(57)【要約】      （修正有）【課題】パネル上における受光素子の形状及び配置を最適化することにより、入射光の照度を高感度に検出することができる電気光学装置及び電子機器を提供する。【解決手段】  表示領域を有し、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられたドライバによって駆動される表示部と、前記表示領域の少なくとも一辺であって、前記ドライバが形成されていない辺に沿って設けられた受光素子配置領域に設けられる受光素子と、周囲温度を検出する検出手段で検出された温度に応じて、表示輝度が一定となるように回折表示部から出射される回折光の光量を制御する光量制御手段を備える事を特徴とする。【選択図】      図１
2007072242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域を有し、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられたドライバによって駆動される表示部と、
前記表示領域の少なくとも一辺であって、前記ドライバが形成されていない辺に沿って設けられた受光素子配置領域に設けられる受光素子とを具備したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記受光素子配置領域に設けられる受光素子は、複数に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記受光素子配置領域は、前記表示領域の２辺以上の辺に沿って屈曲して設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記受光素子配置領域は、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って、複数列設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記受光素子配置領域は、複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記受光素子配置領域は、前記表示領域の少なくとも長辺に沿って設けられることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記受光素子配置領域内の全受光素子の幅の和は、前記表示領域の短辺よりも長いことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記表示領域の少なくとも一辺に沿って２列に設けられた前記受光素子配置領域の一方は、外光が入射される受光素子が設けられ、他方は外光が遮断された受光素子が設けられることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記表示部は、第１及び第２の基板間に液晶が封入された液晶パネルによって構成されており、
前記受光素子は、前記第１の基板上に形成された薄膜ダイオードによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
中央に表示領域を有し、前記表示領域の周辺に非表示領域を有して、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられたドライバによって前記表示領域内の画素が駆動される表示画面と、
前記非表示領域を遮光する遮光膜と、
前記表示領域の少なくとも一辺であって、前記ドライバが形成されていない辺に沿って、前記非表示領域内の遮光膜に設けられる開口部と、
前記開口部に設けられて受光素子が配置される受光素子配置領域とを具備したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
表示領域を有する表示部と、
前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられた受光素子配置領域に設けられる受光素子とを具備したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
前記表示部は、中央に前記表示領域が配置され、前記表示領域の周辺に非表示領域が配置された表示画面を有し、
前記受光素子配置領域は、前記表示画面内の非表示領域内に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の電気光学装置を用いた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、表示輝度の制御を行う表示装置に好適な電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルは、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。各基板には電極を設け、画像信号を電極に供給する。各基板の電極相互間の液晶は、画像信号に応じて光学特性が変化する。即ち、各基板の電極相互間の液晶に画像信号に基づく電圧を印加することで、液晶分子の配列を変化させるのである。これにより、各画素における光の透過率が画像信号に応じて変化することになり、画像信号に応じた画像表示が行われる。
【０００３】
このような液晶パネルにおいて高輝度の表示を行うために、一般的には、液晶パネルの背面にはバックライトが設けられている。このようなバックライトとして、導光板を用いて、照明の均一性を向上させる装置も開発されている。バックライトによって液晶パネルの表示領域を照明することで、十分な輝度で表示領域上の表示を観察することができる。
【０００４】
ところで、液晶パネルの表示の見易さは、周囲の明るさに応じて変化する。例えば、周囲光が明るいほど、表示領域の照明を明るくした方が、表示は見やすい。逆に、周囲光が十分に暗い場合には、表示領域を必要以上に明るくする必要はない。
【０００５】
特許文献１には、周囲の明るさに拘わらず見やすい表示を提供するために、周囲の光を検知してそのフィードバック情報によりバックライトの輝度を制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−７８８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の装置においては、周囲光（外光）を検出する光センサとして、ディスクリート部品を採用している。このため、光センサをフレキシブルプリント基板上に実装する必要があり、工数及びコスト増を招来する。
