TWI419090B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI419090B
TWI419090B TW097148299A TW97148299A TWI419090B TW I419090 B TWI419090 B TW I419090B TW 097148299 A TW097148299 A TW 097148299A TW 97148299 A TW97148299 A TW 97148299A TW I419090 B TWI419090 B TW I419090B
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Yasuyuki Matsui
Daisuke Takama
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Japan Display West Inc
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Description

顯示裝置
本發明係關於包括一顯示表面並可在該顯示表面上顯示諸如一影像或字元之資訊的顯示裝置，且更特定言之係關於可偵測接觸或接近一顯示表面的一欲偵測之物件的顯示裝置。
本發明包含與2007年12月19日向日本專利局申請的日本專利申請案第JP 2007-328069號有關之標的，其全部內容係以引用的方式併入本文中。
一液晶顯示裝置、一有機EL(電致發光)顯示裝置及利用一電泳方法之顯示裝置係稱為各能夠在其上顯示諸如一影像或字元之資訊的顯示裝置。
與促進該等顯示裝置之變薄一起，該等顯示裝置需要許多功能，其具有用於自一使用者透過其輸入一指令或類似者的一輸入單元或類似者之一功能以及顯示一影像、字元或類似者之一原始功能。能夠偵測藉由使用者操縱的使用者之一手指或一尖筆(所謂的觸控筆或類似者)接觸或接近一顯示螢幕之一顯示裝置係稱為回應此要求之一顯示裝置。
可以利用一電阻器膜系統或一靜電電容系統之一觸控面板來實施接觸之偵測。而且，已知具有一觸控面板之一顯示裝置，該觸控面板係添加至一顯示面板(例如一液晶面板)之一顯示表面側。
然而，將該觸控面板添加至該顯示面板之顯示表面側對促進該顯示面板之變薄係不利的，並觸發該顯示裝置的成本上升。特定言之，在利用電阻器膜系統之觸控面板的情況下，除非以特定程度之一強度壓下該螢幕，否則不能偵測該電阻器膜之電阻值的改變。為此原因，使該顯示表面變形。此外，利用電阻器膜系統之觸控面板的一般原則係一點偵測。因而，該觸控面板之使用應用受限。
具有一光學位置偵測功能與用於偵測一指示位置的內建於一顯示面板中的一光接收元件之一顯示裝置係稱為利用一指示位置偵測系統之一顯示裝置，其不需要觸控面板。例如，此顯示裝置係在日本專利特許公開案第2005-275644與2006-301864號中予以說明。
在該光學位置偵測中，一般使用用於以所接收外部光量為基礎偵測人之一手指或類似者之一陰影的系統。在其中當使外部光入射至顯示表面使存在一物件(例如下文中將係稱為"一欲偵測之物件"的人之手指或藉由人操縱之一尖筆)的情況下，由於存在欲偵測之物件的陰影所致來自用於偵測外部光之一光接收元件的一輸出信號之一位準較低。因而，欲偵測之物件之一位置係以來自該光接收元件的輸出信號為基礎予以識別。
另一方面，日本專利特許公開案第2006-301864號中說明的顯示裝置具有一光接收元件(下文中稱為"一光學感測器")，其具有對一非可見光之敏感度並係提供於一液晶(或有機EL)顯示面板內。
在該液晶顯示面板之情況下，一背光係佈置於該液晶顯示面板之一主要表面(後表面)側上。來自該背光之光中包含一可見光成分與一非可見光成分。來自該背光之光當係透射穿過該液晶顯示面板以自另一主要表面(一前表面或一顯示表面)發射時在一液晶層中經受對應於一輸入視訊信號的調變。該等發射的光之可見光成分係調變，從而在該顯示表面上顯示一預定影像。
當存在接觸或接近該液晶顯示面板之顯示表面側之一物件(一欲偵測之物件)時，該等發射的光之一部分係藉由欲偵測之物件反射以變成一反射光，其進而係導向該光學感測器側。該光學感測器特別偵測來自該欲偵測之物件的反射光之非可見光成分。提供一可見光截止(非可見光選擇)濾光片以便對應於其中提供該光學感測器之一區域。而且，在此區域中，無透射光經受對應於該視訊信號之調變。為此原因，可偵測該欲偵測之物件而不受顯示狀態影響並且不受一環境亮度之一程度影響。大量光學感測器係規則地(離散與二維地)佈置，其導致可偵測該欲偵測之物件的一位置與一大小。
該有機EL顯示裝置不需要背光，並且一像素本身發射一光。在此情況下，用於發射非可見光之光發射元件與用於接收該等非可見光之光接收元件係以預定間隔佈置於一面板之一顯示區域內。偵測該欲偵測之物件之一方法本身類似於在上面說明之液晶顯示裝置之情況下的方法。自該等光發射元件發射的非可見光係藉由該欲偵測之物件反射。而且，反射光量之差異係藉由離散二維地佈置的複數個光接收元件來偵測，從而使其可能偵測該欲偵測之物件的一位置與一大小。
在日本專利特許公開案第2005-2756644號中說明的顯示裝置中，一光學感測器係佈置於透過其分離該液晶層之一間隔物的一背光側上，以便對應於該等像素。其中佈置具有對可見光之敏感度的一光接收元件(下文中稱為"一可見光感測器")之一區域與其中可改變至該液晶層之一施加電壓以便對應於一視訊信號並因而可調變該透射光之一區域(下文中稱為"一光調變區域")兩者都係提供於不同於該光學感測器之分散區域的像素內之一區域。
在日本專利特許公開案第2005-275644號中說明的顯示裝置中，可以非可見光與可見光兩者為基礎來偵測藉由該欲偵測之物件(例如人的手指或藉由人操作的尖筆)反射的光。
依據日本專利特許公開案第2005-275644與2006-301864號中說明的技術，物件係藉由使用因為其對人而言不可見故不對顯示影像有所影響的非可見光來偵測。因此，當在黑色圖像顯示之情況下自一後表面傳遞至一前表面的可見光之透射光量約接近零時，可亦於該黑色顯示之時間偵測該欲偵測之物件，因為即使當該非可見光係透射至該前表面側時，亦不會對該顯示造成影響。因此，無論周圍明暗與否皆可偵測該物件。
在日本專利特許公開案第2006-301864號中說明的顯示裝置中，佈置用於截止可見光並選擇性透射非可見光之一濾光片(選擇透過性濾光片)，並且其一周圍部分係藉由一黑色矩陣予以光屏蔽。
在日本專利特許公開案第2006-301864號中未提及用於該黑色矩陣之一材料或類似者。然而，通常，在許多情況下該黑色矩陣之功能係藉由在一濾光層中包含一金屬或組合不同於該濾光層之一層與一金屬層來實現。
現在，此專利申請案之申請者建議關於在一顯示裝置之一顯示表面上偵測一位置的技術。此技術係敘述如下。即，成對提供兩個感測器，並從自該第一感測器(光電感測器)獲得之一偵測值減去自該第二感測器(雜訊移除感測器)獲得之一偵測值，從而增強針對一欲偵測之物件的一偵測信號之一S/N比。此技術(例如)係在日本專利特許公開案第2007-306896號中予以說明。
對於使用來自成對提供之兩個感測器的輸出信號之間的差異之此技術，自該等感測器之後表面直接達到該等感測器的光與在該面板內透過重複反射或類似者返回至該等感測器而未達到該欲偵測之物件的雜散光變成雜訊成分。因而，可藉由針對該等感測器輸出信號之減法運算來彼此抵消此等雜訊成分。
對於此技術，該兩個感測器係彼此接近佈置以為了使相同雜訊成分係入射至該兩個感測器。同樣對於統一該兩個感測器之光接收裝置特性之觀點，該兩個感測器之接近佈置變得必需。
而且，對於該第二感測器而言需要實行光屏蔽，以便防止來自該欲偵測之物件的反射光入射至該第二感測器。
然而，例如，假定將日本專利特許公開案第2006-301864號中顯示的黑色矩陣用於該光屏蔽。在此情況下，若甚至當該兩個感測器係彼此接近佈置時在來自感測器側之光在該黑色矩陣中之一反射率與來自感測器側之光在選擇透過性濾光片中之一反射率之間仍存在差異，則在一些情況下在該等雜訊成分之間一差異發生。
例如，當該選擇透過性濾光片係由幾乎不反射光之一材料製成並因而具有比該黑色矩陣之反射率低的反射率時，在佈置於對應於該黑色矩陣之一位置中的第二感測器中由於藉由反射返回之光所致的雜訊成分各係較大。相反，在該第一感測器中由於該反射所致的雜訊成分各係較小。
該第一感測器與第二感測器中的該些雜訊成分之間的量值差異減低獲得該等感測器輸出信號之間之差異的偵測結果之精度。
另一方面，在日本專利特許公開案第2005-275644號中說明的顯示裝置中，稱為"一BM層"之一光屏蔽層覆蓋該感測器之後表面，從而減低直接入射至該感測器的雜訊成分。
然而，針對該後表面上之較大區域的光屏蔽減低用於物件偵測中的非可見光量。若假定自該等後表面入射至該兩個感測器的非可見光量彼此相等，則當在該後表面側上提供該光屏蔽層時，該等感測器輸出信號之信號成分本身之每一者變得較小。此情況亦導致S/N比的減低。
對於使用該兩個感測器輸出信號之間之差異的技術，不必如此多地光屏蔽該感測器之後表面側，因為分別直接入射至該兩個感測器的光係一致的。然而，有必要光屏蔽來自該物件之反射光係入射至其的第二感測器之顯示表面側。然而，在此情況下，甚至當可針對該第二感測器屏蔽來自該顯示表面側之光時，仍不屏蔽來自該後表面側的光。因而，當在諸如該黑色矩陣之光屏蔽部分與相鄰於其佈置之選擇透過性濾光片之間存在針對來自後表面側之光的反射率之差異時，不可能避免雜訊成分之差異在該第一感測器與第二感測器之間發生。
