TWI376541B - Liquid crystal display device - Google Patents

Description

1376541 九、發明說明： 【發明所屬之技術福域】 本發明涉及具有照射液晶顯示面板的照光手段的液晶 顯示裝置，特別是涉及下述的液晶顯示裝置’即檢測外光 的光感測器組裝於液晶顯示面板上，通過該光感測器的輸 出，控制照光手段。 【先前技術】 近年，不僅在資訊通信機器中，而且在普通的電氣機 器中，顯示裝置大多採用液晶顯示裝置。在該液晶顯示裝 置中，由於液晶爲非發光材料，在較暗的場所，難以看到 顯示影像，故設置背光或側光等，在外光較暗時點亮該背 光等，照射顯示影像。 但是，由於對於通過手動的背光等的開/關操作，每 次，用戶必須判定外光的明暗，故其開/關操作極麻煩， 時常有即使在較亮時，仍點亮的情況。在這樣的場合，例 如，在行動電話中，會加速電池的消耗。 於是，作爲這樣的課題的解決對策，已知有下述的技 術，其中，在液晶顯示面板上，組裝光感測器，通過該光 感測器，檢測外光的明暗，根據該檢測結果，控制背光等 的開/關（例如，參照下述專利文獻1、2 )。 例如，在下述的專利文獻1中記載的液晶顯示裝置中 ，在液晶顯示面板上，組裝由薄膜電晶體（τ F T )形成的 光檢測部，檢測該TFT光感測器的漏光電流，由此，檢 1376541 測外光的亮度’自動地開/關背光等。另外，在下述的專 利文獻2中記載的液晶顯示裝置中，設置外光照度檢測感 測器和背光照度檢測感測器，通過兩個感測器的檢測結果 ，控制背光等，這些感測器均採用薄膜電晶體（TFT )。 專利文獻1 :特開2002- 1 3 1 7 1 9號公報（申請專利範 圍，[0006]〜[0013]段，第 1 圖）； 專利文獻2 :特開2000- 1 22575號公報（申請專利範 圍，[0013]〜[0016]段，第 4 圖）； 專利文獻3:特開2001-169190號公報（申請專利範 圍，[0053]、[0054]段，第 2 圖）。 【發明內容】 發明的開示 發明要解決的問題 組裝於上述專利文獻1、2的液晶顯示裝置中的TFT 光感測器如第9圖所示，具有下述的所謂的漏光特性’即 ，在未照到光時，在其閘極截止區域，流有微弱的漏電流 (暗電流），另一方面，如果照到光，則對應於其光的強 度（亮度），流有較強的漏電流。具有這樣特性的TFT 感測器可按照例如組裝於第10圖所示般的光檢測電路LS 中的方式使用。光檢測電路LS具有下述的結構，BP ’在 TFT光感測器的汲極和源極SL之間，並聯有電容器c ，源極SL和電容器C中的一側端子隔著開關元件SW，與 基準電壓源Vs連接，另外，TFT光感測器的汲極DL和電 1376541 容器C中的另一側端子接地GR。 該光檢測電路LS的動作在TFT光感測器的閘;{ 上施加一定的反向偏壓G V (例如，-1 〇γ )，使開 件SW導通（ON)，一定的基準電壓源Vs(例如，+ 施加於電容器C的兩端，進行充電，在規定時間後， 關元件SW截止（OFF)。由此，在電容器c的兩端， 對應於TFT光感測器的周圍的亮度，如第1 1圖所示 著時間而降低的源極電壓，即，充電電壓。於是，如 從使開關元件SW截止起，經規定時間t〇之後，測定 器C的兩端的充電電壓，則該電壓和TFT光感測器 圍的亮度成反比，這樣，可根據該關係，檢測外光的 〇 但是，在這樣的光檢測電路LS中，由於在TFT 測器的閘極上，經常施加一定的反向偏壓，故產生經 加極性偏向的電壓的狀態持續，電荷被捕獲於TFT 極部分的現象。由此，引起TFT光感測元件的劣化 性變化，感測器靈敏度降低，不能夠進行正確的光檢 於是，已知有下述的方法，即，爲了防止這樣的極性 造成的感測元件的劣化，在閘極上施加重設訊號，由 防止性能的退化（例如，參照上述專利文獻3 )。