(57)【要約】【課題】  太陽光や室内光といった外部光以外の光源からの光も利用できるようにして、消費電力を低減する効果を高めた電気光学装置を提供する。【解決手段】  液晶を含む液晶パネル２と、光を発生する照明装置４と、照明装置４による照明領域内に設けられた光発電素子５１とを有する電気光学装置１である。光発電素子５１は駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに作り込まれる。照明装置４から発生する光Ｌｓを光発電素子５１に照射することにより、光発電素子５１において電力を得ることができる。この電力をパネル２の駆動用電力および照明装置４の駆動用電力として利用できるので、電気光学装置１の外部から供給する電力を低減できる。【選択図】      図１
2006011153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学物質を含むパネルと、
光を発生する照明手段と、
該照明手段による照明領域内に設けられた光発電手段と
を有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気光学装置において、前記照明手段は観察側から見て前記パネルの裏側に設けられることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の電気光学装置において、
前記パネルには前記光発電手段を実装する実装領域を有する透光性の基板を備え、
前記透光性基板の前記実装領域側の面に対する裏面には、前記照明手段を構成し、パネルの表示領域及び前記実装領域に光を導く導光体を配置した
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
電気光学物質を含むパネルと、
該パネルに付設される半導体素子とを有し、
該半導体素子には光発電手段が設けられることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項４記載の電気光学装置において、前記光発電手段は前記半導体素子の能動面に設けられることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５記載の電気光学装置において、前記半導体素子はＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか１つに記載の電気光学装置において、前記半導体素子は前記パネルに実装される駆動用ＩＣであることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
請求項４から請求項７のいずれか１つに記載の電気光学装置において、前記半導体素子は前記パネルにＣＯＧ（Chip On Glass）方式で実装される駆動用ＩＣであることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項４から請求項８のいずれか１つに記載の電気光学装置において、光を発生する照明手段をさらに有し、前記光発電手段は該照明手段の照明領域に配置されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１０】
請求項４から請求項９のいずれか１つに記載の電気光学装置において、
前記パネルには前記光発電手段を実装する実装領域を有する透光性の基板を備え、
前記透光性基板の前記実装領域側の面に対する裏面には、前記照明手段を構成し、パネルの表示領域及び前記実装領域に光を導く導光体を配置した
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の電気光学装置において、前記光発電手段によって発電された電気を充電するための充電手段をさらに有することを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１つに記載の電気光学装置を有す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、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置等といった電気光学装置に関する。また、本発明は、その電気光学装置を用いて構成される電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機、携帯情報端末機等といった各種の電子機器において、液晶表示装置、ＥＬ装置等といった電気光学装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種の情報を視覚的に表示するための表示部として電気光学装置が用いられている。この電気光学装置において、電気光学物質として液晶を用いた装置、すなわち液晶表示装置が知られている。また、電気光学物質としてＥＬ（Electro Luminescence）を用いたＥＬ装置も知られている。
【０００３】
例えば、液晶表示装置は、一般に、それぞれが電極を備えた一対の基板の間に液晶層を介在させた構造を有する。この液晶層は、前記一対の基板の間にシール材によって囲まれた空間を形成し、この空間の内側に液晶を封止することにより形成される。液晶表示装置は、液晶層に光を供給すると共に、該液晶層に印加される電圧を表示ドットごとに制御することにより、液晶層内の液晶分子の配向を表示ドットごとに制御する。液晶層へ供給された光は液晶分子の配向状態に従って変調され、この変調された光を偏光板に照射することにより、偏光板の表面に文字、数字、図形等といった像が表示される。
【０００４】
