(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ表示装置は製品出荷時に調節した輝度に基づいて発光する。このため屋外や屋内など周囲の光量が異なる場合でも輝度が調節できず、光量が多い場所ではコントラストが低減する問題があった。【解決手段】  表示部と同一基板上にフォトセンサを配置する。フォトセンサで感知した外光を輝度調節コントローラに入力し、コントラストを一定に維持するために必要な輝度を得る。調節すべき輝度に対応した補正値を、白リファレンス電圧またはＣＶ電源の値として出力し、表示部にフィードバックする。これにより周囲の光量が変化しても表示部のコントラストを一定に維持することができる。また外光に応じて電流量を調節することになるので、低消費電力化、長寿命化に寄与できる。【選択図】    図１
2006030318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の画素を配置した表示部と、
前記基板上に設けられ外光量を検知するフォトセンサと、
前記フォトセンサで検知した外光量に基づき前記表示部の輝度を調整する補正値を出力する輝度調節手段とを具備し、
前記補正値に応じて前記表示部のコントラストを調整することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
基板上に複数の画素を配置した表示部と、
前記基板上に設けられ、外光量を検知するフォトセンサと、
前記表示部の輝度を調整する補正値を出力する輝度調節手段と、
前記補正値に応じて前記表示部に出力されるデータ信号を調節する表示データ補正手段とを具備し、
前記フォトセンサで検知した外光量に基づき前記表示部のコントラストを調整することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記表示データ補正手段は、第１参照電圧と第２参照電圧との間を分圧することにより複数の階調表示電圧を取得する階調基準電圧発生手段を有し、前記補正値を前記第１参照電圧に設定して前記複数の階調表示電圧を取得し、該階調表示電圧に基づき前記表示部を階調表示することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１参照電圧は前記画素の最大輝度レベルであることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記画素は陽極と陰極との間に発光層を有するＥＬ素子と該ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタからなることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
基板上に陽極と陰極との間に発光層を有するＥＬ素子と該ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタからなる画素を複数配置した表示部と、
前記基板上に設けられ外光量を検知するフォトセンサと、
前記表示部の輝度を調節する補正値を出力する輝度調節手段と、
前記薄膜トランジスタ側に接続され第１の電源電圧を与える第１電源と、
前記ＥＬ素子側に接続され第２の電源電圧を与える第２電源と、
前記補正値に応じて前記第１及び第２電源間の電圧を変動する電圧変動手段とを具備し、
前記フォトセンサで検知した外光量に基づき前記表示部のコントラストを調整することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記電圧変動手段は、前記補正値に応じて前記第２電源の電圧を変動させ前記発光層の輝度を調節することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記電圧変動手段は、前記第１および第２電源間の電圧を変動する電圧可変手段を有することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記フォトセンサは基板上にゲート電極と、絶縁膜と半導体層を積層し、該半導体層に設けられたチャネルと、該チャネルの両側に設けられたソースおよびドレインとを有する薄膜トランジスタよりなり、受光した光を電気信号に変換することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項６のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、特に外光に応じて輝度を調節することによりコントラストを一定に維持する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）や有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置に代表され、小型化、薄型化、および長寿命化が進んでいる。
【０００３】
特に、有機ＥＬ素子は、自ら発光するため液晶表示装置で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無いため、次世代の表示装置としてその実用化が大きく期待されている。
【０００４】
ところで、有機ＥＬ表示装置の駆動方式としては、単純マトリクスのパッシブ型とＴＦＴを使用するアクティブ型の２種類があり、アクティブ型においては一般に図２１に示す回路構成が用いられている。図２１（Ａ）は有機ＥＬ表示装置の表示部の１画素分の回路図であり、図２１（Ｂ）は１画素の断面図である。
【０００５】
図２１（Ａ）のごとく行方向に延びる複数のゲート線１が配置され、これに交差するように列方向に複数のドレイン線２及び駆動線３が配置されている。
【０００６】
ゲート線１とドレイン線２とのそれぞれの交点には選択ＴＦＴ４が接続されている。選択ＴＦＴ４のゲートはゲート線１に接続され、選択ＴＦＴ４のドレインがドレイン線２に接続されている。選択ＴＦＴ４のソースは保持コンデンサ５と駆動ＴＦＴ６のゲートに接続されている。
【０００７】
駆動ＴＦＴ６のドレインは、駆動線３に接続され、ソースは有機ＥＬ素子７の陽極に接続されている。保持コンデンサ５の対極は、列方向に延在する容量線（不図示）と接続する。
【０００８】
ゲート線１は図示しない垂直方向走査回路に接続され、ゲート線１には、垂直方向走査回路によって順次ゲート信号が印加される。ゲート信号はオンもしくはオフの２値の信号で、オンの時は正の所定電圧、オフの時は０Vとなる。垂直方向走査回路は、複数接続されるゲート線１のうち、選択された所定のゲート線のゲート信号をオンとする。ゲート信号がオンとなると、そのゲート線１に接続された全ての選択ＴＦＴ４がオンとなり、選択ＴＦＴ４を介してドレイン線２と駆動ＴＦＴ６のゲートが接続される。
【０００９】
ドレイン線２には水平方向走査回路（不図示）から表示する映像に応じて決定されるデータ信号が出力されており、データ信号は駆動ＴＦＴ６のゲートに入力されるとともに、保持コンデンサ５に充電される。
【００１０】
駆動ＴＦＴ６は、データ信号の大きさに応じた導電率で駆動線３と有機ＥＬ素子７とを接続する。この結果、データ信号に応じた電流が駆動ＴＦＴ６を介して駆動線３から有機ＥＬ素子７に供給され、データ信号に応じた輝度で有機ＥＬ素子７が発光する。
【００１１】
保持コンデンサ５は、専用の容量線もしくは駆動線３など他の電極との間で静電容量を形成しており、一定時間データ信号を蓄積することができる。
【００１２】
