專利名稱：顯示裝置和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示圖像的顯示裝置和包括該顯示裝置的電子裝置。
背景技術(shù)：
通常，在用作如便攜式電話機(jī)和個(gè)人數(shù)字助理的所謂移動(dòng)終端裝置的電
子裝置中，液晶顯示面板、有機(jī)EL(電致發(fā)光)面—反等被用作顯示裝置。然 而，移動(dòng)終端裝置的特性之一是它們可以在各種環(huán)境下(例如，室外)使用。 因此，移動(dòng)終端裝置中使用的顯示裝置必須能夠在各種環(huán)境下顯示好的圖像。 為了在各種環(huán)境下使用， 一種可能的構(gòu)思是使用被配置使得可以響應(yīng)于 外部光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果來(lái)調(diào)整液晶顯示元件的背光的亮度的顯示裝置(例如， 參照日本專利公開No. Hei 11-295692或日本專利公開No. 2000-294026 )。這 是因?yàn)樗鲱愋偷娘@示裝置可以在如室外的外部光強(qiáng)度高的環(huán)境下增加背光 的亮度，而在如室內(nèi)的外部光強(qiáng)度低的環(huán)境下抑制背光的亮度。
發(fā)明內(nèi)容
順便提及，移動(dòng)終端裝置的顯著特性之一是其尺寸小、重量輕并且便攜 性很好。因此，即使外部光強(qiáng)度的檢測(cè)使得可以在各種環(huán)境下顯示好的圖像， 也應(yīng)當(dāng)避免顯示裝置的尺寸的增加。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種適合用在終端裝置中的顯示裝置和包括 該顯示裝置的電子裝置，該顯示裝置使得可以在各種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)好的圖像顯 示，并且即使在這種情況下也可以避免尺寸的增加等，并且該顯示裝置尺寸 小、重量輕并且便攜性很好。
本發(fā)明提供一種發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的顯示裝置，包括圖像顯示部件， 用于顯示圖像顯示區(qū)域中的圖像；光檢測(cè)部件，用于使用在與所述圖像顯示 部件的基底相同的基底上形成的薄膜晶體管，檢測(cè)所述圖像顯示區(qū)域中或所 述圖像顯示區(qū)域附近的光的強(qiáng)度；以及光控制部件，用于在所述圖像顯示部 件基于所述光檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果顯示圖像時(shí)控制亮度。利用上述配置的顯示裝置，如果所述光檢測(cè)部件檢測(cè)在所述圖像顯示區(qū) 域中或所述圖像顯示區(qū)域附近的光的強(qiáng)度，則光控制部件基于檢測(cè)結(jié)果控制
在圖像顯示部件顯示圖像時(shí)的亮度。因此，例如，能夠?qū)崿F(xiàn)這種控制在光
強(qiáng)度高的情況下，增加圖像顯示時(shí)的亮度，但在光強(qiáng)度低的情況下，抑制圖 像顯示時(shí)的亮度。此外，即使在如剛才描述的示例中，光檢測(cè)部件使用在與 圖像顯示部件的基底相同的基底上形成的薄膜晶體管執(zhí)行光強(qiáng)度的檢測(cè)。換 句話說，不需要與圖像顯示部件分離并且與其獨(dú)立的檢測(cè)部件，如光傳感器
(photo-sensor )。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的通常配置的示例的方塊圖； 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的光檢測(cè)傳感器的配置的示例的說 明圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的光檢測(cè)傳感器的安排的示例的說 明圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的光源的安排的示例的說明圖； 圖5是示出通過發(fā)光強(qiáng)度變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的配置的示例 的it明圖6是示出通過發(fā)光強(qiáng)度變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的配置的另一 示例的說明圖7是示出通過透射光(transmission light)量變化執(zhí)行亮度控制的光控 制電路的第 一示例的說明圖8是示出通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的第二示例的 說明圖9是示出通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的第三示例的 說明圖10是示出執(zhí)行從多點(diǎn)測(cè)量結(jié)果得出平均值的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理的光控制 電路的配置的示例的說明圖11是示出執(zhí)行通過截除(truncate)最大值等得出平均值的數(shù)學(xué)運(yùn)算處 理的光控制電路的配置的示例的說明圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制的概況的說明圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制的另
一特定示例的說明圖(部分l);
圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制的另
外特定示例的說明圖(部分2);
圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制的另
