JPH10333605A

JPH10333605A - 表示装置

Info

Publication number: JPH10333605A
Application number: JP9156025A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Sadabetto; 裕康定別当
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-18
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: JP3704889B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高性能な表示機能を損なうことなく、イメー
ジセンサ機能を備えた表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示パネル１３の前透明基板１５の
後面に画素領域の列に沿って、各画素に対応する光セン
サ１２が形成されている。光センサ１２は、交差する検
出電極１８と共通電極２０との間に光電変換層１９が介
在されてなる。また、光センサ１２は、液晶表示パネル
１３のブラックマスクとなるように形成されている。こ
のため、光センサ１２は、表示状態において画素の表示
を妨げることなく、イメージ認識状態では、画素から原
稿に照射される光を有効に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示装置に関
し、さらに詳しくはイメージ認識機能を備えた表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】表示
装置としては、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレ
イ、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）デ
ィスプレイなどの種々の表示装置が知られている。これ
ら表示装置では、文字、図形、画像などの表示品質、表
示情報量、使い易さなどの向上が望まれている。このた
め、これらの表示装置においては、表示の高精細化が進
んでいる。また、従来のイメージセンサは、一般に、被
認識体（以下、原稿という）に光を照射してその反射光
を、ＣＣＤ（charge coupled device）などでなる光セ
ンサが検出してイメージ認識を行うものであり、データ
の読み込みや複写などの用途に用いられている。

【０００３】上記したように、表示装置では表示性能の
向上を図るために高精細化が進んでおり、このような表
示装置にイメージセンサを組み込むことは、構造が複雑
となり、このため高価なものになると考えられている。
また、表示装置とイメージセンサとの複合化を図ろうと
すると、イメージセンサの配置領域を要するため高性能
な表示を行うことが困難になるという問題が発生する。
さらに、表示装置とイメージセンサとの駆動制御が複雑
となるという問題がある。

【０００４】この発明が解決しようとする第１の課題
は、高性能な表示機能を損なうことなく、イメージセン
サ機能を備えた表示装置を実現するには、どのような手
段を講じればよいかという点にある。また、第２の課題
は、高性能でかつ駆動が容易なイメージセンサ機能を表
示装置に付加するには、どのような手段を講じればよい
かという点にある。さらに、第３の課題は、単純な構造
で低廉な価格で製造できる、イメージセンサ機能を備え
た表示装置を実現するには、どのような手段を講じれば
よいかという点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ディスプレイのそれぞれの画素の近傍に、当該画素に対
応する光センサが配置されていることを特徴としてい
る。請求項１記載の発明においては、ディスプレイの表
面に原稿を載置した場合に、画素から出射され且つ原稿
面で反射した光を、この画素の近傍に配置された光セン
サで検知することができる。光センサでは、原稿からの
反射光量によって原稿面の状態を検出することができ
る。ディスプレイの表示領域の画素毎に光センサで反射
光を検出し、各アドレスでの光情報を集約することによ
り、ディスプレイ上に載置された原稿面のイメージを得
ることができる。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記光センサは、
受光量に応じてキャリアを発生する光電変換層が、一対
の電極で挟まれてなることを特徴としている。

【０００７】請求項３記載の発明は、前記ディスプレイ
は、液晶表示パネルと、その後方に配置されたバックラ
イトシステムと、からなることを特徴としている。

【０００８】請求項４記載の発明は、前記液晶表示パネ
ルは、対をなす前透明基板および後透明基板が対向する
ように配置され、前記前透明基板の後面側に前液晶駆動
電極が形成され、前記後透明基板の前面側に後液晶駆動
電極が形成され、前記前透明基板における画素領域どう
しの間に前記光センサが形成されたことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項５記載の発明は、前記後液晶駆動電
極は、各画素領域ごとに形成された画素電極であり、前
記各画素電極の近傍には当該画素電極に接続されたスイ
ッチング素子が形成されていることを特徴としている。

【００１０】請求項６記載の発明は、前記光センサは、
前記前透明基板の後面側に設けられると共に、前記光電
変換層の前側に透明電極が形成され、当該光電変換層の
後側に不透明電極が形成されていることを特徴としてい
る。

【００１１】請求項７記載の発明は、前記液晶表示パネ
ルの表示領域を所定方向に横切って列をなす画素に対応
して形成された列をなす前記光センサは、前記一対の電
極のうちの一方が共通の選択電極であり、前記列方向と
交差する方向に並ぶ前記光センサの前記一対の電極のう
ちの他方が共通の検出電極であることを特徴としてい
る。

【００１２】請求項８記載の発明は、前記選択電極の前
記列方向の一方の端部には前記光電変換層を介してオン
電位電極が接続されると共に、前記選択電極の前記列方
向の他方の端部には前記光電変換層を介してオフ電位電
極が接続されていることを特徴としている。請求項１０
記載の発明においては、選択電極の一方の端部の光電変
換層へ画素から出射された光が入射し、かつ他方の端部
の光電変換層へ画素から光が出射されないようにすれ
ば、選択電極の一方の端部の光電変換層のみが導通可能
状態となる。このため、選択電極はオン電位電極と導通
してオン電位となる。逆に、選択電極の他方の端部の光
電変換層へ光入射があり、一方の端部の光電変換層へ光
入射がないようにすれば、選択電極はオフ電位電極と導
通してオフ電位となる。このように、光センサの列選択
は、ディスプレイ側の画素のオン・オフを制御するだけ
で可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示装置の
詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明する。（実施形態１）図１は、本発明を液晶表示パネルを用い
た表示装置に適用した実施形態１の要部平面図である。
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図中１１は表示装置
を示している。この表示装置１１は、光センサ１２を備
える液晶表示パネル１３とその後方に配置されたバック
ライトシステム１４とから構成されている。液晶表示パ
ネル１３は、対向して対をなす、例えばガラスでなる前
透明基板１５と後透明基板１６との間に、液晶１７が封
止されて大略構成されている。また、バックライトシス
テム１４は、図示を省略するが、光源、導光板、反射板
などから構成され直線型又は液晶表示パネル１３の周縁
に沿った形状の光源からの光を液晶表示パネル１３の表
示面と略同一形状の導光板で拡散するように設定されて
いる。なお、本実施形態は、前偏光板と後偏光板とを用
いる液晶モードに本発明を適用した例である。

