KR20090060200A - 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20090060200A
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KR1020080123170A
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다이스케 타카마
켄타 세키
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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

표시 장치는, 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과; 수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과; 표시면측에 광을 조사하도록 작용하는 발광부와; 상기 발광부의 배치 영역, 상기 표시 셀과 상기 수광 셀의 형성 영역보다 표시 장치의 앞면측에 배치된 적어도 하나의 투명판을 가지며, 표시 장치 최표면에 반사방지층이 형성된다.

Description

표시 장치 및 전자 기기{DISPLAY AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 일본특허출원 2007-317704호(2007.12.07)호 및 일본특허출원 2008-242785호(2008.09.22)의 우선권 주장 출원이다.
본 발명은, 표시 화소부나 액자(architrave-like frame)상에 수광 소자를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치 자체에 좌표 입력 기능을 마련한 기술이 몇가지 제안되어 있다.
구체적으로는, 예를 들면, 감압식 터치 패널(일본 특개2002-149085호 공보, 일본 특개2002-41244호 공보를 참조) 방식에 의한 표시 장치나 전자유도형 터치 패널 방식(일본 특개평11-134105호을 참조)에 의한 표시 장치 등이 알려져 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 좌표 입력 기능을 갖는 표시 장치는 소형화하는 것이 곤란하고, 통상의 표시 장치와 비교하여, 비용이 높게 되어 버린다는 문제점이 있다.
그래서, 근래, 상기한 문제를 해결하기 위해 표시 장치의 각 화소에 수광 소자를 마련하고, 수광 소자에의 입사광을 검지함에 의해 표시 장치 내의 좌표를 특정하는 표시 장치의 개발이 왕성하게 행하여지고 있다(일본 특개2004-318067호 공 보, 일본 특개2004-318819호 공보를 참조).
상기한 바와 같이, 수광 소자를 마련함에 의해 표시 장치 내의 좌표 입력을 가능하게 한 장치는, 좌표 입력 기능을 마련한 표시 장치와 비교하여, 소형화가 가능하고 비용도 저감할 수 있다는 이점을 갖을 뿐만 아니라, 다점(多点) 좌표 입력이나 면적(面積) 입력도 가능하다.
이와 같이, 요즘, 광센서 소자를 화소중에 겸비하는 액정 표시 소자의 개발이 진행되고 있다. 예를 들면 1화소중에 광센서 소자를 갖음으로써, 스캐너 기능, 터치 패널 기능을 통상의 액정 모듈 구조로 실현하는 것이 가능하게 된다.
예를 들면, SID 2007의 세션24에서 광센서를 각 화소에 갖는 터치 패널 기능 부여 LCD 모듈이 보고되고, 설명되어 있다.
이와 같은 광센서 소자를 액정 표시 소자에 내장하는 기술은, 금후의 디스플레이의 사용자 인터페이스화에는 빠뜨릴 수 없는 것이고 장래 유망한 기술의 하나이다.
그런데, 근래, 디지털 카메라, 휴대 전화에서는, LCD 표면을, 아크릴 수지판이나 유리 기판과 같은 투명 기판으로 보호함에 의해 강도 또는 디자인을 개선하는 움직임이 있다.
그러나, 광센서 내장 LCD의 위에 아크릴 수지판을 배치하면, 아크릴 수지판의 표면에 생긴 반사광이 노이즈가 되어 버려서, 광센서의 감도를 저하시켜 버린다는 문제가 있다.
또한, 아크릴 수지판으로부터만의 반사뿐만 아니라, LCD 최표면(最表面)에서 백라이트광(백라이트로부터 방사된 광)이 반사하고, 그 반사광이 광센서에 들어가 버려서 노이즈가 되고, 센서의 S/N(Signal/Noise)비를 저하시킨다는 문제가 있다.
광 노이즈의 주된 요인은, 표시 장치의 최표면에서의 공기와의 계면에서의 반사이다.
또한, 표시 장치의 앞면측에 보호 커버를 배치한 때, 표시 장치로부터 출사한 광이 보호 커버에서 반사하고, 그 광이 표시 장치 내부에 형성된 광센서에 입사하여 버림에 의해, 노이즈가 증가하고, 광센서의 S/N비를 더욱 저하시킨다는 문제가 있다.
본 발명은, 표시 장치의 최표면이나 보호 커버로부터의 반사광을 제거하는 것이 가능해지고, 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비를 개선하는 것이 가능한 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 1의 관점의 표시 장치는, 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과; 수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과; 표시면측에 광을 조사하는 발광부와; 상기 발광부의 배치 영역, 상기 표시 셀과 상기 수광 셀의 형성 영역보다 표시 장치의 앞면측에 배치되는 적어도 하나의 투명판을 가지며, 표시 장치 최표면에 반사방지층이 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 투명판보다 더욱 앞면측에 공기층을 통하여 배치되는 보호용 투명 기판을 가지며, 상기 반사방지층은, 상기 표시 장치 최표면과, 상기 보호용 투명 기판의 앞면측 및 배면측 중 적어도 한쪽의 면에 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 투명판보다 더욱 앞면측에 충전층을 통하여 배치되는 보호용 투명 기판을 가지며, 상기 반사방지층은, 보호용 투명 기판의 공기층과의 계면에 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하는 파장영역을 반사방지하는 기능을 갖는다.
본 발명의 제 2의 관점의 표시 장치는, 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과; 수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과; 표시면을 소정의 휘도로서 조명하는 백라이트와; 상기 표시 셀 및 수광 소자가 형성되는 제 1 투명 기판과; 상기 제 1 투명 기판과 대향하여 배치되는 제 2 투명 기판과; 상기 제 1 투명 기판과 상기 제 2 투명 기판 사이에 배치된 액정층과; 상기 제 1 투명 기판의 백라이트와의 대향면에 형성된 제 1 편광판과; 상기 제 2 투명 기판의 앞면측에 형성된 제 2 편광판을 가지며, 표시 장치 최표면인 상기 제 2 편광판에 반사방지층이 형성 되어 있다.
본 발명의 제 3의 관점은, 표시 장치를 갖는 전자 기기로서, 상기 표시 장치는, 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과; 수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과; 표시면측에 광을 조사하는 발광부와; 상기 발광부의 배치 영역 및 상기 표시 셀과 상기 수광 셀의 형성 영역보다 표시 장치의 앞면측에 배치된 적어도 하나의 투명판을 가지며, 표시 장치 최표면에 반사방지층이 형성되어 있다.
본 발명의 제 4의 관점은, 표시 장치를 갖는 전자 기기로서, 상기 표시 장치는, 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과; 수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과; 표시면을 소정의 휘도로서 조명하는 백라이트와; 상기 표시 셀 및 수광 소자가 형성되는 제 1 투명 기판과; 상기 제 1 투명 기판과 대향하여 배치되는 제 2 투명 기판과; 상기 제 1 투명 기판과 상기 제 2 투명 기판 사이에 배치된 액정층과; 상기 제 1 투명 기판의 백라이트와의 대향면에 형성된 제 1 편광판과; 상기 제 2 투명 기판의 앞면측에 형성된 제 2 편광판을 가지며, 표시 장치 최표면인 상기 제 2 편광판에 반사방지층이 형성되어 있다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 발광부로부터의 광은, 반사방지층에 입사하지만, 입사광의 파장영역에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
본 발명에 의하면, 표시 장치의 최표면 및 앞면측에 배치되는 보호 커버로부 터의 반사광을 제거할 수 있다. 그 결과, 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비를 개선할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 관련시켜서 설명한다.
이하의 설명에서는, 우선, 이해를 용이하게 하기 위해 표시 화소마다 수광 소자를 구비한 액정 화상 표시 장치의 기본적인 구성 및 기능을 설명한 후, 구체적인 구조에 관한 실시 형태에 관해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 표시 셀 및 수광 셀의 기본 구성예를 도시하는 회로도이다. 도 2에서는, 표시 셀과 수광 셀을 인접시켜 나타나고 있다.
액정 화상 표시 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유효 화소 영역부(2), 수직 구동 회로(VDRV)(3), 수평 구동 회로(HDRV)(4), 수광 제어 회로(RCTL)(5), 및 수광 신호 처리 회로(RSPRC)(6)를 갖고 있다.
유효 화소 영역부(2)는, 표시 화소를 형성하는 표시 회로(210)를 포함하는 복수의 표시 셀(21)이 배열되어 있다.
또한, 유효 화소 영역부(2) 또는 그 인접 영역에는, 수광 셀(22)이 배치된다. 수광 셀(22)은, 복수 화소에 대해, 하나의 수광 셀을 배치하는 구성이라도 상관없고, 수광 셀은 RGB 각각에 대해 하나씩 배치되어 있어도 상관없고, 1화소에 대해 수광 셀이 하나 배치되어 있어도 상관없다.
본 발명을 적용한 경우의 표시 장치 내의 수광 소자 배치는 특히 언급하지 않는 것으로 한다.
이와 같이, 본 발명을 수광 셀 내장의 표시 장치에 적용함에 의해, 노이즈의 영향이 적은 수광 신호를 후처리로 이용하는 것이 가능해지고, 또한, 표시측 신호의 촬상측 신호에의 혼입을 막으면서, 수광(촬상)을 행하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에서는, 기본적으로, 표시 장치의 최표면에 반사방지층을 배치함에 의해 표시 장치의 최표면 및 앞면측에 배치되는 보호 커버로부터의 반사광을 제거하는 것이 가능해지고, 센서의 S/N비를 개선할 수 있도록 구성되어 있다.
이 디바이스 구조에 관해서는, 후에 상세히 기술한다.
각 표시 셀(21)에 있어서의 표시 회로(210)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(TFT ; thin film transistor)(211)와, 액정 셀(LC)(212)과, 보존 용량(Cs)(213)을 갖는다.
