KR20080106016A - 액정 표시 장치, 전자 기기 및 상기 액정 표시 장치의 조광수단의 밝기를 제어하는 방법 - Google Patents

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Abstract

환경광의 강도에 따라 자동적으로 조광 수단의 밝기를 제어할 때에, 복수의 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등을 사용하지 않고도, 오동작을 줄여 제어할 수 있는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 액정 표시 장치는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널의 조광 수단과, 복수의 광 검출기와, 조광 수단의 밝기를 제어하는 제어 수단(Cnt)을 구비하고, 상기 광 검출기는 상기 광 검출기의 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계를 갖는, 예를 들어 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)이고, 광 검출기에 각각 접속된 복수의 검출 회로는 상기 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 출력이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 논리 반전하는 회로(Cmp1 ~ Cmp3)로 이루어지고, 상기 제어 수단(Cnt)은 상기 복수의 검출 회로로부터 출력의 반수 이상이 논리 반전했을 때에, 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별하는 판별 수단(Maj)을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

액정 표시 장치, 전자 기기 및 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY, ELECTRONIC DEVICE, AND METHOD FOR CONTROLLING BRIGHTNESS OF ILLUMINATION UNIT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
본 발명은 백 라이트나 프런트 라이트 등의 조광 수단을 갖는 액정 표시 장치 및 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 광 검지부로서 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계에 있는 것을 복수개 사용하여 환경광의 강도에 따라 자동적으로 조광 수단의 밝기를 제어할 때에, 복수의 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등을 사용하지 않고도, 오동작을 적게 하여 제어할 수 있는 액정 표시 장치, 전자 기기 및 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에 관한 것이다.
최근의 정보 통신 기기뿐만 아니라, 일반 전기 기기에 있어서도 액정 표시 장치의 적용이 급속히 보급되어 있다. 액정 표시 패널은 스스로 발광하지 않기 때문에, 조광 수단으로서의 백 라이트와 조합된 투과형 액정 표시 장치가 많이 사용되고 있으나, 휴대형인 것에 대해서는 소비 전력을 감소시키기 위해서, 백 라이트를 필요로 하지 않는 반사형의 액정 표시 장치가 많이 사용되고 있다. 그러나, 이 반사형 액정 표시 장치는 환경광을 조광 수단으로서 사용하므로 어두운 실내 등에서는 보기 어려워져 버리기 때문에, 조광 수단으로서 프런트 라이트를 사용한 반사형 액정 표시 장치나, 투과형과 반사형의 성질을 겸비한 반투과형의 액정 표시 장치의 개발이 진행되어 오고 있다.
이와 같은 조광 수단으로서 프런트 라이트를 사용한 반사형 액정 표시 장치는 어두운 장소에 있어서는 프런트 라이트를 점등시켜서 화상을 표시하고, 밝은 장소에서는 프런트 라이트를 점등하지 않고 환경광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다. 또, 반투과형 액정 표시 장치는 어두운 장소에 있어서는 조광 수단으로서 백 라이트를 점등하여 화소 영역의 투과부를 사용하여 화상을 표시하고, 밝은 장소에 있어서는 백 라이트 등을 점등하지 않고 반사부에 있어서 환경광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다. 그렇기 때문에, 이들 반사형 내지 반투과형 액정 표시 장치에 있어서는 상시 프런트 라이트나 백 라이트 등의 조광 수단을 점등할 필요가 없어져서, 소비 전력을 큰 폭으로 저감시킬 수 있다고 하는 잇점을 갖고 있다.
덧붙여, 투과형 액정 표시 장치에 있어서도, 어두운 장소에서는 백 라이트의 밝기를 떨어뜨려도 명확하게 화상을 확인할 수 있으나, 밝은 장소에서는 백 라이트의 밝기를 강하게 하지 않은 화상은 눈으로 확인하기 어렵다고 하는 특징을 갖고 있다.
상술한 바와 같이, 각종의 액정 표시 장치는 환경광의 강도에 따라 액정 표시 화면의 가시성이 다르다. 이 때문에, 광 검출기를 액정 표시 장치에 마련하고, 이 광 검출기의 출력에 의해 환경광의 명암을 검지하고, 이 광 검출기에 의한 검지 결과에 기초하여 조광 수단의 밝기를 제어하는 발명이 알려져 있다(하기 특허 문헌 1 ~ 3 참조).
예를 들어, 하기 특허 문헌 1에는 광 검출기로서 액정 표시 패널의 기판상에 광 검출용의 박막 트랜지스터(TFT)를 작성하고, 이 TFT의 광 리크 전류를 검출하는 것에 의해, 주위의 밝기에 따라 백 라이트를 자동적으로 온/오프시키도록 한 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 또, 하기 특허 문헌 2에는 광 검출기로서 포토다이오드를 사용하여, 주위의 밝기에 따라 백 라이트로서의 발광 다이오드에 온도 보상한 전류를 공급하도록 한 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 또한, 하기 특허 문헌 3에는 백 라이트 내지 기기의 동작 표시 수단으로 사용되고 있는 발광 다이오드를 광 검출기로서 겸용하여, 주위의 밝기에 따른 발광 다이오드의 기전력에 기초하여 백 라이트의 점등을 제어하도록 한 휴대 단말의 발명이 개시되어 있다.
