WO2010100796A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2010100796A1
WO2010100796A1 PCT/JP2009/069279 JP2009069279W WO2010100796A1 WO 2010100796 A1 WO2010100796 A1 WO 2010100796A1 JP 2009069279 W JP2009069279 W JP 2009069279W WO 2010100796 A1 WO2010100796 A1 WO 2010100796A1
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light emitting
light
emitting diode
display device
liquid crystal
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PCT/JP2009/069279
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村尾岳洋
臼倉奈留
藤岡章純
久保田章敬
小瀬川征志
吉水敏幸
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シャープ株式会社
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    • G02F1/133626—Illuminating devices providing two modes of illumination, e.g. day-night

Definitions

  • the present invention relates to a display device having a touch panel function for inputting an operation instruction from a user, and more particularly to a display device having a light sensor for detecting infrared light and incorporating a touch panel function.
  • a method for detecting the touch position in the display screen there is known a method in which a plurality of optical sensors are provided on the display panel and an image formed when a finger or the like approaches the screen is detected by the optical sensor.
  • this method of detecting an image when the illuminance of outside light is low (the surroundings are dark), it becomes difficult to distinguish the image from the background in the image obtained by the optical sensor, and the touch position cannot be detected accurately. is there. Therefore, for a display device including a backlight device, a method is also known in which a reflected image is detected by an optical sensor when illumination light from the backlight device hits a finger or a pen.
  • red (R) is provided for each pixel provided on the display surface of the display unit (liquid crystal panel).
  • a visible light emitting cell that emits light of each color of green (G) and blue (B) is provided, and an invisible light emitting cell that emits light in a non-visible light region is provided.
  • a light receiving element that receives light in the invisible light region is installed for each pixel, and a detection target object is based on a light reception signal (detection result) of the light receiving element. was configured to detect.
  • the visible light (white light) and the non-visible light (infrared light) included in the light from the light source is invisible for each pixel.
  • a non-visible light emitting cell infrared light emitting region
  • the conventional display device has a problem that the pixel structure becomes complicated.
  • the infrared light emitting region as described above is formed in the pixel, the resolution of the display unit (liquid crystal panel) is lowered, and the display performance is also lowered. A problem occurred.
  • the conventional display device there is no description about the structure of the light source part, and when the surrounding environment becomes bright, it is difficult to distinguish the reflected image of the finger from the background by the ambient light in the image obtained by the optical sensor. The problem of becoming. In other words, the conventional display device sometimes has a problem that sufficient detection accuracy cannot be ensured due to the adverse effect of the surrounding environment.
  • the present invention has a structure capable of preventing display performance from deteriorating while ensuring sufficient detection accuracy regardless of the surrounding environment even when detection accuracy on a touch panel is improved.
  • An object is to provide a simple display device.
  • a display device is a display device including a touch panel, a display unit having a plurality of pixels, and a backlight unit that irradiates the display unit with illumination light.
  • the touch panel includes an optical sensor that is provided for each pixel and detects infrared light.
  • the backlight unit is integrally provided with a first light emitting diode unit that can emit white light, a second light emitting diode unit that emits infrared light, and the first and second light emitting diode units. And a base material made from the base material.
  • the touch panel since the touch panel includes an optical sensor that detects infrared light and is provided for each pixel, the detection accuracy of the touch panel can be improved.
  • the backlight unit includes a base material integrally provided with a first light emitting diode unit capable of emitting white light and a second light emitting diode unit configured to emit infrared light. Thereby, in the illumination light, the illumination light intensity necessary for obtaining sufficient detection accuracy can be obtained even in a bright environment, and the luminance distribution of white light and infrared light can be made uniform. it can.
  • a transmission filter is installed, and infrared light is appropriately emitted from the display unit to the outside without providing a non-visible light emitting cell (infrared light emitting region) in the pixel. can do. Therefore, unlike the above conventional example, even when the detection accuracy on the touch panel is improved, it is possible to prevent a decrease in display performance such as a decrease in resolution while ensuring sufficient detection accuracy regardless of the surrounding environment.
  • a display device having a simple structure can be configured.
  • the first and second light emitting diode units may be alternately and linearly provided on the base material.
  • the luminance distribution of white light and infrared light can be easily made uniform in the illumination light, and the detection accuracy of the optical sensor can be improved.
  • the first light-emitting diode portion is installed on the base material, and the blue light-emitting element that emits blue light and the blue light-emitting element are sealed on the base material.
  • a fluorescent resin that emits the white light by converting a part of the blue light into yellow light and mixing the blue light and the yellow light is included,
  • the second light emitting diode portion is provided on the base material so as to seal the infrared light emitting element and the infrared light emitting element that is installed on the base material and emits the infrared light. It is preferable that a transparent resin is included.
  • the plurality of infrared light emitting elements are sealed on the base material with the transparent resin.
  • the second light emitting diode portion is not packaged, a large number of light emitting diodes can be mounted in a limited space, and the backlight portion can be reduced in size. Accordingly, it is possible to improve the intensity of infrared light while reducing the thickness of the backlight portion and narrowing the frame of the display device.
  • the backlight unit emits a blue light emitting element that emits blue light included in the first light emitting diode unit and an infrared light included in the second light emitting diode unit.
  • An infrared light emitting device is installed on the substrate, The blue light emitting element and the infrared light emitting element are provided on the base so as to seal, and a part of the blue light is converted into yellow light, and the blue light and the yellow light are converted.
  • a fluorescent resin that emits white light by mixing colors may be provided.
  • the backlight unit includes a light guide plate, In the backlight portion, it is preferable that the first and second light emitting diode portions are disposed to face at least one side surface of the light guide plate.
  • the first and second light emitting diode units may be disposed to face each of two opposing side surfaces of the light guide plate.
  • a liquid crystal panel is used for the display unit,
  • the optical sensor is preferably provided integrally with an active matrix substrate of the liquid crystal panel.
  • a display device with a simple structure capable of preventing display performance from being deteriorated while ensuring sufficient detection accuracy regardless of the surrounding environment. can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a main configuration of the liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a specific pixel structure of the liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of pixels and photosensors provided in the liquid crystal display device.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a specific configuration of the linear light emitting diode unit shown in FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a specific configuration example of the backlight control unit illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific configuration example of the signal processing unit illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a main configuration of the liquid crystal display device.
  • FIG. 3 is an
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a linear light emitting diode unit in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8A is a perspective view of the linear light emitting diode unit
  • FIG. 8B is a plan view showing the main configuration of the linear light emitting diode unit.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a plan view showing an arrangement example of the light emitting diode unit shown in FIG. 10, and
  • FIG. 11B is a diagram for explaining a specific configuration example of the light emitting diode.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a liquid crystal panel 2 as a display unit in which the upper side in FIG. 1 is installed as a viewing side (display surface side), and a non-display surface side of the liquid crystal panel 2 (FIG. 1). And a backlight device 3 as a backlight unit that irradiates the liquid crystal panel 2 with illumination light.
  • the liquid crystal display device 1 is integrally incorporated with a touch panel provided with an optical sensor, which will be described later.
  • a predetermined touch panel such as a detection operation of an operation input instruction by a user is performed by the touch panel. Configured to perform the function.
  • the liquid crystal panel 2 includes a color filter substrate 4 and an active matrix substrate 5 constituting a pair of substrates, and polarizing plates 6 and 7 provided on the outer surfaces of the color filter substrate 4 and the active matrix substrate 5, respectively. .
  • a liquid crystal layer described later is sandwiched between the color filter substrate 4 and the active matrix substrate 5.
  • the polarizing plates 6 and 7 are bonded to the corresponding color filter substrate 4 or active matrix substrate 5 so as to cover at least the effective display area of the display surface provided in the liquid crystal panel 2.
  • the active matrix substrate 5 constitutes one of the pair of substrates.
  • pixel electrodes and thin film transistors thin film transistors (in accordance with a plurality of pixels included in the display surface of the liquid crystal panel 2) are provided.
  • a TFT (Thin Film Transistor) or the like is formed between the liquid crystal layer (details will be described later).
  • the color filter substrate 4 constitutes the other of the pair of substrates, and the color filter substrate 4 is formed with a color filter, a counter electrode, and the like described later between the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal panel 2 is provided with an FPC (Flexible Printed Circuit) 8 connected to a control device (not shown) for controlling the drive of the liquid crystal panel 2 and operates the liquid crystal layer in units of pixels. Thus, a desired image is displayed on the display surface.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the backlight device 3 includes a linear light emitting diode unit 9 as a light source, and a light guide plate 10 disposed to face the linear light emitting diode unit 9.
  • the linear light emitting diode unit 9 includes a white light emitting diode that emits white light (first light emitting diode portion) and an infrared light emitting diode that emits infrared light (second light emitting diode). Diode portion), and white light used for information display and infrared light detected by the photosensor and used for the touch panel function are incident on the liquid crystal panel 2 side through the light guide plate 10. It is like that.
  • the linear light emitting diode unit 9 and the light guide plate 10 are sandwiched by the bezel 14 having an L-shaped cross section in a state where the liquid crystal panel 2 is installed above the light guide plate 10.
  • a case 11 is placed on the color filter substrate 4.
  • the backlight device 3 is assembled to the liquid crystal panel 2 and is integrated as a transmissive liquid crystal display device 1 in which illumination light from the backlight device 3 is incident on the liquid crystal panel 2.
  • the light guide plate 10 is made of, for example, a synthetic resin such as a transparent polycarbonate resin, and receives light from the linear light emitting diode unit 9.
  • the light guide plate 10 is a flat plate, and the light guide plate 10 includes side surfaces 10a and 10b that face each other.
  • the linear light emitting diode unit 9 is disposed to face the side surface 10 a of the light guide plate 10, and the side surface 10 a receives light from the linear light emitting diode unit 9. It functions as a light entrance surface.
  • a reflective sheet 12 a is installed on the surface opposite to the liquid crystal panel 2.
  • the reflection sheet 12a is disposed below the linear light emitting diode unit 9 and efficiently guides light from the linear light emitting diode unit 9 together with the reflection sheet 12b installed above the linear light emitting diode unit 9.
  • the light plate 10 is configured to enter the light.
  • an optical sheet 13 such as a lens sheet or a diffusion sheet is provided on the liquid crystal panel 2 side of the light guide plate 10, and the light emitted from the light guide plate 10 changes the optical path in the front direction so that desired viewing angle characteristics are obtained.
