(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に各画素に対応してスイッチング素子を備えた表示領域と、光センサを備えた光
検出部と光センサ読み取り部とを有し、前記光検出部で検出した光量を光量信号として出
力する光量検出装置とを備えた表示装置であって、
第１の光センサに入射された入射光に基づく第１の出力信号を光センサ読み取り部に出
力する第１の光検出回路と、
第２の光センサに入射された減光手段を介して前記第１の光センサに入射される光より
も減光された減光入射光に基づく第２の出力信号を前記光センサ読み取り部に出力する第
２の光検出回路とを有し、
前記光センサ読み取り部は、
前記第１の出力信号と前記第２の出力信号との比率である第１の測定比率を演算し、前
記第１の測定比率と予め測定された初期状態の前記比率である初期比率と、の比率である
光劣化累乗補正係数を演算する光劣化係数演算部と、
前記光劣化累乗補正係数に基づいて変化した累乗係数を導出すると共に、前記変化した
累乗係数を用いて累乗補正後の前記第１及び第２の出力信号の比率である第２の測定比率
を演算し、前記第２の測定比率と前記初期比率と、の比率である光劣化傾き補正係数を演
算する光劣化率演算部と、
前記光劣化傾き補正係数に基づいて変化した比例係数を導出すると共に、前記変化した
比例係数を用いて比例係数補正後の前記第１及び第２の出力信号を初期状態の光量信号と
なるように補正して出力する光信号出力部と、
を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置であって、
前記光劣化率演算部は、前記光劣化累乗補正係数と予め測定された初期状態の累乗係数
補正量とを対応させたルックアップテーブルを備えており、前記累乗係数補正量に基づい
て前記変化した累乗係数を演算することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置であって、
前記光劣化率演算部は、前記光劣化累乗補正係数が前記ルックアップテーブルに含まれ
ない場合に、前記ルックアップテーブル上の前記予め測定された初期状態の累乗係数補正
量を用いた補間計算により前記変化した累乗係数を導出することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置であって、
前記光信号出力部は、前記光劣化傾き補正係数と予め測定された初期状態の比例係数補
正量とを対応させたルックアップテーブルを備え、前記比例係数補正量に基づいて変化し
た比例係数を演算することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置であって、
前記光信号出力部は、前記光劣化傾き補正係数が前記ルックアップテーブルに含まれな
い場合に、前記ルックアップテーブル上の前記予め測定された初期状態の比例係数補正量
を用いた補間計算により前記変化した比例係数を導出することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の表示装置であって、
前記光センサが薄膜トランジスタであり、前記光検出部は前記薄膜トランジスタの両端
に印加される電圧を充電するコンデンサを有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の表示装置であって、
前記光劣化係数演算部は、前記第１及び第２の出力信号を対数変換して前記光劣化累乗
補正係数を演算し、
前記光劣化率演算部は、前記対数の光劣化累乗補正係数に基づいて対数の前記変化した
累乗係数を取得すると共に、対数の前記光劣化傾き補正係数を演算し、
前記光信号出力部は、前記対数の光劣化傾き補正係数に基いて対数の変化した比例係数
を導出すると共に、前記対数の変化した比例係数を用いて対数の前記比例係数補正後の前
記第１及び第２の出力信号を対数の初期状態の光量信号となるように補正した後、補正さ
れた前記対数の初期状態の光量信号を実数に戻して出力する、
ことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載の表示装置であって、
前記表示領域に電気光学物質層を備えていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に光センサの劣化を考慮した感度補正機能を備え、かつ
簡便な工程で製造することができる光量検出装置を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光量検出回路として、薄膜トランジスタの漏れ電流が受光量に比例することを利
用し、この漏れ電流で電圧検出用コンデンサに電荷を充電あるいは放電させ、当該コンデ
ンサの両端間の電圧変化を監視することによって光量を検出するものが知られている（例
えば、下記特許文献１参照）。
ところで、薄膜トランジスタの漏れ電流は受光量に比例するが、受光量に対する漏れ電
流値である感度は、光曝露によって低下することがわかっている。そのため、上記特許文
献１に記載の光検出回路にあっては、この感度低下によって光量の検出精度が低下してし
まう。
【０００３】
このような検出精度の低下を防止するために、薄膜トランジスタの生成方法を改良して
、対劣化特性を向上させる光電変換素子が知られている（例えば、下記特許文献２参照）
。
【特許文献１】特開２００６−２９８３２号公報
【特許文献２】特開平９−２３２６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献２に記載の光電変換素子においては、特別な製造条件を必要と
するため、製造コストが上昇する問題がある。具体的には、薄膜トランジスタを用いた表
示装置の内部に光センサを作り込んだり、同一装置で表示装置と光センサとを製造したり
する場合に、表示装置の駆動トランジスタと製造プロセスを共通化できないため、製造プ
ロセスの追加や、製造装置の煩雑な条件設定が必要になる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、感度補正機能を備え、かつ簡便
な工程で製造することができる光量検出装置を有する表示装置を提供することを目的とす
るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、基板上に各画素に対応してスイッチング素子を備えた表示領域と
、光センサを備えた光検出部と光センサ読み取り部とを有し、前記光検出部で検出した光
量を光量信号として出力する光量検出装置とを備えた表示装置であって、第１の光センサ
に入射された入射光に基づく第１の出力信号を光センサ読み取り部に出力する第１の光検
出回路と、第２の光センサに入射された減光手段を介して前記第１の光センサに入射され
る光よりも減光された減光入射光に基づく第２の出力信号を前記光センサ読み取り部に出
力する第２の光検出回路とを有し、前記第１の出力信号と前記第２の出力信号との比率で
ある第１の測定比率を演算し、前記第１の測定比率と予め測定された初期状態の前記比率
である初期比率と、の比率である光劣化累乗補正係数を演算する光劣化係数演算部と、前
記光劣化累乗補正係数に基づいて変化した累乗係数を導出すると共に、前記変化した累乗
係数を用いて累乗補正後の前記第１及び第２の出力信号の比率である第２の測定比率を演
算し、前記第２の測定比率と前記初期比率と、の比率である光劣化傾き補正係数を演算す
る光劣化率演算部と、前記光劣化傾き補正係数に基づいて変化した比例係数を導出すると
共に、前記変化した比例係数を用いて比例係数補正後の前記第１及び第２の出力信号を初
期状態の光量信号となるように補正して出力する光信号出力部と、を備えていることを特
徴とする。
【０００７】
本発明によれば、第１及び第２の出力信号と予め用意された初期比率と、光劣化累乗補
正係数Ｋと、光劣化傾き補正係数Ｋ"と、変化した比例係数との関係から初期状態の第１
又は第２の出力信号を正確に算出することができるので、光センサの構造に変更を加える
ことなく感度補正機能を備えた表示装置を実現することができる。また光センサの製造プ
ロセスは、表示装置の駆動トランジスタの製造プロセスと共通化できるので、光センサを
簡便な工程で製造することが可能である。したがって、製造コストを低減することができ
