JP2010049479A - 表示撮像装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】強度の高い外光（環境光）の下において、従来よりも物体を安定して検出することが可能な表示撮像装置を提供する。
【解決手段】表示面１０内の受光センサ１１１（回路部１０３）の上層に、赤外透過フィルタ１０８を配置する。また、この赤外透過フィルタ１０８の透過波長領域が、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含んでいるようにする。これにより、太陽光による環境光（外光）の強度が高い状況下であっても、受光センサ１１１から得られる受光出力電圧が、飽和しにくくなる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、パネルに接触または近接する物体の位置などの情報を取得する表示撮像装置、およびそのような表示撮像装置を備えた電子機器に関する。

従来より、表示装置の表示面に接触あるいは近接する物体の位置などを検出する技術が知られている。その中でも代表的で一般に広く普及している技術として、タッチパネルを備えた表示装置が挙げられる。

このタッチパネルも種々のタイプのものが存在するが、一般に普及しているものとして、静電容量を検知するタイプのものが挙げられる。このタイプのものは、指でタッチパネルに接触することでパネルの表面電荷の変化を捕らえ、物体の位置などを検出するようになっている。したがってこのようなタッチパネルを用いることで、ユーザは直感的に操作することが可能である。

また、最近では表示面上にこのようなタッチパネルを別途設けることなく、物体の位置などを検出することを可能とする技術が各種提案されている。例えば、特許文献１〜５には、低温ポリシリコンを用いて製造した液晶表示装置等において、各画素に受光センサを配置し、物体の映像などを取り込むことができるようにしたものが開示されている。これら特許文献１〜５に記載されている表示装置を利用すれば、取り込んだ映像に基づいて、物体の位置などを検出することも可能である。したがって、このような表示装置を利用することで、表示面上にタッチパネルなどの部品を別途設けることなく、簡易な構成で物体の位置などを検出することが可能となる。

しかしながら、上記のように物体で反射された反射光を利用する場合、表示光の輝度が問題となることがあった。具体的には、受光する光の輝度は表示光の輝度に左右され、この表示光の輝度は画像データに応じて変化することから、例えば表示面がいわゆる黒表示状態のときには、表示光に基づいて物体の位置などを正確に検出するのが困難となってしまう。

そこで、上記特許文献１〜５には、例えば赤外光などの非可視光を利用して物体を検出するようにした表示装置も提案されている。そのような非可視光を表示光（可視光）と共に液晶表示装置の表示面から出射するようにすれば、例えば上記のように黒表示状態のときであっても、表示面に接触または近接する物体を確実に検出することができると考えられるからである。

特開２００５−２７５６４４号公報 特開２００４−３１８８１９号公報 特開２００６−３０１８６４号公報 特許４００７３９０号明細書 特開２００７−２４１３０３号公報

ところが、上記特許文献１〜５における表示装置においても、非可視光を含む外光（環境光）の存在が問題となることがあった。具体的には、受光する光の輝度は環境光の強度に応じて変化することから、環境光の強度に応じて、受光素子から得られる受光信号が飽和してしまうことがあった。そのような飽和が生ずると、撮像した画像に基づいて物体の位置などを正確に検出するのが困難となってしまう。

そこで、表示装置から出射する赤外光などの非可視光の波長領域を透過領域とするバンドパスフィルタ（透過フィルタ）を、受光素子上に設ける方法が考えられる。この方法は、環境光が存在する場合において、物体検出用の赤外光等に対する感度を維持するために有効である。

しかしながら、晴天時のような強力な太陽光下（強度の高い環境光下）では、そのような環境光に起因した赤外光等の受光信号成分のほうが、表示装置からの反射光による赤外光等の受光信号成分と比べ、依然として大きくなってしまうことがあった。特に、晴天時の太陽光直下では、環境光に起因した赤外光等の強度が２０（ｍＷ／ｃｍ^２）にも達するため、表示装置からの反射光による赤外光等の強度と比べ、１０倍以上に達し得る。したがって、やはり受光信号が飽和してしまい、物体の位置などを正確に検出するのが困難となってしまうことがあった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、強度の高い外光（環境光）の下において、従来よりも物体を安定して検出することが可能な表示撮像装置、およびそのような表示撮像装置を備えた電子機器を提供することにある。

本発明の表示撮像装置は、表示面内に配置され、可視光領域の光を発する複数の第１発光素子と、表示面内に配置され、近赤外光を発する第２発光素子と、表示面内に配置された複数の受光素子と、表示面内の受光素子の上層に配置されると共に、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを透過波長領域として含む透過フィルタと、表示面から可視光領域の光が表示光として出射するように、画像データに基づいて第１発光素子を表示駆動する表示駆動部と、表示面から出射して検出対象物体で反射された光のうち、透過フィルタを透過した透過波長領域内の近赤外光を検出光として表示面上で検出するように、受光素子を受光駆動する受光駆動部と、受光素子から得られた受光信号に基づいて検出対象物体を検出する検出部とを備えたものである。

ここで、「可視光領域」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の波長領域を意味する。また、「近赤外光」とは、８００ｎｍ〜１１２０ｎｍ程度の波長領域（近赤外領域）の光を意味するものとする。また、「検出対象物体」とは、表示面に対して接触または近接するように接近している指やポインタ等の物体を意味する。

本発明の電子機器は、画像表示機能および撮像機能を有する上記表示撮像装置を備えたものである。

本発明の表示撮像装置および電子機器では、表示面内に配置された複数の第１発光素子において、表示駆動部による表示駆動により、可視光領域の光が画像データに表示光として出射する。また、表示面内に配置された第２発光素子から、近赤外光が発せられる。そして、表示面から出射して検出対象物体で反射された反射光（可視光領域の光および近赤外光）および環境光は、表示面内の受光素子の上層に配置された透過フィルタへ到達する。この透過フィルタを透過した上記透過波長領域内の近赤外光は、受光駆動部による受光駆動により、表示面内に配置された複数の受光素子によって検出光として検出される。そして、この受光素子から得られた受光信号に基づき、検出対象物体が検出される。ここで、上記透過フィルタの透過波長領域は、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含んでいることにより、太陽光による環境光（外光）の強度が高い状況下であっても、受光素子から得られる受光信号が飽和しにくくなる。

