JPWO2008050402A1 - 液晶パネル、液晶表示装置及び携帯端末 - Google Patents

液晶パネル、液晶表示装置及び携帯端末 Download PDF

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Abstract

最適な輝度を確保しつつ、装置の小型化を実現することのできる液晶表示装置及びその液晶表示装置を用いる携帯端末を提供する。液晶表示装置において、金属配線層３５の上にあり、バックライト５の光を遮蔽し、外光に対してはブラックマトリックス２１に覆われていない開口された部分に第１のセンサ７を配置し、入光した外光を検出する。金属配線層を外した位置に第２のセンサ８を配置し、バックライト光を検出する。制御部１０３が第１の光センサ７により検出された外光強度と、第２の光センサ８により検出されたバックライトの輝度に基づき、バックライト５の輝度を調整する。

Description

本発明は、特殊な液晶パネルを用いた液晶表示装置に関し、特に光センサによる液晶パネルの裏面に配置されたバックライトの輝度を最適に調整する液晶表示装置及びその液晶表示装置を用いる携帯端末に関するものである。
携帯端末などの画像表示デバイスとしては、一般的に液晶表示装置が広く用いられている。この種の液晶表示装置は、近年、表示画像の表現力をより豊かにするために、その液晶パネルの画素数が増大し、画素サイズも微細化されてきている。
液晶表示装置の液晶パネルにおいては、画素数の増大および画素サイズの微細化に伴って、その透過率が低下するため、その背面に配置される光源であるバックライトの輝度をより明るくする必要がある。
しかし、従来のバックライトを備えた液晶表示装置では、使用者自らが液晶表示装置の操作部を操作することにより、使用場所の外光のレベルに応じてバックライト輝度を変更するという煩雑な操作を行う必要があった。また、表示画面の輝度が十分である時にも、不必要にバックライトを点灯してしまう場合があり、消費電力の増大を招ねくという問題があった。
この問題を解決するため、例えば、特開２００２−１３１７１９号公報に開示された液晶表示装置がある。この液晶表示装置では、液晶表示装置の使用環境の外光の明暗を検知し、検知結果に基づきバックライトのオン／オフを制御する。これによって、バックライトを備えた液晶表示装置の使用者が、使用場所の外光の明暗のレベルに応じてバックライトを点灯しあるいは消灯するという煩雑な操作を不要なものとし、また、電池の消耗を防止して電池の長寿命化を図ることができる。
さらに、特開平９−１７２６６４号公報には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；表示部）を有する表示付き個別選択呼出受信機が開示されている。この表示付き個別選択呼出受信機において、光センサ部はＬＣＤの受光量を検出し、制御部は検出された受光量によってＬＣＤの発光強度とバックライトユニットが点灯するかを制御する。
しかしながら、従来の液晶表示装置においては、光センサ素子を装備するためのスペースが必要であり、コストの増加につながることとなる。また、光センサ用窓を開ける場合、デザイン性が損なわれる。また、表示面以外に光センサ素子を装備すると、表示面における外光を正しく検出できないことがある。さらに、光センサの実装位置を考慮するため構造が複雑になるという問題があった。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、外光検知用の第１のセンサとバックライトの輝度検出用の第２のセンサとを液晶パネル内、特にそのガラス基板上に設け、最適な輝度を確保しつつ、装置の小型化を実現することのできる液晶パネル、液晶表示装置、携帯端末を提供することを目的とする。
本発明の液晶表示装置は、バックライトと、当該バックライト上に配置された液晶パネルと、当該液晶パネルのガラス基板の面内に配置された外光検知用の第１の光センサ及び前記バックライトの輝度検出用の第２の光センサと、前記第１の光センサにより検出された外光強度と、前記第２の光センサにより検出された前記バックライトの輝度に基づき、前記バックライトの光源の輝度を調整する制御部と、を備える構成を有している。
この構成により、外光検知用の第１のセンサとバックライトの輝度検出用の第２のセンサとを配置することによって、最適な輝度を確保することができる。また、センサ素子を装備するためのスペースが必要なくなり、コストの増加も抑えることができる。
前記第１の光センサは、前記液晶パネルの画素が存在する表示領域内に配置することができるが、前記ガラス基板の外縁から所定の距離以上当該ガラス基板の面内内側に配置することが好ましい。
この構成により、外光をより正確に検知することができる。特にガラス基板の外縁から所定の距離以上離して第１の光センサを配置することにより、液晶パネルが取り付けられる枠等による影の影響（特に斜め光の入射による）を抑えることができる。
また、前記第１の光センサは前記液晶パネルの面内における金属配線層の存在する部分であって、かつ前記金属配線層から見て外光が入射する側に配置することができる。この構成により、簡易に第１の光センサを取り付けることができ、かつ第１の光センサはバックライトの影響を受けることなく、外光を正しく検出することができる。
また、前記第２の光センサは、前記液晶パネルの面内におけるブラックマトリックスの存在する部分であって、かつ前記ブラックマトリックスから見て前記バックライト側に配置することができる。尚、前記第１の光センサは前記液晶パネルの面内における前記ブラックマトリックスの存在しない部分に配置することができる。この構成により、簡易に第２の光センサを取り付けることができ、かつ第２の光センサはバックライトの影響を受けることなく、バックライトの輝度を正しく検出することができる。
また、本発明の液晶表示装置は、上記第１、第２の光センサ各々を複数配置する。
この構成により、バックライトに対しては、発光の面内輝度バラツキ（発光輝度のムラ）による精度の低下を防止することができる。
また、本発明の液晶表示装置は、外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置を更に備え、所定の外光強度に対応したデフォルト値よりも、前記バックライトの現在の輝度が低い場合に、前記制御部は、前記バックライトの光源の輝度を増加させるようにする。一方、所定の外光強度に対応したデフォルト値よりも、前記バックライトの現在の輝度が高い場合に、前記制御部は、前記バックライトの光源の輝度を減少させるようにする。
この構成により、デフォルト値よりもバックライト輝度が低い又は高い場合に、最適な輝度を確保することができる。
また、本発明の液晶表示装置は、外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置と、使用者が前記バックライトのバックライト輝度を変更操作する入力部を更に備え、所定の外光強度に対応したデフォルト値に対し、前記入力部により前記バックライトの輝度が当該デフォルト値から他の値に変更された場合、前記制御部は、前記バックライト輝度の他の値に対応して、前記光源の輝度を設定する。また、この構成において、前記他の値に基づき、前記制御部は外光強度の全範囲にわたって新たなデフォルト値を設定するようにしてもよい。
この構成により、使用者の好みに応じた最適なバックライト輝度を得る事ができる。
上述した液晶表示装置を携帯端末に適用することができる。この場合、携帯電話の表示部も最適な輝度を確保することができる。
さらに、本発明は、外光が入射する側に配置される第１のガラス基板と、前記第１のガラス基板に対し、外光が入射する側から遠い側に配置される第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板の間に封止された液晶層と、前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板のいずれか一方に配置され、外光を検知する第１の光センサと、前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板のいずれか一方に配置され、バックライトの輝度を検知する第２の光センサと、を備え、前記第１の光センサは、前記バックライトからの光を遮蔽する第１の遮蔽物の上に配置され、前記第２の光センサは、外光を遮蔽する第２の遮蔽物の上に配置された液晶パネルをも提供する。本液晶パネルを用いることにより、適切なバックライトの輝度の実現を可能とする液晶表示装置、携帯端末を提供することが可能となる。
本発明は、外光検知用の第１のセンサとバックライトの輝度検出用の第２のセンサとを液晶パネル内、特にそのガラス基板上に設けることにより、最適な輝度を確保しつつ、装置の小型化を実現することができる、液晶パネル、液晶表示装置及びその液晶表示装置を用いる携帯端末を提供する。
一般的なＴＦＴ液晶モジュールを示す図 一般的なＴＦＴ液晶モジュールの断面を示す図 一般的なＴＦＴ液晶の断面を示す図 一般的な液晶表示装置を示す図 本発明の実施形態の液晶表示装置の構成を示す図 ＴＦＴにおいて第１のセンサ及び第２のセンサの配置位置及び配線の配置位置を示す図 第１のセンサ及び第２のセンサの配置位置であるＡ部の拡大図 配線の配置位置であるＢ部の拡大図 配線の配置位置の変更例を示す図 本発明の液晶表示装置を含む携帯端末、特に携帯電話の全体ブロック図 バックライト制御部・昇圧回路部の例を示す図 バックライト制御部・昇圧回路部の他の例を示す図 第１のセンサによる検出された光量に対するバックライトの発光輝度及びバックライトＬＥＤ駆動電流を示す図 外光強度に対し最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が低い場合に、補正を行い、バックライトＬＥＤ駆動電流を増加する例を示す図 図１４に示す補正及びバックライトＬＥＤ駆動電流を増加する動作を示すフローチャート図 バックライト発光輝度のバラツキに対するバックライトＬＥＤ駆動電流変化を示す図 外光の強さはＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した場合、バックライト輝度Ｐｎａに対応したＩＢＬｎａをバックライトＬＥＤ駆動電流として流し発光させる例を示す図 使用者の設定変更があったときの補正動作を示すフローチャート図 外光の強さはＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した後、さらに使用者が外光の強さＬｔｎｂ時のバックライトの発光輝度をＰｎｂに設定を変更し、バックライト輝度Ｐｎｂに対応したバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる例を示す図 第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ複数設置する例を示す図
符号の説明
１ ＴＦＴ液晶モジュール
２ ＴＦＴ液晶パネル
３ 駆動回路
４ 液晶表示装置
５ バックライト
