TWI403800B - Display device - Google Patents

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TWI403800B TW097146528A TW97146528A TWI403800B TW I403800 B TWI403800 B TW I403800B TW 097146528 A TW097146528 A TW 097146528A TW 97146528 A TW97146528 A TW 97146528A TW I403800 B TWI403800 B TW I403800B
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Tsutomu Tanaka
Ryoichi Ito
Masafumi Kunii
Hiroyuki Ikeda
Masanobu Ikeda
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Description

顯示裝置
本發明係有關於一種顯示裝置。本發明尤其係關於一種下述顯示裝置：於外光感測器元件接收自顯示面板之另一面側入射之光而獲得受光資料之後，根據藉由該外光感測器元件所獲得之受光資料，控制部對照明部射出照明光之動作進行控制。
液晶顯示裝置、有機EL(Electro-luminescence，電激發光)顯示裝置等顯示裝置具有薄型、輕量、低功耗等優點。
於如此之顯示裝置中，液晶顯示裝置具有於一對基板之間封入有液晶層之液晶面板作為顯示面板。液晶面板例如係穿透式，且該液晶面板對設於液晶面板背面之背光等照明裝置所射出之照明光進行調變並使其穿透。繼而，藉由該經調變之照明光而於液晶面板之正面實施圖像之顯示。
該液晶面板例如係主動矩陣方式，其包含形成有複數個作為像素開關元件而起作用之薄膜電晶體(Thin Film Transistor，TFT)之TFT陣列基板。並且，於液晶面板中，以面向該TFT陣列基板之方式而對向配置有對向基板，且於TFT陣列基板及對向基板之間設有液晶層。於該主動矩陣方式之液晶面板中，藉由像素開關元件對像素電極輸入電位而使施加至液晶層之電壓可變，從而對穿透該像素之光之穿透率進行控制，以此來使該光受到調變。
於如上所述之液晶面板中，除了上述之作為像素開關元件而起作用之TFT以外，亦提出有將接收光而獲得受光資料之受光元件作為位置感測器元件而內置於顯示區域者。
如上所述般內置有受光元件作為位置感測器元件之液晶面板由於可實現作為使用者介面之功能，故而被稱作I/O觸控面板(Input-Output touch panel)。於該類型之液晶面板中，不再需要於液晶面板之前面另行設置電阻膜方式或電容方式之觸控面板。因此，可容易地實現裝置之小型化，尤其可有助於液晶面板之薄型化。又，進而於設置有電阻膜方式或電容方式之觸控面板之情形時，由於存在會因該觸控面板而導致顯示區域中所穿透之光減少之情形，或該光受到干涉之情形，故而有時顯示圖像之品質會下降。然而，藉由如上所述般將受光元件作為位置感測器元件而內置於液晶面板中，可防止該不良情形之產生。
於如此之液晶面板中，例如，作為該位置感測器元件而內置之受光元件接收自觸及液晶面板前面之使用者之手指或觸控筆等被偵測體所反射之可見光線。隨後，根據藉由作為該位置感測器元件而內置之受光元件所獲得之受光資料，確定該被偵測體所接觸之位置，從而於液晶顯示裝置自身或連接於該液晶顯示裝置之其他電子設備中實施與該確定之位置對應的操作。
如上所述，於使用作為位置感測器元件而內置之受光元件來檢測被偵測體之位置之情形時，由該受光元件所獲得之受光資料有時會因外光中所含之可見光線之影響而包含較多之雜訊。又，於顯示區域實施黑顯示之情形時，設於TFT陣列基板上之受光元件難以接收自被偵測體射出之可見光線。因此，有時難以準確地檢測位置。
為改善如此之不良情形，提出有一種使用紅外線等可見光線以外之非可見光線之技術。此處，藉由作為位置感測器元件而內置之受光元件接收紅外線等非可見光線，而獲取受光資料，並根據該獲取之資料來確定被偵測體之位置(例如，參照日本專利特開2005-275644號公報、日本專利特開2004-318819號公報、日本專利特開2006-301864號公報)。
又，除此以外，已知有一種技術，係形成作為接收包含可見光線之外光的外光感測器元件而起作用之受光元件，並根據藉由該外光感測器元件所獲得之受光資料，對背光等照明裝置射出照明光時之動作進行控制。此處，將作為外光感測器元件而起作用之受光元件形成於位於顯示面板之顯示區域周圍之周邊區域。並且，例如於藉由該外光感測器接收到較高光強度之光之情形時，對照明裝置之動作進行控制，以使照明裝置射出更高光強度之照明光。另一方面，於藉由外光感測器接收到較低光強度之光之情形時，對照明裝置之動作進行控制，以使照明裝置射出更低光強度之照明光。藉此，可改善因外光之影響導致顯示圖像之品質下降之不良情形，並且可抑制功耗之增加。
然而，於上述情況中，由於在位於顯示面板之顯示區域周圍之周邊區域形成有作為外光感測器元件而起作用之受光元件，故而有時難以高精度地調整入射至顯示區域之外光之影響。因此，有時並不容易改善因外光之影響而造成顯示圖像之品質下降之不良情形。又，有時外光等光會於顯示面板上產生多次反射，並且產生雜散光，故而有時位置檢測之精度會下降。
如此，有時會產生圖像品質之下降或位置檢測精度之下降。
因此，本發明提供一種可實現圖像品質、位置檢測精度之提高之顯示裝置。
本發明係一種顯示裝置，其包含顯示區域中配置有複數個像素之顯示面板及自上述顯示面板一方之面側朝上述顯示區域射出照明光之照明部，且包含藉由接收自上述顯示面板另一方之面側入射之光而獲得受光資料之外光感測器元件、及根據由上述外光感測器元件所獲得之受光資料而控制上述照明部射出照明光之動作之控制部，上述外光感測器元件配置於上述顯示區域。
於本發明中，外光感測器元件於顯示區域中接收自顯示面板另一方之面側入射之光。
根據本發明，可提供一種能夠實現圖像品質、位置檢測精度之提高之顯示裝置。
對本發明之實施形態之一例進行說明。
<實施形態1> [液晶顯示裝置之構成]
圖1係於本發明之實施形態1中表示液晶顯示裝置100之構成之剖面圖。
本實施形態之液晶顯示裝置100如圖1所示，包含液晶面板200、背光300及資料處理部400。對各部分依次進行說明。
液晶面板200係主動矩陣方式，如圖1所示，包含TFT陣列基板201、對向基板202及液晶層203。
於該液晶面板200中，TFT陣列基板201與對向基板202以隔開間隔之方式相面對。並且，以夾持於該TFT陣列基板201與對向基板202之間之方式設有液晶層203。
又，如圖1所示，於液晶面板200中，第1偏光板206與第2偏光板207各自以於液晶面板200之兩面側相面對之方式設置。此處，第1偏光板206配置於TFT陣列基板201一側，第2偏光板207配置於對向基板202一側。
此處，液晶面板200係穿透式，如圖1所示，以位於TFT陣列基板201一側之方式配置有背光300。並且，液晶面板200在TFT陣列基板201上，對與面對對向基板202之面相反側之面上照射自背光300射出之照明光。該液晶面板200包含配置有複數個像素(未圖示)且顯示圖像之顯示區域PA。並且，經由第1偏光板206而自背面接收設於液晶面板200之背面側之背光300所射出之照明光，並將該自背面所接收之光於顯示區域PA中進行調變。具體而言，於TFT陣列基板201中，以對應於像素之方式設有複數個TFT作為像素開關元件(未圖示)。並且，藉由對該像素開關元件即TFT進行開關控制，而對自背面所接收之照明光進行調變。繼而，使該經調變之照明光經由第2偏光板207而射出至正面側，從而於顯示區域PA中顯示圖像。
於本實施形態中，該液晶面板200係所謂之I/O觸控面板。因此，形成有受光元件(未圖示)作為位置感測器元件，該位置感測器元件係當被偵測體接觸或接近液晶面板200中相對於設置有背光300之背面為相反側之正面時，用以偵測該被偵測體之位置者，詳情後述。例如，以包含光電二極體之方式而形成有該位置感測器元件，以用於例如使用者之手指或觸控筆等被偵測體之位置之偵測。構成該位置感測器元件之受光元件於液晶面板200之正面側接收被偵測體所反射之反射光。即，接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之反射光。並且，構成位置感測器元件之受光元件藉由光電轉換而生成受光資料。
進而，於本實施形態中，液晶面板200形成有接收自液晶面板200之正面側所入射之外光之受光元件作為外光感測器元件(未圖示)，詳情後述。例如，以包含光電二極體之方式而形成有該外光感測器元件。此處，外光感測器元件接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之外光。並且，構成外光感測器元件之受光元件藉由光電轉換而生成受光資料。
背光300如圖1所示，面對液晶面板200之背面，對該液晶面板200之顯示區域PA射出照明光。此處，背光300如圖1所示，包含光源301及藉由使自該光源301照射之光擴散而轉換成面狀光之導光板302，從而對液晶面板200之顯示區域PA之整個面照射平面光。具體而言，背光300係配置成，於構成液晶面板200之TFT陣列基板201與對向基板202中位於TFT陣列基板201一側。並且，對於TFT陣列基板201中與面對對向基板202之面為相反側之面照射該平面光。即，背光300以自TFT陣列基板201一側朝向對向基板202一側之方式照射平面光。
