(57)【要約】【課題】  長期間に渡り良好な色再現性を得られる高画質の液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、液晶パネル１１０と、該液晶パネル１１０の背面側に配設されたバックライト１２０と、入力された画像信号を表示信号に変換して前記液晶パネルに供給する画像処理部２１０とを具備し、前記バックライト１２０から供給される照明光の色度を測定する色センサ（測色手段）１８０を前記液晶パネル１１０に備えており、前記画像処理部２１０が、前記色センサ１８０から出力される色度情報に基づき異なる表示信号を前記液晶パネル１１０に供給可能とされている。【選択図】        図４
2006091235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段と、入力された画像信号を表示信号に変換して前記液晶パネルに供給する画像処理手段とを具備し、
前記照明手段から供給される照明光の色度を測定する測色手段を前記液晶パネルに備えており、
前記画像処理手段から前記液晶パネルに供給される表示信号が、前記測色手段にて得られた色度情報に基づき変更可能とされたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記照明手段から出力される照明光の色度情報の基準値を保持する記憶手段と、
前記記憶手段に保持された色度情報と前記測色手段から出力される色度情報とから色差情報を導出する色差導出手段とを備え、
前記表示信号が、前記色差導出手段にて得られた色差情報に基づき変更可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記色差導出手段にて導出される色差情報が、ＣＩＥＬＡＢ色空間における色差ΔＥａ＊ｂ＊であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記色差ΔＥａ＊ｂ＊の値が既定値以上であるとき、前記画像処理手段から出力される表示信号が変更されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記画像処理手段から前記液晶パネルに供給される表示信号を補正する色補正手段を具備したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記画像処理手段が、前記画像信号を前記表示信号に変換するカラー変換テーブルを具備しており、前記色補正手段が、前記カラー変換テーブルを補正可能とされたことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記記憶手段が、前記測色手段にて得られた色度情報を保持可能とされたことを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記色補正手段と前記記憶手段とが連動して動作可能に構成され、前記色補正手段による補正処理が実行されたときの前記色度情報が、前記記憶手段に記録されることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記測色手段が、前記液晶パネルに形成された受光素子と、該受光素子を含む液晶パネルの平面領域内に設けられた分光手段とを含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記受光素子が、前記液晶パネルの有効表示領域の外側に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記分光手段が、特定波長域の光を選択的に透過させる光学フィルムであることを特徴とする請求項９又は１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記受光素子を挟んで前記照明手段と反対側に、当該受光素子を平面的に覆う光反射手段が設けられ、前記受光素子と光反射手段との間に前記分光手段が設けられていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記分光手段が、前記液晶パネルに備えられたカラーフィルタに形成された着色部材であることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記光反射手段が、前記液晶パネルに装着されたフレームに設けられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記液晶パネルの有効表示領域の外側に、少なくとも金属膜と金属酸化膜とを有する遮光部が設けられており、
前記遮光部の金属膜の一部が、前記光反射手段を形成していることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記液晶パネルに設けられたカラーフィルタの色数に応じて前記測色手段が設けられ、前記分光手段が、前記カラーフィルタの各色に対応する分光特性を有していることを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段と、入力された画像信号を表示信号に変換して前記液晶パネルに供給する画像処理手段とを具備し、前記液晶パネルに前記照明手段から出力される照明光の色度を測定する測色手段が設けられた液晶表示装置の色調整方法であって、
前記測色手段により測定した色度情報と、予め蓄積された前記照明光の色度情報とから色差情報を算出することにより前記照明光の経時変化を検出するステップと、
前記経時変化が検出されたとき、前記画像処理手段から前記液晶パネルに対して、前記色差情報に基づく補正信号処理を施された表示信号を出力するステップと
を有することを特徴とする液晶表示装置の色調整方法。
【請求項１８】
