JP2008033238A - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】外光の照度を高精度に検出できる電気光学装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】電気光学装置１は、液晶パネルＡＡと、この液晶パネルＡＡに設けられ、外光の照度を検出する光センサと、を備える。光センサは、外光を受光する第１のＰＩＮ型ダイオード８１と、外光が遮断される第２のＰＩＮ型ダイオード８２と、を有する。第２のＰＩＮ型ダイオード８２は、液晶パネルＡＡの表示領域Ａを囲って形成されたシール材３５に覆われるように配置される。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。

従来より、電気光学装置として、液晶装置が知られている。この液晶装置は、例えば、液晶パネルと、この液晶パネルに対向配置されて光を出射するバックライトと、を備える。

液晶パネルは、一対の基板と、これら一対の基板の間に設けられた液晶と、を備える。この液晶パネルには、一対の電極が設けられており、これら一対の電極により液晶に駆動電圧を印加して、液晶の配向や秩序を変化させる。すると、液晶を透過するバックライトからの光が変化して、階調表示が行われる。

この液晶装置の表示の視認性は、太陽光といった外光による液晶装置の周囲の明るさによって変化する。すなわち、液晶装置の周囲が明るくなるに従って、液晶装置の周囲の明るさと、液晶装置の表示領域の明るさと、の差分が小さくなるので、液晶装置の表示の視認性が低下する。

そこで、外光の照度を検出する光センサを備えた液晶装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この液晶装置によれば、光センサにより外光の照度を検出し、検出した外光の照度に応じて、バックライトから出射する光量を制御する。このため、液晶装置の周囲の明るさに応じて、液晶パネルに供給されるバックライトからの光量を調整して、液晶装置の表示の視認性を向上できる。

特開２００５−１２１９９７号公報

ところで、上述の光センサは、例えば、外光を受光する第１のＰＩＮ型ダイオードと、外光が遮断される第２のＰＩＮ型ダイオードと、を備える。第１のＰＩＮ型ダイオードは、外光の照度のほか、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などに応じて、電気信号を出力する。一方、第２のＰＩＮ型ダイオードは、外光が遮断されるので、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響に応じて、電気信号を出力する。

この光センサは、第１のＰＩＮ型ダイオードが出力する電気信号と、第２のＰＩＮ型ダイオードが出力する電気信号と、の差分を取ることで、第１のＰＩＮ型ダイオードが出力する電気信号から、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響を除去して、外光の照度のみに応じた電気信号を出力する。この電気信号の大きさに基づいて受光した外光の光量を判定することで、外光の照度を高精度に検出できる。

以上のように、外光の照度を高精度に検出するためには、第２のＰＩＮ型ダイオードにより、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響に応じた電気信号を高精度に出力する必要がある。このため、第２のＰＩＮ型ダイオードの遮光性を高くして、第２のＰＩＮ型ダイオードが出力する電気信号から、外光の照度の影響を除去しなくてはならない。よって、液晶パネルの一対の基板のうち外光が入射される側の基板には、外光を遮断する遮光膜が形成される。この遮光膜によれば、液晶パネルに入射した外光が直接第２のＰＩＮ型ダイオードに到達するのを防止できる。

ところで、液晶パネルに入射した外光は、液晶パネルの一対の基板の間で乱反射する場合がある。しかしながら、上述の遮光膜では、この乱反射した外光が遮光センサに到達するのを防止できない。よって、第２のＰＩＮ型ダイオードの遮光性が低下して、検出する外光の照度の精度が低下する場合があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、外光の照度を高精度に検出できる電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電気光学装置は、表示領域が周縁部材に囲われてなる電気光学装置であって、外光を受光する受光センサと、前記受光センサに接続されてなるとともに、前記受光センサが受光する前記外光から遮光される遮光センサと、を具備してなり、前記遮光センサが前記周縁部材と重なる位置に配置されてなることを特徴とする。受光センサ、遮光センサからなる光センサにより、外光の照度を検出するためのものである。

この発明によれば、遮光センサを、電気光学パネルの表示領域を囲って形成された周縁部材と重なるよう配置した。このため、周縁部材により外光が反射または吸収されるので、外光が遮光センサに到達するのを抑制できる。よって、遮光センサが出力する電気信号に対して、外光の照度が与える影響を小さくして、外光の照度を高精度に検出できる。 。遮光センサは、その全体が周縁部材に覆われるよう配置するのが最も好ましいが、遮光センサの一部が周縁部材に覆わる構成であっても本発明の効果を得ることができる。

本発明の電気光学装置では、前記電気光学パネルに向けて光を照射する照明装置を更に備え、前記照明装置と前記受光センサとの間、及び前記照明装置と前記遮光センサとの間に第１の遮光膜を具備することを特徴とする。照明装置は、前記電気光学パネルに対向配置され、前記電気光学パネルには、前記照明と対向する領域のうち受光センサおよび遮光センサが設けられた領域に、第１の遮光膜が形成される。

この発明によれば、受光センサおよび遮光センサに、照明装置からの光が到達するのを抑制できる。よって、受光センサが出力する電気信号および遮光センサが出力する電気信号に対して、照明からの光の照度が与える影響を小さくして、外光の照度をより高精度に検出できる。

