WO2006104210A1

WO2006104210A1 - アクティブマトリクス基板、表示装置及び電子機器

Info

Publication number: WO2006104210A1
Application number: PCT/JP2006/306539
Authority: WO
Inventors: Mayuko Sakamoto; Yoshihiro Izumi; Hiromi Katoh
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2006-10-05
Also published as: JP2008170460A

Abstract

　アクティブマトリクス基板の周辺領域に形成された環境センサを備えた表示装置において、環境センサの上層に設けられた表面保護膜の変質に基づく、環境センサの感度不良および特性の経時劣化を防止する。複数の画素が配列された画素配列領域を有するアクティブマトリクス基板（２）において、画素配列領域の周囲に存在する周辺領域に配置された環境センサ（１１）と、前記周辺領域において環境センサ（１１）の配置層より上層に設けられた表面保護膜（２０）とを備え、表面保護膜（２０）は、環境センサ（１１）の配置位置の上方に相当する部分に開口部（２２）を備えている。

Description

明細書

アクティブマトリクス基板、表示装置及び電子機器

技術分野

[0001] 本発明は、液晶表示装置、 EL (Electronic Luminescent)表示装置などの表示装置に関する。また、これら表示装置に使用するアクティブマトリクス基板に関する。

背景技術

[0002] 液晶表示装置に代表されるフラットパネル型の表示装置は、薄型軽量、低消費電力といった特徴を有し、さらに、カラー化、高精細化、動画対応といった表示性能の向上に向けた技術開発が進んでいることから、現在では、携帯電話、 PDA (Personal Digital Assistants)、 DVDプレイヤー、モパイルゲーム機器、ノート PC、 PCモニター、 TV等、幅広い情報機器、 TV機器、アミューズメント機器等の電子機器に組み込まれている。

[0003] このような背景の中、表示装置に、周辺環境を検知する環境センサを取り付ける技術が用いられ始めている。この環境センサの代表例として、周辺環境の明るさを検知する光センサがある。近年、表示装置の更なる視認性向上や低消費電力化を目的として、使用環境の明るさに応じて表示装置の輝度を自動的に制御する自動調光機能付きの表示システムが提案されて、る。

[0004] このような光センサを備える表示システムは、例えば、特開平 4— 174819号公報ゃ特開平 5— 241512号公報に開示されている。特開平 4— 174819号公報ゃ特開平 5— 241512号公報では、表示装置の近傍にディスクリート部品である光センサを配設し、該光センサで検知した使用環境照度を基に、表示装置の輝度を自動的に制御する方法が開示されている。この結果、昼間や屋外など明るい環境下では表示輝度を高くし、夜間や室内など比較的暗い環境下では表示輝度を下げるといったように、周囲環境の明るさに応じて自動的に輝度調整 (調光)を行うことができる。この場合、表示装置の観察者が、暗い環境下で画面をまぶしく感じることがなくなり、視認性の向上を図ることができる。また、使用環境の明 Z暗にかかわらず、表示輝度を常に高く保つ使用方法に比べると、表示装置の低消費電力化や長寿命化を実現することができる。さらに、光センサの検知情報を基に自動的に輝度調整 (調光)を行うために、使用者の手を煩わせることもない。

[0005] このように、自動調光機能を備えた表示システムは、使用環境の明るさの変化に対して良好な視認性と低消費電力化を両立することができることから、屋外に持ち出して使用する機会が多くバッテリー駆動を必要とするモパイル機器 (携帯電話、 PDA、モノくィルゲーム機器等）に対して特に有用である。

[0006] 一方、特開 2002— 62856号公報には、環境センサを表示装置内に組み込んだ構造の一例として、ディスクリート部品である光センサを、表示装置内に組み込む構造が開示されている。図 14は、特開 2002— 62856号公報に開示されている液晶表示装置の筐体を除く概略構成図であり、図 15は、その光センサ実装部の断面図である

[0007] この液晶表示装置は、薄膜トランジスタ (TFT)などのアクティブ素子が形成される基板 (アクティブマトリクス基板) 901と対向基板 902とがシール榭脂 925を介して貼り合わされ、両者の間隙に液晶層 903が挟持された構造となっている。ここで、ァクティブマトリクス基板 901の周辺部、すなわち対向基板が存在しない周辺領域 S (額縁領域）に、ディスクリート部品である光センサ 907が配設されている。なお、図 15において Hで示した領域は、アクティブマトリクス基板 901上に対向基板 902が存在する領域 (表示領域 H)である。また、アクティブマトリクス基板 901の対向基板 902配置側とは相対する側にはバックライトシステム 914が設けられる。そして、ノックライトシステム 914のアクティブマトリクス基板 901配置側とは相対する側と、周辺領域 Sの周囲とを覆うように、筐体 915が配置される。筐体 915の光センサ 907と対向する位置には、開孔部 916が設けられ、光センサ 907への光は開孔部 916から入射する仕組みになっている。

[0008] このように、光センサ 907を上記周辺領域 Sに配設する構造は、以下の特徴を備えている。すなわち、液晶表示装置の表示モードが透過型や半透過型の場合には、ァクティブマトリクス基板 901の裏面にバックライトシステム 914を備える必要があるが、光センサ 907が上記の周辺領域 Sに配設されているので、該バックライトシステム 91 4から発せられる光が直接光センサ 907に到達することがなぐノックライトシステムから発せられる光に起因する光センサ 907の誤動作を最小限に留めることが可能である。また、通常の液晶表示装置では、対向基板 902の表側には偏光板（図示せず）が貼られている力光センサ 907が上記の周辺領域 Sに配設されているので、光センサ 907に入射する外光が対向基板 902上の偏光板によって遮られることが無ぐ十分な光量の外光を光センサに導くことが可能である。この結果、光センサ 907は、高 V、SZNを得ることが可能である。

[0009] 一方、近年、表示装置の製造技術が急速に進展し、従来はディスクリート部品として表示装置の周辺部に実装していた ICチップや各種回路素子を、表示装置の構成回路 '素子の形成時に、表示装置内（具体的には表示装置を構成するガラス基板上 )に同一プロセスでモノリシックに形成する技術が確立されてきている。

[0010] 例えば、特開 2002— 175026号公報では、基板上に表示領域部を形成する際、表示領域部の周辺の領域に、垂直駆動回路、水平駆動回路、電圧変換回路、タイミング発生回路、光センサ回路などを、同一プロセスでモノリシックに形成する例が開示されている。このようなディスクリート部品の表示装置内へのモノリシック形成は、部品点数や部品実装プロセスの削減を可能にし、表示装置を組み込んだ電子機器の小型化とコストダウンを実現することができる。もちろん、上述した表示装置の輝度調節 (調光）に用いる光センサや、光センサ用の専用回路 (光量検出回路)などを、表示装置内にモノリシックに形成することも可能である。なお、特開 2002— 62856号公報にも、ディスクリート部品の光センサの代わりに、基板上に周辺回路と光センサを同一プロセスでモノリシックに形成する技術が記載されている。