但 如果要將這樣的重設訊號施加於光檢測電路上，則施 機難以決定，例如若在對光感測器充電時或讀取時施 則具有光檢測部和讀取部發生誤動作的危險，另外， 在其他的時刻施加，則必須要求控制重設、充電和讀 i G l 關元 2V ) 使開 獲得 ，隨 果在 電容 的周 亮度 光感 常施 的閘 、特 測。 偏向 此， 是， 加時 加， 如果 出的 1376541 程式控制，其控制電路複雜。 另外，在這樣的光檢測電路LS中，在電路動作時， 分別在閘極Gt —汲極Dl之間以及在閘極Gl—源極Sl之 間，分別產生寄生電容（：丨、C2。如果將TFT光感測器組 裝於TFT基板，從TFT元件的結構上，則這些寄生電容 Ci、C2會無法避免形成於上述電極之間。另一方面，該 TFT光感測器的輸出線（與源極SL連接的線）在不充電 時，處於高阻抗狀態。由此，如第12(a)圖所示，產生 在閘極導通，反向偏壓從一10V變爲+ 15V的瞬間，由於 寄生電容<^、0：2的存在，光感測器輸出電壓上升（例如 ，：f8V)的現象（參照第12(c)圖）。同樣，產生即使 在閘極截止，偏壓爲的瞬間，由於該寄生電容q、C2 ，汲極側的電壓在瞬間被拉低（例如，一 1 〇V )現象。其 結果是，這些湧浪電壓和由於該湧浪電壓產生的湧現電流 通過輸出線，流到外部電路，發生破壞和輸出線連接的外 部電路元件的危險。 此外，如果在上述專利文獻1、2的液晶顯示裝置中 ，組裝上述那樣的外光檢測電路，則通常，即使在外光的 非檢測時，例如，在行動電話的待機狀態，顯示必要最小 限度的一部分影像的，所謂的局部驅動時，由於光檢測電 路動作，這樣，仍出現消耗多餘的電力，電池的消耗加快 的問題。 本發明是爲了消除上述已有技術所具有問題而提出的 ，本發明的目的在於提供一種液晶顯示裝置，光感測器使 -8- 1376541 用薄膜電晶體，防止在閘極上施加偏向的極性的電壓造成 的光感測元件的劣化。 本發明的另一目的在於提供一種液晶顯示裝置，通過 防止光感測元件的劣化的手段，避免與光感測器連接的控 制電路元件的破壞。 本發明的另一目的在於提供一種液晶顯示裝置，其中 ，具有光感測器的光檢測部的耗電量減小。 用於解決課題的技術方案 爲了實現上述目的，申請專利範圍第1項所述的液晶 顯示裝置的發明係，該液晶顯示裝置包括液晶顯示面板； 光檢測部，該光檢測部組裝於該液晶顯示面板上，具有由 檢測外光的薄膜電晶體（TFT )形成的TFT光感測器；光 感測器讀取部，該光感測器讀取部對上述TFT光感測器 的漏光造成的電壓進行讀取；控制手段，該控制手段對上 述光檢測部和光感測器i賣取部進行控制，並且根據上述光 感測器讀取部的輸出而控制對上述液晶顯示面板進行照明 的照光手段，其特徵在於： 上述光檢測部在與上述TFT光感測器的源極連接的 源極線和與汲極連接的汲極線之間連接有開關元件，上述 控制手段在使供給於與TFT光感測器的閘極連接的閘極 線的閘極電壓改變時，通過使上述開關元件處於導通狀態 ，使上述TFT光感測器的源極線和汲極線短路。 申請專利範圍第2項所述的發明係如申請專利範圍第 -9- 1376541 1項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於將上述TFT光感測 器的源極線和汲極線的任意一者固定在接地電位或直流電 位。 申請專利範圍第3項所述的發明係如申請專利範圍第 1項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述TFT光感測器 的閘極電壓係按照從施加負電壓狀態變爲正電壓，在一定 期間之後，變爲負電壓的方式變化，上述開關元件係在從 上述閘極電壓由負電壓剛變爲正電壓之前，到由正電壓剛 變爲負電壓之後的期間，處於導通狀態·» 申請專利範圍第4項所述的發明係如申請專利範圍第 1項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述TFT光感測器 的閘極電壓係按照從施加負電壓狀態變爲正電壓，在一定 期間之後，變爲負電壓的方式變化，上述開關元件係在上 述閘極電壓從由負電壓剛變爲正電壓之前，到剛變爲負電 壓之後的期間，以及在上述閘極電壓從由正電壓，.