JP2008064828A - Liquid crystal device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a liquid crystal device and an electronic apparatus.
従来より、液晶を利用して画像を表示する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、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。 Conventionally, liquid crystal devices that display images using liquid crystals are known. The liquid crystal device includes, for example, a liquid crystal panel and a backlight that is disposed to face the liquid crystal panel and emits light.
液晶パネルは、素子基板と、この素子基板に対向配置された対向基板と、素子基板と対向基板との間に挟持された液晶と、を備える。また、この液晶パネルには、素子基板に面して下偏光板が配置され、対向基板に面して上偏光板が配置されている。 The liquid crystal panel includes an element substrate, a counter substrate disposed opposite to the element substrate, and a liquid crystal sandwiched between the element substrate and the counter substrate. Further, in this liquid crystal panel, a lower polarizing plate is disposed facing the element substrate, and an upper polarizing plate is disposed facing the counter substrate.
素子基板は、所定間隔おきに設けられた複数の走査線と、これら複数の走査線に交差し、かつ、所定間隔おきに設けられた複数のデータ線と、を備える。各走査線と各データ線との交差部分には、画素電極および薄膜トランジスタ(以降、TFT(Thin Film Transistor)と呼ぶ)が設けられている。 The element substrate includes a plurality of scanning lines provided at predetermined intervals, and a plurality of data lines that intersect the plurality of scanning lines and are provided at predetermined intervals. A pixel electrode and a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT (Thin Film Transistor)) are provided at the intersection of each scanning line and each data line.
対向基板は、複数の画素電極に対向して設けられた対向電極を備える。 The counter substrate includes a counter electrode provided to face the plurality of pixel electrodes.
以上の液晶パネルでは、バックライトから出射された光は、以下のように変化する。
すなわち、バックライトから出射された光は、下偏光板に入射する。下偏光板に入射した光は、下偏光板により偏光され、所定方向の偏波面の光のみが通過する。下偏光板を通過した光は、素子基板を透過した後、液晶に入射する。液晶は、画素電極および対向電極から駆動電圧が印加されると、配向や秩序が変化する。このため、液晶に入射した光は、液晶の配向や秩序に応じて、透過する光量が変化する。液晶を透過した光は、対向基板を透過した後、上偏光板に入射する。上偏光板に入射した光は、上偏光板により偏光され、所定方向の偏波面の光のみが通過する。
In the liquid crystal panel described above, the light emitted from the backlight changes as follows.
That is, the light emitted from the backlight is incident on the lower polarizing plate. The light incident on the lower polarizing plate is polarized by the lower polarizing plate, and only light having a polarization plane in a predetermined direction passes. The light that has passed through the lower polarizing plate passes through the element substrate and then enters the liquid crystal. The liquid crystal changes its orientation and order when a driving voltage is applied from the pixel electrode and the counter electrode. For this reason, the amount of light incident on the liquid crystal changes depending on the orientation and order of the liquid crystal. The light transmitted through the liquid crystal passes through the counter substrate and then enters the upper polarizing plate. The light incident on the upper polarizing plate is polarized by the upper polarizing plate, and only light having a polarization plane in a predetermined direction passes.
したがって、上述の液晶パネルを備えた液晶装置は、下偏光板、液晶、および上偏光板により、バックライトから出射された光を変化させることで、階調表示を行う。 Therefore, the liquid crystal device including the above-described liquid crystal panel performs gradation display by changing the light emitted from the backlight by the lower polarizing plate, the liquid crystal, and the upper polarizing plate.
以上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。 The visibility of the display of the liquid crystal device described above changes depending on the brightness of the liquid crystal device surroundings due to external light such as sunlight. That is, as the surroundings of the liquid crystal device become brighter, the difference between the brightness of the surroundings of the liquid crystal device and the brightness of the display area of the liquid crystal device is reduced, so that the display visibility of the liquid crystal device is reduced.
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)。
特許文献1に記載された液晶装置によれば、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制御することで、液晶装置の表示の視認性を向上できる。
According to the liquid crystal device described in
ところで、上述の光センサは、例えば、光を電気信号に変換する光電変換素子としてのフォトトランジスタを有する。このフォトトランジスタは、例えば、TFTを形成する工程と同一の工程で素子基板上に形成されるが、この素子基板上に形成されたフォトトランジスタには、特性ばらつきが生じる場合があった。フォトトランジスタに特性ばらつきが生じると、光センサごとに、検出可能な外光の照度の範囲、すなわちダイナミックレンジがばらついてしまう。 By the way, the above-mentioned photosensor has a phototransistor as a photoelectric conversion element which converts light into an electric signal, for example. For example, the phototransistor is formed on the element substrate in the same process as the process of forming the TFT. However, the phototransistor formed on the element substrate may have characteristic variations. When characteristic variation occurs in the phototransistor, the range of detectable illuminance of outside light, that is, the dynamic range varies for each optical sensor.
このため、所望のダイナミックレンジを有する光センサを液晶装置に設けるためには、例えば、光センサごとにコンデンサを接続することで、ダイナミックレンジを調整する必要があった。しかし、コンデンサを光センサに接続してダイナミックレンジを調整する場合、光センサごとに、ダイナミックレンジに応じた容量のコンデンサを接続するために、コンデンサを構成する2つの電極の間隔や面積といった構成を変更させる必要があった。
また、所望のダイナミックレンジを有する光センサを液晶装置に設けるためには、例えば、検出回路側でのダイナミックレンジの補正、ならびにゲート長の変更などの調整が必要であった。
したがって、所望のダイナミックレンジを有する光センサを液晶装置に設けるためには、製造工程が複雑になる場合があった。
For this reason, in order to provide an optical sensor having a desired dynamic range in the liquid crystal device, for example, it is necessary to adjust the dynamic range by connecting a capacitor for each optical sensor. However, when the dynamic range is adjusted by connecting a capacitor to the optical sensor, a configuration such as the interval and area of two electrodes constituting the capacitor is connected to each optical sensor in order to connect a capacitor having a capacity corresponding to the dynamic range. It was necessary to change.
In addition, in order to provide an optical sensor having a desired dynamic range in the liquid crystal device, for example, adjustment of dynamic range correction on the detection circuit side and change of gate length is required.
Therefore, in order to provide the liquid crystal device with an optical sensor having a desired dynamic range, the manufacturing process may be complicated.
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、光センサごとに構成を変更することなく、光センサのダイナミックレンジを調整できる液晶装置および電子機器を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal device and an electronic apparatus that can adjust the dynamic range of a photosensor without changing the configuration for each photosensor. .
