JP2006030392A - 表示装置及びこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
光センサを搭載し、このセンサの出力に応じて自動調光を行う表示装置の改良、特に、小型軽量でありながら、ノイズによる影響を受けにくく、また、衝撃等にも強い構成を提供する。
【解決手段】
薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型の表示装置の基板上に、光検出素子、アナログ−ディジタル変換回路、パラレル−シリアル変換回路を搭載し、外部からのチップセレクト信号により回路が選択された場合に、クロック信号に同期してディジタルデータに変換された光検出素子の信号を輝度制御回路に送出して輝度を調整する。
【選択図】
図１

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、周辺照度に応じた輝度の調整機能を備える表示装置に関する。

薄型、高精細といった特徴を有する液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、ＬＣＤと略する）や、有機エレクトロルミネセンス素子を使用した表示装置（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下、ＥＬＤと略）が広く用いられるようになっている。前者のＬＣＤは、一般的にはバックライト若しくはフロントライトと呼ばれる照明装置が設けられており、ここからの光を透過若しくは反射することにより表示を行っている。こうした機器における表示画面の見易さを維持するため、或いは、消費電力を抑えるため、周辺の明暗に応じて、バックライトやフロントライトの光量を自動調節することが提案されている。

図９は、特許文献１に記載の液晶表示装置の機能構成を示すブロック図である。図９において、１００は装置の外部の明るさを検出する光センサ、１０１は装置の光源であるバックライト、１０２はバックライトの輝度を調整する輝度調整部、１０３は輝度調整用のデータを格納したメモリ、１０４は光センサ１００からの信号とメモリ１０３のデータを元に輝度調整部１０２に輝度調整用信号を送出する演算部である。この液晶表示装置は、予め設定した装置の受光量に対応するバックライト輝度をメモリ１０３に記憶しておき、光センサ１００からの受光量に対応するバックライト１０１の輝度をメモリ１０３のデータを基に演算部１０４で演算し、輝度調整部１０２に演算部１０４による演算結果を元にバックライト１０１の輝度を自動的に調整させている。本技術と同種のものに、特許文献２、３がある。これらに共通していえることは、光センサが別途表示装置の近傍に必要になるため、装置が大型化すること、光センサのレイアウトに制限が出ること、直接表示部での明るさを測定しているわけではないため、正確な調光ができないこと等の問題点がある。

図１０は、特許文献４に記載の液晶表示装置の構成を示す図である。図１０において１１０は液晶表示パネル、１１１は液晶パネルの薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと略する）が形成された基板上に形成された光センサ、１１２は液晶表示パネル１１０の光源であるバックライト、１１３は光センサ１１１の信号を元にバックライト１１２の輝度を制御する制御回路である。この方式では、光センサ１１１が、液晶表示パネル１１０を構成する基板面上に形成されている。従って、別途外部に光センサを設ける必要も無く、また、装置の大型化や装置の形状に伴うレイアウト上の制限といった上記の問題も生じない。また、表示部の非常に近い場所に光センサを配置できるため、表示部の明るさを正確に測定できるものとなっている。そして、本技術と同種のものに、特許文献５、６を挙げることができる。

特開平４−３５２１２８号公報 特開昭６１−２５９２８７号公報 特開平０２−３０９３１６号公報 特開平６−１１６９０号公報 特開平０１−００６９２７号公報 特開平０３−２４９６２２号公報

しかしながら、上記した各特許文献に記載された技術をもってしても、以下に述べるような問題点が残されている。例えば、特許文献４乃至６の液晶表示装置は、ガラス基板上に外光を検出するセンサ、若しくは、バックライト側の輝度を検出する光センサが配置されている。ここで、この光センサの出力を電流として制御回路に出力する場合を考える。一般的に光センサの出力電流は非常に微小である。制御回路は、ガラス基板の外部に形成されている。従って、ガラス基板内部の光センサと外部の制御回路とをフレキシブルケーブルのような配線で電気的に接続する必要があり、この配線は少なくとも数ｃｍ以上の長さとなる。かくて、光センサからの非常に微小な検出電流が配線に流れることになるが、この配線に外部からのノイズが飛び込むと、光検出電流が正確に制御回路に転送されず、正確な輝度制御ができなくなってしまう。光センサの出力を電圧で取り出す場合でも同様の事態が生じる。