於本實施形態中，背光300之光源301如圖1所示，例如包含可見光源301a及紅外光源301b。可見光源301a與紅外光源301b分別設於導光板302之兩端，並射出可見光線與非可見光線作為照明光。具體而言，可見光源301a係白色LED，其設於導光板302之一端，且自照射面照射白色之可見光線。又，紅外光源301b係紅外LED，於導光板302之另一端以照射面面對可見光源301a之照射面之方式而設置，且自照射面照射紅外光線。並且，自可見光源301a照射之白色之可見光線與自紅外光源301b照射之紅外光線，於導光板302中被擴散，從而作為平面光照射至液晶面板200之背面。
資料處理部400如圖1所示包含控制部401及位置檢測部402。資料處理部400包含電腦，且構成為藉由程式而使電腦作為各部分來進行動作。
資料處理部400之控制部401包含電腦，且構成為控制液晶面板200與背光300之動作。控制部401藉由對液晶面板200供給控制信號，而對複數個設於液晶面板200上之像素開關元件(未圖示)之動作進行控制，從而於液晶面板200之顯示區域PA中顯示圖像。例如，使其執行線序驅動來顯示圖像。
除此以外，控制部401藉由對液晶面板200供給控制信號而對於液晶面板200上設有複數個之受光元件即位置感測器元件之動作進行控制，從而自該位置感測器元件收集受光資料。例如，使其執行線序驅動來收集受光資料。
進而，控制部401藉由對液晶面板200供給控制信號而對複數個設於液晶面板200上之受光元件即外光感測器元件之動作進行控制，從而自該外光感測器元件收集受光資料。
又，控制部401藉由對背光300供給控制信號而控制背光300之動作，從而自背光300照射照明光。
此處，控制部401根據藉由外光感測器元件之受光所獲得之受光資料，而對背光300射出照明光之動作進行控制。
雖詳情後述，但於本實施形態中，於藉由外光感測器元件之受光所獲得之受光資料中所接收之光之照度較大之情形時，將較大之功率供給至背光300，而使背光300照射更大照度之照明光。另一方面，於所接收之光之照度較小之情形時，將小於上述功率之功率供給至背光300，而使背光300照射更小照度之照明光。
資料處理部400之位置檢測部402根據自作為位置感測器元件而設於液晶面板200上的複數個受光元件所收集的受光資料，對液晶面板200之顯示區域中被偵測體所接觸或接近之位置進行檢測。
[液晶面板之整體構成]
對液晶面板200進行詳細說明。
圖2係於本發明之實施形態1中表示液晶面板200之平面圖。
如圖2所示，液晶面板200包含顯示區域PA及周邊區域CA。
於液晶面板200上，於顯示區域PA中，如圖2所示，複數個像素P以分別於水平方向x與垂直方向y上呈矩陣狀排列之方式而配置，以顯示圖像。
此處，像素P形成有像素開關元件(未圖示)，詳情後述。又，像素P以包含作為位置感測器元件或外光感測器元件之受光元件(未圖示)之方式而形成。
圖3係於本發明之實施形態1中模式性表示顯示區域PA中配置有受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
於本實施形態中，如圖3所示，作為位置感測器元件32a與外光感測器元件32b而起作用之受光元件32係以位置感測器元件32a與外光感測器元件32b分別呈棋盤格狀之方式而配置於顯示區域PA。即，位置感測器元件32a與外光感測器元件32b各自以於水平方向x與垂直方向y上分別交替排列之方式而配置。
於液晶面板200中，周邊區域CA如圖2所示，以包圍顯示區域PA之周邊之方式而設置。於該周邊區域CA中，形成有選擇開關12、垂直驅動器13、顯示器驅動器14及感測器驅動器15。該等各電路例如藉由以與作為上述像素開關元件而起作用之TFT及作為位置感測器元件32a而起作用之受光元件32同樣之方式形成之半導體元件而構成各電路。並且，該各電路對設於顯示區域PA中之像素開關元件(未圖示)進行驅動，以執行圖像顯示，並且對設於顯示區域PA中之受光元件32進行驅動，以收集受光資料。
具體而言，根據自顯示器驅動器14供給之驅動信號，選擇開關12及垂直驅動器13對顯示區域PA中針對每個像素P所設置之像素開關元件(未圖示)進行線序驅動，以實施圖像顯示。
又，根據自感測器驅動器15所供給之驅動信號，選擇開關12及垂直驅動器13自顯示區域PA中作為位置感測器元件32a而設置之受光元件32中將受光資料讀出，並輸出至位置檢測部402。繼而，根據自該位置感測器元件32a所輸出之受光資料，位置檢測部402對液晶面板200之顯示區域PA中使用者之手指或觸控筆等被偵測體所接觸或接近之位置進行檢測。
同樣地，根據自感測器驅動器15所供給之驅動信號，選擇開關12及垂直驅動器13自顯示區域PA中作為外光感測器元件32b而設置之受光元件32中將受光資料讀出，並輸出至控制部401。繼而，根據自該外光感測器元件32b所輸出之受光資料，控制部401對背光300射出照明光之動作進行控制。
[液晶面板之顯示區域之構成]
圖4係於本發明之實施形態1中模式性表示液晶面板200之顯示區域PA中所設置之像素P之概略之剖面圖。圖5係於本發明之實施形態1中模式性表示液晶面板200之顯示區域PA中所設置之像素P之概略之平面圖。圖4係於圖5中與X1-X2部分對應之部分，於圖3中表示形成著受光元件32來作為位置感測器元件32a之部分。
如圖4所示，液晶面板200具有TFT陣列基板201、對向基板202及液晶層203。液晶面板200中，TFT陣列基板201與對向基板202藉由間隔物(未圖示)而隔開間隔，並利用密封材(未圖示)而貼合，在該TFT陣列基板201與對向基板202之間之間隔中設有液晶層203。
又，如圖4及圖5所示，液晶面板200於像素P中包含透光區域TA及遮光區域RA。
於透光區域TA中，自背光300射出之照明光自TFT陣列基板201一側穿透對向基板202一側。此處，於透光區域TA中，如圖3及圖4所示，形成有彩色濾光片層21，自背光300射出之照明光被著色，並自TFT陣列基板201一側穿透對向基板202一側。
另一方面，於遮光區域RA中，如圖4及圖5所示，形成有黑色矩陣層21K，黑色矩陣層21K於彩色濾光片層21之周圍對由背光300照明之光進行遮光。
並且，於該遮光區域RA中，如圖4及圖5所示，形成有受光區域SA。
於該受光區域SA中，在TFT陣列基板201與對向基板202相對面之面上，以接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之光之方式，而形成有受光元件32作為位置感測器元件32a。具體而言，如圖4所示，液晶面板200形成為，位置感測器元件32a接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之光中，穿透黑色矩陣層21K上所形成之開口21a的光。作為該受光元件32之位置感測器元件32a如圖4所示，自對向基板202一側接收於液晶面板200之正面側由使用者之手指等被偵測體所反射之反射光。
對液晶面板200之各部分進行說明。
TFT陣列基板201如下所述。
TFT陣列基板201係令光穿透之絕緣體基板，例如由玻璃形成。於該TFT陣列基板201中，如圖4所示，在與對向基板202相對向一側之面上形成有像素開關元件31、輔助電容元件Cs、位置感測器元件32a及像素電極62。
再者，於圖4中，表示像素P之彩色濾光片層21中與紅色濾光片層21R對應之點陣區域。在與其他綠色濾光片層21G及藍色濾光片層21B對應之點陣區域中，除了位置感測器元件32a以外之其它構件形成為與紅色濾光片層21R對應之點陣區域之情形相同，圖示省略。
以下表示TFT陣列基板201之各部分。
像素開關元件31如圖4所示，係於TFT陣列基板201中與對向基板202相對向一側之面上介隔絕緣層42而形成。
圖6係於本發明之實施形態1中將像素開關元件31之剖面放大表示之剖面圖。
如圖6所示，像素開關元件31包含閘極電極45、閘極絕緣膜46g及半導體層48，係作為LDD(Lightly Doped Drain，輕微摻雜汲極)構造之底部閘極型TFT而形成。
具體而言，於像素開關元件31中，閘極電極45例如係使用鉬等金屬材料而形成。
又，於像素開關元件31中，閘極絕緣膜46g係使用氧化矽膜等絕緣材料而形成。
又，於像素開關元件31中，半導體層48例如係由低溫多晶矽所形成。並且，於半導體層48中，如圖6所示，以與閘極電極45對應之方式形成有通道形成區域48C，並且以夾著該通道形成區域48C之方式形成有一對源極‧汲極區域48A、48B。該一對源極‧汲極區域48A、48B以夾著通道形成區域48C之方式而形成有一對低濃度雜質區域48AL、48BL。並且，進而以夾著該一對低濃度雜質區域48AL、48BL之方式而形成有雜質濃度高於該低濃度雜質區域48AL、48BL之一對高濃度雜質區域48AH、48BH。
並且，於像素開關元件31中，源極電極53與汲極電極54分別係藉由於包覆半導體層48之絕緣層49上所設之開口埋入鋁等導電材料並進行圖案加工而形成。
輔助電容元件Cs如圖4所示，係在TFT陣列基板201中與對向基板202相對向一側之面上介隔絕緣層42而形成。於本實施形態中，如圖4所示，輔助電容元件Cs係以藉由上部電極44a與下部電極44b分別夾著介電質膜46c之方式而形成。此處，利用與像素開關元件31之閘極電極45相同之步驟形成上部電極44a。並且，利用與像素開關元件31之閘極絕緣膜46g相同之步驟形成介電質膜46c，並利用與半導體層48同樣之步驟形成下部電極44b。並且，輔助電容元件Cs係以與液晶層203之電容相並列之方式而形成，用於保持施加至液晶層203之資料信號之電荷。
