WO2010026978A1

WO2010026978A1 - 光センサ内蔵表示パネル及び光センサ内蔵表示装置

Info

Publication number: WO2010026978A1
Application number: PCT/JP2009/065297
Authority: WO
Inventors: 寛子大森; 敏増田
Original assignee: コニカミノルタホールディングス株式会社
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2010-03-11

Abstract

　本発明の一側面に係る光センサ内蔵表示装置の光センサ内蔵表示パネルは、表示素子アレイ（Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、Ｂ発光型ＥＬ３、及び表示基板７）と、光センサ素子アレイ（Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、Ｃ吸収型光センサ素子６、及び光センサ基板８）とを備え、前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる表示基板７側から前記表示素子アレイ、前記光センサ素子アレイの順に積層形成されている。

Description

光センサ内蔵表示パネル及び光センサ内蔵表示装置

　本発明の一側面は、表示画面上からの光入力が可能である光センサ内蔵表示パネル及びそれを備えた光センサ内蔵表示装置に関する。また、本発明の一側面は、表示画面上からの光入力が可能である光センサ内蔵表示装置に関し、特に光入力時に反射原稿を読み取ることができる光センサ内蔵表示装置に関する。上記各光センサ内蔵表示装置は、電子ボード、携帯情報端末、携帯電話、パーソナルコンピュータ、電子ペーパー等の各種機器に用いることができる。

　従来より、表示画面上からの光入力が可能である光センサ内蔵表示装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。光入力（受光）と光出力（発光）を同一面で実現可能とするために、特許文献１及び特許文献２の装置では、１画素内に光センサ素子と表示素子の両方が設けられており、１画素内に光センサ素子による受光領域と表示素子による発光領域とが互いに独立して存在している。尚、特許文献２の装置は表示素子内に光センサ素子が埋め込まれた構造であり、表示面側及び光入力面側である表示画面側から特許文献２の装置を俯瞰すると、光センサ素子がバックライトの光を遮るので、表示素子の光センサ素子が埋め込まれた部分は表示素子による発光領域にならない。

　上述した通り、特許文献１及び特許文献２の装置では、１画素内に光センサ素子による受光領域と表示素子による発光領域とが互いに独立しているので、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率は、１画素内にどちらか一方の素子のみを設けた場合の開口率に比べて低下し、且つ、トレードオフの関係にある。

　表示素子の開口率は、明るさ、コントラスト、色再現性等の表示品位に直結しており、表示素子の開口率が低下することで表示品位は悪化する。また、光センサ素子の開口率は、感度、ダイナミックレンジ、Ｓ／Ｎ等のセンサ特性に直結しており、光センサ素子の開口率が低下することでセンサ特性は悪化する。

　ここで、表示素子の開口率及び光センサ素子の開口率の低下を抑制することができる光センサ内蔵表示装置がいくつか提案されている（例えば、特許文献３、特許文献４、及び非特許文献１を参照）。特許文献３の装置では、光センサ素子の行選択線と表示素子の行選択線を共有化している。特許文献４の装置では、光センサ素子の信号線と表示素子の信号線を共有化している。非特許文献１の装置では、光センサ素子の配線と表示素子の配線を共有化し、さらに、１つの表示／センサ結合画素内に表示素子３画素に対して光センサ素子を１画素配置している。

特開２００２－２３７９２３号公報特開２００５－１７３９８６号公報特開２００６－３２３２６０号公報特開２００７－３５５３号公報

Chris Brown et al,"A2.6 inch VGA LCD with Optical Input Function using a 1-Transistor Active-PixelSensor",Digest of Technical Papers, IEEE InternationalSolid-State Circuits Conference（ISSCC）2007, Feb.2007,p.132-133

　しかしながら、表示素子の開口率及び光センサ素子の開口率の低下を抑制することができる特許文献３、特許文献４、及び非特許文献１の装置においても、光センサ素子と表示素子が併存している画素内に光センサ素子による受光領域と表示素子による発光領域とが互いに独立して存在している点で、特許文献１及び特許文献２の装置と何ら変わりない。したがって、表示素子の開口率及び光センサ素子の開口率の低下を抑制することができる特許文献３、特許文献４、及び非特許文献１の装置においても、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率はトレードオフの関係にあり、表示素子の表示品位と光センサ素子のセンサ特性とを両立することができない。

　本発明は、上記の状況に鑑み、表示素子と光センサ素子の開口率が大幅に改善し、表示素子の表示品位と光センサ素子のセンサ特性とが両立する光センサ内蔵表示パネル及びそれを備えた光センサ内蔵表示装置を提供することを第１の目的とする。

　本発明は、上記の状況に鑑み、表示素子と光センサ素子の開口率が大幅に改善し、表示素子の表示品位と光センサ素子のセンサ特性とが両立し、且つ、光入力時に反射原稿を読み取ることができる光センサ内蔵表示装置を提供することを第２の目的とする。

　上記第１の目的を達成するために本発明の一側面に係る光センサ内蔵表示パネルは、表示素子アレイと、光センサ素子アレイとを備え、前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記表示素子アレイ、前記光センサ素子アレイの順に積層形成される構成とする。

　また、上記第１の目的を達成するために本発明の一側面に係る光センサ内蔵表示装置は、表示素子アレイと、光センサ素子アレイと、前記表示素子アレイを駆動する表示素子アレイ用駆動回路と、前記光センサ素子アレイを駆動する光センサ素子アレイ用駆動回路とを備え、前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記表示素子アレイ、前記光センサ素子アレイの順に積層形成される構成とする。さらに、第２の目的を達成するために、光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成としてもよい。

　このような構成によると、表示素子と光センサ素子が積層関係にあるので、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率とがトレードオフの関係でなくなる。これにより、表示素子と光センサ素子の開口率をともに大幅に改善することができ、表示素子の表示品位と光センサ素子のセンサ特性とが両立する。したがって、表示画像の解像度及び光センシングの解像度をともに増加させることが可能になる。また、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成の場合には、光入力時に反射原稿を読み取ることができる。

　また、前記表示素子アレイの表示素子と、その表示素子に対向している前記光センサ素子アレイの光センサ素子とに関して、表示素子の透過光波長領域と光センサ素子の感度波長領域とに重複部分があるようにするとよい。この場合、光センサ素子へ入射する光は、表示素子の透過光波長領域によって色純度を高めることができる。即ち、光入力時に表示素子が光センサ素子のカラーフィルタとして機能する。これにより、光センサ素子のセンサ特性が向上する。

　また、前記表示素子アレイの表示素子と、その表示素子に対向している前記光センサ素子アレイの光センサ素子とに関して、表示素子の発光波長領域と光センサ素子の感度波長領域とに重複部分がないようにしてもよい。

　また、前記光センサ素子アレイの光センサ素子の光電変換層が有機材料を含む材料で形成されるようにしてもよい。

　また、前記表示素子アレイの表示素子の発光層が有機材料を含む材料で形成されるようにしてもよい。

　また、前記光センサ素子アレイの各画素の分光特性が周期的に異なり、前記表示素子アレイの各画素の分光特性が周期的に異なるようにしてもよい。例えば、前記光センサ素子アレイがＹ（Yellow）吸収型光センサ素子、Ｍ（Magenta）吸収型光センサ素子、及びＣ（Cyan）吸収型光センサ素子を有し、前記表示素子アレイがＲ（Red）発光型表示素子、Ｇ（Green）発光型表示素子、及びＢ（Blue）発光型表示素子を有するようにするとよい。

　また、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成でない場合、前記光センサ素子アレイが、モノクロ光センサ素子アレイ又は単色光センサ素子アレイであってもよい。この場合、光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を消灯させるようにするとよい。一方、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成の場合、前記表示素子アレイ及び前記光センサ素子アレイの画素配列がデルタ配列であるようにしてもよい。

　また、光入力時において、前記光センサ素子アレイ用駆動回路が異なる時間に前記光センサ素子アレイに光センシングを実行させ、前記光センサ素子アレイの出力の差分値から画像データを得るようにしてもよい。

　上記いずれかの構成の光センサ内蔵表示装置は、例えば、電子ボードに用いることができる。

　上記第１の目的を達成するために本発明の一側面に係る光センサ内蔵表示パネルは、表示素子アレイと、光センサ素子アレイとを備え、前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記光センサ素子アレイ、前記表示素子アレイの順に積層形成される構成とする。

　また、上記第１の目的を達成するために本発明の一側面に係る光センサ内蔵表示装置は、表示素子アレイと、光センサ素子アレイと、前記表示素子アレイを駆動する表示素子アレイ用駆動回路と、前記光センサ素子アレイを駆動する光センサ素子アレイ用駆動回路とを備え、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記光センサ素子アレイ、前記表示素子アレイの順に積層形成される構成とする。さらに、第２の目的を達成するために、光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成としてもよい。

　このような構成によると、表示素子と光センサ素子が積層関係にあるので、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率とがトレードオフの関係でなくなる。これにより、表示素子と光センサ素子の開口率をともに大幅に改善することができ、表示素子の表示品位と光センサ素子のセンサ特性とが両立する。したがって、表示画像の解像度及び光センシングの解像度をともに増加させることが可能になる。また、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる場合には、光入力時に反射原稿を読み取ることができる。

　また、前記表示素子アレイの表示素子と、その表示素子に対向している前記光センサ素子アレイの光センサ素子とに関して、表示素子の発光波長領域と光センサ素子の透過光波長領域とに重複部分があるようにするとよい。この場合、表示素子の放射光が光センサ素子を透過して表示面に到達するので、使用者は表示面から表示画像を視認することができる。

　また、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成でない場合、前記表示素子アレイが、モノクロ表示素子アレイであってもよい。尚、前記光センサ素子アレイの各画素の分光特性が周期的に異なるようにすることにより、前記光センサ素子アレイが前記表示素子アレイのカラーフィルタとして機能する。また、これらの場合、光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を消灯させるようにするとよい。

　また、前記表示素子アレイ及び前記光センサ素子アレイの画素配列がデルタ配列であるようにしてもよい。

　本発明によると、表示素子と光センサ素子が積層関係にあるので、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率とがトレードオフの関係でなくなる。これにより、表示素子と光センサ素子の開口率をともに大幅に改善することができ、表示素子の表示品位と光センサ素子のセンサ特性とが両立する。したがって、表示画像の解像度及び光センシングの解像度をともに増加させることが可能になる。さらに、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させると、光入力時に反射原稿を読み取ることができる。