액정 셀(LC)(212)은, 화소 전극을 가지며, 이 화소 전극이 TFT(211)의 드레인 전극(또는 소스 전극)에 화소 전극이 접속되어 있다. 보존 용량(Cs)(213)은 한쪽의 전극이 TFT(211)의 드레인 전극에 접속되어 있다.
이들 표시 셀(21)의 각각에 대해, 주사선(게이트선)(7-1 내지 7-m)이 각 행마다 그 화소 배열 방향에 따라 배선되고, 신호선(8-1 내지 8-n)이 열마다 그 화소 배열 방향에 따라 배선되어 있다.
그리고, 각 표시 셀(21)의 TFT(211)의 게이트 전극은, 각 행 단위로 동일한 주사선(게이트선)(7-1 내지 7-m)에 각각 접속되어 있다. 또한, 각 표시 셀(21)의 TFT(211)의 소스 전극(또는, 드레인 전극)은, 각 열 단위로 동일한 표시 신호선(8-1 내지 8-n)에 각각 접속되어 있다.
도 2의 구성에서는, 주사선(7-1 내지 7-m)은 수직 구동 회로(3)에 접속되고, 이 수직 구동 회로(3)에 의해 구동된다.
또한, 표시 셀(21)에 대응하여 배선된 표시 신호선(8-1 내지 8-n)은 수평 구동 회로(4)에 접속되고, 이 수평 구동 회로(4)에 의해 구동된다.
또한, 일반적인 액정 표시 장치에서는, 화소 보존 용량 배선(Cs)(9-1 내지 9-m)이 독립하여 배선되고, 이 화소 보존 용량 배선(9-1 내지 9-m)과 접속 전극 사이에 보존 용량(213)이 형성되어 있다.
그리고, 각 화소부(20)의 표시 셀(21)의 액정 셀(212)의 대향 전극 및/또는 보존 용량(213)의 다른쪽의 전극에는, 커먼 배선(공통 배선)을 통과하여 예를 들면 소정의 직류 전압이 커먼 전압(VCOM)으로서 주어진다.
또는, 각 표시 셀(21)의 액정 셀(212)의 대향 전극 및 보존 용량(213)의 다른쪽의 전극에는, 예를 들면 1수평 주사 기간(1H)마다 극성이 반전하는 커먼 전압(VCOM)이 주어진다.
또한, 유효 화소 영역부(2)에서는, 수광 셀(22)에 대응하여 수광 신호선(10)이 배선되어 있다.
수광 신호선(10)은, 수광 신호 처리 회로(6)에 접속되고, 수광 제어 회로(5)의 제어하에 판독되는 신호를 수광 신호 처리 회로(6)에 전한다.
수직 구동 회로(3)는, 수직 스타트 신호(VST), 수직 클록(VCK), 이네이블 신 호(ENB)를 받아서, 1필드 기간마다 수직 방향(행방향)으로 주사하여 주사선(7-1 내지 7-m)에 접속된 각 표시 셀(21)을 행 단위로 순차로 선택하는 처리를 행한다.
즉, 수직 구동 회로(3)로부터 주사선(7-1)에 대해 주사 펄스(Sp1)가 주어진 때에는 제 1행째의 각 열의 화소가 선택되고, 주사선(7-2)에 대해 주사 펄스(Sp2)가 주어진 때에는 제 2행째의 각 열의 화소가 선택된다. 이하 마찬가지로 하여, 주사선(7-3, …, 7-m)에 대해 주사 펄스(Sp3, …, Spm)가 차례로 주어진다.
수평 구동 회로(4)는, 도시하지 않은 클록 제너레이터에 의해 생성된 수평 주사의 시작을 지령하는 수평 스타트 펄스(HST), 수평 주사의 기준이 되는 서로에 역상(逆相)의 수평 클록(HCK)을 받아서 샘플링 펄스를 생성한다.
수평 구동 회로(4)는, 입력되는 화상 데이터(R(적), G(녹), B(청))를, 생성한 샘플링 펄스에 응답하여 순차로 샘플링하여, 각 표시 셀(21)에 기록하여야 할 데이터 신호로서 각 표시 신호선(8-1 내지 8-n)에 공급한다.
또한, 수광 셀(22)에 대해, 제 1의 수광 셀 제어선(리셋 신호선)(11), 및 제 2의 수광 셀 제어선(판독 신호선)(12)이 그 화소 배열 방향에 따라 배선되어 있다.
또한, 수광 셀(22)은, 전원 전위원(VDD) 및 기준 전위원(VSS)에 접속된다.
본 실시 형태의 수광 셀(22)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 수광 소자(광센서)(221), 리셋 TFT(222), 증폭 TFT(223), 선택(판독) TFT(224), 수광 신호 축적 용량(커패시터)(225), 및 노드(ND221)를 갖고 있다.
수광 소자(221)는, TFT, 다이오드 등에 의해 형성된다.
또한, 수광 셀(22)의 판독 회로(220(230))는, 리셋 TFT(222), 증폭 TFT(223), 선택(판독) TFT(224), 커패시터(225), 및 노드(ND221)를 갖고 있다.
수광 소자(221)는 전원 전위원(VDD)과 노드(ND221) 사이에 접속되어 있다. 리셋 TFT(222)는, 예를 들면 n채널 트랜지스터에 의해 형성되고, 그 소스가 기준 전위원(VSS)(예를 들면 그라운드 GND)에 접속되고, 드레인이 노드(ND221)에 접속되어 있다. 그리고, 리셋 TFT(222)의 게이트 전극이 대응하는 행에 배선된 제 1의 수광 셀 제어선(11)에 접속되어 있다.
증폭 TFT(223)의 게이트가 노드(ND221)에 접속되고, 드레인이 전원 전위원(VDD)에 접속되고, 소스가 선택 TFT(224)의 드레인에 접속되어 있다. 선택 TFT(224)의 게이트가 제 2의 수광 셀 제어선(12)에 접속되고, 소스가 대응하는 열에 배선된 수광 신호선(10)에 접속되어 있다.
이 증폭 TFT(223)와 선택 TFT(224)에 의해, 이른바 소스 팔로워가 형성되어 있다. 따라서 수광 신호선(10)에는 전류원이 접속된다. 이 전류원은, 본 실시 형태에서는, 예를 들면 수광 신호 처리 회로(6)에 형성된다.
또한, 커패시터(수광 신호 축적 용량)(225)가 노드(ND221)와 기준 전위원(VSS) 사이에 접속되어 있다.
제 1의 수광 셀 제어선(11)과 제 2의 수신 셀 제어선(12)은 수광 제어 회로(5)에 접속되어 있다.
수광 제어 회로(5)는, 소정의 타이밍에서 리셋 펄스(RST)를 제 1의 수광 셀 제어선(11)에 인가한다.
이로써, 수광 셀(22)의 리셋용 TFT(222)가 일정 기간 온 하고, 노드(ND221) 가 리셋된다. 환언하면, 수광 셀(22)은, 예를 들면 노드(ND221)에 접속된 수광 신호 축적 용량의 전하가 방전되어, 노드(ND221)의 전위가 기준 전위로 세트되고, 수광 셀(22)이 초기의 상태가 된다.
이 상태에서 수광 소자(221)가 소정의 광량을 수광하면, 수광 소자(221)가 도통하고, 노드(ND221)의 전위가 상승하고, 커패시터(수광 신호 축적 용량)(225)에 전하가 축적된다.
이 때, 수광 제어 회로(5)에 의해 판독 신호(RD)가 하이 레벨로 제 2의 수광 셀 제어선(12)에 인가되어 선택 TFT(224)가 온 상태로 유지된다. 이로써, 커패시터(225)가 축적된 전하가 전기 신호로서 증폭 TFT(223)에서 증폭되고, 선택 TFT(224)를 통하여 수광 신호로서 수광 신호 배선(10)에 출력된다.
그리고, 수광 신호 배선(10)을 전반된 신호는 수광 신호 처리 회로(6)에 입력된다.
수광 신호 처리 회로(6)는, 예를 들면 수광 셀(22)에 의한 신호와 도시하지 않은 별도 배치되는 참조 셀에 의한 신호와의 차분 신호 처리에 의해 노이즈 제거 처리를 행한다. 수광 신호 처리 회로(6)는, 노이즈 제거 처리를 행한 후, 입력한 수광 셀(22)의 수광 신호에 응답한 소정의 기능부의 제어를 행하는 후단의 도시하지 않은 신호 처리계에 출력한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 검출 대상물의 백라이트 광으로부터의 반사광을 이용하여, 터치 패널·이미지 센서 등을 실현한 검출 시스템으로서 구성된 경우를 예로 설명한다.
본 실시 형태에서는, 이상과 같은 구성을 갖는 광센서 내장 입력 기능 일체형 표시 장치는, 기본적으로, 표시 장치의 최표면에 반사방지층이 형성된다.
이 반사방지층은, 백라이트 광원의 스펙트럼이 존재하는 파장영역을 반사방지하는 것이 가능하다.
또한, 표시 장치의 앞면측에 보호 커버를, 공기층을 통하여 배치한 때, 표시 장치의 최표면과 보호 커버의 적어도 편면에 반사방지층이 형성된다.
이 경우도, 반사방지층은 백라이트 광원의 스펙트럼이 존재하는 파장영역을 반사방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치의 앞면측에 충전층을 통하여 보호 커버와 표시 장치를 접합하고 배치한 때, 보호 커버의 최표면에 반사방지층이 형성된다.
이 경우도, 반사방지층은 백라이트 광원의 스펙트럼이 존재하는 파장영역을 반사방지하는 것이 가능하다.
또한, 검출광에 적외선을 이용하는 경우, 표시 장치로부터 발광한 적외선 파장대 이외의 적외선은 노이즈가 된다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역을 입사 방지하는 구성을 채용하고 있다.