外特定示例的說明圖(部分3 );
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的模塊配置的平面圖17是示出包括根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的電視機(jī)的透視圖18是示出包括根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的數(shù)字照相機(jī)的透視圖19是示出包括根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的筆記本型的個(gè)人計(jì)算機(jī)的透
視圖20是示出包括根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的便攜式數(shù)字助理的原理圖；以
及
圖21是示出包括根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的攝像機(jī)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置和電子裝置。
首先，描述了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的通常配置。圖l是示出根據(jù)本發(fā) 明的顯示裝置的通常配置的示例的方塊圖。如圖中所示的示例，除了在絕緣 基底1上形成的顯示元件部分2和光檢測(cè)傳感器3夕卜，本實(shí)施例中描述的顯 示裝置還被配置包括背光或前光(以下簡(jiǎn)稱為"光源")4和光控制電路5。
顯示元件部分2用于顯示圖像顯示區(qū)域中的圖像，并且可以是例如這種 類型，其中選擇性透射或反射來(lái)自光源4的光的多個(gè)液晶顯示元件按照矩陣 放置。然而，顯示元件部分2可以使用自發(fā)光型顯示元件(如例如有才幾EL 元件)配置，只要其能夠顯示圖像，并且在這種情況下，不需要光源4。
在顯示元件部分2由液晶顯示元件形成的情況下， 一種可能的構(gòu)思是使 用例如多晶體硅(多晶硅)基底作為在其上形成顯示元件部分2的絕緣基底 1。這是因?yàn)槿绻壕э@示元件形成在多晶硅基底上，那么顯示元件部分2構(gòu) 成作為所謂的低溫多晶硅液晶的功能。具體地，這是因?yàn)榭梢垣@得以下特性 因?yàn)槎嗑w硅傳導(dǎo)性與非晶體(無(wú)定形)硅(超級(jí)鏈接http:〃e-words.jp/w/E6B6B2E699B6.html,液晶)相比更好，所以反應(yīng)速度變得 更高，以及因?yàn)樵诔叽缟峡梢詼p少用于控制液晶的{超級(jí)鏈接 http:〃e-words.jp/w/E38388E383A9E383B3E382B8E382B9E382BF.html, 晶體
管}，所以可以通過增加孔徑面積提高亮度。然而，絕緣基底l不必限于多晶 硅基底。
與上述顯示元件部分2形成在相同基底上的光^f會(huì)測(cè)傳感器3被提供來(lái)檢 測(cè)顯示元件部分2的圖像顯示區(qū)域中或圖像顯示區(qū)域附近的光強(qiáng)度。
這里，更詳細(xì)地描述了光檢測(cè)傳感器3。圖2是示出光檢測(cè)傳感器的配 置的示例的說明圖，而圖3是示出這種光檢測(cè)傳感器的安排的示例的說明圖。
如圖2(a)中所示，光檢測(cè)傳感器3包括在低溫多晶硅基底上形成的傳 感器晶體管(以下，術(shù)語(yǔ)晶體管被簡(jiǎn)稱為"Tr，，)3a、重置Tr3b、電容器3c、 放大器3d以及讀出開關(guān)3e。如圖2(b)中所示，光檢測(cè)傳感器3被配置以 便用作光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，其通過下述操作來(lái)檢測(cè)光強(qiáng)度將重置Tr3b重置以放 電電容器3c的電荷來(lái)建立初始狀態(tài)，將響應(yīng)于接收的光量而變化的傳感器 Tr 3a的漏電流充電到電容器3c，通過放大器3d將電容器3c的電壓阻抗轉(zhuǎn)換 電荷的量，以及在一定時(shí)間段之后導(dǎo)通讀出開關(guān)3e以讀出傳感器輸出到信號(hào) 線。
以此方式，光檢測(cè)傳感器3使用在低溫多晶硅基底上形成的如傳感器Tr 3a的薄膜晶體管來(lái)檢測(cè)光強(qiáng)度。因此，不需要準(zhǔn)備與在其上形成顯示元件部 分2的絕緣基底1分離并且與其獨(dú)立的檢測(cè)裝置，如光傳感器。此外，因?yàn)?傳感器Tr3a等的形成工藝能夠與顯示元件部分2的形成工藝連續(xù)執(zhí)行，所以 從增加構(gòu)造工藝的效率的角度而言，光檢測(cè)傳感器3的配置也是優(yōu)選的。然 而，光檢測(cè)傳感器3不必使用傳感器Tr3a等形成，并且如果它可以形成在絕 緣基底1上，那么可以形成光檢測(cè)傳感器3以便使用如圖2( c )中所示的PMOS 傳感器3f檢測(cè)光強(qiáng)度。
同時(shí)，光檢測(cè)傳感器3檢測(cè)到圖像顯示區(qū)域的外部光的光強(qiáng)度。然而， 可以形成光檢測(cè)傳感器3以便不檢測(cè)外部光的光強(qiáng)度，而檢測(cè)從圖像顯示區(qū) 域獲得的光的光強(qiáng)度，也就是說，在其從光源4發(fā)射、然后透射通過顯示元 件部分2或由其反射后的光的光強(qiáng)度。
此外，光檢測(cè)傳感器3放置在低溫多晶硅基底上，使得其在顯示元件部 分2的圖像顯示區(qū)域中或圖像顯示區(qū)域附近的多個(gè)點(diǎn)處檢測(cè)光強(qiáng)度。具體地，
