专利名称：液晶显示装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有背光等的液晶显示装置以及电子设备。详细而言，涉及如下的液晶显示装置以及电子设备当在液晶显示面板内 形成用于检测环境光的光检测部并根据在此检测的环境光的强度 自动地控制照明单元的亮度时，减少与光4企测部关联的各种配线的 条凄t并减小配线空间。
背景技术：
近年来不仅在信息通信设备中，即使在一般的电设备中，液晶 显示装置的适用也迅速地广泛普及。由于液晶显示面—反自身不发 光，所以大多使用与作为照明单元的背光相组合的透过型液晶显示 装置，但是对于便携式的设备，为了减少功耗，大多使用不需要背 光的反射型液晶显示装置。然而，由于此反射型液晶显示装置使用 环境光作为照明单元，所以导致在较暗室内等4艮难看见，因此，4吏 用前光(frontlight)作为照明单元的反射型液晶显示装置、或兼具 透过型(透光性)及反射型的性质的半透过型的液晶显示装置的开 发都不断推进。这样的4吏用前光作为照明单元的反射型液晶显示装置可以在 4交暗的地方点亮前光来显示图《象，并在4交亮的地方不点亮前光并利 用环境光来显示图J象。而且，半透过型液晶显示装置可以在專交暗的 地方点亮背光作为照明单元，并利用像素区域的透过部来显示图 像，在较亮的地方不点亮背光等而在反射部中利用环境光来显示图像。因此，在这些反射型或半透过型液晶显示装置中，由于不需要 总是点亮前光或背光等的照明单元，所以具有可以使功耗大幅度降 低的优点。另外，在透过型液晶显示装置中，具有如下特征在较暗的地 方即使背光的亮度降低也能明确地确认图像，但是在较亮的地方当 背光的亮度不强时难以4见觉确^人图 <象。如上所述，各种液晶显示装置才艮据环境光的强度，液晶显示装 置的易见度不同。因此，公知有如下发明(参照下述专利文献1 ~3 ): 在液晶显示装置中设置有光检测器，根据该光检测器的输出来检测 环境光的明暗，才艮据基于此光^r测器的片企测结果来控制照明单元的 亮度。例如，在下述专利文献l中，？〉开有如下的液晶显示装置通 过在液晶显示面板的基板上制成光纟企测用的TFT作为光检测器，并 通过使用用于检测此TFT的光漏电流的TFT光传感器，从而根据 周围的亮度，自动地接通/截止(ON/OFF)背光。而且，在下述专 利文献2中，/^开有如下的液晶显示装置〗吏用光电二才及管作为光 检测器，并根据周围的亮度，向作为背光的发光二极管提供温度补 偿后的电流。而且，在下述专利文献3中，/>开有如下的<更携式终 端的发明将作为背光或设备的动作显示单元而使用的发光二极管 兼用作光检测器，根据与周围亮度对应的发光二极管的电动势来控 制背光的点亮。另一方面，如上所述，在才艮据环境光的强度来控制照明单元的 亮度的情况下，例如当用手等暂时地进行遮光时等，存在错误地判 断为环境光变弱并错误地进行动作的情况。因此，在下述专利文献 4中，7>开有如下的液晶显示装置的背光照明调光法的发明在液 晶显示装置上设置有多个光检测器，仅在这些多个光检测器的输出同等程度地变化时，才可以进行背光等的调光。而且，在下述专利文献5中，7>开有如下的液晶显示装置等的发明在液晶显示装置 上设置有多个光检测器，仅当这些光检测器中的超过半数的光检测 器变化时，可以进行背光等的调光。专利文献1:日本特开2002-131719号7>才艮(专利4呆护范围 段
~
、图1 )专利文献2:日本特开2003-215534号公才艮(专利保护范围 段
~
、图1~图3)专利文献3:日本特开2004-007237号公报(专利保护范围 段
~
、图1 )专利文献4:日本特开2005-121997号公报(专利保护范围 ^:
~
、图4、图5 )专利文献5:日本特开2007-094097号7>净艮(专利保护范围 ,殳
~
~
、图2、图3 )在上述专利文献4及5所公开的发明中，使用光电二极管或光 敏晶体管等的模拟输出型部件作为多个光检测器，并对这些多个光 电检测器的输出进行运算处理，根据该运算结果，变为可以进行背 光等的调光的状态。这样的模拟输出型的光检测器的输出，由于输 出电压值或输出电流值与环境光的强度直接相关，因此可以容易地 判断环境光的强度是否为^L定值以上。然而，在上述专利文献1公开的发明中所采用的TFT光传感器 与TFT光传感器的输出电压达到规定电压值为止的时间、及环境光 的强度有关。当使用这样的TFT光传感器时，需要进行固有数字运算处理来4企测环境光的强度。使用附图，对该TFT光传感器的工作 原理以及一般的检测电^各进^f于说明。另夕卜，图13是TFT光传感器的电压-电流曲线的一个例子的示 意图。图14是TFT光传感器的工作电路图。而且，图15是亮度不 同时的图14所示的电路图中的电容器的两端的电压-时间曲线的示 意图。TFT光传感器实质上具有与作为有源矩阵(active matrix )型液 晶显示面才反的开关元件而4吏用的TFT相同的构成。因此，具有如下 优点可以在有源矩阵型液晶显示面纟反的TFT形成时，同时形成 TFT光传感器。如图13所示，该TFT光传感器LS具有如下特性 当被遮光时，在栅才及断开区域有非常樣么弱的暗电流，但是当沟道 (channel)部照射到光时，根据该光的强度(亮度)4吏漏电流变大。