データ信号は、垂直方向走査回路が他のゲート線１を選択し、そのゲート線１が非選択となって選択ＴＦＴ４がオフした後も、保持コンデンサ５によって１垂直走査期間の間保持され、その間、駆動ＴＦＴ６は前記導電率を保持し、有機ＥＬ素子７はその輝度で発光を続けることができる。
【００１３】
図２１（Ｂ）の如く、有機ＥＬ表示装置は、ガラス基板１５１上に駆動ＴＦＴ６が配置されている。駆動ＴＦＴ６はゲート電極６Ｇが、ゲート絶縁膜１５２を介してソース６Ｓ、チャネル６Ｃ、ドレイン６Ｄと対向する構造であり、ここに示す例では、チャネル６Ｃよりもゲート電極６Ｇが下にあるボトムゲート構造である。
【００１４】
駆動ＴＦＴ６上に層間絶縁膜１５３が形成され、その上にドレイン線２及び駆動線３が配置されている。駆動線３は、駆動ＴＦＴ６のドレイン６Ｄにコンタクトを介して接続されている。それらの上に、平坦化絶縁膜１５４が形成されており、平坦化絶縁膜１５４の上には画素毎に有機ＥＬ素子７が配置されている。
【００１５】
有機ＥＬ素子７は、ＩＴＯ（indium tin oxide）等の透明電極よりなる陽極１５５、ホール輸送層１５６、発光層１５７、電子輸送層１５８、アルミニウムなどの金属よりなる陰極１５９が順に積層されて形成されている。陽極１５５からホール輸送層１５６に注入されたホールと、陰極１５９から電子輸送層１５８に注入された電子とが発光層１５７の内部で再結合することにより光が放たれ、この光が図中矢印で示したように、透明な陽極１５５側からガラス基板１５１を透過して外部に放射される。陽極１５５、発光層１５７は各画素毎に独立して形成され、ホール輸送層１５６、電子輸送層１５８、陰極１５９は、各画素共通に形成される（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５１１６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
有機ＥＬ表示装置の各画素を構成する有機ＥＬ素子は、上記のごとく陽極−陰極間に流れる電流に応じて発光する電流駆動型発光素子である。
【００１７】
そして従来の有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ素子は製品出荷時に調節した輝度レベルに基づいて発光する。
【００１８】
このため、例えば屋外等外光量が多い場合には表示部のコントラストが低下し、表示部の視認が困難となる問題があった。
【００１９】
また、屋内や夜間など、表示部においては十分なコントラストが得られていても有機ＥＬ素子には常に一定の電流が供給されているため、有機ＥＬ表示装置の低消費電力化、有機ＥＬ素子の長寿命化が図れない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、第１に基板上に複数の画素を配置した表示部と、前記基板上に設けられ外光量を検知するフォトセンサと、前記フォトセンサで検知した外光量に基づき前記表示部の輝度を調整する補正値を出力する輝度調節手段とを具備し、前記補正値に応じて前記表示部のコントラストを調整することにより解決するものである。
【００２１】
第２に、基板上に複数の画素を配置した表示部と、前記基板上に設けられ、外光量を検知するフォトセンサと、前記表示部の輝度を調整する補正値を出力する輝度調節手段と、前記補正値に応じて前記表示部に出力されるデータ信号を調節する表示データ補正手段とを具備し、前記フォトセンサで検知した外光量に基づき前記表示部のコントラストを調整することにより解決するものである。
【００２２】
また、前記表示データ補正手段は、第１参照電圧と第２参照電圧との間を分圧することにより複数の階調表示電圧を取得する階調基準電圧発生手段を有し、前記補正値を前記第１参照電圧に設定して前記複数の階調表示電圧を取得し、該階調表示電圧に基づき前記表示部を階調表示することを特徴とするものである。
【００２３】
また、前記第１参照電圧は前記画素の最大輝度レベルであることを特徴とするものである。
【００２４】
また、前記画素は陽極と陰極との間に発光層を有するＥＬ素子と該ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタからなることを特徴とするものである。
【００２５】
第３に、基板上に陽極と陰極との間に発光層を有するＥＬ素子と該ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタからなる画素を複数配置した表示部と、前記基板上に設けられ外光量を検知するフォトセンサと、前記表示部の輝度を調節する補正値を出力する輝度調節手段と、前記薄膜トランジスタ側に接続され第１の電源電圧を与える第１電源と、前記ＥＬ素子側に接続され第２の電源電圧を与える第２電源と、前記補正値に応じて前記第１及び第２電源間の電圧を変動する電圧変動手段とを具備し、前記フォトセンサで検知した外光量に基づき前記表示部のコントラストを調整することにより解決するものである。
【００２６】
また、前記電圧変動手段は、前記補正値に応じて前記第２電源の電圧を変動させ前記発光層の輝度を調節することを特徴とするものである。
【００２７】
また、前記電圧変動手段は、前記第１および第２電源間の電圧を変動する電圧可変手段を有することを特徴とするものである。
【００２８】
また、前記フォトセンサは基板上にゲート電極と、絶縁膜と半導体層を積層し、該半導体層に設けられたチャネルと、該チャネルの両側に設けられたソースおよびドレインとを有する薄膜トランジスタよりなり、受光した光を電気信号に変換することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、第１に、有機ＥＬ表示装置にフォトセンサと輝度調節コントローラを設けることにより、フォトセンサ１００で検知した外光に応じて輝度を調節できる。これにより、周囲の環境が変化しても表示部は一定のコントラストを維持することができる。また、外光に応じて電流量を調節することになるので低消費電力化、長寿命化を実現する有機ＥＬ表示装置を提供できる。
【００３０】
第２に、輝度調節コントローラが出力する補正値により表示部に出力されるデータ信号を調節することにより、周囲の光量が変動しても表示部は一定のコントラストを維持することができる。
【００３１】
第３に、輝度調節コントローラが出力する補正値を階調基準電圧回路の白リファレンス電圧の値に設定することにより、データ信号を調節し表示部の輝度を調節することができる。また、この場合、消費電力（Ｐ＝Ｖ×Ｉ）の電流に寄与できるので、低消費電力化が実現できる。更に、外光に対応した異なるガンマ特性を保持させ、補正値に対応したガンマ特性によりガンマ補正を行うことで、黒白間の中間の階調を補正することができる。
【００３２】
第４に、階調基準電圧回路の白リファレンス電圧に補正値を設定することにより、階調数を減らすことなく表示部の輝度を調整できる。Ｌｅｌ（黒）は、製品出荷時等に屋内で十分なコントラストが得られていれば屋外であってもその値は十分小さく、これを変動してもコントラストが変化することはない。一方Ｌｅｌ（白）を上げることによりよりコントラストを高めることができる。つまり白リファレンス電圧を変動させることによりＬｅｌ（白）を上げ、反射光の覆い屋外でも一定のコントラストを維持させることができる。
【００３３】
第５に、輝度調節コントローラが出力する補正値により、前記薄膜トランジスタおよび前記ＥＬ素子に印加する電圧を調節することにより、周囲の光量が変動しても表示部は一定のコントラストを維持することができる。また、電源ＣＶの値を変動させるので、直接消費電力に反映させることができる。特に、消費電力（Ｐ＝Ｉ×Ｖ）の電圧および電流の何れにも寄与できるので、室内で輝度を上げずに使用する場合等には低消費電力化効果が大きくなる。
