專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，本發(fā)明特別是涉及下述的液晶顯示器，其具有背照燈、前照燈等的光源，可對應于外光的亮度，自動地改變光源的亮度。
背景技術：
近年，不僅在信息通信設備中，而且在普通的電氣設備中，液晶顯示器的應用也迅速普及。特別是，在便攜式設備中，為了減少耗電量，多采用不要求像透射型液晶顯示器中的背照燈甚至側照燈(在下面將兩者統(tǒng)稱為“背照燈”等)的反射型液晶顯示器，但是，對于該反射型液晶顯示器，由于將外光用作光源，故在較暗的室內(nèi)等處，較難看清楚，因此正在開發(fā)采用前照燈的類型(參照下述的專利文獻1)、或同時具有透射型和反射型的性質(zhì)的半透射型的液晶顯示器(參照下述的專利文獻2)。
在比如，采用前照燈的反射型液晶顯示器中，在較暗的場所，點亮前照燈，顯示圖象，在較亮的場所，不點亮前照燈，可采用外光，顯示圖象，由此，不需要一直點亮前照燈，可大幅度地節(jié)省耗電量。另外，在半透射型液晶顯示器中，在一個象素內(nèi)部，包括具有透明電極的透射部和具有反射電極的反射部，在較暗的場所，點亮背照燈等，采用象素區(qū)域的透射部，顯示圖象，在較亮的場所，不點亮背照燈等，在反射部，采用外光，顯示圖象，因此，同樣在這種情況下，不需要一直點亮背照燈等，因此具有可大幅度地節(jié)省耗電量的優(yōu)點。
在上述這樣的反射型液晶顯示器，半透射型液晶顯示器中，隨著外光的強度，液晶顯示畫面的易可視性不同。因此，為了容易觀看液晶顯示器，最終用戶必須自行判斷外光的強度是否為應點亮背照燈等，甚至前照燈的程度，而進行點亮，熄滅背照燈等，甚至前照燈的繁瑣的操作。另外，在外光的亮度充分時，仍然點亮背照燈，甚至前照燈的情況，在這樣的情況，由于不必要的耗電量增加，故在便攜電話等便攜型設備中，顯然存在電池的消耗快的問題。
解決這樣的問題的已有技術中，有下述的發(fā)明，其中，光學傳感器設置于液晶顯示器中，通過該光學傳感器，檢測外光的明暗，根據(jù)光學傳感器的檢測結果，控制背照燈等的開/關(參照下述的專利文獻3)。
在下述的專利文獻3中記載的液晶顯示器中，在液晶顯示板的襯底上設置具有光學傳感器的光檢測部，采用作為光學傳感器的薄膜晶體管(TFT)，與液晶顯示板同時地制作該TFT，檢測該TFT光學傳感器的光泄漏電流，由此，對應于周圍的亮度，自動地進行背照燈的開/關。
另外，在下述的專利文獻4的液晶顯示器中，采用作為光學傳感器的光電二極管，對應于周圍的亮度，向作為背照燈的發(fā)光二極管，供給保證溫度的電流。
此外，在下述的專利文獻5的液晶顯示器中，用作背照燈及設備的動作顯示機構的發(fā)光二極管同時用作光學傳感器，根據(jù)與周圍的亮度相對應的發(fā)光二極管的電動勢，控制背照燈的點亮。
專利文獻1JP特開2002-131742號文獻(權利要求，
圖1～3)專利文獻2JP特開2001-350158號文獻(權利要求，圖4)專利文獻3JP特開2002-131719號文獻(權利要求，段落0010～0013，圖1)專利文獻4JP特開2003-215534號文獻(權利要求，段落0007～0019，圖1～圖3)專利文獻5JP特開2004-007237號文獻(權利要求，段落0023～0028，圖1)
發(fā)明的公開內(nèi)容但是，如果象在上述專利文獻3中記載的液晶顯示器那樣，光學傳感器用TFT與制作顯示板用TFT的同時地制作于襯底上，并且組裝于液晶顯示板上，則通常，該TFT傳感器設置于接近液晶顯示板的象素部的位置，即，形成有液晶層的位置。
然而，如果光學傳感器設置于接近象素部的位置，由于在該象素部所相對的一側襯底上，設置對置電極，故光學傳感器也與對置電極面對。如果光學傳感器與對置電極面對，由于在該對置電極上，外加由通常為幾個伏特的，矩形波形的對置電極電壓，故該矩形波電壓會影響光學傳感器的檢測信號而成為產(chǎn)生錯誤動作的原因。為了消除該影響，可通過在光學傳感器所面對的一側襯底上，設置接地電極的方式來解決，但是，如果在襯底上設置接地電極，則不只設置接地電極，還必須設置接地線和接地用轉換電極，襯底電路的設計復雜，并且難以制造。
另外，以前的液晶顯示器中，由于通過光學傳感器，檢測周圍的亮度，自動地實現(xiàn)背照燈等的開/關，因此根據(jù)預先設置的一定的亮度，自動地實現(xiàn)背照燈等的開/關。此時，在配備專門的光電二極管等的光學傳感器，將其組裝于液晶顯示器中時，由于可對應于該光學傳感器的特性，進行選擇，因此不需要過多地考慮光學傳感器的特性差異。但是，如上述專利文獻3的液晶顯示器，在液晶顯示板上組裝TFT光學傳感器，或者如專利文獻5公開的發(fā)明所示，將用作背照燈及設備的動作顯示機構的發(fā)光二極管兼用作光學傳感器時，由于相應的光學傳感器的特性差異較大，故具有無法根據(jù)預先設定的一定的亮度，自動地實現(xiàn)背照燈等的開/關的問題。因此，如果以固定的閾值，識別背照燈等的開關，由于相應制品的背照燈等點亮/熄滅的亮度不同，故液晶顯示器的性能變差。另外，到目前的液晶顯示器未考慮最終用戶按照可根據(jù)各自的偏好的周圍的亮度，自動地實現(xiàn)背照燈等的開/關的方式設定的情況。
此外，如果在具有液晶層的地方，設置光學傳感器，則在光檢測部動作時，直流電壓外加于液晶層上，則因該直流電壓，導致液晶的性能變差，且因該性能變差，導致到達光檢測部的光量減少的問題。另外，如果液晶性能變差影響到顯示部，則還具有顯著降低顯示質(zhì)量的情況。
本發(fā)明是為了解決這樣的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示器，其中，組裝于液晶顯示板上的光檢測部不受到顯示板用驅動信號的影響。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶顯示裝置，避免因組裝于液晶顯示板中的光檢測部，而導致液晶的性能變差。
此外，本發(fā)明的還一目的在于提供一種液晶顯示器，其可按照下述方式設定，該方式為可對光學傳感器的特性的差異進行補償，根據(jù)預先設定的一定的亮度，自動地對背照燈等進行開/關控制，并且最終用戶可在任意的周圍亮度下，自動地實現(xiàn)背照燈等的開/關。
