JP2009134066A - Liquid crystal device and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect an indicating means such as the finger in a liquid crystal device having a touch panel function, for example. <P>SOLUTION: When a photodetector element (191) receives incident light, a photocurrent is generated in the photodetector element (191) and a signal corresponding to a voltage V between a power source line (352) electrically connected to the photodetector element (191) and a node (a) is read out to a read-out signal line (6a2) according to operations of a TFT (163) for reset, a TFT (154) for amplifying voltage and a TFT (155) for output control. The signal read out to the read-out signal line (6a2), that is the signal specifying the indicating means based on incident light, is compensated by a compensation signal output from the photodetector element (192) whose operation is controlled under control of an image processing circuit. When the signal is processed in the image processing circuit, signal corresponding to light intensity of incident light is also compensated based on data read out from a storage device such as a memory. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、指等の指示手段が表示面を指示することによって当該表示面を介して各種情報を入力可能なタッチパネル機能を有する液晶装置、及びそのような液晶装置を具備してなる電子機器の技術分野に関する。   The present invention provides, for example, a liquid crystal device having a touch panel function that allows various information to be input through the display surface when an instruction unit such as a finger indicates the display surface, and an electronic device including such a liquid crystal device. It relates to the technical field of equipment.

この種の液晶装置では、複数の画素部毎に、或いは任意の個数の画素部を一群とする群毎に光センサを配置し、画素部を透過する透過光による画像表示、及び指等の指示手段を介した当該液晶装置への情報の入力を可能にする、所謂タッチパネル機能を有する液晶装置が提案されている。このような液晶装置では、指或いは指示部材等の指示手段が液晶装置の表示面に触れたこと、或いは表示面上で動いたことが光センサによって検知され、当該液晶装置への情報の入力が可能になっている。   In this type of liquid crystal device, an optical sensor is arranged for each of a plurality of pixel units or for a group of an arbitrary number of pixel units as a group, image display using transmitted light that passes through the pixel units, and instructions such as a finger A liquid crystal device having a so-called touch panel function that enables input of information to the liquid crystal device through means has been proposed. In such a liquid crystal device, it is detected by an optical sensor that an instruction means such as a finger or an indicator member has touched the display surface of the liquid crystal device or moved on the display surface, and information is input to the liquid crystal device. It is possible.

このような液晶装置に搭載される光センサは、例えばフォトダイオード及び容量が相互に電気的に接続された回路構造を含んで構成されている。特許文献1及び2は、光センサを備えた液晶ディスプレイ装置を開示している。特許文献2は、光センサにバックライトから出射された光源光が照射されないようにゲート電極で光源光を遮光できる表示装置を開示している。   An optical sensor mounted on such a liquid crystal device includes, for example, a circuit structure in which a photodiode and a capacitor are electrically connected to each other. Patent Documents 1 and 2 disclose a liquid crystal display device provided with an optical sensor. Patent Document 2 discloses a display device in which light source light can be blocked by a gate electrode so that the light source light emitted from the backlight is not irradiated onto the optical sensor.

特開平7−325319号公報JP 7-325319 A 特開2004−140338号公報JP 2004-140338 A

しかしながら、バックライトから照射された光を遮光膜によって完全に遮光することは困難であり、バックライトから照射された光源光が大なり小なり光センサに照射され、指示手段を検知する際のノイズになる。より具体的には、例えば、液晶装置内部で反射された光源光が、間接的に、或いは3次元的に見て光センサに斜め方向から照射されてしまう場合がある。   However, it is difficult to completely block the light emitted from the backlight by the light shielding film, and the light source light emitted from the backlight is more or less irradiated to the light sensor, and noise when detecting the indicating means become. More specifically, for example, the light source light reflected inside the liquid crystal device may be irradiated from an oblique direction to the optical sensor indirectly or three-dimensionally.

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、バックライトから出射された光源光の影響を受けることなく、光センサを介して確実に指示手段を検知することが可能な液晶装置、及びそのような液晶装置を具備してなる直視型のディスプレイなどの電子機器を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems and the like. For example, it is possible to reliably detect the instruction means via the optical sensor without being affected by the light source light emitted from the backlight. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal device and an electronic device such as a direct-view display including the liquid crystal device.

本発明に係る液晶装置は上記課題を解決するために、第1基板と、前記第1基板に対向するように配置された第2基板と、前記第1基板及び前記第2基板間に挟持された液晶層と、前記第1基板の裏面側から前記液晶層に向かって光源光を照射する光源手段と、前記第2基板の両面のうち前記液晶層に臨まない面である表示面に入射する入射光を検出する第1光検出素子と、前記第1光検出素子の下層側において前記第1光検出素子に重なる遮光膜と、前記遮光膜の下層側において前記遮光膜に重なり、且つ前記光源光を検出する第2光検出素子と、前記第2光検出素子が検出した前記光源光の光強度に基づいて、前記第1光検出素子が検出した前記入射光の光強度を補償する補償手段とを備える。   In order to solve the above problems, a liquid crystal device according to the present invention is sandwiched between a first substrate, a second substrate arranged to face the first substrate, and the first substrate and the second substrate. Liquid crystal layer, light source means for irradiating light source light from the back side of the first substrate toward the liquid crystal layer, and a display surface that is a surface of the second substrate that does not face the liquid crystal layer. A first light detecting element for detecting incident light; a light shielding film overlapping the first light detecting element on a lower layer side of the first light detecting element; a light shielding film overlapping the light shielding film on a lower layer side of the light shielding film; A second light detecting element for detecting light, and compensation means for compensating the light intensity of the incident light detected by the first light detecting element based on the light intensity of the light source light detected by the second light detecting element. With.

本発明に係る液晶装置によれば、バックライト等の光源手段は、第1基板の裏面側から液晶層に向かって光源光を照射する。光源光は、画素電極及び対向電極間に介在する液晶層によって変調され、所望の画像が表示面に表示される。   According to the liquid crystal device of the present invention, the light source means such as the backlight irradiates the light source light from the back side of the first substrate toward the liquid crystal layer. The light source light is modulated by a liquid crystal layer interposed between the pixel electrode and the counter electrode, and a desired image is displayed on the display surface.

第1光検出素子は、例えば、PINダイオード等のフォトダイオードであり、前記第2基板の両面のうち前記液晶層に臨まない面である表示面に入射する入射光を検出する。第1光検出素子が検出した入射光の光強度は、後述する補償手段によって補償され、指示手段が正確に検知される。   The first light detection element is, for example, a photodiode such as a PIN diode, and detects incident light incident on a display surface that is a surface of the second substrate that does not face the liquid crystal layer. The light intensity of the incident light detected by the first photodetecting element is compensated by a compensating unit described later, and the indicating unit is accurately detected.

遮光膜は、前記第1光検出素子の下層側において前記第1光検出素子に重なっており、例えば、光源手段から液晶層に向かって出射された光源光が第1光検出素子に直接照射されないように光源光を遮光する。   The light-shielding film overlaps the first light detection element on the lower layer side of the first light detection element. For example, the light source light emitted from the light source means toward the liquid crystal layer is not directly applied to the first light detection element. Thus, the light source light is shielded.

第2光検出素子は、第1光検出素子と同様に、例えば、PINダイオードなどのフォトダイオードであり、前記遮光膜の下層側において前記遮光膜に重なり、且つ前記光源光を検出する。尚、第1光検出素子及び第2光検出素子は、互いに同様の素子構造を有していてもよいし、一方が縦型PINダイオードであり、他方が横型PINダイオードであるように、互いに異なる素子構造を有していてもよい。   Similarly to the first light detection element, the second light detection element is a photodiode such as a PIN diode, and overlaps the light shielding film on the lower layer side of the light shielding film and detects the light source light. The first photodetecting element and the second photodetecting element may have the same element structure, and are different from each other such that one is a vertical PIN diode and the other is a horizontal PIN diode. It may have an element structure.

第1光検出素子及び第2光検出素子の夫々によれば、これら素子間に遮光膜が形成されているため、第1光検出素子及び第2光検出素子の夫々によって、入射光及び光源光を別々に検出できる。   According to each of the first light detection element and the second light detection element, since the light shielding film is formed between these elements, the incident light and the light source light are respectively generated by the first light detection element and the second light detection element. Can be detected separately.

ここで、光源光のうち第1光検出素子に照射される光を完全に遮光可能なように遮光膜を形成すれば、後述する補償手段によって入射光の光強度を補償する必要がないとも思われる。しかしながら、バックライト等の光源手段から直接第1光検出素子に照射される光だけでなく、当該液晶装置内部で光源光が屈折及び反射され、間接的に、或いは3次元的に見て遮光膜及び第1光検出素子間の隙間に斜めに入射する迷光も第1光検出素子に照射されてしまう。加えて、このような迷光が遮光膜及び第1光検出素子間で繰り返し反射された後、第1光検出素子の受光層に照射されてしまう可能性もある。   Here, if the light-shielding film is formed so as to be able to completely shield the light emitted from the light source light to the first photodetecting element, it may not be necessary to compensate the light intensity of the incident light by the compensating means described later. It is. However, not only the light directly radiated to the first light detection element from the light source means such as the backlight, but also the light source light is refracted and reflected inside the liquid crystal device, and the light shielding film is viewed indirectly or three-dimensionally. In addition, stray light incident obliquely into the gap between the first light detection elements is also irradiated on the first light detection elements. In addition, after such stray light is repeatedly reflected between the light shielding film and the first photodetecting element, there is a possibility that the light receiving layer of the first photodetecting element is irradiated.

したがって、第1光検出素子の下層側、即ち、第1光検出素子から見て光源手段が配置された側に遮光膜を形成したとしても、遮光膜によって遮光可能な光は、光源光のうち光源手段から直接第1光検出素子に向かって照射される光のみであり、上述した迷光を確実に遮光することは技術的に困難である。第1光検出素子が、表示面から入射した入射光、即ち、表示面を指示する指示手段が外光を反射することによって表示面に入射した光と、上述した迷光等を同時に検出した場合には、当該迷光等がノイズとなり、第1光検出素子によって検出された入射光の光強度に基づいて指示手段を正確に検知することが困難になる。   Therefore, even if the light shielding film is formed on the lower layer side of the first light detection element, that is, the side where the light source means is disposed as viewed from the first light detection element, the light that can be shielded by the light shielding film is included in the light source light. It is only light that is directly emitted from the light source means toward the first light detection element, and it is technically difficult to reliably shield the stray light described above. When the first light detection element detects incident light incident from the display surface, that is, the light incident on the display surface by reflecting the external light by the instruction means for indicating the display surface and the stray light described above at the same time. The stray light or the like becomes noise, and it becomes difficult to accurately detect the indication unit based on the light intensity of the incident light detected by the first light detection element.

そこで、本発明に係る液晶装置によれば、補償手段は、前記第2光検出素子が検出した前記光源光の光強度に基づいて、前記第1光検出素子が検出した前記入射光の光強度を補償する。このような補償手段は、例えば、第1光検出素子及び第2光検出素子を含む回路部に電気的に接続されており、第1光検出素子が検出した入射光の光強度を補償するように、第1光検出素子及び第2光検出素子の夫々の動作を制御する制御信号を上述の回路部に供給する。   Therefore, according to the liquid crystal device according to the present invention, the compensation means uses the light intensity of the incident light detected by the first light detection element based on the light intensity of the light source light detected by the second light detection element. To compensate. Such compensation means is electrically connected to, for example, a circuit unit including the first light detection element and the second light detection element, and compensates for the light intensity of the incident light detected by the first light detection element. In addition, a control signal for controlling the operation of each of the first photodetecting element and the second photodetecting element is supplied to the above-described circuit unit.

したがって、補償手段によれば、第1光検出素子が検出した入射光の光強度のうち光源光に起因して検出されたノイズ部分を除去することが可能であり、表示面を指示する指等の指示手段を正確に特定できる。これにより、表示面に画像を表示する表示用光に用いられる光源光が指示手段の検知に及ぼす影響を低減し、液晶装置が画像を表示する表示性能を損なうことなく、タッチパネル機能の性能を高めることが可能である。   Therefore, according to the compensation means, it is possible to remove the noise portion detected due to the light source light from the light intensity of the incident light detected by the first light detection element, such as a finger indicating the display surface. It is possible to accurately specify the instruction means. Thereby, the influence of the light source light used for the display light for displaying the image on the display surface on the detection of the instruction means is reduced, and the performance of the touch panel function is improved without deteriorating the display performance of the liquid crystal device displaying the image. It is possible.