本発明の表示撮像装置または電子機器によれば、表示面内の受光素子の上層に透過フィルタを配置すると共に、この透過フィルタの透過波長領域が、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含んでいるようにしたので、太陽光による環境光（外光）の強度が高い状況下であっても、受光素子から得られる受光信号が飽和しにくくなる。よって、強度の高い外光（環境光）の下において、従来よりも物体を安定して検出することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る表示撮像装置（液晶表示装置）の全体構成を表すものである。この液晶表示装置は、表示部１と、表示信号生成部２１と、表示信号保持制御部２２と、表示信号ドライバ２３と、可視光発光用スキャナ２４と、受光用スキャナ３１と、受光信号レシーバ３２と、受光信号保持部３３と、位置検出部３４とを備えており、画像データに基づく画像を表示部１に表示すると共に、この表示部１に接触または近接する物体（後述する検出対象物体１２）の位置などを検出するものである。

表示部１は、複数の各画素１１が表示部１の全面に渡ってマトリクス状に配置されたＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなり、後述するように線順次動作をしながら所定の図形や文字などの画像を表示するものである。また、各画素１１は、可視光および非可視光（近赤外光）をそれぞれ発する発光セルＣＷと、非可視光（近赤外光）を受光することが可能な受光セルＣＲとを有する発光受光セルＣＷＲから構成され、後述するように画素ごとに発光動作と受光動作とを行うことができるようになっている。なお、この表示部１の構成の詳細については後述する。

表示信号生成部２１は、例えば図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）などから供給される画像データに基づいて、例えば１画面ごと（１フィールドの表示ごと）に表示部１に表示するための表示信号を生成するものである。このようにして生成された表示信号は、表示信号保持制御部２２へ出力される。

表示信号保持制御部２２は、表示信号生成部２１から出力される表示信号を１画面ごと（１フィールドの表示ごと）に、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などから構成されるフィールドメモリに格納して保持するものである。この表示信号保持制御部２２はまた、各発光セルＣＷを発光駆動する可視光発光用スキャナ２４および表示信号ドライバ２３と、各受光セルＣＲを受光駆動する受光用スキャナ３１とが連動して動作するように制御する役割も果たしている。具体的には、可視光発光用スキャナ２４に対しては発光タイミング制御信号４１を、受光用スキャナ３１に対しては受光タイミング制御信号４２を、表示信号ドライバ２３に対しては、制御信号、およびフィールドメモリに保持されている１画面分の表示信号に基づく１水平ライン分の表示信号を、それぞれ出力するようになっている。このようにして、これら可視光発光用スキャナ２４、受光用スキャナ３１および表示信号ドライバ２３に各制御信号および表示信号が供給されることで、後述する例えば矢印Ｘ方向への線順次動作が行われるようになっている。

可視光発光用スキャナ２４は、表示信号保持制御部２２から出力される発光タイミング制御信号４１に応じて、駆動対象の発光セルＣＷを選択するものである。具体的には、表示部１の各画素１１に接続された発光用ゲート線介して駆動対象の発光セルＣＷへ発光用選択信号を供給し、発光素子選択スイッチを制御するようになっている。このようにして、この発光用選択信号によってある画素の発光素子選択スイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素では表示信号ドライバ２３から供給された電圧に対応した輝度の発光動作がなされるようになっている。

表示信号ドライバ２３は、表示信号保持制御部２２から出力される１水平ライン分の表示信号に応じて、駆動対象の発光セルＣＷへ表示データを供給するものである。具体的には、表示部１の各画素１１に接続されたデータ供給線を介して、可視光発光用スキャナ２４により選択された画素１１へ表示データに対応する電圧を供給するようになっている。このようにして、これら可視光発光用スキャナ２４および表示信号ドライバ２３が連動して線順次動作することにより、任意の表示データに対応する画像が表示部１に表示されるようになっている。

受光用スキャナ３１は、表示信号保持制御部２２から出力される受光タイミング制御信号４２に応じて、駆動対象の受光セルＣＲを選択するものである。具体的には、表示部１の各画素１１に接続された受光用ゲート線を介して駆動対象の受光セルＣＲへ受光用選択信号を供給し、受光素子選択スイッチを制御するようになっている。つまり、上記した可視光発光用スキャナ２４の動作と同様に、受光用選択信号によってある画素の受光素子選択スイッチがオン状態となる電圧が印加されると、その画素から検出された受光信号が受光信号レシーバ３２に出力されるようになっている。このようにして、非可視光（近赤外光）が受光セルＣＲによって受光される。

なお、この受光用スキャナ３１は、受光信号レシーバ３２および受光信号保持部３３に対してそれぞれ受光ブロック制御信号４３を出力し、これら受光動作に寄与する部分の動作を制御する役割も果たしている。

受光信号レシーバ３２は、受光用スキャナ３１から出力される受光ブロック制御信号４３に応じて、各受光セルＣＲから出力された１水平ライン分の受光信号を取得するものである。このようにして取得された１水平ライン分の受光信号は、受光信号保持部３３へ出力される。

受光信号保持部３３は、受光用スキャナ３１から出力される受光ブロック制御信号４３に応じて、受光信号レシーバ３２から出力される受光信号を１画面ごと（１フィールドの表示ごと）の受光信号に再構成し、例えばＳＲＡＭなどから構成されるフィールドメモリに格納して保持するものである。このようにしてフィールドメモリに格納された受光信号は、位置検出部３４へ出力される。なお、この受光信号保持部３３はメモリ以外の記憶素子から構成されていてもよく、例えば受光信号をアナログデータとして保持しておくようにしてもよい。

位置検出部３４は、受光信号保持部３３から出力される受光信号に基づいて信号処理を行い、受光信号を検出した受光セルＣＲの位置から、表示部１に接触あるいは近接する物体の位置などを特定するものである。このようにして、表示部１に接触あるいは近接する物体の位置などが特定される。なお、上記のように受光信号保持部３３が受光信号をアナログデータとして保持している場合には、この位置検出部３４がアナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）を行ってから信号処理を実行するように構成することが可能である。

なお、表示信号ドライバ２３および可視光発光スキャナ２４が、本発明における「表示駆動手段」の一具体例に対応し、受光用スキャナ３１が本発明における「受光駆動手段」の一具体例に対応する。

