JP2007018846A - 照明装置、照明装置を備えた電気光学装置、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型化を防ぎつつ、光源から出射される光の光学特性を調整して、表示品位の向上を図ることができる照明装置、そのような照明装置を備えた電気光学装置、及び電子機器を提供する。
【解決手段】 電気光学パネルに対して入射させる光を出射するための光源と、光源から出射された光を電気光学パネルに導く導光板と、を含む照明装置において、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを備えるとともに、調光用センサを、導光板の周縁部、例えば、光源が配置された辺と同一辺側に配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、照明装置、照明装置を備えた電気光学装置、及び電子機器に関する。特に、光学特性を調整するための調光用センサを備えた照明装置、そのような照明装置を備えた電気光学装置、及び電子機器に関する。

従来、電気光学装置の一態様である液晶装置は、それぞれ電極を備えた一対の基板を対向配置するとともに、当該一対の基板間に液晶材料を封入して構成されている。そして、当該対向する電極間に電圧を印加して液晶材料を配向させ、この液晶材料中に光を通過させることにより、画像を表示させている。
かかる液晶装置において、透過表示を可能にするために、背面から液晶パネルを照明するためのバックライトが設けられている。このバックライトは、光源として、ＬＥＤや冷陰極蛍光管等を備えるとともに、当該光源から出射された光を液晶パネルに導くための導光板を備えている。

ここで、バックライトを用いた透過表示において、使用に伴う光源の劣化や、例えば遮光部材が劣化することによる液晶パネル以外の箇所からの光漏れ等に起因して、光の輝度、照度、色調、白色度等の光学特性が変化し、表示品位が低下する場合がある。
そのため、適当な表示状態を維持することができる液晶装置として、光源から出射される光の光漏れを検出するための検出器を備え、検出された光漏れの量を考慮して、光源から出射される光の輝度を調整する装置が提案されている。より具体的には、図１４に示すように、液晶パネル５１１と拡散シート５１２と集光シート５１３と蛍光管５１４と導光シート５１５と反射シート５１６とからなる液晶モジュール５０１の反射シート５１６側にドーナツクッション５０４を介して光センサ５１０が取付けられたセンサ基板５０３を配置することにより、反射シート５１６から漏れた光を検出することで、反射シートから漏れた光を検出するようにした光検出器を備えた液晶装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−２２２０８４号公報 （特許請求の範囲 図２）

しかしながら、特許文献１に開示された液晶装置は、光センサが基板上に配置された光検出器を、導光板の背面側に配置する構成であるため、光検出器を配置するスペースを確保しなければならないものであった。特に、近年、液晶装置を薄型化する傾向が高いにもかかわらず、特許文献１の液晶装置では、薄型化を図ることが困難であった。

そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを、導光板の周縁部に配置することにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、所定の調光用センサを導光板の周縁部に配置することにより、液晶装置の大型化を防ぎつつ、光源から出射される光の光学特性を調整して、表示品位の向上を図ることができる照明装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような照明装置を備えた電気光学装置、及び電子機器を提供することである。