7一種可能的構(gòu)思是將光檢測(cè)傳感器3放置在圖3 (a)所示的圖像顯示區(qū)域2a 內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)，將光檢測(cè)傳感器3放置在圖3(b)所示的圍繞圖像顯示區(qū)域2a 的非圖像顯示區(qū)域(例如，等于兩個(gè)像素的白色邊界區(qū)域)2b內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)， 或者將光檢測(cè)傳感器3放置在圖3 (c)所示的圖像顯示區(qū)域2a外的、所謂的 顯示屏的稱為幀部分2c的部分中的多個(gè)點(diǎn)。要注意到的是，光檢測(cè)傳感器3 的安排的點(diǎn)和安排的點(diǎn)的數(shù)量不具體限定，而是可以例如響應(yīng)于圖像顯示區(qū) 域2a的尺寸、分辨率等適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。然而，優(yōu)選地，放置光檢測(cè)傳感器3的 多個(gè)點(diǎn)的重心與圖像顯示區(qū)域2a的中心一致。這是因?yàn)閳?zhí)行光強(qiáng)度的多點(diǎn)檢 測(cè)具有與測(cè)量要實(shí)際檢測(cè)的區(qū)域(圖像顯示區(qū)域2a)基本相同的重要性，并 且這提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性。
此外，在圖1中，光源4將光照射在顯示元件部分2上以便在顯示元件 部分2上顯示圖像。為了發(fā)光，光源4可以使用例如發(fā)光二極管(發(fā)光二極 管以下簡(jiǎn)稱為"LED，，)配置。這是因?yàn)槿绻褂昧?LED,那么變得非常容 易來(lái)處理規(guī)模的減小、重量的減小等。
這里，簡(jiǎn)單描述了該光源4的配置，更具體地，形成該光源4的各LED 的安排。圖4是示出光源的安排的示例的說明圖。如圖中的示例，光源4可 以使用多個(gè)LED4a配置。這是因?yàn)樵谑褂枚鄠€(gè)LED4a的情況下，可以容易 地獲得圖像顯示區(qū)域2a上的照射光的平面內(nèi)(in-plane) —致性。這意味著 每個(gè)LED 4a只將光照射在圖像顯示區(qū)域2a中的圖像顯示區(qū)域2a部分區(qū)域的 部分上，也就是說，每個(gè)LED 4a將光照射在通過將圖像顯示區(qū)域2a分割為 多個(gè)區(qū)域獲得的每個(gè)分割區(qū)域上。要注意的是，要安排的這種LED4a的數(shù)量 不特別限定，而是可以例如響應(yīng)于圖像顯示區(qū)域2a的大小被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。這 類似地應(yīng)用到LED4a的安排點(diǎn)。也就是說，使用用于將光從LED4a引入各 個(gè)分割區(qū)域的光導(dǎo)板等，然后各LED 4a可以一致地布置在如圖4(a)所示 的LED4a中，或者可以如圖4 (b)所示一側(cè)地布置到圖像顯示區(qū)域2a的部 分。
此外，在圖1中，光控制電路5基于光檢測(cè)傳感器3的光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié) 果，也就是說，基于來(lái)自讀出開關(guān)3e的傳感器輸出，控制在顯示元件部分2 顯示圖像時(shí)的亮度。具體地，光控制電路5響應(yīng)于光檢測(cè)傳感器3的檢測(cè)結(jié) 果，可變地調(diào)整圖像顯示時(shí)的亮度。
一種可能的構(gòu)思是通過改變光源4的發(fā)光亮度來(lái)執(zhí)行亮度的變化調(diào)整。圖5是示出通過發(fā)光強(qiáng)度變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的配置的示例 的說明圖。如圖中示例，配置光控制電路5使得在通過發(fā)光強(qiáng)度變化執(zhí)行亮
度控制時(shí)，通過A/D轉(zhuǎn)換器5a將來(lái)自光檢測(cè)傳感器3的模擬輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字 值，并且該數(shù)字值的占空比由PWM (脈沖寬度調(diào)制)控制器5b改變，使得 其被輸出為PWM信號(hào)。如果該P(yáng)WM信號(hào)被輸入到用作光源4的LED 4a的 驅(qū)動(dòng)電路4b,則可以調(diào)整LED 4a的發(fā)光強(qiáng)度。具體地， 一種可能的構(gòu)思是 在到PWM控制器5b的輸入數(shù)字值為低時(shí)縮短PWM信號(hào)的Hi時(shí)段，但在 輸入數(shù)字值為高時(shí)延長(zhǎng)PWM信號(hào)的Hi時(shí)段。然而，采用相反配置也是可以 的。
圖6是示出光控制電路的配置的另一示例的說明圖。即使利用如圖中示 例的這種模擬配置，光控制電路5也可以調(diào)整LED4a的發(fā)光強(qiáng)度。此外，在 如圖中示例所示的這種模擬配置中，因?yàn)槭÷粤?A/D轉(zhuǎn)換器5a的編碼操作和 PWM控制器5b中的解碼操作，所以光控制電路5也有助于減少空間、減少 功耗等。
此外，亮度的變化調(diào)整可以不通過改變光源4的發(fā)光強(qiáng)度、而是通過改 變從光源4經(jīng)過顯示元件部分2的光的透射光量來(lái)執(zhí)行。透射光量的這種變 化在LED 4a的發(fā)光強(qiáng)度的調(diào)整困難的情況下特別有效。透射光量的變化調(diào)整 可以使用以下描述的三種配置之一來(lái)執(zhí)行。