次に、図２〜図７を参照して、表示部１および発光受光セルＣＷＲの構成の詳細について説明する。

図２は、各画素１１における発光受光セルＣＷＲの構成の一例を平面図で表したものである。この発光受光セルＣＷＲは、前述のように、発光セルＣＷと受光セルＣＲとを有している。また、そのうちの発光セルＣＷは、赤色発光する赤色発光セルＣＷrと、緑色発光する緑色発光セルＣＷgと、青色発光する青色発光セルＣＷbとを有している。また、赤色発光セルＣＷrは、赤色発光する部分である赤色発光素子ＣＬrと、この赤色発光素子ＣＬrを駆動するスイッチ素子（後述する発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒ）を含むＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路部１１３Ｒとを有し、緑色発光セルＣＷgは、緑色発光する部分である緑色発光素子ＣＬgと、この緑色発光素子ＣＬgを駆動するスイッチ素子（後述する発光素子選択スイッチＳＷ１Ｇ）を含むＴＦＴ回路部１１３Ｇとを有し、青色発光セルＣＷbは、青色発光する部分である青色発光素子ＣＬbと、この青色発光素子ＣＬbを駆動するスイッチ素子（後述する発光素子選択スイッチＳＷ１Ｂ）を含むＴＦＴ回路部１１３Ｂとを有している。なお、これら赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgおよび青色発光素子ＣＬbとＴＦＴ回路部１１３との接続関係、ならびにＴＦＴ回路部１１３と前述の表示信号ドライバ２３、可視光発光用スキャナ２４、受光用スキャナ３１および受光信号レシーバ３２との接続関係の詳細は後述（図４）する。また、詳細は後述するが、赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgおよび青色発光素子ＣＬbの形成領域と、ＴＦＴ回路部１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂの形成領域とには、カラーフィルタ１０７が配置されており、この領域からは非可視光（近赤外光）も出射されるようになっている。

受光セルＣＲは、非可視光（近赤外光）を受光する部分である受光センサ１１１と、この受光センサ１１１を駆動するスイッチ素子（後述する受光素子選択スイッチＳＷ２）を含む受光センサ回路部１１２とを有している。受光センサ１１１は例えばフォトダイオードなどから構成され、このフォトダイオードは、例えば単結晶シリコン、多結晶シリコン（ポリシリコン）または非晶質シリコン（アモルファスシリコン）などにより構成される。ここで、本実施の形態のように可視光領域よりも長波長側の非可視光（近赤外光）を利用する場合、受光センサ１１１は、アモルファスシリコンよりも、多結晶シリコンや単結晶シリコンから構成されていることが好ましい。これは、多結晶シリコンや単結晶シリコンによって受光センサ１１１を構成したほうが、受光可能な光の波長領域が広くなる（約１１００ｎｍ以下の波長領域）からである。なお、詳細は後述するが、受光センサ１１１の形成領域（受光センサ１１１の上層）および受光センサ回路部１１２の形成領域（受光センサ回路部１１２の上層）には、赤外線透過フィルタ１０８が配置されており、近赤外領域内の所定の透過波長領域の光が選択的に受光されるようになっている。

ここで、これら赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgおよび青色発光素子ＣＬbが、本発明における「液晶素子」の一具体例に対応し、受光センサ１１１が本発明における「受光素子」の一具体例に対応する。

図３は、図２におけるＡ−Ａ部分の矢視断面図であり、表示部１の断面構成の一例を表したものである。この表示部１は、光源１００と、各発光素子（赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgおよび青色発光素子ＣＬb）ならびに受光素子（受光センサ１１１）を構成する積層構造とから構成されている。この積層構造は、具体的には光源１００側から、偏光板１０１Ａと、ガラス基板１０２Ａと、回路部１０３と、絶縁層１０４と、透明画素電極１０５Ａと、液晶層１０６と、透明電極１０５Ｂと、カラーフィルタ１０７および透過フィルタ１０８と、ブラックマトリクス１０９と、ガラス基板１０２Ｂと、偏光板１０１Ｂとから構成されている。すなわち、これら各発光素子は液晶素子から構成され、互いに対向するガラス基板１０２Ａ，１０２Ｂの間に液晶層１０６を設けた構成となっている。

光源１００は、可視光および非可視光（近赤外光）を上記した液晶素子へ向けて発するバックライトである。この光源１００は、例えば、そのような可視光および非可視光（近赤外光；例えば、発光波長が９４０ｎｍの近赤外光）を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）を含んで構成されている。

ガラス基板１０２Ａ，１０２Ｂは、いずれもガラス材料からなる透明基板である。ただし、これら１０２Ａ，１０２Ｂをガラス材料の代わりに、透明なプラスチック材料などから構成してもよい。なお、これらガラス基板１０２Ａ，１０２Ｂが、本発明における「一対の透明基板」の一具体例である。

回路部１０３は、図２に示したＴＦＴ回路部１１３や受光センサ１１１、受光センサ回路部１１２に対応する部分である。これらのうち、ＴＦＴ回路部１１３に対応する回路部１０３の部分は、各透明画素電極１０５Ａと電気的に接続されている。また、透明画素電極１０５Ａは各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbに配置されており、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ））などの透明材料から構成される。一方、透明電極１０５Ｂは透明電極１０５Ａと対向する共通電極であり、透明電極１０５Ａと同様に例えばＩＴＯなどの透明材料から構成される。また、絶縁層１０４は、各回路部１０３の間に形成されている。このような構成により、これら透明電極１０５Ａ，１０５Ｂ間に表示データに応じた電圧が印加され、光源１００からのバックライト光ＬＯのうちの可視光Ｌrgbが、液晶層１０６において変調されるようになっている。

カラーフィルタ１０７は、表示面１０側のガラス基板１０２Ｂ上において、各発光セル（赤色発光セルＣＷr、緑色発光セルＣＷgおよび青色発光セルＣＷb）に対応する領域に配置されており、液晶層１０６を透過したバックライト光ＬＯのうち、自己の発光色に対応する波長領域の可視光（赤色光Ｌr、緑色光Ｌgまたは青色光Ｌb）と、非可視光（近赤外光）ＬIRとを選択的に透過させるものである。なお、受光セルＣＲに対応する領域には、カラーフィルタ１０７は配置されないようになっている。