한편, 상술한 바와 같이 환경광의 강도에 따라 조광 수단의 밝기를 제어하는 경우, 예를 들어 손 등으로 일시적으로 차광하게 버린 경우 등, 잘못하여 환경광이 약해진 것이라고 판단하여 오동작해 버리는 일이 있다. 그렇기 때문에, 하기 특허 문헌 4에는 액정 표시 장치에 복수개의 광 검출기를 마련하고, 이들 복수의 광 검출기의 출력이 동일한 정도로 변화한 경우에만 백 라이트 등의 조광이 가능하게 되도록 한 액정 표시 장치의 백 라이트 조광법의 발명이 개시되어 있다. 또, 하기 특허 문헌 5에는 액정 표시 장치에 복수개의 광 검출기를 마련하고, 이들 광 검출기의 과반수가 변화한 경우에만 백 라이트 등의 조광이 가능하게 되도록 한 액정 표시 장치 등의 발명이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2OO2-131719호 공보(특허청구의 범위, 단락 [001O] ~ [0013], 도 1)
[특허 문헌 2] 일본 특개 2OO3-215534호 공보(특허청구의 범위, 단락 [0007] ~ [OO19], 도 1 ~ 도 3)
[특허 문헌 3] 일본 특개 2OO4-OO7237호 공보(특허청구의 범위, 단락 [0023] ~ [OO28], 도 1)
[특허 문헌 4] 일본 특개 20O5-121997호 공보(특허청구의 범위, 단락 [O036] ~ [OO47], 도 4, 5)
[특허 문헌 5] 일본 특개 2OO7-O94O97호 공보(특허청구의 범위, 단락 [O019] ~ [OO21], [OO29] ~ [OO32], 도 2, 도 3)
상기 특허 문헌 4 및 5에 개시되어 있는 발명에서는 복수의 광 검출기로서 포토다이오드나 포토트랜지스터 등의 아날로그 출력형의 것을 사용하여, 이들 복수의 광 검출기의 출력을 연산 처리하고, 그 연산 결과에 기초하여 백 라이트 등의 조광이 가능한 상태로 되도록 하고 있다. 이와 같은 아날로그 출력형의 광 검출기의 출력은 출력 전압값 내지 출력 전류값이 환경광의 강도와 직접 상관이 있기 때문에, 환경광의 강도가 소정값 이상인지의 여부는 용이하게 검지할 수 있다.
그런데, 상기 특허 문헌 1에 개시되어 있는 발명에서 채용되고 있는 TFT의 광 리크 전류를 검출하는 광센서(이하, 「TFT 광센서」라고 함)는 TFT 광센서의 출력 전압이 소정 전압값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계에 있다. 이와 같은 TFT 광센서를 사용한 경우, 환경광의 강도를 검지하려면 본래 디지 털 연산 처리가 필요하게 된다. 이 TFT 광센서의 동작 원리 및 일반적인 검지 회로를 도면을 사용하여 설명한다.
또한, 도 10은 TFT 광센서의 전압-전류 곡선의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11은 TFT 광센서의 작동 회로도이다. 또, 도 12는 밝기가 다른 경우의 도 11에 나타낸 회로도에 있어서 컨덴서 양단의 전압-시간 곡선을 나타내는 도면이다.
TFT 광센서는 실질적으로 액티브 매트릭스형 액정 표시 패널의 스위칭 소자로 사용되고 있는 TFT와 동일한 구성을 구비하고 있다. 그렇기 때문에, 액티브 매트릭스형 액정 표시 패널의 TFT 형성시에 동시에 TFT 광센서를 형성할 수 있다고 하는 잇점을 갖고 있다. 이 TFT 광센서는 도 1O에 나타낸 바와 같이, 차광되어 있는 경우에는 게이트 오프 영역에서 매우 근소한 암전류가 흐르고 있으나, 채널부에 광이 닿으면 그 광의 강도(밝기)에 따라 누설 전류가 커진다고 하는 특성을 갖고 있다.
따라서, 도 11에 나타낸 바와 같이, TFT 광센서(LS)의 수광부의 TFT의 게이트 전극(GL)에 게이트 오프 영역으로 되는 일정한 역바이어스 전압(예를 들어 -1OV)을 인가하고, 드레인 전극(DL)과 소스 전극(SL) 사이에 컨덴서(C)를 병렬로 접속한다. 그리고, 드레인 전극(DL)과 컨덴서(C)의 일단을 어스 전위에 접속한다. 이 상태에서 일정한 기준 전압(VS, 예를 들어 +2V)를 스위치 소자(S1)를 온으로 하여 컨덴서(C)의 양단에 인가한 후, 스위치 소자(S1)를 오프로 하면, 컨덴서(C) 양단의 전압은 TFT 광센서 주위의 밝기에 따라 도 12에 나타낸 바와 같이 시간과 함께 저하 한다.
따라서, 이 TFT 광센서에서는 스위치 소자(S1)를 오프로 하고 나서 미리 정한 소정 전압(V0)으로 될 때까지의 시간이 환경광의 강도와 반비례하고, 나아가서는 미리 정한 소정 시간 t0 후의 컨덴서(C) 양단의 전압과 환경광의 강도가 반비례한다. 그렇기 때문에, 이들 스위치 소자(S1)를 오프로 하고 나서 미리 정한 소정 전압(V0)로 될 때까지의 시간, 또는 미리 정한 소정 시간 t0 후의 컨덴서(C) 양단의 전압을 측정하면 환경광의 강도를 구할 수 있게 된다.
따라서, 일반적으로는 스위치 소자(S1)의 온/오프에 동기한 샘플링 홀드 회로에 의해 아날로그 출력 전압으로 변환하고, 이 아날로그 출력 전압을 A/D 변환기에 의해 디지털 변환한 후에 디지털 연산 처리하는 것에 의해, 환경광의 강도가 소정값 이상인지의 여부가 판단되고 있다.