[0011] ところで、アクティブマトリクス型の表示装置に使用されるアクティブ素子としては、非晶質 Si膜や多結晶 Si膜を用いた薄膜トランジスタ (TFT)が一般的である。上述のようにアクティブ素子と各種回路素子を同一基板上にモノリシックに形成する場合は、主として多結晶 Si膜を利用した TFTが用いられる。

[0012] そこで、図 16を参照しながら、画素配列領域 (表示領域)の各画素に形成される多結晶 Si膜を半導体層として備える TFTの構造を説明する。ここで説明する TFTの構造は、「トップゲート構造」、または「正スタガ構造」と呼ばれるもので、チャネルとなる半導体膜 (多結晶 Si膜)の上層にゲート電極を備えるものである。 [0013] TFT500は、ガラス基板 510上に形成された多結晶 Si膜 511と、多結晶 Si膜 511 を覆うように形成されたゲート絶縁膜 512と、ゲート絶縁膜 512上に形成されたゲート電極 513と、ゲート電極 513及びゲート酸化膜 512を覆うように形成された第 1層間絶縁膜 514とを有して、る。第 1層間絶縁膜 514上に形成されて!、るソース電極 517 は、第 1層間絶縁膜 514およびゲート絶縁膜 512を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のソース領域 511cに電気的に接続されている。同様に、第 1層間絶縁膜 514上に形成されているドレイン電極 515は、第 1層間絶縁膜 514およびゲート絶縁膜 512を貫通するコンタクトホールを介して半導体膜のドレイン領域 51 lbに電気的に接続されている。さらに、これらを覆うように第 2層間絶縁膜 518が形成されている。

[0014] このような構造において、ゲート電極 513と対向する半導体膜の領域がチャネル領域 511aとして機能する。また、半導体膜のチャネル領域 511a以外の領域は、不純物が高濃度にドープされており、ソース領域 511cおよびドレイン領域 51 lbとして機能する。

[0015] なお、ここでは図示しないが、ホットキャリアによる電気特性の劣化を防ぐために、ソース領域 51 lcのチャネル領域側およびドレイン領域 51 lbのチャネル領域側に、不純物が低濃度にドープされた LDD (Lightly Doped Drain)領域が形成されている。

[0016] さらに、第 2層間絶縁膜 518の上層には、駆動される表示媒体に電気信号を供給するための画素電極 519が形成される。画素電極 519は、第 2層間絶縁膜 518に設けられたコンタクトホールを介して、ドレイン電極 515に電気的に接続される。この画素電極 519は、一般に平坦性が求められることが多ぐ画素電極 519の下層に存在する第 2層間絶縁膜 518は平坦ィ匕膜としての機能が要求される。このため第 2層間絶縁膜 518には、アクリル榭脂などの有機膜 (厚み 2〜3 m)を用いることが好ましい。また、 TFT500におけるコンタクトホールの形成や、周辺領域での電極取り出しのために、第 2層間絶縁膜 518はパターユング性能が求められ、通常、感光性を有する有機膜を用いることが多い。

[0017] 一方、表示領域に上述の構造を有する TFTを備えた表示装置にぉ、て、外光の明るさを検知するための光センサを、表示装置の周辺領域にモノリシック形成しようとした場合、製造プロセスの増加を最小限に抑えようとすると、光センサの素子構造が限定されること〖こなる。

[0018] 図 17は、これら条件を満たす光センサ 400の素子構造断面を示す断面模式図である。ガラス基板 410上に、光センサを構成する半導体膜 411が形成され、該半導体膜 411のドーピング領域 (p領域 41 lc又は n領域 41 lb)力ノンドーピング領域 (i領域 41 la)に対して縦方向（積層方向）ではなく横方向（面方向）に形成される。一般に、形成面に対して平行な横方向（面方向）に PIN接合を有する構造は、ラテラル構造の PIN型光ダイオードと呼ばれて!/、る。

[0019] また、光センサ 400を構成する各部材は、図 16の TFTを構成する各部材と、同じプロセスで形成されている。例えば、半導体膜 411の上層には、ゲート絶縁膜 512と同材料'同プロセスで形成される絶縁膜 412が形成され、第 1層間絶縁膜 414の上層には、ソース電極 517と同材料 '同プロセスで形成される p側電極 417と、ドレイン電極 515と同材料 .同プロセスで形成される n側電極 415が形成される。

[0020] さらにその上層には、第 2層間絶縁膜 518と同材料 '同プロセスで形成される表面保護膜 418が形成される。この場合、第 2層間絶縁膜 518は、画素配列領域 (表示領域）においては、 TFT500形成層と画素電極 519形成層の層間を電気的に絶縁するとともに、画素電極 519の形成面の平坦性を向上させる役割を果たし、画素配列領域外 (表示領域外)の周辺領域 (額縁領域)では、アクティブマトリクス基板の表面保護膜 418として光センサ 400や光センサ 400に接続される電極を外気カゝら保護する役割を果たす。このように、表面保護膜 418は、第 2層間絶縁膜 518と同プロセスで形成され、また、表示領域から周辺領域に渡って略全面に形成されることが望ましい。

[0021] このような図 17に示した光センサ 400は、図 14に示した従来の表示装置の光センサ (周辺領域に設けられたディスクリート部品）の代わりに使用することができ、かつ、図 14に示した表示装置を電子機器に組み込む際に、部品点数の削減や部品実装プロセスの削減を可能にする。

[0022] なお、特開平 6— 188400号公報には、光センサ 400の構造の他の例として、非結晶 Si膜を用いたボトムゲート構造 (逆スタガ構造)の TFTと同一基板上にモノリシックに形成することが可能な MIS (MetaHnsulator- Semiconductor)型接合を有する光ダィオードが記載されており、このような MIS型の光ダイオードを採用することも可能である。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0023] し力しながら、上述した図 17に示す光センサを、アクティブマトリクス基板上の周辺領域に形成して表示装置を実現しょうとすると、以下の問題が生じることが明らかになつた o

[0024] 表示装置を構成するアクティブマトリクス基板は、図 15に示すように、表示領域 (H) と周辺領域 (額縁領域） (S)に大別されるが、後者の周辺領域 (S)は、さらに筐体で遮光された遮光領域 (S1)と、筐体に設けられた開孔部 (例えば図 15の開孔部 916 に相当）に位置し外光の入射を受ける非遮光領域 (S2)に分けることができる。上述した光センサは、外光を受光する必要があることから、当然、アクティブマトリクス基板上の非遮光領域 (S2)に配置される必要がある。

[0025] 第 2層間絶縁膜 518 (表面保護膜 418)は、表示領域 H力も周辺領域 Sに亘つて略全面に形成される旨を前段で説明したが、この第 2層間絶縁膜 518 (表面保護膜 41 8)に対し、外光 (屋外太陽光下での使用を想定)が如何に到達するかについて考えてみると、以下のようになる。