剛變爲 負電壓之前，到剛變爲正電壓之後的期間，處於導通狀態 0 申請專利範圍第5項所述的發明係如申請專利範圍第 1至4項中任一項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述 控制手段在改變上述TFT光感測器的閘極電壓·時，分段 地改變該閘極電壓。 申請專利範圍第6項所述的發明係如申請專利範圍第 1至4項中任一項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述 光檢測部爲在上述閘極線上連接電阻器和電容器。 -10- 1376541 申請專利範圍第7項所述的發明係如申請專利範圍第 1項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述控制手段設置 待機狀態判斷部，該待機狀態判斷部判定裝載液晶顯示面 板的機器的動作狀態是通常的.動作狀態或是待機狀態，在 以此待機狀態判斷部判定機器從通常的動作狀態變爲待機 狀態時，開始上述開關元件的導通動作。 申請專利範圍第8項所述的發明係如申請專利範圍第 7項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述待機狀態判斷 部係在上述液晶顯示面板的顯示區域的一部分區域處於顯 示狀態，剩餘的區域處於非顯示狀態時，判定爲待機狀態 〇 申請專利範圍第9項所述的發明係如申請專利範圍第 7項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述待機狀態判斷 部係在上述液晶顯示面板的顯示區域的全部區域處於非顯 示狀態時，判定爲待機狀態。 申請專利範圍第1 〇項所述的發明係如申請專利範圍 第1項所述的液晶顯示裝置，其特徵在於上述TFT光感 測器在上述液晶顯示面板的製造過程中，與作爲開關元件 的TFT同時地形成。 發明的效果 本發明通過具有上述結構而發瘅以下所示的優良效果 。即，按照申請專利範圍第1、2項的發明，在改變施加 於TFT光感測器的閘極上的閘極電壓時，通過使開關元 -11 - 1376541 件進行導通動作，TFT光感測器的源極線和汲極線 電位，因此，分別在TFT光感測器的闇極一源極 以及在閘極-汲極之間，形成寄生電容，即使在該 ，累積於這些寄生電容中的電荷通過開關元件而釋 會如先前技術般產生過度的湧現電壓和湧現電流， 會破壞與光感測器連接的外部控制電路的元件等， 防止TFT光感測器的劣化。 另外，按照申請專利範圍第3項的發明，在液 裝置轉到待機狀態時，對閘極電壓進行從施加負電 起，在規定期間，施加正電壓，進而施加負電壓（ 壓）的處理，..像這樣，從閘極電壓變化期間的剛變 ，到剛變化之後，進行開關元件截止，因此，通過 處理，可使液晶顯示裝置安全地轉到待機狀態。 此外，按照申請專利範圍第4項所述的發明， 顯示裝置轉到待機狀態時，對閘極電壓進行從施加 狀態起，在規定期間，施加正電壓，進而施加負電 止電壓）的處理，像這樣，在閘極電壓變化的期間 按照由施加負電壓狀態起，施加正電壓的方式變換 化之前，到剛變化之後，以及從按照由施加此正電 起，施加負電壓（截止電壓）的方式變換的剛變化 到剛變化之後，進行開關元件截止，因此，通過簡 理，可使液晶顯示裝置安全地轉到待機狀態。 還有，按照申請專利範圍第5、6項所述的發 乎不會產生過度的湧現電壓和湧現電流。 爲共通 之間， 情況下 放，不 因此不 而且可 晶顯不 壓狀態 截止電 化之前 簡單的 在液晶 負電壓 壓（截 中，從 的剛變 壓狀態 之則， 單的處 明，幾 -12- 1376541 按照申請專利範圍第7項的發明’由於設置判定裝載 液晶顯示面板的機器的動作狀態是通常的動作狀態，還是 待機狀態的待機狀態判斷部，通過該待機狀態判斷部’判 定機器從通常_的動作狀態，變爲待機狀態，在TFT光感 測器的閘極上，施加一定期間的正電壓’故可通過極簡單 的判定控制，防止TFT光感測元件的劣化，可維持光感 測器的靈敏度特性。