WO2007132835A1

WO2007132835A1 - 表示装置および電子機器

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Publication number: WO2007132835A1
Application number: PCT/JP2007/059925
Authority: WO
Inventors: Yasuyuki Teranishi; Yoshiharu Nakajima; Masafumi Matsui
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2006-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2007-11-22
Also published as: JP2007334313A; JP5079384B2; US8519992B2; TWI441125B; TW200809733A; US20090231313A1

Description

明細書

表示装置および電子機器

技術分野

[0001] 本発明は、画像表示を行う表示装置および当該表示装置を備える電子機器に関する。

背景技術

[0002] 一般に、携帯電話機や情報端末機等と!、つた、 V、わゆるモパイル端末装置として利用される電子機器では、液晶表示パネルや有機 EL (エレクト口ルミネッセンス)パネル等が表示装置として用いられている。ただし、モパイル端末装置は、様々な環境下 (例えば屋外)で使用可能であることが特色の一つである。したがって、モパイル端末装置に用いられる表示装置は、様々な環境下でも良好に画像を表示し得ることが必要である。

[0003] 様々な環境下での使用に対応するためには、外光強度の検出結果に応じて液晶素子のノックライトの明るさを調整し得るように構成された表示装置を用いることが考えられる（例えば、特開平 11 295692号公報、特開 2000— 294026号公報参照）。例えば、屋外のような外光強度が大きい環境下ではバックライトの明るさを増大させる一方で、屋内のような外光強度が小さい環境下ではバックライトの明るさを抑えると V、つたことが実現可能となるからである。

発明の開示

[0004] ところで、モパイル端末装置は、小型軽量で携帯性に優れて!/、る点が、大きな特色の一つである。したがって、外光強度を検出することで様々な環境下での良好な画像表示が可能となっても、そのために表示装置の大型化等を招いてしまうのは回避すべきである。

[0005] そこで、本発明は、様々な環境下での良好な画像表示を可能にしつつ、その場合であっても大型化等を回避することができ、小型軽量で携帯性に優れた端末装置に用いて好適な表示装置、および、当該表示装置を備える電子機器を提供することを目的とする。 [0006] 本発明は、上記目的を達成するために案出された表示装置で、画像表示領域に画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示領域内または前記画像表示領域の近傍における光強度を前記画像表示手段と同一基板上に形成された薄膜トランジスタを用いて検出する光検出手段と、前記光検出手段による検出結果に基づいて前記画像表示手段が画像を表示する際の輝度を制御する光制御手段とを備えることを特徴とする。

[0007] 上記構成の表示装置によれば、画像表示領域内または画像表示領域の近傍における光強度を光検出手段が検出すると、その検出結果に基づいて、画像表示手段が画像を表示する際の輝度を、光制御手段が制御する。したがって、例えば、光強度が大きい場合には画像表示の際の輝度を増大させ、光強度が小さい場合には画像表示の際の輝度を抑えるといったことが実現できる。し力も、その場合であっても、光検出手段は、画像表示手段と同一基板上に形成された薄膜トランジスタを用いて光強度の検出を行う。すなわち、フォトセンサ等といった画像表示手段とは別個独立の検出手段を必要としない。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]本発明に係る表示装置の概略構成例を示すブロック図である。

[図 2]本発明に係る表示装置における光検出センサの構成例を示す説明図である。

[図 3]本発明に係る表示装置における光検出センサの配置例を示す説明図である。

[図 4]本発明に係る表示装置における光源の配置例を示す説明図である。

[図 5]発光強度可変により輝度制御を行う光制御回路の構成例を示す説明図である

[図 6]発光強度可変により輝度制御を行う光制御回路の他の構成例を示す説明図である。

[図 7]透過光量可変により輝度制御を行う光制御回路の第一例を示す説明図である [図 8]透過光量可変により輝度制御を行う光制御回路の第二例を示す説明図である [図 9]透過光量可変により輝度制御を行う光制御回路の第三例を示す説明図である [図 10]多点測定結果から平均値を導出する演算処理を行う光制御回路の構成例を示す説明図である。