解決課題的技術方案本發(fā)明的目的可通過下述的方案而實現(xiàn)。即，本發(fā)明的第1形式的液晶顯示器的發(fā)明涉及下述的液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，在該液晶顯示板中，在有源矩陣襯底和具有對置電極的濾色襯底之間，設置液晶層；光檢測部，該光檢測部具有檢測外光的光學傳感器；照明機構，該照明機構通過上述光檢測部的輸出進行控制，其特征在于上述光檢測部設置于上述有源矩陣襯底的顯示區(qū)域的周緣部，上述光學傳感器采用薄膜晶體管，在該薄膜晶體管的源極、漏極之間連接有電容器，在上述薄膜晶體管的柵極上，外加一定的電壓，該一定的電壓低于外加于上述對置電極上的電壓，并總是與反偏壓相對應，上述電容器中的其中一個端子側通過開關元件，與參考電壓源連接，上述電容器中的另一端子側與上述對置電極連接，檢測從上述開關元件斷開起的規(guī)定時間后的電容器的電壓，由此，檢測外光。
另外，最好，在上述第1形式的液晶顯示器中，上述光檢測部的薄膜晶體管、電容器和開關元件集成于上述顯示板上。
此外，最好，在上述第1形式的液晶顯示器中，上述光檢測部的電容器設置于上述顯示板的內(nèi)部，上述開關元件設置于顯示板的外部。
還有，最好，在上述第1形式的液晶顯示器中，上述光學傳感器包括完全擋光的光學傳感器和未擋光的光學傳感器，上述完全遮光的光學傳感器的輸出和不遮光的光學傳感器的輸出的差為上述光學傳感器的輸出。
再有，在上述第1形式的液晶顯示器中，作為上述光學傳感器的薄膜晶體管在制造步驟中，可以與形成于上述有源矩陣襯底上的液晶顯示板的薄膜晶體管同時形成。
另外，在上述第1形式的液晶顯示器中，在上述對置電極上，可以外加按照一定的周期的矩形狀變化的電壓。
此外，最好，在上述第1形式中，在上述柵極上，外加下述電壓，該電壓按照與外加于上述對置電極上的電壓相同的振幅的矩形變化。
還有，最好，在上述第1形式的液晶顯示器中，在上述光檢測部上，連接具有閾值存儲部和比較部的控制機構，通過該控制機構，在普通動作模式時，在上述比較部，對上述光檢測部的輸出與存儲于上述閾值存儲部中的閾值進行比較，根據(jù)該比較結果，進行上述照明機構的開/關控制，在初始設定模式時，一邊對上述光學傳感器，照射作為基準的光，一邊將上述光檢測部的輸出存儲于上述閾值存儲部中。
再有，最好，在上述第1形式中，上述閾值存儲部和比較部設置于在上述有源矩陣襯底的周緣部上的驅動IC的內(nèi)部。
另外，本發(fā)明的第2形式的液晶顯示器的發(fā)明包括液晶顯示板，在該液晶顯示板中，在有源矩陣襯底和具有對置電極的濾色襯底之間，設置液晶層；光檢測部，該光檢測部具有檢測外光的光學傳感器；照明機構，該照明機構通過上述光檢測部的輸出進行控制，其特征在于上述光檢測部設置于上述有源矩陣襯底的顯示區(qū)域的周緣部，上述光學傳感器采用薄膜晶體管，在該薄膜晶體管的源極、漏極之間連接有電容器，該電容器中的其中一個端子側通過第1、第2開關元件，與第1、第2參考電壓源連接，該電容器中的另一端子側與上述對置電極連接，在上述薄膜晶體管的柵極上，外加一定的電壓，該一定的電壓低于外加于上述對置電極上的電壓，并總是與反偏壓相對應，針對每個規(guī)定的幀期間，在較短時間，依次使第1、第2開關元件進行切換動作，將來自上述第1或第2參考電壓源的參考電壓外加于上述電容器上，對其進行充電，檢測從斷開上述第1、第2開關元件起的規(guī)定時間后的電容器的電壓，由此，檢測外光。
此外，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述光檢測部中的薄膜晶體管、電容器和開關元件集成于上述顯示板上。
還有，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述光檢測部的電容器設置于上述顯示板的內(nèi)部，上述開關元件設置于上述顯示板的外部。
再有，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述開關元件設置于放置在上述有源矩陣襯底的周緣部上的驅動IC的內(nèi)部。
另外，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述光學傳感器包括完全遮光的光學傳感器和不遮光的光學傳感器，上述完全遮光的光學傳感器的輸出和不遮光的光學傳感器的輸出的差為上述光學傳感器的輸出。
此外，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，在上述對置電極上，外加一定周期的矩形狀變化的電壓。
還有，在上述第2形式的液晶顯示器中，作為上述光學傳感器的薄膜晶體管在制造步驟中，可以與形成于上述有源矩陣襯底上的液晶顯示板的開關元件的薄膜晶體管同時形成。
再有，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述規(guī)定的幀期間為液晶顯示板用驅動信號中的垂直掃描期間的整數(shù)倍。
另外，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述第1、第2參考電壓源以外加于上述對置電極上的電壓為基準，分別供給正的參考電壓和負的參考電壓，上述第1、第2開關元件按照下述方式控制，該方式為在供給對置電極的電壓為低電平時，上述正的參考電壓外加于上述電容器上，在供給對置電極的電壓為高電平時，負的電壓外加于上述電容器上。
此外，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，上述第1、第2參考電壓源分別供給下述的電壓，該電壓為外加于上述對置電極上的高電平的電壓和低電平的電壓之間的中間值。
還有，最好，在上述第2形式的液晶顯示器中，在上述光檢測部上，連接具有閾值存儲部和比較部的控制機構，通過該控制機構，在普通動作模式時，借助上述比較部，對上述光檢測部的輸出與存儲于上述閾值存儲部中的閾值進行比較，根據(jù)該比較結果，進行上述照明機構的開/關控制，在初始設定模式時，一邊對上述光學傳感器，照射作為基準的光，一邊將上述光檢測部的輸出存儲于上述閾值存儲部中。
發(fā)明的效果本發(fā)明通過具有上述的方案，獲得在下面所示的那樣的優(yōu)良的效果。即，按照本發(fā)明的第1形式的液晶顯示器，光檢測部的接地端子與濾色襯底的對置電極連接，外加于該對置電極上的對置電極電壓用于光檢測部的動作，由此，在不設置接地電極等新的電極的情況下，可以照原樣兼用液晶顯示板的對置電極，或將其延伸到設置光檢測部的區(qū)域，從而使光檢測部的結構簡單。即，由于在對置電極上通常外加數(shù)個伏特的矩形波，故如果光檢測部與該對置電極相對，則該矩形波電壓構成影響光傳感器的錯誤動作的原因，但是，如果如本發(fā)明所示，主動地采用對置電極電壓，則可在不單獨采用接地電極、地線等的情況下，解決上述問題。此外，由于在薄膜晶體管的柵極上，外加下述的電壓，該電壓低于外加于對置電極上的電壓，并總是外加了規(guī)定的反偏壓，故即使在外加于對置電極上的電壓為直流或交流的情況下，由于考慮了該影響的電壓外加于柵極上，故即便對置電極與光檢測部面對，仍可進行準確的光檢測。
