(57)【要約】【課題】外光情報を確実に検出し、周辺領域の増大を抑制する表示装置を提供する。【解決手段】光センサ７の直下のアレイ基板２内部に遮光領域を形成する。これにより、光センサ７と遮光領域との距離を縮めることができるので、バックライト１５から放射された光が光センサ７に入射することを抑制できる。また、アレイ基板２に凹部１３を形成し、光吸収部材１４を充填して遮光領域を形成する。これにより、アレイ基板２と光センサ７の間に遮光性金属層を形成するのに比べてコストを抑えることが可能である。また、マイクロブラスト工法により凹部１３を形成する。これにより、表示部６と光センサ７との距離を縮めることができ、周辺領域の増大を抑制することが可能となる。【選択図】図１
2009092935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部が形成された第１の面及びその第１の面に対向する第２の面を有するアレイ基板と、
前記第１の面に形成された光センサと、を有し、
前記アレイ基板は、前記第１の面と前記第２の面との間の前記光センサに対応する位置に遮光領域が形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記遮光領域は、前記第２の面に形成した凹部に光吸収部材を充填して形成したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
表示部が形成された第１の面及びその第１の面に対向する第２の面を有するアレイ基板と、前記第１の面に形成された光センサと、を有し、前記アレイ基板は、前記第１の面と前記第２の面との間の前記光センサに対応する位置に遮光領域が形成されている表示装置の製造方法であって、
前記第２の面の前記光センサに対応する位置に凹部を形成する工程と、
前記凹部に光吸収部材を充填する工程と、
を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記凹部を形成する工程は、マイクロブラスト工法で行うことを特徴とする請求項３記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記光吸収部材を充填する工程は、光吸収部材をインクジェット法あるいはディスペンサ塗布法で行うことを特徴とする請求項３又は４記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサを備えた表示装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置や、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力といった特徴を有する液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置は、明るい表示画像を実現するために、表示素子の背後から照明光を照射するバックライトを内蔵した構成とするものが多い。
【０００３】
ところで、液晶表示装置の長所の一つはその低消費電力性にある。一般に、液晶パネルよりもバックライトの消費電力の方が大きい。液晶表示装置において、十分な視認性を得るためには、表示輝度をできるだけ高くする必要がある。しかし、バックライトを明るく設定すると、前述の低消費電力性を損なう要因となる。
【０００４】
そこで、環境照度（外光照度）に応じてバックライトの明るさを調整し、消費電力をできる限り抑えることが検討されている。例えば、夜間のように環境照度が低い場合と、晴天時の日中の屋外のように環境照度が高い場合とでは、十分な視認性を得るのに必要な輝度が異なる。環境照度に応じて必要最小限にバックライトの照度を調整することで、消費電力を抑えることができる。
【０００５】
これを実現する為に、薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置において、光センサ（フォトセンサ）を基板の表示領域外に設置し、その出力を利用してバックライトの明るさを調整する提案がなされている（特許文献１乃至３参照）。
【０００６】