本発明に係る液晶装置の一の態様では、前記補償手段は、前記表示面を指示する指示手段を検知可能なように、前記入射光の光強度を補償する補償係数に基づいて、前記第1光検出素子によって検出された前記入射光の光強度を補償してもよい。   In one aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the compensation unit is configured to perform the first calculation based on a compensation coefficient that compensates the light intensity of the incident light so as to detect the instruction unit that instructs the display surface. You may compensate the light intensity of the said incident light detected by the photon detection element.

この態様によれば、前記入射光の光強度を補償する補償係数に基づいて、前記第1光検出素子が検出した前記入射光の光強度を補償し、例えば、第1光検出素子が検出した入射光の光強度のうち光源光の光強度が占めるノイズ部分を補正する。これにより、本来の入射光の光強度のみを検出することが可能である。   According to this aspect, based on the compensation coefficient for compensating the light intensity of the incident light, the light intensity of the incident light detected by the first light detection element is compensated, for example, detected by the first light detection element. The noise portion occupied by the light intensity of the light source light is corrected from the light intensity of the incident light. Thereby, it is possible to detect only the light intensity of the original incident light.

本発明に係る液晶装置の他の態様では、外光の光強度を検出する外光検出手段と、前記外光の光強度に応じて、前記光源光の光強度を互いに異なる値に設定する光源光設定手段と、前記異なる値毎に、前記第2光検出素子によって検出された前記光源光の複数の光強度を記憶する記憶手段とを備え、前記補償係数は、前記複数の光強度の夫々と、前記入射光の光強度とに基づいて算出された複数の差分値であり、前記補償手段は、前記指示手段を検知可能なように、前記複数の差分値の夫々に基づいて前記入射光の光強度を補償してもよい。   In another aspect of the liquid crystal device according to the present invention, external light detection means for detecting the light intensity of external light, and a light source for setting the light intensity of the light source light to different values according to the light intensity of the external light Light setting means and storage means for storing a plurality of light intensities of the light source light detected by the second light detection element for each of the different values, and the compensation coefficient is for each of the plurality of light intensities. And a plurality of difference values calculated on the basis of the light intensity of the incident light, and the compensation means detects the incident light based on each of the plurality of difference values so that the instruction means can be detected. The light intensity may be compensated.

この態様によれば、外光の光強度を検出する光センサ等の外光検出手段によって当該液晶装置の周辺における明るさ、即ち外光の光強度が検出される。光源光設定手段は、バックライト等の光源手段の駆動を制御可能なように当該光源手段に電気的に接続されており、外光の光強度に応じて光源光の光強度を互いに異なる値に設定する。光源光の光強度を互いに異なる値に設定することによって、例えば、外光の光強度が低い場合、即ち液晶装置の周辺が暗い場合には、光源光の光強度を低く設定することによって画像を表示する表示性能を低下させることなく、液晶装置が消費する消費電力を低減できる。また、外光の光強度が高い場合、即ち、液晶装置の周辺が明るい場合には、光源光の光強度を高めることによって表示面に表示される画像の輝度を高めることができ、画像の表示品位を高めることが可能である。特に、本発明に係る液晶装置が携帯型電子機器の表示部として用いられた場合には、消費電力を低減できることは大きな利点がある。したがって、この態様によれば、画像の表示品位を低下させることなく、当該機器の連続使用時間を延ばすことが可能になる。   According to this aspect, the brightness around the liquid crystal device, that is, the light intensity of the external light is detected by the external light detection means such as an optical sensor that detects the light intensity of the external light. The light source light setting means is electrically connected to the light source means so that the driving of the light source means such as a backlight can be controlled, and the light intensity of the light source light is set to different values according to the light intensity of the external light. Set. By setting the light intensity of the light source light to different values, for example, when the light intensity of the external light is low, that is, when the periphery of the liquid crystal device is dark, the image is obtained by setting the light intensity of the light source light low. The power consumption consumed by the liquid crystal device can be reduced without degrading the display performance. When the light intensity of the external light is high, that is, when the periphery of the liquid crystal device is bright, the brightness of the image displayed on the display surface can be increased by increasing the light intensity of the light source light. It is possible to improve the quality. In particular, when the liquid crystal device according to the present invention is used as a display unit of a portable electronic device, it is a great advantage that power consumption can be reduced. Therefore, according to this aspect, it is possible to extend the continuous use time of the device without reducing the display quality of the image.

記憶手段は、例えば、メモリ等の記憶装置であり、光源光の光強度の異なる値毎に、前記第2光検出素子によって検出された前記光源光の複数の光強度を記憶する。このような光源光の光強度の互いに異なる値は、記憶手段に予め記憶されていてもよいし、液晶装置の動作時に光源光の光強度を変更する毎に記憶されていてもよい。   The storage means is, for example, a storage device such as a memory, and stores a plurality of light intensities of the light source light detected by the second light detection element for each value with different light intensity of the light source light. Such different values of the light intensity of the light source light may be stored in advance in the storage means, or may be stored each time the light intensity of the light source light is changed during operation of the liquid crystal device.

前記補償係数は、前記複数の光強度の夫々と、前記入射光の光強度とに基づいて算出された複数の差分値であり、前記補償手段は、前記指示手段を検知可能なように、例えば、メモリ等の記憶手段に記憶された複数の差分値を適時読み出し、当該読み出された複数の差分値の夫々に基づいて前記入射光の光強度を補償してもよい。したがって、この態様によれば、外光の光強度に応じて、光源光の光強度が互いに異なる複数の光強度の夫々に設定された場合であっても、入射光の光強度のうち光源光の光強度が占めるノイズ部分を相殺することができ、外光の光強度に応じて消費電力を低減しつつ、高品位の画像の表示が可能であり、且つ指示手段を確実に検知できる。   The compensation coefficient is a plurality of difference values calculated based on each of the plurality of light intensities and the light intensity of the incident light, and the compensation means can detect the instruction means, for example, A plurality of difference values stored in a storage unit such as a memory may be read out in a timely manner, and the light intensity of the incident light may be compensated based on each of the plurality of read out difference values. Therefore, according to this aspect, even if the light intensity of the light source light is set to each of a plurality of different light intensities according to the light intensity of the external light, the light source light out of the light intensity of the incident light The noise portion occupied by the light intensity can be canceled out, a high-quality image can be displayed while the power consumption is reduced according to the light intensity of the external light, and the indication means can be detected reliably.

本発明に係る液晶装置の他の態様では、前記遮光膜は、前記第1光検出素子より平面的に見て大きくてもよい。   In another aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the light shielding film may be larger in plan view than the first photodetecting element.

この態様によれば、光源光、及び光源光が当該液晶装置内部で反射等された迷光が第1光検出素子に照射されることを低減できる。   According to this aspect, the first light detection element can be reduced from being irradiated with the light source light and the stray light in which the light source light is reflected inside the liquid crystal device.

本発明に係る液晶装置の他の態様では、前記遮光膜は、前記第2光検出素子より平面的に見て大きくてもよい。   In another aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the light shielding film may be larger in plan view than the second photodetecting element.

この態様によれば、入射光が第2光検出素子に照射されないように、第2光検出素子の上層側で入射光を遮光できる。したがって、第2光検出素子が光源光を検出する際に、第2光検出素子が同時に入射光を検出することを低減できる。よって、入射光及び光源光を別々に第1光検出素子及び第2光検出素子で検出することが可能である。   According to this aspect, the incident light can be blocked on the upper layer side of the second light detection element so that the second light detection element is not irradiated with the incident light. Therefore, when the second light detection element detects the light source light, it can be reduced that the second light detection element simultaneously detects the incident light. Therefore, it is possible to detect incident light and light source light separately by the first light detection element and the second light detection element.

本発明に係る液晶装置の他の態様では、前記第1基板上に形成されており、前記表示面の表示領域に画像が表示されるように画素部を駆動する画素スイッチング用素子を備え、
前記画素スイッチング用素子及び前記第2光検出素子は、前記第1基板上の一の層に形成されていてもよい。
In another aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the liquid crystal device includes a pixel switching element that is formed on the first substrate and drives a pixel portion so that an image is displayed on the display area of the display surface.
The pixel switching element and the second photodetecting element may be formed in one layer on the first substrate.

この態様によれば、前記画素スイッチング用素子及び前記第2光検出素子を前記第1基板上の互いに異なる層に形成する場合に比べて、液晶装置の構成を簡便にすることができることに加え、互いに共通の工程によって前記画素スイッチング用素子及び前記第2光検出素子を形成できる。   According to this aspect, the configuration of the liquid crystal device can be simplified compared to the case where the pixel switching element and the second photodetecting element are formed in different layers on the first substrate. The pixel switching element and the second photodetecting element can be formed by a common process.

この態様では、前記画素スイッチング用素子に電気的に接続された端子部及び前記遮光膜は、前記第1基板上において前記一の層と異なる他の層に形成されていてもよい。   In this aspect, the terminal portion electrically connected to the pixel switching element and the light shielding film may be formed on another layer different from the one layer on the first substrate.

この態様によれば、前記画素スイッチング用素子に電気的に接続された端子部及び前記遮光膜は、前記第1基板上において前記一の層と異なる他の層、即ち同層に形成されていることになる。したがって、この態様によれば、前記画素スイッチング用素子に電気的に接続された端子部及び前記遮光膜を互いに異なる層に別々に形成する場合に比べて、液晶装置の構成を簡便にすることができる。加えて、液晶装置の製造プロセスも簡便化することが可能である。   According to this aspect, the terminal portion electrically connected to the pixel switching element and the light shielding film are formed on another layer different from the one layer, that is, the same layer on the first substrate. It will be. Therefore, according to this aspect, the configuration of the liquid crystal device can be simplified as compared with the case where the terminal portion electrically connected to the pixel switching element and the light shielding film are separately formed in different layers. it can. In addition, the manufacturing process of the liquid crystal device can be simplified.

本発明に係る液晶装置の他の態様では、前記遮光膜は、前記第1光検出素子の電極として兼用される導電膜であってもよい。   In another aspect of the liquid crystal device according to the present invention, the light shielding film may be a conductive film that is also used as an electrode of the first photodetecting element.

この態様によれば、バックライト等の光源手段から第1光検出素子に照射される迷光を低減することができる。   According to this aspect, it is possible to reduce stray light emitted from the light source means such as the backlight to the first light detection element.

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の液晶装置を具備してなる。   In order to solve the above problems, an electronic device according to the present invention includes the above-described liquid crystal device of the present invention.

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る液晶装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、直視型ディスプレイ装置、携帯電話、カーナビゲーションシステムに適用されるディスプレイ装置、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ等の小型情報機器、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネル等の各種電子機器を実現できる。   According to the electronic apparatus according to the present invention, since the liquid crystal device according to the present invention described above is provided, a display device applicable to a direct-view display device, a mobile phone, and a car navigation system capable of high-quality display. It is possible to realize various electronic devices such as electronic notebooks, word processors, small size information devices such as viewfinder type or monitor direct view type video tape recorders, workstations, videophones, POS terminals and touch panels.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。   Such an operation and other advantages of the present invention will become apparent from the embodiments described below.

以下、図面を参照しながら、本発明に係る液晶装置及び電子機器の各実施形態を説明する。本実施形態に係る液晶装置は、タッチパネル機能を有し、且つアクティブマトリクス駆動方式を採用した液晶装置である。   Hereinafter, embodiments of a liquid crystal device and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The liquid crystal device according to the present embodiment is a liquid crystal device having a touch panel function and adopting an active matrix driving method.

<1:液晶装置>
<1−1:液晶装置の全体構成>
先ず、図1及び図2を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置1の全体構成を説明する。図1は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置1の平面図であり、図2は、図1のII−II´断面図である。
<1: Liquid crystal device>
<1-1: Overall Configuration of Liquid Crystal Device>
First, the overall configuration of the liquid crystal device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view of the liquid crystal device 1 as seen from the counter substrate side together with the components formed on the TFT array substrate, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG.

図1及び図2において、液晶装置1では、本発明の「第1基板」の一例であるTFTアレイ基板10と、本発明の「第2基板」の一例である対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間に液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、複数の画素部が設けられた表示領域である画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。   1 and 2, in the liquid crystal device 1, a TFT array substrate 10 that is an example of the “first substrate” of the present invention and a counter substrate 20 that is an example of the “second substrate” of the present invention are arranged to face each other. ing. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are surrounded by an image display region 10a that is a display region provided with a plurality of pixel portions. They are bonded to each other by a sealing material 52 provided in a sealing region located in the area.

