显示器的制作方法

专利名称：显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示器，本发明特别是涉及具有背照灯，前照灯等光源的显示器，其可对应于与人的视觉灵敏度一致的外光的亮度，无误动作，可自动地改变光源的亮度的显示器。
背景技术：
近年，不仅在信息通信设备中，而且在普通的电气设备中，液晶显示器的使用迅速普及。特别是对于便携型的设备，为了减少耗电量，多采用不需要如透射型液晶显示器那样的背照灯或侧照灯(在下面将这两者总称为“背照灯等”)的反射型的液晶显示器，但是，由于该反射型液晶显示器将外光用作光源，故在较暗的室内等处，变得难以观看，因此正在开发采用前照灯的显示器(参照下述的专利文献1)，或同时具有透射型和反射型的性质的半透射型的液晶显示器(参照下述的专利文献2)。
例如，采用前照灯的反射型液晶显示器，由于可在较暗的场所，点亮前照灯，显示图象，在较亮的场所，不点亮前照灯，采用外光，显示图象，因此不需要一直采用前照灯，可以大幅度地减小耗电量。另外，在半透射型液晶显示器中，在一个象素的内部，包括具有透明电极的透射部和具有反射电极的反射部，在较暗的部位，点亮背照灯等，采用象素区域的透射部，显示图象，在较亮的场所，不点亮背照灯等，在反射部，采用外光，显示图象，由此，同样在该场合，不需要一直点亮背照灯等，这样，具有可大幅度地减少耗电量的优点。
在上述的反射型液晶显示器，半透射型液晶显示器中，随着外光的强度，液晶显示画面的可观看性不同。由此，为了易于观看液晶显示画面，最终用户必须对应于外光的强度，亲自判断是否为应点亮背照灯等，或前照灯的程度，并进行点亮、降低其亮度，或熄灭背照灯等，或前照灯的复杂的操作。另外，在外光的亮度足够时，仍有背照灯等，或前照灯被点亮的情况，在这样的场合，由于浪费的耗电量增加，故在便携电话机等便携型的设备中，电池的消耗快的问题非常明显。
作为应对上述问题的在先技术，有下述的发明被公知，即，光传感器设置于液晶显示器中，通过光传感器，检测外光的明暗，根据光传感器的检测结果，控制背照灯等的开/关(参照下述的专利文献3～5)。
例如，在下述专利文献3中，公开有下述的液晶显示器，即，作为光传感器，在液晶显示板的衬底上，制作光检测用的薄膜场效应晶体管(TFT) (参照段落0012)，检测该TFT的光漏电流，由此，对应于周围的亮度，自动地实现背照灯等的开/关。
还有，在下述专利文献4中，公开有下述的液晶显示器，即，光传感器采用光敏二极管，对应于周围的亮度，向作为背照灯的发光二极管供给温度补偿的电流。
再有，在下述专利文献5中，公开有下述的便携终端的发明，即，将用作背照灯及设备的动作显示机构的发光二极管同时用作光传感器，根据与周围的亮度相对应的发光二极管的电动势，控制背照灯的点亮。
专利文献1JP特开2002-131742号文献(权利要求，

图1～3)；专利文献2JP特开2001-350158号文献(权利要求，图4)；专利文献3JP特开2002-131719号文献(权利要求，段落0010～0013，图1)；专利文献4JP特开2003-215534号文献(权利要求，段落0007～0019，图1～3)；
专利文献5JP特开2004-007237号文献(权利要求，段落0023～0028，图1)；发明的公开方案发明要解决的课题由于安装液晶显示器的便携电话机等便携型的设备为小型的，故在上述的现有的通过光传感器，检测周围的亮度，自动地开/关背照灯等的液晶显示器中，通常，将1个光传感器设置于安装有液晶显示器中的设备的空区域，由此，检测周围的亮度，根据该光传感器的输出，按照预先设定的一定的亮度，自动地开/关背照灯等。
但是，由于现有的光传感器的分光灵敏度特性不一定与人的视觉灵敏度一致，故存在下述的情况，比如在水银灯照明下，短波长成分的光较多，人眼感到较暗，但是，光传感器可以感光，因此不一定能控制背照灯等在最合适的情况下进行开/关。
本发明可解决上述现有的，通过光传感器，检测周围的亮度，自动地开/关背照灯等的显示器的问题，本发明的目的在于提供下述的显示器，即，可对应于与人的视觉灵敏度特性相一致的周围的亮度，自动且稳定地对背照灯等的亮度进行开/关控制。