本発明の電気光学装置では、前記電気光学パネルは、一対の基板間に液晶を配置した液晶パネルであり、前記周縁部材として、前記液晶を封止するシール部材を適用することができる。そして、前記周縁部材には、透過率の低い材料が混入されることが好ましい。より具体的には、シール部材が、一対の基板を接合する接着材料と、接着材料より透過率の低い材料を含むとよい。例えば、光吸収率の高い粒子等をシール材の主材料である接着材料に混入して用いてもよいし、或いは、主材料である接着材料に光吸収性の高い色素を混入して、材料自体の吸収率を高めてもよい。

この発明によれば、透過率の低い材料を周縁部材に混入した。このため、周縁部材を透過する外光が減少するので、外光が遮光センサに到達するのをさらに抑制できる。よって、遮光センサが出力する電気信号に対して、外光の照度が与える影響をさらに小さくして、外光の照度をより高精度に検出できる。

本発明の電気光学装置では、前記受光センサ、及び前記遮光センサには、前記受光センサが出力した電気信号と、前記遮光センサが出力した電気信号と、に基づいて光検知信号を出力する光検知回路が接続されることを特徴とする。より具体的には、受光センサと遮光センサとを、直列に接続し、受光センサと遮光センサとの接続点に、受光センサが出力した電気信号と、遮光センサが出力した電気信号と、の差分が所定の閾値を超えると、光検知信号を出力する光検知回路を接続すると好ましい。

この発明によれば、受光センサと遮光センサとを直列に接続し、これらの接続点に光検知回路を接続した。この接続点には、受光センサから出力された電気信号と、遮光センサから出力された電気信号と、の差分に応じた電圧が生じる。この電圧に基づいて、光検知回路が光検知信号を出力するまでの時間を計測することで、外光の照度を検出できる。なお、周縁部材をより幅広に形成することにより、この光検知回路も遮光センサ同様に周縁部材と重なるよう配置することができる。そうすることにより、回路の誤動作を防止し、より高い精度の光検知が可能となる。

本発明の電気光学装置では、前記光検知回路は、当該受光センサの出力した電気信号が所定の閾値を越えると、第１の検知信号を出力する第１の検知回路と、当該遮光センサの出力した電気信号が所定の閾値を超えると、第２の検知信号を出力する第２の検知回路と、を含んでなり、前記第１の検知信号または前記第２の検知信号のいずれかが出力されると光検知信号を出力することを特徴とする。

この発明によれば、受光センサに第１の検知回路を接続し、遮光センサに第２の検知回路を接続した。このため、受光センサから出力された電気信号に基づいて、第１の検知回路が第１の検知信号を出力し、遮光センサから出力された電気信号に基づいて、第２の検知回路が第２の検知信号を出力する。そして、第１の検知信号または第２の検知信号のいずれかが出力されると、光検知部が光検知信号を出力する。この光検知部が光検知信号を出力している時間を計測することで、外光の照度を検出できる。

本発明の電気光学装置では、前記遮光センサを前記外光から遮光する第２の遮光膜を備えてなり、前記受光センサが前記第２の遮光膜から露出する位置に配置されてなることを特徴とする。この構成においては、受光センサは第２の遮光膜から露出しているので、外光を受光することができ、一方、遮光センサは第２の遮光膜により外光から遮光されることとなる。第２の遮光膜は、周縁部材より幅広に、周縁部材と重なるよう形成される。すなわち、第２の遮光膜が周縁部材を覆うように形成されるため、周縁部材の真上からの外光の侵入を完全に防止し、より高い遮光効果が得られる。また、光センサを構成する回路のうち、遮光センサ以外の部分、例えば、前述の光検知回路等もこの第２の遮光膜と重なる位置に設けるとよい。すなわち、光センサを構成する回路のうち、受光センサが選択的に外光に露出する構成とすることで、光センサ回路の誤動作を防止し、より精度の高い光検知が可能となる。この、第２の遮光膜を表示パネルの表示領域を囲うよう枠状に設けると、第２の遮光膜を表示領域を定義するための枠、いわゆる「表示枠」として利用することもできる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態および変形例の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１のブロック図である。
電気光学装置１は、電気光学パネルとしての液晶パネルＡＡと、液晶パネルＡＡに対向配置されて光を出射する照明装置としてのバックライト４１と、バックライト４１を制御するバックライト制御回路４２と、を備える。この電気光学装置１は、バックライト４１からの光を利用して、透過型の表示を行う。

液晶パネルＡＡは、複数の画素５０を有する表示領域Ａと、この表示領域Ａの周辺に設けられて画素５０を駆動する走査線駆動回路１０およびデータ線駆動回路２０と、外光の照度を検出する光センサ５と、を備える。

光センサ５は、外光の照度を検出して、外光の照度に関する照度信号を出力する。

バックライト４１は、液晶パネルＡＡの裏面に設けられ、例えば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）やＬＥＤ（発光ダイオード）、あるいはエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）で構成されて、液晶パネルＡＡの画素５０に光を供給する。

