JP5509273B2

JP5509273B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP5509273B2
Application number: JP2012172589A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 潤小山; 光明納; 好文棚田; 良太福本; 宏美高見
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: EP1720149A3; JP2012252353A; CN1858840A; US20060244702A1; EP1720149A2; KR20060114638A; CN102637718B; CN102637718A; KR101261223B1; US7724247B2

Description

本発明は、文字、静止画若しくは動画などを表示する画面を備えた表示装置に関するも
のであり、さまざまな使用環境下において、表示画面の視認性を改善するための技術に関
する。

携帯電話機をはじめとして、表示画面を液晶パネルで構成したさまざま電気製品が普及
している。液晶パネルは薄型軽量といった特徴があり、ノート型と呼ばれるパーソナルコ
ンピュータでは液晶パネルを備えたモバイル対応の製品が生産されている。また、ＰＤＡ
（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）と呼ばれる情報端末も多数
生産され普及しつつある。

液晶パネルに限らないが、この種の用途に用いられる表示用パネルは、見た目の画質が
重要視されるようになり、明るさやコントラストを自動又は手動で調整する機能が備えら
れているものが多く普及している。例えば、液晶パネルのバックライトの輝度を上げずに
、液晶の透過率を変化させて階調間視認性を高める調整機能を備えた液晶表示装置が知ら
れている（特許文献１参照）。

特開２００３−１８６４５５号公報

しかしながら、液晶パネルは、３００ルクスから７００ルクスの室内環境下では良好な
視認性を示すが、１，０００ルクス以上の屋外環境下では視認性が著しく悪化してしまう
という問題があった。反射型液晶パネルと呼ばれ、画素電極で外光を反射する構成にした
ものあるが、屋内の蛍光灯下ではむしろ画質が低下してしまい、本質的な解決には至って
いなかった。すなわち、暗所若しくは屋内の蛍光灯下から屋外の太陽光下まで広い範囲に
おいて視認性を確保することが解決されていなかった。

そこで、本発明は、暗所から強い外光下においてもその表示が認識できる表示装置を提
供することを目的とする。

本発明は、外光強度に応じて階調数を変化させて表示を行う表示装置である。すなわち
、コントラスト比（例えば、白と黒）を５０以上、好ましくは１００以上を有する表示装
置であって、外光強度が高いときには低階調の表示を行い、外光強度が低いときには高階
調の表示を行い、外光強度が両者の間にあるときにはその中間階調の表示を行う表示装置
である。表示部は全白信号入力時の輝度が５０ｃｄ／ｍ^２から５０００ｃｄ／ｍ^２とした
場合に、このような階調数を外光強度に応じて変化させる表示装置である。

本発明は、外光強度に応じて階調数を変えて表示を行う表示装置であって、画面に表示
する内容に応じて表示モードを切り替えることのできる表示装置である。表示内容として
は、文字や記号などを中心として表示を行うテキスト表示モード、いわゆる漫画など色数
の少ない画像の表示を行うピクチャー表示モード、写真や動画など色数の多い自然画の表
示を行う映像モードなどが含まれる。

これらの表示モードに応じて階調数を適宜切り替えることで、暗所若しくは屋内の蛍光
灯下から屋外の太陽光下まで広い範囲において視認性を確保することができる。例えば、
テキスト表示モードでは、２階調から８階調の表示を行い、いわゆる漫画など色数の少な
い画像の表示を行うピクチャー表示モードでは、４階調から１６階調の表示を行い、写真
や動画など色数の多い自然画の表示を行う映像モードでは、６４階調から１０２４階調の
表示を行うように切り替える。

外光に応じた階調数の切り替えは、例えば、コントラスト比（例えば、白と黒）を５０
以上、好ましくは１００以上を有する表示装置であって、外光強度が１００，０００ルク
スのときに２階調の表示を行い、外光強度が１０，０００ルクスから１００，０００ルク
スのときに２階調から８階調の表示を行い、外光強度が１，０００ルクスから１０，００
０ルクスのときに４階調から１６階調の表示を行い、外光強度が１００ルクスから１，０
００ルクスのときに１６階調から６４階調の表示を行い、外光強度が１００ルクス未満の
ときに６４階調から１０２４階調の表示を行うものである。

本発明の一は、晴天昼太陽光下のような強い外光強度において、そのときの表示階調よ
りも低い階調で文字情報、静止画像を表示せしめる表示装置である。例えば、晴天昼太陽
光下若しくは曇天昼太陽光下の環境で２階調から８階調、晴天日入１時間前太陽光下若し
くは曇天日出１時間後太陽光下、又は事務室などの蛍光灯照明屋内の環境で４階調から１
６階調の表示を行う表示装置である。

この場合において、外光強度が強くなった後で階調を下げて表示をさせるようにしても
良い。

本発明の一は、光センサで外光強度を検出し、その値をフィードバックして階調を変化
せしめ、適切な画像を表示せしめる表示装置である。すなわち、外光を受光してその外光
強度に応じた信号を出力する外光強度検出手段と、当該信号に応じて階調数を変化させる
階調数制御手段と、その階調数に応じた映像信号を表示用駆動回路に送る信号処理手段と
を備えた表示装置である。

本発明の一は、外光を受光してその外光強度に応じた信号を出力する外光強度検出手段
と、当該信号に応じて階調数を変化させる階調数制御手段と、その階調数制御手段と連動
して所定の階調数でテキスト（文字）、静止画、動画などの映像信号を表示用駆動回路に
送る信号処理手段とを備えた表示装置である。

このように、外光強度検出手段と、映像信号を表示パネル側の駆動回路に送る信号処理
手段との間に、外光強度に応じて階調数を変化させる階調数制御手段を設けることで、表
示画面に映し出される情報の視認性を良好なものとすることができる。

本発明によれば、外光強度に応じて表示画像の階調数を制御することにより、視認性の
優れた表示装置を提供することができる。すなわち、暗所若しくは屋内の蛍光灯下から屋
外の太陽光下まで広い範囲において視認性を確保した表示装置を得ることができる。

本発明に係る表示装置の構成を示す図。外光強度に応じて表示モードを切替可能な携帯電話機の態様を示す図。実施の形態１で示す表示装置における画素の一構成例を示す図。実施の形態１で示す信号の明暗を反転した画像を作り出すシステムの一例を示す図。両面発光表示パネルを用いた携帯電話機の一態様を示す図。実施の形態４における携帯電話機に用いる両面発光表示パネル概念を示す図。実施の形態１乃至５に示す表示装置の画素の構成の一態様を示す図。表示パネル上に光センサを一体形成する一態様を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。本発明に係る表示パネルにおいて表示領域、駆動回路、端子部の構成を示す図。示パネルとプリント配線基板を組み合わせたモジュールを示す図。外光強度に応じて表示モードを切替可能な携帯電話の態様を示す図。実施の形態１０に係る携帯電話機の駆動方法を説明するための図。実施の形態１０に係る携帯電話機の駆動方法を説明するための図。外光強度に応じて表示モードを切替可能なコンピュータの態様を示す図。外光強度に応じて表示モードを切替可能な表示パネルを含む車両の態様を示図。

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説
明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細をさ
まざまに変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示
す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発
明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面で共通して用いる。

（実施の形態１）
図１に本発明の実施形態を示す。図１は本実施の形態に係る表示装置のブロック図を示
す。表示装置１００は、コントローラ１０１、メモリ１０２、光センサ１０３、アンプ１
０４、電源１０５、表示パネル１０６を含んでいる。

コントローラ１０１は外部から入力される制御信号及び映像信号と、アンプ１０４から
供給される光センサ信号に基づき、表示パネル１０６の駆動に必要な信号を生成する。そ
して、それらの信号を表示パネル１０６に供給する。メモリ１０２は主として映像信号を
一時的に記憶するために用いられる。また、メモリ１０２は、映像信号以外の情報を記憶
するためにも用いられる。光センサ１０３は外光（表示装置１００が受ける外部の光）を
検出する。その出力は、アンプ１０４に供給される。アンプ１０４は光センサ１０３が出
力する電気信号を増幅し、増幅した電気信号をコントローラ１０１に供給する。なお、光
センサ１０３が出力する電気信号が十分大きければ、アンプ１０４は省略することもでき
る。電源１０５は、表示パネル１０６に必要な電圧又は電流を供給する。なお、表示パネ
ル１０６はエレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いたものである。その他にＦＥＤ（
フィールドエミッションディスプレイ）にも適用することができる。

表示装置１００は光センサ１０３の出力に基づき、表示パネル１０６の表示画面に表示
する画像の総階調数を変える。光センサ１０３としては、フォトダイオード、フォトトラ
ンジスタを適用することができる。具体的には、表示装置１００が強い外光を受けて、光
センサ１０３の出力がある一定の値以上になると、表示パネル１０６の表示画面に表示す
る画像の総階調数を低くする。表示装置１００が強い外光を受けると、ある階調目とある
階調目との区別がはっきりせず、表示パネル１０６の表示画面に表示する画像がぼやけて
しまう。しかしながら、上記のように、表示装置１００が受ける外光に応じて、総階調数
を低くすることにより、ある階調目とある階調目との区別を明確にして、表示パネル１０
６の表示画面の視認性を向上させることができる。

また、光センサ１０３の出力により、表示パネル１０６の表示画面に表示する画像の総
階調を２階調とする場合、通常では、白地の背景画像に黒地の表示画像を表示すが、それ
を反転させて黒地の背景画像に白地の表示画像を表示しても良い。そうすると、表示画面
の視認性をさらに向上させることができる。また、白地の表示画像の輝度を高くすること
により、表示画面の視認性をさらに向上させることができる。この背景画像と表示画像の
組み合わせは黒地に白表示に限定されず、コントラストのとりやすい（明暗比がはっきり
する）組み合わせであれば任意の色の組み合わせをすることができる。

