(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルに光を入射させる照明装置と、
周囲の環境光の照度を検知する環境光検知手段と、
前記表示パネルの最適表面輝度を求めるための調光プロファイルを有し、検知された前記環境光の照度を基に前記調光プロファイルを用いて前記最適表面輝度を求め、前記表示パネルを前記最適表面輝度にするために前記照明装置の発光輝度を制御する輝度制御手段と、
前記環境光検知手段により検知された前記周囲の環境光の照度が所定の照度より小さいときに前記表示パネルを透過型表示モードに切り替える一方、前記所定の照度より大きいときに前記表示パネルを反射型表示モードに切り替える表示モード切替手段と、
前記透過型表示モードに対応する透過型表示用のガンマ値及び前記反射型表示モードに対応する反射型表示用のガンマ値の各々を複数のテーブルとして記憶する記憶手段と、を備え、
前記調光プロファイルは、前記最適表面輝度が前記環境光の照度の対数値に対し凸型の二次曲線となる関係を有し、前記周囲の環境光の照度が大きい場合に前記照明装置の発光輝度を大きく、前記周囲の環境光の照度が小さい場合に前記照明装置の発光輝度を小さくするように設定され、
前記表示モード切替手段により前記透過型表示モードに切り替えられた場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記透過型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記透過型表示用の前記ガンマ値を適用すると共に、前記表示モード切替手段により前記反射型表示モードに切り替えられた場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記反射型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記反射型表示用の前記ガンマ値を適用する電気光学装置を表示部に備える電子機器であって、
前記電子機器は前記照明装置以外の発光部分を有し、
前記輝度制御手段は、前記発光部分の最適表面輝度を求めるための調光プロファイルを有し、前記環境光検知手段により検知された前記環境光の照度を基に前記調光プロファイルを用いて前記最適表面輝度を求め、前記発光部分を前記最適表面輝度にするために前記発光部分の発光輝度を制御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、各種情報の表示に用いて好適な電気光学装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置においては、透過表示を行うために液晶表示パネルの背面側に照明装置が設け
られる。通常の液晶装置における照明装置では、その照明は外光に関係なく、明るい場所
でも、薄暗い場所でも一定の輝度の光源に頼っていた。
【０００３】
しかしながら、暗い場所では、人間の瞳孔は開くので、少ない輝度でも明るく感じる。
それにもかかわらず、照明装置は、常に一定の輝度で液晶表示パネルを照明するので、暗
い場所において、人間は、その照明をまぶしく感じてしまい、表示画面を見づらかった。
また、非常に明るい場所では反射光の輝度が透過光の輝度よりも高いにも係わらず、暗い
場所で用いられるのと同じ一定の輝度の光源を用いていたため、そのことによる無駄な電
力の消費が発生していた。
【０００４】
ここで、特許文献１には、液晶パネル周辺の照度が一様に変化したときのみバックライ
トが自動調光される液晶表示装置バックライト調光方法が記載されている。また、特許文
献２および特許文献３には、検知された周囲の環境光の照度を基に、ある調光プロファイ
ルに従って、表示画面の輝度を自動的に調節する液晶表示装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２１９９７号公報
【特許文献２】特開平６−１８８８０号公報
【特許文献３】実開平６−２８８８１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、上記の特許文献１には、単なるバックライトの自動調光方法についての
み記載されており、その方法を、例えばバックライトを搭載した複数色のカラーフィルタ
を有する液晶装置に適用した場合に、コントラストや色合わせなどを考慮した上でバック
ライトの自動調光を行うことはできないという問題があった。
【０００７】
また、上記の特許文献２および特許文献３では、その調光プロファイルは、人間の視覚
にとって適切な調光プロファイルとなっていないという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、電気光学装置等において、省電力化
を実現しつつ、コントラスト、色合わせ、明るさなどの表示品位の向上を図ることが可能
な照明装置の自動調光方法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】
【０００９】
本発明の１つの観点では、電気光学装置は、表示パネルと、前記表示パネルに光を入射させる照明装置と、周囲の環境光の照度を検知する環境光検知手段と、前記表示パネルの最適表面輝度を求めるための調光プロファイルを有し、検知された前記環境光の照度を基に前記調光プロファイルを用いて前記最適表面輝度を求め、前記表示パネルを前記最適表面輝度にするために前記照明装置の発光輝度を制御する輝度制御手段と、前記環境光検知手段により検知された前記周囲の環境光の照度が所定の照度より小さいときに前記表示パネルを透過型表示モードに切り替える一方、前記所定の照度より大きいときに前記表示パネルを反射型表示モードに切り替える表示モード切替手段と、前記透過型表示モードに対応する透過型表示用のガンマ値及び前記反射型表示モードに対応する反射型表示用のガンマ値の各々を複数のテーブルとして記憶する記憶手段と、を備え、前記調光プロファイルは、前記最適表面輝度が前記環境光の照度の対数値に対し凸型の二次曲線となる関係を有し、前記周囲の環境光の照度が大きい場合に前記照明装置の発光輝度を大きく、前記周囲の環境光の照度が小さい場合に前記照明装置の発光輝度を小さくするように設定され、前記表示モード切替手段により前記透過型表示モードに切り替えられた場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記透過型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記透過型表示用の前記ガンマ値を適用すると共に、前記表示モード切替手段により前記反射型表示モードに切り替えられた場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記反射型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記反射型表示用の前記ガンマ値を適用する。
【００１０】
上記の電気光学装置は、例えば液晶表示装置であり、表示パネルと、その表示パネルに
光を照明する照明装置と、環境光検知手段と、輝度制御手段と、表示モード切替手段と、
記憶手段と、を有する。ここで、環境光検知手段は、例えば光センサであり、周囲の環境
光の照度を検知する。輝度制御手段は、例えば、制御回路によって実行される。輝度制御
手段では、検知された前記環境光の照度を基に前記調光プロファイルを用いて前記最適表
面輝度を求め、前記表示パネルを前記最適表面輝度にするために前記照明装置の発光輝度
を制御する。
【００１１】
表示モード切替手段は、前記環境光検知手段により検知された前記周囲の環境光の照度
が所定の照度より小さいときに、前記表示パネルを照明装置を通じて透過型表示を行う透
過型表示モードに切り替える一方、前記所定の照度より大きいときに、前記表示パネルを
外光を通じて反射型表示を行う反射型表示モードに切り替える。好適な例では、前記表示
モード切替手段は、前記環境光検知手段により検知された前記周囲の環境光の照度が１０
００[ｌｘ]以下のときに前記透過型表示モードに切り替える一方、１０００[ｌｘ]より大
きいときに前記反射型表示モードに切り替え、前記所定の照度は１０００[ｌｘ]であるの
が好ましい。
【００１２】
記憶手段は、例えば前記表示パネルの前記最適表面輝度をＬ、定数をＫ、ガンマ値をγ
及び前記表示パネルの駆動電圧をＥとしたときに、Ｌ＝ＫＥγで表される一般式において
、前記透過型表示モードに対応する透過型表示用のガンマ値１.８及び前記反射型表示モ
ードに対応する反射型表示用のガンマ値２.２の各々を複数のテーブルとして記憶してい
る。これは、反射用のカラーフィルターの方が透過用のカラーフィルターより色が淡い（
白っぽい）場合が多いためである。
【００１３】
特に、この電気光学装置では、前記表示モード切替手段により前記透過型表示モードに
切り替えられた場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前
記透過型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記透過型表示用の前記ガンマ値を適用する
と共に、前記表示モード切替手段により前記反射型表示モードに切り替えられた場合には
、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記反射型表示用の前記ガ
