(57)【要約】【課題】実装コスト、実装由来の機械的信頼性、製品歩留まり確保した照度センサを装備した画像表示装置を提供する。【解決手段】画素を構成する絶縁基板ＳＵＢ１上に、該画素を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と同一の半導体膜で、ＴＦＴからなる検出波長域が異なる光を検出する複数の光センサＰＳＥと、光センサＰＳＥの出力に基いて画素の明るさを制御する信号を生成する信号処理回路ＰＳＰを形成する。光センサＰＳＥは半導体膜の膜厚、あるいは光の透過域が異なるフィルタで異なる波長域の光のエネルギーを検出する。信号処理回路ＰＳＰでは各センサの出力を処理して環境の照度を検出する。検出信号を画素の明るさ制御にフィードバックする。【選択図】図１
2008170509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面に薄膜トランジスタを有する複数の画素をマトリクス状に配置して画素領域を形成した第１の絶縁基板と、前記第１の絶縁基板の前記主面に所定の間隙で対向させて貼り合わせた第２の絶縁基板とからなる表示パネルと、
前記第１の絶縁基板の前記画素領域の外側に設けて、当該画素領域を構成する画素を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路に表示のための信号を供給する表示制御回路を搭載したプリント回路基板を備えた画像表示装置であって、
前記第１の絶縁基板の前記主面の前記画素領域の近傍に、前記画素回路の前記薄膜トランジスタと同層の能動層を構成する半導体膜で構成された複数の光センサを備え、
前記複数の光センサは、検出する光の波長域が異なることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の基板の主面に、前記複数の光センサの出力に基いて前記画素の明るさを変化させる制御信号を生成する信号処理回路を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記信号処理回路は、前記複数の光センサと共に前記薄膜トランジスタの能動層と同層の半導体膜で構成されたものであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記信号処理回路が生成した制御信号に基いて前記表示制御回路が前記駆動回路に前記画素の明るさを変化させる制御信号を印加するフィードバック回路を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記フィードバック回路は、前記プリント回路基板に搭載されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１の絶縁基板と前記第２の絶縁基板の前記間隙に液晶を封入してなり、前記第１の絶縁基板の背面に設置したバックライトと、該バックライトを点灯制御する電源回路とを具備したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記複数の光センサのそれぞれは、前記半導体膜の膜厚の相違で異なる波長域の光を検出することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項６において、
前記第２の基板の主面に、前記複数の光センサのそれぞれに対向して配置された透過波長域の異なるカラーフィルタを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記第１の絶縁基板の主面に有する画素を構成する複数の薄膜トランジスタで駆動される一方の電極の上に発光色が異なる複数の有機ＥＬ発光層と、前記複数の有機ＥＬ発光層を覆う他方の電極を具備したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記複数の光センサのそれぞれは、前記半導体膜の膜厚の相違で異なる波長域の光を検出することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項９において、