この液晶表示装置に用いられる液晶パネルでは、外部から光を取り込みその光を反射させて表示を行うか、もしくは液晶パネルに照明装置を設け、この照明装置から発せられた光が液晶層を透過することによって表示を行っている。反射光を用いるものが反射型液晶表示装置であり、透過光を用いるものが透過型液晶表示装置である。また、反射光と透過光とを選択的に用いるものもあり、これは半透過反射型液晶表示装置と呼ばれている。これらの液晶表示装置のうち、照明装置を用いる液晶表示装置においては、消費電力のうちのかなりの部分がこの照明装置によって消費される。特に、携帯用電子機器、例えば携帯電話等においては、照明装置における電力の消費が電池の消耗を早める要因となっている。
【０００５】
この問題を解決するため、従来、観察側から見て照明装置を挟んで液晶パネルの裏側に光発電手段としての太陽電池を設けた構造の液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この構造によれば、太陽電池の受光面に太陽光や室内光といった外部光が入射することによってその太陽電池が発電し、その電力を照明装置を駆動するための電力として用いている。また、液晶パネルのセルギャップ内に光散乱性を有した液晶を封止して液晶層を形成し、その液晶パネルの端面に太陽電池を配設した構造の液晶表示装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。この構造によれば、液晶層に入射した光が光散乱性を有する液晶によって散乱し、その散乱光が太陽電池の受光面に入射することによってその太陽電池が発電する。そして、その電力を液晶表示装置の駆動電力として用いている。
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２２５３８０号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平８−３３８９７９号公報（第３頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された従来の液晶表示装置においては、太陽光や室内光といった外部光を利用しているので、外部光が弱い場合には十分な発電ができないおそれがあった。そのため、消費電力を低減する効果が十分でなかった。また、上記特許文献２に開示された従来の液晶表示装置は、光散乱性を有する液晶を表示パネル内に封止しなければならなかった。また、液晶層で散乱させた光を利用して発電を行う場合は、光量が少なくなって十分な発電電力が得られなかった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、太陽光や室内光といった外部光以外の光源からの光も利用できるようにして、消費電力を低減する効果を高めた電気光学装置、および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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明に係る第１の電気光学装置は、電気光学物質を含むパネルと、光を発生する照明手段と、該照明手段による照明領域内に設けられた光発電手段とを有することを特徴とする。この構成において、電気光学物質としては、液晶表示装置における液晶、ＥＬ装置におけるＥＬ、プラズマディスプレイにおける放電用ガス等が考えられる。
【００１０】
また、光発電手段には、例えばシリコン等から成る半導体が用いられる。この半導体に光を当てると光を照射した部分と照射しない部分との間に電位差が発生する。この現象は光電効果と呼ばれており、この光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得ることができる。また、照明手段はパネルを照明できる既知の手段、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や冷陰極管等を用いて構成できる。
【００１１】
上記の電気光学装置によれば、照明手段の照明領域内に光発電手段を設けたので、照明手段から発生する光を光発電手段に照射することができ、これにより、光発電手段において電力を得ることができる。この電力をパネル駆動用電力および照明手段の駆動用電力として利用することにより、電気光学装置に対してその外部から供給する電力を低減できる。つまり、消費電力を低減できる。
【００１２】
次に、本発明の電気光学装置において、前記照明手段は観察側から見て前記パネルの裏側に設けられることが望ましい。通常、電気光学装置に用いられる照明手段には、観察側から見てパネルの表側に配設される場合、すなわちフロントライトの場合と、観察側から見て裏側に設けられる場合、すなわちバックライトの場合とがある。光発電手段においてより多くの電力を得ることに関しては、フロントライトよりもバックライトの方が効率が高いと考えられる。
【００１３】
また、本発明の電気光学装置において、前記パネルには前記光発電手段を実装する実装領域を有する透光性の基板を備え、前記透光性基板の前記実装領域側の面に対する裏面には、前記照明手段を構成し、パネルの表示領域および前記実装領域に光を導く導光体を配置することが望ましい。こうすれば、実装領域に実装された光発電手段の受光面に導光体の出射面が対面するので、光発電手段に光を確実に供給できる。
【００１４】
次に、本発明に係る第２の電気光学装置は、電気光学物質を含むパネルと、該パネルに付設される半導体素子とを有する電気光学装置であって、該半導体素子には光発電手段が設けられることを特徴とする。半導体素子に光発電手段を設けることにより、光発電手段において電力を得ることができる。この電力をパネル駆動用電力および照明手段の駆動用電力として利用することにより、電気光学装置の外部から供給する電力を低減できる。
【００１５】
本発明の第２の電気光学装置において、前記光発電手段は前記半導体素子の能動面に設けられることが望ましい。半導体素子において、能動面とは種々の回路や端子が作りこまれる面である。この能動面に光発電素子を設けることにすれば、回路等を作りこむ工程において同時に光発電手段を作りこむことができる。それ故、光発電手段を電気光学装置に容易に設けることができる。
