專利名稱：光檢測電路、其控制方法、電光面板、裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及可以檢測照度的光檢測電路、其控制方法、電光面板、電光裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在透射型或反透射型的液晶裝置中，在液晶面板的背面設(shè)置背光源。來自背光源的光，被液晶面板調(diào)制。在液晶面板上，多個(gè)像素形成為矩陣狀，通過對每個(gè)像素調(diào)整透射率，顯示圖像。在這樣的液晶裝置中，背光源的消耗電力大。所以，有為了削減液晶裝置的消耗電力設(shè)置光檢測電路，按照環(huán)境光的大小調(diào)整背光源的強(qiáng)度的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。在進(jìn)一步以削減部件等的目的下，已知將光檢測電路形成在液晶裝置的玻璃基板上的技術(shù)(專利文獻(xiàn)3)。
在光檢測電路中，一般來說，必須將光電二極管的反向電壓狀態(tài)的電流作為某種信號取出到外部。但是，因?yàn)閷⒐怆姸O管配置在液晶裝置內(nèi)的空間有限，所以信號電流微弱。因此理想的是變換電壓作為電壓值向外部取出。在作為電壓值取出中可以考慮設(shè)置適當(dāng)?shù)碾娮杵饔尚盘栯娏鳈z測出電位差的方法。
專利文獻(xiàn)1特開平5-265401號公報(bào)(權(quán)利要求1及圖2)專利文獻(xiàn)2特開平6-11713號公報(bào)(權(quán)利要求1及圖1)專利文獻(xiàn)3特開平2000-131137號公報(bào)可是，因?yàn)楣怆姸O管的信號電流微弱，為了變換為足夠的電壓值電阻器必須將電阻值設(shè)置大。因?yàn)橐壕аb置的玻璃基板上的布線組基本上是電阻小的材料，所以難于設(shè)置適當(dāng)?shù)碾娮杵鳌?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，鑒于這樣的情況而提出，其目的，在于提供由微弱信號電流可以正確地測定環(huán)境光的光量的光檢測電路、采用其的電光裝置、其控制方法、及電子設(shè)備。
為了解決上述問題，本發(fā)明的光檢測電路，其特征在于，具備負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件，和設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間、以預(yù)定周期導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件，將上述連接點(diǎn)的電壓信號作為輸出信號取出。
根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)楣怆姸O管為反向電壓狀態(tài)，所以生成與入射光的光量對應(yīng)的電流。并且，因?yàn)橥ㄟ^開關(guān)元件電容元件的兩端以預(yù)定周期短接，所以連接點(diǎn)的電壓信號表示照度。因?yàn)楣怆姸O管的輸出電流微弱，所以在用電阻器生成電壓信號時(shí)，必需用具有大的電阻值的電阻器，增大電路面積。對此，在用電容元件的場合下，用在充電微弱電流時(shí)足夠的低電容值的小元件就足以。從而，能大幅度地縮小電路規(guī)模。并且，雖然因?yàn)楦唠娮柚档碾娮杵髯鳛樘炀€起作用混入噪聲，但是因?yàn)樵诒景l(fā)明的光檢測電路中用電容元件，所以噪聲容限大能正確地檢測出照度。
上述的光檢測電路，具備將上述電壓信號變換為頻率信號的電壓頻率變換電路，理想的是將代替上述電壓信號的上述頻率信號作為上述輸出信號輸出。在該場合下，因?yàn)閺墓鈾z測電路輸出頻率信號，所以噪聲容限提高而易于信號的處理。
更具體地，上述電壓頻率變換電路，理想的是，具備計(jì)算上述電壓信號和比上述開關(guān)元件的導(dǎo)通、斷開的周期短的周期的基準(zhǔn)信號的邏輯積而輸出2值化信號的邏輯電路，將上述2值化信號作為上述頻率信號輸出。根據(jù)該構(gòu)成，因?yàn)槟苡蛇壿嬰娐穼⒆鳛轭l率信號的2值化信號輸出，所以能使構(gòu)成簡易。
此外，光檢測電路，理想的是，具備計(jì)數(shù)上述2值化信號，輸出表示每單位時(shí)間的計(jì)數(shù)結(jié)果的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)信號的計(jì)數(shù)單元，將上述計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)信號作為上述輸出信號輸出。在該場合下，可以作為數(shù)字信號輸出。
其次，本發(fā)明的電光面板，具備上述的光檢測電路，多條數(shù)據(jù)線，多條掃描線，分別對應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉而設(shè)置、包括光學(xué)特性由電作用變化的電光元件的像素電路，和向上述多條數(shù)據(jù)線及上述多條掃描線之中至少一方輸出信號而驅(qū)動(dòng)上述電光元件的驅(qū)動(dòng)電路。根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)楣鈾z測電路裝入到電光面板上，所以能謀求用電光面板的裝置的小型化。