位置感測器元件32a係受光元件32，且如圖4所示，係在TFT陣列基板201中與對向基板202相對向之一側之面上介隔絕緣層42而形成。此處，位置感測器元件32a如圖4所示，以經由液晶層203而接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之光之方式而設於TFT陣列基板201上。該位置感測器元件32a例如係包含PIN構造之光電二極體之PIN感測器，且包含控制電極43、設於控制電極43上之絕緣膜46s以及介隔絕緣膜46s而與控制電極43相對向之半導體層47。並且，位置感測器元件32a藉由接收自受光區域SA入射之光並進行光電轉換而生成並讀出受光資料。
具體而言，於位置感測器元件32a中，控制電極43例如係使用鉬等金屬材料而形成。又，絕緣膜46s係使用氧化矽膜等絕緣材料而形成。又，半導體層47例如係由低溫多晶矽所形成，且圖4中構成為於p層與n層之間插入有高電阻之i層之PIN構造，圖示省略。並且，陽極電極51與陰極電極52係藉由將鋁埋入設於絕緣層49之開口中而形成。
像素電極62如圖4所示，係以覆蓋層間絕緣膜60之方式而形成，該層間絕緣膜60係以包覆TFT陣列基板201中與對向基板202相對向之面之方式而形成。此處，如圖4所示，像素電極62係以與透光區域TA相對應之方式而形成於層間絕緣膜60上，且連接於液晶層203。像素電極62係所謂之透明電極，例如係使用ITO而形成。並且，為對藉由背光300所照明之光進行調變，像素電極62與對向電極23一併對液晶層203施加電壓。再者，該像素電極62係以分別與複數個像素P相對應之方式於顯示區域PA中配置成複數個呈矩陣狀。
以下表示對向基板202。
對向基板202與TFT陣列基板201之情形相同，係令光穿透之絕緣體之基板，且由玻璃形成。並且，對向基板202如圖1所示，以隔開間隔之方式，與TFT陣列基板201相對向。並且，於對向基板202上，如圖4所示形成有彩色濾光片層21、黑色矩陣層21K，平坦化膜22及對向電極23。
以下表示對向基板202之各部分。
彩色濾光片層21如圖4所示，形成於對向基板202中與TFT陣列基板201相向一側之面上。彩色濾光片層21如圖5所示，以與透光區域TA對應之方式而形成有紅色濾光片層21R、綠色濾光片層21G及藍色濾光片層21B。此處，紅色濾光片層21R、綠色濾光片層21G與藍色濾光片層21B分別為矩形形狀，且以排列於水平方向x上之方式而形成。彩色濾光片層21例如係使用含有顏料或染料等著色劑之聚醯亞胺樹脂而形成。此處，以紅色、綠色及藍色之3原色構成為1組。並且，彩色濾光片層21對自背光300射出之照明光進行著色。
黑色矩陣層21K如圖4所示，以於顯示區域PA中對複數個像素P進行劃分之方式而形成於遮光區域RA中，對光進行遮蔽。此處，黑色矩陣層21K形成於對向基板202中與TFT陣列基板201相向一側之面上。又，黑色矩陣層21K以使光穿透之開口21a對應於受光區域SA之方式而形成。即，黑色矩陣層21K如圖4及圖5所示，以於遮光區域RA中對應於受光區域SA以外之區域之方式而形成。例如，黑色矩陣層21K係使用黑色金屬氧化膜而形成。
平坦化膜22如圖4所示、以與透光區域TA、遮光區域RA分別對應之方式，而形成於對向基板202中與TFT陣列基板201相向一側之面上。此處，平坦化膜22係由透光性絕緣材料形成。並且，分別包覆彩色濾光片層21及黑色矩陣層21K，使對向基板202中與TFT陣列基板201相向之一面側平坦化。
對向電極23如圖4所示，形成於對向基板202中與TFT陣列基板201相向一側之面上。此處，對向電極23以包覆平坦化膜22之方式而形成。對向電極23係所謂之透明電極，例如係使用ITO而形成。對向電極23與複數個像素電極62相向，且作為共通電極而起作用。
以下表示液晶層203。
液晶層203如圖4所示，夾持於TFT陣列基板201與對向基板202之間，並受到配向處理。例如，液晶層203係封入至TFT陣列基板201與對向基板202之間藉由間隔物(未圖示)而保持有特定距離之間隔中。並且，液晶層203由TFT陣列基板201及對向基板202上所形成之液晶配向膜(未圖示)進行配向。例如，液晶層203以液晶分子進行垂直配向之方式而形成。
再者，液晶面板200，除了上述以外，如圖7所示，作為應用例，可適用橫向電場模式之一種即FFS(Field Fringe Switching，邊緣電場切換)構造。此處，於液晶層203中，液晶分子以水平配向之方式而形成。並且，共通電極23c例如由ITO形成於TFT陣列基板201上，來取代上述對向電極23。並且，以包覆該共通電極23c之方式而形成有層間絕緣膜Sz，於該層間絕緣膜Sz上形成有像素電極62。即，像素電極62與共通電極23c兩者形成於TFT陣列基板201上，且構成為藉由橫向電場對液晶層203施加電壓。
圖8及圖9係於本發明之實施形態1中模式性表示液晶面板200中之顯示區域PA上所設之像素P之概略之剖面圖。圖8及圖9，與圖4相同係與圖5中X1-X2部分對應之部分，但與圖4之情形不同，係表示受光元件32並非作為位置感測器元件32a，而是作為外光感測器元件32b而形成之部分。又，圖8表示圖3所示之複數個外光感測器元件32b之一部分即第1外光感測器元件32ba。並且，圖9係表示於圖3所示之複數個外光感測器元件32b中，與圖8所示之第1外光感測器元件32ba分開另外形成之第2外光感測器元件32bb。
如圖8及圖9所示，於本實施形態中，作為外光感測器元件32b，形成有第1外光感測器元件32ba與第2外光感測器元件32bb。
如圖8所示，第1外光感測器元件32ba與圖4所示之位置感測器元件32a相同，係介隔絕緣層42而形成於TFT陣列基板201中與對向基板202相向一側之面上。具體而言，第1外光感測器元件32ba如圖8所示，例如係PIN感測器，且以經由液晶層203而接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之光之方式而設於TFT陣列基板201上。並且，第1外光感測器元件32ba自受光區域SA接收作為外光而入射之自然光並進行光電轉換，藉此生成受光資料。
如圖9所示，第2外光感測器元件32bb與圖4所示之位置感測器元件32a相同，介隔絕緣層42而形成於TFT陣列基板201中與對向基板202相向之一側之面上。例如，第2外光感測器元件32bb以相對於上述第1外光感測器元件32ba(圖9中省略了圖示)鄰接排列於水平方向x上之方式而設置。具體而言，第2外光感測器元件32bb如圖9所示，例如係PIN感測器，且以經由液晶層203接收自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之光之方式而設於TFT陣列基板201上。然而，於對向基板202中與第2外光感測器元件32bb對應之區域中，與位置感測器元件32a、第1外光感測器元件32ba之情形不同，並未設有受光區域SA，而是對自對向基板202一側朝向TFT陣列基板201一側之光進行遮光。因此，第2外光感測器元件32bb接收遮光區域RA中洩露之光並對其進行光電轉換，藉此生成受光資料。
[控制部之構成]
圖10係於本發明之實施形態1中概念性表示控制部401之主要部分與其他構件之資料輸入輸出之方塊圖。
如圖10所示，本實施形態中，控制部401包含可見光源控制部411及紅外光源控制部412。即，於控制部401中構成為，電腦藉由程式而起到可見光源控制部411與紅外光源控制部412之作用。
控制部401之可見光源控制部411如圖10所示係構成為，根據藉由外光感測器元件32b之受光而獲得之受光資料D，對背光300之可見光源301a進行控制，以使可見光源301a射出可見光線。
如圖10所示，可見光源控制部411接收藉由外光感測器元件32b接收包含可見光線VR及紅外光線IR之外光GH而獲得之受光資料D。本實施形態中，該受光資料D係使用構成外光感測器元件32b之第1外光感測器元件32ba及第2外光感測器元件32bb分別獲得之受光資料而生成，詳情後述。隨後，可見光源控制部411對應於該受光資料D而對可見光源301a輸出控制資料CTa。此處，可見光源控制部411進行如下控制，於所接收之光之照度較大之情形時，使可見光源301a照射更大亮度之可見光線，而於所接收之光之照度較小之情形時，則使可見光源301a照射更小亮度之可見光線。
例如，於可見光源控制部411中，記憶體(未圖示)記憶有查找表(Lookup table)，該查找表使受光資料D與表示供給至可見光源301a之功率值的控制資料CTa相互對應聯繫。並且，可見光源控制部411使用該查找表來進行控制。具體而言，可見光源控制部411在獲得受光資料D之後，實施自查找表提取與該受光資料D對應之控制資料CTa之資料處理。繼而，可見光源控制部411根據該提取之控制資料CTa對可見光源301a之動作進行控制。
控制部401之紅外光源控制部412如圖10所示係構成為，根據藉由外光感測器元件32b之受光所獲得之受光資料D，對背光300之紅外光源301b射出紅外光線之動作進行控制。
如圖10所示，紅外光源控制部412接收藉由外光感測器元件32b接收包含可見光線VR與紅外光線IR之外光GH所獲得之受光資料D。隨後，紅外光源控制部412對應於該受光資料D對紅外光源301b輸出控制資料CTb。此處，紅外光源控制部412進行如下控制，於所接收之光之照度較大之情形時，使紅外光源301b照射更大亮度之紅外光線，而於所接收之光之照度較小之情形時，則使紅外光源301b照射更小亮度之紅外光線。