特許文献１には、液晶表示板と、この液晶表示板の裏面側より光を照射するバックライトと、このバックライトの光量を調整するコントローラと、液晶表示板と並べて配置された光検知器とを備え、この光検知器により周囲の明るさを検知し、コントローラを調整することで、バックライトの光量を調整する液晶表示装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、バックライトを持つ液晶表示装置のバックライト駆動回路に輝度調光電圧を供給するためのバックライト調光回路であって、液晶表示パネルの表面側の周囲の明るさを検出して外光照度信号を出力するための複数の光センサと、これらの光センサから出力される外光照度信号の全て又は一部の平均値を算出する平均値算出手段と、平均値算出手段に基づいてバックライト駆動回路の輝度調整を行う輝度調整回路とを備えた液晶表示装置のバックライト調光回路が開示されている。
【０００８】
更に、特許文献３には、対向基板の表示領域外の額縁部の開口部下部に光センサを配置し、周囲光を受光する構造が開示されている。
【０００９】
続いて、光センサを備えた従来の表示装置について簡単に説明する。図８は、従来の表示装置の構造を示す構造図である。図８（ａ）は、表示装置の断面を示した断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）で示す断面図に対応させて示した表示装置の平面図である。
【００１０】
従来の表示装置５０は、図８（ａ）に示すように、表示装置５０の周縁においてシール材４を用いてアレイ基板２と対向基板３とを接合し、その間隙に液晶層５を封入した構成である。アレイ基板２、対向基板３の外側には偏光板８，９がそれぞれ配置される。アレイ基板２の背面には、表示装置５０の光源としてのバックライト１５が離間して設けられる。アレイ基板２の周辺領域には、 外光照度を検出する光センサ７や表示部６を駆動する駆動回路１６等が形成される。対向基板３の表示部６に対応する場所にはカラーフィルタ層１０が形成され、カラーフィルタ層１０の周囲の画像の表示に寄与しない周辺領域には、バックライト１５からの光が観察者側へ透過することを防ぐ遮光部１１が形成される。遮光部１１には、外光が光センサ７に届くように、開口部１２が設けられる。
【００１１】
また、図９に示すように、遮光された光センサ１７を備え、光センサ７の光電流から遮光された光センサ１７の暗電流を差し引く差分回路を用いることで、表示装置の温度上昇に伴って増加する暗電流が低照度での光電流に対して無視できなくなる影響を抑制する方法も検討されている（特許文献４参照）。なお、特許文献４の図２には、２つの光センサの出力の差分をとる光センサ回路の例が示されている。
【特許文献１】特開平４−１７４８１９号公報
【特許文献２】特開平９−１４６０７３号公報
【特許文献３】特開２００５−３４５２８６号公報
【特許文献４】特開２００６−１１８９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図８（ａ）に示すように、アレイ基板２の背面にバックライト１５を配置した場合には、バックライト１５から照射された光が光センサ７に入力されることを防ぐ遮光部材１８、例えば遮光テープをバックライト１５とアレイ基板２の間に設ける必要がある。アレイ基板２に配置された偏光板８の上に遮光部材１８として遮光テープを用いた場合、偏光板８の厚さ及びアレイ基板２の厚さ分が遮光部材１８と光センサ７との間の距離となり散乱光が入射しやすいという問題がある。
【００１３】
また、遮光テープの貼りあわせの精度を上げることが難しいために、表示部６外周から光センサ７までの距離を縮めることが難しく、周辺領域が大きくなるという問題があった。
【００１４】
偏光板８とアレイ基板２の間に遮光部材１８を配置するということも可能だが、表示部６外周から光センサ７の距離が短いことから、偏光板８と遮光部材１８の重なりが生じるために、剥がれや表示装置取り付けが難しいという問題があった。
【００１５】
一方、アレイ基板２に光センサ７を形成する前の工程で遮光性金属層を形成して遮光するという構造が一番望ましく、遮光性能も高いが、遮光部の形成・パターニング、絶縁層の形成及び電位固定のためのコンタクトホール形成が必要で、表示装置のコスト高を招いてしまうという問題がある。さらに、十分な遮光を達成するためには遮光部を厚くしなければならず、それに伴って凹凸の発生、シリコン層をレーザーアニールでポリシリコン化する場合に遮光部を形成していない領域よりも温度が上がりやすくアブレーションが発生するという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、バックライトからの光の外乱を抑制し、外光環境の光情報を確実に検出すると共に、周辺領域の増大を抑制する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】
【００１７】
