專利名稱：環(huán)境光檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境光檢測(cè)裝置和檢測(cè)環(huán)境光水平的方法，具體與液 晶顯示模塊配合使用以及本身實(shí)現(xiàn)此類裝置和方法的液晶顯示模塊。
背景技術(shù)：
眾所周知，液晶顯示器使用二維液晶單元陣列，其中這些單元共 享一個(gè)方向上的多個(gè)信號(hào)線并且由柵極線在垂直方向上選擇性地啟 用。提供了使用柵極線啟用各組液晶單元的驅(qū)動(dòng)電路。然后，使用信 號(hào)線為啟用的單元提供視頻信號(hào)電平以給這些單元充電，從而達(dá)到給 這些單元其所需亮度的電平。
通常將液晶單元集合在一起以形成圖像像素。每個(gè)圖像像素通常 包括分別對(duì)應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色的三種液晶單元。像素的紅色、綠 色和藍(lán)色液晶單元在相同柵極線上提供，而且確實(shí)可由相同視頻信號(hào) 驅(qū)動(dòng)。具體地說，有了柵極線啟用像素的所有液晶單元，視頻信號(hào)先 通過紅色液晶單元的信號(hào)線提供給紅色液晶單元，再通過綠色液晶單 元的信號(hào)線提供給綠色液晶單元，最后通過藍(lán)色液晶單元的信號(hào)線提 供給藍(lán)色液晶單元。
先前已知在液晶顯示器本身周圍提供具有光電二極管的液晶顯 示模塊。光電二極管可以與模塊分開提供或可制造成模塊的一部分， 如在液晶顯示器面板本身之中。光電二極管提供環(huán)境光水平的指示， 并允許更好地控制液晶顯示模塊。例如，在液晶顯示模塊包括背光以 通過液晶顯示器的液晶顯示單元提供光線時(shí)，背光的亮度可視檢測(cè)的 環(huán)境光水平而不同。
本發(fā)明首次認(rèn)識(shí)到使用液晶顯示器本身的部件而不需要額外光電二極管來^r測(cè)環(huán)境光的可能性。具體地說，本發(fā)明至少部分基于入 射光將導(dǎo)致因在液晶顯示器的晶體管溝道中形成電子空穴對(duì)而產(chǎn)生 的液晶顯示器柵極線中4冊(cè)極泄漏電流的認(rèn)知。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種檢測(cè)液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方 法，液晶顯示器具有包括液晶像素陣列的活動(dòng)區(qū)域，所述方法包括 測(cè)量在活動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)的電流；以及 根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算落到液晶顯示器上的環(huán)境光水平。 根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種環(huán)境光檢測(cè)裝置，與具有包括液晶像 素陣列的活動(dòng)區(qū)域的液晶顯示器配合使用，所述裝置包括
電流測(cè)量電路，配置為測(cè)量在活動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)的電流；以及 連接至測(cè)量電路并且配置為根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算落到液晶顯示 器上的環(huán)境光水平的控制器。
通過這種方式，無需額外光電檢測(cè)器即可計(jì)算入射在液晶顯示器 上的環(huán)境光水平。因?yàn)榄h(huán)境光的檢測(cè)在液晶顯示器本身的至少 一個(gè)區(qū) 域執(zhí)行，潛在地提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。此外，因?yàn)椴恍枰谝壕э@示 區(qū)域外部的周圍放置光電檢測(cè)器，空間效率得以提高。通過消除使用 光電檢測(cè)器的需要，整體制造可簡(jiǎn)化并縮減成本。而且，整體耗電量 可得以減少。
對(duì)于所述方法，測(cè)量步驟優(yōu)選包括測(cè)量在活動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)的 一個(gè) 或多個(gè)液晶像素的電流。同樣，對(duì)于環(huán)境光檢測(cè)裝置，電流測(cè)量電路 可配置為測(cè)量在活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)液晶像素中流動(dòng)的電流。
通過這種方式，像素本身用于檢測(cè)環(huán)境光，從而不需要在活動(dòng)區(qū) 域加入額外部件并且不會(huì)影響空間的使用。
