KR101499484B1

KR101499484B1 - 표시장치 및 표시장치의 휘도 조정방법

Info

Publication number: KR101499484B1
Application number: KR1020080130009A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 나카지마; 타카유키 나카니시; 나츠키 오타니
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2008-01-15
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2015-03-09
Also published as: CN101488301A; TW200951547A; KR20090078732A; JP2009168960A; CN101488301B; US8284176B2; JP4661875B2; TWI380076B; US20090179880A1

Abstract

본 발명은, 표시장치 및 표시장치의 휘도 조정방법에 관한 것으로서, 예를 들면 액정표시장치에 적용하여, 종래에 비해서 간이하고도, 정밀도 좋게 휘도를 조정할 수 있도록 한다. 본 발명은, 유효 화소 영역(2) 내부에 외광 광량 검출용의 외광 센서(8)을 설치하고, 이 외광 센서(8)의 검출 결과에 근거하여 휘도를 조정한다.

표시장치, 휘도 조정, 유효 화소 영역, 외광 센서

Description

표시장치 및 표시장치의 휘도 조정방법{DISPLAY DEVICE AND LUMINANCE CONTROL METHOD THEREFOR}

본 발명은, 표시장치 및 표시장치의 휘도 조정방법에 관한 것으로서, 예를 들면 액정표시장치에 적용할 수 있다. 본 발명은, 유효 화소 영역 내에 외광 광량 검출용의 외광 센서를 설치하고, 이 외광 센서의 검출 결과에 근거하여 휘도 조정함으로써, 종래에 비해서 간단하고 정밀도가 좋게 휘도 조정할 수 있도록 한다.

종래, 액정표시장치 등의 각종 표시장치에서는, 외광의 광량에 근거하여 휘도 조정하는 것이 제공되어 있다. 특히, 휴대형의 액정표시장치인 전자 스틸 카메라, 휴대전화 등에서는, 예를 들면 일본국 특개평 11-295692호에 개시되어 있는 것 같이, 이 휘도 조정을 백라이트의 발광 휘도 조정에 의해 실행하여, 쓸데 없는 전력소비를 방지하는 동시에, 시인성을 향상시키고 있다.

종래, 이러한 종류의 액정표시장치에서는, 외광을 수광하는 수광소자인 외광 센서에 의해, 외광의 광량을 검출하고 있으며, 예를 들면 일본국 특개 2007-322830 호에는, 이 외광 센서를 액정표시패널에 설치하는 방법이 개시되어 있다.

여기에서 도17은, 이 종류의 액정표시장치에 적용되는 액정 표시 패널을 나타낸 평면도이다. 액정 표시 패널(1)은, 화소를 매트릭스 모양으로 배치해서 유효 화소 영역(2)이 형성되고, 이 유효 화소 영역(2)으로 각종의 화상을 표시한다. 또한, 액정 표시 패널(1)은, 이 유효 화소 영역(2)을 둘러싸도록, 일정 폭에 의한 차광 영역(3)이 형성되고, 이 차광 영역(3)에 의해 유효 화소 영역(2) 둘러싸는 흑색의 테두리가 형성된다. 액정 표시 패널(1)은, 이 차광 영역(3) 및 이 차광 영역(3)의 외주측의 영역(4)에, 유효 화소 영역(2)을 구동하는 각종의 구동회로가 설치된다. 또한, 예를 들면 소정의 한변에 따른 일정 부위가 전원 등을 공급하는 외부 인출 단자의 영역(5)으로 할당된다.

도 18a 및 도 18b는, 도17에 있어서 부호 A로 표시되는 유효 화소 영역(2)의 주변 부분을 확대해서 나타낸 평면도, 및 이 평면도를 B-B선으로 절개하여 나타낸 단면도이다. 액정 표시 패널(1)은, TFT 기판(5) 및 CF 기판(6)에 의해 액정(7)을 사이에 끼운다. 여기에서 TFT 기판(5)은, 각 화소, 구동회로 등을 구성하는 TFT(Thin Film Transistor), 외광 센서(8), 신호선 SIG, 배향막 등이 투명 절연 기판인 유리 기판(9)에 설치된다. 또한, CF 기판(6)은, 동일한 투명 절연 기판인 유리 기판(10)에, 적색, 녹색 및 청색의 칼라필터 CFR, CFG, CFB, 배향막 등이 설치되고, 차광 영역(3)을 형성하는 차광막(11)이 설치된다.

또한, 이 도18의 액정 표시 패널(1)은, 소위 반투과형의 액정 표시 패널이며, 각 화소에, 반사형 액정 표시 패널로서 기능하는 반사 표시 영역(12)과, 투과 형 액정 표시 패널로서 기능하는 투과 표시 영역(13)이 설치된다. 액정 표시 패널 (1)은, 투과 표시 영역(13)에만 칼라필터 CFR, CFG, CFB가 설치되고, 이에 따라 반사 표시 영역(12)은, 간단히 투과 표시 영역(13)의 휘도 레벨을 보충하기 위해서 이용된다. 따라서, 반사 표시 영역(12)은, 투과 표시 영역(13)에 비해서 소면적에 의해 작성된다.

종래의 액정 표시 패널(1)은, 차광 영역(3)의 유효 화소 영역(2)에 근접한 부위에, 외광 센서(8)가 설치된다. 또한, 액정 표시 패널(1)은, 이 외광 센서(8)의 수광결과를 처리하는 센서용 회로(14)가, 이 외광 센서(8)에 근접해서 차광 영역(3)에 설치된다. 여기에서 외광 센서(8)에는, 예를 들면 포토 트랜지스터, 포토다이오드 등의 각종 광검출기가 적용된다. 외광 센서(8)는, 유리 기판(9)측에, 백라이트로부터의 빛을 차광하는 차광막(15)이 설치되고, 또한 CF 기판(6)의 차광막(11)에, 외광을 외광 센서(8)에 입사하는 개구(11A)가 작성된다.