另外，在變爲待機狀態時朝TFT光 感測器的閘極施加正電壓，此時，光感測器讀取部不動作 ，因此，不對讀取造成影響。另外，在變爲待機狀態時’ 由於使光檢測部和光感測器讀取部以及開關部的動作停止 ，故可消除不需要的電力的消耗。 按照申請專利範圍第8、9項的發明，待機狀態判斷 部在液晶顯示面板的顯示區域的一部分區域處於顯示狀態 ，剩餘的區域處於非顯示狀態時，另外，液晶顯示面板的 顯示區域的全部區域處於非顯示狀態時，判定爲待機狀態 ，由此，待機狀態的判定極簡單。 按照申請專利範圍第10項所述的發明，由於TFT光 感測器可在製造作爲液晶顯示面板的開關元件的TFT時 同時製造，故不必爲了設置光感測器而特別地增加製程數 目。 【實施方式】 用於實施發明的最佳形態 以下，參照圖式說明本發明之最佳實施形態。但是 -13- 1376541 以下所示的實施形態爲例示具體實現本發明的技術思想的 液晶顯示裝置，並不打算將本發明指定爲此液晶顯示裝置 ，亦可爲依申請專利範圍包含的其他實施形態所均等而得 之液晶顯示裝置。 實施例1 第1圖爲示意地示出以透視本發明的實施例1中液晶 顯示裝置的彩色濾光片基板的方式所表示的主動矩陣基板 的平面圖。 液晶顯示裝置1如第1圖所示，爲下述的結構，即其 包括在相互面對地設置的矩形狀的透明材料，例如，玻璃 板上設置各種配線等的主動矩陣基板（在下面稱爲“TFT 基板” ）2;彩色濾光片基板（在下面稱爲“CF基板”） 10，TFT基板2使用尺寸大於CF基板1〇的類型，使與 CF基板10面對設置時形成規定間隔的伸出部2A，在該 等TFT基板2和CF基板10的外周圍，貼有密封材（圖 示省略），在其內部，封入有液晶和間隔件。 在TFT基板2和CF基板10的相對面側，形成各種 配線等。其中，在CF基板10上設置黑色矩陣，該黑色 矩陣係由與TFT基板2的顯示區域DA內的像素區域配合 而設置爲矩陣狀的金屬鉻等形成；由設置於以該黑色矩陣 圍繞的區域，例如，紅（R)、綠（G)、藍（B)形成的 彩色濾光片；與共通（common)電極，該共通電極按照 下述方式設置，該方式爲：與TFT基板2側的電極電性 -14- 1376541 連接，覆蓋CF基板10的相對面》共通電極由例如’氧 化銦、氧化錫等的透明材料形成。該等彩色濾光片、黒色 矩陣和共通電極的具體結構在圖中未示出，但是，它們延 伸到與形成於TFT基板2上的光檢測部LSI和從該光檢 測部LSI導出的多條拉出配線L面對的部位。 另外，在TFT基板2的背面上，設置作爲照光手段 的背光（圖示省略）。該背光通過光檢測部LSI的輸出進 行控制》 TFT基板2包括分別面對的短邊2a、2b和長邊2c、 2d，一側之短邊2b側構成伸出部2A，在該伸出部2A上 ，裝載源極驅動器和閘極驅動器用的半導體晶片Dr，在 另一側之短邊2 a側，設置光檢測部LS 1。 該TFT基板2在與其相對面，即，與液晶接觸的面 上具有沿第1圖的行方向（橫向）以規定間隔設置的多條 閘極線GWi〜GWn (n=2、3、4、…）；與這些閘極線 G W,〜GWn絕緣’沿列方向（縱向）排列的多條源極線 SW1〜SWm(m=2、3、4、…）’將這些源極線SW,〜 SWm和閘極線GW^GWn配線爲矩陣狀，在由相互交叉的 閘極線〇\¥1〜0\¥11和源極線3界1〜3贾„1圍繞的各區域中 ，形成通過來自閘極線GWi〜GWn的掃描訊號而處於導通 狀態的開關元件（圖示省略）和經由開關元件而供給來自 源極線SW丨〜SWm的影像訊號的像素電極。 由這些閘極線GW|~GWn和源極線sW^SWm圍繞的 .各區域構成所謂的像素，形成這些像素的區域爲顯示區域 -15- 1376541 D A ’即’像素顯示部。開關元件使用例如，薄膜電晶體 (TFT )。 