バックライト制御回路４２は、光センサ５から出力された照度信号に基づいて、バックライト４１を制御するバックライト制御信号をバックライト４１に出力することで、バックライト４１が出射する光量を制御する。具体的には、バックライト制御回路４２は、光センサ５から出力された照度信号が所定の閾値を上回ると、電気光学装置１の周囲が明るいと判断して、バックライト４１が出射する光量を多くする。一方、光センサ５から出力された照度信号が所定の閾値を下回ると、電気光学装置１の周囲が暗いと判断して、バックライト４１が出射する光量を少なくする。

以下、液晶パネルＡＡの構成について詳述する。
液晶パネルＡＡは、所定間隔おきに交互に設けられた３２０行の走査線Ｙ１〜Ｙ３２０および３２０行の容量線Ｚ１〜Ｚ３２０と、これら走査線Ｙ１〜Ｙ３２０および容量線Ｚ１〜Ｚ３２０に交差するように設けられた２４０列のデータ線Ｘ１〜Ｘ２４０と、を備える。各走査線Ｙおよび各データ線Ｘの交差部分には、画素５０が設けられている。

画素５０は、薄膜トランジスタ（以降、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と呼ぶ）５１、画素電極５５、この画素電極５５に対向して設けられた共通電極５６、および、一方の電極が容量線Ｚに接続され他方の電極が画素電極５５に接続された蓄積容量５３で構成される。画素電極５５および共通電極５６は、電気光学材料としての誘電体である液晶（図示せず）を挟持し、画素容量５４を構成する。

ＴＦＴ５１のゲートには、走査線Ｙが接続され、ＴＦＴ５１のソースには、データ線Ｘが接続され、ＴＦＴ５１のドレインには、画素電極５５および蓄積容量５３の他方の電極が接続されている。したがって、このＴＦＴ５１は、走査線Ｙから選択電圧が印加されるとオン状態となり、データ線Ｘと画素電極５５および蓄積容量５３の他方の電極とを導通状態とする。

走査線駆動回路１０は、ＴＦＴ５１をオン状態にする選択電圧を複数の走査線Ｙに順次供給する。例えば、ある走査線Ｙに選択電圧を供給すると、この走査線Ｙに接続されたＴＦＴ５１が全てオン状態となり、この走査線Ｙに係る画素５０が全て選択される。

データ線駆動回路２０は、画像信号をデータ線Ｘに供給し、オン状態のＴＦＴ５１を介して、この画像信号に基づく画像電圧を画素電極５５に書き込む。

以上の電気光学装置１は、以下のように動作する。
すなわち、走査線駆動回路１０から３２０行の走査線Ｙ１〜Ｙ３２０に選択電圧を順次供給することで、各走査線Ｙに係る全てのＴＦＴ５１を順次オン状態にして、各走査線Ｙに係る全ての画素５０を順次選択する。そして、これら画素５０の選択に同期して、データ線駆動回路２０からデータ線Ｘに画像信号を供給する。すると、走査線駆動回路１０で選択した全ての画素５０に、データ線駆動回路２０からデータ線Ｘおよびオン状態のＴＦＴ５１を介して画像信号が供給されて、この画像信号に基づく画像電圧が画素電極５５に書き込まれる。これにより、画素電極５５と共通電極５６との間に電位差が生じて、駆動電圧が液晶に印加される。

液晶に駆動電圧が印加されると、液晶の配向や秩序が変化し、液晶を透過するバックライト４１からの光が変化して、階調表示が行われる。
なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量５３により、画像電圧が書き込まれる期間よりも３桁も長い期間に亘って保持される。

図２は、光センサ５の回路図である。
光センサ５は、外光を受光する受光センサとしての第１のＰＩＮ型ダイオード８１と、外光が遮断される遮光センサとしての第２のＰＩＮ型ダイオード８２と、照度検出回路９０と、を備える。

第１のＰＩＮ型ダイオード８１のカソードは、高電位側電源ＶＨＨに接続され、第１のＰＩＮ型ダイオード８１のアノードは、端子Ｍを介して、第２のＰＩＮ型ダイオード８２のカソードに接続されている。第２のＰＩＮ型ダイオード８２のアノードは、低電位側電源ＶＬＬに接続されている。すなわち、第１のＰＩＮ型ダイオード８１と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２とは、端子Ｍを介して、直列に接続されており、第１のＰＩＮ型ダイオード８１および第２のＰＩＮ型ダイオード８２には、逆バイアス電圧が印加されている。

第１のＰＩＮ型ダイオード８１は、外光の照度のほか、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などに応じて、カソードからアノードに向かって電流を出力する。一方、第２のＰＩＮ型ダイオード８２は、外光が遮断されるので、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響に応じて、カソードからアノードに向かって電流を出力する。

したがって、端子Ｍから、第１のＰＩＮ型ダイオード８１が出力した電流と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２が出力した電流と、の差分の電流を取り出すことができる。この電流は、第１のＰＩＮ型ダイオード８１が出力する電流から、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響を除去した電流であり、外光の照度のみに応じた電流である。

照度検出回路９０は、光検知回路９１、カウンタ９２、およびルックアップテーブル（以降、ＬＵＴ（Look Up Table）と呼ぶ）９３を備える。この照度検出回路９０は、端子Ｍに流れる電流に基づいて、外光の照度に関する照度信号を出力する。