【００１４】まず、光センサの構成を簡単に説明する。
前透明基板１５の後面には、画素領域ｐどうしの間の位
置に透明なＩＴＯでなる検出電極１８が、図１に示すよ
うに表示領域のｘ方向（図中矢印で示す）に沿って形成
されている。なお、各検出電極１８は、液晶表示パネル
１３の表示領域にｘ方向に並ぶ画素列どうしの間を通
り、かつｘ方向に並ぶ画素どうしの間に沿ってｙ方向
（図中矢印で示す）の一方の向きに略画素幅寸法だけ突
出する突出部１８Ａを有するようにパターン形成されて
いる。この結果、複数の検出電極１８は、表示領域のそ
れぞれの画素を囲むようになっている。なお、隣接する
検出電極１８どうしは、接触しなように設定されてい
る。すなわち、突出部１８Ａの先端は、隣の検出電極１
８と接触しないようになっている。また、検出電極１８
は、例えばアモルファスシリコンをはじめとする無機光
半導体材料や周知の有機光半導体材料などでなる光電変
換層１９で覆われている。この光電変換層１９のパター
ンは、図１に示すように、表示領域のそれぞれの画素を
囲むように、格子状に形成されている。すなわち、全検
出電極１８を一体的に覆うように形成されている。さら
に、光電変換層１９の後面には、光電変換層１９と同一
のパターンで、例えばアルミニウムのような不透明な電
極材料でなる共通電極２０が形成されている。このよう
に光電変換層１９を検出電極１８と共通電極２０とで挟
むことにより、光センサ１２が構成されている。上記し
たように光センサ１２は前透明基板１５側に形成されて
いるが、光センサ１２の検出電極１８のライン端子は、
例えば異方性電導シール材を介して、図３に示すように
後透明基板１６側に取り出している。図３の後透明基板
１６の平面説明図において、２９は図中ｙ方向に列をな
す画素に対応するＴＦＴ２５〜２５のそれぞれのゲート
に共通に接続されるゲートラインの端子を配置したゲー
ト端子部を、３０は図中ｘ方向に列をなす画素に対応す
るＴＦＴ２５〜２５のそれぞれのドレイン（またはソー
ス）に共通に接続されるドレインライン（またはソース
ライン）の端子を配置したドレイン（またはソース）端
子部を、３１は光センサ１２の検出電極１８の取り出し
端子が配置されたセンサ信号線端子部を、３２は前液晶
駆動電極（コモン電極）２２から取り出された前液晶駆
動電極端子部を示している。

【００１５】さらに、前透明基板１５の後面には、各画
素領域ｐに対応する領域にそれぞれカラーフィルタ層２
１が形成されている。なお、図示しないが、カラーフィ
ルタ層２１は、Ｒ、Ｇ、Ｂが所定の色配列で配置されて
いる。また、カラーフィルタ層２１および共通電極２０
の後面には、ＩＴＯでなる前液晶駆動電極２２が、表示
領域全域に亙って形成されている。すなわち、前液晶駆
動電極２２は共通電極２０と電気的に接続している。さ
らに、前液晶駆動電極２２の後面には、前配向膜２３が
表示領域全域に亙って形成されている。

【００１６】一方、後透明基板１６の前面には、各画素
領域ｐに対応するように、ＩＴＯで画素電極２４が形成
されている。また、各画素電極２４の近傍には、それぞ
れ画素電極２４に接続された薄膜トランジスタ（以下、
ＴＦＴという）２５が形成されている。なお、図示しな
いが、後透明基板１６の前面には、これらＴＦＴ２６に
接続されるゲートラインやドレインラインなどが形成さ
れている。さらに、これら画素電極２４やＴＦＴ２５な
どが形成された後透明基板１６の前面には、表示領域全
域を覆うように、後配向膜２６が形成されている。

【００１７】上記した前透明基板１５側の前配向膜２３
と後透明基板１６側の後配向膜２６とを対向させると共
に、両透明基板の表示領域を囲むように配置された、図
示しないシール材を介して両透明基板を貼り合わせ、両
透明基板とシール材とで形成される空隙内に液晶１７を
封止して液晶表示セルが構成されている。なお、前透明
基板１５の前面には前偏光板２７が配置され、後透明基
板１６の後面には後偏光板２８が配置されている。この
ように液晶表示セルに前偏光板２７と後偏光板２８とが
付加されて液晶表示パネル１３が構成されている。そし
て、液晶表示パネル１３の後方にバックライトシステム
１４を配置することにより、表示装置１１が構成されて
いる。

【００１８】上記した構成の表示装置１１で表示を行う
には、従来の液晶表示装置と同様に前液晶駆動電極２２
と選択した画素電極２４との間に駆動電圧を印加するこ
とにより、液晶を駆動して光の透過を制御すればよい。

【００１９】次に、図４および図５を用いて、この表示
装置１１の表示領域Ｓ上に原稿Ｇを載置して、この原稿
Ｇに描かれたイメージの認識を行う場合について説明す
る。まず、図４（ａ）に示すように、表示領域Ｓにおけ
る図中ｙ方向に並ぶ画素Ｐの１列のみから光が出射され
るように表示制御を行う。これは、図３に示したゲート
端子部２９とドレイン端子部３０とに実装されたドライ
バＩＣにより所定の画素列のみが輝線となるように制御
すればよい。このとき、他の全ての画素はバックライト
システム１４からの光を透過させない状態、すなわち光
遮断状態となるようにする。これは、液晶表示パネルの
光シャッタとしての機能を利用している。図４（ａ）に
おいて斜線で示す部分Ｋは、ｙ方向に列をなす、点灯し
た画素Ｐによって形成された輝線を示している。なお、
このような輝線Ｋを構成する各画素Ｐにおける輝度は同
一の輝度に設定する。このように表示領域Ｓにおいて、
ｙ方向に横切る所定の輝線Ｋを形成した状態で、この輝
線Ｋを構成するそれぞれの画素Ｐの近傍に形成された光
センサ１２で原稿Ｇからの反射光の検出を行う。図中ｙ
方向に並ぶ光センサ１２は、それぞれ検出電極１８が異
なりそれぞれ独立しているため、輝線を構成する各画素
毎に検出を行うことができる。図５は、図４（ａ）の輝
線Ｋが形成された画素部分を図中ｘ方向に切った断面を
示している。図５に示すように、輝線Ｋを形成すべき画
素領域の画素電極２４と前液晶駆動電極２２との間に所
定の電圧（０Ｖでも良い）が印加され、この領域の液晶
１７のみが変調されてバックライトシステム１４からの
光を原稿Ｇ側に透過させる。このため、原稿Ｇに光が照
射され、原稿Ｇから反射した光が、画素領域の近傍に形
成された光センサ１２の光電変換層１９に入射する。こ
れらの光センサ１２においては、それぞれのセンサ領域
の光電変換層１９に、原稿Ｇの被認識面の状態に応じた
反射光量に応じた量のキャリアが発生する。このキャリ
ア発生量に応じて共通電極２０と検出電極１８との間を
流れる電流もしくは共通電極２０の印加電圧によりキャ
リア発生量に応じて供給される検出電極１８の電位を測
定することにより、イメージ検出が可能となる。

【００２０】このため、図４（ａ）に示すように輝線Ｋ
を矢印ｘの方向に逐次移動させ、その都度輝線Ｋに対応
した光センサ１２で反射光の検出を行うことで、原稿Ｇ
の表示領域Ｓに載置された原稿Ｇのイメージ認識が可能
となる。図４（ｂ）は図４（ａ）に示した左側の輝線Ｋ
に対応する断面説明図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）
に示した右側に移動した輝線Ｋの断面説明図である。光
センサ１２は検出電極１８からイメージに応じた電圧又
は電流からなるデータ信号をセンサ信号線端子部３１を
介して図４（ｄ）に示すようにメモリに入力する。マト
リクス状に配置された各光センサ１２は、図４（ｅ）に
示すように原稿に対し左右もしくは上下が逆に読みと
る。このためメモリに入力されたデータを反転回路で反
転し、反転したデータを電圧生成回路に入力し、電圧生
成回路は、液晶表示パネル１３がこのデータに応じた表
示、すなわち原稿と同じイメージを表示するように、前
液晶駆動電極２２、画素電極２４間に印加される電圧を
適宜生成し液晶表示パネル１３に印加し、表示を行う。
本実施形態では、輝線Ｋを表示領域Ｓのｘ方向の左縁側
から右縁側に向けてスキャンを行いながら光センサ１２
で光検出を行うことで原稿Ｇ全面のイメージ認識が可能
となる。このため、表示装置１１に接続した印刷装置を
用いて、光センサ１２で得られたデータに基づいて、認
識したイメージを印刷すれば、この表示装置１１をコピ
ー用のイメージセンサとして用いることができる。ま
た、上記のようにして光センサ１２で得られたデータに
基づいて認識されたイメージを、この表示装置１１の表
示領域で表示することも可能である。