[0026] 表示領域 (H) :対向基板 902に備えられた偏光板（図示せず)やカラーフィルタによって、外光の一部が吸収されるため、アクティブマトリクス基板 901上の第 2層間絶縁膜 518に到達する外光は、特定の波長領域の光に限定される。特に偏光板やカラ一フィルタで紫外線は略 100%吸収されるために、第 2層間絶縁膜 518に到達する紫外線は皆無である。

[0027] 遮光領域 (S1)：筐体 915によって外光が全て遮光される。もちろん、アクティブマトリクス基板 901上の第 2層間絶縁膜 518に到達する紫外線は皆無である。

[0028] 非遮光領域 (S2)：外光が直接入射するため、アクティブマトリクス基板上の第 2層間絶縁膜に、外光に含まれる全波長の光 (紫外線含む)が到達する。

[0029] つまり、表示装置を屋外で使用する場合を考えると、太陽光に含まれる紫外線は、周辺領域の非遮光領域 (S2)のみにおいて、アクティブマトリクス基板上の第 2層間絶縁膜に到達し得ることになる。

[0030] 前述したように、第 2層間絶縁膜は、アクリル榭脂などの感光性を有する有機膜によつて形成されているが、ここで用いる有機膜は、これまで、紫外線に対する耐性は考慮されていな力つた。そこで、非遮光領域 (S2)に位置する第 2層間絶縁膜の耐光試験を実施してみると、長期間の紫外線照射によって膜が劣化する現象、すなわち当初透明であった膜が茶褐色化又は白濁化する現象が生じることが判明した。さらに、この結果、第 2層間絶縁膜の透明性が損なわれ、その下に位置する光センサに到達する外光が減少して、光センサの感度不良および特性の経時変化をもたらすことが判明した。この現象は光センサを備えた表示装置の信頼性に関わる問題であり、解決を図る必要がある。

[0031] また、光センサの代わりに他の環境センサ（温度センサ、湿度センサ）を用いる場合であっても、第 2層間絶縁膜の膜質が劣化すると、その配下に存在する環境センサの信頼性が損なわれることから、解決を図る必要がある。

[0032] このような問題を解決する方法としては、第 2層間絶縁膜の耐紫外線性を高めることが有効である。し力しながら、大面積塗布性能、パターユング性、平坦化性、プロセス温度に対する耐熱性など、他の要求仕様に対して既に最適化されている既存の第 2 層間絶縁膜の榭脂材料を更に改良することは、性能のトレードオフの発生が懸念される。したがって、現状の第 2層間絶縁膜の使用を前提とした、他の方法による対策が望まれている。

[0033] そこで本発明は、アクティブマトリクス基板の周辺領域に形成された環境センサ (例えば光センサ）を備えたアクティブマトリクス基板および表示装置において、該環境センサの配置層より上層に表面保護膜を形成しつつ、かつ該表面保護膜の変質に起因する環境センサの感度不良および特性の経時劣化を防ぐことが可能なアクティブマトリクス基板および表示装置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

[0034] 本発明のアクティブマトリクス基板は、複数の画素が配列された画素配列領域を有するアクティブマトリクス基板において、前記画素配列領域には、複数の電極配線と、複数のアクティブ素子と、前記複数の電極配線および複数のアクティブ素子の上層に設けられた層間絶縁膜と、この層間絶縁膜上に形成された複数の画素電極とが配設されており、前記アクティブマトリクス基板において前記画素配列領域の周囲に存在する周辺領域に配置された環境センサと、前記周辺領域にぉ、て前記環境センサの配置層より上層に設けられた表面保護膜とを備え、前記表面保護膜は、前記環境センサ配置位置の上方に相当する部分に開口部を備えて、ることを特徴として!/ヽる。

[0035] また、本発明の表示装置は、前記アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の前記アクティブ素子が形成されている面に対向するように配設される対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙に配設される表示媒体とを備えたことを特徴としている。

[0036] また、本発明の電子機器は、本発明にかかる表示装置を備えたことを特徴としている。

発明の効果

[0037] 本発明のアクティブマトリクス基板は、環境センサの上層に配置される表面保護膜の環境センサ配置位置の上方に相当する部分に開口部が備えられて、るために、外光に含まれる紫外線により表面保護膜が変質する現象を回避することができる。この結果、感度が良ぐ特性の経時変化の小さい環境センサを実現することができ、信頼性の優れたアクティブマトリクス基板および表示装置並びにこれを用いた電子機器を実現することができる。

図面の簡単な説明

[0038] [図 1]図 1は、実施の形態 1に係る表示装置の概略を示す全体構成図である。

[図 2]図 2は、実施の形態 1に係る表示装置を筐体に組み込んだ状態を示す断面図である。

[図 3]図 3は、実施の形態 1に係る表示装置の画素配列領域 (表示領域)の画素の構造を示す断面模式図である。

[図 4]図 4は、実施の形態 1に係る表示装置の周辺領域の断面模式図である。

[図 5]図 5 (a)は実施の形態 1に係る光センサの構造を示す断面模式図である。図 5 ( b)は実施の形態 1に係る光センサの構造の変形例示す断面模式図である。

[図 6]図 6 (a)は実施の形態 2に係る表示装置の概略を示す断面模式図である。図 6 ( b)は実施の形態 2に係る表示装置の変形例を示す断面模式図である。 (c)は実施の形態 2に係る表示装置の変形例を示す断面模式図である。

[図 7]図 7は、実施の形態 2に係る表示装置の周辺領域の断面模式図である。

[図 8]図 8は、実施の形態 3に係る表示装置の概略平面図と、その A1— A2線における断面図である。

[図 9]図 9は、実施の形態 4に係る表示装置の概略平面図と、その B1— B2線における断面図である。

[図 10]図 10は、実施の形態 5に係る表示装置の周辺領域の概略を示す全体構成図である。

[図 11]図 111は、実施の形態 5に係る表示装置の周辺領域の断面模式図（変形例）である。

[図 12]図 12は、実施の形態 5に係る表示装置の周辺領域の断面模式図（変形例)である。

[図 13]図 13は、本発明の一実施形態にカゝかる電子機器の概略構成を示すブロック図である。

[図 14]図 14は、従来の液晶表示装置の全体構成図である。

[図 15]図 15は、従来の液晶表示装置の光センサ実装部の断面摸式図である。

[図 16]図 16は、アクティブマトリクス基板の画素配列領域に形成される従来の TFTの断面摸式図である。

[図 17]図 17は、アクティブマトリクス基板の周辺領域に形成される従来の光センサの断面摸式図である。

発明を実施するための最良の形態

[実施の形態 1]

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態 1に係る表示装置および該表示装置に用いるアクティブマトリクス基板について、液晶表示装置を例に概略を説明する。 [0040] 図 1は、本発明に係る表示装置 1の全体構成図である。また、図 2は、表示装置 1を筐体に組み込んだ状態を示す断面図である。この表示装置 1は、多数の画素 5がマトリタス状に配列されたアクティブマトリクス基板 2と、これに対向するように配置された対向基板 3を備えており、さらに両者の間隙には表示媒体 4である液晶が挟持された構造をしている。そして、アクティブマトリクス基板 2と対向基板 3は、対向基板 3の外周に沿った枠状のシール榭脂 25によって接着されて、る。