第１の本発明に係る表示装置は、表示部が形成された第１の面及びその第１の面に対向する第２の面を有するアレイ基板と、第１の面に形成された光センサと、を有し、アレイ基板は、第１の面と第２の面との間の光センサに対応する位置に遮光領域が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明にあっては、アレイ基板内部の光センサに対応する位置に遮光領域を形成することにより、光センサと遮光領域との距離を縮めることができるので、アレイ基板に入射したバックライトの光などの散乱光が光センサにより受光されることを抑制し、外光照度を適切に検出することが可能となる。
【００１９】
上記表示装置において、遮光領域は、第２の面に形成した凹部に光吸収部材を充填して形成したことを特徴とする。
【００２０】
本発明にあっては、アレイ基板の第２の面に凹部を形成し、光吸収部材を充填して遮光領域を形成することにより、アレイ基板と光センサの間に遮光性金属層を形成するのに比べてコストを抑えることが可能である。
【００２１】
第２の本発明に係る表示装置の製造方法は、表示部が形成された第１の面及びその第１の面に対向する第２の面を有するアレイ基板と、第１の面に形成された光センサと、を有し、アレイ基板は、第１の面と第２の面との間の光センサに対応する位置に遮光領域が形成されている表示装置の製造方法であって、第２の面の光センサに対応する位置に凹部を形成する工程と、凹部に光吸収部材を充填する工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明にあっては、アレイ基板の第２の面に凹部を形成し、光吸収部材を充填して遮光領域を形成することにより、光センサと遮光領域との距離を縮めることができるので、アレイ基板に入射したバックライトの光などの散乱光が光センサにより受光されることを抑制し、外光照度を適切に検出することが可能となる。
【００２３】
上記表示装置の製造方法において、凹部を形成する工程は、マイクロブラスト工法で行うことを特徴とする。
【００２４】
本発明にあっては、マイクロブラスト工法により凹部を形成することで、ＵＶレーザーや近赤外のフェトム秒レーザーを用いるのに比べて、装置及びランニングコストが安く、しかも光センサにダメージを与えることなく高速度での深堀り加工を可能とする。また、マイクロブラスト工法は、加工位置及び深さ精度も高いので、表示部と光センサとの距離を縮めることも容易である。
【００２５】
上記表示装置の製造方法において、光吸収部材を充填する工程は、光吸収部材をインクジェット法あるいはディスペンサ塗布法で行うことが黒インクなどの光吸収部材を充填するのに望ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、バックライトからの光の外乱を抑制し、外光環境の光情報を確実に検出すると共に、周辺領域の増大を抑制す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】
【００２７】
以下、本実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
図１は、本実施の形態における表示装置の構造を示す構造図である。図１（ａ）は、表示装置の断面を示した断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）で示す断面図に対応させて示した表示装置の平面図である。本実施の形態における表示装置１においては、対向して配置された一対の光透過性絶縁基板で液晶セルを構成し、その間隙に液晶材料を封入した液晶層が形成されている。具体的には、アレイ基板２と対向基板３の周縁をシール材４により接合し、その間隙に液晶材料を封入して液晶層５を形成する。そして、バックライト１５をアレイ基板２に離間して配置する。また、表示装置１が液晶表示装置の場合は、アレイ基板２と対向基板３の外側には偏光板８，９がそれぞれ配置される。
【００２９】
アレイ基板２は、例えば、ガラス等からなる光透過性絶縁基板を支持基盤とし、この光透過性絶縁基板に形成された表示部６は、互いにほぼ平行且つ等間隔に配列される走査線や、これら走査線とほぼ直交して配列された信号線、走査線と信号線との間に介在されこれらを電気的に絶縁する層間絶縁膜（透明絶縁膜）、走査線と信号線との交差近傍に配置されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transister）等で構成されている。そして、層間絶縁膜に形成されたスルーホールを介してスイッチング素子に電気的に接続された画素電極がマトリクス状に配列形成されている。表示部６の外周は画像の表示に寄与しない周辺領域である。周辺領域には、表示部６を駆動する駆動回路（図示せず）と、外光照度を検出する光センサ７が形成されている。