[図 11]最大値等を切り捨てて平均値を導出する演算処理を行う光制御回路の構成例を示す説明図である。

[図 12]本発明に係る表示装置における分割領域別の輝度制御の概要を例示する説明図である。

[図 13]本発明に係る表示装置における分割領域別の輝度制御の他の具体例を例示する説明図（その 1)である。

[図 14]本発明に係る表示装置における分割領域別の輝度制御の他の具体例を例示する説明図（その 2)である。

[図 15]本発明に係る表示装置における分割領域別の輝度制御の他の具体例を例示する説明図（その 3)である。

[図 16]本発明に係る表示装置のモジュール構成を示す平面図である。

[図 17]本発明に係る表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。

[図 18]本発明に係る表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。

[図 19]本発明に係る表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。

[図 20]本発明に係る表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。

[図 21]本発明に係る表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0009] 以下、図面に基づき本発明に係る表示装置および電子機器について説明する。

[0010] 先ず、本発明に係る表示装置の概略構成について説明する。図 1は、本発明に係る表示装置の概略構成例を示すブロック図である。図例のように、本実施形態で説明する表示装置は、絶縁基板 1上に形成された表示素子部 2および光検出センサ 3 に加えて、表示素子部 2に付設されたバックライトまたはフロントライト (以下、単に「光源」という) 4と、光制御回路 5と、を備えて構成されている。

[0011] 表示素子部 2は、画像表示領域に画像を表示するためのもので、例えば光源 4からの光を選択的に透過または反射させる複数の液晶表示素子がマトリクス状に配されてなるものが挙げられる。ただし、画像を表示し得るものであれば、例えば有機 EL素子等のような自発光型のものを用いて構成してもよぐその場合には光源 4が不要となる。

[0012] 表示素子部 2が液晶表示素子からなる場合であれば、その表示素子部 2が形成される絶縁基板 1としては、例えば多結晶シリコン (ポリシリコン)基板を用いることが考えられる。ポリシリコン基板上に液晶表示素子を形成すれば、表示素子部 2は、いわゆる低温ポリシリコン液晶として機能を構築することになるからである。すなわち、多結晶シリコンは非結晶（アモルファス）シリコンと比べて電気を通しやすいため { HYPERL INK "http://e-words.jp/w/E6B6B2E699B6.html"，液晶 }反応速度が速くなり、また液晶を制御するための { HYPERLINK〃http：〃 e-words.jp/w/E38388E383A9E383B3E3 82B8E382B9E382BF.html"，トランジスタ }も小型化できるため開口面積の増大により輝度を上げることもできるという特徴が得られるからである。ただし、必ずしもポリシリコン基板に限定されるものではな、。

[0013] このような表示素子部 2と同一基板上に形成された光検出センサ 3は、表示素子部 2による画像表示領域内または画像表示領域の近傍における光強度を検出するためのものである。

[0014] ここで、光検出センサ 3について、さらに詳しく説明する。図 2は光検出センサの構成例を示す説明図であり、図 3は光検出センサの配置例を示す説明図である。

[0015] 図 2 (a)に示すように、光検出センサ 3は、センサトランジスタ（以下、トランジスタを「 Tr」と略す） 3a、リセット Tr3b、キャパシタ 3c、増幅器 3dおよび読み出しスィッチ 3eが、低温ポリシリコン基板上に形成されてなるものである。そして、図 2 (b)に示すように、リセット Tr3bのリセットによってキャパシタ 3cの電荷を放電し初期状態にした後、受光した光量によって変化するセンサ Tr3aのリーク電流をキャパシタ 3cに充電し、充電された電荷量によるキャパシタ 3cの電圧を増幅器 3dでインピーダンス変換し、ある一定期間後に読み出しスィッチ 3eを ONしてセンサ出力を信号線に読み出すことで、光強度を検出する光電変換素子として機能するように構成されて、る。

