TWI397890B - 光電裝置、半導體裝置、顯示裝置及具備該裝置之電子機器 - Google Patents

光電裝置、半導體裝置、顯示裝置及具備該裝置之電子機器 Download PDF

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Description

光電裝置、半導體裝置、顯示裝置及具備該裝置之電子機器
本發明是例如有關光電裝置、半導體裝置、顯示裝置及具備該裝置的電子機器。
近年來，在顯示裝置上，特別是在使用薄膜電晶體的液晶顯示裝置中搭載光感測器機能的技術之開發正進行著(例如專利文獻1)。搭載光感測器的目的，可舉(1)藉由測定外光來調整亮度等，而謀求消費電力低減．畫質提升，(2)測定背光調整亮度或色度，(3)辨識手指或光筆(light pen)的位置作為觸控鍵使用等3個。光感測器可舉薄膜電晶體、PIN(p－intrinsic－n)二極體、PN二極體等。皆是受光部為矽薄膜，為了使製造上的成本不増大，而使用與構成顯示的開關元件之矽薄膜同一製造工程來製造。以薄膜電晶體、PIN二極體、PN二極體等來構成光感測器時，流至感測器的電流是形成按照所照射的光的照度而變化的光電流與以感測器的絕對温度的指數函數來増大的熱電流的和。因此，為了即是在比較的高温下也能取得正確的照度，必須有效地除去此熱電流。因此，有時配置熱電流參考(reference)用之被遮光的遮光感測器、及未被遮光的受光感測器。
此時，就(1)．(3)的目的而言，必須以背光的光不會進入感測器的方式，將與外光射入側呈相反的側予以遮光。 針對(1)的目的，當光感測器位於顯示裝置的外周部時，可使用構成模組的金屬框或遮光帶等作為背光的遮光材，，但近年來、基於設計上的制約等，被要求儘可能接近顯示區域，或在顯示區域的內側設置光感測器。另一方面，針對(3)的目的，基於該機能，必須在顯示區域的內側內藏光感測器。並且，就(2)的目的而言，相反的必須遮蔽外光，以外光不會影響背光的照度檢出之方式來對光感測器進行遮光。依照該等的要求，必須在光感測器設置某些的遮光膜。
[專利文獻1]特開2006－118965號公報
若將遮光電極．透明電極及光感測器重疊配置，則依照遮光電極．透明電極的電位，熱電流會變化，因此熱電流不會被正確地除去。本發明是為了解決此課題，而提案一可使賦予遮光電極及透明電極的電位最適化之構造．電路。
並且，將遮光感測器及受光感測器放置於顯示區域近邊時，來自顯示區域的光會形成迷光而一部份被照射於受光感測器及遮光感測器，因此迷光部份的光電流會形成誤差而被檢測出。而且，在受光感測器與遮光感測器間產生温度差，熱電流不會形成均一，此熱電流差也會形成誤差。本發明是在於解決該等的課題，實現具備更精度佳的光 電感測器之光電裝置。
本發明之光電裝置的特徵係具備：在第1及第2基板間夾著光電物質(在實施形態中是向列相液晶材料922)之面板(在實施形態中是液晶面板911)、及對上述面板的上述第1基板(在實施形態中是主動矩陣基板101)或第2基板(在實施形態中是對向基板912)的面照射光之照明裝置(在實施形態中是背光單元926、導光板927)、及檢測出周圍的光照度之光檢測部(在實施形態中是檢測電路360、受光感測器350P及其他)、及按照上述光檢測部的檢測結果來控制上述照明裝置之照明控制部(在實施形態中是中央運算電路781、外部電源電路784)，上述光檢測部係設於上述第1或第2基板，具備：第1光感測器(在實施形態中是受光感測器350P)，其係被照射外光；第2光感測器(在實施形態中是遮光感測器350D)，其係被遮斷外光的照射；第1電極(在實施形態中是背光遮光電極611P、透明電極612P)，其係構成隔著絕緣層來與上述第1光感測器平面性重疊；第2電極(在實施形態中是背光遮光電極611D、透明電極612D)，其係構成隔著絕緣層來與上述第2光感測器平面性重疊；及 電位施加部(在實施形態中是自己補正電壓電路361)，其係控制上述第1電極的電位(在實施形態中是配線PBT的電位VPBT(在實施形態中是3.6V))與上述第2電極的電位(在實施形態中是配線DBT的電位VDBT(在實施形態中是1.4V))。
又，更具體而言，上述電位施加部係控制上述第1及或第2電極的電位，而使上述第1及或第2光感測器的光電流量能夠形成大略最大值。
又，更具體而言，上述第1或第2基板係具備形成於上述基板上的電晶體(在實施形態中是第6N型電晶體N11、第6P型電晶體P11、第7N型電晶體N21、第7P型電晶體P21)，上述電位施加部係根據上述電晶體的臨界值電壓(在實施形態中是Vth)來控制施加於上述第1及或第2電極的電位。
本發明之半導體裝置，係形成於基板上的半導體裝置，其特徵係具備：第1光感測器(在實施形態中是受光感測器350P)，其係被照射外光；第2光感測器(在實施形態中是遮光感測器350D)，其係被遮斷外光的照射；第1電極(在實施形態中是背光遮光電極611P、透明電極612P)，其係構成與上述第1光感測器平面性重疊；第2電極(在實施形態中是背光遮光電極611D、透明電極612D)，其係構成與上述第2光感測器平面性重疊；及 電位施加部(在實施形態中是自己補正電壓電路361)，其係對上述第1電極及上述第2電極施加上述第1光感測器及或第2光感測器的光電流量形成大略最大值的電位(在實施形態中是配線PBT的電位VPBT(在實施形態中是3.6V)及配線DBT的電位VDBT(在實施形態中是1.4V))。
以往是上述第1電極的電位與上述第2電極的電位為相同，典型的是形成浮動，或連接至模組的GND，在如此地構成下，可使電位最適化，使第1光感測器與第2光感測器的熱電流能夠形成相等。
又，更具體而言，上述第1光感測器(在實施形態中是350P)為發光二極體(在實施形態中是350P－1)，上述第2光感測器(在實施形態中是350D)為發光二極體(在實施形態中是350D－1)，若將上述第1光感測器的陰極電極(在實施形態中是350P－1N)與第1電極(在實施形態中是背光遮光電極611P、透明電極612P)的電位差設為V1，將上述第1光感測器的陰極電極(在實施形態中是350P－1N)與第1光感測器的陽極電極(在實施形態中是350P－1P)的電位差設為VD1，將上述第2光感測器的陰極電極(在實施形態中是350D－1N)與第2電極(在實施形態中是背光遮光電極611D、透明電極612D)的電位差設為V2，將上述第2光感測器的陰極電極(在實施形態中是350D－1N)與第2光感測器的陽極電極(在實施形態中是 350D－1P)的電位差設為VD2，則|V1－V2|<|VD1|且|V1－V2|<|VD2|，更理想是|V1－V2|<1V。
藉由如此地設定電位，第1光感測器與第2光感測器的熱電流的差異幾乎可無視。
更提案V1＝0V、V2＝0V、V1＝VD1、V2＝VD2的其中之一的半導體裝置。亦即，藉由連接第1光感測器的陰極電極．源極電極．陽極電極．汲極電極的其中之一與第1電極或第2光感測器的陰極電極．源極電極．陽極電極．汲極電極的其中之一與第2電極，幾乎可消去第1光感測器與第2光感測器的熱電流的差異，且可使配線數形成最低限度。
在此，本發明所提案之半導體裝置中，所謂第1電極為遮住光的第1遮光電極(在實施形態中是背光遮光電極611P)，所謂第2電極為遮住光的第2遮光電極(在實施形態中是背光遮光電極611D)，及，所謂第1電極為不遮光的第1透明電極(在實施形態中是透明電極612P)，所謂第2電極是不遮光的第2透明電極(在實施形態中是透明電極612D)，以及所謂第1電極為用以遮住光的第1遮光電極及不遮光的第1透明電極，第2電極為用以遮住光的第2遮光電極及不遮光的第2透明電極。
在重疊如此遮住來自多餘方向的光之遮光電極、及一面使來自射入方向的光透過一面作為電磁雜訊屏蔽的機能之透明電極、及光感測器時，如前述般設定電位，便不使檢出精度降低。
又，本發明所提案之半導體裝置中，上述第1遮光電極與第2遮光電極係於其間形成有未被形成遮光電極的遮光電極間隙區域，在與上述遮光電極間隙區域重疊的區域形成有非透明性的間隙遮光體。
為了如此在第1遮光電極及第2遮光電極施加各別的電位，必須在遮光電極設置遮光電極間隙區域，但背光的光會從此間隙射入，在玻璃或介電體的表面引起多重散亂而形成迷光，一旦射入第1光感測器或第2光感測器，則檢出精度會降低。
於是，在與遮光電極間隙區域重疊的區域形成非透明性的間隙遮光體，藉此以間隙遮光體來吸収自遮光電極間隙區域射入的光，可避免如此的精度降低。
又，本發明所提案之半導體裝置中，上述第1遮光電極與第2遮光電極係於其間有未被形成遮光電極的遮光電極間隙區域(在實施形態中是611G)，上述第1透明電極與上述第2透明電極係於其間有未被形成透明電極的透明電極間隙區域(在實施形態中是612G)，上述遮光電極間隙區域與上述透明電極間隙區域係於上述基板的鉛直方向上形成互相不重疊。
為了如此地施加各別的電位，分別在遮光電極及透明電極需要遮光電極間隙區域及透明電極間隙區域，但若電磁雜訊從該等的間隙進入，則感測器的檢出精度會降低。
於是若以上述遮光電極間隙區域與上述透明電極間隙區域不會互相重疊的方式配置，則其中之一的電極可屏蔽 從各個的間隙進入的電磁雜訊，因此相較於使上述遮光電極間隙區域及上述透明電極間隙區域形成於同位置時，精度會提升。
又，本發明所提案之半導體裝置中，上述第1遮光電極與上述第1透明電極為同一電位，上述第2遮光電極與上述第2透明電極為同一電位。
若取如此的構成，則因為可使用同一配線來供給施加於遮光電極及透明電極的電位，所以配線數．實裝端子數．電路面積可節約。又，因為遮光電極及透明電極的總電容變大，所以電磁屏蔽性會提升。
又，本發明所提案之半導體裝置中，上述電位施加部係具備由電晶體所構成的自己補正電壓電路，上述自己補正電路係構成可輸出對應於上述電晶體的臨界值電壓而變化的電壓，上述輸出係連接至上述第1電極及或上述第2電極。
最能取得光電流的遮光電極或透明電極的最適電位的製造不均是與在同一半導體裝置上形成電晶體時，電晶體的臨界值電壓(Vth)的製造不均有關，因此若使用輸出對應於電晶體的臨界值電壓而變化的電壓之自己補正電壓電路，則即使有製造不均，還是可經常將最適電位施加於遮光電極或透明電極。
又，本發明的特徵係上述第1光感測器及上述第2光感測器為使用薄膜多晶矽的PIN接合二極體或PN接合二極體。
