JP5026189B2

JP5026189B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP5026189B2
Application number: JP2007210676A
Authority: JP
Inventors: 秀夫佐藤; 敏夫宮沢
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: JP2009042702A

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、表示ムラを低減する際に有効となる技術に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a technique that is effective in reducing display unevenness.

アクティブ素子として薄膜トランジスタを使用するＴＦＴ方式の液晶表示装置は高精細な画像を表示できるため、各種表示装置のディスプレイとして使用されている。特に、高精細な液晶表示装置は、例えば、医療用の表示装置のディスプレイ、あるいは、サブピクセル数が、２４０×３２０×３程度の小型の液晶表示装置は、携帯電話機などの携帯機器のディスプレイとして使用されている。
一般に、液晶表示装置は、一対の基板（例えば、ガラス基板）間に、液晶層を注入・封止した後、当該一対の基板の外側に、一対の偏光板を張り付けて構成されるが、この一対の偏光板に代えて、偏光素子を内蔵した液晶表示装置が知られている。（下記、特許文献１参照） A TFT liquid crystal display device using a thin film transistor as an active element can display a high-definition image, and is therefore used as a display for various display devices. In particular, a high-definition liquid crystal display device is, for example, a display for a medical display device, or a small liquid crystal display device having about 240 × 320 × 3 subpixels as a display for a portable device such as a mobile phone. in use.
In general, a liquid crystal display device is configured by injecting and sealing a liquid crystal layer between a pair of substrates (for example, a glass substrate), and then attaching a pair of polarizing plates to the outside of the pair of substrates. A liquid crystal display device incorporating a polarizing element instead of a pair of polarizing plates is known. (See Patent Document 1 below)

なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開平１１−１０１９６４号公報 As prior art documents related to the invention of the present application, there are the following.
JP-A-11-101964

医療用の液晶表示装置では、液晶表示パネルの表示ムラを検出し、検出した表示ムラを補正することが要求される。従来の方法では、液晶表示パネルの表示ムラをカメラで測定し、その結果に基づいて、検出した表示ムラの補正を行っていた。よって、製造工程で補正をして出荷した後は、ユーザ側で表示ムラの補正ができないという問題点があった。
一方、低消費電力が要求される携帯用途の液晶表示装置では、フリッカを低減し、低い周波数で駆動することが要望されている。しかし、従来の方法では、温度や電源電圧の変動で最適なコモン電圧の条件が異なるため、その要望を満たすことができないという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置において、画像表示と表示ムラ検出を同一の液晶表示パネルで実現することが可能となる技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、液晶表示装置において、フリッカ検出を常時行うことが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。 Medical liquid crystal display devices are required to detect display unevenness of a liquid crystal display panel and correct the detected display unevenness. In the conventional method, the display unevenness of the liquid crystal display panel is measured with a camera, and the detected display unevenness is corrected based on the result. Therefore, there is a problem that display unevenness cannot be corrected on the user side after shipping after correction in the manufacturing process.
On the other hand, in a liquid crystal display device for portable use that requires low power consumption, it is desired to reduce flicker and drive at a low frequency. However, the conventional method has a problem in that it cannot satisfy the demand because the optimum common voltage condition varies depending on variations in temperature and power supply voltage.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to realize image display and display unevenness detection with the same liquid crystal display panel in a liquid crystal display device. It is to provide the technology that becomes.
Another object of the present invention is to provide a technique capable of always performing flicker detection in a liquid crystal display device.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有する表示部を有し、前記液晶表示パネルの前記表示部は、前記各サブピクセル毎に設けられるホトセンサを有し、前記各ホトセンサには、前記各サブピクセルにおいて輝度が変調された光が入射される。
（２）（１）において、前記第１基板側が観察面であり、前記第２基板側にバックライトを有し、前記各サブピクセルは、画素電極と対向電極とを有し、前記各サブピクセルの、前記画素電極と前記各ホトセンサは、前記第１基板に形成され、前記各ホトセンサは、前記各サブピクセルの前記画素電極の前記観察面側に形成される。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel having a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate, wherein the liquid crystal display panel is A display unit having a plurality of subpixels, and the display unit of the liquid crystal display panel has a photosensor provided for each subpixel, and each photosensor has a luminance modulated in each subpixel. Light is incident.
(2) In (1), the first substrate side is an observation surface, a backlight is provided on the second substrate side, each of the subpixels includes a pixel electrode and a counter electrode, and each of the subpixels The pixel electrodes and the photosensors are formed on the first substrate, and the photosensors are formed on the observation surface side of the pixel electrodes of the subpixels.