各閘極線GWi〜GWn和各源極線SWt〜S Wm向顯示 區域DA之外伸出，繞到顯示區域DA外的外周邊的區域 ’與源極驅動器和閘極驅動器用半導體晶片Dr連接。另 外，在TFT基板2中，在一側之長邊2d側，配線有從光 檢測部LSI的光感測器導出的各拉出配線L，其與連接有 外部控制電路的端子ΊΊ、Τ2、Τ3連接》在各端子丁！〜！^ 上，連接有外部的控制電路，從該控制電路向光檢測LSI 供給基準電壓、閘極電壓等，另外，送出來自光檢測部 LSI的輸出。 下面參照第2圖和第3圖，對光檢測部LSI和光感測 器讀取部Rel的結構和動作進行說明。另外，第2圖爲光 檢測部和光感測器讀取部的等效電路圖，第3圖爲形成於 第1圖的TFT基板上的光檢測部的結構剖面圖。 光檢測部LSI如第2圖所示，形成下述的電路結構， 即，在TFT光感測器的汲極Dl與源極Sl之間，並聯有 電容器CW，源極SL與電容器Cw的一側之端子通過開關 元件SW1，與基準電壓源Vs連接，另外，TFT光感測器 的汲極DL與電容器Cw的另一端子接地GR，在與源極SL 連接的輸出線和汲極Dl之間，連接有開關元件SW2。另 外此開關元件SW2的另一端接地GR。此外，開關元件 SW2係，當將其端部接地GR而關閉開關元件SW2時， 使與源極連接的源極線處於接地電位，但是，該電位不限 -16- 1376541 於接地電位，也可爲例如，規定的直流電壓。 另外，光感測器讀取部Re 1由周知的取樣保持電路 SH構成，以累積光檢測部LSI的電容器Cw的電荷的保 持用電容器Cr、對該保持用電容器Cr的輸出電壓進行放 大的OP放大器、以及將該OP放大器的輸出從類比變爲 數位値的A/D變換器構成。另外，光檢測部LSI和光感 測器讀取部Rel以開關元件SW3連接。 構成光檢測部LSI的TFT光感測器和開關元件SW1 、SW2均以TFT構成，形成於TFT基板2上。即，如第 3圖所示，在TFT基板2上，首先，形成TFT光感測器 的閘極GL ;電容器Cw的一側之端子C,和構成開關元件 SW1、SW2的TFT的閘極Gs，按照覆蓋它們的表面的方 式積層由氮化矽或氧化矽等形成的閘極絕緣膜9。在TFT 光感測器的閘極GL上和構成開關元件SW1、SW2的TFT 的閘極Gs上，分別隔著閘極絕緣膜9，形成由非晶質矽 或多晶矽等形成的半導體層1 1 L和1 1 s，另外，在閘極絕 緣膜9上’按照與各自的半導體層丨“和ns相接觸的方 式設置由鋁’鉬等的金屬形成的TFT光感測器的源極SL 和汲極Dl，構成開關元件SW1、SW2的TFT的源極Ss和 汲極D s。 此外’按照覆蓋TFT光感測器，電容器Cw和由TFT 形成的開關元件SW1、SW2的表面的方式，積層由例如 無機絕緣材料形成的保護絕緣膜13，還有，在由TFT形 成的開關元件SW1、SW2的表面上，覆蓋作爲遮光膜的 -17- 1376541 黒色矩陣12,以便不受到外部光的影響。 該光檢測部LSI在液晶顯示面板的製造過程中，與作 爲液晶驅動用的開關元件的TFT同時地形成。由此，不 必爲了設置光檢測部LS 1而特別地增加製程數目。此外， TFT光感測器也可使用不是1個而是多個，沿短邊2a將 這些TFT光感測器設置成一排。像這樣，藉由將多個 TFT光感測器配置成一排，即使在使用者因不注意而用手 指等遮擋一部分的TFT光感測器的情況下，因全部的 TFT光感測器同時地受到遮擋的情況較少，所以，仍可通 過未被遮光的TFT光感測器，進行光檢測。 接著，對光檢測部LSI和光感測器讀取部Rel的動 作進行說明。 普通的光檢測，即裝載於行動電話等上的液晶顯示裝 置1的動作中的光檢測的基本動作（依第10圖所示的電 路）與先前技術的動作相同。即，如第2圖所示，從外部 的控制手段25 (參照第4圖），在TFT光感測器的閘極 GL上施加規定的反向偏壓（一 10V )，使開關元件SW1 導通，將規定的基準電壓源Vs(例如，+ 2V)充電到電 容器Cw中。開關元件SW1在對電容器Cw進行規定時間 充電之後，即截止。