JP2009302192A - Photoelectric conversion device and display panel with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光電変換装置及びそれを備えた表示パネルに関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion device and a display panel including the photoelectric conversion device.
例えば、特許文献1には、光電変換部にアモルファスシリコン(以下、a−Siと略記する)を用いた薄膜トランジスタ型の光電変換素子(以下、TFT型光電変換素子と略記する)を複数隣接配置して構成した光電変換装置が知られている。 For example, in Patent Document 1, a plurality of thin film transistor type photoelectric conversion elements (hereinafter abbreviated as TFT type photoelectric conversion elements) using amorphous silicon (hereinafter abbreviated as a-Si) in a photoelectric conversion unit are arranged adjacent to each other. A photoelectric conversion device configured as described above is known.
図6は、このようなTFT型光電変換素子の光−電気特性の一例を示す図である。(TFTサイズ(W/L)=180000/9[μm]、各端子電圧:Vs=0[V]、Vd=10[V]の条件で、照射光の照度をパラメータとしたときのIds[A]を測定したものである。)
この図より、照度に応じてドレインソース間電流Idsが増大していることがわかる。特に、逆バイアス領域(Vgs<0)におけるIdsの増大が顕著であり、通常はこの領域の特性を用いて、照射光の照度をIdsの変化として検出する光電変換素子として用いられる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the photoelectric characteristics of such a TFT photoelectric conversion element. (Tds size (W / L) = 18000/9 [μm], terminal voltages: Ids [A when the illuminance of irradiated light is used as a parameter under the conditions of Vs = 0 [V], Vd = 10 [V] ] Is measured.)
From this figure, it can be seen that the drain-source current Ids increases in accordance with the illuminance. In particular, the increase in Ids in the reverse bias region (Vgs <0) is remarkable, and normally, it is used as a photoelectric conversion element that detects the illuminance of irradiated light as a change in Ids using the characteristics of this region.
また、図7は、このようなTFT型光電変換素子を用いた光電変換装置の構造の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the structure of a photoelectric conversion device using such a TFT type photoelectric conversion element.
TFT型光電変換素子11は、透明のTFT基板10上に形成されたゲート電極12と、このゲート電極12の上に形成された透明の絶縁膜14と、この絶縁膜14上に前記ゲート電極12と対向させて形成されたa−Siからなる光電変換部16と、この光電変換部16の上に形成されたソース電極及びドレイン電極18とからなっている。そして、このようなTFT型光電変換素子11の上面を透明な絶縁膜14により覆い、図示しないシール部材やギャップ材により所定の間隔を確保した上で、その上に透明な対向基板20を設けることで、光電変換装置を構成している。
The TFT
なお、前記所定の間隔は、隣接配置されたTFT型光電変換素子11間の間隔と、光電変換装置を構成する他の各部材の屈折率等とに基づいて決まるものである。即ち、前記TFT基板10の裏面側に配したバックライト22から前記隣接のTFT型光電変換素子11間を通って前記対向基板20側に照射されたバックライト光24が前記対向基板20上に載置された対象物、例えば指26で反射されてなる反射光28を、a−Siからなる光電変換部16が正確に光電変換できるように、前記所定の間隔が決められる。上記において、なお、この所定間隔分の領域は、空間として空気が存在していても良いし、TFT型光電変換素子11を液晶(LCD)パネルに一体的に組み込み形成する場合には、液晶が満たされていても構わない。
Note that the predetermined interval is determined based on the interval between the adjacent TFT-type
このような構成の光電変換装置では、指26で反射した(正確には指の指紋を形成する凹部に対応する対向基板の上面で反射するが、図では指紋の凹部を省略している)バックライト光24即ち反射光28を光電変換部16で光電変換することにより、指26の指紋の形状を認識するものである。
In the photoelectric conversion device having such a configuration, the back reflected by the finger 26 (precisely, it is reflected by the upper surface of the counter substrate corresponding to the concave portion forming the fingerprint of the finger, but the concave portion of the fingerprint is omitted in the figure). The shape of the fingerprint of the
このような原理を利用して、最近、光センサ方式のタッチセンサが開発されている。この方式では、液晶(LCD)パネルのパネル上面に指が接触された際、指の表面で反射されたバックライト光の反射光を、TFT型光電変換素子で検出してキー入力とするものである。