本発明の液晶装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素電極と、前記データ線に接続されるとともに、自身に対応する走査線が選択されたときに導通状態となるスイッチング素子と、を有する第1基板と、当該第1基板に対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟持された液晶と、を備える液晶装置であって、光を電気信号に変換して出力する光電変換素子から出力される電気信号に基づいて外光の照度を検出する光センサを備え、前記第1基板上における表示領域に前記スイッチング素子が形成されるとともに、前記表示領域外に前記光電変換素子が形成され、前記第2基板上における前記第1基板と対向する面上において、前記画素電極に対向して対向電極が形成されるとともに、前記第2基板上に偏光板が配置され、前記光電変換素子と前記液晶との間において、偏光層が形成されることを特徴とする。 The liquid crystal device according to the present invention includes a plurality of scanning lines, a plurality of data lines, a plurality of pixel electrodes provided corresponding to intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of data lines, and the data lines. A first substrate having a switching element which is connected and becomes conductive when a scanning line corresponding to itself is selected; a second substrate disposed opposite to the first substrate; and the first substrate And a liquid crystal sandwiched between the second substrate and an illuminance of external light based on an electrical signal output from a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal and outputs the electrical signal An optical sensor for detecting, wherein the switching element is formed in a display area on the first substrate, the photoelectric conversion element is formed outside the display area, and faces the first substrate on the second substrate. On the surface to be A counter electrode is formed to face the pixel electrode, a polarizing plate is disposed on the second substrate, and a polarizing layer is formed between the photoelectric conversion element and the liquid crystal. .
この発明によれば、画素電極を有する第1基板と、画素電極と対向する対向電極を有する第2基板と、を備える液晶装置において、第1基板上における表示領域にスイッチング素子を形成し、第1基板上における表示領域を除く領域に光電変換素子を形成し、光電変換素子と液晶との間に偏光層を形成した。また、第2基板上に偏光板を配置した。
このため、第2基板側から外光が入射すると、この外光は、以下のようにして第1基板に形成された光電変換素子に入射する。
すなわち、第2基板側から入射した外光は、偏光板に入射する。偏光板に入射した外光は、偏光板により偏光され、所定方向の偏波面の外光のみが通過する。偏光板を通過した外光は、液晶に入射する。液晶は、画素電極および対向電極に挟持されており、これら電極から駆動電圧が印加されると、配向や秩序が変化する。このため、液晶に入射した外光は、液晶の配向や秩序に応じて、透過する光量が変化する。液晶を透過した外光は、偏光層に入射する。偏光層に入射した外光は、偏光層により偏光され、所定方向の偏波面の外光のみが通過する。偏光層を通過した外光は、光電変換素子に入射する。
すなわち、偏光板、液晶、および偏光層は、光電変換素子に入射する外光の光量を制御するシャッタとして機能する。したがって、液晶に印加する駆動電圧を制御して、液晶の配向や秩序を変化させ、光電変換素子に入射する外光の光量を制御することで、光センサごとに構成を変更することなく、光センサのダイナミックレンジを調整できる。
According to the present invention, in a liquid crystal device including a first substrate having a pixel electrode and a second substrate having a counter electrode facing the pixel electrode, the switching element is formed in the display region on the first substrate, A photoelectric conversion element was formed in an area excluding the display area on one substrate, and a polarizing layer was formed between the photoelectric conversion element and the liquid crystal. In addition, a polarizing plate was disposed on the second substrate.
For this reason, when external light is incident from the second substrate side, the external light is incident on the photoelectric conversion element formed on the first substrate as follows.
That is, external light incident from the second substrate side enters the polarizing plate. The external light incident on the polarizing plate is polarized by the polarizing plate, and only the external light having a polarization plane in a predetermined direction passes. External light that has passed through the polarizing plate enters the liquid crystal. The liquid crystal is sandwiched between the pixel electrode and the counter electrode. When a driving voltage is applied from these electrodes, the orientation and order change. For this reason, the amount of transmitted external light incident on the liquid crystal changes depending on the orientation and order of the liquid crystal. The external light transmitted through the liquid crystal enters the polarizing layer. The external light incident on the polarization layer is polarized by the polarization layer, and only the external light having a polarization plane in a predetermined direction passes through. The external light that has passed through the polarizing layer enters the photoelectric conversion element.
That is, the polarizing plate, the liquid crystal, and the polarizing layer function as a shutter that controls the amount of external light incident on the photoelectric conversion element. Therefore, by controlling the drive voltage applied to the liquid crystal, changing the orientation and order of the liquid crystal, and controlling the amount of external light incident on the photoelectric conversion element, the light can be changed without changing the configuration for each photosensor. The dynamic range of the sensor can be adjusted.
本発明の液晶装置では、前記偏光層は、アルミニウムで形成されることが好ましい。 In the liquid crystal device of the present invention, the polarizing layer is preferably formed of aluminum.
この発明によれば、偏光層をアルミニウムで形成した。アルミニウムは、反射率の高い金属なので、偏光層を通過する外光は、所定方向の偏波面の外光のみであり、所定方向の偏波面の外光を除く外光は、反射される。よって、偏光層の偏光度が高くなるので、偏光板および液晶と合わせることで、シャッタとして、より高精度に機能させることができる。 According to this invention, the polarizing layer is formed of aluminum. Since aluminum is a highly reflective metal, the external light passing through the polarizing layer is only the external light having the polarization plane in the predetermined direction, and the external light excluding the external light having the polarization plane in the predetermined direction is reflected. Accordingly, the degree of polarization of the polarizing layer is increased, and therefore, it can function as a shutter with higher accuracy by being combined with the polarizing plate and the liquid crystal.
本発明の液晶装置では、前記第2基板上には、前記光電変換素子に対向する領域にカラーフィルタが形成されることが好ましい。 In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, it is preferable that a color filter is formed on the second substrate in a region facing the photoelectric conversion element.
