(57)【要約】【課題】  外観意匠性が損なわれることなく、しかも受光素子（光センサ）による十分な出力が確保された液晶装置と、これを備えた電子機器を提供する。【解決手段】  互いに対向して配置された一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネル１１０と、液晶パネル１１０の背面側に配設された照明手段１２０とを具備してなる。液晶パネル１１０に、外部光を受光する受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが設けられ、受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの受光部上に集光手段５、５Ｒ、５Ｇ、５Ｂが設けられている。受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで得られた外部光の輝度情報に基づき、照明手段１２０の出力を制御する制御手段２６０が設けられている。【選択図】      図４
2006201221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段とを具備し、
前記液晶パネルに、外部光を受光する受光素子が設けられ、
前記受光素子の受光部上に集光手段が設けられ、
前記受光素子で得られた外部光の輝度情報に基づき、前記照明手段の出力を制御する制御手段が設けられていることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記受光素子が３つ以上設けられ、これら受光素子の受光部上に設けられた集光手段のうちの一つが赤色光のみを選択的に集光する分光機能を有し、他の一つが緑色光のみを選択的に集光する分光機能を有し、さらに他の一つが青色光のみを選択的に集光する分光機能を有していることを特徴とする請求項１記載の液晶装置。
【請求項３】
前記受光素子が４つ以上設けられ、これら受光素子の一つが、分光機能を有さない集光手段が設けられたことにより、外部光の輝度情報を検出するものとなっていることを特徴とする請求項２記載の液晶装置。
【請求項４】
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を備え、
前記画像処理手段には、前記分光機能を有した集光手段を設けた受光素子で得られた前記外部光の色度情報に基づき、前記表示信号を調整する調整機構が設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の液晶装置。
【請求項５】
前記受光素子が、前記照明手段が備えられる背面側の基板に形成され、かつ、この背面側の基板の、表面側に配置される基板に覆われない位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶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、外部光を受光する受光素子が設けられた液晶装置と、この液晶装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の表示部として利用されている液晶表示装置は、液晶パネルと、その背面側に設けられたバックライトとを備えたものが一般的であり、携帯電話機等の携帯電子機器では、外光を反射させて表示を行う反射表示モードと、バックライトの照明光を透過させて表示を行う透過表示モードとを具備した半透過反射型の液晶表示装置が用いられている。
ところで、この種の液晶表示装置では、使用環境によって視認性が大きく変化することが知られている。そこで、例えば周囲の明るさによらずに適切な表示を得るため、外部の明るさ（外部光）を計測する光センサを備え、その計測結果に基づいてバックライトの輝度を調整することができるようにした液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−２２８０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、外部の明るさ、すなわち外部光を計測（検出）する光センサ（受光素子）は、一般には感度が低く、したがって十分な出力を得るのが困難である。そのため、これを用いる場合には、受光部の面積（受光面積）を大きくする必要がある。しかし、光センサについては、外部光を計測する必要上、液晶表示装置の外面側に配置する必要があり、そのため、その受光面積を大きくすると、液晶表示装置の外観意匠性を損なう結果となってしまい、さらには、表示領域を狭める結果にもなってしまう。
【０００４】
本発明は前記課題に鑑みてなされたもので、外観意匠性が損なわれることなく、しかも受光素子（光センサ）による十分な出力が確保された液晶装置（液晶表示装置）と、これを備えた電子機器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】
本発明の液晶装置は、互いに対向して配置された一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、該液晶パネルの背面側に配設された照明手段とを具備し、
前記液晶パネルに、外部光を受光する受光素子が設けられ、
前記受光素子の受光部上に集光手段が設けられ、
前記受光素子で得られた外部光の輝度情報に基づき、前記照明手段の出力を制御する制御手段が設けられていることを特徴としている。
【０００６】
この液晶装置によれば、受光素子の受光部上に集光手段を設けたので、この集光手段によって集光効率が高まることにより、受光素子の受光面積を大きくすることなく、受光素子の感度を高めることができる。したがって、受光面積を大きくすることによる外観意匠性の低下を防止し、しかも受光素子（光センサ）による十分な出力を確保することが可能になる。
【０００７】
また、前記液晶装置においては、前記受光素子が３つ以上設けられ、これら受光素子の受光部上に設けられた集光手段のうちの一つが赤色光のみを選択的に集光する分光機能を有し、他の一つが緑色光のみを選択的に集光する分光機能を有し、さらに他の一つが青色光のみを選択的に集光する分光機能を有しているのが好ましい。
このようにすれば、各受光素子により、外部光におけるＲ、Ｇ、Ｂの輝度バランスを検出することが可能になる。
【０００８】
なお、この液晶装置においては、前記受光素子が４つ以上設けられ、これら受光素子の一つが、分光機能を有さない集光手段が設けられたことにより、外部光の輝度情報を検出するものとなっているのが好ましい。