其次，本發(fā)明的電光裝置，其特征在于，具備上述的電光面板、從上述電光面板的一個(gè)面向其他的面照射光的光源和基于上述光檢測電路的上述輸出信號調(diào)整上述光源的光量的調(diào)光電路，上述電光元件，是透射率按照施加電壓變化的液晶元件。根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)槟馨凑沼晒鈾z測電路檢測出的環(huán)境照度而調(diào)整光源的光量，所以能一方面在例如明亮的場所提高光源的發(fā)光亮度，另一方面在黑暗的場所降低光源的發(fā)光亮度。該結(jié)果，能顯示容易看的畫面，并且，可以削減消耗電力。
并且，作為本發(fā)明的電光裝置的其他的形態(tài)，其特征在于，具備上述的電光面板和基于上述光檢測電路的上述輸出信號而輸出調(diào)整了電平的圖像信號的圖像處理電路，上述電光元件，由以按照驅(qū)動(dòng)電流的亮度發(fā)光的發(fā)光元件構(gòu)成，上述驅(qū)動(dòng)電路，基于從上述圖像處理電路輸出的上述圖像信號而控制上述驅(qū)動(dòng)電流。根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)榘凑沼晒鈾z測電路檢測出的環(huán)境照度而調(diào)整圖像信號的電平，所以能一方面在明亮的場所使發(fā)光元件的亮度在整個(gè)畫面上提高，另一方面在黑暗的場所使發(fā)光元件的亮度在整個(gè)畫面上降低。該結(jié)果，能顯示容易看的畫面，并且，可以削減消耗電力。還有，在發(fā)光元件中，包括OLED(Organic Light Emitting Display，有機(jī)發(fā)光顯示器)元件及無機(jī)發(fā)光二極管元件等。
并且，作為本發(fā)明的電光裝置的其他的形態(tài)，其特征在于，具備上述的電光面板和基于上述光檢測電路的上述輸出信號而輸出調(diào)整了電平的電源電壓的電源電路，上述驅(qū)動(dòng)電路，向上述數(shù)據(jù)線輸出對應(yīng)于應(yīng)該顯示的灰度等級的數(shù)據(jù)信號，上述電光元件，由以按照驅(qū)動(dòng)電流的亮度發(fā)光的發(fā)光元件構(gòu)成，上述像素電路，具備將上述驅(qū)動(dòng)電流供給到上述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)晶體管，上述驅(qū)動(dòng)晶體管，將基于上述電源電壓和上述數(shù)據(jù)信號的大小的上述驅(qū)動(dòng)電流供給到上述發(fā)光元件。根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)榘凑沼晒鈾z測電路檢測出的環(huán)境照度而調(diào)整電源電壓，所以能一方面在明亮的場所使發(fā)光元件的亮度在畫面整體提高，另一方面在黑暗的場所使發(fā)光元件的亮度在畫面整體降低。該結(jié)果，能顯示容易看的畫面，并且，可以削減消耗電力。
其次，本發(fā)明的電光裝置，其特征在于，具備多條數(shù)據(jù)線；多條掃描線；分別對應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉而設(shè)置、包括光學(xué)特性由電作用變化的電光元件的像素電路；生成多個(gè)控制信號的控制電路；基于上述多個(gè)控制信號生成驅(qū)動(dòng)信號、將該驅(qū)動(dòng)信號輸出到上述多條數(shù)據(jù)線及上述多條掃描線之中的至少一方的驅(qū)動(dòng)電路；和光檢測電路，其具有負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件，和設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間、基于第1信號導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件，從上述連接點(diǎn)取出電壓信號；將上述多個(gè)控制信號的某個(gè)兼用作上述第1信號。根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)椴恍枰糜谏傻?信號的特別的構(gòu)成，所以能使構(gòu)成簡易，能削減電光裝置的成本。而且，在電光面板上，具備數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電路、驅(qū)動(dòng)電路及光檢測電路的場合下，可以削減電光面板的輸入端子數(shù)，對應(yīng)于窄間距化。
其次，本發(fā)明的電光裝置，其特征在于，具備多條數(shù)據(jù)線；多條掃描線；分別對應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉而設(shè)置、包括光學(xué)特性由電作用變化的電光元件的像素電路；生成多個(gè)控制信號的控制電路；基于上述多個(gè)控制信號生成驅(qū)動(dòng)信號、將該驅(qū)動(dòng)信號輸出到上述多條數(shù)據(jù)線及上述多條掃描線之中的至少一方的驅(qū)動(dòng)電路；和光檢測電路，其具有負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間、基于第1信號導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件，和計(jì)算與比上述第1信號周期短的第2信號的邏輯積而輸出2值化信號的邏輯電路；將上述多個(gè)控制信號的某個(gè)兼用作上述第1信號及上述第2信號。根據(jù)該發(fā)明，因?yàn)椴恍枰糜谏傻?信號及第2信號的特別的構(gòu)成，所以能使構(gòu)成簡易，能削減電光裝置的成本。而且，在電光面板上，具備數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電路、驅(qū)動(dòng)電路及光檢測電路的場合下，可以削減電光面板的輸入端子數(shù)，對應(yīng)于窄間距化。