光センサは、外光の波長に対する感度、すなわち分光感度特性に応じて、検出する外光の照度が異なる。そして、この光センサの分光感度特性と、外光の波長に対する人間の目の感度、すなわち人間の比視感度と、が異なると、人間の目と光センサとで、周囲の明るさの捉え方が異なる場合が出てくる。すると、例えば、人間の目には液晶装置の周囲が明るいので、バックライトの光量を増加させて液晶装置の表示領域の明るくすべきなのに、光センサにより液晶装置の周囲が暗いと判断されると、バックライトの光量を減少させて液晶装置の表示領域を暗くしてしまう。すなわち、光センサの分光感度特性と、人間の比視感度と、が異なると、液晶表示装置の表示の視認性が大きく低下してしまう場合があった。
そこで、この発明によれば、第2基板上のうち光電変換素子に対向する領域に、カラーフィルタを形成した。このため、光電変換素子には、様々な波長を含む外光のうち、カラーフィルタの分光感度特性に応じた波長の外光が入射するので、光センサの分光感度特性を変化させて、光センサの分光感度特性を人間の比視感度に近付けることができる。
In the optical sensor, the illuminance of external light to be detected varies depending on the sensitivity to the wavelength of external light, that is, the spectral sensitivity characteristic. And if the spectral sensitivity characteristics of this optical sensor and the sensitivity of the human eye with respect to the wavelength of external light, that is, the human's specific visual sensitivity, are different, the human eye and the optical sensor will capture the ambient brightness. There will be different cases. Then, for example, if the periphery of the liquid crystal device is bright to the human eye, the light amount of the backlight should be increased to brighten the display area of the liquid crystal device, but the light sensor determines that the periphery of the liquid crystal device is dark. This reduces the amount of light from the backlight and darkens the display area of the liquid crystal device. That is, if the spectral sensitivity characteristic of the optical sensor is different from the human specific visual sensitivity, the display visibility of the liquid crystal display device may be greatly reduced.
Therefore, according to the present invention, the color filter is formed in the region on the second substrate facing the photoelectric conversion element. For this reason, among the external light including various wavelengths, the external light having a wavelength corresponding to the spectral sensitivity characteristic of the color filter is incident on the photoelectric conversion element. The spectral sensitivity characteristics can be brought close to human specific visual sensitivity.
本発明の液晶装置では、前記光センサは、外光の照度を検出するとともに、前記カラーフィルタを通過する外光の光量を検出することが好ましい。 In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, it is preferable that the optical sensor detects the illuminance of external light and the amount of external light passing through the color filter.
カラーフィルタは、時間の経過とともに、特性が変化する場合がある。カラーフィルタの特性が変化すると、カラーフィルタを通過する光の波長や光量などが変化して、表示される画像の色にばらつきが生じたり、光センサのダイナミックレンジや分光感度特性が変化する場合があった。
そこで、この発明によれば、光センサにより、カラーフィルタを通過する外光の光量を検出した。このため、カラーフィルタを通過する外光の光量に応じて、バックライトからの光量を制御したり、液晶に印加する駆動電圧を制御することで、表示される画像の色にばらつきが生じたり、光センサのダイナミックレンジや分光感度特性が変化するのを抑制できる。
The characteristics of the color filter may change over time. When the characteristics of the color filter change, the wavelength and amount of light that passes through the color filter change, resulting in variations in the color of the displayed image, and the dynamic range and spectral sensitivity characteristics of the photosensor may change. there were.
Therefore, according to the present invention, the amount of external light passing through the color filter is detected by the optical sensor. Therefore, depending on the amount of external light that passes through the color filter, by controlling the amount of light from the backlight, or by controlling the drive voltage applied to the liquid crystal, variation in the color of the displayed image, It is possible to suppress changes in the dynamic range and spectral sensitivity characteristics of the optical sensor.
本発明の液晶装置では、前記偏光板は、前記第2基板上において前記対向電極が形成される面とは反対面上に配置されることが好ましい。 In the liquid crystal device according to the aspect of the invention, it is preferable that the polarizing plate is disposed on a surface opposite to a surface on which the counter electrode is formed on the second substrate.
この発明に依れば、第2基板上のうち対向電極が形成される面とは反対面上に、偏光板を配置した。このため、上述した効果と同様の効果がある。 According to the present invention, the polarizing plate is disposed on the surface of the second substrate opposite to the surface on which the counter electrode is formed. For this reason, there exists an effect similar to the effect mentioned above.
本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、上述した効果と同様の効果がある。
An electronic apparatus according to an aspect of the invention includes the above-described electro-optical device.
According to the present invention, there are effects similar to those described above.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of embodiments and modifications, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る液晶装置1のブロック図である。
液晶装置1は、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バックライト40と、バックライト40を駆動するバックライト駆動回路9と、外光の照度を検出するために設けられた照度検出回路7と、液晶パネルAAおよびバックライト駆動回路9を制御する制御回路8と、を備える。この液晶装置1は、バックライト40からの光を利用して、透過型の表示を行う。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of a
The
液晶パネルAAは、複数の画素50がマトリクス状に配列されて画像を表示する表示領域A1と、複数の画素50がマトリクス状に配列されるとともに、外光の照度に応じた電圧レベルの充放電電圧信号を出力する光電変換回路6を有するセンサ領域A2と、複数の画素50を駆動する液晶ドライバ4と、を備える。
The liquid crystal panel AA includes a display area A1 in which a plurality of
液晶ドライバ4は、走査線駆動回路10およびデータ線駆動回路20を備える。
走査線駆動回路10は、後述する320行の走査線Y1〜Y320に、各走査線Yに係る画素50を選択するための選択電圧を順次供給する。
データ線駆動回路20は、後述する240列のデータ線X1〜X240に、画像信号を供給する。このデータ線駆動回路20は、制御回路8から出力された後述する画像制御信号に基づいて、画像信号の振幅を制御する。
The liquid crystal driver 4 includes a scanning
The scanning
The data line driving
バックライト40は、光を出射する。このバックライト40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)や発光ダイオード(LED)、あるいはエレクトロルミネッセンス(EL)で構成される。
The
照度検出回路7は、光電変換回路6から出力された充放電電圧信号に基づいて、照度信号を出力する。具体的には、照度検出回路7は、光電変換回路6から出力された充放電電圧信号の電圧レベルが所定の閾値を上回ると、液晶装置1の周囲が暗いと判断して、Lレベルの照度信号を出力する。一方、光電変換回路6から出力された充放電電圧信号の電圧レベルが所定の閾値を下回ると、液晶装置1の周囲が明るいと判断して、Hレベルの照度信号を出力する。
なお、ここでは便宜上、照度信号を2段階のレベルとしているが、よりきめ細かいレベル設定(例えば、4段階や16段階)も可能である。
The illuminance detection circuit 7 outputs an illuminance signal based on the charge / discharge voltage signal output from the photoelectric conversion circuit 6. Specifically, the illuminance detection circuit 7 determines that the periphery of the
Here, for the sake of convenience, the illuminance signal has two levels, but finer level settings (for example, four levels or 16 levels) are also possible.