しかしながら、前記のような従来の光電変換装置では、外部からの入射光(主に日光)の輝度がバックライト光24の輝度を上回る場合、誤動作してしまうという問題があった。すなわち、対向基板20上に指26が載置されていない場合、外光がそのままTFT型光電変換素子11の光電変換部16に入射されるため、指が搭載された状態でバックライト光24が指で反射されてTFT型光電変換素子11の光電変換部16に入射された場合と何ら変わりがない。このため、反射光のような信号光と日光のような外光とを識別することができず、指等の対象物が載置されたことを認識して制御信号を発するタッチパネル等には適用することができないものであった。
However, the conventional photoelectric conversion device as described above has a problem that it malfunctions when the luminance of incident light (mainly sunlight) from the outside exceeds the luminance of the
また、TFT型光電変換素子11が強い外光に晒されると、素子が劣化してしまうという問題もあった。
Further, when the TFT
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、外光の影響を受けずに安定して光電変換/非光電変換の出力を得ることができ、タッチパネル等に適用可能な光電変換装置及びそれを備えた表示パネルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can stably obtain an output of photoelectric conversion / non-photoelectric conversion without being affected by external light, and can be applied to a touch panel or the like. An object is to provide a display panel including the display panel.
前記課題を解決するため、請求項1の発明は、光電変換装置において、
光電変換部を有する光電変換素子と、
前記光電変換素子の上方に、少なくとも前記光電変換素子の相対向する一辺に対向して設けられた遮光壁と、
前記光電変換素子及び前記遮光壁の上方に、前記遮光壁の上面と所定の間隔を有して配置され、上方からの押し下げにより前記遮光壁の上面との間隔を減少するように変形可能な反射膜と、
前記光電変換素子の下側より前記光電変換素子に向けて光を出射し、該光を前記反射膜により反射させた反射光を前記光電変換素子に入射させる光出射手段と、
を具備することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の光電変換装置において、
前記光出射手段は、前記光電変換素子下に設けられたバックライトを含むことを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1に記載の光電変換装置において、
前記光電変換素子の出力を検出する検出手段を含む判別手段をさらに具備することを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載の光電変換装置において、
前記判別手段は、前記光電変換素子の出力に基づいて前記検出対象物が存在すると判別することを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項4に記載の光電変換装置において、
前記判別手段は、前記光電変換素子が非光電変換の出力の場合に、前記検出対象物が存在すると判別することを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1に記載の光電変換装置において、
前記光電変換素子は、アモルファスシリコン薄膜トランジスタで形成されることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1に記載の光電変換装置において、
前記光電変換素子は、ダブルゲート型アモルファスシリコン薄膜トランジスタで形成されることを特徴とする。
また、請求項8の発明は、表示パネルにおいて、
表示領域とタッチセンサ領域とを有し、
前記表示領域と前記タッチセンサ領域とは、共通のTFT基板を有し、
前記表示領域には、前記TFT基板上に、画素電極と、該画素電極に接続されたスイッチング素子とが形成されると共に、前記TFT基板と対向する対向基板との間には液晶が充填され、
前記タッチセンサ領域には、前記TFT基板上に、光電変換素子が形成されると共に、前記光電変換素子の上方に、少なくとも前記光電変換素子の相対向する一辺に対向して遮光壁が形成され、
前記タッチセンサ領域の前記TFT基板と対向する対向基板の前記光電変換素子側に、前記遮光壁の上面と所定の間隔を有して配置され、上方からの押し下げにより前記遮光壁の上面との間隔を減少するように変形可能な反射膜が形成され、
前記タッチセンサ領域における前記TFT基板の下側には、前記光電変換素子の下側より前記光電変換素子に向けて光を出射し、該光を前記反射膜により反射させた反射光を前記光電変換素子に入射させる光出射手段が形成されたことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項8に記載の表示パネルにおいて、
前記光出射手段は、前記TFT基板下に設けられたバックライトを含むことを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項8に記載の表示パネルにおいて、
前記光電変換素子の出力を検出する検出手段を含む判別手段をさらに具備することを特徴とする。
請求項11の発明は、請求項10に記載の表示パネルにおいて、
前記判別手段は、前記光電変換素子の出力に基づいて前記検出対象物が存在すると判別することを特徴とする。
請求項12の発明は、請求項11に記載の表示パネルにおいて、
前記判別手段は、前記光電変換素子が非光電変換の出力の場合に、前記検出対象物が存在すると判別することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention of claim 1 is a photoelectric conversion device,
A photoelectric conversion element having a photoelectric conversion unit;
A light shielding wall provided above the photoelectric conversion element so as to face at least one opposite side of the photoelectric conversion element;
A reflection that is disposed above the photoelectric conversion element and the light shielding wall with a predetermined distance from the upper surface of the light shielding wall and is deformable so as to reduce the distance from the upper surface of the light shielding wall by being pushed down from above. A membrane,