また、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ゲーム機器等、携帯型の電子機器が高機能化していくに従って、連続長時間使用の要望が強まっている。こうした機器の省電力性を向上させるに当たって、ＬＣＤのバックライトやフロントライトの消費電力が大きな比重を占めている。このことはＬＣＤに特有のものではなく、自発光デバイスであるＥＬＤにおいても妥当している。更に、こうした携帯型の電子機器は、屋外等に持ち運んで使用することを前提といるため、装置自体が小型かつ軽量で、更に持ち運びの際に外部から加わる衝撃に耐える信頼性が必要である。しかしながら、上記したように、従来の技術では、省電力性を考慮したものはあるが、装置が大型になる、重量が増加せざるを得ない、表示装置と外部との接続線の本数が増加する結果携帯型機器としての信頼性が低下する、といった問題点がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、外部からのノイズに影響されずに輝度の自動調整が可能な小型・軽量で信頼性の高い表示装置を提供することにある。また本発明は、外部に特に輝度制御回路を設けることなく単体で輝度調整ができる表示装置を提供することも目的とする。

前記課題を解決するための手段を提供する本発明の第１の視点によれば、画素スイッチング素子を配設した基板を有する表示装置において、前記基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号をシリアルのデジタルデータに変換して出力するデータ送出回路とを配設し、外部からのチップセレクト信号等に応じて、輝度を調節するようにした表示装置が提供される。この表示装置は、基板上で、シリアルのデジタルデータに変換してしまうものであるため、ノイズに強いという特性が得られている。

また、本発明の第２の視点によれば、画素スイッチング素子を配設した基板を有する表示装置において、前記基板上に、光検出素子と、輝度制御回路とを配設した表示装置が提供される。前記輝度制御回路は、前記光検出素子から出力された信号に基づいて、前記基板前後（基板面の前方又は後方）いずれかに配設された表示装置の光源を駆動し、輝度の調節を行うものである。この表示装置も、基板上で輝度制御を完結するものであるため、ノイズにも強いという特性が得られている。

本発明によれば、光検出素子を設けて外光に応じた調光動作を行う表示装置において、ノイズによる影響を受けることが少なく、更に、基板外部に新規回路を設けることを必要としない構成を得ることができる。その理由は、光センサから出力をノイズに強いデジタルデータに変換してから基板外の既存の輝度制御回路に送出する構成、或いは、基板上で輝度制御を完結する構成を採用したことにある。

［第１の実施の形態］
続いて、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いたバックライトを有する透過型の液晶表示装置に本発明を適用した、その好ましい第１の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る表示装置１は、画素を駆動するＴＦＴが形成されている基板４上に光センサ６、アナログ−デジタル変換回路（以下、ＡＤＣと略する）７、シリアル−パラレル変換回路８、が形成され、センサ６の出力信号をデジタル信号に変換し、更に、外部からのチップセレクト信号等に応じて、シリアルデータに変換したシリアルデータを送出可能とし、表示装置の輝度制御に用いるようにしたことを特徴とするものである。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の概略図である。図１を参照すると、表示装置１は、光源であるバックライト３、液晶を駆動する画素（電極）及びＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板４、図示省略する液晶層をＴＦＴ基板４との間に挟持するよう配された対向基板５、基板外の輝度制御回路１２と、から構成され、表示領域２が設けられている。

ＴＦＴ基板４の上には、特開平６−１１６９０号公報記載の方法により、フォトダイオードによる光センサ６が形成される。また同様に、ＴＦＴ基板４の上には、光センサ６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ７、ＡＤＣ７のデジタルデータをパラレル−シリアル変換してシリアルデータにするパラレル−シリアル変換回路（以下、Ｐ／Ｓと略する）８が形成される。ここで、光センサ６、ＡＤＣ７及びＰ／Ｓ８は、ＴＦＴ基板４を構成するガラス基板上に形成されたＴＦＴを含んで構成され、それぞれ配線して表示領域２の近傍に設けられる。