る。
【０００８】
前記光劣化率演算部は、前記光劣化累乗補正係数と予め測定された初期状態の累乗係数
補正量とを対応させたルックアップテーブルを備えており、前記累乗係数補正量に基づい
て前記変化した累乗係数を演算することが好ましい。
【０００９】
仮に、変化した累乗係数を光劣化累乗補正係数を変数とする関数で表す場合に、この関
数が複雑な数式になると回路規模が大きくなる。これにより、製造コストの増大を引き起
こし、さらに消費電力が増大する。このような関数に代えて、光劣化率演算部がルックア
ップテーブルを有することで、大規模な回路を必要としないので製造コストを抑え、さら
に消費電力を低減できる表示装置を提供することができる。
【００１０】
記光劣化率演算部は、前記光劣化累乗補正係数が前記ルックアップテーブルに含まれな
い場合に、前記ルックアップテーブル上の前記予め測定された初期状態の累乗係数補正量
を用いた補間計算により前記変化した累乗係数を導出することが好ましい。
【００１１】
これにより、ルックアップテーブルに含まれない任意の光劣化累乗補正係数に対応する
変化した累乗係数を導出することができるので、ルックアップテーブルを縮小してデータ
量を抑えることができる表示装置を提供することができる。
【００１２】
記光信号出力部は、前記光劣化傾き補正係数と予め測定された初期状態の比例係数補正
量とを対応させたルックアップテーブルを備え、前記比例係数補正量に基づいて変化した
比例係数を演算することが好ましい。
【００１３】
仮に、初期状態の前記比例係数補正量を光劣化傾き補正係数を変数とする関数で表す場
合に、この関数が複雑な数式になると回路規模が大きくなる。これにより、製造コストの
増大を引き起こし、さらに消費電力が増大する。このような関数に代えて、光信号出力部
がルックアップテーブルを有することで、大規模な回路を必要としないので製造コストを
抑え、さらに消費電力を低減できる表示装置を提供することができる。
【００１４】
前記光信号出力部は、前記光劣化傾き補正係数が前記ルックアップテーブルに含まれな
い場合に、前記ルックアップテーブル上の前記予め測定された初期状態の比例係数補正量
を用いた補間計算により前記変化した比例係数を導出することが好ましい。
【００１５】
これにより、ルックアップテーブルに含まれない任意の光劣化傾き補正係数に対応する
予め測定された初期状態の比例係数補正量を導出することができるので、ルックアップテ
ーブルを縮小してデータ量を抑えることができる表示装置を提供することができる。
【００１６】
前記光センサが薄膜トランジスタであり、前記薄膜トランジスタの両端に印加する電圧
を充電するコンデンサを有することが好ましい。
【００１７】
これにより、コンデンサに充電されている電位は、光センサに入射される入射光及び減
光入射光の光量により変動するので、この電位を第１及び第２の出力信号として光センサ
読み取り部に出力する表示装置を提供することができる。
【００１８】
前記光劣化係数演算部は、前記第１及び第２の出力信号を対数変換して前記光劣化累乗
補正係数を演算し、前記光劣化率演算部は、前記対数の光劣化累乗補正係数に基づいて対
数の前記変化した累乗係数を取得すると共に、対数の前記光劣化傾き補正係数を演算し、
前記光信号出力部は、前記対数の光劣化傾き補正係数に基いて対数の変化した比例係数を
導出すると共に、前記対数の変化した比例係数を用いて対数の前記比例係数補正後の前記
第１及び第２の出力信号を対数の初期状態の光量信号となるように補正した後、補正され
た前記対数の初期状態の光量信号を実数に戻して出力する、ことが好ましい。
【００１９】
これにより、光センサ読み取り部における乗算及び除算回路を、加算及び減算回路に代
えることができるので、回路規模を縮小し消費電力を抑えた表示装置を提供することがで
きる。またこれにより、製造コストを低減することができる。
【００２０】
前記表示領域に電気光学物質層を備えていることが好ましい。
【００２１】
これにより、電気光学物質層における入射光量を光センサにおいて検出することができ
るので、使用環境下に応じた適切な発光量でもって画像表示を行なうことができる表示装
置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を用いて本発明における表示装置について説明する。また、本実施形態は
、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的
思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりや
すくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
【００２３】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る半透過型液晶表示装置（表示装置／電気光学装置
）におけるアレイ基板の模式平面図である。なお、この図１は、カラーフィルタ基板を透
視して表示したものである。図２は、図１のアレイ基板の１画素分の平面図である。図３
は図２のIII−III線における断面図である。
【００２４】
液晶表示装置１０００は、図１に示すように、互いに対向配置される矩形状の透明絶縁
材料、例えばガラス板からなる透明基板１００２上に種々の配線等を施してなるアレイ基
板ＡＲと、同様に矩形状の透明絶縁材料からなる透明基板１０１０上に種々の配線等を施
してなるカラーフィルタ基板ＣＦとを有している。アレイ基板ＡＲは、カラーフィルタ基
板ＣＦと対向配置させたときに所定スペースの張出し部１００２Ａが形成されるようにカ
ラーフィルタ基板ＣＦよりサイズが大きいものが使用されている。これらアレイ基板ＡＲ
及びカラーフィルタ基板ＣＦの外周囲にシール材（図示は省略）が貼付されて、内部に液
晶（電気光学物質）１０１４及びスペーサ（図示は省略）が封入された構成となっている
。
【００２５】
アレイ基板ＡＲは、それぞれ対向する短辺１００２ａ、１００２ｂ及び長辺１００２ｃ
、１００２ｄを有し、一方の短辺１００２ｂ側が張出し部１００２Ａとなっており、この
張出し部１００２Ａにソースドライバ及びゲートドライバ用の半導体チップＤｒが搭載さ
れ、他方の短辺１００２ａ側に光検出部１０が配設されている。また、アレイ基板ＡＲの
背面には照光手段としてのバックライト（図示は省略）が設けられている。このバックラ
イトは光検出部１０の出力に基づいて、外部制御回路（図示は省略）によって制御される
。
【００２６】
このアレイ基板ＡＲは、カラーフィルタ基板ＣＦと対向する面、すなわち液晶１０１４
と接触する面に、図１の横方向（Ｘ軸方向）に延在し所定の間隔をあけて配列された複数
本のゲート線ＧＷと、これらのゲート線ＧＷと絶縁され縦方向（Ｙ軸方向）に延在し所定
の間隔をあけて配列された複数本のソース線ＳＷとを有している。これらのソース線ＳＷ
とゲート線ＧＷとがマトリクス状に配線され、互いに交差するゲート線ＧＷとソース線Ｓ
Ｗとで囲まれる各領域に、ゲート線ＧＷからの走査信号によってオン状態となるスイッチ
ング素子としてのＴＦＴ（図２参照）及びソース線ＳＷからの映像信号がスイッチング素
子を介して供給される画素電極１０２６（図３参照）が形成されている。
【００２７】
これらのゲート線ＧＷとソース線ＳＷとで囲まれる各領域は、いわゆる画素を構成し、
これらの画素を複数備えたエリアが表示領域ＤＡとなっている。また、スイッチング素子
には例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が使用される。
【００２８】
各ゲート線ＧＷ及び各ソース線ＳＷは、表示領域ＤＡの外、すなわち額縁領域へ延出さ
れてＬＳＩ等の半導体チップから構成されるドライバＤｒに接続されている。また、アレ
イ基板ＡＲは、一方の長辺１００２ｄ側に光検出部１０の第１、第２の光検出回路ＬＳ１
、ＬＳ２から導出された引回し配線Ｌ１〜Ｌ４が配線されて外部制御回路５０との接点で
ある端子Ｔ１〜Ｔ４に接続されている。なお、引回し配線Ｌ１は第１ソース線を、引回し
配線Ｌ２は第２ソース線を、引回し配線Ｌ３はドレイン線を、引回し配線Ｌ４はゲート線
をそれぞれ構成している。
【００２９】
外部制御回路５０は、光センサ読み取り部２０及び電位制御回路３０を有している。
