JP2006091051A - 表示装置及びこれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示パネル以外の部分の増大を抑制することができ、工数及びコストの低減を図れる表示装置及びこれを備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】 液晶表示パネル３０とバックライト７０を備えた液晶表示装置２０は、液晶表示パネル３０上の有効表示領域から外れた領域に設けた受光素子５０、受光素子５０に入射する光の強度に応じた電気信号を出力する環境光検出回路５１、及びその出力に基づきバックライト７０の発光輝度を制御するバックライト制御回路８０を備える。液晶表示パネル３０の筐体には、環境光を受光素子５０に入射させる光透過部が設けられている。受光素子５０と環境光検出回路５１は、素子基板２２上に周辺駆動回路と共に内蔵されている。受光素子５０と環境光検出回路５１を、液晶表示パネル３０上の有効表示領域から外れた領域に設けるので、液晶表示パネル３０以外の部分が増大するのを抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示装置及びこれを備えた電子機器に関する。

従来の表示装置として、ＴＦＴ駆動方式のアクティブマトリクス液晶表示装置等が知られている。このような液晶表示装置は、表示パネルと、該パネルのＴＦＴ素子基板側（背面側）に配置される偏光板およびバックライトユニットと、表示パネルの対向基板側に配置されるＲＧＢカラーフィルタおよび偏光板と、筐体（ベゼル）等を備える。

このような液晶表示装置において、周囲の明るさに関わらず見やすい表示を提供するために、周囲の光を検知してそのフィードバック情報によりバックライトの輝度を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、表示装置に実装されるフレキシブルプリント基板にフォトダイオード等の受光素子が表面実装されており、この受光素子により外部光（環境光）の強度を検出する。また、受光素子で検出した外部光の強度（受光素子の出力電流）に応じて、バックライトに流れる駆動電流を制御部により変化させてバックライトの輝度を制御するようになっている。
特開２００３−７８８３８号公報

ところで、上記特許文献１に記載された従来技術では、環境光の強度に応じてバックライトの発光輝度を制御するのに必要な受光素子や制御部等を表示装置の外部に配置するため、表示装置の表示パネル以外の部分（筐体に隠れる有効表示領域外の部分及びフレキシブルプリント基板）が増大してしまうという問題があった。また、受光素子や制御部等をフレキシブルプリント基板上に実装する必要があるため、工数及びコストが増大するという問題があった。

本発明は、上記従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、表示パネル以外の部分の増大を抑制することができ、工数及びコストの低減を図れる表示装置及びこれを備えた電子機器を提供することにある。

本発明における表示装置は、表示パネルとバックライトを備えた表示装置において、前記表示パネル上の有効表示領域から外れた領域に設けた受光素子と、前記受光素子を含み、該受光素子に入射する光の強度に応じた電気信号を出力する環境光検出回路と、前記環境光検出回路の出力に基づき前記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御手段と、前記表示パネルに組み付ける筐体に設けられ、周囲の環境光を前記受光素子に入射させる光透過部と、を備え、前記環境光検出回路及び前記バックライト制御手段のうち、少なくとも前記受光素子を前記表示パネルの素子基板上に、前記表示パネルの周辺駆動回路と共に設けたことを要旨とする。

これによれば、環境光検出回路の出力に基づきバックライトの発光輝度をバックライト制御手段により制御するので、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になる。

また、環境光検出回路及びバックライト制御手段のうち、少なくとも受光素子を表示パネルの素子基板上に、表示パネルの周辺駆動回路と共に設けたので、表示パネル以外の部
分（筐体に隠れる表示パネルの有効表示領域以外の部分及びフレキシブルプリント基板）が増大するのを抑制することができる。また、環境光検出回路及びバックライト制御手段のうち、少なくとも受光素子を、多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いて周辺駆動回路を内蔵したアクティブマトリクス型液晶表示装置等の表示装置において、薄膜トランジスタ形成技術を用いることで、周辺駆動回路と共に素子基板上に容易に形成することができる。これにより、受光素子等を表示パネルに実装されるフレキシブルプリント基板上に実装する必要がないため、工数及びコストを低減することができる。

なお、ここにいう「筐体」は、表示装置自体の筐体と、表示装置を備えた携帯電話等の電子機器の筐体とを含む意味で用いる。
この表示装置において、前記環境光検出回路の全部が前記素子基板上に前記周辺駆動回路と共に設けられていることを要旨とする。

これによれば、表示パネル以外の部分の増大をさらに抑制することができ、工数及びコストをさらに低減することができる。
この表示装置において、前記バックライト制御手段の一部或いは全部が前記素子基板上に前記周辺駆動回路と共に設けられていることを要旨とする。

これによれば、表示パネル以外の部分の増大をさらに抑制することができ、工数及びコストをさらに低減することができる。
この表示装置において、前記バックライト制御手段は、前記環境光検出回路の出力に応じて複数段階の輝度選択信号を出力するバックライト輝度制御回路と、前記バックライト輝度制御回路から出力される前記複数段階の輝度選択信号に基づき、前記受光素子で受光する環境光の強度が大きいほど前記バックライトの発光輝度を上げるように、前記バックライトの発光輝度を調整するバックライト輝度調整部と、を備えることを要旨とする。