另外，在上述第1形式中，薄膜晶體管、電容器和開關元件的設置位置既可設置于顯示板的內(nèi)部，也可設置于顯示板的外部，比如，在設置于顯示板的外部時，光傳感器的設置位置的自由度可增加，另外，如果集成于顯示板上，由于可減小光檢測部的整體尺寸，并且可與有源矩陣襯底的作為開關元件的TFT同時制造，故不必為了設置光檢測部的電容器和開關元件，特別地增加制造工時。此時，如果光檢測部的TFT也與上述電容器和開關元件一起，集成于上述顯示板上，則可進一步減小光檢測部的整體尺寸。另外，由于在TFT的柵極上外加反偏壓時的泄漏電流與光的強度成比例，故可通過測定從斷開開關元件起的規(guī)定時間后電容器的電壓，檢測光的強度，簡單且具有高靈敏度。
此外，在上述第1形式中，如果光檢測部的電容器設置于顯示板的內(nèi)部，該光檢測部的開關元件設置于顯示板的外部，由于光檢測部的電容器設置于顯示板上，可將其與有源矩陣襯底的作為開關元件的TFT同時制造，故不必為了設置光檢測部的電容器，特別地增加制造工時。此時，如果TFT也與上述電容器一起，集成于上述顯示板上，則可進一步減小光檢測部的整體尺寸。另外，由于光檢測部的開關元件設置于顯示板的外部，故開關元件的設置位置的自由度增加。另外，由于在TFT的柵極上外加反偏壓時的泄漏電流與光的強度成比例，故可通過測定從斷開開關元件起的規(guī)定時間后的電容器的電壓，檢測光的強度，簡單而具有高靈敏度。
還有，在上述第1形式中，如果光學傳感器包括完全遮光的光學傳感器和不遮光的光學傳感器，則由于通過完全遮光的光學傳感器的輸出，暗參考輸出穩(wěn)定，故光學傳感器的輸出的差異小，即使在周圍溫度變化的情況下，特性的變化仍減少。于是，可正確地按照預定的規(guī)定的亮度，自動地對照明機構進行開/關控制。
再有，在上述第1形式中，如果光學傳感器的薄膜晶體管通過與形成于有源矩陣襯底上的作為開關元件的薄膜晶體管相同的制造步驟而形成，則不必為了設置光學傳感器，特別地增加制造工時。
另外，在上述第1形式中，如果在對置電極上外加按照規(guī)定的周期按照矩形狀變化的電壓，具體來說外加按照規(guī)定周期，其極性相反的電壓，則在平時在該對置電極和光學傳感器之間，不產(chǎn)生直流成分的電壓，即使在此期間，形成液晶層，仍沒有液晶性能變差的危險。
此外，在上述第1形式中，即使在外加于對置電極上的對置電極電壓為比如，按照規(guī)定的周期，極性相反的矩形波電壓的情況下，如果在薄膜晶體管的柵極上，外加與對置電極電壓同步，并且其振幅與該對置電極電壓相同的矩形波電壓，由于仍可確實在光檢測時，使薄膜晶體管的柵極截止，故光學傳感器檢測光的強度可以具有較高的靈敏度。
還有，在上述第1形式中，在光檢測部中，包括具有閾值存儲部和比較部的控制機構，在進行普通的光檢測的普通模式時，通過比較部，采用存儲于該閾值存儲部的內(nèi)部的閾值，對光檢測部的輸出進行比較，進行照明機構的開/關控制，在設定存儲于閾值存儲部中的閾值的初始設定模式時，通過對光學傳感器，照射作為基準的光，將此時的光學傳感器的輸出存儲于閾值存儲部中，則即使在光學傳感器具有特性的差異的情況下，由于通過在初始設定模式時，照射作為基準的光，進行校正，故可正確地根據(jù)預定的一定的亮度，自動地對照明機構進行開/關控制。另外，由于形成基準的光可由最終用戶任意地選擇，故最終用戶可按照能夠以任意的周圍的亮度，自動地對背照燈等進行開/關控制的方式進行設定。
再有，在上述第1形式，如果閾值存儲部和比較部設置于有源矩陣襯底的驅動IC的內(nèi)部，則不必特別是為了設置閾值存儲部和比較部，增加有源矩陣襯底的周緣部的尺寸，可減小對于所謂的圖象顯示無效的額緣部的尺寸。
按照本發(fā)明的第2形式的液晶顯示器，由于光檢測部與對置電極連接，在該對置電極上，外加按照規(guī)定的周期的矩形狀變化的電壓，比如，針對每個規(guī)定幀期間極性不同的對置電極電壓，控制第1、第2開關元件，由此，在每個規(guī)定幀期間，按照相對對置電極電壓，以參考電壓進行正負電壓交替的方式充電，故在液晶顯示板的液晶層上，外加交流成分的電壓，在光檢測部動作時，一直不會外加直流成分，這樣，可防止液晶的性能變差。另外，比如，即使在外加于光檢測部上的對置電極電壓為具有規(guī)定振幅的矩形波電壓，由于在薄膜晶體管的柵極上，相對外加于對置電極上的電壓，在平時外加規(guī)定的反偏壓，故在光檢測部的動作時，確實使薄膜晶體管的柵極截止，可以較高的靈敏度檢測光的強度。
另外，在上述第2形式中，薄膜晶體管、電容器和開關元件的設置位置既可設置在顯示板的內(nèi)部，也可設置在其外部，比如，在設置在顯示板的外部時，光傳感器的設置部位的自由度可增加，另外，如果集成于顯示板上，由于可減小光檢測部的整體尺寸，并且可與有源矩陣襯底的作為開關元件的TFT同時制造，故不必為了設置光檢測部的電容器和開關元件，特別地增加制造工時。此時，如果光檢測部的TFT也與上述電容器和開關元件一起，集成于上述顯示板上，則可進一步減小光檢測部的整體尺寸。另外，由于在TFT的柵極上外加反偏壓時的泄漏電流與光的強度成比例，故可通過測定從斷開開關元件起的規(guī)定時間后的電容器的電壓，檢測光的強度，簡單而具有高靈敏度。
此外，在上述第2形式中，如果光檢測部的電容器設置于顯示板的內(nèi)部，該光檢測部的開關元件設置于顯示板的外部，由于光檢測部的電容器設置于顯示板上，可將其與有源矩陣襯底的作為開關元件的TFT同時制造，故不必為了設置光檢測部的電容器，特別地增加制造工時。此時，如果TFT也與上述電容器一起，集成于上述顯示板上，則可進一步減小光檢測部的整體尺寸。另外，由于光檢測部的開關元件設置于顯示板的外部，故開關元件的設置位置的自由度增加。另外，由于在TFT的柵極上外加反偏壓時的泄漏電流與光的強度成比例，故可通過測定從斷開開關元件起的規(guī)定時間后的電容器的電壓，檢測光的強度，簡單而具有高靈敏度。
還有，在上述第2形式中，如果開關元件設置于驅動IC的內(nèi)部，由于在制造驅動IC時，開關元件也容易制造，故不必形成單獨的開關元件。
再有，在上述第2形式中，如果光學傳感器包括完全遮光的光學傳感器和不遮光的光學傳感器，則由于通過完全遮光的光學傳感器的輸出，暗參考輸出穩(wěn)定，故光學傳感器的輸出的差異小，即使周圍溫度變化的情況下，特性的變化仍較少。于是，可準確地按照預先設定的一定亮度，自動地對照明機構進行開/關控制。
