(57)【要約】【課題】光センサの背面側に反射層を形成することなく照明装置から出射される光を好適に検出する。【解決手段】電気光学装置（１００）は、第１基板（９１）及び第２基板（９２）を有する表示パネル（３０）と、光源（１０）とを備え、表示パネルは、第１基板上に形成される第１受光素子（６１）及び第２受光素子（６２）と、第２基板上に形成され且つ光源から出射される光を第１受光素子に向けて反射する反射層（８１）と、光源から出射される光が反射層に入射する光路上又は反射層に反射された光が第１受光素子に入射する光路上に形成される着色層（６ａ）とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板及び前記第１基板に対向する第２基板を有する表示パネルと、
前記第１基板の側から前記表示パネルに向けて光を出射する光源と
を備え、
前記表示パネルは、
前記第１基板上に形成される第１受光素子及び第２受光素子と、
前記第２基板上に形成され且つ前記光源から出射される光を前記第１受光素子に向けて反射する反射層と、
前記光源から出射される光が前記反射層に入射する光路上又は前記反射層に反射された光が前記第１受光素子に入射する光路上に形成され且つ所定の色に対応する着色層と
を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記反射層は、前記第２基板の前記第１受光素子に対向する領域に形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記反射層および前記着色層は、前記第２受光素子に対向する領域に形成されないことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記第２基板上には、前記第２基板の前記光源とは反対側から入射する光を遮光すると共に前記光源からの光を反射しない遮光層が形成されており、
前記反射層は、前記遮光層の前記第１基板側に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記着色層は、前記反射層の前記第１基板側に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記光源は、赤色の光、緑色の光及び青色の光の夫々を出射し、
前記第１受光素子は、赤色光用受光素子、緑色光用受光素子及び青色光用受光素子を含んでおり、
前記着色層は、前記反射層に反射された光が前記赤色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ赤色に対応する赤色着色層、前記反射層に反射された光が前記緑色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ緑色に対応する緑色着色層及び前記反射層に反射された光が前記青色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ青色に対応する青色着色層を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記光源は、白色の光を出射し、
前記第１受光素子は、赤色光用受光素子、緑色光用受光素子及び青色光用受光素子を含んでおり、
前記着色層は、前記反射層に反射された光が前記赤色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ赤色に対応する赤色着色層、前記反射層に反射された光が前記緑色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ緑色に対応する緑色着色層及び前記反射層に反射された光が前記青色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ青色に対応する青色着色層を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記第１受光素子における受光結果と前記第２受光素子における受光結果との差分に基づいて、前記光源から出射される光のうち前記所定の色の光成分を検出する検出回路を更に備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記第１受光素子における受光結果と前記第２受光素子における受光結果との差分に基づいて、前記光源の輝度を制御する調整回路を更に備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
第１基板及び前記第１基板に対向する第２基板を有する表示パネルと、前記第１基板の側から前記表示パネルに向けて光を出射する光源とを備える電気光学装置に用いられる光検出装置であって、
前記第１基板上に形成される第１受光素子及び第２受光素子と、
前記第２基板上に形成され且つ前記光源から出射される光を前記第１受光素子に向けて反射する反射層と、
前記光源から出射される光が前記反射層に入射する光路上又は前記反射層に反射された光が前記第１受光素子に入射する光路上に形成される着色層と
を備えることを特徴とする光検出装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、このような電気光学装置に用いられる光センサ等を含む光検出装置、及びこのような電気光学装置を備える電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置の一例として、一対の基板間に電気光学物質として液晶を挟持してなる液晶装置があげられる。このような液晶装置では、例えば液晶パネルを構成する一対の基板間において液晶を所定の配向状態としておき、例えば画像表示領域に形成された画素部毎に、液晶に所定の電圧を印加することにより、液晶における配向や秩序を変化させて、光を変調することにより階調表示を行う。
【０００３】
このような液晶装置では、透過表示を行うために、液晶パネルの背面側に照明装置（つまり、バックライト）が設けられる。赤、緑、青の各色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源に有する照明装置は、それぞれのＬＥＤから出射された光を混光することにより白色光を生成し、生成された白色光を液晶パネルの背面側に照射する。液晶装置は、照明装置より照射された白色光を、液晶パネルの基板上に積層されている赤、緑、青のそれぞれの波長の光を透過するカラーフィルタに透過させることにより、カラー表示を実現している。
【０００４】
しかしながら、各色のＬＥＤは、温度変化や経時変化により、輝度特性が大きく変わる性質があるため、混光された白色光の色も変化してしまうという問題があった。このため、特許文献１には、ＲＧＢの各色のＬＥＤからなる光源と、表示パネルが備えるＴＦＴアレイ基板上に形成された光センサと、該光センサに対向する対向基板上に形成される反射層及び着色層と、当該光センサの検出値（つまり、反射層から反射される光の検出値）に基づいて、当該光源が含む各ＬＥＤの輝度を調整する制御手段を備えた液晶装置が記載されている。この液晶装置では、光源から出射された光は、反射層において反射すると共に着色層を透過することで所定の色の光となった後に、光センサに入射する。その結果、所定の色の光の輝度（つまり、所定の色の光を出射するＬＥＤの輝度）を調整することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１２７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された液晶装置では、照明装置から出射される光のうち反射層において反射された光のみを光センサに入射させるために（言い換えれば、照明装置から出射される光が直接光センサに入射することを避けるために）、光センサの背面側（つまり、照明装置側）に別途新たな反射層を形成する必要がある。
【０００７】
本発明は、例えば上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えば光センサの背面側に反射層を形成することなく照明装置から出射される光を好適に検出する電気光学装置、光検出装置及び電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（電気光学装置）
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、第１基板及び前記第１基板に対向する第２基板を有する表示パネルと、前記第１基板の側から前記表示パネルに向けて光を出射する光源とを備え、前記表示パネルは、前記第１基板上に形成される第１受光素子及び第２受光素子と、前記第２基板上に形成され且つ前記光源から出射される光を前記第１受光素子に向けて反射する反射層と、前記光源から出射される光が前記反射層に入射する光路上又は前記反射層に反射された光が前記第１受光素子に入射する光路上に形成される着色層とを備える。
【０００９】
本発明の電気光学装置によれば、光源から出射する光は、第１基板の側から第２基板の側へ向かって伝搬するように表示パネルを透過した後にユーザに視認される。これにより、所望の画像を表示することができる。このような電気光学装置の一例として、第１基板と第２基板との間に電気光学物質（例えば、液晶等）が挟持されている電気光学装置が一例としてあげられる。このような電気光学装置では、画像に応じた電界が電気光学物質に印加されることで、画像表示が行われる。
【００１０】