このようにすれば、外部光の輝度情報と、外部光におけるＲ、Ｇ、Ｂの輝度バランスとを共に検出することが可能になる。
【０００９】
また、この液晶装置においては、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を備え、
前記画像処理手段には、前記分光機能を有した集光手段を設けた受光素子で得られた前記外部光の色度情報に基づき、前記表示信号を調整する調整機構が設けられているのが好ましい。
このようにすれば、特に液晶装置がフルカラー表示をなす場合に、外部光の色度情報に基づいて調整機構により表示信号を調整することで、外部光に影響されることなく適切な表示が得られる。
【００１０】
また、前記液晶装置においては、前記受光素子が、前記照明手段が備えられる背面側の基板に形成され、かつ、この背面側の基板の、表面側に配置される基板に覆われない位置に配置されていることを特徴としている。
このようにすれば、例えばＴＦＴ等からなる駆動素子を形成する背面側の基板に受光素子を形成することで、受光素子を前記駆動素子と同じ工程で形成することが可能になる。また、受光素子が表面側の基板に覆われないため、その受光部を液晶装置の外面に位置させるのが容易になり、したがって受光部を外面に臨ませるための加工等が不要になることから、液晶装置自体の製造が簡易になる。
【００１１】
本発明の電子機器は、前記の液晶装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、外観意匠性の低下が防止され、受光素子（光センサ）による十分な出力も確保された液晶装置を備えているので、この電子機器自体の外観意匠性や液晶装置による表示機能が良好なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施形態の液晶装置を各構成要素とともに対向基板側からみた平面図、図１（ｂ）は、同、側断面図である。
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、ＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）１０と、対向基板２０とが、平面視略矩形枠状のシール材５２を介して貼り合わされ、このシール材５２に囲まれた領域内に液晶層５０が封入されてなる液晶パネル１１０と、その背面側（（ｂ）図下側）に配設されたバックライト（照明手段）１２０とを備えて構成されたものである。このような構成のもとに、液晶パネル１１０においては、ＴＦＴアレイ基板１０が背面側の基板となり、対向基板２０が表面側の基板となっている。
【００１３】
液晶パネル１１０には、シール材５２の内周側に沿って平面視矩形枠状の周辺見切り５３が形成され、この周辺見切り５３の内側の領域に表示領域１１が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び外部回路実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の１辺（図示下辺）に沿って形成されており、さらに回路実装端子２０２の側方には、４つの受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが形成されている。また、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路２０４，２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る１辺（図示上辺）には、画像表示領域１１の両側の走査線駆動回路２０４，２０４間を接続する複数の配線２０５が設けられている。
【００１４】
また、対向基板２０の各角部にはＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間の電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。本実施形態の液晶装置１００は、半透過反射型の液晶装置として構成され、透過表示モードでは、背面側に配設されたバックライト１２０からの照明光を液晶パネル１１０にて変調して対向基板２０側から表示光として射出し、反射表示モードでは、液晶パネル１１０に設けられた反射層（図示略）により対向基板２０側から入射した光を反射させるとともに液晶層５０にて変調し、表示光として射出するようになっている。
【００１５】
なお、データ線駆動回路２０１および走査線駆動回路２０４，２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＣＯＦ（Chip On Film）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的および機械的に接続するようにしてもよい。また、液晶装置１００においては、使用する液晶の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード、垂直配向モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
【００１６】
図２は、液晶パネル１１０の表示領域１１においてマトリクス状に配列形成された複数の画素の回路図である。表示領域１１には、複数の走査線３ａと、走査線３ａに対して交差する方向に延びる複数のデータ線６ａと、各走査線３ａと並列に延びる容量線３ｂとがそれぞれ配線されており、走査線３ａとデータ線６ａとに囲まれる領域に、ドット（サブ画素）Ｄが形成されている。ドットＤの各々には、画素電極９と、画素スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されており、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されている。また、画素電極９はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、走査線３ａから供給される走査信号によりＴＦＴ３０をスイッチングすることで、データ線６ａから供給される画像信号を所定のタイミングで画素電極９に書き込み、液晶層を挟持して対向する電極との間で画像信号を保持するようになっている。また、前記画素電極９に書き込まれた画像信号のリークを防止するために、前記画素電極９と並列に保持容量７０が付加されており、保持容量７０を構成する一方の電極は容量線３ｂに電気的に接続されている。
【００１７】
