(57)【要約】【課題】周囲光の照度を検出することのできる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１において、バックライト２０の反射板２１、導光板２２、及び、拡散板２３には、その平面視で互いに重なり合う位置に、それぞれの機能を部分的に制限するための切欠部Ｘが形成されており、照度センサ１００は、切欠部Ｘの内側に配置されている。なお、照度センサ１００の真上にある画素１０ａの透過率については、照度センサ１００の動作状態に応じて切り替えるとよい。例えば、照度センサ１００の動作中には、映像信号に依ることなく、画素１０ａの透過率を最大値とすればよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射板と、導光板と、拡散板と、を有し、少なくとも前記反射板と前記導光板には、その平面視で互いに重なり合う位置に、それぞれの機能を部分的に制限するための切欠部または光学窓が形成されていることを特徴とするバックライト。
【請求項２】
前記導光板を側面から照射する光源をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
【請求項３】
前記光源は、各個独立に点消灯することのできる複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項２に記載のバックライト。
【請求項４】
前記切欠部の端面を被覆する遮光部材をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のバックライト。
【請求項５】
前記導光板の光学窓は、スリットにより形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のバックライト。
【請求項６】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを裏面から照射する請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のバックライトと、
前記バックライトの切欠部の内側または光学窓の真下に配置された照度センサと、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記照度センサは、前記切欠部の内側で前記液晶表示パネルの裏面に実装されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記液晶表示パネルを駆動する液晶駆動部と、
前記バックライトの光源を駆動する光源駆動部と、
前記照度センサを用いて周囲光の照度を検出する照度検出部と、
前記液晶表示装置の各部を制御する制御部と、
をさらに有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記液晶駆動部は、前記照度センサの動作状態に応じて、前記照度センサの真上にある画素の透過率を切り替えることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記液晶駆動部は、複数の照度センサに対して、異なる透過色の光が同時に入射されるように、前記液晶表示パネルを駆動することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶駆動部は、単一の照度センサに対して、異なる透過色の光が時分割で入射されるように、前記液晶表示パネルを駆動することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記液晶駆動部は、前記透過色を切り替えるときに前記透過色に応じた長さの黒色期間を挿入し、前記照度検出部は、前記黒色期間の長さに応じて前記透過色を識別することを特徴とすることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
請求項６〜請求項１２のいずれか一項に記載の液晶表示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】