【００３４】
第６に、補正値により電圧変動回路のＣＶを変動させることにより、電流の大きい領域において動作させることができる。
【００３５】
第７に、フォトセンサはＴＦＴであり、表示部と同一基板上に配置できるので、表示部が受光する外光と同等の光量を感知することができるので、周囲が明るい場合には輝度を高くし、暗い場合には輝度を低くするよう、周囲の光量に応じて輝度を調節できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１から図２０を参照し、ＴＦＴを使用するアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置を例に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３７】
図１から図９は本発明の第１の実施形態を説明する図であり、表示データ補正回路にて表示部の輝度を調整する場合を説明する。
【００３８】
図１は表示装置の構成を示す概要図である。
【００３９】
表示装置２０は、表示部２１と、フォトセンサ１００と、駆動用集積回路５０とから構成される。
【００４０】
表示部２１は、ガラスなどの絶縁基板１０上に表示画素３０を行列状に複数配置してなる。表示画素３０は、陽極と陰極との間に発光層を有するＥＬ素子とＥＬ素子の駆動トランジスタ、スイッチングトランジスタとから構成される。駆動トランジスタおよび選択トランジスタはいずれも薄膜トランジスタ（Thin  Film  Transistor;以下ＴＦＴと称する）である。
【００４１】
基板上には、複数のドレイン線２と、複数のゲート線１が配置され、ドレイン線２とゲート線１のそれぞれの交点に対応して表示画素３０が配置される。詳細には、各表示画素３０は駆動用ＴＦＴのソースと接続しており、ＴＦＴのドレインおよびゲートがドレイン線２およびゲート線１と接続している。
【００４２】
そして表示部２１側辺には、列側にドレイン線２を順次選択する水平方向走査回路（以降Ｈスキャナと称する）２２が、行側にゲート線１にゲート信号を送る垂直方向走査回路（以降Ｖスキャナと称する）２３が配置される。また、ゲート線１やドレイン線２等へ入力される各種信号を伝達する図示しない配線は、基板１０の側縁に集められ、外部接続端子２４に接続される。
【００４３】
フォトセンサ１００は、表示部２１と同一基板（平面）上に設けられたＴＦＴであり、ＴＦＴのオフ時に照射された光によりフォトカレントが得られる。すなわち外光を検知して外光量に応じたフォトカレントを検出するものである。
【００４４】
駆動用集積回路５０は、輝度調節を行う輝度調節コントローラ５１と表示部２１にデータ信号Ｖdataを出力する表示データ補正回路５３を有する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６を有しており、有機ＥＬ素子に接続する駆動ＴＦＴ６に対して駆動電圧を印加して有機ＥＬ素子を発光させる。
【００４５】
第１の実施形態の輝度調節コントローラ５１は、参照電圧取得部５２を有し、フォトセンサで検知した外光量に応じて表示部２１の輝度を一定に維持するための補正値を出力する。
【００４６】
本実施形態では、まずフォトセンサ１００により外光量を検知する。外光量は輝度調節コントローラ５１に入力され、その外光量において所定のコントラストが維持できる補正値が算出される。
【００４７】
表示データ補正回路５３は、第１参照電圧と第２参照電圧との間を分圧することにより複数の階調表示電圧を取得する階調基準電圧発生回路５４とガンマ補正回路５５を備える。ガンマ補正とは、出力輝度が入力信号のガンマ乗に比例する関係を、出力輝度が入力信号に比例する関係に補正することをいう。
【００４８】
そして低電位である第１参照電圧はＥＬ素子の最大輝度レベル（白）であり、高電位である第２参照電圧はＥＬ素子の最小輝度レベル（黒）である。以下、本明細書において、第１参照電圧を白リファレンス電圧、第２参照電圧を黒リファレンス電圧と称する。
【００４９】
補正値は、表示データ補正回路５３に入力され、階調基準電圧発生回路５４の白リファレンス電圧に設定される。階調基準電圧発生回路５４は、白リファレンス電圧と黒リファレンス電圧間をＲＧＢ各色毎に分圧し、複数の階調表示電圧を発生させる。表示データ補正回路５３はデータ信号のＤ／Ａ（デジタル−アナログ）変換を行い、複数の階調表示電圧によりアナログのＲＧＢのデータ信号を生成し、これを更にガンマ補正回路５５に補正する。そしてデータ信号Ｖdataを表示部２１に出力し、画像を表示する。これにより表示部２１は階調表示電圧に基づいて階調表示される。
【００５０】
つまり、本実施形態では外光量に応じて所定のコントラストを得るための補正値を算出し、それを階調基準電圧発生回路５４の白リファレンス電圧に設定するものである。
【００５１】
図２は表示装置２０の等価回路図である。
【００５２】
行方向に延びる複数のゲート線１が配置され、これに交差するように列方向に複数のドレイン線２及び駆動線３が配置されている。駆動線３は、電源ＰＶに接続されている。電源ＰＶは例えば正の定電圧を出力する電源である。
【００５３】
ゲート線１とドレイン線２とのそれぞれの交点には選択ＴＦＴ４が接続されている。選択ＴＦＴ４のゲートはゲート線１に接続され、選択ＴＦＴ４のドレインがドレイン線２に接続されている。選択ＴＦＴ４のソースは保持コンデンサ５と駆動ＴＦＴ６のゲートに接続されている。
【００５４】
駆動ＴＦＴ６のドレインは、駆動線３に接続され、ソースは有機ＥＬ素子７の陽極に接続されている。有機ＥＬ素子７の陰極は電源ＣＶに接続されている。電源ＣＶは例えば負の定電圧を出力する電源である。尚、電源ＰＶ＞電源ＣＶの関係であれば、これらの正負は問わない。保持コンデンサ５の対極には、列方向に延在する容量線９が接続されている。
【００５５】
ゲート線１は図示しないＶスキャナに接続され、ゲート線１には、Ｖスキャナによって順次ゲート信号が印加される。ゲート信号はオンもしくはオフの２値の信号で、オンの時は正の所定電圧、オフの時は０Vとなる。Ｖスキャナは、複数接続されるゲート線１のうち、選択された所定のゲート線のゲート信号をオンとする。ゲート信号がオンとなると、そのゲート線１に接続された全ての選択ＴＦＴ４がオンとなり、選択ＴＦＴ４を介してドレイン線２と駆動ＴＦＴ６のゲートが接続される。
【００５６】
ドレイン線２にはＨスキャナ２２から表示する映像に応じて決定されるデータ信号Ｖdataが出力されており、データ信号Ｖdataは駆動ＴＦＴ６のゲートに入力されるとともに、保持コンデンサ５に充電される。
【００５７】
駆動ＴＦＴ６は、データ信号Ｖdataの大きさに応じた導電率で駆動線３と有機ＥＬ素子７とを接続する。この結果、データ信号Ｖdataに応じた電流が駆動ＴＦＴ６を介して駆動線３から有機ＥＬ素子７に供給され、データ信号Ｖdataに応じた輝度で有機ＥＬ素子７が発光する。
【００５８】
保持コンデンサ５は、専用の容量線９もしくは駆動線３など他の電極との間で静電容量を形成しており、一定時間データ信号を蓄積することができる。
【００５９】
データ信号は、Ｖスキャナが他のゲート線１を選択し、そのゲート線１が非選択となって選択ＴＦＴ４がオフした後も、保持コンデンサ５によって１垂直走査期間の間保持され、その間、駆動ＴＦＴ６は前記導電率を保持し、有機ＥＬ素子７はその輝度で発光を続けることができる。
【００６０】