센서용 회로(14)는, 예를 들면 유효 화소 영역(2)의 동작에 동기한 일정한 시간간격, 일정한 적분시간에서, 외광 센서(8)의 출력 신호를 적분해서 출력하는 적분회로가 적용된다. 종래의 액정 표시 패널(1)는, 센서용 회로(14)의 출력 신호에 의해 외광 센서(8)에서 수광되는 외광의 광량을 외부회로에서 검출하고, 이 외광의 광량이 증대함에 따라서 백라이트의 광량이 증대하도록 백라이트를 제어한다.

또한, 도18과의 대비에 의해 도 19에 나타낸 것과 같이, 이 종류의 액정 표시 패널(21)은, 보정용 센서(8A)를 더 설치하고, 이 보정용 센서(8A)의 출력 신호로 외광 센서(8)의 수광 결과를 보정하는 것도 제안되어 있다. 여기에서 보정용 센 서(8A)는, 백라이트로부터의 빛, 외광을 수광하지 않도록 구성되는 점을 제외하고, 외광 센서(8)와 동일하게 구성된다. 구체적으로, 보정용 센서(8A)는, 외광 센서(8)와 특성이 거의 동일한 수광소자가 적용되고, 더 구체적으로는, 외광 센서(8)와 동일한 구성, 동일 형상, 동일한 크기의 수광소자가 적용되고, 외광 센서(8)에 근접해서 배치된다. 또한, 보정용 센서(8A)는, 백라이트로부터의 빛 이외에, 외광을 수광하지 않도록 구성된 점에서, 외광 센서(8)와 같은 백라이트로부터의 빛을 차광하는 차광막(15A)이 설치되는 동시에, 개구(11A)로부터의 빛을 수광하지 않도록 전체를 차광부재(15B)로 덮어서 작성된다.

이 액정 표시 패널(21)에서는, 센서용 회로(14) 대신에 센서용 회로(24)가 설치된다. 여기에서 센서용 회로(24)는, 외광 센서(8)의 출력 신호로부터 보정용 센서(8A)의 출력 신호를 감산하고, 이에 따라 외광 센서(8)의 암전류에 의한 수광결과의 변동을 방지한다. 이때, 이 출력신호의 감산 처리는, 외광 센서(8)의 출력 신호를 적분처리하기 전에 실행해도 되며, 보정용 센서(8A)의 출력 신호를 적분하고, 외광 센서(8)의 출력 신호를 적분처리한 후에 실행해도 된다.

도17 및 도18과의 대비에 의해 도20에 도시된 것과 같이, 종래의 표시장치 (31)에서는, 사각형 형상의 개구(32A)가 케이스(32)에 형성되고, 이 케이스(32)의 내측, 개구(32A)가 작성된 부위에 액정 표시 패널 1, 21이 배치된다. 표시장치(31)에서는, 개구(32A)을 거쳐서 유효 화소 영역(2)을 볼 수 있도록, 더구나 개구(32A)를 거쳐 외광 센서(8)에 외광이 입사하도록, 또한 차광 영역(3)의 외주측 영역(4 )및 외부 인출 단자의 영역(5)을 케이스(32)에 의해 덮어 숨기도록, 이 개구(32A)의 크기가 설치되고, 또한 액정 표시 패널 1, 21의 장착 위치를 규정하는 가이드 등이 설치된다.

따라서, 표시장치(31)에서는, 이 개구(32A) 내부에, 차광 영역(3)의 일부에 의해 일정 폭 D로 흑색 테두리가 형성되어 유효 화소 영역(2)이 배치된다.

그런데, 표시장치(31)에서는, 소형화하는 것이 요구되기 때문에, 이 개구 (32A)를 거쳐서 볼 수 있는 유효 화소 영역(2)의 흑색 테두리의 폭 D에 있어서도, 작게 하는 것이 요구된다. 또한, 이 흑색 테두리가 폭이 넓을 경우에는, 표시 화면의 겉모습이 손상되기 때문에, 이것에 의해서도 이 흑색 테두리의 폭 D를 작게 하는 것이 요구된다. 이것을 위해서는 개구(32A)의 크기를 최대한으로 작게 하는 것이 요구된다.

그렇지만, 표시장치(31)에 있어서는, 케이스(32)에 대하여 액정 표시 패널 1, 21의 장착 오차의 발생을 피할 수 없어, 개구(32A)의 크기를 작게 하면, 외광 센서(8)에의 외광의 입사가 손상될 우려가 있다. 구체적으로, 개구(32A)의 크기를 작게 하여, 액정 표시 패널 1, 21의 장착 오차가 커지면, 차광막(11)의 개구(11A) 체가 케이스(32)에 의해 덮어져 버릴 경우, 케이스(32)의 두께에 의해 외광 센서(8)에의 입사광이 차단되어 버리는 경우 등이 발생하고, 이들의 경우, 외광 센서(8)에의 외광의 입사가 손상된다. 또한, 개구(32A)를 형성하는 케이스(32)의 단부면(32D)에서 외광이 반사해서 외광 센서(8)에 입사하는 경우 등도 발생하고, 이에 따라 외광 센서(8)에 산란광 등이 입사해서 과잉으로 외광이 입사하는 경우도 발생한다.

