JP4756490B2 - ディスプレイ装置及びこれを備える電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト光源と、周辺光を検知して該周辺光の強さに依存した光電流を出力する光センサとを有するディスプレイ装置、及びこれを備える電子機器に関する。

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

特表２００１−５２２０５８号公報

しかし、従来のディスプレイ装置では、光センサがバックライト光源による影響を受けて、正確に周辺光を検出することができないという問題があった。

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

上記目的を達成するために、本発明のディスプレイ装置は、バックライト光源と、周辺光を検知して該周辺光の強さに依存した光電流を出力する光センサとを有するディスプレイ装置であって、前記バックライト光源からの光を遮るよう前記光センサの下に設けられる光遮蔽部と、前記光遮蔽部上で前記光センサの周囲に設けられる疑似光センサとを有し、前記疑似光センサは前記光センサと同じ材質を有し、製造段階において前記光センサと同じ工程で形成される。

このように光センサの周囲に疑似光センサを設けることで、ディスプレイ装置内部でのバックライト光源からの光の散乱を抑制することとなり、より精度の高い周辺光検出が可能なディスプレイ装置及びこれを備える電子機器を提供することができる。また、疑似センサを光センサと同じ材質とすることで、ディスプレイ装置内部でのバックライト光源から光の散乱を抑制するための部材を設けるための追加の特殊なプロセスを必要とせずに、そのような効果を得ることができる。

本発明のディスプレイ装置の一実施例で、前記疑似光センサはアモルファスシリコンダイオード又はＬＴＰＳフォトダイオードである。

また、本発明の一実施例に従うディスプレイ装置は、バックライト光源を用いる透過型又は半透過型の液晶ディスプレイである。

本発明の一実施例に従うディスプレイ装置は、例えば、ラップトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話、ポータブルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、カーナビゲーション装置又はポータブルゲーム機のような、周辺光の検出機能を備えた電子機器で用いられ得る。

本発明により、より精度の高い周辺光検出が可能なディスプレイ装置及びこれを備える電子機器を提供することが可能となる。

本発明の一実施例に従うディスプレイ装置を備えた電子機器の例である。 本発明の一実施例に従うディスプレイ装置の構成を表すブロック図である。 従来技術に従うディスプレイ装置で用いられる光センサの配置及び構造を示す。 本発明の一実施例に従うディスプレイ装置で用いられる光センサの配置及び構造を示す。

本発明を実施するための最良の形態を、以下、添付の図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例に従うディスプレイ装置を備えた電子機器の例である。

図１の電子機器１００は、ラップトップ型ＰＣとして表されているが、例えば、携帯電話、ポータブルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、カーナビゲーション装置又はポータブルゲーム機のような他の電子機器であっても良い。電子機器１００は、画像を表示可能な表示パネルを備えたディスプレイ装置１０を有する。

図２は、本発明の一実施例に従うディスプレイ装置の構成を表すブロック図である。

図２のディスプレイ装置１０は、例えば、透過型又は半透過型の液晶ディスプレイ装置であって、バックライト光源２０と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル２２と、バックライト制御部２４とを有する。バックライト光源２０は、液晶画素がマトリクス状に配列されたＬＣＤパネル２２の背面に配置され、各画素へ光を照射する。ＬＣＤパネル２２は、電圧による液晶分子の配向の変化を利用して、バックライト光源２０からの光を透過又は遮断することで画像を表示させることができる。バックライト制御部２４は、バックライト光源２０の動作を制御し、例えば、バックライト光源による光照射のオン／オフ及びバックライト光源から照射される光強度の調整等を行うことができる。

ディスプレイ装置１０は、更に、光センサ３０と、コンバータ３２と、電圧供給部３４とを有する。光センサ３０は、ＬＣＤパネル２２のガラス基板上に形成され、周辺光を検知して、その受光量、すなわち周辺光の強さに応じた光電流を出力する。コンバータ３２は、光センサ３０から出力された光電流を電圧又はデジタルパルスの信号に変換して、バックライト制御部２４に入力する。コンバータ３２は任意であり、バックライト制御部２４に光電流を直接入力することが可能であれば省略可能である。バックライト制御部２４は、入力された信号又は光電流に応じて、バックライト光源２０から照射される光強度を調整することができる。電圧供給部３４は、光センサ３０の駆動電源であり、光センサ３０へ所定の一定電圧を供給する。

図３（Ａ）乃至（Ｃ）は、従来技術に従うディスプレイ装置で用いられる光センサの配置及び構造を示す。

図３（Ａ）に示されるように、光センサ３０はＬＣＤパネル２２に組み込まれる。ＬＣＤパネル２２は、液晶画素がマトリクス状に配列され、画像を表示するアクティブ領域４０を有し、例えば、光センサ３０は、図示されるように、アクティブ領域４０に隣接して配置される。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）について光センサ３０の周辺部分を拡大表示した図である。光センサ３０の下には、光センサ３０よりも十分に大きい表面積を有する光遮蔽板４２が設けられている。光遮蔽板４２は、バックライト光源２０から照射される光を光センサ３０に到達しないよう遮るためのものであり、一般的に金属から成る。

図３（Ｃ）は、光センサ３０の周辺部分のＬＣＤパネル２２の断面図である。ＬＣＤパネル２２は、上から順に第１の偏光板５１、カラーフィルタ層５２、液晶層５３、ガラス基板５４及び第２の偏光板５５を積層して形成されている。更に、ＬＣＤモジュール２２は、その背面（図３（Ｃ）では最下層）にバックライト光源２０を配置されている。また、図示されていないが、液晶層５３には、実際にはブラックマスク（ＢＭ）（「ブラックマトリクス」と呼ばれることもある。）が設けられている。