用于解决问题的技术方案为了实现上述目的，本发明的特征在于采用下述的方案。即，权利要求1所述的显示器的发明涉及下述的显示器，该显示器包括显示板，该显示板具有有源矩阵衬底和滤色衬底；上述显示板的照光机构；光传感器；控制部，该控制部根据上述光传感器的输出，控制上述照光机构的发光强度，其特征在于，在上述滤色衬底的分别与上述光传感器对置的位置上，设置上述光传感器的分光灵敏度调整机构。
此外，权利要求2所述的发明涉及权利要求1所述的显示器，其特征在于上述分光灵敏度调整机构为滤色层。
还有，权利要求3所述的发明涉及权利要求2所述的显示器，其特征在于上述滤色层的颜色为对应于各个象素而形成于上述显示板的显示区域上的颜色的多种颜色的组合。
再有，权利要求4所述的发明涉及权利要求2所述的显示器，其特征在于上述滤色层的颜色为对应于各个象素而形成于上述显示板的显示区域上的颜色中的任意一种颜色。
另外，权利要求5所述的发明涉及权利要求1所述的显示器，其特征在于上述分光灵敏度调整机构为偏振光滤色层。
此外，权利要求6所述的发明涉及权利要求1～5中的任何一项所述的显示器，其特征在于上述分光灵敏度调整机构由上述滤色层和上述偏振光滤色层的组合而构成。
还有，权利要求7所述的发明涉及权利要求1～6中的任何一项所述的显示器，其特征在于上述光传感器由多个薄膜场效应晶体管构成；在上述多个薄膜场效应晶体管中，各自的源极、栅极和漏极相互并联，并且在上述源极和漏极之间，连接有电容器，在上述源极和规定的恒电压源之间，连接开关元件。
再有，权利要求8所述的发明涉及权利要求1～7中的任何一项所述的显示器，其特征在于上述照光机构为背照灯或侧光灯，上述显示器为透射或半透射型液晶显示器。
另外，权利要求9所述的发明涉及权利要求1～7中的任何一项所述的显示器，其特征在于上述照光机构为前照灯，上述显示器为反射型液晶显示器。
发明的效果本发明通过上述的方案，实现下述的优良效果。即，按照权利要求1所述的发明，由于在滤色衬底中的与各个光传感器对置的位置，设置使光传感器的分光灵敏度与人的视觉灵敏度特性相一致的分光灵敏度调整机构，故在例如采用水银灯照明光等，光传感器具有灵敏度，但人眼感到较暗的场所，不会产生误操作。
另外，作为光传感器，可适当选择使用现有的光敏二极管、光敏晶体管、薄膜场效应晶体管型光检测器(TFT光传感器)、光敏SCR、光导电体、光电池等，任意的光电转换元件，对应光传感器的分光灵敏度恰当设定便可，其中，上述光传感器采用用于使光传感器的分光灵敏度与人的视觉灵敏度特性相一致的分光灵敏度调整机构。
此外，按照权利要求2所述的发明，可采用设置于显示器中的滤色层，低价格并方便的使光传感器的分光灵敏度按照接近人的视觉灵敏度的方式来进行矫正。
还有，按照权利要求3和4所述的发明，可使下述内容变得可能，即，通过使作为分光灵敏度调整机构的滤色层与设置于显示器的显示区域上的滤色层的颜色相同，可以较低价格形成光灵敏度调整机构，而且，从滤色层的颜色，可适当地选择多种颜色并进行组合(权利要求3)，或选择单色(权利要求4)，由此，可对应于光传感器的分光灵敏度，按照接近人的视觉灵敏度的方式来正确地矫正光传感器的特性。
再有，按照权利要求5所述的发明，由于一般使用的偏振光滤色片不能使短波长区域的光通过，故即使采用对于例如从水银灯发出的短波长区域的光具有灵敏度的光传感器，仍可以使光传感器的分光灵敏度接近人的视觉灵敏度特性，由此，不会产生误操作。
另外，按照权利要求6所述的发明，通过适当选择并组合滤色层的分光灵敏度特性和偏振光滤色层的分光灵敏度特性，可按照接近人的视觉灵敏度的方式来正确地矫正已采用光传感器的特性。
此外，按照权利要求7所述的发明，由于作为光传感器的薄膜场效应晶体管、电容器和开关元件可在制造作为有源矩阵衬底的开关元件的薄膜场效应晶体管(TFT)时同时地制作，特别是不必为了设置作为光传感器的TFT、电容器和开关元件，增加制造工序，此外，作为光传感器的TFT、电容器和开关元件是小型的，而且，分别沿显示板的显示区域的周边容易地形成得到，故不需要特别增加显示板的尺寸。
还有，按照权利要求8和9所述的发明，分别在透射型液晶显示器，或半透射型液晶显示器(权利要求8)的场合，或者反射型液晶显示器(权利要求9)的场合，同样获得实现权利要求1～7所述的发明的效果的显示器。
