(57)【要約】【課題】光電変換素子に供給する環境光を確保できかつ工数が増加するのを防止できる電気光学装置および電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、複数の走査線および複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素電極５５および画素トランジスタ５１を有する画素５０と、を有する素子基板６０を備える。この素子基板６０は、光を電気信号に変換する第１のＰＩＮ型ダイオード８１１および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２を有する。この素子基板６０上には、入射光を第１のＰＩＮ型ダイオード８１１および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２に向かって反射する反射層６１Ｂと、画素トランジスタ５１に対向する遮光層６１Ａと、が形成され、反射層６１Ｂは、遮光層６１Ａと同一膜で形成される。【選択図】図３
2007248956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線および前記複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素電極およびスイッチング素子を有する画素と、を有する基板を備える電気光学装置であって、
前記基板は、光を電気信号に変換する光電変換素子をさらに有し、
前記基板上には、入射光を前記光電変換素子に向かって反射する反射層と、前記スイッチング素子に対向する遮光層と、が形成され、
前記反射層は、前記遮光層と同一膜で形成されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置において、
前記反射層は、光吸収率の低い金属で形成されることを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気光学装置において、
前記光電変換素子は、前記基板の前記画素電極が形成される領域に設けられることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１または２のいずれか１項に記載の電気光学装置において、
前記光電変換素子は、前記基板の前記画素電極が形成される領域を除いた領域に設けられることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気光学装置において、
前記画素に光を供給する光源と、
前記光電変換素子から出力された電気信号が所定の閾値を超えると、光を検知したと判定する判定回路と、
前記判定回路による判定に基づいて、前記光源から前記画素に供給する光量を制御する制御回路と、を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線および前記複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素電極およびスイッチング素子を有する画素と、を有する基板を備える電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上に、入射光を光電変換素子に向かって反射する反射層と、前記スイッチング素子に対向する遮光層と、を同一膜で形成する手順と、
前記反射層上に、光を電気信号に変換する前記光電変換素子を形成する手順と、を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示装置等の電気光学装置が知られている。この電気光学装置は、例えば、液晶パネルと、この液晶パネルに光を供給するバックライトと、を備える。
液晶パネルは、後述するスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以降、ＴＦＴと呼ぶ）がマトリクス状に配置された素子基板と、この素子基板に対向配置された対向基板と、素子基板および対向基板の間に設けられた電気光学物質としての液晶と、を備える。
【０００３】
素子基板は、所定間隔おきに設けられた複数の走査線と、これら走査線に交差し所定間隔おきに設けられた複数のデータ線と、を備える。
各走査線と各データ線との交差部分には、画素が設けられている。画素は、上述のＴＦＴと、画素電極と、を備える。この画素は、マトリクス状に複数配列されて表示領域を形成する。ＴＦＴのゲート電極には、走査線が接続され、ＴＦＴのソース電極には、データ線が接続され、ＴＦＴのドレイン電極には、画素電極が接続されている。
対向基板は、画素電極に対向して設けられた共通電極を備える。
【０００４】
以上の電気光学装置は、以下のように動作する。すなわち、走査線に選択電圧を線順次で供給することで、所定の走査線に係る画素を全て選択する。そして、この画素の選択に同期して、データ線に画像信号を供給する。これにより、選択電圧で選択した全ての画素に画像信号が供給されて、画像データが画素電極に書き込まれる。
【０００５】
画素電極に画像データが書き込まれると、この画素電極と共通電極との電位差により、液晶に駆動電圧が印加される。これにより、液晶の配向や秩序が変化し、液晶を透過するバックライトからの光が変化して、階調表示が行われる。