【００２１】本実施形態に係る表示装置１１において
は、図１に示したように、画素領域の周囲を共通電極２
０と光電変換層１９が囲むように形成され、かつ少なく
とも共通電極２０が遮光性を備えているため、これら共
通電極２０と光電変換層１９との積層体が遮光膜として
の機能を有する。このため、別途遮光膜を形成する工程
を要しないという、製造上の利点を有する。また、本実
施形態においては、イメージ認識を行う場合に図４に示
したように輝線Ｋを順次画素列をスキャンするように設
定したが、この場合、カラーフィルタ層２１の色の違い
による光出射量を加味して光センサ１２から得られたデ
ータを補正するように設定しても勿論よい。さらに、同
色のカラーフィルタ層２１を備えたｙ方向の画素列毎に
スキャンするように設定して、これらで得られたデータ
を合成してイメージ認識を行うようにしても勿論よい。

【００２２】次に、本実施形態に係る表示装置１１を用
いて表示およびイメージ認識を行う場合の改良例を図６
および図７を用いて説明する。まず、図６（ａ）は、本
実施形態の表示装置１１で表示を行う場合に、拡散板３
３を前面に配置した状態を示している。このように、表
示領域の前面に拡散板３３を配置すると、視野角を広く
することができる。なお、拡散板３３を配置した状態で
イメージ認識を行うと反射光も拡散してしまうため、こ
の場合には図６（ｂ）に示すように拡散板３３を配置し
ない状態で原稿Ｇのイメージ認識を行えば光拡散の少な
い良好な検出を行うことができる。

【００２３】図７（ａ）は、本実施形態の表示装置１１
で表示を行う場合を示している。図７（ｂ）はイメージ
認識を行う場合に、光ファイバを束ねて光透過軸に垂直
方向に板状に切って形成した光ファイバパネル３４を表
示領域に配置した状態を示している。なお、この光ファ
イバパネル３４を構成する光ファイバの１本の断面は略
画面領域の形状および面積と同等となるように設定され
ている。このため、同図（ｂ）に示すように、画素を抜
けたバックライトシステム１４からの光は、原稿Ｇで反
射してこの画素の近傍に位置する光センサ１２のみに入
射するため、イメージの解像度を向上することができ
る。

【００２４】（実施形態２）図８および図９は、本発明
に係る表示装置の実施形態２を示している。図８は要部
平面図であり、図９は図８のＢ−Ｂ断面図である。な
お、本実施形態の表示装置は、上記した実施形態１と同
様に前液晶駆動電極２２が、光センサ１２の一対の電極
のうちの一方の電極を兼ねた構成を有するものである。
また、前偏光板２７と後偏光板２８とを用いた液晶モー
ドである点やバックライトシステム１４を備える点など
も上記した実施形態１と同様である。

【００２５】まず、本実施形態の表示装置１１の前透明
基板１５側の構成を説明する。図９に示すように、前透
明基板１５の後面には、画素領域ｐに対応するように、
カラーフィルタ層２１を所定の色配列となるように配置
・形成されている。なお、カラーフィルタ層２１の側壁
は、テーパ状の斜面となるように形成されている。これ
らカラーフィルタ層２１が形成された前透明基板１５の
後面側には、これらカラーフィルタ層２１を覆うように
ＩＴＯでなる前液晶駆動電極２２が表示領域全域に亙っ
て形成されている。この前液晶駆動電極２２の後面の凹
部、すなわちカラーフィルタ層２１どうしの間の領域に
は、有機光半導体材料でなる光電変換層１９が図８に示
すようなパターンに形成されている。また、この光電変
換層１９の後面には、遮光性を有するメタル材料でなる
検出電極１８が積層されている。これら光電変換層１９
と検出電極１８とは、重なり合うように同一のパターン
に形成されている。すなわち、図８に示すように、光電
変換層１９と検出電極１８とは、図中ｘ方向に沿って表
示領域を横断するように図中ｘ方向に並ぶそれぞれの画
素の列に沿って形成されている。また、光電変換層１９
と検出電極１８には、ｘ方向に並ぶ画素どうしの間をｙ
方向に略画素幅寸法だけ突出する突出部１９Ａ、１８Ａ
が同一のパターンで積層するように形成されている。な
お、突出部１９Ａ、１８Ａと、これらに隣接する光電変
換層１９および検出電極１８とは、図８に示すように、
互いに接触しないように形成されている。このため、隣
接する検出電極１８どうしは、互いに電気的に独立が保
たれている。また、検出電極１８は、前液晶駆動電極２
２と接触しないように、前液晶駆動電極２２の後面に形
成された凹部の幅よりも狭い幅寸法に設定されている。
このようにして、それぞれの画素領域を略囲むように光
センサ１２が形成されている。そして、前液晶駆動電極
２２およびこれら光電変換層１９、検出電極１８を覆う
ように、前配向膜２３が表示領域全域に亙って形成され
ている。

【００２６】次に、後透明基板１６側の構成について説
明する。図９に示すように、後透明基板１６の前面に
は、各画素領域ｐに対応するように、ＩＴＯでなる画素
電極２４が形成されている。また、各画素電極２４の近
傍には、それぞれ画素電極２４に接続されたＴＦＴ２５
が形成されている。なお、図示しないが、後透明基板１
６の前面には、これらＴＦＴ２５に接続されるゲートラ
イン、ドレインラインや、補助容量電極などが形成され
ている。特に、補助容量電極を、図８に示す検出電極１
８とこれに隣接する検出電極１８の突出部１８Ａとの間
を通るように形成すれば、バックライトシステム１４か
らの光がこの部分から漏れ出るのを防止できる。このよ
うに構成することにより、検出電極１８と補助容量電極
とが、ブラックマスクとして機能する。さらに、これら
画素電極２４やＴＦＴ２５などが形成された後透明基板
１６の前面には、表示領域全域を覆うように、後配向膜
２６が形成されている。

【００２７】上記した前透明基板１５側の前配向膜２３
と後透明基板１６側の後配向膜２６とは、対向して配置
され、両透明基板の表示領域を囲むように配置された、
図示しないシール材を介して両透明基板が貼り合わされ
ている。そして、両透明基板とシール材とで形成される
空隙内には、液晶１７が封入されて液晶表示セルが構成
されている。なお、前透明基板１５の前面には前偏光板
２７が配置され、後透明基板１６の後面には後偏光板２
８が配置されている。このように液晶表示セルに前偏光
板２７と後偏光板２８とが付加されて液晶表示パネル１
３が構成されている。そして、液晶表示パネル１６の後
方にバックライトシステム１４を配置することにより、
表示装置１１が構成されている。

