专利名称：显示装置以及显示装置的亮度调整方法
技术领域：
本发明涉及显示装置以及显示装置的亮度调整方法，例如能够适用于液 晶显示装置。本发明通过色相校正机构来校正由于配置外光传感器而减少的 开口率引起的色相的变化，从而即使在有效像素区域内设置外光光量冲全测用 的外光传感器的情况下，也能够有效地避免画质的劣化。
背景技术：
以往，在液晶显示装置等各种显示装置中，提出了才艮据外光的光量来进 行亮度调整的显示装置。特别地，在作为移动型的液晶显示装置的电子静电
照相机(still camera)、移动电话等，例如在(日本)特开平11-295692号公 报公开的那样，根据背光灯的亮度调整来对显示画面进行亮度调整，并确保 可见性，同时降低耗电。
以往，在此种液晶显示装置中，通过作为接收外光的光接收元件的外光 传感器，检测外光的光量，例如在(日本)特开2007-322830号公才艮中，公 开了将该外光传感器设置在液晶显示面板上的结构。
这里，图20是表示适用于此种液晶显示装置的液晶显示面板的平面图。 液晶显示面板1将子像素配置为矩阵状从而形成有效像素区域2,并在该有 效像素区域2显示各种图像。此外，液晶显示面板1形成一定宽度的遮光区 域3,以包围该有效像素区域2，通过该遮光区域3形成包围有效像素区域2 的黑色的镶边。液晶显示面板1在该遮光区域3以及该遮光区域3的外周区 域4，设置用于驱动有效像素区域2的子像素的各种驱动电路。此外，液晶 显示面板1,例如沿着规定的一边的一定的部位被分配给外部引出端子的区 域AR，从在该区域AR设置的外部引出端子提供电源等。
图21 (A)以及(B)是将在图20中由符号A表示的有效像素区域2的 周边部分放大表示的平面图、以及用B-B线切断该平面图而表示的截面图。 液晶显示面板1通过TFT基板5以及CF基板6来夹持液晶7。这里TFT基 板5中，分别构成红色、绿色、以及蓝色的子像素PXR、 PXG、 PXB的TFT(Thin Film Transistor)的晶体管8、保持电容Cs、像素电极以及取向膜等、 与外光传感器9、信号线SIG、扫描线SCN等一同设置在作为透明绝缘基板 的玻璃基板10上。此外CF基板6中，在同样是透明绝缘基板的玻璃基板11 上设置对置电极、取向膜、红色、绿色、蓝色的彩色滤波器CFR、 CFG、 CFB 等，设置有形成遮光区域3的遮光膜12。
以往的液晶显示面板1在接近遮光区域3的有效像素区域2的部位，设 置外光传感器9。此外液晶显示面板1在遮光区域3设置接近该外光传感器9 从而处理外光传感器9的输出信号的传感器用电路14。这里在外光传感器9 中，适用例如光电晶体管、光电二极管等各种光电设备。外光传感器9在玻 璃基板10侧设置遮挡来自背光灯的光的遮光膜15，此外在CF基板6的遮光 膜12,作成对外光传感器9入射外光的开口 12A。
传感器用电路14适用例如以与有效像素区域2的动作同步的一定的时间 间隔、 一定的积分时间，对外光传感器9的输出信号进行积分的积分电路。 以往的液晶显示面板1将传感器用电路14的输出信号输入到外部电路，并在 该外部电路控制背光灯，以使背光灯的光量根据外光的光量增大而增大。
此外根据与图21的对比还提出以下方法，即如图22所示，此种液晶显 示面板21还设有校正用传感器9A,通过该校正用传感器9A的输出信号对外 光传感器9的光接收结果进行校正。这里校正用传感器9A除了构成为不接 收来自背光灯的光、外光的这一点以外，构成与外光传感器9相同。具体地 说，将特性与外光传感器9几乎相同的光接收元件应用于校正用传感器9A， 更具体地说，与外光传感器9相同结构、相同形状、相同大小的光接收元件 与外光传感器9接近而配置。另外校正用传感器9A除了来自背光灯的光以 外，不接收外光，从而设置有与外光传感器9相同的用于对来自背光灯的光 进行遮光的遮光膜15A,同时以遮光部件15B覆盖整体以使不接收来自开口 12A的光。
该液晶显示面板21代替传感器用电路14而设置传感器用电路24。这里 传感器用电路24从外光传感器9的输出信号减去校正用传感器9A的输出信 号，由此防止基于外光传感器9A的暗电流的光接收结果的变动。另外该输 出信号的减法处理也可以在对外光传感器9的输出信号进行积分处理之前执 行，也可以在对校正用传感器9A的输出信号进行积分，并对外光传感器9 的输出信号进行积分处理之后"l丸行。根据图20以及图21的对比，如图23所示，以往的显示装置31在壳32 中形成矩形形状的开口 32A，在该壳32的内侧，在作成了开口 32A的部位配 置液晶显示面板l、 21。显示装置31中，设定该开口32A的大小，以使经由 开口 32A能够看清有效像素区域2，进而经由开口 32A对外光传感器9入射 外光，此外通过壳32覆盖隐藏遮光区域3的外周侧区域4以及外部引出端子 的区域AR,此外，设置用于规定液晶显示面板1 、21的安装位置的引导(guide ) 等。
以往，在显示装置31中，在该开口 32A中，通过遮光区域3的一部分 以一定宽度D镶边为黑色，从而配置有效像素区域2。 专利文献1:(日本)特开平11-295692号^^报 专利文献2:(日本)特开2007-322830号公报
但是在显示装置31中，由于追求小型化，因此对于经由开口 32A看清 的有效像素区域2的黑色的镶边的宽度D，也追求变小(图23)。此外在该 黑色镶边宽度宽的情况下，由于损失看到显示画面的视线，因此也追求该黑 色的镶边的宽度D变小。因此追求极力减小开口 32A的大小。