【０００６】
ところで、電気光学装置の表示の視認性は、太陽光といった環境光による電気光学装置の周囲の明るさによって変化する。すなわち、電気光学装置の周囲が明るくなるに従って、電気光学装置の表示領域の明るさと電気光学装置の周囲の明るさとの差分が小さくなるので、電気光学装置の表示の視認性が低下する。
【０００７】
そこで、環境光の光量を検出する光センサを備えた電気光学装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この提案によれば、光センサにより環境光の光量を検出し、この検出した環境光の光量に応じてバックライトの出力を制御する。このため、電気光学装置の周囲の明るさに応じて、バックライトから液晶パネルに供給する光量を調整することで、電気光学装置の表示の視認性を向上できる。
【特許文献１】特開２００５−１２１９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述の光センサには、例えば、光を電気信号に変換する光電変換素子としてのＰＩＮ型ダイオードが用いられる。このＰＩＮ型ダイオードは、ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域が形成される素子基板の半導体層と同層に形成される。
しかしながら、上述の半導体層については、自己整合的にＬＤＤ（Lightly  Doped  Drain）構造を形成するために、半導体層上にゲート電極を形成しておく必要がある。一方、ＰＩＮ型ダイオード形成領域においても、イントリンシック領域（以降、Ｉ型領域と呼ぶ）への不純物の注入を阻止するために、Ｉ型領域上に、ゲート電極と同一層で、導電性材料によるマスク（以下、マスク層という）を形成する必要がある。このようにＩ型領域上にマスク層を形成するので、マスク層によってＩ型領域への環境光の供給が制限されて十分な光感度を得ることができない。このため、ＰＩＮ型ダイオードの形成領域においては、環境光を確保するためにマスク層を除去する工程を設ける必要があり、工数が増加するという問題点があった。
【０００９】
本発明は、光電変換素子に供給する環境光を確保できかつ工数が増加するのを防止できる電気光学装置およ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】
本発明の電気光学装置は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線および前記複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素電極およびスイッチング素子を有する画素と、を有する基板を備える電気光学装置であって、前記基板は、光を電気信号に変換する光電変換素子をさらに有し、前記基板上には、入射光を前記光電変換素子に向かって反射する反射層と、前記スイッチング素子に対向する遮光層と、が形成され、前記反射層は、前記遮光層と同一膜で形成されることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、入射光を光電変換素子に向かって反射する反射層を設けたので、反射層により入射光としての環境光を反射することで、光電変換素子に供給される環境光を確保できる。
【００１２】
また、スイッチング素子では、大光量の光が供給されると、リーク電流が発生して表示品質が低下するおそれがあるため、基板上にはスイッチング素子に対向して遮光層が設けられる。そこで、この発明によれば、反射層を上述の遮光層と同一膜で形成したので、反射層および遮光層を同一工程で形成でき、反射層を設けても、工数が増加するのを防止できる。
【００１３】
本発明の電気光学装置では、前記反射層は、光吸収率の低い金属で形成されることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、光吸収率の低い金属で反射層を形成した。このため、この反射層で反射する入射光の光量を増加させて、光電変換素子に供給する環境光を十分に確保できる。
【００１５】
本発明の電気光学装置では、前記光電変換素子は、前記基板の前記画素電極が形成される領域に設けられることが好ましい。
【００１６】
この発明によれば、基板の画素電極が形成される領域に光電変換素子を設けた。画素電極が形成される領域には、外部から環境光が入射するから、光電変換素子に供給する環境光をより確実に確保できる。
【００１７】
本発明の電気光学装置では、前記光電変換素子は、前記基板の前記画素電極が形成される領域を除いた領域に設けられることが好ましい。
【００１８】
この発明によれば、基板の画素電極が形成される領域を除いた領域に光電変換素子を設けた。よって、画素の開口率を低下させることなく、光電変換素子に供給する環境光を確保できる。
【００１９】
本発明の電気光学装置では、前記画素に光を供給する光源と、前記光電変換素子から出力された電気信号が所定の閾値を超えると、光を検知したと判定する判定回路と、前記判定回路による判定に基づいて、前記光源から前記画素に供給する光量を制御する制御回路と、を備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、画素に光を供給する光源と、光電変換素子から出力された電気信号が所定の閾値を超えると、光を検知したと判定する判定回路と、判定回路による判定に基づいて光源から画素に供給する光量を制御する制御回路と、を設けた。このため、電気光学装置の周囲の明るさに応じて、光源から供給する光量を制御できる。よって、電気光学装置の表示領域の明るさと電気光学装置の周囲の明るさとの差分を大きくすることで、周囲の明るさにかかわらず、電気光学装置の表示の視認性を向上できる。
