JP2007273934A - 受光装置、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高感度の光センサを構成する。
【解決手段】透明基板２３と、前記透明基板に形成されたポリシリコン層によって構成されて、前記透明基板の受光側面を介して入射された光を受光する複数の直列接続されたＰＩＮ型ダイオード２９と、ソース及びドレイン領域を構成する半導体層が前記ポリシリコン層と同一層で構成されて、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードのアノードがゲート電極に接続されるトランジスタ５１を含み、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出する検出回路部と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示輝度の制御を行う表示装置等に好適な受光装置、電気光学装置及び電子機器に関する。

液晶パネルは、ガラス基板、石英基板等の２枚の基板間に液晶を封入して構成される。各基板には電極を設け、画像信号を電極に供給する。各基板の電極相互間の液晶は、画像信号に応じて光学特性が変化する。即ち、各基板の電極相互間の液晶に画像信号に基づく電圧を印加することで、液晶分子の配列を変化させるのである。これにより、各画素における光の透過率が画像信号に応じて変化することになり、画像信号に応じた画像表示が行われる。

このような液晶パネルにおいて高輝度の表示を行うために、一般的には、液晶パネルの背面にはバックライトが設けられている。このようなバックライトとして、導光板を用いて、照明の均一性を向上させる装置も開発されている。バックライトによって液晶パネルの表示領域を照明することで、十分な輝度で表示領域上の表示を観察することができる。

ところで、液晶パネルの表示の見易さは、周囲の明るさに応じて変化する。例えば、周囲光が明るいほど、表示領域の照明を明るくした方が、表示は見やすい。逆に、周囲光が十分に暗い場合には、表示領域を必要以上に明るくする必要はない。

特許文献１には、周囲の明るさに拘わらず見やすい表示を提供するために、周囲の光を検知してそのフィードバック情報によりバックライトの輝度を制御する技術が開示されている。
特開２００３−７８８３８号公報 特開２００４−４５８７９号公報

ところで、特許文献１の装置においては、周囲光（外光）を検出する光センサとして、ディスクリート部品を採用している。このため、光センサをフレキシブルプリント基板上に実装する必要があり、工数及びコスト増を招来する。

そこで、液晶パネル等の表示パネルを構成する基板上に、ＰＩＮ型ダイオードを用いた光センサを形成することが考えられる。この場合には、表示領域中の半導体層と同層にＰＩＮ型ダイオードを形成する。

しかしながら、表示領域中の半導体層については、自己整合的にＬＤＤ構造を形成するために、半導体層上に、ゲート電極を形成しておく必要がある。ＰＩＮ型ダイオード形成領域においても、イントリンシック層への不純物の注入を阻止するために、イントリンシック層上に、ゲート電極と同一層で、導電性材料によるマスク（以下、マスク用導電層という）を形成する必要がある。イントリンシック層上にマスク用導電層が残存した場合には、マスク用導電層によってイントリンシック層への光の入射が制限されて十分な光感度を得ることができない。

また、特許文献２においては、ＰＩＮ型ダイオードに生じた起電力を、開放端電圧の計測によって求める技術が開示されている。しかしながら、ＰＩＮ型ダイオードによって構成するセンサが比較的小型の場合には、十分な起電力を得ることができず、しかも、上述したように、受光する光量も比較的小さいことから、外光の照度を検出可能なほど十分な開放端電圧のＳ／Ｎを得ることができないという問題点があった。

本発明は、受光素子をＰＩＮ型ダイオードで構成した場合でも、イントリンシック層に効率的に光を入射させると共に、検出回路を構成するトランジスタのゲートに起電力を供給することにより、十分な光感度を得ることができる受光装置、電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係る受光装置は、透明基板と、前記透明基板に形成されたポリシリコン層によって構成されて、前記透明基板の受光側面を介して入射された光を受光する複数の直列接続されたＰＩＮ型ダイオードと、ソース及びドレイン領域を構成する半導体層が前記ポリシリコン層と同一層で構成されて、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードのアノードがゲート電極に接続されるトランジスタを含み、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出する検出回路部と、を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、ＰＩＮ型ダイオードは、透明基板に形成されて、透明基板の受光側面を介して入射された光を受光する。これにより、直列接続されたＰＩＮ型ダイオードには起電力が発生する。ＰＩＮ型ダイオードのアノードは、ポリシリコン層によって半導体層が形成されたトランジスタのゲート電極に接続される。ＰＩＮ型ダイオードは直列接続されており、装置を小型に構成した場合でも、十分なレベルの起電力を発生する。この起電力をトランジスタのゲート電極に印加することで、直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出回路において検出する。ＰＩＮ型ダイオードは検出回路に電流を流す必要がなく、検出回路において確実に起電力を求めることができる。ＰＩＮ型ダイオードの起電力はＰＩＮ型ダイオードに入射する光量に基づくものであり、高精度の照度検出が可能である。

また、本発明の一態様によれば、前記透明基板の受光側面とは反対側の面側に設けられて、前記透明基板を通過した光を前記ＰＩＮ型ダイオードに反射させる反射部、を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、透明基板に入射した光の一部は、透明基板を通過する。透明基板の受光側面とは反対側の面側には反射部が設けられており、透明基板を通過した光はＰＩＮ型ダイオード側に反射する。これにより、透明基板の受光側面から入射する光の大部分をＰＩＮ型ダイオードに入射させることができ、高感度の外光検出が可能である。

また、本発明の一態様によれば、前記検出回路部は、ソースホロワ型のアンプを構成することを特徴とする。

このような構成によれば、直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を高精度に検出することができ、高感度の外光検出が可能である。

また、本発明の一態様によれば、前記検出回路部は、前記トランジスタのゲート電極に接続されて直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力に基づく電荷を蓄積する容量を具備し、前記容量の端子電圧が所定の閾値電圧に到達するまでの時間によって前記ＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出することを特徴とする。

このような構成によれば、容量は、ＰＩＮ型ダイオードの内部抵抗と容量の容量値とに基づく時定数に応じて電荷が蓄積される。容量の端子電圧は起電力に応じた時間で所定の閾値電圧に到達する。この時間を求めることで、外光の照度検出が可能である。

また、本発明の一態様によれば、前記ＰＩＮ型ダイオードは、ＰＩＮ型ダイオードを構成するイントリンシック層上にマスク用導電層が形成されており、前記マスク用導電層は、所定の固定電位点に接続されていることを特徴とする。