因4匕，如图14所示，向TFT光传感器LS的受光部的TFT的 栅极GL施加变为栅才及断开区域的固定的逆偏压(例如，-IOV),并 且在漏电极D^与源电极SL之间并列地连接电容器C。并且，漏极 Dt与电容器C的一端连接接地电位。在这种状态下，开启开关元 件Sl,并将固定的基准电压Vs (例如，+2V)施加到电容器C的 两端，然后如果断开开关元件Sl，则如图15所示，电容器C两端 的电压才艮据TFT光传感器LS的周围的亮度随时间下降。因此，在该TFT的光传感器LS中，乂人断开开关元件Sl开始 直至达到预先设定的规定电压V。为止的时间与环境光的强度成反 比，并且预先i殳定的^见定时间to后的电容器C的两端的电压与环境 光的强度成反比。因此，若测定,人断开这些开关元件Sl开始直至 达到预先i殳定的^见定电压Vo为止的时间、或预先i殳定的身见定时间 to后的电容器C的两端的电压，则可以求出环境光的强度。因此，一4殳通过与开关元件S1的开启/断开同步的采样保持电 路转换为模拟输出电压，并在通过A/D转换器将该模拟输出电压进 4亍凄史字转换后，通过进4于H字运算处理，从而可以判断环境光的强 度是否为规定值以上。因此，在上述专利文献4及5公开的发明中，虽然已经对公开 了设置有多个用于检测环境光的光检测器的情况进行了说明，但是 多个光检测器并不仅限于在相同环境/相同条件下使用。例如，当使 用这样的TFT光传感器时，需要具有以用于判断环境光的强度为基 准的电压值。虽然也存在预先设定该基准电压值的情况，但是实际 上也可以通过对几个TFT光传感器进行遮光来才企测基准电压。而 且，由于TFT光传感器的光谱灵敏度特性由于不一定与人的能见度 相一致，所以为了将该TFT光传感器的光谱灵壽丈度特性更加接近人 类的能见度，而通过用滤色片层覆盖若干光传感器，从而可以综合 地判断环境光。然而，当如此地使用系统不同的多个TFT光传感器时，由于在 每个系统中4吏用多条配线，所以导致形成该配线的配线区i或变大。 如上述，如果该配线区域变大，则由于在液晶显示面板的边框区域 形成TFT光传感器的配线，所以还需要成比例地增大该框区域的面 积。但是，尤其在便携式电话机等中使用的小型液晶显示装置中， 由于液晶显示面^反的边冲医变窄的要求逐年增高，所以不优选如上述 地使变框区域变大。发明内容本发明鉴于上述问题，目的在于提供液晶显示装置以及具有该 液晶显示装置的电子设备，在安装了多个系统的光传感器的液晶显小，并抑制边框区域的大型化。为了实现上述目的，本发明的液晶显示装置包括液晶显示面 板；光检测部，被安装在上述液晶显示面板上，且包括由检测外光 的薄膜晶体管构成的多个TFT光传感器；照明单元，用于照明上述 液晶显示面^反；；险测电路，与上述光4企测部连接；以及控制单元， 根据上述检测电路的输出来控制上述照明单元的亮度，其中，下面 将薄膜晶体管称为"TFT",在上述液晶显示装置中，上述多个TFT 光传感器包括用于检测不同系统的光的第一 TFT光传感器、第二 TFT光传感器，并且，在上述第一TFT光传感器以及上述第二TFT 光传感器的源配线或漏配线中，未与上述检测电路连接的配线彼此 通过单一的配线形成。冲艮据上述发明，在检测多个系统的光的光检测部中，由于通过 单一的配线来形成未连4妾于系统不同的第 一、第二 TFT光传感器的 才企测电3各的配线，所以当才企测多个系统的光时，无需傳J见有4支术那 才羊每个系统分别的布线配线。因此，可以减少在光才企测部布线的配线的条凄t,并可以减小用于i殳置该配线的空间。因此，可是4吏液晶 显示面板的边框变窄，并可以提供适用于小型的电子设备的液晶显 示装置。而且，在上述发明中，优选上述第一TFT光传感器、上述第二 TFT光传感器分别由多个光传感器形成，上述第一 TFT光传感器与 上述第二 TFT光传感器相互邻接且平行排列。#4居上述发明，由于相邻排列第一、第二TFT光传感器，所以 两者之间的温度差变小，从而可以在几乎相同的环境下进行光枱r 测。而且，由于这些第一、第二TFT光传感器相邻地形成，所以可 以由相同特性的TFT形成。而且，在上述发明中，优选在平行排列的上述第一TFT光传感 器、上述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连4妻于上述冲企测电路的配线布线至平行排列的上述第一 TFT光传感器、上述第 二 TFT光传感器的外侧，未连4妾于上述4企测电路的配线在上述第一 TFT光传感器与第二 TFT光传感器之间布线。才艮据上述发明，通过平4亍地i殳置有第一、第二TFT光传感器， 且在第 一、第二 TFT光传感器之间形成未连接于检测电路的配线， 从而可以用最简单的配线构成来实现未连接于4佥测电路的配线的，一酉己纟戈4b。而且，在上述发明中，优选上述第一TFT光传感器、上述第二 TFT光传感器分别由多个光传感器形成，上述第一 TFT光传感器与 上述第二 TFT光传感器在同列上交替排列。而且，在上述发明中，优选在交替排列的上述第一TFT光传感 器、上述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于上述 才企测电3各的配线布线至上述第一 TFT光传感器、上述第二 TFT光 传感器的一侧部，未连接于上述检测电路连接的配线布线至上述第 一TFT光传感器、上述第二TFT光传感器的另一侧部。