光検知回路９１は、コンデンサ９１１、スイッチング素子９１２、およびインバータ９１３を備える。この光検知回路９１は、端子Ｍに流れる電流に基づいて、光検知信号を出力する。

コンデンサ９１１は、端子Ｍに流れる電流に基づいて充電される。
具体的には、コンデンサ９１１の一方の電極は、端子Ｍに接続され、コンデンサ９１１の他方の電極は、基準電位電源の電圧ＧＮＤに接続されている。端子Ｍに流れる電流がコンデンサ９１１の一方の電極に供給されると、この電流に基づいて、コンデンサ９１１には、電荷が徐々に充電される。すると、このコンデンサ９１１の一方の電極からは、充電された電荷に応じた電圧が出力される。このため、コンデンサ９１１の一方の電極に接続された端子Ｍの電圧は、コンデンサ９１１に充電された電荷に応じた電圧となる。

スイッチング素子９１２は、コンデンサ９１１に充電された電荷を放電する。
具体的には、スイッチング素子９１２の一端は、コンデンサ９１１の一方の電極に接続され、スイッチング素子９１２の他端は、基準電位電源の電圧ＧＮＤに接続されている。スイッチング素子９１２をオン状態にすると、このオン状態のスイッチング素子９１２を介して、コンデンサ９１１に充電された電荷が基準電位電源の電圧ＧＮＤに移動する。これにより、コンデンサ９１１に充電された電荷を放電する。

インバータ９１３は、端子Ｍの電圧を反転して出力する。
具体的には、インバータ９１３の入力端は、端子Ｍに接続され、インバータ９１３の出力端は、端子Ｎに接続されている。インバータ９１３は、端子Ｍの電圧が、所定の電圧よりも電位が低ければ、電圧ＶＤＤを出力し、所定の電圧よりも電位が高ければ、光検知信号として電圧ＧＮＤを出力する。このため、インバータ９１３の出力端に接続された端子Ｎの電圧は、インバータ９１３から出力される電圧となる。

カウンタ９２は、スイッチング素子９１２がオフ状態になってから、インバータ９１３から光検知信号が出力されるまでの時間を計測する。
具体的には、カウンタ９２の入力端は、端子Ｎに接続され、カウンタ９２の出力端は、ＬＵＴ９３の入力端に接続されている。このカウンタ９２は、スイッチング素子９１２がオフ状態になると、時間の計測を開始し、端子Ｎの電圧が電圧ＧＮＤになると、時間の計測を終了する。

ＬＵＴ９３は、カウンタ９２で計測した時間に基づいて、外光の照度に関する照度信号を出力する。
具体的には、ＬＵＴ９３の入力端は、カウンタ９２の出力端に接続される。このＬＵＴ９３は、カウンタ９２で計測した時間に基づいて、外光の光量を判定する。

例えば、カウンタ９２で計測した時間が長いほど、端子Ｍに流れる外光の照度のみに応じた電流が小さいということなので、外光の光量が少ないと判定する。一方、カウンタ９２で計測した時間が短いほど、端子Ｍに流れる外光の照度のみに応じた電流が大きいということなので、外光の光量が多いと判定する。

そして、判定した外光の光量に基づいて、外光の照度を検出して、外光の照度に関する照度信号をＬＵＴ９３の出力端から出力する。

図３は、光センサ５のタイミングチャートである。
図３において、Ｖｔｈは、インバータ９１３における上述の所定の電圧である。

まず、時刻ｔ１において、スイッチング素子９１２をオン状態にする。すると、コンデンサ９１１に充電された電荷が基準電位電源の電圧ＧＮＤに移動して、コンデンサ９１１に充電された電荷が放電される。このため、コンデンサ９１１の一方の電極に接続された端子Ｍの電圧は、電圧ＧＮＤとなり、端子Ｍの電圧を反転して出力するインバータ９１３の出力端に接続された端子Ｎの電圧は、電圧ＶＤＤとなる。

次に、時刻ｔ２において、スイッチング素子９１２をオフ状態にする。すると、コンデンサ９１１には、端子Ｍに流れる外光の照度のみに応じた電流に基づいて、電荷が徐々に充電される。このため、端子Ｍの電圧は、徐々に上昇して、時刻ｔ３では、電圧Ｖｔｈとなる。
また、時刻ｔ２において、カウンタ９２が時間の計測を開始する。

時刻ｔ３では、端子Ｍの電圧が電圧Ｖｔｈとなると、端子Ｎの電圧は、電圧ＧＮＤとなる。
同時に、カウンタ９２が、時間の計測を終了する。
すると、ＬＵＴ９３が、カウンタ９２で計測した時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間に基づいて、外光の光量を判定し、照度信号を出力する。

次に、時刻ｔ４において、時刻ｔ１と同様に、スイッチング素子９１２をオン状態にする。すると、端子Ｍの電圧は、電圧ＧＮＤとなり、端子Ｎの電圧は、電圧ＶＤＤとなる。

図４は、電気光学装置１の平面図である。図５は、図４における電気光学装置１のＡ−Ａ断面の模式図である。

図５に示すように、液晶パネルＡＡは、素子基板６０と、この素子基板６０に対向配置された対向基板７０と、素子基板６０と対向基板７０との間に設けられた液晶と、を備える。