【００２１】
本発明の電子機器は、上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、上述した効果と同様の効果がある。
【００２２】
本発明の電気光学装置の製造方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記複数の走査線および前記複数のデータ線の交差に対応して設けられた複数の画素電極およびスイッチング素子を有する画素と、を有する基板を備える電気光学装置の製造方法であって、前記基板上に、入射光を光電変換素子に向かって反射する反射層と、前記スイッチング素子に対向する遮光層と、を同一膜で形成する手順と、前記反射層上に、光を電気信号に変換する前記光電変換素子を形成する手順と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、上述した効果と同様の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態および変形例の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１の構成を示すブロック図である。
電気光学装置１は、液晶パネルＡＡと、この液晶パネルＡＡを駆動する外部駆動回路９０と、光源としてのバックライト３１と、を備える。この電気光学装置１は、バックライト３１からの光を利用して、透過型の表示を行う。
【００２４】
液晶パネルＡＡは、マトリクス上に複数の画素５０を配列して形成される表示領域Ａを備える。表示領域Ａには、供給された環境光を電気信号に変換して出力する光電変換回路８１が設けられ、表示領域Ａの周辺には、画素５０を駆動する走査線駆動回路１１およびデータ線駆動回路２１が設けられている。データ線駆動回路２１の近傍には、液晶パネルＡＡと外部駆動回路９０とのインタフェースである実装部品３２、および、光電変換回路８１から出力された電気信号が所定の閾値を超えると、光を検知したと判定する判定回路８２が設けられている。
【００２５】
バックライト３１は、液晶パネルＡＡの裏面に設けられ、例えば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）やＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されて、液晶パネルＡＡの画素５０に光を供給する。
【００２６】
外部駆動回路９０は、液晶パネルＡＡに電源を供給する電源回路９１と、液晶パネルＡＡに画像信号を供給する画像処理回路９２と、この画像処理回路９２や液晶パネルＡＡにクロック信号やスタート信号を出力するタイミング発生回路９３と、バックライト３１から画素５０に供給する光量を制御するバックライト制御回路９４と、を備える。
【００２７】
電源回路９１は、駆動信号を液晶パネルＡＡに供給し、走査線駆動回路１１やデータ線駆動回路２１などを駆動する。
【００２８】
画像処理回路９２は、入力画像データに液晶パネルＡＡの光透過特性を考慮したγ補正を施した後、各色の画像データをＤ／Ａ変換して画像信号を生成し、この画像信号を液晶パネルＡＡに供給する。
【００２９】
タイミング発生回路９３は、画像処理回路９２に入力される入力画像データに同期して、クロック信号やスタート信号を生成し、液晶パネルＡＡ上の走査線駆動回路１１やデータ線駆動回路２１に供給する。さらに、タイミング発生回路９３は、各種のタイミング信号を生成して、画像処理回路９２に出力する。
【００３０】
図２は、光電変換回路８１および判定回路８２の構成を示す回路図である。
光電変換回路８１は、液晶パネルＡＡに入射する環境光が供給され、供給された環境光を電気信号に変換する光電変換素子としての第１のＰＩＮ型ダイオード８１１、および、環境光が遮断された光電変換素子としての第２のＰＩＮ型ダイオード８１２を備える。
【００３１】
この光電変換回路８１の出力電流は、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１で発生した電流と第２のＰＩＮ型ダイオード８１２で発生した電流との差分となる。
具体的には、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のカソード電極は、配線８５を介して高電位電源ＶＨＨに接続され、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のアノード電極は、配線８６を介して第２のＰＩＮ型ダイオード８１２のカソード電極に接続される。第２のＰＩＮ型ダイオード８１２のアノード電極は、配線８７を介して低電位電源ＶＬＬに接続される。これにより、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２には、逆バイアス電圧が印加され、電気信号としての電流が発生する。