才艮据上述发明，由于构成第一 TFT光传感器的多个光传感器、 与构成第二 TFT光传感器的多个光传感器一列且交替地^没置，所以 可以较广范围地配置第一、第二TFT光传感器，且即使由于障碍物 部分遮挡了环境光也4艮难造成错误认识。而且，由于可以一列地配 置光传感器，所以可以缩短与光4企测部的边框区域的宽度方向相对 应的长度，乂人而可以减小液晶显示面4反的第一、第二TFT光传感器 形成的边的宽度，还可以进一步4吏液晶显示装置小型化。而且，在上述发明中，优选在交替排列的上述第一TFT光传感 器、上述第二TFT光传感器各自的源配线或漏配线中，连接于上述 斗企测电路的配线由第一配线、第二配线构成，且上述第一配线布线至上述第一 TFT光传感器、上述第二 TFT光传感器的一侧部，上 述第二配线布线至上述第一 TFT光传感器、上述第二 TFT光传感 器的另一侧部，未连接于上述检测电路的配线以在构成上述第一 TFT光传感器、上述第二 TFT光传感器的光传感器彼此之间蛇行的 方式布线。根据上述发明，由于以在 一 列地排列的各光传感器间蛇行的方 式布线未连接于4企测电路的配线，所以可以以不使连4妾于4企测电3各 的第一、第二配线、与未连接于检测电路的配线重叠的方式布线。 因此，在每个光传感器中都可以在相同条件下进行光检测，且可以 以更高精度的方式进行外光(也称为环境光)的4企测。而且，在上述发明中，优选上述第一TFT光传感器、上述第二 TFT光传感器中的至少 一个被遮光层或规定颜色的滤色片层覆盖。才艮据上述发明，例如如果用遮光层覆盖第二TFT光传感器，则 可以将第二TFT光传感器的f命出用作暗基准电压，所以可以进4亍更 高精度的控制。而且，例如如果通过规定颜色的滤色片层例如具有 与用户的可碎见度(luminosity factor )相近的光"i普灵萄丈度特性的滤色 片层来覆盖第一 TFT光传感器，则可以进一步实现用户亲切感的控 制。而且，在上述发明中，优选在上述液晶显示面板的制造工序中， 同时形成上述多个TFT光传感器和作为开关元4牛而形成的TFT。根据上述发明，由于为了形成光传感器而无需增加其它制造工 序，所以可以廉价且简单地进行制造。本发明的电子i殳备包括上述的液晶显示装置。才艮据本发明，由于具有可以减小边框区域的液晶显示装置，所 以可以提供尤其适用于小型的便携终端的优选的电子设备。
图1为透^L地表示本发明的实施例1涉及的半透过型液晶显示 装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图；图2是图1的阵列基板的1像素的平面图；图3是通过图2的m-III线截断的剖面图；图4是》文大示出本实施例1的光4企测部的平面图；图5是图4所示的检测部的等效电路图；图6是通过图4的VI-VI线截断的剖面图；图7是通过图4的VD-VD线截断的剖面图；图8是透视表示本发明的实施例2涉及的半透过型液晶显示装 置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图；图9是放大示出本实施例2的光检测部的平面图；图10是透视表示本发明的实施例3涉及的半透过型液晶显示 装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图；图11是放大示出本实施例3的光检测部的平面图；图12A是安装了液晶显示装置的个人计算才几的示意图，图12B 是安装了液晶显示装置的便携式电话机的示意图；图13是TFT光传感器的电压-电流曲线的一个例子的示意图；图14是TFT光传感器的工作电路图；以及图15是亮度不同时的图14所示的电路图中的电容器两端的电 压-时间曲线的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。但是，如设备的技术思想而将半透过型液晶显示装置进行例示的实施方式， 并不意p未着将本发明特定为该半透过型液晶显示装置，也可同等地 适应获得本发明保护范围的其它实施方式中的装置，例如透过型或 反射型液晶显示装置等。实施例1图1是透3见表示本发明的实施例1涉及的半透过型液晶显示装 置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图。图2是图1的阵列基板的i像素的平面图。图3是通过图2的m-in线截断的剖面图。图4是放大示出本发明的光检测部的平面图。图5是图4所示 的才企测部的等效电路图。图6是通过图4的VI-VI线截断的剖面图。图7是通过图4的vn-vn线截断的剖面图。如图1所示，液晶显示装置1A包括阵列基板AR，在由相 互对置配置的矩形状的透明绝缘材料例如玻璃板构成的透明基板2 上布线各种配线等而形成；以及滤色片基板CF,同样在由矩形状 的透明绝缘材并牛构成的透明基才反10上布线各种配线等而形成，阵 列基板AR构成为当与滤色片基板CF对置配置时，使用大小大于滤色片基4反CF大小的阵列基4反AR，以1更形成身见定空间的延伸部 2A,在这些阵列基板AR以及滤色片基板CF的外周上粘贴有密封 部件(图中省略)，且在内部密封有液晶14以及坤十垫(spacer )。