赤外線透過フィルタ１０８は、カラーフィルタ１０７と同一の層内に配置されている。この赤外透過フィルタ１０８は、詳細は後述するが、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを、透過波長領域として含むものである。これにより、表示面１０から出射して検出対象物体（後述する検出対象物体１２）で反射された反射光および環境光のうち、この赤外透過フィルタ１０８を透過した透過波長領域内の近赤外光が、検出光として受光センサ１１１（回路部１０３）で検出されるようになっている。

ブラックマトリクス１０９は、各発光セルおよび各受光セルの間に配置されており、光源１００からのバックライト光ＬＯを遮断して表示面１０側に出射しないようにするものである。

このようにして、光源１００からのバックライト光ＬＯがカラーフィルタ１０７を透過することにより、各発光セルからは可視光Ｌrgbおよび非可視光（近赤外光）ＬIR、すなわち、赤色発光セルＣＷrからは赤色光Ｌr（可視光）および非可視光（近赤外光）ＬIRが、緑色発光セルＣＷgからは緑色光Ｌg（可視光）および非可視光（近赤外光）ＬIRが、青色発光セルＣＷbからは青色光Ｌb（可視光）および非可視光（近赤外光）ＬIRが、それぞれ出射されるようになっている。一方、受光セルＣＲ上には赤外透過フィルタ１０８が配置されているため、この受光セルＣＲでは、非可視光（近赤外光）ＬIR（具体的には、赤外透過フィルタ１０８の透過波長領域内の近赤外光）が受光されるようになっている。

したがって、各発光セルにおける可視光Ｌrgbおよび非可視光（近赤外光）ＬIRの発光スペクトルは、例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示したようになる。すなわち、青色発光セルＣＷbでは、例えば図４（Ａ）に示したように、しきい値波長Ｗ１（可視光領域と非可視光（近赤外光）領域とのしきい値波長）よりも短波長側である可視光領域側において青色発光スペクトルＰbが観測される一方、このしきい値波長Ｗ１よりも長波長側である非可視光（近赤外光）領域（波長Ｗ１〜Ｗ２の領域）には、非可視光（近赤外光）発光スペクトルＰIRが観測されるようになっている。また、緑色発光セルＣＷgでは、例えば図４（Ｂ）に示したように、しきい値波長Ｗ１よりも短波長側である可視光領域側において緑色発光スペクトルＰgが観測される一方、このしきい値波長Ｗ１よりも長波長側である非可視光（近赤外光）領域（波長Ｗ１〜Ｗ２の領域）には、非可視光（近赤外光）発光スペクトルＰIRが観測されるようになっている。また、赤色発光セルＣＷrでは、例えば図４（Ｃ）に示したように、しきい値波長Ｗ１よりも短波長側である可視光領域側において赤色発光スペクトルＰrが観測される一方、このしきい値波長Ｗ１よりも長波長側である非可視光（近赤外光）領域（波長Ｗ１〜Ｗ２の領域）には、非可視光（近赤外光）発光スペクトルＰIRが観測されるようになっている。

また、赤外透過フィルタ１０８は、例えば図５に模式的に示したように、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つ（ここでは、例えば９００ｎｍ〜９６０ｎｍ）を、透過波長領域として含んでいる。このような透過波長領域について、図６を参照して説明する。図６は、晴天時の太陽光スペクトルを示したものである。ハッチングされているのは、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）やオゾン（Ｏ_３）による吸収のために、地表面での分光光強度が低下している波長帯（太陽光の吸収波長領域）である。図６において、図５に示された透過波長領域（９００ｎｍ〜９６０ｎｍ；図６中の符号Ｐ１２参照）では、太陽光スペクトルが、大気中の水蒸気による吸収がなかった場合の約１／２の分光光強度になっている。したがって、詳細は後述するが、このような透過波長領域を含む赤外透過フィルタ１０８を用いることにより、他の透過波長領域の赤外透過フィルタを用いる場合と比べ、約２倍の環境光（外光）強度まで、物体検知を行うことが可能となるからである。

また、この赤外透過フィルタ１０８は、透過波長領域として、上記した太陽光の吸収波長領域の吸収ピーク波長（９３０ｎｍ程度）を少なくとも含むようにするのが好ましい。また、透過波長領域として、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含むようにするのが好ましい。さらに、非可視光（近赤外光）発光スペクトルＰIRは、このような透過波長領域を含む波長領域であることが好ましい。より高い環境光（外光）強度まで、物体検知を行うことが可能となるからである。

このような透過波長領域を含む赤外透過フィルタ１０８は、例えば、短波長カット特性および長波長透過特性を有するフィルタと、短波長透過特性および長波長カット特性を有するフィルタとの２層構造により構成することができる。あるいは、バンドパス特性を有する単一材料の１層構造としてもよい。

ここで、バンドパス特性を有するフィルタと、短波長カット特性および長波長透過特性を有するフィルタとの２層構造の一例について、フィルタの材料例、製造プロセス例および透過波長領域例を詳細に説明する。

まず、レジスト塗布、パターン露光および焼成を順次行う通常のカラーフィルタ形成プロセスに先立って、ＴＦＴ製造法においても用いられるプラズマＣＶＤ法を用いることにより、ガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層およびＳｉＯ_２層を、例えば以下のような膜厚および順序にて交互に順次形成し、５層構造の干渉フィルタとする。
ガラス基板／ａ−Ｓｉ（６５ｎｍ）／ＳｉＯ_２（１６１ｎｍ）／ａ−Ｓｉ（１３０ｎｍ）／ＳｉＯ_２（１６１ｎｍ）／ａ−Ｓｉ（６５ｎｍ）

なお、干渉フィルタの設計方法については、藤原史朗編、光学薄膜 第２版（共立出版、１９８６年）、ｐ．１１０の第６．２節に記載されており、この文献で言うＳ．Ｈ．Ｗ．型（Single Half-Wave System）フィルタを用いることができる。上記構造では、ガラス基板側から光が入射する場合、９２０ｎｍを中心とした半値幅約４０ｎｍのバンドパス透過特性が得られた。