每個(gè)液晶像素優(yōu)選包括各自的液晶單元，每個(gè)液晶單元具有至少 一個(gè)晶體管用于選擇性地將該液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管 帶有連接到柵極線的柵極，并且具有可選擇性地連接到柵極線以關(guān)閉柵極的柵極供電線。使用此配置，通過測(cè)量因連接?xùn)艠O供電線的柵極
中的柵極泄漏電流而在柵極供電線中流動(dòng)的電流來測(cè)量電流。通過這
種方式，控制器可計(jì)算到達(dá)柵極的環(huán)境光水:平。
應(yīng)該理解，也可以測(cè)量其它泄漏電流以達(dá)到相同效果。 可在活動(dòng)區(qū)域中為液晶顯示器提供驅(qū)動(dòng)電路。這樣，可通過測(cè)量
在活動(dòng)區(qū)域中的 一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中流動(dòng)的電流來測(cè)量電流。
根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種檢測(cè)液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方
法，所述液晶顯示器具有液晶單元陣列，每個(gè)液晶單元具有至少一
個(gè)晶體管用于選擇性地將該液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶 有連接到柵極線的柵極，并且具有可選擇性地連接到柵極線以關(guān)閉柵
極的柵極供電線，所述方法包括
測(cè)量因連接4冊(cè)極供電線的柵極中的柵極泄漏電流而在柵極供電 線中流動(dòng)的電流；以及
根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)柵極的環(huán)境光水平。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種環(huán)境光檢測(cè)裝置，與具有以下項(xiàng)的液 晶顯示模塊配合使用液晶單元陣列，每個(gè)液晶單元具有至少一個(gè)晶 體管用于選擇性地將該液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶有連 接到柵極線的柵極，并且具有可選擇性地連接到柵極線以關(guān)閉柵極的 柵極供電線，所述裝置包括
電流測(cè)量電路，配置為測(cè)量因連接?xùn)艠O供電線的柵極中的柵極泄 漏電流而在柵極供電線中流動(dòng)的電流；以及
連接至測(cè)量電路并且配置為根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)柵極的環(huán) 境光水平的控制器。
控制器優(yōu)選配置為在計(jì)算環(huán)境光水平時(shí)補(bǔ)償液晶顯示器的溫度 變化。
隨著溫度變化，柵極泄漏電流會(huì)變化。而且，并非因入射光導(dǎo)致 的背景柵極泄漏電流也會(huì)變化。通過對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)償，控制器可以提供 真實(shí)環(huán)境光水平的更準(zhǔn)確指示。本發(fā)明可與具有用于照亮液晶單元的背光的液晶顯示器結(jié)合使 用。在這種情況下，控制器優(yōu)選配置為在計(jì)算環(huán)境光水平時(shí)補(bǔ)償背光 的效果。
因此，如果根據(jù)本身暴露于背光的液晶單元的晶體管測(cè)量柵極泄 漏電流，通過判斷由背光本身導(dǎo)致的柵極泄漏電流量，可對(duì)測(cè)量的柵 極泄漏電流進(jìn)行補(bǔ)償以提供更真實(shí)的環(huán)境光水平指示。
控制器還可以根據(jù)計(jì)算的環(huán)境光水平調(diào)整背光的亮度。
通過這種方式，LCD顯示器的整體亮度可根據(jù)測(cè)量的環(huán)境光變 化，例如在亮的環(huán)境條件下亮度減小。
根據(jù)本發(fā)明，可提供一種不僅包括環(huán)境光檢測(cè)裝置，而且還包括 液晶顯示器的顯示模塊。
液晶顯示模塊優(yōu)選包括一系列開關(guān)用于選擇性地將柵極線連接 到柵極供電線。眾所周知，供給柵極供電的電壓適用于關(guān)閉液晶顯示 器的像素/亞像素的柵極。
液晶顯示模塊的控制器可配置為在例如顯示的場(chǎng)/幀之間的某一 點(diǎn)處關(guān)閉所有晶體管。這時(shí)，環(huán)境光檢測(cè)裝置可用于測(cè)量因柵極泄漏 電流而在柵極供電線中流動(dòng)的電流。