【００１６】
また、本発明の第２の電気光学装置において、前記半導体素子はＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）であることが望ましい。ICは電気光学装置に広く用いられている。従って、ICに光発電手段を設けることは、電気光学装置に光発電手段を設ける上で合理的である。
【００１７】
また、本発明の第２の電気光学装置において、前記半導体素子は前記パネルに実装される駆動用ＩＣであることが望ましい。この駆動用ＩＣは、電気光学装置に用いるICの中で比較的大きな部品である。従って、光発電手段を容易に設けることができる。
【００１８】
また、本発明の第２の電気光学装置において、前記半導体素子は前記パネルにＣＯＧ（Chip On Glass）方式で実装される駆動用ＩＣであることが望ましい。ＣＯＧ方式は、ガラス基板上に形成した電極端子に直接にＩＣチップを実装する方法である。こうすれば、透明ガラスの上にICの能動面が直接に接合されるので、その透明ガラスを通して光発電手段に光を容易に供給できる。
【００１９】
また、本発明の第２の電気光学装置は、光を発生する照明手段を有することが望ましく、前記光発電手段は該照明手段の照明領域に配置されることがさらに望ましい。この構成によれば、照明手段から発生する光を光発電手段に照射することができ、これにより、光発電手段において電力を得ることができる。この電力をパネル駆動用電力および照明手段の駆動用電力として利用することにより、電気光学装置に対してその外部から供給する電力を低減できる。つまり、消費電力を低減できる。
【００２０】
また、本発明の第２の電気光学装置において、前記パネルには前記光発電手段を実装する実装領域を有する透光性の基板を備え、前記透光性基板の前記実装領域側の面に対する裏面には、前記照明手段を構成し、パネルの表示領域および前記実装領域に光を導く導光体を配置することが望ましい。こうすれば、実装領域に実装された光発電手段の受光面に導光体の出射面が対面するので、光発電手段に光を確実に供給できる。
【００２１】
また、本発明の各電気光学装置においては、前記光発電手段によって発電された電気を充電するための充電手段をさらに有することが望ましい。こうすれば、光発電手段によって得られた電力のうち、パネルの駆動および照明装置の駆動において消費されなかった電力や電気光学装置が動作していない間に外部光によって得られた電力をその充電手段に蓄えておくことができる。故に、電気光学装置の外部から供給する電力をより低減できる。
【００２２】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の電気光学装置を有することを特徴とする。このような電子機器としては、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末等が考えられる。本発明に係る電気光学装置は、光発電手段において電力を得ることができる。この電力をパネル駆動用電力および照明手段の駆動用電力として利用できるので、電気光学装置の外部から供給する電力を低減できる。従って、本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器においても外部から供給する電力を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（電気光学装置の実施形態）
本発明に係る第１の電気光学装置は、電気光学物質を含むパネルと、光を発生する照明手段と、該照明手段による照明領域内に設けられた光発電手段とを有することを特徴とする電気光学装置である。また、本発明に係る第２の電気光学装置は、電気光学物質を含むパネルと、該パネルに付設される半導体素子とを有し、該半導体素子には光発電手段が設けられることを特徴とする電気光学装置である。
【００２４】
以下、これらの発明を電気光学装置の一例である液晶表示装置に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、これ以降に説明する実施形態は本発明の一例であって、本発明を限定するものではない。また、これからの説明では必要に応じて図面を参照するが、この図面では、複数の構成要素から成る構造のうち重要な構成要素をわかり易く示すため、各要素を実際とは異なった相対的な寸法で示している。
【００２５】
図１は、本発明に係る電気光学装置の実施形態である液晶表示装置を示している。また、図２は、図１に示す液晶パネルにおけるＡ−Ａ線に従った断面を示しており、特に１つの表示ドット近傍を拡大して示している。ここに挙げられた液晶表示装置は、２端子型のスイッチング素子であるＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス方式であって、半透過反射型の液晶表示装置である。
【００２６】
図１において、液晶表示装置１は、液晶パネル２と、この液晶パネル２に実装される半導体素子としての駆動用ＩＣ３と、照明装置４とを有する。照明装置４は、観察側（図１の矢印Ｂ方向）から見て液晶パネル２の背面側に配設されてバックライトとして機能する。
【００２７】
照明装置４は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成された光源６と、透光性の樹脂によって形成された導光体７とを有する。観察側から見て導光体７の背面側には、必要に応じて、反射層８が設けられる。また、導光体７の観察側には、必要に応じて、拡散層９が設けられる。光源６から発生した光Ｌｉは光導入口７ａを通して導光体７の内部へ導入される。導入された光は導光体７の内部を進行した後、光出射面７ｂから平面的な光（面発光）Ｌｓとして出射する。光源６はＬＥＤ以外の点状光源や、冷陰極管等といった線状光源等によって構成することもできる。