附图的简要说明图1为表示TFT光传感器的电压-电流曲线的一个实例的图；图2为表示采用TFT光传感器的光检测部的电路图；图3为表示亮度不同的场合的图2所示的电路图的电容器的两端的电压-时间曲线的图；图4为以透视方式表示半透射型液晶显示器的滤色衬底的1个象素的平面图；图5为去掉滤色衬底的图4的A-A线的剖视图；图6为实施例的半透射型液晶显示器的平面图；图7为光检测部的剖视图；图8为表示人的视觉灵敏度的图；图9为表示实施例所采用的光传感器的分光灵敏度的图；
图10为表示液晶显示板采用的R、G、B的各滤色层的分光透射率的图；图11为表示偏振光滤色片的分光透射率的图；图12为表示通过G的滤色片和偏振光滤色片矫正的实施例的光传感器的分光灵敏度的图；图13A为还具有实施例的半透射型液晶显示器的滤色层的平面图，图13B为图13A的光传感器上的滤色部分的放大图，图13C～图13G分别为与图13B相对应的变形实例；图14为表示多个的光检测部的电连接实例的电路图；图15为图14的电路图的变形实例；图16为图6的半透明型液晶显示器的变形实例；图17为背照灯控制部的方框图。
标号的说明标号10表示半透射型液晶显示器；标号30表示显示区域；标号31表示驱动IC；标号32、321～326表示TFT光传感器；标号331、332表示光检测部；标号40表示背照灯控制部；标号41表示传感器控制部；标号42表示比较部；标号43表示模式控制部；标号44表示阈值控制部；标号45表示开关部；标号46表示背照灯等。
用于实施发明的优选方式下面采用附图，对用于实施本发明的优选形式进行具体描述，但是，在以下描述的实施例中，例示用于具体实现本发明的技术构思的有源矩阵型的显示器的一个实例的半透射型液晶显示器，但本发明并不限于该实施例，本发明可在不脱离权利要求所给出的技术构思的情况下，等同地适用于进行各种变更的场合。
首先，通过图1～图3对作为光传感器的TFT(在下面称为“TFT光传感器”)的动作原理和驱动电路进行描述。另外，图1为表示TFT光传感器的电压-电流曲线的一个实例的图，图2为采用TFT光传感器的光检测部的电路图，此外，图3为表示亮度不同时的图2所示的电路图的电容器两端的电压-时间曲线的图。
TFT光传感器具有实质上与用作有源矩阵型液晶显示板的开关元件的TFT相同的结构。该TFT光传感器具有下述的特性，即，如图1所示，在挡光的场合，于栅极截止区域有非常小的暗电流流动，但是，如果光遇到沟道部，则对应于该光的强度(亮度)，泄漏电流变大。于是，如图2的光检测部33的电路图所示，在TFT光传感器的栅极GL上，外加构成栅极截止区域的一定的反偏电压(比如，-10V)，在漏极DL和源极SL之间并联电容器C，将开关元件SW处于导通，使一定的电压VS(比如，+2V)外加于电容器C的两端，然后，如果使开关元件SW处于关闭，则电容器C的两端的电压对应于TFT光传感器的周围的亮度，如图3所示，随着时间而降低。因此，如果在使开关元件SW处于关闭后规定时间t0之后，测定电容器C的两端的电压，则由于在该电压和TFT光传感器的周围的亮度之间，反比例关系成立，故可求出TFT光传感器的周围的亮度。
下面以作为有源矩阵型的显示器的一个实例的半透射型液晶显示器为实例，通过图4～图14，对其制造方法，以及具有上述TFT光传感器的光检测部的制造方法及所获得的半透射型液晶显示器的结构进行描述。
另外，图4为以透视方式表示半透射型液晶显示器的滤色衬底的1个象素的平面图，图5为去掉滤色衬底的图4的A-A线的剖视图，图6为半透射型液晶显示器的平面图，图7为光检测部的剖视图。另外，图8为表示人的视觉灵敏度的图，图9为表示实施例所采用的光传感器的分光灵敏度的图，图10为表示液晶显示板采用的R、G、B的各滤色层的分光透射率的图，图11为表示偏振光滤色片的分光透射率的图，图12为表示通过G的滤色片和偏振光滤色片补偿的实施例的光传感器的分光灵敏度的图。另外，图13A为还具有实施例的半透射型液晶显示器的滤色层的平面图，图13B为图13A的光传感器上的滤色部分的放大图，图13C～图13G分别为与图13B相对应的变形实例。另外，图14为表示多个光检测部的电连接实例的电路图，图15为图14的变形实例的电路图，此外，图16为图6的半透射型液晶显示器的变形实例。
该半透射型液晶显示器10如图4和图5所示，在透明的具有绝缘性的玻璃衬底11的显示区域上，由铝、钼等金属形成的多个扫描线12按照等间距平行地形成，另外，在邻接的扫描线12之间的大致中间处，按照与扫描线12同时平行地形成辅助电容线21，TFT的栅极G从扫描线12延伸设置。