【００２８】本実施形態の表示装置１１では、有機光半
導体材料で光電変換層１９を形成したことにより、前液
晶駆動電極２２の後面の凹部へ光電変換層１９を容易に
埋め込むことができる。

【００２９】上記した表示装置１１で表示を行うには、
周知の通り、前液晶駆動電極２２と、選択した画素電極
２４と、の間に駆動電圧を印加して駆動することによ
り、光の透過を制御すればよい。また、本実施形態にお
いてイメージ認識を行うには、上記した実施形態１と同
様の操作を行えばよい。なお、本実施形態においは、イ
メージ認識に際して、遮光性を有する検出電極１８から
イメージデータに応じた信号を得ることは言うまでもな
い。特に、本実施形態においては、光電変換層１９の側
面をテーパ状に前液晶駆動電極２２が覆う構成となって
いるため、透明な前液晶駆動電極２２が原稿からの反射
光を集光するレンズ効果を期待することができる。な
お、本実施形態においても上記した実施形態１と同様
に、拡散板３３や光ファイバパネル３４を用いることも
可能である。

【００３０】（実施形態３）図１０は、本発明に係る表
示装置の実施形態３を示す要部平面図である。本実施形
態は、上記した実施形態２において光電変換層１９が画
素を囲むように格子状に形成したものである。本実施形
態における他の構成、および作用・動作は、上記した実
施形態２と同様であるのでその説明を省略する。なお、
本実施形態においても上記した実施形態１と同様に、拡
散板３３や光ファイバパネル３４を用いることも可能で
ある。

【００３１】（実施形態４）図１１〜図１５は、本発明
に係る表示装置の実施形態４を示している。図１１は要
部平面図、図１２は図１１のＣ−Ｃ断面図、図１３は平
面説明図、図１４はオン電位制御部の断面図、図１５は
図１１のＤ−Ｄ断面図である。本実施形態は、光センサ
の列を選択する操作を画素から出射される光により制御
可能としたものである。以下、本実施形態に係る表示装
置の構成を図面を用いて詳細に説明する。図中４１は、
本実施形態の表示装置を示している。この表示装置４１
は、図１２に示すように、液晶表示パネル４２とその後
方に配置されたバックライトシステム４３とから構成さ
れている。

【００３２】本実施形態の表示装置４１は、図１１に示
すように、表示領域Ｓと、この表示領域Ｓの図中ｙ方向
の一方の外側にｘ方向に並ぶ画素列に沿って配置され
た、オン電位制御部４７と、ｙ方向の他方の外側にｘ方
向に並ぶ画素列に沿って配置された、オフ電位制御部４
８と、を備えている。なお、同図中ｐは画素領域を示し
ている。液晶表示パネル４２は、図１２に示すように相
対向する前透明基板４４と後透明基板４５とを有してい
る。前透明基板４４の後面には、図１１中ｙ方向のそれ
ぞれ画素列に沿うように、オン電位制御部４７からオフ
電位制御部４８に亙って、ＩＴＯでなる共通電極４６が
帯状に形成されている。なお、この共通電極４６の幅寸
法は、後記する画素電極５９の幅寸法と同程度に設定さ
れている。また、図１５に示すように、共通電極４６ど
うしの間の段差は、絶縁膜５５で埋め込まれている。本
実施形態の表示装置４１においては、表示領域Ｓがイメ
ージ認識を行う領域となる。

【００３３】前透明基板４４側に形成されるオン電位制
御部４７の構成について説明する。前透明基板４４の後
面に形成された全部の共通電極４６のｙ方向の一端側の
後面には、ｘ方向に沿って、無機光半導体材料でなる光
電変換層４９が形成されている。本実施形態では、光電
変換層４９を図１１に示すようなパターンに形成してい
る。すなわち、光電変換層４９は、それぞれの画素の三
方を囲むように略コ字形状をなし、図中ｘ方向に連続す
るように形成されている。この光電変換層４９の後面に
は、光電変換層４９と同一のパターンでオン電位電極５
０が積層されている。このオン電位電極５０は、遮光性
を有するメタル材料で形成され、後記する光センサ５４
をオン状態にするオン電位が印加される。このようにし
て、オン電位制御部４７が構成されている。以上、オン
電位制御部４７の構成について説明したが、オフ電位制
御部４８の構成も略同様である。ただし、オフ電位制御
部４８におけるオフ電位電極５１は、オン電位電極５０
と同様に遮光性のメタル材料で形成されるが、後記する
光センサ５４をオフ状態にするオフ電位（グランド電
位）が印加される点でオン電位電極５０と異なる。

【００３４】次に、前透明基板４４側の表示領域Ｓの構
成について説明する。上記したように前透明基板４４の
後面には、複数の共通電極４６が形成されている。この
ように共通電極４６〜４６およびこれら電極間に埋め込
まれた絶縁膜５５の後面には、図１１に示すように、ｘ
方向に並ぶ画素のそれぞれの列に沿って光電変換層４９
が連続に形成されている。そして、それぞれの画素列に
おける画素どうしの間には、光電変換層４９の突出部４
９Ａが所定方向（図中ｙ方向上向き）に突出するように
形成されている。この光電変換層４９は、上記したオン
電位制御部４７およびオフ電位制御部４８の光電変換層
４９と同一材料膜をパターニングすることにより、同時
に形成されたものである。また、光電変換層４９（突出
部４９Ａを含む）の後面には、光電変換層４９と同一の
パターンの検出電極５２が積層されている。この検出電
極５２は、上記したオン電位電極５０およびオフ電位電
極５１と同一材料膜をパターニングすることにより、同
時に形成されたものである。これら共通電極４６と光電
変換層４９と検出電極５２とが重なる部分が、光センサ
５４を構成している。さらに、検出電極５２および、オ
ン電位制御部４７並びにオフ電位制御部４８の後面に
は、絶縁膜５３が積層されている。さらに、各画素領域
ｐには、所定のカラーフィルタ層５６が配置・形成され
ている。このカラーフィルタ層５６は、図示しないが所
定の色配列で配置されている。

【００３５】また、上記した構造において、オン電位制
御部４７、オフ電位制御部４８および表示領域Ｓの全域
に亙って、ＩＴＯでなる前液晶駆動電極５７が形成され
ている。この前液晶駆動電極５７は、絶縁膜５３が介在
されているため、オン電位電極５０、オフ電位電極５１
および検出電極５２に対して電気的に独立している。ま
た、図１２に示すように、前液晶駆動電極５７の後面に
は、全面に亙って前配向膜５８が形成されている。

【００３６】一方、後透明基板４５の前面には、各画素
領域ｐに対応するように、ＩＴＯで画素電極５９が形成
されている。また、各画素電極５９の近傍には、それぞ
れ画素電極５９に接続された薄膜トランジスタ（以下、
ＴＦＴという）６０が形成されている。なお、図示しな
いが、後透明基板４５の前面には、これらＴＦＴ６０に
接続されるゲートラインやドレインラインなども形成さ
れている。さらに、これら画素電極５９やＴＦＴ６０な
どが形成された後透明基板４５の前面には、表示領域Ｓ
およびオン電位制御部４７、オフ電位制御部４８の全域
と対応する領域を覆うように、後配向膜６１が形成され
ている。