本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第１実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第１実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第１実施形態における光センサ素子アレイの上面図である。本発明の第１実施形態における光センサ素子アレイの断面図である。本発明の第１実施形態における光センサ素子１画素の等価回路を示す図である。本発明の第１実施形態における光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図である。本発明の第１実施形態における表示素子アレイの断面図である。本発明の第１実施形態における表示素子１画素の等価回路を示す図である。本発明の第１実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第２実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第２実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第２実施形態における光センサ素子アレイの上面図である。本発明の第２実施形態における光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図である。本発明の第２実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第３実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第３実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第３実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。本発明の第４実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第４実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第４実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第５実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第５実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第５実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第６実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第６実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第６実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第７実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第７実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第７実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第８実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第８実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第８実施形態における光センサ素子アレイの上面図である。本発明の第８実施形態における光センサ素子アレイの断面図である。本発明の第８実施形態における光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図である。本発明の第８実施形態における表示素子アレイの断面図である。本発明の第８実施形態における表示素子１画素の等価回路を示す図である。本発明の第８実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第９実施形態における光センサ内蔵表示パネルの断面図である。本発明の第９実施形態における光センサ内蔵表示パネルの断面図である。本発明の第９実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係の例を示す図である。本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第１０実施形態における光センサ内蔵表示パネルの表示時の断面図である。本発明の第１０実施形態における光センサ内蔵表示パネルの光入力時の断面図である。本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を示す図である。本発明の第１１実施形態における光センサ内蔵表示パネルの断面図である。本発明の第１１実施形態における光センサ内蔵表示パネルの断面図である。本発明の第１１実施形態における光センサ素子アレイの上面図である。本発明の第１１実施形態における光センサ素子アレイの断面図である。本発明の第１１実施形態における光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図である。本発明の第１１実施形態における表示素子アレイの断面図である。本発明の第１１実施形態における表示素子１画素の等価回路を示す図である。本発明の第１１実施形態における１画素分の画素構造を示す図である。

　本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。

＜＜第１実施形態＞＞
＜構成＞
　本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図１に示す。図１は、本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）はそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１００のＡ断面図を図２Ａ及び図２Ｂに示す。図２Ａは表示時を表し、図２Ｂは光入力時を表している。

　本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図１に示すように、表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１００と、表示素子アレイの行を順次選択するための表示素子アレイ用垂直走査回路１０１と、光センサ素子アレイの行を順次選択するための光センサ素子アレイ用垂直走査回路１０２と、表示素子アレイの列を順次選択するための表示素子アレイ用水平走査回路１０３と、光センサ素子アレイ用出力回路１０４と、タイミングジェネレータ１０５とを備えている。光センサ素子アレイ用出力回路１０４は、光センサ素子アレイの出力信号を列毎に順次読み出す列出力回路（不図示）と、列出力回路の出力を入力するマルチプレクサ（不図示）と、マルチプレクサの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（不図示）とを有している。また、タイミングジェネレータ１０５は、表示素子アレイ用垂直走査回路１０１、光センサ素子アレイ用垂直走査回路１０２、表示素子アレイ用水平走査回路１０３、及び光センサ素子アレイ用出力回路１０４の動作タイミングを制御する。

　図２Ａ及び図２Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１００の表示素子アレイは、表示素子としてＲ発光型ＥＬ（Electroluminescence）１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３を有しており、光センサ内蔵表示パネル１００の光センサ素子アレイは、光センサ素子として、Ｙ（Yellow）吸収型光センサ素子４、Ｍ（Magenta）吸収型光センサ素子５、及びＣ（Cyan）吸収型光センサ素子６を有している。そして、画素配列がデルタ配列となるように、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３が表示基板７上に形成されている。尚、表示基板７は透明基板（例えばガラス基板）としている。また、表示基板７と光センサ基板８とを透明接着層９を介して張り合わせたときに、Ｙ吸収型光センサ素子４がＢ発光型ＥＬ３に対向し、Ｍ吸収型光センサ素子５がＧ発光型ＥＬ２に対向し、Ｃ吸収型光センサ素子６がＲ発光型ＥＬ１に対向するように、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６が光センサ基板８上に形成されている。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる表示基板７側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっている。

　表示素子の発光波長領域（発光スペクトル）と吸収波長領域（吸収スペクトル）は類似しており、一方、表示素子の吸収波長領域と透過光波長領域（透過スペクトル）は補色関係にある。具体的には、Ｒ発光型ＥＬ１はＲ光を吸収してＢ光とＧ光を透過し、Ｇ発光型ＥＬ２はＧ光を吸収してＲ光とＢ光を透過し、Ｂ発光型ＥＬ３はＢ光を吸収してＲ光とＧ光を透過する。

　そして、Ｂ光とＧ光を透過するＲ発光型ＥＬ１に対向しているＣ吸収型光センサ素子６はＢ光とＧ光に感度を有し、Ｒ光とＢ光を透過するＧ発光型ＥＬ２に対向しているＭ吸収型光センサ素子５はＲ光とＢ光に感度を有し、Ｒ光とＧ光を透過するＢ発光型ＥＬ３に対向しているＹ吸収型光センサ素子４はＲ光とＧ光に感度を有する。

　尚、本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、光ペン等の発光素子を用いた入力機具によって行われるものとする。以下では、Ｒ発光型光ペンを入力機具として用いた場合、即ちＲ発光型光ペンから出力される光の軌跡・強度・色が光入力になる場合について説明する。

　本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、光センサ素子アレイが図３～図５に示す構成になっている。図３は本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の光センサ素子アレイの上面図（ただし、保護膜及び光センサ基板は不図示）であり、図４は光センサ素子アレイのＢ断面図（光センサ素子１画素の断面図）であり、図５は光センサ素子１画素の等価回路を示す図である。

　図３～図５において、８は光センサ基板、１１はＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）の活性層、１２は画素電極、１３は光電変換層、１４はＴＦＴのゲート絶縁膜、１５はＴＦＴのゲート、１６は絶縁膜、１７は透明電極、１８は保護膜、１９は行選択信号線、２０は信号線、２１は透明電極１７にバイアス電圧を印加するためのバイアス線、２２は光電変換素子、２３はＴＦＴを示している。

　また、本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、表示素子アレイが図６～図８に示す構成になっている。図６は本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図（ただし、保護膜及び表示基板は不図示）であり、図７は表示素子アレイのＣ断面図（表示素子１画素の断面図）であり、図８は表示素子１画素の等価回路を示す図である。

　図６～図８において、７は表示基板、３１は第２ＴＦＴの活性層、３２は画素電極、３３は発光層、３４は第２ＴＦＴのゲート絶縁膜、３５は第２ＴＦＴのゲート、３６は絶縁膜、３７は透明電極、３８は保護膜、３９は行選択信号線、４０は信号線、４１は透明電極３７に第１バイアス電圧を印加するための第１バイアス線、４２はＥＬ素子、４３は第１ＴＦＴ、４４は第２ＴＦＴ、４５は第２ＴＦＴに第２バイアス電圧を印加するための第２バイアス線を示している。

　ここで、本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図９に示す。図９は、図３及び図６のＤ断面に対応する断面図であり、図１、図３～図８と同一の部分には同一の符号を付す。

　表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図９に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１００の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる表示基板７側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２Ａ参照）、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　Ｒ発光型光ペン１０を入力機具として用いた場合、光入力時の状態は図２Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、光ペンの軌跡、色、発光強度を検出し、入力された内容を読み取る。具体的には、光ペンの軌跡、色の検出は、光センサ素子の出力の有無を検出することで実施され、光ペンの発光強度の検出は、光センサ素子の出力の量を検出することで実施される。

　光入力時に光入力面側となる表示基板７側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２Ｂ参照）、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置することになるが、以下に説明するように表示素子アレイの状態は問題にならない。したがって、光入力時において表示素子はどのような状態でもよい（光入力時に表示素子を消灯しなくてもよい）。これにより、光入力時においても表示素子アレイによる画像表示が可能となる。

　上述したように、表示素子の透過光波長領域は、対向している光センサ素子の感度波長領域と概略一致している。即ち、画素毎に、表示素子の透過光波長領域と光センサ素子の感度波長領域とが概略一致している。したがって、光センサ素子の感度波長領域の光は、表示素子を通過することによる減衰が少ない。このため、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置しても、光センサ素子の感度は実質的に損なわれない。

　また、上述したように、表示素子の発光波長領域は、対向している光センサ素子の感度波長領域に含まれていない。したがって、表示素子が点灯していても、同一画素内において表示素子からの放射光が光センサ素子で感知されることはなく、表示素子からの放射光は光センサ素子の出力に寄与しない。

＜製造方法＞
　光センサ素子アレイを以下の手順で製造する。まず、光センサ基板８上にＴＦＴ２３を作製する。そして、その基板上に、光電変換素子２２を形成する。光電変換層１３を有機材料で形成すれば、光電変換素子２２を所望の分光特性にすることが容易である。有機材料は、その分子構造を合成によって設計が可能であり、その特性を自由に設計・調節できるためである。

　光電変換層１３の材料は、電子受容体材料及び電子供与体材料を含むことが極めて望ましい。電子受容体材料としては、π共役系化合物が好ましい。π共役系化合物とは、芳香族π電子を７つ以上有する化合物を意味する。したがって、例えば、化１に示したピロメリットイミド誘導体（化合物１－５）は、芳香族π電子を６つしか持たないのでπ共役系化合物ではなく、ナフトイミド誘導体（化合物１－６）については、芳香族π電子を１０個有するのでπ共役系化合物である。

　またπ共役系化合物の中でも、化２に示したフラーレンカーボンナノチューブ、ポルフィリン、フタロシアニンの基本骨格をもつ電子受容体が好ましい。化３にフラーレンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す。化４にカーボンナノチューブおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化４で、ｎは１以上の整数である。）。化５にポルフィリンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化５で、ｎは０以上の整数、ｍは１以上の整数である。）。化６にフタロシアニンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化６で、ｎは０以上の整数である。）。π共役系化合物については、化３～６に示した具体例に限らない。

　また、電子供与体材料は、光吸収により生じた電荷を輸送するため、導電性材料を含有して形成されることが好ましい。例えば、導電性材料としては、ｐ型無機半導体（ＧａＰ、ＮｉＯ、ＣｏＯ、ＦｅＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、一価の銅を含む化合物等）や導電性高分子化合物が好ましい。

　導電性高分子化合物としては、化７に示したポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ（ｐ－フェニレン）、ポリアニリンの基本骨格を持つものが好ましい（化７で、ｘは１以上の整数であることが好ましい。）。