本発明によれば、電気光学パネルに対して入射させる光を出射するための光源と、当該光源から出射された光を電気光学パネルに導く導光板と、を含む照明装置であって、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを備えるとともに、当該調光用センサは、導光板の周縁部に配置してあることを特徴とする照明装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、調光用センサを導光板の周縁部に配置することにより、調光用センサを配置するスペースをできる限り小さくして、照明装置の小型化を図ることができる。また、導光板の周縁部であれば、電気光学パネルにおける表示領域に入射させる光に影響を与えることがないため、電気光学パネルの表示品位に影響を与えることがない。さらに、このような調光用センサを備えているために、光源の劣化等が生じた場合であっても、光源から出射される光の光学特性を調整して、所望の光学特性を有する光を、電気光学パネルに対して入射させることができる。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、光源及び調光用センサが、導光板の同一辺側に配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、従来に比べ、光源を配置してあるスペースを利用して調光用センサを配置することができるために、照明装置をより小型化することができる。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、照明装置は、光源が実装されるとともに、当該光源を制御するための回路基板を備え、光源及び調光用センサが同一の回路基板上に配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、同時工程で光源及び調光用センサを基板上に配置することができ、製造効率を向上させることができる。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、調光用センサが、光源から出射された光が進行する領域以外の領域に配置してあることが好ましい。
このように構成することで、調光用センサが、特定の光源のみから強く影響を受けることがなくなり、調光用センサでの光学特性の検証を精度よく行うことができる。また、このように配置されていても、導光板を介して反射される光が調光用センサに入射するために、光学特性の検証を精度よく行うことができる。
なお、光源から出射された光が進行する領域とは、光源から出射された光が、導光板の側面によって反射されることなく直線的に進行する領域を意味する。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、光源として複数の光源を備えるとともに、当該複数の光源の間に調光用センサが配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、複数の光源から出射された光を十分に混色させた上で、光学特性を検証することができる。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、複数の光源は、それぞれ波長が異なる光を出射する光源であることが好ましい。
このように構成することにより、使用による劣化を生じた場合であっても、それぞれの光源から出射される光の光学特性を調整することにより、電気光学パネルに入射する光の光学特性を所望の値に容易に調整することができる。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、調光用センサが導光板の角部に配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、電気光学パネルにおける表示領域に入射させる光に影響を与えない領域を利用して、調光用センサを配置できるため、照明装置の大型化を防ぐことができる。

また、本発明の照明装置を構成するにあたり、導光板に凹部を設けるとともに、光源及び調光用センサあるいはいずれか一方が、凹部に配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、光源を凹部に配置した場合には、光源から出射される光の大部分を確実に導光板に対して入射させることができる。また、調光用センサを凹部に配置した場合には、導光板を介して進行してくる光を確実に検知することができる。

また、本発明の電気光学パネルを構成するにあたり、調光用センサがフォトダイオードであることが好ましい。
このように構成することにより、より小さい調光用センサを用いることができるために、照明装置の大型化をさらに防止することができる。

また、本発明の電気光学パネルを構成するにあたり、調光用センサで検知された値を基に、光源から出射される光の光学特性を調整するための補正回路をさらに備えることが好ましい。
このように構成することにより、光源の使用による劣化が生じた場合であっても、調光用センサで検知された光学特性の値を基にして調整でき、常に最適な光学特性を有する光を電気光学パネルに対して入射させることができる。

また、本発明の電気光学パネルを構成するにあたり、補正回路は、調光用センサで検出された値と所定の基準値とを比較するとともに、検出される値が基準値と一致するように、光源から出射される光の光学特性を調整する回路であることが好ましい。
このように構成することにより、設定された所望の光学特性を常に維持した状態で、光を電気光学パネルに入射させることができる。

また、本発明の電気光学パネルを構成するにあたり、光学特性は、輝度、照度、色度、又は白色度のいずれかであることが好ましい。
このように構成することにより、用いる光源の種類に拘わらず、それぞれの光源から出射される光の光学特性を所望の値に調整して、電気光学パネルに入射させる光の光学特性を常に一定の状態に維持することができる。

また、本発明の別の態様は、電気光学装置用基板に電気光学物質が保持されてなる電気光学パネルと、当該電気光学パネルに対して入射させる光を出射するための光源と、当該光源から出射された光を前記電気光学パネルに導く導光板と、を含む電気光学装置であって、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを備えるとともに、当該調光用センサは、導光板における周縁部に配置してあることを特徴とする電気光学装置である。
このように構成することにより、所定の調光用センサを備えた場合であっても、液晶装置の大型化を防ぐことができる。したがって、表示品位に優れ、かつ、コンパクトな液晶装置を提供することができる。

また、本発明のさらに別の態様は、上述した電気光学装置と、電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、大型化を防止しつつ、電気光学パネルに入射させる光の光学特性を調整するための調光用センサが配置された電気光学装置を備えているために、表示品位に優れ、かつ、コンパクトな電子機器を提供することができる。

以下、適宜図面を参照して、本発明の照明装置、照明装置を備えた電気光学装置、及び電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。