이 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역을 입사 방지함에 의해, 내(耐) 외광 특성(동작 가능 환경)을 넓히는 것이 가능하게 된다.
후에 구체적으로 설명하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 표시 장치 내에 「검출에 사용된 검출광의 스펙트럼이 존재하지 않으며 발광부로부터 방사된 광의 파장 영역에서 광의 입사를 방지하는」 필터를 배치한다. 이 필터는, 예를 들면 수 광 소자(221)의 상부 부분에 배치되고, 가시광 컷트 필터로서 형성된다. 또한, 예를 들어 이 필터가 검출광으로서 사용되는 적외선 광의 파장 대역에서 광을 선택적으로 전달하기 위한 특성을 가지면, 이 필터는 수광부 이외의 다른 영역으로부터 나오는 광의 수광 소자(221)상으로의 입사를 방지하도록 구성될 수 있다. 또한, 이 필터는 검출광의 파장 영역에서의 입사광과 비교하여 검출광의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장 영역에서 입사광이 감쇠되는 특성을 가지며, 그로 인해, 검출광의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장 영역에서 광의 수광 소자(221)로의 입사를 방지한다.
이하에, 액정 표시 장치(LCD) 모듈의 구체적인 디바이스 구조의 실시 형태에 관해 설명한다.
<제 1 실시 형태>
도 4는 본 발명의 제 1의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도이다.
수광 셀(22)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 투명 절연 기판(예를 들면 유리 기판)에 의해 형성된 TFT 기판(23)의 기판면(231)측에 형성되어 있다. 수광 셀(22)은, 상술한 바와 같이, 판독 회로 및 수광 소자(광센서)(221)에 의해 구성되어 있다.
그리고, TFT 기판(23)과 대향 투명 절연 기판(예를 들면 유리 기판)에 의해 형성된 대향 기판(24) 사이에 액정층(25)이 봉입되어 있다. 또한, 예를 들면 TFT 기판(23)의 저면(232)측에 백라이트(26)가 배치되어 있다.
또한, 이 TFT 기판(23)의 저면(232)에는 배면측(하부측)의 제 1 편광판(27) 이 형성되고, 대향 기판(24)의 앞면(241)에 앞면측(상부측)의 제 2 편광판(28)이 형성되어 있다.
앞면측(상부측)의 제 2 편광판(28)의 앞면측에 반사방지층(29)이 형성되어 있다.
수광 소자(광센서)(221) 등은, 예를 들면 LTPS(저온 폴리실리콘)에 의해 형성된다.
도 5는 수광 셀의 광센서(수광 소자)를 TFT에 의해 형성한 구조예를 도시하는 단면도이다.
투명 절연 기판, 예를 들면 유리 기판에 의해 형성된 TFT 기판(23)상에 게이트 절연막(301)으로 덮인 게이트 전극(302)이 형성되어 있다. 게이트 전극(302)은, 예를 들면 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta) 등의 금속 또는 합금을 스퍼터링 등의 방법으로 성막하고 형성된다.
게이트 절연막(301)상에 반도체막(채널 형성 영역)(303), 및 반도체막(303)을 끼우고 한 쌍의 n- 확산층(LDD 영역)(304, 305), 한 쌍의 n+ 확산층(306, 307)(소스, 드레인 영역)이 형성되어 있다.
또한, 게이트 절연막(301), 반도체층(채널 형성 영역)(303), n- 확산층(LDD 영역)(304, 305), n+ 확산층(306, 307)(소스, 드레인 영역)을 덮도록 층간절연막(308)이 형성되어 있다. 또한, 층간절연막(308)을 덮도록 층간절연막(309)이 형성되어 있다. 층간절연막(309)은, 예를 들면 SiN, SiO2 등에 의해 형성된다.
한쪽의 n+ 확산층(306)에는, 층간절연막(308, 309)에 형성된 콘택트 홀(310a)을 통하여 소스 전극(311)이 접속된다. 다른쪽의 n+ 확산층(307)에는, 층간절연막(308, 309)에 형성된 콘택트 홀(310b)을 통하여 드레인 전극(312)이 접속된다.
소스 전극(311) 및 드레인 전극(312)은, 예를 들면 알루미늄(Al)을 패터닝하여 형성된다.
층간절연막(309), 소스 전극(311), 드레인 전극(312), 층간절연막(309)상에 평탄화막(313)이 형성되어 있다.
그리고, 이 평탄화막(313)상에 액정층(25)이 형성된다.
이 구성에 있어서, 보텀 게이트형 TFT의 게이트 전극이 백라이트 광의 TFT의 채널 영역에의 광로상에 형성되어 있다. 따라서 TFT 게이트 전극이, 백라이트(26)로부터의 광을 차광하는 기능을 가지며, 노이즈 광을 저감하는 기능을 갖고 있다.
여기서는, 광센서로서는 TFT의 광 리크 효과를 이용한 예를 나타내고 있지만, 광센서는 폴리실리콘 TFT로 한하지 않고, 어모퍼스 실리콘 TFT, 마이크로 실리콘 TFT 등이라도 좋다. 또한 소자의 구성은 PIN뿐만 아니라, PN, PDN(Photo sensitive doped layer : P-doped-N) … 등 그 밖의 같은 효과를 나타내는 데에도 적용 가능하다. 또한, TFT는 톱 게이트형인지 보텀 게이트형인지는 문제삼지 않는다.
다음에, 상기한 디바이스 구조에 있어서의 투명 보호 커버 - 공기 계면으로부터의 반사광의 제거 기능에 관해 고찰한다.
도 6은 제 1의 실시 형태에서 사용한 백라이트 광의 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 7은 제 1의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광(分光) 반사율을 도시하는 도면이다.
도 8의 A 내지 D는 제 1의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면이다.
이 제 1의 실시 형태에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 백라이트가 가시광역의 광을 조사하고, 반사방지층(29)은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있다.
가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(29)은, 예를 들면 도 8의 D에 도시하는 바와 같이, TiO2 등의 고굴절율층(291)을, SiO2 등의 저굴절율층(292-1, 292-2)으로 끼운 다층 구조를 갖는다.
반사방지층(29)은, 제 2 편광판(28)의 앞면측이 되는 면에, SiO2 등의 저굴절율층(292-1)이 형성되고, 저굴절율층(292-1)상에 TiO2 등의 고굴절율층(291)이 형성되고, 이 고굴절율층(291)상에 SiO2 등의 저굴절율층(292-2)이 형성되어 구성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 백라이트(26)에 의한 가시광역의 광은, 제 1 편광판(27)에 의해 어느 일방향으로 진동하는 직선 편향광이 되어 액정층(25)을 통과한다. 그 때, 액정층(25)에 인가하는 전압에 의해 액정층(25)의 위상차가 변화한다.
이로써, 액정층(25)을 통과한 광이 제 2 편광판(28)에서 흡수되는 때와, 되지 않는 때가 발생하고, 표시를 할 수 있다.
제 2 편광판(28)을 통과한 광은 반사방지층(29)에 입사하지만, 상술한 바와 같이 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
도 9는 제 1의 실시 형태와 같이 방지 반사층을 배치한 경우와 배치하지 않은 경우의 노이즈량의 변화를 도시하는 도면이다.
도 9로부터 분명한 바와 같이, 반사방지층을 배치한 쪽이, 노이즈량이 대폭적으로 저감되어 있다.
<제 2 실시 형태>
도 10은 본 제 2의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도이다.
도 11은 제 2의 실시 형태에서 사용한 백라이트 광의 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 12는 제 2의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면이다.
도 13의 A, B는 제 2의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면이다.
이 제 2의 실시 형태에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 백라이트(26A)가 가시역과 적외역의 광을 조사하고, 반사방지층(29A)은, 도 12에 도시하는 바와 같이, 가시역으로부터 적외역의 광까지 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있다. 적외역은 파장이 700㎚ 이상이라고 한다.
가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(29A)은, 예를 들면 도 13의 B에 도시하는 바와 같이, MgF2 등의 편광판보다 저굴절율층(292-3)의 단층 구조를 갖는다.
반사방지층(29A)은, 제 2 편광판(28)의 앞면측이 되는 면에, 제 2 편광판(28)보다 저굴절율의 MgF2 등의 저굴절율층(292-3)이 형성되어 구성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 제 2 편광판(28)을 통과한 광은 반사방지층(29A)에 입사하지만, 상술한 바와 같이 반사방지층(29A)이 가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
도 14는 제 2의 실시 형태와 같이 방지 반사층을 배치한 경우와 배치하지 않은 경우의 노이즈량의 변화를 도시하는 도면이다.
도 14로부터 분명한 바와 같이, 반사방지층을 배치한 쪽이, 노이즈량이 저감되어 있다.
또한, 검출광에 적외선을 이용하는 경우, 표시 장치로부터 발광한 적외선 파 장대 이외의 적외선은 노이즈가 된다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 전술한 바와 같이, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역의 광의 입사를 방지하는 구성을 채용한다. 여기에서, 반사방지층은 발광부의 스펙트럼이 존재하는 파장 영역에서의 입사광과 비교하여, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장 영역에서의 입사광이 감소하는 특성을 가지며, 이로 인해, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장 영역에서의 광이 표시장치로 들어오는 것을 방지한다. 이 구체적인 실시 형태로서는, 제 7, 제 8, 제 9, 및 제 10의 실시 형태로서 후에 기술한다.
<제 3 실시 형태>
도 15는 본 발명의 제 3의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도이다.
도 16은 제 3의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면이다.
도 17의 A 내지 D는 제 3의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면이다.
본 제 3의 실시 형태에서는, 편광판(28)의 앞면측에는 충전층(30)을 통하여 투명한 보호 커버(앞면측 투명 기판)(31)가 배치되고, 보호 커버(31)의 앞면측의 공기층과의 계면에 반사방지층(32)이 배치되어 있다.