其次，本發(fā)明的電子設(shè)備，優(yōu)選具備上述的電光裝置，作為該電子設(shè)備，包括例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜式電話機(jī)、及信息便攜終端等。
其次，本發(fā)明的光檢測電路的控制方法，是控制具備負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，和設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件的光檢測電路的方法，其特征在于，以預(yù)定周期使上述電容元件的兩端短路，計(jì)算比上述預(yù)定周期短的周期的基準(zhǔn)信號與上述連接點(diǎn)的電壓信號的邏輯積而生成2值化信號，將上述2值化信號作為表示照度的照度信號輸出。根據(jù)該發(fā)明，光電二極管一生成按照入射光的光量的電流，電荷就充電到電容元件，連接點(diǎn)的電位就上升。連接點(diǎn)的電位，以預(yù)定周期復(fù)位。計(jì)算基準(zhǔn)信號與連接點(diǎn)的電壓信號的邏輯積而得到的2值化信號，在每單位時(shí)間具有對應(yīng)照度的數(shù)目的脈沖。從而，可以將照度變換成頻率輸出。


圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電光裝置1的整體構(gòu)成的框圖。
圖2是表示對應(yīng)的裝置的光傳感器電路300的構(gòu)成例的框圖。
圖3是表示對應(yīng)的電路的工作的時(shí)序圖。
圖4是表示對應(yīng)的裝置的計(jì)數(shù)電路400的構(gòu)成例的框圖。
圖5是表示對應(yīng)的裝置的圖像顯示區(qū)域A的構(gòu)成例的電路圖。
圖6是表示對應(yīng)的裝置的掃描線驅(qū)動(dòng)電路100及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200的工作的時(shí)序圖。
圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電光裝置1的整體構(gòu)成的框圖。
圖8是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電光裝置1的整體構(gòu)成的框圖。
圖9是用于對應(yīng)的裝置的像素電路P2的電路圖。
圖10是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的電光裝置1的整體構(gòu)成的框圖。
圖11是表示采用有對應(yīng)的電光裝置1的電子設(shè)備的一例的個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成的立體圖。
圖12是表示采用有對應(yīng)的電光裝置1的電子設(shè)備的一例的便攜式電話機(jī)的構(gòu)成的立體圖。
圖13是表示采用了對應(yīng)的電光裝置1的電子設(shè)備的一例的便攜信息終端的構(gòu)成的立體圖。
符號說明1...電光裝置，2...掃描線，3...數(shù)據(jù)線，100...掃描線驅(qū)動(dòng)電路，200...數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路，300...光傳感器電路，310...光電二極管，320...電容器，330...開關(guān)元件，340...NAND(″與非″)電路，P1、P2...像素電路，400...計(jì)數(shù)電路。
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施方式本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電光裝置，用液晶作為電光材料。電光裝置1，具備液晶面板AA(電光面板的一例)作為主要部分。液晶面板AA，將作為開關(guān)元件形成有薄膜晶體管(Thin Film Transistor以下，稱為“TFT”)的元件基板與對向基板、使電極形成面互相對向，并且，保持一定的間隙粘貼，在該間隙中夾持液晶。
圖1是表示第1實(shí)施方式的電光裝置1的整體構(gòu)成的框圖。該電光裝置1，具備液晶面板AA、調(diào)光電路500、背光源600、信號生成電路700、控制電路800、圖像處理電路900。雖然該液晶面板AA是透射型，但是也可以是半透射型。信號生成電路700，生成復(fù)位信號RESET和基準(zhǔn)信號REF。這些信號用在光傳感器電路300中。液晶面板AA，在其元件基板上具備圖像顯示區(qū)域A、掃描線驅(qū)動(dòng)電路100、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200、光傳感器電路300及計(jì)數(shù)電路400?？刂齐娐?00，在生成X傳送起始脈沖DX及X時(shí)鐘信號XCK供給到數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200的同時(shí)，生成Y傳送起始脈沖DY及Y時(shí)鐘信號YCK供給到掃描線驅(qū)動(dòng)電路100。在圖像顯示區(qū)域A中，多個(gè)像素電路P1形成為矩陣狀，能按每個(gè)像素電路P1控制透射率。來自背光源600的光，通過像素電路P1射出。由此，由光調(diào)制可以顯示灰度等級。調(diào)光電路500，以使背光源600以對應(yīng)于照度數(shù)據(jù)400a的亮度發(fā)光地進(jìn)行調(diào)整。還有，照度數(shù)據(jù)400a，是表示環(huán)境的照度的數(shù)據(jù)。