シール材52は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてTFTアレイ基板10上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材52中には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間隔(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。   The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like for bonding the two substrates, and is applied on the TFT array substrate 10 in the manufacturing process and then cured by ultraviolet irradiation, heating, or the like. It is. In the sealing material 52, a gap material such as glass fiber or glass beads for dispersing the distance (inter-substrate gap) between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 to a predetermined value is dispersed.

シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、本実施形態においては、TFTアレイ基板10の中心から見て、この額縁遮光膜53より以遠が周辺領域として規定されている。   A light-shielding frame light-shielding film 53 that defines the frame area of the image display area 10a is provided on the counter substrate 20 side in parallel with the inside of the seal area where the sealing material 52 is disposed. However, part or all of the frame light shielding film 53 may be provided as a built-in light shielding film on the TFT array substrate 10 side. In the present embodiment, when viewed from the center of the TFT array substrate 10, the distance from the frame light shielding film 53 is defined as the peripheral region.

液晶装置1は、表示信号供給回路部101、走査線駆動回路104、及びセンサ用走査回路204を備えている。周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域において、表示信号供給回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺の一方に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。センサ用走査回路204は、画像表示領域10aを介して走査線駆動回路104に向かい合うように設けられている。走査線駆動回路104及びセンサ用走査回路204は、額縁遮光膜53に覆われるように形成された複数の配線105によって相互に電気的に接続されている。   The liquid crystal device 1 includes a display signal supply circuit unit 101, a scanning line driving circuit 104, and a sensor scanning circuit 204. In the peripheral region, the display signal supply circuit 101 and the external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10 in a region located outside the seal region where the sealing material 52 is disposed. The scanning line driving circuit 104 is provided along one of the two sides adjacent to the one side so as to be covered by the frame light shielding film 53. The sensor scanning circuit 204 is provided so as to face the scanning line driving circuit 104 through the image display region 10a. The scanning line driving circuit 104 and the sensor scanning circuit 204 are electrically connected to each other by a plurality of wirings 105 formed so as to be covered by the frame light shielding film 53.

TFTアレイ基板10上の周辺領域には、後述する光センサ部から出力された出力信号を処理するとともに、光量調整部による光量の絞り量を制御する回路部を含む制御回路部201が形成されている。制御回路部201または後述するその機能の一部である受光信号処理回路部215は画像表示領域10aとの接続を簡単にするために表示信号供給回路101と一体に形成することが好ましい。   In the peripheral region on the TFT array substrate 10, a control circuit unit 201 including a circuit unit for processing an output signal output from an optical sensor unit (to be described later) and controlling a diaphragm amount of the light amount by the light amount adjusting unit is formed. Yes. The control circuit unit 201 or the received light signal processing circuit unit 215 which is a part of the function described later is preferably formed integrally with the display signal supply circuit 101 in order to simplify the connection with the image display region 10a.

外部回路接続端子102は、外部回路及び液晶装置1を電気的に接続する接続手段の一例であるフレキシブル(FPC)基板200に設けられた接続端子に接続されている。液晶装置1が有するバックライトは、FPC200に搭載されたIC回路等から構成される、本発明の「光源光設定手段」の一例であるバックライト制御回路202によって制御される。   The external circuit connection terminal 102 is connected to a connection terminal provided on a flexible (FPC) substrate 200 which is an example of a connection means for electrically connecting the external circuit and the liquid crystal device 1. The backlight included in the liquid crystal device 1 is controlled by a backlight control circuit 202 which is an example of the “light source light setting unit” of the present invention, which includes an IC circuit or the like mounted on the FPC 200.

対向基板20の4つのコーナー部には、TFTアレイ基板10及び対向基板20間の上下導通端子として機能する上下導通材106が配置されている。他方、TFTアレイ基板10にはこれらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、TFTアレイ基板10及び対向基板20間で電気的な導通をとることができる。   Vertical conductive members 106 functioning as vertical conductive terminals between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 are disposed at the four corners of the counter substrate 20. On the other hand, the TFT array substrate 10 is provided with vertical conduction terminals in a region facing these corner portions. Thus, electrical conduction can be established between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.

図2において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21の他、格子状又はストライプ状の遮光膜23、更には最上層部分に配向膜が形成されている。液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。   In FIG. 2, on the TFT array substrate 10, an alignment film is formed on the pixel electrode 9a after the pixel switching TFT, the scanning line, the data line and the like are formed. On the other hand, on the counter substrate 20, in addition to the counter electrode 21, a lattice-shaped or striped light-shielding film 23 and an alignment film are formed on the uppermost layer portion. The liquid crystal layer 50 is made of, for example, a liquid crystal in which one or several types of nematic liquid crystals are mixed, and takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films.

液晶装置1は、第1偏光板301、第2偏光板302、及び、本発明の「光源手段」の典型例であるバックライト206を備えている。第1偏光板301は、対向基板20上に配置されている。第2偏光板302は、TFTアレイ基板10の図中下側においてバックライト206及びTFTアレイ基板10間に配置されている。液晶装置1は、その動作時に、第1偏光板301の両面のうち対向基板20に臨まない側に位置する表示面301sに画像を表示する。   The liquid crystal device 1 includes a first polarizing plate 301, a second polarizing plate 302, and a backlight 206 that is a typical example of the “light source means” of the present invention. The first polarizing plate 301 is disposed on the counter substrate 20. The second polarizing plate 302 is disposed between the backlight 206 and the TFT array substrate 10 on the lower side of the TFT array substrate 10 in the drawing. During the operation, the liquid crystal device 1 displays an image on the display surface 301 s located on the side of the first polarizing plate 301 that does not face the counter substrate 20.

尚、図1及び図2に示したTFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等の回路部に加えて、後述する外光センサ222、メモリ223、センサ感度調整回路205、受光信号処理回路部215、及び画像信号処理回路部216が設けられている。加えて、TFTアレイ基板10上には、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。   1 and FIG. 2, on the TFT array substrate 10, in addition to the circuit portions such as the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104, an external light sensor 222, a memory 223, and a sensor described later are provided. A sensitivity adjustment circuit 205, a received light signal processing circuit unit 215, and an image signal processing circuit unit 216 are provided. In addition, on the TFT array substrate 10, a sampling circuit that samples the image signal on the image signal line and supplies it to the data line, and a precharge signal at a predetermined voltage level is supplied to the plurality of data lines in advance of the image signal. An inspection circuit for inspecting the quality, defects, etc. of the pre-charge circuit, the quality of the electro-optical device during manufacture or at the time of shipment, and the like may be formed.

<1−2:液晶装置の回路構成>
次に、図3を参照しながら、液晶装置1の回路構成を説明する。図3は、液晶装置1の主要な回路構成を示したブロック図である。
<1-2: Circuit Configuration of Liquid Crystal Device>
Next, the circuit configuration of the liquid crystal device 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a main circuit configuration of the liquid crystal device 1.

図3において、液晶装置1は、表示信号供給回路部101、走査線駆動回路部104、センサ感度調整回路部205、センサ用走査回路204、受光信号処理回路215、本発明の「補償手段」の一例である画像処理回路部216、本発明の「外光検出手段」の一例である外光センサ222、本発明の「記憶手段」の一例であるメモリ223、バックライト206、及び表示部110を備えている。図1に示した制御回路部201は、センサ感度調整回路部205、受光信号処理回路部215、画像処理回路部216、バックライト制御回路202、及びメモリ223を備えて構成されている。   In FIG. 3, the liquid crystal device 1 includes a display signal supply circuit unit 101, a scanning line driving circuit unit 104, a sensor sensitivity adjustment circuit unit 205, a sensor scanning circuit 204, a received light signal processing circuit 215, and a “compensation unit” of the present invention. An image processing circuit unit 216 that is an example, an external light sensor 222 that is an example of the “external light detection unit” of the present invention, a memory 223 that is an example of the “storage unit” of the present invention, a backlight 206, and a display unit 110 I have. The control circuit unit 201 illustrated in FIG. 1 includes a sensor sensitivity adjustment circuit unit 205, a received light signal processing circuit unit 215, an image processing circuit unit 216, a backlight control circuit 202, and a memory 223.

表示部110は、後述するようにマトリクス状に配列された複数の画素部72から構成されている。表示信号供給回路部101及び走査線駆動回路部104は、走査信号及び画像信号を所定のタイミングで表示部110に供給し、各画素部を駆動する。   The display unit 110 includes a plurality of pixel units 72 arranged in a matrix as will be described later. The display signal supply circuit unit 101 and the scanning line driving circuit unit 104 supply the scanning signal and the image signal to the display unit 110 at a predetermined timing, and drive each pixel unit.

センサ用走査回路部204は、液晶装置1の動作時に、後述する光検出回路部を動作させるための信号を各光センサ部に供給する。受光信号処理回路部215は、TFTアレイ基板10上の画像表示領域10aに設けられた光検出回路部から出力された受光信号を処理する。   The sensor scanning circuit unit 204 supplies a signal for operating a photodetection circuit unit, which will be described later, to each photosensor unit during operation of the liquid crystal device 1. The light reception signal processing circuit unit 215 processes the light reception signal output from the light detection circuit unit provided in the image display region 10 a on the TFT array substrate 10.

画像処理回路部216は、受光信号処理回路部215から供給された処理済信号に基づいて構成される画像データを処理する。画像処理回路部216は、表示部110が有する複数の光検出回路部の夫々の受光信号に基づいて特定された画像から、表示面301sを指示する指等の指示手段を識別できた場合に、画像表示領域10aにおいて表示面301sを指示する指示手段の位置を特定し、特定された指示手段の位置をタッチ位置情報として外部回路部に出力する。他方、画像処理回路部216は、後に詳細に説明するように、光検出回路部が有する2つの光検出素子の夫々から出力される信号に基づいて、指示手段に正確に検知することが可能である。尚、指示手段の位置が特定できない場合には、光センサ部の感度を補正するための補正信号が表示信号供給回路101に供給され、この補正信号に基づいて、後述する光量調節部が入射光の光量を絞る絞り量を光量調節部毎に調節することも可能である。   The image processing circuit unit 216 processes image data configured based on the processed signal supplied from the received light signal processing circuit unit 215. When the image processing circuit unit 216 can identify an instruction unit such as a finger indicating the display surface 301 s from an image specified based on each light reception signal of the plurality of light detection circuit units included in the display unit 110, In the image display area 10a, the position of the instruction means for indicating the display surface 301s is specified, and the specified position of the instruction means is output to the external circuit unit as touch position information. On the other hand, as will be described in detail later, the image processing circuit unit 216 can accurately detect the instruction means based on signals output from each of the two light detection elements included in the light detection circuit unit. is there. When the position of the instruction means cannot be specified, a correction signal for correcting the sensitivity of the optical sensor unit is supplied to the display signal supply circuit 101. Based on this correction signal, a light amount adjustment unit (to be described later) It is also possible to adjust the aperture amount for reducing the amount of light for each light amount adjustment unit.

<1−3:液晶装置の具体的な構成及び動作>
次に、図4乃至図11を参照しながら、液晶装置1の具体的な構成及び動作を詳細に説明する。図4は、液晶装置1の画像表示領域10aにおける各種素子、配線等の等価回路である。図5は、図4に示した光検出回路部の電気的な構成を詳細に示した回路図である。図6は、画素部の図式的平面図である。図7は、図6のVII−VII´断面図である。図8は、図6のVIII−VIII´断面図である。図9は、図6のIX−IX´断面図である。図10は、図8に示した断面を詳細に示した断面図である。図11は、光検出素子の周辺の主要部の平面形状を示した平面図である。尚、図4では、TFTアレイ基板10上にマトリクス状に配置された複数の画素部のうち実質的に画像の表示に寄与する部分の回路構成と共に光検出回路部を示している。図7乃至図10では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
<1-3: Specific Configuration and Operation of Liquid Crystal Device>
Next, a specific configuration and operation of the liquid crystal device 1 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 11. FIG. 4 is an equivalent circuit of various elements and wirings in the image display area 10a of the liquid crystal device 1. FIG. 5 is a circuit diagram showing in detail the electrical configuration of the photodetection circuit unit shown in FIG. FIG. 6 is a schematic plan view of the pixel portion. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII ′ of FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII ′ of FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX ′ of FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing in detail the cross section shown in FIG. FIG. 11 is a plan view showing a planar shape of the main part around the photodetecting element. In FIG. 4, the photodetection circuit unit is shown together with the circuit configuration of a portion that substantially contributes to image display among a plurality of pixel units arranged in a matrix on the TFT array substrate 10. In FIGS. 7 to 10, the scales of the layers and members are different from each other in order to make the layers and members recognizable on the drawings.