これによれば、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費を抑えてバッテリの保護を図ることができる。
この表示装置において、前記バックライト輝度調整部は、前記複数段階の輝度選択信号にそれぞれ対応する複数段階の輝度データを含む輝度データテーブルが格納されたメモリを備え、前記バックライト輝度制御回路から出力される前記複数段階の輝度選択信号に基づき、前記輝度データテーブルを参照して前記複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択し、該選択した前記輝度データに応じた駆動電流を前記バックライトに供給することを要旨とする。

これによれば、バックライト輝度調整部のメモリに格納する輝度データテーブルにおける輝度データの設定を変更することで、用途に応じた各種の表示装置に容易に対応することができる。

この表示装置において、前記バックライト制御手段は、前記複数段階の輝度選択信号にそれぞれ対応する複数段階の輝度データを含む輝度データテーブルが格納したメモリを備え、前記バックライト輝度制御回路から出力される前記複数段階の輝度選択信号に基づき、前記輝度データテーブルを参照して前記複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択して、前記バックライト輝度調整部へ出力するＣＰＵを更に含み、前記バックライト輝度調整部は、前記ＣＰＵから出力される前記輝度データに応じた駆動電流を前記バックライトに供給することを要旨とする。

これによれば、ＣＰＵのメモリに格納する輝度データテーブルにおける輝度データの設定を変更することで、用途に応じた各種の表示装置に容易に対応することができる。
この表示装置において、前記バックライト輝度調整部は、前記受光素子で受光する環境
光の強度が大きい明所からその強度が小さい暗所へ周囲環境が移行し或いはその逆へ周囲環境が移行して前記環境光の明るさが急激に変動したことを検出した時、前記複数段階の輝度選択信号に基づく前記バックライトの発光輝度の調整を、予め設定された遅延時間後に行うことを要旨とする。

これによれば、環境光の明るさが急激に変動する場合、例えば、周囲環境が暗所から明所に移行した場合、その明るさの変化に目が慣れるまでの間における消費電力を削減することができる。このため、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費をさらに抑えてバッテリの保護をより一層図ることができる。

この表示装置において、前記バックライト制御手段は、周囲環境が、前記受光素子で受光する環境光の強度が所定値より小である暗所と、その強度が所定値より大である明所とのいずれであるかを判定し、周囲環境が前記暗所である判定した場合には、階調制御における輝度の低い側の階調度を高くし、周囲環境が前記明所である判定した場合には輝度の高い側の階調度を低くする階調制御部を備えることを要旨とする。

一般に、暗所では輝度を少し上げても、いわゆる「黒が沈む」ためにその輝度変化はわかりにくい。また、明所では輝度を少し下げても、いわゆる「白が抜ける」ためにその輝度変化はわかりにくい。

これによれば、暗所では階調制御における輝度の低い側の階調度を高くする（黒レベルを上昇させ）ので、黒が沈むのが抑制され、環境光の強度に応じた最適な表示が可能となる。また、明所では輝度の高い側の階調度を低くする（白レベルを低下させる）ので、白が抜けるのが抑制され、環境光の明るさに応じた最適な表示が可能となる。

この表示装置において、前記バックライト輝度調整部は、前記受光素子で受光する環境光の強度が設定値を超えた場合、前記バックライトの発光輝度をそれ以上上げないように前記輝度データテーブルの輝度データが作製されていることを要旨とする。

これによれば、環境光に左右されずに最適輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費を抑え、バッテリの消費を抑制できる。
この表示装置において、前記バックライト制御手段は、前記受光素子で受光する環境光の強度が設定値を超えた場合、前記バックライトの発光輝度をそれ以上上げないように、前記バックライト輝度調整部から前記バックライトへ出力される駆動電流の上限を制限するリミッタ回路を備えることを要旨とする。

これによれば、環境光に左右されずに最適輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費を抑え、バッテリの消費を抑制できる。
本発明における電子機器は、上記発明に係る表示装置を備えることを要旨とする。

これによれば、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能な電子機器を実現することができる。

以下、本発明を具体化した表示装置の各実施形態と、表示装置を備えた電子機器の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において、同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。

[ 第１実施形態]
第１実施形態に係る液晶表示装置を、図１〜図６に基づいて説明する。
図１は第１実施形態に係る液晶表示装置２０の電気的構成を概略的に示しており、図２は同液晶表示装置を筐体側から見た平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ´矢視断面図である。図４はバックライト輝度制御のための回路部の電気的構成を示すブロック図であり、図５は環境光検出回路を示す回路図である。

この液晶表示装置２０は、多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いて周辺駆動回路を内蔵したアクティブマトリクス型液晶表示装置（周辺回路内蔵型ＴＦＴ液晶表示装置）であり、表示パネルとしての液晶表示パネル３０を備える。