再有，在上述第2形式中，由于作為光學傳感器的薄膜晶體管可通過與形成于有源矩陣襯底上的作為開關元件的薄膜晶體管相同的制造步驟而形成，故不必為了設置光學傳感器，特別地增加制造工時。
另外，上述第2形式中的規(guī)定幀期間為液晶顯示板用驅動信號的垂直掃描期間的整數(shù)倍，如果在此期間，改變極性，將規(guī)定的參考電壓供給光檢測部，對電容器進行充電，由于在光檢測部動作時，在液晶顯示板的液晶層上，外加交流成分的電壓，一直不會外加直流成分，故可防止液晶的性能變差，另外干擾減少。
此外，在上述第2形式中，如果外加于電容器上的參考電壓在對置電極電壓為高電平時，相對該對置電極電壓，為負的參考電壓，另外在對置電極為低電平時，相對該對置電極電壓，為正的參考電壓，由于在光檢測部動作時，在液晶顯示板的液晶層上外加交流成分的電壓，一直不會外加直流成分，故可防止液晶的性能的變差。
還有，在上述第2形式中，通過使上述參考電壓為作為外加于上述對置電極上的高電平的電壓和低電平的電壓的中間值的電壓，可容易形成參考電壓。
再有，在上述第2形式中，在光檢測部中，包括具有閾值存儲部和比較部的控制機構，在進行普通的光檢測的普通模式時，通過比較部，采用存儲于該閾值存儲部的內(nèi)部的閾值，對光檢測部的輸出進行比較，進行照明機構的開/關控制，在設定存儲于閾值存儲部中的閾值的初始設定模式時，如果通過對光學傳感器，照射作為基準的光，將此時的光學傳感器的輸出存儲于閾值存儲部中，則即使在光學傳感器具有特性的差異的情況下，由于通過在初始設定模式時，照射作為基準的光，進行校正，故可準確地根據(jù)預定的規(guī)定的亮度，自動地對照明機構進行開/關控制。另外，由于作為基準的光可由最終用戶任意地選擇，故最終用戶可按照能夠以任意的周圍的亮度，自動地對背照燈等進行開/關控制的方式進行設定。
附圖的簡要說明圖1為表示TFT光學傳感器的電壓—電流曲線的一個實例的圖；圖2為采用TFT光學傳感器的光檢測部的電路圖；圖3為表示亮度不同的場合的圖2所示的電路圖中的電容器的兩端的電壓—時間曲線的圖；
圖4為以透視本發(fā)明的實施例的液晶顯示器的濾色器襯板的方式表示有源矩陣襯底的模式化平面圖；圖5為通過圖4中的V-V線剖開的剖視圖；圖6為以透視方式表示液晶顯示器的濾色襯底的單個象素的平面圖；圖7為包括濾色襯底的圖6的VII-VII線的剖視圖；圖8為襯底上的光檢測部的剖視圖；圖9A表示光檢測部的等效電路，圖9B為表示光學傳感器驅動時的各部分的輸出波形的時序圖；圖10為背照燈控制機構的方框圖；圖11為表示實施例2的液晶顯示器的圖，圖11A為表示光檢測部的主要部分剖視圖，圖11B為光檢測部的等效電路圖；圖12為表示TFT襯底上的光學傳感器和開關元件的剖視圖；圖13為表示圖11所示的光檢測部的光學傳感器驅動時的各部分的輸出波形和開關元件的動作時刻的時序圖。
標號的說明標號1，1’表示(半透射型)液晶顯示器；標號1A表示背照燈控制機構；標號2表示TFT襯底；標號4表示柵極線；標號5表示源極線；標號101～104表示轉移電極；標號10a表示接觸材料；標號11表示公共線；標號12表示象素電極；標號25表示CF襯底；標號26表示對置電極；
標號30表示傳感器控制部；標號31表示模式控制部；標號32表示閾值存儲部；標號33表示比較部；標號34表示開關部；標號35表示背照燈等；符號LS1，LS2表示光檢測部；符號S，SL，SS表示源極；符號G，GL，GS表示柵極；符號D，DL，DS表示漏極；符號SW表示開關元件；符號SW1，SW2表示第1、第2開關元件；標號C表示電容器；符號VCOM表示對置電極電壓；符號T表示透射部；符號R表示反射部；符號RO表示反射電極。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選形式下面通過附圖，對用于實施本發(fā)明的優(yōu)選形式進行具體描述，但是，下面描述的實施例作為用于具體實現(xiàn)本發(fā)明的技術構思的液晶顯示器的，半透射型液晶顯示器的實例，不會將本發(fā)明限定在該實施例，本發(fā)明在不脫離權利要求所給出的技術構思的情況下，可等同地適用于實現(xiàn)各種變更的方案。
首先，通過圖1～圖3，對作為光學傳感器的TFT(在下面稱為“TFT光學傳感器”)的已知的動作原理和驅動電路進行描述。另外，圖1為表示TFT光學傳感器的電壓—電流曲線的一個實例的圖，圖2為采用TFT光學傳感器的光檢測部的電路圖，圖3為表示亮度不同的場合的圖2所示的電路圖中的電容器的兩端的電壓—時間曲線的圖。
TFT光學傳感器具有實質(zhì)上與用作有源矩陣型液晶顯示板的開關元件的TFT相同的結構。該TFT光學傳感器如圖1所示，具有下述的特性，即，在遮光的場合，在柵極截止區(qū)域，流動有非常小的暗電流，但是如果光與溝道(channel)部接觸，則對應于該光的強度(亮度)，泄漏電流增加。于是，如圖2的光檢測部LS的電路圖所示，在TFT光學傳感器的柵極GL上外加形成柵極截止區(qū)域的一定的反偏壓(比如，-10V)，在漏極DL與源極SL之間，并聯(lián)電容器C，開關元件SW接通，一定的參考電壓VS(比如，+2V)外加于電容器C的兩端上，然后，如果開關元件SW斷開，則電容器C的兩端的電壓對應于TFT光學傳感器的周圍的亮度，如圖3所示，隨著時間而降低。于是，如果在從開關元件SW斷開起的規(guī)定時間t0后，測定電容器C的兩端的電壓，由于在該電壓和TFT光學傳感器的亮度之間，反比例關系成立，故可求出TFT光學傳感器的周圍的亮度。
實施例1下面通過圖4～圖5，對組裝有本發(fā)明的實施例1的光學傳感器的半透射型液晶顯示器進行描述。另外，圖4為以透視本發(fā)明的實施例的液晶顯示器的濾色器襯板的方式表示有源矩陣襯底的模式化平面圖，圖5為通過圖4中的V-V線剖開的剖視圖。
液晶顯示器1如圖5所示，具有下述的結構，其中，在有源矩陣襯底(在下面稱為“TFT襯底”)2和濾色襯底(在下面稱為“CF襯底”)25之間，形成液晶層14，該有源矩陣襯底2由在表面上裝載薄膜晶體管(TFT)等的，透明的，具有絕緣性的材料，比如，玻璃襯底形成，在該濾色襯底25的表面上形成濾色器等。
在其中的TFT襯底2中，在顯示區(qū)域DA，呈矩陣狀形成柵極線4和源極線5，在由該柵極線4和源極線5圍繞的部分，形成象素電極12，在該柵極線4和源極線5的交叉部，形成與象素電極12連接的，作為開關元件的TFT(參照圖7)。另外，光檢測部LS1如下述，設置于接近顯示區(qū)域DA的周緣部，更具體地說，與涂敷顯示區(qū)域DA的密封材料6的部分接近的位置。
