具有调光功能的图像显示装置制造方法及图纸

提供一种图像显示装置，安装了确保安装成本、基于安装的机械可靠性、产品合格率的亮度传感器。在构成像素的绝缘基板ＳＵＢ１上，利用与构成该像素的薄膜晶体管（ＴＦＴ）相同的半导体膜形成由ＴＦＴ构成的对检测波段不同的光进行检测的多个光传感器ＰＳＥ、和根据光传感器ＰＳＥ的输出而生成控制像素的亮度的信号的信号处理电路ＰＳＰ。光传感器ＰＳＥ由半导体膜的膜厚、或光的透射范围不同的滤光片检测波段不同的光的能量。在信号处理电路ＰＳＰ中处理各传感器的输出以检测环境的亮度。将检测信号反馈到像素的亮度的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有使用光传感器来根据环境的光照度控制显示图 像亮度的调光功能的图像显示装置，其中光传感器生成与环境的光照 度对应的控制信号。
技术介绍
已知有所谓的带有调光功能的显示器，其根据周围的环境光来调 节图像显示装置(以下也称显示器)的显示图像的亮度。这种显示器 的基本结构，通常具有一个检测环境光(显示器的周围光)的检测元 件(光传感器)和处理该光传感器的输出信号的信号处理电路，并由在液晶显示装置中向其背光灯、或在有机EL显示器等的自发光型图 像显示装置中向其发光元件提供亮度控制信号的反馈电路或器件构 成。上述各电路或器件，以半导体芯片的形式安装于构成显示器的显 示板部(以下，也简称为显示板)或显示器的构成部件的适当部位。 在这种情况下，必须确保安装成本、基于安装的机械可靠性或产品合 格率。因此，近年来，如非专利文献l (利用poly-Si (多晶石圭)内置与 环境对应的调光传感系统的系统内置液晶显示器)所述，进行了以与 显示部相同的半导体制造工艺将光传感器、信号处理电路、反馈电路 安装在显示器的显示板自身内的尝试。此外，作为由检测各自的光波长域的多个传感元件和对这些元件 的输出进行运算处理的电路构成并可以将其应用于工业的装置，专利 文献1公开了一种在由多个传感元件构成的传感装置中，各光传感器专利文献2中公开了一种具有检测波段不同的多个光电二极管(传感 器)和对这些二极管的输出进行信号处理并判断纤维的等级的处理装 置的纤维颜色分级系统。图10是说明作为现有的带调光功能显示器的显示板的结构例的 显示板的图。图10 (a)是显示板的后视图(背面俯视图)，图10(b) 是显示板的仰视图(下侧面图)，图10 (c)是显示板的正视图(显示 面正视图)。显示板通过在第一基板(有源基板、薄膜晶体管基板、 TFT基板)SUB1和第二基板(对置基板、滤色器基板)SUB2的粘 合间隙内封入液晶而构成。在第一基板SUB1的主面(内面)上，按矩阵状排列并制作由薄 膜晶体管(TFT)构成的像素电路，形成图像区域(显示区域)。在第 二基板SUB2的主面)上，在纵电场方式(TN方式)系统中形成多 个滤色器和对置电极，并与构成第一基板SUB1的像素电路的像素电 极一起形成彩色像素。此外，在横电场方式(IPS方式)系统中在第 一基板SUB1的主面上形成对置电极。而且，有时也在第一基板SUB1 一侧形成滤色器。选择像素并提供显示信号的驱动电路(驱动器)之 类的周边电路等，以半导体芯片的形式安装在第一基板SUB1的像素 区域的周边。在第一基板SUB1的背面设置背光灯，但图示省略。而且，在该 背面安装着搭载有显示控制电路芯片DLS等的印刷电路板PCB。在 以半导体芯片的形式安装驱动电路等的情况下，第二基板SUB2的尺 寸比第一基板SUB1的尺寸小一些，在从第二基板SUB2的端部露出 的第一基板SUB1的周边形成有驱动电路(驱动器)DR。在以构成 像素区域的多个像素的形成工序在基板上形成驱动器D R的情况下， 有时也用第二基板SUB2覆盖驱动器DR的形成部分。其他的控制电 路等以半导体芯片(LSI)的形式安装在印刷电路板PCB上。驱动器DR和印刷电路板PCB之间由挠性印刷基板FPCB连接。 在从第二基板SUB2露出的第一基板SUB1的基板上，在除驱动器 DR的形成部分以外的部分上安装传感器(光传感芯片)PSE,并由挠性印刷基板FPCA将其与设置有传感器的信号处理电路的印刷电路 板PCB之间连接。非专利文献l: SHARP技报 No.24 92号 pp35-39专利文献1:日本特开平10—122961号公报专利文献2:日本特表2002 — 522763号7>才艮
技术实现思路