液晶顯示器優(yōu)選還包括至少一個(gè)參考晶體管和配置為遮蔽該至 少一個(gè)參考晶體管免受環(huán)境光影響的屏蔽。
電流測(cè)量電路可配置為進(jìn)一步測(cè)量該至少一個(gè)參考晶體管中的 泄漏電流。然后，控制器可配置為使用來自至少一個(gè)參考晶體管的測(cè) 量的電流補(bǔ)償計(jì)算的環(huán)境光水平。
因?yàn)槠帘蔚膮⒖季w管不會(huì)收到入射環(huán)境光，由參考晶體管產(chǎn)生 的任何柵極泄漏電流可用作背景噪聲的指示并從暴露于入射環(huán)境光 的液晶單元的其它晶體管的電流測(cè)量值中適當(dāng)減去。
液晶顯示模塊可在多種不同裝置中提供，如移動(dòng)電話或相機(jī)。


通過以下僅作為示例提供的說明并參照附圖，將會(huì)更清楚地了解
本發(fā)明，其中
圖1顯示可采用本發(fā)明的移動(dòng)電話；
圖2顯示可采用本發(fā)明的相機(jī)；
圖3顯示可采用本發(fā)明的液晶顯示模塊；
圖4示意顯示液晶顯示器的像素的三個(gè)像素單元；
圖5顯示驅(qū)動(dòng)圖4的像素單元的信號(hào)定時(shí)；
圖6示意顯示采用本發(fā)明的液晶顯示模塊；
圖7顯示圖6的顯示模塊的單個(gè)像素；
圖8示意顯示液晶顯示器的晶體管的溝道；
圖9示意顯示采用本發(fā)明的液晶顯示模塊的一部分；
圖IO示意顯示像素晶體管對(duì)背光的屏蔽；以及
圖ll(a)和(b)示意顯示像素晶體管對(duì)環(huán)境光的選擇性屏蔽。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明適用于例如移動(dòng)電話裝置或數(shù)碼相機(jī)中使用的LCD(液晶 顯示)模塊，如圖1和2中分別顯示。本發(fā)明可應(yīng)用于任何LCD,包 括在LCD模塊本身的顯示面板上形成LCD驅(qū)動(dòng)電路的LCD。
在圖1的移動(dòng)電話裝置2和圖2的數(shù)碼相機(jī)4中，提供各個(gè)LCD 模塊6和8以按要求顯示圖像。
圖3顯示適用于移動(dòng)電話裝置和數(shù)碼相機(jī)并且采用本發(fā)明的 LCD模塊10。
LCD模塊10包括由玻璃(或任何其它適用透明材料)制作的至少 一個(gè)板12,靠著板以任何已知方式構(gòu)建液晶顯示器16。在所示實(shí)施 例中，還在玻璃板12上構(gòu)建驅(qū)動(dòng)電路14?？山Y(jié)合環(huán)境光檢測(cè)的LCD 驅(qū)動(dòng)電路14顯示在顯示模塊10的較低部分。在顯示區(qū)域16周圍， 或者其實(shí)在顯示區(qū)域16周圍通過散布的方式，可在玻璃板12的任何 部分提供相似的驅(qū)動(dòng)電路。圖4說明如何實(shí)現(xiàn)顯示區(qū)域16的一個(gè)示例。
顯示區(qū)域16被分成二維像素陣列。像素在第一方向上沿水平行 延伸并在第二方向沿垂直列延伸。通過使用所需的顏色和亮度激活每 個(gè)像素，可在顯示器16上顯示適當(dāng)?shù)膱D像。
為了產(chǎn)生各種不同的顏色，每個(gè)像素包含三個(gè)像素單元20R、 20G、 20B(或稱為亞像素)，分別用于產(chǎn)生紅色、綠色和藍(lán)色。圖4 顯示在第一(水平)方向上并排排列的像素的三個(gè)像素單元20R、 20G、 20B。在這方面，應(yīng)該理解，三個(gè)〗象素單元20R、 20G、 20B應(yīng)互相 靠近以提供所需的視覺組合顏色，但確切的像素單元定位并不關(guān)鍵。
每個(gè)像素單元20R、 20G、 20B包含相應(yīng)的液晶單元22R、 22G、 22B。每個(gè)液晶單元22R、 22G、 22B的一側(cè)連接到共用線COM，在 優(yōu)選實(shí)施例中，COM構(gòu)建成玻璃板12本身的一部分。每個(gè)液晶單元 22R、 22G、 22B的相對(duì)側(cè)連接到各個(gè)控制晶體管或開關(guān)24R、 24G、 24B。
如圖所示， 一行的所有開關(guān)24R、 24G、 24B均受到控制，換句 話說，通過共用柵極線26打開或關(guān)閉。為顯示器16的每一行各提供 相應(yīng)的柵極線。另一方面，開關(guān)24R、 24G、 24B的輸入連接到信號(hào) 線28R、 28G、 28B。具體地說，同一列中的所有紅色像素單元20R 連接到單條相應(yīng)的信號(hào)線28R,同一列中的所有綠色像素單元20G 連接到單條相應(yīng)的信號(hào)線28G,并且同一列中的所有藍(lán)色像素單元 20B連接到單條相應(yīng)的信號(hào)線28B。