各布線、TFT和象素電極在圖5中，作為第1結構物3而示意性地示出，具體的結構在圖6～圖8中示出，在后面進行描述。
在TFT襯底2中，如圖4所示，在其短邊部，設置柔性布線襯底FPC，該柔性布線襯底FPC用于連接驅動液晶顯示器1用的圖象供給裝置(圖中未示出)，在該柔性布線襯底FPC中，來自圖象供給裝置的數(shù)據(jù)線和控制線與驅動IC連接。VCOM信號、源極信號、柵極信號在驅動IC的內(nèi)部產(chǎn)生，分別與TFT襯底2上的公共線11、源極線5、柵極線4連接。
另外，在TFT襯底2的4個角部，設置多個轉移電極101～104。這些轉移電極101～104通過公共線11，相互直接連接，或在驅動IC內(nèi)部相互連接，形成相同電位。各轉移電極101～104與后述的對置電極26電連接，從驅動IC輸出的對置電極電壓外加于對置電極26上。
在CF襯底25中，在玻璃襯底的表面上，形成由R(紅)、G(綠)、B(藍)等的多種顏色形成的濾色器、黑色基體。該CF襯底25與TFT襯底2相對設置，并且黑色基體設置于至少與TFT襯底2的柵極線4，源極線5相對應的位置，在通過該黑色基體劃分的區(qū)域，設置有濾色器。這些濾色器等具體的結構在圖中未示出，但是，在圖5中，這些部件作為第2結構物27而以示意方式示出。另外，在CF襯底25中，還設置有由通過氧化銦、氧化錫等形成的透明電極構成的對置電極26。該對置電極26延伸設置于與形成于TFT襯底2上的光檢測部LS1相對的位置(參照圖5)。
密封材料6涂敷于除了注入口(圖中未示出)以外的，TFT襯底2的顯示區(qū)域DA的周圍。該密封材料6，比如，在環(huán)氧樹脂等熱硬化樹脂中，混合有絕緣性顆粒的填料。另外，連接兩個襯底的接觸材料10a由比如，在表面進行金屬電鍍的導電性顆粒和熱硬化樹脂構成。
在將兩個襯底2、25貼合時，按照下述的步驟進行。首先，將TFT襯底2設置于第1分配器上，按照規(guī)定圖案，涂敷密封材料6，接著，將TFT襯底2設置于第2分配器上，在各轉移電極101～104上涂敷接觸材料10a。然后，在TFT襯底2的顯示區(qū)域DA上均勻地散布間隔件15，在CF襯底25的密封材料6，接觸材料10a所接觸的部分，涂敷臨時固定用粘接劑。接著，將TFT襯底2和CF襯底25貼合，使臨時固定用粘接劑硬化，完成臨時固定。接著，如果在對已臨時固定的兩個襯底2，25進行加壓的同時，對其進行加熱處理，則密封材料6和接觸材料10a的熱硬化樹脂硬化，制成中空的液晶顯示板。從注入口(圖中未示出)，將液晶注入到該中空的液晶顯示板中，如果通過密封劑，將注入口封閉，則制成液晶顯示器1。另外，在TFT襯底2的下方，設置具有圖中未示出的公知的具有光源、導光板、擴散片等的后照燈，及側照燈。
下面通過圖6～圖7，對該液晶顯示器的象素結構進行描述。另外，圖6為以透視方式表示液晶顯示器的濾色襯底的單個象素的平面圖，圖7為包括CF襯底的圖6的VII-VII線的剖視圖。
在TFT襯底2的顯示區(qū)域DA上，按照等間距而平行地形成多個柵極4，該多個柵極4由鋁、鉬等金屬形成，另外，在鄰對的柵極4之間的基本中間處，與柵極4同時地，平行地形成輔助電容線16，TFT的柵極電極G從柵極線4而延伸設置。另外，在TFT襯底2上，按照覆蓋柵極線4、輔助電容線16、柵極G的方式，疊置由氮化硅、氧化硅等形成的柵極絕緣膜17。在柵極G上通過柵極絕緣膜17，形成由非晶質(zhì)硅，多晶體硅等形成的半導體層19，另外，在柵極絕緣膜17上，按照與柵極線4相垂直的方式形成由鋁，鉬等的金屬形成的多根源極線5，TFT的源極S從該源極線5延伸設置，該源極S與半導體層19接觸。另外，其材料與源極線5和源極S相同，與它們同時地形成的漏極D設置于柵極絕緣膜17上，該漏極D也與半導體層19接觸。
在這里，由柵極線4和源極5圍繞的區(qū)域相當于1個象素。另外，通過柵極G、柵極絕緣膜17、半導體層19、源極S、漏極D，構成形成開關元件的TFT，在相應的象素上，形成該TFT。在此場合，通過漏極D和輔助電容線16，形成各象素的輔助電容。
按照覆蓋源極線5、TFT、柵極絕緣膜17的方式疊置由比如，無機絕緣材料形成的保護絕緣膜18，在該保護絕緣膜18上，疊置由有機絕緣膜形成的層間膜20。在該層間膜20的表面上，在反射部R，形成微小的凹凸部，透射部T是平坦的。另外，在圖7中，反射部R中的層間膜20的凹凸部省略。另外，在保護絕緣膜18和層間膜20上，在與TFT的漏極D相對應的位置，形成接觸孔13。另外，在相應的象素中，在接觸孔13上和層間膜20的表面的一部分上，在反射部R，設置由比如，鋁金屬形成的反射電極R0。在該反射電極R0的表面和透射部T中的層間膜20的表面上，形成由比如，ITO形成的象素電極12。
下面通過圖8，圖9，對光檢測部的結構及其動作進行描述。另外，圖8為襯底上的光檢測部的剖視圖，圖9A表示光檢測部的等效電路，圖9B為表示光學傳感器驅動時的各部分的輸出波形的時序圖。
光檢測部LS1的電路結構與圖2的光檢測部LS基本相同，而不同之處在于與連接于漏極DL和源極SL之間的電容器C連接的接地端子GR通過轉移電極102，與對置電極(圖9中的VCOM)26連接(參照圖5)。另外，該光檢測部LS1的TFT光學傳感器和開關元件SW與設置于TFT襯底2的顯示區(qū)域DA內(nèi)部的作為開關元件的TFT同時地制作。
光檢測部LS1如圖8和圖9A所示，TFT光學傳感器和電容器C與由TFT形成的開關元件SW構成。在TFT襯底2的表面上，從下方，形成TFT光學傳感器的柵極GL、電容器C中的一個電極C1和構成開關元件SW的TFT的柵極GS，按照覆蓋這些表面的方式疊置由氮化硅、氧化硅等形成的柵極絕緣膜17。
在TFT光學傳感器的柵極GL上和構成開關元件SW的TFT的柵極GS上，分別通過柵極絕緣膜17，形成由非晶質(zhì)硅，多晶硅等形成的半導體層19L和19S，另外，在柵極絕緣膜17上，由鋁，鉬等的金屬形成的TFT光學傳感器的源極SL和漏極DL、構成開關元件SW的TFT的源極SS以及漏極DS按照與相應的半導體層19L和19S接觸的方式設置。其中，TFT光學傳感器的源極SL和構成開關元件SW的TFT的源極DS相互延長地連接，形成電容器C中的另一電極C2。另外，按照覆蓋TFT光學傳感器、電容器C和由TFT形成的開關元件SW的表面的方式，疊置比如，由無機絕緣材料形成的保護絕緣膜18，此外，在由TFT形成的開關元件SW的表面上，為了不受到外部光的影響，按照覆蓋表面的方式覆蓋有黑色基體21。
