專利名稱：液晶裝置、圖像傳感器及電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如通過手指等指示機構來指示顯示面從而能夠通過該 顯示面輸入各種信息的具有觸摸屏功能的液晶裝置、具備這種液晶裝置而 構成的電子設備及圖像傳感器的技術。
背景技術：
在這種液晶裝置中，提出了一種通過按多個像素部或按將任意個數(shù)的 像素部作為一組的每一組配置光傳感器，可基于透射像素部的透射光實現(xiàn) 圖像顯示、及借助手指等指示機構向該液晶裝置輸入信息的具有所謂觸摸 屏功能的液晶裝置。在這樣的液晶裝置中，通過光傳感器可檢測到手指或 指示部件等指示機構觸碰到液晶裝置的顯示面、或在顯示面上移動，從而 可向該液晶裝置輸入信息。例如，非專利文獻l公開了一種基于由具有低溫多晶硅(Low Temperature Poly Silicon: LTPS)的TFT構成的驅動電路 的動作能夠顯示圖像的液晶裝置，其具有根據(jù)由配置于各像素的光傳感器 取得的指示機構的圖像，能夠輸入各種信息的觸摸屏功能。搭載于這樣的液晶裝置中的光傳感器，例如包括光電二極管及電容器 相互電連接的電路結構而成。電容器中蓄積的電荷，對應由接收入射光的 光電二極管而產(chǎn)生的光電流而被放電，根據(jù)因該放電而變化了的電位可確 定圖像的灰度等級。更具體而言，例如，配置在顯示圖像的顯示區(qū)域中的 與指示機構重疊的區(qū)域的光傳感器、換言之配置在與指示機構的陰影 (shade)重合的區(qū)域的光傳感器，對與指示機構的陰影對應的入射光的光 量進行檢測，配置在不與指示機構重合的區(qū)域的光傳感器將未被指示機構 遮擋的外光作為入射光對其光量進行檢測，從而可取得在與光量之差對應 的各圖像部分的灰度等級中設置了差的圖像。因此，在這種液晶裝置中， 基于對從顯示圖像的顯示面入射的入射光的光量進行檢測，并分別根據(jù)由各光傳感器所檢測的入射光的光量而確定了灰度等級的圖像部分所構成 的圖像，能夠確定指示機構的位置。能夠由這種液晶裝置中搭載的光傳感器檢測到的光量的可檢測范圍、 即能夠生成與入射光的光量對應的光電流的入射光的光量范圍，可以通過 光傳感器的設計來規(guī)定。因此，在光傳感器接收到了具有比能夠檢測的范 圍光量更高的入射光時，根據(jù)光量而生成的光電流處于飽和狀態(tài)，由于不 會產(chǎn)生根據(jù)光電流而生成的電壓的變化，所以，無法將指示機構的圖像部 分與其它的圖像部分識別開。而且，在液晶裝置的顯示區(qū)域中，當與指示機構不同的其它部分和該 指示機構重合時，無法將指示機構及其它部分各自的影識別開來。還可以考慮一種調(diào)節(jié)圖像的灰度等級的方法，在基于由光傳感器接收 的入射光的光量，僅由白圖像部分(灰度等級高的明亮圖像)及黑圖像部 分(灰度等級的暗淡圖像)的一方構成圖像時，通過將入射到顯示區(qū)域中 形成的多個光傳感器的入射光的光量調(diào)解為相同，從而可按照光傳感器所 檢測的光量屬于能夠檢測的范圍的方式調(diào)節(jié)入射光的光量，可將指示機構 的圖像部分與其它圖像部分識別開來。并且，在這種液晶裝置中，通常在液晶裝置的兩側分別配置有2枚偏 光板。專利文獻1公開了一種包含組裝有偏光板的基板的液晶裝置。非專利文獻lTouch Panel Function Integrated LCD Using LTPS Technology, N. Nakamura et al， IDW/AD'05 p.1003-100專利文獻1特開2003 — 330013號公報但是，在這種液晶裝置中，當因為指示機構的周圍環(huán)境，更具體而言因為外光的光強度或與指示機構重疊的其它部分(即噪聲)的存在，而取得了含有白圖像部分及黑圖像部分的圖像時，難以確定指示機構的圖像部分包含在白圖像部分及黑圖像部分的哪一方的圖像部分中，無法通過對指示機構的圖像部分和其它的圖像部分進行識別來確定指示機構的位置。 尤其是當含有指示機構的圖像部分的圖像數(shù)據(jù)具有能夠識別指示機構的圖像部分程度的灰度等級時，雖然通過對圖像數(shù)據(jù)實施各種運算處理 也能夠識別指示機構的圖像部分和其它部分，但在檢測到超出光傳感器可 檢測光量的范圍的光量時，無法通過運算立即取得包括能夠確定指示機構的圖像部分的灰度數(shù)據(jù)在內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)。這里，還可以與在光學系統(tǒng)的線路中具有機械調(diào)整(reduction)結構 及快門機構的照相機等攝像裝置同樣，考慮在各光傳感器部設置調(diào)整機構 及快門機構，但難以確保沿著入射光的光路在光傳感器部的受光側設置調(diào) 整機構等的空間。尤其在這種液晶裝置中，由于需要在液晶裝置的顯示區(qū) 域設置光傳感器部，所以，難以在不降低液晶裝置的顯示功能，更具體而 言，不縮小顯示區(qū)域中顯示圖像時實質起作用的顯示光所透射的開口區(qū)域 的情況下，確保用于設置調(diào)整機構等的空間。而且，對檢測對象物的圖像進行檢測的圖像傳感器也和具有觸摸屏功 能的液晶裝置同樣，難以對檢測對象物的圖像部分和其它的圖像部分進行 識別檢測。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明鑒于上述問題點等而提出，其目的在于，提供一種例如 具有通過正確地確定手指等指示機構的位置，能夠借助手指等指示機構正 確地輸入各種信息的觸摸屏功能的液晶裝置、具有這種液晶裝置而構成的 電子設備、及能夠對檢測對象的圖像部分和其它的圖像部分進行正確識別 并檢測的圖像傳感器。為了解決上述課題，本發(fā)明的液晶裝置具備第一基板；配置成與所 述第一基板對置的第二基板；形成在所述第一基板上的顯示區(qū)域的多個光 傳感器部；和多個光量調(diào)節(jié)部，其按照分別具有在所述第一基板及所述第 二基板之間夾持的液晶層中與所述光傳感器部重合的液晶部分的方式形 成于所述顯示區(qū)域，是所述第二基板的兩個面中不與所述液晶層面對的 面，且能夠相互獨立地對從可由指示機構指示的顯示面向所述多個光傳感 器部入射的入射光的光量進行調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的液晶裝置，第一基板例如是形成有包含低溫多晶硅層等 半導體層的TFT等半導體元件的TFT陣列基板，第二基板是被配置成隔 著液晶層與TFT陣列基板對置的對置基板。多個傳感器部例如包含PIN 二極管等受光元件，形成在由第一基板上形成的多個像素部構成的顯示區(qū) 域。 —多個光量調(diào)節(jié)部，按照分別具有在第一基板及第二基板之間夾持的液 晶層中與光傳感器部重合的液晶部分的方式形成于顯示區(qū)域，且能夠相互 獨立地調(diào)節(jié)從第二基板的兩個面中不與液晶層面對的面、即由指示機構指 示的顯示面入射到多個光傳感器部中的每一個的入射光的光量。更具體而言，通過控制與光傳感器部重合的液晶部分的取向狀態(tài)，來 調(diào)制入射到該液晶部分的入射光，從而可調(diào)節(jié)該被調(diào)制后的入射光的光 量。這里，"光量"是指由入射光的光強度、及照射入射光的照射時間分 別規(guī)定的入射光的光能總和，例如是指與照相機等攝像裝置中的曝光量相 當?shù)奈锢砹?。多個光量調(diào)節(jié)部的每一個都能夠相互獨立地對各光傳感器部調(diào)節(jié)入 射光的光量。