光センサ読み取り部２０は端子Ｔ１、Ｔ２と接続されており、電位制御回路３０は端子
Ｔ３、Ｔ４と接続されている。電位制御回路３０は光検出部１０に対して基準電圧、ゲー
ト電圧等を供給し、光センサ読み取り部２０には、光検出部１０から出力信号が出力され
る。そして、光センサ読み取り部２０からの光量信号によって、図示は省略のバックライ
トを制御する。
【００３０】
また、透明基板１００２上のドライバＤｒは、ドライバＤｒ、光センサ読み取り部２０
などを有するＩＣ（Integrated Circuit）チップに代えてもよい。
【００３１】
次に各画素の具体的構成について主に図２及び図３を参照して説明する。アレイ基板Ａ
Ｒの透明基板１００２上の表示領域ＤＡには、ゲート線ＧＷが等間隔に平行になるように
形成され、更にこのゲート線ＧＷからスイッチング素子を構成するＴＦＴのゲート電極Ｇ
が延設されている。また、この隣り合うゲート線ＧＷ間の略中央にはゲート線ＧＷと平行
になるように補助容量線１０１６が形成され、この補助容量線１０１６には補助容量線１
０１６よりも幅広となされた補助容量電極１０１７が形成されている。
【００３２】
また、透明基板１００２の全面に、ゲート線ＧＷ、補助容量線１０１６、補助容量電極
１０１７及びゲート電極Ｇを覆うようにして窒化ケイ素や酸化ケイ素などの透明絶縁材料
からなるゲート絶縁膜１０１８が積層されている。そして、ゲート電極Ｇの上にゲート絶
縁膜１０１８を介してアモルファスシリコン等からなる半導体層１０１９が形成されてい
る。また、ゲート絶縁膜１０１８上に複数のソース線ＳＷがゲート線ＧＷと交差するよう
にして形成され、このソース線ＳＷから半導体層１０１９と接触するようにＴＦＴのソー
ス電極Ｓが延設され、更に、ソース線ＳＷ及びソース電極Ｓと同一の材料からなるドレイ
ン電極Ｄが同じく半導体層１０１９と接触するようにゲート絶縁膜１０１８上に設けられ
ている。
【００３３】
ここで、ゲート線ＧＷとソース線ＳＷとに囲まれた領域が１画素に相当する。そしてゲ
ート電極Ｇ、ゲート絶縁膜１０１８、半導体層１０１９、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ
によってスイッチング素子となるＴＦＴが構成される。このＴＦＴはそれぞれの画素に形
成される。この場合、ドレイン電極Ｄと補助容量電極１０１７によって各画素の補助容量
を形成することになる。
【００３４】
これらのソース線ＳＷ、ＴＦＴ、ゲート絶縁膜１０１８を覆うようにして透明基板１０
０２の全面にわたり例えば無機絶縁材料からなる保護絶縁膜（パッシベーション膜ともい
われる）１０２０が積層され、この保護絶縁膜１０２０上に例えばネガ型の感光材料を含
むアクリル樹脂等からなる層間膜（平坦化膜ともいわれる）１０２１が透明基板１００２
の全体にわたり積層されている。この層間膜１０２１の表面は、反射部１０２２において
は微細な凹凸（図示は省略）が形成されており、透過部１０２３においては平らになされ
ている。
【００３５】
そして、反射部１０２２の層間膜１０２１の表面にはスパッタリング法によって例えば
アルミニウムないしアルミニウム合金製の反射板１０２４が形成されており、保護絶縁膜
１０２０、層間膜１０２１及び反射板１０２４にはＴＦＴのドレイン電極Ｄに対応する位
置にコンタクトホール１０２５が形成されている。
【００３６】
更に、それぞれの画素において、反射板１０２４の表面、コンタクトホール１０２５内
及び透過部１０２３の層間膜１０２１の表面には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）な
いしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）からなる画素電極１０２６が形成され、この画素電極
１０２６の更に上層に全ての画素を覆うように配向膜（図示せず）が積層されている。
【００３７】
また、カラーフィルタ基板ＣＦは、ガラス基板等からなる透明基板１０１０の表面に、
アレイ基板ＡＲのゲート線ＧＷ及びソース線ＳＷに対向するように遮光層（図示は省略）
が形成され、この遮光層に囲まれたそれぞれの画素に対応して例えば赤色（Ｒ）、緑色（
Ｇ）、青色（Ｂ）からなるカラーフィルタ層１０２７が設けられている。更に、反射部１
０２２に対応する位置のカラーフィルタ層１０２７の表面にはトップコート層１０２８が
形成されており、このトップコート層１０２８の表面及び透過部１０２３に対応する位置
のカラーフィルタ層１０２７の表面には共通電極１０２９及び配向膜（図示は省略）が積
層されている。なお、カラーフィルタ層１０２７としては、更にシアン（Ｃ）、マゼンタ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等のカラーフィルタ層を適宜に組み合わせて使用する場合もあり
、モノクロ表示用の場合にはカラーフィルタ層を設けない場合もある。
【００３８】
そして、上述した構成を備えるアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦがシール材
（図示は省略）を介して貼り合わされ、最後にこの両基板とシール材とによって囲まれた
領域に液晶１０１４が封入されることにより、半透過型液晶表示装置１０００を得ること
ができる。なお、透明基板１００２の下方には、図示は省略の周知の光源、導光板、拡散
シート等を有するバックライトないしはサイドライトが配置される。
この場合、反射板１０２４を画素電極１０２６の下部全体に亘って設けると反射型液晶
表示パネルが得られるが、この反射型液晶表示パネルを使用した反射型液晶表示装置の場
合は、バックライトないしはサイドライトに代えて、フロントライトが使用される。
【００３９】
図４は、光検出部１０と光センサ読み取り部２０とからなる光量検出装置１の構成を示
すブロック図である。
光検出部１０は、第１の光検出回路ＬＳ１と第２の光検出回路ＬＳ２とを有しており、
第１の光検出回路ＬＳ１からの第１の出力信号Ｓａ及び第２の光検出回路ＬＳ２からの第
２の出力信号Ｓｂが、光センサ読み取り部２０に出力される。
【００４０】
光センサ読み取り部２０は、光劣化係数演算部２１と、光劣化率演算部２２と、メモリ
回路２３と、光信号出力部２４とを有している。
【００４１】
光劣化係数演算部２１は、第１の光検出回路ＬＳ１と第２の光検出回路ＬＳ２とメモリ
回路２３に接続されており、メモリ回路２３に記憶されている初期状態の累乗係数ａ，ｂ
を読み出し、第１の出力信号Ｓａと第２の出力信号Ｓｂとを光センサにおけるリーク電流
である第１の光電流量と第２の光電流量とに読み替える。そして、第１の光電流量と第２
の光電流量との比率である第１の測定比率を演算し、メモリ回路２３に記憶された予め用
意された初期状態における測定比率である初期比率との比率である光劣化累乗補正係数Ｋ
を演算する。そして光劣化係数演算部２１は、光劣化累乗補正係数Ｋ、第１の光電流又は
第２の光電流量を光劣化率演算部２２にそれぞれ出力する。
【００４２】
光劣化率演算部２２は、光劣化係数演算部２１とメモリ回路２３とに接続されている。
そして、光劣化率演算部２２は、光劣化累乗補正係数Ｋと累乗係数補正量とを対応させた
ルックアップテーブルを参照して、光劣化係数演算部２１から出力された光劣化累乗補正
係数Ｋに対応する変化した累乗係数ａ'，ｂ'を取得する。次いで、この変化した累乗係数
ａ'，ｂ'に基いて累乗補正後の第１及び第２の出力信号を演算し、更に、累乗補正後の前
記第１及び第２の出力信号の比率である第２の測定比率を演算し、この第２の測定比率と
予め測定された初期状態の前記比率である初期比率と、の比率である光劣化傾き補正係数
Ｋ"を演算する。
【００４３】
また、光信号出力部２４は、光劣化率演算部２２とメモリ回路２３とに接続されている
。そして、光信号出力部２４は、光劣化率演算部２２からの光劣化傾き補正係数Ｋ"と比
例係数補正量とを対応させたルックアップテーブルを参照して変化した比例係数Ｄを演算
し、この変化した比例係数Ｄに基づいて比例係数補正後の第１又は第２の出力信号を初期
状態の光量信号となるように補正し、この初期状態の第１の光電流又は第２の光電流量を
入射光量に相当する光量信号Ｓとして出力する。
【００４４】
