TWI427358B - 薄膜面板、驅動裝置、及具有此面板與裝置之液晶顯示器 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一薄膜面板、一驅動裝置、及一具有此面板與裝置之液晶顯示器。特別地,本發明係有關於一嵌入一具有接近肉眼可視度之光譜性質之照明感測器的薄膜面板與一驅動裝置,及一具有此面板與裝置之液晶顯示器。
通常,一液晶顯示器(“LCD”)包括一具有多數像素電極之下面板與一具有一共用電極之上面板,及一在其間具有介電各向異性之液晶層。該下面板包括多數閘極線及多數形成像素區域之資料線,且該等像素電極係在該等像素區域內配置成矩陣狀,並且連接於如薄膜電晶體(“TFT”)之開關元件。又,資料電壓以一條線一條線之方式供應至該等像素電極,且該共用電極係形成在該上面板整個表面上並接受一共用電壓。由電路之觀點來看,在該等像素電極與該共用電極之間的液晶層構成一液晶電容器,且該液晶電容器形成一具有一如TFT之開關元件且與該液晶電容器連接之像素的基本單元。
在這種LCD中,可以利用對該等像素電極與共用電極施加電壓而在該液晶層中產生一電場且利用調整該電場之強度來控制通過該液晶層之透光率,獲得一所需影像。
光可由一特別設置之人工光源發出或可以是一自然光。
該LCD之光源單元,即,一背光單元,使用多數如冷陰極螢光燈(“CCFL”)或一外部電極螢光燈(“EEFL”)之螢光燈作為一光源,且包括多數用以驅動該等燈之變流器。藉由依據一由一外部裝置輸入之亮度控制電壓將一輸入DC電壓變換成一AC電壓並將該AC電壓施加至一燈,該變流器可開啟該燈。該變流器亦調整該燈之亮度,且偵測在該燈中流動之電流,並且依據所偵測到之電流控制施加至該燈的電壓。
這種LCD可以分成一穿透型LCD、一反射型LCD、及一半穿透半反射型LCD。該穿透型LCD利用一設置在一液晶面板總成背面上之發光單元來顯示影像,且該反射型LCD利用外部自然光來顯示影像。該半穿透半反射型LCD具有一其中該穿透型LCD與該反射型LCD結構性地組合的結構,且依據光源之種類,該半穿透半反射型LCD以一其中在室內或在沒有外部光源之暗處利用一內部光源顯示影像的穿透模式來操作,並以一其中在室外或在一光亮處利用反射外部光顯示影像之反射模式來操作。
對於如LCD電視之LCD而言,目前已發展出利用依據室內照明改變螢幕亮度,以實現最佳影像品質的技術。例如,S公司宣稱利用在一LCD外側設置一外部照明感測器並依室內光狀態調整背光,即使室內光狀態改變或該LCD電視放置在一透入大量外部自然光線之窗戶旁邊,由S公司製造之LCD電視亦可保持最佳亮度與影像品質。
在室內之明亮處,即,在室內具有高照明度處,這種LCD電視使背光之亮度達到最大且提供一鮮明之螢幕,而在一室內暗處,即,在室內具有低照明度處,該LCD電視提供太亮之螢幕,使人的眼睛疲勞且會發生暗色成為亮色而減少對比率。這是因為該背光之光度太大並使光漏增加的緣故。
用以解決這些問題之習知外部嵌合照明感測器僅偵測入射光能而不論光源之光譜為何,即,習知外部嵌合照明感測器無法互相區分不同種類或類別之光源,而該光源可為如日光之自然光且亦可為螢光或白熾光。
為了解決這個問題,需要一藉由改變該照明感測器之結構或插入一光學濾光片而可更接近肉眼可視度之感測器特性,但是,仍有改變元件與增加購買與嵌合這種感測器之程序將增加成本的問題。
本發明提供一薄膜面板、一驅動裝置、及一具有該薄膜面板與該驅動裝置之LCD,且該LCD在不增加成本之情形下嵌裝有一照明感測器,而且該照明感測器具有接近肉眼可視度之光譜性質。
本發明之一實施例提供一種薄膜面板,具有一第一面板、一第二面板、及一照明感測器,其中該照明感測器包括多數形成在該第一面板上之彩色濾光片及多數形成在該第二面板上且與該等多數彩色濾光片相對之光感測器。
此時,前述多數彩色濾光片可包括一紅色濾光片、一綠色濾光片、一藍色濾光片與一白色濾光片之至少兩者,且前述彩色濾光片可包括一紅色濾光片、一綠色濾光片與一白色濾光片或者可包括一紅色濾光片、一綠色濾光片與一藍色濾光片。
此外,該等光感測器可依據通過該等彩色濾光片之光能來改變電阻。
各光感測器可包括一基板、一形成在該基板上之第一絕緣層、一形成在該第一絕緣層上之半導體層、形成在該半導體層之第一與第二電極、及一形成在該等第一與第二電極上之第二絕緣層。
該第二面板可以是一包括多數閘極線與資料線之薄膜電晶體面板,且各光感測器之第一與第二電極可形成在該第二面板與該等資料線相同之層內。
此時,該等第一與第二電極最好以一梳齒狀互相交錯,且該半導體層可包括非晶質矽。
該照明感測器可形成在該薄膜面板邊緣上。
該第一面板可以是一包括一共用電極之共用電極面板,且該第二面板可以是一包括多數薄膜電晶體與像素電極之薄膜電晶體面板。
各光感測器可產生一與照射在該照明感測器上之環境光能成正比之輸出電壓,且該輸出電壓對應於環境光之強度與種類。
本發之另一實施例提供一種液晶顯示器之驅動裝置,且該液晶顯示器具有一薄膜面板及多數形成在該薄膜面板上之像素電極。該驅動裝置包括一依據外部光輸出感測訊號之照明感測器;一互相比較該等感測訊號且依據互相比較該等感測訊號之結果而輸出多數第一控制訊號的決定單元;及一依據來自該決定單元之第一控制訊號輸出多數第二控制訊號的訊號控制器。
此時,該照明感測器可結合在該薄膜面板中且可包括串聯地連接在一輸入電壓與一接地電壓之間的第一與第二電阻器。
在此,該第一電阻器可以是一電阻依據外部光變化之可變電阻器,且該第二電阻器可以是一具有固定電阻之固定電阻器。
該驅動裝置更包括一與一在該可變電阻器與該固定電阻器之間之節點連接的輸出端子,且該等感測訊號可以由該輸出端子輸出。
該等感測訊號可與該外部光之能量成正比。
該等像素包括三種顏色之像素,且該驅動裝置可更包括一在一三色單元中產生多數灰階電壓之灰階電壓產生器、及一將內部光供應至該薄膜面板之背光單元。
該等第二控制訊號可包括一供應至該灰階電壓產生器之第三控制訊號、及一供應至該背光單元之第四控制訊號。
此時,該第三控制訊號可依據一種發出外部光之光源而產生,且該第四控制訊號可依據該外部光之亮度而產生。
該決定單元可包括一檢索表,且在該檢索表中,該等感測訊號之大小係依據發出該外部光之光源種類來分類。
該薄膜面板可包括第一與第二面板,且該照明感測器可輸出該等感測訊號,而該等感測訊號對應於通過一形成在該第一面板中之彩色濾光片之光的能量。
該第一面板可以是一共用電極面板且該第二面板可以是一薄膜基板面板,其中該照明感測器包括多數形成在該第二面板上之光感測器。
該彩色濾光片可以是一紅色濾光片、一綠色濾光片、一藍色濾光片、及一白色濾光片之其中任一者。
同時,該照明感測器可包括第一至第三感測器,且該等第一至第三感測器可分別包括該紅色濾光片、該綠色濾光片、及該白色濾光片。
該決定單元可依據由該第二感測器輸出之感測訊號而輸出用以控制該背光單元的第一控制訊號。
該液晶顯示器可以是一穿透型LCD、一反射型LCD、及一半穿透半反射型LCD。
本發明之其他實施例提供一種液晶顯示器,包括一具有第一與第二面板之薄膜面板及一結合在該薄膜面板上之照明感測器,其中該照明感測器包括多數形成在該第一面板上之彩色濾光片、及多數形成在該第二面板上且與前述多數彩色濾光片相對之光感測器。