このような構成によれば、マスク用導電層がフローティング状態を脱しており、マスク用導電層の影響によってＰＩＮダイオードの特性が変化することを防止することができる。

また、本発明の一態様によれば、前記マスク用導電層が接続される所定の固定電位点は、前記ＰＩＮ型ダイオードのアノード又はカソードであることを特徴とする。

このような構成によれば、簡単な構成で、マスク用導電層を固定電位とすることができる。

また、本発明に係る受光装置は、外光を受光する第１の光電変換素子と、外光が遮断される第２の光電変換素子と、前記第２の光電変換素子が出力した電気信号に基づいて、前記第１の光電変換素子が出力する電気信号、及び、前記第１の光電変換素子が受光する外光の照度の関係を設定する補正部と、前記補正部により設定した前記第１の光電変換素子が出力する電気信号、及び、前記第１の光電変換素子が受光する外光の照度の関係に基づいて、前記第１の光電変換素子が出力した電気信号から、前記第１の光電変換素子が受光した外光の照度を検出する照度検出部と、を具備することを特徴とする。

受光装置が検出する外光の照度は、受光した外光の照度が一定であっても、光電変換素子の温度に応じて変化する。
そこで、上述のような構成によれば、補正部により、第２の光電変換素子が出力した電気信号に基づいて、光電変換素子の温度の影響を考慮しつつ、第１の光電変換素子が出力する電気信号と、第１の光電変換素子が受光する外光の照度と、の関係を設定した。このため、照度検出部により、第１の光電変換素子が出力する電気信号と、第１の光電変換素子が受光する外光の照度と、の関係を参照して、第１の光電変換素子が出力した電気信号から、光電変換素子の温度の影響を除去しつつ外光の照度を検出できるので、高精度の外光検出が可能である。

また、本発明に係る受光装置は、外光を受光する第１のＰＩＮ型ダイオードが複数直列に接続された第１の光電変換部と、外光が遮断される第２のＰＩＮ型ダイオードが複数直列に接続された第２の光電変換部と、前記第２の光電変換部が出力した電圧に基づいて、前記第１の光電変換部が出力する電圧、及び、前記第１の光電変換部が受光する外光の照度の関係を設定する補正部と、前記補正部により設定した前記第１の光電変換部が出力する電圧、及び、前記第１の光電変換部が受光する外光の照度の関係に基づいて、前記第１の光電変換部が出力した電圧から、前記第１の光電変換部が受光した外光の照度を検出する照度検出部と、を具備することを特徴とする。
このような構成によれば、上述した効果と同様の効果がある。

また、本発明に係る電気光学装置は、透明基板と、前記透明基板に形成されたポリシリコン層によって構成されて、前記透明基板の受光側面を介して入射された光を受光する複数の直列接続されたＰＩＮ型ダイオードと、ソース及びドレイン領域を構成する半導体層が前記ポリシリコン層と同一層で構成されて、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードのアノードがゲート電極に接続されるトランジスタを含み、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出する検出回路部と、前記ポリシリコン層と同一層の半導体層によって構成されるスイッチング素子を含む画素を有する表示領域と、を具備したことを特徴とする。

このような構成によれば、直列接続されたＰＩＮ型ダイオード及び検出回路部によって、高精度に外光の照度検出が可能である。この照度検出結果を用いて、表示領域の表示を制御することで、高品位の画像表示が可能である。

また、本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を用いて構成したことを特徴とする。

このような構成によれば、外光を高感度に検出することができ、外光の照度に応じて表示を最適化すること等が可能である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係る受光装置の断面を断面図である。図２は図１の受光装置の平面図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ’線で切断して示すものである。図３は図１の受光装置に採用される検出回路の回路図である。図４は本実施の形態に係る受光装置を組み込む電気光学装置として表示パネルの概略構成を示す平面図である。図５は図４の表示パネルとしてＴＦＴ液晶パネルを採用した場合の等価回路図である。図６及び図７はＰＩＮ型ダイオードによる照度の検出方法を説明するためのものであり、図６は等価回路図、図７は横軸に電圧縦軸に電流をとって、ＰＩＮ型ダイオードの電流−電圧特性を示すグラフである。

＜第１の実施の形態＞
先ず、図４及び図５を参照して受光装置が組み込まれる電気光学装置の全体構成を説明する。

電気光学装置１１は、２枚の基板を貼り合わせて構成された表示パネル２１によって構成されている。表示パネル２１として液晶パネルを採用する場合には、電気光学装置１１は表示パネル２１と図示しない照明部とを備える。なお、電気光学装置として自発光型の表示パネルを採用することもでき、この場合には、照明部は不要である。

表示パネル２１は光を透過する素子基板２３及び対向基板２４相互間に、図示しない液晶を封入して構成される。対向配置された素子基板２３と対向基板２４とは、図示しないシール材によって貼り合わされている。表示パネル２１には、有効表示領域１４において、例えば水平方向に延在して設けられた複数の走査線３３（図５参照）と、垂直方向に延在して設けられた複数のデータ線３４（図５参照）とを有し、複数の走査線３３と複数のデータ線３４との交差に対応して画素が構成される。

素子基板２３上には、画素を構成する画素電極（ＩＴＯ）３６（図５参照）が配置される。また、対向基板２４側にも図示しない対向電極（共通電極（ＩＴＯ））が設けられる。素子基板２３の画素電極３６上には、液晶に接して、ラビング処理が施された図示しない配向膜が設けられている。一方、対向基板２４側においても、液晶に接して、ラビング処理が施された図示しない配向膜が設けられている。各配向膜は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。また、対向基板２４には複数の走査線３３及び複数のデータ線３４に沿って、図示しない遮光膜も形成されている。

なお、対向基板２４の観察面側と、素子基板２３の素子形成面（以下、受光側面ともいう）の反対側とには、夫々図示しない偏光板が設けられている。これらの偏光板は、素子基板２３及び対向基板２４に形成された配向膜のラビング方向に対応した偏光軸に設定される。

素子基板２３には、有効表示領域１４の周辺部に、Ｙドライバ３１及びＸドライバ３２が設けられている。図５に示すように、Ｙドライバ３１からは有効表示領域１４に向かって、複数の走査線３３が延設され、Ｘドライバ３２からは有効表示領域１４に向かって、複数のデータ線３４が延設されている。素子基板２３には、走査線３３とデータ線３４の交差に対応して、スイッチング素子３５が設けられている。スイッチング素子３５は、Ｙドライバ３１から走査線３３に供給される走査信号によってオン，オフ制御される。オンとなったスイッチング素子３５は、Ｘドライバ３２からデータ線３４に供給される画像信号を画素電極３６に供給する。

