JP5191226B2 - Display device and electronic device - Google Patents
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本発明は、表示装置および電子機器に関する。特に、本発明は、画素が複数配置された表示領域において、一方の面の側から入射する光を受光して受光データを生成する位置センサ素子が複数配置されている表示パネルを含み、その表示パネルの一方の面の側において表示領域に移動した被検知体の位置を、その位置センサ素子によって生成された受光データに基づいて検知する表示装置および電子機器に関する。 The present invention relates to a display device and an electronic apparatus . In particular, the present invention includes a display panel in which a plurality of position sensor elements that receive light incident from one surface side and generate received light data are disposed in a display region in which a plurality of pixels are disposed. The present invention relates to a display device and an electronic apparatus that detect the position of a detection object that has moved to a display area on one surface side of a panel based on light reception data generated by the position sensor element.
液晶表示装置,有機EL表示装置などの表示装置は、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有する。 Display devices such as liquid crystal display devices and organic EL display devices have advantages such as thinness, light weight, and low power consumption.
このような表示装置において、液晶表示装置は、一対の基板の間に液晶層が封入された液晶パネルを、表示パネルとして有している。液晶パネルは、たとえば、透過型であって、液晶パネルの背面に設けられたバックライトなどの照明装置が出射した照明光を、その液晶パネルが変調して透過させる。そして、その変調した照明光によって画像の表示が、液晶パネルの正面にて実施される。 In such a display device, the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sealed between a pair of substrates as a display panel. The liquid crystal panel is, for example, a transmission type, and the liquid crystal panel modulates and transmits the illumination light emitted from an illumination device such as a backlight provided on the back surface of the liquid crystal panel. An image is displayed on the front surface of the liquid crystal panel by the modulated illumination light.
この液晶パネルは、たとえば、アクティブマトリクス方式であり、画素スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)が複数形成されているTFTアレイ基板と、そのTFTアレイ基板に対面するように対向する対向基板と、TFTアレイ基板および対向基板の間に設けられた液晶層とを有する。このアクティブマトリクス方式の液晶パネルにおいては、画素スイッチング素子が画素電極に電位を入力することによって、液晶層に印加する電圧を可変し、その画素を透過する光の透過率を制御して、その光を変調させる。 This liquid crystal panel is, for example, an active matrix method, and a TFT array substrate on which a plurality of thin film transistors (TFTs) functioning as pixel switching elements are formed, and a facing surface facing the TFT array substrate. A substrate, and a liquid crystal layer provided between the TFT array substrate and the counter substrate. In this active matrix type liquid crystal panel, the pixel switching element inputs a potential to the pixel electrode, thereby changing the voltage applied to the liquid crystal layer and controlling the transmittance of the light transmitted through the pixel. Is modulated.
上記のような液晶パネルにおいては、画素スイッチング素子として機能するTFTの他に、光を受光して受光データを得る受光素子を含む位置センサ素子が表示領域に、複数、内蔵されたものが提案されている(たとえば、特許文献1,特許文献2参照)。
In the liquid crystal panel as described above, in addition to the TFT functioning as a pixel switching element, a plurality of position sensor elements including a light receiving element that receives light and obtains light reception data are incorporated in the display area. (For example, see
上記のように受光素子を含む位置センサ素子が内蔵された液晶パネルは、ユーザーインターフェイスとしての機能が実現できるため、I/Oタッチパネル(Integrated−Optical touch panel)と呼ばれている。このタイプの液晶パネルにおいては、液晶パネルの前面に、別途、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを設置する必要がなくなる。このため、装置の小型化を、容易に実現できる。また、さらに、抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを設置した場合には、そのタッチパネルによって表示領域において透過する光が減少する場合や、その光が干渉される場合があるため、表示画像の品質が低下する場合があるが、上記のように液晶パネルに受光素子を内蔵することによって、この不具合の発生を抑制することができる。 A liquid crystal panel having a built-in position sensor element including a light receiving element as described above is called an I / O touch panel (Integrated-Optical touch panel) because it can function as a user interface. In this type of liquid crystal panel, it is not necessary to separately install a resistive film type or capacitive type touch panel on the front surface of the liquid crystal panel. For this reason, size reduction of an apparatus is easily realizable. Furthermore, when a resistive film type or capacitive type touch panel is installed, the light transmitted through the display area by the touch panel may decrease or the light may interfere with the display image. Although the quality may deteriorate, the occurrence of this problem can be suppressed by incorporating the light receiving element in the liquid crystal panel as described above.
このような液晶パネルにおいては、たとえば、液晶パネルの前面に触れられたユーザーの指やタッチペンなどの被検知体によって反射された可視光線を、その内蔵された受光素子が受光する。そして、その後、その受光素子によって得られた受光データに基づいて、その被検知体が表示領域において接触した座標位置を特定し、その特定された座標位置に対応する操作が、液晶表示装置自身や、その液晶表示装置に接続された他の電子機器において実施される。 In such a liquid crystal panel, for example, a built-in light receiving element receives visible light reflected by a detection object such as a user's finger or a touch pen touching the front surface of the liquid crystal panel. After that, based on the light reception data obtained by the light receiving element, the coordinate position where the detected object contacts in the display region is specified, and the operation corresponding to the specified coordinate position is performed by the liquid crystal display device itself or This is implemented in another electronic device connected to the liquid crystal display device.
上記のように受光素子を用いて、被検知体の位置を検出する場合には、その受光素子によって得られる受光データは、外光に含まれる可視光線の影響によって、多くのノイズを含む場合がある。このため、正確に、位置を検出をすることが困難な場合がある。 When detecting the position of the object to be detected using the light receiving element as described above, the light reception data obtained by the light receiving element may include a lot of noise due to the influence of visible light included in the external light. is there. For this reason, it may be difficult to detect the position accurately.
このような不具合を改善するために、受光素子によって得られた受光データに基づいて、バックライトなどの照明装置が照明光を出射する際の動作を制御する方法が知られている。ここでは、高い光強度の光が受光された場合には、照明装置が、より高い光強度の照明光を出射するように、照明装置の動作を制御し、一方で、低い光強度の光が受光された場合には、照明装置が、より低い光強度の照明光を出射するように、照明装置の動作を制御している。これにより、外光の影響によって、表示画像の品質が低下する不具合を改善することができる。そして、さらに、消費電力の増加を抑制することができる。 In order to improve such a problem, a method for controlling an operation when an illumination device such as a backlight emits illumination light based on light reception data obtained by a light receiving element is known. Here, when light with high light intensity is received, the operation of the lighting device is controlled so that the lighting device emits illumination light with higher light intensity, while light with low light intensity is emitted. When the light is received, the operation of the illumination device is controlled so that the illumination device emits illumination light having a lower light intensity. Thereby, it is possible to improve the problem that the quality of the display image is deteriorated due to the influence of external light. Further, an increase in power consumption can be suppressed.
また、表示領域において黒表示を実施する場合には、TFTアレイ基板に設けられた受光素子は、可視光線が遮光されるため、その可視光線を受光することが困難となる。このため、正確に、位置を検出をすることが困難な場合がある。 In addition, when black display is performed in the display area, the light receiving element provided on the TFT array substrate blocks visible light, so that it is difficult to receive the visible light. For this reason, it may be difficult to detect the position accurately.
このため、赤外線など、可視光線以外の非可視光線を用いる技術が提案されている。ここでは、たとえば、液晶パネルの背面に設けられるバックライトに、非可視光線として赤外線を出射する赤外光源を、可視光源の他に設けて、赤外光線と可視光線とを照明光として照射させ、この赤外線などの非可視光線を受光素子が受光することによって受光データを取得し、その取得したデータに基づいて、被検知体の位置を検出している(たとえば、特許文献3,特許文献4参照)。
For this reason, techniques using invisible light other than visible light such as infrared rays have been proposed. Here, for example, an infrared light source that emits infrared light as invisible light is provided in addition to the visible light source on the backlight provided on the back of the liquid crystal panel, and the infrared light and visible light are irradiated as illumination light. The light receiving element receives the invisible light rays such as infrared rays to obtain received light data, and detects the position of the detection object based on the obtained data (for example,
しかしながら、光の強度が大きい環境下において位置センサ素子の受光素子が光を受光した際には、その受光データ値が位置センサ素子のダイナミックレンジを超える場合があり、センサ出力の飽和が生ずる場合がある。このため、被検知体の位置を的確に検出することが困難な場合がある。特に、太陽から光が照射される室外の環境下においては、室内の人工的な照明の環境下と比較して、光の強度が大きく、この不具合の発生が顕在化する場合がある。 However, when the light receiving element of the position sensor element receives light in an environment where the light intensity is high, the light reception data value may exceed the dynamic range of the position sensor element, and the sensor output may be saturated. is there. For this reason, it may be difficult to accurately detect the position of the detected object. In particular, in an outdoor environment where light is irradiated from the sun, the intensity of light is higher than in an artificial lighting environment in the room, and the occurrence of this problem may become apparent.
そして、室外の環境に対応するために、位置センサ素子をダイナミックレンジが大きくなるように設けて、センサ出力の飽和の発生を防止する場合には、室内の人工的な照明の環境下において得られる受光データの分解能が低くなって、被検知体の位置を検出する際の検出精度が低下する場合がある。 In order to cope with the outdoor environment, the position sensor element is provided with a large dynamic range to prevent the sensor output from being saturated, and can be obtained in an indoor artificial lighting environment. The resolution of the received light data is lowered, and the detection accuracy when detecting the position of the detected object may be lowered.