如果在該狀態外光照射TFT光感測 器，由於隨著該外光的強度，電容器Cw的充電電壓降低 ，故關閉開關元件SW3，將該電壓下降値充電到保持用電 容器Cr中。充電於保持用電容器Cr中的充電電壓，即， 上述電壓下降値與外光的強度成比例。 -18- 1376541 此時，較佳爲反復多次地進行上述動作，對保持用 容器Cr進行充電。通過該反復動作，即使在累積於電 器CW中的電壓因瞬間的光量的變化或雜波等而變化的 況下，仍不會對保持用電容器Cr中的累積電壓造成較 影響而能獲得穩定的光檢測結果。 累積於保持用電容器Cr中的電壓被輸入0P放大器 放大，進行A/D變換，獲得讀取輸出P。該光感測器讀 部Rel的輸出P輸入到控制裝置20中，進行背光等24 開/關控制。 接著，參照第4圖和第5圖，對裝載於行動電話等 的液晶顯示裝置1的背光等· 24的開/關控制進行說明。 外，第4圖爲構成控制背光等的控制裝置的方塊圖，第 圖爲第4圖的控制裝置的動作波形圖。 控制裝置20包括比較部22，該比較部22對以光 測器讀取部Re 1讀取的讀取値P和來自閩値記憶部2 1 閩値進行比較；閩値記億部2 1，該閾値記憶部2 1記憶 按照規定的明暗度打開背光等24的基準値；開關部23 該開關部23根據比較部22的比較結果，對背光等24 行開/關控制：背光等24 :控制手段25，該控制手段 對光檢測部LSI，光感測器讀取部Rel和開關部23等 行控制。 另外，該控制手段25包括判定裝載有液晶顯示裝 1的機器的待機狀態的待機狀態判斷部25A。該待機狀 判斷部25A在行動電話暫時休止，液晶顯示裝置〗的 電 容 情 大 並 取 的 上 另 5 感 的 有 > 進 25 進 置 態 -19- 1376541 部分或全部顯示區域處於非顯示狀態時判定爲待機狀 通過該待機狀態判斷部2 5A，接收來自機器的待 號而判定爲待機狀態，即，在有待機判定訊號時（第 a)圖），首先，使開關元件SW2導通（第5(e)圖 然後，使施加於TFT光感測器上的閘極電壓GV從負 ，在一定期間變爲正電壓。即，在使開關元件SW2 之後，將閘極電壓GV從到目前的一1 0V，變換成僅 定期間內的+ 15V (第5(c)圖）。通過將該閘極 GV變爲正電壓，將光檢測部LSI的動作予以截止， 停止（第5(d)圖），液晶顯示面板從通常狀態， 待機狀態（第5 ( b )圖）。在經過一定時間後.，閘 壓從+15V變爲0V (截止電壓）。在此時刻，開關 S W2維持關閉（導通（on ))狀態。即，即使在閘極 變爲0V的情況下，在暫時的一段時間內，開關元件 導通。於是，開關元件SW2在機器進入待機狀態時 ，然後，閘極電壓從負電壓（一 10V)，變爲正電壓 + 15V)，接著，從正電壓（+15V)，變爲負電壓 ’截止電壓），然後，開關元件SW2被截止（off) 開關元件SW2爲仍被導通（on)的期間，與TFT光 器連接的源極·汲極線接地。 由此，在光檢測電路L S 1中，即使分別在閘極 源極S L之間以及在閘極G L —汲極DL之間產生寄生 Ci、C2的情況下，累積於這些電容中的電荷通過開 件SW2而被放電，因此，如第5(f)圖所示，僅僅 態。 機訊 5 ( )， 電壓 導通 在一 電壓 即， 轉到 極電 元件 電壓 SW2 導通 ( (0V ，在 感測 G l — 電容 關元 是光 -20- 1376541 檢測部LSI的輸出SL1在閘極導通時，例如變爲+ 0.2V ，在截止時，變爲_〇.3V，不會像先前技術那樣，發生汲 極側的電壓在瞬間被拉下的現象，可消除對外部電路的不 利影響。 另外，不通過上述實施形態（參照第5圖（e))所 示的那樣的開關元件SW2的操作，如第5圖（e’）所示 ，即使僅在閘極電壓GV從負電壓（-10V)變爲正.電壓 (15V)時，以及在從正電壓（15V)變爲截止電壓（0V )時的剛變化之前到剛變化之後的期間，對開關元件SW2 進行截止操作的情況下，亦可實現與上述相同的效果。 