可是，顯示圖像的觀看難易程度被環(huán)境的明暗所左右。例如在白天的自然光下，必須高些設(shè)定背光源600的發(fā)光亮度，顯示明亮的畫面。另一方面，在夜晚的黑暗環(huán)境之下，即使不像白天的程度那么高地設(shè)定背光源600的發(fā)光輝度也能顯示鮮明的圖像。從而，背光源600的發(fā)光亮度，優(yōu)選按照環(huán)境光的照度而調(diào)整。設(shè)置于液晶面板AA上的光傳感器300及計(jì)數(shù)電路400，用于計(jì)測環(huán)境光的照度。
在圖2中表示光傳感器300的電路圖，如該圖所示光電二極管310和電容器320串聯(lián)地連接于高電位側(cè)電源VH和地線GND(低電位側(cè)電源)之間。光電二極管310，以例如PIN(positive intrinsic negative正-本征-負(fù))二極管構(gòu)成，反向偏置。因?yàn)樵摴怆姸O管310只要具有形成半導(dǎo)體區(qū)域的工藝，形成N型區(qū)域的工藝、形成P型區(qū)域的工藝就能作成，所以用與構(gòu)成像素電路P1/掃描線驅(qū)動(dòng)電路/數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路的TFT相同的工藝形成在元件基板上。然后，光電二極管310，輸出對應(yīng)于環(huán)境光的照度的電流IL。在作為光電二極管310和電容器320的連接點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)Q上，連接有開關(guān)元件330的一端，其另一端連接到地線GND。雖然在電容器320中由電流IL引起電荷累積節(jié)點(diǎn)Q的電位上升，但是開關(guān)元件330一成為導(dǎo)通狀態(tài)，累積的電荷就放電節(jié)點(diǎn)Q的電位成為接地電平。
開關(guān)元件330由TFT構(gòu)成，供給到其柵上的復(fù)位信號RESET一成為有效(高電平)就成為導(dǎo)通狀態(tài)，復(fù)位信號RESET一成為無效(低電平)就成為斷開狀態(tài)。節(jié)點(diǎn)Q連接于NAND電路340的一方的輸入端子，基準(zhǔn)信號REF供給到其另一方的輸入端子。基準(zhǔn)信號REF的周期比復(fù)位信號RESET的周期短。NAND電路340的輸出信號，通過3個(gè)反相器350、360、及370作為脈沖信號300a輸出。
在圖3中表示光傳感器300的時(shí)序圖。在該例中，設(shè)在高照度下光電二極管310輸出的電流IL的值為i1，在低照度下光電二極管310輸出的電流IL的值為i2。在從時(shí)刻t1到時(shí)刻t2的期間復(fù)位信號RESET一成為有效，開關(guān)元件330就成為導(dǎo)通狀態(tài)，電容器320的兩端短路。該結(jié)果，節(jié)點(diǎn)Q的電位成為接地電平。然后，一到時(shí)刻t2，開關(guān)元件330就成為斷開狀態(tài)，開始對電容器320的充電。因此，從時(shí)刻t2節(jié)點(diǎn)Q的電位上升。該場合下，因?yàn)殡娙萜?20以定電流充電，節(jié)點(diǎn)Q的電位變化的波形成為直線。并且，電流值越大，電位波形的斜率越大。在該例中，因?yàn)閕1＞i2，所以上升時(shí)間Ta比上升時(shí)間Tb要短。
NAND電路340作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)Q的電位和基準(zhǔn)信號REF的邏輯積的邏輯電路起作用。因此，在電流IL的值為i1的場合下，在從時(shí)刻ta到時(shí)刻t3的期間輸出脈沖信號300a，在電流IL的值為i2的場合下，在從時(shí)刻tb到時(shí)刻t3的期間輸出脈沖信號300a。在此，比較一下在從時(shí)刻t2到時(shí)刻t3的期間發(fā)生的脈沖信號300a的個(gè)數(shù)，在電流值為i1的場合下為8個(gè)，在電流值為i2的場合下為3個(gè)。上述地電流值i1是在環(huán)境的照度高、電流值i2是在環(huán)境的照度低的場合下得到的電流IL的值。從而，脈沖信號300a的頻率成為環(huán)境的照度的指標(biāo)，照度越高，頻率越高。換而言之，光傳感器電路300，將表示環(huán)境的照度的脈沖信號300a作為頻率信號輸出。雖然在圖3中簡單地表達(dá)，實(shí)際上在節(jié)點(diǎn)Q的電位達(dá)到NAND電路340的工作點(diǎn)的時(shí)刻輸出脈沖信號300a。
從光電二極管310等的光電變換元件輸出的電流的值非常地小。雖然在將電流變換為電壓時(shí)用電阻器就可以，但是在從微弱電流取出電壓信號時(shí)必須形成具有大的電阻值的電阻器。那樣一來，電阻器的占有面積大，在布局上存在問題。而且，電阻器作為天線起作用而有可能混入噪聲，不易于正確地檢測出照度。根據(jù)本實(shí)施方式，因?yàn)橛秒娙萜?20對電流IL積分而變換成電壓信號，所以用小的占有面積可以正確地檢測出照度。而且，因?yàn)閷⒒鶞?zhǔn)信號REF從外部供給，以頻率的形式檢測出照度，所以提高噪聲容限而易于信號的處理。這樣地得到的脈沖信號300a供給到圖1所示的計(jì)數(shù)電路400。
圖4，表示計(jì)數(shù)電路400的構(gòu)成例。計(jì)數(shù)電路400，例如，由通過復(fù)位信號RESET復(fù)位計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)器電路410，和將表示計(jì)數(shù)器電路410的計(jì)數(shù)結(jié)果的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)以復(fù)位信號RESET閂鎖的閂鎖電路420構(gòu)成。閂鎖電路420的輸出數(shù)據(jù)作為照度數(shù)據(jù)400a，輸出到調(diào)光電路500。
