显示装置的制作方法

文档序号:5841666阅读:118来源:国知局
专利名称:显示装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置。
技术背景现有的光量检测电路是利用薄膜晶体管的漏电流与受光量成比例 的关系,用该漏电流向电压检测用电容器进行电荷的充电或放电,并 监视该电容器两端之间的电压变化,从而检测光量(如专利文献l)。薄膜晶体管的漏电流虽然与受光量成比例,但是,众所周知作为 漏电流值相对于受光量的光灵敏度会因暴露在光中而下降。因此,在 上述专利文献1的光量检测电路中,由于该光灵敏度的降低而导致光 量检测精度的下降。现已有一种光电转换元件,是为了防止如上述的检测精度的下降而改良了薄膜晶体管的制造方法,提高了耐劣化特性(如专利文献2 )。 专利文献1日本特开2006-29832号/>才艮 专利文献2 日本特开平9-232620号/>才艮但是,上述专利文献2中记载的光电转换元件需要特殊的制造条 件,因此具有制造成本上升的问题。具体为,当将光传感器嵌入到使 用薄膜晶体管的显示装置内部,或者用一个装置制造显示装置和光传感器时,无法将显示装置的驱动晶体管和制造工序通用化,所以需要 追加制造工序和对制造装置进行繁杂的条件设定
发明内容
本发明是以解决上述课题的至少一部分为目的,可通过以下的形 式或应用例来实现。应用例1本应用例的显示装置为,具有在基板上具备与各像素相对应的开关元件的显示区域的显示装置,其特征在于,包括第1光片企测部, 其具备第1光传感器;第2光检测部,其具备第2光传感器;光量检 测装置,其具有光传感器读取部,将在所述第1光检测部和所述第2 光检测部检测到的光量作为光量信号输出;减光装置,其形成在俯视 时叠加于所述第1光传感器和所述第2光传感器中的至少一个的区域 上,并使向所述第1光传感器和第2光传感器的入射光量不同;并且, 所述第1光检测部具有第1光检测电路,该第1光检测电路将基于入 射到第1光传感器的入射光的第1输出信号输出到所述光传感器读取 部;所述第2光检测部具有第2光检测电路,该第2光检测电路,将 基于入射到第2光传感器的入射光的第2输出信号输出到所述光传感 器读取部;所述光传感器读取部具备劣化系数演算部,其对所述第1 输出信号和所述第2输出信号之比,即测定比进行演算,再演算劣化 校正系数,该劣化校正系数是所述测定比和预先测定的初始状态的所 述测定比即初始比之比;光劣化率演算部,其根据所述光劣化校正系 数导出所述第1或第2输出信号的光劣化率;光信号输出部,其根据 所述光劣化率校正所述第1或第2输出信号使其成为初始状态的光量 信号后输出。
由此,可以从第1或第2输出信号和预先准备的初始比演算出初始状态的第1或第2输出信号,所以无需对第1和第2光传感器的结 构进行改变就能获取具备光灵敏度校正功能的显示装置。并且,第1和第2光传感器的制造工序能够与显示装置的驱动晶 体管和制造工序通用,所以通过简单的工序就能制造第1和第2光传 感器。从而,能够降低制造成本。应用例2在上述显示装置中,优选为,具有第1减光装置, 其减低入射到所述第1光传感器的光量;第2减光装置,其减低入射 到所述第2光传感器的光量;并且,通过所述第2减光装置的入射光 的减低率大于通过所述第1减光装置的入射光的减低率。由此,可减低入射到第1光传感器和第2光传感器的光量,所以 能够延迟各个光传感器的光劣化速度。所以能够延长由于各个光传感 器的光劣化的进行,第1输出信号和第2输出信号之比不再变化进而 导致无法充分进行校正为止的时间。因此,根据该结构则可以提供能 延长校正寿命的显示装置。应用例3上述显示装置中,优选为,所述第1减光装置和所述 第2减光装置的相对光谱透过率相等。由此,可抑制因入射光的差而在第1光传感器和第2光传感器上 产生的光劣化量的偏差。这是由于光劣化量取决于入射到各个光传感 器的入射光的光谱特性和各个光传感器的光谱灵敏度的乘积,所以可 通过使用相对光谱透过率相等的减光装置抑制因入射光的差而发生的 光劣化量的偏差。因此,能够提供可进行稳定的校正的显示装置。
应用例4在上述显示装置中,优选为,所述减光装置具有遮光构件,该遮光构件遮蔽入射到所述第1光传感器或所述第2光传感器 的光的一部分。由此,可以对入射到所述第1光传感器或所述第2光传感器的光 进行减光。所以,可从第1和第2输出信号及预先准备的初始比算出 初始状态的第1或第2输出信号,进而可实现无需对第1和第2光传 感器的结构进行改变,具备光灵敏度校正功能并可延长校正寿命的显 示装置。应用例5在上述显示装置中,优选为,所述减光装置具有减光 构件和所述遮光构件,该减光构件对入射到所述第1光传感器或所述 第2光传感器的光进行减光。由此,可以对入射到所述第1光传感器或所述第2光传感器的光 进行减光。所以,可从第1和第2输出信号及预先准备的初始比算出 初始状态的第1或第2输出信号,进而实现无需对第1和第2光传感 器的结构进行改变,具备光灵敏度校正功能并可延长校正寿命的显示 装置。应用例6在上述显示装置中,优选为,所述光劣化率演算部具 有检查表(Lookup Table),该检查表中所述光劣化校正系数和所述光 劣化率相对应。假设光劣化率以光劣化校正系数为变数的函数表示的情况下,当 该函数变成复杂的数学式时,电路规模将变大。因此,导致制造成本 变高,耗电量也变大。由于光劣化率演算部具有^^查表以代替该函数,
因此无需大规模电路,因此能提供可控制制造成本且能降低耗电量的 显示装置。应用例7在上述显示装置中,优选为,当所述光劣化校正系数 不包括在所述检查表上时,所述光劣化率演算部将通过使用了所述检 查表上的所述光劣化校正系数的插补计算而导出所述光劣化率。由此,能够导出不包括在检查表上的与任意的光劣化校正系数对 应的光劣化率,从而能提供可缩小检查表并可控制数据量的显示装置。应用例8在上述显示装置中,优选为,所述第l光传感器和所 述第2光传感器为薄膜晶体管,并具有对施加在所述薄膜晶体管的两 端上的电压进行充电的电容器。由此,由于在电容器中被充电的电位随着入射到光传感器的入射 光和减光入射光的光量而发生变动,所以能够提供可将该电位作为第1 和第2输出信号输出到光传感器读取部的显示装置。应用例9在上述显示装置中,优选为,所述第1或第2输出信 号是基于光电流量或因向所述电容器进行电荷的充放电引发的电压降 低时间而求得。由此,可在光传感器读取部中演算光劣化校正系数和光劣化率, 所以能够提供能输出经过校正的光量信号的显示装置。应用例10在上述显示装置中,优选为,所述劣化系数演算部 对所述第1或第2输出信号进行对数变换而演算出所述光劣化校正系 数,并且,所述光劣化率演算部参照将对数的所述光劣化校正系数和 对数的所述光劣化率相对应的检查表,从所述劣化系数演算部输出的
所述对数的光劣化校正系数获取所述对数光劣化率,所述光信号输出 部在以所述对数光劣化率校正对数的所述第1或第2输出信号后,将 校正后的所述对数的第1或第2输出信号恢复到实数并进行输出。由此,在光传感器读取部中,能够用加法和减法电路代替乘法和 除法电路,所以能够提供缩小线路规模并控制耗电量的显示装置。并 且,由此还可以降低制造成本。应用例11在上述显示装置中,优选为,在所述显示区域中具 备电光物质层。由此,通过光传感器可检测出电光物质层的入射光量,所以能够 提供以适合所使用环境的发光量进行图像显示的显示装置。应用例12在上述显示装置中,优选为,所述第1光检测部和 所述第2光^^测部,分别沿着所述显示区域的外边缘至少在一边上并 列配置。由此,能够在尽量接近显示部的位置进行检测,可提高检测精度。 并且,通过并列配置第1光^r测部和第2光纟全测部,可抑制第1光传 感器和第2光传感器的特性偏差,还能提高检测精度。应用例13在上述显示装置中,优选为,所述第1光检测部和 所述第2光^r测部,分别沿着所述显示区域的外边缘至少在一边上相 互交叉配置。由此,能够抑制照射到第1光传感器和第2光传感器的光量的偏 差,并减少第1光传感器和第2光传感器的劣化偏差。
应用例14在上述显示装置中,优选为,所述第1光纟企测部和所述第2光检测部被配置在所述像素内的一部分上。由此,能够直接检测出照射到显示领域的光量。所以,能进一步 提高检测精度。应用例15在上述显示装置中,优选为,所述第1光传感器大 小的合计和所述第2光传感器大小的合计相等。由此,使各个光传感器的受光面积相等,从而提高检测精度。应用例16在上述显示装置中,优选为,所述减光装置是彩色 滤光片、偏光一反或相位差一反。由此,可与一般显示装置所具备的彩色滤光片或偏光板或相位差 板共用一个制造工序,所以用简单工序就能制造减光装置。因此,能 够降低制造成本。应用例17在上述显示装置中,其特征为,所述遮光构件是黑矩阵。由此,作为遮光构件形成黑矩阵则能够与 一般显示装置所具备的 黑矩阵共用一个制造工序,所以用简单工序就能制造遮光构件。因此,能够降低制造成本。