[0041] アクティブマトリクス基板 2の各画素 5には、表示媒体 4を駆動するための薄膜トランジスタ (TFT) 6や画素電極 7が形成されており、対向基板 3には、対向電極（図 1〖こは図示せず)やカラーフィルタ（図 1には図示せず）が形成されて!、る。

[0042] アクティブマトリクス基板 2は、画素 5が配列された領域 (画素配列領域) 8と、画素配列領域に近接する周辺領域 9を有し、対向基板 3は、上記画素配列領域 8を覆うとともに、周辺領域 9の一部が露出するように配設されて、る。

[0043] また、アクティブマトリクス基板 2の上記周辺領域 9には、表示装置 1に外部の駆動回路 30を接続するための FPC (Flex¾le Printed Circuit) 10が端子 38に実装され、さらに、環境センサの一例である外光の明るさを検出するための光センサ 11が配設されている。また、その他に周辺回路 (外部の駆動回路からの入力信号に基づいて画素配列領域 8の TFT6を駆動するための駆動回路（図示せず）、光センサ 11や駆動回路に接続される配線 (36)、画素配列領域 8からの引き出し配線（図示せず)など)も配設されている。

[0044] 上記画素配列領域 8に形成される TFT6と、周辺領域 9に形成される光センサ 11とは、同一基板上に、ほぼ同一のプロセスによってモノリシックに形成されている。つまり、光センサ 11の一部の構成部材は、 TFT6の一部の構成部材と同時に形成される

[0045] そして、図 1に示す表示装置 1は、図 2に示すように、従来例の図 15に示した表示装置と同様に、開孔部付き筐体 35に組み込まれる。筐体 35の開孔部 37は光センサ 11の配置位置に対向するように配置されており、その開孔部 37を介して外光が上記光センサ 11に到達する仕組みになっている。なお、図 2における 39は回路基板である。 [0046] また、表示装置 1は、その表示モードとして、透過光を利用する透過型モードを用いている。従って、筐体 35内のアクティブマトリクス基板 2の対向基板配置側とは相対する側 (裏面側）にはバックライトシステム 12が備えられている。なお、表示モードとして外光の反射を利用する反射表示モードを用いる場合や、表示媒体として ELなどの自発光素子を用いる場合には、バックライトシステム 12は不要である。

[0047] また、上述の光センサ 11は、外光を検知することを目的としているため、ノックライトシステム 12の光が該光センサ 11に入射すると、光センサ 11が誤動作すると!/、つた問題が生じる。したがって、アクティブマトリクス基板 2の光センサ 11配設部の下側（ァクティブマトリクス基板 2の光センサ 11配置側とは反対側）にバックライトシステム 12が配置されないようにする力或いは、アクティブマトリクス基板 2の光センサ配設部の裏面に遮光部材 (アルミテープなど）を具備して、ノックライトシステム 12の光が光センサ 11に入射しな、ように配慮が必要である。

[0048] 上述した本実施形態の表示装置 1は、光センサ 11を用いて外光の照度を検出し、それに合わせて表示輝度を自動的に制御する自動調光機能付きの表示システムに適用することができる。つまり、上記アクティブマトリクス基板 2の周辺領域 9に設けられた光センサ 11が出力する外光の明るさ情報を基に、バックライトシステム 12の輝度、又は表示信号の輝度信号を制御する制御回路を備えておくことで、表示装置 1の表示輝度を自動的に制御することが可能になる。

[0049] この制御回路は、表示装置 1と一体的に形成されていても、表示装置 1と別体に形成されていても良い。表示装置 1と一体的に形成されている場合の例としては、ァクティブマトリクス基板 2内にモノリシックに形成する場合や、アクティブマトリクス基板 2 とは別に制御回路を形成して COG (Chip On Grass)方式等によりアクティブマトリクス基板 2上に搭載する場合が挙げられる。また、表示装置 1と別体に形成さえている場合の例としては、アクティブマトリクス基板 2とは別に制御回路を形成して FPC等を介してアクティブマトリクス基板 2に接続する場合や、表示装置 1を備える電子機器に制御回路を配置してアクティブマトリックス基板 2に制御回路力信号を送信する場合が挙げられる。

[0050] この制御回路を用いて、屋外など明るい環境下では表示輝度を高くし、夜間や室内など比較的喑、環境下では表示輝度を下げるように輝度調整 (調光)を自動的に行うように制御させると、表示装置の低消費電力化や長寿命化を実現することができる。

[0051] 次に、本発明の表示装置 1の詳細な構造について、図 3、図 4、図 5を用いて説明する。図 3は、図 1の表示装置 1における画素配列領域 (表示領域) 8の画素 5当たりの断面構造を概略的に示す略断面図である。アクティブマトリクス基板 2と対向基板 3 の間隙に表示媒体 (本実施の形態では液晶） 4が挟持されて、る。アクティブマトリクス基板 2には、液晶 4を駆動するための薄膜トランジスタ (TFT) 6や画素電極 7が形成されている。

[0052] 以下、図 1および図 3を参照しながら、本実施の形態で用いる多結晶 Si膜を用いた TFT6と、この TFT6を含む画素 5の構造について説明する。ここで使用する TFT6 の構造は、「トップゲート構造」または「正スタガ構造」と呼ばれるもので、チャネルとなる半導体膜 (多結晶 Si膜） 13の上層にゲート電極 16を備えるものである。なお、このように、基板に対して複数の層を積層する場合に、基板側を下側とし、基板から層までの距離が離れる方向を上側として記載して、る。

[0053] ベース基材となる基板 14には、主にガラス基板が使用でき、例えば無アルカリのバリウムホウケィ酸ガラス、またはアルミノホウケィ酸ガラスなどが使用される。 TFT6は、基板 14上に形成された多結晶 Si膜 13と、多結晶 Si膜 13を覆うように形成されたゲート絶縁膜 15 (例えば、酸ィ匕シリコン膜ゃ窒化シリコン膜などが使用できる）と、ゲート絶縁膜 15上に形成されたゲート電極 16 (例えば、 Al、 Mo、 Tほたはそれらの合金などが使用できる）と、ゲート電極 16を覆うように形成された第 1層間絶縁膜 17 (例えば、酸ィ匕シリコン膜ゃ窒化シリコン膜が使用できる）とを有している。

[0054] ここで、多結晶 Si膜 13において、ゲート絶縁膜 15を介してゲート電極 16と対向する領域は、チャネル領域 13aとして機能する。また、多結晶 Si膜 13のチャネル領域以外の領域は、不純物が高濃度にドープされた n+層であり、ソース領域 13bおよびドレイン領域 13cとして機能する。また、ここでは図示しないが、ホットキャリアによる電気特性の劣化を防ぐために、ソース領域 13bのチャネル領域側およびドレイン領域 13c のチャネル領域側に、不純物が低濃度にドープされた LDD (Lightly Doped Drain) 領域が形成されている。