【００３０】
対向基板３は、アレイ基板２に対向して配置されており、アレイ基板２と同様に、例えば、ガラス等からなる光透過性絶縁基板を支持基盤とするものである。液晶層５側の面の表示部６に対応する部分には、カラーフィルタ層１０が形成されるとともに、その表面を覆ってＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料からなる透明対向電極が全面に形成されている。カラーフィルタ層１０は、顔料や染料によって各色に着色された樹脂層であり、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のフィルタ層が組み合わされて構成されている。また、図示は省略するが、各カラーフィルター層の画素境界部分には、コントラスト向上等を目的として、いわゆるブラックマトリクス層が形成されている。
【００３１】
対向基板３のカラーフィルタ層１０を形成していない周辺領域には遮光部１１が形成される。遮光部１１の光センサ７に対応する箇所には開口部１２が形成される。この開口部１２により、光センサ７は表示装置１の表面から入射した外光を受光することができる。一方、光センサ７直下に位置するアレイ基板２内部には遮光領域が形成される。この遮光領域は、アレイ基板２のバックライト１５側の面の光センサ７に対応する位置に形成された凹部１３に光吸収部材１４を充填したものである。凹部１３の底部の大きさは、少なくとも光センサ７よりも大きく形成されている。このように、光センサ７直下に位置するアレイ基板２内部に光吸収部材１４を配置して遮光領域を形成することにより、光センサ７と遮光領域との距離を縮めることができるので、バックライト１５から放射された光が光センサ７に入射することを抑制できる。なお、光吸収部材１４のＯＤ値（Optical Density）は、少なくとも３以上であることが望ましい。
【００３２】
次に、凹部の形成方法について図を参照しながら説明する。図２は、アレイ基板２に凹部１３を形成し、光吸収部材１４を充填する様子を示す図である。図２（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、凹部１３を形成するアレイ基板２を図上の上方に描いた表示装置１の断面図である。図２（ａ）は、凹部１３を形成する前の様子を示す。
【００３３】
まず、アレイ基板２の凹部１３を形成する部分を、例えばケミカルエッチングを用いて０．２ｍｍ程度に薄くする。続いて、図２（ｂ）に示すように、マイクロブラスト工法を用いて、凹部１３の底部と光センサ７との距離が極力短く、例えば０．０５ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度になるように基板をエッチングする。マイクロブラスト工法は、圧縮空気等のキャリヤーガスにより加速された数μｍから数十μｍの微細砥粒をノズルから噴出させ，硬脆材料に高速かつ高密度に衝突させることにより微細加工を行うものであり、熱発生の少ない微細な脆性モード加工も特徴の一つである。深さ方向の精度向上や底面の表面粗さを制御するように、噴射の圧力、ノズルの移動速度、噴射材のサイズ等を最適化することが望ましい。
【００３４】
その後、図２（ｃ）に示すように、インクジェット法もしくはディスペンサ法で、黒インクなどの光吸収部材１４を充填して乾燥させる。もちろん、上記の工程は大板工程で行い、その後に切断するようにしてもよいことは言うまでも無い。その後、洗浄工程を経て、偏光板を貼りあわせることで表示装置を形成する。
【００３５】
このように、アレイ基板２に凹部１３を形成し、光吸収部材１４を充填することにより、高精度で遮光領域を形成できるので、表示部６と光センサ７との距離を縮めることができ、周辺領域の増大を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、図２ではマスクを用いないマイクロブラスト工法を適用した工程を説明したが、マスキングプロセスを併用すると所定のパターンにて能率よく加工を行うこともできる。すなわち、複数の表示装置が集積された大板基板のままマイクロブラスト工程を適用する場合は一括処理が可能であるため有効である。もちろん、マスキングプロセスを用いて１個ずつ処理してもよいことはいうまでもない。マスキングについては要求される精度、コストおよび操作性を考慮してフォトレジスト、印刷マスクを用いるとよい。最も高精度な加工に対応できるのはフォトレジストマスクである。レジストは一般にドライフィルムにて販売されており、フィルムの厚みによって解像度が異なる。高精細なマスキングの例としては２０μｍの線幅をＬｉｎｅ／Ｓｐａｃｅ＝１／３で解像でき、マイクロブラスト加工にて微細な溝加工も可能である。ドライフィルムは砥粒の衝突エネルギーを吸収できるように感光性のウレタン樹脂が一般に用いられる。また、マイクロブラスト工法は大板基板に集積された表示装置を分断するための溝加工への適用も可能であるため併用してもよい。