制御回路8は、照度検出回路7から出力された照度信号に基づいて、データ線駆動回路20およびバックライト駆動回路9を制御する。具体的には、制御回路8は、照度検出回路7から出力された照度信号がHレベルであれば、データ線駆動回路20にHレベルの画像制御信号を出力して、データ線駆動回路20がデータ線X1〜X240に供給する画像信号を調整するとともに、バックライト駆動回路9にHレベルのバックライト制御信号を出力する。一方、照度検出回路7から出力された照度信号がLレベルであれば、データ線駆動回路20にLレベルの画像制御信号を出力して、データ線駆動回路20がデータ線X1〜X240に供給する画像信号を調整するとともに、バックライト駆動回路9にLレベルのバックライト制御信号を出力する。
The control circuit 8 controls the data line driving
バックライト駆動回路9は、制御回路8から出力されたバックライト制御信号に基づいて、バックライト40を駆動する。具体的には、バックライト駆動回路9は、制御回路8から出力されたバックライト制御信号がHレベルであれば、Hレベルのバックライト駆動信号を出力して、バックライト40から出射する光量を多くする。一方、制御回路8から出力されたバックライト制御信号がLレベルであれば、Lレベルのバックライト駆動信号を出力して、バックライト40から出射する光量を少なくする。
The
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、第1基板としての素子基板60(図4、5参照)と、素子基板60に対向配置された第2基板としての対向基板70(図4、5参照)と、素子基板60と対向基板70との間に挟持された液晶と、を備える。
Hereinafter, the configuration of the liquid crystal panel AA will be described in detail.
The liquid crystal panel AA includes an element substrate 60 (see FIGS. 4 and 5) as a first substrate, a counter substrate 70 (see FIGS. 4 and 5) as a second substrate disposed opposite to the
素子基板60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に交差し、かつ、所定間隔おきに設けられた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、スイッチング素子としてのTFT51、画素電極55、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が設けられている。
The
At the intersection of each scanning line Y and each data line X, a
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。
The scanning line Y is connected to the gate of the
対向基板70には、画素電極55に対向して、対向電極56が設けられている。
A
画素電極55および対向電極56は、液晶を挟持し、画素容量54を構成する。TFT51、蓄積容量53、および画素容量54は、画素50を構成する。
The
走査線駆動回路10は、TFT51をオン状態にする選択電圧を320行の走査線Y1〜Y320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。
The scanning
データ線駆動回路20は、画像信号を240列のデータ線X1〜X240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。
The data line driving
図2は、光センサ5のブロック図である。
光センサ5は、光電変換回路6および照度検出回路7からなり、外光の照度を検出する。
FIG. 2 is a block diagram of the
The
光電変換回路6は、光を電気信号に変換して出力する光電変換素子としてのフォトトランジスタ61と、コンデンサ62と、を備える。
The photoelectric conversion circuit 6 includes a
フォトトランジスタ61のゲートには、端子Pが接続され、フォトトランジスタ61のソースには、端子Qが接続され、フォトトランジスタ61のドレインには、基準電位電源GNDが接続されている。フォトトランジスタ61は、端子Pからゲートにオフ電圧が印加されており、オフ状態である。オフ状態のフォトトランジスタ61は、外光を受光すると、受光した外光の照度に応じて、ソースからドレインに向かってリーク電流が流れる。
A terminal P is connected to the gate of the
コンデンサ62の一方の電極には、フォトトランジスタ61のソースおよび端子Qが接続され、コンデンサ62の他方の電極には、フォトトランジスタ61のドレインおよび基準電位電源GNDが接続されている。コンデンサ62には電荷が蓄えられるが、この電荷量は、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流と、後述するスイッチ71の状態と、に応じて変化する。
The source of the
照度検出回路7は、スイッチ71、A/D変換部72、カウンタ73、およびルックアップテーブル(以降、LUT(Look Up Table)と呼ぶ)74を備える。
The illuminance detection circuit 7 includes a
スイッチ71の一端には、高電位電源VDDが接続され、スイッチ71の他端には、端子Qが接続されている。
スイッチ71をオン状態にすると、端子Qを介して、コンデンサ62の一方の電極と高電位電源VDDとが導通状態となるので、コンデンサ62は充電され、このコンデンサ62には、電荷が蓄えられる。一方、スイッチ71をオフ状態にすると、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流により、コンデンサ62に蓄えられていた電荷が徐々に放電される。
端子Qは、コンデンサ62の一方の電極に接続されているので、この端子Qには、コンデンサ62に放電されずに残っている電荷に応じた電圧レベルの充放電電圧信号が流れる。
A high potential power supply VDD is connected to one end of the
When the
Since the terminal Q is connected to one electrode of the
A/D変換部72の入力端には、端子Qが接続され、A/D変換部72の出力端には、カウンタ73の入力端が接続されている。
A/D変換部72は、端子Qに流れる充放電電圧信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換して出力する。具体的には、A/D変換部72は、例えばインバータで構成されており、充放電電圧信号の電圧レベルが所定の閾値電圧Vthの電圧レベルを上回ると、電圧VSSを出力する。一方、充放電電圧信号の電圧レベルが所定の閾値電圧Vthの電圧レベルを下回ると、電圧VSSよりも電圧レベルの高い電圧VHHを出力する。
The terminal Q is connected to the input end of the A /
The A /
カウンタ73の入力端には、A/D変換部72の出力端が接続され、カウンタ73の出力端には、LUT74の入力端が接続されている。
カウンタ73は、スイッチ71がオフ状態になってから、A/D変換部72から電圧VHH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73は、スイッチ71がオン状態からオフ状態になると、時間の計測を開始し、A/D変換部72から電圧VHHが出力されると、時間の計測を終了する。そして、時間の計測を開始してから終了するまでの時間に関する信号を出力する。
The output end of the A /
The
LUT74の入力端には、カウンタ73の出力端が接続され、LUT74の出力端には、図1に示した制御回路8の入力端が接続されている。
LUT74は、カウンタ73から出力された時間に関する信号に基づいて、外光の照度を検出する。具体的には、カウンタ73で計測した時間が所定の時間よりも長ければ、液晶装置1の周囲が暗いと判断し、Lレベルの照度信号を出力する。一方、カウンタ73で計測した時間が所定の時間よりも短ければ、液晶装置1の周囲が明るいと判断し、Hレベルの照度信号を出力する。
なお、先にも述べたが、照度信号を2段階のレベルだけでなく、よりきめ細かいレベル設定(例えば、4段階や16段階)も可能である。
The output terminal of the
The
As described above, the illuminance signal can be set not only at two levels but also at a finer level (for example, four levels or 16 levels).