  • the liquid crystal panel 2 is supplied with the illumination light converted into the planar illumination light having a uniform intensity in the light emitting surface.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the liquid crystal display device
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a specific pixel structure of the liquid crystal display device.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of pixels and photosensors provided in the liquid crystal display device
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific configuration example of the signal processing unit illustrated in FIG.
  • a pixel region 17 a display gate driver 18, a display source driver 19, a sensor column driver 20, a sensor row driver 21, and A buffer amplifier 22 is provided.
  • the display gate driver 18 and the display source driver 19 are connected to the LCD drive unit 15 via an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown), and the sensor column driver 20, the sensor row driver 21, and the buffer amplifier 22 are different FPCs. (Not shown) is connected to the touch panel drive unit 16.
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the above-described constituent members on the active matrix substrate 5 can also be formed monolithically on a transparent substrate such as a transparent glass substrate constituting the active matrix substrate 5 by a semiconductor process.
  • the drivers among the above-described constituent members may be mounted on the transparent substrate by, for example, COG (Chip On Glass) technology.
  • the display gate driver 18 and the display source driver 19 are connected to the LCD driving unit 15 through the same FPC, and the sensor column driver 20, the sensor row driver 21, and the buffer amplifier 22 are touch panel driven. You may connect to the part 16.
  • the pixel area 17 constitutes the display surface of the liquid crystal panel 2, and a plurality of pixels are provided in a matrix. In the pixel region 17, the photosensor is provided for each pixel.
  • red (R), green (G), and blue (B) color filters are formed on the surface of the color filter substrate 4 on the liquid crystal layer 23 side.
  • 24r, 24g, and 24b are formed.
  • RGB pixels Pr, Pg, and Pb are provided according to the corresponding color filters 24r, 24g, and 24b.
  • the optical sensor 25 is provided integrally with the switching element. Further, in the optical sensor 25, as shown in FIG. 3, the light receiving element is provided in, for example, the pixel Pr out of the pixels Pr, Pg, and Pb, and is incident from the outside of the display surface. It is designed to receive light. The optical sensor 25 detects infrared light included in the illumination light.
  • the optical sensor 25 receives infrared reflected light from a reflective object (inspection object) such as a finger, so that the optical sensor 25 indicates coordinates (position) instructed by a user's touch operation or the like.
  • the coordinate detection operation to detect is performed.
  • a predetermined touch panel function such as a detection operation of an operation input instruction by the user is performed using the result of the coordinate detection operation (details will be described later).
  • the pixel region 17 is provided with gate lines Gn and source lines Srm, Sgm, and Sbm arranged in a matrix as pixel wiring.
  • the gate line Gn is connected to the display gate driver 18.
  • Source lines Srm, Sgm, and Sbm are provided for each of RGB colors and are connected to the display source driver 19.
  • Thin film transistors (TFTs) M1r, M1g, and M1b serving as switching elements for pixels are provided at intersections of the gate lines Gn and the source lines Srm, Sgm, and Sbm, respectively.
  • the gate electrode of the thin film transistor M1r is connected to the gate line Gn
  • the source electrode is connected to the source line Srm
  • the drain electrode is connected to a pixel electrode (not shown).
  • a liquid crystal capacitor LC is formed between the drain electrode of the thin film transistor M1r and the counter electrode (VCOM).
  • an auxiliary capacitor LS is formed in parallel with the liquid crystal capacitor LC.
  • the gate electrode of the thin film transistor M1g is connected to the gate line Gn
  • the source electrode is connected to the source line Sgm
  • the drain electrode is connected to a pixel electrode (not shown).
  • a liquid crystal capacitor LC is formed between the drain electrode of the thin film transistor M1g and the counter electrode (VCOM).
  • an auxiliary capacitor LS is formed in parallel with the liquid crystal capacitor LC.
  • the gate electrode of the thin film transistor M1b is connected to the gate line Gn, the source electrode is connected to the source line Sbm, and the drain electrode is connected to a pixel electrode (not shown).
  • a liquid crystal capacitor LC is formed between the drain electrode of the thin film transistor M1b and the counter electrode (VCOM).
  • an auxiliary capacitor LS is formed in parallel with the liquid crystal capacitor LC.
  • a voltage signal (grayscale) corresponding to the luminance (grayscale) of information displayed on the display surface from the display source driver 19 via the corresponding source lines Srm, Sgm, and Sbm. Voltage) is supplied.
  • the LCD drive unit 15 is provided with a panel control unit 15a and a backlight control unit 15b.
  • a video signal of information to be displayed on the display surface is input from the outside of the liquid crystal display device 1 to the panel control unit 15a.
  • the panel control unit 15a generates and outputs instruction signals to the display gate driver 18 and the display source driver 19 in accordance with the input video signal.
  • the display gate driver 18 turns on the gate electrodes of the corresponding thin film transistors M1r, M1g, and M1b for the plurality of gate lines Gn wired in a matrix based on the instruction signal from the panel control unit 15a.
  • the gate signal is output sequentially.
  • the display source driver 19 is supplied with the gradation voltage via the corresponding source lines Srm, Sgm, Sbm to the pixels Pr, Pg, Pb based on the instruction signal from the panel control unit 15a.
  • a dimming instruction signal for instructing a change in luminance of the illumination light is input to the backlight control unit 15b from a controller or the like provided in the liquid crystal display device 1.
  • the backlight control unit 15b is configured to control the power supplied to the linear light emitting diode unit 9 of the backlight device 3 based on the input dimming instruction signal.
  • linear light emitting diode unit 9 will be described in detail with reference to FIG.
  • a plurality of, for example, five white light emitting diodes 26 and a plurality of, for example, four infrared light emitting diodes 27 are integrated with the base material 28.
  • white light emitting diodes 26 and infrared light emitting diodes 27 are alternately and linearly provided on the base material 28.
  • the white light emitting diode 26 constitutes a first light emitting diode portion that emits white light used for displaying information on the liquid crystal panel 2.
  • the white light emitting diode 26 is installed on the base material 28, and is provided on the base material 28 so as to seal the blue light emitting element 26a.
  • a fluorescent resin 26b that emits white light by converting a part into yellow light and mixing blue light and yellow light is included.
  • the electrode terminal is electrically connected to the wiring provided on the base material 28 (not shown).
  • the fluorescent resin 26b has a substantially semi-cylindrical shape, and protects the sealed blue light emitting element 26a and improves the directivity of white light emitted to the outside. It is like that.
  • the infrared light emitting diode 27 constitutes a second light emitting diode portion that emits infrared light detected by the optical sensor 25.
  • the infrared light emitting diode 27 includes an infrared light emitting element 27a that is installed on the base material 28 and emits infrared light having a wavelength (eg, 850 nm) within a predetermined range (eg, 800 nm to 950 nm).
  • the transparent resin 27b provided on the base material 28 so as to seal the infrared light emitting element 27a is included.
  • the electrode terminal is electrically connected to the wiring provided on the substrate 28 (not shown).
  • the transparent resin 27 b is configured in a substantially semi-cylindrical shape, and protects the sealed infrared light emitting element 27 a and has directivity of infrared light emitted to the outside. It is designed to improve.
  • the blue light emitting element 26a and the infrared light emitting element 27a are mounted on the base material 28 with a predetermined distance from each other.
  • Each of 27a is connected to a power supply circuit via the wiring and the FPC so that power is supplied (not shown).
  • the white light emitting diode 26 and the infrared light emitting diode 27 are integrally provided on the base material 28 so that the fluorescent resin 26 b and the transparent resin 27 b are in close contact with each other.
  • the reflection sheets 12 a and 12 b are in contact with the upper end surfaces and the lower end surfaces of the substantially semi-cylindrical fluorescent resin 26 b and the transparent resin 26 b, respectively.
  • White light and infrared light from the infrared light emitting diode 27 are prevented from leaking to the outside, and are incident on the light guide plate 10.
  • the white light-emitting diode 26 and the infrared light-emitting diode 27 are installed in a state of being mixedly mounted on the base material 28, and each is provided in the display area (display surface of the liquid crystal panel 2).
  • the in-plane luminance distribution is uniform for each of white light and infrared light. It can be.
  • the white light-emitting diode 26 and the infrared light-emitting diode 27 are installed on separate substrates, and corresponding white light and infrared light are incident on the light guide plate 10 from different side surfaces, It becomes difficult to make the in-plane luminance distribution uniform for both light and infrared light.
  • the in-plane luminance distribution of infrared light is not uniform, the detection accuracy of the touch panel may be lowered.
  • the white light emitting diode 26 and the infrared light emitting diode 27 are arranged on the substrate 28 with the blue light emitting element 26a and the infrared light emitting element 27a spaced apart from each other as described above. And the fluorescent resin 26b and the transparent resin 27b are integrally provided on the base 28 so as to be in close contact with each other.
  • the white light emitting diode 26 and the white light emitting diode 26 and the infrared light emitting diode, which are individually configured, are compared with the case where they are placed on a flexible substrate (base material).
  • the number of each infrared light emitting diode 27 can be easily increased, and the brightness of white light and the intensity of infrared light can be easily increased.
  • the backlight control unit 15b includes a white light emitting diode driving unit 15b1 that controls the driving of each of the five white light emitting diodes 26, and a driving control of each of the four infrared light emitting diodes 27.
  • An infrared light emitting diode driving unit 15b2 for performing the above is provided.
  • the white light emitting diode driver 15b1 determines the power to be supplied to each white light emitting diode 26 based on the dimming instruction signal, and turns on each white light emitting diode 26.
  • the infrared light emitting diode drive unit 15b2 turns on each infrared light emitting diode 27 so that infrared light with a predetermined intensity is emitted from each infrared light emitting diode 27.
  • the optical sensor 25 includes a photodiode D1 as a light receiving element, a capacitor C1, and thin film transistors M2 to M4.
  • a constant voltage is supplied from the sensor column driver 20 via wirings VSSj and VSDj provided in parallel to the source lines Srm and Sbm, respectively.
  • the optical sensor 25 is configured to output the detection result to the sensor column pixel readout circuit 20a of the sensor column driver 20 via the wiring OUTj provided in parallel with the source line Sgm.
  • the thin film transistor M4 is connected to a wiring RSTi for supplying a reset signal.
  • a wiring RWSi for supplying a read signal is connected to the thin film transistor M3. These wirings RSTi and RWSi are connected to the sensor row driver 21.