图1为半透射型液晶显示装置1000的俯视图。 图2为阵列基板的1像素分的俯视图。图3为图2的ni-in线剖面图。 图4为表示光量检测装置1的结构的框图。图5为第1光检测电路LSI 、第2光检测电路LS2的电路结构图。图6为第1、第2光检测部的模式剖面图,图6 (a)表示第1光 检测电路LSI ,图6 ( b )表示第2光检测电路LS2。图7为表示相对于入射光量L的光电流I的函数的图。图8为表示相对于入射光量L的光电流I的函数的图。图9为光电流的校正的流程图。图10为表示光劣化校正系数K和光劣化率D的测定数据的图。图11为表示减光装置构成例1的电路结构图。图12为表示第l输出信号和第2输出信号的测定比的图。图13为表示减光装置构成例2的电路结构图。图14为表示减光装置构成例3的电路结构图。图15为表示电容器电位的经时变化的图。图16为光电流的校正的流程图。图17为表示第1光检测部和第2光检测部的配置例1的俯视图。 图18为表示第1光检测部和第2光检测部的配置例2的俯视图。 图19为表示第1光检测部和第2光检测部的配置例3的俯视图。符号说明1:光量检测装置;10a:第1光检测部; 10b:第2光一企测部;20:光传感器读取部;21:劣化系数演算部;22:光劣化率演算部;23:存储电路;24:光信号输出部;100:薄膜晶体管(TFT);110:电容器;200:薄膜晶体管(TFT);210:电容器;250:彩色过滤器;400:像素;1000:液晶显示装置;Ia(L)、 Iaa(L)、 Ib(L) 、 Ibb(L):光电流;K:光劣化校正系数;D:光劣化率;L:入射光量;LSI:第l光检测电路;LS2:第2光冲全测电路;DA:显示区域;S:光量信号;Sa:第1输出信号;Sb:第2输出信号。
具体实施方式
下面,根据附图对本发明显示装置进行说明。本实施例仅表示本 发明的一个形态,并不限定本发明,可在本发明的技术构思范围内进 行任意改变。另外,为了使各结构更容易理解,在下图中实际结构与 各结构中的比例尺和数等不同。实施例1图1为本发明实施例1的半透射型液晶显示装置(显示装置/电光 装置)中的阵列基板俯视图。图1是透视表示彩色滤光片的。图2为 图1的阵列基板的1像素的俯视图。图3为图2的III-III线剖面图。
如图1所示,液晶显示装置1000由相互对置配置的矩形透明绝缘材料,例如由玻璃板所构成的透明基板1002上布置各种配线而形成(参 照图3)的阵列基板AR,以及同样也是通过在由矩形透明绝缘材料所 构成的透明基板1010上布置各种配线而形成(参照图3)的彩色滤光 片基板CF所构成。阵列基板AR使用比彩色滤光片基板CF尺寸大的 基板,以便将其与彩色滤光片基板CF相对配置时能够形成具有规定空 间的突出部1002A。在该阵列基板AR和彩色滤光片基板CF的外周围 上粘贴有密封材料(未图示),以将液晶(电光物质)1014 (参照图3 ) 和衬垫(未图示)封入内部。阵列基板AR具有各自相向的短边1002a、 1002b和长边1002c、 1002d, —侧的短边1002b侧成为突出部1002A,在该突出部1002A上 搭载有源极驱动器和栅极驱动器用半导体芯片Dr,另一侧的短边1002a 侧上配设有第1光4全测部10a和第2光斥企观ll部10b。另夕卜,在阵列基板 AR的背面作为照光装置设有背光源(未图示)。根据第1光4全测部10a 和第2光^r测部10b的输出,通过外部控制电路(未图示)控制该背 光源。该阵列基板AR在其与彩色滤光片基板CF相对的面,即与液晶接 触的面上具有多条栅极线GW,其被延设在图1横方向(X轴方向), 并以规定的间隔排列;和多条源极线SW,其与所述栅-极线GW绝缘, 被延设在纵方向(Y轴方向),并以规定的间隔排列。将这些源^ l线SW 和栅极线GW布线成矩阵状,在被相互交叉的栅极线GW和源极线SW 所包围的各区域中形成有,通过栅极线GW的扫描信号而处于接通状 态的开关元件即TFT (参照图2 ),以及通过开关元件接收来自源极线 SW的影像信号的像素电极1026 (参照图3 )。由这些栅极线GW和源极线SW包围的各区域构成所谓的4象素, 具备多个该像素的区域将构成显示区域DA。另外,作为开关元件例如 可以使用薄膜晶体管(TFT)。各栅极线GW和各源极线SW延伸到显示区域DA之外,即边框 (border therearound)区域并连接在由LSI等的半导体芯片所构成的驱 动器Dr上。另外,阵列基板AR的一侧长边1002d—侧上布置有从第 1 、第2光检测部10a、 10b的第1 、第2光检测电路LSI, LS2导出的 引入线L1 L4,并连接在外部控制电路50的触点即端子T1 T4上。而 且,引入线L1构成第1源极线,引入线L2构成第2源极线,引入线 L3构成漏;&线,引入线L4构成4册才及线。外部控制电路50具有光传感器读取部20和电位控制电路30。光传感器读:f又部20与端子Tl、 T2连接,电位控制电路30与端子 T3、 T4连接。电位控制电路30向第1、第2光检测部10a、 10b提供 基准电压、栅极电压等,来自第l、第2光4全测部10a、 10b的l叙出信 号输出到光传感器读取部20。进而,根据来自光传感器读取部20的光 量信号对未图示的背光源进行控制。另外,代替透明基板1002上的驱动器Dr可以由具有驱动器Dr、 光传感器读取部20等的IC (Integrated circuit)芯片来代替。接着,主要参照图2和图3对各像素的具体结构进行说明。图2 为图1的阵列基板1像素的俯视图。图3为图2的m-m线剖面图。阵列基板AR的透明基板1002上的显示区域DA上,栅极线GW 以等间隔平行形成,并且从该栅极线GW延设有构成开关元件的TFT
线GW平行的辅助电容线1016,在该辅助电容线1016上形成有比辅 助电容线1016还宽的辅助电容电极1017。另外,在透明基板1002的全体面上层压有由氮化硅或氧化硅等透 明绝缘材料构成的栅极绝缘膜1018,以覆盖4册极线GW、辅助电容线 1016、辅助电容电极1017和栅电极G。在栅电极G上通过冲册才及绝缘膜 1018形成有由非晶硅等形成的半导体层1019。在栅极绝缘膜1018上 多个源极线SW与栅极线GW交叉形成,从该源极线SW延设有TFT 的源电极S,以便与半导体层1019接触,并且,同源才及线SW和源电 极S相同的材料构成的漏电极D也被设置在栅极绝缘膜1018上,以便 与半导体层1019接触。在此,栅极线GW和源极线SW所包围的区域相当于1像素。作 为开关元件的TFT由栅极绝缘膜1018、半导体层1019、源电极S和漏 电极D构成。该TFT形成在各个像素。此时,各4象素的辅助电容由漏 电极D和辅助电容电极1017形成。在透明基板1002的全体面上层压有例如由无机绝缘材料构成的保 护绝缘膜(也称为钝化膜)1020,以覆盖这些源极线SW、 TFT、栅极 绝缘膜1018,在该保护绝缘膜1020上层压有例如由含负型感光材料的 丙烯树脂形成的界层(也称为平面膜)1021,以覆盖透明基板1002全 体面。该界层1021的表面在反射部1022中形成微细的凹凸,在透射 部1023中#:制成平坦。通过溅射法,在反射部1022的界层1021的表面上形成例如由铝 乃至铝合金制造的反射板1024,在保护绝缘膜1020、界层1021和反 射板1024的对应于漏电极D的位置上形成有接触孔1025。 并且,各个像素中,在反射板1024的表面、接触孔1025内以及 透射部1023的界层1021的表面上形成有例如由ITO (Indium Tin Oxide)乃至IZO(Indium Zinc Oxide)构成的像素电极1026,在该像素 电极1026的上层层压有覆盖所有像素的配向膜(未图示)。彩色滤光片基板CF在由玻璃基板等构成的透明基板1010的表面 上形成与阵列基板AR的栅极线GW和源极线SW相对的遮光层(未 图示),并对应被该遮光层所包围的各个像素设置例如有红色(R)、绿 色(G)、蓝色(B)构成的彩色滤光片层1027。在对应反射部1022位 置的彩色滤光片层1027的表面上形成有外涂层(topcoat) 1028,在该 外涂层1028的表面和对应透射部1023的位置的彩色滤光片层1027的 表面上层压有通用电极1029和配向膜(未图示)。作为彩色滤光片层 1027有时也进一步适宜地组合青色(C)、洋红色(M)、黄色(Y)等 的彩色滤光片层,而在单色显示时有时也不设置彩色滤光片层。接着,通过密封材料(未图示)粘合具有上述结构的阵列基板AR 与彩色滤光片基板CF,最后将液晶1014封入所述两个基板和密封材 料所构成的区域中,从而获得半透射型液晶显示装置1000。在透明基 板1002的下侧配置有未图示的,具备公知光源、导光板、光漫射片等 的背光源或侧光源(Side Light )。此时,若在像素电极1026的下部全体设置反射板1024,则能够获 得反射型液晶显示面板,但是使用该反射型液晶显示面板的反射型液 晶显示装置使用正面光源(FrontLight)来代替背光源和侧光源。图4为表示由第1光检测部10a、第2光4企测部10b和光传感器读 取部20所构成的光量检测装置1的结构的框图。