本明細書中に開示されている発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンなどの電子機器には、液晶表示パネルの画面サイズを拡大したい（さらには全面ディスプレイ化を実現したい）という市場要求がある。そのため、液晶表示パネルの周囲には、照度センサを配置するための空きエリアがなくなりつつある。
【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１０３７７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の従来技術は、液晶表示パネルの出力輝度を検出してバックライト制御を行うものであり、周囲光の照度を検出するものではなかった。
【０００６】
本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者により見出された上記課題に鑑み、周囲光の照度を検出することのできる液晶表示装置、及び、これに用いられるバックライト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】
【０００７】
本明細書中に開示されているバックライトは、反射板と、導光板と、拡散板とを有し、少なくとも前記反射板と前記導光板には、その平面視で互いに重なり合う位置に、それぞれの機能を部分的に制限するための切欠部または光学窓が形成されている構成（第１の構成）とされている。
【０００８】
なお、上記第１の構成から成るバックライトは、前記導光板を側面から照射する光源をさらに有する構成（第２の構成）にするとよい。
【０００９】
また、上記第２の構成から成るバックライトにおいて、前記光源は、各個独立に点消灯することのできる複数の発光素子を含む構成（第３の構成）にするとよい。
【００１０】
また、上記第１〜第３いずれかの構成から成るバックライトは、前記切欠部の端面を被覆する遮光部材をさらに有する構成（第４の構成）にするとよい。
【００１１】
また、上記第１〜第３いずれかの構成から成るバックライトにおいて、前記導光板の光学窓は、スリットにより形成されている構成（第５の構成）にするとよい。
【００１２】
また、本明細書中に開示されている液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを裏面から照射する上記第１〜第５いずれかの構成から成るバックライトと、前記バックライトの切欠部の内側または光学窓の真下に配置された照度センサと、を有する構成（第６の構成）とされている。
【００１３】
なお、上記第６の構成から成る液晶表示装置において、前記照度センサは、前記切欠部の内側で前記液晶表示パネルの裏面に実装されている構成（第７の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第６または第７の構成から成る液晶表示装置は、前記液晶表示パネルを駆動する液晶駆動部と、前記バックライトの光源を駆動する光源駆動部と、前記照度センサを用いて周囲光の照度を検出する照度検出部と、前記液晶表示装置の各部を制御する制御部と、をさらに有する構成（第８の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第８の構成から成る液晶表示装置において、前記液晶駆動部は、前記照度センサの動作状態に応じて前記照度センサの真上にある画素の透過率を切り替える構成（第９の構成）にするとよい。
【００１６】
また、上記第８または第９の構成から成る液晶表示装置において、前記液晶駆動部は、複数の照度センサに対して、異なる透過色の光が同時に入射されるように、前記液晶表示パネルを駆動する構成（第１０の構成）にするとよい。
【００１７】
また、上記第８または第９の構成から成る液晶表示装置において、前記液晶駆動部は、単一の照度センサに対して、異なる透過色の光が時分割で入射されるように、前記液晶表示パネルを駆動する構成（第１１の構成）にしてもよい。
【００１８】
なお、上記第１１の構成から成る液晶表示装置において、前記液晶駆動部は、前記透過色を切り替えるときに前記透過色に応じた長さの黒色期間を挿入し、前記照度検出部は、前記黒色期間の長さに応じて前記透過色を識別する構成（第１２の構成）にするとよい。
【００１９】
また、本明細書中に開示されている電子機器は、上記第６〜第１２いずれかの構成から成る液晶表示装置を有する構成（第１３の構成）とされている。