  • the sensor column driver 20 includes a sensor column pixel readout circuit 20a, a sensor column amplifier 20b, and a sensor column scanning circuit 20c. It operates according to the instruction signal. Detection results (voltage signals) of a plurality of photosensors 25 provided in a matrix in the pixel region 17 are sequentially input to the sensor column pixel readout circuit 20a via the wiring OUTj. Then, the sensor column pixel readout circuit 20a outputs the input voltage signal to the sensor column amplifier 20b.
  • the sensor array amplifier 20 b incorporates a plurality of amplifiers (not shown) provided according to the plurality of optical sensors 25, amplifies the corresponding voltage signal, and outputs the amplified voltage signal to the buffer amplifier 22.
  • the sensor column scanning circuit 20c outputs, to the sensor column amplifier 20b, a column select signal for sequentially connecting a plurality of amplifiers of the sensor column amplifier 20b to the buffer amplifier 22 in accordance with an instruction signal from the optical sensor control unit 16a. As a result, the amplified voltage signal is output from the sensor array amplifier 20b to the touch panel drive unit 16 through the buffer amplifier 22.
  • the sensor row driver 21 is provided with a sensor row level shifter 21a using a shift register and a sensor row scanning circuit 21b.
  • the sensor row scanning circuit 21b sequentially selects the wirings RSTi and RWSi at predetermined time intervals in accordance with the instruction signal from the optical sensor control unit 16a. As a result, in the pixel region 17, the photosensors 25 from which the voltage signal (detection result) is to be read are sequentially selected in units of matrix rows.
  • the case where one photosensor 25 is provided for one set of RGB pixels Pr, Pg, and Pb in the pixel region 17 has been described.
  • the number of photosensors 25 installed in the pixel region 17 The location of the constituent members such as the photodiode D1 included therein is not limited to the above, but is arbitrary.
  • a configuration in which a photodiode (light receiving element) D1 that performs substantial light detection is provided in each of the pixels Pr, Pg, and Pb and the photosensor 25 is installed in each pixel may be employed.
  • the touch panel drive unit 16 is provided with an optical sensor control unit 16a and a signal processing unit 16b.
  • the touch panel drive unit 16 controls each of the plurality of photosensors 25 and controls a predetermined touch panel such as detection of an operation input instruction by a user's touch operation based on the detection results of the plurality of photosensors 25. The function is to be performed.
  • the optical sensor control unit 16a when the power of the liquid crystal display device 1 is turned on, the optical sensor control unit 16a outputs a drive instruction signal to the sensor column driver 20 and the sensor row driver 21, and causes the optical sensor 25 to perform a sensing operation. . That is, when the liquid crystal display device 1 is operating, the optical sensor control unit 16a performs a coordinate detection operation by the optical sensor 25 and detects a touch operation by the user. The detection result of the optical sensor 25 is stored in a memory (not shown) provided in the touch panel drive unit 16.
  • the signal processing unit 16b is provided with a position information acquisition unit 16b1, and a predetermined touch panel function including an operation input instruction detection operation by the user is executed. Yes.
  • the position information acquisition unit 16b1 uses the detection result (that is, the coordinate detection operation result) of the optical sensor 25 stored in the memory to indicate the user's finger on the display surface of the liquid crystal panel. Get position (coordinates) information. That is, in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, when the user performs a touch operation using, for example, a finger, the user displays a desired display on the liquid crystal panel 2, for example, on an operation input screen (instruction input screen). When a finger is placed on the position, the infrared light emitted from the liquid crystal panel 2 side is reflected by the finger to the liquid crystal panel 2 side, and the reflected infrared light is a photosensor 25 near the desired position. Detected by.
  • the positional information acquisition part 16b1 acquires the positional information on a user's touch operation position on an instruction
  • a scanner operation for capturing image information may be performed using a touch panel.
  • the touch panel drive unit 16 the sensor column driver 20, the sensor row driver 21, the buffer amplifier 22, and the optical sensor 25 are incorporated in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment to constitute a touch panel that performs a predetermined touch panel function. ing.
  • the touch panel includes the optical sensor 25 that is provided for each pixel and detects infrared light reflected from the detection target. Detection accuracy on the touch panel can be improved.
  • the backlight device (backlight unit) 3 includes a white light emitting diode (first light emitting diode unit) 26 that emits white light and an infrared light emitting diode (second light emitting diode unit) that emits infrared light. ) 27 is integrally provided. Thereby, in the said illumination light, each luminance distribution of white light and infrared light can be made uniform.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment unlike the conventional example, a transmissive filter is provided, and a non-visible light emitting cell (infrared light emitting region) is not provided in the pixel. Infrared light can be appropriately emitted from the display unit 2 to the outside. Therefore, in the present embodiment, unlike the conventional example, detection in a bright environment is possible even when detection accuracy on the touch panel is improved. That is, in this embodiment, sufficient detection accuracy can be ensured regardless of the surrounding environment. Furthermore, in the present embodiment, it is possible to configure the liquid crystal display device 1 having a simple structure that can prevent the display performance from deteriorating in the liquid crystal panel 2 without reducing the area contributing to information display. .
  • the white light emitting diodes 26 and the infrared light emitting diodes 27 are alternately and linearly provided on the base material 28.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a linear light emitting diode unit in a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8A is a perspective view of the linear light emitting diode unit
  • (B) is a top view which shows the principal part structure of the linear light emitting diode unit.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that two infrared light emitting elements are sealed with a transparent resin on a base material.
  • symbol is attached
  • the linear light emitting diode unit 9 ′ of the present embodiment five white light emitting diodes 26 and four infrared light emitting diodes 27 ′. Are integrally provided on the substrate 28. Further, in the linear light emitting diode unit 9 ′, as in the first embodiment, the white light emitting diodes 26 and the infrared light emitting diodes 27 ′ are alternately and linearly provided on the base material 28. It has been.
  • each infrared light emitting diode (second light emitting diode portion) 27 ′ a plurality of, for example, two infrared light emitting elements 27a are arranged in the vertical direction of FIG. It is mounted on the material 28.
  • a transparent resin 27 b is provided on the base material 28 so as to seal the two infrared light emitting elements 27 a together.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment. Further, in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, in the infrared light emitting diode (second light emitting diode portion) 27 ′, the two infrared light emitting elements 27a are sealed on the base material 28 by the transparent resin 27b. Yes. That is, in the present embodiment, since the second light emitting diode portion is not packaged, it is possible to mount a large number of light emitting diodes in a limited space, and the backlight device (backlight portion) 3 Miniaturization is possible. Thereby, in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, the intensity of the infrared light can be improved without reducing the thickness of the backlight device 3 and without increasing the frame of the liquid crystal panel 2.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment compared to the case where the two linear light emitting diode units 9 shown in the first embodiment are arranged in two stages in the vertical direction in FIG. Since the dimension in the up-down direction can be reduced, the backlight device 3 can be thinned. Moreover, since the number of blue light emitting elements 26a for white light is not increased, the intensity of infrared light can be improved while preventing unnecessary cost increase. Moreover, in the liquid crystal display device 1 of this embodiment, since the intensity
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that a linear light emitting diode unit is disposed opposite to each of two opposite sides of the light guide plate.
  • symbol is attached
  • the two linear light emitting diode units 9 face the two side surfaces 10 a and 10 b of the light guide plate 10 facing each other. Has been placed.
  • white light from the white light emitting diode 26 of the opposing linear light emitting diode unit 9 and infrared light from the infrared light emitting diode 27 are incident on the side surface 10a.
  • the white light and infrared light are appropriately emitted toward the liquid crystal panel while being guided in the light guide plate 10 in a predetermined light guide direction (direction from the side surface 10a side to the side surface 10b side).
  • white light from the white light emitting diode 26 of the opposing linear light emitting diode unit 9 and infrared light from the infrared light emitting diode 27 are incident on the side surface 10b.
  • the white light and infrared light are appropriately emitted to the liquid crystal panel side while being guided in a predetermined light guiding direction (direction from the side surface 10b side to the side surface 10a side) inside the light guide plate 10.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment.
  • the white light emitting diode 26 and the infrared light emitting diode 27 are provided on the two side surfaces 10a and 10b of the light guide plate 10 facing each other. ) Are arranged facing each other. Therefore, in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, it is possible to easily obtain good uniformity of white light necessary for image display and infrared light necessary for detection of the detection target object in the illumination light.
  • the white light emitting diode 26 and the infrared light emitting diode are used. Even when the number of installations 27 is increased, a good uniformity with illumination light can be easily obtained.
  • strength of infrared light can be improved, it is an optical sensor compared with the thing of 1st Embodiment also in an environment with strong external light, such as sunlight. The detection accuracy of 25 can be easily improved, and the touch panel function on the touch panel can be easily enhanced.
  • the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment is advantageous particularly when the thinning is required rather than the narrow frame.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining a liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A is a plan view showing an arrangement example of the light emitting diode unit shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a diagram for explaining a specific configuration example of the light emitting diode.
  • the main difference between this embodiment and the first embodiment is that instead of the linear light emitting diode unit, the blue light emitting element and the infrared light emitting element mounted on the base material are sealed with a fluorescent resin. This is the point of using the individual type light emitting diode unit.
  • symbol is attached
  • a plurality of, for example, six light emitting diode units 29 are arranged to face the side surface 10 a of the light guide plate 10.
  • Each light emitting diode unit 29 is provided with one blue light emitting element 30 and two infrared light emitting elements 31 on a base material 33, and these blue light emitting elements 30 and infrared light emitting elements 31 are mounted on the base material 33. And is sealed with a fluorescent resin 32.
  • the blue light emitting element 30 is included in the white light emitting diode (first light emitting diode portion), as in the first embodiment, and emits blue light.
  • the fluorescent resin 32 is included in the white light emitting diode (first light emitting diode portion), and a part of the blue light from the blue light emitting element 30 is White light is emitted by converting to yellow light and mixing blue light and yellow light.
  • the infrared light emitting element 31 is included in an infrared light emitting diode (second light emitting diode portion), and has a predetermined range (for example, 800 nm to 950 nm). Infrared light having a wavelength of (for example, 850 nm) is emitted.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment.
  • one blue light emitting element 30 and two infrared light emitting elements 31 are packaged and mounted on the base material 33, and the infrared light emitting elements 31 and A so-called 2-in-1 light-emitting diode unit 29 in which a blue light-emitting element 30 is sealed with a fluorescent resin 32 is used.