Light emitting means for emitting light from the lower side of the photoelectric conversion element toward the photoelectric conversion element, and causing reflected light obtained by reflecting the light by the reflective film to enter the photoelectric conversion element;
It is characterized by comprising.
The invention of
The light emitting means includes a backlight provided under the photoelectric conversion element.
The invention of claim 3 is the photoelectric conversion device according to claim 1,
It further comprises discrimination means including detection means for detecting the output of the photoelectric conversion element.
The invention of claim 4 is the photoelectric conversion device according to claim 3,
The discrimination means discriminates that the detection target exists based on an output of the photoelectric conversion element.
The invention of
The discriminating unit discriminates that the detection target exists when the photoelectric conversion element outputs non-photoelectric conversion.
The invention of claim 6 is the photoelectric conversion device according to claim 1,
The photoelectric conversion element is formed of an amorphous silicon thin film transistor.
The invention of
The photoelectric conversion element is formed of a double gate type amorphous silicon thin film transistor.
The invention of claim 8 is the display panel,
A display area and a touch sensor area;
The display area and the touch sensor area have a common TFT substrate,
In the display area, a pixel electrode and a switching element connected to the pixel electrode are formed on the TFT substrate, and a liquid crystal is filled between a counter substrate facing the TFT substrate,
In the touch sensor region, a photoelectric conversion element is formed on the TFT substrate, and a light-shielding wall is formed above the photoelectric conversion element so as to face at least one opposite side of the photoelectric conversion element.
The touch sensor region is disposed on the photoelectric conversion element side of the counter substrate facing the TFT substrate with a predetermined distance from the upper surface of the light shielding wall, and is spaced from the upper surface of the light shielding wall by being pushed down from above. A reflective film that can be deformed to reduce
On the lower side of the TFT substrate in the touch sensor region, light is emitted from the lower side of the photoelectric conversion element toward the photoelectric conversion element, and reflected light obtained by reflecting the light by the reflective film is converted into the photoelectric conversion. A light emitting means for making the light incident on the element is formed.
The invention of claim 9 is the display panel according to claim 8,
The light emitting means includes a backlight provided under the TFT substrate.
The invention of
It further comprises discrimination means including detection means for detecting the output of the photoelectric conversion element.
The invention of
The discrimination means discriminates that the detection target exists based on an output of the photoelectric conversion element.
The invention of
The discriminating unit discriminates that the detection target exists when the photoelectric conversion element outputs non-photoelectric conversion.