[0055] なお、ガラス基板の表面 (多結晶 Si膜 13の下）に、ベースコート膜 (例えば、酸ィ匕シリコン膜ゃ窒化シリコン膜などが使用できる)を備えても良い。また、多結晶 Si膜 13は、非晶質構造を有する半導体膜 (非結晶 Si膜)を、レーザーァニールや RTA (Rapid Thermal Annealing)などの熱処理により結晶化することで得ることができる。

[0056] 第 1層間絶縁膜 17上にはソース電極 18 (例えば、 Al、 Mo、 Tほたはそれらの合金が使用できる）が形成されている。ソース電極 18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 Si膜 13のソース領域 13bに電気的に接続されている。同様に、第 1層間絶縁膜 17上に形成されているドレイン電極 19 (例えば、 Al、 Mo、 Tほたはそれらの合金が使用できる）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 Si膜 13のドレイン領域 13cに電気的に接続されて!、る。

[0057] 以上が、ここで使用する TFT6の基本的な構造である。そして、画素配列領域 (表示領域) 8においては、上述の TFT6を覆うように、さらに第 2層間絶縁膜 20が形成されている。ここで、第 2層間絶縁膜 20は、層間の絶縁性に加えて下層の凹凸を平坦化する役割が要求されるので、塗布や印刷によって形成が可能な有機膜が主に使用される。

[0058] 更に、第 2層間絶縁膜 20の上層には、画素電極 7 (例えば、 ITO (Indium- Tin- Oxid e)、 IZO (Indium-Zinc-Oxide)、 Alなどが使用できる）が形成される。画素電極 7は、第 2層間絶縁膜 20に形成されたコンタクトホール 20aを介して、ドレイン電極 19に電気的に接続されている。この、第 2層間絶縁膜 20としては、感光性を有する有機絶縁膜を用いることが好ましぐこれにより、マスク露光と現像処理によって、簡便に第 2層間絶縁膜にコンタクトホール 20aを形成することができる。このように感光性を有する有機絶縁膜としては、例えば、アクリル、ポリイミド、 BCB (Benzo- Cyclo- Butene)などが例示できる。なお、図 3において、 30は対向基板 3のベース基板であるガラス基板であり、 31はカラーフィルタであり、 32は対向基板 3の全面に形成された対向電極である。

[0059] 図 4は、図 1の表示装置 1における周辺領域 9の断面模式図であり、図 5 (a)および（ b)は、周辺領域 9に形成されている光センサ 11の断面構造図である。

[0060] 以下、図 4、図 5 (a)を参照しながら、光センサ 11の構造について説明する。ここで使用する光センサ 11の構造は、「ラテラル構造の光ダイオード」と呼ばれるものであり、半導体の PIN接合が基板の面方向（横方向）に形成されたダイオードを備えるものである。

[0061] ベース基材となるガラス基板 14 (TFTが形成されてヽる基板と共通の基板)上に、多結晶 Si膜 21による PINダイオードが形成されて、る。この光センサ 11の多結晶 Si 膜 21は、画素配列領域 8 (表示領域)の TFT6の多結晶 Si膜 13 (図 3参照）と同一プ口セスで同時に形成されるものである。従って、多結晶 Si膜 21と多結晶 Si膜 13とは、同じ膜厚を有する。 PIN接合は、不純物が高濃度にドープされた p+層（領域 21b)と n +層（領域 21c)、及び不純物がドープされない i層（領域 21a)によって形成されている。なお、 i層の代わりに、低濃度にドープされた p—層や n層を単独、又は併設して用いることち可會である。

[0062] さらに、 PIN接合を有する多結晶 Si膜 21を覆うように、画素配列領域 8の構成部材と共通のゲート絶縁膜 15 (例えば、酸ィ匕シリコン膜ゃ窒化シリコン膜などが使用できる）と第 1層間絶縁膜 17 (例えば、酸ィ匕シリコン膜ゃ窒化シリコン膜が使用できる）が形成される。図 5 (a)に示すゲート絶縁膜 15および第 1層間絶縁膜 17は、画素配列領域 8における TFT6のゲート絶縁膜 15および第 1層間絶縁膜 17 (図 3参照）が、周辺領域 9まで延在したものである。第 1層間絶縁膜 17上に形成されている p側電極 3 3 (例えば、 Al、 Mo、 Tほたはそれらの合金が使用できる）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 Si膜 21の ρ+領域 21 bに電気的に接続されている。同様に、第 1層間絶縁膜 17上に形成されている n側電極 34 (例えば、 Al、 Mo、 Tほたはそれらの合金が使用できる。 )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 Si膜 21の η+領域 21cに電気的に接続されている。

[0063] p側電極 33および n側電極 34において第 1層間絶縁膜 17の表面に露出している部分が、光センサ 11の電極部である。

[0064] なお、周辺領域 9における第 1層間絶縁膜 17およびゲート絶縁膜 15へのコンタクトホールの形成は、画素配列領域 8における第 1層間絶縁膜 17およびゲート絶縁膜 1 5へのコンタクトホールの形成と同一プロセスにより同時に行われる。また、 p側電極 3 3および n側電極 34の形成は、 TFT6のソース電極 18およびドレイン電極 19の形成と同一プロセスにより同時に行われる。

[0065] 以上が、基本的な光センサ 11の構造である。上記のとおり、光センサ 11の構成部材は、前述の画素配列領域の TFT6の構成部材とほぼ同じであり、製造プロセスもほぼ共通である。従って、両者の製造プロセスを共通にすることができる。このようにして、アクティブマトリクス基板 2には、画素配列領域 8の TFT6と周辺領域 9の光センサ 11がモノリシックに形成されて!、る。

[0066] なお、周辺領域 9には、上記光センサ 11の他に、周辺回路 (外部の駆動回路からの入力信号に基づいて画素配列領域 8の TFT6を駆動するための駆動回路（図示せず)、光センサ 11や駆動回路に接続される配線 36 (図 2参照）、画素配列領域 8からの引き出し配線（図示せず)など)も形成されている。そしてこれらを保護する目的で、周辺領域の光センサ 11、駆動回路、各種配線を覆うように、これらの上層には画素配列領域 8の構成部材と共通の第 2層間絶縁膜 20 (アクリル、ポリイミド、 BCBなどの有機絶縁膜)が形成されて、る。

[0067] そして、第 2層間絶縁膜 20は、周辺領域 9においては表面保護膜としての役割を果たす。ただし、この第 2層間絶縁膜 20は、図 2および図 5 (a)に示すように、光センサ 11の上部において、本実施の形態の特徴となる開口部 22が意図的に形成されている。この開口部 22は、画素配列領域 8において、第 2層間絶縁膜 20にコンタクトホール 20aを形成する際に同時に形成することができる。すなわち、第 2層間絶縁膜 2 0は、画素配列領域 8では層間絶縁膜として機能し、周辺領域 9では光センサ 11の表面保護膜として機能する。