　化８にポリフェニレンビニレンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化８で、ｎ、ｍ、ｋ、ｊは０以上の整数、ｘは２以上の整数である。）。

　化９にポリチオフェンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化９で、ｎ、ｍは０以上の整数、ｋは１以上の整数、ｘは２以上の整数である。）。

　化１０にポリ（チオフェンビニレン）およびその誘導体の好ましい具体例を示す（化１０で、ｎ、ｍ、ｋ、ｊは０以上の整数、ｘは２以上の整数である。）。

　化１１にポリアセチレンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化１１で、ｎ、ｍは０以上の整数、ｘは２以上の整数である。）。　

　化１２にポリピロールおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化１２で、ｎは０以上の整数、ｋは１以上の整数、ｘは１以上の整数である。）。

　化１３にポリフルオレンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化１３で、ｎ、ｍは０以上の整数、ｘは１以上の整数である。）。　

　化１４にポリ（ｐ－フェニレン）およびその誘導体の好ましい具体例を示す（化１４で、ｎ、ｍは０以上の整数、ｘ、ｙは１以上の整数である。）。

　化１５にポリアニリンおよびその誘導体の好ましい具体例を示す（化１５で、ｎは０以上の整数、ｘは２以上の整数である。）。

　導電性高分子化合物は、化８～１５に示した具体例に限られない。

　尚、光電変換層１３においてはこれらの材料を必要に応じて、ポリマーバインダー内に含有させても良い。そのように用いられるポリマーバインダーとしては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等を挙げることができる。

　光電変換層１３の製造方法は、例えば、特開２００６―７３８５６号公報に記載されているように、電子供与体材料／電子受容体材料混合膜層の形成方法として、蒸着法、塗布法（キャスト法、スピンコート法を含む）などがあるが、特に塗布法を用いることが好ましい。また、電子供与体材料あるいは電子受容体材料を飽和濃度の５０％以上の濃度で有機溶媒に溶解した溶液を調整して、塗布することにより、すでに形成させた塗布膜への侵食が抑えられ、ムラのない多層膜を形成することができる。例えば、塗布法の一つであるインクジェット法で光電変換層１３を形成するとよい。

　また、表示素子アレイを以下の手順で製造する。まず、表示基板７上に、第１ＴＦＴ４３及び第２ＴＦＴ４４を作製する。そして、その基板上に、ＥＬ素子４２を形成する。ＥＬ素子４２を有機材料で形成すれば、ＥＬ素子４２を所望の分光特性にすることがある程度可能となる。有機材料は、その分子構造を合成によって設計が可能であり、その特性を自由に設計・調節できるためである。

　ＥＬ素子４２の材料、製造方法は、例えば、特開２００７―４９１１７号公報に記載されているようにするとよい。即ち、ＥＬ素子４２が少なくとも１層以上の有機層を有し、該有機層の少なくとも１層は燐光性化合物を含有する発光層であり、該有機層にビアリール部分を有する化合物を含有し、該化合物は非経験的分子起動計算法で求めた最低励起３重項状態での前記ビアリール部分の二面角θが１０～９０°（より好適には２５～９０°）であり、さらに、該有機層に揮発性有機溶媒を１０^-2～１０³ｐｐｍ含有させるようにするとよい。

　有機層の塗布に際しては、スピンコート、ディップコート、ロールコート、バーコート、フレキソ印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット法であり、好ましくはインクジェット法である。

　上記の手順でそれぞれ製造した光センサ素子アレイと表示素子アレイを、Ｙ吸型光センサ素子４がＢ発光型ＥＬ３に対向し、Ｍ吸収型光センサ素子５がＧ発光型ＥＬ２に対向し、Ｃ吸収型光センサ素子６がＲ発光型ＥＬ１に対向するように、透明接着層９で張り合わせる。

＜＜第２実施形態＞＞
　第２実施形態の説明においては、第１実施形態との差異点に関する説明を主とし、第１実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

＜構成＞
　本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図１０に示す。図１０は、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０６のＥ断面図を図１１Ａ及び図１１Ｂに示す。図１１Ａは表示時を表し、図１１Ｂは光入力時を表している。なお、図１０、図１１Ａ、及び図１１Ｂにおいて、図１、図２Ａ、及び図２Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図１０に示すように、本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置から光センサ内蔵表示パネル１００を取り除き、その代わりに表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１０６を設けた構成である。

　図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１０６の表示素子アレイは、表示素子としてＲ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３を有しており、光センサ内蔵表示パネル１０６の光センサ素子アレイは、光センサ素子として、Ｗ（White）吸収型光センサ素子５１を有している。尚、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３の分光特性は第１実施形態と同様である。また、Ｗ吸収型光センサ素子５１は、Ｇ光の感度が最も大きいが、Ｒ光及びＢ光も検知可能である。Ｗ吸収型光センサ素子５１は基板５０上に形成されている。そして、画素配列がモザイク配列となり、且つ、各表示素子にＷ吸収型光センサ素子５１が一つずつ対向するように、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３が保護層５２を介してＷ吸収型光センサ素子５１上に積層形成されている。さらに、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３の上には保護層５３が形成されている。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっている。

　尚、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、図１１Ｂに示すように透過原稿５４（例えばフィルム）が用いられるものとする。

　本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、光センサ素子アレイが図１２に示す構成になっている。図１２は本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の光センサ素子アレイの上面図（ただし、保護膜及び基板は不図示）である。尚、光センサ素子アレイのＦ断面図（光センサ素子１画素の断面図）は、図４に示す第１実施形態の光センサ素子アレイのＢ断面図（光センサ素子１画素の断面図）において光センサ基板８を基板５３に置換したものと同一であるのでここでは図示を省略する。また、光センサ素子１画素の等価回路は図５に示す第１実施形態の光センサ素子１画素の等価回路と同一であるので、これについても図示を省略する。

　また、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、表示素子アレイが図１３に示す構成になっている。図１３は本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図（ただし、保護膜は不図示）である。尚、表示素子アレイのＧ断面図（表示素子１画素の断面図）は、図７に示す第１実施形態の表示素子アレイのＣ断面図（表示素子１画素の断面図）において表示基板７を保護層５２に置換したものと同一であるのでここでは図示を省略する。また、表示素子１画素の等価回路は図８に示す第１実施形態の表示素子１画素の等価回路と同一であるので、これについても図示を省略する。

　ここで、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図１４に示す。図１４は、図１２及び図１３のＨ断面に対応する断面図であり、図９及び図１１と同一の部分には同一の符号を付す。

　保護層５２（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）は光センサ素子の保護層１８（図４参照）と一体形成されていてもよく、保護層５３（図１１Ａ及び図１１Ｂ参照）は表示素子の保護層３８（図７参照）と一体形成されていてもよい。

　また、第１実施形態と同様に、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図１４に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０６の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図１１Ａ参照）、第１実施形態と同様に、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　透過原稿５４を用いた光入力時の状態は図１１Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、透過原稿５４からの透過光を検出し、透過原稿５４の透過画像を読み取る。例えば、異なる時間に光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から透過原稿５４の透過画像データを得るようにするとよい。

　光入力時に光入力面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図１１Ｂ参照）、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置することになる。そして、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３のいずれの表示素子からの放射光もＷ吸収型光センサ素子５１で感知されるため、光入力時において全ての表示素子を消灯しておく必要がある。

　Ｒ発光型ＥＬ１はＣ光を透過しＣ光の補色を吸収し、Ｇ発光型ＥＬ２はＭ光を透過しＭ光の補色を吸収し、Ｂ発光型ＥＬ３はＹ光を透過しＹ光の補色を吸収するため、これらの表示素子が複数のＷ吸収型光センサ素子５１から成るモノクロ光センサ素子アレイに対するカラーフィルタとして機能する。したがって、光センサ素子アレイ用垂直走査回路１０２が光センサ素子アレイを駆動すると、透過原稿５４の透過画像に対応するカラー画像データが得られる。尚、動画表示しながら透過画像を読み込む場合、上述したように光入力時には全ての表示素子を消灯しておく必要があるため、透過画像の読み取り処理は画像表示処理の間に間欠的に短時間で行うことが望ましい、即ちフィールドシーケンシャル駆動を行うことが望ましい。

＜製造方法＞
　光センサ素子を以下の手順で製造する。まず、基板５０上にＴＦＴを作製する。そして、その基板上に、光電変換素子を形成する。光電変換素子の材料、製造方法については第１実施形態と同様である。尚、Ｇ光に対する感度を高くするためには、ホール輸送性有機材料として例えばポリチオフェン系が用いられる。

　また、表示素子アレイを以下の手順で製造する。まず、保護層５２上に、第１ＴＦＴ及び第２ＴＦＴを作製する。そして、その基板上に、ＥＬ素子を形成する。ＥＬ素子の材料、製造方法については第１実施形態と同様である。

＜＜第３実施形態＞＞
　第３実施形態の説明においては、第２実施形態との差異点に関する説明を主とし、第２実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

　本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、光入力時に表示素子を一旦消灯する必要がある。このため、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置を、光ペン等の発光素子を用いた入力機具により書き込み処理を行う電子黒板等のシステムに利用する場合、書き込み処理時は表示画像が消去されることになるため、利便性がよくない。本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置のこのような欠点を解消することができる構成である。

＜構成＞
　本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図１５に示す。図１５は、本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０７のＩ断面図を図１６Ａ及び図１６Ｂに示す。図１６Ａは表示時を表し、図１６Ｂは光入力時を表している。なお、図１５、図１６Ａ、及び図１６Ｂにおいて、図１０、図１１Ａ、図１１Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図１５に示すように、本発明の第２実施形態に係る光センサ内蔵表示装置から光センサ内蔵表示パネル１０６を取り除き、その代わりに表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１０７を設けた構成である。

　光センサ内蔵表示パネル１０７は、光センサ内蔵表示パネル１０６のＷ吸収型光センサ素子５１と保護層５２との間にカラーフィルタを新たに設けた構成である。図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１０７は、カラーフィルタとしてＲ光を吸収するＲフィルタ６１、Ｇ光を吸収するＧフィルタ６２、及びＢ光を吸収するＢフィルタ６３を有している。そして、Ｒフィルタ６１、Ｇフィルタ６２、及びＢフィルタ６３は、Ｒフィルタ６１がＲ発光型ＥＬ１に対向し、Ｇフィルタ６２がＧ発光型ＥＬ２に対向し、Ｂフィルタ６３がＢ発光型ＥＬ３に対向するように設けられる。