図５は、光検出部１０の回路構成図である。光検出部１０の第１の光検出回路ＬＳ１は
、薄膜トランジスタ（光センサ；以下ＴＦＴと略記する。）１００とコンデンサ１１０と
スイッチング素子１２０とを備えている。ＴＦＴ１００は、コンデンサ１１０と並列に接
続されている。すなわち、ＴＦＴ１００のソース部１０１とコンデンサ１１０の電極１１
１とが電気的に接続され、ＴＦＴ１００のドレイン部１０２とコンデンサ１１０の電極１
１２とが電気的に接続されている。ソース部１０１と電極１１１とが出力端子１４０に接
続され、かつ、スイッチング素子１２０を介して電源端子１３０に接続されている。そし
て出力端子１４０は、図１の引回し配線Ｌ１を介して端子Ｔ１と電気的に接続されている
。
【００４５】
また、ＴＦＴ１００のドレイン部１０２及びコンデンサ１１０の電極１１２はドレイン
端子１９１と電気的に接続されている。ドレイン端子１９１は、図１の引回し配線Ｌ３を
介して端子Ｔ３と電気的に接続されている。ドレイン端子１９１は接地されているが、光
検出部１０内において接地されていてもよく、端子Ｔ３を介して接地されていてもよい。
そして、ＴＦＴ１００のゲート部１０３は、ゲート端子１９０と電気的に接続されている
。
【００４６】
光検出部１０の第２の光検出回路ＬＳ２は、薄膜トランジスタ（光センサ；以下ＴＦＴ
と略記する。）２００とコンデンサ２１０とスイッチング素子２２０とカラーフィルタ（
減光手段）２５０とを備えている。薄膜トランジスタ２００は、コンデンサ２１０と並列
に接続されている。すなわち、ＴＦＴ２００のソース部２０１とコンデンサ２１０の電極
２１１とが電気的に接続され、ＴＦＴ２００のドレイン部２０２とコンデンサ２１０の電
極２１２とが電気的に接続されている。カラーフィルタ２５０はＴＦＴ２００の光入射側
に配置され、ＴＦＴ２００はカラーフィルタ２５０で減光された光を検出する。ソース部
２０１と電極２１１とが出力端子２４０に接続され、かつ、スイッチング素子２２０を介
して電源端子２３０に接続されている。出力端子２４０は、図１の引回し配線Ｌ２を介し
て端子Ｔ２と電気的に接続されている。
【００４７】
また、ＴＦＴ２００のドレイン部２０２及びコンデンサ２１０の電極１１２はドレイン
端子１９１と電気的に接続されている。ドレイン端子１９１はＴＦＴ１００と共通の端子
であり、図１の引回し配線Ｌ３を介して端子Ｔ３と電気的に接続されている。そして、Ｔ
ＦＴ２００のゲート部２０３は、ＴＦＴ１００と共通のゲート端子１９０と電気的に接続
されている。
【００４８】
出力端子２４０は、図１の引回し配線Ｌ２を介して端子Ｔ２と電気的に接続されている
。ドレイン端子１９１は、図１の引回し配線Ｌ３を介して端子Ｔ３と電気的に接続されて
いる。ゲート端子１９０は、図１の引回し配線Ｌ４を介して端子Ｔ４と電気的に接続され
ている。
【００４９】
図６は、光検出部１０の模式断面図であり、図６（ａ）は第１の光検出回路ＬＳ１を示
し、図６（ｂ）は第２の光検出回路ＬＳ２を示している。まず、図６（ａ）に基いて第１
の光検出回路ＬＳ１を説明する。透明基板１００２上には、第１の光検出回路ＬＳ１を構
成するＴＦＴ１００と、コンデンサ１１０と、スイッチング素子１２０とが形成されてい
る。透明基板１００２上に、ＴＦＴ１００のゲート部１０３と、コンデンサ１１０の電極
１１２と、スイッチング素子１２０である薄膜トランジスタのゲート部１２３とが形成さ
れている。ゲート部１０３と電極１１２とゲート部１２３とを覆ってゲート絶縁膜７２が
積層されている。
【００５０】
ゲート絶縁膜７２上において、ゲート部１０３の上方には半導体層１０４が形成されて
おり、ゲート部１２３の上方には半導体層１２４が形成されている。ゲート絶縁膜７２に
は、半導体層１０４のドレイン部１０２と接続された導電膜１７３と、ソース部１０１及
び半導体層１２４のドレイン部１２２と接続された導電膜１７４と、ソース部１２１と接
続された導電膜１７５とが形成されている。導電膜１７４は、電極１１２上の領域でコン
デンサ１１０の電極１１１を構成する。
【００５１】
これらの導電膜１７３、１７４、１７５を覆って、保護絶縁膜７６が積層されている。
スイッチング素子１２０の半導体層１２４を平面的に覆うように、保護絶縁膜７６上にブ
ラックマトリクス１２５が形成されている。
【００５２】
第１の光検出回路ＬＳ１は、表示領域ＤＡと同一基板上に形成されており、アレイ基板
ＡＲと製造プロセスの一部を共通化することができる。例えば、第１の光検出回路ＬＳ１
のゲート絶縁膜７２とアレイ基板ＡＲのゲート絶縁膜１０１８、第１の光検出回路ＬＳ１
のゲート絶縁膜７６とアレイ基板ＡＲのゲート絶縁膜１０２０、第１の光検出回路ＬＳ１
の導電膜１７３、１７４、１７５とアレイ基板ＡＲのソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、及
び第１の光検出回路ＬＳ１の半導体層１０４、１２４とアレイ基板ＡＲの半導体層１０１
９などである。
【００５３】
続いて図６（ｂ）に基いて第２の光検出回路について説明する。透明基板１００２上に
は、第２の光検出回路ＬＳ２を構成するＴＦＴ２００と、コンデンサ２１０と、スイッチ
ング素子２２０とが形成されている。透明基板１００２上に、ＴＦＴ２００のゲート部２
０３と、コンデンサ２１０の電極２１２と、薄膜トランジスタであるスイッチング素子２
２０のゲート部２２３とが形成されている。ゲート部２０３と電極２１２とゲート部２２
３とを覆ってゲート絶縁膜７２が積層されている。
【００５４】
ゲート絶縁膜７２上において、ゲート部２０３の上方には半導体層２０４が形成されて
おり、ゲート部２２３の上方には半導体層２２４が形成されている。ゲート絶縁膜７２に
は、半導体層２０４のドレイン部２０２と接続された導電膜２７３と、ソース部２０１及
び半導体層２２４のドレイン部２２２と接続された導電膜２７４と、ソース部２２１と接
続された導電膜２７５とが形成されている。導電膜２７４は、電極２１２上の領域でコン
デンサ２１０の電極２１１を構成する。
【００５５】
これらの導電膜２７３、２７４、２７５を覆って、保護絶縁膜７６が積層されている。
スイッチング素子２２０の半導体層２２４を平面的に覆うように、保護絶縁膜７６上にブ
ラックマトリクス２２５が形成されている。そして、ＴＦＴ２００において、カラーフィ
ルタ基板ＣＦの保護絶縁膜７６上にカラーフィルタ２５０が形成されている。カラーフィ
ルタ２５０により、第２の光検出回路ＬＳ２への入射光は、第１の光検出回路ＬＳ１に対
して１／ｎ（ｎ>１）に減光される。
【００５６】
第２の光検出回路ＬＳ２は、表示領域ＤＡと同一基板上に形成されており、アレイ基板
ＡＲと製造プロセスの一部を共通化することができる。例えば、第２の光検出回路ＬＳ２
のゲート絶縁膜７２とアレイ基板ＡＲのゲート絶縁膜１０１８、第２の光検出回路ＬＳ２
のゲート絶縁膜７６とアレイ基板ＡＲのゲート絶縁膜１０２０、第２の光検出回路ＬＳ２
の導電膜２７３、２７４、２７５とアレイ基板ＡＲのソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、及
び第２の光検出回路ＬＳ２の半導体層２０４、２２４とアレイ基板ＡＲの半導体層１０１
９などである。
【００５７】
本発明の表示装置１０００の光量検出装置１は、光劣化によって低下した光センサの感
度を補正する機能を備えている。以下で、光センサの感度補正原理について説明する。ま
ず、コンデンサ１１０、１２０を所定の電位まで充電した光検出部１０に対して光を照射
する。そうすると、ＴＦＴ１００、２００にてリーク電流が発生するので、コンデンサ１
２０、２２０の電位が経時的に低下する。このとき、光検出部１０からは第１の信号Ｓａ
、第２の信号Ｓｂとしてコンデンサ１１０、２１０の電極１１１、２１１の電位が出力さ
れる。そして、光センサ読み取り部２０では、光検出部１０から出力された電位の信号か
ら光電流に相当する情報を読み取り、補正処理を行った後に光量信号として出力する。し
たがって、以下の説明では光電流による演算方法について説明するが、演算で用いている
光電流は、光センサ読み取り部２０における読み取り値と置き換えることができる。
【００５８】
光センサの感度の補正は、まず測定された（劣化後の）第１の光検出回路ＬＳ１の初期
