JP2010243647A - ディスプレイ装置及びこれを備える電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】より精度の高い周辺光検出が可能なディスプレイ装置等を提供する。
【解決手段】本開示のディスプレイ装置は、光を偏光し又は発する表示素子がマトリクス状に配置されている表示層(L3)と、表示層(L3)の上下に設けられる第1及び第2のガラス基板(L2,L4)と、第1のガラス基板(L2)の表示層(L3)に接する面に配置され、第2のガラス基板(L4)を通って入射する外光(110)を検知する外光センサ(S1)と、第2のガラス基板(L4)の表示層(L3)に接する面に配置され、第2のガラス基板(L4)を通って入射する外光を遮断するブラックマトリックス(BM)と、ブラックマトリックス(BM)の表面に積層される所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタ(32,33;37,38)とを有する。
【選択図】図3

Description

本発明は、周辺光を検知するための光センサを有するディスプレイ装置、及びこれを備える電子機器に関する。

しばしば屋外で使用されるカーナビゲーション装置及び携帯電話等の電子機器に用いられるディスプレイ装置では、周辺光の明るさに応じて表示輝度を調整する輝度調整機能を備えることが一般的である。例えば、特表2001−522058号公報(特許文献1)には、周辺光センサにより検出された周辺光に基づいてディスプレイの輝度を変化させる明るさ制御器を備えたディスプレイシステムが開示されている。このような機能により、昼間の野外等の明るい場所ではディスプレイの輝度を増加させ、夜間又は屋内等の暗い場所ではディスプレイの輝度を減少させることが可能となる。

特表2001−522058号公報

しかし、従来のディスプレイ装置では、ディスプレイ装置の表示モジュール内部で光が反射することによって正確に周辺光を検出することができないという問題があった。

本発明は、この問題を鑑み、より精度の高い周辺光検出が可能なディスプレイ装置及びこれを備える電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のディスプレイ装置は、光を偏光し又は発する表示素子がマトリクス状に配置されている表示層と、該表示層の上下に設けられる第1及び第2のガラス基板と、前記第1のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、前記第2のガラス基板を通って入射する外光を検知する外光センサと、前記第2のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、該第2のガラス基板を通って入射する外光を遮断するブラックマトリックスと、該ブラックマトリックスの表面に積層される所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタとを有する。

このようなカラーフィルタを設けることで、ブラックマトリックスによる反射の影響は低減又は除去され、より精度の高い周辺光検出が可能となる。

望ましくは、前記カラーフィルタは、前記ブラックマトリックスの格子の間にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ製造工程で形成される。

これにより、ブラックマトリックス表面にカラーフィルタを形成するための特別の工程を必要とすることがないため、コスト面で有利である。

本発明の一実施形態において、前記カラーフィルタは、前記第2のガラス基板を通って入射する前記外光、及び/又は前記表示素子が有機発光ダイオードである場合には該有機発光ダイオードによって放射されるダイオード光、若しくは前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光に対して低い透過スペクトル特性を有するよう選択される1以上の異なる色のカラーフィルタを積層して形成される。具体的に、前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを積層して形成される。

本発明の一実施形態において、当該ディスプレイ装置は、前記第1のガラス基板の前記表示層に接する面で前記第2のガラス基板を通って入射する光が前記ブラックマトリックスによって遮断される領域に配置され、前記第2のガラス基板を通って入射する前記外光以外の要素による前記外光センサへの影響を補償するよう該要素を検知する補償用センサを更に有する。具体的に、前記要素には、温度、及び/又は前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光が含まれる。

このように補償用センサを設けることで、周辺光検出の精度をより一層高めることが可能となる。

本発明の一実施形態において、当該ディスプレイ装置は、携帯電話、腕時計、携帯情報端末(PDA)、ラップトップ型パーソナルコンピュータ(PC)、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機、又は屋外設置のオーロラビジョン等の電子機器に組み込まれて使用され得る。すなわち、当該ディスプレイ装置は、周辺光を検知する機能を備えうるあらゆる機器に適用され得る。

