JP2008039953A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶表示装置に係り、さらに詳しくは、外光を検知するための光センサを液晶
表示パネルに組み込んだ液晶表示装置に関するものである。
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device in which an optical sensor for detecting external light is incorporated in a liquid crystal display panel.
近年、情報通信機器のみならず一般の電子機器においてもフラット型表示パネルが使用
され、この中でも特に液晶表示パネルが最も多く使用されている。この液晶表示パネルは
、液晶が非発光体であるため暗所において表示画像が見え難くなることから、バックライ
トないしはサイドライト(以下、両者を纏めて「バックライト等」という)を設け、この
バックライト等を外光が暗いときに点灯させて表示画像を照射するようにしている。とこ
ろが、手動による操作は、外光の明暗に応じてその都度バックライト等のオン/オフ操作
をしなければならないので、その操作が面倒になり、また、明るい時にもバックライト等
を点灯してしまうことがあるので、このような場合は、無駄な電力を消費することになる
ために携帯電話機等の電池の消耗を速くしてしまうことがある。
In recent years, flat display panels have been used not only in information communication equipment but also in general electronic equipment, and among them, liquid crystal display panels are most frequently used. This liquid crystal display panel is provided with a backlight or a sidelight (hereinafter collectively referred to as “backlight etc.”) because the display image is difficult to see in the dark because the liquid crystal is a non-luminous material. A light or the like is turned on when the outside light is dark to irradiate a display image. However, manual operation requires the backlight to be turned on / off each time the light is dark or dark, which is cumbersome, and the backlight is turned on even when it is bright. Therefore, in such a case, wasteful power is consumed, so that the battery such as a mobile phone may be consumed quickly.
そこで、このような不都合をなくするために、液晶表示パネルに光センサを組み込み、
この光センサによって外光の明暗を検出し、その検出結果に基づいてバックライト等のオ
ン/オフを制御する技術が開発されている(例えば、下記特許文献1〜3参照)。
Therefore, in order to eliminate such inconvenience, an optical sensor is incorporated in the liquid crystal display panel,
A technology has been developed in which the light sensor detects the contrast of external light and controls on / off of a backlight or the like based on the detection result (see, for example,
例えば、下記特許文献1に記載された液晶表示装置は、光センサとして薄膜トランジス
タ(TFT:Thin Film Transistor)を用い、このTFT光センサを液晶表示パネルのス
イッチング素子として使用されるTFTと同時に作成したものであり、また、下記特許文
献2に記載された液晶表示装置は、外光照度検出センサ及びバックライト照度検出センサ
を有し、外光照度検出センサを一対のガラス基板を重ねてできた張出し部に設け、バック
ライト照度検出センサをシール枠の外側に設けたものである。さらに、下記特許文献3に
記載された液晶表示装置は、光センサを液晶の周辺駆動回路部及び外部端子から離れた箇
所に配設して、これらの駆動回路等から発生する高周波ノイズや発熱等によってセンサが
影響を受けないようにしたものである。
TFT光センサは、光が照射されないときはゲートオフ領域において僅かな漏れ電流(
暗電流)が流れ、光が照射されるとその光の強さ(明るさ)に応じた大きさの漏れ電流(
リーク電流ともいう)が流れる特性を有している。そして、このTFT光センサは、この
リーク電流を利用して外光の明るさを検出するものであることから、このリーク電流は極
めて微弱なため光センサからの出力は外部ノイズ等の影響を受け易いものになっている。
The TFT photosensor has a small leakage current (in the gate-off region when light is not irradiated).
Dark current) flows, and when light is radiated, the leakage current (with a magnitude corresponding to the light intensity (brightness)) (
(Also referred to as a leakage current). Since this TFT photosensor detects the brightness of external light using this leak current, the leak current is extremely weak, so the output from the photosensor is affected by external noise and the like. It is easy.