図４に示すように、素子基板６０は、対向基板７０と比べて大きく形成されており、対向基板７０と対向しない領域を備える。この素子基板６０のうち対向基板７０と対向しない領域には、フレキシブルプリント配線板（以降、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）と呼ぶ）４５が接続されている。このＦＰＣ４５には、走査線駆動回路１０およびデータ線駆動回路２０を含むドライバＩＣ（図示省略）が実装されている。

素子基板６０は、ガラス基板６８を有する。
このガラス基板６８の液晶に面する側において、表示領域Ａには、所定間隔おきにＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電材料からなる画素電極５５が形成されている。このガラス基板６８上のうち表示領域には、画素電極５５に対応して、図示しないＴＦＴ５１や蓄積容量５３なども形成されている。

また、ガラス基板６８の液晶に面する側において、表示領域Ａを除く領域には、第１のＰＩＮ型ダイオード８１および第２のＰＩＮ型ダイオード８２が形成されている。

また、ガラス基板６８のバックライト４１に面する側において、表示領域Ａには、偏光板３１が設けられており、表示領域Ａを除く領域には、遮光膜としての遮光板３２が設けられている。

偏光板３１は、バックライト４１から出射された光を偏光して、この偏光した光を表示領域Ａに供給する。

遮光板３２は、表示領域Ａを除く領域、すなわち第１のＰＩＮ型ダイオード８１および第２のＰＩＮ型ダイオード８２が設けられた領域に設けられている。この遮光板３２は、バックライト４１から出射された光を遮断して、表示領域Ａを除く領域にバックライト４１から出射された光が供給されるのを防止する。

対向基板７０は、ガラス基板７４を有する。
このガラス基板７４の液晶に面する側において、表示領域Ａのうち画素電極５５に対向する領域には、カラーフィルタ７２が形成されており、表示領域Ａのうちカラーフィルタ７２が形成されている領域を除く領域には、表示領域の表示枠となるブラックマトリクスとしての遮光膜７１が形成されている。

また、ガラス基板７４の液晶に面する側において、表示領域Ａを除く領域のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１に対向する領域には、入光口７３が設けられており、表示領域Ａを除く領域のうち入光口７３が設けられた領域を除く領域には、上述の遮光膜７１が形成されている。

ガラス基板７４の液晶に面する側には、遮光膜７１、カラーフィルタ７２、および入光口７３を覆って、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電材料からなる共通電極５６が形成されている。

以上の素子基板６０と対向基板７０との間には、所定の間隔が設けられている。この間隔には、液晶パネルＡＡの表示領域Ａを囲って形成された周縁部材としてのシール材３５により液晶が封止されて、液晶層が形成されている。

シール材３５は、素子基板６０のガラス基板６８に形成された第２のＰＩＮ型ダイオード８２を覆って形成されており、光を反射または吸収する。
このシール材３５には、シール材の主成分である接着材料に、それより透過率の低い材料として、不透明のビーズ（図示省略）が混入されている。この不透明のビーズは、顔料が混入された球状の樹脂からなり、光を反射または吸収する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）第２のＰＩＮ型ダイオード８２を、液晶パネルＡＡの表示領域Ａを囲って形成されたシール材３５で覆われるように配置した。このため、シール材３５により外光が反射または吸収されるので、外光が第２のＰＩＮ型ダイオード８２に到達するのを抑制できる。よって、第２のＰＩＮ型ダイオード８２が出力する電流に対して、外光の照度が与える影響を小さくして、外光の照度を高精度に検出できる。

（２）液晶パネルＡＡにおいて、バックライト４１と対向する領域のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１および第２のＰＩＮ型ダイオード８２が設けられた領域に、遮光板３２を設けた。このため、第１のＰＩＮ型ダイオード８１および第２のＰＩＮ型ダイオード８２に、バックライト４１からの光が到達するのを抑制できる。よって、第１のＰＩＮ型ダイオード８１が出力する電流と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２が出力する電流と、に対して、バックライト４１からの光の照度が与える影響を小さくして、外光の照度をより高精度に検出できる。

（３）第１のＰＩＮ型ダイオード８１と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２と、を端子Ｍを介して直列に接続し、端子Ｍに光検知回路９１を接続した。この端子Ｍから、第１のＰＩＮ型ダイオード８１が出力した電流と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２が出力した電流と、の差分に応じた電流を取り出すことができる。この電流によって充電されたコンデンサ９１１の電圧に基づいて、カウンタ９２により、光検知回路９１が光検知信号を出力するまでの時間を計測し、ＬＵＴ９３により、計測した時間から外光の照度を検出できる。

（４）不透明のビーズをシール材３５に混入した。このため、不透明のビーズにより外光が反射または吸収されるので、シール材３５を透過する外光が減少する。このため、外光が第２のＰＩＮ型ダイオード８２に到達するのをさらに抑制できる。よって、第２のＰＩＮ型ダイオード８２が出力する電流に対して、外光の照度が与える影響をさらに小さくして、外光の照度をより高精度に検出できる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る光センサ５Ａの回路図である。
光センサ５Ａは、外光を受光する第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａと、外光が遮断される第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａと、照度検出回路９０Ａと、を備える。