圖7是示出了通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的第一示例 的說明圖。圖中示例的光控制電路5對(duì)顯示元件部分2基于其顯示圖像的圖 像顯示數(shù)據(jù)施加數(shù)字?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算處理，通過該數(shù)字?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算處理改變顯示元件 部分2的透射光量，以便可變地調(diào)整在顯示元件部分2顯示圖像時(shí)的亮度。 具體地，配置光控制電路5使得準(zhǔn)備通過數(shù)據(jù)處理器5c的路線(route )和不 通過該數(shù)據(jù)處理器5c的路線，通過該數(shù)據(jù)處理器5c對(duì)圖像顯示數(shù)據(jù)施加數(shù) 字?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算處理，并且將來(lái)自光檢測(cè)傳感器3的輸出通過A/D轉(zhuǎn)換器5d轉(zhuǎn) 換為數(shù)字值，并且兩種路線以由時(shí)序發(fā)生器5e響應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值指定的 時(shí)序切換，使得圖像顯示數(shù)據(jù)可以通過各路線之一。
圖8是示出通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的第二示例的 說明圖。圖中示例的光控制電路5通過執(zhí)行如下信號(hào)處理調(diào)整在顯示元件部 分2顯示圖像時(shí)的亮度，在給顯示元件部分2提供要基于其顯示圖像的圖像 顯示數(shù)據(jù)時(shí)，該信號(hào)處理改變參照電壓，從而相對(duì)地改變顯示元件部分2的透射光量。具體地，配置光控制電路5使得通過A/D轉(zhuǎn)換器5d將光檢測(cè)傳 感器3的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后要施加到D/A轉(zhuǎn)換器5f的參照電壓的值以 由時(shí)序發(fā)生器5e響應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值指定的時(shí)序改變，該D/A轉(zhuǎn)換器5f 執(zhí)行用于提供圖像顯示數(shù)據(jù)給顯示元件部分2的D/A轉(zhuǎn)換。
圖9是示出通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制的光控制電路的第三示例的 說明圖。圖中所示的示例的光控制電路5執(zhí)行這種信號(hào)處理，該信號(hào)處理改 變?cè)陲@示圖像時(shí)的顯示元件部分2的VCOM (相對(duì)電極電壓)的幅度，并且 顯示元件部分2的透射光量相對(duì)地改變，從而可變地調(diào)整在顯示元件部分2 上顯示圖像時(shí)的亮度。具體地，配置光控制電路5使得通過A/D轉(zhuǎn)換器5d 將來(lái)自光檢測(cè)傳感器3的輸出轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，然后要提供給顯示元件部分2 的VCOM以由時(shí)序發(fā)生器5e響應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值指定的時(shí)序改變。
順便提及，如上所述，光檢測(cè)傳感器3在多個(gè)點(diǎn)檢測(cè)光強(qiáng)度。具體地， 光控制電路5接收來(lái)自光檢測(cè)傳感器3的多個(gè)傳感器輸出。從這點(diǎn)來(lái)說，可 以配置光控制電路5使得當(dāng)其執(zhí)行圖像顯示時(shí)的亮度控制時(shí)，它執(zhí)行用于從 多個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果獲得一個(gè)光強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理?？捎?得出多個(gè)傳感器輸出的平均值、得出多個(gè)傳感器輸出的最大值和最小值之一 或最大值和最小值都被截除后的平均值、得出多個(gè)傳感器輸出的多個(gè)比較高 的值或多個(gè)比較低的值或多個(gè)比較高的值和多個(gè)比較低的值都被截除后的平 均值等來(lái)作為數(shù)學(xué)運(yùn)算處理。這是因?yàn)?，平均值的得出不僅通過光檢測(cè)傳感 器3的各安排點(diǎn)的重心在圖像顯示區(qū)域2a內(nèi)的事實(shí)增加了^f企測(cè)結(jié)果的可靠 性，而且還通過平均各光檢測(cè)傳感器3的靈敏度分散度(dispersion)增加了 檢測(cè)結(jié)果的可靠性。此外，這是因?yàn)椋绻爻俗畲笾?、最小值、多個(gè)比 較高的值、多個(gè)比較低的值等，則可以消除在中心點(diǎn)處的不應(yīng)當(dāng)拾取的光量 變化，如突然閃光、陰影等，并且這增加了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。然而，用于 從多個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果獲得一個(gè)光強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理不是 必需的。