次に、レジスト塗布、パターン露光および焼成による良く知られたフォトリソグラフィー法により、受光センサ１１１および受光センサ回路部１１２を含む受光セルＣＲ（図２）の領域のパターンにレジストパターンを形成する。そして、反応性イオンエッチングにより、レジストパターンに覆われた部分以外の上記ａ−Ｓｉ／ＳｉＯ_２の５層薄膜をエッチング除去し、最後にレジストパターンを剥離除去する。これら一連の工程により、上記ａ−Ｓｉ／ＳｉＯ_２の５層薄膜の干渉フィルタが、受光セルＣＲの領域のパターンに形成される。

この工程以降は、レジスト塗布、パターン露光および焼成を順次行う通常のカラーフィルタ形成プロセスにより、赤、青および緑の三色のカラーフィルタパターンを形成する。この際、上記５層薄膜の干渉フィルタは６３０ｎｍ以下の波長の光も透過するため、赤色カラーフィルタパターンは、図２に示した赤色発光セルＣＷｒの領域に加え、受光センサ１１１および受光センサ回路部１１２を含む受光セルＣＲの領域をも覆うようにする。これにより、６３０ｎｍ以下の波長の光透過が防止されることになる。その結果、図５に示すような中心波長９２０ｎｍバンドパス透過特性が実現された。

なお、上記した透過波長領域の他にも、図６中の符号Ｐ１１，Ｐ１３で示したように、７５０ｎｍや１１１０ｎｍ付近にも、大気中の水蒸気やオゾンによる吸収波長領域があるため、これらの吸収波長領域を透過波長領域として含む赤外透過フィルタを用いるようにしてもよい。

次に、図７は、各画素１１における発光受光セルＣＷＲの回路構成の一例を表したものである。この発光受光セルＣＷＲは、前述のように、赤色発光セルＣＷr、緑色発光セルＣＷgおよび青色発光セルＣＷbからなる発光セルＣＷと、受光セルＣＲとを有している。このうち、発光セルＣＷには、表示信号ドライバ２３に接続された表示データ供給線ＤＷと、可視光発光用スキャナ２４に接続された発光用ゲート線ＧＷとが接続されている。具体的には、赤色発光セルＣＷrには表示データ供給線ＤＷrと発光用ゲート線ＧＷとが、緑色発光セルＣＷgには表示データ供給線ＤＷgと発光用ゲート線ＧＷとが、青色発光セルＣＷbには表示データ供給線ＤＷbと発光用ゲート線ＧＷとが、それぞれ接続されている。一方、受光セルＣＲには、受光用スキャナ３１に接続された受光用ゲート線ＧＲと受光信号レシーバ３２に接続されたデータ読み出し線ＤＲとが接続されている。

赤色発光セルＣＷrは、前述の赤色発光素子ＣＬrと、前述のＴＦＴ回路部１１３Ｒ内に設けられた発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒとを有している。緑色発光セルＣＷgは、前述の緑色発光セルＣＬgと、前述のＴＦＴ回路部１１３Ｇ内に設けられた発光素子選択スイッチＳＷ１Ｇとを有している。青色発光セルＣＷbは、前述の青色発光素子ＣＬbと、前述のＴＦＴ回路部１１３Ｂ内に設けられた発光素子選択スイッチＳＷ１Ｂとを有している。また、受光セルＣＲは、前述の受光素子としての受光センサ１１１（図７に示した例では、フォトダイオード）と、前述の受光センサ回路部１１２内に設けられた受光素子選択スイッチＳＷ２とを有している。なお、これら発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒ，ＳＷ１Ｇ，ＳＷ１Ｂは、いずれも例えばＴＦＴなどのスイッチ素子から構成されており、受光センサ１１１等と同一の透明基板（ここでは、ガラス基板１０２Ａ）上に形成されている。

発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒ，ＳＷ１Ｇ，ＳＷ１Ｂはそれぞれ、発光用ゲート線ＧＷによってそのオンオフ動作が制御されるようになっている。また、発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒの一端は表示データ供給線ＤＷrに接続され、その他端は赤色発光素子ＣＬrの一端（具体的には、前述の透明画素電極１０５Ａ）に接続され、赤色発光素子ＣＬrの他端（具体的には、前述の透明電極１０５Ｂ）は接地されている。同様に、発光素子選択スイッチＳＷ１Ｇの一端は表示データ供給線ＤＷgに接続され、その他端は緑色発光素子ＣＬgの一端に接続され、緑色発光素子ＣＬgの他端は接地されている。発光素子選択スイッチＳＷ１Ｂの一端は表示データ供給線ＤＷbに接続され、その他端は青色発光素子ＣＬbの一端に接続され、青色発光素子ＣＬbの他端は接地されている。一方、受光素子選択スイッチＳＷ２は受光用ゲート線ＧＲによってそのオンオフ動作が制御されるようになっており、その一端はデータ読出線ＤＲに接続され、その他端は受光センサ１１１の一端に接続され、受光センサ１１１の他端は接地または正バイアス点（図示せず）に接続されている。

このような回路構成により発光受光セルＣＷＲでは、以下のような発光動作および受光動作がなされる。

まず、可視光Ｌrgbの発光動作時には、発光用ゲート線ＧＷから供給される発光用選択信号に応じて、１水平ライン分の発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒ，ＳＷ１Ｇ，ＳＷ１Ｂがそれぞれオン状態となる。そして各表示信号に応じた輝度の発光となるよう、表示データ供給線ＤＷr，ＤＷg，ＤＷbからそれぞれＩ１r，Ｉ１g，Ｉ１bの経路にて、赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgおよび青色発光素子ＣＬbが充電されることで、これら発光素子はそれぞれ、各発光色に対応すると共に各表示信号に応じた輝度からなる発光動作を行うようになっている。

これに対して、非可視光（近赤外光）ＬIRの発光動作については、光源１００から発せられた非可視光（近赤外光）ＬIRが、表示データの内容によらず、表示面（各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷb）内の液晶素子（赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgまたは青色発光素子ＣＬb）を常に透過して出射するため、各発光素子は、一定の輝度からなる非可視光（近赤外光）ＬIRの発光動作を行うようになっている。