但是显示装置31中，不可避免对于壳32产生液晶显示面板1、 21的安 装误差，若将开口 32A的大小变小，则存在对外光传感器9的外光的入射由 于壳32而损失的顾虑。具体地说，若液晶显示面板l、 21的安装误差变大， 则发生开口 12A的全部或一部分被壳32覆盖的情况，对外光传感器9的外 光的入射被损失。其结果，液晶显示装置31难以正确地调整亮度。
作为解决该问题的一个方法，考虑到在有效像素区域设置外光传感器的 方法。根据该方法，能够使对外光传感器的入射光不被壳遮挡，与以往相比 能够简单且高精度地进行亮度调整。
但是根据与图21的对比，如图24所示，在有效像素区域内设置外光光 量检测用的外光传感器9的情况下，在配置了外光传感器9的子像素PXG中， 与其它子像素PXR、 PXB相比开口的面积减少。其结果，该子像素PXG的 亮度值局部地减少。其结果，由该子像素PXG构成的彩色图像的1像素中绿 色像素的开口率减少，色相变化。其结果，在该液晶显示面板32中，存在由 于外光传感器9的配置而画质变差的问题。
具体地说，例如，在构成彩色图像的1像素的红色、绿色、蓝色的子像 素PXR、 PXG、 PXB中，在对绿色的子像素PXG配置了外光传感器9的情
6况下，在这些红色、绿色、蓝色的子像素PXR、 PXG、 PXB中，在绿色的子 像素PXG中亮度值减少。其结果，在显示了白色的情况下，绿色的像素值不 足，该像素带紫色而显示。
发明内容
本发明考虑以上的问题点而完成，其目的在于提出即使在有效像素区域 内设置外光光量检测用的外光传感器的情况下，也能够有效避免画质变差的 显示装置以及显示装置的亮度调整方法。
为了解决上述课题，技术方案1的发明应用于显示装置，在以矩阵状配 置了子像素的有效像素区域显示期望的图像，在所述有效像素区域的规定的 子像素中设置外光传感器，所述外光传感器接收外光，从而输出所述图像的 亮度调整用的外光光量检测结果，所述显示装置包括色相校正机构，其校正 由于在所述规定的子像素中配置了所述外光传感器而引起的局部的色相的变 化。
此外技术方案10的发明，应用于在以矩阵状配置了子像素的有效像素区 域显示期望的图像的显示装置的亮度调整方法，所述显示装置的亮度调整方 法包括外光接收步骤，通过在所述有效像素区域的规定的子像素上设置的 外光传感器来接收外光，并输出所述图像的亮度调整用的外光光量检测结果； 亮度调整步骤，基于所述外光光量检测结果，调整所述图像的亮度；以及色 相校正步骤，通过色相校正机构，校正由于在所述规定的子像素中配置了所 述外光传感器而引起的局部的色相的变化。
此外技术方案11的发明应用于显示装置，在以矩阵状配置了子像素的有 效像素区域显示期望的图像，*接收外光而输出外光光量^r测结果的外光传感 器被设置在所述有效像素区域的规定的子像素中，所述显示装置包括色相校 正机构，其校正由于在所述规定的子像素配置了所述外光传感器而引起的局 部的色相的变化。
通过技术方案1或技术方案10的结构，根据在有效像素区域设置的外光 传感器，能够有效避免在有效像素区域外设置外光传感器的情况那样的、通 过壳等产生的损失对外光传感器的外光的入射的状况，从而输出亮度调整用 的外光光量检测结果。从而根据技术方案1或技术方案10的结构，简化安装 作业，从而与以往相比能够简单作成，此外能够高精度地进行亮度调整。此外根据技术方案1或技术方案10的结构的色相校正^几构，能够防止由于配置 了外光传感器的子像素的开口面积的减少而引起的局部的色相的变化。根据
这些，根据技术方案1或技术方案10的结构，即使在有效像素区域内设置外
光光量检测用的外光传感器的情况下，也能够有效避免画质变差。
此外根据技术方案11的结构，应用于在有效像素区域配置外光传感器而
构成带有触摸传感器的显示装置的情况等，从而能够防止由于配置了外光传
感器的子像素中的开口的面积的减少而引起的局部的色相的变化，其结果，
能够防止画质变差。
根据本发明，即使在有效像素区域内设置外光光量冲全测用的外光传感器
的情况下，也能够有效避免画质变差。
图1 (A)和图1 (B)是表示本发明实施例1的液晶显示装置中的详细 结构的平面图。
图2 (A)和图2 (B)是表示图1的显示装置的一例的平面图。 图3是表示图1的显示装置的其它例子的斜视图。
图4 (A)和图4 (B)是表示图1的显示装置的与图3不同的其它例子 的斜视图。图5是表示图1的显示装置的与图3以及图4不同的其它例子的斜视图。 图6是表示图1的显示装置的与图3 图5不同的其它例子的斜视图。 图7 (A)和图7 (B)是表示适用于图1的显示装置的液晶显示面板的
平面图以及截面图。
图8 (A)至图8 (C)是表示适用于本发明实施例2的液晶显示装置的
液晶显示面板的平面图。
图9是用于说明本发明实施例3的液晶显示装置的白框显示的平面图。 图10是表示适用于本发明的实施例3的液晶显示装置的液晶显示面板的
平面图。
图11是表示通常的像素中的色阶和像素电位之间的关系的特性曲线图。 图12是用于说明由于外光传感器的配置而引起的亮度值的降低的特性 曲线图。
图13是用于说明由于外光传感器的配置而引起的亮度值降低的校正的特性曲线图。
图14是用于说明图13的亮度值的校正和色阶之间的关系的特性曲线图。 图15是表示适用于本发明的实施例4的液晶显示装置的液晶显示面板的 连接图。