赤外線などの非可視光線を位置センサ素子の受光素子が受光する場合においても、上記と同様な不具合が生ずる。また、このほかに、赤外線などの非可視光線を用いた場合には、その赤外線などの非可視光線を出射する非可視光源を、別途、駆動させるために、消費電力がアップする不具合が生ずる。 Even when the light receiving element of the position sensor element receives invisible light such as infrared rays, the same problem as described above occurs. In addition, when invisible light such as infrared rays is used, a non-visible light source that emits invisible rays such as infrared rays is separately driven, resulting in a problem of increased power consumption.
このように、上記においては、位置検出精度の低下や、消費電力のアップなどの不具合が生ずる場合がある。 As described above, in the above, there may be a problem such as a decrease in position detection accuracy and an increase in power consumption.
したがって、本発明は、位置検出精度の向上または消および電子機器費電力の減少を実現可能な表示装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a display device capable of improving or erasing position detection accuracy and reducing electronic device power consumption.
本発明の一形態に関わる表示装置は、画素が複数配置された表示領域において、一方の面の側から入射する光を受光して第1の受光データを生成する位置センサ素子が複数配置されている表示パネルと、前記表示パネルの一方の面の側において前記表示領域に移動した被検知体の位置を、前記位置センサ素子によって生成された前記第1の受光データに基づいて検知する位置検知部と、前記表示パネルの一方の面の側から入射する外光を受光して第2の受光データを生成する外光センサ素子と、前記外光センサ素子によって生成された前記第2の受光データに基づいて得られる前記外光の強度が基準値以上のときは、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を大きくし、前記外光の強度が基準値未満のときは、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を小さくするように、前記位置センサ素子を制御する制御部と、を有する。
本発明の他の形態に関わる電子機器は、上記構成の表示装置を備える。
In a display device according to one embodiment of the present invention , in a display region where a plurality of pixels are arranged, a plurality of position sensor elements that receive light incident from one side and generate first received light data are arranged. And a position detection unit that detects the position of the detection object moved to the display area on the one surface side of the display panel based on the first received light data generated by the position sensor element When the external light sensor element for generating a second light receiving data by receiving the external light incident from the side of one surface of the display panel, the second light receiving data generated by the external light sensor element When the intensity of the external light obtained based on the reference light is equal to or higher than a reference value, the saturation point of the first received light data with respect to the incident light intensity is increased. When the intensity of the external light is less than the reference value, the incident light intensity is Against So as to reduce the saturation point of the serial first light receiving data, and a control unit for controlling the position sensor element.
An electronic apparatus according to another embodiment of the present invention includes the display device having the above configuration.
好適に、前記位置センサ素子は、受光素子と増幅トランジスタを含み、前記表示パネルの一方の面の側から入射する光を前記受光素子で受光して、発生した電荷に応じた電圧を、前記増幅トランジスタで増幅し、増幅後の電圧を前記第1の受光データとして出力するように構成されている。
好適に、前記制御部は、前記第2の受光データに基づいて前記外光センサ素子に入射する外光の強度を判定し、当該判定の結果に基づいて、前記位置センサ素子に入射する入射光量を制御する。
好適に、前記表示パネルの他方の面へ照明光を出射する照明部を、さらに有し、
前記制御部は、前記照明部から出射される前記照明光に含まれる赤外光量を変化させることで、前記位置センサ素子に入射する入射光量を制御する。
好適に、前記位置センサ素子は、赤外光を受光するように構成されており、前記外光センサ素子は、赤外光を受光するように構成されている。
Preferably, the position sensor element includes a light receiving element and an amplification transistor, and the light incident from one side of the display panel is received by the light receiving element, and a voltage corresponding to the generated charge is amplified by the amplification element. Amplification is performed by a transistor, and the amplified voltage is output as the first light reception data.
Preferably, the control unit determines an intensity of external light incident on the external light sensor element based on the second received light data, and an incident light amount incident on the position sensor element based on the determination result To control.
Preferably, it further includes an illumination unit that emits illumination light to the other surface of the display panel,
The control unit controls an incident light amount incident on the position sensor element by changing an infrared light amount included in the illumination light emitted from the illumination unit.
Preferably , the position sensor element is configured to receive infrared light , and the external light sensor element is configured to receive infrared light .
好適に、前記位置センサ素子は、前記赤外光の受光で発生した電荷を蓄積するキャパシタとして、第1のキャパシタと、前記第1のキャパシタよりも静電容量が大きい第2のキャパシタとを含み、
前記制御部は、前記第1の受光データを、前記第1のキャパシタで蓄積された電荷に基づいて取得するか、または、前記第2のキャパシタで蓄積された電荷に基づいて取得するかによって、前記入射光強度に対する第1の受光データの飽和点を変化させる。
Preferably, the position sensor element includes a first capacitor and a second capacitor having a larger capacitance than the first capacitor as a capacitor for accumulating electric charges generated by receiving the infrared light. ,
The control unit acquires the first light reception data based on the charge accumulated in the first capacitor or based on the charge accumulated in the second capacitor, The saturation point of the first received light data with respect to the incident light intensity is changed.
好適に、前記制御部は、前記外光センサ素子で取得した前記第2の受光データに基づいて得られる光の強度を第1基準値と比較し、当該比較の結果に基づいて、前記入射光強度に対する第1の受光データの飽和点が変化するように前記位置センサ素子を制御し、前記外光センサ素子で取得した前記第2の受光データに基づいて得られる光の強度を、少なくとも1つの第2基準値と比較し、当該比較の結果に基づいて前記入射光量を変化させる。 Preferably, the control unit compares the intensity of light obtained based on the second received light data acquired by the external light sensor element with a first reference value, and based on the result of the comparison, the incident light The position sensor element is controlled so that the saturation point of the first received light data with respect to the intensity changes, and the intensity of light obtained based on the second received light data acquired by the external light sensor element is set to at least one Compared with the second reference value, the amount of incident light is changed based on the result of the comparison.
好適に、前記位置センサ素子は、半導体層と、前記半導体層に形成されたチャネル領域と、前記チャネル領域を挟むように前記半導体層に形成された1対のソース・ドレイン領域と、前記チャネル領域に対してゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極とを有する受光素子を含み、前記表示パネルの一方の面の側から入射する光を透過する開口部を、前記チャネル領域に対応する位置に備える遮光膜を有し、前記チャネル領域に対し、前記表示パネルの他方の面の側に前記ゲート電極が配されている。 Preferably, the position sensor element includes a semiconductor layer, a channel region formed in the semiconductor layer, a pair of source / drain regions formed in the semiconductor layer so as to sandwich the channel region, and the channel region A light-receiving element having a gate electrode formed through a gate insulating film, and an opening that transmits light incident from one surface side of the display panel at a position corresponding to the channel region The gate electrode is disposed on the other surface side of the display panel with respect to the channel region.
好適に、前記外光センサ素子は、前記表示パネルに設けられている。
あるいは好適に、前記外光センサ素子は、前記表示パネルにおいて、前記表示領域以外の領域に設けられている。
Preferably, the external light sensor element is provided in the display panel.
Alternatively, the external light sensor element is preferably provided in an area other than the display area in the display panel.
好適には、前記表示パネルは、第1基板と、前記第1基板から間隔を隔てて対面している第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間にて挟持されており、液晶分子が配向されている液晶層とを含む。 Preferably, the display panel is sandwiched between a first substrate, a second substrate facing the first substrate at a distance from the first substrate, and the first substrate and the second substrate. And a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are aligned.
本発明においては、外光センサ素子によって生成された第2の受光データに基づいて、位置センサ素子を以下のように制御する。例えば、外光センサ素子に入射する外光の強度が基準値以上であると判断される場合には、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を大きくし、外光センサ素子に入射する外光の強度が基準値未満であると判断される場合には、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を小さくするように制御する。この制御に加えて、好ましくは、例えば、照明部から出射される照明光に含まれる赤外光量を変化させることで、位置センサ素子に入射する入射光量を制御する。 In the present invention, the position sensor element is controlled as follows based on the second received light data generated by the external light sensor element . For example, when it is determined that the intensity of the external light incident on the external light sensor element is equal to or higher than a reference value, the saturation point of the first received light data with respect to the incident light intensity is increased and the external light sensor element is input. When it is determined that the intensity of the external light to be performed is less than the reference value, the saturation point of the first received light data with respect to the incident light intensity is controlled to be small . In addition to this control, preferably, the amount of incident light incident on the position sensor element is controlled, for example, by changing the amount of infrared light included in the illumination light emitted from the illumination unit.
本発明によれば、位置検出精度の向上または消費電力の減少を実現可能な表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus which can implement | achieve the improvement of a position detection precision or the reduction of power consumption can be provided.
本発明にかかる実施形態の一例について説明する。 An example of an embodiment according to the present invention will be described.