本発明によれば、検出対象物の付勢力により反射膜と遮光壁の間の間隔を可逆的(弾性的)に変化されるように構成したことにより、検出対象物が接触していない場合は前記遮光壁が遮光せずに前記反射光が前記光電変換素子に入射し、検出対象物が接触した場合には、前記間隔が小さくなって前記遮光壁が遮光して、前記反射光が前記光電変換素子に入射しないようになるので、外光の影響を受けずに安定して光電変換/非光電変換の出力を得ることができ、タッチパネル等に適用可能な光電変換装置及びそれを備えた表示パネルを提供することができる。 According to the present invention, the distance between the reflective film and the light shielding wall is reversibly (elastically) changed by the urging force of the detection object. When the reflected light is incident on the photoelectric conversion element without being shielded by the light shielding wall and the detection target object comes into contact with the detection target, the interval is reduced, the light shielding wall is shielded, and the reflected light is Since the light does not enter the conversion element, it is possible to stably obtain an output of photoelectric conversion / non-photoelectric conversion without being affected by external light, and a photoelectric conversion device applicable to a touch panel or the like and a display including the photoelectric conversion device Panels can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1(A)は、本発明の第1実施形態としての光電変換装置の断面図である。本実施形態に係る光電変換装置は、TFT型光電変換素子であるセンサTFT(受動素子)100を少なくとも一つ備えるものであり、図1(A)において、従来と同様のものについては、図7と同じ参照番号を付している。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a cross-sectional view of a photoelectric conversion device as a first embodiment of the present invention. The photoelectric conversion device according to the present embodiment includes at least one sensor TFT (passive element) 100 that is a TFT type photoelectric conversion element. In FIG. The same reference numbers are attached.
センサTFT100は、透明なガラス基板等からなるTFT基板10上に形成された遮光性金属材料からなるゲート電極12と、このゲート電極12の上に形成された透明の絶縁膜14と、この絶縁膜14上に前記ゲート電極12と対向させて形成されたa−Siからなる光電変換部16と、この光電変換部16の上に形成された遮光性金属材料からなるソース電極及びドレイン電極18とからなっている。そして、このようなセンサTFT100の上面を透明な絶縁膜14により覆い、その上にセンサTFT100を取り囲んで遮光壁102が形成されている。遮光壁102は、遮光性の金属膜あるいは、樹脂により形成されており、その内側縁はソース電極及びドレイン電極10の外縁部と重合している。a−Siからなる光電変換部16のチャネル領域はゲート電極12と重合しており、このため、後述するバックライト22から出射される光は遮光壁102の内部を透過することはない。遮光壁102は、センサTFT100の外周全体を取り囲むように形成してもよいが、ソース電極およびドレイン電極18の幅方向の、相互に対向する一対の側辺のみに沿って形成するようにしてもよい。遮光壁102の上方には、図示しないシール部材やギャップ材により所定の間隔(ギャップ)を有してアルミニウムからなる反射膜104が配置されている。反射膜104は透明なガラス基板等からなる対向基板106の下面にスパッタ法等の適宜な方法で形成されるものであり、指等により対向基板106の上面に押し下げ力が加わると対向基板106と共に変形して下方に撓み、遮光壁102の上面との間隔を小さくする。反射膜は、全反射である必要はなく、透過率の低い金属酸化膜等により形成された半透過性の反射膜でもよい。なお、図示はしないが、TFT基板10と対向基板106とは、外周部内面に介在されたシール部材により封止され、絶縁膜14と反射膜104との間には液晶が封入されている。
The
TFT基板10の下面には、バックライト22が配置されている。バックライト22は、白色、赤色または赤外線等を発する。
A
なお、前記所定の間隔は、前記TFT基板10における前記バックライト光24の出射領域の広さと、前記遮光壁102の高さ及び幅と、光電変換装置を構成する他の各部材の屈折率等に基づいて決まるものである。即ち、前記TFT基板10の裏面側に配したバックライト22から前記センサTFT100の外側の前記TFT基板10を通って前記対向基板20側に照射されたバックライト光24が前記反射膜104で反射されてなる反射光28が、前記遮光壁102で遮光されずに、各センサTFT100の光電変換部16に入射されて、光電変換部16で正確に光電変換できるように、前記所定の間隔が決められる。