（３）（２）において、前記各サブピクセルの前記対向電極は、前記第２基板に形成される。
（４）（２）または（３）において、前記第１基板は、前記観察面側に第１偏光板を有し、前記第２基板は、前記バックライト側に第２偏光板を有し、前記第１の基板は、前記各サブピクセルの前記画素電極の前記観察面側に、前記各ホトセンサを覆うように設けられる偏光層を有する。
（５）（４）において、前記偏光層の偏光方向と、前記第１偏光板の偏光方向とは一致する。
（６）（２）または（３）において、前記第２基板は、前記バックライト側に偏光板を有し、前記第１基板は、前記各ホトセンサと前記各サブピクセルの前記画素電極との間に、前記表示部を覆うように設けられる偏光層を有する。 (3) In (2), the counter electrode of each subpixel is formed on the second substrate.
(4) In (2) or (3), the first substrate has a first polarizing plate on the observation surface side, and the second substrate has a second polarizing plate on the backlight side, The first substrate has a polarizing layer provided on the observation surface side of the pixel electrode of each subpixel so as to cover each photosensor.
(5) In (4), the polarization direction of the polarizing layer coincides with the polarization direction of the first polarizing plate.
(6) In (2) or (3), the second substrate has a polarizing plate on the backlight side, and the first substrate is between the photosensors and the pixel electrodes of the subpixels. And a polarizing layer provided so as to cover the display portion.

（７）第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に挟持される液晶とを有する液晶表示パネルを備える液晶表示装置であって、前記液晶表示パネルは、複数のサブピクセルを有する表示部を有し、前記液晶表示パネルは、前記表示部の周辺に、ホトセンサを有するホトセンサ部を有し、前記ホトセンサには、前記ホトセンサ部において輝度が変調された光が入射される。
（８）（７）において、前記第１基板側が観察面であり、前記第２基板側にバックライトを有し、前記ホトセンサ部は、画素電極と対向電極とを有し、前記ホトセンサ部の前記画素電極と前記ホトセンサは、前記第１基板に形成され、前記ホトセンサは、前記ホトセンサ部の前記画素電極の前記観察面側に形成される。
（９）（７）または（８）において、前記ホトセンサ部の前記対向電極は、前記第２基板に形成される。 (7) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel having a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate, wherein the liquid crystal display panel is The liquid crystal display panel has a photosensor unit having a photosensor around the display unit, and the photosensor includes light whose luminance is modulated in the photosensor unit. Is incident.
(8) In (7), the first substrate side is an observation surface, a backlight is provided on the second substrate side, the photosensor unit includes a pixel electrode and a counter electrode, and the photosensor unit The pixel electrode and the photo sensor are formed on the first substrate, and the photo sensor is formed on the observation surface side of the pixel electrode of the photo sensor unit.
(9) In (7) or (8), the counter electrode of the photo sensor unit is formed on the second substrate.

（１０）（８）または（９）において、前記第１基板は、前記観察面側に第１偏光板を有し、前記第２基板は、前記バックライト側に第２偏光板を有し、前記第１基板は、前記ホトセンサ部の前記画素電極の前記観察面側に、前記ホトセンサを覆うように設けられる偏光層を有する。
（１１）（１０）において、前記偏光層の偏光方向と、前記第１偏光板の偏光方向とは一致する。
（１２）（８）または（９）において、前記第２基板は、前記バックライト側に偏光板を有し、前記第１基板は、前記ホトセンサと前記ホトセンサ部の前記画素電極との間に、前記表示部と前記ホトセンサ部を覆うように設けられる偏光層を有する。
（１３）（７）ないし（１２）の何れかにおいて、前記表示部の周辺の任意のサブピクセルの画素電極は、前記ホトセンサ部の画素電極を兼用する。
（１４）（１）ないし（１３）の何れかにおいて、前記各ホトセンサは、ダイオード接続された薄膜トランジスタで構成される。 (10) In (8) or (9), the first substrate has a first polarizing plate on the observation surface side, and the second substrate has a second polarizing plate on the backlight side, The first substrate has a polarizing layer provided on the observation surface side of the pixel electrode of the photo sensor unit so as to cover the photo sensor.
(11) In (10), the polarization direction of the polarizing layer coincides with the polarization direction of the first polarizing plate.
(12) In (8) or (9), the second substrate has a polarizing plate on the backlight side, and the first substrate is disposed between the photosensor and the pixel electrode of the photosensor unit. A polarizing layer provided to cover the display unit and the photosensor unit;
(13) In any one of (7) to (12), a pixel electrode of an arbitrary subpixel around the display unit also serves as a pixel electrode of the photosensor unit.
(14) In any one of (1) to (13), each of the photosensors is formed of a diode-connected thin film transistor.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明の液晶表示装置によれば、画像表示と表示ムラ検出を同一の液晶表示パネルで実現することが可能となる。これにより、表示ムラ検出に特別な装置を必要としないので、ユーザ先でも表示ムラの補正ができ、高い品質の画像表示を実現することが可能となる。
（２）本発明の液晶表示装置によれば、フリッカの検出を常時行うことが可能となる。これにより、温度や電源電圧の変動によるフリッカ増加を検出し、そのフリッカが小さくなるようコモン電圧を制御することでフリッカ補正を行うことができるので、消費電力の少ない低い周波数駆動でもフリッカのない高品位の画像を表示することが可能となる。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) According to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to realize image display and display unevenness detection with the same liquid crystal display panel. As a result, since no special device is required for display unevenness detection, the display unevenness can be corrected even at the user site, and high-quality image display can be realized.
(2) According to the liquid crystal display device of the present invention, it is possible to always detect flicker. As a result, flicker correction can be performed by detecting an increase in flicker due to fluctuations in temperature and power supply voltage and controlling the common voltage so that the flicker is reduced. A quality image can be displayed.