例如，於紅外光源控制部412中，記憶體(未圖示)記憶有查找表，該查找表使表示供給至紅外光源301b之功率值之控制資料CTb與受光資料D相互對應聯繫。繼而，紅外光源控制部412使用該查找表來控制可見光源控制部411。具體而言，紅外光源控制部412在獲得受光資料D之後，實施自查找表提取與該受光資料D對應之控制資料CTb之資料處理。繼而，紅外光源控制部412根據該提取之控制資料CTb對紅外光源301b之動作進行控制。
[圖像顯示動作]
以下對上述液晶顯示裝置100中顯示圖像時之動作進行說明。
圖11係於本發明之實施形態1中用以說明顯示圖像時之動作之電路圖。
如圖11所示，像素開關元件31及輔助電容元件Cs係設於顯示區域PA中沿垂直方向y延伸之資料線Sl與顯示區域PA中沿水平方向x延伸之閘極線Gl之交點附近。並且，像素開關元件31中，閘極電極連接於閘極線Gl，源極電極連接於資料線Sl，汲極電極連接於輔助電容元件Cs及液晶層203。又，輔助電容元件Cs如圖11所示，其中一個電極連接於輔助電容線，而另一電極連接於像素開關元件31之源極電極。並且，如圖11所示，閘極線Gl連接於垂直驅動器13，資料線Sl連接於作為水平驅動器而起作用之選擇開關12。
因此，於顯示圖像時，自垂直驅動器13向閘極線Gl供給選擇脈波而使像素開關元件31成為導通狀態。並且，與此同時，自選擇開關12向資料線Sl供給影像信號，像素開關元件31將該影像信號寫入至輔助電容元件Cs及液晶層203。即，對液晶層203施加電壓。藉此，於液晶層203中液晶分子之朝向發生變化，自背光射出之照明光受到調變後穿透，因此於液晶面板之正面實施圖像顯示。
[位置檢測動作]
以下就上述液晶顯示裝置100中，對使用者之手指等被偵測體接觸或移動至液晶面板200之顯示區域PA之位置進行檢測時之動作進行說明。
圖12係於本發明之實施形態1中表示對被偵測體接觸或移動至液晶面板200之顯示區域PA之位置進行檢測時之狀況之剖面圖。
於使用者之手指等被偵測體F接觸或移動至顯示區域PA上之情形時，如圖12所示，形成於液晶面板200上之位置感測器元件32a接收由該被偵測體F所反射之反射光。
此處，背光300將包含可見光線VR及紅外光線IR之照明光R作為平面光而照射至液晶面板200之背面。繼而，該照明光R經由液晶面板200而照射至被偵測體F，並被偵測體F反射。繼而，位置感測器元件32a接收由該被偵測體F所反射之反射光H。
此時，於照明光R中，可見光線VR於液晶面板200之各部分中被吸收，並於其強度降低之狀態下由位置感測器元件32a接收。相對於此，於照明光R中，紅外光線IR於液晶面板200之各部分中被吸收之比例小於可見光線VR，故而由位置感測器元件32a以大於可見光線VR之強度接收紅外光線IR。
繼而，於位置感測器元件32a生成與該接收之光之強度相應之信號強度之受光資料後，由周邊電路讀出受光資料。繼而，分別根據讀出該受光資料之位置感測器元件32a之位置與由該位置感測器元件32a讀出之受光資料之信號強度，由位置檢測部402(參照圖1)對被偵測體F接觸於顯示區域PA之位置進行檢測。
圖13係於本發明之實施形態1中用以說明對被偵測體接觸或移動至液晶面板200之顯示區域PA上之位置進行檢測時之動作之電路圖。圖14係於本發明之實施形態1中模式性表示為對被偵測體接觸或移動至液晶面板200之顯示區域PA上之位置進行檢測而設置之位置感測器電路之構成之平面圖。於圖14中，如通例所示，對應於構成各構件之材料而標註不同之陰影，並且表示結合各構件之接點之位置。
如圖13及圖14所示，於本實施形態中，除了作為受光元件之位置感測器元件32a以外，於顯示區域PA中還設有重置電晶體33、放大電晶體35及選擇電晶體36。此處，藉由位置感測器元件32a、重置電晶體33、放大電晶體35及選擇電晶體36構成位置感測器電路。
此處，於作為受光元件之位置感測器元件32a中，控制電極43連接於由鋁(Al)所形成之電源電壓配線HD，以供給電源電壓VDD。又，陽極電極51連接於浮動擴散放大器FD。又，陰極電極52連接於電源電壓配線HD，以供給電源電壓VDD。
又，重置電晶體33例如係包含鉬之閘極電極與多晶矽之半導體層之TFT。重置電晶體33中，其中一個端子連接於由鋁(Al)所形成之基準電壓配線HS，以供給基準電壓VSS。又，重置電晶體33中，另一端子連接於浮動擴散放大器ED。並且，閘極電極連接於由鋁(Al)所形成之重置信號配線HR，且構成為藉由獲得重置信號來重置浮動擴散放大器FD之電位。
又，放大電晶體35例如係包含鉬之閘極電極與多晶矽之半導體層之TFT，且其中一個端子連接於電源電壓配線HD，以供給電源電壓VDD。並且，放大電晶體35之另一個端子連接於選擇電晶體36。又，於放大電晶體35中，閘極電極連接於浮動擴散放大器FD，構成源極隨耦電路。
又，選擇電晶體36例如係包含鉬之閘極電極與多晶矽之半導體層之TFT，其中一個端子連接於放大電晶體35，另一個端子連接於資料線S2。又，閘極電極連接於由鋁(Al)所形成之讀出配線HRe，以供給讀出信號(Read)。選擇電晶體36係構成為，當對閘極電極供給讀出信號時則成為導通狀態，將經放大電晶體35放大之受光資料輸出至資料線S2。
又，此處，於浮動擴散放大器FD與供給基準電壓VSS之基準電壓配線HS之間產生電容34，故浮動擴散放大器FD之電壓對應於蓄積於此之電荷量而發生變化。
本實施形態中，感測器驅動器15將驅動信號輸出至選擇開關12與垂直驅動器13來驅動位置感測器電路，並自顯示區域PA上作為位置感測器元件32a而設置之受光元件32中將受光資料讀出，輸出至位置檢測部402(參照圖1、圖2)。具體而言，垂直驅動器13經由重置信號配線HR而依次供給重置信號(Reset)，進而，經由讀出配線HRe而依次供給讀出信號(Read)。繼而，選擇開關12經由資料線S2依次讀出受光資料。繼而，根據自該位置感測器元件32a輸出之受光資料，位置檢測部402對液晶面板200之顯示區域PA上使用者之手指或觸控筆等被偵測體所接觸或接近之位置進行檢測。
[背光控制動作]
以下，對上述液晶顯示裝置100中偵測外光並對背光300進行控制時之動作進行說明。
圖15係於本發明之實施形態1中用以說明外光感測器元件偵測外光時之動作之電路圖。
如圖15所示，於本實施形態中，係使用接收自受光區域SA入射之外光的第1外光感測器元件32ba之受光資料、及接收遮光區域RA中洩露之光的第2外光感測器元件32bb之受光資料來偵測外光。又，感測器驅動器15(參照圖2)具有：對第1外光感測器元件32ba與第2外光感測器元件32bb進行切換之開關SW1、SW2、比較器(comparator)CP以及差分運算電路SE。此處，開關SW1、SW2對第1外光感測器元件32ba之受光資料與第2外光感測器元件32bb之受光資料之輸出進行切換，並使用同樣之比較器CP進行分時讀出。繼而，差分運算電路SE輸出該第1外光感測器元件32ba之受光資料與第2外光感測器元件32bb之受光資料之差分資料。因此，可去除比較器CP之誤差，進而亦可獲得電路面積降低之效果。
具體而言，首先，將第1外光感測器元件32ba之開關SW1設為OFF，將第2外光感測器元件32bb之開關SW2設為ON。在該狀態下，對第2外光感測器元件32bb之重置進行一次ON/OFF轉換，以檢測光，獲得受光資料。由於第2外光感測器元件32bb被遮光，因此可對遮光時之暗電流進行計測，並將該受光資料發送至比較器CP。
繼而，差分運算電路SE對該第2外光感測器元件32bb之受光開始之受光資料之檢測值超過特定之基準值為止之時間(例如，步驟數)進行計數，並記憶至記憶體中。
其次，將第2外光感測器元件32bb之開關SW2設為OFF，將第1外光感測器元件32ba之開關SW1設為ON。在該狀態下，對第1外光感測器元件32ba之重置進行一次ON/OFF轉換，以檢測光，獲得受光資料。由於第1外光感測器元件32ba未被遮光而可接收外光，因此可對明光時之電流進行計測。繼而，將該受光資料發送至比較器CP。
繼而，差分運算電路SE對該第1外光感測器元件32ba之受光開始之受光資料之檢測值超過特定之基準值為止之時間(例如，步驟數)進行計數，並記憶至記憶體中。
其次，讀出差分運算電路SE之記憶體中所記憶之第1外光感測器元件32ba之檢測結果與第2外光感測器元件32bb之檢測結果。繼而，差分運算電路SE進行自第1外光感測器元件32ba之檢測結果減去第2外光感測器元件32bb之檢測結果之差分運算處理，並輸出差分資料。即，輸出自明光時之檢測結果減去暗電流之量所得之差分資料。
繼而，控制部401接收該差分資料來作為由外光感測器元件32b所獲得之受光資料D(參照圖10)，並控制背光300之動作。具體而言，進行如下控制，於差分資料較大之情形時，由於所接收之外光之強度較大，故而使背光300照射更大強度之照明光。另一方面，進行如下控制，於差分資料較小之情形時，由於所接收之光之強度較小，故而使背光300照射更小強度之照明光。如此，藉由一個比較器CP對由2個外光感測器元件32ba、32bb各自獲得之受光資料進行比較，並根據藉由使用該值進行差分所獲得之差分資料，控制部401對背光300之動作進行控制。因此，不會受到比較器CP之特性之不均造成之影響，S/N比得到提高，因此可準確地進行光量檢測。
於本實施形態中，如上述圖10所示，根據作為外光感測器元件32b之受光資料D而獲得之上述差分資料，對背光300之紅外光源301b之動作進行控制。