状態の累乗係数ａを考慮した第１の光電流と第２の光検出回路ＬＳ２の初期状態の累乗係
数ｂを考慮した第２の光電流との比率である第１の測定比率と、初期状態における測定比
率との比率である光劣化累乗補正係数Ｋを演算する。次に、演算により算出した光劣化累
乗補正係数Ｋに基づいて変化した累乗係数ａ'，ｂ'を求める。そして、変化した累乗係数
ａ'，ｂ'を用いて、累乗補正後の前記第１及び第２の出力信号の比率である第２の測定比
率を演算し、この第２の測定比率と前記初期比率と、の比率である光劣化傾き補正係数Ｋ
"を演算する。その後、光劣化傾き補正係数Ｋ"に基いて変化した比例係数を導出すると共
に、前記変化した比例係数を用いて比例係数補正後の前記第１及び第２の出力信号を初期
状態の光量信号となるように補正して入射光の光量信号Ｓとして出力する。
【００５９】
ここで、光劣化累乗補正係数Ｋの演算方法について説明する。図７は、入射光量Ｌに対
する光電流Ｉの関数を示す図である。図７には、入射光量Ｌ１に対する第１の光検出回路
ＬＳ１の第１の光電流の関数Ｉａ（Ｌ１）と、第２の光検出回路ＬＳ２の第２の光電流の
関数Ｉｂ（Ｌ１）とが示されており、これらから劣化前（初期状態）の第１の光電流Ｉａ
（Ｌ１）と第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１）との比率である初期比率を求めることができる。
【００６０】
光電流Ｉは入射光量Ｌに比例して増加するので、第１の光検出回路ＬＳ１における初期
感度をＸａ０＾（ａ０）、第２の光検出回路ＬＳ２における初期感度をＸｂ０＾（ｂ０）
とすると、第１の光検出回路ＬＳ１における第１の光電流Ｉａ（Ｌ）、第２の光検出回路
ＬＳ２における第２の光電流Ｉｂ（Ｌ）は以下のように表される（ただし、「＾」は累乗
を表し、ａ及びｂをそれぞれ累乗係数という。以下、同じ。）。
Ｉａ（Ｌ）＝Ｘａ０＾（ａ０）・Ｌ
Ｉｂ（Ｌ）＝Ｘｂ０＾（ｂ０）・Ｌ
【００６１】
したがって、ある光量Ｌ０が入射光として入射された場合には、第２の光検出回路ＬＳ
２における減光入射光の光量はＬ０／ｎとなるので、光量Ｌ０における第１の光検出回路
ＬＳ１における第１の光電流Ｉａ（Ｌ０）、第２の光検出回路ＬＳ２における第２の光電
流Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）は以下のように表される。
Ｉａ（Ｌ０）    ＝Ｘａ０＾（ａ０）・Ｌ０
Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）＝Ｘｂ０＾（ｂ０）・（Ｌ０／ｎ）
これにより、初期比率は、
Ｉａ（Ｌ０）／Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）＝ｎ・（Ｘａ０＾（ａ０）／Ｘｂ０＾（ｂ０））
となる。この初期比率は入射光量Ｌ０に依らず初期感度Ｘａ０＾（ａ０）、Ｘｂ０＾（ｂ
０）とｎとの関数となり、任意の入射光量Ｌにおける測定比率を初期比率とすることがで
きる。
【００６２】
次に、劣化後の測定比率（第１の測定比率）を演算する。図８は、劣化後の入射光量Ｌ
に対する光電流Ｉの関数を示す図である。図８では、初期状態の第１の光電流の関数Ｉａ
（Ｌ）、Ｉｂ（Ｌ）と、劣化後の第１の光検出回路ＬＳ１の第１の光電流の関数Ｉａ'（
Ｌ）と、劣化後の第２の光検出回路ＬＳ２の第２の光電流の関数Ｉｂ'（Ｌ）とが示され
ている。
【００６３】
光センサは、光曝露により劣化して光感度が低下することにより、初期状態に対して光
電流が低下する。このような光感度の低下は、初期状態から照射された光量の累計である
積算光量ｐの関数Ｒ（ｐ）（なお、Ｒ（ｐ）<１である。）によって求めることができる
。すなわち、ある時間経過後の第１の光検出回路ＬＳ１における積算光量をｐとすると、
第２の光検出回路ＬＳ２における積算光量はｐ／ｎである。したがって、積算光量ｐの光
曝露を受けた後の第１の光検出回路ＬＳ１の感度をＸａ'、積算光量ｐ／ｎの光曝露を受
けた後の第２の光検出回路ＬＳ２の感度をＸｂ'とすると、
Ｘａ'＝Ｒ（ｐ）・Ｘａ０＾（ａ）
Ｘｂ'＝Ｒ（ｐ／ｎ）・Ｘｂ０＾（ｂ）
と表すことができる。
【００６４】
なお、累乗係数ａ及びｂも光曝露により変化するが、この累乗係数ａ及びｂの変化は初
期状態から照射された光量の累計である積算光量ｐの関数Ｑ（ｐ）（なお、Ｑ（ｐ）<１
である。）によって求めることができる。したがって、積算光量ｐの光曝露を受けた後の
第１の光検出回路ＬＳ１の変化した累乗係数をａ'、積算光量ｐ／ｎの光曝露を受けた後
の第２の光検出回路ＬＳ２の変化した累乗係数をｂ'とすると、
ａ'＝Ｑ（ｐ）・ａ０
ｂ'＝Ｑ（ｐ／ｎ）・ｂ０
となる。
【００６５】
これにより、劣化後の第１の光検出回路ＬＳ１の第１の光電流Ｉａ'（Ｌ）と、劣化後
の第２の光検出回路ＬＳ２の第２の光電流Ｉｂ'（Ｌ）とが以下のように表される。
Ｉａ'（Ｌ）＝Ｘａ'・Ｌ
＝Ｒ（ｐ）・Ｘａ０＾（ａ'）・Ｌ
＝Ｒ（ｐ）・Ｘａ０＾（Ｑ（ｐ）・ａ０）・Ｌ
Ｉｂ'（Ｌ）＝Ｘｂ'・Ｌ
＝Ｒ（ｐ）・Ｘｂ０＾（ｂ'）・Ｌ
＝Ｒ（ｐ）・Ｘｂ０＾（Ｑ（ｐ／ｎ）・ｂ０）・Ｌ
一方、第１の光検出回路ＬＳ１は、カラーフィルタ２５０などの減光手段を有していな
いので、第２の光検出回路ＬＳ２よりも積算光量が多くなる。このため、光センサである
ＴＦＴ１００の劣化が速く、第１の光電流Ｉａ'（Ｌ）の減少幅のほうが大きくなる。
【００６６】
したがって、ある光量Ｌ１が入射光として入射された場合には、第２の光検出回路ＬＳ
２における減光入射光の光量はＬ１／ｎとなるので、光量Ｌ１における第１の光検出回路
ＬＳ１の第１の光電流Ｉａ'（Ｌ１）、第２の光検出回路ＬＳ２の第２の光電流Ｉｂ'（Ｌ
１／ｎ）は以下のように表される。
Ｉａ'（Ｌ１）    ＝Ｘａ'・Ｌ１
＝Ｒ（ｐ）・Ｘａ０＾（ａ'）・Ｌ１
＝Ｒ（ｐ）・Ｘａ０＾（Ｑ（ｐ）・ａ０）・Ｌ１
Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ）＝Ｘｂ'・（Ｌ１／ｎ）
＝Ｒ（ｐ／ｎ）・Ｘｂ０＾（ｂ'）・（Ｌ１／ｎ）
＝Ｒ（ｐ／ｎ）・Ｘｂ０＾（Ｑ（ｐ／ｎ）・ｂ０）・（Ｌ１／ｎ
）
【００６７】
これにより、劣化後の第１の測定比率は、
【数１】
0005094489.tif 000002
となる。この劣化後の第１の測定比率は入射光量Ｌ１に依らないので、任意の入射光量Ｌ
で求めても同一の測定比率を得ることができる。
【００６８】
このようにして求められた劣化後の第１の測定比率と初期比率とから、光劣化累乗補正
係数Ｋを求めると、
【数２】
0005094489.tif 000003
となり、積算光量ｐの関数として導出される。なお、初期比率
Ｉａ（Ｌ０）／Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）＝ｎ・（Ｘａ０＾（ａ０）／Ｘｂ０＾（ｂ０））
は予めメモリ等のデータ格納手段に事前に記録しておく必要がある。
【００６９】
この光劣化累乗補正係数Ｋは積算照度に応じて図９に示したとおりに変化する。なお、
本発明の表示装置１０００の光量検出装置１に関する光劣化累乗補正係数Ｋと積算光量の
測定データをプロットした図である。図９の関係は予め実験的に求めたものである。そこ
で、光劣化累乗補正係数Ｋと積算照度との関係をルックアップテーブルに記憶しておくと
、光劣化係数演算部２１から入力された光劣化累乗補正係数Ｋに基いて、積算照度を求め
ることができる。
また、第１の光検出回路ＬＳ１の累乗係数ａ及び第２の光検出回路ＬＳ２の累乗係数ｂ
は積算照度に応じて図１０に示したとおりに変化する。なお、図１０は積算光量と累乗係
数ａ及びｂの測定データをプロットした図である。図１０の関係も予め実験的に求めたも
のである。従って、積算照度と累乗係数ａ及びｂとの関係をルックアップテーブルに記憶
しておくと、積算照度から累乗係数ａ及びｂが求まり、結果として光劣化係数演算部２１
からの出力である光劣化累乗補正係数Ｋから変化した累乗係数ａ'及びｂ'が求まることに
なる。そこで、この変化した累乗係数ａ'及びｂ'から減光手段有り及び無しの光センサに
ついて感度を補正することが可能となる。
【００７０】
ここで、累乗補正後の第１及び第２の光電流をＩａ"（Ｌ１）、Ｉｂ"（Ｌ１）とすると
、
Ｉａ"（Ｌ１）＝Ｘａ'＾（ａ'）・Ｌ１
Ｉｂ"（Ｌ１）＝Ｘｂ'＾（ｂ'）・Ｌ１
