JP5225985B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、周囲光センサを備えた表示装置に関するものである。
液晶ディスプレイを備えた携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末として、周囲の明るさに応じて液晶ディスプレイのバックライト輝度を調節する周囲光センサ(Ambient Light Sensor)システムを備えたものが普及している。周囲光センサシステムでは、透過型液晶モード動作が可能なディスプレイに対して、パネル周囲に設けられた周囲光センサで周囲光の強度を検出し、周囲光強度が弱いときにはバックライト輝度を小さくし、周囲光強度が強いときにはバックライト輝度を大きくする制御を行うことにより、使用者に視認の快適性を提供する。また、このバックライト輝度の調節は、当該携帯端末に備えられたキーボードの透過光へも適用される。
周囲光センサとしては、液晶パネル上に低温多結晶シリコンプロセスによって表示用素子とモノリシックに作り込むことのできるＰＩＮフォトダイオードが一般的に用いられる。図８に、非特許文献１に記載された、ＰＩＮフォトダイオードを用いる周囲光センサの構成を示す。
この周囲光センサでは、２つのＰＩＮフォトダイオード１０１・１０２が逆バイアス状態に直列接続されている。ＰＩＮフォトダイオード１０１のカソードは＋４Ｖの電源に接続されており、ＰＩＮフォトダイオード１０２のアノードはＧＮＤに接続されている。これにより、ＰＩＮフォトダイオード１０１・１０２のそれぞれに、２Ｖずつの逆バイアスが印加された状態となっている。ＰＩＮフォトダイオード１０１は周囲光ＡＬを検出し、その周囲光ＡＬの強度に応じた光電流Ｉｐを出力する。ＰＩＮフォトダイオード１０２は参照用フォトダイオードであって、周囲光ＡＬが受光部に照射されるのを防止する光シールド１０３を備えており、暗電流Ｉｄを出力する。光電流Ｉｐにも暗電流Ｉｄが含まれており、ＰＩＮフォトダイオード１０１のアノードとＰＩＮフォトダイオード１０２のカソードとの接続点Ｑ（Ｖｑ）からは、ΔＩ＝Ｉｐ−Ｉｄの差分電流が出力され、このΔＩから、周囲光ＡＬの強度を検出することができる。
日本国公開特許公報「特開２００４−１１９７１９号公報（公開日：２００４年４月１５日）」 日本国公開特許公報「特開昭６３−２０７１８３号公報（公開日：１９８８年８月２６日）」 ＷＯ２００６／１０４２０４（２００６年１０月５日国際公開） S.Koide et al.,"LTPS Ambient Light Sensor with Temperature Compensation",IDW’06,pp.689-690(2006)
上述した非特許文献１の構成は、図９に示す、ＰＩＮフォトダイオードの出力電流とバイアス電圧との関係に基づいている。曲線ｃ１は周囲光ＡＬが無い場合の曲線であり、曲線ｃ２は所定強度の周囲光ＡＬが有る場合の曲線である。両曲線とも０Ｖ付近の開放電圧よりも小さなバイアス電圧では、ＰＩＮフォトダイオードの逆方向に電流が流れ、開放電圧よりも大きなバイアス電圧では、ＰＩＮフォトダイオードの順方向に電流が流れることを示している。また、マイナス符号のバイアス電圧は、逆バイアスが印加されていることを示している。
図８の周囲光センサでは、ＰＩＮフォトダイオード１０１が、ある周囲光ＡＬの強度で曲線ｃ２のバイアス電圧が−２Ｖである点の電流を出力し、ＰＩＮフォトダイオード１０２が曲線ｃ１のバイアス電圧が−２Ｖである点の電流を出力する状態に相当している。この場合に、図９ではバイアス電圧が−２Ｖである点での両曲線の電流の差が、周囲光ＡＬの検出電流ΔＩとなる。
しかし、図９の曲線ｃ１・ｃ２のように、互いに接近している曲線上のあるバイアス点で差分電流ΔＩを求めようとすると、暗電流Ｉｄを示す曲線ｃ１の出力電流が差分電流ΔＩに比して非常に大きいため、差分電流ΔＩを周囲光ＡＬの強度に正確に対応させるのが難しい。すなわち、差分電流ΔＩのＳＮ比が悪いことと、ＰＩＮフォトダイオードの製造ばらつきによって曲線ｃ１・ｃ２がばらつくこととにより、差分電流ΔＩが安定しづらい。
そこで、図１０に示すような周囲光センサの構成が考えられる。図１０の構成では、検出用素子（第１光電変換素子）２０１と参照用素子（第２光電変換素子）２０２とに、それぞれｎ個（ｎ＞１）のＰＩＮフォトダイオード（光電変換素子エレメント）を直列に接続したものを用いる。ｎは例えば１０や１００などで、大きさに制限はない。検出用素子２０１は周囲光ＡＬを検出するとともに、液晶表示装置のバックライト光Ｂ／Ｌが迷光となって照射されるのを防止する光シールド２０４を備えている。光シールド２０４は、検出用素子２０１と参照用素子２０２とのそれぞれに対して、表示パネル（図１４では表示パネル２５１に相当）の背面側に設けられている。参照用素子２０２は、周囲光ＡＬが照射されるのを防止する光シールド２０３と、上記バックライト光Ｂ／Ｌが迷光となって照射されるのを防止する光シールド２０４とを備えており、基準の明るさの環境下に置かれている。そして、検出用素子２０１および参照用素子２０２のアノード端（電流出力端子）は、それぞれ、基準電位Ｖｒの電源配線である配線Ｌ１、配線Ｌ３に接続されている。検出用素子２０１のカソード端（電流出力端子）は配線Ｌ２を介して演算増幅器２０５の反転入力端子に接続されており、参照用素子２０２のカソード端（電流出力端子）は配線Ｌ４を介して演算増幅器２０５の非反転入力端子に接続されている。また、演算増幅器２０５の出力端子と反転入力端子との間には積分コンデンサ２０６が接続されている。積分コンデンサ２０６に並列に、スイッチ２０７が接続されている。
演算増幅器２０５の出力端子には、スイッチ２０８の一端が接続されている。スイッチ２０８の他端は、ホールドコンデンサ２０９の一端に接続されている。ホールドコンデンサ２０９の他端はＧＮＤに接続されている。ホールドコンデンサ２０９の電圧は、Ａ／Ｄ変換器２１０の入力となっている。Ａ／Ｄ変換器２１０の出力はインタフェース２１１を介してＣＰＵやマイクロコントローラで制御されるコンピュータシステムへと接続される。
上記の構成の周囲光センサでは、参照用素子２０２に流れる電流がゼロとなるよう、参照用素子２０２には、周囲光ＡＬおよびバックライト光Ｂ／Ｌが遮光された暗状態で開放電圧Ｖｏｃを印加する。なお開放電圧Ｖｏｃを印加する理由については、後述する。このように開放電圧Ｖｏｃが印加されるように、参照用素子２０２のアノード端の電位をＶｒ、カソード端の電位がＶｒ−Ｖｏｃとなるように設定する。従って、検出用素子２０１のカソード端の電位もＶｒ−Ｖｏｃとなり、検出用素子２０１には上記開放電圧Ｖｏｃに等しいバイアス電圧が印加される。
これにより、検出用素子２０１にはカソードからアノードに向かって開放電圧Ｖｏｃに等しいバイアス電圧が印加されているときの周囲光ＡＬの強度に対応した電流が流れ、スイッチ２０７をＯＦＦ、スイッチ２０８をＯＮとした状態では、積分コンデンサ２０６に時間とともに電荷が蓄積された結果の出力電圧Ｖｏが現れ、所定時間後にスイッチ２０８をＯＦＦとすることで、ホールドコンデンサ２０９に出力電圧Ｖｏがホールドされる。このときの積分コンデンサ２０６の電圧変化の様子を図１７に直線ｃ３で示す。積分期間中、例えば８５ｍｓｅｃでスイッチ２０８をＯＦＦとすれば、点Ｐ１の電圧８５ｍＶがホールドされることになる。このホールド電圧をＡ／Ｄ変換器２１０でＡ／Ｄ変換してインタフェース２１１を介してコンピュータシステムに出力する。また、スイッチ２０７・２０８を同時にＯＮとすることにより、積分コンデンサ２０６が初期化されるとともに、ホールドコンデンサ２０９に電圧Ｖｒ−Ｖｏｃをホールドすることができるので、この電圧のＡ／Ｄ変換結果を、前記検出光電流の積分時のホールド電圧のＡ／Ｄ変換結果から差し引けば、光電流による正味の電圧増加分を求めることができる。ホールド電圧自身の差をＡ／Ｄ変換する構成にすればなお正確な結果が得られる。
図１１に、１つのＰＩＮフォトダイオードの出力電流Ｉａｃとバイアス電圧Ｖｂとの関係を示す曲線を、光未照射の場合（実線）と光照射の場合（点線）とのそれぞれについて示す。これらの曲線は、図９の曲線ｃ１・ｃ２のバイアス電圧Ｖｂ＝０Ｖの付近を拡大したものに相当する。図１１にＶｏｃ’で示すように、光未照射の場合の開放電圧Ｖｏｃはほぼ０Ｖであり、光照射の場合は、未照射の場合よりも正側にシフトする。
従って、光検出用素子２０１に開放電圧Ｖｏｃが印加された状態で出力電流を引き出せば、このバイアス状態での暗電流はほとんどゼロに近い非常に小さな値であるので、光電流のみによる積分結果が得られ、出力電圧ＶｏのＳＮ比が非常に良好になる。また、微弱光から強度の大きい光まで検出可能であるので、検出のダイナミックレンジが広い。
そして、さらに、ｎ個のＰＩＮフォトダイオードの直列接続により構成することにより、図１２に示すように、光未照射の場合の直列接続全体の開放電圧は、１個の場合の開放電圧Ｖｏｃをｎ倍したｎＶｏｃになる。図１２では表されていないが、光照射の場合の直列接続全体の開放電圧も１つの場合の開放電圧Ｖｏｃ’のｎ倍になる。図１２ではｎ＝１００の場合が示されている。この場合には、出力電流Ｉａｃとバイアス電圧Ｖｂとの関係を示す曲線が水平方向に引き伸ばされた状態となるので、開放電圧ｎＶｏｃ付近の出力電流Ｉａｃの変化が緩やかであり、出力電流Ｉａｃが小さい値となるバイアス電圧Ｖｂの範囲が広がる。従って、この直列接続の構成を図１０のように適用することにより、参照用素子２０２に開放電圧ｎＶｏｃが現れ、光検出用素子２０１にこの開放電圧ｎＶｏｃに等しいバイアス電圧Ｖｂが印加される。この開放電圧ｎＶｏｃは、図１３に示すようにｎ＝７で約０．１Ｖであり、光検出用素子２０１にはこの０．１Ｖのバイアス電圧に対応した電流が流れる。
このようにすると、ＰＩＮフォトダイオードおよび演算増幅器２０５などに特性ばらつきがあることによって、図１２から分かるように光照射状態での曲線が当該バイアス電圧付近では十分に平坦であるので、光検出用素子２０１の出力電流はほとんど変化しない。また、当該バイアス電圧付近では光検出素子２０１の暗電流の変化がほとんどなく、小さいため、出力電圧ＶｏのＳＮ比は非常に良好な状態に保たれる。図１０では、このような、光検出用素子２０１側と参照用素子２０２側との状態の誤差をｅとして非反転入力に含ませてある。ＰＩＮフォトダイオードの直列接続構成を用いれば、誤差ｅがあっても、これを吸収して正確な周囲光ＡＬの強度の検出が可能になる。なお、ＰＩＮフォトダイオードの直列接続構成を複数並列に接続した構成も可能であり、光検出用素子２０２から得ようとする出力電流に応じて並列数が設定される。
次に、図１４に、このような構成の周囲光センサを備えた液晶表示装置２５０の構成例を示す。
液晶表示装置２５０は、例えば携帯電話の表示装置であり、表示パネル２５１、コントロール基板２５２、および、バックライト２５３を備えている。