在開關元件SW2導通時，可按照使施加於閘極GL上 的閘極電壓GV (第5(c)圖）一下子變換的方式進行， 但是，也可按照分段進行變換的方式進行。此外，第6圖 爲在第4圖的控制裝置中，改變閘極電壓的施加狀態的動 作波形圖。 控制手、段25係，如第6 ( c)圖所示，在從對TFT光 感測器的閘極施加負電壓的狀態起施加一定期間正電壓時 ，施加如下述的電壓：在從負電壓變爲正電壓時分段地使 閘極電壓上升，另一方面，從正電壓變爲負電壓時爲分段 地使閘極電壓下降。其結果是，如第6(f)圖所示，光 檢測部LSI的輸出SL1可幾乎爲0V。另外，控制手段25 在將閘極電壓GV設爲0V之後，光檢測部LS 1、光感測 器讀取部Rel、比較部22和開關部23爲不動作（off)狀 態（第6 ( d )圖）。 -21 - 1376541 於是，在控制背光等24的控制裝置20中設置待機狀 態判斷部25A，通過此判定結果，在TFT光感測器的閘極 上，施加一定期間正電壓的極爲簡單的判定控制’藉 以可防止TFT光感測器元件的劣化，可維持光感測器的 靈敏度特性。另外，由於施加於TFT光感測器的閘極Gl 上的正電壓係在變爲待機狀態時施加，此時，光感測器讀 取部Rel處於不動作（off)狀態，因此，不會對讀取造 成影響。另外，在變爲待機狀態時，由於停止光檢測部 LSI和光感測器讀取部Rel與開關部23的動作，故可防 止不必要的電力浪費。另外，沒有汲極側的電壓在瞬間被 提升或拉低的現象，可消除對外部電路的不利影響。. 實施例2 接著，參照第7圖和第8圖，對本發明的實施例2的 液晶顯示裝置進行說明。另外，第7圖爲實施例2的液晶 顯示裝置的光檢測部的等效電路圖，第8圖爲第7圖的控 制裝置的動作波形圖。 在該液晶顯示裝置中，僅僅實施例1的光檢測部的一 部分是不同的，其他的部分相同。光檢測部以外的說明引 用實施例1的說明，省略對其的說明。 光檢測部LS2爲下述的結構，除了實施例1的光檢測 部LSI的開關元件SW2以外，在與閘極Gl連接的閘極線 上連接電阻器Rg，該閘極線爲經由電容器Cg而進行接地 GR。 -22- 1376541 如果在於閘極線上連接電阻器Rg和電容器Cg的狀 態下施加矩形波的閘極電壓GV，則在閘極Gl上，如第8 (c)圖所示，從施加負電壓狀態起施加一定期間正電壓 時，在從負電壓變爲正電壓時，施加已鈍化的矩波形的波 形波之電壓，另一方面，即使在從正電壓變爲負電壓時仍 變爲衰減波，其結果是，光檢測部LS2的輸出SL2幾乎 變爲0V。由此，不會發生汲極側的電壓在瞬間被提升或 拉低的現象，可消除對外部電路的不利影響。 【圖式簡單說明】 第1圖爲示意地示出以透視本發明的實施.例中液晶顯 示裝置的彩色濾光片基板的方式所表示的主動矩陣基板的 平面圖。 第2圖爲光檢測部和光感測器讀取部的等效電路圖。 第3圖爲形成於第1圖的TFT基板上的光檢測部的 結構剖面圖。 第4圖爲控制背光等的控制裝置的方塊圖。 第5圖爲第4圖的控制裝置的動作波形圖。 第6圖爲在第4圖的控制裝置中，改變閘極電壓的施 加狀態的動作波形圖。 第7圖爲本發明的實施例2的液晶顯示裝置的光檢測 部的等效電路圖。 第8圖爲第7圖的電路的動作波形圖。 第9圖爲表示TFT光感測器的電壓-電流曲線的一 -23- 1376541 個實例的圖。 第10圖爲使用TFT光感測器的周知的光檢測電路圖 〇 第11圖爲表示在亮度不同的情況下，第10圖所示的 電路圖中電容器兩端的電壓-時間曲線的圖。 第12圖爲第10圖的光檢測電路的動作波形圖。 【主要元件符號說明】 1 :液晶顯示裝置 2:主動矩陣基板（TFT基板） 10 :彩色濾光片基板（CF基板） LSI ' LS2 :光檢測部

Dl :光感測器 的 汲 極 G L =光感測器 的 閘 極 SL =光感測器 的 源 極 C w :電容器 cr :保持用電 容 器 c, 、c2 :寄生 電 容