液晶表示パネル３０は、図１に示すように、複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍと、走査線Ｙ１〜Ｙｍと交差するように形成された複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎと、走査線Ｙ１〜Ｙｍと信号線Ｘ１〜Ｘｎの各交差部に対応してマトリクス状に配置された複数の画素２５とを含むアクティブマトリクス部２１を備える。各画素２５には、図示を省略したスイッチング素子としての多結晶シリコン薄膜トランジスタ（ｐ−Ｓｉ形ＴＦＴ）がそれぞれ形成されている。多結晶シリコン薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という）を介して各画素２５にデータ信号が書き込まれるようになっている。

また、液晶表示パネル３０は、一対の基板として素子基板２２と図示を省略した対向基板とを備え、これら２つの基板の間にＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶が封入されてい
る。

素子基板２２上には、図１に示すように、アクティブマトリクス部２１と、複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍを駆動するための走査線駆動回路３３と、複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動するための信号線駆動回路３４とが形成されている。

また、液晶表示装置２０は、走査線駆動回路３３及び信号線駆動回路３４を制御するための制御回路３５を備える。制御回路３５には、表示データ、同期信号、及びクロック信号等が外部回路から入力されるようになっている。表示データはビデオ信号などのデジタル階調データである。同期信号は、垂直同期信号と水平同期信号である。

制御回路３５から走査線駆動回路３３及び信号線駆動回路３４には、例えば、フレーム反転駆動等を行うための各種の信号が信号線３７ａ及び３７ｂをそれぞれ介して供給されるようになっている。本例では、制御回路３５は、図２及び図３に示すように液晶表示パネル３０から延出したフレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」という）３６上に実装されている。この制御回路３５は、ＦＰＣ３６上に形成された配線と素子基板２２上に形成された接続端子とを介して走査線駆動回路３３や信号線駆動回路３４等と電気的に接続されている。なお、図１では、ＦＰＣ３６の図示を省略している。

この液晶表示装置２０は、マトリクス状に配置された複数の画素２５の各ＴＦＴを介して各画素２５に正極性のデータ信号（電圧信号）と負極性のデータ信号を１フレームごとに交互に書き込むフレーム反転駆動を行うようになっている。なお、「１フレーム」は、走査線Ｙ１〜Ｙｍを順に選択して全ての画素２５の容量にデータ信号を書き込むことで１画面の表示がなされる期間をいう。

また、液晶表示装置２０は、図１に示す液晶表示パネル３０や制御回路３５の他に、素子基板２２側に配置される偏光板（図示省略）およびバックライト７０と、液晶表示パネル３０の対向基板側に配置されるＲＧＢカラーフィルタおよび偏光板（図示省略）と、図２に示す筐体（ベゼル）４０等とを備える。ＲＧＢカラーフィルタや筐体４０等の部品は、それぞれ液晶表示パネル３０に位置合わせされて組み付けられる。

バックライト７０は、液晶表示パネル３０の背面側に配置されており、ランプ等の光源、導光板、反射シート、拡散シート等を備えた構造となっている。その光源に供給する駆動電流を変えることで、バックライト７０の発光輝度が変化するようになっている。

筐体４０は、図２に示すように、液晶表示パネル３０上の有効表示領域３０Ａの周囲を覆う矩形状の額縁部４０ａを有し、その額縁部４０ａの内縁にブラックマトリクス３８が設けられている。

また、液晶表示装置２０にあっては、図１に示すように、液晶表示パネル３０上の有効表示領域３０Ａから外れた領域の１箇所に受光素子５０と、受光素子５０を含み、該受光素子５０に入射する光の強度に応じた電気信号を出力する環境光検出回路５１とが設けられている。なお、ここにいう「液晶表示パネル３０上の有効表示領域３０Ａから外れた領域」とは、液晶表示パネル３０上の、筐体４０の額縁部４０ａに隠れる部分をいう。

また、液晶表示装置２０には、図１に示すように、環境光検出回路５１の出力に基づきバックライト７０の発光輝度を制御するバックライト制御手段としてのバックライト制御回路８０が設けられている。

液晶表示パネル３０に位置合わせして組み付ける筐体４０の１箇所に、図２及び図３に示すように、周囲の環境光を受光素子５０に入射させる光透過部４１が設けられている。この光透過部４１と受光素子５０は、筐体４０を液晶表示パネル３０に位置合わせした状態で合致する位置に設けられており、液晶表示パネル３０と筐体４０を位置合わせする機能を有する。

そして、本実施形態に係る液晶表示パネル３０は、受光素子５０と、これを含む環境光検出回路５１が、図１に示すように、液晶表示パネル３０の素子基板２２上に、走査線駆動回路３３及び信号線駆動回路３４等の周辺駆動回路と共に設けられている、点に特徴がある。図１では、素子基板２２上に受光素子５０、走査線駆動回路３３及び信号線駆動回路３４が形成されているが、素子基板２２上に受光素子５０及び走査線駆動回路３３が形成されていてもよい。