The predetermined interval includes the width of the emission region of the
従って、図1(A)に示すように対象物としての指26が対向基板106上に接触していない状態では、遮光壁102と反射膜104との間の間隔が大きく、バックライト光24が反射した反射光28が光電変換部16に照射され、センサTFT100は光電変換の出力となる。
Accordingly, as shown in FIG. 1A, when the
図1(B)は、対象物としての指26が対向基板106上に接触された際の光の経路を説明するための図である。
FIG. 1B is a diagram for explaining a light path when a
即ち、対象物としての指26が対向基板106の上面に接触され、押し下げ力が作用すると、図1(B)に示すように、その押し下げ力により対向基板106及び反射膜104が変形して下方に撓み、遮光壁102と反射膜104との間の間隔が小さくなる。
That is, when the
これにより、前記TFT基板10の裏面側に配したバックライト22から前記隣接センサTFT100間を通って前記対向基板20側に照射されたバックライト光24は、前記遮光壁102によってその大部分が遮光され、前記反射膜104に到達しない。また、反射膜104に到達して反射された反射光28も、前記遮光壁102によって遮光されて、前記センサTFT100の光電変換部16に到達しない。
As a result, most of the
従って、図1(B)に示すように対象物としての指26が対向基板106上に接触している状態では、遮光壁102と反射膜104との間のギャップが小さくなり、前記センサTFT100の光電変換部16が遮光された状態となるため、前記センサTFT100は非光電変換の出力となる。
Accordingly, as shown in FIG. 1B, when the
なお、前記センサTFT100の光電変換/非光電変換の判定は、例えば、図2に示すような検出回路108を含む判別手段により行うことができる。
The determination of photoelectric conversion / non-photoelectric conversion of the
即ち、検出回路108は、電流−電圧変換回路110とコンパレータ112とから構成されている。ここで、電流−電圧変換回路110は、その非反転入力端子に所定の電圧Vfが印加された反転増幅器114と、該反転増幅器114の出力端子と反転入力端子との間に接続された帰還抵抗Rfと、から構成され、前記センサTFT100からの配線が前記反転増幅器114の反転入力端子に接続されるよう形成されている。コンパレータ112は、この電流−電圧変換回路110で変換された電圧値を所定の閾値電圧値Vtと比較することで、当該センサTFT100が光電変換状態にあるか、非光電変換状態にあるかを示す出力信号Voutを出力する。
That is, the detection circuit 108 includes a current-voltage conversion circuit 110 and a
そして、特に図示はしてないが、判別手段は、このような検出回路108の出力信号Voutを反転する反転回路を有する判別回路を設けることで、前記TFT100が光電変換の出力、即ち、出力信号Voutが「1」という状態が検出されたとき、上記判別回路により光電変換装置のOFF状態(対象物無しの状態)と識別する。また、前記TFT100が非光電変換の出力、即ち、出力信号Voutが「0」という状態が検出されたとき、上記判別回路により光電変換装置のON状態(対象物有りの状態)と識別する。
Although not particularly illustrated, the discriminating means is provided with a discriminating circuit having such an inverting circuit that inverts the output signal Vout of the detection circuit 108, so that the
以上の原理により、光電変換装置に指26が接触した状態のみをON(対象物有りの状態)と識別し、それ以外の状態をOFF(対象物無しの状態)と認識する機構が実現できる。
Based on the above principle, it is possible to realize a mechanism that recognizes only a state in which the
なお、実際には、光電変換装置は、縦横2次元に複数のセンサTFTを隣接配置したものであり、前述したセンサTFTが縦横交互に並ぶように形成する。そして、各センサTFT100同士を並列接続するように、ゲート電極12、ソース電極及びドレイン電極18、並びに配線を形成することで、センサTFT100のロケーションによる光電変換条件差を無くすことができる。
Actually, the photoelectric conversion device has a plurality of sensor TFTs adjacently arranged two-dimensionally in the vertical and horizontal directions, and is formed so that the above-described sensor TFTs are alternately arranged in the vertical and horizontal directions. Then, by forming the
即ち、図4に示すように、センサTFT100のゲート電極12は一つの配線Vgに接続され、ドレイン電極は一つの配線Vdに接続され、ソース電極は一つの配線Vsに接続されるよう形成される。
That is, as shown in FIG. 4, the