表示パネル２５１は、マトリクス表示部２６１、ゲートドライバ２６２、ソースドライバ２６３、および、図１０で説明した周囲光センサを備えている。マトリクス表示部２６１は縦長画面であって、ゲートドライバ２６２は縦方向の額縁領域の一方に配置されており、ソースドライバ２６３は横方向の額縁領域の一方に配置されている。ゲートドライバ２６２およびソースドライバ２６３としては、ＩＣ実装、ＣＯＧ実装、表示パネル２５１へのモノリシックによる作り込みなど種々の実現形態が可能である。この他に、ゲートドライバ２６２およびソースドライバ２６３を、フレキシブルプリント基板などの外部基板上に実装して、表示パネル２５１と接続する形態も可能である。
また、横方向の額縁領域の他方には、周囲光センサの検出用素子２０１と参照用素子２０２とが横方向に隣接して配置されている。検出用素子２０１および参照用素子２０２は表示パネル２５１に配置されている。また、縦方向の額縁領域の他方には、周囲光センサの演算増幅器２０５、積分コンデンサ２０６、スイッチ２０７・２０８、ホールドコンデンサ２０９、および、Ａ／Ｄ変換器２１０が、ソースドライバ２６３に近接するように設けられているが、これらはソースドライバ２６３と同じ横方向の額縁領域に設けられている場合もある。これらはＣＯＧを含めたディスクリート素子やＩＣの実装や、表示パネル２５１へのモノリシックによる作り込みが可能であるが、ドライバと同様に外部基板上に実装する方法も可能である。
コントロール基板２５２は、ディスプレイコントローラ２７１、バックライトコントローラ２７２、および、ＡＬＳコントローラ２７３を備えている。ディスプレイコントローラ２７１は、表示パネル２５１のゲートドライバ２６２およびソースドライバ２６３の動作を制御する。バックライト２５３はＬＥＤや冷陰極管などで構成される。バックライトコントローラ２７２は、バックライト２５３の点灯駆動を制御する。ＡＬＳコントローラ２７３は、表示パネル２５１の周囲光センサから送られた周囲光の検出強度に基づいて、バックライトコントローラ２７２にバックライト２５３の輝度を調節する制御信号を出力する。例えばバックライト２５３がＬＥＤである場合には、ＬＥＤに流す電流や、ＬＥＤの点灯個数を変える。また、バックライト２５３が冷陰極管である場合には、冷陰極管の点灯本数を変える。なお、周囲光センサのインタフェース２１１は、Ａ／Ｄ変換器２１０に併設して設けられていてもよいし、ＡＬＳコントローラ２７３側に設けられていてもよく、デジタルデータを伝送するバスの敷設範囲に応じて適宜決められる。
図１５に、マトリクス表示部２６１の断面構成を示す。
マトリクス表示部２６１は、アクティブマトリクス基板３０２、対向基板３０３、および、アクティブマトリクス基板３０２と対向基板３０３とに挟持された表示媒体（液晶）３０４を備えている。
アクティブマトリクス基板３０２は、ガラス基板３１４上に、ベースコート３１２、ＴＦＴ３０６、層間絶縁膜３２０、および、画素電極３０７を備えている。ＴＦＴ３０６は、ベースコート３１２上に、多結晶シリコン膜３１３、ゲート絶縁膜３１５（酸化シリコン膜、窒化シリコン膜など）、ゲート電極３１６（Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、それらの合金など）、層間絶縁膜３１７（酸化シリコン膜、窒化シリコン膜など）、ソース電極３１８（Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、それらの合金など）、および、ドレイン電極３１９（Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、それらの合金など）が順次、積層およびパターン形成された構成となっている。
多結晶シリコン膜３１３は、チャネル領域と、その両側に不純物が高濃度にドープされたｎ＋層からなるソース領域およびドレイン領域とからなる。ソース電極３１８およびドレイン電極３１９は、ゲート絶縁膜３１５および層間絶縁膜３１７に設けられたコンタクトホールを介して層間絶縁膜３１７上に引き出されている。層間絶縁膜３２０（アクリル、ポリイミド、ＢＣＢ(Benzo-Cyclo-Butene)、といった感光性を有する有機絶縁膜など）はＴＦＴ３０６を覆うように形成されている。画素電極３０７（ＩＴＯ(Indium-Tin-Oxide)、ＩＺＯ(Indium-Zinc-Oxide)など）は層間絶縁膜３２０上に形成されており、層間絶縁膜３２０に設けられたコンタクトホールを介してドレイン電極３１９に接続されている。また、この他に補助容量なども設けられる。
対向基板３０３は、ガラス基板３３０上に、カラーフィルタ３３１および対向電極３３２を順次積層されるように有する構成である。この他にブラックマトリクスなども適宜設けられる。
図１６に、周囲光センサの検出用素子２０１および参照用素子２０２に用いられるＰＩＮフォトダイオードの構成を示す。
この構成はアクティブマトリクス基板３０２上に形成されており、ガラス基板３１４上に、光シールド２０４、ベースコート３１２、ＰＩＮフォトダイオード４１３、絶縁膜４１５、層間絶縁膜４１７、アノード電極４１８、カソード電極４１９、層間絶縁膜４２０、および、シールド（電界に対するシールド）４０７が順次積層およびパターン形成されたものである。参照用素子２０２の場合には、さらに、光シールド２０３をシールド４０７上に備えていてもよい。
光シールド２０４は、ＰＩＮフォトダイオード４１３に対して表示パネルの背面側に設けられており、アニール工程、活性化工程を考慮して、高融点の金属であるＭｏ、Ｗなどが適しているが、ゲート電極やソース電極およびドレイン電極と同じ金属材料といった、透過率の低い状態に形成された導電体膜で形成可能である。ＰＩＮフォトダイオード４１３は多結晶シリコン膜からなるラテラル構造のフォトダイオードであり、中央のｉ層領域の両側に、高濃度にドープされたｐ＋層領域およびｎ＋層領域を備えている。この多結晶シリコン膜は、ＴＦＴ３０６の多結晶シリコン膜３１３と同じ層から形成可能である。
絶縁膜４１５は酸化シリコン膜や窒化シリコン膜からなり、ＴＦＴ３０６のゲート絶縁膜３１５と同じ層を使用することが可能である。層間絶縁膜４１７は酸化シリコン膜や窒化シリコン膜からなり、ＴＦＴ３０６の層間絶縁膜４１７と同じ層を使用することが可能である。アノード電極４１８およびカソード電極４１９は層間絶縁膜４１７上から、層間絶縁膜４１７および絶縁膜４１５に形成されたコンタクトホールを介して、順に、ＰＩＮフォトダイオード４１３のｐ＋層領域、ｎ＋層領域にコンタクトしている。層間絶縁膜４２０は有機絶縁膜などからなり、マトリクス表示部２６１の層間絶縁膜３２０と同じ層を使用することが可能である。
シールド４０７は導電体膜からなり、マトリクス表示部２６１の画素電極３０７と同じ層を使用することが可能である。シールド４０７は一定電位の電源に接続されており、対向電極３３２の電位変動駆動による電界の影響がＰＩＮフォトダイオード４１３に及ぶのを防止する。光シールド２０３は、検出用素子２０１のＰＩＮフォトダイオード４１３…へ液晶表示装置２５０の筐体の窓を通して照射される周囲光ＡＬが、参照用素子２０２のＰＩＮフォトダイオード４１３…へ反射・拡散によって届くのを防止する遮光膜であり、透過率の低い状態に形成された導電体膜で形成可能である。または、対向基板側にブラックマトリクスでも形成可能である。
図１９に、特許文献１に記載された光センサ用ダイオードの断面構成を示す。
ガラス基板１０１上にシリコン膜１０２が形成されており、シリコン膜１０２上に多結晶シリコンによる半導体層１１０が形成されている。半導体層１１０は、ｐ領域１１１とｉ領域１１２とｎ領域１１３とが順に隣接配置された構成である。シリコン膜１０２上には酸化シリコン膜１０３が形成されており、酸化シリコン膜１０３上にゲート電極１１４が形成されている。また、ゲート電極１１４が形成された酸化シリコン膜１０３上に酸化シリコン膜１０４が形成されている。酸化シリコン膜１０４上には、ｐ領域１１１に対応する位置にアノード電極１１５、ｎ領域に対応する位置にカソード電極１１６がそれぞれ形成されている。アノード電極１１５、カソード電極１１６は、酸化シリコン膜１０３・１０４に空けられたコンタクトホールを介してｐ領域１１１、ｎ領域１１３にそれぞれ接触している。カソード電極１１６は接地されている。アノード電極１１５およびカソード電極１１６が形成された酸化シリコン膜１０４上には窒化シリコン膜１０５が形成されている。
上記図１９の構成は、ゲート電極１１４にゲート電圧を供給することにより、光センサ用ダイオードの電流電圧特性を変えるものである。このゲート電圧は、光センサ用ダイオードに光を照射ない場合と光を照射した場合とで電流電圧特性が異なることを補償し、適切なゲート電圧を設定すれば、光を照射した場合に発生するリーク電流を抑制することができる。従って、受光部への光照射経路外であって受光分に対する遮光とも関係のない位置に設けられたゲート電極１１４からは、光センサ用ダイオードの内部に、絶縁膜１０３を介した静電容量を用いて電界作用が及ぶようになっている。
図２０に、特許文献２に記載されたフォトセンサの断面構成を示す。
このフォトセンサは、絶縁基板１上に、Ｎ＋型半導体領域２、Ｐ＋型半導体領域３、および、Ｎ＋型半導体領域２とＰ＋型半導体領域３との間の部分上に形成されたＩ型半導体領域４を備えている。半導体領域４上には絶縁層５が形成されており、絶縁層５上には分光特性制御用の制御電極６が形成されている。Ｎ＋型半導体領域２には正の電位（＋Ｅ）が与えられ、Ｐ＋型半導体領域３は接地される。分光特性制御用の制御電極６には分光特性制御用電圧Ｖｇが印加される。
制御電極６に分光特性制御用電圧Ｖｇを印加することにより、フォトセンサの内部に及ぶ電界の作用が変化するため、これによってフォトセンサ内部のポテンシャル分布を変えて分光特性を変化させる。特許文献２の技術も、受光部への光照射経路外であって受光分に対する遮光とも関係のない位置に設けられた制御電極６によって、Ｉ型半導体領域４を用いた静電容量を介した電界の作用を利用するものである。
図２１の（ａ）・（ｂ）に、特許文献３に記載された光センサの断面構成を示す。
この光センサ１１は、ＴＦＴが形成されている基板と共通の基板であるガラス基板１４上に多結晶Ｓｉ膜２１によるＰＩＮダイオードが形成されたものである。ＰＩＮ接合は、ｐ＋層である領域２１ｂと、ｎ＋層である領域２１ｃと、ｉ層である領域２１ａとによって形成されている。さらに、多結晶Ｓｉ膜２１を覆うように、ゲート絶縁膜１５と第１層間絶縁膜１７とが形成されている。また、第１層間絶縁膜１７上には、第１層間絶縁膜１７およびゲート絶縁膜１５を貫通するコンタクトホールを介して、多結晶Ｓｉ２１のｐ＋領域２１ｂに電気的に接続されたｐ側電極３３と、上記コンタクトホールを介してｎ＋領域２１ｃに電気的に接続されたｎ側電極３４とが形成されている。
そして、図２１の（ａ）では、光センサ１１の上層、すなわちｐ側電極３３およびｎ側電極３４とそれらの近傍の第１層間絶縁膜１７の表面とを覆うように、保護膜２４が設けられている。保護膜２４は、光センサ１１が受光する波長域に対する透明性と、紫外線に対する耐性とを有しており、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などの材料が使用可能である。また、図２１の（ｂ）では、保護膜２４は、光センサ１１に対して光が入射する位置を少なくとも覆うように形成されている。