【発明の効果】
【００２０】
本明細書中に開示されている発明によれば、周囲光の照度を検出することのできる液晶表示装置、及び、これに用いられるバックライトを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】液晶表示装置の全体構成を示すブロック図
【図２】バックライトの基本構成を示す分解斜視図
【図３】バックライトの第１実施形態を示す縦断面図
【図４】バックライトの第１変形例を示す縦断面図
【図５】バックライトの第２変形例を示す縦断面図
【図６】切欠部の第１配置レイアウトを示す平面図
【図７】切欠部の第２配置レイアウトを示す平面図
【図８】切欠部の第３配置レイアウトを示す平面図
【図９】バックライトの第２実施形態を示す縦断面図
【図１０】全点灯時の様子を示す平面図
【図１１】部分消灯時の様子を示す平面図
【図１２】フレーム期間とセンシング期間の関係を示すタイムチャート
【図１３】バックライトの第３実施形態を示す縦断面図
【図１４】周囲光の色合いを検出するための別手法を示す縦断面図
【図１５】透過色切替時の黒挿入による同期制御の一例を示すタイムチャート
【図１６】スマートフォンの外観図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜液晶表示装置＞
図１は、液晶表示装置の全体構成を示すブロック図である。本図で示す通り、本構成例の液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０と、バックライト２０と、液晶駆動部３０と、光源駆動部４０と、照度検出部５０と、制御部６０と、照度センサ１００と、を有する。
【００２３】
液晶表示パネル１０は、一対の透明基板とこれに挟み込まれた液晶（いずれも不図示）を含み、液晶の透過率を変化させてバックライト２０の照射光を部分的に透過または遮蔽することにより、任意の文字や映像などを表示する。なお、上記一対の透明基板のうち、表面側のカラーフィルタ基板には、ＲＧＢカラーフィルタ、ブラックマトリクス、共通電極、及び、配向膜などが形成されている。一方、裏面側のアレイ基板には、アクティブ素子（ＴＦＴ［thin film transistor］素子など）、サブ画素電極、及び、各種配線（ゲート配線やソース配線など）などがアレイ状に形成されている。また、上記一対の透明基板それぞれの外側には、一対の偏光フィルタを設けるとよい。
【００２４】
バックライト２０は、ＬＥＤ［light emitting diode］などの光源２４を備えており、液晶表示パネル１０を裏面から照射する。なお、バックライト２０の構造については、後ほど詳述する。
【００２５】
液晶駆動部３０は、制御部６０から入力される各種信号（＝映像信号や同期信号など）に応じて液晶表示パネル１０を駆動する。なお、液晶駆動部３０としては、いわゆるＬＣＤ［liquid crystal display］ドライバＩＣを用いればよい。
【００２６】
光源駆動部４０は、制御部６０から入力される各種信号（＝オン／オフ制御信号や輝度制御信号など）に応じてバックライト２０の光源２４を駆動する。なお、光源駆動部４０としては、いわゆるＬＥＤドライバＩＣを用いればよい。
【００２７】
照度検出部５０は、照度センサ１００の出力信号をモニタリングすることにより、照度センサ１００に入射される周囲光（＝屋外の太陽光または屋内の照明光など）の照度を検出し、その検出結果を制御部６０に送出する。なお、照度検出部５０は、制御部６０の一機能として集約することもできる。
【００２８】
制御部６０は、液晶表示装置１の各部を統括的に制御する主体であり、例えば、ＣＰＵ［central processing unit］、ＧＰＵ［graphics processing unit］、若しくは、ＤＳＰ［digital signal processor］などがこれに相当する。なお、制御部６０は、照度センサ１００を用いた制御機能の一つとして、周囲光の照度に応じたバックライト調光機能を備えている。このような機能を備えたことにより、液晶表示装置１の消費電力削減や視認性向上を図ることが可能となる。
【００２９】