此外，在玻璃衬底11上，按照覆盖扫描线12、辅助电容线21、栅极G的方式叠置由氮化硅、氧化硅等形成的栅极绝缘膜14。另外，在栅极G上，通过栅极绝缘膜14，形成由非晶质硅、多晶硅等构成的半导体层22，另外，在栅极绝缘膜14上，由铝、钼等金属构成的多根扫描线13按照与扫描线12相垂直的方式形成，TFT的源极S从该信号线13延伸设置，该源极S与半导体层22接触。此外，与信号线13和源极S相同的材料，并且同时形成的漏极D设置于栅极绝缘膜14上，该漏极D也与半导体层22接触。
此时，由扫描线12和信号线13围绕的区域相当于1个象素。另外，通过栅极G、栅极绝缘膜14、半导体层22、源极S、漏极D，构成形成开关元件的TFT，在各个象素中形成该TFT。在此场合，通过漏极D和辅助电容线21，形成各象素的辅助电容。
按照覆盖这些信号线13、TFT、栅极绝缘膜14的方式，叠置由比如，无机绝缘材料形成的保护绝缘膜23，在该保护绝缘膜23上，叠置由有机绝缘膜形成的层间膜17。在该层间膜17的表面中，在反射部15，形成细微的凹凸部，在透射部16，呈平坦状。另外，在图4和图5中，反射部15的层间膜17的凹凸部省略。另外，在保护绝缘膜23和层间膜17中，在与TFT的漏极D相对应的位置，形成接触孔20。另外，于每个象素中，在接触孔20上和层间膜17的表面的一部分中，在反射部15，设置由比如，铝金属形成的反射电极18，在该反射电极18的表面和透射部16的层间膜17的表面上，形成由比如，ITO形成的象素电极19。
此外，在玻璃衬底11的下方，设置具有图中未示出的公知的光源、导光板、扩散片等背照灯，或侧照灯，另外，在象素电极19的表面上，按照覆盖全部的象素的方式叠置取向膜(图中未示出)，另外，将设置有对应于每个象素而形成的R、G、B3色的滤色片、对置电极等的滤色衬底(图中未示出)与该玻璃衬底11对置，在两个衬底的周围，设置密封材料，由此，将两衬底贴合，将液晶注入两衬底之间，这样，便可获得半透射型液晶显示器10。
还有，如果省略反射电极18，获得透射型液晶显示器，与此相反，如果在象素电极19的底部整体的范围内，设置反射电极18，则获得反射型液晶显示器。但是，在反射型液晶显示器的场合，则代替背照灯或侧照灯，采用前照灯。
另外，在本实施例的半透射型液晶显示器10中，上述的扫描线12、信号线13、象素电极19等呈多个矩阵状设置，如图6所示，形成显示区域30，在该显示区域30的周缘，设置用于驱动半透射型液晶显示器的驱动IC31，形成2排光检测部331和332，其中，沿着与设置该显示区域30的驱动IC31一侧相反一侧的周缘，成一体地设置具有由比如，2排的，多个(比如，1排3个×2排＝计6个)的TFT光检测部、电容器C和一个TFT构成的开关元件SW。
在该2排的光检测部331和332中，显示区域30的外侧一列的光检测部331，未受到TFT光传感器321～323挡光，对于内侧一列的光检测部332，除了TFT光传感器324～326受到挡光以外，实质上两者是相同的，这样，在下面以未挡光的外侧的光检测部331为实例，对具体的结构进行描述。
光检测部331如图7所示，在玻璃衬底11的表面上，形成TFT光传感器的栅极GL1～GL3、电容器C1～C6中的一个电极Ce1～Ce3以及构成第1开关元件SW1的TFT的栅极GS1，按照覆盖它们的表面的方式叠置由氮化硅、氧化硅等形成的栅极绝缘膜14。
此外，在TFT光传感器321～323的栅极GL1～GL3的顶部和构成第1开关元件SW1的TFT的栅极GS1的顶部，分别通过栅极绝缘膜14，形成由非晶质硅、多晶硅等形成的半导体层22L1～22L3和22S1，另外，在栅极绝缘膜14上，按照与相应的半导体层22L1～22L3和和22S1接触的方式设置由铝、钼等的金属形成的TFT光传感器321～323的源极SL1～SL3和漏极DL1～DL3、构成第1开关元件SW1的TFT的源极SS1和漏极DS1。
其中，TFT光传感器321～323的源极SL1～SL3延长，形成电容器C1～C3的另一电极Ce1’～Ce3’，并且TFT光传感器323的源极SL3与构成第1开关元件SW1的TFT的漏极DS1连接。