なお、図５は表示パネル２１がＴＦＴ液晶パネルである例について示しているが、有効表示領域１４の画素がポリシリコン層を有するスイッチング素子によって駆動されるものであれば、他のアクティブマトリクス表示パネルであっても同様に構成することができる。表示パネル２１の一辺には、端子部３７が設けられている。Ｙドライバ３１及びＸドライバ３２と端子部３７とは図示しない配線によって接続されている。

このように構成された電気光学装置１１においては、表示パネル２１のデータ線３４には画像信号が供給され、走査線３３には走査信号が供給される。こうして、各画素は画像信号に基づいて駆動されて光の透過率が変化する。バックライトとして機能する照明部を素子基板２３の受光側面の反対側の面に対向させて設ける。こうして、照明部によって表示パネル２１に光を照射する。照明部から表示パネル２１に入射した光は、表示パネル２１の有効表示領域１４において画像信号に応じて変調される。これにより、対向基板２４の観察面側から有効表示領域１４を観察することで、画像を視認することができる。なお、対向基板２４には対向基板２４の周辺部を遮光するための遮光領域２８が設けられている。有効表示領域１４は、この遮光領域２８によって形状、サイズが規定される。

また、有効表示領域１４の周辺には、照度を検出するための受光素子配置領域１６が設けられている。遮光領域２８には、有効表示領域１４に沿って外光を基板内に導くための開口領域１９が設けられており、受光素子配置領域１６は、この開口領域１９内に設けられている。受光素子配置領域１６には、照度を検出するための受光素子であるＰＩＮ型ダイオード２９が配置される。開口領域１９は、対向基板２４の上面（観察面）側からの光を基板内に透過させる。ＰＩＮ型ダイオード２９は、開口領域１９を介して入射した光を検出する。本実施の形態においては、Ｍ個のＰＩＮ型ダイオード２９が直列接続されている。Ｍ個中のＮ番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードには（Ｎ＋１）番目のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードが接続される。１番目のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードに現れる照度の検出結果は、端子４２を介して図３に示す検出回路に出力されるようになっている。なお、Ｍ番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードは端子４３に接続され、端子４３には所定の固定電位が印加されるようになっている。

図１は電気光学装置１１に組み込まれた受光装置の断面を示しており、直列接続されたＰＩＮ型ダイオード２９と検出回路を構成するトランジスタ（ＴＦＴ）５１の構成を示している。また、図２は図１に対応した平面図である。なお、図１は表示パネル２１の一例としてＴＦＴ液晶パネルを示しているが、本発明は、ポリシリコン層によってトランジスタを構成した他のアクティブマトリクスパネルにも適用可能である。なお、図３の検出回路は、例えば、素子基板２３の有効表示領域１４の周辺領域に形成されている。

表示パネル２１においては、石英基板又はガラス基板等の透明な素子基板２３上に、下地絶縁膜７０が形成されている。下地絶縁膜７０上には、トランジスタ５１を構成する半導体層７１が形成されている。トランジスタ５１は後述する検出回路５０の入力段を構成する。半導体層７１は、多結晶半導体としてのポリシリコンにて構成されている。なお、このポリシリコンは、非単結晶半導体である非晶質半導体としてのアモルファスシリコンのレーザアニールにより結晶化されて形成されている。

半導体層７１の両端には、不純物が導入されてドレイン領域７２及びソース領域７４が形成されている。半導体層７１のチャネル領域７３上には酸化膜７５を介してゲート電極７６が形成されている。ゲート電極７６は、例えば上層がモリブデン、下層がアルミニウムの２層構造である。

ドレイン領域７２及びソース領域７４は、ＬＤＤ構造を有している。即ち、ドレイン領域７２及びソース領域７４は、ゲート電極７６下方のチャネル領域７３近傍に比較的不純物濃度が薄い部分を有する。半導体層７１にＬＤＤ構造を構成するために、半導体層７１にはドレイン領域７２及びソース領域７４の低濃度領域と高濃度領域とを形成するための２回の不純物注入が行われる。１回目の不純物注入では、ドレイン領域７２及びソース領域７４の全域に濃い濃度の不純物が注入され、２回目の不純物注入では、ドレイン領域７２及びソース領域７４の両端側に比較的薄い濃度の不純物がゲート電極７６をマスクとして注入される。

酸化膜７５上には層間絶縁膜７７が形成されており、層間絶縁膜７７には、ドレイン領域７２、ゲート電極７６及びソース領域７４上に夫々コンタクトホール７８ａ，７８ｂ，７８ｃが形成されている。ゲート電極７６は、コンタクトホール７８ｂを介して、後述する１番目のＰＩＮ型ダイオード２９のＰ型領域６２（アノード）に接続される。ソース領域７４は、コンタクトホール７８ｃを介して、検出回路５０の後述するトランジスタ５２を構成するドレイン領域９１に接続される。ドレイン領域７２は、コンタクトホール７８ａを介して、配線７９に接続される。なお、層間絶縁膜７７上の各配線は、例えば、チタン、アルミニウム、チタンが積層された３層構造を有する。

層間絶縁膜７７上の配線層上及び層間絶縁膜７７上には層間絶縁膜８０が形成される。層間絶縁膜８０上には、液晶８２に接して、配向膜８１が形成されている。配向膜８１は所定の方向にラビング処理されている。

一方、下地絶縁膜７０上には、受光素子配置領域１６において、ＰＩＮ型ダイオード２９が形成されている。ＰＩＮ型ダイオード２９は、トランジスタ５１と同様の製造工程によって形成されている。

即ち、ＰＩＮ型ダイオード２９は、半導体層７１と同一層で形成された半導体層６１に、Ｐ型不純物を導入したＰ型領域６２、Ｎ型不純物を導入したＮ型領域６４、及び、真性半導体又は微量に不純物を導入したＩ型領域６３を有している。ここで、Ｉ型領域は、「真性領域」の意味であるが、Ｎ型又はＰ型の濃度よりも十分に低い濃度の不純物が導入されていてもよい。Ｐ型領域６２及びＮ型領域６４は、夫々ＰＩＮ型ダイオード２９のアノード及びカソードを構成する。

これらの領域６２〜６４上には、有効表示領域１４と同一膜の酸化膜７５が形成されている。本実施の形態においては、ＰＩＮ型ダイオード２９上の酸化膜７５上には、マスク用導電層６５が形成されている。マスク用導電層６５はトランジスタ５１のゲート電極７６と同一工程で形成されており、上層がモリブデン、下層がアルミニウムの２層構造である。