以下、本発明を液晶表示装置に適用した実施例を図面を参照して詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１の液晶表示装置の液晶表示パネルの概略構成を示すブロック図である。本実施例液晶表示装置は、液晶表示パネルがホトセンサを内蔵することを特徴とする。
図１において、１０は液晶パネルであり、液晶表示パネル１０は、表示部１００と、ドレイン駆動回路２００と、ゲート駆動回路３００と、Ｘ出力回路４００とを有する。
表示部１００は、マトリクス状に配列されたサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）とセンサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）とを有する。
前記サブピクセルＰ（ｊ，ｋ）は、ゲート駆動回路３００に接続されるゲート線Ｇ（ｋ）と、ドレイン駆動回路２００から出力するドレイン線Ｄ（ｊ）に接続され、前記センサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）は、ゲート駆動回路３００に接続されるゲート線Ｇ（ｋ）と、Ｘ出力回路４００に接続される出力線Ｘ（ｊ）に接続される。 Hereinafter, embodiments in which the present invention is applied to a liquid crystal display device will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[Example 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display panel of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. The liquid crystal display device of this embodiment is characterized in that the liquid crystal display panel has a built-in photosensor.
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a liquid crystal panel. The liquid crystal display panel 10 includes a display unit 100, a drain drive circuit 200, a gate drive circuit 300, and an X output circuit 400.
The display unit 100 includes subpixels P (j, k) and sensor circuits S (j, k) arranged in a matrix.
The subpixel P (j, k) is connected to the gate line G (k) connected to the gate driving circuit 300 and the drain line D (j) output from the drain driving circuit 200, and the sensor circuit S (j , K) are connected to the gate line G (k) connected to the gate drive circuit 300 and the output line X (j) connected to the X output circuit 400.

図２に、図１に示すサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）の等価回路を示す。
サブピクセルＰ（ｊ，ｋ）は、画素電極（ＰＸ）と、映像電圧を画素電極（ＰＸ）に入力するための薄膜トランジスタ（以下、画素ＴＦＴという。）１０１とを有する。
画素ＴＦＴ（１０１）のゲート電極は、ゲート線Ｇ（ｋ）に接続され、このゲート線Ｇ（ｋ）は、ゲート駆動回路３００に接続される。画素ＴＦＴ（１０１）のドレイン電極は、ドレイン線Ｄ（ｊ）に接続され、このドレイン線Ｄ（ｊ）は、ドレイン駆動回路２００に接続される。
画素ＴＦＴ（１０１）のソース電極は、画素電極（ＰＸ）に接続される。画素電極（ＰＸ）は、液晶を挟んで対向電極と対向するため、画素電極（ＰＸ）と対向電極との間には、液晶容量１０３が等価的に形成される。また、画素電極（ＰＸ）には、保持容量１０２が接続され、保持容量１０２の他端はストレージ線（ＳＴＧ）に接続される。なお、対向電極には、ＶＣＯＭのコモン電圧が供給される。
本実施例では、ゲート線Ｇ（ｋ）に、画素ＴＦＴ（１０１）をオンとするＨｉｇｈレベルの走査電圧が供給されると、画素ＴＦＴ（１０１）がオンとなり、ドレイン線Ｄ（ｊ）上の映像電圧が、画素電極（ＰＸ）に入力されるので、液晶表示パネルに画像が表示される。 FIG. 2 shows an equivalent circuit of the subpixel P (j, k) shown in FIG.
The subpixel P (j, k) includes a pixel electrode (PX) and a thin film transistor (hereinafter referred to as a pixel TFT) 101 for inputting a video voltage to the pixel electrode (PX).
The gate electrode of the pixel TFT (101) is connected to the gate line G (k), and this gate line G (k) is connected to the gate drive circuit 300. The drain electrode of the pixel TFT (101) is connected to the drain line D (j), and this drain line D (j) is connected to the drain drive circuit 200.
The source electrode of the pixel TFT (101) is connected to the pixel electrode (PX). Since the pixel electrode (PX) faces the counter electrode across the liquid crystal, the liquid crystal capacitor 103 is equivalently formed between the pixel electrode (PX) and the counter electrode. In addition, the storage capacitor 102 is connected to the pixel electrode (PX), and the other end of the storage capacitor 102 is connected to the storage line (STG). Note that a common voltage of VCOM is supplied to the counter electrode.
In this embodiment, when a high-level scanning voltage for turning on the pixel TFT (101) is supplied to the gate line G (k), the pixel TFT (101) is turned on and the drain line D (j) is turned on. Since the video voltage is input to the pixel electrode (PX), an image is displayed on the liquid crystal display panel.