本発明では特に、表示パネルは、第１受光素子及び第２受光素子と、反射層と、着色層とを備えている。
【００１１】
第１受光素子及び第２受光素子の夫々は、光源から出射される光を受光する受光素子である。このとき、第１受光素子及び第２受光素子の夫々は、受光する光に応じた受光電流を出力することが好ましい。他方で、第１受光素子及び第２受光素子の夫々は、光源以外から出射する光（例えば、電気光学装置の外部から入射する環境光等）を受光しないように形成されていることが好ましい。また、第１受光素子及び第２受光素子は、第１基板上（より好ましくは、第１基板のうち第２基板側の表面上）に形成されている。従って、第１受光素子及び第２受光素子の夫々は、光源から出射される光を直接的に受光する。つまり、第１受光素子及び第２受光素子の夫々は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光する。尚、第１受光素子及び第２受光素子の夫々は、同一の構成を有する受光素子であってもよいし、互いに異なる構成を有する受光素子であってもよい。
【００１２】
反射層は、第２基板上に形成されている。このため、第１基板の側から入射してくる光源からの光は、第１基板を透過してから第２基板に到達した後に反射層において反射されることで、再度第１基板側へと伝搬する。このとき、反射層は、光源から出射される光を第１受光素子に向けて反射するように構成されている。このような構成は、典型的には、第１受光素子に対向する領域（言い換えれば、第１基板又は第２基板の法線方向に沿って第１受光素子と重なる領域）に反射層が形成されることで実現される。従って、反射層において反射された光は、第１受光素子により検出される。その一方で、反射層は、光源から出射される光を第２受光素子に向けて反射しないことが好ましい。従って、反射層において反射された光は、第２受光素子によっては検出されないことが好ましい。
【００１３】
着色層は、光源から出射された光が反射層に入射する光路（つまり、光源と反射層との間の光路）上に形成されている。または、着色層は、反射層によって反射された光が第１受光素子に入射する光路（つまり、反射層と第１受光素子との間の光路）上に形成されている。典型的には、着色層は、第１受光素子に対向する領域（言い換えれば、第１基板又は第２基板の法線方向に沿って第１受光素子と重なる領域）に形成されていることが好ましい。また、着色層は、典型的には、反射層上に形成されていることが好ましい。従って、光源から出射された光は、反射層において反射され且つ着色層を透過することで、所定の色の光となる。この所定の色の光は、第１受光素子に入射する。このため、第１受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの所定の色の光を更に受光する。
【００１４】
このため、第１受光素子には、第１受光素子の環境温度に応じた熱電流、光源から出射される光を直接受光することで生ずる受光電流、及び光源から出射される光のうちの所定の色の光を受光することで生ずる受光電流の夫々が生ずる。他方で、第２受光素子には、第２受光素子の環境温度に応じた熱電流及び光源から出射される光を直接受光することで生ずる受光電流の夫々が生ずる。従って、後述する検出回路には、第１受光素子における受光結果（つまり、第１受光素子の環境温度に応じた熱電流、光源から出射される光を直接受光することで生ずる受光電流、及び光源から出射される光のうちの所定の色の光を受光することで生ずる受光電流）と、第２受光素子における受光結果（つまり、第２受光素子の環境温度に応じた熱電流及び光源から出射される光を直接受光することで生ずる受光電流）との差分である「光源から出射される光のうちの所定の色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。
【００１５】
ここで、仮に、上述した特許文献１に開示された構成のように単一の受光素子を用いて所定の色の光成分を検出する構成では、光源から出射される光を直接受光することで生ずる受光電流が受光素子において生ずることを防ぐため、受光素子の背面側（つまり、光源側）に反射層を設ける必要がある。しかるに、本発明では、２つの受光素子を設けると共に反射層及び着色層を介して所定の色の光を２つの受光素子のうちの一方（つまり、第１受光素子）に入射させている。このため、第１受光素子及び第２受光素子の夫々の背面側（つまり、光源側）に反射層等を設けなくとも、光源から出射される光のうちの所定の色の光（より具体的には、所定の色の光の光量や輝度等）を好適に検出することができる。
【００１６】
加えて、単一の受光素子を用いて所定の色の光を検出する構成では、受光素子の環境温度に応じた熱電流が生じてしまうため、所定の色の光を受光することで生ずる受光電流そのものを高精度に検出することは困難である。しかるに、本発明では、２つの受光素子を設けているため、上述したように熱電流の影響を好適に又は確実に排除することができる。従って、光源から出射される光のうちの所定の色の光を高精度に検出することができる。
【００１７】
本発明の電気光学装置の一の態様では、前記反射層は、前記第２基板の前記第１受光素子に対向する領域に形成される。
【００１８】
この態様によれば、反射層は、光源から出射される光を第１受光素子に向けて確実に反射することができる。更に、反射層は、光源から出射される光を第２受光素子に向けて反射することは殆ど又は全くなくなる。或いは、反射層は、所定の色の光の高精度な検出に対して悪影響を及ぼさない程度しか、光源から出射される光を第２受光素子に向けて反射させなくなる。従って、第１受光素子及び第２受光素子の夫々の背面側（つまり、光源側）に反射層等を設ける必要がなくなると共に、所定の色の光を高精度に検出することができる。
【００１９】
上述の如く反射層が第２基板の第１受光素子に対向する領域に形成される電気光学装置の態様では、前記着色層は、前記第２基板の前記第１受光素子に対向する領域に形成されるように構成してもよい。
【００２０】
このように構成すれば、着色層を透過した光を第１受光素子に好適に入射させることができる。更に、着色層を透過した光が第２受光素子に入射することは殆ど又は全くなくなる。或いは、所定の色の光の高精度な検出に対して悪影響を及ぼさない程度しか、着色層を透過した光が第２受光素子に入射しなくなる。従って、所定の色の光を高精度に検出することができる。
【００２１】
上述の如く反射層が第２基板の第１受光素子に対向する領域に形成される電気光学装置の態様では、前記反射層および前記着色層は、前記第２受光素子に対向する領域に形成されないように構成してもよい。
【００２２】
このように構成すれば、光源から出射される光を第２受光素子に向けて反射することは殆ど又は全くなくなる。或いは、反射層は、所定の色の光の高精度な検出に対して悪影響を及ぼさない程度しか、光源から出射される光を第２受光素子に向けて反射させなくなる。加えて、着色層を透過した光が第２受光素子に入射することは殆ど又は全くなくなる。或いは、所定の色の光の高精度な検出に対して悪影響を及ぼさない程度しか、着色層を透過した光が第２受光素子に入射しなくなる。従って、所定の色の光を高精度に検出することができる。
【００２３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第２基板上には、前記第２基板の前記光源とは反対側から入射する光を遮光すると共に前記光源からの光を反射しない遮光層が形成されており、前記反射層は、前記遮光層の前記第１基板側に形成される。
【００２４】
この態様によれば、光を透過せず且つ反射しない遮光層が設けられているため、第１受光素子には、光源以外から出射する光（例えば、電気光学装置の外部から入射する環境光等）は入射しない。従って、光源から出射される光と、光源から出射される光のうちの所定の色の光（つまり、反射層において反射され且つ着色層を透過する光）とが第１受光素子に入射する状態を確実に実現することができる。同様に、遮光層が設けられているため、第２受光素子には、光源以外から出射する光（例えば、電気光学装置の外部から入射する環境光等）は入射しない。加えて、光源から出射される光が遮光層において反射されることがないため、光源から出射される光が第２受光素子に入射する状態を確実に実現することができる。従って、上述したように、第１受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの所定の色の光を受光することで生ずる受光電流」を確実に出力することができる。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記着色層は、前記反射層の前記第１基板側に形成される。
【００２６】
この態様によれば、反射層において反射された光又は反射層に入射する光が確実に着色層を透過することになるため、光源から出射される光のうちの所定の色の光（つまり、反射層において反射され且つ着色層を透過する光）が第１受光素子に入射する状態を確実に実現することができる。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光源は、赤色の光、緑色の光及び青色の光の夫々を出射し、前記第１受光素子は、赤色光用受光素子、緑色光用受光素子及び青色光用受光素子を含んでおり、前記着色層は、前記反射層に反射された光が前記赤色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ赤色に対応する赤色着色層、前記反射層に反射された光が前記緑色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ緑色に対応する緑色着色層及び前記反射層に反射された光が前記青色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ青色に対応する青色着色層を含んでいる。