　Ｗ吸収型光センサ素子５１とＲフィルタ６１との組み合わせがＣ吸収型光センサ素子として機能し、Ｗ吸収型光センサ素子５１とＧフィルタ６２との組み合わせがＭ吸収型光センサ素子として機能し、Ｗ吸収型光センサ素子５１とＢフィルタ６３との組み合わせがＹ吸収型光センサ素子として機能する。したがって、本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、表示時及び光入力時において、本発明の第１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置と同様の動作を行う。

　ここで、本発明の第３実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図１７に示す。図１７は図１２及び図１３のＨ断面に対応する断面図であり、図１７において図１４と同一の部分には同一の符号を付す。

　暗電流ノイズを低減する観点から、カラーフィルタ６４において、光センサ素子用のＴＦＴ２３のゲートが対向する部分にはブラックマスク６５を設けている。尚、保護層５３は表示素子の保護層３８と一体形成されていてもよい。また、第２実施形態と同様に、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図１７に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０７の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図１６Ａ参照）、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　Ｒ発光型光ペン１０を入力機具として用いた場合、光入力時の状態は図１６Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、光ペンの軌跡、色、発光強度を検出し、入力された内容を読み取る。具体的には、光ペンの軌跡、色の検出は、光センサ素子の出力の有無を検出することで実施され、光ペンの発光強度の検出は、光センサ素子の出力の量を検出することで実施される。

　光入力時に光入力面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図１６Ｂ参照）、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置することになる。しかしながら、表示素子が点灯していても、その放射光は、同一画素内で積層されているカラーフィルタにより吸収され、Ｗ吸収型光センサ素子５１には感知されないため、光センサ素子の出力に寄与しない。したがって、光入力時において表示素子はどのような状態でもよい（光入力時に表示素子を消灯しなくてもよい）。これにより、光入力時においても表示素子アレイによる画像表示が可能となる。

＜製造方法＞
　Ｗ吸収型光センサ素子５１上にカラーフィルタを設ける工程以外は、第２実施形態の場合と同一であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第４実施形態＞＞
　第４実施形態の説明においては、第１実施形態との差異点に関する説明を主とし、第１実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

＜構成＞
　本発明の第４実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図１９に示す。図１９は、本発明の第４実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１００のＡ断面図を図２０に示す。図２０Ａは表示時を表し、図２０Ｂは光入力時を表している。なお、図１９、図２０Ａ、及び図２０Ｂにおいて、図１、図２Ａ、及び図２Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第４実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、第１実施形態とは異なり、図２０Ｂに示すように反射原稿１０’が用いられるものとする。

　光センサ素子アレイの構成、光センサ素子１画素の等価回路、表示素子アレイの構成、表示素子１画素の等価回路、及び光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造はそれぞれ第１実施形態のものと同一であるので図示を省略する。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１００の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる表示基板７側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２０Ａ参照）、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　反射原稿１０’を用いた光入力時の状態は図２０Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、反射原稿１０’からの反射光を検出し、反射原稿１０’の反射画像を読み取る。例えば、異なる時間に光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から反射原稿１０’の反射画像データを得るようにするとよい。

　光入力時に光入力面側となる表示基板７側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２０Ｂ参照）、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置することになるが、以下に説明するようにこの位置関係は問題にならない。

　第１実施形態において既に説明したように、表示素子の透過光波長領域は、対向している光センサ素子の感度波長領域と概略一致している。即ち、画素毎に、表示素子の透過光波長領域と光センサ素子の感度波長領域とが概略一致している。したがって、光センサ素子の感度波長領域の光は、表示素子を通過することによる減衰が少ない。このため、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置しても、光センサ素子の感度は実質的に損なわれない。

　また、第１実施形態において既に説明したように、表示素子の発光波長領域は、対向している光センサ素子の感度波長領域に含まれていない。したがって、表示素子が点灯していても、同一画素内において表示素子からの放射光が光センサ素子で感知されることはなく、表示素子からの放射光は光センサ素子の出力に寄与しない。

　光入力時（反射原稿読み取り時）では、各光センサ素子は、対向する表示素子に隣接している表示素子の放射光を光源として利用し、その光源の反射原稿１０’による反射光を光電変換している。これにより、光入力時においても表示素子アレイによる画像表示が可能となる。

　具体的は、光入力時において表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が表示素子アレイの全ての表示素子を点灯させる。この表示素子からの放射光が反射原稿１０’を読み取るための光源として機能する。即ち、表示素子から放射された光は反射原稿１０’に照射され、反射原稿１０’によって反射される。そして、その反射光が、隣接光センサ素子（その反射光の元となる放射光を放射した表示素子に対向する光センサ素子に隣接している光センサ素子）によって感知され、その反射光の強度を反映した電気信号に変換される。この電気信号を光センサ素子アレイ用出力回路１０４が順次読み出すことにより、光センサ素子アレイの各画素に対する明暗情報、つまり反射原稿１０’の反射画像データが得られる。得られた反射原稿１０’の反射画像データは、Ｙ画素、Ｍ画素、及びＣ画素からなるカラー画像データである。Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６それぞれでの感度に応じて、及び／又は、各表示素子の発光強度に応じて、光センサ素子アレイ用出力回路１０４が反射原稿１０’の反射画像データの各画素データに対して補正処理を施すようにしてもよい。尚、表示素子アレイによって或る画像を表示する場合に非点灯となる表示素子が存在する場合、本来非点灯となるべき表示素子に微弱な発光をさせるように画像表示を補正してもよく、また、上述した全ての表示素子を点灯させる例とは異なり、本来非点灯となるべき表示素子を消灯しておき、その消灯状態の表示素子を光源に含んでいる光センサ素子の出力データを、その周辺の光センサ素子の出力データを用いて補間或いは補正するようにしてもよい。

　尚、本実施形態では、表示素子アレイ及び光センサ素子アレイの画素配列をデルタ配列にしているため、各光センサ素子は、対向する表示素子を囲んでいる全ての表示素子の放射光を光源として利用することができる。これにより、各光センサ素子アレイが感知可能である反射光の光量が大きくなり、光センサ素子の信号量が増えるので、反射原稿１０’の反射画像データのＳ／Ｎが向上する。

＜製造方法＞
　第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第５実施形態＞＞
　第５実施形態の説明においては、第２実施形態との差異点に関する説明を主とし、第２実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

＜構成＞
　本発明の第５実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図２１に示す。図２１は、本発明の第５実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０６のＥ断面図を図２２に示す。図２２Ａは表示時を表し、図２２Ｂは光入力時を表している。なお、図２１、図２２Ａ、及び図２２Ｂにおいて、図１０、図１１Ａ、及び図１１Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第５実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、第２実施形態とは異なり、図２２Ｂに示すように反射原稿１０’が用いられるものとする。

　光センサ素子アレイの構成、光センサ素子１画素の等価回路、表示素子アレイの構成、表示素子１画素の等価回路、及び光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造はそれぞれ第２実施形態のものと同一であるので図示を省略する。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０６の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２２Ａ参照）、第２実施形態と同様に、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　反射原稿１０’を用いた光入力時の状態は図２２Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、反射原稿１０’からの反射光を検出し、反射原稿１０’の反射画像を読み取る。例えば、異なる時間に光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から反射原稿１０’の反射画像データを得るようにするとよい。

　光入力時に光入力面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２２Ｂ参照）、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置することになる。そして、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３のいずれの表示素子からの放射光もＷ吸収型光センサ素子５１で感知されるため、光入力時において全ての表示素子を一斉に点灯することを避ける必要がある。

　光入力時（反射原稿読み取り時）では、各光センサ素子は、対向する表示素子に隣接している表示素子の放射光を光源として利用し、Ｒ光光源、Ｇ光光源、Ｂ光光源毎に光源の反射原稿１０’による反射光を光電変換している。

　具体的は、まず、表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３がＲ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３うち、Ｒ発光型ＥＬ１のみを点灯させる（図２２Ｂの状態）。Ｒ発光型ＥＬ１から放射されたＲ光は反射原稿１０’に照射され、反射原稿１０’によって反射される。そして、その反射Ｒ光が、隣接光センサ素子（その反射Ｒ光の元となるＲ光を放射したＲ発光型ＥＬ１に対向するＷ吸収型光センサ素子に隣接しているＷ吸収型光センサ素子）によって感知され、その反射Ｒ光の強度を反映した電気信号に変換される。この電気信号を光センサ素子アレイ用出力回路１０４が順次読み出すことにより、反射原稿１０’の反射Ｒ画像データが得られる。尚、反射Ｒ光の元となるＲ光を放射したＲ発光型ＥＬ１に対向するＷ吸収型光センサ素子はＲ発光型ＥＬ１の放射光を感知しているので、反射Ｒ光の元となるＲ光を放射したＲ発光型ＥＬ１に対向するＷ吸収型光センサ素子の電気信号は読み出さないようにする。

　次に、表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３がＲ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３うち、Ｇ発光型ＥＬ２のみを点灯させる。Ｇ発光型ＥＬ２から放射されたＧ光は反射原稿１０’に照射され、反射原稿１０’によって反射される。そして、その反射Ｇ光が、隣接光センサ素子（その反射Ｇ光の元となるＧ光を放射したＧ発光型ＥＬ２に対向するＷ吸収型光センサ素子に隣接しているＷ吸収型光センサ素子）によって感知され、その反射Ｇ光の強度を反映した電気信号に変換される。この電気信号を光センサ素子アレイ用出力回路１０４が順次読み出すことにより、反射原稿１０’の反射Ｇ画像データが得られる。尚、反射Ｇ光の元となるＧ光を放射したＧ発光型ＥＬ２に対向するＷ吸収型光センサ素子はＧ発光型ＥＬ２の放射光を感知しているので、反射Ｇ光の元となるＧ光を放射したＧ発光型ＥＬ２に対向するＷ吸収型光センサ素子の電気信号は読み出さないようにする。

　次に、表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３がＲ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３うち、Ｂ発光型ＥＬ３のみを点灯させる。Ｂ発光型ＥＬ３から放射されたＢ光は反射原稿１０’に照射され、反射原稿１０’によって反射される。そして、その反射Ｂ光が、隣接光センサ素子（その反射Ｂ光の元となるＢ光を放射したＢ発光型ＥＬ３に対向するＷ吸収型光センサ素子に隣接しているＷ吸収型光センサ素子）によって感知され、その反射Ｂ光の強度を反映した電気信号に変換される。この電気信号を光センサ素子アレイ用出力回路１０４が順次読み出すことにより、反射原稿１０’の反射Ｂ画像データが得られる。尚、反射Ｂ光の元となるＢ光を放射したＢ発光型ＥＬ３に対向するＷ吸収型光センサ素子はＢ発光型ＥＬ３の放射光を感知しているので、反射Ｂ光の元となるＢ光を放射したＢ発光型ＥＬ３に対向するＷ吸収型光センサ素子の電気信号は読み出さないようにする。