(液晶表示装置の構成)
図1は、本発明にかかる実施形態において、液晶表示装置100の構成を示す断面図である。
(Configuration of liquid crystal display device)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid
本実施形態の液晶表示装置100は、図1に示すように、液晶パネル200と、バックライト300と、データ処理部400とを有する。
As shown in FIG. 1, the liquid
液晶パネル200について説明する。
The
液晶パネル200は、アクティブマトリクス方式であって、図1に示すように、TFTアレイ基板201と対向基板202と液晶層203とを有する。
The
この液晶パネル200においては、TFTアレイ基板201と対向基板202とが間隔を隔てるように対面している。そして、そのTFTアレイ基板201と対向基板202との間に挟まれるように、液晶層203が設けられている。
In the
また、図1に示すように、液晶パネル200においては、第1の偏光板206と第2の偏光板207とのそれぞれが、液晶パネル200の両面側において対面するように設置されている。ここでは、第1の偏光板206がTFTアレイ基板201の側に配置され、第2の偏光板207が対向基板202の側に配置されている。
Further, as shown in FIG. 1, in the
この液晶パネル200は、たとえば、透過型であって、図1に示すように、TFTアレイ基板201の側に位置するようにバックライト300が配置されており、TFTアレイ基板201において対向基板202に対面している面とは反対側の面に、バックライト300から出射された照明光が照射される。そして、詳細については後述するが、液晶パネル200は、複数の画素(図示無し)が配置され、画像を表示する表示領域PAを含み、その液晶パネル200の背面側に設置されたバックライト300が出射した照明光を、第1の偏光板206を介して背面から受け、その背面から受けた光を表示領域PAにおいて変調する。
The
ここでは、TFTアレイ基板201において画素に対応するように、画素スイッチング素子(図示無し)としてTFTを含む画像表示素子(図示無し)が複数設けられており、その画素スイッチング素子がスイッチング制御を実施することによって、背面から受けた照明光を変調する。そして、その変調された照明光が、第2の偏光板207を介して、正面側に出射され、表示領域PAにおいて画像が表示される。
Here, a plurality of image display elements (not shown) including TFTs are provided as pixel switching elements (not shown) so as to correspond to the pixels in the
また、本実施形態においては、この液晶パネル200は、いわゆるI/Oタッチパネルであり、詳細については後述するが、液晶パネル200においてバックライト300が設置された背面に対して反対側となる正面に、ユーザーの指やタッチペンなどの被検知体が接触または近接した際に、その被検知体の位置を検知するために、受光素子を含む位置センサ素子(図示無し)が形成されている。この位置センサ素子を構成する受光素子は、液晶パネル200の正面側において、被検知体が反射する反射光を受光する。すなわち、位置センサ素子を構成する受光素子は、対向基板202の側からTFTアレイ基板201の側へ向かう反射光を受光して光電変換することによって電荷を蓄積し、その電荷によって受光データが出力される。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態においては、液晶パネル200は、液晶パネル200の正面側から入射する外光を受光する受光素子が、外光センサ素子(図示無し)を構成するように形成されている。たとえば、フォトトランジスタによって、この外光センサ素子が形成されている。ここでは、外光センサ素子は、対向基板202の側からTFTアレイ基板201の側へ向かう外光を受光する。そして、外光センサ素子を構成する受光素子は、光電変換することによって電荷を蓄積し、その電荷によって受光データが出力される。
Further, in the present embodiment, the
図2は、本発明の実施形態において、液晶パネル200を示す平面図である。また、図3は、本発明の実施形態において、表示領域PAにて形成される画素を示す回路図である。図3においては、(a)が画像表示素子30aを示し、(b)が位置センサ素子30bを示している。
FIG. 2 is a plan view showing the
図2に示すように、液晶パネル200は、表示領域PAと、その表示領域PAの周囲に位置する周辺領域CAとを有する。
As shown in FIG. 2, the
この液晶パネル200において表示領域PAには、図2に示すように、複数の画素Pが水平方向xと垂直方向yとのそれぞれにマトリクス状に並ぶように配置されている。ここでは、図3に示すように、画素Pは、画像表示素子30aと位置センサ素子30bとを含むように構成されている。
In the
一方で、液晶パネル200において周辺領域CAには、表示用垂直駆動回路11と、表示用水平駆動回路12と、センサ用垂直駆動回路13と、センサ用水平駆動回路14とが設けられている。そして、さらに、本実施形態においては、外光センサ素子GSが、この周辺領域CAに設けられている。たとえば、画像表示素子30aと位置センサ素子30bと同様にして形成された半導体素子によって、この各部材が構成されている。各部について、順次説明する。
On the other hand, in the peripheral area CA of the
表示用垂直駆動回路11は、図2に示すように、周辺領域CAに設けられている。表示用垂直駆動回路11は、図3に示すように、水平方向xに延在しているゲート線G1に接続されている。ここでは、垂直方向yに並んだ複数のゲート線G1のそれぞれに接続されている。そして、表示用垂直駆動回路11は、供給される制御信号に基づいて、その垂直方向yに並んだゲート線G1のそれぞれに、順次、選択パルスを供給する。 As shown in FIG. 2, the display vertical drive circuit 11 is provided in the peripheral area CA. As shown in FIG. 3, the display vertical drive circuit 11 is connected to a gate line G1 extending in the horizontal direction x. Here, it is connected to each of a plurality of gate lines G1 arranged in the vertical direction y. The display vertical drive circuit 11 sequentially supplies a selection pulse to each of the gate lines G1 arranged in the vertical direction y based on the supplied control signal.
表示用水平駆動回路12は、図2に示すように、周辺領域CAに設けられている。表示用水平駆動回路12は、図3に示すように、垂直方向yに延在する第1データ線S1に接続されている。ここでは、水平方向xに並んだ複数の第1データ線S1のそれぞれに接続されている。そして、表示用水平駆動回路12は、供給される制御信号に基づいて、その水平方向xに並んだ第1データ線S1のそれぞれに、順次、映像信号を供給する。 The display horizontal drive circuit 12 is provided in the peripheral area CA as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the display horizontal drive circuit 12 is connected to the first data line S1 extending in the vertical direction y. Here, it is connected to each of a plurality of first data lines S1 arranged in the horizontal direction x. Then, the display horizontal drive circuit 12 sequentially supplies video signals to the first data lines S1 arranged in the horizontal direction x based on the supplied control signal.
センサ用垂直駆動回路13は、図2に示すように、周辺領域CAに設けられている。センサ用垂直駆動回路13は、図3に示すように、水平方向xに延在するように形成された読み出し線Readに接続されている。ここでは、垂直方向yに並んだ複数の読み出し線Readのそれぞれに接続されている。そして、センサ用垂直駆動回路13は、供給される制御信号に基づいて、その垂直方向yに並んだ読み出し線Readのそれぞれに、順次、選択パルスを供給する。 As shown in FIG. 2, the sensor vertical drive circuit 13 is provided in the peripheral area CA. As shown in FIG. 3, the sensor vertical drive circuit 13 is connected to a read line Read formed so as to extend in the horizontal direction x. Here, it is connected to each of a plurality of readout lines Read aligned in the vertical direction y. The sensor vertical drive circuit 13 sequentially supplies a selection pulse to each of the read lines Read aligned in the vertical direction y based on the supplied control signal.
センサ用水平駆動回路14は、図2に示すように、周辺領域CAに設けられている。センサ用水平駆動回路14は、図3に示すように、垂直方向yに延在するように形成された第2データ線S2に接続されている。ここでは、水平方向xに並んだ複数の第2データ線S2のそれぞれに接続されている。そして、センサ用水平駆動回路14は、供給される制御信号に基づいて、位置センサ素子30bから出力される受光データを、その水平方向xに並んだ第2データ線S2のそれぞれから、順次、読み出す。
As shown in FIG. 2, the sensor horizontal driving circuit 14 is provided in the peripheral area CA. As shown in FIG. 3, the sensor horizontal drive circuit 14 is connected to a second data line S2 formed so as to extend in the vertical direction y. Here, it is connected to each of a plurality of second data lines S2 arranged in the horizontal direction x. The sensor horizontal drive circuit 14 sequentially reads out the light reception data output from the
画像表示素子30aは、図3に示すように、画素スイッチング素子31と、補助容量素子Csとを含む。
As shown in FIG. 3, the
この画像表示素子30aにおいて、画素スイッチング素子31と補助容量素子Csとのそれぞれは、図3に示すように、垂直方向yに延在する表示用の第1データ線S1と、水平方向xに延在するゲート線G1との交点付近に設けられている。
In the
ここで、画素スイッチング素子31は、トランジスタであって、ゲート電極がゲート線G1に接続され、ソース電極が第1データ線S1に接続され、ドレイン電極が補助容量素子Csおよび液晶層203に接続されている。
Here, the
また、補助容量素子Csは、図3に示すように、キャパシタであって、一方の電極が補助容量線に接続され、他方の電極が、画素スイッチング素子31のソース電極に接続されている。そして、ゲート線G1が表示用垂直駆動回路11に接続され、第1データ線S1が表示用水平駆動回路12に接続されている。
Further, as shown in FIG. 3, the auxiliary capacitance element Cs is a capacitor, and one electrode is connected to the auxiliary capacitance line, and the other electrode is connected to the source electrode of the
画像表示素子30aにおいては、制御部401から供給された制御信号に基づいて、表示用垂直駆動回路11および表示用水平駆動回路12が、表示領域PAに画素Pごとに設けられた画素スイッチング素子31を線順次に駆動し、画像表示を実施する。
In the
具体的には、表示用垂直駆動回路11からゲート線G1に選択パルスが画素スイッチング素子31のゲートに供給されてオン状態となり、表示用水平駆動回路12から第1データ線S1に映像信号が供給されることによって、画素スイッチング素子31が、その映像信号を補助容量素子Csおよび液晶層203に書き込む。これにより、画像表示が実行される。
Specifically, a selection pulse is supplied from the display vertical drive circuit 11 to the gate line G1 to the gate of the
位置センサ素子30bは、受光素子32と、リセットトランジスタ33と、キャパシタ34と、増幅トランジスタ35と、選択トランジスタ36とを有する。
The
ここで、受光素子32は、図3に示すように、たとえば、フォトトランジスタであって、ソース電極に基準電位Vssが印加され、ドレイン電極がフローティングディフュージョンFDに接続されている。そして、受光素子32であるフォトトランジスタのゲート電極には、しきい値電圧以下の電圧Vgが印加される。この受光素子32は、光を受光し光電変換を実施することによって、電荷が生じ、その電荷によって受光データが出力される。
Here, as shown in FIG. 3, the
また、リセットトランジスタ33は、ドレイン電極に電源電圧Vddが印加され、ソース電極にフローティングディフュージョンFDに接続されている。そして、リセットトランジスタ33のゲート電極に、リセット信号(Reset)が与えられることによって、フローティングディフュージョンFDの電位がリセットされるように構成されている。
In the