图16 (A)至图16 (D)是用于说明图15的液晶显示面板的时序图。 图17是表示适用于本发明的实施例5的液晶显示装置的液晶显示面板的 连接图。
图18 (A)至图18 (D)是用于说明图17的液晶显示面板的时序图。 图19是用于说明适用于本发明的实施例6的液晶显示装置的液晶显示面 板的示意图。
图20是用于说明以往的液晶显示面板的平面图。
图21 (A)和图21 (B)是详细表示图20的液晶显示面板的平面图以及 截面图。
图22 (A)和图22 (B)是详细表示以往的液晶显示面板的其它例子的 平面图以及截面图。
图23 (A)和图23 (B)是用于说明液晶显示面板的配置的平面图以及 截面图。
图24 (A)和图24 (B)是用于说明将外光传感器配置在有效像素区域 的情况的平面图。 标号说明
1、 21、 32、 71...液晶显示面板、2...有效像素区域、3…遮光区域AR、 5...TFT基板、6...CF基板、7…液晶、9…外光传感器、9A…校正用传感器、 12...遮光膜、12A、 32A…开口、 14、 24…传感器用电路、31、 91、 96、 106... 显示装置、45、 46、 52、 58、 64、 69…显示单元、72…亮度调整电路、73... 背光灯装置
具体实施例方式
下面，适当参照附图详述本发明的实施例。实施例1
(1)实施例1的结构 (1-1)整体结构(图2~图6)图2 (A)以及图2(B)是表示作为本发明的实施例1的显示装置的移 动电话的平面图。图2 (A)是表示打开移动电话的状态的图，图2 (B)是 表示折叠了移动电话41的状态的图。该移动电话41由上侧筐体部42、下侧 箧体部43、可对下侧筐体部43折叠上侧筐体部42地连接的连接部44构成。 移动电话41在上侧筐体部42的外侧设有副显示单元45,以在折叠的状态下 能够对用户通知各种信息。此外移动电话41在上侧筐体部42的内侧设有主 显示单元46,以在打开的状态下可通知各种信息。移动电话41在该主显示 单元46以及副显示单元45中应用本发明的结构。
另外本发明除了移动电话以外，能够广泛应用于具有显示各种图像、信 息的显示单元的各种电子设备。图3 图6是表示应用了本发明的结构的电器 设备的其它例子的图。这里图3是表示电视接收机的斜视图，该电视接收机 51在正面设有显示单元52。电^见接收机51在该显示单元52上应用本发明的 结构。
此外图4是表示电子静电照相机的斜视图。图4 ( A)是从正面侧看该电 子静电照相机53的斜视图，图4 (B)是从背面侧看该电子静电照相机53的 斜视图。电子静电照相机53在其正面側设有镜头54、闪光灯发光用的发光 部55,此外在上端面设有快门按钮56。此外，电子静电照相机53在背面侧 设有菜单开关57、显示单元58。电子静电照相机53在该显示单元58中应用 本发明的结构。
此外，图5是表示笔记本型个人计算机的斜视图。该笔记本型个人计算 机61在本体部62设有键盘63等，在上盖侧设有显示单元64。笔记本型个 人计算机61在该显示单元64上应用本发明的结构。
此外图6是表示摄像机的斜视图。该摄像机65在后方设有触发开关66, 前方设有镜头67。此外在左侧可开闭地设有门扉69，在该门扉68的内侧设 有显示单元69。该摄像机65在该显示单元69中应用本发明的结构。
图7是根据与图23的对比，表示在这些电子设备中应用的显示装置的结 构的平面图以及截面图。另外在下面，对于图2上述的移动电话的主显示单 元46说明结构，但对于副显示单元45、其它电子设备的显示单元也与显示 单元46同样构成。另外在图7中，与对于图23上述的显示装置31相同的结 构，附加对应的符号来表示，并省略说明。
这里该显示装置70中，在显示单元46设有液晶显示面板71。这里液晶
10显示面板71除了在有效像素区域2中设有外光传感器9这一点之外，构成为 与对于图21上述的液晶显示面板1相同。此外与此相对，由于代替遮光区域 3而在有效^^素区域2配置外光传感器9，因此相应:l也壳32的开口 32A与液 晶显示面板1相比较小地形成。由此显示装置70中包围有效像素区域2的黑 色的镶边的宽度D1形成为窄幅。
该显示装置70基于在该有效像素区域2中设置的外光传感器9的光量检 测结果，由亮度调整电路72来控制在背光灯装置73中设置的一次光源74的 发光亮度，控制显示单元46的显示画面的亮度。另外在该图1中，标号75 表示导光板、此外一次光源74例如由发光二极管、冷阴极线管等构成。背光 灯装置73将从该一次光源74出射的照明光从导光板75的端面入射到导光板 75从而内部传播，从作为导光板75的液晶显示面板71侧面的出射面出射。
另外在该图1中，表示使用所谓的边缘灯(edge-light)式的背光灯装置 的情况，但也能够广泛应用于使用所谓直射式的背光灯装置的情况等。另夕卜， 在应用直射式的背光灯装置的情况下，在由多个发光元件构成一次光源的情 况下，也可以对每个发光元件，而且对每规定个数的发光元件设置外光传感 器9，对每个发光元件，或者对该每多个发光元件调整发光光量。