　そして、反射原稿１０’の反射Ｒ画像データ、反射Ｇ画像データ、及び反射Ｂ画像データを合成することにより、反射原稿１０’の反射画像データが得られる。得られた反射原稿１０’の反射画像データは、Ｒ画素、Ｇ画素、及びＢ画素からなるカラー画像データである。

　Ｗ吸収型光センサ素子５１のＲ光、Ｇ光、Ｂ光それぞれに対する感度に応じて、及び／又は、各表示素子の発光強度に応じて、光センサ素子アレイ用出力回路１０４が反射原稿１０’の反射画像データの各画素データに対して補正処理を施すようにしてもよい。尚、表示素子アレイによって或る画像を表示する場合に非点灯となる表示素子が存在する場合、本来非点灯となるべき表示素子に微弱な発光をさせるように画像表示を補正してもよく、また、上述した全ての表示素子を点灯させる例とは異なり、本来非点灯となるべき表示素子を消灯しておき、その消灯状態の表示素子を光源に含んでいる光センサ素子の出力データを、その周辺の光センサ素子の出力データを用いて補間或いは補正するようにしてもよい。

＜製造方法＞
　第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第６実施形態＞＞
　第６実施形態の説明においては、第３実施形態との差異点に関する説明を主とし、第３実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

　本発明の第５実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、光入力時にＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像を順番に読み込む必要があるため、読み取り時間が長い。本発明の第６実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、本発明の第５実施形態に係る光センサ内蔵表示装置のこのような欠点を解消することができる構成である。

＜構成＞
　本発明の第６実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図２３に示す。図２３は、本発明の第６実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０７のＩ断面図を図２４Ａ及び図２４Ｂに示す。図２４Ａは表示時を表し、図２４Ｂは光入力時を表している。なお、図２３、図２４Ａ、及び図２４Ｂにおいて、図１５、図１６Ａ、及び図１６Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第６実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、第３実施形態とは異なり、図２４Ｂに示すように反射原稿１０’が用いられるものとする。

　光センサ素子アレイの構成、光センサ素子１画素の等価回路、表示素子アレイの構成、表示素子１画素の等価回路、及び光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造はそれぞれ第３実施形態のものと同一であるので図示を省略する。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０７の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２４Ａ参照）、第４実施形態及び第５実施形態と同様に、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　反射原稿１０’を用いた光入力時の状態は図２４Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、反射原稿１０’からの反射光を検出し、反射原稿１０’の反射画像を読み取る。例えば、異なる時間に光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から反射原稿１０’の反射画像データを得るようにするとよい。

　光入力時に光入力面側となる保護層５３側から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっているので（図２４Ｂ参照）、光入力面と光センサ素子アレイとの間に表示素子アレイが位置することになる。しかしながら、表示素子が点灯していても、その放射光は、同一画素内で積層されているカラーフィルタにより吸収され、Ｗ吸収型光センサ素子５１には感知されないため、光センサ素子の出力に寄与しない。

＜製造方法＞
　第３実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第７実施形態＞＞
＜構成＞
　本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図２５に示す。図２５は、本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）はそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０８のＡ断面図を図２６Ａ及び図２６Ｂに示す。図２６Ａは表示時を表し、図２６Ｂは光入力時を表している。尚、図２５、図２６Ａ、及び図２６Ｂにおいて図１、図２Ａ及び図２Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図２５に示すように、表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１０８と、表示素子アレイの行を順次選択するための表示素子アレイ用垂直走査回路１０１と、光センサ素子アレイの行を順次選択するための光センサ素子アレイ用垂直走査回路１０２と、表示素子アレイの列を順次選択するための表示素子アレイ用水平走査回路１０３と、光センサ素子アレイ用出力回路１０４と、タイミングジェネレータ１０５とを備えている。光センサ素子アレイ用出力回路１０４は、光センサ素子アレイの出力信号を列毎に順次読み出す列出力回路（不図示）と、列出力回路の出力を入力するマルチプレクサ（不図示）と、マルチプレクサの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（不図示）とを有している。また、タイミングジェネレータ１０５は、表示素子アレイ用垂直走査回路１０１、光センサ素子アレイ用垂直走査回路１０２、表示素子アレイ用水平走査回路１０３、及び光センサ素子アレイ用出力回路１０４の動作タイミングを制御する。

　図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１０８の表示素子アレイは、表示素子としてＲ発光型ＥＬ（Electroluminescence）１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３を有しており、光センサ内蔵表示パネル１００の光センサ素子アレイは、光センサ素子として、Ｙ（Yellow）吸収型光センサ素子４、Ｍ（Magenta）吸収型光センサ素子５、及びＣ（Cyan）吸収型光センサ素子６を有している。そして、画素配列がデルタ配列となるように、Ｒ発光型ＥＬ１、Ｇ発光型ＥＬ２、及びＢ発光型ＥＬ３が表示基板７上に形成されている。また、表示基板７と光センサ基板８とを透明接着層９を介して張り合わせたときに、Ｙ吸収型光センサ素子４がＢ発光型ＥＬ３に対向し、Ｍ吸収型光センサ素子５がＧ発光型ＥＬ２に対向し、Ｃ吸収型光センサ素子６がＲ発光型ＥＬ１に対向するように、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６が光センサ基板８上に形成されている。尚、光センサ基板８は透明基板（例えばガラス基板）としている。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる光センサ基板８側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっている。

　光センサ素子の感度波長領域（吸収スペクトル）と透過光波長領域（透過スペクトル）は補色関係にある。具体的には、Ｙ吸収型光センサ素子４はＲ光とＧ光に感度を有してＲ光とＧ光を吸収しＢ光を透過し、Ｍ吸収型光センサ素子５はＲ光とＢ光に感度を有してＲ光とＢ光を吸収しＧ光を透過し、Ｃ吸収型光センサ素子６はＧ光とＢ光に感度を有してＧ光とＢ光を吸収しＲ光を透過する。

　そして、Ｒ光を放射するＲ発光型ＥＬ１はＲ光を透過するＣ吸収型光センサ素子６に対向しており、Ｇ光を放射するＧ発光型ＥＬ２はＧ光を透過するＭ吸収型光センサ素子５に対向しており、Ｂ光を放射するＢ発光型ＥＬ３はＢ光を透過するＹ吸収型光センサ素子４に対向している。

　尚、本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、光ペン等の発光素子を用いた入力機具によって行われるものとする。以下では、Ｒ発光型光ペンを入力機具として用いた場合、即ちＲ発光型光ペンから出力される光の軌跡・強度・色が光入力になる場合について説明する。

　光センサ素子アレイの構成、光センサ素子１画素の等価回路、表示素子アレイの構成、及び表示素子１画素の等価回路はそれぞれ第１実施形態のものと同一であるので図示を省略する。

　ここで、本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図２７に示す。図２７は、図３及び図６のＤ断面に対応する断面図であり、図２～図８と同一の部分には同一の符号を付す。

　表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図２７に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０８の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる光センサ基板８側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっているので（図２６Ａ参照）、表示面と表示素子アレイとの間に光センサ素子アレイが位置することになるが、以下に説明するようにこの位置関係は問題にならず、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

　上述したように、光センサ素子の透過光波長領域は、対向している表示素子の発光波長領域と概略一致している。即ち、画素毎に、光センサ素子の透過光波長領域と表示素子の発光波長領域とが概略一致している。したがって、表示素子の放射光は、光センサ素子を通過することによる減衰が少ない。このため、表示面と表示素子アレイとの間に光センサ素子アレイが位置しても、表示素子アレイの表示品位は実質的に損なわれない。

＜光入力時の動作＞
　Ｒ発光型光ペン１０を入力機具として用いた場合、光入力時の状態は図２６Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、光ペンの軌跡、色、発光強度を検出し、入力された内容を読み取る。具体的には、光ペンの軌跡、色の検出は、光センサ素子の出力の有無を検出することで実施され、光ペンの発光強度の検出は、光センサ素子の出力の量を検出することで実施される。

　以下に説明するように表示素子アレイの状態は問題にならないので、光入力時において表示素子はどのような状態でもよい（光入力時に表示素子を消灯しなくてもよい）。これにより、光入力時においても表示素子アレイによる画像表示が可能となる。

　上述したように、表示素子の発光波長領域は、対向している光センサ素子の感度波長領域に含まれていない。したがって、表示素子が点灯していても、同一画素内において表示素子からの放射光が光センサ素子で感知されることはなく、表示素子からの放射光は光センサ素子の出力に寄与しない。

＜＜第８実施形態＞＞
　第８実施形態の説明においては、第７実施形態との差異点に関する説明を主とし、第７実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

＜構成＞
　本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図２８に示す。図２８は、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０９のＥ断面図を図２９Ａ及び図２９Ｂに示す。図２９Ａは表示時を表し、図２９Ｂは光入力時を表している。なお、図２８、図２９Ａ及び図２９Ｂにおいて、図２５、図２６Ａ及び図２６Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図２８に示すように、本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置から光センサ内蔵表示パネル１０８を取り除き、その代わりに表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１０９を設けた構成である。

　図２９Ａ及び図２９Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１０９の表示素子アレイは、画素毎に設けられる透過型の液晶素子５５と複数の画素で共用される白色のバックライト５６とを有するモノクロ型の表示素子アレイであり、光センサ内蔵表示パネル１０９の光センサ素子アレイは、光センサ素子として、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６を有している。尚、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６の分光特性は第７実施形態と同様である。液晶素子５５は基板５０上に形成されている。そして、各液晶素子５５に光センサ素子が一つずつ対向し且つ画素配列がモザイク配列となるように、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６が保護層５２を介して液晶素子５５上に積層形成されている。さらに、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６の上には保護層５３が形成されている。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる保護層５３側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっている。

　尚、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、図２９Ｂに示すように透過原稿５４（例えばフィルム）が用いられるものとする。

　本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、光センサ素子アレイが図３０に示す構成になっている。図３０は本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の光センサ素子アレイの上面図（ただし、保護膜及び基板等は不図示）であり、図３１は光センサ素子アレイのＦ断面図（光センサ素子１画素の断面図）である。尚、光センサ素子１画素の等価回路は図５に示す第１実施形態の光センサ素子１画素の等価回路と同一であるので、ここでは図示を省略する。