このように、特許文献３には、光センサの電極上に、センサの特性劣化を防止する絶縁性保護膜を形成する技術が開示されている。
以上の構成の液晶表示装置２５０においては、以下のような問題点が生じる。
（１）図１６の構成の検出用素子２０１および参照用素子２０２では、シールド４０７が設けられているため、表示面側から発生されるノイズに対してはシールドされているが、対向電極３３２の電位やデータ信号電位の変動など、液晶表示装置２５０の動作に関わるものを主体として発生する電界が、検出用素子２０１および参照用素子２０２の周囲から回り込んで、ガラス基板３１４側からもＰＩＮフォトダイオード４１３に到達して誘導ノイズを発生させる。また、バックライトから発生されるノイズ（電磁波、輻射、うなり音など）も、ガラス基板３１４側からＰＩＮフォトダイオード４１３に到達する誘導ノイズ源として挙げられる。さらにＰＩＮフォトダイオード４１３の背面側に形成される光シールド２０４の電位がフローティングになっていると、ＰＩＮフォトダイオード４１３の出力電流が安定しない原因となる。
これらの誘導ノイズはコモンモードノイズとして配線Ｌ２・Ｌ４を介して演算増幅器２０５に伝達される。しかし、配線Ｌ２・Ｌ４を含む配線２６５は、基板間配線とは異なり、薄膜プロセスで製造される上に、図１４に示すように表示パネル２５１の額縁領域を通る長い経路として形成されているために抵抗値が大きい。また、周辺との寄生容量も存在する。すなわち、図１０に記載した回路素子以外の寄生素子が存在し、これらのインピーダンスが周波数によって異なるため、前記電位変動が基本波成分とその高調波成分とからなることを考慮すると、コモンモードノイズを各周波数に対して減衰させるための平衡回路の条件を設定することが難しい。また、ＩＣチップなどと比較すると相当大きな面積の基板上にフォトリソグラフィプロセスで製造されるために、パターン寸法や膜質の面内ばらつきや製造ロットばらつきも加わって、平衡回路の条件設定がさらに困難となる。さらに、演算増幅器２０５の同相信号除去比ＣＭＲＲが高周波成分に対して低くなることを、コモンモードノイズ除去において考慮する必要があり、対策が複雑になる。
この結果、周囲光センサが備える演算増幅器２０５の出力電圧Ｖｏは、図１７に示す曲線ｃ４のように、主としてコモンモードノイズによる振動誤差を受けながら変化することにより、積分がリニアに行えず、積分時間の終了時に、誤差を含んだ点Ｐ２の電圧をホールドしてしまう。Ａ／Ｄ変換器２１０が内部に備える比較器が、ある量子化レベルを判別するのに例えば８０ｍＶの閾値を有しているとすると、点Ｐ１のホールド電圧と点Ｐ２のホールド電圧とでは量子化結果が相違する。この結果、周囲光ＡＬの強度の検出誤差が発生する。このように、ＰＩＮフォトダイオード４１３…に誘導ノイズが発生した場合には、周囲光ＡＬの強度を正確に検出することができないという問題がある。
（２）配線２６５についても、ＰＩＮフォトダイオード４１３…と同じようにマトリクス表示部２６１の画素電極３０７と同じ層を用いた電界に対するシールドを施したとしても、ガラス基板３１４側からの誘導ノイズが生じた場合には、周囲光ＡＬの強度を正確に検出することができないという問題がある。
（３）図１６に示すように、検出用素子２０１および参照用素子２０２の各ＰＩＮフォトダイオード４１３には光シールド２０４が設けられているが、光シールド２０４によってバックライト光Ｂ／Ｌの遮光を完全に行うことは困難であり、いくらかの迷光がＰＩＮフォトダイオード４１３に届いてしまう。図１４に示す検出用素子２０１と参照用素子２０２との配置は、表示パネル２５１の縦中心線に対して対称であるので、上記迷光は検出用素子２０１と参照用素子２０２とに等しく届きやすいが、ＰＩＮフォトダイオード４１３…の特性に面内ばらつきや製造ロットばらつきが存在するため、等しい迷光が届いても、検出用素子２０１と参照用素子２０２とでバイアス条件が揃いにくい。
図１０の構成では、検出用素子２０１および参照用素子２０２をＰＩＮフォトダイオード４１３の直列接続とすることにより、ある程度のＰＩＮフォトダイオードの製造ばらつきを吸収することができるが、直列接続数や並列接続数を増やすことによりＰＩＮフォトダイオードの数が増えると、その分、ＰＩＮフォトダイオードの占有面積が増加して特性ばらつきが大きくなる。従って、ＰＩＮフォトダイオードの特性ばらつきが非常に大きいときには、直列接続を増加させることによっても特性ばらつきを十分吸収しきれず、図１７の直線ｃ５に示すように演算増幅器２０５の出力電圧Ｖｏが直線ｃ３からずれて点Ｐ３の電圧でホールドされてしまい、周囲光ＡＬの強度の正確な検出が困難になるという問題がある。
本発明は、上記（１）の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、周囲光センサに用いられる光電変換素子への誘導ノイズをさらに低減することのできる表示装置を実現することにある。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、表示パネルに配置された光電変換素子を用いて表示面側の周囲光の強度を光電変換して検出する周囲光センサを備え、前記周囲光センサによって検出された周囲光の強度に応じて前記表示面での表示の輝度を調節する表示装置であって、前記光電変換素子に対して前記表示パネルの背面側に、導電体からなる、迷光に対する光シールドを備え、前記迷光に対する光シールドに所定の電位が与えられることを特徴としている。
上記の発明によれば、光電変換素子に対して表示パネルの背面側に備えられた、導電体からなる、迷光に対する光シールドに、所定の電位を与えるので、迷光に対する光シールドは電界に対するシールドとしても機能する。従って、光電変換素子に表示パネルの背面側からノイズが誘導されることを防止することができる。また、光シールドがフローティングとなって光電変換素子の特性、例えばダイオード特性が不安定になることを防ぐことができる。
以上により、周囲光センサに用いられる光電変換素子への誘導ノイズをさらに低減することのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
また、上記電界に対するシールドを迷光に対する光シールドが兼ねるので、電界に対するシールドを設けるための追加部材の数を抑制することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記周囲光センサにおいて、前記光電変換素子の２つの電流出力端子のうちの一方の前記電流出力端子は基準電位の電源に接続されており、前記所定の電位は、他方の前記電流出力端子の電位と同じに設定されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、光電変換素子の一方の電流出力端子が基準電位の電源に接続されているので、他方の電流出力端子が光電変換素子の出力に応じて上記基準電位を基準にした電位を取るときに、迷光に対する光シールドと同じ電位となることにより、迷光に対する光シールドと他方の電流出力端子との間の寄生容量を介した電位変動を受けずに済む。従って、光電変換素子の他方の電流出力端子の電位が安定するという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記周囲光センサは、前記光電変換素子として、周囲光が照射される第１光電変換素子と、基準の明るさの環境下に置かれた、前記第１光電変換素子と同じ構成の第２光電変換素子とを備えており、前記第１光電変換素子に、前記第２光電変換素子が発生する開放電圧がバイアス電圧として印加され、前記第１光電変換素子の出力電流から、周囲光の強度を検出することを特徴としている。
上記の発明によれば、第２光電変換素子に発生する開放電圧、および、第１光電変換素子に印加される上記開放電圧に等しいバイアス電圧を、迷光に対する光シールドを他方の電流出力端子と同じ電位とすることが、周囲光の強度の検出を精度よく行うことに大きく寄与するという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記光電変換素子は、少なくとも、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された構成であることを特徴としている。
上記の発明によれば、第２光電変換素子に発生する開放電圧を個々の光電変換素子エレメントの開放電圧の和とすることで、第１光電変換素子の出力電流の検出に誤差が生じにくくなるため、迷光に対する光シールドを他方の電流出力端子と同じ電位とすることにより開放電圧を安定して第１光電変換素子に印加することが、周囲光の強度の検出を精度よく行うことに大きく寄与するという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記光電変換素子は、同じ光電変換素子エレメントが１つ以上の同じ数だけ直列接続された直列回路が複数並列に接続された構成であることを特徴としている。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの直列回路が複数並列に接続されているので、光電変換素子の単位照射光量当たりの出力電流が大きくなり、周囲光の強度の検出精度が高まるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記光電変換素子は、ＰＩＮフォトダイオードからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴としている。
上記の発明によれば、表示パネルにモノリシックに形成しやすいＰＩＮフォトダイオードを用いた周囲光センサに対して、ＰＩＮフォトダイオードへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記ＰＩＮフォトダイオードはラテラルＰＩＮフォトダイオードであることを特徴としている。
上記の発明によれば、表示パネルへのモノリシック形成に特にプロセスが適しているラテラルＰＩＮフォトダイオードを用いた周囲光センサに対して、ラテラルＰＩＮフォトダイオードへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記光電変換素子は、フォトトランジスタからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴としている。
上記の発明によれば、フォトトランジスタを用いた周囲光センサに対して、フォトトランジスタへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記表示パネルはＴＦＴ液晶パネルであり、前記光電変換素子はＴＦＴ基板の額縁領域に、ＴＦＴの活性層と同じ層を用いて形成されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、光電変換素子をＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記迷光に対する光シールドは、前記額縁領域にＴＦＴのゲート電極の層よりも積層方向下方に形成されており、前記迷光に対する光シールドに接続されているとともに、前記額縁領域に前記ゲート電極と同じ層から形成された第１接続電極と、前記第１接続電極に接続されているとともに、前記額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層から形成された第２接続電極とを備えており、前記第２接続電極は、前記所定の電位を与える電源に接続されていることを特徴としている。
上記の発明によれば、迷光に対する光シールドに所定の電位を与えるための配線を、ＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記光電変換素子に対して、前記表示パネルの表示面側に、電界に対するシールドを備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、光電変換素子に対して、表示パネルの表示面側にも電界に対するシールドを備えることにより光電変換素子への誘導ノイズを非常に小さくすることができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記光電変換素子に対して、前記表示パネルの表示面側に、画素電極と同じ層から形成した、電界に対するシールドを備えていることを特徴としている。
上記の発明によれば、光電変換素子に対して、表示パネルの表示面側に備えられる、電界に対するシールドを、ＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記周囲光センサによって検出された前記周囲光の強度に応じて、バックライト光源の輝度を調節することにより、前記表示面での表示の輝度を調節することを特徴としている。
上記の発明によれば、周囲光の強度に応じてバックライト光源の輝度を調節する表示装置において、光電変換素子への誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
本発明の表示装置は、上記課題を解決するために、前記所定の電位は、他方の前記電流出力端子から与えられることを特徴としている。
上記の発明によれば、迷光に対する光シールドに、容易に所定の電位を与えることができるという効果を奏する。
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。
本発明の実施形態を示すものであり、表示装置に備えられる周囲光センサのＰＩＮフォトダイオードおよびその周辺の構成を示す断面図である。 周囲光センサの配線およびその周辺の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態を示すものであり、表示装置の第１の構成を示すブロック図である。 周囲光センサの構成を示す回路ブロック図である。 本発明の実施形態を示すものであり、表示装置の第２の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における比較例を示すものであり、表示装置の第３の構成を示すブロック図である。 周囲光センサの配置とＰＩＮフォトダイオードの向きとの組み合わせ例を示す平面図であり、（ａ）ないし（ｄ）のそれぞれは異なる組み合わせを示している。 従来技術を示すものであり、周囲光センサの第１の構成を示す回路図である。 １つのＰＩＮフォトダイオードの出力電流とバイアス電圧との関係を示す第１のグラフである。 従来技術を示すものであり、周囲光センサの第２の構成を示す回路図である。 １つのＰＩＮフォトダイオードの出力電流とバイアス電圧との関係を示す第２のグラフである。 複数個のＰＩＮフォトダイオードが直列接続された構成の出力電流とバイアス電圧との関係を示す第１のグラフである。 複数個のＰＩＮフォトダイオードが直列接続された構成の出力電流とバイアス電圧との関係を示す第２のグラフである。 従来技術を示すものであり、表示装置の構成を示すブロック図である。 図１４の表示装置に備えられるマトリクス表示部の構成を示す断面図である。 図１４の表示装置に備えられる周囲光センサのＰＩＮフォトダイオードおよびその周辺の構成を示す断面図である。 図１０の周囲光センサの出力電圧の時間変化を示すグラフである。 図１の周囲光センサの変形例の構成を示す断面図である。 従来技術を示すものであり、光センサ用ダイオードの構成を示す断面図である。 従来技術を示すものであり、フォトセンサの構成を示す断面図である。 従来技術を示すものであり、光センサの構成を示す断面図である。 周囲光センサの配置とＰＩＮフォトダイオードの向きとの組み合わせ例を詳細に示す平面図であり、（ａ）ないし（ｄ）のそれぞれは異なる組み合わせを示している。
符号の説明
１〜３ 表示装置
２０１ 検出用素子（光電変換素子、第１光電変換素子）
２０２ 参照用素子（光電変換素子、第２光電変換素子）
２０４ 光シールド
２６６ａ 電源電圧発生素子（第３光電変換素子）
４１３ ＰＩＮフォトダイオード（光電変換素子エレメント）
５１６ 第１シールド電極（シールド電極）
５２１ 第２シールド電極（シールド電極）
５０７ 第３シールド電極（シールド電極）
６０１ 第４シールド電極（シールド電極）
本発明の一実施形態について図１ないし図７および図２２に基づいて説明すると以下の通りである。
図３に、本実施形態に係る液晶表示装置１の構成を示す。
液晶表示装置１は、図１４の液晶表示装置２５０において、周囲光センサが備える検出用素子（第１光電変換素子）２０１および参照用素子（第２光電変換素子）２０２の構造および配置を変えるとともに、検出用素子２０１に接続されている配線および参照用素子２０２に接続されている配線からなる配線２６５の構造を変え、さらに、電源回路２６６を追加した構成である。マトリクス表示部２６１の画素構成は、図１５と同様である。
図４に、上記液晶表示装置２５０の周囲光センサの構成を示す。
この周囲光センサは、図１０の周囲光センサにおいて、まず、光シールド（迷光に対する光シールド）２０４を、導電体膜で形成するとともに基準電位Ｖｒ−ｎＶｏｃを出力する電源回路２６６に接続して、電界に対するシールドとしても機能させるようにした構成である。そして、さらに、検出用素子２０１のアノード端（電流出力端子）に接続されている基準電位Ｖｒ−ｎＶｏｃの配線Ｌ１、検出用素子２０１のカソード端（電流出力端子）に接続されている配線Ｌ２、参照用素子２０２のアノード端（電流出力端子）に接続されている基準電位Ｖｒ−ｎＶｏｃの配線Ｌ３、および、参照用素子２０２のカソード端（電流出力端子）に接続されている配線Ｌ４からなる配線２６５全体の周囲に導電体膜を配置して、これを上記電源回路２６６に接続して電界に対するシールドとした構成である。
図１に、検出用素子２０１および参照用素子２０２のＡ−Ａ’線断面図を示す。
図１の構成は、図１６の構成において、光シールド２０４を透過率の低い状態に形成された導電体膜で形成したものである。このような導電体膜としては、アニール工程、活性化工程を考慮して、高融点の金属であるＭｏ、Ｗなどが適している。図１５に示したＴＦＴ３０６のゲート電極３１６やソース電極３１８およびドレイン電極３１９などに用いられている材料と同じ材料の導電体膜も使用可能である。また、絶縁膜４１５上には、ベースコート３１２および絶縁膜４１５に形成されたコンタクトホールを介して光シールド２０４に接続された第１接続電極４１６が設けられている。この第１接続電極４１６は、ＴＦＴ３０６のゲート電極３１６と同じ層からパターン形成可能である。さらに、層間絶縁膜４１７上には、層間絶縁膜４１７に形成されたコンタクトホールを介して第１接続電極４１６に接続された第２接続電極４２１が設けられている。第２接続電極４２１は、ＴＦＴ３０６のソース電極３１８およびドレイン電極３１９と同じ層からパターン形成可能である。この第２接続電極４２１は、後述の電源回路２６６に接続されている。
また、アノード端となるアノード電極４１８は電位Ｖｒの配線Ｌ１またはＬ３に接続されており、カソード端となるカソード電極４１９は演算増幅器２０５の入力端子に接続される配線Ｌ２またはＬ４に接続されている。
電源回路２６６は、例えば図３に示すように検出用素子２０１および参照用素子２０２の形成領域および配線２６５に近接して設けられている。電源回路２６６は、基準電位Ｖｒ−ｎＶｏｃを生成して第２接続電極４２１に与える。
このように、光シールド２０４を所定の電位とすることにより、光シールド２０４を電界に対するシールドとしても機能させることができる。この場合に、ＰＩＮフォトダイード４１３…にガラス基板３１４側から、すなわち表示パネルの背面側から到達しようとする電界ついては光シールド２０４で電気力線を終端させることができる。また、光シールド２０４に、電界に対するシールドの機能を持たせたので、電磁シールドの効果もある程度は見込める。
また、光シールド２０４がフローティングとなって検出用素子２０１および参照用素子２０２のダイオード特性が不安定になることを防ぐことができる。
また、光シールド２０４の電位は必ずしもＰＩＮフォトダイオード４１３のカソード電位と同じでなくてもよいが、上記のように同じＶｒ−ｎＶｏｃとすることにより、カソードと光シールド２０４との間の寄生容量が低減されるので、カソード電位が光シールド２０４から全く影響を受けなくすることができる。
また、上記のように電源回路２６６を設ける代わりに、図１８に示すように、第２接続電極４２１を参照用素子２０２のカソード電極４１９に接続することにより、光シールド２０４に電位Ｖｒ−ｎＶｏｃを与えるようにしてもよい。
図２に、図３のＢ−Ｂ’線断面図を示す。
この断面構成は、ガラス基板３１４上に、ベースコート３１２、第１シールド電極５１６、層間絶縁膜４１７、配線２６５（Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４）、第２シールド電極５２１、層間絶縁膜４２０、および、第３シールド電極５０７が順次積層されてパターン形成されたものである。また、液晶表示装置２５０が反射型モードでの表示をも行うことのできる構成である場合には、第４シールド電極６０１が設けられていてもよい。
第１シールド電極５１６は、少なくとも配線２６５の下方、すなわち配線２６５に対して表示パネルの背面側に位置する領域に設けられており、図１５に示したＴＦＴ３０６のゲート電極３１６と同じ層から形成可能である。また、第１シールド電極５１６は、前述した電源回路２６６から基準電位Ｖｒ−ｎＶｏｃを与えられている。配線２６５および第２シールド電極５２１は、ＴＦＴ３０６のソース電極３１８およびドレイン電極３１９と同じ層から形成可能である。配線２６５は両側を第２シールド電極５２１で挟まれるように配置されている。また、ここでは、配線２６５の中で、配線Ｌ２・Ｌ４を外側に配置し、配線Ｌ１を配線Ｌ２の内側隣に、配線Ｌ３を配線Ｌ４の内側隣に、それぞれ配置している。また、第２シールド電極５２１は、層間絶縁膜４１７に形成されたコンタクトホールを介して第１シールド電極５１６に接続されている。