図３は、図２に示したの回路図から１画素分の電源ＰＶ、駆動ＴＦＴ６、有機ＥＬ素子７、電源ＣＶを抽出して示した回路図である。図から判るように、駆動ＴＦＴ６と有機ＥＬ素子７とは、正の電源ＰＶと負の電源ＣＶとの間に直列に接続されている。有機ＥＬ素子７に流れる駆動電流は、電源ＰＶから駆動ＴＦＴ６を介して有機ＥＬ素子７に供給され、そして、この駆動電流は駆動ＴＦＴ６のゲート電圧ＶＧを変化させることによって制御することができる。上述したように、ゲート電極にはデータ信号Ｖdataが入力されており、ゲート電圧ＶＧはデータ信号Ｖdataに応じた値となる。
【００６１】
本実施形態では輝度調節コントローラ５１が出力する補正値を階調基準発生回路５４の白リファレンス電圧に設定する。これにより表示データ補正回路５３から出力されるデータ信号Ｖdataは外光量に応じて輝度が調節されたデータとなる。つまり補正されたデータ信号Ｖdataをゲート電圧ＶＧとして印加することにより、有機ＥＬ素子７の輝度を調節することができる。
【００６２】
図４は表示画素３０およびフォトセンサ１００の構造を説明する断面図である。図４（Ａ）は表示画素３０の一部断面図であり、図４（Ｂ）はフォトセンサ１００の断面図であり、これらは同一基板上に設けられる。
【００６３】
表示画素３０は、石英ガラス、無アルカリガラス等からなる絶縁性基板１０上にバッファ層となる絶縁膜（ＳｉＮ、ＳｉＯ２等）１４を設け、その上層にｐ−Ｓｉ膜からなる半導体層６３を積層する。このｐ−Ｓｉ膜は、非晶質シリコン膜を積層し、レーザアニール等により再結晶化して形成してもよい。
【００６４】
半導体層６３上にはＳｉＮ、ＳｉＯ２等からなるゲート絶縁膜１２を積層し、その上にクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属からなるゲート電極６１を形成する。半導体層６３には、ゲート電極６１下方に位置し、真性又は実質真性となるチャネル６３ｃが設けられる。また、チャネル６３ｃの両側にはｎ＋型不純物の拡散領域であるソース６３ｓおよびドレイン６３ｄが設けられ、駆動用ＴＦＴ６が構成される。
尚、図示は省略するが選択用ＴＦＴも同様の構造である。
【００６５】
ゲート絶縁膜１２及びゲート電極６１上の全面には、例えばＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯ２膜の順に積層して層間絶縁膜１５を積層する。ゲート絶縁膜１２および層間絶縁膜１５には、ドレイン６３ｄおよびソース６３ｓに対応してコンタクトホールを設け、コンタクトホールにアルミニウム（Ａｌ）等の金属を充填してドレイン電極６６およびソース電極６８を設け、それぞれドレイン６３ｄおよびソース６３ｓにコンタクトさせる。平坦化絶縁膜１７上に表示電極となるＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）等の陽極７１が設けられる。陽極７１は、平坦化絶縁膜１７に設けられたコンタクトホールによって、ソース電極６８（またはドレイン電極６６）に接続している。
【００６６】
有機ＥＬ素子７は、陽極７１上にホール輸送層７２、発光層７３及び電子輸送層７４をこの順に積層し、更に、マグネシウム・インジウム合金から成る陰極７５を形成したものである。この陰極７５は、有機ＥＬ表示装置を形成する基板１０の全面、または表示部２１の全面に設けられる。
【００６７】
また有機ＥＬ素子７は、陽極７１から注入されたホールと、陰極７５から注入された電子とが発光層７３の内部で再結合し、発光層７３を形成する有機分子を励起して励起子が生じる。この励起子が放射失活する過程で発光層７３から光が放たれ、この光が透明な陽極７１から透明絶縁基板１０を介して外部へ放出されて発光する。
【００６８】
尚、この断面図は一例でありいわゆるトップゲート構造を示した。しかしこれに限らずゲート電極と半導体層の積層順を逆にしたボトムゲート構造であってもよい。また図では基板１０方向に発光するボトムエミッションであるが、有機ＥＬ素子７の積層順を逆にし、基板１０と逆（紙面上方）に発光するトップエミッションであってもよい。
【００６９】
フォトセンサ１００は図４（Ｂ）のごとく、表示画素３０の駆動用ＴＦＴ６とほぼ同様であるので重複する部分は説明を省略する。
【００７０】
すなわちフォトセンサ１００は、絶縁性基板１０上にゲート電極１０１と、絶縁膜１２と、ｐ−Ｓ膜よりなる半導体層１０３とを積層し、半導体層にチャネル１０３ｃ、ソース１０３ｓ、ドレイン１０３ｄを設けたＴＦＴである。
【００７１】
このような構造のｐ−ＳｉＴＦＴでは、ＴＦＴがオフ時に半導体層１０３に外部から光が入射すると、チャネル１０３ｃとソース１０３ｓまたはチャネル１０３ｃとドレイン１１０３ｄの接合領域において電子−正孔対が発生する。この電子−正孔対が接合領域の電場のために引き分けられて光起電力が生じてフォトカレントが得られ、フォトカレントは例えばソース電極１０８側から出力される。
【００７２】
すなわち、このオフ時に得られるフォトカレントの増加を検知して、フォトセンサ１００として利用するものである。
【００７３】
ここで、半導体層１０３には、低濃度不純物領域を設けると良い。低濃度不純物領域とは、ソース１０３ｓまたはドレイン１０３ｄのチャネル１０３ｃ側に隣接して設けられ、ソース１０３ｓまたはドレイン１０３ｄより不純物濃度の低い領域をいう。これを設けることにより、ソース１０３ｓ（またはドレイン１０３ｄ）端部に集中する電界を緩和することができる。低濃度不純物領域の領域幅は、例えば０．５μｍ〜３μｍ程度である。
【００７４】
本実施形態では例えばチャネルとソース間（またはチャネルとドレイン間）に、低濃度不純物領域１０３ＬＤを設けて、いわゆるＬＤＤ（Light  Doped  Drain）構造とする。ＬＤＤ構造にすると、フォトカレントの発生に寄与する接合領域をゲート長Ｌ方向に増加させることができるので、フォトカレントが発生しやすくなる。すなわち、少なくともフォトカレントの取出し側に、低濃度不純物領域１０３ＬＤを設ければよい。また、ＬＤＤ構造にすることによりＶｇ−Ｉｄ特性のＯＦＦ特性（検出する領域）が安定し、安定したデバイスとなる。
【００７５】
尚、このフォトセンサ１００はトップゲート構造で説明したが、半導体層１０３下方にゲート電極１０１を配置したボトムゲート構造であってもよい。また本実施形態のフォトセンサ１００はＴＦＴであるが、必要に応じてこれに検出回路を接続し、フォトカレントを電圧に変換して検出するなどしてもよい。
【００７６】
図５を参照してコントラストについて説明する。図５（Ａ）は表示部２１の概要図であり、図５（Ｂ）は外光量と表示部２１のコントラストの関係を示す特性図である。
【００７７】
図５（Ａ）のごとく、表示部２１には多数の画素を構成する有機ＥＬ素子が設けられており、これらは基板上に陽極、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、陰極を積層形成したものである（図４（Ａ）参照）。そして使用者２００が認識する表示部２１の光量は、外光量に応じた反射光Ｌｒｅｆと、有機ＥＬ素子の自発光Ｌｅｌである。
【００７８】
また、コントラストＣＲ、自発光Ｌｅｌ、反射光Ｌｒｅｆは、以下の式に示す関係を有する。
【００７９】
ＣＲ  ＝  １＋Ｌｅｌ／Ｌｒｅｆ
反射光Ｌｒｅｆは外光量と比例関係にあるため、外光量が多ければ反射光Ｌｒｅｆも多くなる。このとき有機ＥＬ素子の自発光Ｌｅｌが一定であると、反射光Ｌｒｅｆによって自発光Ｌｅｌがうち消され、すなわちコントラストが低下して図５（Ｂ）の実線ａに示す特性となる。一方外光量に応じて、有機ＥＬ素子の自発光Ｌｅｌの光量を向上させることにより、実線ｂのごとく表示部２１のコントラストを一定に保つことができる。