このような構成とすることにより、多数のセンサTFT100は全体で一つのセンサTFT100として機能する。従って、一つに纏められた配線Vsを検出回路108に接続すれば、検出回路108によって、センサTFT100の光電変換/非光電変換状態を判別できる。このように、1つの光電変換装置は、複数個のセンサTFT100を隣接配置し、センサTFT100同士は並列接続して合成出力をもってON/OFF判定を行うことで、検出回路が少なくても正確にON/OFF判定を行うことができる。
By adopting such a configuration, a large number of
以上のように、本実施形態では、外光を遮光すると共に対象物としての指26による付勢力により変形する対向基板106と、その下面に反射膜104とを形成し、センサTFT100を遮光壁102で取り囲むことで、対向基板106及び反射膜104が変形したときにはセンサTFT100の光電変換部16が遮光壁102によって遮光されて、バックライト光24の反射光28が光電変換部16に入射されないようにすることができる。従って、光電変換部16の光電変換/非光電変換の判定により、指26などの対象物の有無を判別するような光電変換装置を実現できる。
As described above, in the present embodiment, the
このように、本実施形態によれば、外光(主に日光)は、対向基板106により遮光されてセンサTFT100に入射しないので、外光による誤動作を防止でき、また、外光によるセンサTFT100の光劣化を防止できる。
Thus, according to the present embodiment, external light (mainly sunlight) is shielded by the
図4は、上述の光電変換装置が一体化された液晶表示パネルの平面図を示す。 FIG. 4 is a plan view of a liquid crystal display panel in which the above-described photoelectric conversion device is integrated.
表示パネル116は、平面的に重ならない位置に、表示領域118と複数のタッチセンサ120で構成されるタッチパネル領域122を有する。
The
表示領域118には、薄膜トランジスタで回路構成された表示用液晶ドライバ(表示用液晶駆動手段)124が接続されている。タッチパネル領域122の各タッチセンサ120には、薄膜トランジスタで回路構成されたセンサドライバ(検出用液晶制御手段)126が接続されている。
Connected to the
表示領域118には、図示はしていないが、表示画素用TFT(スイッチング素子)と該表示画素用TFTに接続された画素電極がマトリクス状に配列されている。表示画素用TFTの構造は、上述したセンサTFT100と同じである。但し、表示画素用TFTの周りには遮光壁102は形成されておらず、また、その上には反射膜104は形成されずに、遮光性を持つ対向基板(この場合は弾性を有していなくても良い)のみが配置されている。
In the
各タッチセンサ120は、上述したセンサTFT100を少なくとも一つ含んでおり、図1(A)に図示された構造を有する。センサドライバ126は、前記検出回路108を含む判別手段としての機能を有している。
Each touch sensor 120 includes at least one
表示画素用TFT、表示用液晶ドライバ124、センサTFT100、及びセンサドライバ126は、ガラス若しくはプラスチックからなるTFT基板128上に同一のプロセスで形成することができる。この場合、前記光電変換装置のTFT基板10はタッチパネル領域122のTFT基板128に相当する。バックライト22は、表示領域118及びタッチパネル領域122に共通であるが、対向基板に関しては、表示領域118では透明な対向基板20、タッチパネル領域122では弾性と遮光性を有する対向基板106と別々のものを配置する必要がある。
The display pixel TFT, the display
上記実施形態において、表示用液晶ドライバ124及びセンサドライバ126は、LSIチップで構成しても良い。
In the above embodiment, the display
以上のように、本発明の第1実施形態としての光電変換装置及び該光電変換装置を備えた表示パネルによれば、外光を遮光すると共に対象物としての指26による付勢力により変形する対向基板106と、その下面に反射膜104とを形成し、センサTFT100を遮光壁102で取り囲むことで、対向基板106及び反射膜104が変形したときにはセンサTFT100の光電変換部16が遮光壁102によって遮光されて、バックライト光24の反射光28が光電変換部16に入射されないようにしているので、検出対象物としての指26が無い時にはバックライト光24の反射膜104による反射光28はセンサTFT100で光電変換されてセンサTFT100は光電変換の出力となり、指26が有る時にはセンサTFT100が遮光壁102で遮光されてセンサTFT100は非光電変換の出力となるため、センサTFT100から指26の有無によって異なる出力を得ることができる。
As described above, according to the photoelectric conversion device and the display panel including the photoelectric conversion device according to the first embodiment of the present invention, the opposing light is shielded from external light and deformed by the urging force of the
従って、その出力を、検出回路108を含む判別手段に供給することで、その出力に基づいて検出対象物の有無を判別することができる。 Therefore, by supplying the output to the discriminating means including the detection circuit 108, the presence or absence of the detection target can be discriminated based on the output.