為了在LCD模塊10的顯示區(qū)域16上顯示圖像，逐行提供圖像。 特定柵極線26驅(qū)動(dòng)到某個(gè)電壓以打開其相應(yīng)行中的所有開關(guān)或晶體 管24R、 24G、 24B。在該柵極線啟用該特定行或水平線時(shí)，首先所 有紅色信號(hào)線28R用于驅(qū)動(dòng)該行中的所有紅色液晶單元22R,然后所 有綠色信號(hào)線28G用于驅(qū)動(dòng)該特定行中的所有綠色LCD單元22G， 最終所有藍(lán)色信號(hào)線28B用于驅(qū)動(dòng)該特定行中的所有藍(lán)色液晶單元 22B。特定顏色的所有像素單元20R、 20G、 20B優(yōu)選同時(shí)驅(qū)動(dòng)。但是，其它配置也是可行的。
寫完一行或水平線時(shí)，對(duì)應(yīng)的柵極線26驅(qū)動(dòng)到某個(gè)電壓以關(guān)閉 所有其對(duì)應(yīng)開關(guān)或晶體管24R、 24G、 24B并且另一柵極線驅(qū)動(dòng)到某 個(gè)電壓以打開其對(duì)應(yīng)的開關(guān)。相鄰棚4及線26可逐個(gè)驅(qū)動(dòng)， <旦其它配 置也是可行的。還應(yīng)該理解，可以提供像素單元陣列的不同配置以達(dá) 到相同效果。
實(shí)際上，液晶電容量在某種程度上是可變的，僅使用上述配置很 難可靠地驅(qū)動(dòng)液晶單元22R、 22G、 22B達(dá)到適當(dāng)或所需的亮度水平。 為了幫助補(bǔ)償液晶單元22R、 22G、 22B的變化，與液晶單元22R、 22G、 22B平行地提供CS電容30。如圖所示，在液晶單元22R、 22G、 22B的信號(hào)驅(qū)動(dòng)端和CS線32之間提供CS電容30。對(duì)于上述配置， 為每個(gè)相應(yīng)行或水平線提供CS線32。這樣，各行或水平線的所有像 素單元22R、 22G、 22B的CS電容30連接到對(duì)應(yīng)的各CS線32。
CS線32使用與共用電壓COM的電壓緊密對(duì)應(yīng)的電壓驅(qū)動(dòng)。通 過這種方式，液晶單元22R、 22G、 22B的電容量變化對(duì)這些液晶單 元22R、 22G、 22B的驅(qū)動(dòng)造成的影響較小。
圖5顯示用于驅(qū)動(dòng)顯示器16的前兩條水平線的各種信號(hào)。在這 點(diǎn)上，值得注意的是，對(duì)于液晶顯示器16的當(dāng)前操作，每次使用液 晶單元22R、 22G、 22B時(shí)必須反轉(zhuǎn)應(yīng)用于它們的極性；這被稱作倒 轉(zhuǎn)(inversion)。因此，在每一幀已顯示在顯示器16上之后，換句 話說，在每個(gè)垂直周期之后，反轉(zhuǎn)極性。而且，相鄰水平線或行使用 相反的極性驅(qū)動(dòng)。
如圖5中所示，具有一個(gè)水平定時(shí)長(zhǎng)度的垂直同步脈沖代表一個(gè) 新幀。而且，提供了短水平同步脈沖以指示每條新水平線或行。
顯示了第 一和第二水平線的柵極脈沖。每個(gè)柵極脈沖處于水平線 周期內(nèi)，并且在柵極脈沖期間，通過上述方式啟用像素單元20R、20G、 20B的各行或水平線。這樣，在第一水平線的柵極脈沖期間，第一水 平線的所有開關(guān)/晶體管24R、 24G、 24B被啟用，但其它均未啟用。同樣，對(duì)于第二水平柵極脈沖，只有第二行或水平線的開關(guān)/晶體管 被啟用。
在圖5中，對(duì)于第一和第二水平線，指出了紅色像素單元20R、 綠色像素單元20G和藍(lán)色像素單元20B的電壓。COM信號(hào)顯示成疊 加在為像素單元20R、 20G、 20B的液晶單元22R、 22G、 22B顯示的 電壓上的虛線。如圖所示，從一條水平線到下一條，COM信號(hào)從一 個(gè)電壓狀態(tài)變?yōu)榱硪粋€(gè)。通過這種方式，應(yīng)用于像素的相鄰水平行的 極性被反轉(zhuǎn)。同樣如圖所示，對(duì)于第二垂直周期(圖5右側(cè))，COM信 號(hào)整個(gè)被反轉(zhuǎn)以使得水平線的像素逐幀使用相反極性驅(qū)動(dòng)。 CS信號(hào)跟隨具有通常相同的電壓的COM信號(hào)。 COM信號(hào)和CS信號(hào)變化可指定在零伏特和約5伏特之間。 在每個(gè)水平周期內(nèi)，為紅色像素單元20R、綠色像素單元20G和 藍(lán)色^象素單元20B提供相應(yīng)的選擇脈沖。通過這種方式，可為一個(gè) 像素提供共用視頻線，該視頻線連續(xù)地包括相同像素的紅色像素單元 20R、綠色像素單元20G和藍(lán)色像素單元20B所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖5 中所示的選擇脈沖用于將視頻線信號(hào)的適當(dāng)部分應(yīng)用到相應(yīng)的紅色 像素單元、綠色像素單元和藍(lán)色像素單元20R、 20G、 20B。因此， 在特定的相應(yīng)選擇脈沖期間，各像素單元20R、 20G、 20B的信號(hào)線 被驅(qū)動(dòng)到共用^L頻線信號(hào)當(dāng)時(shí)提供的所需電壓。