【００２８】
液晶パネル２は、素子基板１２と、それに対向するカラーフィルタ基板１１と、それらの基板を貼り合わせている矢印Ｂ方向から見て正方形または長方形の枠状のシール材１３とを有する。図２において、カラーフィルタ基板１１と素子基板１２とによって挟まれる間隙、いわゆるセルギャップＧ内に電気光学物質としての液晶１４が封入されて液晶層を構成している。
【００２９】
図１において、カラーフィルタ基板１１は、矢印Ｂ方向から見て長方形または正方形の第１透光性基板１６ａを有する。この第１透光性基板１６ａは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。第１透光性基板１６ａの外側表面には、位相差板２６ａ及び偏光板２７ａが貼着等によって装着される。
【００３０】
図２において、第１透光性基板１６ａの内側表面には、凹凸すなわち凹部と非凹部との組み合わせを有する樹脂層１７が形成され、その上に反射層１８が形成され、その上に複数の着色要素１９およびそれらを取り囲む遮光部材２１が形成され、その上にオーバーコート層２２が形成され、その上に紙面垂直方向へ直線的に延びる複数の帯状電極２３ａが形成され、さらに、その上に配向膜２４ａが形成される。配向膜２４ａには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、カラーフィルタ基板１１の近傍の液晶分子の配向が決められる。
【００３１】
樹脂層１７は、第１層１７ａ及び第２層１７ｂから成る２層構造によって形成されており、第２層１７ｂの表面には、細かい凹凸、すなわち細かい凹部及び非凹部が形成されている。反射層１８は、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金等によって形成される。この反射層１８の表面は、その下地層である樹脂層１７に着けられた凹凸に対応して凹凸形状となっている。この凹凸形状により、反射層１８で反射する光は拡散する。
【００３２】
着色要素１９は、例えば、１つ１つが長方形のドット状に形成され、１つの着色要素１９は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色のいずれか１つの光を通す材料によって形成されている。これら各色の着色要素１９は、矢印Ｂ方向から見てストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列、その他適宜の配列となるように並べられている。なお、着色要素１９は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３原色によって形成することもできる。
【００３３】
遮光部材２１は、例えばＣｒ（クロム）等といった遮光性の材料によって、複数の着色要素１９の間を埋める状態に形成される。この遮光部材２１は、ブラックマトリクスとして機能して着色要素１９を透過した光によって表示される像のコントラストを向上させる。なお、遮光部材２１は、Ｃｒ等といった特定の材料によって形成されることに限られず、例えば、着色要素１９を構成するＲ，Ｇ，Ｂの各着色要素を重ねること、すなわち積層することによっても形成することができる。
【００３４】
オーバーコート層２２は、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等といった感光性の樹脂によって形成される。複数の帯状電極２３ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等といった金属酸化物によって形成される。また、その上に形成された配向膜２４ａは、例えばポリイミド等によって形成される。
【００３５】
図１において、カラーフィルタ基板１１に対向する素子基板１２は第２透光性基板１６ｂを有する。この第２透光性基板１６ｂは、例えば、透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成される。第２透光性基板１６ｂの外側表面には、位相差板２６ｂ及び偏光板２７ｂが貼着等によって装着される。
【００３６】
図２において、第２透光性基板１６ｂの内側表面には、ライン配線３３が形成され、スイッチング素子として機能する非線形抵抗素子である複数のＴＦＤ素子３１がそのライン配線３３に接続して形成される。そしてさらに、それらのＴＦＤ素子３１に接続するように複数のドット電極２３ｂが形成される。ライン配線３３は、カラーフィルタ基板１１上の帯状電極２３ａに対して直角方向、すなわち図２の左右方向に延びている。ライン配線３３は、図３に示すように、第１層４１、第２層４２および第３層４３から成る層構造に形成されている。
【００３７】
図２に戻って、各ドット電極２３ｂの間に複数のフォトスペーサ１５が形成され、それらの上に配向膜２４ｂが形成される。これらのフォトスペーサ１５は、例えば、感光性樹脂をフォトリソグラフィ処理によってパターニングすることによって形成される。フォトスペーサ１５は、立った状態の円柱形状に形成されており、セルギャップＧが均一な寸法を維持するように機能する。配向膜２４ｂには配向処理、例えばラビング処理が施され、これにより、素子基板１２の近傍の液晶分子の配向が決められる。ドット電極２３ｂはＩＴＯ等といった金属酸化物によって形成される。また、配向膜２４ｂは、例えばポリイミド等によって形成される。
【００３８】
個々のＴＦＤ素子３１は、カラーフィルタ基板１１側の遮光部材２１に対応する位置に設けられ、さらに、図３に示すように、第１ＴＦＤ要素３２ａと第２ＴＦＤ要素３２ｂとを直列に接続することによって形成されている。ＴＦＤ素子３１は、例えば、次のようにして形成される。すなわち、まず、例えばＴａＷ（タンタルタングステン）によってライン配線３３の第１層４１およびＴＦＤ素子３１の第１金属３６を形成する。次に、陽極酸化処理によってライン配線３３の第２層４２およびＴＦＤ素子３１の絶縁膜３７を形成する。次に、例えばＣｒによってライン配線３３の第３層４３およびＴＦＤ素子３１の第２金属３８を形成する。
