(57)【要約】【課題】より精度の高い周辺光検出が可能なディスプレイ装置等を提供する。【解決手段】本開示のディスプレイ装置は、光を偏光し又は発する表示素子がマトリクス状に配置されている表示層（Ｌ３）と、表示層（Ｌ３）の上下に設けられる第１及び第２のガラス基板（Ｌ２，Ｌ４）と、第１のガラス基板（Ｌ２）の表示層（Ｌ３）に接する面に配置され、第２のガラス基板（Ｌ４）を通って入射する外光（１１０）を検知する外光センサ（Ｓ１）と、第２のガラス基板（Ｌ４）の表示層（Ｌ３）に接する面に配置され、第２のガラス基板（Ｌ４）を通って入射する外光を遮断するブラックマトリックス（ＢＭ）と、ブラックマトリックス（ＢＭ）の表面に積層される所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタ（３２，３３；３７，３８）とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を偏光し又は発する表示素子がマトリクス状に配置されている表示層と、
前記表示層の上下に設けられる第１及び第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、前記第２のガラス基板を通って入射する外光を検知する外光センサと、
前記第２のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、該第２のガラス基板を通って入射する外光を遮断するブラックマトリックスと、
前記ブラックマトリックスの表面に積層される所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタと
を有するディスプレイ装置。
【請求項２】
前記カラーフィルタは、前記ブラックマトリックスの格子の間にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ製造工程で形成される、請求項１記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記カラーフィルタは、前記第２のガラス基板を通って入射する前記外光、及び／又は前記表示素子が有機発光ダイオードである場合には該有機発光ダイオードによって放射されるダイオード光、若しくは前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光に対して低い透過スペクトル特性を有するよう選択される１以上の異なる色のカラーフィルタを積層して形成される、請求項１又は２記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを積層して形成される、請求項３記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記第１のガラス基板の前記表示層に接する面で前記第２のガラス基板を通って入射する光が前記ブラックマトリックスによって遮断される領域に配置され、前記第２のガラス基板を通って入射する前記外光以外の要素による前記外光センサへの影響を補償するよう該要素を検知する補償用センサを更に有する、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記要素は、温度、及び／又は前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光を含む、請求項５記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちいずれか一項記載のディスプレイ装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺光を検知するための光センサを有するディスプレイ装置、及びこれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
しばしば屋外で使用されるカーナビゲーション装置及び携帯電話等の電子機器に用いられるディスプレイ装置では、周辺光の明るさに応じて表示輝度を調整する輝度調整機能を備えることが一般的である。例えば、特表２００１−５２２０５８号公報（特許文献１）には、周辺光センサにより検出された周辺光に基づいてディスプレイの輝度を変化させる明るさ制御器を備えたディスプレイシステムが開示されている。このような機能により、昼間の野外等の明るい場所ではディスプレイの輝度を増加させ、夜間又は屋内等の暗い場所ではディスプレイの輝度を減少させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００１−５２２０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のディスプレイ装置では、ディスプレイ装置の表示モジュール内部で光が反射することによって正確に周辺光を検出することができないという問題があった。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のディスプレイ装置は、光を偏光し又は発する表示素子がマトリクス状に配置されている表示層と、該表示層の上下に設けられる第１及び第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、前記第２のガラス基板を通って入射する外光を検知する外光センサと、前記第２のガラス基板の前記表示層に接する面に配置され、該第２のガラス基板を通って入射する外光を遮断するブラックマトリックスと、該ブラックマトリックスの表面に積層される所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタとを有する。