図3は、光電変換回路6のタイミングチャートである。
ここで、図3において、実線は、外光の照度が低い場合の充放電電圧信号の電圧レベルを示し、2点鎖線は、外光の照度が高い場合の充放電電圧信号の電圧レベルを示すものとする。
FIG. 3 is a timing chart of the photoelectric conversion circuit 6.
Here, in FIG. 3, the solid line indicates the voltage level of the charge / discharge voltage signal when the illuminance of external light is low, and the two-dot chain line indicates the voltage level of the charge / discharge voltage signal when the illuminance of external light is high. Shall.
まず、外光の照度が低い場合について、以下に説明する。
時刻t1において、スイッチ71をオン状態にする。すると、コンデンサ62の一方の電極は、端子Qを介して高電位電源VDDと導通状態となるので、コンデンサ62は、充電されて、電荷が蓄えられる。このため、コンデンサ62の一方の電極の電圧レベルは、電圧VHHとなるので、充放電電圧信号の電圧レベルは、電圧VHHとなる。
なお、時刻t1において、フォトトランジスタ61には、受光した外光の照度に応じて、ソースからドレインに向かってリーク電流が流れているので、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流により、コンデンサ62に蓄えられている電荷は、徐々に放電される。しかし、本実施形態では、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流により放電される電荷量は、高電位電源VDDにより充電される電荷量と比べて、無視できる程度に少ないので、時刻t1において、充放電電圧信号の電圧レベルに対するフォトトランジスタ61に流れるリーク電流の影響は、無視できるものとする。
First, the case where the illuminance of external light is low will be described below.
At time t1, the
Note that at time t1, a leak current flows from the source to the drain in the
時刻t2において、スイッチ71をオフ状態にする。すると、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流により、コンデンサ62に蓄えられていた電荷は、徐々に放電される。このため、コンデンサ62の一方の電極の電圧レベルは、徐々に低下するので、充放電電圧信号の電圧レベルは、徐々に低下して、時刻t4において所定の閾値電圧Vthと同じ電圧レベルとなる。
At time t2, the
時刻t5において、スイッチ71をオン状態にする。すると、時刻t1の場合と同様に、充放電電圧信号の電圧レベルは、電圧VHHとなる。
At time t5, the
次に、外光の照度が高い場合について、以下に説明する。
時刻t1において、スイッチ71をオン状態にする。すると、外光の照度が低い場合における時刻t1の場合と同様に、充放電電圧信号の電圧レベルは、電圧VHHとなる。
Next, the case where the illuminance of outside light is high will be described below.
At time t1, the
時刻t2において、スイッチ71をオフ状態にする。すると、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流により、コンデンサ62に蓄えられていた電荷は、徐々に放電される。ここで、フォトトランジスタ61に流れるリーク電流は、外光の照度が低い場合と比べて大きいので、コンデンサ62に蓄えられていた電荷は、外光の照度が低い場合と比べて急激に放電される。このため、コンデンサ62の一方の電極の電圧レベルは、外光の照度が低い場合と比べて急激に低下するので、充放電電圧信号の電圧レベルは、外光の照度が低い場合と比べて急激に低下して、時刻t3において所定の閾値電圧Vthと同じ電圧レベルとなる。
At time t2, the
時刻t5において、スイッチ71をオン状態にする。すると、時刻t1の場合と同様に、充放電電圧信号の電圧レベルは、電圧VHHとなる。
At time t5, the
以上のように、光電変換回路6では、外光の照度が低いほど、充放電電圧信号の電圧レベルが電圧VHHから所定の閾値電圧Vthになるまで時間が遅くなり、外光の照度が高いほど、充放電電圧信号の電圧レベルが電圧VHHから所定の閾値電圧Vthになるまで時間が早くなる。 As described above, in the photoelectric conversion circuit 6, the lower the illuminance of external light, the slower the time until the voltage level of the charge / discharge voltage signal changes from the voltage VHH to the predetermined threshold voltage Vth, and the higher the illuminance of external light is, The time is increased until the voltage level of the charge / discharge voltage signal changes from the voltage VHH to the predetermined threshold voltage Vth.
したがって、照度検出回路7では、光電変換回路6から出力された充放電電圧信号の電圧レベルが電圧VHHから所定の閾値電圧Vthにな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。 Therefore, the illuminance detection circuit 7 can detect the illuminance of external light by measuring the time until the voltage level of the charge / discharge voltage signal output from the photoelectric conversion circuit 6 changes from the voltage VHH to the predetermined threshold voltage Vth. .
図4は、液晶パネルAAの平面図である。
素子基板60は、対向基板70よりも大きく形成されており、素子基板60のうち対向基板70が対向する領域を除く領域には、液晶ドライバ4およびフレキシブルプリント配線板(以降、FPC(Flexible Printed Circuit)と呼ぶ)30が実装されている。FPC30には、照度検出回路7、制御回路8、およびバックライト駆動回路9が形成されている。
FIG. 4 is a plan view of the liquid crystal panel AA.
The
図5は、液晶パネルAAのA−A断面図である。
液晶パネルAAの素子基板60側には、バックライト40が配置されている。
素子基板60および対向基板70の周囲には、シール材80が形成されており、液晶を封止する。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of the liquid crystal panel AA.