本開示のディスプレイ装置及びこれを備える電子機器によれば、より精度の高い周辺光検出が可能となる。

本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置を備える電子機器を表す。 従来のディスプレイ装置の表示パネルの断面図である。 本発明の第1の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの断面図である。 本発明の第1の実施例に従う液晶ディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによるバックライト光の反射が低減されるかを示す。 R(赤)、G(緑)及びB(青)の各色のカラーフィルタの透過スペクトル特性を示す。 本発明の第1の実施例に従うOLEDディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによるダイオード光の反射が低減されるかを示す。 本発明の第1の実施例に従うディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによる外光の反射が低減されるかを示す。 本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの断面図である。 本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の機能構成の例を表すブロック図である。 本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の機能構成の他の例を表すブロック図である。 本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置で用いられるセンサ出力演算部の構成の一例を表す。

本発明を実施するための最良の形態を、以下、添付の図面を参照して説明する。

図1は、本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置を備える電子機器である。図1の電子機器100は、ラップトップ型PCとして表されているが、例えば、携帯電話、腕時計、携帯情報端末(PDA)、ラップトップ型パーソナルコンピュータ(PC)、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機、又は屋外設置のオーロラビジョン等の他の電子機器であっても良い。

電子機器100は、画像を表示可能な表示パネルを備えたディスプレイ装置10を有する。ディスプレイ装置10は、周辺光を検出する機能を有しており、例えば、検出した周辺光の強さに応じてディスプレイの輝度を変化させることができる。あるいは、ディスプレイ装置10は、検出した周辺光から特定の波長の光(例えば、紫外線光。)の強さを求め、それをユーザへの提示のために表示することができる。

図2には、従来のディスプレイ装置の表示パネルの構造が断面図で表されている。

図2(a)は、液晶ディスプレイ装置(LCD)で用いられる表示パネルの構造を表す。図2(a)の表示パネル20aは、下から順に積層されているバックライトBL、第1の偏光板L1、第1のガラス基板L2、表示層L3、第2のガラス基板L4、及び第2の偏光板L5を有する。更に、表示パネル20aは、第2のガラス基板L4の表示層L3に接する面に配置されるブラックマトリックスBMを有する。ブラックマトリックスBMは、光を遮断する性質を有し、多くの場合に金属製である。ブラックマトリックスBMは、表示パネル20aが実際に画像を表示するアクティブ領域では格子状に形成されており、それらの格子の間には所定の色(例えば、本例では、R(赤)、G(緑)及び青(B)。)のカラーフィルタCF1、CF2及びCF3が形成されている。表示層L3は、所定の電圧が印加される場合にバックライトによって放射されるバックライト光を偏光させる液晶表示素子(図示せず。)のマトリクス配置を有する。マトリクス状に配置されている液晶表示素子の夫々は、ブラックマトリックスBMの格子間に形成されている各カラーフィルタCF1、CF2又はCF3に対応している。従って、特定の液晶表示素子に電圧が印加されるならば、その特定の液晶表示素子に対応するカラーフィルタの色(すなわち、R、G又はBのいずれか一色。)が表示パネル20aに表示され得る。

ディスプレイ装置が周辺光検知機能を有する場合に、表示パネル20aは、更に、第1のガラス基板L2の表示層L3に接する面に配置される外光センサS1を有する。外光センサS1は、第2の偏光板L5及び第2のガラス基板L4を通って入射する外光を検知することができる。具体的に、外光センサS1に光が当たると、この光によって励起される光電流が外光センサS1に流れる。

理想的には、第2の偏光板L5及び第2のガラス基板L2を通って直接に外光センサS1に照射される外光110(実線矢印)のみが検知されるべきである。しかし、実際には、破線矢印120によって示されるように、バックライトBLによって放射される光120がブラックマトリックスBMによる反射のために外光センサS1に作用することがある。

図2(b)は、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ装置で用いられる表示パネルの構造を表す。図2(b)の表示パネル20bは、バックライトBLを有さない点で図2(a)のLCDパネル20aと相違する。これは、表示層L3’が、液晶表示素子に代えて、所定の電圧が印加される場合に光を発する自発光型のOLEDのマトリクス配置を有するためである。白色OLEDを用いたディスプレイ装置においては、マトリクス状に配置されているOLEDの夫々は、図2(a)のLCDパネル20aの場合と同様に、ブラックマトリックスBMの格子間に形成されている各カラーフィルタCF1、CF2又はCF3に対応している。従って、特定のOLEDに電圧が印加されるならば、その特定のOLEDに対応するカラーフィルタの色(すなわち、R、G又はBのいずれか一色。)が表示パネル20bに表示され得る。