光センサ１０３の出力は、アンプ１０４を介して、コントローラ１０１に送られる。コ
ントローラ１０１は、光センサ１０３の出力がある一定の値以上であるかどうかを階調出
力選択部１０８で検出する。光センサ１０３の出力がある一定の値以上ではない場合、表
示パネル１０６に出力する映像信号の総階調数は変えない。一方、光センサ１０３の出力
がある一定の値以上の場合、表示パネル１０６に出力する映像信号の総階調数を低くなる
ように補正する。映像信号の階調は階調変換部１０７で階調数を変化させる。そして、こ
れらの映像信号をメモリ１０２に記憶させておく。そして、光センサ１０３の出力に基づ
き、外光に適した総階調数の映像信号を階調出力選択部１０８で選択して表示パネル１０
６に供給する。

表１に示すように、室内及び屋外の明るさは、照明の具合や天候などの気象条件、時刻
などによりさまざまに変化する。例えば、照明のある室内における照度は８００ルクスか
ら１，０００ルクス前後であり、昼間の曇天下における照度は３２，０００ルクス程度で
あり、昼間の晴天下の照度は１００，０００ルクスに達する。

このようなさまざまな明るさの状況下において、エレクトロルミネセンスを利用した表
示パネル（ＥＬパネル）、透過型液晶パネル（透過型ＬＣＤパネル）、半透過型液晶パネ
ル（半透過型ＬＣＤパネル）、反射型液晶パネル（反射型ＬＣＤ）の視認性を比較した結
果を表２に示す。

結果として、１，５００ルクス程度までの明るさ（主に室内、照明付きホールなど）の
環境下では、ＥＬパネル、反射型液晶パネルを除く各種液晶パネルで表示パターン（自然
画、テキスト（文字、記号）など）によらず良好な視認性が得られた。これに対して、１
０，０００ルクス下（昼間の曇天時）においては、ＥＬパネル、透過型液晶パネルでは、
自然画を表示した場合、中間調部分などの、コントラストが低い部分の視認度が大きく低
下する傾向が見られた。しかしながら、この場合においても、ＥＬパネルの方が透過型液
晶パネルよりも視認性は良好であった。また、ＥＬパネルにおいて、階調数を低下させた
場合（２階調から８階調）視認性は回復し、特にテキスト表示においては実用上支障のな
い視認性が得られている。一方、半透過型液晶パネルでは、室内から屋外の環境下におい
て、全体的にコントラストがやや低いものの、１０，０００ルクスの環境下で良好な視認
性が得られた。消費電力に関しては、反射型液晶パネルが優れているが、室内などの比較
的照度が低い環境下において視認性が低下する傾向が現れている。透過型液晶パネルでは
、バックライトが電力を消費するので、反射型液晶パネルよりも消費電力が高くなってい
る。これに対し、ＥＬパネルにおいては、階調数を低くした表示モードでは低消費電力化
が図られている。

表２から明らかなように、ＥＬパネルを用い、外光強度に応じて階調数を調節した表示
モードとすることにより、室内から屋外までの環境下において視認性を確保しつつ、低消
費電力化を図った表示装置を提供することができる。

例えば、図１に示す表示装置１００において、光センサ１０３の出力により、表示装置
１００が１０ルクスから１００ルクスの外光を受けていることが検出された場合、総階調
数は６４階調から１０２４階調として変化させない。また、光センサ１０３の出力により
、表示装置１００が１００ルクスから１，０００ルクスの外光を受けていることが検出さ
れた場合、総階調数を１６階調から６４階調に補正する。また、光センサ１０３の出力に
より、表示装置１００が１，０００ルクスから１０，０００ルクスの外光を受けているこ
とが検出された場合、総階調数を４階調から１６階調に補正する。また、光センサ１０３
の出力により、表示装置１００が１０，０００ルクスから１００，０００ルクスの外光を
受けていることが検出された場合、総階調数を２階調から４階調に補正する。
外光の明るさに対する階調数の補正は、上記の例に限定されない。一般に、外光の強度
がｘルクスのとき階調数がｉ、外光の強度がｙルクスのとき階調数がｊ、かつ外光の強度
がｚルクスのとき階調数がｋである場合、自然数ｉ、ｊ、ｋが、式ｉ＞ｊ＞ｋをみたし、
正の実数ｘ、ｙ、ｚが、式ｘ＜ｙ＜ｚを満たせばよい。

なお、コントローラ１０１には、外部からアナログの映像信号が供給される。表示パネ
ル１０６の表示画面がアナログの階調表示を行う場合であって、標準の映像信号の総階調
数が６４階調である場合、予め総階調数が３２階調、１６階調、８階調、４階調の各々の
映像信号を階調変換部１０７で生成しておき、これらの映像信号をメモリ１０２に記憶さ
せておく。そして、光センサ１０３の出力に基づき、外光に適した総階調数の映像信号を
階調出力選択部１０８で選択して表示パネル１０６に供給する。

また、表示パネル１０６の表示画面がデジタルの階調表示を行う場合、コントローラ１
０１は、アナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する。そして、標準の映像信号
の総階調数が６ビット（６４階調）の場合、予め、５ビット（３２階調）、４ビット（１
６階調）、３ビット（８階調）、２ビット（４階調）の映像信号を階調変換部１０７で生
成しておく。そして、これらの映像信号をメモリ１０２に記憶させておく。そして、光セ
ンサ１０３の出力に基づき、外光に適した総階調数の映像信号を階調出力選択部１０８で
選択してパネル３０６に供給する。

また、表示パネル１０６の表示画面が表示する画像によっても、階調数を変えると良い
。例えば、静止画を表示する場合であって、文字やアイコンなどのテキストを表示するモ
ードがある。この場合は、総階調数を２階調から８階調にする。また、静止画を表示する
場合であって、画像を表示するモードがある。この場合は、総階調数を４階調から１６階
調にする。さらに、動画を表示するモードがある。この場合は、総階調数を１６階調から
６４階調、若しくは１６階調から１０２４階調にする。このように、各モードに従って、
階調数を変えることで、消費電力を削減することができる。なお、上記のモードは、コン
トローラ１０１に供給される映像信号に基づき、コントローラ１０１が判別するようにし
ても良い。

また、表示装置１００に利用者が表示モードを選択する選択スイッチを設けても良い。
そして、利用者が選択スイッチを操作することにより、上記のモードを選択しても良い。
また、選択スイッチにより表示モードを選択した場合であっても、光センサ１０３の信号
によって（外光強度）に応じて、選択されている表示モードの階調を自動的に増減しても
良い。

図２に外光強度に応じて表示モードを切替可能な携帯電話の態様を示す。図２（Ａ）に
示す携帯電話は第１の筐体２０１、第２の筐体２０２、表示画面２０３、スピーカー２０
４、アンテナ２０５、ヒンジ２０６、キーボード２０７、マイクロフォン２０８、光セン
サ２０９より構成されている。本発明の表示装置は第１の筐体２０１の中に装着されてい
る。

図２（Ａ）は外光が弱い場合の表示を示している。表示画面２０３においては白地の背
景画像に黒文字が表示されている。外光が弱い場合、目の感度は表示画面の発光輝度に合
わされる。

図２（Ｂ）は外光が強い場合の表示を示している。外光が強い場合は白地の背景画像が
外光に負けてしまうので、光センサ２０９において、外光の強度を検出し、背景画像を図
２（Ｂ）に示すように黒地に変更する。このように背景画像を黒にすることにより、発光
部分の面積を削減できる。そして少ない白の表示部分に、電力を集中することによって、
白の部分をよりはっきりと表示することができる。

本実施の形態においては携帯電話について示したが、それらに限定されず、ＰＤＡ、ビ
デオカメラ、デジタルカメラ、携帯型ＤＶＤ、携帯型テレビジョン、ゲーム機器、コンピ
ュータなどさまざまな表示装置を用いる電子機器に使用が可能である。

（実施の形態２）
実施の形態１で示す表示装置における画素の一構成例を示す。図３は時間階調方式で動
作可能な表示装置の画素例を示している。図３で示す画素は薄膜トランジスタ（以下、「
ＴＦＴ」ともいう。）で構成されている。図３は発光素子３０３を時間階調で駆動する画
素を示している。この画素は発光素子３０３、駆動ＴＦＴ３０２、保持容量３０４、スイ
ッチングＴＦＴ３０１によって構成されている。スイッチングＴＦＴ３０１のゲートはゲ
ート信号線Ｇ１に接続され、ゲート信号線Ｇ１がハイになるとオンして、ソース信号線Ｓ
１のデータを保持容量３０４と駆動ＴＦＴ３０２のゲートに書き込む。駆動ＴＦＴ３０２
がオンすると電源供給線Ｖ１より電流が駆動ＴＦＴ３０２を介して発光素子３０３に流れ
る。この状態は次の書き込みが行われるまで保持される。

図３（Ｂ）は時間階調のタイミングチャートを示したものである。この例では４ビット
を例にとり説明を行うが、４ビットに限定されるものではない。１フレームは４つのサブ
フレームＳＦ１からＳＦ４によって構成されている。それぞれのサブフレームはアドレス
期間Ｔａ１からＴａ４（書き込み期間）とサスティン期間Ｔｓ１からＴｓ４（点灯期間）
によって構成される。サスティン期間Ｔｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ３：Ｔｓ４＝８：４：２：１
にすることによって、サスティン期間に各ビットが対応し、時間階調が可能になる。この
とき、アドレス期間は点灯を行わず、アドレッシングのみを行っている。