依據本發明之一具體實施例，提供一顯示裝置，其包括：
一顯示表面，於其上顯示資訊；
複數個像素區域，其各自包括光學元件，該等光學元件之每一者經調適以產生具有對應於所輸入資料之一強度的光並將該光輸出至該顯示表面；
複數個感測器區域，其每一者包括一對光接收元件，該等光接收元件之每一者經調適以接收一入射光並使該入射光經受光電轉換；
一濾光片部分，其係佈置於一第一光接收元件與該複數個感測器之一對應感測器內的顯示表面之間，該濾光片部分經調適以吸收與屏蔽在一可見光頻帶中之入射光，並透射在一非可見光頻帶中之入射光；
一光屏蔽部分，其具有一光吸收性質，且佈置於接近該第一光接收元件而佈置之一第二光接收元件與該複數個感測器區域之一對應感測器區域內的顯示表面之間，該光屏蔽部分經調適以吸收與屏蔽該入射光；以及
一算術運算部分，其用於得出來自該第一光接收元件之一輸出信號與來自該第二光接收元件之一輸出信號之間的差異。
依據本發明之另一具體實施例，提供一顯示裝置，其包括：
一顯示表面，於其上顯示資訊；
複數個像素區域，其各自包括光學元件，該等光學元件之每一者經調適以產生具有對應於所輸入資料之一強度的光並將該光輸出至該顯示表面；
複數個感測器區域，其每一者包括一對光接收元件，該等光接收元件之每一者經調適以接收一入射光並使該入射光經受光電轉換；
一濾光片部分，其係佈置於一第一光接收元件與該複數個感測器之一對應感測器內的顯示表面之間，該濾光片部分經調適以吸收與屏蔽在一可見光頻帶中之入射光，並透射在一非可見光頻帶中之入射光；
一波長選擇鏡部分，其係佈置於接近該第一光接收元件而佈置之一第二光接收元件與該複數個感測器區域之一對應感測器區域內的顯示表面之間，該波長選擇鏡部分經調適以反射自該顯示表面側入射至其之在一特定波長頻帶中之一非可見光、透射在除該特定波長頻帶以外之一波長頻帶中的光，並透射自與該顯示表面側相對之一側入射至其的光；以及
一算術運算部分，其用於得出來自該第一光接收元件之一輸出信號與來自該第二光接收元件之一輸出信號之間的差異。
依據本發明，獲得一優點，即在該算術運算部分中獲得的偵測結果之S/N比係較高，因為分別藉由該濾光片部分與該光屏蔽部分(或該波長選擇鏡部分)反射之光成分不存在或明顯較小。
下文中，將參考附圖基於使用其可以一紅外線(IR)光為基礎偵測一欲偵測之物件之一位置、一大小及類似者的一液晶顯示裝置來說明本發明之具體實施例。應注意，雖然在本發明中以一非可見光為基礎偵測一欲偵測之物件的一位置、一大小及類似者，但現在具體實施例中將主要例示以IR光為基礎之偵測。亦可以除IR光以外之一非可見光為基礎來偵測一欲偵測之物件的一位置、一大小及類似者，如稍後將說明。
[第一具體實施例]
本發明之一第一具體實施例係關於具有一背光之一透射型液晶顯示裝置。
圖1係部分以方塊顯示該透射型液晶顯示裝置之整個結構的示意斷面圖。此外，圖2係顯示圖1所示之一液晶面板200之一更詳細結構的斷面圖。
圖1中說明的液晶顯示裝置100包括具有一顯示表面200A之液晶面板200、一背光300及一資料處理部分400。
圖2顯示當自該液晶面板200之顯示表面200A檢視時一表面內的一區域之一有效顯示區域PA。雖然稍後將說明細節，但可將該有效顯示區域PA分割成一像素區域PA1與一感測器區域PA2。
如圖1與2所示，該液晶面板200包括一TFT陣列基板201、作為一所謂"反基板"之一彩色濾光片基板202(下文中稱為"一CF基板")及一液晶層203。在此情況下，該TFT陣列基板201與該CF基板係佈置以便面對彼此。而且，該液晶層203具有封閉於在該TFT陣列基板201與該CF基板202之間定義之一空間內的液晶。該液晶面板200係佈置以便面對該背光300，使得該TFT陣列基板201係位於該背光300側上，並且該CF基板202係位於與該背光300相對之側上。
下文中，在該液晶面板200的厚度之一方向上的背光300側將係稱為"一後表面側"，而與該後表面側相對之側將係稱為"一顯示表面側"或"一前側"。
該TFT陣列基板201具有一玻璃基板208作為一基底。在該玻璃基板208上以一層壓形式提供各種部件。
明確地說，用於將一光轉換成一偏振光之一偏光板206係黏在該玻璃基板208之後表面側上。此外，在該像素區域PA1中，一平坦化膜209、像素電極40R、40G及40B及一定向膜210係以接近該玻璃基板208之順序層壓於該玻璃基板208在該液晶層203側上之一表面上。在此情況下，該平坦化膜209平坦化藉由形成該等像素電極40R、40G及40B引起之不規則性。該等像素電極40R、40G及40B係提供以便分別對應於像素PIXr、PIXg及PIXb，以便將一適合電壓施加至該液晶層203。而且，該定向膜210定向該液晶層203中之液晶分子。
應注意，除其以外，在該TFT陣列基板201中還提供資料電極、TFT、電容器及類似者。在此情況下，一般而言，在一些情況下該資料電極亦係稱為一X電極、一資料信號線或一源極信號線。該TFT用作用於驅動該液晶之一切換元件。而且，該電容器用作用於一主動矩陣操作之一信號保持電容器(其亦可稱為一輔助電容器，因為其輔助該液晶之電容)。參考圖1與2，一保護膜、一絕緣膜及類似者分別係提供於該TFT陣列基板201上之適合位置中。
如圖1所示，在該液晶面板200之前表面上的保護膜之一表面係特別稱為"一顯示表面200A"。
該CF基板202具有一玻璃基板212作為一基底。在該玻璃基板212上以一層壓形式提供各種部件。明確地說，用於將一光轉換成一偏振光之一偏光板207係黏在該玻璃基板212之顯示表面側上。此外，一紅色濾光片21R、一綠色濾光片21G及一藍色濾光片21B(在一些情況下，下文中稱為"一彩色濾光片21")、一平坦化膜213、一共同電極211及一定向膜214係以接近該玻璃基板212側之順序層壓於該玻璃基板212在該液晶層203側上之一表面上。在此情況下，該紅色濾光片21R、該綠色濾光片21G及該藍色濾光片21B係提供以便分別對應於該等像素PIXr、PIXg及PIXb。該平坦化膜213平坦化藉由形成該等彩色濾光片21引起之不規則性。該共同電極211係共同地提供至複數個像素PIXr、PIXg及PIXb，以便將一適合電壓施加至該液晶層203。而且，該定向膜214定向該液晶層203中之液晶分子。
該彩色濾光片21係形成於一彩色濾光片層204中，並透射具有在一預定波長頻帶中之一波長的可見光(具有一預定色彩之光)並吸收具有在除該預定波長頻帶以外之一波長頻帶中之一波長的可見光。稍後將說明具有在除該可見光之波長的波長頻帶以外之一波長頻帶中的波長之光，特定言之一紅外光(一IR光)。
關於可見光之預定波長頻帶，例如在國際照明協會(CIE)中，定義一紅色單色光之一波長係700nm，一綠色單色光之一波長係546.1nm，而一藍色單色光之一波長係435.8nm。因而，該紅色濾光片21R、該綠色濾光片21G及該藍色濾光片21B係形成以使得在其中包含上面說明之波長或接近上面說明之波長的波長頻帶(例如，在大約50至120nm之範圍中)中其透射率變得較高(雖然該等高度基本上係以在該等波長中之透射率的相對高度為基礎來掌握，但(例如)設定60nm或更多作為一絕對高度)。該彩色濾光片21可以係使用顏料之一者或使用染料之一者。
另一方面，在該感測器區域PA2中，如圖1所示，具有"一光學感測器"之一光學感測器部分1係提供於直接面對該液晶層203的TFT陣列基板201之顯示表面上。圖2所示之感測器區域PA2顯示該光學感測器部分1之一斷面圖。
稍後將說明該光學感測器部分1之細節。
該光學感測器部分1係出於為該液晶面板200之內部提供所謂觸控面板之一功能的目的而予以形成。當自該顯示表面200A(前表面)側檢視該液晶面板200時，應明白該等光學感測器部分1係規則地佈置於該有效顯示區域PA內。
圖1顯示其中在該有效顯示區域PA中以一矩陣方式佈置該等光學感測器部分1的液晶面板200之斷面圖。在圖1中，複數個光學感測器部分1(在此情況下僅說明四個感測器部分1)係以相等間隔佈置。對於位置偵測而言，有必要佈置該等光學感測器部分1使得其數目在一方向上充分大於四。為方便說明起見，圖1顯示更少顯示數目之光學感測器1，即四個光學感測器部分1。當該位置偵測之功能係限於該有效顯示區域PA之一部分時，該等光學感測器部分係規則地顯示於如此限制的顯示區域中。
當自該顯示表面200A之有效顯示區域PA檢視時，如圖1所示，具有形成於其中之光學感測器部分1的液晶面板200之一區域係定義為"一感測器區域PA2"而該液晶面板200之另一區域係定義為"一像素區域PA1"。應注意，此等區域係包含該面板之一厚度之一方向的三維區域。
在圖2中，該等像素電極40R、40G及40B與該共同電極211係分別由透明電極材料製成。
應注意，在稍後將說明的利用一FFS系統之一液晶顯示裝置或類似者中，與圖2之情況不同，為所有該等像素所共用的共同電極211係形成於該TFT陣列基板201之顯示表面側(液晶層側)上，但在一些情況下係形成於與該液晶層203相對的像素電極40之側上以便面對該等像素電極40。
形成用於光調變之結構，其包括該等像素電極40、該等反電極、該液晶層203及該等輔助電容器與該等切換元件(未顯示)。在一些情況下，針對每一像素的包括用於光調變之部件與材料的結構係稱為"一液晶元件"。在此具體實施例中，該液晶元件對應於"一光學元件"之一範例，因為其具有產生具有對應於依據透過至各種控制線之連接的控制所輸入的資料之一強度的光之功能，從而將該光輸出至該顯示表面。