図4を参照しながら、画素部72の回路構成を説明する。図4において、液晶装置1の画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部72の夫々は、赤色を表示するサブ画素部72R、緑色を表示するサブ画素部72G、及び青色を表示するサブ画素部72Bを含んで構成されており、画像表示領域10aに形成された複数の光検出回路部250の夫々に電気的に接続されている。したがって、液晶装置1は、カラー画像を表示可能な表示装置である。   The circuit configuration of the pixel unit 72 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, each of a plurality of pixel portions 72 formed in a matrix that forms the image display region 10a of the liquid crystal device 1 includes a sub-pixel portion 72R that displays red, a sub-pixel portion 72G that displays green, and blue Is included, and is electrically connected to each of the plurality of photodetection circuit units 250 formed in the image display region 10a. Therefore, the liquid crystal device 1 is a display device that can display a color image.

サブ画素部72R、72G及び72Bの夫々は、画素電極9a、本発明の「画素スイッチング用素子」の一例であるTFT30、及び液晶素子50aを備えている。   Each of the sub-pixel portions 72R, 72G and 72B includes a pixel electrode 9a, a TFT 30 which is an example of the “pixel switching element” of the present invention, and a liquid crystal element 50a.

TFT30は、画素電極9aに電気的に接続されており、液晶装置1の動作時に画素電極9aをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線6aは、TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、・・・、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。   The TFT 30 is electrically connected to the pixel electrode 9a, and performs switching control of the pixel electrode 9a when the liquid crystal device 1 operates. The data line 6a to which the image signal is supplied is electrically connected to the source of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. May be.

TFT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されており、液晶装置1は、所定のタイミングで、走査線3aにパルス的に走査信号G1、G2、・・・、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、・・・、Snが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極9aを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、・・・、Snは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。   The scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the liquid crystal device 1 sequentially applies the scanning signals G1, G2,..., Gm to the scanning line 3a in a pulse sequence in this order at a predetermined timing. It is comprised so that it may apply. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the image signal S1, S2,... Supplied from the data line 6a is closed by closing the switch of the TFT 30 serving as a switching element for a certain period. Sn is written at a predetermined timing. Image signals S1, S2,..., Sn written to the liquid crystal via the pixel electrode 9a are held for a certain period with the counter electrode formed on the counter substrate.

液晶層50に含まれる液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各サブ画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各サブ画素部の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置1からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。蓄積容量70は、画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極9aと対向電極との間に形成される液晶素子50aと並列に付加されている。容量電極線300は、蓄積容量70が有する一対の電極のうち固定電位側の電極である。   The liquid crystal contained in the liquid crystal layer 50 modulates light and enables gradation display by changing the orientation and order of the molecular assembly depending on the applied voltage level. In the normally white mode, the transmittance for incident light decreases according to the voltage applied in units of each sub-pixel unit. In the normally black mode, the voltage applied in units of each sub-pixel unit. Accordingly, the transmittance for incident light is increased, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the liquid crystal device 1 as a whole. The storage capacitor 70 is added in parallel with the liquid crystal element 50a formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode in order to prevent the image signal from leaking. The capacitor electrode line 300 is a fixed potential side electrode of the pair of electrodes of the storage capacitor 70.

次に図5を参照しながら、光検出回路部250の詳細な回路構成を説明する。   Next, a detailed circuit configuration of the photodetection circuit unit 250 will be described with reference to FIG.

図5において、光検出回路部250は、光量調節部82及び光センサ部150を備えている。   In FIG. 5, the light detection circuit unit 250 includes a light amount adjustment unit 82 and an optical sensor unit 150.

光量調節部82は、液晶素子50b、調節制御TFT130、及び蓄積容量170を備えて構成されている。光量調節部82は、複数の光検出回路部250の夫々に含まれており、制御回路部201の制御下において、画像表示領域10aにおいて互いに独立してその動作が制御される。   The light amount adjustment unit 82 includes a liquid crystal element 50b, an adjustment control TFT 130, and a storage capacitor 170. The light amount adjustment unit 82 is included in each of the plurality of light detection circuit units 250, and its operation is controlled independently of each other in the image display region 10 a under the control of the control circuit unit 201.

液晶素子50bは、調節制御TFT130及び蓄積容量170の夫々に電気的に接続されており、液晶素子50bが有する液晶部分の配向状態が調節制御TFT130によって制御され、光センサ部150に入射する入射光の光量を調節する。蓄積容量170が有する一対の容量電極の一方は、固定電位線300に電気的に接続されている。   The liquid crystal element 50 b is electrically connected to each of the adjustment control TFT 130 and the storage capacitor 170, and the incident light incident on the optical sensor unit 150 is controlled by the adjustment control TFT 130 in the alignment state of the liquid crystal portion of the liquid crystal element 50 b. Adjust the amount of light. One of the pair of capacitor electrodes included in the storage capacitor 170 is electrically connected to the fixed potential line 300.

調節制御TFT130のゲート及びソースの夫々は、走査線3a及び信号線6a1の夫々に電気的に接続されている。調節制御TFT130は、走査線3aを介して供給された選択信号が供給されることによってそのオンオフが切り換え可能に構成されている。調節制御TFT130は、そのオンオフに応じて信号線6a1を介して供給された調節信号を液晶素子50bに供給する。液晶素子50bは、調節信号に応じて液晶部分の配向状態が制御されることによって光センサ部150に入射する入射光の光量を調節する。   The gate and source of the adjustment control TFT 130 are electrically connected to the scanning line 3a and the signal line 6a1, respectively. The adjustment control TFT 130 is configured to be able to be turned on and off by being supplied with a selection signal supplied via the scanning line 3a. The adjustment control TFT 130 supplies the adjustment signal supplied via the signal line 6a1 to the liquid crystal element 50b according to the on / off state. The liquid crystal element 50b adjusts the amount of incident light incident on the optical sensor unit 150 by controlling the alignment state of the liquid crystal portion according to the adjustment signal.

光センサ部150は、本発明の「第1光検出素子」及び「第2光検出素子」の夫々一例である光検出素子191及び192、これら素子の動作を制御する素子制御用TFT161及び162、蓄積容量152、リセットTFT163、信号増幅用TFT154、並びに出力制御用TFT155を備えて構成されている。   The photosensor unit 150 includes photodetection elements 191 and 192 that are examples of the “first photodetection element” and the “second photodetection element” of the present invention, element control TFTs 161 and 162 that control the operation of these elements, A storage capacitor 152, a reset TFT 163, a signal amplification TFT 154, and an output control TFT 155 are provided.

光検出素子191は、画像表示領域10aにおいて液晶装置1の表示面301sから入射する入射光L2のうち光調節部82によって光量が調節された入射光L2´(図7乃至図9参照。)を受光する。光検出素子192は、TFTアレイ基板10の裏面側に配置されたバックライト206から液晶層50に向かって照射される表示用光L1を受光する。   The light detection element 191 uses incident light L2 ′ (see FIGS. 7 to 9) whose light amount is adjusted by the light adjustment unit 82 among incident light L2 incident from the display surface 301s of the liquid crystal device 1 in the image display region 10a. Receive light. The light detection element 192 receives the display light L <b> 1 irradiated toward the liquid crystal layer 50 from the backlight 206 disposed on the back surface side of the TFT array substrate 10.

素子制御用TFT161及び162の夫々は、光検出素子191及び192の夫々の出力側に電気的に接続されており、画像処理回路部216の制御下でこれら光検出素子から出力された出力信号のノードaへの出力を制御する。より具体的には、素子制御用TFT161及び162は、これらTFTの夫々に電気的に接続された制御線171及び172を介して制御信号供給線361及び362の夫々から供給された制御信号によってそのオンオフ動作が切り換えられ、ノードaに対する各光検出素子からの出力信号の供給が制御される。尚、このような制御信号の供給は、画像処理回路部216の制御下で制御される。   Each of the element control TFTs 161 and 162 is electrically connected to the output side of each of the light detection elements 191 and 192, and the output signal output from these light detection elements under the control of the image processing circuit unit 216. Controls output to node a. More specifically, the element control TFTs 161 and 162 are controlled by the control signals supplied from the control signal supply lines 361 and 362 via the control lines 171 and 172 electrically connected to the TFTs, respectively. The on / off operation is switched, and the supply of the output signal from each photodetecting element to the node a is controlled. The supply of such control signals is controlled under the control of the image processing circuit unit 216.

リセット用TFT163のソース、ゲート及びドレインの夫々は、光検出素子191及び192、リセット用信号線350、及び信号増幅用TFT154の夫々に電気的に接続されている。信号増幅用TFT154のソース、ゲート及びドレインの夫々は、電源線351、光検出素子191及び192、並びに出力制御用TFT155の夫々に電気的に接続されている。出力制御用TFT155のソース、ゲート及びドレインの夫々は、信号増幅用TFT154、選択信号線353、及び読み出し信号線6a2の夫々に電気的に接続されている。   The source, gate, and drain of the reset TFT 163 are electrically connected to the photodetecting elements 191 and 192, the reset signal line 350, and the signal amplification TFT 154, respectively. The source, gate, and drain of the signal amplification TFT 154 are electrically connected to the power supply line 351, the light detection elements 191 and 192, and the output control TFT 155, respectively. The source, gate, and drain of the output control TFT 155 are electrically connected to the signal amplification TFT 154, the selection signal line 353, and the readout signal line 6a2, respectively.

光検出素子191が入射光L2又はL2´を受光した際には、受光素子191に光電流が生じ、リセット用TFT163、電圧増幅用TFT154、及び出力制御用TFT155の夫々の動作に応じて、光検出素子191に電気的に接続された電源線352及びノードa間の電圧Vに対応した信号が読み出し信号線6a2に読み出される。尚、読み出し線6a2に読み出される信号、即ち、入射光L2又はL2´に基づいて指示手段を特定する信号は、画像処理回路216の制御下でその動作が制御される光検出素子192から出力された補償信号によって補償される。また、後述するように、画像処理回路216において信号を処理する際に、メモリ223から読み出されたデータに基づいて補償される場合もある。   When the light detecting element 191 receives the incident light L2 or L2 ′, a photocurrent is generated in the light receiving element 191, and light is emitted depending on the operations of the reset TFT 163, the voltage amplification TFT 154, and the output control TFT 155. A signal corresponding to the voltage V between the power supply line 352 electrically connected to the detection element 191 and the node a is read out to the read signal line 6a2. Note that a signal read out to the readout line 6a2, that is, a signal for specifying the instruction means based on the incident light L2 or L2 ′ is output from the light detection element 192 whose operation is controlled under the control of the image processing circuit 216. Compensated by the compensation signal. As will be described later, when a signal is processed in the image processing circuit 216, compensation may be made based on data read from the memory 223.

次に、図6乃至図10を参照しながら、液晶装置1の具体的な構成を説明する。   Next, a specific configuration of the liquid crystal device 1 will be described with reference to FIGS.

図6において、画素部72は、X方向に沿って配列された3つのサブ画素部72R、72G及び72B、並びに、光検出回路部250を有している。   In FIG. 6, the pixel unit 72 includes three sub-pixel units 72R, 72G, and 72B arranged along the X direction, and a light detection circuit unit 250.

サブ画素部72R、72G及び72Bサブ画素部の夫々は、開口部73R、73G及び73Bの夫々を有している。液晶装置1の動作時において、開口部73R、73G及び73Bの夫々から赤色光、緑色光、及び青色光の夫々が出射されることによって液晶装置1によるカラー画像の表示が可能になる。加えて、サブ画素部72R、72G及び72Bの夫々は、各サブ画素部をスイッチングするTFT30を有している。   Each of the sub-pixel portions 72R, 72G, and 72B has a opening 73R, 73G, and 73B. When the liquid crystal device 1 is in operation, the liquid crystal device 1 can display a color image by emitting red light, green light, and blue light from the openings 73R, 73G, and 73B, respectively. In addition, each of the sub-pixel portions 72R, 72G, and 72B has a TFT 30 that switches each sub-pixel portion.