また、キャパシタ34は、一方の電極がフローティングディフュージョンFDに接続され、他方の電極が、基準電位Vssに接続されており、キャパシタ34に蓄積される電荷量に応じて、フローティングディフュージョンの電圧が変化するように構成されている。
The
また、増幅トランジスタ35は、ゲート電極がフローティングディフュージョンFDに接続され、ドレイン電極が電源電圧Vddに接続され、ソース電極が選択トランジスタ36のドレイン電極に接続されており、ソースフォロア回路を構成している。
In addition, the
また、選択トランジスタ36は、ドレイン電極が増幅トランジスタ35のソース電極に接続され、ソース電極が第2データ線S2に接続されている。そして、センサ用垂直駆動回路13により選択トランジスタ36のゲート電極に読み出し信号(Read)が供給されると、選択トランジスタ36は、オン状態となり、増幅トランジスタ35によって増幅された信号が、第2データ線S2に出力されるように構成されている。
The
この位置センサ素子30bでは、まず、リセットトランジスタ33のゲート電極にリセット信号が供給されることにより、リセットトランジスタ33がオン状態となり、キャパシタ34に電荷が蓄積され、フローティングディフュージョンFDの電圧が電源電圧Vddに応じた値となる。そして、その後、リセットトランジスタ33は、オフ状態とされる。そして、フォトトランジスタである受光素子32が光を受光すると、その光量に応じたリーク電流ないしオフ電流が生じる。これにより、キャパシタ34に蓄積された電荷が放電し、フローティングディフュージョンFDの電圧が下がる。そして、このフローティングディフュージョンFDの電圧は、増幅トランジスタ35によって増幅され、センサ用垂直駆動回路13から読み出し信号が選択トランジスタ36のゲートに供給されることにより、受光データが信号電圧として第2データ線S2に読み出される。この受光データとして読み出される信号電圧は、受光素子32の受光量に応じた値となり、第2データ線S2を介して、センサ用水平駆動回路14に出力される。
In the
本実施形態においては、位置センサ素子30bは、キャパシタ34が第1の静電容量である第1位置センサ素子30baと、キャパシタ34が第1の静電容量よりも大きな第2の静電容量である第2位置センサ素子30bbとを含む。
In the present embodiment, the
図4は、本発明にかかる実施形態において、第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとを、位置センサ素子30bとして、表示領域PAに配置した様子を模式的に示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a state in which the first position sensor element 30ba and the second position sensor element 30bb are arranged in the display area PA as the
図4に示すように、第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとのそれぞれは、表示領域PAにおいて市松状になるように配置されている。すなわち、第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとのそれぞれは、水平方向xと垂直方向yとのそれぞれにおいて、交互に並ぶように配置されている。 As shown in FIG. 4, each of the first position sensor element 30ba and the second position sensor element 30bb is arranged in a checkered pattern in the display area PA. That is, the first position sensor element 30ba and the second position sensor element 30bb are arranged so as to be alternately arranged in the horizontal direction x and the vertical direction y, respectively.
外光センサ素子GSは、図2に示すように、液晶パネル200において、表示領域PA以外の周辺領域CAに設けられている。外光センサ素子GSは、位置センサ素子30bと同様な構成であって、たとえば、フォトトランジスタを受光素子(図示無し)として含み、その受光素子において光電変換された電荷によって、受光データが出力される。
As shown in FIG. 2, the external light sensor element GS is provided in the peripheral area CA other than the display area PA in the
本実施形態においては、外光センサ素子GSは、外光に含まれる赤外光線を可視光線よりも多く受光するように、たとえば、赤外光線を選択的に透過する赤外フィルタ(図示無し)が受光素子の受光面に対応するように設けられており、その赤外フィルタを介して入射された外光を受光面で受光して光電変換するように構成されている。 In the present embodiment, the external light sensor element GS is, for example, an infrared filter (not shown) that selectively transmits infrared light so as to receive more infrared light contained in external light than visible light. Is provided so as to correspond to the light receiving surface of the light receiving element, and is configured such that external light incident through the infrared filter is received by the light receiving surface and subjected to photoelectric conversion.
液晶パネル200の表示領域PAに設けられた画素Pについて説明する。
The pixel P provided in the display area PA of the
図5は、本発明の実施形態において、液晶パネル200における表示領域PAに設けられた画素Pの概略を模式的に示す断面図である。図6は、本発明の実施形態において、液晶パネル200の表示領域PAに設けられた画素Pの概略を模式的に示す平面図である。図5は、図6においてX1−X2部分に対応する部分を示している。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an outline of the pixel P provided in the display area PA in the
図5に示すように、液晶パネル200は、TFTアレイ基板201と、対向基板202と、液晶層203とを有している。液晶パネル200は、TFTアレイ基板201と対向基板202とがスペーサ(図示無し)によって間隔を隔てられ、シール材(図示無し)で貼り合わされており、そのTFTアレイ基板201と対向基板202との間の間隔に液晶層203が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
また、図5と図6とに示すように、液晶パネル200は、画素Pにおいて、光透過領域TAと遮光領域RAとを含む。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the
光透過領域TAにおいては、バックライト300から出射された照明光が、TFTアレイ基板201の側から対向基板202の側へ透過する。ここでは、光透過領域TAには、図5と図6とに示すように、カラーフィルタ層21が形成されており、バックライト300から出射された照明光が着色されて、TFTアレイ基板201の側から対向基板202の側へ透過する。
In the light transmission region TA, the illumination light emitted from the
一方で、遮光領域RAにおいては、図5と図6とに示すように、ブラックマトリクス層21Kが形成されており、バックライト300から出射された照明光を、ブラックマトリクス層21Kが、カラーフィルタ層21の周囲において遮光する。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, the
そして、この遮光領域RAにおいては、図5と図6とに示すように、受光領域SAが形成されている。 In the light shielding area RA, a light receiving area SA is formed as shown in FIGS.
この受光領域SAにおいては、TFTアレイ基板201と対向基板202とが対面する面において、対向基板202の側からTFTアレイ基板201の側へ向かう光を受光するように、位置センサ素子30bの受光素子32が形成されている。具体的には、図5に示すように、液晶パネル200は、対向基板202の側からTFTアレイ基板201の側へ向かう光において、ブラックマトリクス層21Kに形成された開口21aを透過する光を、その受光素子32が受光するように形成されている。この受光素子32は、図5に示すように、液晶パネル200の正面側において、ユーザーの指などの被検知体によってバックライト300から照射された照明光が反射された反射光を、対向基板202の側から受けて受光する。
In the light receiving area SA, the light receiving element of the
TFTアレイ基板201について下記に示す。
The
TFTアレイ基板201は、光を透過する絶縁体の基板であり、たとえば、ガラスにより形成されている。このTFTアレイ基板201においては、図5に示すように、対向基板202に対面する側の面に、画素スイッチング素子31と、受光素子32と、画素電極62とが形成されている。
The
なお、図5においては、画素Pのカラーフィルタ層21において赤フィルタ層21Rに対応するドット領域について示しているが、その他の緑フィルタ層21Gと青フィルタ層21Bとに対応するドット領域においては、受光素子32を除いた他の部材が、赤フィルタ層21Rに対応するドット領域の場合と同様に形成されている。
In FIG. 5, the dot region corresponding to the
TFTアレイ基板201の各部について示す。
Each part of the
画素スイッチング素子31は、図5に示すように、TFTアレイ基板201において対向基板202に対面する側の面に形成されている。画素スイッチング素子31は、ゲート電極45と、ゲート絶縁膜46gと、半導体層48とを含み、たとえば、LDD構造のボトムゲート型TFTとして形成されている。
As shown in FIG. 5, the
具体的には、画素スイッチング素子31において、ゲート電極45は、たとえば、モリブデンなどの金属材料を用いて形成されている。また、ゲート絶縁膜46gは、シリコン酸化膜などの絶縁材料を用いて形成されている。また、半導体層48は、たとえば、ポリシリコンなどの半導体材料を用いて形成されており、ゲート電極45に対応するようにチャネル形成領域が設けられると共に、そのチャネル領域を挟むように一対のソース・ドレイン領域が設けられている。そして、ソース電極53とドレイン電極54とが、半導体層48を被覆する層間絶縁層49に設けられた開口に、アルミニウムなどの導電材料を埋め込まれ、パターン加工されることによって形成されている。
Specifically, in the
受光素子32は、図5に示すように、TFTアレイ基板201において対向基板202に対面する側の面に形成されている。ここでは、受光素子32は、図5に示すように、液晶パネル200の正面側において、指などの被検知体によって反射され、対向基板202の側からTFTアレイ基板201の側へ向う反射光を、液晶層203を介して受光するように、TFTアレイ基板201に設けられている。この受光素子32は、たとえば、フォトトランジスタであって、ゲート電極43と、ゲート絶縁膜46sと、半導体層47とを含み、たとえば、ボトムゲート型TFTとして形成されている。そして、受光素子32は、受光領域SAから入射する光を受光し、光電変換することによって、受光信号を生成する。
As shown in FIG. 5, the
具体的には、受光素子32において、ゲート電極43は、たとえば、モリブデンなどの金属材料を用いて形成されている。また、ゲート絶縁膜46sは、シリコン酸化膜などの絶縁材料を用いて形成されている。また、半導体層47は、たとえば、ポリシリコンなどの半導体材料を用いて形成されている。そして、この半導体層47においては、ゲート電極43に対応するようにチャネル形成領域が形成されると共に、そのチャネル領域を挟むように一対のソース・ドレイン領域が形成されている。そして、ソース電極51とドレイン電極52とが、層間絶縁層49に設けられた開口にアルミニウムを埋め込むことによって形成されている。ここでは、受光素子32は、画素スイッチング素子31と同じ工程にて各部が形成される。
Specifically, in the
画素電極62は、図5に示すように、TFTアレイ基板201において対向基板202に対面する面を被覆するように、絶縁材料で形成された平坦化膜60上に設けられている。ここでは、図5に示すように、画素電極62は、平坦化膜60上において、光透過領域TAに対応するように形成されており、液晶層203に接続されている。画素電極62は、いわゆる透明電極であって、たとえば、ITOを用いて形成されている。そして、画素電極62は、バックライト300によって照明された光を変調するために、対向電極23と共に、液晶層203に電圧を印加する。なお、この画素電極62は、表示領域PAにおいて、複数の画素Pのそれぞれに対応するように複数がマトリクス状になるように配置されており、特に図示をしていないが、画素スイッチング素子31のドレイン電極54に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
対向基板202について示す。
The
対向基板202は、TFTアレイ基板201の場合と同様に、光を透過する絶縁体の基板であり、たとえば、ガラスにより形成されている。そして、対向基板202は、図5に示すように、TFTアレイ基板201に対して間隔を隔てるよう対面している。そして、対向基板202には、図5に示すように、カラーフィルタ層21と、ブラックマトリクス層21Kと、平坦化膜22と、対向電極23とが形成されている。
Similar to the
対向基板202の各部について示す。
Each part of the
カラーフィルタ層21は、図5に示すように、対向基板202にてTFTアレイ基板201に対面する側の面に形成されている。カラーフィルタ層21は、図6に示すように、光透過領域TAに対応するように、赤フィルタ層21Rと緑フィルタ層21Gと青フィルタ層21Bとが形成されている。ここでは、赤フィルタ層21Rと緑フィルタ層21Gと青フィルタ層21Bとのそれぞれは、矩形形状であり、水平方向xに並ぶように形成されている。カラーフィルタ層21は、たとえば、顔料や染料などの着色剤を含有するポリイミド樹脂を用いて形成される。ここでは、赤と緑と青との3原色を1組として構成されている。そして、カラーフィルタ層21は、バックライト300から出射された照明光を着色する。