よって、外光の状態は光電変換装置の出力に影響を全く及ぼさないので、外光によって誤動作することがない。 Therefore, the state of the external light does not affect the output of the photoelectric conversion device at all, so that malfunction does not occur due to the external light.
また、センサTFT100が外光に晒されることはないので、光劣化の恐れもない。
Further, since the
また、本発明の光電変換装置においては、表示領域118を構成する液晶表示パネルと共通の構造を有するので、共通のTFT基板を用いて表示パネルと一体形成できる(殆ど工程を増やすことなく、タッチセンサ120付き表示パネル116を製造できる)という利点がある。
In addition, since the photoelectric conversion device of the present invention has a common structure with the liquid crystal display panel constituting the
この場合、バックライト22をも表示領域118のものと共通にできるという利点もある。
In this case, there is also an advantage that the
[第2実施形態]
図5(A)及び(B)は、本発明の第2実施形態としての光電変換装置の断面図である。なお、本実施形態における光電変換装置において、前記第1実施形態における光電変換装置と同様の部分については、同じ参照番号を付すことで、その説明は省略する。
[Second Embodiment]
5A and 5B are cross-sectional views of the photoelectric conversion device as the second embodiment of the present invention. In addition, in the photoelectric conversion apparatus in this embodiment, about the part similar to the photoelectric conversion apparatus in the said 1st Embodiment, the same reference number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
本第2実施形態における光電変換装置は、光電変換素子として、前記第1実施形態におけるa−Si TFTで構成したセンサTFT100の代わりに、ダブルゲート型a−Si TFTで構成したDG型TFTセンサ130を採用したものである。
The photoelectric conversion device according to the second embodiment includes a DG
即ち、DG型TFTセンサ130は、透明のTFT基板10上に形成されたゲート電極12と、このゲート電極12の上に形成された透明の絶縁膜14と、この絶縁膜14上に前記ゲート電極12と対向させて形成された光電変換部16と、この光電変換部16の上に形成されたソース電極及びドレイン電極18と、これら光電変換部16、ソース電極及びドレイン電極18の上面を覆う絶縁膜14上の、前記光電変換部16、ソース電極及びドレイン電極18に対応する位置に設けられた透明の上部ゲート電極132と、から構成されるものである。
That is, the DG
このようなダブルゲート型a−Si TFTでなるDG型TFTセンサ130を用いた光電変換装置によれば、前記第1実施形態と同様の効果が得られると共に、2つのゲートの制御タイミングをずらすことにより感度特性の制御が可能である、明暗の出力比が大きくとれるというメリットがある。
According to the photoelectric conversion device using the DG
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention.
例えば、前記第2実施形態では、ダブルゲート型の場合を説明したが、より多くのゲート電極を持つマルチゲート型a−Si TFTを採用することも可能である。 For example, in the second embodiment, the case of the double gate type has been described, but it is also possible to adopt a multi-gate type a-Si TFT having more gate electrodes.
更には、前記第1及び第2実施形態では、光電変換素子をa−Si TFTとしたが、a−Si TFTだけでなく、ポリシリコンTFT等の他のTFTを光電変換素子として用いても良い。また、TFT等のトランジスタに限らず、フォトダイオード等の他の光電変換素子であっても良い。 Furthermore, although the photoelectric conversion element is an a-Si TFT in the first and second embodiments, other TFTs such as a polysilicon TFT may be used as the photoelectric conversion element in addition to the a-Si TFT. . Moreover, it is not limited to a transistor such as a TFT, but may be another photoelectric conversion element such as a photodiode.