光传感器中使用的硅(Si)半导体或化合物半导体，各自具有特 有的光吸收系数(透射率)，并具有波长相关性(例如，参照后述的 图3)。在这种情况下，各波段光的半导体的最佳膜厚不同。因此，当 只内装一种传感器时，具有与吸收特性所需的不同的波段。因而在亮 度和传感器输出的关系上产生偏差，不能得到高精度的检测和控制。 例如，依据了视觉灵敏度的波段、吸收强度分布不能由一种传感器再 现。另外，如像专利文献l、专利文献2所公开的那样，形成由各传 感器检测各自的波段的多个传感器和对其输出进行运算处理的电路 构成的传感.控制结构，就可以检测所需的光。但是，克服将这些结 构安装在图像显示装置内的困难的现实课题还没有解决。本专利技术的目的在于，提供一种安装了可以确保安装成本、基于安 装的机械可靠性、产品合格率的亮度传感器的图像显示装置。为达到上述目的，本专利技术在构成像素电路的绝缘基板上，利用与 构成像素电路的薄膜晶体管(TFT)相同的半导体膜形成由TFT构成 的对检测波段不同的光进行检测的多个光传感器和根据光传感器的 输出生成控制像素的亮度的信号的信号处理电路。光传感器，由半导 体膜的膜厚、或光的透射范围不同的滤光片检测波段不同的光的能 量。在信号处理电路中处理各传感器的输出以检测环境的亮度。形成 了将检测信号反馈到像素的亮度的控制的结构。在形成图像显示装置的像素区域(和驱动电路部)的过程中，可 以形成生成与光传感器或亮度对应的控制信号的信号处理电路，并能确保安装成本、基于安装的机械可靠性、产品合格率。 附图说明图l是说明作为本专利技术的调光功能内置型的显示器的显示板结构 例的液晶显示板的图。图2是说明标准相对视觉灵敏度的波长相关性的图。图3是说明用硅材料制作的光传感器的灵敏度特性的图。图4A是表示本专利技术的实施例1的光传感器输出部分的光谱的图。图4B是表示本专利技术的实施例1的检测范围不同的3种光传感器输出部分的光谱的图。图4C是说明本专利技术的实施例1的光传感器输出部分的信号运算的例的图。图5是说明调整液晶背光灯的光源的亮度(亮度)的电路的方框 结构例的图。图6A是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用多晶硅 构成光传感器的工序的剖视图。图6B是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用多晶硅 构成光传感器的工序的接续图6A的剖视图。图6C是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用多晶硅 构成光传感器的工序的接续图6B的剖视图。图6D是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用多晶硅 构成光传感器的工序的接续图6C的剖视图。图6E是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用多晶硅 构成光传感器的工序的接续图6D的剖视图。图7 A是说明调光功能内置型显示板的制作方法 一 例的用非晶形 硅构成光传感器的工序的剖视图。图7B是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用非晶形 硅构成光传感器的工序的接续图7A的剖视图。图7 C是说明调光功能内置型显示板的制作方法 一 例的用非晶形硅构成光传感器的工序的接续图7B的剖视图。图7D是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用非晶形 硅构成光传感器的工序的接续图7C的剖视图。图7E是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用非晶形 硅构成光传感器的工序的接续图7D的剖视图。图7F是说明调光功能内置型显示板的制作方法一例的用非晶形 硅构成光传感器的工序的接续图7E的剖视图。图7 G是说明调光功能内置型显示板的制作方法 一 例的用非晶形 硅构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显示装置，包括：由在主面上呈矩阵状配置具有薄膜晶体管的多个像素而形成像素区域的第一绝缘基板、和以预定间隙与上述第一绝缘基板的上述主面相对并粘在一起的第二绝缘基板构成的显示板；设置在上述第一绝缘基板的上述像素区域的外侧来驱动构成上述像素区域的像素的驱动电路；以及安装有向上述驱动电路提供显示用信号的显示控制电路的印刷电路板；上述图像显示装置的特征在于：在上述第一绝缘基板的上述主面的上述像素区域附近设置有多个光传感器，其中，上述光传感器由与上述像素区域的上述薄膜晶体管同层的构成有源层的半导体膜构成，上述多个光传感器检测的光的波段不同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田井光春，景山宽，
申请(专利权)人：株式会社日立显示器，
类型：发明
国别省市：JP[]