【００２８】
この態様によれば、第１受光素子のうちの赤色受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの赤色の光を更に受光する。同様に、第１受光素子のうちの緑色受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの緑色の光を更に受光する。同様に、第１受光素子のうちの青色受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの青色の光を更に受光する。
【００２９】
従って、後述の検出回路には、第１受光素子のうちの赤色受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの赤色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。同様に、後述の検出回路には、第１受光素子のうちの緑色受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの緑色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。同様に、後述の検出回路には、第１受光素子のうちの青色受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの青色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。このため、光源が出射する赤色の光、緑色の光及び青色の光の夫々を個別に検出することができる。
【００３０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記光源は、白色の光を出射し、前記第１受光素子は、赤色光用受光素子、緑色光用受光素子及び青色光用受光素子を含んでおり、前記着色層は、前記反射層に反射された光が前記赤色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ赤色に対応する赤色着色層、前記反射層に反射された光が前記緑色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ緑色に対応する緑色着色層及び前記反射層に反射された光が前記青色光用受光素子に入射する光路上に形成され且つ青色に対応する青色着色層を含んでいる。
【００３１】
この態様によれば、第１受光素子のうちの赤色受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの赤色の光を更に受光する。同様に、第１受光素子のうちの緑色受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの緑色の光を更に受光する。同様に、第１受光素子のうちの青色受光素子は、光源から出射され且つ第１基板を透過してきた光を直接的に受光すると共に、光源から出射される光のうちの青色の光を更に受光する。
【００３２】
従って、後述の検出回路には、第１受光素子のうちの赤色受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの赤色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。同様に、後述の検出回路には、第１受光素子のうちの緑色受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの緑色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。同様に、後述の検出回路には、第１受光素子のうちの青色受光素子における受光結果と第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの青色の光を受光することで生ずる受光電流」が出力される。このため、光源が出射する白色光が含む赤色の光、緑色の光及び青色の光の夫々を個別に検出することができる。
【００３３】
尚、着色層が、赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層を含む態様では、典型的には、赤色着色層は、赤色受光素子に対向する領域（言い換えれば、第１基板又は第２基板の法線方向に沿って赤色受光素子と重なる領域）に形成されていることが好ましい。同様に、緑色着色層は、緑色受光素子に対向する領域（言い換えれば、第１基板又は第２基板の法線方向に沿って緑色受光素子と重なる領域）に形成されていることが好ましい。同様に、青色着色層は、青色受光素子に対向する領域（言い換えれば、第１基板又は第２基板の法線方向に沿って青色受光素子と重なる領域）に形成されていることが好ましい。
【００３４】
また、着色層が、赤色着色層、緑色着色層及び青色着色層を含む態様では、前記着色層は、前記光源から出射される光が前記反射層（特に、赤色光用受光素子に対して光を反射する反射層）に入射する光路上に形成され且つ赤色に対応する赤色着色層、前記光源から出射される光が前記反射層（特に、緑色光用受光素子に対して光を反射する反射層）に入射する光路上に形成され且つ緑色に対応する緑色着色層及び前記光源から出射される光が前記反射層（特に、青色光用受光素子に対して光を反射する反射層）に入射する光路上に形成され且つ青色に対応する青色着色層を含むように構成してもよい。
【００３５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１受光素子における受光結果と前記第２受光素子における受光結果との差分に基づいて、前記光源から出射される光のうち前記所定の色の光成分を検出する検出回路を更に備える。
【００３６】
この態様によれば、第１受光素子における受光結果と、第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの所定の色の光を受光することで生ずる受光電流」に応じて、光源から出射される所定の色の光を好適に検出することができる。
【００３７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１受光素子における受光結果と前記第２受光素子における受光結果との差分に基づいて、前記光源の輝度を制御する調整回路を更に備える。
【００３８】
この態様によれば、第１受光素子における受光結果と、第２受光素子における受光結果との差分である「光源から出射される光のうちの所定の色の光を受光することで生ずる受光電流」に応じて、光源の輝度（特に、光源から出射される所定の色の光の輝度）を好適に調整することができる。
【００３９】
（光検出装置）
上記課題を解決するために、本発明の光検出装置は、第１基板及び前記第１基板に対向する第２基板を有する表示パネルと、前記第１基板の側から前記表示パネルに向けて光を出射する光源とを備える電気光学装置に用いられる光検出装置であって、前記第１基板上に形成される第１受光素子及び第２受光素子と、前記第２基板上に形成され且つ前記光源から出射される光を前記第１受光素子に向けて反射する反射層と、前記光源から出射される光が前記反射層に入射する光路上又は前記反射層に反射された光が前記第１受光素子に入射する光路上に形成され且つ所定の色に対応する着色層とを備える。
【００４０】
本発明の光検出装置によれば、上述した本発明の電気光学装置と同様に、第１受光素子及び第２受光素子の夫々の背面側（つまり、光源側）に反射層等を設けなくとも、光源から出射される光のうちの所定の色の光を好適に検出することができる。加えて、熱電流の影響を好適に又は確実に排除することができるため、光源から出射される光のうちの所定の色の光を高精度に検出することができる。
【００４１】
尚、上述した本発明の電気光学装置が採り得る各種態様に対応して、本発明の光検出装置も各種態様を採ることができる。
【００４２】
（電子機器）
上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００４３】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置（或いは、その各種態様）備えているため、上述した本発明の電気光学装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することができる。つまり、上述した本発明の電気光学装置が享受する各種効果と同様の効果を享受することができる投射型表示装置（例えば、プロジェクタ等）や直視型表示装置（例えば、テレビ、携帯電話、電子手帳、携帯オーディオプレーヤ、ワードプロセッサ、デジタルカメラ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等）などの各種電子機器を実現することができる。
【００４４】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から更に明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。尚、以下では、本発明に係る電気光学装置の一例として、液晶装置を用いて説明を進める。