上述したように、検出回路５０のトランジスタ５１を構成する半導体層７１にＬＤＤ構造を構成するために、２回の不純物導入工程が実施される。マスク用導電層６５は、２回目の不純物導入工程において、Ｉ型領域６３に薄い濃度の不純物が導入されることを阻止することができる。

一方、対向基板２４には、有効表示領域１４を区画する遮光膜８５によって遮光領域２８が構成されている。遮光膜８５上及び対向基板２４上には、対向電極８６が形成され、対向電極８６上には、配向膜８７が形成されている。配向膜８７は所定の方向にラビング処理されている。

表示パネル２１は、外枠２６上に配置されている。本実施の形態においては、受光素子配置領域１６に対向する位置において、外枠２６と表示パネル２１との間に反射部１８が設けられている。反射部１８には、対向基板２４の観察面（受光面）側からの外光が対向基板２４及び素子基板２３を通過して入射するようになっている。反射部１８は、例えば鏡、アルミ箔、金属板等によって構成されており、極めて簡単に構成することができる。反射部１８は基板２４，２３を通過して来た光を反射させて、各ＰＩＮ型ダイオード２９に導くようになっている。

なお、反射部１８の底面に遮光板を設け、遮光板によって、反射部１８の下方に配設された図示しない照明部からの光がＰＩＮ型ダイオード２９に入射することを防止するようにしてもよい。

Ｍ（図１では７）個のＰＩＮ型ダイオード２９が隣接して配置されている。層間絶縁膜７７には、各ＰＩＮ型ダイオード２９に、コンタクトホール８９，９０が開孔されている。各コンタクトホール８９は、各ＰＩＮ型ダイオード２９のＰ型領域６２（アノード）に接続され、各コンタクトホール９０は、各ＰＩＮ型ダイオード２９のＮ型領域６４（カソード）に接続される。そして、Ｎ番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードはＮ＋１番目のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードに接続される。即ち、Ｍ個のＰＩＮ型ダイオード２９が直列接続されている。トランジスタ５１に最も近接したＰＩＮ型ダイオード（１番目のＰＩＮ型ダイオードという）２９のアノードは、コンタクトホール８９を介して層間絶縁膜７７上の配線９４に接続される。更に、配線９４はコンタクトホール７８ｂを介してトランジスタ５１のゲート電極７６に接続される。隣接するＰＩＮ型ダイオード２９のアノードとカソードとは、コンタクトホール８９，９０に共通接続された配線９５によって相互に接続される。Ｍ番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードは、コンタクトホール９０を介して配線９６に接続される。

なお、図１では７個のＰＩＮ型ダイオード２９を直列接続した例を示したが、個数は限定されるものではない。また、図２においては、Ｍ（７）個のＰＩＮ型ダイオード２９による直列接続体を、並列に３つ形成した例を示している。即ち、図２の例では、２１個のＰＩＮ型ダイオード２９によって受光部を構成した例を示している。各列のＮ番目のＰＩＮ型ダイオード２９同士は、アノード及びカソードが夫々各配線９５によって共通接続される。

図３は検出回路の一例を示している。なお、図３は１０個のＰＩＮ型ダイオード２９を直列接続した例を示している。１番目のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードは、配線９４を介してトランジスタ５１のゲート電極７６に接続される。トランジスタ５１はソース領域（Ｓ）７４（図２参照）がトランジスタ５２のドレイン領域（Ｄ）９１に接続され、ドレイン領域（Ｄ）７２は、配線７９を介して電源端子に接続される。電源端子には電圧ＶＤが供給される。

また、トランジスタ５２のソース領域（Ｓ）９２は基準電位点に接続され、ゲート電極９３には基準電圧Ｖｒｅが印加される。トランジスタ５２はドレイン領域９１（トランジスタ５１のソース領域７４）が出力端子５３に接続される。なお、Ｍ番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードは、配線９６を介して電源端子に接続される。この電源端子には電圧ＶＬが供給される。この構成によって、図３の回路はソースホロワ型のアンプを構成する。

図３の検出回路５０は、ＰＩＮ型ダイオード２９が光の入射によって発生する起電力を利用して、照度の検出結果を得る。図６及び図７はＰＩＮ型ダイオードによる照度の検出方法を示している。

図６は１０個のＰＩＮ型ダイオード２９を直列接続し、１０番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードを基準電位点に接続した受光部を示している。また、１番目のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードには、電圧Ｖｏｃを印加する。即ち、ＰＩＮ型ダイオード２９に順バイアスを印加する。

この状態で、ＰＩＮ型ダイオード２９に光を照射する。図７は１０個のＰＩＮ型ダイオード２９の電流電圧特性を示している。入射光量の変化によって電流電圧特性も変化する。いま、１０個のＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路によって生じる起電力と、順バイアス電圧Ｖｏｃとが同電位になるものとする。この場合には、ＰＩＮ型ダイオード２９には、電流が流れなくなる。

即ち、図７の電流０．Ｅ０（Ａ）軸上の状態である。電流が流れない状態では、入射光量に応じて、１０個のＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路に生じる開放端電圧（起電力）が一意に決定する。例えば、入射光量が１００００ルクスの場合には、起電力は約２．２Ｖである。また、例えば、入射光量が５０００ルクスの場合には、起電力は約１．７Ｖである。即ち、ＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路に発生する起電力を調べることで、入射光量を判定することができる。

なお、図７は図１の領域６２，６４相互間の距離、即ち、Ｉ型領域６３の長さ（受光層長）Ｌが５μｍで、半導体層６１の図１の紙面垂直方向の距離（受光層幅）Ｗが１００００μｍのＰＩＮ型ダイオード２９を１０個直列接続した場合の特性を示している。この例では、１００００ルクスの入射光に対して、２Ｖ以上の十分なレベルの起電力を得ることができる。

図３においては、ＰＩＮ型ダイオード２９による直列回路の出力を検出回路５０のトランジスタ（ＴＦＴ）５１に供給する構成となっている。本実施の形態のように比較的小型の受光装置においては、ＰＩＮ型ダイオード２９による直列回路によって十分なレベルの起電力を発生することができる反面、十分な電流を流す能力はない。そこで、本実施の形態では、ＰＩＮ型ダイオード２９による直列回路の出力をトランジスタ５１のゲート電極７６に供給する。