[0016] このように、光検出センサ 3は、低温ポリシリコン基板上に形成されたセンサ Tr3a等の薄膜トランジスタを用いて光強度を検出するようになっている。したがって、表示素子部 2が形成される絶縁基板 1と別個独立に、フォトセンサ等の検出手段を用意する必要がない。また、センサ Tr3a等の形成プロセスを、表示素子部 2の形成プロセスと連続的に行うことができるため、製造工程の効率ィ匕という観点からも好適である。ただし、光検出センサ 3は、必ずしもセンサ Tr3a等を用いたものである必要はなぐ絶縁基板 1の形成可能であれば、図 2 (c)に示すように、 PMOSセンサ 3fを用いて光強度を検出するように構成されたものであってもよ!、。

[0017] また、光検出センサ 3は、画像表示領域に対する外光の光強度を検出するようになつている。ただし、外光の光強度ではなぐ画像表示領域から得られる光の光強度、すなわち光源 4から照射され表示素子部 2での透過または反射を経た後の光の光強度を検出するものであってもよい。

[0018] さらに、光検出センサ 3は、表示素子部 2による画像表示領域内または画像表示領域の近傍の複数個所にて光強度を検出するように、低温ポリシリコン基板上に配されている。具体的には、図 3 (a)に示すように画像表示領域 2aの内部の複数個所に光検出センサ 3を配したり、図 3 (b)に示すように画像表示領域 2aの周囲における非表示領域帯 (例えば 2画素分のホワイトボーダ帯） 2bの内部の複数個所に光検出センサ 3を配したり、あるいは図 3 (c)に示すように画像表示領域 2aの範囲外で、いわゆる表示画面の額縁領域 2cと呼ばれる部分の複数箇所に光検出センサ 3を配することが考えられる。なお、光検出センサ 3の配置箇所および配置数は、特に限定されるものではなぐ例えば画像表示領域 2aのサイズや解像度等に応じて適宜設定すればよい。ただし、光検出センサ 3が配される複数個所の重心は、画像表示領域 2aの中心と一致して、ることが望ま、。光強度の多点検出をすることは実際に検出した、エリ了 (画像表示領域 2a)を測定することと略同意となり、検出データの高信頼性化に繋力 ¾力である。

[0019] また図 1において、光源 4は、表示素子部 2での画像表示のために、その表示素子部 2に対する光照射を行うものである。その光照射のために、光源 4は、例えば発光ダイオード（Light Emitting Diode ;以下、単に「： LED」という）を用いて構成することが考えられる。 LEDを用いれば、小型化や軽量ィ匕等への対応が非常に容易となるからである。

[0020] ここで、この光源 4の構成、さらに詳しくは光源 4を構成する LEDの配置にっ、て簡単に説明する。図 4は光源の配置例を示す説明図である。図例のように、光源 4は、複数個の LED4aを用いて構成することが考えられる。複数個の LED4aを用いれば、画像表示領域 2aに対する照射光の面内均一性を確保することが容易となるからである。このことは、各 LED4aが、専ら画像表示領域 2a内の一部領域のみに対する光照射を担うこと、すなわち画像表示領域 2aを複数に分割した各分割領域別に各 LE D4aが光照射を担当することを意味する。なお、 LED4aの配置個数は、特に限定されるものではなく、例えば画像表示領域 2aのサイズに応じて適宜設定すればょ、。また、 LED4aの配置箇所についても同様であり、各 LED4aからの光を各分割領域へ導く導光板等を用いれば、図 4 (a)に示すように各 LED4aを画像表示領域 2aに対して均等に配置してもよいし、図 4 (b)に示すように一部に偏って配置してもよい。

[0021] また図 1において、光制御回路 5は、光検出センサ 3による光強度の検出結果、すなわち読み出しスィッチ 3eからのセンサ出力に基づいて、表示素子部 2が画像表示を行う際の輝度を制御するものである。すなわち、光制御回路 5は、光検出センサ 3 での検出結果に応じて、画像表示の際の輝度を可変調整するようになって!/、る。