【００３７】上記した前透明基板４４側の前配向膜５８
と後透明基板４５側の後配向膜６１とを対向させると共
に、両透明基板の表示領域Ｓおよびオン電位制御部４７
並びにオフ電位制御部４８を囲むように配置された、図
示しないシール材を介して両透明基板を貼り合わせ、両
透明基板とシール材とで形成される空隙内に液晶６２を
封止して液晶表示セルが構成されている。また、前透明
基板４４の前面には前偏光板６３が配置され、後透明基
板４５の後面には後偏光板６４が配置されている。さら
に、前偏光板６３の前面におけるオン電位制御部４７お
よびオフ電位制御部４８に対応する領域には、図１１に
示すように、後方から入射する光を反射する反射板６５
が配置されている。このように構成された液晶表示パネ
ル４２の後方にバックライトシステム４３を配置するこ
とにより、表示装置４１が構成されている。

【００３８】以上、本実施形態４に係る表示装置４１の
構成について説明した。この表示装置４１を用いて通常
の表示を行う場合は、表示領域Ｓの画素を制御するもの
であり、従来の液晶表示装置と同様の液晶駆動方式を用
いればよい。

【００３９】次に、この表示装置４１を用いてイメージ
認識を行う場合について説明する。本実施形態において
は、図１３に示すように表示領域Ｓにおけるｙ方向に列
をなす第ｎ列の画素がそれぞれ輝点となり、かつ他の列
の表示領域Ｓにおける画素が暗点となるように液晶駆動
制御を行う。このとき、この第ｎ列の一端側に設けられ
たオン電位制御部４７の画素も輝点となるようにする。
このオン電位制御部４７における他の列の画素は暗点と
なるように制御する。そして、この第ｎ列の他端側に設
けられたオフ電位制御部４８の画素は暗点となり、かつ
オフ電位制御部４８の他の列の画素は輝点となるように
液晶駆動制御する。図１３において、斜線を付した画素
は暗点を示し、白地の画素は輝点を示している。このよ
うに表示領域Ｓ内で輝点となる画素列は、輝線Ｋを構成
する。このとき、第ｎ列の一端側のオン電位制御部４７
の画素は輝点であるため、図１４に示すように、バック
ライトシステム４３の光は液晶表示パネル４２を通過し
て反射板６５に至り、この反射板６５で反射されてオン
電位制御部４７の光電変換層４９に入射して光電変換層
４９内にキャリアを発生する。すると、光電変換層４９
が導電性を示し、オン電位電極５０と共通電極４６とが
光電変換層４９を介して導通して共通電極４６にオン電
位が印加される。他の列の画素では、オフ電位制御部４
８の画素は輝点となりオン電位制御部５０の画素は暗点
となるので、オフ電位電極５１に対応した光電変換層４
９が導電性を示し、光センスにもかかわらず変位しない
オフ電圧、すなわちグランド電圧が共通電極４６に印加
される。このため、他の列の画素では、液晶の暗点に加
え、共通電極４６が接地されているので漏れ電流を抑制
することができる。第ｎ列の共通電極４６にオン電位が
印加されると、図１１に示すように図中ｙ方向に並ぶ光
センサ５４がオン状態となり、光検出が可能となる。こ
のように光検出が可能となる光センサ５４は、輝線Ｋを
構成するそれぞれの画素に対応したものである。このた
め、各輝点に対応した光センサ５４では、例えば図１５
に示すように、原稿Ｇの表面状態に応じた反射光を受
け、この反射光の量に比例した光電流が、共通電極４６
と検出電極５２との間に流れる。この電流量或いは電位
を検出電極５２からデータとして取り出すことにより、
各表示領域Ｓにおける画素に対応した原稿Ｇの領域での
表面状態を列毎に光センスすることができる。なお、上
記した説明は、１本の輝線Ｋについてのデータを得る場
合についての説明であるが、この輝線Ｋを例えば図１３
に示す太い矢印の方向（ｘ方向）に漸次移動（スキャ
ン）させることにより、表面領域Ｓの全域に亙ってイメ
ージ認識を行うことが可能となる。

【００４０】上記したように、本実施形態においては、
光センサ５２の列選択に関する制御を、オン電位制御部
４７とオフ電位制御部４８に対応する液晶表示パネル４
２の液晶６２の配向状態を制御して、光による制御を可
能としている。このため、本実施形態では、光センサ５
４の列選択に関する制御回路を別途必要としないため、
構成を簡単にするという利点がある。また、本実施形態
の表示装置４１においては、光センサ５４の後方側の検
出電極５２、並びに、オン電位制御４７およびオフ電位
制御４８の後方側のオン電位電極５０やオフ電位電極５
１が、遮光性を有する電極材料でなるため、バックライ
トシステム４３からの光を直接、光検出する不都合が生
じるのを防止できる。

【００４１】本実施形態においては、イメージセンサと
して動作している輝線Ｋ上の光センサ５４の共通電極４
６のみがオン電位になり、光センサ５４のこの部分での
み原稿Ｇからの反射光に比例した光電流が流れる。ま
た、所定の輝線Ｋを構成する画素に対応した光センサ５
４以外は、オン状態とならない（共通電極４６にオン電
位が印加されず、この共通電位４６にオフ電位が印加さ
れる）ため、選択された画素列以外の画素での光検出は
一切行われない。上記したように、これら光検出を行わ
ない光センサ５４の共通電極４６はオフ電位となるた
め、発生する暗電流は非常に小さく、共通電極４６がオ
ン電位である場合に比べて少なくとも数桁以上低減させ
ることができる。これは、光による光電変換層４９の光
電流値（抵抗値）が例えば液晶表示パネルであるとコン
トラストに比例して２桁程度制御できるので、共通電極
４６の電位を同様に２桁制御できることから、光電変換
層の半導体特性によっては、暗電流をほぼ０にする（２
桁以上低減させる）ことができることによる。これで、
暗電流（雑音信号）の少なくとも２桁以上の低減が実現
でき、暗電流による雑音レベルが信号レベルより少なく
とも２＋２＝４桁以上小さくなる。したがって、信号線
方向（図中ｙ方向）に１０００画素集積しても暗電流か
らくる雑音レベルは最高でも信号レベルより１桁以上低
くなり、２次元イメージセンサの分解能を画素数で１０
０〜１０００以上にすることができる。実際には、輝線
Ｋ以外の部分の光センサ５４へも原稿Ｇが載せられて暗
状態となっているにも拘わらず幾分かの光が入射してい
る。しかし、本実施形態では、輝線Ｋ以外の部分の光セ
ンサ５４の共通電極４６はオフ電位が印加されているた
め、暗電流が流れることがなく、光センサ５４でのＳＮ
比を大きくするこができる。このため、暗電流による雑
音が影響することがないため、表示領域の画素数（光セ
ンサ５４の数）を多くしてもイメージ認識の解像度を低
下させることがないという利点がある。

【００４２】（実施形態５）図１６は、本発明に係る表
示装置の実施形態５を示す要部平面図である。本実施形
態は、上記した実施形態４において、表示領域Ｓとオン
電位制御部４７とオフ電位制御部４８との光電変換層４
９を一体的に連続するようなパターン（図１６を参照）
に形成したものである。なお、本実施形態における他の
構成は、上記した実施形態４と同様であるので、その説
明を省略する。本実施形態においては、光電変換層４９
が画素を格子状に囲む構成であるため、遮光膜としての
機能が向上するという利点がある。なお、本実施形態に
おける他の作用・動作は、上記した実施形態４と同様で
あるので説明を省略する。