그러나, 환경광의 강도에 따라 백 라이트 등의 온/오프를 제어할 때에, 상술한 바와 같은 TFT 광센서를 복수개 사용하여 일시적인 차광 등에 기인하는 오동작을 방지하도록 한 경우, 개개의 TFT 광센서마다 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등을 사용할 필요가 생긴다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 광 검출기로서 복수개의 TFT 광센서를 사용한 경우에, 복수의 인터페이스 회로 나 A/D 컨버터 등의 복잡한 회로를 사용하지 않고도, 일시적인 차광 등에 기인하는 오동작을 방지할 수 있는 백 라이트나 프런트 라이트 등의 조광 수단을 갖는 액정 표시 장치, 전자 기기 및 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 액정 표시 장치는, 액정층을 끼워두는(挾持) 한 쌍의 기판을 갖는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널의 조광 수단과, 환경광의 강도를 검출하기 위한 복수의 광 검지부와, 상기 복수의 광 검지부의 각각에 접속된 복수의 검출 회로와, 상기 복수의 검출 회로의 출력에 기초하여 상기 액정 표시 패널의 조광 수단의 밝기를 제어하는 제어 수단을 구비한 액정 표시 장치에 있어서, 상기 광 검지부는 상기 광 검지부의 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계를 갖는 것이고, 상기 검출 회로는 상기 광 검지부의 출력이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 논리 반전하는 회로로 이루어지고, 상기 제어 수단은 상기 복수의 검출 회로로부터 출력의 반수 이상이 논리 반전했을 때에, 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별하는 판별 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 표시 장치는 광 검지부로서 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계를 갖는 것을 사용하는 동시에, 검출 회로는 상기 광 검지부의 출력이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 논리 반전하는 회로를 사용하는 것이 필요하다. 이와 같은 광 검지부와 검출 회로를 조합하는 것에 의해, 종래예의 같은 복수의 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등의 복잡한 회로를 사용하지 않고도, 광 검지부의 출력이 소정값으로 된 순서로 검출 회로로부터의 출력이 논리 반전하기 때문에, 판별 수단에 의해 용이하게 반수 이상의 검출 회로로부터의 출력이 논리 반전한 것을 검지할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 의하면, 복수의 광 검지부 중 일부를 잘못하여 손 등으로 가리는 것이나 일부에 잘못하여 광을 조사하는 것 등에 의해서 일시적으로 광 검지부에서 검출하는 환경광의 강도가 약해지거나 강해진 경우에도, 검출한 환경광의 강도가 반수 이상의 광 검지부에서 소정값에 도달하지 않으면 환경광의 강도가 변화했다고 판별하지 않는다. 그렇기 때문에, 본 발명의 액정 표시 장치에서는 간단한 구성이면서, 일부의 광 검지부에 있어서 환경광의 강도가 실제와는 다른 밝기로 검출되어도 조광 수단의 밝기를 잘못하여 변경하는 것을 회피할 수 있다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 의하면, 복수의 광 검지부 중 일부가 고장나서 환경광의 강도를 검출할 수 없는 경우에도, 다른 광 검지부에 의해 환경광의 강도를 검출하여 조광 수단의 밝기를 변경할 수 있게 된다.
본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는 상기 검출 회로를 짝수개 배치한 경우에 있어서, 상기 판별 수단은 복수의 상기 검출 회로로부터의 출력 중 과반수가 논리 반전했을 때, 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별할 수 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치에 의하면, 특히 검출 회로가 짝수개인 경우에 있어서, 복수의 검출 회로로부터의 출력 중 과반수, 예를 들어 검출 회로가 4개인 경우에는 3개 이상이 논리 반전했을 때에 환경광의 강도가 변화했다고 판별하도록 했기 때문에 오작동의 발생을 한층 더 억제할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는 상기 복수의 검출 회로의 각각은 비교기(comparator)로 이루어진 것으로 할 수 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치에 의하면, 염가이고, 간단한 회로 구성이면서 검출 회로에 포함되는 컨덴서의 전압이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 정확하게 논리 반전하도록 할 수 있다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는 상기 복수의 광 검출부 및 검출 회로는 모두 상기 액정 표시 패널의 기판상에 형성되어 있는 것으로 할 수 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치에 의하면, 복수의 광 검출부 및 검출 회로를 액정 표시 패널내에 형성했기 때문에, 소형의 액정 표시 장치가 얻어진다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는 상기 복수의 광 검지부의 각각은 TFT로 이루어진 수광 소자와, 상기 TFT의 소스ㆍ드레인 전극 사이에 접속된 컨덴서를 갖고, 상기 컨덴서의 한 쪽 단자측이 스위치 소자를 통하여 기준 전압원에, 다른 쪽 단자측이 소정 전위에 접속되고, 상기 TFT의 게이트 전극에는 상기 소정 전위보다 낮은 역바이어스 전압에 대응하는 일정한 전압이 항상 인가되어 있고, 상기 복수의 검출 회로의 각각은 상기 복수의 광 검지부 각각의 컨덴서의 한 쪽 단자측에 접속되고, 상기 스위치 소자를 단시간 작동시키는 것에 의해 상기 기준 전압원으로부터의 기준 전압을 상기 컨덴서에 인가하여 충전하고, 상기 스위치 소자를 오프로 하고 나서 상기 컨덴서의 전압이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 논리 반 전하는 회로로 이루어진 것으로 할 수 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치에 의하면, 액정 표시 장치의 제조시에 상기 TFT로 이루어진 수광 소자와, 컨덴서와, 스위치 소자를 동시 작성할 수 있기 때문에, 특히 광 검지부 제조를 위한 공정수를 늘릴 필요가 없어진다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는 상기 조광 수단을 백 라이트로 하고, 상기 액정 표시 패널을 투과형 또는 반투과형 액정 표시 패널로 할 수 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치에 의하면, 액정 표시 패널이 투과형일 때, 어두운 장소에서는 조광 수단으로서의 백 라이트의 밝기를 떨어뜨려도 명확하게 화상을 확인할 수 있고, 밝은 장소에서는 백 라이트의 밝기를 강하게 하여 명확하게 눈으로 확할 수 있게 되므로, 상시 백 라이트의 밝기를 강하게 할 필요가 없게 된다. 또, 액정 표시 패널이 반투과형일 때, 어두운 장소에 있어서는 조광 수단으로서의 백 라이트를 점등하여 화소 영역의 투과부를 사용하여 화상을 표시하고, 밝은 장소에 있어서는 백 라이트 등을 점등하지 않고 반사부에 있어서 환경광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다. 그렇기 때문에, 이러한 형태의 액정 표시 장치에 있어서는 상시 백 라이트 등의 조광 수단을 밝은 상태로 점등할 필요가 없어지므로 소비 전력을 큰 폭으로 저감시킬 수 있게 된다.
또, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서는 상기 조광 수단을 프런트 라이트로 하고, 상기 액정 표시 패널을 반사형 액정 표시 패널로 할 수 있다.
이러한 형태의 액정 표시 장치에 의하면, 어두운 장소에 있어서는 프런트 라이트를 점등시켜 화상을 표시하고, 밝은 장소에서는 프런트 라이트를 점등하지 않 고 환경광을 사용하여 화상을 표시할 수 있다. 그렇기 때문에, 상시 프런트 라이트 등의 광 검지부를 점등할 필요가 없게 되므로 소비 전력을 큰 폭으로 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 전자 기기는 상기 어느 하나에 기재된 액정 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자 기기에 의하면, 특히 상술한 액정 표시 장치 발명의 효과를 나타내는 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법은, 액정층을 끼워두는 한 쌍의 기판을 갖는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널의 조광 수단과, 환경광의 강도를 검출하기 위한 복수의 광 검지부를 구비한 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에 있어서, 상기 광 검지부로서 상기 광 검지부의 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도의 상관 관계를 갖는 것을 사용하여, 상기 복수의 광 검지부 출력의 반수 이상이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별하여 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에 의하면, 복수의 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등의 복잡한 회로를 사용하지 않아도, 광 검지부의 출력이 소정값으로 된 순서로 검출 회로로부터의 출력이 논리 반전하기 때문에, 판별 수단에 의해서 용이하게 반수 이상의 검출 회로로부터의 출력이 논리 반전한 것을 검지할 수 있게 된다.
또, 복수의 광 검지부 중 일부를 잘못하여 손 등으로 가리는 것이나 일부에 잘못하여 광을 조사하는 것 등에 의해서 일시적으로 광 검지부에서 검출하는 환경광의 강도가 약해지거나 강해진 경우에도, 검출한 환경광의 강도가 반수 이상의 광 검지부에서 소정값으로 되지 않으면 환경광의 강도가 변화했다고 판별하지 않는다. 그렇기 때문에, 본 발명의 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에서는 간단하게 일부의 광 검지부에 있어서 환경광의 강도가 실제와는 다른 밝기로 검출되어도, 조광 수단의 밝기를 잘못해서 변경하는 것을 회피할 수 있다.
또, 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에 의하면, 복수의 광 검지부 중 일부가 고장나서 환경광의 강도를 검출할 수 없는 경우에도, 다른 광 검지부에 의해 환경광의 강도를 검출하여 조광 수단의 밝기를 변경할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광 검출기로서 복수개의 TFT 광센서를 사용한 경우에, 복수의 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등의 복잡한 회로를 사용하지 않고도, 일시적인 차광 등에 기인하는 오동작을 방지할 수 있는 백 라이트나 프런트 라이트 등의 조광 수단을 갖는 액정 표시 장치, 전자 기기 및 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법을 제공할 수 있다.
이하, 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 형태의 액정 표시 장치로서 반투과형 액정 표시 장치의 경우를 예를 들어 설명한다. 그러나, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명을 여기에 기재한 것으로 한정하는 것을 의 도하는 것이 아니고, 본 발명은 특허청구의 범위에 나타낸 기술 사상을 일탈하지 않고 여러 가지의 변경을 실시한 것에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.
또한, 도 1은 실시예의 반투과형 액정 표시 패널의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 어레이 기판측의 평면도이다. 도 2는 도 1의 어레이 기판의 1 화소분의 평면도이다. 도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다. 도 4는 TFT 광센서의 단면도이다. 도 5는 TFT 광센서의 신호 처리 회로의 블록도이다. 도 6은 도 5의 다수결 회로의 한 구체적인 예를 나타내는 회로도이다. 도 7은 TFT 광센서의 차광시와 비차광시의 출력 차이를 설명하는 도면이다. 또, 도 8은 도 7의 블록도의 각 출력의 타이밍을 나타내는 도면이다.
맨 먼저 반투과형 액정 표시 장치(10)의 개략적인 구성에 대해 설명한다. 이 반투과형 액정 표시 장치(1O)는 도 1 ~ 3에 나타내는 바와 같이, 그 표면에 각종 배선이 마련된 직사각 형상의 유리 등의 투명 기판(11)을 갖는 어레이 기판(AR)과, 어레이 기판(AR)보다 긴 쪽 방향의 길이가 짧은 마찬가지로 직사각 형상의 유리 등의 투명 기판(12)을 갖는 컬러 필터 기판(CF)을 구비하고 있다. 그리고, 어레이 기판(AR) 및 컬러 필터 기판(CF)의 주위가 씰재(13)를 개재시켜 첩합(貼合)되고, 어레이 기판(AR), 컬러 필터 기판(CF) 및 씰재(13)에 의해 둘러싸인 영역에 액정(14)이 봉입되어 반투과형 액정 표시 장치(1O)가 구성되어 있다.
어레이 기판(AR)의 투명 기판(11)은 컬러 필터 기판(CF)과 첩합된 상태에서 바깥쪽에 소정 길이 뻗어 있는 연재부(延在部;11a)를 구비하고 있다. 또, 어레이 기판(AR)상에는 씰재(13)에 의해 둘러싸인 표시부(DA)내에 매트릭스 형상으로 마련 된 복수의 주사선(GW) 및 신호선(SW)이 마련되어 있다. 그리고, 이들 주사선(GW) 및 신호선(SW)의 교차 부분의 근방에는 예를 들어 TFT로 이루어진 스위칭 소자가 형성되어 있다. 이들 주사선(GW) 및 신호선(SW)에 의해 구획된 영역이 1 화소를 형성하는 화소 영역으로 되어 있다.
