專利名稱：顯示裝置以及其顯示裝置的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一顯示裝置以及一具備此顯示裝置的電子裝置。此顯示裝置具有一背光光源、一光感測器、一電壓供應(yīng)單元以及一供應(yīng)電壓控制單元，且光感測器可檢測周圍光 的強(qiáng)度且相依在此周圍光的強(qiáng)度而輸出光電流。
背景技術(shù)：
近年來，用于汽車導(dǎo)航裝置及手機(jī)等可攜式電子裝置的顯示裝置，一般都具備 可對(duì)應(yīng)周圍光的亮度來調(diào)整其顯示亮度的亮度調(diào)整功能。例如，日本專利公開公報(bào)第 2001-522058號(hào)(專利文件1)已公開一顯示系統(tǒng)，其具備一基于一周圍光感測器所檢測到 的周圍光強(qiáng)度而改變顯示器亮度的亮度控制器。而基于這樣的功能，此顯示系統(tǒng)可在中午 或戶外場地等明亮的地方增加其顯示器的亮度，且于夜間或室內(nèi)場地等陰暗的地方減少顯 示器的亮度。一般的顯示裝置具有光感測器，其可檢測周圍光的強(qiáng)度并基于感測結(jié)果而輸出一 光電流。接著，通過一電流-電壓轉(zhuǎn)換器或一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器等轉(zhuǎn)換器，將光電流轉(zhuǎn)換成 一電壓或一數(shù)字脈沖的信號(hào)，再將此電壓或此數(shù)字脈沖的信號(hào)輸入至一用來控制背光光源 的運(yùn)作的控制器。因此，控制器便依照輸入的信號(hào)來調(diào)整顯示裝置的背光光源的亮度。而 此種用于光檢測的電路，公開于如專利公開公報(bào)第2008-522159號(hào)(專利文件2)。

發(fā)明內(nèi)容
但是具備上述的已知電路的顯示裝置，具有因?yàn)槭艿奖彻夤庠吹挠绊懚鵁o法正確 地檢測周圍光的強(qiáng)度的問題。鑒于此問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可以更高精確度來 檢測周圍光的強(qiáng)度的顯示裝置及一具備此顯示裝置的電子裝置。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的顯示裝置，包括一背光光源；一光感測器，用以檢測 周圍光的強(qiáng)度且依據(jù)周圍光的強(qiáng)度而輸出一光電流；一電壓供應(yīng)單元，用以提供一電壓至 光感測器，以使光感測器輸出一預(yù)定量的光電流；以及一供應(yīng)電壓控制單元，對(duì)應(yīng)于背光光 源的運(yùn)作狀態(tài)控制電壓供應(yīng)單元改變供應(yīng)至光感測器的電壓；其中，供應(yīng)電壓控制單元，于 背光光源運(yùn)作時(shí)將一第一電壓值的電壓供應(yīng)至光感測器，而于背光光源沒有運(yùn)作時(shí)將一第 二電壓值的電壓供應(yīng)至光感測器，其中第二電壓值與第一電壓值相異。如此，通過使光感測器輸出的一預(yù)定量的光電流的電壓改變，則可更精確來檢測 周圍光的強(qiáng)度。在本發(fā)明的顯示裝置的一實(shí)施例中，此第二電壓值使此光感測器輸出一最大光電 流的電壓值。又，此第一電壓值使此光感測器可輸出一較此最大光電流為小的光電流的電 壓值。如此，可將受背光光源影響的檢測誤差減少或降至零。在本發(fā)明的顯示裝置的一實(shí)施例中，此光感測器是低溫多晶硅.橫向型PIN光電
二極管或非晶硅二極管。
再者，依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置，是一使用背光光源的穿透型或半穿反 型的液晶顯示器。依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置，可應(yīng)用于例如膝上型個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、手機(jī)、 個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、汽車導(dǎo)航裝置、或可攜式游戲機(jī)的具備檢測周圍光的強(qiáng)度功能的電子