이 제 3의 실시 형태에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 백라이트가 가시광역의 광을 조사하고, 반사방지층(32)은, 도 16에 도시하는 바와 같이, 가시광 백라 이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있다.
가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(32)은, 예를 들면 도 17의 D에 도시하는 바와 같이, TiO2 등의 고굴절율층(321)을, SiO2 등의 저굴절율층(322-1, 322-2)으로 끼운 다층 구조를 갖는다.
반사방지층(32)은, 보호 커버(31)의 앞면측이 되는 면에, SiO2 등의 저굴절율층(322-1)이 형성되고, 저굴절율층(322-1)상에 TiO2 등의 고굴절율층(321)이 형성되고, 이 고굴절율층(321)상에 SiO2 등의 저굴절율층(322-2)이 형성되어 구성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 백라이트(26)에 의한 가시광역의 광은, 제 1 편광판(27)에 의해 어느 일방향으로 진동하는 직선 편향광이 되어 액정층(25)을 통과한다. 그 때, 액정층(25)에 인가하는 전압에 의해 액정층(25)의 위상차가 변화한다.
이로써, 액정층(25)을 통과한 광이 제 2 편광판(28)에서 흡수되는 때와, 되지 않는 때가 발생하여, 표시를 할 수 있다.
제 2 편광판(28), 충전층(30), 보호 커버(31)를 통과한 광은 반사방지층(32)에 입사하지만, 상술한 바와 같이 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
<제 4 실시 형태>
도 18은 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도이 다.
도 19는 제 4의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면이다.
도 20의 A, B는 제 4의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면이다.
이 제 4의 실시 형태에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 백라이트(26A)가 가시역과 적외역의 광을 조사하고, 반사방지층(32A)은, 도 19에 도시하는 바와 같이, 가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있다.
가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(32A)은, 예를 들면 도 20의 B에 도시하는 바와 같이, MgF2 등의 편광판보다 저굴절율층(322-3)의 단층 구조를 갖는다.
반사방지층(32A)은, 보호 커버(31)의 앞면측이 되는 면에, 보호 커버(31)보다 저굴절율의 MgF2 등의 저굴절율층(322-3)이 형성되어 구성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 보호 커버(31)를 통과한 광은 반사방지층(32A)에 입사하지만, 상술한 바와 같이 가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
<제 5 실시 형태>
도 21은 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도이다.
도 22는 제 5의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면이다.
도 23의 A 내지 D는 제 5의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면이다.
본 제 5의 실시 형태에서는, 편광판(28)의 앞면측에는 충전층(30)을 마련하지 않고, 공기층(33)을 통하여 투명한 보호 커버(앞면측 투명 기판)(31)가 배치되어 있다.
그리고, 보호 커버(31)의 앞면측과 배면측의 공기층과의 계면에 반사방지층(32B-1, 32B-2)이 배치되고, 또한, 제 2 편광판(28)의 앞면측과 공기층(33)과의 계면에 제 1의 실시 형태와 같은 반사방지층(29B)이 배치되어 있다.
이 제 5의 실시 형태에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 백라이트가 가시광역의 광을 조사하고, 반사방지층(29B) 및 반사방지층(32B-1, 32B-2)은, 도 22에 도시하는 바와 같이, 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있다.
가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(29B)은, 도 8의 경우와 마찬가 지로, 도 23의 D에 도시하는 바와 같이, TiO2 등의 고굴절율층(291B)을, SiO2 등의 저굴절율층(292B-1, 292B-2)으로 끼운 다층 구조를 갖는다.
반사방지층(29B)은, 제 2 편광판(28)의 앞면측이 되는 면에, SiO2 등의 저굴절율층(292B-1)이 형성된다. 그리고, 저굴절율층(292B-1)상에 TiO2 등의 고굴절율층(291B)이 형성되고, 이 고굴절율층(291B)상에 SiO2 등의 저굴절율층(292B-2)이 형성되어 구성된다.
마찬가지로, 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(32B-1)은, 도 17의 경우와 마찬가지로, 도 23의 D에 도시하는 바와 같이, TiO2 등의 고굴절율층(321B-11)을, SiO2 등의 저굴절율층(322B-11, 322B-12)으로 끼운 다층 구조를 갖는다.
반사방지층(32B-1)은, 보호 커버(31)의 앞면측이 되는 면에, SiO2 등의 저굴절율층(322B-11)이 형성되고, 저굴절율층(322B-11)상에 TiO2 등의 고굴절율층(321B-11)이 형성되고, 이 고굴절율층(321B-11)상에 SiO2 등의 저굴절율층(322B-12)이 형성되어 구성된다.
반사방지층(29B)은, 제 2 편광판(28)의 앞면측이 되는 면에, SiO2 등의 저굴절율층(292B-1)이 형성되고, 저굴절율층(292B-1)상에 TiO2 등의 고굴절율층(291B)이 형성되고, 이 고굴절율층(291B)상에 SiO2 등의 저굴절율층(292B-2)이 형성되어 구성된다.
마찬가지로, 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(32B-2)은, 도 17의 경우와 마찬가지로, 도 23의 D)에 도시하는 바와 같이, TiO2 등의 고굴절율층(321B-21)을, SiO2 등의 저굴절율층(322B-21, 322B-22)으로 끼운 다층 구조를 갖는다.
반사방지층(32B-2)은, 보호 커버(31)의 배면측이 되는 면에, SiO2 등의 저굴절율층(322B-21)이 형성되고, 저굴절율층(322B-21)상에 TiO2 등의 고굴절율층(321B-21)이 형성되고, 이 고굴절율층(321B-21)상에 SiO2 등의 저굴절율층(322B-22)이 형성되어 구성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 백라이트(26)에 의한 가시광역의 광은, 제 1 편광판(27)에 의해 어느 일방향으로 진동하는 직선 편향광이 되어 액정층(25)을 통과한다. 그 때, 액정층(25)에 인가하는 전압에 의해 액정층(25)의 위상차가 변화한다.
이로써, 액정층(25)을 통과한 광이 제 2 편광판(28)에서 흡수되는 때와, 되지 않는 때가 발생하여, 표시를 할 수 있다.
제 2 편광판(28), 충전층(30), 보호 커버(31)를 통과한 광은 반사방지층(29B, 32B-2, 32B-1)에 입사하지만, 상술한 바와 같이 가시광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
<제 6 실시 형태>
도 24는 본 발명의 제 6의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도이다.
도 25는 제 6의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면이다.
도 26의 A, B는 제 6의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면이다.
제 6의 실시 형태에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 백라이트(26A)가 가시역과 적외역의 광을 조사하고, 반사방지층(29C, 32C-1, 32C-2)은, 도 25에 도시하는 바와 같이, 가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있다.
가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(29C)은, 예를 들면 도 26의 B에 도시하는 바와 같이, MgF2 등의 편광판보다 저굴절율층(292C-3)의 단층 구조를 갖는다.
반사방지층(29C)은, 제 2 편광판(28)의 앞면측이 되는 면에, 제 2 편광판(28)보다 저굴절율의 MgF2 등의 저굴절율층(292C-3)이 형성되어 구성된다.
가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(32C-1)은, 예를 들면 도 26(B)에 도시하는 바와 같이, MgF2 등의 편광판보다 저굴절율층(322C-31)의 단층 구조를 갖는다.
반사방지층(32C-1)은, 보호 커버(31)의 앞면측이 되는 면에, 보호 커버(31)보다 저굴절율의 MgF2 등의 저굴절율층(322C-31)이 형성되어 구성된다.
가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지층(32C-2)은, 예를 들면 도 26의 B에 도시하는 바와 같이, MgF2 등의 편광판보다 저굴절율층(322C-32)의 단층 구조를 갖는다.
마찬가지로, 반사방지층(32C-2)은, 보호 커버(31)의 배면측이 되는 면에, 보호 커버(31)보다 저굴절율의 MgF2 등의 저굴절율층(322C-32)이 형성되어 구성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 제 2 편광판(28)을 통과한 광은 반사방지층(29C)에 입사하고, 공기층(33)을 통과한 광은 반사방지층(32C-2)에 입사하고, 보호 커버(31)를 통과한 광은 반사방지층(32C-1)에 입사한다. 이 경우, 상술한 바와 같이 가시광 백라이트와 적외광 백라이트에 대해 최적화한 반사방지 처리가 시행되어 있기 때문에, 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광이 제거된다.
그 결과, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
다음에, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역의 입사를 방지하는 구성을 채용함에 의해, 내(耐) 외광 특성(동작 가능 환경)을 넓히는 것이 가능한 수광 셀의 실시 형태에 관해 설명한다.
<제 7 실시 형태>
도 27은 본 발명의 제 7의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도이다.
도 28은 제 7의 실시 형태에서 사용한 적외선 백라이트 광의 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
본 제 7의 실시 형태에 관한 액정 표시 장치(1F)는, 제 1 내지 제 6의 실시 형태에 대해, 디바이스 구조를 보다 상세히 나타내고 있다.
TFT 기판(23)상에 형성되는 절연막 등은, 도 5와 동일한 구성 부분은 동일 부호로서 나타내고 있다.
단, TFT 기판(23)에 있어서, 평탄화막(313)상에는, ITO 등의 공통 투명 전극(314)이 형성되고, 투명 전극(314)상에 SiO2 등의 절연막(315)이 형성되고, 절연막(315)상에 화소 전극(316)이 형성되어 있다. 그리고, 화소 전극(316)을 덮도록 배향막(317)이 형성되어 있다.
또한, 대향 기판(24)의 주면(主面)(241)측에는, 표시 셀(21)의 영역에 대응하여 R(적), G(녹), B(청)의 컬러 필터(CFR, CFG, CFB)가 병렬하여 형성되어 있다.