此外，按照覆盖TFT光传感器321～323、电容器C1～C6和由TFT形成的第1开关元件SW1的表面的方式，叠置由比如，无机绝缘材料形成的保护绝缘膜23，另外，在第1开关元件SW1的表面上，覆盖黑底24，以便不受到外部光的影响。
在成一体地设置该TFT光传感器321～323、电容器C1～C6和由TFT形成的第1开关元件SW1的光检测部331中，在图5和图7中，对于同一层的绝缘层，采用同一标号，并且对于相应的TFT所对应的结构部分，按照在同一标号上添加后缀的方式有区别地表示，由此，对能够与在形成显示区域30的开关用TFT时同时地形成之事易于理解。
另外，在本实施例中，如图6所示，按照2排设置多个光检测部331和332，但是，其中，在从显示区域30观看，位于内侧的一排的光检测部332中，通过黑底覆盖至少TFT光传感器324～326的栅极GL4～GL6部分的表面，进行遮光。如果采用这样的方案，由于光检测部332的输出不受到外光的影响，故形成暗基准输出。
另外，也可采用单独的，图中未示出的滤色衬底的周围的黑底，进行遮挡光。在此场合，由于在显示器的显示部中，设置有设于滤色衬底的周围的黑底，故只要通过稍稍扩大黑底，便可覆盖TFT光传感器324～326，这样，不必单独设置挡光用的部件，结构上和外观上具有优点。
在这里，通过图8和图9对人的视觉灵敏度(比视觉灵敏度)和TFT光传感器321～323的分光灵敏度进行描述。人的视觉灵敏度，如图8所示，波长约为550nm的绿色区域的灵敏度最高，在其波长大于该波长，或小于该波长时，灵敏度降低。一般，称为可见光为波长约380nm～780nm的光，但是，其中，从约400nm～700nm的范围为人的主要感知区域。相对该情况，本实施例所采用的TFT光传感器321～323的相对灵敏度如图9所示，峰值波长在460nm附近，在从波长约为350nm的紫外线区域，到波长在700nm以上的范围内，具有灵敏度。
于是，由于本实施例所采用的TFT光传感器321～323作出感应的区域一直到人无法感知的紫外线区域，故特别是在水银灯等的短波长区域的光成分多的照明下，虽然人的眼睛认为较暗，但仍判断为较亮。于是，在本实施例中，如下所述，采用TFT传感器321～323的相对灵敏度与人的视觉灵敏度相同的机构。
即，用于普通的液晶显示板的红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色片的分光透射率如图10所示。于是，G的滤色片使波长约在460～640nm的范围内的光实现透射，使波长约在450nm以下的光稍微实现透射。如果这样，若使射入本实施例所采用的TFT光传感器321～323中的光，作为在液晶显示板中一般被使用的滤色片之中，至少透射G的滤色层的光，则由于TFT光传感器321～323的分光灵敏度呈现下述的特性，即，相对波长约在450nm以下的光，实质上没有灵敏度，故实质上接近人的视觉灵敏度。
此外，在液晶显示板中，于显示面侧，一般采用偏振光滤色片，但是，该偏振光滤色片的分光透射率如图11所示。于是，由于显示面侧的偏振光滤色片实质上不能使波长在400nm以下的光实现透射，故通过使射入TFT光传感器321～323中的光作为进一步透射在显示面侧的偏振光滤色片的光，可呈现使TFT光传感器321～323的分光灵敏度更加接近人的视觉灵敏度的特性。如此，图12表示采用G的滤色层和偏振光滤色片这两者而进行了矫正的TFT光传感器321～323的分光灵敏度。从该图可知，图12的分光灵敏度为与图8所示的人的视觉灵敏度类似的特性。
图13A表示包括通过G的滤色层，对TFT光传感器321～323进行矫正的实施例的半透射型液晶显示器10的滤色层的平面图，图13B表示图13A的TFT光传感器321～323上的滤色部分的放大图。在该半透射型液晶显示器10中，TFT光传感器324～326，通过稍稍扩大设置于滤色衬底的周围的黑底BM，进行挡光，仅仅使G滤色层延长到光检测部331所在的位置，G的滤色层至少位于TFT光传感器321～323上。另外，在这里，R和B的滤色部分为黑底BM，但是，也可如图13C所示，全部形成G的滤色层。