OLED表示パネル20bにおいても、図2(a)のLCDパネル20aの場合と同様に、OLEDによって放射されるダイオード光130(破線矢印)がブラックマトリックスBMによる反射のために外光センサS1に作用することがある。その結果、周辺光検知の精度は低下する。

また、LCDディスプレイ装置又はOLEDディスプレイ装置のいずれであるかに関わらず、外光センサS1は、直接に外光センサS1に照射されない外光、すなわち、外光がブラックマトリックスBMによって反射されるために表示層L3(又はL3’)の内部で生ずる迷光(Stray Light)によっても影響を及ぼされることがある(図示せず。)。

ブラックマトリックスBMは、光を遮断する性質を有する一方で高い反射率を有する。そのため、従来のディスプレイ装置では、周辺光検知の精度において、このブラックマトリックスBMによる光の反射が問題となる。

図3には、本発明の第1の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの構造が断面図で表されている。

図3(a)は、液晶ディスプレイ装置(LCD)で用いられる表示パネルの構造を表す。図3(a)の表示パネル30aは、ブラックマトリックスBMの表面に積層されているカラーフィルタ32及び33を有する点で、図2(a)で従来例として示された表示パネル20aと相違する。カラーフィルタ32及び33は、コストの面で、ブラックマトリックスBMの格子の間にカラーフィルタCF1〜CF3を形成するカラーフィルタ製造工程で形成されることが望ましい。カラーフィルタ32及び33は夫々異なる色を有しており、それらの色は、ブラックマトリックスBMによって反射されることで外光センサS1に作用する、本来検知されるべきでない光のスペクトル特性に応じて選択される。

図3(a)の表示パネル30aにおいて、例えば、バックライトBLによって放射されるバックライト光120がブラックマトリックスBMによって反射されて外光センサS1に作用することを防ぐよう、カラーフィルタ32及び33として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる。

ここで図4を参照すると、カラーフィルタ32及び33として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合に、ブラックマトリックスBMによるバックライト光120の反射がどの程度低減されるかが示されている。

図4(a)は、バックライトBLから放射されて第1の偏光板L1を透過するバックライト光120のスペクトル特性(点線)と、カラーフィルタ32及び33がない場合にブラックマトリックスBMによってバックライト光120が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性(実線)とを示す。一方、図4(b)は、カラーフィルタ32及び33として赤色フィルタ若しくは青色フィルタのいずれか一方又はそれら両方が用いられる各場合について、ブラックマトリックスBMによってバックライト光120が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性を示す。ここで、図4(a)(b)のグラフで、横軸は単位ナノメートル(nm)で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ(%)で相対的な強度で波長ごとの強度分布を表す。

図4(a)から分かるように、カラーフィルタ32及び33がない場合に、本例では、バックライト光120のおよそ40%がブラックマトリックスBMによって反射される。しかし、本実施例に従ってブラックマトリックスBMの表面にカラーフィルタが設けられる場合には、ブラックマトリックスBMによる反射光は、図4(b)に示されるように、バックライト光120に対して、赤色フィルタのみが用いられる場合におよそ9.2%、又は青色フィルタのみが用いられる場合におよそ13.5%、あるいは、赤色フィルタ及び青色フィルタの両方が用いられる場合におよそ0.1%まで低減され得る。このように、カラーフィルタ32及び33として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合には、バックライトBLによって放射されるバックライト光120はブラックマトリックスBMによってほとんど反射されない。すなわち、外光センサS1を用いる周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスBMによるバックライト光120の反射によっては影響を及ぼされない。

参考のために、図5に、R(赤)、G(緑)及びB(青)の各色のカラーフィルタの透過スペクトル特性を示す。図5のグラフで、横軸は単位ナノメートル(nm)で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ(%)で相対的な透過特性を表す。図5によれば、赤色フィルタはおよそ600nm以上の波長を有する光を透過し、緑色フィルタはおよそ480から570nmの間にある波長を有する光を透過し、青色フィルタはおよそ425から500nmの間にある波長を有する光を透過することが分かる。このようなカラーフィルタの特性を利用して、所定の光がブラックマトリックスBMに達することを防ぐために、その光に対して低い透過スペクトル特性を有する色のカラーフィルタが選択され得る。