第1光检测部10a具有第1光检测电路LS1,第2光检测部10b 具有第2光4企测电^各LS2。来自第1光检测电路LSI的第1输出信号 Sa和来自第2光检测电路LS2的第2输出信号Sb被输出到光传感器 读取部20。光传感器读取部20具有劣化系数演算部21、光劣化率演算部22、 存储电路23和光信号输出部24。劣化系数演算部21,与第1光检测电路LS1、第2光检测电路LS2 和存储电路23连接,将第l输出信号Sa和第2输出信号Sb转换成光 传感器的泄漏电流,即第1光电流量和第2光电流量。然后演算出测 定比,即第1光电流量和第2光电流量之比,从而演算该测定比和被 存储于存储电路23中的,预先准备的初始状态的所述测定比即初始比 之比,即光劣化校正系数K。随后,劣化系数演算部21将光劣化校正 系数K输出到光劣化率演算部22。并且,将第2光电流量输出到光信 号输出部24。光劣化率演算部22,与劣化系数演算部21和存储电路23连接。 然后参照将光劣化校正系数K、和光劣化率D即第2光电流量和初始 状态的第2光电流量之比相对应的检查表,获取对应于从劣化系数演 算部21输出的光劣化校正系数K的光劣化率D。然后,将获得的光劣 化率D输出到光信号输出部24。光信号输出部24,与劣化系数演算部21和光劣化率演算部22连 接。并且用从劣化系数演算部21输出的第2光电流量和从光劣化率演 算部22输出的光劣化率D演算出初始状态的第2光电流量,将该初始 状态的第2光电流量作为相当于入射光量的光量信号S输出。
图5为第1、第2光检测部10a、 10b的电路结构图。第1光检测部10a的第1光检测电路LS1具有作为第1光传感器 的薄膜晶体管100 (以下简称为"TFT100")、电容器IIO和开关元件 120。 TFT 100与电容器110并联。即,TFT 100的源极部101和电容 器110的电极111形成电连接,TFT 100的漏极部102和电容器110的 电极112形成电连接。源极部101和电极111连接在输出端子140上, 且通过开关元件120与电源端子130连接。输出端子140通过图1的 引入线L1与端子T1形成电连接。另外,TFT100的漏极部102和电容器110的电极112,与漏极端 子191形成电连接。漏极端子191通过图1的引入线L3与端子T3形 成电连接。漏极端子191被接地,其也可在第1光检测部10a内被接 地,也可以通过端子T3被接地。另夕卜,TFT 100的栅极部103与栅极 端子190形成电连接。第2光检测部10b的第2光检测电路LS2具有,作为第2光传感 器的薄膜晶体管200 (以下简称为"TFT200")、和电容器210、开关元 件220和作为减光装置的彩色滤光片(减光构件)250。彩色滤光片250 形成在俯视时与TFT200重叠的区域上,能减少入射到TFT200的光量。 TFT200与电容器210并联。即,TFT200的源极部201和电容器210 的电极211形成电连接,TFT 200的漏极部202和电容器210的电极 212形成电连4姿。彩色滤光片250被配置在TFT200的光入射一侧, TFT200对经彩色滤光片250减光的光进行检测。源极部201和电极211 连接在输出端子240上,且通过开关元件220与电源端子230连接。 输出端子240通过图1之引入线L2电连接在端子T2。 在下面的说明中,有时会将第1光传感器和第2光传感器两者概 括称之为"光传感器"。另外,TFT200的漏极部202和电容器210的电极212,与漏极端 子191形成电连接。漏极端子191是与TFT100通用的端子,通过图1 的引入线L3与端子T3形成电连接。并且,TFT200的4册极部203,与TFT100和通用棚4及端子190形 成电连接。输出端子240通过图1的引入线L2与端子T2形成电连接。漏极 端子191通过图1的引入线L3与端子T3形成电连接。栅极端子190 通过图1的引入线L4与端子T4形成电连接。图6为第1、第2光检测部10a、 10b的模式剖面图,图6(a)表 示第1光检测电路LS1,图6 (b)表示第2光检测电路LS2。首先,对图6 (a)进行说明。在透明基板1002上形成有构成第1 光检测电路LS1的TFTIOO、电容器IIO和开关元件120。在透明基板 1002上形成有TFT 100的栅极部103、电容器110的电极112、作为开 关元件120的薄膜晶体管的栅极部123。并层压有覆盖栅极部103、电 极112和栅极部123的栅极绝缘膜72。栅极绝缘膜72中,栅极部103的上方形成有半导体层104,在栅 极部123的上方形成有半导体层124。在栅极绝缘膜72上形成有与 半导体层104的漏才及部102连接的导电膜173、与源极部101和半导体 层124的漏极部122连接的导电膜174、与源极部121连接的导电膜 175。导电膜174在电极112上的区域中构成电容器110的电极111。
覆盖这些导电膜173、 174、 175层压有保护绝缘膜76。在保护绝 缘膜76上形成有黑矩阵125,其能够平面性覆盖开关元件120半导体 层124。第1光检测电路LS1与显示区域DA形成在同一个基板上,能与 阵列基板AR共用制造工序的一部分。例如,第1光检测电路LS1的 栅极绝缘板72与阵列基板AR的栅极绝缘膜1018,第1光检测电路 LSI的保护绝缘膜76与阵列基板AR的保护绝缘膜1020,第1光检测 电路LS1的导电膜173、 174、 175与阵列基板AR的源电极S、漏电极 D,第1光4企测电路LSI的半导体层104、 124与阵列基板AR的半导 体层1019等。接着,对图6(b)进行说明。在透明基板1002上形成有构成第2 光检测电路LS2的TFT200、电容器210和开关元件220。在透明基板 1002上形成有TFT200的栅极部203、电容器210的电极212、作为薄 膜晶体管的开关元件220的栅极部223。并层压有覆盖栅极部203、电 极212和4册4及部223的栅极绝缘膜72。栅极绝缘膜72中,栅极部203的上方形成有半导体层204,在栅 极部223的上方形成有半导体层224。在栅极绝缘膜72上形成有与 半导体层204的漏极部202连接的导电膜273、与源极部201和半导体 层224的漏极部222连接的导电膜274、与源极部221连接的导电膜 275。导电膜274在电极212上的区域中构成电容器210的电极211。覆盖这些导电膜273、 274、 275层压有保护绝缘膜76。在保护绝 缘膜76上形成有黑矩阵225,其能够平面性覆盖开关元件220的半导 体层224。并且,在与保护绝缘膜76相互面对地设置的彩色滤光片基