【００４３】（実施形態６）図１７および図１８は、本
発明に係る表示装置の実施形態６を示している。図１７
は表示装置の要部平面図、図１８は図１７のＥ−Ｅ断面
図である。なお、上記した実施形態４および実施形態５
は、共通電極４６が透明なＩＴＯでなる電極であった
が、本実施形態では、共通電極が遮光性を有する例えば
メタル材料でなるものである。なお、本実施形態におけ
る、表示領域Ｓ、オン電位制御部４７、およびオフ電位
制御部４８の配置は、上記した実施形態４と同様であ
る。

【００４４】前透明基板４４の後面には、図１７および
図１８に示すように、透明なＩＴＯでなるオン電位電極
５０と、複数の検出電極５２、およびオフ電位電極５１
が、それぞれ、オン電位制御部４７、表示領域Ｓ、オフ
電位制御部４８に形成されている。さらに、これらオン
電位電極５０、検出電極５２、およびオフ電位電極５１
に重なるとともに、各画素を囲む格子状の光電変換層４
９が、後面側に積層されている。さらに、光電変換層４
９の後面側には、遮光性を有するメタル材料でなる共通
電極４６が、図中ｙ方向に沿って形成されている。この
共通電極４６は、各画素列に沿ってそれぞれ形成された
ものであり、互いに電気的に独立するように設定されて
いる。本実施形態における他の構成は、上記した実施形
態４と同様であるため、その説明を省略する。なお、図
１８においては、後透明基板４５の前面側に、ゲートラ
イン６６、ゲート絶縁膜６７、層間絶縁膜６８、パッシ
ベーション膜６９などを示している。

【００４５】本実施形態における作用・動作は、上記し
た実施形態４と略同様であるのでその説明を省略する。
また、本実施形態における効果も上記した実施形態４お
よび実施形態５と同様であるため、その説明を省略す
る。

【００４６】（実施形態７）図１９は、本発明に係る表
示装置の実施形態７を示す要部平面図である。本実施形
態は、上記した実施形態５の改良例である。図１９に示
すように、検出電極５２どうしの最も近接している部
分、すなわち検出電極５２と隣接する検出電極５２の突
出部５２Ａの間の部分が、光センサ５４として機能しな
いように、共通電極４６に切欠き４６Ａを形成したもの
である。このように形成したことにより、図中ｙ方向に
隣接する光センサ５４どうしの間にノイズとなる電流が
発生するのを抑制することができる。このような構造と
することにより、この切欠き部分での共通電極４６と検
出電極５２との間の電流は発生しなくなる。このため、
光センサ５４のｙ方向の分解能を向上することができ
る。なお、本実施形態における他の構成、作用・動作並
びに効果は、上記した実施形態４および実施形態５と同
様であるためその説明を省略する。

【００４７】（実施形態８）図２０および図２１は、本
発明に係る表示装置の実施形態８を示している。図２０
は表示装置の要部平面図、図２１は図２０のＦ−Ｆ断面
説明図である。本実施形態における表示領域Ｓの構成
は、上記した実施形態５と同様である。そこで、本実施
形態においては、図２１に示すオン電位制御部４７を主
に説明する。なお、オフ電位制御部４８については、オ
ン電位制御部４７と同様な構成であるため、その説明を
省略する。

【００４８】本実施形態の前透明基板４４の後面のオン
電位制御部４７を形成する領域には、図２０および図２
１に示すように、ｘ方向に沿ってオン電位電極５０が形
成されている。また、オン電位電極５０の後面側および
側方を覆うように光電変換層４９が、ｘ方向に沿って形
成されている。さらに、光電変換層４９の後面には、ｙ
方向に沿って形成されているそれぞれの共通電極４６に
電気的に接続された、ＩＴＯでなる透明接続板７０が積
層されている。この透明接続板７０は、共通電極４６と
略同一の幅であり、この共通電極４６に隣接する他の共
通電極４６と接触しないように設定されている。さら
に、前透明基板４４の前面に配置された前偏光板６３の
オン電位制御部４７に対応する領域の前面には、液晶を
通過して出射されるバックライトシステム４３からの光
を吸収する光吸収板７１が配置されている。上記したよ
うにオフ電位制御部４８の構成も、このオン電位制御部
４７と同様であるが、オフ電位電極５１には検出電極５
２と同一の電位であるオフ電位が印加されている。な
お、他の構成は、上記した実施形態４および実施形態５
と同様の構成である。

【００４９】本実施形態においては、オン電位電極５０
の後面に光電変換層４９を介して透明接続板７０が積層
されているため、このオン電位制御部４７に対応する画
素から光（図中矢印で示す）の入射があると、この光が
直接透明接続板７０を通過して光電変換層４９へ入射し
てキャリアを光電変換層４９内に発生させることができ
る。このため、光電変換層４９が反射光に頼らずに確実
にスイッチングされるという利点がある。なお、この光
が前偏光板６３を通過しても光吸収板７１が光吸収を行
うため、この光が前方に漏れ出ることはない。以上、オ
ン電位制御部４７の動作について説明したが、オフ電位
制御部４８においても同様の動作を行うことができる。
なお、本実施形態における他の構成は、説明を省略す
る。

【００５０】（実施形態９）図２２および図２３は、本
発明に係る表示装置の実施形態９を示している。図２２
は表示装置の要部平面図、図２３は図２２のＧ−Ｇ断面
説明図である。本実施形態は、上記した実施形態８の改
良例であるため、実施形態８と異なる構成のみを説明す
る。本実施形態では、オン電位電極５０と光電変換層４
９と透明接続板７０との積層部分に、図２２に示すよう
な複数のスリット７３を形成したものである。なお、オ
フ電位制御部４８においても同様の構成である。このよ
うな構成としたことにより、図２３に示すように液晶側
から入射した光がスリット７３が形成された光電変換層
４９に直接入射することができるため、より確実にオン
電位制御を行うことが可能となる。

【００５１】（実施形態１０）図２４および図２５は、
本発明に係る表示装置の実施形態１０を示している。図
２４は表示装置の要部平面図、図２５は図２４のＨ−Ｈ
断面説明図である。本実施形態は、上記した実施形態９
の改良例であり、共通電極４６が遮光性を有するメタル
材料でなり、検出電極５２が透明なＩＴＯでなる。ま
た、光電変換層４９がオン電位制御部４７のものとオフ
電位制御部４８のもとが、表示領域Ｓの光電変換層４９
と一体的に連続して形成されたものである。オン、オフ
電位制御部４７、４８に形成されたスリット７３は、上
記した実施形態９と同様である。本実施形態の他の構成
は、上記した実施形態９と同様である。本実施形態にお
いても、オン・オフ制御を行う光がスリット７３を介し
て光電変換層４９に直接入射できるため、確実なスイッ
チングを行うことができる。また、遮光性を有するメタ
ル材料でなる共通電極４６がオン・オフ制御部４７、４
８の近傍まで延びているため、制御部側の画素からの光
による誤検出を防止することができる。