阵列基板AR具有分别对置的短边2a、 2b以及长边2c、 2d，一个短边2b侧变为延伸部2A,源极驱动器以及冲册极驱动器用的半 导体芯片Dr被安装在该延伸部2A上，光冲佥测部LD1 ^皮配置在另 一个短边2a侧上。而且，在阵列基板AR的背面设置有作为照明单 元的背光(图中省略)。此背光根据光检测部LD1的输出，被未图 示的外部控制电路(控制单元)控制。此阵列基板AR在其对置面即与液晶接触的面上具有沿图1的 行方向(横向)隔有规定间隔而排列的多条栅极线GW、以及与这 些栅极线GW绝缘且沿列方向(纵向)排列的多条源极线SW,将 这些源才及线SW与4册4及线GW矩阵状地布线，在由互相交叉的棚-才及 线GW与源极线SW围成的各区域中形成TFT (参照图2)以及像 素电极26 (参照图3 )，其中，该TFT作为4艮据才册极线GW的扫描 4言号而变为开启^)犬态的开关元^f牛，该4象素电才及26通过开关元〗牛供 给源极线SW的图像信号。由这些栅极线GW和源极线SW围成的各区域构成所谓的^象 素，形成有这些^f象素的区i或变为显示区i或DA。而且，在开关元^牛 中4吏用例如薄膜晶体管(TFT)。各才册才及线GW与各源才及线SW向显示区i或DA以外、即边才匡区 i或延伸，布线至显示区i或DA以外的外周边的区i或，且连4妄至由LSI 等半导体芯片构成的驱动器Dr。而且，阵列基斧反AR在一个长边 2d侧布线从光4企测部LD1的第一、第二 TFT光传感器LS1、 LS2 导出的配线(routing wire ) LI ~L4，使其连接至与外部控制电^各连 接的端子T1 T4。在各端子T1 T4上连接有外部控制电路，从该控制电路向光检测部LD1供给基准电压、栅极电压等，并进一步送 出来自光^^测部LD1的输出。另外，配线Ll构成作为连接于斥企测 电路的第一配线的第一源极线，配线L2构成作为连接于检测电路 的第二配线的第二源极线，配线L3构成作为未连接于检测电路的 配线的漏纟及线，配线L4构成4册纟及线。接下来，主要参照图2及图3，对各像素的具体结构进行说明。在阵列基板AR的透明基板2上的显示区域DA上，以等间隔 平4亍;也方式形成4册4及线GW，而且，/人该斥册才及线GW开始延伸i殳置 构成开关元4牛的TFT的4册才及G。而且，在i亥4目4[5的4册才及症戋GW间 大致中央处以与栅4及线GW平行的方式形成辅助电容线16,在此 车乾助电容线16上形成比辅助电容线宽16宽的豸#助电容电纟及17。而且，在透明基本2的整个面上层叠由氮化石圭或氧化石圭等透明 绝缘材料构成的栅极绝缘膜18,以便覆盖栅极线GW、辅助电容线 16、辅助电容电极17以及栅极G。并且，在栅4及G上隔着4册才及绝 缘膜18形成有由a-Si等构成的半导体层19。而且，在栅极绝缘膜 18上以与栅极线GW交叉的方式形成有多个源才及线SW，从该源招_ 线SW以与半导体层19接触的方式延伸设置有TFT的源极S，并 且，以同样地与半导体层19接触的方式在栅极绝缘膜18上设置有 由与源才及线SW和源极S相同材冲牛构成的漏才及D。此处，被栅极线GW与源极线SW包围的区域相当于1像素。 并且，通过栅才及G、栅才及绝缘膜18、半导体层19、源极S、漏才及D 构成成为开关元4牛的TFT。该TFT形成于各个^象素。此时，可以通 过漏才及D和辅助电容电极17形成各^f象素的辅助电容。跨越透明基板2的整个面地层叠有例如由无机绝缘材料构成的 保护绝缘膜(也称为钝化膜)20以覆盖这些源极线SW、 TFT、栅才及绝缘膜18,在该^呆护绝纟彖膜20上^争越透明基板2的整个面地层 叠有层间膜21 (又称平坦化膜)，该层间膜21由例如含有负 (negative)的感光材并+的丙烯酸树脂等构成。该层间膜21的表面 在反射部22上形成有细樣i的凹凸，且在透过部23上变4寻平坦。另 外，在图2和图3中，未图示反射部22的凹凸。并且，在反射部22的层间膜21的表面上利用溅射法形成有例 如铝或铝合金制的反射板24,在保护绝缘膜20、层间膜21以及反 射月荑24上，在与TFT的漏才及D对应的位置上形成有导孔25。并且，在各个像素中，在反射^反24的表面、导孑L25内以及透 过部23的层间月莫21的表面上形成有例如由ITO( Indium Tin Oxide， 氧化铟锡)或IZO (Indium Zinc Oxide,氧化铟锌)构成的l象素电 极26，在该^象素电才及26的上层上以覆盖全部的^象素的方式层叠有 取向膜(未图示)。而且，滤色片基板CF在由玻璃基板等构成的透明基板10的表 面上以与阵列基板AR的棚4及线GW和源才及线SW对置的方式形成 遮光层(图中省略)，与^皮该遮光层围成的各个^f象素对应地:没置有 例如由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)构成的滤色片层27。并且， 在与反射部22对应的位置上的滤色片层27的表面上形成有外涂层 28,在该外涂层28的表面以及与透过部23对应的位置的滤色片层 27的表面上层叠有共通电极29以及取向膜(未图示)。另外，作为 滤色片层27,存在可以进一步适当地组合使用青绿色(C)、红色 (M)、黄色(Y)等滤色片层的情况，也存在在单色显示时不设置 滤色片层的情况。