例如，於所接收之外光之照度較大之情形時，紅外光源控制部412實施控制，以使紅外光源301b照射更大亮度之紅外光線。另一方面，於所接收之外光之照度較小之情形時，紅外光源控制部412實施控制，以使紅外光源301b照射更小亮度之紅外光線。
圖16係於本發明之實施形態1中表示所接收之外光之照度L(lx)與背光300之紅外光源301b之功耗W(mW)之關係之圖。此處，表示於液晶面板為3.5吋WVGA之情形時經近似計算之值。
如圖16所示，例如於外光之照度L為100lx之情形時，對背光300之紅外光源301b供給50mW之功率。又，例如，於外光之照度L為10000lx之情形時，對背光300之紅外光源301b供給125mW之功率。如此，於外光以外光感測器元件32b之檢測極限以下之光量入射之運作區域(例如，100~1000000lx以下之區域)之情形時，對應於光量而對背光300之紅外光源301b供給功率。再者，於自外光供給超過外光感測器元件32b之檢測極限之光量之光之飽和亮度區域(例如，超過100000lx之區域)之情形時，例如，供給300mW之固定功率。
進而，本實施形態中，除了對背光300之紅外光源301b實施控制以外，可見光源控制部411亦將根據如上所述作為外光感測器元件32b之受光資料D而獲得之差分資料，對背光300之可見光源301a之動作實施控制。雖省略圖示，但係進行如下控制，於所接收之光之照度較大之情形時，使可見光源301a照射更大亮度之可見光線，而於所接收之光之照度較小之情形時，使可見光源301a照射更小亮度之可見光線。
如上所述，於本實施形態中，如圖3所示，將包含第1外光感測器元件32ba及第2外光感測器元件32bb之外光感測器元件32b配置於顯示區域PA中。因此，本實施形態中，與將外光感測器元件32b配置於周邊區域CA之情形相比，S/N比得到提高。
圖17係於本發明之實施形態1中表示外光感測器元件32b形成於顯示區域PA中之情形與形成於周邊區域CA之情形時所獲得之受光資料之強度之圖。於圖17中，橫軸表示外光之照度(lx)，縱軸將該外光中藉由外光感測器元件32b接收光而獲得之受光資料表示為該受光資料之外光照度換算值即輸出照度。於該圖17中，以實線表示將外光感測器元件32b形成於顯示區域PA中之情形，以虛線表示形成於周邊區域CA之情形。
如圖17所示，例如於入射有1000lx之外光時，若外光感測器元件32b形成於周邊區域CA，則獲得與約100lx之照度對應之受光資料。相對於此，若外光感測器元件32b形成於顯示區域PA，則獲得與約1000lx之照度對應之受光資料。如此，藉由將外光感測器元件32b設於顯示區域PA，便可接收高強度之光。
圖18至圖20係於本發明之實施形態1中表示外光感測器元件32b形成於顯示區域PA之情形與形成於周邊區域CA之情形時外光入射之狀況之圖。此處，圖18係俯視圖。圖19與圖20係表示側面之一部分之側視圖。
如圖18及圖19所示，於液晶面板200之正面配置有擋光板HM。該擋光板HM係藉由能夠遮光之遮光材料形成。並且，擋光板HM係配置成，與顯示區域PA對應之部分開口，且包覆周邊區域CA之一部分。因此，如圖18之(a)、圖19之(a)所示，於外光感測器元件32b配置於周邊區域CA之情形時，有時會由擋光板HM而遮蔽入射至外光感測器元件32b之光之一部分。具體而言，如圖18之(a)、圖19之(a)所示，例如，遮蔽自左側入射至外光感測器元件32b之光，而僅自右側入射至外光感測器元件32b之光由外光感測器元件32b來接收。另一方面，如圖18之(b)、圖19之(b)所示，於外光感測器元件32b配置於顯示區域PA之情形時，擋光板HM不會遮蔽入射至外光感測器元件32b之光。
又，如圖20所示，於液晶面板200之對向基板202中，設有遮光黑色層BK。該遮光黑色層BK係與黑色矩陣層21K同樣地形成，以遮蔽光。並且，遮光黑色層BK，與擋光板HM相同，設置為包覆周邊區域CA之一部分。因此，如圖20之(a)所示，於外光感測器元件32b配置於周邊區域CA之情形時，有時藉由遮光黑色層BK來遮蔽入射至外光感測器元件32b之光之一部分。具體而言，如圖20之(a)所示，例如，遮蔽自左側入射至外光感測器元件32b之光，而僅自右側入射至外光感測器元件32b之光由外光感測器元件32b來接收。另一方面，如圖20之(b)所示，於外光感測器元件32b配置於顯示區域PA之情形時，遮光黑色層BK不會遮蔽入射至外光感測器元件32b之光。
因此，本實施形態如上所述，藉由將外光感測器元件32b設置於顯示區域PA而可接收較高強度之光。
因此，本實施形態可容易地高精度調整入射至顯示區域PA之外光之影響，因此可防止產生因外光之影響導致顯示圖像之品質降低之不良情形。
更具體而言，本實施形態中，如上所述，將接收包含可見光線之外光之外光感測器元件32b配置於顯示區域PA，該外光感測器元件32b將與外光之亮度成比例之信號振幅作為電壓或電流值進行檢測。隨後，使用該檢測資料，控制部401進行背光300之亮度調整。一般而言，於外光，尤其是陽光照射之環境中，有時會因顯示區域PA之反射而導致難以識別圖像。然而，本實施形態中，例如，對背光300之可見光源301a進行控制，以將該反射亮度以上之亮度之光作為射出光來射出。因此，可防止產生顯示圖像之品質降低之不良情形。
又，於如黑暗等外光較暗之狀態下，雖畫質下降之產生受到抑制，但於此情形時，對於背光300之可見光源301a作為照明光進行照射之可見光線，控制使其亮度下降。即，本實施形態中，於外光感測器元件32b接收外光之後，例如於外光之強度較高之屋外使用時，控制背光之動作以提高背光亮度。另一方面，於如屋內等外光之強度較低之環境下使用之情形時，控制背光之動作，以成為背光亮度較低之狀態。因此，本實施形態除了上述效果以外，還可降低功耗。
又，本實施形態中，可防止外光等光於顯示面板上進行多次反射並且可防止產生雜散光，因此可提高位置檢測之精度。並且，本實施形態未設置電阻式之觸控面板，因此可使整體之厚度較薄。
進而，本實施形態中，根據藉由外光感測器元件32b接收光所獲得之受光資料，控制部401對紅外光源301b射出紅外光線之動作進行控制。此處，如上所述進行如下控制，於所接收之光之照度較大之情形時，使紅外光源301b照射更大亮度之紅外光線，於所接收之光之照度較小之情形時，使紅外光源301b照射更小亮度之紅外光線(參照圖16)。因此，本實施形態進而有可降低液晶顯示裝置之功耗之優點。
圖21係於本發明之實施形態1中表示時刻T與背光300之紅外光源301b之功耗W(mW)之關係之圖。此處，表示於液晶面板為3.5吋WVGA之情形時經近似計算之值。
一般而言，於自然光中，以與可見光線同等之光強度包含紅外光線。因此，例如於時刻12：00附近，有時包含與由手指等被偵測體反射紅外光線後之光相比強度更大的紅外光線的自然光會入射至位置感測器元件32a，從而有時難以高精度地實施被偵測體之位置檢測。因此，本實施形態中，如圖21所示，根據藉由外光感測器元件32b接收光所獲得之受光資料，將較大之功率(例如，300mW)供給至紅外光源301b。
相對於此，於時刻為0：00~12：00、18：00~24：00時，由於自然光之光強度較小，又，於屋內進行使用之情形較多，因此於外光中不含較多之紅外光線。因此，例如，於該時間帶中，不會出現強度大於由被偵測體反射紅外光線之光的外光入射至位置感測器元件32a之情形，從而可不受外光之影響而高精度地實施被偵測體之位置檢測。因此，本實施形態中，如圖21所示，根據藉由外光感測器元件32b接收光而獲得之受光資料，將小於上述情形之功率(例如，50mW)供給至紅外光源301b。
於先前，為了防止因包含較大強度之紅外光線之自然光入射所導致之不良情形之產生，而如圖21中虛線所示，將較大之功率(例如，300mW)供給至紅外光源301b。然而，本實施形態中，根據藉由外光感測器元件32b接收光所獲得之受光資料，調整供給至紅外光源301b之功率。因此，如圖21中一點鏈線所示，將本實施形態之情形之功耗平均化所得之值低於先前之功耗之值。
因此，於本實施形態中可降低功耗。
又，除此以外，於本實施形態中，位置感測器元件32a接收液晶層、玻璃基板等構件之吸收率較低之紅外光線。因此，可使用以獲得任意檢測信號之背光亮度低於可見光，因此本實施形態可進而降低功耗。
除此以外，本實施形態中，位置感測器元件32a與外光感測器元件32b以交替排列之方式分別配置於水平方向x與垂直方向y之上。即，將外光感測器元件32b均等地配置於整個顯示區域PA上。因此，可容易地高精度調整入射至整個顯示區域PA之外光之影響(面板表面亮度等)。
又，可利用相同之製程來形成受光元件，該受光元件係用以準確地測定人眼所觀測之可見光之量並反饋給可見光之背光的外光感測器元件與S/N較高之位置感測器元件。
<實施形態2>
以下對本發明之實施形態2進行說明。
於本實施形態中，位置感測器元件32a與外光感測器元件32b之半導體層之帶隙互不相同。除了該點以外，本實施形態與實施形態1相同。因此，對於重複之部位省略說明。
本實施形態中，以帶隙不同之方式形成利用位置感測器元件32a接收被偵測體之反射光並進行光電轉換之半導體層、與利用外光感測器元件32b接收外光並進行光電轉換之半導體層。
此處，利用位置感測器元件32a進行光電轉換之半導體層係形成為帶隙窄於在外光感測器元件32b中進行光電轉換之半導體層。