如此的二極體雖具有在使用多晶矽薄膜電晶體的半導體裝置上可無製造上的追加工程形成之優點，但熱電流對光電流的比要比單結晶晶圓上所形成的光電感測器類更大，且熱電流容易依照藉由平面性重疊的電極所被施加的電位而變動，因此適於適用本發明。
又，本發明之光電裝置，係具備：形成有在第1及第2基板間夾著光電物質(在實施形態中是向列相液晶材料922)而成的顯示區域之面板(在實施形態中是液晶面板911)、及檢測出上述面板的周圍光的照度之光檢測部(在實施形態中是檢測電路360、受光感測器350P及其他)，其特徵為：上述光檢測部係設於上述第1或第2基板的上述顯示區域周緣部，具備：第1光感測器(在實施形態中是受光感測器350P)，其係被照射外光；及第2光感測器(在實施形態中是遮光感測器350D)，其係被遮斷外光的照射，上述第1光感測器與第2光感測器係複數配置於上述顯示區域周緣部。
若如此地配置，則可防止因手指或小的陰影造成檢測結果顯著變化的同時，可防止因裝置內的温度分布所引起之熱電流差所造成的精度降低。
又，本發明之光電裝置中，具備對上述面板的顯示區域照射光的光源(在實施形態中是背光單元926)，上述光 源係於顯示區域周緣部，被配置於未配置有上述第1光感測器與第2光感測器的邊。
若如此地構成，則因為可極力縮小光源的温度梯度所產生之上述第1光感測器與上述第2光感測器間的熱電流的差異，所以可精度佳地將熱電流予以除外。
又，本發明之光電裝置中，上述第1光感測器與上述第2光感測器係互相交替配置。
若如此地配置，則即使在顯示裝置內有温度分布，還是會因為第1光感測器與第2光感測器的平均温度沒有大的差異，所以可更精度佳地將熱電流予以除外。
又，本發明之光電裝置中，上述第1光感測器與隣接配置的上述第2光感測器係彼此來自上述顯示區域的境界邊(在實施形態中是表示顯示區域310的境界邊的點線)的距離大略相等。
若如此地配置，則因為來自顯示區域的光在玻璃基板或絕緣膜的界面被多重反射而產生的所謂迷光會在第1光感測器及第2光感測器被均等地照射，所以藉由去掉第1光感測器與第2光感測器的電流差，不會發生迷光所造成的精度降低。
又，本發明之光電裝置中，為了對上述第1光感測器照射上述面板的周圍光，而將設於第1或第2基板的複數的開口部(在實施形態中是受光開口部990－1~990－10)大小形成：與配置有上述開口部的顯示區域周緣部的境界邊平行的方向為0.5mm以上且20mm以下的範圍、且與配置有上 述開口部的上述顯示區域周緣部的境界邊正交的方向為0.05mm以上且上述對向基板的厚度以下。
若如此地設定開口部，則迷光少，且因裝置內的温度分布所引起的熱電流差亦小，所以可防止精度降低。
又，本發明之光電裝置中，上述複數的開口部係於上述顯示區域周緣部，具備：被配置於與配置有上述光源的配置邊對向的邊之第1開口部(在實施形態中是受光開口部990－1~990－6)、及被配置於與配置邊大略正交的邊之第2開口部(在實施形態中是受光開口部990－7~990－10)，上述第1開口部的開口面積係比上述第2開口面積更大。
又，依開口部的配置場所而温度梯度有所差異時，温度梯度越大則只要縮小開口部的大小便可降低温度梯度的影響。更具體而言是在上述顯示區域的四邊中接近上述第1開口部的邊與接近上述第2開口部的邊為相異的顯示裝置。越是温度梯度大的邊越是縮小開口部的大小即可。
又，本發明係提案使用該等的半導體裝置之顯示裝置。藉此，無製造成本的上昇，使設於顯示裝置上的光電感測器的温度依存性提升，可不受温度左右進行配合外光環境的顯示設定，光電感測器的配置位置也可非常接近顯示區域。
又，本發明係提案使用該等的顯示裝置之電子機器。藉此，例如在數位相機、行動電話、PDA(Personal Digital Assistant)等的電子機器中，因為內藏不靠温度精度佳的光感測器，所以可容易配合外光來控制背光，沒有使消費 電力無意義地増大的情況，成本也不會上昇。又，由於可在顯示區域附近配置光電感測器，因此設計的自由度也會提升。
以下，根據圖面來說明有關本發明的光電裝置、半導體裝置、顯示裝置及具備彼之電子機器的實施形態。
[第1實施形態]
圖1是本實施例的液晶顯示裝置910的立體構成圖(一部份剖面圖)。液晶顯示裝置910是具備：藉由密封材923以一定的間隔來貼合主動矩陣基板101與對向基板912，夾持向列相液晶材料922的液晶面板911。在主動矩陣基板101上雖未圖示，但實際塗佈有由聚醯亞胺等所構成的配向材料，經面磨處理而形成配向膜。並且，對向基板912是形成有未圖示對應於畫素的彩色濾光片、及防止光漏，使對比(contrast)提升的低反射．低透過率樹脂所構成的黑矩陣940、及與主動矩陣基板101上的對向導通部330－1~330－2短路被供給共通電位之ITO膜的對向電極930。在與向列相液晶材料922接觸的面是塗佈有由聚醯亞胺等所構成的配向材料，在與主動矩陣基板101的配向膜的面磨處理的方向正交的方向進行面磨處理。
更分別在對向基板912的外側配置上偏光板924，在主動矩陣基板101的外側配置下偏光板925，以彼此的偏光方 向能夠正交的方式(正交偏光狀)配置。更在下偏光板925下配置有背光單元926及導光板927，從背光單元926往導光板927照射光，導光板927是以使來自背光單元926的光能夠往主動矩陣基板101形成垂直且均一的面光源之方式使光反射折射而具有作為液晶顯示裝置910的光源之機能。背光單元926是在本實施例為LED單元，但亦可為冷陰極燈管(CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp))。背光單元926是經由連接器929來連接至電子機器本體，供給電源，就本實施例而言是具有在電源被調整成適宜適切的電流．電壓下調整來自背光單元926的光量之機能。
雖未圖示，但更亦可因應所需，以外殼來覆蓋周圍，或在上偏光板924的更上面安裝保護用的玻璃或壓克力板，或為了改善視野角，而貼上光學補償薄膜。
並且，在液晶顯示裝置910的外周部設有光感測器受光開口部990。而且，主動矩陣基板101設有從對向基板912突出的突出部102，在位於該突出部102的信號輸入端子320是安裝有FPC(可撓性基板)928且被電性連接。FPC(可撓性基板)928是被連接至電子機器本體，供給必要的電源、控制信號等。
更在液晶顯示裝置910上設有6個的光感測器的受光開口部990－1~990－6。此受光開口部990－1~990－6是藉由部份地除去對向電極930上的黑矩陣940來形成，使外部的光能夠到達主動矩陣基板101上。各受光開口部990－1~990－6的周圍是對向電極930上的黑矩陣940不被除去，使外光 不會到達主動矩陣基板101上。
圖2是主動矩陣基板101的方塊圖。在主動矩陣基板101上，480條的掃描線201－1~201－480與1920條的資料線202－1~202－1920會正交形成，480條的電容線203－1~203－480是與掃描線201－1~201－480並行配置。電容線203－1~203－480是相互短路，與共通電位配線335連接，更與2個的對向導通部330－1~330－2連接，由信號輸入端子320賦予0V－5V的反轉信號、反轉時間為35μ秒的共通電位。掃描線201－1~201－480是被連接至掃描線驅動電路301，且資料線202－1~202－1920是被連接至資料線驅動電路302，分別適當地被驅動。
又，掃描線驅動電路301、資料線驅動電路302是從信號輸入端子320供給驅動所必要的信號。信號輸入端子320是被配置於突出部102上。另一方面，掃描線驅動電路301、資料線驅動電路302是被配置於與對向基板912重疊的區域、亦即突出部102外。掃描線驅動電路301、資料線驅動電路302是藉由低温多晶矽TFT製程，利用在主動矩陣基板上集成驅動所必要的電路機能之玻璃上系統(SOG：System On Glass)技術，在主動矩陣基板上集成多晶矽薄膜電晶體而形成，以和後述的畫素開關元件401－n－m同一工程來製造所謂的驅動電路內藏型的液晶顯示裝置。
並且，在與6個的受光開口部990－1~990－6平面性重疊的區域分別形成有6個的受光感測器350P－1~350P－6，且以能夠與其交替的方式形成有6個的遮光感測器350D－1 ~350D－6。此受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6亦藉由玻璃上系統技術來形成於主動矩陣基板上。如此在玻璃基板上以和畫素開關元件401－n－m同一工程來製造，可降低製造成本。
受光感測器350P－1~350P－6是與受光開口部990－1~990－6平面性重疊，外光會到達感測器，但遮光感測器350D－1~350D－6是不與受光開口部990－1~990－6平面性重疊，外光是在對向電極930上的黑矩陣940被吸収幾乎不到達。受光感測器350P－1~350P－6是與配線PBT、配線VSH、配線SENSE連接，遮光感測器350D－1~350D－6是與配線DBT、配線VSL、配線SENSE連接。該等的配線PBT、配線VSH、配線SENSE、配線DBT、配線VSL是被連接至檢測電路360。檢測電路360是變換成對應於具有與來自受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6的外光照度相關的輸出類比電流之脈衝長的二值輸出信號OUT，輸出至信號輸入端子320。並且，配線VCHG、配線RST、配線VSL、配線VSH亦經由信號輸入端子320來供給至檢測電路360。
詳細如後述，受光感測器350P－1~350P－6是與背光遮光電極611P－1~611P－6平面性重疊，遮光感測器350D－1~350D－6是與背光遮光電極611D－1~611D－6平面性重疊，各來自背光的光是被遮蔽，所以構成不會有因來自背光的光而造成外光的檢出精度降低之情況。並且，受光感測器350P－1~350P－6與透明電極612P－1~612P－6重疊，遮光感 測器350D－1~350D－6與透明電極612D－1~612D－6，不會有因為在驅動顯示區域310(點線是表示顯示區域310的境界邊)時所發生的電磁雜訊而造成檢出精度降低之情況。藉由該等的構成，即使受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6配置於顯示區域310附近，檢出精度也不會降低，因此比起以往的製品，設計的自由度會提升。