Ｐ／Ｓ８と、輝度制御回路１２との間には、Ｐ／Ｓ８からの信号を送出するためのシリアルバス９、シリアルバス９をアクティブにするチップセレクト信号（以下、ＣＳと略する）１０送信路、ＣＳ１０によりアクティブになったシリアルバス９から信号を出力する際に基準となるタイミングクロック（以下、ＣＬＫと略する）１１送信路とが設けられる。また、輝度制御回路１２は、バックライト３に流れる電流を制御可能となっており、Ｐ／Ｓ８からのシリアルデータに基づいて、バックライト３の輝度を制御する。

続いて、本実施の形態の動作について、説明する。図２は、ＴＦＴ基板４に設けられた光センサ６のフォトダイオードの電圧−電流特性を示す図である。図２において、外光による照度が低い場合のフォトダイオードの電圧−電流特性曲線１３、外光による照度が高い場合のフォトダイオードの電圧−電流特性曲線１４が示されている。図２のフォトダイオードの電圧−電流特性曲線１３、１４を対比すれば明らかなとおり、照度が低い場合は電流が小さく、照度が高くなると流れる電流も増える。なお、以後の説明では、フォトダイオードには図２に示す電圧Ｖ１が印加されているものとする。

まず、表示領域２周囲の照度が低い場合について説明する。この場合、表示領域２近傍に配された光センサ６には、低めの電流値Ｉ１が流れる。この電流値Ｉ１は、ＡＤＣ７でデジタル信号に変換され、更に、Ｐ／Ｓ８でシリアルのデジタルデータに変換される。一方、ＣＳ１０がＰ／Ｓ８に供給されると、Ｐ／Ｓ８に接続されたシリアルバス９がアクティブ状態になり、ＣＬＫ１１に同期してシリアルバス９を介して輝度制御回路１２に対して、このデジタルデータが送出される。デジタルデータを受信した輝度制御回路１２は、その値より、外光の照度が低いことを検知する。輝度制御回路１２は、この場合、バックライト輝度が低くても表示を充分に認識可能であるため、バックライト３のＬＥＤに低輝度相当の電流を流す制御を行う。

続いて、表示領域２周囲の照度が高い場合について説明する。この場合、表示領域２近傍に配された光センサ６には、高めの電流Ｉ２が流れる。この場合も上記の場合と同様に、電流値Ｉ２は、ＡＤＣ７でデジタル信号に変換され、更に、Ｐ／Ｓ８でシリアルのデジタルデータに変換される。一方、ＣＳ１０がＰ／Ｓ８に供給されると、Ｐ／Ｓ８に接続されたシリアルバス９がアクティブ状態になり、ＣＬＫ１１に同期してシリアルバス９を介して輝度制御回路１２にこのデジタルデータが送出される。デジタルデータを受け取った輝度制御回路１２は、その値より、今度は外光の照度が高いことを検知する。輝度制御回路１２は、この場合、表示が見やすくなるようにバックライト３の輝度を高くするため、バックライト３のＬＥＤに高輝度相当の電流を流す制御を行う。

上記制御は、ＣＳ１０がＰ／Ｓ８に供給されている間、連続的に行われる。従って、外光による照度の変化によって、明るいところでは表示装置の視認性を向上するために、自動的に輝度をあげること、暗いところでは自動的に輝度を下げること、が可能となる。

もちろん、光センサ６による照度の検出と自動調光を行わない場合には、ＣＳ１０を供給せずに、シリアルバス９を非アクティブにして、シリアルバス９からＰ／Ｓ８を切り離すようにすればよい。

以上のとおり、上記構成は、フォトダイオードに流れる微小な信号をフォトダイオードの近傍に配置されたＡＤＣ７でノイズに強いデジタル信号に変換してから輝度制御回路１２に供給することを可能とする。従って、輝度制御回路１２までの配線に外部から混入するノイズの影響を少なくすることができ、正確な輝度制御を行うことができる。