圖22係本發明之實施形態2中與矽半導體之帶隙相關之說明圖。於圖22中，縱軸係能量E(ev)，橫軸係狀態之密度(DENSITY OF STATES)(cm-3 eV-1 )。再者，該圖係自「S.M. SZE,Physics of Semiconductor Devices,USA,John Wiley＆Sons Inc,1981/092nd Edition,722頁，圖40」中引用之圖。再者，圖22係帶隙概念之說明圖，帶隙係以EFC-EFV=hv=h×1/λ=Eg之式所表示。
位置感測器元件32a接收由被偵測體所反射之反射光中所含之紅外線。因此，由該位置感測器元件32a進行光電轉換之半導體層如圖22所示，由帶隙較窄之多晶矽或晶態矽形成。例如，以帶隙成為1.1eV之方式形成該半導體層。
另一方面，外光感測器元件32b接收由350nm至700nm之波長範圍所規定之可見光線。因此，外光感測器元件32b中進行光電轉換之半導體層如圖22所示，由光學帶隙分布較寬之非晶矽或微晶矽形成。例如，以帶隙成為1.6eV之方式形成該半導體層。
如此，於本實施形態中，由位置感測器元件32a進行光電轉換之半導體層係形成為帶隙窄於外光感測器元件32b中進行光電轉換之半導體層。因此，本實施形態中，位置感測器元件32a可高靈敏度地接收由被偵測體所反射之反射光中所含之紅外線。又，外光感測器元件32b可高靈敏度地接收外光中所含之可見光線。
圖23係於本發明之實施形態2中表示使用紅外線來進行位置座標檢測之效果之圖。於圖23中，(a)表示如本實施形態般藉由於顯示區域PA中接收紅外線而生成之受光資料所獲得之位置資訊檢測圖像。並且，於圖23中，(b)與本實施形態不同，係表示藉由於顯示區域PA中僅接收可見光線而生成之受光資料所獲得之位置資訊檢測圖像。此處，以白色表示獲得受光資料之部分，以黑色表示除此以外之部分。
如圖23所示，於本實施形態中使用紅外線之情形時(參照圖23之(a))，與不使用紅外線而使用可見光線之情形時(參照圖23之(b))不同，可對被偵測體進行檢測。
因此，本實施形態中，可容易地高精度調整入射至顯示區域PA之外光之影響，因此可防止產生因外光之影響而導致顯示圖像之品質下降之不良情形。進而，可防止外光等光於顯示面板上進行多次反射並且防止產生雜散光，因此可提高位置檢測之精度。
<實施形態3>
以下，對本發明之實施形態3進行說明。
圖24係於本發明之實施形態3中模式性表示液晶面板200c中將受光元件32配置於顯示區域PA之狀況之平面圖。
又，圖25係於本發明之實施形態3中概念性表示控制部401之主要部分與其他構件之資料輸入輸出之方塊圖。
如圖24所示，本實施形態與實施形態1之不同之處在於，以與受光元件32之外光感測器元件32b之一部分對應之方式而設有紅外線濾光片IRF。又，本實施形態中，如圖25所示，控制部401之主要部分與其他構件之資料輸入輸出之關係之一部分與實施形態1之情形不同。除了該點以外則與實施形態1相同。因此，對於重複之部位省略說明。
對受光元件32進行說明。
如圖24所示，於受光元件32中，位置感測器元件32a與外光感測器元件32b分別與實施形態1之情形相同，以呈棋盤格狀之方式而將複數個配置於顯示區域PA中。即，複數個位置感測器元件32a與複數個外光感測器元件32b各自以交替排列之方式而分別配置於水平方向x與垂直方向y上。
此處，如圖24所示，於複數個外光感測器元件32b中之一部分外光感測器元件32b中設有紅外線濾光片IRF，剩餘之其他外光感測器元件32b中未設有紅外線濾光片IRF。例如，如圖24所示，於水平方向x及垂直方向y上，紅外線濾光片IRF之設置與否係呈交替狀配置。
圖26係於本發明之實施形態3中模式性表示液晶面板200c中之顯示區域PA上所設置之像素P中設有紅外線濾光片IRF之部分之概略之剖面圖。圖26與圖8相同，係與圖5中X1-X2部分對應之部分，表示設有紅外線濾光片IRF之外光感測器元件32b中之第1外光感測器元件32ba。
再者，雖省略了圖示，但與圖9同樣，於設有該紅外線濾光片IRF之外光感測器元件32b中，在第1外光感測器元件32ba之外另設有第2外光感測器元件32bb。
如圖26所示，紅外線濾光片IRF係構成為，形成於對向基板202中與TFT陣列基板201相向一側之面上，且使多於可見光線之紅外光線穿透。
此處，紅外線濾光片IRF如圖26所示，包含紅色濾光片層21Rs及藍色濾光片層21Bs，自對向基板202一側起依次積層有紅色濾光片層21Rs及藍色濾光片層21Bs。
於本實施形態中，紅外線濾光片IRF設於對向基板202中設於黑色矩陣層21K上的開口21a中。
該紅外線濾光片IRF係在與形成構成彩色濾光片層21之紅色濾光片層21R及藍色濾光片層21B的步驟相同的步驟中形成。
例如，於包含彩色濾光片層21之紅色濾光片層21R與紅外線濾光片IRF之紅色濾光片層21Rs之形成區域之整個面上，以旋塗法塗佈包含紅色之著色顏料及光阻劑材料的塗佈液而形成紅色光阻劑膜(未圖示)。繼而，藉由微影技術對紅色光阻劑膜進行圖案加工，形成彩色濾光片層21之紅色濾光片層21R與紅外線濾光片IRF之紅色濾光片層21Rs。
隨後，在包含彩色濾光片層21之藍色濾光片層21B與紅外線濾光片IRF之藍色濾光片層21Bs之形成區域之整個面上，以旋塗法塗佈包含藍色之著色顏料及光阻劑材料之塗佈液而形成藍色光阻劑膜(未圖示)。繼而，藉由微影技術對藍色光阻劑膜進行圖案加工，形成彩色濾光片層21之藍色濾光片層21B與紅外線濾光片IRF之藍色濾光片層21Bs。此處，以於紅色濾光片層21Rs上積層藍色濾光片層21Bs之方式進行圖案加工。
再者，紅外線濾光片IRF藉由積層紅色濾光片層、綠色濾光片層及藍色濾光片層之3原色中之至少兩種而能較好地吸收可見光線VR。因此，並不限定於使用紅色濾光片層與藍色濾光片層構成彩色濾光片積層體21ST。例如，亦可積層紅色濾光片層、綠色濾光片層及藍色濾光片層之所有3原色而構成。
對控制部401進行說明。
如圖25所示，於控制部401中，可見光源控制部411與實施形態1之情形相同，接收藉由外光感測器元件32b接收包含可見光線VR及紅外光線IR之外光GH所獲得之受光資料D。隨後，可見光源控制部411對應於該受光資料D，對可見光源301a輸出控制資料CTa，來控制可見光源301a之動作。
例如，於可見光源控制部411中，與實施形態1同樣地，記憶體(未圖示)記憶有查找表，該查找表使表示供給至可見光源301a之功率值之控制資料CTa與受光資料D相互對應聯繫。繼而，紅外光源控制部412使用該查找表來控制可見光源控制部411。
另一方面，於控制部401中，紅外光源控制部412如圖25所示，與實施形態1之情形不同，接收藉由外光感測器元件32b接收經由紅外線濾光片IRF而入射之外光GH所獲得之受光資料Db。如圖25所示，包含可見光線VR與紅外光線IR之外光GH入射至紅外線濾光片IRF。隨後，紅外線濾光片IRF中，使外光GH中所含之紅外光線IR以多於可見光線VR之方式穿透。因此，於該外光感測器元件32b中，將接收較多地包含該紅外光線IR之外光GH，生成受光資料Db。繼而，於紅外光源控制部412中，對應於該受光資料Db，對紅外光源301b輸出控制資料CTb，從而控制紅外光源301b之動作。
例如，於紅外光源控制部412中，記憶體(未圖示)記憶有查找表，該查找表使表示供給至紅外光源301b之功率值之控制資料CTb與受光資料Db相互對應聯繫。繼而，紅外光源控制部412使用該查找表來控制可見光源控制部411。
如上所述，於本實施形態中，根據外光感測器元件32b接收包含較多紅外光線IR之外光GH而生成之受光資料Db，紅外光源控制部412對紅外光源301b之動作進行控制。因此，由於可高精度地控制紅外光線之照度，因此可高精度地實施手指等被偵測體之偵測。又，與此同時，與實施形態1同樣地可抑制功耗之增加。
再者，於實施本發明時，並不限定於上述實施形態，可採用各種變形形態。即，可將各發明之特定事項適當地進行變更或組合。
例如，於本實施形態中，對受光元件32設置PIN感測器之情形進行了說明，但並不限定於此。例如，形成包含PDN(P Doped-N＋N型)構造之光電二極體之PDN感測器作為受光元件32，亦可起到同樣之效果。又，除此以外，例如亦可形成光電晶體作為受光元件32。
又，於本實施形態中，對以包含紅外光線等非可見光線之方式照射照明光之情形進行了說明，但並不限定於此。例如，於照射不包含非可見光線而僅包含可見光線之照明光之情形時亦可適用。另外，所謂非可見光係指700nm以上之波長之紅外線與10nm~400nm之波長之紫外線。
又，於本實施形態中，對以包含紅外光線作為非可見光線之方式照射照明光之情形進行了說明，但並不限定於此。例如，亦可以包含紫外光線作為非可見光線之方式照射照明光。
又，於本實施形態中，對構成像素開關元件31作為底部閘極型之薄膜電晶體之情形進行了說明，但並不限定於此。
圖27係於本發明之實施形態中表示像素開關元件31之構成之變形形態之剖面圖。
如圖27所示，例如，亦可構成頂部閘極型之TFT來作為像素開關元件31。
又，於本實施形態中，表示了以對應複數個像素P之方式而設置複數個受光元件32之情形，但並不限定於此。例如，可對複數個像素P設置1個受光元件32，相反地亦可對1個像素P設置複數個受光元件32。
又，於本實施形態中，對於如圖3所示，以位置感測器元件32a與外光感測器元件32b分別呈棋盤格狀之方式，而將作為位置感測器元件32a與外光感測器元件32b起作用之受光元件32配置於顯示區域PA之情形進行了說明。然而並不限定於此。
圖28係於本發明之實施形態中模式性表示於顯示區域PA配置受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之情況之平面圖。