在此，有關受光開口部990－1~990－6是如本實施例所示，最好分割成複數，儘可能使廣範圍分散配置。例如若考量即使手指等的陰影部份地覆蓋液晶顯示裝置910上，還是可減少對外光檢出的影響，則最好受光開口部的總面積是儘可能廣，但若將面積廣的受光感測器集中於一處，則不得不使與遮光感測器的距離分開，在液晶顯示裝置910內形成温度分布，因此在受光感測器部及遮光感測器部產生平均温度差。於是，如本實施例那樣將感測器分割成幾個，更理想是若交替配置，則可使受光感測器部與遮光感測器部的平均温度大致相等。就本實施例而言是6分割，但當然亦可更少或更多。
又，此時，以從各受光開口部990－1~990－6的端部到顯示區域310為止的距離能夠形成相等的方式來配置為佳。同樣以從各受光感測器350P－1~350P－6、各遮光感測器350D－1~350D－6到顯示區域310為止的距離能夠形成相等的方式來配置為佳。為了從顯示區域310往外部顯示而透過的光是例如在構成主動矩陣基板101或對向基板912的玻 璃或上偏光板924的表面或各種絕緣膜的界面等被多重反射，雖一部份的迷光會進入各光感測器，但此時，若如上述般配置，則因為在各受光感測器350P－1~350P－6、各遮光感測器350D－1~350D－6間，迷光的光量會大致成一定，所以如本實施例那樣若去掉各受光感測器350P－1~350P－6與各遮光感測器350D－1~350D－6間的電流差分，則迷光部份可大致除去。由此觀點也是一旦受光開口部990－1~990－6被分割成複數，儘可能使廣範圍分散配置，則不易被顯示區域310的顯示圖案影響。
又，各受光感測器350P－1~350P－6、各遮光感測器350D－1~350D－6是如本實施例所示與背光單元926儘可能配置於遠的邊。這是因為背光單元926不管是LED或是CCFL皆會形成熱源，所以越接近背光單元926，在主動矩陣基板101內熱梯度會越變大，在各受光感測器350P－1~350P－6、各遮光感測器350D－1~350D－6之間容易形成温度差。
又，有關受光開口部990－1~990－6的大小，是若在與配置有該受光開口部990－1~990－6的顯示區域310的周緣部的境界邊平行的方向(以下設為X方向)增大，則會受到温度分布或迷光的影響。又，若在與顯示區域310的境界邊正交的方向(以下設為Y方向)增大，則框緣區域會變大，液晶顯示裝置910的外形大小會變大，而且在對向基板912與上偏光板924的界面被反射之顯示區域310的光會成為迷光強射於各受光感測器350P－1~350P－6、各遮光感測 器350D－1~350D－6，形成測定誤差的要因。另一方面，若在X方向太小，則配置效率會變差，PIN二極體的通道寬(W)會變小，若在Y方向縮小，則光的取入效率會變差，對檢出精度產生影響。檢討以上的條件結果，結論是在X方向為0.5mm~20mm，在Y方向是從0.05mm起之對向基板912的板厚(在本實施例是0.6mm)的範圍內為佳。根據以上，本實施例是X方向設定成10mm、Y方向設定成0.3mm的大小。
又，從受光開口部990－1~990－6的端部到顯示區域310為止的距離是0.5mm。
受光感測器350P－1~350P－6與遮光感測器350D－1~350D－6會以10mm間距來交替配置，而使受光開口部990－1~990－6的配置間距為20mm，且受光感測器350P－1與遮光感測器350D－1的間距為10mm，遮光感測器350D－1的間距與受光感測器350P－2的間距亦為10mm。
圖3是在圖2的點線310部所示的顯示區域的第m個的資料線202－m與第n個的掃描線201－n的交叉部附近的電路圖。在掃描線201－n與資料線202－m的各交點形成有由N通道型場效多晶矽薄膜電晶體所構成的畫素開關元件401－n－m，該閘極電極是被連接至掃描線201－n，源極．汲極電極是分別被連接至資料線202－m與畫素電極402－n－m。畫素電極402－n－m及被短路成同一電位的電極是形成電容線203－n與輔助電容電容器403－n－m，且作為液晶顯示裝置組裝時，夾著液晶元件而與對向電極930(共通電極)形 成電容器。
圖4是表示在本實施例的電子機器的具體構成的方塊圖。液晶顯示裝置910是圖1所説明的液晶顯示裝置，外部電源電路784、影像處理電路780會經由FPC(可撓性基板)928及連接器929來將必要的信號及電源供給至液晶顯示裝置910。中央運算電路781是經由外部I/F電路782來取得來自輸出入機器783的輸入資料。在此，所謂輸出入機器783是例如鍵盤、滑鼠、軌跡球、LED、喇叭、天線等。中央運算電路781是根據來自外部的資料進行各種運算處理，將結果作為命令來轉送至影像處理電路780或外部I/F電路782。
影像處理電路780是根據來自中央運算電路781的命令更新影像資訊，變更往液晶顯示裝置910的信號，藉此液晶顯示裝置910的顯示影像會變化。並且，來自液晶顯示裝置910上的檢測電路360的二值輸出信號OUT會經由FPC(可撓性基板)928來輸入至中央運算電路781，中央運算電路781會將二值輸出信號OUT的脈衝長變換成所對應的離散值。其次，中央運算電路781會對由EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)所構成的參照表785進行存取，將變換後的離散值再變換成對應於適當的背光單元926的電壓之值，且傳送至外部電源電路784。外部電源電路784是經由連接器929來供給對應於該被傳送的值之電壓的電位電源至液晶顯示裝置910內的背光單元926。背光單元926的亮度是依 照由外部電源電路784所供給的電壓來變化，因此液晶顯示裝置910的全白顯示時亮度也會變化。在此所謂電子機器，具體而言是監視器、TV、筆記型電腦、PDA、數位相機、攝影機、行動電話、攜帶型圖片瀏覽器、攜帶型影像播放器、攜帶型DVD播放器、攜帶型音樂播放器等。
另外，本實施例是藉由電子機器上的中央運算電路781來控制背光單元926的亮度，但例如亦可設為在液晶顯示裝置910內具有驅動器IC及EEPROM的構成，使該驅動器IC具有從二值輸出信號OUT往離散值的變換機能、參照EEPROM的再變換機能、往背光單元926之輸出電壓的調整機能。又，亦可構成不使用參照表，藉由數值計算來從離散值再變換成對應於背光單元926的電壓之值。
圖5是表示在圖3所示的畫素顯示區域的電路圖的實際構成的平面圖。如圖5的凡例所示，各掛網的相異部位是分別顯示相異的材料配線，以同掛網顯示的部位是表示同材料配線。由鉻薄膜(Cr)、多晶矽薄膜(Poly－Si)、鉬薄膜(Mo)、鋁．釹合金薄膜(AlNd)、氧化銦．錫薄膜(Indium Tin Oxiced＝ITO)的5層薄膜所構成，在各個的層間形成有氧化矽、氮化矽、有機絕緣膜的其中之一或積層該等的絕緣膜。
具體而言，鉻薄膜(Cr)是膜厚100nm，多晶矽薄膜(Poly－Si)是膜厚50nm，鉬薄膜(Mo)是膜厚200nm，鋁．釹合金薄膜(AlNd)是膜厚500nm，氧化銦．錫薄膜(ITO)是膜厚100nm。並且，在鉻薄膜(Cr)與多晶矽薄膜(Poly－Si)之 間形成有積層100nm的氮化矽膜與100nm的氧化矽膜之底層絕緣膜，在多晶矽薄膜(Poly－Si)與鉬薄膜(Mo)之間形成有由100nm的氧化矽膜所構成的閘極絕緣膜，在鉬薄膜(Mo)與鋁．釹合金薄膜(AlNd)之間形成有積層200nm的氮化矽膜與500nm的氧化矽膜之層間絕緣膜，在鋁．釹合金薄膜(AlNd)與氧化銦．錫薄膜(ITO)之間形成有積層200nm的氮化矽膜與平均1μm的有機平坦化膜之保護絕緣膜，將彼此的配線間予以絕緣，在適當的位置開啟接觸孔彼此連接。另外，在圖5中是鉻薄膜(Cr)圖案不存在。
如圖5所示，資料線202－m是藉由鋁．釹合金薄膜(AlNd)所形成，經由接觸孔來連接至畫素開關元件401－n－m的源極電極。掃描線201－n是以鉬薄膜(Mo)所構成，兼作為畫素開關元件401－n－m的閘極電極用。電容線203－n是由與掃描線201－n同配線材料所構成，畫素電極402－n－m是由氧化銦．錫薄膜所構成，經由接觸孔來連接至畫素開關元件401－n－m的汲極電極。並且，畫素開關元件401－n－m的汲極電極亦被連接至被高濃度摻雜磷之n＋型多晶矽薄膜所構成的電容部電極605，與電容線203－n平面性地重疊來構成輔助電容電容器403－n－m。
圖6是用以說明畫素開關元件401－n－m的構造之對應於圖5的A－A'線部的液晶顯示裝置910的一部份的剖面構造。另外，為了容易看圖，而縮小比例不一定。主動矩陣基板101是由無鹼玻璃所構成之厚度0.6mm的絕緣基板，在其上經由積層200nm的氮化矽膜與300nm的氧化矽膜之 底層絕緣膜來配置有由多晶矽薄膜所構成的矽島602，掃描線201－n是與矽島602夾著前述的閘極絕緣膜來配置於上方。
在與掃描線201－n重疊(overlap)的區域是矽島602為磷離子完全或僅低濃度摻雜的固有半導體區域602I，其左右存在磷離子被低濃度摻雜之薄膜電阻(sheet resistance)20kΩ程度的n－區域602L，更在其左右存在磷離子被高濃度摻雜之薄膜電阻1kΩ程度的n＋區域602N之LDD(Lightly Doped Drain)構造。左右的n＋區域602N是經由分別形成於層間絕緣膜的接觸孔來與源極電極603、汲極電極604連接，源極電極603是與資料線202－m連接，汲極電極604是與形成於平坦化絕緣膜上的畫素電極402－n－m連接。在畫素電極402－n－m與對向基板912上的對向電極930之間存在向列相液晶材料922。並且，以能夠和畫素電極402－n－m部份重疊之方式，在對向基板912上形成黑矩陣940。另外，當畫素開關元件401－n－m的光洩漏電流造成問題時，可在矽島602下形成由Cr膜所構成的遮光層。本實施例是光洩漏電流幾乎無問題，且若取如此的構造，則因為畫素開關元件401－n－m的移動度降低，所以選擇矽島602下的Cr膜除去的構成。
圖7是用以說明輔助電容電容器403－n－m的構造之對應於圖5的B－B'線部的液晶顯示裝置910的一部份的剖面構造，與汲極電極604連接的電容部電極605及電容線203－n會夾著閘極絕緣膜來重疊而形成蓄積電容。