このため、上述のような光センサを液晶表示パネルに組み込むと、一方の基板(アクテ
ィブマトリクス基板)には液晶を駆動する周辺駆動回路及び外部端子等が配設されている
ので、これらの回路等からの発熱及び高周波信号等により光センサが影響を受けることが
ある。この点、上記特許文献3の液晶表示装置は、光センサを高周波信号や発熱を発生す
る周辺回路及び端子部から離した箇所に配設して、このようなノイズの影響を受けないよ
うにしている。しかしながら、光センサからは少なくともTFT光センサのドレイン電極
に接続された電源線及び出力線が引出され、これらの引出し配線が表示部の周辺に引回さ
れるので、この引出し配線のうち、特に出力線が外部ノイズに晒されると光検出感度に影
響を与えることになる。例えば、液晶表示パネルの対向基板のコモン電極に矩形波からな
るVCOM電圧が印加されていると、このコモン電極と出力線との間に寄生容量が発生し
、この寄生容量によって出力信号が影響を受ける恐れがある。なお、この種の光センサは
、外部ノイズの影響を受け易いことから、パネル基板に静電遮蔽膜を設けて外部ノイズを
遮蔽する技術が知られている(例えば、上記特許文献4、5参照)。しかし、これらの文
献に記載されているセンサは、基板とゲート配線との間に静電遮蔽用の導電膜及び絶縁膜
を設けるもので、このような導電膜を設けるとなると、特別な製造工程が必要となり、全
体のコストを高騰させることになる。
For this reason, when the optical sensor as described above is incorporated in a liquid crystal display panel, a peripheral drive circuit for driving liquid crystal and external terminals are disposed on one substrate (active matrix substrate). The optical sensor may be affected by heat generated from the light and high-frequency signals. In this regard, in the liquid crystal display device of
そこで、本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであって、本発明
の目的は、光センサをパネル基板に組み込む際に、光センサから導出される出力が周辺回
路の影響を受けないようにしてセンサ感度をよくした液晶表示装置を提供することにある
。
Accordingly, the present invention has been made to eliminate such inconveniences, and the object of the present invention is to influence the output derived from the optical sensor from the influence of peripheral circuits when the optical sensor is incorporated into a panel substrate. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device with improved sensor sensitivity so as not to be affected.
本発明の他の目的は、液晶表示パネルの製造工程を増やすことなく簡単に上記目的を達
すことができるようにした液晶表示装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device which can easily achieve the above object without increasing the manufacturing process of the liquid crystal display panel.
本発明の上記目的は以下の構成により達成し得る。すなわち、請求項1に記載の液晶表
示装置の発明は、各種配線が形成されたアクティブマトリクス基板と共通電極及びカラー
フィルタ並びにブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基板との間に液晶層が形成さ
れた液晶表示パネルと、光センサを有する光検知部と、前記光検知部の出力により制御さ
れる照光手段とを備え、前記アクティブマトリクス基板上に、前記光検知部、該光検知部
へ電源を供給する電源線及び該光検知部からの出力を導出する出力線が設けられた液晶表
示装置において、
前記カラーフィルタ基板は、前記アクティブマトリクス基板に配設された前記出力線の
真上部分に前記共通電極及び前記ブラックマトリクスが除去された除去領域が形成されて
いることを特徴とする。
The above object of the present invention can be achieved by the following configurations. That is, the invention of the liquid crystal display device according to
The color filter substrate is characterized in that a removal region from which the common electrode and the black matrix are removed is formed immediately above the output line disposed on the active matrix substrate.
請求項2に記載の液晶表示装置の発明は、各種配線が形成されたアクティブマトリクス
基板と共通電極及びカラーフィルタ並びにブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基
板との間に液晶層が形成された液晶表示パネルと、光センサを有する光検知部と、前記光
検知部の出力により制御される照光手段とを備え、前記アクティブマトリクス基板上に、
前記光検知部、該光検知部へ電源を供給する電源線及び該光検知部からの出力を導出する
出力線が設けられた液晶表示装置において、
前記カラーフィルタ基板は、前記ブラックマトリクスが非導電性の樹脂材料で形成され
、前記アクティブマトリクス基板に配設された前記出力線の真上部分に前記共通電極が除
去された除去領域が形成されていることを特徴とする。
The invention of a liquid crystal display device according to
In the liquid crystal display device provided with the light detection unit, a power supply line for supplying power to the light detection unit, and an output line for deriving an output from the light detection unit,
In the color filter substrate, the black matrix is formed of a non-conductive resin material, and a removal region in which the common electrode is removed is formed immediately above the output line disposed on the active matrix substrate. It is characterized by being.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の液晶表示装置において、前記
除去領域は、前記出力線の真上に位置する1個又は複数個の窓開口で形成されていること
を特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first or second aspect, the removal region is formed by one or a plurality of window openings positioned immediately above the output line. It is characterized by being.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の液晶表示装置において、前記
光センサは薄膜トランジスタからなり、前記液晶表示パネルの製造工程においてスイッチ
ング素子としての薄膜トランジスタと同時に形成されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first or second aspect, the optical sensor comprises a thin film transistor, and is formed simultaneously with the thin film transistor as a switching element in the manufacturing process of the liquid crystal display panel. It is characterized by being.