照度センサ１００は、人間の視感度に近い光学特性を持ち、周囲光の照度を検出する。なお、照度センサ１００としては、受光素子（フォトダイオードなど）とその検出信号を増幅するアンプを集積化した半導体集積回路装置（いわゆる照度センサＩＣ）を用いればよい。また、照度センサ１００の出力形式については、特に不問であり、アナログ出力型（電流出力型）であってもよいし、デジタル出力型（シリアル出力型）であってもよい。なお、照度センサ１００は、液晶表示パネル１０の裏面側に配置されているが、この点については後述する。
【００３０】
＜バックライト＞
図２は、バックライト２０の基本構成を示す分解斜視図である。バックライト２０は、エッジライト方式（＝サイドライト方式）の面発光モジュールであり、反射板２１と、導光板２２と、拡散板２３と、光源２４と、を含む。なお、図中の太い矢印は、光源２４から出射された光の経路を模式的に示している。
【００３１】
反射板２１は、導光板２２の裏面側に設けられており、導光板２２の裏面から反射板２１に向けて出射された光（＝導光板２２の表面から液晶表示パネル１０に向けて出射されなかった光）を反射して導光板２２に戻すためのシート状部材である。このような反射板２１を設けることにより、光のロスを減らすことができるので、光源２４の発光量を不必要に上げなくても、液晶表示パネル１０の輝度を高めることが可能となる。
【００３２】
導光板２２は、光源２４から側面に入射された光を表面全体に導くことにより、面発光するシート状部材である。なお、導光板２２としては、その表面にドット加工や溝加工などが施されたアクリル板を用いることができる。
【００３３】
拡散板２３は、導光板２２の表面側に設けられており、導光板２２の表面から液晶表示パネル１０に向けて出射された光を拡散するためのシート状部材である。このような拡散板２３を設けることにより、バックライト２０をより均一な面光源とすることができる。
【００３４】
光源２４は、導光板２２を側面から照射する手段である。なお、光源２４の発光素子としては、小型で省電力のＬＥＤなどを用いればよい。
【００３５】
さらに、バックライト２０には、液晶表示パネル１０の裏面側に照度センサ１００を配置するための新規な工夫が凝らされている。以下では、その点について詳述する。
【００３６】
＜第１実施形態＞
図３は、バックライト２０の第１実施形態を示す縦断面図である。本実施形態のバックライト２０において、反射板２１、導光板２２、及び、拡散板２３には、その平面視で互いに重なり合う位置に、それぞれの機能（反射機能、導光機能（面発光機能）、及び、拡散機能）を部分的に制限するための切欠部Ｘ（＝バックライト２０を表面から裏面まで貫通する穴）が形成されている。
【００３７】
そして、照度センサ１００は、少なくともその一部（本図ではパッケージの上側半分）が切欠部Ｘの内側に収まるように、プリント配線基板に実装されている。
【００３８】
このような構成とすることにより、液晶表示パネル１０に含まれる複数の画素のうち、切欠部Ｘの真上（延いては照度センサ１００の真上）にある画素１０ａを透過した周囲光は、反射板２１、導光板２２、及び、拡散板２３のいずれにも遮られることなく、照度センサ１００の受光面に到達する。従って、照度センサ１００は、液晶表示パネル１０の裏面側に配置されていても、周囲光の照度を検出することが可能となる。
【００３９】
また、照度センサ１００の真上には、導光板２２も拡散板２３も存在しないので、バックライト２０が発する光のうち、照度センサ１００の受光面に直接届く量は、十分に抑えられている。従って、照度センサ１００は、バックライト２０が発する光の影響をさほど受けることなく、周囲光の照度を正しく検出することが可能となる。
【００４０】
また、バックライト２０に切欠部Ｘを設け、そこに照度センサ１００を埋め込む（嵌め込む）ことにより、液晶表示装置１の厚みがあまり大きくならない。従って、液晶表示装置１を搭載する電子機器の小型・軽薄化を阻害することなく、液晶表示パネル１０の裏面側に照度センサ１００を配置することが可能となる。
【００４１】
なお、照度センサ１００のパッケージサイズは、一般に、２〜３ｍｍ角（０．１インチ角）であり、切欠部Ｘもこれと同等かこれよりも一回り大きいサイズに設計されている。一方、スマートフォンなどに用いられる液晶表示パネル１０の解像度は、一般に、数百ｐｐｉ［pixel per inch］（２００〜５００ｐｐｉ程度）である。