此外在该图7中，表示在有效像素区域2中设置1个外光传感器9的情 况，但显示装置70在将有效像素区域2离散的部位分别设置外光传感器9， 由此在有效像素区域2中设有多个外光传感器9。另外代替对离散的部位的 配置，也可以将多个外光传感器9集中配置在规定部位。显示装置70对该多 个外光传感器9的输出信号进行加法运算而进行处理，从而实现外光光接收 结杲的SN比、信号电平的提高。另外此时，也可以对该多个外光传感器9 的输出信号进行简单加法运算而进行处理，此外也可以根据与配置了外光传 感器9的部位对应的加权系数进行加权加法而进行处理。在能够确保实际应 用充分的SN比、信号电平的情况等，也可以只设置1个外光传感器9。 (1-2)色相校正机构(图1 )
但是如图7所示，若在有效像素区域2设置外光传感器9，则配置了外 光传感器9的子像素中开口的面积(开口率)下降，亮度值不足。其结果， 在由该子像素构成的彩色图像的l像素中色相变化，在该液晶显示面板71中 画质变差。因此该实施例的液晶显示装置70设有用于校正由于配置了外光传 感器9而产生的局部的色相变化的色相校正机构。这里图1是根据与图22的对比，用于说明在该实施例的液晶显示装置 70中应用的色相校正机构的平面图以及截面图。在该实施例中，外光传感器 9配置在绿色的子像素PXG,经由在该绿色的子像素PXG配置的绿色的彩色 滤色器CFG而接收外光。在这里，人类的视觉度特性具有与红色以及蓝色相 比，绿色最佳的特征。这样该液晶显示装置70在人类的视觉度特性最佳的波 长频带接收外光，并提高亮度调整的精度。另外，在能够以实际应用中充分 的精度进行亮度调整的情况下，也可以代替绿色的子像素、或者除了绿色的 子像素之外还，在红色或蓝色的子像素配置外光传感器。
因此在该液晶显示装置70中，与配置了该外光传感器9的绿色的子像素 PXG —同构成彩色图像的1像素的红色以及蓝色的子像素PXR以及PXB相 比，该绿色的子像素PXG的亮度值下降，画质变差。因此在该液晶显示装置 70中，对这些红色以及蓝色的子像素PXR以及PXB设置限制开口的开口限 制才几构77,通过该开口限制^L构77构成色相4交正才几构。
更具体地说，在该实施例中，利用形成遮光区域3的遮光膜12,在红色 以及蓝色的子像素PXR以及PXB形成遮光部79R以及79B，通过该遮光部 79R以及79B进行设定，以使配置了外光传感器9的绿色的子像素PXG、和 红色以及蓝色的子像素PXR以及PXB中的开口部的面积(开口率)相同。 这样在该实施例中，通过遮光部79R以及79B构成开口限制才几构77。
即在该图1的例子中，红色的子像素PXR根据与由于配置外光传感器9 而在绿色的子像素PXG中减少的开口的面积相等的面积，形成遮光部79R。 此外，蓝色的子像素PXR根据对由于配置外光传感器9而在绿色的子像素 PXG中减少的开口的面积、与由于外光传感器9的布线而减少的开口的面积 进行减法运算的面积，形成遮光部79R。
另外遮光部79R以及79B将来自液晶显示面板的出射光局部遮挡，但具 体地说，只要是对这些红色以及蓝色的子像素PXR以及PXB的开口进行遮 光而限制的结构即可。因此代替利用遮光膜12而生成遮光部79R以及79B， 能够广泛应用例如在正常黑色的(normally-black)液晶显示面板，构成为局 部地停止像素电极的驱动，并由此形成遮光部79R以及79B的情况等、对来 自液晶显示面板的出射光进行局部遮光的各种结构。 (2)实施例的动作
在以上的结构中，在该显示装置70 (图7)中，根据亮度调整电路72来驱动背光灯装置73的一次光源74,从该一次光源74出射的光经由导光板 75而提供给液晶显示面板71。在液晶显示面板71中，根据图像数据等而设 定各个像素的色阶，从背光灯装置73对各个像素提供的光根据在该各个像素 中设定的色阶而空间调制，由此能够显示期望的图像。
在显示装置70中，由外光传感器9对入射到该液晶显示面板71的外光 的光量进行检测，该检测结果在传感器用电路14中被处理后输入到亮度调整 电路72中。此外在亮度调整电路72中，基于该外光传感器9的光量检测结 果，若由于外光的光量变大而难以看到在有效像素区域2形成的显示画面， 则例如增大一次光源74的发光亮度以使与外光的光量成比例，从而增大显示 画面的亮度，这样即使在外光的光量变大的情况下，也能够确保充分的辨认 性。此外无需使一次光源74以不必要的较大的光量发光，从而能够减少功耗。
但是如以往的显示装置那样(参照图21、图23),由于在遮光区域3配 置了外光传感器9，所以需要将壳32的开口 32A变大以不遮挡外光传感器9。 其结果，在有效像素区域2的周围形成的遮光区域3的黑色镶边变得宽幅， 显示画面的质量下降。此外若减小开口 32A而将该镶边变窄，则入射到外光 传感器9的外光被损失，不能正确地检测外光的光量。其结果，在显示装置 中，难以高精度地进行亮度调整。此外还要求组装精度，不能简单作成显示 装置。
因此在该实施例中，代替遮光区域3，而是在有效像素区域2设置外光 传感器9 (图7)。这里代替遮光区域3而在有效像素区域2设置外光传感器 9的情况下，相应地使壳32的开口 32A小型化，从而能够将显示画面中的黑 色的镶边变窄，能够提高显示画面的质量。此外即使将黑色的镶边变窄，也 能够使对外光传感器9的外光的入射不损失，能够正确地4企测外光的光量。 从而即使不提高组装精度，与以往相比也能够提高亮度调整的精度。这样根 据该实施例，与以往相比能够筒单且高精度地进行亮度调整。
此外在该实施例中，在设置在有效像素区域2的绿色的子像素PXG设置 外光传感器9(图1),经由绿色彩色滤色器CFG通过外光传感器9来接收外 光。这里绿色的子像素PXG的波长频带，在人类的视觉特性中，是灵敏度最 佳的波长频带。由此在该显示装置70中，能够依照人类的视觉特性来进行亮 度调整，即使这样，与以往相比也能够提高亮度调整的精度。