【０００７】
そこで、液晶パネル等の表示パネルを構成する基板上に、光センサを形成することが考えられる。しかしながら、例えば、低温ポリシリコン技術によって製造する液晶パネル上に受光素子を形成する場合には、受光素子の光検出電流が比較的小さく、十分な精度を得にくい。また、受光素子の個体差が大きく、外光の検出精度を向上させるためには、製品出荷段階で光センサの調整作業が必要となるという問題が考えられる。
【０００８】
なお、これは、低温ポリシリコン技術を利用した全ての表示パネルに共通の問題である。
【０００９】
本発明は、パネル上における受光素子の形状及び配置を最適化することにより、入射光の照度を高感度に検出することができる電気光学装置及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】
【００１０】
本発明に係る電気光学装置は、表示領域を有し、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられたドライバによって駆動される表示部と、前記表示領域の少なくとも一辺であって、前記ドライバが形成されていない辺に沿って設けられた受光素子配置領域に設けられる受光素子とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、表示部は表示領域を有し、表示領域の少なくとも一辺に沿ってドライバが設けられている。ドライバが設けられていない表示領域の辺のうちの少なくとも１つの辺には、その辺に沿って受光素子配置領域が設けられている。即ち、受光素子配置領域は、略、ドライバが設けられていない表示領域の辺の長さの和の長さに設けることができる。受光素子配置領域には受光素子が設けられる。従って、受光素子は、ドライバが設けられていない表示領域の辺の長さの和の長さの幅に形成することができ、例えば素子長が短い場合でも、十分な面積を有する。これにより、受光素子の感度を向上させることができ、例えば外光の照度を正確に求めることができる。
【００１２】
また、前記受光素子配置領域に設けられる受光素子は、複数に分割されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、受光素子配置領域を、表示領域の辺に沿って細長に設けることができる。この場合でも、受光素子を複数に分割することで、受光素子にかかる応力を緩和することができ、受光素子の強度を向上させることができる。
【００１４】
また、前記受光素子配置領域は、前記表示領域の２辺以上の辺に沿って屈曲して設けられることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、表示領域の複数の辺に沿って受光素子配置領域を設けることができ、受光素子の幅を十分な長さに設定することができる。これにより、受光感度を向上させることができる。
【００１６】
また、前記受光素子配置領域は、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って、複数列設けられることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、受光素子配置領域の総延長は、１列の場合に比べて十分に長くすることができ、受光素子の幅を十分な長さに設定することができる。
【００１８】
また、前記受光素子配置領域は、複数の領域に分割されていることを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、設計の自由度を向上させることができる。
【００２０】
また、前記受光素子配置領域は、前記表示領域の少なくとも長辺に沿って設けられることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、受光素子配置領域として十分な長さを確保することができ、受光素子の幅を十分な長さに設定することができる。
【００２２】
また、前記受光素子配置領域内の全受光素子の幅の和は、前記表示領域の短辺よりも長いことを特徴とする。
【００２３】
このような構成によれば、受光素子配置領域として十分な長さを確保することができ、受光素子の幅を十分な長さに設定することができる。
【００２４】
また、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って２列に設けられた前記受光素子配置領域の一方は、外光が入射される受光素子が設けられ、他方は外光が遮断された受光素子が設けられることを特徴とする。
【００２５】
このような構成によれば、外光が入射される受光素子によって外光の照度検出が可能であり、外光が遮断された受光素子によって暗電流の検出又はバックライトの照度検出が可能である。
【００２６】
また、前記表示部は、第１及び第２の基板間に液晶が封入された液晶パネルによって構成されており、前記受光素子は、前記第１の基板上に形成された薄膜ダイオードによって構成されることを特徴とする。
【００２７】
このような構成によれば、受光素子の幅を十分な長さに形成することができるので、薄膜ダイオードによって受光素子を構成した場合でも、十分な感度を得ることができる。受光素子によって正確な外光を検出することにより、例えば、外光に応じてバックライトの明るさを制御することが可能である。
【００２８】
また、本発明に係る電気光学装置は、中央に表示領域を有し、前記表示領域の周辺に非表示領域を有して、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられたドライバによって前記表示領域内の画素が駆動される表示画面と、前記非表示領域を遮光する遮光膜と、前記表示領域の少なくとも一辺であって、前記ドライバが形成されていない辺に沿って、前記非表示領域内の遮光膜に設けられる開口部と、前記開口部に設けられて受光素子が配置される受光素子配置領域とを具備したことを特徴とする。
【００２９】
このような構成によれば、非表示領域の遮光膜には、表示領域に沿って開口部が設けられており、この開口部に受光素子配置領域が設けられる。即ち、表示画面を含む表示部をケース等に収納する場合でも、遮光膜に開口部を設けるだけで、露出した表示画面から外光を受光素子配置領域に入射させることができる。外光を入射させるための構成が簡単となり、設計の自由度が向上する。