圖10是示出執(zhí)行從多點(diǎn)測(cè)量結(jié)果得出平均值的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理的光控制 電路的配置的示例的說明圖。圖中所示示例的光控制電路5包括以與光檢測(cè) 傳感器3的對(duì)應(yīng)關(guān)系跨接電容器5g布置的兩個(gè)開關(guān)5h和5i,并且被配置使 得在光檢測(cè)傳感器3側(cè)的開關(guān)5h被閉合以采樣電容器5g的傳感器輸出，此 后開關(guān)5h打開而開關(guān)5i閉合以平均在電容器5g的電容中積累的電荷并將其輸出到A/D轉(zhuǎn)換器5a。如果通過如上所述的配置執(zhí)行得出傳感器輸出的平均 值的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理，則消除了準(zhǔn)備等于光檢測(cè)傳感器3的數(shù)量的多個(gè)A/D轉(zhuǎn) 換器5a的必要性。此外，因?yàn)闆]有執(zhí)行數(shù)字?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算處理，所以不需要高分 辨率AD轉(zhuǎn)換，并且可以期望這有助于減少空間、減少功耗等。
圖11是示出執(zhí)行通過截除最大值等得出平均值的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理的光控 制電路的配置的示例的說明圖。圖中所示示例的光控制電路5包括如類似于 圖IO的安排、以與每個(gè)光檢測(cè)傳感器3對(duì)應(yīng)的關(guān)系跨接電容器5g布置的兩 個(gè)開關(guān)5h和5i,并且被配置使得在光檢測(cè)傳感器3側(cè)的開關(guān)5h被閉合以采 樣傳感器輸出到電容器5g后，開關(guān)5h打開而開關(guān)5i閉合以平均在每個(gè)電容 器5g的電容中積累的電荷并將其輸出到A/D轉(zhuǎn)換器5a。此外，光控制電路5 包括比較電路5j,用于比較多個(gè)傳感器輸出的兩個(gè)以獲得比較結(jié)果R4;比
路51,用于將比較結(jié)果R,和比較結(jié)果R2相互比較以獲得比較結(jié)果R3;以及 AND(和)電路5m，用于被屏蔽使得從這種比較結(jié)果中選擇最高傳感器輸出， 并且只有所選擇的開關(guān)不被打開。如果通過剛剛描述的這種配置執(zhí)行包括最 大值截除的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理，則可以截除最大值等以得出平均值而不用數(shù)字算 術(shù)處理。要注意的是，即使不是最大值而是最小值、多個(gè)比較高的值、多個(gè) 比較低的值等在數(shù)學(xué)運(yùn)算處理中被截除，也可以應(yīng)用類似配置。此外，不必 要準(zhǔn)備等于光檢測(cè)傳感器3的數(shù)量的多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器5a，并且因?yàn)椴粓?zhí)行數(shù) 字?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算處理，所以不需要高分辨率AD轉(zhuǎn)換，并且期望光控制電路5能 有助于減少空間、減少功耗等。
要注意的是， 一種可能的構(gòu)思是在與顯示元件部分2相同的基底上(也 就是說，在類似于光檢測(cè)傳感器3的低溫多晶硅基底上)形成具有上述配置 的光控制電路5。這是因?yàn)?，如果光控制電?形成在相同基底上，則處理 規(guī)模的減少、空間的減少等變得容易，并且從增加構(gòu)造工藝的效率的角度而 言這也是優(yōu)選的。
現(xiàn)在，描述以上述方式配置的顯示裝置的處理操作，特別是在圖像顯示 時(shí)的亮度控制。
在具有上述配置的顯示裝置中，當(dāng)顯示元件部分2顯示圖像時(shí)，光檢測(cè) 傳感器3執(zhí)行光強(qiáng)度的檢測(cè)。然后，在光檢測(cè)傳感器3檢測(cè)光強(qiáng)度后，光控 制電路5基于檢測(cè)的結(jié)果控制在顯示元件部分2顯示圖像時(shí)的亮度。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)這種狀況，例如，在光強(qiáng)度高的情況下，增加圖像顯示時(shí)的亮度， 而在光強(qiáng)度低的情況下，抑制圖像顯示時(shí)的亮度，并且能夠在各種環(huán)境下執(zhí) 行好的圖像顯示。
此外，通過在與顯示元件部分2的基底相同的基底上形成的光檢測(cè)傳感 器3執(zhí)行基于其進(jìn)行亮度控制的光強(qiáng)度的檢測(cè)。換句話說，不需要提供與顯
示元件部分2分離并且與其獨(dú)立的檢測(cè)部件，如光傳感器。因此，能夠避免
為檢測(cè)光強(qiáng)度裝置具有增加的尺寸的情形，這使得裝置尺寸小、重量輕并且 便攜性好。
簡(jiǎn)而言之，根據(jù)具有上述配置的顯示裝置，在各種環(huán)境下可以顯示好的 圖像顯示的同時(shí)，即使在這種情況下，也可以避免裝置尺寸的增加。因此， 該顯示裝置作為尺寸小、重量輕以及便攜性好的移動(dòng)終端裝置的顯示裝置是 非常優(yōu)選的。
此外，在具有上述配置的顯示裝置中，光檢測(cè)傳感器3放置在圖像顯示 區(qū)域2a中或圖像顯示區(qū)域2a附近的多個(gè)點(diǎn)，并且4企測(cè)該多個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)度。 可以通過在與顯示元件部分2的基底相同的基底上形成光檢測(cè)傳感器3來(lái)容 易地實(shí)現(xiàn)剛剛描述的這種光強(qiáng)度的多點(diǎn)測(cè)量。此外，執(zhí)行光強(qiáng)度的多點(diǎn)測(cè)量 具有與執(zhí)行關(guān)于要實(shí)際執(zhí)行發(fā)光(lighting)的區(qū)域(圖像顯示區(qū)域2a)的測(cè) 量基本上相同的重要性，并且這提高了基于其進(jìn)行亮度控制的光強(qiáng)度檢測(cè)的 結(jié)果的可靠性。因此，如果執(zhí)行光強(qiáng)度的多點(diǎn)測(cè)量，則可以實(shí)現(xiàn)通過亮度控 制的光調(diào)整系統(tǒng)的可靠性的增加、成本的減少和空間的減少。