（実施の形態３）
実施の形態２で示す表示装置において、実施の形態１で示すように、信号の明暗を反転
した画像を作り出すシステムの一例を図４に示す。この例では４ビットのデジタル映像信
号をサブフレーム変換しているが、特に４ビットには限定されない。以下に動作を説明す
る。まずコントロール回路４０２はデジタル映像信号をスイッチ４０３を介して、第１の
メモリ４０４に入力する。第１フレームのデータが全て第１のメモリ４０４に入力される
と、スイッチ４０３を第２のメモリ４０５に切り替え、第２フレームのデジタル映像信号
を書き込んでいく。この手段によって、白地の背景画像に黒地の表示画像の組み合わせ、
又は黒地の背景画像に白地の表示画像の組み合わせを表示することが可能である。映像信
号選択スイッチ４０６の出力はスイッチ４０７に入力され、映像信号選択スイッチ４０６
の信号がそのまま表示パネル４０１に入力されるか、反転して入力されるかを選択できる
。明暗反転が必要な場合には反転して入力を行えば良い。この選択はディスプレイコント
ローラによって行われる。

（実施の形態４）
図５に両面発光表示パネルを用いた携帯電話機の一態様を示す。図５に示す携帯電話は
第１の筐体５０１、第２の筐体５０２、第１の表示画面５０３、第２の表示画面５０４、
第３の表示画面５０５、スピーカー５０６、アンテナ５０７、ヒンジ５０８、キーボード
５０９、マイクロフォン５１０、バッテリー５１１、光センサより構成されている。図５
は外光が強く背景画像が黒地になった状態を示している。図５（Ａ）は内側を開いた図を
示しており、図５（Ｂ）は外側を示しており、図５（Ｃ）は側面を示している。本発明の
表示装置は第１の筐体５０１の中に装着されている。

また、図５において、第１の表示画面５０３はメインディスプレイであり、第２の表示
画面５０４はサブディスプレイであり２画面配置されている場合を例示しているが、その
数に限定はない。サブディスプレイの表示面積は、主ディスプレイの表示面積よりも小さ
い構成となっている。

このような携帯電話機において、図４に示すシステムは、コントロール回路、メモリ回
路を用いても映像を左右反転することを可能としている。図４において、まずコントロー
ル回路４０２はデジタル映像信号をスイッチ４０３を介して、第１のメモリ４０４に入力
する。第１フレームのデータが全て第１のメモリ４０４に入力されると、スイッチ４０３
を第２のメモリ４０５に切り替え、第２フレームのデジタル映像信号を書き込んでいく。

一方、映像信号選択スイッチ４０６はその間に第１のメモリ４０４（１）から第１のメ
モリ４０４（４）に順次接続され、第１のメモリ４０４に蓄えられた信号を表示パネル４
０１に入力する。そして、第２フレームのデータが全て第２のメモリ４０５に入力される
と、スイッチ４０３を第１のメモリ４０４に切り替え、第３フレームのデジタル映像信号
を書き込んでいく。また、映像信号選択スイッチ４０６はその間に第２のメモリ４０５（
１）から第２のメモリ４０５（４）に順次接続され、第２のメモリ４０５に蓄えられた信
号を表示パネル４０１に入力する。以上を繰り返すことによりサブフレームを形成できる
。

映像を左右反転する場合には第１のメモリ４０４又は第２のメモリ４０５を呼び出すと
きに、ディスプレイの１列毎の信号を逆に呼び出すことによって可能となる。このように
サブフレーム変換を行う表示装置では、メモリの呼び出し順序を変えることにより両面発
光の対応が可能となる。

（実施の形態５）
図６は実施の形態４の携帯電話機に用いる両面発光表示パネル概念を示す。図６では２
つの透明基板６０１、６０２の間に透明電極又はそれに準ずる電極６０３、電極６０４、
電極６０５及び電極６０９が存在し、それらの電極間にエレクトロルミネセンスを発現す
るＥＬ層６０６、ＥＬ層６０７、ＥＬ層６０８を挟んでいる。透明基板６０１にはカラー
フィルタ６１０、カラーフィルタ６１１、カラーフィルタ６１２が配置され、ＥＬ層６０
６、ＥＬ層６０７、ＥＬ層６０８が白発光の場合には第１の発光面にはフルカラー表示が
、第２の発光面には白表示が可能となる。カラーフィルタを用いずに発光体を色塗り分け
しても良い、その場合第１の発光面と第２の発光面に表示できる色は同じとなる。

（実施の形態６）
実施の形態１乃至５に示す表示装置の画素の構成の一態様について、図７を参照して説
明する。図７は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とそれに接続する発光素子で構成される画
素の断面図である。

図７において、基板７００上に、ブロッキング層７０１、ＴＦＴ７５０を構成する半導
体層７０２、容量部７５１の一方の電極を構成する半導体層７１２が形成されている。そ
の上層には第１絶縁層７０３が形成され、ＴＦＴ７５０にあってはゲート絶縁層として、
容量部７５１にあっては容量を形成するための誘電体層として機能する。

第１絶縁層７０３上にはゲート電極７０４と容量部７５１の他方の電極を形成する導電
層７５４が形成されている。ＴＦＴ７５０に接続する配線７０７は、発光素子７５２の第
１電極７０８と接続している。この第１電極７０８は、第３絶縁層７０６上に形成されて
いる。第１絶縁層７０３と第３絶縁層７０６との間には、第２絶縁層７０５が形成されて
いても良い。発光素子７５２は、第１電極７０８、ＥＬ層７０９、第２電極７１０で構成
されている。また、第１電極７０８の周辺端部及び、第１電極７０８と配線７０７との接
続部を覆うように第４絶縁層７１１が形成されている。

次に、上記に示す構成の詳細を説明する。基板７００としては、例えばバリウムホウケ
イ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板
等を用いることができる。また、ステンレスを含む金属基板又は半導体基板の表面に絶縁
膜を形成したものを用いても良い。プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基
板を用いても良い。基板７００の表面を、科学的機械研磨（ＣＭＰ）法などの研磨により
平坦化しておいても良い。

ブロッキング層７０１としては、酸化珪素や、窒化珪素又は窒化酸化珪素などの絶縁膜
を用いることができる。ブロッキング層７０１によって、基板７００に含まれるＮａなど
のアルカリ金属やアルカリ土類金属が半導体層７０２に拡散しＴＦＴ７５０の特性に悪影
響をおよぼすのを防ぐことができる。図７では、ブロッキング層７０１を単層の構造とし
ているが、２層あるいはそれ以上の複数層で形成しても良い。なお、石英基板など不純物
の拡散がさして問題とならない場合は、ブロッキング層７０１を必ずしも設ける必要はな
い。

また、マイクロ波で励起され、電子温度が２ｅＶ以下、イオンエネルギーが５ｅＶ以下
、電子密度が１×１０^１１から５×１０^１３／ｃｍ^３程度までである高密度プラズマで、
ガラス基板の表面を直接処理しても良い。プラズマの生成はラジアルスロットアンテナを
用いたマイクロ波励起のプラズマ処理装置を用いることができる。このとき、窒素（Ｎ_２
）、又はアンモニア（ＮＨ_３）、亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）などの窒化物気体を導入すると、
ガラス基板の表面を窒化することができる。このガラス基板の表面に形成された窒化物層
は、窒化珪素を主成分とするので、ガラス基板側から拡散してくる不純物のブロッキング
層として利用することができる。この窒化物層の上に酸化珪素膜又は酸窒化珪素膜をプラ
ズマＣＶＤ法で形成してブロッキング層７０１としても良い。

他にも、酸化珪素や、酸窒化珪素などによるブロッキング層７０１の表面に対し同様な
プラズマ処理を行うことにより、その表面及び表面から１ｎｍから１０ｎｍの深さで窒化
処理をすることができる。このきわめて薄い窒化珪素の層により、その上に形成する半導
体層へ応力の影響を与えることなくブロッキング層とすることができる。

半導体層７０２及び半導体層７１２としては、島状に分割された結晶性半導体膜を用い
ることが好ましい。結晶性半導体膜は非晶質半導体膜を結晶化して得ることができる。結
晶化方法としては、レーザ結晶化法、ＲＴＡ又はファーネスアニール炉を用いる熱結晶化
法、結晶化を助長する金属元素を用いる熱結晶化法等を用いることができる。半導体層７
０２は、チャネル形成領域と、一導電型を付与する不純物元素が添加された一対の不純物
領域とを有する。なお、チャネル形成領域と一対の不純物領域との間に、前記不純物元素
が低濃度で添加された不純物領域を有していても良い。半導体層７１２には、全体に一導
電型若しくはそれと逆の導電型を付与する不純物元素が添加された構成とすることができ
る。

第１絶縁層７０３としては、酸化珪素、窒化珪素又は窒化酸化珪素等を用い、単層又は
複数の膜を積層させて形成することができる。この場合において、当該絶縁膜の表面を、
前述と同様に、マイクロ波で励起され、電子温度が２ｅＶ以下、イオンエネルギーが５ｅ
Ｖ以下、電子密度が１×１０^１１から５×１０^１３／ｃｍ^３程度までである高密度プラズ
マ処理によって酸化又は窒化処理して緻密化しても良い。この処理は第１絶縁層７０３の
成膜に先立って行っても良い。すなわち、半導体層７０２の表面に対してプラズマ処理を
行う。このとき、基板温度を３００℃から４５０℃とし、酸化雰囲気（Ｏ_２、Ｎ_２Ｏなど
）又は窒化雰囲気（Ｎ_２、ＮＨ_３など）で処理することにより、その上に堆積するゲート
絶縁層と良好な界面を形成することができる。

ゲート電極７０４及び導電層７５４としては、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃ
ｒ、Ｎｄから選ばれた一種の元素又は該元素を複数含む合金若しくは化合物からなる単層
又は積層構造を用いることができる。