圖8是受光感測器350P－1(第1光感測器)與遮光感測器350D－1(第2光感測器)附近的擴大平面圖。另外，為了容易看圖，縱與橫的縮小比例非一定。並且，凡例是與圖5同樣。受光感測器350P－1是與以粗點線所示的受光開口部990－1平面性重疊，可被照射外光。受光感測器350P－1是藉由4處孤立的受光部350P－1I及相隣之連接至配線SENSE的陽極區域350P－1P、及連接至配線VSH的陰極區域350P－1N所構成。受光部350P－1I、陽極區域350P－1P、陰極區域350P－1N皆是同一多晶矽薄膜島會藉由摻雜濃度的不同來分離構成，陽極區域350P－1P是被摻雜比較高濃度的硼離子，陰極區域350P－1N是被摻雜比較高濃度的磷離子，受光部350P－1I是只在極低濃度下含硼離子．磷離子。
又，陽極區域350P－1P、陰極區域350P－1N、受光部350P－1I是分別寬10μm，受光部350P－1I的長度是分別為1000μm。如此受光感測器350P－1是構成複數的並列連接的PIN接合二極體。在接近受光感測器350P－1及遮光感測器350D－1的顯示區域310的側配置有共通電位配線335，但在本實施例是未被連接至受光感測器350P－1及遮光感測器350D－1，為了避免電磁雜訊的影響，離100μm配置。
遮光感測器350D－1是藉由4處孤立的受光部350D－1I及相鄰之連接至配線VSL的陽極區域350D－1P、及連接至配線SENSE的陰極區域350D－1N所構成。除了連接陰極及陽極的配線不同，以及未與受光開口部990－1平面性重 疊以外，其餘則與受光感測器350P－1及遮光感測器350D－1同一構成，因此省略以上的說明。並且，受光感測器350P－2~350P－5與受光感測器350P－1、及遮光感測器350D－2~350D－5與遮光感測器350D－1，除了各配置位置以外，為同樣的構成，因此省略説明。
圖9是用以說明受光感測器350P－1的構造之對應於圖8的線C－C'線部的液晶顯示裝置910的一部份的剖面構造。在主動矩陣基板101上隔著底層絕緣膜來配置有背光遮光電極611P－1(第1遮光電極)，在其上由薄膜多晶矽所構成的受光感測器350P－1會夾著閘極絕緣膜來形成。如前述，受光感測器350P－1是藉由4處的受光部350P－1I及相隣之連接至配線VSL的陽極區域350P－1P、及連接至配線SENSE的陰極區域350P－1N所構成。在受光感測器350P－1的上方隔著層間絕緣膜、平坦化絕緣膜來配置有由氧化銦．錫薄膜(ITO)所構成的透明電極612P－1(第1透明電極)，具有作為對受光部350P－1I之電場屏蔽的機能。
透明電極612P－1的上方是向列相液晶材料922會被封入，對向基板912上的對向電極930會被配置。另外，依受光感測器350P－1配置位置，也會有取代向列相液晶材料922而配置密封材923的情況。受光開口部990－1是藉由部份除去對向基板912上的黑矩陣940來形成。雖未圖示，但因為在遮光感測器350D－1上不存在受光開口部，所以黑矩陣940不會被除去。
形成從對向基板912的上方是被照射外光LA，另一方 面，從主動矩陣基板101的下方是被照射來自背光單元926的光(背光光LB)之構成。另外，雖在本實施例未實施，但亦可在受光開口部990－1部放入光學性的補正層。例如亦可使構成彩色濾光片(對應於在對向基板912所形成的畫素)的色材中的一個或複數個與受光開口部990－1重疊形成，而使視感度分光特性與受光感測器350P－1更一致。例如若將對應於綠色的畫素之色材重疊形成於受光開口部990－1上，則因為去掉短波長及長波長側，所以即使受光感測器350P－1的分光特性要比視感度分光特性更偏至短波長或長波長，還是可補正。其他，只要與反射防止膜或干渉層、偏光層等只要按照目的來重疊受光開口部990－1部即可。又，本圖中雖未圖示，但上偏光板924亦可與受光開口部990－1重疊，或除去。重疊是受光開口部990－1較不明顯，但若除去則光感度會提升。
本實施例是液晶顯示裝置910為了低消費電力化，而進行對共通電位配線335施加反轉信號的共通電極反轉驅動(共通AC驅動)，因此在對向電極930會被施加振幅0V~5V、頻率14KHz的AC信號。而然，由對向電極930產生的電磁波會被透明電極612P－1所屏蔽，因此在對向電極930反轉時雜訊幾乎不會載入受光感測器350P－1。同樣對於來自下方的電磁雜訊而言，背光遮光電極611P－1具有作為屏蔽的機能。
圖10是表示對應於圖8的線D－D'線部之液晶顯示裝置910的一部份的剖面構造。形成於底層絕緣膜上的背光遮 光電極611P－1(第1遮光電極)與背光遮光電極611D－1(第2遮光電極)是藉由遮光電極間隙611G來彼此分離，被賦予各別的電位。並且被形成於平坦化絕緣膜上的透明電極612P－1(第1透明電極)與透明電極612D－1(第2透明電極)也是藉由透明電極間隙612G來彼此分離，被賦予各別的電位。背光遮光電極611P－1與透明電極612P－1是彼此經由中間電極613P－1及被形成於閘極絕緣膜、層間絕緣膜及平坦化絕緣膜的接觸孔來連接，最終連接至配線PBT。背光遮光電極611D－1與透明電極612D－1是彼此經由中間電極613D－1及形成於閘極絕緣膜、層間絕緣膜及平坦化絕緣膜的接觸孔來連接，最終被連接至配線DBT。
在此，遮光電極間隙611G與透明電極間隙612G是在主動矩陣基板101及對向基板912的鉛直方向彼此不重疊。若如此地構成，則平面性上下皆未被屏蔽的區域會變無，因此從間隙進入的電磁雜訊難以左右擴散，可減輕間隙所造成之屏蔽性能的降低。
又，以能夠和遮光電極間隙611G重疊之方式形成由鉬薄膜(Mo)所構成的間隙遮光體610。藉此，可大幅度地減輕由遮光電極間隙611G進入的背光光在各種絕緣膜或玻璃的界面等被多重反射，形成迷光而到達受光感測器350P－1或遮光感測器350D－1的比例。
以上那樣構成的受光感測器350P－1~350P－6、遮光感測器350D－1~350D－6的等效電路為圖11。各受光感測器350P－1~350P－6、遮光感測器350D－1~350D－6是分別並聯 有4個的PIN二極體。並且，各受光感測器350P－1~350P－6亦彼此被並聯，遮光感測器350D－1~350D－6亦彼此被並聯。所以，最終圖11是與圖12的電路圖等效。
亦即，遮光感測器350D－1~350D－6是通道寬24000μm、通道長10μm的PIN二極體，其陽極是被連接至配線VSL，其陰極是被連接至配線SENSE。並且，與遮光感測器350D－1~350D－6平面性重疊的背光遮光電極611D－1~611D－6及透明電極612D－1~612D－6是被連接至配線DBT。受光感測器350P－1~350P－6是通道寬24000μm、通道長10μm的PIN二極體，其陽極是被連接至配線SENSE，其陰極是被連接至配線VSH。而且，與受光感測器350P－1~350P－6平面性重疊的背光遮光電極611P－1~611P－6及透明電極612P－1~612P－6是被連接至配線PBT。
圖13是表示一定的外光照度LX被照射於液晶顯示裝置910時之構成受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6的PIN二極體的特性曲線圖。橫軸是偏壓電位Vd(＝陽極電位－陰極電位)，縱軸是流動於陽極－陰極間的電流量Id。以實線所示的曲線圖(A)是受光感測器350P－1~350P－6的特性，以虛線所示的曲線圖(B)是遮光感測器350D－1~350D－6的特性。如此在順偏壓區域(Id>0)大致兩者一致，但在逆偏壓區域(Id<0)是受光感測器350P－1~350P－6的曲線圖(B)的電流絕對值較大。這是因為在遮光感測器350D－1~350D－6未被照射外光，所以僅温度所引起的熱電流量Ileak會流動，但若在構成受光感測 器350P－1~350P－6的PIN二極體的受光部350P－1I~350P－6I照射光，則會產生載流子對，流動光電流量Iphoto，因此在受光感測器350P－1~350P－6流動光電流量與熱電流量的和、Iphoto＋Ileak。在此，所謂熱電流量Ileak是意指在圖13左側的逆偏壓區域(Id<0)中，施加電壓流動至負數V位之處的電流，半導體會藉由温度來一點一點地製作電子及電洞，其為依流動電流者。
熱電流量Ileak是顯示Vd(＝陽極電位－陰極電位)依存性，在－5.0≦Vd≦－1.5的區域，可近似傾斜度KA(KA>0)的直線。在此，KA是對温度的函數，一旦温度上昇，則會指數函數性地上昇。在此Vd區域(Vd＝－5.0≦Vd≦－1.5)是流動於受光感測器350P－1~350P－6的光電流量Iphoto具有大致一定的值，與外光照度LX成比例(以下記為Iphoto＝LX×k)。所以，流至受光感測器350P－1~350P－6的電流(曲線圖(A))、流至遮光感測器350D－1~350D－6的電流(曲線圖(B))皆是在－5.0≦Vd≦－1.5的區域圍傾斜度KA(KA>0)的直線。
在此以使遮光感測器350D－1~350D－6與受光感測器350P－1~350P－6的Vd能夠形成相同的方式來設定偏壓，亦即若將配線SENSE的電位VSENSE設定成配線VSH的電位VVSH與配線VSL的電位VVSL的正好中間之(VVSH＋VVSL)÷2，則流至受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6的熱電流量Ileak完全一致。此時，流至配線VSH的電流量(＝流至受光感測器350P－1~ 350P－6的電流量)為Iphoto＋Ileak，流至配線VSL的電流量(＝流至遮光感測器350D－1~350D－6的電流量)為Ileak，因此由基爾霍夫第1法則流至配線SENSE的電流量是形成Iphoto＝LX×k，與外光照度LX成比例。另外，在實施例中雖是將受光感測器連接至高電位側，將遮光感測器連接至低電位側，但當然即使是其他情況也無妨，結論是相同。
圖14是檢測電路360的電路圖。配線VCHG、配線RST、配線VSL、配線VSH、配線OUT是與信號輸入端子320連接，且配線VSL、配線VSH、配線SENSE、配線PBT、配線DBT配線是被連接至受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6。在此，配線VCHG、配線VSL、配線VSH是被連接至由外部電源電路784所供給的DC電源，VCHG配線是供給電位VVCHG(＝2.0V)，VSL配線是供給電位VVSL(＝0.0V)，VSH配線是供給電位VVSH(＝5.0V)。另外，在此VSL配線的電位VVSL是液晶顯示裝置910的GND。