【０００７】
このようなカラーフィルタを設けることで、ブラックマトリックスによる反射の影響は低減又は除去され、より精度の高い周辺光検出が可能となる。
【０００８】
望ましくは、前記カラーフィルタは、前記ブラックマトリックスの格子の間にカラーフィルタを形成するカラーフィルタ製造工程で形成される。
【０００９】
これにより、ブラックマトリックス表面にカラーフィルタを形成するための特別の工程を必要とすることがないため、コスト面で有利である。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記カラーフィルタは、前記第２のガラス基板を通って入射する前記外光、及び／又は前記表示素子が有機発光ダイオードである場合には該有機発光ダイオードによって放射されるダイオード光、若しくは前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光に対して低い透過スペクトル特性を有するよう選択される１以上の異なる色のカラーフィルタを積層して形成される。具体的に、前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタ及び青色カラーフィルタを積層して形成される。
【００１１】
本発明の一実施形態において、当該ディスプレイ装置は、前記第１のガラス基板の前記表示層に接する面で前記第２のガラス基板を通って入射する光が前記ブラックマトリックスによって遮断される領域に配置され、前記第２のガラス基板を通って入射する前記外光以外の要素による前記外光センサへの影響を補償するよう該要素を検知する補償用センサを更に有する。具体的に、前記要素には、温度、及び／又は前記表示素子が液晶であって当該ディスプレイ装置がバックライトを更に有する場合には該バックライトによって放射されるバックライト光が含まれる。
【００１２】
このように補償用センサを設けることで、周辺光検出の精度をより一層高めることが可能となる。
【００１３】
本発明の一実施形態において、当該ディスプレイ装置は、携帯電話、腕時計、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機、又は屋外設置のオーロラビジョン等の電子機器に組み込まれて使用され得る。すなわち、当該ディスプレイ装置は、周辺光を検知する機能を備えうるあらゆる機器に適用され得る。
【発明の効果】
【００１４】
本開示のディスプレイ装置及びこれを備える電子機器によれば、より精度の高い周辺光検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置を備える電子機器を表す。
【図２】従来のディスプレイ装置の表示パネルの断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に従う液晶ディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによるバックライト光の反射が低減されるかを示す。
【図５】Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色のカラーフィルタの透過スペクトル特性を示す。
【図６】本発明の第１の実施例に従うＯＬＥＤディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによるダイオード光の反射が低減されるかを示す。
【図７】本発明の第１の実施例に従うディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによる外光の反射が低減されるかを示す。
【図８】本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置の機能構成の例を表すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置の機能構成の他の例を表すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置で用いられるセンサ出力演算部の構成の一例を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に従うディスプレイ装置を備える電子機器である。図１の電子機器１００は、ラップトップ型ＰＣとして表されているが、例えば、携帯電話、腕時計、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラップトップ型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、カーナビゲーション装置、ポータブルゲーム機、又は屋外設置のオーロラビジョン等の他の電子機器であっても良い。