光センサ３０は、ガラス基板５４の上に形成された光遮蔽板４２の上に設けられている。光センサ３０はアモルファスシリコンダイオード又は低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）フォトダイオードであり、光を照射されることで光電流を出力する。図示されているように、光センサ３０は、光遮蔽板４２が設けられていることにより、バックライト光源２０から照射される光を直接照射されることはない。しかし、バックライト光源２０からの光は、ＬＣＤパネル２２の内部で反射された結果、間接的に光センサ３０に到達する。結果として、光センサ３０による周辺光の検知精度は低下する。

図４（Ａ）乃至（Ｃ）は、本発明の一実施例に従うディスプレイ装置で用いられる光センサの配置及び構造を示す。

図４（Ａ）に示されるように、従来技術と同様に、光センサ３０はＬＣＤパネル２２に組み込まれる。光センサ３０は、これを設けるための特別のプロセスを必要とせずに、ＬＣＤパネル２２を製造するための一般的なＴＦＴプロセスによってＬＣＤパネル２２に組み込まれ得る。ＬＣＤパネル２２は、液晶画素がマトリクス状に配列されたアクティブ領域４０を有し、例えば、光センサ３０は、図示されるように、アクティブ領域４０に隣接して配置される。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）について光センサ３０の周辺部分を拡大表示した図である。光センサ３０の下には、光センサ３０よりも十分に大きい表面積を有する金属の光遮蔽板４２が設けられている。光遮蔽板４２は、バックライト光源から照射される光を光センサ３０に到達しないように遮るためのものである。本発明の一実施例によれば、光遮蔽板４２の上には、更に、疑似光センサ５０が、光センサ３０を囲むように形成されている。疑似光センサ５０は、光センサ３０と同じ材質（すなわち、アモルファスシリコン又はＬＴＰＳ。）を有する。よって、疑似光センサ５０は、これを設けるための特別のプロセスを必要とせずに、ＬＣＤパネル２２を製造するための一般的なＴＦＴプロセスによって、光センサ３０とともに形成される。

図４（Ｃ）は、光センサ３０の周辺部分のＬＣＤパネル２２の断面図である。ＬＣＤパネル２２は、上から順に第１の偏光板５１、カラーフィルタ層５２、液晶層５３、ガラス基板５４及び第２の偏光板５５を積層して形成されている。更に、ＬＣＤモジュール２２は、その背面（図４（Ｃ）では最下層）にバックライト光源２０を配置されている。また、図示されていないが、液晶層５３には、実際にはブラックマスク（ＢＭ）が設けられている。

光センサ３０は、ガラス基板５４の上に形成された光遮蔽板４２の上に設けられている。光遮蔽板４２の上には、更に、図４（Ｃ）において光センサ３０に両側にあるよう疑似光センサ５０が設けられている。疑似光センサ５０は、光センサ３０と同じくアモルファスシリコンダイオード又は低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）フォトダイオードであるが、本実施例では、光を検知するセンサとしてではなく光吸収材として用いられる。図示されているように、光センサ３０は、光遮蔽板４２が設けられていることにより、バックライト光源２０から照射される光を直接照射されることはない。しかし、バックライト光源２０からの光は、ＬＣＤパネル２２の内部で反射された結果、間接的に光センサ３０に到達する。結果として、光センサ３０による周辺光の検知精度は低下する。しかし、疑似光センサ５０が設けられたことで、従来光遮蔽板４２によって反射されていた光は、本実施例では光センサ３０に到達することはない。すなわち、ＬＣＤパネル２２の内部でのバックライト光源２０からの光の散乱による影響は、図３（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して説明された従来技術に比して小さくなり、光センサ３０による周辺光の検知精度は改善される。望ましくは、疑似光センサ５０は、光遮蔽板４２によって反射されるバックライト光源２０からの光を減らすよう、光センサ３０が載せられている面を除く光遮蔽板４２の表面を可能な限り覆うよう設けられるべきである。

このように、本発明の一実施例に従うディスプレイ装置では、光センサの周囲に疑似光センサを設けることで、ディスプレイ装置内部でのバックライト光源からの光の散乱を抑制することとなり、より精度の高い周辺光検出が可能となる。また、疑似センサを光センサと同じ材質とすることで、ディスプレイ装置内部でのバックライト光源から光の散乱を抑制するための部材を設けるための追加の特殊なプロセスを必要とせずに、そのような効果を得ることができる。すなわち、製造プロセス及びコストの面で有利である。

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

１０ ディスプレイ装置
１００ 電子機器
２０ バックライト光源
２２ ＬＣＤパネル
２４ バックライト制御部
３０ 光センサ
３４ 電圧供給部
４２ 光遮蔽板（部）
５０ 疑似光センサ
１００ 電子機器

Claims (4)

1. バックライト光源と、周辺光を検知して該周辺光の強さに依存した光電流を出力する光センサとを有するディスプレイ装置であって、
   前記バックライト光源からの光を遮るよう前記光センサの下に設けられる光遮蔽部と、
   前記光遮蔽部上で前記光センサの周囲に設けられる疑似光センサとを有し、
   前記疑似光センサは前記光センサと同じ材質を有し、製造段階において前記光センサと同じ工程で形成される、ディスプレイ装置。
2. 前記疑似光センサはアモルファスシリコンダイオード又はＬＴＰＳフォトダイオードである、請求項１記載のディスプレイ装置。
3. 透過型又は半透過型の液晶ディスプレイである、請求項１又は２記載のディスプレイ装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置を備える電子機器。

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