【００３７】
図３は、アレイ基板２に形成される薄膜トランジスタ及び光センサ７の構成の一例を示す構成図である。図３（ａ）は、ｎ−チャンネル薄膜トランジスタの構成、図３（ｂ）は、ｐ−チャンネル薄膜トランジスタの構成、図３（ｃ）は、光センサ７として用いられるＰＩＮ（p-intrisic-n）ダイオードの構成を示している。
【００３８】
まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）を用いて、本実施の形態における薄膜トランジスタについて説明する。ｎ−チャンネル薄膜トランジスタ及びｐ−チャンネル薄膜トランジスタは、アレイ基板２上にアンダーコート層２０を介して多結晶半導体層（ポリシリコン層）２１Ａ，２１Ｂを形成し、この多結晶半導体層２１Ａ，２１Ｂをチャンネル層とするものである。
【００３９】
アレイ基板２上には、前述の通りアンダーコート層２０が形成されるが、これはアレイ基板２の表面の傷や穴等を塞いで平坦化すること、また、アレイ基板２に含まれる不純物の多結晶半導体層２１Ａ，２１Ｂへの拡散を防止すること等を目的に形成されている。このアンダーコート層２０は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等を成膜することにより形成されるが、例えば、熱処理により流動化する流動化樹脂からなる平坦化層と、不純物の拡散を防止する被覆層とからなる積層構造とすることも可能である。或いは、アレイ基板２が平坦化に優れ、含まれる不純物も少ない場合には、アンダーコート層２０を省略することも可能である。
【００４０】
アンダーコート層２０上に形成される多結晶半導体層２１Ａ，２１Ｂは、例えば、プラズマＣＶＤ法により成膜された非結晶シリコン（ａ−Ｓｉ）をアニールした後に、レーザ照射等によって多結晶化することにより形成されるものである。この多結晶半導体層２１Ａ，２１Ｂは、エッチングにより島状に素子分離され、マトリクス状に配列されている。
【００４１】
多結晶半導体層２１Ａは、ｎチャンネル薄膜トランジスタに対応するものであり、多結晶半導体層２１Ｂは、ｐチャンネル薄膜トランジスタに対応するものである。多結晶半導体層２１Ａ，２１Ｂには、不純物注入によりソース領域２１Ａａ，２１Ｂａ及びドレイン領域２１Ａｂ，２１Ｂｂが形成されており、更に、ｎチャンネル薄膜トランジスタにおいては、ソース領域２１Ａａとドレイン領域２１Ａｂとの内側に、ＬＤＤ領域（低濃度不純物拡散領域）２１Ａｃ，２１Ａｄが形成されている。
【００４２】
また、いずれの薄膜トランジスタにおいても、多結晶半導体層２１Ａ，２１Ｂ上に、第１絶縁層２２や第２絶縁層２３を介して、ゲート電極としての第１メタル２４やソース電極又はドレイン電極としての第２メタル２５が形成されている。
【００４３】
続いて、図３（ｃ）を用いて、本実施の形態における光センサ７について説明する。本実施の形態における光センサ７は、横型のＰＩＮフォトダイオードで形成されている。ＰＩＮフォトダイオードも上述した薄膜トランジスタと同様に、アレイ基板２上にアンダーコート層２０を介して多結晶半導体層２１Ｃが形成され、ｐ＋領域２３Ｃａ、ｐ−領域２３Ｃｂ、ｎ＋領域２３Ｃｄが横方向に形成される。ｐ＋側をＧＮＤ（０Ｖ）、ｎ＋側を５Ｖとしたときに外光照射に応じた光電流がダイオードの両端に流れる。
【００４４】
ｉ（intrisic）領域（ｐ−）を形成するのに、レジストマスクを用いてもよいが、同時に形成するｎ−チャンネル薄膜トランジスタ及びｐ−チャンネル薄膜トランジスタのゲート電極の形成工程を用いて形成してもよい。同図に示すＰＩＮフォトダイオードにおいても、前記多結晶半導体層２３Ｃ上に第１絶縁層２２や第２絶縁層２３を介して第１メタル２４や第２メタル２５が形成される。ここで、ゲート電極としての第１メタル２４は、例えば、グランド電位に接地されるか、若しくは、所望の特性を得るために電位制御するようにしてもよい。
【００４５】