一方、受光動作時には、受光用ゲート線ＧＲから供給される受光用選択信号に応じて、１水平ライン分の受光素子選択スイッチＳＷ２がオン状態となり、受光センサ１１１において受光した光量に応じた電流がＩ２の経路にてデータ読出線ＤＲへ供給されることで、非可視光（近赤外光）ＬIRの受光動作を行うようになっている。

なお、非可視光（近赤外光）ＬIRの発光動作および受光動作のいずれの動作も行っていないときには、発光素子選択スイッチＳＷ１Ｒ，ＳＷ１Ｇ，ＳＷ１Ｂおよび受光素子選択スイッチＳＷ２のいずれのスイッチもオフ状態となっており、表示データ供給線ＤＷr，ＤＷg，ＤＷbと赤色発光素子ＣＬr、緑色発光素子ＣＬgまたは青色発光素子ＣＬbとの間の接続、ならびにデータ読出線ＤＲと受光センサ１１１との間の接続は、いずれも切断されるようになっている。

次に、以上のような構成からなる液晶表示装置において、表示部１の表示面１０に接触あるいは近接する物体（検出対象物体）を検出する処理を、黒表示状態の場合とそれ以外の通常表示状態の場合とに分けて説明する。

まず、図８〜図１０を参照して、検出対象物体を検出する処理の概要について説明する。ここで図８は、通常表示状態のときに検出対象物体を線順次動作で検出する処理の一例を表したものである。一方、図９は、黒表示状態のときの表示部１の状況を断面図で表したものであり、図１０は、同じく黒表示状態のときに検出対象物体を線順次動作で検出する処理の一例を表したものである。なお、黒表示状態とは、通常、表示部１の画素１１から可視光Ｌrgbが出射されていない状態を意味するが、ここでは説明のために、表示部１に表示されている映像が、全ての画素１１にわたって黒表示である状態を示すものとする。また、図８および図１０に示した１マスは、表示部１における画素１１を表している。

まず、図８を参照して、通常表示状態の場合について説明する。

図８（Ａ）に示したように、非可視光（近赤外光）発光素子ＣＬIRからは前述のように常に一定の輝度からなる非可視光（近赤外光）ＬIRが出射されることから、表示部１における各画素１１は常に非可視光（近赤外光）発光領域５１となっている。

ここで、図８（Ｂ），（Ｃ）に示したように、前述の１水平ライン分の可視光発光素子ＣＬrgbの発光動作（可視光発光領域５２の領域）、および１水平ライン分の受光センサ１１１の受光動作（受光領域５３の領域）が、それぞれ矢印Ｘのように同期して線順次動作（それぞれ、線順次発光動作および線順次受光動作）を行うことで、表示部１全体にわたってそれぞれ、映像の表示（可視光Ｌrgbの出射）および非可視光（近赤外光）ＬIRの受光が可能となる。そして、例えば表示部１に指などの検出対象物体１２が接触あるいは近接すると、可視光発光領域５２から出射された可視光Ｌrgbおよび非可視光（近赤外光）発光領域５１から出射された非可視光（近赤外光）ＬIRが、それぞれこの検出対象物体１２で反射される。ここで、この可視光Ｌrgbまたは非可視光（近赤外光）ＬIRを出射した画素と位置が近い画素（例えば、図８（Ｂ）の符号Ｐ３で示した水平ラインの画素）には、この検出対象物体１２での反射光が入射する一方、位置が遠い画素（例えば、図８（Ｃ）の符号Ｐ６で示した水平ラインの画素）には、この検出対象物体１２での反射光は入射しない。したがって、ある検出対象物体１２の近傍に位置する受光センサ１１１からは受光信号が検出される一方、それ以外の領域からは受光信号が検出されないことから、この検出対象物体１２が表示部１のどの位置に存在するのかが検知できる。

このようにして、１水平ラインが線順次発光動作すると共に、その可視光Ｌrgbまたは非可視光（近赤外光）ＬIRの出射光による反射光のうち、非可視光（近赤外光）ＬIRを線順次受光動作することにより、表示部１全体が発光領域になると共に受光領域となり、ある画像データが表示部１全体に渡って表示されることに加え、受光センサ１１１から検出された受光信号により、ある検出対象物体１２が表示部１の近傍に存在するかどうか、そして存在する場合はその位置が検出される。

次に、図９および図１０を参照して、黒表示状態の場合について説明する。

黒表示状態の場合には、上記のように全ての画素１１で黒表示となることから、図９に示したように、光源１００から出射されたバックライト光ＬＯのうちの可視光（赤色光Ｌr，Ｌg，Ｌb）は、各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbにおいて、液晶層１０６で変調されたのち、偏光板１０１Ｂで遮断される。一方、各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbにおいて、前述のように、光源１００から出射されたバックライト光ＬＯのうちの非可視光（近赤外光）ＬIRは、液晶層１０６で変調されずに偏光板１０１Ｂを透過するため、常に一定の輝度からなる非可視光（近赤外光）ＬIRが出射される。したがって、このような黒表示状態のときでも、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、この非可視光（近赤外光）領域５１から出射された非可視光（近赤外光）ＬIRを用いることで、図８に示した通常表示状態の場合と同様にして、検出対象物体１２の位置が検出される。このようにして、表示部１の表示状態、すなわち画像データに応じた輝度変化の影響や、さらに例えば周囲の状況（明るい場合や暗い場合など）など、そのときの使用状況の影響を受けることなく、検出対象物体１２の位置が検出される。

このようにして本実施の形態の液晶表示装置では、例えば図１１中の符号Ｇ１で示したような、検出対象物体１２の位置に応じた受光出力電圧が得られる。ただし、晴天時のような強力な太陽光下（強度の高い環境光下）では、例えば図１２（Ａ）中の符号Ｇ１０１（比較例）で示したように、環境光に起因した近赤外光の受光出力電圧成分のほうが、検出対象物体１２での反射光による近赤外光の受光出力電圧成分と比べ、依然として大きくなってしまう場合が生じうる。そのような場合、図１２（Ａ）中の符号Ｇ１０２（比較例）で示したように、受光出力電圧が飽和してしまい、検出対象物体１２の位置などを正確に検出するのが困難となってしまう。

そこで、本実施の形態の液晶表示装置では、上記したように、赤外透過フィルタ１０８の透過波長領域が、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含むようになっている。これにより、例えば図１２（Ｂ）中の符号Ｇ２で示したように、太陽光による環境光（外光）の強度が高い状況下であっても、受光出力電圧が飽和しにくくなる（ここでは、飽和するのが回避される）。