配線SENSE是被連接至第1電容器C1、及第3電容器C3的各一端。並且，被連接至初期充電電晶體NC的汲極電極。第3電容器C3的另一端是被連接至配線VSL。第1電容器C1的另一端是被連接至節點A。初期充電電晶體NC的源極電極是被連接至配線VCHG，供給電位VVCHG(＝2.0V)電源。初期充電電晶體NC的閘極電極是被連接至配線RST。節點A是更被連接至第1N型電晶體 N1的閘極電極、第1P型電晶體P1的閘極電極及復位電晶體NR的汲極電極，且被連接至第2電容器C2的一端。第2電容器C2的另一端是被連接至配線RST。
第1N型電晶體N1的汲極電極、第1P型電晶體P1的汲極電極及復位電晶體NR的源極電極是被連接至節點B，節點B是更被連接至第2N型電晶體N2的閘極電極及第2P型電晶體P2的閘極電極。第2N型電晶體N2的汲極電極與第2P型電晶體P2的汲極電極是被連接至節點C，節點C是更被連接至第3N型電晶體N3的閘極電極及第3P型電晶體P3的閘極電極。第3N型電晶體N3的汲極電極及第3P型電晶體P3的汲極電極是被連接至節點D，節點D是更被連接至第4N型電晶體N4的閘極電極及第4P型電晶體P4的閘極電極。第4N型電晶體N4的汲極電極及第4P型電晶體P4的汲極電極是被連接至配線OUT，配線OUT是更被連接至第5N型電晶體N5的汲極電極。第5N型電晶體N5的閘極電極及第5P型電晶體P5的閘極電極是被連接至配線RST，第5P型電晶體P5的汲極電極是被連接至第4P型電晶體P4的源極電極。第1~第5N型電晶體N1~N5的源極電極是被連接至配線VSL，供給電位VVSL(＝0V)。並且，第1~第3P型電晶體P1~P3及第5P型電晶體P5的源極電極是被連接至配線VSH，供給電位VVSH(＝＋5V)。
並且，在檢測電路360也具備自己補正電壓電路361，其係由電晶體的臨界值電壓(Vth)來自動地補正施加於配 線PBT及配線DBT的電位。自己補正電壓電路361是第6N型電晶體N11及第6P型電晶體P11的汲極電極及閘極電極會分別被連接至配線PBT，第7N型電晶體N21及第7P型電晶體P21的汲極電極及閘極電極會分別被連接至配線DBT，第6N型電晶體N11及第7N型電晶體N21的源極電極是被連接至配線VSL而供給電位VVSL(＝0V)，第6P型電晶體P11及第7P型電晶體P21的源極電極是被連接至配線VSH，供給電位VVSH(＝＋5V)。
並且，檢測電路360是藉由與構成畫素電極402－n－m的氧化銦．錫薄膜(ITO)同一膜所形成的屏蔽電極369來覆蓋全面。屏蔽電極369是經由配線VSL來連接至液晶顯示裝置910的GND電位，具有作為對電磁雜訊的屏蔽之機能。
在此，本實施例是第1N型電晶體N1的通道寬為10μm，第2N型電晶體N2的通道寬是35μm，第3N型電晶體N3的通道寬是100μm，第4N型電晶體N4的通道寬是150μm，第5N型電晶體N5的通道寬是150μm，第6N型電晶體N11的通道寬是4μm，第7N型電晶體N21的通道寬是200μm，第1P型電晶體P1的通道寬是10μm，第2P型電晶體P2的通道寬是35μm，第3P型電晶體P3的通道寬是100μm，第4P型電晶體P4的通道寬是300μm，第5P型電晶體P5的通道寬是300μm，第6P型電晶體P11的通道寬是200μm，第7P型電晶體P21的通道寬是4μm，復位電晶體NR的通道寬是2μm，初期充電電晶體NC的通道寬是 50μm，全部的N型電晶體的通道長是8μm，全部的P型電晶體的通道長是6μm，全部的N型電晶體的移動度是80cm2 /Vsec，全部的P型電晶體的移動度是60cm2 /Vsec，全部的N型電晶體的臨界值電壓(Vth)是＋1.0V，全部的P型電晶體的臨界值電壓(Vth)是－1.0V，第1電容器C1的電容是1pF，第2電容器C2的電容是100fF，第3電容器C3的電容是100pF。
配線RST是電位振幅0－5V的脈衝波，每周期510m秒，在脈衝長100μ秒之間保持於High電位(5V)，剩下的509.9m秒間是保持於Low電位(0V)。一旦RST配線每510m秒形成High(5V)，則初期充電電晶體NC及復位電晶體NR會形成ON，在配線SENSE被充電VCHG配線的電位(2.0V)，節點A與節點B係短路。因為第1N型電晶體N1及第1P型電晶體P1是構成倒相電路，所以倒相電路的IN/OUT會被短路。此時，節點A及節點B的電位最終是到達以下的數式所示的電位VS(詳細的計算是例如參照Kang Leblebici著”CMOS Digital Integrated Circuits”Third Edition P206等)。
在此，Wn：第1N型電晶體N1的通道寬，Ln：第1N型電晶體N1的通道長，μn：第1N型電晶體N1的移動度，Vthn：第1N型電晶體N1的臨界值電壓，Wp：第1P型電晶體P1的通道寬，Lp：第1P型電晶體P1的通道長，μp：第1P型電晶體P1的移動度，Vthp：第1P型電晶體P1的臨界值電壓，因此在本實施例中是計算成VS＝2.5(V)。另外，配線RST為High(5V)的期間是第5N型電晶體N5為形成ON，第5P型電晶體P5為形成OFF，因此OUT配線是0V。
一旦RST配線在100μ秒後形成Low(0V)，則復位電晶體NR會形成OFF，節點A與節點B會被電性切離。此時，以第1N型電晶體N1及第1P型電晶體P1所構成的倒相電路，若節點A的電位比VS低則對節點B輸出比VS高的電位，若節點A的電位比VS高，則對節點B輸出比VS低的電位。第2N型電晶體N2與第2P型電晶體P2及第3N型電晶體N3與第3P型電晶體P3亦分別構成倒相電路，同樣若輸入段的電位比VS低，則輸出比VS高的電位，若輸入段的電位比VS高，則輸出比VS低的電位。此時，輸出段的電位與VS的差要比輸入段的電位與VS的差更大，接近配線VSH的電位VVSH(＝＋5V)或配線VSL的電位VVSL(＝0V)。結果，若節點A的電位比VS低，則節點D是大致形成VSH配線的電位VVSH(＝＋5V)，若節點A的電位比VS高，則節點D是大致形成VSL配線的電位VVSL(＝0V)。由於第4N型電晶體N4及第5N型電晶 體N5、第4P型電晶體P4及第5P型電晶體P5是構成NOR電路，因此在RST配線的電位為Low(0V)的期間，若節點D為High(＋5V)，則將Low(0V)輸出至OUT配線，若節點D為Low(0V)，則將High(＋5V)輸出至OUT配線。亦即，在RST配線的電位為Low(0V)的期間，若節點A的電位比VS低，則往OUT配線的輸出是形成Low(0V)，若節點A的電位比VS高，則往OUT配線的輸出是形成High(＋5V)。
節點A如前述般，配線RST形成Low(0V)，復位電晶體NR為OFF，節點A與節點B會被電性切離，但同時藉由第2電容器C2的結合，和配線RST同時電位下降。在此若第1電容器C1的電容CC1(＝1pF)比第2電容器C2的電容CC2(＝100fF)及第1N型電晶體N1、第1P型電晶體P1、復位電晶體NR的閘極．汲極間電容(在本實施例皆為10fF以下)更充分大，且復位電晶體NR的寫入阻抗與第1電容器C1的電容的積(在本實施例是約1μ秒)要比配線RST的電位下降期間(在本實施例是100n秒)更充分大，則當配線RST形成Low(0V)時(以下記為時間t＝0)之節點A的電位(以下記為VA(t))是用以下的式子來表示。
在本實施例是形成VA(t＝0)＝2.0V。此時，施加於受光感測器350P－1的偏壓是Vd＝－3.0V，施加於遮光感測器350D－1的偏壓是Vd＝－20V。由圖13的説明可明確得知，此時，構成受光感測器350P－1與遮光感測器350D－1的PIN二極體的熱電流量Ileak的差是以KA×1.0來表示。因此，在配線SENSE是流動對應於照射至受光感測器350P－1的外光之光電流量Iphoto加上電流量KA×1.0的電流。在此，若KA<<Iphoto，則流至配線SENSE的電流量可僅與Iphoto近似，可除去熱電流的寄與。本實施例是動作保證温度上限70℃的KA與照度10勒克斯的Iphoto形成相等。因此，若為外光照度100勒克斯以上，則在動作保證温度範圍內可有效地除去熱洩漏。
在此，外光與Iphoto的關係是如前述般，在此偏壓條件下，外光會與照射受光感測器350P－1的外光照度LX成比例，不依存於Vd，形成Iphoto＝LX．k(k是一定的係數)。一旦RST配線形成Low(0V)，則節點A為浮動狀態，因此若無視第2電容器C2的電容CC2及第1N型電晶體N1、第IP型電晶體P1的閘極．源極間電容，則大致實效性的電容是只形成第3電容器C3的電容CC3，而配線SENSE的電位VSENSE是變化成以下的式子所示。
另外，在此為了説明，是無視在受光感測器350P－1及遮光感測器350D－1、及引繞配線的附加電容來進行説明。該等的附加電容部份是只要加算於上述的CC3即可。並且，在受光感測器350P－1及遮光感測器350D－1、及引繞配線的附加電容為充分大時，即使無第3電容器C3也可以。因此，CC3的值是由受光感測器350P－1及遮光感測器350D－1、及引繞配線的附加電容來決定下限。
VA(t)是一但VSENSE(t)變化，則在電容結合下進行同電位部份變化。因此，節點A的電位VA是用以下那樣的式子來表示。
在此形成VA(t)＝VS的時間t0是用以下那樣的式子來表示。
亦即，在時間t0，OUT輸出是朝Low(0V)→High(5V)反轉，由此時間t0容易求取外光照度LX。
檢測電路360是RST配線為Low(0V)的期間，節點A會形成浮動狀態，在此一旦電磁雜訊進入而節點A的電位變化，則會錯誤動作。所以，電磁雜訊的防止極重要，因此配置屏蔽電極369。
本構成之類的橫向構造的PIN型二極體或PN型二極體是對於垂直方向的電場而言會有光電流量Iphoto變化的問題。配合本實施例具體而言，連接至配線PBT的透明電極612P－1~612P－6及背光遮光電極611P－1~611P－6的電位(以下稱為VPBT)會影響受光感測器350P－1~350P－6的特性，連接至配線DBT的透明電極612D－1~612D－6及背光遮光電極611P－1~611P－6的電位(以下稱為VDBT)會影響遮光感測器350D－1~350D－6的特性。
圖15是有關構成受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6之二極體的特性，將遮光電極(及透明電極)－陰極電極間的電位差作為橫軸，將PIN二極體的23℃、偏壓Vd＝－2.5V、外光1000勒克斯的條件之陽極．陰極間電流作為縱軸時的曲線圖。就本實施例而言，橫軸是在受光感測器350P－1~350P－6相當於VPBT－VVSH，在遮光感測器350D－1~350D－6相當於VDBT－VSENSE。