図３に、図１に示すセンサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）の等価回路を示す。
センサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）は、検出した光量をＸ出力回路４００に出力するための薄膜トランジスタ１２１と、容量１２２と、ホトセンサ１２０とで構成される。
薄膜トランジスタ１２１は、ゲートがゲート線Ｇ（ｋ）に、ドレインが出力線Ｘ（ｊ）に接続される。また、薄膜トランジスタ１２１のソースは、容量１２２とホトセンサ１２０に接続される。
ホトセンサ１２０は、ゲートとソースを接続したダイオード接続の薄膜トランジスタであり、このゲートとソースは次段のゲート線Ｇ（ｋ＋１）に接続される。また、容量１２２の他端はストレージ線（ＳＴＧ）に接続される。
本実施例では、ゲート線Ｇ（ｋ＋１）に、Ｈｉｇｈレベルの走査電圧が供給されたときに、容量１２２が所定の電圧に充電される。そして、ゲート線Ｇ（ｋ＋１）に、Ｌｏｗレベルの走査電圧が供給されたときから、各サブピクセルから照射される光量に応じて、ホトセンサ１２０が容量１２２の電荷を放電する。これにより、容量１２２の電圧は低下するが、この低下の度合いは、各サブピクセルから照射される光量に応じて変化することになる。
そして、次のフレームにおいて、ゲート線Ｇ（ｋ）にＨｉｇｈレベルの走査電圧が供給されたときに、薄膜トランジスタ１２１がオンとなり、容量１２２の電圧が、ゲート走査と同期して１ライン毎に、出力線Ｘ（ｊ）を介してＸ出力回路４００に出力される。
前述したように、容量１２２の電圧の低下の度合いは、各サブピクセルから照射される光量に応じて変化する。したがって、Ｘ出力回路４００は、検出した容量１２２の電圧に基づき、各サブピクセルから照射される光量を検出することが可能となる。 FIG. 3 shows an equivalent circuit of the sensor circuit S (j, k) shown in FIG.
The sensor circuit S (j, k) includes a thin film transistor 121 for outputting the detected light amount to the X output circuit 400, a capacitor 122, and a photosensor 120.
The thin film transistor 121 has a gate connected to the gate line G (k) and a drain connected to the output line X (j). The source of the thin film transistor 121 is connected to the capacitor 122 and the photosensor 120.
The photosensor 120 is a diode-connected thin film transistor in which a gate and a source are connected, and the gate and the source are connected to the next-stage gate line G (k + 1). The other end of the capacitor 122 is connected to a storage line (STG).
In this embodiment, when a high level scanning voltage is supplied to the gate line G (k + 1), the capacitor 122 is charged to a predetermined voltage. Then, the photosensor 120 discharges the electric charge of the capacitor 122 in accordance with the amount of light emitted from each subpixel from when the low level scanning voltage is supplied to the gate line G (k + 1). As a result, the voltage of the capacitor 122 decreases, but the degree of the decrease changes according to the amount of light emitted from each subpixel.
In the next frame, when a high level scanning voltage is supplied to the gate line G (k), the thin film transistor 121 is turned on, and the voltage of the capacitor 122 is output for each line in synchronization with the gate scanning. The signal is output to the X output circuit 400 via the line X (j).
As described above, the degree of decrease in the voltage of the capacitor 122 changes according to the amount of light emitted from each subpixel. Therefore, the X output circuit 400 can detect the amount of light emitted from each sub-pixel based on the detected voltage of the capacitor 122.