前記複数の光センサのそれぞれの上方に、透過波長域の異なるカラーフィルタを有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境の照度に応じた制御信号を生成する光センサを用いて環境の照度に応じて表示画像の明るさを制御する調光機能を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置（以下、ディスプレイとも称する）の表示画像の明るさを周囲の環境光に合わせて調節する、いわゆる調光機能付きディスプレイが知られている。この種のディスプレイの基本構成は、通常、環境光（ディスプレイの周囲光）を検出する検出素子（光センサ）を1個と、該光センサの出力信号を処理する信号処理回路を備え、液晶表示装置ではそのバックライトあるいは有機ＥＬディスプレイ等の自発光型の画像表示装置ではその発光素子に明るさ制御信号を与えるフィードバック回路あるいはデバイスから構成される。
【０００３】
上記それぞれの回路あるいはデバイスは、半導体チップの形でディスプレイを構成する表示パネル部（以下、単にパネルとも称する）あるいはディスプレイの構成部材の適宜の部分に実装される。この場合、実装コスト、実装由来の機械的信頼性や製品歩留まりを確保しなければならない。
【０００４】
そこで、近年は、非特許文献１（環境光対応調光センサシステムをｐｏｌｙ‐Ｓｉで内蔵したシステムイン液晶ディスプレイ）に記載の様に、光センサ、信号処理回路、およびフィードバック回路を、表示部とおなじ半導体製造プロセスでディスプレイのパネルそのものに内蔵させる試みがなされている。
【０００５】
なお、別々の光波長域を検知するような複数のセンサ素子とそれらの出力を演算処理する回路で構成し、これを工業的に利用するものとして、特許文献１は、複数のセンサ素子からなるセンサ装置で、分光フィルタを用いて各光センサが特定波長を検出するようにし、分光分析を行なうマイクロ分光分析器を開示する。また、特許文献２は、検出波長域の異なる複数のホトダイオード（センサ）と、それらの出力を信号処理し、繊維の格付けを判定する処理手段を有する繊維色格付けシステムを開示する。
【０００６】
図１０は、従来の調光機能付きディスプレイのパネルの構成例としての液晶パネルを説明する図である。図１０の（ａ）はパネルの背面図（裏面平面図）、図１０の（ｂ）はパネルの下面図（下側面図）、図１０の（ｃ）はパネルの前面図（表示面平面図）である。パネルは、第１の基板（アクティブ基板、薄膜トランジスタ基板、ＴＦＴ基板）ＳＵＢ１と第２の基板（対向基板、カラーフィルタ基板）ＳＵＢ２の貼り合わせ間隙に液晶を封入して構成される。
【０００７】
第１の基板ＳＵＢ１の主面（内面）には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で構成した画素回路がマトリクス状に配列して作り込まれ、画素領域（表示領域）を形成している。第２の基板ＳＵＢ２の主面には縦電界方式（ＴＮ方式）系では複数のカラーフィルタと対向電極が形成されており、第１の基板ＳＵＢ１の画素回路を構成する画素電極と共にカラー画素を形成する。なお、横電界方式（ＩＰＳ方式）系では第１の基板ＳＵＢ１の主面に対向電極が形成される。また、カラーフィルタが第１の基板ＳＵＢ１側に形成されるものもある。画素を選択し表示信号を供給する駆動回路（ドライバ）などの周辺回路等は、第１の基板ＳＵＢ１の画素領域の周辺に半導体チップの形で実装されている。
【０００８】
第１の基板ＳＵＢ１の背面にはバックライトが設置されるが図示は省略した。そして、この背面に表示制御回路チップＤＬＳなどを搭載したプリント回路基板ＰＣＢが取り付けられている。駆動回路などを半導体チップの形で実装するものでは、第２の基板ＳＵＢ２の基板サイズは第１の基板ＳＵＢ１のそれよりも若干小さく、第２の基板ＳＵＢ２の端からはみ出た第１の基板ＳＵＢ１の周辺に駆動回路（ドライバ）ＤＲが形成されている。ドライバＤＲが画素領域ＡＲを構成する複数の画素の形成プロセスで基板上に形成されるものでは、ドライバＤＲの形成部分も第２の基板ＳＵＢ２で覆われる場合がある。その他の制御回路等は、プリント回路基板ＰＣＢ上に半導体チップ（ＬＳＩ）の形で実装されている。
【０００９】
ドライバＤＲとプリント回路基板ＰＣＢとの間は、フレキシブルプリント基板ＦＰＣＢで接続されている。第２の基板ＳＵＢ２からはみ出した第１の基板ＳＵＢ２の基板上で、ドライバＤＲの形成部分とは別の部分にはセンサ（光センサチップ）ＰＳＥが実装され、センサの信号処理回路が搭載されたプリント回路基板ＰＣＢとの間をフレキシブルプリント基板ＦＰＣＡで接続されている。
【非特許文献１】シャープ技報  Ｎｏ．２４  ９２号  ｐｐ３５‐３９
【特許文献１】特開平１０‐１２２９６１号公報
【特許文献２】特表２００２‐５２２７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