此外在这样的有效像素区域2设置外光传感器9的情况下，与在遮光区
13况相比，能够显著提高配置外光传感器9的场所 的自由度。这样能够避免例如来自壳的散射光、基于用户操作的遮光等的、 基于外光传感器9的配置位置而引起的各种障碍，可靠地检测外光。
另外这样在有效像素区域2配置外光传感器9的情况下，还存在该外光 传感器9被视觉辨认的顾虑。但是设置多个外光传感器9，并对该多个外光 传感器9的输出信号进行加法处理而提高SN比、信号电平，从而将各个外 光传感器9小型作成为在显示画面上难以视觉辨认，从而能够使外光传感器 9不能够被视觉辨认。
但是，若这样在有效像素区域2设置的绿色的子像素PXG配置外光传感 器9，则在该子像素PXG中开口的面积(开口率)下降，亮度值与该开口的 面积(开口率)的下降成比例地下降。其结果，在由配置了该外光传感器9 的绿色的子像素PXG构成的彩色图像的1像素中色相变化。该色相的变化在 显示黑色的图像的情况下，并不明显，但在显示白色的图像的情况下，变得 明显，并使画质变差。
因此在该实施例中，在液晶显示装置70中，设置色相校正机构，对由于 配置外光传感器9而减少的开口率引起的色相的变化进行校正。这样在该液 晶显示装置70中，即使在有效像素区域内设置外光光量检测用的外光传感器 9的情况下，也能够防止局部的色相的变化，从而能够有效避免画质变差。
更具体地说，在该实施例中，在与配置了外光传感器9的绿色的子像素 PXG —同构成彩色图像的1像素的红色以及蓝色的子像素PXR以及PXB, 设置开口限制机构77，根据该开口限制机构77，这些红色以及蓝色的子像素 PXR以及PXB的开口的面积被设定为与配置了外光传感器9的子像素PXG 的开口的面积相同。这样在该液晶显示装置70中，根据仅在与简单设置了外 光传感器9的子像素对应的其它的子像素设置开口限制^M勾77的简单的结 构，就能够防止局部的色相的变化。
而且在该实施例中，根据形成遮光区域3的遮光膜12,在这些红色以及 蓝色的子像素PXR以及PXB中作成遮光部79R以及79B,由此^殳置开口限 制机构77。这样在该液晶显示装置70中，能够根据用于作成遮光区域3的 掩膜的变更来设置开口限制机构77，能够根据简单的结构来防止局部的色相 的变化。
(3)实施例的效果根据以上的结构，通过色相校正机构来校正由于配置外光传感器而减少 的开口率引起的色相的变化，从而即使在有效像素区域内设置外光光量4企测 用的外光传感器的情况下，也能够有效避免画质变差。
此外还对与配置了外光传感器的子像素一同构成彩色图像的1像素的其 它子像素设置开口限制机构，通过由该开口限制机构来构成色相校正机构， 从而通过仅在与设置了外光传感器的子像素对应的其它的子像素简单地设置 限制机构的筒单的结构，就能够防止局部的色相的变化。
此外还通过形成遮光区域的遮光膜作成遮光部而作成该开口限制才几构， 从而能够根据用于作成遮光区域的掩膜的变更来设置开口限制机构，通过简 单的结构，就能够防止局部的色相的变化。实施例2
在该实施例的液晶显示装置中，在有效像素区域的最外围的绿色子像素
PXG配置外光传感器。这里如图8 (A)所示，在不配置任何外光传感器9 的情况下，在液晶显示装置中，所有的子像素PXR、 PXG、 PXB被设定为几 乎相同的开口率，例如在整面显示了白色的情况下，能够显示均匀的白色的画面。
这里在有效像素区域配置外光传感器9的情况下，与画面中央部相比配 置在画面周边部的情况下，能够消除由于外光传感器9的配置而引起的不适 感。因此在该实施例中，如图8(B)所示，在最接近传感器用电路的部位的 绿色子像素PXG、且在有效像素区域的最外围的垂直方向上连续的多个绿色 像素PXG分别配置外光传感器9。这里，这样在有效像素区域的最外围配置 了外光传感器9的情况下，在配置了该外光传感器9的像素中，色相变化。
因此，在该实施例中，如图8(C)所示，在与配置了该外光传感器9的 垂直方向上连续的多个绿色子像素PXG对应的红色以及蓝色的子像素PXR 以及PXB分别设置遮光部79R以及79B。另外在该实施例中，在以实际应用 上充分的亮度能够进行亮度调整的情况下，也可以代替绿色的子像素、或者 除了绿色的子像素以外还，在红色以及/或者蓝色的子像素上配置外光传感 器，此外也可以设置遮光部以应对该外光传感器的配置。
如该实施例那样，若在有效像素区域的最外围的绿色的子像素上设置外 光传感器，作成遮光部来设置色相校正机构以应对此，则外光传感器的配置 更加不显眼，从而能够得到与实施例l相同的效果。实施例3
但是根据实施例2的结构，虽然能够防止由于"&置外光传感器而引起的 色相的变化，但在设置了外光传感器以及遮光部的像素中开口率下降，在该 像素亮度值下降。其结果，在实施例2的结构中，如图9所示，例如在最外 围显示了窄幅的白框的情况下，感知到配置了外光传感器的像素中的亮度值 下降，使用户感到不适。
因此在该实施例中，如图IO所示，在实施例2的结构前"^是下，在没有分 配到外光传感器9、遮光部79R、 79B的、有效像素区域的最外围的红色、绿 色以及蓝色的子像素中设置遮光部80R、 80G、 80B。在这里，这些假(dummy ) 的遮光部80R、 80G、 80B与遮光部79R、 79B相同地由遮光部12来设置， 以使与分配了遮光部79R、 79B的像素的开口的面积(开口率)相等。