環境光検出回路５１は、周囲の環境光を受光素子５０で受光し、該受光素子５０に入射する光の強度（環境光の明るさ）に応じた電気信号として、環境光の明るさを表わすデジタル信号を出力するように構成されている。

この環境光検出回路５１は、環境光を検出し、その明るさに応じた電流値の信号を出力する環境光検出部５１ａと、その信号を電流−電圧変換するＩ−Ｖ変換部５１ｂと、このＩ−Ｖ変換部５１ｂで変換された電圧値の信号をその電圧値を表わすデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換部５１ｃとを備える。

環境光検出部５１ａには、図５に示すように、受光素子５０と、この受光素子５０に直列に接続された抵抗Ｒ１と、互いに直接に接続され、受光素子５０及び抵抗Ｒ１に並列に接続されたツェナーダイオード５２及び抵抗Ｒ２とが設けられている。受光素子５０に所定強度の光が入射すると、その入射光の強度に応じた一定電流が受光素子５０に流れる。ここで、受光素子５０は、例えばＰＩＮフォトダイオードである。

Ｉ−Ｖ変換部５１ｂには、図５に示すように、プラス側端子が受光素子５０と抵抗Ｒ１の接続点に接続され、マイナス側端子が抵抗Ｒ３を介して接地された差動増幅器５３と、差動増幅器５３のマイナス側端子とその出力端子との間に接続された抵抗Ｒ４とが設けら
れている。差動増幅器５３の出力端子からは、受光素子５０で受光した環境光の強度（明るさ）に応じた電圧値の信号が出力される。その出力端子にＡ−Ｄ変換部５１ｃの入力端子が接続されている。このＡ−Ｄ変換部５１ｃは、Ｉ−Ｖ変換部５１ｂから出力される環境光の明るさに応じた電圧値の信号をその明るさを表わすデジタル信号に変換して出力するようになっている。

バックライト制御回路８０は、図４に示すように、環境光検出回路５１の出力に応じて複数段階の輝度選択信号を出力するバックライト輝度制御回路８１と、バックライト輝度制御回路８１から出力される複数段階の輝度選択信号に基づき、バックライト７０の発光輝度を調整するバックライト輝度調整部８２と、ＣＰＵ８３とを備える。

本例では、ＣＰＵ８３は、環境光検出回路５１のＡ−Ｄ変換部５１ｃから出力される環境光の明るさを表わすデジタル信号を、所定の周期でサンプリングするための制御信号をバックライト輝度制御回路８１へ出力するようになっている。

バックライト輝度制御回路８１は、Ａ−Ｄ変換部５１ｃから出力される環境光の明るさを表わすデジタル信号を、ＣＰＵ８３から出力される制御信号により所定の周期でサンプリングする。また、バックライト輝度制御回路８１は、サンプリングしたデジタル信号を複数の基準値と比較して複数段階の輝度選択信号を出力する論理演算回路（図示省略）を備えている。

バックライト輝度調整部８２は、バックライト輝度制御回路８１から出力される複数段階の輝度選択信号にそれぞれ対応する複数段階の輝度データを含む輝度データテーブルが格納されたメモリを備えている。また、バックライト輝度調整部８２は、複数段階の輝度選択信号に基づき輝度データテーブルを参照して複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択し、該選択した輝度データに応じた駆動電流をバックライト７０に供給するようになっている。

このような構成を有するバックライト制御回路８０は、図６の曲線５５で示すように、環境光検出回路５１の出力が「明」側になるほど、即ち受光素子５０で受光する環境光の強度が大きいほど（周囲環境が明るいほど）、バックライト７０の発光輝度を上げる。また、バックライト制御回路８０は、環境光検出回路５１の出力が「暗」側になるほど、即ち受光素子５０で受光する環境光の強度が小さいほど（周囲環境が暗いほど）、バックライト７０の発光輝度を下げる。

このようにして、バックライト７０の輝度が環境光検出回路５１で検出する環境光の明るさに応じて制御される。
以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

○環境光を受光素子５０で受光し、該受光素子５０に入射する環境光の強度（明るさ）に応じたデジタル信号を環境光検出回路５１が出力し、その出力に基づきバックライト制御回路８０がバックライト７０の発光輝度を制御するので、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になる。

○受光素子５０とこれを含む環境光検出回路５１とが、液晶表示パネル３０上の有効表示領域３０Ａから外れた領域の１箇所に設けられている。このため、液晶表示パネル３０以外の部分（筐体４０に隠れる液晶表示パネル３０の有効表示領域３０Ａ以外の部分及びフレキシブルプリント基板３６）が増大するのを抑制することができる。