此外，利用密封部件(未图示)贴合具有上述构成的阵列基才反 AR以及滤色片基板CF,最后通过在被这两个基板及密封部件围成 的区域内封入液晶14，从而可以得到半透过型液晶显示装置1A。另夕卜，在透明基板2的下面设置有具有未图示的公知的光源、导光 板、扩散薄片(sheet)等的背光或侧光(sidelight unit )。此时，虽然如果在像素电极26的下部跨越全体地设置有反射 板24，则可以得到反射型液晶显示面板，但是在使用了此反射型液 晶显示面板的反射型液晶显示装置的情况下，可以使用前光来代替 背光或侧灯。接下来，4吏用图1及图4 ~图7,对光检测部LD1的构成进行 详细的i兌明。另夕卜，在图4以及图6中，虽然^又示出了共6个光4专 感器3(h ~ 306, ^f旦是该光传感器30, ~ 306的婆t量并不^又限于6个， 只要是2个以上，则可以适当地变更该凄t量。如图1及图4所示，此光冲佥测部LD1由第一TFT光传感器LS1 和第二TFT光传感器LS2构成。而且，该第一、第二光传感器LS1、 LS2分别包括多个(在图4中分别为3个)的光传感器3(h 303以 及304 ~ 306。并且，将构成第一 TFT光传感器LSI的光传感器30, ~ 303、与构成第二 TFT光传感器LS2的光传感器304 ~ 306在彼此相 邻且平4于的状态下分别i殳置成一列。如图5所示，构成这些第一、第二TFT光传感器LS1、 LS2的 多个光传感器3(^- 306的电路构成在各个漏极Du D^与源极 SL广SL6之间分别并联有电容器Q ~ C6,源极SL1 SL6与电容器C！ ~ Q的一侧端子通过配线Ll及L2连接至端子Tl及T2，并且，该 端子Tl及T2通过开关元件SW1及SW2连接至第一基准电压源 Vs(例如，+2V)。并且，光传感器3(h 306的漏极DL广DL6及电容 器Q ~ C6的其它端子通过单一的配线L3连4妾至端子T3,在该端子 T3上连接有用于供给规定的直流电压的第二基准电压源Vref。并 且，在端子T1以及T2上分别连接有输出线，以便向该输出线输出 规定的输出电压Ss及SR。并且，光传感器3(h ~ 306的栅极GU~GL6通过配线L4连4妄至端子T4，在该端子T4上连4妄有失见定的电压供 给源GV(例如，-IOV)。另外，虽然端子T3连4妻至第二基准电压 源Vref,但是并不仅限于此，例如也可以被设置。而且，如图5所 示，在本实施例1中虽然说明了在每个光传感器3(h 306中分别设 有电容器3(h-306的构成，但是并不仅限于此，例如也可以在每个 第一、第二TFT光传感器LS1、 LS2中设置比较电容大的电容器。另外，如上述检测出的输出电压在未图示的检测电路中被用于 检测环境光的强度，根据该检测的环境光的强度，利用未图示控制 单元进行背光的控制。在该检测电路中，利用例如与开关元件SW1、 SW2的开启/断开同步的7>知的采样保持电3各转换为才莫拟输出电 压，并在通过A/D转换器将该模拟输出电压进行数字转换之后，进 行数字运算处理。接下来，对构成第一、第二TFT光传感器LS1、 LS2的光传感 器3(h - 306中的、 一个光传感器3(h及304的配线结构进行说明。首先，如图4及图6所示，构成第一 TFT光传感器LSI的光 传感器3(h最初形成栅极GL1,并且以覆盖此栅极GL1的方式形成 由透明绝缘材料构成的栅极绝缘膜18。接下来，在栅极绝缘膜18 上形成由非晶硅或多晶体硅构成的、作为环境光的受光部的半导体 层31。并且，在该半导体层31上，乂人该半导体层31的一侧、具体 而言乂人笫一 TFT光传感器LSI的位于与第二 TFT光传感器LS2相 邻的侧部相只于4立置的侧部形成以;镜切半导体层31的方式形成的多 个源才及Su。此外，同时乂人该半导体层31的另一侧、具体而言/人第 一 TFT光传感器LSI的与第二 TFT光传感器LS2相邻的侧部形成 同样以;境切半导体层31的方式形成的多个漏4及Du。由于以从布线 至第一TFT光传感器LS1的外侧的配线L1开始延伸i殳置的方式形 成有多个源才及Su，所以俯视时该源极Su大致为冲危齿状。同样地， 由于以从布线至第一TFT光传感器LS1的内侧的配线L3开始延伸设置的方式形成有多个漏极Du,所以与源极S u同样地俯视时呈 梳齿状。此外，在源极Su及漏极Du的上层上形成有保护绝缘膜 20。如上述形成的光传感器30，通过窗部W ^皮照射环境光，其中， 该窗部W在与滤色片基板CF对置的区域上设置有由透明树脂构成 的4呆护层(overcoat layer)(平坦化层)32。而且，在该窗部W的 周围净皮遮光层BM遮光。由于这才羊;也通过遮光层BM只t窗部W的 周围进4亍遮光，乂人而来自周围的光以外几乎不会照射到半导体层31 上，乂人而可以更加正确地4妻受环境光。而且，如图4及图7所示，构成第二 TFT光传感器LS2的光 传感器304最初形成栅极Gw，并且以覆盖此栅极Gw上的方式形 成由透明绝缘材料构成的栅极绝缘膜18。接下来，在栅极绝缘膜 18上形成由非晶一e圭或多晶体^f圭构成的、作为环境光的受光部的半导 体层31。并且，在该半导体层31上，乂人该半导体层31的一侧、具 体而言乂人第二 TFT光传感器LS2的位于与第一 TFT光传感器LSI 相4卩的4则部相7于<|立置的4则部形成以4黄切半导体层31的方式形成的 多个源才及Sm。