板CF上,与TFT200相互面对地设置彩色滤光片250。并且,彩色滤 光片250形成在俯^L时与TFT200重叠的区域上。通过彩色滤光片250, 使入射到第2光检测电路LS2的光相对于第1光检测电路LS1减光至 1/n (n〉1 )。第2光检测电路LS2与显示区域DA形成在同一个基板上,能共 用阵列基板AR和制造工序的一部分。例如,第2光^r测电路LS2的 栅极绝缘板72与阵列基板AR的栅极绝缘膜1018,第2光检测电路 LS2的保护绝缘膜76与阵列基板AR的保护绝缘膜1020,第2光检测 电路LS2的导电膜273、 274、 275与阵列基板AR的源电极S、漏电极 D,和第2光检测电路LS2的半导体层204、 224与阵列基板AR的半 导体层1019等。本实施方式的显示装置1000的光量检测装置1具有校正因光劣化 而变低的光传感器的光灵敏度的功能。下面对光传感器的光灵敏度校 正原理进行"^兌明。首先,对将电容器110、 210充电至规定电位为止的第1、第2光 才全测部10a、 10b照射光线。由此,在TFTIOO、 200中产生泄漏电流, 电容器110、 210的电位随时间经过变低。此时,电容器110、 210的 电极111、 211的电位,从第1光检测部10a作为第1输出信号Sa,从 第2光检测部10b作为输出信号Sb被输出。并且,在光传感器读取部 20中,从第1、第2光检测部10a、 10b输出的电位信号中读取相当于 光电流的情报,进行校正处理之后作为光量信号输出。因此,下面将对基于光电流的演算方法进行说明,并且,在演算 中使用的光电流可替换为光传感器读取部20中的读取值。
光传感器的光灵敏度校正中,首先,对被测定(光劣化后)的第1光检测电路LS1的第1光电流和第2光检测电路LS2的第2光电流的 比即测定比,与初始状态中的测定比之比,即光劣化校正系数K进行 演算。接着,根据通过演算算出的光劣化校正系数K,算出劣化后的 第2光检测电路LS2的第2光电流与初始状态的第2光4全测电路LS2 的第2光电流之比,即光劣化率D。其后,根据光劣化率D,将初始 状态的第2光检测电路LS2的第2光电流作为入射光的光量信号S输 出。在此,对光劣化校正系数K的演算法进行说明。图7为表示相对 于入射光量L的光电流I的函数的图。图7中表示了相对于入射光量L 的第1光检测电路LS1的第1光电流的函数Ia (L),和第2光检测电 路LS2的第2光电流函数Ib ( L ),并从这些可求出劣化前(初始状态) 的第l光电流Ia (L)与第2光电流Ib (L)之比,即初始比。由于光电流与入射光量成比例地增加,所以,将第1光^r测电路 LSI的初始灵敏度作为XaO,将第2光检测电路LS2的初始灵敏度作 为XbO时,可如下表示第1光检测电路LS1的第1光电流Ia (L)和 第2光检测电路LS2的第2光电流Ib (L):Ia ( L ) = XaO LIb (U =XbO L因此,当某光量LO作为入射光入射时,第2光检测电路LS2的减 光入射光光量为LO/n,则光量LO时的第1光检测电路LSI的第1光 电流Ia ( LO )和第2光检测电路LS2的第2光电流Ib ( L0/n)表示如 下Ia (LO) =XaO LOlb ( LO/n) = XbO ( LO/n)由此,初始比成为Ia (LO) / lb (LO/n) =n (XaO/XbO)。该初始 比与入射光量LO无关,而和初始灵敏度XaO、 XbO和n成函数关系, 可将任意的入射光量L的测定比作为初始比使用。接着,对劣化时的测定比进行演算。图8为表示相对于劣化后的 入射光量L的光电流I的函数的图。图8中表示了初始状态的第1光 电流的函数Ia(L)、初始状态的第2光电流的函数Ib (L)、劣化后的 第1光检测电路LS1的第1光电流的函数Iaa (L)和劣化后的第2光 检测电路LS2的第2光电流的函数Ibb(L)。图8用于求得劣化后的测 定比。光传感器因暴露在光中而发生劣化导致光灵敏度降低,所以相对 于初始状态光电流变低。这种光灵敏度的降低可以通过从初始状态开 始照射的光量的累计即积算光量p的函数R (p) (<1 )求得。将经过 一定时间后的第1光检测电路LS1的积算光量设为p时,第2光检测 电路LS2的积算光量成为p/n。因此,将积算光量p的受到光暴露后第 1光检测电路LSI的灵敏度设为Xal,将积算光量p/n的受到光暴露后 第2光检测电路LS2的灵敏度设为Xbl时,可如下表示。Xal=R (p) XaOXbl=R (p/n) XbO因此,可将劣化后的第1光检测电路LS1的第1光电流Iaa (L) 和劣化后的第2光检测电路LS2的第2光电流Ibb (L)表示如下
Iaa ( L ) = Xal L= R ( p ) XaO LIbb ( L ) = Xbl L= R ( p/n) . XbO L由于第1光检测电路不具备彩色滤光片250等的减光装置,其积 算光量大于第2光检测电路LS2的积算光量。所以,作为第l光传感 器的TFT100的劣化较快,第1光电流Iaa (L)的减少量较大。因此,当某光量L1作为入射光入射时,第2光检测电路LS2的减 光入射光光量为Ll/n,所以可如下表示光量L1中的第1光检测电路 LSI的第1光电流Iaa (Ll )和第2光检测电路LS2的第2光电流Ibb (Ll/n):Iaa ( Ll ) = Xal Ll= R ( p ) , XaO LlIbb (Ll/n) =Xbl (Ll/n)=R (p/n) XbO (Ll/n)因此,测定比成为Iaa(Ll )/Ibb(Ll/n)=n . (R( p )/R( p/n)) (XaO/ XbO)。由于该测定比与入射光量L1无关联,从而以任意入射光量L求 出测定比也都相同。根据如上求出的初始比和劣化后的测定比,可导出光劣化校正系 数K= (Iaa ( Ll ) / Ibb ( Ll/n)) /( la ( LO " lb ( LO/n ) )= R ( p ) / R (p/n),为积算光量p的函数。TFTIOO、 200的劣化进度可通过该光劣化校正系数K来进行判断。其次,对光劣化率D进行说明。光劣化率D为,作为减光入射光 入射某光量Ll/n时所测得的第2光电流Ibb (Ll/n)与初始状态的第2
光电流lb ( Ll/n)之比,可表示成D= Ibb ( Ll/n ) / lb ( Ll/n ) =R(p/n)。 该值与入射光量无关联,取决于劣化状态。该光劣化率D与上述光劣化校正系数K对应,通过预先求得该对 应关系而从光劣化校正系数K求出光劣化率D。从如此求得的光劣化 率D和测定的第2光电流Ibb ( Ll/n ),可通过lb ( Ll/n) = Ibb ( Ll/n ) /D算出初始状态的第2光电流Ib (Ll/n)。通过如上的步骤,将劣化后的第2光电流Ibb (Ll/n)校正成初始 状态的第2光电流Ib (Ll/n)输出。接着,对在本发明的显示装置1000的光量检测装置1中进行如上 的光电流校正时的运作进行说明。图9为光电流校正的流程图。图9中具有在劣化系数演算部21 中演算测定比的步骤Sl,从存储电路23读取初始比并算出测定比与初 始比之比即光劣化校正系数K的步骤S2,从存储电路23读取与求得的 光劣化校正系数K所对应的光劣化率D的步骤S3,从读取的光劣化率 D演算出光劣化前的光电流的步骤S4,和将通过演算导出的光电流作 为入射光的光量信号S输出的步骤S5。在步骤S1中,将电容器110、 210充电至电位VS。然后向TFTIOO 入射光量LI的入射光,向TFT200入射光量Ll/n的减光入射光,在 TFTIOO、 200上产生光电流(泄漏电流)。由此电容器IIO、 210的电位 将会降低。第1、第2光检测部10a、 lOb将此时的电容器110、 210的 电位分别作为第l输出信号Sa、第2输出信号Sb进行输出。然后,在劣化系数演算部21中,将从第1、第2光检测部10a、 10b输出的第1输出信号Sa和第2输出信号Sb的电位信号转换成TFTIOO、 200的光电流。充电到电容器IIO、 210的电位,与TFTIOO、 200的源极和漏极之间的电位差相等。入射光的光量大时光电流变多从 而电容器IIO、 210的电位下降变大。与此相对,入射光的光量小时光 电流少,电容器IIO、 210的电位下降也小。因此,通过获取从入射光 的照射开始经规定时间后的电位信号就能转换为电流信号。即,作为 电位信号的电容器IIO、 210的电位越低光电流越大,电容器IIO、 210 的电位越高光电流越小。劣化系数演算部21中,使电位信号和光电流相对应,从电位信号 获取第1光电流Iaa ( Ll )和第2光电流Ibb ( Ll/n)的信号。然后,/人如上获耳又的第1光电流Iaa( Ll )和第2光电流Ibb ( Ll/n) 演算测定比(Iaa (Ll) /Ibb (Ll/n))。其后进入步骤S2,预先将存储在存储电路23中的初始比(Ia(LO) /Ib (LO/n))读取到劣化系数演算部21中,演算光劣化校正系数K (= (Iaa ( Ll ) / Ibb ( Ll/n )) / (Ia ( LO ) / Ib ( LO/n)))。