이들의 컬러 필터(CFR1, CFG1, CFB1)에 병렬한 수광 셀(22)에의 대향 영역에 R의 컬러 필터(CFR2)와 B의 컬러 필터(CFB2)가 적층되어 가시광 컷트 필터(41)가 형성되어 있다.
그리고, 이들의 컬러 필터(CFR1, CFG1, CFB1, CFB2 및 CFR2)를 덮도록 평탄화막(321)이 형성되고, 이 평탄화막(321)상에 배향막(322)이 형성되어 있다.
그리고, 배향막(317과 322) 사이에 액정층(25)이 형성되어 있다.
본 제 7의 실시 형태에 관한 액정 표시 장치(1F)는, 도 11 및 도 27에 도시하는 바와 같이, 백라이트(26A)가 가시역과 적외역의 광을 조사한다.
액정 표시 장치(1F)는, 반사방지층으로서, 편광판(28)의 최표면에 반사방지층으로서 적외광(적외선) 컷트층(40)이 형성되어 있다.
도 28에 도시하는 바와 같이, 적외선 백라이트 광은, 파장 850㎚에 피크를 갖는다. 그리고, 900㎚ 이상의 적외선은 노이즈가 되기 때문에, 적외선 컷트층(40)은, 노이즈로 되는 예를 들면 900㎚ 이상의 원적외선을 컷트하는 기능을 가지며, 노이즈가 되는 적외선의 광센서(221)에의 입사를 막는다.
또한, 본 제 7의 실시 형태의 액정 표시 장치(1F)는, 외부로부터의 가시광의 광센서에의 입사를 막기 위해, 내부에 가시광 컷트 필터(41)가 배치되어 있다.
적외광 컷트층(40)은, 예를 들면 유전체 다층막 또는 적외 흡수 색소막에 의해 형성하는 것이 가능하다.
도 29는 적외광 컷트층을 유전체 다층막으로 형성한 경우의 파장에 대한 투과율 특성을 도시하는 도면이다.
도 29에 도시하는 바와 같이, 유전 다층막을 적외광 컷트층(40)으로서 배치함에 의해, 발광부의 스펙트럼에서의 광은 상기 층을 통해 투과하고, 외광에 포함되는 발광부 이외의 스펙트럼의 광은 상기 층에 의해 반사하여, 광 센서에의 입사를 막을 수 있다.
도 30은 적외광 컷트층을 적외 흡수 색소막으로 형성한 경우의 파장에 대한 투과율 특성을 도시하는 도면이다.
도 30에 도시하는 바와 같이, 적외 흡수 색소를, 적외광선 컷트층(40)으로서 배치함에 의해, 발광부의 스펙트럼의 광은 투과하고, 외광에 포함되는 발광부 이외의 스펙트럼의 광을 상기 층에 의해 흡수하여, 광 센서서의 입사를 막을 수 있다.
도 31의 A, B는 본 제 7의 실시 형태에 의해 효과를 기대할 수 있는 외광 스펙트럼의 예를 도시하는 도면이다.
도 31의 A는 태양광 스펙트럼을 도시하고, 도 31의 B는 백열등 스펙트럼을 도시한다.
도시하는 바와 같이, 태양광, 백열등에서는 파장 900㎚ 이상의 광이 대량으로 포함되어 있는 것을 알 수 있다.
따라서 본 실시 형태의 적외광 컷트층(40)은, 파장 900㎚ 이상의 광이 대량으로 포함되어 있는 태양광, 백열등 등 외광에 대해, 충분한 차광 기능을 발현할 수 있다.
도 31의 A의 태양광 스펙트럼은, 일본 태양에너지 학회편「태양에너지 독본」 10페이지 ［무라이 게이조］(오움사 1975)로부터 인용하였다.
또한, 가시광 컷트 필터(41)는, 전술한 바와 같이, R의 컬러 필터(CFR2)와 B의 컬러 필터(CFB2)가 적층되어 RB 필터로서 형성된다.
또한, 가시광 컷트 필터(41)는, G의 컬러 필터(CFG2)를 이용하여 3층 구조로서 RGB 필터로서 형성된다.
도 32의 A, B는 가시광 컷트 필터 투과 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
도 32의 A가 RB 필터의 특성을 나타내고, 도 32의 B가 RGB 필터의 특성을 나타내고 있다.
도시하는 바와 같이, 가시광 컷트 필터는, 표시 장치 내에 컬러 필터를 겹쳐서 배치함에 의해 양호한 가시광 컷트 기능을 발현시킬 수 있다.
본 제 7의 실시 형태에 의하면, 검출광에 적외선을 이용하는 경우라도, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역의 입사를 방지할 수 있고, 내(耐) 외광 특성(동작 가능 환경)을 넓히는 것이 가능하게 된다.
그리고, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
<제 8 실시 형태>
도 33은 본 제 8의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도이다.
본 제 8의 실시 형태의 액정 표시 장치(1G)가 제 7의 실시 형태의 액정 표시 장치(1F)와 다른 점은, 편광판(28)의 앞면측에는 충전층(30)을 통하여 투명한 보호 커버(31)가 배치되고, 보호 커버(31)의 앞면측의 공기층과의 계면에 적외광(적외선)커트층(40)이 배치되어 있는 데 있다.
본 제 8의 실시 형태에 의하면, 검출광에 적외선을 이용하는 경우라도, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역의 입사를 방지할 수 있고, 내(耐) 외광 특성(동작 가능 환경)을 넓히는 것이 가능하게 된다.
그리고, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
<제 9 실시 형태>
도 34는 본 제 9의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도이다.
본 제 9의 실시 형태의 액정 표시 장치(1H)가 제 7의 실시 형태의 액정 표시 장치(1F)와 다른 점은, 다음과 같다.
제 9의 실시 형태에서는, 편광판(28)의 앞면측에는 충전층(30)을 마련하지 않고, 공기층(33)을 통하여 투명한 보호 커버(앞면측 투명 기판)(31)가 편광판(28)의 앞면측에 배치되어 있다.
그리고, 보호 커버(31)의 앞면측과 배면측의 공기층과의 계면에 적외광(선) 컷트층(40A-1, 40A-2)이 배치되고, 또한, 제 2 편광판(28)의 앞면측과 공기층(33)과의 계면에 제 7의 실시 형태와 같은 적외광(선) 컷트층(40)이 배치되어 있다.
본 제 9의 실시 형태에 의하면, 검출광에 적외선을 이용하는 경우라도, 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역의 입사를 방지할 수 있고, 내(耐) 외광 특성(동작 가능 환경)을 넓히는 것이 가능하게 된다.
그리고, 광센서의 노이즈에 의한 영향을 작게 할 수 있고, 수광 시스템의 S/N비가 개선된다.
<제 10 실시 형태>
도 35는 본 발명의 제 10의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도이다.
본 제 8의 실시 형태의 액정 표시 장치(1I)가 제 7의 실시 형태의 액정 표시 장치(1F)와 다른 점은, 표시 장치 내에 적외광(선) 컷트층(40B)을 배치한 것에 있다.
본 예에서는, 가시광 컷트 필터(41)상에 적외광(선) 컷트층(40B)이 적층되어 있다.
예를 들면, 적외선 흡수 색소를 레지스트와 혼합하고, 포토 리소그래피 공정으로 패터닝을 가능하게 한 때, 적외선 흡수 색소를 표시 장치 내에 배치하는 것이 가능하게 된다.
본 제 10의 실시 형태에서는, 광센서부에만 적외선 흡수 색소를 배치하고, 이에 의해, 외광에 포함되고 발광부 이외의 스펙트럼의 광을 흡수하여, 광센서에의 입사를 막을 수 있다.
이상과 같이, 제 7부터 제 10의 실시 형태에 의하면, 발광부의 스펙트럼 이외의 광을 차단(반사 또는 흡수)함에 의해, 센서에 입사하는 노이즈를 저감시키는 것이 가능해지고, 그 결과 내(耐) 외광 성능이 향상하고, 밝은 환경하에서도 동작 가능하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 액정 표시 장치는, 표시 회로(210)를 갖는 복수의 표시 셀(21)과, 수광 소자(221)를 포함하는 수광 셀(22)과, 표시면을 소정의 휘도로서 조명하는 백라이트(26)를 갖는다.
액정 표시 장치는, 백라이트(26)에 대향하여 배치되고, 셀 회로 및 수광 소자가 형성되는 제 1 투명 기판(TFT 기판)(23), TFT 기판(23)과 대향하여 배치되는 제 2 투명 기판(대향 기판)(24)을 갖는다.
또한, 액정 표시 장치는, TFT 기판(23) 및 대향 기판(24) 사이에 배치된 액정층(25)과, TFT 기판(23)의 백라이트(26)와의 대향면에 형성된 제 2 편광판(28) 과, 제 2 편광판(28)의 공기층(33)과의 계면에 형성된 반사방지층(29)을 갖는다.
또는, 공기층 대신에 배치된 굴절율이 1보다 큰 충전층(30)과, 투명 보호 커버(31)의 앞면측의 공기층과의 계면에 형성된 반사방지층(32A)을 갖는다.
또는 제 2 편광판(28)의 앞면측, 및 투명 보호 커버(31)의 공기층(33)과의 계면에 반사방지층(29C, 32C-1, 32C-2)을 갖는다.
따라서 본 실시 형태에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 광센서를 갖는 입력 기능 일체형 표시 장치의 최표면으로부터의 반사광을 제거하는 것이 가능해지고, S/N비를 개선할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 가시광역에 대응한 반사방지층, 적외역에 대응한 반사방지층을 각각 최적화함에 의해, S/N비를 향상시킬 수 있다.
또한, 보호 커버를 배치, 접합한 때에도, 최표면을 반사방지 처리함에 의해서도 반사광을 제거할 수 있다.