［第１実施形態］
第１実施形態は、電気光学装置用基板に電気光学物質が保持されてなる電気光学パネルと、当該電気光学パネルに対して入射させる光を出射するための光源と、当該光源から出射された光を電気光学パネルに導く導光板と、を含む電気光学装置である。
かかる電気光学装置は、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを備えるとともに、当該調光用センサは、導光板における周縁部に配置してある照明装置を備えることを特徴とする電気光学装置である。

以下、本実施形態の電気光学装置として、ＴＦＴ素子（Thin Film Transistor）を備えたアクティブマトリクス型の液晶装置を例に採って説明する。ただし、本発明は、ＴＦＴ素子を備えた液晶装置だけでなく、ＴＦＤ素子（Thin Film Diode）を備えたアクティブマトリクス型の液晶装置や、スイッチング素子を備えていないパッシブマトリクス型の液晶装置をはじめとして、種々の電気光学装置に適用することができる。
なお、以下の説明中、液晶パネルとは、シール材で貼り合わせられた一対の基板の間に液晶材料が注入された状態を指し、当該液晶パネルに、フレキシブル回路基板や電子部品、光源等が取り付けられた状態を液晶装置というものとする。また、それぞれの図中、同一の符号が付されているものについては、同一の部材を示し、適宜説明を省略する一方、それぞれの図において、一部の部材を適宜省略してある。

１．基本的構成
まず、本実施形態に係る液晶装置の基本的構成について説明する。ここで、図１は、本実施形態の液晶装置１０の斜視図を示している。
図１に示すように、液晶装置１０は、素子基板６０及び対向基板３０が対向配置されてなる液晶パネル２０と、液晶パネル２０の背面側に配置された、光源１２及び導光板１３を含む照明装置（以下、バックライトと称する場合がある）１５とを備えている。かかる液晶装置において、光源から出射された光は、導光板を介して液晶パネルに入射し、液晶パネル中の所定の画素領域を通過することによって、液晶パネルの表示面に画像が表示される。

また、液晶装置に使用されるＴＦＴ素子を備えた液晶パネルは、図２に示すように、対向基板３０と素子基板６０とが、それらの周辺部においてシール材（図示せず）によって貼り合わせられ、さらに、対向基板３０、素子基板６０及びシール材によって囲まれる間隙内に液晶材料２１を封入して形成されている。

ここで、対向基板３０は、ガラス、プラスチック等によって形成され、当該対向基板３０上には、カラーフィルタすなわち着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂと、その着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂの上に形成された対向電極３３と、その対向電極３３の上に形成された配向膜４５とを備えている。また、反射領域Ｒにおける、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂと対向電極３３との間には、リタデーションを最適化するための絶縁層４１を備えている。
ここで、対向電極３３は、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等によって対向基板３０の表面全域に形成された面状電極である。また、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂは、素子基板６０側の画素電極６３に対向する位置にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）又はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等といった各色のいずれかの色フィルタエレメントを備えている。そして、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂの隣であって、画素電極６３に対向しない位置にブラックマスク又はブラックマトリクスすなわち遮光膜３９が設けられている。

また、対向する素子基板６０は、ガラス、プラスチック等によって形成され、当該素子基板６０上には、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのＴＦＴ素子６９と、透明な絶縁膜８１を挟んでＴＦＴ素子６９の上層に形成された画素電極６３とを備えている。
ここで、画素電極６３は、反射領域Ｒにおいては反射表示を行うための光反射膜７９（６３ａ）を兼ねて形成されるとともに、透過領域Ｔにおいては、ＩＴＯなどにより透明電極６３ｂとして形成される。また、画素電極６３ａとしての光反射膜７９は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等といった光反射性材料によって形成される。そして、画素電極６３の上には、ポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜８５が形成されるとともに、この配向膜８５に対して、配向処理としてのラビング処理が施される。

また、対向基板３０の外側（すなわち、図２の上側）表面には、位相差板４７が形成され、さらにその上に偏光板４９が形成されている。同様に、素子基板６０の外側（すなわち、図２の下側）表面には、位相差板８７が形成され、さらにその下に偏光板８９が形成されている。さらに、素子基板６０の下方にはバックライト（図示せず）が配置される。