또, 투명 기판(11)의 연재부(11a)에는 소정의 크기로 직사각 형상으로 구획된 IC 칩 탑재 영역(15)이 마련되어 있다. 그리고, 주사선(GW) 및 신호선(SW)은 표시부(DA) 밖으로 도출되는 동시에, 게이트 리드-인(lead-in) 배선(GL) 및 소스 리드-인 배선(SL)에 접속된다. 또, 이 게이트 리드-인 배선(GL) 및 소스 리드-인 배선(SL)은 어레이 기판(AR)의 가장자리(border) 부분 등을 둘러지고, 단부가 IC 칩 탑재 영역(15)내까지 뻗어 있고, 이 IC 칩 탑재 영역(15)내까지 둘러진 게이트 리드-인 배선(GL) 및 소스 리드-인 배선(SL)의 단부에는 IC 칩 접속하기 위한 단자(도시 생략)가 각각 형성되어 있다.
그리고, 어레이 기판의 주연부(周緣部)의 가장자리상에는 복수 개소에 환경광의 강도를 검지하기 위한 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)가 형성되어 있다. 또한, 이 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)를 마련하는 위치는 반드시 특정 장소일 필요는 없고, 어레이 기판의 네 모퉁이, 각 변 등 중에서 적절히 선택하여 마련하면 되고, 또 마련하는 TFT 광센서의 수도 당업자가 적절하게 결정하면 된다. 여기서는 반투과형 액정 표시 장치(10)를 휴대 전화기 등에 사용하는 경우를 고려하여, TFT 광센서(LS1 ~ LS3)를, 어레이 기판의 윗변의 양 모서리의 2개소와, 손가락으로 차광되기 어려운 위치라고 생각되는 왼쪽 하단 모서리의 1개소, 합계 3개소에 마련한 예를 나타낸다. 또, TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 신호 처리용의 검출 회로는 IC 칩 탑재 영역(15)에 재치(裁置)되는 IC내에 마련된다. 이 TFT 광센서(LS1 ~ LS3) 및 신호 처리용 검출 회로의 구체적 구성에 대해서는 후술한다.
다음에, 각 화소의 구체적 구성에 대해 설명한다. 이 투명 기판(11)상의 표시부(DA)에는 도 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 주사선(GW)이 등간격으로 평행하게 되도록 형성되고, 또한 주사선(GW)으로부터 TFT의 게이트 전극(G)이 뻗어 마련되어 있다. 마찬가지로, 투명 기판(11)상의 표시부(DA)에는 인접하는 주사선(GW)간의 대략 중앙에 주사선(GW)과 평행하게 되도록 보조 용량선(16)이 형성되고, 이 보조 용량선(16)에는 보조 용량선(16)보다 폭 넓게 된 보조 용량 전극(17)이 형성되어 있다.
또, 투명 기판(11)의 전 면에 주사선(GW), 보조 용량선(16), 보조 용량 전극(17) 및 게이트 전극(G)을 덮도록 하여 질화 규소나 산화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(18)이 적층되어 있다. 그리고, 게이트 전극(G) 위에 게이트 절연막(18)을 통하여 a-Si 등으로 이루어진 반도체층(19)이 형성되어 있다. 또, 게이트 절연막(18)상에 복수의 신호선(SW)이 주사선(GW)과 교차하도록 하여 형성되고, 이 신호선(SW)으로부터 반도체층(19)과 접촉하도록 TFT의 소스 전극(S)이 뻗어 마련되고, 또 신호선(SW) 및 소스 전극(S)과 동일한 재료 및 드레인 전극(D)이 마찬가지로 반도체층(19)과 접촉하도록 게이트 절연막(18)상에 마련되어 있다.
여기서, 주사선(GW)과 신호선(SW)으로 둘러싸인 영역이 1 화소에 상당한다. 그리고, 게이트 전극(G), 게이트 절연막(18), 반도체층(19), 소스 전극(S), 드레인 전극(D)에 의해 스위칭 소자로 되는 TFT가 구성되고, 각각의 화소에 이 TFT가 형성된다. 이 경우, 드레인 전극(D)과 보조 용량 전극(17)에 의해서 각 화소의 보조 용량을 형성하게 된다.
이들 신호선(SW), TFT, 게이트 절연막(18)을 덮도록 하여 투명 기판(11)의 전 면에 걸쳐 예를 들어 무기 절연 재료로 이루어진 보호 절연막(패시베이션막이라고도 함)(20)이 적층되고, 이 보호 절연막(20)상에 예를 들어 네가티브형의 감광 재료를 함유한 아크릴 수지 등으로 이루어진 층간막(평탄화막이라고도 함)(21)이 투명 기판(11)의 전체에 걸쳐 적층되어 있다. 이 층간막(21)의 표면은 반사부(22)에 있어서는 미세한 요철(凹凸)이 형성되어 있고, 투과부(23)에 있어서는 평평하게 되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 있어서는 반사부(22)에 있어서 요철은 도시 생략하였다.
그리고, 반사부(22)의 층간막(21)의 표면에는 스퍼터링법에 의해 예를 들어 알루미늄 내지 알루미늄 합금제의 반사판(24)이 형성되어 있고, 보호 절연막(2O), 층간막(21) 및 반사판(24)에는 TFT의 드레인 전극(D)에 대응하는 위치에 컨택트 홀(25)이 형성되어 있다.
또한, 각각의 화소에 있어서, 반사판(24)의 표면, 컨택트 홀(25)내 및 투과부(23)의 층간막(21)의 표면에는 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide) 내지 IZO(Indim Zinc Oxide)로 이루어진 화소 전극(26)이 형성되고, 이 화소 전극(26)의 표면에 모 든 화소를 덮도록 배향막(도시하지 않음)이 적층되어 있다.
또, 컬러 필터 기판(CF)은 유리 기판 등으로 이루어진 투명 기판(12)의 표면에, 상기 어레이 기판(AR)의 적어도 표시부(DA)에 대응하는 위치에, 각각의 화소에 대응하여, 예를 들어 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 이루어진 컬러 필터층(27)이 마련되어 있다. 또한, 반사부(22)에 대응하는 위치의 컬러 필터층(27)의 표면에는 톱코트층(28)이 형성되어 있고, 톱코트층(28)의 표면 및 투과부(23)에 대응하는 위치의 컬러 필터층(27)의 표면에는 공통 전극(29) 및 배향막(도시하지 않음)이 적층되어 있다. 또한, 컬러 필터층(27)으로는 추가로 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 등의 컬러 필터층을 적절히 조합하여 사용하는 경우도 있고, 흑백 표시용의 경우에는 컬러 필터층을 마련하지 않는 경우도 있다.