由此在该实施例中，才艮据该遮光部80R、 80G、 80B,即^吏在最外围显示 了窄幅的白框的情况下，使配置了外光传感器的像素中的亮度值的降低不明 显，减少用户的不适感。
如该实施例那样，在有效像素区域的最外围的像素局部地分配外光传感 器、遮光部，在没有被分配外光传感器、遮光部的有效像素区域的最外围的 像素设置遮光部，从而进一步使用户感觉不到不适感，从而能够得到与实施 例2同样的效果。实施例4
但在液晶显示装置中，如图11中标号L1所示，根据由像素数据指示的 色阶，设定作为夹持液晶的像素电极的电压的像素电压，从而如图12中的标 号L2所示那样确保基于色阶的亮度值。但是若配置外光传感器9而开口的面 积减少，则液晶显示装置如标号L3所示那样，亮度值下降对应于开口的面积 下降的量。其结果，如上所述，在配置了外光传感器9的像素中色相局部地 变化。
因此在该实施例中，根据与图ll的对比，如在图13所示那样，在配置 了外光传感器9的子像素中，根据与由标号L1表示的特性曲线的对比，如标 号L4表示那样，与其它子像素相比使像素电压增大。由此在该实施例中，根 据与图12的对比，如在图14中由标号L5表示那样，使由于外光传感器9 的配置而下降的亮度值增大，确保与没有配置外光传感器9的其它的子像素 相同的亮度值。由此该实施例的液晶显示装置，将像素电压大振幅化而构成色相校正才几构，并防止局部的色相的变化，有效避免画质变差。
在该实施例中，利用保持电容Cs的栅耦合(coupling )使该像素电压增 大。即图15是表示该实施例的液晶显示装置的方框图。在该显示装置91中， H驱动器92将例如以光栅扫描顺序输入的图像数据Dl依次锁定，从而将该 图像数据Dl分配给各个信号线SIG。 H驱动器92进一步对被分配的图像数 据Dl分别进行数字模拟变换处理，并对各个信号线SIG输出驱动信号Ssig。
V驱动器93与基于该H驱动器92的信号线SIG的驱动对应地将4抓gate ) 信号Sgata输出给扫描线SCN1，并导通截止控制在各个像素PXR、PXG、PXB 中设置的晶体管8。此外将保持电容Cs的驱动信号Scs输出给扫描线SCN2。
在像素PXR、 PXG、 PXB中，液晶区域(cell) 94的像素电极、保持电 容Cs的一端经由通过栅信号Sgata来进行导通截止动作的晶体管8,连接到 信号线SIG。此外，保持电容Cs的另一端与扫描线SCN2连接。
由此如图16所示，显示装置91根据栅信号Sgata使晶体管8导通动作， 对应的子像素PXR、 PXG、 PXB的像素电压VPXR、 VPXG、 VPXB被设定 为信号线SIG的电压(图16 (A)、 (B)以及(D))。然后接着，保持电容 Cs的驱动信号Scs上升，根据基于保持电容Cs的栅耦合(gate coupling )来 设定子像素PXR、 PXG、 PXB的像素电压VPXR、 VPXG、 VPXB (图16(C) 以及(D))。
在该液晶显示装置91中，根据保持电容Cs的电极面积的设定，与其它 的子像素的保持电容Cs相比，配置了外光传感器9的子像素PXG的保持电 容Cs由大电容来作成。由此在该显示装置91,与其它的子像素PXR、 PXB 的像素电压VPXR、 VPXB相比，使配置了外光传感器9的子像素PXG的像 素电压VPXG大振幅化，校正由于配置外光传感器9而下降的开口率引起的 亮度值的下降。由此在该实施例中，根据保持电容Cs的大电容化而构成色相 校正机构，并校正由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化。
才艮据该实施例，即使根据像素电压大振幅化而构成色相校正机构，也能 够防止由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化。另外此时， 在由配置了外光传感器的子像素而构成的彩色图像的l像素中，不产生亮度 值的降低，从而能够进一步高画质地进行图像显示。
更具体地说，通过根据保持电容Cs的大电容化而构成色相校正机构，从 而根据简单的结构防止由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化，能够高画质地进行图像显示。实施例5
图17是表示本发明的实施例5的液晶显示装置的方框图。该显示装置96代替在实施例4中上述的保持电容Cs的大电容化，根据对信号线SIG输出的驱动信号的大振幅化，构成色相校正机构。另外在该图17的显示装置96中，对与图15的显示装置91相同的结构，附加相同的标号来表示，并省略重复的i兌明。
即在该显示装置96中，存储器97是图像数据D1的緩存器，根据地址计数器98的地址控制来存储依次输入的图像数据Dl，再依次输出所存储的图像数据Dl。地址解码器99通过对基于该地址计数器98的存储器97的地址进行解码，从而检测从存储器97输出对配置了外光传感器9的子像素PXG的图像数据Dl的定时。选择电路100基于由该地址解码器99检测到的定时，从而切换并输出数字模拟变换处理用的基准电压Refl 、 Ref2。
H驱动器101通过锁定电路(R) 102依次锁定从存储器97输出的图像数据Dl,并将图像数据Dl分配给对应的信号线SIG。 H驱动器101在基准电压生成单元103中，对从选择电路100输出的基准电压Refl或Ref2进行电阻分压，并生成与由图像数据D1所指示的各个色阶分别对应的基准电压V0 V63。 H驱动器101在各个选择器104中，根据对各个信号线SIG分配的图像数据Dl选择基准电压V0 V63，由此对各个图像数据Dl进行数字模拟变换处理。H驱动器101将选择器104的输出信号SsigR、 SsigG、 SsigB输出给各个信号线SIG。