另外，在TFT襯底2中的與設置有光檢測部LS1的位置面對的CF襯底25上，對置電極26延伸設置到與該光檢測部LS1面對的位置，構成光檢測部LS1的TFT光學傳感器的漏極DL通過接地端子GR、轉移電極102和接觸材料10a，與該對置電極26連接(參照圖5)。
下面對該光檢測部LS1的驅動動作進行描述。
在對置電極26上，外加如圖9B所示的，規(guī)定振幅的對置電極電壓(在下面稱為“VCOM”)。該對置電極電壓形成矩形波，在圖9B中，高電平的對置電極電壓由VCOMH表示，低電平的對置電極電壓由VCOML表示。另外，該VCOM外加于TFT光學傳感器和電容器C上。在TFT光學傳感器的柵極GL上，按照與該VCOM同步的方式，外加規(guī)定的負電壓GV。該GV的振幅與VCOM相同，并且電壓設定為較VCOM的電壓，只低通常規(guī)定的反偏壓的量，比如10V。即，作為該GV的高電平的電壓的GVH為VCOMH-10V。即，作為該GV的低電平的電壓的GVL設定為VCOML-10V。
在該狀態(tài)，在VCOM為低電平時，如果關閉開關元件SW，將參考電壓VS外加于電容器C上，對其進行充電，由于在柵極GL上外加GVL，故該電容器C的充電電壓因TFT光學傳感器的光照射造成的泄漏電流而降低，獲得圖9B所示的輸出電壓波形。另外，通過檢測該電壓，可檢測外光。另外，在上述實施例1中，在VCOML的期間，關閉開關元件SW，對電容器C進行參考電壓的充電，但是，也可利用VCOMH期間，進行充電。
另外，該光檢測部LS1的輸出輸入到背照燈控制機構1A中，進行照明機構的開/關控制。此外，圖10為構成控制機構的方框圖。
光檢測部LS1的輸出通過傳感器控制部30處理，輸入到比較部33中的其中一個端子中，并且還輸入到模式控制部31中。模式控制部31通過來自外部的輸入信號，切換普通動作模式和初始設定模式，在初始設定模式時，傳感器控制部30的輸出輸入到閾值存儲部32中而存儲，在普通動作模式時，實現(xiàn)傳感器控制部30的輸出中斷，另外，閾值存儲部32將所存儲的閾值輸出給比較部33中的另一端子。
此外，在普通動作模式時，比較部33對來自傳感器控制部30的輸入信號和來自閾值存儲部32的輸入信號進行比較，在來自傳感器控制部30的輸入信號大于存儲于閾值存儲部32中的閾值(較暗)的場合，通過開關部34，減少背照燈等35的光量，反之在來自傳感器控制部30的輸入信號小于存儲于閾值存儲部32中的閾值(較亮)的場合，通過開關部34，增加背照燈等35的光量。
還有，在選擇初始設定模式的場合，在模式控制部31中，由于將來自傳感器控制部30的輸出存儲于閾值存儲部32中，故可通過對TFT光學傳感器，照射預先設定的亮度的光，存儲與該光的亮度相對應的閾值。于是，即使在TFT光學傳感器的光—電特性具有差異的情況下，仍可以預定的亮度為邊界，正確地對背照燈等進行開/關控制。
在此場合，預定的光的亮度既可在制造步驟按照一致的值確定，也可最終由用戶按照根據(jù)偏好，以適合的亮度，自動地對背照燈等進行開/關控制的方式進行改變。另外，在比較部33中，由于不頻繁地對背照燈等進行開/關控制，故還具有改變開時的亮度和關時的亮度，即，滯后特性。該滯后特性可通過在比較部33中，設置滯后計算機的方式簡單地實現(xiàn)。
另外，所使用的TFT光學傳感器不限于1個，也可采用多個。即，按照對多個TFT光學傳感器的輸出進行平均處理的方式使用，或完全遮擋其中一個TFT光學傳感器的光，將其用作暗參考值，取其與另一不遮光的TFT光學傳感器的輸出的差值，由此，可提高亮度的測定精確度。
實施例2在上述實施例1中，充電到電容器C中的參考電壓VS為特定的電壓，但是，也可根據(jù)幀期間，改變該電壓。于是，在下面，作為本發(fā)明的實施例2，對設置2個充電于電容器C中的參考電壓的液晶顯示器1’進行描述。另外，本實施例2的液晶顯示器1’的基本結構與實施例1的圖1～圖8和圖10所示的相同，只是實施例1中圖9所示的電路結構和隨著該電路結構的光檢測部的動作狀態(tài)不同，因此，在下面，與實施例1相同的結構采用同一標號，引用其說明，僅僅對不同的結構進行描述。
圖11為表示實施例2的液晶顯示器的圖，圖11A為表示光檢測部的主要部分剖視圖，圖11B為光檢測部的等效電路圖，圖12為表示TFT襯底上的光學傳感器和開關元件的剖視圖，圖13為表示圖11所示的光檢測部的光學傳感器驅動時的各部分的輸出波形和開關元件的動作時刻的時序圖。
實施例2的液晶顯示器1’的光檢測部LS2如圖11A所示，設置于顯示區(qū)域DA的外周緣，即，密封材料6的涂敷區(qū)域的內(nèi)側，與液晶層14接觸。在該電路結構中，如圖11B所示，在TFT光學傳感器的漏極DL與源極SL之間，并聯(lián)有電容器C，源極SL和電容器C中的一個端子通過第1、第2開關元件SW1，SW2，與第1、第2參考電壓源VSP，VSM連接，另外，和與漏極DL連接的電容器C的接地端子GR相對應的另一端子通過轉移電極102，與對置電極26連接。
TFT光學傳感器和各開關元件SW1，SW2均由TFT構成，形成于TFT襯底2上。即，如圖12所示，在TFT襯底2上，形成TFT光學傳感器的柵極GL、電容器C中的其中一個端子C1和構成其中一個開關元件SW1的TFT的柵極GS，按照覆蓋它們的表面的方式，疊置由氮化硅、氧化硅等形成的柵極絕緣膜17。在TFT光學傳感器的柵極GL上和構成開關元件SW1的TFT的柵極GS上，分別夾設柵極絕緣膜17，形成由非晶質(zhì)硅，多晶硅等構成的半導體層19L和19S，另外，在柵極絕緣膜17上，按照與相應的半導體層19L和19S接觸的方式設置由鋁，鉬等的金屬形成的TFT光學傳感器的源極SL和漏極DL、構成其中一個開關元件SW1的TFT的源極SS和漏極DS。其中，TFT光學傳感器的源極SL和構成開關元件SW1的TFT的漏極DS相互延長地連接，形成電容器C的另一端子C2。此外，按照覆蓋TFT光學傳感器、電容器C和由TFT形成的開關元件SW1的表面的方式，疊置比如，由無機絕緣材料形成的保護絕緣膜18，另外，在由TFT形成的開關元件SW1的表面上，覆蓋黑色基體21，以便不受到外部光的影響。
此外，開關元件SW2也通過相同的方法，形成于TFT襯底2上，雖然關于這一點的圖示在圖12中省略。另外，在設置該光檢測部LS2的面對的一側的CF襯底25上，如圖11A所示的，對置電極26延伸設置到與該光檢測部LS2面對的位置，構成光檢測部LS2的TFT光學傳感器的漏極DL和電容器C中的另一端子C2通過接地端子GR和轉移電極102，與該對置電極26連接。
下面對該光檢測部LS2的動作進行描述。