此时,也可以在存储电路23中储存上述的初始状态的第1光电流 Ia (LO)和初始状态的第2光电流Ib (LO/n)以代替初始比,在步骤 S2中演算初始比。其后进入步骤S3。步骤S3中,在步骤S2中演算的光劣化校正系 数K被输出到光劣化率演算部22。然后在光劣化率演算部22中,参照 存储在存储电路23的检查表,获取对应于从劣化系数演算部21输出 的光劣化校正系数K的光劣化率D。在此,对检查表进行说明。图10为将本发明显示装置1000的光 量检测装置1的光劣化校正系数K和光劣化率D的测定数据制成曲线 的图。图10中,横轴表示光劣化校正系数K,纵轴表示光劣化率D。 当劣化进行时,光劣化校正系数K和光劣化率D会降低。从而光劣化 率D的下降量将随着光劣化校正系数K的下降变大。但是,当光劣化校正系数K约为0. 6以下时,光劣化率D将呈恒 定值。这表明当劣化进行到一定程度后第2光电流Ibb将不会再发生 变化。图IO表示的函数曲线500是基于测定数据的,以光劣化校正系数 K为变数的光劣化率D的函数。若能够在光劣化率演算部22内形成实 现该函数的电路,就可以演算出对应于某光劣化校正系数K的光劣化 率D。但是,若要通过电路结构实现此类无规则的函数,则电路结构会 很复杂。在此,本实施方式中,制作基于函数曲线500的,将光劣化 校正系数K和光劣化率D相互对应的检查表,存储于存储电路23中。由此,不需要演算光劣化率D所需的复杂电路,可缩小电路规模。若需缩小存储于存储电路23的检查表的数据量,则将光劣化校正 系数K的值存储为0. 2刻度的检查表即可。当光劣化校正系数K的值 未被包含在检查表时,利用近邻数据进行插补演算,从而即使未包含 在检查表时也能从光劣化校正系数K导出光劣化率D。例如,/人图10的函l史曲线500选择对应于夹着某光劣化4交正系数 K的值的2个光劣化校正系数K的值的点,用直线连接该两点从而确 定对应于未包含在检查表的光劣化校正系数K的光劣化率D。具体为, 当光劣化校正系数K的值为0.3时,根据对应于光劣化校正系数K的 值0.2和0.4的光劣化率D的平均值就能够导出光劣化率D。
接着继续对图9进行说明。在步骤S4中,根据从光劣化率演算部 22传送的光劣化率D,光信号输出部24对劣化后的第2光电流Ibb (Ll/n)进行校正,并通过演算算出初始状态的第2光电流Ib(Ll/n)。 然后在步骤S5中将初始状态的第2光电流Ib(Ll/n)作为入射光的光 量信号S输出。根据具有如上结构的光量检测装置1的显示装置,可以获得以下 的效果。由于是一种具备,根据光劣化校正系数K和光劣化率D对劣化后 的第2光电流Ibb (L)进行校正并求出初始状态的第2光电流Ib (L) 的光灵敏度校正功能的光量检测装置,所以即使发生因暴露在光中而 导致的劣化也能输出正确的光量信号S。并且,在第1、第2光检测部10a、 10b中,未使用可提升劣化特 性的光电转换元件,所以可共用显示装置的驱动晶体管的制造工序。 因此,通过简单的工序就能制造光传感器,能降低制造成本。通过将检查表存储于存储电路23,从而不需要演算光劣化率D所 需的复杂电路,因此可控制耗电量,减少电路面积,降低制造成本。当演算出的光劣化校正系数K的值未被包含在检查表时,根据对 应于夹着该光劣化校正系数K的两个光劣化校正系数K的光劣化率D 进行插补计算而能够导出光劣化率D。由此,可缩小检查表,控制数 据量。本实施方式中,虽然将通过演算算出的第2光冲全测电路LS2初始 状态的第2光电流Ib (L)作为光量信号S,但也可以将第1光检测电 路LS1初始状态的第1光电流Ia (L)作为光量信号S。此时,将使光
劣化校正系数K,与光劣化率Da即第1光检测电路LS1的测定的第1 光电流Iaa ( L )和初始状态的第1光电流Ia ( L )之比相对应的检查表 存储到存储电路23中即可。由此,通过演算Ia (L) = Iaa (L) /Da, 能将测定的第1光电流Iaa校正成初始状态的第1光电流Ia。本实施例的光量检测装置1中,可以连续测定每隔规定期间的入 射光量L。当进行下一个测定时,在栅极端子190上施加电位Vg从而 使TFTIOO、 200成为导通状态,使电容器IIO、 210的电位^:电。然后 再次使电容器IIO、 210充电至电位Vs以进行测定。光量检测装置1与未图示的背光源连接,在光量检测装置1中测 定的外部环境光的光量信号输出到背光源。背光源根据来自光量检测 装置1的光量信号调整发光量。具体为,比如在白天的自然光等的环 境光明亮的情况下,将背光源的发光量设定成较大。反之在夜间等暗 的环境下使用时,将背光源的发光量设定成较低。由此,能以适合所 使用环境的发光量进行图像显示。在此虽然仅对液晶显示装置进行了说明,但是,也能应用在以下 显示面板等显示装置有机EL装置;Twist Bal 1显示面板,其作为电Twist Ball;墨粉(toner )显示面板,其作为电光物质使用黑色墨粉; 等离子显示面板;其作为电光物质使用氦、氖等的高压气体。上述实施方式中,作为一例虽然对将彩色滤光片250作为对入射 到光传感器的光进行减光的减光装置,设置在第2光检测部10b的结 构进行了说明,但减光装置的结构并不局限于此。以下,将对减光装 置的其它例子进行说明。
减光装置的结构例1根据图11所示的电路结构图,对减光装置的结构例1进行说明。 其中,与上述实施例1相同的结构使用相同的符号并省略其说明,仅 对不同的结构进行说明。如图11所示,第1光检测部10a的第1光检测电路LS1具有包括 作为第1光传感器的薄膜晶体管100 (以下简称为"TFT100")在内的 各种元件。TFT100的入光侧上设有作为第1减光装置的彩色滤光片530。彩 色滤光片530形成在俯视时与TFT100重叠的区域。入射到彩色滤光片 530的光会被彩色滤光片530所使用的色材料减光。由此,被彩色滤光 片530减光的光入射至TFTIOO。然后,TFT100对被减光的光进行检 测。第2光检测部10b的第2光检测电路LS2具有包括作为第2感应 器的薄膜晶体管200 (以下简称为"TFT200 )在内的各种元件。TFT200 的入光侧上设有作为第2减光装置的彩色滤光片550。彩色滤光片550 形成在俯视时与TFT200重叠的区域。入射到彩色滤光片550的光会被 彩色滤光片550所使用的色材料减光。由此,被彩色滤光片550减光 的光入射至TFT200 。然后,TFT200对被减光的光进行片企测。该彩色滤光片550形成为其入射光的减少率(减光率)大于彩色 滤光片530。可以通过将彩色滤光片550的厚度制成比彩色滤光片530 厚,或者将彩色滤光片550所使用的色材料的浓度调成比彩色滤光片 530所使用的色材料浓等方法来增大入射光的减少率。如此,通过将彩色滤光片550入射光的减少率设成大于彩色滤光片530,从而可适用上 述第1实施方式中说明的光灵敏度^^正功能。并且,彩色滤光片530和彩色滤光片550优选为相对光谱透过率 相等,例如可通过^f吏用同种类的色材料等而实现。如上所述,通过将两个减光装置彩色滤光片530, 550的相对光谱 透过率设成相等,从而能够抑制因入射光的差而发生的TFT100, 200 的光劣化量的偏差。这是由于光劣化量取决于入射到TFTIOO, 200的 光的光i普特性和TFT100, 200的光谱灵壽丈度的乘积,所以可通过4吏用 相对光谱透过率相等的减光装置抑制因入射光的差而发生的光劣化量 的偏差。因此,能够提供可进行稳定的校正的显示装置。为了使相对光谱透过率相等,如后述的减光装置其它例,也可以 通过作为减光装置使用遮光构件而实现。由此,能够减少入射到作为第1光传感器的TFT100和作为第2 光传感器的TFT200的光量,/人而能够分别延迟TFT100和TFT200的 光劣化速度。所以能够延长由于TFTIOO, TFT200分别发生光劣化, 第1输出信号和第2输出信号的比不再变化进而导致无法充分进行校 正为止的时间。图12为减光的光入射到两个光传感器的情况下和减光的光仅入射 到一个光传感器的情况下的第1输出信号和第2输出信号的测定比的 推移。如图12所示,当减少入射到TFT100和TFT200的光量时(曲 线2),在10xl06 (Lx.h)以下的比率将不再发生变化。当仅减少入射 到其中的TFT200的光量时(曲线1),在2xl(^(Lx.h)以下的比率将 不再发生变化。即,减少入射到TFT100和TFT200的光量的情况比仅 减少入射到其中的TFT200的光量的情况,具有大约5倍的校正寿命。 