第３シールド電極５０７は、少なくとも配線２６５の上方に位置する領域に設けられており、図１５に示した画素電極３０７と同じ層から形成可能である。また、第３シールド電極５０７は、層間絶縁膜４２０に形成されたコンタクトホールを介して第２シールド電極５２１に接続されている。第４シールド電極６０１が設けられる場合には、第４シールド電極６０１は、極力広い面積で第３シールド電極５０７と接するように設けられ、第３シールド電極５０７上に反射電極と同じ層から形成可能である。
上記の構成とすることにより、配線２６５は、第１シールド電極５１６と第３シールド電極５０７（および第４シールド電極６０１）とによって上下を挟まれ、第２シールド電極５２１によって両側方を挟まれた状態となる。特に、第１シールド電極５１６が設けられていることにより、配線２６５にガラス基板３１４側から到達しようとする電界による電気力線を第１シールド電極５１６で終端させることができる。これらのシールド電極は全て電源回路２６６によって電位Ｖｒ−ｎＶｏｃとなっているので、シールド効果は大きく、電界による配線２６５への誘導ノイズはかなり低減される。さらに、第２シールド電極５２１を第１シールド電極５１６に接続するためのコンタクトホール、および、第３シールド電極５０７を第２シールド電極５２１に接続するためのコンタクトホールを、極力、配線２６５の側方にあるシールド間隙を埋めるように設ければ、配線２６５は周囲を全てシールド電極で囲まれた状態となり、シールド効果は非常に高まる。
シールド電極の電位を配線Ｌ２・Ｌ４の電位と等しくなるようにしたので、配線Ｌ２・Ｌ４とシールド電極との間に形成された寄生容量は低減される。
また、上記のように電源回路２６６を設ける代わりに、図１８に示したのと同様に、第１シールド電極５１６〜第４シールド電極６０１に、参照用素子２０２のカソード電極４１９から電位Ｖｒ−ｎＶｏｃを与えるようにしてもよい。
次に、液晶表示装置１における検出用素子２０１および参照用素子２０２の配置について説明する。
図３に示すように、液晶表示装置１では、検出用素子２０１が設けられている領域と、参照用素子２０２が設けられている領域とが、額縁に沿って交互に繰り返し並ぶように分割配置されている。各領域において、ＰＩＮフォトダイオード４１３…は所定数だけ直列接続および並列接続され、検出用素子２０１の全領域と、参照用素子２０２の全領域とのそれぞれで、ｎ個の直列接続および規定数の並列接続による構成とされる。この場合のｎは１でもよいし、２以上でもよい。また、並列接続の数も１または複数でよい。これにより、ＰＩＮフォトダイオード４１３の特性に大きな面内ばらつきが生じていても、検出用素子２０１の全領域と検出用素子２０１の全領域とのそれぞれについて平均化された特性が検出用素子２０１および参照用素子２０２の特性となるために、検出用素子２０１の特性と参照用素子２０２の特性とをほぼ等しくすることができる。そして、検出用素子２０１の各領域間で、到達する迷光に差があり、また、参照用素子２０２の各領域間で、到達する迷光に差があっても、検出用素子２０１の全体と参照用素子２０２の全体とでは、迷光から受ける影響がほぼ等しくなるため、迷光の差による周囲光ＡＬの検出誤差を、図１４の場合よりも小さくすることができる。
図５に、検出用素子２０１および参照用素子２０２の他の配置をとる液晶表示装置２の構成を示す。
液晶表示装置２では、検出用素子２０１が設けられている領域と、参照用素子２０２が設けられている領域とが、額縁に直交する方向に沿って交互に繰り返し並ぶように分割配置されている。この場合においても、各領域において、ＰＩＮフォトダイオード４１３…は所定数だけ直列接続および並列接続され、検出用素子２０１の全領域と、参照用素子２０２の全領域とのそれぞれで、ｎ個の直列接続および規定数の並列接続による構成とされる。ｎは１でもよい。これによっても、検出用素子２０１の特性と参照用素子２０２の特性とをほぼ等しくすることができる。そして、同様に、迷光の差による周囲光ＡＬの検出誤差を、図１４の場合よりも小さくすることができる。
図６に、比較例として、検出用素子２０１および参照用素子２０２のさらに他の配置をとる液晶表示装置３の構成を示す。
液晶表示装置３では、検出用素子２０１が設けられている領域と、参照用素子２０２が設けられている領域とが、１つずつ、額縁に直交する方向に沿って並ぶように配置されている。この場合には、額縁に沿う方向の長い距離に対しては検出用素子２０１の領域と参照用素子２０２の領域とが並行して設けられているために、図１４の場合よりも検出用素子２０１の特性と参照用素子２０２の特性との差が縮小され、迷光の差による周囲光ＡＬの検出誤差も縮小する。しかし、額縁に直交する方向には領域が分割されないので、図４および図５の構成の方が、これらの効果は大きい。
図７の（ａ）および（ｂ）に、図３の構成におけるＰＩＮフォトダイオード４１３…の形成および接続方向の例を示す。ここでは特にｎが２以上である場合の利点を考慮しているがｎ＝１も可能である。図７の（ａ）では、アノードとカソードとを結ぶ方向が額縁に直交する方向であり、ｎ個の直列接続もこの方向に行われる。並列接続は、各領域および全領域で、額縁に沿う方向に、ｎ個の直列接続を１つの並列枝路とする並列接続として行われる。図７の（ｂ）では、アノードとカソードとを結ぶ方向が額縁に沿う方向であり、各領域での直列接続および全領域でのｎ個の直列接続もこの方向に行われる。並列接続は、各領域で額縁に直交する方向に、各直列接続を１つの並列枝路とする並列接続として行われる。
図７の（ｃ）および（ｄ）に、図５の構成におけるＰＩＮフォトダイオード４１３…の形成および接続方向の例を示す。図７の（ｃ）では、アノードとカソードとを結ぶ方向が額縁に直交する方向であり、各領域での直列接続および全領域でのｎ個の直列接続もこの方向に行われる。並列接続は、各領域で額縁に沿う方向に、各直列接続を１つの並列枝路とする並列接続として行われる。図７の（ｄ）では、アノードとカソードとを結ぶ方向が額縁に沿う方向であり、ｎ個の直列接続もこの方向に行われる。並列接続は、各領域および全領域で額縁に直交する方向に、各直列接続を１つの並列枝路とする並列接続として行われる。
特に、図７の（ｂ）では、参照用素子２０２の各領域において、ＰＩＮフォトダイオード４１３…の各直列接続のアノード端とカソード端とで到達する迷光がほぼ等しく、またＰＩＮフォトダイオード４１３の特性はほぼ揃っているため、各ＰＩＮフォトダイオード４１３での発生キャリア数が揃い、個々の開放電圧Ｖｏｃが揃う。従って、図７の（ｂ）の構成は、この点で、図７の（ａ）・（ｃ）・（ｄ）の構成よりも好ましい。
なお、図７の（ａ）〜（ｄ）で、直列接続の方向と並列接続の方向とが上記のように定められていれば、ＰＩＮフォトダイオード４１３…の個々のアノードとカソードとを結ぶ方向は、上述したものと直交する方向など、他の任意の方向でもよい。
また、図１および図２で説明した電源電圧発生素子２６６ａについても、形成領域を参照用素子２０２と同じ位置に分割配置すれば、参照用素子２０２と電源電圧発生素子２６６ａとで開放電圧ｎＶｏｃがほぼ同じになる。
また、レーザアニール方向はチャネル方向と同じになるほうが電流が流れやすい。従って、図７の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）・（ｄ）においてレーザアニール方向が額縁に沿う方向である場合には、チャネル方向が額縁に沿っている図７の（ｂ）・（ｄ）の構成のほうが、チャネル方向が額縁に直交する図７の（ａ）・（ｃ）の構成よりも好ましい。逆に、レーザアニール方向が額縁に直交する場合には、図７の（ａ）・（ｃ）の構成のほうが、チャネル方向が額縁に直交する図７の（ｂ）・（ｄ）の構成よりも好ましい。
図７をさらに詳細に記載した図を図２２に示す。図２２の（ａ）・（ｂ）ではＰＩＮフォトダイオード４１３が、横方向に直列接続、縦方向に並列接続されている。図２２の（ｃ）・（ｄ）では、ＰＩＮフォトダイオード４１３が、縦方向に直列接続、横方向に並列接続されている。
図２２の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）・（ｄ）において、検出用素子２０１が設けられている領域、および、参照用素子２０２が設けられている領域の、バックライト２５３からの離間方向が、表示パネル２５１のパネル面への投影において額縁に直交する方向である場合には、図２２の（ａ）・（ｂ）では、検出用素子２０１が設けられている領域に到達する迷光と、参照用素子２０２が設けられている領域に到達する迷光とが、全体で互いに等しいので、検出用素子２０１と参照用素子２０２とで開放電圧ｎＶｏｃが互いに等しい。特に、図２２の（ｂ）では、検出用素子２０１と参照用素子２０２とのそれぞれについて、直列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各ＰＩＮフォトダイオード４１３のバックライト２５３からの距離が互いに等しい。この場合には、直列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各ＰＩＮフォトダイオード４１３に、バックライト２５３からの迷光が等しく届くので、各ＰＩＮフォトダイオード４１３の開放電圧Ｖｏｃを揃えることができる。
さらに図２２の（ｃ）・（ｄ）でも、検出用素子２０１が設けられている領域に到達する迷光と、参照用素子２０２が設けられている領域に到達する迷光とが、全体で互いに等しいので、検出用素子２０１と参照用素子２０２とで開放電圧ｎＶｏｃが互いに等しい。特に図２２の（ｄ）では、検出用素子２０１と参照用素子２０２とのそれぞれについて、並列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各ＰＩＮフォトダイオード４１３のバックライト２５３からの距離が互いに等しい。この場合には、並列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各ＰＩＮフォトダイオード４１３のアノード端またはカソード端に、バックライト２５３からの迷光が等しく届くので、並列接続されるＰＩＮフォトダイオード４１３どうしのアノード端とカソード端とに迷光が等しく届くことになる。検出用素子２０１と参照用素子２０２との各領域において、ＰＩＮフォトダイオード４１３の特性はほぼ揃っているため、各ＰＩＮフォトダイオード４１３での発生キャリア数が揃い、個々の開放電圧Ｖｏｃが揃う。
従って、（ｂ）＞（ａ）、（ｄ）＞（ｃ）の順に好ましい構成となる。
逆に、図２２の（ａ）・（ｂ）・（ｃ）・（ｄ）において、検出用素子２０１が設けられている領域、および、参照用素子２０２が設けられている領域の、バックライト２５３からの離間方向が、表示パネル２５１のパネル面への投影において額縁に沿う方向である場合には、図２２の（ｃ）・（ｄ）では、検出用素子２０１が設けられている領域に到達する迷光と、参照用素子２０２が設けられている領域に到達する迷光とが、全体で互いに等しいので、検出用素子２０１と参照用素子２０２との間で開放電圧ｎＶｏｃがほぼ同じになる。