As shown in FIG. 5, the
ブラックマトリクス層21Kは、図5に示すように、表示領域PAにおいて複数の画素Pを区画するように、遮光領域RAに形成され、光を遮光する。ここでは、ブラックマトリクス層21Kは、対向基板202にてTFTアレイ基板201に対面する側の面に形成されている。また、ブラックマトリクス層21Kは、光が透過する開口21aが、受光領域SAに対応するように形成されている。つまり、ブラックマトリクス層21Kは、図5と図6に示すように、遮光領域RAにおいて受光領域SA以外の領域に対応するように形成されている。たとえば、ブラックマトリクス層21Kは、黒色の金属酸化膜を用いて形成される。
As shown in FIG. 5, the
平坦化膜22は、図5に示すように、光透過領域TAと、遮光領域RAとのそれぞれに対応するように、対向基板202にてTFTアレイ基板201に対面する側の面に形成されている。ここでは、平坦化膜22は、光透過性の絶縁材料によって形成されている。そして、カラーフィルタ層21とブラックマトリクス層21Kとのそれぞれを被覆し、対向基板202にてTFTアレイ基板201に対面する面側を平坦化している。
As shown in FIG. 5, the
対向電極23は、図5に示すように、対向基板202にてTFTアレイ基板201に対面する側の面に形成されている。ここで、対向電極23は、平坦化膜22を被覆するように形成されている。対向電極23は、いわゆる透明電極であって、たとえば、ITOを用いて形成されている。
As shown in FIG. 5, the
液晶層203について示す。
The
液晶層203は、図5に示すように、TFTアレイ基板201と対向基板202との間にて挟持されており、配向処理されている。たとえば、液晶層203は、TFTアレイ基板201と対向基板202との間において、スペーサ(図示なし)により所定の距離が保持された間隔に、封入されている。そして、液晶層203は、TFTアレイ基板201および対向基板202に形成された液晶配向膜(図示なし)によって配向されている。たとえば、液晶層203は、液晶分子が垂直配向するように形成される。
As shown in FIG. 5, the
バックライト300について説明する。
The
バックライト300は、図1に示すように、液晶パネル200の背面に対面しており、その液晶パネル200の表示領域PAに照明光を出射する。ここでは、バックライト300は、図1に示すように、光源301と、その光源301から照射された光を拡散することよって面状の光に変換する導光板302とを有しており、液晶パネル200の表示領域PAの全面に平面光を照射する。
As shown in FIG. 1, the
具体的には、バックライト300は、液晶パネル200を構成するTFTアレイ基板201と対向基板202とにおいて、TFTアレイ基板201の側に位置するように配置されている。そして、TFTアレイ基板201において対向基板202に対面している面とは反対側の面に、その平面光を照射する。つまり、バックライト300は、TFTアレイ基板201の側から対向基板202の側へ向かうように平面光を照明する。
Specifically, the
本実施形態においては、バックライト300の光源301は、図1に示すように、たとえば、可視光源301aと、赤外光源301bとを有する。
In the present embodiment, the light source 301 of the
可視光源301aと赤外光源301bとのそれぞれは、導光板302の端部に設けられ、可視光線と赤外光線とを、照明光として出射する。 Each of the visible light source 301a and the infrared light source 301b is provided at an end of the light guide plate 302, and emits visible light and infrared light as illumination light.
具体的には、可視光源301aは、白色LEDであり、導光板302の一端に設けられており、白色の可視光線を照射面から照射する。 Specifically, the visible light source 301a is a white LED, is provided at one end of the light guide plate 302, and irradiates white visible light from the irradiation surface.
また、赤外光源301bは、赤外LEDであり、導光板302の一端において照射面が可視光源301aの照射面に対面するように設けられており、赤外光線を照射面から照射する。 The infrared light source 301b is an infrared LED, and is provided at one end of the light guide plate 302 so that the irradiation surface faces the irradiation surface of the visible light source 301a, and irradiates infrared light from the irradiation surface.
そして、可視光源301aから照射された白色の可視光線と、赤外光源301bから照射された赤外光線とが、導光板302において拡散され、平面光として、液晶パネル200の背面に照射される。
And the white visible light irradiated from the visible light source 301a and the infrared light irradiated from the infrared light source 301b are diffused in the light guide plate 302, and irradiated to the back surface of the
データ処理部400について説明する。 The data processing unit 400 will be described.
データ処理部400は、図1に示すように、制御部401と、位置検出部402とを有する。データ処理部400は、コンピュータを含み、プログラムによってコンピュータが各部として動作するように構成されている。
As illustrated in FIG. 1, the data processing unit 400 includes a
データ処理部400の制御部401は、液晶パネル200とバックライト300との動作を制御するように構成されている。制御部401は、液晶パネル200に制御信号を供給することによって、液晶パネル200に複数設けられた画素スイッチング素子31の動作を制御し、液晶パネル200の表示領域PAに画像を表示する。たとえば、線順次駆動を実行させて、画像を表示する。
The
このほかに、制御部401は、液晶パネル200に制御信号を供給することによって、液晶パネル200に外光センサ素子GSの動作を制御し、その外光センサ素子GSから受光データを収集する。
In addition, the
また、制御部401は、バックライト300に制御信号を供給することによって、バックライト300の動作を制御し、バックライト300に照明光を照射させる。
In addition, the
また、制御部401は、液晶パネル200に制御信号を供給することによって、液晶パネル200に設けられた位置センサ素子30bの動作を制御して受光データを収集する。たとえば、線順次駆動を実行させて、受光データを収集する。
In addition, the
本実施形態においては、制御部401は、外光センサ素子GSによって得られた受光データに基づいて、バックライト300から出射される照明光を調整すると共に、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを調整した後に、位置センサ素子30bから受光データを収集するように制御する。つまり、フィードフォワード制御によって、バックライト300の動作を制御すると共に、位置センサ素子30bの動作を制御する。
In the present embodiment, the
ここでは、制御部401は、外光センサ素子GSから出力される受光データに基づいて、バックライト300が赤外光線を出射する動作を制御する。
Here, the
たとえば、外光センサ素子GSから出力される受光データにおいて、その受光した光の強度が基準値以上である場合には、バックライト300が、より大きな強度の赤外光線を照射するように制御し、一方で、その受光した光の強度が基準値未満である場合には、バックライト300が、より小さな強度の赤外光線を照射するように制御する。
For example, in the light reception data output from the external light sensor element GS, when the intensity of the received light is equal to or higher than a reference value, the
さらに、制御部401は、外光センサ素子GSから出力される受光データに基づいて、位置センサ素子30bのダイナミックレンジについて制御する。ここでは、制御部401は、位置センサ素子30bが入射光を受光して受光データを出力する際に、入射光の量と、その入射光の量に応じて出力する受光データ値との割合を調整する。本実施形態においては、制御部401は、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値以上であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを大きくし、一方で、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値未満であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを小さくするように制御を行う。
Further, the
具体的には、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値以上であると判断される場合には、制御部401は、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを大きくするために、位置センサ素子30bを構成する第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとの両者において、キャパシタ34の静電容量が大きい第2位置センサ素子30bbを選択する。そして、その選択された第2位置センサ素子30bbから受光データを収集するように制御する。
Specifically, when it is determined that the intensity of the light incident on the external light sensor element GS is equal to or higher than the reference value, the
一方で、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値未満であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを小さくするために、位置センサ素子30bを構成する第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとの両者において、キャパシタ34の静電容量が小さい第1位置センサ素子30baを選択する。そして、その選択された第1位置センサ素子30baから受光データを収集するように制御する。
On the other hand, when it is determined that the intensity of the light incident on the external light sensor element GS is less than the reference value, the
データ処理部400の位置検出部402は、液晶パネル200に複数設けられた位置センサ素子30bから出力された受光データに基づいて、液晶パネル200の表示領域PAにおいて、ユーザーの指やタッチペンなどの被検知体が接触または近接した位置を検出する。
The
(動作) (Operation)
以下より、上記の液晶表示装置100において、ユーザーの指などの被検知体が液晶パネル200の表示領域PAに接触もしくは移動された位置を検出する際の動作について説明する。
Hereinafter, in the liquid
図7は、本発明にかかる実施形態において、ユーザーの指などの被検知体が液晶パネル200の表示領域PAに接触もしくは移動された位置を検出する際の動作を示すフロー図である。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation when detecting a position where an object to be detected such as a user's finger is in contact with or moved to the display area PA of the
まず、図7に示すように、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを調整する際の基準値Jirを設定する(S11)。
First, as shown in FIG. 7, a reference value Jir for adjusting the dynamic range of the
ここでは、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを調整する際の基準値Jirを制御部401が設定する。たとえば、予め記憶装置に記憶されていた基準値Jirのデータを、制御部401が記憶装置から取得して設定を行う。その他、オペレータによって操作装置に入力された操作データに基づいて、制御部401が基準値Jirを設定するように構成されていても良い。
Here, the
つぎに、図7に示すように、バックライト300が出射する赤外光線の強度を調整する際の基準値Kirを設定する(S12)。
Next, as shown in FIG. 7, a reference value Kir for adjusting the intensity of infrared rays emitted from the
ここでは、バックライト300が出射する赤外光線の強度を調整する際の基準値Kirを制御部401が設定する。たとえば、予め記憶装置に記憶されていた基準値Kirのデータを、制御部401が記憶装置から取得して設定を行う。その他、オペレータによって操作装置に入力された操作データに基づいて、制御部401が基準値Kirを設定するように構成されていても良い。
Here, the
つぎに、図7に示すように、外光センサ素子GSから受光データを取得する(S21)。 Next, as shown in FIG. 7, light reception data is acquired from the external light sensor element GS (S21).