前述多數彩色濾光片可包括一紅色濾光片、一綠色濾光片、一藍色濾光片與一白色濾光片之至少兩者。前述多數彩色濾光片可包括一紅色濾光片、一綠色濾光片及一白色濾光片,或可包括一紅色濾光片、一綠色濾光片及一藍色濾光片。
在此,該等光感測器可依據通過該等彩色濾光片之光能來變化其電阻。
各光感測器可包括一基板、一形成在該基板上之第一絕緣層、一形成在該第一絕緣層上之半導體層、形成在該半導體層上之第一與第二電極、及一形成在該等第一與第二電極上之第二絕緣層。
該等第一與第二電極可以一梳齒狀互相交錯,且該半導體層可包括非晶質矽。
該照明感測器可形成在該薄膜面板之邊緣上。
該照明感測器可依據外部光輸出多數感測訊號,且該液晶顯示器可更包括一互相比較該等感測訊號且依據互相比較該等感測訊號之結果而輸出多數第二控制訊號的決定單元、及一依據來自該決定單元之第一控制訊號輸出多數第二控制訊號之訊號控制器。在此,該照明感測器可包括串聯連接在一輸入電壓與一接地電壓之第一與第二電阻器。
該第一電阻器可以是一電阻依據外部光變化之可變電阻器,且該第二電阻器可以是一具有固定電阻之固定電阻器。
該液晶顯示器可更包括一與一在該可變電阻器與該固定電阻器之間之節點連接的輸出端子,且該輸出端子輸出該等感測訊號。在此,該等感測訊號可與該外部光之能量成正比。
該液晶顯示器之像素包括三種主要顏色之像素,且該液晶顯示器可更包括一在一三色單元中產生多數灰階電壓之灰階電壓產生器、及一將內部光供應至該薄膜面板之背光單元。
該等第二控制訊號可包括一供應至該灰階電壓產生器之第三控制訊號、及一供應至該背光單元之第四控制訊號。該第三控制訊號可依據發出該外部光之光源種類而產生,且該第四控制訊號可依據該外部光之亮度而產生。
該決定單元可包括一檢索表,且在該檢索表中,該等感測訊號之大小係依據發出該外部光之光源種類來分類。在此,該照明感測器可輸出該等感測訊號,且該等感測訊號對應於通過一形成在該第一面板中之彩色濾光片之光的能量。
該彩色濾光片可以是一紅色濾光片、一綠色濾光片、一藍色濾光片、及一白色濾光片之其中任一者。
該照明感測器可包括第一至第三感測器,且該等第一至第三感測器可分別包括該紅色濾光片、該綠色濾光片、及該白色濾光片。
該決定單元可依據由該第二感測器輸出之感測訊號而輸出用以控制該背光單元的第一控制訊號。
該液晶顯示器可以是一穿透型LCD、一反射型LCD、及一半穿透半反射型LCD。
本發明之又一實施例提供一種液晶顯示器,包括一液晶面板總成、一設置在該液晶面板總成上且感測外部光之照明感測器、一依據發出該外部光之光源種類而產生多數灰階電壓之灰階電壓產生器,其中該等灰階電壓係依據發出該外部光之光源種類來控制。
該液晶顯示器可更包括一將資料電壓供應至該液晶面板總成之資料線的資料驅動器,其中該等灰階電壓係提供至該資料驅動器。
該液晶顯示器可更包括一供應內部光之背光單元,其中該訊號控制器更依據該外部光之亮度輸出一訊號至該背光單元,且其中該背光單元之照明係依據該外部光來控制。
本發明之前述與其他特徵可藉由參照添附圖式詳細說明其實施例而更加了解,其中:第1圖是顯示本發明LCD之實施例的方塊圖;第2圖是本發明LCD之實施例之像素的等效電路圖;第3圖是顯示本發明LCD之實施例的示意圖;第4圖是沿第3圖所示之LCD實施例之線IV-IV'所截取之橫截面圖;第5圖是顯示本發明LCD實施例之薄膜面板配置的圖;第6圖是第沿5圖所示之包括薄膜面板之LCD實施例之線VI-VI'所截取之橫截面圖;第7圖是顯示顯示本發明另一LCD實施例之薄膜面板配置的圖;第8圖是第沿7圖所示之包括薄膜面板之LCD實施例之線VIII-VIII'所截取之橫截面圖;第9圖是顯示第3圖所示之照明感測器配置之圖;第10圖是沿第9圖所示照明感測器之線X-X'所截取之橫截面圖;第11圖是第10圖所示之照明感測器的等效電路圖;第12圖是藉由依據光波長分析各種光源之相對能量所得之圖;第13圖是藉由依據光波長分析構成第9圖所示之照明感測器之各種濾光片之感光性的圖;第14圖是一表,其中構成第9圖所示之照明感測器之各種濾光片之感光性係依據光源種類分類;及第15圖是一方塊圖,顯示本發明LCD之實施例。
以下將參照添附圖式詳細說明本發明,使本發明可以藉發明所屬技術領域中具有通常知識者輕易實施。在圖式中,厚度已被加大以清楚顯示多數層與區域。
以下將參照添附圖式說明本發明LCD之實施例。
第1圖是顯示本發明LCD之實施例的方塊圖,且第2圖是本發明LCD之實施例之像素的等效電路圖。第3圖是顯示本發明LCD之實施例的示意圖,且第4圖是沿第3圖所示之LCD實施例之線IV-IV'所截取之橫截面圖。
如第1圖所示,該LCD包括一液晶面板總成300、與該液晶面板總成300連接之閘極驅動器400與資料驅動器500、一與該資料驅動器500連接之灰階電壓產生器800、一將光照射在該液晶面板總成300上之背光單元900、及一控制所有前述元件之訊號控制器600。
該液晶面板總成300包括多數顯示訊號線G1
至Gn
與D1
至Dm
、及多數與該等顯示訊號線G1
至Gn
與D1
至Dm
連接之像素。該等像素係大致排列成矩陣狀,如等效電路圖中所示。
該等顯示訊號線G1
至Gn
與D1
至Dm
包括多數用以傳送閘極訊號(亦稱為“掃描訊號”)之閘極線G1
至Gn
及多數用以傳送資料訊號之資料線D1
至Dm
。該等閘極線G1
至Gn
大致朝列方向(如,橫向地)延伸且幾乎互相平行,且該等資料線D1
至Dm
大致朝行方向(如,縱向地)延伸且幾乎互相平行。如此,該等資料線D1
至Dm
相對該等閘極線G1
至Gn
大致垂直且如以下所述般地利用一如閘極絕緣層之絕緣層互相絕緣。
各像素包括一與該等對應顯示訊號線G1
至Gn
與D1
至Dm
之開關元件Q、及與該開關元件Q連接之液晶電容器CL C
與儲存電容器CS T
。在另一實施例中,該儲存電容器CS T
可以依需要省略。
如薄膜電晶體(“TFT”)之開關元件Q是一設置在一下面板100上之三端子元件,其中該控制端子(即,閘極)及該輸入端子(即,源極)係分別與對應閘極線G1
至Gn
及對應資料線D1
至Dm
連接,且該輸出端子(即,汲極)與該液晶電容器CL C
及該儲存電容器CS T
連接。
該液晶電容器CL C
包括作為兩電極之該下面板100之各像素電極190與一上面板200之共用電極270,且包括在該等電極190與270之間作為一絕緣體之液晶層3。該像素電極190與該開關元件Q之輸出端子連接,且該共用電極270形成在該上面板200之整個表面上,或大致整個表面上,且具有一共用電壓Vc o m
。或者,呈桿狀或帶狀之該像素電極190與該共用電極270兩者可均設置在該下面板100上。
該儲存電容器CS T
是該液晶電容器CL C
之輔助電容器,且該儲存電容器CS T
包括該像素電極190,而一設置在該下面板100上之分開訊號線與該像素電極190隔著一絕緣體重疊,且具有一如共用電壓Vc o m
之預定電壓。或者,該儲存電容器CS T
包括該像素電極190及一被稱為一先前閘極線之相鄰閘極線,而該先前閘極線隔著一絕緣體與該像素電極190重疊。