さらに図２２の（ａ）・（ｂ）でも、検出用素子２０１が設けられている領域に到達する迷光と、参照用素子２０２が設けられている領域に到達する迷光とが、全体で互いに等しいので、検出用素子２０１と参照用素子２０２とで開放電圧ｎＶｏｃが互いに等しい。特に図２２（ａ）では、検出用素子２０１と参照用素子２０２とのそれぞれについて、並列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各ＰＩＮフォトダイオード４１３のバックライト２５３からの距離が互いに等しい。この場合には、並列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各ＰＩＮフォトダイオード４１３のアノード端とカソード端とに、バックライト２５３からの迷光が等しく届くので、並列接続されるＰＩＮフォトダイオード４１３どうしのアノード端とカソード端とに迷光が等しく届くことになる。検出用素子２０１と参照用素子２０２との各領域において、ＰＩＮフォトダイオード４１３の特性はほぼ揃っているため、各ＰＩＮフォトダイオード４１３での発生キャリア数が揃い、個々の開放電圧Ｖｏｃが揃う。従って、（ｃ）＞（ａ）、（ｄ）＞（ｂ）の順に好ましい構成となる。
以上、本実施形態について説明した。
なお、本実施形態では、周囲光センサの構成の一例として図４の構成を挙げたが、ＰＩＮフォトダイオード４１３のアノードとカソードとの位置を入れ替えても同様の検出が行えることは自明である。また、この場合にカソード端を基準電位としてのＧＮＤに接続するなど、配線Ｌ１・Ｌ３の電位を適宜選択することができることはもちろんである。演算増幅器を用いた積分演算なども、積分とともに出力電圧Ｖｏを減少させる方向に変化させたり、後段にさらに反転増幅器・非反転増幅器などの増幅器や、加算回路・減算回路などを接続したりするなど、構成は自由に設計することができる。
また、本実施形態では、検出用素子２０１および参照用素子２０２を表示パネルにモノリシックに形成したが、これに限らず、ＣＯＧの形態などで表示パネルに配置してもよい。そして、この場合に、光シールド２０３・２０４を検出用素子２０１および参照用素子２０２のチップ上やチップ内部に形成するようにしてもよい。
また、光電変換素子エレメントとして、ＰＩＮフォトダイオードの他に、フォトトランジスタなども使用可能である。
また、図１の光シールド２０４を、図８の周囲光センサの光シールド１０３などを初めとする、一般の参照用ＰＩＮフォトダイオードの光シールドに適用することも可能である。従って、周囲光を、積分せずに、電流増幅を行ったり、電流−電圧変換したりすることにより検出するなど、検出方法も任意である。
また、表示装置としては液晶表示装置に限らず、周囲光センサを用いて表示の明るさを調節することのできるものであれば任意でよく、例えばＥＬ表示装置やプラズマディスプレイなどに適用可能である。また、携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末に限らず、小型から大型まであらゆるサイズの表示パネルを備えた表示装置が可能である。
１．なお、表示装置としては以下のようなものも可能である。
（１）
表示パネルに配置された光電変換素子を用いて表示面側の周囲光の強度を光電変換して検出する周囲光センサを備え、前記周囲光センサによって検出された周囲光の強度に応じて前記表示面での表示の輝度を調節する表示装置であって、前記光電変換素子の出力を伝達する配線に対して前記表示パネルの背面側に、電界に対するシールドとしての第１シールド電極を備えていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子の出力を伝達する配線に対して表示パネルの背面側に、電界に対するシールドとしての第１シールド電極を備えているので、光電変換素子の出力を伝達する配線に表示パネルの表示面側と反対側からノイズが誘導されることを防止することができる。
以上により、周囲光センサに用いられる光電変換素子の出力を伝達する配線への誘導ノイズをさらに低減することのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
（２）
前記配線の両側方に、電界に対するシールドとしての第２シールド電極を備えていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第２シールド電極が電界に対するシールドとして加わるので、配線への誘導ノイズをさらに低減することができるという効果を奏する。
（３）
前記配線に対して前記表示面側に、電界に対するシールドとしての第３シールド電極を備えていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第３シールド電極が電界に対するシールドとして加わるので、配線への誘導ノイズをさらに低減することができるという効果を奏する。
（４）
前記配線の両側方に設けられるとともに、前記第１シールド電極に接続された第２シールド電極と、前記配線に対して前記表示面側に設けられるとともに、前記第２シールド電極に接続された第３シールド電極とを備えていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第２シールド電極および第３シールド電極が電界に対するシールドとして第１シールド電極に接続された状態で加わるので、配線の周囲が電界に対するシールドで囲まれた状態に近くなり、あるいは囲まれた状態になり、配線への誘導ノイズを特に大きく低減することができるという効果を奏する。
（５）
前記周囲光センサにおいて、前記光電変換素子の２つの電流出力端子のうちの一方の前記電流出力端子は基準電位の電源に接続されており、前記第１シールド電極に、他方の前記電流出力端子の電位と同じ電位が与えられることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子の一方の電流出力端子が基準電位の電源に接続されているので、他方の電流出力端子が光電変換素子の出力に応じて上記基準電位を基準にした電位を取るときに、第１シールド電極と同じ電位となることにより、第１シールド電極と他方の電流出力端子に接続されている配線との間の寄生容量を介した電位変動を受けずに済む。従って、光電変換素子の他方の電流出力端子に接続されている配線の電位が安定するという効果を奏する。
（６）
前記周囲光センサは、前記光電変換素子として、周囲光が照射される第１光電変換素子と、基準の明るさの環境下に置かれた、前記第１光電変換素子と同じ構成の第２光電変換素子とを備えており、前記第１光電変換素子に、前記第２光電変換素子が発生する開放電圧がバイアス電圧として印加され、前記第１光電変換素子の出力電流から、周囲光の強度を検出することを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第２光電変換素子に発生する開放電圧、および、第１光電変換素子に印加される上記開放電圧に等しいバイアス電圧を、第１シールド電極を他方の電流出力端子と同じ電位とすることが、周囲光の強度の検出を精度よく行うことに大きく寄与するという効果を奏する。
（７）
前記光電変換素子は、少なくとも、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された構成であることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第２光電変換素子に発生する開放電圧を個々の光電変換素子エレメントの開放電圧の和とすることで、第１光電変換素子の出力電流の検出に誤差が生じにくくなるため、第１シールド電極を他方の電流出力端子と同じ電位とすることにより開放電圧を安定して第１光電変換素子に印加することが、周囲光の強度の検出を精度よく行うことに大きく寄与するという効果を奏する。
（８）
前記光電変換素子は、同じ光電変換素子エレメントが１つ以上の同じ数だけ直列接続された直列回路が複数並列に接続された構成であることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの直列回路が複数並列に接続されているので、光電変換素子の単位照射光量当たりの出力電流が大きくなり、周囲光の強度の検出精度が高まるという効果を奏する。
（９）
前記光電変換素子は、ＰＩＮフォトダイオードからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、表示パネルにモノリシックに形成しやすいＰＩＮフォトダイオードを用いた周囲光センサに対して、ＰＩＮフォトダイオードへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
（１０）
前記ＰＩＮフォトダイオードはラテラルＰＩＮフォトダイオードであることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、表示パネルへのモノリシック形成に特にプロセスが適しているラテラルＰＩＮフォトダイオードを用いた周囲光センサに対して、ラテラルＰＩＮフォトダイオードへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
（１１）
前記光電変換素子は、フォトトランジスタからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、フォトトランジスタを用いた周囲光センサに対して、フォトトランジスタへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
（１２）
前記表示パネルはＴＦＴ液晶パネルであり、前記配線は、ＴＦＴ基板の額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層を用いて形成されており、前記第１シールド電極は、前記額縁領域にＴＦＴのゲート電極と同じ層を用いて形成されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、配線および第１シールド電極をＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
（１３）
前記表示パネルはＴＦＴ液晶パネルであり、前記配線および前記第２シールド電極は、ＴＦＴ基板の額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層を用いて形成されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、配線および第２シールド電極をＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
（１４）
前記表示パネルはＴＦＴ液晶パネルであり、前記配線は、ＴＦＴ基板の額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層を用いて形成されており、前記第３シールド電極は、前記額縁領域に画素電極と同じ層を用いて形成されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、配線および第３シールド電極をＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