【００４６】
（１）液晶表示装置の基本構成
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る液晶表示装置１００の構成等について説明する。
【００４７】
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の概略構成を模式的に示す平面図である。図１では、紙面手前側（観察側）にカラーフィルタ基板９２が、また、紙面奥側に素子基板９１が夫々配置されている。なお、図１では、紙面縦方向（列方向）をＹ方向と規定し且つ紙面横方向（行方向）をＸ方向と規定する。また、図１において、Ｒ（赤）、Ｇ１（緑１）、Ｂ（青）、Ｇ２（緑２）に対応する各領域は１つのサブ画素ＳＧを示していると共に、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２に対応する１行４列のサブ画素ＳＧは、１つの表示画素ＡＧを示している。ここで、Ｇ１（緑１）、Ｇ２（緑２）は、青から黄までの色相の中で選択された２種の色相である。本実施形態では、一例として、Ｇ１（緑１）は、一般的にＧで示される純粋な緑を示し、Ｇ２(緑２）は、黄緑を示すこととする。但し、サブ画素ＳＧの配列が図１に示す例に限定されることはない。
【００４８】
図２は、液晶表示装置１００における切断線Ａ−Ａ’に沿った１つの表示画素ＡＧの拡大断面図である。図２に示すように、液晶表示装置１００は、照明装置１０と、液晶表示パネル３０と、拡散シート１４と、プリズムシート１５と、反射シート１６より構成される。液晶表示パネル３０は、本発明における「第１基板」の一具体例を構成する素子基板９１と、その素子基板９１に対向して配置され且つ本発明における「第２基板」の位置具体例を構成するカラーフィルタ基板９２とが枠状のシール材５を介して貼り合わされ、そのシール材５の内側に液晶が封入されて液晶層４が形成されてなる。液晶層４に用いられる液晶は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）型液晶である。液晶表示パネル３０の素子基板９１の外面上には、照明装置１０が備えられている。
【００４９】
本実施形態に係る液晶表示装置１００は、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の４色を用いて構成されるカラー表示用の液晶表示装置であると共に、スイッチング素子として低温型のポリシリコンＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置である。
【００５０】
素子基板９１の平面構成について説明する。素子基板９１の内面上には、主として、複数のソース線３２、複数のゲート線３３、複数のポリシリコンＴＦＴ３７、複数の画素電極３４、ドライバＩＣ４０、外部接続用配線３５及びＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）４１などが形成若しくは実装されている。
【００５１】
図１に示すように、素子基板９１は、カラーフィルタ基板９２の一辺側から外側へ張り出してなる張り出し領域３１を有しており、その張り出し領域３１上には、ドライバＩＣ４０が実装されている。ドライバＩＣ４０の入力側の端子（図示略）は、複数の外部接続用配線３５の一端側と電気的に接続されていると共に、複数の外部接続用配線３５の他端側はＦＰＣ４１と電気的に接続されている。各ソース線３２は、Ｙ方向に延在するように且つＸ方向に適宜の間隔をおいて形成されており、各ソース線３２の一端側は、ドライバＩＣ４０の出力側の端子（図示略）に電気的に接続されている。
【００５２】
各ゲート線３３は、Ｙ方向に延在するように形成された第１配線３３ａと、その第１配線３３ａの終端部からＸ方向に延在するように形成された第２配線３３ｂとを備えている。各ゲート線３３の第２配線３３ｂは、各ソース線３２と交差する方向、即ちＸ方向に延在するように且つＹ方向に適宜の間隔をおいて形成されており、各ゲート線３３の第１配線３３ａの一端側は、ドライバＩＣ４０の出力側の端子（図示略）に電気的に接続されている。各ソース線３２と各ゲート線３３の第２配線３３ｂの交差に対応する位置にはポリシリコンＴＦＴ３７が設けられており、各ポリシリコンＴＦＴ３７は各ソース線３２、各ゲート線３３及び各画素電極３４等に電気的に接続されている。各ポリシリコンＴＦＴ３７は、ガラスなどの素子基板９１上の各サブ画素ＳＧに対応する位置に設けられている。各画素電極３４は、例えばＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明導電材料により形成されており、素子基板９１上の各サブ画素ＳＧに対応する位置に設けられる。各画素電極３４は、不図示の層間膜に設けられたコンタクトホールを介してソース線３２及び各ポリシリコンＴＦＴ３７と電気的に接続されている。
【００５３】
１つの表示画素ＡＧがＸ方向及びＹ方向に複数個、マトリクス状に並べられた領域が有効表示領域Ｖ（２点鎖線により囲まれる領域）である。この有効表示領域Ｖに、文字、数字、図形等の画像が表示される。
【００５４】
有効表示領域Ｖの外側の領域は、表示に寄与しない額縁領域３８となっている。後に詳しく述べるが、額縁領域３８には、照明装置１０から出射された光を検知するための領域として複数の検知領域ＳＧａが設けられている。各検知領域ＳＧａには、本発明における「第１受光素子」の一具体例を構成する光センサ６１及び本発明における「第２受光素子」の一具体例を構成する光センサ６２が形成されている。光センサ６１及び光センサ６２の夫々は、具体的には、ＰＩＮ（p-intrinsic-n Diode）ダイオードなどやＭＯＳトランジスタ等の半導体素子である。尚、以下の説明では、光センサ６１及び光センサ６２の夫々が、ＰＩＮ（p-intrinsic-n Diode）ダイオードである場合の例について説明を進める。光センサ６１及び光センサ６２は、配線３２ａを介して光検知回路５２と電気的に接続されている。光検知回路５２は、光センサ６１及び光センサ６２の夫々で発生した電流を検知することで、当該光センサ６１及び光センサ６２の夫々に入射した光（特に、後に詳述するように、照明装置１０から出射される光のうちの所定の色の光の輝度等）を検出する。
【００５５】
次に、カラーフィルタ基板９２の平面構成について説明する。図２に示すように、カラーフィルタ基板９２は、ガラスなどの基板２上に、ブラックマトリクスＢＭ、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の４色の着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２及び共通電極８などを有する。ブラックマトリクスＢＭは、各色のサブ画素ＳＧを区画する位置に形成されている。なお、以下の説明もしくは図面において、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の色を特定することなく構成要素を示す場合には、単に「着色層６」のように記し、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の色を区別して構成要素を示す場合には、例えば「着色層６Ｒ」のように記すこととする。Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の各色のサブ画素ＳＧは、Ｒ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２の夫々を有している。このＲ、Ｇ１、Ｂ、Ｇ２の着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２が、夫々の色のカラーフィルタとして機能する。共通電極８は、画素電極と同様にＩＴＯなどの透明導電材料からなり、カラーフィルタ基板９２の略一面に亘って形成されている。共通電極８は、シール材５の隅の領域Ｅ１において配線３６の一端側と電気的に接続されていると共に、当該配線３６の他端側は、ドライバＩＣ４０のＣＯＭに対応する出力端子と電気的に接続されている。
【００５６】
次に、照明装置１０について説明する。照明装置１０は、導光板１１と光源部１２より構成される。光源部１２は、導光板１１の端面１１ｃに対し光Ｌを出射する。光源部１２は、後に詳しく述べるが、光源としてＲＧＢの各色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１３を有する。
【００５７】
光源部１２より出射した光Ｌは、導光板１１の端面（以下、「入光端面」と称す）１１ｃより導光板１１内へ入り、導光板１１の出射面１１ａ、反射面１１ｂで反射を繰り返すことにより方向を変える。光Ｌは、導光板１１の出射面１１ａと光Ｌのなす角が臨界角を超えると、導光板１１の出射面１１ａより液晶表示パネル３０へ向けて出射する。光Ｌは、導光板１１の反射面１１ｂと光Ｌのなす角が臨界角を超えると、導光板１１の反射面１１ｂより出射する。しかし、導光板１１の反射面１１ｂより出射した光は、光を反射する反射シート１６によって反射され、導光板１１内部へ戻される。
【００５８】