  • the manufacturing yield of the backlight device (backlight part) 3 can be easily improved, and the cost of the liquid crystal display device 1 can be easily reduced.
  • one blue light emitting element 30 and three infrared light emitting elements 31 are mounted on the base material 33, and these infrared light emitting elements 31 and blue light emitting elements 30 are fluorescent.
  • a so-called 3-in-1 light-emitting diode unit sealed with resin 32 can also be used.
  • the display device of the present invention is not limited to this, and a touch panel
  • the touch panel includes a photosensor that is provided for each pixel and detects infrared light.
  • the backlight unit is integrally formed with a first light emitting diode unit capable of emitting white light, a second light emitting diode unit emitting infrared light, and the first and second light emitting diode units. Any substrate may be used as long as it includes the base material provided on the surface.
  • the present invention can be applied to a transflective liquid crystal display device and other various non-self-luminous display devices.
  • the present invention is also applied to a display device having a direct type backlight device (backlight unit) in which the linear light emitting diode unit or the light emitting diode unit is provided so as to face the liquid crystal panel. Can be applied.
  • backlight unit direct type backlight device
  • an edge light type (side light type) backlight device in which the first and second light emitting diode portions are arranged to face at least one side surface of the light guide plate.
  • the case where it is used is preferable in that a thin display device can be easily achieved.
  • the blue light emitting element that emits blue light and the base material so as to seal the blue light emitting element are provided.
  • a fluorescent resin that emits white light by converting the light into yellow light and mixing blue light and yellow light has been described.
  • the first light emitting diode portion of the present invention is not limited as long as it can emit white light.
  • a light-emitting element that emits light of a first color such as ultraviolet light other than blue light, and a part of the light of the first color from the light-emitting element is converted into the first color of the first color.
  • a light-emitting diode that has a fluorescent resin that converts light of a complementary color to light of a second color and that emits white light by mixing the light of the first color and the light of the second color It can also be used.
  • a so-called 3-in-1 light-emitting diode in which RGB light-emitting diodes that individually emit light of each color of red (R), green (G), and blue (B) are integrally provided can also be used.
  • the backlight unit can be configured at low cost.
  • the blue light-emitting element is preferable in that a high-performance backlight unit can be easily configured because it has higher luminance, longer life, and higher reliability than other light-emitting elements.
  • optical sensor integrally provided on the active matrix substrate of the liquid crystal panel (display unit) has been described, but the optical sensor of the present invention is not limited to this, An optical sensor provided separately on the active matrix substrate can also be used.
  • a light sensor that receives white light (visible light) is provided, for example, in units of pixels on the active matrix substrate, and the touch panel driving unit is configured to emit infrared light and light.
  • a predetermined touch panel function such as a detection operation of an operation input instruction by a user is performed using detection results of two optical sensors that respectively detect white light may be used.
  • the structure which provides the illumination intensity sensor which detects the illumination intensity of external lights, such as sunlight, and a touch panel drive part performs the said predetermined touch panel function using the detection result of an illumination intensity sensor may be sufficient.
  • the present invention provides a display device with a simple structure capable of preventing a deterioration in display performance while ensuring sufficient detection accuracy regardless of the surrounding environment even when detection accuracy on a touch panel is improved. And useful.

Abstract

　タッチパネルと、複数の画素を有する液晶パネル（表示部）（２）と、液晶パネル（２）に照明光を照射するバックライト装置（バックライト部）（３）とを備えた液晶表示装置（１）において、タッチパネルには、画素単位に設けられるとともに、赤外光を検出する光センサー（２５）が含まれている。また、バックライト装置（３）には、白色光を発光可能な白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）（２６）、赤外光を発光する赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）（２７）、及び白色発光ダイオード（２６）と赤外発光ダイオード（２７）とが一体的に設けられた基材（２８）が含まれている。

Description

表示装置
　本発明は、ユーザからの操作指示を入力するタッチパネル機能を有する表示装置、特に赤外光を検出する光センサーを有し、タッチパネル機能を内蔵した表示装置に関する。
　近年のＰＤＡ、携帯電話、あるいはノート型ＰＣなどのモバイル機器には、指やペンなどで画面に触れることにより、操作可能なタッチパネル付きの表示装置の搭載が主流となりつつある。上記のようなモバイル機器では、通常、情報の表示を行う表示部に薄型・軽量などの特長を有する液晶パネルを使用することで携帯性の向上が図られている。しかし、現状ではこれらのタッチパネルは、抵抗膜方式や静電容量方式といった外付けタイプが主流であり、額縁が大きくなったり、厚みが増したりと課題を残している。そのため、外付けタッチパネルに変わり、薄型化、狭額縁化が可能である、タッチパネル機能を表示装置内に内蔵したタイプの表示装置の開発が活発化している。この中で、表示画面内のタッチ位置を検出する方法として、表示パネルに複数の光センサーを設け、指などが画面に接近したときにできる影像を光センサーにより検知する方法が知られている。この影像を検知する方法では、外光の照度が低い（周囲が暗い）ときに、光センサーで得られた画像内で影像と背景の区別が困難になり、タッチ位置を正確に検出できないことがある。そこで、バックライト装置を備えた表示装置については、バックライト装置の照明光が指またはペンに当たったときの反射像を光センサーにより検知する方法も知られている。
　上記のようなタッチパネル機能を内蔵する従来の表示装置には、例えば下記特許文献１に記載されているように、表示部（液晶パネル）の表示面に設けられた画素毎に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色光を発光する可視光発光セルを設けるとともに、非可視光領域の光を発光する非可視光発光セルを設けている。また、この従来の表示装置では、上記画素毎に、非可視光領域の光を受光する受光素子（光センサー）を設置するとともに、当該受光素子の受光信号（検出結果）に基づき、検出対象物体の検出を行うよう構成されていた。そして、この従来の表示装置では、非可視光領域の光を受光する受光素子が用いられているので、表示部において、例えば黒表示が行われているときでも、表示画像に依存せず、検出対象物体の検出を行うことができ、タッチパネルでの検出精度を向上可能とされていた。