また、上記構成は、Ｐ／Ｓ８にてシリアルデータに変換して外部に出力することとしているが、この際に、チップセレクトの信号ＣＳ１０も供給する方式を採用している。この方式によれば、例えば、携帯電話等においては、既に使用されているマイクロワイヤインターフェースを用いて、輝度を制御することができることになる。以上のとおり、上記構成は、新たに外部に別の回路を配置することを必要とせず、装置全体の大型化やコスト上昇を招くことなく、輝度の自動制御を実現し得ることをも示している。

なお上記実施の形態においては、図２を例示し、表示領域の上部に光センサ６を配置した場合について説明したが、本発明は上記例示に限られるものでない。表示領域２が見易いか否かという観点において、表示領域２周囲の照度を検出できる位置であれば、光センサ６の位置について、特に制限を設けるものではないことは勿論である。

また、上記実施の形態においては、光検出素子として、フォトダイオードを用いた光センサ６を形成して、その出力電流を検出する例を挙げて説明したが、本発明は、これに限られずフォトトランジスタ等、外部からの光によって電流若しくは電圧変化するデバイスを用いることができ、同様の効果を得ることができる。

また、上記実施の形態においては、表示装置１として光源を背面に配置した構造の透過型の液晶表示装置に本発明を適用した例を挙げて説明したが、本発明は、これに限られず、光源が基板の前面側に配置され、光源若しくは外部からの光を反射して表示を行ういわゆる反射型の液晶表示装置や、有機エレクトロルミネセンス素子のような自発光型の素子を用いた表示装置にも適用できる。

また、上記実施の形態においては、発明の理解のため、外光の照度を検出するための光センサ６を設けた基本構成を用意し、輝度を調整する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られず、ＴＦＴ基板上に複数の光センサを配置し、複数の位置で照度を検出する構成、バックライトからの光を検出することで輝度を増減する構成によっても、同様の効果を得られることは明らかである。

また、上記実施の形態においては、発明の理解のため、輝度が２段階に変化する場合についてのみ示したが、本発明はこれに限られず、光センサからの信号を複数のレベルに分けて輝度をコントロールするように、多段階での輝度調整を行うこともできることは明らかである。

また、上記実施の形態においては、光センサ６からの出力を直接ＡＤＣ７で受ける形にしているが、本発明はこれに限られず、図３に示したように、光センサ６近傍にアンプ回路（増幅回路）３７を配設し、一旦アンプ回路（増幅回路）３７で受けてからＡＤＣに送出するようにすれば、更に外部からのノイズに強い構成となる。

［第２の実施の形態］
続いて、上記第１の実施の形態と同様に透過型の液晶表示装置に本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の概略図である。図４を参照すると、表示装置１は、光源であるバックライト３、液晶を駆動する画素（電極）及びＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板４、図示省略する液晶層をＴＦＴ基板４との間に挟持するよう配された対向基板５と、から構成され、表示領域２が設けられている。

ＴＦＴ基板４の上には、特開平６−１１６９０号公報記載の方法により、フォトダイオードによる光センサ６が形成される。また同様に、ＴＦＴ基板４の上には、光センサ６からの信号に基づいてバックライト３の輝度を制御する輝度制御回路１５が形成される。ここで、光センサ６及び輝度制御回路１５は、ＴＦＴ基板４を構成するガラス基板上に形成されたＴＦＴを含んで構成され、それぞれ配線して表示領域２の近傍に設けられる。

輝度制御回路１５には、外部から輝度制御回路１５を制御するためのコマンド及びデータを転送するシリアルバス１６、シリアルバス１６をアクティブにするチップセレクト信号（以下、ＣＳと略する）１７送信路、ＣＳ１７によりアクティブになったシリアルバス１６から信号を出力する際に基準となるタイミングクロック（以下、ＣＬＫと略する）１８送信路とが設けられる。また、輝度制御回路１５は、バックライト３に流れる電流を制御可能となっており、光センサ６からの出力に基づいて、バックライト３の輝度を制御する。