光検出回路部250は、調節制御TFT130、開口部83、及びTFT回路部80を有している。TFT回路部80は、リセット用TFT163、電圧増幅用TFT154、及び出力制御用TFT155を含んで構成されており、開口部83に臨む光検出素子191及び192の動作を画像処理回路の制御下で制御すると共に、光検出素子191に発生した光電流、或いは光電流を光検出素子192で発生した光電流を増幅し、読み出し線6a2に出力する。   The light detection circuit unit 250 includes an adjustment control TFT 130, an opening 83, and a TFT circuit unit 80. The TFT circuit unit 80 includes a reset TFT 163, a voltage amplification TFT 154, and an output control TFT 155, and controls the operations of the light detection elements 191 and 192 facing the opening 83 under the control of the image processing circuit. At the same time, the photocurrent generated in the photodetection element 191 or the photocurrent generated in the photodetection element 192 is amplified and output to the readout line 6a2.

図7乃至図9において、液晶装置1は、遮光膜153、平坦化膜20aに埋め込まれた3種類のカラーフィルタ154R、154G及び154B、液晶素子50b、光検出素子191及び192、バックライト206、並びに、第1偏光板301、及び第2偏光板302、本発明の「遮光膜」の一例である遮光膜199を備えている。   7 to 9, the liquid crystal device 1 includes a light shielding film 153, three types of color filters 154R, 154G, and 154B embedded in the planarizing film 20a, a liquid crystal element 50b, light detection elements 191 and 192, a backlight 206, In addition, a first polarizing plate 301, a second polarizing plate 302, and a light shielding film 199 which is an example of the “light shielding film” of the present invention are provided.

バックライト206は、導光板206a、及び表示用光源206bを備えて構成されており、図中TFTアレイ基板10の下側に配置されている。   The backlight 206 includes a light guide plate 206a and a display light source 206b, and is disposed below the TFT array substrate 10 in the drawing.

表示用光源206bは、画像表示領域10aに画像を表示するための、本発明の「光源光」の典型例である表示用光L1を生成する。表示用光L1は、可視光であり、各サブ画素部の駆動に応じて液晶層50によって変調される。   The display light source 206b generates display light L1 that is a typical example of the “light source light” of the present invention for displaying an image in the image display region 10a. The display light L1 is visible light, and is modulated by the liquid crystal layer 50 in accordance with driving of each sub-pixel unit.

導光板206aは、例えば、表示用光L1を透過可能なアクリル樹脂で構成されており、表示用光L1を画像表示領域10aに導く。液晶装置1は、画像を表示するために表示用光L1を利用すると共に、表示面301sに接する、或いは指示する指等の指示手段を検知するために表示用光L1及び外光を利用する。   The light guide plate 206a is made of, for example, an acrylic resin that can transmit the display light L1, and guides the display light L1 to the image display region 10a. The liquid crystal device 1 uses the display light L1 to display an image, and uses the display light L1 and external light to detect an instruction means such as a finger that touches or indicates the display surface 301s.

第1偏光層301と、液晶素子50bの他方の側に配置された不図示の偏光層とは、夫々の光軸が互いに交差するようにクロスニコル配置されている。液晶素子50bは、液晶層50のうち受光素子191及び192に重なる液晶部分と、当該液晶部分を挟持する第1電極159a及び第2電極21aを有している。   The first polarizing layer 301 and the polarizing layer (not shown) arranged on the other side of the liquid crystal element 50b are arranged in a crossed Nicols manner so that their optical axes intersect each other. The liquid crystal element 50b includes a liquid crystal portion that overlaps the light receiving elements 191 and 192 in the liquid crystal layer 50, and a first electrode 159a and a second electrode 21a that sandwich the liquid crystal portion.

光量調節部82は、表示面301sから開口部83に入射する入射光L2の光量を調節する絞り機構として機能する。本実施形態では、図5を参照しながら説明したように、液晶素子50bが有する液晶部分の配向状態を制御可能であるため、入射光L2の光量を光量調節部82毎に独立して調節できる。したがって、各画素部において液晶層の配向状態を制御することによって表示用光の光強度を制御する場合と同様に、各光センサ部150の光検出素子191に入射する入射光L2´の光量を独立して調節できる。   The light amount adjusting unit 82 functions as a diaphragm mechanism that adjusts the amount of incident light L2 incident on the opening 83 from the display surface 301s. In the present embodiment, as described with reference to FIG. 5, since the alignment state of the liquid crystal portion of the liquid crystal element 50 b can be controlled, the amount of incident light L <b> 2 can be adjusted independently for each light amount adjustment unit 82. . Therefore, similarly to the case where the light intensity of the display light is controlled by controlling the alignment state of the liquid crystal layer in each pixel unit, the amount of incident light L2 ′ incident on the light detection element 191 of each photosensor unit 150 is determined. Can be adjusted independently.

よって、複数の光量調節部82によれば、画像表示領域10aを構成する複数の領域の夫々において表示面301sから入射する入射光L2の光量の夫々が、各光センサ部150が検出可能な光量の検出可能範囲から外れている場合であっても、光センサ部150毎に、或いは任意の個数の光センサ部150を一群とする群毎に、各光センサ部150に入射する入射光L2´の光量が検出可能範囲に入るように光量が調節される。   Therefore, according to the plurality of light amount adjustment units 82, the light amount of the incident light L2 incident from the display surface 301s in each of the plurality of regions constituting the image display region 10a can be detected by each light sensor unit 150. Even if it is outside the detectable range, the incident light L2 ′ that is incident on each optical sensor unit 150 for each optical sensor unit 150 or for each group that includes an arbitrary number of optical sensor units 150 as a group. The amount of light is adjusted so that the amount of light falls within the detectable range.

特に、画像表示領域10aを構成する複数の領域の夫々において、指等の指示手段に遮光される外光等の環境の変化に起因して指示手段をその周囲と識別できない場合、より具体的には、例えば外光の光量が強すぎることによって、表示面301sにおいて指示手段の影が投影される領域と、その領域の周囲の領域との夫々に入射する入射光L2の光量が受光素子191及び192による光量の検出可能範囲から外れている場合には、指示手段の影が投影される領域とその領域の周囲の領域との夫々に入射する入射光L2の光量が検出可能範囲にシフトされるように各光量調節部82が入射光L2の光量を調節する。つまり、複数の光量調節部82の夫々は、各光センサ部150に入射する入射光L2の光量を互いに独立して調節可能な絞り機構として機能する。   In particular, in each of a plurality of areas constituting the image display area 10a, when the instruction unit cannot be distinguished from its surroundings due to an environmental change such as external light shielded by the instruction unit such as a finger, more specifically, For example, when the amount of external light is too strong, the amount of incident light L2 incident on the display surface 301s in the region where the shadow of the pointing unit is projected and the region around the region is determined by the light receiving elements 191 and 191. When the light amount is outside the detectable range of the light amount by 192, the light amount of the incident light L2 incident on each of the region where the shadow of the instruction unit is projected and the surrounding region is shifted to the detectable range. As described above, each light amount adjusting unit 82 adjusts the light amount of the incident light L2. That is, each of the plurality of light amount adjusting units 82 functions as a diaphragm mechanism that can adjust the light amounts of the incident light L2 incident on the respective optical sensor units 150 independently of each other.

このように、液晶装置1によれば、光センサ部150に入射する入射光L2の光量が光センサ部による検出可能範囲から外れている場合でも、当該検出可能範囲に光量が含まれるように入射光L2の光量が調節され、検出可能範囲に光量が調節された入射光L2´が光センサ部150に照射されることになる。したがって、液晶装置1によれば、光量調節部82によって光量が調節されることなく、入射光L2が光センサ部150にそのまま入射する場合には識別できなかった指示手段を識別でき、表示面301s上の画像表示領域10aにおける指示手段の位置を特定できる。   Thus, according to the liquid crystal device 1, even when the light amount of the incident light L2 incident on the optical sensor unit 150 is out of the detectable range by the optical sensor unit, the incident light amount is included in the detectable range. The light amount of the light L2 is adjusted, and the light sensor unit 150 is irradiated with the incident light L2 ′ whose light amount is adjusted within the detectable range. Therefore, according to the liquid crystal device 1, the indication means that could not be identified when the incident light L2 is incident on the optical sensor unit 150 without being adjusted by the light amount adjustment unit 82 can be identified, and the display surface 301s. The position of the instruction means in the upper image display area 10a can be specified.

加えて、複数の光量調節部82の夫々が互いに独立して光量を調節できるため、外光を含む入射光L2の光強度が画像表示領域10a内の各領域で相互に異なる場合であっても、光センサ部150による検出可能範囲から光量が外れている領域について選択的に光量を調節可能であり、指示手段を検出する検出精度を高めることが可能である。   In addition, since each of the plurality of light amount adjustment units 82 can adjust the light amount independently of each other, even when the light intensity of the incident light L2 including external light is different in each region in the image display region 10a. The light amount can be selectively adjusted in a region where the light amount is out of the detectable range by the optical sensor unit 150, and the detection accuracy for detecting the instruction means can be increased.

このように、液晶装置1は、光学系の途中にメカニカルな絞り機構が設けられたカメラ等の撮像装置と異なり、本来画像を表示するために用いられる液晶層の一部を利用して入射光L2の光量を調節できることから、液晶装置1内に絞り機構を設けるためのスペースを確保しなくても入射光L2の光量を調節でき、指示手段を検知する精度を高めることが可能である。   As described above, the liquid crystal device 1 is different from an imaging device such as a camera in which a mechanical diaphragm mechanism is provided in the middle of the optical system, so that incident light is utilized by using a part of the liquid crystal layer that is originally used for displaying an image. Since the light quantity of L2 can be adjusted, the light quantity of the incident light L2 can be adjusted without securing a space for providing a diaphragm mechanism in the liquid crystal device 1, and the accuracy of detecting the pointing means can be improved.

第1電極159aは、TFTアレイ基板10上において画像表示領域10aを構成する複数の画素部72の夫々に設けられた複数の画素電極9aと同層に形成されている。したがって、ITO等の透明導電材料によって構成される画素電極9aを形成する工程と共通の工程によって第1電極159aを形成でき、液晶装置1の製造プロセスを簡便にできる。第2電極21aは、対向電極21が光検出素子191及び192に重なる電極部分である。   The first electrode 159a is formed in the same layer as the plurality of pixel electrodes 9a provided in each of the plurality of pixel portions 72 constituting the image display region 10a on the TFT array substrate 10. Therefore, the first electrode 159a can be formed by a process common to the process of forming the pixel electrode 9a made of a transparent conductive material such as ITO, and the manufacturing process of the liquid crystal device 1 can be simplified. The second electrode 21 a is an electrode portion where the counter electrode 21 overlaps the light detection elements 191 and 192.

液晶装置1は、画素電極9aに重なるように延びる第2偏光層302を備えている。第2偏光層302は、上述した不図示の偏光層の光軸が延びる方向に沿って延びる光軸を有している。したがって、第2偏光層302によれば、各画素に入射する表示用光L1を直線偏光させることが可能である。   The liquid crystal device 1 includes a second polarizing layer 302 extending so as to overlap the pixel electrode 9a. The second polarizing layer 302 has an optical axis extending along the direction in which the optical axis of the polarizing layer (not shown) extends. Therefore, according to the second polarizing layer 302, the display light L1 incident on each pixel can be linearly polarized.

尚、第1偏光層301及び第2偏光層302は、延伸されたPVA(ポリビニルアルコール)膜をTAC(トリアセチルセルロース)で構成された保護フィルムによって挟み込んで構成されている。   The first polarizing layer 301 and the second polarizing layer 302 are formed by sandwiching a stretched PVA (polyvinyl alcohol) film with a protective film made of TAC (triacetyl cellulose).

図7乃至図9において、サブ画素部73Rは、表示用光L1が液晶層50によって変調された変調光のうち赤色光を透過可能なカラーフィルタ154Rを介して赤色光L1Rを表示する。サブ画素部73G及び73Bの夫々は、サブ画素部73Rと同様に、カラーフィルタ154G及び154Bの夫々を介して緑色光L1G及び青色光L1Bの夫々を表示する。   7 to 9, the sub-pixel unit 73R displays the red light L1R through the color filter 154R that can transmit red light among the modulated light obtained by modulating the display light L1 by the liquid crystal layer 50. Each of the sub pixel portions 73G and 73B displays the green light L1G and the blue light L1B via the color filters 154G and 154B, respectively, similarly to the sub pixel portion 73R.