となる。
また、累乗補正後の前記第１及び第２の出力信号の比率である第２の測定比率は、
Ｉａ"（Ｌ１）／Ｉｂ"（Ｌ１／ｎ）
となる。
更に、累乗補正後の光電流比に対する光劣化傾き補正係数をＫ"とすると、光傾き補正
係数Ｋ"は第２の測定比率と初期比率との比として表され、
Ｋ"＝（Ｉａ"（Ｌ１）／Ｉｂ"（Ｌ１／ｎ））／（Ｉａ（Ｌ０）／Ｉｂ（Ｌ０／ｎ））
となる。
【００７１】
ここで、求めたい光センサの出力値（ここでは減光手段有りの光センサ）の初期値に対
する変化した比例係数をＤとすると、
Ｄ＝Ｉｂ"（Ｌ１）／Ｉｂ
となる。
従って、光劣化傾き補正係数Ｋ"と予め測定された初期状態の比例係数補正量との関係
をルックアップテーブルに記憶しておくと、光劣化傾き補正係数Ｋ"から変化した比例係
数Ｄが分かることから、
Ｉｂ＝Ｉｂ"（Ｌ１）／Ｄ
より、劣化前の状態に補正することが可能になる。
以上のステップにより、補正後の第２の光電流Ｉｂ"（Ｌ１）を初期状態の第２の光電
流Ｉｂに補正して出力することができるようになる。
【００７２】
次に、このような光電流の補正を本発明の表示装置１０００の光量検出装置１において
行なう場合の動作について説明する。
【００７３】
図１１は、光電流の補正に係るフローチャートを示す図である。図１１では、電圧出力
である第１及び第２の出力信号を光電流量に変換するステップ１と、変換された第１及び
第２の光電流量の比である第１の測定比率を演算するステップＳ２と、第１の測定比率と
初期比率との比率である累乗補正係数Ｋを演算するステップＳ３と、変化した累乗係数ａ
'，ｂ'を演算するステップＳ４と、累乗補正後の第１及び第２の出力信号を演算するステ
ップＳ５と、累乗補正後の第１及び第２の出力信号の比である第２の測定比率を演算する
ステップＳ６と、第２の測定比率と初期比率の比である光劣化傾き補正係数Ｋ"を演算す
るステップＳ７と、光劣化傾き補正係数Ｋ"から変化した比例係数Ｄを演算するステップ
Ｓ８と、演算により導出した光電流を入射光の光量信号Ｓとして出力するステップＳ９と
を有している。
【００７４】
まず、光検出部１０において、コンデンサ１１０、２１０を電位Ｖｓまで充電する。そ
して、ＴＦＴ１００に光量Ｌ１の入射光とＴＦＴ２００に光量Ｌ１／ｎの減光入射光とを
入射して、ＴＦＴ１００、２００に光電流（リーク電流）を発生させる。そうすると、コ
ンデンサ１１０、２１０の電位が低下する。光検出部１０は、このときのコンデンサ１１
０、２１０の電位を第１の出力信号Ｓａ、第２の出力信号Ｓｂとして出力する。
【００７５】
そして、光劣化係数演算部２１では、メモリ回路２３から初期状態の累乗係数ａ，ｂを
読み出し、光検出部１０から出力された第１の出力信号Ｓａ、及び第２の出力信号Ｓｂの
電位信号を、ＴＦＴ１００、２００における光電流に読み替えている。コンデンサ１１０
、２１０に充電された電位は、ＴＦＴ１００、２００におけるソース部１０１、２０１と
ドレイン部１０２、２０２との間の電位差と同等である。入射光の光量が大きいと光電流
は多くなるので、コンデンサ１１０、２１０の電位低下が大きくなる。これに対して、入
射光の光量が小さいと光電流は少なく、コンデンサ１１０、２１０の電位低下は小さい。
したがって、入射光の照射開始から所定の期間経過後の電位信号を取得することで光電流
の信号に読み替えることができる。すなわち、電位信号であるコンデンサ１１０、２１０
の電位が低いほうが光電流は大きく、コンデンサ１１０、２１０の電位が高いほうが光電
流は小さい。光劣化係数演算部２１では、電位信号と光電流とを対応させるようになって
おり、電位信号から劣化後の第１の光電流Ｉａ（Ｌ１）、第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１／ｎ）
の信号を取得している。
【００７６】
そして、ステップＳ２では、このようにして取得した劣化後の第１の光電流Ｉａ（Ｌ１
）と第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１／ｎ）とから、第１の測定比率（Ｉａ（Ｌ１）／Ｉｂ（Ｌ１
／ｎ））を演算する。
【００７７】
そして、ステップＳ３に移行して、予めメモリ回路２３に記憶されている初期比率（Ｉ
ａ（Ｌ０）／Ｉｂ（Ｌ０／ｎ））を光劣化係数演算部２１に読み出し、第１の測定比率と
初期化比率との比として、光劣化累乗補正係数Ｋ（＝（Ｉａ（Ｌ１）／Ｉｂ（Ｌ１／ｎ）
）／（Ｉａ（Ｌ０）／Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）））を演算する。このとき、メモリ回路２３には
初期比率に代えて、上述の初期状態の第１の光電流Ｉａ（Ｌ０）と、初期状態の第２の光
電流Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）を記憶しておき、ステップＳ２において初期比率を演算することと
してもよい。
【００７８】
その後、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、ステップＳ３で演算した光劣化
累乗補正係数Ｋは光劣化率演算部２２に出力される。そして、光劣化率演算部２２では、
最初にメモリ回路２３に記憶された累乗係数補正量を呼び出し、光劣化累乗補正係数Ｋと
累乗係数補正量との関係を対応させたルックアップテーブルを参照して、光劣化累乗補正
係数Ｋに対応する変化した累乗係数ａ'及びｂ'を取得する。
【００７９】
ここで、ルックアップテーブルについて説明する。図９は、本発明の表示装置１０００
の光量検出装置１に関する光劣化累乗補正係数Ｋと積算光量の測定データをプロットした
図であり、図１０は積算光量と累乗係数ａ及びｂの測定データをプロットした図である。
従って、図９に示された光劣化累乗補正係数Ｋの値から光センサに照射された積算光量（
照度×時間）が求められる。また、図１０から減光手段がある光センサ及び減光手段がな
い光センサについて累乗係数を補正することができる。劣化が進行すると、光劣化累乗補
正係数Ｋ及び累乗係数共に低下する。
【００８０】
そして図９に示した関数曲線は測定データに基づいた光劣化累乗補正係数Ｋを変数とす
る積算光量の関数である。また、図１０に示した関数曲線は積算光量を変数とする累乗係
数ａ又はｂの関数である。この関数を実現する回路を光劣化率演算部２２内で構成するこ
とができれば、ある光劣化累乗補正係数Ｋに対応する累乗係数ａ及びｂを演算することが
可能である。しかし、このような不規則な関数を回路構成によって実現しようとすれば、
回路構成が複雑になる。そこで本実施形態では、図９及び図１０の２つの関数曲線に基づ
いた光劣化累乗補正係数Ｋと累乗係数補正量とを対応させたルックアップテーブルを作成
し、メモリ回路２３に記憶させている。これにより、変化した累乗係数ａ'及びｂ'の演算
に必要な複雑な回路を必要としないので、回路規模を縮小することができる。
【００８１】
メモリ回路２３に記憶するルックアップテーブルのデータ量を縮小する場合には、例え
ば光劣化累乗補正係数Ｋの値を０．０２刻みのルックアップテーブルとして記憶させれば
よい。そして、光劣化累乗補正係数Ｋの値がルックアップテーブルに含まれない場合には
、近隣のデータを用いて補間演算を行なうことによって、ルックアップテーブルに含まれ
ない場合でも、光劣化累乗補正係数Ｋから変化した累乗係数ａ'又はｂ'を導出することが
できる。例えば、ある光劣化累乗補正係数Ｋの値を挟んだ２つの光劣化累乗補正係数Ｋの
値に対応する点をルックアップテーブルから選択し、これらの点を直線で結ぶことでルッ
クアップテーブルに含まれない光劣化累乗補正係数Ｋに対応する累乗係数ａ及びｂを規定
する。具体的には、光劣化累乗補正係数Ｋの値が０．０３であるときには、光劣化累乗補
正係数Ｋが０．０２と０．０４とに対応する変化した累乗係数ａ'又はｂ'の平均値によっ
て変化した累乗係数ａ'又はｂ'を導出することができる。
【００８２】
図１１の説明に戻り、ステップＳ５では、更に光劣化率演算部２２において、変化した
累乗係数ａ'及びｂ'に基いて累乗補正された第１及び第２の出力信号に変換する。ステッ
プＳ６においては、第１及び第２の出力信号の比率である第２の測定比率を演算により求
める。ステップＳ７においては、この第２の測定比率とメモリ回路２３から読み出した初