再び図3を参照すると、図3(b)は、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ装置で用いられる表示パネルの構造を表す。図3(b)の表示パネル30bは、ブラックマトリックスBMの表面に積層されているカラーフィルタ37及び38を有する点で、図2(b)で従来例として示された表示パネル20bと相違する。カラーフィルタ37及び38は、コストの面で、ブラックマトリックスBMの格子の間にカラーフィルタCF1〜CF3を形成するカラーフィルタ製造工程で形成されることが望ましい。カラーフィルタ37及び38は夫々異なる色を有しており、それらの色は、ブラックマトリックスBMによって反射されることで外光センサS1に作用する、本来検知されるべきでない光のスペクトル特性に応じて選択される。

図3(b)の表示パネル30bにおいて、例えば、OLEDによって放射されるダイオード光130がブラックマトリックスBMによって反射されて外光センサS1に作用することを防ぐよう、カラーフィルタ37及び38として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる。

ここで図6を参照すると、カラーフィルタ37及び38として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合に、ブラックマトリックスBMによるダイオード光130の反射がどの程度低減されるかが示されている。

図6は、カラーフィルタ37及び38がない場合及びカラーフィルタ37及び38として赤色フィルタ若しくは青色フィルタのいずれか一方又はそれら両方が用いられる各場合について、ブラックマトリックスBMによってダイオード光130が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性を示す。ここで、図6のグラフで、横軸は単位ナノメートル(nm)で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ(%)で相対的な強度で波長ごとの強度分布を表す。

例えば、カラーフィルタ37及び38がない場合には、OLEDから放射されるダイオード光のおよそ40%がブラックマトリックスBMによって反射されるとする。しかし、本実施例に従ってブラックマトリックスBMの表面にカラーフィルタが設けられる場合には、ブラックマトリックスBMによる反射光は、図6に示されるように、ダイオード光130に対して、赤色フィルタのみが用いられる場合におよそ14.0%、又は青色フィルタのみが用いられる場合におよそ11.5%、あるいは、赤色フィルタ及び青色フィルタの両方が用いられる場合におよそ0.2%まで低減され得る。このように、カラーフィルタ37及び38として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合には、OLEDによって放射されるダイオード光130はブラックマトリックスBMによってほとんど反射されない。すなわち、外光センサS1を用いる周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスBMによるダイオード光130の反射によっては影響を及ぼされない。

また、上述されたように、従来のディスプレイ装置では、LCDディスプレイ装置又はOLEDディスプレイ装置のいずれであるかに関わらず、外光センサS1は、直接に外光センサS1に照射されない外光、すなわち、外光がブラックマトリックスBMによって反射されるために表示層L3の内部で生ずる迷光によっても影響を及ぼされることがあった。しかし、図3(a)、(b)に示されるようにブラックマトリックスBMの表面にカラーフィルタを設けることで、このような迷光による影響を低減又は除去することができる。

図7には、本発明の第1の実施例に従うディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによる外光の反射が低減されるかが示されている。図7は、カラーフィルタ32及び33(又は37及び38)がない場合及びカラーフィルタ32及び33(又は37及び38)として赤色フィルタ若しくは青色フィルタのいずれか一方又はそれら両方が用いられる各場合について、ブラックマトリックスBMによって(例えば、第1のガラス基板L2の表面で反射された)外光が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性を示す。ここで、図7のグラフで、横軸は単位ナノメートル(nm)で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ(%)で相対的な強度で波長ごとの強度分布を表す。

例えば、カラーフィルタ32及び33(又は37及び38)がない場合には、外光のおよそ40%がブラックマトリックスBMによって反射されるとする。しかし、本実施例に従ってブラックマトリックスBMの表面にカラーフィルタが設けられる場合には、ブラックマトリックスBMによる反射光は、図7に示されるように、反射される前の外光に対して、赤色フィルタのみが用いられる場合におよそ10.5%、又は青色フィルタのみが用いられる場合におよそ10.0%、あるいは、赤色フィルタ及び青色フィルタの両方が用いられる場合におよそ0.1%まで低減され得る。このように、カラーフィルタ32及び33(又は37及び38)として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合には、外光はブラックマトリックスBMによってほとんど反射されない。すなわち、外光センサS1を用いる周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスBMによる外光の反射によっては影響を及ぼされない。