【００５２】以上、実施形態１〜実施形態１０までを説
明したが、これらの実施形態においては、各種の変更が
可能である。例えば、上記した各実施形態では、一対の
偏光板を備えた液晶モードの液晶表示パネルを本発明に
適用したが、周知の各種液晶表示モードのパネルを適用
することが可能である。また、液晶駆動方式がアクティ
ブ駆動方式のものについて説明したが、単純マトリクス
方式や、ＭＩＭをスイッチング素子として用いたものな
ど各種の変更が可能である。また、光センサの形状も様
々な形状に形成することができるため、上記した各実施
形態の形状のものに限定されるものではない。さらに、
上記した実施形態１〜実施形態１０では、液晶表示パネ
ルにカラーフィルタ層を用いた構成としたが、本発明
は、例えば楕円偏光を利用したＥＣＢ液晶モードのよう
なカラーフィルタ層を必要としない液晶表示パネルにも
勿論適用可能である。

【００５３】また、上記した各実施形態では、ディスプ
レイとして液晶表示パネルを本発明に適用して説明した
が、ＥＬ表示素子やプラズマディスプレイに代表される
ような自発光表示素子などに本発明を適用することも勿
論可能である。

【００５４】さらに、上記した実施形態１〜実施形態１
０においては、イメージ認識を行う際に、原稿側に向け
て光照射を行う画素（輝点）が連続して列（輝線）をな
すようにし、この輝線に沿って形成された光センサで光
検出を行ったが、図２６に示すように、ｙ方向に並ぶ画
素列において所定間隔毎の画素を輝点にさせてこれら輝
点に対応した光センサで光検出を行い、この輝点をこの
列内でｙ方向に逐次移動させて逐次輝点に対応した光セ
ンサで光検出を行ってもよい。この列での輝点の移動が
終了して列内のすべての画素での光検出が終了した後
に、図中太い矢印で示す方向に隣接する画素列に移動し
て同様の操作を繰り返していくことで表示領域全域の光
検出が可能となる。このような方式でイメージ認識を行
うと、輝点と輝点との距離が確保できるため、他の輝点
から照射される光の反射光の影響を受けずに光検出を行
うことができ、認識イメージの解像度を向上させること
ができる。

【００５５】（実施形態１１）図２７は、この発明に係
る表示装置の実施形態１１を示すものであり、ディスプ
レイ表面に密着させるイメージセンサパネルを示す平面
説明図である。また、図２８はイメージセンサパネルに
おける図２７のＩ−Ｉ断面図である。なお、本実施形態
では、ディスプレイとして液晶表示パネルを適用したも
のである。図２７に示すように、表示装置４１は、液晶
表示パネル４２の表示領域の表面に、透明センサ基板７
５にマトリクス状に多数の光センサ７４が形成されたイ
メージセンサパネル７６が、配置されて構成されてい
る。

【００５６】液晶表示パネル４２は、上記した実施形態
１〜実施形態１０のよう光センサを備えたものではな
く、周知の液晶セル構造を有するものである。イメージ
センサパネル７６は、図２８に示すように、透明センサ
基板７５上に、遮光性を有するメタル材料でなる複数の
検出電極７７が、互いに平行をなすように、表示領域全
域に亙って形成されている。この検出電極７７は、図２
７に示すｘ方向に沿って形成され、１本の検出電極７７
の幅寸法は、液晶表示パネル４２の１画素領域の幅の例
えば１／１０程度に設定され、複数本の検出電極７７が
互いに接触しないように間隔を隔てて１画素領域内を通
るように形成されている。また、この検出電極７７を覆
うように光電変換層７８が形成され、この光電変換層７
８および透明センサ基板７５上を、図２７中ｙ方向に沿
って互いに平行をなすように、透明なＩＴＯでなる複数
の共通電極７９が表示領域全域に亙って形成されてい
る。この共通電極７９の幅寸法は、検出電極７７と同程
度に設定されており、液晶表示パネル４２の１画素領域
内に複数本が通るように形成されている。検出電極７７
と共通電極７９とが光電変換層７８を介して交差する部
分は、光センサ７４を構成している。このため、液晶表
示パネル４２の１画素領域内には、光センサ７４が複数
が配置された構造となっている。また、共通電極７９が
形成された透明センサ基板７５上の全域にオーバーコー
ト膜８０が平坦に形成されている。このような構成のイ
メージセンサパネル７６を、液晶表示パネル４２の表示
領域に対応するように配置することにより、本実施形態
の表示装置４１が構成されている。

【００５７】本実施形態の表示装置４１を用いて通常の
表示を行う場合、イメージセンサパネル７６を取り外し
て表示を行う。なお、イメージセンサパネル７６を載置
した状態でも表示を行うことは可能である。

【００５８】次に、本実施形態の表示装置４１を用いて
イメージ認識を行う場合は、イメージセンサパネル７６
を液晶表示パネル４２の表示領域Ｓ上に載置した状態で
行う。図２７は、イメージ認識を行っている状態を示し
ている。同図に示すように、液晶表示パネル４２のｙ方
向に所定の列をなす画素から光照射するように液晶駆動
制御を行う。すなわち、この画素列を同図に示すように
輝線Ｋにする。この輝線Ｋは、当然ながら画素列と同一
の幅であり、この輝線Ｋとなる領域内に細かい光センサ
７４が列をなす画素数よりも多く配置されている。そし
て、この輝線Ｋを維持したまま、輝線Ｋの領域内の共通
電極７９の１本のみにオン電位を印加して、輝線Ｋの領
域内の他の共通電極７９にはオフ電位を印加する。この
状態で、検出電極７７から光電流信号を取り出す。次
に、この輝線Ｋの領域内の他の共通電極７９から１本を
選びこれにオン電位を印加し、かつ他の共通電極７９に
オフ電位を印加し、この状態で検出電極７７から光電流
信号を取り出す。このような操作を繰り返して、輝線Ｋ
の領域内の全ての光センサ７４での検出を終了させる。
続いて、輝線Ｋを図２７に示すように太い矢印の方向に
逐次スキャンし、各輝線Ｋ毎に上記した操作を繰り返し
て、表示領域上の全ての光センサ７４での光検出を行
う。このようにして、表示領域上に置いた原稿のイメー
ジ認識を行うことができる。

【００５９】本実施形態では、光センサ７４を液晶表示
パネル４２の画素よりもファインピッチに配置すること
ができるため、分解能の高いイメージ認識を行うことが
でき、認識イメージの解像度を向上させることできる。

【００６０】（実施形態１２）図２９は、上記した実施
形態１１の変形例である実施形態１２を示す断面図であ
る。同図に示すように、本実施形態では検出電極７７に
交差するように光電変換層７８を形成し、この光電変換
層７８の上に共通電極７９を形成した構成である。本実
施形態の他の構成は、上記した実施形態１１と同様であ
るため説明を省略する。なお、光電変換層７８が光透過
性の高い材料である場合は、光電変換層７８をイメージ
検出領域全域に亙って形成してもよい。

【００６１】（実施形態１３）図３０は、上記した実施
形態１１の変形例である実施形態１３を示す断面図であ
る。同図に示すように、本実施形態では検出電極７７上
に沿って光電変換層７８を形成し、前面を絶縁膜８１で
覆い、光センサ７４を形成すべき位置の絶縁膜８１を開
口させ、露出した光電変換層７８と接続するように、Ｉ
ＴＯでなる共通電極７９をパターン形成したものであ
る。本実施形態の他の構成は、上記した実施形態１１と
同様である。