特開２００８－２６２２０４号公報
　しかしながら、上記のような従来の表示装置では、タッチパネルでの検出精度を向上させたときに、画素構造が複雑化したり、表示性能が低下したりするという問題点を生じた。
　具体的にいえば、従来の表示装置では、画素毎に、光源からの光に含まれた可視光領域の光（白色光）及び非可視光領域の光（赤外光）のうち、非可視光領域の光を選択的に透過する透過フィルタを設置して、非可視光発光セル（赤外光の発光領域）を構成していた。このため、従来の表示装置では、画素構造が複雑化するという問題点を発生した。また、従来の表示装置では、画素内に、上記のような赤外光の発光領域を形成していたので、表示部（液晶パネル）の解像度の低下を生じて、表示性能もまた低下するという問題点を生じた。
　また、従来の表示装置では、光源部分の構造に関する記載がなされておらず、周囲環境が明るくなると、光センサーで得られた画像内で指の反射像と周囲光による背景との区別が困難になるという問題点が生じた。すなわち、従来の表示装置では、周囲環境の悪影響により、十分な検出精度を確保できないという問題点を生じることがあった。
　また、上記のような明るい環境下で操作可能にするためには、バックライト装置の光強度を向上させることが考えられるが、現在主流である個片タイプの発光ダイオードを搭載したバックライト装置を光源とした場合、数多くの発光ダイオードを搭載する必要があり、表示装置の薄型化及び狭額縁化が困難であるという新たな問題点が生じた。
　上記の課題を鑑み、本発明は、タッチパネルでの検出精度を向上させたときでも、周囲環境に関わりなく、十分な検出精度を確保しつつ、表示性能が低下するのを防止することができる構造簡単な表示装置を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明にかかる表示装置は、タッチパネルと、複数の画素を有する表示部と、前記表示部に照明光を照射するバックライト部とを備えた表示装置であって、
　前記タッチパネルには、前記画素単位に設けられるとともに、赤外光を検出する光センサーが含まれ、
　前記バックライト部には、白色光を発光可能な第１の発光ダイオード部と、赤外光を発光する第２の発光ダイオード部と、前記第１及び第２の発光ダイオード部が一体的に設けられた基材とが含まれていることを特徴とするものである。
　上記のように構成された表示装置では、画素単位に設けられるとともに、赤外光を検出する光センサーがタッチパネルに含まれているので、当該タッチパネルでの検出精度を向上させることができる。また、バックライト部には、白色光を発光可能な第１の発光ダイオード部と、赤外光を発光する第２の発光ダイオード部が一体的に設けられた基材が含まれている。これにより、上記照明光において、明るい環境下でも十分な検出精度を得るために必要な照明光強度を得ることが出来ると共に、白色光及び赤外光の各輝度分布を均一なものとすることができる。この結果、上記従来例と異なり、透過フィルタを設置して、画素内に非可視光発光セル（赤外光の発光領域）を設けることなく、表示部から外部側に赤外光を適切に出射することができる。従って、上記従来例と異なり、タッチパネルでの検出精度を向上させたときでも、周囲環境に関わりなく、十分な検出精度を確保しつつ、解像度の低下等の表示性能の低下を防止することができる構造簡単な表示装置を構成することができる。
　また、上記表示装置において、前記バックライト部では、前記基材上において、前記第１及び第２の発光ダイオード部が交互に、かつ、直線状に設けられてもよい。
　この構成により、上記照明光において、白色光及び赤外光の各輝度分布を容易に均一なものとすることができ、光センサーの検出精度を向上させることができる。
　また、上記表示装置において、前記第１の発光ダイオード部には、前記基材に設置されるとともに、青色光を発光する青色発光素子と、前記青色発光素子を封止するように前記基材に設けられるとともに、前記青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、前記青色光と前記黄色光とを混色することによって前記白色光を発光する蛍光樹脂が含まれ、
　前記第２の発光ダイオード部には、前記基材に設置されるとともに、前記赤外光を発光する赤外発光素子と、前記赤外発光素子を封止するように前記基材に設けられた透明樹脂が含まれていることが好ましい。
　この構成により、青色発光素子と蛍光樹脂とで白色光を得るとともに、赤外発光素子で赤外光を得ることができる。また、第１及び第２の各発光ダイオード部をパッケージ化することが無いため、限られたスペースに数多くの発光ダイオードを搭載することが可能になり、バックライト部の小型化が可能となる。従って、バックライト部の薄型化及び表示装置の狭額縁化を図ることができる。
　また、上記表示装置において、前記第２の発光ダイオード部では、複数の前記赤外発光素子が前記基材上で前記透明樹脂によって封止されている。
　この構成により、第２の発光ダイオード部をパッケージ化することが無いため、限られたスペースに数多くの発光ダイオードを搭載することが可能になり、バックライト部の小型化が可能となる。従って、バックライト部の薄型化及び表示装置の狭額縁化を図りつつ、赤外光の強度を向上させることができる。
　また、上記表示装置において、前記バックライト部では、前記第１の発光ダイオード部に含まれた青色光を発光する青色発光素子、及び前記第２の発光ダイオード部に含まれた赤外光を発光する赤外発光素子が前記基材に設置されるとともに、
　前記青色発光素子と前記赤外発光素子とを封止するように前記基材に設けられるとともに、前記青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、前記青色光と前記黄色光とを混色することによって前記白色光を発光する蛍光樹脂が設けられてもよい。
　この構成により、バックライト部の製造歩留まりを容易に向上させることができ、表示装置のコストダウンを容易に図ることができる。
　また、上記表示装置において、前記バックライト部は、導光板を備えるとともに、
　前記バックライト部では、前記導光板の少なくとも一つの側面に対して、前記第１及び第２の発光ダイオード部が対向して配置されていることが好ましい。
　この構成により、表示装置の薄型化を容易に達成することができる。
　また、上記表示装置において、前記バックライト部では、前記導光板の互いに対向する２つの各側面に対して、前記第１及び第２の発光ダイオード部が対向して配置されてもよい。
　この構成により、上記照明光において、画像表示に必要な白色光及び検出対象物体の検知に必要な赤外光の良好な均一性を容易に得ることができる。
　また、上記表示装置において、前記表示部には、液晶パネルが用いられ、
　前記光センサーは、前記液晶パネルのアクティブマトリクス基板に一体的に設けられていることが好ましい。
　この構成により、コンパクトなタッチパネル付きの表示装置を容易に構成することができる。
　本発明によれば、タッチパネルでの検出精度を向上させたときでも、周囲環境に関わりなく、十分な検出精度を確保しつつ、表示性能が低下するのを防止することができる構造簡単な表示装置を提供することが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置を説明する概略断面図である。 図２は、上記液晶表示装置の要部構成を説明する図である。 図３は、上記液晶表示装置の具体的な画素構造を示す拡大断面図である。 図４は、上記液晶表示装置に設けられた画素及び光センサーの構成を示す等価回路図である。 図５は、図１に示した線状発光ダイオードユニットの具体的な構成を示す斜視図である。 図６は、図２に示したバックライト制御部の具体的な構成例を示すブロック図である。 図７は、図２に示した信号処理部の具体的な構成例を示すブロック図である。 図８は、本発明の第２の実施形態にかかる液晶表示装置での線状発光ダイオードユニットを説明する図であり、図８（ａ）はその線状発光ダイオードユニットの斜視図であり、図８（ｂ）はその線状発光ダイオードユニットの要部構成を示す平面図である。 図９は、本発明の第３の実施形態にかかる液晶表示装置を説明する概略断面図である。 図１０は、本発明の第４の実施形態にかかる液晶表示装置を説明する概略断面図である。 図１１（ａ）は図１０に示した発光ダイオードユニットの配置例を示す平面図であり、図１１（ｂ）は上記発光ダイオードの具体的な構成例を説明する図である。
　以下、本発明の表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明をエッジライト型のバックライト装置を備えた液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置を説明する概略断面図である。図１において、本実施形態の液晶表示装置１は、図１の上側が視認側（表示面側）として設置される表示部としての液晶パネル２と、液晶パネル２の非表示面側（図１の下側）に配置されて、当該液晶パネル２に照明光を照射するバックライト部としてのバックライト装置３とが設けられている。また、この液晶表示装置１には、後述の光センサーを備えたタッチパネルが一体的に組み込まれており、液晶表示装置１では、当該タッチパネルによって、ユーザによる操作入力指示の検出動作などの所定のタッチパネル機能を実行できるよう構成されている。
　液晶パネル２は、一対の基板を構成するカラーフィルタ基板４及びアクティブマトリクス基板５と、カラーフィルタ基板４及びアクティブマトリクス基板５の各外側表面にそれぞれ設けられた偏光板６、７とを備えている。カラーフィルタ基板４とアクティブマトリクス基板５との間には、後述の液晶層が狭持されている。偏光板６、７は、液晶パネル２に設けられた表示面の有効表示領域を少なくとも覆うように対応するカラーフィルタ基板４またはアクティブマトリクス基板５に貼り合わせられている。
　また、アクティブマトリクス基板５は、上記一対の基板の一方の基板を構成するものであり、アクティブマトリクス基板５では、液晶パネル２の表示面に含まれる複数の画素に応じて、画素電極や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などが上記液晶層との間に形成されている（詳細は後述。）。一方、カラーフィルタ基板４は、一対の基板の他方の基板を構成するものであり、カラーフィルタ基板４には、後述のカラーフィルタや対向電極などが上記液晶層との間に形成されている。
　また、液晶パネル２では、当該液晶パネル２の駆動制御を行う制御装置（図示せず）に接続されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）８が設けられており、上記液晶層を画素単位に動作することで、当該表示面上に所望画像を表示するようになっている。
　バックライト装置３は、光源としての線状発光ダイオードユニット９と、線状発光ダイオードユニット９に対向して配置された導光板１０とを備えている。この線状発光ダイオードユニット９には、後に詳述するように、白色光を発光する白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）と、赤外光を発光する赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）とが設けられており、情報表示に用いられる白色光と、上記光センサーに検出されてタッチパネル機能に用いられる赤外光とが導光板１０を介して液晶パネル２側に入射されるようになっている。
　また、バックライト装置３では、断面Ｌ字状のベゼル１４により、導光板１０の上方に液晶パネル２が設置された状態で、線状発光ダイオードユニット９及び導光板１０が狭持されている。また、カラーフィルタ基板４には、ケース１１が載置されている。これにより、バックライト装置３は、液晶パネル２に組み付けられて、当該バックライト装置３からの照明光が液晶パネル２に入射される透過型の液晶表示装置１として一体化されている。
　導光板１０には、例えば透明なポリカーボネート樹脂などの合成樹脂が用いられており、線状発光ダイオードユニット９からの光が入光される。具体的にいえば、導光板１０には、図１に例示するように、平板状のものが用いられており、導光板１０は、互いに対向する側面１０ａ、１０ｂを備えている。また、本実施形態では、導光板１０の側面１０ａに対して、線状発光ダイオードユニット９が対向して配置されており、この側面１０ａは、線状発光ダイオードユニット９からの光を入光する入光面として機能するようになっている。