　図３０及び図３１において、図３、図４、及び図１１と同一の部分には同一の符号を付す。なお、図３１の２４は隣接する画素の光電変換層１３を分離するためのバンクを示している。

　また、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、表示素子アレイが図３２に示す構成になっている。図３２は本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図（ただし、保護膜等は不図示）であり、図３３は表示素子アレイのＧ断面図（表示素子１画素の断面図）であり、図３４は表示素子１画素の等価回路を示す図である。

　図３２～図３４において、図６～図８、及び図１１と同一の部分には同一の符号を付す。図３２～図３４において、４６は対向電極線、４７は液晶容量、４８は補助容量、４９は補助容量電極線、６４は偏光板、６５は配向膜、６６は液晶層、６７はスペーサー、６８は配向膜、６９は偏光板を示している。また、透明電極３７は対向電極となっている。尚、図２９Ａ及び図２９Ｂは概略断面図であるため、液晶素子５５の一部である偏光板６４の位置が図３３と相違することになるが、図３３の構造が正確な構造となっている。

　ここで、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図３５に示す。図３５は、図３１及び図３３のＨ断面に対応する断面図であり、図３１及び図３３と同一の部分には同一の符号を付す。

　保護層５３は光センサ素子の保護層１８と一体形成されていてもよい。

　また、第７実施形態と同様に、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図３５に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０９の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる保護層５３側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっており（図２９Ａ参照）、且つ、光センサ素子アレイがＲ光を透過する画素（Ｃ吸収型光センサ素子６の画素）、Ｇ光を透過する画素（Ｍ吸収型光センサ素子５の画素）、及びＢ光を透過する画素（Ｙ吸収型光センサ素子４の画素）を有しているので、光センサ素子アレイが表示素子アレイのカラーフィルタとして機能する。したがって、表示素子アレイがモノクロ型の表示素子アレイであるにもかかわらず、カラー画像表示が可能である。尚、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　透過原稿５４を用いた光入力時の状態は図２９Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、透過原稿５４からの透過光を検出し、透過原稿５４の透過画像を読み取る。例えば、異なる時間に光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から透過原稿５４の透過画像データを得るようにするとよい。

　光入力時に光入力面側となる保護層５３側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっているので（図２９Ｂ参照）、光入力面から入力された光が光センサ素子アレイに到達する過程において表示素子アレイが障害になることはない。ただし、表示素子アレイからの放射光が光センサ素子アレイで感知されるため、光入力時において全ての表示素子を消灯しておく必要がある。

　光センサ素子アレイ用垂直走査回路１０２が光センサ素子アレイを駆動すると、透過原稿５４から透過した光は、その波長に対して感度を有する光センサ素子によって光強度を反映した電気信号に変換される。そして、その電気信号が光センサ素子アレイ用出力回路１０４によって読み出され、透過原稿５４の透過画像に対応するカラー画像データが得られる。尚、動画表示しながら透過画像を読み込む場合、上述したように光入力時には全ての表示素子を消灯しておく必要があるため、透過画像の読み取り処理は画像表示処理の間に間欠的に短時間で行うことが望ましい、即ちフィールドシーケンシャル駆動を行うことが望ましい。

＜製造方法＞
　表示素子アレイの液晶素子５５の材料、製造方法は一般的なもので良いため、ここでは説明を省略する。

　また、光センサ素子アレイを以下の手順で製造する。まず、保護層５２上にＴＦＴ２３を作製する。そして、その基板上に、光電変換素子２２を形成する。光電変換素子２２の材料、製造方法については第７実施形態と同様であるが、上述した例とは異なる塗布法であるスピンコート法で光電変換層１３を形成してもよい。

＜＜第９実施形態＞＞
　第９実施形態の説明においては、第８実施形態との差異点に関する説明を主とし、第８実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

　本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、光入力時に表示素子を一旦消灯する必要がある。このため、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置を、光ペン等の発光素子を用いた入力機具により書き込み処理を行う電子黒板等のシステムに利用する場合、書き込み処理時は表示画像が消去されることになるため、利便性がよくない。本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置のこのような欠点を解消することができる構成である。

＜構成＞
　本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図３６に示す。図３６は、本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１１０のＩ断面図を図３７Ａ及び図３７Ｂに示す。図３７Ａは表示時を表し、図３７Ｂは光入力時を表している。なお、図３６、図３７Ａ、及び図３７Ｂにおいて、図２８、図２９Ａ、及び図２９Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図３６に示すように、本発明の第８実施形態に係る光センサ内蔵表示装置から光センサ内蔵表示パネル１０９を取り除き、その代わりに表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１１０を設けた構成である。

　光センサ内蔵表示パネル１１０は、光センサ内蔵表示パネル１０９の液晶素子５５と保護層５２との間にカラーフィルタを新たに設け、表示素子アレイをカラー表示型表示素子アレイにした構成である。図３７Ａ及び図３７Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１１０は、カラーフィルタとしてＧ光とＢ光を吸収しＲ光を透過するＲフィルタ６１、Ｒ光とＢ光を吸収しＧ光を透過するＧフィルタ６２、及びＲ光とＧ光を吸収しＢ光を透過するＢフィルタ６３を有している。そして、Ｒフィルタ６１、Ｇフィルタ６２、及びＢフィルタ６３は、Ｒフィルタ６１がＣ吸収型光センサ素子６に対向し、Ｇフィルタ６２がＭ吸収型光センサ素子５に対向し、Ｂフィルタ６３がＹ吸収型光センサ素子４に対向するように設けられる。

　液晶素子５５とＲフィルタ６１との組み合わせがＲ光を放射する表示素子として機能し、液晶素子５５とＧフィルタ６２との組み合わせがＧ光を放射する表示素子として機能し、液晶素子５５とＢフィルタ６３との組み合わせがＢ光を放射する表示素子として機能する。したがって、本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、表示時及び光入力時において、本発明の第７実施形態に係る光センサ内蔵表示装置と同様の動作を行う。

　ここで、本発明の第９実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図３８に示す。図３８は図３０及び図３２のＨ断面に対応する断面図であり、図３８において図３５と同一の部分には同一の符号を付す。

　暗電流ノイズを低減する観点から、カラーフィルタ８１において、表示素子用の第１ＴＦＴ４３のゲートが対向する部分にはブラックマスク８２を設けている。尚、保護層５３は表示素子の保護層１８と一体形成されていてもよい。また、第８実施形態と同様に、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図３８に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１１０の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、第７実施形態及び第８実施形態と同様に、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

＜光入力時の動作＞
　Ｒ発光型光ペン１０を入力機具として用いた場合、光入力時の状態は図３７Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、光ペンの軌跡、色、発光強度を検出し、入力された内容を読み取る。具体的には、光ペンの軌跡、色の検出は、光センサ素子の出力の有無を検出することで実施され、光ペンの発光強度の検出は、光センサ素子の出力の量を検出することで実施される。

　光入力時に光入力面側となる保護層５３側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっているので（図３７Ｂ参照）、光入力面から入力された光が光センサ素子アレイに到達する過程において表示素子アレイが障害になることはない。また、表示素子が点灯していても、その放射光は対向している光センサ素子には感知されないため、光センサ素子の出力に寄与しない。したがって、光入力時において表示素子はどのような状態でもよい（光入力時に表示素子を消灯しなくてもよい）。これにより、光入力時においても表示素子アレイによる画像表示が可能となる。

＜製造方法＞
　液晶素子５５上にカラーフィルタを設ける工程以外は、第８実施形態の場合と同一であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第１０実施形態＞＞
　第１０実施形態の説明においては、第７実施形態との差異点に関する説明を主とし、第７実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

＜構成＞
　本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図４０に示す。図４０は、本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）はそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１０８のＡ断面図を図４１Ａ及び図４１Ｂに示す。図４１Ａは表示時を表し、図４１Ｂは光入力時を表している。なお、図４０、図４１Ａ、及び図４１Ｂにおいて、図２５、図２６Ａ、及び図２６Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、第７実施形態とは異なり、図４１Ｂに示すように反射原稿１０’が用いられるものとする。

　光センサ素子アレイの構成、光センサ素子１画素の等価回路、表示素子アレイの構成、表示素子１画素の等価回路、及び光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造はそれぞれ第７実施形態のものと同一であるので図示を省略する。

＜表示時の動作＞
　表示素子アレイ用垂直走査回路１０１及び表示素子アレイ用水平走査回路１０３が光センサ内蔵表示パネル１０８の表示素子アレイを駆動することにより、画像表示が行われる。尚、表示時に表示面側となる光センサ基板８側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっているので（図４１Ａ参照）、表示面と表示素子アレイとの間に光センサ素子アレイが位置することになるが、以下に説明するようにこの位置関係は問題にならず、表示時において光センサ素子はどのような状態でもよい。

　第７実施形態において既に説明したように、光センサ素子の透過光波長領域は、対向している表示素子の発光波長領域と概略一致している。即ち、画素毎に、光センサ素子の透過光波長領域と表示素子の発光波長領域とが概略一致している。したがって、表示素子の放射光は、光センサ素子を通過することによる減衰が少ない。このため、表示面と表示素子アレイとの間に光センサ素子アレイが位置しても、表示素子アレイの表示品位は実質的に損なわれない。

＜光入力時の動作＞
　反射原稿１０’を用いた光入力時の状態は図４１Ｂに示すようになる。光センサ素子アレイは、反射原稿１０’からの反射光を検出し、反射原稿１０’の反射画像を読み取る。例えば、異なる時間に光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から反射原稿１０’の反射画像データを得るようにするとよい。

　第７実施形態において既に説明したように、表示素子の発光波長領域は、対向している光センサ素子の感度波長領域に含まれていない。したがって、表示素子が点灯していても、同一画素内において表示素子からの放射光が光センサ素子で感知されることはなく、表示素子からの放射光は光センサ素子の出力に寄与しない。

＜製造方法＞
　第７実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第１１実施形態＞＞
　第１１実施形態の説明においては、第１０実施形態との差異点に関する説明を主とし、第１０実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

＜構成＞
　本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の概略構成を図４２に示す。図４２は、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の上面図であり、図中のＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ表示時の発光色を表している。また、光センサ内蔵表示パネル１１０のＥ断面図を図４３Ａ及び図４３Ｂに示す。図４３Ａは表示時を表し、図４３Ｂは光入力時を表している。なお、図４２、図４３Ａ、及び図４３Ｂにおいて、図４０、図４１Ａ、及び図４１Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。