また、図示は省略するが、光センサ７と遮光された光センサの２つの光センサを配置し、光センサ７に流れるセンサ電流から遮光された光センサに流れるセンサ電流を差し引く回路構成とする。これにより、温度上昇に伴い問題となる熱電流の影響を抑制することができる。遮光された光センサは、アレイ基板２上の開口部１２が形成されていない光センサ７の近傍に配置する。この遮光された光センサも光センサ７と同様に凹部１３により遮光される場所に形成することが望ましい。なお、遮光された光センサは、ｐ＋領域２１Ｃａ、ｐ−領域２１Ｃｂ及びｎ＋領域２１Ｃｄで形成されたチャネル領域を覆うように、ＰＩＮフォトダイオードの上層である第１絶縁層２２に金属配線材料等を用いて遮光領域を形成したものでもよい。
【００４６】
続いて、光センサ７で検知した外光照度の強度の計測法について説明する。図４は、光センサの回路構成を示す構成図である。光センサ７は、ｐ領域側が接地されたフォトダイオード３０と、このフォトダイオード３０に並列接続されたキャパシタ素子３１とで構成されており、所定のタイミングでキャパシタ素子３１に所定の電圧Ｖｐｒｃがプリチャージされ、外光照度に応じた光電流がフォトダイオード３０に流れる。
【００４７】
また、図５は、センサ回路の回路構成を示す回路ブロック図である。センサ回路は、表示装置１の内部に形成された増幅器４０及びＡ／Ｄ変換器４１と、表示装置１の外部に形成されたＬＳＩ（Large Scale Integration）４２とで構成されている。センサ回路は、光センサ７から出力された光電流を増幅器４０で増幅し、増幅された光電流をＡ／Ｄ変換器４１でデジタル値に変換した後、変換されたデジタル値に基づいて、ＬＳＩ４２により、バックライト１５の光量を調整する。なお、ＬＳＩ４２には、変換後のデジタル値に基づいて照度計算する照度計算回路４２ａや、所定の制御信号を発生する制御信号発生回路４２ｂ等が配置されている。
【００４８】
図６は、光センサから出力された電圧電流が時間的に変化する様子を示す図である。外光が光センサ７に照射された場合、フォトダイオード３０に電流が流れ、次第に初期のプリチャージ電圧ＶｐｒｃからＧＮＤ電圧に低下する。これを所定のタイミングでＡ／Ｄ変換器４１でデジタル信号に変換すると共に、所定のタイミングでＬＳＩ４２に出力する。同図に示す傾きの絶対値が大きければ外光照度が強く、小さければ外光照度が弱いと判断することができる。
【００４９】
例えば、ＬＳＩ４２は、時刻ｔのタイミングで受信する電圧電流値Ａと、時刻ｔ＋１のタイミングで受信する電圧電流値Ｂと、時刻ｔ＋２のタイミングで受信する電圧電流値Ｃとを受信する。そして、照度計算回路４２ａは、電圧電流値Ａと電圧電流値Ｂとの差分Ｓ１と、電圧電流値Ｂと電圧電流値Ｃとの差分Ｓ２とを比較する。差分Ｓ１が差分Ｓ２より大きい場合には、図５に示す傾きが小さくなり、外光照度が弱くなったと判断できるので、制御信号発生回路４２ｂは、光量を多くするようにバックライト１５を調整する。
【００５０】
なお、複数の光センサ７を配置するような場合には、それぞれの光センサ７の出力を、例えば、ソースドライバを経由して外部に出力するようにすることが望ましい。また、一部の光センサ７が人、物、指等に遮光され、影部分の外光を受光するような場合には、他の光センサ７の出力と比較から除去するような処理を実施することが望ましい。更に、携帯電話等では、表示装置の向きを回転させて使用することが増えているので、光センサを複数設け、前述のように影などの影響を抑制するようにすることが望ましく、これをデバイス本体で行ってもよいが、アレイ基板上に多数決回路を設けるようにしても良い。
【００５１】
次に、本実施の形態における別の表示装置について説明する。図７は、別の表示装置の構造を示す図である。図７（ａ）は表示装置の断面を示した断面図であり、図７（ｂ）は図７（ｂ）で示す断面図に対応させて示した表示装置の平面図である。図７に示す表示装置は、図１に示したものに対して、液晶パネルの表裏を反転し、光センサ７を配置したアレイ基板２から外光が入射するようにするとともに、アレイ基板２上に遮蔽された光センサ１７を配置して熱電流を検出するものである。対向基板３がバックライト１５側に配置されることから、図１の表示装置において遮光部１１に形成された開口部１２は不要となる。
【００５２】
遮光された光センサ１７は、周辺領域に形成される。外光照度を検出する光センサ７は、アレイ基板２とシール材４とが接合されたシール領域に形成される。光センサ１７に対応するアレイ基板２の外光側には凹部１３を形成し、光吸収部材１４を充填する。これにより、光センサ７は外光を受光するが、光センサ１７は外光を遮光する構成となる。また、バックライト１５側に配置される対向基板３の周辺領域には遮光部１１が形成されるので、光センサ７および光センサ１７にはバックライト１５から放射される光が入射することはない。