　また、導光板１０では、その液晶パネル２と反対側の表面には、反射シート１２ａが設置されている。この反射シート１２ａは、線状発光ダイオードユニット９の下方にわたって配置されており、線状発光ダイオードユニット９の上方に設置された反射シート１２ｂとともに、線状発光ダイオードユニット９からの光を効率よく導光板１０の内部に入光させるよう構成されている。さらに、導光板１０の液晶パネル２側には、レンズシートや拡散シートなどの光学シート１３が設けられており、導光板１０から出射された光が正面方向に光路を変化し、所望の視角特性を有するとともに、発光面内で均一な強度となる平面状の上記照明光に変えられて液晶パネル２に与えられる。
　次に、図２～図７も参照して、本実施形態の液晶表示装置１の各部について具体的に説明する。
　図２は上記液晶表示装置の要部構成を説明する図であり、図３は上記液晶表示装置の具体的な画素構造を示す拡大断面図である。図４は上記液晶表示装置に設けられた画素及び光センサーの構成を示す等価回路図であり、図５は図１に示した線状発光ダイオードユニットの具体的な構成を示す斜視図である。図６は図２に示したバックライト制御部の具体的な構成例を示すブロック図であり、図７は図２に示した信号処理部の具体的な構成例を示すブロック図である。
　本実施形態の液晶表示装置１では、図２に例示するように、アクティブマトリクス基板５上に、画素領域１７、ディスプレイゲートドライバ１８、ディスプレイソースドライバ１９、センサー列ドライバ２０、センサー行ドライバ２１、及びバッファアンプ２２が設けられている。ディスプレイゲートドライバ１８及びディスプレイソースドライバ１９は、図示しないＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を介在させてＬＣＤ駆動部１５に接続され、センサー列ドライバ２０、センサー行ドライバ２１、及びバッファアンプ２２は、別のＦＰＣ（図示せず）を介在させてタッチパネル駆動部１６に接続されている。
　なお、アクティブマトリクス基板５上の上記の構成部材は、半導体プロセスによって当該アクティブマトリクス基板５を構成する、透明なガラス基板などの透明基板上にモノリシックに形成することも可能である。あるいは、上記の構成部材のうちのドライバ類を、例えばＣＯＧ（Chip On Glass）技術等によって上記透明基板上に実装してもよい。
　また、上記の説明以外に、同一のＦＰＣを介在させてディスプレイゲートドライバ１８及びディスプレイソースドライバ１９をＬＣＤ駆動部１５に接続し、センサー列ドライバ２０、センサー行ドライバ２１、及びバッファアンプ２２をタッチパネル駆動部１６に接続してもよい。
　画素領域１７は、上記液晶パネル２の表示面を構成しており、複数の画素がマトリクス状に設けられている。また、画素領域１７には、上記光センサーが画素単位に設けられている。
　具体的にいえば、液晶パネル２では、図３に例示するように、カラーフィルタ基板４の液晶層２３側の表面に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のカラーフィルタ２４ｒ、２４ｇ、２４ｂが形成されている。そして、液晶パネル２では、ＲＧＢの各色の画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂが対応するカラーフィルタ２４ｒ、２４ｇ、２４ｂに応じて設けられている。
　一方、アクティブマトリクス基板５には、後述のスイッチング素子が画素毎に形成されている。また、アクティブマトリクス基板５では、上記光センサー２５が上述のスイッチング素子とともに一体的に設けられている。また、この光センサー２５では、その受光素子が、図３に示すように、画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂのうち、例えば画素Ｐｒ内に設けられており、上記表示面の外部から入射される赤外光を受光するようになっている。また、この光センサー２５は、上記照明光に含まれた赤外光を検出するようになっている。
　また、上記タッチパネルでは、光センサー２５が指などの反射物（検査対象物）からの赤外反射光を受光することにより、光センサー２５はユーザのタッチ操作などで指示された座標（位置）を検出する座標検出動作を行うようになっている。そして、タッチパネルでは、座標検出動作の結果を用いて、ユーザによる操作入力指示の検出動作などの所定のタッチパネル機能が行われる（詳細は後述。）。
　また、画素領域１７には、図４に示すように、画素用の配線として、マトリクス状に配置されたゲート線Ｇｎ及びソース線Ｓｒｍ、Ｓｇｍ、Ｓｂｍが設けられている。ゲート線Ｇｎは、ディスプレイゲートドライバ１８に接続されている。ソース線Ｓｒｍ、Ｓｇｍ、Ｓｂｍは、ＲＧＢの色毎に設けられており、ディスプレイソースドライバ１９に接続されている。
　ゲート線Ｇｎとソース線Ｓｒｍ、Ｓｇｍ、Ｓｂｍとの交差部には、画素用の上記スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）Ｍ１ｒ、Ｍ１ｇ、Ｍ１ｂがそれぞれ設けられている。そして、画素Ｐｒでは、薄膜トランジスタＭ１ｒのゲート電極はゲート線Ｇｎへ、ソース電極はソース線Ｓｒｍへ、ドレイン電極は図示しない画素電極へ、それぞれ接続されている。これにより、画素Ｐｒでは、図４に示すように、薄膜トランジスタＭ１ｒのドレイン電極と対向電極（ＶＣＯＭ）との間に液晶容量ＬＣが形成される。また、液晶容量ＬＣと並列に補助容量ＬＳが形成されている。
　同様に、画素Ｐｇでは、薄膜トランジスタＭ１ｇのゲート電極はゲート線Ｇｎへ、ソース電極はソース線Ｓｇｍへ、ドレイン電極は図示しない画素電極へ、それぞれ接続されている。これにより、画素Ｐｇでは、図４に示すように、薄膜トランジスタＭ１ｇのドレイン電極と対向電極（ＶＣＯＭ）との間に液晶容量ＬＣが形成される。また、液晶容量ＬＣと並列に補助容量ＬＳが形成されている。
　また、画素Ｐｂでは、薄膜トランジスタＭ１ｂのゲート電極はゲート線Ｇｎへ、ソース電極はソース線Ｓｂｍへ、ドレイン電極は図示しない画素電極へ、それぞれ接続されている。これにより、画素Ｐｂでは、図４に示すように、薄膜トランジスタＭ１ｂのドレイン電極と対向電極（ＶＣＯＭ）との間に液晶容量ＬＣが形成される。また、液晶容量ＬＣと並列に補助容量ＬＳが形成されている。
　また、各画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂでは、対応するソース線Ｓｒｍ、Ｓｇｍ、Ｓｂｍを介してディスプレイソースドライバ１９から上記表示面に表示される情報の輝度（階調）に応じた電圧信号（階調電圧）が供給されるようになっている。
　すなわち、図２に示すように、ＬＣＤ駆動部１５には、パネル制御部１５ａ及びバックライト制御部１５ｂが設けられている。パネル制御部１５ａには、液晶表示装置１の外部から上記表示面で表示すべき情報の映像信号が入力されるようになっている。そして、パネル制御部１５ａでは、入力された映像信号に応じて、ディスプレイゲートドライバ１８及びディスプレイソースドライバ１９への各指示信号が生成されて出力される。
　これにより、ディスプレイゲートドライバ１８は、パネル制御部１５ａからの指示信号を基にマトリクス状に配線された複数のゲート線Ｇｎに対し、対応する薄膜トランジスタＭ１ｒ、Ｍ１ｇ、Ｍ１ｂのゲート電極をオン状態にするゲート信号を順次出力する。一方、ディスプレイソースドライバ１９は、パネル制御部１５ａからの指示信号に基づき、各画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂに対して、対応するソース線Ｓｒｍ、Ｓｇｍ、Ｓｂｍを経て上記階調電圧が供給される。
　また、バックライト制御部１５ｂには、上記照明光の輝度の変更を指示する調光指示信号が液晶表示装置１に設けられたコントローラ等から入力されるようになっている。そして、バックライト制御部１５ｂでは、入力された調光指示信号に基づき、バックライト装置３の線状発光ダイオードユニット９への供給電力を制御するように構成されている。
　ここで、図５を参照して、線状発光ダイオードユニット９について具体的に説明する。
　図５に示すように、本実施形態の線状発光ダイオードユニット９では、複数、例えば５個の白色発光ダイオード２６と、複数、例えば４個の赤外発光ダイオード２７とが、基材２８に一体的に設けられている。また、線状発光ダイオードユニット９では、図５に示すように、白色発光ダイオード２６と赤外発光ダイオード２７とが基材２８上において、交互に、かつ、直線状に設けられている。
　白色発光ダイオード２６は、液晶パネル２での情報表示に用いられる白色光を発光する第１の発光ダイオード部を構成している。また、白色発光ダイオード２６には、基材２８に設置されるとともに、青色光を発光する青色発光素子２６ａと、青色発光素子２６ａを封止するように基材２８に設けられるとともに、青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、青色光と黄色光とを混色することによって白色光を発光する蛍光樹脂２６ｂが含まれている。
　青色発光素子２６ａでは、その電極端子が基材２８に設けられた配線に電気的に接続されている（図示せず）。また、蛍光樹脂２６ｂは、図５に例示するように、略半円柱状に構成されており、封止した青色発光素子２６ａを保護するとともに、外部に出射される白色光の指向性を向上させるようになっている。
　赤外発光ダイオード２７は、光センサー２５によって検出される赤外光を発光する第２の発光ダイオード部を構成している。また、この赤外発光ダイオード２７には、基材２８に設置されるとともに、所定の範囲（例えば、８００ｎｍ～９５０ｎｍ）の波長（例えば、８５０ｎｍ）の赤外光を発光する赤外発光素子２７ａと、赤外発光素子２７ａを封止するように基材２８に設けられた透明樹脂２７ｂが含まれている。
　赤外発光素子２７ａでは、青色発光素子２６ａと同様に、その電極端子が基材２８に設けられた配線に電気的に接続されている（図示せず）。また、透明樹脂２７ｂは、図５に例示するように、略半円柱状に構成されており、封止した赤外発光素子２７ａを保護するとともに、外部に出射される赤外光の指向性を向上させるようになっている。
　また、線状発光ダイオードユニット９では、青色発光素子２６ａと赤外発光素子２７ａとは互いに所定の間隔をおいて基材２８上に実装されており、これらの青色発光素子２６ａ及び赤外発光素子２７ａの各々は上記配線及びＦＰＣを介して電源回路に接続されて、電力供給が行われるようになっている（図示せず）。また、線状発光ダイオードユニット９では、蛍光樹脂２６ｂと透明樹脂２７ｂとが密接するように、白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７が基材２８に一体的に設けられている。
　尚、線状発光ダイオードユニット９では、略半円柱状の蛍光樹脂２６ｂ及び透明樹脂２６ｂの各上端面及び各下端面に、反射シート１２ａ、１２ｂがそれぞれ当接しており、白色発光ダイオード２６からの白色光及び赤外発光ダイオード２７からの赤外光が外部に漏れ出るのを防止した状態で、導光板１０内に入射させるようになっている。
　以上のように、線状発光ダイオードユニット９では、白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７が基材２８で混載した状態で設置されており、それぞれが表示領域（液晶パネル２の表示面）に対して均等割りの配置になっているので、バックライト装置３から液晶パネル２側に照射される上記平面状の照明光において、白色光及び赤外光の各々について面内輝度分布を均一なものとすることができる。尚、例えば白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７を各々別個の基材に設置し、導光板１０の異なる側面から対応する白色光及び赤外光を当該導光板１０に入射させた場合、白色光及び赤外光の双方について面内輝度分布を均一にすることが困難なものとなる。また、このように、赤外光の面内輝度分布が不均一である場合には、タッチパネルの検出精度の低下を生じることがある。
　また、線状発光ダイオードユニット９では、白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７は、上記のように、青色発光素子２６ａと赤外発光素子２７ａとは互いに所定の間隔をおいて基材２８上に実装され、かつ、蛍光樹脂２６ｂと透明樹脂２７ｂとが密接するように基材２８に一体的に設けられている。このため、線状発光ダイオードユニット９では、各々別個に構成された個片タイプの白色発光ダイオードと赤外発光ダイオードをフレキシブル基板（基材）に載置する場合に比べて、白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７の各設置数を容易に増やすことができ、白色光の輝度及び赤外光の強度を容易に高めることができるようになっている。