由複數個色彩分別對應於其的複數個像素組成之一單元(即，"一像素單元")係構造，其包括圖2所示之像素PIXr、PIXg及PIXb。當該等光學感測器部分1與該等像素電路之比為1:1時，該等光學感測器部分1之一佈置密度變為最大。在此具體實施例中，該等光學感測器部分1之佈置密度可如上面所說明採取該最大值，或可小於該最大值。
該背光300係佈置於該TFT陣列基板201之後表面側上。該背光300面對該液晶面板200之後表面，並發射一照明光至該液晶面板200之有效顯示區域PA。
圖1中例示的背光300具有一光源301與一光導板302，其用於擴散自該光源301輻射至其的光以將該光轉換成平面光。雖然使用一側光型背光、一正下方型背光或類似者作為該背光300以對應於該光源301相對於該光導板302之佈置位置，但在此情況下例示側光型背光。
該光源301係佈置於該液晶面板200之背側及在沿該液晶面板200之後表面之一方向上的一側或兩側上。換言之，當自該顯示表面200A(前表面)檢視時，該光源301係沿該液晶面板200之一側或相對的兩側佈置。然而，可沿該液晶面板200之三個或三個以上側佈置該光源301。
例如，該光源301係由一冷陰極管燈構成。明確地說，在該光源301中，自一玻璃管內之一低壓汞汽中之一電弧產生之一紫外線輻射係藉由一磷光體轉換成一可見光以予以發射。應注意，該光源301決不限於該冷陰極管燈，並因而(例如)可由一LED(發光二極體)或一EL元件構成。
在此情況下，該光源301係由LED構成。圖1例示其中一可見光源301a(例如一白色LED)與一IR光源301b分別係佈置於相對的兩側上之情況。
例如，該光導板302係由一半透明丙烯酸板構成。該光導板302沿該表面(在沿該液晶面板200之後表面的方向上自一側至另一側)導引自該光源301發射之光，同時完全反射自該光源301發射之光。例如，與該光導板302成整體形成或自與該光導板302之部件不同之一部件形成的一點圖案(由複數個突出部分構成)(未顯示)係提供於該光導板302之後表面上。因而，如此導引之光係藉由該點圖案散射以係輻射至該液晶面板200。應注意，可在該光導板302之後表面側上提供用於反射光之一反射薄片，或在該光導板302之前表面側上提供一擴散薄片或一稜鏡薄片。
因為該背光300具有上面說明之結構，故其輻射一大致均勻的平面光至該液晶面板200之有效顯示區域PA的整個表面。
<液晶顯示裝置之裝配件>
圖3係顯示圖1所示之透射型液晶顯示裝置之結構的分解透視圖。
為了裝配該液晶面板200，在該等像素電路之後形成該定向膜210(參考圖2)，並在該TFT陣列基板201之顯示表面側上形成稍後將說明之一感測器讀出電路及類似者。在該TFT陣列基板201之另一表面上形成該彩色濾光片層204(參考圖1與2)與該定向膜214(參考圖2)，並形成一間隔物(未顯示)。然後，將該兩片基板201與202彼此黏在一起以使得該形成表面側面對該TFT陣列基板201之另一表面。然後，將該液晶封閉於藉由該間隔物定義在該兩片基板201與202之間的空間內以予以密封。將該偏光板206佈置於該TFT陣列基板201之一表面上，並將該偏光板207佈置於該CF基板202之另一表面上。
一電路板17係透過一連接體18電連接至該液晶面板200。複數個IC及類似者係事先設置至該電路板17。在此情況下，例如，該複數個IC將用以在該液晶面板200上顯示一影像之電信號輸出至該液晶面板200或作為其輸入來接收用以偵測藉由一使用者自該液晶面板200針對該顯示表面200A進行之一操縱的電信號。該等IC之每一者包括一控制部分(CPU)。該電路板17具備一撓性板16，透過其該液晶顯示裝置100係連接至欲設置該液晶顯示裝置100之一設備中之一母板。
<液晶面板之電路組態>
圖4係顯示依據本發明之第一至第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板內的一驅動電路之一組態之一範例的示意方塊圖。
如圖4所示，該液晶面板200包括一顯示部分10，其中以一矩陣方式佈置該等像素(PIX)。該顯示部分10係該三維液晶面板200(包括該面板之一厚度方向)之一部分。
亦如圖1所示，一周圍區域CA存在於該有效顯示區域PA之周邊。該周圍區域CA表示該TFT陣列基板201中除該有效顯示區域PA以外之一區域。如圖4所示，包括與該有效顯示區域PA內之TFT共同形成的TFT之藉由數個功能區塊表示之一驅動電路係形成於該周圍區域CA中。
該液晶面板200包括一垂直驅動器(V.DRV.)11、一顯示器驅動器(D-DRV.)12、一感測器驅動器(S-DRV.)13、一選擇開關陣列(SEL.SW.)14及一DC/DC轉換器(DC/DC.CNV.)15作為驅動電路。
該垂直驅動器11係具有用於垂直掃描水平佈線的各種控制線以用於選擇一像素線的一移位暫存器或類似者之一功能的電路。
該顯示器驅動器12係具有藉由取樣一視訊信號之一資料電位來產生一資料信號振幅並將該資料信號振幅放電至在一行方向上之像素所共用之一信號線之一功能的電路。
該感測器驅動器13係用於針對以一預定密度分佈地佈置於該等像素之佈置區域內的光學感測器部分1掃描該等控制線(類似於該垂直驅動器11之情況)並與針對該等控制線之掃描同步地收集該等感測器輸出信號(偵測資料)的電路。
該選擇開關陣列14係由複數個TFT開關構成之一電路，其用於控制該資料信號振幅藉由該顯示器驅動器12之放電並控制來自該顯示部分10之感測器輸出信號。
而且，該DC/DC轉換器15係用於產生具有驅動該液晶面板200所必需之電位的各種D.C.電壓之一電路。
至與自該顯示器驅動器12與該感測器驅動器13之輸入信號與輸出信號的交換及該液晶面板200之內部與外部之間的其他信號的交換係透過在該液晶面板200中提供的撓性基板16(參考圖3)予以實施。
應注意，一液晶驅動IC(對應於該顯示器驅動器12)、用於驅動該等感測器並讀出該等感測器輸出信號之一IC(對應於該感測器驅動器13或類似者)及一影像處理IC可以係SOG設置至該液晶面板200之內部。而且，可將用於驅動該等感測器並讀出該等感測器輸出信號之IC與該影像處理IC整合於一個IC中。在此情況下，每兩個IC之間的輸入信號與輸出信號之交換等係透過一SOG設置端子在該液晶面板200內部予以實施。
除圖4所示之電路以外，用於產生一時脈信號或作為其一輸入接收來自外部之一信號的組態或類似者亦係包括於該驅動電路中。
<像素部分與光學感測器部分>
此具體實施例之液晶顯示裝置100的特徵之一者係具有兩個感測器以用於偵測藉由在該顯示表面側上之一欲偵測之物件反射以係返回至該液晶面板200之內部的IR光，即一第一光接收元件(下文中稱為"一第一感測器")與一第二光接收元件(下文中稱為"一第二感測器")。
如圖2所示，該第一感測器S1與該第二感測器S2係彼此接近地佈置於該玻璃基板208上。在一些情況下，該第一感測器與第二感測器S1與S2係簡稱為"感測器S"。
該第一感測器與第二感測器S1與S2係彼此接近地佈置，因為其係由相同半導體薄膜製成並因而其光接收特性需要係一致的。
該第一感測器與第二感測器S1與S2可由不同材料製成。然而，較佳的係該第一感測器與第二感測器S1與S2係由相同材料製成以具有相同圖案以便使其光接收特性一致，並且一入射光之光譜特性係改變，使得該第一感測器S1與該第二感測器S2分別係分配至"物件偵測應用"與"雜訊成分偵測應用"。
為此原因，在此具體實施例中在該彩色濾光片層204中，一濾光片部分60係佈置於對應於該第一感測器S1之一位置中，並且一光屏蔽部分70係形成於對應於該第二感測器S2之一位置中。稍後將說明該濾光片部分60與該光屏蔽部分70。
圖5A係顯示該感測器S之一俯視平面圖，而圖5B係對應於圖5A所示之一圖案的感測器S之一等效電路圖。所說明的感測器S係該第一感測器或第二感測器S1或S2，並且該第一感測器與第二感測器S1與S2具有相同結構。
圖5B中說明的感測器S係由三個電晶體(在此情況下係N通道TFT)與一光二極體PD構成。
該三個電晶體係一重設電晶體TS、一放大器電晶體TA、一讀出電晶體TR。
該光二極體PD之一陽極係連接至一儲存節點SN，並且其一陰極係連接至針對一電源電壓VDD之一供應線(下文中稱為"一VDD線")31。如稍後將說明，該光二極體PD具有一PIN結構或一PDN結構，並包括一控制閘極CG，其用於透過一絕緣膜將一電場施加至一本質(I)區域(該PIN結構之一本質半導體區域)或一摻雜(D)區域(該PDN結構之一N型區域)。該光二極體PD係以反向偏壓之一狀態予以使用，並以其控制閘極CG來控制此時的空乏度，從而使其可能最佳化(通常係最大化)敏感度。該光二極體PD係以如上面所說明之方式予以構造。
應注意，可將該光二極體PD視為"光接收元件"之一範例。
該重設電晶體TS之一汲極係連接至該儲存節點SN，其一源極係連接至針對一參考電壓VSS之一供應線(下文中稱為"一VSS線")，並且其一閘極係連接至針對一重設信號(RESET)之一供應線(下文中稱為"一重設線")33。該重設電晶體TS將該儲存節點SN自一浮動狀態切換至連接至該VSS線32之一狀態以放出累積於該儲存節點SN中之電荷，從而重設所累積的電荷量。