請求項１から１６のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えた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、液晶表示装置及びその色調整方法、並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置をはじめとする表示装置の分野では、高画質化に対する要求が多く、例えば現在写真のデジタル化が進んでおり、それとともに、印刷せずに従来の写真と同様に鮮やかな画像を楽しめる表示装置の開発が望まれている。また画像の表示に際しては、液晶表示装置における色再現性も重要であり、例えば特許文献１には、周囲光の輝度に応じてカラーパレットを書き換えて色調整を行う液晶表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１１７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載の技術によれば、周囲光の状態に応じた表示が可能であるため、色再現性を向上させることができる。しかしながら、本発明者が液晶パネルの背面側にバックライトを配設してなる構成の液晶表示装置について検討したところ、上記色調整機能を具備した液晶表示装置であっても、経時的に表示の色合いが変化し、色再現性が低下することが判明した。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、長期間に渡り良好な色再現性を得られる高画質の液晶表示装置、及びその色調整方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段と、入力された画像信号を表示信号に変換して前記液晶パネルに供給する画像処理手段とを具備し、前記照明手段から供給される照明光の色度を測定する測色手段を前記液晶パネルに備えており、前記画像処理手段から前記液晶パネルに供給される表示信号が、前記測色手段にて得られた色度情報に基づき変更可能とされたことを特徴とする液晶表示装置を提供する。
この構成によれば、液晶パネルに設けられた測色手段によって照明光の色度情報を容易に取得することができるので、得られた色度情報に基づいて照明光の色度の変化を検知することができる。そして、係る色度情報に基づき、前記画像処理手段から出力される表示信号を変更できるので、照明手段の経時的な色度変化に対応して適切な表示状態を得られるようになり、長期間に渡り忠実な色再現性を得ることができる液晶表示装置を提供することができる。
【０００６】
本発明の液晶表示装置では、前記照明手段から出力される照明光の色度情報の基準値を保持する記憶手段と、前記記憶手段に保持された色度情報と前記測色手段から出力される色度情報とから色差情報を導出する色差導出手段とを備え、前記表示信号が、前記色差導出手段にて得られた色差情報に基づき変更可能とされた構成とすることができる。
この構成によれば、前記測色手段にて得られた色度情報と、前記記憶手段に保持された基準となる色度情報とを用いた演算処理により色差情報を得て、係る色差情報に基づいて液晶パネルに供給する表示信号を変更する構成となっているので、基準値に対する照明光の色度のずれを容易かつ高精度に得ることができ、係る色度のずれを補正可能な表示信号に変更することができる。したがって、本構成によれば、忠実な色再現性を安定に維持できる液晶表示装置を提供することができる。色差導出手段にて導出される色差情報としては、ＣＩＥＬＡＢ色空間における色差ΔＥａ＊ｂ＊とＣＩＥＬＵＶ色空間における色差ΔＥｕ＊ｖ＊とを例示することができる。
【０００７】
本発明の液晶表示装置では、前記色差導出手段にて導出される色差情報が、ＣＩＥＬＡＢ色空間における色差ΔＥａ＊ｂ＊であることが好ましい。上記色差ΔＥａ＊ｂ＊は、ＣＩＥＬＡＢ空間における２座標間の距離である。このように色差ΔＥａ＊ｂ＊の値に基づき液晶パネルに供給する表示信号を異ならせるならば、デバイスに依存しない客観的な色度の差に基づき表示信号を変更することができるので、さらに安定に表示状態を維持できるようになる。特に、色差ΔＥａ＊ｂ＊は、色差に関する視覚実験結果とよく整合が取れるので、人間の視覚に対応した液晶表示装置の色再現性を維持できるため好ましい。
【０００８】
本発明の液晶表示装置では、前記色差ΔＥａ＊ｂ＊の値が既定値以上であるとき、前記画像処理手段から出力される表示信号が変更される構成とすることが好ましい。すなわち照明手段から出力される照明光が、基準値に対して所定の色差を有する照明光となっているとき、液晶パネルに供給される表示信号を変更する構成とするのがよい。このような構成とすることで、表示信号の変更による色調整を客観的な判断基準に基づき実行することができ、例えば照明光の色変化が判別困難な程度の色差である場合には色調整を実行しない構成とすることができるので、係る色調整動作が液晶表示装置の動作速度等に影響するのを防止できる。
【０００９】
本発明の液晶表示装置では、前記ΔＥａ＊ｂ＊が３以上であるとき、前記画像処理手段から出力される表示信号を変更する構成とすることが好ましい。このような構成とするならば、表示色の変化が顕著になる以前に表示信号の補正を行うことができ、効果的な色調整が可能になる。
【００１０】
本発明の液晶表示装置では、前記画像処理手段から前記液晶パネルに供給される表示信号を補正する色補正手段を具備した構成とすることが好ましい。この構成によれば、前記色度情報、色差情報、ないし色差ΔＥａ＊ｂ＊に基づいて表示信号を補正する色補正手段を備えたことで、照明光の色度変化を適切かつ迅速に補正することが可能な液晶表示装置を提供することができる。
【００１１】
本発明の液晶表示装置では、前記画像処理手段が、前記画像信号を前記表示信号に変換するカラー変換テーブルを具備しており、前記色補正手段が、前記カラー変換テーブルを補正可能とされた構成とすることができる。このような構成とすることで、色差情報に基づく色補正が反映された表示信号を生成することができるとともに、一度色調整を行えば、その内容をカラー変換テーブルに保持できるので、表示の度に表示信号の補正を行うことを要せず、液晶表示装置の動作速度低下等の不都合を生じることもない。
【００１２】
本発明の液晶表示装置では、前記記憶手段が、前記測色手段にて得られた色度情報を保持可能とされた構成とすることが好ましい。また、本発明の液晶表示装置では、前記色補正手段と前記記憶手段とが連動して動作可能に構成され、前記色補正手段による補正処理が実行されたときの前記色度情報が、前記記憶手段に記憶される構成とすることが好ましい。
先に記載のようにカラー変換テーブルの更新を行う構成を採用する場合、特にこのように記憶手段の色度情報を更新可能な構成とすることが好ましい。色調整後のカラー変換テーブルは、色差情報に基づく補正が反映されたものとなるので、係るカラー変換テーブルに対応する照明光の状態を保持しておく必要があるからである。