ここでは、制御部401が液晶パネル200に制御信号を供給することによって、液晶パネル200の外光センサ素子GSを駆動するように制御する。そして、その外光センサ素子GSから受光データを制御部401が取得する。
Here, the
つぎに、図7に示すように、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを調整する(S31)。
Next, as shown in FIG. 7, the dynamic range of the
ここでは、外光センサ素子GSから取得した受光データに基づいて、この位置センサ素子30bのダイナミックレンジを、制御部401が調整する。
Here, the
具体的には、まず、外光センサ素子GSが受光データを取得した際の光の強度が、基準値Jir以上であるか、基準値Jir未満であるかを、制御部401が判断する。たとえば、受光データ値と、基準値Jirに対応する値とを比較処理することによって判断する。そして、その後、その判断の結果に対応するように、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを、制御部401が調整する。
Specifically, first, the
図8は、本発明に係る実施形態において、位置センサ素子30bのダイナミックレンジの調整について説明するための図である。図8において、(a)は、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir以上である場合を示し、(b)は、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir未満である場合を示している。そして、図8において、横軸は、入射する光の強度Kを示しており、縦軸は、受光データ値Hを示している。
FIG. 8 is a diagram for explaining the adjustment of the dynamic range of the
外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir以上であると判断される場合には、図8(a)に示すように、入射する光の強度が大きい部分において位置センサ素子30bから出力される受光データ値が上限である255を超えて、飽和しないように、位置センサ素子30bのダイナミックレンジDRを大きくする必要がある。つまり、図8(a)に示すように、位置センサ素子30bが出力する受光データ値の下限値と上限値とを得るために受光する単位時間当たりの光量の範囲を広くするように調整する必要がある。このため、この場合には、位置センサ素子30bを構成する第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとの両者において、キャパシタ34の静電容量が大きい第2位置センサ素子30bbを、制御部401が、ここで駆動させる素子として選択する。
When it is determined that the intensity of light incident on the external light sensor element GS is equal to or greater than the reference value Jir, as shown in FIG. It is necessary to increase the dynamic range DR of the
一方で、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir未満であると判断される場合には、図8(b)に示すように、入射する光の強度が小さい部分において、位置センサ素子30bから出力される受光データ値の分解能を大きくするために、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを小さくする必要がある。つまり、図8(b)に示すように、位置センサ素子30bが出力する受光データ値の下限値と上限値とを得るために受光する単位時間当たりの光量の範囲を、上記の図8(a)に示した場合と比較して、狭くするように調整する必要がある。このため、この場合には、位置センサ素子30bを構成する第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとの両者において、キャパシタ34の静電容量が小さい第1位置センサ素子30baを、制御部401が、ここで駆動させる素子として選択する。
On the other hand, when it is determined that the intensity of the light incident on the external light sensor element GS is less than the reference value Jir, as shown in FIG. In order to increase the resolution of the received light data value output from the
つぎに、図7に示すように、バックライト300が出射する赤外光線の強度を調整する(S32)。
Next, as shown in FIG. 7, the intensity of infrared rays emitted from the
ここでは、バックライト300が赤外光線を出射する動作を、外光センサ素子GSから出力される受光データに基づいて、制御部401が制御する。
Here, the
たとえば、外光センサ素子GSから出力される受光データにおいて、その受光した光の強度が基準値Kir以上である場合には、バックライト300が、より大きな強度の赤外光線を照射するように、制御部401がバックライト300を制御する。
For example, in the light reception data output from the external light sensor element GS, when the intensity of the received light is equal to or greater than the reference value Kir, the
一方で、外光センサ素子GSから出力される受光データにおいて、その受光した光の強度が基準値Kir未満である場合には、バックライト300が、より小さな強度の赤外光線を照射するように、制御部401がバックライト300を制御する。
On the other hand, in the light reception data output from the external light sensor element GS, when the intensity of the received light is less than the reference value Kir, the
つぎに、図7に示すように、位置センサ素子30bから受光データを取得する(S41)。
Next, as shown in FIG. 7, light reception data is acquired from the
ここでは、液晶パネル200に制御信号を供給することによって、液晶パネル200に設けられた位置センサ素子30bの動作を、制御部401が制御し、位置センサ素子30bから受光データを収集する。たとえば、線順次駆動を実行させて、受光データを収集する。
Here, by supplying a control signal to the
図9は、本発明に係る実施形態において、位置センサ素子30bが受光データを取得する際の様子を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state when the
図9に示すように、ユーザーの指などの被検知体Fが表示領域PAに接触もしくは移動された場合には、その被検知体Fによって反射された反射光Hを、液晶パネル200に設けられた位置センサ素子30bの受光素子32が受光する。
As shown in FIG. 9, when a detected object F such as a user's finger is brought into contact with or moved to the display area PA, reflected light H reflected by the detected object F is provided on the
ここでは、バックライト300が可視光線VRと赤外光線IRとを含む照明光Rを、平面光として、液晶パネル200の背面に照射する。そして、その照明光Rは、液晶パネル200を介して被検知体Fに照射され、被検知体Fによって反射される。そして、その被検知体Fによって反射された反射光Hを、位置センサ素子30bの受光素子32が受光する。
Here, the
このとき、照明光Rにおいて可視光線VRは、液晶パネル200の各部において吸収され、その強度が低下した状態で、位置センサ素子30bの受光素子32によって受光される。これに対して、照明光Rにおいて赤外光線IRは、液晶パネル200の各部において吸収される割合が可視光線VRよりも小さいため、可視光線VRよりも大きな強度で、位置センサ素子30bの受光素子32によって受光される。なお、外光センサー素子と同様に位置センサー素子も可視光線よりも赤外光線を多く受光する構成になっていてもよい。たとえば、赤外光線を選択的に透過する赤外フィルタが受光素子の受光面に対応するように設けられており、その赤外フィルタを介して位置センサーに入射された光を受光面で受光して光電変換するように構成されている。
At this time, the visible light VR in the illumination light R is absorbed by each part of the
そして、その受光した光の強度に応じた信号強度の受光データが、位置センサ素子30bから出力される。
Then, light reception data having a signal intensity corresponding to the intensity of the received light is output from the
本実施形態においては、位置センサ素子30bを構成する第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとの両者において、上記のステップにて選択した素子を制御部401が駆動させて、受光データを収集する。
In the present embodiment, in both the first position sensor element 30ba and the second position sensor element 30bb constituting the
具体的には、上記したように、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir以上であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを大きくするために、キャパシタ34の静電容量が大きい第2位置センサ素子30bbが選択される。このため、センサ用垂直駆動回路13とセンサ用水平駆動回路14とに第2位置センサ素子30bbを駆動させる制御信号を制御部401が送信して、第2位置センサ素子30bbのそれぞれから受光データを収集する。
Specifically, as described above, when it is determined that the intensity of light incident on the external light sensor element GS is equal to or greater than the reference value Jir, the capacitor is used to increase the dynamic range of the
一方で、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir未満であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを小さくするために、キャパシタ34の静電容量が小さい第1位置センサ素子30baが選択される。このため、センサ用垂直駆動回路13とセンサ用水平駆動回路14とに第1位置センサ素子30baを駆動させる制御信号を制御部401が送信して、第1位置センサ素子30baのそれぞれから受光データを収集する。
On the other hand, when it is determined that the intensity of light incident on the external light sensor element GS is less than the reference value Jir, the capacitance of the
つぎに、図7に示すように、被検知体の位置を検出する(S51)。 Next, as shown in FIG. 7, the position of the detected object is detected (S51).