ンマ値を取得して、前記反射型表示用の前記ガンマ値を適用するので、その取得したガン
マ値を基に周知のガンマ補正を施すことにより透過型表示モードと反射型表示モードとで
表示パネルの表示輝度が適切な状態に調整される。
【００１４】
以上、整理すると、この電気光学装置では、輝度制御手段により照明装置の自動調光が
なされ、周囲の環境光に応じて、人間の視覚にとって適切な明るさとなる最適表面輝度が
得られる。また、表示モード切替手段により、周囲の環境光の照度の大きさに応じて反射
型表示モード及び透過型表示モードのいずれか一方に切り替えられ、それに応じて、透過
表示用のガンマ値又は反射表示用のガンマ値を適用するので、表示パネルの表示輝度が適
切な状態に調整される。その結果、照明装置の低消費電力化を実現しつつ、表示品位の向
上を図ることができる。
【００１５】
好適な例では、前記調光プロファイルは、実験データを基に近似曲線を求めたものであ
り、前記最適表面輝度が、前記環境光の照度の対数値に対し、凸型の二次曲線となる関係
を有し、前記表示パネルに入射して前記表示パネル内で反射されて前記表示パネルより出
射された反射光の輝度と、前記照明装置から出射されて前記表示パネルを透過した透過光
の輝度と、が同じ大きさとなるときの前記環境光の照度を最大照度環境とすると、前記最
大照度環境のときに前記最適表面輝度は最大値とすることができ、前記最適表面輝度の最
大値は前記表示パネルの最大輝度の９０％以上の値とすることができる。この調光プロフ
ァイルを用いて、周囲の環境光の照度から最適表面輝度を求めることにより、常に、人間
の視覚にとって適切な明るさで、表示パネルを照明することができる。
【００１６】
上記の電気光学装置の一つの態様では、前記記憶手段は、前記周囲の環境光の照度の対
数値と前記表示パネルのコントラストの関係を前記照明装置の前記発光輝度の大きさ毎に
関連付けて記憶した複数のテーブルを有し、前記輝度制御手段は、前記表示パネルの前記
コントラストを所定のコントラストにするために、前記記憶手段に記憶されている当該複
数のテーブルの中から前記表示パネルを前記所定のコントラストに設定するテーブルを取
得し、当該テーブルに基づき前記照明装置の前記発光輝度を調整する。
【００１７】
この態様では、前記記憶手段は、前記周囲の環境光の照度の対数値と前記表示パネルの
コントラストの関係を前記照明装置の前記発光輝度の大きさ毎に関連付けて記憶した複数
のテーブルを有する。そして、前記輝度制御手段は、前記表示パネルの前記コントラスト
を所定のコントラストにするために、前記記憶手段に記憶されている当該複数のテーブル
の中から前記表示パネルを前記所定のコントラストに設定するテーブルを取得し、当該テ
ーブルに基づき前記照明装置の前記発光輝度を調整する。これにより、周囲の環境光が変
化した場合でも、それに追従して常にコントラストを所定の値に保持することができる。
【００１８】
上記の電気光学装置の他の態様では、前記記憶手段は、前記周囲の環境光の照度の対数
値と前記表示パネルのＮＴＳＣ規格比による色再現範囲の関係を前記照明装置の前記発光
輝度の大きさ毎に関連付けて記憶した複数のテーブルを有し、前記輝度制御手段は、前記
表示パネルの前記色再現範囲を所定のＮＴＳＣ規格比による色再現範囲にするために、前
記記憶手段に記憶されている当該複数のテーブルの中から前記表示パネルを前記所定のＮ
ＴＳＣ規格比による色再現範囲に設定するテーブルを取得し、当該テーブルに基づき前記
照明装置の前記発光輝度を調整する。
【００１９】
この態様では、前記記憶手段は、前記周囲の環境光の照度の対数値と前記表示パネルの
ＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格比による色再現範囲の関係を前
記照明装置の前記発光輝度の大きさ毎に関連付けて記憶した複数のテーブルを有する。な
お、表示パネルの色再現範囲は、例えばＸＹＺ表色系の色度図における赤、緑、青の各色
度座標（ｘ、ｙ）において、赤（０．６７０，０．３３０）、緑（０．２１０，０．７１
０）、青（０．１４０，０．０８０）を結んでなる三角形のＮＴＳＣ規格に対する面積比
で表される。例えば、表示パネルの色再現範囲はＮＴＳＣ規格比９０％のように表現され
る。そして、前記輝度制御手段は、前記表示パネルの前記色再現範囲を所定のＮＴＳＣ規
格比による色再現範囲、例えばＮＴＳＣ規格比９０％にするために、前記記憶手段に記憶
されている当該複数のテーブルの中から前記表示パネルを前記所定のＮＴＳＣ規格比によ
る色再現範囲、例えばＮＴＳＣ規格比９０％に設定するテーブルを取得し、当該テーブル
に基づき前記照明装置の前記発光輝度を調整する。これにより、環境光の照度が変化した
場合でも、それに追従して常に所定のＮＴＳＣ規格比による色再現範囲、例えばＮＴＳＣ
規格比９０％に保持することができる。
【００２０】
上記の電気光学装置の他の態様では、前記照明装置は３色以上の各色の光を発光する各
色の半導体発光素子からなる複数の光源を備え、前記照明装置において前記複数の光源に
より生成される混光を検知する位置に設けられ、前記混光を検知して分光分析することに
より、前記複数の光源の各輝度を算出する光検知手段を有し、前記輝度制御回路は、前記
複数の光源に電流を供給する駆動手段を有し、算出された前記複数の光源の前記各輝度に
基づき、前記複数の光源のうち、所定の色の光を発光する光源に供給する電流量を制御す
ることにより、前記表示パネルのホワイトバランスを調整する。
【００２１】
この態様では、前記照明装置は、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を含む３色以上
の各色の光を発光する各色の半導体発光素子からなる複数の光源を備える。ここでいう半
導体発光素子とは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のことである。そして、前記照明装
置において前記複数の光源により生成される混光（例えばＲ、Ｇ、Ｂの各色の半導体発光
素子を光源とする場合には白色光）を検知する位置に設けられ、前記混光を検知して分光
分析することにより、前記複数の光源の各輝度を算出する光検知手段を有する。
【００２２】
ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のＬＥＤは、それぞれ経年変化等による劣化の割合が異なる
ため、所定のホワイトバランスを保つために、その各々に所定の電流を流したとしても経
年変化に伴ってホワイトバランスが崩れてしまう。
【００２３】
この点、前記輝度制御回路は、前記複数の光源に電流を供給する駆動手段を有し、算出
された前記複数の光源の前記各輝度に基づき、前記複数の光源のうち、所定の色の光を発
光する光源に供給する電流量を制御することにより、前記表示パネルのホワイトバランス
を調整する。これにより、ホワイトバランスを一定の値に保つことができ、色の再現性を
向上させることができる。
【００２４】
上記の電気光学装置の好適な実施例では、前記最適表面輝度の最大値は、前記表示パネ
ルの最大輝度となる。
【００２５】
上記の電気光学装置の他の一態様では、前記最大照度環境は、前記表示パネルより出射
される反射光と透過光の輝度が同じ大きさとなるときの前記環境光の照度が８０００[ｌ
ｘ]以上となる場合には、８０００[ｌｘ]とされる。このようにすることで、液晶装置の
方式が完全透過型、半透過反射型の別にかかわらず、表示画面を見る周囲の環境光の照度
として最も可能性の高い照度のときに、表示画面の輝度を最大輝度に合わせることができ
る。
【００２６】
上記の電気光学装置の好適な実施例では、前記輝度制御手段は、前記環境光検知手段に
より検知された前記周囲の環境光の照度が前記最大照度環境より大きくなった場合には、
周囲の環境光を通じて必要十分な表面輝度が得られるので、前記照明装置による前記表示
パネルへの発光を停止させる。これにより、表示画面の輝度は０[ｃｄ・ｍ−２]となり、
照明装置の省電力化を実現できる。
【００２７】
本発明の他の観点では、上記の電気光学装置を表示部として備える電子機器を構成する
ことができる。
【００２８】
本発明の他の観点では、上記の電子機器を備え、前記電子機器は前記照明装置以外の発
光部分（例えば、パーソナルコンピュータの場合はＯＮ／ＯＦＦの電源スイッチが該当し
、また携帯電話の場合には発光する操作ボタンなどが該当）を有し、前記輝度制御手段は
、前記発光部分の最適表面輝度を求めるための調光プロファイルを有し、前記環境光検知
手段により検知された前記環境光の照度を基に前記調光プロファイルを用いて前記最適表
面輝度を求め、前記発光部分を前記最適表面輝度にするために前記発光部分の発光輝度を
制御する。この調光プロファイルを用いて、周囲の環境光の照度から発光部分の最適表面
輝度を求めることにより、常に、人間の視覚にとって適切な明るさが得られるよう発光部
分の発光輝度が制御され、しかも発光部分の省電力化を図ることができる。
【００２９】