[0068] つまり、本実施の形態の表示装置 1の構造上の特徴は、アクティブマトリクス基板 2 が画素配列領域 8 (表示領域)と周辺領域 9を備えている点、周辺領域に外光の明るさを検出する光センサ 11が形成されている点、画素配列領域 8で使用する第 2層間絶縁膜 20が周辺領域にも形成されている点、第 2層間絶縁膜 (表面保護膜) 20の光センサ 11の上方に相当する部分に開口部 22を有する点にある。 [0069] この結果、光センサ 11は、外光に紫外線が含まれていたとしても、光センサ 11の上部に第 2層間絶縁膜 20が存在しないので、紫外線に起因する第 2層間絶縁膜 20の変色の影響を受けることがない。したがって、長時間にわたり安定して外光の明るさの変化を正確に検出することができる。また、従来では、紫外線による第 2層間絶縁膜 20の劣化 (透過率の低下）を見越して、光センサ 11を過剰スペックで設計しておく必要があつたが、本実施の形態では第 2層間絶縁膜 20の透過率の低下を懸念する必要がなぐ光センサ 11を最適設計することが可能になる。このため、光センサ 11自身を従来より小さくすることが可能になる。これによつて、光センサ 11が配置される周辺領域 9を最小限に小さくでき、表示装置の狭額縁ィ匕に寄与することが可能になる。

[0070] なお、上述の実施形態では、画素配列領域 8に形成されている第 2層間絶縁膜と、周辺領域 9に形成されている表面保護膜とが同じ材料、及び同じプロセスで形成された例について説明した力これに限るものではない。両者が別材料や別プロセスで形成された場合であっても、表面保護膜の紫外線耐性が十分でない場合には、上記構造 (光センサ 11の表面保護膜としての第 2層間絶縁膜 20に開口部 22を設ける構造)を採用することで本発明の効果を得ることが可能である。特に、表面保護膜 (第 2層間絶縁膜 20)が感光性を有する場合、フォトリソグラフィによって開口部 22を形

、点で有効である。

[0071] ところで、上述のように、光センサ 11の上部において、第 2層間絶縁膜 20に開口部 22を形成すると、金属からなる p側電極 33と n側電極 34が露出される。そこで、これら両電極が外気に触れることによる酸化や腐食が懸念される場合には、図 5 (b)に示すように、両電極上に保護部材 42を積層形成しておくことが好ましい。保護部材 42としては、外気 (酸素、水分）に対して安定で、紫外線に対する耐性も優れている酸化膜が適しており、例えば画素電極 7と同じ導電性酸ィ匕膜 (例えば、 ITO、 ΙΖΟ等)を使用することができる。また、保護部材 42を画素電極 7と同じプロセスで形成すると、プロセスの追カロが必要ないために好適である。なお、このように開口部 22に導電性を有する保護部材 42を設ける場合には、 ρ側電極 33と η側電極 34が保護部材 42を介して短絡しなヽように、それぞれの電極のパターン形状に応じて保護部材 42もパターニングしておく必要がある。 [0072] [実施の形態 2]

本発明の実施の形態 2として、上述の光センサ 11に対し、導電性酸化膜以外からなる保護部材を具備させるものについて説明する。なお、光センサ 11に保護部材 42 を用いる事なく保護部材 24を具備させている点を除いては実施の形態 1に説明したものと同じであるので、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

[0073] 図 6 (a)は、上述の光センサ 11に保護部材 24を追加した場合の断面構造図である。すなわち光センサ 11上の、第 2層間絶縁膜 20に形成された開口部 22に保護部材 24が備えられている。この結果、周辺領域 9で露出していた光センサ 11の上面を保護することが可能になり、紫外線だけでなく外気に対しても高い信頼性を確保することが可能になる。

[0074] ここで用いる保護部材 24は、光センサ 11が受光する光の波長域に対する透明性と、紫外線に対する耐性を有していれば良ぐ第 2層間絶縁膜 20のように大面積塗布性能、ノターニング性、平坦化性、プロセス温度に対する耐熱性といった厳しいスぺックは要求されない。したがって、保護部材 24として幅広い材料を適用することが可能である。例えば、フッ素系榭脂、シリコーン榭脂、エポキシ榭脂、アクリル榭脂などの材料を使用することが可能である。具体的には、東レダウコーユング社製のシリコ一ンポッティング材 (例えば SE1880など）、旭硝子社製のァフレックス (登録商標）、サイトップ (登録商標)などが使用できる。なお、透過率を高く保っためには、光散乱要因となるフィラーを含まない榭脂を採用することが好ましい。また、保護部材形成のプロセスの簡略ィ匕を考慮すると、硬化用のオーブンを必要としない常温硬化型の榭脂（常温硬化型シリコーン榭脂など)を採用することが好ましい。

[0075] なお、図 6 (a)では、保護部材 24が、第 2層間絶縁膜 20の開口部 22を全て覆うような形態を示した力特にその必要はなぐ図 6 (b)に示すように例えば開口部 22が光センサ 11のサイズに比べて広い場合には、開口部全体を覆うのではなぐ少なくとも光センサ 11を覆うように開口部 22内の一部に保護部材 24を配置しても良い。また、図 6 (c)に示すように例えば光センサ 11に対して光が入射する位置を少なくとも覆うように開口部 22内の一部に保護部材 24を配置しても良い。また、開口部 22内で露出する電極 (P側電極 33と n側電極 34)の酸化や腐食を懸念する場合には、実施の形態 1において図 5 (b)に示した保護部材 42と同じ態様で、少なくともこれら両電極を覆うように開口部 22内の一部に保護部材 24を配置しても良い。また、実施の形態 1 の図 5 (b)で説明した保護部材 42を保護部材 24と併用することも可能である。

[0076] また、図 7は、光センサ 11上に保護部材 24を追加した場合の周辺領域 9の断面模式図である。図 7に示すように、アクティブマトリクス基板 2の TFT形成面の法線方向（図 7中、矢印の方向）における保護部材 24の高さ Xは、前記対向基板 3と前記表示媒体 4の厚さの合計 Y以下であることが望ましい。これにより、表示装置 1を筐体に組み込む際に、保護部材 24と筐体との間のクリアランスを確保することが容易になる。

[0077] [実施の形態 3]

図 8は、実施の形態 3にかかる表示装置 26の概略平面図と、その A1— A2線断面図である。なお、説明していない構成については実施の形態 2の表示装置と同じである。

[0078] シール榭脂 25は、対向基板 3の略外周に沿って形成されていて、アクティブマトリクス基板 2の周辺領域 9に面する辺の一部に開口部が形成されている。この開口部は、アクティブマトリクス基板 2と対向基板 3の間隙に表示媒体 4である液晶を注入するための注入口 27である。この注入口 27から液晶を注入した後、榭脂性の封止部材 2 8で封止することによって液晶がアクティブマトリクス基板 2と対向基板 3の間に封止される。