以上のように本実施の形態では、表示面１０内の受光センサ１１１（回路部１０３）の上層に赤外透過フィルタ１０８を配置すると共に、この赤外透過フィルタ１０８の透過波長領域が、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含んでいるようにしたので、太陽光による環境光（外光）の強度が高い状況下であっても、受光センサ１１１から得られる受光出力電圧が飽和しにくくなる。よって、強度の高い外光（環境光）の下において、従来よりも物体を安定して検出することが可能となる。

また、発光セルＣＷにおいて、常に一定の輝度で非可視光（近赤外光）ＬIRを出射するようにしたので、各可視光発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbや受光セルＣＲに設けられているような選択スイッチが不要となり、発光受光セルＣＷＲの構成を簡素化することが可能となる。

なお、本実施の形態では、赤外線透過フィルタ１０８が、カラーフィルタ１０７と同一の層内に配置されている場合で説明したが、例えば図１３に示した表示部１Ａのように、赤外線透過フィルタ１０８が、受光センサ１１１（回路部１０３）の直上に配置されているようにしてもよい。

また、本実施の形態では、図２に示したように、画素１１内において、各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbおよび受光セルＣＲが並列配置されている場合の例について説明してきたが、例えば図１４に示した画素１１Ａのように、画素１１Ａ内において、受光セルＣＲを各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbの下部や上部に配置するようにしてもよい。

（モジュールおよび適用例）
次に、図１５〜図１９を参照して、上記実施の形態で説明した表示撮像装置（液晶表示装置）の適用例について説明する。上記実施の形態の表示撮像装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

（適用例１）
図１５は、上記実施の形態の表示撮像装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上記実施の形態に係る表示撮像装置により構成されている。

（適用例２）
図１６は、上記実施の形態の表示撮像装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上記実施の形態に係る表示撮像装置により構成されている。

（適用例３）
図１７は、上記実施の形態の表示撮像装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１，文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上記実施の形態に係る表示撮像装置により構成されている。

（適用例４）
図１８は、上記実施の形態の表示撮像装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１，この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２，撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有しており、その表示部５４４は、上記実施の形態に係る表示撮像装置により構成されている。

（適用例５）
図１９は、上記実施の形態の表示撮像装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態に係る表示撮像装置により構成されている。

以上、実施の形態および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等では、受光された受光信号に基づいて、表示部１における検出対象物体１２の位置を検出する場合について説明してきたが、この受光信号に基づいて、検出対象物体１２の位置および大きさのうちの少なくとも一方を検出するようにしてもよく、また、同時に配置された複数の検出対象物体を検出することも可能である。

また、可視光発光用スキャナ２４に対して受光用スキャナ３１が間引いて（２本おきや３本おきに）駆動するようにしてもよい。そのように構成した場合、本実施の形態における効果に加え、受光信号のデータ量を削減することで受光側の回路（受光用スキャナ３１、受光信号レシーバ３２、受光信号保持部３３）を簡素化することができ、また、低消費電力化を図ることも可能となる。よって、特に接触あるいは近接する物体の検出位置の精度よりも回路構成の簡素化および低消費電力化を図りたい場合には有効である。

また、複数の発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbが出射した光を複数の受光セルＣＲが受光し、それらの受光信号を加算して１つの受光信号として出力するようにしてもよい。そのように構成した場合、本実施の形態における効果に加え、受光信号のデータ量を削減することで受光側の回路（受光用スキャナ３１、受光信号レシーバ３２および受光信号保持部３３）を簡素化することができ、また、低消費電力化を図ることも可能となる。またその場合、複数の受光信号を加算し、１つの受光信号として受光信号レシーバ３２に出力することになるので、出力信号量を上げてＳ／Ｎ比を向上させ、検出感度を上げることも可能となる。

また、各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbに対して受光セルＣＲの配置自体を間引くように構成にしてもよい。そのように構成した場合、本実施の形態における効果に加え、受光信号のデータ量を削減することで受光側の回路（受光用スキャナ３１、受光信号レシーバ３２、受光信号保持部３３）を簡素化することができ、また、低消費電力化を図ることも可能となる。また逆に、各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbに対して複数の受光セルＣＲを配置するようにしてもよい。そのように構成した場合、本実施の形態における効果に加え、接触あるいは近接する物体をより精度良く位置検出することが可能となる。

また、上記実施の形態等では、各発光セルＣＷr，ＣＷg，ＣＷbから常に一定の輝度で非可視光（近赤外光）ＬIRを出射する場合について説明してきたが、常に一定輝度とするのではなく、例えば所定の周期をなすパルス波形状に出射するように構成してもよい。このように構成した場合、上記実施の形態における効果に加え、低消費電力化を図ることが可能となると共に、非可視光（近赤外光）ＬIRの強度波形（時間波形）に同期した信号処理により、低雑音化（高Ｓ／Ｎ化）を図ることも可能となる。

また、上記実施の形態等で説明した可視光Ｌrgbおよび非可視光（近赤外光）ＬIRを出射することが可能な光源１００の代わりに、可視光Ｌrgbを出射することが可能な光源と、非可視光（近赤外光）ＬIRを出射することが可能な光源とを、別個に設けるように構成してもよい。

さらに、上記実施の形態等では、表示撮像装置が、光源と液晶素子とを含む液晶表示装置により構成されている場合について説明したが、表示撮像装置を、例えば自発光素子として有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を含む有機ＥＬ表示装置などにより構成してもよい。

本発明の一実施の形態に係る表示撮像装置の全体構成を表すブロック図である。 図１における発光受光セルの構成の一例を模式的に表す平面図である。 図１における発光受光セルの構成の一例を模式的に表す断面図である。 図３における各発光セルの発光スペクトル特性を表す特性図である。 図２および図３に示した赤外線透過フィルタの一例を表す特性図である。 大気中の水蒸気（Ｈ２Ｏ）またはオゾン（Ｏ３）による太陽光の吸収帯について説明するための特性図である。 図１における発光受光セルの構成の一例を表す回路図である。 通常表示状態のときに検出対象物体を線順次動作で検出する処理の一例を表す模式図である。 黒表示状態のときの発光受光セルの構成の一例を模式的に表す断面図である。 黒表示のときに検出対象物体を線順次動作で検出する処理の一例を表す模式図である。 検出対象物体を検出したときの画素位置と受光出力電圧との関係例を表す特性図である。 強度の高い外光（環境光）の下での画素位置と受光出力電圧との関係を比較例および実施の形態について表す特性図である。 変形例に係る発光受光セルを模式的に表す断面図である。 変形例に係る発光受光セルを模式的に表す平面図である。 本発明の表示撮像装置の適用例１の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。 適用例４の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