【００８０】
本明細書では以下、ある外光においてコントラストＣＲを一定にするために必要な輝度Ｌ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）を必要輝度Ｌと称する。
【００８１】
また、コントラストＣＲは以下の関係も成り立つ。
【００８２】
ＣＲ  ＝  （Ｌｅｌ（白）＋Ｌｅｌ（黒）＋Ｌｒｅｆ）／（Ｌｅｌ（黒）＋Ｌｒｅｆ）
＝  １＋Ｌｅｌ（白）／（Ｌｅｌ（黒）＋Ｌｒｅｆ）
ここで、Ｌｅｌ（白）：白の輝度、Ｌｅｌ（黒）：黒の輝度である。
【００８３】
製品出荷時には屋内で十分なコントラストＣＲが得られる（黒が十分に「黒」と視認できる）ように調整されている。すなわちＬｅｌ（黒）は十分小さく、この値は屋外であっても同様となる。つまりＬｅｌ（黒）はＬｒｅｆの値によらず（屋外、屋内のいずれでも）０に近い値となる。
【００８４】
コントラストＣＲは、Ｌｅｌ（白）とＬｅｌ（黒）の差であり、上記の如く反射光ＬｒｅｆによらずＬｅｌ（黒）は十分小さく０に近い。従ってコントラストＣＲが低下した場合には、Ｌｅｌ（白）を大きくすることにより一定のコントラストＣＲを維持できる。
【００８５】
また、フォトセンサ１００は前述のごとく外光に応じたフォトカレントを出力する。すなわちフォトセンサ１００は外光に対してアナログ出力およびデジタル出力を有しているため、フォトセンサ１００の特性を予め測定することにより外光に対するフォトカレントの関係を得ることができる。
【００８６】
本実施形態では、外光に応じて必要輝度Ｌを算出し、Ｌｅｌ（白）を決定する参照電圧を補正する。その結果得られたデータ信号Ｖdataにより、図３の如く駆動用ＴＦＴ６のゲート電圧ＶＧの値が調整できるので、外光に応じた自発光Ｌｅｌの光量を得ることができる。
【００８７】
図６から図８を参照して、輝度調節コントローラ５１について説明する。第１の実施形態の輝度調節コントローラ５１は参照電圧取得部５２を有し、上記のごとくフォトセンサ１００の検出結果が入力され、補正値を出力する。入力データの形式はフォトセンサ１００の検出回路の構成によって異なり、輝度によりＤＣ値がアナログで変化する場合（図６）、または輝度によりＤＣ値がデジタル出力で変化する場合（図７）、輝度によりパルス波形の面積が変化する場合（図８）がある。本実施形態では入力データを基に、参照電圧取得部５２で白リファレンス電圧を取得し、補正値Vsigとして出力する。
【００８８】
図６を参照して、フォトセンサ１００の検出結果がＤＣ値であり、輝度によってアナログで変化する場合を説明する。図６（Ａ）は輝度調節コントローラ５１および入出力データのブロック図であり、図６（Ｂ）は参照電圧取得部５２が保持する特性図の一例である。
【００８９】
まず、フォトセンサ１００で光量を検出する。例えば光量に応じた電流、電圧のアナログ値が検出され、これが輝度調節コントローラ５１に入力される。
【００９０】
輝度調節コントローラ５１では電流、電圧値より外光−ＣＲ特性図（図５（Ｂ））によりコントラストを一定に維持するための必要輝度Ｌを得る。この必要輝度Ｌは、反射光Ｌｒｅｆ、自発光Ｌｅｌの光量が加味されたものである。
【００９１】
次に、必要輝度Ｌは参照電圧取得部５２に入力される。階調基準電圧発生回路５４の参照電圧と輝度の関係は図６（Ｂ）に示す関係がある。つまり参照電圧取得部５２は図６（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応する参照電圧、すなわち補正値Ｖsigを取得する。そしてその補正値Ｖsig（例えば３Ｖ）を階調基準電圧発生回路５４の白リファレンス電圧に設定し、ガンマ補正回路５５にてガンマ補正を行い、ドレイン線２のデータ信号Ｖdataとして表示部２１に送信する（図１参照）。
【００９２】
図７を参照して、フォトセンサ１００の検出結果が、輝度によって２値で変化する場合を説明する。図７（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図であり、図７（Ｂ）は参照電圧取得部５２が保持する特性図の一例である。
【００９３】
まず、フォトセンサ１００で光量を検出する。例えばある外光の場合当該フォトセンサ１００のオン／オフが検知されその信号（１／０）が輝度調節コントローラ５１に入力される。
【００９４】
輝度調節コントローラ５１では入力信号を元に外光−ＣＲ特性図（図５（Ｂ））によりコントラストをほぼ一定に維持するための必要輝度Ｌを得る。この場合は必要輝度Ｌも例えば「明」、「暗」の２値とし、コントラストをほぼ一定に維持するためには２つの内何れの輝度Ｌにするかを取得する。必要輝度Ｌは、反射光Ｌｒｅｆ、自発光Ｌｅｌの光量が加味されたものである。
【００９５】
次に、参照電圧取得部５２では図７（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応する補正値Ｖsigを取得する。一例として、必要輝度Ｌが「明（１５０ｃｄ／ｃｍ２）」であれば補正値Ｖsigは２Ｖ、必要輝度Ｌが「暗（８０ｃｄ／ｃｍ２）」であれば補正値Ｖsigは３Ｖ、等であり、これを階調基準電圧発生回路５４に出力する。
【００９６】
図８を参照して、フォトセンサ１００の検出結果が、輝度によってパルス波形が変化する場合を説明する。図８（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図であり、図８（Ｂ）は参照電圧取得部５２が保持する特性図の一例である。
【００９７】
まず、フォトセンサ１００で光量を検出する。この場合のフォトセンサ１００は、輝度によりオンしているタイミングが異なるものであり、オン状態のパルス部の面積を積分することによりアナログ値を得ることができる。
【００９８】
つまり輝度調節コントローラ５１には図の如くパルス波形が入力される。輝度調節コントローラ５１内の積分回路はパルス波形を積分して面積を算出しアナログＤＣ波形を得る。
【００９９】
輝度調節コントローラ５１ではアナログ値を元に外光−ＣＲ特性図（図５（Ｂ））によりコントラストを一定に維持するための必要輝度Ｌを得る。必要輝度Ｌは、反射光Ｌｒｅｆ、自発光Ｌｅｌの光量が加味されたものである。
【０１００】
次に、参照電圧取得部５２では図８（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応する補正値Ｖsigを取得する。補正値Ｖsigは階調基準電圧発生回路５４に出力される。
【０１０１】
図９は表示データ補正回路５３を説明する図である。図９（Ａ）はブロック図、図９（Ｂ）は階調基準電圧発生回路５４の回路図、図９（Ｃ）は階調表示の概念図である。
【０１０２】
第１の実施形態においては、表示データ補正回路５３に、階調基準電圧発生回路５４とガンマ補正回路５５を備えており、既述のごとく出力された補正値Ｖsigが、階調基準電圧発生回路５４に入力される。
【０１０３】
図９（Ｂ）のごとく階調基準電圧発生回路５４は階調数（２５６）に応じた数の抵抗が直列に接続された抵抗分割回路である。そして白リファレンス電圧はＥＬ素子の最高輝度レベル（白）である低電位の参照電圧であり、黒リファレンス電圧はＥＬ素子の最低輝度レベル（黒）である高電位の参照電圧である。
【０１０４】
本実施形態ではこの回路において、黒リファレンス電圧は固定とし、補正値Ｖsigを階調基準電圧発生回路５４の白リファレンス電圧に設定する。
【０１０５】
階調基準電圧発生回路５４は、補正された白リファレンス電圧（Vsig）と、黒リファレンス電圧（固定値）間で階調表示電圧を発生させる。
【０１０６】