또한, 발광부의 스펙트럼 이외의 광을 차단(반사 또는 흡수)함에 의해, 센서에 입사하는 노이즈를 저감시키는 것이 가능해지고, 그 결과 내(耐) 외광 성능이 향상하고, 밝은 환경하에서도 동작 가능하게 된다.
본 실시 형태에 관한 표시 장치는, 도 36에 도시하는 바와 같이 플랫형의 모듈 형상의 것을 포함한다.
예를 들면 절연성의 기판(22)상에, 액정 소자, 박막 트랜지스터, 박막 용량, 수광 소자 등으로 이루어지는 화소를 매트릭스형상으로 집적 형성한 화소 어레이부를 마련하고, 이 화소 어레이부(화소 매트릭스부)를 둘러싸도록 접합제를 배치하 고, 유리 등의 대향 기판을 부착하여 표시 모듈로 한다.
이 투명한 대향 기판(24)에는 필요에 따라, 컬러 필터, 보호막, 차광막 등을 마련하여도 좋다. 표시 모듈에는, 외부로부터 화소 어레이부에의 신호 등을 입출력하기 위한 커넥터(CNT)로서 예를 들면 FPC(플렉시블 프린트 서킷)를 마련하여도 좋다.
이상 설명한 본 실시 형태에 관한 표시 장치는, 도 37 내지 도 41에 도시하는 다양한 전자 기기, 예를 들면, 디지털 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 휴대 단말 장치(모바일 기기), 데스크톱형 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라 등, 전자 기기에 입력된 영상 신호, 또는, 전자 기기 내에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기의 표시 장치에 적용하는 것이 가능하다.
이하에, 본 실시 형태가 적용되는 전자 기기의 한 예에 관해 설명한다.
도 37은 본 실시 형태가 적용되는 텔레비전을 도시하는 사시도이다.
본 적용예에 관한 텔레비전(500)은, 프런트 패널(520)이나 필터 유리(530) 등으로 구성되는 영상 표시 화면부(510)를 포함하고, 그 영상 표시 화면부(510)로서 본 실시 형태에 관한 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다.
도 38은 본 실시 형태가 적용되는 디지털 카메라를 도시하는 사시도이고, 도 38의 A는 표측(表側)에서 본 사시도, 도 38의 B는 이측(裏側)에서 본 사시도이다.
본 적용예에 관한 디지털 카메라(500A)는, 플래시용의 발광부(511), 표시부(512), 메뉴 스위치(513), 셔터 버튼(514) 등을 포함하고, 그 표시부(512)로서 본 실시 형태에 관한 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다.
도 39는 본 실시 형태가 적용되는 노트형 퍼스널 컴퓨터를 도시하는 사시도이다.
본 적용예에 관한 노트형 퍼스널 컴퓨터(500B)는, 본체(521)에, 문자 등을 입력할 때 조작되는 키보드(522), 화상을 표시하는 표시부(523) 등을 포함하고, 그 표시부(523)로서 본 실시 형태에 관한 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다.
도 40은 본 실시 형태가 적용되는 비디오 카메라를 도시하는 사시도이다.
본 적용예에 관한 비디오 카메라(500C)는, 본체부(531), 앞쪽을 향한 측면에 피사체 촬영용의 렌즈(532), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(533), 표시부(534) 등을 포함하고, 그 표시부(534)로서 본 실시 형태에 관한 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다.
도 41은 본 실시 형태가 적용되는 휴대 단말 장치, 예를 들면 휴대 전화기를 도시하는 도면이고, 도 41의 A는 연 상태에서의 정면도, 도 41의 B는 그 측면도, 도 41의 C는 닫은 상태에서의 정면도, 도 41의 D는 좌측면도, 도 41의 E는 우측면도, 도 41의 F는 상면도, 도 41의 G는 하면도이다.
본 적용예에 관한 휴대 전화기(500D)는, 상측 몸체(541), 하측 몸체(542), 연결부(여기서는 힌지부)(543), 디스플레이(544), 서브디스플레이(545), 픽처 라이트(546), 카메라(547) 등을 포함하고, 그 디스플레이(544)나 서브디스플레이(545)로서 본 실시 형태에 관한 표시 장치를 이용함에 의해 제작된다.
또한, 본 실시 형태에 관한 표시 장치는, 이하와 같은 표시 촬상 장치에 적 용 가능하다. 또한, 이 표시 촬상 장치는, 앞서 설명한 각종 전자 기기에 적용 가능하다.
도 42는 표시 촬상 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
이 표시 촬상 장치(1000)는, I/O 디스플레이 패널(2000)과, 백라이트(1500)와, 표시 드라이브 회로(1200)와, 수광 드라이브 회로(1300)와, 화상 처리부(1400)와, 어플리케이션 프로그램 실행부(1100)를 갖고 있다.
I/O 디스플레이 패널(2000)은, 복수의 화소가 전면(全面)에 걸쳐서 매트릭스형상으로 배치된 액정 패널(LCD(Liquid Crystal Display))로 이루어지고, 선순차(線順次) 동작을 하면서 표시 데이터에 의거한 소정의 도형이나 문자 등의 화상을 표시하는 기능(표시 기능)을 가지며, 후술하는 바와 같이 이 I/O 디스플레이(2000)에 접촉 또는 근접하는 물체를 촬상하는 기능(촬상 기능)을 갖는다.
또한, 백라이트(1500)는, 예를 들면 복수의 발광 다이오드가 배치되어 이루어지는 I/O 디스플레이 패널(2000)의 광원이고, 후술하는 바와 같이 I/O 디스플레이(2000)의 동작 타이밍에 동기한 소정의 타이밍에서, 고속으로 온·오프 동작을 행하게 되어 있다.
표시 드라이브 회로(1200)는, I/O 디스플레이 패널(2000)에서 표시 데이터에 의거한 화상이 표시되도록(표시 동작을 행하도록), 이 I/O 디스플레이 패널(2000)의 구동을 행하는(선순차 동작의 구동을 행하는) 회로이다.
수광 드라이브 회로(1300)는, I/O 디스플레이 패널(2000)에서 수광 데이터가 얻어지도록(물체를 촬상하도록), 이 I/O 디스플레이 패널(2000)의 구동을 행하는 (선순차 동작의 구동을 행하는) 회로이다. 또한, 각 화소에서의 수광 데이터는, 예를 들면 프레임 단위로 프레임 메모리(1300A)에 축적되고, 촬상 화상으로서 화상 처리부(14)에 출력된다.
화상 처리부(1400)는, 수광 드라이브 회로(1300)로부터 출력되는 촬상 화상에 의거하여 소정의 화상 처리(연산 처리)를 행하고, I/O 디스플레이(2000)에 접촉 또는 근접하는 물체에 관한 정보(위치 좌표 데이터, 물체의 형상이나 크기에 관한 데이터 등)를 검출하고, 취득하는 것이다. 또한, 이 검지하는 처리의 상세에 관해서는 후술한다.
어플리케이션 프로그램 실행부(1100)는, 화상 처리부(1400)에 의한 검지 결과에 의거하여 소정의 어플리케이션 소프트웨어에 따른 처리를 실행하는 것이고, 예를 들면 검지한 물체의 위치 좌표를 표시 데이터에 포함하도록 하고, I/O 디스플레이 패널(2000)상에 표시시키는 것 등을 들 수 있다.
또한, 이 어플리케이션 프로그램 실행부(1100)에서 생성된 표시 데이터는 표시 드라이브 회로(1200)에 공급된다.
다음에, 도 43을 참조하여 I/O 디스플레이 패널(2000)의 상세 구성예에 관해 설명한다. 이 I/O 디스플레이 패널(2000)은, 표시 에러리어(센서 에러리어)(2100)와, 표시용 H드라이버(2200)와, 표시용 V드라이버(2300)와, 센서 판독용 H드라이버(2500)와, 센서용 V드라이버(2400)를 갖고 있다.
표시 에러리어(센서 에러리어)(2100)는, 백라이트(1500)로부터의 광을 변조하여 표시광을 출사함과 함께 이 에러리어에 접촉 또는 근접하는 물체를 촬상하는 영역이고, 발광 소자(표시 소자)인 액정 소자와 후술하는 수광 소자(촬상 소자)가 각각 매트릭스형상으로 배치되어 있다.
표시용 H드라이버(2200)는, 표시 드라이브 회로(1200)로부터 공급되는 표시 구동용의 표시 신호 및 제어 클록에 의거하여, 표시용 V드라이버(2300)와 함께 표시 에러리어(2100) 내의 각 화소의 액정 소자를 선순차 구동하는 것이다.
센서 판독용 H드라이버(2500)는, 센서용 V드라이버(2400)와 함께 센서 에러리어(2100) 내의 각 화소의 수광 소자를 선순차 구동하고, 수광 신호를 취득하는 것이다.
다음에, 도 44를 참조하여, 표시 에러리어(2100)에 있어서의 각 화소의 상세 구성예에 관해 설명한다. 이 도 44에 도시한 화소(3100)는, 표시 소자인 액정 소자와 수광 소자로 구성되어 있다.
구체적으로는, 표시 소자측에는, 수평 방향으로 연재하는 게이트 전극(3100h)과 수직 방향으로 연재하는 드레인 전극(3100i)과의 교점에 박막 트랜지스터(TFT ; Thin Film Transistor) 등으로 이루어지는 스위칭 소자(3100a)가 배치되고, 이 스위칭 소자(3100a)와 대향 전극과의 사이에 액정을 포함하는 화소 전극(3100b)이 배치되어 있다.
그리고, 게이트 전극(3100h)을 통하여 공급된 구동 신호에 의거하여 스위칭 소자(3100a)가 온·오프 동작하고, 온 상태인 때에 드레인 전극(3100i)을 통하여 공급된 표시 신호에 의거하여 화소 전극(3100b)에 화소 전압이 인가되고, 표시 상태가 설정된다.