【００４２】
従って、照度センサ１００の真上には、数百〜数千ピクセルの画素１０ａが存在する。これらの画素１０ａには、バックライト２０から光が照射されないので、映像信号に応じてこれらの画素１０ａを駆動したとしても、そこに映る映像の視認性は決して高くない。
【００４３】
そこで、液晶駆動部３０（図１を参照）は、照度センサ１００の動作状態に応じて照度センサ１００の真上にある画素１０ａの透過率を切り替える構成にするとよい。具体的に述べると、液晶駆動部３０は、少なくとも照度センサ１００が周囲光を検出している間、画素１０ａの透過率を映像信号に依ることなく常に最大値（＝白表示時の透過率）に切り替える。このような駆動制御を行えば、できるだけ多くの周囲光を照度センサ１００の受光面に透過させることができるので、周囲光の照度検出精度を高めることが可能となる。
【００４４】
図４は、第１実施形態におけるバックライト２０の第１変形例を示す縦断面図である。本変形例のバックライト２０は、基本的に第１実施形態（図３）と同様であり、切欠部Ｘの端面（特に、導光板２２及び拡散板２３に形成された切欠部Ｘの端面）を被覆する遮光部材２５をさらに有している。このような構成とすることにより、導光板２２及び拡散板２３の端面から照度センサ１００の受光面に回り込む光を遮ることができるので、周囲光の照度検出精度をさらに高めることが可能となる。
【００４５】
図５は、第１実施形態におけるバックライト２０の第２変形例を示す縦断面図である。本変形例のバックライト２０は、基本的に第１実施形態（図３）と同様であり、照度センサ１００がプリント配線基板に実装されるのではなく、切欠部Ｘの内側で液晶表示パネル１０の裏面に実装されている。なお、照度センサ１００の電源線や信号線は、液晶表示パネル１０のゲート配線やソース配線と同じく、透明導電膜（ＩＴＯ［indium tin oxide］など）を用いて、液晶表示パネル１０のアレイ基板上に形成しておけばよい。このような構成とすることにより、液晶表示装置１をさらに薄型化することが可能となる。
【００４６】
＜配置レイアウト＞
図６〜図８は、それぞれ、切欠部（及びその内側に配置された照度センサ１００）の配置レイアウトを示す平面図（＝導光板２２を表面側から平面視したときの図）である。なお、光源２４は、導光板２２の第１端面（例えば紙面右側の端面）に沿って一列に並べられた複数（例えば５つ）の発光素子２４（１）〜２４（５）を含み、それぞれの出射光が導光板２２の導光領域Ａ１〜Ａ５に導かれている。
【００４７】
図６で示したように、切欠部Ｘは、例えば、上記の第１端面から見て反対側に位置する第２端面（例えば紙面左側の端面）の近傍に形成するとよい。このような配置レイアウトであれば、照度センサ１００と光源２４とをできるだけ離間することができる。従って、照度センサ１００では、光源２４が発する光の影響を受けにくくなるので、周囲光の照度を正しく検出することが可能となる。
【００４８】
また、図７で示したように、切欠部Ｘは、その一辺（例えば導光板２２の第２端面と接する紙面左側の一辺）が開放端となるように、導光板２２の周縁部に形成してもよい。このような配置レイアウトであれば、バックライト２０の発する光が切欠部Ｘの開放端側から照度センサ１００に回り込むことがなくなる（図６及び図７それぞれの導光領域Ａ２及びＡ４を比較参照）。従って、照度センサ１００の照度検出精度を高めることができる。
【００４９】
また、図８で示したように、切欠部Ｘは、その二辺（例えば紙面左側の第１辺とこれに連なる紙面下側の第２辺）が開放端となるように、導光板２２の角部に形成してもよい。このような配置レイアウトであれば、照度センサ１００に対する光の回り込み経路がさらに限定されるので、照度センサ１００の照度検出精度をより高めることが可能となる。また、照度センサ１００を液晶表示パネル１０の角部に寄せておけば、画素１０ａを非表示としても目立たずに済む。
【００５０】
なお、図６〜図８では、導光板２２に形成された切欠部Ｘを例に挙げたが、反射板２１や拡散板２３にも、上記と同様の位置（＝その平面視で互いに重なり合う位置）に切欠部Ｘが形成されている。
【００５１】
＜第２実施形態＞