ここで、ＰＩＮ型ダイオード２９への入射光によって起電力Ｖｐが生じるものとする。トランジスタ５１のゲート電極７６に印加される電圧Ｖｏは、Ｖｏ＝ＶＬ＋Ｖｐで与えられる。また、トランジスタ５１のソース領域７４に現れる出力Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝Ｖｏ−Ｖｒｅで与えられる。

したがって、Ｖｐは、Ｖｐ＝（Ｖｏｕｔ＋Ｖｒｅ）−ＶＬとなる。
（但し、トランジスタ５２が飽和領域若しくはその付近で動作する場合である）
いま、ＶＬを３Ｖとし、基準電圧Ｖｒｅを２Ｖに設定するものとする。この場合において、Ｖｏｕｔとして３．２Ｖが得られるものとする。この場合には、起電力Ｖｐは、Ｖｐ＝３．２＋２−３＝２．２（Ｖ）となる。図７の例を用いると、入射光量として１００００ルクスの光が入射されたものと判定することができる。

このように図３の例では、ＰＩＮ型ダイオードによる直列回路の出力をトランジスタのゲートに供給して、ソースホロワ回路によって照度検出を行っており、小型の装置であっても、十分な検出精度で照度検出が可能である。

このような構成された実施の形態においては、対向基板２４の観察面側から受光素子配置領域１６を介して入射した光は、対向基板２４を通過し素子基板２３側に進行する。この入射光の一部は、ＰＩＮ型ダイオード２９の上方のマスク用導電層６５側からＩ型領域６３に入射する。しかし、Ｉ型領域６３上に形成されたマスク用導電層６５によって、マスク用導電層６５側からＩ型領域６３へは光が入射しにくくなっている。

対向基板２４を通過し素子基板２３側に進行する外光の大部分は、素子基板２３を通過し、ＰＩＮ型ダイオード２９の下方に進行する。素子基板２３を通過した外光は、ＰＩＮ型ダイオード２９の下方に配設された反射部１８によって反射して、素子基板２３側に戻されて、ＰＩＮ型ダイオード２９のＩ型領域６３に下方から進入する。こうして、ＰＩＮ型ダイオード２９のＩ型領域６３に十分な外光を入射させることができる。

Ｍ個のＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路には、入射光量に応じた起電力が生じる。この起電力は、配線９４を介してトランジスタ５１のゲート電極７６に印加される。こうして、トランジスタ５１のソース領域７４からは起電力に応じた電圧Ｖｏｕｔが出力される。出力端子５３を介して出力された電圧Ｖｏｕｔによって、Ｍ個のＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路に生じた起電力を算出することができ、入射光の照度を求めることができる。

なお、ＰＩＮ型ダイオード２９を用いた照度検出の結果を用いることで、例えば、外光の明るさに応じてバックライトの明るさ制御が可能である。例えば、外光が明るいことが検出された場合には、外光の明るさに応じてバックライトの明るさを明るくする。これにより、表示の視認性を向上させることも可能である。

このように本実施の形態においては、反射部を設けることで、Ｉ型領域上にマスク用導電層が設けられている場合でも入射光を効率よくＰＩＮ型ダイオードに入射させ、複数のＰＩＮ型ダイオードを直列接続することによって十分な起電力を発生させ、更に、ＰＩＮ型ダイオードによる直列回路の出力をトランジスタのゲートに供給してソースホロワ回路によって起電力を求めており、比較的弱い光しか入射しない場合でも、高精度に外光の照度検出が可能である。例えば、基板温度が７０℃の場合でも、１０ルクスの微弱な光を検出することが可能である。

＜変形例＞
図８は検出回路の変形例を示す回路図である。

図８の検出回路１０１は、ＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路の出力を、インバータ１０３を構成する図示しないトランジスタのゲートに印加する構成となっている。出力手段を構成するインバータ１０３の入力端はコンデンサＣを介して基準電位点に接続されると共に、トランジスタ１０２のソース・ドレイン路を介して基準電位点に接続される。トランジスタ１０２のゲートにはリセット信号ＲＳＴが供給される。

ＰＩＮ型ダイオード２９は内部抵抗を有する。ＰＩＮ型ダイオード２９の直列回路に発生した起電力によって、ＰＩＮ型ダイオード２９の内部抵抗及びコンデンサＣの容量に基づく時定数で、コンデンサＣが充電される。コンデンサＣの端子電圧が所定の閾値電圧を超えると、インバータ１０３から検出出力が出力される。インバータ１０３の出力は例えば図示しないカウンタに供給されている。リセット信号ＲＳＴによってコンデンサＣをリセットした後、インバータ１０３から検出出力が出力されるまでの時間をカウンタによって求めることで、起電力の大きさ、即ち、入射光の照度を判定することができる。

＜第２の実施の形態＞
図９及び図１０は本発明の第２の実施の形態に係り、図９は第２の実施の形態の受光装置を有する電気光学装置を示す断面図である。図１０は図９に対応した平面図である。図９は図１０のＢ−Ｂ’線で切断して示すものである。図９及び図１０において図１及び図２と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

第１の実施の形態におけるマスク用導電層６５は、金属材料で形成されており、フローティング状態となっている。このため、ＰＩＮ型ダイオード２９のカソード（Ｎ型領域６４）とマスク用導電層６５との間、及びアノード（Ｐ型領域６２）とマスク用導電層６５との間には寄生容量が生じる。また、マスク用導電層６５に静電気がチャージされてしまうことも考えられ、マスク用導電層６５による電気的な影響がＰＩＮ型ダイオード２９のアノード及びカソードに与えられてしまう。

そこで、本実施の形態においては、マスク用導電層６５を所定の固定電位点に接続するようになっている。即ち、本実施の形態においては、層間絶縁膜７７には、マスク用導電層６５に通ずるコンタクトホール１１１が開孔されている。また、配線１１２は図１の配線９５と同様に、コンタクトホール８９，９０を介して隣接するＰＩＮ型ダイオード２９のアノードとカソードとを接続すると共に、同一ＰＩＮ型ダイオード２９のカソードに隣接したマスク用導電層６５上のコンタクトホール１１１まで延設される。配線１１２によって、各ＰＩＮ型ダイオード２９のマスク用導電層６５とカソードを構成するＮ型領域６４とがコンタクトホール１１１，９０を介して接続される。

即ち、マスク用導電層６５は、ＰＩＮ型ダイオード２９のＮ型領域６４に接続されており、フローティング状態を脱している。これにより、ＰＩＮ型ダイオード２９の特性を安定化させることができる。