此外，在具有上述配置的顯示裝置中，當(dāng)基于光檢測(cè)傳感器3的檢測(cè)結(jié) 果執(zhí)行在顯示元件部分2顯示圖像時(shí)的亮度控制時(shí)，光控制電路5執(zhí)行用于 從多個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果中獲得一個(gè)光強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理。 因此，因?yàn)槎帱c(diǎn)測(cè)量結(jié)果被平均，所以傳感器靈敏度的分散度也被平均，這 增加了檢測(cè)結(jié)果的可靠性。此外，通過截除通過多點(diǎn)測(cè)量獲得的突出 (protruding)數(shù)據(jù)，可以消除原來(lái)不應(yīng)當(dāng)拾取的突然光量變化。而且，還可 以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的可靠性的增加。
順便提及，在光檢測(cè)傳感器3執(zhí)行光強(qiáng)度的多點(diǎn)測(cè)量的情況下，光控制 電路5可以基于多點(diǎn)測(cè)量的檢測(cè)結(jié)果，在圖像顯示區(qū)域2a的整個(gè)范圍上一致 地執(zhí)行亮度控制。然而，還假設(shè)可對(duì)圖像顯示區(qū)域2a分割成的多個(gè)分割區(qū)域 的每個(gè)執(zhí)行亮度控制。圖12是圖示各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制的概況的說明圖。如果假設(shè)在各種 環(huán)境下使用，則可能發(fā)生的是如在圖中示例的情況下，外部光照射到顯示裝
置的圖像顯示區(qū)域2a的屏幕的上半部分區(qū)域，而屏幕上的下半部分區(qū)域被覆 蓋陰影。在剛剛描述的情形下，如果對(duì)各個(gè)分割區(qū)域執(zhí)行亮度控制，則可以 例如提高屏幕的上半部分區(qū)域的亮度而降低屏幕的下半部分區(qū)域的亮度。因 此，可以在每種環(huán)境下執(zhí)行優(yōu)化亮度調(diào)整。
可以執(zhí)行各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制，使得在光源由多個(gè)LED4a形成、并 且每個(gè)LED 4a負(fù)載多個(gè)分割區(qū)域的每個(gè)的光照射的情況下，各個(gè)分割區(qū)域以 及用于照射該分割區(qū)域和多個(gè)光檢測(cè)傳感器3的多個(gè)LED 4a的安排點(diǎn)的位置 應(yīng)當(dāng)事先相互協(xié)調(diào)，以便基于在相應(yīng)點(diǎn)處的光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果控制每個(gè)分割 區(qū)域的亮度。具體地，控制用于給每個(gè)分割區(qū)域照射光的LED4a的光，使得 對(duì)于對(duì)應(yīng)于在由外部光照射的點(diǎn)處的光檢測(cè)傳感器3的分割區(qū)域，亮度增加， 而對(duì)于對(duì)應(yīng)于在由陰影覆蓋的另一點(diǎn)處的光檢測(cè)傳感器3的分割區(qū)域，亮度 降低。要注意的是，對(duì)應(yīng)于一個(gè)分割區(qū)域的光檢測(cè)傳感器3的數(shù)量不總是為 1。換句話說，多個(gè)光檢測(cè)傳感器3可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)分割區(qū)域，并且在這種情 形下，可以對(duì)于每個(gè)光檢測(cè)傳感器3的檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行上述數(shù)學(xué)運(yùn)算處理。這 也可以類似地應(yīng)用到各LED 4a,并且一個(gè)LED 4a或多個(gè)LED 4a可以對(duì)應(yīng)于 一個(gè)分割區(qū)域。
此外，即使在光源4不是由多個(gè)LED4a形成的情況下，也可以通過對(duì)各 個(gè)分割區(qū)域改變從光源4通過顯示元件部分2的光的透射光量來(lái)執(zhí)行各個(gè)分 割區(qū)域的亮度控制。圖13到15是圖示各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制的其它特定 示例的說明圖。
例如，如圖13所示，如果亮度控制電路5通過透射光量變化執(zhí)行亮度控 制、并且通過對(duì)圖像顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算處理來(lái)執(zhí)行透射光量變化， 則光檢測(cè)傳感器3關(guān)于通過分割成4個(gè)區(qū)域獲得的分割區(qū)域Areal到Area4 的^r測(cè)結(jié)果相互比較，并且如果發(fā)現(xiàn)大于預(yù)定閾值水平的差值，則將屬于該 分割區(qū)域的那些像素的圖像顯示數(shù)據(jù)的值降低"1"，以便降低高輸出的分割 區(qū)域的亮度。這樣，獲得如圖中示例的情況下的梯度顯示時(shí)的像素寫入電勢(shì) 波形。因此，能夠執(zhí)行各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制而不需要各個(gè)分割區(qū)域的LED 4a的光控制。