【００３９】
第１ＴＦＤ要素３２ａの第２金属３８はライン配線３３の第３層４３から延びている。また、第２ＴＦＤ要素３２ｂの第２金属３８の先端に重なるように、ドット電極２３ｂが形成される。ライン配線３３からドット電極２３ｂへ向けて電気信号が流れることを考えれば、その電流方向に従って、第１ＴＦＤ要素３２ａでは第２電極３８→絶縁膜３７→第１金属３６の順に電気信号が流れ、一方、第２ＴＦＤ要素３２ｂでは第１金属３６→絶縁膜３７→第２金属３８の順に電気信号が流れる。
【００４０】
つまり、第１ＴＦＤ要素３２ａと第２ＴＦＤ要素３２ｂとの間では電気的に逆向きの一対のＴＦＤ要素が互いに直列に接続されている。このような構造は、一般に、バック・ツー・バック（Back-to-Back）構造と呼ばれており、この構造のＴＦＤ素子は、ＴＦＤ素子を１個のＴＦＤ要素だけによって構成する場合に比べて、安定した特性を得られることが知られている。なお、第１金属３６等の第２透光性基板１６ｂからの剥れを防止したり、第２透光性基板１６ｂから第１金属３６等へ不純物が拡散しないようにする等のために、ＴＦＤ素子３１と透光性基板１６ｂとの間及びライン配線３３と透光性基板１６ｂとの間に下地層（図示せず）を設けることもできる。
【００４１】
図２において、素子基板１２に設けられる複数の直線状のライン配線３３はそれらの個々が図の左右方向に延び、全体としてストライプ状に設けられている。また、複数のＴＦＤ素子３１は個々のライン配線３３に適宜の間隔をおいて接続され、それらのＴＦＤ素子３１にドット電極２３ｂが接続されている。
【００４２】
また、素子基板１２に対向するカラーフィルタ基板１１に設けられる複数の帯状電極２３ａは、それらの個々が図の紙面垂直方向に延び、全体としてストライプ状に形成されている。これらの帯状電極２３ａは、カラーフィルタ基板１１と素子基板１２とをシール材１３（図１参照）によって貼り合わせたとき、ライン配線３３と直角の方向に延びる。個々の帯状電極２３ａは、列状に並ぶ複数のドット電極２３ｂに平面的に重なり合う。このように、帯状電極２３ａとドット電極２３ｂとが重なり合う領域が、表示の最小単位である表示ドット領域Ｄを構成する。これら複数の表示ドット領域Ｄは縦方向及び横方向に複数個、マトリクス状に並べられ、これら複数の表示ドット領域Ｄによって形成される領域に文字、数字、図形等といった像が表示される。
【００４３】
本実施形態のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色から成る着色要素１９を用いてカラー表示を行う場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色に対応する３つの着色要素１９に対応する３つの表示ドット領域Ｄによって１つの画素が形成される。他方、白黒又は任意の１色でモノカラー表示を行う場合は、１つの表示ドット領域Ｄによって１つの画素が形成される。
【００４４】
反射層１８には個々の表示ドット領域Ｄに対応して開口４６が設けられる。これらの開口４６は、矢印Ｂの方向から見て長方形状に形成されている。個々の表示ドット領域Ｄの中で反射層１８が設けられた部分Ｒが反射部であり、開口４６が形成された部分Ｔが透過部である。観察側から入射した外部光、すなわち素子基板１２側から入射した外部光Ｌｏは、反射部Ｒで反射する。一方、図１の照明装置４の導光体７から出射した光Ｌｓは、透過部Ｔを透過する。
【００４５】
図１において、カラーフィルタ基板１１を構成する第１透光性基板１６ａは、対向基板である素子基板１２を形成する第２透光性基板１６ｂの外側へ張り出した張り出し部２９を形成している。この張り出し部２９の素子基板１２側の表面上には、駆動用ＩＣ３が、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）５７を用いたＣＯＧ方式によって実装される。
【００４６】
ＣＯＧ方式は、ガラス等から成る基板上の電極端子にＩＣチップを直接に接続する方法である。本実施形態において、駆動用ＩＣ３は回路が形成されている面、すなわち能動面Ｐをカラーフィルタ基板１１の張り出し部２９に対面させて、ＡＣＦ５７を用いて実装している。すなわち、駆動用ＩＣ３はフェースダウン方式で張り出し部２９に実装されている。
【００４７】
図４は、駆動用ＩＣ３、主にその能動面Ｐを拡大して示している。駆動用ＩＣ３は、液晶パネル２を駆動するためのＩＣである。この駆動用ＩＣ３の能動面Ｐには、複数の入力用端子５３、複数の出力用端子５４、光発電手段としての光発電素子５１、および充電手段としての充電素子５２が形成される。また、それらの他にも液晶パネル２の駆動に必要な種々の回路や素子が形成される。
【００４８】
入力用端子５３は、外部からの信号や電力を駆動用ＩＣ３に入力するための端子である。これら入力用端子５３のうち、特に外部からの電力供給用に用いる端子が電力入力用端子５３ａである。図１において、第１透光性基板１６ａの張り出し部２９の端部には外部接続用端子５８がフォトエッチング処理等によって形成される。入力用端子５３は、駆動用ＩＣ３を張り出し部２９の上に実装した際にＡＣＦ５７によって外部接続用端子５８に接続される。外部接続端子５８には、図示しない配線基板、例えば可撓性配線基板が、ハンダ付け、ＡＣＦ、ヒートシール等といった導電接続手法によって接続される。この配線基板を介して、電子機器、例えば携帯電話機、携帯情報端末機から液晶表示装置１の駆動用ＩＣ３へ信号、電力等が供給される。
【００４９】