図４に、図１に示すサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）と、センサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）の断面図を示す。
図４において、７６０は、第１基板（以下、ＴＦＴ基板という。）、７２０は、第２基板（以下、ＣＦ基板という。）であり、ＴＦＴ基板７６０とＣＦ基板７２０との間に液晶７４０が挟持される。なお、ＴＦＴ基板７６０、ＣＦ基板７２０は、例えば、ガラス基板などで構成される。
また、ＴＦＴ基板７６０の外側には第１偏光板７６２が形成され、ＣＦ基板７２０の外側には第２偏光板７２２が形成される。ここで、ＴＦＴ基板７６０の第１偏光板７６２が形成された側が表示面となる。
図４に示すように、ＴＦＴ基板７６０の液晶７４０側には、画素ＴＦＴ（７８０）、ホトセンサ７９０が形成される。画素ＴＦＴ（７８０）のソース電極は、層間絶縁膜７６６を介して画素電極７６８に接続される。
画素電極７６８は、ホトセンサ７９０を覆うように形成する。また、ホトセンサ７９０と画素電極７６８との間には偏光層７７０が形成される。ここで、偏光層７７０の偏光方向は、第１偏光板７６２の偏光方向と一致する。
ＣＦ基板７２０の液晶７４０側には、対向電極７２４が形成される。また、図４において、７６４はゲート絶縁膜である。 FIG. 4 shows a cross-sectional view of the subpixel P (j, k) and the sensor circuit S (j, k) shown in FIG.
In FIG. 4, 760 is a first substrate (hereinafter referred to as a TFT substrate), 720 is a second substrate (hereinafter referred to as a CF substrate), and a liquid crystal 740 is interposed between the TFT substrate 760 and the CF substrate 720. It is pinched. Note that the TFT substrate 760 and the CF substrate 720 are made of, for example, a glass substrate.
A first polarizing plate 762 is formed outside the TFT substrate 760, and a second polarizing plate 722 is formed outside the CF substrate 720. Here, the side on which the first polarizing plate 762 of the TFT substrate 760 is formed becomes a display surface.
As shown in FIG. 4, a pixel TFT (780) and a photosensor 790 are formed on the TFT substrate 760 on the liquid crystal 740 side. The source electrode of the pixel TFT (780) is connected to the pixel electrode 768 through the interlayer insulating film 766.
The pixel electrode 768 is formed so as to cover the photosensor 790. In addition, a polarizing layer 770 is formed between the photosensor 790 and the pixel electrode 768. Here, the polarization direction of the polarizing layer 770 matches the polarization direction of the first polarizing plate 762.
A counter electrode 724 is formed on the liquid crystal 740 side of the CF substrate 720. In FIG. 4, 764 is a gate insulating film.

図４において、各サブピクセルから出射される光は、第２偏光板７２２、液晶７４０、第１偏光板７６２を通過したバックライト光（ＢＬ）である。この各サブピクセルから出射される光は、第２偏光板７２２を通過した後、液晶７４０において、画素電極７６８に入力される電圧に応じて偏光方向が制御され、第１偏光板７６２を通過する時点で輝度変調された光である。
一方、バックライト光（ＢＬ）は、第２偏光板７２２、液晶７４０、偏光層７７０を介してホトセンサ７９０に入射する。このホトセンサ７９０に入射する光は、第２偏光板７２２を通過した後、液晶７４０において、画素電極７６８に入力される電圧に応じて偏光方向が制御され、偏光層７７０を通過する時点で輝度変調された光である。
ここで、偏光層７７０の偏光方向は、第１偏光板７６２の偏光方向と一致する。この結果、ホトセンサ７９０に到達する光は、各サブピクセルから出射される、表示データに応じて輝度変調された光と同等の光となる。したがって、ホトセンサ７９０の出力で、各サブピクセル毎の表示ムラを検出することが可能となる。
図５に、図１に示すサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）とセンサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）の他の断面図を示す。
図４に示す構成と異なる点は、偏光層７７０を表示部１００の全域に形成し、第１偏光板７６２を削除した点である。この構成でも図４と同様に表示ムラの検出が可能である。
以上説明したように、本実施例によれば、画像表示と表示ムラの検出を同一の表示パネルで実現でき、そのため、表示ムラの検出に特別な装置を必要としないので、ユーザ側でも表示ムラの補正ができ、高い品質の画像表示を実現することが可能である。 In FIG. 4, light emitted from each subpixel is backlight light (BL) that has passed through the second polarizing plate 722, the liquid crystal 740, and the first polarizing plate 762. The light emitted from each of the sub-pixels passes through the second polarizing plate 722, and then, in the liquid crystal 740, the polarization direction is controlled according to the voltage input to the pixel electrode 768 and passes through the first polarizing plate 762. It is the light whose luminance is modulated at the time.
On the other hand, the backlight light (BL) is incident on the photosensor 790 via the second polarizing plate 722, the liquid crystal 740, and the polarizing layer 770. The light incident on the photosensor 790 passes through the second polarizing plate 722, and then the polarization direction is controlled in the liquid crystal 740 in accordance with the voltage input to the pixel electrode 768. When the light passes through the polarizing layer 770, the luminance is modulated. Light.
Here, the polarization direction of the polarizing layer 770 matches the polarization direction of the first polarizing plate 762. As a result, the light that reaches the photosensor 790 is equivalent to light that is emitted from each sub-pixel and is luminance-modulated according to display data. Therefore, it is possible to detect display unevenness for each sub-pixel from the output of the photosensor 790.
FIG. 5 shows another cross-sectional view of the subpixel P (j, k) and the sensor circuit S (j, k) shown in FIG.
The difference from the configuration shown in FIG. 4 is that the polarizing layer 770 is formed over the entire area of the display unit 100 and the first polarizing plate 762 is omitted. Even with this configuration, display unevenness can be detected as in FIG.
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize image display and display unevenness detection with the same display panel, and therefore, no special device is required for display unevenness detection. Therefore, it is possible to realize high-quality image display.