另外，根据所采用的光传感器的分光灵敏度，还可适当兼用R和B的滤色层，也可使光传感器的分光灵敏度接近人的灵敏度。比如，如果在TFT传感器中，仅仅通过G滤色片，对分光灵敏度进行矫正，则峰值波长接近500nm，由此，为了使TFT光传感器的分光灵敏度的峰值波长为人的视觉灵敏度的峰值波长550nm，也可同时采用R的滤色片。此时，作为设置于TFT光传感器321～323上的滤色层，可如图13D所示，形成R、G、BM排列，也可如图13E所示，形成按照R×3+G×3单位反复的结构。但是，由于R的滤色片的矫正可较少，还可构成如图13F所示那样R、G、BM排列中将R从中撤出，或按照G×4+R×2单位反复的结构。
此时，通过图14，对本实施例的多个光检测部331和332的电连接实例进行描述。在本实施例中，光检测部331的TFT光传感器321～323中的各源极SL1～SL3相互并联，通过第1开关元件SW1，与一定的电压VS(比如，+2V)连接，并且通过信号布线SS，从外部，取出输出信号，另外，各源极GL1～GL3相互并联，外加一定的反偏电压(比如，-10V)，另外，各滤极DL1～DL6也相互并联，与规定的电源VCOM连接。
同样，光检测部332的相应的TFT光传感器324～326的各源极SL4～SL6相互并联，通过第2开关元件SW2，与一定的电压Vs连接，并且通过信号布线SR，在外部，取出输出信号，另外，各栅极GL4～GL6相互并联，外加与光检测部331侧相同的一定的反偏压，另外，各漏极DL1～DL6也相互并联，与和光检测部331侧相同的规定的电压源VCOM连接。
在本实施例中，由于在信号线SS中，获得未遮挡光的TFT光传感器321～323的平均输出，另外，在信号线SR中，获得遮挡光的TFT光传感器324～326的平均输出，如果对在信号线SR和SS中出现的信号进行处理，则获得遮挡光的TFT光传感器324～326的输出的平均值为基准的未遮挡光的TFT光传感器321～323的输出的平均值。
使用该输出，通过其他现有的控制机构，对照光机构的开/关进行控制。另外，出现在信号线SR和SS中的信号的处理既可求出差动输出，也可以按照形成预定的一定的关系来进行运算处理。该控制机构既可设置于单独光检测部331和332的附近，也可设置于驱动IC31的内部。
另外，由于未遮挡光的TFT光传感器321～323按照如图6所示，沿显示区域30的周边，成一排间隔开的方式设置，故即使在使用者因不注意，用手指等，遮挡TFT光传感器321～323的情况下，因同时将全部的TFT光传感器321～323遮挡的情况很少，故未遮挡光的TFT光传感器321～323的输出的平均值不会有较大的变化，背照灯等的亮度不会频繁地变化。
此外，在本实施例中，由于TFT光传感器321～323的分光灵敏度接近人的视觉灵敏度，在对于比如，水银灯照明光等，在单独的光传感器时，具有灵敏度，但是，在人眼感觉较暗的场所，不进行照光机构开/关动作。
另外，设置上述遮挡光的TFT光传感器324～326的原因在于在TFT光传感器中，光检测特性随着温度而发生较大变化，但是，通过遮挡光的TFT光传感器324～326，对未遮挡光的TFT光传感器321～323的温度特性进行矫正，如果采用这样的方案，即使在温度变化的情况下，仍可按照所需的亮度，正确地控制背照灯等的开/关。但是，如果不需要温度补偿，则也可省略被遮光的光检测部332、TFT光传感器324～326等。
此时，由于电容器C1～C3和C4～C6均分别并联，故也可分别逐个地使用电容器，但是，由于必要的容量较大，故可像图7和图14所示的那样分别地设置。
此外，作为上述实施例的变形实例，如图15所示，光检测部331的TFT光传感器321～323的各源极SL1～SL3，分别单独地通过第1～第3开关元件SW1～SW3，与共同的一定的电压VS(比如，+2V)连接，并且分别单独地与输出布线SS1～SS3连接，此外，各栅极GL1～GL3相互并联，且外加一定的反偏电压(比如，-10V)，另外，各漏极DL1～DL6也相互并联，与规定的电源VCOM连接。
同样，光检测部332的相应的TFT光传感器324～326的各源极SL4～SL6，分别单独地通过第4～第6的开关元件SW4～SW6，和光检测部331侧相同，与共同的一定的电压VS连接，并且分别单独地与输出布线SR1～SR3连接，此外，各栅极GL4～GL6相互并联，与光检测部331侧相同，外加一定的反偏电压，另外，各漏极DL4～DL6也相互并联，与光检测部331侧相同，与规定的电源VCOM连接。