また、ＴＦＴ素子６９は、素子基板６０上に形成されたゲート電極７１と、このゲート電極７１の上で素子基板６０の全域に形成されたゲート絶縁膜７２と、このゲート絶縁膜７２を挟んでゲート電極７１の上方位置に形成された半導体層７０と、その半導体層７０の一方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたソース電極７３と、さらに半導体層７０の他方の側にコンタクト電極７７を介して形成されたドレイン電極６６とを有する。
また、ゲート電極７１はゲートバス配線（図示せず）から延びており、ソース電極７３はソースバス配線（図示せず）から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板６０の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜７２を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
かかるゲートバス配線は液晶駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば走査線として作用し、他方、ソースバス配線は他の駆動用ＩＣ（図示せず）に接続されて、例えば信号線として作用する。
また、画素電極６３は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちＴＦＴ素子６９に対応する部分を除いた領域に形成されている。

ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）等によって形成される。また、半導体層は、例えばドープトａ−Ｓｉ、多結晶シリコン、ＣｄＳｅ等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極は、例えばａ−Ｓｉ等によって形成することができ、ソース電極及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。

また、有機絶縁膜８１は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びＴＦＴ素子を覆って素子基板６０上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜８１のドレイン電極６６に対応する部分にはコンタクトホール８３が形成され、このコンタクトホール８３の所で画素電極６３とＴＦＴ素子６９のドレイン電極６６との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜８１には、反射領域Ｒに対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂膜が形成されている。この結果、有機絶縁膜８１の上に積層される光反射膜７９（６３ａ）も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域Ｔには形成されていない。

以上のような構造を有する液晶装置１０において、反射表示の際には、太陽光や室内照明光などの外光が、対向基板３０側から液晶装置１０に入射するとともに、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂや液晶材料２１などを通過して光反射膜７９に至り、そこで反射されて再度液晶材料２１や着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂなどを通過して、液晶装置１０から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。
一方、透過表示の際にはバックライトが点灯されるとともに、バックライトから出射された光が、透光性の透明電極６３ｂ部分を通過し、着色層３７ｒ、３７ｇ、３７ｂ、液晶材料２１などを通過して液晶装置１０の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。

２．照明装置
本実施形態の液晶装置に用いられる照明装置は、図３に示すように、液晶パネルに対して入射させる光を出射するための光源１２と、当該光源１２から出射された光を液晶パネルに導く導光板１３とを備えている。そして、導光板１３の周縁部に、後述する調光用センサ１４を備えることを特徴とする。
ここで、照明装置に用いられる光源は、特に制限されるものではなく、白色ＬＥＤや冷陰極蛍光管を単数あるいは複数備えることもでき、あるいは、波長の異なる複数のＬＥＤ等を備えることもできる。
例えば、冷陰極蛍光管や白色ＬＥＤを備えた場合には、液晶パネルに対して白色光を入射させることができる。一方、波長の異なる複数のＬＥＤ等を備えた場合には、それらを同時に点灯させて白色光として液晶パネルに入射させることもできる一方、所定タイミングでそれぞれのＬＥＤ等を交互に点灯させて、例えば、ＲＧＢそれぞれの色調を有する光を交互に液晶パネルに対して入射させることもできる。

また、照明装置に用いられる導光板についても特に制限されるものではなく、例えば、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の波長の可視光を透過できるもので、透明又は半透明な材料からなる導光板を使用することができる。より具体的には、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィン等からなる、約１〜２ｍｍ程度の厚さの導光板とすることができる。
また、導光板における液晶パネルと接する面の反対面側には、鉄やアルミニウム、銀、金などの金属や金属化合物で構成された光反射板を備えている。

３．調光用センサ
本実施形態の液晶装置に用いられる照明装置は、導光板の周縁部に、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサが配置されている。すなわち、かかる調光用センサを導光板の周縁部に配置することにより、調光用センサを配置することによる照明装置の大型化を防止しつつ、ひいては、液晶装置の大型化を防止することができる。
以下、説明の便宜上、光源としてＬＥＤ光源を備えた場合を中心に説明する。