光センサに使用されているシリコン（Ｓｉ）半導体、もしくは化合物半導体は、それぞれ特有の光吸収係数(透過率)を有し、波長依存性を持つ（例えば、後述の図３参照）。この場合、それぞれの波長帯の光における半導体の最適膜厚は異なる。したがって、１種のみのセンサを内蔵する場合、吸収特性が所望のものと異なる波長域があり、照度とセンサ出力の関係にずれが生じ、高精度の検出と制御が得られない(例えば、視感度に則した波長域、吸収強度分布は１種のセンサでは再現できない。
【００１１】
また、特許文献１、特許文献２が開示するように、各々のセンサが別々の波長域を検知する複数のセンサとそれらの出力を演算処理する回路で構成されるセンサ・制御構造を構成すれば、所望の光を検出できる。しかし、これらは画像表示装置への実装の困難性を解決するという現実的課題をも解決するものでない。
【００１２】
本発明の目的は、実装コスト、実装由来の機械的信頼性、製品歩留まり確保した照度センサを装備した画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、画素回路を構成する絶縁基板上に、画素回路を構成する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と同一の半導体膜で、ＴＦＴからなる検出波長域が異なる光を検出する複数の光センサと、光センサの出力に基づいて画素の明るさを制御する信号を生成する信号処理回路を構成する。光センサは半導体膜の膜厚、あるいは光の透過域が異なるフィルタで異なる波長域の光のエネルギーを検出する。信号処理回路で各センサの出力を処理して環境の照度を検出する。検出信号を画素の明るさ制御にフィードバックする構成とした。
【発明の効果】
【００１４】
画像表示装置の画素領域（および、駆動回路部）を形成する過程で、光センサや照度に応じた制御信号を生成する信号処理回路を形成でき、実装コスト、実装由来の機械的信頼性、製品歩留まり確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の最良の実施形態につき、添付図面を参照した実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明による調光機能内蔵型のディスプレイのパネルの構成例としての液晶パネルを説明する図である。図１０と同様に、図１の（ａ）はパネルの背面図、図１の（ｂ）はパネルの下面図、図１の（ｃ）はパネルの前面図である。パネルは、第１の基板ＳＵＢ１と第２の基板ＳＵＢ２から構成される。図１０と同一符号は同一機能部分に対応する。なお、図１０と同様に、バックライトは図示していない。
【００１７】
実施例１の調光機能内蔵型の液晶パネルでは、複数の光センサＰＳＥ、信号処理回路ＰＳＰ、画素の明るさを制御する信号を生成する信号処理回路ＡＸＣが画素形成プロセスで同一基板（第１の基板ＳＵＢ１）上に同時に形成されている。信号処理回路ＰＳＰの出力、および制御信号系等の入力は、フレキシブルプリント基板ＦＰＣＢで第１の基板ＳＵＢ１の裏面に配置されたプリント基板ＰＣＢに搭載されたフィードバック回路と接続している。なお、信号処理回路ＡＸＣをプリント基板ＰＣＢにＬＳＩの形で搭載してもよい。
【００１８】
図２は、標準比視感度の波長依存性を説明する図である。人の感じる明るさは、入射光のエネルギーに比例するわけでない。図２に示すとおり、波長５５０ｎｍ付近にピークを持つ。例えば、同じエネルギーを持つ光を考えた場合、５５０ｎｍの光であった場合に比べ、７００ｎｍの光であった場合では、感じる明るさが２５０分の１になる。
【００１９】
調光機能は、人が感じる明るさに応じて、ディスプレイの輝度を調節する機能である。そのため、この用途に則した照度センサを考えた場合、センサ感度の波長依存性（以下、感度特性と表記する）は、視感度に合致したものであることが望ましい。ここでは、視感度を例に挙げたが、用途によって、必要とされる感度曲線は異なり、従って要求されるセンサ特性も異なる。
【００２０】
図３は、シリコン材料で作製した光センサの感度特性を説明する図である。図中、（１）ａ−Ｓｉセンサで、シリコン膜厚５００ｎｍのＰＩＮダイオード、（２）ａ−Ｓｉセンサはシリコン膜厚２００ｎｍの薄膜トランジスタ、（３）ｐｏｌｙ―Ｓｉセンサはシリコン膜厚５０ｎｍの薄膜トランジスタ、の感度特性である。それぞれの感度特性は、（４）標準比視感度の特性とは一致しない。一種類のセンサ素子で、標準比視感度に一致する感度特性を得るためには、光学フィルタを装着して、不必要な波長帯（特に短波長側）をカットする方法があるが、完全に再現できるわけではなく、またコストも要する。