光センサ６から出力されたアナログ信号は、ＴＦＴ基板４上の輝度制御回路１５に供給される。輝度制御回路１５は、上記した第１の実施の形態と同様に、外光の照度を検知してバックライト３の輝度制御を行う。この際、光センサ６と輝度制御回路１５は、ＴＦＴ基板４上に近接して配置されるので、光センサ６の出力信号が外部から混入するノイズの影響を少なくして輝度制御を行うことができる。

なお、携帯電話等では、ある一定時間が経つとバックライトの輝度を下げて表示装置の低消費電力化を図る機能がある。本発明を適用した携帯電話等においても、この機能を実現することができる。まず、外部のＣＰＵ等から、ＣＳ１７を輝度制御回路１５に供給し、輝度制御回路１５に接続されたシリアルバス１６をアクティブ状態にする。続いて、外部のＣＰＵ等から、ＣＬＫ１８に同期して、シリアルバス１６を介して輝度制御回路１５に輝度を下げるためのコマンドデータを送出する。前記コマンドデータを受け取った輝度制御回路１５は、外光強弱に拘らず消費電力を下げるために、バックライト３のＬＥＤに流れる電流を減らす制御を行う。

以上のとおり、本実施の形態の構成によれば、外光による照度の変化ばかりでなく、装置の未使用状態の際に消費電力を低減することも可能となる。もちろん、光センサ６による照度の検出と自動調光、そして、上記所定時間経過によるバックライトのオフ制御を行わない場合には、ＣＳ１７を供給せずに、シリアルバス１６を非アクティブにして、シリアルバス１６から輝度制御回路１５を切り離すようにすればよい。

また、上記実施の形態においては、光センサ６と輝度制御回路１５を直接接続した構成を例示して説明したが、本発明はこれに限られず、図５、図６に示したように、光センサ６と輝度制御回路１５との間にアンプ回路３７やＡＤＣ７を配設し、一旦アンプ回路３７やＡＤＣ７で受けてから輝度制御回路に送出することもできる。

また、上記実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、光センサの位置、センサ・デバイスの種類、表示装置の種類等に関する制限は無く、調光操作を要する多くの表示装置に適用することが可能である。

［第３の実施の形態］
続いて、上記第１、２の実施の形態と同様に透過型の液晶表示装置に本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態に係る表示装置の概略構成を示した斜視図である。図７を参照すると、表示装置１は、光源であるバックライト３、液晶を駆動する画素（電極）及びＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板４、図示省略する液晶層をＴＦＴ基板４との間に挟持するよう配された対向基板５、輝度制御回路２４と、から構成され、表示領域２が設けられている。

ＴＦＴ基板４の上には、特開平６−１１６９０号公報記載の方法により、フォトダイオードによる光センサ６と、薄膜による配線１９が形成される。また同様に、ＴＦＴ基板４の対向基板５により覆われていない位置には、ＡＤＣ及びＰ／Ｓを含むＩＣ２０が、ＣＯＧ工法（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ；チップオングラス）により基板上に直接搭載される。ここで、光センサ６は、ＴＦＴ基板４を構成するガラス基板上に形成されたＴＦＴを含んで構成され、表示領域２の近傍に設けられる。

ＩＣ２０と輝度制御回路２４との間には、ＩＣ２０からの信号を送出するためのシリアルバス２１、シリアルバス２１をアクティブにするＣＳ２２送信路、ＣＳ２２によりアクティブになったシリアルバス２１から信号を出力する際に基準となるＣＬＫ２３送信路とが設けられる。また、輝度制御回路２４は、バックライト３に流れる電流を制御可能となっており、ＩＣ２０からのシリアルデータに基づいて、バックライト３の輝度を制御する。