因此，即使在構成顯示區(qū)域的多個區(qū)域的每個中，從顯示面 入射的入射光的光量分別從各光傳感器部能夠檢測光量的可檢測范圍偏 離時，也可以按每個光傳感器部、或按將任意個數(shù)的光傳感器部作為一組 的每一組調(diào)節(jié)光量，以使入射到各光傳感器部的入射光的光量進入到可檢 測范圍。尤其是在構成顯示區(qū)域的多個區(qū)域的每一個中，因向指示機構照 射的外光等的環(huán)境變化而無法識別指示機構與其周圍時，更具體而言，例 如在因外光的光量過強，向指示機構的陰影在顯示面所投影的區(qū)域、和該 區(qū)域的周圍區(qū)域分別入射的入射光的光量從光傳感器可檢測光量的范圍 偏離時，由各光量調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)光量，以使向指示機構的陰影所投影的區(qū)域 和該區(qū)域的周圍區(qū)域分別入射的入射光的光量移動到可檢測范圍中。艮口， 多個光量調(diào)節(jié)部分別作為能夠相互獨立地對向各光傳感器部入射的入射光的光量進行調(diào)節(jié)的調(diào)整(reduction)機構而發(fā)揮功能。根據(jù)本發(fā)明的液晶裝置，即使在構成圖像顯示區(qū)域的多個像素區(qū)域的 每一個中，經(jīng)由顯示面入射的入射光的光量從光傳感器部的可檢測范圍偏 離時，也能夠調(diào)節(jié)入射光的光量，以使光量包含在該可檢測范圍中。因此， 可以識別出在光量未被光量調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)、入射光向光傳感器部入射的情況 下無法識別的指示機構，能夠確定顯示面上的顯示區(qū)域中指示機構的位 置。并且，由于多個光量調(diào)節(jié)部可以分別相互獨立地調(diào)節(jié)光量，所以，即 使外光的光強度在顯示區(qū)域內(nèi)的各區(qū)域中相互不同的情況下，也可以針對 光量從光傳感器部的可檢測范圍偏離的區(qū)域選擇性地調(diào)節(jié)光量，從而可以提高對指示機構的位置進行確定的精度。在本發(fā)明的液晶裝置中，光量調(diào)節(jié)部通過控制對用于顯示圖像的顯示 光進行調(diào)制的液晶層中與光傳感器部重合的部分的取向狀態(tài)，來調(diào)節(jié)入射 光的光量。因此，本發(fā)明的液晶裝置與在光學系統(tǒng)的中途設置有機械調(diào)節(jié) 機構的照相機等攝像裝置不同，可以利用原本用于顯示圖像而使用的液晶 層的一部分來調(diào)節(jié)入射光的光量，即使在液晶裝置內(nèi)沒有確保用于設置調(diào) 整機構的空間，也能夠調(diào)節(jié)入射光的光量。本發(fā)明的液晶裝置的一個技術方案在于，具備控制機構，該控制機構 在所述多個光傳感器部的每一個無法確定通過檢測所述入射光而取得的 圖像中所含有的所述指示機構的圖像部分時，對所述多個光量調(diào)節(jié)部的每 一個進行控制，以使所述多個光量調(diào)節(jié)部中與所述圖像中含有的白圖像部分對應的一個光量調(diào)節(jié)部增加對所述光量進行調(diào)整的調(diào)整量(reduction amount)，所述多個光量調(diào)節(jié)部中與所述圖像中含有的黑圖像部分對應的 其它光量調(diào)節(jié)部減少對所述光量進行調(diào)整的調(diào)整量。根據(jù)該技術方案，"無法確定圖像中含有的所述指示機構的圖像部分 時"是指因為分別入射到投影于顯示面的指示機構的陰影部分、和其周 圍部分的入射光的光量從光傳感器部的可檢測范圍偏離，而無法在陰影的 部分及其周圍部分各自的圖像部分形成灰度等級之差，從而不能夠相互識別這些圖像部分的情況。"白圖像部分"是指通過多個光傳感器部對入 射光的光量進行檢測而取得的圖像中的其它圖像部分、即灰度等級比黑圖 像部分相對高的圖像部分，換言之，是指顯示圖像時亮度比其它圖像部分 相對高的圖像部分。"黑圖像部分"是指與"白圖像部分"相反的其它 圖像部分，即灰度等級比白圖像部分相對低的圖像部分。當使用液晶裝置時，在圖像內(nèi)的白圖像部分及黑圖像部分各自的形狀 與手指等指示機構的形狀不同的情況下，難以確定在圖像內(nèi)表示指示機構 的陰影的圖像部分。并且，在確定指示機構的陰影的圖像部分之前，還難 以確定指示機構的圖像部分包含在白圖像部分及黑圖像部分中的哪一個 圖像部分。因此，根據(jù)本技術方案，控制機構對多個光量調(diào)節(jié)部的每一個進行控 制，以使多個光量調(diào)節(jié)部中與圖像中含有的白圖像部分對應的一個光量調(diào)節(jié)部增加對光量進行調(diào)整的調(diào)整量，多個光量調(diào)節(jié)部中與圖像中含有的黑 圖像部分對應的其它光量調(diào)節(jié)器減少對光量進行調(diào)整的調(diào)整量。換言之， 即使在各光量調(diào)節(jié)部無法確定白圖像部分及黑圖像部分中含有指示機構 的圖像部分的圖像部分時，也能夠調(diào)整入射光的光量，以使在顯示區(qū)域中， 向與白圖像部分及黑圖像部分分別對應的區(qū)域入射的入射光的光量分別 包含在能夠由光傳感器部檢測光量的可檢測范圍。更具體而言，控制機構通過按照配置在顯示區(qū)域中與白圖像部分對應 的區(qū)域的一個光量調(diào)節(jié)部增加對光量進行調(diào)整的調(diào)整量的方式，控制該一 個光量調(diào)節(jié)部，來降低在顯示區(qū)域中向與白圖像部分對應的區(qū)域入射的入 射光的光量。另一方面，控制機構通過按照在顯示區(qū)域中配置在與黑圖像 部分對應的區(qū)域的其它光量調(diào)節(jié)部減少對光量進行調(diào)整的調(diào)整量的方式， 控制該其它光量調(diào)節(jié)部，使向顯示區(qū)域中與黑圖像部分對應的區(qū)域入射的 入射光的光量增大。這樣，由于可以調(diào)節(jié)向與各圖像部分對應的光傳感器分別入射的入射 光的光量，所以，可擴展由光傳感器部實質上能夠檢測的光量的范圍，能 夠拓寬光傳感器部根據(jù)光量之差可輸出相互不同灰度等級的信號的范圍， 從而可提高光傳感器部檢測光量的檢測能力。根據(jù)該方式，通過在白圖像部分及黑圖像部分各自的圖像部分調(diào)節(jié)光 量，即使不確定白圖像部分及黑圖像部分中含有指示機構的圖像部分的圖 像部分，也能夠按照可識別指示機構的圖像部分和其它圖像部分的方式， 取得具有適當灰度等級的圖像。因此，即使外光的光強度發(fā)生了變化，也 能夠將入射到光傳感器部的入射光的光量調(diào)整到適當?shù)姆秶?，從而能?確定指示機構的位置。在該技術方案中，所述光量調(diào)節(jié)部可以具有由所述液晶部分、控制 所述液晶部分的第一電極及第二電極構成的液晶元件；在所述第一基板上 形成在所述光傳感器部及所述液晶層之間的第一偏光層；和從所述液晶層 觀察，形成在所述第二基板側的第二偏光層。根據(jù)該技術方案，液晶層中與光傳感器部重合的液晶部分的取向狀 態(tài)，由與第一電極及第二電極的各自的電位差對應的電壓控制。入射到光 量調(diào)節(jié)部的入射光由液晶部分調(diào)制。