例えば白リファレンス電圧を低減するということは、図９（Ｃ）のごとく白レベルのみ低減することになり、コントラストが明確になることを意味する。つまり外光量（反射光）が多くコントラストが低減したような場合は、低い補正値Ｖsigを白リファレンス電圧に設定することにより一定のコントラストを維持することができる。
【０１０７】
また、補正は白リファレンス電圧の変動であるので、白黒の階調は白リファレンス電圧と黒リファレンス電圧の電圧幅に対して抵抗分割される。従って白リファレンス電圧を変動しても、階調数を減らすことなく、コントラストを一定に維持する補正を行うことができる。
【０１０８】
階調基準電圧発生回路５４によって発生した２５６種類の階調表示用のアナログ電圧（階調表示電圧）は、データ信号ＶdataとしてＲＧＢ毎にドレイン信号線を介して表示部２１内の表示画素３０に出力される。
【０１０９】
尚、上記の例では、補正値Ｖsigにより白リファレンス電圧を変動する場合を説明したが、これに加えてガンマ補正で使用するガンマ特性を変動させてもよい。
【０１１０】
同一の使用者が視認する同一色（例えば赤）であっても室内と屋外ではその見え方が変化する場合がある。ガンマ補正は黒白間の階調の見え方を補正するものであり、すなわち外光（反射光）の影響によりガンマ特性が変化することが考えられる。従って、補正値Ｖsigに対応する異なるガンマ特性を保持させることにより、外光量に応じた白リファレンス電圧の調整を行い、更に、その場合に好適なガンマ特性によるガンマ補正とを行うことができる。
【０１１１】
第１の実施形態による輝度の調整は、駆動ＴＦＴと選択ＴＦＴを１画素内に構成した２トランジスタ方式（図３）に限らず、２トランジスタ方式に閾値を補正するトランジスタを加えたＶTH補正方式の有機ＥＬ表示装置に適用できる。
【０１１２】
また、参照電圧に比例して発光期間が変化する方式（以下ＤＩＧＩＴＡＬ  ＤＵＴＹ駆動方式）の有機ＥＬ表示装置にも適用できる。ＤＩＧＩＴＡＬ  ＤＵＴＹ駆動方式の場合には参照電圧によって有機ＥＬ素子の発光期間が変化する。つまり、発光高さ（光っているときの輝度）は一定となるが、全体の輝度を参照電圧によって変化させることができる。従って、補正値Vs igを白リファレンス電圧に設定することにより、コントラストを一定に維持することができる。
【０１１３】
更に第１の実施形態では表示部２１が有機ＥＬ素子を用いた表示画素３０で構成される有機ＥＬ表示装置を例に説明した。しかしこれに限らず、ＬＣＤ等、駆動用のＴＦＴを低温ポリシリコンで形成した画素を有する表示装置２０であれば、同様に実施できる。つまり図１において表示装置２０がＬＣＤ等に変わるのみであり、駆動用集積回路５０は同様の構成が適用でき、同様の効果が得られる。
【０１１４】
次に図１０から図２０を参照し、第２の実施形態として駆動ＴＦＴの一方の電源電圧である電源ＣＶの値により輝度を調整する場合を説明する。尚、第２の実施形態は主にＤＩＧＩＴＡＬ  ＤＵＴＹ駆動方式の有機ＥＬ表示装置に採用して好適である。
【０１１５】
図１０は有機ＥＬ表示装置の構成を示す概要図である。
【０１１６】
有機ＥＬ表示装置は、表示部２１と、フォトセンサ１００と、駆動用集積回路５０とから構成される。
【０１１７】
尚、表示部２１およびフォトセンサ１００の詳細については第１の実施形態と同様であるので説明は省略する。
【０１１８】
駆動用集積回路５０は、輝度調節を行う輝度調節コントローラ５１と表示部２１にデータ信号Ｖdataを出力する表示データ補正回路５３を有する。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６を有しており、有機ＥＬ素子に接続する駆動ＴＦＴに対して駆動電圧を印加して有機ＥＬ素子を発光させる。
【０１１９】
第２の実施形態の輝度調節コントローラ５１は、ＣＶ値算出部５７を有し、フォトセンサ１００で検知した外光量に応じて表示部２１の輝度を一定に維持するための補正値を出力する。
【０１２０】
又、有機ＥＬ素子を駆動する駆動ＴＦＴの電源電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ５６内に電圧変動回路５８を有している。そして、輝度調節コントローラ５１から出力された補正値を電圧変動回路５８に入力し、駆動ＴＦＴに印可する電源電圧を変動させて表示部２１のコントラストを調整する。
【０１２１】
表示データ補正回路５３は、データ信号のＤ／Ａ（デジタル−アナログ）変換を行い、複数の階調表示電圧により生成されたアナログのＲＧＢのデータ信号をガンマ補正回路５５にて補正する。そしてデータ信号Ｖdataをドレイン線２に出力し、画像が表示される。
【０１２２】
有機ＥＬ表示装置２０の等価回路図は、第１の実施形態（図２）と同様であるので説明は省略する。
【０１２３】
また、図１１は本実施形態の１画素分の回路図を示す。駆動ＴＦＴ６のドレインは、駆動線３に接続され、駆動線３は、電源ＰＶに接続されている。電源ＰＶは例えば正の定電圧を出力する電源である。ソースは有機ＥＬ素子７の陽極に接続されている。有機ＥＬ素子７の陰極は電源ＣＶに接続されている。電源ＣＶは例えば負の定電圧を出力する電源である。尚、電源ＰＶと電源ＣＶの電位関係は、電源ＰＶ＞電源ＣＶの関係が満たされていればよく、電源ＰＶ、電源ＣＶの正負は上記に限らない。
【０１２４】
すなわち駆動ＴＦＴ６と有機ＥＬ素子７とは、電源ＰＶと電源ＣＶとの間に直列に接続されている。有機ＥＬ素子７に流れる駆動電流は、電源ＰＶから駆動ＴＦＴ６を介して有機ＥＬ素子７に供給される。そして駆動電流量に応じて有機ＥＬ素子７の発光層が発光する。
【０１２５】
第２の実施形態では電源ＰＶと電源ＣＶはＤＣ／ＤＣコンバータ５６で生成され、電源ＰＶは固定されており、電源ＣＶは電源変動回路５８により変動できる。電源変動回路５８についての詳細は後述する。本実施形態ではフォトセンサ１００により外光量を検知し、輝度調節コントローラ５１によって所定の輝度を維持するための補正値を算出する。そして補正値を電源変動回路５８に入力し、補正値に応じて電源ＣＶを変動する。電源ＰＶと補正された電源ＣＶを駆動ＴＦＴと有機ＥＬ素子７間に印加することにより電位差に応じて有機ＥＬ素子７が発光し、表示部２１は所定のコントラストを維持することができる。
【０１２６】
コントラストは、図５のごとく、外光量および反射光Ｌｒｅｆが多く有機ＥＬ素子の自発光Ｌｅｌが一定であると、コントラストが低下する。（図５（Ｂ）：実線ａ）。
【０１２７】
一方外光量に応じて、有機ＥＬ素子の自発光Ｌｅｌの光量または輝度を向上させることにより、表示部２１のコントラストを一定に保つことができる（図５（Ｂ）：実線ｂ）。
【０１２８】
そして、フォトセンサ１００は外光に対してアナログ出力を有しているため、フォトセンサ１００の特性を予め測定することにより外光に対するフォトカレントの関係を得ることができる。つまり、コントラストが低下した場合には駆動ＴＦＴと有機ＥＬ素子間に印可される電圧を変動して自発光Ｌｅｌを増加させることにより、ある一定のコントラストを維持することができ、第２の実施形態では電源ＰＶを固定とし電源ＣＶを変動させる。
【０１２９】
図１２を参照して、電源ＣＶの値を変動する理由について説明する。図１２（Ａ）は第２の実施形態の駆動ＴＦＴのＶｄ−Ｉｄ特性および有機ＥＬ素子のＶ−Ｉ特性を示す図であり、図１２（Ｂ）は電源ＣＶと輝度の関係を示す図である。
【０１３０】