本発明の他の観点では、表示パネルに光を入射させる照明装置を自動調光する駆動回路は、周囲の環境光の照度を検知する環境光検知手段と、前記表示パネルの最適表面輝度を求めるための調光プロファイルを有し、検知された前記環境光の照度を基に前記調光プロファイルを用いて前記最適表面輝度を求め、前記表示パネルを前記最適表面輝度にするために前記照明装置の発光輝度を制御する輝度制御手段と、前記環境光検知手段により検知された前記周囲の環境光の照度が所定の照度より小さいときに前記表示パネルを透過型表示モードに切り替える一方、前記所定の照度より大きいときに前記表示パネルを反射型表示モードに切り替える表示モード切替手段と、前記透過型表示モードに対応する透過型表示用のガンマ値及び前記反射型表示モードに対応する反射型表示用のガンマ値の各々を複数のテーブルとして記憶する記憶手段と、を備え、前記調光プロファイルは、前記最適表面輝度が前記環境光の照度の対数値に対し凸型の二次曲線となる関係を有し、前記周囲の環境光の照度が大きい場合に前記照明装置の発光輝度を大きく、前記周囲の環境光の照度が小さい場合に前記照明装置の発光輝度を小さくするように設定され、前記表示モード切替手段により前記透過型表示モードに切り替えられ場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記透過型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記透過型表示用の前記ガンマ値を適用すると共に、前記表示モード切替手段により前記反射型表示モードに切り替えられ場合には、前記記憶手段に記憶されている前記複数のテーブルの中から前記反射型表示用の前記ガンマ値を取得して、前記反射型表示用の前記ガンマ値を適用する。
【００３０】
これにより、この駆動回路では、輝度制御手段により照明装置の自動調光がなされ、周
囲の環境光に応じて、人間の視覚にとって適切な明るさとなる最適表面輝度が得られる。
また、表示モード切替手段により、周囲の環境光の照度の大きさに応じて反射型表示モー
ド及び透過型表示モードのいずれか一方に切り替えられ、それに応じて、透過表示用のガ
ンマ値又は反射表示用のガンマ値を適用するので、表示パネルの表示輝度が適切な状態に
調整される。その結果、照明装置の低消費電力化を実現しつつ、表示品位の向上を図るこ
とができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。尚、以下の実施形態
は、本発明を電気光学装置の一例としての液晶装置に適用したものである。
【００３２】
[液晶装置の構成]
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る液晶装置１００の構成につい
て説明する。なお、以下では、１つのサブ画素領域ＳＧ内に存在する１つの表示領域を「
サブ画素」と称し、また、１つの画素領域Ｇ内に対応する表示領域を「１画素」と称する
こともある。
【００３３】
図１は、本実施形態に係る液晶装置１００の概略構成を模式的に示す平面図である。図
１では、説明の便宜上、紙面上方向をＹ方向と、また、紙面右方向をＸ方向と夫々規定す
る。ここに、本実施形態の液晶装置１００は、二端子型非線形素子の一例としてのＴＦＤ
（Thin Film Diode）素子を用いたアクティブマトリクス駆動方式であって、半透過反射
型の液晶装置である。図２は、図１の切断線Ａ−Ａ’に沿った液晶装置１００の断面図で
あり、特に、１つのＸ方向に列をなすサブ画素群を通る位置で切断した液晶装置１００の
断面図である。
【００３４】
まず、図２を参照して、液晶装置１００の断面構成について説明する。
【００３５】
図２において、液晶装置１００は大きく分けて、液晶表示パネル３０と照明装置２０と
を含んで構成される。
【００３６】
液晶表示パネル３０は、観察者により視認される観察側に配置された素子基板９１と、
その素子基板９１に対向して観察側と逆側に配置されるカラーフィルタ基板９２とが枠状
のシール部材３を介して貼り合わされ、その枠状のシール部材３により区画される領域に
液晶が挟持され液晶層４が形成されてなる。枠状のシール部材３には、複数の金属粒子な
どの導通部材７が混入されている。また、素子基板９１とカラーフィルタ基板９２の間に
は、液晶層４の厚さを均一に保持するためのスペーサ（図示略）がランダムに配置されて
いる。
【００３７】
まず、カラーフィルタ基板９２の断面構成は次の通りである。
【００３８】
カラーフィルタ基板９２は、絶縁性を有する下側基板２を有し、下側基板２の内面上に
は、表面上に細かい凹凸が形成された散乱層９が形成されている。散乱層９の内面上は、
表示の最小単位となるサブ画素領域ＳＧ毎に、アルミニウム、アルミニウム合金、銀合金
等の反射性を有する材料により形成された反射層５が形成されている。各反射層５は、凹
凸の形成された散乱層９の内面上に形成されているため、その凹凸の形状を反映した形状
を有し、各反射層５にて反射される光は適度に散乱される。各反射層５は開口５ｘを有し
、各開口５ｘは、サブ画素領域ＳＧの全面積を基準として所定割合の面積を有するように
形成されている。各サブ画素領域ＳＧにおいて、各開口５ｘに対応する領域は、後述する
照明装置２０から液晶表示パネル３０内に向けて照射された照明光を透過させる透過領域
に設定されていると共に、各反射層５において、その開口５ｘ以外の領域は観察側から液
晶表示パネル３０内に入射した外光を反射させる反射領域に設定されている。
【００３９】
反射層５の内面上であって、且つ各サブ画素領域ＳＧの間には、遮光性を有する遮光層
ＢＭが形成されている。各反射層５の内面上及び各開口５ｘに位置する散乱層８の内面上
には、サブ画素領域ＳＧ毎に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のいずれかからなる
着色層６Ｒ、６Ｇ及び６Ｂが形成されている。この着色層６Ｒ、６Ｇ及び６Ｂによりカラ
ーフィルタが構成される。１つの画素領域Ｇは、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブ画素から構成されるカ
ラー１画素分の領域を示している。なお、以下の説明において、色を問わずに着色層を指
す場合は単に「着色層６」と記し、色を区別して着色層を指す場合は「着色層６Ｒ」など
と記す。なお、図１に示すように、各開口５ｘに位置する着色層６の厚さは、各反射層５
に位置する着色層６の厚さよりも厚く形成されている。これにより、反射型表示モード及
び透過型表示モードの両方において夫々所望の色相及び明るさを呈するように設計されて
いる。
【００４０】
各着色層６及び遮光層ＢＭの内面上には、透明樹脂等からなる保護層１６が形成されて
いる。この保護層１６は、液晶表示パネル３０の製造工程中に使用される薬剤等による腐
食や汚染から、着色層６を保護する機能を有する。保護層１６の内面上には、ストライプ
形状を有し、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）などの透明導電材料よりなる走査線（走査電極
）８が形成されている。この走査線８の一端はシール部材３内に位置しており、そのシー
ル部材３内に混入された導通部材７と電気的に接続されている。走査線８の内面上には、
ポリイミド樹脂等の有機材料からなる、図示しない配向膜が形成されている。
【００４１】
次に、素子基板９１の構成は次の通りである。
【００４２】
絶縁性を有する上側基板１の内面上には、サブ画素領域ＳＧ毎に、ＴＦＤ素子２１、及
び、ＴＦＤ素子２１と電気的に接続された画素電極１０が夫々形成されている。また、上
側基板１の内面上であって且つ相隣接する画素電極１０の間には、直線状の形状を有し、
クロム等の導電材料よりなるデータ線３２が形成されている。各データ線３２は、対応す
る各ＴＦＤ素子２１に電気的に接続されている。このため、各データ線３２は、各ＴＦＤ
素子２１を介して各画素電極１０に電気的に接続されている。
【００４３】
少なくとも各ＴＦＤ素子２１及び各画素電極１０の内面上には、透明樹脂等からなる保
護層１７が形成されている。上側基板１の内面上の左右周縁部には、複数の配線３１が形
成されている。各配線３１の一端はシール部材３内に位置しており、当該各配線３１は、
シール部材３内に混入された導通部材７と電気的に接続されている。このため、上側基板
１に設けられた各配線３１と下側基板２上に設けられた各走査線８とはシール部材３内に
混入された導通部材７を介して上下導通している。保護層１７等の内面上には、ポリイミ
ド樹脂等の有機材料からなる、図示しない配向膜が形成されている。
【００４４】
照明装置２０は、カラーフィルタ基板９２の外面側に配置されている。
【００４５】
照明装置２０は、導光板２１と、導光板２１の一端面側に取り付けられた光源２３と、
反射シート２６と、を含んで構成される。光源２３内には、ＬＥＤ（Light Emitting Dio
de）２２が設けられている。
【００４６】
ＬＥＤ２２は、例えば、後述する電子機器内等に設けられる輝度制御回路２４と電気的
に接続されており、輝度制御回路２４は、光センサ２５と電気的に接続されている。光セ
ンサ２５は、例えば、フォトダイオードであり、周囲の環境光の照度[ｃｄ・ｍ−２]を測
定し、周囲の環境光の照度に対応した電圧を輝度制御回路２４に出力する。この輝度制御
回路２４に出力される電圧の値は、光センサ２５によって検知された周囲の環境光の照度
の対数値に比例する。輝度制御回路２４は、供給された電圧の値に対応する電気信号を基
に、ＬＥＤ２２の発光輝度を変化させる。
【００４７】
なお、本発明は、上記した半透過反射型の液晶表示パネル３０の他に、反射層５を有し