并且，由于第一偏光層及第二偏光層分別沿著入射光的光路配置在液晶元件的前后，所以，與在各像素中通過 控制液晶層的取向狀態(tài)來控制顯示光的光強度的情況同樣，可以調(diào)節(jié)向光 傳感器部入射的入射光的光量。該技術方案中，在所述第一基板上具有分別設置在構成所述顯示區(qū)域 的多個像素部的多個像素電極，所述第一電極在所述第一基板上與所述像 素電極同層形成。根據(jù)該技術方案，例如可以通過與形成由ITO等透明導電材料構成的 像素電極的工序共同的工序，形成第一電極，從而可簡化液晶裝置的制造 工藝。該技術方案中，所述第一偏光層及所述第二偏光層可以分別按照與所 述像素電極重合的方式延伸。根據(jù)該技術方案，第一偏光層及第二偏光層中與各像素電極重合的部 分，作為使顯示區(qū)域中被調(diào)制的顯示光中的直線偏光成分選擇性地透射的 偏光板而發(fā)揮功能。因此，通過與形成第一偏光層及第二偏光層的工序共 同的工序，可形成使用于顯示圖像的顯示用光偏光的偏光板，和通過與形 成第一偏光層及第二偏光層的工序不同的工序來形成偏光板的情況相比， 可簡化制造工藝。該技術方案中，具備第三偏光層，該第三偏光層具有沿著所述第一偏 光層的光軸延伸的光軸，從所述光傳感器部觀察，在所述第一基板側按照 與所述像素電極重合的方式延伸。根據(jù)該技術方案，通過第一偏光層中與像素電極重合的部分及第三偏 光層，能夠使入射到各像素中的顯示光可靠地偏光。為了解決上述課題，本發(fā)明的圖像傳感器具備基板；在所述基板上的圖像檢測區(qū)域形成的多個光傳感器部；和多個光量調(diào)節(jié)部，其在所述基板上形成在所述圖像檢測區(qū)域，能夠相互獨立地調(diào)整向所述多個光傳感器 部分別入射的入射光的光量。根據(jù)本發(fā)明的圖像傳感器，與上述的液晶裝置同樣，可以取得能夠識 別檢測對象物的圖像部分和其它圖像部分的圖像，從而能夠提高對檢測對 象物進行檢測的檢測性能。為了解決上述課題，本發(fā)明的電子設備具備上述本發(fā)明的液晶裝置。根據(jù)本發(fā)明的電子設備，由于具備上述本發(fā)明的液晶裝置而成，所以， 可以實現(xiàn)具有觸摸屏功能、且能夠實現(xiàn)高品質顯示的移動電話、電子記事 本、文字處理器、監(jiān)控直視型錄像機、工作站、可視電話、POS終端等各 種電子設備。而且，作為本發(fā)明所涉及的電子設備，例如還能夠實現(xiàn)電子 紙等電泳裝置等。本發(fā)明的這種作用及其它的優(yōu)點可通過接下來將要說明的實施方式


圖1是本實施方式的液晶裝置的俯視圖。圖2是圖i的n—ir剖面圖。圖3是表示本實施方式的液晶裝置的主要電路構成的框圖。圖4是本實施方式所涉及的液晶裝置的圖像顯示區(qū)域的等效電路。圖5是詳細表示了光檢測電路部的電氣結構的電路圖。圖6是本實施方式的液晶裝置所具有的像素部的平面俯視圖。圖7是圖6的vn—vn'剖面圖。 圖8是圖6的vni—vnr剖面圖。圖9是圖6的IX—IX，剖面圖。圖10是詳細表示了圖9所示的剖面的剖面圖。圖11是將指示液晶裝置的顯示面的指示機構與該液晶裝置一同表示 的概念立體圖。圖12是分別概念性表示能夠區(qū)別指示機構的圖像部分及其它圖像部分的圖像的兩個例子的概念圖。圖13是分別概念性表示無法將指示機構的圖像部分與其它圖像部進 行區(qū)別的圖像的兩個例子的概念圖。圖14是表示按照通過使多個光量調(diào)節(jié)部的每一個獨立調(diào)節(jié)輸入光的 光量，從而可將指示機構的圖像部分與其它圖像部分進行區(qū)別的方式被修 正處理的圖像的例子的概念圖。圖15是表示光傳感器部可檢測的入射光的光量、與受光元件兩端的 電壓之間的關系的曲線圖。圖16是本實施方式所涉及的液晶裝置的一個變形例中的與圖10對應 的剖面圖。圖n是本實施方式所涉及的液晶裝置的另一個變形例中的與圖10對應的剖面圖。圖18是本實施方式的圖像傳感器的俯視圖。圖19是表示構成本實施方式的圖像傳感器的圖像檢測區(qū)域的多個光檢測電路部的電路構成的電路圖。圖20是表示本實施方式的電子設備的一個例子的立體圖。 圖21是表示本實施方式的電子設備的另一個例子的立體圖。 圖中l(wèi)一液晶裝置，IO—TFT陣列基板，20 —對置基板，21a—第二 電極，50 —液晶層，50a、 50b —液晶元件，72 —像素部，82 —光量調(diào)節(jié)部， 150 —光傳感器部，151 —受光元件，159a—第一電極，500—圖像傳感器。
具體實施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的液晶裝置、圖像傳感器及電子設備的各實 施方式進行說明。<1:液晶裝置><1一1:液晶裝置的整體構成>首先，參照圖1及圖2，對本實施方式的液晶裝置1的整體構成進行說明。圖1是從對置基板側觀察TFT陣列基板和其上形成的各構成要素的液晶裝置i的俯視圖，圖2是圖i的n—n'剖面圖。本實施方式的液晶裝置1通過驅動電路內(nèi)置型的TFT有源矩陣驅動方式被驅動。圖1及圖2所示的液晶裝置1中，對置配置有作為本發(fā)明"第一基板" 的一例的TFT陣列基板10、和作為本發(fā)明"第二基板"的一例的對置基 板20。在TFT陣列基板10與對置基板20之間密封有液晶層50， TFT陣 列基板10與對置基板20，通過設置于密封區(qū)域的密封材料52而相互密接， 該密封區(qū)域位于設置有多個像素部的顯示區(qū)域即圖像顯示區(qū)域10a的周 圍。密封材料52由用于粘接兩基板的例如紫外線固化樹脂、熱固化樹脂 等構成，是在制造工藝中被涂敷到TFT陣列基板10上之后，通過紫外線照射、加熱等使其固化的材料。在密封材料52中散布有用于將TFT陣列 基板10與對置基板20的間隔(基板間間隙)設為規(guī)定值的玻璃纖維或玻 璃珠(glass bead)等間隙材料。與配置密封材料52的密封區(qū)域的內(nèi)側平行，在對置基板20側設置有 對圖像顯示區(qū)域10a的額緣區(qū)域進行規(guī)定的遮光性額緣遮光膜53。另外， 也可以將該額緣遮光膜53的一部分或全部作為內(nèi)置遮光膜設置于TFT陣 列基板10側。此外，存在著位于圖像顯示區(qū)域10a的周邊的周邊區(qū)域。 換言之，在本實施方式中，尤其當從TFT陣列基板10的中心進行觀察時， 該額緣遮光膜53以外的區(qū)域被規(guī)定為周邊區(qū)域。液晶裝置1具備數(shù)據(jù)線驅動電路101、掃描線驅動電路104及傳感 器用掃描電路204。周邊區(qū)域中，在配置有密封材料52的密封區(qū)域的外側 的區(qū)域，沿著TFT陣列基板10的一邊設置有數(shù)據(jù)線驅動電路101及外部 電路連接端子102。掃描線驅動電路104被設置成沿著與該一邊鄰接的兩 條邊的一方、且被額緣遮光膜53覆蓋。傳感器用掃描電路204被設置成 隔著圖像顯示區(qū)域10a與掃描線驅動電路104對置。掃描線驅動電路104 及傳感器用掃描電路204通過形成為被額緣遮光膜53覆蓋的多條布線105 而電連接。在TFT陣列基板10上的周邊區(qū)域形成有作為本發(fā)明的"控制機構" 的一個例子的控制電路部201，該控制電路部201包括對從后述的光傳感 器部輸出的輸出信號進行處理、并控制光量調(diào)整部的光量調(diào)整量 (reduction)的電路部。為了簡化與圖像顯示區(qū)域10a的連接，優(yōu)選使控 制電路部201或后述的作為其功能的一部分的受光信號處理電路部215與 數(shù)據(jù)線驅動電路101形成一體。