JP2007094097A - 液晶装置、発光装置及び電子機器並びに液晶装置の制御方法及び発光装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 誤って遮光手段により光センサの受光面が覆われた場合であっても、誤動作が発生しない液晶装置、発光装置及び電子機器並びに液晶装置の制御方法及び発光装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】 液晶層２１を挟持するＴＦＴアレイ基板２２及び対向基板２３を有する液晶パネル１１と、環境光を受光して該環境光の強度情報を取得する第１から第３受光素子３５〜３７と、第１から第３受光素子３５〜３７で検出された前記環境光の強度に基づいて液晶パネル１１に表示する画像の表示状態を制御するバックライト制御回路１３とを備え、バックライト制御回路１３が、第１から第３受光素子３５〜３７のそれぞれで検出する前記環境光の強度の変化量が第１から第３受光素子３５〜３７のうちの半数以上で所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別する判別部５８を有する。
【選択図】 図２
【解決手段】 液晶層２１を挟持するＴＦＴアレイ基板２２及び対向基板２３を有する液晶パネル１１と、環境光を受光して該環境光の強度情報を取得する第１から第３受光素子３５〜３７と、第１から第３受光素子３５〜３７で検出された前記環境光の強度に基づいて液晶パネル１１に表示する画像の表示状態を制御するバックライト制御回路１３とを備え、バックライト制御回路１３が、第１から第３受光素子３５〜３７のそれぞれで検出する前記環境光の強度の変化量が第１から第３受光素子３５〜３７のうちの半数以上で所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別する判別部５８を有する。
【選択図】 図２
Description
本発明は、液晶装置、発光装置及び電子機器並びに液晶装置の制御方法及び発光装置の制御方法に関する。
一般に、電子機器の表示部として利用されている液晶装置は、液晶パネルと、液晶パネルの背面側に設けられた照明手段であるバックライトとを備えている。
このような液晶装置では、バックライトとして例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などが用いられており、このＬＥＤに供給する電流量を調整して照明光の強度を制御する制御回路が設けられている。ここで、電子機器の外部の明るさに応じて液晶パネルによる良好な表示を行うために、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどによって構成されて環境光の強度を計測する光センサを有し、制御回路がこの光センサによる計測結果に基づいてバックライトの強度を調整する液晶装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１２１９９７号公報
このような液晶装置では、バックライトとして例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などが用いられており、このＬＥＤに供給する電流量を調整して照明光の強度を制御する制御回路が設けられている。ここで、電子機器の外部の明るさに応じて液晶パネルによる良好な表示を行うために、例えばフォトダイオードやフォトトランジスタなどによって構成されて環境光の強度を計測する光センサを有し、制御回路がこの光センサによる計測結果に基づいてバックライトの強度を調整する液晶装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記従来の液晶装置には以下の課題がある。すなわち、このように環境光の強度に応じて照明光の強度を調整する液晶装置において、例えば誤って手などの遮光手段で光センサの受光面を覆った場合、制御回路では環境光の強度が弱くなったと判断してしまう。そのため、誤って判断した環境光の強度に基づいてバックライトの強度を調整するという誤動作が生じるという問題がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、誤って遮光手段により光センサの受光面が覆われた場合であっても、誤動作が発生しない液晶装置、発光装置及び電子機器並びに液晶装置の制御方法及び発光装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる液晶装置は、液晶層を挟持する一対の基板を有する液晶パネルと、環境光を検出する複数の受光手段と、該複数の受光手段で検出された前記環境光の強度に基づいて前記液晶パネルに表示する画像の表示状態を制御する制御手段とを備え、該制御手段が、前記複数の受光手段のそれぞれで検出する前記環境光の強度の変化量が前記複数の受光手段のうちの半数以上で所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別する判別手段を有することを特徴とする。
また、本発明にかかる液晶装置の制御方法は、液晶層を挟持する一対の基板を有する液晶パネルと、環境光を検出する複数の受光手段とを備える液晶装置の制御方法において、前記複数の受光手段のそれぞれで時間をあけて前記環境光の強度を検出し、前記複数の受光手段のうちの半数以上で前記環境光の強度の変化量が所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別して前記液晶パネルによる画像の表示状態の調整を行うことを特徴する。
この発明では、複数の受光手段のうちの一部を誤って手などで覆うことや一部に誤って光を照射することによって、受光手段で検出する環境光の強度が弱なったり強なったりした場合であっても、検出した環境光の強度の変化量が半数以上の受光手段で所定値を超えなければ環境光の強度が変化したと判別しない。このため、一部の受光手段において環境光の強度を実際とは異なる強度で検出しても液晶パネルによる画像の表示状態を誤って変更することを回避できる。
また、複数の受光手段のうちの一部が故障して環境光を検出できない場合であっても、他の受光手段により環境光を検出して液晶パネルによる画像の表示状態を変更することができる。
また、複数の受光手段のうちの一部が故障して環境光を検出できない場合であっても、他の受光手段により環境光を検出して液晶パネルによる画像の表示状態を変更することができる。