其次，說明圖像顯示區(qū)域A。在圖像顯示區(qū)域A上，如圖5所示，一方面m(m為大于等于2的自然數(shù))條掃描線2，沿X方向平行排列形成，另一方面n(n為大于等于2的自然數(shù))條數(shù)據(jù)線3，沿Y方向平行排列形成。然后，在掃描線2和數(shù)據(jù)線3的交叉附近，一方面TFT50的柵連接于掃描線2、另一方面TFT50的源連接于數(shù)據(jù)線3，且TFT50的漏連接于像素電極6。然后，各像素，由像素電極6、形成于對向基板的對向電極(后述)，和夾持于這兩電極間的液晶構(gòu)成。該結(jié)果，對應(yīng)于掃描線2和數(shù)據(jù)線3的各交叉，像素排列成矩陣狀。
并且，在連接有TFT50的柵的各掃描線2上，掃描信號Y1、Y2、...Ym，以脈沖的方式線依次施加。因此，因?yàn)楫?dāng)掃描信號一供給到某掃描線2上，連接于該掃描線的TFT50就導(dǎo)通，所以從數(shù)據(jù)線3以預(yù)定的定時(shí)供給的數(shù)據(jù)信號X1、X2、...Xn，依次地寫入到對應(yīng)的像素后，保持預(yù)定的期間。
因?yàn)榕c施加到各像素的電壓電平相應(yīng)地，液晶分子的取向和秩序變化，所以可以由光調(diào)制顯示灰度等級。例如，通過液晶的光量，因?yàn)橐环矫嬖诔０啄Ｊ较拢S著施加電壓升高而被限制，另一方面在常黑模式下，隨著施加電壓升高而緩和，所以在電光裝置1整體，具有對應(yīng)于圖像信號的對比度的光按每個(gè)各像素出射。因此，可以進(jìn)行預(yù)定的顯示。
并且，為了防止保持的圖像信號泄露，存儲(chǔ)電容51，與形成于像素電極6和對向電極之間的液晶電容并聯(lián)地附加。例如，像素電極6的電壓，因?yàn)橛纱鎯?chǔ)電容51按僅比源電壓施加的時(shí)間長3位的時(shí)間保持，所以保持特性改善的結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)高對比度比。
在圖6中，表示掃描線驅(qū)動(dòng)電路100及數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200的時(shí)序圖。掃描線驅(qū)動(dòng)電路100，將1幀(1F)周期的Y傳送起始脈沖DY，按照Y時(shí)鐘信號YCK依次移位而生成掃描信號Y1、Y2、...Ym。掃描信號Y1～Ym在各水平掃描期間(1H)依次變?yōu)橛行?。?shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200，將水平掃描期間的X傳送起始脈沖DX按照X時(shí)鐘信號XCK傳送，在內(nèi)部生成采樣信號S1、S2、...Sn。然后，數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路200，用采樣信號S1、S2、...Sn采樣圖像信號VID而生成數(shù)據(jù)信號X1、X2、...Xn。
在這樣的本實(shí)施方式中，因?yàn)橛霉鈾z測電路300調(diào)整了背光源600的發(fā)光亮度，所以可以按照環(huán)境照度控制畫面的明暗，能削減電光裝置1的消耗電力。并且，因?yàn)橛肨FT等的元件在液晶面板AA上形成光傳感器電路300及計(jì)數(shù)電路400，所以能大幅度地使電光裝置1小型化。而且，光檢測電路300，因?yàn)槭构怆姸O管310的電流IL利用電容器320充電而取出對應(yīng)于環(huán)境的照度的信號，所以能正確地檢測出照度。此外，因?yàn)楣鈧鞲衅麟娐?00的最終的輸出信號作為脈沖信號300a提供，所以由計(jì)測每單位時(shí)間的脈沖數(shù)，能簡單地得到照度數(shù)據(jù)400a。
2.第2實(shí)施方式其次，說明關(guān)于本發(fā)明的第2實(shí)施方式的電光裝置1。第2實(shí)施方式的電光裝置1，除了用Y傳送起始脈沖DY代替復(fù)位信號RESET這一點(diǎn)、及用Y時(shí)鐘信號YCK代替基準(zhǔn)信號REF這一點(diǎn)之外，與第1實(shí)施方式的電光裝置1相同地構(gòu)成。
第2實(shí)施方式的電光裝置1的構(gòu)成示于圖7。如該圖所示地在本實(shí)施方式的電光裝置1中，省略信號生成電路700。這是因?yàn)?，以Y傳送起始脈沖DY兼用作復(fù)位信號RESET、以Y時(shí)鐘信號YCK兼用作基準(zhǔn)信號REF的緣故。還有，也可以用X傳送起始脈沖DX代替復(fù)位信號RESET、用X時(shí)鐘信號XCK代替基準(zhǔn)信號REF。即，也可以將用于驅(qū)動(dòng)像素電路P1的各種信號兼用作復(fù)位信號RESET及基準(zhǔn)信號REF。
但是，因?yàn)閅時(shí)鐘信號YCK比X時(shí)鐘信號XCK頻率低，從降低消耗電力的觀點(diǎn)，優(yōu)選用Y傳送起始脈沖DY及Y時(shí)鐘信號YCK取代復(fù)位信號RESET及基準(zhǔn)信號REF。并且，環(huán)境照度的變化，因?yàn)榕c作為Y傳送起始脈沖DY的周期的1幀周期相比較充分長，所以即使用Y傳送起始脈沖DY及Y時(shí)鐘信號YCK，也可以根據(jù)環(huán)境照度的變化調(diào)整背光源600的發(fā)光亮度。