７ 第１のセンサ
８ 第２のセンサ
２１ ブラックマトリックス（ブラックマスク）
２２ 偏光板
２３、２４ ガラス基板
２５ カラーフィルタ
２６ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
２７ 保護膜
２８ａ 透明電極（共通電極）
２８ｂ 透明電極（表示電極）
２９ 配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶ドライバ
３２ フレキ基板
３３ ガラス上接続端子
３４ 制御系接続端子
３５ 金属配線層
１００ 携帯端末
１０１ 電源部
１０２ バッテリ
１０３ 制御部
１０４ 無線部
１０５ 表示制御部
１０７ バックライト制御部（昇圧回路部）
１０９ 時計制御部
１１０ 音声処理部
１１１ スピーカ
１１２ マイク
１１３ キー入力部
１１４ 記憶装置
以下、本発明の実施形態の液晶パネル、液晶表示装置について、図面を用いて説明する。
本発明の実施形態を説明する前に、まず一般的なＴＦＴ液晶について説明する。
図１は、液晶表示装置を構成するＴＦＴ液晶モジュールを示す図であり、図２は一般的なＴＦＴ液晶モジュールの断面（側面）を示す図であり、図３は一般的なＴＦＴ液晶の断面を示す図である。
図１、及び図２に示すように、ＴＦＴ液晶モジュール１はＴＦＴ液晶パネル２と駆動回路３により構成される。ＴＦＴ液晶パネル２の表示エリアはＲＧＢカラーフィルタ配列で構成され各画素間および周辺はブラックマトリックス２１で覆われている。ＴＦＴ液晶パネル２はパネル外側に配置された２枚の偏光板２２と、対向する２枚のガラス基板、すなわち、第１のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板）２３と第２のガラス基板（ＴＦＴアレイ側ガラス基板）２４とを有する。
駆動回路３は、上述２枚のガラス基板の第２のガラス基板２４上に実装されたＴＦＴ液晶を駆動するための液晶ドライバ３１と、同じく第２のガラス基板２４上に接続されたフレキ基板３２と、そのフレキ基板上に実装された液晶ドライバ３１の周辺部品であるガラス上接続端子３３と、制御側とのインターフェイス接続を行う制御系接続端子３４と、を有する構成である。
図３は、一般的なＴＦＴ液晶の断面を示す図である。
ＴＦＴ液晶パネル２は、パネル外側に配置された２枚の偏光板２２、対向する２枚のガラス基板２３，２４、カラーフィルタ２５、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）２６、保護膜２７、透明電極（共通電極）２８ａ、透明電極（表示電極）２８ｂ、配向膜２９、ブラックマトリックス（ブラックマスク）２１、液晶層３０を備える。
偏光板２２は、特定の偏光成分を透過または吸収するものである。ガラス基板２３，２４は透明な基板であり、一般的に平坦性に優れる無アルカリガラスより構成される。カラーフィルタ２５は、赤緑青（ＲＧＢ）の三原色を持つ染料や顔料の入った樹脂膜より構成され、三原色の混合により種々の色を作り出すものである（カラー表示）。
ＴＦＴ２６は液晶駆動用のスイッチング素子を構成し、透明電極およびメタル配線などにより構成される。ＴＦＴ２６はパネルにマトリックス状に配置されたゲート線とデータ線の各交点に配置され、ゲート線へのパルス電圧（走査信号）と、データ線からの信号電圧の印加により、ＴＦＴ２６がスイッチング素子として機能し、画素にかかる電圧を制御する。
保護膜２７は、カラーフィルタ２５を保護する樹脂膜である。透明電極２８ａ，２８ｂは、一般的にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電性薄膜より構成される電極である。ガラス基板２３側の透明電極２８ａはいわゆる共通（コモン）電極であり、パネルの全面において一様に形成されている。一方、ガラス基板２４側の透明電極２８ｂはいわゆる表示電極であり、個々の画素（特にＲＧＢ別のサブ画素；図７参照）別に形成されている。
配向膜２９は、液晶を配向させるための有機薄膜でポリイミド薄膜等より構成される。ブラックマトリックス（ブラックマスク）２１は、カラーフィルタの周辺及び画素間に配置される遮光膜である。液晶層３０は、第１のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板）２３と第２のガラス基板（ＴＦＴアレイ側ガラス基板）２４との間に封止されている。
例えば、液晶パネルにおいては、画像が実際に表示される表示領域以外の非表示領域においては、通常、バックライトの光漏れを防ぐためにマスキングが施されている。このマスキングは、パネルの周辺部に配置されたブラックマトリックスにより達成される。
図４は、一般的な液晶表示装置を示す図である。図４において、液晶表示装置４は、図１〜３に示したＴＦＴ液晶パネル２と、その裏面から光をＴＦＴ液晶パネル２に向いて照射するバックライト５を有する。
ＴＦＴ液晶パネル２がバックライト５からの白色光に照射された状態で、所望のフルカラー映像表示が得られる。
図５は、本発明の実施形態の液晶表示装置の構成を示す図である。
本発明の液晶表示装置においては、一般的な液晶表示装置の構成に加え、その液晶パネルの部分に、第１のセンサ（外光強度検出センサ）７と、第２のセンサ（バックライト輝度検出センサ）８が設けられる。第１のセンサ７と第２のセンサ８は、各々実施形態におけるＴＦＴ液晶パネル２内において、特にそのガラス基板の面内で、かつ光（外光又はバックライト光）が通過する部分に配置されている。
第１のセンサ７及び第２のセンサ８の出力はそれぞれ配線により引き出されている。配線は接続端子に引き出され、フレキ基板３２を通りフレキ上の制御系接続端子３４に出力されている。さらに制御系接続端子３４が第１のセンサ７及び第２のセンサ８の出力を制御部１０３，１０７（図１０参照）に出力し、制御部１０３，１０７が第１の光センサ７により検出された外光強度と、第２の光センサ８により検出されたバックライトの輝度に基づき、バックライトの電流を調整する。
図６は、ＴＦＴ液晶モジュール１において、第１のセンサ７及び第２のセンサ８の配置位置及び配線の配置位置を示す図である。図６において、Ａ部は第１のセンサ７及び第２のセンサ８の配置位置であり、Ｂ部は配線の配置位置である。
図７は、第１のセンサ７及び第２のセンサ８の配置位置であるＡ部の拡大図である。第１のセンサ７は、第２のガラス基板２４の上面（外光入射側）に配置されている（図５参照）。第１のセンサ７のガラス基板２４の面内における位置は、透明電極２８ｂに接続された金属配線層３５の直上（金属配線層から見て外光が入射する側）であり、かつその上側においてブラックマトリックス２１に覆われていない開口された部分に相当する。金属配線層３５は下側から入射するバックライト５の光を遮蔽するため、第１のセンサ７は、外側から入射した外光のみを検出することができる。尚、金属配線層３５は、ＴＦＴ液晶パネル２の各画素に電流を供給する部分も、それ以外の部分（電流供給を行なわない部分）も含み、金属配線層３５はいずれの部分の上に形成してもよい。
第２のセンサ８も、第２のガラス基板２４の上面（外光入射側）に配置されている（図５参照）。第２のセンサ８のガラス基板２３の面内における位置は、ブラックマトリックス２１が配置された部分の直下（ブラックマトリックスから見てバックライト側）であり、かつ金属配線層３５から外れた場所に相当する。第２のセンサ８は、外光に対してブラックマトリックス２１により覆われているため、バックライトの光のみ検出することができる。
尚、第１のセンサ７及び第２のセンサ８の位置は、図５及び図７に示されたものには限定されない。ガラス基板の面内において、第１のセンサ７がバックライトの影響を受けず外光を検知可能であり、第２のセンサ８が外光の影響を受けず、バックライトの光を検出できる位置に配置されればよい。すなわち、第１の光センサ７を、バックライトからの光を遮蔽する第１の遮蔽物の上に配置し、第２の光センサ８を、外光を遮蔽する第２の遮蔽物の上に配置すればよい。
例えば、第１のセンサ７を、第１のガラス基板２３側におけるブラックマトリックス２１の直上に配置することができる。また、第２のセンサ８を、第１のガラス基板２３側におけるブラックマトリックス２１の直下に配置することができる。また、図５の例において、第２の光センサ８の上に金属配線層３５を形成することにより、第２の光センサ８を外光から遮蔽してもよい。
また、ガラス基板の面内の位置に関しても、特に制限はされないが、第１の光センサ７は、ＴＦＴ液晶パネル２の画素が存在する、いわゆる表示領域（実際に画像が表示される領域）内に配置することが望ましい（図７参照）。すなわち、この領域で視認性が確保されることが重要であり、この領域の外光の強度を測定することが重要だからである。さらには、ガラス基板２３，２４の外縁から所定の距離以上ガラス基板の面内内側に配置することが好ましい。ガラス基板の外縁には、液晶パネルの取り付け枠等障害物が存在し、特に斜め光の入射時に障害物によって影が生じやすく、枠よりも所定距離内の領域では正確な外光強度を検知することが難しくなることがある。そこで、このような影がかからないよう、ガラス基板の外縁から所定の距離以上離して第１の光センサを配置することにより、影の影響を抑え、正確な外光強度を検知することが可能となる。
尚、図７において、１画素（ピクセル）４０は三つのサブ画素４０Ｒ（赤）,４０Ｇ（緑）,４０Ｂ（青）を含む。当該サブ画素は、第２のガラス基板２４上において、サブ画素毎に区画された透明電極（表示電極）２８ｂと、赤、緑、青いずれかの色素を持つカラーフィルタ２５のセグメントによって定義され、スイッチング素子であるＴＦＴ２６によって、各サブ画素毎にオン・オフ駆動される。本実施形態では、サブ画素４０Ｂの透明電極２８ｂに接続された金属配線層３５の上に第１のセンサ７が配置されている。
図８は、配線の配置位置であるＢ部の拡大図である。配線は接続端子に引き出され、フレキ基板３２を通りフレキ上の制御系接続端子３４に出力されている。この配線を介して、第１のセンサ７の検出信号（第１の検出信号）Ｓ１と、第２のセンサ８の検出信号（第２の検出信号）Ｓ２が出力される。ここで出力された第１のセンサ７及び第２のセンサ８の出力信号は図示していない外部に設けられたＡＤ（Analog-Digital）変換部でデジタル信号に変換され、制御部９に出力される。
また、図９は、配線の配置位置の変更例を示す図である。この例では、液晶ドライバ３１にＡＤ変換回路を搭載し、配線を介して出力された第１のセンサ７の出力信号と、第２のセンサ８の出力信号が液晶ドライバ３１でデジタル化され、デジタル化された検出信号ＳＤ１とＳＤ２が出力される。
図１０は、本発明の液晶表示装置を含む携帯端末、特に携帯電話の全体ブロック図を示す。携帯端末１００は、電源部１０１、バッテリ１０２、制御部１０３、無線部１０４、表示制御部１０５、ＴＦＴ液晶パネル２（図１）、バックライト制御部（昇圧回路部）１０７、バックライト５、時計制御部１０９、音声処理部１１０、スピーカ１１１、マイク１１２、キー入力部１１３、記憶装置１１４、ＡＤ変換部１１５を備える。もちろん、携帯端末としては携帯電話に限られず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等他の種類の携帯端末にも本発明は適用可能である。