그리고, 투명 기판(11)의 아랫쪽에는 도시하지 않는 주지된 광원, 도광판, 확산 시트 등을 갖는 백 라이트 내지는 사이드 라이트를 배치하고, 또 화소 전극(26)의 표면에는 모든 화소를 덮도록 배향막(도시하지 않음)을 적층하고, 그리고, 각각의 화소에 대응하여 형성되는 R, G, B 3색의 컬러 필터층, 대향 전극 등이 마련되어 있는 컬러 필터 기판(도시하지 않음)을 이 투명 기판(11)과 대향시켜, 양 기판의 주위에 씰재를 마련하는 것에 의해 양 기판을 붙여 합치고, 양 기판간에 액정을 주입하는 것에 의해 반투과형 액정 표시 장치(1O)를 얻을 수 있다.
이 경우, 반사판(24)을 화소 전극(26)의 하부 전체에 걸쳐 마련하면 반사형 액정 표시 패널을 얻을 수 있으나, 이 반사형 액정 표시 패널을 사용한 반사형 액정 표시 장치의 경우는 백 라이트 내지는 사이드 라이트 대신에 프런트 라이트가 사용된다.
다음에, TFT 광센서(LS1 ~ LS3) 및 신호 처리용 검출 회로의 구체적 구성에 대해 설명한다. 이 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 어레이 기판(AR)의 투명 기판(11)의 표시 영역 주위의 가장자리상에 예를 들어 3개 마련되어 있다. 이 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(11)의 표면에 수광부의 TFT의 게이트 전극(GL), 컨덴서(C)의 한 쪽의 전극(C1) 및 스위치 소자(S1)를 구성하는 TFT의 게이트 전극(Gs)이 형성되어 있고, 이들 표면을 덮도록 하여 질화 규소나 산화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(18)이 적층되어 있다.
그리고, 수광부의 TFT의 게이트 전극(GL)의 위 및 스위치 소자(S1)를 구성하는 TFT의 게이트 전극(GS)의 위에는 각각 게이트 절연막(18)을 통하여 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘 등으로 이루어진 반도체층(19L, 19s)이 형성되고, 또 게이트 절연막(18)상에는 알루미늄이나 몰리브덴 등의 금속으로 이루어진 수광부의 TFT의 소스 전극(SL) 및 드레인 전극(DL), 스위치 소자(S1)를 구성하는 TFT의 소스 전극(SS) 및 드레인 전극(Ds)가 각각의 반도체층(19L, 19S)과 접촉하도록 마련되어 있다.
이 중, 수광부의 TFT의 소스 전극(SL) 및 스위치 소자(S1)를 구성하는 TFT의 드레인 전극(DS)은 서로 뻗어 접속되어 컨덴서(C)의 다른 쪽의 전극(C2)을 형성하고 있다. 또한, 수광부의 TFT, 컨덴서(C) 및 TFT로 이루어진 스위치 소자(S1)의 표면을 덮도록 하여 예를 들어 무기 절연 재료로 이루어진 보호 절연막(20)이 적층되어 있고, 또 TFT로 이루어진 스위치 소자(S1)의 표면에는 외부광의 영향을 받지 않도록 하기 위해서 블랙 매트릭스(BM)가 피복되어 있다.
이들 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 수광부의 TFT, 컨덴서(C) 및 TFT로 이루어진 스위치 소자(S1)는 상술한 반투과형 액정 표시 장치(1O)에 있어서 스위칭 소자로서의 TFT의 형성시에 동시에 형성할 수 있다. 그렇기 때문에, TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 형성을 위한 공정을 별도로 마련할 필요는 없다.
이와 같이 하여 얻어진 반투과형 액정 표시 장치(1O)의 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)는 스위치 소자(S1)를 구성하는 TFT의 소스 전극(SS)에 일정한 기준 전압(VS, 예를 들어 +2V)가 인가되고, 마찬가지로 스위치 소자(S1)의 게이트 전극에 TFT를 온/오프하기 위한 전압(예를 들어 ±10V)이 전환 인가되고, 또한 수광부의 TFT의 게이트 전극(GL)에는 수광부의 TFT를 게이트 오프 영역에서 작동시키기 위한 일정한 전압(예를 들어 -1OV)이 인가된다.
그리고, 이 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 출력은 도 5의 블록도에 나타낸 바와 같이, 각각 IC 칩 탑재 영역(15)에 재치되는 IC내에 마련된 신호 처리용의 검출 회로로 처리된다. 이 검출 회로는 비교 회로(Cmp1 ~ Cmp3) 및 제어 수단(Cnt)을 구비하고 있고, TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 출력은 비교 회로(Cmp1 ~ Cmp3)를 거쳐, 제어 수단(Cnt)에 입력된다. 이 제어 수단(Cnt)은 예를 들어 다수결 회로로 이루어진 판별 수단(Maj)과 조명 제어 회로(LTCnt)를 구비하고 있고, 이 판별 수단(Maj)의 출력에 의해서 조명 제어 회로(LTCnt)에 의한 조광 수단의 밝기가 제어되게 되어 있다. 이 중, 비교 회로(Cmp1 ~ Cmp3)는 예를 들어 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 스위치 소자(S1)의 온/오프와 동기하여 작동되는 연산 증폭기로 형성되는 비교기 회로를 사용할 수 있다.
또, 다수결 회로로 이루어진 판별 수단(Maj)으로는 예를 들어 도 6에 나타내는 바와 같이, 논리적 회로(AND 회로) 및 배타적 논리합 회로(exclusive OR 회로)를 조합하는 것에 의해 형성할 수 있다. 이 다수결 회로로 이루어진 판별 수단(Maj)의 입력값(IN1 ~ IN3)에 따라 출력값(Out)은 이하의 표 1에 나타내는 논리표와 같이 변화한다.