圖6示意顯示類似圖3的液晶顯示才莫塊10，包括液晶顯示區(qū)域 16。如圖所示，圖3的驅(qū)動(dòng)電路14包括垂直驅(qū)動(dòng)器30、水平掃描器 32、電平移動(dòng)器34和直流到直流轉(zhuǎn)換器(DDC) 36。
圖6還示意顯示液晶顯示單元的開關(guān)24可實(shí)現(xiàn)為晶體管對(duì)38A、 38B的事實(shí)。
在使用中，顯示模塊通常將受到入射環(huán)境光影響，如圖6中示意 顯示。確定環(huán)境光的數(shù)量非常有用。例如，在低環(huán)境光條件下降低顯 示圖像的亮度可能是有利的。通過這種方式降低亮度有利于減少電源 消耗。圖7稍微更詳細(xì)地顯示具有薄膜晶體管(TFT)對(duì)38A、 38B用于 驅(qū)動(dòng)液晶顯示單元22的單個(gè)像素或亞像素。
本申請(qǐng)認(rèn)識(shí)到，入射到液晶顯示器活動(dòng)區(qū)域的光將在TFT像素 晶體管38A、 38B的溝道中產(chǎn)生電子空穴對(duì)。
圖8顯示TFT晶體管38A、 38B之一的NMOS溝道40。在光到 達(dá)溝道40時(shí)，形成電子空穴對(duì)42，并且在泄漏電流經(jīng)過TFT晶體管 的柵極接點(diǎn)時(shí)這些變得很明顯。
圖9示意顯示連接到驅(qū)動(dòng)電路14的一個(gè)像素(或亞像素)。
在使用液晶顯示器顯示圖像期間，驅(qū)動(dòng)電路14在需要時(shí)使用一 系列移位寄存器50和邏輯門52操作適當(dāng)?shù)臇艠O線26。在需要柵極 線26關(guān)閉其相應(yīng)的TFT時(shí)，柵極線被驅(qū)動(dòng)到預(yù)定的電位VSS3(如圖 所示)。 一系列相應(yīng)電平移動(dòng)開關(guān)54選擇性地將柵極線26連接到 VSS3線以關(guān)閉柵極線26的所有晶體管，或連接到驅(qū)動(dòng)電路的該部分 以打開棚4及線26上的晶體管。
在VSS3電位應(yīng)用到柵極以將其關(guān)閉時(shí)，檢測(cè)到由入射光造成的 柵極泄漏電流成為可能。
如圖9中示意顯示，提供電流測(cè)量電路以監(jiān)視經(jīng)過VSS3線的電
、、六 /凡。
可以連接電流測(cè)量電路60以監(jiān)3見各個(gè)柵極線關(guān)閉時(shí)的電流。但 是，在優(yōu)選實(shí)施例中，在顯示的場(chǎng)/幀循環(huán)中的預(yù)定點(diǎn)，例如在連續(xù) 的場(chǎng)/幀之間，驅(qū)動(dòng)電路14將所有柵極線26連接到VSS3以關(guān)閉所有 柵極。這時(shí)，電流測(cè)量電路可用于測(cè)量來自所有那些已連接?xùn)艠O的柵 極泄漏電流。
電流測(cè)量電路60連接到其本身的控制器70或驅(qū)動(dòng)電路14的控 制器，并且配置為根據(jù)測(cè)量的柵極泄漏電流計(jì)算入射的環(huán)境光水平。 通過這種方式，環(huán)境光檢測(cè)裝置僅通過使用液晶顯示單元的晶體管而 無需額外光電二極管檢測(cè)器等即可在液晶顯示模塊中實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)該理解，在液晶顯示器的活動(dòng)區(qū)域內(nèi)可才企測(cè)并測(cè)量其它泄漏電流以提供入射環(huán)境光的測(cè)量值。具體地說，可測(cè)量COM線或CS線 上的柵極源泄漏(gate source leakage)或電流。各個(gè)像素(亞像素)上 的入射光可造成各種類型的泄漏電流，可對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)以提供入射光 的測(cè)量值。
此外，如上所述，像素的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路可分布在顯示器的 活動(dòng)區(qū)域內(nèi)。使用此配置，驅(qū)動(dòng)電路本身可受到因環(huán)境光產(chǎn)生的泄漏 電流的影響。因此，同樣地，顯示器的活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng) 電路中流動(dòng)的電流測(cè)量值同樣可以提供入射環(huán)境光數(shù)量的指示。裝置 能夠集成到小到不會(huì)對(duì)面板的查看區(qū)造成任何光學(xué)干擾的活動(dòng)區(qū)域 中。此類裝置可包括光敏晶體管和光電二極管。來自活動(dòng)區(qū)域中的這 些裝置的電流和電壓可單獨(dú)使用或者如上所述與測(cè)量值結(jié)合使用，。