また、本発明にかかる液晶装置は、前記判別手段が、前記複数の受光手段のうちの過半数で前記所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別することが好ましい。
この発明では、複数の受光手段の過半数において変化量が所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別することで、より誤作動の発生を抑制できる。
この発明では、複数の受光手段の過半数において変化量が所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別することで、より誤作動の発生を抑制できる。
また、本発明にかかる液晶装置は、前記液晶パネルの背面側に照明光を照射する照明手段を備え、前記制御手段が、前記判別手段による判別に基づいて前記照明光の強度を制御することが好ましい。
この発明では、環境光の強度に基づいて照明光の強度を制御するので、液晶装置の外部の明るさによらず適切な表示を液晶パネルにおいて行うことができると共に、照明光を照射するための消費電力を低減することができる。
この発明では、環境光の強度に基づいて照明光の強度を制御するので、液晶装置の外部の明るさによらず適切な表示を液晶パネルにおいて行うことができると共に、照明光を照射するための消費電力を低減することができる。
また、本発明にかかる発光装置は、電気光学物質層を挟持する一対の基板を有する電気光学パネルと、環境光を検出する複数の受光手段と、前記電気光学パネルに表示される画像の表示状態を制御する制御手段とを備え、該制御手段が、前記複数の受光手段のそれぞれで検出する前記環境光の強度の変化量が前記複数の受光手段のうちの半数以上で所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別する判別手段を備えることを特徴とする。
また、本発明にかかる発光装置の制御方法は、電気光学物質層を挟持する一対の基板を有する電気光学パネルと、環境光を検出する複数の受光手段とを備える発光装置の制御方法において、前記複数の受光手段のそれぞれで時間をあけて前記環境光の強度を検出し、前記複数の受光手段のうちの半数以上で前記環境光の強度の変化量が所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別して前記電気光学パネルによる画像の表示状態の調整を行うことを特徴する。
この発明では、上述と同様に、一部の受光手段において環境光の強度を実際とは異なる強度で検出しても、電気光学パネルによる画像の表示状態を誤って変更することを回避できる。
また、強度情報に応じて電気光学パネルにおける画像の表示状態が最適となるように制御されており、例えば電気光学物質層に対して過剰な電圧が印加されることを回避するので、電気光学物質層の長寿命化を図ることができる。
また、本発明にかかる発光装置の制御方法は、電気光学物質層を挟持する一対の基板を有する電気光学パネルと、環境光を検出する複数の受光手段とを備える発光装置の制御方法において、前記複数の受光手段のそれぞれで時間をあけて前記環境光の強度を検出し、前記複数の受光手段のうちの半数以上で前記環境光の強度の変化量が所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別して前記電気光学パネルによる画像の表示状態の調整を行うことを特徴する。
この発明では、上述と同様に、一部の受光手段において環境光の強度を実際とは異なる強度で検出しても、電気光学パネルによる画像の表示状態を誤って変更することを回避できる。
また、強度情報に応じて電気光学パネルにおける画像の表示状態が最適となるように制御されており、例えば電気光学物質層に対して過剰な電圧が印加されることを回避するので、電気光学物質層の長寿命化を図ることができる。
また、本発明にかかる電子機器は、上記記載の液晶装置を備えることを特徴とする。
また、本発明にかかる電子機器は、上記記載の発光装置を備えることを特徴とする。
この発明では、上述した液晶装置または発光装置を備えているので、一部の受光手段において環境光の強度を実際とは異なる強度で検出しても液晶パネルまたは電気光学パネルによる画像の表示状態を誤って変更することを回避できる。
また、本発明にかかる電子機器は、上記記載の発光装置を備えることを特徴とする。
この発明では、上述した液晶装置または発光装置を備えているので、一部の受光手段において環境光の強度を実際とは異なる強度で検出しても液晶パネルまたは電気光学パネルによる画像の表示状態を誤って変更することを回避できる。
以下、本発明による液晶装置及び電子機器の一実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、図１（ａ）は液晶装置の平面図、図１（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、図２は液晶装置の回路構成を示す回路図である。
液晶装置１０は、半透過反射型のＴＦＴ（Thin Film Transistors：薄膜トランジスタ）アクティブマトリックス方式の液晶装置である。そして、液晶装置１０は、図１及び図２に示すように、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の背面側に設けられたバックライト（照明手段）１２と、バックライト１２に供給する電流を調整して照明光の強度を制御するバックライト制御回路（照明光制御手段）１３とを備えている。
液晶装置１０は、半透過反射型のＴＦＴ（Thin Film Transistors：薄膜トランジスタ）アクティブマトリックス方式の液晶装置である。そして、液晶装置１０は、図１及び図２に示すように、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の背面側に設けられたバックライト（照明手段）１２と、バックライト１２に供給する電流を調整して照明光の強度を制御するバックライト制御回路（照明光制御手段）１３とを備えている。
液晶パネル１１は、図１（ａ）に示すように、液晶層２１を挟持するＴＦＴアレイ基板（基板）２２及び対向基板（基板）２３と、これらの対向面周縁部に設けられて平面視でほぼ矩形状を有して液晶層２１を封止するシール材２４とを備えている。そして、液晶パネル１１のうち、ＴＦＴアレイ基板２２と対向基板２３とが重なると共にシール材２４の内側に形成された後述する周辺遮光膜５１によって囲まれたシール領域の内側が画像表示領域２５となっている。なお、液晶パネル１１においては、ＴＦＴアレイ基板２２が背面側の基板、対向基板２３が前面側の基板となっている。