このように本実施の形態においては、マスク用導電層は、ＰＩＮ型ダイオードのカソードに接続することによりフローティング状態を脱しており、ＰＩＮ型ダイオードの特性を安定化させることが可能である。

＜第３の実施の形態＞
図１１及び図１２は本発明の第３の実施の形態に係り、図１１は第３の実施の形態の受光装置の回路図である。図１２は図１１の受光装置における照度及びディレイタイムの関係を示す図である。

本実施の形態の受光装置は、第１の光電変換部３０と、第２の光電変換部３０Ａと、第１の充電回路２０１と、第２の充電回路２０１Ａと、選択回路２０３と、インバータ２０４と、補正部としての補正回路２０５と、照度検出部としての照度検出回路２０６と、を備える。

第１の光電変換部３０は、外光を受光する第１のＰＩＮ型ダイオード２９が１０個直列に接続されて構成される。１０番目の第１のＰＩＮ型ダイオード２９のカソードには、電源ＶＬ１が接続されている。この第１の光電変換部３０は、受光した外光の照度及びＰＩＮ型ダイオードの温度に応じた電圧を、１番目の第１のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードから出力する。

第２の光電変換部３０Ａは、外光が遮断される第２のＰＩＮ型ダイオード２９Ａが１０個直列に接続されて構成される。１０番目の第２のＰＩＮ型ダイオード２９Ａのカソードには、電源ＶＬ２が接続されている。この第２の光電変換部３０Ａは、ＰＩＮ型ダイオードの温度に応じた電圧を、１番目の第２のＰＩＮ型ダイオード２９Ａのアノードから出力する。

第１の充電回路２０１は、コンデンサＣ１及びリセット回路２０２を備える。この第１の充電回路２０１は、第１の光電変換部３０から出力された電圧により充電される。

コンデンサＣ１は、一方の電極に、第１の光電変換部３０が備える１番目の第１のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードが接続され、他方の電極に、基準電位点が接続されている。このコンデンサＣ１は、第１の光電変換部３０が備える１番目の第１のＰＩＮ型ダイオード２９のアノードから出力された電圧により充電される。

リセット回路２０２は、トランジスタで構成され、ソースに、コンデンサＣ１の一方の電極が接続され、ドレインに、基準電位点が接続されている。このリセット回路２０２は、ゲートにリセット信号ＲＳＴ１が入力されると、オン状態となり、コンデンサＣ１を放電する。

第２の充電回路２０１Ａは、コンデンサＣ２及びリセット回路２０２Ａを備える。この第２の充電回路２０１Ａは、第２の光電変換部３０Ａから出力された電圧により充電される。

コンデンサＣ２は、一方の電極に、第２の光電変換部３０Ａが備える１番目の第２のＰＩＮ型ダイオード２９Ａのアノードが接続され、他方の電極に、基準電位点が接続されている。このコンデンサＣ２は、第２の光電変換部３０Ａが備える１番目の第２のＰＩＮ型ダイオード２９Ａのアノードから出力された電圧により充電される。

リセット回路２０２Ａは、トランジスタで構成され、ソースに、コンデンサＣ２の一方の電極が接続され、ドレインに、基準電位点が接続されている。このリセット回路２０２Ａは、ゲートにリセット信号ＲＳＴ２が入力されると、オン状態となり、コンデンサＣ２を放電する。

選択回路２０３は、入力端に、コンデンサＣ１の一方の電極、又は、コンデンサＣ２の一方の電極のいずれかが選択的に接続され、出力端に、インバータ２０４の入力端が接続されている。この選択回路２０３は、コンデンサＣ１に充電された電圧、又は、コンデンサＣ２に充電された電圧のいずれかを選択的に出力する。

インバータ２０４は、入力端に、選択回路２０３の出力端が接続され、出力端に、補正回路２０５の入力端が接続されている。このインバータ２０４は、選択回路２０３から出力された電圧の極性を反転して出力する。
具体的には、選択回路２０３から出力された電圧が、所定の電圧よりも電位が低ければ、電圧ＶＤＤを出力し、所定の電圧よりも電位が高ければ、電圧ＧＮＤを出力する。

補正回路２０５は、入力端に、インバータ２０４の出力端が接続され、出力端に、照度検出回路２０６の入力端と、電源ＶＬ２と、が接続されている。この補正回路２０５は、第２の光電変換部３０Ａが出力した電圧に基づいてインバータ２０４から出力された電圧に応じて、電源ＶＬ２の電圧を制御すると共に、後述する第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を設定する。

照度検出回路２０６は、入力端に、補正回路２０５の出力端が接続されている。この照度検出回路２０６は、リセット回路２０２をオフ状態にしてから、第１の光電変換部３０が出力する電圧に基づいてインバータ２０４から電圧ＧＮＤが出力されるまでの時間、即ち第１の光電変換部３０に関するディレイタイムを計測する。また、この照度検出回路２０６は、リセット回路２０２Ａをオフ状態にしてから、第２の光電変換部３０Ａが出力する電圧に基づいてインバータ２０４から電圧ＧＮＤが出力されるまでの時間、即ち第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムを計測する。また、この照度検出回路２０６は、補正回路２０５により設定した第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を参照して、上述の計測した第１の光電変換部３０に関するディレイタイムから、外光の照度を検出する。

以上の受光装置の動作について、図１２を用いて説明する。
先ず、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が２０度の場合において、１０個の第１のＰＩＮ型ダイオード２９に照射される外光を遮断して第１の光電変換部３０を遮光状態とし、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムを計測する。
具体的には、ＰＩＮ型ダイオードの温度が２０度の場合において第１の光電変換部３０を遮光状態にして、リセット回路２０２をオフ状態すると同時に時間の計測を開始する。リセット回路２０２をオフ状態にすると、コンデンサＣ１は、第１の光電変換部３０から出力される外光の照度及びＰＩＮ型ダイオードの温度に応じた電圧により、徐々に充電される。すると、コンデンサＣ１の一方の電極の電圧が徐々に上昇する。そして、選択回路２０３を介して、コンデンサＣ１の一方の電極の電圧がインバータ２０４に供給され、このコンデンサＣ１の一方の電極の電圧が所定の電圧よりも電位が高くなると、インバータ２０４から電圧ＧＮＤが出力される。そして、インバータ２０４から電圧ＧＮＤが出力されると、時間の計測を終了する。

すると、上述の計測した遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１２（ａ）の点Ｘ１に示すようになる。
なお、図１２（ａ）の実線は、外光の照度を変化させた場合における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を推測したものである。