【００３０】
また、本発明に係る電気光学装置は、表示領域を有する表示部と、前記表示領域の少なくとも一辺に沿って設けられた受光素子配置領域に設けられる受光素子とを具備したことを特徴とする。
【００３１】
このような構成によれば、
このような構成によれば、表示部は表示領域を有し、表示領域の少なくとも一辺に沿って受光素子配置領域が設けられている。即ち、受光素子配置領域は、表示領域の辺の長さの和の長さに設けることができる。受光素子配置領域には受光素子が設けられる。従って、受光素子は、表示領域の辺の長さの和の長さの幅に形成することができ、例えば素子長が短い場合でも、十分な面積を有する。これにより、受光素子の感度を向上させることができ、例えば外光の照度を正確に求めることができる。
【００３２】
また、前記表示部は、中央に前記表示領域が配置され、前記表示領域の周辺に非表示領域が配置された表示画面を有し、前記受光素子配置領域は、前記表示画面内の非表示領域内に配置されることを特徴とする。
【００３３】
このような構成によれば、表示画面内の非表示領域に受光素子配置領域が設けられる。即ち、表示画面を含む表示部をケース等に収納する場合でも、表示画面の非表示領域から外光を受光素子配置領域に入射させることができる。外光を入射させるための構成が簡単となり、設計の自由度が向上する。
【００３４】
また、本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を用いたことを特徴とする。
【００３５】
このような構成によれば、外光を正確に検出して、例えば表示輝度を制御することができ、表示の視認性を向上させると共に、消費電力を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図である。図２は図１の電気光学装置として液晶パネルを採用した場合において、液晶パネルをケースに収納した状態の断面構造の概略を説明するための説明図である。図３は図１の電気光学装置に採用される表示パネルの平面パターンを模式的に示す説明図である。図４は光センサ部分を構成する各層のパターンを示す平面図であり、図５はその等価回路図である。また、図６は図３のＡ−Ａ’線の模式的断面図である。
【００３７】
＜第１の実施の形態＞
図１において、電気光学装置１１は、２枚の基板を貼り合わせて構成された表示パネルによって構成されている。表示パネルとして液晶パネルを採用する場合には、図２に示すように、電気光学装置１１は表示パネル２１と照明装置２２とを備える。なお、電気光学装置として自発光型の表示パネルを採用することもでき、この場合には、照明装置は不要である。
【００３８】
図２に示すように、表示パネル２１は光を透過する素子基板２３及び対向基板２４相互間に、液晶２５を封入して構成される。対向配置された素子基板２３と対向基板２４とは、図示しないシール材によって貼り合わされている。表示パネル２１には、例えば水平方向に延在して設けられた図示しない複数の走査線と、垂直方向に延在して設けられた図示しない複数のデータ線とを有し、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して画素が構成される。
【００３９】
素子基板２３上には、画素を構成する図示しない画素電極（ＩＴＯ）が配置される。また、対向基板２４側にも図示しない対向電極（共通電極（ＩＴＯ））が設けられる。素子基板２３の画素電極上には、液晶２５に接して、ラビング処理が施された図示しない配向膜が設けられている。一方、対向基板２４側においても、液晶２５に接して、ラビング処理が施された図示しない配向膜が設けられている。各配向膜は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。また、対向基板２４にはデータ線及び走査線に沿って、図示しない遮光膜が形成されている。
【００４０】
なお、図２では図示を省略しているが、対向基板２４の観察面側及び素子基板２３の素子形成面の反対側の面には、夫々偏光板が設けられている。これらの偏光板は、素子基板２３及び対向基板２４に形成された配向膜のラビング方向に対応した偏光軸に設定される。
【００４１】
バックライトとして機能する照明装置２２は表示パネル２１の素子基板２３の下方から光を出射する。照明装置２２は、例えば、光源を構成する複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）と導光板とによって構成される。ＬＥＤからの光は導光板内に導かれ、導光板の底面及び側面の反射層によって反射、散乱し、導光板の上面から出射される。こうして、照明装置２２の上方に配置された表示パネル２１にバックライト光が入射されるようになっている。
【００４２】
照明装置２２と表示パネル２１とは積層された状態で、ケース２６内に収納される。ケース２６は上面が開口しており、この開口部２７に表示パネル２１の表示画面１３が臨むように、表示パネル２１がケース２６内に固定されている。
【００４３】
表示パネル２１は、ケース２６の開口部２７によって規定された表示画面１３内の中央に、有効表示領域１４が設けられている。有効表示領域１４は、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応して画素が構成される。
【００４４】
表示パネル２１においては、データ線には画像信号が供給され、走査線には走査信号が供給される。こうして、各画素は画像信号に基づいて駆動されて光の透過率が変化する。照明装置２２から表示パネル２１に入射した光は、表示パネル２１の有効表示領域１４において変調される。これにより、ケース２６の開口部２７側から有効表示領域１４を観察することで、画像を視認することができる。なお、対向基板２４には対向基板２４の周辺部を遮光するための遮光膜２８（図１の斜線部）が形成されている。有効表示領域１４は、この遮光膜２８によって形状、サイズが規定される。
【００４５】
表示画面１３内の有効表示領域１４の周辺には、非表示領域１５が設けられている。本実施の形態においては、この非表示領域１５内に、照度を検出するための受光素子２９，３０を夫々配置する受光素子配置領域１６，１７が設けられている。受光素子配置領域１６においては、対向基板２４上に遮光膜２８が形成されており、この遮光膜２８の形成領域において、外光が素子基板２３側に入射することが阻止されるようになっている。