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の液晶表示装置において、前記出力線
は、前記光センサとしての薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極と同じ材料で
形成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the fourth aspect, the output line is formed of the same material as a source electrode or a drain electrode of a thin film transistor as the photosensor. And
また、請求項6に記載の発明は、請求項1又は2に記載の液晶表示装置において、前記
電源線には一定の直流電圧が印加され、前記共通電極には所定の矩形波電圧が印加されて
いることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the liquid crystal display device according to the first or second aspect, a constant DC voltage is applied to the power line, and a predetermined rectangular wave voltage is applied to the common electrode. It is characterized by.
本発明は上記構成を備えることにより、以下に示すような優れた効果を奏する。すなわ
ち、請求項1の発明によれば、カラーフィルタ基板は、アクティブマトリクス基板に配設
された出力線の真上部分の共通電極及びブラックマトリクスが除去されているので、従来
技術のように出力線の真上に共通電極等が存在するものと比べて、液晶表示パネルの駆動
時に出力線と共通電極との間に形成される寄生容量が低減される。その結果、出力線に流
れる光検知部からの出力信号への悪影響、例えば出力波形の乱れが少なくなり、高感度の
光検出が可能になる。
By providing the above configuration, the present invention has the following excellent effects. That is, according to the first aspect of the present invention, since the common electrode and the black matrix are removed from the color filter substrate immediately above the output line disposed on the active matrix substrate, the output line as in the prior art is removed. The parasitic capacitance formed between the output line and the common electrode when the liquid crystal display panel is driven is reduced as compared with the case where the common electrode or the like is present immediately above. As a result, the adverse effect on the output signal from the light detection unit flowing in the output line, for example, the disturbance of the output waveform is reduced, and highly sensitive light detection is possible.
また、請求項2の発明によれば、カラーフィルタ基板は、ブラックマトリクスが非導電
性材料で形成されているとともにアクティブマトリクス基板に配設された前記出力線の真
上部分の共通電極が除去されているので、従来技術のように出力線の真上に共通電極等が
存在するものと比べて、液晶表示パネルの駆動時に出力線と共通電極との間に形成される
寄生容量が低減される。その結果、出力線に流れる光検知部からの出力信号への悪影響、
例えば出力波形の乱れが少なくなり、高感度の光検出が可能になる。また、ブラックマト
リクスを非導電性材料で形成することにより、ブラックマトリクスの形成が容易になると
ともに、アクティブマトリクス基板上の配線がブラックマトリクスで隠されて見えなくな
り表示品質が向上する。
According to the invention of
For example, the output waveform is less disturbed, and highly sensitive light detection is possible. Further, by forming the black matrix from a non-conductive material, the black matrix can be easily formed, and the wiring on the active matrix substrate is hidden by the black matrix so that it cannot be seen, and the display quality is improved.
また、請求項3の発明によれば、除去領域を1個の窓開口で形成すれば、除去領域が広
くなり共通電極と出力線との間の寄生容量がより低減される、また、窓開口を1個にする
ことにより開口の形成が容易になる。また、除去領域を複数個の窓開口で形成すれば、各
窓開口間に共通電極を除去しないブリッジ(橋渡し)領域が形成されるので、共通電極の
電気的接続が良好になる。
According to the invention of
また、請求項4の発明によれば、薄膜トランジスタからなる光センサを液晶表示パネル
のスイッチング素子として用いる薄膜トランジスタ(TFT)の作成と同時に形成できる
ので、光センサを形成するために特に製造工数を増やす必要がなくなる。
In addition, according to the invention of
また、請求項5の発明によれば、出力線及び電源線を薄膜トランジスタからなる光セン
サと同時に形成できるので、出力線及び電源線を形成するために特に製造工数を増加させ
る必要がなくなる。
According to the invention of
また、請求項6の発明によれば、電源線を一定直流電圧源に接続することにより、VC
OM電圧の影響を受けない安定した出力電圧を得ることができる。
According to the invention of
A stable output voltage that is not affected by the OM voltage can be obtained.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明するが、以下に述
べる実施例は、本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置を例示するものであっ
て、本発明をこの実施例に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範
囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るも
のである。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are examples of liquid crystal display devices for embodying the technical idea of the present invention. Therefore, the present invention is not intended to be specified in this embodiment, and the present invention can be equally applied to various modifications without departing from the technical idea shown in the claims. Is.