【００１８】
電子機器１００は、画像を表示可能な表示パネルを備えたディスプレイ装置１０を有する。ディスプレイ装置１０は、周辺光を検出する機能を有しており、例えば、検出した周辺光の強さに応じてディスプレイの輝度を変化させることができる。あるいは、ディスプレイ装置１０は、検出した周辺光から特定の波長の光（例えば、紫外線光。）の強さを求め、それをユーザへの提示のために表示することができる。
【００１９】
図２には、従来のディスプレイ装置の表示パネルの構造が断面図で表されている。
【００２０】
図２（ａ）は、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）で用いられる表示パネルの構造を表す。図２（ａ）の表示パネル２０ａは、下から順に積層されているバックライトＢＬ、第１の偏光板Ｌ１、第１のガラス基板Ｌ２、表示層Ｌ３、第２のガラス基板Ｌ４、及び第２の偏光板Ｌ５を有する。更に、表示パネル２０ａは、第２のガラス基板Ｌ４の表示層Ｌ３に接する面に配置されるブラックマトリックスＢＭを有する。ブラックマトリックスＢＭは、光を遮断する性質を有し、多くの場合に金属製である。ブラックマトリックスＢＭは、表示パネル２０ａが実際に画像を表示するアクティブ領域では格子状に形成されており、それらの格子の間には所定の色（例えば、本例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及び青（Ｂ）。）のカラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３が形成されている。表示層Ｌ３は、所定の電圧が印加される場合にバックライトによって放射されるバックライト光を偏光させる液晶表示素子（図示せず。）のマトリクス配置を有する。マトリクス状に配置されている液晶表示素子の夫々は、ブラックマトリックスＢＭの格子間に形成されている各カラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２又はＣＦ３に対応している。従って、特定の液晶表示素子に電圧が印加されるならば、その特定の液晶表示素子に対応するカラーフィルタの色（すなわち、Ｒ、Ｇ又はＢのいずれか一色。）が表示パネル２０ａに表示され得る。
【００２１】
ディスプレイ装置が周辺光検知機能を有する場合に、表示パネル２０ａは、更に、第１のガラス基板Ｌ２の表示層Ｌ３に接する面に配置される外光センサＳ１を有する。外光センサＳ１は、第２の偏光板Ｌ５及び第２のガラス基板Ｌ４を通って入射する外光を検知することができる。具体的に、外光センサＳ１に光が当たると、この光によって励起される光電流が外光センサＳ１に流れる。
【００２２】
理想的には、第２の偏光板Ｌ５及び第２のガラス基板Ｌ２を通って直接に外光センサＳ１に照射される外光１１０（実線矢印）のみが検知されるべきである。しかし、実際には、破線矢印１２０によって示されるように、バックライトＢＬによって放射される光１２０がブラックマトリックスＢＭによる反射のために外光センサＳ１に作用することがある。
【００２３】
図２（ｂ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置で用いられる表示パネルの構造を表す。図２（ｂ）の表示パネル２０ｂは、バックライトＢＬを有さない点で図２（ａ）のＬＣＤパネル２０ａと相違する。これは、表示層Ｌ３’が、液晶表示素子に代えて、所定の電圧が印加される場合に光を発する自発光型のＯＬＥＤのマトリクス配置を有するためである。白色ＯＬＥＤを用いたディスプレイ装置においては、マトリクス状に配置されているＯＬＥＤの夫々は、図２（ａ）のＬＣＤパネル２０ａの場合と同様に、ブラックマトリックスＢＭの格子間に形成されている各カラーフィルタＣＦ１、ＣＦ２又はＣＦ３に対応している。従って、特定のＯＬＥＤに電圧が印加されるならば、その特定のＯＬＥＤに対応するカラーフィルタの色（すなわち、Ｒ、Ｇ又はＢのいずれか一色。）が表示パネル２０ｂに表示され得る。
【００２４】
ＯＬＥＤ表示パネル２０ｂにおいても、図２（ａ）のＬＣＤパネル２０ａの場合と同様に、ＯＬＥＤによって放射されるダイオード光１３０（破線矢印）がブラックマトリックスＢＭによる反射のために外光センサＳ１に作用することがある。その結果、周辺光検知の精度は低下する。
【００２５】
また、ＬＣＤディスプレイ装置又はＯＬＥＤディスプレイ装置のいずれであるかに関わらず、外光センサＳ１は、直接に外光センサＳ１に照射されない外光、すなわち、外光がブラックマトリックスＢＭによって反射されるために表示層Ｌ３（又はＬ３’）の内部で生ずる迷光（Stray  Light）によっても影響を及ぼされることがある（図示せず。）。