電源部１０１は、携帯端末１００の電源のオン・オフを制御するものであり、バッテリ１０２の残存容量を検出する電池電圧検出部１ａを含む。バッテリ１０２は通常２、３本の電池バー（セル）より構成されている。
制御部１０３は、携帯端末１００全体の制御を行うものであり、所定のプログラムやデータ等に従って各部を制御したり、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラム、データ等を一時的に保存するＲＡＭ（Random Access Memory）、所定のプログラム等を蓄積するＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。
無線部１０４は、アンテナを介して、電波の送受信を行うものであり、種々の無線回路、整合回路等により構成される。
表示制御部１０５は、制御部１０３からの指令を受け、ＴＦＴ液晶パネル２の駆動制御を行うものであり、図１の液晶ドライバ（液晶駆動用ＬＳＩ）３１を含む駆動回路３の少なくとも一部を含む。液晶パネル２は、図５に示した第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８を持つ構成を有し、所定の画像を表示すると同時に外光及びバックライト光を検出する。
バックライト制御部・昇圧回路部１０７は、バックライト５の輝度、点灯領域等を制御する昇圧回路より構成される。図１１及び１２は、バックライト制御部・昇圧回路部１０７の構成例を示す。バックライトの光源がＬＥＤ（Light Emitting Diode）より構成される場合、ＬＥＤの駆動方法としては、図１１に示す並列４灯若しくは図１２に示す直列４灯があり、制御信号により定電流制御部を制御し、定電流回路部によりＬＥＤに流す電流を設定することができる。並列４灯の場合、各ＬＥＤに流す電流を制御することができる。
バックライト５は導光板、光源としてのＬＥＤを含み、通常、液晶表示装置６の背後に配置されている。光源にはＬＥＤではなく、通常のバルブを使用することもできる。また、必要に応じて、反射板、プリズムシート、拡散板等が組み込まれる。
時計制御部１０９は、携帯端末１００に組み込まれた時計の駆動、タイマーの制御等を行う。音声処理部１１０は、受信波や所定の機能に基づく指令を制御部１０３から受け、スピーカ１１１から出力するための音声情報に変換し、また、マイク１１２を介して拾われた外部の音声情報を、制御部１０３に出力するための所定の信号に変換する。キー入力部１１３は、十字キー、テンキー等、携帯端末１００の筐体に形成された種々のキーより構成される。記憶装置１１４は、不揮発性メモリ、小型ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等により構成され、住所録等のデータを記憶している。
ＡＤ変換部１１５は、ＴＦＴ液晶パネル２の第１のセンサ７、第２のセンサ８のアナログの検出信号をデジタル信号に変換する部分である。ただし、図９の例では、ＡＤ変換部１１５は、液晶ドライバ内、すなわち表示制御部１０５内に組み込まれており、ＡＤ変換部１１５を別途設ける必要はなくなるため、点線で示したような経路に沿って検出信号は送られる。
尚、ＴＦＴ液晶パネル２と、表示制御部１０５と、制御部１０３と、バックライト制御部・昇圧回路部１０７と、バックライト５により、液晶表示装置が構成される。ただし、制御部１０３のうち、表示制御部１０５とバックライト制御部・昇圧回路部１０７に関する構成部分が、液晶表示装置を構成する。また「制御部」と単に言う場合、制御部１０３の当該部分（バックライトの輝度を設定、計算する部分）だけの場合もあれば、当該部分にバックライト制御部・昇圧回路部１０７（算出されたバックライトの輝度に対応する電流値などの値を設定する部分）を加えた構成をさす場合もある。
以下、バックライト５の電流を調整する種々の制御形態に関し、第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８の検出信号に基づき、制御部１０３がバックライト５の電流を調整する実施の形態１と、予め定められた第１のセンサ７による外光の強さに対するバックライトの発光輝度を使用者の好みにより変更した実施の形態２と、使用者の好みにより更にバックライトの発光輝度を変更した実施の形態３を説明する。
（実施の形態１）
次に、上記の携帯端末１００において、第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８の検出信号に基づき、制御部１０３がバックライト５の電流を調整する動作を説明する。
図１３は、第１のセンサ７による検出された光量に対するバックライト５の発光輝度及びバックライトＬＥＤ駆動電流を示す図である。補正動作を行う前に、図１３に示すように、第１のセンサ７による検出された光量（外光の強度）に対応するバックライト５の発光輝度を予め定めておく。この決定に際しては、バックライト５のもつ発光輝度の最小値を、真っ暗な環境化で視認性を確保するとともに、且つ眩しくない最適な明るさに設定し、さらに外光の強度に応じた最適な見映えを得られるようバックライト５の発光輝度を定め、外光の強度（光量）とバックライト発光輝度及びバックライトＬＥＤ駆動電流の関係が、テーブルとして記憶装置１１４に記憶される。即ち、外光強度に対し最適なバックライト輝度を定めたもの（デフォルト値）となる。また、外光の強度に応じたバックライト輝度を定めているが、このバックライト輝度を得るためのバックライトＬＥＤ駆動電流値もデフォルト値として予め定め、バックライト輝度値と同様、テーブルとして記憶装置１１４に記憶される。
図１４は、外光強度に対し最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が低い場合に、補正を行い、バックライトＬＥＤ駆動電流を増加する例である。以下、図１５に示すフローチャートを基に、図１４に示す補正及びバックライトＬＥＤ駆動電流を増加する動作を説明する。
使用者が携帯端末１００の電源を「ＯＮ」にすると、第１のセンサ７が外光を検出し、制御部１０３の制御信号を受けて、記憶装置１１４が検出された外光強度１を記憶する（ステップＳ１５０１）。
制御部１０３は、外光強度１に対応したバックライト輝度１を求め、記憶装置１１４が記憶する（ステップＳ１５０２）。記憶装置１１４が記憶している外光の強さに応じた最適な見映えを得られるようなバックライト５の発光輝度より、制御部１０３は、外光強度１に対応したバックライト輝度１を求める。
さらに制御部１０３は、バックライト輝度１に対応したバックライト電流値１を求め、記憶装置１１４が記憶する（ステップＳ１５０３）。記憶装置１４が記憶している最適なバックライト輝度を得るためのバックライトＬＥＤ駆動電流値より、制御部１０３は、バックライト輝度１に対応したバックライト電流値１を求める。
続いて制御部１０３は、バックライトの輝度を変更する（ステップＳ１５０４）。制御部１０３は、制御信号により、参照したバックライト電流値１のバックライト電流値をバックライト制御部・昇圧回路部１０７に設定し、バックライトの輝度を変更する。
続いて、第２のセンサ８がバックライト輝度２を検出し、制御部１０３に出力する（ステップＳ１５０５）。この出力を受け、制御部１０３が、バックライト輝度１とバックライト輝度２が同じであるかを判断し（ステップＳ１５０６）、バックライト輝度１とバックライト輝度２が同じであると判断した場合、バックライト輝度の調整が完了する（ステップＳ１５０７）。
更に、第１のセンサ７が再び外光を検出し、制御部１０３の制御信号を受けて、記憶装置１１４が検出された外光強度２を記憶する（ステップＳ１５０８）。
さらに、制御部１０３が外光強度１と外光強度２が同じであるかを判断し、外光の変化があるかを判断する（ステップＳ１５０９）。ステップＳ１５０９において、外光強度１と外光強度２が同じであると判断した場合、制御部１０３は外光の変化がないとみなし、ステップＳ１５０８に戻り、再度外光をセンサにより検出する。
一方、ステップＳ１５０９において、外光強度１と外光強度２が同じではないと判断した場合、制御部１０３は外光の変化があったとみなし、ステップＳ１５０１に戻り、変化した外光強度１を検出する。
一方、ステップＳ１５０６において、バックライト輝度１とバックライト輝度２が同じではないと判断した場合、制御部１０３は、バックライト制御部・昇圧回路部１０７に設定されたバックライト電流を変更し、バックライト電流値１を、記憶装置１１４に記憶する（ステップＳ１５１０）。図１４に示す例の場合、外光強度に対し最適なバックライト輝度値１よりもバックライト輝度２が低いので、最適なバックライト輝度値を得るため、バックライト輝度２を増加する必要があり、制御部１０３はバックライトＬＥＤの駆動電流を増加する。
そして、制御部１０３は、バックライトの輝度を変更し（ステップＳ１５１１）、ステップＳ１５０５に戻り、再度バックライト輝度２をセンサにより検出する。
また、図１６は、最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が高い場合、バックライトＬＥＤ駆動電流を減少し、最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が低い場合に、バックライトＬＥＤ駆動電流を増加する例である。すなわち、この図１６は、バックライト発光輝度のバラツキに対するバックライトＬＥＤ駆動電流変化を示す図である。
図１６に示すバックライト発光輝度のバラツキに対する補正を行う動作は、ステップＳ１５１０において、バックライト輝度１とバックライト輝度２と比較した結果、外光強度に対し最適なバックライト輝度値１よりもバックライト輝度２が高い場合、最適なバックライト輝度値を得るため、バックライト輝度２を減少する必要があり、バックライトＬＥＤの駆動電流を減少する。一方、外光強度に対し最適なバックライト輝度値１よりもバックライト輝度２が低い場合、最適なバックライト輝度値を得るため、バックライト輝度２を増加する必要があり、バックライトＬＥＤの駆動電流を増加する。それ以外の処理は、図１４に示す補正動作と同様であり、その説明を省略する。また、バックライトの発光輝度を定めたテーブルは複数段階ステップをもち自由に設定することが可能であり、より細かな輝度調整を必要とする場合、ステップ数を多く設定しスムーズな変化を実現する。
このような実施の形態１の第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８の検出信号に基づいてバックライト５の電流を調整する動作によれば、真っ暗な環境化で視認性を確保し且つ眩しくない最適な明るさを設定することにより、外光の強度に応じた最適な見映えを得られる。
（実施の形態２）
本実施の形態は、第１のセンサ７による外光の強度に対し、予め定められたバックライトの発光輝度を、使用者の好みにより変更する例である。