【００１３】
本発明の液晶表示装置では、前記測色手段が、前記液晶パネルに形成された受光素子と、該受光素子を含む液晶パネルの平面領域内に設けられた分光手段とを含むことが好ましい。この構成によれば、簡便な構成で測色手段をパネルに実装でき、製造の容易性並びに製造コストの点で有効な構成となる。
【００１４】
本発明の液晶表示装置では、前記受光素子が、前記液晶パネルの有効表示領域の外側に設けられていることが好ましい。測色手段を表示領域内に設けることにほとんどメリットはなく、また測色手段を設けることによる表示への影響を排除でき、また受光素子のサイズや構成の自由度についても表示領域外の方が有利である。
【００１５】
本発明の液晶表示装置では、前記分光手段が、特定波長域の光を選択的に透過させる光学フィルムであってもよい。この構成によれば、分光手段を別途用意できるので、測色手段の分光感度をルータ条件に近づけることが比較的容易になる。
【００１６】
本発明の液晶表示装置では、前記受光素子を挟んで前記照明手段と反対側に、当該受光素子を平面的に覆う光反射手段が設けられ、前記受光素子と光反射手段との間に前記分光手段が設けられている構成とすることもできる。このような構成とした場合にも、前記光反射手段よって前記照明光を反射させ、当該反射光を前記分光手段に透過させた後に前記受光素子に入射させることができるので、照明光の測色を円滑に実行することができる。
【００１７】
上記構成の液晶表示装置では、前記分光手段が、前記液晶パネルに備えられたカラーフィルタに形成された着色部材であってもよい。
この構成によれば、分光手段をカラーフィルタに形成することができるので、受光素子との位置合わせ精度や製造コストの点で有利な構成となる。
【００１８】
本発明の液晶表示装置では、前記光反射手段が、前記液晶パネルに装着されたフレームに設けられていてもよい。あるいは前記光反射手段が、液晶パネルを構成する基板の外面又は内面に設けられていてもよい。
【００１９】
本発明の液晶表示装置では、前記液晶パネルの有効表示領域の外側に、少なくとも金属膜と金属酸化膜とを有する遮光部が設けられており、前記遮光部の金属膜の一部が、前記光反射手段を形成している構成とすることもできる。すなわち、液晶パネルの表示面側から見て金属酸化膜と金属膜とが積層された遮光部の裏面側を、前記光反射手段として用いることができる。係る構成の遮光部は、表示面側から見ると前記金属酸化膜の干渉によって黒色に見えるが、液晶パネルの裏面側から見ると金属光沢を有しているので、照明手段から出力された光を、この金属光沢の遮光部裏面で反射させ、前記受光素子に入射させることができる。このように液晶パネルに設けられた遮光部を利用する構成とすることで、容易に製造が可能で、コスト面でも有利なものとなる。
【００２０】
本発明の液晶表示装置では、前記液晶パネルに設けられたカラーフィルタの色数に応じて前記測色手段が設けられ、前記分光手段が、前記カラーフィルタの各色に対応する分光特性を有している構成とすることが好ましい。すなわち、前記分光手段が、前記カラーフィルタの色域に対応する色域を有して構成されていることが好ましい。この構成によれば、測色手段にて得られる色度情報とカラーフィルタを介して出力される色光の色度情報とを容易に対応させることができ、液晶表示装置の色調整をさらに高精度に行えるようになる。
【００２１】
本発明の液晶表示装置の色調整方法は、液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段と、入力された画像信号を表示信号に変換して前記液晶パネルに供給する画像処理手段とを具備し、前記液晶パネルに前記照明手段から出力される照明光の色度を測定する測色手段が設けられた液晶表示装置の色調整方法であって、前記測色手段により測定した色度情報と、予め蓄積された前記照明光の色度情報とから色差情報を算出することにより前記照明光の経時変化を検出するステップと、前記経時変化が検出されたときに、前記表示信号に対して前記色差情報に基づく補正信号処理を施すステップと、を有することを特徴としている。
この色調整方法によれば、照明手段から出力される照明光の色度を液晶パネルで測定することができ、その測定結果に基づいて液晶パネルの表示を補正することができるので、照明手段の経時的な色変化にも関わらず液晶表示装置において忠実な色再現が可能になる。
【００２２】
本発明に係る液晶表示装置の色調整プログラムは、液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段と、入力された画像信号を表示信号に変換して前記液晶パネルに供給する画像処理手段とを具備し、前記液晶パネルに前記照明手段から出力される照明光の色度を測定する測色手段が設けられた液晶表示装置の色調整に適用できるプログラムであって、前記測色手段により測定した色度情報と、予め蓄積された前記照明光の色度情報とから色差情報を算出するステップと、前記色差情報に基づき前記表示信号に対する色補正処理の要否を判断するステップと、前記色補正処理を実行するステップと、を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明の電子機器は、先に記載の本発明の液晶表示装置を備えたことを特徴としている。この構成によれば、入力された画像信号を忠実に再現でき、また係る再現性を長期間に渡り良好に維持できる表示部を具備した電子機器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である液晶表示装置の平面構成図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図、図３は、同液晶表示装置の１画素領域を示す平面構成図である。
【００２５】
液晶表示装置１００は、アクティブマトリクス方式の透過型カラー液晶表示装置であり、図２に示すように、液晶パネル１１０と、バックライト（照明手段）１２０とを主体として構成されている。液晶パネル１１０は、対向配置された一対の基板１１１，１１２と、基板１１１，１１２間に挟持されるとともにシール材１１３により封止された液晶層１１４とを備えて構成されている。
【００２６】