【００２６】
ブラックマトリックスＢＭは、光を遮断する性質を有する一方で高い反射率を有する。そのため、従来のディスプレイ装置では、周辺光検知の精度において、このブラックマトリックスＢＭによる光の反射が問題となる。
【実施例１】
【００２７】
図３には、本発明の第１の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの構造が断面図で表されている。
【００２８】
図３（ａ）は、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）で用いられる表示パネルの構造を表す。図３（ａ）の表示パネル３０ａは、ブラックマトリックスＢＭの表面に積層されているカラーフィルタ３２及び３３を有する点で、図２（ａ）で従来例として示された表示パネル２０ａと相違する。カラーフィルタ３２及び３３は、コストの面で、ブラックマトリックスＢＭの格子の間にカラーフィルタＣＦ１〜ＣＦ３を形成するカラーフィルタ製造工程で形成されることが望ましい。カラーフィルタ３２及び３３は夫々異なる色を有しており、それらの色は、ブラックマトリックスＢＭによって反射されることで外光センサＳ１に作用する、本来検知されるべきでない光のスペクトル特性に応じて選択される。
【００２９】
図３（ａ）の表示パネル３０ａにおいて、例えば、バックライトＢＬによって放射されるバックライト光１２０がブラックマトリックスＢＭによって反射されて外光センサＳ１に作用することを防ぐよう、カラーフィルタ３２及び３３として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる。
【００３０】
ここで図４を参照すると、カラーフィルタ３２及び３３として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合に、ブラックマトリックスＢＭによるバックライト光１２０の反射がどの程度低減されるかが示されている。
【００３１】
図４（ａ）は、バックライトＢＬから放射されて第１の偏光板Ｌ１を透過するバックライト光１２０のスペクトル特性（点線）と、カラーフィルタ３２及び３３がない場合にブラックマトリックスＢＭによってバックライト光１２０が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性（実線）とを示す。一方、図４（ｂ）は、カラーフィルタ３２及び３３として赤色フィルタ若しくは青色フィルタのいずれか一方又はそれら両方が用いられる各場合について、ブラックマトリックスＢＭによってバックライト光１２０が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性を示す。ここで、図４（ａ）（ｂ）のグラフで、横軸は単位ナノメートル（ｎｍ）で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ（％）で相対的な強度で波長ごとの強度分布を表す。
【００３２】
図４（ａ）から分かるように、カラーフィルタ３２及び３３がない場合に、本例では、バックライト光１２０のおよそ４０％がブラックマトリックスＢＭによって反射される。しかし、本実施例に従ってブラックマトリックスＢＭの表面にカラーフィルタが設けられる場合には、ブラックマトリックスＢＭによる反射光は、図４（ｂ）に示されるように、バックライト光１２０に対して、赤色フィルタのみが用いられる場合におよそ９．２％、又は青色フィルタのみが用いられる場合におよそ１３．５％、あるいは、赤色フィルタ及び青色フィルタの両方が用いられる場合におよそ０．１％まで低減され得る。このように、カラーフィルタ３２及び３３として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合には、バックライトＢＬによって放射されるバックライト光１２０はブラックマトリックスＢＭによってほとんど反射されない。すなわち、外光センサＳ１を用いる周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスＢＭによるバックライト光１２０の反射によっては影響を及ぼされない。
【００３３】
参考のために、図５に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色のカラーフィルタの透過スペクトル特性を示す。図５のグラフで、横軸は単位ナノメートル（ｎｍ）で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ（％）で相対的な透過特性を表す。図５によれば、赤色フィルタはおよそ６００ｎｍ以上の波長を有する光を透過し、緑色フィルタはおよそ４８０から５７０ｎｍの間にある波長を有する光を透過し、青色フィルタはおよそ４２５から５００ｎｍの間にある波長を有する光を透過することが分かる。このようなカラーフィルタの特性を利用して、所定の光がブラックマトリックスＢＭに達することを防ぐために、その光に対して低い透過スペクトル特性を有する色のカラーフィルタが選択され得る。