前記受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、図１（ａ）に示したように液晶パネル１１０の表示領域１１の外に形成されたもので、図３に示すようにＴＦＴアレイ基板１０に形成されたものであり、フォトダイオードやフォトトランジスタ等によって構成されたものである。ここで、フォトトランジスタによって受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを構成する場合、このフォトトランジスタについては、例えばＰＩＮ型のフォトダイオードとすることができる。すなわち、例えば受光素子４を構成する半導体層を、真性半導体又は微量濃度の不純物を導入された領域である真性半導体領域（Ｉ層）とし、この真性半導体領域（Ｉ層）の一方の側にｐ型半導体領域（Ｐ層）を、他方の側にｎ型半導体領域（Ｎ層）をそれぞれ形成することにより、ＰＩＮ型のフォトダイオードを形成することができる。このようなＰＩＮ型のフォトダイオードについては、その半導体層として、前記表示領域１１におけるＴＦＴ３０の半導体層と同じ工程で形成したものを用いることにより、このＴＦＴ３０と同じ製造工程で形成することができる。
【００１８】
これら受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの受光部（受光面）４ａ上には、マイクロレンズ（集光手段）５（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）が形成されている。マイクロレンズ５は、アクリル樹脂等の透明樹脂によって形成されたもので、液晶装置１００の外部光（環境光）を受光部４ａに集光するものである。このような構成のもとに受光素子４は、受光部４ａの受光面積が比較的小さいにもかかわらず、十分な光量の外部光を受光できるようになっている。そして、このように外部光を受光することで、外部光の輝度を検出してその輝度情報を得ることができるようになっている。
【００１９】
また、マイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、透明樹脂に染料や顔料が混合されて着色されたもので、これによって特定の色の波長成分のみを透過し、他の波長成分は吸収するように形成されたものである。すなわち、マイクロレンズ５Ｒは、赤色光の波長成分のみを選択的に集光し、他の波長成分は吸収するように形成されたもので、単に集光機能だけでなく、分光機能も有したものである。同様にマイクロレンズ５Ｇは、緑色光の波長成分のみを選択的に集光し、他の波長成分は吸収するように形成されたものであり、マイクロレンズ５Ｂは、青色光の波長成分のみを選択的に集光し、他の波長成分は吸収するように形成されたものである。
【００２０】
このようなマイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを備えたことにより、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、前記受光素子４と同様に、十分な量の外部光を受光できるようになっている。ただし、マイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、それぞれ特定の色の波長成分のみを透過するように分光機能を有していることから、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが受光する光は、特定の色の波長成分のみである。したがって、これら受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、外部光の輝度情報ではなく、外部光の色度情報、すなわち、外部光中に含まれる赤色光成分、緑色光成分、青色光成分の強度をそれぞれ検出するものとなっている。そして、これにより受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、外部光におけるＲ、Ｇ、Ｂの輝度バランスを検出できるようになっている。
【００２１】
ＴＦＴアレイ基板１０には、図１（ｂ）に示したように前記表示領域１１においてＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性導電材料からなる画素電極９が形成されている。そして、図示を省略しているものの、これら画素電極９上には、ポリイミド等の液晶層５０の特性に応じた種類の配向膜が、画素電極９を覆って形成されている。
【００２２】
対向基板２０は、透光性基板の内面側（液晶層５０側）に、少なくともカラーフィルタ（図示せず）と、対向電極（図示せず）と、配向膜（図示せず）とを順に積層形成したものである。本実施形態では、画素スイッチング素子がＴＦＴ３０であるので、対向基板２０の対向電極は、ＩＴＯ等の透光性導電材料からなる平面ベタ状の導電膜である。このような対向基板２０は、前記の受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを覆うことなく、ＴＦＴアレイ基板１０上に貼着されたものとなっており、これによって受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、その受光部４ａが液晶装置１００の外面に向けて配置されたものとなっている。
なお、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の外面側には、位相差板や偏光板が配設されている。
【００２３】
前記構成を備えた本実施形態の液晶装置１００は、マイクロレンズ５（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）を備えた受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを有しているので、外部光の輝度や特定色の色の強度を検出し、得られた外部光の輝度情報や外部光の色度情報に基づき、バックライト１２０の輝度調整、さらには液晶パネル１１０の表示調整を行うことができるようになっている。以下に、液晶装置１００の電気的構成と、受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを用いた輝度情報や色度情報の検出、さらにはバックライト１２０や液晶パネル１１０の制御について説明する。
【００２４】