外部電路連接端子102與撓性(FPC)基板200上設置的連接端子連 接，該撓性基板200是將外部電路及液晶裝置1電連接的連接機構的一個 例子。液晶裝置1所具有的背光燈被FPC200上搭載的IC電路等所構成的 背光燈控制電路202控制。在對置基板20的4個角部配置有作為TFT陣列基板10及對置基板 20間的上下導通端子而發(fā)揮功能的上下導通部件106。另外，在TFT陣列 基板10上與這些角部對置的區(qū)域中設置有上下導通端子。由此，可以在TFT陣列基板10及對置基板20之間形成電導通。圖2中，在TFT陣列基板10上，在形成了像素開關用的TFT、與掃 描線、數(shù)據(jù)線等布線之后的像素電極9a上形成有取向膜。另一方面，在 對置基板20上除了對置電極21之外，還形成有柵格狀或條紋狀的遮光膜 23，進而在最上層部分形成有取向膜。液晶層50例如由一種或混合了多 種向列型液晶的液晶構成，在上述一對取向膜之間處于規(guī)定的取向狀態(tài)。液晶裝置1具備第二偏光板302、第三偏光板303及背光燈206。 第二偏光板302配置在對置基板20上。第三偏光板303在TFT陣列基板 10的圖中下側配置在背光燈206及TFT陣列基板10之間。液晶裝置1在 其動作時將圖像顯示到第二偏光板302的兩面中不與對置基板20面對一 側的顯示面302s。另外，除了上述數(shù)據(jù)線驅動電路101、掃描線驅動電路104等電路部 之外，在圖1及圖2所示的TFT陣列基板10上還可以形成對圖像信號線 上的圖像信號進行取樣并提供給數(shù)據(jù)線的取樣電路、在圖像信號之前向多 條數(shù)據(jù)線分別供給規(guī)定電壓大小的預充電信號的預充電電路、用于檢査制 造中途或出廠時該電光學裝置的品質和缺陷等的檢查電路等。<1一2:液晶裝置的電路構成>接著，參照圖3對液晶裝置1的電路構成進行說明。圖3是表示液晶 裝置1的主要電路構成的框圖。圖3中，液晶裝置1具備數(shù)據(jù)線驅動電路部101、掃描線驅動電路 部104、傳感器靈敏度調(diào)整電路部205、傳感器用掃描電路204、受光信號 處理電路215、圖像處理電路部216及顯示部110。圖l所示的控制電路 部201包括傳感器靈敏度調(diào)整電路部205、受光信號處理電路部215及圖 像處理電路部216。傳感器靈敏度調(diào)整電路部205、受光信號處理電路部 215及圖像處理電路部216構成了控制電路部201。顯示部110如后所述，由配置為矩陣狀的多個像素部構成。數(shù)據(jù)線驅 動電路101及掃描線驅動電路104在規(guī)定的時刻向顯示部UO供給掃描信 號及圖像信號，來驅動各像素部。在液晶裝置1動作時，傳感器用掃描電路部204向各光傳感器部供給 用于使后述的光傳感器部動作的信號。受光信號處理電路部215對從設置在TFT陣列基板10上的圖像顯示區(qū)域10a的光傳感器部輸出的受光信號進行處理。圖像處理電路部216基于從受光信號處理電路部215供給的處理完畢 信號對所構成的圖像數(shù)據(jù)進行處理。當從基于顯示部iio所具有的多個光 傳感器部的各自受光信號而確定的圖像中，能夠識別指示顯示面302s的 手指等指示機構時，圖像處理電路部216在圖像顯示區(qū)域10a中確定指示 顯示面302s的指示機構的位置，將所確定的指示機構的位置作為觸摸位 置信息輸出給外部電路部。另一方面，在不能確定指示機構的位置時，圖 像處理電路部216向數(shù)據(jù)線驅動電路101供給用于對光傳感器部的靈敏度 進行修正的修正信號。根據(jù)該修正信號，可以按每個光量調(diào)節(jié)部來調(diào)節(jié)后 述的光量調(diào)節(jié)部對輸入光的光量進行調(diào)整(reduce)的調(diào)整量。<1一3:像素部的構成>接著，參照圖4 圖11，對液晶裝置1的像素部的結構進行詳細說明。 圖4是構成液晶裝置的圖像顯示區(qū)域10a的形成為矩陣狀的多個像素中的 各種元件、布線等的等效電路。圖5是詳細表示了圖4所示的光檢測電路 部的電氣結構的電路圖。圖6是像素部的平面俯視圖。圖7是圖6的VH 一vn'剖面圖。圖8是圖6的VIII—vnr剖面圖。圖9是圖6的IX—IX， 的剖面圖。圖10是詳細表示了圖9所示的剖面的剖面圖。其中，圖4表 示了在TFT陣列基板10上以矩陣狀配置的多個像素部中實質有利于圖像 顯示的部分的電路構成和光檢測電路部。圖7 圖10中，為了將各層以及 各部件設置為在附圖上能夠識別的大小，按各層及各部件使比例尺不同。參照圖4，對像素部72的電路構成進行說明。圖4中，構成液晶裝置 1的圖像顯示區(qū)域10a的形成為矩陣狀的多個像素部72，分別包含顯示紅 色的子像素部72R、顯示綠色的子像素部72G和顯示藍色的子像素部72B， 與形成于圖像顯示區(qū)域10a的多個光檢測電路部250分別電連接。因此， 液晶裝置1是能夠顯示彩色圖像的顯示裝置。子像素部72R、 72G及72B 的每一個具備像素電極9a、 TFT30及液晶元件50a。TFT30與像素電極9a電連接，在液晶裝置1動作時對像素電極9a進 行開關控制。被供給圖像信號的數(shù)據(jù)線6a與TFT30的源極電連接。寫入 到數(shù)據(jù)線6a中的圖像信號Sl、 S2、…、Sn可按照該順序線性供給，也可以按組提供給相鄰的多條數(shù)據(jù)線6a。TFT30的柵極上電連接著掃描線3a，液晶裝置1構成為在規(guī)定的時刻 將掃描信號Gl、 G2、…、Gm按該順序線性依次脈沖式地施加給掃描線 3a。像素電極9a與TFT30的漏極電連接，通過將作為開關元件的TFT30 的開關關閉一定期間，從而在規(guī)定的時刻寫入從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信 號S1、 S2、…、Sn。借助像素電極9a寫入到液晶中的規(guī)定電平的圖像信 號S1、 S2、…、Sn在形成于對置基板的對置電極之間被保持一定期間。液晶層50中含有的液晶，根據(jù)被施加的電壓大小而改變分子集合的 取向或秩序，從而可對光進行調(diào)制，實現(xiàn)灰度顯示。如果是常白(normally white)模式，則入射光的透射率根據(jù)以各子像素部為單位而施加的電壓而 減少，如果是常黑(normallyblack)模式，則入射光的透射率根據(jù)以各子 像素部為單位而施加的電壓而增加，整體上從液晶裝置1射出具有與圖像 信號相應的對比度的光。為了防止圖像信號泄漏，與像素電極9a和對置 電極之間形成的液晶元件50a并聯(lián)追加了蓄積電容器70。電容器電極線 300是蓄積電容70所具有的一對電極中固定電位側的電極。接著，參照圖5，對光檢測電路部的詳細電路構成進行說明。圖5中，光檢測電路部250具備光量調(diào)節(jié)部82及光傳感器部150。光量調(diào)節(jié)部82具備作為本發(fā)明"液晶元件"的一個例子的液晶元 件50b、調(diào)整控制TFT130及蓄積電容170。光量調(diào)節(jié)部82包含在多個光 檢測電路部250的每一個中，在控制電路部201的控制下，其動作被控制 為在圖像顯示區(qū)域10a中相互獨立。液晶元件50b分別與調(diào)整控制TFT130及蓄積電容170電連接，由調(diào) 整控制TFT130控制液晶元件50b所具有的液晶部分的取向狀態(tài)，如后面 詳細說明那樣，對入射到光傳感器部150的入射光的光量進行調(diào)整。