○受光素子５０と環境光検出回路５１とが、液晶表示パネル３０の素子基板２２上に、
液晶表示パネル３０に内蔵した走査線駆動回路３３や信号線駆動回路３４等の周辺駆動回路と共に設けられている。これにより、多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いて周辺駆動回路を内蔵したアクティブマトリクス型液晶表示装置２０において、受光素子５０とこれを含む環境光検出回路５１を、薄膜トランジスタ形成技術を用いることで、周辺駆動回路と共に素子基板２２上に容易に形成することができる。したがって、受光素子５０とこれを含む環境光検出回路５１を、液晶表示パネル３０に実装されるフレキシブルプリント基板３６上に実装する必要がないため、工数及びコストを低減することができる。

○バックライト制御回路８０は、受光素子５０で受光する環境光の強度が大きいほど（周囲環境が明るいほど）バックライト７０の発光輝度を上げ、その強度が小さいほど（周囲環境が暗いほど）バックライト７０の発光輝度を下げるように、その発光輝度を制御する。このため、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費を抑えてバッテリの保護を図ることができる。

○バックライト輝度調整部８２は、上記輝度データテーブルが格納されたメモリを備えている。また、バックライト輝度調整部８２は、輝度選択信号に基づき輝度データテーブルを参照して複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択し、該選択した輝度データに応じた駆動電流をバックライト７０に供給するようになっている。これにより、バックライト輝度調整部８２のメモリに格納する輝度データテーブルにおける輝度データの設定を変更することで、用途に応じた各種の表示装置に容易に対応することができる。例えば、輝度データテーブルにおける輝度データを、オフィス内の照度３００〜５００（ｌｘ）と、曇天屋外の照度１万〜３万（ｌｘ）といったデータを参考に設定する。

[ 第２実施形態]
次に、第２実施形態に係る液晶表示装置２０を、図７及び図８に基づいて説明する。
図７は、バックライト輝度制御のための回路部の電気的構成を示している。

この液晶表示装置２０では、上記第１の実施形態と同様にバックライト７０の発光輝度を制御する。そして、受光素子５０で受光する環境光の強度が大きい明所からその強度が小さい暗所へ周囲環境が移行して、環境光の明るさが急激に変動した時、バックライト７０の発光輝度の制御（調整）を、予め設定された遅延時間後に行うようになっている。

そのために、本実施形態に係る液晶表示装置２０では、図７に示す環境光検出回路５１ＡのＡ−Ｄ変換部５１ｃは、受光素子５０に入射する光の強度に応じたデジタル信号を出力するとともに、図８（ａ），（ｂ）に示す信号９１，９２を出力するようになっている。

図８におけるｔ１時点は、上記第１実施形態で説明したように、ＣＰＵ８３から出力される制御信号により、Ａ−Ｄ変換部５１ｃから出力される環境光の明るさを表わすデジタル信号を、バックライト輝度制御回路８１で所定の周期でサンプリングするためのタイミングを示している。

Ａ−Ｄ変換部５１ｃは、図６に示す環境光検出回路の出力が基準値を超えた時点（例えば、周囲環境の明るさ（照度）が１０００（ｌｘ）を超えた時点）にＬレベルからＨレベルに立ち上がる図８（ａ），（ｂ）に示す信号９１，９２を出力するようになっている。

図８（ｂ）に示す信号９２は、受光素子５０で受光する環境光の強度が大きい明所の場合における信号で、ｔ１時点から非常に短い時間が経過したｔ２時点にＬレベルからＨレベルに立ち上がっている。

一方、図８（ａ）に示す信号９１は、受光素子５０で受光する環境光の強度が小さい暗所の場合における信号で、ｔ２時点からかなりの時間が経過したｔ４時点にＬレベルからＨレベルに立ち上がっている。

このように、Ａ−Ｄ変換部５１ｃからは、上記デジタル信号の他に、図８（ａ），（ｂ）にそれぞれ示す信号９１，９２のように、環境光の強度（明るさ）によって立ち上がるタイミングの異なる信号Ａ−ＯＵＴが出力される。

また、本例のＣＰＵ８３は、ｔ１時点から一定時間が経過したｔ３時点に図８（ｃ）に示すパルス信号である検知信号９３を出力するようになっている。
また、本例のバックライト制御回路８０Ａのバックライト輝度制御回路８１は、図８（ａ），（ｂ）に示すような信号９１，９２と図８（ｃ）に示す検知信号９３に対してナンド回路で論理演算を行うようになっている。これにより、周囲環境が上記明所の場合には、バックライト輝度制御回路８１は図８（ｄ）に示すパルス信号である明信号（ＮＡＮＤ出力）９４を、バックライト輝度調整部８２へ出力するようになっている。

そして、その明信号９４を受けたバックライト輝度調整部８２は、周囲環境が明所から暗所に移行して環境光の明るさが急激に変動したと判定し、バックライト７０の輝度制御を一定時間中断してから再開するようになっている。

以上のように構成された第２実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○受光素子５０で受光する環境光の強度が大きい明所からその強度が小さい暗所へと環境光の明るさが急激に変動した時、バックライト７０の発光輝度の制御（調整）を、予め設定された遅延時間後に行う。これにより、環境光の明るさが急激に変動する場合、例えば、周囲環境が明所から暗所に移行した場合、その明るさの変化に目が慣れるまでの間における消費電力を削減することができる。このため、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費をさらに抑えてバッテリの保護をより一層図ることができる。