이와 같이 하여 외광 센서(8)에의 외광의 입사가 손상되고, 더구나 과잉으로 외광이 입사할 경우, 액정표시장치(31)는, 정확하게 휘도 조정하는 것이 곤란해진다.

이 문제를 해결하는 한가지 방법으로서, 액정 표시 패널 1, 21의 부착 정밀도를 향상하는 방법이 생각되지만, 이 방법의 경우, 표시장치(31)의 조립 작업이 번잡해지는 문제가 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특개평 11-295692호 공보

[특허문헌 2] 일본국 특개 2007-322830호 공보

본 발명은, 이상의 점을 고려해서 이루어진 것으로, 종래에 비해 간단하고, 정밀가 좋게 휘도 조정할 수 있는 표시장치 및 표시장치의 휘도 조정방법을 제안하고자 하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 적어도 화소를 매트릭스 모양으로 배치한 유효 화소 영역과, 주변회로가 절연 기판 위에 형성되고, 상기 주변회로에 의해 상기 화소를 구동해서 원하는 화상을 상기 유효 화소 영역에서 표시하는 표시장치에 적용하여, 외광을 수광하고, 상기 화상의 휘도 조정용의 외광 광량 검출 결과를 출력하는 외광 센서가, 상기 유효 화소 영역에 설치된다.

또한, 청구항 12의 발명은, 적어도 화소를 매트릭스 모양으로 배치한 유효 화소 영역과, 주변회로가 절연 기판 위에 형성되고, 상기 주변회로에 의해 상기 화소를 구동해서 원하는 화상을 상기 유효 화소 영역에서 표시하는 표시장치의 휘도 조정방법에 적용하여, 상기 유효 화소 영역에 설치된 외광 센서에 의해 외광을 수광하고, 상기 화상의 휘도 조정용의 외광 광량 검출 결과를 출력하는 외광 수광 스텝과, 상기 외광 광량 검출 결과에 근거하여 상기 화상의 휘도를 조정하는 휘도 조정 스텝을 갖도록 한다.

청구항 1, 또는 청구항 12의 구성에 따르면, 외광 센서가 유효 화소 영역에 설치되는 것에 의해, 유효 화소 영역 바깥에 외광 센서를 설치하는 경우와 같이, 케이스 등에 의해 발생하는 외광 센서에의 외광의 입사를 손상하는 상황을 유효하게 회피할 수 있고, 이에 따라 부착 작업을 간략화해서 종래에 비해 간단하게 작성 할 수 있고, 또한 정밀도 좋게 휘도 조정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종래에 비해 간단하고, 정밀도가 좋게 휘도 조정할 수 있다.

이하, 적절히 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예 1]

(1) 실시예 1의 구성

도2a 및 도 2b는, 본 발명의 실시예 1의 표시장치인 휴대전화를 나타낸 평면도이다. 도2a는, 휴대전화를 개방한 상태를 나타낸 도면이고, 도 2b는, 휴대전화(41)를 접은 상태를 도시한 도면이다. 이 휴대전화(41)은, 상측케이싱부(42), 하측케이싱부(43), 하측케이싱부(43)에 대하여 상측케이싱부(42)을 절첩가능하게 연결하는 연결부(44)로 구성된다. 휴대전화(41)는, 접은 상태에서 각종의 정보를 유저에게 통지 가능하게 상측케이싱부(42)의 부 표시부(45)가 설치되고, 또한, 개방한 상태에서 각종의 정보를 통지 가능하게, 상측케이싱부(42)에 주 표시부(46)가 설치된다. 휴대전화(41)는, 이 주 및 부 표시부 46 및 45에 본 발명의 구성이 적용된다.

이때, 본 발명의 구성은, 휴대전화 이외에, 다양한 화상, 정보를 표시하는 표시부를 갖는 각종 전자기기에 널리 적용할 수 있고, 도 3∼도6은, 본 발명의 구성을 적용한 전기기기의 다른 예를 나타낸 도면이다. 여기에서, 도 3은, 텔레비젼수상기를 나타낸 사시도이며, 이 텔레비젼수상기(51)는, 정면에 표시부(52)가 설치된다. 텔레비젼수상기(51)는, 이 표시부(52)에 본 발명의 구성이 적용된다.

또한, 도 4은, 전자 스틸 카메라를 나타낸 사시도로서, 도4a는, 이 전자 스틸 카메라(53)를 정면측에서 본 사시도이며, 도 4b는, 이 전자 스틸 카메라(53)를 배면측에서 본 사시도다. 전자 스틸 카메라(53)는, 정면측에, 렌즈(54), 스트로보 발광용의 발광부(55)가 설치되고, 또한 상단면에 셔터 버튼(56)이 설치된다. 또한, 전자 스틸 카메라(53)는, 배면측에 메뉴 스위치(57), 표시부(58)가 설치된다. 전자 스틸 카메라(53)는, 이 표시부(58)에 본 발명의 구성이 적용된다.

또한, 도 5은, 노트북 퍼스널컴퓨터를 나타낸 사시도이다. 이 노트북 퍼스널컴퓨터(61)는, 본체부(62)에 키보드(63) 등이 설치되고, 윗덮개측에 표시부(64)가 설치된다. 노트북 퍼스널컴퓨터(61)는, 이 표시부(64)에 본 발명의 구성이 적용된다.

또한, 도6은, 비디오카메라를 나타낸 사시도이다. 이 비디오카메라(65)는, 후방에 트리거 스위치(66)가 설치되고, 전방에 렌즈(67)가 설치된다. 또한, 좌측에 개폐 가능하게 도어(68)가 설치되고, 이 도어(68)의 내측에 표시부(69)가 설치된다. 이 비디오카메라(65)는, 이 표시부(69)에 본 발명의 구성이 적용된다.