【００３４】
再び図３を参照すると、図３（ｂ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置で用いられる表示パネルの構造を表す。図３（ｂ）の表示パネル３０ｂは、ブラックマトリックスＢＭの表面に積層されているカラーフィルタ３７及び３８を有する点で、図２（ｂ）で従来例として示された表示パネル２０ｂと相違する。カラーフィルタ３７及び３８は、コストの面で、ブラックマトリックスＢＭの格子の間にカラーフィルタＣＦ１〜ＣＦ３を形成するカラーフィルタ製造工程で形成されることが望ましい。カラーフィルタ３７及び３８は夫々異なる色を有しており、それらの色は、ブラックマトリックスＢＭによって反射されることで外光センサＳ１に作用する、本来検知されるべきでない光のスペクトル特性に応じて選択される。
【００３５】
図３（ｂ）の表示パネル３０ｂにおいて、例えば、ＯＬＥＤによって放射されるダイオード光１３０がブラックマトリックスＢＭによって反射されて外光センサＳ１に作用することを防ぐよう、カラーフィルタ３７及び３８として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる。
【００３６】
ここで図６を参照すると、カラーフィルタ３７及び３８として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合に、ブラックマトリックスＢＭによるダイオード光１３０の反射がどの程度低減されるかが示されている。
【００３７】
図６は、カラーフィルタ３７及び３８がない場合及びカラーフィルタ３７及び３８として赤色フィルタ若しくは青色フィルタのいずれか一方又はそれら両方が用いられる各場合について、ブラックマトリックスＢＭによってダイオード光１３０が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性を示す。ここで、図６のグラフで、横軸は単位ナノメートル（ｎｍ）で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ（％）で相対的な強度で波長ごとの強度分布を表す。
【００３８】
例えば、カラーフィルタ３７及び３８がない場合には、ＯＬＥＤから放射されるダイオード光のおよそ４０％がブラックマトリックスＢＭによって反射されるとする。しかし、本実施例に従ってブラックマトリックスＢＭの表面にカラーフィルタが設けられる場合には、ブラックマトリックスＢＭによる反射光は、図６に示されるように、ダイオード光１３０に対して、赤色フィルタのみが用いられる場合におよそ１４．０％、又は青色フィルタのみが用いられる場合におよそ１１．５％、あるいは、赤色フィルタ及び青色フィルタの両方が用いられる場合におよそ０．２％まで低減され得る。このように、カラーフィルタ３７及び３８として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合には、ＯＬＥＤによって放射されるダイオード光１３０はブラックマトリックスＢＭによってほとんど反射されない。すなわち、外光センサＳ１を用いる周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスＢＭによるダイオード光１３０の反射によっては影響を及ぼされない。
【００３９】
また、上述されたように、従来のディスプレイ装置では、ＬＣＤディスプレイ装置又はＯＬＥＤディスプレイ装置のいずれであるかに関わらず、外光センサＳ１は、直接に外光センサＳ１に照射されない外光、すなわち、外光がブラックマトリックスＢＭによって反射されるために表示層Ｌ３の内部で生ずる迷光によっても影響を及ぼされることがあった。しかし、図３（ａ）、（ｂ）に示されるようにブラックマトリックスＢＭの表面にカラーフィルタを設けることで、このような迷光による影響を低減又は除去することができる。
【００４０】
図７には、本発明の第１の実施例に従うディスプレイ装置においてブラックマトリックス表面にカラーフィルタを設けた場合にどの程度ブラックマトリックスによる外光の反射が低減されるかが示されている。図７は、カラーフィルタ３２及び３３（又は３７及び３８）がない場合及びカラーフィルタ３２及び３３（又は３７及び３８）として赤色フィルタ若しくは青色フィルタのいずれか一方又はそれら両方が用いられる各場合について、ブラックマトリックスＢＭによって（例えば、第１のガラス基板Ｌ２の表面で反射された）外光が反射された結果生ずる反射光のスペクトル特性を示す。ここで、図７のグラフで、横軸は単位ナノメートル（ｎｍ）で波長を表し、縦軸は単位パーセンテージ（％）で相対的な強度で波長ごとの強度分布を表す。
【００４１】