如圖28所示，亦可將複數個位置感測器元件32a配置於顯示區域PA之中央，並且以包圍其周圍之方式而於顯示區域PA之周邊配置複數個外光感測器元件32b。
於此情形時，外光感測器元件32b中接收經由遮蔽光之黑色矩陣之光的第2外光感測器元件32bb並不形成於顯示區域PA之中心，而是形成於其周邊。因此，顯示圖像之亮度不會下降，因此可提高圖像品質。
圖29係於本發明之實施形態中模式性表示於顯示區域PA配置受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之情況之平面圖。
如圖29所示，亦可於矩形形狀之顯示區域PA之4個角落部分之任一個角落部分配置外光感測器元件32b，而於其他區域配置位置感測器元件32a。
具體而言，亦可如圖29之(a)所示，於矩形形狀之顯示區域PA之4個角落部分中，於上部之2個角落部分中分別配置外光感測器元件32b。又，亦可如圖29之(b)所示，於矩形形狀之顯示區域PA之4個角落部分中，於下部之2個角落部分中分別配置外光感測器元件32b。又，亦可如圖29之(c)所示，於矩形形狀之顯示區域PA之所有4個角落部分配置外光感測器元件32b。又，亦可如圖29之(d)所示，於矩形形狀之顯示區域PA之4個角落部分中，於對角之2個角落部分配置外光感測器元件32b。又，雖省略了圖示，但亦可於矩形形狀之顯示區域PA之4個角落部分中，於1個角落部分配置外光感測器元件32b。
於此情形時，亦可與上述相同地提高圖像品質。
圖30係於本發明之實施形態中模式性表示於顯示區域PA配置受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
如圖30所示，亦可沿著規定矩形形狀之顯示區域PA之一邊配置外光感測器元件32b，而沿其他邊配置位置感測器元件32a。
具體而言，亦可如圖30之(a)所示，於規定矩形形狀之顯示區域PA之4個邊中，以沿著延伸於垂直方向之邊之方式而配置複數個外光感測器元件32b。又，亦可如圖30之(b)所示，於規定矩形形狀之顯示區域PA之4個邊中，以沿著延伸於水平方向之邊之方式而配置複數個外光感測器元件32b。
於此情形時，亦與上述相同可提高圖像品質。又，有時會因以包圍顯示區域PA之方式而設置之框體而遮蔽入射至外光感測器元件32b之外光，但藉由以沿著難以受到該框體影響之邊之方式配置複數個外光感測器元件32b，便能可靠地接收外光。因此，可適當地實施隨後之對背光300之動作之控制。
圖31係於本發明之實施形態中模式性表示於顯示區域PA配置受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
如圖31所示，亦可沿著規定矩形形狀之顯示區域PA之邊中相互平行之兩邊，配置外光感測器元件32b，而沿其他邊配置位置感測器元件32a。
具體而言，亦可如圖31之(a)所示，於規定矩形形狀之顯示區域PA之4個邊中，以沿著延伸於垂直方向之2個邊之方式而配置複數個外光感測器元件32b。又，亦可如圖31之(b)所示，於規定矩形形狀之顯示區域PA之4個邊中，以沿著延伸於水平方向之2個邊之方式而配置複數個外光感測器元件32b。
於此情形時亦可獲得與上述相同之效果。
又，本實施形態之液晶顯示裝置100可用作各種電子設備之零件。
圖32至圖36係表示適用有本發明實施形態之液晶顯示裝置100之電子設備之圖。
如圖32所示，作為於接收電視廣播並進行顯示之電視中，將該接收之圖像顯示於顯示畫面上，並且輸入操作者之操作指令之顯示裝置，可適用液晶顯示裝置100。
又，如圖33所示，作為於數位靜態相機中將其之拍攝圖像等圖像顯示於顯示畫面上，並且輸入操作者之操作指令之顯示裝置，可適用液晶顯示裝置100。
又，如圖34所示，作為於筆記型個人電腦中將操作圖像等顯示於顯示畫面上，並且輸入操作者之操作指令之顯示裝置，可適用液晶顯示裝置100。
又，如圖35所示，作為於行動電話終端中將操作圖像等顯示於顯示畫面上，並且輸入操作者之操作指令之顯示裝置，可適用液晶顯示裝置100。
又，如圖36所示，作為於攝像機中將操作圖像等顯示於顯示畫面上，並且輸入操作者之操作指令之顯示裝置，可適用液晶顯示裝置100。
進而，於上述實施形態中，對於構成為於顯示區域PA設有複數個之受光元件32，來分別作為位置感測器元件32a與外光感測器元件32b中之任一者起作用之情形進行了說明，但並不限定於此。亦可構成為使複數個設於顯示區域PA中之受光元件32分別作為位置感測器元件32a與外光感測器元件32b之兩者而起作用。即，亦可構成為受光元件兼用作位置感測器元件32a與外光感測器元件32b之兩者。例如，設置進行切換之開關，以將使受光元件起到位置感測器元件32a之作用所獲得之受光資料輸出至位置檢測部402，並將受光元件起到外光感測器元件32b之作用所獲得之受光資料輸出至控制部401。並且亦可構成為對該開關之動作進行控制。
又，於上述實施形態中，對設置第1外光感測器元件32ba與第2外光感測器元件32bb作為外光感測器元件32b之狀況進行了說明，但並不限定於此。例如，僅第1外光感測器元件32ba亦可獲得同樣之效果。又，自外光感測器元件32b中獲得受光資料時之電路構成，亦不限定於上述形態。例如，亦可適用與位置感測器元件32a之情形同樣之電路構成。
又，於上述實施形態中，對於以分別對應於像素P之方式設置第1外光感測器元件32ba與第2外光感測器元件32bb之兩者來作為外光感測器元件32b之情形進行了說明，但並不限定於此。例如，亦可對2個第1外光感測器元件32ba配置一個第2外光感測器元件32bb。於此情形時，例如較好的是構成為，相對於利用2個第1外光感測器元件32ba所獲得之各個受光資料，對利用一個第2外光感測器元件32bb所獲得之受光資料進行差分。藉此，可減少受光元件之佔有面積，因此可提高為顯示圖像而使光穿透之透光率。又，除此以外，亦可以分別對應於像素P之方式而設置第1外光感測器元件32ba與第2外光感測器元件32bb中之任一者。於此情形時，亦可將第1外光感測器元件32ba與第2外光感測器元件32bb分別交替排列地配置於水平方向x與垂直方向y上。
又，於本實施形態中，使紅色濾光片層21R、綠色濾光片層21G及藍色濾光片層21B分別為帶狀，且分別排列形成於水平方向x上。並且，與此同時，以與紅色濾光片層21R、綠色濾光片層21G及藍色濾光片層21B排列之方式，將受光區域SA形成於紅色濾光片層21R之側邊(參照圖5)。然而，並不限定於此。例如，亦可將紅色濾光片層21R、綠色濾光片層21G、藍色濾光片層21B及受光區域SA作為一組，而將該紅色濾光片層21R、綠色濾光片層21G、藍色濾光片層21B及受光區域SA之4者配置成2×2之矩陣狀。
又，可適用於IPS(In-Plane-Switching，橫向電場切換)、FFS(Field Fringe Switching)方式等各種方式之液晶面板。進而，亦可適用於有機EL顯示元件、電子紙等其他顯示裝置。
再者，於上述實施形態中，位置感測器元件32a相當於本發明之位置感測器元件。又，於上述實施形態中，外光感測器元件32b相當於本發明之外光感測器元件。又，於上述實施形態中，液晶顯示裝置100相當於本發明之顯示裝置。又，於上述實施形態中，液晶面板200相當於本發明之顯示面板。又，於上述實施形態中，背光300相當於本發明之照明部。又，於上述實施形態中，TFT陣列基板201相當於本發明之第1基板。又，於上述實施形態中，對向基板202相當於本發明之第2基板。又，於上述實施形態中，液晶層203相當於本發明之液晶層。又，於上述實施形態中，控制部401相當於本發明之控制部。又，於上述實施形態中，位置檢測部402相當於本發明之位置檢測部。又，於上述實施形態中，顯示區域PA相當於本發明之顯示區域。又，於上述實施形態中，紅外線濾光片IRF相當於本發明之非可見光線濾光片。又，於上述實施形態中，可見光源控制部411相當於本發明之可見光源控制部。又，於上述實施形態中，紅外光源控制部412相當於本發明之非可見光源控制部。
12．．．選擇開關
13．．．垂直驅動器
14．．．顯示器驅動器
15．．．感測器驅動器
21．．．彩色濾光片層
21a．．．開口
21B、21Bs．．．藍色濾光片層
21G．．．綠色濾光片層
21K．．．黑色矩陣層
21R、21Rs．．．紅色濾光片層
22．．．平坦化膜
23．．．對向電極
23c．．．共通電極
31．．．像素開關元件
32．．．受光元件
32a．．．位置感測器元件
32b．．．外光感測器元件
32ba．．．第1外光感測器元件
32bb．．．第2外光感測器元件
33．．．重置電晶體
34．．．電容
35．．．放大電晶體
36．．．選擇電晶體
42、49．．．絕緣層
43．．．控制電極
44a．．．上部電極
44b．．．下部電極
45．．．閘極電極
46c．．．介電質膜
46g．．．閘極絕緣膜
46s．．．絕緣膜
47、48．．．半導體層
48A、48B．．．源極‧汲極區域
48AH、48BH．．．高濃度雜質區域
48AL、48BL．．．低濃度雜質區域
48C．．．通道形成區域
51．．．陽極電極
52．．．陰極電極
53．．．源極電極
54．．．汲極電極
60、Sz．．．層間絕緣膜
62．．．像素電極
100．．．液晶顯示裝置
200．．．液晶面板
201．．．TFT陣列基板
202．．．對向基板
203．．．液晶層
206．．．第1偏光板
207．．．第2偏光板
300．．．背光
301．．．光源
301a．．．可見光源
301b．．．紅外光源
302．．．導光板
400．．．資料處理部
401．．．控制部
402．．．位置檢測部