[표 1]
IN1 IN2 IN3 Out
H H H H
H H L H
H L H H
H L L L
L H H H
L H L L
L L H L
L L L L
이 비교 회로(Cmp1 ~ Cmp3)의 기준 전압(V0)은 도 7에 나타낸 바와 같이, TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 스위치 소자(S1)의 온/오프와 동기한 소정의 측정 시간 ti내에, 차광된 TFT 광센서의 출력을 달성할 수 없는 전압(V0)을 선택하여 적절히 정하면 된다. 그렇게 하면, 모든 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)가 차광되어 있지 않은 경우, 환경광이 밝으면 소정의 측정 시간 ti내에 모든 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 출력은 기준 전압(V0)으로 될 수 있기 때문에, 비교 회로(Cmp1 ~ Cmp3)의 출력(IN1 ~ IN3)은 모두 H 상태로 된다. 그렇기 때문에, 판별 수단(Maj)의 출력(Out)은 H 상태로 되므로, 조명 제어 회로(LTCnt)는 조광 수단을 오프 상태(어두운 상태)로 되도록 제어한다.
또, 모든 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)가 차광되어 있지 않아도, 환경광이 어두우면 소정의 측정 시간 ti내에 모든 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 출력은 기준 전압(V0)으로 되지 않기 때문에, IN1 ~ IN3은 모두 L 상태로 된다. 그렇기 때문에, 판별 수단(Maj)의 출력(Out)은 L 상태로 되므로, 조명 제어 회로(LTCnt)는 조광 수단을 온 상태(밝은 상태)로 되도록 제어한다.
여기서, 환경광이 밝고, 3번째의 TFT 광센서(LS3)만이 일시적으로 차광되고 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 차광되지 않은 TFT 광센서(LS1, LS2)의 출력은 소정의 측정 시간 ti내에 기준 전압(V0)으로 되기 때문에, IN1 및 IN2는 H 상태로 된다. 이에 대해 3번째의 TFT 광센서(LS3)의 출력은 소정의 측정 시간 ti내에 기준 전압(V0)으로 되지 않기 때문에, IN3은 L 상태로 된다. 따라서, 판별 수단(Maj)의 출 력(Out)은 H 상태로 되므로, 3번째의 TFT 광센서(LS3)의 출력은 무시된 형태로 되고, 조명 제어 회로(LTCnt)는 조광 수단을 오프 상태(어두운 상태)로 되도록 제어한다.
이와 같이 하여, 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1O)에서는 3개의 TFT 광센서 중 하나만이 일시적으로 차광되어도, 이 차광된 TFT 광센서의 출력은 판별 수단(Maj)에 의해 무시되기 때문에, 잘못해서 환경광이 어두워졌다고 판단되는 일이 없게 된다. 게다가, 도 5의 기재로부터 분명한 바와 같이, 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1O)에서는 종래예와 같은 복수의 인터페이스 회로나 A/D 컨버터 등을 사용하지 않고도, 용이하게 과반수의 TFT 광센서로부터의 동일한 출력에 기초하여 조광 수단의 밝기를 제어할 수 있게 된다.
또한, 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(10)에서는 3개의 TFT 광센서 중의 1개가 일시적으로 차광된 예를 기본으로 동작을 설명하였으나, 3개의 TFT 광센서 중의 1개가 고장나서 출력을 얻을 수 없게 된 경우에 있어서도 동양(同樣)의 동작을 한다. 또한, 여기서는 3개의 TFT 광센서를 사용한 경우에 대해 설명하였으나, TFT 광센서는 3개 이상이면 동양으로 적용 가능하다.
또, 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(10)에서는 TFT 광센서를 사용한 예를 나타냈으나, 다른 동작 원리의 광센서를 사용한 경우에도, 회로 구성을 연구하는 것에 의해 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계를 갖는 상태의 것으로 되면, 동등의 작용ㆍ효과를 나타낸다.
또한, 비교 회로(Cmp1 ~ Cmp3)의 기준 전압(V0)은 TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 스위치 소자(S1)의 온/오프와 동기한 소정의 측정 시간 ti내에 차광된 TFT 광센서의 출력이 도달할 수 없는 전압 범위이면, 가변 저항기 등에 의해 유저를 가변할 수 있도록 해도 된다.
또, 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(10)는 광 검출기로 측정한 환경광의 강도에 기초하여 조명광의 강도를 제어한 예를 나타냈으나, 이에 덧붙여서 환경광의 강도에 기초하여 액정 표시 패널로 표시하는 화상을 보정하는 구성을 채용해도 된다.
또, 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(1O)에서는 광 검출기로의 TFT 광센서는 어레이 기판(AR)상에 형성되어 있는 것으로 설명하였다. 그러나, TFT 광센서의 각 수광면에 있어서 환경광을 수광 가능하면, TFT 광센서는 컬러 필터 기판(CF)상에 형성해도 되고, 나아가서는 휴대 전화기 등의 표시부의 근방의 케이스에 마련하는 구성으로 해도 된다. 또한, 검출 회로는 실시예에 관한 반투과형 액정 표시 장치(10)에서는 IC 칩 탑재 영역(15)에 재치되는 IC내에 마련되어 있는 것으로서 설명하였으나, 어느 형식의 액정 표시 패널을 사용한 경우에도, TFT 광센서(LS1 ~ LS3)의 근방에 마련해도 되고, 나아가서는 반투과형 액정 표시 장치(10)의 외부에 마련해도 된다.