【００４６】
また、受光素子配置領域１７は、対向基板２４上の遮光膜２８が形成されていない開口領域１９内に設けられており、対向基板２４の上面（観察面）側からの光を基板内に透過させる領域である。
【００４７】
受光素子配置領域１６内には、受光素子２９が配置され、受光素子配置領域１７内には、受光素子３０が配置される。受光素子３０には、対向基板２４の観察面側から外光が入射するようになっており、受光素子３０は外光の照度検出が可能である。一方、受光素子２９は、遮光膜２８及び後述する他の遮光膜によって外光の入射が阻止されており、暗電流の検出用、或いは、照明装置２２からのバックライト光の照度検出用として用いることができる。
【００４８】
受光素子２９によってバックライト光の照度を検出した場合には、受光素子２９の検出結果を用いることで、外光の検出精度を向上させることも可能である。即ち、バックライトをＬＥＤ等によって構成した場合には、バックライト光の照度を高精度に制御することができる。従って、受光素子２９によって検出するバックライト光を明るさの基準として、受光素子３０の出力を校正することで、外光の検出精度を向上させることができるのである。
【００４９】
図１の例では、表示パネル２１は、平面形状が略長方形である。表示パネル２１の一方の長辺に沿って、Ｙドライバ３１が配置されている。また、表示パネル２１の一方の短辺に沿って、Ｘドライバ３２が配置されている。
【００５０】
図３に示すように、Ｙドライバ３１からは有効表示領域１４に向かって、複数の走査線３３が延設され、Ｘドライバ３２からは有効表示領域１４に向かって、複数のデータ線３４が延設されている。走査線３３とデータ線３４の交差に対応して、スイッチング素子３５が設けられている。スイッチング素子３５は、Ｙドライバ３１から走査線３３に供給される走査信号によってオン，オフ制御される。オンとなったスイッチング素子３５は、Ｘドライバ３２からデータ線３４に供給される画像信号を画素電極３６に供給する。
【００５１】
なお、図３は表示パネル２１がＴＦＴ液晶パネルである例について示しているが、有効表示領域の画素がドライバによって駆動されるものであれば、他のアクティブマトリクス表示パネルやパッシブマトリクス表示パネルであっても同様に構成することができる。
【００５２】
近傍にＸドライバ３２が配置された表示パネル２１の一短辺には、端子部３７が設けられている。Ｙドライバ３１及びＸドライバ３２と端子部３７とは図示しない配線によって接続されている。
【００５３】
図１に示すように、近傍にＹドライバ３１が配置されていない有効表示領域１４の長辺と表示パネル２１の他方の長辺との間には、有効表示領域１４の長辺に沿って、受光素子配置領域１６が設けられている。即ち、受光素子配置領域１６は、表示パネル２１の長手方向に細長く設けられており、狭幅ではあるが、十分に広い面積を有する。この受光素子配置領域１６と表示パネル２１との間には、受光素子配置領域１６に隣接して、受光素子配置領域１７が設けられている。受光素子配置領域１７は、受光素子配置領域１６と同様に、表示パネル２１の長手方向に細長く設けられており、狭幅ではあるが、十分に広い面積を有する。なお、受光素子配置領域１６，１７の長さは、有効表示領域１４の短辺の長さよりも長い。また、この実施の形態では、受光素子配置領域１６を左に、１７を右に配置したが、後に説明される開口領域１９をともなう受光素子配置領域１７を左、１６を右に配置してもよい。
【００５４】
図３に示すように、受光素子配置領域１６には、複数の受光素子２９が有効表示領域１４の長辺に沿って配列されている。また、受光素子配置領域１７には、複数の受光素子３０が有効表示領域１４の長辺に沿って配列されている。図３の例では、受光素子２９，３０をＰＩＮダイオード等の受光ダイオードによって示してあるが、他の素子を用いてもよい。
【００５５】
図３に示すように、受光素子２９，３０は、細長の受光素子配置領域１６，１７を利用することで、表示パネル２１の長手方向に、十分な数だけ配列される。配列する受光素子２９，３０の個数は、受光素子配置領域１６，１７の長手方向の長さと、各受光素子２９，３０の幅によって決まる。
【００５６】
図４は受光素子２９，３０としてＰＩＮ型ダイオードを採用した場合における、受光素子２９，３０の配置を示している。１つの受光素子２９は、Ｐ型領域５１及びＮ型領域５３（斜線部）相互間にＩ型領域５２を設けて形成される。同様に、１つの受光素子３０は、Ｐ型領域５４及びＮ型領域５６（斜線部）相互間にＩ型領域５５を設けて形成される。ここで、I型領域は、「真性領域」の意味であるが、Ｎ型またはＰ型の濃度よりも十分に低い濃度の不純物が導入されていても良い。
【００５７】
１つの受光素子２９，３０は、Ｐ型領域、Ｉ型領域及びＮ型領域が接合されて、素子長はＬに構成される（図４参照）。素子長Ｌとしては、例えば、５〜１５μｍを採用することができる。このように、受光素子２９，３０は十分に短い長さに形成され、しかも、相互に隣接して形成されており、隣り合った受光素子２９，３０同士の特性を略一致させることが可能である。
【００５８】
受光素子２９，３０の長さＬを十分に短くすることができることから、受光素子２９，３０を配置する受光素子配置領域１６，１７を十分に狭幅に設定することができ、有効表示領域１４と表示パネル２１の縁辺との間の比較的狭い領域への配置が可能である。
【００５９】
一方、受光素子２９，３０に流れる検出電流の方向に直交する方向のＰ，Ｎ，Ｉ型領域の幅（受光素子の幅）は、図４に示すように、Ｗに設定される。幅Ｗとしては、例えば、２０〜１００μｍを採用することができる。全受光素子の幅Ｗの総和は、略受光素子配置領域１６，１７の垂直方向の長さと同様であり、有効表示領域１４の短辺の長さよりも長い。また、この実施の形態では、受光素子配置領域１６を左に、１７を右に配置したが、後に説明される開口領域１９をともなう受光素子配置領域１７を左、１６を右に配置してもよい。本実施の形態においては、受光素子配置領域１６，１７は、略有効表示領域１４の長辺に沿って設けられており、垂直方向の長さは十分に長い。即ち、受光素子２９，３０の幅Ｗの総和は、十分に大きく、全受光素子２９，３０の面積の総和は、十分に大きい。
【００６０】