한편, 표시 소자에 인접하는 수광 소자측에는, 예를 들면 포토 다이오드 등으로 이루어지는 수광용의 센서(3100c)가 배치되고, 전원 전압(VDD)이 공급된다.
또한, 이 수광 센서(3100c)에는, 리셋 스위치(3100d)와 커패시터(3100e)가 접속되고, 리셋 스위치(3100d)에 의해 리셋되면서, 커패시터(3100e)에서 수광량에 대응한 전하가 축적된다.
그리고, 축적된 전하는 판독 스위치(3100g)가 온이 되는 타이밍에서, 버퍼 앰프(3100f)를 통하여 신호 출력용 전극(3100j)에 공급되고, 외부에 출력된다. 또한, 리셋 스위치(3100d)의 온·오프 동작은 리셋 전극(3100k)에 의해 공급되는 신호에 의해 제어되고, 판독 스위치(3100g)의 온·오프 동작은, 판독 제어 전극(3100m)에 의해 공급되는 신호에 의해 제어된다.
다음에, 도 45를 참조하여, 표시 에러리어(2100) 내의 각 화소와 센서 판독용 H드라이버(2500)와의 접속 관계에 관해 설명한다. 이 표시 에러리어(2100)에서는, 적(R)용의 화소(3100)와, 녹(G)용의 화소(3200)와, 청(B)용의 화소(3300)가 나열하여 배치되어 있다.
각 화소의 수광 센서(3100c, 3200c, 3300c)에 접속된 커패시터에 축적된 전하는, 각각의 버퍼 앰프(3100f, 3200f, 3300f)에서 증폭되고, 판독 스위치(3100g, 3200g, 3300g)가 온이 되는 타이밍에서, 신호 출력용 전극을 통하여 센서 판독용 H드라이버(2500)에 공급된다.
또한,각 신호 출력용 전극에는 정전류원(4100a, 4100b, 4100c)이 각각 접속되어, 센서 판독용 H드라이버(2500)에서 감도 좋게 수광량에 대응한 신호가 검출된 다.
다음에, 표시 촬상 장치의 동작에 관해 상세히 설명한다.
우선, 이 표시 촬상 장치의 기본 동작, 즉 화상의 표시 동작 및 물체의 촬상 동작에 관해 설명한다.
이 표시 촬상 장치에서는, 어플리케이션 프로그램 실행부(1100)로부터 공급되는 표시 데이터에 의거하여, 표시용 드라이브 회로(1200)에서 표시용의 구동 신호가 생성되고, 이 구동 신호에 의해, I/O 디스플레이(2000)에 대해 선순차 표시 구동이 이루어지고, 화상이 표시된다.
또한, 이 때 백라이트(1500)도 표시 드라이브 회로(1200)에 의해 구동되고, I/O 디스플레이(2000)와 동기한 점등·소등 동작이 이루어진다.
여기서, 도 46에 관련시켜서, 백라이트(1500)의 온·오프 상태와 I/O 디스플레이 패널(2000)의 표시 상태와의 관계에 관해 설명한다. 도 46에서, 시간은 횡축에서 취해지고, 화소의 수광 소자의 촬상을 위해 스캔된 행의 수직 방향에서의 위치는 종축에서 취해진다.
우선, 예를 들면 1/60초의 프레임 주기로 화상 표시가 이루어지고 있는 경우, 각 프레임 기간의 전반(前半) 기간(1/120초간)에 백라이트(1500)가 소등하고(오프 상태가 되고), 표시가 행하여지지 않는다. 한편, 각 프레임 기간의 후반 기간에는, 백라이트(1500)가 점등하고(온 상태가 되고), 각 화소에 표시 신호가 공급되고, 그 프레임 기간의 화상이 표시되게 되어 있다.
이와 같이, 각 프레임 기간의 전반 기간은, I/O 디스플레이 패널(2000)로부 터 표시광이 출사되지 않는 무광(無光) 기간인 한편, 각 프레임 기간의 후반 기간은, I/O 디스플레이 패널(2000)로부터 표시광이 출사되는 유광(有光) 기간으로 되어 있다.
여기서, I/O 디스플레이 패널(2000)에 접촉 또는 근접하는 물체(예를 들면, 손가락 끝 등)가 있는 경우, 수광 드라이브 회로(1300)에 의한 선순차 수광 구동에 의해, 이 I/O 디스플레이 패널(2000)에 있어서의 각 화소의 수광 소자에서 그 물체가 촬상되고, 각 수광 소자로부터의 수광 신호가 수광 드라이브 회로(1300)에 공급된다. 수광 드라이브 회로(1300)에서는, 1프레임분의 화소의 수광 신호가 축적되고, 촬상 화상으로서 화상 처리부(1400)에 출력된다.
그리고 화상 처리부(1400)에서는, 이 촬상 화상에 의거하여, 이하 설명한 소정의 화상 처리(연산 처리)를 행하고, I/O 디스플레이(2000)에 접촉 또는 근접하는 물체에 관한 정보(위치 좌표 데이터, 물체의 형상이나 크기에 관한 데이터 등)가 검출된다.
예를 들어, 무광 기간(OFF 기간)에서 촬상된 화상과 유광 기간(ON 기간)에서 촬상된 화상의 차이점을 판정함으로써, 외부광을 제거하고, 백라이트(1500)로부터 방사된 광 및 유광 기간에서 I/O 표시 패널(2000)에 근접하게 들어오거나 접촉하여 들어오는 물체에 의해 반사된 광에 의거하여 화상 정보를 얻을 수 있다. 화상 정보로부터, 중심 등의 좌표를 결정하기 위한 촬상 공정에 의해, 소정 역치에 근접하거나 초과하는 데이터가 추출되고 디지털화(이치 변수로 변환)되고, I/O 표시 패널(2000)에 근접하거나 접촉하여오는 물체에 대한 정보가 얻어질 수 있다.
본 발명은, LCD뿐만 아니라, 유기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼(E-paper) 등이라는 표시 장치에 적용 가능하다.
본 발명은 첨부된 청구항 또는 이와 동등한 범위내에서 당업자에 의해 필요에 따라 다양하게 변형, 개선, 조합 및 대체가 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 액정 표시 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
도 2는 본 실시 형태에 관한 표시 셀 및 수광 셀의 기본 구성예를 도시하는 회로도.
도 3은 백라이트의 반사광의 검출 시스템을 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 본 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도.
도 5는 수광 셀의 광센서(수광 소자)를 TFT에 의해 형성한 구조예를 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1의 실시 형태에 사용된 백라이트 광의 스펙트럼을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제 1의 실시 형태에서 반사 방지 처리후 얻어진 분광 방사율을 도시하는 도면.
도 8의 A 내지 D는 본 발명의 제 1의 실시 형태에 따른 반사방지층의 구조 및 생성 공정을 도시하는 도면.
도 9는 제 1의 실시 형태에서와 같이 반사방지층이 배치한 경우와 배치하지 않은 경우 사이의 노이즈양의 변화를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 제 2의 실시 형태에 따른 수광셀부를 도시하는 개략 단면도.
도 11은 제 2의 실시 형태에 사용된 백라이트광의 스펙트럼을 도시하는 도면
도 12는 본 발명의 제 2의 실시 형태에서 반사 방지 처리후 얻어진 분광 반사율을 도시하는 도면.
도 13의 A 및 B는 본 발명의 제 2의 실시 형태에 따른 반사 방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면.
도 14는 제 2의 실시 형태와 같이 방지 반사층을 배치한 경우와 배치하지 않은 경우의 노이즈량의 변화를 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 제 3의 실시 형태에 따른 수광 셀 부분의 간략 단면도.
도 16은 제 3의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면.
도 17의 A 내지 D는 제 3의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면.
도 18은 본 발명의 제 4의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도.
도 19는 제 4의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면.
도 20의 A 및 B는 제 4의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면.
도 21은 본 발명의 제 5의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도.
도 22는 제 5의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면.
도 23의 A 내지 D는 제 5의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면.
도 24는 본 발명의 제 6의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 간략 단면도.
도 25는 제 6의 실시 형태의 반사방지 처리의 분광 반사율을 도시하는 도면.
도 26은 제 6의 실시 형태에 관한 반사방지층의 구성 및 제조 공정을 도시하는 도면.
도 27은 본 발명의 제 7의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도.
도 28은 제 7의 실시 형태에서 사용한 적외선 백라이트 광의 스펙트럼을 도시하는 도면.
도 29는 적외광 컷트층을 유전체 다층막을 사용하여 형성한 경우의 파장에 대한 투과율 특성을 도시하는 도면.
도 30은 적외광 컷트층을 적외 흡수 색소막을 사용하여 형성한 경우의 파장에 대한 투과율 특성을 도시하는 도면.
도 31의 A 및 B는 본 제 7의 실시 형태에 의해 효과를 기대할 수 있는 외광 스펙트럼의 예를 도시하는 도면.
도 32의 A 및 B는 가시광 컷트 필터를 통해 투과된 광의 스펙트럼을 도시하는 도면.
도 33은 본 발명의 제 8의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도.
도 34는 본 발명의 제 9의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도.
도 35는 본 발명의 제 10의 실시 형태에 관한 수광 셀 부분의 단면도.
도 36은 플랫형의 모듈 형상의 예를 도시하는 모식도.
도 37은 본 실시 형태가 적용되는 텔레비전을 도시하는 사시도.
도 38의 A 및 B는 본 실시 형태가 적용되는 디지털 카메라를 도시하는 사시도.
도 39는 본 발명의 실시 형태가 적용되는 노트형 퍼스널 컴퓨터를 도시하는 사시도.
도 40은 본 발명의 실시 형태가 적용되는 비디오 카메라를 도시하는 사시도.
도 41의 A 내지 G는 본 발명의 실시 형태가 적용되는 휴대 단말 장치, 예를 들면 휴대 전화기를 도시하는 도면.