【００６２】（実施形態１４）図３１および図３２は、
上記した実施形態１１の変形例である実施形態１４を示
す断面図である。本実施形態は、透明センサ基板７５が
樹脂フィルムでなり、この透明センサ基板７の後面に共
通電極７９を形成し、この共通電極７９の後面に光電変
換層７８を形成し、この光電変換層７８を介して共通電
極７９と交差するように検出電極７７を形成したもので
ある。なお、本実施形態における光電変換層７８は、有
機光半導体材料で形成されている。このような構成のイ
メージセンサパネル７６は、樹脂フィルムで透明センサ
基板７５を形成したことにより、非常に薄い膜厚に形成
できるという利点がある。そして、図３２に示すよう
に、このイメージセンサパネル７６を液晶表示パネル４
２の表示領域上に透明接着剤８０を介して接着し、液晶
表示パネル４２の後方にバックライトシステム４３を配
置することにより、本実施形態の表示装置４１が構成さ
れている。本実施形態では、透明センサ基板７５の厚さ
をより薄くできるため、原稿と光センサ７４との距離を
縮めることができる、認識イメージの解像度を向上し
て、鮮明なイメージ認識を行うことが可能となる。な
お、本実施形態では、イメージセンサパネル７６と液晶
表示パネル４２との接着に接着剤を用いたが、例えばＵ
Ｖ硬化樹脂やオーバーコート材などを用いることも勿論
可能である。

【００６３】上記した実施形態１１〜実施形態１４にお
いても、ディスプレイとしてＥＬ表示素子やプラズマ表
示素子などの自発光素子を適用することができる。以
上、本発明の各実施形態について説明したが、構成の要
旨に付随する各種の変更が可能である。バックライトシ
ステム１４は、直線型又は液晶表示パネル１３の周縁に
沿った形状の光源からの光を液晶表示パネル１３の表示
面と略同一形状の導光板で拡散しているものであるが、
導光板は光源に近い箇所と遠い箇所で出射する光の量が
異なるので、均一な面発光をすることが困難なため、微
量な光の量の違いを検出するセンサには不適であるが、
液晶表示パネル１３の表示面と略同一形状に発光領域を
有する有機ＥＬ素子をバックライトとして用いれば、よ
り微細な階調センスを行うことができる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、高性能な表示機能を損なうことなく、イメ
ージセンサ機能を備えた表示装置を実現するという効果
がある。また、本発明によれば、表示装置において、光
検出の性能がよく、駆動操作が容易なイメージセンサ機
能を実現するという効果を奏する。さらに、本発明によ
れば、単純な構造で低廉な価格で製造できる、イメージ
センサ機能を備えた表示装置を実現する効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置の実施形態１を示す要部
平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】実施形態１に係る表示装置の後透明基板の平面
説明図。

【図４】（ａ）は実施形態１におけるイメージ認識を行
う場合を示す表示領域の平面説明図、（ｂ）および
（ｃ）はイメージ認識状態を示す断面説明図、（ｄ）及
び（ｅ）は、イメージ認識に基づいて液晶表示パネルが
表示を行うことを示す説明。

【図５】実施形態１に係る表示装置の断面図。

【図６】（ａ）は実施形態１において拡散板を用いた表
示形態を示す断面説明図、（ｂ）はイメージ認識状態を
示す断面説明図。

【図７】（ａ）は実施形態１における表示状態を示す断
面説明図、（ｂ）はイメージ認識状態を示す断面説明
図。

【図８】本発明に係る表示装置の実施形態２を示す要部
平面図。

【図９】図８のＢ−Ｂ断面図。

【図１０】本発明に係る表示装置の実施形態３を示す要
部平面図。

【図１１】本発明に係る表示装置の実施形態４を示す要
部平面図。

【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図。

【図１３】実施形態４における光センサのオン・オフ電
位制御を説明する平面図。

【図１４】実施形態４におけるオン電位制御部の作用を
示す断面図。

【図１５】図１１のＤ−Ｄ断面図。

【図１６】本発明に係る表示装置の実施形態５を示す要
部平面図。

【図１７】本発明に係る表示装置の実施形態６を示す要
部平面図。

【図１８】図１７のＥ−Ｅ断面図。

【図１９】本発明に係る表示装置の実施形態７を示す要
部平面図。

【図２０】本発明に係る表示装置の実施形態８を示す要
部平面図。

【図２１】図２０のＦ−Ｆ断面説明図。

【図２２】本発明に係る表示装置の実施形態９を示す要
部平面図。

【図２３】図２２のＧ−Ｇ断面説明図。

【図２４】本発明に係る表示装置の実施形態１０を示す
要部平面図。

【図２５】図２４のＨ−Ｈ断面説明図。

【図２６】本発明に係る他のイメージ認識方式を示す平
面説明図。

【図２７】本発明の実施形態１１を示す平面説明図。

【図２８】図２７のＩ−Ｉ断面説明図。

【図２９】本発明の実施形態１２を示す断面説明図。

【図３０】本発明の実施形態１３を示す断面説明図。

【図３１】本発明の実施形態１４を示す断面説明図。

【図３２】実施形態１４に係る表示装置を示す断面説明
図。

【符号の説明】

ｋ輝点ｐ画素領域Ｋ輝線Ｓ表示領域Ｇ原稿１１表示装置１２光センサ１３液晶表示パネル１４バックライトシステム１７液晶１８検出電極１９光電変換層２０共通電極２２前液晶駆動電極２４画素電極４１表示装置４２液晶表示パネル４３バックライトシステム４６共通電極４７オン電位制御部４８オフ電位制御部４９光電変換層５０オン電位電極５１オフ電位電極５２検出電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 5/335 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスプレイのそれぞれの画素の近傍
に、当該画素に対応する光センサが配置されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項２】前記光センサは、受光量に応じてキャリ
アを発生する光電変換層が、一対の電極で挟まれてなる
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記ディスプレイは、液晶表示パネル
と、その後方に配置されたバックライトシステムと、か
らなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の表示装置。
【請求項４】前記液晶表示パネルは、対をなす前透明
基板および後透明基板が対向するように配置され、前記
前透明基板の後面側に前液晶駆動電極が形成され、前記
後透明基板の前面側に後液晶駆動電極が形成され、前記
前透明基板における画素領域どうしの間に前記光センサ
が形成されたことを特徴とする請求項３に記載の表示装
置。
【請求項５】前記後液晶駆動電極は、各画素領域ごと
に形成された画素電極であり、前記各画素電極の近傍に
は当該画素電極に接続されたスイッチング素子が形成さ
れていることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】前記光センサは、前記前透明基板の後面
側に設けられると共に、前記光電変換層の前側に透明電
極が形成され、当該光電変換層の後側に不透明電極が形
成されていることを特徴とする請求項４または請求項５
に記載の表示装置。
【請求項７】前記液晶表示パネルの表示領域を所定方
向に横切って列をなす画素に対応して形成された列をな
す前記光センサは、前記一対の電極のうちの一方が共通
の選択電極であり、前記列方向と交差する方向に並ぶ前
記光センサの前記一対の電極のうちの他方が共通の検出
電極であることを特徴とする請求項３〜請求項６のいず
れかに記載の表示装置。
【請求項８】前記選択電極の前記列方向の一方の端部
には前記光電変換層を介してオン電位電極が接続される
と共に、前記選択電極の前記列方向の他方の端部には前
記光電変換層を介してオフ電位電極が接続されているこ
とを特徴とする請求項７記載の表示装置。