図３に示すように、受光素子２９を構成する各ダイオードのアノードは、配線４１に共通接続されており、カソードは配線４２に共通接続されている。また、受光素子３０を構成する各ダイオードのアノードは、配線４３に共通接続されており、カソードは配線４４に共通接続されている。
【００６１】
受光素子２９は入射光の照度に基づく出力を出力する。配線４１，４２間からは全受光素子２９の出力の和を取り出すことができる。また、受光素子３０は入射光の照度に基づく出力を出力する。配線４３，４４間からは全受光素子３０の出力の和を取り出すことができる。
【００６２】
また、全受光素子２９の出力と全受光素子３０の出力との差を利用する場合等においては、配線４２，４３を共通接続することも考えられる。図１及び図４はこの場合の例を示している。図５はこの場合の受光素子２９，３０の接続状態を等価回路図によって示すものである。図１の例では、配線４２，４３は共通接続され、配線４１，４４と共に、端子部３８を介して外部回路に接続されるようになっている。
【００６３】
受光素子２９及び３０と各配線４１〜４４との接続は、コンタクトホール６０を介して行われる。受光素子２０，３０を構成する領域５１〜５６が形成される受光素子形成層と、配線４１〜４４が形成される配線層との間には、層間絶縁膜が形成されており、この層間絶縁膜に設けたコンタクトホール６０を利用して、受光素子形成層と配線層との電気的な接続が行われている。
【００６４】
図４に示すように、コンタクトホール６０を介して、受光素子２９のＰ型領域５１と配線４１とが接続され、Ｎ型領域５３と配線４２とが接続されている。また、コンタクトホール６０を介して、受光素子３０のＰ型領域５４と配線４３とが接続され、Ｎ型領域５６と配線４４とが接続されている。配線４２，４３は共通の配線である。
【００６５】
また、本実施の形態においては、遮光膜２８によって外光の入射が阻止された受光素子２９については、領域５１〜５３上に酸化膜を介して遮光膜５８が設けられている。表示パネル２１の厚み方向には、遮光膜５８は受光素子２９を構成する領域５１〜５３の近傍に配置されており、受光素子２９への外光の入射を効果的に阻止する。
【００６６】
図６は受光素子２９，３０の断面構造の一例を示している。図６は図３のＡ−Ａ’線における断面構造である。
【００６７】
図６において、石英基板又はガラス基板等の透明な基板２３上には、下地絶縁膜７１が形成されている。下地絶縁膜７１上には、有効表示領域１４を含む画素を形成する領域において、スイッチング素子であるＴＦＴを構成する半導体層７３が形成されている。半導体層７３は、多結晶半導体としてのポリシリコンにて構成されている。なお、このポリシリコンは、非単結晶半導体である非晶質半導体としてのアモルファスシリコンのレーザアニールにより結晶化されて形成されている。
【００６８】
半導体層７３の両端には、不純物が導入されてソース領域７２及びドレイン領域７３が形成されている。半導体層７３上には酸化膜７５を介してゲート電極７６が形成されている。ゲート電極７６は、下層がモリブデン、上層がアルミニウムの２層構造であり、走査線３３に接続されている。酸化膜７５上には層間絶縁膜７７が形成されており、層間絶縁膜７７には、ソース領域７２及びドレイン領域７３上に夫々コンタクトホール７８ａ，７８ｂが形成されている。ソース領域７２はコンタクトホール７８ａを介してデータ線３４に接続されている。
【００６９】
データ線３４が形成される配線層上及び層間絶縁膜７７上には層間絶縁膜７９が形成される。層間絶縁膜７９にはコンタクトホール８０が形成されており、ドレイン領域７４は、コンタクトホール７８ｂ，８０を介して、層間絶縁膜７９上に形成された画素電極３６に接続されている。
【００７０】
なお、層間絶縁膜７９上には、各画素の開口領域の一部において、反射膜８１が形成されている。画素電極３６は層間絶縁膜７９及び反射膜８１上に形成されるようになっている。
【００７１】
一方、下地絶縁膜７１上には、受光素子配置領域１６，１７において、ＰＩＮ型の受光素子２９，３０が形成されている。受光素子２９，３０は、有効表示領域１４内のＴＦＴと同一の製造工程によって形成されている。
【００７２】
即ち、受光素子２９は、半導体層７３と同一層で形成された半導体層に、Ｐ型不純物を導入したＰ型領域５１、Ｎ型不純物を導入したＮ型領域５３、及び、真性半導体又は微量に不純物を導入したＩ型領域５２を有している。同様に、受光素子３０は、半導体層７３と同一層で形成された半導体層に、Ｐ型不純物を導入したＰ型領域５４、Ｎ型不純物を導入したＮ型領域５６、及び、真性半導体又は微量に不純物を導入したＩ型領域５５を有している。
【００７３】
これらの領域５１〜５６上には、酸化膜７５が形成されている。本実施の形態においては、受光素子２９上の酸化膜７５上には、遮光膜５８が形成されている。遮光膜５８はＴＦＴのゲート電極７６と同一工程で形成されており、下層がモリブデン、上層がアルミニウムの２層構造である。
【００７４】
層間絶縁膜７７には、Ｐ型領域５１、Ｎ型領域５３、Ｐ型領域５４及びＮ型領域５６上においてコンタクトホール７８ｃ〜７８ｆ（図４のコンタクトホール６０）が開孔されている。層間絶縁膜７７上にはデータ線３４と同層で、配線４１〜４４が形成されており、各領域５１，５３，５４，５６は夫々コンタクトホール７８ｃ〜７８ｆを介して配線４１〜４４に接続される。配線４１〜４４は、例えば、チタン、アルミニウム、チタンが積層された３層構造を有する。なお、配線４２，４３は一体的に形成されており、電気的に接続された例を示している。
【００７５】
層間絶縁膜７７上の配線層及び層間絶縁膜７７上には、層間絶縁膜７９が形成されている。本実施の形態においては、層間絶縁膜７９上には、受光素子２９の形成領域に対応して遮光膜８２が形成されている。遮光膜８２は、有効表示領域１４に形成された反射層８１と同一工程で形成されており、例えば、アルミニウム材料が用いられている。
【００７６】
画素電極３６、遮光膜８２及び層間絶縁膜７９上には、液晶２５に接して、配向膜８４が形成されている。配向膜８４は所定の方向にラビング処理されている。
【００７７】
一方、対向基板２４には、有効表示領域１４を区画すると共に、開口領域１９（図１参照）を区画する遮光膜２８が形成されている。遮光膜２８上及び対向基板２４上には、配向膜８５が形成されている。配向膜８５は所定の方向にラビング処理されている。
【００７８】