なお、図示は省略したが、基板１１１，１１２の外面側（液晶層と反対側）には、それぞれ偏光板や位相差板が設けられる。例えば液晶層１１４が垂直配向液晶からなるものである場合には、基板１１１，１１２のそれぞれの外面側に、λ／４位相差板と偏光板とを積層して配置して円偏光板とした構成が採用される。またバックライト１２０の照明光の利用効率を高めるための反射偏光板が設けられていてもよい。
【００２７】
前面側（図２上側）の基板１１１の内面（液晶層１１４側面）側に、カラーフィルタ１１５が設けられており、基板１１２の内面側には、回路層１１６が形成されている。また図１に示すように、液晶パネル１１０は、異なる平面寸法の基板１１１と基板１１２とを貼り合わせてなり、基板１１２より外側に張り出した基板１１１上の領域（回路層１１６）に、走査線駆動回路１３０と、データ線駆動回路１４０とが基板辺端に沿うように配設されている。
【００２８】
そして、基板１１１，１１２が重なる平面領域内には、表示領域１１０Ａが形成され、この表示領域１１０Ａの外側の領域に色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂが設けられている。前記色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂは、表示領域１１０Ａの３つの辺端部に分散して配置されている。色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂは、それぞれ受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂとそれらに対応して設けられた色フィルム１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂとからなり、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂは、図２に示すように基板１１２の回路層１１６に設けられており、色フィルム１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、基板１１２外面側の受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂと平面的に重なる位置に設けられている。
【００２９】
受光素子１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂは、フォトダイオードやフォトトランジスタ等により構成される。受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂとバックライト１２０との間に設けられた色フィルム１７０Ｒ（赤）、１７０Ｇ（緑）、１７０Ｂ（青）は、入射光の特定波長成分のみを透過させる分光手段として機能する光学フィルムであり、染料や顔料により着色したフィルムや、ダイクロイックフィルムを用いることができる。このような構成のもと、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂは、バックライト１２０から入射する照明光の測色を行う測色手段として機能し、液晶表示装置１００は、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂから出力される色度情報に基づき表示の色調整が可能な液晶表示装置となっている。
【００３０】
基板１１１，１１２には、ガラスや石英、プラスチック等の透光性基板が用いられている。液晶層１１４を構成する液晶としては、所定の配向状態を形成し得る液晶であれば特に限定はなく、典型的にはネマチック液晶を用いる。また液晶の初期配向形態についても、ＴＮモードに限らず、垂直配向モードも適用できる。
カラーフィルタ１１５には、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂが平面的に周期的に配列されており、図示は省略したが、カラーフィルタ１１５の液晶層１１４側面には、液晶層に電圧を印加する手段たる電極と、液晶の初期配向状態を制御するための配向膜とが設けられている。一方、基板１１２側の回路層１１６は、基板１１１側の電極とともに液晶層１１４に電界を印加する電極を少なくとも含み、本実施形態の場合、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）からなる画素スイッチング素子が設けられている。
【００３１】
図３に示す画素の概略平面構成をみると、液晶パネル１１０の回路層１１６に、互いに交差する方向に延びる複数のデータ線１１６ｄと複数の走査線１１６ｇとが形成されており、これらのデータ線１１６ｄと走査線１１６ｇとに囲まれる矩形状の領域が１つのドット１１８を形成している。ドット１１８内の回路層１１６には、画素電極１１６ｅと、ＴＦＴ１１６ｓとが設けられており、画素電極１１６ｅはＴＦＴ１１６ｓを介してデータ線１１６ｄ及び走査線１１６ｇに接続されている。一方、ドット領域内の基板１１２上には、着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂのうち１つの着色部が、前記回路層１１６の画素電極１１６ｅと平面的に重なるように配されており、図示した１組の着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂを含む３つのドットが、液晶表示装置１００の１画素を構成する。
【００３２】
バックライト１２０は、図２に示すように、導光板１２１と導光板１２１の側端面（図示では左側端）に配設された光源１２２とを主体として構成されている。そして、光源１２２から射出された光を導光板１２１の側端面を介して導光板内部に導入するとともに、内部で伝搬させ、導光板１２１の上面から液晶パネル１１０側へ射出するようになっている。光源１２２には、冷陰極管やＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子を用いることができ、導光板１２１には、透光性のアクリル樹脂等を成形したものを用いることができる。
【００３３】