此外，同时/人该半导体层31的另一侧、具体而言/人 第二TFT光传感器LS2的与第一TFT光传感器LSI相邻的侧部形 成同样以4黄切半导体层31的方式形成的多个漏板Dl4。由于以,人布 线至第二 TFT光传感器LS2的外侧的配线L2开始延伸i殳置的方式 形成有多个源极Sw，所以俯^L时该源极SM大致为桥b齿状。同样地， 由于以/人布线至第二 TFT光传感器LS2的内侧的配线L3开始延伸 设置的方式形成有多个漏才及Dw,所以与源极Sw同样地俯碎见时为才危 齿状。此外，在源极St4及漏极DM的上层上形成有保护绝缘膜20。如上述形成的光传感器304通过形成在与滤色片基板CF对置 的区域上的遮光层BM进行遮光。因此，在该光传感器304中几乎 不接受环境光，因此，将该光传感器304的输出用作暗基准电压(darkreference voltage )。并且，如上所述，通过单一的配线L3将该第二 TFT光传感器LS2的漏极DL4及第一 TFT光传感器LS1的漏极Du 连接至端子T4。但是，通过该配线L3供给的电压由于是来自第二 基准电压源Vref的电压，所以第一、第二TFT光传感器LS1、 LS2 中的4壬 一 个均可以正常;也工作。具备上述构成的光才企测部LD1通过端子T4及配线L4 /人电压 供给电源GV向第一、第二TFT光传感器LSl、LS2的光传感器3(h ~ 306的棚4及GL ~ GL6施加变为栅-才及断开区域的固定的逆偏压(例如， -10V )，并在漏极DL1 ~ DL6与源极Su ~ SL6之间连接电容器Ci ~ C6。 并且，在漏才及Du D^与电容器d C6的一端通过开关元件SW1、 SW2连4妄第一基准电压源Vs,开启开关元4牛SW1和SW2的4壬一个，并向电容器d C3或C4 C6的两端施加A见定的电压(例如，+2V),然后断开开关元件SW1或SW2。然后，在A见定时间经过的阶段，向输出线输出电容器d C3或C4-C6的充电电压，并可以通过向检测电路供给该充电电压来检测环境光的强度。如上所示，根据本发明的实施例1涉及的半透过型液晶显示装 置1A，当形成具有2个系统的光传感器的光4企测部时，与现有才支 术相比，由于配线的条数可减少1根，所以在阵列基板AR的边框 区i或中，由于布线栅-才及线GW，所以可以爿寻才及其高密度形成配线的 长边2d部分的面积抑制为变小，因此，可以提供符合窄边框化的 要求的液晶显示装置。实施例2在上述实施例1的半透过型液晶显示装置1A中，虽然对通过 2列地排列第一、第二 TFT光传感器LS1、LS2来形成光检测部LD2 的情况进^f亍了"i兌明，^f旦是第一、第二TFT光传感器LS1、 LS2可以 4非列成一列。因jt匕，下面，作为本发明的实施例2，只于具有一列;l也排列第一、第二 TFT光传感器LS1、 LS2的光冲企测部LD2的半透 过型液晶显示装置1B进行说明。另夕卜，图8是透视表示本发明的实施例2涉及的半透过型液晶 显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图。图9是 放大示出本实施例2的光检测部的平面图。而且，本实施例2的光 才企测部LD2的不同点l又为光传感器4(h ~ 404以及配线Ll ~ L3的酉己 置结构，其它的结构均与实施例1相同，因jJ:匕参照实施例1的才示号， 3寸具有相同结构的部分进^f亍"i兌明。如图8及图9所示，本实施例2的半透过型液晶显示装置1B 的光检测部LD2构成为将多个光传感器件4(h ~ 404排列成一列。而 且，在这些多个光传感器4(h 404中，光传感器4(h及403构成第 一 TFT光传感器LSI,光传感器402及404构成第二 TFT光传感器 LS2。即，第一 TFT光传感器LSI的光传感器4(h及403、与第二 TFT光传感器LS2的光传感器402及404被交替排列为相同直线状。而且，第一 TFT光传感器LSI的光传感器4(h及403、与上述 实施例1的图6所示的结构相同具有与沿光4企测部LD2的一侧布 线的配线Ll连接的源4及S"及SL3。而且，第二 TFT光传感器LS2 的光传感器402及404与上述实施例1的图7所示的结构相同具 有与沿光4全测部LD2的一侧布线的配线L2连4妄的源纟及Su及SL4。 与这些源4及SL1 ~ SL4连4妄的配线Ll及L2 ^皮相互平4亍地i殳置，这配 线Ll及L2在途中分支，且连接于各光传感器4(h ~ 404的源极SL1 ~并且，光传感器4(h ~ 404具有连接于配线L3的漏极DL1 ~ DL4， 其中，该配线L3沿光4全测部的LD2的其它侧、即沿与源4及SLt ~ SL4连4妄的配线Ll及L2形成的侧部对置的侧部一皮布线。即，即"f吏在本实施例2的半透过型液晶显示装置IB中，连接漏极Du ~ DM 的配线也为1才艮。本实施例2中， 一列排列并形成多个光传感器4(h-404来形成 光检测部LD2，与现有纟支术相比，可以减少一才艮配线，所以可以将 阵列基板AR的短边2a侧的边框区域的宽度也变窄。而且，当使用 与实施例l相同数量的光传感器时，由于光传感器的配置与实施例 1相比被配置为较广的范围，所以即使由于障碍物而部分地遮光环 境光，也可以维持稳定的纟全测。