図１７は、外光の強さはＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した場合、バックライト輝度Ｐｎａに対応したＩＢＬｎａをバックライトＬＥＤ駆動電流として流し発光させる例である。このとき、変更したポイントを起点ポイントａとし記憶する。この起点ポイントａと元の最適カーブの最小値（Ｌｔｎｍｉｎ）と最大値（Ｌｔｎｍａｘ）を結んだカーブを使用者の好みに補正したカーブとする。例えば外光の強さが変わり第１センサ７による検出した光量がＬｔｎｂとなった場合、補正したカーブに従いバックライト発光輝度ＰｎｂすなわちバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる。
図１８は、使用者の設定変更があったときの補正動作を示す図である。
図１８において、バックライト輝度調整が完了するまでの動作、すなわち、ステップＳ１５０１〜１５０７までの手順、及びバックライト輝度１とバックライト輝度２とは同じではない場合の動作、すなわちステップＳ１５１０〜１５１１の手順は図１５に示す実施の形態１と同じである。ここではその説明を省略する。
バックライト輝度調整が完了した後、使用者のキー入力部１１３等の操作により、バックライト輝度設定変更があったかを制御部１０３が判断し（ステップＳ１８０１）、使用者よりバックライト輝度設定変更がなかったと判断した場合、第１のセンサ７が再び外光を検出し、制御部１０３の制御信号を受けて、記憶装置１１４が検出された外光強度２を記憶する（ステップＳ１８０２）。
さらに制御部１０３は、外光強度１と外光強度２とは同じであるかを判断し、外光の変化があるかを判断する（ステップＳ１８０３）。ステップＳ１８０３において、外光強度１と外光強度２が同じであると判断した場合、制御部１０３は外光の変化がないとみなし、ステップＳ１８０１に戻り、再度使用者よりバックライト輝度設定変更があったかを判断する。
一方、ステップＳ１８０３において、外光強度１と外光強度２が同じではないと判断した場合、制御部１０３は外光の変化があったとみなし、ステップＳ１５０１に戻り、外光強度１を検出する。
一方、ステップＳ１８０１において、使用者よりバックライト輝度設定変更があったと判断した場合、制御部１０３は、記憶装置１１４が記憶している外光強度に対するバックライト輝度テーブルを初期化するかを判断する（ステップＳ１８０４）。
ステップＳ１８０４において、記憶装置１１４が記憶している外光強度に対するバックライト輝度テーブルを初期化すると判断した場合、制御部１０３は、外光の強度に対するバックライト輝度デフォルトテーブルを「ＯＮ」にし（ステップＳ１８０９）、外光の強度に対するバックライト輝度補正テーブルを「ＯＦＦ」にし（ステップＳ１８１０）、ステップＳ１５０１に戻る。
一方、ステップＳ１８０４において、記憶装置１１４が記憶している外光強度に対するバックライト輝度テーブルを初期化しないと判断した場合、制御部１０３は、バックライトの輝度設定を変更し（ステップＳ１８０５）、使用者の好みに補正したカーブによる外光の強度に対するバックライト輝度補正テーブルを作成する（ステップＳ１８０６）。例えば、図１７に示す例の場合、外光の強さＬｔｎの時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した場合、バックライト輝度Ｐｎａに対応したＩＢＬｎａをバックライトＬＥＤ駆動電流として、バックライト制御部・昇圧回路部１０７に設定し、ＬＥＤに流し、発光させる。この変更したポイントＰｎａを起点ポイントａとして、制御部１０３はバックライト輝度補正テーブルを作成し（更新し）、記憶装置１１４に記憶する。その後、例えば、外光の強度が変わって、第１の光センサ７による検出した光量がＬｔｎｂとなった場合、補正したカーブに従ってバックライト発光輝度をＰｎｂに、すなわちバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる。
そして、外光の強度に対するバックライト輝度デフォルトテーブルを「ＯＦＦ」にし（ステップＳ１８０７）、外光の強度に対するバックライト輝度補正テーブルを「ＯＮ」にし（ステップＳ１８０８）、ステップＳ１５０１に戻る。
このように、使用者の好みに補正したカーブに従って外光の変化に対応したバックライト発光輝度を決定し、バックライトＬＥＤ駆動電流を流すことにより、使用者の好みに応じた最適なバックライト輝度を得ることができる。言い換えると、所定の外光強度に対応したデフォルト値が、起点ａ，ｂで示したような新たな輝度Ｐｎａ，Ｐｎｂに変更された場合、制御部１０３は、このような新たな値に対応した電流ＩＢＬｎａ，ＩＢＬｎｂを駆動電流として、光源ＬＥＤに流すものである。さらに新たに設定された起点ａ，ｂに基づき、制御部１０３は外光強度の全範囲（Ｌｔｎｍｉｎ〜Ｌｔｎｍａｘ）にわたって新たなデフォルト値（新たなカーブ）を設定するものである。
（実施の形態３）
本実施の形態は、使用者の好みにより更にバックライトの発光輝度を変更した例である。
図１９は、外光の強さがＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した後、さらに使用者が外光の強さＬｔｎｂ時のバックライトの発光輝度をＰｎｂに設定を変更し、バックライト輝度Ｐｎｂに対応したバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる例である。このときの補正動作は、図１８に示したバックライト輝度補正テーブルを変更するステップを行った後、再度ステップＳ１８０１に進んだとき、使用者よりバックライト輝度の変更があると判断し（ステップＳ１８０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１８０４〜１８０６によって、その変更したポイントＰｎｂを起点ポイントｂとしてバックライト輝度補正テーブルを作成し、記憶する。ここで、実施の形態２で設定変更した起点ポイントａと本実施の形態で設定変更した起点ポイントｂとを結んだカーブ及び起点ポイントａと最大値（Ｌｔｎｍａｘ）、起点ポイントｂと最小値（Ｌｔｎｍｉｎ）とを結んで出来たカーブを使用者の好みに補正したカーブとする。その後、例えば、外光の強度が変わって、第１の光センサ７による検出した光量が変わった場合、その補正したカーブに従ってバックライト発光輝度、すなわちバックライトＬＥＤ駆動電流を変更する。それ以外の動作は実施の形態２と同様であり、説明を省略する。
このように、使用者の好みによりさらに補正したカーブに従い外光の変化に対応したバックライト発光輝度を決定し、バックライトＬＥＤ駆動電流を流すことにより、使用者の好みに応じた最適なバックライト輝度を得ることができる。
なお、以上の説明では、第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ一個ずつ設置した構成にについて説明したが、外光に対しては部分的に照射された光のムラや影による影響を、バックライトに対しては、発光の面内輝度バラツキ（発光輝度のムラ）による精度の低下を防止するため、第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ複数設置することも可能である。
図２０は、第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ複数設置する例を示す。例えば、第１の光センサを一つのセンサで検出を行った場合、外光が均一ではなく影の一部分の位置にセンサが配置されていると、本来検出するべき外光の値よりも低く検出してしまい結果的に低いバックライト輝度を発光する、逆に外光が均一ではなく光の当る一部分の位置にセンサが配置されていると、本来検出するべき外光の値よりも高く検出してしまい結果的に高いバックライト輝度を発光することになる。
また、第２の光センサを一つのセンサで検出を行った場合、バックライト面内輝度バラツキで輝度の低い位置にセンサが配置されていると、本来発光すべきバックライト輝度設定値よりも高い値に設定し、逆にバックライト面内輝度バラツキで輝度の高い位置にセンサが配置されていると、本来発光すべきバックライト輝度設定値よりも低い値に設定される。複数のセンサを配置することにより、以上のような不整合を防止することができる。
複数のセンサの配置の仕方は任意であるが、例えば図７で示した画素４０の一つ一つ、またはサブ画素４０Ｒ,４０Ｇ,４０Ｂ一つ一つに第１の光センサ７及び第２の光センサ８を配置することができる。また、第１の光センサ７及び第２の光センサ８の数は同一でなくてもよい。
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
以上のように、本発明にかかる液晶パネル、液晶表示装置及び携帯端末によれば、必要に応じてバックライトの輝度を最適なものに設定しつつ、装置の小型化を実現することができる。
本発明は、特殊な液晶パネルを用いた液晶表示装置に関し、特に光センサによる液晶パネルの裏面に配置されたバックライトの輝度を最適に調整する液晶表示装置及びその液晶表示装置を用いる携帯端末に関するものである。
携帯端末などの画像表示デバイスとしては、一般的に液晶表示装置が広く用いられている。この種の液晶表示装置は、近年、表示画像の表現力をより豊かにするために、その液晶パネルの画素数が増大し、画素サイズも微細化されてきている。
液晶表示装置の液晶パネルにおいては、画素数の増大および画素サイズの微細化に伴って、その透過率が低下するため、その背面に配置される光源であるバックライトの輝度をより明るくする必要がある。
しかし、従来のバックライトを備えた液晶表示装置では、使用者自らが液晶表示装置の操作部を操作することにより、使用場所の外光のレベルに応じてバックライト輝度を変更するという煩雑な操作を行う必要があった。また、表示画面の輝度が十分である時にも、不必要にバックライトを点灯してしまう場合があり、消費電力の増大を招ねくという問題があった。
この問題を解決するため、例えば、特開２００２−１３１７１９号公報に開示された液晶表示装置がある。この液晶表示装置では、液晶表示装置の使用環境の外光の明暗を検知し、検知結果に基づきバックライトのオン／オフを制御する。これによって、バックライトを備えた液晶表示装置の使用者が、使用場所の外光の明暗のレベルに応じてバックライトを点灯しあるいは消灯するという煩雑な操作を不要なものとし、また、電池の消耗を防止して電池の長寿命化を図ることができる。
さらに、特開平９−１７２６６４号公報には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；表示部）を有する表示付き個別選択呼出受信機が開示されている。この表示付き個別選択呼出受信機において、光センサ部はＬＣＤの受光量を検出し、制御部は検出された受光量によってＬＣＤの発光強度とバックライトユニットが点灯するかを制御する。