ここでは、液晶パネル200に複数設けられた位置センサ素子30bから出力された受光データに基づいて、液晶パネル200の表示領域PAにおいて、ユーザーの指やタッチペンなどの被検知体が接触または近接した座標位置を位置検出部402が検出する。
Here, based on the light reception data output from the
具体的には、受光データが読み出された位置センサ素子30bの位置と、その位置センサ素子30bから読み出された受光データの信号強度とのそれぞれに基づいて、被検知体Fが表示領域PAにおいて接触した座標位置を、位置検出部402が検出する。たとえば、受光データの信号強度が基準値よりも大きい座標位置を、被検知体Fが表示領域PAにおいて接触した座標位置として検出する。
Specifically, the detected object F is displayed in the display area PA based on the position of the
以上のように、本実施形態は、液晶パネル200の一方の面の側である正面側から入射する外光に含まれる赤外線を外光センサ素子GSが受光することによって受光データを生成する。そして、その外光センサ素子GSによって生成された受光データに基づいて、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを制御部401が調整する。ここでは、制御部401は、外光センサ素子GSによって生成された受光データに基づいて、外光センサ素子GSに入射する外光の強度が基準値Jir以上であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを大きくし、外光センサ素子GSに入射する外光の強度が基準値Jir未満であると判断される場合には、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを小さくする。そして、上記のようにダイナミックレンジが調整された位置センサ素子30bが、赤外線を含む光を受光することによって受光データを生成し、その受光データに基づいて、液晶パネル200の表示領域PAにおいて、ユーザーの指やタッチペンなどの被検知体が接触または近接した位置を検出する。このため、本実施形態は、光の強度が大きい環境下において位置センサ素子が光を受光した際に、その受光データ値が位置センサ素子のダイナミックレンジを超えて、センサ出力の飽和が生ずることが防止できると共に、室内の人工的な照明の環境下において得られる受光データの分解能を確保可能である。よって、本実施形態は、被検知体の位置を検出する際の検出精度を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, the external light sensor element GS receives the infrared light included in the external light incident from the front side that is the one surface side of the
また、本実施形態は、液晶パネル200の他方の面である裏面からバックライト300が照明光を出射する。ここでは、バックライト300は、可視光線と赤外光線とを含むように照明光を出射するように構成されており、制御部401は、外光センサ素子GSによって生成された受光データに基づいて、バックライト300が、その照明光において赤外光線を出射する動作を制御する。このため、本実施形態は、消費電力の上昇を抑制することができる。
In the present embodiment, the
したがって、本実施形態は、位置検出精度を向上可能であって、消費電力の上昇を抑制することができる。 Therefore, this embodiment can improve the position detection accuracy and can suppress an increase in power consumption.
なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。 In implementing the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed.
たとえば、本実施形態においては、受光素子について、フォトトランジスタを設けた場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、フォトダイオードを受光素子として用いてもよい。 For example, in the present embodiment, the case where the phototransistor is provided as the light receiving element has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a photodiode may be used as the light receiving element.
また、本実施形態においては、赤外光線などの非可視光線を含むように照明光を照射する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、非可視光線を含まずに、可視光線のみを含む照明光を照射する場合においても、適用可能である。 Moreover, although this embodiment demonstrated the case where illumination light was irradiated so that invisible light rays, such as an infrared ray, may be included, it is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to the case of irradiating illumination light including only visible light without including invisible light.
また、本実施形態においては、非可視光線として赤外光線を含むように照明光を照射する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、非可視光線として紫外光線を含むように照明光を照射してもよい。 Moreover, although this embodiment demonstrated the case where illumination light was irradiated so that an infrared ray may be included as an invisible ray, it is not limited to this. For example, the illumination light may be irradiated so as to include ultraviolet light as invisible light.
また、本実施形態においては、複数の画素Pに対応するように位置センサ素子30bを複数設ける場合について示したが、これに限定されない。たとえば、複数の画素Pに対して1つの位置センサ素子30bを設けてもよく、逆に、1つの画素Pに対して複数の位置センサ素子30bを設けてもよい。
In the present embodiment, a case where a plurality of
また、本実施形態においては、図4に示したように、位置センサ素子30bとして、キャパシタ34の容量が互いに異なる第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとを、市松状になるように、表示領域PAに配置する場合について説明したが、これに限定されない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the first position sensor element 30ba and the second position sensor element 30bb having different capacitances of the
また、位置センサ素子30bとして、キャパシタ34の容量が互いに異なる第1位置センサ素子30baと第2位置センサ素子30bbとの2種類を配置する場合について説明したが、これに限定されない。キャパシタ34の静電容量が異なる3種類以上の位置センサ素子30bを適宜設けても良い。
Moreover, although the case where two types of the first position sensor element 30ba and the second position sensor element 30bb having different capacities of the
また、1種類の位置センサ素子30bを設けるように構成しても良い。この場合には、たとえば、その一の位置センサ素子30bに対して、静電容量が異なるキャパシタ34を複数設けると共に、その静電容量が異なる複数のキャパシタ34を選択するスイッチング素子を設置し、そのスイッチング素子の動作を制御部401が制御するように構成する。たとえば、第1の静電容量を有する第1キャパシタと、第1の静電容量よりも大きな第2の静電容量を有する第2キャパシタとの2つを設け、その2つのキャパシタをスイッチング素子が切り替えるように制御部401が制御する。ここでは、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir以上であると判断される場合には、上記の実施形態と同様に、静電容量が大きい第2キャパシタに接続するように、スイッチング素子の切り替え動作を制御部401が制御する。一方で、外光センサ素子GSに入射する光の強度が基準値Jir未満であると判断される場合には、静電容量が小さい第1キャパシタに接続するように、スイッチング素子の切り替え動作を制御部401が制御する。このようにすることによって、上記の実施形態と同様な作用効果を奏する様に構成しても良い。
Moreover, you may comprise so that one type of
また、上記の実施形態においては、外光センサ素子GSから出力される受光データにおいて、その受光した光の強度が基準値Kir以上である場合には、バックライト300が、より大きな強度の赤外光線を照射し、一方で、外光センサ素子GSから出力される受光データにおいて、その受光した光の強度が基準値Kir未満である場合には、バックライト300が、より小さな強度の赤外光線を照射するように制御する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、逆になるように制御してもよい。つまり、受光した光の強度が基準値Kir以上である場合には、バックライト300が、より小さい強度(バックライトがOFF状態も含む)の赤外光線を照射し、一方で、外光センサ素子GSから出力される受光データにおいて、その受光した光の強度が基準値Kir未満である場合には、バックライト300が、より大きな強度の赤外光線を照射するように制御してもよい。また、基準値は複数設けてもよい。
In the above embodiment, in the light reception data output from the external light sensor element GS, when the intensity of the received light is equal to or higher than the reference value Kir, the
また、上記の実施形態においては、外光センサ素子GSによって生成された受光データに基づいて、位置センサ素子30bとバックライト300との両者の動作を制御する場合について説明したが、これに限定されない。いずれか一方について制御するように構成されていてもよい。
In the above embodiment, the case where the operations of both the
また、上記の他に、外光センサ素子GSによって生成された受光データに基づいて、さまざまな動作について制御するように構成されていてもよい。たとえば、位置センサ素子30bの受光面へ入射する光の量を変化させるシャッターを設け、そのシャッターの動作を調整するように構成しても良い。この場合において、位置センサ素子30bのダイナミックレンジを小さくする場合には、光入射量を大きくするようにシャッターの動作を制御し、一方で、ダイナミックレンジを大きくする場合には、光入射量を小さくするようにシャッターの動作を制御する。
In addition to the above, various operations may be controlled based on light reception data generated by the external light sensor element GS. For example, a shutter that changes the amount of light incident on the light receiving surface of the
また、本実施形態の液晶表示装置100は、さまざまな電子機器の部品として適用することができる。
In addition, the liquid
図10から図14は、本発明にかかる実施形態の液晶表示装置100を適用した電子機器を示す図である。
10 to 14 are diagrams showing electronic apparatuses to which the liquid
図10に示すように、テレビジョン放送を受信し表示するテレビにおいて、その受信した画像を表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置100を適用することができる。
As shown in FIG. 10, in a television that receives and displays a television broadcast, the received image is displayed on a display screen, and the liquid
また、図11に示すように、デジタルスチルカメラにおいて、その撮像画像などの画像を表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置100を適用することができる。
Further, as shown in FIG. 11, in a digital still camera, an image such as a captured image is displayed on a display screen, and the liquid
また、図12に示すように、ノート型パーソナルコンピュータにおいて、操作画像などを表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置100を適用することができる。
As shown in FIG. 12, in a notebook personal computer, the liquid
また、図13に示すように、携帯電話端末において、操作画像などを表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置100を適用することができる。
As shown in FIG. 13, in a mobile phone terminal, an operation image or the like is displayed on a display screen, and the liquid
また、図14に示すように、ビデオカメラにおいて、操作画像などを表示画面に表示すると共に、オペレータの操作指令が入力される表示装置として液晶表示装置100を適用することができる。
As shown in FIG. 14, in a video camera, an operation image or the like is displayed on a display screen, and the liquid
また、IPS(In−Plane−Swiching)方式、FFS(Field Fringe Switching)方式など、さまざまな方式の液晶パネルに適用可能である。さらに、有機EL表示素子、電子ペーパーなどの他の表示装置においても、適用可能である。 In addition, the present invention can be applied to various types of liquid crystal panels such as an IPS (In-Plane-Switching) method and an FFS (Field Fringe Switching) method. Furthermore, the present invention can also be applied to other display devices such as organic EL display elements and electronic paper.