[0022] 輝度の可変調整は、光源 4の発光強度を可変させることで行うことが考えられる。

図 5は、発光強度可変により輝度制御を行う光制御回路の構成例を示す説明図である。図例のように、光制御回路 5は、発光強度可変により輝度制御を行う場合、光検出センサ 3からのアナログ出力を、 AZD変換器 5aによってデジタル値に変換し、さらに PWM (Pulse Width Modulation)コントローラ 5bによってデジタル値のデューティを変えて、 PWM信号として出力するように構成される。この PWM信号を光源 4となる LED4aの駆動回路 4bに入力すれば、その LED4aの発光強度を調整し得るようになる。具体的には、 PWMコントローラ 5bの入力デジタル値が小さいときは PWM信号の Hi期間を短くし、入力デジタル値が大きいとき PWM信号の Hi期間を長くする、といったことが考えられる。ただし、これとは逆に構成することも可能である。

図 6は、光制御回路の他の構成例を示す説明図である。図例のようなアナログ構成であっても、光制御回路 5は、 LED4aの発光強度を調整し得る。また、図例のようなアナログ構成では、 AZD変換器 5aのエンコード作業と、 PWMコントローラ 5b内のデコード作業を省略しているため、省スペース化'低消費電力化等にも貢献することになる。

[0023] また、輝度の可変調整は、光源 4の発光強度を可変させるのではなぐ光源 4からの光に対する表示素子部 2での透過光量を可変させることによつても行うことが可能である。このような透過光量の可変は、特に LED4aの発光強度の調整が困難な場合に用いて有効である。透過光量の可変調整は、以下に述べる三つの構成のいずれかを用いて行えばよい。

[0024] 図 7は、透過光量可変により輝度制御を行う光制御回路の第一例を示す説明図である。図例の光制御回路 5は、表示素子部 2が画像表示を行う基になる画像表示データに対して、表示素子部 2での透過光量を可変させるようなデジタル演算処理を加え、これにより当該表示素子部 2が画像表示を行う際の輝度を可変調整するものである。具体的には、画像表示データにデジタル演算処理を加えるデータプロセッサ 5c を通過するルートと、当該データプロセッサ 5cを通過しないルートとを用意し、また光検出センサ 3からの出力を AZD変換器 5dでデジタル値に変換し、その変換後のデジタル値に応じつつ、タイミングジェネレータ 5eによって特定されるタイミングで、画像表示データが、ずれかルートを通るようにスイッチングするように構成されて、る。

[0025] 図 8は、透過光量可変により輝度制御を行う光制御回路の第二例を示す説明図である。図例の光制御回路 5は、画像表示を行う基になる画像表示データを表示素子部 2に与える際の基準電圧を可変させるような信号処理を行い、これにより相対的に表示素子部 2での透過光量を可変させることで、当該表示素子部 2が画像表示を行う際の輝度を可変調整するものである。具体的には、光検出センサ 3からの出力を A ZD変換器 5dでデジタル値に変換し、その変換後のデジタル値に応じつつ、タイミングジェネレータ 5eによって特定されるタイミングで、画像表示データを表示素子部 2 に与えるための DZA変換を行う DZA変 5fに対して印加する基準電圧の値を切り替えるように構成されて、る。

[0026] 図 9は、透過光量可変により輝度制御を行う光制御回路の第三例を示す説明図である。図例の光制御回路 5は、画像表示を行う際の表示素子部 2における VCOM ( 対向電極電圧)の振幅を可変させるような信号処理を行い、これにより相対的に表示素子部 2での透過光量を可変させることで、当該表示素子部 2が画像表示を行う際の輝度を可変調整するものである。具体的には、光検出センサ 3からの出力を AZD 変 5(1でデジタル値に変換し、その変換後のデジタル値に応じつつ、タイミングジエネレータ 5eによって特定されるタイミングで、表示素子部 2に対して与える VCOM を切り替えるように構成されて、る。