此外，例如在亮度控制電路5通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制、并且透射光量變化通過圖像顯示數(shù)據(jù)寫入時(shí)的參照電壓變化來(lái)執(zhí)行的情況下，如圖 14所示，光檢測(cè)傳感器3關(guān)于通過分割成4個(gè)區(qū)域獲得的各個(gè)分割區(qū)域的檢 測(cè)結(jié)果相互比較，并且在發(fā)現(xiàn)大于預(yù)定閾值的差值的情況下，將屬于該分割 區(qū)域的各像素的圖像顯示數(shù)據(jù)寫入時(shí)的參照電壓改變預(yù)定量，以便降低具有 高輸出功率的分割區(qū)域的亮度。這樣，獲得如圖中示例情況下的梯度顯示時(shí) 的像素寫入電勢(shì)波形，并且能夠執(zhí)行各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制而不需要各個(gè)
分割區(qū)域的LED 4a的光控制。
此外，例如如果光控制電路5通過透射光量變化執(zhí)行亮度控制、并且透 射光量變化通過圖像顯示時(shí)的VCOM變化來(lái)執(zhí)行，則如圖15所示，光檢測(cè) 傳感器3關(guān)于通過分割成4個(gè)區(qū)域獲得的分割區(qū)域Areal到Area4的;f企測(cè)結(jié) 果相互比較，并且如果發(fā)現(xiàn)大于預(yù)定閾值的差值，則屬于該分割區(qū)域的各像 素的VCOM的高(Hi)電勢(shì)被降低預(yù)定量而低(Low)電勢(shì)被升高預(yù)定量， 以便降低具有較高輸出功率的分割區(qū)域的亮度。然而，這是常黑(Normally Black)情況的示例，并且在常白(Normally White)情況下情形顛倒。在任 一情況下，對(duì)每個(gè)分割區(qū)域劃分VCOM，并且各分割區(qū)域具有彼此不同的 VCOM。因此，獲得如附圖的示例中的梯度顯示時(shí)的像素寫入電勢(shì)波形，并 且能夠執(zhí)行各個(gè)分割區(qū)域的亮度控制而不需要各個(gè)分割區(qū)域的LED 4a的光 調(diào)整。
要注意的是，盡管在本實(shí)施例中描述了本發(fā)明的特定優(yōu)選示例，但是本 發(fā)明不限于該相同內(nèi)容，而是可以適當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)搩?yōu)選示例而不偏離本發(fā)明的主題。
例如，盡管在本實(shí)施例中響應(yīng)于由光檢測(cè)傳感器3檢測(cè)的外部光的影響 而調(diào)整圖像顯示時(shí)的亮度的情況(也就是說，檢測(cè)到圖像顯示區(qū)域的外部光 的光強(qiáng)度以執(zhí)行用于處理任何環(huán)境的亮度調(diào)整的情況)被當(dāng)作示例，但是光 檢測(cè)傳感器3可以檢測(cè)從圖像顯示區(qū)域2a獲得的光的光強(qiáng)度。這是因?yàn)?，?光檢測(cè)傳感器3檢測(cè)從圖像顯示區(qū)域2a獲得的光的情況下，例如，降低對(duì)應(yīng) 于其輸出功率高的傳感器的附近的分割區(qū)域的LED 4a的亮度、但是增加對(duì)應(yīng) 于其輸出功率低的另一傳感器的附近的另一分割區(qū)域的另一 LED 4a的亮度 變?yōu)榭赡?，這樣，可以配置具有其亮度在平面上一致的光源4的顯示裝置。 此外，即使對(duì)于各個(gè)分割區(qū)域不能獨(dú)立控制LED4a,但是如果降低其輸出功 率高的傳感器的附近的分割區(qū)域中的顯示元件部分2的透射因子，則可以配
14置具有實(shí)現(xiàn)在平面上一致的亮度的顯示元件部分2的顯示裝置。
此外，本發(fā)明的顯示裝置包括如圖16所示的平板型模塊形狀。例如，顯 示裝置形成為顯示模塊，其中像素陣列部分中的像素由液晶元件、薄膜晶體 管、薄膜電容器、光接收元件等形成，該像素陣列部分集成并按照矩陣形成 在絕緣基底上，并且粘合劑以圍繞該像素陣列部分(顯示矩陣部分)的方式 放置以粘附玻璃等的相對(duì)基底。在該透明相對(duì)基底上，根據(jù)需要可以提供濾
色器、保護(hù)膜、遮光膜等。在顯示模塊上，例如，可以提供FPC(柔性印刷
電路)作為用于從外部輸入和輸出信號(hào)到像素陣列部分(反之亦然)的連接器。
上述顯示裝置可以用作各種領(lǐng)域中的電子裝置的顯示器，其具有平板形 狀，并且顯示輸入到各種電子裝置(例如數(shù)字相機(jī)、筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)、 便攜式電話機(jī)以及攝像機(jī))或在其中產(chǎn)生的圖像信號(hào)作為圖像或畫面。
以下，描述被配置包括上述顯示裝置的電子裝置，即，應(yīng)用本發(fā)明的電 子裝置的特定示例。
圖17示出應(yīng)用本發(fā)明的電視機(jī)。該電視機(jī)包括前面板12和由濾色玻璃 板13形成的圖像顯示屏幕11等，并且使用本發(fā)明的顯示裝置作為圖像顯示 屏幕11來(lái)生產(chǎn)。
圖19示出應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)字相機(jī)，并且上部是正視圖而下部是后視圖。 該數(shù)字相機(jī)包括圖像拾取透鏡、閃光燈部分15、顯示部分16、控制開關(guān)、菜 單開關(guān)、快門19等。該數(shù)字相機(jī)使用本發(fā)明的顯示裝置作為顯示部分16來(lái) 生產(chǎn)。
圖19示出應(yīng)用本發(fā)明的筆記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)。主體20包括用于操作以 便輸入字符等的鍵盤21,并且主體蓋包括用于顯示圖像的顯示部分22。該筆 記本型個(gè)人計(jì)算機(jī)使用本發(fā)明的顯示裝置作為顯示部分22來(lái)生產(chǎn)。
圖20示出應(yīng)用本發(fā)明的便攜式終端裝置，并且左部指示未合上狀態(tài)，而 右部指示合上狀態(tài)。該便攜式終端裝置包括上側(cè)外殼23、下側(cè)外殼24、連接 部分(這里為鉸鏈部分)25、顯示器26、子顯示器27、畫面等28、相機(jī)29 等。該便攜式終端裝置使用本發(fā)明的顯示裝置作為顯示器26或子顯示器27 來(lái)生產(chǎn)。