實線(A)是在測定顯示峰值電流的橫軸的電壓值為複數取樣數中，顯示中央值的取樣結果，點線(B)同樣的是在測定顯示峰值電流的橫軸的電壓值為複數取樣測定中，顯示最大值的取樣結果，虛線(C)是同樣的在測定顯示峰值電流的橫軸的電壓值為複數取樣測定中，顯示最小值的 取樣結果。可知皆於峰值具有某適當電壓(以下將此光電流形成峰值的遮光電極(及透明電極)－陰極電極間的電位差稱為VMAX)。這是因為若遮光電極(及透明電極)－陰極電極間的電位差為適當電壓，則PIN接合二極體的受光部(圖8的受光部350P－1I、受光部350D－1I相當)會空乏化而於全域藉由光來激勵載流子，相對的，若遮光電極(及透明電極)－陰極電極間的電位差比適當電壓更正，則受光部會N型化，同樣的若比適當電壓更負，則受光部會P型化，空乏層的寬會變窄，藉由光來激發載流子的面積會被限制。因此，為了充分取得光電流，必須適當地控制VPBT，VDBT，使能夠形成VMAX點。由圖15的曲線圖(A)可知，在製造不均的中央值中，最好遮光層及透明電極的電位是形成從施加於陰極電極的電位低1.4V程度的電位。但，比較曲線圖(A)、曲線圖(B)及曲線圖(C)可知，實際因製造不均，適當電位VMAX會若干偏差。這是因為多晶矽薄膜中的缺陷準位或底層絕緣膜．閘極絕緣膜界面的固定電荷等在製造工程不均所發生的現象。
圖16是表示在同一基板上作成的薄膜電晶體與PIN二極體的相關之散布圖。將N型薄膜電晶體的臨界值電壓(VthN)與P型薄膜電晶體的臨界值電壓(VthP)的平均設於橫軸，將使PIN二極體的光電流形成最大的適當電位VMAX設於縱軸。由圖16可知一般，薄膜電晶體的臨界值及使PIN二極體的光電流形成最大的適當電位VMAX是具有強的正的相關。本實施例，如圖16曲線圖(A)所示， 遮光電極(及透明電極)相較於陰極電極電位，在1.4V程度較低時光電流是顯示最大值(VMAX)，此時的N型薄膜電晶體的臨界值電壓(VthN)是＋1.0V、及P型薄膜電晶體的臨界值電壓(VthP)是－1.0V，為製造不均中的平均狀態，在製造不均下若VthN與VthP的平均為偏移1V則VMAX也偏移1V，顯示大致y＝x(點線)的正的相關。
以上，在本實施例是使用根據薄膜電晶體的臨界值(Vth)來自己補正電壓，對配線PBT及配線DBT施加電壓之自己補正電壓電路361。就本實施例的製造不均中的平均值而言，VthN＝＋1.0、VthP＝－1.0，此時自己補正電壓電路361是對配線PBT施加3.6V，對配線DBT施加1.4V。在受光感測器350P－1~350P－6，陰極是與配線VSH連接，為5.0V，因此背光遮光電極611P－1~611P－6及透明電極612P－1與陰極的電位差是形成－1.4V，此為可取得光電流的最適電位(VMAX)。在製造不均下電晶體的特性會變動，例如若VthN＝＋1.5、VthP＝－0.5則在配線PBT被施加4.1V，在配線DBT被施加1.9V。同樣地例如若VthN＝＋0.5、VthP＝－1.5則在配線PBT被施加3.1V，在配線DBT被施加0.9V。無論哪種情況，皆是一旦電晶體的臨界值變動，則隨之被施加於配線PBT與配線DBT的電位也會變動，因此經常光電流會大致取得最大。
圖17是表示圖16的自己補正電壓電路361的別的構成之第2自己補正電壓電路361'的電路圖。第8N型電晶體N31的閘極電極及汲極電極、第8P型電晶體P31的閘極電 極及汲極電極是全部被連接至節點E。並且，節點E也被連接至第9P型電晶體P41的閘極電極、及第9N型電晶體N41的閘極電極。第9P型電晶體P41的源極電極是被連接至配線PBT，汲極電極是被連接至配線VSL。而且，第10P型電晶體P42的汲極電極是被連接至配線PBT，源極電極是被連接至配線VSH，閘極電極是被連接至調整電源配線Voff1。第9N型電晶體N41的源極電極是被連接至配線DBT，汲極電極是被連接至配線VSH。第10N型電晶體N42的汲極電極是被連接至配線DBT，源極電極是被連接至配線VSL，閘極電極是被連接至調整電源配線Voff2。調整電源配線Voff1及調整電源配線Voff2是經由信號輸入端子320來由外部電源電路784所供給的電源，調整電源配線Voff1是被設定成3.9V，調整電源配線Voff2是被設定成1.1V。在此，第8N型電晶體N31的通道寬是10μm，第8P型電晶體P31的通道寬是10μm，第9N型電晶體N41的通道寬是100μm，第10N型電晶體N42的通道寬是100μm，第9P型電晶體P41的通道寬是100μm，第10P型電晶體P42的通道寬是100μm，全部的N型電晶體的通道長是8μm，全部的P型電晶體的通道長是6μm，全部的N型電晶體的移動度是80cm2 /Vsec，全部的P型電晶體的移動度是60cm2 /Vsec。若如以上那樣構成，則由第2自己補正電壓電路361'輸出至配線DBT的電壓及輸出至配線PBT的電壓與薄膜電晶體的臨界值電壓(Vth)的關係是與圖14的自己補正電壓電路361時完全同樣。
與圖14的自己補正電壓電路361的構成作比較，圖17的第2自己補正電壓電路361'的構成是在調整調整電源配線Voff1及調整電源配線Voff2的電位之下，可不變更主動矩陣基板101來調整輸出至配線DBT的電壓及輸出至配線PBT的電壓的點為優點。另一方面，因為元件數、配線數、端子數會増大，所以由電路面積的觀點來看形成不利的構成，因此到底要採用哪一個，只要根據各個的長短處來任意地決定即可。又，本發明並非限於該等的電路構成，其他，使用既知的所有電壓電路來取代自己補正電壓電路361也無妨。又，亦可將配線DBT及配線PBT經由信號輸入端子320來連接至外部電源電路784，由外部電源電路784來供給適當的電位。此情況，可將自外部電源電路784輸出的電位的設定值予以按每個製品寫入EEPROM等，對製品不均進行控制。
另外，在此次的實施例是以連接至受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6的電源配線VSH及電源配線VSL作為檢測電路360的驅動電源，但該等亦可為別的電源配線。若如此地構成，則配線或端子數會増大，但另一方面具有檢測電路360的動作雜訊難以對受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6造成影響的利點。
在本實施例是中央運算電路781會監視端子OUT的信號，由反轉後的時間t0首先取得離散值V10。離散值V10會被任意的次數取樣，取得其平均值V10＿。由V10＿來參 照參照表785，取得對應於V10＿的適當的背光單元926的電壓設定值V20。中央運算電路781會將此V20值送至外部電源電路784，變更背光單元926的亮度。藉此，液晶顯示裝置910的全白顯示時亮度會變化，對於使用者而言在抑止過剩的亮度下使視認性提升的同時，可抑止消費電力的増大。
在本實施例，外部光的檢出照度與背光亮度的關係是如圖18那樣設定。至檢出照度300(勒克斯)為止是使背光的照度緩慢地上升，在300勒克斯(lux)以上是比較增大傾斜度來提高照度。在檢出照度2000勒克斯下亮度是形成MAX，以後是形成相同的狀態。一旦如此地設定，則外光會在300勒克斯以下，周圍會極暗，在使用者的瞳孔打開時以不刺眼的程度壓制背光，在300勒克斯~2000勒克斯的外光映入液晶面板的區域是配合周圍的明亮度來使亮度急速上升而使視認性不會降低。
另一方面，如本實施例那樣非透過型，使用半透過型液晶時只要如圖19那樣即可。至外光照度5000勒克斯為止是同樣，但就以上而言因為只要反射部份便可形成充分的視認性，所以將背光完全地OFF，可節約消費電力，因此特別是在屋外使用時可大幅度地延長所搭載的電子機器的電池驅動時間。
當然，此控制曲線(curye)為一例，亦可按照用途，設定任何的曲線，為了抑止閃光，亦可使曲線具有磁滯現象。又，亦可不是在每次測定進行亮度調整，而是測定複數 次數，取平均或中央值來調整亮度。
以光電電晶體來構成受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6時也是基本上如本實施例所述，最好施加於與受光感測器350P－1~350P－6及遮光感測器350D－1~350D－6平面性重疊的電極之電壓是個別地最適化。因為光電電晶體的空乏層的擴大也會受到平面性重疊的電極影響。
[第2實施形態]
圖20是第2實施例的液晶顯示裝置910B的立體構成圖(一部份剖面圖)，替代第1實施例的圖1所説明的液晶顯示裝置910者。以下，說明與第1實施例的圖1之液晶顯示裝置910的差異。
本實施例是取代受光開口部990－1~990－6，而配置10個的受光開口部991－1~991－10。在此，受光開口部991－1~991－6是被設置於遠離突出部102所對向的周緣部，受光開口部991－7~991－10是被設置於與突出部102正交的周緣部的邊。並且，取代主動矩陣基板101，而使用主動矩陣基板101B，對向基板912是由對向基板912B取代。在此，對向基板912B是除了其厚度為0.25mm以外，與對向基板912同樣構成。由於其他的點是與第1實施例的圖1沒有不同，因此賦予同樣的記號而省略説明。
圖21是第2實施例的主動矩陣基板101B的方塊圖，取代第1實施例的圖2所説明的主動矩陣基板101，以下，以 和第1實施例的圖2之主動矩陣基板101的不同點為中心來進行説明。本實施例是配線DBT、配線PBT不存在，受光感測器350P－1~350P－6是被受光感測器351P－1~351P－10所替換，遮光感測器350D－1~350D－6是被遮光感測器351D－1~351D－10所替換。在此，受光感測器351P－1~351P－6及遮光感測器351D－1~351D－10是被配置於與設有受光開口部991－1~991－6的周緣部同邊，受光感測器351P－1~351P－6是與受光開口部991－1~991－6平面性重疊而配置構成。又，受光感測器351P－7~351P－10及遮光感測器351D－7~351D－10是被配置於與設有受光開口部991－1~991－6的周緣部同邊，受光感測器351P－1~351P－6是與受光開口部991－1~991－6平面性重疊而配置構成。受光感測器351P－1~351P－10是被連接至配線SENSE及配線VSH，遮光感測器351D－1~351D－10是被連接至配線VSL、配線SENSE及配線VCHG。檢測電路360是被檢測電路362所替換。其他的點則是與第1實施例沒有不同，因此賦予同記號，而省略説明。又，賦予本實施例的配線VSH的電位是5.0V，賦予配線VSL的電位是0.0V，賦予配線VCHG的電位是2.0V，賦予配線RST的信號是電位振幅0－5V的脈衝波，每周期510m秒，在脈衝長100μ秒之間保持於High電位(5V)，剩下的509.9m秒間是保持於Low電位(0V)。該等亦與第1實施例沒有不同。