直ο通過本發(fā)明，可提供一可以更高精確度來檢測周圍光的強(qiáng)度的顯示裝置及一具備 此顯示裝置的電子裝置。


圖1是繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的具有顯示裝置的電子系統(tǒng)的示意圖。圖2是繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置構(gòu)造的方塊圖。圖3A是繪示本實(shí)施例的光感測器的示意圖。圖3B是繪示本實(shí)施例的LTPS光電二極管的剖面圖。圖3C是繪示本實(shí)施例的LTPS光電二極管的電壓_電流特性圖。圖4是繪示應(yīng)用圖3所示的LTPS光電二極管作為光感測器的本發(fā)明實(shí)施例的一 顯示裝置的時(shí)序圖。主要元件符號(hào)說明100電子裝置10顯示裝置20背光光源22液晶顯示模塊24背光控制部30光感測器32轉(zhuǎn)換器34電壓供應(yīng)單元36供應(yīng)電壓控制單元40玻璃基板42多晶硅44絕緣體461、462金屬層48透明電極50、52 曲線Tl 陰極T2陽極T3柵極
具體實(shí)施例方式以下通過參照?qǐng)D式的方式，詳細(xì)說明本發(fā)明最佳的實(shí)施類型。圖1是繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的具有顯示裝置的電子系統(tǒng)的示意圖。圖1所示的電子裝置100，雖然以筆記型計(jì)算機(jī)的形式表示，但是此電子裝置100 也可為手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、汽車導(dǎo)航裝置、或可攜式游戲機(jī)等其他的電子裝置。此電 子裝置100具有一顯示裝置10，此顯示裝置10并具備可顯示畫面等的顯示模塊。圖2是繪示依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置構(gòu)造的方塊圖。圖2所示的顯示裝置10，例如為一穿透型或半穿反型的液晶顯示裝置，其具有一 背光光源20、一液晶顯示(IXD)模塊22以及一背光控制部24。其中，IXD模塊22的各個(gè)像 素以矩陣方式配置，而背光光源20則配置于LCD模塊22的背面以提供光線。此外，此LCD 模塊22利用電壓來改變液晶分子的配置方向，而使得來自背光光源20的光線通過或被遮 斷，藉此顯示畫面。另一方面，背光控制部24用以控制背光光源20的運(yùn)作，例如將來自背光光源的光照予以開啟或關(guān)閉，以及對(duì)來自背光光源的光強(qiáng)度予以調(diào)整。如圖2所示，顯示裝置10更具有一光感測器30、一轉(zhuǎn)換器32、一電壓供應(yīng)單元34以及一供應(yīng)電壓控制單元36。與前述的LCD模塊22相同，此光感測器30形成在一玻璃基 板上、可檢測周圍光的強(qiáng)度，并且依據(jù)周圍光的強(qiáng)度(受光量)輸出光電流。轉(zhuǎn)換器32會(huì) 將由光感測器30輸出的光電流轉(zhuǎn)換成電壓或數(shù)字脈沖信號(hào)，并且將電壓或數(shù)字脈沖信號(hào) 輸入背光控制部24。在本實(shí)施例中，此轉(zhuǎn)換器32是不必要的，假若能直接將光電流輸入此背光控制部 24，則此轉(zhuǎn)換器32也可被省略。此外，此背光控制部24可對(duì)應(yīng)于輸入的電壓、數(shù)字脈沖信 號(hào)或光電流來調(diào)整背光光源20所發(fā)射的光強(qiáng)度。另一方面，電壓供應(yīng)單元34會(huì)輸出一電 壓至光感測器30，以使光感測器30輸出一預(yù)定量的光電流的電壓。供應(yīng)電壓控制單元36 則會(huì)依據(jù)背光光源20的運(yùn)作狀態(tài)以調(diào)整供應(yīng)至光感測器30的電壓的方式來控制電壓供應(yīng) 單元34。