因此,根据该结构则可以提供能延长校正寿命的显示装置。减光装置的结构例2根据图13所示的电路结构图,对减光装置结构的例2进行说明。 其中,与上述实施例1相同的结构使用相同的符号并省略其说明,仅 对不同的结构进行说明。如图13所示,第1光检测部10a的第1光检测电路LS1具有包括 作为第1光传感器的薄膜晶体管100 (以下筒称为"TFT100")在内的 各种元件(省略说明)。TFT100的入光侧上未设置减光装置,TFT100对未减光的光进行 检测。第2光检测部10b的第2光检测电路LS2具有包括作为第2感应 器的薄膜晶体管200 (以下简称为"TFT200)在内的各种元件(省略 说明)。TFT200的入光侧上作为遮光构件构件设有黑矩阵660。黑矩阵 660形成在俯-f见时与TFT200重叠的区域。本例中,遮光构件黑矩阵660 构成减光装置。黑矩阵660由黑色树脂等的遮光构件形成在与未图示 的彩色过滤器相同的层上。该黑矩阵660上形成有开口部670。朝向TFT200的光被黑矩阵660遮光,仅从开口部670通过。因此 通过的光量将会减少。即,具有开口部670的黑矩阵660作为减光装 置被使用。由此,因通过黑矩阵660而被减光的光将入射到TFT200。 然后,TFT200将对该一皮减光的光进行一企测。
根据本例子2,遮光构件黑矩阵660的制造工序可共用一般显示装置所具备的黑矩阵的制造工序,能够以简单的工序制造遮光构件。因此,本例子2所使用的显示装置不仅具有第1实施方式的效果,还能 降低制造成本。减光装置的结构例3根据图14所示的电路结构图,对减光装置的结构例3进行说明。 其中,与上述实施例1相同的结构使用相同的符号并省略其说明,仅 对不同的结构进行说明。如图14所示,第1光检测部10a的第1光检测电路LS1具有包括 作为第1光传感器的薄膜晶体管100 (以下简称为"TFT100")在内的 各种元件(省略说明)。TFT100的入光侧上设有作为第1减光装置的 彩色滤光片730。彩色滤光片730形成在俯#见时与TFT100重叠的区域。 由此,向TFT100入射^C彩色滤光片730减光的光。然后,TFT100对 被减光的光进行一全测。第2光检测部10b的第2光检测电路LS2具有包括作为第2感应 器的薄膜晶体管200(以下简称为"TFT200)在内的各种元件。TFT200 的入光侧上作为第2减光装置设有减光构件彩色滤光片750和设于彩 色滤光片750光入射一侧上的作为遮光构件的黑矩阵760。彩色滤光片 750与黑矩阵760形成在俯视时与TFT200重叠的区域。黑矩阵760形 成在彩色滤光片750的基板上,由黑色树脂等的遮光构件形成。该黑 矩阵760上形成有开口部770。朝向TFT200的光首先通过形成在黑矩阵760上的开口部770而部 分被减光,然后再通过彩色滤光片750进一步被减光。如上所述, TFT200检测被双重设置遮光构件和减光构件的第2减光装置所减光的 光。由此,能够减少入射到作为第1光传感器的TFT100和作为第2 光传感器的TFT200的光量,从而能够分别延迟TFT100和TFT200的 光劣化速度。所以能够延长由于TFTIOO, TFT200分别发生光劣化, 第1输出信号和第2输出信号之比不再变化进而导致无法充分进行校 正为止的时间。并且,能将作为减光装置^f吏用的减光构件和遮光构件的制造工序, 与一般显示装置的制造工序通用化,能以简单的工序制造减光装置。另外,作为减光装置配置减光构件和遮光构件,并不局限于上述 实施方式或结构的例子,也可以是其它的组合。作为减光装置虽然对彩色滤光片进行了说明,但并不局限于此, 使用偏光板或相位差板等的能减光的减光构件,也能获取相同的效果。改变例上述实施方式中,将第1光检测电路LS1的电容器110电极111 的电位即第1输出信号Sa,和第2光检测电路LS2的电容器210电极 211的电位即第2输出信号Sb,在劣化系数演算部21中转换成了光电 流。而在本改变例中,将第1输出信号Sa和第2输出信号Sb转换成 电容器110的电极111电位和电容器210的电极211电位从Vs降低至 Vc为止所需的时间,从而对光灵敏度进行校正。在此,对本实施方式改变例的校正方法进4亍说明。
图15表示,当入射光量Ll的入射光入射到第1光4企测装置LS1, 入射光量Ll/n的入射光入射到第2光检测装置LS2时的,充电到电容 器IIO, 210的电位的经时变化的图。图15中,纵轴表示电容器电位, 横轴表示从测定开始所经过的时间。图15中,函数曲线Va (t)表示 初始状态的第1光纟企测电if各LSl电容器110的电才及111的电位的经时 变化,函数曲线Vb ( t )表示初始状态的第2光检测电路LS2的电容器 210之电极211的电位的经时变化,函数曲线Vaa ( t )表示劣化后测 定的电容器110的电极111的电位的经时变化,函数曲线Vbb ( t )表 示劣化后测定的电容器210的电极211的电位的经时变化。这些曲线 随着时间的经过电位下降变緩慢的原因是,当第1光传感器TFT100的 源极部101与漏极部102之间,和第2光传感器TFT200的源极部201 与漏极部202之间的电位差减小时,流通在TFT100, 200的光电流也 减小,从而电位下降需要更多时间。图15的电位下降时间tal表示初始状态的第1光检测电路LS1的 电容器110的电位Va下降到电位Vc为止的时间,电位下降时间tbl 表示初始状态的第2光检测电路LS2的电容器210的电位Vb下降到电 位Vc为止的时间。电位下降时间taal表示劣化后测定的电容器110 的电位Vaa下降到电位Vc为止的时间,电位下降时间tbbl表示劣化 后测定的电容器210的电位Vbb下降到电位Vc为止的时间。第1光检测电路LS1的入射光光量大于具有减光装置的第2光检 测电路LS2的减光入射光的光量,所以TFT100上的泄露电流大于 TFT200上的泄漏电流。而且,初始状态的光灵壽丈度高于因暴露在光中 而劣化后的光灵壽文度,初始状态的泄漏电流4交大。因此,初始状态的 第1光检测电路LS1的电位下降时间最短。 并且,TFT100的积算光量多于TFT200,所以其劣化也较快。因此, 第1光4全测电路LS1的,相对于初始状态的劣化后的电位下降时间变 化幅度较大。电容器的电位和电位下降时间之间的关系,与光电流和入射光量 之间的关系相同,所以预先测定相对于规定入射光量的LO的,初始状 态的电位下降时间taO、 tbO,求出初始比taO/tbO。然后,乂人测定的电位下降时间taal与电位下降时间tbbl演算出 测定比(taal/tbbl )。因此,可将测定比(taal/tbbl)与初始比(taO/tb0)的比即本 实施方式改变例的光劣化校正系数Kt表示成Kt= (taal/tbbl) / (taO/tbO)。接着,说明本实施方式改变例的光劣化率Dt。光劣化率Dt被初始 状态的第2光检测电路LS2的电位下降时间tbl和劣化后的第2光检 测电路LS2的电位下降时间tbbl的比所规定,表示成Dt-tbbl/tbl。如本实施方式中使光劣化校正系数K和光劣化率相对应,可使光 劣化校正系数Kt和光劣化率Dt相对应。然后将检查表改变成光劣化 校正系数Kt和光劣化率Dt相对应。由此,可从光劣化校正系数Kt获取光劣化率Dt,能算出初始状态 的电容器210的电位下降时间tbl (=tbbl/Dt)。从而将该电位下降时 间tbl作为入射光的光量信号S输出。接着,对本实施方式改变例的光量检测装置1的运作进行说明。 本实施方式改变例的运作流程图与图9相同。
首先,在步骤S1中,对电容器IIO、 210充电至电位Vs。然后向 TFT100照射入射光量Ll的入射光,并向TFT200照射入射光量Ll/n的 减光入射光,使其产生泄漏电流。然后,将电容器110电极111的电 位作为第1输出信号Sa,电容器210电极211的电位作为第2输出信 号Sb,输出到劣化系数演算部21。在劣化系数演算部21中,检测第1 输出信号Sa、第2输出信号Sb的电位信号,转换成电位下降至Vc为 止所需的电位下降时间。通过如此,获得劣化后测定的第1 ;险测电路 LSI的电位下降时间taal、第2光检测电路LS2的电位下降时间tbbl, 然后从这些电位下降时间演算测定比(taal/tbbl )。另外,将劣化后的第2光检测电路LS2的电位下降时间tbbl输出 到光信号输出部24。其后进入步骤S2,将存储在存储电路23中的初始比(taO/tb0)读 取到劣化系数演算部21中,演算光劣化校正系数Kt (= (taal/tbbl ) / (taO/tb0))。然后将该光劣化校正系数Kt输出到光劣化率演算部22。该初始比是在初始状态中向第1光检测电路LS1入射光量为L0的 入射光,向第2光检测电路LS2入射光量为L0/n的入射光的情况下的 电位下降时间。第1光检测电路LS1的电位下降时间为ta0,第2光检 测电路LS2的电位下降时间为tb0。其后进入步骤S3。步骤S3中,在光劣化率演算部22中,参照存 储在存储电路23的光劣化校正系数Kt和光劣化率Dt相对应的检查表, 获取对应于从劣化系数演算部21输出的光劣化校正系数Kt的光劣化 率Dt。然后,将取得的光劣化率Dt输出到光信号输出部24。