図1は本発明の実施例1に係る液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を透視して表した
TFT基板を模式的に示した平面図、図2は図1のカラーフィルタ基板を模式的に示した
裏面図である。
液晶表示パネル1は、図1に示すように、互いに対向配置される矩形状の透明材料、例
えばガラス板からなる一対のアクティブマトリクス基板(以下、TFT基板という)2及
びカラーフィルタ基板(以下、CF基板という)10を有し、TFT基板2は、CF基板
10と対向配置させたときに所定スペースの張出し部2Aが形成されるようにCF基板1
0よりサイズが大きいものが使用され、これらTFT基板2及びCF基板10の外周囲に
シール材(図示省略)が貼付されて、内部に液晶及びスペーサが封入された構成となって
いる。
1 is a plan view schematically showing a TFT substrate as seen through a color filter substrate of a liquid crystal display panel according to
As shown in FIG. 1, a liquid
A material having a size larger than 0 is used, and a sealing material (not shown) is attached to the outer periphery of the
TFT基板2及びCF基板10の対向面側には種々の配線等が形成されている。このう
ち、CF基板10には、TFT基板2の表示領域DA内の画素領域に合わせてマトリクス
状に設けられた金属クロム等からなるブラックマトリクス11(図5参照)と、このブラ
ックマトリクス11で囲まれた領域に設けた例えば赤(R)、緑(G)、青(B)からな
るカラーフィルタ(図示省略)と、TFT基板2側の電極に電気的に接続されCF基板1
0の対向面を覆うように設けられた共通(コモン)電極12(図5参照)とが設けられて
いる。共通電極12は、例えば酸化インジウム、酸化スズ等の透明材料で形成されている
。これらカラーフィルタ、ブラックマトリクス11及び共通電極12の具体的な構成は図
示しないが、これらはTFT基板2に形成された光検知部LS及び光検知部LSから導出
される各種引出し配線L、L0と対向する箇所まで延設されている。また、TFT基板2
の背面には照光手段としてのバックライト(図示省略)が設けられている。このバックラ
イトは光検知部LSの出力によって制御される。
Various wirings and the like are formed on the opposing surfaces of the
A common electrode 12 (see FIG. 5) is provided so as to cover the 0 facing surface. The
A backlight (not shown) as an illuminating means is provided on the back surface of the lens. This backlight is controlled by the output of the light detection unit LS.
TFT基板2は、それぞれ対向する短辺2a、2b及び長辺2c、2dを有し、一方の
短辺2b側が張出し部2Aとなっており、この張出し部2Aにソースドライバ及びゲート
ドライバ用の半導体チップDrが搭載され、他方の短辺2a側に光検知部LSが配設され
ている。
The
このTFT基板2は、その対向面、すなわち液晶と接触する面に、図1の行方向(横方
向)に所定間隔をあけて配列された複数本のゲート線GW1〜GWn(n=2、3、4、
…)と、これらのゲート線と絶縁されて列方向(縦方向)に配列された複数本のソース線
SW1〜SWm(m=2、3、4、…)とを有し、これらのソース線SW1〜SWmとゲ
ート線GW1〜GWnとがマトリクス状に配線され、互いに交差するゲート線GW1〜G
Wnとソース線SW1〜SWmとで囲まれる各領域に、ゲート線GW1〜GWnからの走
査信号によってオン状態となるスイッチング素子(図示省略)及びソース線SW1〜SW
mからの映像信号がスイッチング素子を介して供給される画素電極6(図4参照)が形成
されている。
The
And a plurality of source lines SW 1 to SW m (m = 2, 3, 4,...) Insulated from these gate lines and arranged in the column direction (vertical direction). The source lines SW 1 to SW m and the gate lines GW 1 to GW n are wired in a matrix, and the gate lines GW 1 to G that intersect with each other.
In each region surrounded by W n and source lines SW 1 to SW m , switching elements (not shown) that are turned on by scanning signals from the gate lines GW 1 to GW n and source lines SW 1 to SW m
A pixel electrode 6 (see FIG. 4) to which a video signal from m is supplied via a switching element is formed.
これらのゲート線GW1〜GWnとソース線SW1〜SWmとで囲まれる各領域は、い
わゆる画素を構成し、これらの画素が形成されたエリアが表示領域DA、すなわち画像表
示部となっている。スイッチング素子には例えば薄膜トランジスタ(TFT)が使用され
る。
Each region surrounded by the gate lines GW 1 to GW n and the source lines SW 1 to SW m constitutes a so-called pixel, and an area in which these pixels are formed becomes a display region DA, that is, an image display unit. ing. For example, a thin film transistor (TFT) is used as the switching element.