図４は、液晶表示装置１００の電気的構成を示す図であり、図５は、図４に示す画像処理部２１０の電気的構成を示す図である。図４に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、バックライト１２０と、制御部２００と、画像処理部（画像処理手段）２１０とを主体としてなり、さらに色度検出部２２０、色差演算部（色差導出手段）２３０、及びメモリ（記憶手段）２４０を備えた構成となっている。
【００３４】
液晶パネル１１０は、先に記載したように、複数の走査線１１６ｇ及び複数のデータ線１１６ｄと、それらの交点に対応して設けられた複数のドット１１８と、これらのドット１１８に接続された駆動回路１５０と、受光素子１６０とを備えている。駆動回路１５０は、走査線１１６ｇ…に導電接続された走査線駆動回路１３０とデータ線１１６ｄ…に導電接続されたデータ線駆動回路１４０を含むものである。
【００３５】
制御部２００は、本実施形態の液晶表示装置におけるタイミング信号生成手段として機能し、図示ない上位装置から供給される垂直走査信号Ｖｓｙｎｃ、水平走査信号Ｈｓｙｎｃ、ドットクロック信号ｄＣＬＫ及びクロックＣＬＫ等に従って、各種のタイミング信号やクロック信号などを生成し、液晶パネル１１０の駆動回路１５０に対し出力する。図４に示すＤＹ，ＣＬＹはそれぞれスタートパルス及びクロック信号であり、走査線駆動回路に入力される。またＬＰ，ＣＬＸはそれぞれラッチパルス及びクロック信号であり、データ線駆動回路に入力される。
【００３６】
画像処理部２１０は、図示しない上位装置から入力される画像信号ＤＡＴＡを、液晶パネル１１０で適切に表示できる形態の表示信号Ｄｓに変換して出力するものであり、図５に示すように、アナログ形式の画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２１１と、カラー変換テーブル２１４をＲＧＢの各画像信号に対し適用して所定の色変換を行う色変換部２１２と、デジタル信号をアナログ表示信号Ｄｓに変換して出力するＤ／Ａ変換部２１３と、色差演算部２３０から出力される色差情報に基づきカラー変換テーブル２１４を補正するテーブル生成部（色補正手段）２１５とを備えて構成されている。
【００３７】
カラー変換テーブル２１４は、入力値と出力値との対応表を保持したＬＵＴ（ルックアップテーブル）であり、本実施形態の場合、液晶パネル１１０の入出力プロファイル（パネル固有の入出力特性）を保持したものである。そして色変換部２１２は、上記カラー変換テーブル２１４に基づき、入力されたＲＧＢデジタル信号（画像信号）を液晶パネル出力用のＲＧＢデジタル信号（表示信号）に変換する。また場合によっては、色変換部２１２に、画像信号に対してガンマ補正を行うためのガンマ補正テーブルを備えていてもよい。テーブル生成部２１５は、色差演算部２３０から入力される色差情報に基づいて、カラー変換テーブル２１４を更新するものである。
【００３８】
色度検出部２２０は、色センサ１８０（図１に示す色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂ）を駆動してそれらの出力を読み出し、色差演算部２３０に色度情報を出力する。色差演算部２３０は、入力された前記色度情報と、メモリ２４０に予め保持されている色度情報とを比較して、照明光の経時的な色変化を検出する。
【００３９】
以下、図６に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る液晶表示装置１００の色調整方法につき説明する。
本発明に係る方法により液晶表示装置の色調整を行うには、まず、液晶パネル１１０に設けられた色センサ１８０によりバックライト１２０から供給される照明光の測色を行う（ステップＳ１）。そして色度検出部２２０に読み出された色度情報は、必要に応じて行われる色空間の変換処理を経て色差演算部２３０に出力される。本実施形態の場合、分光特性の異なる色フィルムを介した３つの受光素子により測色するので、色センサ１８０から出力されるデバイス依存の色信号（ＲＧＢ値）を、デバイス非依存の色信号（三刺激値ＸＹＺ）に変換し、色差演算部２３０へ色度情報として出力する。
【００４０】
上記ＲＧＢ値からＸＹＺ値への色信号の変換に際しては、下記（数１）に示すような線形変換などが利用できる。（数１）において、Ｍは３×３のＲＧＢ→ＸＹＺ変換行列であり、色センサ１８０の色特性を示している。また（α，β，γ）は補正項であり、色フィルム１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂの分光特性がルータ条件から外れている場合に加えられる項である。この補正項（α，β，γ）は、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂの分光感度と色フィルム１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂの分光感度とを予め測定し、ＣＩＥ等色関数との差を求めることで算出することができる。上記色信号の変換機能は、色度検出部２２０に（数１）の計算を実行する演算回路として実装してもよく、色度検出部２２０から参照可能なＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用意し、このＬＵＴを参照しつつ補間計算を行う演算回路として実装してもよい。またこの演算回路は、色度演算部２３０に実装してもよい。
【００４１】
【数１】
2006091235.tif 000003
【００４２】
次に、色差演算部２３０は、色度検出部２２０から入力された色度情報と、メモリ（記憶手段）２４０に保持された色度情報とに基づく演算処理により色差ΔＥａ＊ｂ＊（色差情報）を算出し、画像処理部２１０のテーブル生成部２１５に出力する（ステップＳ２）。具体的には、まず、下記（数２）を用いて色度検出部２２０から入力された色信号（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をＣＩＥＬＡＢ色空間に変換する。なお、（数２）中（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は白色光のＸ，Ｙ，Ｚを表しており、Ｙｎ＝１００としてＸｎ，Ｚｎを正規化した値である。
【００４３】