以彩色顯示而言,各像素獨特地顯現如紅、綠與藍三種主要顏色之其中一顏色(間隙分隔),或者依序地及時顯現三種主要顏色(時間分隔),藉此獲得所需之色彩。第2圖顯示該間隙分隔之例,其中各像素包括一在該上面板200面向該像素電極190之區域中顯現三種主要顏色之其中一顏色的彩色濾光片230。或者,該彩色濾光片230可設置在位於該下面板100上之像素電極190上或在其下方。
該背光單元900包括一變流器(圖未示)及一光源910,且該光源910設置在該液晶面板總成300下方並且包括至少一燈。舉例而言,該燈可包括一冷陰極螢光燈(“CCFL”)、一外電極螢光燈(“EEFL”)、及一發光二極體(“LED”)。
一或多個用以使由該光源910發出之光偏光之偏光板(圖未示)係與該下面板100及該上面板200之其中一面板連接,例如,一第一偏光膜與一偏光膜可分別設置在該下面板100與該上面板200上。又,該等第一與第二偏光膜分別依據該液晶層3之配向來調整由外部進入該下面板100與該上面板200的透射方向。
如第3圖所示,該液晶面板總成300包括一顯示區域DA及一環繞該顯示區域DA之周邊區域PA,且在該顯示區域DA中設有大部份之像素與該等顯示訊號線G1
至Gn
與D1
至Dm
。
一照明感測器700經由與形成該等像素及開關元件Q之製程相同之製程形成在該周邊區域PA內,即,當該等像素與開關元件Q形成在該下面板100上時,該照明感測器700之一部份亦大致同時形成。該照明感測器700可依據環境光與室內照明產生一輸出電壓Vout。
該照明感測器700包括多數感測器701、702與703,如第4圖所示,且該等感測器701、702與703分別包括設置在該上面板200上之紅、綠與白濾光片730R、730G與740W及設置在該下面板100上之光感測器740R、740G與740W。如以下所述地,該等光感測器740R、740G與740W係與該等像素及開關元件Q形成在該下面板100上大致同時地形成在該下面板100上。類似地,該等濾光片730R、730G與740W可與在該顯示區域DA中使用之彩色濾光片形成在該上面板200上大致同時地形成在該上面板200上。
一決定單元750可依據該照明感測器700之輸出電壓Vout輸出一用以控制該訊號控制器600之控制訊號CONT3。
該灰階電壓產生器800產生兩對與在一紅、綠與藍單元中之像素透光性相關的灰階電壓,且兩對中之一對相對該共用電壓Vc o m
具有正值並且另一對相對該共用電壓Vc o m
具有負值。
該閘極驅動器400與該液晶面板總成300之閘極線G1
至Gn
連接且使來自一外部裝置之閘極接通電壓Vo n
與閘極斷路電壓Vo f f
同步,以產生欲施加至該等閘極線G1
至Gn
之閘極訊號。該資料驅動器500連接該液晶面板總成300之資料線D1
至Dm
且提供選自於自該灰階電壓產生器800供應之灰階電壓至該等資料線D1
至Dm
。
該閘極驅動器400或資料驅動器500可以一玻璃載晶片(“COG”)方式安裝在該液晶面板總成300上,或者,該等積體電路可以安裝在一帶載封裝體(“TCP”)上且該TCP可以連接該液晶面板總成300。或者,一可達成與該積體電路同樣功能之電路可直接形成在該液晶面板總成300上。
該訊號控制器600控制該閘極驅動器400、該資料驅動器500、該灰階電壓產生器800、及該背光單元900之操作。
以下將說明該LCD之顯示操作。
該訊號控制器600接受來自一外部圖形控制器(圖未示)之輸入影像資料R、G與B與輸入控制訊號,以控制該等輸入影像資料R、G與B之顯示,例如一垂直同步訊號Vs y n c
、一水平同步訊號Hs y n c
、一主時脈訊號MCLK、及一資料賦能訊號DE。該訊號控制器600依據以該等輸入影像資料R、G與B與該等輸入控制訊號為基礎之液晶面板總成300操作條件來適當地處理該等影像資料R、G與B,且產生一閘極控制訊號CONT1及一資料控制訊號CONT2,並接著將該閘極控制訊號CONT1供應至該閘極驅動器400並且將該資料控制訊號CONT2與該等已處理影像資料DAT供應至該資料驅動器500。
此外,該訊號控制器600依據來自該決定單元750之控制訊號CONT3,將用以調整該灰階電壓之控制訊號CONT4與一用以控制亮度之控制訊號CONT5分別供應至該灰階電壓產生器800與該背光單元900。
該等閘極控制訊號CONT1包括一如垂直同步開始訊號STV之用以啟動掃描之掃描開始訊號、及一如至少一閘極時脈訊號CPV之用以控制該閘極接通電壓Vo n
之輸出時間的時脈訊號。該等閘極控制訊號CONT1可更包括一用以定義該閘極接通電壓Vo n
之時間的輸出賦能訊號OE。
該資料控制訊號CONT2包括一用以通知該資料驅動器500開始傳送資料至像素之水平同步開始訊號STH、及一用以指示該資料驅動器500對該資料線D1
至Dm
施加資料電壓之負載訊號LOAD。該資料控制訊號CONT2可更包括一如反轉訊號RVS之用以反轉該等資料電壓極性(相對於該共用電壓Vc o m
)之倒轉訊號。
回應來自該訊號控制器600之資料控制訊號CONT2,該資料驅動器500由該訊號控制器600接收一組影像資料DAT,即,一組像素之已處理影像資料,且將該影像資料DAT轉換成選自於由該灰階電壓產生器800供應之灰階電壓的類比資料電壓,並且將該等資料電壓供應至該等資料線D1
至Dm
。
該閘極驅動器400依據來自該訊號控制器600之閘極控制訊號CONT1,對該閘極線G1
至Gn
供應該閘極接通電壓Vo n
,藉此啟動與其連接之開關元件Q。又,施加於該等資料線D1
至Dm
之資料電壓係透過該等已致動開關元件Q供應至該等像素。
在一施加至一像素之資料電壓與該共用電壓Vc o m
之間的差係以一通過該液晶電容器CL C
之充電電壓,即,一像素電壓來表示,且液晶分子依據該像素電壓之大小而具有不同之方向。
藉由重覆這程序一單位之水平時間(此係以“1H”表示且等於該水平同步訊號Hs y n c
與該資料賦能訊號DE之一段時間),在一幀期間,所有閘極線G1
至Gn
依序接受該閘極接通電壓Vo n
,藉此對所有像素施加該等資料電壓。當一下幀於結束一幀後開始時,控制該倒轉控制訊號,即施加至該資料驅動器500之資料控制訊號CONT2的一部份,使該等資料電壓之極性反轉(此稱為“幀倒轉”)。又,亦可控制該倒轉控制訊號,使在一幀中流入一資料線之資料電壓極性反轉(例如,線倒轉與點倒轉),或使在一組中之資料電壓極性反轉(例如,行倒轉與點倒轉)。
以下將參照第5至10圖說明本發明LCD之實施例的薄膜面板。
第5圖是顯示本發明LCD實施例之薄膜面板配置的圖,且第6圖是第沿5圖所示之包括薄膜面板之LCD實施例之線VI-VI'所截取之橫截面圖。第7圖是顯示顯示本發明另一LCD實施例之薄膜面板配置的圖,且第8圖是第沿7圖所示之包括薄膜面板之LCD實施例之線VIII-VIII'所截取之橫截面圖。第9圖是顯示第3圖所示之照明感測器配置之圖,且第10圖是沿第9圖所示照明感測器之線X-X'所截取之橫截面圖。
首先將參照第5、6、9與10圖說明本發明LCD之實施例。
如第6圖所示,該LCD包括一下面板100、一上面板200及一填充在兩面板100與200之間的液晶層3。