第１のＰＩＮ型ダイオード８１１で発生する電流は、環境光のほか、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などの環境光以外の要因によっても変化する。一方、第２のＰＩＮ型ダイオード８１２で発生する電流は、環境光が遮断されているため、ＰＩＮ型ダイオード自体の温度などの環境光以外の要因によって変化する。
したがって、光電変換回路８１は、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１で発生する電流と第２のＰＩＮ型ダイオード８１２で発生する電流との差分をとることで、ＰＩＮ型ダイオードの温度などの環境光以外の要因による影響を相殺して、液晶パネルＡＡに入射する環境光にのみ基づいて電流を出力する。
【００３２】
判定回路８２は、電流を電圧に変換して出力する電流電圧変換回路８２１と、後述する光検知信号を出力する光検知回路８２２と、を有する。
電流電圧変換回路８２１は、光電変換回路８１から出力された電流が入力される。この電流電圧変換回路８２１は、入力された電流を電圧に変換して出力する。
光検知回路８２２は、電流電圧変換回路８２１から出力された電圧が入力される。この光検知回路８２２は、入力された電圧と所定の基準電圧とを比較して、電流電圧変換回路８２１から出力された電圧が所定の基準電圧より高ければ、光を検知したと判定して、Ｈレベルの光検知信号を出力する。一方、電流電圧変換回路８２１から出力された電圧が所定の基準電圧より低ければ、光を検知していないと判定して、Ｌレベルの光検知信号を出力する。
【００３３】
図１に戻って、バックライト制御回路９４は、判定回路８２から出力された光検知信号に基づいて、輝度を制御する信号をバックライト３１に出力することで、バックライト３１の光量を制御する。具体的には、バックライト制御回路９４は、光検知信号がＨレベルであれば、環境光の光量が多い、すなわち周囲が明るいと判断して、バックライト３１の光量を多くする。一方、光検知信号がＬレベルであれば、環境光の光量が少ない、すなわち周囲が暗いと判断して、バックライト３１の光量を少なくする。
【００３４】
以下、液晶パネルＡＡの構成について詳述する。
液晶パネルＡＡは、複数の走査線１０および共通線３０と、これら走査線１０および共通線３０に交差し所定間隔おきに設けられた複数のデータ線２０と、を備え、画素５０は、各走査線１０および各共通線３０と各データ線２０との交差部に設けられる。
【００３５】
画素５０は、スイッチング素子としての画素トランジスタ５１、画素電極５５、この画素電極５５に対向する共通電極５６、および、一端が画素電極５５に接続され他端が共通線３０に接続された蓄積容量５３で構成される。
【００３６】
画素トランジスタ５１のゲート電極には、走査線１０が接続され、画素トランジスタ５１のソース電極には、データ線２０が接続され、画素トランジスタ５１のドレイン電極には、画素電極５５および蓄積容量５３が接続されている。画素電極５５と共通電極５６との間には、液晶が挟持される。したがって、この画素トランジスタ５１は、走査線１０から選択電圧が印加されると、データ線２０と画素電極５５および蓄積容量５３とを導通状態とする。
【００３７】
走査線駆動回路１１は、画素トランジスタ５１を導通状態にする選択電圧を各走査線１０に線順次で供給する。例えば、ある走査線１０に選択電圧が供給されると、この走査線１０に接続された画素トランジスタ５１が全て導通状態になり、この走査線１０に係る画素５０が全て選択される。
データ線駆動回路２１は、画像信号を各データ線２０に供給し、導通状態の画素トランジスタ５１を介して、画素５０の画素電極５５に画像データを順次書き込む。
【００３８】
以上の電気光学装置１は、以下のように動作する。
すなわち、走査線駆動回路１１から選択電圧を線順次で供給することで、ある走査線１０に係る画素５０を全て選択する。そして、これら画素５０の選択に同期して、データ線駆動回路２１からデータ線２０に画像信号を供給する。これにより、走査線駆動回路１１およびデータ線駆動回路２１で選択した全ての画素５０に、データ線２０から画素トランジスタ５１を介して画像信号が供給されて、画像データが画素電極５５に書き込まれる。
【００３９】
画素電極５５に画像データが書き込まれると、この画素電極５５と共通電極５６との電位差により、液晶に駆動電圧が印加される。したがって、画像信号の電圧を変化させることで、液晶の配向や秩序を変化させて、各画素５０の光変調による階調表示を行う。
なお、液晶に印加される駆動電圧は、蓄積容量５３により、画像データが書き込まれる期間よりも３桁も長い期間に亘って保持される。
【００４０】
図３は、液晶パネルＡＡの部分断面図である。
図３に示すように、液晶パネルＡＡは、画素トランジスタ５１が配置された素子基板６０と、この素子基板６０に対向配置された対向基板７０と、素子基板６０および対向基板７０の間に挟持された電気光学物質としての液晶と、から構成される。
【００４１】
素子基板６０は、ガラス基板６８を有し、このガラス基板６８上には、全面に亘って下地絶縁膜（図示省略）が形成される。
この素子基板６０には、画素トランジスタ５１、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１、および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２が形成される。