図９は、バックライト２０の第２実施形態を示す縦断面図である。本実施形態のバックライト２０において、反射板２１、導光板２２、及び、拡散板２３には、その平面視で互いに重なり合う位置に、それぞれの機能（反射機能、導光機能（面発光機能）、及び、拡散機能）を部分的に制限するための光学窓２１ａ、２２ａ、及び、２３ａが形成されている。なお、反射板２１の光学窓２１ａは、その表面に入射される光の一部を反射して残りの一部を透過するハーフミラーを用いて形成するとよい。また、導光板２２及び拡散板２３それぞれの光学窓２２ａ及び２３ａについては、スリット（詳細は後述）を用いて形成することができる。ただし、拡散板２３の光学窓２３ａは必須でない。
【００５２】
そして、照度センサ１００は、光学窓２１ａ、２２ａ、及び、２３ａそれぞれの真下に配置されるように、プリント配線基板に実装されている。
【００５３】
このような構成であれば、切欠部Ｘを用いる第１実施形態（図３）と異なり、照度センサ１００の不使用時（＝周囲光の非検出時）には、光学窓２１ａ、２２ａ、及び、２３ａそれぞれの真上にある画素１０ａを裏面からバックライト２０で照射することができる。従って、液晶表示パネル１０の裏面側に照度センサ１００が設けられていても、従前と何ら変わることなく、液晶表示パネル１０の全面表示を行うことが可能となる。
【００５４】
ただし、本構成を採用した場合には、先の第１実施形態（図３）と比べて、液晶表示装置１の厚みが増してしまう点に留意が必要である。
【００５５】
また、本実施形態の液晶表示装置１では、照度センサ１００の検出対象となる周囲光が液晶表示パネル１０だけでなく、バックライト２０（反射板２１、導光板２２、及び、拡散板２３）を透過して、照度センサ１００に到達する。従って、照度センサ１００の受光量は、先の第１実施形態（図３）よりも必然的に小さくなるので、照度検出精度が低下しやすい点にも留意が必要である。
【００５６】
なお、照度センサ１００における受光量の減衰をできるだけ抑えるためには、先にも述べたように、照度センサ１００の使用時（＝周囲光の検出時）において、画素１０ａの透過率を映像信号に依ることなく常に最大値に切り替えておくことが望ましい。
【００５７】
＜光源点消灯制御＞
次に、照度センサ１００の動作状態に応じた光源２４の点消灯制御について説明する。図１０及び図１１は、それぞれ、光源２４の点消灯制御を説明するための平面図であり、先出の図６〜図８と同じく、導光板２２を表面側から平面視した様子が描写されている。また、光源２４は、導光板２２の第１端面（例えば紙面右側の端面）に沿って一列に並べられた複数（例えば５つ）の発光素子２４（１）〜２４（５）を含む。この点については先と同様である。
【００５８】
一方、導光板２２には、図６〜図８の切欠部Ｘに代えてスリットＹ１及びＹ２が形成されており、これらのスリットＹ１及びＹ２を用いて、発光素子２４（３）に隣接する位置に光学窓２２ａが形成されている。
【００５９】
具体的に述べると、スリットＹ１は、発光素子２４（２）から光学窓２２ａに至る導光路を遮断するように導光板２２の第１端面から内側に向けて切り込まれている。また、スリットＹ２は、発光素子２４（３）から光学窓２２ａに至る導光路を遮断するように導光板２２の第１端面から内側に向けて切り込まれている。ただし、発光素子２４（３）から光学窓２２ａに至る導光路は、スリットＹ１及びＹ２のいずれにも遮断されていない。すなわち、導光板２２の光学窓２２ａは、スリットＹ１及びＹ２をそれぞれ上辺及び下辺とする略矩形状となるように形成されている。拡散板２３の光学窓２３ａも同様である。
【００６０】
ここで、光源駆動部４０（図１を参照）は、発光素子２４（１）〜２４（５）を各個独立に点消灯する機能を備えている。例えば、照度センサ１００の不使用時（＝周囲光の非検出時）には、図１０で示したように、発光素子２４（１）〜２４（５）がいずれも全点灯される。このとき、発光素子２４（１）〜２４（５）それぞれの出射光は、導光板２２の導光領域Ａ１〜Ａ５に導かれる。従って、従前と同様、液晶表示パネル１０の全面表示を行うことが可能となる。
【００６１】
一方、照度センサ１００の使用時（＝周囲光の検出時）には、図１１で示したように、発光素子２４（３）だけが消灯される。このとき、発光素子２４（３）以外の出射光は、導光板２２の導光領域Ａ１、Ａ２、Ａ４、Ａ５に導かれるが、スリットＹ１及びＹ２に遮られて光学窓２２ａには届かず、光学窓２２ａでの面発光が制限される（図１１のハッチング領域を参照）。従って、照度センサ１００では、バックライト２０が発する光の影響をさほど受けることなく、周囲光の照度を正しく検出することが可能となる。