首先說明的是一有時被稱為一共用電極面板之上面板200。
一遮光構件220形成在一由透明玻璃等製成之絕緣基板210上,且該遮光構件220具有多數與在該下面板100上之像素電極190相對的孔,並且該等孔具有與該等像素電極190相同之形狀。或者,該遮光構件220可包括一對應於多數資料線171之部份及一對應於TFT之部份。
多數彩色濾光片230與第4與9圖所示之濾光片730係形成在該絕緣基板210上,且其大部份係定位在被該遮光構件220包圍之區域中。該等彩色濾光片230可如前所述地顯示如紅、綠與藍三種顏色之其中一顏色、主要顏色等,且該等彩色濾光片730可顯示紅、綠與白之其中一者。在此,如第4圖所示,該白色濾光片730W可由一是透明有機材料之感光劑形成,完全不會形成。
一塗層250形成在該等彩色濾光片230與彩色濾光片730上。
一由如銦錫氧化物(“ITO”)與銦鋅氧化物(“IZO”)透明導體構成之共用電極270形成在該塗層250上,且位在其下方的是該等彩色濾光片230,並且一配向層21形成在該共用電極270上。
接著將說明有時被稱為一TFT面板之下面板100。
如先前第4圖所示之構成該照明感測器700之光感測器740形成在本發明LCD之實施例中之下面板100的邊緣上。
多數閘極線121形成在該絕緣基板110上。
該等閘極線121傳送閘極訊號且主要在水平方向上(例如,橫向地)延伸,並且該等閘極線121之一部份形成多數閘電極124。該等閘極線121之另一部份形成多數朝遠離該等閘極線121之方向突出之突起127。
該等閘極線121包括一具有低電阻之導電層,而該導電層係由如銀(Ag)或銀合金之銀系金屬、如鋁(Al)或鋁合金之鋁系金屬、或如銅(Cu)或銅合金之銅系金屬構成。該等閘極線121可具有一包括前述導電結構與另一由另一材料製成之導電層的多層結構,且該另一材料可為鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、及其合金(例如,一具有極佳物理、化學性質及與ITO或IZO之電接觸性質的鉬鎢合金(MoW))。此種上層與下層之組合例可包括一鉻/鋁-釹(Nd)合金。
該等閘極線121之側壁相對該絕緣基板110之表面傾斜,且該傾斜角度係在大約30°至大約80°之範圍內。
一由矽氮化物(SiNx
)等構成之閘極絕緣層140係形成在該等閘極線121上。
多數由氫化非晶質矽(“a-Si”)或多晶矽構成之半導體島154形成在該等閘極絕緣層140上且在該等閘電極124上方,類似地,多數半導體150形成矩形並成為該光感測器740之一部份,如第9與10圖所示。
多對由矽化物或一如n+氫化a-Si等以高濃度摻雜有n型雜質之材料構成的島形歐姆接觸構件163與165形成在該等半導體154上,且多對歐姆接觸構件160a與160b亦形成在一半導體150上,如第10圖所示。
該等半導體154與150及該等歐姆接觸構件163、165、160a與160b之側壁亦相對該絕緣基板110之表面傾斜,且該傾斜角度係在大約30°至大約80°之範圍內。
多數資料線171、多數汲極175、多數儲存電容器導體177,如第5與6圖所示,且該等光感測器740之多數輸入電極170與輸出電極176,如第9與10圖係形成在該等歐姆接觸構件163、165、160a與160b與該閘極絕緣層140上。
該等資料線171主要在垂直方向上(例如,縱向地)延伸,且與該等閘極線121大致垂直,並且可用以傳遞該等資料電壓。多數由該等資料線171朝該等汲極175延伸之分支構成多數源極173,且一對源極173與一汲極175互相分開且分別位在該等閘電極124之側邊上方。
該等輸入電極170與該等輸出電極176係設置成使其多數分支以在其間之固定間隔互相交錯成一梳齒狀,如第9圖所示。即,該輸入電極170係在一方向上配置成一梳齒狀,且該輸出電極176在一相反方向上配置成一梳齒狀,並且該等電極170與176之梳齒交替地位在該照明感測器700上。構成該照明感測器700之輸入與輸出端子之該等電極170與176末端na與nb係形成為具有一大於該等電極170與176寬度之面積,以便與該照明感測器700之外部接觸。
該等閘電極124、該等源極173及該等汲極175與該等半導體154一起構成作為開關元件之TFT,且該等TFT之管道形成在該等半導體154中且在該等源極173與該等汲極175之間。該等輸入電極170與該等輸出電極176構成該等光感測器740,且由於該等輸出電極176係與該等輸入電極170交錯地配置,所以形成在該等輸入電極170與該等輸出電極176之間的管道呈馬蹄形。
該等儲存電容器導體177與該等閘極線121之突起127重疊。
較佳地,該等資料線171、該等汲極175、該等儲存電容器導體177、該等輸入電極170、及該等輸出電極176係由耐火金屬製成,且該耐火金屬包括但不限於鉻(Cr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)。但是,該等電極亦可具有一包括一導電層與另一導電層之多層結構,且該導電層係由一銀系金屬或具有低電阻之鋁系金屬構成,而另一導電層係由如鉻(Cr)、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉬(Mo)、及其具有極佳物理、化學性質及與ITO或IZO之電接觸性質的合金(例如,一鉬鎢合金(MoW))構成。
該等資料線171、該等汲極175、該等儲存電容器導體177、該等輸入電極170、及該等輸出電極176之側壁相對該絕緣基板110之表面傾斜,且該傾斜角度係在大約30°至大約80°之範圍內。
該等歐姆接觸構件163係夾置於該等半導體島154與該等源極173之間,且該等歐姆接觸構件165係夾置於該等半導體島154與該等汲極175之間,而該等歐姆接觸構件160a係夾置於該等半導體島154與該等輸出電極176之間。該等歐姆接觸構件163、165、160a、160b係用以減少歐姆電阻。
一鈍化層180形成在該等資料線171、該等汲極175、該等儲存電容器導體177、該等輸入電極170、該等輸出電極176、及該半導體154與150之暴露部份係由具有極佳平坦性與感光性之有機材料、一如由利用電漿強化化學蒸氣沈積(“PECVD”)形成之a-Si:C:O與a-Si:O:F等具有低介電常數的絕緣材料、或一無機材料之矽氮化物。或者,該鈍化層180可具有一包括有機材料與矽氮化物之雙層結構。
如第5與6圖所示,多數用以暴露該等汲極175、該等儲存電容器導體177、及該等資料線171端部179之接觸孔185、187與182係形成在該鈍化層180上。
多數由ITO或IZO構成之像素電極190及多數接觸輔助構件82形成在該鈍化層180上。
該等像素電極190係透過該等接觸孔185與187分別與該等汲極175及該等儲存電容器導體177實體地且電氣地連接,且接受來自該等汲極175之資料電壓,並且將該等資料電壓供應至該等儲存電容器導體177。
如前所述,由於該等像素電極190與該共用電極270構成該液晶電容器CL C
,所以即使在該等TFT關閉後亦可保持所供應之電壓。為了增加電壓保持能力,與該液晶電容器CL C