また、液晶パネル１１の前面側と背面側とには、それぞれ偏光板（図示略）が設けられている。この一対の偏光板はそれぞれ特定方向に振動する直線偏光のみを透過させるものであり、透過軸が互いにほぼ直交すると共に、上記配向膜のラビング方向とほぼ４５度で交差するように配置されている。
また、液晶パネル１１の前面側と背面側とには、それぞれ偏光板（図示略）が設けられている。この一対の偏光板はそれぞれ特定方向に振動する直線偏光のみを透過させるものであり、透過軸が互いにほぼ直交すると共に、上記配向膜のラビング方向とほぼ４５度で交差するように配置されている。
液晶層２１は、例えば１種または複数種のネマティック液晶を混合した液晶からなり、ＴＦＴアレイ基板２２及び対向基板２３のそれぞれに形成された配向膜（図示略）の間で所定の配向状態となっている。ここで、液晶層２１としては、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードや、負の誘電率異方性を有するＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードが適用可能である。
ＴＦＴアレイ基板２２は、平面視矩形状を有しており、例えば石英やガラス、プラスチックなどの透光性材料によって形成されている。また、ＴＦＴアレイ基板２２には、一辺端部（図１（ａ）に示す下辺）において対向基板２３より外側に張り出す張出部２２Ａが形成されている。
このＴＦＴアレイ基板２２の画像表示領域２５と重なる領域には、複数の走査線３１、信号線３２、ＴＦＴ３３及び画素電極３４とが設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板２２の画像表示領域２５の側方には、第１から第３受光素子（受光手段）３５〜３７が設けられている。そして、ＴＦＴアレイ基板２２の上記一辺に沿って信号線駆動回路３８が設けられている。さらに、ＴＦＴアレイ基板２２の上記一辺と隣接する二辺に沿って走査線駆動回路３９、４０が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板２２の張出部２２Ａには、第１から第３受光素子３５〜３７、信号線駆動回路３８、走査線駆動回路３９、４０の端子群である端子部４１が設けられている。なお、第１から第３受光素子３５〜３７、信号線駆動回路３８、走査線駆動回路３９、４０及び端子部４１は、配線４２により適宜電気的に接続されている。
このＴＦＴアレイ基板２２の画像表示領域２５と重なる領域には、複数の走査線３１、信号線３２、ＴＦＴ３３及び画素電極３４とが設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板２２の画像表示領域２５の側方には、第１から第３受光素子（受光手段）３５〜３７が設けられている。そして、ＴＦＴアレイ基板２２の上記一辺に沿って信号線駆動回路３８が設けられている。さらに、ＴＦＴアレイ基板２２の上記一辺と隣接する二辺に沿って走査線駆動回路３９、４０が設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板２２の張出部２２Ａには、第１から第３受光素子３５〜３７、信号線駆動回路３８、走査線駆動回路３９、４０の端子群である端子部４１が設けられている。なお、第１から第３受光素子３５〜３７、信号線駆動回路３８、走査線駆動回路３９、４０及び端子部４１は、配線４２により適宜電気的に接続されている。
走査線３１は、図２に示すように、Ｘ方向に延在する配線であって、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。また、信号線３２は、図２に示すように、Ｙ方向に延在する配線であって、走査線３１と互いに交差するように設けられており、走査線３１と同様に例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。そして、これら走査線３１及び信号線３２により、画素領域が形成されている。
この画素領域は、各走査線３１と各信号線３２とによって囲まれた領域である。また、画素領域は、平面視において、対向基板２３に設けられたカラーフィルタ（図示略）の配置領域と重なるように形成されている。
この画素領域は、各走査線３１と各信号線３２とによって囲まれた領域である。また、画素領域は、平面視において、対向基板２３に設けられたカラーフィルタ（図示略）の配置領域と重なるように形成されている。
ＴＦＴ３３は、例えばｎ型トランジスタによって構成されており、走査線３１と信号線３２との交点にそれぞれ設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板２２の上面に非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜を部分的に形成し、これに対して部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。
そして、ＴＦＴ３３のゲートにはそれぞれ走査線３１が電気的に接続されており、ＴＦＴ３３のドレインには画素電極３４がそれぞれ電気的に接続されている。
また、画素電極３４に書き込まれた画像信号のリークを防止するため、画素電極３４と並列に保持容量４３が接続されている。
そして、ＴＦＴ３３のゲートにはそれぞれ走査線３１が電気的に接続されており、ＴＦＴ３３のドレインには画素電極３４がそれぞれ電気的に接続されている。
また、画素電極３４に書き込まれた画像信号のリークを防止するため、画素電極３４と並列に保持容量４３が接続されている。
画素電極３４は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）などの透光性導電材料によって形成されており、対向基板２３に設けられた後述する対向電極５４とそれぞれ対向配置されている。そして、画素電極３４と、対向基板２３に形成されてこの画素電極３４に対向配置された対向電極５４との間で液晶層２１を挟持する。なお、画素電極３４には、反射層（図示略）が設けられている。
第１から第３受光素子３５〜３７は、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタなどによって構成されている。第１受光素子３５は、その受光面である第１受光面３５Ａが画像表示領域２５の図１（ａ）における左下側の側方に位置するように設けられている。また、第２受光素子３６は第２受光面３６Ａが画像表示領域２５の右下側の側方に、第３受光素子３７は第３受光面３７Ａが画像表示領域２５の右上側の側方にそれぞれ位置するように設けられている。すなわち、第１から第３受光素子３５〜３７は、それぞれの受光面が画像表示領域２５の側方であって互いに離間するように設けられている。これにより、第１から第３受光面３５Ａ〜３７Ａのうちの２つ以上を意図せず遮光する確率が抑えられている。