在步骤S4中,光信号输出部24根据来自光劣化率演算部22的光 劣化率Dt和从劣化系数演算部21输出的电位下降时间tbbl,演算出 初始状态的电位下降时间tbl (=tbbl/Dt),并^f交正劣化后的电位下降 时间tbbl。然后在步骤S5中,将初始状态的电位下降时间tbl作为入 射光量信号S输出。如上说明,通过将来自第1、第2光检测部10a、 10b的输出信号 Sa、 Sb转换成电容器llO、 210的电位下降时间,也能进^f亍光劣化时的 光灵敏度校正。实施例2下面对实施例2进行说明。在实施例2中将从第1、第2光4全测部 10a、 10b输出到光传感器读取部20的电位信号转换成光电流,然后将 该光电流转换成对数后进行演算。首先说明利用对数变换的演算方法。对实施例1的光劣化校正系 数K进行对数变换则成为:Log2K=Log2 {(Iaa ( Ll ) / Ibb ( Ll/n)) /(la (LO ) / lb ( LO/n) ) } = (Log2 ((Iaa ( Ll )) — Log2 (Ibb ( Ll/n)) )-( Log2 (la (L0) )- (Log2(Ib (L0/n)))。对光劣化率D进行对数对数变换则成为Log2D=Log2( Ibb (Ll/n) /lb (Ll/n)) = Log2(Ibb (Ll/n) )— Log2 (lb (Ll/n))。因此,通过对tt变换可将乘法和除法转换成加法和减法。由此,可从进行对数变换获取的光劣化校正系数Log2K和进行对 数变换获取的Log2D,通过Log2( Ib( Ll/n) )= Log2 (Ibb( Ll/n )) - Log2D, 演算出初始状态的进行对数变换的光电流Log2 (Ib (Ll/n))。
然后将该进行了对数变换后的光电流Log2(Ib)转换成实数,从而 演算初始状态的第2光电流Ib (Ll/n) (= Ibb (Ll/n) /D )。将如上获 取的初始状态的第2光电流Ib作为入射光光量信号S输出。接着,对实施例2的显示装置1000的光量4企测装置1的运作进行 说明。图16为实施例2的光电流校正的流程图。图16中,具有将来 自第1、第2光检测部10a、 10b的第1输出信号Sa和第2输出信号 Sb转换成第1光电流Iaa、第2光电流Ibb,再对它们进行对数变换的 步骤Sll;演算经过对数变换后的测定比的步骤S12;从存储电路23 读取经过对数变换后的初始比再算出经过对数变换后的光劣化校正系 数Log2K的步骤S13;从存储电路23读取与求得的经过对数变换后的 光劣化校正系数Log2K所对应的经过对数变换后的光劣化率Log2D的 步骤S14;从存储电路23读取的经过对数变换后的光劣化率Log2D演 算出经过对数变换后的光电流Log2 (Ib)的步骤S15;将经过对数变 换后的光电流Log2 (Ib)转换成实数的步骤S16;和将被变换成实数 的第2光电流I b作为光量信号S输出的步骤S17 。在实施例2的存储电路23中存储有经过对数变换的初始比Log2 (Ia (L0) )- Log2(Ib (L0/n))。还存储有使经过对数变换后的光劣化 校正系数Log2K、和经过对数变换的光劣化率Log2D相对应的检查表。在步骤S11中,劣化系数演算部21,从第1、第2光检测部10a、 10b输出的第l输出信号Sa和第2输出信号Sb,获取某个入射光量Ll 的劣化后的第l光电流Iaa (Ll)、第2光电流Ibb (Ll/n),然后对该
第1光电流Iaa (Ll )、第2光电流Ibb (Ll/n)进行对数转换,演算 Log2 ( Iaa (Ll ))、 Log2 ( Ibb (Ll/n))。并且,将经过对数变换的第2光电流Log2 (Ibb (Ll/n))输出到 光信号输出部24。其后进入步骤S12,在劣化系数演算部21中,演算经过对数变换 的测定比Log2(Iaa (Ll) )- Log 2 (Ibb (Ll/n))。其后进入步骤S13,在劣化系数演算部21中,从存储电路23读取 经过对数变换的初始比Log2(Ia (L0) )-Log2(Ib (L0/n)),演算经过 对数变换的光劣化校正系数Log2K=(Log2 (Iaa ( Ll ) )- Log2 ( Ibb (Ll/n )) )-( Log2 ( la ( L0 ) )- (Log2 (lb ( L0/n)))。进入步骤S14,将在步骤S13中演算的经过对数变换的光劣化校正 系数Log2K从劣化系数演算部21输出到光劣化演算部22。然后,在光 劣化演算部22中,将从劣化系数演算部21输出的经过对数变换的光 劣化校正系数Log2K输出到存储电路23。在存储电路23中,从检查表 选择对应于从光劣化演算部22输出的经对数变换的光劣化校正系数 Log2K的,经对数变换的光劣化率Log2D,并输出到光劣化演算部22。 光劣化演算部22将从存储电路23输出的经过对数变换的光劣化率 Log2D输出到光信号输出部24。进入步骤S15,在光信号输出部24中,根据从存储电路23输出的 经过对数变换的光劣化率Log2D和从劣化系数演算部21输出的对数光 电流Log2( Ibb( Ll/n )),演算出初始状态的对数光电流Log2( Ib( Ll/n )) (=Log2 ( Ibb (Ll/n) -Log2D )。
进入步骤S16,在光信号输出部24中,将初始状态的经过对数变 换的光劣化率Log2Ib转换成实数,并演算初始状态的第2电流Ib (Ll/n) (=Ibb ((Ll/n) /D )。在步骤S17中,将在步骤16中演算的初始状态的第2电流Ib作 为入射光的入射光量L光量信号S输出。根据实施例2可以获取如下的效果。通过进行利用对数变换的演算,将乘法和除法转换成加法和减法, 从而能够缩小电路结构。由此,可减少电路面积,降低制造成本。还 可以抑制井毛电量。并且,如实施例1中所说明,可将输入到光传感器读取部20的第 l输出信号Sa和第2输出信号Sb转换成电容器110、 210的电位从Vs 下降到Vc为止所需的时间,并转换成对数,通过演算算出光量信号S 并进4亍输出。在本实施方式中,光量检测装置1的入射光量L的测定是每隔规 定时间段进行的。在进行下一个测定时,通过向栅极端子190施加电 位Vg将TFTlOO、 200变成导通状态,使电容器110、 210的电位放电。 然后再次向电容器IIO、 210充电电位Vs,进行测定。在此,使用图17~19,釆用光检测部的配置例1-光检测部的配 置例3,对第1光检测部和第2光检测部的配置进行说明。其中,在实 施例等中说明过的结构使用相同的符号并省略其说明。(光检测部的配置例1)