このような構成によれば、対向基板２４の観察面側から入射した光は、開口領域１９を介して素子基板２３側に進行する。受光素子３０は領域５４〜５６に生じた空乏層を介して光発生電荷に応じた検出電流が流れる。この検出電流が、領域５４，５６に接続された配線４３，４４を介して外部に出力される。こうして、外光の照度を検出することができる。
【００７９】
なお、受光素子２９は、遮光膜２８，８２，５８によって外光の入射が阻止されており、暗電流の検出が可能である。また、受光素子２９は、照明装置２からのバックライト光の照度検出も可能である。
【００８０】
これらの受光素子２９，３０の検出結果を用いることで、例えば、外光の明るさに応じて照明装置２２の明るさ制御が可能である。例えば、外光が明るいことが検出された場合には、外光の明るさに応じて照明装置２２の明るさを明るくする。これにより、表示の視認性を向上させることも可能である。
【００８１】
なお、本実施の形態においては、遮光膜２８，８２，５８を設けたが、これらの遮光膜のうちの少なくとも１層の遮光膜を有していれば、外光の入射は阻止可能である。本実施の形態では、３層の遮光膜を設けたことから、外光の直接光だけでなく、パネル内部での反射光が受光素子２９に入射することも防止することができ、遮光性能に優れている。
【００８２】
また、上述したように、受光素子配置領域１６，１７の長さが十分に長いことから、全受光素子２９，３０の幅Ｗの和は十分に大きく、配線４１〜４４からは十分なレベルの光検出電流を得ることができる。即ち、受光素子２９，３０は、光センサとして、十分な光感度を有する。
【００８３】
なお、上記実施の形態において、各受光素子２９，３０は、幅Ｗを比較的小さくして、比較的多くの数の受光素子を有効表示領域１４の長辺に沿って配列した。全受光素子２９，３０の幅Ｗの和によって感度が決まるので、幅Ｗの和が十分に大きければ、電気的には、各受光素子２９，３０を比較的広幅に少ない個数で構成してもよく、受光素子配置領域１６，１７の長辺の全長に亘る幅Ｗの各１つずつの受光素子で構成してもよい。
【００８４】
なお、受光素子２９，３０の幅を比較的小さくしていることから、受光素子２９，３０に対する応力を低減することができ、強度を向上させることができる。
【００８５】
このように本実施の形態においては、受光素子配置領域を、有効表示領域の長辺と表示パネルの縁辺との間のドライバが配置されていない領域に、有効表示領域の長辺に沿って細長に設けている。
【００８６】
従来、低温ポリシリコン技術を用いて作製されたセンサは、単位面積当たりの光検出電流が小さく、十分な感度を得るためには、大型にする必要があった。この場合、角型で大きなセンサを作製しようとすると、パネル周辺の遮光領域が小さい最近の表示装置においては、センサを配置するために小型化が阻止され、またセンサが目立ってしまい美観を損ねるという問題があった。
【００８７】
これに対し、本実施の形態においては、ドライバを配置しないパネル周辺部に細長にセンサを配置しており、十分な感度を得ると同時に、センサを配置したことによってパネルが大型化することを防止している。また、低温ポリシリコン技術によってセンサを作製する場合には、センサの素子長を例えば１００μｍ以下にして配列することで、センサ同士の特性を一致させることができるという利点もある。
【００８８】
しかも、受光素子配置領域１６，１７は、表示画面１３内に設けられており、ケース２６に開口部を設けることなく、外光の取り込みが可能である。
【００８９】
＜第２の実施の形態＞
図７及び図８は本発明の第２の実施の形態に係り、図７は光センサ部分を構成する各層のパターンを示す平面図であり、図８は図６に対応した模式的断面図である。図７及び図８において夫々図４及び図６と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態は受光素子２９，３０同士の一部を共通化した受光素子８９，９０を採用した点が第１の実施の形態と異なるのみである。
【００９１】
図８に示すように、受光素子８９，９０は、１つの半導体層内に不純物を注入することで形成されている。１つの半導体層中に、Ｐ型領域５１、Ｉ型領域５２、Ｎ型領域９１、Ｐ型領域９２、Ｉ型領域５５、Ｎ型領域５６が形成されている。図７及び図８に示すように、Ｐ型領域５１、Ｉ型領域５２、Ｎ型領域９１によって受光素子８９が構成され、Ｐ型領域９２、Ｉ型領域５５、Ｎ型領域５６によって受光素子９０が構成される。
【００９２】
本実施の形態においても、受光素子８９，９０を合わせた素子長Ｌを十分に短くすることができることから、受光素子８９，９０を配置する受光素子配置領域を十分に狭幅に設定することができ、有効表示領域１４と表示パネル２１の縁辺との間の比較的狭い領域への配置が可能である。
【００９３】
また、受光素子８９，９０を構成するＰ，Ｎ，Ｉ型領域の幅（受光素子の幅）は、図４と同様のＷに設定される。また、全受光素子の幅Ｗの総和は、略受光素子配置領域の垂直方向の長さと同様である。即ち、受光素子８９，９０の幅Ｗの総和は、十分に大きく、全受光素子８９，９０の面積の総和は、十分に大きい。
【００９４】
受光素子８９を構成する各ダイオードのアノードは、配線４１に共通接続されており、カソードは配線９５に共通接続されている。また、受光素子９０を構成する各ダイオードのアノードは、配線９５に共通接続されており、カソードは配線４４に共通接続されている。
【００９５】
受光素子８９は入射光の照度に基づく出力を出力する。配線４１，９５間からは全受光素子８９の出力の和を取り出すことができる。また、受光素子９０は入射光の照度に基づく出力を出力する。配線９５，４４間からは全受光素子９０の出力の和を取り出すことができる。
【００９６】
また、例えば、配線４４を電源端子に接続し、配線４１を基準電位点に接続して、受光素子８９，９０を同時に動作させた場合には、配線９５から受光素子９０，８９の出力の差を取り出すことも可能である。受光素子８９及び９０と各配線４１，９５，４４との接続は、コンタクトホール７８ｃ，７８ｆ，７８ｇ（図７のコンタクトホール６０）を介して行われる。
【００９７】
他の構成、作用及び効果はは第１の実施形態と同様である。
【００９８】
＜第３の実施の形態＞
図９は本発明の第３の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図である。図９において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００９９】