また、これら第１から第３受光素子３５〜３７は、バックライト制御回路１３から検出開始信号が発信されたときに第１から第３受光面３５Ａ〜３７Ａで環境光を受光し、光電変換により電気信号を強度情報としてバックライト制御回路１３に出力するように構成されている。
ここで、第１から第３受光素子３５〜３７が、例えば、ＰＩＮ（Positive-Intrinsic-Negative）型のフォトダイオードによって構成されているときは、第１から第３受光素子３５〜３７を構成する半導体層を真性半導体または微量濃度の不純物を導入した領域である真性半導体領域（Ｉ層）とし、この真性半導体領域（Ｉ層）の一方の側にｐ型半導体領域（Ｐ層）を、他方の側にｎ型半導体領域（Ｎ層）をそれぞれ形成することで、ＰＩＮ型のフォトダイオードを形成することができる。このようなＰＩＮ型のフォトダイオードについては、その半導体層としてＴＦＴ３３の半導体層と同じ工程で形成したものを用いることにより、このＴＦＴ３３と同じ製造工程で形成することができる。
信号線駆動回路３８は、図２に示すように、複数の信号線３２に対して画像信号を供給するように構成されている。ここで、信号線駆動回路３８により信号線３２に書き込まれる画像信号は、線順次に供給してもよいし、互いに隣接する複数の信号線３２同士に対してグループごとに供給するような構成としてもよい。
走査線駆動回路３９、４０は、複数の走査線３１に対して所定のタイミングで走査信号をパルス的に線順次で供給するように構成されている。
これら信号線駆動回路３８及び走査線駆動回路３９、４０は、トランジスタやダイオード、キャパシタなどを組み合わせた電子回路によって構成されており、ＴＦＴ３３や受光素子３５と同様に、ＴＦＴアレイ基板２２の上面に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜に対して、部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。したがって、ＴＦＴ３３や受光素子３５と同じ製造工程で形成することができる。
走査線駆動回路３９、４０は、複数の走査線３１に対して所定のタイミングで走査信号をパルス的に線順次で供給するように構成されている。
これら信号線駆動回路３８及び走査線駆動回路３９、４０は、トランジスタやダイオード、キャパシタなどを組み合わせた電子回路によって構成されており、ＴＦＴ３３や受光素子３５と同様に、ＴＦＴアレイ基板２２の上面に部分的に形成された非晶質ポリシリコン膜または非晶質ポリシリコン膜を結晶化させたポリシリコン膜に対して、部分的な不純物の導入や活性化を行うことで形成されている。したがって、ＴＦＴ３３や受光素子３５と同じ製造工程で形成することができる。
端子部４１には、フレキシブル基板４４の一端側が例えば異方性導電フィルム（ACF:Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（ACP:Anisotropic Conductive Paste）のような異方性導電材料を介して接続されている。このフレキシブル基板４４を介して、タイミング発生回路４５と走査線駆動回路３９、４０とが電気的に接続され、電源回路４６と信号線駆動回路３８及び走査線駆動回路３９、４０とが電気的に接続され、第１から第３受光素子３５〜３７とバックライト制御回路１３とが電気的に接続される。また、タイミング発生回路４５は、画像処理回路４７に接続されている。
対向基板２３は、図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板２２と同様に、平面視矩形状を有しており、例えばガラスやプラスチックなどの透光性材料によって形成されている。そして、対向基板２３の液晶層２１側の下面には、周辺遮光膜５１及び表示領域遮光膜５２と、カラーフィルタ膜５３と、対向電極５４と配向膜（図示略）が順に積層されている。
周辺遮光膜５１は、平面視で矩形の枠形状を有し、シール材２４の内周側に沿って設けられており、画像表示領域を規定している。
また、表示領域遮光膜５２は、平面視で格子状またはストライプ状を有しており、周辺遮光膜５１の内側の領域である画像表示領域２５を覆うように設けられている。
カラーフィルタ膜５３は、上述した各画素領域に対応するように平面視でマトリックス状に配列形成された複数のカラーフィルタによって構成されている。
対向電極５４は、画素電極３４と同様にＩＴＯなどの透光性導電材料によって形成された平面膜である。
また、表示領域遮光膜５２は、平面視で格子状またはストライプ状を有しており、周辺遮光膜５１の内側の領域である画像表示領域２５を覆うように設けられている。
カラーフィルタ膜５３は、上述した各画素領域に対応するように平面視でマトリックス状に配列形成された複数のカラーフィルタによって構成されている。
対向電極５４は、画素電極３４と同様にＩＴＯなどの透光性導電材料によって形成された平面膜である。
また、対向基板２３の４つの角部には、対向基板２３とＴＦＴアレイ基板２２との間の上下導通端子として機能する上下導通材５５が配置されている。この上下導通材５５を介して対向基板２３とＴＦＴアレイ基板２２との電気的な接続が図られる。
シール材２４は、平面視で矩形の枠形状を有しており、ＴＦＴアレイ基板２２と対向基板２３とを接着している。このシール材２４は、例えば紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂などからなり、ＴＦＴアレイ基板２２の所定位置に塗布された後、紫外線照射や加熱などによって硬化処理されたものである。また、シール材２４には、ＴＦＴアレイ基板２２と対向基板２３との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためにガラスファイバやガラスビーズなどのギャップ材が混入されている。
バックライト１２は、例えば白色ＬＥＤなどで形成された光源と、光源から照射された照明光を導く導光板と、リフレクタとによって構成されている。
バックライト制御回路１３は、図２に示すように、第１から第３受光素子３５〜３７とフレキシブル基板４４を介して電気的に接続される判別部（判別手段）５８とバックライト１２と電気的に接続される電流供給部５９とを備えている。