導光板１１の出射面１１ａより液晶表示パネル３０へ向けて出射した光Ｌは、拡散シート１４、プリズムシート１５を透過した後、液晶表示パネル３０を透過する。拡散シート１４は、光Ｌを拡散して出射する。プリズムシート１５は、プリズムシート１５ａ、１５ｂより構成される。プリズムシート１５ａ、１５ｂは夫々、断面形状が略三角形となるプリズム形状を全面に有しており、光Ｌを液晶表示パネル３０に向けて出射する。なお、プリズムシート１５ａ、１５ｂは、プリズム形状のプリズムの稜線が互いに略垂直となる配置とされる。液晶表示装置１００は、光Ｌが液晶表示パネル３０を透過することによって照明される。これにより、液晶表示装置１００は、文字、数字、図形等の画像を表示することができ、観測者が画像を視認することができる。
【００５９】
液晶表示装置１００では、電子機器のメイン基板等と接続されたＦＰＣ４１側からの信号及び電力等に基づき、ドライバＩＣ４０によって、Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍ−１、Ｇｍ（ｍは自然数）の順にゲート線３３が順次排他的に１本ずつ選択されるとともに、選択されたゲート線３３には、選択電圧のゲート信号が供給される一方、他の非選択のゲート線３３には、非選択電圧のゲート信号が供給される。そして、ドライバＩＣ４０は、選択されたゲート線３３に対応する位置にある画素電極３４に対し、表示内容に応じたソース信号を、それぞれ対応するＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎ−１、Ｓｎ（ｎは自然数）のソース線３２及びポリシリコンＴＦＴ３７を介して供給する。その結果、液晶層４の配向状態が制御され、液晶表示装置１００の表示状態が、非表示状態または中間表示状態に切り替えられることとなる。
【００６０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、完全透過型の液晶表示装置として示しているが、これに限られず、代わりに半透過反射型の液晶表示装置を用いるとすることもできる。さらに、本実施形態に係る液晶表示装置１００は、カラーフィルタとして、着色層６Ｒ、６Ｇ１、６Ｂ、６Ｇ２の４色より構成されるとしているが、これに限られず、代わりに、一般的な液晶表示装置と同様、ＲＧＢの３色のカラーフィルタより構成されるとしてもよい。或いは、その他のカラーフィルタより構成されていてもよい。
【００６１】
さらに、液晶表示パネル３０としては、上述したようなＴＮ液晶からなる液晶層を有する液晶表示パネルには限られず、代わりに、ＶＡ（Vertical Alignment）方式、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式、ＦＦＳ（Fringe Field Structure）方式などの液晶表示パネルを用いるとすることもできる。
【００６２】
なお、本実施形態では、表示パネルとして液晶表示パネル３０を用いているが、これに限られるものではなく、代わりに表示パネルとして、有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイパネルなどの他の表示パネルを用いるとすることもできる。
【００６３】
（２）検知領域の構成
次に、検知領域ＳＧａの構成について説明する。図３は、液晶表示装置１００における切断線Ｃ−Ｃ’に沿った１つの検知領域ＳＧａの拡大断面図である。また、図４は、１つの検知領域ＳＧａの回路構成を概念的に示す回路図である。
【００６４】
図３及び図４に示すように、検知領域ＳＧａにおける素子基板９１には、光センサ６１及び光センサ６２の夫々（ここではＰＩＮダイオード）が形成される。
【００６５】
まず、検知領域ＳＧａにおける素子基板９１側の構成について述べる。図３に示すように、素子基板９１の内面上には、不図示のシリコン酸化膜が形成されている。シリコン酸化膜の内面上で、光センサ６１が形成される領域には、純粋なポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）の層であるｉ（intrinsic）層６１ｂが形成され、ｉ層６１ｂの両側には、ｉ層６１ｂを挟み込んで、ポリシリコンにボロン（Ｂ）イオンが注入された高不純物濃度のｐ＋層６１ｃと、ポリシリコンにリン（Ｐ）イオンが注入された高不純物濃度のＮ＋層６１ａが形成されている。光センサ６１たるＰＩＮダイオードは、これらｉ層６１ｂとｐ＋層６１ｃとＮ＋層６１ａより構成される。同様に、シリコン酸化膜の内面上で、光センサ６２が形成される領域には、純粋なポリシリコンの層であるｉ層６２ｂが形成され、ｉ層６２ｂの両側には、ｉ層６２ｂを挟み込んで、ポリシリコンにボロンイオンが注入された高不純物濃度のｐ＋層６２ｃと、ポリシリコンにリンイオンが注入された高不純物濃度のＮ＋層６２ａが形成されている。光センサ６２たるＰＩＮダイオードは、これらｉ層６２ｂとｐ＋層６２ｃとＮ＋層６２ａより構成される。
【００６６】
光センサ６１のＮ＋層６１ａは、配線６３を介して高位電源ＶＨＨ（但し、図３では不図示）に電気的に接続されており、光センサ６１のｐ＋層６１ｃは、配線６４を介して光センサ６２のＮ＋層６２ａと電気的に接続されており、光センサ６２のｐ＋層６２ｃは、配線６５を介して低位電源ＶＬＬ（但し、図３では不図示）と電気的に接続されている。つまり、本実施形態では、光センサ６１と光センサ６２とは直列に接続されている。
【００６７】
光センサ６１と光センサ６２との間（つまり、配線６４）には、図４に示すように、光検知回路５２の入力端子が電気的に接続されている。従って、光検知回路５２には、光センサ６１に発生する電流と光センサ６２に発生する電流との差分が入力される。光検知回路５２は、光センサ６１に発生する電流と光センサ６２に発生する電流との差分に基づいて、照明装置１０から液晶表示パネル３０に対して入射してくる光Ｌの輝度を検出する。検出された光Ｌの輝度は、照明装置１０が備えるＬＥＤ制御回路５３へ出力される。
【００６８】
ＬＥＤ制御回路５３は、光検知回路５２により検出される輝度に基づいて、照明装置１０が備えるＬＥＤ１３が出射する光の輝度を調整する。
【００６９】
次に、検知領域ＳＧａにおけるカラーフィルタ基板９２側の構成について述べる。図３に示すように、カラーフィルタ基板９２の内面上（特に、検知領域ＳＧａ）には、樹脂などでベタ状のブラックマトリクスＢＭが形成されている。特に、検知領域ＳＧａに形成されるブラックマトリクスＢＭは、液晶表示パネル３０の外部の光が液晶表示パネル３０内に入射することを防ぐための遮光性と、照明装置１０から出射される光Ｌが反射することを防ぐ非反射性との双方の性質を兼ね備えている材料から構成される。検知領域ＳＧａにおいて、ブラックマトリクスＢＭの内面上には、光センサ６１に対向して、アルミニウム（Ａｌ）などで反射層８１が形成されている。他方で、検知領域ＳＧａにおいて、ブラックマトリクスＢＭの内面上には、光センサ６２に対向して反射層８１が形成されていない。反射層８１の内面上には、光センサ６１に対向して、各色の着色層６と同じ材料で形成された各色の着色層６ａが形成されている。
【００７０】
本実施形態に係る液晶表示装置１００では、額縁領域３８に最低でも照明装置１０におけるＬＥＤ１３の色の数分だけ、検知領域ＳＧａが設けられる。つまり、照明装置１０に光源としてＲＧＢの各色のＬＥＤ１３が設けられているのであれば、額縁領域３８には、赤色光を検知するための検知領域、緑色光を検知するための検知領域、青色光を検知するための検知領域の３つの検知領域ＳＧａが最低でも設けられる。
【００７１】
１つの検知領域ＳＧａにおける着色層６ａは、検知する光の色、即ち、ＬＥＤ１３より出射される光の色に対応する色の着色層が設けられる。具体的には、赤色光を検知するための検知領域ＳＧａにおける着色層６ａは、着色層６Ｒと同じ色材で形成される。同様に、緑色光を検知するための検知領域ＳＧａにおける着色層６ａは、着色層６Ｇ１又は着色層６Ｇ２と同じ色材で形成される。同様に、青色光を検知するための検知領域ＳＧａにおける着色層６ａは、着色層６Ｂと同じ色材で形成される。なお、緑色光を検知するための検知領域ＳＧａにおける着色層６ａとしては、着色層６Ｇ１又は着色層６Ｇ２のうち、透過した光の輝度が高くなる着色層である黄緑色の着色層６Ｇ２を用いるのが好適である。
【００７２】
液晶表示パネル３０に入射した光Ｌは、光センサ６１及び光センサ６２の夫々の背面側（つまり、照明装置１０側）から光センサ６１及び光センサ６２の夫々に入射する。光センサ６１及び光センサ６２の夫々は、ＰＩＮダイオードであるため、光が照射されると、Ｎ＋層６１ａとｐ＋層６１ｃとの間及びＮ＋層６２ａとｐ＋層６２ｃとの間の夫々に流れる電流が発生する。当該電流の大きさは、入射した光の輝度に応じて変化する。具体的には、光センサ６１及び光センサ６２に入射した光の輝度が大きくなればなるほど、発生する電流量も大きくなり、光の輝度が小さくなればなるほど、発生する電流量も小さくなる。
【００７３】
加えて、光センサ６１のｉ層６１ｂ及び光センサ６２のｉ層６２ｂの夫々の厚みが相対的に薄い（具体的には、例えば５０ｎｍ程度である）ため、光センサ６１及び光センサ６２の夫々の背面側から光センサ６１及び光センサ６２の夫々に入射した光Ｌは、その少なくとも一部が光センサ６１及び光センサ６２の夫々を透過してカラーフィルタ基板９２側へ伝搬する。また、液晶表示パネル３０に入射した光Ｌのうち光センサ６１及び光センサ６２に入射しなかった光も、その少なくとも一部が同様にカラーフィルタ基板９２側へ伝搬する。カラーフィルタ基板９２側へ伝搬した光は、図４に示すように、反射層８１によって反射された後、光センサ６１に再度入射する。他方で、カラーフィルタ基板９２側へ伝搬した光はがブラックマトリクスＢＭによって反射されることはないため、カラーフィルタ基板９２側へ伝搬した光Ｌが光センサ６２に再度入射することはない。