そして、予めメモリ２４０に保持されている値（Ｌ＊１，ａ＊１，ｂ＊１）と、（数２）に基づき得られた値（Ｌ＊２，ａ＊２，ｂ＊２）とを用いて、下記（数３）に示す式により色差ΔＥａ＊ｂ＊を求める。メモリ２４０に保持されている値（Ｌ＊１，ａ＊１，ｂ＊１）は、液晶表示装置１００の製造時に、色センサ１８０によりバックライト１２０の照明光を測定して得た色度情報、あるいはそれ以降に上記手順の測色を行って得た色度情報である。
【００４４】
【数２】
2006091235.tif 000004
【００４５】
【数３】
2006091235.tif 000005
【００４６】
次に、得られた色差ΔＥａ＊ｂ＊の値に基づき、画像処理部２１０における色補正動作の実行が選択される（ステップＳ３）。すなわち、色差ΔＥａ＊ｂ＊が既定値（例えば３）以上の値であるとき、色差演算部２３０から画像処理部２１０に対してカラー変換テーブル２１４を更新するための色差情報（ΔＥａ＊ｂ＊）が出力され、画像処理部２１０にてカラー変換テーブル２１４が更新される（ステップＳ４）。
【００４７】
また、上記色差演算部２３０は、色度検出部２２０から入力される色度情報をメモリ２４０に記録する機能を有しており、上記色度情報の出力が選択された場合に、メモリ２４０に保持されている色度情報を、測色して得られた色度情報（Ｌ＊２，ａ＊２，ｂ＊２）に更新する。色差ΔＥａ＊ｂ＊が既定値未満であれば、照明光の色ずれは許容範囲内にあると判断し、カラー変換テーブル２１４の更新を行わず処理を終了する（エンド）。
【００４８】
上記色差ΔＥａ＊ｂ＊に係る既定値は３程度とすることが好ましい。このような範囲とすることで、基準値に対する照明光の色ずれが、人間に認識できる程度となる値を色調整の判断基準値とすることができ、効率的に色調整を行うことが可能になる。
なお、色差ΔＥａ＊ｂ＊が２．５以下であれば、離間して観察した際に比較に係る２つの色は、ほぼ同一の色と認めることができるとされている（下記参考文献参照）ので、色調整の判断基準値としての上記既定値は２．５より大きくすることが好ましい。また、色差ΔＥａ＊ｂ＊が３．２以上では色の差異が明確になる（ΔＥａ＊ｂ＊が３．２〜６．５の範囲が印象レベルで同色に扱える範囲）ので、上記既定値を３．２未満の範囲とすれば、表示色の変化が顕著に現れる以前に色調整を行うことができ、効果的である。
【００４９】
参考文献：「新編  色彩科学ハンドブック第２版」  日本色彩学会編  東京大学出版会
【００５０】
色差演算部２３０から出力された色差情報は、図５に示すように、画像処理部２１０のテーブル生成部２１５に入力される。テーブル生成部２１５は、入力された色差情報に基づき、カラー変換テーブル２１４を更新する。このとき、テーブル生成部２１５によって新たにカラー変換テーブルを生成して置換してもよいし、カラー変換テーブル２１４の一部を補正値で上書きしてもよい。そして、色変換部２１２において、上記更新されたカラー変換テーブル２１４を適用することで、液晶パネル１１０に照明光の色変化を補正できる表示信号Ｄｓが供給される。
【００５１】
このように本実施形態の液晶表示装置１００によれば、バックライト１２０の経時的な色変化を補正することができ、入力画像の色を忠実に再現でき、かつその再現性を長期間に渡り安定に維持することがことができる。
【００５２】
なお、本実施形態では、色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂを表示領域１１０Ａの異なる辺端に沿った位置に配置している。このような配置とすることで、色フィルム１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂをパネル背面に設ける際の位置精度を緩和でき、液晶表示装置の製造を容易なものとすることができるが、色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂの配置は図示の形態に限定されるものではなく、表示領域１１０Ａの外側の領域であって、バックライト１２０の照射領域であれば任意の位置に前記色センサを配置することができる。例えば、３つの色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂが表示領域１１０Ａの一辺端に沿って配列されている構成とすることができる。
【００５３】
また本実施形態では、透過型の液晶表示装置について説明したが、液晶パネルのドット領域内に部分的に反射層が設けられ、反射表示と透過表示の双方が可能に構成された半透過反射型液晶表示装置に対しても問題なく適用することができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、図７及び図８を参照して本発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本実施形態の液晶表示装置３００の平面構成図であり、図８は、図７のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図である。なお、本実施形態は上記第１実施形態の変形例である。したがって、図７及び図８に示す構成要素のうち、図１又は図２と共通のものには同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５５】
図７及び図８に示す液晶表示装置３００は、液晶パネル３１０と、その背面側に配設されたバックライト１２０とを主体として構成されている。また液晶表示装置３００は、図４及び図５に示した第１実施形態の液晶表示装置と同様の電気的構成を具備したものとなっている。
【００５６】
液晶パネル３１０は、シール材１１３を介して互いに対向して配置された基板１１１，１１２間に液晶層１１４を挟持してなる構成を備える。基板１１１の内面側（液晶層側）には、所定平面形状の遮光部１１９ａを備えた遮光層１１９と、カラーフィルタ３１５と、図示略の電極及び配向膜とが設けられている。基板１１２の内面側には回路層１１６が設けられ、回路層１１６上には図示略の配向膜が設けられている。回路層１１６は、画素スイッチング素子たるＴＦＴや画素電極、駆動回路１５０、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ等を含んで構成されている。
【００５７】