［実施例２］
一般に、液晶層は、長時間同じ電圧（直流電圧）が印加されていると、液晶層の傾きが固定化され、結果として残像現象を引き起こし、液晶層の寿命を縮めることになる。これを防止するために、液晶表示装置おいては、液晶層に印加する電圧をある一定時間毎に交流化、即ち、対向電極（共通電極ともいう）に供給する電圧を基準にして、画素電極に供給する電圧を、一定時間毎に高電位側／低電位側に変化させるようにしている。
この場合に、温度の変動などで、対向電極に供給されるコモン電圧（ＶＣＯＭ）の最適値が変動、あるいは、電源電圧の変動などにより、対向電極に供給されるコモン電圧（ＶＣＯＭ）の電圧が変動すると、画素電極に供給する電圧が対向電極に供給する電圧よりも高電位のときに液晶に書き込まれる（以下、正極性の書き込みという。）電圧と、画素電極に供給する電圧が対向電極に供給する電圧よりも低電位のときに液晶に書き込まれる（以下、負極性の書き込みという。）電圧とが異なり、表示画面にチラツキ（一般に、フリッカと呼ばれる。）が生じる。
このフリッカを防止するためには、正極性の書き込み時の表示部１００の輝度と、負極性の書き込み時の表示部１００の輝度の差を検出し、対向電極に供給されるコモン電圧（ＶＣＯＭ）の値を調整する必要がある。
本実施例は、正極性の書き込み時の表示部１００の輝度と、負極性の書き込み時の表示部１００の輝度の差を検出するフリッカ検出回路を設け、当該フリッカ検出回路に前述のホトセンサを適用した実施例である。 [Example 2]
In general, when the same voltage (DC voltage) is applied to the liquid crystal layer for a long time, the inclination of the liquid crystal layer is fixed, resulting in an afterimage phenomenon and shortening the life of the liquid crystal layer. In order to prevent this, in the liquid crystal display device, the voltage applied to the liquid crystal layer is changed to AC every certain time, that is, the pixel electrode based on the voltage supplied to the counter electrode (also referred to as a common electrode). Is supplied to the high potential side / low potential side at regular intervals.
In this case, the optimum value of the common voltage (VCOM) supplied to the counter electrode fluctuates due to temperature fluctuations, or the voltage of the common voltage (VCOM) supplied to the counter electrode varies due to fluctuations in the power supply voltage. When the voltage fluctuates, the voltage supplied to the liquid crystal when the voltage supplied to the pixel electrode is higher than the voltage supplied to the counter electrode (hereinafter referred to as positive writing) and the voltage supplied to the pixel electrode are applied to the counter electrode. Unlike the voltage written to the liquid crystal when the potential is lower than the supplied voltage (hereinafter referred to as negative polarity writing), the display screen flickers (generally called flicker).
In order to prevent this flicker, a difference between the luminance of the display unit 100 at the time of positive writing and the luminance of the display unit 100 at the time of negative writing is detected, and a common voltage (VCOM) supplied to the counter electrode is detected. It is necessary to adjust the value of.
In this embodiment, a flicker detection circuit for detecting a difference between the luminance of the display unit 100 at the time of positive writing and the luminance of the display unit 100 at the time of negative writing is provided, and the above-described photosensor is applied to the flicker detection circuit. This is an example.