　本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、図４２に示すように、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置から光センサ内蔵表示パネル１０８を取り除き、その代わりに表示素子アレイ及び光センサ素子アレイを有する光センサ内蔵表示パネル１１０を設けた構成である。

　図４３Ａ及び図４３Ｂに示すように、光センサ内蔵表示パネル１１０の表示素子アレイは、画素毎に設けられるカラーフィルタ（１つの画素に対して、Ｇ光とＢ光を吸収しＲ光を透過するＲフィルタ６１、Ｒ光とＢ光を吸収しＧ光を透過するＧフィルタ６２、及びＲ光とＧ光を吸収しＢ光を透過するＢフィルタ６３のいずれか１つが配置されているカラーフィルタ）と画素毎に設けられる透過型の液晶素子５５と複数の画素で共用される白色のバックライト５６とを有するカラー表示型の表示素子アレイであり、光センサ内蔵表示パネル１１０の光センサ素子アレイは、光センサ素子として、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６を有している。尚、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６の分光特性は第１０実施形態と同様である。液晶素子５５は基板５０上に形成されている。そして、画素配列がモザイク配列となるように、液晶素子５５上にカラーフィルタが形成される。また、Ｒフィルタ６１がＣ吸収型光センサ素子６に対向し、Ｇフィルタ６２がＭ吸収型光センサ素子５に対向し、Ｂフィルタ６３がＹ吸収型光センサ素子４に対向するように、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６が保護層５２を介して表示素子上に積層形成されている。さらに、Ｙ吸収型光センサ素子４、Ｍ吸収型光センサ素子５、及びＣ吸収型光センサ素子６の上には保護層５３が形成されている。表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる保護層５３側から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっている。

　液晶素子５５とＲフィルタ６１との組み合わせがＲ光を放射する表示素子として機能し、液晶素子５５とＧフィルタ６２との組み合わせがＧ光を放射する表示素子として機能し、液晶素子５５とＢフィルタ６３との組み合わせがＢ光を放射する表示素子として機能する。したがって、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、表示時及び光入力時において、本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵表示装置と同様の動作を行う。

　尚、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置への光入力は、図４３Ｂに示すように反射原稿１０’が用いられるものとする。

　本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、光センサ素子アレイが図４４に示す構成になっている。図４４は本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の光センサ素子アレイの上面図（ただし、保護膜及び基板等は不図示）であり、図４５は光センサ素子アレイのＦ断面図（光センサ素子１画素の断面図）である。尚、光センサ素子１画素の等価回路は第１０実施形態の光センサ素子１画素の等価回路と同一であるので、ここでは図示を省略する。

　図４４及び図４５において、図３、図４、及び図４３Ａ、図４３Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。なお、図４５の２４は隣接する画素の光電変換層１３を分離するためのバンクを示している。

　また、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置では、表示素子アレイが図４６に示す構成になっている。図４６は本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の表示素子アレイの上面図（ただし、保護膜等は不図示）であり、図４７は表示素子アレイのＧ断面図（表示素子１画素の断面図）であり、図４８は表示素子１画素の等価回路を示す図である。

　図４７～図４８において、図６～図８、図４３Ａ、及び図４３Ｂと同一の部分には同一の符号を付す。図４６～図４８において、４６は対向電極線、４７は液晶容量、４８は補助容量、４９は補助容量電極線、６４は偏光板、６５は配向膜、６６は液晶層、６７はスペーサー、６８は配向膜、６９は偏光板、８１はカラーフィルタを示している。そして、暗電流ノイズを低減する観点から、カラーフィルタ８１において、表示素子用の第１ＴＦＴ４３のゲートが対向する部分にはブラックマスク８２を設けている。また、透明電極３７は対向電極となっている。尚、図４３Ａ及び図４３Ｂは概略断面図であるため、液晶素子５５の一部である偏光板６４の位置が図４７と相違することになるが、図４７の構造が正確な構造となっている。

　ここで、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置の１画素分の画素構造を図４９に示す。図４９は、図４５及び図４７のＨ断面に対応する断面図であり、図４５及び図４７と同一の部分には同一の符号を付す。

　また、第１０実施形態と同様に、表示素子の開口率と光センサ素子の開口率をそれぞれ最大化する観点から、図４９に示す画素構造のように、表示素子用の第１ＴＦＴ４３と光センサ素子用のＴＦＴ２３が互いに対向する位置に配置されていることが望ましい。

＜表示時の動作＞
＜光入力時の動作＞
　上述したように、本発明の第１１実施形態に係る光センサ内蔵表示装置は、表示時及び光入力時において、本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵表示装置と同様の動作を行う。

＜製造方法＞
　表示素子アレイの液晶素子５５の材料、製造方法は一般的なもので良いため、ここでは説明を省略する。また、液晶素子５５上にカラーフィルタを設ける工程も一般的なもので良いため、ここでは説明を省略する。

　また、光センサ素子アレイを以下の手順で製造する。まず、保護層５２上にＴＦＴ２３を作製する。そして、その基板上に、光電変換素子２２を形成する。光電変換素子２２の材料、製造方法については第１０実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

＜＜第１２実施形態＞＞
　第１２実施形態の説明においては、第１０実施形態との差異点に関する説明を主とし、１０実施形態との共通点に関しては適宜説明を省略する。

　本発明の第１２実施形態では、本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵装置を電子ボードに利用しており、光入力時には、電子ボードの表面（本発明の第１０実施形態に係る光センサ内蔵装置の光入力面）にペン（例えば通常の水性ペン）で書き込まれた内容を読み取る。読み取り方は、以下に示す２通りの方法が考えられる。

＜第１の読み取り方：絶対量検知＞
　表示素子を全点灯させ、ペンによって書き込まれた内容を光センサ素子で読み取る。この場合、表示素子アレイからの放射光が均一であることが望ましいため、読み込み処理中は、読み込み前の表示画像内容を一旦消去して白画像表示にすることが望ましい。尚、動画表示を行いながらペンによって書き込まれた内容を光センサ素子で読み取る場合、上記の読み取り処理は画像表示処理の間に間欠的に短時間で行うことが望ましい、即ちフィールドシーケンシャル駆動を行うことが望ましい。また、白画像表示にしない場合は、各表示素子の発光強度に応じて、読み取りによって得られた画像データの各画素データに対して補正処理を施すようにするとよい。

＜第２の読み取り方：差分量検知＞
　書き込み前後で光センサ素子アレイが光センシングを実行し、光センサ素子アレイの出力の差分値から、ペンによって書き込まれた内容に対応する反射画像データを得るようにする。この場合、読み込み処理中でも、読み込み前の表示画像内容を白画像表示に変更させなくてよい。尚、読み取りによって得られた画像データを直ちに表示処理することにより、光センサ素子アレイで読み取った画像を表示素子アレイがリアルタイムで表示することができる。

＜＜その他の実施例等＞＞
　本発明に係る光センサ内蔵表示装置の構成は、上述した第１～第１２実施形態に限定されない。各実施形態は、矛盾の無い限り自由に組み合わせることができる。例えば、第１実施形態において、第２実施形態の画素配列即ちモザイク配置を採用することができる。また、例えば、第４実施形態において、第５実施形態の画素配列即ちモザイク配置を採用することができる。また、例えば、第７実施形態において、第８実施形態の画素配列即ちモザイク配置を採用することができる。また、例えば、第１０実施形態において、第１１実施形態の画素配列即ちモザイク配置を採用することができる。

　表示素子は、上述した第１～第１２実施形態のものに限定されない。即ち、表示素子の構成、回路、材料、製造方法は上述した第１～第１２実施形態に限定されない。例えば、第６～第９実施形態の変形例や第１０～第１２実施形態の変形例としては、プラズマを利用した発光素子を利用することも可能である。

　上述した第１～第６実施形態の変形として以下のようなものが可能である。表示素子の発光波長領域はＲ、Ｇ、Ｂに限定されない。また、表示素子の透過光波長領域もＹ、Ｍ、Ｃに限定されない。例えば、第１実施形態において、Ｒ光とＧ光を吸収しＢ光を透過するＹ発光型表示素子とＢ光に感度を有するＢ吸収型光センサ素子とを互いに対向させ、Ｒ光とＢ光を吸収しＧ光を透過するＭ発光型表示素子とＧ光に感度を有するＧ吸収型光センサ素子とを互いに対向させ、Ｇ光とＢ光を吸収しＲ光を透過するＣ発光型表示素子とＲ光に感度を有するＲ吸収型光センサ素子とを互いに対向させるようにしてもよい。

　上述した第７～第１２実施形態の変形として以下のようなものが可能である。表示素子の発光波長領域はＲ、Ｇ、Ｂ或いは白色に限定されない。ただし、表示素子の発光色を変える場合は、光センサ素子の透過光波長領域と感度波長領域を表示素子の発光色に対応させる必要がある。例えば、第７実施形態や第１０実施形態において、Ｒ光とＧ光を放射するＹ発光型表示素子とＢ光に感度を有しＲ光とＧ光を透過するＢ吸収型光センサ素子とを互いに対向させ、Ｒ光とＢ光を放射するＭ発光型表示素子とＧ光に感度を有しＲ光とＢ光を透過するＧ吸収型光センサ素子とを互いに対向させ、Ｇ光とＢ光を放射するＣ発光型表示素子とＲ光に感度を有しＧ光とＢ光を透過するＲ吸収型光センサ素子とを互いに対向させるようにしてもよい。

　また、上述した第１～第６実施形態の変形では、特定の発光色（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）の光を放射する表示素子は、カラーフィルタを用いて実現してもよい。例えば、Ｒ光を放射する表示素子を、Ｗ光を放射するＷ発光型表示素子と、Ｇ光を吸収するＧフィルタと、Ｂ光を吸収するＢフィルタとによって実現することができ、Ｇ光を放射する表示素子を、Ｗ光を放射するＷ発光型表示素子と、Ｒ光を吸収するＲフィルタと、Ｂ光を吸収するＢフィルタとによって実現することができ、Ｂ光を放射する表示素子を、Ｗ光を放射するＷ発光型表示素子と、Ｒ光を吸収するＲフィルタと、Ｇ光を吸収するＧフィルタとによって実現することができる。ただし、この例の場合、表示素子の発光波長領域と透過光波長領域が補色関係でない点に留意する必要がある。