【００５３】
光センサ７の出力と光センサ１７の出力との差分を取ることにより、液晶パネルの温度上昇に伴う光センサ７に流れる熱電流の上昇を考慮して外光照度を検出することができるので、低照度時の外光照度の検出が困難となることを防止することが可能である。
【００５４】
光センサ７と光センサ１７とは近接して配置されるのが望ましい。光センサ１７に対応する箇所にのみ遮光領域を形成し、光センサ１７のみを遮光する。また、本実施の形態においてはシール領域に形成した光センサ７により外光を受光したが、シール領域に形成した光センサに対応して遮光領域を形成し、もう一方の光センサで外光を受光するように構成してもよい。このように、シール領域に光センサを形成することは、周辺領域の増大を抑制する効果がある。
【００５５】
以上説明したように、本実施例によれば、光センサ７の直下のアレイ基板２内部に遮光領域を形成することで、光センサ７と遮光領域との距離を縮めることができるので、バックライト１５から放射された光が光センサ７に入射することを抑制できる。また、アレイ基板２に凹部１３を形成し、光吸収部材１４を充填して遮光領域を形成することで、アレイ基板２と光センサ７の間に遮光性金属層を形成するのに比べてコストを抑えることが可能である。
【００５６】
本実施例によれば、凹部１３の形成にマイクロブラスト工法を用いることで、光センサへのダメージが少なく、深さ方向の制御性も高く、凹部１３の底面と光センサとの距離を極力短くすることができる。また、マイクロブラスト工法は装置コスト、ランニングコストも安いというメリットもある。さらに、マイクロブラスト工法は加工位置及び深さ精度も高いので、表示部６と光センサ７との距離を縮めることができ、周辺領域の増大を抑制することが可能となる。
【００５７】
本実施例によれば、形成された凹部１３にインクジェット法もしくはディスペンサ法で光吸収部材１４を的確に配置することができる。また、凹部１３の深さも深いため十分な遮光性も確保することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、アレイ基板２と対向基板３との間隙において、液晶を封入することを前提に説明したが、液晶に限られるものではなく、例えば、有機ＥＬ（Electroluminescence Display）に代えても、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一実施の形態における表示装置の構成を示す図であり、図１（ａ）は表示装置の断面図であり、図１（ｂ）は表示装置の平面図である。
【図２】図１に示す表示装置の製造方法を示す説明図である。
【図３】図１に示す表示装置のアレイ基板に形成される薄膜トランジスタ及び光センサの構成を示す断面図であり、図３（ａ）はｎ−チャンネル薄膜トランジスタを示し、図３（ｂ）はｐ−チャンネル薄膜トランジスタを示し、図３（ｃ）は光センサを示す。
【図４】光センサの構成を示す回路図である。
【図５】センサ回路の構成を示すブロック図である。
【図６】光センサ出力の時間変化の様子を示す図である。
【図７】一実施の形態における別の表示装置の構成を示す図であり、図７（ａ）は表示装置の断面図であり、図７（ｂ）は表示装置の平面図である。
【図８】従来の表示装置の構成を示す図であり、図８（ａ）は従来の表示装置の断面図であり、図８（ｂ）は従来の表示装置の平面図である。
【図９】従来の別の表示装置の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…表示装置
２…アレイ基板
３…対向基板
４…シール材
５…液晶層
６…表示部
７，１７…光センサ
８，９…偏光板
１０…カラーフィルタ層
１１…遮光部
１２…開口部
１３…凹部
１４…光吸収部材
１５…バックライト
１６…駆動回路
１８…遮光部材
２０…アンダーコート層
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ…多結晶半導体層
２２…第１絶縁層
２３…第２絶縁層
２４…第１メタル
２５…第２メタル
３０…フォトダイオード
３１…キャパシタ素子
４０…増幅器
４１…変換器
４２…ＬＳＩ
４２ａ…照度計算回路
４２ｂ…制御信号発生回路
５０…表示装置
【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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