本実施の形態は遮光膜２８を有する表示パネル２１に代えて遮光膜１０１を有する表示パネル１００を採用した点が第１の実施の形態と異なる。また、遮光膜１０１は受光素子配置領域１７だけでなく、受光素子配置領域１６においても開口した開口領域１０２を有する。なお、この場合には、図６の遮光膜８２，５８を省略して、開口領域１０２においては、外光が素子基板２３側に進行可能であるものとする。
【０１００】
このように構成された実施の形態においては、受光素子配置領域１６，１７に形成された受光素子２９，３０（図２乃至図６参照）には、いずれも外光が入射し、受光素子２９，３０は外光の照度に基づく出力を出力する。受光素子２９の出力は配線４１，４２を介して取り出され、受光素子３０の出力は配線４３，４４を介して取り出される。配線４１，４３を接続し、配線４２，４４を接続することで、電気的には、全受光素子２９と全受光素子３０とを長手方向に配列したことと等価となる。全受光素子２９，３０の幅Ｗの和は、全受光素子２９のみの２倍となり、光感度を著しく向上させることができる。
【０１０１】
このように、本実施の形態においては、外光を受光する受光素子配置領域を２列に配置していることから、受光素子の幅の総和を１列の場合の２倍にすることができ、受光感度を著しく向上させることができる。
【０１０２】
なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態において遮光された受光素子２９を外光用の受光素子として用いて受光素子配置領域を２列にする例を説明したが、第１の実施の形態における遮光された受光素子配置領域及び遮光されていない受光素子配置領域を、それぞれ表示パネルの短手方向に２列ずつ配置するようにしてもよい。更に、表示パネルの短手方向の非表示領域１５（図２参照）内に配置可能であれば、３列以上の受光素子配置領域を設けてもよいことは明らかである。
【０１０３】
＜第４の実施の形態＞
図１０は本発明の第４の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図である。図１０において図９と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０４】
本実施の形態は遮光膜１０１を有する表示パネル１００に代えて遮光膜１１１を有する表示パネル１１０を採用した点が第３の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態においても、遮光されていない受光素子配置領域のみを形成する例を説明するが、遮光されていない受光素子配置領域に隣接させて、遮光された受光素子配置領域を沿わせて配置するようにしてもよいことは明らかである。
【０１０５】
本実施の形態における表示パネル１１０は、表示画面上の有効表示領域１４に隣接する非表示領域において、有効表示領域１４の短辺及び長辺に沿って、Ｌ字型に細長に設けられた受光素子配置領域１１３を有する。遮光膜１１１は、この受光素子配置領域１１３部分で開口した開口部１１２を有する。開口領域１１２においては、外光が素子基板２３側に進行可能である。
【０１０６】
このように構成された実施の形態においては、受光素子配置領域１１３には複数の受光素子が、Ｌ字に沿って配列されている。各受光素子の幅Ｗの総和は、受光素子配置領域のＬ字の長さ、即ち、有効表示領域１４の長辺と短辺の和の長さに対応する。従って、本実施の形態においては、第１の実施の形態よりも、光感度を向上させることができる。
【０１０７】
また、本実施の形態においては、受光素子配置領域１１３の全域が陰になりにくいという利点がある。例えば、第１の実施の形態のように、有効表示領域１４の一辺に沿って受光素子配置領域を設けた場合には、表示パネルを収納するケースの突起の陰になって、外光が受光素子配置領域に入射しにくいことが考えられる。本実施の形態においては、受光素子配置領域がＬ字形に設けられているので、少なくとも一部はケースの突起の陰にならずに、外光を受光素子に入射させることができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態においても、Ｌ字形の受光素子配置領域を２列以上設けるようにしてもよいことは明らかである。
【０１０９】
＜第５の実施の形態＞
図１１は本発明の第５の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図である。図１１において図１０と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【０１１０】
本実施の形態は受光素子配置領域１１３を設けた表示パネル１１０に代えて受光素子配置領域１１３ａ〜１１３ｅを有する表示パネル１２０を採用した点が第４の実施の形態と異なる。なお、本実施の形態においても、遮光されていない受光素子配置領域のみを形成する例を説明するが、遮光されていない受光素子配置領域に隣接させて、遮光された受光素子配置領域を沿わせて配置するようにしてもよいことは明らかである。
【０１１１】
本実施の形態における表示パネル１２０は、受光素子配置領域１１３ａ〜１１３ｅが分割されて配置されている。このように構成された実施の形態においても、各受光素子の幅Ｗの総和は、受光素子配置領域のＬ字の長さ、即ち、有効表示領域１４の長辺と短辺の和の長さに対応する。従って、本実施の形態においても、第１の実施の形態よりも、光感度を向上させることができる。また、分割可能であるので、設定の自由度が向上する。
【０１１２】
なお、本実施の形態においても、Ｌ字形の受光素子配置領域を２列以上設けるようにしてもよいことは明らかである。
【０１１３】
＜第６の実施の形態＞
図１２は本発明の第６の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図である。図１２において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
本実施の形態は横長の表示パネル１３０を採用した例である。表示パネル１３０は、図１のＹドライバ３１とＸドライバ３２とを入れ替えたパネルに相当する。即ち、図１２の有効表示領域１３１、Ｘドライバ１３２、Ｙドライバ１３３、端子部１３４、開口部１３５、遮光膜１３６（斜線部）、受光素子配置領域１３７，１３８、配線１３９〜１４１及び端子部１４２は、夫々図１の有効表示領域１４、Ｘドライバ３２、Ｙドライバ３１、端子部３７、開口部１９、遮光膜２８（斜線部）、受光素子配置領域１６，１７、配線４１〜４４及び端子部３８に相当する。