ない完全透過型の液晶表示パネルにも適用可能である。
【００４８】
この液晶装置１００において、反射型表示が行われる場合、液晶装置１００内に入射し
た外光は、図１に示す経路Ｒに沿って進行する。つまり、観察側から液晶装置１００内に
入射した外光は、反射層５によって反射され観察者に至る。この場合、その外光は、着色
層６が形成されている領域を通過して、その着色層６の下側に存在する反射層５により反
射され、再度着色層６を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。こうして
、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００４９】
一方、透過型表示が行われる場合、光源２３内のＬＥＤ２２が発光することにより、そ
の光が導光板２１の入光端面２１ｃを通じて導光板２１に入射する。導光板２１に入射し
た光は、カラーフィルタ基板９２位置する、導光板２１の出光面２１ａと、その出光面２
１ａと逆側に位置する反射面２１ｂとによって反射を繰り返すことにより、導光板２１内
部を紙面右方向へ伝播する。導光板２１の内部を伝播する光は、出光面２１ａとの臨界角
を超えると、出光面２１ａより液晶表示パネル３０へ向かって出射されるが、反射面２１
ｂとの臨界角を超え、反射面２１ｂより反射シート２６側へ出射した場合には、反射シー
ト２６によって反射され、再度、導光板２１の内部へ戻される。こうして液晶表示パネル
３０に照射された照射光は、図１に示す経路Ｔに沿って進行し、透過領域、即ち、開口５
ｘに位置する着色層６および液晶層４等を通過して観察者に至る。この場合、その照射光
は、着色層６および液晶層４等を透過することにより所定の色相及び明るさを呈する。こ
うして、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００５０】
さらに、反射型表示および透過型表示のどちらの表示モードの場合でも、液晶表示パネ
ル３０に入射した外光は、図１に示す経路Ｓに沿って進行し、反射シート２６により反射
され、再度、着色層６を通過することによって所定の色相及び明るさを呈する。これによ
っても、所望のカラー表示画像が観察者により視認される。
【００５１】
（電極及び配線の構成）
次に、図１、図３及び図４を参照して、素子基板９１及びカラーフィルタ基板９２の電
極及び配線の構成について説明する。図３は、素子基板９１を正面方向（即ち、図２にお
ける下方）から観察したときの素子基板９１の電極及び配線の構成を平面図として示す。
図４は、カラーフィルタ基板９２を正面方向（即ち、図２における上方）から観察したと
きのカラーフィルタ基板９２の電極の構成を平面図として示す。また、図３及び図４にお
いて、電極や配線以外のその他の要素は説明の便宜上図示を省略している。
【００５２】
図１において、素子基板９１の画素電極１０と、カラーフィルタ基板９２の走査線８と
の交差する領域が表示の最小単位となる１つのサブ画素領域ＳＧを構成する。そして、こ
のサブ画素領域ＳＧが紙面縦方向及び紙面横方向に複数個、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。なお、図１及び図３において、液晶装置１００の
外周と、有効表示領域Ｖとによって区画された領域は、画像表示に寄与しない額縁領域３
８となっている。
【００５３】
素子基板９１の電極及び配線の構成は次の通りである。
【００５４】
図３に示すように、素子基板９１は、ＴＦＤ素子２１、画素電極１０、複数の配線３１
、複数のデータ線３２、ドライバＩＣ８０、及び複数の外部接続用端子３５を備えている
。
【００５５】
素子基板９１は、カラーフィルタ基板９２の一端側から外側に張り出してなる張り出し
領域３６を有する。張り出し領域３６上には、ドライバＩＣ８０が例えばＡＣＦ（Anisot
ropic Conductive Film：異方性導電膜）を介して、それぞれ実装されている。なお、図
３では、説明の便宜上、素子基板９１の張り出し領域３６側の辺９１ａから反対側の辺９
１ｃへ向かう方向をＹ方向と規定し、また、辺９１ｄから反対側の辺９１ｂへ向かう方向
をＸ方向と規定する。
【００５６】
張り出し領域３６上には、複数の外部接続用端子３５が形成されている。ドライバＩＣ
８０の各入力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、その複数の外部接続用
端子３５に夫々接続されている。外部接続用端子３５は、ＡＣＦや半田などを介して、Ｆ
ＰＣ（フレキシブルプリント基板）３４に接続されている。ＦＰＣ３４は、後述する電子
機器に電気的に接続されている。
【００５７】
ドライバＩＣ８０の各出力端子（図示略）は、導電性を有するバンプを介して、複数の
データ線３２及び複数の配線３１に夫々電気的に接続されている。これにより、ドライバ
ＩＣ８０は、データ線３２にデータ信号を、また、走査線８に走査信号を夫々供給するこ
とが可能となっている。
【００５８】
複数のデータ線３２は、紙面縦方向に延在する直線状の配線であり、張り出し領域３６
から有効表示領域ＶにかけてＸ方向に延在するように形成されている。各データ線３２は
、Ｘ方向に一定の間隔を置いて形成され、対応する各ＴＦＤ素子２１に電気的に接続され
ている。各ＴＦＤ素子２１は、対応する各画素電極１０に接続されている。
【００５９】
複数の配線３１は、本線部分３１ａと、その本線部分３１ａの終端からシール部材３側
に折れ曲がる折れ曲がり部分３１ｂとにより構成されている。各本線部分３１ａは、額縁
領域３８内を張り出し領域３６からＹ方向に延在するように形成されている。各折れ曲が
り部分３１ｂの一端（終端）は、紙面左側又は紙面右側に存在するシール部材３内に位置
しており、そのシール部材３内に混入された導通部材７と電気的に接続されている。
【００６０】
次に、カラーフィルタ基板９２の電極の構成は次の通りである。
【００６１】
図４に示すように、カラーフィルタ基板９２は、Ｘ方向に延在するストライプ形状の走
査線８を複数有する。各走査線８の左端部或いは右端部は、図１及び図４に示すように、
シール部材３内に位置しており、そのシール部材３内の導通部材７と電気的に接続されて
いる。
【００６２】
以上に述べた、カラーフィルタ基板９２と素子基板９１とがシール部材３を介して貼り
合わせた状態が図１に示されている。同図に示すように、カラーフィルタ基板９２の各走
査線８は、素子基板９１の各データ線３２に対して略直交しており、Ｘ方向に列をなす複
数の画素電極１０と平面的に重なり合っている。このように、走査線８と画素電極１０と
が重なり合う領域がサブ画素領域ＳＧを構成する。
【００６３】
また、カラーフィルタ基板９２の走査線８と、素子基板９１の配線３１とは、図示のよ
うに左辺側と右辺側との間で交互に重なり合っており、その走査線８と配線３１とは、シ
ール部材３内の導通部材７を介して上下導通している。つまり、各走査線８と各配線３１
との導通は、図示のように左辺側と右辺側との間で交互に実現されている。これにより、
カラーフィルタ基板９２の走査線８は、素子基板９１の配線３１を介してドライバＩＣ８
０に電気的に接続されている。
【００６４】
（照明装置の自動調光方法）
次に、図１、図５及び図６等を参照して、本発明の特徴をなす照明装置２０の自動調光
方法について説明する。
【００６５】
図５は、照明装置２０の自動調光方法の電気的な構成を示すブロック図である。
【００６６】
本発明に係る実施形態では、ドライバＩＣ８０、光センサ２５、照明装置２０のＬＥＤ
２２、外部回路７１、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read 
Only Memory）７２、及び輝度制御回路２４による協働により照明装置２０の自動調光処
理がなされる。さらに、ドライバＩＣ８０は、ＭＰＵ（Microprocessor）８１と、入出力
回路８２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３と、温度特性補償回路８４と、を含ん
で構成される。好適な例では、外部回路７１、ＥＥＰＲＯＭ７２及び輝度制御回路２４は
、後述する電子機器内等に設けることができる。
【００６７】
入出力回路８２は、上記した複数の外部接続用端子３５及びＦＰＣ３４を通じて外部回
路７１と電気的に接続されている。外部回路７１は、図示しない入出力回路、演算処理装
置、各種のメモリ、及び各種のレジスタなどにより構成される。さらに、外部回路７１は
、光センサ２５により検知された周囲の環境光の照度が所定の照度、例えば、好適な例で
は環境光の照度が１０００[ｌｘ]以下の場合（暗い場合）には透過型表示モードに切り替
える一方、環境光の照度が１０００[ｌｘ]より大きい場合（明るい場合）には反射型表示
モードに切り替える表示モード切替手段７１ａを有し、その切替信号を入出力回路８２等
を通じて、ＭＰＵ８１へ出力する。
【００６８】
記憶手段たるＥＥＰＲＯＭ７２は、液晶表示パネル３０の、後述する最適表面輝度をＬ
、定数をＫ、ガンマ値をγ及び液晶表示パネル３０の駆動電圧をＥとしたときに、Ｌ＝Ｋ
Ｅγで表される一般式において、少なくとも透過型表示モードの際に適用されるガンマ値
に対応するデータ（以下、「透過型表示用ガンマデータγ１」と称する）、及び反射型表