該放大器電晶體TA之一汲極係連接至該VDD線31，其一源極係透過該讀出電晶體TR連接至針對一偵測電位Vdet(或一偵測電流Idet)之一輸出線(下文中稱為"一偵測線")，並且其一閘極係連接至該儲存節點SN。
該讀出電晶體TR之一汲極係連接至該放大器電晶體TA之源極，其一源極係連接至該偵測線35，並且其一閘極係連接至針對該讀取控制信號(READ)之一供應線(下文中稱為"一讀取控制線")。
該放大器電晶體TA具有用於當在該光二極體PD中產生的正電荷係累積於在完成重設之後再次變成浮動狀態的儲存節點SN中時放大所累積的正電荷量(光接收電位)的操作。該讀出電晶體TR係用於控制於其藉由該放大器電晶體TA放大之光接收電位係放電至該偵測線35之一時序的電晶體。經過一給定累積時間後，啟動該讀取控制信號(READ)以開啟該讀出電晶體TR。因此，使適度的電壓分別施加至該放大器電晶體TA之源極與汲極。因而，該放大器電晶體TA引起對應於其一閘極電位之一電流流過該閘極。因此，在該偵測線35上引發具有增加振幅的電位之改變以便對應於該光接收電位。而且，此電位改變係以一偵測電位Vdet之形式自該偵測線35輸出至該光學感測器部分1之外部。或者，其值對應於該接收的光電位改變之偵測電流Idet係自該偵測線35輸出至該光學感測器部分1之外部。
圖5A顯示在將該TFT陣列基板201黏在該CF基板202上之前之該TFT陣列基板201之俯視平面圖，並且如圖4所示，該液晶係封閉於定義在該TFT陣列基板201與該CF基板202之間的空間內。
每兩個元件之間的電連接係明顯地瞭解，因為在圖5A所示之圖案視圖中，圖5B所示之元件與節點分別係以相同參考數字與參考符號指定。
例如，該VDD線31、該VSS線32及該偵測線35之每一者係由自鋁(AL)製成之佈線層形成。而且，該重設線33與該讀取控制線34之每一者係由自一閘極金屬(GM)(例如，鉬(Mo))製成之一佈線層形成。該閘極金屬(GM)層係形成於比由鋁(AL)製成之佈線層低的層中。四個多晶矽(PS)層係以隔離方式佈置於形成於該閘極金屬(GM)層之上及該鋁(AL)層之下的層中。該重設電晶體TS、該讀出電晶體TR、該放大器電晶體TA及該光二極體PD分別具有該等PS層。
該重設電晶體TS、該讀出電晶體TR及該放大器電晶體TA之每一者具有一電晶體結構，其中一N型雜質係引入與該閘極金屬(GM)層交叉的PS層之一部分的一側與另一側之每一者中，從而分別形成一源極與一汲極。
另一方面，該光二極體PD具有二極體結構，因為一P型雜質與一N型雜質分別係引入自該PS層形成的薄膜半導體層之一側與另一側中。一P型雜質區域構成該光二極體PD之一陽極(A)區域或該儲存節點SN。一N型雜質區域構成該光二極體PD之一陰極(K)區域，並係透過一接點連接至上部VDD線31。
應注意，雖然在圖5A所示之俯視平面圖中，該三個電晶體TR、TS及TA分別具有的光接收區域(I區域或D區域)之背光側係藉由該三個電晶體TR、TS及TA分別具有的電極予以光屏蔽，其前側亦需要係自外部光屏蔽。
由與以上之原因相同的原因，該等像素PIX中的切換元件SW之前表面側亦係光屏蔽。
圖6顯示具有使用一場邊緣切換(FFS)系統之液晶的像素PIX中之TFT陣列基板201的俯視平面圖。使用該FFS系統之液晶的另一名稱係"使用一"平面內切換(IPS)-Pro"系統之液晶"。
圖6顯示與作為一基底之TFT陣列基板201、各種佈線、一切換元件SW及每兩個元件之間的連接一起形成之一像素電極40。
該像素電極40係自一透明電極層(TE)形成，並具有複數個狹縫。雖然未特別說明，但在該像素電極40之下形成一共同電極以便僅面對該像素電極40。該共同電極係自所有該等像素所共用之一透明電極層(TE)形成。
該像素電極40係透過一接點41連接至由鋁(AL)或類似者製成之一內部佈線42作為一下部層。該內部佈線42係連接至由多晶矽(PS)製成之一切換元件SW的形成於一薄膜半導體層43中之一源極與一汲極之一者。由鋁(AL)製成之一信號線45係連接至形成於該薄膜半導體層43中的源極與汲極之另一者。與位於該薄膜半導體層43之下的一層交叉之一垂直掃描線44係由諸如鉬(Mo)之一閘極金屬(GM)製成，並係在垂直交叉該信號線45之一方向上佈置。
應注意，該CF基板202係佈置於具有圖6所示之各種圖案的TFT陣列基板201(一部分(未顯示))之上。而且，該液晶層203係封閉於定義在該TFT陣列基板201與該CF基板202之間的空間內(參考圖1)。此外，該偏光板206與該偏光板207係佈置以便將該TFT陣列基板201與該CF基板202夾在其間。
此處，該液晶層203係由一向列液晶構成。分別透過黏著劑緊密地提供於該TFT陣列基板201與該CF基板202之外表面上的偏光板206與偏光板207係以一交叉偏光(cross-Nicol)方式佈置。
可使用鋁(Al)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、鎢(W)、鈦(Ti)或鉛(Pb)或其一複合層(例如Ti/Al)或其一合金層作為針對該信號線45與該垂直掃描層44(閘極金屬(GM))之每一者的材料。
<光二極體PD之結構與光接收特性> 圖7A顯示具有一PIN結構之光二極體PD，而圖7B顯示具有一PDN結構之光二極體PD。 在該光二極體PD之一薄膜半導體層36中，具有光接收敏感度之一區域在該PIN結構中係其中未引入雜質之一I區域(參考圖7A)而在該PDN結構中係其中以一低濃度引入一N型雜質之一D區域(一N型區域)(參考圖7B)。 當(例如)如圖7A或圖7B所示將一反向偏壓施加至該薄膜半導體層36時，一空乏層在該I區域或該D區域內部擴展。為了促進該空乏層之擴展，實施後閘極控制(藉由一控制閘極(G)針對一電場之控制)。然而，在該PIN結構中該空乏層最多自一P+ 區域擴展至大約10μm。另一方面，該PDN結構具有一優點，即具有光接收敏感度之區域更加寬，因為該D區域之整個區域係大致完全空乏。 在此具體實施例中，該PIN結構與該PDN結構兩者都可採用。 作為具有此一結構之一位置感測器的光二極體PD係設計以便具有對一非可見光(例如，紅外光)之敏感度。較佳的係該光二極體PD具有對紅外光之較大敏感度。然而，當對可見光或近紫外光敏感時，最佳的係組合該光二極體PD與一IR濾光片以用於選擇性透射紅外光。 例如，該等非可見光包含紅外光或紫外光。應注意，紫外光(其亦係該非可見光之一範例)與可見光之間的波長邊界係設定在360至400nm之範圍內，並且可見光與紅外光之間的波長邊界係設定在760至830nm之範圍內。然而，實際上，可設定具有一350nm或更少之波長的光作為紫外光，並可設定具有一700nm或更多之波長的光作為紅外光。在此情況下，該非可見光之波長的範圍係設定為等於或小於350nm與等於或大於700nm。然而，在此具體實施例中，可如上面所說明在360至400nm之範圍與760至830nm之範圍內任意調節該非可見光之波長之一邊界。 當使用紅外光(IR光)作為該非可見光時，具有對IR光之敏感度的光二極體PD之薄膜半導體層36(參考圖7)較佳的係由多晶矽或晶矽製成。在此情況下，在多晶矽或晶矽之一價電帶與一導電帶之間的能帶隙係1.1eV，其小於針對可見光的光接收元件之能帶隙(例如，1.6eV)。該能帶隙Eg之光學值係自Eg=hv計算，其中h係一普郎克(Plank)常數，而v=1/λ(λ係一光之一波長)。 另一方面，當該薄膜半導體層36(參考圖7)係由非晶矽或微晶矽製成時，其具有在紫外光以及紅外光中之一光接收能力(敏感度)，因為此一半導體材料之能階係分佈於該帶隙內。因此，由此一半導體材料製成之光二極體PD具有不僅在可見光中還在非可見光(例如紅外光與紫外光)中之光接收能力。因此，可利用該光二極體PD作為針對可見光與非可見光兩者的光接收元件。 由前所述，在可適合地用於此具體實施例之光二極體PD中，其薄膜半導體層36係由多晶矽、晶矽、非晶矽或微晶矽製成。在任何情況下，此具體實施例中之光二極體PD較佳的係選擇半導體材料並進行設計以使得針對紅外光之一吸收係數變得大於設計以用於接收可見光之正常光二極體的針對紅外光之吸收係數。當難以進行此類設計時，亦可在存在濾光片部分60(濾光片部分)的情況下使用正常光二極體。 <算術運算部分>
如圖2所示，在該液晶顯示裝置100中提供一算術運算部分403。在此情況下，該算術運算部分403作為其輸入接收自該第一感測器S1傳送之一第一偵測電位Vdet1與自該第二感測器S2傳送之一第二偵測電位Vdet2，並獲得該第一偵測電位Vdet1與該第二偵測電位Vdet2之間的差以產生一偵測信號Sdet。該算術運算部分403係提供於該資料處理部分400中。在此情況下，該算術運算部分403(例如)可以該控制部分401之一算術運算功能為基礎來實現，或(例如)可在該位置偵測部分402中以一電路之形式實現。
通常，針對在該算術運算部分403中實施的算術運算採用以下方法。即，將來自該第一感測器S1之輸出信號與來自該第二感測器S2之輸出信號串聯輸入至該算術運算部分403中，並分別將此等輸入信號保持於一比較器之輸入中。而且，當該等輸出信號兩者分別在該比較器之輸入中聚集時，該比較器獲得該兩個輸出信號之間的差，並且放大所得差，從而產生該偵測信號Sdet。替代地，可採用另一方法，使得藉由控制該比較器之一臨限值來分別針對該等輸出信號偵測該等位準，並且稍後獲得該兩個輸出信號之間的差。或者，可採取另一方法，使得在分別將該兩個輸出信號轉換成數位值之後，算術運算所得兩個數位值之間的差。以針對一給定時間週期與該時脈信號同步的電荷之累積為基礎來決定該兩個輸出信號之位準。