【０１１５】
本実施の形態においても、受光素子配置領域１３７，１３８は、近傍にＸドライバ１３２が配置されていない有効表示領域１３１の長辺と表示パネル１３０の他方の長辺との間に、有効表示領域１３１の長辺に沿って設けられている。即ち、受光素子配置領域１３７，１３８は、表示パネル１３０の長手方向に細長く設けられており、狭幅ではあるが、十分に広い面積を有する。
【０１１６】
このような構成によれば、受光素子配置領域１３７に形成される全受光素子の幅の和及び受光素子配置領域１３８に形成される全受光素子の幅の和は、いずれも十分に長く、
受光素子配置領域１３７に形成された受光素子の感度及び受光素子配置領域１３８に形成された受光素子の感度は、十分に高い。
【０１１７】
他の構成、作用及び効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１１８】
＜第７の実施の形態＞
図１３は本発明の第７の実施の形態に係る電気光学装置としてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルを採用した場合の断面構造を示す断面図である。
【０１１９】
基板１７１上には低音ポリシリコン層１７３が形成される。基板１７１と基板１７２とは、有機ＥＬ層１７４を介在させて対向配置される。有機ＥＬ層１７４は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素を構成する。基板１７２には遮光膜１７５が形成されている。
【０１２０】
本実施の形態においては、有機ＥＬ層１７４のＲ，Ｇ，Ｂ画素のいずれかに、又は夫々に１つずつに対向して、基板１７３上に受光素子１７６が形成されている。受光素子１７６に対向する基板１７２には、遮光膜１７７が形成されている。これにより、受光素子１７６は、外光の入射が阻止され、暗電流の検出、又は、有機ＥＬ層１７４の各画素の発光強度を検出することができるようになっている。
【０１２１】
また、基板１７１の端部には、受光素子１７８が形成されている。受光素子１７８は外光を検出することができるようになっている。
【０１２２】
これらの受光素子１７６，１７８は、図１等に示すように、表示画面の非表示領域において、有効表示領域の長辺に沿った細長の領域に複数形成される。これにより、受光素子１７６の面積の和及び受光素子１７８の面積の和はいずれも十分に大きく、全受光素子１７６による感度及び全受光素子１７８による感度は、いずれも十分に高い。
【０１２３】
このように本実施の形態は、有機ＥＬ層を有する自発光素子に適用可能である。
【０１２４】
また、上述の電気光学装置を用いた電子機器も本発明に含まれる。図１４は電子機器の例を示す斜視図であり、携帯電話の外観を示している。図１４に示すように、電子機器として携帯電話２００の表示部２０１に、上述した電気光学装置、例えば液晶表示装置が用いられる。
【０１２５】
他にも、電子機器としては、例えば、光源と該光源から出射された光を変調するライトバルブと、該ライトバルブにより変調された光を投射するための光学系を備えた、投射型表示装置である。さらに、電子機器としては、他にも、テレビジョンや、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、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、本発明に係る電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。
【０１２６】
また、本発明の電気光学装置は、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルだけでなく、アクティブマトリクス型の液晶パネル（例えば、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶表示パネル）にも同様に適用することが可能である。また、液晶表示パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出を用いた装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等）、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（別名ＤＭＤ：Digital Micromirror Device）等の各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図である。
【図２】図１の電気光学装置として液晶パネルを採用した場合において、液晶パネルをケースに収納した状態の断面構造の概略を説明するための説明図である。
【図３】図１の電気光学装置に採用される表示パネルの平面パターンを模式的に示す説明図である。
【図４】光センサ部分を構成する各層のパターンを示す平面図であり、
【図５】図４の等価回路図である。
【図６】図３のＡ−Ａ’線の模式的断面図である。
【図７】光センサ部分を構成する各層のパターンを示す平面図であり、
【図８】図６に対応した模式的断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図。
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る電気光学装置の概要を示す平面図。
【図１３】本発明の第７の実施の形態に係る電気光学装置としてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルを採用した場合の断面構造を示す断面図。
【図１４】電子機器の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１２８】
１４…有効表示領域、１６，１７…受光素子配置領域、１９…開口領域、２１…表示パネル、２８…遮光膜、３１…Ｙドライバ、３２…Ｘドライバ。  
【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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