光センサ６から出力されたアナログ信号は、配線１９を介してＩＣ２０に供給され、ＡＤＣ、Ｐ／Ｓによりシリアルのデジタルデータに変換される。ここで、外部のＣＰＵ等からＣＳ信号２２がＩＣ２０に供給されると、シリアルバス２１がアクティブ状態になり、ＩＣ２０は、ＣＬＫ２３に同期してシリアルバス２１を介して輝度制御回路２４にデータを送出する。デジタルデータを受信した輝度制御回路２４は、その値により、バックライト３の輝度を制御することで、外光の照度に応じて自動的に表示装置の輝度調整を行うことができる。

この際、配線１９は、ＴＦＴ基板４上の短い距離を接続するだけなので、外部から混入するノイズの影響を少なくして輝度制御を行うことができる。また、表示装置外部との信号のやりとりは、少ない本数の配線で行うことができるので、これに伴い、装置の小型化も図ることができる。

また、上記実施の形態においては、ＡＤＣ及びＰ／Ｓが作り込まれたシリコンチップを用意し、これをチップオングラス工法により搭載する場合について説明したが、本発明は、これに限られず、ＡＤＣやＰ／Ｓの一部の回路のみを含んだＩＣを用い、その他をＴＦＴ基板に形成されたＴＦＴにより構成する場合でも同様の効果が得られることは明らかである。

また、本発明によれば、外光による照度に対する表示装置の輝度を、外部とのやりとりを行うことなく表示装置で独立して行うことができることになる。その理由は、表示装置側にセンサと表示装置の照明の電流制御回路とを配置しているためである。

続いて、上記した各実施の形態の細部構成例を説明すべく、本発明の実施例について図面を用いて詳述する。図８は、本発明の実施例に係る携帯電話の液晶表示装置のバックライトの輝度調整に係る回路構成を表した図である。図８を参照すると、メインの液晶表示装置２８、図示しない背面液晶表示部、図示しないカメラ、その他装置の制御を行うアプリケーションプロセッサ２５、前記各機能ブロックに電源を供給する電源ＩＣ２６、電源ＩＣ２６に電力を供給するバッテリー２７、メイン液晶表示装置２８、メイン液晶表示装置２８のＬＣＤ表示部（表示領域）２９、メイン液晶表示装置２８を構成するＴＦＴ基板３０、メインＬＣＤ用のバックライト３６と、が示されている。

ＴＦＴ基板３０の上には、特開平６−１１６９０号公報記載の方法により、フォトダイオードによる光センサ３１、アンプ回路３２、ＡＤＣ３３、Ｐ／Ｓ３４とが形成される。
ここで、光センサ３１、アンプ回路３２、ＡＤＣ３３、Ｐ／Ｓ３４は、ＴＦＴ基板３０を構成するガラス基板上に形成されたＴＦＴを含んで構成され、それぞれ配線してＬＣＤ表示部（表示領域）２９の近傍に設けられる。

また、アプリケーションプロセッサ２５は、デジタルデータによって表される外光の照度とバックライトの目標輝度の関係を記憶した輝度マップを読み出し可能となっている。また、アプリケーションプロセッサ２５は、電源用ＩＣ２６及びＰ／Ｓの動作を制御するマイクロワイヤインターフェース３５によって接続されている。より具体的には、マイクロワイヤインターフェース３５は、シリアルデータ転送用の２本のバスライン、デバイスを選択するチップセレクト（ＣＳ１がＰ／Ｓ３４、ＣＳ２が電源ＩＣ２６を選択とする）、チップセレクトにより選択したデバイスとデータの転送を行うためのタイミング信号を送出するクロックの４本からなっている。

続いて、本実施例の動作について説明する。まず、アプリケーションプロセッサ２５は、ＣＳ１を選択してＰ／Ｓ３４の出力をアクティブ状態にする。続いて、アプリケーションプロセッサ２５は、シリアルバスライン（両矢線）を介して、Ｐ／Ｓ３４に供給されたクロック信号ＣＬＫに同期してＰ／Ｓ３４から供給されるデジタルデータを受信する。

このときＰ／Ｓ３４から出力されるデータは、外光を受け光センサ３１に流れる電流をアンプ回路３２で電圧変換し、更に、ＡＤＣ３３によりアナログ−デジタル変換し、Ｐ／Ｓ３４でパラレル−シリアル変換されたものである。