【００２１】
図４Ａは、本発明の実施例１における光センサ出力部分のエネルギースペクトルを示す図である。図４Ｂは、本発明の実施例１における検出域の異なる３種の光センサ出力部分のエネルギースペクトルを示す図である。図４Ｃは、本発明の実施例１における光センサ出力部分の信号演算の例を説明する図である。
【００２２】
検出光が図４Ａに示すようなエネルギースペクトルを持ち、ある３つの波長成分がＡ、Ｂ、Ｃであるとする。そして、検出したい出力が標準比視感度に準じたデータでαＡ＋βＢ＋γＣである場合を例とする。これを求めるために、感度特性の異なる３種のセンサＸ、Ｙ、Ｚを、画素回路形成プロセスで同一基板上に形成する。それぞれセンサの感度特性が、それぞれ図４Ｂに示したものである場合、センサ出力はそれぞれＸ＝ａＡ＋ｂＢ＋ｃＣ、Ｙ＝ｄＡ＋ｅＢ＋ｆＣ、Ｚ＝ｇＡ＋ｈＢ＋ｉＣとなる。
【００２３】
これらの式を行列の形にまとめると、図４Ｃの上側の形となり、これを解くと検出光の成分Ａ、Ｂ、Ｃが算出できる。算出値に既知の係数をかけて、信号αＡ＋βＢ＋γＣを出力する。より視感度にあわせた出力に近づけたい場合、検出したい波長成分の数が増える。Ｎ個の波長成分を検出する必要がある場合は、原理的には、Ｎ種のセンサを用意すれば良いことになる。Ｎは要求する精度や、コストを鑑みて設定する。
【００２４】
図５は、図４で説明した処理を行ない、液晶バックライトの光源（ここでは、ＬＥＤ）の輝度（明るさ）を調整する回路のブロック構成例を説明する図である。図５では、外部信号入力として５種のセンサＰＳＥ１、ＰＳＥ２、ＰＳＥ３、ＰＳＥ４、ＰＳＥ５からの５本の出力がある例を示しているが、その数は先に述べたとおり、要求する精度や、コストを鑑みて設定する。各センサの感度特性はあらかじめ調べられ、既知であるものを採用する。センサからの出力は電流値もしくは電圧値で供給される。これをアナログデジタル変換機ＡＤＣでデジタル値に変換する。Ｎ次（図５では５次）方程式を解く回路ＰＣ１を構成し、Ｎ個の特定の波長における検出光のエネルギー強度を出力する。
【００２５】
所望の成分組合せを行なう回路ＰＣ２において、Ｎ個の信号を線形結合して出力する。線形結合における各成分の係数は、調光機能の場合は、標準比視感度に準じた値（図４の例では、α、β、γ）を設定する。任意の係数を設定したい場合は、図５にあるように、外部から入力設定ＣＳができるような回路を組んでも良い。線形結合された出力信号はバックライトＢＬＬの光源（例えば、ＬＥＤ）のドライバＢＬＤに入力され、ＬＥＤに投入される電流値を制御する。ＬＥＤの輝度は投入される平均化された電流値で決まるため、直流電流値を制御しても良いし、電流振幅を一定にして交流化した電流のデューティー比を変えても良い。後者の方が、バックライトの色度変化量が小さいため、液晶ディスプレイの調光に望ましいとされる。
【００２６】
図５では、センサ素子からＬＥＤドライバまでを画素回路形成プロセスで同一基板上に形成するが、Ｎ次方程式を解く回路からＬＥＤドライバＢＬＤまでをＬＳＩで形成し、半導体チップを実装する形式としてもよい。これは実装コストはかかるが、複数センサ分の実装コストで、機械的信頼性を確保することができる。
【００２７】
図６Ａ〜図６Ｅと図７Ａ〜図７Ｈは、調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例のプロセスを説明する断面図である。図６Ａ〜図６Ｅではポリシリコン（ｐｏｌｙ―Ｓｉ）で光センサを構成するプロセス例、図７Ａ〜図７Ｈではアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）で光センサを構成する例を示す。
【００２８】
まず、ガラスを好適とする絶縁基板である第１の基板ＳＵＢ１（以下、ガラス基板）に化学気相成長法（ＣＶＤ）により、下層下地膜ＢＦ１としてシリコン窒化膜（ＳｉＮ）を、上層下地膜ＢＦ２としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ）を成膜し、その上に半導体膜としてポリシリコン（ｐｏｌｙ―Ｓｉ）ＰＳＩ-１膜を順に成膜する。最初の２層ＢＦ１、ＢＦ２（シリコン窒化膜、シリコン酸化膜）からなる下地膜は、ガラス基板ＳＵＢ１からの汚染を防ぐ役割を果たす。ポリシリコン膜はＣＶＤで直接成膜しても良いが、水素含有量の少ないアモルファスシリコン膜を形成した後、エキシマレーザ、固体レーザ、ＲＴＡなどで溶融と固化により形成するか、炉体アニール、ＲＴＡ、赤外レーザなどで固相成長により形成する方法がある。ホトリソ工程により、ポリシリコン膜を加工して島状ポリシリコンＰＳＩに加工する（図６Ａ）、（図６Ｂ）。