例えば、カラーフィルタ３２及び３３（又は３７及び３８）がない場合には、外光のおよそ４０％がブラックマトリックスＢＭによって反射されるとする。しかし、本実施例に従ってブラックマトリックスＢＭの表面にカラーフィルタが設けられる場合には、ブラックマトリックスＢＭによる反射光は、図７に示されるように、反射される前の外光に対して、赤色フィルタのみが用いられる場合におよそ１０．５％、又は青色フィルタのみが用いられる場合におよそ１０．０％、あるいは、赤色フィルタ及び青色フィルタの両方が用いられる場合におよそ０．１％まで低減され得る。このように、カラーフィルタ３２及び３３（又は３７及び３８）として赤色フィルタ及び青色フィルタが用いられる場合には、外光はブラックマトリックスＢＭによってほとんど反射されない。すなわち、外光センサＳ１を用いる周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスＢＭによる外光の反射によっては影響を及ぼされない。
【００４２】
以上記載してきたように、ブラックマトリックスの表面に所定の色（すなわち、所定の透過スペクトル特性）のカラーフィルタを設けることで、ブラックマトリックスによる反射の影響は低減又は除去され、より精度の高い周辺光検出が可能となる。
【００４３】
しかし、周辺光検知の精度は、ブラックマトリックスによる光の反射のみならず、例えば、温度等の他の要素によっても影響される。理想的な光センサでは、光が照射されている間にのみ、その光によって励起される光電流が流れる。しかし、実際の光センサでは、光が照射されていなくとも、温度等の外的要因に依存して暗電流が流れることがある。また、バックライトを用いるＬＣＤディスプレイ装置の場合には、光センサは、バックライトによってバックライト光を直接に照射されるので、光センサを流れる光電流には、外光のみならずこのようなバックライト光によって励起されたものが含まれることとなる。
【００４４】
このような温度等の外的要因及び／又はバックライト光の直接照射による周辺光検知への影響を補償するために、ディスプレイ装置は補償用センサを更に有することができる。以下、このようなディスプレイ装置について記載する。
【実施例２】
【００４５】
図８には、本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置の表示パネルの構造が断面図で表されている。
【００４６】
図８（ａ）は、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）で用いられる表示パネルの構造を表す。図８（ａ）の表示パネル４０ａは、補償用センサＳ２が、第１のガラス基板Ｌ２の表示層Ｌ３に接する面で第２のガラス基板Ｌ４を通って入射する外光１１０がブラックマトリックスＢＭによって遮断される領域に配置されている点で、図３（ａ）で本発明の第１の実施例として示された表示パネル３０ａと相違する。また、図８（ｂ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置で用いられる表示パネルの構造を表す。図８（ｂ）の表示パネル４０ｂは、補償用センサＳ２が、第１のガラス基板Ｌ２の表示層Ｌ３に接する面で第２のガラス基板Ｌ４を通って入射する外光１１０がブラックマトリックスＢＭによって遮断される領域に配置されている点で、図３（ｂ）で本発明の第１の実施例として示された表示パネル３０ｂと相違する。
【００４７】
補償用センサＳ２は、理想的には外光センサＳ１と同じ構造及び特性を有しており、例えば、温度等の外的要因により生ずる暗電流（図示せず。）及び／又はバックライト光源ＢＬから第１の偏光板Ｌ１及び第１のガラス基板Ｌ２を通って達するバックライト光１４０を検知することができる。
【００４８】
理想的に補償用センサＳ２は外光センサＳ１と同じ特性及び構造を有するので、ある環境下でそれらに流れる暗電流の大きさは等しいと考えられる。例えば、説明を簡単にするためにバックライト光源ＢＬが設けられていないか又はオフされている場合を考えると、ブラックマトリックスＢＭによって外光１１０が遮断されるために、補償用センサＳ２には、光の照射によって光電流が励起されることはない。従って、この場合に補償用センサＳ２を流れる電流は、外光センサＳ１で生じた暗電流として考えることができる。今度は温度等の外的要因による影響が無視可能であるとして、表示パネルにバックライト光源ＢＬが設けられている場合を考えると、理想的に補償用センサＳ２は外光センサＳ１と同じ特性及び構造を有するので、バックライト光源ＢＬからの光の照射によって各センサで励起される光電流の大きさは等しいと考えられる。従って、この場合に補償用センサＳ２を流れる電流は、バックライト光源ＢＬからの光の照射によって外光センサＳ１で生じた光電流として考えることができる。
【００４９】
補償用センサＳ２は、実際上ブラックマトリックスＢＭの真下に配置されることとなるので、ブラックマトリックスＢＭによるバックライト光又はダイオード光及び外光の反射によって及ぼされる影響は大きい。従って、図３乃至７を参照して説明されたように、バックライト光又はダイオード光及び外光がブラックマトリックスＢＭによって反射されることを防ぐために、望ましくは、ブラックマトリックスＢＭの表面に所定の透過スペクトル特性を有するカラーフィルタ３２及び３３又は３７及び３８が設けられるべきである。