在液晶顯示板的對置電極上，如圖13所示，外加規(guī)定振幅的對置電極電壓(在下面稱為“VCOM”)，具體來說，該電壓幅度由VCOMW表示，高電平時的電壓由VCOMH表示，低電平時的電壓由VCOM表示的矩形波電壓，同時，該VCOM外加于TFT光學傳感器的漏極DL和電容器C的另一端子C2上。在TFT光學傳感器的柵極GL上，按照與該VCOM同步的方式，外加規(guī)定的負電壓GV。該電壓GV的振幅與VCOM相同，并且電壓設定為較VCOM的電壓，只低通常規(guī)定的反偏壓的量，比如10V。即，作為該電壓GV的高電平的電壓的GVH為VCOM-10V，作為低電平的電壓的GVL設定為VCOM-10V。
在該狀態(tài)，在光檢測部LS2上，外加針對每個規(guī)定的幀期間，比如，每個奇數(shù)(ODD)幀和偶數(shù)(EVEN)幀期間而不同的參考電壓。比如，就ODD幀期間來說，在VCOML的期間，使第1開關元件接通(此時，開關元件SW2斷開)，由此，來自供給參考電壓(VCOML+Va)的第1參考電壓源VSP的電壓外加于電容器C上，對其進行充電。通過該充電，電容器C按照正的參考電壓Va，進行正充電。然后，如果第1開關元件SW處于斷開狀態(tài)，為了在TFT光學傳感器的柵極GL上外加柵極截止的電壓GV，本來沒有電流，但是，由于通過TFT光學傳感器的入射光，泄漏電流流動，故電容器C的兩端的電位差慢慢地降低，獲得在圖13的ODD幀期間所示出的輸出電壓波形。
另外，在EVEN幀期間，在VCOMH的期間，接通第2開關元件SW2(此時，開關元件SW1斷開)，將來自供給參考電壓(VCOML-Va)的第2參考電壓源VSM的電壓外加于電容器C上，對其進行充電。通過該充電，電容器C按照負的參考電壓-Va，進行負充電。然后，如果第2開關元件SW2處于斷開狀態(tài)，為了在TFT光學傳感器的柵極GL上外加柵極截止的電壓GV，本來沒有電流，但是，由于通過TFT光學傳感器的入射光，泄漏電流流動，故電容器C的兩端的電位差慢慢地降低，獲得在圖13的EVEN幀期間所示出的輸出電壓波形。
如此，針對每個ODD/EVEN幀期間，在光檢測部LS2上外加極性改變的參考電壓(VCOML+Va)或(VCOMH-Va)，由此，從光檢測部LS2，獲得交流成分的檢測輸出。另外，在光檢測部LS1的動作時，由于對對置電極26進行交流驅動，故直流電壓不外加于光檢測部LS1和對置電極26之間的液晶層14上，可防止液晶的性能變差。
另外，由于規(guī)定的幀期間為液晶顯示板用驅動信號的垂直掃描期間的整數(shù)倍，通過對應于該期間，使第1、第2開關元件SW1，SW2進行切換動作，將極性改變的參考電壓(VCOML+Va)或(VCOMH-Va)供給光檢測部LS1，對電容器C進行充電，故在光檢測部LS1動作時，在液晶顯示板的液晶層上外加交流成分的電壓，由于在平時不外加直流成分，故可防止液晶的性能的變差，另外，雜波減少。
此外，在本實施例2中，如圖13所示，第1、第2參考電壓源VSP、VSM分別供給相對VCOM，極性不同的參考電壓(VCOML+Va、VCOMH-Va)，但是，該Va的絕對值可相當于供給對置電極26的電壓幅度VCOMW的1/2。如果上述構成，不是為了產(chǎn)生參考電壓Va而設置專門布線等，而可僅僅利用對置電極的電壓，并且設置反轉緩存器等的電路，形成參考電壓。另外，通過本實施例2的光檢測部LS2輸出的輸出信號與實施例1相同，傳送給圖10所示的背照燈控制機構1A的傳感器控制部30，由此，進行背照燈的控制。
如上所述，按照本發(fā)明的各實施例的液晶顯示器1，1’，由于用于進行背照燈的開/關控制的光檢測部還考慮外加于對置電極上的電壓而設計，故在于TFT襯底2上不設置專門接地電極等的情況下，可以設置光檢測部。另外，對在上述實施例1中，外加作為對置電極電壓的，極性反轉的電壓，即，交流電壓的場合進行了描述，但是，由于即使在外加直流電壓的情況下，仍進行考慮了對置電極電壓的設計，故可良好地進行光檢測部的光檢測。
還有，在上述實施例中，為了能夠與用作液晶顯示板的開關元件的TFT同時地制造光檢測部LS1、LS2的TFT光學傳感器，對設置于TFT襯底2的顯示區(qū)域DA的內(nèi)周緣部的實例進行了描述，但是，如果為可檢測外光的位置，則也可設置于顯示區(qū)域DA的外周緣部，即，密封材料6的外側。另外，如果不必與用作液晶顯示板的開關元件的TFT同時地，制造光檢測部LS1、LS2的TFT光學傳感器，則也可設置于液晶顯示板的外部，通過獨立于液晶顯示板的布線機構，進行電連接。在此場合，單獨光學傳感器的制造工時增加，但是，可自由地設定光學傳感器的設置部位。另外，在本實施例中，傳感器控制部30、比較部33、模式控制部31、閾值存儲部32、開關部34也可組裝于液晶顯示器1的驅動IC中。另外，閾值存儲部32也可不設置于液晶顯示器1的內(nèi)部，但是，在此場合，可按照在液晶顯示器1的電源接通時，從具有外部的閾值存儲部32的主PC等，對液晶顯示器1進行初始處理的方式構成。
另外，如果省略上述各實施例的液晶顯示器的反射電極Ro，則獲得透射型液晶顯示器，反之，如果在象素電極12的底部整體的范圍內(nèi)，設置反射電極，則獲得反射型液晶顯示器。其中，在反射型液晶顯示器的場合，可以代替背照燈，甚至側照燈，而使用前照燈。
權利要求
1.一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，在該液晶顯示板中，在有源矩陣襯底和具有對置電極的濾色襯底之間，設置液晶層；光檢測部，該光檢測部具有檢測外光的光學傳感器；照明機構，該照明機構通過上述光檢測部的輸出而進行控制，其特征在于上述光檢測部設置于上述有源矩陣襯底的顯示區(qū)域的周緣部，上述光學傳感器采用薄膜晶體管，在該薄膜晶體管的源極、漏極之間連接有電容器，在上述薄膜晶體管的柵極上，外加一定的電壓，該一定的電壓低于外加于上述對置電極上的電壓，并總是與反偏壓相對應，上述電容器的其中一個端子側通過開關元件，與參考電壓源連接，上述電容器的另一端子側與上述對置電極連接，檢測從上述開關元件斷開起的，規(guī)定時間后的電容器的電壓，由此，檢測外光。
2.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于上述光檢測部的薄膜晶體管、電容器和開關元件集成于上述顯示板上。
3.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于上述光檢測部的電容器設置于上述顯示板的內(nèi)部，上述開關元件設置于顯示板的外部。