【００７４】
従って、光センサ６１は、照明装置１０から出射される光Ｌと、照明装置１０から出射される光Ｌのうち反射層８１において反射され且つ着色層６ａを透過した光（つまり、照明装置１０から出射される光Ｌのうちの着色層６ａの色の光）とを受光する。このため、光センサ６１には、光センサ６１の環境温度に応じた熱電流、照明装置１０から出射される光Ｌを直接受光することで生ずる受光電流（光電流）、及び照明装置１０から出射される光Ｌのうちの特定の色の光を受光することで生ずる受光電流（特定色光電流）の夫々が生ずる。より具体的には、着色層６ａが着色層６Ｒと同じ色材で形成されている場合には、光センサ６１は、照明装置１０から出射される光Ｌと、照明装置１０から出射される光源光のうちの赤色光とを受光する。このため、光センサ６１には、光センサ６１の環境温度に応じた熱電流、照明装置１０から出射される光Ｌを直接受光することで生ずる受光電流（光電流）、及び照明装置１０から出射される光Ｌのうちの赤色光を受光することで生ずる受光電流（赤色光電流）の夫々が生ずる。同様に、着色層６ａが着色層６Ｇと同じ色材で形成されている場合には、光センサ６１は、照明装置１０から出射される光Ｌと、照明装置１０から出射される光Ｌのうちの緑色光とを受光する。このため、光センサ６１には、光センサ６１の環境温度に応じた熱電流、照明装置１０から出射される光Ｌを直接受光することで生ずる受光電流（光電流）、及び照明装置１０から出射される光Ｌのうち緑色光を受光することで生ずる受光電流（緑色光電流）の夫々が生ずる。同様に、着色層６ａが着色層６Ｂと同じ色材で形成されている場合には、光センサ６１は、照明装置１０から出射される光Ｌと、照明装置１０から出射される光Ｌのうちの青色光とを受光する。このため、光センサ６１には、光センサ６１の環境温度に応じた熱電流、照明装置１０から出射される光を直接受光することで生ずる受光電流（光電流）、及び照明装置１０から出射される光源光のうちの青色光を受光することで生ずる受光電流（青色光電流）の夫々が生ずる。
【００７５】
他方で、光センサ６２は、照明装置１０から出射される光Ｌを受光する。このため、光センサ６２には、光センサ６２の環境温度に応じた熱電流及び照明装置１０から出射される光Ｌを直接受光することで生ずる受光電流（光電流）の夫々が生ずる。
【００７６】
従って、配線３２ａを介して光センサ６１及び光センサ６２の夫々に接続される光検知回路５２には、光センサ６１における受光結果（つまり、熱電流、光電流及び特定色光電流）と、光センサ６２における受光結果（つまり、熱電流及び光電流）との差分である「照明装置１０から出射される光Ｌのうちの特定の色の光を受光することで生ずる特定色光電流」が出力される。これにより、光検知回路５２は、照明装置１０から出射される光源光のうちの特定の色の光の輝度等を検出することができる。このため、ＬＥＤ制御回路５３は、光検知回路５２において検出された特定の色の光の輝度に基づいて、照明装置１０が備えるＬＥＤ１３のうち特定の色の光を出射するＬＥＤ１３を好適に制御することができる。
【００７７】
このように、本実施形態に係る液晶表示装置１００によれば、２つの光センサ（つまり、光センサ６１及び光センサ６２）を形成すると共に反射層８１及び着色層６ａを介して特定の色の光を光センサ６１に入射させている。このため、光センサ６１及び光センサ６２の夫々の背面側（つまり、照明装置１０側）に別途新たな反射層等を設けなくとも、照明装置１０から出射される光Ｌのうちの特定の色の光の輝度等を好適に検出することができる。
【００７８】
加えて、単一の光センサを用いて特定の色の光の輝度を検出する構成では、光センサの環境温度に応じた熱電流が生じてしまうため、特定の色の光を受光することで生ずる受光電流そのものを高精度に検出することは困難である。しかるに、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、２つの光センサ（つまり、光センサ６１及び光センサ６２）を形成しているため、上述したように熱電流の影響を好適に又は確実に排除することができる。従って、照明装置１０から出射される光Ｌのうちの特定の色の光の輝度等を高精度に検出することができる。
【００７９】
更に、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、光が入射すると電流を発生させるＰＩＮダイオードなどの半導体素子を液晶表示パネル３０に対して形成することで、光センサ６１及び光センサ６２としている。このため、独立したモジュールとして作製された光センサを付加するよりも、光センサの大きさを小さくすることができると共にその配置の自由度を高めることができるので、装置全体を大きくせずに済む。また、光センサ６１及び光センサ６２は表示に寄与しない額縁領域３８に形成されるので、表示画像への影響を及ぼさずに済む。
【００８０】
尚、上述した実施形態では、光センサ６１と光センサ６２とを直列に接続し、該光センサ６１と光センサ６２の間に光検知回路５２の入力端子を電気的に接続し、該光検知回路５２により特定の色の光の輝度を検出する構成を記載している。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、他の構成を有していてもよい。ここで、図５を参照して他の構成例を説明する。尚、上述した液晶表示装置１００と同様の構成については、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００８１】
図５に示すように、光センサ６１には、光検知回路５２ａが接続され、光センサ６２には、光検知回路５２ｂがそれぞれ接続される。従って、光検知回路５２ａには、光センサ１の環境温度に応じた熱電流、照明装置１０から出射される光Ｌを直接受光することで生ずる受光電流（光電流）、及び照明装置１０から出射される光Ｌのうち特定の色の光を受光することで生ずる受光電流（特定色光電流）の合計が入力され、該入力された電流に基づいて輝度が算出される。他方、光検知回路５２ｂには、光センサ６２の環境温度に応じた熱電流及び照明装置１０から出射される光Ｌを直接受光することで生ずる受光電流（光電流）の合計が入力され、該入力された電流に基づいて輝度が算出される。光検知回路５２ａ及び５２ｂで算出された輝度は、それぞれ差分演算回路５４に入力され、該差分演算回路５４は、両方の輝度の差分に基づいて、照明装置１０から出射される光Ｌのうち特定の色の光の輝度を算出する。この構成によれば、光センサ６１と光センサ６２とは、直列に接続されないので、素子基板９１上にレイアウトする際に光センサ６１と光センサ６２との間の配線を考慮する必要がなく、レイアウト性が向上する。
【００８２】
加えて、この構成では、照明装置１０から出射される光Ｌのうちの特定の色の光を受光する光センサ６１は、照明装置１０が備えるＬＥＤ１３の種類の数（言いかえれば、照明装置１０が出射する光の色の数）だけ形成する必要がある一方で、照明装置１０から出射される光Ｌのみを受光する光センサ６２は複数の光センサ６１に共通して１つだけ形成すれば足りる。具体的には、例えば照明装置１０が、赤色光を出射するＬＥＤ１３、緑色光を出射するＬＥＤ１３及び青色光を出射するＬＥＤ１３を備えている場合には、赤色光を受光する光センサ６１、緑色光を受光する光センサ６１及び青色光を受光する光センサ６１を形成する必要がある一方で、３つの光センサ６１に共通して１つの光センサ６２を形成すれば足りる。従って、カラーフィルタ基板９２上に形成される光センサ６２の数を相対的に減らすことができる。
【００８３】
尚、照明装置１０等として、既存の液晶表示装置等に用いられている任意の構成を採用してもよいことは言うまでもない。例えば、照明装置１０等の一例として、特開２００７−２１２７１２号公報に開示されている構成を採用しても良い。以下、参考のために、照明装置１０等の一例及び照明装置１０の制御態様の一例について説明を加える。
【００８４】
（３）照明装置の構成
次に、本実施形態に係る照明装置１０の構成について具体的に述べる。照明装置１０は、先にも述べたように、光源部１２と導光板１１より構成される。
【００８５】
図６は、本実施形態に係る光源部１２の構成を示す斜視図である。図６に示すように、光源部１２は、フレキシブル基板７２と、フレキシブル基板７２上に配置されている複数の光源パッケージ７１より構成される。光源パッケージ７１は、複数の色の光を夫々発光する複数の光源が１つのパッケージ化されている。このような光源パッケージ７１は、いわゆる３ｉｎ１ＬＥＤパッケージとも呼ばれる。図６に示す光源部１２では、光源パッケージ７１に対し、ＲＧＢの各色の光を夫々発光するＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂが１つにパッケージ化されている。複数の光源パッケージ７１は、ＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂより出射される光の出射方向が同じ方向となるように並列して配置されている。ＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂより出射される光の出射方向には、導光板１１の入光端面１１ｃが対向して配置され、ＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂより出射された光は、導光板１１の入光端面１１ｃに入射する。ＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂより出射された光は、拡散するに伴い、互いに混光して白色光たる光Ｌとなる。