Rel :光感測器讀取部 20 :控制裝置 22 :比較部’ 2 3 :開關部 24 :背光等 2 5 :控制手段 -24- 1376541 SW1〜SW3:開關元件 -25-

Claims (1)

1376541 十、申請專利範園： 1.—種液晶顯示裝置，其特徵爲該液晶顯示裝置包 括液晶顯示面板；光檢測部，該光檢測部組裝於該液晶顯 示面板上，包括由檢測外光的薄膜電晶體（TFT)形成的 TFT光感測器；光感測器讀取部，該光感測器讀取部對上 述TFT光感測器的漏光造成的電壓進行讀取：控制手段 ，該控制機構對上述光檢測部和光感測器讀取部進行控制 ，並且根據上述光感測器讀取部的輸出而控制對上述液晶 顯示面板進行照明的照光手段， 上述光檢測部，在上述TFT光感測器的汲極電極與 源極電極之間被連接有電容器，上述源極電極與上述電容 器之一方中介著第一開關元件被連接於基準電壓源，上述 源極電極與上述汲極電極之間被連接著第二開關元件，上 述控制手段，在上述電容器蓄積電荷之際使第一開關元件 處於導通狀態，同時使供給於上述TFT光感測器的閘極 電極的閘極電壓改變時，通過使上述第二開關元件處於導 通（ON )狀態，使上述TFT光感測器的上述源極電極和 上述汲極電極短路，而上述光感測器讀取部讀取上述電容 器的電壓》 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中將 上述TFT光感測器的源極線和汲極線的任意一者固定在 接地電位或直流電位。 3. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中上 述TFT光感測器的閘極電壓係按照從施加負電壓狀態變 -26- 1376541 爲正電壓，在一定期間之後，變爲負電壓的方式變化，上 述開關元件係在從上述閘極電壓由負電壓剛變爲正電壓之 前，到由正電壓剛變爲負電壓之後的期間，·處於導通狀態 〇 4. 如申請專利範圔第1項之液晶顯示裝置，其中上 述TFT光感測器的閘極電壓係按照從施加負電壓狀態變 爲正電壓，在一定期間之後，變爲負電壓的方式變化，上 述開關元件係在上述閘極電壓從由負電壓剛變爲正電壓之 前，到剛變爲正電壓之後的期間，以及在上述閘極電壓從 由正電壓剛變爲負電壓之前，到剛變爲負電壓之後的期間 ，處於導通狀態》 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之液晶顯示 裝置，其中上述控制手段在改變上述TFT光感測器的閛 極電壓時，分·段地改變該閘極電壓。 6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之液晶顯示 裝置，其中上述光檢測部爲在上述閘極線上連接電阻器和 電容器。 7 ·如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中上 述控制手段設置待機狀態判斷部，該待機狀態判斷部判定 裝載液晶顯示面板的機器的動作狀態是通常的動作狀態或 是待機狀態，在以該待機狀態判斷部判定機器從通常的動 作狀態變爲待機狀態時，開始上述開關元件的導通動作。 8.如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中上 述待機狀態判斷部係在上述液晶顯示面板的顯示區域的一 -27- 1376541 部分區域處於顯示狀態，剩餘的區域處於非顯示狀態時， 判定爲待機狀態。 9. 如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中上 述待機狀態判斷部係在上述液晶顯示面板的顯示區域的全 部區域處於非顯示狀態時，判定爲待機狀態。 10. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中上 述TFT光感測器在上述液晶顯示面板的製造過程中，與 作爲開關元件的TFT同時地形成。 -28-