かかる調光用センサを導光板の周縁部に配置した例として、例えば、図４（ａ）に示すように、導光板１３における光源１２が配置された辺に対向する辺側に調光用センサ１４を配置することができる。また、図４（ｂ）に示すように、導光板１３における光源１２が配置された辺から垂直方向に延びる辺側に調光用センサ１４を配置することもできる。さらに、図４（ｃ）に示すように、導光板１３における光源１２が配置された辺と同一の辺側に調光用センサ１４を配置することもできる。このように、いずれの辺側に配置した場合であっても、液晶パネルにおける表示領域に入射する光に影響を与えることがない位置を利用して調光用センサを配置することができるために、照明装置ひいては液晶装置の大型化を防止することができる。
中でも、従来より光源が配置されたスペースを利用でき、照明装置が大型化することを防止することができることから、図４（ｃ）に示すように、導光板１３における、光源１２が配置された辺と同一の辺側に配置することが好ましい。

また、図４（ｃ）に示すように、光源１２及び調光用センサ１４を導光板１３における同一辺側に配置する場合には、光源１２及び調光用センサ１４を同一の回路基板１７上に配置してあることが好ましい。
この理由は、製造段階において、同時工程で光源及び調光用センサを回路基板上に配置することができ、製造効率を向上させることができるためである。また、光源及び調光用センサが同一の回路基板上に配置されていれば、所定の配線パターンで接続することができ、例えば、液晶装置が有する熱に応じて、光源や調光用センサの性能を補正するための温度補償回路を、それぞれに対して、容易に接続することができるためである。さらに、光源及び調光用センサが同一の回路基板上に配置されていれば、所定の回路を介してそれらを互いに電気的に接続することが容易になるために、調光用センサで検知された値をもとに、光源から出射される光の光学特性を、容易に調整できるためである。

また、調光用センサを導光板の周縁部に配置するにあたり、図５（ａ）〜（ｂ）に示すように、調光用センサ１４が、光源１２から出射された光が進行する領域以外の領域に配置されていることが好ましい。
この理由は、光源から出射される光から、直接的に強く影響を受けることをなくし、液晶パネルに対して入射する光の光学特性を、精度よく検証することができるためである。
例えば、一つの光源を備える場合には、図５（ｂ）に示すように、調光用センサ１４を導光板１３の角部１３ａに配置することにより、このような効果と併せて、液晶パネルの表示領域に入射する光に影響を与えない領域を利用して調光用センサを配置できる。したがって、照明装置の大型化を防止することができることから好適な態様である。
なお、光源から出射された光が進行する領域とは、光源から出射された光が、導光板の側面によって反射されることなく直線的に進行する領域を意味する。

一方、調光用センサを配置するにあたり、照明装置における光源として、複数の光源を備える場合には、図６に示すように、複数の光源１２の間に調光用センサ１４が配置されていることが好ましい。
この理由は、複数の光源から出射された光を十分に混合した上で、液晶パネルに入射する光の光学特性を検証することができるためである。また、複数の光源が、それぞれ波長が異なる光を出射する光源である場合であっても、光源から出射された光を十分に混色させることができるため、使用による経時変化で劣化が生じた場合でも、それぞれの光源から出射される光の光学特性を調整して、光学特性を容易に所望の値に調整することができるためである。

また、調光用センサを導光板の周縁部に配置するにあたり、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、光源１２及び調光用センサ１４あるいはいずれか一方が、導光板１３に設けた凹部１８に配置されていることが好ましい。
この理由は、光源を凹部に配置した場合においては、光源から出射される光が導光板以外の箇所から漏洩することを防いで、出射された光の大部分を確実に導光板に対して入射させることができるためである。したがって、光の利用効率を高めて、明るい画像表示を実現できるためである。
一方、調光用センサを凹部に配置した場合においては、導光板を介して進行してくる光を確実に検知しやすくなるためである。

なお、ここまで、光源としてＬＥＤを用いた場合を中心に説明したが、図８〜９に示すように、光源１２として冷陰極蛍光管を使用した場合であっても、上述したのと同様の態様で、調光用センサ１４を配置することができる。