　また、図６に示すように、バックライト制御部１５ｂには、５個の各白色発光ダイオード２６の駆動制御を行う白色発光ダイオード駆動部１５ｂ１と、４個の各赤外発光ダイオード２７の駆動制御を行う赤外発光ダイオード駆動部１５ｂ２が設けられている。白色発光ダイオード駆動部１５ｂ１は、上記調光指示信号に基づいて、各白色発光ダイオード２６への供給電力を決定して、各白色発光ダイオード２６を点灯動作させる。また、赤外発光ダイオード駆動部１５ｂ２は、各赤外発光ダイオード２７から所定の強度の赤外光が発光されるように、各赤外発光ダイオード２７を点灯動作させる。
　図４に戻って、光センサー２５は、上記受光素子としてのフォトダイオードＤ１、コンデンサＣ１、及び薄膜トランジスタＭ２～Ｍ４を備えている。また、この光センサー２５では、ソース線Ｓｒｍ、Ｓｂｍにそれぞれ平行に設けられた配線ＶＳＳｊ、ＶＳＤｊを介してセンサー列ドライバ２０から定電圧が供給されるようになっている。また、光センサー２５では、ソース線Ｓｇｍに平行に設けられた配線ＯＵＴｊを介して検出結果をセンサー列ドライバ２０のセンサー列画素読み出し回路２０ａに出力するように構成されている。
　また、薄膜トランジスタＭ４には、リセット信号を供給するための配線ＲＳＴｉが接続されている。薄膜トランジスタＭ３には、読み出し信号を供給するための配線ＲＷＳｉが接続されている。これらの配線ＲＳＴｉ、ＲＷＳｉは、センサー行ドライバ２１に接続されている。
　センサー列ドライバ２０は、図２に示すように、センサー列画素読み出し回路２０ａと、センサー列アンプ２０ｂと、センサー列走査回路２０ｃとを備えており、タッチパネル駆動部１６の光センサー制御部１６ａからの指示信号に応じて動作するようになっている。センサー列画素読み出し回路２０ａには、配線ＯＵＴｊを介して、画素領域１７内にマトリクス状に設けられた複数の各光センサー２５の検出結果（電圧信号）が逐次入力されるようになっている。そして、センサー列画素読み出し回路２０ａは、入力された電圧信号をセンサー列アンプ２０ｂに出力する。
　センサー列アンプ２０ｂは、複数の光センサー２５に応じて、設けられた複数のアンプ（図示せず）を内蔵しており、対応する上記電圧信号を増幅して、バッファアンプ２２に出力する。センサー列走査回路２０ｃは、光センサー制御部１６ａからの指示信号に従って、センサー列アンプ２０ｂの複数のアンプをバッファアンプ２２に順次接続させるための列セレクト信号をセンサー列アンプ２０ｂに出力する。これにより、増幅後の電圧信号がセンサー列アンプ２０ｂからバッファアンプ２２を経てタッチパネル駆動部１６側に出力される。
　センサー行ドライバ２１には、シフトレジスタを用いたセンサー行レベルシフタ２１ａと、センサー行走査回路２１ｂとが設けられている。センサー行走査回路２１ｂは、光センサー制御部１６ａからの指示信号に従って、所定の時間間隔で配線ＲＳＴｉ、ＲＷＳｉを順次選択していく。これにより、画素領域１７において、電圧信号（検出結果）を読み出すべき光センサー２５が、マトリクス状の行単位に順次選択される。
　なお、上記の説明では、画素領域１７において、ＲＧＢの画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂの１組に１つの光センサー２５を設けた場合について説明したが、画素領域１７での光センサー２５の設置数やこれに含まれたフォトダイオードＤ１などの構成部材の配置箇所などは、上記のものに限定されず、任意である。例えば、各画素Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂに実質的な光検出を行うフォトダイオード（受光素子）Ｄ１を設けて画素毎に光センサー２５を設置する構成でもよい。
　また、図２に示すように、タッチパネル駆動部１６には、光センサー制御部１６ａ、及び信号処理部１６ｂが設けられている。そして、このタッチパネル駆動部１６では、複数の光センサー２５の各駆動制御を行うとともに、複数の光センサー２５の各検出結果に基づいて、ユーザのタッチ操作による操作入力指示の検出などの所定のタッチパネル機能を行うようになっている。
　光センサー制御部１６ａは、例えば液晶表示装置１の電源がオンされた場合に、センサー列ドライバ２０及びセンサー行ドライバ２１に対して、駆動指示信号を出力し、光センサー２５にセンシング動作を行わせる。すなわち、光センサー制御部１６ａは、液晶表示装置１が動作している場合に、光センサー２５による座標検出動作を行わせて、ユーザによるタッチ操作を検出するようになっている。また、光センサー２５の検出結果は、タッチパネル駆動部１６内に設けられたメモリ（図示せず）に格納される。
　また、信号処理部１６ｂには、図７に示すように、位置情報取得部１６ｂ１が設けられており、ユーザによる操作入力指示の検出動作を含んだ所定のタッチパネル機能が実行されるようになっている。
　具体的には、位置情報取得部１６ｂ１は、上記メモリ内に格納されている光センサー２５の検出結果（つまり、座標検出動作結果）を用いて、上記液晶パネルの表示面上でのユーザの指などの位置（座標）情報を取得する。すなわち、本実施形態の液晶表示装置１では、ユーザが例えば指を用いてタッチ操作を行う場合に、ユーザが液晶パネル２に表示されている、例えば操作入力画面（指示入力画面）での所望の位置上に指をおくと、液晶パネル２側から出射された赤外光が当該指によって液晶パネル２側に反射されて、その反射された赤外光が所望の位置の真下付近の光センサー２５によって検出される。そして、位置情報取得部１６ｂ１は、上記メモリ内に格納された光センサー２５の検出結果を用いて、指示入力画面でのユーザのタッチ操作位置の位置情報を取得する。これにより、本実施形態の液晶表示装置１では、ユーザによる操作入力指示の検出動作が行われる。
　尚、上記の説明以外に、タッチパネルにより、画像情報を取り込むスキャナー動作を行わせるように構成してもよい。
　また、タッチパネル駆動部１６、センサー列ドライバ２０、センサー行ドライバ２１、バッファアンプ２２、及び光センサー２５が、本実施形態の液晶表示装置１に組み込まれて、所定のタッチパネル機能を行うタッチパネルを構成している。
　以上のように構成された本実施形態の液晶表示装置１では、画素単位に設けられるとともに、検出対象物から反射された赤外光を検出する光センサー２５が上記タッチパネルに含まれているので、当該タッチパネルでの検出精度を向上させることができる。また、バックライト装置（バックライト部）３には、白色光を発光する白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）２６と、赤外光を発光する赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）２７が一体的に設けられた基材２８が含まれている。これにより、上記照明光において、白色光及び赤外光の各輝度分布を均一なものとすることができる。この結果、本実施形態の液晶表示装置１では、上記従来例と異なり、透過フィルタを設置して、画素内に非可視光発光セル（赤外光の発光領域）を設けることなく、液晶パネル（表示部）２から外部側に赤外光を適切に出射することができる。従って、本実施形態では、上記従来例と異なり、タッチパネルでの検出精度を向上させたときでも、明るい環境下での検出が可能になる。すなわち、本実施形態では、周囲環境に関わりなく、十分な検出精度を確保することができる。さらに、本実施形態では、液晶パネル２において、情報表示に寄与する領域を小さくすることがなく、表示性能が低下するのを防止することができる構造簡単な液晶表示装置１を構成することができる。
　また、本実施形態の液晶表示装置１では、線状発光ダイオードユニット９において、白色発光ダイオード２６と赤外発光ダイオード２７が基材２８上で交互に、かつ、直線状に設けられている。これにより、本実施形態の液晶表示装置１では、上記照明光において、白色光及び赤外光の各輝度分布を容易に均一なものとすることができ、光センサー２５の検出精度を向上させることができる。
　［第２の実施形態］
　図８は本発明の第２の実施形態にかかる液晶表示装置での線状発光ダイオードユニットを説明する図であり、図８（ａ）はその線状発光ダイオードユニットの斜視図であり、図８（ｂ）はその線状発光ダイオードユニットの要部構成を示す平面図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、基材上で、２つの赤外発光素子を透明樹脂によって封止した点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　つまり、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示するように、本実施形態の線状発光ダイオードユニット９’では、５個の白色発光ダイオード２６と、４個の赤外発光ダイオード２７’とが、基材２８に一体的に設けられている。また、線状発光ダイオードユニット９’では、第１の実施形態のものと同様に、白色発光ダイオード２６と赤外発光ダイオード２７’とが基材２８上において、交互に、かつ、直線状に設けられている。
　また、各赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）２７’では、複数、例えば２個の赤外発光素子２７ａが図８（ｂ）の上下方向に沿うように並べられた状態で、基材２８に実装されている。そして、各赤外発光ダイオード２７’では、透明樹脂２７ｂが２個の赤外発光素子２７ａをまとめて封止するように基材２８に設けられている。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）２７’において、２個の赤外発光素子２７ａが基材２８上で透明樹脂２７ｂによって封止されている。すなわち、本実施形態では、第２の発光ダイオード部をパッケージ化することが無いため、限られたスペースに数多くの発光ダイオードを搭載することが可能になり、バックライト装置（バックライト部）３の小型化が可能となる。これにより、本実施形態の液晶表示装置１では、バックライト装置３の薄型化を図りつつ、かつ、液晶パネル２での額縁を増加させることなく、赤外光の強度を向上させることができる。
　つまり、本実施形態の液晶表示装置１では、第１の実施形態に示した２個の線状発光ダイオードユニット９を図８（ｂ）の上下方向に２段重ねて配置した場合に比べて、当該上下方向での寸法を小さくすることができるので、バックライト装置３の薄型化を図ることができる。また、白色光用の青色発光素子２６ａの設置数を増加させていないので、不必要なコストアップが生じるのを防ぎつつ、赤外光の強度を向上させることができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、このように赤外光の強度を向上させることができるので、太陽光などの外光が強い環境下でも、第１の実施形態のものに比べて、光センサー２５の検出精度を容易に向上させて、タッチパネルでのタッチパネル機能も容易に高めることができる。
　［第３の実施形態］
　図９は、本発明の第３の実施形態にかかる液晶表示装置を説明する概略断面図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、導光板の互いに対向する２つの各側面に対して、線状発光ダイオードユニットを対向して配置した点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　すなわち、図９に示すように、本実施形態の液晶表示装置１では、２個の線状発光ダイオードユニット９が導光板１０の互いに対向する２つの側面１０ａ、１０ｂに対して、それぞれ対向して配置されている。そして、本実施形態の液晶表示装置１では、側面１０ａに対して、対向する線状発光ダイオードユニット９の白色発光ダイオード２６からの白色光及び赤外発光ダイオード２７からの赤外光が入光されて、それらの白色光及び赤外光は、導光板１０の内部を所定の導光方向（側面１０ａ側から側面１０ｂ側への方向）に導かれつつ、液晶パネル側に適宜出射される。