示モードの際に適用されるガンマ値に対応するデータ（以下、「反射型表示用ガンマデー
タγ２」と称する）の各々を複数のテーブルとして記憶している。ここで、透過型表示用
ガンマデータγ１は１.８に設定され、反射型表示用ガンマデータγ２は２.２に夫々設定
されているのが好ましい。これは、反射用のカラーフィルタの方が透過用のカラーフィル
タより色が淡い（白っぽい）場合が多いためである。
【００６９】
ＭＰＵ８１は、本実施形態に係る照明装置２０の自動調光処理を統括的に制御する。Ｍ
ＰＵ８１は、液晶表示パネル３０のガンマ値を所定の条件下に透過型表示用ガンマデータ
γ１又は反射型表示用ガンマデータγ２を適用する。即ち、ＭＰＵ８１は、は、外部回路
７１から出力される透過型表示モードの切替信号に基づき、輝度制御回路２４から得られ
る出力値（周囲の環境光の照度のデータ値）に応じて、ＥＥＰＲＯＭ７２に記憶されてい
る複数のテーブルの中から透過型表示用ガンマデータγ１をＲＡＭ８３へロードすること
により取得して、液晶表示パネル３０のガンマ値を透過型表示用ガンマデータγ１に置き
換える一方、外部回路７１から出力される反射型表示モードの切替信号に基づき、輝度制
御回路２４から得られる出力値（周囲の環境光の照度のデータ値）に応じて、ＥＥＰＲＯ
Ｍ７２に記憶されている複数のテーブルの中から反射型表示用ガンマデータγ２をＲＡＭ
８３へロードすることにより取得して、液晶表示パネル３０のガンマ値を反射型表示用ガ
ンマデータγ２に置き換える。なお、ＭＰＵ８１は、その透過型表示用ガンマデータγ１
又は反射型表示用ガンマデータγ２に基づいて、図示しないガンマ補正回路によって周知
の方法によりガンマ補正を施し、液晶表示パネル３０の表示輝度を調整する。
【００７０】
温度特性補償回路８４は、温度ドリフトによる光センサ２５及びＬＥＤ２２の各出力値
の変動を補償する回路である。よって、周囲の温度環境が変化して光センサ２５及びＬＥ
Ｄ２２に温度ドリフトが生じた場合でも、この温度特性補償回路８４により光センサ２５
及びＬＥＤ２２の各出力値が適正な値に補償される。輝度制御回路２４は、ＭＰＵ８１に
よる統括制御の下に実行され、この光センサ２５より供給された電圧の値を基に、ＬＥＤ
２２へ流す電流量を調整して、ＬＥＤ２２の発光輝度を変化させる。ＬＥＤ２２に流す電
流量を増やせば、ＬＥＤ２２より出光する光は明るくなり、ＬＥＤ２２に流す電流量を減
らせば、ＬＥＤ２２より出光する光は暗くなる。この輝度制御回路２４は、本発明におけ
る輝度制御手段として機能する。
【００７１】
図６は、輝度制御回路２４の電気的な構成を示すブロック図である。輝度制御回路２４
は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１と、ＣＰＵ４１に接続されたＲＡＭなどの
メモリ４２を含んで構成される。ＣＰＵ４１は、光センサ２５およびＬＥＤ２２と電気的
に接続されている。
【００７２】
輝度制御回路２４において、ＣＰＵ４１は、光センサ２５より出力された電圧の値を基
に、メモリ４２に記憶されている調光プロファイルに従い、ＬＥＤ２２に供給する電流値
を具体的に決定する。なお、本発明では、調光プロファイルを上記したＥＥＰＲＯＭ７２
に記憶しておき、必要に応じて随時、その調光プロファイルをＥＥＰＲＯＭ７２からメモ
リ４２へロードするように構成しても構わない。ＣＰＵ４１は、ＬＥＤ２２に流す電流量
を決定された電流値に調整する。また、輝度制御回路２４は、光センサ２５を通じて検知
された周囲の環境光の照度に対応するデータをＭＰＵ８１へ出力する。以下、この調光プ
ロファイルの生成方法について具体的に述べる。
【００７３】
図７は、周囲の環境光の照度に対し、人間が表示画面を見やすいと感じるときの液晶表
示パネル表面における表示画面の輝度（以下、「表面輝度」とも呼ぶ。）を示すグラフで
ある。図７において、横軸は周囲の環境光の照度を示し、縦軸は表示画面の輝度を示す。
この図７のグラフは、完全透過型および半透過反射型の液晶装置のそれぞれについて、実
験的に求められたものである。具体的には、数人の被験者に表示画面を見せ、いくつかの
周囲の環境光の照度の場合について、被験者が見やすいとした表示画面の輝度、即ち最適
表面輝度を測定したものである。ここでいう最適表面輝度とは、照明装置から液晶表示パ
ネルを透過した後の光の輝度を指す。図７において、ひし形の点は、完全透過型の液晶装
置についての測定点を示し、正方形の点は、半透過反射型の液晶装置についての測定点を
示す。
【００７４】
図７を見ると、周囲の環境光の照度が８０００[ｌｘ]付近までは、周囲の環境光の照度
が上がると共に、最適表面輝度も上がり、周囲の環境光の照度が下がると共に最適表面輝
度も下がる。これは、被験者にとって、周囲が暗い場合には、液晶表示パネルの表示画面
を暗くした方が見やすく、周囲が明るい場合には、液晶表示パネルの表示画面を明るくし
た方が見やすいからである。周囲の環境光の照度が８０００[ｌｘ]よりも高い場合には、
周囲の環境光の照度が上がると、最適表面輝度は下がる。これは、周囲の環境光の照度が
８０００[ｌｘ]よりも上がると、その周囲の環境光を反射することによる表示画面からの
反射光は、それのみで十分に表示画面を照明することができる輝度となるからである。言
い換えれば、反射光の輝度は、照明装置からの透過光の輝度よりも大きくなるので、照明
装置からの透過光によって表示画面を明るくする必要がなくなるからである。従って、周
囲の環境光の照度が８０００[ｌｘ]付近にあるときには、最適表面輝度の大きさは最大の
３００[ｃｄ・ｍ−２]となるが、このとき、液晶表示パネルの表示画面において、周囲の
環境光を反射することによる反射光の輝度の大きさと、照明装置より液晶表示パネルを透
過した透過光の輝度の大きさは、同じ大きさとなる。また、このときの透過光と反射光の
両方の輝度は、最適表面輝度の最大値となる。
【００７５】
曲線ｓｉｍは、完全透過型および半透過反射型の液晶装置の測定点の近似曲線を示す。
この曲線ｓｉｍの形状からも分かるように、人間が表示画面を見やすいと感じるときの液
晶パネル表面の輝度の値は、周囲の環境光の照度の対数値に対し、凸型の略２次曲線的に
変化していることが分かる。
【００７６】
なお、この実験結果では、周囲の環境光の照度に対し、最適表面輝度の変化は、完全透
過型および半透過反射型の液晶装置のどちらの装置でもほぼ同じ特性を示している。これ
は、本実験で用いられている半透過反射型の液晶装置は、反射層による光の反射の割合が
少ない装置であるからである。即ち、半透過反射型の液晶装置において、反射層による反
射光は、液晶表示パネルの反射光全体の輝度にはあまり寄与せず、液晶表示パネル全体の
反射光の輝度の大きさは、照明装置の反射シートに周囲の環境光が反射することによる反
射光の輝度によるところが大きいからである。この反射シートは、半透過反射型および完
全透過型の液晶装置のどちらにも備えられている。そのため、本実験結果における最適表
面輝度の変化は、完全透過型および半透過反射型の液晶装置のどちらの装置でもほぼ同じ
特性を示している。
【００７７】
図８は、図７の実験結果を基に作成された調光プロファイルの一例を示している。図８
において、横軸は周囲の環境光の照度を示し、縦軸は最適表面輝度を示す。以下、調光プ
ロファイルの作成方法について述べる。
【００７８】
まず、最適表面輝度を最大にするときの周囲の環境光の照度（以下、単に「最大照度環
境」と称す）を求める。輝度制御回路２４は、周囲の環境光の照度が最大照度環境になっ
たときに、最適表面輝度を最大にする。この最適表面輝度の最大値は、ＬＥＤ２２に供給
する電流量を最大にした場合における照明装置の最大発光輝度と、パネルの透過率とによ
って決まる、表示画面の最大輝度とされるのが好適である。しかしながら、最適表面輝度
の最大値としては、必ずしも最大輝度とする必要はなく、最大輝度の９０％以上としても
よい。実際には、予め、液晶表示パネルに入射した光の内、反射光として液晶表示パネル
から出射された光の割合である反射率を測定しておく。そして、反射率と最適表面輝度の
最大値より、以下の式（１）で表される環境パラメータを求める。
【００７９】
【数１】
0004600310.tif 000002
環境パラメータは、液晶表示パネルの反射光と透過光の両方の輝度が、同じ大きさにな
るときにおける環境光の照度を示しており、このとき、反射光と透過光の両方の輝度は、
最適表面輝度の最大値となる。完全透過型の液晶装置であれば、反射率が低いので、環境
パラメータの値は、８０００[ｌｘ]以上となりうる。このように、環境パラメータの値が
、８０００[ｌｘ]以上であるならば、最大照度環境は、８０００[ｌｘ]とされる。半透過
反射型の液晶装置であれば、反射率が高いので、環境パラメータの値は、８０００[ｌｘ]
よりも小さくなることが多い。このように、環境パラメータの値が、８０００[ｌｘ]より
も小さければ、最大照度環境は、環境パラメータの値とされる。環境パラメータの値が８
０００[ｌｘ]以上となるときに、最大照度環境を８０００[ｌｘ]とするのは、表示画面を
見る環境として、周囲の環境光の照度が８０００[ｌｘ]となる場所が最も多く、これより
も大きな環境光の照度となる場所で用いられることは、あまりないと考えられるからであ
る。このようにすることで、液晶装置の完全透過型、半透過反射型の別にかかわらず、表