这样如图18所示，显示装置96根据栅信号Sgata的控制，设定为与选择器104的输出信号SsigR、 SsigG、 SsigB对应的子像素PXR、 PXG、 PXB后，根据保持电容Cs的栅耦合，子像素PXR、 PXG、 PXB的像素电极被设定为规定的像素电压VPXR、 VPXG、 VPXB (图18 ( A) (D))。
显示装置96根据选择电路100中的基准电压Refl、 Ref2的切换，在配置了外光传感器9的子像素PXG、和没有配置外光传感器9的子像素PXR、PXB中，切换数字模拟变换处理用的基准电压，在配置了外光传感器9的子像素PXG中，与没有配置外光传感器9的子像素PXR、 PXB相比，信号线SIG的驱动信号SsigG被大振幅地作成。
由此显示装置96将配置了外光传感器9的子像素的像素电压VPXG设为比其它子像素的像素电压VPXR、 VPXB相比大振幅化，校正由于配置外光传感器9而下降的开口率引起的亮度值的下降。由此在该实施例中，根据
信号线的驱动信号的大振幅化，更具体地说根据数字模拟变换处理用的基准电压的切换，构成色相校正机构，并校正由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化。
根据该实施例，即使根据信号线的驱动信号的大振幅化而构成色相校正机构，也能够防止由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化。另外此时，在由配置了外光传感器的子像素构成的彩色图像的1像素中，不产生亮度值的下降，从而能够进一步高画质地进行图像显示。
更具体地说，根据数字模拟变换处理用的基准电压的切换来构成色相校正机构，从而通过简单的结构来防止由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化，能够高画质地进行图像显示。
实施例61
图19是用于说明本发明的实施例6的液晶显示装置的示意图。该显示装置106在H驱动器107中设置数据驱动器108。这里数据驱动器108是将图18中上述的锁定电路102、基准电压生成单元103、以及选择器104 —体集成的集成电路，通过半导体制造工艺来生成。数据驱动器108对每个信号线SIG生成的驱动信号进行时分复用并输出，^^而在该图19的例子中，输出端子数量与信号线SIG的数量相比减少为1/6而生成。数据驱动器108根据在实施例5中上述的方法，对于配置了外光传感器9的子像素的驱动信号，大振幅地生成。另外在该图19中，示意性地表示对各个信号线SIG驱动信号线的驱动信号的振幅。
该显示装置106中，在TFT基板5 (参照图1 )安装该数据驱动器108，并减少了数据驱动器108的输出端子数量，因此相应简化该安装作业。显示装置106根据在TFT基板5上作成的选择器109，将从该数据驱动器108输出的驱动信号分配给对应的信号线SIG并输出。
如该实施例那样，即使在根据时分来驱动多个信号线的情况下，也能够得到与实施例5相同的效果。实施例7
另外在上述的实施例中，叙述了仅设置外光传感器的情况，但本发明不限于此，在将校正用传感器一并配置的情况下也能够广泛应用。另外此时，
19也可以与图22中上述那样在遮光区域配置校正用传感器，也可以与外光传感
器那样配置在有效像素区域。此外在有效像素区域配置校正用传感器的情况
下，可以在配置了外光传感器9的像素上配置，此外也可以在配置了外光传感器9的像素的相邻像素或者近旁像素上配置校正用传感器。此外对于多个外光传感器可以配置1个校正用传感器。另外在有效像素区域设置校正用传感器的情况下，与配置了外光传感器的情况相同，由于配置该校正用传感器而开口的面积减少。从而此时，与上述的各个实施例同样地校正局部的色相
的变化，从而能够防止画质变差。
另外校正用传感器无需入射外光。从而在将校正用传感器设置在反射型液晶的有效像素区域的情况下，能够在反射电极的下层(TFT基板6的绝缘基板10侧(图21 ))设置校正用传感器，以使反射电极的功能丝毫不损失。从而此时，即使将校正用传感器设置在有效像素区域，在配置了校正用传感器的像素中开口的面积也不下降。从而此时，对于校正用传感器的配置，无需配置色相校正机构。实施例8
另外，在上述的实施例5中，叙述了根据数据模拟变换用的基准电压的切换，使信号线的驱动信号大振幅化的情况，但本发明并不限于此，能够广泛应用例如校正图像数据的色阶而使信号线的驱动信号大振幅化的情况等各种方法。
此外在上述的实施例中，叙述了对1个子像素设置1个外光传感器的情况，但本发明并不限于此，也可以广泛应用于将1个外光传感器分配设置给多个子像素的情况。另外此时，设定为在分配了该1个外光传感器的多个子像素之间，应用上述的色相校正机构从而例如〗吏开口的面积相等。此外在分配了该1个外光传感器的多个子像素之间，对于构成彩色图像的1像素的其它的子像素，同样设定为应用上述的色相校正机构而例如使开口的面积与这些多个子像素相等。