[ 第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る液晶表示装置２０を説明する。
この液晶表示装置２０では、上記第１実施形態のバックライト制御回路８０に階調制御部（図示省略）が設けられている。この階調制御部は、環境光検出回路５１の出力に基づいて、周囲環境が暗所と明所のいずれであるかを判定し、暗所と判定した場合には、階調制御における輝度の低い側の階調度を高くし（黒レベルを上昇させ）、明所と判定した場合には輝度の高い側の階調度を低くする（白レベルを低下させる）。

ここでの「暗所」は、受光素子５０で受光する環境光の強度が所定値より小である周囲環境をいい、また、「明所」は、その強度が所定値より大である周囲環境をいう。
以上のように構成された第３実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

○暗所では輝度の低い側の階調度を高くする（黒レベルを上昇させ）ので、黒が沈むのが抑制され、環境光の強度に応じた最適な表示が可能となる。また、明所では輝度の高い側の階調度を低くする（白レベルを低下させる）ので、白が抜けるのが抑制され、環境光の明るさに応じた最適な表示が可能となる。

[ 第４実施形態]
次に、第４実施形態に係る液晶表示装置２０を説明する。
この液晶表示装置２０では、上記第１実施形態のバックライト輝度調整部８２を以下の
ように構成した点に特徴がある。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第４実施形態に係る液晶表示装置２０のバックライト輝度調整部８２は、受光素子５０で受光する環境光の強度が設定値を超えた場合、バックライト７０の発光輝度をそれ以上上げないように、上記メモリに格納された輝度データテーブルの輝度データが作製されている。

以上のように構成された第４実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
○環境光に左右されずに最適輝度での表示が可能になるとともに、過剰な電力消費を抑え、バッテリの消費を抑制できる。

次に、電子機器の適用について図９に基づいて説明する。上記各実施形態で説明した液晶表示装置２０は、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、デジタルカメラ等種々の電子機器に適用できる。

図９は、液晶表示装置２０を表示部に用いた携帯電話の構成を示している。図９において、携帯電話６０は、複数の操作ボタン６１．６３と、液晶表示装置２０を用いた表示ユニット６４を備えている。

また、この携帯電話の筐体６２に、上記光透過部４１が形成されており、この光透過部４１を介して環境光が上記受光素子５０に入射するように構成されている。
このように、上記液晶表示装置２０を表示ユニット６４に用いた携帯電話では、環境光の明るさに左右されずに、最適な輝度での表示が可能になる。

[ 変形例]
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記第１実施形態では、バックライト輝度制御回路８１から出力される複数段階の輝度選択信号にそれぞれ対応する複数段階の輝度データを含む輝度データテーブルが格納されたメモリをバックライト輝度調整部８２に設けてあるが、その輝度データテーブルをＣＰＵ８３のＲＡＭ等のメモリに格納しておく構成であっても良い。この場合、ＣＰＵ８３は、バックライト輝度制御回路８１から出力される複数段階の輝度選択信号に基づき、輝度データテーブルを参照して複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択して、バックライト輝度調整部８２へ出力する。また、バックライト輝度調整部８２は、ＣＰＵ８３から出力された輝度データに応じた駆動電流をバックライト７０に供給するように構成される。これにより、ＣＰＵ８３のメモリに格納する輝度データテーブルにおける輝度データの設定を変更することで、用途に応じた各種の液晶表示装置に容易に対応することができる。例えば、輝度データテーブルにおける輝度データを、オフィス内の照度３００〜５００（ｌｘ）と、曇天屋外の照度１万〜３万（ｌｘ）といったデータを参考に設定する。

・上記第２実施形態では、明所から暗所へ周囲環境が移行して、環境光の明るさが急激に変動した時、バックライト７０の発光輝度の制御を、予め設定された遅延時間後に行うようになっているが、本発明はこれに限定されない。暗所から明所へ周囲環境が移行して、環境光の明るさが急激に変動した時、バックライト７０の発光輝度の制御を、予め設定された遅延時間後に行う構成にも本発明は適用可能である。

この場合、ＣＰＵ８３は、検知信号９３（図８（ｃ）参照）を図８のｔ４時点から一定時間の経過後に出力する。また、バックライト輝度制御回路８１は、その検知信号と、図８（ａ）に示す信号９１とに対してナンド回路で論理演算を行うことで、図８（ｄ）に示
す明信号９４の代わりに暗信号を形成し、その暗信号をバックライト輝度調整部８２へ出力するように構成される。

・上記第２実施形態では、明所から暗所へ周囲環境が移行して、環境光の明るさが急激に変動した時、バックライト７０の発光輝度の制御を予め設定された遅延時間後に行うために、ＣＰＵ８３は、ｔ１時点から一定時間が経過したｔ３時点に図８（ｃ）に示すパルス信号である検知信号９３を出力するようになっている。