　上述した第１～第６実施形態の変形では、表示素子の吸収波長領域（≒発光波長領域）と透過光波長領域は、完全な補色関係でなくてもよい。例えば、表示素子の発光波長領域に対して、光吸収率が透過率よりも小さくてもよい。例えば、Ｒ光を放射する表示素子として、Ｒ光を一定割合吸収するが、残りの分のＲ光を透過する表示素子を用いることができる。ただし、このような場合、表示素子の、光センサ素子に対するカラーフィルタ特性が低下するため、光センサ素子で読み取る画像の色純度が減少することになる。

　上述した第７～第１２実施形態の変形では、光センサ素子の透過光波長領域と感度波長領域は、完全な補色関係でなくてもよい。例えば、光センサ素子の感度波長領域に対して、光吸収率が透過率よりも小さくてもよい。例えば、Ｃ吸収型光センサ素子として、Ｒ光は透過し、Ｇ光とＢ光に対しては感度を有するがＧ光とＢ光が半透過する光センサ素子を用いることができる。ただし、このような場合、光センサ素子の感度が低下するため、光センサ素子で読み取る画像の色純度が減少することになる。

　上述した第１～第６実施形態の変形では、光センサ素子の感光色は、Ｙ、Ｍ、Ｃ或いはＷに限定されず、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂでもよい。ただし、光センサ素子の感光色を変える場合は、表示素子の透過光波長領域と吸収波長領域を光センサ素子の感光色に対応させる必要がある。

　上述した第７～第１２実施形態の変形では、光センサ素子の感光色は、Ｙ、Ｍ、Ｃ限定されず、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂでもよい。

　また、光センサ素子の構成、回路、材料、製造方法は、上述した第１～第１２実施形態に限定されない。

　また、表示時の表示色や光入力時の読み取り色は、カラーに限定されず、モノクロや単色等でもよい。

　画素配列は、デルタ配列やモザイク配列に限定されず、例えば、ストライプ配列や撮像素子の多くに用いられるベイヤー配列でもよい。ただし、上述した第４～第６実施形態や第１０～第１２実施形態のように、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成である場合、光入力時において反射光の光量を大きくする観点から、デルタ配列が望ましい。

　上述した第１～第６実施形態の変形では、表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から表示素子アレイ、光センサ素子アレイの順となっていればよく、それ以外に特に限定されない。例えば、図１８Ａ～図１８Ｄのような構成がある。図１８Ａ～図１８Ｄにおいて、上方が表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面であり、７１は表示素子基板を示し、７２は表示素子を示し、７３は保護層を示し、７４は光センサ素子を示し、７５は保護層を示し、７６は光センサ基板を示し、７７は接着層を示している。

　上述した第７～第１２実施形態の変形では、表示素子アレイと光センサ素子アレイの位置関係は、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から光センサ素子アレイ、表示素子アレイの順となっていればよく、それ以外に特に限定されない。例えば、図３９Ａ～３９Ｄのような構成がある。図３９Ａ～３９Ｄにおいて、上方が表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面であり、７６は光センサ基板を示し、７４は光センサ素子を示し、７３は保護層を示し、７２は表示素子を示し、７５は保護層を示し、７１は表示素子基板を示し、７７は接着層を示している。

　上述した第１～第３実施形態及び第７～第９実施形態のように、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる必要がない構成である場合、光入力対象は、第２実施形態のように、透過原稿（例えばフィルム）でもよいし、光入力機具の軌跡、強度でもよく、特に限定されない。

　上述した第４～第６実施形態や第１０～第１２実施形態のように、光入力時において、表示素子アレイ用駆動回路が表示素子アレイの表示素子を点灯させる構成である場合、光入力時において、表示素子アレイの全ての表示素子を点灯させなくてもよい。必要な画素や領域のみの点灯でもよい（例えば、ライン光源（ライン点灯）による順次読み出しを行ってもよい）。ただし、光入力時において反射光の光量を大きくする観点から、表示素子アレイの全ての表示素子を点灯させることが望ましい。

　また、光入力時における画像の読み取りは、光センサ素子出力の絶対量の検出でもよいし、光センサ素子出力の変化量の検出でもよい。

　表示素子アレイと光センサ素子アレイとは同じ画素数である必要はない。例えば、非特許文献１のように、複数画素の表示素子に対して一画素の光センサ素子を設けるようにしてもよく、表示素子アレイを単一画素としてもよい。ただし、表示素子アレイを単一画素とする場合は、表示素子アレイは単なる照明として機能することになる。

　本発明に係る光センサ内蔵表示装置は、電子ボード、携帯情報端末、携帯電話、パーソナルコンピュータ、電子ペーパー等の各種機器に用いることができる。

　　　１　　Ｒ発光型ＥＬ
　　　２　　Ｇ発光型ＥＬ
　　　３　　Ｂ発光型ＥＬ
　　　４　　Ｙ吸収型光センサ素子
　　　５　　Ｍ吸収型光センサ素子
　　　６　　Ｃ吸収型光センサ素子
　　　７　　表示基板
　　　８　　光センサ基板
　　　９　　透明接着層
　　　１０　　Ｒ発光型光ペン
　　　１０’　反射原稿
　　　１１、３１　　ＴＦＴの活性層
　　　１２、３２　　画素電極
　　　１３　　光電変換層
　　　１４、３４　　ＴＦＴのゲート絶縁膜
　　　１５、３５　　ＴＦＴのゲート
　　　１６、３６　　絶縁膜
　　　１７、３７　　透明電極
　　　１８、３８　　保護膜
　　　１９、３９　　行選択信号線
　　　２０、４０　　信号線
　　　２１　　バイアス線
　　　２２　　光電変換素子
　　　２３　　ＴＦＴ
　　　２４　　バンク
　　　３３　　発光層
　　　４１　　第１バイアス線
　　　４２　　ＥＬ素子
　　　４３　　第１ＴＦＴ
　　　４４　　第２ＴＦＴ
　　　４５　　第２バイアス線
　　　５０　　基板
　　　５１　　Ｗ吸収型光センサ素子
　　　５２、５３　　保護層
　　　５４　　透過原稿
　　　５５　　液晶素子
　　　５６　　バックライト
　　　６１　　Ｒフィルタ
　　　６２　　Ｇフィルタ
　　　６３　　Ｂフィルタ
　　　６４、６９　　偏光板
　　　６５、６８　　配向膜
　　　６６　　液晶層
　　　６７　　スペーサー
　　　７１　　表示素子基板
　　　７２　　表示素子
　　　７３、７５　　保護層
　　　７４　　光センサ素子
　　　７６　　光センサ基板
　　　７７　　接着層
　　　８１　　カラーフィルタ
　　　８２　　ブラックマスク
　　　１００、１０６～１１０　　光センサ内蔵表示パネル
　　　１０１　　表示素子アレイ用垂直走査回路
　　　１０２　　光センサ素子アレイ用垂直走査回路
　　　１０３　　表示素子アレイ用水平走査回路
　　　１０４　　光センサ素子アレイ用出力回路
　　　１０５　　タイミングジェネレータ

Claims

　表示素子アレイと、
　光センサ素子アレイと、
　前記表示素子アレイを駆動する表示素子アレイ用駆動回路と、
　前記光センサ素子アレイを駆動する光センサ素子アレイ用駆動回路とを備え、
　前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記表示素子アレイ、前記光センサ素子アレイの順に積層形成されていることを特徴とする光センサ内蔵表示装置。
　光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を点灯させる請求項１に記載の光センサ内蔵表示装置。
　表示素子アレイと、
　光センサ素子アレイと、
　前記表示素子アレイを駆動する表示素子アレイ用駆動回路と、
　前記光センサ素子アレイを駆動する光センサ素子アレイ用駆動回路とを備え、
　前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記光センサ素子アレイ、前記表示素子アレイの順に積層形成されていることを特徴とする光センサ内蔵表示装置。
　光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を点灯させる請求項３に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記表示素子アレイの表示素子と、その表示素子に対向している前記光センサ素子アレイの光センサ素子とに関して、表示素子の透過光波長領域と光センサ素子の感度波長領域とに重複部分がある請求項１又は請求項２に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記表示素子アレイの表示素子と、その表示素子に対向している前記光センサ素子アレイの光センサ素子とに関して、表示素子の発光波長領域と光センサ素子の透過光波長領域とに重複部分がある請求項３又は請求項４に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記表示素子アレイの表示素子と、その表示素子に対向している前記光センサ素子アレイの光センサ素子とに関して、表示素子の発光波長領域と光センサ素子の感度波長領域とに重複部分がない請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記光センサ素子アレイの光センサ素子の光電変換層が有機材料を含む材料で形成されている請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記表示素子アレイの表示素子の発光層が有機材料を含む材料で形成されている請求項１又は請求項２に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記光センサ素子アレイの各画素の分光特性が周期的に異なり、前記表示素子アレイの各画素の分光特性が周期的に異なる請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記光センサ素子アレイがＹ（Yellow）吸収型光センサ素子、Ｍ（Magenta）吸収型光センサ素子、及びＣ（Cyan）吸収型光センサ素子を有し、
　前記表示素子アレイがＲ（Red）発光型表示素子、Ｇ（Green）発光型表示素子、及びＢ（Blue）発光型表示素子を有する請求項１０に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記光センサ素子アレイが、モノクロ光センサ素子アレイ又は単色光センサ素子アレイである請求項１に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記表示素子アレイが、モノクロ表示素子アレイである請求項３に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記光センサ素子アレイの各画素の分光特性が周期的に異なる請求項１３に記載の光センサ内蔵表示装置。
　光入力時において、前記表示素子アレイ用駆動回路が前記表示素子アレイの表示素子を消灯させる請求項１３又は請求項１４に記載の光センサ内蔵表示装置。
　前記表示素子アレイ及び前記光センサ素子アレイの画素配列がデルタ配列である請求項１０に記載の光センサ内蔵表示装置。
　光入力時において、前記光センサ素子アレイ用駆動回路が異なる時間に前記光センサ素子アレイに光センシングを実行させ、前記光センサ素子アレイの出力の差分値から画像データを得る請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ内蔵表示装置。
　請求項１～４のいずれか１項に記載の光センサ内蔵表示装置を備えることを特徴とする電子ボード。
　表示素子アレイと、光センサ素子アレイとを備え、
　前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記表示素子アレイ、前記光センサ素子アレイの順に積層形成されていることを特徴とする光センサ内蔵表示パネル。
　表示素子アレイと、光センサ素子アレイとを備え、
　前記表示素子アレイと前記光センサ素子アレイが、表示時に表示面側となり光入力時に光入力面側となる面から前記光センサ素子アレイ、前記表示素子アレイの順に積層形成されていることを特徴とする光センサ内蔵表示パネル。