図４は、液晶装置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、バックライト制御部２６０とを主体としてなり、さらに受光素子４に接続する輝度検出部２２０と、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに接続する色度検出部２３０とを備えたものである。
【００２５】
液晶パネル１１０は、前述したように、複数の走査線３ａ及び複数のデータ線６ａと、それらの交点に対応して設けられた複数のドットＤと、これらのドットＤに接続された駆動回路１５０とを備えている。また、ドットＤが形成された表示領域の外側には、マイクロレンズ５（５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）を備えた受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが設けられており、受光素子４は信号配線を介して輝度検出部２２０に電気的に接続され、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは信号配線を介して色度検出部２３０に電気的に接続されている。駆動回路１５０は、図１に示した走査線駆動回路２０４とデータ線駆動回路２０１とを含むものである。
【００２６】
輝度検出部２２０には、メモリ２５０を備えた輝度演算部２４０が電気的に接続されており、輝度演算部２４０は、バックライト制御部２６０に電気的に接続されている。バックライト制御部２６０は、バックライト１２０に電気的に接続されたもので、前記受光素子４で得られた外部光の輝度情報に基づき、バックライト１２０の出力を制御するための制御手段となっている。
色度検出部２３０には、メモリ２８０を備えた色差演算部２７０が電気的に接続されており、色差演算部２７０は、前記画像処理部２１０に電気的に接続されている。画像処理部２１０は、前記制御部２００にも電気的に接続されている。
【００２７】
制御部２００は、本実施形態の液晶装置１００におけるタイミング信号生成手段として機能し、図示し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に対し出力するものである。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ようになっている。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ようになっている。
【００２８】
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２７０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たものである。
【００２９】
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、前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）に変換するようになっている。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２７０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。
【００３０】
色度検出部２３０は、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂから出力される各色度信号を読み出し、必要に応じて色度信号の変換を行い、色差演算部２７０に色度情報として出力する。色差演算部２７０は、入力された色度情報と、メモリ２８０に予め保持されている基準色度とを比較して、外部光の色度と、基準色度との差異を検出する。メモリ２８０は、前記の如く外部光の色度に係る基準値である基準色度を保持している。なお、これら色度検出部２３０と色差演算部２７０とメモリ２８０とから、本発明の調整機構が構成されている。この調整機構は、後述するように画像処理部２１０で入力された画像信号ＤＡＴＡを表示信号Ｄｓに変換する際、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで得られた外部光の色度情報に基づき、変換される表示信号を調整するためのものである。
【００３１】
このような構成からなる液晶装置１００において、受光素子４で得られた外部光の輝度情報に基づき、バックライト１２０の出力を制御するためには、まず、受光素子４で外部光を受光する。このとき、受光素子４上にはマイクロレンズ５が設けられているので、受光素子４の面積が比較的小さいにもかかわらず十分な量の光を受光することができ、したがって、受光素子４は見掛け上良好な感度を有したものとなっている。
【００３２】
受光素子４で検出され、輝度検出部２２０に読み出された輝度信号は、輝度情報として輝度演算部２４０に入力される。輝度演算部２４０では、輝度検出部２２０から入力された輝度情報と、メモリ２５０に保持されている基準輝度とを比較し、係る比較に基づき、バックライト１２０の輝度を補正するための補正情報をバックライト制御部２６０に出力する。そして、バックライト制御部２６０は、前記補正情報に基づいて補正した制御信号をバックライト１２０に出力する。これにより、バックライト１２０は外部光の輝度に合わせてその出力が調整され、これによって液晶パネル１１０は、外部光に応じた適切な表示をなすようになる。例えば、外部光が暗い場合には、バックライト１２０による照明光も暗くし、これによって外部光と表示とのバランスを保つようにする。
【００３３】
また、この液晶装置１００では、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで得られた外部光の色度情報に基づき、図６に示すフローチャートに従って前記調整機構により、液晶パネル１１０に入力される表示信号を調整し、色調整を行うようになっている。
このような色調整を行うには、まず、図４に示したように液晶装置１００に調整機構を接続した状態で、液晶装置１００を動作させる。次いで、液晶パネル１１０に設けられた受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを用いて外部光を受光し、図６に示すようにその測色を行う（測色ステップＳ１）。このとき、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ上にはマイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂが設けられているので、前記の受光素子４と同様に、面積が比較的小さいにもかかわらず十分な量の光を受光することができる。