また、このように導光板の周縁部に配置される調光用センサは、光源から出射される光が有する、輝度、照度、色度、又は白色度等の光学特性を検証することができるものであれば特に制限されるものではない。
例えば、光源として白色ＬＥＤや冷陰極蛍光管を備えた場合や、波長の異なる複数の光源を備えた場合であっても、それらの光源をすべて点灯し混色させて白色にして液晶パネルに入射させる場合には、その輝度や照度、白色度のいずれかを検証することができる。
また、光源として波長の異なる複数の光源を備える場合には、光学特性を検証する際には、それぞれの光源を順次に点灯させた上で、それぞれの光における輝度や照度、色度のいずれかを検証することができる。

このような光学特性を検証するための調光用センサとして、例えば、フォトダイオードを用いることが好ましい。
この理由は、フォトダイオードは外形が小さいために、照明装置に備えた場合であっても、装置全体の大型化を防ぐことができるためである。
すなわち、かかるフォトダイオードは、例えば、光の輝度等の値に比例した強さの電流を発生させるダイオードであり、当該電流の値を通じて、光学特性を検証することができるものである。このようなフォトダイオードであれば、特定の波長の光を出射する光源のみを備える場合には、当該光における輝度値の基準値に対応する電流値を定めておくことにより、出射される光が所定の光学特性を維持できているかを確認することができる。また、波長の異なる複数の光源を備える場合であっても、それぞれの光源から出射される光における輝度値の基準値に対応した電流値を定めておくことにより、複数の光源からそれぞれ出射される光が所定の光学特性を維持できているかを確認することができる。

４．補正回路
また、本実施形態の液晶装置に使用される照明装置は、調光用センサで検知された値を基に、光源から出射される光の光学特性を調整するための補正回路を備えることが好ましい。具体的には、この補正回路は、調光用センサで検出された値と所定の基準値とを比較するとともに、検出される値が基準値と一致するように、光源から出射される光の光学特性を調整する回路であることが好ましい。
この理由は、光源から出射される光の光学特性を、常に所望の設定値となるように維持した状態で、液晶パネルに対して光を入射させることができるためである。
より具体的には、光源から出射される光が、導光板以外の箇所から漏れている場合や、光源の継続使用による劣化が生じた場合等に、液晶パネルに対して入射する光の光学特性、特にホワイトバランスが変化することを防いで、表示される画像の表示品位の低下を防止することができるためである。

５．液晶装置の製造方法
以下、本実施形態の液晶装置の製造方法の一例を説明する。
まず、対向配置された素子基板及び対向基板としてのカラーフィルタ基板を含む液晶パネルを製造する。
かかる液晶パネルを構成する素子基板は、素子基板の基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、ＴＦＴ素子や所定パターンの走査線、所定パターンのデータ線、外部接続端子等を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域に画素電極をマトリクス状に形成する。さらに、画素電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成された素子基板を製造する。

また、対向基板としてのカラーフィルタ基板を構成する基体としてのガラス基板等の上に各種の部材を積層することにより、着色層や遮光膜を適宜形成する。次いで、スパッタリング処理等によりＩＴＯ等の透明導電膜を積層した後、フォトリソグラフィ及びエッチング法により、表示領域全面に渡る対向電極を形成する。さらに、対向電極が形成された基板表面に、ポリイミドからなる配向膜を形成する。このようにして、種々の樹脂膜や導電膜が形成されたカラーフィルタ基板を製造する。

次いで、カラーフィルタ基板と素子基板とをシール材を介して貼り合わせてセル構造を形成するとともに、セル構造の内部に液晶材料を注入する。その後、カラーフィルタ基板及び素子基板の外面にそれぞれ偏光板等を貼付することにより、液晶パネルを製造することができる。

次いで、液晶パネルの背面側に配置する照明装置を準備する。かかる照明装置は、光源と調光用センサと導光板とを一体化して形成される。例えば、図１０（ａ）に示すように、基体としてのポリイミド等からなる絶縁性の回路基板１７の表面に、アルミニウムやタンタル等の金属材料あるいはＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電材料からなる配線パターン（図示せず）を形成するとともに、光源としてのＬＥＤ１２や調光用センサとしてのフォトダイオード１４を実装する。そして、図１０（ｂ）に示すように、光源１２及び調光用センサ１４が実装された回路基板１７を、導光板１３のエッジ部分に接触させるように配置することにより、照明装置１５を製造することができる。