次に、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が２０度の場合において、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムを計測する。

ここで、第２の光電変換部３０Ａを構成する１０個の第２のＰＩＮ型ダイオード２９Ａは、常に外光が遮断されるので、第２の光電変換部３０Ａは、常に遮光状態である。このため、上述の計測した第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１２（ａ）の点Ｘ２に示すようになる。
なお、図１２（ａ）の鎖線は、常に遮光状態である第２の光電変換部３０Ａに、外光を照射できた場合における第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を推測したものである。

図１２（ａ）の点Ｘ１、Ｘ２で示したように、第１の光電変換部３０及び第２の光電変換部３０Ａが共に遮光状態であっても、ディレイタイムが異なっている。これは、第１の光電変換部３０の特性と、第２の光電変換部３０Ａの特性と、が異なるためである。

そこで、次に、補正回路２０５により、電源ＶＬ２の電圧を制御して、第２の光電変換部３０Ａの特性を、第１の光電変換部３０の特性に合わせる。これにより、図１２（ｂ）の点Ｘ１、Ｘ２’に示すように、遮光状態の第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、が同一となる。
なお、図１２（ｂ）の実線は、外光の照度を変化させた場合における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を推測したものであると共に、外光を照射できた場合における第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を推測したものである。

次に、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が変化して、例えばＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合において、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムを計測する。
すると、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１２（ｃ）の点Ｘ３に示すようになる。

ところで、図１２（ｂ）に示したように、電源ＶＬ２の電圧を制御して、遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、を同一にした。このため、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合において、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムが図１２（ｃ）の点Ｘ３となれば、遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムも、図１２（ｃ）の点Ｘ３となる。

したがって、次に、補正回路２０５により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合において、点Ｘ３に基づいて、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を設定する。
具体的には、補正回路２０５は、図示しないルックアップテーブル（以降、ＬＵＴ（Look Up Table）と呼ぶ）を備える。このＬＵＴは、遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、種々の外光の照度における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、を関連付けて保持している。このため、補正回路２０５により、ＬＵＴを参照することで、点Ｘ３に基づいて、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合において、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を設定する。

次に、照度検出回路２０６により、受光装置の動作時での外光の照度、即ち検出すべき外光の照度における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムを計測する。

次に、上述の補正回路２０５により設定した第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を参照して、上述の照度検出回路２０６により計測した検出すべき外光の照度における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムから、受光装置の動作時での検出すべき外光の照度を検出する。

このように本実施の形態においては、補正回路２０５により、第２の光電変換部３０Ａが出力した電圧に基づいて、ＰＩＮ型ダイオードの温度の影響を考慮しつつ、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を設定した。そして、照度検出回路２０６により、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を参照して、第１の光電変換部３０が出力した電圧から、ＰＩＮ型ダイオードの温度の影響を除去しつつ外光の照度を検出できるので、高精度の外光検出が可能である。

＜第４の実施の形態＞
図１３及び図１４は本発明の第４の実施の形態に係り、図１３は第４の実施の形態の受光装置の回路図である。図１４は図１３の受光装置における照度及びディレイタイムの関係を示す図である。

本実施の形態の受光装置は、第３の実施の形態の受光装置と比べて、選択回路２０３が設けられておらず、インバータ２０４が第１の充電回路２０１Ｂ及び第２の充電回路２０１Ｃ内に設けられている点が異なる。その他の構成については、第３の実施の形態と同様であり、説明を省略する。

第１の充電回路２０１Ｂは、コンデンサＣ１、リセット回路２０２、及びインバータ２０４を備える。この第１の充電回路２０１Ｂは、第１の光電変換部３０から出力された電圧により充電され、この充電された電圧の極性を反転して出力する。

第２の充電回路２０１Ｃは、コンデンサＣ２、リセット回路２０２Ａ、及びインバータ２０４を備える。この第２の充電回路２０１Ｃは、第２の光電変換部３０Ａから出力された電圧により充電され、この充電された電圧の極性を反転して出力する。

以上の受光装置の動作について、図１４を用いて説明する。
先ず、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が２０度の場合において、遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムを計測する。
すると、遮光状態の第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１４（ａ）の点Ｙ１に示すようになる。
なお、図１４（ａ）の実線は、外光の照度を変化させた場合における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を推測したものである。

次に、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が２０度の場合において、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムを計測する。
すると、第２の光電変換部３０Ａは常に遮光状態なので、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１４（ａ）の点Ｙ２に示すようになる。
なお、図１４（ａ）の鎖線は、常に遮光状態である第２の光電変換部３０Ａに、外光を照射できた場合における、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を推測したものである。

図１４（ａ）の点Ｙ１、Ｙ２で示したように、第１の光電変換部３０及び第２の光電変換部３０Ａが共に遮光状態であっても、ディレイタイムが異なっている。これは、第１の光電変換部３０の特性と、第２の光電変換部３０Ａの特性と、が異なるためである。
ところで、第１の光電変換部３０の特性と、第２の光電変換部３０Ａの特性とは、ＰＩＮ型ダイオードの温度が変化すると、同様に変化する。このため、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムとは、ＰＩＮ型ダイオードの温度が変化すると、同様に変化する。よって、ＰＩＮ型ダイオードの温度に依らず、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、の差分は、一定となる。

次に、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が変化して、例えばＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合において、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムを計測する。
すると、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１４（ｂ）の点Ｙ３に示すようになる。

ここで、上述のように、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムと、の差分は、一定である。
よって、次に、照度検出回路２０６により、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合における図１４（ｂ）の点Ｙ３に示した第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムに、ＰＩＮ型ダイオードの温度が２０度の場合における遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと第２の光電変換部３０Ａに関するディレイタイムとの差分を加算することで、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合における遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムを求める。
すると、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合における遮光状態での第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係は、図１４（ｂ）の点Ｙ４に示すようになる。

次に、補正回路２０５により、この補正回路２０５が備える図示しないＬＵＴを参照することで、点Ｙ４に基づいて、ＰＩＮ型ダイオードの温度が６０度の場合において、第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を設定する。

次に、照度検出回路２０６により、受光装置の動作時での外光の照度、即ち検出すべき外光の照度における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムを計測する。

次に、上述の補正回路２０５により設定した第１の光電変換部３０に関するディレイタイムと、外光の照度と、の関係を参照して、上述の照度検出回路２０６により計測した検出すべき外光の照度における第１の光電変換部３０に関するディレイタイムから、受光装置の動作時での検出すべき外光の照度を検出する。