[0027] ところで、上述したように、光検出センサ 3は、複数個所にて光強度を検出する。すなわち、光制御回路 5は、光検出センサ 3から複数のセンサ出力を受け取ることになる。このことから、光制御回路 5は、画像表示の際の輝度制御を行うのにあたり、複数個所での光強度の検出結果から一つの光強度検出結果を得るための演算処理を行うものであってもよい。演算処理としては、複数のセンサ出力の平均値の導出、複数のセンサ出力の最大値若しくは最小値のいずれ力、または最大値と最小値との両方を切り捨てた後における平均値の導出、複数のセンサ出力の上位複数値若しくは下位複数値のいずれか、または上位複数値と下位複数値との両方を切り捨てた後における平均値の導出等が考えられる。平均値を導出すれば、各光検出センサ 3の配置箇所の重心が画像表示領域 2aの内にあることによる検出結果の高信頼性ィ匕の他に、各光検出センサ 3の感度ばらつきを平均化することによる検出結果の高信頼性ィ匕にも繋がるからである。また、最大値、最小値、上位複数値、下位複数値等を切り捨てれば、ある点における突発的な光や影等の拾うべきではない光量変化を排除することができ、結果として検出結果の高信頼性ィ匕に繋がるからである。ただし、複数個所での光強度の検出結果から一つの光強度検出結果を得るための演算処理は、必ずしも必須ではない。

[0028] 図 10は、多点測定結果から平均値を導出する演算処理を行う光制御回路の構成例を示す説明図である。図例の光制御回路 5は、各光検出センサ 3に対応して、キヤパシタ 5gを挟んで配された二つのスィッチ 5h, 5iを備えており、光検出センサ 3側のスィッチ 5hを閉じてキャパシタ 5gにセンサ出力をサンプリングした後、スィッチ 5hを開け、かつ、スィッチ 5iを閉じることにより、各キャパシタ 5gの容量に溜まった電荷を平均化して AZD変に出力するように構成されて、る。このような構成によつてセンサ出力の平均値を導出する演算処理を行えば、各光検出センサ 3の個数分の AZD変換器 5aを用意する必要がなくなる。また、デジタル演算処理を行うわけではないことから、高解像度 AD変換が不要であり、省スペース化や低消費電力化等に寄与することが期待できる。

[0029] 図 11は、最大値等を切り捨てて平均値を導出する演算処理を行う光制御回路の構成例を示す説明図である。図例の光制御回路 5は、図 10と同様に各光検出センサ 3 に対応して、キャパシタ 5gを挟んで配された二つのスィッチ 5h, 5iを備えており、光検出センサ 3側のスィッチ 5hを閉じてキャパシタ 5gにセンサ出力をサンプリングした後、スィッチ 5hを開け、かつ、スィッチ 5iを閉じることにより、各キャパシタ 5gの容量に溜まった電荷を平均化して AZD変に出力するように構成されて、る。さらに、複数のセンサ出力のうちのいずれか二つを比較して比較結果 Rを得る比較回路 ¾

1

と、他のいずれか二つを比較して比較結果 Rを得る比較回路 5kと、比較結果 Rと比

2 1 較結果 Rを比較して比較結果 Rを得る比較回路 51と、これらの比較結果力最も高

2 3

Vヽセンサ出力が選択され、選択されたスィッチのみ開かな、ようにマスキングされる A ND回路 5mとを備えて構成されてヽる。このような構成によって最大値の切り捨てを含む演算処理を行えば、デジタル演算処理を行わなくとも、最大値等を切り捨てて平均値を導出することができる。なお、演算処理において切り捨てるのが最大値ではなぐ最小値、上位複数値、下位複数値等であっても、同様の構成で対応することが可能である。さらには、各光検出センサ 3の個数分の AZD変を用意する必要力ぐまたデジタル演算処理を行うわけではないことから高解像度 AD変換が不要であり、省スペース化や低消費電力化等に寄与することが期待できる。

[0030] なお、以上のような構成の光制御回路 5は、光検出センサ 3と同様に、表示素子部 2と同一基板上、すなわち低温ポリシリコン基板上に形成することが考えられる。同一基板上に形成すれば、小型化や省スペース化等への対応が容易になるとともに、製造工程の効率ィ匕という観点からも好適だ力もである。