【００４２】
まず、素子基板６０のうち画素トランジスタ５１が形成される領域について説明する。
上述の下地絶縁膜上のうち画素トランジスタ５１が形成される領域には、光吸収率の低いチタンで遮光層６１Ａが形成され、この遮光層６１Ａ上には、層間絶縁膜６２が形成される。
【００４３】
層間絶縁膜６２上には、遮光層６１Ａに対向する位置に半導体層６３が形成される。この半導体層６３の両端には、不純物が注入されて、ソース領域６３１およびドレイン領域６３２が形成される。
半導体層６３上には、酸化膜６４を介して、ゲート電極５１１が形成される。このゲート電極５１１は、走査線１０に接続される。
【００４４】
以上の半導体層６３のソース領域６３１およびドレイン領域６３２のうち、ゲート電極５１１下方のチャネル領域近傍には、比較的不純物濃度が低い部分が形成されており、これにより、半導体層６３は、ＬＤＤ構造となっている。
【００４５】
ところで、上述のソース領域６３１およびドレイン領域６３２は、以下のように、半導体層６３に不純物を２回注入することで形成される。
１回目の不純物注入では、半導体層６３の一部分をゲート電極５１１でマスクしつつ、この半導体層６３の全域に高濃度の不純物を注入して、半導体層６３の両端にソース領域６３１およびドレイン領域６３２を形成する。
２回目の不純物注入では、半導体層６３の一部分をゲート電極５１１でマスクしつつ、この半導体層６３のチャネル領域近傍に低濃度の不純物を注入して、不純物濃度が低い部分を形成する。
【００４６】
ゲート電極５１１および酸化膜６４上には、層間絶縁膜６５が形成される。
酸化膜６４および層間絶縁膜６５には、ソース領域６３１およびソース電極５１２を接続するためのコンタクトホール６５１と、ドレイン領域６３２およびドレイン電極５１３を接続するためのコンタクトホール６５２と、が形成される。
【００４７】
層間絶縁膜６５上には、ソース電極５１２およびドレイン電極５１３が形成される。ソース電極５１２は、層間絶縁膜６５上に形成されたデータ線２０と接続される。
【００４８】
ソース電極５１２、ドレイン電極５１３、データ線２０および層間絶縁膜６５上には、層間絶縁膜６６が形成される。層間絶縁膜６６には、ドレイン電極５１３および画素電極５５を接続するためのコンタクトホール６６１が形成される。
層間絶縁膜６６上には、画素電極５５が形成され、層間絶縁膜６６および画素電極５５上には、配向膜６７が形成される。
【００４９】
次に、素子基板６０のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１１および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２が形成される領域について説明する。
上述の下地絶縁膜上のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１１および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２が形成される領域には、上述の遮光層６１Ａと同一工程で反射層６１Ｂが形成される。よって、反射層６１Ｂは、遮光層６１Ａと同一膜であって光吸収率の低いチタンで形成される。
反射層６１Ｂ上には、層間絶縁膜６２が形成される。
【００５０】
層間絶縁膜６２上には、反射層６１Ｂに対向する位置に上述の半導体層６３と同一工程で半導体層６３Ａ、６３Ｂが形成される。これら半導体層６３Ａ、６３Ｂには、それぞれ、Ｐ型不純物が注入されたＰ型領域６３１Ａ、６３１Ｂと、Ｎ型不純物が注入されたＮ型領域６３２Ａ、６３２Ｂと、不純物が注入されないＩ型領域６３３Ａ、６３３Ｂと、が形成される。Ｐ型領域６３１Ａ、６３１Ｂは、アノードであり、Ｎ型領域６３２Ａ、６３２Ｂは、カソードである。
半導体層６３Ａ、６３Ｂ上には、酸化膜６４を介して、上述のゲート電極５１１と同一工程で、導電性材料によるマスク層５１１Ａ、５１１Ｂが形成される。
【００５１】
ところで、Ｐ型領域６３１Ａ、６３１Ｂと、Ｎ型領域６３２Ａ、６３２Ｂと、Ｉ型領域６３３Ａ、６３３Ｂとは、上述のソース領域６３１およびドレイン領域６３２と同一工程で形成される。すなわち、Ｐ型領域６３１Ａ、６３１Ｂと、Ｎ型領域６３２Ａ、６３２Ｂと、Ｉ型領域６３３Ａ、６３３Ｂとは、以下のように、半導体層６３Ａ、６３Ｂに不純物を２回注入することで形成される。
【００５２】
１回目の不純物注入では、半導体層６３Ａ、６３Ｂの一部分をマスク層５１１Ａ、５１１Ｂでマスクしつつ、この半導体層６３Ａ、６３Ｂの所定の領域にＰ型不純物を注入して、Ｐ型領域６３１Ａ、６３１Ｂを形成する。
２回目の不純物注入では、半導体層６３Ａ、６３Ｂの一部分をマスク層５１１Ａ、５１１Ｂでマスクしつつ、この半導体層６３Ａ、６３ＢのＰ型領域６３１Ａ、６３１Ｂを形成した領域とは異なる領域にＮ型不純物を注入して、Ｎ型領域６３２Ａ、６３２Ｂを形成する。
【００５３】
以上の２回の不純物注入では、半導体層６３Ａ、６３Ｂのマスク層５１１Ａ、５１１Ｂでマスクした領域に不純物が注入されない。よって、半導体層６３Ａ、６３Ｂのマスク層５１１Ａ、５１１Ｂでマスクした領域にＩ型領域６３３Ａ、６３３Ｂが形成される。
【００５４】
マスク層５１１Ａ、５１１Ｂおよび酸化膜６４上には、層間絶縁膜６５が形成される。