図６は、本発明の実施例２の液晶表示装置の液晶表示パネルの概略構成を示すブロック図である。
図１の液晶表示パネルと異なる点は、表示部１００にはサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）のみが形成され、表示部１００の外側にフリッカ検出回路８００を設けた点である。
フリッカ検出回路８００の構成は、前述の実施例１に示す一組のサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）とセンサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）とで構成される。
即ち、フリッカ検出回路８００のセンサ回路Ｓは、図３に示す等価回路で表され、図４あるいは図５と同じような断面構造を有する。
また、フリッカ検出回路８００のサブピクセルＰは、図２に示す等価回路で表され、図４あるいは図５と同じような断面構造を有する。なお、フリッカ検出回路８００のサブピクセルＰの画素電極は、表示部１００の外にフリッカ検出用に専用に形成してもよく、あるいは、表示部１００の周辺部のサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）の任意の一つの画素電極で兼用するようにしてもよい。
さらに、当該画素電極に供給する映像電圧は、フリッカを検出し易い中間調の映像電圧を入力する。即ち、フリッカ検出回路８００のサブピクセルＰの画素電極として、表示部１００の外にフリッカ検出用に専用に形成した場合は、常時、画素電極に、フリッカを検出し易い中間調の映像電圧を印加する。また、フリッカ検出回路８００のサブピクセルＰの画素電極として、表示部１００の周辺部のサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）の任意の一つの画素電極で兼用する場合には、フリッカ検出期間内に、当該サブピクセルＰ（ｊ，ｋ）の任意の一つの画素電極に、フリッカを検出し易い中間調の映像電圧を印加する。 FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
A difference from the liquid crystal display panel of FIG. 1 is that only the subpixel P (j, k) is formed in the display unit 100 and a flicker detection circuit 800 is provided outside the display unit 100.
The configuration of the flicker detection circuit 800 is composed of a set of subpixels P (j, k) and sensor circuit S (j, k) shown in the first embodiment.
That is, the sensor circuit S of the flicker detection circuit 800 is represented by the equivalent circuit shown in FIG. 3, and has the same cross-sectional structure as FIG. 4 or FIG.
Further, the sub-pixel P of the flicker detection circuit 800 is represented by the equivalent circuit shown in FIG. 2, and has the same cross-sectional structure as FIG. 4 or FIG. Note that the pixel electrode of the subpixel P of the flicker detection circuit 800 may be formed exclusively for flicker detection outside the display unit 100, or the subpixel P (j, k) in the peripheral part of the display unit 100. Any one of the pixel electrodes may also be used.
Further, as the video voltage supplied to the pixel electrode, a halftone video voltage that easily detects flicker is input. That is, when the pixel electrode of the sub-pixel P of the flicker detection circuit 800 is formed exclusively for flicker detection outside the display unit 100, a halftone video voltage that easily detects flicker is always applied to the pixel electrode. To do. Further, when the pixel electrode of the subpixel P of the flicker detection circuit 800 is also used as any one pixel electrode of the peripheral subpixel P (j, k) of the display unit 100, within the flicker detection period, A halftone video voltage that easily detects flicker is applied to any one pixel electrode of the sub-pixel P (j, k).

本実施例では、フリッカ検出回路８００により、正極性の書き込み時のフリッカ検出回路８００の輝度（即ち、表示部１００の輝度）と、負極性の書き込み時のフリッカ検出回路８００の輝度を検出する。Ｘ出力回路４００は、検出した輝度の差に基づき、フリッカが小さくなるように、コモン電圧（ＶＣＯＭ）の値を調整する。
以上説明したように、本実施例では、フリッカ検出回路を、ＴＦＴ基板の表示部１００の外側に設けるようにしたので、フリッカ検出を常時行うことができる。これにより、温度や電源電圧の変動によるフリッカを検出し、当該フリッカが小さくなるように、コモン電圧（ＶＣＯＭ）を制御することで、フリッカ補正を行うことができるので、消費電力の少ない低い周波数駆動でもフリッカのない高品位の画像を表示することが可能となる。
なお、前述の各実施例において、ＣＦ基板側にカラーフィルタを設けてもよい。また、前述の各実施例では、対向電極がＣＦ基板側に形成される縦電界方式の液晶表示パネルの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、対向電極がＴＦＴ基板側に形成される横電界方式の液晶表示パネル（ＩＰＳ方式の液晶表示パネル）にも適用可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。 In this embodiment, the flicker detection circuit 800 detects the luminance of the flicker detection circuit 800 at the time of positive polarity writing (that is, the luminance of the display unit 100) and the luminance of the flicker detection circuit 800 at the time of negative polarity writing. The X output circuit 400 adjusts the value of the common voltage (VCOM) based on the detected luminance difference so that the flicker is reduced.
As described above, in this embodiment, since the flicker detection circuit is provided outside the display unit 100 of the TFT substrate, flicker detection can always be performed. As a result, flicker can be corrected by detecting flicker due to fluctuations in temperature and power supply voltage and controlling the common voltage (VCOM) so that the flicker becomes small, so low frequency driving with low power consumption. However, it is possible to display a high-quality image without flicker.
In each of the above-described embodiments, a color filter may be provided on the CF substrate side. Further, in each of the above-described embodiments, the case of the vertical electric field type liquid crystal display panel in which the counter electrode is formed on the CF substrate side has been described. However, the present invention is not limited to this, and the counter electrode is a TFT substrate. It can also be applied to a horizontal electric field type liquid crystal display panel (IPS type liquid crystal display panel) formed on the side.
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.