図7及び図8に示すように、遮光膜153は、開口領域の縁の少なくとも一部を規定する、所謂ブラックマトリクスである。したがって、遮光膜153によれば、非開口領域に形成された画素スイッチング用TFT30等の半導体素子、及びTFT回路部80に表示面301s側から入射光L2が照射されることを低減でき、TFT30及びTFT回路部80に含まれる半導体素子に発生する光リーク電流を低減できる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the light shielding film 153 is a so-called black matrix that defines at least a part of the edge of the opening region. Therefore, according to the light shielding film 153, it is possible to reduce the incidence of the incident light L2 from the display surface 301s side to the semiconductor elements such as the pixel switching TFT 30 formed in the non-opening region and the TFT circuit unit 80. The light leakage current generated in the semiconductor element included in the TFT circuit unit 80 can be reduced.

図6乃至図9に示すように、光センサ部82は、TFTアレイ基板10上において、画素部72の開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成されている。また、液晶装置1では、開口部73R、73G及び73Bから表示用光L1R、L1G及びL1Bの夫々が出射される。したがって、液晶装置1によれば、光センサ部82によって表示用光L1R、L1G及びL1Bが遮られることがない。   As shown in FIGS. 6 to 9, the optical sensor unit 82 is formed on the TFT array substrate 10 in a non-opening region that separates the opening regions of the pixel unit 72 from each other. Further, in the liquid crystal device 1, display lights L1R, L1G, and L1B are emitted from the openings 73R, 73G, and 73B, respectively. Therefore, according to the liquid crystal device 1, the display light L1R, L1G, and L1B is not blocked by the optical sensor unit 82.

次に、図10及び図11を参照しながら、光検出素子191及び192、並びに遮光膜199の詳細な構成を説明し、その後、図3及び図10を参照しながら、液晶装置1の動作を詳細に説明する。   Next, detailed configurations of the light detection elements 191 and 192 and the light shielding film 199 will be described with reference to FIGS. 10 and 11, and then the operation of the liquid crystal device 1 will be described with reference to FIGS. This will be described in detail.

図10において、光検出素子191は、受光層191a´と、受光層191a´の両面の夫々において受光層191a´に重なり、且つ受光層191a´に電気的に接続されたP型導電領域191b´及びN型導電領域191c´とを有する縦型PINダイオードである。したがって、液晶装置1の製造時に、順次P型導電領域191b´、受光層192a´、及びN形導電領域192c´を形成することによって、光検出素子192上に光検出素子191を容易に形成できる。   In FIG. 10, the photodetecting element 191 includes a light receiving layer 191a ′ and a P-type conductive region 191b ′ that overlaps the light receiving layer 191a ′ on both surfaces of the light receiving layer 191a ′ and is electrically connected to the light receiving layer 191a ′. And a vertical PIN diode having an N-type conductive region 191c ′. Therefore, when the liquid crystal device 1 is manufactured, the photodetecting element 191 can be easily formed on the photodetecting element 192 by sequentially forming the P-type conductive region 191b ′, the light receiving layer 192a ′, and the N-type conductive region 192c ′. .

光検出素子192は、受光層192a´を有している。光検出素子192は、半導体層192aの一部を各々構成し、且つ受光層192a´に電気的に接続されたP型導電領域192b´及びN型導電領域192c´が受光層192a´の受光面に重ならない横型PINダイオードである。   The light detection element 192 has a light receiving layer 192a ′. The light detection element 192 includes a part of the semiconductor layer 192a, and a P-type conductive region 192b ′ and an N-type conductive region 192c ′ electrically connected to the light-receiving layer 192a ′ are light-receiving surfaces of the light-receiving layer 192a ′. This is a lateral PIN diode that does not overlap.

絶縁膜41の表面の層が、本発明の「一の層」の一例であり、TFT30及び光検出素子192は、絶縁膜41の表面の層に、即ち同層に形成されている。したがって、TFT30及び光検出素子192をTFTアレイ基板10上の互いに異なる層に形成する場合に比べて、液晶装置1の構成を簡便にすることができることに加え、互いに共通の工程によってTFT30及び光検出素子192を形成できる。   The layer on the surface of the insulating film 41 is an example of the “single layer” in the present invention, and the TFT 30 and the light detection element 192 are formed on the surface layer of the insulating film 41, that is, in the same layer. Therefore, the configuration of the liquid crystal device 1 can be simplified as compared with the case where the TFT 30 and the light detection element 192 are formed in different layers on the TFT array substrate 10, and the TFT 30 and the light detection are performed by a common process. An element 192 can be formed.

より具体的には、半導体層1a及び192aは、例えば、絶縁膜41上にポリシリコン層等の半導体層を形成した後、当該半導体層をTFT30及び受光層192a´の夫々のレイアウトに応じた平面パターンとなるように、同時に、或いは並行してパターニングされることによって、同時に、或いは並行して形成される。よって、半導体層1aを形成する工程とは別に半導体層192aを形成する工程を設ける場合に比べて、液晶装置1の製造プロセスを簡便化することが可能である。尚、光検出素子191は、絶縁膜43bに形成された受光層191a´を有しており、光検出素子192が絶縁膜41上に形成された後に形成される。   More specifically, the semiconductor layers 1a and 192a are formed in a plane corresponding to the layout of the TFT 30 and the light receiving layer 192a ′ after a semiconductor layer such as a polysilicon layer is formed on the insulating film 41, for example. By patterning simultaneously or in parallel so as to form a pattern, they are formed simultaneously or in parallel. Therefore, the manufacturing process of the liquid crystal device 1 can be simplified as compared with the case where the step of forming the semiconductor layer 192a is provided separately from the step of forming the semiconductor layer 1a. The light detecting element 191 has a light receiving layer 191 a ′ formed on the insulating film 43 b and is formed after the light detecting element 192 is formed on the insulating film 41.

TFT30が有する半導体層1aは、例えば低温ポリシリコン層であり、ゲート電極3a1に重なるチャネル領域1a´、ソース領域1b´、及びドレイン領域1c´を含んでいる。チャネル領域1a´には、液晶装置1の動作時に、走査線3aに電気的に接続されたゲート電極3a1からの電界によりチャネルが形成される。絶縁膜42の一部を構成する絶縁膜42aのうちゲート電極3a1及び半導体層1a間に延びる部分は、TFT30のゲート絶縁膜を構成している。ソース領域1b´及びドレイン領域1c´の夫々は、チャネル領域1a´の両側の夫々にミラー対称に形成されている。   The semiconductor layer 1a included in the TFT 30 is, for example, a low-temperature polysilicon layer, and includes a channel region 1a ′, a source region 1b ′, and a drain region 1c ′ that overlap the gate electrode 3a1. In the channel region 1 a ′, a channel is formed by an electric field from the gate electrode 3 a 1 electrically connected to the scanning line 3 a during the operation of the liquid crystal device 1. A portion extending between the gate electrode 3 a 1 and the semiconductor layer 1 a in the insulating film 42 a constituting a part of the insulating film 42 constitutes a gate insulating film of the TFT 30. Each of the source region 1b ′ and the drain region 1c ′ is formed in mirror symmetry on both sides of the channel region 1a ′.

ゲート電極3a1は、ポリシリコン膜等の導電膜や、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd、Al等の金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等によって形成されており、ソース領域1b´及びドレイン領域1c´に重ならないように絶縁膜42aを介してチャネル領域1a´上に設けられている。尚、TFT30は、ソース領域1b´及びドレイン領域1c´の夫々に低濃度ソース領域及び低濃度ドレイン領域の夫々が形成されたLDD(Lightly Doped Drain)構造を有していてもよい。   The gate electrode 3a1 is made of a conductive metal such as a polysilicon film, or a simple metal, an alloy, a metal silicide, a poly, including at least one of metals such as Ti, Cr, W, Ta, Mo, Pd, and Al. It is formed of silicide, a laminate of these, and the like, and is provided on the channel region 1a ′ via the insulating film 42a so as not to overlap the source region 1b ′ and the drain region 1c ′. The TFT 30 may have an LDD (Lightly Doped Drain) structure in which a low-concentration source region and a low-concentration drain region are respectively formed in the source region 1b ′ and the drain region 1c ′.

光検出素子191は、P型導電領域191b´及びN型導電領域191c´のうち受光層191a´上に形成されたN型導電領域191c´に重なり、且つN型導電領域191c´上においてN型導電領域191c´に電気的に接続された透明な上電極159aを有している。   The photodetecting element 191 overlaps the N-type conductive region 191c ′ formed on the light-receiving layer 191a ′ among the P-type conductive region 191b ′ and the N-type conductive region 191c ′, and is N-type on the N-type conductive region 191c ′. The transparent upper electrode 159a is electrically connected to the conductive region 191c ′.

素子制御用TFT161は、絶縁膜41上に形成された半導体層161aを有している。半導体層161aは、ソース領域161b´、チャネル領域161a´、及びドレイン領域161c´から構成されている。ゲート電極163aは、ゲート絶縁膜42aを介してチャネル領域161a´に重なっている。ソース領域161b´及びドレイン領域161c´の夫々は、コンタクトホール166及び162の夫々を介して端子部164及び165の夫々に電気的に接続されている。端子部164は、コンタクトホールを介して上電極159aに電気的に接続されている。   The element control TFT 161 has a semiconductor layer 161 a formed on the insulating film 41. The semiconductor layer 161a includes a source region 161b ′, a channel region 161a ′, and a drain region 161c ′. The gate electrode 163a overlaps the channel region 161a ′ through the gate insulating film 42a. The source region 161b ′ and the drain region 161c ′ are electrically connected to the terminal portions 164 and 165 through the contact holes 166 and 162, respectively. The terminal portion 164 is electrically connected to the upper electrode 159a through a contact hole.

上電極159aは、ITO等の透明導電材料から構成されており、画素電極9aと同時に、或いは並行して絶縁膜43c上に形成されている。上電極159aによれば、光検出素子191の上層側から入射光L2´が光検出素子191に入射した場合に、上電極159aによって入射光L2´が遮られることがなく、入射光L2´を検出できる。   The upper electrode 159a is made of a transparent conductive material such as ITO, and is formed on the insulating film 43c simultaneously with or in parallel with the pixel electrode 9a. According to the upper electrode 159a, when the incident light L2 ′ is incident on the light detecting element 191 from the upper layer side of the light detecting element 191, the incident light L2 ′ is not blocked by the upper electrode 159a, and the incident light L2 ′ is It can be detected.

光検出素子191は、P型導電領域191b´及びN型導電領域191c´のうち受光層191a´下に形成されたP型導電領域191b´に重なり、且つP型導電領域191b´下において遮光膜199に電気的に接続されている。遮光膜199は、導電性を有しており、光検出素子191の電極を構成している。したがって、バックライト206から光検出素子191に向かって照射される表示用光L1が直接光検出素子191に照射されることを低減できる。   The photodetecting element 191 overlaps with the P-type conductive region 191b ′ formed under the light-receiving layer 191a ′ among the P-type conductive region 191b ′ and the N-type conductive region 191c ′, and the light-shielding film under the P-type conductive region 191b ′. 199 is electrically connected. The light shielding film 199 has conductivity and constitutes an electrode of the light detection element 191. Therefore, it can be reduced that the display light L1 irradiated from the backlight 206 toward the light detection element 191 is directly irradiated on the light detection element 191.

遮光膜199は、TFT30に電気的に接続された端子部91及び92と共に、本発明の「他の層」の一例である絶縁膜42bの表面の層に形成されている。したがって、遮光膜199は、端子部91及び92と同層に形成されている。よって、遮光膜199によれば、端子部91及び92、並びに遮光膜199を互いに異なる層に別々に形成する場合に比べて、液晶装置1の構成を簡便にすることができると共に、液晶装置1の製造プロセスも簡便化することが可能である。   The light shielding film 199 is formed on the surface layer of the insulating film 42b, which is an example of “another layer” of the present invention, together with the terminal portions 91 and 92 electrically connected to the TFT 30. Therefore, the light shielding film 199 is formed in the same layer as the terminal portions 91 and 92. Therefore, according to the light shielding film 199, the configuration of the liquid crystal device 1 can be simplified as compared with the case where the terminal portions 91 and 92 and the light shielding film 199 are separately formed in different layers. This manufacturing process can be simplified.