次いで、液晶パネルの背面側に照明装置を配置するとともに、それらを電気的に接続して筐体に組み込むことにより、本実施形態の液晶装置を製造することができる。

６．光学特性の調整方法
以下、本実施形態の液晶装置を用いた光学特性の調整方法の一例として、波長が異なる複数の光源を備えた液晶装置における、液晶パネルに入射する光のホワイトバランスを調整する方法について説明する。ここで、図１１は、液晶パネルに入射する光のホワイトバランスを調整するために、それぞれの光源から出射される光の輝度を制御するための補正回路のブロック図であり、図１２は、ホワイトバランスの調整方法を実施するフロー図である。

まず、波長が異なる複数の光源のうち、例えば、赤色（Ｒ）の光を発する一つの光源Ｒを点灯させる（Ｓ１）。当該光源Ｒから出射された光は、調光用センサとしてのフォトダイオードによって検知され、その輝度が電流値に変換されて調整回路に送られる（Ｓ２）。そして、調整回路では、送られてきた電流値と、初期設定された基準値とを比較する（Ｓ３）。その結果、それぞれの値が一致している場合には、異常なしと判定して、リセットする（Ｓ６）。一方、それぞれの値にずれが生じている場合には、駆動回路Ｒに対して輝度の制御信号を送信する（Ｓ４）。このように輝度の制御信号が送信された場合には、光源Ｒを点灯させる電流における、単位時間当たりの総電流値が変化させられ、当該光源Ｒから出射される光が、常に所定の輝度を示すように維持される（Ｓ５）。
次いで、先程の光源とは異なる、青色（Ｂ）の光を発する光源Ｂを点灯させるとともに、上述したのと同様にして、当該光源Ｂから出射される光の輝度の調整を行う（Ｓ７〜１２）。さらに、緑色（Ｇ）の光を発する光源Ｇについても、上記と同様にして、輝度の調整を行う（Ｓ１３〜１８）。このようにそれぞれの光源Ｒ、Ｇ、Ｂから出射される光の輝度を調整することにより、光源の材料に応じて、それぞれ劣化を生じているような場合であっても、各波長の光が混色され、液晶パネルに入射する光のホワイトバランスを、常に一定の値に制御して、最適な表示状態を維持することができる。

このように、波長の異なる複数の光源を備えた液晶装置の場合に、一つの調光用センサを用いて、それぞれの光源から出射される光の光学特性を検証する場合には、それぞれの光を単独で検知できるように、時分割で点灯させることが必要である。
また、このような構成の液晶装置の場合には、画像を表示させている状態において、表示を確保するためには、ＲＧＢを時分割で点灯させることが困難であることから、例えば、液晶装置の電源をオンにした直後や、表示が休止モードから回復する時点で、このような光学特性の制御を行うことが好ましい。
ただし、いわゆるフィールドシーケンシャル型の液晶装置のように、画像を表示させている状態において、常に、ＲＧＢ波長の異なる光を時分割で出射させているような装置の場合には、画像を表示させながら、適宜所定のタイミングで光学特性の制御を行うことができる。

一方、それぞれの波長の光のみを検知する調光用センサを、それぞれの光源が出射する波長の数に対応させて複数備える場合には、それぞれの光源を同時に点灯させた場合であっても、また、画像を表示させた状態において、検知することができる。
同様に、単色の白色光源を一つあるいは複数備えた液晶装置の場合においても、画像を表示させた状態で、光学特性の制御を行うことができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、第１実施形態の液晶装置を備えた電子機器である。
図１３は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶装置に備えられた液晶パネル２０と、これを制御するための制御手段とを有している。また、図１３中では、液晶パネル２０を、パネル構造体２０Ａと、半導体素子（ＩＣ）等で構成される駆動回路２０Ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段２００は、表示情報出力源２０１と、表示処理回路２０２と、電源回路２０３と、タイミングジェネレータ２０４とを備えている。
また、表示情報出力源は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータによって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路に供給するように構成されている。