도 42는 본 발명의 실시 형태에 관한 표시 촬상 장치의 구성을 도시하는 블록도.
도 43은 도 42에 도시한 I/O 디스플레이 패널의 구성예를 도시하는 블록도.
도 44는 각 화소의 구성예를 도시하는 회로도.
도 45는 각 화소와 센서 판독용 H드라이버와의 접속 관계를 설명하기 위한 회로도.
도 46은 백라이트의 온·오프 상태와 표시 상태와의 관계에 관해 설명하기 위한 타이밍도.

Claims (20)

  1. 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과,
    수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과,
    표시면측에 광을 조사하도록 작용하는 발광부와,
    상기 발광부의 배치 영역, 상기 표시 셀과 상기 수광 셀의 형성 영역보다 표시 장치의 앞면측에 배치된 적어도 하나의 투명판을 가지며,
    표시 장치 최표면에 반사방지층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하는 파장영역에서 광의 반사를 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역에서 광의 입사를 방지하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 수광 소자에 의해 검출용으로 사용되는 검출광의 스펙트럼이 존재하지 않으며 상기 발광부로부터 방사된 광의 파장 영역에서, 광의 입사를 방지하는 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    공기층을 통하여 상기 투명판보다 더욱 앞면측에 배치된 배치된 보호용 투명 기판을 가지며,
    상기 반사방지층은, 상기 표시 장치 최표면과, 상기 보호용 투명 기판의 앞면측 및 배면측의 적어도 한쪽의 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하는 파장영역에서 광의 반사를 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역에서 광의 입사를 방지하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    표시 장치 내에 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역의 입사를 방지하는 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    충전층을 통하여 상기 투명판보다 더욱 앞면측에 배치된 보호용 투명 기판을 가지며,
    상기 반사방지층은,
    보호용 투명 기판과 공기층과의 계면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하는 파장영역에서 광의 반사를 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하지 않는 파장영역에서 광의 입사를 방지하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 수광 소자에 의해 검출용으로 사용되는 검출광의 스펙트럼이 존재하지 않으며 상기 발광부로부터 방사된 광의 파장 영역에서, 광의 입사를 방지하는 필터 가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과,
    수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과,
    표시면을 소정의 휘도로서 조명하는 백라이트와,
    상기 표시 셀 및 수광 소자가 형성되는 제 1 투명 기판과,
    상기 제 1 투명 기판과 대향하여 배치되는 제 2 투명 기판과,
    상기 제 1 투명 기판과 상기 제 2 투명 기판 사이에 배치된 액정층과,
    상기 제 1 투명 기판의, 백라이트와의 대향면에 형성된 제 1 편광판과,
    상기 제 2 투명 기판의 앞면측에 형성된 제 2 편광판을 가지며,
    표시 장치 최표면인 상기 제 2 편광판에 반사방지층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 백라이트의 스펙트럼이 존재하는 파장영역에서 광의 반사를 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    공기층을 통하여 상기 제 2의 투명 기판보다 더욱 앞면측에 배치된 보호용 투명 기판을 가지며,
    상기 반사방지층은,
    상기 표시 장치 최표면과, 상기 보호용 투명 기판의 앞면측 및 배면측의 적어도 한쪽의 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 발광부의 스펙트럼이 존재하는 파장영역에서 광의 반사를 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 13항에 있어서,
    충전층을 통하여 상기 제 2의 투명 기판보다 더욱 앞면측에 배치되는 보호용 투명 기판을 가지며,
    상기 반사방지층은,
    보호용 투명 기판과 공기층과의 계면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 반사방지층은, 상기 백라이트의 스펙트럼이 존재하는 파장영역에서 광의 반사를 방지하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 표시 장치를 갖는 전자 기기로서,
    상기 표시 장치는,
    표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과,
    수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과,
    표시면측에 광을 조사도록 작용하는 발광부와,
    상기 발광부의 배치 영역, 상기 표시 셀과 상기 수광 셀의 형성 영역보다 표시 장치의 앞면측에 배치된 적어도 하나의 투명판을 가지며,
    표시 장치 최표면에 반사방지층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
  20. 표시 장치를 갖는 전자 기기로서,
    상기 표시 장치는,
    표시 회로를 갖는 적어도 하나의 표시 셀과,
    수광 소자를 포함하는 적어도 하나의 수광 셀과,
    표시면을 소정의 휘도로서 조명하도록 작용하는 백라이트와,
    상기 표시 셀 및 수광 소자가 형성되는 제 1 투명 기판과,
    상기 제 1 투명 기판과 대향하여 배치되는 제 2 투명 기판과,
    상기 제 1 투명 기판과 상기 제 2 투명 기판 사이에 배치된 액정층과,
    상기 제 1 투명 기판의, 백라이트와의 대향면에 형성된 제 1 편광판과,
    상기 제 2 투명 기판의 앞면측에 형성된 제 2 편광판을 가지며,
    표시 장치 최표면인 상기 제 2 편광판에 반사방지층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2383718A4 (en) * 2009-05-15 2013-07-24 Sharp Kk DISPLAY DEVICE
JP5563250B2 (ja) * 2009-06-30 2014-07-30 株式会社ジャパンディスプレイ 立体画像表示装置
KR101074795B1 (ko) * 2009-07-03 2011-10-19 삼성모바일디스플레이주식회사 광 센싱 회로, 이를 포함하는 터치 패널, 및 광 센싱 회로의 구동 방법
JP5528739B2 (ja) * 2009-08-12 2014-06-25 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置、表示装置、および物体の近接距離測定方法
TWI421751B (zh) * 2009-08-25 2014-01-01 Au Optronics Corp 觸控裝置、顯示器基板、液晶顯示器以及光感測器之操作方法
KR20110103140A (ko) * 2010-03-12 2011-09-20 삼성전자주식회사 선택적으로 광을 조사하는 멀티터치 및 근접한 오브젝트 센싱 장치
JP5846473B2 (ja) * 2010-09-21 2016-01-20 大日本印刷株式会社 表示用前面板、表示用前面板の製造方法、表示装置および表示装置の製造方法
JP5978561B2 (ja) * 2010-09-21 2016-08-24 大日本印刷株式会社 表示用前面板、表示用前面板の製造方法、表示装置および表示装置の製造方法
US8749529B2 (en) * 2012-03-01 2014-06-10 Microsoft Corporation Sensor-in-pixel display system with near infrared filter
US9696852B2 (en) * 2014-06-25 2017-07-04 Lg Electronics Inc. Electronic device for sensing 2D and 3D touch and method for controlling the same
CN104765422A (zh) * 2015-04-28 2015-07-08 小米科技有限责任公司 移动设备的屏幕模组和移动设备
CN105094616B (zh) 2015-08-12 2019-02-12 小米科技有限责任公司 触摸屏控制方法及装置
CN105510999B (zh) * 2016-01-28 2019-05-28 京东方科技集团股份有限公司 减反射结构及其制造方法、显示器及其制造方法
JP6934703B2 (ja) * 2016-02-03 2021-09-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 表示装置、及び赤外光カットフィルム

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61121037A (ja) * 1984-11-16 1986-06-09 Seiko Epson Corp 受光型表示装置
JP3021282B2 (ja) * 1994-05-31 2000-03-15 シャープ株式会社 液晶ディスプレイ装置
JP3781802B2 (ja) * 1995-04-10 2006-05-31 ソニー株式会社 液晶表示パネル及びその製造方法
JPH11134105A (ja) 1997-10-27 1999-05-21 Fujitsu Ltd 電磁誘導型タブレット
JPH11281816A (ja) * 1998-01-28 1999-10-15 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 光フィルター
JP3868621B2 (ja) * 1998-03-17 2007-01-17 株式会社東芝 画像取得装置、画像取得方法、及び記録媒体
JP2000156182A (ja) * 1998-11-20 2000-06-06 Fujitsu General Ltd Ｐｄｐのフィルタ装置
CN1162743C (zh) * 1999-06-23 2004-08-18 时至准钟表股份有限公司 液晶显示装置
US6664950B1 (en) * 1999-11-17 2003-12-16 L-3 Communications Resistive touch panel using removable, tensioned top layer
JP2002041244A (ja) 2000-07-27 2002-02-08 Shinwa Kogyo Kk 抵抗膜式透明アナログ型タッチパネル
JP2002149085A (ja) 2000-11-15 2002-05-22 Sony Corp タッチパネル
TW200428268A (en) * 2002-07-15 2004-12-16 Fuji Photo Film Co Ltd Internal touch panel, and process for producing it and display device
JP2004318067A (ja) * 2003-03-31 2004-11-11 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 画像表示装置およびその製造方法
JP4257221B2 (ja) 2003-03-31 2009-04-22 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 表示装置および情報端末装置
JP4429124B2 (ja) * 2004-09-13 2010-03-10 富士通コンポーネント株式会社 タッチ入力機能付き表示装置
KR20070008743A (ko) * 2005-07-12 2007-01-18 삼성전자주식회사 표시 패널 및 이를 갖는 표시 장치
TW200745923A (en) * 2005-10-20 2007-12-16 Nitto Denko Corp Transparent conductive laminate body and touch panel equipped with above
JP2007156040A (ja) * 2005-12-02 2007-06-21 Sharp Corp 液晶表示装置
JP5413937B2 (ja) * 2006-09-28 2014-02-12 株式会社ジャパンディスプレイ 電気光学装置及び電子機器
US7924272B2 (en) * 2006-11-27 2011-04-12 Microsoft Corporation Infrared sensor integrated in a touch panel

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010097160A (ja) 2010-04-30
CN101685582A (zh) 2010-03-31
TW200935375A (en) 2009-08-16
US8269748B2 (en) 2012-09-18
US20090146946A1 (en) 2009-06-11

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