도 1은, 도20과의 대비에 의해, 이들 전자기기에 적용되는 표시장치의 구성을 나타낸 평면도 및 단면도이다. 이때, 이하에 있어서는, 도 2에 대해서 전술한 휴대전화의 주 표시부(46)에 대해서, 구성을 설명하지만, 부 표시부(45), 다른 전자기기의 표시부에 있어도, 표시부 46과 동일하게 구성된다. 이때, 이 도 1에 있어서, 도20에 대해서 전술한 표시장치(31)과 동일한 구성은, 대응하는 부호를 붙여 표시하고, 설명을 생략한다.

여기에서 이 표시장치(41)의 표시부(46)에는, 액정 표시 패널(71)이 설치된다. 여기에서 액정 표시 패널(71)는, 유효 화소 영역(2)에 외광 센서(8)가 설치된 점을 제외하고, 도20에 대해서 전술한 액정 표시 패널(1)과 동일에 구성된다. 또 한, 이것에 대응해서 케이스(32)의 개구(32A)는, 차광 영역(3) 대신에 유효 화소 영역(2)에 외광 센서(8)을 배치한 만큼, 액정 표시 패널(1)에 비해서 작게 형성된다. 이에 따라, 표시장치(41)는, 유효 화소 영역(2)을 둘러싸는 흑색의 테두리의 폭 D1이 폭이 넓게 형성된다.

이 표시장치(41)는, 이 유효 화소 영역(2)에 설치된 외광 센서(8)에 의한 광량검출 결과에 근거하여 휘도 조정 회로(72)로 백라이트 장치(73)에 설치된 1차 광원(74)의 발광 휘도를 제어하고, 표시부(46)에 형성되는 표시 화면의 휘도를 제어한다. 이때, 이 도 1에 있어서, 부호 75은, 도광판이며, 또한 1차광원(74)은, 예를 들면 발광 다이오드, 냉음극선관 등에 의해 구성된다. 백라이트 장치(73)는, 이 1차광원(74)으로부터 출사된 조명광을 도광판(75)의 단부면으로부터 도광판(75)에 입사해서 내부 전파하고, 도광판(75)의 액정 표시 패널(71) 측면인 출사면에서 출사한다. 이때, 이 도 1에서는, 소위 엣지 라이트식의 백라이트 장치를 사용할 경우가 표시되어 있지만, 소위 직사식의 백라이트 장치를 사용할 경우 등에도 널리 적용할 수 있다. 이때, 직사식의 백라이트 장치를 적용하는 경우에 있어서, 1차광원을 복수의 발광소자로 구성할 경우에는, 발광소자마다, 더구나 발광소자의 소정 개수마다 외광 센서(8)를 할당하도록 하고, 발광소자마다, 이 복수개의 발광소자마다 발광 광량을 조정하도록 하여도 된다.

또한, 이 도 1에서는, 유효 화소 영역(2)에 1개의 외광 센서(8)를 설치하는 경우를 보이고 있지만, 표시장치(41)는, 유효 화소 영역(2)의 이산한 부위에 각각외광 센서(8)가 설치되고, 이에 따라 유효 화소 영역(2)에는 복수의 외광 센서(8) 가 설치된다. 표시장치(41)는, 이 복수의 외광 센서(8)의 출력 신호를 가산해서 처리함으로써, 외광 수광 결과의 SN비, 신호레벨의 향상이 도모된다. 또한, 이 경우, 이 복수의 외광 센서(8)의 출력 신호를 단순가산해서 처리해도 되고, 또한 외광 센서(8)을 배치한 부위에 따른 가중 계수에 의해 가중 가산해서 처리해도 된다. 이때, 실용상 충분한 SN비, 신호레벨을 확보할 수 있을 경우 등에는, 외광 센서(8)를 1개만 설치하여도 된다.

도7은, 도18과의 대비에 의해, 액정 표시 패널(71)에 있어서의 외광 센서(8)의 배치를 상세하게 도시한 도면이다. 액정 표시 패널(71)은, 유효 화소 영역(2)의 녹색화소에 외광 센서(8)가 배치된다. 여기에서 녹색화소의 파장대역은, 인간의 시각특성에 있어서, 가장 감도가 날카로운 파장대역이다. 따라서, 액정 표시 패널(71)은, 녹색화소에 배치된 녹색 칼라필터 CFG을 거쳐서 외광을 수광한다.

또한, 외광 센서(8)은, 녹색화소의 투과 표시 영역(13)에 설치된다. 이때, 이 도 7의 예에서는, 차광 영역(3)에 근접한 녹색화소에 외광 센서(8)을 배치할 경우를 보이고 있지만, 외광 센서(8)을 배치하는 녹색화소는, 필요에 따라 다양하게 선택할 수 있다. 여기에서 차광 영역(3)에 가장 근접한 녹색화소에 외광 센서(8)을 배치할 경우에는, 외광 센서(8)과 센서용 회로(14)의 접속을 최대한 짧게 할 수 있다. 또한, 이 도 7의 예에서는, 외측의 청색화소를 개재시켜, 가장 바깥 둘레 화소의 1개 내측의 화소에 외광 센서(8)을 배치함으로써, 가장 배향불량이 발생하기 쉬운 화소를 피해서 외광을 검출 할 수 있다. 따라서, 외광 센서(8)을 배치한 화소의 배향 불량에 의한 외광 광량의 측정 정밀도의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 유리 기판(10)의 두께를 t, 임계각도를 θ라고 했을 때, t×tanθ 이상, 유효 화소 영역(2)의 가장 바깥 둘레로부터 내측으로 외광 센서(8)을 배치하도록 하여, 액정 표시 패널(71)의 장착 위치가 변동한 경우에도, 개구(32A)를 형성하는 케이스(32)의 벽면에서 반사한 외광의 외광 센서(8)에의 입사를 방지할 수 있다. 또한, 더 내측에 배치하고, 예를 들면 유저가 각종의 조작자 등을 조작하는 경우 등에서도, 외광 센서(8)에의 입사광을 손가락 등으로 차단하는 일이 없도록 할 수 있다. 또한, 인간이 화면의 밝기를 가장 지각하기 쉬운 화면 중앙 부분에 외광 센서(8)을 배치함으로써, 휘도 조정 정밀도를 향상해도 된다.