在這樣的本實(shí)施方式中，因?yàn)閷⒂糜隍?qū)動(dòng)像素電路P1的各種信號兼用作復(fù)位信號RESET及基準(zhǔn)信號REF，所以不必為了使光傳感器電路300工作而生成特別的信號。該結(jié)果，能省略信號生成電路700使構(gòu)成簡單。并且，因?yàn)橐呀?jīng)不必為了將復(fù)位信號RESET及基準(zhǔn)信號REF供給到液晶面板AA上而設(shè)置輸入端子，所以能對應(yīng)于輸入端子的窄間距化。
3.第3實(shí)施方式其次，說明關(guān)于本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電光裝置1。第3實(shí)施方式的電光裝置1，除了用像素電路P2代替像素電路P1這一點(diǎn)、及用圖像處理電路910代替圖像處理電路900這一點(diǎn)，與示于圖7的第2實(shí)施方式的電光裝置1相同地構(gòu)成。
第3實(shí)施方式的電光裝置1的構(gòu)成示于圖8。像素電路P2作為電光元件包括發(fā)光元件。具體的，包括有機(jī)發(fā)光二極管元件(以下，稱為OLED元件)。OLED(Organic Light Emitting Diode，有機(jī)發(fā)光二極管元件)，與使光的透射量變化的液晶元件不同，是其自身發(fā)光的電流驅(qū)動(dòng)型的發(fā)光元件。電源電路950將用于驅(qū)動(dòng)OLED元件的電源Vdd供給到各像素電路P2。
并且，從計(jì)數(shù)電路400輸出的照度數(shù)據(jù)400a供給到圖像處理電路910上。圖像處理電路910，按照照度數(shù)據(jù)400a控制圖像信號VID的電平。具體的，圖像處理電路910隨著環(huán)境的照度的升高而增大圖像信號VID的電平。反之環(huán)境照度一降低就減小圖像信號VID的電平。圖像信號VID的電平一減小則數(shù)據(jù)信號X1～Xn的電平也就減小，OLED元件的發(fā)光亮度降低。OLED元件，因?yàn)橐詫?yīng)于驅(qū)動(dòng)電流的亮度發(fā)光，所以可以按照環(huán)境照度控制畫面整體的明暗。由此，可以一方面在白晝的自然光之下提高畫面整體的亮度、即使在明亮的環(huán)境下也能顯示容易觀看的圖像，另一方面在夜晚的黑暗的環(huán)境中能降低畫面整體的亮度而削減消耗電力。
在該圖9中，表示像素電路P2的電路圖。同圖所示的像素電路P2位于第i行(i為滿足1≤i≤m的自然數(shù))第j列(j為滿足1≤j≤n的自然數(shù))。而且，通過掃描線2供給掃描信號Yi，通過數(shù)據(jù)線3作為電壓信號Vdata供給數(shù)據(jù)信號Xj。像素電路P2，具備2個(gè)TFT401及402、電容元件410、和OLED元件420。其中，一方面p溝道型的TFT401的源電極連接于電源線L，另一方面其漏電極連接于OLED元件420的正極。并且，在TFT401的源電極和柵電極之間，設(shè)置電容元件410。TFT402的柵電極連接于掃描線101，其源電極，連接于數(shù)據(jù)線103，其漏電極與TFT401的柵電極連接。
在這樣的構(gòu)成中，因?yàn)閽呙栊盘朰i一成為H(高)電平，n溝道型TFT402就變成導(dǎo)通狀態(tài)，所以連接點(diǎn)Z的電壓就與電壓Vdata相等。此時(shí)，在電容元件410中累積相當(dāng)于Vdd-Vdata的電荷。其次，掃描信號Yi一成為L(低)電平，TFT402就變成斷開狀態(tài)。因?yàn)門FT401的柵電極中的輸入阻抗非常高，所以電容元件410中的電荷的累積狀態(tài)不變化。TFT401的柵-源間電壓，保持在施加電壓Vdata時(shí)的電壓(Vdd-Vdata)。流過OLED元件420的驅(qū)動(dòng)電流Ioled，因?yàn)橛蒚FT401的柵-源間電壓決定，所以流過對應(yīng)于電壓Vdata的驅(qū)動(dòng)電流Ioled。
還有，在本實(shí)施方式中，雖然與第2實(shí)施方式同樣地用Y傳送起始脈沖DY及Y時(shí)鐘信號YCK代替復(fù)位信號RESET及基準(zhǔn)信號REF，但是也可以與第1實(shí)施方式同樣地設(shè)置信號生成電路700，從該處將復(fù)位信號RESET及基準(zhǔn)信號REF供給到光傳感器電路300。
4.第4實(shí)施方式在圖10中，表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的電光裝置1的構(gòu)成。第4實(shí)施方式的電光裝置1，除了用電源電路960代替電源電路950這一點(diǎn)，與圖8所示的第3實(shí)施方式的電光裝置1相同地構(gòu)成。在該電光裝置1中，從計(jì)數(shù)電路400輸出的照度數(shù)據(jù)400a供給到電源電路960。上述地流過OLED元件420的電流Ioled，由“Vdd-Vdata”決定。從而，通過按照照度數(shù)據(jù)400a調(diào)整電源電壓Vdd，可以按照環(huán)境照度控制畫面整體的亮度。具體的，隨著環(huán)境照度的升高而升高電源電壓Vdd地控制。由此，可以一方面在白晝的自然光之下提高畫面整體的亮度、即使在明亮的環(huán)境下也能顯示容易觀看的圖象，另一方面在夜晚的黑暗的環(huán)境中降低畫面整體的亮度而削減消耗電力。
5.變形例本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，例如，可以進(jìn)行下述的各種的變形。