ＴＦＴ７５０は、半導体層７０２と、ゲート電極７０４と、半導体層７０２とゲート電
極７０４との間の第１絶縁層７０３とによって構成される。図７では、画素を構成するＴ
ＦＴ７５０として、発光素子７５２の第１電極７０８に接続されるものを示している。こ
のＴＦＴ７５０は、ゲート電極７０４を半導体層７０２上に複数配置したマルチゲート型
の構成を示している。すなわち、複数のＴＦＴが直列に接続された構成を有している。こ
のような構成により、不用意なオフ電流の増加を抑制することができる。なお、また、図
７では、ＴＦＴ７５０をトップゲート型のＴＦＴとして示したが、半導体層の下方にゲー
ト電極を有するボトムゲート型のＴＦＴであっても良いし、半導体層の上下にゲート電極
を有するデュアルゲート型のＴＦＴであっても良い。

容量部７５１は、第１絶縁層７０３を誘電体とし、第１絶縁層７０３を挟んで対向する
半導体層７１２と導電層７５４とを一対の電極として構成される。なお、図７では、画素
に設ける容量素子として、一対の電極の一方をＴＦＴ７５０の半導体層７０２と同時に形
成される半導体層７１２とし、他方の導電層７５４をゲート電極７０４と同時に形成され
る層とする例を示したが、この構成に限定されない。

第２絶縁層７０５は窒化珪素膜などイオン性不純物をブロッキングするバリア性の絶縁
膜であることが望ましい。この第２絶縁層７０５は窒化シリコン又は酸窒化シリコンで形
成する。この第２絶縁層７０５は、半導体層７０２の汚染を防ぐ保護膜としての機能を含
んでいる。この第２絶縁層７０５を堆積した後に、水素ガスを導入して前述のようにマイ
クロ波で励起された高密プラズマ処理をすることで、第２絶縁層７０５の水素化を行って
も良い。又は、アンモニアガスを導入して、第２絶縁層７０５の窒化と水素化を行っても
良い。又は、酸素、Ｎ_２Ｏガスなどと水素ガスを導入して、酸化窒化処理と水素化処理を
行っても良い。この方法により、窒化処理、酸化処置若しくは酸化窒化処理を行うことに
より第２絶縁層７０５の表面を緻密化することができる。それにより保護膜としての機能
を強化することができる。この第２絶縁層７０５に導入された水素は、その後４００℃か
ら４５０℃の熱処理をすることにより、第２絶縁層７０５を形成する窒化シリコンから水
素を放出させて、半導体層７０２の水素化をすることができる。

第３絶縁層７０６としては、無機絶縁膜や有機絶縁膜を用いることができる。無機絶縁
膜としては、ＣＶＤ法により形成された酸化シリコン膜や、ＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎＧ
ｌａｓｓ）膜（塗布酸化珪素膜）などを用いることができる。有機絶縁膜としてはポリイ
ミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）、アクリル又はポジ型感光性有機樹脂
、ネガ型感光性有機樹脂等の膜を用いることができる。また、第３絶縁層７０６として、
シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される材料を用いることができ
る。この材料の置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族
炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いても良い。又は置換基として
、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いても良い。

配線７０７としては、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｔａ、Ａｕ、Ｍ
ｎから選ばれた一種の元素又は該元素を複数含む合金からなる単層又は積層構造を用いる
ことができる。

第１電極７０８及び第２電極７１０の一方若しくは両方を透明電極とすることができる
。透明電極としては、酸化タングステンを含む酸化インジウム、酸化タングステンを含む
酸化インジウム酸化亜鉛、酸化チタンを含む酸化インジウム酸化スズ、酸化チタンを含む
酸化インジウム酸化スズ、モリブデン含む酸化インジウム酸化スズなどを用いることがで
きる。勿論、酸化インジウム酸化スズ、酸化インジウム酸化亜鉛、酸化珪素を添加した酸
化インジウム酸化スズなども用いることができる。

第１電極７０８及び第２電極７１０の少なくとも一方は、透光性を有さない材料で形成
されていても良い。例えば、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、及びＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のア
ルカリ土類金属、これらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ、Ｍｇ：Ｉｎなど）、及び
これらの化合物（ＣａＦ_２）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いることができる。

第４絶縁層７１１としては、第３絶縁層７０６と同様の材料を用いて形成することがで
きる。

発光素子７５２は、ＥＬ層７０９と、それを挟む第１電極７０８及び第２電極７１０と
によって構成される。第１電極７０８及び第２電極７１０の一方が陽極に相当し、他方が
陰極に相当する。発光素子７５２は、陽極と陰極の間にしきい値電圧より大きい電圧が順
バイアスで印加されると、陽極から陰極に電流が流れて発光する。

ＥＬ層７０９は、単数又は複数の層で構成されている。複数の層で構成されている場合
、これらの層は、キャリア輸送特性の観点から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸
送層、電子注入層などに分類することができる。なお各層の境目は必ずしも明確である必
要はなく、互いの層を構成している材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合も
ある。各層には、有機系の材料、無機系の材料を用いることが可能である。有機系の材料
として、高分子系、中分子系、低分子系のいずれの材料も用いることが可能である。

ＥＬ層７０９は、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層など、機能の異なる複数の
層を用いて構成することが好ましい。正孔注入輸送層は、ホール輸送性の有機化合物材料
と、その有機化合物材料に対して電子受容性を示す無機化合物材料とを含む複合材料で形
成することが好ましい。このような構成とすることで、本来内在的なキャリアをほとんど
有さない有機化合物に多くのホールキャリアが発生し、極めて優れたホール注入性・輸送
性が得られる。この効果により、従来よりも駆動電圧を低くすることができる。また、駆
動電圧の上昇を招くことなく正孔注入輸送層を厚くすることができるため、ゴミ等に起因
する発光素子の短絡も抑制することができる。

ホール輸送性の有機化合物材料としては、例えば、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ
）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ト
リフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ジ（ｍ−トリ
ル）アミノ］ベンゼン（略称：ｍ−ＭＴＤＡＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビ
ス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ
）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：
ＮＰＢ）、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−ジ（ｍ−トリル）アミノ］フェニル−Ｎ−フェニ
ルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、などが挙げられるが、これらに限定される
ことはない。

電子受容性を示す無機化合物材料としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化バナ
ジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニウム、酸化ルテニウム、酸化亜鉛
などが挙げられる。特に酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニ
ウムは真空蒸着が可能で扱いやすいため、好適である。

電子注入輸送層は、電子輸送性の有機化合物材料を用いて形成する。具体的には、トリ
ス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、トリス（４−メチル−８−キ
ノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト
）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、バソキュプロイン（略
称：ＢＣＰ）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１
，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニ
ル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ
）、などが挙げられるが、これらに限定されることはない。

ＥＬ層は、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−
ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４
，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、クマリン
３０、クマリン６、クマリン５４５、クマリン５４５Ｔ、ルブレン、２，５，８，１１−
テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラ
セン（略称：ＤＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン、４−（ジシアノメチレン）−
２−メチル−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、
４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニ
ル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）などが挙げられる。また、ビス｛２−［３’，５
’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ^２’｝イリジウム（ピコ
リナート）（略称：Ｉｒ（ＣＦ_３ｐｐｙ）_２（ｐｉｃ））、トリス（２−フェニルピリジ
ナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_３）、ビス（２−フェニルピリジ
ナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａ
ｃａｃ））、ビス［２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ^３’］イリジウム（アセ
チルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）_２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノ
リナト−Ｎ，Ｃ^２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）_２（ａ
ｃａｃ））、などの燐光を放出できる化合物用いることもできる。

また、ＥＬ層は一重項励起発光材料と金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良
い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、
輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重
項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得る
のに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発
光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力
化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、
青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の
発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる
。

ＥＬ層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成とし
ても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成す
る。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルタを設けた構
成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができ
る。フィルタを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板などを省略すること
が可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から
画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。

図７で示す構成の画素と外光強度検出手段とを組み合わせることで、発光素子の発光時
間を変化させ表示画面の輝度を制御することができる。また、外光強度検出手段により発
光素子の発光を制御することにより、無用に点灯時間が増大しりことがないので、表示パ
ネルの消費電力の低減と、寿命時間を延ばすことができる。

（実施の形態７）
外光の強度を検出する光センサは表示装置の一部に組み込まれていても良い。この光セ
ンサは部品として表示装置に実装されていても良いし、表示パネルに一体形成されていて
も良い。表示パネルに一体形成されている場合には、表示面を光センサの受光面として併
用することができ、意匠上すぐれた効果を発揮する。すなわち表示装置に光センサが付属
していることを意識させることなく、その外光強度に基づく階調制御を行うことができる
。

図８は表示パネル上に光センサを一体形成する一態様を示す図である。なお、図８では
、エレクトロルミネセンスによる発光をする発光素子とその動作を制御するＴＦＴで画素
を構成する場合を示している。

図８は、透光性を有する基板８００上に形成された駆動用ＴＦＴ８０１、透光性材料に
より形成された第１の電極８０２（画素電極）、ＥＬ層８０３及び透光性材料により形成
された第２の電極８０４（対向電極）が設けられている。発光素子８２５は上方（矢印方
向）に発光する。そして、第２の電極８０４上に形成された絶縁膜８１２上に、ｐ型層８
３１、実質的に真性なｉ型層８３２及びｎ型層８３３の積層体からなる光電変換素子８３
８と、ｐ型層８３１に接続されたｐ層側電極８３０、ｎ型層８３３に接続されたｎ層側電
極８３４が設けられる。

本実施例では光センサ素子として光電変換素子８３８を用いる。発光素子８２５及び光
電変換素子８３８は同一の基板８００上に形成されており、発光素子８２５から発せられ
る光は、映像を構成し、ユーザーが視認する。一方、光電変換素子は外光を検出し、検出
信号をコントローラに送る役割を持つ。このようにして、発光素子と光センサ（光電変換
素子）を同一基板上に作製でき、セットの小型化に貢献できる。