(2) 실시예의 동작

이상의 구성에 있어서, 이 표시장치(41)(도 1)에서는, 휘도 조정 회로(72)에 의해 백라이트 장치(73)의 1차광원(74)이 구동되고, 이 1차광원(74)으로부터 출사되는 빛이 도광판(75)을 통해 액정 표시 패널(71)에 공급된다. 액정 표시 패널(71)에서는, 화상 데이터 등에 따라 각 화소의 계조가 설정되고, 백라이트 장치(73)로부터 각 화소에 공급되는 빛이 이 각 화소에 설정된 계조에 따라 각 화소의 투과 표시 영역(13)에서 공간변조되고(도 6), 이에 따라 원하는 화상을 표시할 수 있다. 또한, 각화소의 반사 표시 영역(12)에 있어서는, 같은 방법으로 외광을 공간변조하고, 이것에 의해서도 원하는 화상을 표시할 수 있다.

표시장치(41)에서는, 이 외광의 광량이 외광 센서(8)에서 검출되고, 이 검출 결과가 센서용 회로(14)에서 처리되어 휘도 조정 회로(72)에 입력된다. 또한, 휘도 조정 회로(72)에서는, 이 외광 센서(8)에 의한 광량검출 결과에 근거하여 외광의 광량이 커져서 유효 화소 영역(2)에 형성되는 표시 화면이 보기 어려워지면, 예를 들면 외광의 광량에 비례하도록 1차광원(74)의 발광 휘도가 증대해서 표시 화면의 휘도가 증대하고, 이에 따라 외광의 광량이 커진 경우에도, 충분한 시인성을 확보할 수 있다. 또한, 불필요하게 큰 광량으로 1차광원(74)을 발광시키지 않아도 되는 것에 의해, 전력소비를 저감할 수 있다.

그렇지만, 종래의 표시장치와 같이(도17, 도20 참조), 차광 영역(3)에 외광 센서(8)을 배치한 것에서는, 케이스(32)의 개구(32A)를 크게 해서 외광 센서(8)을 가로막지 않도록 하는 것이 필요하게 된다. 그 결과, 유효 화소 영역(2)의 주위에 형성되는 차광 영역(3)에 의한 흑색 테두리가 폭이 넓어져, 표시 화면의 품위가 저하하게 된다. 또한, 개구(32A)를 작게 해서 이 테두리의 폭을 폭이 좁게 하면, 외광 센서(8)에 입사하는 외광이 손상되고, 더구나 반사광 등이 입사하는 것에 의해, 정확하게 외광의 광량을 검출할 수 없게 된다. 그 결과, 표시장치에서는, 정밀도가 우수하게 휘도 조정하는 것이 곤란해진다. 또한, 조립 정밀도도 요구되게 되어, 간단하게 표시장치를 작성할 수 없게 된다.

따라서, 본 실시예에서는, 차광 영역(3) 대신에, 유효 화소 영역(2)에 외광 센서(8)가 설치된다. 여기에서 차광 영역(3) 대신에 유효 화소 영역(2)에 외광 센서(8)을 설치할 경우에는, 그 만큼, 케이스(32)의 개구(32A)를 소형화하여, 표시 화면에 있어서의 흑색 테두리를 폭이 좁게 할 수 있고, 표시 화면의 품위를 향상시킬 수 있다. 또한, 흑색 테두리를 폭이 좁게 하여도, 외광 센서(8)에의 외광의 입 사를 손상하지 않도록 할 수 있어, 정확하게 외광의 광량을 검출할 수 있다. 따라서, 조립 정밀도를 향상하지 않아도, 종래에 비해 휘도 조정의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 본 실시예에 따르면, 종래에 비해 간단하고도 정밀도 좋게 휘도를 조정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 유효 화소 영역(2)에 설치된 녹색화소에 외광 센서(8)가 설치되어, 녹색화소에 설치된 녹색 칼라필터 CFG을 거쳐서 외광을 수광한다. 여기에서, 녹색화소의 파장대역은, 인간의 시각특성에 있어서, 가장 감도가 좋은 파장대역이다. 이것에 의해, 이 표시장치(41)에서는, 인간의 시각특성에 근거해서 휘도 조정할 수 있고, 이것에 의해서도 종래에 비해 휘도 조정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 이렇게 유효 화소 영역(2)에 외광 센서(8)을 설치할 경우에는, 차광 영역(3)에 외광 센서(8)을 설치할 경우에 비해, 외광 센서(8)을 배치하는 장소의 자유도를 각별히 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 케이스로부터의 산란광, 유저 조작에 의한 차광 등의, 외광 센서(8)의 배치 위치에 의한 각종의 장해를 회피하여, 확실하게 외광을 검출할 수 있다.