<針對濾光片部分與光屏蔽部分之材料>
現將說明作為此具體實施例之大特徵的針對該濾光片部分與該光屏蔽部分之材料與藉由此等材料引起的特性差異。
一般而言，"濾光片"表示用於選擇性透射或反射具有在一所需波長頻帶中之一波長的光之一濾光片。
另一方面，此具體實施例中之濾光片部分60(參考圖2)係由用於幾乎不反射可見光但吸收與屏蔽可見光並且幾乎不反射非可見光之一部分(即，具有在一所需波長頻帶中之一波長的非可見光)但透射此一非可見光之一材料製成。
一般而言，術語"光屏蔽"表示無光係自一表面透射至另一表面，並因而不反對反射或吸收光以用於光屏蔽。因此，諸如可形成於該彩色濾光片層204中的黑色矩陣之光屏蔽部件可反射與屏蔽光。
另一方面，此具體實施例中的光屏蔽部件70(參考圖2)係由用於不反射但吸收可見光與非可見光兩者之一材料製成，從而屏蔽可見光與非可見光兩者。
為了以此一方式來選擇性透射(吸收)具有在特定波長頻帶中之波長的光，有效的係使用一顏料分散光阻。在此情況下，藉由將用於選擇性透射(吸收)具有在特定波長頻帶中之波長的光之一顏料分散至具有一光敏度之一光阻材料中來獲得該顏料分散光阻。
換言之，此具體實施例中的濾光片部分60係由該顏料分散光阻(下文中當在任何其他具體實施例中引用時係稱為"一第一顏料分散光阻")製成。在此情況下，藉由將用於選擇性吸收具有在特定波長頻帶中之波長的光並透射具有在其他波長頻帶中之波長的光之一有機顏料分散至該光阻中來獲得該第一顏料分散光阻。除其之外，此具體實施例中的光屏蔽部分70係由一顏料分散光阻(下文中當在任何其他具體實施例中引用時係稱為"一第二顏料分散光阻")製成。在此情況下，藉由將具有針對整個波長頻帶之一吸收能力的有機或無機顏料分散至一光阻中來獲得該第二顏料分散光阻。
在此具體實施例中，基本的係該濾光片部分60與該光屏蔽部分70兩者分別具有單層結構。然而，不排除在該後表面側上提供一整個波長透射膜以用於抗反射。
可使用一丙烯酸光阻、一聚醯亞胺系統光阻、一酚醛系統光阻或類似者作為用於該濾光片部分60中的光阻材料。可使用一偶氮顏料化合物(例如SANYO COLOR WORKS,Ltd.所製造或類似者)作為用於選擇性透射具有在IR波長頻帶中之波長的IR光之有機顏料。
此外，使用半導體程序技術作為用於形成該濾光片部分60之基本技術。即，該顏料分散光阻係施加至該基板上，並經歷遮罩曝光程序、顯影程序及烘烤程序，從而獲得一所需圖案形狀。
可使用一丙烯酸光阻、一聚醯亞胺系統光阻、一酚醛系統光阻或類似者作為用於該光屏蔽部分70中的光阻材料。
可使用諸如碳黑或鈦黑之一顏料作為具有針對整個波長之一吸收性質的有機或無機顏料。
類似於該濾光片部分60之情況，在形成該光屏蔽部分70之方法中使用半導體程序技術。即，該顏料分散光阻係施加至該基板上，並經歷遮罩曝光程序、顯影程序及烘烤程序，從而獲得一所需圖案形狀。
(具體實施例)
圖8係說明依據本發明之第一具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板之一操作的圖2之更詳細斷面圖。而且，圖8對應於藉由擷取圖2之一部分所獲得之一部分。
在此具體實施例中，藉由將有機顏料分散至光阻中所獲得的第一顏料分散光阻(在圖8中說明為"一顏料黑層61")係用於該濾光片部分60中以用於屏蔽可見光並透射紅外光。使用銅酞菁化合物(藍色與綠色)與一偶氮顏料化合物(紅色)作為用於該顏料黑層61之有機顏料。而且，使用一丙烯酸光敏光阻作為該光阻。
在此具體實施例中，藉由將碳粒子分散至該丙烯酸光敏光阻中所獲得的顏料分散光阻係用於該光屏蔽部分70中以用於屏蔽可見光與紅外光兩者。在圖8中，有關的顏料分散光阻係說明為"一碳黑層71"。
圖9顯示該顏料黑層61與該碳黑層71兩者之光譜透射率特性。
由圖9之曲線圖應明白，該顏料黑層61選擇性透射紅外光，而該碳黑層71屏蔽在整個波長頻帶中的光。
(操作)
接下來，將參考圖1至8說明該透射型液晶顯示裝置100之一操作之一範例。
使自安裝在該液晶面板200之後表面側上的背光300發射之一照明光入射至該液晶面板200內部。而且，該照明光係以此順序透射穿過該偏光板206、該TFT陣列基板201、該液晶層203、該彩色濾光片層204、該CF基板202及該偏光板207以自該液晶面板200之前表面發射至外部。
該照明光在透射期間經受光之偏光與調變，使得該照明光之一偏光表面、一光強度及類似者改變。
在圖8之情況下，來自該背光300之照明光係透射穿過該偏光板206以使其入射至該TFT陣列基板201。
如圖8所示，該第一感測器與第二感測器S1與S2係形成於該TFT陣列基板201中。在此情況下，使該照明光入射至該TFT陣列基板201之背光側。因此，在該第一偵測電位與第二偵測電位Vdet1與Vdet2中產生雜訊成分。然而，該些雜訊成分處於該第一感測器與第二感測器S1與S2之間的相同位準，因為其係藉由來自該均勻照明光之直射光引起，並因而係藉由該算術運算部分403移除。
例如，其他光穿過藉由圖5A中之一虛線指示的光學感測器部分1內之一開口部分與定義在圖6所示之像素PIX內的每兩個佈線之間之一開口部分，並係自該TFT陣列基板201輸出。
自該TFT陣列基板201輸出之光係透射穿過該液晶層203、該彩色濾光片層204、該CF基板202及該偏光板207(參考圖1)以係自該顯示表面200A輸出至外部以用於顯示一圖像。
為此透射，該透射光係於透射穿過該偏光板206之時間在一第一方向上予以偏光。當光係透射穿過該液晶層203時，該透射光之一偏光方向由於液晶分子之光學各向異性所致而沿該液晶中之一分子配置方向改變一預定角度。而且，該透射光係於透射穿過該偏光板207之時間在以一預定角度自該第一方向偏移之一第二方向上予以偏光。
在該三個偏光操作中，在穿過該液晶層203之透射期間的偏光角度藉由控制施加至該液晶層203之一電場之一強度以對應於所輸入視訊信號之一電位來彼此獨立地改變以便對應於該等像素。為此原因，通過個別像素之光經受調變(其以該調變來改變以具有對應於該視訊信號之電位的亮度)以係自該液晶面板200之顯示表面200A發射以用於顯示一預定影像。
如前所述，該液晶面板200具有其上顯示一影像的有效顯示區域PA，並且複數個像素係佈置於該有效顯示區域PA的像素區域PA1之每一者中。而且，為了實現所謂觸控面板之功能，在該有效顯示區域PA之感測器區域PA2中佈置該光學感測器部分1，其包括該光接收元件以用於偵測諸如人之手指或藉由人操縱之尖筆的欲偵測之物件。
通過該光學感測器部分1之光係自該液晶面板200之顯示表面200A直接發射而不經受藉由該電信號之調變，如透射穿過該等像素之光的情況。
所顯示內容可能促使使用者進行一指示(例如)以對應於在該影像顯示中間的施加。在此一情況下，如圖8所示，使用者以他/她的手指(或藉由使用尖筆或類似者)來輕輕地觸碰該顯示螢幕。
當諸如手指或尖筆之欲偵測物件觸碰或接近該顯示螢幕時，自該液晶面板200發射之光係藉由該欲偵測之物件反射以返回至該液晶面板200之內部。該等返回光(反射的IR光(IR_R)與反射的可見光(VL_R))係藉由該液晶面板200內的諸如層界面與佈線之反射物件重複地折射與反射。因此，一般而言，該等反射光擴展與前進。因此，雖然根據欲偵測之物件的大小，但該等反射光達到該第一感測器S1，因為其可透射穿過該顏料黑層61。另一方面，各達到該碳黑層71之反射光係吸收以係予以屏蔽。
當使各達到該第一感測器S1的反射光之一部分入射至一預定反向偏壓係施加至其的光二極體PD時，該光二極體PD實施光電轉換以(例如)自其一陽極(A)電極輸出所產生的電荷。此時的電荷量表示與所接收的IR光量成比例的接收光資料。該接收光資料(電荷量)係以該偵測的電位Vdet(或該偵測的電流Idet)之形式自前述圖5B所示之讀出電路的偵測線35輸出
另一方面，該第二感測器S2亦實施與該第一感測器S1之偵測操作相同的偵測操作。然而，來自欲偵測之物件的反射光之任一者都係屏蔽，並因而使變成一雜訊成分之光(例如雜散光)入射至該第二感測器S2。因為該第二感測器S2中的雜訊成分處於與該第一感測器S1中的雜訊成分相同之位準，故此等雜訊成分係藉由該算術運算部分403彼此抵消。
如前所述，此時該等雜訊成分並不藉由該顏料黑層61與該碳黑層71反射。或者，若存在反射，則因為所反射的雜訊成分實際上各係可忽略地小，故此時來自該顏料黑層61與該碳黑層71之反射光並非包含於該等雜訊成分中。
若引起反射並且在來自該顏料黑層61與該碳黑層71之反射光之間存在反射率差異，則偵測精度係減低，因為該第一感測器S1中的雜訊成分與該第二感測器S2中的雜訊成分係彼此不同。然而，在此具體實施例中的顏料黑層61(濾光片部分60)與碳黑層71(光屏蔽部分70)中，防止引起至少在後表面側上的反射。因此，防止該偵測精度係藉由反射減低。
更明確地說，該偵測電位Vdet(或該偵測電流Idet)係藉由圖4所示之開關陣列14傳送至該感測器驅動器13側，並係收集於其中作為接收光資料。所得接收光資料係進一步輸入至圖1所示之資料處理部分400內的位置偵測部分402。該位置偵測部分402或該控制部分401即時自該液晶面板200側連續接收針對各偵測電位Vdet或偵測電流Idet之一組列位址與行位址作為其一輸入。為此原因，在該資料處理部分400中，關於欲偵測之物件的面板內位置資訊(偵 測電位Vdet或偵測電流Idet)係相關聯於列位址資訊與行位址資訊，並係儲存於一記憶體(未顯示)中。