[0031] 次に、以上のように構成された表示装置における処理動作、特に画像表示の際の輝度制御について説明する。

[0032] 上述した構成の表示装置では、表示素子部 2が画像表示を行うのにあたり、光検出センサ 3が光強度の検出を行う。そして、光検出センサ 3が光強度を検出すると、その検出結果に基づいて、表示素子部 2が画像を表示する際の輝度を、光制御回路 5が制御する。したがって、例えば、光強度が大きい場合には画像表示の際の輝度を増大させ、光強度が小さい場合には画像表示の際の輝度を抑えるといったことが実現でき、様々な環境下での良好な画像表示を行うことが可能となる。

[0033] し力も、輝度制御の基となる光強度の検出は、表示素子部 2と同一基板上に形成された光検出センサ 3が行う。すなわち、表示素子部 2とは別個独立にフォトセンサ等の検出手段を設ける必要がない。したがって、光強度検出のために装置が大型化してしまうのを回避することができ、小型軽量で携帯性に優れたものとなる。

[0034] つまり、上述した構成の表示装置によれば、様々な環境下での良好な画像表示を可能にしつつ、その場合であっても装置大型化等を回避することができる。したがつて、小型軽量で携帯性に優れたモパイル端末装置における表示装置として用いて非常に好適なものと言える。

[0035] また、上述した構成の表示装置では、光検出センサ 3が画像表示領域 2a内または画像表示領域 2aの近傍の複数個所に配されており、その複数個所で光強度を検出する。このような光強度の多点測定は、光検出センサ 3を表示素子部 2と同一基板上に形成することによって容易に実現可能となる。さらに、光強度の多点測定をすることは、実際に採光したい領域 (画像表示領域 2a)についての測定を行うことと略同意であり、輝度制御の基になる光強度検出結果の高信頼性ィ匕に繋がる。これらのことから、光強度の多点測定を行えば、輝度制御による調光システムの高信頼性化、低コスト化および省スペース化を実現し得るようになる。

[0036] また、上述した構成の表示装置では、光検出センサ 3での検出結果に基づいて表示素子部 2が画像を表示する際の輝度制御を行うのにあたり、光制御回路 5が複数個所での光強度の検出結果から一つの光強度検出結果を得るための演算処理を行う。したがって、多点測定結果が平均化されるので、センサ感度のばらつきも平均化さることになり、結果として検出結果の高信頼性ィ匕に繋がる。さらには、多点測定して突出したデータを切り捨てることにより、本来拾うべきでない突発的な光量変化を排除することができ、この点においても検出結果の高信頼性ィ匕を達成し得るようになる。 [0037] ところで、光検出センサ 3が光強度の多点測定を行う場合には、光制御回路 5は、その多点測定の検出結果に基づく輝度制御を、画像表示領域 2aの全域について一様に行ってもよいが、当該画像表示領域 2aを複数に分割した各分割領域別に行うことも考免られる。

[0038] 図 12は、分割領域別の輝度制御の概要を例示する説明図である。様々な環境下での使用を想定すると、表示装置における画像表示領域 2aに対しては、図例のように、画面上側半分の領域に外光が当たり、画面下側半分の領域が影に覆われることもあり得る。このような場合に、各分割領域別に輝度制御を独立して行えば、例えば画面上側半分の領域の輝度を上げる一方で、画面下側半分の領域の輝度を下げるといったことが可能となり、あらゆる環境下における最適な輝度調整を行えるようになる。

[0039] 各分割領域別の輝度制御は、光源 4が複数個の LED4aから構成されており、複数の分割領域別に各 LED4aが光照射を担当する場合であれば、各分割領域の位置、これを照射する LED4aおよび複数の光検出センサ 3の配設箇所を予め対応付けておき、ある分割領域に対応する箇所での光強度の検出結果に基づいて当該分割領域についての輝度を制御すればよい。具体的には、外光が当たる箇所の光検出センサ 3に対応する分割領域については輝度を上げ、影に覆われる箇所の光検出センサ 3に対応する分割領域については輝度を下げるように、それぞれの分割領域への光照射を行う LED4aを調光する、といった具合である。なお、一つの分割領域に対応する光検出センサ 3は、必ずしも一つである必要はない。すなわち、一つの分割領域に複数の光検出センサ 3が対応していてもよぐその場合には各光検出センサ 3での検出結果に対して、上述したような演算処理を行うことが考えられる。また、 LED4a についても同様であり、一つの分割領域に対して、一つの LED4aが対応していても、あるいは複数の LED4aが対応していてもよい。