期比率との比率である光劣化傾き補正係数Ｋ"を演算する。更に、ステップＳ８では、光
信号出力部２４において、光劣化傾き補正係数Ｋ"と比例係数補正量との関係を対応させ
たルックアップテーブルに基いて、変化した比例係数Ｄを求める。そして、ステップＳ９
において、劣化後の第２の光電流Ｉｂ"（Ｌ１／ｎ）を補正して、初期状態の第２の光電
流Ｉｂ（Ｌ１／ｎ）を演算により算出する。そして、ステップＳ５において、初期状態の
第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１／ｎ）を入射光の光量信号Ｓとして出力する。
【００８３】
このような構成を有する光量検出装置１を備えた表示装置によれば、以下の効果を得る
ことができる。すなわち、光劣化累乗補正係数Ｋと変化した累乗係数ａ'又はｂ'とから、
劣化後の第２の光電流Ｉｂ'（Ｌ１）を補正して初期状態の第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１）を
求める感度補正機能を備えた光量検出装置となっているので、光曝露による劣化が生じて
も正確な光量信号Ｓを出力するものとなる。また、光検出部１０には、対劣化特性を向上
させた光電変換素子を用いていないので、光センサの製造プロセスと表示装置の駆動トラ
ンジスタの製造プロセスとを共通化することができる。したがって、光センサを簡便な工
程で製造することが可能となり、製造コストを低減することができる。
【００８４】
また、メモリ回路２３にルックアップテーブル作成に必要な初期状態の累乗係数補正量
及び初期状態の比例係数補正量を記憶させることによって、変化した累乗係数ａ'又はｂ'
の演算に係る複雑な回路構成が不要になるので、消費電力を抑え回路面積を低減し、製造
コストを抑えることができる。
【００８５】
また、演算された光劣化累乗補正係数Ｋがルックアップテーブルに含まれない場合には
、この光劣化累乗補正係数Ｋを挟んだ２つの光劣化累乗補正係数Ｋに対応した累乗係数ａ
又はｂによる補間計算を行なうことによって、変化した累乗係数ａ'又はｂ'を導出するこ
とが可能となる。これにより、ルックアップテーブルを縮小してデータ量を抑えることが
できる。
【００８６】
ここで、劣化補正を行わない場合の光照射時間とセンサ出力の変化率の変動を図１２に
、本発明に従って劣化補正を行った場合の光照射時間とセンサ出力の変化率の変動を図１
３に示した。図１２及び図１３を対比すると、本実施形態に従って劣化補正を行った場合
には、広い光量範囲で劣化補正がなされていることが分かる。
【００８７】
本実施形態では、第２の光検出回路ＬＳ２の初期状態における第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１
）を演算により算出することで光量信号Ｓとしているが、第１の光検出回路ＬＳ１の初期
状態における第１の光電流Ｉａ（Ｌ１）を光量信号Ｓとすることも可能である。
【００８８】
本実施形態の光量検出装置１における入射光量Ｌの測定は、所定の期間ごとに連続的に
行うことができる。そして、次の測定を行なう場合には、ゲート端子１９０に電位Ｖｇを
印加することでＴＦＴ１００、２００をオン状態にしてコンデンサ１１０、２１０の電位
を放電させる。そして、再びコンデンサ１１０、２１０に電位Ｖｓを充電して測定を行な
う。
【００８９】
光量検出装置１は、図示は省略したバックライトと接続されており、光量検出装置１で
測定した外部の環境光の光量信号をバックライトに出力する。バックライトでは、光量検
出装置１からの光量信号に基づいて発光量を調整する。具体的には、日中の自然光のよう
に環境光が明るい場合には、バックライトの発光量が大きくなるように設定する。一方、
夜間での使用などのように暗い環境下で使用する場合には、バックライトの発光量を低く
設定する。これにより、使用環境下に応じた適切な発光量でもって画像表示を行うことが
できる。
【００９０】
なお、ここでは液晶表示装置について説明したが、表示領域を有機ＥＬ装置や極性が相
違する領域ごと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、ヘリウムやネオンなど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の表示装置に適用することができる。
【００９１】
［第２の実施形態］
次に第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、光検出部１０から光センサ
読み取り部２０に出力された電位信号を光電流に読み替え、この光電流を対数変換してか
ら演算を行なうものである。
【００９２】
まず、対数変換による演算方法について説明する。第１の実施形態における光劣化累乗
補正係数Ｋを対数変換すると、
Ｌｏｇ２Ｋ
＝Ｌｏｇ２｛（Ｉａ'（Ｌ１）／Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ））／（Ｉａ（Ｌ０）／Ｉｂ（Ｌ０／
ｎ））｝
＝（Ｌｏｇ２（Ｉａ'（Ｌ１））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ）））−（Ｌｏｇ２（Ｉ
ａ（Ｌ０））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ０／ｎ）））となる。
そして光劣化傾き補正係数Ｋ"は、対数変換されると、
Ｌｏｇ２Ｋ"
＝Ｌｏｇ２（Ｉａ"（Ｌ１）／Ｉｂ" （Ｌ１））／（Ｉａ（Ｌ１）／Ｉｂ（Ｌ１））
＝Ｌｏｇ２（Ｉａ"（Ｌ１））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ"（Ｌ１））−（Ｌｏｇ２（Ｉａ（Ｌ１
））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１）））
となる。したがって、対数変換することにより乗算と除算とが加算と減算とに置き換えら
れる。
【００９３】
これにより、対数変換された累乗補正係数Ｌｏｇ２Ｋと対数変換された光劣化累乗補正
係数Ｌｏｇ２Ｋ"とから、初期状態における対数変換された光電流Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１
））は、Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１））＝Ｌｏｇ２（Ｉｂ"（Ｌ１））−Ｌｏｇ２Ｄにより演
算される。そして、この対数変換された光電流Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１））を実数に変換し
て、初期状態の第２の光電流Ｉｂ（Ｌ１）＝Ｉｂ"（Ｌ１）／Ｄを演算する。このように
して得られた初期状態の第２の光電流Ｉｂを入射光の光量信号Ｓとして出力する。
【００９４】
次に、第２の実施形態に係る表示装置１０００の光量検出装置１の動作について説明す
る。
図１４は、第２の実施形態における光電流の補正に係るフローチャートを示す図である
。図１４では、光検出部１０から出力された第１の出力信号Ｓａと第２の出力信号Ｓｂと
を劣化後の第１の光電流Ｉａ'（Ｌ１）、第２の光電流Ｉｂ'（Ｌ１）に読み替え、これら
を対数変換するステップＳ１１と、対数変換された第１の測定比率を演算するステップＳ
１２と、メモリ回路２３から対数変換された初期比率を読み出し、対数変換された累乗補
正係数Ｌｏｇ２Ｋを演算するステップＳ１３と、演算により求めた対数変換された累乗補
正係数Ｌｏｇ２Ｋに対応する対数変換された変化した累乗係数Ｌｏｇ２ａ'及びＬｏｇ２
ｂ'をルックアップテーブルから取得するとともに、変化した累乗係数Ｌｏｇ２ａ'及びＬ
ｏｇ２ｂ'から対数変換された光劣化累乗補正係数Ｌｏｇ２Ｋ"を演算するステップＳ１４
と、対数変換された初期状態の光電流Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１））を演算するステップＳ１
５と、対数変換された初期状態の光電流Ｌｏｇ２（Ｉｂ）を実数に変換するステップＳ１
６と、実数に変換された第２の光電流Ｉｂを光量信号Ｓとして出力するステップＳ１７と
を有している。
【００９５】
第２の実施形態におけるメモリ回路２３には、対数変換された初期状態の累乗Ｌｏｇ２