【００８６】
ここで、光源パッケージ７１の構成について述べる。図７は、図６において切断線Ｂ−Ｂ’に沿った１つの光源パッケージ７１の拡大断面図である。光源パッケージ７１は、主に、反射枠体７３と、ＲＧＢの各色の光を発光するＬＥＤ１３より構成される。反射枠体７３は、樹脂などにより形成され、すり鉢状の凹部を有しており、凹部の内面にはメッキ処理等により光を反射する反射膜が形成されている。図７に示す光源パッケージ７１の拡大断面図は、図６において切断線Ｂ−Ｂ’に沿ったものであるので、赤色ＬＥＤ１３Ｒのみが示されているが、実際には、ＲＧＢの各色の光を夫々発光する各色のＬＥＤ１３が、反射枠体７３の凹部の底面に設置されている。反射枠体７３の凹部の底面には、電極７５、７６が設置されている。電極７５、７６の一端は、反射枠体７３の外部、具体的には、フレキシブル基板７２上に設置されているＬＥＤ１３を駆動するための図示しない駆動回路と接続されている。一方、電極７５、７６の他端は、ＬＥＤ１３と接続されている。例えば、図７に示すように、赤色ＬＥＤ１３のアノード７７は電極７５と接続され、赤色ＬＥＤ１３Ｒのカソード７８は電極７６と接続される。赤色ＬＥＤ１３Ｒは、電極７５、７６を介して駆動回路と接続されている。赤色ＬＥＤ１３Ｒは、外部より電流Ｉｒが流されることで、赤色光を発光する。電流Ｉｒの電流量を大きくすれば、赤色ＬＥＤ１３Ｒより出射される赤色光の輝度は、大きくなり、電流Ｉｒの電流量を小さくすれば、赤色ＬＥＤ１３Ｒより出射される赤色光の輝度は、小さくなる。
【００８７】
緑色ＬＥＤ１３Ｇ、青色ＬＥＤ１３Ｂについても同様に夫々、アノード、カソードが夫々、反射枠体７３の外部と接続されている電極と接続される。そして、緑色ＬＥＤ１３Ｇ、青色ＬＥＤ１３Ｂも夫々、当該電極を介して駆動回路と接続されている。緑色ＬＥＤ１３Ｇ、青色ＬＥＤ１３Ｂは、夫々、外部より電流Ｉｇ、Ｉｂが流されることで、緑色光、青色光を発光する。電流Ｉｇ、Ｉｂの電流量を大きくすれば、緑色ＬＥＤ１３Ｇ、青色ＬＥＤ１３Ｂより出射される緑色光、青色光の輝度は、夫々大きくなり、電流Ｉｇ、Ｉｂの電流量を小さくすれば、緑色ＬＥＤ１３Ｇ、青色ＬＥＤ１３Ｂより出射される緑色光、青色光の輝度は、夫々小さくなる。
【００８８】
反射枠体７３は、その凹部の底面にＲＧＢの各色の光を夫々発光するＬＥＤ１３が設置された後、透明な樹脂７４によって封止され、光源パッケージ７１が完成する。なお、ここで、樹脂７４の最上面、言い換えると光源パッケージ７１の光の出射面にレンズを配置するとしても良い。例えば、当該レンズとして、凹レンズを配置すれば、各色のＬＥＤ１３より出射される光をより拡散することができる。
【００８９】
図８は、照明装置１０の構成を示すブロック図である。図８では、一例として、２つの光源パッケージ７１を示す。夫々の光源パッケージ７１には、図６に示すように、ＲＧＢの各色のＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂが、１つずつ備えられている。つまり、図８に示すように、２つの光源パッケージ７１のうち、一方の光源パッケージ７１に、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、青色ＬＥＤ１３Ｂ１が備えられ、他方の光源パッケージ７１に、赤色ＬＥＤ１３Ｒ２、緑色ＬＥＤ１３Ｇ２、青色ＬＥＤ１３Ｂ２が備えられるとする。
【００９０】
図８に示すように、照明装置１０は、光源部１２に備えられ、光源パッケージ７１にパッケージ化されてなる複数のＲＧＢの各色のＬＥＤ１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂの他に、赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒと、緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇと、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂと、先に述べた光検知回路５２と電気的に接続されたＬＥＤ制御回路５３を備える。
【００９１】
赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒは、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２と接続され、緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇは、緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２と接続され、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂは、青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２と接続される。
【００９２】
赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒ、緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇ、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂは、ＬＥＤ制御回路５３と接続される。ＬＥＤ制御回路５３は、先に述べた光検知回路５２と接続される。
【００９３】
ＬＥＤ制御回路５３は、光検知回路５２により検出された特定の色の光の輝度に基づいて、赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒ、緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇ、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂに対し、制御信号を送信し、赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒ、緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇ、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂは、当該制御信号を基に各色のＬＥＤ１３に流すパルス電流を変化させる。
【００９４】
赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２は、電気的に直列接続される。直列接続された赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２は、赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒによって電流Ｉｒが流される。図８に、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２に流される電流の流れを実線矢印で示す。これにより、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２には、どちらにも電流Ｉｒが流され、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２は、どちらも同じ輝度の赤色光を発光することができる。
【００９５】
図８には、緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２、青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２夫々に流される電流の流れについても破線矢印で示す。
【００９６】
緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２は、電気的に直列接続される。直列接続された緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２は、緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇによって電流Ｉｇが流される。これにより、緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２には、どちらにも電流Ｉｇが流され、緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２は、どちらも同じ輝度の緑色光を発光することができる。
【００９７】
青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２も、電気的に直列接続される。直列接続された２つの青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２は、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂによって電流Ｉｂが流される。これにより、青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２には、どちらにも電流Ｉｂが流され、青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２は、どちらも同じ輝度の青色光を発光することができる。