バックライト制御回路１３は、図２に示すように、第１から第３受光素子３５〜３７とフレキシブル基板４４を介して電気的に接続される判別部（判別手段）５８とバックライト１２と電気的に接続される電流供給部５９とを備えている。
判別部５８は、所定時間ごとに第１から第３受光素子３５〜３７に対して環境光を受光するための検出開始信号を送信すると共に、第１から第３受光素子３５〜３７からの強度情報を受信し、受信した強度情報から環境光の強度を算出するように構成されている。また、判別部５８は、過去に検出開始信号を送信したときに第１から第３受光素子３５〜３７でそれぞれ受光した環境光の強度が記録されたメモリなどの記録部（図示略）を備えており、第１から第３受光素子３５〜３７のそれぞれで受光した環境光の強度の変化量を算出するように構成されている。さらに、判別部５８は、例えば図３に示すような論理回路を備えており、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの過半数である２つ以上の受光素子において環境光の強度の変化量が所定値を超えた場合に、環境光の強度が変化したと判別するように構成されている。なお、この論理回路の真理値表は、以下のようになる。表１において、ＩＮ１〜ＩＮ３は、第１から第３受光素子３５〜３７のそれぞれで検出した環境光の強度の変化量が所定値を超えたときを１、超えなかったときを０として示している。また、このとき判別部５８が環境光の強度が変化したと判別するときを１、判別しないときを０と示してしている。
さらに、判別部５８は、環境光の強度が変化したと判別したとき、第１から第３受光素子３５〜３７のうち環境光の強度が変化した受光素子で検出した環境光の強度の平均値を算出して電流供給部５９に出力するように構成されている。
電流供給部５９は、判別部５８で算出した環境光の強度に基づいてバックライト１２に供給する電流を調整し、照明光の強度を制御するように構成されている。
ここで、電流供給部５９は、環境光の強度がある閾値Ｔ１以下である場合に、バックライト１２から照明光を照射させることで、液晶パネル１１を透過させて表示を行う透過表示モードとするように構成されている。また、電流供給部５９は、環境光の強度が上記閾値Ｔ１よりも高い閾値Ｔ２を超えた場合に、バックライト１２からの照明光を照射させずに、環境光を上記反射膜で反射させて照明光として使用することで表示を行う反射表示モードとするように構成されている。
ここで、電流供給部５９は、環境光の強度がある閾値Ｔ１以下である場合に、バックライト１２から照明光を照射させることで、液晶パネル１１を透過させて表示を行う透過表示モードとするように構成されている。また、電流供給部５９は、環境光の強度が上記閾値Ｔ１よりも高い閾値Ｔ２を超えた場合に、バックライト１２からの照明光を照射させずに、環境光を上記反射膜で反射させて照明光として使用することで表示を行う反射表示モードとするように構成されている。
このような構成の液晶装置１０は、図４に示すような携帯電話機（電子機器）６０に適用される。図４は携帯電話機を示す斜視図である。
この携帯電話機６０は、本体部６１と、この本体部６１の下端部にヒンジ機構を介して連結された蓋部６２とを備えており、蓋部６２が本体部６１に対して開閉自在となっている。そして、本体部６１には、上述した液晶装置１０からなる表示部６３と、複数の操作キーが配列された操作部６４と受話口６５とアンテナ６６とが設けられている。また、蓋部６２には、送話口６７が設けられている。
この携帯電話機６０は、本体部６１と、この本体部６１の下端部にヒンジ機構を介して連結された蓋部６２とを備えており、蓋部６２が本体部６１に対して開閉自在となっている。そして、本体部６１には、上述した液晶装置１０からなる表示部６３と、複数の操作キーが配列された操作部６４と受話口６５とアンテナ６６とが設けられている。また、蓋部６２には、送話口６７が設けられている。
次に、このような構成の液晶装置１０を備える携帯電話機１において、環境光の強度に対するバックライト１２の照明光の強度の制御方法について、図５を参照しながら説明する。
まず、判別部５８が第１から第３受光素子３５〜３７に対して検出開始信号を発信し、第１から第３受光素子３５〜３７がそれぞれ環境光を受光する（図５に示すステップＳＴ１）。そして、第１から第３受光素子３５〜３７は、光電変換した電気信号を強度情報として判別部５８に出力する。
次に、判別部５８が、受信した強度情報から環境光の強度と、第１から第３受光素子３５〜３７における強度の変化量とを算出し、上記記録部に記録する（図５に示すステップＳＴ２）。
そして、判別部５８は、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの過半数である２つ以上の受光素子において検出した環境光の強度の変化量が所定値を超えているか否かを判断する（図５に示すステップＳＴ３）。これは、前回検出開始信号を発信したときに第１から第３受光素子３５〜３７においてそれぞれ検出した環境光の強度を上記記録部から読み出し、ステップＳＴ１において検出した環境光の強度と比較することによって行われる。
まず、判別部５８が第１から第３受光素子３５〜３７に対して検出開始信号を発信し、第１から第３受光素子３５〜３７がそれぞれ環境光を受光する（図５に示すステップＳＴ１）。そして、第１から第３受光素子３５〜３７は、光電変換した電気信号を強度情報として判別部５８に出力する。
次に、判別部５８が、受信した強度情報から環境光の強度と、第１から第３受光素子３５〜３７における強度の変化量とを算出し、上記記録部に記録する（図５に示すステップＳＴ２）。
そして、判別部５８は、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの過半数である２つ以上の受光素子において検出した環境光の強度の変化量が所定値を超えているか否かを判断する（図５に示すステップＳＴ３）。これは、前回検出開始信号を発信したときに第１から第３受光素子３５〜３７においてそれぞれ検出した環境光の強度を上記記録部から読み出し、ステップＳＴ１において検出した環境光の強度と比較することによって行われる。
ステップＳＴ３において、判別部５８が環境光の強度が変化したと判別したときは、電流供給部５９がバックライト１２に供給する電流量を調節することでバックライト１２による照明光の強度の調整を行う（図５に示すステップ４）。ここで、電流供給部５９は、第１から第３受光素子３５〜３７の中で環境光の強度が変化した受光素子で検出した環境光の強度の平均値を基にバックライト１２による照明光の強度を調整する。