[0040] また、各分割領域別の輝度制御は、光源 4が複数個の LED4aから構成されて、ない場合であっても、光源 4からの光に対する表示素子部 2での透過光量を分割領域別に可変させることで行うことが可能となる。図 13〜図 15は、分割領域別の輝度制御の他の具体例を例示する説明図である。 [0041] 例えば、光制御回路 5が透過光量可変により輝度制御を行うものであり、その透過光量可変を画像表示データに対するデジタル演算処理によって行うものであれば、図 13に示すように、例えば四つに分割された各分割領域 Areal〜Area4についての光検出センサ 3による検出結果を互いに比較し、所定閾値以上の差がある場合には出力の大きい分割領域の輝度を下げるベぐその分割領域に属する画素への画像表示データの値を「1」だけ下げる。これにより、図例のような階調表示時の画素書き込み電位波形が得られることになり、分割領域別の LED4aの調光を要することなぐ各分割領域別の輝度制御を行、得るようになる。

[0042] また、例えば、光制御回路 5が透過光量可変により輝度制御を行うものであり、その透過光量可変を画像表示データ書き込み時の基準電圧可変によって行うものであれば、図 14に示すように、四つに分割された各分割領域 Areal〜Area4についての光検出センサ 3による検出結果を互いに比較し、所定閾値以上の差がある場合には出力の大きい分割領域の輝度を下げるベぐその分割領域に属する画素への画像表示データ書き込み時の基準電圧を所定量だけ変更する。これにより、図例のような階調表示時の画素書き込み電位波形が得られることになり、分割領域別の LED4a の調光を要することなく、各分割領域別の輝度制御を行ヽ得るようになる。

[0043] また、例えば、光制御回路 5が透過光量可変により輝度制御を行うものであり、その透過光量可変を画像表示の際の VCOM可変によって行うものであれば、図 15に示すように、四つに分割された各分割領域 Areal〜Area4についての光検出センサ 3による検出結果を互いに比較し、所定閾値以上の差がある場合には出力の大きい分割領域の輝度を下げるべく、その分割領域に属する画素への VCOMの Hi電位を所定量だけ低くし、 Low電位を所定量だけ高くする。ただし、これはノーマリイブラック (Nor mally Black)の例であり、ノーマリイホワイト（Normally White)の場合は逆になる。いずれの場合も、 VCOMは、分割領域毎に区切られており、それぞれ別の VCOMを有することになる。これにより、図例のような階調表示時の画素書き込み電位波形が得られること〖こなり、分割領域別の LED4aの調光を要することなぐ各分割領域別の輝度制御を行、得るようになる。

[0044] なお、本実施形態では、本発明の好適な実施具体例について説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

[0045] 例えば、本実施形態では、光検出センサ 3が検出する外光の影響に応じて画像表示の際の輝度を調整する場合、すなわち画像表示領域に対する外光の光強度を検出して、あらゆる環境下に対応するための輝度調整を行う場合を例に挙げて説明したが、光検出センサ 3は画像表示領域 2aから得られる光の光強度を検出するものであってもよい。光検出センサ 3が画像表示領域 2aから得られる光を検出するものであれば、例えば出力が高いセンサ近傍の分割領域に対応する LED4aの明るさを下げ、出力が低いセンサ近傍の分割領域に対応する LED4aの明るさを上げるといったことが可能となり、これにより面内均一な輝度の光源 4を持つ表示装置を構成できるからである。また、 LED4aを分割領域別に独立制御できなくても、出力が高いセンサ近傍の分割領域における表示素子部 2の透過率を下げれば、面内均一な輝度を実現する表示素子部 2を持つ表示装置を構成することができる。

[0046] また、本発明に係る表示装置は、図 16に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、液晶素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量、受光素子等力もなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける、この画素アレイ部 (画素マトリックス部）を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するためのコネクタとして例えば FPC (フレキシブルプリントサ一キット）を設けてもよい。