（１５）
前記表示パネルはＴＦＴ液晶パネルであり、前記配線は、ＴＦＴ基板の額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層を用いて形成されており、前記第１シールド電極は、前記額縁領域にＴＦＴのゲート電極と同じ層を用いて形成されており、前記第２シールド電極は、前記額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層を用いて形成されており、前記第３シールド電極は、前記額縁領域に画素電極と同じ層を用いて形成されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、配線および第１〜第３シールド電極をＴＦＴ液晶パネルのプロセスを用いて容易に製造することができるという効果を奏する。
（１６）
前記表示パネルは、前記画素電極上に直接積層された、反射型表示用の反射電極を備えており、前記第３シールド電極上に、前記反射電極と同じ層を用いて形成された第４シールド電極が設けられていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第３シールド電極と第４シールド電極とが積層されてシールド電極としてのシート抵抗が小さくなるため、反射電極の層という既存の層を用いて電界に対するシールド効果を高めることができるという効果を奏する。
（１７）
前記周囲光センサによって検出された前記周囲光の強度に応じて、バックライト光源の輝度を調節することにより、前記表示面での表示の輝度を調節することを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、周囲光の強度に応じてバックライト光源の輝度を調節する表示装置において、光電変換素子への誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
２．また、表示装置として、さらに以下のようなものが可能である。
（１）
表示パネルに配置された光電変換素子を用いて表示面側の周囲光の強度を光電変換して検出する周囲光センサを備え、前記周囲光センサによって検出された周囲光の強度に応じて前記表示面での表示の輝度を調節する表示装置であって、前記周囲光センサは、前記光電変換素子として、周囲光が照射される第１光電変換素子と、基準の明るさの環境下に置かれた、前記第１光電変換素子と同じ構成の第２光電変換素子とを備えているとともに、前記第２光電変換素子の出力を基準に用いて前記第１光電変換素子の出力から前記周囲光の強度を検出し、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域が、前記表示パネル面内で交互に繰り返して並ぶように分割配置されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域が、表示パネル面内で交互に繰り返して並ぶように分割配置されているので、光電変換素子を構成する光電変換素子エレメントの特性に大きな面内ばらつきが生じていても、第１光電変換素子の全領域と第２光電変換素子の全領域とのそれぞれについて平均化された特性が第１光電変換素子および第２光電変換素子の特性となるために、第１光電変換素子の特性と第２光電変換素子の特性とをほぼ等しくすることができる。そして、第１光電変換素子の各領域間で、到達する迷光に差があり、また、第２光電変換素子の各領域間で、到達する迷光に差があっても、第１光電変換素子の全体と第２光電変換素子の全体とでは、迷光から受ける影響がほぼ等しくなるため、迷光の差による周囲光の検出誤差を小さくすることができる。
以上により、光電変換素子を構成する光電変換素子エレメントの表示パネル上における特性ばらつきが大きくても、周囲光の強度を正確に検出することのできる表示装置を実現することができるという効果を奏する。
（２）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域が、前記表示パネルの額縁領域で額縁に沿って交互に繰り返して並ぶように分割配置されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（３）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域が、前記表示パネルの額縁領域で額縁に直交する方向に沿って交互に繰り返して並ぶように分割配置されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（４）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に直交する方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された１つの直列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで、前記直列回路が並列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（５）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に直交する方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された複数の直列回路からなるとともに、額縁に沿う方向は、前記複数の直列回路が互いに並列に接続された並列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで、前記並列回路が互いに並列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（６）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に沿う方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された１つの直列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで、前記直列回路どうしが直列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（７）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に沿う方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された複数の直列回路からなるとともに、額縁に直交する方向は、前記複数の直列回路が互いに並列に接続された並列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで。前記並列回路どうしが直列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（８）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に沿う方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが並列に接続された１つの並列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで、前記並列回路が直列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（９）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に直交する方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された複数の直列回路からなるとともに、額縁に沿う方向は、前記複数の直列回路が互いに並列に接続された並列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで、前記並列回路が互いに直列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（１０）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に沿う方向に、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された１つの直列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで、前記直列回路どうしが並列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（１１）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれの形成領域において、額縁に沿う方向は、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された複数の直列回路からなるとともに、額縁に直交する方向は、前記複数の直列回路が互いに並列に接続された並列回路からなり、前記第１光電変換素子の各形成領域間と前記第２光電変換素子の各形成領域間とのそれぞれで。前記並列回路どうしが並列に接続されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、光電変換素子エレメントの特性を平均化する第１光電変換素子および第２光電変換素子の配置を容易に実現することができるという効果を奏する。
（１２）
前記周囲光センサは、前記第１光電変換素子に、前記第２光電変換素子が発生する開放電圧がバイアス電圧として印加され、前記第１光電変換素子の出力電流から周囲光の強度を検出することにより、前記第２光電変換素子の出力を基準に用いて前記第１光電変換素子の出力から前記周囲光の強度を検出することを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第２光電変換素子が発生する開放電圧は微弱であって、この開放電圧が第１光電変換素子にバイアス電圧として印加されて出力電流に影響を与えるので、第１光電変換素子および第２光電変換素子の特性を平均化することが、周囲光の正確な検出に大きく寄与するという効果を奏する。
（１３）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とが形成された前記表示パネルの額縁辺において、レーザアニール方向が前記表示パネルの額縁に沿う方向に設定されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、レーザアニール方向が前記表示パネルの額縁に沿う方向に設定されているので、第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれのチャネル方向に、額縁に沿う方向が含まれている場合に、その部分の第１光電変換素子と第２光電変換素子とに電流が流れやすくなるという効果を奏する。