【００３４】
これら受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂによる測色によって色度検出部２３０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２７０に出力される。本実施形態の場合、分光特性の異なるマイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを介して３つの受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで測色するので、これら受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂから出力される色信号（ＲＧＢ値）を色信号（三刺激値ＸＹＺ）に変換し、色差演算部２７０へ色度情報として出力する。
【００３５】
前記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、マイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを含む受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの色特性を示している。また（α，β，γ）は補正項であり、マイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ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４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの分光感度とマイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５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。前記色信号の変換機能は、色度検出部２３０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２３０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、係る演算回路は、色差演算部２７０に実装されていてもよい。
【００３６】
【数１】
2006201221.tif 000003
【００３７】
次に、色差演算部２７０は、色度検出部２３０から入力された色度情報と、メモリ（記憶手段）２８０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（図５参照）に出力する（色差導出ステップＳ２）。具体的には、まず、下記（数２）を用いて色度検出部２６０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。
【００３８】
そして、予めメモリ２８０に保持されている基準値（Ｌ＊１，ａ＊１，ｂ＊１）（基準色度情報）と、（数２）に基づき得られた値（Ｌ＊２，ａ＊２，ｂ＊２）（色度情報）とを用いて、下記（数３）に示す式により色差ΔＥａ＊ｂ＊（色差情報）を求める。メモリ２８０に保持されている値（Ｌ＊１，ａ＊１，ｂ＊１）は、液晶装置１００の仕様として決定された基準値である。
【００３９】
【数２】
2006201221.tif 000004
【００４０】
【数３】
2006201221.tif 000005
【００４１】
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２７０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（色補正ステップＳ４）。前記色差ΔＥａ＊ｂ＊が既定値未満であれば、外部光の色ずれは許容範囲内であると判断し、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）。
【００４２】
前記調整機構は、前記色差情報を、色差演算部２７０から画像処理部２１０のテーブル生成部２１５に入力する。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。なお、前記テーブル生成部２１５は前記調整機構に設けられていてもよい。
【００４３】
このようにしてカラー変換テーブル２１２が更新され、色変換部２１２にて更新されたカラー変換テーブル２１４が適用されることで、外部光の色度に対応して液晶パネル１１０に入力される表示信号が調整される。したがって、前記調整機構は、画像信号に対して適切な色調整を行うことで、この色調整がなされた表示信号を画像処理部２１０から液晶パネル１０に供給させるようになっている。
【００４４】
このような本実施形態の液晶装置１００にあっては、受光素子４によって外部光の輝度を検出（計測）し、係る検出結果に基づいてバックライト１２０を制御するので、バックライト１２０から出力される照明光を常に適切な輝度に保持することができる。したがって本実施形態の液晶装置１００によれば、外部光の輝度が外部光となる照明の種類や場所などで変化した場合にも、液晶パネル１１０に設けられた受光素子４を介して得られる輝度情報に基づきバックライト１２０の出力を補正することで、良好な表示を行うことができる。
また、特に受光素子４の受光部上にマイクロレンズ５を設けたので、このマイクロレンズ５によって集光効率が高まることにより、受光素子４の受光面積を大きくすることなく、受光素子４の感度を高めることができる。したがって、受光面積を大きくすることによる外観意匠性の低下を防止し、しかも受光素子（光センサ）による十分な出力を確保することができる。
【００４５】
また、本実施形態の液晶装置１００にあっては、外部光の色度情報に基づいて調整機構により表示信号を調整することで、外部光に影響されることなく適切な表示を得ることができる。すなわち、外部光の種類により、例えば白熱灯や蛍光灯などの間で色ずれがある場合に、これを補償した表示を得られるように液晶装置１００の色調整を行うことができ、したがって外部光に起因する表示色のばらつきを効果的に低減することができる。