また、表示処理回路２０２は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路へ供給する。さらに、駆動回路２０Ｂは、第１の電極駆動回路、第２の電極駆動回路及び検査回路を含めることができる。また、電源回路２０３は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを、導光板の周縁部に配置した電気光学装置を備えているために、電子機器を大型化することなく、バックライトの光学特性の調整ができる電子機器を提供することができる。

本発明によれば、光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを、導光板の周縁部に配置した電気光学装置を備えているために、電子機器を大型化することなく、バックライトの光学特性の調整ができる照明装置、及びそれを備えた電気光学装置、並びに電子機器を提供することができる。したがって、ＴＦＴ素子を備えた液晶装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を備えた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）などに幅広く適用することができる。

第１実施形態の液晶装置を示す斜視図である。 液晶装置に使用されるＴＦＴ素子を供えた液晶パネルの概略断面図である。 第１実施形態の液晶装置に使用される照明装置の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、調光用センサを導光板の周縁部に配置した例を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、調光用センサの配置位置を説明するために供する図である。 複数の光源間に調光用センサを配置した例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、導光板に凹部を設けた例を示す図である。 （ａ）〜（ｂ）は、光源として冷陰極蛍光管を使用した例を示す図である（その１）。 （ａ）〜（ｂ）は、光源として冷陰極蛍光管を使用した例を示す図である（その２）。 （ａ）〜（ｂ）は、照明装置の製造方法を説明するための図である。 光源から出射される光の光学特性を調整する補正回路のブロック図である。 光学特性の調整方法のフローを示す図である。 第２実施形態の電子機器の構成を示すブロック図である。 従来の光センサを設けた液晶装置を示す図である。

符号の説明

１０：液晶装置（電気光学装置）、１２：光源、１３：導光板、１３ａ：角部、１４：調光用センサ、１５：照明装置、１６：光反射板、１７：回路基板、１８：凹部、２０：液晶パネル、３０：対向基板、６０：素子基板

Claims (14)

1. 電気光学パネルに対して入射させる光を出射するための光源と、当該光源から出射された光を前記電気光学パネルに導く導光板と、を含む照明装置において、
   前記光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを備えるとともに、当該調光用センサが、前記導光板の周縁部に配置してあることを特徴とする照明装置。
2. 前記光源及び調光用センサが、前記導光板の同一辺側に配置してあることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記照明装置は、前記光源が実装されるとともに、当該光源を制御するための回路基板を備え、前記光源及び調光用センサが同一の前記回路基板上に配置してあることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記調光用センサが、前記光源から出射された光が進行する領域以外の領域に配置してあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
5. 前記光源として複数の光源を備えるとともに、当該複数の光源の間に前記調光用センサが配置してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記複数の光源は、それぞれ波長が異なる光を出射する光源であることを特徴とする請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記調光用センサが前記導光板の角部に配置してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記導光板に凹部を設けるとともに、前記光源及び調光用センサあるいはいずれか一方が、前記凹部に配置してあることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記調光用センサがフォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置。
10. 前記調光用センサで検知された値を基に、前記光源から出射される光の光学特性を調整するための補正回路をさらに備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の照明装置。
11. 前記補正回路は、前記調光用センサで検出された値と所定の基準値とを比較するとともに、検出される値が前記基準値と一致するように、前記光源から出射される光の光学特性を調整する回路であることを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記光学特性は、輝度、照度、色度、又は白色度のいずれかであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明装置。
13. 電気光学装置用基板に電気光学物質が保持されてなる電気光学パネルと、当該電気光学パネルに対して入射させる光を出射するための光源と、当該光源から出射された光を前記電気光学パネルに導く導光板と、を含む電気光学装置において、
    前記光源から出射される光の光学特性を検証するための調光用センサを備えるとともに、当該調光用センサは、前記導光板における周縁部に配置してあることを特徴とする電気光学装置。
14. 請求項１３に記載の電気光学装置を備えた電子機器。

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