光検出素子191及び192は、これら素子の入力側において遮光膜199を介して相互に電気的に並列に接続されている。したがって、端子部93及び上電極159aの夫々から出力された各光検出素子の出力信号が読み出し信号線6a2に読み出し可能となっている。   The photodetecting elements 191 and 192 are electrically connected to each other in parallel via a light shielding film 199 on the input side of these elements. Therefore, the output signals of the respective light detection elements output from the terminal portion 93 and the upper electrode 159a can be read out to the readout signal line 6a2.

次に、図11を参照しながら、光検出素子191及び192、並びに遮光膜199の平面的形状を説明する。   Next, the planar shapes of the light detection elements 191 and 192 and the light shielding film 199 will be described with reference to FIG.

図11において、遮光膜199と、光検出素子191及び192とは、相互に重なっており、遮光膜199のサイズは、光検出素子191より平面的に見て大きい。したがって、バックライト206から出射された表示用光L1と、表示用光L1が液晶装置1の内部で反射等されたことにより生じた迷光とが光検出素子191に照射されることが低減される。   In FIG. 11, the light shielding film 199 and the light detection elements 191 and 192 overlap each other, and the size of the light shielding film 199 is larger in plan view than the light detection element 191. Therefore, it is reduced that the light detection element 191 is irradiated with the display light L1 emitted from the backlight 206 and stray light generated by the display light L1 being reflected or the like inside the liquid crystal device 1. .

加えて、遮光膜199のサイズは、光検出素子192より平面的に見て大きい。したがって、入射光L2又はL2´が光検出素子192に照射されないように、光検出素子192の上層側で入射光L2又はL2´を遮光できる。よって、光検出素子192が表示用光L1を検出する際に、光検出素子192が同時に入射光L2又はL2´を検出することを低減でき、光検出素子191及び192の夫々で入射光L2又はL2´、及び表示用光L1を別々に検出することが可能である。   In addition, the size of the light shielding film 199 is larger than that of the light detection element 192 when viewed in a plan view. Accordingly, the incident light L2 or L2 ′ can be shielded on the upper layer side of the light detection element 192 so that the light detection element 192 is not irradiated with the incident light L2 or L2 ′. Therefore, when the light detection element 192 detects the display light L1, it is possible to reduce the simultaneous detection of the incident light L2 or L2 ′ by the light detection element 192, and the light detection elements 191 and 192 respectively have the incident light L2 or L2 ′ and display light L1 can be detected separately.

次に、図3及び図10を参照しながら、液晶装置1の動作を詳細に説明する。   Next, the operation of the liquid crystal device 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 10.

図3及び図10において、バックライト206は、液晶装置1の動作時にTFTアレイ基板10の裏面側から液晶層50に向かって表示用光L1を照射する。表示用光L1は、画素電極9a及び対向電極21間に介在する液晶層50によって変調され、所望の画像が表示面301sに表示される。   3 and 10, the backlight 206 irradiates the display light L <b> 1 from the back side of the TFT array substrate 10 toward the liquid crystal layer 50 during the operation of the liquid crystal device 1. The display light L1 is modulated by the liquid crystal layer 50 interposed between the pixel electrode 9a and the counter electrode 21, and a desired image is displayed on the display surface 301s.

光検出素子191は、対向基板20の両面のうち液晶層50に臨まない面である表示面301sに入射する入射光L2をそのまま、或いは入射光L2の光量が調節された入射光L2´を検出する。遮光膜199は、光検出素子191の下層側において光検出素子191に重なっており、バックライト206から液晶層50に向かって出射された表示用光L1が光検出素子191に直接照射されないように表示用光L1を遮光する。光検出素子192は、遮光膜199の下層側において遮光膜199に重なり、且つ、液晶装置1の動作時に表示用光L1を検出する。   The light detection element 191 detects the incident light L2 that is incident on the display surface 301s that is the surface that does not face the liquid crystal layer 50 of both surfaces of the counter substrate 20, or detects the incident light L2 ′ in which the light amount of the incident light L2 is adjusted. To do. The light shielding film 199 overlaps the light detection element 191 on the lower layer side of the light detection element 191 so that the display light L1 emitted from the backlight 206 toward the liquid crystal layer 50 is not directly irradiated to the light detection element 191. The display light L1 is shielded. The light detection element 192 overlaps the light shielding film 199 on the lower layer side of the light shielding film 199 and detects the display light L1 when the liquid crystal device 1 is in operation.

このような光検出素子191及び192の夫々は、これら素子間に遮光膜199が形成されているため、入射光L2´及び表示用光L1を別々に検出できる。   Since each of the light detection elements 191 and 192 has the light shielding film 199 formed between these elements, the incident light L2 ′ and the display light L1 can be detected separately.

ここで、表示用光L1のうち光検出素子191に照射される光を完全に遮光可能なように遮光膜199に形成すれば、光検出素子191は、入射光L2´のみを検出でき、表示用光L1の影響を受けることなく、指示手段を特定できるとも思われる。   Here, if the light-shielding film 199 is formed so as to be able to completely shield the light irradiated to the light detection element 191 out of the display light L1, the light detection element 191 can detect only the incident light L2 ′, and display It seems that the instruction means can be specified without being affected by the light L1.

しかしながら、バックライト206から直接光検出素子191に照射される光だけでなく、液晶装置1内部で表示用光L1が屈折及び反射され、3次元的に見て遮光膜199及び光検出素子191間の隙間に斜めに入射する迷光も存在し、当該迷光が入射光L2´とは別に光検出素子191に照射されてしまう。加えて、このような迷光が遮光膜199及び光検出素子191間で繰り返し反射された後、光検出素子191の受光層に照射されてしまう可能性もある。   However, not only the light directly irradiating the light detection element 191 from the backlight 206 but also the display light L1 is refracted and reflected inside the liquid crystal device 1, and the light shielding film 199 and the light detection element 191 are viewed in three dimensions. There is also stray light incident obliquely in the gap, and the stray light is irradiated to the light detection element 191 separately from the incident light L2 ′. In addition, after such stray light is repeatedly reflected between the light shielding film 199 and the light detection element 191, there is a possibility that the light receiving layer of the light detection element 191 is irradiated.

したがって、光検出素子191の下層側、即ち、光検出素子から見てバックライト206が配置された側に遮光膜199を形成したとしても、遮光膜199によって遮光可能な光は、表示用光L1のうちバックライト206から直接光検出素子191に向かって照射される光のみであり、上述した迷光を確実に遮光することは技術的に困難である。このような状況下では、光検出素子191が、表示面301sから入射した入射光L2或いはL2´、即ち、表示面301sを指示する指示手段が外光或いは表示面301sから出射された光を反射することによって生じた光と、上述した迷光等とを同時に検出した場合には、当該迷光等がノイズとなり、光検出素子191によって検出された入射光L2又はL2´の光強度に基づいて指示手段を正確に検知することが困難になる。   Therefore, even if the light shielding film 199 is formed on the lower layer side of the light detection element 191, that is, the side where the backlight 206 is disposed when viewed from the light detection element, the light that can be blocked by the light shielding film 199 is the display light L 1. Of these, only the light directly irradiated from the backlight 206 toward the light detection element 191 is used, and it is technically difficult to reliably block the stray light described above. Under such circumstances, the light detection element 191 reflects the incident light L2 or L2 ′ incident from the display surface 301s, that is, the instruction means for indicating the display surface 301s reflects the external light or the light emitted from the display surface 301s. If the light generated by the detection and the stray light described above are detected at the same time, the stray light or the like becomes noise, and the indicating means is based on the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191. It becomes difficult to detect accurately.

そこで、次に、上述したノイズの影響を排除でき、指示手段の正確な検知が可能となる液晶装置1の具体的な動作を説明する。   Therefore, next, a specific operation of the liquid crystal device 1 that can eliminate the influence of the noise described above and can accurately detect the instruction unit will be described.

図3及び図10において、画像処理回路部216は、光検出素子192が検出した表示用光L1の光強度に基づいて、光検出素子191が検出した入射光L2又はL2´の光強度を補償する。より具体的には、画像処理回路部216は、例えば、光検出素子191及び192を光センサ部150に電気的に接続されており、光検出素子191が検出した入射光L2又はL2´の光強度を補償するように、即ち、入射光L2又はL2´と共に光検出素子191によって検出された表示用光L1の光強度等のノイズを除去するように、光検出素子191及び192の夫々の動作を制御する制御信号を制御線171及び172を介して制御用TFT161及び162に供給する。これにより、光検出素子191及び192の夫々のオンオフ動作が切り換えられ、光検出素子191によって検出された入射光L2又はL2´の光強度が補償される。   3 and 10, the image processing circuit unit 216 compensates for the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191 based on the light intensity of the display light L1 detected by the light detection element 192. To do. More specifically, the image processing circuit unit 216 includes, for example, the light detection elements 191 and 192 electrically connected to the light sensor unit 150, and the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191. The respective operations of the light detecting elements 191 and 192 so as to compensate the intensity, that is, to remove noise such as the light intensity of the display light L1 detected by the light detecting element 191 together with the incident light L2 or L2 ′. Is supplied to the control TFTs 161 and 162 via the control lines 171 and 172. Accordingly, the on / off operations of the light detection elements 191 and 192 are switched, and the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191 is compensated.

したがって、液晶装置1によれば、光検出素子191が検出した入射光L2又はL2´の光強度のうち表示用光L1に起因して検出されたノイズ部分を除去することが可能であり、表示面301sを指示する指等の指示手段を正確に特定できる。これにより、表示面301sに画像を表示する表示用光L1に用いられるバックライト206の影響を低減し、液晶装置1が画像を表示する表示性能を損なうことなく、タッチパネル機能の性能を高めることが可能である。   Therefore, according to the liquid crystal device 1, it is possible to remove a noise portion detected due to the display light L1 from the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191. An instruction means such as a finger indicating the surface 301s can be accurately specified. Thereby, the influence of the backlight 206 used for the display light L1 for displaying an image on the display surface 301s can be reduced, and the performance of the touch panel function can be improved without impairing the display performance for the liquid crystal device 1 to display an image. Is possible.

また、画像処理回路部216は、液晶装置1の動作時に、メモリ223に記憶された補償係数を読み出し、光検出素子191によって検出された入射光L2又はL2´の光強度を補償することも可能である。このような補償係数は、表示用光L1の光強度に応じて光検出素子191によって検出される入射光L2又はL2´の光強度を補正する補正量を規定する係数であり、液晶装置1の動作前に予めメモリ223に記憶されていてもよいし、液晶装置1の動作時に逐次記憶されてもよい。このような補償係数に基づく入射光L2又はL2´の光強度の補償によれば、光検出素子191及び192のオンオフ動作による補償だけでなく、光検出素子191から出力される、入射光L2又はL2´に対応した出力信号自体を補償することも可能であり、指示手段を確実に検知できる。   The image processing circuit unit 216 can also read out the compensation coefficient stored in the memory 223 during the operation of the liquid crystal device 1 and compensate the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191. It is. Such a compensation coefficient is a coefficient that defines a correction amount for correcting the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ detected by the light detection element 191 in accordance with the light intensity of the display light L1. It may be stored in advance in the memory 223 before the operation, or may be sequentially stored when the liquid crystal device 1 is operated. According to the compensation of the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ based on such a compensation coefficient, not only the compensation by the on / off operation of the light detection elements 191 and 192 but also the incident light L2 output from the light detection element 191 or It is also possible to compensate the output signal itself corresponding to L2 ′, and the indication means can be detected reliably.

また、画像処理回路部216は、画像の表示品位を低下させることなく、且つ液晶装置1の消費電力を低減する目的でバックライト206から出射される表示用光L1が互いに異なる値に設定された場合でも、指示手段を確実に検知できるように光検出素子191及び192の動作を制御することが可能である。   The image processing circuit unit 216 sets the display light L1 emitted from the backlight 206 to different values for the purpose of reducing the power consumption of the liquid crystal device 1 without degrading the display quality of the image. Even in this case, it is possible to control the operation of the light detection elements 191 and 192 so that the instruction means can be detected reliably.