（１４）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とが形成された前記表示パネルの額縁辺において、レーザアニール方向が前記表示パネルの額縁に直交する方向に設定されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、レーザアニール方向が前記表示パネルの額縁に直交する方向に設定されているので、第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれのチャネル方向に、額縁に直交する方向が含まれている場合に、その部分の第１光電変換素子と第２光電変換素子とに電流が流れやすくなるという効果を奏する。
（１５）
前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれのチャネル方向が、レーザアニール方向と平行になるように、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とが前記表示パネルの額縁辺に配置されていることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、第１光電変換素子と第２光電変換素子とのそれぞれのチャネル方向がレーザアニール方向と平行であるので、第１光電変換素子と第２光電変換素子とに電流が流れやすくなるという効果を奏する。
（１６）
前記第１光電変換素子の各形成領域と前記第２光電変換素子の各形成領域との間で、それぞれのバックライトからの平均距離が互いに等しいことを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、バックライトからの迷光が第１光電変換素子と第２光電変換素子とに等しく届くので、それぞれの開放電圧を容易に等しくすることができるという効果を奏する。
（１７）
前記第１光電変換素子に複数の光電変換素子エレメントが直列接続された箇所と、前記第２光電変換素子に前記第１光電変換素子の前記光電変換素子エレメントと同数の前記光電変換素子エレメントが直列接続された箇所とが、それぞれ形成されており、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれについて、前記直列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各前記光電変換素子エレメントのバックライトからの距離が互いに等しいことを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、直列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各光電変換素子エレメントに、バックライトからの迷光が等しく届くので、各光電変換素子エレメントの開放電圧を揃えることができるという効果を奏する。
（１８）
前記第１光電変換素子に複数の光電変換素子エレメントが並列接続された箇所と、前記第２光電変換素子に前記第１光電変換素子の前記光電変換素子エレメントと同数の前記光電変換素子エレメントが並列接続された箇所とが、それぞれ形成されており、前記第１光電変換素子と前記第２光電変換素子とのそれぞれについて、前記並列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各前記光電変換素子エレメントのバックライトからの距離が互いに等しいことを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、並列接続された箇所のそれぞれにおける初段から最終段までの各光電変換素子エレメントの両端部に、バックライトからの迷光が等しく届くので、当該光電変換素子エレメントどうしで開放電圧を揃えることができるという効果を奏する。
（１９）
前記光電変換素子は、ＰＩＮフォトダイオードからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、表示パネルにモノリシックに形成しやすいＰＩＮフォトダイオードを用いた周囲光センサに対して、ＰＩＮフォトダイオードへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
（２０）
前記ＰＩＮフォトダイオードはラテラルＰＩＮフォトダイオードであることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、表示パネルへのモノリシック形成に特にプロセスが適しているラテラルＰＩＮフォトダイオードを用いた周囲光センサに対して、ラテラルＰＩＮフォトダイオードへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
（２１）
前記光電変換素子は、フォトトランジスタからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、フォトトランジスタを用いた周囲光センサに対して、フォトトランジスタへの誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
（２２）
前記表示パネルは液晶パネルであり、前記周囲光センサによって検出された前記周囲光の強度に応じて、バックライト光源の輝度を調節することにより、前記表示面での表示の輝度を調節することを特徴とする表示装置。
上記の発明によれば、周囲光の強度に応じてバックライト光源の輝度を調節する表示装置において、光電変換素子への誘導ノイズを低減することができるという効果を奏する。
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の表示装置は、以上のように、表示パネルに配置された光電変換素子を用いて表示面側の周囲光の強度を光電変換して検出する周囲光センサを備え、前記周囲光センサによって検出された周囲光の強度に応じて前記表示面での表示の輝度を調節する表示装置であって、前記光電変換素子に対して前記表示パネルの背面側に、導電体からなる、迷光に対する光シールドを備え、前記迷光に対する光シールドに所定の電位が与えられる。
以上により、周囲光センサに用いられる光電変換素子への誘導ノイズをさらに低減することのできる表示装置を実現するこができるという効果を奏する。
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
本発明は、携帯型の液晶表示装置に特に好適に使用することができる。

Claims (13)

  1. 表示パネルに配置された光電変換素子を用いて表示面側の周囲光の強度を光電変換して検出する周囲光センサを備え、前記周囲光センサによって検出された周囲光の強度に応じて前記表示面での表示の輝度を調節する表示装置であって、
    前記光電変換素子に対して前記表示パネルの背面側に、導電体からなる、迷光に対する光シールドを備え、
    前記迷光に対する光シールドに所定の電位が与えられ、
    前記周囲光センサは、前記光電変換素子として、周囲光が照射される第１光電変換素子と、基準の明るさの環境下に置かれた、前記第１光電変換素子と同じ構成の第２光電変換素子とを備えており、
    前記第１光電変換素子に、前記第２光電変換素子が発生する開放電圧がバイアス電圧として印加され、前記周囲光センサは、前記第１光電変換素子の出力電流から、周囲光の強度を検出することを特徴とする表示装置。
  2. 前記周囲光センサにおいて、
    前記光電変換素子の２つの電流出力端子のうちの一方の前記電流出力端子は基準電位の電源に接続されており、
    前記所定の電位は、他方の前記電流出力端子の電位と同じに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記光電変換素子は、少なくとも、複数の同じ光電変換素子エレメントが直列に接続された構成であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記光電変換素子は、同じ光電変換素子エレメントが１つ以上の同じ数だけ直列接続された直列回路が複数並列に接続された構成であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記光電変換素子は、ＰＩＮフォトダイオードからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  6. 前記ＰＩＮフォトダイオードはラテラルＰＩＮフォトダイオードであることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
  7. 前記光電変換素子は、フォトトランジスタからなる光電変換素子エレメントを１つ以上組み合わせた構成であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  8. 前記表示パネルはＴＦＴ液晶パネルであり、
    前記光電変換素子はＴＦＴ基板の額縁領域に、ＴＦＴの活性層と同じ層を用いて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  9. 前記迷光に対する光シールドは、前記額縁領域にＴＦＴのゲート電極の層よりも積層方向下方に形成されており、
    前記迷光に対する光シールドに接続されているとともに、前記額縁領域に前記ゲート電極と同じ層から形成された第１接続電極と、
    前記第１接続電極に接続されているとともに、前記額縁領域にＴＦＴのソース電極と同じ層から形成された第２接続電極とを備えており、
    前記第２接続電極は、前記所定の電位を与える電源に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記光電変換素子に対して、前記表示パネルの表示面側に、電界に対するシールドを備えていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  11. 前記光電変換素子に対して、前記表示パネルの表示面側に、画素電極と同じ層から形成した、電界に対するシールドを備えていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  12. 前記周囲光センサによって検出された前記周囲光の強度に応じて、バックライト光源の輝度を調節することにより、前記表示面での表示の輝度を調節することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
  13. 前記所定の電位は、他方の前記電流出力端子から与えられることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
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