図４において、出力用端子５４は液晶パネル２へ信号を出力するための端子である。出力用端子５４からは、入力用端子５３から駆動用ＩＣ３に入力された信号に応じて、液晶パネル２を駆動させるために必要な信号を出力する。その信号は、走査信号として、カラーフィルタ基板１１上に形成された帯状電極２３ａのうちの表示に必要な帯状電極２３ａに送られる。また、データ信号として、素子基板１２上に形成されたドット電極２３ｂのうちの表示に必要なドット電極２３に送られる。なお、これら出力用端子５４のうち、駆動用ＩＣ３の外部へ電力を出力するための端子である電力出力用端子５４ａを設ける場合がある。
【００５０】
光発電素子５１は、例えばシリコン等から成る半導体素子である。この半導体素子に光を当てた時に光を照射した部分と照射しない部分との間に電位差を生じる効果、すなわち光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得ることができる。本実施形態では同じ半導体素子である駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに光発電素子５１を作りこむ。また、充電素子５２は、駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに、例えばコンデンサ等といった素子を作りこむことによって形成する。光発電素子５１を作り込んだ駆動用ＩＣ３は、前述の通りに張り出し部２９上に実装される。すなわち、張り出し部２９は光発電素子５１を実装する実装領域である。
【００５１】
図１において、張り出し部２９の照明装置４側の面には、遮光部材としての遮光テープ５５が貼り付けられる。この遮光テープ５５は、駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに照明装置４からの光が照射されないように遮光を行う。つまり、駆動用ＩＣ３に形成された種々の回路や素子に光が当たらないようにする。この遮光テープ５５には開口５６が設けられる。この開口５６は、遮光テープ５５を張り出し部２９に貼り付けた状態において、駆動用ＩＣ３に作りこまれた光発電素子５１に対応するように遮光テープ５５内に設けられる。これにより、照明装置４から発せられた光Ｌｒが遮光テープ５５の開口５６を通って光発電素子５１に入射する。またこのとき、駆動用ＩＣ３の他の部分は、遮光テープ５５によって遮光されるので、この部分には照明装置４からの光は当たらない。
【００５２】
上記のように、図１の液晶表示装置では、照明装置４の導光体７、遮光テープ５５の開口５６、および光発電素子５１の実装領域である張り出し部２９が重なって配設されている。この構成であれば、駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに設けられた光発電素子５１の受光面側に導光体７の出射面７ｂが位置するので、導光体７から出射した光Ｌｒは開口５６を通過して光発電素子５１に確実に入射できる。
【００５３】
以下、本実施形態の液晶表示装置１について、その動作を説明する。図２において、太陽光、室内光等といった外部光が強い場合は、外部光Ｌｏが反射部Ｒで反射して液晶層１４へ供給される。これにより、反射型表示のための光が得られる。一方、図１の照明装置４が点灯した場合は、導光体７から出射する平面状の光が、図２の透過部Ｔを通して液晶層１４へ供給される。これにより、透過型表示のための光が得られる。
【００５４】
液晶層１４を挟持する帯状電極２３ａ及びドット電極２３ｂの一方、本実施形態では帯状電極２３ａに走査信号が印加される。一方、帯状電極２３ａ及びドット電極２３ｂの他方、本実施形態ではドット電極２３ｂにデータ信号が印加される。走査信号とデータ信号が印加された表示ドット領域Ｄに付属するＴＦＤ素子３１はＯＮ状態となり、当該表示ドット領域Ｄにおける液晶分子の配向状態が該表示ドット領域Ｄを通過する光を変調するように維持される。そして、この変調された光が図１の偏光板２７ｂを通過するか、しないかによって、素子基板１２の外側に、文字、数字、図形等といった希望の像が表示される。このようにして表示が成される領域がパネルの表示領域である。このとき、液晶層１４に供給される光が外部光Ｌｏの反射光であれば、得られる表示は反射型表示である。一方、液晶層１４に供給される光が透過光Ｌｓであれば、得られる表示は透過型表示である。
【００５５】
図１に示すような液晶表示装置１においては、それを構成する駆動用ＩＣ３および照明装置４を駆動するための電力を外部の電源から得ている。例えば、携帯電話機や携帯情報端末機等といった携帯用機器においては、主にその機器に設置した電池等から電力を得ている。液晶パネル２において、外部電源からの電力は、図１の外部接続端子５８に接続された配線基板（図示せず）を通して供給される。外部接続端子５８には、図４に示す駆動用ＩＣ３の入力用端子５３が接続されている。外部電源からの電力は、入力用端子５３うちの電力入力用端子５３ａから駆動用ＩＣ３に供給されて駆動用ＩＣ３の駆動に使用される。
【００５６】
ところで、一般に、液晶表示装置１を駆動できる時間を長くするためには、液晶表示装置１の消費電力を低減することが望ましい。しかしながら、従来の液晶表示装置では、液晶パネルを駆動するための電力と照明装置を駆動するための電力との両方を電池のみによって賄っていた。そのため、消費電力を低減することは難しかった。
【００５７】
本実施形態に係る液晶表示装置においては、図４に示すように、駆動用ＩＣ３に光発電素子５１を設けた。図１において液晶表示装置１が作動すると、照明装置４から発せられた光の一部Ｌｒが、遮光テープ５５に設けられた開口５６を通して光発電素子５１に入射する。光発電素子５１では、光Ｌｒが入射すると、前述した半導体の光電効果によって電力を得ることができる。この電力を駆動用ＩＣ３を駆動するための電力として用いれば、液晶表示装置１の外部から供給される電力を低減できる。また、駆動用ＩＣ３の出力用端子５４（図４参照）に電力出力用端子５４ａを設ければ、光発電素子５１において発電した電力を照明装置４に供給できる。これにより、液晶表示装置１の外部から供給される電力をより低減できる。