しかしながら、従来の液晶表示装置においては、光センサ素子を装備するためのスペースが必要であり、コストの増加につながることとなる。また、光センサ用窓を開ける場合、デザイン性が損なわれる。また、表示面以外に光センサ素子を装備すると、表示面における外光を正しく検出できないことがある。さらに、光センサの実装位置を考慮するため構造が複雑になるという問題があった。
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、外光検知用の第１のセンサとバックライトの輝度検出用の第２のセンサとを液晶パネル内、特にそのガラス基板上に設け、最適な輝度を確保しつつ、装置の小型化を実現することのできる液晶パネル、液晶表示装置、携帯端末を提供することを目的とする。
本発明の液晶表示装置は、バックライトと、当該バックライト上に配置された液晶パネルと、当該液晶パネルのガラス基板の面内に配置された外光検知用の第１の光センサ及び前記バックライトの輝度検出用の第２の光センサと、前記第１の光センサにより検出された外光強度と、前記第２の光センサにより検出された前記バックライトの輝度に基づき、前記バックライトの光源の輝度を調整する制御部と、を備える構成を有している。
この構成により、外光検知用の第１のセンサとバックライトの輝度検出用の第２のセンサとを配置することによって、最適な輝度を確保することができる。また、センサ素子を装備するためのスペースが必要なくなり、コストの増加も抑えることができる。
前記第１の光センサは、前記液晶パネルの画素が存在する表示領域内に配置することができるが、前記ガラス基板の外縁から所定の距離以上当該ガラス基板の面内内側に配置することが好ましい。
この構成により、外光をより正確に検知することができる。特にガラス基板の外縁から所定の距離以上離して第１の光センサを配置することにより、液晶パネルが取り付けられる枠等による影の影響（特に斜め光の入射による）を抑えることができる。
また、前記第１の光センサは前記液晶パネルの面内における金属配線層の存在する部分であって、かつ前記金属配線層から見て外光が入射する側に配置することができる。この構成により、簡易に第１の光センサを取り付けることができ、かつ第１の光センサはバックライトの影響を受けることなく、外光を正しく検出することができる。
また、前記第２の光センサは、前記液晶パネルの面内におけるブラックマトリックスの存在する部分であって、かつ前記ブラックマトリックスから見て前記バックライト側に配置することができる。尚、前記第１の光センサは前記液晶パネルの面内における前記ブラックマトリックスの存在しない部分に配置することができる。この構成により、簡易に第２の光センサを取り付けることができ、かつ第２の光センサはバックライトの影響を受けることなく、バックライトの輝度を正しく検出することができる。
また、本発明の液晶表示装置は、上記第１、第２の光センサ各々を複数配置する。
この構成により、バックライトに対しては、発光の面内輝度バラツキ（発光輝度のムラ）による精度の低下を防止することができる。
また、本発明の液晶表示装置は、外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置を更に備え、所定の外光強度に対応したデフォルト値よりも、前記バックライトの現在の輝度が低い場合に、前記制御部は、前記バックライトの光源の輝度を増加させるようにする。一方、所定の外光強度に対応したデフォルト値よりも、前記バックライトの現在の輝度が高い場合に、前記制御部は、前記バックライトの光源の輝度を減少させるようにする。
この構成により、デフォルト値よりもバックライト輝度が低い又は高い場合に、最適な輝度を確保することができる。
また、本発明の液晶表示装置は、外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置と、使用者が前記バックライトのバックライト輝度を変更操作する入力部を更に備え、所定の外光強度に対応したデフォルト値に対し、前記入力部により前記バックライトの輝度が当該デフォルト値から他の値に変更された場合、前記制御部は、前記バックライト輝度の他の値に対応して、前記光源の輝度を設定する。また、この構成において、前記他の値に基づき、前記制御部は外光強度の全範囲にわたって新たなデフォルト値を設定するようにしてもよい。
この構成により、使用者の好みに応じた最適なバックライト輝度を得る事ができる。
上述した液晶表示装置を携帯端末に適用することができる。この場合、携帯電話の表示部も最適な輝度を確保することができる。
さらに、本発明は、外光が入射する側に配置される第１のガラス基板と、前記第１のガラス基板に対し、外光が入射する側から遠い側に配置される第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板の間に封止された液晶層と、前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板のいずれか一方に配置され、外光を検知する第１の光センサと、前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板のいずれか一方に配置され、バックライトの輝度を検知する第２の光センサと、を備え、前記第１の光センサは、前記バックライトからの光を遮蔽する第１の遮蔽物の上に配置され、前記第２の光センサは、外光を遮蔽する第２の遮蔽物の上に配置された液晶パネルをも提供する。本液晶パネルを用いることにより、適切なバックライトの輝度の実現を可能とする液晶表示装置、携帯端末を提供することが可能となる。
本発明は、外光検知用の第１のセンサとバックライトの輝度検出用の第２のセンサとを液晶パネル内、特にそのガラス基板上に設けることにより、最適な輝度を確保しつつ、装置の小型化を実現することができる、液晶パネル、液晶表示装置及びその液晶表示装置を用いる携帯端末を提供する。
以下、本発明の実施形態の液晶パネル、液晶表示装置について、図面を用いて説明する。
本発明の実施形態を説明する前に、まず一般的なＴＦＴ液晶について説明する。
図１は、液晶表示装置を構成するＴＦＴ液晶モジュールを示す図であり、図２は一般的なＴＦＴ液晶モジュールの断面（側面）を示す図であり、図３は一般的なＴＦＴ液晶の断面を示す図である。
図１、及び図２に示すように、ＴＦＴ液晶モジュール１はＴＦＴ液晶パネル２と駆動回路３により構成される。ＴＦＴ液晶パネル２の表示エリアはＲＧＢカラーフィルタ配列で構成され各画素間および周辺はブラックマトリックス２１で覆われている。ＴＦＴ液晶パネル２はパネル外側に配置された２枚の偏光板２２と、対向する２枚のガラス基板、すなわち、第１のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板）２３と第２のガラス基板（ＴＦＴアレイ側ガラス基板）２４とを有する。
駆動回路３は、上述２枚のガラス基板の第２のガラス基板２４上に実装されたＴＦＴ液晶を駆動するための液晶ドライバ３１と、同じく第２のガラス基板２４上に接続されたフレキ基板３２と、そのフレキ基板上に実装された液晶ドライバ３１の周辺部品であるガラス上接続端子３３と、制御側とのインターフェイス接続を行う制御系接続端子３４と、を有する構成である。
図３は、一般的なＴＦＴ液晶の断面を示す図である。
ＴＦＴ液晶パネル２は、パネル外側に配置された２枚の偏光板２２、対向する２枚のガラス基板２３，２４、カラーフィルタ２５、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）２６、保護膜２７、透明電極（共通電極）２８ａ、透明電極（表示電極）２８ｂ、配向膜２９、ブラックマトリックス（ブラックマスク）２１、液晶層３０を備える。
偏光板２２は、特定の偏光成分を透過または吸収するものである。ガラス基板２３，２４は透明な基板であり、一般的に平坦性に優れる無アルカリガラスより構成される。カラーフィルタ２５は、赤緑青（ＲＧＢ）の三原色を持つ染料や顔料の入った樹脂膜より構成され、三原色の混合により種々の色を作り出すものである（カラー表示）。
ＴＦＴ２６は液晶駆動用のスイッチング素子を構成し、透明電極およびメタル配線などにより構成される。ＴＦＴ２６はパネルにマトリックス状に配置されたゲート線とデータ線の各交点に配置され、ゲート線へのパルス電圧（走査信号）と、データ線からの信号電圧の印加により、ＴＦＴ２６がスイッチング素子として機能し、画素にかかる電圧を制御する。
保護膜２７は、カラーフィルタ２５を保護する樹脂膜である。透明電極２８ａ，２８ｂは、一般的にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電性薄膜より構成される電極である。ガラス基板２３側の透明電極２８ａはいわゆる共通（コモン）電極であり、パネルの全面において一様に形成されている。一方、ガラス基板２４側の透明電極２８ｂはいわゆる表示電極であり、個々の画素（特にＲＧＢ別のサブ画素；図７参照）別に形成されている。
配向膜２９は、液晶を配向させるための有機薄膜でポリイミド薄膜等より構成される。ブラックマトリックス（ブラックマスク）２１は、カラーフィルタの周辺及び画素間に配置される遮光膜である。液晶層３０は、第１のガラス基板（カラーフィルタ側ガラス基板）２３と第２のガラス基板（ＴＦＴアレイ側ガラス基板）２４との間に封止されている。
例えば、液晶パネルにおいては、画像が実際に表示される表示領域以外の非表示領域においては、通常、バックライトの光漏れを防ぐためにマスキングが施されている。このマスキングは、パネルの周辺部に配置されたブラックマトリックスにより達成される。
図４は、一般的な液晶表示装置を示す図である。図４において、液晶表示装置４は、図１〜３に示したＴＦＴ液晶パネル２と、その裏面から光をＴＦＴ液晶パネル２に向いて照射するバックライト５を有する。
ＴＦＴ液晶パネル２がバックライト５からの白色光に照射された状態で、所望のフルカラー映像表示が得られる。
図５は、本発明の実施形態の液晶表示装置の構成を示す図である。
本発明の液晶表示装置においては、一般的な液晶表示装置の構成に加え、その液晶パネルの部分に、第１のセンサ（外光強度検出センサ）７と、第２のセンサ（バックライト輝度検出センサ）８が設けられる。第１のセンサ７と第２のセンサ８は、各々実施形態におけるＴＦＴ液晶パネル２内において、特にそのガラス基板の面内で、かつ光（外光又はバックライト光）が通過する部分に配置されている。
第１のセンサ７及び第２のセンサ８の出力はそれぞれ配線により引き出されている。配線は接続端子に引き出され、フレキ基板３２を通りフレキ上の制御系接続端子３４に出力されている。さらに制御系接続端子３４が第１のセンサ７及び第２のセンサ８の出力を制御部１０３，１０７（図１０参照）に出力し、制御部１０３，１０７が第１の光センサ７により検出された外光強度と、第２の光センサ８により検出されたバックライトの輝度に基づき、バックライトの電流を調整する。
図６は、ＴＦＴ液晶モジュール１において、第１のセンサ７及び第２のセンサ８の配置位置及び配線の配置位置を示す図である。図６において、Ａ部は第１のセンサ７及び第２のセンサ８の配置位置であり、Ｂ部は配線の配置位置である。