一方、ステップＳＴ３において、判別部５８が環境光の強度が変化しなかったと判別したときは、バックライト１２による照明光の強度を維持する（図５に示すステップＳＴ５）。これにより、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの一部を誤って手などの遮光手段で覆ったり、一部に光を照射したりすることで、一部の受光素子で検出する環境光の強度が実際の強度と異なる場合であっても、誤って照明光の強度の調整を行うことが回避される。なお、第１から第３受光面３５Ａ〜３７Ａが画像表示領域２５の側方であって互いに離間するように設けられているので、第１から第３受光面３５Ａ〜３７Ａのうちの２つ以上を意図せず遮光する確率が抑えられている。
一方、ステップＳＴ３において、判別部５８が環境光の強度が変化しなかったと判別したときは、バックライト１２による照明光の強度を維持する（図５に示すステップＳＴ５）。これにより、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの一部を誤って手などの遮光手段で覆ったり、一部に光を照射したりすることで、一部の受光素子で検出する環境光の強度が実際の強度と異なる場合であっても、誤って照明光の強度の調整を行うことが回避される。なお、第１から第３受光面３５Ａ〜３７Ａが画像表示領域２５の側方であって互いに離間するように設けられているので、第１から第３受光面３５Ａ〜３７Ａのうちの２つ以上を意図せず遮光する確率が抑えられている。
ステップＳＴ４において照明光の強度を調整した後、またはステップＳＴ５において照明光の強度を維持した後、液晶装置１０による画像の表示を継続するか否かを判断する（図５に示すステップＳＴ６）。
ステップＳＴ６において、液晶装置１０による画像の表示を継続する場合には、所定の時間の経過後にステップＳＴ１に戻り、判別部５８が検出開始信号を発信することで、再度環境光の検出を行う。
一方、ステップＳＴ６において、液晶装置１０による画像の表示を終了する場合には、照明光の照射を終了する。
以上のようにして、バックライト１２の照明光の強度を制御する。
ステップＳＴ６において、液晶装置１０による画像の表示を継続する場合には、所定の時間の経過後にステップＳＴ１に戻り、判別部５８が検出開始信号を発信することで、再度環境光の検出を行う。
一方、ステップＳＴ６において、液晶装置１０による画像の表示を終了する場合には、照明光の照射を終了する。
以上のようにして、バックライト１２の照明光の強度を制御する。
このように構成された液晶装置１０及び携帯電話機１並びに液晶装置の制御方法によれば、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの一部を誤って手などで覆ったり、一部に光を照射したりすることにより、一部の受光素子で検出する環境光の強度が実際の強度と異なる場合であっても、判別部５８が検出した環境光の変化量が２つ以上の受光素子で所定値を超えないと環境光の強度が変化したと判別しない。したがって、照明光の強度を誤って調整することが回避される。また、第１から第３受光素子３５〜３７のうちの１つが故障した場合であっても、他の２つの受光素子により環境光を検出することで照明光の強度の調整が行える。
さらに、環境光の強度に基づいて照明光の強度を制御するので、環境光の明るさによらず適切な表示を液晶パネル１１において行うことができると共に、照明光を照射するための消費電力を低減することができる。
さらに、環境光の強度に基づいて照明光の強度を制御するので、環境光の明るさによらず適切な表示を液晶パネル１１において行うことができると共に、照明光を照射するための消費電力を低減することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、受光素子の配置箇所が３箇所となっているが、複数箇所に受光素子が設けられていればよく、２箇所であっても、４箇所以上であってもよい。
ここで、２つの受光素子を設ける場合には、例えば、２つの受光素子を受光面が図１（ａ）に示す画像表示領域に対して右上側及び左側の側方にそれぞれ位置するように設ける。そして、判別部は、２つの受光素子において所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別し、他の場合では変化しなかったと判別する。また、４つの受光素子を設ける場合には、例えば、４つの受光素子を受光面が図１（ａ）に示す画像表示領域に対して右下側、右上側、左下側及び左上側の側方にそれぞれ位置するように設ける。そして、判別部は、３つ以上の受光素子において所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別し、他の場合では変化しなかったと判別する。
例えば、上記実施形態では、受光素子の配置箇所が３箇所となっているが、複数箇所に受光素子が設けられていればよく、２箇所であっても、４箇所以上であってもよい。
ここで、２つの受光素子を設ける場合には、例えば、２つの受光素子を受光面が図１（ａ）に示す画像表示領域に対して右上側及び左側の側方にそれぞれ位置するように設ける。そして、判別部は、２つの受光素子において所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別し、他の場合では変化しなかったと判別する。また、４つの受光素子を設ける場合には、例えば、４つの受光素子を受光面が図１（ａ）に示す画像表示領域に対して右下側、右上側、左下側及び左上側の側方にそれぞれ位置するように設ける。そして、判別部は、３つ以上の受光素子において所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別し、他の場合では変化しなかったと判別する。
また、判別部は、複数の受光素子のうちの過半数において環境光の強度が所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別する構成となっているが、複数の受光素子の半数以上において所定値を超えたときに環境光の強度が変化したと判別する構成としてもよい。すなわち、判別部は、所定値を超えた受光素子と超えなかった受光素子とが同数の場合でも環境光の強度が変化したと判別するような構成としてもよい。
また、判別部は、複数の受光素子のうち一部で強度が高くなったことで所定値を超え、他の一部で強度が低くなったことで所定値を超えた場合のように、受光素子の出力が異なった場合ときに、環境光の強度が変化しなかったと判別する構成としてもよい。