　また、本実施形態の液晶表示装置１では、側面１０ｂに対して、対向する線状発光ダイオードユニット９の白色発光ダイオード２６からの白色光及び赤外発光ダイオード２７からの赤外光が入光されて、それらの白色光及び赤外光は、導光板１０の内部を所定の導光方向（側面１０ｂ側から側面１０ａ側への方向）に導かれつつ、液晶パネル側に適宜出射される。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、導光板１０の互いに対向する２つの各側面１０ａ、１０ｂに対して、白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７（第１及び第２の発光ダイオード部）を対向して配置している。これにより、本実施形態の液晶表示装置１では、上記照明光において、画像表示に必要な白色光及び検出対象物体の検知に必要な赤外光の良好な均一性を容易に得ることができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、上記のように導光板１０の２つの側面１０ａ、１０ｂから白色光及び赤外光を入光させているので、白色発光ダイオード２６及び赤外発光ダイオード２７の各設置数を増加させたときでも、照明光での良好な均斉度を容易に得ることができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、赤外光の強度を向上させることができるので、太陽光などの外光が強い環境下でも、第１の実施形態のものに比べて、光センサー２５の検出精度を容易に向上させて、タッチパネルでのタッチパネル機能も容易に高めることができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、特に狭額縁化よりも薄型化が要求される場合に有利である。
　［第４の実施形態］
　図１０は、本発明の第４の実施形態にかかる液晶表示装置を説明する概略断面図である。図１１（ａ）は図１０に示した発光ダイオードユニットの配置例を示す平面図であり、図１１（ｂ）は上記発光ダイオードの具体的な構成例を説明する図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、線状発光ダイオードユニットに代えて、基材に実装された青色発光素子及び赤外発光素子を蛍光樹脂によって封止した個片タイプの発光ダイオードユニットを用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　すなわち、図１０及び図１１に示すように、本実施形態の液晶表示装置１では、複数、例えば６個の発光ダイオードユニット２９が導光板１０の側面１０ａに対向して配置されている。各発光ダイオードユニット２９には、１個の青色発光素子３０と２個の赤外発光素子３１が基材３３に設置されており、これら青色発光素子３０及び赤外発光素子３１は基材３３上で蛍光樹脂３２にて封止されている。
　また、青色発光素子３０は、第１の実施形態のものと同様に、白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）に含まれたものであり、青色光を発光する。また、蛍光樹脂３２は、第１の実施形態のものと同様に、白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）に含まれたものであり、青色発光素子３０からの青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、青色光と黄色光とを混色することによって白色光を発光するようになっている。また、赤外発光素子３１は、第１の実施形態のものと同様に、赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）に含まれたものであり、所定の範囲（例えば、８００ｎｍ～９５０ｎｍ）の波長（例えば、８５０ｎｍ）の赤外光を発光する。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態の液晶表示装置１では、１個の青色発光素子３０と２個の赤外発光素子３１とをパッケージ化し、基材３３上に実装するとともに、これらの赤外発光素子３１と青色発光素子３０を蛍光樹脂３２によって封止した、いわゆる２ｉｎ１構造の発光ダイオードユニット２９が用いられている。これにより、本実施形態の液晶表示装置１では、バックライト装置（バックライト部）３の製造歩留まりを容易に向上させることができ、液晶表示装置１のコストダウンを容易に図ることができる。つまり、本実施形態では、６個の発光ダイオードユニット２９が用いられているので、いずれかの発光ダイオードユニット２９の青色発光素子３０や赤外発光素子３１が発光できなくなったときに、その不良品となった発光ダイオードユニット２９だけを交換すればよい。これに対して、第１の実施形態での線状発光ダイオードユニット９では、いずれかの青色発光素子２６ａや赤外発光素子２７ａが発光できなくなると、当該線状発光ダイオードユニット９全体を交換する必要が生じるおそれがあるためである。
　尚、上記の説明以外に、例えば１個の青色発光素子３０と３個の赤外発光素子３１とを基材３３上に実装するとともに、これらの赤外発光素子３１と青色発光素子３０を蛍光樹脂３２によって封止した、いわゆる３ｉｎ１構造の発光ダイオードユニットを用いることもできる。
　尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
　例えば、上記の説明では、エッジライト型のバックライト装置を備えた液晶表示装置に適用した場合を例示して説明したが、本発明の表示装置はこれに限定されるものではなく、タッチパネルと、複数の画素を有する表示部と、前記表示部に照明光を照射するバックライト部とを備えた表示装置において、タッチパネルには、画素単位に設けられるとともに、赤外光を検出する光センサーが含まれ、かつ、バックライト部には、白色光を発光可能な第１の発光ダイオード部と、赤外光を発光する第２の発光ダイオード部と、第１及び第２の発光ダイオード部が一体的に設けられた基材とが含まれているものであればよい。具体的には、半透過型の液晶表示装置や他の非自発光型の各種表示装置に本発明を適用することができる。
　また、上記の説明以外に、上記線状発光ダイオードユニットや発光ダイオードユニットを、液晶パネルに対向するように設けた直下型のバックライト装置（バックライト部）を備えた表示装置にも本発明を適用することができる。
　但し、上記の各実施形態のように、導光板の少なくとも一つの側面に対して、第１及び第２の発光ダイオード部を対向して配置したエッジライト型（サイドライト型）のバックライト装置を用いる場合の方が、表示装置の薄型化を容易に達成することができる点で好ましい。
　また、上記の説明では、白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）において、青色光を発光する青色発光素子と、青色発光素子を封止するように基材に設けられるとともに、青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、青色光と黄色光とを混色することによって白色光を発光する蛍光樹脂を用いた場合について説明した。しかしながら、本発明の第１の発光ダイオード部は白色光を発光できるものであれば何等限定されない。具体的には、例えば、青色光以外の紫外光などの第１の色の光を発光する発光素子と、この発光素子からの第１の色の光の一部を、当該第１の色の光と補色関係にある第２の色の光に変換する蛍光樹脂を有し、第１の色の光と第２の色の光とを混色することにて白色の光を発光する発光ダイオードを用いることもできる。また、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の各色光を個別に発光するＲＧＢの発光ダイオードを一体的に設けた、いわゆる３ｉｎ１の発光ダイオードも使用することができる。
　但し、上記の各実施形態のように、青色光を発光する青色発光素子を使用する場合の方が、バックライト部をコスト安価に構成することができる点で好ましい。また、青色発光素子は、他の発光素子に比べて、高輝度、長寿命、及び信頼性に優れているので、高性能なバックライト部を容易に構成することができる点でも好ましい。
　また、上記の説明では、液晶パネル（表示部）のアクティブマトリクス基板に一体的に設けられた光センサーを用いた場合について説明したが、本発明の光センサーはこれに限定されるものではなく、アクティブマトリクス基板に別体に設けられた光センサーを用いることもできる。
　但し、上記の各実施形態のように、アクティブマトリクス基板に一体的に設けられた光センサーを用いる場合の方が、コンパクトなタッチパネル付きの表示装置を容易に構成することができる点で好ましい。
　また、上記の説明以外に、白色光（可視光）を受光する光センサー（受光素子）を、例えばアクティブマトリクス基板に画素単位に、かつ、一体的に設けるとともに、タッチパネル駆動部が赤外光及び白色光をそれぞれ検出する２つの光センサーの検出結果を用いて、ユーザによる操作入力指示の検出動作などの所定のタッチパネル機能を行う構成でもよい。また、太陽光などの外部の光の照度を検出する照度センサーを設けて、タッチパネル駆動部が照度センサーの検出結果を用いて、上記所定のタッチパネル機能を行う構成でもよい。
　本発明は、タッチパネルでの検出精度を向上させたときでも、周囲環境に関わりなく、十分な検出精度を確保しつつ、表示性能が低下するのを防止することができる構造簡単な表示装置に対して有用である。
　１　液晶表示装置（表示装置）
　２　液晶パネル（表示部）
　３　バックライト装置（バックライト部）
　５　アクティブマトリクス基板
　９、９’　線状発光ダイオードユニット
　１０　導光板
　１０ａ、１０ｂ　側面
　１６　タッチパネル駆動部（タッチパネル）
　２０　センサー列ドライバ（タッチパネル）
　２１　センサー行ドライバ（タッチパネル）
　２２　バッファアンプ（タッチパネル）
　２５　光センサー（タッチパネル）
　２６　白色発光ダイオード（第１の発光ダイオード部）
　２６ａ　青色発光素子（第１の発光ダイオード部）
　２６ｂ　蛍光樹脂（第１の発光ダイオード部）
　２７、２７’　赤外発光ダイオード（第２の発光ダイオード部）
　２７ａ　赤外発光素子（第２の発光ダイオード部）
　２７ｂ　透明樹脂（第２の発光ダイオード部）
　２８　基材
　２９　発光ダイオードユニット
　３０　青色発光素子（第１の発光ダイオード部）
　３１　赤外発光素子（第２の発光ダイオード部）
　３２　蛍光樹脂（第１の発光ダイオード部）
　３３　基材

Claims (8)

  1. タッチパネルと、複数の画素を有する表示部と、前記表示部に照明光を照射するバックライト部とを備えた表示装置であって、
    　前記タッチパネルには、前記画素単位に設けられるとともに、赤外光を検出する光センサーが含まれ、
    　前記バックライト部には、白色光を発光可能な第１の発光ダイオード部と、赤外光を発光する第２の発光ダイオード部と、前記第１及び第２の発光ダイオード部が一体的に設けられた基材とが含まれている、
    　ことを特徴とする表示装置。
  2. 前記バックライト部では、前記基材上において、前記第１及び第２の発光ダイオード部が交互に、かつ、直線状に設けられている請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記第１の発光ダイオード部には、前記基材に設置されるとともに、青色光を発光する青色発光素子と、前記青色発光素子を封止するように前記基材に設けられるとともに、前記青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、前記青色光と前記黄色光とを混色することによって前記白色光を発光する蛍光樹脂が含まれ、
    　前記第２の発光ダイオード部には、前記基材に設置されるとともに、前記赤外光を発光する赤外発光素子と、前記赤外発光素子を封止するように前記基材に設けられた透明樹脂が含まれている請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 前記第２の発光ダイオード部では、複数の前記赤外発光素子が前記基材上で前記透明樹脂によって封止されている請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記バックライト部では、前記第１の発光ダイオード部に含まれた青色光を発光する青色発光素子、及び前記第２の発光ダイオード部に含まれた赤外光を発光する赤外発光素子が前記基材に設置されるとともに、
    　前記青色発光素子と前記赤外発光素子とを封止するように前記基材に設けられるとともに、前記青色光の一部を、黄色光に変換し、かつ、前記青色光と前記黄色光とを混色することによって前記白色光を発光する蛍光樹脂が設けられている請求項１に記載の表示装置。
  6. 前記バックライト部は、導光板を備えるとともに、
    　前記バックライト部では、前記導光板の少なくとも一つの側面に対して、前記第１及び第２の発光ダイオード部が対向して配置されている請求項１～５のいずれか１項に記載の表示装置。
  7. 前記バックライト部では、前記導光板の互いに対向する２つの各側面に対して、前記第１及び第２の発光ダイオード部が対向して配置されている請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記表示部には、液晶パネルが用いられ、
    　前記光センサーは、前記液晶パネルのアクティブマトリクス基板に一体的に設けられている請求項１～７のいずれか１項に記載の表示装置。
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