第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａのアノードおよび第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａのアノードは、ともに低電位側電源ＶＬＬに接続されている。一方、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａのカソードおよび第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａのカソードは、それぞれ、端子Ｐおよび端子Ｑに接続されている。
端子Ｐには、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａが出力した電流が流れ、端子Ｑには、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａが出力した電流が流れる。

照度検出回路９０Ａは、第１の検知回路９１Ａ、第２の検知回路９１Ｂ、光検知部としての排他的論理和回路９５、カウンタ９２Ａ、およびＬＵＴ９３を備える。この照度検出回路９０Ａは、端子Ｐに流れる電流と、端子Ｑに流れる電流と、に基づいて、外光の照度に関する照度信号を出力する。

第１の検知回路９１Ａは、コンデンサ９１１Ａ、スイッチング素子９１２Ａ、およびインバータ９１３Ａを備える。この第１の検知回路９１Ａは、端子Ｐに流れる電流に基づいて、第１の検知信号を出力する。

第２の検知回路９１Ｂは、コンデンサ９１１Ｂ、スイッチング素子９１２Ｂ、およびインバータ９１３Ｂを備える。この第２の検知回路９１Ｂは、端子Ｑに流れる電流に基づいて、第２の検知信号を出力する。

スイッチング素子９１２Ａ，９１２Ｂは、互いに連動して動作し、コンデンサ９１１Ａ，９１１Ｂをそれぞれ充電する。
具体的には、スイッチング素子９１２Ａの一端は、コンデンサ９１１Ａの一方の電極に接続され、スイッチング素子９１２Ａの他端は、高電位側電源の電圧ＶＤＤに接続されている。
また、スイッチング素子９１２Ｂの一端は、コンデンサ９１１Ｂの一方の電極に接続され、スイッチング素子９１２Ｂの他端は、高電位側電源の電圧ＶＤＤに接続されている。
スイッチング素子９１２Ａをオン状態にすると同時に、スイッチング素子９１２Ｂをオン状態にすると、オン状態のスイッチング素子９１２Ａ，９１２Ｂを介して、高電位側電源の電圧ＶＤＤからコンデンサ９１１Ａ，９１１Ｂに電荷がそれぞれ供給される。これにより、コンデンサ９１１Ａ，９１１Ｂをそれぞれ充電する。

コンデンサ９１１Ａ，９１１Ｂは、それぞれ、端子Ｐ，Ｑに流れる電流に基づいて、放電される。
具体的には、コンデンサ９１１Ａの一方の電極は、端子Ｐに接続され、コンデンサ９１１Ａの他方の電極は、基準電位電源の電圧ＧＮＤに接続されている。コンデンサ９１１Ａは、端子Ｐを介して、充電された電荷に応じた電圧を第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａのカソードに印加する。これにより、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａには、逆バイアス電圧が印加される。そして、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａが、外光の照度のほか、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などに応じて、カソードからアノードに向かって電流を出力すると、この電流に基づいて、コンデンサ９１１Ａからは、充電されていた電荷が徐々に放電される。すると、このコンデンサ９１１Ａの一方の電極からは、放電されずに残っている電荷に応じた電圧が出力される。このため、コンデンサ９１１Ａの一方の電極に接続された端子Ｐの電圧は、コンデンサ９１１Ａに放電されずに残っている電荷に応じた電圧となる。

また、コンデンサ９１１Ｂの一方の電極は、端子Ｑに接続され、コンデンサ９１１Ｂの他方の電極は、基準電位電源の電圧ＧＮＤに接続されている。コンデンサ９１１Ｂは、端子Ｑを介して、充電された電荷に応じた電圧を第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａのカソードに印加する。これにより、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａには、逆バイアス電圧が印加される。そして、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａが、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響に応じて、カソードからアノードに向かって電流を出力すると、この電流に基づいて、コンデンサ９１１Ｂからは、充電されていた電荷が徐々に放電される。すると、このコンデンサ９１１Ｂの一方の電極からは、放電されずに残っている電荷に応じた電圧が出力される。このため、コンデンサ９１１Ｂの一方の電極に接続された端子Ｑの電圧は、コンデンサ９１１Ｂに放電されずに残っている電荷に応じた電圧となる。

インバータ９１３Ａ，９１３Ｂは、それぞれ、端子Ｐ，Ｑの電圧を反転して出力する。
具体的には、インバータ９１３Ａの入力端は、端子Ｐに接続され、インバータ９１３Ａの出力端は、端子Ｒに接続されている。このインバータ９１３Ａは、端子Ｐの電圧が、所定の電圧よりも電位が低ければ、第１の検知信号として電圧ＶＤＤを出力し、所定の電圧よりも電位が高ければ、電圧ＧＮＤを出力する。
また、インバータ９１３Ｂの入力端は、端子Ｑに接続され、インバータ９１３Ｂの出力端は、端子Ｓに接続されている。このインバータ９１３Ｂは、端子Ｑの電圧が、所定の電圧よりも電位が低ければ、第２の検知信号として電圧ＶＤＤを出力し、所定の電圧よりも電位が高ければ、電圧ＧＮＤを出力する。