檢測(cè)到的環(huán)境光水平可按需要以任何方式使用。如上所述，這在 允許液晶顯示模塊的控制器控制液晶顯示器的亮度時(shí)能夠特別有用。
如圖6中示意顯示，液晶顯示模塊可能配備有背光80用于為液 晶顯示單元提供光。確定環(huán)境入射光之后，可以控制背光以產(chǎn)生適當(dāng) 亮度的光。
在優(yōu)選實(shí)施例中，液晶顯示模塊包括用于重新校準(zhǔn)環(huán)境光檢測(cè)和 補(bǔ)償(如溫度)變化的功能。
在一個(gè)實(shí)施例中，建議提供屏蔽掉環(huán)境光的液晶顯示器部分。通 過這種方式，無需任何入射光就可以確定現(xiàn)有的背景柵極泄漏電流。 此測(cè)量值可用于校準(zhǔn)環(huán)境光檢測(cè)和補(bǔ)償自然背景泄漏電流。而且，液 晶顯示單元本身顯示的圖像會(huì)影響柵極泄漏電流。但是，知道當(dāng)時(shí)顯 示的實(shí)際圖像，這也可以進(jìn)行補(bǔ)償。
在提供并打開背光80時(shí)，來自背光的生成光本身將在TFT溝道 中產(chǎn)生電子空穴對(duì)。這可以通過判斷當(dāng)時(shí)背光80被驅(qū)動(dòng)達(dá)到的亮度 來進(jìn)行補(bǔ)償。
在圖IO所示的實(shí)施例中，為了防止背光影響像素晶體管38a、 38b的泄漏電流測(cè)量值，在面板背光和每個(gè)像素晶體管38a、 38b之間提供遮蔽層90。
如圖所示，為各個(gè)晶體管38a和38b提供相應(yīng)的屏蔽90a和90b。 遮蔽層90及其相應(yīng)的屏蔽90a和90b防止來自背光的光進(jìn)入像素晶 體管38a、 38b,從而沒有背光的光線造成的泄漏電流。
圖ll(a)和(b)顯示備選實(shí)施例，其中一些像素，如圖ll(a)中所示， 配備有包括屏蔽100a和100b的表面遮蔽層100用于為對(duì)應(yīng)的像素晶 體管38a和38b遮蔽環(huán)境光。如圖ll(b)中所示，沒有為其它像素提 供對(duì)其像素晶體管38a、 38b的任何此類外部遮蔽。
通過從圖ll(b)所示的未遮蔽像素晶體管減去圖ll(a)中所示的已 遮蔽像素晶體管的泄漏電流測(cè)量值，提供了僅因環(huán)境光造成的泄漏電 流的指示。
此方法的優(yōu)點(diǎn)在于，基本上自我消除了溫度和電子噪聲效應(yīng)。屏 蔽100a、 100b可以只作為對(duì)正常濾色器屏蔽的修改而制作。
優(yōu)選為交替的水平線，如奇數(shù)水平線，提供屏蔽的像素晶體管， 而交錯(cuò)的，如偶數(shù)線，則無屏蔽。通過這種方式，取自屏蔽和未屏蔽 像素晶體管的測(cè)量值在顯示器的整個(gè)表面上均勻散布。此外，可以從
一個(gè)測(cè)量值減去另一個(gè)，無需因一種類型的像素晶體管多于另一種而 要求補(bǔ)償?shù)娜魏窝a(bǔ)償系數(shù)。
在圖10和ll(a)、 (b)的兩個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)屏蔽90a、 90b、 100a、 100b可由遮蓋相應(yīng)的像素晶體管對(duì)的各個(gè)屏蔽取代。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)境光檢測(cè)裝置，與具有包括液晶像素陣列的活動(dòng)區(qū)域的液晶顯示器配合使用，所述裝置包括電流測(cè)量電路，配置為測(cè)量所述活動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)的電流；以及連接至所述測(cè)量電路并且配置為根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算落到所述液晶顯示器上的環(huán)境光水平的控制器。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)境光檢測(cè)裝置，其中所述電流測(cè)量電路 配置為測(cè)量所迷活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)液晶^像素中流動(dòng)的電流。