並聯連接之該等儲存電容器CS T
係藉由使該等像素電極190可與該等相鄰閘極線121(稱為“先前閘極線”)重疊。為了增加電容量,即,該等儲存電容器CS T
之儲存電容,該重疊面積係利用擴大該等閘極線121而形成該等突起127來增加,且在該等突起127與該等像素電極190之間的距離係藉由將與該等像素電極190連接並重疊該等突起127之儲存電容器導體177設置在該鈍化層180下方來減少。
該等像素電極190與該等閘極線121及該等資料線171重疊,藉此增加開口率。但是,在另一實施例中,該等像素電極190可不與該等閘極線121及該等資料線171重疊。
該等接觸孔182係透過該等接觸孔182連接該等資料線171之端部179,且該等接觸輔助構件82可用以加強在該等資料線171端部179與一外部裝置之間的接觸性質,並保護它們。該等接觸輔助構件82不一定是必要的且可選擇性使用。
依據本發明之另一實施例,可使用透明導電聚合物作為該等像素電極190,且可在一反射型LCD中使用不透明反射金屬。此時,該等接觸輔助構件82可以由與該等像素電極190之材料不同之如ITO或IZO等材料製成。
一由聚醯亞胺製成之配向膜11形成在該等像素電極190上且該鈍化層180一部份未被該等像素電極190覆蓋。
以下將參照第7與8圖說明本發明LCD之另一實施例。
該LCD包括一TFT面板100、一共用電極面板200及一設置在兩面板100與200之間的液晶層3,又,該液晶層3具有多數垂直或平行於兩面板100與200表面配向之液晶分子。
在該TFT面板100中,如第7與8圖所示,多數閘極線121與多數儲存電極線131形成在一由透明玻璃等製成之絕緣基板210上。
該等儲存電極線131主要在大致平行於該等閘極線121之水平方向上(例如,橫向地)延伸,且包括多數構成多數儲存電極133之突起。該等儲存電極線131接收如共用電壓Vc o m
之預定電壓,且該共用電壓Vc o m
供應至該共用電極面板200之共用電極270。
該等閘極線121與該等儲存電極線131之側壁相對該絕緣基板110之表面傾斜,且該傾斜角度係在大約20°至大約80°之範圍內。
一由矽氮化物(SiNx
)等構成之閘極絕緣層140係形成在該等閘極線121與該等儲存電極線131上。
多數由氫化a-Si或多晶矽構成之線狀半導體151形成在該等閘極絕緣層140上,且該等線狀半導體151主要在大致平行於該等資料線171之垂直方向(例如,縱向地)延伸,且多數突起154由該線狀半導體151朝該等閘電極124突出。多數延伸部157在該等資料線171與該等儲存電極線131及該等閘極線121交叉之位置附近具有較大之寬度,且該等線狀半導體151在這些附近位置覆蓋大面積之該等閘極線121與該等儲存電極線131。
多數由矽化物或一如n+氫化a-Si等以高濃度摻雜有n型雜質之材料構成的線狀歐姆接觸構件161與島狀歐姆接觸構件165形成在該等半導體151上,且該等線狀歐姆接觸構件161具有多數突起163且多對突起163與該等島狀歐姆接觸構件165形成在該等半導體151之突起154上。
該等半導體151之側壁及該等歐姆接觸構件161、163、與165亦相對該絕緣基板110之表面傾斜,且該傾斜角度係在大約30°至大約80°之範圍內。
多數資料線171與多數與該等資料線171分開之汲極175係形成在該等歐姆接觸構件161與165及該閘極絕緣層140上。
各汲極175包括一與一儲存電極133重疊之延伸部177,且各資料線171包括多數突起,並且該等突起構成包圍該汲極175一端之一部份的源極173。該閘電極124、該源極173、及該汲極175與該半導體151之突起154一起構成一TFT,且該TFT之管道形成在該突起154上且在該源極173與該汲極175之間。
該等資料線171與該等汲極175之側壁係類似於該等閘極線121與該等儲存電極線131地相對該絕緣基板110之表面傾斜大約30°至大約80°。
一由無機材料之矽氮化物或矽氧化物製成之鈍化層180係形成在該等資料線171、該等汲極175、及該等半導體151暴露部份上,且一由一具有極佳平坦性與感光性之有機材料構成之有機絕緣層188形成在該鈍化層180上。在此,該有機絕緣層188具有不均一圖案,且藉由將該不均一圖案轉印至形成在該有機絕緣層188上之反射電極194而使該等反射電極194之反射效率達到最大。該有機絕緣層188由形成有該等閘極線121與該等資料線171之延伸部的墊部去除,且僅留下該鈍化層180。
用以使該等資料線171之端部179暴露之接觸孔182係形成在該鈍化層180上,且用以使該閘極絕緣層140與該等閘極線121之端部129暴露之接觸孔181亦形成在該鈍化層180上。用以使該等汲極175之延伸部177暴露之接觸孔185係形成在該鈍化層180與該有機絕緣層188中,且該等接觸孔182、181與185可具有如多邊形或圓形等各種形狀,並且其側壁係傾斜大約30°至大約80°或呈階狀。
多數像素電極190形成在該有機絕緣層188上。
各像素電極190包括一形成在該有機絕緣層188上之透明電極192及一一在該透明電極192上之反射電極194,且該透明電極192可由透明導電材料之ITO或IZO製成,且該反射電極194可由不透明或反射性之鋁(Al)、鋁合金、銀(Ag)或銀合金構成。各像素電極190可更包括一由鉬(Mo)、一鉬合金、鉻(Cr)、鈦(Ti)或鉭(Ta)製成之接觸輔助層(圖未示)。該接觸輔助層可確保在該透明電極192與該反射電極194之間的接觸性質,且用以防止該透明電極192氧化該反射電極194。
一像素可被分成一透光區域(TA)195及一反射區域(RA),且該透光區域(TA)195是一其中該反射電極194已移除之區域,且該反射區域(RA)是存在有該反射電極194之區域。該有機絕緣層188由該透光區域(TA)195上移除,且該透光區域(TA)195中之晶胞間距係在該反射區域(RA)中之晶胞間距的兩倍。因此,可以補償在光通過該反射區域(RA)與透光區域(TA)中之液晶層3時產生的光徑差所造成的影響。
該等像素電極190係透過該等接觸孔185實體地且電氣地連接該等汲極175之延伸部177,且接受來自該等汲極175之資料電壓。接受該等資料電壓之像素電極190藉由與在該共用電極面板200上之共用電極270共同產生電場而使該液晶層3之液晶分子重新配向。
透明導電聚合物可作為該等像素電極190之材料使用,且一不透明反射金屬可使用在一反射型LCD中。
多數分別透過接觸孔181與182連接該等閘極線121之端部129及該等資料線171之端部179的接觸輔助構件95與82係形成在該鈍化層180上,且該等接觸輔助構件95與82可形成在與該等透明電極192或該等反射電極194之相同層中。
用以補償該液晶層3之相延遲之第一與第二相延遲層13與14分別形成在該等反射電極194與該等透明電極192上,該等第一與第二相延遲層13與14係藉由使由多數液晶分子構成之液晶層3硬化而形成。
另一方面,在與該TFT面板100相對之共用電極面板200中,一被稱為黑矩陣之遮光構件220形成在該由如透明玻璃等絕緣材料製成之絕緣基板210上。該遮光構件220可用以防止在該等像素電極190之間的光洩漏且界定與該等像素電極190相對之開口區域。