液晶パネル３１０は、図７に示すように、基板１１１，１１２が平面的に重なる領域に表示領域１１０Ａを有しており、表示領域１１０Ａの３つの辺端の外側にそれぞれ受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂが配設されている。また、カラーフィルタ３１５は、３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂを表示領域１１０Ａ内に周期的に配列してなる構成を備えるとともに、表示領域１１０Ａの外側であって受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂと平面的に重なる位置に、それぞれセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂを有している。これらのセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂは、それぞれ着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂと同様の構成を備えたものとなっている。また、前記着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂの境界領域と平面的に重なるように前記遮光層１１９の遮光部１１９ａが延在している。この遮光部１１９ａは表示領域１１０Ａの外側まで延設されて液晶パネル３１０のいわゆる「周辺見切り」を構成しているが、上記センサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂの形成領域周辺には形成されておらず、液晶層１１４側から入射する照明光を透過可能になっている。
【００５８】
また液晶パネル３１０には、表示領域１１０Ａに対応する矩形状の開口部３３０ａを有するフレーム３３０が前面側から披着されている。フレーム３３０は、平面視で受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂ及びセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂを覆うように配置されている。そして、センサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂと対向するフレームの裏面３３１に、光反射性が付与された光反射領域を有している。この構成により、バックライト１２０から出力されて液晶パネル３１０を透過した照明光をこの光反射領域で反射させ、分光手段であるセンサ用カラーフィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂにより各色光に分光して対応する受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂに入射させるようになっている。したがって本実施形態の液晶表示装置３００は、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂと、センサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂとにより、図１から図４に示した色センサ１８０Ｒ、１８０Ｇ、１８０Ｂと同様の構成を実現したものとなっている。
【００５９】
液晶表示装置３００は、図４及び図５に示した電気的構成を具備しているので、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂとセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂとからなる色センサによってバックライト１２０の照明光の色度を測定し、その色度情報から照明光の経時変化を検出することができる。そして、照明光の色度情報とメモリに保持された色度情報とから得られた色差情報に基づき、液晶パネル３１０に供給する画像信号を適切に色補正し、バックライト１２０の経時変化を補償して入力画像を忠実に再現して表示することができるようになっている。
【００６０】
また本実施形態の液晶表示装置３００では、分光手段であるセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂが、カラーフィルタ３１５に設けられており、着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂと同等の位置精度で形成されているので、受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂに対してセンサ用フィルタを正確に位置合わせすることができる。したがって、図７に示すような表示領域１１０Ａの３辺端の外側にそれぞれ受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂを配置する形態のみならず、表示領域１１０Ａの一辺端に沿って受光素子１６０Ｒ、１６０Ｇ、１６０Ｂを配列した形態も容易に適用できる。さらに上記センサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ，３１５Ｂは、カラーフィルタ３１５の形成工程で着色部とともに形成できるので、色フィルムを用いる第１実施形態に比して製造コストの点で有利な構成となっている。
【００６１】
なお、本実施形態では、フレーム３３０の裏面３３１に光反射領域を設け、係る光反射領域で照明光を反射させて色センサに入射させる構成としているが、この光反射領域は、液晶パネル３１０に設けられていてもよい。すなわち、基板１１１の内面又は外面であって、センサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂと平面的に重なる位置に、アルミニウムや銀等からなる光反射性の金属膜を設けてもよい。
【００６２】