具體來說，供應(yīng)電壓控制單元36會(huì)于背光光源20運(yùn)作時(shí)，將一第一電壓值的電壓 供應(yīng)至光感測器30，以控制電壓供應(yīng)單元34。另一方面，供應(yīng)電壓控制單元36會(huì)于背光光 源20沒有運(yùn)作時(shí)，將一與第一電壓值相異的第二電壓值的電壓供應(yīng)至光感測器30，藉以控 制電壓供應(yīng)單元34。供應(yīng)電壓控制單元36則可通過來自背光控制部24信號(hào)，得知背光光 源20的運(yùn)作狀態(tài)。圖3A至圖3C是繪示依照本發(fā)明的實(shí)施例的顯示裝置的光感測器的構(gòu)造及特性。圖3A是繪示本實(shí)施例的光感測器的示意圖，，其中光感測器可為一個(gè)三端子低溫 多晶硅(LTPS).橫向型PIN光電二極管(以下稱為「LTPS光電二極管」)的構(gòu)造。LTPS光 電二極管具有一陰極Tl、一陽極T2以及一柵極T3。在實(shí)際使用上，是將一固定電流源或一 固定電壓源連接至此陽極T2。當(dāng)照射一定強(qiáng)度的光至此LTPS光電二極管時(shí)，雖然光電流 由此陰極Tl流向此陽極T2，但是此光電流的大小會(huì)因施加至此柵極T3的電壓的大小而改 變。圖3B是繪示本實(shí)施例的LTPS光電二極管的剖面圖。首先，在一玻璃基板40的一 部分形成一多晶硅42。此多晶硅42為PIN型，其一本征半導(dǎo)體(i)層位于一 P型半導(dǎo)體 (P)及一 N型半導(dǎo)體(η)之間。接著，在玻璃基板40及多晶硅42上形成一絕緣體44。然 后，將位于P型半導(dǎo)體層及N型半導(dǎo)體層上的部分絕緣體44去除，并于去除處分別形成一 金屬層46i及一金屬層462。其中，與N型半導(dǎo)體層連接的第一金屬層46i作為陰極Tl，而 與P型半導(dǎo)體層連接的第二金屬層462則作為陽極T2。又，在本征半導(dǎo)體層(i)上的絕緣 體44上再形成作為柵極T3的一透明電極48。因此，此LTPS光電二極管除了可通過柵極 T3接收來自上方之外來光，也可接收來自下方并通過玻璃基板40的背光光源的光。圖3C是繪示本實(shí)施例的LTPS光電二極管的電壓-電流特性圖。在圖3C中，橫軸 表示施加至此LTPS光電二極管的柵極T3的偏壓電壓的電壓，縱軸則表示由陰極Tl流至陽 極T2的光電流的電流。此外，曲線50顯示當(dāng)背光光源運(yùn)作時(shí)，LTPS光電二極管的電壓-電 流特性，曲線52則顯示當(dāng)背光光源沒有運(yùn)作時(shí)，意即僅檢測到周圍光時(shí)，LTPS光電二極管 的電壓-電流特性。從圖中可看出，光電流的大小會(huì)受到照射至LTPS光電二極管的光的強(qiáng) 度而改變。由于受到背光光源照射的影響，所以當(dāng)背光光源運(yùn)作時(shí)，光電流的數(shù)值比較大。 又，如前所述，雖然光電流的大小會(huì)因于施加至柵極T3的偏壓電壓的大小而改變，但在一從施加至陰極T1的電壓Vc至施加至陽極T2的電壓Va的電壓范圍內(nèi)，光電流的大小固定 在最大值(Vc > Va)。已知的顯示裝置不論背光光源運(yùn)作與否，都一直把一使光電流固定在最大值并將 位于電壓范圍Vc Va內(nèi)的電壓VI供應(yīng)至光感測器。而在供應(yīng)電壓VI至光感測器時(shí)，假 若背光光源運(yùn)作時(shí)，LTPS光電二極管輸出光電流lb”假若背光光源沒有運(yùn)作時(shí)，LTPS光電 二極管輸出光電流Ia(Ibi > la)。依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置使用供應(yīng)電壓控制單元36，其依照背光光源的 運(yùn)作狀態(tài)而使得供應(yīng)至光感測器的偏壓電壓在一第一電壓值與一第二電壓值之間改變。具 體而言，在背光光源運(yùn)作期間，供應(yīng)電壓控制單元36是將一位于電壓范圍Vc Va以外的 一電壓V2供應(yīng)至光感測器。