이때, 이와 같이 유효 화소 영역(2)에 외광 센서(8)을 배치할 경우에는, 이 외광 센서(8)가 시인되어 버릴 우려도 있다. 그렇지만, 외광 센서(8)를 복수 설치하고, 이 복수의 외광 센서(8)의 출력 신호를 가산 처리해서 SN비, 신호레벨을 향상함으로써, 표시 화면 상에서 시인 곤란하게 각 외광 센서(8)을 소형으로 작성하여, 외광 센서(8)를 시인할 수 없도록 할 수 있다. 또한, 화소에 외광 센서(8)을 설치하는 것 자체에 관해서도, 표시 화면 상에서 외광 센서(8)을 눈에 뜨이지 않게 할 수 있다.

(3) 실시예의 효과

이상의 구성에 따르면, 유효 화소 영역에 외광 센서를 배치해서 휘도 조정함으로써, 종래에 비해 간단하고도, 정밀도 좋게 휘도를 조정할 수 있다.

또한, 이 외광 센서를 유효 화소 영역의 화소에 배치함으로써, 표시 화면 상에서 외광 센서를 눈에 뜨이지 않게 할 수 있다.

또한, 이 외광 센서를 녹색화소에 배치함으로써, 인간의 시각특성에 근거해서 외광의 광량을 정확하게 검출할 수 있다.

이에 따라, 외광 센서의 외광 광량 검출 결과에 근거하여 휘도 조정 회로에 의해 휘도 조정함으로써, 소비 전력을 저감해서 시인성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이 휘도 조정 회로가, 백라이트 장치의 1차광원의 발광 광량을 제어해서 휘도 조정함으로써, 액정표시장치에 적용해서 휘도 조정할 수 있다.

[실시예 2]

도 8은, 도 7 및 도 19과의 대비에 의해, 본 발명의 실시예 2의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. 본 실시예의 표시장치는, 실시예 1에 대해서 전술한 액정 표시 패널(71)에 대신해서 이 액정 표시 패널(76)이 적용된다.

이 액정 표시 패널(76)은, 보정용 센서(8A)가 차광 영역(3)에 설치되고, 이 보정용 센서(8A)의 출력 신호에 의해 외광 센서(8)의 출력 신호를 보정해서 휘도 조정하는 점을 제외하고, 실시예 1의 액정 표시 패널(71)과 동일하게 구성된다. 또한, 이 보정용 센서(8A)에 관한 구성, 이 보정용 센서(8A)의 출력 신호를 처리하는 센서용 회로(24)의 구성은, 도 19에 대해서 전술한 액정 표시 패널(21)과 동일하게 구성된다. 이때, 보정용 센서(8A)는, 외광 센서(8)에 대응하도록 복수개 설치하고, 각각 대응하는 외광 센서(8)의 출력 신호에서 감산해서 암전류의 영향을 캔슬해도 된다. 또한, 외광 센서(8)의 복수개에 보정용 센서(8A)의 1개를 할당되도록 하고, 이 복수개의 외광 센서(8)의 출력 신호를 1개의 보정용 센서(8A)로 보정하도록 하여도 된다.

본 실시예의 구성에 따르면, 차광 영역(3)에 설치된 보정용 센서(8A)의 암전류를 보정함으로써, 실시예 1의 구성에 비해 한층 더 정밀도 좋게 휘도를 조정할 수 있다.

[실시예 3]

도 9은, 도 8과의 대비에 의해, 본 발명의 실시예 3의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. 본 실시예의 표시장치는, 실시예 1에 대해서 전술한 액정 표시 패널(71)에 대신해서 이 액정 표시 패널(81)이 적용된다.

이 액정 표시 패널(81)은, 보정용 센서(8A)가, 유효 화소 영역(2)에 근접한 영역에 설치되고, 또한 차광부재(15B)가 생략되어서 외광을 수광 가능하게 배치된다. 액정 표시 패널(81)은, 이 보정용 센서(8A)가 설치된 부위에, 국소적으로, 차 광막(11) 대신에, 적외선의 파장대역을 선택적으로 투과하는 필터(82)가 설치된다. 이것에 의해 이 액정 표시 패널(81)은, 외광 센서(8)에서 수광하는 파장 중, 적외선의 파장대역만 외광을 수광한다. 이 액정 표시 패널(81)은, 이 보정용 센서(8A)에 관한 구성이 다른 점을 제외하고, 실시예 2의 액정 표시 패널(76)과 동일하게 구성된다.

이때, 보정용 센서(8A)에 있어서는, 실시예 2과 마찬가지로, 외광 센서(8)마다 설치하여도 되고, 또한 외광 센서(8)의 복수개에 보정용 센서(8A)의 1개를 할당시키도록 해도 되며, 더구나 보정용 센서(8A)를 1개만 설치하여도 된다.

즉, 도10은, 녹색의 칼라필터 CFG의 투과율을 나타낸 특성곡선도이다. 녹색의 칼라필터 CFG은, 인간의 가시 영역에서는, 녹색의 파장대역만에서만 투과율이 증대하고, 적색 및 청색의 파장대역에서는 투과율이 현저하게 저하한다. 그렇지만 녹색의 칼라필터 CFG은, 인간의 가시 영역 밖에서는, 적외선의 파장대역에서 투과율이 증대한다. 또한, 외광 센서는, 적외선의 파장대역에서도 충분하게 감도를 가진다. 따라서, 실시예 1, 2의 구성에 의해 외광 센서(8)에서 외광을 수광할 경우, 적외선도 함께 수광하게 된다.