このように本実施の形態においては、第３の実施の形態と同様に、ＰＩＮ型ダイオードの温度の影響を除去しつつ外光の照度を検出できるので、高精度の外光検出が可能である。

なお、本実施の形態においては、マスク用導電層６５を各ＰＩＮ型ダイオードのカソードに接続することで、フローティング状態を脱するようにしたが、マスク用導電層６５は、所定の固定電位点に接続すればよい。例えば、マスク用導電層６５を各ＰＩＮ型ダイオードのアノードに接続してもよく、基準電位点等に接続してもよい。その場合でも、マスク用導電層６５を各ＰＩＮ型ダイオードのカソードに接続する場合と同様の効果が得られる。

また、上述の電気光学装置を用いた電子機器も本発明に含まれる。図１５は上記各実施の形態の電気光学装置を用いた携帯電話１２００の構成を示す斜視図である。

この図に示されるように、携帯電話１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６と共に、上述した液晶パネル１５０を備えるものである。電気光学装置のうち、液晶パネル１５０以外の構成要素については電話器に内蔵されるので、外観としては現れない。

他にも、電子機器としては、例えば、光源と該光源から出射された光を変調するライトバルブと、該ライトバルブにより変調された光を投射するための光学系を備えた、投射型表示装置である。更に、電子機器としては、他にも、テレビジョンや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種の電子機器に対して、本発明に係る電気光学装置が適用可能なのは言うまでもない。

また、本発明の電気光学装置は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）液晶パネルだけでなく、ＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶表示パネルにも同様に適用することが可能である。また、液晶表示パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出を用いた装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display等）、ＤＬＰ（Digital Light Processing）（別名ＤＭＤ：Digital Micromirror Device）等の各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る受光装置の断面を示す断面図。 図１の受光装置の平面図。 図１の受光装置に採用される検出回路の回路図。 本実施の形態に係る受光装置を組み込む電気光学装置として表示パネルの概略構成を示す平面図。 図４の表示パネルとしてＴＦＴ液晶パネルを採用した場合の等価回路図。 ＰＩＮ型ダイオードによる照度の検出方法を説明するための等価回路図。 横軸に電圧縦軸に電流をとって、ＰＩＮ型ダイオードの電流−電圧特性を示すグラフ。 検出回路の変形例を示す回路図。 第２の実施の形態の受光装置を有する電気光学装置を示す断面図。 図９に対応した平面図。 第３の実施の形態の受光装置の回路図。 図１１の受光装置における照度及びディレイタイムの関係を示す図。 第４の実施の形態の受光装置の回路図。 図１３の受光装置における照度及びディレイタイムの関係を示す図。 電子機器の例を示す斜視図。

符号の説明

１８…反射部、２３…素子基板、２４…対向基板、２９…ＰＩＮ型ダイオード、５１…トランジスタ、６２…Ｐ型領域、６３…Ｉ型領域、６４…Ｎ型領域、７６…ゲート電極、９５…配線。

Claims (10)

1. 透明基板と、
   前記透明基板に形成されたポリシリコン層によって構成されて、前記透明基板の受光側面を介して入射された光を受光する複数の直列接続されたＰＩＮ型ダイオードと、
   ソース及びドレイン領域を構成する半導体層が前記ポリシリコン層と同一層で構成されて、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードのアノードがゲート電極に接続されるトランジスタを含み、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出する検出回路部と、
   を具備したことを特徴とする受光装置。
2. 前記透明基板の受光側面とは反対側の面側に設けられて、前記透明基板を通過した光を前記ＰＩＮ型ダイオードに反射させる反射部、
   を具備したことを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
3. 前記検出回路部は、ソースホロワ型のアンプを構成することを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
4. 前記検出回路部は、前記トランジスタのゲート電極に接続されて直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力に基づく電荷を蓄積する容量を具備し、
   前記容量の端子電圧が所定の閾値電圧に到達するまでの時間によって前記ＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出することを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
5. 前記ＰＩＮ型ダイオードは、ＰＩＮ型ダイオードを構成するイントリンシック層上にマスク用導電層が形成されており、
   前記マスク用導電層は、所定の固定電位点に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の受光装置。
6. 前記マスク用導電層が接続される所定の固定電位点は、前記ＰＩＮ型ダイオードのアノード又はカソードであることを特徴とする請求項５に記載の受光装置。
7. 外光を受光する第１の光電変換素子と、
   外光が遮断される第２の光電変換素子と、
   前記第２の光電変換素子が出力した電気信号に基づいて、前記第１の光電変換素子が出力する電気信号、及び、前記第１の光電変換素子が受光する外光の照度の関係を設定する補正部と、
   前記補正部により設定した前記第１の光電変換素子が出力する電気信号、及び、前記第１の光電変換素子が受光する外光の照度の関係に基づいて、前記第１の光電変換素子が出力した電気信号から、前記第１の光電変換素子が受光した外光の照度を検出する照度検出部と、
   を具備することを特徴とする受光装置。
8. 外光を受光する第１のＰＩＮ型ダイオードが複数直列に接続された第１の光電変換部と、
   外光が遮断される第２のＰＩＮ型ダイオードが複数直列に接続された第２の光電変換部と、
   前記第２の光電変換部が出力した電圧に基づいて、前記第１の光電変換部が出力する電圧、及び、前記第１の光電変換部が受光する外光の照度の関係を設定する補正部と、
   前記補正部により設定した前記第１の光電変換部が出力する電圧、及び、前記第１の光電変換部が受光する外光の照度の関係に基づいて、前記第１の光電変換部が出力した電圧から、前記第１の光電変換部が受光した外光の照度を検出する照度検出部と、
   を具備することを特徴とする受光装置。
9. 透明基板と、
   前記透明基板に形成されたポリシリコン層によって構成されて、前記透明基板の受光側面を介して入射された光を受光する複数の直列接続されたＰＩＮ型ダイオードと、
   ソース及びドレイン領域を構成する半導体層が前記ポリシリコン層と同一層で構成されて、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードのアノードがゲート電極に接続されるトランジスタを含み、前記直列接続されたＰＩＮ型ダイオードの起電力を検出する検出回路部と、
   前記ポリシリコン層と同一層の半導体層によって構成されるスイッチング素子を含む画素を有する表示領域と、
   を具備したことを特徴とする電気光学装置。
10. 請求項９に記載の電気光学装置を用いて構成したことを特徴とする電子機器。
    

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