以图17说明第1光检测部和第2光检测部的配置例1。图17为表示第1光检测部和第2光检测部的配置例1的俯视图。如图17所示, 阵列基板AR上设有显示区域DA,其具有外周边DA(a)、 DA ( b )、 DA (c)、 DA(d),并配置有多个像素400。显示区域DA的外周边DA (a)、 DA (b)、 DA (c)上分别沿着各个外周边DA (a)、 DA (b)、 DA (c)酉己 设有第2光;f企测部10b。在第2光;f企测部10b的外侧(与显示区域DA 相反侧)上,沿着第2光检测部10b大致并列地配置有第1光检测部 10a。并且,第1光检测部10a和第2光检测部10b并不仅限于沿着上 述3个外周边DA(a)、 DA(b)、 DA(c)设置,只要沿着外周边DA ( a )、 DA (b)、 DA (c)中的至少一个外周边设置即可根据本配置例l,能够在与显示区域邻接的位置上进行光检测,可 提高检测精度。并且,通过并列设置第1光检测部10a和第2光检测 部10b而能够抑制第l光传感器(未图示)和第2光传感器(未图示) 的特性偏差,进一步提高检测精度。并且,第1光4全测部10a和第2光4企测部10b也可以如下配置, 即沿着外周边DA (a)、 DA (b)、 DA ( c )配设第1光片全测部10a,沿着 第1光检测部10a的外侧配置第2光检测部10b。该配置同样能获取相 同的效果。(光检测部的配置例2)以图18说明第1光4佥测部和第2光检测部的配置例2。图18为表 示第1光检测部和第2光检测部的配置例2的俯视图。如图18所示, 阵列基板AR上设有显示区域DA,其具有外周边DA(a)、 DA ( b )、 DA (c)、 DA(d),并配置有多个像素400。显示区域DA的外周边DA (a)、 DA (b)、 DA (c)上分别沿着各个外周边DA ( a )、 DA ( b )、 DA ( c ),将 第1光检测部10a和第2光检测部10b相互交叉地配置。在图18所示 的第1光检测部10a和第2光检测部10b的数目仅为其中一例,各自 的数目无限制。根据本配置例2的结构,能够在与显示区域DA邻接的位置上进行 光检测,可提高检测精度。并且,通过相互交叉地设置第1光检测部 10a和第2光^全测部10b而能够抑制向第1光传感器(未图示)和第2 光传感器(未图示)照射的光量偏差,降低第1光传感器和第2光传 感器的劣化偏差。(光检测部的配置例3)以图19说明第1光检测部和第2光检测部的配置例3。图19为表 示第1光检测部和第2光检测部的配置例3的俯视图。如图19所示, 阵列基板AR上设有配置了多个像素400的显示区域DA。在各个像素 400的一部分(本例中为中央端部)上配置有第1光检测部10a或第2 光检测部10b。并且,在像素400的列或行中,优选为在每个像素400 上第1光^r测部10a和第2光^r测部10b相互交叉配置。也可以在单 独的像素400上分别设置第1光检测部10a和第2光检测部10b。根据本设置例3,第1光检测部10a或第2光4企测部10b被配置在 像素400的一部分上,因此第1光传感器(未图示)和第2光传感器 (未图示)能够直接检测照射到显示区域的光量。所以,不仅能获取 所述配置例l、 2的效果,还进一步提高检测精度。
权利要求
1、一种显示装置,具有在基板上具备与各像素对应的开关元件的显示区域,其特征在于,包括光量检测装置,包括第1光检测部,其具备第1光传感器;第2光检测部,其具备第2光传感器;光传感器读取部,所述光量检测装置将由所述第1光检测部和所述第2光检测部检测到的光量作为光量信号输出;减光装置,其形成在俯视时叠加于所述第1光传感器或者所述第2光传感器中至少一个的区域上,使入射到所述第1光传感器和第2光传感器的入射光量不同;并且,所述第1光检测部具有第1光检测电路,该第1光检测电路将基于入射到第1光传感器的入射光的第1输出信号输出到所述光传感器读取部;所述第2光检测部具有第2光检测电路,该第2光检测电路,将基于入射到第2光传感器的入射光的第2输出信号输出到所述光传感器读取部;所述光传感器读取部具备劣化系数演算部,其对所述第1输出信号和所述第2输出信号之比,即测定比进行演算,并演算劣化校正系数,该劣化校正系数是所述测定比和预先测定的初始状态的所述测定比即初始比之比;光劣化率演算部,其根据所述光劣化校正系数导出所述第1或第2输出信号的光劣化率;光信号输出部,其根据所述光劣化率将所述第1或第2输出信号校正成初始状态的光量信号后输出。
2、 如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,具有第1减光装置,其减低入射到所述第1光传感器的光量;第2减光装置,其减低入射到所述第2光传感器的光量;其中,所述第2减光装置的入射光减低率大于所述第1减光装置 的入射光减低率。
3、 如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述第l减光装 置和所述第2减光装置的相对光谱透过率相等。
4、 如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述减光装置具 有遮光构件,该遮光构件遮蔽入射到所述第1光传感器或所述第2光 传感器的光的一部分。
5、 如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述减光装置具 有减光构件和所述遮光构件,该减光构件对入射到所述第1光传感器 或所述第2光传感器的光进行减光。
6、 如权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其特征在于,所 述光劣化率演算部具有检查表,该检查表使所述光劣化校正系数与所 述光劣化率相对应。
7、 如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,当上述光劣化校 正系数不包括在所述检查表上时,所述光劣化率演算部通过使用了所 述检查表上的所述光劣化校正系数的插补计算而导出所述光劣化率。
8、 如权利要求1至7任意一项所述的显示装置,其特征在于,所 述第1光传感器和所述第2光传感器为薄膜晶体管,且具有对施加至 所述薄膜晶体管两端的电压进行充电的电容器。
9、 如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述第1或第2 输出信号根据光电流量或由向所述电容器进行电荷充放电引起的电压 降低时间而求得。
10、 如权利要求1至9任意一项所述的显示装置,其特征在于,所述劣化系数演算部对所述第1或第2输出信号进行对数变换而 演算出所述光劣化校正系数,所述光劣化率演算部参照使对数的所述光劣化校正系数与对数的 所述光劣化率相对应的检查表,从所述劣化系数演算部输出的所述对 数的光劣化校正系数获取所述对数的光劣化率,所述光信号输出部以所述对数的光劣化率校正对数的所述第1或 第2输出信号后,将经过校正的所述对数的第1或第2输出信号恢复 到实数并进行输出。
11、 如权利要求1至IO任意一项所述的显示装置,其特征在于, 在所述显示区域中具备电光物质层。
12、 如权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其特征在于, 所述第1光检测部和所述第2光检测部,分别沿着所述显示区域的外 边缘至少在一边上并列配置。
13、 如权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其特征在于, 所述第1光检测部和所述第2光检测部,分别沿着所述显示区域的外 边缘至少在一边上相互交叉配置。
14、 如权利要求1至5任意一项所述的显示装置,其特征在于, 所述第1光^r测部和所述第2光检测部^C配置在所述像素内的一部分 上。
15、 如权利要求12至14任意一项所述的显示装置,其特征在于, 所述第1光传感器大小的合计和所述第2光传感器大小的合计相等。
16、 如权利要求1至15任意一项所述的显示装置,其特征在于, 所述减光装置是彩色滤光片、偏光板或相位差板。
17、 如权利要求4至15任意一项所述的显示装置,其特征在于, 所述遮光构件是黑矩阵。
全文摘要
本发明提供一种具有光量检测装置的显示装置,其具备光灵敏度校正功能且能够通过简单的工序制造。该显示装置在基板上具备显示区域,并将由第1、第2光检测部(10a),(10b)检测到的光量作为光量信号(S)输出,其特征在于,第1光检测部(10a)具有第1光检测电路(LS1)和减光装置,该第1光检测电路(LS1)将第1输出信号(Sa)输出到光传感器读取部(20);第2光检测部(10b)具有第2光检测电路(LS2),该第2光检测电路(LS2)将第2输出信号(Sb)输出到光传感器读取部(20);光传感器读取部(20)具备对光劣化校正系数(K)进行演算的光劣化系数演算部(21),和根据光劣化校正系数(K)导出光劣化率(D)的光劣化率演算部(22),以及根据光劣化率(D)输出光量信号(S)的光信号输出部(24)。
文档编号G01J1/42GK101398547SQ20081016774
公开日2009年4月1日 申请日期2008年9月27日 优先权日2007年9月28日
发明者佐藤尚, 国森隆志, 安森正宪, 山崎泰志 申请人:爱普生映像元器件有限公司
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