圖22是檢測電路362的電路圖，說明與第1實施例的圖14所示之檢測電路360不同的點。本實施例是配線DBT、 配線PBT不存在，且自己補正電壓電路361亦不存在。取而代之，將配線VCHG原封不動輸出至遮光感測器351D－1~351D－10。並且，屏蔽電極369不存在。藉此，相較於第1實施例，電路的附加電容會變小，可更高速且精度佳動作，但另一方面電磁雜訊變弱，屏蔽電極369的有無是只要以檢測電路的配置位置等之電磁雜訊的大小來決定即可。第1電容器C1、第2電容器C2、第3電容器C3的連接及電容、初期充電電晶體NC、初期充電電晶體NC、第1~第5N型電晶體N1~N5、第1~第5P型電晶體P1~P5的構成、大小、移動度、臨界值電壓(Vth)的設定是全部與第1實施例同樣，因此省略説明。
圖23是受光感測器351P－1(第1光感測器)與遮光感測器351D－1(第1光感測器)附近的擴大平面圖。一邊與第1實施例的圖8作比較一邊説明。受光感測器351P－1是與受光開口部990－1平面性重疊而可被外光照射，藉由受光部351P－1I、陽極區域351P－1P、陰極區域351P－1N所構成，遮光感測器351D－1是不與受光開口部990－1平面性重疊，藉由受光部351D－1I、陽極區域351D－1P、陰極區域351D－1N所構成。受光部351P－1I、陽極區域351P－1P、陰極區域351P－1N、受光部351D－1I、陽極區域351D－1P、陰極區域351D－1N是分別與第1實施例的受光部350P－1I、陽極區域350P－1P、陰極區域350P－1N、受光部350D－1I、陽極區域350D－1P、陰極區域350D－1N的構成．尺寸．連接端等無任何的改變，因此省略說明。在本實施例中，與受光感測 器351P－1重疊的背光遮光電極614P－1是經由中間電極616P－1來連接至配線VSH，與遮光感測器351D－1重疊的背光遮光電極614D－1是經由中間電極616D－1來連接至配線VCHG。並且，重疊於受光感測器351P－1的透明電極615亦重疊於遮光感測器351D－1，互相不分離，因此第1實施例的透明電極間隙612G不存在。透明電極614是配置有被配置於受光感測器351P－1及遮光感測器351D－1之接近顯示區域310側的共通電位配線335，賦予共通電位。本實施例是在共通電位配線335施加DC電位，其電位為4.0V。除了配置的位置．間距．方向以外，受光感測器351P－2~351P－10與受光感測器351P－1，遮光感測器351D－2~351D－10與遮光感測器351D－1是完全相同，因此省略説明。
本實施例是在受光感測器351P－1~351P－6的背光遮光電極614P－1~614P－6連接與陰極同一的電位VVSH(＝5V)。另一方面，在遮光感測器350D－1~350D－6的背光遮光電極614D－1~614D－6連接電位VVCHG(＝2.0V)，RST信號剛從High(5V)形成Low(0V)之後是與陰極同一的電位，被輸出至配線OUT的電位從Low(0V)形成High(5V)的瞬間是陰極的電位上升至2.5V，因此形成較低0.5V的電位。
圖24是有關構成受光感測器351P－1~351P－6及遮光感測器351D－1~351D－6的二極體的特性，將遮光電極－陰極電極間的電位差設於橫軸，將PIN二極體之23℃、偏壓Vd＝－2.5V、外光1000勒克斯條件的陽極．陰極間電流設於縱軸時的曲線圖，取代第1實施例的圖15之曲線圖。實線 (A)是在測定顯示峰值電流的橫軸的電壓值為複數取樣數中，顯示中央值的取樣結果，點線(B)同樣的是在測定顯示峰值電流的橫軸的電壓值為複數取樣測定中，顯示最大值的取樣結果，虛線(C)是同樣的在測定顯示峰值電流的橫軸的電壓值為複數取樣測定中，顯示最小值的取樣結果。與第1實施例作比較，在本實施例是實線(A)、點線(B)、虛線(C)間的差異少，即使將遮光電極－陰極電極間的電位差固定於0~0.5V也無妨。藉由如此的構成，相較於第1實施例，具有元件數．配線數可低減的優點。並且，就本實施例的構成而言，背光遮光電極614P－1及背光遮光電極614D－1的電位會與外部電源電路的電源連接，因此亦具有像第1實施例那樣藉由連接至自己補正電壓電路361來降低輸出阻抗，提升對電磁雜訊的屏蔽性能之優點。像第1實施例那樣設置自己補正電壓電路，還是像本實施例那樣不設置自己補正電壓電路，將固定電位施加於遮光層，是只要測定製造工程的不均來判斷即可。
又，本實施例，透明電極615是重疊於遮光感測器351D－1~351D－6、受光感測器351P－1~351P－6雙方，被施加同電位(共通電位)。本實施例，背光遮光電極614P－1與作為受光層的受光部351P－1I之間的每單位面積電容及背光遮光電極614D－1與作為受光層的受光部351D－1I之間的每單位面積電容是222μF/μm2 ，透明電極615與作為受光層的受光部351P－1I之間的每單位面積電容及透明電極615與作為受光層的受光部351D－1I之間的每單位面積電容是 18μF/μm2 。因此，對受光層之電位的影響是背光遮光電極614P－1、背光遮光電極614D－1要比透明電極615大上12倍以上。例如，背光遮光電極614P－1、背光遮光電極614D－1的電位偏移1V時的影響是等於透明電極615的電位偏移12V時的影響。
本實施例，透明電極615的電位與受光感測器351P－1的陰極區域351P－1N間的電位差是－1.0V，透明電極615的電位與遮光感測器351D－1的陰極區域351D－1N間的電位差是＋2.0~2.5V，雖最大具有3.5V的差異，但若予以換算成背光遮光電極的電位，則僅些微0.3V程度的差異，可無視。如此，當與受光層平面性重疊的電極為複數時，若使受光層的每單位面積之電容大的一側的電極的電位最適化，則受光層的每單位面積之電容小的一側的電位可不一定要最適化。本實施例是將透明電極614設為1片的大電極來與遮光感測器351D－1~351D－6、受光感測器351P－1~351P－6重疊，藉由連接至輸出阻抗(impedance)低的共通電位電源來使對遮光感測器351D－1~351D－6、受光感測器351P－1~351P－6之電磁雜訊的屏蔽性能提升。
另外，此次所被揭示的實施形態所有的點為例示，並非受限者。本發明的範圍是根據申請專利範圍來表示，且包含與申請專利範圍均等的意思及範圍內所有的變更。
例如，本實施例雖是將透明電極614與共通電位配線335連接，但只要是輸出阻抗較低的配線，亦可為其他的配線，例如亦可與和液晶顯示裝置910的GND連接的配線 VSL連接。
有關使用主動矩陣基板101B的液晶顯示裝置的實施例是只將第1實施例的圖1所示的液晶顯示裝置910的主動矩陣基板101置換成主動矩陣基板101B，因此省略説明。又，有關使用液晶顯示裝置910的電子機器亦如第1實施例的圖4的説明哪樣，因此其詳細省略。
有關受光開口部991－1~991－6的大小，在與配置有該受光開口部990－1~990－6的顯示區域310的周緣部的境界邊平行的方向(以下記為X方向)是與第1實施例相同為10mm。另一方面，受光開口部991－7~991－10的X方向的大小是考量接近背光單元926的邊温度梯度會變大，而縮短成7mm。因應於此，受光開口部991－1~991－6的配置間距為20mm，受光開口部991－7~991－10的配置間距為14mm。
有關與顯示區域310的境界邊正交的方向(以下記為Y方向)是對向基板912B的厚度為0.25mm，因此與第1實施例相同在0.3mm迷光會變強，測定精度會降低，因此在受光開口部991－1~991－10全體Y方向是設定成0.2mm的大小。
如本實施例那樣，若在複數的邊配置受光感測器，則更可除去手指或小的陰影的影響，因此更為理想，但從與光源的位置關係到温度梯度都必須用心。本實施例是在2邊配置受光感測器，當然亦可在3邊或4邊配置。又，本實施例是依據邊來改變感測器間距及開口部的大小，但同一 邊中若温度梯度顯著不同，則即使在同一邊內改變感測器間距及開口部的大小也無妨。
另外，本實施例亦可分別連接至以中間電極616D－1~616D－6作為陰極電極的陰極區域351D－1N~351D－6N、以中間電極616P－1~616P－6作為陰極電極的陰極區域351P－1N~351P－6N來配置配線VCHG。取如此的構成時的受光感測器351P－1及遮光感測器351D－1的各別平面圖為圖25。若取如此的構成，則背光遮光電極614P－1~614P－6與陰極區域351P－1N~351P－6N間的電位差及背光遮光電極614D－1~614D－6與陰極區域351D－1N~351D－6N間的電位差是經常形成0V，因此具有流至受光感測器351P－1~351P－6與遮光感測器351D－1~351D－6的熱電流量Ileak是經常形成一定的優點，另一方面，背光遮光電極614D－1是被連接至配線SENSE，配線SENSE是在配線RST的電位為Low(0V)的期間未被連接至電位，為浮動狀態，因此有容易受電磁雜訊的影響之問題點。到底要選擇哪個是藉由評價電磁雜訊的影響等來決定即可。
[產業上的利用可能性]
本發明並非限於實施例的形態，即使不是TN模式，而是利用於垂直配向模式(VA模式)、利用橫電場的IPS模式、利用邊緣電場的FFS模式等的液晶顯示裝置也無妨。又，並非限於全透過型，即使為全反射型、反射透過兼用型也無妨。又，並非限於液晶顯示裝置，亦可利用於有 機EL顯示器、場致發射型顯示器，或利用於液晶顯示裝置以外的半導體裝置。
又，並非限於本實施例所示那樣配合外光之顯示亮度的控制，即使利用於測定顯示裝置的亮度或色度後予以反餽，而無不均或經年變化的顯示裝置也無妨。
101，101B‧‧‧主動矩陣基板(本發明的「第1基板」、「半導體裝置」之一例)
102‧‧‧突出部
201－1~201－480‧‧‧掃描線
202－1~202－1920‧‧‧資料線