(1)雖然在上述的實(shí)施方式中作為電光元件的一例舉出了液晶元件和OLED元件，但是本發(fā)明也適用于用其之外的電光元件的電光裝置。所謂電光元件，是由電信號(電流信號或電壓信號)的供給而透射率或亮度這樣的光學(xué)特性變化的元件。例如，對于用無機(jī)EL(ElectroLuminescent，電致發(fā)光)或發(fā)光聚合物等的發(fā)光元件的顯示面板、用包括著色的液體和分散于該液體中的白色的粒子的微膠囊作為電光物質(zhì)的電泳顯示面板、用對每個(gè)極性不同的區(qū)域分別涂成不同顏色的旋轉(zhuǎn)球作為電光物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)球顯示面板、用黑色調(diào)色劑作為電光物質(zhì)的調(diào)色劑顯示面板、或用氦或氖等的高壓氣體作為電光物質(zhì)的等離子體顯示面板等各種的電光裝置，本發(fā)明也能與上述實(shí)施方式同樣地適用。
(2)上述的第3實(shí)施方式及第4實(shí)施方式的像素電路P2，雖然例示了作為數(shù)據(jù)信號輸入電壓信號的電壓驅(qū)動(dòng)型，不用說也可以是作為數(shù)據(jù)信號輸入電流信號的電流驅(qū)動(dòng)型。
(3)在上述的各實(shí)施方式中，光傳感器電路300，輸出了脈沖信號300a，但也可以輸出節(jié)點(diǎn)Q的電位作為電壓信號。該電壓信號的有效值成為對應(yīng)于照度的值。從而，調(diào)光電路500可以基于電壓信號控制背光源600的發(fā)光亮度。并且，圖像處理電路910可以基于電壓信號調(diào)整圖像信號VID的電平。而且，電源電路960可以基于電壓信號調(diào)整電源電壓Vdd。
并且，在上述的各實(shí)施方式中檢測環(huán)境的照度的光檢測電路中，當(dāng)然也可以不僅僅包括光傳感器電路300還可以包括計(jì)數(shù)電路400地考慮。
6.電子設(shè)備其次，說明關(guān)于采用了上述的實(shí)施方式及變形例中的電光裝置1的電子設(shè)備。在圖11中，表示采用了電光裝置1的便攜型的個(gè)人計(jì)算機(jī)的構(gòu)成。個(gè)人計(jì)算機(jī)2000，具備作為顯示單元的電光裝置1和主體部2010。在主體部2010中，設(shè)置電源開關(guān)2001及鍵盤2002。
在圖12中，表示采用了電光裝置1的便攜式電話機(jī)的構(gòu)成。便攜式電話機(jī)3000，具備多個(gè)操作按鈕3001及滾動(dòng)按鈕3002、以及作為顯示單元的電光裝置1。通過操作滾動(dòng)按鈕3002，使顯示于電光裝置1上的畫面滾動(dòng)。
在圖13中，表示采用了電光裝置1的信息便攜終端(PDAPersonalDigital Assistants，個(gè)人數(shù)字助手)的構(gòu)成。信息便攜終端4000，具備多個(gè)操作按鈕4001及電源開關(guān)4002、以及作為顯示單元的電光裝置1。一操作電源開關(guān)4002，住址錄或計(jì)劃表這樣的各種的信息就顯示于電光裝置1上。
還有，作為可采用電光裝置1的電子設(shè)備，除圖11～圖13所示之外，能舉出數(shù)碼照相機(jī)、液晶電視、取景器型或監(jiān)視器直視型的磁帶錄像機(jī)、汽車導(dǎo)航裝置、呼機(jī)、電子筆記本、計(jì)算器、文字處理機(jī)、工作站、電視電話、POS終端、具備觸摸面板的設(shè)備等等。而且，作為這些各種電子設(shè)備的顯示部分，可以采用上述的電光裝置1。
權(quán)利要求
1.一種光檢測電路，其特征在于，具備負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管；設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件；和設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間、按預(yù)定周期導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件，將上述連接點(diǎn)的電壓信號作為輸出信號取出。
2.按照權(quán)利要求1所述的光檢測電路，其特征在于，具備將上述電壓信號變換為頻率信號的電壓頻率變換電路，代替上述電壓信號地將上述頻率信號作為上述輸出信號輸出。
3.按照權(quán)利要求2所述的光檢測電路，其特征在于，上述電壓頻率變換電路，具備運(yùn)算上述電壓信號和比上述開關(guān)元件的導(dǎo)通、斷開的周期短的周期的基準(zhǔn)信號的邏輯積，輸出2值化信號的邏輯電路，將上述2值化信號作為上述頻率信號輸出。
4.按照權(quán)利要求3所述的光檢測電路，其特征在于，具備對上述2值化信號進(jìn)行計(jì)數(shù)、輸出表示每單位時(shí)間的計(jì)數(shù)結(jié)果的計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)信號的計(jì)數(shù)單元，將上述計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)信號作為上述輸出信號輸出。
5.一種電光面板，其特征在于，具備權(quán)利要求1～4之中的任何一項(xiàng)中所述的光檢測電路，多條數(shù)據(jù)線，多條掃描線，分別對應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉處而設(shè)置、包括光學(xué)特性因電作用變化的電光元件的像素電路，和向上述多條數(shù)據(jù)線及上述多條掃描線之中至少一方輸出信號而驅(qū)動(dòng)上述電光元件的驅(qū)動(dòng)電路。
6.一種電光裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求5所述的上述電光面板，從上述電光面板的一方的面向另一方的面照射光的光源，和基于上述光檢測電路的上述輸出信號調(diào)整上述光源的光量的調(diào)光電路，上述電光元件，是透射率按照外加電壓變化的液晶元件。