实施例3在上述实施例2中，与通过一列排列光传感器4(h 404从而可 以使边框区域进一步变小相反，如果为上述的配线结构，则会产生 连接于源极Su ~ SM的配线Ll及L2彼此重叠配置的区域(图9的 OR部分)。这样重叠配置的区域OR由于为与配线Ll及L2绝纟彖的 状态，所以需要具有桥接(bridge)构造等。而且，由于在该重叠 配置的区域OR上可能产生电容，所以恐怕造成各光传感器中的每 个光传感器的冲全测环境产生细《敬的不同。因此，在本实施例3中， 作为实施例2的半透过型液晶显示装置1B的变形例，对具有如下 的光4企测部LD3的半透过型液晶显示装置1C进4于说明未产生重 叠配置的区域OR，且可一列地排列多个光传感器5(h ~ 504。另外，图10是透视表示本发明的实施例3涉及的半透过型液 晶显示装置的滤色片基板并模式地示出了阵列基板的平面图。图11 是放大示出本实施例3的光检测部的平面图。而且，由于本实施例 3的光才企测部LD3的不同点l又为光传感器5(h 504以及酉己线Ll ~ L3的配置结构，其它的结构均与实施例1相同，所以参照实施例1 的标号，对具有相同结构的部分进4亍i兌明。如图IO及图11所示，本实施例3的半透过型液晶显示装置1C 的光才企测部LD3构成为将多个光4文件50! ~ 504排列成一列。而且， 在这些多个光传感器5(h ~ 504中，光传感器50，及503构成第一 TFT 光传感器LSI,光传感器502及504构成第二 TFT光传感器LS2。 即，第一TFT光传感器LS1的光传感器5(h及503、与第二TFT光 传感器LS2的光传感器502及504交替排列为相同直线状。而且，第一TFT光传感器LS1的光传感器50，及503与上述实 施例1的图6所示的结构相同具有与沿光才企测部LD3的一侧布线 的配线Ll所连接的源极Su及Su。而且，第二TFT光传感器LS2 的光传感器502及504与上述实施例1的图7所示的结构相同具 有连接于配线L2的源极Su以及Sl4，其中，该配线L2沿光冲企测 部LD3的另一侧、即沿与源极Su及Su连接的配线Ll形成的侧 部只于置的侧部纟皮布线。并且，光传感器5(h - 504与相邻的光传感器之间形成有细微的 间隙，并具有与以沿该间隙虫它4亍的方式布线的配线L3连4妄的漏^L DU~DM。如上所示，如果以在各光传感器5(h 504的间隙中蛇行 (弯曲前进)的方式形成与漏极Du DL4连接的配线L3,则在各 配线Ll ~L3间不会产生重叠部分。而且，即〗吏在本实施例3的半 透过型液晶显示装置1C中，连接于漏极Du Dw的配线也为1根。如上所述，在本实施例3中， 一列地排列多个光传感器5(h~ 504来形成光#:测部LD3，与现有4支术相比，可以减少一4艮配线， 同时，配线Ll-L3间不会产生重叠部分，所以可以4吏各光传感器 50i 504在相同条件下工作。因此，可以将阵列基板AR的短边2a 侧的边框区域的宽度变窄，并且可以进行正确的环境光的检测。在上述实施例1 ~3所示的半透过型液晶显示装置1A - 1C中， 虽然对如下情况进行了说明漏极Du~DL6 (DL4)连接于第二基准电压源Vref，源板Su Sl6 ( SL4 )连接输出线及第一基准电压源 Vs的情况，但是在此所述的"漏极，，及"源极，，仅是为了便于说明 而附加的名称，也可以构成为源极Su-SL6 (SL4)连接于第二基 准电压源Vref,漏极DL1~DL6 ( DL4 )连接输出线以及第一基准电 压源Vs,也是完全相同的。而且，在上述实施例1~3中，虽然对如下情况进4亍了说明 作为不同的两个系统的第一、第二TFT光传感器LS1、 LS2,第一 TFT光传感器LSI直接接受环境光，且第二 TFT光传感器通过遮 光层BM被遮光并输出暗基准电压的情况，但是本发明并不仅限于 此。具体而言，例如，作为第一TFT光传感器LSl,如果采用在窗 部W处形成滤色片层的结构，则可以利用可^L度的光i普灵壽文度来 检测环境光。此夕卜，上述实施例1~3的光才企测部LD1~LD3的光传感器 30！ 306、 4(h 4。4、 5(h 504由于由与在显示区i或DA内形成作为 开关元件的TFT相同的TFT形成，所以可以与作为开关元件的TFT 同时形成，无需增加其它的制造工序。另外，图12A是安装了液晶显示装置71的个人计算机70的示 意图，图12B是安装了液晶显示装置76的便携电话机75的示意图。 这些个人计算机70以及便携式电话机75的基本构成由于是本领域 的才支术人员7>知的，所以省略对其的详细^兌明。符号说明1A、 1B、 1C半透过型液晶显示装置2、 10透明基才反 14 、液晶18栅极绝缘膜20保护绝缘膜 22反射部 24反射板 26 <象素电^1 28夕卜涂层30〗~ 306、 40j ~404、 5Ch ~32保护层CF滤色片基4反SW源才及线LD1 ~LD3光4企测部LSI第一TFT光传感器LS2第二TFT光传感器DL1~DL6漏极d~C6电容器Vref第二基准电压源Dr驱动器19、 31半导体层21层间月莫23透过部25导孔27滤色片层504光传感器AR阵列基才反 GW栅极线DA显示区i或SL1~SL6源极GL1 ~ GL6栅极Vs第一基准电压源 SW1、 SW2开关元4牛Ll配线(连接于检测电路的第一配线)L2配线(连接于检测电路的第二配线)L3配线(未连接于检测电路的配线)L4配线(才册才及线) T1 T4端子BM遮光层 W窗部 。