蓄積 電容170所具有的一對電容電極的一方與固定電位線300電連接。調(diào)整 控制TFT130的柵極和源極分別與掃描線3a和信號線6al電連 接。調(diào)整控制TFT130通過被供給經(jīng)由掃描線3a而提供的選擇信號，從而 能夠切換其接通斷開。調(diào)整控制TFT130將根據(jù)其接通斷開而經(jīng)由信號線 6al供給的調(diào)節(jié)信號提供給液晶元件50b。液晶元件50b通過根據(jù)調(diào)節(jié)信 號控制液晶部分的取向狀態(tài)，來調(diào)節(jié)入射到光傳感器部150的入射光的光光傳感器部150具備光電二極管等受光元件151、蓄積電容152、復位TFT163、信號放大用TFT154及輸出控制用TFT155。受光元件151接收在圖像顯示區(qū)域10a中從液晶裝置1的顯示面302s 入射的入射光L2中由光量調(diào)節(jié)部82調(diào)節(jié)了光量的入射光L2'(參照圖7 圖9)。復位用TFT163的源極、柵極及漏極分別與受光元件151、復位用 信號線350及信號放大用TFT154電連接。信號放大用TFT154的源極、 柵極及漏極分別與電源線351、受光元件151及輸出控制用TFT155電連 接。輸出控制用TFT155的源極、柵極及漏極分別與信號放大用TFT154、 選擇信號線353及讀出信號線6a2電連接。當受光元件151接收入射光時，在受光元件151中產(chǎn)生光電流，根據(jù) 復位用TFT163、電壓放大用TFT154及輸出控制用TFT155的各自動作， 由讀出信號線6a2讀出與受光元件151電連接的電源線352及節(jié)點a之間 的電壓所對應的信號。接著，參照圖6 圖10，對像素部的具體構成進行說明。圖6中，像素部72具有沿著X方向排列的3個子像素部72R、 72G、 72B及光檢測電路部250。子像素部72R、 72G及72B分別具有開口部73R、 73G及73B。在液 晶裝置l動作時，通過從開口部73R、 73G及73B分別射出紅色光、綠色 光及藍色光，能夠由液晶裝置1顯示彩色圖像。并且，子像素部72R、 72G 及72B分別具有對各子像素部進行開關控制的TFT30。光檢測電路部250具有調(diào)整控制用TFT130、開口部83及TFT電路 部80。光傳感器部對入射到顯示面302s的入射光進行檢測。TFT電路部 80包括復位用TFT163、電壓放大用TFT154及輸出控制用TFT155，對 與開口部83面對的受光元件151的動作進行控制，并且，向讀出線6a2 供給與受光元件151所生成的光電流對應的電壓的變化。在圖7 圖9中，液晶裝置l具備遮光膜11及153、嵌入到平坦化 膜20a中的3種彩色濾光器.154R、 154G及154B、液晶元件50b、受光元 件151、背光燈206及第一偏光板301、第二偏光板302和第三偏光板。背光燈206具備導光板206a及顯示用光源206b，被配置在圖中TFT陣列基板10的下側。顯示用光源206b生成用于將圖像顯示于圖像顯示區(qū)域10a的顯示用 光L1。顯示用光L1是可見光，根據(jù)各子像素部的驅動由液晶層50調(diào)制。導光板206a例如由能夠透射顯示用光Ll的丙烯酸樹脂構成，將顯示 用光L1導向圖像顯示區(qū)域10a。液晶裝置1為了顯示圖像利用了顯示用光 Ll，并且，為了檢測指示機構F利用了顯示用光L1及外光。第一偏光板301及第二偏光層302分別構成光量調(diào)節(jié)部82的一部分， 沿著圖中上下方向分別被配置在液晶元件50b的兩側。第一偏光層301及 第二偏光層302分別以交叉尼科耳(cross nicol)方式配置成各自的光軸相 互交叉。液晶元件50b具有液晶層50中的與受光元件151重合的液晶部 分、夾持該液晶部分的第一電極159a及第二電極21a。光量調(diào)節(jié)部82作為對從顯示面302s向開口部83入射的入射光L2的 光量進行調(diào)節(jié)的調(diào)整(reduction)機構而發(fā)揮功能。本實施方式中，如參 照圖5所說明那樣，由于能夠控制液晶元件50b所具有的液晶部分的取向 狀態(tài)，所以，可按每個光量調(diào)節(jié)部82獨立調(diào)節(jié)入射光L2的光量，與在各 像素中通過控制液晶層的取向狀態(tài)來控制顯示用光的光強度時同樣，可獨 立調(diào)節(jié)入射到各光傳感器部150的受光元件151的入射光L2'的光量。因此，根據(jù)多個光量調(diào)節(jié)部82，即便在構成圖像顯示區(qū)域10a的多個 區(qū)域的每一個中，從顯示面302s入射的入射光L2的光量分別偏離各光傳 感器部150能夠檢測光量的可檢測范圍時，也能夠按每個光傳感器部150、 或按將任意個數(shù)的光傳感器部150設為一組的每一組來調(diào)節(jié)光量，以使入 射到各光傳感器部150中的入射光的光量進入到可檢測范圍。尤其是，當在構成圖像顯示區(qū)域10a的多個區(qū)域的每個中，因被手指 等指示機構遮蔽的外光等的環(huán)境變化而無法識別指示機構與其周圍時，更 具體而言，例如在因為外光的光量過強，使得分別入射到顯示面302s中 投影有指示機構的陰影的區(qū)域、和該區(qū)域的周圍區(qū)域的入射光L2的光量， 從受光元件151的可檢測光量范圍偏離時，各光量調(diào)節(jié)部82對光量進行 調(diào)節(jié)，以使入射到投影有指示機構的陰影的區(qū)域和該區(qū)域的周圍區(qū)域的入 射光L2的光量移動到可檢測的范圍中。g卩，多個光量調(diào)節(jié)部82的每一個 作為能夠相互獨立地對入射到各光傳感器部150的入射光L2的光量進行調(diào)節(jié)的調(diào)整機構而發(fā)揮功能。這樣，根據(jù)液晶裝置l，即便在構成圖像顯示區(qū)域10a的多個像素區(qū) 域的每一個中，經(jīng)由顯示面302s入射的入射光L2的光量從光傳感器部的 可檢測范圍偏離時，也能夠調(diào)節(jié)入射光L2的光量，以使光量包含在該能 夠檢測的范圍內(nèi)，并將光量調(diào)節(jié)到可檢測范圍后的入射光L2'照射到光傳 感器部150。因此，在沒有通過光量調(diào)節(jié)部82調(diào)節(jié)光量而使入射光L2直 接入射到光傳感器部150的情況下，可以識別以前無法識別的指示機構， 能夠確定顯示面302s上的圖像顯示區(qū)域10a中的指示機構的位置。并且，由于多個光量調(diào)節(jié)部82能夠分別相互獨立地調(diào)節(jié)光量，所以， 即便是在含有外光的入射光L2的光強度在圖像顯示區(qū)域10a內(nèi)的各區(qū)域 中相互不同的情況下，也可以針對光量從光傳感器部150的可檢測范圍偏 離的區(qū)域，選擇性地調(diào)節(jié)光量，從而能夠提高檢測指示機構的檢測精度。因此，液晶裝置1與在光學系統(tǒng)的中途設置有機械調(diào)整機構的照相機 等攝像裝置不同，由于可利用為了顯示原來圖像而采用的液晶層的一部 分，來調(diào)節(jié)入射光L2的光量，所以，即使不確保在液晶裝置l內(nèi)用于設 置調(diào)整機構的空間，也可以調(diào)節(jié)入射光L2的光量，從而能夠提高檢測指 示機構的檢測精度。第一電極159a在TFT陣列基板10上與構成圖像顯示區(qū)域10a的多個 像素部72的每一個中設置的多個像素電極9a形成在同一層。