バックライト制御回路202は、外光センサ222によって検出された外光の光強度に応じて、表示用光L1の光強度を互いに異なる値に設定することが可能である。より具体的には、外光センサ222は、液晶装置1の動作時に液晶装置1の周辺における明るさ、即ち外光の光強度を検出する。バックライト制御回路202は、バックライト206の駆動を制御可能なようにバックライト206に電気的に接続されており、例えば、外光の光強度が低い場合、即ち液晶装置1の周辺が暗い場合には、表示用光L1の光強度を低く設定することによって画像を表示する表示性能を低下させることなく、液晶装置1が消費する消費電力を低減する。   The backlight control circuit 202 can set the light intensity of the display light L1 to different values according to the light intensity of the external light detected by the external light sensor 222. More specifically, the external light sensor 222 detects the brightness around the liquid crystal device 1, that is, the light intensity of external light when the liquid crystal device 1 is in operation. The backlight control circuit 202 is electrically connected to the backlight 206 so that the drive of the backlight 206 can be controlled. For example, when the light intensity of outside light is low, that is, when the periphery of the liquid crystal device 1 is dark In other words, the power consumption of the liquid crystal device 1 is reduced without lowering the display performance of displaying an image by setting the light intensity of the display light L1 low.

また、バックライト制御回路202は、外光の光強度が高い場合、即ち、液晶装置1の周辺が明るい場合には、表示用光L1の光強度を高めることによって表示面301sに表示される画像の輝度を高めることができ、画像の表示品位を高めることが可能である。特に、液晶装置1が携帯型電子機器の表示部として用いられた場合には、当該機器の連続使用時間を延ばす観点からみれば、画像の表示品位を低下させることなく、消費電力を低減できることは大きな利点になる。   Further, when the light intensity of the external light is high, that is, when the periphery of the liquid crystal device 1 is bright, the backlight control circuit 202 increases the light intensity of the display light L1 and displays an image displayed on the display surface 301s. The brightness of the image can be increased, and the display quality of the image can be improved. In particular, when the liquid crystal device 1 is used as a display unit of a portable electronic device, it is possible to reduce power consumption without degrading the display quality of an image from the viewpoint of extending the continuous use time of the device. It will be a big advantage.

メモリ223は、バックライト制御回路202の制御下で表示用光L1の相互に異なる光強度の値毎に、光検出素子192によって検出された表示用光L1の複数の光強度を記憶する。メモリ223は、表示用光L1の光強度の互いに異なる値を、液晶装置1の駆動に先んじて予め記憶していてもよし、液晶装置1の動作時に表示用光L1の光強度を変更する毎に記憶することもできる。   The memory 223 stores a plurality of light intensities of the display light L1 detected by the light detection element 192 for each different light intensity value of the display light L1 under the control of the backlight control circuit 202. The memory 223 may store in advance different values of the light intensity of the display light L1 prior to driving the liquid crystal device 1, and each time the light intensity of the display light L1 is changed during the operation of the liquid crystal device 1. Can also be stored.

メモリ223に記憶された補償係数は、表示用光L1の互いに異なる光強度の値の夫々と、入射光L2又はL2´の光強度とに基づいて算出された複数の差分値である。このような差分値に基づいて、画像処理回路216は、指示手段を検知可能なように、入射光L2又はL2´の光強度を補償することも可能である。   The compensation coefficient stored in the memory 223 is a plurality of difference values calculated based on each of the different light intensity values of the display light L1 and the light intensity of the incident light L2 or L2 ′. Based on such a difference value, the image processing circuit 216 can compensate the light intensity of the incident light L2 or L2 ′ so that the instruction means can be detected.

したがって、液晶装置1によれば、外光の光強度に応じて、表示用光L1の光強度が互いに異なる複数の光強度の夫々に設定された場合であっても、入射光L2又はL2´の光強度のうち表示用光L1の光強度が占めるノイズ部分を相殺することができ、外光の光強度に応じて消費電力を低減しつつ、高品位の画像の表示が可能であり、且つ指示手段を確実に検知できる。   Therefore, according to the liquid crystal device 1, even when the light intensity of the display light L1 is set to each of a plurality of different light intensities according to the light intensity of external light, the incident light L2 or L2 ′ The noise portion occupied by the light intensity of the display light L1 can be offset, and high-quality images can be displayed while reducing the power consumption according to the light intensity of the external light, and The indicating means can be detected reliably.

<2:電子機器>
次に、図12及び図13を参照しながら、上述した液晶装置を具備してなる電子機器の実施形態を説明する。
<2: Electronic equipment>
Next, an embodiment of an electronic apparatus including the above-described liquid crystal device will be described with reference to FIGS.

図12は、上述した液晶装置が適用されたモバイル型のパーソナルコンピュータの斜視図である。図12において、コンピュータ1200は、キーボード1202を備えた本体部1204と、上述した液晶装置を含んでなる液晶表示ユニット1206とから構成されている。液晶表示ユニット1206は、液晶パネル1005の背面にバックライトを付加することにより構成されており、正確に各種情報を入力できるタッチパネル機能を有している。   FIG. 12 is a perspective view of a mobile personal computer to which the above-described liquid crystal device is applied. In FIG. 12, a computer 1200 includes a main body 1204 having a keyboard 1202 and a liquid crystal display unit 1206 including the above-described liquid crystal device. The liquid crystal display unit 1206 is configured by adding a backlight to the back surface of the liquid crystal panel 1005, and has a touch panel function capable of inputting various information accurately.

次に、上述した液晶装置を携帯電話に適用した例について説明する。図13は、本実施形態の電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。図13において、携帯電話1300は、複数の操作ボタン1302とともに、上述した液晶装置と同様の構成を有する液晶装置1005を備えている。携帯電話1300によれば、高品位の画像表示が可能であると共に、指等の指示手段によって表示面を介して正確に情報を入力可能である。加えて、消費電力を低減でき、長時間に亘って当該携帯電話の使用が可能になる。   Next, an example in which the above-described liquid crystal device is applied to a mobile phone will be described. FIG. 13 is a perspective view of a mobile phone that is an example of the electronic apparatus of the present embodiment. In FIG. 13, a cellular phone 1300 includes a liquid crystal device 1005 having a configuration similar to that of the above-described liquid crystal device, along with a plurality of operation buttons 1302. According to the mobile phone 1300, high-quality image display is possible, and information can be accurately input via the display surface by an instruction unit such as a finger. In addition, power consumption can be reduced, and the mobile phone can be used for a long time.

本実施形態に係る液晶装置の平面図である。It is a top view of the liquid crystal device concerning this embodiment. 図1のII−II´断面図である。It is II-II 'sectional drawing of FIG. 本実施形態に係る液晶装置の主要な回路構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the main circuit structures of the liquid crystal device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における等価回路である。3 is an equivalent circuit in an image display region of the liquid crystal device according to the present embodiment. 光検出回路部の電気的な構成を詳細に示した回路図である。It is the circuit diagram which showed the electrical structure of the photon detection circuit part in detail. 本実施形態に係る液晶装置が有する画素部周辺の図式的平面図である。2 is a schematic plan view of the periphery of a pixel unit included in the liquid crystal device according to the embodiment. FIG. 図6のVII−VII´断面図である。It is VII-VII 'sectional drawing of FIG. 図6のVIII−VIII´断面図である。It is VIII-VIII 'sectional drawing of FIG. 図6のIX−IX´断面図である。It is IX-IX 'sectional drawing of FIG. 図8に示した断面を詳細に示した断面図である。It is sectional drawing which showed the cross section shown in FIG. 8 in detail. 光検出素子の周辺の主要部の平面形状を示した平面図である。It is the top view which showed the planar shape of the principal part of the periphery of a photon detection element. 本実施形態に係る電子機器の一例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed an example of the electronic device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子機器の他の例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the other example of the electronic device which concerns on this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・液晶装置、10・・・TFTアレイ基板、20・・・対向基板、50・・・液晶層、50a,50b・・・液晶素子、72・・・画素部、82・・・光量調節部、150・・・光センサ部、191,192・・・光検出素子、216・・・画像処理回路部、202・・・バックライト制御回路、206・・・バックライト、222・・・外光センサ、223・・・メモリ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal device, 10 ... TFT array substrate, 20 ... Counter substrate, 50 ... Liquid crystal layer, 50a, 50b ... Liquid crystal element, 72 ... Pixel part, 82 ... Light quantity Adjustment unit, 150... Optical sensor unit, 191, 192... Light detection element, 216... Image processing circuit unit, 202. Outside light sensor, 223... Memory

Claims (9)

第1基板と、
前記第1基板に対向するように配置された第2基板と、
前記第1基板及び前記第2基板間に挟持された液晶層と、
前記第1基板の裏面側から前記液晶層に向かって光源光を照射する光源手段と、
前記第2基板の両面のうち前記液晶層に臨まない面である表示面に入射する入射光を検出する第1光検出素子と、
前記第1光検出素子の下層側において前記第1光検出素子に重なる遮光膜と、
前記遮光膜の下層側において前記遮光膜に重なり、且つ前記光源光を検出する第2光検出素子と、
前記第2光検出素子が検出した前記光源光の光強度に基づいて、前記第1光検出素子が検出した前記入射光の光強度を補償する補償手段と
を備えたことを特徴とする液晶装置。
A first substrate;
A second substrate disposed to face the first substrate;
A liquid crystal layer sandwiched between the first substrate and the second substrate;
Light source means for irradiating light source light from the back side of the first substrate toward the liquid crystal layer;
A first light detecting element for detecting incident light incident on a display surface which is a surface not facing the liquid crystal layer among both surfaces of the second substrate;
A light-shielding film overlapping the first photodetecting element on the lower layer side of the first photodetecting element;
A second photodetecting element that overlaps the light shielding film on the lower layer side of the light shielding film and detects the light source light;
Compensation means for compensating for the light intensity of the incident light detected by the first light detection element based on the light intensity of the light source light detected by the second light detection element. .
前記補償手段は、前記表示面を指示する指示手段を検知可能なように、前記入射光の光強度を補償する補償係数に基づいて、前記第1光検出素子によって検出された前記入射光の光強度を補償すること
を特徴とする請求項1に記載の液晶装置。
The compensation means detects the light of the incident light detected by the first light detection element based on a compensation coefficient for compensating the light intensity of the incident light so that the instruction means for indicating the display surface can be detected. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the strength is compensated.
外光の光強度を検出する外光検出手段と、
前記外光の光強度に応じて、前記光源光の光強度を互いに異なる値に設定する光源光設定手段と、
前記異なる値毎に、前記第2光検出素子によって検出された前記光源光の複数の光強度を記憶する記憶手段とを備え、
前記補償係数は、前記複数の光強度の夫々と、前記入射光の光強度とに基づいて算出された複数の差分値であり、
前記補償手段は、前記指示手段を検知可能なように、前記複数の差分値の夫々に基づいて前記入射光の光強度を補償すること
を特徴とする請求項2に記載の液晶装置。
Outside light detecting means for detecting the light intensity of outside light;
Light source light setting means for setting the light intensity of the light source light to different values according to the light intensity of the external light;
Storage means for storing a plurality of light intensities of the light source light detected by the second light detection element for each of the different values;
The compensation coefficient is a plurality of difference values calculated based on each of the plurality of light intensities and the light intensity of the incident light,
The liquid crystal device according to claim 2, wherein the compensation unit compensates the light intensity of the incident light based on each of the plurality of difference values so that the instruction unit can be detected.
前記遮光膜は、前記第1光検出素子より平面的に見て大きいこと
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の液晶装置。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the light shielding film is larger than the first light detection element in a plan view. 5.
前記遮光膜は、前記第2光検出素子より平面的に見て大きいこと
を特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の液晶装置。
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the light shielding film is larger than the second photodetecting element in a plan view.
前記第1基板上に形成されており、前記表示面の表示領域に画像が表示されるように画素部を駆動する画素スイッチング用素子を備え、
前記画素スイッチング用素子及び前記第2光検出素子は、前記第1基板上の一の層に形成されていること
を特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の液晶装置。
A pixel switching element that is formed on the first substrate and drives a pixel portion so that an image is displayed in a display area of the display surface;
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the pixel switching element and the second photodetecting element are formed in one layer on the first substrate.
前記画素スイッチング用素子に電気的に接続された端子部及び前記遮光膜は、前記第1基板上において前記一の層と異なる他の層に形成されていること
を特徴とする請求項6に記載の液晶装置。
The terminal part electrically connected to the pixel switching element and the light shielding film are formed on another layer different from the one layer on the first substrate. LCD device.
前記遮光膜は、前記第1光検出素子の電極として兼用される導電膜であること
を特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の液晶装置。
The liquid crystal device according to claim 1, wherein the light shielding film is a conductive film that is also used as an electrode of the first light detection element.
請求項1から8の何れか一項に記載の液晶装置を具備してなること
を特徴とする電子機器。
An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to any one of claims 1 to 8.
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