【００２９】
その上に、ゲート絶縁膜ＧＩ、ゲート電極用金属膜ＧＴ-Ａを形成する。ゲート絶縁膜ＧＩは、シリコン酸化膜、もしくはシリコン窒化膜を用いるのが望ましい。ホトリソ工程によりゲート電極用金属膜ＧＴ-Ａを加工し、金属膜をゲート電極ＧＴに加工する。その後、ホトレジストＰＲをマスクとしてイオン注入ＩＰにより、島状ポリシリコンＰＳＩにソース・ドレイン領域ＨＤＮを形成する（図６Ｃ、図６Ｄ）。
【００３０】
図６Ｄでは、一種の不純物を導入するため、一種類の極性のＴＦＴのみが形成される（ＮＭＯＳ、あるいはＰＭＯＳ）。しかし、ホトリソ工程を追加することにより、ＣＭＯＳ、ゲート付ＰＩＮ構造を形成することも可能となる。特に、センサ部の薄膜トランジスタＴＦＴ（ＰＳＥ）に関してはＰＩＮ構造の方が感度確保のためには望ましい。レーザアニール、もしくは、炉体アニール処理で導入不純物を活性化した後、絶縁保護膜ＰＡＳを形成、ホトリソ工程により、配線ＭＬを形成する（図６Ｅ）。
【００３１】
図７Ａ〜図７Ｈは、図６Ａ〜図６Ｅで製作したセンサとは異種のセンサ（ａ−Ｓｉ ＰＩＮ）を用いた調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例のプロセスを説明する断面図である。形成法の例を示したものである。図７Ａ〜図７Ｄまでは、図６Ａ〜図６Ｄまでと同様の工程であるので、重複説明はしない。
【００３２】
次に、ホトリソ工程により配線ＭＬを形成する。同時に、配線ＭＬと連接するセンサ用の下部電極を形成する（図７Ｅ）。絶縁保護膜ＰＡＳを形成し、ホトリソ工程によりセンサ部分に開口を形成する（図７Ｆ）。ＣＶＤにより、Ｎ型のアモルファスシリコン層ＮＡＳＩ、真性のアモルファスシリコン層ＡＳＩ、Ｐ型のアモルファスシリコン層ＰＡＳＩを連続成膜する。成膜時間によって膜厚を制御する。上下電極の組み合わせにより、Ｎ型、Ｐ型の順序は入れ替えることができる。続いて、その上部に透明導電膜ＴＰＥ-Ａ（ここでは、ＩＴＯ）を形成する（図７Ｇ）。
【００３３】
ホトリソ工程により、ＰＩＮセンサ部を島状に加工し、センサを形成する（図７Ｈ）。有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）の対向電極は上記透明電極ＴＰＥ-Ａで同時に形成してもよい。センサ部の外装に対する保護が必要な場合は、別途対向電極を形成してもよい。更に、絶縁保護膜を形成、透明導電膜を形成した後、ホトリソ工程により対向電極ＴＰＥに加工する。
【００３４】
図８Ａ〜図８Ｇは、図６、図７のセンサとは別種のセンサ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）の形成法の一例を説明する工程図である。図８Ａ〜図８Ｄまでは、図６Ａ〜図６Ｄまでと同様の工程であるので、重複説明はしない。
【００３５】
図６Ａ〜図６Ｄまでのプロセスを完了後、ホトリソ工程により配線ＭＬを形成する。同時に、センサ用のゲート電極ＧＴＳを形成する（図８Ｅ）。ＣＶＤでゲート絶縁膜ＧＩＳを形成した後、ＣＶＤで真性のａ−Ｓｉ層ＡＳＩ、Ｎ型のａ−Ｓｉ層ＮＡＳＩを連続成膜する。更に、ソース・ドレイン電極用の導電膜ＳＤ-Ａを成膜する（図８Ｆ）。ホトリソ工程により、センサ部を島状に加工し、センサＰＳＥを形成する。上部に絶縁保護膜ＰＡＳを形成した後、透明導電膜ＴＰＥを形成する（図８ＧではＩＴＯを例とした）（図８Ｇ）。
【００３６】
以上説明した図６Ａ〜図６Ｅ、図７Ａ〜図７Ｈ、図８Ａ〜図８Ｇの工程を平行して行なうことにより、図４Ａ〜図４Ｃ、図５で説明した別種のａ−Ｓｉセンサ形成と信号処理回路を形成する。
【００３７】
なお、絶縁性基板はガラスに限らず、石英ガラスやプラスチックのような他の絶縁性基板であってもよい。石英ガラスを用いれば、プロセス温度を高くできるため、センサ、およびＴＦＴの信頼性が向上し、センサ間バラツキが低減する。また、プラスチック基板を用いれば、軽量で、耐衝撃性に優れた画像表示装置を提供できる。
【００３８】
異なる感度特性のセンサ出力を得るために、複数種の構造のセンサ素子を作製し、照度センサを構成したが、画像表示装置が液晶パネルに代表されるようなライトバルブ方式の場合、センサ部分に画素と同じ液晶層、カラーフィルタを設けることで、一種のセンサを複数作製してセンサを構成すれば、図４Ａ〜図４Ｃ、図５で説明したセンサを実現できる。