この場合破線が有機ＥＬ素子の特性であり、実線が駆動ＴＦＴの特性であり、これらの交点が動作点となり、有機ＥＬ素子７に供給する電流が決まる。また有機ＥＬ素子のＶ−Ｉ特性における基準電圧（カソード電圧）が電源ＣＶの値（以下ＣＶ値と称する）となる。つまり、自発光Ｌｅｌの光量を増加させるには、｜ＣＶ値｜を大きくして基準電圧を大きくし、Ｖ−Ｉ特性の出発点を負側にシフトさせることで実現できる。
【０１３１】
一例として、ＣＶ１（破線ａ）をＣＶ２（破線ｂ）にすることにより動作点が上昇する（ｘ１→ｘ２）。すなわちＩｄの大きい領域で動作させることができ、自発光Ｌｅｌの光量を増やすことができる。
【０１３２】
このことから図１２（Ｂ）のごとく、ＣＶ値と輝度の関係はほぼ比例関係といえる。つまり、上記の例では｜ＣＶ値｜を増加させることで自発光Ｌｅｌの光量が増加し、例えば１５０ｃｄ／ｍ２（ＣＶ１＝−８．５Ｖ）であった輝度を１８０ｃｄ／ｍ２（ＣＶ２＝−９．５Ｖ）にすることができる。つまり｜ＣＶ値｜を増加させることで低下したコントラストを所定のコントラストに引き上げることができる。
【０１３３】
図１３から図１７を参照して、第２の実施形態の輝度調節コントローラ５１について説明する。輝度調節コントローラ５１はＣＶ値算出部５７を有し、上記のごとくフォトセンサ１００の検出結果が入力され、補正値を出力する。入力データの形式はフォトセンサ１００の検出回路の構成により異なり、輝度によりＤＣ値がアナログで変化する場合（図１３、図１７）、または輝度によりＤＣ値がデジタル値で変化する場合（図１４）、輝度によりパルス波形の面積が変化する場合（図１５、図１６）がある。本実施形態では入力データを基に、ＣＶ値算出部でＣＶ値が算出され、補正値として出力される。
【０１３４】
図１３を参照して、フォトセンサ１００の検出結果がＤＣ値であり、輝度によってアナログで変化する場合を説明する。図１３（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図であり、図１３（Ｂ）はＣＶ値算出部５７が保持する特性図の一例である。
【０１３５】
まず、フォトセンサ１００で光量を検出する。例えば光量に応じた電流、電圧のアナログ値が検出され、これが輝度調節コントローラ５１に入力される。
【０１３６】
輝度調節コントローラ５１では電流、電圧値に基づき外光−ＣＲ特性図（図５（Ｂ））によりコントラストを一定に維持するための必要輝度Ｌを得る。必要輝度Ｌは、反射光Ｌｒｅｆ、自発光Ｌｅｌの光量が加味されたものである。
【０１３７】
次に、ＣＶ値算出部５７では図１３（Ｂ）の如き特性図により輝度Ｌに対応するＣＶ値を取得する。そしてそのＣＶ値により電源ＣＶが調整され、有機ＥＬ素子が所定の光量で発光する。
【０１３８】
尚、本実施形態では算出したＣＶ値を図１０に示す電圧変動回路５８に受け渡すための信号に更に変換して出力する。つまり補正値としてはＣＶ値から受け渡し用に変換された値が出力され、これを以下補正値ＳＯＰとして説明する。例えば図１３の場合では補正値ＳＯＰは電圧変動回路５８の抵抗のオン・オフを決定する信号（１／０）である。また、補正値ＳＯＰはＳＯＰ１、ＳＯＰ２・・の如く、電圧変動回路５８の構成によっては複数の場合もある。
【０１３９】
更に、ＣＶ値算出部５７で取得したＣＶ値をそのまま電源ＣＶの電圧値として引き渡せる場合には、ＳＯＰに変換せずＣＶ値を補正値として出力してもよい。
【０１４０】
図１４を参照して、フォトセンサ１００の検出結果が、輝度によって２値で変化する場合を説明する。図１４（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図であり、図１４（Ｂ）はＣＶ値算出部が保持する特性図の一例である。
【０１４１】
まず、フォトセンサ１００で光量を検出する。例えばある外光の場合当該フォトセンサ１００のオン／オフが検知されその信号（１／０）が輝度調節コントローラ５１に入力される。
【０１４２】
輝度調節コントローラ５１では入力信号を元に外光−ＣＲ特性図（図５（Ｂ））によりコントラストをほぼ一定に維持するための必要輝度Ｌを得る。この場合は必要輝度Ｌも例えば「明」、「暗」の２値とし、コントラストをほぼ一定に維持するためには２つの内何れの輝度Ｌにするかを取得する。必要輝度Ｌは、反射光Ｌｒｅｆ、自発光Ｌｅｌの光量が加味されたものである。
【０１４３】
次に、ＣＶ値算出部５７では図１４（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応するＣＶ値を取得する。一例として、必要輝度Ｌ１が「明（１８０ｃｄ／ｃｍ２）」でＣＶ１は−９．５Ｖ、必要輝度Ｌ２が「暗（１５０ｃｄ／ｃｍ２）」でＣＶ２が−８．５Ｖ等である。そしてこれらを、前述の如く電圧変動回路５８の抵抗のオン・オフを決定する信号に変換し、補正値ＳＯＰ（１／０）を出力する。
【０１４４】
図１５を参照して、フォトセンサ１００の検出結果が、輝度によってパルス波形の面積が変化する場合を説明する。図１５（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図であり、図１５（Ｂ）はＣＶ値算出部が保持する特性図の一例である。
【０１４５】
まず、フォトセンサ１００で光量を検出する。この場合のフォトセンサ１００は、輝度によりオンしているタイミングが異なるものであり、オン状態の面積を積分することによりアナログ値を得ることができる。
【０１４６】
つまり輝度調節コントローラ５１には図の如くパルス波形が入力される。輝度調節コントローラ５１内の積分回路はパルス波形を積分して面積を算出し、アナログＤＣ波形を得る。
【０１４７】
輝度調節コントローラ５１ではアナログ値を元に外光−ＣＲ特性図（図５（Ｂ））によりコントラストを一定に維持するための必要輝度Ｌを得る。この必要輝度Ｌは、反射光Ｌｒｅｆ、自発光Ｌｅｌの光量が加味されたものである。
【０１４８】
次に、ＣＶ値算出部５７では図１５（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応するＣＶ値を取得し、電圧変動回路の抵抗のオン・オフを決定する信号に変換し、補正値ＳＯＰ（１／０）を出力する。
【０１４９】
図１６、図１７はそれぞれ図１５、図１３と入力データの形式が同様で、補正値ＳＯＰが二値でなくアナログ値の場合である。補正値ＳＯＰは電圧変動回路５８の入力となるので、電圧変動回路５８の構成によって、補正値ＳＯＰは二値（図１３〜図１５）またはアナログ値（図１６、図１７）となる。
【０１５０】
図１６は、フォトセンサ１００の検出結果が、輝度によってパルス波形の面積が変化する場合である。図１６（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図、図１６（Ｂ）はＣＶ値算出部５７が保持する特性図の一例である。
【０１５１】
図１５と同様に輝度調節コントローラ５１にはパルス波形が入力され、積分回路にて積分され必要輝度Ｌを取得する。この必要輝度Ｌはアナログ値である。
【０１５２】
輝度調節コントローラ５１は図１６（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応するＣＶ値（アナログ値）を取得する。
【０１５３】
ここで、電圧変動回路の入力をアナログ値とする場合、補正値ＳＯＰとしてアナログ値を出力すればよいのであるが、電圧変動回路５８を構成するＴＦＴとフォトセンサ１００を構成するＴＦＴのアナログ値に対する特性が異なる場合は、これらを整合させる必要がある。上記のＣＶ値（アナログ値）はその整合が行われた値であり、これを補正値ＳＯＰとして出力する。
【０１５４】
図１７は、フォトセンサ１００の検出結果がＤＣ値であり、輝度によってアナログで変化する場合を説明する。図１７（Ａ）は輝度調節コントローラ５１のブロック図であり、図１７（Ｂ）はＣＶ値算出部５７が保持する特性図の一例である。