（実施の形態８）
実施の形態１乃至７のいずれか一若しくはその組み合わせの構成を備える表示パネルの
構成を図９に示す。基板９００上にゲート線駆動回路９０１、データ線駆動回路９０２、
対向電極９０３、接続端子部９０５を有する。そしてシール領域９０４は、基板９００と
対向基板とを貼り合わせるための領域である。よって、基板９００と対向基板がシール領
域において張り合わされると、基板９００と対向基板とシール材によって、ゲート線駆動
回路９０１、データ線駆動回路９０２及び対向電極９０３は封入されることになる。

なお、対向電極９０３の下層には、データ線駆動回路９０２から列方向に延びた複数の
ソース線が行方向に並んで配列している。また、ゲート線駆動回路９０１から行方向に延
びた複数のゲート線が列方向に並んで配列している。また、ソース線やゲート線に対応し
て、表示素子を含む複数の画素がマトリクスに配列している。

なお、表示素子は、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含
むＥＬ素子）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）で用いる素子、ＦＥＤの
一種であるＳＥＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉ
ｔｔｅｒＤｉｓｐｌａｙ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（Ｐ
ＤＰ）、電子ペーパーディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、圧電
セラミックディスプレイなど、さまざまなものが含まれる。

また、基板上に形成された接続端子部９０５には複数の接続端子が配列されている。こ
れらの接続端子は、基板９００上に形成された回路に外部から入力される信号や電源を供
給するために、外部の回路と接続するための端子である。基板９００上に形成された回路
とは、画素が有する薄膜トランジスタ（ＴＦＴともいう）の形成と同時に作り込まれた薄
膜トランジスタなどから構成される回路はもちろんのこと、ＩＣチップ上に形成した回路
が基板９００上にＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ：チップオングラス）などによっ
て実装されているものも含まれる。なお、ＩＣチップとは、基板上に形成された集積回路
をチップ上に切り離したものをいう。特に、ＩＣチップとしては、単結晶シリコンウエハ
を基板に用いて、素子分離などにより回路を形成し、単結晶シリコンウエハを任意の形状
に切り離したものが適している。また、外部の回路と接続するための接続端子部９０５に
は、例えば、ＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔＣｉｒｃｕｉｔ：フレキシブルプ
リントサーキット）などが電気的に接続される。

よって、接続端子と接続された配線により、データ線駆動回路９０２やゲート線駆動回
路９０１に信号や電源が供給され、画素電極や対向電極に電源が供給されている。

ここで、本実施例の表示装置は、データ線駆動回路９０２が対向電極９０３を挟んで、
接続端子部９０５とは反対側に形成されている。つまり、接続端子部９０５と対向電極９
０３の間にはデータ線駆動回路９０２が配置されていない。よって、対向電極９０３に入
力する電源電位が入力されている接続端子９０６と一続きの配線は、データ線駆動回路を
またぐことなく、コンタクトホール９０７を介して対向電極９０３と接続される。

つまり、この構成によれば、対向電極９０３がデータ線駆動回路９０２上をまたぐこと
がないので、対向電極９０３がデータ線駆動回路９０２と重なることにより生じる寄生容
量の発生を防止することができる。

また、多層配線構造により、データ線駆動回路９０２をくぐり抜けて接続端子９０６と
対向電極９０３とを接続すると、配線同士の接触抵抗の増加を招いてしまう。しかし、本
構成によれば、多層配線構造にせずに接続端子９０６と対向電極９０３とを接続すること
ができるため低抵抗化を図ることができる。また、接続端子９０６と対向電極９０３との
距離が短いため、配線抵抗も小さくすることができる。

次に、接続端子９０６と対向電極９０３との接続についてさらに詳しく説明するため、
図９の線ａｂ間の断面図を用いて説明する。図１０（Ａ）が、図９の線ａｂ間の断面の一
例を示す図である。

基板９００上に下地層９５１を有している。基板９００としてはガラス基板、石英基板
、プラスチック基板、セラミック基板等の絶縁性基板、金属基板、半導体基板等を用いる
ことができる。

下地層９５１はＣＶＤ法やスパッタ法により形成することができる。例えばＳｉＨ_４、
Ｎ_２Ｏ、ＮＨ_３を原料に用いたＣＶＤ法により形成した酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒
化珪素膜等を適用することができる。また、これらの積層を用いても良い。なお、下地層
９５１は基板９００から不純物が半導体層に拡散することを防ぐために設けるものであり
、基板９００にガラス基板や石英基板を用いている場合には下地層９５１は設けなくても
良い。

下地層９５１上にゲート絶縁膜９５２を有している。ゲート絶縁膜９５２としてはＣＶ
Ｄ法やスパッタ法により形成される酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜等を用いる
ことができる。

ゲート絶縁膜９５２上には層間絶縁膜を有している。層間絶縁膜は下層絶縁膜９５３と
上層絶縁膜９５４を有している。下層絶縁膜９５３としては、例えば無機絶縁膜を適用す
ることができる。無機絶縁膜としては、窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜又はこ
れらを積層した膜を用いることができる。また、上層絶縁膜としては、無機絶縁膜又は樹
脂膜を適用することができる。無機絶縁膜としては、上述したものを用いることができ、
樹脂膜としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリイミドアミド、エポキシなど
を用いることができる。

また、層間絶縁膜上には、配線９５５及び配線９５６を有している。なお、配線９５５
及び配線９５６は同じ層に同じ材料の導電膜で形成され、これらの材料としては、チタン
（Ｔｉ）膜やアルミニウム（Ａｌ）膜や銅（Ｃｕ）膜やＴｉを含むアルミニウム膜などを
用いることができる。より好ましくは、配線９５５及び配線９５６は、三層構造とし、下
層にチタン（Ｔｉ）膜、その上にアルミニウム（Ａｌ）膜、さらにその上にチタン（Ｔｉ
）膜という構造を用いる。

なお、配線９５５は図９の接続端子９０６の配線に相当する。また、配線９５６はシー
ル領域９０４内の配線に相当する。そして、この層の同じ材料によって形成されたシール
領域９０４内の配線には、トランジスタの不純物領域と接する配線が含まれる。

また、配線９５６や配線９５５上に絶縁層９５７が形成されている。例えば、絶縁層９
５７としては、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いることができる。

また、絶縁層９５７上にＥＬ層９５８を有する。また、ＥＬ層９５８上に対向電極９０
３及び接続電極９５９を有している。絶縁層９５７にはコンタクトホールが形成されてお
り、コンタクトホールを介して、対向電極９０３は配線９５５と接続されている。また、
接続電極９５９も配線９５５と接続されている。よって、接続端子９０６は、配線９５５
の一部と接続電極９５９により構成され、接続電極９５９が接続端子９０６の接続パッド
に相当する。

図９に示す構成は、特に画面サイズが１インチから３インチ程度の表示パネルに適用す
ると好ましい。

なお、上述した断面図１０（Ａ）は一例であってこれに限定されない。他の構成を図１
０（Ｂ）に示す。なお、ここでは、図１０（Ａ）と共通するところは共通の符号を用いて
その説明を省略する。

図１０（Ｂ）の構成は、ゲート絶縁膜９５２上に配線９６０を有する。なお、配線９６
０は図９の接続端子９０６の一部と、接続端子９０６と一続きの配線に相当する。そして
、この配線９６０と同じ層の同じ材料によって形成されたシール領域内の配線には、トラ
ンジスタのゲート電極を構成しているものが含まれる。

そして、配線９６０上には層間絶縁膜（下層絶縁膜９５３及び上層絶縁膜９５４）を有
している。そして、上層絶縁膜９５４上に配線９５６と配線９６１を有し、配線９６１は
コンタクトホールを介して配線９６０と接続されている。また、配線９５６はシール領域
９０４内の配線に相当する。そして、この層の同じ材料によって形成されたシール領域９
０４内の配線には、トランジスタの不純物領域と接する配線が含まれる。

さらに配線９５６、配線９６１及び上層絶縁膜９５４上には絶縁層９５７を有している
。そして、絶縁層９５７上であってシール領域内にＥＬ層９５８が形成されている。そし
て、シール領域内でのＥＬ層９５８及び絶縁層９５７上には対向電極９０３が形成されて
いる。また、接続端子部の絶縁層９５７上には、接続電極９５９が形成されている。そし
て、シール領域内の対向電極９０３はコンタクトホールを介して配線９６１と接続され、
接続端子部の接続電極９５９はコンタクトホールを介して配線９６０と接続されている。

なお、このとき、接続端子９０６は、配線９６０の一部と接続電極９５９により構成さ
れ、接続電極９５９が接続端子９０６の接続パッドに相当する。

図９及び図１０で示す表示パネルの構成は、絶縁性を有する基板上に形成されたＥＬ素
子から成る画素領域を有している。このＥＬ素子の一方の電極となる上側電極は、データ
線駆動回路と反対側に設けられた端子群であって、その中央若しくは中央寄りに配置され
た一の端子と電気的に接続している。このような構成にすると上側電極若しくはその引き
出し配線による抵抗損失の影響が、表示パネルの一方に偏ることがないので、画素領域に
おける輝度のムラを低減することができる。

本実施例の第２構成の模式図を図１１に示す。図１１の構成においても図９の構成と共
通するところは共通の符号を用いてその説明は省略する。本構成においても、基板９００
上にゲート線駆動回路９０１、データ線駆動回路９０２、対向電極９０３、接続端子部９
０５を有する。そしてシール領域９０４は、基板９００と対向基板とを貼り合わせるため
の領域である。よって、基板９００と対向基板がシール領域において張り合わされると、
基板９００と対向基板とシール材によって、ゲート線駆動回路９０１、データ線駆動回路
９０２及び対向電極９０３は封入されることになる。