因此，可以 通過與形成由ITO等透明導電材料構成的像素電極9a的工序共同的工序 形成第一電極159a，從而可簡化液晶裝置1的制造工藝。第二電極21a是 對置電極21與受光元件151重合的部分。第一偏光層301通過在絕緣膜42上一邊沿一個方向施加應力， 一邊 涂敷溶解有水溶性雙色性染料的水溶液，然后實施干燥而形成。另外，第一偏光層301也可以通過在形成由聚酰亞胺等透明的有機材料形成的取向 膜之后，以規(guī)定的膜厚涂敷具有雙色性染料的熱致(thermotropic)高分子 液晶而形成。該情況下，具有雙色性染料的熱致高分子液晶利用旋轉器 (spinner)來涂敷。第一偏光層301及第二偏光層302分別按照與像素電極9a重合的方 式延伸。第一偏光層301及第二偏光層302中與各像素電極9a重合的部分，作為偏光板而發(fā)揮功能，該偏光板選擇性地使圖像顯示區(qū)域10a中被 調(diào)制的顯示用光L1中的直線偏光成分透射。因此，通過與形成第一偏光 層301及第二偏光層302的工序共同的工序，可形成對用于顯示圖像的顯 示用光L1的透射量進行規(guī)定的偏光板，相比于通過和形成第一偏光層301 及第二偏光層302的工序不同的工序來形成偏光板的情況，可簡化制造工 藝。液晶裝置1具有沿著第一偏光層301的光軸延伸的光軸，從光傳感器 部150觀察時，在TFT陣列基板10側具有按照與像素電極9a重合的方式 延伸的第三偏光層303。通過第三偏光層303，能夠和第一偏光層301中 與像素電極9a重合的部分一同，使入射到各像素中的顯示用光L1可靠地 直線偏光。其中，第二偏光層302及第三偏光層303通過由TAC(三乙酰纖維素) 構成的保護薄膜夾持延伸的PVA (聚乙烯醇)膜而構成。圖7 圖9中，子像素部73R，借助能夠使顯示用光Ll被液晶層50 調(diào)制后的調(diào)制光中的紅色光透射的彩色濾光器154R，來顯示紅色光L1R。 子像素部73G及73B分別與子像素部73R相同，借助彩色濾光器154G及 154B分別顯示綠色光L1G及藍色光L1B。俯視觀察下，受光元件151按照與開口部83面對的方式形成在TFT 陣列基板10上。受光元件151形成在絕緣膜41上，被絕緣膜42覆蓋， 所述絕緣膜41形成在TFT陣列基板10上。受光元件151例如是通過與形成TFT電路部80所具有的TFT等半導 體元件的工序共同的工序而形成的結晶硅、或采用了GaAs等半導體的PIN 二極管、或利用了 PbS的光電元件等的受光元件。受光元件151對入射光 L2的光量被光量調(diào)節(jié)部82調(diào)節(jié)后的入射光L2'進行檢測。如圖7及圖8所示，遮光膜153是對開口區(qū)域的邊緣的至少一部分進 行規(guī)定的所謂黑矩陣(black matrix)。因此，通過遮光膜153，可以減少 從顯示面302s向非開口區(qū)域處形成的像素開關用TFT30等半導體元件、 及TFT電路部80照射的可見光L2，能夠降低在TFT30及TFT電路部80 所包含的半導體元件中產(chǎn)生的光泄漏電流。如圖6 圖9所示，光傳感器部150在TFT陣列基板10上形成在將像素部72的開口區(qū)域相互隔開的非開口區(qū)域。而且，在液晶裝置1中，從開口部73R、 73G及73B分別射出顯示用光L1R、 L1G及L1B。因此， 根據(jù)液晶裝置1，顯示用光L1R、L1G及L1B不會被光傳感器部105遮擋。 液晶裝置1在TFT陣列基板10上具有形成在受光元件151的下層側 的遮光膜ll。遮光膜ll由金屬膜等具有遮光性的材料構成，按照從背光 燈206射出的可見光L1不向受光元件151照射的方式對這些光進行遮蔽。 因此，通過遮光膜ll，可以降低因被照射顯示用光L1而產(chǎn)生的受光元件 151的誤動作。這樣的遮光膜11能夠利用共同的工序，與TFT陣列基板 10上形成的其它元件的一部分、或構成布線的導電膜等具有遮光性的膜形 成在同一層。并且，遮光膜11按照與TFT電路部80及像素開關用TFT30重合的 方式在TFT陣列基板IO上延伸。因此，通過遮光膜ll，不僅可以對像素 開關用TFT30及TFT電路部80進行遮光，而且還能夠降低TFT30及TTF 電路部80的誤動作。接著，參照圖10對光檢測電路部250的詳細構成進行說明。圖10中，調(diào)節(jié)控制用TFT具有半導體層la、接觸孔181及182、 源電極91、漏電極92和柵電極3al。半導體層la例如是低溫多晶硅層，包括與柵電極3al重合的溝道區(qū) 域la，、源極區(qū)域lb'及漏極區(qū)域lc'。在溝道區(qū)域la'中，當調(diào)節(jié)控制用 TFT130動作時，基于來自與掃描線3a電連接的柵電極3al的電場形成了 溝道。在構成絕緣膜42的一部分的絕緣膜42a中在柵電極3al及半導體 層la之間延伸的部分，構成了調(diào)節(jié)控制用TFT130的柵極絕緣膜。源極區(qū) 域lb，及漏極區(qū)域lc，分別鏡對稱地形成在溝道區(qū)域la'的兩側。柵電極3al由多晶硅膜等導電膜、或例如包括Ti、 Cr、 W、 Ta、 Mo、 Pd、 Al等金屬中的至少一個的金屬單體、合金、金屬硅化物、多晶硅化物、 將這些材料層疊后構成的物質等而形成，按照不與源極區(qū)域lb，及漏極區(qū) 域lc，重合的方式隔著絕緣膜42a設置在溝道區(qū)域la，上。另外，調(diào)節(jié)控制用TFT130也可以具有在源極區(qū)域lb'及漏極區(qū)域lc' 分別形成了低濃度源極區(qū)域及低濃度漏極區(qū)域的LDD (Lightly Doped Drain)構造。接觸孔181及182分別形成為使構成絕緣膜42的絕緣膜42a及42b 貫通到半導體層la，與源極區(qū)域lb，及漏極區(qū)域lc，分別電連接。源電極 91及漏電極92分別形成在絕緣膜42b上，并且分別與接觸孔181及182 電連接。源電極91及漏電極92分別被絕緣膜42c覆蓋，漏電極92經(jīng)由 接觸孔與第一電極159a電連接。受光元件151具有半導體層150a、接觸孔183及184、電極93及 電極94。半導體層150a具有形成在絕緣膜41上的N型半導體層150b， 及P型半導體層150c'、形成在這些半導體層之間且電阻比這些半導體層 相對大的中間層150a'。接觸孔183及184形成為使絕緣膜42a、 42b貫通 到半導體層150，分別與N型半導體層150b'及P型半導體層150c'電連接。 電極93及電極94分別形成在絕緣膜42b上，分別與接觸孔183及184電 連接。當外光、顯示用光L1R、 L1G及L1B被指示機構反射后的反射光L2 照射到半導體層150a時，根據(jù)所照射的光的光強度在受光元件151中流 動電流。由圖3所示的受光信號處理電路部215處理的受光信號，是與受 光元件151中流動的光電流相應地產(chǎn)生的電壓變化所對應的信號。通過受 光信號處理電路部215及圖像處理電路部216依次處理受光信號，可以確 定對顯示面302s進行指示的指示機構的位置等，借助指示機構能夠對液 晶裝置l輸入各種信息。TFT電路部80中含有的復位用TFT163具備包括溝道區(qū)域160a'、 源極區(qū)域160b'及漏極區(qū)域160c'的半導體層160a;接觸孔161及162;源 電極164及漏電極165;和柵電極163a。復位用TFT163經(jīng)由未圖示的布 線與受光元件151電連接。接著，參照圖11 圖13，對光量調(diào)節(jié)部82及光傳感器部150的各自 功能進行詳細說明。