ａ、Ｌｏｇ２ｂ、係数対数変換された初期比率Ｌｏｇ２（Ｉａ（Ｌ０））−Ｌｏｇ２（Ｉ
ｂ（Ｌ０／ｎ））、対数変換された累乗係数補正量及び比例係数補正量が記憶されている
。
【００９６】
まずステップＳ１１では、光劣化係数演算部２１において、光検出部１０から出力され
た第１の出力信号Ｓａと、第２の出力信号Ｓｂとから、ある入射光量Ｌ１における劣化後
の第１の光電流Ｉａ'（Ｌ１）、第２の光電流Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ）を取得し、これらの第１
の光電流Ｉａ'（Ｌ１）、第２の光電流Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ）を対数変換して、Ｌｏｇ２（Ｉ
ａ'（Ｌ１））、Ｌｏｇ２（Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ））を演算する。
【００９７】
次にステップＳ１２に移行し、光劣化係数演算部２１において、対数変換された第１の
測定比率Ｌｏｇ２（Ｉａ'（Ｌ１））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ））を演算する。
【００９８】
そしてステップＳ１３に移行して、光劣化係数演算部２１において、メモリ回路２３か
ら対数変換された初期比率Ｌｏｇ２（Ｉａ（Ｌ０））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ０／ｎ））を
読み出し、対数変換された光劣化累乗補正係数Ｌｏｇ２Ｋ＝Ｌｏｇ２（Ｉａ'（Ｌ１））
−Ｌｏｇ２（Ｉｂ'（Ｌ１／ｎ））−（（Ｌｏｇ２（Ｉａ（Ｌ０））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ（
Ｌ０／ｎ）））を演算する。
【００９９】
ステップＳ１４に移行すると、ステップＳ１３で演算した対数変換された光劣化累乗補
正係数Ｌｏｇ２Ｋを、光劣化係数演算部２１から光劣化率演算部２２に出力する。そして
、光劣化率演算部２２では、光劣化係数演算部２１から出力された対数変換された光劣化
累乗補正係数Ｌｏｇ２Ｋとメモリ回路２３から供給された対数変換された初期状態の累乗
係数補正量とを対応させたルックアップテーブルを利用して、対数変換された変化した累
乗係数Ｌｏｇ２ａ'及びＬｏｇ２ｂ'を得、これらの対数変換された変化した累乗係数Ｌｏ
ｇ２ａ'及びＬｏｇ２ｂ'を基に、対数変換された累乗補正後の光電流Ｉａ"（Ｌ１）及び
Ｉｂ"（Ｌ１）を求め、更に、対数変換された光劣化傾き補正係数Ｋ"＝Ｌｏｇ２（Ｉａ"
（Ｌ１））−Ｌｏｇ２（Ｉｂ"（Ｌ１））−（Ｌｏｇ２（Ｉａ（Ｌ１））−Ｌｏｇ２（Ｉ
ｂ（Ｌ１）））を演算する。
【０１００】
ステップ１５に移行すると、光信号出力部２４において、対数変換された光劣化累乗補
正係数Ｌｏｇ２Ｋ"とメモリ回路２３から供給された対数変換された初期状態の比例係数
補正量とを対応させたルックアップテーブルを利用して、対数の変化した比例係数ｌｏｇ
２Ｄを求め、対数変換された第２の光電流の変化した比例係数ｌｏｇ２Ｄ＝ｌｏｇ２（Ｉ
ｂ"（Ｌ１））−ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１））を演算し、更に、初期状態における対数変換
された初期状態の第２の光電流Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１））＝Ｌｏｇ２（Ｉｂ"（Ｌ１））
−Ｌｏｇ２Ｄを演算により求める。
【０１０１】
次いで、ステップＳ１６移行すると、光信号出力部２４において、数変換された初期状
態の第２の光電流Ｌｏｇ２（Ｉｂ（Ｌ１））を実数に変換して、初期状態の第２の光電流
Ｉｂ（Ｌ１）を演算する。
【０１０２】
そしてステップＳ１７では、ステップＳ１６で演算した初期状態の第２の光電流Ｉｂ（
Ｌ１）を入射光の入射光量Ｌ１の光量信号Ｓとして出力する。
【０１０３】
第２の実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
対数変換による演算を行なうことによって、乗算と除算とを、加算と減算とに置き換え
ることができるので回路構成を縮小することができる。これにより、回路面積を低減し製
造コストを低減することができる。そして、消費電力を抑えることができる。
【０１０４】
そして、第１の実施形態で説明したように、光センサ読み取り部２０に入力する第１の
出力信号Ｓａと第２の出力信号Ｓｂとを、コンデンサ１１０、２１０の電位がＶｓからＶ
ｃまで低下するのに要する時間に読み替えて対数に変換し、演算することで光量信号Ｓを
算出し出力することができる。
【０１０５】
また本実施形態においても、光量検出装置１における入射光量Ｌの測定は所定の期間ご
とに行なわれる。そして、次の測定を行なう場合には、ゲート端子１９０に電位Ｖｇを印
加することでＴＦＴ１００、２００をオン状態にしてコンデンサ１２０、２２０の電位を
放電させる。そして、再びコンデンサ１２０、２２０に電位Ｖｓを充電して測定を行なう
。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】半透過型液晶表示装置１０００の平面図である。
【図２】アレイ基板の１画素分の平面図である。
【図３】図２のIII−III線における断面図である。
【図４】光量検出装置１の構成を示すブロック図である。
【図５】第１の光検出回路ＬＳ１、第２の光検出回路ＬＳ２の回路構成図である。
【図６】光検出部１０の模式断面図である。
【図７】入入射光量Ｌに対する光電流Ｉの関数を示す図である。
【図８】劣化後の入射光量Ｌに対する光電流Ｉの関数を示す図である。
【図９】光劣化累乗補正係数Ｋと積算照度との関係を示す図である。
【図１０】累乗係数ａ及びｂと積算照度との関係を示す図である。
【図１１】光電流の補正に係るフローチャートを示す図である。
【図１２】劣化補正を行わない場合の光照射時間とセンサ出力の変化率の変動を示す図である。
【図１３】本発明に従って劣化補正を行った場合の光照射時間とセンサ出力の変化率の変動を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における光電流の補正に係るフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１…光量検出装置  １０…光検出部  ２０…光センサ読み取り部  ２１…光劣化係数演
算部  ２２…光劣化率演算部  ２３…メモリ回路  ２４…光信号出力部  １００…薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）  １１０…コンデンサ  ２００…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）  ２
１０…コンデンサ  ２５０…カラーフィルタ  １０００…液晶表示装置  Ｉａ（Ｌ）、Ｉ
ａ'（Ｌ）、Ｉｂ（Ｌ）、Ｉｂ'（Ｌ）…光電流  ａ、ｂ…累乗係数  ａ'，ｂ'…変化した
累乗係数  Ｋ…光劣化累乗補正係数  Ｋ"…光劣化傾き補正係数  Ｄ…（光電流の）変化
した比例係数  Ｌ１…入射光量  ＬＳ１…第１の光検出回路  ＬＳ２…第２の光検出回路
ＤＡ…表示領域  Ｓ…光量信号  Ｓａ…第１の出力信号  Ｓｂ…第２の出力信号
【図１】
0005094489.tif 000004
【図２】
0005094489.tif 000005
【図３】
0005094489.tif 000006
【図４】
0005094489.tif 000007
【図５】
0005094489.tif 000008
【図６】
0005094489.tif 000009
【図７】
0005094489.tif 000010
【図８】
0005094489.tif 000011
【図９】
0005094489.tif 000012
【図１０】
0005094489.tif 000013
【図１１】
0005094489.tif 000014
【図１２】
0005094489.tif 000015
【図１３】
0005094489.tif 000016
【図１４】
0005094489.tif 000017