酸化膜６４および層間絶縁膜６５には、Ｐ型領域６３１Ａ、６３１Ｂおよびアノード電極５１２Ａ、５１２Ｂをそれぞれ接続するためのコンタクトホール６５１Ａ、６５１Ｂと、Ｎ型領域６３２Ａ、６３２Ｂおよびカソード電極５１３Ａ、５１３Ｂをそれぞれ接続するためのコンタクトホール６５２Ａ、６５２Ｂと、が形成される。
【００５５】
層間絶縁膜６５上には、アノード電極５１２Ａ、５１２Ｂと、カソード電極５１３Ａ、５１３Ｂと、配線８５〜８７と、が形成される。第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のアノード電極５１２Ａは、層間絶縁膜６５上に形成された配線８６を介して第２のＰＩＮ型ダイオード８１２のカソード電極５１３Ｂに接続される。第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のカソード電極５１３Ａは、配線８５を介して高電位電源ＶＨＨに接続される。第２のＰＩＮ型ダイオード８１２のアノード電極５１２Ｂは、配線８７を介して低電位電源ＶＬＬに接続される。
【００５６】
アノード電極５１２Ａ、５１２Ｂと、カソード電極５１３Ａ、５１３Ｂと、配線８５〜８７と、層間絶縁膜６５上には、層間絶縁膜６６が形成され、この層間絶縁膜６６上には、配向膜６７が形成される。
【００５７】
次に、対向基板７０について説明する。
対向基板７０は、ガラス基板７４を有し、このガラス基板７４のうち画素５０同士の間隙に、ブラックマトリクスを成す遮光膜７１Ａが形成される。
また、この遮光膜７１Ａと同一工程で、ガラス基板７４のうち第２のＰＩＮ型ダイオード８１２に対向する位置に、遮光膜７１Ｂが形成される。よって、この遮光膜７１Ｂにより、環境光は遮断される。
【００５８】
ガラス基板７４および遮光膜７１Ａ、７１Ｂ上には、カラーフィルタの着色層７２が形成される。
カラーフィルタの着色層７２上には、画素電極５５に対向するＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）やＩＺＯ（Indium  Zinc  Oxide）などの透明導電膜からなる共通電極５６が形成される。
共通電極５６上には、配向膜７３が形成される。
【００５９】
素子基板６０と対向基板７０との間には、液晶層が形成され、この液晶層は、素子基板６０および対向基板７０の周囲に形成された図示しないシール材により封止されている。
【００６０】
図４は、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１の部分断面図である。
環境光は、図３に示す液晶パネルＡＡの対向基板７０から素子基板６０に向かって入射する。素子基板６０に入射した環境光は、配向膜６７、層間絶縁膜６５、６６、および酸化膜６４を透過した後、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のＩ型領域６３３Ａに直接供給されるほか、アノード電極５１２Ａやカソード電極５１３Ａで反射された後さらに反射層６１Ｂで反射されて、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のＩ型領域６３３Ａに供給される。
【００６１】
図５は、光電変換回路８１による光電変換効率を示す図である。
図５には、反射層６１Ｂを設けた場合および設けない場合について、電気光学装置１の周囲の明るさと、光電変換回路８１により受光した環境光を変換した電流の量と、の関係が示されている。
例えば、電気光学装置１の周囲の明るさが照度５０であれば、反射層６１Ｂを形成しない場合には、光電変換回路８１により変換する電流量は“１”である。一方、反射層６１Ｂを形成した場合には、光電変換回路８１により変換する電流量は“６”である。
【００６２】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）素子基板６０に入射した環境光を第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のＩ型領域６３３Ａに向かって反射する反射層６１Ｂを設けた。よって、反射層６１Ｂにより入射した環境光を反射することで、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のＩ型領域６３３Ａに供給される環境光を確保できる。
【００６３】
（２）画素トランジスタ５１では、バックライト３１から大光量の光が供給されると、リーク電流が発生して表示品質が低下するおそれがあるため、素子基板６０上には画素トランジスタ５１に対向して遮光層６１Ａが設けられる。そこで、反射層６１Ｂを遮光層６１Ａと同一膜で形成したので、反射層６１Ｂおよび遮光層６１Ａを同一工程で形成でき、反射層６１Ｂを設けても、工数が増加するのを防止できる。
【００６４】
（３）素子基板６０の画素電極５５が形成される領域、すなわち表示領域Ａに、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を有する光電変換回路８１を設けた。表示領域Ａには、外部から環境光が入射するから、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のＩ型領域６３３Ａに供給される環境光をより確実に確保できる。