また、電流供給部は、所定値を超えた受光素子で検出した環境光の強度の平均値に基づいてバックライトに供給する電流量を調整しているが、所定値を超えた受光素子のうち１つで検出した環境光の強度に基づいて電流量を調整するなど、他の方法によって調整してもよい。
また、判別部は、複数の受光素子のうち一部で強度が高くなったことで所定値を超え、他の一部で強度が低くなったことで所定値を超えた場合のように、受光素子の出力が異なった場合ときに、環境光の強度が変化しなかったと判別する構成としてもよい。
また、電流供給部は、所定値を超えた受光素子で検出した環境光の強度の平均値に基づいてバックライトに供給する電流量を調整しているが、所定値を超えた受光素子のうち１つで検出した環境光の強度に基づいて電流量を調整するなど、他の方法によって調整してもよい。
また、受光素子で受光した環境光の強度に基づいて照明光の強度を制御しているが、環境光の強度に基づいて液晶パネルで表示する画像を補正する構成としてもよい。
また、半透過反射型の構成を有する液晶装置となっているが、透過型の構成を有する液晶装置としてもよい。
また、半透過反射型の構成を有する液晶装置となっているが、透過型の構成を有する液晶装置としてもよい。
また、各受光素子がＴＦＴアレイ基板上に形成されているが、各受光面において環境光を受光可能であれば対向基板上に形成してもよい。また、各受光面を携帯電話機の筐体上における表示部の近傍に設ける構成としてもよい。
また、環境光の強度によらずバックライトから照射された照明光を利用して液晶パネルで画像を表示させる透過型の液晶装置であるが、環境光の強度が弱いときにはバックライトの照明光を用いて表示を行い、環境光の強度が強いときには液晶パネルの前面側から入射した環境光を液晶パネル内に設けた反射層で反射させて表示を行う半透過反射型の液晶装置としてもよい。
また、環境光の強度によらずバックライトから照射された照明光を利用して液晶パネルで画像を表示させる透過型の液晶装置であるが、環境光の強度が弱いときにはバックライトの照明光を用いて表示を行い、環境光の強度が強いときには液晶パネルの前面側から入射した環境光を液晶パネル内に設けた反射層で反射させて表示を行う半透過反射型の液晶装置としてもよい。
また、液晶パネルがアクティブマトリックス型の構造となっているが、パッシブマトリックス型の構造としてもよい。このとき、ＴＦＴアレイ基板に対応する一方の基板上には平面視で短冊状の透明電極がストライプ状に配列形成され、対向基板に対応する他方の基板上には一方の基板上に形成された透明電極と交差するように、平面視で短冊状の透明電極がストライプ状に配列形成された構造となる。
また、カラーフィルタを対向基板の液晶層側の上面に形成しているが、対向基板の前面側の上面に形成してもよいし、カラーフィルタをＴＦＴアレイ基板上に形成してもよい。
また、カラーフィルタを対向基板の液晶層側の上面に形成しているが、対向基板の前面側の上面に形成してもよいし、カラーフィルタをＴＦＴアレイ基板上に形成してもよい。
また、上記実施形態では液晶装置について説明しているが、電圧を印加することで発光する有機発光材料などからなる電気光学物質層を透光性材料で形成された一対の基板で挟持した電気光学パネルを有する有機ＥＬ装置などの電気光学装置であってもよい。このような電気光学装置に本発明を適用することで、上述と同様に、一部の受光素子において環境光の強度を実際とは異なる強度で検出しても、電気光学パネルによる画像の表示状態を誤って変更することを回避できる。また、電気光学パネルに印加される電圧が最適化されており、電気光学物質層に対して過剰な電圧が印加されないので、電気光学物質層の長寿命化を図ることができる。ここで、電気光学装置としては、有機ＥＬ装置に限らず、他の電気光学パネルを有する電気光学装置であってもよい。
さらに、上記実施形態では液晶装置を備える電子機器について説明しているが、このような電気光学装置を備える電子機器としてもよい。
さらに、上記実施形態では液晶装置を備える電子機器について説明しているが、このような電気光学装置を備える電子機器としてもよい。
また、周辺遮光膜が対向基板上に形成されているが、周辺遮光膜の一部または全部がＴＦＴアレイ基板側に内蔵遮光膜として設けた構成としてもよい。
また、タイミングジェネレータや電源回路、バックライト制御回路がフレキブルプリント基板を介して信号線駆動回路や走査線駆動回路、受光素子などに接続されているが、これらの一部または全てを信号線駆動回路や走査線駆動回路と同様に、ＴＦＴアレイ基板上に形成してもよい。
また、ＴＦＴアレイ基板の上面には、これらの信号線駆動回路や走査線駆動回路などに加えて、画像信号上の画像信号をサンプリングして信号線に供給するサンプリング回路や複数の信号線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行してそれぞれ供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時における携帯電話機の品質や欠陥などを検査するための検査回路などを設けることが可能である。
また、ＴＦＴアレイ基板の上面に信号線駆動回路や走査線駆動回路が形成されているが、例えばこれら信号線駆動回路や走査線駆動回路の機能を有する駆動用ＬＳＩが実装されたＣＯＦ（Chip On Film）基板をＴＦＴアレイ基板上の走査線及び信号線と異方性導電材料を介して電気的、機械的に接続する構成としてもよい。
また、タイミングジェネレータや電源回路、バックライト制御回路がフレキブルプリント基板を介して信号線駆動回路や走査線駆動回路、受光素子などに接続されているが、これらの一部または全てを信号線駆動回路や走査線駆動回路と同様に、ＴＦＴアレイ基板上に形成してもよい。
また、ＴＦＴアレイ基板の上面には、これらの信号線駆動回路や走査線駆動回路などに加えて、画像信号上の画像信号をサンプリングして信号線に供給するサンプリング回路や複数の信号線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行してそれぞれ供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時における携帯電話機の品質や欠陥などを検査するための検査回路などを設けることが可能である。
また、ＴＦＴアレイ基板の上面に信号線駆動回路や走査線駆動回路が形成されているが、例えばこれら信号線駆動回路や走査線駆動回路の機能を有する駆動用ＬＳＩが実装されたＣＯＦ（Chip On Film）基板をＴＦＴアレイ基板上の走査線及び信号線と異方性導電材料を介して電気的、機械的に接続する構成としてもよい。