示画面を見る周囲の環境光の照度として最も可能性の高い輝度のときに、最適表面輝度を
最大値に合わせることができる。
【００８０】
次に、周囲の環境光の照度が１０[ｌｘ]以下の場合における調光プロファイルについて
述べる。周囲の環境光の照度が１０[ｌｘ]以下の場所としては、例えば、真っ暗な部屋に
非常灯のみが点灯している場所が該当する。このように、周囲の環境光の照度が、１０[
ｌｘ]以下となる十分に暗い場所では、表示画面の輝度は５０[ｃｄ・ｍ−２]で十分であ
る。従って、図８に示すように、周囲の環境光の照度が１０[ｌｘ]以下の場合には、最適
表面輝度は、一定の輝度の大きさ５０[ｃｄ・ｍ−２]に設定される。なお、このときの最
適表面輝度は、５０[ｃｄ・ｍ−２]に限られず、ユーザの好みで変更することが可能とさ
れるが、５０〜１５０[ｃｄ・ｍ−２]の間に設定されるのが好適である。以下では、この
周囲の環境光の照度が１０[ｌｘ]となるときを暗所照度環境と称し、このときの最適表面
輝度を暗所輝度と称す。このように、暗所照度環境において、暗所輝度を、５０[ｃｄ・
ｍ−２]の一定値、好ましくは５０〜１５０[ｃｄ・ｍ−２]の間の一定値にすることで、
ユーザの視覚にとって適切な輝度で表示画面を照明することができ、さらに照明装置２０
の省電力化を実現できる。
【００８１】
周囲の環境光の照度が、１０[ｌｘ]よりも大きい場合、即ち、暗所照度環境よりも大き
い場合、最適表面輝度は、周囲の環境光の照度の対数値に対し、凸型の二次曲線で表され
、以下の式（２）〜（３）に従う。
【００８２】
【数２】
0004600310.tif 000003
式（２）〜（３）は、図７に述べた実験結果における近似曲線ｓｉｍに従って求められ
た式である。図８でいうと曲線Ｇ１の二次曲線となる。また、式（２）〜（３）について
、先に述べたように、最大照度環境において、最適表面輝度は最大値となっている。この
ように、この式（２）〜（３）に従って求められた最適表面輝度は、常に、ユーザにとっ
て見やすい表示画面の輝度となる。
【００８３】
周囲の環境光の照度が、最大照度環境よりも大きくなる場合、先に述べたように、周囲
の環境光を反射することによる反射光の輝度の方が、照明装置より液晶パネルを透過して
きた光の輝度よりも大きくなる。従って、周囲の環境光の照度が、最大照度環境よりも大
きくなる場合、例えば約１４０００[ｃｄ・ｍ−２]以上となる場合には、周囲の環境光を
通じて必要十分な表面輝度が得られるので、輝度制御回路２４は、照明装置２０による液
晶表示パネル３０への発光を停止させる。これにより、表示画面の輝度は０[ｃｄ・ｍ−
２]となり、照明装置２０の省電力化を実現できる。
【００８４】
（輝度制御処理）
次に、輝度制御回路２４における輝度制御処理について、本実施形態に係る液晶装置１
００を例にとって説明する。図９は、本実施形態に係る輝度制御処理についてのフローチ
ャートを示す。まず、予め、液晶表示パネル３０の表面輝度と、ＬＥＤ２２に供給する電
流量との関係を測定により求め、その関係をテーブルとして、メモリ４２等に保持してお
く。また、図８で述べた調光プロファイルも、式もしくはテーブルとして、メモリ４２等
に保存しておく。さらに、光センサ２５の検知する周囲の光の輝度と、光センサ２５が出
力する電圧の関係も、テーブルとして、メモリ４２等に保持しておく。
【００８５】
光センサ２５は、周囲の環境光の照度を測定し、その輝度の値に対応した電圧をＣＰＵ
４１に出力する（ステップＳ１）。ＣＰＵ４１は、光センサ２５より出力された電圧の値
を基に、メモリ４２中のテーブルより、光センサ２５が検知した周囲の環境光の照度を求
め、周囲の環境光の照度が変化しているか否かを判定する（ステップＳ２）。もし、ＣＰ
Ｕ４１が、周囲の環境光の照度が変化していないと判定したならば、輝度制御処理を終了
する（ステップＳ２：Ｎｏ）。ＣＰＵ４１は、周囲の環境光の照度が変化していると判定
したならば（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、求められた周囲の環境光の照度を基に、メモリ４
２中の調光プロファイルから、適切な表示画面の輝度、即ち、最適表面輝度を求める（ス
テップＳ３）。次に、ＣＰＵ４１は、メモリ４２中のテーブルより、ＬＥＤ２２が最適表
面輝度となるためのＬＥＤ２２に供給する電流量を求める。ＣＰＵ４１は、求められた電
流量をＬＥＤ２２に供給することにより、表示画面が最適表面輝度となる発光輝度でＬＥ
Ｄ２２を発光させ（ステップＳ４）、輝度制御処理を終了する。このようにすることで、
液晶表示パネル３０の表示画面の輝度を、自動的に周囲の環境光の照度に応じた最適なも
のとすることができる。
【００８６】
以上の構成を有する本実施形態では、輝度制御回路２４により照明装置２０の自動調光
がなされ、周囲の環境光に応じて、人間の視覚にとって適切な明るさとなる最適表面輝度
が得られる。また、表示モード切替手段７１ａにより、周囲の環境光の照度の大きさに応
じて反射型表示モード及び透過型表示モードのいずれか一方に切り替えられ、それに応じ
て、ＭＰＵ８１は、透過型表示用ガンマデータγ１又は反射型表示用ガンマデータγ２を
適用するので、表示パネルの表示輝度が適切な状態に調整される。その結果、照明装置２
０の低消費電力化を実現しつつ、表示品位の向上を図ることができる。
【００８７】
（コントラストの制御を目的とした照明装置の自動調光方法）
本実施形態では、上記した照明装置２０の自動調光方法に加え、コントラストの制御を
目的とした照明装置２０の自動調光方法も併せて実行することが可能である。
【００８８】
以下、図５及び図１０を参照して、本実施形態に係るコントラストの制御を目的とした
照明装置２０の自動調光方法について説明する。図１０において、横軸は周囲の環境光の
照度を対数値として示し、縦軸は液晶表示パネル３０の表示画面のコントラストを示す。
グラフＧ１０は、照明装置２０の発光輝度の大きさ、即ちＬＥＤ２２へ流す電流量が所定
値Ａ１に設定される場合の、周囲の環境光の照度の対数値とコントラストとの関係を示す
グラフである。グラフＧ１１は、照明装置２０の発光輝度の大きさ、即ちＬＥＤ２２へ流
す電流量が所定値Ａ２（＜Ａ１）に設定される場合の、周囲の環境光の照度の対数値とコ
ントラストとの関係を示すグラフである。グラフＧ１２は、照明装置２０の発光輝度の大
きさ、即ちＬＥＤ２２へ流す電流量が所定値Ａ３（＞Ａ１）に設定される場合の、周囲の
環境光の照度の対数値とコントラストとの関係を示すグラフである。これらの各グラフは
、図５のＥＥＰＲＯＭ７２に複数のテーブルとして記憶されている。
【００８９】
液晶装置１００では、表示品質を一定に保つ上で、環境光の照度が変化した場合におい
ても、それに追従してコントラストが一定値に保持されていることが好ましい。しかしな
がら、実際には、環境光の照度が大きくなるとコントラストは下がってしまう一方、その
逆に環境光の照度が小さくなるとコントラストは上がってしまい、コントラストを一定に
保つことはできない。
【００９０】
例えば、ここで、グラフＧ１０に着目すると、環境光の照度が約３００[ｌｘ]のときコ
ントラストは一定の値Ｘ１に設定されている。しかし、環境光の照度が下がり、例えば１
００[ｌｘ]になった場合、コントラストはＸ２（＞Ｘ１）となり、コントラストを当初の
値Ｘ１に維持することができなくなってしまう。また、その逆に、環境光の照度が上がり
、例えば約８００[ｌｘ]になった場合、コントラストはＸ３（＜Ｘ１）となり、この場合
もコントラストを当初の値Ｘ１に維持することができなくなってしまう。
【００９１】
かかる問題を解消するためには、環境光の照度が下がり、例えば１００[ｌｘ]になった
場合、これに追従するようにＬＥＤ２２へ流す電流量を小さくして、ＬＥＤ２２の発光輝
度を抑制することによりコントラストを一定の値Ｘ１に保持するようにすればよい。また
、その逆に、環境光の照度が上がり、例えば約８００[ｌｘ]になった場合には、これに追
従するようにＬＥＤ２２へ流す電流量を大きくして、ＬＥＤ２２の発光輝度を上げること
によりコントラストを一定の値Ｘ１に保持するようにすればよい。
【００９２】
そこで、本実施形態では、環境光の照度が変化した場合でも、それに追従して常にコン
トラストを一定の値に保持する。
【００９３】
具体的には、まず、液晶装置１００の起動したときにコントラストがデフォルトとして
所定の値（例えば一定の値Ｘ１）に設定された場合には、輝度制御回路２４は、コントラ
ストを所定の値（例えば一定の値Ｘ１）にするために、ＭＰＵ８１による統括制御の下、
ＥＥＰＲＯＭ７２に記憶されている複数のテーブルの中から液晶表示パネル３０のコント
ラストを所定の値（例えば一定の値Ｘ１）に設定するテーブル（例えば、グラフＧ１０に
対応するコントラストに係るテーブル）を取得し、当該テーブルに基づき照明装置２０の
発光輝度を調整する（例えば一定の値Ｘ１の場合にはＬＥＤ２２に流す電流量をＡ１とす
る）。これにより、コントラストが一定の値Ｘ１に保持される。
【００９４】
しかしながら、かかる液晶装置１００において、環境光の照度が下がり、例えば１００
[ｌｘ]になった場合には、これに追従するように、輝度制御回路２４は、コントラストを
所定の値（例えば一定の値Ｘ１）にするために、ＭＰＵ８１による統括制御の下、ＥＥＰ
ＲＯＭ７２に記憶されている複数のテーブルの中から液晶表示パネル３０のコントラスト