【００９８】
図９に、一例として、本実施形態に係る赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒの回路図を示す。赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒは、電流制限抵抗Ｒｒと、電源Ｖｒより構成される。電流制限抵抗Ｒｒの大きさは、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２に流すことのできる電流Ｉｒの許容値によって決まる。電源Ｖｒは、赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２にパルス電流を供給する。赤色ＬＥＤ１３Ｒ１、１３Ｒ２に供給されるパルス電流の幅及びタイミングは、電源Ｖｒを制御することによって変えられる。緑色ＬＥＤ駆動回路５１Ｇ、青色ＬＥＤ駆動回路５１Ｂの夫々についても、赤色ＬＥＤ駆動回路５１Ｒと同様、電気的に接続されている緑色ＬＥＤ１３Ｇ１、１３Ｇ２、青色ＬＥＤ１３Ｂ１、１３Ｂ２の夫々にパルス電流を供給するための電源を夫々有する。
【００９９】
以上のことから分かるように、本実施形態に係る光源部１２では、ＲＧＢの各色のＬＥＤ１３は、各色ごとにＬＥＤ駆動回路５１を有している。また、各色のＬＥＤ１３に夫々接続されたＬＥＤ駆動回路５１は、ＬＥＤ制御回路５３からの制御信号を基に、電気的に接続されている各色のＬＥＤ１３にパルス電流を供給する。このように各色のＬＥＤ１３毎にＬＥＤ駆動回路５１が設けられることで、各色のＬＥＤ１３毎に別々にパルス電流をかけることができる。
【０１００】
（４）ＬＥＤ電流制御処理
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１００におけるＬＥＤ電流制御処理について述べる。ＲＧＢの各色のＬＥＤ１３より出射される光の輝度は、温度変化や時間変化によって夫々変化するため、照明装置１０から出射される光Ｌのホワイトバランスは、温度変化や時間変化によって崩れてしまう。そこで、光の輝度が変化する度にＲＧＢの各色のＬＥＤ１３より出射される各色の光の輝度調整を行う必要がある。このＬＥＤ電流制御処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【０１０１】
光検知回路５２は、検知領域ＳＧａにおいて、各色の着色層６ａを透過した光を夫々検知した光センサ６１及び光センサ６２より供給される電流に基づいて、特定の色の光の輝度等を検出すると共にＬＥＤ制御回路５３に供給する。ＬＥＤ制御回路５３は、当該輝度に基づいて、ＲＧＢの各色の輝度の割合が、所定の割合、即ち、所望の白色光となるＲＧＢの輝度の割合となっているか否かを判定する（ステップＳ１）。ＲＧＢの各色の光の輝度の割合が、所望の白色光となるＲＧＢの輝度の割合となっている場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ＬＥＤ制御回路５３は、処理を終了する。一方、ＲＧＢの各色の輝度の割合が、所望の白色光となるＲＧＢの輝度の割合とならない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、ＬＥＤ制御回路５３は、各色のＬＥＤ駆動回路５１に制御信号を送り、各色のＬＥＤ駆動回路５１より各色のＬＥＤ１３に供給されるパルス電流の幅を調節することで、ＲＧＢの各色のＬＥＤ１３より出射される光の輝度の割合が、所望の白色光となるＲＧＢの輝度の割合となるように調整する（ステップＳ２）。そして、その後、ＬＥＤ制御回路５３は処理を終了する。
【０１０２】
以上のように構成することで、本実施形態に係る液晶表示装置１００では、温度変化や経時変化により、各色のＬＥＤ１３より出射される光の輝度が変化して、光ＬにおけるＲＧＢの各色の輝度の割合が変化しても、自動的にホワイトバランスの調整を行うことができる。
【０１０３】
なお、本実施形態に係る照明装置１０では、各色のＬＥＤ１３には、パルス電流が供給されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに定電流が供給されるとしても良いのは言うまでもない。この場合には、ＬＥＤ制御回路５３は、光検知回路５２より供給された電流の大きさを基に、各色のＬＥＤのＬＥＤ駆動回路５１に制御信号を送り、各色のＬＥＤ駆動回路５１より各色のＬＥＤ１３に供給される定電流の大きさを調節することで、ＲＧＢの各色のＬＥＤ１３より出射される光の輝度の割合を調整する。
【０１０４】
加えて、上述の照明装置１０がＲＧＢ各色のＬＥＤ１３を備える構成について説明している。しかしながら、照明装置１０は、ＲＧＢ各色のＬＥＤ１３に代えて、白色光を出射するＬＥＤ１３を備えていてもよい。この場合も、光センサ６１及び光センサ６２より供給される電流に基づいて白色光のうちのＲＧＢの各色の光の輝度等を検出すると共に、該ＲＧＢの各色の光の輝度の割合が所望の白色光となるＲＧＢの輝度となるようにＬＥＤ１３を制御しても良い。このとき、上述したようにＬＥＤ１３に供給されるパルス電流の幅を調節してもよいし、ドライバＩＣ４０を介して液晶表示パネル３０に供給されるＲＧＢの画像信号を調節してもよいし、或いはγ補正曲線を調節してもよい。或いは、その他の調節を行ってもよい。いずれにせよ、光センサ６１及び光センサ６２より供給される電流に基づいて白色光のうちのＲＧＢの各色の光の輝度等を検出すると共に、該ＲＧＢの各色の光の輝度の割合が所望の白色光となるＲＧＢの輝度となるようにＬＥＤ１３を制御する限りは、上述した各種効果を享受することができる。
【０１０５】
（５）電子機器
続いて、図１１及び図１２を参照しながら、上述の液晶表示装置１００を具備してなる電子機器の例を説明する。
【０１０６】
図１１は、上述した液晶表示装置１００が適用されたモバイル型のパーソナルコンピュータの斜視図である。図１１において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、上述した液晶表示装置１００を含んでなる液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。
【０１０７】
次に、上述した液晶表示装置１００を携帯電話に適用した例について説明する。図１２は、電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。図１２において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに、半透過反射型の表示形式を採用し、且つ上述した液晶表示装置１００と同様の構成を有する液晶装置１００５を備えている。
【０１０８】
これらの電子機器においても、上述した液晶表示装置１００を含んでいるため、上述した各種効果を好適に享受することができる。
【０１０９】
尚、図１１及び図１２を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型又は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直視型の液晶装置を備える装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に対して、上述した液晶表示装置１００を適用可能なのは言うまでもない。
【０１１０】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置、光検出装置及び電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ’断面図である。
【図３】液晶表示装置における切断線Ｃ−Ｃ’に沿った１つの検知領域の拡大断面図である。
【図４】１つの検知領域の回路構成を概念的に示す回路図である。
【図５】１つの検知領域の他の回路構成を概念的に示す回路図である。
【図６】本実施形態に係る光源部の構成を示す斜視図である。
【図７】図６において切断線Ｂ−Ｂ’に沿った１つの光源パッケージの拡大断面図である。
【図８】照明装置の構成を示すブロック図である。
【図９】赤色ＬＥＤ駆動回路の回路図である。
【図１０】ＬＥＤ電流制御処理の流れを概念的に示すフローチャートである。
【図１１】液晶装置が適用されたモバイル型のパーソナルコンピュータの斜視図である。
【図１２】液晶装置が適用された携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
【０１１２】
６ａ…着色層、１０…照明装置、１３…ＬＥＤ、５２…光検知回路、５３…ＬＥＤ制御回路、６１…光センサ、６２…光センサ、８１…反射層、９１…素子基板、９２…カラーフィルタ基板、１００…液晶装置、ＢＭ…ブラックマトリクス、ＳＧａ…検知領域、
【図１】
2010085854.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010085854.tif 000005
【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】
2010085854.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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