411．．．可見光源控制部
412．．．紅外光源控制部
BK．．．遮光黑色層
CA．．．周邊區域
CP．．．比較器
Cs．．．電容元件
CTa、CTb．．．控制資料
D、Db．．．受光資料
E．．．能量
F．．．被偵測體
FD．．．浮動擴散放大器
G1．．．閘極線
GH．．．外光
H．．．反射光
HD．．．電源電壓配線
HR．．．重置信號配線
HRe．．．讀出配線
HS．．．基準電壓配線
IR．．．紅外光線
IRF．．．紅外線濾波器
P．．．像素
PA．．．顯示區域
R．．．照明光
RA．．．遮光區域
READ．．．讀出信號
RESET．．．重置信號
S1、S2．．．資料線
SA．．．受光區域
SE．．．差分運算電路
SW1、SW2．．．開關
TA．．．透光區域
VDD．．．電源電壓
VR．．．可見光線
VSS．．．基準電壓
圖1係於本發明之實施形態1中表示液晶顯示裝置之構成之剖面圖。
圖2係於本發明之實施形態1中表示液晶面板之平面圖。
圖3係於本發明之實施形態1中模式性表示於顯示區域配置受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之情形之平面圖。
圖4係於本發明之實施形態1中模式性表示於液晶面板之顯示區域中所設置之像素P之概略之剖面圖。
圖5係於本發明之實施形態1中模式性表示於液晶面板之顯示區域中所設置之像素P之概略之平面圖。
圖6係於本發明之實施形態1中將像素開關元件之剖面放大表示之剖面圖。
圖7係表示FFS(Field Fringe Switching)構造之剖面圖。
圖8係於本發明之實施形態1中模式性表示於液晶面板之顯示區域中所設置之像素之概略之剖面圖。
圖9係於本發明之實施形態1中模式性表示於液晶面板之顯示區域中所設置之像素之概略之剖面圖。
圖10係於本發明之實施形態1中概念性表示控制部之主要部分與其他構件之資料輸入輸出之方塊圖。
圖11係於本發明之實施形態1中用以說明顯示圖像時之動作之電路圖。
圖12係於本發明之實施形態1中表示對被偵測體於液晶面板之顯示區域中所接觸或移動之位置進行檢測時之情形之剖面圖。
圖13係於本發明之實施形態1中用以對被偵測體於液晶面板之顯示區域中所接觸或移動之位置進行檢測時之動作進行說明之電路圖。
圖14係於本發明之實施形態1中為了對被偵測體於液晶面板之顯示區域中所接觸或移動之位置進行檢測而設置之位置感測器電路之平面圖。
圖15係於本發明之實施形態1中用以對外光感測器元件偵測外光時之動作進行說明之電路圖。
圖16係於本發明之實施形態1中表示所接收之外光之照度L(lx)與背光之紅外光源之功耗W(mW)之關係之圖。
圖17係於本發明之實施形態1中表示外光感測器元件形成於顯示區域之情形時與形成於周邊區域之情形時所獲得之受光資料之強度之圖。
圖18(a)、圖18(b)係於本發明之實施形態1中表示外光感測器元件形成於顯示區域PA之情形時與形成於周邊區域之情形時外光入射之狀況之圖。
圖19(a)、圖19(b)係於本發明之實施形態1中表示外光感測器元件形成於顯示區域PA之情形時與形成於周邊區域之情形時外光入射之狀況之圖。
圖20(a)、圖20(b)係於本發明之實施形態1中表示外光感測器元件形成於顯示區域PA之情形時與形成於周邊區域之情形時外光入射之狀況之圖。
圖21係於本發明之實施形態1中表示時刻與背光之紅外光源之功耗W(mW)之關係之圖。
圖22係於本發明之實施形態2中關於矽半導體之帶隙之說明圖。
圖23(a)、圖23(b)係於本發明之實施形態2中表示使用紅外線進行位置座標檢測之效果之圖。
圖24係於本發明之實施形態3中模式性表示於液晶面板中受光感測器元件配置於顯示區域之狀況之平面圖。
圖25係於本發明之實施形態3中概念性表示控制部之主要部分與其他構件之資料輸入輸出之方塊圖。
圖26係於本發明之實施形態3中模式性表示液晶面板之顯示區域中所設置之像素中設有紅外線濾光片之部分之概略之剖面圖。
圖27係於本發明之實施形態中表示像素開關元件之構成之變形形態之剖面圖。
圖28係於本發明之實施形態中模式性表示顯示區域中配置有受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
圖29(a)~圖29(d)係於本發明之實施形態中模式性表示顯示區域中配置有受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
圖30(a)、圖30(b)係於本發明之實施形態中模式性表示顯示區域中配置有受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
圖31(a)、圖31(b)係於本發明之實施形態中模式性表示顯示區域PA中配置有受光元件作為位置感測器元件或外光感測器元件之狀況之平面圖。
圖32係適用有本發明之實施形態之液晶顯示裝置之電子設備之圖。
圖33係適用有本發明之實施形態之液晶顯示裝置之電子設備之圖。
圖34係適用有本發明之實施形態之液晶顯示裝置之電子設備之圖。
圖35係適用有本發明之實施形態之液晶顯示裝置之電子設備之圖。
圖36係適用有本發明之實施形態之液晶顯示裝置之電子設備之圖。
32．．．受光元件
32a．．．位置感測器元件
32b．．．外光感測器元件
PA．．．顯示區域

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，其包含：顯示面板，其於顯示區域配置有複數個像素；照明部，其包含射出非可見光線之非可見光源，且自上述顯示面板一方之面側朝上述顯示區域射出至少包含上述非可見光線之照明光；外光感測器元件，其配置於上述顯示區域，且對自上述顯示面板另一方之面側入射之光進行受光；複數地配置於上述顯示區域之位置感測器元件，其等係於上述顯示面板另一方之面側對上述非可見光線由被偵測體所反射之光進行受光；位置檢測部，其根據由上述位置感測器元件之受光所獲得之受光資料，檢測上述顯示區域中上述被偵測體之位置；及控制部，其根據由上述外光感測器元件之受光所獲得之受光資料，而控制上述照明部射出上述照明光之動作；且上述控制部包含非可見光源控制部，該非可見光源控制部根據藉由上述外光感測器元件之受光所獲得之受光資料而控制上述非可見光源射出上述非可見光線之動作。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中上述非可見光源控制部於上述外光感測器元件所受光之光的亮度較大之情形時，控制上述非可見光源之動 作，以使上述非可見光源所射出之上述非可見光線的亮度較上述外光感測器元件所受光之光的亮度較小之情形時為大。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中上述照明部包含射出可見光線之可見光源，且以射出上述可見光線作為上述照明光之方式構成；上述顯示面板係穿透式液晶面板，藉由上述可見光線自上述可見光源對上述顯示區域照射，而於上述顯示區域中實施圖像顯示；上述控制部包含可見光源控制部，該可見光源控制部根據藉由上述外光感測器元件之受光所獲得之受光資料而控制上述可見光源射出可見光線之動作及上述非可見光源射出非可見光線之動作。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中上述可見光源控制部於上述外光感測器元件所受光之光的亮度較大之情形時，控制上述可見光源之動作，以使上述可見光源所射出之上述可見光線之亮度較上述外光感測器元件所受光之光的亮度較小之情形時為大；上述非可見光源控制部於上述外光感測器元件所接收之光的亮度較大之情形時，控制上述非可見光源之動作，以使上述非可見光源所射出之非可見光線之亮度較上述外光感測器元件所受光之光的亮度較小之情形時為大。
  5. 如請求項3之顯示裝置，其中包含上述非可見光線比上 述可見光線穿透更多之非可見光線濾光片；上述外光感測器元件於上述顯示區域配置有複數個，且構成為該等複數個外光感測器元件中之一部分對經由上述非可見光線濾光片而入射之光進行受光；上述非可見光源控制部根據藉由對經由上述非可見光線濾光片而入射之光進行受光而獲得之受光資料，控制上述非可見光源射出非可見光線之動作；上述可見光源控制部根據藉由對未經由上述非可見光線濾光片而入射之光進行受光而獲得之受光資料，控制上述可見光源射出可見光線之動作。
  6. 如請求項5之顯示裝置，其中上述非可見光源控制部於經由上述非可見光線濾光片而入射之光的亮度較大之情形時，控制上述非可見光源之動作，以使上述非可見光源所射出之上述非可見光線之亮度較經由上述非可見光線濾光片而入射之光的亮度較小之情形時為大；上述可見光源控制部於未經由上述非可見光線濾光片而入射之光的亮度較大之情形時，控制上述可見光源之動作，以使上述可見光源所射出之上述可見光線之亮度較未經由上述非可見光線濾光片而入射之光的亮度較小之情形時為大。
  7. 如請求項1至6中任一項之顯示裝置，其中上述非可見光源係構成為射出紅外光線作為上述非可見光線。
  8. 如請求項5之顯示裝置，其中上述外光感測器元件包含第1半導體層，其對自上述顯示面板另一方之面側入射之光進行受光並進行光電轉換；上述位置感測器元件包含第2半導體層，其對自上述顯示面板另一方之面側入射之光進行受光並進行光電轉換；上述第2半導體層形成為帶隙窄於上述第1半導體。
  9. 如請求項8之顯示裝置，其中上述第1半導體層係非晶矽或微晶矽；上述第2半導體層係多晶矽或晶態矽。
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