更に、検出回路108は、図2に示した構成に限定されるものでないことは勿論である。 Furthermore, it goes without saying that the detection circuit 108 is not limited to the configuration shown in FIG.
10…TFT基板
12…ゲート電極
14…絶縁膜
16…光電変換部
18…ドレイン電極
22…バックライト
24…バックライト光
26…指
28…反射光
100…センサTFT
102…遮光壁
104…反射膜
106…対向基板
108…検出回路
110…電圧変換回路
112…コンパレータ
114…反転増幅器
116…表示パネル
118…表示領域
120…タッチセンサ
122…タッチパネル領域
124…表示用液晶ドライバ
126…センサドライバ
128…TFT基板
130…DG型TFTセンサ
132…上部ゲート電極
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記光電変換素子の上方に、少なくとも前記光電変換素子の相対向する一辺に対向して設けられた遮光壁と、
前記光電変換素子及び前記遮光壁の上方に、前記遮光壁の上面と所定の間隔を有して配置され、上方からの押し下げにより前記遮光壁の上面との間隔を減少するように変形可能な反射膜と、
前記光電変換素子の下側より前記光電変換素子に向けて光を出射し、該光を前記反射膜により反射させた反射光を前記光電変換素子に入射させる光出射手段と、
を具備することを特徴とする光電変換装置。 A photoelectric conversion element having a photoelectric conversion unit;
A light shielding wall provided above the photoelectric conversion element so as to face at least one opposite side of the photoelectric conversion element;
A reflection that is disposed above the photoelectric conversion element and the light shielding wall with a predetermined distance from the upper surface of the light shielding wall and is deformable so as to reduce the distance from the upper surface of the light shielding wall by being pushed down from above. A membrane,
Light emitting means for emitting light from the lower side of the photoelectric conversion element toward the photoelectric conversion element, and causing reflected light obtained by reflecting the light by the reflective film to enter the photoelectric conversion element;
A photoelectric conversion device comprising:
前記表示領域と前記タッチセンサ領域とは、共通のTFT基板を有し、
前記表示領域には、前記TFT基板上に、画素電極と、該画素電極に接続されたスイッチング素子とが形成されると共に、前記TFT基板と対向する対向基板との間には液晶が充填され、
前記タッチセンサ領域には、前記TFT基板上に、光電変換素子が形成されると共に、前記光電変換素子の上方に、少なくとも前記光電変換素子の相対向する一辺に対向して遮光壁が形成され、
前記タッチセンサ領域の前記TFT基板と対向する対向基板の前記光電変換素子側に、前記遮光壁の上面と所定の間隔を有して配置され、上方からの押し下げにより前記遮光壁の上面との間隔を減少するように変形可能な反射膜が形成され、
前記タッチセンサ領域における前記TFT基板の下側には、前記光電変換素子の下側より前記光電変換素子に向けて光を出射し、該光を前記反射膜により反射させた反射光を前記光電変換素子に入射させる光出射手段が形成されたことを特徴とする表示パネル。 A display area and a touch sensor area;
The display area and the touch sensor area have a common TFT substrate,
In the display area, a pixel electrode and a switching element connected to the pixel electrode are formed on the TFT substrate, and a liquid crystal is filled between a counter substrate facing the TFT substrate,
In the touch sensor region, a photoelectric conversion element is formed on the TFT substrate, and a light-shielding wall is formed above the photoelectric conversion element so as to face at least one opposite side of the photoelectric conversion element.
The touch sensor region is disposed on the photoelectric conversion element side of the counter substrate facing the TFT substrate with a predetermined distance from the upper surface of the light shielding wall, and is spaced from the upper surface of the light shielding wall by being pushed down from above. A reflective film that can be deformed to reduce
On the lower side of the TFT substrate in the touch sensor region, light is emitted from the lower side of the photoelectric conversion element toward the photoelectric conversion element, and reflected light obtained by reflecting the light by the reflective film is converted into the photoelectric conversion. A display panel, characterized in that light emitting means for entering an element is formed.
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