多數彩色濾光片230形成在該絕緣基板210上且可部份地形成在該遮光構件220上,並且可部份地包含在由該遮光構件220界定之開口區域中。
由於該等彩色濾光片230在該透光區域(TA)195中之厚度大於在該反射區域(RA)中之厚度,所以可補償由於通過該透光區域(TA)195與該反射區域(RA)中之彩色濾光片230之流明數差所造成的色調差。或者,藉由保持該等彩色濾光片230之厚度一定且在該反射區域(RA)內之彩色濾光片230中形成多數孔,例如240,可補償色調差。
由一如ITO或IZO等透明導電材料製成之共用電極270係形成在該遮光構件220與該等彩色濾光片230上。
以下說明具有前述結構之照明感測器700的操作。
第11圖是第10圖所示之照明感測器的等效電路圖,且第12圖是藉由依據光波長分析各種光源之相對能量所得之圖。第13圖是藉由依據光波長分析構成第9圖所示之照明感測器之各種濾光片之感光性的圖,且第14圖是一表,其中構成第9圖所示之照明感測器之各種濾光片之感光性係依據光源種類分類。第15圖是一方塊圖,顯示本發明LCD之實施例。
請參閱第11圖,該照明感測器700產生一對應於環境光之強度與種類的感測訊號Vout。
構成第9至11圖所示之該照明感測器700之第3與4圖所示的感測器701、702與703,可以利用在一輸入電壓Vin與一接地端子GND之間串聯連接之可變電阻器R1與固定電阻器R2來相等地表示,如第11圖所示。該輸入電壓Vin透過一輸入端子na施加至該可變電阻器R1一端,且一對應於該感測訊號之輸出電壓Vout透過一輸出端子nb施加至該可變電阻器R1另一端。該固定電阻器R2可安裝在一與該液晶面板總成300連接之印刷電路板(“PCB”)(圖未示)上,且該固定電阻器R2之一端與該輸出端子nb連接並且其另一端與該接地端子GND連接。
在此,該光感測器740係由其電阻依環境光能變化之光電阻構成,因此,該光感測器740可以用該可變電阻器R1表示且可以在第11圖所示之等效電路中利用該固定電阻器R2表示。
例如,對應於入射光之能量Ep
之光感測器740R電阻器R1係依據第10圖所示之半導體150厚度D及在該等輸入與輸出電極170、176之間的寬度W與長度L來決定,如第9圖所示。
在此,Ep
表示入射光之相對能量,E表示入射光之能量,且Eλ
表示該入射光之光能。
當由式1所定義之光能量Ep
經由該等彩色濾光片730射入時所產生之電子與電洞的數目n可以用式2來定義。在此,光之反射率r係依據該絕緣基板110與該閘極絕緣層140之物理性質與表面狀態來決定,且不考慮由它們吸收之光能量。
式2 n=(1-r)Ep
該光感測器740Rp
之導電率σ可以在考慮電子與電洞之移動性μn與μp、在該等輸入與輸出電極170、176之間的寬度W與長度L等電極之結構、及該等半導體150之厚度D之情形下,以式3來表示。由式3可看出該導電率σ與該光能量Ep
,即,該入射光之相對能量的大小成正比。
該光感測器740Rp
之電阻器R1可以利用由式3導出之式4表示,且由式4可計算出相對該光能量Ep
之光感測器740Rp
的電阻器R1變化。
該光感測器740Rp
之感光性可以藉由調整該光感測器740Rp
之輸入與輸出電極170、176之間的寬度W與長度L及該等半導體150之厚度D並利用式4來計算其量。且該輸出電壓Vout可以利用式5來表示。
式5 Vout=Vin*R2/(R1+R2)
在此,由於該等光感測器740所產生之電流隨著光能量Ep
增加而增加,即,該電阻R1減少,故該輸出電壓Vout增加。因此,該輸出電壓Vout與該光能量Ep
成正比。如此,該照明感測器700之感測訊號Vout與該光能量Ep
成正比。
接著將說明本發明照明感測器700之光譜特性。
第12圖顯示依據波長,利用分析如日光、白熾光、燭光與螢光等光源之相對能量所得之圖。在該圖中,橫軸(x軸)表示在可見光範圍中之波長。
當LCD用於例如電視時,這些光源通常表示該電視之環境光。通常,該電視主要是在室內使用且在家中、辦公室或建築物中使用之光源不會脫離螢光與白熾光之範圍。當電視位在窗戶旁或在白天觀看時,該電視會被如日光等自然光影響。
該日光在波長大於450nm之範圍中呈現幾乎一致之能量分布,且該白熾光則隨著波長增加而呈現直線地增加之能量分布。該燭光呈現隨著波長增加而呈現指數地增加之能量分布,且該螢光在450nm附近及500nm與600nm之間呈現相當高之能量分布。
另一方面,第13圖顯示相對感光性與相對於一紅色濾光片730R、一綠色濾光片730G及一白色濾光片730W之波長的肉眼可視度。
構成該照明感測器700之第一至第三感測器701、702與703分別具有一紅色濾光片730R、一綠色濾光片730G及一白色濾光片730W,且各彩色濾光片可各在一特定波長範圍中吸收或傳送。即,該白色濾光片730W在整個波長範圍中傳送該能量且在整個範圍中呈現大致均一之感光性。該綠色濾光片730G在450nm至600nm之波長範圍中傳送能量,且該紅色濾光片730R在大於或等580nm之波長範圍中傳送能量。由於三種主要色光之紅、綠與藍的總和會產生白光,以白光之感光性可以利用這事實獲得。
在此,藉由互相比較第12與13圖所示之圖,可以看出該等彩色濾光片730R、730G、730W與具有在通過該等彩色濾光片730R、730G、730W之光波長範圍中之能量之光源的感光性曲線互相類似。例如,當該光源是螢光時,該綠色濾光片730G之感光性相當高。當該光源是白熾光時,該紅色濾光片730R之感光性相當高。當該光源是日光時,該白色濾光片730W之感光性相當高。另一方面,當混合該螢光與該日光作為光源時,該綠色濾光片730G與白色濾光片730W之感光性相當高。該等輸出電壓Vout之相對感光性係表列在第14圖所示之表中。
一彩色濾光片730之感光性愈大,即,射入該光感測器740之光能量Ep
愈高時,則該輸出電壓Vout愈高。因此,如第14圖所示,當該光源是白熾光時,該紅色濾光片730R與白色濾光片730W之感光性相當高,且因此包括該紅色濾光片730R與該白色濾光片730W之第一與第三感測器701、703的輸出增加。當該光源是螢光時,該綠色濾光片730G與該白色濾光片730W之感光性相當高,且因此包括該綠色濾光片730G與該白色濾光片730W之第二與第三感測器702、703的輸出增加。當該光源是日光時,所有彩色濾光片730R、730G、730W之感光性均高,且因此第一至第三感測器701、702、703之輸出增加。各種除了前述光源之光源可再表列於該表中,例如,當該光源是白熾光時,該紅色濾光片730R之感光性可設定成適中且該綠色濾光片730G之感光性可設定為低。
依此方式,本發明LCD之實施例具有一用以辨識將光提供至該液晶面板總成300之光源的種類。
請參閱第15圖,構成該照明感測器700之第一至第三感測器701、702與703分別產生輸出Vout1、Vout2與Vout3,且將該等輸出送出至該決定單元750。