이에 대하여 실시예 2에 대해서 전술한 보정용 센서(8A)에 의해 외광 센서(8)의 출력 신호를 보정할 경우, 외광 센서(8)의 암전류에 관해서는 보정할 수 있지만, 이 적외선의 수광결과에 관해서는 보정할 수 없다. 따라서, 외광 센서(8)에서 적외선을 수광하는 만큼, 휘도 조정의 정밀도가 저하하게 된다.

이에 대하여, 도11은, 필터(82)의 투과율을 나타낸 특성곡선도이다. 이 도 11에 도시된 것과 같이 적외선의 파장대역만 보정용 센서(8A)로 외광을 수광해서 외광 센서(8)의 출력 신호로부터 감산하면, 외광 센서(8)로 녹색의 파장대역만 수광한 것과 동일한 출력 신호를 얻을 수 있다. 따라서, 적외선에 의한 휘도 조정 정밀도의 저하를 방지할 수 있고, 종래에 비해 한층 더 정밀도 좋게 휘도를 조정할 수 있다. 이때, 필터(82)은, 녹색 및 적색의 칼라필터 CFG및 CFR을 적층해서 작성해도 된다.

본 실시예에 따르면, 적외선의 파장대역을 보정용 센서에서 수광함으로써, 한층 더 정밀도 좋게 휘도를 조정할 수 있다.

[실시예 4]

도 12은, 도 8과의 대비에 의해, 본 발명의 실시예 4의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. 또한, 도 13a 및 도 13b는, 이 도 12의 액정 표시 패널(86)을 C-C선 및 B-B선에 의해 절취하여 나타낸 단면도이다. 본 실시예의 표시장치는, 실시예 1에 대해서 전술한 액정 표시 패널(71)에 대신해서 이 액정 표시 패널(86)이 적용된다.

이 액정 표시 패널(86)은, 외광 센서(8)마다, 외광 센서(8)에 근접해서 보정용 센서(8A)가 배치된다. 더욱 구체적으로, 액정 표시 패널(86)은, 외광 센서(8)을 배치한 녹색화소의 반사 표시 영역(12)에 보정용 센서(8A)가 배치된다. 또한, 이 보정용 센서(8A)는, 유리 기판(9)에 차광막(15A)이 설치되고, 또한 전체가 차광부재(15B)로 덮어서 배치된다.

이에 따라, 본 실시예의 액정 표시 패널(86)은, 외광 센서(8)와 보정용 센서(8A)의 제조시의 격차에 의한 특성의 격차를 최대한 저감해서 휘도 조정의 정밀도를 향상한다.

본 실시예에 따르면, 보정용 센서를 유효 화소 영역의 외광 센서에 근접한 부위에 배치함으로써, 한층 더 정밀도 좋게 휘도 조정할 수 있다.

[실시예 5]

도 14 및 도 15은, 도 12 및 도 13과의 대비에 의해, 본 발명의 실시예 5의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. 이 액정 표시 패널(91)은, 액정 표시 패널(81)의 보정용 센서(8A)와 동일하게, 보정용 센서(8A)가, 외광 센서(8)에서 수광하는 파장 중, 적외선의 파장대역만 수광 가능하게 구성된다. 본 실시예의 액정 표시 패널(91)은, 이 보정용 센서(8A)의 구성이 다른 점을 제외하고 실시예 4의 액정 표시 패널(86)과 동일하게 구성된다.

본 실시예에 따르면, 외광 센서를 배치한 화소와 동일한 화소에 보정용 센서를 배치하는 동시에, 이 보정용 센서에서 적외선의 파장대역을 수광함으로써, 한층 더 정밀도 좋게 휘도 조정할 수 있다.

[실시예 6]

도16은, 도 12와의 대비에 의해, 본 발명의 실시예 6의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널을 도시한 도면이다. 이 액정 표시 패널(96)은, 보정용 센서(8A)가, 외광 센서(8)를 배치한 화소에 대하여, 수직방향에 인접하는 화소에 배치된다. 본 실시예의 액정 표시 패널(96)은, 이 보정용 센서(8A)를 배치하는 부위에 관한 점을 제외하고, 액정 표시 패널(86)과 동일하게 구성된다.

본 실시예 6의 구성에 따르면, 외광 센서(8)을 배치한 화소의 수직방향에 인접하는 화소에 보정용 센서(8A)를 배치함으로써, 외광 센서(8) 및 보정용 센서(8A)에 의한 배선의 기울기를 저감할 수 있다. 이에 따라, 수직방향으로 화소를 조밀하게 배치해서 화소 사이에 있어서의 배선의 스페이스가 작은 경우에도, 충분하게 외광 센서(8) 및 보정용 센서(8A)를 배치해서 상기한 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 7]

본 실시예의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널은, 실시예 6의 액정 표시 패널(96)의 구성에 있어서, 보정용 센서(8A) 대신에, 실시예 5의 액정 표시 패널(86)에 대해서 전술한 적외선을 수광하는 보정용 센서가 설치된다.

본 실시예의 구성에 의하면, 외광 센서(8)을 배치한 화소의 수직방향에 인접하는 화소에, 적외선을 수광하는 보정용 센서(8A)를 배치함으로써, 휘도 조정 정밀도를 향상해서 실시예 6과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 8]

이때, 상기한 실시예에 있어서는, 녹색화소에 외광 센서를 배치할 경우, 다 시 녹색화소에 외광 센서 및 보정용 센서를 배치할 경우에 대해서 서술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 실용상 충분한 휘도 조정 정밀도를 확보할 수 있을 경우에는, 다른 화소에 배치하도록 하여도 된다.