3. 如權(quán)利要求2所述的與液晶顯示器配合使用的環(huán)境光^r測(cè)裝 置，其中每個(gè)液晶像素包括相應(yīng)的液晶單元，每個(gè)液晶單元具有至少 一個(gè)晶體管用于選擇性地將所述液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管 帶有連接到柵極線的柵極；并且具有可選擇性地連接到所述柵極線以 關(guān)閉柵極的柵極供電線，其中所述電流測(cè)量電路配置為測(cè)量因與所述柵極供電線連接的柵極中 的柵極泄漏電流而在所述柵極供電線中流動(dòng)的電流；以及所述控制器配置為根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)柵極的環(huán)境光水平。
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)境光檢測(cè)裝置，與具有用于液晶像素的 驅(qū)動(dòng)電路的液晶顯示器配合使用，其中所述電流測(cè)量電路配置為測(cè)量 活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中流動(dòng)的電流。
5. 如權(quán)利要求2所述的環(huán)境光檢測(cè)裝置，與具有用于液晶像素的 驅(qū)動(dòng)電路的液晶顯示器配合使用，其中電流測(cè)量電i 各配置為測(cè)量所述 活動(dòng)區(qū)域中的 一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中流動(dòng)的電流。
6. 如權(quán)利要求1所述的與液晶顯示器配合使用的環(huán)境光檢測(cè)裝 置，還包括用于從后面照亮所述液晶單元的背光，其中所述控制器配 置為在計(jì)算環(huán)境光水平時(shí)補(bǔ)償背光的效應(yīng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的與液晶顯示器配合使用的環(huán)境光檢測(cè)裝置 還包括用于從后面照亮所述液晶單元的背光，其中所述控制器配置為根據(jù)計(jì)算的環(huán)境光水平調(diào)整背光的亮度。
8. —種與液晶顯示器配合使用的環(huán)境光檢測(cè)裝置，具有液晶單 元陣列，每個(gè)液晶單元具有至少一個(gè)晶體管用于選擇性地將該液晶單 元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶有連接到柵極線的柵極；并且具有可 選擇性地連接到所述柵極線以關(guān)閉柵極的柵極供電線，所述裝置包括電流測(cè)量電路，配置為測(cè)量因與柵極供電線連接的柵極中的柵極 泄漏電流而在所述柵極供電線中流動(dòng)的電流；以及連接至所述測(cè)量電路并且配置為根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)柵極的 環(huán)境光水平的控制器。
9. 如權(quán)利要求8所述的環(huán)境光檢測(cè)裝置，其中所述控制器配置為 在計(jì)算環(huán)境光水平時(shí)補(bǔ)償所述液晶顯示器的溫度變化。
10. 如權(quán)利要求8所述的與液晶顯示器配合使用的環(huán)境光檢測(cè)裝 置還包括用于從后面照亮所述液晶單元的背光，其中所述控制器配置 為在計(jì)算環(huán)境光水平時(shí)補(bǔ)償所述背光的效應(yīng)。
11. 如權(quán)利要求8所述的與液晶顯示器配合使用的環(huán)境光檢測(cè)裝 置還包括用于從后面照亮所述液晶單元的背光，其中所述控制器配置 為根據(jù)計(jì)算的環(huán)境光水平調(diào)整背光的亮度。
12. 如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)合具有液晶單元陣列的液 晶顯示器的環(huán)境光檢測(cè)裝置，每個(gè)液晶單元具有至少一個(gè)晶體管用于 選擇性地將所述液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶有連接到柵極 線的柵極，并且具有可選擇性地連接到柵極線以關(guān)閉柵極的柵極供電 線；其中所述液晶顯示器還包括至少一個(gè)參考晶體管和配置為遮蔽所述至少一個(gè)參考晶體管免受環(huán)境光影響的屏蔽；以及所述電流測(cè)量電路配置為測(cè)量所述至少一個(gè)參考晶體管中的泄漏電流；以及所述控制器配置為使用來自所述至少一個(gè)參考晶體管的測(cè)量的電 流補(bǔ)償計(jì)算的環(huán)境光水平。
13. —種包含如權(quán)利要求12所述的環(huán)境光^r測(cè)裝置和液晶顯示器 的移動(dòng)電話。
14. 一種包含如權(quán)利要求12所述的環(huán)境光;f金測(cè)裝置和液晶顯示器 的相沖幾。