図７は、第１のセンサ７及び第２のセンサ８の配置位置であるＡ部の拡大図である。第１のセンサ７は、第２のガラス基板２４の上面（外光入射側）に配置されている（図５参照）。第１のセンサ７のガラス基板２４の面内における位置は、透明電極２８ｂに接続された金属配線層３５の直上（金属配線層から見て外光が入射する側）であり、かつその上側においてブラックマトリックス２１に覆われていない開口された部分に相当する。金属配線層３５は下側から入射するバックライト５の光を遮蔽するため、第１のセンサ７は、外側から入射した外光のみを検出することができる。尚、金属配線層３５は、ＴＦＴ液晶パネル２の各画素に電流を供給する部分も、それ以外の部分（電流供給を行なわない部分）も含み、金属配線層３５はいずれの部分の上に形成してもよい。
第２のセンサ８も、第２のガラス基板２４の上面（外光入射側）に配置されている（図５参照）。第２のセンサ８のガラス基板２３の面内における位置は、ブラックマトリックス２１が配置された部分の直下（ブラックマトリックスから見てバックライト側）であり、かつ金属配線層３５から外れた場所に相当する。第２のセンサ８は、外光に対してブラックマトリックス２１により覆われているため、バックライトの光のみ検出することができる。
尚、第１のセンサ７及び第２のセンサ８の位置は、図５及び図７に示されたものには限定されない。ガラス基板の面内において、第１のセンサ７がバックライトの影響を受けず外光を検知可能であり、第２のセンサ８が外光の影響を受けず、バックライトの光を検出できる位置に配置されればよい。すなわち、第１の光センサ７を、バックライトからの光を遮蔽する第１の遮蔽物の上に配置し、第２の光センサ８を、外光を遮蔽する第２の遮蔽物の上に配置すればよい。
例えば、第１のセンサ７を、第１のガラス基板２３側におけるブラックマトリックス２１の直上に配置することができる。また、第２のセンサ８を、第１のガラス基板２３側におけるブラックマトリックス２１の直下に配置することができる。また、図５の例において、第２の光センサ８の上に金属配線層３５を形成することにより、第２の光センサ８を外光から遮蔽してもよい。
また、ガラス基板の面内の位置に関しても、特に制限はされないが、第１の光センサ７は、ＴＦＴ液晶パネル２の画素が存在する、いわゆる表示領域（実際に画像が表示される領域）内に配置することが望ましい（図７参照）。すなわち、この領域で視認性が確保されることが重要であり、この領域の外光の強度を測定することが重要だからである。さらには、ガラス基板２３，２４の外縁から所定の距離以上ガラス基板の面内内側に配置することが好ましい。ガラス基板の外縁には、液晶パネルの取り付け枠等障害物が存在し、特に斜め光の入射時に障害物によって影が生じやすく、枠よりも所定距離内の領域では正確な外光強度を検知することが難しくなることがある。そこで、このような影がかからないよう、ガラス基板の外縁から所定の距離以上離して第１の光センサを配置することにより、影の影響を抑え、正確な外光強度を検知することが可能となる。
尚、図７において、１画素（ピクセル）４０は三つのサブ画素４０Ｒ（赤）,４０Ｇ（緑）,４０Ｂ（青）を含む。当該サブ画素は、第２のガラス基板２４上において、サブ画素毎に区画された透明電極（表示電極）２８ｂと、赤、緑、青いずれかの色素を持つカラーフィルタ２５のセグメントによって定義され、スイッチング素子であるＴＦＴ２６によって、各サブ画素毎にオン・オフ駆動される。本実施形態では、サブ画素４０Ｂの透明電極２８ｂに接続された金属配線層３５の上に第１のセンサ７が配置されている。
図８は、配線の配置位置であるＢ部の拡大図である。配線は接続端子に引き出され、フレキ基板３２を通りフレキ上の制御系接続端子３４に出力されている。この配線を介して、第１のセンサ７の検出信号（第１の検出信号）Ｓ１と、第２のセンサ８の検出信号（第２の検出信号）Ｓ２が出力される。ここで出力された第１のセンサ７及び第２のセンサ８の出力信号は図示していない外部に設けられたＡＤ（Analog-Digital）変換部でデジタル信号に変換され、制御部９に出力される。
また、図９は、配線の配置位置の変更例を示す図である。この例では、液晶ドライバ３１にＡＤ変換回路を搭載し、配線を介して出力された第１のセンサ７の出力信号と、第２のセンサ８の出力信号が液晶ドライバ３１でデジタル化され、デジタル化された検出信号ＳＤ１とＳＤ２が出力される。
図１０は、本発明の液晶表示装置を含む携帯端末、特に携帯電話の全体ブロック図を示す。携帯端末１００は、電源部１０１、バッテリ１０２、制御部１０３、無線部１０４、表示制御部１０５、ＴＦＴ液晶パネル２（図１）、バックライト制御部（昇圧回路部）１０７、バックライト５、時計制御部１０９、音声処理部１１０、スピーカ１１１、マイク１１２、キー入力部１１３、記憶装置１１４、ＡＤ変換部１１５を備える。もちろん、携帯端末としては携帯電話に限られず、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等他の種類の携帯端末にも本発明は適用可能である。
電源部１０１は、携帯端末１００の電源のオン・オフを制御するものであり、バッテリ１０２の残存容量を検出する電池電圧検出部１ａを含む。バッテリ１０２は通常２、３本の電池バー（セル）より構成されている。
制御部１０３は、携帯端末１００全体の制御を行うものであり、所定のプログラムやデータ等に従って各部を制御したり、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラム、データ等を一時的に保存するＲＡＭ（Random Access Memory）、所定のプログラム等を蓄積するＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。
無線部１０４は、アンテナを介して、電波の送受信を行うものであり、種々の無線回路、整合回路等により構成される。
表示制御部１０５は、制御部１０３からの指令を受け、ＴＦＴ液晶パネル２の駆動制御を行うものであり、図１の液晶ドライバ（液晶駆動用ＬＳＩ）３１を含む駆動回路３の少なくとも一部を含む。液晶パネル２は、図５に示した第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８を持つ構成を有し、所定の画像を表示すると同時に外光及びバックライト光を検出する。
バックライト制御部・昇圧回路部１０７は、バックライト５の輝度、点灯領域等を制御する昇圧回路より構成される。図１１及び１２は、バックライト制御部・昇圧回路部１０７の構成例を示す。バックライトの光源がＬＥＤ（Light Emitting Diode）より構成される場合、ＬＥＤの駆動方法としては、図１１に示す並列４灯若しくは図１２に示す直列４灯があり、制御信号により定電流制御部を制御し、定電流回路部によりＬＥＤに流す電流を設定することができる。並列４灯の場合、各ＬＥＤに流す電流を制御することができる。
バックライト５は導光板、光源としてのＬＥＤを含み、通常、液晶表示装置６の背後に配置されている。光源にはＬＥＤではなく、通常のバルブを使用することもできる。また、必要に応じて、反射板、プリズムシート、拡散板等が組み込まれる。
時計制御部１０９は、携帯端末１００に組み込まれた時計の駆動、タイマーの制御等を行う。音声処理部１１０は、受信波や所定の機能に基づく指令を制御部１０３から受け、スピーカ１１１から出力するための音声情報に変換し、また、マイク１１２を介して拾われた外部の音声情報を、制御部１０３に出力するための所定の信号に変換する。キー入力部１１３は、十字キー、テンキー等、携帯端末１００の筐体に形成された種々のキーより構成される。記憶装置１１４は、不揮発性メモリ、小型ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等により構成され、住所録等のデータを記憶している。
ＡＤ変換部１１５は、ＴＦＴ液晶パネル２の第１のセンサ７、第２のセンサ８のアナログの検出信号をデジタル信号に変換する部分である。ただし、図９の例では、ＡＤ変換部１１５は、液晶ドライバ内、すなわち表示制御部１０５内に組み込まれており、ＡＤ変換部１１５を別途設ける必要はなくなるため、点線で示したような経路に沿って検出信号は送られる。
尚、ＴＦＴ液晶パネル２と、表示制御部１０５と、制御部１０３と、バックライト制御部・昇圧回路部１０７と、バックライト５により、液晶表示装置が構成される。ただし、制御部１０３のうち、表示制御部１０５とバックライト制御部・昇圧回路部１０７に関する構成部分が、液晶表示装置を構成する。また「制御部」と単に言う場合、制御部１０３の当該部分（バックライトの輝度を設定、計算する部分）だけの場合もあれば、当該部分にバックライト制御部・昇圧回路部１０７（算出されたバックライトの輝度に対応する電流値などの値を設定する部分）を加えた構成をさす場合もある。
以下、バックライト５の電流を調整する種々の制御形態に関し、第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８の検出信号に基づき、制御部１０３がバックライト５の電流を調整する実施の形態１と、予め定められた第１のセンサ７による外光の強さに対するバックライトの発光輝度を使用者の好みにより変更した実施の形態２と、使用者の好みにより更にバックライトの発光輝度を変更した実施の形態３を説明する。
（実施の形態１）
次に、上記の携帯端末１００において、第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８の検出信号に基づき、制御部１０３がバックライト５の電流を調整する動作を説明する。
図１３は、第１のセンサ７による検出された光量に対するバックライト５の発光輝度及びバックライトＬＥＤ駆動電流を示す図である。補正動作を行う前に、図１３に示すように、第１のセンサ７による検出された光量（外光の強度）に対応するバックライト５の発光輝度を予め定めておく。この決定に際しては、バックライト５のもつ発光輝度の最小値を、真っ暗な環境化で視認性を確保するとともに、且つ眩しくない最適な明るさに設定し、さらに外光の強度に応じた最適な見映えを得られるようバックライト５の発光輝度を定め、外光の強度（光量）とバックライト発光輝度及びバックライトＬＥＤ駆動電流の関係が、テーブルとして記憶装置１１４に記憶される。即ち、外光強度に対し最適なバックライト輝度を定めたもの（デフォルト値）となる。また、外光の強度に応じたバックライト輝度を定めているが、このバックライト輝度を得るためのバックライトＬＥＤ駆動電流値もデフォルト値として予め定め、バックライト輝度値と同様、テーブルとして記憶装置１１４に記憶される。
図１４は、外光強度に対し最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が低い場合に、補正を行い、バックライトＬＥＤ駆動電流を増加する例である。以下、図１５に示すフローチャートを基に、図１４に示す補正及びバックライトＬＥＤ駆動電流を増加する動作を説明する。
使用者が携帯端末１００の電源を「ＯＮ」にすると、第１のセンサ７が外光を検出し、制御部１０３の制御信号を受けて、記憶装置１１４が検出された外光強度１を記憶する（ステップＳ１５０１）。