以上記載してきたように、ブラックマトリックスの表面に所定の色(すなわち、所定の透過スペクトル特性)のカラーフィルタを設けることで、ブラックマトリックスによる反射の影響は低減又は除去され、より精度の高い周辺光検出が可能となる。

しかし、周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスによる光の反射のみならず、例えば、温度等の他の要素によっても影響される。理想的な光センサでは、光が照射されている間にのみ、その光によって励起される光電流が流れる。しかし、実際の光センサでは、光が照射されていなくとも、温度等の外的要因に依存して暗電流が流れることがある。また、バックライトを用いるLCDディスプレイ装置の場合には、光センサは、バックライトによってバックライト光を直接に照射されるので、光センサを流れる光電流には、外光のみならずこのようなバックライト光によって励起されたものが含まれることとなる。

このような温度等の外的要因及び/又はバックライト光の直接照射による周辺光検知への影響を補償するために、ディスプレイ装置は補償用センサを更に有することができる。以下、このようなディスプレイ装置について記載する。

図8には、本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの構造が断面図で表されている。

図8(a)は、液晶ディスプレイ装置(LCD)で用いられる表示パネルの構造を表す。図8(a)の表示パネル40aは、補償用センサS2が、第1のガラス基板L2の表示層L3に接する面で第2のガラス基板L4を通って入射する外光110がブラックマトリックスBMによって遮断される領域に配置されている点で、図3(a)で本発明の第1の実施例として示された表示パネル30aと相違する。また、図8(b)は、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ装置で用いられる表示パネルの構造を表す。図8(b)の表示パネル40bは、補償用センサS2が、第1のガラス基板L2の表示層L3に接する面で第2のガラス基板L4を通って入射する外光110がブラックマトリックスBMによって遮断される領域に配置されている点で、図3(b)で本発明の第1の実施例として示された表示パネル30bと相違する。

補償用センサS2は、理想的には外光センサS1と同じ構造及び特性を有しており、例えば、温度等の外的要因により生ずる暗電流(図示せず。)及び/又はバックライト光源BLから第1の偏光板L1及び第1のガラス基板L2を通って達するバックライト光140を検知することができる。

理想的に補償用センサS2は外光センサS1と同じ特性及び構造を有するので、ある環境下でそれらに流れる暗電流の大きさは等しいと考えられる。例えば、説明を簡単にするためにバックライト光源BLが設けられていないか又はオフされている場合を考えると、ブラックマトリックスBMによって外光110が遮断されるために、補償用センサS2には、光の照射によって光電流が励起されることはない。従って、この場合に補償用センサS2を流れる電流は、外光センサS1で生じた暗電流として考えることができる。今度は温度等の外的要因による影響が無視可能であるとして、表示パネルにバックライト光源BLが設けられている場合を考えると、理想的に補償用センサS2は外光センサS1と同じ特性及び構造を有するので、バックライト光源BLからの光の照射によって各センサで励起される光電流の大きさは等しいと考えられる。従って、この場合に補償用センサS2を流れる電流は、バックライト光源BLからの光の照射によって外光センサS1で生じた光電流として考えることができる。

補償用センサS2は、実際上ブラックマトリックスBMの真下に配置されることとなるので、ブラックマトリックスBMによるバックライト光又はダイオード光及び外光の反射によって及ぼされる影響は大きい。従って、図3乃至7を参照して説明されたように、バックライト光又はダイオード光及び外光がブラックマトリックスBMによって反射されることを防ぐために、望ましくは、ブラックマトリックスBMの表面に所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタ32及び33又は37及び38が設けられるべきである。

次に、このような補償用センサS2を更に有して周辺光検知を行う第2の実施例に従うディスプレイ装置の機能構成について記載する。図9に、本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の機能ブロック図を示す。