A
A sealing
まず、対向基板70について説明する。
対向基板70は、ガラス基板75を有し、このガラス基板75の素子基板60側と反対側に面して、上偏光板78が配置されている。
First, the
The
ガラス基板75の上偏光板78が配置された面と反対側の面上には、TFT51および後述するTFT51Aに対向する位置に、ブラックマトリクスとしての遮光膜76および遮光膜76Aが形成されている。
On the surface opposite to the surface on which the upper
遮光膜76、76Aの上、およびガラス基板75の上のうち表示領域A1には、カラーフィルタ77が形成されている。
A
カラーフィルタ77の上には、ITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明導電材料からなる対向電極56が形成されている。この対向電極56は、ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2まで延設されている。
On the
対向電極56の上には、配向膜(図示省略)が形成されている。
An alignment film (not shown) is formed on the
次に、素子基板60について説明する。
素子基板60は、ガラス基板65を有し、このガラス基板65の対向基板70側と反対側に面して、下偏光板68が配置されている。
Next, the
The
ガラス基板65の下偏光板68が配置された面と反対側の面上のうち表示領域A1には、遮光膜76に対向する位置に、遮光膜66が形成されている。また、ガラス基板65の下偏光板68が配置された面と反対側の面上のうち表示領域A1には、遮光膜66が形成された領域を除く領域に、絶縁膜67が形成されている。
また、ガラス基板65の下偏光板68が配置された面と反対側の面上のうちセンサ領域A2には、全面に亘って、遮光膜66と同一の工程で遮光膜66Aが形成されている。
A
A
遮光膜66の上には、アモルファスシリコンからなるTFT51が形成されている。
このTFT51は、遮光膜66により、バックライト40から出射される光が遮光され、対向基板70のTFT51と対向する位置に形成された遮光膜76により、外光が遮光される。このため、TFT51は、光を受光しないので、このTFT51には、光によるリーク電流が流れない。
A
In the
遮光膜66Aの上には、アモルファスシリコンからなるTFT51Aおよびフォトトランジスタ61が形成されている。TFT51Aおよびフォトトランジスタ61は、TFT51と同一の工程で形成される。
TFT51Aは、遮光膜66Aにより、バックライト40から出射される光が遮光され、対向基板70のTFT51Aと対向する位置に形成された遮光膜76Aにより、外光が遮光される。このため、TFT51Aは、光を受光しないので、このTFT51Aには、光によるリーク電流が流れない。
一方、フォトトランジスタ61は、遮光膜66Aにより、バックライト40から出射される光が遮光されるが、対向基板70のフォトトランジスタ61と対向する位置には遮光膜76Aが形成されていないので、外光が照射される。このため、フォトトランジスタ61は、外光を受光するので、このフォトトランジスタ61には、外光によるリーク電流が流れる。
A
In the
On the other hand, in the
フォトトランジスタ61の上には、偏光層68Aが形成されている。この偏光層68Aは、アルミニウムで形成される。
On the
TFT51、51A、および絶縁膜67の上には、絶縁膜67Aが形成されている。
On the
絶縁膜67Aの上のうち遮光膜76、76Aに対向する領域を除く領域の上には、ITOやIZO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。また、絶縁膜67Aの上のうち画素電極55が形成されている領域を除く領域には、絶縁膜67Bが形成されている。
On the insulating
偏光層68Aの上には、画素電極55と同一の工程で画素電極55Aが形成されている。
On the
絶縁膜67A、67Bには、画素電極55、55Aに対応してコンタクトホール69、69Aが形成されている。
コンタクトホール69は、画素電極55とTFT51のドレインとを電気的に接続し、コンタクトホール69Aは、画素電極55AとTFT51Aとを電気的に接続する。
Contact holes 69 and 69A are formed in the insulating
The
画素電極55、55A、および絶縁膜67Bの上には、配向膜(図示省略)が形成されている。
An alignment film (not shown) is formed on the
以上の液晶装置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240列のデータ線X1〜X240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240列のデータ線X1〜X240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と対向電極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。この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。
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する。
The
That is, by sequentially supplying a selection voltage from the scanning
When a driving voltage is applied to the liquid crystal, the alignment and order of the liquid crystal change.
表示領域A1では、バックライト40から出射された光に基づいて、画像を表示する。
すなわち、バックライト40から出射された光は、下偏光板68に入射する。下偏光板68に入射した光は、下偏光板68により偏光され、所定方向の偏波面の光のみが通過する。下偏光板68を通過した光は、ガラス基板65、絶縁膜67、67A、画素電極55、および配向膜を透過した後、液晶に入射する。液晶に入射した光は、液晶の配向や秩序に応じて、透過する光量が変化する。液晶を透過した光は、配向膜、および対向電極56を透過した後、カラーフィルタ77に入射する。カラーフィルタ77に入射した光は、カラーフィルタ77により分光され、カラーフィルタ77の分光感度特性に応じた波長の光のみが通過する。カラーフィルタ77を通過した光は、ガラス基板75を透過した後、上偏光板78に入射する。上偏光板78に入射した光は、上偏光板78により偏光され、所定方向の偏波面の光のみが通過する。
In the display area A1, an image is displayed based on the light emitted from the
That is, the light emitted from the
以上のように、表示領域A1では、下偏光板68と、配向や秩序が変化する液晶と、上偏光板78と、カラーフィルタ77と、により、バックライト40から出射された光を変化させることで、画像を表示する。
As described above, in the display area A1, the light emitted from the
一方、センサ領域A2では、フォトトランジスタ61に入射する外光に基づいて、光センサ5により、外光の照度が検出する。
すなわち、外光は、上偏光板78に入射する。上偏光板78に入射した外光は、上偏光板78により偏光され、所定方向の偏波面の外光のみが通過する。上偏光板78を通過した外光は、ガラス基板75、対向電極56、および配向膜を透過した後、液晶に入射する。液晶に入射した外光は、液晶の配向や秩序に応じて、透過する光量が変化する。液晶を透過した外光は、配向膜および画素電極55を透過した後、偏光層68Aに入射する。偏光層68Aに入射した外光は、偏光層68Aにより偏光され、所定方向の偏波面の外光のみが通過する。偏光層68Aを通過した外光は、フォトトランジスタ61に入射する。
On the other hand, in the sensor region A2, the illuminance of the external light is detected by the
That is, external light is incident on the upper
以上のように、センサ領域A2では、上偏光板78と、配向や秩序が変化する液晶と、偏光層68Aと、により、フォトトランジスタ61に入射する外光の光量を制御して、光センサ5のダイナミックレンジを調整する。そして、光センサ5のダイナミックレンジを所望のダイナミックレンジに調整した後、フォトトランジスタ61に入射する外光に基づいて、光センサ5により、外光の照度を検出する。
As described above, in the sensor region A2, the amount of external light incident on the
外光の照度を検出した結果、液晶装置1の周囲が明るいと判断した場合には、画像信号を調整するとともに、バックライト40から出射する光量を多くして、表示領域A1で表示される画像の輝度を高くする。
一方、液晶装置1の周囲が暗いと判断した場合には、画像信号を調整するとともに、バックライト40から出射する光量を少なくして、表示領域A1で表示される画像の輝度を低くする。
また、液晶がノーマリホワイトモードやノーマリブラックモードの場合や、各種駆動方式に応じて、周囲の明るさに応じて見やすいように画像処理を最適に行う。
As a result of detecting the illuminance of external light, when it is determined that the periphery of the
On the other hand, when it is determined that the periphery of the
In addition, when the liquid crystal is in a normally white mode or a normally black mode, or according to various driving methods, image processing is optimally performed so that it is easy to see according to the surrounding brightness.