該決定單元750儲存表列在以檢索表形式呈現之第14圖所示之表中的資料,且互相比較三個輸出Vout1、Vout2與Vout3以除了決定該光源之種類以外同時決定該光源之亮度,即,室內照明度,並且依據比較之結果來輸出多數控制訊號CONT31與控制訊號CONT32。該光源之種類可以依據前述表來決定,且該光源之亮度可依據該輸出電壓Vout2來決定。
例如,當該第一感測器701之輸出Vout1為低且該等第二與第三感測器702與703之輸出Vout2與Vout3為高時,該光源是螢光且亮度可藉由計算兩輸出電壓Vout2與Vout3之總和而獲得。請參閱前述第13圖所示之圖,由於該綠色濾光片之感光特性類似於肉眼可視度,該室內亮度或照明度可以較佳地依據包括該綠色濾光片之第二感測器702的輸出電壓Vout2。
此時,該控制訊號CONT31可與光源之種類相關且該控制訊號CONT32可與該室內亮度或照明度相關。
該訊號控制器600依據兩控制訊號CONT31與控制訊號CONT32產生控制訊號CONT4與CONT5,且所產生之控制訊號CONT4與CONT5將供應至該灰階電壓產生器800與該背光單元900。
例如,當該光源是白熾光時,紅色之可視度增加。當該光源是螢光時,綠色之可視度增加。此時,由於紅色濾光片可看到的是較深之紅色且綠色濾光片可看到的是較深之綠色,所以可增加色感。
在此,該訊號控制器600輸出該控制訊號CONT4至該灰階電壓產生器800,以降低紅色之灰階電壓或綠色之灰階電壓,藉此提供鮮明之色感。
例如,當該室內亮度或照明度低時,該訊號控制器600輸出該控制訊號CONT5至該背光單元900,以降低該背光單元900之照度。因此,由於該光之洩漏減少,故可減輕肉眼之疲勞並可減少電力消耗。此外,可以在降低該背光單元900之照度時,增加構成該背光單元900之燈(圖未示)的壽命。
肉眼之視覺細胞包括桿狀細胞與錐狀細胞,其中該等桿狀細胞係用以分辨光與暗且該等錐狀細胞係用以分辨形狀與顏色。在具有低照明之室內場所中,該等桿狀細胞感應性地回應具有短波長之藍色且因此辨識該藍色濾光片為較深之藍色。另一方面,該等桿狀細胞對紅色不感光且因此無法良好地辨識該紅色濾光片。因此,此時,利用輸出該控制訊號CONT5至該背光單元900以降低其照度且利用輸出該控制訊號CONT4至該灰階電壓產生器800以降低藍色之灰階電壓或增加紅色之灰階電壓或者同時降低藍色之灰階電壓且增加紅色之灰階電壓,可以得到配合肉眼可視度之清晰色感。
雖然已在本發明之前述實施例中說明了包括三種彩色濾光片之光感測器,但是,該光感測器亦可包括一或兩種彩色濾光片或四種或四種以上之彩色濾光片。此外,除了穿透型與半穿透半反射型LCD以外,本發明之LCD亦可應用在反射型LCD上。
依此方式,藉由利用與該等像素之開關元件相同之製程而在該液晶面板總成300中加入該照明感測器700,可以減少成本。此外,藉由依據該光源種類來控制灰階電壓,可以提供較清晰之螢幕,且亦可藉由依據室內照明調整背光之照度來減少電力消耗並延長燈之壽命。
雖然已說明了本發明之數個實施例,但是本發明不受限於該等實施例,且在不偏離本發明以下申請專利範圍之範疇、前述詳細說明及添附圖式之情形下,可以變化成各種形態。因此,這些變化例當然應屬於本發明之範疇。
3...液晶層
11...配向膜
13...第一相延遲層
14...第二相延遲層
21...配向層
82,95...接觸輔助構件
100...下面板;TFT面板
110...絕緣基板
121...閘極線
124...閘電極
127...突起
131...儲存電極線
133...儲存電極
140...閘極絕緣層
150,154...半導體
151...線狀半導體
154...突起
157...延伸處
160a,160b...歐姆接觸構件
161...線狀歐姆接觸構件
163,165...歐姆接觸構件
163...突起
170...輸入電極
171...資料線
173...源極
175...汲極
176...輸出電極
177...儲存電容器導體;延伸部
179...端部
180...鈍化層
181...接觸孔
182,185,187...接觸孔
188...有機絕緣層
190...像素電極
192...透明電極
194...反射電極
195...透光區域(TA)
200...上面板;共用電極面板
210...絕緣基板
220...遮光構件
230...彩色濾光片
240...孔
250...塗層
270...共用電極
300...液晶面板總成
400...閘極驅動器
500...資料驅動器
600...訊號控制器
700...照明感測器
701,702,703...感測器
730...彩色濾光片
730R...紅色濾光片
730G...綠色濾光片
730W...白色濾光片
740R,740G,740W...光感測器
750...決定單元
800...灰階電壓產生器
900...背光單元
910...光源
CL C
...液晶電容器
Cs T
...儲存電容器
CONT1...閘極控制訊號
CONT2...資料控制訊號
CONT3...控制訊號
CONT4...控制訊號
CONT5...控制訊號
CONT31...控制訊號
CONT32...控制訊號
CPV...閘極時脈訊號
D...厚度
DA...顯示區域
DAT...已處理影像資料
DE...資料賦能訊號
Hs y n c
...水平同步訊號
GND...接地端子
G1
-Gn
與D1
-Dm
...顯示訊號線
D1
-Dm
...資料線
G1
-Gn
...閘極線
LOAD...負載訊號
na...輸入端子
nb...輸出端子
L...長度
MCLK...主時脈訊號
OE...輸出賦能訊號
PA...周邊區域
Q...開關元件
R1...可變電阻器
R2...固定電阻器
RA...反射區域
R,G,B...輸入影像資料
RVS...反轉訊號
STH...水平同步開始訊號
STV...垂直同步開始訊號
Vc o m
...共用電壓
Vin...輸入電壓
Vout...輸出電壓
Vs y n c
...垂直同步訊號
Vo n
...閘極接通電壓
Vo f f
...閘極斷路電壓
Vout1,Vout2,Vout3...輸出電壓
W...寬度
第1圖是顯示本發明LCD之實施例的方塊圖;第2圖是本發明LCD之實施例之像素的等效電路圖;第3圖是顯示本發明LCD之實施例的示意圖;第4圖是沿第3圖所示之LCD實施例之線IV-IV'所截取之橫截面圖;第5圖是顯示本發明LCD實施例之薄膜面板配置的圖;第6圖是第沿5圖所示之包括薄膜面板之LCD實施例之線VI-VI'所截取之橫截面圖;第7圖是顯示顯示本發明另一LCD實施例之薄膜面板配置的圖;第8圖是第沿7圖所示之包括薄膜面板之LCD實施例之線VIII-VIII'所截取之橫截面圖;第9圖是顯示第3圖所示之照明感測器配置之圖;第10圖是沿第9圖所示照明感測器之線X-X'所截取之橫截面圖;第11圖是第10圖所示之照明感測器的等效電路圖;第12圖是藉由依據光波長分析各種光源之相對能量所得之圖;第13圖是藉由依據光波長分析構成第9圖所示之照明感測器之各種濾光片之感光性的圖;第14圖是一表,其中構成第9圖所示之照明感測器之各種濾光片之感光性係依據光源種類分類;及第15圖是一方塊圖,顯示本發明LCD之實施例。