而從圖3C中可看出，此時(shí)由光感測器輸出的光電流Ib2比在 背光光源運(yùn)作時(shí)可輸出的最大光電流Ih更低。另一方面，在背光光源沒有運(yùn)作期間，供應(yīng) 電壓控制單元36是將一位于電壓范圍Vc Va之內(nèi)的電壓VI供應(yīng)至光感測器。此時(shí)，由 光感測器輸出的光電流la則相當(dāng)于背光光源沒有運(yùn)作時(shí)可輸出的最大光電流。圖4是繪示應(yīng)用圖3所示的LTPS光電二極管作為光感測器的本發(fā)明實(shí)施例的一 顯示裝置的時(shí)序圖。其中，圖4(a)顯示背光光源20的運(yùn)作，圖4(b)則顯示此顯示裝置的光檢測單元 的運(yùn)作。由圖4(a)及圖4(b)可看出，為了避免背光光源20所照射的光影響到檢測結(jié)果， 在檢測周圍光的強(qiáng)度時(shí)，顯示裝置調(diào)整背光光源20所照射的光強(qiáng)度，會(huì)通過一背光控制部 24使得背光光源20沒有運(yùn)作，暫時(shí)停止光照射。圖4(c)顯示電壓供應(yīng)單元34施加至光感測器30的LTPS光電二極管的柵極T3 的偏壓電壓。其中，虛線顯示已知的顯示裝置上的偏壓電壓，實(shí)線則顯示一依照本發(fā)明的一 實(shí)施例的顯示裝置的偏壓電壓。又，圖4(d)顯示由光感測器30輸出的光電流，意即由LTPS 光電二極管的陰極T1流至LTPS光電二極管的陽極T2的電流。其中，虛線顯示已知的顯示 裝置上的光電流，實(shí)線則顯示一依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置的光電流。也就是說，已知的顯示裝置不論背光光源運(yùn)作與否，都一直把光電流的電壓VI固 定于電壓范圍Vc Va內(nèi)供應(yīng)至光感測器30。此時(shí)，光感測器30在背光光源運(yùn)作時(shí)輸出光 電流Ilv理論上，一旦背光光源從運(yùn)作狀態(tài)切換至沒有運(yùn)作狀態(tài)后，光感測器30應(yīng)依照?qǐng)D 3C所示，僅檢測到周圍光的電壓-電流特性(曲線52)，而輸出光電流la。但是，實(shí)際上， 輸出電流并無法在瞬間由Ih切換至Ia，而需要一段時(shí)間才可從Ih切換至la。結(jié)果，如圖 4(d)所示，在檢測時(shí)序Td的時(shí)點(diǎn)所得到的光電流便包含有一誤差I(lǐng)error。如此，即使已經(jīng) 為了避免受到背光光源的影響而暫時(shí)停止光照射，但由于背光光源所照射的光強(qiáng)度遠(yuǎn)比周 圍光的強(qiáng)度大，所以光感測器所得到的檢測結(jié)果依然殘留背光光源的影響。另一方面，依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置使用供應(yīng)電壓控制部36，其可依照 背光光源20的運(yùn)作狀態(tài)，使供應(yīng)至光感測器30的偏壓電壓能在一第一電壓值及一第二電 壓值之間改變。具體而言，光感測器30于背光光源20運(yùn)作期間，光感測器30會(huì)輸出最大 光電流lb:，但當(dāng)位于電壓范圍Vc Va之外的電壓V2供應(yīng)至光感測器30時(shí)，光感測器30 會(huì)輸出比最大光電流Ih更低的電流Ib2。然后，一旦背光光源切換為沒有運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，供應(yīng) 電壓控制單元36便控制電壓供應(yīng)單元34，使供應(yīng)至光感測器30的偏壓電壓由V2切換成一 位于電壓范圍Vc Va之內(nèi)的VI。藉此，光感測器30可理想地在背光光源切換運(yùn)作狀態(tài)的同時(shí)，便輸出最大光電流la。但是實(shí)際上，輸出電流由Ib2切換至Ia仍需要一定時(shí)間。不 過，相較于Ib1,由于Ib2與Ia之間的差距比較小，所以由Ib2切換至Ia的所需時(shí)間比起已 知由Ib1切換至Ia的所需時(shí)間要少。