7.一種電光裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求5所述的上述電光面板，和基于上述光檢測電路的上述輸出信號，輸出調(diào)整了電平的圖像信號的圖像處理電路，上述電光元件，由以對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流的亮度發(fā)光的發(fā)光元件構(gòu)成，上述驅(qū)動(dòng)電路，基于從上述圖像處理電路輸出的上述圖像信號控制上述驅(qū)動(dòng)電流。
8.一種電光裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求5所述的上述電光面板，和基于上述光檢測電路的上述輸出信號，輸出調(diào)整了電平的電源電壓的電源電路，上述驅(qū)動(dòng)電路，向上述數(shù)據(jù)線輸出對應(yīng)于應(yīng)該顯示的灰度等級的數(shù)據(jù)信號，上述電光元件，由以對應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流的亮度發(fā)光的發(fā)光元件構(gòu)成，上述像素電路，具備將上述驅(qū)動(dòng)電流供給到上述發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)晶體管，上述驅(qū)動(dòng)晶體管，將基于上述電源電壓和上述數(shù)據(jù)信號的大小的上述驅(qū)動(dòng)電流供給到上述發(fā)光元件。
9.一種電光裝置，其特征在于，具備多條數(shù)據(jù)線，多條掃描線，分別對應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉處而設(shè)置、包括光學(xué)特性因電作用變化的電光元件的像素電路，生成多個(gè)控制信號的控制電路，基于上述多個(gè)控制信號生成驅(qū)動(dòng)信號，將該驅(qū)動(dòng)信號輸出到上述多條數(shù)據(jù)線及上述多條掃描線之中的至少一方的驅(qū)動(dòng)電路，和具有負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件，以及設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間，基于第1信號導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件，從上述連接點(diǎn)取出電壓信號的光檢測電路，將上述多個(gè)控制信號的某個(gè)兼用作上述第1信號。
10.一種電光裝置，其特征在于，具備多條數(shù)據(jù)線，多條掃描線，分別對應(yīng)于上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉處而設(shè)置、包括光學(xué)特性因電作用變化的電光元件的像素電路，生成多個(gè)控制信號的控制電路，基于上述多個(gè)控制信號生成驅(qū)動(dòng)信號，將該驅(qū)動(dòng)信號輸出到上述多條數(shù)據(jù)線及上述多條掃描線之中的至少一方的驅(qū)動(dòng)電路，和具有負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件，設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間、基于第1信號導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件，以及運(yùn)算與比上述第1信號周期短的第2信號的邏輯積、輸出2值化信號的邏輯電路的光檢測電路，將上述多個(gè)控制信號的某2個(gè)兼用作上述第1信號及上述第2信號。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于，具備權(quán)利要求5～10之中的任何一項(xiàng)中所述的電光裝置。
12.一種光檢測電路的控制方法，其是具備負(fù)極連接于高電位側(cè)電源、正極連接于連接點(diǎn)的光電二極管，和設(shè)置于上述連接點(diǎn)和低電位側(cè)電源之間的電容元件的光檢測電路的控制方法，其特征在于，以預(yù)定周期使上述電容元件的兩端短路，運(yùn)算比上述預(yù)定周期短的周期的基準(zhǔn)信號和上述連接點(diǎn)的電壓信號的邏輯積生成2值化信號，將上述2值化信號作為表示照度的照度信號輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光檢測電路，由微小的信號電流正確地測定環(huán)境光的光量。光電二極管(310)的負(fù)極連接于高電位側(cè)電源VH，正極通過節(jié)點(diǎn)Q連接于電容器(320)。電容器(320)的另一端連接于地線GND，與該電容器并聯(lián)地設(shè)置以復(fù)位信號RESET的周期導(dǎo)通、斷開的開關(guān)元件(330)。NAND電路(340)，計(jì)算節(jié)點(diǎn)Q的電位和基準(zhǔn)信號REF的邏輯積的反相，通過反相器(350)、(360)及(370)將計(jì)算結(jié)果作為脈沖信號(300a)輸出。
文檔編號G02F1/133GK1760650SQ20051010253
公開日2006年4月19日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者藤川紳介 申請人:精工愛普生株式會(huì)社