300...液晶面板總成
400...閘極驅動器
500...資料驅動器
600...訊號控制器
700...照明感測器
750...決定單元
800...灰階電壓產生器
900...背光單元
910...光源
CL C
...液晶電容器
CS T
...儲存電容器
CONT1...閘極控制訊號
CONT2...資料控制訊號
CONT3...控制訊號
CONT4...控制訊號
CONT5...控制訊號
DAT...已處理影像資料
DE...資料賦能訊號
Hs y n c
...水平同步訊號
G1
-Gn
與D1
-Dm
...顯示訊號線
Q...開關元件
R,G,B...輸入影像資料
Vc o m
...共用電壓
Vout...輸出電壓
Vs y n c
...垂直同步訊號
Vo n
...閘極接通電壓
Vo f f
...閘極斷路電壓
MCLK...主時脈訊號
Claims (29)
- 一種顯示器面板,包含一第一面板、一第二面板、一照明感測器及一決定單元,其中該照明感測器包括:設置在該第一面板的一周邊區域上之多數彩色濾光片,該第一面板的該周邊區域圍繞該第一面板的一顯示區域;及設置在對應於該第一面板的該周邊區域的該第二面板的一周邊區域上之多數光感測器,該等多數光感測器的至少二個光感測器與該等多數彩色濾光片的至少兩個不同彩色濾光片相對;其中該等多數光感測器分別產生多數輸出電壓;該等多數輸出電壓的至少二者係響應於通過該等至少二個不同彩色濾光片之光的強度;該決定單元基於該等多數輸出電壓輸出一第一控制訊號;以及該決定單元包括一檢索表,在該檢索表中對應至該等至少兩個不同彩色濾光片的該等多數輸出電壓之大小,係基於一外部光之光譜特性而分類。
- 如申請專利範圍第1項之顯示器面板,其中該等多數彩色濾光片包括一紅色濾光片、一綠色濾光片與一白色濾光片之至少兩者。
- 如申請專利範圍第2項之顯示器面板,其中該等光感測器的該至少一者的電阻依據通過該等彩色濾光片的該 至少一者之光能來改變。
- 如申請專利範圍第2項之顯示器面板,其中該等光感測器的該至少一者包括:一基板;形成在該基板上之一第一絕緣層;形成在該第一絕緣層上之一半導體層;形成在該半導體層上之第一與第二電極;及形成在該等第一與第二電極上之一第二絕緣層。
- 如申請專利範圍第4項之顯示器面板,其中該第二面板是包括多數閘極線與資料線之一薄膜電晶體面板,且各前述光感測器之第一與第二電極形成在該第二面板與該等資料線相同之層內。
- 如申請專利範圍第4項之顯示器面板,其中該等第一與第二電極為交錯指狀(interdigitated)。
- 如申請專利範圍第6項之顯示器面板,其中該半導體層包括非晶質矽。
- 如申請專利範圍第7項之顯示器面板,其中該照明感測器形成在該薄膜面板之一邊緣上。
- 如申請專利範圍第1項之顯示器面板,其中該第一面板是包括一共用電極之一共用電極面板,且該第二面板是包括多數薄膜電晶體與像素電極之一薄膜電晶體面板。
- 如申請專利範圍第1項之顯示器面板,其中該等多數光感測器的該等輸出電壓係分別與照射在該照明感測器上之一環境光源成正比。
- 如申請專利範圍第1項之顯示器面板,其中該決定單元直接地自該等光感測器的該至少一者接收該等多數輸出電壓。
- 一種液晶顯示器,包含具有第一與第二面板之一薄膜面板及結合在該薄膜面板上之一照明感測器,在一三色單元中產生多數灰階電壓之一灰階電壓產生器,一決定單元以及一訊號控制器,其中該照明感測器包括:設置在該第一面板的一周邊區域上之多數彩色濾光片,該第一面板的該周邊區域圍繞該第一面板的一顯示區域;及設置在對應於該第一面板的該周邊區域的該第二面板的一周邊區域上之多數光感測器,該等多數光感測器的至少二個光感測器與該等多數彩色濾光片的至少兩個不同彩色濾光片相對;其中該照明感測器基於通過該等至少二個不同彩色濾光片之光的強度分別輸出多數感測訊號;該決定單元將該等多數感測訊號與彼此比較,且基於該等多數感測訊號與彼此比較之一結果輸出多個第一控制訊號;該訊號控制器基於該等第一控制訊號輸出多個第二控制訊號,該等第二控制訊號包含供應至該灰階電壓產生器的一第三控制訊號;該第三控制訊號係基於通過該等至少二個不同彩 色濾光片之光的強度而產生;以及該決定單元包括一檢索表,在該檢索表中對應至該等至少兩個不同彩色濾光片的該等多數感測訊號之大小,係基於一外部光之光譜特性而分類。
- 如申請專利範圍第12項之液晶顯示器,其中該等多數彩色濾光片包括一紅色濾光片、一綠色濾光片與一白色濾光片之至少兩者。
- 如申請專利範圍第12項之液晶顯示器,其中該等光感測器的至少二個各包括:一基板;形成在該基板上之一第一絕緣層;形成在該第一絕緣層上之一半導體層;形成在該半導體層上之第一與第二電極;及形成在該等第一與第二電極上之一第二絕緣層。
- 如申請專利範圍第14項之液晶顯示器,其中該第二面板是包括多數閘極線與資料線之一薄膜電晶體面板,且各前述光感測器之第一與第二電極形成在該第二面板與該等資料線相同之層內。
- 如申請專利範圍第14項之液晶顯示器,其中該等第一與第二電極為交錯指狀。
- 如申請專利範圍第12項之液晶顯示器,其中該照明感測器包括串聯地連接在一輸入電壓與一接地電壓之間的第一與第二電阻器。
- 如申請專利範圍第17項之液晶顯示器,其中該第一電阻 器是電阻依據一外部光變化之一可變電阻器,且該第二電阻器是具有固定電阻之一固定電阻器。
- 如申請專利範圍第18項之液晶顯示器,更包含與在該可變電阻器與該固定電阻器之間之一節點連接的一輸出端子,且該等感測訊號由該輸出端子輸出。
- 如申請專利範圍第19項之液晶顯示器,其中該等多數感測訊號分別與該外部光之能量成正比。
- 如申請專利範圍第20項之液晶顯示器,更包含:多個像素;及供應內部光至該薄膜面板之一背光單元,其中該等多個像素包括三種顏色的多個像素。
- 如申請專利範圍第21項之液晶顯示器,其中該等第二控制訊號更包含供應至該背光單元之一第四控制訊號。
- 如申請專利範圍第22項之液晶顯示器,其中該第四控制訊號係依據該外部光之亮度而產生。
- 如申請專利範圍第23項之液晶顯示器,其中該照明感測器輸出該等多數感測訊號,且該等感測訊號對應於通過形成在該第一面板中之該等至少兩個不同彩色濾光片之光的能量。
- 如申請專利範圍第24項之液晶顯示器,其中該等多數彩色濾光片是選自於一紅色濾光片、一綠色濾光片、一藍色濾光片、及一白色濾光片。
- 如申請專利範圍第25項之液晶顯示器,其中該照明感測器包括第一至第三感測器,且 其中該等第一至第三感測器分別包括該紅色濾光片、該綠色濾光片、及該白色濾光片。
- 如申請專利範圍第26項之液晶顯示器,其中該決定單元基於由該第二感測器輸出之該等感測訊號而輸出用以控制該背光單元的該等第一控制訊號。
- 如申請專利範圍第12項之液晶顯示器,其中該液晶顯示器是一穿透型、一反射型、及一半穿透半反射型中任一種。
- 如申請專利範圍第12項之液晶顯示器,其中該決定單元直接地自該照明感測器接收該等多數個感測訊號。
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