所以，在檢測時(shí)序Td的時(shí)點(diǎn)所得到的光電流所包含 的誤差I(lǐng)error便可減少，甚至可降至零。如此，一依照本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置通過改變一使光感測器輸出預(yù)定量的光電流的電壓的方式，而可以更高精確度來檢測周圍光。以上雖然說明了依照實(shí)行本發(fā)明的最佳類型，但本發(fā)明并不限于此最佳類型所述的實(shí)施類型。本發(fā)明并可在不損及本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)改變。例如，雖然前述實(shí)施例使用三端子LTPS光電二極管作為光感測器，但是也可使用不具柵極的二端子非晶硅二極管來取代。此時(shí)，通過對(duì)應(yīng)于背光光源的運(yùn)作來改變施加在 此非晶硅二極管的陰極-陽極間的電壓，可使受背光光源影響所產(chǎn)生的檢測誤差減少，甚 至降至零。又，上述實(shí)施例中，供應(yīng)至光感測器的電壓可以兩階段的方式變更。但是，基于作 為光感測器的部件的特性與使用情況(例如，裝入顯示器裝置的電子裝置的種類或受到光 檢測影響的光源數(shù)目不止一個(gè)時(shí))，供應(yīng)至光感測器的電壓也可考慮以三階段或更多階段 的方式變更。
權(quán)利要求
一種顯示裝置，包括一背光光源；一光感測器，用以檢測周圍光的強(qiáng)度且依據(jù)該周圍光的強(qiáng)度而輸出一光電流；一電壓供應(yīng)單元，用以提供一電壓至該光感測器，以使該光感測器輸出一預(yù)定量的光電流；以及一供應(yīng)電壓控制單元，對(duì)應(yīng)于該背光光源的運(yùn)作狀態(tài)控制該電壓供應(yīng)單元改變供應(yīng)至該光感測器的電壓；其中，該供應(yīng)電壓控制單元，于該背光光源運(yùn)作時(shí)將一第一電壓值的電壓供應(yīng)至該光感測器，而于該背光光源沒有運(yùn)作時(shí)將一第二電壓值的電壓供應(yīng)至該光感測器，其中該第二電壓值與該第一電壓值相異。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中該第二電壓值使該光感測器輸出一最大光電流 的電壓值，以及該第一電壓值使該光感測器可輸出一較該最大光電流為小的光電流的電壓 值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其中該光感測器是低溫多晶硅.橫向型PIN光 電二極管或非晶硅二極管。
4.一種穿透型或半穿反型的液晶顯示器，包括如權(quán)利要求1所述的顯示裝置。
5.一種電子裝置，包括如權(quán)利要求1所述的顯示裝置。
全文摘要
顯示裝置以及其顯示裝置的電子裝置。顯示裝置具有一背光光源、一光感測器、一電壓供應(yīng)單元以及一供應(yīng)電壓控制單元，且光感測器可檢測周圍光的強(qiáng)度且依據(jù)周圍光的強(qiáng)度而輸出光電流。此外，電壓供應(yīng)單元提供一電壓至此光感測器，供應(yīng)電壓控制單元?jiǎng)t對(duì)應(yīng)于背光光源的運(yùn)作狀態(tài)控制電壓供應(yīng)單元改變供應(yīng)至光感測器的電壓。當(dāng)背光光源運(yùn)作時(shí)，供應(yīng)電壓控制單元將一第一電壓值的電壓供應(yīng)至光感測器，而當(dāng)背光光源沒有運(yùn)作時(shí)，將一相異于第一電壓值的第二電壓值的電壓供應(yīng)至光感測器。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101800031SQ201010107509
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月9日
發(fā)明者松木史朗 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司