【０１５５】
図１３と同様に輝度調節コントローラ５１にはフォトセンサ１００からの電流、電圧が入力され、必要輝度Ｌを得る。
【０１５６】
輝度調節コントローラ５１は図１７（Ｂ）の如き特性図により必要輝度Ｌに対応するＣＶ値（アナログ値）を取得し、ＣＶ値算出部５７でアナログの補正値ＳＯＰを取得する。
【０１５７】
補正値ＳＯＰを電圧変動回路５８を構成するＴＦＴに整合させる変換を行い、変換後のアナログ値を補正値ＳＯＰとして出力する。
【０１５８】
図１８から図２０は電圧変動回路５８を示す回路図である。本実施形態の電圧変動回路５８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５６内に備えられ、図１１のごとく駆動ＴＦＴと有機ＥＬ素子のＰＶ電源およびＣＶ電源を供給する回路である。
【０１５９】
具体的には図１８から図２０のごとく、電圧変動回路５８は、最大ＣＶ値を決定する信号ＡＤＪが出力されるレギュレータＩＣ８１を備えたシリーズレギュレータに、スイッチングＴＦＴ８２と抵抗Ｒを付加し、補正値ＳＯＰにより抵抗Ｒを切り換え可能にした構成の回路である。
【０１６０】
図１８は２段調節回路であり、図のごとくシリーズレギュレータに１つの抵抗Ｒを接続する。抵抗ＲはスイッチングＴＦＴ８２によりオン・オフが切り替り、これによりＣＶ電圧を二値で可変することができる。
【０１６１】
このＴＦＴ８２に入力される信号が、輝度調節コントローラ５１から出力される補正値ＳＯＰである。２段調節回路の場合入力される補正値ＳＯＰは、図１３〜図１５で示した補正値ＳＯＰ（１／０）であり、これにより抵抗Ｒが接続又は遮断する。そしてそれに応じたＣＶ値がＣＶ電源に印加され、有機ＥＬ素子の光量が２段階で調節できる。
【０１６２】
図１９は多段調節回路であり、図のごとくシリーズレギュレータに複数の抵抗Ｒ１、Ｒ２を接続する。抵抗Ｒ１、Ｒ２はスイッチングＴＦＴ８２によりオン・オフが切り替り、これらの組み合わせによりＣＶ電圧を多段階で可変することができる。
【０１６３】
このＴＦＴ８２に入力される信号も、図１３〜図１５で示した輝度調節コントローラ５１から出力される補正値ＳＯＰ（１／０）であり、多段調節の場合は複数の補正値ＳＯＰ１、ＳＯＰ２が出力される。
【０１６４】
一例を示すと、電圧変動回路５８は抵抗Ｒ１、Ｒ２がオフの場合８０ｃｄ／ｃｍ２、抵抗Ｒ１がオンで１５０ｃｄ／ｃｍ２、抵抗Ｒ２がオンで場合２５０ｃｄ／ｃｍ２となるような構成とする（抵抗値はＲ１＝Ｒ２）。輝度調節コントローラ５１は外光を検知した結果、８０ｃｄ／ｃｍ２の輝度が必要であると算出する。そして、その輝度が得られるＣＶ値を算出し、更に補正値ＳＯＰに変換してＳＯＰ１＝０、ＳＯＰ２＝０を出力する。多段調節回路の２つの抵抗は何れも遮断となり、対応するＣＶ値が得られる。このＣＶ値をＣＶ電源に供給することにより有機ＥＬ素子に補正後の電圧が印加され、その輝度は８０ｃｄ／ｃｍ２となる。
【０１６５】
同様にＳＯＰ１＝１、ＳＯＰ２＝０が入力されれば有機ＥＬ素子の輝度は１５０ｃｄ／ｃｍ２となり、ＳＯＰ１＝１、ＳＯＰ２＝１が入力されれば有機ＥＬ素子の輝度は２５０ｃｄ／ｃｍ２となる。
【０１６６】
尚、図では抵抗を２つ接続した３段調節について説明したが、多段調節回路の場合、接続する抵抗が２段以上であればその段数分ＣＶ値が可変でき、より詳細な輝度調節が可能となる。
【０１６７】
ここで、補正値ＳＯＰが（１／０）の２値の場合は、図１３〜図１５に示す輝度調節コントローラ５１と、図１８、図１９に示す電圧変動回路５８の組み合わせは用途に合わせて自由に行える。
【０１６８】
図２０は多段調節回路の他の形態であり、図１６及び図１７に示した輝度調節コントローラ５１が出力するアナログの補正値ＳＯＰが入力される。
【０１６９】
構成は図１７と同様であり、シリーズレギュレータに１つの抵抗Ｒを接続する。抵抗ＲはＴＦＴ８２に入力されるアナログ値のＳＯＰにより緩やかに切り替わる。すなわち、オン、オフの２値的な切り替りではなく、あたかも可変抵抗のようにＣＶ値をシフトさせることができる。これにより、表示部２１の輝度を緩やかに調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置を示す概要図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ表示装置を説明する回路図である。
【図３】本発明の表示部の１画素分を説明する回路図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）表示画素の断面図、（Ｂ）フォトセンサの断面図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）概要図、（Ｂ）特性図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の有機ＥＬ表示装置の参照電圧を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）回路図、（Ｃ）概要図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を示す概要図である。
【図１１】本発明の表示部の１画素分を説明する回路図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する特性図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）ブロック図、（Ｂ）特性図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する回路図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する回路図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態の有機ＥＬ表示装置を説明する回路図である。
【図２１】従来の有機ＥＬ表示装置を説明する（Ａ）回路図、（Ｂ）断面図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１    ゲート線
２    ドレイン線
３    駆動線
４    選択ＴＦＴ
５    容量
６    駆動ＴＦＴ
７    有機ＥＬ素子
９    容量線
１０  絶縁性基板
１２  ゲート絶縁膜
１４  バッファ層
１５  層間絶縁膜
１７  平坦化膜
６６、１０６  ドレイン電極
６８、１０８  ソース電極
２０    有機ＥＬ表示装置
２１    表示部
２２    Ｈスキャナ
２３    Ｖスキャナ
３０    表示画素
５０    駆動用集積回路
５１    輝度調節コントローラ
５２    参照電圧取得部
５３    表示データ補正回路
５４    階調基準電圧発生回路
５５    ガンマ補正回路
５６    ＤＣ／ＤＣコンバータ
６１、１０１  ゲート電極
６３、１０３  半導体層
６３ｓ、１０３ｓ  ソース
６３ｄ、１０３ｄ  ゲート
６３ｃ、１０３ｃ  チャネル
７１    陽極
７２    ホール輸送層
７３    発光層
７４    電子輸送層
７５    陰極  
１００  フォトセンサ
１０３ＬＤ    ＬＤＤ領域
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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