圖21示出應(yīng)用本發(fā)明的攝像機(jī)。該攝像機(jī)包括主體部分30、以及在向 前定向的側(cè)面上提供的用于拾取圖像拾取目標(biāo)的圖像的鏡頭34、用于圖像拾取的開始/停止開關(guān)35、監(jiān)視器36等。該攝像機(jī)使用本發(fā)明的顯示裝置作為 監(jiān)視器36來(lái)生產(chǎn)。
如上所述，因?yàn)榕渲酶鶕?jù)本發(fā)明的顯示裝置和應(yīng)用本發(fā)明并包括顯示裝 置的電子裝置，使得基于光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果控制圖像顯示時(shí)的亮度，所以在 各種環(huán)境下執(zhí)行好的圖像顯示是可能的。此外，因?yàn)槭褂迷谂c圖像顯示裝置 的基底相同的基底上形成的薄膜晶體管檢測(cè)光強(qiáng)度，所以可以避免為檢測(cè)光 強(qiáng)度增加裝置的規(guī)模的情況，并且顯示裝置和電子裝置尺寸小、重量輕并且 便攜性好。
權(quán)利要求
1. 一種顯示裝置，包括圖像顯示部件，用于在圖像顯示區(qū)域上顯示圖像；光檢測(cè)部件，用于使用在與所述圖像顯示部件的基底相同的基底上形成的薄膜晶體管，檢測(cè)所述圖像顯示區(qū)域中或所述圖像顯示區(qū)域附近的光的強(qiáng)度；以及光控制部件，用于基于所述光檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果，控制在所述圖像顯示部件顯示圖像時(shí)的亮度。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述光^:測(cè)部件在所述圖像顯示 區(qū)域中或所述圖像顯示區(qū)域附近的多個(gè)點(diǎn)檢測(cè)光的強(qiáng)度。
3. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，還包括數(shù)學(xué)運(yùn)算部件，用于執(zhí)行從在 所述多個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果獲得一個(gè)光強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理。
4. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中所述光控制部分能夠執(zhí)行各個(gè)分 割區(qū)域的亮度控制，所述各個(gè)分割區(qū)域通過將所述圖像顯示區(qū)域分割為多個(gè) 部分獲得，并且所述光控制部分基于在對(duì)應(yīng)于所述各分割區(qū)域的點(diǎn)的光強(qiáng)度 的檢測(cè)結(jié)果控制關(guān)于各分割區(qū)域的亮度。
5. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括用作光源的發(fā)光部件，用于允 許所述圖像顯示部件執(zhí)行圖像顯示；其中所述光控制部件改變所述發(fā)光部件的發(fā)光強(qiáng)度，以調(diào)整在所述圖像顯示 部件顯示圖像時(shí)的亮度。
6. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括用作光源的發(fā)光部件，用于允 許所述圖像顯示部件執(zhí)行圖像顯示；其中所述光控制部件改變從所述發(fā)光部件通過所述圖像顯示部件的光的透射 光量，以調(diào)整在所述圖像顯示部件顯示圖像時(shí)的亮度。
7. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述光檢測(cè)部件檢測(cè)到所述圖像 顯示區(qū)域的外部光的光強(qiáng)度。
8. 如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中所述光檢測(cè)部件檢測(cè)從所述圖像 顯示區(qū)域獲得的光的光強(qiáng)度。
9. 一種電子裝置，被配置為包括執(zhí)行圖像顯示的顯示裝置，所述顯示裝 置包括圖像顯示部件，用于在圖像顯示區(qū)域上顯示圖j象；光檢測(cè)部件，用于使用在與所述圖像顯示部件的基底相同的基底上形成 的薄膜晶體管，檢測(cè)所述圖像顯示區(qū)域中或所述圖像顯示區(qū)域附近的光的強(qiáng)度；以及光控制部件，用于基于所述光檢測(cè)部件的檢測(cè)結(jié)果，控制在所述圖像顯 示部件顯示圖像時(shí)的亮度。
全文摘要
提供了一種顯示裝置，其具有顯示元件部分(2)，用于顯示圖像顯示區(qū)域中的圖像；光檢測(cè)傳感器(3)，其通過使用在其上形成所述顯示元件部分(2)的相同絕緣板(1)上形成的薄膜晶體管，檢測(cè)所述圖像顯示區(qū)域中或所述圖像顯示區(qū)域附近的光強(qiáng)度；以及光控制電路(5)，用于基于所述光檢測(cè)傳感器(3)的檢測(cè)結(jié)果，控制由光檢測(cè)元件部分(2)顯示的圖像的亮度。因?yàn)楣鈴?qiáng)度由光檢測(cè)傳感器(3)使用在其上形成所述顯示元件部分(2)的相同絕緣板(1)上形成的薄膜晶體管來(lái)檢測(cè)，所以在允許在各種環(huán)境下的良好圖像顯示的同時(shí)，能夠消除由于光強(qiáng)度檢測(cè)導(dǎo)致的設(shè)備大小增加。
文檔編號(hào)G09G3/20GK101443839SQ20078001775
公開日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者仲島義晴, 寺西康幸, 松井雅史 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社