図9に示される例で、ディスプレイ装置は、外光センサS1及び補償用センサS2と、信号変換部200と、センサ出力演算部300と、コントローラ400とを有する。信号変換部200は、外光センサS1及び補償用センサS2の夫々から電流の形で出力される信号を、例えばデジタル又はパルス等の、センサ出力演算部300が扱うことのできる形式に変換する。本例では、信号変換部200は、外光センサS1及び補償用センサS2の夫々について設けられる第1及び第2のアナログ−デジタル(A/D)変換器210、220を有する。センサ出力演算部300は、第1及び第2のA/D変換器210、220の夫々によってデジタル形式に変換された外光センサS1及び補償用センサS2の各出力信号に基づいて、温度及び/又はバックライト光若しくはダイオード光による影響を補償された実際の外光の強さに対応する信号を出力する。コントローラ400は、ディスプレイ装置の各部を制御することができ、例えば、ディスプレイ装置がLCDディスプレイ装置である場合には、出力演算部300から出力される信号に基づいてバックライト輝度を調整することができる。

代替的に、ディスプレイ装置は、図10に示されるような機能構成を有することもできる。図10は、本発明の第2の実施例に従うディスプレイ装置の代替の機能構成を表す機能ブロック図である。

図10に示される例では、ディスプレイ装置は、外光センサS1及び補償用センサS2と、センサ出力演算部500と、信号変換部600と、コントローラ400とを有する。図10に示されるディスプレイ装置の構成は、センサ出力演算部500が、温度及び/又はバックライト光若しくはダイオード光による影響を補償するよう外光センサS1及び補償用センサS2から出力される電流を直接的に処理することができる点で、図9に示される機能構成と相違する。従って、信号変換部600は、センサ出力演算部500とコントローラ400との間に配置され、センサ出力演算部500からアナログ形式で出力される実際の外光の強さに対応する信号をデジタル又はパルス形式の信号に変換して、コントローラ400へ供給する。

図11には、図9又は図10に示される機能構成を有するディスプレイ装置で用いられるセンサ出力演算部の構成の一例が表されている。

図11のセンサ出力演算部300(又は500)は、乗算器310及び減算器320を有する。乗算器310は、第2の入力端子IN2を介して入力されるアナログ又はデジタル形式の補償用センサS2の出力信号に、補正係数Bを乗じることができる。減算器320は、乗算器310によって補正された補償用センサS2の出力信号を、第1の入力端子IN1を介して入力されるアナログ又はデジタル形式の外光センサS1の出力信号から減ずることができる。結果として、センサ出力演算部300(又は500)は、温度及び/又はバックライト光若しくはダイオード光による影響を補償された実際の外光の強さに対応する信号を、出力端子OUTから出力することができる。

以上記載してきたように、例えば温度及び/又はバックライト光若しくはダイオード光等の、外光以外の要素を検知する補償用センサを設けることで、周辺光検知の精度をより一層高めることが可能となる。

以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。

例えば、カラーフィルタは赤色又は青色に限られず、ブラックマトリックスによって反射される光の波長に対して低い透過スペクトル特性を有するよう様々な色のフィルタが単一で又は組み合わされて使用され得る。

10 ディスプレイ装置
100 電子機器
110 外光
120、140 バックライト光
130 ダイオード光
200、600 信号変換部
20a、20b、30a、30b、40a、40b 表示パネル
32、33、37、38、CF1〜3 カラーフィルタ
300、500 出力演算部
400 コントローラ
BL バックライト
BM ブラックマトリックス
L1、L5 偏光板
L2、L4 ガラス基板
L3 表示層
OLED 有機発光ダイオード

Claims (7)

  1. 光を偏光し又は発する表示素子がマトリクス状に配置されている表示層と、
    前記表示層の上下に設けられる第1及び第2のガラス基板と、
    前記第1のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、前記第2のガラス基板を通って入射する外光を検知する外光センサと、
    前記第2のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、該第2のガラス基板を通って入射する外光を遮断するブラックマトリックスと、
    前記ブラックマトリックスの表面に積層される所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタと
    を有するディスプレイ装置。
  2. 前記カラーフィルタは、前記ブラックマトリックスの格子の間にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ製造工程で形成される、請求項1記載のディスプレイ装置。
  3. 前記カラーフィルタは、前記第2のガラス基板を通って入射する前記外光、及び/又は前記表示素子が有機発光ダイオードである場合には該有機発光ダイオードによって放射されるダイオード光、若しくは前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光に対して低い透過スペクトル特性を有するよう選択される1以上の異なる色のカラーフィルタを積層して形成される、請求項1又は2記載のディスプレイ装置。
  4. 前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを積層して形成される、請求項3記載のディスプレイ装置。
  5. 前記第1のガラス基板の前記表示層に接する面で前記第2のガラス基板を通って入射する光が前記ブラックマトリックスによって遮断される領域に配置され、前記第2のガラス基板を通って入射する前記外光以外の要素による前記外光センサへの影響を補償するよう該要素を検知する補償用センサを更に有する、請求項1乃至4のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置。
  6. 前記要素は、温度、及び/又は前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光を含む、請求項5記載のディスプレイ装置。
  7. 請求項1乃至6のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置を備える電子機器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015151579A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 ソニー株式会社 調光モジュール、調光システムおよび撮像装置
US9929224B2 (en) 2015-12-25 2018-03-27 Japan Display Inc. Display device

