專利名稱：顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在顯示像素部中或者其楣梁式框架 (architrave-like frame )上設(shè)置有發(fā)光元件的顯示裝置。
背景技術(shù)：
已提出了幾種本身設(shè)置有坐標(biāo)輸入功能的顯示裝置的技術(shù)。
具體地，例如，已知壓敏型觸摸板系統(tǒng)的顯示裝置(參見日本 專利/>開第2002-149085號和日本專利^^開第2002-41244號)，電 》茲感應(yīng)型觸摸板系統(tǒng)的顯示裝置(參見日本專利7>開第Hei 11-134105號)等。
^f旦是，設(shè)置有這種如上所述的坐標(biāo)輸入功能的顯示裝置4艮難減 小尺寸，并且成本高于普通顯示裝置。
為了解決這些問題，已大力開發(fā)了每個像素均設(shè)置有光接收元 件以及通過檢測在光接收元件上的入射光來指定在顯示裝置中的坐標(biāo)的顯示裝置(參見日本專利公開第2004-318067號和曰本專利 公開第2004-318819號)。
與設(shè)置有坐標(biāo)豐lr入功能的顯示裝置相比，_沒置有光接收元件以 能夠在顯示裝置中輸入坐標(biāo)的顯示裝置能夠有利地降〗氐尺寸和成 本，并且還具有能夠多點(diǎn)坐標(biāo)輸入和區(qū)域輸入的優(yōu)點(diǎn)。
因而，近來，正在進(jìn)行在每個像素中同樣具有光傳感器元件的 液晶顯示裝置的開發(fā)。例如，利用設(shè)置在每個像素中的光傳感器元 件，能夠利用普通的液晶模塊結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)掃描功能和觸摸板功能。
合'W口，已在2007年SID的第24 ,欠會i義(Session 24 of SID 2007 ) 中報告和演示了在每個像素中均設(shè)置光傳感器的具有觸摸板功能 的LCD (液晶顯示裝置)模塊。
將來，這種在液晶顯示裝置中集成光傳感器元件的技術(shù)對顯示 裝置的用戶界面是必不可少的，并且是一種有發(fā)展的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
同時，近年，在數(shù)碼照相機(jī)和移動電話中已見到利用諸如丙烯 酸樹脂板和玻璃基板的透明基板保護(hù)LCD表面來實現(xiàn)強(qiáng)度或設(shè)計 改進(jìn)的趨勢。
<旦是，當(dāng)丙烯酸樹脂柘j皮置于集成光傳感器的LCD上時，在 丙烯酸樹脂板上產(chǎn)生的反射光將構(gòu)成噪聲，從而降低了光傳感器的
靈敏度。
除了丙烯酸樹脂板的反射之外，還存在以下問題，背光光(從 背光發(fā)出的光)在LCD最表面(most face-side surface )上^皮反射，
8并且反射光將入射到光傳感器而成為噪聲，從而降低了光傳感器的
S/N (信噪比)。
光學(xué)噪聲的主要原因在于在顯示裝置的最表面和空氣之間的 界面處產(chǎn)生的反射。
此外，當(dāng)保護(hù)罩置于顯示裝置的前側(cè)時，顯示裝置的出射光謬皮 保護(hù)罩反射，并且反射光將入射到在顯示裝置內(nèi)部形成的光傳感器 上，以增加噪聲，從而進(jìn)一步降低了光傳感器的S/N。
因而，對顯示裝置和電子設(shè)備，需要能夠消除從顯示裝置的最 表面和保護(hù)罩產(chǎn)生的反射光、能夠降低噪聲的影響并且能夠改善光 4妄4史系鄉(xiāng)克的S/N。
根據(jù)本發(fā)明的第一觀點(diǎn)，提供了一種顯示裝置，包括至少一 個顯示單元，具有顯示電路；至少一個光4妄收單元，包4舌光4妄收元 件；發(fā)光部，操作用于將光照射到顯示表面?zhèn)?；以及至少一個透明 板，置于顯示裝置中相對于放置發(fā)光部的區(qū)域與形成顯示單元和光 接收單元的區(qū)域的前側(cè)上，其中，防反射層形成在顯示裝置的最表 面上。
優(yōu)選地，顯示裝置還包括置于透明板更前側(cè)上的保護(hù)透明基 板，其間夾有空氣層，并且防反射層被設(shè)置在顯示裝置的最表面上 以及保護(hù)透明基板的前側(cè)表面和背側(cè)表面的至少 一個上。
優(yōu)選地，顯示裝置還包括置于透明^反更前側(cè)上的^f呆護(hù)透明基 板，其間具有填充層，并且防反射層形成在保護(hù)透明基板和空氣層 間的界面處。
9優(yōu)選地，防反射層具有防止在發(fā)光部的光i普存在的波長區(qū)i或中 的光反射的功能。
根據(jù)本發(fā)明的第二觀點(diǎn)，提供了一種顯示裝置，包括至少一 個顯示單元，具有顯示電路；至少一個光4妄^1欠單元，包4舌光4妄收元 件；背光，操作用于以預(yù)定亮度照射顯示表面；第一透明基板，設(shè) 置有顯示單元和光接收元件；第二透明基板，與第一透明基々反相對 地放置；液晶層，置于第一透明基板和第二透明基板之間；第一偏 光一反，形成在第一透明基板與背光相對的表面上；以及第二偏光4反， 形成在第二透明基板的前側(cè)上，其中，在構(gòu)成顯示裝置的最表面的 第二偏光纟反上形成防反射層。
根據(jù)本發(fā)明的第三觀點(diǎn)，提供了 一種包括顯示裝置的電子設(shè) 備，該顯示裝置包括至少一個顯示單元，具有顯示電3各；至少一 個光接收單元，包括光接收元件；發(fā)光部，操作用于將光照射到顯 示表面?zhèn)?；以及至少一個透明板，置于顯示裝置中相對于方文置發(fā)光 部的區(qū)域與形成顯示單元和光接收單元的區(qū)域的前側(cè)上，其中，防 反射層形成在顯示裝置的最表面上。