圖11是與液晶裝置1 一同表示對液晶裝置1的顯示 面302s進行指示的指示機構F的概念立體圖。圖12是分別概念性地表示 能夠區(qū)別指示機構的圖像部分及其它圖像部分的圖像的兩個例子的概念 圖。圖13是分別概念性地表示無法將指示機構的圖像部分與其它圖像部 分進行區(qū)別的圖像的兩個例子的概念圖。圖14是表示按照通過使多個光 量調(diào)節(jié)部的每一個獨立調(diào)節(jié)輸入光的光量，從而可將指示機構的圖像部分與其它圖像部分進行區(qū)別的方式被修正處理的圖像的例子的概念圖。圖15 是表示光傳感器部150可檢測的入射光的光量、與受光元件151兩端的電 壓之間的關系的曲線圖。首先，參照圖11及圖12，說明在能夠區(qū)別指示液晶裝置1的顯示面302s的指示機構F的圖像部分與其它圖像部分的狀態(tài)下所取得的圖像的例 子。其中，以下說明所采用的入射光L2包括外光L0、和顯示用光L1被 指示機構F反射后的光即反射光Lr雙方。如圖11及圖12 (a)所示，當在外光LO的光強度強的條件下，指示 機構F遮擋了朝向顯示面302s照射的外光時，可由液晶裝置1取得包含 與指示機構F的陰影相當?shù)膱D像部分Gf的圖像Ga。更具體而言，由于配 置在圖像顯示區(qū)域10a中與指示機構F重合的區(qū)域的光傳感器部150所檢 測的輸入光L2的光量、和配置在不與指示機構F重合的區(qū)域的光傳感器 部150所檢測的輸入光L2的光量相互不同，所以，對應這些光量的不同， 圖像Ga中與指示機構F對應的圖像部分Gf成為暗的圖像部分，其它的圖 像部分成為明亮的圖像部分。另一方面，在圖11及圖12 (b)中，當外光LO弱時，從顯示面302s 射出的顯示用光Ll被指示機構F反射，由光傳感器部150檢測反射光Lr。 該情況下，指示機構F的圖像部分Gf成為比其它的圖像部分明亮的圖像 部分，能夠區(qū)別指示機構F的圖像部分及其它的圖像部分。這樣，對應由多個光傳感器部150檢測出的入射光L2的光量，根據(jù) 在能夠區(qū)別指示機構F的圖像部分Gf及其它圖像部分的狀態(tài)下取得的圖 像，可以確定顯示面302s上的指示機構F的位置，從而能夠借助顯示面 302s通過指示機構F輸入各種信息。接著，參照圖11及圖13，說明根據(jù)光傳感器部150所檢測的入射光 12的光量無法區(qū)別所取得的圖像中指示機構F的圖像部分與其它圖像部 分的圖像的例子。首先，如圖11所示，考慮與指示機構F不同的其它部分N、即成為 噪聲的部分在顯示面302s上與指示機構F重合的情況。如圖13 (a)所示， 在外光LO的光強度強的情況下，作為其它部分Gb的黑圖像部分Gb與作 為指示機構F的陰影的圖像部分Gf在圖像Gal內(nèi)重合，導致無法區(qū)別圖像部分Gf和其它的圖像部分。該情況下，無法確定顯示面302s上的指示 機構F的位置，不能夠從指示機構F經(jīng)由顯示面302s向液晶裝置1正確 地輸入信息。接著，在圖13 (b)中，考慮其它部分N不與指示機構F重合、且外 光LO的光強度強的情況。如圖13 (b)所示，即使在其它部分N不與指 示機構F重合的情況下，若外光LO過強，則會獲得無法將比指示機構F 的圖像部分Gf相對明亮的白圖像部分Gw重合的圖像部分Gf和其它圖像 部分區(qū)別的圖像Ga2，從而無法確定指示機構F的位置。在圖13 (a)及(b)中，以事先知道指示機構F的圖像部分Gf與白 圖像部分Gw及黑圖像部分Gb的一方重合為前提進行了說明，但在可使 用液晶裝置1的環(huán)境中，外光LO的光強度會變動，無法預先確定指示機 構F的圖像部分Gf與黑圖像部分Gb及白圖像部分Gw中哪一方的圖像部 分重合。這里，參照圖15，對能夠取得無法將指示機構F的圖像部分Gf和其 它圖像部分區(qū)別的圖像的理由進行說明。如圖15所示，對于光傳感器部150而言，入射到受光元件151的入 射光L2的光量越大，受光元件151的兩端間的電壓V (即，對圖4中的 節(jié)點a及電源線352之間施加的電壓)越減少。圖像Ga由包括對應由各 光傳感器部150檢測的電壓V而確定的灰度等級的數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)構成。因此，在以超出了光傳感器部150的有效檢測范圍、即以超過了光傳 感器部150可以輸出與入射光L2的光量對應的電壓V的光量范圍Pl的 光量，入射了入射光L2的情況下，即使外光LO被指示機構F遮蔽，與檢 測到超過光量P1的入射光L2的光傳感器部150對應的圖像部分也會全部 成為白圖像部分，無法相互區(qū)別圖像部分Gf及其它的圖像部分，產(chǎn)生了 無法確定指示機構F的位置的技術問題。這樣的問題在顯示面302s上因 為其它部分N與指示機構F重合，而導致圖像部分Gf包含在黑圖像部分 Gb內(nèi)的情況下，也同樣會發(fā)生。鑒于此，根據(jù)液晶裝置1，當圖1所示的控制電路部201無法確定由 多個光傳感器部150分別檢測入射光L2而取得的圖像Ga中所包含的指示 機構F的圖像部分Gf時，按照多個光量調(diào)節(jié)部82中與圖像Ga所含有的白圖像部分Gw對應的一個光量調(diào)節(jié)部82增加對入射光L2的光量迸行調(diào) 整的調(diào)整量，多個光量調(diào)節(jié)部82中與圖像Ga所含有的黑圖像部分Gb對 應的其它光量調(diào)節(jié)部82減少對入射光L2的光量進行調(diào)整的調(diào)整量的方 式，分別相互獨立地控制多個光量調(diào)節(jié)部82。更具體而言，如圖14 (a)所示，通過在TFT陣列基板10上的圖像 顯示區(qū)域10a中，減少配置在與黑圖像部分Gb對應的區(qū)域的光量調(diào)節(jié)部 82的調(diào)整量，由此會增加向配置在該區(qū)域的光傳感器部150入射的入射光 L2的光量，生成灰度等級比黑圖像部分Gb提高的圖像部分Gbl。與之并 行，液晶裝置1通過增加在與白圖像部分Gw對應的區(qū)域配置的光量調(diào)節(jié) 部82的調(diào)整量，可減少向配置在該區(qū)域的光傳感器部150入射的入射光 L2的光量，生成灰度等級比白圖像部分Gw低的圖像部分Gwl。由此， 具有對光傳感器部150可檢測的范圍進行規(guī)定的光量P1以下的光量的輸 入光L2，入射到光傳感器部150中，可以細致地確定與指示機構F的陰 影相當?shù)膱D像部分Gf的灰度等級(例如圖14 (a)所示的圖像部分Gfl、 Gf2及Gf3)，根據(jù)灰度等級最低的圖像部分G3的位置，可以確定顯示面 302s中指示機構F的位置。同樣，如圖14 (b)所示，通過在圖像顯示區(qū)域10a中配置在與白圖 像部分Gw對應的區(qū)域的光量調(diào)節(jié)部82增加對入射光L2的光量進行調(diào)整 的調(diào)整量，可以由圖像部分Gfl、 Gf2及Gf3的各個圖像部分表示指示機 構F的圖像部分Gf，從而能夠根據(jù)圖像部分Gf3的位置決定指示機構F 的位置。并且，由于液晶裝置1能夠使與白圖像部分Gw及黑圖像部分Gb分 別對應的光量調(diào)節(jié)部82相互獨立動作，所以，在圖像顯示區(qū)域10a的相 互不同的區(qū)域中，能夠分別調(diào)節(jié)入射光L2的光量。因此，根據(jù)液晶裝置 1，即使在無法預先確定指示機構F的圖像部分Gf包含在白圖像部分Gw 及黑圖像部分Gb中哪一個圖像部分中時，也能夠確定顯示面302s上指示 機構F的位置。