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)ガラス基板65の上のうちセンサ領域A2に、遮光膜66Aを形成し、遮光膜66Aの上に、TFT51Aおよびフォトトランジスタ61を形成した。そして、フォトトランジスタ61の上に、偏光層68Aを形成し、偏光層68Aの上に、画素電極55Aを形成した。また、ガラス基板75の上に、対向電極56を形成し、このガラス基板75に面して、上偏光板78を配置した。
このため、センサ領域A2では、上偏光板78と、配向や秩序が変化する液晶と、偏光層68Aとは、フォトトランジスタ61に入射する外光の光量を制御するシャッタとして機能する。したがって、上偏光板78と、配向や秩序が変化する液晶と、偏光層68Aと、により、フォトトランジスタ61に入射する外光の光量を制御することで、光センサ5ごとに構成を変更することなく、光センサ5のダイナミックレンジを調整できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) A
For this reason, in the sensor region A2, the upper
(2)偏光層68Aをアルミニウムで形成した。アルミニウムは、反射率の高い金属なので、偏光層68Aを通過する外光は、所定方向の偏波面の外光のみであり、所定方向の偏波面の外光を除く外光は、反射される。よって、偏光層68Aの偏光度が高くなるので、上偏光板78および液晶と合わせることで、シャッタとして、より高精度に機能させることができる。
(2) The
(3)光センサ5により、外光の照度を検出し、液晶装置1の周囲が明るいと判断した場合、バックライト駆動回路9により、バックライト40から出射する光量を多くして、表示領域A1で表示される画像の輝度を高くした。一方、液晶装置1の周囲が暗いと判断した場合、バックライト駆動回路9により、バックライト40から出射する光量を少なくして、表示領域A1で表示される画像の輝度を低くした。このため、液晶装置1の周囲の明るさと、液晶装置1の表示領域A1の明るさと、の差分が小さくなるのを抑制して、液晶装置1の表示の視認性が低下するのを抑制できる。
(3) When the illuminance of external light is detected by the
(4)光センサ5により、外光の照度を検出し、液晶装置1の周囲が明るいと判断した場合、データ線駆動回路20により、画像信号を調整して、表示領域A1で表示される画像の輝度を高くした。一方、液晶装置1の周囲が暗いと判断した場合、データ線駆動回路20により、画像信号を調整して、表示領域A1で表示される画像の輝度を低くした。このため、液晶装置1の周囲の明るさと、液晶装置1の表示領域A1の明るさと、の差分が小さくなるのを抑制して、液晶装置1の表示の視認性が低下するのを抑制できる。
(4) When the illuminance of external light is detected by the
<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係る液晶パネルAAのA−A断面図である。
本実施形態の液晶パネルAAは、カラーフィルタ77を、遮光膜76、76Aの上、およびガラス基板75の上のうち表示領域A1だけでなく、ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2にも備える点が、第1実施形態の液晶パネルAAとは異なる。その他の構成については、第1実施形態と同様であり、説明を省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is an AA cross-sectional view of a liquid crystal panel AA according to the second embodiment of the present invention.
The liquid crystal panel AA of this embodiment includes the
図6において、ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2には、緑(G)のカラーフィルタ77が形成されている。
In FIG. 6, a green (G)
以上の液晶パネルAAを備える本実施形態の液晶装置1Aにおいて、センサ領域A2では、フォトトランジスタ61に入射する外光に基づいて、光センサ5により、外光の照度を検出するとともに、緑(G)のカラーフィルタ77を通過する外光の光量を検出する。
すなわち、外光は、上偏光板78に入射する。上偏光板78に入射した外光は、上偏光板78により偏光され、所定方向の偏波面の外光のみが通過する。上偏光板78を通過した外光は、ガラス基板75を透過した後、カラーフィルタ77に入射する。カラーフィルタ77に入射した外光は、緑(G)のカラーフィルタ77により分光され、緑(G)のカラーフィルタ77の分光感度特性に応じた波長の外光のみが通過する。緑(G)のカラーフィルタ77を通過した外光は、対向電極56および配向膜を透過した後、液晶に入射する。液晶に入射した外光は、液晶の配向や秩序に応じて、透過する光量が変化する。液晶を透過した外光は、配向膜および画素電極55Aを透過した後、偏光層68Aに入射する。偏光層68Aに入射した外光は、偏光層68Aにより偏光され、所定方向の偏波面の外光のみが通過する。偏光層68Aを通過した外光は、フォトトランジスタ61に入射する。
In the liquid crystal device 1A of the present embodiment including the above liquid crystal panel AA, in the sensor region A2, the illuminance of the external light is detected by the
That is, external light is incident on the upper
以上のように、本実施形態の液晶装置1Aにおいて、センサ領域A2では、上偏光板78と、配向や秩序が変化する液晶と、偏光層68Aと、により、フォトトランジスタ61に入射する外光の光量を制御して、光センサ5のダイナミックレンジを調整する。そして、光センサ5のダイナミックレンジを所望のダイナミックレンジに調整した後、フォトトランジスタ61に入射する外光に基づいて、光センサ5により、外光の照度を検出する。
As described above, in the liquid crystal device 1A of the present embodiment, in the sensor region A2, the upper
また、本実施形態の液晶装置1Aにおいて、センサ領域A2では、緑(G)のカラーフィルタ77により、フォトトランジスタ61に入射する外光の波長を選別して、光センサ5の分光感度特性を調整し、光センサ5の分光感度特性を人間の比視感度に近付ける。そして、光センサ5の分光感度特性を人間の比視感度に近付けた後に、フォトトランジスタ61に入射する外光に基づいて、光センサ5により、緑(G)のカラーフィルタ77を通過する外光の光量を検出する。
In the liquid crystal device 1A of the present embodiment, in the sensor region A2, the wavelength of external light incident on the
本実施形態の液晶装置1Aは、外光の照度と、緑(G)のカラーフィルタ77を通過する外光の光量と、を検出した結果に基づいて、画像信号を調整するとともに、バックライト40から出射する光量を制御する。
The
図7は、光センサ5の分光感度特性を示すグラフである。
ここで、図7において、1点鎖線は、ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2にカラーフィルタが形成されていない場合、すなわち第1実施形態に係る光センサ5の分光感度特性を示している。また、実線は、ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2に緑(G)のカラーフィルタ77が形成されている場合、すなわち本実施形態に係る光センサ5の分光感度特性を示している。また、2点鎖線は、人間の比視感度を示している。
FIG. 7 is a graph showing the spectral sensitivity characteristics of the
Here, in FIG. 7, an alternate long and short dash line indicates a spectral sensitivity characteristic of the
図7に示すように、人間の比視感度のピーク波長は、555nmである。一方、第1実施形態に係る光センサ5の分光感度特性のピーク波長は、約480nmであり、本実施形態に係る光センサ5の分光感度特性のピーク波長は、約530nmである。
すなわち、第1実施形態に係る光センサ5の分光感度特性と比べて、本実施形態に係る光センサ5の分光感度特性は、人間の比視感度に近い。
As shown in FIG. 7, the peak wavelength of human specific luminous efficiency is 555 nm. On the other hand, the peak wavelength of the spectral sensitivity characteristic of the
That is, compared with the spectral sensitivity characteristic of the
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(5)ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2に、緑(G)のカラーフィルタ77を形成した。このため、フォトトランジスタ61には、様々な波長を含む外光のうち、緑(G)のカラーフィルタ77の分光感度特性に応じた波長の外光が入射するので、光センサ5の分光感度特性を変化させて、光センサ5の分光感度特性を人間の比視感度に近付けることができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(5) A green (G)