【００５８】
また、光発電素子５１は、駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに作りこむようにした。駆動用ＩＣ３の能動面Ｐには液晶パネル２の駆動に必要な種々の回路や端子が形成される。駆動用ＩＣ３の製造工程において、光発電素子５１をこれらの回路や端子と同様に作りこめば、光発電素子５１を簡単に設けることができる。
【００５９】
図１に示すように、駆動用ＩＣ３は、ＡＣＦ５７を用いたＣＯＧ方式によってカラーフィルタ基板１１の張り出し部２９上に実装する。ＣＯＧ方式では、駆動用ＩＣ３の能動面ＰがＡＣＦ５７によって透明のカラーフィルタ基板１１に直接に接合される。ここで使用するＡＣＦ５７は半透明の膜であり、照明装置４からの光ＬｒはこのＡＣＦ５７を容易に通過できる。従って、照明装置４から発せられた光Ｌｒは、遮光テープ５５の開口５６、カラーフィルタ基板１１およびＡＣＦ５７を通過して光発電素子５１に容易に入射できる。
【００６０】
図４に示すように、本実施形態においては、駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに充電素子５２を設けた。この充電素子５２は、駆動用ＩＣ３の能動面Ｐに、例えばコンデンサ等といった素子を作りこむことによって形成する。この充電素子５２は光発電素子５１によって発電された電力のうち、液晶パネル２の駆動および照明装置４の駆動において消費されなかった電力や電気光学装置１が動作していない間に外部光Ｌｏによって得られた電力を蓄えておくことができる。この蓄えた電力を駆動用ＩＣ３を駆動するための電力、および照明装置４の駆動電力として用いれば、液晶表示装置１の外部から供給する電力をより低減できる。
【００６１】
（変形例１）
本発明に係る第１の電気光学装置は、電気光学物質を含むパネルと、光を発生する照明手段と、該照明手段による照明領域内に設けられた光発電手段とを有することを特徴とする電気光学装置である。図１では、光発電素子５１を駆動用ＩＣ３、すなわち半導体素子に設けたが、第１の電気光学装置を実施する上では、光発電素子５１は半導体素子以外の所に設けても良い。
【００６２】
つまり、光発電素子５１は、照明装置４から出射される光Ｌｓが入射できる場所であって液晶表示に支障を来たさない場所、例えば有効表示領域から外れる場所であれば自由に配設できる。従って、光発電素子５１は、光Ｌｓが強く照射される場所を選んで配設できる。こうすれば、光発電素子５１において発電の効率が向上するので、液晶表示装置１の外部から供給される電力をより低減できる。
【００６３】
また、光発電素子５１は半導体素子以外の所に複数個設けることもできる。複数の光発電素子５１を用いれば、発電の効率が向上し、より多くの電力を得ることができる。また、複数の光発電素子５１のうち入射する光量が少ないものがあっても、他の光発電素子５１によって電力を得ることができるので、電力を安定して供給できる。
【００６４】
（変形例２）
次に、本発明に係る第２の電気光学装置は、電気光学物質を含むパネルと、該パネルに付設される半導体素子とを有し、該半導体素子には光発電手段が設けられることを特徴とする電気光学装置である。この発明において、光発電手段に光を供給する光源は特定のものに限られない。図１では、光発電素子５１に入射する光の光源を照明装置４としたが、太陽光や室内光といった外部光を光源としても良い。
【００６５】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００６６】
例えば、以上に説明したそれぞれの実施形態では、図１に示すように、照明装置４を観察側（矢印Ｂ方向）から見て液晶パネル２の裏側に配設してバックライトとして用いた。しかしながら、照明装置４は、液晶パネル２の観察側に配設してフロントライトとして用いても良い。
【００６７】
また、上記それぞれの実施形態では、半導体素子である駆動用ＩＣ３をＣＯＧ方式を用いて液晶パネル２に直接に実装する液晶表示装置に本発明を適用した。しかしながら、ＣＯＧ方式以外の方法、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）、ヒートシール等を用いて駆動用ＩＣを液晶パネルに接続する構造の液晶表示装置にも適用できる。
【００６８】
また、上記それぞれの実施形態では、半透過反射型の液晶表示装置に本発明を適用したが、本発明は、透過型または反射型の液晶表示装置にも適用できる。
【００６９】
また、上記それぞれの実施形態では、ＴＦＤ素子を用いた液晶表示装置に本発明を適用したが、本発明は、ＴＦＤ素子以外の２端子型スイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置にも適用できる。また、本発明は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等といった３端子型スイッチング素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装置にも適用できる。また、本発明は、スイッチング素子を用いない単純マトリクス方式の液晶表示装置にも適用できる。
【００７０】
また、本発明は、液晶表示装置以外の電気光学装置、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置、無機ＥＬ装置、プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ：Plasma Display）、電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）、フィールドエミッションディスプレイ装置（ＦＥＤ：Field Emission Display：電界放出表示装置）ＬＥＤ表示装置、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）にも適用できる。