本発明は、環境光の明るさが急激に変動した時、バックライト７０の発光輝度の制御を予め設定された遅延時間後に行うために、次のような制御方法を用いても良い。
例えば、図８（ｂ）に示すＡ−ｏｕｔ（環境光ー明所）の信号と図８（ａ）に示すＡ−ｏｕｔ（環境光ー暗所）の信号（２値の信号）のＨレベルの時間は、環境光の明るさに比例する。

そのため、ＣＰＵ８３は、検知信号９３を出力する代わりに、短い周期で検知信号を常時出力し、その検知信号とＡ−ｏｕｔ（環境光ー明所）の信号及びＡ−ｏｕｔ（環境光ー暗所）の信号のナンドをそれぞれとって得られる明信号及び暗信号をそれぞれカウンタで計数する。

ＣＰＵ８３は、その計数値がある設定値以下の場合には、暗所であると判定し、その計数値が別の設定値以上であれば明所であると判定する。ＣＰＵ８３は、このような判定を一定時間毎に行い、各判定結果をメモリに記憶させておく。

そして、ＣＰＵ８３は、例えば今回の判定結果が「暗所」で、前回の判定結果が「明所」の場合には、明所から暗所へ周囲環境が移行したと判定し、この場合に、バックライトの輝度制御を一定時間中断してから再開する。

・上記第４実施形態では、環境光の強度が設定値を超えた場合、バックライト７０の発光輝度をそれ以上上げないようにするために、バックライト輝度調整部８２のメモリに格納された輝度データテーブルの輝度データが作製されている。しかし、本発明は、環境光の強度が設定値を超えた場合、バックライト７０の発光輝度をそれ以上上げないようにするために、バックライト輝度調整部８２からバックライト７０へ出力される駆動電流の上限を制限するリミッタ回路を、バックライト制御回路８０に設けた構成にも適用可能である。この場合にも、上記第４実施形態と同様の作用効果を奏する。

・上記各実施形態では、受光素子５０としてＰＩＮフォトダイオードを用いているが、その受光素子に他のタイプのフォトダイード等を用いる構成にも本発明は適用可能である。

・上記第１実施形態では、液晶表示パネル３０の素子基板２２上の有効表示領域３０Ａから外れた領域に、環境光検出回路５１の全部が設けられているが、本発明はこれに限定されない。素子基板２２上に環境光検出回路５１の一部、例えば受光素子５０のみを設け、残りをＦＰＣ３６上に設けた構成にも本発明は適用可能である。

・上記第１実施形態では、液晶表示パネル３０の素子基板２２上の有効表示領域３０Ａから外れた領域の１箇所に、受光素子５０とこれを含む環境光検出回路５１とが設けられているが、本発明は、これに限定されない。素子基板２２上の有効表示領域３０Ａから外れた領域の複数箇所に、受光素子５０とこれを含む環境光検出回路５１とを設けた構成にも本発明は適用可能である。

・上記第１実施形態では、素子基板２２上の有効表示領域３０Ａから外れた領域に、受光素子５０とこれを含む環境光検出回路５１とが設けられているが、本発明は、これに限定されない。液晶表示パネル３０上の有効表示領域３０Ａから外れた領域に、受光素子５０と環境光検出回路５１の他に、バックライト制御回路８０の一部或いは全部を設けた構成にも本発明は適用可能である。この場合、液晶表示パネル３０以外の部分の増大をさらに抑制することができ、工数及びコストをさらに低減することができる。

・上記各実施形態では、電気光学装置の一例としての液晶表示装置に本発明を具体化した構成について説明したが、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等、各種の表示装置にも適用可能である。

・図９では、液晶表示装置２０を備えた電子機器の一例として携帯電話について説明したが、液晶表示装置２０は、携帯電話に限らず、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等の各種の電子機器に適用できる。

・上記第１実施形態において、筐体４０に設けた光透過部４１と素子基板２２上に設けた受光素子５０は、筐体４０を液晶表示パネル３０に位置合わせした状態で合致する位置に設けられており、液晶表示パネル３０と筐体４０を位置合わせするためのアライメントマークとしての機能を有する。そこで、液晶表示装置２０の製造工程において、筐体４０等の部品を液晶表示パネル３０に位置合わせした状態で外部からの光を受光素子５０に入射させると、環境光検出回路から受光素子５０に入射する光の強度に応じた電気信号が出力される。その電気信号に基づき液晶表示パネル３０と筐体４０等の部品との位置ズレ量が許容範囲内にあるか否かを電気的に判定できる。これにより、その位置ズレ量が許容範囲内にあるか否かについての最終的な位置合わせの判断を作業者の目視に基づいて行う必要がないので、その位置ズレ量が作業者の個人差によりばらつきくこともないという、優れた効果が得られる。