15. —種檢測(cè)液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方法，所述液晶顯示 器具有包括液晶像素陣列的活動(dòng)區(qū)域，所述方法包括測(cè)量在所述活動(dòng)區(qū)域中流動(dòng)的電流；以及 才艮據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算落到所述液晶顯示器上的環(huán)境光水平。
16. 如權(quán)利要求15所述的用于檢測(cè)液晶顯示器上的環(huán)境光水平的 方法，其中所述測(cè)量步驟包括測(cè)量所述活動(dòng)區(qū)域中的 一個(gè)或多個(gè)液晶像素中 流動(dòng)的電流。
17. 如權(quán)利要求16所述的用于檢測(cè)液晶顯示器上的環(huán)境光水平的 方法，其中每個(gè)液晶像素包括各自的液晶單元，每個(gè)液晶單元具有至 少一個(gè)晶體管用于選擇性地將所述液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶有連接到柵極線的柵極；并且具有可選擇性地連接到所述柵極線 以關(guān)閉柵極的柵極供電線，其中所述測(cè)量步驟包括測(cè)量因與所述柵極供電線連接的柵極中的柵極 泄漏電流而在所述柵極供電線中流動(dòng)的電流；以及所述計(jì)算步驟包括根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)所述柵極的環(huán)境光水平。
18. 如權(quán)利要求15所述的用于檢測(cè)具有用于液晶像素的驅(qū)動(dòng)電路 的液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方法，其中所述測(cè)量步驟包括測(cè)量所述活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路中 : 危動(dòng)的電;危。
19. 如權(quán)利要求16所述的用于才企測(cè)具有用于液晶像素的驅(qū)動(dòng)電路 的液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方法，其中所述測(cè)量步驟包括測(cè)量所述活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電i 各中5危動(dòng)的電流。
20. 如權(quán)利要求17所述的用于檢測(cè)具有用于液晶像素的驅(qū)動(dòng)電路 的液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方法，其中所述測(cè)量步驟包括測(cè)量所述活動(dòng)區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電if各中 流動(dòng)的電流。
21. —種檢測(cè)液晶顯示器上的環(huán)境光水平的方法，所述液晶顯示 器具有液晶單元陣列，每個(gè)液晶單元具有至少一個(gè)晶體管用于選擇 性地將該液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶有連接到柵極線的柵 極；并且具有可選擇性地連接到所述柵極線以關(guān)閉柵極的柵極供電線， 所述方法包4舌測(cè)量因與所述柵極供電線連接的柵極中的柵極泄漏電流而在所述 柵極供電線中流動(dòng)的電流；以及根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)所述柵極的環(huán)境光水平。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為環(huán)境光檢測(cè)裝置，提供了與具有液晶單元陣列的液晶顯示器配合使用的環(huán)境光檢測(cè)裝置，每個(gè)液晶單元具有至少一個(gè)晶體管用于選擇性地將液晶單元連接到信號(hào)線而每個(gè)晶體管帶有連接到柵極線的柵極，并且具有可選擇性地連接到柵極線以關(guān)閉柵極的柵極供電線。所述裝置包括電流測(cè)量電路，配置為測(cè)量因連接?xùn)艠O供電線的柵極中的柵極泄漏電流產(chǎn)生的柵極供電線中流動(dòng)的電流，以及連接到測(cè)量電路的控制器，并配置為根據(jù)測(cè)量的電流計(jì)算到達(dá)柵極的環(huán)境光水平。
文檔編號(hào)G01R19/00GK101581602SQ20091014561
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者D·普西, P·沙德韋爾, 乃一俊祐, 伊藤大亮, 木田芳利, 竹內(nèi)剛也 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社