【００７１】
（電子機器の実施形態）
次に、本発明に係る電子機器の実施形態を図面を用いて説明する。図５は、本発明に係る電子機器の一実施形態のブロック図を示している。ここに示す電子機器は、液晶表示装置１と、これを制御する制御回路７０とを有する。液晶表示装置１は、液晶パネル７１と、半導体ＩＣ等で構成される駆動回路７２とを有する。また、制御回路７０は、表示情報出力源７３と、表示情報処理回路７４と、電源回路７６と、タイミングジェネレータ７７とを有する。
【００７２】
表示情報出力源７３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等から成るメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等から成るストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを有する。この表示情報出力源７３は、タイミングジェネレータ７７によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路７４に供給する。
【００７３】
表示情報処理回路７４は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路７２へ供給する。駆動回路７２は、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路７６は、上記の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
【００７４】
液晶表示装置１は、例えば、図１に示した液晶表示装置１によって構成できる。液晶表示装置１は、光発電素子５１を用いて電力を得ることによって、液晶表示装置の消費電力を低減できるので、これを用いた本電子機器においても、消費電力を低減できる。
【００７５】
図６は、本発明を電子機器の一例である携帯電話機に適用した場合の一実施形態を示している。ここに示す携帯電話機８０は、本体部８１と、これに開閉可能に設けられた表示体部８２とを有する。液晶表示装置等といった電気光学装置によって構成された表示装置８３は、表示体部８２の内部に配置され、電話通信に関する各種表示は、表示体部８２にて表示画面８４によって視認できる。本体部８１には操作ボタン８６が配列されている。
【００７６】
表示体部８２の一端部にはアンテナ８７が伸縮自在に取付けられている。表示体部８２の上部に設けられた受話部８８の内部には、図示しないスピーカが配置される。また、本体部８１の下端部に設けられた送話部８９の内部には図示しないマイクが内蔵されている。表示装置８３の動作を制御するための制御部は、携帯電話機の全体の制御を司る制御部の一部として、又はその制御部とは別に、本体部８１又は表示体部８２の内部に格納される。
【００７７】
表示装置８３は、例えば、図１に示した液晶表示装置１によって構成できる。液晶表示装置１は、光発電素子５１を用いて電力を得ることによって、液晶表示装置の消費電力を低減できるので、これを用いた図６の携帯電話機８０においても、消費電力を低減できる。
【００７８】
（変形例）
本発明に係る電子機器としては、以上に説明した携帯電話機の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、デジタルスチルカメラ、腕時計、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、その他各種の機器が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係る電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に従った断面図である。
【図３】図１の装置で用いられるスイッチング素子の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る電気光学装置の要部である半導体素子を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る電子機器の一実施形態を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８０】
１．液晶表示装置（電気光学装置）、  ２．液晶パネル、  
３．駆動用ＩＣ（半導体素子）、  ４．照明装置（照明手段）、  ６．光源、  
７．導光体、  １１．カラーフィルタ基板、  １２．素子基板、  １４．液晶、  
１５．フォトスペーサ、  １６ａ，１６ｂ．透光性基板  １７．樹脂層、  
１８．反射層、  １９．着色要素、  ２１．遮光部材  ２２．オーバーコート層、  
２３ａ．帯状電極、  ２３ｂ．ドット電極、  ２４ａ，２４ｂ．配向膜、  
２６ａ，２６ｂ．位相差板、  ２７ａ，２７ｂ．偏光板、  
２９．張出し部（実装領域）、  ３１．ＴＦＤ素子、  ３３．ライン配線、  
３６．第１金属、  ３７．絶縁膜、  ３８．第２金属、  ４６．開口、
５１．光発電素子（光発電手段）、  ５２．充電素子（充電手段）、  
５３．入力用端子、  ５４．出力用端子、  ５５．遮光テープ、  ５６．開口、
５７．ＡＣＦ、  ５８．外部接続用端子、  ８０．携帯電話機（電子機器）、  
８３．液晶表示装置、
Ｄ．表示ドット領域、  Ｐ．能動面、  Ｌｏ．外部光、  Ｌｓ．透過光、  
Ｌｒ．光発電素子への入射光、  Ｒ．反射部、  Ｔ．透過部
【図１】
2006011153.tif 000003
【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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