【００５０】
次に、このような補償用センサＳ２を更に有して周辺光検知を行う第２の実施例に従うディスプレイ装置の機能構成について記載する。図９に、本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置の機能ブロック図を示す。
【００５１】
図９に示される例で、ディスプレイ装置は、外光センサＳ１及び補償用センサＳ２と、信号変換部２００と、センサ出力演算部３００と、コントローラ４００とを有する。信号変換部２００は、外光センサＳ１及び補償用センサＳ２の夫々から電流の形で出力される信号を、例えばデジタル又はパルス等の、センサ出力演算部３００が扱うことのできる形式に変換する。本例では、信号変換部２００は、外光センサＳ１及び補償用センサＳ２の夫々について設けられる第１及び第２のアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２１０、２２０を有する。センサ出力演算部３００は、第１及び第２のＡ／Ｄ変換器２１０、２２０の夫々によってデジタル形式に変換された外光センサＳ１及び補償用センサＳ２の各出力信号に基づいて、温度及び／又はバックライト光若しくはダイオード光による影響を補償された実際の外光の強さに対応する信号を出力する。コントローラ４００は、ディスプレイ装置の各部を制御することができ、例えば、ディスプレイ装置がＬＣＤディスプレイ装置である場合には、出力演算部３００から出力される信号に基づいてバックライト輝度を調整することができる。
【００５２】
代替的に、ディスプレイ装置は、図１０に示されるような機能構成を有することもできる。図１０は、本発明の第２の実施例に従うディスプレイ装置の代替の機能構成を表す機能ブロック図である。
【００５３】
図１０に示される例では、ディスプレイ装置は、外光センサＳ１及び補償用センサＳ２と、センサ出力演算部５００と、信号変換部６００と、コントローラ４００とを有する。図１０に示されるディスプレイ装置の構成は、センサ出力演算部５００が、温度及び／又はバックライト光若しくはダイオード光による影響を補償するよう外光センサＳ１及び補償用センサＳ２から出力される電流を直接的に処理することができる点で、図９に示される機能構成と相違する。従って、信号変換部６００は、センサ出力演算部５００とコントローラ４００との間に配置され、センサ出力演算部５００からアナログ形式で出力される実際の外光の強さに対応する信号をデジタル又はパルス形式の信号に変換して、コントローラ４００へ供給する。
【００５４】
図１１には、図９又は図１０に示される機能構成を有するディスプレイ装置で用いられるセンサ出力演算部の構成の一例が表されている。
【００５５】
図１１のセンサ出力演算部３００（又は５００）は、乗算器３１０及び減算器３２０を有する。乗算器３１０は、第２の入力端子ＩＮ２を介して入力されるアナログ又はデジタル形式の補償用センサＳ２の出力信号に、補正係数Ｂを乗じることができる。減算器３２０は、乗算器３１０によって補正された補償用センサＳ２の出力信号を、第１の入力端子ＩＮ１を介して入力されるアナログ又はデジタル形式の外光センサＳ１の出力信号から減ずることができる。結果として、センサ出力演算部３００（又は５００）は、温度及び／又はバックライト光若しくはダイオード光による影響を補償された実際の外光の強さに対応する信号を、出力端子ＯＵＴから出力することができる。
【００５６】
以上記載してきたように、例えば温度及び／又はバックライト光若しくはダイオード光等の、外光以外の要素を検知する補償用センサを設けることで、周辺光検知の精度をより一層高めることが可能となる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、カラーフィルタは赤色又は青色に限られず、ブラックマトリックスによって反射される光の波長に対して低い透過スペクトル特性を有するよう様々な色のフィルタが単一で又は組み合わされて使用され得る。
【符号の説明】
【００５９】
１０    ディスプレイ装置
１００  電子機器
１１０  外光
１２０、１４０  バックライト光
１３０  ダイオード光
２００、６００  信号変換部
２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂ、４０ａ、４０ｂ  表示パネル
３２、３３、３７、３８、ＣＦ１〜３  カラーフィルタ
３００、５００  出力演算部
４００  コントローラ
ＢＬ    バックライト
ＢＭ    ブラックマトリックス
Ｌ１、Ｌ５  偏光板
Ｌ２、Ｌ４  ガラス基板
Ｌ３    表示層
ＯＬＥＤ    有機発光ダイオード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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