4.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于上述光學傳感器包括完全遮光的光學傳感器和不遮光的光學傳感器，上述完全遮光的光學傳感器的輸出和不遮光的光學傳感器的輸出的差為上述光學傳感器的輸出。
5.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于作為上述光學傳感器的薄膜晶體管在制造步驟中，與形成于上述有源矩陣襯底上的液晶顯示板的薄膜晶體管同時形成。
6.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于在上述對置電極上，外加按照規(guī)定的周期的矩形狀變化的電壓。
7.根據(jù)權利要求6所述的液晶顯示器，其特征在于在上述柵極上，外加下述電壓，該電壓按照與外加于上述對置電極上的電壓相同的振幅的矩形狀變化。
8.根據(jù)權利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于在上述光檢測部上，連接具有閾值存儲部和比較部的控制機構，通過該控制機構，在普通動作模式時，在上述比較部，對上述光檢測部的輸出與存儲于上述閾值存儲部中的閾值進行比較，根據(jù)該比較結果，進行上述照明機構的開/關控制，在初始設定模式時，一邊對上述光學傳感器，照射作為基準的光，一邊將上述光檢測部的輸出存儲于上述閾值存儲部中。
9.根據(jù)權利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于上述閾值存儲部和比較部設置于放置在上述有源矩陣襯底的周緣部上的驅動IC的內(nèi)部。
10.一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，在該液晶顯示板中，在有源矩陣襯底和具有對置電極的濾色襯底之間，設置液晶層；光檢測部，該光檢測部具有檢測外光的光學傳感器；照明機構，該照明機構通過上述光檢測部的輸出而進行控制，其特征在于上述光檢測部設置于上述有源矩陣襯底的顯示區(qū)域的周緣部，上述光學傳感器采用薄膜晶體管，在該薄膜晶體管的源極、漏極之間連接有電容器，該電容器中的其中一個端子側通過第1、第2開關元件，與第1、第2參考電壓源連接，該電容器中的另一端子側與上述對置電極連接，在上述薄膜晶體管的柵極上，外加一定的電壓，該一定的電壓低于外加于上述對置電極上的電壓，并總是與反偏壓相對應，針對每個規(guī)定的幀期間，在較短時間，依次使第1、第2開關元件進行切換動作，將來自上述第1或第2參考電壓源的參考電壓外加于上述電容器上，對其進行充電，檢測從斷開上述第1、第2開關元件起的規(guī)定時間后的電容器的電壓，由此，檢測外光。
11.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述光檢測部中的薄膜晶體管、電容器和開關元件集成于上述顯示板上。
12.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述光檢測部的電容器設置于上述顯示板的內(nèi)部，上述開關元件設置于上述顯示板的外部。
13.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述開關元件設置于放置在上述有源矩陣襯底的周緣部上的驅動IC的內(nèi)部。
14.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述光學傳感器包括完全遮光的光學傳感器和不遮光的光學傳感器，上述完全遮光的光學傳感器的輸出和不遮光的光學傳感器的輸出的差為上述光學傳感器的輸出。
15.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于在上述對置電極上，外加按照規(guī)定的周期的矩形狀變化的電壓。
16.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于作為上述光學傳感器的薄膜晶體管在制造步驟中，與設置于上述有源矩陣襯底上的液晶顯示板的開關元件的薄膜晶體管同時形成。
17.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述規(guī)定的幀期間為液晶顯示板用驅動信號中的垂直掃描期間的整數(shù)倍。
18.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述第1、第2參考電壓源分別以外加于上述對置電極上的電壓為基準，供給正的參考電壓和負的參考電壓，上述第1、第2開關元件按照下述方式控制，該方式為在供給對置電極的電壓為低電平時，上述正的參考電壓外加于上述電容器上，在供給對置電極的電壓為高電平時，負的電壓外加于上述電容器上。
19.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于上述第1、第2參考電壓源供給下述的電壓，該電壓為分別外加于上述對置電極上的高電平的電壓和低電平的電壓之間的中間值。
20.根據(jù)權利要求10所述的液晶顯示器，其特征在于在上述光檢測部上，連接具有閾值存儲部和比較部的控制機構，通過該控制機構，在普通動作模式時，在上述比較部，對上述光檢測部的輸出與存儲于上述閾值存儲部中的閾值進行比較，根據(jù)該比較結果，進行上述照明機構的開/關控制，在初始設定模式時，一邊對上述光學傳感器，照射作為基準的光，一邊將上述光檢測部的輸出存儲于上述閾值存儲部中。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示器包括液晶顯示板，在該液晶顯示板中，TFT襯底和具有對置電極的CF襯底之間，設置液晶層；光檢測部，該光檢測部具有檢測外光的TFT光學傳感器；照明機構，該照明機構通過上述光檢測部的輸出而控制，上述光檢測部設置于TFT襯底的顯示區(qū)域的周緣部，上述光檢測部采用作為光學傳感器的TFT，在該TFT光學傳感器的源極、漏極之間連接有電容器，上述電容器的其中一個端子側通過開關元件，與參考電壓源連接，另一端子側與上述對置電極連接，在TFT光學傳感器的柵極上，外加一定的電壓，該電壓低于外加于對置電極上的電壓，在平時與反偏壓相對應，輸出從斷開開關元件起的規(guī)定時間之后的電容器的電壓。
文檔編號G02F1/133GK1932626SQ200610127628
公開日2007年3月21日 申請日期2006年8月31日 優(yōu)先權日2005年8月31日
發(fā)明者佐野寬, 國森隆志, 安森正憲, 田中俊彥 申請人:三洋愛普生映像元器件有限公司