第１実施形態に係る液晶表示装置の電気的構成を概略的に示する構成図。 同液晶表示装置を筐体側から見た平面図。 図２のＡ−Ａ´矢視断面図。 バックライト輝度制御のための回路部の電気的構成を示すブロック図。 環境光検出回路を示す回路図。 環境光検出回路の出力とバックライトの輝度の関係を示すグラフ。 第２実施形態のバックライト輝度制御のための回路部の電気的構成を示すブロック図。 （ａ）〜（ｄ）は第２実施形態の動作説明のためのタイミングチャート。 液晶表示装置を備えた携帯電話の概略構成を示す斜視図。

符号の説明

２２…素子基板、３０Ａ…有効表示領域、４０，６２…筐体、４１…光透過部、５０…受光素子、５１，５１Ａ…環境光検出回路、７０…バックライト、８１…バックライト輝度制御回路、８２…バックライト輝度調整部、８３…ＣＰＵ。

Claims (11)

1. 表示パネルとバックライトを備えた表示装置において、
   前記表示パネル上の有効表示領域から外れた領域に設けた受光素子と、
   前記受光素子を含み、該受光素子に入射する光の強度に応じた電気信号を出力する環境光検出回路と、
   前記環境光検出回路の出力に基づき前記バックライトの発光輝度を制御するバックライト制御手段と、
   前記表示パネルに組み付ける筐体に設けられ、周囲の環境光を前記受光素子に入射させる光透過部と、を備え、
   前記環境光検出回路及び前記バックライト制御手段のうち、少なくとも前記受光素子を前記表示パネルの素子基板上に、前記表示パネルの周辺駆動回路と共に設けたことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、
   前記環境光検出回路の全部が前記素子基板上に前記周辺駆動回路と共に設けられていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項２に記載の表示装置において、
   前記バックライト制御手段の一部或いは全部が前記素子基板上に前記周辺駆動回路と共に設けられていることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の表示装置において、
   前記バックライト制御手段は、前記環境光検出回路の出力に応じて複数段階の輝度選択信号を出力するバックライト輝度制御回路と、前記バックライト輝度制御回路から出力される前記複数段階の輝度選択信号に基づき、前記受光素子で受光する環境光の強度が大きいほど前記バックライトの発光輝度を上げるように、前記バックライトの発光輝度を調整するバックライト輝度調整部と、を備えることを特徴とする表示装置。
5. 請求項４に記載の表示装置において、
   前記バックライト輝度調整部は、前記複数段階の輝度選択信号にそれぞれ対応する複数段階の輝度データを含む輝度データテーブルが格納されたメモリを備え、前記バックライト輝度制御回路から出力される前記複数段階の輝度選択信号に基づき、前記輝度データテーブルを参照して前記複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択し、該選択した前記輝度データに応じた駆動電流を前記バックライトに供給することを特徴とする表示装置。
6. 請求項４に記載の表示装置において、
   前記バックライト制御手段は、前記複数段階の輝度選択信号にそれぞれ対応する複数段階の輝度データを含む輝度データテーブルが格納したメモリを備え、前記バックライト輝度制御回路から出力される前記複数段階の輝度選択信号に基づき、前記輝度データテーブルを参照して前記複数段階の輝度データの中から対応する一つの輝度データを選択して、前記バックライト輝度調整部へ出力するＣＰＵを更に含み、前記バックライト輝度調整部は、前記ＣＰＵから出力される前記輝度データに応じた駆動電流を前記バックライトに供給することを特徴とする表示装置。
7. 請求項４〜６のいずれか一つに記載の表示装置において、
   前記バックライト輝度調整部は、前記受光素子で受光する環境光の強度が大きい明所からその強度が小さい暗所へ周囲環境が移行し或いはその逆へ周囲環境が移行して前記環境光の明るさが急激に変動したことを検出した時、前記複数段階の輝度選択信号に基づく前
   記バックライトの発光輝度の調整を、予め設定された遅延時間後に行うことを特徴とする表示装置。
8. 請求項４〜６のいずれか一つに記載の表示装置において、
   前記バックライト制御手段は、周囲環境が、前記受光素子で受光する環境光の強度が所定値より小である暗所と、その強度が所定値より大である明所とのいずれであるかを判定し、周囲環境が前記暗所である判定した場合には、階調制御における輝度の低い側の階調度を高くし、周囲環境が前記明所である判定した場合には輝度の高い側の階調度を低くする階調制御部を備えることを特徴とする表示装置。
9. 請求項４〜８のいずれか一つに記載の表示装置において、
   前記バックライト輝度調整部は、前記受光素子で受光する環境光の強度が設定値を超えた場合、前記バックライトの発光輝度をそれ以上上げないように前記輝度データテーブルの輝度データが作製されていることを特徴とする表示装置。
10. 請求項４〜８のいずれか一つに記載の表示装置において、
    前記バックライト制御手段は、前記受光素子で受光する環境光の強度が設定値を超えた場合、前記バックライトの発光輝度をそれ以上上げないように、前記バックライト輝度調整部から前記バックライトへ出力される駆動電流の上限を制限するリミッタ回路を備えることを特徴とする表示装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１つに記載の表示装置を備えた電子機器。

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