制御部１０３は、外光強度１に対応したバックライト輝度１を求め、記憶装置１１４が記憶する（ステップＳ１５０２）。記憶装置１１４が記憶している外光の強さに応じた最適な見映えを得られるようなバックライト５の発光輝度より、制御部１０３は、外光強度１に対応したバックライト輝度１を求める。
さらに制御部１０３は、バックライト輝度１に対応したバックライト電流値１を求め、記憶装置１１４が記憶する（ステップＳ１５０３）。記憶装置１４が記憶している最適なバックライト輝度を得るためのバックライトＬＥＤ駆動電流値より、制御部１０３は、バックライト輝度１に対応したバックライト電流値１を求める。
続いて制御部１０３は、バックライトの輝度を変更する（ステップＳ１５０４）。制御部１０３は、制御信号により、参照したバックライト電流値１のバックライト電流値をバックライト制御部・昇圧回路部１０７に設定し、バックライトの輝度を変更する。
続いて、第２のセンサ８がバックライト輝度２を検出し、制御部１０３に出力する（ステップＳ１５０５）。この出力を受け、制御部１０３が、バックライト輝度１とバックライト輝度２が同じであるかを判断し（ステップＳ１５０６）、バックライト輝度１とバックライト輝度２が同じであると判断した場合、バックライト輝度の調整が完了する（ステップＳ１５０７）。
更に、第１のセンサ７が再び外光を検出し、制御部１０３の制御信号を受けて、記憶装置１１４が検出された外光強度２を記憶する（ステップＳ１５０８）。
さらに、制御部１０３が外光強度１と外光強度２が同じであるかを判断し、外光の変化があるかを判断する（ステップＳ１５０９）。ステップＳ１５０９において、外光強度１と外光強度２が同じであると判断した場合、制御部１０３は外光の変化がないとみなし、ステップＳ１５０８に戻り、再度外光をセンサにより検出する。
一方、ステップＳ１５０９において、外光強度１と外光強度２が同じではないと判断した場合、制御部１０３は外光の変化があったとみなし、ステップＳ１５０１に戻り、変化した外光強度１を検出する。
一方、ステップＳ１５０６において、バックライト輝度１とバックライト輝度２が同じではないと判断した場合、制御部１０３は、バックライト制御部・昇圧回路部１０７に設定されたバックライト電流を変更し、バックライト電流値１を、記憶装置１１４に記憶する（ステップＳ１５１０）。図１４に示す例の場合、外光強度に対し最適なバックライト輝度値１よりもバックライト輝度２が低いので、最適なバックライト輝度値を得るため、バックライト輝度２を増加する必要があり、制御部１０３はバックライトＬＥＤの駆動電流を増加する。
そして、制御部１０３は、バックライトの輝度を変更し（ステップＳ１５１１）、ステップＳ１５０５に戻り、再度バックライト輝度２をセンサにより検出する。
また、図１６は、最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が高い場合、バックライトＬＥＤ駆動電流を減少し、最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が低い場合に、バックライトＬＥＤ駆動電流を増加する例である。すなわち、この図１６は、バックライト発光輝度のバラツキに対するバックライトＬＥＤ駆動電流変化を示す図である。
図１６に示すバックライト発光輝度のバラツキに対する補正を行う動作は、ステップＳ１５１０において、バックライト輝度１とバックライト輝度２と比較した結果、外光強度に対し最適なバックライト輝度値１よりもバックライト輝度２が高い場合、最適なバックライト輝度値を得るため、バックライト輝度２を減少する必要があり、バックライトＬＥＤの駆動電流を減少する。一方、外光強度に対し最適なバックライト輝度値１よりもバックライト輝度２が低い場合、最適なバックライト輝度値を得るため、バックライト輝度２を増加する必要があり、バックライトＬＥＤの駆動電流を増加する。それ以外の処理は、図１４に示す補正動作と同様であり、その説明を省略する。また、バックライトの発光輝度を定めたテーブルは複数段階ステップをもち自由に設定することが可能であり、より細かな輝度調整を必要とする場合、ステップ数を多く設定しスムーズな変化を実現する。
このような実施の形態１の第１のセンサ７の検出信号と第２のセンサ８の検出信号に基づいてバックライト５の電流を調整する動作によれば、真っ暗な環境化で視認性を確保し且つ眩しくない最適な明るさを設定することにより、外光の強度に応じた最適な見映えを得られる。
（実施の形態２）
本実施の形態は、第１のセンサ７による外光の強度に対し、予め定められたバックライトの発光輝度を、使用者の好みにより変更する例である。
図１７は、外光の強さはＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した場合、バックライト輝度Ｐｎａに対応したＩＢＬｎａをバックライトＬＥＤ駆動電流として流し発光させる例である。このとき、変更したポイントを起点ポイントａとし記憶する。この起点ポイントａと元の最適カーブの最小値（Ｌｔｎｍｉｎ）と最大値（Ｌｔｎｍａｘ）を結んだカーブを使用者の好みに補正したカーブとする。例えば外光の強さが変わり第１センサ７による検出した光量がＬｔｎｂとなった場合、補正したカーブに従いバックライト発光輝度ＰｎｂすなわちバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる。
図１８は、使用者の設定変更があったときの補正動作を示す図である。
図１８において、バックライト輝度調整が完了するまでの動作、すなわち、ステップＳ１５０１〜１５０７までの手順、及びバックライト輝度１とバックライト輝度２とは同じではない場合の動作、すなわちステップＳ１５１０〜１５１１の手順は図１５に示す実施の形態１と同じである。ここではその説明を省略する。
バックライト輝度調整が完了した後、使用者のキー入力部１１３等の操作により、バックライト輝度設定変更があったかを制御部１０３が判断し（ステップＳ１８０１）、使用者よりバックライト輝度設定変更がなかったと判断した場合、第１のセンサ７が再び外光を検出し、制御部１０３の制御信号を受けて、記憶装置１１４が検出された外光強度２を記憶する（ステップＳ１８０２）。
さらに制御部１０３は、外光強度１と外光強度２とは同じであるかを判断し、外光の変化があるかを判断する（ステップＳ１８０３）。ステップＳ１８０３において、外光強度１と外光強度２が同じであると判断した場合、制御部１０３は外光の変化がないとみなし、ステップＳ１８０１に戻り、再度使用者よりバックライト輝度設定変更があったかを判断する。
一方、ステップＳ１８０３において、外光強度１と外光強度２が同じではないと判断した場合、制御部１０３は外光の変化があったとみなし、ステップＳ１５０１に戻り、外光強度１を検出する。
一方、ステップＳ１８０１において、使用者よりバックライト輝度設定変更があったと判断した場合、制御部１０３は、記憶装置１１４が記憶している外光強度に対するバックライト輝度テーブルを初期化するかを判断する（ステップＳ１８０４）。
ステップＳ１８０４において、記憶装置１１４が記憶している外光強度に対するバックライト輝度テーブルを初期化すると判断した場合、制御部１０３は、外光の強度に対するバックライト輝度デフォルトテーブルを「ＯＮ」にし（ステップＳ１８０９）、外光の強度に対するバックライト輝度補正テーブルを「ＯＦＦ」にし（ステップＳ１８１０）、ステップＳ１５０１に戻る。
一方、ステップＳ１８０４において、記憶装置１１４が記憶している外光強度に対するバックライト輝度テーブルを初期化しないと判断した場合、制御部１０３は、バックライトの輝度設定を変更し（ステップＳ１８０５）、使用者の好みに補正したカーブによる外光の強度に対するバックライト輝度補正テーブルを作成する（ステップＳ１８０６）。例えば、図１７に示す例の場合、外光の強さＬｔｎの時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した場合、バックライト輝度Ｐｎａに対応したＩＢＬｎａをバックライトＬＥＤ駆動電流として、バックライト制御部・昇圧回路部１０７に設定し、ＬＥＤに流し、発光させる。この変更したポイントＰｎａを起点ポイントａとして、制御部１０３はバックライト輝度補正テーブルを作成し（更新し）、記憶装置１１４に記憶する。その後、例えば、外光の強度が変わって、第１の光センサ７による検出した光量がＬｔｎｂとなった場合、補正したカーブに従ってバックライト発光輝度をＰｎｂに、すなわちバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる。
そして、外光の強度に対するバックライト輝度デフォルトテーブルを「ＯＦＦ」にし（ステップＳ１８０７）、外光の強度に対するバックライト輝度補正テーブルを「ＯＮ」にし（ステップＳ１８０８）、ステップＳ１５０１に戻る。
このように、使用者の好みに補正したカーブに従って外光の変化に対応したバックライト発光輝度を決定し、バックライトＬＥＤ駆動電流を流すことにより、使用者の好みに応じた最適なバックライト輝度を得ることができる。言い換えると、所定の外光強度に対応したデフォルト値が、起点ａ，ｂで示したような新たな輝度Ｐｎａ，Ｐｎｂに変更された場合、制御部１０３は、このような新たな値に対応した電流ＩＢＬｎａ，ＩＢＬｎｂを駆動電流として、光源ＬＥＤに流すものである。さらに新たに設定された起点ａ，ｂに基づき、制御部１０３は外光強度の全範囲（Ｌｔｎｍｉｎ〜Ｌｔｎｍａｘ）にわたって新たなデフォルト値（新たなカーブ）を設定するものである。
（実施の形態３）
本実施の形態は、使用者の好みにより更にバックライトの発光輝度を変更した例である。
図１９は、外光の強さがＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した後、さらに使用者が外光の強さＬｔｎｂ時のバックライトの発光輝度をＰｎｂに設定を変更し、バックライト輝度Ｐｎｂに対応したバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる例である。このときの補正動作は、図１８に示したバックライト輝度補正テーブルを変更するステップを行った後、再度ステップＳ１８０１に進んだとき、使用者よりバックライト輝度の変更があると判断し（ステップＳ１８０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１８０４〜１８０６によって、その変更したポイントＰｎｂを起点ポイントｂとしてバックライト輝度補正テーブルを作成し、記憶する。ここで、実施の形態２で設定変更した起点ポイントａと本実施の形態で設定変更した起点ポイントｂとを結んだカーブ及び起点ポイントａと最大値（Ｌｔｎｍａｘ）、起点ポイントｂと最小値（Ｌｔｎｍｉｎ）とを結んで出来たカーブを使用者の好みに補正したカーブとする。その後、例えば、外光の強度が変わって、第１の光センサ７による検出した光量が変わった場合、その補正したカーブに従ってバックライト発光輝度、すなわちバックライトＬＥＤ駆動電流を変更する。それ以外の動作は実施の形態２と同様であり、説明を省略する。