各ゲート線GW1〜GWn及び各ソース線SW1〜SWmは、表示領域DAの外へ延出
されて表示領域外の外周辺の領域に引回されてソースドライバ及びゲートドライバ用半導
体チップDrに接続されている。また、TFT基板2は、一方の長辺2d側に光検知部L
Sの光センサから導出された引出し配線L0、Lが配線されて外部制御回路が接続される
端子T1、T2に接続されている。
Each of the gate lines GW 1 to GW n and each of the source lines SW 1 to SW m is extended outside the display area DA and is routed to an outer peripheral area outside the display area to be a source driver and a gate driver semiconductor chip. Connected to Dr. Further, the
The lead-out lines L 0 and L derived from the S optical sensor are connected to terminals T 1 and T 2 to which an external control circuit is connected.
次に、図1〜図5を参照して光検知部及び引出し配線の構造を説明する。なお、図3は
光検知部を示し、図3(a)は等価回路図、図3(b)は共通電極に印加されるVCOM
電圧とセンサ出力との関係を説明する波形図、図4は光検知部の断面図、図5は図1のA
−A断面図である。
Next, the structure of the light detection unit and the lead-out wiring will be described with reference to FIGS. 3 shows the light detection unit, FIG. 3A is an equivalent circuit diagram, and FIG. 3B is a VCOM applied to the common electrode.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the light detection unit, and FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG.
It is -A sectional drawing.
光検知部LSは、図3に示すように、TFT光センサのドレイン電極DLとソース電極
SLとの間にコンデンサCが並列接続された構成を有している。この光検知部LSは、ソ
ース電極SLとコンデンサCの一方の端子がスイッチ素子SWを介して基準電圧源VSに
接続され、ドレイン電極DLとコンデンサCの他方の端子が直流基準電圧源Vrefに接
続されている。この光検知部LSは、図4に示すように、TFT基板2上にTFT光セン
サのゲート電極GL、コンデンサCの一方の端子C1が形成され、これらの表面を覆うよ
うにして窒化シリコンや酸化シリコンなどからなるゲート絶縁膜3が積層されている。T
FT光センサのゲート電極GLの上にはゲート絶縁膜3を介して非晶質シリコンや多結晶
シリコンなどからなる半導体層4が形成され、次いでゲート絶縁膜3上にアルミニウムや
モリブデン等の金属からなるTFT光センサのソース電極SL及びドレイン電極DLが、
その一端部が半導体層4と接触するように設けられている。このうち、TFT光センサの
ソース電極SLは延長されてコンデンサCの他方の端子C2を形成している。更に、TF
T光センサ及びコンデンサCの表面を覆うようにして例えば無機絶縁材料からなる保護絶
縁膜5が積層されており、さらに、その上に透明材料からなる画素電極6が形成されてい
る。この光検知部LSは、液晶表示パネルの製造工程において液晶駆動用のスイッチング
素子としてのTFTと同時に形成される。これにより、光検知部LSを設けるために特に
製造工数を増加させる必要がなくなる。また、TFT光センサは、1個でなく複数個用い
、これらを短辺2aに沿って一列に設けてもよい。このように複数個のTFT光センサを
一列に配設することにより、使用者が不注意に指等で一部のTFT光センサを遮るような
ことがあっても、全てのTFT光センサが同時に遮られることは少ないことから、遮光さ
れていないTFT光センサで光検出が可能になる。
Light detecting section LS as shown in FIG. 3, has a configuration in which the capacitor C is connected in parallel between the drain electrode D L and the source electrode S L of the TFT ambient light photosensor. In the light detection unit LS, the source electrode S L and one terminal of the capacitor C are connected to the reference voltage source V S via the switch element SW, and the drain electrode DL and the other terminal of the capacitor C are connected to the DC reference voltage source. Connected to Vref. As shown in FIG. 4, the light detection unit LS includes a gate electrode G L of the TFT optical sensor and one terminal C 1 of the capacitor C formed on the
On the gate electrode G L of the FT photosensor is a
One end thereof is provided in contact with the
A protective
この光検知部LSからは、引出し配線としてドレイン電極DLに接続された電源線L及
びソース電極SLに接続された出力線L0がそれぞれ引出される(図1参照)。なお、こ
の光検知部LSからはゲート電極GLに接続された引出し線も引出されるが、この引出し
線は液晶表示パネルを駆動する回路に接続されており、図示は省略する。
The from the light sensing section LS has a drain electrode D connected to the power line L L and the source electrode S output line L 0 connected to L are drawn respectively as lead wiring (see FIG. 1). Note that a lead line connected to the gate electrode GL is also drawn from the light detection unit LS, but this lead line is connected to a circuit for driving the liquid crystal display panel, and is not shown.