続いて、アプリケーションプロセッサ２５は、輝度マップを参照して、入力したデジタルデータに対応するバックライトの目標輝度を求める。なお、このとき電源ＩＣ２６のシリアルバスライン（両矢線）は、ＣＳ２が選択されていないのでアクティブ状態となっておらず、電源ＩＣ２６はシリアルバスラインの影響は受けない。

ここでデジタルデータに対応するバックライトの目標輝度と、現在のバックライト３６の輝度とが対応している場合は、アプリケーションプロセッサ２５は、特にバックライト３６の輝度を変化させること無く、他の動作に移行する。

一方、前記照合の結果、ここでデジタルデータに対応するバックライトの目標輝度と現在のバックライト３６の輝度とが異なる場合は、アプリケーションプロセッサ２５は、以下の動作に移行する。

まず、アプリケーションプロセッサ２５は、マイクロワイヤインターフェース３５のＣＳ２を選択して電源ＩＣ２６のシリアルバスラインをアクティブ状態にする。続いて、アプリケーションプロセッサ２５は、シリアルバスラインを介してクロック信号ＣＬＫと同期して、電源ＩＣ２６に対しバックライト３６をマップに対応した輝度に設定するためのコマンドを送出する。

上記コマンドを受け取った電源ＩＣ２６は、そのバックライト輝度に対応するデータを記憶し、該データに基づいて、バックライト３６に供給する電流を変化する。なお、このときＰ／Ｓ３４のシリアルバスライン（両矢線）は、ＣＳ１が選択されていないのでアクティブ状態となっておらず、Ｐ／Ｓ３４はシリアルバスラインの影響は受けないことになる。

以上のとおり、携帯電話に代表されるＬＣＤやＥＬＤを備える各種電子機器において、表示装置のスイッチング素子が形成された基板に、光センサ及び上記した各回路を形成することにより、外光の照度に応じた適切な輝度の制御を行うことが可能となる。そして、上記実施例の構成は、ノイズにより影響を受けにくいことは勿論として、携帯電話等にて用いられているマイクロワイヤインターフェースを利用するものであるため、小型・軽量、かつ、信頼性の高いことが求められる携帯型の端末機器の表示装置に好ましく採用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の概略図である。 フォトダイオードの電圧−電流特性を示した図である。 本発明の第１の実施の形態の一変形例に係る表示装置の概略図である。 本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の概略図である。 本発明の第２の実施の形態の一変形例に係る表示装置の概略図である。 本発明の第２の実施の形態の一変形例に係る表示装置の概略図である。 本発明の第３の実施の形態の一変形例に係る表示装置の概略図である。 本発明の実施例に係る携帯電話の液晶表示装置の概略構成を表した図である。 特許文献１に記載の液晶表示装置の機能構成を示すブロック図である。 特許文献４に記載の液晶表示装置の構成を示す図である。

符号の説明

１ 透過型の液晶表示装置
２ 表示領域
３、３６ バックライト
４、３０ ＴＦＴ基板
５ 対向基板
６、２８、３１ 光センサ
７、３３ アナログ−デジタル変換回路
８、３４ パラレル−シリアル変換回路
９、１６、２１ シリアルバス
１０、１７、２２ チップセレクト信号（ＣＳ）
１１、１８、２３ クロック（ＣＬＫ）
１２、１５、２４ 輝度制御回路
１３、１４ フォトダイオードの電圧−電流特性
１９ 配線
２０ ＩＣ
２５ アプリケーションプロセッサ
２６ 電源ＩＣ
２７ バッテリー
２８ メイン液晶表示装置
２９ 液晶表示装置の表示部
３２、３７ アンプ回路（増幅回路）
３５ マイクロワイヤインターフェース
１００、１１１ 光センサ
１０１、１１２ バックライト
１０２ 輝度調整部
１０３ メモリ
１０４ 演算部
１１０ 液晶表示パネル
１１３ 制御回路

Claims (17)