また、一対の偏光板のそれぞれの内側に、位相差板を配置してもよい。ここで、位相差板として、可視光領域における波長に対してほぼ１／４波長の位相差を有するλ／４板を使用することで、一対の偏光板と共に円偏光板を構成することができる。また、λ／２板及びλ／４板を組み合わせることで、広帯域円偏光板を構成することができる。
さらに、一対の偏光板のいずれか一方または双方の内側に、必要に応じて光学補償フィルムを設けてもよい。光学補償フィルムを用いることで、液晶装置を正面視した場合と斜視した場合とにおける液晶層の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。ここで、光学補償フィルムとして、屈折率異方性が負のディスコティック液晶分子などをハイブリッド配向させてなる負の一軸性媒体を使用することが可能である。また、屈折率異方性が正のネマティック液晶分子などをハイブリッド配向させてなる正の一軸性媒体を使用することも可能である。さらに、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせて使用することも可能である。その他、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとなる二軸性媒体や、負のＣ−Ｐｌａｔｅなどを使用してもよい。
さらに、一対の偏光板のいずれか一方または双方の内側に、必要に応じて光学補償フィルムを設けてもよい。光学補償フィルムを用いることで、液晶装置を正面視した場合と斜視した場合とにおける液晶層の位相差を補償することができ、光漏れを減少させてコントラストを増加させることができる。ここで、光学補償フィルムとして、屈折率異方性が負のディスコティック液晶分子などをハイブリッド配向させてなる負の一軸性媒体を使用することが可能である。また、屈折率異方性が正のネマティック液晶分子などをハイブリッド配向させてなる正の一軸性媒体を使用することも可能である。さらに、負の一軸性媒体と正の一軸性媒体とを組み合わせて使用することも可能である。その他、各方向の屈折率がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚとなる二軸性媒体や、負のＣ−Ｐｌａｔｅなどを使用してもよい。
また、上記実施形態では電子機器として携帯電話機を用いているが、携帯電話機に限らず、本発明の液晶装置または電気光学装置を用いた表示部が設けられていれば、電子ブックやプロジェクタ、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいは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、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）、タッチパネルを備える機器などのような他の電子機器であってもよい。
１０ 液晶装置、１１ 液晶パネル、１２ バックライト（照明手段）、１３ バックライト制御回路（照明光制御手段）、２１ 液晶層、２２ ＴＦＴアレイ基板（基板）、２３ 対向基板（基板）、３５ 第１受光素子（受光手段）、３６ 第２受光素子（受光手段）、３７ 第３受光素子（受光手段）、５８ 判別部（判別手段）、６０ 携帯電話機（電子機器）
Claims (8)
- 液晶層を挟持する一対の基板を有する液晶パネルと、
環境光を検出する複数の受光手段と、
該複数の受光手段で検出された前記環境光の強度に基づいて前記液晶パネルに表示する画像の表示状態を制御する制御手段とを備え、
該制御手段が、前記複数の受光手段のそれぞれで検出する前記環境光の強度の変化量が前記複数の受光手段のうちの半数以上で所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別する判別手段を有することを特徴とする液晶装置。 - 前記判別手段が、前記複数の受光手段のうちの過半数で前記所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別することを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
- 前記液晶パネルの背面側に照明光を照射する照明手段を備え、
前記制御手段が、前記判別手段による判別に基づいて前記照明光の強度を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の液晶装置。 - 電気光学物質層を挟持する一対の基板を有する電気光学パネルと、
環境光を検出する複数の受光手段と、
該複数の受光手段で検出された前記環境光の強度に基づいて前記電気光学パネルに表示される画像の表示状態を制御する制御手段とを備え、
該制御手段が、前記複数の受光手段のそれぞれで検出する前記環境光の強度の変化量が前記複数の受光手段のうちの半数以上で所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別する判別手段を備えることを特徴とする発光装置。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶装置を備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項４に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
- 液晶層を挟持する一対の基板を有する液晶パネルと、環境光を検出する複数の受光手段とを備える液晶装置の制御方法において、
前記複数の受光手段のそれぞれで時間をあけて前記環境光の強度を検出し、
前記複数の受光手段のうちの半数以上で前記環境光の強度の変化量が所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別して前記液晶パネルによる画像の表示状態の調整を行うことを特徴する液晶装置の制御方法。 - 電気光学物質層を挟持する一対の基板を有する電気光学パネルと、環境光を検出する複数の受光手段とを備える発光装置の制御方法において、
前記複数の受光手段のそれぞれで時間をあけて前記環境光の強度を検出し、
前記複数の受光手段のうちの半数以上で前記環境光の強度の変化量が所定値を超えたとき、前記環境光の強度が変化したと判別して前記電気光学パネルによる画像の表示状態の調整を行うことを特徴する発光装置の制御方法。
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