【００６２】
＜フレーム期間とセンシング期間＞
次に、第２実施形態のバックライト２０を用いて、液晶表示パネル１０を用いた映像表示動作と照度センサ１００を用いた照度検出動作を同時並行的に実施する場合を考える。図１２は、液晶表示パネル１０のフレーム期間と照度センサ１００のセンシング期間との関係を示すタイムチャートである。
【００６３】
液晶表示パネル１０のフレームレートｍ［ｆｐｓ］は、２４〜６４ｆｐｓ程度であり、フレーム期間１／ｍ［ｓ］は、１７〜４０ｍｓ程度となる。一方、照度センサ１００による照度検出動作は、少なくとも１秒毎に行う必要があり、かつ、１回のセンシング期間ｎ［ｓ］として１００ｍｓ程度（＝商用交流電源の１周期よりも長い時間）が必要となる。
【００６４】
従って、液晶表示パネル１０を用いた映像表示動作と照度センサ１００を用いた照度検出動作を同時並行的に実施する場合には、本図で示したように、毎秒数フレームに亘って映像表示の部分的な欠落状態（＝照度センサ１００の真上にある画素１０ａの透過率が最大値となり、照度センサ１００が透けて見える状態）を許容する必要がある。
【００６５】
＜第３実施形態＞
図１３は、バックライト２０の第３実施形態を示す縦断面図である。本実施形態のバックライト２０には、３つの切欠部ＸＲ、ＸＧ、ＸＢが並べて形成されており、それぞれに対応して、３つの照度センサ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが配置されている。
【００６６】
また、本実施形態のバックライト２０を備えた液晶表示装置１において、液晶駆動部３０（図１を参照）は、３つの照度センサ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂに対して、異なる透過色の光（＝赤色光、緑色光、青色光）が同時に入射されるように、液晶表示パネル１０を駆動する。
【００６７】
具体的に述べると、液晶駆動部３０は、切欠部ＸＲ（延いては照度センサ１００Ｒ）の真上にある画素１０Ｒが赤色フィルタを介して周囲光を透過し、切欠部ＸＧ（延いては照度センサ１００Ｇ）の真上にある画素１０Ｇが緑色フィルタを介して周囲光を透過し、切欠部ＸＢ（延いては照度センサ１００Ｂ）の真上にある画素１０Ｂが青色フィルタを介して周囲光を透過するように、液晶表示パネル１０を駆動する。
【００６８】
このように、液晶表示パネル１０における透過光の色選択性を利用することにより、照度センサ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂそれぞれの受光バランスは、周囲光の色合いに応じて変化する。例えば、周囲光が白っぽいとき（例えば日中の太陽光が入射されているとき）には、照度センサ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂそれぞれの受光量が均等となり、周囲光が赤っぽいとき（例えば夕方の太陽光が入射されているとき）には、照度センサ１００Ｒの受光量が他よりも大きくなる。
【００６９】
従って、液晶表示装置１では、照度センサ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂそれぞれの受光量だけでなく、それぞれの受光バランスをモニタリングすることにより、周囲光の照度だけでなく、その色合いも検出することが可能となる。
【００７０】
＜透過色の時分割制御＞
図１４は、周囲光の色合いを検出するための別手法（変形例）を示す縦断面図である。本変形例の液晶表示装置１では、先に述べた第１実施形態（図３）のバックライト２０が用いられており、液晶駆動部３０（図１を参照）は、単一の照度センサ１００に対して、異なる透過色の光（＝赤色光、緑色光、青色光）が時分割で入射されるように、液晶表示パネル１０を駆動する。
【００７１】
具体的に述べると、液晶駆動部３０は、切欠部Ｘ（延いては照度センサ１００）の真上にある画素１０ａについて、第１期間には赤色フィルタを介して周囲光を透過し、第２期間には緑色フィルタを介して周囲光を透過し、第３期間には青色フィルタを介して周囲光を透過するように、液晶表示パネル１０を駆動する。