1. 画素スイッチング素子を配設した基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号をシリアルのデジタルデータに変換して出力するデータ送出回路とを配設し、
   前記シリアルのデジタルデータに基づいて、輝度を調節可能としたこと、
   を特徴とする表示装置。
2. 画素スイッチング素子を配設した基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号をシリアルのデジタルデータに変換して出力するデータ送出回路と、前記データ送出回路から出力された信号に基づいて、前記基板前後いずれかに配設された光源を駆動し、輝度の調節を行う輝度制御回路とを配設したこと、
   を特徴とする表示装置。
3. 画素スイッチング素子を配設した基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号をシリアルのデジタルデータに変換して出力するデータ送出回路とを配設し、
   前記シリアルのデジタルデータに基づいて、輝度を調節可能とし、更に、
   前記データ送出回路は、前記光検出素子から出力された信号をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換回路と、前記アナログ−ディジタル変換回路の出力をシリアルのデジタルデータに変換して出力するパラレル−シリアル変換回路とから構成されること、
   を特徴とする表示装置。
4. 画素スイッチング素子を配設した基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号をシリアルのデジタルデータに変換して出力するデータ送出回路と、前記データ送出回路から出力された信号に基づいて、前記基板前後いずれかに配設された光源を駆動し、輝度の調節を行う輝度制御回路とを配設し、更に、
   前記データ送出回路は、前記光検出素子から出力された信号をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換回路と、前記アナログ−ディジタル変換回路の出力をシリアルのデジタルデータに変換して出力するパラレル−シリアル変換回路とから構成されること、
   を特徴とする表示装置。
5. 画素スイッチング素子を配設した基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号に基づいて、前記基板前後いずれかに配設された光源を駆動し、輝度の調節を行う輝度制御回路とを配設したこと、
   を特徴とする表示装置。
6. 画素スイッチング素子を配設した基板上に、光検出素子と、前記光検出素子から出力された信号に基いて、前記基板前後いずれかに配設された光源を駆動し、輝度の調節を行う輝度制御回路とを配設し、更に、
   前記基板上に、前記光検出素子から出力された信号をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換回路を配設したこと、
   を特徴とする表示装置。
7. 請求項１乃至６いずれか一に記載の表示装置において、
   前記基板上に、更に、前記光検出素子から出力された信号を増幅する増幅回路を配設したこと、
   を特徴とする表示装置。
8. 請求項１乃至７いずれか一に記載の表示装置において、
   少なくとも前記データ送出回路が、前記基板上にチップオングラス工法により実装されたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されていること、
   を特徴とする表示装置。
9. 請求項１乃至７いずれか一に記載の表示装置において、
   少なくとも前記データ送出回路が、前記基板上に形成された薄膜トランジスタで構成されていること、
   を特徴とする表示装置。
10. 請求項１乃至８いずれか一に記載の表示装置において、
    前記増幅回路が、前記基板上にチップオングラス工法により実装されたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で構成されていること、
    を特徴とする表示装置。
11. 請求項１乃至７、９いずれか一に記載の表示装置において、
    前記増幅回路が、前記基板上に形成された薄膜トランジスタで構成されていること、
    を特徴とする表示装置。
12. 請求項１乃至８、１０いずれか一に記載の表示装置において、
    前記輝度制御回路が、前記基板上にチップオングラス工法により実装されたＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成されていること、
    を特徴とする表示装置。
13. 請求項１乃至７、９、１１いずれか一に記載の表示装置において、
    前記輝度制御回路が、前記基板上に形成された薄膜トランジスタで構成されていること、
    を特徴とする表示装置。
14. 前記基板背面に光源を配置したことを特徴とする請求項１乃至１３いずれか一に記載の透過型の表示装置。
15. 少なくとも前記基板より前面側に光源を配置したことを特徴とする請求項１乃至１３いずれか一に記載の反射型の表示装置。
16. 前記基板前面に発光素子を配置したことを特徴とする請求項１乃至１３いずれか一に記載の表示装置。
17. 請求項１乃至１６いずれか一に記載の表示装置を搭載した電子機器。

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