【００６５】
（４）画素５０に光を供給するバックライト３１と、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１および第２のＰＩＮ型ダイオード８１２を有する光電変換回路８１から出力された電流を電圧に変換し、この変換した電圧が所定の基準電圧より高ければ、光を検知したと判定する判定回路８２と、判定回路８２による判定に基づいて、バックライト３１から画素５０に供給する光量を制御するバックライト制御回路９４と、を設けた。このため、電気光学装置１の周囲の明るさに応じて、バックライト３１から供給する光量を制御できる。よって、電気光学装置１の表示領域Ａの明るさと電気光学装置１の周囲の明るさとの差分を大きくすることで、電気光学装置１の周囲の明るさにかかわらず、電気光学装置１の表示の視認性を向上できる。
【００６６】
＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る電気光学装置１Ａの構成を示すブロック図である。
本実施形態では、光電変換回路８１の位置が、第１実施形態と異なる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
すなわち、光電変換回路８１は、素子基板６０の画素電極５５が形成される領域を除いた領域、すなわち液晶パネルＡＡのうち表示領域Ａを除く領域に設けられる。
【００６７】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（５）素子基板６０の画素電極５５が形成される領域を除いた領域に、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を有する光電変換回路８１を設けた。よって、画素５０の開口率を低下させることなく、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のＩ型領域６３３Ａに供給する環境光を確保できる。
【００６８】
＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態に係る光電変換回路８１Ａおよび判定回路８２Ａの構成を示す回路図である。
本実施形態では、光電変換回路８１Ａおよび判定回路８２Ａの構成が、第１実施形態と異なる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６９】
光電変換回路８１Ａは、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を５つ備える。これら５つの第１のＰＩＮ型ダイオード８１１は、５段直列に接続されてＰＩＮ型ダイオード群８１１Ａを構成する。
【００７０】
この光電変換回路８１Ａの出力電圧は、５つの第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のそれぞれで発生した電圧の総和となる。
具体的には、ＰＩＮ型ダイオード群８１１Ａの両端のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のアノード電極側は、配線８９を介して判定回路８２Ａに接続される。また、ＰＩＮ型ダイオード群８１１Ａの両端のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のカソード電極側は、配線８８を介して低電位電源ＶＬＬに接続される。これにより、各第１のＰＩＮ型ダイオード８１１には、順バイアス電圧が印加され、電気信号としての電圧が発生する。
第１のＰＩＮ型ダイオード８１１で発生する電圧は、供給された環境光に応じて変化する。
したがって、光電変換回路８１Ａは、５つの第１のＰＩＮ型ダイオード８１１で発生する電圧の総和をとることで、液晶パネルＡＡに入射する環境光に基づいて１つの第１のＰＩＮ型ダイオード８１１で発生する電圧の略５倍の電圧を出力する。
【００７１】
判定回路８２Ａは、光検知信号を出力する光検知回路８２２を有する。
光検知回路８２２には、光電変換回路８１Ａから出力された電圧が入力される。
【００７２】
図８は、光電変換回路８１Ａの発電量を示す図である。
具体的には、図８には、電気光学装置の周囲の明るさが照度０、１、５、１０、５０、１００である場合について、第１のＰＩＮ型ダイオードを５段直列に接続して構成される光電変換回路８１Ａの電流と電圧との関係が示されている。例えば、照度１００においては、電圧２．２程度の起電力を得ることができ、また、電流−２が流れても、電圧１．８程度の起電力を得ることができる。
なお、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を５段直列に接続したのは、１つの第１のＰＩＮ型ダイオード８１１では僅かな電圧しか得られないが、５段直列接続することにより、十分な電圧を確保できるからである。