を所定の値（例えば一定の値Ｘ１）に設定するテーブル（例えば、グラフＧ１１に対応す
るコントラストに係るテーブル）を取得し、当該テーブルに基づき照明装置２０の発光輝
度を調整する｛例えば一定の値Ｘ１の場合にはＬＥＤ２２に流す電流量をＡ２（＜Ａ１）
とする｝。これにより、コントラストが一定の値Ｘ１に保持される。
【００９５】
また、その逆に、環境光の照度が上がり、例えば約８００[ｌｘ]になった場合には、こ
れに追従するように、輝度制御回路２４は、コントラストを所定の値（例えば一定の値Ｘ
１）にするために、ＭＰＵ８１による統括制御の下、ＥＥＰＲＯＭ７２に記憶されている
複数のテーブルの中から液晶表示パネル３０のコントラストを所定の値（例えば一定の値
Ｘ１）に設定するテーブル（例えば、グラフＧ１２に対応するコントラストに係るテーブ
ル）を取得し、当該テーブルに基づき照明装置２０の発光輝度を調整する｛例えば一定の
値Ｘ１の場合にはＬＥＤ２２に流す電流量をＡ３（＞Ａ１）とする｝。これにより、コン
トラストが一定の値Ｘ１に保持される。
【００９６】
以上のようにして、本実施形態では、環境光の照度が変化した場合においても、それに
追従してコントラストが常に一定の値に保持される。
【００９７】
なお、上記の実施形態では、コントラストを一定に保持するため、グラフＧ１０、Ｇ１
１及びＧ１３の３種類のデータのみ使用することとしたが、本発明では、かかる３種類の
データより多くのデータを使用して、コントラストをより高精度に一定の値に保持するよ
うに構成してもよい。
【００９８】
（ＮＴＳＣ規格比の色再現範囲の制御を目的とした照明装置の自動調光方法）
また、本発明では、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格比の色再
現範囲の制御を目的とした照明装置２０の自動調光方法を実行することもできる。
【００９９】
一般的に、液晶装置の色再現範囲は、例えばＸＹＺ表色系の色度図における赤、緑、青
の各色度座標（ｘ、ｙ）において、赤（０．６７０，０．３３０）、緑（０．２１０，０
．７１０）、青（０．１４０，０．０８０）を結んでなる三角形のＮＴＳＣ規格に対する
面積比で表される。例えば、液晶装置の色再現範囲はＮＴＳＣ規格比９０％のように表現
される。
【０１００】
ここで、液晶装置１００において、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを光が透過すると、それぞ
れＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色相を呈するが、環境光の照度が変化すると、それに
応じて、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色合いが変化するため、所望の色再現範囲、例
えばＮＴＳＣ比９０％を実現するのは困難となる。即ち、環境光の照度が上がり表示画面
の明るさが増すと、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを透過したＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
色相は見かけ上薄く視認される一方、環境光の照度が下がり表示画面の明るさが低下する
と、着色層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを透過したＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色相は見かけ上
濃く視認されるため、所望の色再現範囲、例えばＮＴＳＣ規格比９０％を実現するのは困
難となる。
【０１０１】
そこで、本実施形態では、上記したコントラスト比に応じた照明装置の自動調光方法と
同様の考え方により、環境光の照度が変化した場合でも、それに追従して予め設定された
ＮＴＳＣ規格比による色再現範囲を一定の比率に、例えばＮＴＳＣ規格比９０％に保持す
る。なお、この場合、図１０では、縦軸のコントラストをＮＴＳＣ規格比（％）に置き換
えたものとなる。また、図１０では、グラフＧ１０は、照明装置２０の発光輝度の大きさ
、即ちＬＥＤ２２へ流す電流量が所定値Ａ１に設定される場合の、周囲の環境光の照度の
対数値と液晶表示パネル３０のＮＴＳＣ規格比による色再現範囲との関係を示すグラフと
なる。グラフＧ１１は、照明装置２０の発光輝度の大きさ、即ちＬＥＤ２２へ流す電流量
が所定値Ａ２（＜Ａ１）に設定される場合の、周囲の環境光の照度の対数値と液晶表示パ
ネル３０のＮＴＳＣ規格比による色再現範囲との関係を示すグラフとなる。グラフＧ１２
は、照明装置２０の発光輝度の大きさ、即ちＬＥＤ２２へ流す電流量が所定値Ａ３（＞Ａ
１）に設定される場合の、周囲の環境光の照度の対数値と液晶表示パネル３０のＮＴＳＣ
規格比による色再現範囲との関係を示すグラフとなる。これらの各グラフは、図５のＥＥ
ＰＲＯＭ７２に複数のテーブルとして記憶されている。
【０１０２】
具体的には、輝度制御回路２４は、液晶表示パネル３０の色再現範囲を所定のＮＴＳＣ
規格比による色再現範囲、例えばＮＴＳＣ規格比９０％にするために、ＥＥＰＲＯＭ７２
に記憶されている当該複数のテーブル（グラフＧ１０、Ｇ１１、Ｇ１２に係るテーブル）
の中から液晶表示パネル３０を所定のＮＴＳＣ規格比による色再現範囲、例えばＮＴＳＣ
規格比９０％に設定するテーブルを取得し、当該テーブルに基づき照明装置２０の発光輝
度を調整する。これにより、環境光の照度が変化した場合でも、それに追従して常に所定
のＮＴＳＣ規格比による色再現範囲、例えばＮＴＳＣ規格比９０％に保持することができ
る。
【０１０３】
（ＲＧＢ光源を有する照明装置の自動調光方法）
次に、図１１及び図１２を参照して、光源として３色以上の各色の光を発光する各色の
ＬＥＤを有する照明装置の自動調光方法について説明する。
【０１０４】
図１１は、光源として、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のＬＥＤを有する
照明装置２０ｘの平面図を示す。なお、図１１では、図２に示す照明装置２０と同一の要
素については同一の符号を付し、以下ではその詳細な説明は省略する。
【０１０５】
照明装置２０ｘは、導光板２１と光源２３等を含んで構成される。
【０１０６】
光源２３は、点光源たるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ
、２２Ｂを備える。光源２３は、導光板２１の入光端面２１ｃに対し光ＬＬを出光する。
ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは夫々、電流が流されることによって光を
発光する。この光源２３より出光される光ＬＬは、ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ
、２２Ｂの夫々より出光された光を混光した白色光となる。ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ
、２２Ｇ、２２Ｂの夫々に流される電流は、具体的には、定電流又はパルス電流である。
ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに夫々流される定電流の電流値又はパルス
電流の幅を大きくすれば、ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂより出光される
光の輝度は大きくなり、ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに夫々流される定
電流の電流値又はパルス電流の幅を小さくすれば、ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ
、２２Ｂより出光される光の輝度は小さくなる。つまり、ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、
２２Ｇ、２２Ｂより出光される光の輝度は、夫々に流される定電流の電流値又はパルス電
流の幅に応じて変化する。
【０１０７】
また、ＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、輝度制御回路２４と電気的に接続されており
、輝度制御回路２４は、例えばＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにより出光される混光とし
ての白色光を検知可能な導光板２１の所定の位置（本例では導光板においてＬＥＤ２２と
逆側の一端面側）に設けられた光センサ２５ｘと電気的に接続されている。光センサ２５
ｘは、ＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの夫々より出光された混光としての白色光を検知し
て分光分析することにより、ＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの各光の輝度[ｃｄ・ｍ−２]
を算出し、その輝度に対応した電圧を輝度制御回路２４に出力する。輝度制御回路２４は
、供給された電圧の値に対応する電気信号を基に、ＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの発光