在本变形实例中，从未遮挡光的光检测部331的输出布线SS1～SS3，获得TFT光传感器321～323的相应输出。于是，在使用者用手指等，遮挡TFT光传感器321～323中的任意者的场合，由于输出布线SS1～SS3中的任意者的输出为与其它的输出偏离的值，故可判定使用者容易遮挡的TFT光传感器，如果通过单独的图中未示出的控制器，除去与其它输出偏离的输出，求出平均值，由于该平均值实质上与使用者遮挡TFT光传感器之前的平均值相同，故判定周围的亮度未变化，背照灯等的亮度不会频繁地变化。
还有，在上述变形实例中，采用与同样在遮挡的光检测部332侧，未遮挡光的一侧的光检测部331相同的结构的实例，如果采用这样的方案，则不必另外配备不同于未遮挡光的光检测部331的结构的遮挡光的光检测部332，被遮光的检测部332只通过用黑底覆盖未遮挡光的检测部331的表面的方式就可获得，由此，是很经济的。另外，由于遮挡光的光传感器和未遮挡光的光传感器通常均采用相同批号的制品，故两者的特性的误差变小。
但是，由于即使在使用者通过手指等遮挡的TFT光传感器324～326的情况下，被遮挡光的光检测部332侧的各TFT光传感器324～326的输出仍不发生实质性变化，故作为遮挡光的光检测部332，如图14所示，还与TFT光传感器324～326的源极SL4～SL6均并联，由此，也可采用1个开关元件和1个输出布线。
另外，在上述实施例和变形实例中，给出未被遮挡光的光检测部331和被遮挡光的光检测部332按照分别逐列接近的平行的方式设置的实例，但是，像这样，以较接近的方式设置2个检测部331和332的原因在于两者的温度不产生差异，测定值的差异变小，可按照预定的规定的亮度，正确地自动地对照光机构进行开/关控制，但是，也可采用将未被遮光的光检测部331和被遮光的光检测部322形成为一体的类型。
此外，在上述实施例或变形实例中，给出多个光检测部331和332沿与设置有液晶显示器的显示区域30的驱动IC31的一侧相反一侧的周缘而设置的实例，但是，也可如图16所示，设置于驱动IC和显示区域30之间，还可设置于显示区域30的侧面。在图16所示的变形实例，或设置于显示区域的侧面的场合，由于设置用于将显示区域30和驱动IC31之间连接用的信号线，或扫描线，故必须将多个光检测部331～336和必要的布线设置于信号线或扫描线之间，或对它们进行叠置布线处理。
还有，在上述实施例中给出未被遮光的光检测部331和被遮光的光检测部332分别采用由多个TFT光传感器321～323和324～326构成的类型的实例，但是，如果不必考虑特别是因使用者的手指的不小心的动作，遮挡光传感器这样的场合，或因周围环境的影响，在瞬间光射入光传感器，或受到遮挡的场合的误操作，则也可采用分别只由1个TFT传感器构成的结构。另外，在上述实施例中给出采用由TFT形成的类型的实例，但是，并不限于此，也可采用光敏二极管、光敏晶体管、光敏SCR、CdS等光导电体、光电池等。
下面采用图17所示的方框图，采用像这样获得的液晶显示器10的多个光检测部331和332的输出，用于背照灯等的开/关控制的背照灯控制部40的一个实例进行描述。该背照灯控制部40通过传感器控制部41，对构成开关元件SW的TFT的源极SS，外加一定的基准电压Vs(比如，+2V)，对相同的栅极GS，以切换方式外加用于使TFT实现导通/关闭的电压(比如，±10V)，另外，对TFT光传感器的栅极GL，外加用于在栅极截止区域使TFT光传感器动作的一定的电压(比如，-10V)，并且对TFT光传感器的漏极DL，外加共同电位VCOM。另外，通过传感器控制部41，针对光检测部331和332的输出，进行规定的运算处理，获得与外光的亮度相对应的测定值，将其输入到比较部42中的一个端子中，并且还将其输入到模式控制部43中。
模式控制部43为通过来自外部的输入信号，切换普通动作模式与初始设定模式的电路，在初始设定模式时，将传感器控制部41的输出输入到阈值存储部44中而存储，在普通动作模式时，隔断传感器控制部41的输出，另外，阈值存储部44将所存储的阈值输出给比较部42的另一侧的端子。
此外，在普通动作模式时，比较部42对来自传感器控制部41的输入信号和阈值存储部44的输入信号进行比较，在来自传感器控制部41的输入信号大于存储于阈值存储部44中的阈值(较亮)的场合，通过开关部45，熄灭背照灯等46，反之，在来自传感器控制部41的输入信号小于存储于阈值存储部44中的阈值(较暗)的场合，通过开关部45，点亮背照灯等46。