また本実施形態に係る液晶パネル３１０では、カラーフィルタ３１５の着色部１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂの境界領域、及びセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂの周縁部と平面的に重なる位置に遮光層１１９が設けられている。この遮光層１１９に設けられた遮光部１１９ａは、例えばＣｒやＴｉからなる金属膜と、その酸化物からなる金属酸化物膜とを積層した構造が採られており、表示面側（基板１１１側）から順に金属酸化物膜と金属膜とが積層されて配置されている。このような構成の遮光部１１９ａを表示面側から見ると、前記金属酸化物膜の干渉によって黒色に視認され、ドット１１８の周縁部に延在する配線による反射や、表示領域の外側における光の透過を防止するようになっている。その一方で、遮光部１１９ａを裏面側（液晶層１１４側）から見ると、金属酸化物膜は設けられていないので、その表面で光を反射可能なものとなっている。そこで、係る遮光部１１９ａを、センサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂの形成領域まで延設すれば、バックライト１２０から出力された照明光を遮光部１１９ａの金属膜によって反射させてセンサ用フィルタ３１５Ｒ、３１５Ｇ、３１５Ｂに入射させることができる。これにより、上記フレーム３３０と同様の機能を液晶パネル３１０に内蔵した構成を実現でき、製造コスト等の面で有利なものとなる。
【００６３】
（電子機器）
以下、本発明を携帯電話機に適用した実施形態につき、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る携帯電話機は、図９に示すように、先の実施形態の液晶表示装置からなる表示部１０１２と、複数の操作キーが配列された操作部１０１３とを備えた本体部１００１の下端部に、ヒンジ機構を介して蓋部１００２が連結された構成を備えており、前記蓋部１００２は、本体部１００１に対して開閉自在とされている。
【００６４】
本体部１００１と蓋部１００２との連結部近傍には、蓋部１００２の開／閉状態を検知する蓋部センサが設けられており、本体部１００１の頂上部には、本体部１００１に対して進退自在のアンテナ１０１９が設けられている。表示部１０１２の上方に受話部（スピーカ）１０２０が設けられ、蓋部１００２の先端部に送話部（マイクロフォン）１０１４が設けられており、蓋部１００２を開いた状態で通話が可能に構成されている。
【００６５】
図１０は、上記携帯電話機１０００の電気的構成を示す図である。図示のように、送受分波器（デュープレクサ）１０１７に受信回路１０１８と送信回路１０１６とが並列接続されている。通話時にはアンテナ１０１９によって受信した信号を、送受分波器１０１７で受信回路１０１８側へ伝送する。そして、受信回路１０１８で復調した受話信号が制御回路１０１０を経て受話部１０２０に供給され放音される。また、送話部１０１４に入力された音声は、制御回路１０１０から送話信号として送信回路１０１６に伝送され、変調される。変調された送話信号は、送受分波器１０１７を介してアンテナ１０１９から送信される。制御部１０１０には、メモリ１０１１、表示部１０１２、操作部１０１３、送話部１０１４、蓋部センサ１０１５、送信回路１０１６、受信回路１０１８、受話部１０２０が接続されている。
【００６６】
上記構成を具備した本実施形態の携帯電話機は、先の実施形態の液晶表示装置を備えているので、バックライトが経時的に劣化した場合にも入力画像の忠実な再現が可能になっており、長期間に渡り高画質の表示を得られるようになっている。また、実施形態に係る液晶表示装置に備えられた色調整機能は、手動又は自動で動作させることができるので、例えば、携帯電話機に通常備えられているタイマ機能と連動させて制御部１０１０から色調整命令を表示部１０１２に送信することもでき、操作部１０１３からのキー入力により制御部１０１０から前記色調整命令を送信する構成とすることもできる。あるいは、上記色調整命令を、蓋部センサ１０１５から入力される蓋部の開閉信号や受信回路１０１８から入力される着信信号に連動させることも可能である。
【００６７】
なお、本発明に係る液晶表示装置は、上記携帯電話機に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、ビューファインダ型あるい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機器等々の表示部として好適に用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置の平面構成図。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。
【図３】図３は、同、１画素領域を示す平面構成図。
【図４】図４は、同、電気的構成を示す図。
【図５】図５は、図４に示す画像処理部の電気的構成を示す図。
【図６】図６は、実施形態に係る色調整方法を示すフローチャート。
【図７】図７は、第２実施形態に係る液晶表示装置の平面構成図。
【図８】図８は、図７のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図。
【図９】図９は、電子機器の一例たる携帯電話機を示す斜視図。
【図１０】図１０は、同、電気的構成を示す図。
【符号の説明】
【００６９】
１００，３００  液晶表示装置、１１０，３１０  液晶パネル、１２０  バックライト（照明手段）、１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂ  受光素子、１７０Ｒ，１７０Ｇ，１７０Ｂ  色フィルム（分光手段）、１８０，１８０Ｒ，１８０Ｇ，１８０Ｂ  色センサ（測色手段）、１１５，３１５  カラーフィルタ、１１９  遮光層（遮光部）、１３０，１４０，１５０  駆動回路、２００  制御部、２１０  画像処理部（画像処理手段）、２２０  色度検出部（測色手段）、２３０  色差演算部（色差導出手段）、２４０  メモリ（記憶手段）、２１４  カラー変換テーブル、３３０  フレーム
【図１】
2006091235.tif 000006
【図２】
2006091235.tif 000007
【図３】
2006091235.tif 000008
【図４】
2006091235.tif 000009
【図５】
2006091235.tif 000010
【図６】
2006091235.tif 000011
【図７】
2006091235.tif 000012
【図８】
2006091235.tif 000013
【図９】
2006091235.tif 000014
【図１０】
2006091235.tif 000015