此外在上述的实施例中，叙述了离散地配置外光传感器的情况，还有集中配置的情况，但本发明并不限于此，也能够广泛应用于对有效像素区域的最外围、有效像素区域的规定区域、或者有效像素区域的整体，以一定的间距配置外光传感器的情况。另外该一定的间距是例如1像素间距、多像素间距。另外此时，以规定周期重复配置了外光传感器的像素、和没有配置外光传感器的像素，与对实施例3 (图9)上述的相同，还预测配置了外光传感器
的像素的亮度值的下降明显的情况。从而此时，与对实施例3上述的相同，
在该重复中的没有配置外光传感器的像素设置假的遮光部，能够使配置了外光传感器的像素的亮度值的下降不明显。这样能够降低用户的不适感。另外在这样设置假遮光部的情况下，在该一定的间距为多个像素间距的情况下，也可以随着从设置了外光传感器的像素远离，使假的遮光部的面积緩慢变小。这样，能够减少画面整体的亮度值的下降。
此外在上述的实施例3中，叙述了在没有配置外光传感器的最外围的像素设置假的遮光部，消除在显示了细长的白框的情况下的不适感的情况，但本发明并不限于此，也可以将遮光部设置为随着从该最外围向画面中央远离，使面积緩慢减少。这样，能够使由于对最外围的像素设置了外光传感器、遮光部、假的遮光部而引起的亮度值的降低不明显。
此外在上述的实施例中，叙述了以取得亮度调整用的外光4企测结果为目的，在有效像素区域配置外光传感器的情况，但本发明并不限于此，例如也可以广泛应用于以构成带有触摸面板的液晶显示装置为目的，在有效像素区域配置外光传感器的情况等。即带有触摸面板的液晶显示装置在垂直方向以及水平方向上以规定像素间隔，在规定子像素上设置外光传感器，在透过型
液晶中，将通过手指等反射的来自液晶区域的出射光作为外光，从而由外光传感器接收。此外通过处理在有效像素区域设置的多个外光传感器的输出信号，从而由外光传感器检测外光光量的增大，由此检测用户所触摸的部位。此外与此相反，在反射型液晶中，由外光传感器来检测由于手指等引起的遮光，并检测用户所触摸的部位。这样应用于以各种目的而在有效像素区域配置外光传感器的显示装置中，也能够得到与上述的实施例相同的效果。
此外在上述的实施例中，叙述了将本发明应用于液晶显示面板的情况，但本发明并不限于此，例如也能够广泛应用于有机EL元件等各种自发光型显示面板等。另外此时，代替背光灯装置的光量，而控制各个像素的发光亮度来进行亮度调整。
本发明涉及显示装置以及显示装置的亮度调整方法，例如能够应用于液晶显示装置。
权利要求
1、一种显示装置，在以矩阵状配置了子像素的有效像素区域显示期望的图像，在所述有效像素区域的规定的子像素中设置外光传感器，所述外光传感器接收外光，从而输出所述图像的亮度调整用的外光光量检测结果，所述显示装置包括色相校正机构，其校正由于在所述规定的子像素中配置了所述外光传感器而引起的局部的色相的变化。
2、 如权利要求1所述显示装置，所述色相校正机构是开口限制机构，其限制与所述规定的子像素一同构 成彩色图像的1像素的其它的子像素的开口。
3、 如权利要求2所述的显示装置， 所述开口显示机构是将所述其它的子像素的开口部分遮挡的遮光部。
4、 如权利要求1所述的显示装置，所述规定的子像素是所述有效像素区域的最外围的绿色的子像素。
5、 如权利要求3所述的显示装置，所述规定的子像素是所述有效4象素区域的最外围的绿色的子像素。
6、 如权利要求5所述的显示装置，在作为所述有效像素区域的最外围的绿色的子像素的、没有配置所述外 光传感器的绿色的子像素上，和与没有配置所述外光传感器的绿色的子像素 对应的其它的子像素上，形成将开口部分地遮光的遮光部。
7、 如权利要求1所述的显示装置， 所述色相校正机构，相比于与所述规定的子像素不同的子像素，使所述规定的子像素的像素 电压大振幅化，从而校正所述色相的变化。
8、 如权利要求7所述的显示装置， 所述色相校正4几构，相比于所述不同的子像素，通过保持电容的增大而使所述像素电压大振 幅化。
9、 如权利要求7所述的显示装置， 所述色相4交正才几构，相比于所述不同的子像素，通过信号线的驱动信号的大振幅化而使所述 像素电压大振幅化。
10、 一种显示装置的亮度调整方法，用于在以矩阵状配置了子像素的有效像素区域显示期望的图像的显示装置，所述显示装置的亮度调整方法包括 外光接收步骤，通过在所述有效像素区域的规定的子像素上设置的外光传感器来接收外光，并输出所述图像的亮度调整用的外光光量检测结果； 亮度调整步骤，基于所述外光光量检测结果，调整所述图像的亮度；以及色相校正步骤，通过色相校正机构，校正由于在所述规定的子像素中配 置了所述外光传感器而引起的局部的色相的变化。
11、 一种显示装置，在以矩阵状配置了子像素的有效像素区域显示期望的图像， 接收外光而输出外光光量检测结果的外光传感器被设置在所述有效像素区域的规定的子像素中，所述显示装置包括色相校正机构，其校正由于在所述规定的子像素中配置了所述外光传感器而引起的局部的色相的变化。
全文摘要
本发明涉及显示装置以及显示装置的亮度调整方法，例如应用于液晶显示装置，即使在有效像素区域内设置外光光量检测用的外光传感器的情况下，也能够有效避免画质变差。本发明通过色相校正机构(79R、79B)来校正由于配置外光传感器而减少的开口率引起的色相的变化。
文档编号G02F1/133GK101540157SQ200910128869
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月19日 优先权日2008年3月19日
发明者中西贵之, 大谷夏树 申请人:索尼株式会社