なお、上記の実施形態において、液晶表示装置100は、本発明の表示装置に相当する。また、上記の実施形態において、液晶パネル200は、本発明の表示パネルに相当する。また、上記の実施形態において、TFTアレイ基板201は、本発明の第1基板に相当する。また、上記の実施形態において、対向基板202は、本発明の第2基板に相当する。また、上記の実施形態において、液晶層203は、本発明の液晶層に相当する。また、上記の実施形態において、バックライト300は、本発明の照明部に相当する。また、上記の実施形態において、制御部401は、本発明の制御部に相当する。また、上記の実施形態において、位置検出部402は、本発明の位置検知部に相当する。また、上記の実施形態において、位置センサ素子30bは、本発明の位置センサ素子に相当する。また、上記の実施形態において、外光センサ素子GSは、本発明の外光センサ素子に相当する。また、上記の実施形態において、表示領域PAは、本発明の表示領域に相当する。また、上記の実施形態において、画素Pは、本発明の画素に相当する。
In the above embodiment, the liquid
100:液晶表示装置(表示装置)、200:液晶パネル(表示パネル)、201:TFTアレイ基板(第1基板)、202:対向基板(第2基板)、203:液晶層(液晶層)、206:第1の偏光板、207:第2の偏光板、300:バックライト(照明部)、301:光源、302:導光板、301a:可視光源、301b:赤外光源、400:データ処理部、401:制御部(制御部)、402:位置検出部(位置検知部)、11:表示用垂直駆動回路、12:表示用水平駆動回路、13:センサ用垂直駆動回路、14:センサ用水平駆動回路、30a:画像表示素子、30b:位置センサ素子(位置センサ素子)、30ba:第1位置センサ素子、30bb:第2位置センサ素子、31:画素スイッチング素子、32:受光素子、33:リセットトランジスタ、34:キャパシタ、35:増幅トランジスタ、36:選択トランジスタ、GS:外光センサ素子(外光センサ素子)、PA:表示領域(表示領域)、CA:周辺領域、Cs:補助容量素子、P:画素(画素) 100: liquid crystal display device (display device), 200: liquid crystal panel (display panel), 201: TFT array substrate (first substrate), 202: counter substrate (second substrate), 203: liquid crystal layer (liquid crystal layer), 206 : First polarizing plate, 207: second polarizing plate, 300: backlight (illumination unit), 301: light source, 302: light guide plate, 301a: visible light source, 301b: infrared light source, 400: data processing unit, 401: control unit (control unit), 402: position detection unit (position detection unit), 11: vertical driving circuit for display, 12: horizontal driving circuit for display, 13: vertical driving circuit for sensor, 14: horizontal driving for sensor Circuit, 30a: image display element, 30b: position sensor element (position sensor element), 30ba: first position sensor element, 30bb: second position sensor element, 31: pixel switching element, 32: light receiving element, 3: reset transistor, 34: capacitor, 35: amplification transistor, 36: selection transistor, GS: external light sensor element (external light sensor element), PA: display area (display area), CA: peripheral area, Cs: auxiliary capacitance Element, P: Pixel (pixel)
Claims (12)
前記表示パネルの一方の面の側において前記表示領域に移動した被検知体の位置を、前記位置センサ素子によって生成された前記第1の受光データに基づいて検知する位置検知部と、
前記表示パネルの一方の面の側から入射する外光を受光して第2の受光データを生成する外光センサ素子と、
前記外光センサ素子によって生成された前記第2の受光データに基づいて得られる前記外光の強度が基準値以上のときは、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を大きくし、前記外光の強度が基準値未満のときは、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を小さくするように、前記位置センサ素子を制御する制御部と、
を有する表示装置。 In a display region in which a plurality of pixels are arranged, a display panel in which a plurality of position sensor elements that receive light incident from one side and generate first light reception data are arranged;
A position detector that detects the position of the detection object moved to the display area on the one surface side of the display panel based on the first light reception data generated by the position sensor element ;
An external light sensor element that receives external light incident from one side of the display panel and generates second received light data;
When the intensity of the external light obtained based on the second light reception data generated by the external light sensor element is equal to or higher than a reference value, the saturation point of the first light reception data with respect to the incident light intensity is increased. When the intensity of the external light is less than a reference value, a control unit that controls the position sensor element so as to reduce a saturation point of the first received light data with respect to incident light intensity ;
A display device.
請求項1に記載の表示装置。The display device according to claim 1.
請求項1または2に記載の表示装置。 The display device according to claim 1.
前記制御部は、前記照明部から出射される前記照明光に含まれる赤外光量を変化させることで、前記位置センサ素子に入射する入射光量を制御する、 The control unit controls an incident light amount incident on the position sensor element by changing an infrared light amount included in the illumination light emitted from the illumination unit.
請求項3に記載の表示装置。The display device according to claim 3.
前記外光センサ素子は、赤外光を受光するように構成されている、 The external light sensor element is configured to receive infrared light;
請求項4に記載の表示装置。 The display device according to claim 4.
前記制御部は、前記第1の受光データを、前記第1のキャパシタで蓄積された電荷に基づいて取得するか、または、前記第2のキャパシタで蓄積された電荷に基づいて取得するかによって、前記入射光強度に対する第1の受光データの飽和点を変化させる、 The control unit acquires the first light reception data based on the charge accumulated in the first capacitor or based on the charge accumulated in the second capacitor, Changing a saturation point of the first received light data with respect to the incident light intensity;
請求項2から5の何れか一項に記載の表示装置。The display device according to any one of claims 2 to 5.
前記外光センサ素子で取得した前記第2の受光データに基づいて得られる光の強度を第1基準値と比較し、当該比較の結果に基づいて、前記入射光強度に対する第1の受光データの飽和点が変化するように前記位置センサ素子を制御し、The light intensity obtained based on the second light reception data acquired by the external light sensor element is compared with a first reference value, and based on the comparison result, the first light reception data relative to the incident light intensity is compared. Controlling the position sensor element so that the saturation point changes;
前記外光センサ素子で取得した前記第2の受光データに基づいて得られる光の強度を、少なくとも1つの第2基準値と比較し、当該比較の結果に基づいて前記入射光量を変化させる、Comparing the intensity of light obtained based on the second received light data acquired by the external light sensor element with at least one second reference value, and changing the amount of incident light based on the result of the comparison;
請求項3または6に記載の表示装置。The display device according to claim 3 or 6.
前記表示パネルの一方の面の側から入射する光を透過する開口部を、前記チャネル領域に対応する位置に備える遮光膜を有し、A light-shielding film having an opening that transmits light incident from one side of the display panel at a position corresponding to the channel region;
前記チャネル領域に対し、前記表示パネルの他方の面の側に前記ゲート電極が配されている、The gate electrode is disposed on the other surface side of the display panel with respect to the channel region,
請求項1から7の何れか一項に記載の表示装置。The display device according to claim 1.
請求項1から8の何れか一項に記載の表示装置。 The external light sensor element is provided in the display panel,
The display device according to any one of claims 1 to 8 .
請求項1から8の何れか一項に記載の表示装置。 The external light sensor element is provided in an area other than the display area in the display panel .
The display device according to any one of claims 1 to 8 .
第1基板と、
前記第1基板から間隔を隔てて対面している第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間にて挟持されており、液晶分子が配向されている液晶層と
を含む、
請求項9または10に記載の表示装置。 The display panel is
A first substrate;
A second substrate facing away from the first substrate;
A liquid crystal layer that is sandwiched between the first substrate and the second substrate and in which liquid crystal molecules are aligned,
The display device according to claim 9 or 10 .
前記表示装置は、
画素が複数配置された表示領域において、一方の面の側から入射する光を受光して第1の受光データを生成する位置センサ素子が複数配置されている表示パネルと、
前記表示パネルの一方の面の側において前記表示領域に移動した被検知体の位置を、前記位置センサ素子によって生成された前記第1の受光データに基づいて検知する位置検知部と、
前記表示パネルの一方の面の側から入射する外光を受光して第2の受光データを生成する外光センサ素子と、
前記外光センサ素子によって生成された前記第2の受光データに基づいて得られる前記外光の強度が基準値以上のときは、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を大きくし、前記外光の強度が基準値未満のときは、入射光強度に対する前記第1の受光データの飽和点を小さくするように、前記位置センサ素子を制御する制御部と、
を有する電子機器。 A display device,
The display device
In a display region in which a plurality of pixels are arranged, a display panel in which a plurality of position sensor elements that receive light incident from one side and generate first light reception data are arranged;
A position detector that detects the position of the detection object moved to the display area on the one surface side of the display panel based on the first light reception data generated by the position sensor element ;
And external light sensor element for generating a second light receiving data by receiving the external light incident from the side of one surface of the pre-Symbol display panel,
When the intensity of the external light obtained based on the second light reception data generated by the external light sensor element is equal to or higher than a reference value, the saturation point of the first light reception data with respect to the incident light intensity is increased. When the intensity of the external light is less than a reference value, a control unit that controls the position sensor element so as to reduce a saturation point of the first received light data with respect to incident light intensity ;
Electronic devices that have a.
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