【００３９】
図９Ａは、本発明の画像表示装置の実施例としての液晶表示装置のパネルにおける照度検出回路内蔵領域の光センサ等配置を説明する平面図である。第１の基板ＳＵＢ１の主面にシリコン半導体膜ＰＳＩに作り込まれたセンサ部ＰＳＥ-Ａ、ＰＳＥ-Ｂ、ＰＳＥ-Ｃ、ＰＳＥ-Ｄが配置されている。このセンサ部を構成する光センサは画素領域を構成する画素の薄膜トランジスタと同じ半導体膜に同じプロセスで同時に形成される。
【００４０】
第１の基板ＳＵＢ１の薄膜トランジスタで駆動される画素領域では画素電極である電極と同じ電極ＰＸを覆って配向膜ＯＲＩが形成されている。第２の基板ＳＵＢ２の主面には、ブラックマトリクスＢＭで区画された複数種のカラーフィルタＣＦ-Ａ、ＣＦ-Ｂ、ＣＦ-Ｃ、ＣＦ-Ｄが形成されている。その上に、オーバコート層ＯＣ、対向電極ＣＴ、配向膜ＯＲＩが形成されている。
【００４１】
図９Ｂは、図９ＡのＡ―Ｂ線に沿った断面図である。ここでは、４つのｐｏｌｙ―Ｓｉ ＴＦＴセンサ素子（図６Ａ〜図６Ｅ参照）で構成される光センサを例に挙げた。これらの光センサは、ａ−Ｓｉ ＰＩＮセンサ（図７Ａ〜図７Ｈ参照）、ａ−Ｓｉ ＴＦＴセンサ（図８Ａ〜図８Ｇ参照）でもよい。第１の基板ＳＵＢ１と第２の基板ＳＵＢ２の間にはスペーサＳＰＣが介在し、両基板の間のセルギャップを規定している。
【００４２】
図９Ｂにおいて、図の上部から来る検知光は、ガラス基板である第２の基板ＳＵＢ２、カラーフィルタＣＦ-Ａ、ＣＦ-Ｂ、ＣＦ-Ｃ、ＣＦ-Ｄ、液晶層ＬＣを通過してセンサ部ＰＳＥ-Ａ、ＰＳＥ-Ｂ、ＰＳＥ-Ｃ、ＰＳＥ-Ｄへ進入する。カラーフィルタＣＦ-Ａ、ＣＦ-Ｂ、ＣＦ-Ｃ、ＣＦ-Ｄ、液晶層ＬＣを通過することによって、センサ部に入射する検出光のスペクトル、強度が変化する。各センサに対応するカラーフィルタを選択し、カラーフィルタの透過光特性、センサの感度特性を把握することによって、図４Ａ〜図４Ｃと同じ効果を得ることが可能になる。
【００４３】
また、環境光の照度が非常に強く、検知限界を超える場合は液晶層を絞りとして利用することができる。絞りの度合いは対向電極に印加する電圧で制御することができ、内蔵回路で制御（フィードバック）できるシステムを追加すれば、検出照度範囲の広い光センサの実現が可能になる。バックライトからの光はセンサの下にバックライトが存在しない、もしくは遮光されているため、迷光を除いてセンサに到達しない。
【実施例２】
【００４４】
実施例２は、本発明の画像表示装置を有機ＥＬ表示装置に適用したものである。有機ＥＬ表示装置を構成するパネルは、実施例１で説明した液晶表示装置を構成する液晶パネルの第１基板において、薄膜トランジスタまでの構成は同じである。有機ＥＬパネルでは、薄膜トランジスタの電極（ソース・ドレイン）電極で駆動される画素電極を一方の電極とし、この一方の電極の上に有機ＥＬ発光層を塗布し、複数の画素を覆って他方の電極を成膜して構成される。そして、他方の電極の上を覆って第２の基板が封止板として設置される。複数の光センサの一方の電極には有機ＥＬ発光層を塗布しない。
【００４５】
実施例２では、複数の光センサを実施例１と同様に、第１の基板の主面に儲け、それらの半導体膜の膜厚の相違で検出する光波長域を変化させる。あるいは、光センサ薄膜トランジスタの半導体幕の膜厚は一様とし、第２の基板の主面の光センサ対応部分に液晶パネルと同等のカラーフィルタを設けて、光波長域を変化させてもよい。他の構成は実施例１と同様である。
【００４６】
本発明は、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に限らず、薄膜トランジスタ基板を用いた他の画像表示装置についても同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による調光機能内蔵型のディスプレイのパネルの構成例としての液晶パネルを説明する図である。
【図２】標準比視感度の波長依存性を説明する図である。
【図３】シリコン材料で作製した光センサの感度特性を説明する図である。
【図４Ａ】本発明の実施例１における光センサ出力部分のエネルギースペクトルを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例１における検出域の異なる３種の光センサ出力部分のエネルギースペクトルを示す図である。
【図４Ｃ】本発明の実施例１における光センサ出力部分の信号演算の例を説明する図である。
【図５】液晶バックライトの光源の輝度（明るさ）を調整する回路のブロック構成例を説明する図である。