【００７３】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（６）第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を５段直列に接続して構成されるＰＩＮ型ダイオード群８１１Ａを光電変換回路８１Ａに設け、ＰＩＮ型ダイオード群８１１Ａの両端のうち第１のＰＩＮ型ダイオード８１１のカソード側を、配線８９を介して低電位電源ＶＬＬに接続した。このため、各第１のＰＩＮ型ダイオード８１１には、液晶パネルＡＡに入射する環境光に基づいて電圧が発生するので、光電変換回路８１Ａは、電圧を出力する。よって、判定回路８２Ａでは、電流を電圧に変換しなくてよいので、この変換による誤差が発生せず、より正確に周囲の明るさを判断できる。
【００７４】
＜変形例＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の第１実施形態では、電気光学装置１は、バックライト３１からの光を利用する透過型の表示を行う構成としたが、これに限らず、上述の透過型の表示と、入射する環境光を利用する反射型の表示と、を併用する半透過反射型の表示を行う構成としてもよい。
また、上述の第２実施形態では、電気光学装置１Ａは、第１実施形態の電気光学装置１と同じく透過型の表示を行う構成としたが、これに限らず、上述の半透過反射型の表示や、上述の反射型の表示を行う構成としてもよい。
【００７５】
また、例えば、上述の第３実施形態では、光電変換回路８１Ａに、第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を５段直列に接続して設けたが、これに限らず、例えば第１のＰＩＮ型ダイオード８１１を１０段直列に接続して設けてもよい。
【００７６】
また、上述の各実施形態では、判定回路８２、８２Ａを液晶パネルＡＡに設けたが、これに限らず、例えば外部駆動回路９０に設けてもよい。
【００７７】
また、上述の各実施形態では、本発明を電気光学物質として液晶を用いた電気光学装置１、１Ａに適用したが、これに限らず、液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置にも適用できる。例えば、有機ＬＥＤ素子を用いた有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）パネル、着色された液体とこの液体に分散された白色の粒子とを含むマイクロカプセルを電気光学物質として用いた電気泳動表示パネル、極性が相違する領域毎に異なる色に塗り分けられたツイストボールを電気光学物質として用いたツイストボールディスプレイパネル、黒色トナーを電気光学物質として用いたトナーディスプレイパネル、あるいは、ヘリウムやネオン等の高圧ガスを電気光学物質として用いたプラズマディスプレイパネルなど各種の電気光学装置に対しても、同様に本発明が適用され得る。
【００７８】
また、上述の各実施形態における液晶としては、ＴＮ（Twisted  Nematic）液晶や負の誘電率を用いた液晶を用いてもよい。また、液晶の表示モードとしては、ＩＰＳ（In-Plane  Switching）やＦＦＳ（Fringe-Field  Switching）などでもよい。
【００７９】
＜応用例＞
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置１を適用した電子機器について説明する。
図９は、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。
【００８０】
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図９に示すもののほか、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、デジタルスチルカメラ、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、タッチパネルを備えた機器などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記電気光学装置の光電変換回路および判定回路の構成を示す回路図である。
【図３】前記電気光学装置の液晶パネルの部分断面図である。
【図４】前記電気光学装置の第１のＰＩＮ型ダイオードの部分断面図である。
【図５】前記電気光学装置の光電変換回路の光電変換効率を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る電気光学装置の光電変換回路および判定回路の構成を示す回路図である。
【図８】前記電気光学装置の光電変換回路の発電量を示す図である。
【図９】上述した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ａ…電気光学装置、３１…バックライト（光源）、５０…画素、５１…画素トランジスタ（スイッチング素子）、５１１…ゲート電極、５１１Ａ、５１１Ｂ…マスク層、５５…画素電極、６１Ａ…遮光層、６１Ｂ…反射層、６３、６３Ａ、６３Ｂ…半導体層、６３３Ａ、６３３Ｂ…Ｉ型領域、７１Ａ、７１Ｂ…遮光膜、８１、８１Ａ…光電変換回路、８１１…第１のＰＩＮ型ダイオード（光電変換素子）、８１２…第２のＰＩＮ型ダイオード、８２、８２Ａ…判定回路、８２１…電流電圧変換回路、８２２…光検知回路、９４…バックライト制御回路（制御回路）。
【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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