[0079] ここで、実施の形態 3の表示装置 26では、液晶を注入する注入口 27の近傍 (距離 5mm以内が好ましい）に光センサ 11が配置されている。さらに、液晶を注入する注入口 27の封止部材 28が、光センサ 11の保護部材 24を兼用した構造になっている。なお、図 8の断面図において、第 2層間絶縁膜 20は説明の便宜上省略して記載されているが、実際には光センサ 11と保護部材 24 (封止部材 28)との間に、光センサ 11 の上方に開口部 22を有する第 2層間絶縁膜 20が存在する。

[0080] このように、注入口 27の封止部材 28と光センサ 11の保護部材 24が同一材料であるために、別々の材料にする場合に比べると、同一工程での作業が可能となる。また、光センサ 11の保護部材配置工程と、注入口 27の封止部材配置工程とを一工程で行い、封止部材 28と保護部材 24とを一体的に形成することで、工数の増加を防ぐことがでさる。

[0081] [実施の形態 4]

図 9は、実施の形態 4にかかる表示装置 40の概略平面図と、その B1— B2線断面図である。なお、説明していない構成については実施の形態 2の表示装置と同じである。

[0082] ここで、表示装置 40では、上記周辺領域に FPC10が実装されており、その FPC1 0の実装部周辺に FPC10の接続を補強 (機械的補強、又は、防湿'防塵による実装部の信頼性補強)する補強部材 39 (補強榭脂)が配設されてヽる。

[0083] また、光センサ 11は、 FPC10の実装部近傍に配置されており、上記補強部材 39 力光センサ 11の保護部材 24を一体的に形成した構造になっている。なお、図 9の断面図においても、第 2層間絶縁膜 20は説明の便宜上省略して記載されているが、実際には光センサ 11と保護部材 24 (補強部材 39)との間に、光センサ 11の上方に開口部 22を有する第 2層間絶縁膜 20が存在する。

[0084] このように、 FPC10の補強部材 39と光センサ 11の保護部材 24が同一材料であるために、別々の材料にする場合に比べると、同一工程での作業が可能となる。また、光センサ 11の保護部材配置工程と、 FPC10の補強部材配置工程を一工程で行うことで、工数の増加を防ぐことができる。

[0085] もちろん、？じ10の代ゎりに1^^ (丁& 6 Carrier Package)や LSIが周辺領域 9に実装されている場合であっても、これら回路部材を補強する補強部材 39と光センサ 1 1の保護部材 24を一体的に形成することで、同様の効果を得ることができる。

[0086] [実施の形態 5]

図 10は、実施の形態 5にかかる表示装置 29の全体構成図である。また図 11は、その周辺領域 9のうち光センサ 11が配置されている部分の断面模式図である。本実施の形態 5では、対向基板 3が周辺領域 9の光センサ 11を覆うのに十分な大きさとなつており、かつ、光センサ 11の保護部材 24がアクティブマトリクス基板 2と対向基板 3との隙間に存在する構造となっている。なお、図 11においても、第 2層間絶縁膜 20は説明の便宜上省略して記載されているが、実際には、光センサ 11と保護部材 24との間に、光センサ 11の上方に相当する位置に開口部 22を有する第 2層間絶縁膜 20が存在する。なお、実施の形態 1から実施の形態 4と同一の構成に対しては、同一の符号を付して説明を省略する。

[0087] 通常、保護部材 24に硬度の小さい榭脂材料を用いる場合には、表面傷の発生など保護部材の機械的強度が問題になる場合があるが、保護部材 24が対向基板 3に覆われることで、保護部材 24の機械的 (物理的)保護を行うことが可能となる。

[0088] なお、このとき、対向基板 3の周辺領域 9を覆う部分には、光センサ 11への外光の進入を妨げないように、偏光板やカラーフィルタを形成しないことが望ましい。また、ノックライトシステム 12は、図 10に示したように、光センサ 11の直下まで延在しないよう配慮する必要がある。あるいは、ノックライトシステムが光センサ 11の真下にも位置する場合は、アクティブマトリクス基板 2の光センサ 11の配設部の裏面に遮光部材（アルミテープなど）を設ければ良!、。

[0089] さらに、図 12に示すように、光センサ 11と対向基板 3の間隙を、保護部材 24で完全に充填するようにすると、光センサ 11の保護部材 24が、側面を除き外気に触れない構造を実現することができ、外気の湿気などの影響を更に軽減することができる。また、光センサ 11と対向基板 3の間に屈折率が小さ、空気層が介在しな！、ために、空気層と保護部材 24の界面における光の反射ロスが少なくなり、光センサ 11の SZ Nを向上させることも可能となる。なお、図 12においても、第 2層間絶縁膜 20は説明の便宜上省略して記載されている力実際には、光センサ 11と保護部材 24との間に、光センサ 11の上方に相当する位置に開口部 22を有する第 2層間絶縁膜 20が存在する。

[0090] 上述の実施の形態 1〜5では、多結晶 Si膜を用いて TFT6と光センサ 11を形成した例を示したが、両者を非結晶 Si膜で形成することも可能である。また、トップゲート構造 (正スタガ構造)の TFTに限らず、ボトムゲート構造 (逆スタガ構造)の TFTを用いても構わない。また、 TFT6の代わりに、 MIM (Meta卜 Insulator- Metal)などの他のアクティブ素子を使用することも可能である。

[0091] さらに、光センサは、 PIN接合を利用したものだけでなぐショットキー接合や MIS 型接合を有する光ダイオードを利用することもできる。例えば、非結晶 Si膜を用いたボトムゲート構造 (逆スタガ構造)の TFTと、 MIS型接合を有する光ダイオードを同一基板上にモノリシックに形成する例としては、特開平 6— 188400号公報を参照すると良い。また、光センサ 11の構造としては、 2つの端子が横方向（面方向）に形成された光コンダクタや光トランジスタなど、他の素子構造を用いることも可能である。

[0092] また、上記の説明では、光センサ 11が、 TFT6とほぼ同一のプロセスによってァクティブマトリクス基板上にモノリシックに形成されている例を示した力光センサがァクティブマトリクス基板のガラス基板上に COG実装された構成であっても良い。

[0093] なお、本発明は、アクティブ素子を備えたフラットパネル型表示装置に広く適用することができ、液晶表示装置以外にも、 EL表示装置、電気泳動表示装置などの各種表示装置に適用することができる。

[0094] また、上述の実施の形態 1〜5では、環境センサの代表として光センサを周辺領域 9に形成した表示装置について説明した力光センサの代わりに、温度センサ、湿度センサ、バックライトシステムの色センサや明るさセンサなど、各種センサを形成する場合であっても、本願の構成を採用することで、センサの上方の表面保護膜の劣化に基づくセンサ特性の劣化を低減することができる。