綜上所述，根據(jù)液晶裝置1，即使在因外光的光強度或噪聲等導致使 用液晶裝置1的使用環(huán)境發(fā)生變化的情況下，也不會產(chǎn)生無法檢測到手指 等指示機構的不敏感區(qū)，能夠借助指示機構對具有觸摸屏功能的液晶裝置1正確輸入各種信息。 (變形例1)接著，參照圖16，對液晶裝置1的變形例進行詳細說明。圖16是本 實施方式的液晶裝置的一個變形例的與圖IO對應的剖面圖。其中，在以 下說明的各變形例中，對與上述的液晶裝置1共同的部分賦予共同的參照 符號，并省略其詳細說明。圖16中，在本實例所涉及的液晶裝置中，第一偏光層301形成在第一電極159a上。在采用了具有雙色性染料的熱致高分子液晶作為第一偏 光層301的例子中，具有偏光層用取向層301a及雙色性熱致高分子液晶 層301b相互層疊的層疊構造?？刂埔壕?0的電場通過第一偏光層301 來施加。由于在形成了第一電極159a之后形成第一偏光層301，所以，可 以避免第一偏光層301受到第一電極159a形成時的熱的影響。因此，可 良好地確保偏光性。(變形例2)接著，根據(jù)圖17，對本實施方式所涉及的液晶裝置的其它變形例進行 說明。圖17是本實施方式所涉及的液晶裝置的其它變形例的與圖10對應 的剖面圖。圖17中，本實例的液晶裝置所具備的第一偏光層301c形成在絕緣膜 42b上，其厚度形成為1 5ym，兼作將復位用TFT163及調(diào)節(jié)控制用 TFT130與第一電極159a相互隔開的平坦化絕緣層。<2:圖像傳感器>接著，參照圖18及圖19，對本發(fā)明的圖像傳感器的實施方式進行說 明。圖18是本實施方式的圖像傳感器的俯視圖。圖19是對構成本實施方 式的圖像傳感器的圖像檢測區(qū)域的多個光檢測電路部的電路構成進行表 示的電路部。其中，以下的說明中對與上述液晶裝置l共同的部分賦予共 同的參照標記，并省略其詳細說明。圖18中，圖像傳感器500具備形成有由半導體元件構成的各種電路部的基板510、和在基板510上的圖像檢測區(qū)域510a形成的多個光檢測 電路部550。圖19中，光檢測電路部550與液晶裝置1同樣具備光量調(diào)節(jié)部82及 光傳感器部150。在圖像檢測區(qū)域510a中，多個光檢測電路部550分別具 備的光量調(diào)節(jié)部82能夠相互獨立地調(diào)節(jié)向各光傳感器部150入射的入射 光的光量。因此，與液晶裝置1可正確地確定指示機構F的位置同樣，能 夠取得可識別檢測對象物的圖像部分與其它圖像部分的圖像。根據(jù)圖像傳 感器500，可正確地確定檢測對象物，能夠提高對檢測對象物進行檢測的 檢測性能。<3:電子設備>接著，參照圖20及圖21，對具備上述液晶裝置而構成的電子設備的 實施方式進行說明。圖20是應用了上述液晶裝置的移動型個人計算機的立體圖。圖20中， 計算機1200由具備鍵盤1202的主體部1204、和包括上述液晶裝置而形成 的液晶顯示單元1206構成。液晶顯示單元1206通過在液晶面板1005的 背面附加背光燈而構成，具有能夠正確輸入各種信息的觸摸屏功能。接著，對將上述的液晶裝置應用于移動電話的例子進行說明。圖21 是作為本實施方式的電子設備的一個例子的移動電話的立體圖。圖21中， 移動電話1300具備液晶裝置1005，該液晶裝置1005采用多個操作按鈕 1302和反射型的顯示方式，且具有與上述液晶裝置同樣的構成。根據(jù)移動 電話1300，不僅能夠實現(xiàn)高品質的圖像顯示，還能夠通過手指等指示機構 經(jīng)由顯示面正確地輸入信息。
權利要求
1. 一種液晶裝置，具備第一基板；配置成與所述第一基板對置的第二基板；形成在所述第一基板上的顯示區(qū)域的多個光傳感器部；和多個光量調(diào)節(jié)部，其按照分別具有在所述第一基板及所述第二基板之間夾持的液晶層中與所述光傳感器部重合的液晶部分的方式形成于所述顯示區(qū)域，且能夠相互獨立地調(diào)節(jié)從所述第二基板的兩個面中不與所述液晶層面對的面、即由指示機構指示的顯示面入射到所述多個光傳感器部中的每一個的入射光的光量。
2、 根據(jù)權利要求1所述的液晶裝置，其特征在于，還具備控制機構，該控制機構在所述多個光傳感器部的每一個不能確 定通過檢測所述入射光而取得的圖像中所含有的所述指示機構的圖像部 分時，對所述多個光量調(diào)節(jié)部的每一個進行控制，以使所述多個光量調(diào)節(jié) 部中與所述圖像中含有的白圖像部分對應的一個光量調(diào)節(jié)部增加對所述 光量進行調(diào)整的調(diào)整量，且所述多個光量調(diào)節(jié)部中與所述圖像中含有的黑 圖像部分對應的其它光量調(diào)節(jié)部減少對所述光量進行調(diào)整的調(diào)整量。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的液晶裝置，其特征在于， 所述光量調(diào)節(jié)部具有由所述液晶部分、和控制所述液晶部分的第一電極及第二電極構成的液晶元件；在所述第一基板上形成在所述光傳感器 部及所述液晶層之間的第一偏光層；和從所述液晶層看去形成在所述第二 基板側的第二偏光層。
4、 根據(jù)權利要求3所述的液晶裝置，其特征在于， 在所述第一基板上具有分別設置在構成所述顯示區(qū)域的多個像素部中的多個像素電極，所述第一電極在所述第一基板上與所述像素電極同層形成。
5、 根據(jù)權利要求4所述的液晶裝置，其特征在于， 所述第一偏光層及所述第二偏光層分別按照與所述像素電極重疊的方式延伸。
6、 根據(jù)權利要求5所述的液晶裝置，其特征在于， 具備第三偏光層，該第三偏光層具有沿著所述第一偏光層的光軸延伸的光軸，從所述光傳感器部看去在所述第一基板側按照與所述像素電極重 疊的方式延伸。
7、 一種圖像傳感器，包括 基板；在所述基板上的圖像檢測區(qū)域形成的多個光傳感器部；和 多個光量調(diào)節(jié)部，其在所述基板上形成在所述圖像檢測區(qū)域，能夠相 互獨立地調(diào)節(jié)向所述多個光傳感器部分別入射的入射光的光量。
8、 一種電子設備，具備權利要求1 6中任意一項所述的液晶裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供的液晶裝置中，光量調(diào)節(jié)部(82)作為對從顯示面(302s)向開口部(83)入射的入射光(L2)的光量進行調(diào)節(jié)的調(diào)整機構而發(fā)揮功能。由于光量調(diào)節(jié)部(82)能夠控制液晶元件(50b)所具有的液晶部分的取向狀態(tài)，所以，可按每個光量調(diào)節(jié)部(82)獨立地調(diào)節(jié)入射光(L2)的光量。因此，根據(jù)液晶裝置(1)，與在各像素中通過控制液晶層的取向狀態(tài)來控制顯示光的光強度的情況相同，可獨立調(diào)節(jié)向各光傳感器部(150)的受光元件(151)入射的入射光(L2)的光量。由此，例如在具有觸摸屏功能的顯示裝置中，可正確地確定指示機構的位置。
文檔編號G06F3/041GK101281313SQ20081009116
公開日2008年10月8日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權日2007年4月5日
發(fā)明者石黑英人 申請人:精工愛普生株式會社