更佳的係在儲存於該記憶體中之前之圖2所示之算術運算部分403(例如)產生一偵測信號Sdet，並將該偵測信號Sdet儲存於該記憶體中。
該液晶顯示裝置100可根據儲存於該記憶體中之資訊而將關於欲偵測之物件的位置資訊與顯示的資訊相組合，藉此決定是否"使用者根據該顯示的資訊而以他/她的手指或尖筆下達一指示"或"使用者藉由在該顯示螢幕上移動該尖筆或類似者來輸入預定資訊"。即，在該液晶顯示裝置100中，可藉由無觸控面板係添加至其的薄型顯示面板，實現與其中將觸控面板添加至該液晶面板200之情況中的功能相同之功能。此一顯示面板係稱為"一內嵌式觸控面板"。
依據本發明之此具體實施例，使自該背光發射之直射光(紅外光與可見光)入射至針對雜訊移除的光接收感測器。而且，在觀察表面側上的可見光與紅外光兩者係藉由該碳黑層切斷。另一方面，使自該背光發射之直射光(紅外光與可見光)與在該觀察表面側上之紅外光(信號)入射至針對紅外光之光接收感測器。而且，可見光係藉由該顏料黑層切斷。
使用此結構，自針對雜訊移除之光接收感測器傳送的信號係從自針對紅外光之光接收感測器傳送的信號減去以抵消自該背光發射的直射光，從而使其可能獲得紅外光(信號)。
此時，該濾光片部分60與該光屏蔽部分70不反射至少在該後表面側上的光。因此，獲得進一步增強物件偵測操作之一優點。
[第二具體實施例]
圖10係說明依據本發明之第二具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板之一操作的圖2之更詳細斷面圖。而且，圖10對應於藉由擷取圖2之一部分所獲得之一部分。
使用與該第一具體實施例中之顏料黑層相同的顏料黑層61作為該濾光片部分60。
另一方面，該光屏蔽部分70具有與該顏料黑層61相同的層，並且一紅外線吸收濾光片層72係層壓在該光屏蔽部分70之後表面側上。該紅外線吸收濾光片層72係"該第二顏料分散光阻之層"之一範例。
換言之，該第二具體實施例之特徵係此具體實施例之光屏蔽部分70"包括該第一顏料分散光阻之層(該顏料黑層61)與一第三顏料分散光阻之層(該紅外線吸收濾光片層72)，其係佈置於與該顏料黑層61之顯示表面相對之一側上並且其係藉由將用於選擇性吸收具有在該第二波長頻帶(該IR波長頻帶)中之波長的光並透射具有在其他第一波長頻帶中之波長的光之一有機顏料分散至該光阻中來獲得"。
藉由將用於吸收紅外光之有機顏料分散至該光阻所獲得的顏料分散光阻係用作該紅外線吸收濾光片層72。
一鈦/鋁/鐵酞菁化合物係用作用於吸收紅外光之有機顏料，並且一丙烯酸光敏光阻係用作該光阻。
圖11顯示該顏料黑層61與該紅外線吸收濾光片層72之一層壓膜的光譜透射率特性。
由圖11之曲線圖應明白，該顏料黑層61選擇性透射紅外光，而該紅外線吸收濾光片層72屏蔽紅外光。。
其他構成元件(即，以圖2之構成元件的相同參考數字與參考符號指定的圖10之構成元件)、圖1至7所示之其他構成元件及基本操作係與該第一具體實施例中之該些元件與操作係共同的。
類似於該第一具體實施例之情況，使自該背光300發射之直射光(紅外光與可見光)入射至該第二感測器S2。而且，在該觀察表面側上(在該顯示表面側上)的可見光(包括外部光)係藉由該顏料黑層61切斷，而該紅外光係藉由該紅外線吸收濾光片層72切斷。
另一方面，使自該背光300發射之直射光(紅外光與可見光)與在該觀察表面側上之紅外光(信號)入射至該第一感測器S1。而且，該可見雜訊係藉由該顏料黑層61切斷。
此時，在該顏料黑層61之後表面側與該紅外線吸收濾光片層72之後表面側上未引起反射。或者，若在此類側上引起反射，則因為有關反射實際上可忽略地小，故針對自圖2所示之算術運算部分403獲得的偵測信號Sdet之精度係增強。
[第三具體實施例]
圖12係說明依據本發明之第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板之一操作的圖2之更詳細斷面圖。而且，圖12對應於藉由擷取圖2之一部分所獲得之一部分。
與該第一具體實施例及第二具體實施例之每一者中之顏料黑層相同的顏料黑層61係用於該濾光片部分60中。此外，作為"該波長選擇鏡部分"之一部分的膽固醇選擇反射膜73係選擇性地佈置於該第二感測器S2上。
圖13A與13B顯示該膽固醇選擇反射膜73之一結構。此外，圖14顯示該膽固醇選擇反射膜73之光譜反射率特性。
該膽固醇選擇反射膜73之一選擇反射波長λ係設定為850nm。而且，可使用具有一順時針膽固醇旋轉方向或一反時針膽固醇旋轉方向的一層結構(參考圖13A)與具有一順時針膽固醇旋轉方向與一反時針膽固醇旋轉方向的雙層照度結構(參考圖13B)之一者。在圖13A之情況下，(例如)可將諸如一VA(垂直對準)或一ECB(電控制雙折射)之一λ/4板佈置於圖2所示的該液晶面板200外部或該定向膜214與該偏光板207之間。
當以其中佈置該λ/4板之一模式使用具有針對紅外光之一充分偏光度的偏光板207或類似者時，甚至該一層結構便足夠，因為面板入射光變成一圓形偏光。當不滿足上面說明的條件時，有效的係使用該雙層結構。
可如下圖案化該膽固醇選擇反射膜73。即，一光阻係施加至該膽固醇選擇反射膜73上，並經受遮罩曝光程序、顯影程序及光阻剝離程序，從而獲得一所需圖案。此外，亦可採取一程序，使得該膽固醇液晶具有一光敏度，並係在該遮罩曝光程序中圖案化。
其他構成元件(即，以圖2之構成元件的相同參考數字與參考符號指定的圖10之構成元件)、圖1至7所示之其他構成元件及基本操作係與該第一具體實施例中之該些元件與操作係共同的。
在圖12中，使自該背光300發射之直射光(紅外光與可見光)入射至該第二感測器S2。而且，在該觀察表面側上的可見光係藉由該顏料黑層61切斷(反射)，而紅外光係藉由該膽固醇選擇反射膜73切斷(反射)。
另一方面，使自該背光300發射之直射光(紅外光與可見光)與在該觀察表面側上之紅外光(信號)入射至該第一感測器S1。而且，該可見雜訊係藉由該顏料黑層61切斷。
使用此結構，自針對雜訊移除之光接收感測器傳送的信號係從自針對紅外光之光接收感測器傳送的信號減去以抵消自該背光發射的直射光，從而使其可能獲得紅外光信號。
依據本發明之顯示裝置決不限於上面說明的具體實施例，並可進行以下各種修改。
<修改1>
在該第一具體實施例中，亦可在獲得該光屏蔽部分70之方法中使用一金屬薄膜。使用鉻、鈦或類似者作為用於該金屬薄膜之一材料。對於抗反射而言有效的係自一氧化物膜及類似者形成一介電多層膜，從而在一所需波長頻帶中實行抗反射。對於所得抗反射膜而言，該多層膜結構與該等材料係決定以使得尤其在後表面側上該抗反射膜具有一光吸收性質。
圖案化該金屬薄膜之一方法係說明如下。即，一光阻係施加至該金屬薄膜上，並經受遮罩曝光程序、顯影程序及光阻剝離程序，從而獲得一所需圖案。
<修改2>
該第一至第三具體實施例之任一者亦可應用於一反射型液晶顯示裝置。
在一般反射型液晶面板中，在圖1所示之液晶顯示裝置100中不提供背光300，並在該液晶層203與該顯示表面200A之間佈置一照明部分(前光)而非提供背光300。
亦在此情況下，自前側透射至該感測器佈置區域以變成雜散光的光係藉由該濾光片部分60與該光屏蔽部分70吸收，並且無光係自該濾光片部分60與該光屏蔽部分70反射。因此，在該第一感測器S1中變成雜訊成分的光之數量與在該第二感測器S2中變成雜訊成分的光之數量變得彼此相等，並因而該偵測敏感度係進一步增強。
<修改3>
在該第三具體實施例中，亦可應用使用該介電多層膜之一界面作為該膽固醇選擇反射膜73之一方法或以該膽固醇液晶之一對掌性間距為基礎控制該選擇反射波長之一方法以作為用於選擇性反射具有在特定波長頻帶中之波長的光之方式。
<修改4>
一修改4顯示一範例，其中除光二極體PD作為用於接收非可見光之光接收元件以外，還偵測其中包含可見光作為一主要成分的外部光，並且自圖1所示之背光300輸出的光之強度對應於該偵測結果。雖然在此情況下，現說明該第一具體實施例之一修改，但該修改4亦可應用於任何其他具體實施例，只要其具有諸如背光之照明部分。
雖然未特別說明，用於偵測外部光之一外部光感測器係佈置於圖1所示之液晶面板200中的該有效顯示區域PA中或該周圍區域CA中。其中佈置該外部光感測器之一位置與所佈置外部光感測器的數目係任意設定。
當在該有效顯示區域PA內佈置該等外部光感測器時，可類似於用於接收非可見光之光學感測器(光二極體PD)之情況以一矩陣方式佈置該等外部光感測器。在此情況下，外部光感測器分別係佈置於處於離存在於其周邊中的複數個光學感測器相等距離處的位置中。例如，較佳的係(例如)佈置該等光二極體PD與該等外部感測器以在該有效顯示區域PA之一平面圖中形成一方格圖案。
雖然不形成該方格圖案，但可以相等間隔來佈置該等外部光感測器。除其以外，該等外部光感測器可以係佈置於該有效顯示區域PA之四個轉角附近，可在配置上係佈置於接近該有效顯示區域PA之外側之至少一側的位置中等等。因而，在該等外部光感測器之佈置與外部光感測器之數目上不存在限制。