出力線L0付近の断面構造は、図5に示すように、TFT基板2上に設けたゲート絶縁
膜3の上に出力線L0が配設され、この出力線L0が保護絶縁膜5で覆われた構成となっ
ている。また、電源線Lも同様の構成を有しており、これらの出力線L0及び電源線Lは
、TFT光センサのソース電極材料及びドレイン電極材料を用いて形成されている。これ
により、出力線L0及び電源線Lを設けるために特に製造工数を増加させる必要がなくな
る。
Sectional structure in the vicinity of the output line L 0 is as shown in FIG. 5, the output line L 0 on the
また、CF基板10は、表示領域DAにブラックマトリクス11、カラーフィルタ及び
共通(コモン)電極12が形成され、これらのブラックマトリクス11、カラーフィルタ
及び共通電極12のうち、ブラックマトリクス11及び共通電極12はTFT基板2に配
設された光検知部LS及びこの光検知部LSから導出された引出し配線L、L0と対向す
る箇所まで延設されている。そして、この延設されたブラックマトリクス11及び共通電
極12は、TFT基板2に配設された出力線L0の真上部分が除去されて除去領域Sが形
成されている。すなわち、図5に示すように、TFT基板2のゲート絶縁3上に出力線L
0が配設され、このTFT基板2と対向するCF基板10は、出力線L0の真上部分の共
通電極12及びブラックマトリクス11が除去されて隙間13が形成されている。
The
In the
この共通電極12及びブラックマトリクス11が除去される除去領域Sの範囲は、図2
に示すように、横幅をa、長さをbとすると、a×bの面積は出力線L0を覆う面積と同
じ或いは若干大きくなっている。そして、このように出力線L0の真上部分の共通電極1
2及びブラックマトリクス11を除去すると、出力線L0と共通電極12との間に形成さ
れる容量が無視できる程度まで極めて小さくなり、共通電極12に印加されるVCOM電
圧によって生じる出力線に流れる出力信号への影響を低減できる。すなわち、本実施例の
液晶表示パネル1はその駆動時に出力線L0と共通電極12との間に寄生容量CVCOM
がほとんど発生しないので、その結果、従来技術のように出力線L0の真上に共通電極が
存在するものと比べて、出力線L0を流れる出力信号への悪影響、例えば出力波形の乱れ
が少なくなり、高感度の光検出が可能になる。
The range of the removal region S from which the
As shown, when the width a, the length is b, an area of a × b is larger same or slightly the area covering the output line L 0. In this way, the
2 and the
As a result, there is an adverse effect on the output signal flowing through the output line L 0 , for example, disturbance of the output waveform, as compared with the case where a common electrode is present directly above the output line L 0 as in the prior art. It becomes less and light detection with high sensitivity becomes possible.
次に図3を参照して、この光検知部LSの動作を説明する。
直流基準電圧源Vrefからドレイン電極DLに一定の直流電圧(例えば、0V)を印
加するとともに、共通電極12に、図3(b)の(1)に示すような所定の振幅を有する
矩形波からなるVCOM電圧を印加しておき、TFT光センサのゲート電極GLに一定の
逆バイアス電圧(例えば−10V)を印加したのち、スイッチ素子SWを所定時間(例え
ば図3(b)の(2)参照)オン状態として、基準電圧VsをコンデンサCに印加してコ
ンデンサCに直流基準電圧源Vrefからの直流電圧と基準電圧Vsとの差電圧Vaを充
電する。この状態において、TFT光センサに外光が照射されると、TFT光センサにリ
ーク電流が流れてコンデンサCの充電電圧の一部が放電し、この放電量は周囲の明るさに
応じて時間とともに増加するので、この放電した分の電圧を差し引いたコンデンサCの充
電電圧、すなわち、出力電圧Vs'は、図3(b)の(3)に示すように(なお、図では
簡易的に直線的に示しているが)放電カーブを描いて低下した後の電圧となる。この出力
電圧Vs'は、不図示の出力読取部で読み取られて、バックライトの制御がなされる。
Next, the operation of the light detection unit LS will be described with reference to FIG.