또한, 여기서는 반투과 반사형 액정 표시 패널을 사용한 경우에 대해 설명하였으나, 투과형 액정 표시 패널을 사용한 경우 또는 반사형 액정 표시 패널을 사용 한 경우에 대해서도 동양으로 적용할 수 있다. 투과형 액정 표시 패널을 사용한 경우, 환경광이 강한 경우는 조광 수단으로서의 백 라이트의 밝기를 밝게 하고, 환경광이 약한 경우는 백 라이트를 점등하나 그 밝기를 어둡게 하면 된다. 또, 반사형 액정 표시 패널을 사용한 경우, 환경광이 강한 경우는 조광 수단으로의 프런트 라이트를 소광(消光)하고, 환경광이 약한 경우는 프런트 라이트를 점등하도록 하면 된다.
이상, 본 발명은 어느 형식의 액정 표시 패널을 사용한 액정 표시 장치에도 적용 가능함을 설명하였다. 이 액정 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기, 휴대 정보 단말 등의 전자 기기에 사용할 수 있다. 이 중, 퍼스널 컴퓨터 및 휴대 전화기에 사용한 예를 도 9에 나타낸다.
또한, 도 9(A)는 액정 표시 장치(41)를 탑재한 퍼스널 컴퓨터(40)를 나타내는 도면이고, 도 9(B)는 액정 표시 장치(46)를 탑재한 휴대 전화기(45)를 나타내는 도면이다. 이들 퍼스널 컴퓨터(4O) 및 휴대 전화기(45)의 기본적 구성은 당업자에 주지된 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 실시예인 반투과형 액정 표시 장치의 컬라 필터 기판을 투시하여 나타낸 어레이 기판측의 평면도이다.
도 2는 도 1의 어레이 기판의 1 화소분의 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다.
도 4는 TFT 광센서의 단면도이다.
도 5는 TFT 광센서의 신호 처리 회로의 블록도이다.
도 6은 도 5의 다수결 회로의 한 구체적인 예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 TFT 광센서의 차광시와 비차광시의 출력 차이를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7의 블록도의 각 출력의 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 9(A)는 액정 표시 장치를 탑재한 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 도면이고, 도 9(B)는 액정 표시 장치를 탑재한 휴대 전화기를 나타내는 도면이다.
도 1O은 TFT 광센서의 전압-전류 곡선의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 TFT 광센서의 작동 회로도이다.
도 12는 밝기가 다른 경우의 도 11에 나타낸 회로도에 있어서 컨덴서 양단의 전압-시간 곡선을 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
10:반투과형 액정 표시 장치
11,12:투명 기판
13:씰재
14:액정
15:IC 칩 탑재 영역
18:게이트 절연막
19, 19L, 19S:반도체층
2O:보호 절연막
21:층간막
22:반사부
23:투과부
24:반사판
25:컨택트 홀
26:화소 전극
27:컬러 필터층
28:톱코트층
AR:어레이 기판
CF:컬러 필터 기판
GW:주사선
SW:신호선
DA:표시부
GL:게이트 리드-인 배선
SL:소스 리드-인 배선
LS1 ~ LS3:TFT 광센서
Cmp1 ~ Cmp3:비교 회로
S1:스위치 소자
Maj:판별 수단(다수결 회로)
Cnt:제어 수단
LTCnt:조명 제어 회로

Claims (9)

  1. 액정층을 끼워두는 한 쌍의 기판을 갖는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널의 조광 수단과, 환경광의 강도를 검출하기 위한 복수의 광 검지부와, 상기 복수의 광 검지부의 각각에 접속된 복수의 검출 회로와, 상기 복수의 검출 회로의 출력에 기초하여 상기 액정 표시 패널의 조광 수단의 밝기를 제어하는 제어 수단을 구비한 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 광 검지부는 상기 광 검지부의 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계를 갖는 것이고, 상기 검출 회로는 상기 광 검지부의 출력이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 논리 반전하는 회로로 이루어지고, 상기 제어 수단은 상기 복수의 검출 회로로부터 출력의 반수 이상이 논리 반전했을 때에, 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별하는 판별 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검출 회로를 짝수개 배치한 경우에 있어서, 상기 판별 수단은 복수의 상기 검출 회로로부터의 출력 중 과반수가 논리 반전했을 때, 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 검출 회로의 각각은 비교기(comparator)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 광 검출부 및 검출 회로는 모두 상기 액정 표시 패널의 기판상에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 광 검지부의 각각은 박막 트랜지스터로 이루어진 수광 소자와, 상기 박막 트랜지스터의 소스ㆍ드레인 전극 사이에 접속된 컨덴서를 갖고, 상기 컨덴서의 한 쪽 단자측이 스위치 소자를 통하여 기준 전압원에, 다른 쪽 단자측이 소정 전위에 접속되고, 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에는 상기 소정 전위보다 낮은 역바이어스 전압에 대응하는 일정한 전압이 항상 인가되어 있고,
    상기 복수의 검출 회로의 각각은 상기 복수의 광 검지부 각각의 컨덴서의 한 쪽 단자측에 접속되고, 상기 스위치 소자를 단시간 작동시키는 것에 의해 상기 기준 전압원으로부터의 기준 전압을 상기 컨덴서에 인가하여 충전하고, 상기 스위치 소자를 오프로 하고 나서 상기 컨덴서 전압이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 논리 반전하는 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조광 수단은 백 라이트이고, 상기 액정 표시 패널은 투과형 또는 반투과형 액정 표시 패널인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조광 수단은 프런트 라이트이고, 상기 액정 표시 패널은 반사형 액정 표시 패널인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 청구항 1에 기재된 액정 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  9. 액정층을 끼워두는 한 쌍의 기판을 갖는 액정 표시 패널과, 상기 액정 표시 패널의 조광 수단과, 환경광의 강도를 검출하기 위한 복수의 광 검지부를 구비한 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 광 검지부로서 상기 광 검지부의 출력이 소정값으로 될 때까지의 시간과 환경광의 강도가 상관 관계를 갖는 것을 사용하고, 상기 복수의 광 검지부 출력의 반수 이상이 미리 정한 소정값으로 되었을 때에 상기 환경광의 강도가 변화했다고 판별하여 상기 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 조광 수단의 밝기를 제어하는 방법.
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