:コンデンサ
Vs:第1基準電圧源 Vref:第2基準電圧源 SW1、SW2:スイッチ素子 D
r:ドライバ L1:引回し配線(検出回路に接続された第1配線) L2:引回し配線
(検出回路に接続された第2配線) L3:引回し配線(検出回路に接続されていない配
線) L4:引回し配線(ゲート線) T1〜T4:端子 BM:遮光層 W:窓部

Claims (7)

  1. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに組み込まれて外光を検出する薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)からなる複数のTFT光センサを有する光検出部と、前記液晶表示パネルを照光する照光手段と、前記光検出部に接続された検出回路と、該検出回路の出力に基づいて前記照光手段の明るさを制御する制御手段と、を備えた液晶表示装置において、
    前記複数のTFT光センサは異なる系統の光を検出する第1、第2TFT光センサからなり、前記第1、第2TFT光センサはそれぞれ複数個の光センサで形成されており、前記第1TFT光センサと前記第2TFT光センサとは互いに隣接して平行に配列されており、前記第1TFT光センサ及び第2TFT光センサのソース配線またはドレイン配線のうち、前記検出回路に接続されていない配線同士は単一の配線により形成され、かつ、前記第1TFT光センサと第2TFT光センサとの間に引回され、前記検出回路に接続された他方の配線は、前記平行に配列された第1、第2TFT光センサの外側に引回されていることを特徴とする液晶表示装置。
  2. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに組み込まれて外光を検出する薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という)からなる複数のTFT光センサを有する光検出部と、前記液晶表示パネルを照光する照光手段と、前記光検出部に接続された検出回路と、該検出回路の出力に基づいて前記照光手段の明るさを制御する制御手段と、を備えた液晶表示装置において、
    前記複数のTFT光センサは異なる系統の光を検出する第1、第2TFT光センサからなり、前記第1TFT光センサ及び第2TFT光センサのソース配線またはドレイン配線のうち、前記検出回路に接続されていない配線同士が単一の配線により形成され、前記第1、第2TFT光センサはそれぞれ複数個の光センサで形成されており、前記第1TFT光センサと前記第2TFT光センサとは同列上に交互に配列されていることを特徴とする液晶表示装置
  3. 前記交互に配列された第1、第2TFT光センサのそれぞれのソース配線又はドレイン配線のうち、前記検出回路に接続された配線は、前記第1、第2TFT光センサの一側部に引回されており、前記検出回路に接続されていない配線は、前記第1、第2TFT光センサの他側部に引回されていることを特徴とする請求項に記載の液晶表示装置。
  4. 前記交互に配列された第1、第2TFT光センサのそれぞれのソース配線又はドレイン配線のうち、前記検出回路に接続された配線は、第1、第2配線で構成されており、前記第1配線が前記第1、第2TFT光センサの一側部に引回され、前記第2配線が前記第1、第2TFT光センサの他側部に引回されており、前記検出回路に接続されていない配線は、前記第1、第2TFT光センサを構成する光センサ同士の間を蛇行するように引回されていることを特徴とする請求項に記載の液晶表示装置。
  5. 前記第1、第2TFT光センサの少なくとも一方は遮光層又は所定色のカラーフィルタ層で覆われていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記複数のTFT光センサは、前記液晶表示パネルの製造工程においてスイッチング素子として形成されるTFTと同時に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。
  7. 請求項1〜のいずれかに記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5154254B2 (ja) * 2008-02-18 2013-02-27 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 液晶表示装置、及び、表示装置
CN102043266B (zh) 2009-10-21 2012-08-01 北京京东方光电科技有限公司 检测薄膜场效应晶体管阵列基板的设备及方法
US9891102B2 (en) * 2010-04-22 2018-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Simplified light sensing circuit, light sensing apparatus including the light sensing circuit, method of driving the light sensing apparatus, and image acquisition apparatus and optical touch screen apparatus including the light sensing apparatus
KR101652786B1 (ko) * 2010-04-22 2016-09-12 삼성전자주식회사 단순화된 광센싱 회로 및 상기 광센싱 회로를 채용한 리모트 광터치 패널 및 영상 획득 장치
KR20130011402A (ko) * 2011-07-21 2013-01-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
US9645008B2 (en) * 2014-08-25 2017-05-09 Apple Inc. Light sensor windows for electronic devices
KR20180117643A (ko) * 2016-03-07 2018-10-29 주식회사 쿠라레 면상 발광 모듈 및 조명 장치
CN108735136B (zh) * 2018-06-13 2021-09-21 京东方科技集团股份有限公司 一种显示基板、测试电路和测试方法
CN108694913B (zh) * 2018-06-21 2021-02-23 昆山龙腾光电股份有限公司 一种终端设备及其工作参数调节方法
TWI712027B (zh) * 2019-03-28 2020-12-01 友達光電股份有限公司 顯示面板
CN112951177B (zh) 2019-12-10 2022-09-02 北京集创北方科技股份有限公司 显示亮度控制装置及电子设备
WO2021166780A1 (ja) * 2020-02-21 2021-08-26 Eizo株式会社 表示画面からの出射光の検知方法、および表示装置
CN114550579A (zh) * 2020-11-24 2022-05-27 群创光电股份有限公司 显示装置
TWI790633B (zh) * 2021-06-02 2023-01-21 神煜電子股份有限公司 具溫度補償的光感測裝置
CN113314034B (zh) * 2021-06-22 2023-07-11 维沃移动通信有限公司 电子设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6914644B2 (en) * 1999-12-24 2005-07-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Liquid crystal device
JP2002131719A (ja) 2000-10-25 2002-05-09 Sony Corp 液晶表示装置
JP3685134B2 (ja) 2002-01-23 2005-08-17 セイコーエプソン株式会社 液晶ディスプレイのバックライト制御装置および液晶ディスプレイ
JP2004007237A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Sanyo Electric Co Ltd 携帯端末
JP3823966B2 (ja) 2003-10-20 2006-09-20 松下電器産業株式会社 液晶表示装置バックライト調光方法
US8040341B2 (en) * 2004-01-09 2011-10-18 O2Micro Inc Brightness control system
JP4241702B2 (ja) 2005-09-29 2009-03-18 エプソンイメージングデバイス株式会社 液晶装置、発光装置及び電子機器並びに液晶装置の制御方法及び発光装置の制御方法
JP5008016B2 (ja) 2005-12-12 2012-08-22 ソニーモバイルディスプレイ株式会社 表示装置
JP5008017B2 (ja) * 2006-02-10 2012-08-22 ソニーモバイルディスプレイ株式会社 表示装置

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