[0095] [実施の形態 6]

本発明の一実施形態にカゝかる電子機器の概略構成を図 13に示す。図 13に示すように、本実施形態に力かる電子機器 60は、実施の形態 1にかかる表示装置 1と、この表示装置 1の光センサ 11によって検出された外光の明るさ情報に応じて、表示装置 1の表示輝度を制御する制御回路 61とを備えている。なお、図 13では、表示装置 1 および電子機器 60における機能ブロックの図示を簡略ィ匕している。制御回路 61は、表示輝度の制御以外に、電子機器 60の任意の動作を制御する機能を有してヽても良い。また、電子機器 60は、その用途等に応じて、図 13に示した以外の任意の機能ブロックを有し得る。

[0096] 制御回路 61は、光センサ 11によって検出された外光の明るさ情報 (センサ出力）に応じてバックライトシステム 12の輝度を調整することにより、表示装置 1の表示輝度を制御する。なお、表示装置 1は液晶表示装置であるためバックライトの輝度を制御することによって表示輝度の調整が可能であるが、 EL素子等の自発光素子を表示装置として用いる場合は、制御回路 61は、自発光素子の発光輝度を制御するよう構成される。

[0097] また、本実施形態では、実施の形態 1にかかる表示装置 1を用いた構成を例示した力実施の形態 2〜5ならびにこれらの変形例に力かる表示装置を用いた電子機器も、本発明の範囲内である。

[0098] 以上のように、周囲の明るさに応じて必要十分な輝度になるよう表示輝度を制御することにより、消費電力を低減し、かつ、見易い表示を実現する電子機器を提供できる。本実施形態の電子機器は、使用環境の明るさの変化に対して良好な視認性と低消費電力化を両立できることから、屋外に持ち出して使用する機会が多くバッテリー駆動を必要とするモパイル機器として特に有用である。このようなモパイル機器の具体例としては、本発明の用途をこれらに限定するものではないが、例えば、携帯電話、 PDA等の情報端末、モパイルゲーム機器、携帯型音楽プレイヤー、デジタルカメラ、ビデオカメラ等がある。

[0099] なお、本実施形態では、表示装置の表示輝度を制御するための制御回路 61が表示装置の外部に設けられた構成を例示したが、制御回路が表示装置の一部として設けられた構成としても良い。

産業上の利用可能性

[0100] 本発明は、アクティブ素子を備えたフラットパネル型表示装置に広く適用することができ、液晶表示装置以外にも、 EL表示装置、電気泳動表示装置などの各種表示装置に適用することができる。その結果、表示装置を使用する電子機器 (例えば、これらには限定されないが、携帯電話、 PDA, DVDプレイヤー、モパイルゲーム機器、ノート PC、 PCモニター、テレビジョン受像機など）にも利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の画素が配列された画素配列領域を有するアクティブマトリクス基板にぉ、て前記画素配列領域には、複数の電極配線と、複数のアクティブ素子と、前記複数の電極配線および複数のアクティブ素子の上層に設けられた層間絶縁膜と、この層間絶縁膜上に形成された複数の画素電極とが配設されており、

前記アクティブマトリクス基板において前記画素配列領域の周囲に存在する周辺領域に配置された環境センサと、

前記周辺領域において前記環境センサの配置層より上層に設けられた表面保護膜とを備え、

前記表面保護膜は、前記環境センサ配置位置の上方に相当する部分に開口部を備えて、ることを特徴とするアクティブマトリクス基板。

[2] 前記層間絶縁膜と前記表面保護膜とが同一材料で形成されている、請求項 1に記載のアクティブマトリクス基板。

[3] 前記表面保護膜が感光性材料力も形成されている、請求項 1または 2に記載のァクティブマトリクス基板。

[4] 前記表面保護膜の開口部の少なくとも一部を覆う保護部材を備えている、請求項 1

〜3のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板。

[5] 前記保護部材は、前記表面保護膜より、紫外線に対する耐性が優れている材料にて形成されてヽる、請求項 4に記載のアクティブマトリクス基板。

[6] 前記表面保護膜の開口部に、前記環境センサに接続された金属電極が配設されており、

前記保護部材は、前記金属電極上に前記画素電極と同一材料にて形成されてヽる、請求項 4に記載のアクティブマトリクス基板。

[7] 前記アクティブ素子と前記環境センサが同一プロセスで形成されるとともに、前記層間絶縁膜と前記表面保護膜が同一プロセスで形成されている、請求項 1〜6のいずれか一項に記載のアクティブマトリクス基板。

[8] 前記アクティブ素子が薄膜トランジスタであり、前記環境センサがラテラル構造を有するフォトダイオードである、請求項 7に記載のアクティブマトリクス基板。

請求項 1〜8のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の前記アクティブ素子が形成されている面に対向するように配設される対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙に配設される表示媒体とを備えたことを特徴とする表示装置。

請求項 4または 5に記載のアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の前記アクティブ素子が形成されている面に対向するように配設される対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙に配設される表示媒体とを備え前記対向基板が、前記画素配列領域の全領域を覆うように、かつ、前記周辺領域のうち少なくとも前記環境センサが形成されている領域が露出するように配設されて Vヽることを特徴とする表示装置。

前記アクティブ素子形成面の法線方向における前記保護部材の高さが、前記対向基板と前記表示媒体の厚さの合計以下であることを特徴とする請求項 10に記載の表示装置。

請求項 4または 5に記載のアクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の前記アクティブ素子が形成されている面に対向するように配設される対向基板と、前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板の間隙に配設される表示媒体とを備え前記対向基板が、前記画素配列領域の全領域を覆うように、かつ、前記周辺領域のうち少なくとも前記環境センサが形成されて、る領域を覆うように配設されて、ることを特徴とする表示装置。

前記保護部材が、前記アクティブマトリクス基板と対向基板の間隙に配設されている、請求項 12に記載の表示装置。

前記表示媒体の注入を行うための注入口と、前記注入口とを封止する封止部材が備えられており、

前記保護部材と前記封止部材とは同一の材料により形成されている、請求項 9〜1 3の、ずれか一項に記載の表示装置。 [15] 前記注入口が前記光センサの近傍に位置し、前記封止部材と前記保護部材が、一体的に形成されている、請求項 14に記載の表示装置。

[16] 前記アクティブマトリクス基板の周辺領域に実装された回路部材と、前記アクティブマトリクス基板と前記回路部材との接続を補強する補強部材とを備え、前記補強部材と前記保護部材とは同一の材料により形成されている、請求項 9〜13のいずれか一項に記載の表示装置。

[17] 前記補強部材と前記保護部材とが一体的に形成されている、請求項 16に記載の表示装置。

[18] 前記環境センサは光センサであり、前記光センサによって検出された外光の明るさ情報に基づき、表示輝度を自動で制御する制御回路を備えたことを特徴とする請求項 9〜 17のいずれか一項に記載の表示装置。

[19] 請求項 9〜18のいずれか一項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機