在模式控制部43中，在选择初始设定模式的场合，由于将来自传感器控制部41的输出存储于阈值存储部44中，故通过对光检测部331～336，照射预定亮度的光，可存储与该光的亮度相对应的阈值。于是，即使在光传感器的光-电特性具有误差的情况下，仍可以预定的亮度为边界，正确地对背照灯等46进行开/关控制。
在此场合，预定亮度的光既可在制造步骤一致地进行设定，也可最终用户根据喜好，按照适合的亮度，自动地控制背照灯等的开/关。另外，作为比较部42，因不能频繁地对背照灯等进行开/关控制，故可以设置为具有可以改变开灯时的亮度和关灯时的亮度，即，滞后特性。通过比较部42采用滞后比较器的方式，可简单地获得该滞后特性。
另外，在本实施例中，给出为了能够与用作液晶显示板的开关元件的TFT同时地制造，光检测部331和332设置于玻璃衬底11的显示区域的周围的额缘上的实例，但是，也可设置于显示区域内的周边部。此外，如果光检测部331和332本身不必与用作液晶显示板的开关元件的TFT同时地制造，则也可设置于液晶显示板的外部，通过独立于液晶显示板的布线机构，实现电连接。
此外，在本实施例中，对于光检测部331和332的开关元件，均给出采用与电容器等叠置而形成一体的形式的实例，但是，也可通过单独的元件形成。在该开关元件为单独元件的场合，可任意地设定开关元件的设置部位，也可设置于玻璃衬底11的显示区域的周围的额缘上，还可设置于板的外部，此外，也可装配于驱动IC的内部。
还有，传感器控制部41、比较部42、模式控制部43、阈值存储部44、开关部45也可组装于液晶显示器的驱动IC中。阈值存储部也可不设置于液晶显示器10的内部，但是，在此场合，可按照在液晶显示器10的电源接通时，从具有外部的阈值存储部的主机PC，对液晶显示器10进行初始化处理的方式构成。
权利要求
1.一种显示器，该显示器包括显示板，该显示板具有有源矩阵衬底和滤色衬底；上述显示板的照光机构；光传感器；控制部，该控制部根据上述光传感器的输出，控制上述照光机构的发光强度，其特征在于在上述滤色衬底的分别与上述光传感器对置的位置上，设置上述光传感器的分光灵敏度调整机构。
2.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于上述分光灵敏度调整机构为滤色层。
3.根据权利要求2所述的显示器，其特征在于上述滤色层的颜色为于上述显示板的显示区域上对应各自的象素而形成的颜色的多种颜色的组合。
4.根据权利要求2所述的显示器，其特征在于上述滤色层的颜色为于上述显示板的显示区域上对应各自的象素而形成的颜色的任意一种颜色。
5.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于上述分光灵敏度调整机构为偏振光滤色层。
6.根据权利要求1～5中所述的任何一项显示器，其特征在于上述分光灵敏度调整机构由上述滤色层和上述偏振光滤色层的组合而构成。
7.根据权利要求1～6中所述的任何一项显示器，其特征在于上述光传感器由多个薄膜场效应晶体管构成；在上述多个薄膜场效应晶体管中，各自的源极、栅极和漏极相互并联，并且在上述源极和漏极之间，连接有电容器，在上述源极和规定的恒电压源之间，连接有开关元件。
8.根据权利要求1～7中所述的任何一项显示器，其特征在于上述照光机构为背照灯或侧光灯，上述显示器为透射或半透射型液晶显示器。
9.根据权利要求1～7中所述的任何一项显示器，其特征在于上述照光机构为前照灯，上述显示器为反射型液晶显示器。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种显示器，其可对应于与人的视觉灵敏度相对应的周围的亮度，自动而稳定地对背照灯等的亮度进行开/关控制。一种显示器(10)，该显示器包括显示板，该显示板具有有源矩阵衬底和滤色衬底；上述显示板的照光机构；光传感器(3文档编号G09F9/35GK101017273SQ20071000504
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月12日 优先权日2006年2月10日
发明者国森隆志, 佐野宽, 安森正宪, 田中俊彦 申请人:三洋爱普生映像元器件有限公司