關於該外部光感測器之基本結構，可施加類似於圖5A與5B所示之該些電路與圖案的等效電路與平面圖案。然而，針對作為該外部光感測器之光二極體的薄膜半導體層之材料或類似者可不同於作為該光學感測器之光二極體PD的薄膜半導體層之材料。例如，較佳的係針對該外部光感測器之薄膜半導體層係由具有寬廣分佈之能帶隙的非晶矽或微晶矽製成以便具有對具有在350nm至700nm之範圍內調節的波長之可見光的敏感度。例如，可將具有一1.6eV之能帶隙的材料用於該外部光感測器之薄膜半導體層。
應注意，先前陳述可將針對薄膜半導體層之材料(例如非晶矽或微晶矽)用於光二極體PD以及非可見光感測器。然而，形成以使其紅外線吸收特性彼此不同的層分別係用作在此情況下之薄膜半導體層與針對外部光感測器之薄膜半導體層，因為其在能帶隙上彼此不同。然而，雖然由於不同的能帶隙所致敏感度略低，但可使用多晶矽或晶矽作為針對該可見光感測器與該光學感測器之薄膜半導體層的材料。在此一情況下，較佳的係為該濾光片側提供波長選擇性。
圖1所示之資料處理部分400以自該外部光感測器獲得的接收光資料為基礎來控制用於藉由該背光300發射照明光的操作。在藉由該控制部分401控制之下操作的位置偵測部分402以接收光資料(即，電壓值(偵測電位Vdet)或電流值(偵測電路Idet))為基礎來偵測與外部光之照度成比例的一信號之一振幅(所累積的電荷量)。該控制部分401以該偵測結果為基礎來調整自該液晶顯示裝置100之背光300發射的光之一發射強度。
因此，當在自該外部光感測器獲得之接收光資料中接收的光之強度較大時，控制該背光300以便輻射具有更大強度之一照明光至該液晶面板200，而當在自該外部光感測器獲得之接收光資料中接收的光之強度較小時，控制該背光300以便輻射具有更小強度之一照明光至該液晶面板200。
在具有由薄膜電晶體構成之像素開關的顯示裝置中，一般而言，在其中外部光(特定言之，太陽光)自外部闖入的環境中，由於來自該顯示面板之表面層的外部光之反射，在該顯示裝置中對比度係減低。因此，在一些情況下不能令人滿意地辨識影像。為此原因，需要使自該顯示面板本身發射至其表面外部的光之照明大於或等於來自該顯示面板之表面的反射光之照度。為了獲得此點，來自從後表面至該顯示面板輻射光的背光300之光的發射之強度係更強地控制。
此外，在其中外部光之強度如在黑暗或類似者中非常低之一狀態中，不引起由於來自該顯示面板之表面的反射光所致的影像品質之減低(對比度之減低)。因而，有必要減低來自該背光300之光的發射之強度。在該修改4中，可減低該顯示裝置之表面照度，其導致可削減該背光300之功率消耗。
該修改4具有可適應性控制此類影像品質之減低(對比度之減低)與此類功率消耗之削減以對應於外部光量的改變之一優點。
圖15係顯示在其中該外部光感測器係形成於該有效顯示區域PA中(應用顯示區域內佈置)的情況下獲得的相對於一輸入光之一強度的接收光資料之改變與在其中該外部光感測器係形成於該周圍區域CA中(不應用顯示區域內佈置)的情況下獲得的相對於一輸入光之一強度的接收光資料之改變的曲線圖。在圖15中，橫座標軸表示外部光之照明(單位：lux[lx])，而縱座標軸表示自外部光感測器獲得的接收光資料之一值係轉換成的輸出照明(單位：lux[lx])。在圖15中，實線指示在其中施加外部光感測器之顯示區域內佈置的情況下之一曲線，而虛線指示在不應用該顯示區域內佈置的情況下之一曲線。
如圖15所示，例如，當使具有1,000lx之照明的外部光入射至該液晶面板200時，在其中該外部光感測器係形成於該周圍區域CA的情況下獲得對應於大約I00lx之照明的接收光資料。另一方面，在其中該外部光感測器係形成於該有效顯示區域PA中的情況下獲得對應於大約1,000lx之照明的接收光資料。以此一方式在該有效顯示區域PA中提供外部光感測器，從而使得可能接收具有高強度之光。
因此，從圖15之曲線圖應明白，較佳的係將該外部光感測器佈置於該有效顯示區域PA內。
圖16A顯示當不應用該修改4而偵測指尖時的圖像，而圖16B顯示當應用該修改4而偵測指尖時的圖像。
圖16A與16B所示的圖像之每一者分別係以來自以一矩陣方式精細佈置的複數個光學感測器部分之輸出信號係以關於偵測(白色)與非偵測(黑色)之點顯示的形式來表示並且所得點係映射至該圖像上之一方式獲得。
從圖16A與16B之視圖亦應明白，在其中該外部光感測器係佈置於該有效顯示區域PA內的情況下該偵測精度高於在其中該外部光感測器係佈置於該周圍區域CA中的情況下之偵測精度。
依據該修改4，提供可適應性控制影像品質之減低(對比度之減低)與功率消耗之削減以對應於外部光量的改變之一優點。除其以外，亦提供以下優點，即可更加防止或抑制可見光之雜散光的產生，因為尤其係當在周邊一外部光量更少時，不使多於所需的來自該背光300之光量入射至該液晶面板200。此提供一優點，即當圖7A與7B所示的作為光學感測器之光二極體PD及類似者除非可見光(例如IR光)以外還具有對可見光之敏感度時，可增強針對位置偵測之精度。
應注意，在該修改4中，當決定藉由該外部光感測器偵測的外部光之強度在某種程度上較大時，可自來自該光學感測器部分1之輸出信號與來自該輸出光感測器之輸出信號兩者來偵測藉由外部光引起的欲偵測之物件的陰影。而且，無論存在或不存在，亦可以該偵測結果為基礎來偵測該欲偵測之物件的位置或大小。
<修改5：其他可修改點>
雖然在第一至第三具體實施例及其修改4中主要使用紅外光(IR光)作為非可見光，但亦可使用紫外光作為該非可見光。
該背光300決不限於具有光源與光導部件之一者。例如，可採取僅具有光源之背光，如二維地佈置複數個LED的背光之情況。此外，該背光300決不限於一表面光源，並因而可以係一線光源或一點光源。該光導部件決不限於具有一板狀形狀之一者(光導板302)。例如，該光導部件可以係具有一長矩形平行六面體狀形狀或一立方體形狀之一者。
在該光二極體PD、該重設電晶體TS、該放大器電晶體TA及該讀出電晶體中之讀出電晶體TR(參考圖5B)中的具有該控制閘極CG之所有TFT結構與薄膜二極體(TFD)結構及該像素電路中之切換元件SW亦可各係形成為屬於一頂部閘極類型。在此情況下，較佳的係至少該TFD之光接收區域(I區域或D區域)與該TFT之通道形成區域的後表面側係以該光屏蔽層覆蓋，從而防止來自該背光300之直射光入射至此等光接收區域與通道形成區域。
<修改6>
該第一至第三具體實施例及其修改一般可應用於諸如有機EL顯示裝置之一自發光型顯示裝置、使用適用於一電子紙或類似者的電子浮動之一顯示裝置以及該液晶顯示裝置。
使用該電子浮動之顯示裝置在像素電極與包括於一反電極(透明基板)中之一共同電極之間具備一電子墨水。該電子墨水係代替使用圖1所示之液晶層203予以使用，並包括具有正充電之白色粒子與負充電之黑色粒子的複數個微囊，其在一液體中變得渾濁。在該電子浮動中，當橫跨該像素電極與該共同電極施加之一電場的極性係正與負時，移至該像素電極側之粒子與移至該共同電極側之粒子係在白色與黑色之間反轉。因而，利用當一速率之該許多白色粒子移至該透明電極側時，該像素看起來對於一觀察者而言較亮。因此，使得對應於該輸入資料的像素之漸層顯示可能。為此原因，上面說明的第一至第三具體實施例的說明可大致類似地應用於該修改6，不同之處在於如何光學調變該液晶層。
另一方面，該有機EL顯示裝置利用一現象，即該背光不必要，並且該顯示面板內層壓每一像素之一有機材料膜本身以對應於施加至其之一電場之一量值的照度發光。除此方面以外，上面說明的第一至第三具體實施例的說明可幾乎類似地應用於該修改6。
<每一者皆應用顯示裝置之產品的範例>
該第一至第三具體實施例及其修改1至6可應用於以下產品的針對字元與影像之一顯示裝置。
明確地說，上面說明的第一至第三具體實施例及其修改1至6可應用於一電視接收器、一個人電腦或類似者之一監視裝置、具有一影像重製功能之一行動設備(例如一行動電話、一遊戲機或一PDA)、一拍攝設備(例如一靜態相機或一攝錄影機)、一機載設備(例如一汽車導航系統)及類似者。
依據上面說明的第一至第三具體實施例及其修改1至6，獲得以下優點。
不必提供具有一雙層導電膜或一薄玻璃的電阻或電容觸控面板，其係佈置於該顯示面板之前表面側上。即，可實現"一內嵌式觸控面板"，其將觸控面板之功能包括於該顯示面板內。為此原因，可緊湊化該顯示裝置，特定言之使該顯示裝置變薄。
可同時偵測複數個遠離部分，因為在該偵測的位置上之接收光資料及其一位址係彼此組合地儲存。此外，不僅可偵測一欲偵測之物件之一位置還可偵測其一大小。
此時，可藉由該裝置結構來解決關於藉由自該背光直接入射至該感測器的直接入射光與根據該顯示圖案的雜散光引起的雜訊之問題。在此情況下，使用該裝置結構，自該背光發射的直接入射光(可見光與紅外光)、外部光(可見光)及來自該表面之顯示光的散射光(可見光)之雜訊係彼此分離，從而使得可能僅除去自該觀察表面入射的紅外光。因此，可提供該輸入功能整合的影像顯示裝置，其能可靠地偵測一欲偵測之物件之一位置而與環境及顯示圖案無關。
在該修改4中，可將以可見光為基礎的外部光之偵測實施於該顯示裝置之顯示區域中。特定言之，當將該等外部光感測器佈置於該有效顯示區域內時，與其中將該等外部光感測器佈置於該顯示區域外部的系統之情況相比較，可更精確地測量該顯示裝置上之表面照度。因此，該背光中的發射強度之控制精度係進一步增強。
熟習此項技術者應明白，可根據設計要求及其他因素進行各種修改、組合、子組合及變更，只要其係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
1．．．光學感測器部分
10．．．顯示部分
11．．．垂直驅動器(V.DRV.)