輝度を変化させる。
【０１０８】
ここで、図１２に、本実施形態に係る液晶装置１００による色再現範囲を国際照明委員
会（ＣＩＥ）の色度図で示す。図１２において、色再現範囲４０１は、人間の目の波長感
度特性による色再現範囲であり、人間が見分けることのできる色再現範囲を示している。
三角形の実線で示した色再現範囲４０２は、本実施形態に係るＲＧＢの３色のみからなる
着色層を有する液晶装置１００により実現される色再現範囲である。ここで、点Ｗは、点
灯時間が０となるときにおけるＲＧＢの各色のＬＥＤ２２からの光が混光された白色光が
液晶表示パネル３０を照明するときの、液晶表示パネル３０の白色点を示す。
【０１０９】
液晶装置では、白色点が例えば点Ｗの位置に設定されるように、ＲＧＢの各色のＬＥＤ
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの各々に流される定電流の電流値又はパルス電流の幅が決定され
る。しかしながら、ＲＧＢの各色のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、それぞれ経年変化
等による劣化の割合が異なるため、その各々に設定された電流を流したとしても経年変化
に伴って白色点が点Ｗの位置からずれてしまう。これにより、照明装置から液晶表示パネ
ル３０へ向けて出光される光は色味がかった白色光となり、ホワイトバランスが崩れてし
まう。
【０１１０】
そこで、本実施形態では、常時又は定期的に、光センサ２５ｘによって、ＲＧＢの各色
のＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにより出光された光を混光した白色光を検知して分光分
析することにより、ＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの各々から出光される各色の光の輝度
を算出し、算出した各色の光の輝度に対応した各電圧を輝度制御回路２４に出力する。そ
して、輝度制御回路２４は、供給された各電圧の値に対応する電気信号を基に、白色点が
例えば点Ｗの位置に設定されるように、ＬＥＤ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの各々に流す電流
量を制御して夫々の発光輝度を変化させる。このような色合わせを行うことによりホワイ
トバランスを調整し、白色点を例えば点Ｗの位置に保持する。これにより、色の再現性を
向上させることができる。
【０１１１】
以上のように、本発明では、上記した各種の照明装置の自動調光方法を用いることによ
り、様々な環境下において最適な表示品位を自動的に保つことができる。
【０１１２】
[応用例]
本発明では、上記した、i）照明装置の自動調光方法、ii）コントラストの制御を目的
とした照明装置の自動調光方法、iii）ＮＴＳＣ規格比の色再現範囲の制御を目的とした
照明装置の自動調光方法、iv）ＲＧＢ光源を有する照明装置の自動調光方法を実行するに
際しては、光センサ２５又は光センサ２５ｘから出力される電圧を複数回サンプリングし
て、その累積値をそのサンプリング回数で除算した値が所定のしきい値を超えた場合に、
上記のi）、ii）、iii）、iv）を実行するようにするのが好ましい。これにより、外乱等
による影響を少なくすることができ、高精度に照明装置の自動調光をすることができる。
【０１１３】
[変形例]
上記の実施形態では、光センサ２５又は２５ｘの設定数を１つにしているが、これはあ
くまで一例であり、光センサ２５又は２５ｘの設定数は複数であっても構わない。これに
より、より高精度に本発明を実行できる。
【０１１４】
また、上記の実施形態では、本発明を、二端子型非線形素子の一例としてのＴＦＤ素子
を有する液晶装置に本発明を適用したが、これに限らず、ＬＴＰＳ型ＴＦＴ素子、Ｐ−Ｓ
ｉ型のＴＦＴ素子若しくはα−Ｓｉ型のＴＦＴ素子などに代表される三端子型素子に本発
明を適用しても構わない。
【０１１５】
その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形をすることが可能で
ある。
【０１１６】
[電子機器]
次に、本実施形態に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図１３
を参照して説明する。
【０１１７】
まず、本実施形態に係る液晶装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆ
るノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１３（ａ）は、このパ
ーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピ
ュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶装置１０
０を適用した表示部７１３と、パーソナルコンピュータ７１０の電源のＯＮ／ＯＦＦを操
作する電源スイッチ７１４と、を備えている。本発明では、上記した各種の照明装置２０
の自動調光方法をパーソナルコンピュータ７１０に備えられる発光部分、例えば電源スイ
ッチ７１４などにも応用することができる。これにより、常に、人間の視覚にとって適切
な明るさが得られるよう発光部分の発光輝度が制御され、しかも発光部分、ひいてはパー
ソナルコンピュータ７１０の省電力化を図ることができる。
【０１１８】
続いて、本実施形態に係る液晶装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例につい
て説明する。図１３（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すよ
うに、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２
３とともに、本発明に係る液晶装置１００を適用した表示部７２４を備える。
【０１１９】
本発明では、上記した各種の照明装置２０の自動調光方法を携帯電話機７２０に備えら
れる発光部分、例えば複数の操作ボタン７２１などにも応用することができる。これによ
り、常に、人間の視覚にとって適切な明るさが得られるよう発光部分の発光輝度が制御さ
れ、しかも発光部分、ひいては携帯電話機７２０の省電力化を図ることができる。
【０１２０】
また、本発明では、メイン用液晶表示パネルとサブ用液晶表示パネルを有する携帯電話
機において、メイン用液晶表示パネルの照明装置と、サブ用液晶表示パネルの照明装置の
両方に上記した照明装置の自動調光方法を採用することができる。これにより、かかる携
帯電話機の省電力化等が図れる。
【０１２１】
なお、本実施形態に係る液晶装置１００を適用可能な電子機器としては、図１３（ａ）
に示したパーソナルコンピュータや図１３（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレ
ビ、ビューファインダ型・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、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の概略構成を示す平面図。
【図２】図１の切断線Ａ−Ａ‘に沿った液晶装置の断面図。
【図３】本実施形態に係る素子基板の概略構成を示す平面図。
【図４】本実施形態に係るカラーフィルタ基板の概略構成を示す平面図。
【図５】照明装置の自動調光方法の電気的構成を示すブロック図。
【図６】輝度制御回路のブロック図。
【図７】周囲の環境光の照度と最適表面輝度の関係を示す図。
【図８】調光プロファイルの一例を示す図。
【図９】輝度制御処理を示すフローチャート。
【図１０】コントラスト／ＮＴＳＣ規格比に係る照明装置の自動調光方法を示す図。
【図１１】ＲＧＢ光源を有する照明装置の構成を示す平面図。
【図１２】色再現範囲を示した国際照明委員会（ＣＩＥ）の色度図。
【図１３】本実施形態に係る液晶装置を適用した電子機器の構成図。
【符号の説明】
【０１２３】
２０、２０ｘ  照明装置、  ２２  ＬＥＤ、  ２３  光源、  ２４  輝度制御回路、  
２５  光センサ、  ３０  液晶表示パネル、  ４１  ＣＰＵ、  ４２  メモリ、  ７１  
外部回路、  ７１ａ  表示モード切替手段、  ７２  ＥＥＰＲＯＭ、  ８０  ドライバＩ
Ｃ、  ８１  ＭＰＵ  、  ８３  ＲＡＭ、  １００  液晶装置
【図１】
0004600310.tif 000004
【図２】
0004600310.tif 000005
【図３】
0004600310.tif 000006
【図４】
0004600310.tif 000007
【図５】
0004600310.tif 000008
【図６】
0004600310.tif 000009
【図７】
0004600310.tif 000010
【図８】
0004600310.tif 000011
【図９】
0004600310.tif 000012
【図１０】
0004600310.tif 000013
【図１１】
0004600310.tif 000014
【図１２】
0004600310.tif 000015
【図１３】
0004600310.tif 000016