DC reference voltage source drain from Vref electrode D L to a constant DC voltage (e.g., 0V) is applied with a
この実施例1によると、出力線L0の真上の共通電極12及び導電性材料からなるブラ
ックマトリクス11が除去されることにより、図3(a)に示すような共通電極12(あ
るいはこの共通電極12に電気的に接続されたブラックマトリクス11)と出力線L0と
の間に生じる寄生容量CVCOMが極めて小さくなりコンデンサCからの出力信号に影響
を与えることがなくなる。
According to this first embodiment, by a
さらに、直流基準電圧源Vrefから供給される電圧を一定の直流電圧(例えば、0V
)にすることにより、VCOM電圧の影響を受けない安定した出力電圧Vs'を得ること
ができる。なお、直流基準電圧源Vrefから印加される電圧を一定の直流電圧に代えて
、例えば、矩形波からなるVCOM電圧(図3(b)参照)にすると、その出力電圧は、
図3(b)の(4)に示したように、このVCOM電圧に同期して低下するものとなり安
定性に欠け、読取部の読み取りが難しくなる。
Further, the voltage supplied from the DC reference voltage source Vref is changed to a constant DC voltage (for example, 0V
), A stable output voltage Vs ′ that is not affected by the VCOM voltage can be obtained. When the voltage applied from the DC reference voltage source Vref is replaced with a constant DC voltage, for example, a VCOM voltage composed of a rectangular wave (see FIG. 3B), the output voltage is
As shown in (4) of FIG. 3B, the voltage drops in synchronization with the VCOM voltage, lacks stability, and makes it difficult for the reading unit to read.
図6は本発明の実施例2に係る液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を透視して表した
TFT基板を模式的に示した平面図、図7は図6のカラーフィルタ基板を模式的に示した
裏面図である。この液晶表示装置1Aは、実施例1の液晶表示装置1に比すると、CF基
板10Aにおける共通電極12及びブラックマトリクス11の除去領域(S1〜S3)が
異なっている。そこで、実施例1と共通する構成には同じ符号を付して重複説明を省略し
、異なる構成についてのみ説明する。
6 is a plan view schematically showing a TFT substrate seen through a color filter substrate of a liquid crystal display panel according to
CF基板10Aにおける共通電極12及びブラックマトリクス11の除去領域は、図6
、図7に示すように、所定の面積を有する大きさの複数個の窓開口S1〜S3で形成され
ている。
The removal region of the
As shown in FIG. 7, a plurality of window openings S 1 to S 3 having a predetermined area are formed.
この構成により、本実施例2の液晶表示装置1Aは実施例1の液晶表示装置1で示した
ものと同じ作用効果を奏することができることに加え、除去領域を複数個の窓開口S1〜
S3で形成することにより、各窓開口S1〜S3間に共通電極12及びブラックマトリク
ス11を除去しないブリッジ(橋渡し)領域が形成されるので、共通電極12の電気的接
続が良好になる。
With this configuration, the liquid crystal display device 1A of the second embodiment can achieve the same effects as those shown in the liquid
By forming in S 3 , a bridge region that does not remove the
図8は本発明の実施例3に係る液晶表示パネルのカラーフィルタ基板を透視して表した
TFT基板を模式的に示した平面図、図9は図8のB−B線の断面図である。この液晶表
示装置1Bは、実施例1、2の液晶表示装置1と比すると、CF基板10Bにおけるブラ
ックマトリクスの材質等が異なっている。そこで、実施例1、2と共通する構成には同じ
符号を付して重複説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
8 is a plan view schematically showing a TFT substrate seen through a color filter substrate of a liquid crystal display panel according to
実施例3の液晶表示装置1BのCF基板の対向面には、非導電性の合成樹脂からなるブ
ラックマトリクス11aと、カラーフィルタと、導電性部材からなる共通電極12が形成
されており、このうち共通電極12には、実施例1又は実施例2と同様に、出力線L0の
真上の領域に隙間13aからなる除去領域が形成されている。なお、ブラックマトリクス
11aには除去領域は形成されていない。そして、CF基板10Bにおけるブラックマト
リクス11aは、非導電性の合成樹脂材で形成され、この非導電性の合成樹脂材としては
、例えばUV硬化型の透明樹脂に少量のカーボンを加えた黒いレジストを使用する。
A
この構成により、本実施例3の液晶表示装置1Bは、実施例1、2の液晶表示装置1、
1Aと同じ作用効果を奏することができることに加え、CF基板10Bのブラックマトリ
クス11aを非導電性の樹脂材料で形成することにより、実施例1、2のようにブラック
マトリクス11に隙間を形成する必要がないのでその形成が容易になり、またTFT基板
2上の各種配線がブラックマトリクス11aで全て隠されて見えなくなるので表示品質が
向上する。
With this configuration, the liquid crystal display device 1B of the third embodiment is the same as the liquid
In addition to having the same effect as 1A, it is necessary to form a gap in the
1、1A、1B 液晶表示装置
2 TFT基板
2A 張出し部
3 ゲート絶縁膜
5 保護絶縁膜
10、10A、10B CF基板
11、11a ブラックマトリクス
12 共通電極
LS 光検知部
L 電源線(引出し配線)
L0 出力線(引出し配線)
S、S1〜S3 除去領域(窓開口)
DESCRIPTION OF
L 0 output line (drawer wiring)
S, S 1 to S 3 removal region (window opening)
Claims (6)
ブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基板との間に液晶層が形成された液晶表示パ
ネルと、光センサを有する光検知部と、前記光検知部の出力により制御される照光手段と
を備え、前記アクティブマトリクス基板上に、前記光検知部、該光検知部へ電源を供給す
る電源線及び該光検知部からの出力を導出する出力線が設けられた液晶表示装置において
、
前記カラーフィルタ基板は、前記アクティブマトリクス基板に配設された前記出力線の
真上部分に前記共通電極及び前記ブラックマトリクスが除去された除去領域が形成されて
いることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is formed between an active matrix substrate on which various wirings are formed and a color filter substrate having a common electrode, a color filter, and a black matrix, a light detection unit having a light sensor, and the light detection Illuminating means controlled by the output of the unit, and on the active matrix substrate, the light detection unit, a power line for supplying power to the light detection unit, and an output line for deriving an output from the light detection unit In the provided liquid crystal display device,
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the color filter substrate is formed with a removal region from which the common electrode and the black matrix are removed immediately above the output line disposed on the active matrix substrate.
ブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基板との間に液晶層が形成された液晶表示パ
ネルと、光センサを有する光検知部と、前記光検知部の出力により制御される照光手段と
を備え、前記アクティブマトリクス基板上に、前記光検知部、該光検知部へ電源を供給す
る電源線及び該光検知部からの出力を導出する出力線が設けられた液晶表示装置において
、
前記カラーフィルタ基板は、前記ブラックマトリクスが非導電性の樹脂材料で形成され
、前記アクティブマトリクス基板に配設された前記出力線の真上部分に前記共通電極が除
去された除去領域が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is formed between an active matrix substrate on which various wirings are formed and a color filter substrate having a common electrode, a color filter, and a black matrix, a light detection unit having a light sensor, and the light detection Illuminating means controlled by the output of the unit, and on the active matrix substrate, the light detection unit, a power line for supplying power to the light detection unit, and an output line for deriving an output from the light detection unit In the provided liquid crystal display device,
In the color filter substrate, the black matrix is formed of a non-conductive resin material, and a removal region in which the common electrode is removed is formed immediately above the output line disposed on the active matrix substrate. A liquid crystal display device.
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the removal region is formed by one or a plurality of window openings positioned immediately above the output line. 4.
イッチング素子としての薄膜トランジスタと同時に形成されていることを特徴とする請求
項1又は2に記載の液晶表示装置。 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the photosensor includes a thin film transistor, and is formed simultaneously with the thin film transistor as a switching element in a manufacturing process of the liquid crystal display panel.
レイン電極と同じ材料で形成されていることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置
。 The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the output line and the power line are formed of the same material as a source electrode or a drain electrode of a thin film transistor serving as the photosensor.
されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a constant DC voltage is applied to the power supply line, and a predetermined rectangular wave voltage is applied to the common electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006211692A JP2008039953A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006211692A JP2008039953A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Liquid crystal display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008039953A true JP2008039953A (en) | 2008-02-21 |
Family
ID=39175060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006211692A Withdrawn JP2008039953A (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008039953A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106526992A (en) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | COA substrate and liquid crystal panel |
-
2006
- 2006-08-03 JP JP2006211692A patent/JP2008039953A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106526992A (en) * | 2016-12-30 | 2017-03-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | COA substrate and liquid crystal panel |
| US10366660B2 (en) | 2016-12-30 | 2019-07-30 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Color filter on array (COA) substrates and liquid crystal panels |
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