权利要求
1.一种液晶显示装置，包括液晶显示面板；光检测部，被安装在所述液晶显示面板上，且包括由检测外光的薄膜晶体管构成的多个TFT光传感器；照明单元，用于照明所述液晶显示面板；检测电路，与所述光检测部连接；以及控制单元，根据所述检测电路的输出来控制所述照明单元的亮度，其中，下面将薄膜晶体管称为“TFT”，所述液晶显示装置的特征在于，所述多个TFT光传感器包括用于检测不同系统的光的第一TFT光传感器、第二TFT光传感器，并且，在所述第一TFT光传感器以及所述第二TFT光传感器的源配线或漏配线中，未与所述检测电路连接的配线彼此通过单一的配线形成。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器分别由 多个光传感器形成，所述第一 TFT光传感器与所述第二 TFT 光传感器相互邻4妻且平行排列。
3. 4艮据^L利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，在平行排列的所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光 传感器各自的源配线或漏配线中，连4妾于所述4佥测电路的配线 布线至平行排列的所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光 传感器的外侧，未连接于所述检测电路的配线在所述第一 TFT 光传感器与第二 TFT光传感器之间布线。
4. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器分别由 多个光传感器形成，所述第一 TFT光传感器与所述第二 TFT 光传感器在同列上交替排列。
5. 才艮据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，在交替排列的所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光 传感器各自的源配线或漏配线中，连4妄于所述冲全测电路的配线 布线至所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器的一 侧部，未连4妾于所述^r测电^各连^f娄的配线布线至所述第一 TFT 光传感器、所述第二TFT光传感器的另一侧部。
6. 根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，在交替排列的所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光 传感器各自的源配线或漏配线中，连接于所述检测电路的配线 由第一配线、第二配线构成，且所述第一配线布线至所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光传感器的一侧部，所述第二 配线布线至所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光传感器 的另 一侧部，未连接于所述检测电路的配线以在构成所述第一 TFT光传感器、所述第二 TFT光传感器的光传感器^1此之间 虫它4亍的方式布纟戋。
7. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一TFT光传感器、所述第二TFT光传感器中的至 少 一个被遮光层或规定颜色的滤色片层覆盖。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，在所述液晶显示面々反的制造工序中，同时形成所述多个 TFT光传感器和作为开关元件而形成的TFT。
9. 一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1 ~ 8的任一 项所述的液晶显示装置。
全文摘要
本发明提供了如下的液晶显示装置及概括该液晶显示装置的电子设备在安装了多个系统的光传感器的液晶显示装置中，可以将形成连接于该光传感器的各种配线的区域抑制变小，并可抑制边框区域的大型化。液晶显示装置1A包括液晶显示面板；光检测部LD1，被安装在液晶显示面板上，且包括由检测外光的薄膜晶体管构成的多个TFT光传感器；照明单元，照明液晶显示面板；检测电路，与光检测部连接；以及控制单元，根据该检测电路的输出，控制照明单元的亮度，其中，多个TFT光传感器包括用于检测不同系统的光的第一、第二TFT光传感器LS1、LS2，在第一TFT光传感器以及第二TFT光传感器的源配线或漏配线中，未与山势高呼检测电路连接的配线彼此通过单一的配线形成。
文档编号G09G3/36GK101403828SQ20081016145
公开日2009年4月8日 申请日期2008年9月27日 优先权日2007年10月1日
发明者国森隆志, 堀口正宽 申请人:爱普生映像元器件有限公司