なお、本構成は対向電極上に補助配線を有する。補助配線は第１の幅広配線９０８と、
第２の幅広配線９０９と、複数の分岐配線９１０とを有し、これらは一続きの導電膜によ
り構成される。第１の幅広配線９０８は接続端子９０６と一続きの配線とコンタクトホー
ル９０７を介して接続されている。なお、第１の幅広配線９０８は接続端子９０６と一続
きの配線よりも幅が広いことが望ましい。また、第２の幅広配線９０９は画素部の画素が
配置された行方向の長さと概略等しいことが望ましい。そして、分岐配線９１０は、好ま
しくは画素列分の数を有していると良い。

次に図１１の線ａｂでの断面図を図１２（Ａ）に示す。なお、図１０の構成と共通する
ところは共通の符号を用いてその説明を省略する。本構成は、対向電極９０３上に第１の
幅広配線９０８を有している。

なお、図１２（Ａ）に示した構成は一例であってこれに限定されない。よって、図１２
（Ｂ）に示すような構成であっても良い。図１２（Ｂ）では、対向電極９０３上に形成さ
れた第１の幅広配線９０８がコンタクトホールを介して配線９５５と直接接することによ
り対向電極９０３と接続端子９０６が電気的に接続されている。

また、さらに別の構成を図１２（Ｃ）に示す。図１２（Ｃ）の場合には、ＥＬ層９５８
上に第１の幅広配線９０８を有し、第１の幅広配線９０８上に対向電極９０３が形成され
ている。

また、図１２（Ａ）や図Ｂ（Ｂ）のような構成の場合の図１１の線ｃｄ間の断面の一例
を図１５に示す。なお、図１２（Ａ）や図Ｂ（Ｂ）の構成と共通するところは共通の符号
を用いてその説明を省略する。図１５においても、基板９００上に、下地層９５１を有し
、さらにその上にゲート絶縁膜９５２を有し、さらにその上に下層絶縁膜９５３を有し、
さらにその上に上層絶縁膜９５４を有している。

そして、上層絶縁膜９５４上には、絶縁層９５７を有し、絶縁層９５７上に形成された
ＥＬ層９５８は絶縁層９５７上でそれぞれ隔離されている。

さらに、絶縁層９５７及びＥＬ層９５８上には対向電極９０３を有する。そして、絶縁
層９５７上部であって、対向電極９０３を介して分岐配線９１０を有している。よって、
本構成は特に、対向電極にＩＴＯなどの導電膜を用いて、基板９００とは反対側から光を
取り出す上面放射を採用する場合に適している。なぜなら、対向電極９０３を分岐配線９
１０と接続することにより低抵抗化することができるからである。また、分岐配線９１０
は、絶縁層９５７上にあるため光の取り出しを阻害しないからである。

図１１に示す構成は、特に画面サイズが３インチから１０インチ程度の表示パネルに適
用すると好ましい。

一方、図１６は画面サイズが１０インチから４０インチ程度の表示パネルに適用すると
好ましい態様である。図１１の構成に対して、ゲート線駆動回路９０１を表示領域の両側
に設け、データ線駆動回路と接続端子部９０５を同じ側に配置している。補助配線は第１
の第１の幅広配線９０８と、第２の幅広配線９０９と、複数の分岐配線９１０とを有して
いるが、その引き出し配線は、データ線駆動回路と反対側に設けられ、接続端子部９０５
と別構成としている。このような構成とすることにより、引き出し配線が基板９００の端
部に達するまでの距離を短くすることができ、抵抗損失を低減することができる。

本実施例の第３の構成の模式図を図１３に示す。図１３の構成においても図９と共通す
るところは共通の符号を用いてその説明を省略する。本構成においても、基板９００上に
ゲート線駆動回路９０１、データ線駆動回路９０２、対向電極９０３、接続端子部９０５
、第１のＩＣチップ９２０、第２のＩＣチップ９２１及び光センサチップ９２２を有する
。そしてシール領域９０４は、基板９００と対向基板とを貼り合わせるための領域である
。よって、基板９００と対向基板がシール領域において張り合わされると、基板９００と
対向基板とシール材によって、ゲート線駆動回路９０１、データ線駆動回路９０２、対向
電極９０３、第１のＩＣチップ９２０、第２のＩＣチップ９２１及び光センサチップ９２
２は封入されることになる。光センサチップ９２２は、実施の形態１で示すように、外光
強度を検出して、表示における階調数を制御する機能の一部を構成している。第１のＩＣ
チップ９２０又は第２のＩＣチップ９２１の一方又は双方は、コントローラとして機能す
るものであっても良い。

本構成においては、接続端子部９０５の接続端子から延びた配線はＩＣチップと電気的
に接続されている。つまり、各接続端子はそれぞれ第１のＩＣチップ９２０、第２のＩＣ
チップ９２１又は光センサチップ９２２のいずれかと電気的に接続されている。また、第
１のＩＣチップ９２０、第２のＩＣチップ９２１及び光センサチップ９２２は、それぞれ
複数の配線により、データ線駆動回路９０２やゲート線駆動回路９０１や対向電極９０３
などと接続されている。例えば、第１のＩＣチップ９２０と対向電極９０３とは配線９２
５によりコンタクトホール９０７を介して電気的に接続されている。なお、本構成に示し
たＩＣチップの数や配置は一例であってこれに限定されない。例えば、基板９００に実装
されるのは、ＩＣチップに限定されず、チップコンデンサや積層セラミックコイルなどで
あっても良い。

続いて、基板９００と対向基板とをシール領域９０４においてシール材で貼り合わせた
表示パネルの場合の図１３の線ａｂ間の断面を図１４に示す。なお、図１４に示す断面図
は、図１０の構成と共通するところは共通の符号を用いてその説明を省略する。

本構成は、上層絶縁膜９５４上に配線９５５及び配線９２５を有する。配線９５５は、
シール領域９０４をまたがって形成されている。そして、配線９２５はシール領域９０４
内に形成されている。

配線９５５上に絶縁層９５７を有し、コンタクトホールを介して配線９５５と絶縁層９
５７上に形成された接続電極９５９が電気的に接続されている。また、配線９２５の端部
を覆って絶縁層９５７が形成されている。そして、シール領域９０４内の絶縁層９５７上
には、ＥＬ層９５８を有し、さらにその上には対向電極９０３を有している。

また、シール領域９０４内において、上層絶縁膜９５４、配線９５５及び配線９２５上
に第１のＩＣチップ９２０を有し、第１のＩＣチップ９２０は配線９５５及び配線９２５
と電気的に接続されている。

そして、シール領域９０４であって、絶縁層９５７上にシール材９２４を有し、シール
材によって対向基板９２３と基板９００は張り合わされている。なお、本発明は、上述し
た表示装置の構成に限られない。また、本実施例において、ＦＰＣが接続されているモジ
ュールや表示パネル本体を含めて表示装置という。

図１３に示す構成は、特に画面サイズが１インチから３インチ程度の表示パネルに適用
すると好ましい。

（実施の形態９）
図１７（Ａ）は表示パネル１とプリント基板２を組み合わせたモジュールを示している
。表示パネル１は発光素子が各画素に設けられた画素部３と、第１の走査線駆動回路４、
第２の走査線駆動回路５と、選択された画素に映像信号を供給する信号線駆動回路６を備
えている。画素部３は実施の形態６と同様な構成を備えている。

プリント基板２には、光センサ２９、コントローラ７、ＣＰＵ８（中央処理装置）、メ
モリ９、電源回路１０、音声処理回路１１及び送受信回路１２などが備えられている。プ
リント基板２と表示パネル１は、フレキシブル基板１３（ＦＰＣ）により接続されている
。フレキシブル基板１３には、容量素子、バッファ回路などを設け、電源電圧や信号にノ
イズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防ぐ構成としても良い。また、
コントローラ７、音声処理回路１１、メモリ９、ＣＰＵ８などは、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐｏ
ｎＧｌａｓｓ）方式を用いて表示パネル１に実装することもできる。ＣＯＧ方式により
、プリント基板２の規模を縮小することができる。

プリント基板２に備えられたインターフェース１４（Ｉ／Ｆ部）を介して、各種制御信
号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行なうためのアンテナ用
ポート１５が、プリント基板２に設けられている。

図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュー
ルは、メモリ９としてＶＲＡＭ１６（ビデオＲＡＭ）、ＤＲＡＭ１７（ダイナミックＲＡ
Ｍ）、フラッシュメモリ１８などが含まれている。ＶＲＡＭ１６にはパネルに表示する画
像のデータが、ＤＲＡＭ１７には画像データ又は音声データが、フラッシュメモリには各
種プログラムが記憶されている。

ＣＰＵ８は、制御信号生成回路２０、デコーダ２１、レジスタ２２、演算回路２３、Ｒ
ＡＭ２４（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵ８用のインターフェース１９などを有して
いる。インターフェース１９を介してＣＰＵ８に入力された各種信号は、一旦レジスタ２
２に保持された後、演算回路２３、デコーダ２１などに入力される。演算回路２３では、
入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ２
１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路２０に入力される。制御信号生成
回路２０は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路２３におい
て指定された場所、具体的にはメモリ９、送受信回路１２、音声処理回路１１、コントロ
ーラ７などに送る。

メモリ９、送受信回路１２、音声処理回路１１、光センサ２９、コントローラ７は、そ
れぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。

入力手段２５から入力された信号は、インターフェース１４を介してプリント基板２に
実装されたＣＰＵ８に送られる。制御信号生成回路２０は、ポインティングデバイスやキ
ーボードなどの入力手段２５から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ１６に格納してある
画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ７に送付する。

コントローラ７は、光センサ２９からの信号を受けて階調数を変化させる。外光強度が
強い場合には階調数を落とし、弱い場合には階調数を高めるといった動作をする。さらに
、パネルの仕様に合わせてＣＰＵ８から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理
を施し、表示パネル１に供給する。またコントローラ７は、電源回路１０から入力された
電源電圧やＣＰＵ８から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号
、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（ＡＣＣｏｎｔ）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成し、表
示パネル１に供給する。