排他的論理和回路９５は、端子Ｒ，Ｓのいずれか一方の電圧が電圧ＶＤＤであれば、光検知信号を出力する。
具体的には、排他的論理和回路９５の２つの入力端には、端子Ｒ、Ｓが接続され、排他的論理和回路９５の出力端には、端子Ｔが接続されている。この排他的論理和回路９５は、端子Ｒ，Ｓのいずれか一方の電圧が電圧ＶＤＤであれば、光検知信号として電圧ＶＤＤを出力する。一方、端子Ｒ，Ｓの双方の電圧が電圧ＶＤＤまたは電圧ＧＮＤであれば、電圧ＧＮＤを出力する。

カウンタ９２Ａは、端子Ｔの電圧が電圧ＶＤＤである時間を計測する。
具体的には、カウンタ９２Ａの入力端は、端子Ｔに接続され、カウンタ９２Ａの出力端は、ＬＵＴ９３Ａの入力端に接続されている。このカウンタ９２Ａは、端子Ｔの電圧が電圧ＶＤＤとなると、時間の計測を開始し、端子Ｔの電圧が電圧ＧＮＤとなると、時間の計測を終了する。

ＬＵＴ９３Ａは、カウンタ９２Ａで計測した時間に基づいて、外光の照度に関する照度信号を出力する。
具体的には、ＬＵＴ９３Ａの入力端は、カウンタ９２Ａの出力端に接続される。このＬＵＴ９３Ａは、カウンタ９２Ａで計測した時間に基づいて、外光の光量を判定する。

例えば、カウンタ９２Ａで計測した時間が長いほど、端子Ｐの電圧の低下する度合いと、端子Ｑの電圧の低下する度合いと、が異なるということなので、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａが出力する電流と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａが出力する電流と、の差分が大きいということである。これは、すなわち、外光の照度による影響が大きいということなので、外光の光量が多いと判定する。

一方、カウンタ９２Ａで計測した時間が短いほど、端子Ｐの電圧の低下する度合いと、端子Ｑの電圧の低下する度合いと、が類似しているということなので、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａが出力する電流と、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａが出力する電流と、の差分が小さいということである。これは、すなわち、外光の照度による影響が小さいということなので、外光の光量が少ないと判定する。

そして、判定した外光の光量に基づいて、外光の照度を検出して、外光の照度に関する照度信号をＬＵＴ９３の出力端から出力する。

図７は、光センサ５Ａのタイミングチャートである。
図７において、ＶｔｈＡは、インバータ９１３Ａにおける上述の所定の電圧である。また、ＶｔｈＢは、インバータ９１３Ｂにおける上述の所定の電圧である。

まず、時刻ｔ１１において、スイッチング素子９１２Ａ，９１２Ｂをともにオン状態にする。すると、高電位側電源の電圧ＶＤＤからコンデンサ９１１Ａ，９１１Ｂに電荷が供給されて、コンデンサ９１１Ａの一方の電極に接続された端子Ｐの電圧と、コンデンサ９１１Ｂの一方の電極に接続された端子Ｑの電圧とは、ともに電圧ＶＤＤとなる。
このため、端子Ｐの電圧を反転して出力するインバータ９１３Ａの出力端に接続された端子Ｒの電圧は、電圧ＧＮＤとなり、端子Ｑの電圧を反転して出力するインバータ９１３Ｂの出力端に接続された端子Ｓの電圧は、電圧ＧＮＤとなる。
よって、端子Ｒ，Ｓのいずれか一方の電圧が電圧ＶＤＤであれば電圧ＶＤＤを出力する排他的論理和回路９５の出力端に接続された端子Ｔの電圧は、電圧ＧＮＤとなる。

次に、時刻ｔ１２において、スイッチング素子９１２Ａ，９１２Ｂをともにオフ状態にする。すると、コンデンサ９１１Ａは、外光の照度のほか、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などに応じて端子Ｐに流れる電流に基づいて、充電されていた電荷が徐々に放電される。これにより、端子Ｐの電圧は、徐々に低下して、時刻ｔ１３では、電圧ＶｔｈＡとなる。
また、コンデンサ９１１Ｂは、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響に応じ端子Ｑに流れる電流に基づいて、充電されていた電荷が徐々に放電される。これにより、端子Ｑの電圧は、徐々に低下して、時刻ｔ１４では、電圧ＶｔｈＢとなる。
なお、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度といった外光の照度以外の影響に応じた電流は、外光の照度のほか、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などに応じた電流と比べて、外光の照度による影響の分だけ小さいので、端子Ｑの電圧は、端子Ｐの電圧と比べて緩やかに低下する。

時刻ｔ１３では、端子Ｐの電圧が電圧ＶｔｈＡとなると、端子Ｒの電圧は、電圧ＶＤＤとなる。よって、端子Ｔの電圧は、電圧ＶＤＤとなる。
同時に、カウンタ９２Ａが、時間の計測を開始する。

時刻ｔ１４では、端子Ｑの電圧が電圧ＶｔｈＢとなると、端子Ｓの電圧は、電圧ＶＤＤとなる。よって、端子Ｔの電圧は、電圧ＧＮＤとなる。
同時に、カウンタ９２Ａが、時間の計測を終了する。
すると、ＬＵＴ９３が、カウンタ９２Ａで計測した時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの時間に基づいて、外光の光量を判定し、照度信号を出力する。