[0047] 以上に説明した表示装置は、フラットパネル形状を有し、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなど、電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器のディスプレイに用いることが可能である。

[0048] 以下、このような表示装置を備えて構成された電子機器、すなわち本発明が適用された電子機器の具体例を示す。 [0049] 図 17は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル 12、フィルターガラス 13 等から構成される映像表示画面 11を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面 11に用いることにより作製される。

[0050] 図 18は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部 15、表示部 16、コント口一ルスイッチ、メニュースィッチ、シャッター 19等を含み、本発明の表示装置をその表示部 16に用いることにより作製される。

[0051] 図 19は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体 20には文字等を入力するとき操作されるキーボード 21を含み、本体カバーには画像を表示する表示部 22を含み、本発明の表示装置をその表示部 22に用いることにより作製される。

[0052] 図 20は本発明が適用された携帯端末装置であり、左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体 23、下側筐体 24、連結部（ここではヒンジ部） 25、ディスプレイ 26、サブディスプレイ 27、ピクチャーライト 28、力メラ 29等を含み、本発明の表示装置をそのディスプレイ 26やサブディスプレイ 27に用いることにより作製される。

[0053] 図 21は本発明が適用されたビデオカメラであり、本体部 30、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ 34、撮影時のスタート Zストップスィッチ 35、モニター 36等を含み、本発明の表示装置をそのモニター 36に用いることにより作製される。

[0054] 以上のように、本発明に係る表示装置および当該表示装置を備える本発明適用の電子機器は、光強度の検出結果に基づいて画像表示の際の輝度を制御するように構成されているので、様々な環境下での良好な画像表示を行うことが可能となる。しカゝも、画像表示手段と同一基板上に形成された薄膜トランジスタを用いて光強度を検出することから、光強度検出のために装置が大型化してしまうのを回避することができ、小型軽量で携帯性に優れたものとなる。

Claims

請求の範囲

[1] 画像表示領域に画像を表示する画像表示手段と、

前記画像表示領域内または前記画像表示領域の近傍における光強度を前記画像表示手段と同一基板上に形成された薄膜トランジスタを用いて検出する光検出手段と、

前記光検出手段による検出結果に基づいて前記画像表示手段が画像を表示する際の輝度を制御する光制御手段と

を備えることを特徴とする表示装置。

[2] 前記光検出手段は、前記画像表示領域内または前記画像表示領域の近傍の複数個所にて光強度を検出することを特徴とする請求項 1記載の表示装置。

[3] 前記複数個所での光強度の検出結果力一つの光強度検出結果を得るための演算処理を行う演算手段を備えることを特徴とする請求項 2記載の表示装置。

[4] 前記光制御手段は、前記画像表示領域を複数に分割した各分割領域別に輝度制御を行い得るとともに、前記分割領域に対応する箇所での光強度の検出結果に基づ V、て当該分割領域につ!ヽての輝度を制御することを特徴とする請求項 2記載の表示装置。

[5] 前記画像表示手段が画像表示を行うための光源となる発光手段を備えるとともに、前記光制御手段は、前記発光手段での発光強度を可変させることで前記画像表示手段が画像を表示する際の輝度を調整する

ことを特徴とする請求項 1記載の表示装置。

[6] 前記画像表示手段が画像表示を行うための光源となる発光手段を備えるとともに、前記光制御手段は、前記発光手段からの光に対する前記画像表示手段での透過光量を可変させることで当該画像表示手段が画像を表示する際の輝度を調整することを特徴とする請求項 1記載の表示装置。

[7] 前記光検出手段は、前記画像表示領域に対する外光の光強度を検出することを特徴とする請求項 1記載の表示装置。

[8] 前記光検出手段は、前記画像表示領域から得られる光の光強度を検出することを特徴とする請求項 1記載の表示装置。画像表示を行う表示装置を備えて構成された電子機器であって、

前記表示装置は、

画像表示領域に画像を表示する画像表示手段と、

を備えることを特徴とする電子機器。