このように、使用者の好みによりさらに補正したカーブに従い外光の変化に対応したバックライト発光輝度を決定し、バックライトＬＥＤ駆動電流を流すことにより、使用者の好みに応じた最適なバックライト輝度を得ることができる。
なお、以上の説明では、第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ一個ずつ設置した構成にについて説明したが、外光に対しては部分的に照射された光のムラや影による影響を、バックライトに対しては、発光の面内輝度バラツキ（発光輝度のムラ）による精度の低下を防止するため、第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ複数設置することも可能である。
図２０は、第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ複数設置する例を示す。例えば、第１の光センサを一つのセンサで検出を行った場合、外光が均一ではなく影の一部分の位置にセンサが配置されていると、本来検出するべき外光の値よりも低く検出してしまい結果的に低いバックライト輝度を発光する、逆に外光が均一ではなく光の当る一部分の位置にセンサが配置されていると、本来検出するべき外光の値よりも高く検出してしまい結果的に高いバックライト輝度を発光することになる。
また、第２の光センサを一つのセンサで検出を行った場合、バックライト面内輝度バラツキで輝度の低い位置にセンサが配置されていると、本来発光すべきバックライト輝度設定値よりも高い値に設定し、逆にバックライト面内輝度バラツキで輝度の高い位置にセンサが配置されていると、本来発光すべきバックライト輝度設定値よりも低い値に設定される。複数のセンサを配置することにより、以上のような不整合を防止することができる。
複数のセンサの配置の仕方は任意であるが、例えば図７で示した画素４０の一つ一つ、またはサブ画素４０Ｒ,４０Ｇ,４０Ｂ一つ一つに第１の光センサ７及び第２の光センサ８を配置することができる。また、第１の光センサ７及び第２の光センサ８の数は同一でなくてもよい。
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
以上のように、本発明にかかる液晶パネル、液晶表示装置及び携帯端末によれば、必要に応じてバックライトの輝度を最適なものに設定しつつ、装置の小型化を実現することができる。
一般的なＴＦＴ液晶モジュールを示す図 一般的なＴＦＴ液晶モジュールの断面を示す図 一般的なＴＦＴ液晶の断面を示す図 一般的な液晶表示装置を示す図 本発明の実施形態の液晶表示装置の構成を示す図 ＴＦＴにおいて第１のセンサ及び第２のセンサの配置位置及び配線の配置位置を示す図 第１のセンサ及び第２のセンサの配置位置であるＡ部の拡大図 配線の配置位置であるＢ部の拡大図 配線の配置位置の変更例を示す図 本発明の液晶表示装置を含む携帯端末、特に携帯電話の全体ブロック図 バックライト制御部・昇圧回路部の例を示す図 バックライト制御部・昇圧回路部の他の例を示す図 第１のセンサによる検出された光量に対するバックライトの発光輝度及びバックライトＬＥＤ駆動電流を示す図 外光強度に対し最適なバックライト輝度値よりもバックライト輝度が低い場合に、補正を行い、バックライトＬＥＤ駆動電流を増加する例を示す図 図１４に示す補正及びバックライトＬＥＤ駆動電流を増加する動作を示すフローチャート図 バックライト発光輝度のバラツキに対するバックライトＬＥＤ駆動電流変化を示す図 外光の強さはＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した場合、バックライト輝度Ｐｎａに対応したＩＢＬｎａをバックライトＬＥＤ駆動電流として流し発光させる例を示す図 使用者の設定変更があったときの補正動作を示すフローチャート図 外光の強さはＬｔｎである時、使用者がバックライトの輝度をＰｎからＰｎａに設定変更した後、さらに使用者が外光の強さＬｔｎｂ時のバックライトの発光輝度をＰｎｂに設定を変更し、バックライト輝度Ｐｎｂに対応したバックライトＬＥＤ駆動電流としてＩＢＬｎｂを流し発光させる例を示す図 第１の光センサ７及び第２の光センサ８をそれぞれ複数設置する例を示す図
符号の説明
１ ＴＦＴ液晶モジュール
２ ＴＦＴ液晶パネル
３ 駆動回路
４ 液晶表示装置
５ バックライト
７ 第１のセンサ
８ 第２のセンサ
２１ ブラックマトリックス（ブラックマスク）
２２ 偏光板
２３、２４ ガラス基板
２５ カラーフィルタ
２６ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
２７ 保護膜
２８ａ 透明電極（共通電極）
２８ｂ 透明電極（表示電極）
２９ 配向膜
３０ 液晶層
３１ 液晶ドライバ
３２ フレキ基板
３３ ガラス上接続端子
３４ 制御系接続端子
３５ 金属配線層
１００ 携帯端末
１０１ 電源部
１０２ バッテリ
１０３ 制御部
１０４ 無線部
１０５ 表示制御部
１０７ バックライト制御部（昇圧回路部）
１０９ 時計制御部
１１０ 音声処理部
１１１ スピーカ
１１２ マイク
１１３ キー入力部
１１４ 記憶装置

Claims (20)

  1. バックライトと、
    当該バックライト上に配置された液晶パネルと、
    当該液晶パネルのガラス基板の面内に配置された外光検知用の第１の光センサ及び前記バックライトの輝度検出用の第２の光センサと、
    前記第１の光センサにより検出された外光強度と、前記第２の光センサにより検出された前記バックライトの輝度に基づき、前記バックライトの光源の輝度を調整する制御部と、
    を備える液晶表示装置。
  2. 請求項１記載の液晶表示装置であって、
    前記第１の光センサは、前記液晶パネルの画素が存在する表示領域内に配置された液晶表示装置。
  3. 請求項２記載の液晶表示装置であって、
    前記第１の光センサは、前記ガラス基板の外縁から所定の距離以上当該ガラス基板の面内内側に配置された液晶表示装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
    前記第１の光センサは前記液晶パネルの面内における金属配線層の存在する部分であって、かつ前記金属配線層から見て外光が入射する側に配置された液晶表示装置。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
    前記第２の光センサは、前記液晶パネルの面内におけるブラックマトリックスの存在する部分であって、かつ前記ブラックマトリックスから見て前記バックライト側に配置された液晶表示装置。
  6. 請求項５記載の液晶表示装置であって、
    前記第１の光センサは前記液晶パネルの面内における前記ブラックマトリックスの存在しない部分に配置された液晶表示装置。
  7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
    前記第１及び第２の光センサ各々が複数配置された液晶表示装置。
  8. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
    外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置を更に備え、
    所定の外光強度に対応したデフォルト値よりも、前記バックライトの現在の輝度が低い場合に、前記制御部は、前記バックライトの光源の輝度を増加させる液晶表示装置。
  9. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
    外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置を更に備え、
    所定の外光強度に対応したデフォルト値よりも、前記バックライトの現在の輝度が高い場合に、前記制御部は、前記バックライトの光源の輝度を減少させる液晶表示装置。
  10. 請求項１ないし７のいずれか１項記載の液晶表示装置であって、
    外光強度に対応して予めデフォルト値として設定された前記バックライトの輝度を記憶した記憶装置と、
    使用者が前記バックライトのバックライト輝度を変更操作する入力部を更に備え、
    所定の外光強度に対応したデフォルト値に対し、前記入力部により前記バックライトの輝度が当該デフォルト値から当該他の値に変更された場合、前記制御部は、前記バックライト輝度の他の値に対応して、前記光源の輝度を設定する液晶表示装置。
  11. 請求項１０記載の液晶表示装置であって、
    前記他の値に基づき、前記制御部は外光強度の全範囲にわたって新たなデフォルト値を設定する液晶表示装置。
  12. 請求項１ないし１１のいずれか１項記載の液晶表示装置を含む携帯端末。
  13. 外光が入射する側に配置される第１のガラス基板と、
    前記第１のガラス基板に対し、外光が入射する側から遠い側に配置される第２のガラス基板と、
    前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板の間に封止された液晶層と、
    前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板のいずれか一方に配置され、外光を検知する第１の光センサと、
    前記第１のガラス基板及び前記第２のガラス基板のいずれか一方に配置され、バックライトの輝度を検知する第２の光センサと、を備え、
    前記第１の光センサは、前記バックライトからの光を遮蔽する第１の遮蔽物の上に配置され、
    前記第２の光センサは、外光を遮蔽する第２の遮蔽物の上に配置された液晶パネル。
  14. 請求項１３記載の液晶パネルであって、
    前記第１の光センサは、前記液晶パネルの画素が存在する表示領域内に配置された液晶パネル。
  15. 請求項１４記載の液晶パネルであって、
    前記第１の光センサは、前記第１のガラス基板または前記第２のガラス基板の外縁から所定の距離以上面内内側に配置された液晶パネル。
  16. 請求項１３ないし１５のいずれか１項記載の液晶パネルであって、
    前記第１の遮蔽物は、金属配線層である液晶パネル。
  17. 請求項１３ないし１６のいずれか１項記載の液晶パネルであって、
    前記第２の遮蔽物は、ブラックマトリックスまたは金属配線層である液晶パネル。
  18. 請求項１７記載の液晶パネルであって、
    前記第１の光センサは前記ブラックマトリックスの存在しない部分に配置された液晶パネル。
  19. 請求項１８記載の液晶パネルであって、
    前記第１及び第２の光センサ各々が複数配置された液晶パネル。
  20. 請求項１３ないし１９のいずれか１項記載の液晶パネルを含む携帯端末。
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