送受信回路１２では、アンテナ２８において電波として送受信される信号が処理されて
おり、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎ
ｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）
、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路１２において送受信される
信号のうち音声情報を含む信号が、ＣＰＵ８からの命令に従って、音声処理回路１１に送
られる。

ＣＰＵ８の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路１１におい
て音声信号に復調され、スピーカー２７に送られる。またマイクロフォン２６から送られ
てきた音声信号は、音声処理回路１１において変調され、ＣＰＵ８からの命令に従って、
送受信回路１２に送られる。

図１７で示す構成の画素と外光強度検出手段とを組み合わせることで、発光素子の発光
時間を変化させ表示画面の輝度を制御することができる。また、外光強度検出手段により
発光素子の発光を制御することにより、無用に点灯時間が増大しりことがないので、表示
パネルの消費電力の低減と、寿命時間を延ばすことができる。

（実施の形態１０）
本実施の形態は、本発明に係る電気器具として、携帯電話機の一例について示す。

図１８で示す携帯電話機１０００は、操作スイッチ類１００４、マイクロフォン１００
５などが備えられた本体（Ａ）１００１と、表示パネル（Ａ）１００８、表示パネル（Ｂ
）１００９、スピーカー１００６などが備えられた本体（Ｂ）１００２とが、蝶番１０１
０で開閉可能に連結されている。表示パネル（Ａ）１００８と表示パネル（Ｂ）１００９
は、回路基板１００７と共に本体（Ｂ）１００２の筐体１００３の中に収納される。表示
パネル（Ａ）１００８及び表示パネル（Ｂ）１００９の画素部は筐体１００３に形成され
た開口窓から視認できように配置される。回路基板１００７には、信号処理回路１０１１
と光センサ１０５０が備えられている。この光センサ１０５０は外光強度を測定するため
のものである。

表示パネル（Ａ）１００８と表示パネル（Ｂ）１００９は、その携帯電話機１０００の
機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル（Ａ）
１００８を主画面とし、表示パネル（Ｂ）１００９を副画面として組み合わせることがで
きる。

そして、表示パネル（Ａ）１００８を文字や画像を表示する高精細のカラー表示画面と
し、表示パネル（Ｂ）１００９を文字情報を表示する単色の情報表示画面とすることがで
きる。特に表示パネル（Ｂ）１００９をアクティブマトリクス型として、高精細化をする
ことにより、さまざまな文字情報を表示して、一画面当たりの情報表示密度を向上させる
ことができる。例えば、表示パネル（Ａ）１００８を、２インチから２．５インチで６４
階調、２６万色のＱＶＧＡ（３２０ドット×２４０ドット）とし、表示パネル（Ｂ）１０
０９を、単色で２階調から８階調、１８０ｐｐｉから２２０ｐｐｉの高精細パネルとして
、アルファベット、ひらがな、カタカナをはじめ、漢字やアラビア文字などを表示するこ
とができる。

表示パネル（Ａ）１００８及び表示パネル（Ｂ）１００９の一方又は双方は実施の形態
１乃至９と同様の構成を備えている。すなわち、光センサ１０５０と、信号処理回路１０
１１を備え、外光強度に応じて階調数を変化させる階調数制御手段を設けることで、表示
パネル（Ａ）１００８及び表示パネル（Ｂ）１００９の一方又は双方の表示画面に映し出
される情報の視認性を良好なものとすることができる。また、外光強度に応じて階調数を
制御する機能を携帯電話機に付加することで、低消費電力化を図ることができる。それに
より、長時間の連続使用を可能としている。その他にも、バッテリーを小型化できるので
、携帯電話機の軽量化を図ることができる。

このような携帯電話機１０００はさまざまな駆動方式で表示を行うことができる。例え
ば、その一例として時間階調方式がある。時間階調はある一定の輝度で発光する発光素子
の点灯時間を変化させて、階調を表示するものである。例えば、１フレーム期間中全て点
灯すれば点灯率は１００％となる。また１フレーム期間中の半分の期間点灯すれば点灯率
は５０％となる。フレーム周波数がある程度高ければ、一般的には６０Ｈｚ以上であれば
、人間の目では点滅が認識できず、中間調として認識される。このようにして。点灯率を
変化させることによって、階調を表現することが可能である。

図１９（Ａ）は横軸に時間をとり、縦軸に表示画面の画素の縦軸をとったものである。
この例では、表示画面は上から順に書き込みを行っており、そのため表示が遅れることに
なる。図１９（Ａ）の例では上から順に書き込みを行っているが、これには限定されない
。以下には４ビットを例にとり説明を行う。

図１９（Ａ）では、１フレームを４つのサブフレーム（Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ
４）に分けている。それぞれのサブフレームの期間の長さの比は、Ｔｓ１：Ｔｓ２：Ｔｓ
３：Ｔｓ４＝８：４：２：１となっている。これらのサブフレームを組み合わせることに
よって、点灯期間の長さを０から１５までのいずれかに設定することが可能である。この
ように１フレームを２のべき乗のサブフレームに区切って階調を表現できる。また、Ｔｓ
４では点灯期間が短いため、画面の下半分の書き込みが終了前に、上半分を消灯する必要
があり、書き込みと消去を並行して行っている。

図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）と異なる時間区分で階調表現を行ったものである。図１９
（Ａ）の階調表現手段では上位ビットが変化したときに、疑似輪郭と呼ばれる不具合が発
生する。これは人間の目が７階調目と８階調を交互に見たときに映像が本来の階調とは異
なって見えるように錯覚をするものである。従って、図１９（Ｂ）では上位ビットを分割
し、上述した疑似輪郭現象を軽減しているものである。具体的には、最上位ビット（ここ
ではＴｓ１）を４つに分割し、１フレーム内部に配置している。また、第２ビット（ここ
ではＴｓ２）を２分割し、１フレーム内部に配置している。このようにして、時間的に長
いビットを分割し、疑似輪郭の軽減を行っている。

図２０（Ａ）は疑似輪郭が発生しないように、サブフレームを２のべき乗ではなく等間
隔で区分したものである。この方式では大きなビットの区切りがないので、疑似輪郭は発
生しないが、階調自体は荒くなる。従って、ＦＲＣ（フレームレートコントロール）又は
ディザなどを用いて、階調補完を行う必要がある。

図２０（Ｂ）は２値のみを行う場合のものである。この場合は１フレーム中に１サブフ
レームのみ存在するので、書き換え回数も１フレームに１回となり、コントローラ、ドラ
イバの消費電力を低減することが可能になる。携帯電話機において、電子メールなどの文
字情報を主として表示する場合（メールモード）では、動画や静止画を表示する場合に比
べ低い階調数で良いので、消費電力を優先した表示が可能となる。このような表示と前述
した図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）、図２０（Ａ）などを組み合わせることによって、大き
な階調数が必要な場合と、少ない階調で十分な場合を使い分けて、消費電力の削減が可能
になる。

図２０（Ｃ）は４階調を表現するもので１フレーム期間に３回の書き込みを行って表示
を行う。これは漫画などの静止画であって文字情報を表示する場合よりも階調数を高めた
方が良い場合などに適用することができる。階調数は４階調から１６階調程度の範囲内で
設定すれば良い。

このように、実施の形態１乃至９で説明するように、外光強度に応じて表示の階調数を
変化させる方式を携帯電話機に適用することができる。この場合、例えば、１６階調以上
の自然画若しくは動画モードと、４階調から１６階調で表示を行う静止画モードと、２階
調から８階調で行うメールモードを含む駆動方式を組み合わせることにより、携帯電話機
の消費電力を低減することができる。

本実施例に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。
例えば、蝶番１０１０の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としても
良い。また、操作スイッチ類１００４、表示パネル（Ａ）１００８、表示パネル（Ｂ）１
００９を一つの筐体内に納めた構成としても、上記した作用効果を奏することができる。
また、表示部を複数個備えた情報表示端末に本実施例の構成を適用しても、同様な効果を
得ることができる。また、本実施の形態に係る構成は、携帯電話機に限定されず、表示パ
ネルや操作スイッチなどの入力手段を備えたコンピュータやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ
ＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）に代表される情報端末に広く適用することができ
る。

図２１はコンピュータであり、本体１２０１、筐体１２０２、表示部１２０３、キーボ
ード１２０４、外部接続ポート１２０５、ポインティングマウス１２０６、光センサ１２
０８を含んでいる。本発明によって、強い外光下でも視認性の高いコンピュータを構成す
ることができ、ユーザーにとって使いやすく、目の疲労を少なくすることもできる。

（実施の形態１１）
図２２は、本発明に係る車両の態様を示している。この車両は、外光強度を検出するセ
ンサと、外光強度が高いときには低階調の表示を行い、外光強度が低いときには高階調の
表示を行い、外光強度が両者の間にあるときにはその中間階調の表示を行う表示装置が含
まれている。

図２２（Ａ）は当該車両の運転席を示し、図２２（Ｂ）は上面から見た状態を示してい
る。表示パネル１１０３は、コンソールパネル１１０５であって、ハンドル１１０２の右
手に設けられている（左ハンドルのときは左手）。表示パネル１１０３の大きさに限定は
ないが、運転者の視野を妨げず、かつ、有効に情報を表示する大きさとして、縦長３．５
インチパネルなどが好ましい態様となる。表示パネル１１０３は、運転者に向かって５度
から３０度の角度を付けて斜めに配置されていても良い。このような表示パネル１１０３
は、実施の形態８で示した図９のものとすることが好ましい。