또한, 상기한 실시예에 있어서는, 유효 화소 영역의 화소에 외광 센서를 배치할 경우에 대해서 서술했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 실용상 충분하게 외광 센서 등의 배치 스페이스를 확보할 수 있을 경우에는, 화소 사이에 배치하도록 하여도 된다.

또한, 상기한 실시예에 있어서는, 본 발명을 반투과형 액정 표시 패널에 적용할 경우에 대해서 서술했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 투과형 액정 표시 패널, 반사형 액정 표시 패널에도 적용할 수 있다.

또한, 상기한 실시예에 있어서는, 본 발명을 액정 표시 패널에 적용할 경우에 대해서 서술했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 유기EK소자 등의 각종 자발광형 표시 패널 등에도 널리 적용할 수 있다. 이때 이 경우, 백라이트 장치의 광량 대신에, 각 화소의 발광 휘도를 제어해서 휘도를 조정하게 된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 표시장치 및 표시장치의 휘도 조정방법에 관한 것으로서, 예를 들면 액정표시장치에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 표시장치를 나타낸 평면도 및 단면도이다.

도 2는 도 1의 표시장치의 일례를 나타낸 평면도이다.

도 3은 도 1의 표시장치의 다른 예를 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 1의 표시장치의 도 3과는 다른 예를 나타낸 사시도이다.

도 5는 도 1의 표시장치의 도 3 및 도 4과는 다른 예를 나타낸 사시도이다.

도 6은 도 1의 표시장치의 도 3∼도 5과는 다른 예를 나타낸 사시도이다.

도 7은 도 1의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널의 평면도 및 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 2의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널의 평면도 및 단면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 3의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널의 평면도 및 단면도이다.

도 10은 녹색의 칼라필터의 특성을 나타낸 특성곡선도이다.

도 11은 보정용 센서의 수광특성의 설명에 제공하는 특성곡선도이다.

도 12는 본 발명의 실시예 4의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널의 평면도이다.

도 13은 도 12의 액정 표시 패널의 단면도이다.

도 14는 본 발명의 실시예 5의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널의 평면도이다.

도 15는 도 14의 액정 표시 패널의 단면도이다.

도16은 본 발명의 실시예 6의 표시장치에 적용되는 액정 표시 패널의 평면도이다.

도17은 종래의 액정 표시 패널의 설명에 제공하는 평면도이다.

도18은 도17의 액정 표시 패널을 상세하게 나타낸 평면도 및 단면도이다.

도 19는 종래의 액정 표시 패널의 다른 예를 상세하게 나타낸 평면도 및 단면도이다.

도20은 액정 표시 패널의 배치의 설명에 제공하는 평면도 및 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 21, 71, 76, 81, 86, 91, 96…액정 표시 패널

2…유효 화소 영역 3…차광 영역

5…TFT 기판 6…CF 기판

7…액정 8…보정용 센서

8A…보정용 센서 11…차광막

11A, 32A…개구 14, 24…센서용 회로

31…표시장치 72…휘도 조정 회로

83…백라이트 장치 82…필터

Claims

적어도 화소를 매트릭스 모양으로 배치한 유효 화소 영역과, 주변회로가 절연 기판 위에 형성되고, 상기 주변회로에 의해 상기 화소를 구동해서 원하는 화상을 상기 유효 화소 영역에서 표시하는 표시장치에 있어서,

외광을 수광하고, 상기 화상의 휘도 조정용의 외광 광량 검출 결과를 출력하는 외광 센서가, 상기 유효 화소 영역에 설치되며,

상기 외광 광량 검출 결과에 근거하여, 상기 화상의 휘도를 조정하는 휘도 조정 회로를 갖으며,

상기 휘도 조정 회로는, 상기 유효 화소 영역에 조명광을 공급하는 백라이트 장치의 1차광원의 발광 광량을 제어함으로써, 상기 화상의 휘도를 조정하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 외광 센서가, 상기 유효 화소 영역에 설치된 화소에 설치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 외광 센서가, 상기 유효 화소 영역에 설치된 녹색의 화소에 설치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,

상기 외광 센서의 암전류를 검출하고, 상기 외광 광량 검출 결과를 보정하는 보정용의 수광결과를 출력하는 보정용 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 6항에 있어서,

상기 보정용 센서가, 적외선을 투과하는 필터를 거쳐서 상기 외광을 수광하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 6항에 있어서,

상기 보정용 센서가, 상기 외광 센서가 설치된 화소에 설치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 7항에 있어서,

상기 보정용 센서가, 상기 외광 센서가 설치된 화소에 설치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 6항에 있어서,

상기 보정용 센서가, 상기 외광 센서가 설치된 화소의 인접 화소에 설치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 7항에 있어서,

상기 보정용 센서가, 상기 외광 센서가 설치된 화소의 인접 화소에 설치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
적어도 화소를 매트릭스 모양으로 배치한 유효 화소 영역과, 주변회로가 절연 기판 위에 형성되고, 상기 주변회로에 의해 상기 화소를 구동해서 원하는 화상을 상기 유효 화소 영역에서 표시하는 표시장치의 휘도 조정방법에 있어서,

상기 유효 화소 영역에 설치된 외광 센서에 의해 외광을 수광하고, 상기 화상의 휘도 조정용의 외광 광량 검출 결과를 출력하는 외광 수광스텝과,

상기 외광 광량 검출 결과에 근거하여, 휘도 조정 회로가 상기 유효 화소 영역에 조명광을 공급하는 백라이트 장치의 1차광원의 발광 광량을 제어함으로써, 상기 화상의 휘도를 조정하는 휘도 조정스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 휘도 조정방법.