【図６Ａ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する断面図である。
【図６Ｂ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図６Ａに続く断面図である。
【図６Ｃ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図６Ｂに続く断面図である。
【図６Ｄ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をポリシリコン（で光センサを構成するプロセスを説明する図６Ｃに続く断面図である。
【図６Ｅ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図６Ｄに続く断面図である。
【図７Ａ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する断面図である。
【図７Ｂ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ａに続く断面図である。
【図７Ｃ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ｂに続く断面図である。
【図７Ｄ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ｃに続く断面図である。
【図７Ｅ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ｄに続く断面図である。
【図７Ｆ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ｅに続く断面図である。
【図７Ｇ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ｆに続く断面図である。
【図７Ｈ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例をアモルファスシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図７Ｇに続く断面図である。
【図８Ａ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する断面図である。
【図８Ｂ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図８Ａに続く断面図である。
【図８Ｃ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図８Ｂに続く断面図である。
【図８Ｄ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図８Ｃに続く断面図である。
【図８Ｅ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図８Ｄに続く断面図である。
【図８Ｆ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図８Ｅに続く断面図である。
【図８Ｇ】調光機能内蔵型液晶パネルの作製方法の一例を他のポリシリコンで光センサを構成するプロセスを説明する図８Ｆに続く断面図である。
【図９Ａ】本発明の画像表示装置の実施例としての液晶表示装置のパネルにおける照度検出回路内蔵領域のセンサ配置を説明する平面図である。
【図９Ｂ】図９ＡのＡ―Ｂ線に沿った断面図である。
【図１０】従来の調光機能付きディスプレイのパネルの構成例としての液晶パネルを説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
ＳＵＢ１・・・第１の基板、ＳＵＢ２・・・第２の基板、ＤＬＳ・・・表示制御回路チップ、ＰＣＢ・・・プリント回路基板、ＤＲ・・・駆動回路、ＡＲ・・・画素領域、ＦＰＣＡ,ＦＰＣＢ・・・フレキシブルプリント基板、ＰＳＥ・・・光センサ、ＰＳＰ・・・信号処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2008170509.tif 000007
【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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