また、特に受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの受光部上にもマイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを設けたので、このマイクロレンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂによって集光効率が高まることにより、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの受光面積を大きくすることなく、受光素子４の感度を高めることができる。
【００４６】
なお、前記実施形態では、受光素子として、外部光の輝度情報を検出する受光素子４と、外部光におけるＲ、Ｇ、Ｂの輝度バランスを検出するための受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂとを共に備えたものについて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、外部光の輝度情報を検出する受光素子４のみを備え、これによってバックライト（照明手段）１２０の出力制御のみを行うように構成してもよい。
【００４７】
また、逆に受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂのみを備えるようにしてもよい。その場合、これら受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで得られた色度情報を積算することによって外部光の輝度を推算し、この推算によって得られた輝度情報を前記輝度演算部２４０に入力する。以下、前記実施形態と同様にして処理することにより、バックライト制御部２６０でバックライト１２０の出力を調整することができる。なお、この例においては、受光素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂで得られた色度情報をそのまま用いることで、前記実施形態で示したようにバックライト１２０の出力の調整だけでなく、液晶パネル１１０の色調整についても行うように構成することができる。
【００４８】
また、前記実施形態では、受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを、ＴＦＴアレイ基板１０における回路実装端子２０２の側方に形成したが、本発明はこれに限定されることなく、例えばＴＦＴアレイ基板１０における、周辺見切り５３内に形成するようにしてもよい。
さらに、前記実施形態では、受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４ＢがＰＩＮダイオードである例について説明したが、受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４ＢをフォトトランジスタあるいはＴＦＴ単体により形成することもできる。すなわち、受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４ＢをＴＦＴ３０とほぼ同様の構造とし、半導体層に形成する不純物導入領域の種類を変更することにより、容易にフォトトランジスタを形成することができる。ＴＦＴ単体を用いる場合には、ＴＦＴのオフリーク電流特性を用いることができる。このように受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４ＢをＰＩＮダイオード又はフォトトランジスタにより構成すれば、ＴＦＴ３０の形成工程や、駆動回路２０１，２０４の形成工程で同時に受光素子４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを形成することができ、工程の複雑化や工数の増加を抑え、効率的に製造可能な液晶装置とすることができる。
【００４９】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器について説明する。図７は、本発明の電子機器を携帯電話機に適用した場合の実施形態を示す図である。図７に示すように本発明に係る携帯電話機１０００は、先の実施形態の液晶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。
【００５０】
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。
【００５１】
このような構成からなる携帯電話機１０００は、外観意匠性の低下が防止され、受光素子（光センサ）による十分な出力も確保された液晶装置を備えているので、この電子機器自体の外観意匠性や液晶装置による表示機能が良好なものとなる。
なお、本発明に係る液晶装置は、前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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）は実施形態に係る液晶装置の平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】液晶装置における液晶パネルの回路図である。
【図３】受光素子及びマイクロレンズを示す要部側断面図である。
【図４】液晶装置の電気的構成を示す図である。
【図５】図４の画像処理部の電気的構成を示す図である。
【図６】実施形態に係る色調整方法を示すフローチャート。
【図７】電子機器の実施形態に係る携帯電話機の斜視構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
４、４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ…受光素子、５、５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ…マイクロレンズ（集光手段）、３０…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ、スイッチング素子）、５０…液晶層、１００…液晶装置、１１０…液晶パネル、１２０…バックライト（照明手段）、２００…制御部、２１０…画像処理部（画像処理手段）、２１２…信号変換部（信号変換手段）、２１４…信号変換テーブル、２１５…テーブル生成部（テーブル補正手段）、２２０…輝度検出部、２３０…色度検出部、２４０…輝度演算部、２５０…メモリ、２６０…バックライト制御部（制御手段）、２７０…色差演算部、２８０…メモリ
【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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