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8562770B2 (en) 2008-05-21 2013-10-22 Manufacturing Resources International, Inc. Frame seal methods for LCD
GB201022138D0 (en) * 2010-12-31 2011-02-02 Barco Nv Display device and means to measure and isolate the ambient light
KR101797703B1 (ko) 2011-03-04 2017-11-16 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 휴대용 정보 기기
KR101931733B1 (ko) 2011-09-23 2018-12-24 매뉴팩처링 리소시스 인터내셔널 인코포레이티드 디스플레이 특성들의 환경 적응을 위한 시스템 및 방법
US9766754B2 (en) * 2013-08-27 2017-09-19 Samsung Display Co., Ltd. Optical sensing array embedded in a display and method for operating the array
KR20160013409A (ko) * 2014-07-25 2016-02-04 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
KR20160117817A (ko) * 2015-03-31 2016-10-11 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 표시 장치
US10607520B2 (en) 2015-05-14 2020-03-31 Manufacturing Resources International, Inc. Method for environmental adaptation of display characteristics based on location
US9924583B2 (en) 2015-05-14 2018-03-20 Mnaufacturing Resources International, Inc. Display brightness control based on location data
US10593255B2 (en) 2015-05-14 2020-03-17 Manufacturing Resources International, Inc. Electronic display with environmental adaptation of display characteristics based on location
KR20170090951A (ko) * 2016-01-29 2017-08-08 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
WO2018009917A1 (en) 2016-07-08 2018-01-11 Manufacturing Resources International, Inc. Controlling display brightness based on image capture device data
CN106019695A (zh) * 2016-08-01 2016-10-12 合肥联宝信息技术有限公司 提高内部光的使用效率的显示器及移动电子设备
CN107621857A (zh) * 2017-09-30 2018-01-23 联想(北京)有限公司 一种显示屏、电子设备及光强检测方法
US10578658B2 (en) 2018-05-07 2020-03-03 Manufacturing Resources International, Inc. System and method for measuring power consumption of an electronic display assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316243A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置及びその制御方法
JP2008116873A (ja) * 2006-11-08 2008-05-22 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
JP2008305154A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Hitachi Displays Ltd 表示装置
WO2009011178A1 (ja) * 2007-07-13 2009-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置、およびその駆動方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI322910B (en) * 2003-04-23 2010-04-01 Innolux Display Corp Black matrix, color filter and liquid crystal display device with the same
JP4906350B2 (ja) * 2006-01-05 2012-03-28 株式会社日立産機システム 動力伝達機構付回転電機
JP4431994B2 (ja) * 2006-05-16 2010-03-17 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
US7655889B2 (en) * 2006-05-24 2010-02-02 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Display device and control method therefor
KR20090066459A (ko) * 2007-12-20 2009-06-24 삼성전자주식회사 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007316243A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置及びその制御方法
JP2008116873A (ja) * 2006-11-08 2008-05-22 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置
JP2008305154A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Hitachi Displays Ltd 表示装置
WO2009011178A1 (ja) * 2007-07-13 2009-01-22 Sharp Kabushiki Kaisha 液晶表示装置、およびその駆動方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015151579A1 (ja) * 2014-04-04 2015-10-08 ソニー株式会社 調光モジュール、調光システムおよび撮像装置
US10261352B2 (en) 2014-04-04 2019-04-16 Sony Corporation Light dimmer module, light dimmer system, and imaging device
US9929224B2 (en) 2015-12-25 2018-03-27 Japan Display Inc. Display device

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