符号の説明

１，１Ａ…表示部、１００…光源、１０１Ａ，１０１Ｂ…偏光板、１０２Ａ，１０２Ｂ…ガラス基板、１０３…回路部、１０４…絶縁層、１０５Ａ…透明画素電極、１０５Ｂ…透明電極、１０６…液晶層、１０７…カラーフィルタ、１０８…赤外線透過フィルタ、１０９…ブラックマトリクス、１０…表示面、１１，１１Ａ…画素、１１１…受光センサ、１１２…受光センサ回路部、１１３…ＴＦＴ回路部、１２…検出対象物体、２１…表示信号生成部、２２…表示信号保持制御部、２３…表示信号ドライバ、２４…可視光発光用スキャナ、３１…受光用スキャナ、３２…受光信号レシーバ、３３…受光信保持部、３４…位置検出部、４１…発光タイミング制御信号、４２…受光タイミング制御信号、４３…受光ブロック制御信号、５１…非可視光発光領域、５２…可視光発光領域、５３…受光領域、ＣＷＲ…発光受光セル、ＣＷ…発光セル、ＣＷr…赤色発光セル、ＣＷg…緑色発光セル、ＣＷb…青色発光セル、ＣＲ…受光セル、ＧＷ…発光用ゲート線、ＧＲ…受光用ゲート線、ＤＷ，ＤＷr，ＤＷg，ＤＷb…表示データ供給線、ＤＲ…データ読出線、ＣＬr…赤色発光素子、ＣＬg…緑色発光素子、ＣＬb…青色発光素子、ＳＷ１Ｒ，ＳＷ１Ｇ，ＳＷ１Ｂ…発光素子選択スイッチ、ＳＷ２…受光素子選択スイッチ、Ｉ１r，Ｉ１g，Ｉ１b，…表示信号電流路、Ｉ２…受光信号電流路、Ｃr，Ｃg，Ｃb…キャパシタ、Ｘ…スキャン方向、Ｐ３，Ｐ６…スキャン中のラインの位置、ＬＯ…バックライト光（白色光）、Ｌrgb…可視光、Ｌr…赤色光、Ｌg…緑色光、Ｌb…青色光、ＬIR…非可視光（近赤外光）、Ｐr…赤色発光スペクトル、Ｐg…緑色発光スペクトル、Ｐb…青色発光スペクトル、ＰIR…非可視光（近赤外光）発光スペクトル。

Claims (8)

1. 表示面内に配置され、可視光領域の光を発する複数の第１発光素子と、
   前記表示面内に配置され、近赤外光を発する第２発光素子と、
   前記表示面内に配置された複数の受光素子と、
   前記表示面内の前記受光素子の上層に配置されると共に、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを、透過波長領域として含む透過フィルタと、
   前記表示面から可視光領域の光が表示光として出射するように、画像データに基づいて前記第１発光素子を表示駆動する表示駆動部と、
   前記表示面から出射して検出対象物体で反射された反射光および環境光のうち、前記透過フィルタを透過した前記透過波長領域内の近赤外光を検出光として前記表示面上で検出するように、前記受光素子を受光駆動する受光駆動部と、
   前記受光素子から得られた受光信号に基づいて前記検出対象物体を検出する検出部と
   を備えた表示撮像装置。
2. 前記第２発光素子が、前記透過波長領域を含む波長領域の近赤外光を発する
   請求項１に記載の表示撮像装置。
3. 前記透過波長領域として、前記吸収波長領域の吸収ピーク波長を少なくとも含む
   請求項１に記載の表示撮像装置。
4. 前記透過波長領域として、前記近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを含む
   請求項１に記載の表示撮像装置。
5. 前記第１発光素子および前記第２発光素子が、
   前記可視光領域の光および前記近赤外光を少なくとも発する光源と、
   前記表示面内に配置され、前記光源からの可視光領域の光を前記画像データに基づいて変調すると共に、前記光源からの近赤外光を透過させる液晶素子と
   を含んで構成されている
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の表示撮像装置。
6. 前記液晶素子が、
   互いに対向する一対の透明基板と、
   前記一対の透明基板間に設けられた液晶層と、
   前記一対の透明基板のうちの少なくとも一方の透明基板上に設けられたカラーフィルタと
   を含んで構成され、
   前記透過フィルタが、前記カラーフィルタと同一の層内、または前記受光素子の直上に配置されている
   請求項５に記載の表示撮像装置。
7. 前記光源が、前記近赤外光を発するＬＥＤを含んで構成されている
   請求項５に記載の表示撮像装置。
8. 画像表示機能および撮像機能を有する表示撮像装置を備え、
   前記表示撮像装置が、
   表示面内に配置され、可視光領域の光を発する複数の第１発光素子と、
   前記表示面内に配置され、近赤外光を発する第２の発光素子と、
   前記表示面内に配置された複数の受光素子と、
   前記表示面内の前記受光素子の上層に配置されると共に、近赤外領域内における、大気中の水蒸気（Ｈ_２Ｏ）またはオゾン（Ｏ_３）による太陽光の吸収波長領域の少なくとも１つを、透過波長領域として含む透過フィルタと、
   前記表示面から可視光領域の光が表示光として出射するように、画像データに基づいて前記第１発光素子を表示駆動する表示駆動部と、
   前記表示面から出射して検出対象物体で反射された反射光および環境光のうち、前記透過フィルタを透過した前記透過波長領域内の近赤外光を検出光として前記表示面上で検出するように、前記受光素子を受光駆動する受光駆動部と、
   前記受光素子から得られた受光信号に基づいて前記検出対象物体を検出する検出部とを有する
   電子機器。

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