次に、時刻ｔ１５において、時刻ｔ１１と同様に、スイッチング素子９１２Ａ，９１２Ｂをともにオン状態にする。すると、端子Ｐ，Ｑの電圧は、ともに電圧ＶＤＤとなり、端子Ｒ，Ｓの電圧は、ともに電圧ＧＮＤとなり、端子Ｔの電圧は、電圧ＧＮＤとなる。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（５）第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａに第１の検知回路９１Ａを接続し、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａに第２の検知回路９１Ｂを接続した。このため、第１のＰＩＮ型ダイオード８１Ａが出力した電流に基づいて、第１の検知回路９１Ａが第１の検知信号を出力し、第２のＰＩＮ型ダイオード８２Ａが出力した電流に基づいて、第２の検知回路９１Ｂが第２の検知信号を出力する。そして、第１の検知信号または第２の検知信号のいずれかが出力されると、排他的論理和回路９５が光検知信号を出力する。この排他的論理和回路９５が光検知信号を出力している時間を計測することで、外光の照度を検出できる。

＜変形例＞
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の第１実施形態では、共通電極５６を対向基板７０に形成したが、これに限らず、例えば、素子基板６０に形成してもよい。

また、上述の第１実施形態では、外光の照度に応じて、バックライト４１が出射する光量を調整したが、これに限らず、例えば、画像信号を調整してもよい。

また、上述の第１実施形態では、シール材に混入される不透明のビーズを、顔料が混入された球状の樹脂で構成したが、これに限らず、例えば、球状の樹脂の表面に顔料等で着色したものであってもよい。

また、上述の各実施形態では、３２０行の走査線Ｙと、２４０列のデータ線Ｘと、を備えるものとしたが、これに限らず、例えば、４８０行の走査線Ｙと、６４０列のデータ線Ｘと、を備えてもよい。

また、上述の各実施形態では、本発明を電気光学物質として液晶を用いた電気光学装置１に適用したが、これに限らず、例えば、有機ＬＥＤ素子を用いた有機ＥＬディスプレイに適用してもよい。なお、本発明を有機ＥＬディスプレイに適用した場合には、周縁部材として、封止材が用いられる。

＜応用例＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１を適用した電子機器について説明する。
図８は、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。

なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図８に示すもののほか、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、デジタルスチルカメラ、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機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した液晶装置が適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置のブロック図。 前記電気光学装置が備える光センサの回路図。 前記電気光学装置が備える光センサのタイミングチャート。 前記電気光学装置の平面図。 前記電気光学装置の断面の模式図。 本発明の第２実施形態に係る光センサの回路図。 前記光センサのタイミングチャート。 上述した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図。

符号の説明

１…電気光学装置、５，５Ａ…光センサ、３２…遮光板（遮光膜）、３５…シール材（周縁部材）、４１…バックライト（照明）、５５…画素電極、５６…共通電極、６０…素子基板、７０…対向基板、７２…カラーフィルタ、７３…入光口、８１…第１のＰＩＮ型ダイオード（受光センサ）、８２…第２のＰＩＮ型ダイオード（遮光センサ）、９１…光検知回路、９１Ａ…第１の検知回路、９１Ｂ…第２の検知回路、９５…排他的論理和回路（光検知部）、Ａ…表示領域、ＡＡ…液晶パネル（電気光学パネル）。

Claims (10)

1. 表示領域が周縁部材に囲われてなる電気光学装置であって、
   外光を受光する受光センサと、
   前記受光センサに接続されてなるとともに、前記受光センサが受光する前記外光から遮光される遮光センサと、を具備してなり、
   前記遮光センサが前記周縁部材と重なる位置に配置されてなることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記電気光学パネルに向けて光を照射する照明装置を更に備え、前記照明装置と前記受光センサとの間、及び前記照明装置と前記遮光センサとの間に第１の遮光膜を具備することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記電気光学パネルは、一対の基板間に液晶を配置した液晶パネルであり、前記周縁部材が、前記液晶を封止するシール部材であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記シール部材は、前記一対の基板を接合する接着材料と、前記接着材料より透過率の低い材料を含んでなることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記受光センサ、及び前記遮光センサには、前記受光センサが出力した電気信号と、前記遮光センサが出力した電気信号と、に基づいて光検知信号を出力する光検知回路が接続されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
6. 前記光検知回路は、
   当該受光センサの出力した電気信号が所定の閾値を越えると、第１の検知信号を出力する第１の検知回路と、当該遮光センサの出力した電気信号が所定の閾値を超えると、第２の検知信号を出力する第２の検知回路と、を含んでなり、 前記第１の検知信号または前記第２の検知信号のいずれかが出力されると光検知信号を出力することを特徴とする請求項５記載の電気光学装置。
7. 前記遮光センサを前記外光から遮光する第２の遮光膜を備えてなり、前記受光センサが前記第２の遮光膜から露出する位置に配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
8. 前記第２の遮光膜は、前記周縁部材と重なる位置に配置されるとともに、前記周縁部材より幅広に形成されてなることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
9. 前記第２の遮光膜は前記表示領域を囲うように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
10. 請求項１に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。

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