(6)光センサ5により、緑(G)のカラーフィルタ77を通過する外光の光量を検出した。そして、検出した緑(G)のカラーフィルタ77を通過する外光の光量に基づいて、カラーフィルタ77の特性の変化量を判断し、判断した変化量に応じて、画像信号を調整するとともに、バックライト40の光量を制御した。このため、カラーフィルタ77の特性が変化しても、表示領域A1に表示される画像の色にばらつきが生じるのを抑制できる。
(6) The amount of external light passing through the green (G)
<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、液晶装置1は、スイッチング素子としてアモルファスシリコンからなるTFT51、51Aを設けたが、これに限らず、低温ポリシリコンからなるTFTを設けてもよい。
<Modification>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within a scope in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
For example, in the first embodiment described above, the
また、上述の第2実施形態では、ガラス基板75の上のうちセンサ領域A2に緑(G)のカラーフィルタ77を形成したが、これに限らず、例えば赤(R)や青(B)のカラーフィルタを形成してもよい。ただし、カラーフィルタを外光が通過することで、光センサ5の分光感度特性を人間の比視感度に近付けることが可能であることが好ましい。
In the second embodiment described above, the green (G)
また、上述の各実施形態では、液晶装置1は、透過型の表示を行うこととしたが、これに限らず、例えば、バックライト40からの光を利用する透過型表示と、外光を利用する反射型表示と、を兼ね備えた半透過反射型の表示を行ってもよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、上述の各実施形態では、320行の走査線Y1〜Y320と、240列のデータ線X1〜X240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Y1〜Y480と、640列のデータ線X1〜X640と、を備えてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, 320 rows of scanning lines Y1 to Y320 and 240 columns of data lines X1 to X240 are provided. However, the present invention is not limited to this. For example, 480 rows of scanning lines Y1 to Y240 are provided. Y480 and 640 columns of data lines X1 to X640 may be provided.
<応用例>
次に、上述した実施形態に係る液晶装置1を適用した電子機器について説明する。
図8は、液晶装置1を適用した携帯電話機3000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、ならびに液晶装置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、液晶装置1に表示される画面がスクロールされる。
<Application example>
Next, an electronic apparatus to which the
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a
なお、液晶装置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。
Electronic devices to which the
1、1A…液晶装置、5…光センサ、6…光電変換回路、7…照度検出回路、8…制御回路、9…バックライト駆動回路、10…走査線駆動回路、20…データ線駆動回路、40…バックライト、51、51A…TFT(スイッチング素子)、55…画素電極、56…対向電極、60…素子基板(第1基板)、61…フォトトランジスタ(光電変換素子)、68…下偏光板、68A…偏光層、70…対向基板(第2基板)、77…カラーフィルタ、78…上偏光板(偏光板)、3000…携帯電話機(電子機器)、AA…液晶パネル、A1…表示領域、A2…センサ領域、X…データ線、Y…走査線。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
光を電気信号に変換して出力する光電変換素子から出力される電気信号に基づいて外光の照度を検出する光センサを備え、
前記第1基板上における表示領域に前記スイッチング素子が形成されるとともに、前記表示領域外に前記光電変換素子が形成され、
前記第2基板上における前記第1基板と対向する面上において、前記画素電極に対向して対向電極が形成されるとともに、前記第2基板上に偏光板が配置され、
前記光電変換素子と前記液晶との間において、偏光層が形成されることを特徴とする液晶装置。 A plurality of scanning lines, a plurality of data lines, a plurality of pixel electrodes provided corresponding to intersections of the plurality of scanning lines and the plurality of data lines, and connected to the data lines, A first substrate having a switching element that becomes conductive when a corresponding scanning line is selected; a second substrate disposed opposite to the first substrate; and the first substrate and the second substrate. A liquid crystal device comprising a liquid crystal sandwiched therebetween,
An optical sensor that detects the illuminance of outside light based on an electrical signal output from a photoelectric conversion element that converts light into an electrical signal and outputs the electrical signal;
The switching element is formed in a display area on the first substrate, and the photoelectric conversion element is formed outside the display area,
On the surface of the second substrate facing the first substrate, a counter electrode is formed facing the pixel electrode, and a polarizing plate is disposed on the second substrate,
A liquid crystal device, wherein a polarizing layer is formed between the photoelectric conversion element and the liquid crystal.
前記偏光層は、アルミニウムで形成されることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1,
The liquid crystal device, wherein the polarizing layer is made of aluminum.
前記第2基板上には、前記光電変換素子に対向する領域にカラーフィルタが形成されることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1 or 2,
A liquid crystal device, wherein a color filter is formed in a region facing the photoelectric conversion element on the second substrate.
前記光センサは、外光の照度を検出するとともに、前記カラーフィルタを通過する外光の光量を検出することを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 3.
The optical sensor detects an illuminance of external light and detects an amount of external light passing through the color filter.
前記偏光板は、前記第2基板上において前記対向電極が形成される面とは反対面上に配置されることを特徴とする液晶装置。 The liquid crystal device according to claim 1,
The liquid crystal device, wherein the polarizing plate is disposed on a surface opposite to a surface on which the counter electrode is formed on the second substrate.
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