12．．．顯示器驅動器(D-DRV.)
13．．．感測器驅動器(S-DRV.)
14．．．選擇開關陣列(SEL.SW.)
15．．．DC/DC轉換器(DC/DC.CNV.)
16．．．撓性板
17．．．電路板
18．．．連接體
21B．．．藍色濾光片
21G．．．綠色濾光片
21R．．．紅色濾光片
31．．．供應線/VDD線
32．．．VSS線
33．．．供應線/重設線
34．．．讀取控制線
35．．．偵測線
36．．．薄膜半導體層
40．．．像素電極
40B．．．像素電極
40G．．．像素電極
40R．．．像素電極
41．．．接點
42．．．內部佈線
43．．．薄膜半導體層
44．．．垂直掃描線
45．．．信號線
60．．．濾光片部分
61．．．顏料黑層
70．．．光屏蔽部分/光屏蔽部件
71．．．碳黑層
72．．．紅外線吸收濾光片層
73．．．膽固醇選擇反射膜
100．．．液晶顯示裝置
200．．．液晶面板
200A．．．顯示表面
201．．．TFT陣列基板
202．．．彩色濾光片基板/CF基板
203．．．液晶層
204．．．彩色濾光片層
206．．．偏光板
207．．．偏光板
208．．．玻璃基板
209．．．平坦化膜
210．．．定向膜
211‧‧‧共同電極
212‧‧‧玻璃基板
213‧‧‧平坦化膜
214‧‧‧定向膜
300‧‧‧背光
301‧‧‧光源
301a‧‧‧可見光源
301b‧‧‧IR光源
302‧‧‧光導板
400‧‧‧資料處理部分
401‧‧‧控制部分
402‧‧‧位置偵測部分
403‧‧‧算術運算部分
CA‧‧‧周圍區域
CG‧‧‧控制閘極
PA‧‧‧有效顯示區域
PA1‧‧‧像素區域
PA2‧‧‧感測器區域
PD‧‧‧光二極體
PIX‧‧‧像素
PIXb‧‧‧像素
PIXg‧‧‧像素
PIXr‧‧‧像素
S1‧‧‧第一感測器
S2．．．第二感測器
SN．．．儲存節點
SW．．．切換元件
TA．．．放大器電晶體
TR．．．讀出電晶體
TS．．．重設電晶體
圖1係部分以方塊顯示依據本發明之第一至第三具體實施例的一透射型液晶顯示裝置之整個結構的示意斷面圖；
圖2係顯示圖1所示之一液晶面板之一更詳細結構的斷面圖；
圖3係顯示圖1所示之透射型液晶顯示裝置之結構的分解透視圖；
圖4係顯示依據本發明之第一至第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板內提供的一驅動電路之一組態之一範例的示意方塊圖；
圖5A與5B分別係依據本發明之第一至第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之一光學感測器部分的俯視平面圖與對應於圖5A所示之一圖案的光學感測器部分的等效電路圖；
圖6係依據本發明之第一至第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中對應於像素之一TFT陣列基板部分的俯視平面圖；
圖7A與7B分別係依據本發明之第一至第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中的具有一PIN結構之一光二極體與具有一PDN結構之一光二極體的示意圖；
圖8係說明依據本發明之第一具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板之一操作的圖2之更詳細斷面圖；
圖9係顯示一顏料黑層與一碳黑層之光譜透射率的曲線圖；
圖10係說明依據本發明之第二具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板之一操作的圖2之更詳細斷面圖；
圖11係顯示該顏料黑層與一紅外線吸收濾光片層之一層壓膜的光譜透射率特性的曲線圖；
圖12係說明依據本發明之第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中之液晶面板之一操作的圖2之更詳細斷面圖；
圖13A與13B分別係顯示依據本發明之第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中的一膽固醇選擇反射膜之示意結構的視圖；
圖14係顯示依據本發明之第三具體實施例的透射型液晶顯示裝置中的膽固醇選擇反射膜之光譜透射率特性的曲線圖；
圖15係顯示依據本發明之第一具體實施例之一修改4的相對於光接收資料之一輸入光之一強度之一修改的曲線圖；以及
圖16A與16B分別係顯示當在其中不施加一外部光感測器之顯示區域內佈置的情況下偵測一指尖時的偵測結果與當在其中施加一外部光感測器之顯示區域內佈置的情況下偵測該指尖時的偵測結果。
60．．．濾光片部分
61．．．顏料黑層
70．．．光屏蔽部分/光屏蔽部件
71．．．碳黑層
200．．．液晶面板
200A．．．顯示表面
201．．．TFT陣列基板
202．．．彩色濾光片基板
203．．．液晶層
206．．．偏光板
207．．．偏光板
208．．．玻璃基板
209．．．平坦化膜
210．．．定向膜
211．．．共同電極
212．．．玻璃基板
213．．．平坦化膜
214．．．定向膜
300．．．背光
S1．．．第一感測器
S2．．．第二感測器

Claims (5)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一顯示表面，於其上顯示資訊；複數個像素區域，其各自包括光學元件，該等光學元件之每一者經調適以產生一具有對應於所輸入資料之一強度的光並將該光輸出至該顯示表面；複數個感測器區域，其每一者包括一對光接收元件，該等光接收元件之每一者經調適以接收一入射光並使該入射光經受光電轉換；一濾光片部分，其係佈置於一第一光接收元件與該複數個感測器之對應感測器內的該顯示表面之間，該濾光片部分經調適以吸收與屏蔽在一可見光頻帶中之該入射光，並透射在一非可見光頻帶中之該入射光；一光屏蔽部分，其具有一光吸收性質，且佈置於接近該第一光接收元件而佈置之一第二光接收元件與該複數個感測器區域之對應感測器區域內的該顯示表面之間，該光屏蔽部分經調適以吸收與屏蔽該入射光；以及一算術運算部分，其用於得出來自該第一光接收元件之一輸出信號與來自該第二光接收元件之一輸出信號之間的一差，其中該濾光片部分係由藉由將用於選擇性吸收在一特定波長頻帶中之一光並透射在其他波長頻帶中之光的一有機顏料分散至一光阻中所獲得之一第一顏料分散光阻製成；以及 該光屏蔽部分係由藉由將具有針對光之一整個波長頻帶的一吸收性質之一有機或無機顏料分散至一光阻中所獲得之一第二顏料分散光阻製成。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中該濾光片部分係由藉由將用於選擇性吸收在一特定第一波長頻帶中之一光並透射在其他第二波長頻帶中之光的一有機顏料分散至一光阻中所獲得之一第一顏料分散光阻製成；以及該光屏蔽部分包括：由該第一顏料分散光阻製成之一層；以及由一第三顏料分散光阻製成之一層，該第三顏料分散光阻係藉由分散用於選擇性吸收在該第二波長頻帶中之該光並透射在該第一波長頻帶中之該光的一有機顏料而獲得，該層係佈置於由該第一顏料分散光阻製成且與該顯示表面相對之該層之一側上。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中該濾光片部分係由藉由將用於選擇性吸收在一特定第一波長頻帶中之一光並透射在其他第二波長頻帶中之光的一有機顏料分散至一光阻中所獲得之一第一顏料分散光阻製成；以及該光屏蔽部分包括：一金屬膜；以及一抗反射膜，其係至少形成於與該顯示表面相對的該金屬膜之一表面上。
  4. 如請求項3之顯示裝置，其中該抗反射膜係具有用於衰減一入射光之一光吸收性質之一者。
  5. 一種顯示裝置，其包含：一顯示表面，於其上顯示資訊；複數個像素區域，其各自包括光學元件，該等光學元件之每一者經調適以產生一具有對應於所輸入資料之一強度的光並將該光輸出至該顯示表面；複數個感測器區域，其每一者包括一對光接收元件，該等光接收元件之每一者經調適以接收一入射光並使該入射光經受光電轉換；一濾光片部分，其係佈置於一第一光接收元件與該複數個感測器之該對應感測器內的該顯示表面之間，該濾光片部分經調適以吸收與屏蔽在一可見光頻帶中之該入射光，並透射在一非可見光頻帶中之該入射光；一波長選擇鏡部分，其係佈置於接近該第一光接收元件而佈置之一第二光接收元件與該複數個感測器區域之該對應感測器區域內的該顯示表面之間，該波長選擇鏡部分經調適以反射自顯示表面側入射至其之在一特定波長頻帶中之一非可見光、透射在除該特定波長頻帶以外之一波長頻帶中之一光，並透射自與該顯示表面側相對之一側入射至其之一光；以及一算術運算部分，其用於得出來自該第一光接收元件之一輸出信號與來自該第二光接收元件之一輸出信號之間的一差，其中該波長選擇鏡部分包括其中包含一膽固醇液晶組成物之一層，其用於選擇性反射自該顯示表面側入射至其的 在一特定波長頻帶中之一非可見光，並透射在除該特定波長頻帶以外之一波長頻帶中之一非可見光、自該顯示表面側入射至其的一可見光，及自與該顯示表面側相對之一側入射至其的一光。
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