本発明の実施例１の液晶表示装置の液晶表示パネルの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device of Example 1 of this invention. 図１に示すサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of sub pixel P (j, k) shown in FIG. 図１に示すセンサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of sensor circuit S (j, k) shown in FIG. 図１に示すサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）と、センサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）の断面構造を示す模式断面図を示す。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of the subpixel P (j, k) and the sensor circuit S (j, k) illustrated in FIG. 1. 図１に示すサブピクセルＰ（ｊ，ｋ）と、センサ回路Ｓ（ｊ，ｋ）の他の例の断面構造を示す模式断面図を示す。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-sectional structure of another example of the subpixel P (j, k) and the sensor circuit S (j, k) illustrated in FIG. 1. 本発明の実施例２の液晶表示装置の液晶表示パネルの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device of Example 2 of this invention.

Explanation of symbols

１０液晶パネル
１００表示部
１０１，１２１，７８０薄膜トランジスタ
１０２保持容量
１０３液晶容量
１２０ホトセンサ
１２２容量
２００ドレイン駆動回路
３００ゲート駆動回路
４００Ｘ出力回路
７２０第２基板（ＣＦ基板）
７２２第２偏光板
７２４対向電極
７４０液晶
７６０第１基板（ＴＦＴ基板）
７６２第１偏光板
７６４ゲート絶縁膜
７６６層間絶縁膜
７６８画素電極
７７０偏光層
７９０ホトセンサ
８００フリッカ検出回路
Ｐ（ｊ，ｋ）サブピクセル
Ｓ（ｊ，ｋ）センサ回路
Ｇ（ｋ）ゲート線
Ｄ（ｊ）ドレイン線
Ｘ（ｊ）出力線
ＰＸ画素電極
ＳＴＧストレージ線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal panel 100 Display part 101,121,780 Thin film transistor 102 Holding capacity 103 Liquid crystal capacity 120 Photosensor 122 Capacity 200 Drain drive circuit 300 Gate drive circuit 400 X output circuit 720 2nd board | substrate (CF board | substrate)
722 Second polarizing plate 724 Counter electrode 740 Liquid crystal 760 First substrate (TFT substrate)
762 First polarizing plate 764 Gate insulating film 766 Interlayer insulating film 768 Pixel electrode 770 Polarizing layer 790 Photosensor 800 Flicker detection circuit P (j, k) Subpixel S (j, k) Sensor circuit G (k) Gate line D (j ) Drain line X (j) Output line PX Pixel electrode STG Storage line

Claims

A liquid crystal display panel having a first substrate, a second substrate, and a liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate;
The liquid crystal display panel has a display unit having a plurality of subpixels,
The display unit of the liquid crystal display panel includes a photosensor provided for each subpixel,
The first substrate side is an observation surface;
A backlight on the second substrate side;
Each of the subpixels has a pixel electrode and a counter electrode,
The pixel electrodes and the photosensors of the subpixels are formed on the first substrate,
Each photosensor is formed on the observation surface side of the pixel electrode of each subpixel,
The first substrate has a first polarizing plate on the observation surface side,
The second substrate has a second polarizing plate on the backlight side,
The first substrate has a polarizing layer provided on the observation surface side of the pixel electrode of each subpixel so as to cover each photosensor,
Wherein the polarization direction of the polarizing layer, a liquid crystal display device comprising that you agree with the polarization direction of the first polarizer.

Wherein the counter electrode of each sub-pixel, the liquid crystal display device according to claim 1, characterized in that formed on the second substrate.

3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the photosensors is formed of a diode-connected thin film transistor.