【００７２】
このように、画素１０ａにおける透過色の時分割制御を行うことにより、単一の照度センサ１００を用いて、周囲光の照度と色合いをいずれも検出することが可能となる。
【００７３】
次に、液晶駆動部３０と照度検出部５０との間で同期制御を行うための手法について、詳細に説明する。図１５は、透過色切替時の黒挿入による同期制御の一例を示すタイムチャートである。本図で示したように、液晶駆動部３０（図１を参照）は、画素１０ａの透過色を切り替える前に、切替後の透過色に応じた長さの黒色期間（＝画素１０ａの透過率を最低値に引き下げて照度センサ１００への透過光を遮断する期間）を挿入する。
【００７４】
より具体的に述べると、液晶駆動部３０は、画素１０ａの透過色を赤色に切り替える前にｂｋＲ［ｓ］の黒色期間を挿入し、画素１０ａの透過色を緑色に切り替える前にｂｋＧ［ｓ］（ただしｂｋＧ≠ｂｋＲ）の黒色期間を挿入し、画素１０ａの透過色を青色に切り替える前にｂｋＢ［ｓ］（ただしｂｋＢ≠ｂｋＲ、ｂｋＧ）の黒色期間を挿入する。
【００７５】
一方、照度検出部５０は、上記した黒色期間を検出することにより、透過色の切替タイミングを知ると共に、黒色期間の長さに応じて画素１０ａの透過色を識別する。
【００７６】
より具体的に述べると、照度検出部５０は、黒色期間の長さがｂｋＲ［ｓ］であれば、画素１０ａの透過色が赤色に切り替わることを認識し、黒色期間の長さがｂｋＧ［ｓ］であれば、画素１０ａの透過色が緑色に切り替わることを認識し、黒色期間の長さがｂｋＢ［ｓ］であれば、画素１０ａの透過色が青色に切り替わることを認識する。
【００７７】
このように、透過色切替時の黒挿入を行うことにより、液晶駆動部３０と照度検出部５０との間で同期制御を行うことができる。ただし、両者間の同期制御を行う手法は、これに限定されるものではなく、例えば、制御部６０（図１を参照）を主体とする同期制御を行っても構わない。
【００７８】
＜電子機器＞
図１６は、スマートフォンの外観図である。スマートフォンαは、液晶表示装置１が搭載される電子機器の一具体例であり、その本体前面には、文字や映像などを表示するための液晶表示パネル１０が設けられている。また、液晶表示パネル１０は、タッチパネル機能を備えており、ユーザ操作を受け付けるための操作部としても機能する。
【００７９】
また、本図で示したように、スマートフォンαの本体前面は、ほぼ全面が液晶表示パネル１０に占有されており、液晶表示パネル１０の周囲には、殆ど空きエリアが残っていない。このように、全面ディスプレイ化されたスマートフォンαでは、液晶表示パネル１０の表示領域内に照度センサ１００を備えた液晶表示装置１が好適であると言える。
【００８０】
＜その他の変形例＞
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本明細書中に開示されている液晶表示装置は、例えば、画面サイズの拡大（さらには全面ディスプレイ化）が要求されているスマートフォンなどに利用することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１    液晶表示装置
１０    液晶表示パネル
１０ａ、１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ    画素
２０    バックライト
２１    反射板
２１ａ    光学窓
２２    導光板
２２ａ    光学窓
２３    拡散板
２３ａ    光学窓
２４    光源
２４（１）〜２４（５）    発光素子（ＬＥＤ）
２５    遮光部材
３０    液晶駆動部
４０    光源駆動部
５０    照度検出部
６０    制御部
１００、１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ    照度センサ
Ｘ、ＸＲ、ＸＧ、ＸＢ    切欠部
Ｙ１、Ｙ２    スリット
α    スマートフォン（電子機器）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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