この表示パネル１１０３は、コンソールパネル１１０５の一カ所又は複数箇所に設けら
れた光センサ１１０４によって外光強度を検出する。制御装置１１０６はその外光強度に
応じて、表示パネル１１０３の表示階調数を制御する。この表示パネル１１０３には地図
、渋滞情報、天気予報など運転者にとって有益な情報を表示することができる。すなわち
、ＧＰＳシステムと組み合わせてナビゲーションシステムを構築することができる。この
場合、車両１１０１の室内に直射日光が差し込んで、特に表示パネル１１０３に日光が当
たっているような状況でも、実施の形態１で説明したように、表示パネル１１０３に映し
出される情報を視認することができる。

（付記）
以上説明したように、本発明によれば以下の態様を導くことができる。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、外光を受光してその外光強度
に応じた信号を出力する光センサとを有し、コントローラは、映像信号の階調数を変化さ
せる階調変換部と、光センサの出力に応じて表示パネルへ出力する階調数を選択する階調
出力選択部とを含んでいる表示装置。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、外光を受光してその外光強度
に応じた信号を出力する光センサとを有し、コントローラは、映像信号の階調数を変化さ
せる階調変換部と、光センサの出力に応じて表示パネルへ出力する階調数を選択する階調
出力選択部とを含み、外光強度が高いときには低階調の表示を行い、外光強度が低いとき
には高階調の表示を行い、外光強度が両者の間にあるときにはその中間階調の表示を行う
表示装置。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、映像信号を記憶するメモリ部
と、外光を受光してその外光強度に応じた信号を出力する光センサとを有し、コントロー
ラは、映像信号の階調数を変化させ前記メモリ部に記憶させる階調変換部と、光センサの
出力に応じて表示パネルへ出力する映像信号を前記メモリ部から読み出して表示部に送信
する階調出力選択部とを含んでいる表示装置。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、映像信号を記憶するメモリ部
と、外光を受光してその外光強度に応じた信号を出力する光センサとを有し、コントロー
ラは、映像信号の階調数を変化させメモリ部に記憶させる階調変換部と、光センサの出力
に応じて表示パネルへ出力する映像信号を前記メモリ部から読み出して表示部に送信する
階調出力選択部とを含み、外光強度が高いときには低階調の表示を行い、外光強度が低い
ときには高階調の表示を行い、外光強度が両者の間にあるときにはその中間階調の表示を
行う表示装置。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、外光を受光してその外光強度
に応じた信号を出力する光センサとを有し、光センサの出力に応じて、外光強度が高いと
きには低階調の表示を行い、外光強度が低いときには高階調の表示を行い、外光強度が両
者の間にあるときにはその中間階調の表示を行う表示装置の駆動方法。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、外光を受光してその外光強度
に応じた信号を出力する光センサとを有し、映像信号に応じて、テキスト表示、静止画表
示、動画表示の各表示モードを切り替えると共に、光センサの出力に応じて、外光強度が
高いときには低階調の表示を行い、外光強度が低いときには高階調の表示を行い、外光強
度が両者の間にあるときにはその中間階調の表示を行う表示装置の駆動方法。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、外光を受光してその外光強度
に応じた信号を出力する光センサとを有し、映像信号に応じて、テキスト表示、静止画表
示、動画表示の各表示モードを切り替えると共に、光センサの出力に応じて、テキスト表
示モードでは２階調から８階調の表示を行い、色数の少ない画像の表示を行うピクチャー
表示モードでは４階調から１６階調の表示を行い、動画を含む色数の多い自然画の表示を
行う映像モードでは６４階調から１０２４階調の表示を行うように切り替えて表示を行う
表示装置の駆動方法。

表示部と、表示部に映像信号を供給するコントローラと、外光を受光してその外光強度
に応じた信号を出力する光センサとを有し、映像信号に応じて、テキスト表示、静止画表
示、動画表示の各表示モードを切り替えると共に、光センサの出力に応じて、外光強度が
１００，０００ルクスのときに２階調の表示を行い、外光強度が１０，０００ルクスから
１００，０００ルクスのときに２階調から８階調の表示を行い、外光強度が１，０００ル
クスから１０，０００ルクスのときに４階調から１６階調の表示を行い、外光強度が１０
０ルクスから１，０００ルクスのときに１６階調から６４階調の表示を行い、外光強度が
１００ルクス未満のときに６４階調から１０２４階調の表示を行う表示装置の駆動方法。

この表示装置の駆動方法において、光センサは、外光を受光して、晴天昼太陽光下の強
い外光強度において、蛍光灯照明屋内の外光強度と比較して低い階調で文字情報、静止画
像を表示するものが含まれる。

この表示装置の駆動方法において、晴天昼太陽光下若しくは曇天昼太陽光下の環境で２
階調から８階調、晴天日入１時間前太陽光下若しくは曇天日出１時間後太陽光下、又は蛍
光灯照明屋内の環境で４階調から１６階調の表示をするものが含まれる。

１表示パネル
２プリント基板
３画素部
４第１の走査線駆動回路
５第２の走査線駆動回路
６信号線駆動回路
７コントローラ
８ＣＰＵ
９メモリ
１０電源回路
１１音声処理回路
１２送受信回路
１３フレキシブル基板
１４インターフェース
１５アンテナ用ポート
１６ＶＲＡＭ
１７ＤＲＡＭ
１８フラッシュメモリ
１９インターフェース
２０制御信号生成回路
２１デコーダ
２２レジスタ
２３演算回路
２４ＲＡＭ
２５入力手段
２６マイクロフォン
２７スピーカー
２８アンテナ
２９光センサ
１００表示装置
１０１コントローラ
１０２メモリ
１０３光センサ
１０４アンプ
１０５電源
１０６表示パネル
２０１第１の筐体
２０２第２の筐体
２０３表示画面
２０４スピーカー
２０５アンテナ
２０６ヒンジ
２０７キーボード
２０８マイクロフォン
２０９光センサ
３０１スイッチングＴＦＴ
３０２駆動ＴＦＴ
３０３発光素子
３０４保持容量
Ｓ１ソース信号線
Ｖ１電源供給線
Ｇ１ゲート信号線
ＳＦ１サブフレーム
Ｔａ１アドレス期間
Ｔｓ１サスティン期間
４０１表示パネル
４０２コントロール回路
４０３スイッチ
４０４第１のメモリ
４０５第２のメモリ
４０６映像信号選択スイッチ
４０７スイッチ
５０１第１の筐体
５０２第２の筐体
５０３第１の表示画面
５０４第２の表示画面
５０５第３の表示画面
５０６スピーカー
５０７アンテナ
５０８ヒンジ
５０９キーボード
５１０マイクロフォン
５１１バッテリー
６０１透明基板
６０２透明基板
６０３電極
６０４電極
６０５電極
６０６ＥＬ層
６０７ＥＬ層
６０８ＥＬ層
６０９電極
６１０カラーフィルタ
６１１カラーフィルタ
６１２カラーフィルタ
７００基板
７０１ブロッキング層
７０２半導体層
７０３第１絶縁層
７０４ゲート電極
７０５第２絶縁層
７０６第３絶縁層
７０７配線
７０８第１電極
７０９ＥＬ層
７１０第２電極
７１１第４絶縁層
７１２半導体層
７５０ＴＦＴ
７５１容量部
７５２発光素子
８００基板
８０１駆動用ＴＦＴ
８０２第１の電極
８０３ＥＬ層
８０４第２の電極
８１２絶縁膜
８２５発光素子
８３０ｐ層側電極
８３１ｐ型層
８３２ｉ型層
８３３ｎ型層
８３４ｎ層側電極
８３８光電変換素子
９００基板
９０１ゲート線駆動回路
９０２データ線駆動回路
９０３対向電極
９０４シール領域
９０５接続端子部
９０６接続端子
９０７コンタクトホール
９０８第１の幅広配線
９０９第２の幅広配線
９１０分岐配線
９２０第１のＩＣチップ
９２１第２のＩＣチップ
９２２光センサチップ
９２３対向基板
９２４シール材
９２５配線
９５１下地層
９５２ゲート絶縁膜
９５３下層絶縁膜
９５４上層絶縁膜
９５５配線
９５６配線
９５７絶縁層
９５８ＥＬ層
９５９接続電極
９６０配線
９６１配線
１００１本体（Ａ）
１００２本体（Ｂ）
１００３筐体
１００４操作スイッチ類
１００５マイクロフォン
１００６スピーカー
１００７回路基板
１００８表示パネル（Ａ）
１００９表示パネル（Ｂ）
１０１０蝶番
１０１１信号処理回路
１０５０光センサ
１２０１本体
１２０２筐体
１２０３表示部
１２０４キーボード
１２０５外部接続ポート
１２０６ポインティングマウス
１２０７音声出力部
１２０８光センサ
１１０１車両
１１０２ハンドル
１１０３表示パネル
１１０４光センサ
１１０５コンソールパネル
１１０６制御装置

Claims

第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板の上方に発光素子と、
前記発光素子の上方に絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に外光の強度を検出する機能を有する光センサと、を有し、
前記第１の基板と前記第２の基板とはシール材によって張り合わされ、
前記発光素子と前記光センサとは、前記第１の基板と前記第２の基板と前記シール材によって封入されていることを特徴とする表示装置。
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板の上方に発光素子と、
前記発光素子の上方に絶縁膜と、
前記絶縁膜の上方に外光の強度を検出する機能を有する光センサと、
ＩＣチップ、チップコンデンサ又は積層セラミックコイルと、を有し、
前記第１の基板と前記第２の基板とはシール材によって張り合わされ、
ＩＣチップ、チップコンデンサ又は積層セラミックコイルと、前記発光素子と、前記光センサとは、前記第１の基板と前記第２の基板と前記シール材によって封入されていることを特徴とする表示装置。
請求項１または請求項２において、
前記光センサは、光電変換素子であり、前記絶縁膜上に直接形成されていることを特徴とする表示装置。