301‧‧‧掃描線驅動電路
302‧‧‧資料線驅動電路
320‧‧‧信號輸入端子
330－1~330－2‧‧‧對向導通部
335‧‧‧共通電位配線
350P－1~350P－6，351P－1~351P－6‧‧‧受光感測器(本發明的「第1光感測器」之一例)
350D－1~350D－6，351D－1~351D－6‧‧‧遮光感測器(本發明的「第2光感測器」之一例)
360，362‧‧‧檢測電路(本發明的「光檢測部」之一例)
361，361'‧‧‧自己補正電壓電路(本發明的「電位施加部」之一例)
611P，611P－1~611P－6，611D，611D－1~611D－6‧‧‧背光遮光電極(611P是本發明的「第1電極」、611D是本發明的 「第2電極」之一例)
612P，612P－1~612P－6，612D，612D－1~612D－6‧‧‧透明電極(612P是本發明的「第1電極」、612D是本發明的「第2電極」之一例)
781‧‧‧中央運算電路
784‧‧‧外部電源電路
910‧‧‧液晶顯示裝置
911‧‧‧液晶面板(本發明的「面板」之一例)
912‧‧‧對向基板(本發明的「第2基板」之一例)
922‧‧‧向列相液晶材料
923‧‧‧密封材
926‧‧‧背光單元
927‧‧‧導光板
940‧‧‧黑矩陣
990－1~990－6‧‧‧受光開口部
VPBT‧‧‧配線PBT的電位(本發明的「第1電極的電位」之一例)
VDBT‧‧‧配線DBT的電位(本發明的「第2電極的電位」之一例)
LA‧‧‧外光
LB‧‧‧背光光
圖1是本發明的實施例之液晶顯示裝置910的立體圖。
圖2是本發明的第1實施例之主動矩陣基板101的構成圖。
圖3是本發明的實施例之主動矩陣基板101的畫素電路圖。
圖4是表示本發明的電子機器的實施例的方塊圖。
圖5是本發明的實施例之主動矩陣基板101的畫素部的平面圖。
圖6是沿著圖5A－A'的剖面圖。
圖7是沿著圖5B－B'的剖面圖。
圖8是本發明的第1實施例之受光感測器350P－1、遮光感測器350D－1的平面圖。
圖9是沿著圖8C－C'的剖面圖。
圖10是沿著圖8D－D'的剖面圖。
圖11是本發明的第1實施例之受光感測器350P－1~350P－6、遮光感測器350D－1~350D－6的等效電路圖。
圖12是本發明的第1實施例之受光感測器350P－1~ 350P－6、遮光感測器350D－1~350D－6之簡略化的等效電路圖。
圖13是表示構成本發明的第1實施例的受光感測器350P－1~350P－6、遮光感測器350D－1~350D－6之PIN二極體的特性曲線圖。
圖14是本發明的第1實施例之檢測電路360的電路圖。
圖15是本發明的第1實施例之PIN二極體的電流與遮光電極－陰極電極間電位的曲線圖。
圖16是表示本發明的實施例之薄膜電晶體與PIN二極體的特性相關的散布圖。
圖17是表示本發明的第1實施例的別的構成例之第2自己補正電壓電路361'的電路圖。
圖18是本發明的實施例之外部光的檢出照度與背光亮度的設定圖。
圖19是半透過液晶顯示裝置用的外部光的檢出照度與背光亮度的設定圖。
圖20是本發明的第2實施例之液晶顯示裝置910B的立體圖。
圖21是本發明的第2實施例之主動矩陣基板101B的方塊圖。
圖22是本發明的第2實施例之檢測電路362的電路圖。
圖23是本發明的第2實施例之受光感測器351P－1、遮光感測器351D－1的平面圖。
圖24是本發明的第2實施例之PIN二極體的電流與遮 光電極－陰極電極間電位的曲線圖。
圖25是本發明的第2實施例的別構成例之受光感測器351P－1、遮光感測器351D－1的平面圖。
101‧‧‧主動矩陣基板(本發明的「第1基板」、「半導體裝置」之一例)
102‧‧‧突出部
201－1~201－480‧‧‧掃描線
202－1~202－1920‧‧‧資料線
203－1~203－480‧‧‧電容線
302‧‧‧資料線驅動電路
310‧‧‧驅動顯示區域
320‧‧‧信號輸入端子
330－1~330－2‧‧‧對向導通部
335‧‧‧共通電位配線
350P1－2，350P－6‧‧‧受光感測器(本發明的「第1光感測器」之一例)
350D－1，350D－2，350D－6‧‧‧遮光感測器(本發明的「第2光感測器」之一例)
360‧‧‧檢測電路(本發明的「光檢測部」之一例)
990－1~990－6‧‧‧受光開口部
DBT，PBT，VSL，VSH，SENSE‧‧‧配線

Claims (18)

  1. 一種光電裝置，其特徵係具備：在第1及第2基板間夾著光電物質之面板、及對上述面板的上述第1或第2基板的面照射光之照明裝置、及檢測出周圍的光照度之光檢測部、及按照上述光檢測部的檢測結果來控制上述照明裝置之照明控制部，上述光檢測部係設於上述第1或第2基板，具備：第1光感測器，其係被照射外光；第2光感測器，其係被遮斷外光的照射；第1電極，其係構成隔著絶緣層來與上述第1光感測器平面性重疊；第2電極，其係構成隔著絶緣層來與上述第2光感測器平面性重疊；及電位施加部，其係控制上述第1電極的電位與上述第2電極的電位。
  2. 如申請專利範圍第1項之光電裝置，其中，上述電位施加部係控制上述第1及或第2電極的電位，而使上述第1及或第2光感測器的光電流量能夠形成大略最大值。
  3. 如申請專利範圍第2項之光電裝置，其中，上述第1或第2基板係具備形成於上述基板上的電晶體，上述電位施加部係根據上述電晶體的臨界值電壓來控制施加於上述第1及或第2電極的電位。
  4. 一種半導體裝置，係形成於基板上的半導體裝置，其特徵係具備： 第1光感測器，其係被照射外光；第2光感測器，其係被遮斷外光的照射；第1電極，其係構成與上述第1光感測器平面性重疊；第2電極，其係構成與上述第2光感測器平面性重疊；及電位施加部，其係對上述第1電極及上述第2電極施加上述第1光感測器及或第2光感測器的光電流量形成大略最大值的電位。
  5. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中，上述第1光感測器為發光二極體，上述第2光感測器為發光二極體，若將上述第1光感測器的陰極電極與第1電極的電位差設為V1，將上述第1光感測器的陰極電極與第1光感測器的陽極電極的電位差設為VD1，將上述第2光感測器的陰極電極與第2電極的電位差設為V2，將上述第2光感測器的陰極電極與第2光感測器的陽極電極的電位差設為VD2，則|V1-V2|<|VD1|且|V1-V2|<|VD2|，及或|V1-V2|<1V。
  6. 如申請專利範圍第5項之半導體裝置，其中，上述電位差V1為V1=0V，及或，上述電位差V2為V2=0V，及或，上述電位差V1與VD1為V1=VD1，及或，上述電位差V2與VD2為V2=VD2。
  7. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中，上述第1電極與第2電極為用以遮住光的第1遮光電極與第2遮光電極、不遮光的第1透明電極與第2透明電極、或、遮光的第1遮光電極與不遮光的第1透明電極及遮光的第2遮光電極與不遮光的第2透明電極的其中之一所構成。
  8. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置，其中，上述第1遮光電極與第2遮光電極係於其間形成有未被形成遮光電極的遮光電極間隙區域，在與上述遮光電極間隙區域重疊的區域形成有非透明性的間隙遮光體。
  9. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置，其中，上述第1遮光電極與第2遮光電極係於其間形成有未被形成遮光電極的遮光電極間隙區域，上述第1透明電極與上述第2透明電極係於其間形成有未被形成透明電極的透明電極間隙區域，上述遮光電極間隙區域與上述透明電極間隙區域係於上述基板的鉛直方向上形成互相不重疊。
  10. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置，其中，上述第1遮光電極與上述第1透明電極為同一電位，上述第2遮光電極與上述第2透明電極為同一電位。
  11. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中，上述電位施加部係具備由電晶體所構成的自己補正電壓電路，上述自己補正電路係構成可輸出對應於上述電晶體的臨界值電壓而變化的電壓， 上述輸出係連接至上述第1電極及或上述第2電極。
  12. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置，其中，上述第1光感測器及上述第2光感測器為使用薄膜多晶矽的PIN接合二極體或PN接合二極體。
  13. 一種光電裝置，係具備：形成有在第1及第2基板間夾著光電物質而成的顯示區域之面板、及檢測出上述面板的周圍光的照度之光檢測部，其特徵為：上述光檢測部係設於上述第1或第2基板的上述顯示區域周緣部，具備：第1光感測器，其係被照射外光；及第2光感測器，其係被遮斷外光的照射，上述第1光感測器與第2光感測器係複數配置於上述顯示區域周緣部。
  14. 如申請專利範圍第13項之光電裝置，其中，具備對上述面板的顯示區域照射光的光源，上述光源係於顯示區域周緣部，被配置於未配置有上述第1光感測器與第2光感測器的邊。
  15. 如申請專利範圍第13項之光電裝置，其中，上述第1光感測器與上述第2光感測器係互相交替配置。
  16. 如申請專利範圍第13項之光電裝置，其中，上述第1光感測器與隣接配置的上述第2光感測器係彼此來自上述顯示區域的境界邊的距離大略相等。
  17. 如申請專利範圍第13項之光電裝置，其中，為了 對上述第1光感測器照射上述面板的周圍光，而將設於第1或第2基板的複數的開口部大小形成：與配置有上述開口部的顯示區域周緣部的境界邊平行的方向為0.5mm以上且20mm以下的範圍、且與配置有上述開口部的上述顯示區域周緣部的境界邊正交的方向為0.05mm以上且上述對向基板的厚度以下。
  18. 如申請專利範圍第17項之光電裝置，其中，上述複數的開口部係於上述顯示區域周緣部，具備：被配置於與配置有上述光源的配置邊對向的邊之第1開口部、及被配置於與配置邊大略正交的邊之第2開口部，上述第1開口部的開口面積係比上述第2開口面積更大。
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