根據(jù)本發(fā)明的第四觀點(diǎn)，提供了 一種包括顯示裝置的電子設(shè) 備，該顯示裝置包括至少一個顯示單元，具有顯示電路；至少一 個光接收單元，包括光接收元件；背光，操作用于以預(yù)定亮度照亮 顯示表面；第一透明基板，設(shè)置有顯示單元和光接收元件；第二透 明基板，相對于第一透明基板放置；液晶層，置于第一透明基板和 第二透明基板之間；第一偏光板，形成在第一透明基板與背光相對 的表面上；以及第二偏光^1,形成在第二透明基^反的前側(cè)，其中， 防反射層形成在構(gòu)成顯示裝置的最表面的第二偏光板上。根據(jù)本發(fā)明，例如，來自發(fā)光部的光進(jìn)入防反射層，但是從顯 示裝置的最表面反射的光被消除，這事因為防反射層已對入射光的 波長區(qū)域進(jìn)4亍和實施了優(yōu)化的防反射處理。
因此，能夠降j氐噪聲對光傳感器的影響，并且改善光接收系統(tǒng)
的S/N。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠消除從顯示裝置的最表面和置于其 前側(cè)的保護(hù)罩反射的光。結(jié)果，能夠降低噪聲的影響，并且能夠改 善光接收系統(tǒng)的S/N。


圖1是示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu) 實例的框圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顯示單元和光接收單 元的結(jié)構(gòu)實例的電路圖3是用于檢測從背光發(fā)出并被反射的光的系統(tǒng)的示意圖4是才艮據(jù)本實施例的光接收單元部的簡化截面圖5是示出了通過使用TFT(薄膜晶體管)來形成光傳感器(光 接收元件)的結(jié)構(gòu)實例的截面圖6是示出了在本發(fā)明第 一 實施例中使用的背光光的光譜的示
圖7是示出了在第一實施例中的防反射處理所獲得的光語反射 率的示ii圖8A~圖8D示出了根據(jù)第一實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和制造 過程；
圖9是示出了如第一實施例設(shè)置防反射層的情況和不設(shè)置防反 射層的情況之間的噪聲量的變化的示圖10是才艮據(jù)本發(fā)明第二實施例的光接收單元部的簡化截面圖11是示出了在第二實施例中使用的背光光的光譜的示圖12是示出了在第二實施例中的防反射處理所獲得的光譜反 射率圖13A和圖13B示出了4艮據(jù)本發(fā)明第二實施例的防反射層的 結(jié)構(gòu)和制造過程；
圖14是示出了如第二實施例_沒置防反射層的情況和不設(shè)置防 反射層的情況之間的噪聲量的變化的示圖15是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的光接收單元部的簡化截面
圖16是示出了根據(jù)第三實施例的防反射處理所獲得的光譜反 射率的示圖17A~圖17D示出了根據(jù)第三實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和制 造過程；
圖18是才艮據(jù)本發(fā)明第四實施例的光4矣收單元部的簡化截面圖；圖19是示出了根據(jù)第四實施例的防反射處理所獲得的光譜反 射率的示圖20A和圖20B示出了才艮據(jù)第四實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和 制造過程；
圖21是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的光接收單元部的簡化截面圖22是示出了根據(jù)第五實施例的防反射處理所獲得的光譜反 射率的示圖23A ~圖23D示出了根據(jù)第五實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和制 造過程；
圖24是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的光4妻收單元部的簡化截面圖25是示出了根據(jù)第六實施例的防反射處理所獲得的光語反 射率的示圖26A和圖26B示出了4艮據(jù)第六實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和 制造過程；
圖27是才艮據(jù)本發(fā)明第七實施例的光4矣收單元部的截面圖28是示出了在第七實施例中使用的紅外背光光的光i普示圖29是示出了在通過使用多層介電膜形成紅外光截止層的情 況下相對于波長繪制的透射率特性的示圖30是示出了在通過使用紅外吸收色素膜形成紅外光截止層 的情況下相對于波長繪制的透射率特性的示圖；圖31A和圖31B示出了根據(jù)第七實施例的可以預(yù)期效果的外 吾，光光i普的實例；
圖32A和圖23B是示出了透射過可見光截止濾光器的光的光 譜的示圖33是根據(jù)本發(fā)明第八實施例的光接收單元部的截面圖34是根據(jù)本發(fā)明第九實施例的光接收單元部的截面圖35是根據(jù)本發(fā)明第十實施例的光接收單元部的截面圖36是示出了平坦型模塊形狀的實例的示意圖37是應(yīng)用了本實施例的電視機(jī)的透視圖38A和圖38B是應(yīng)用了本實施例的數(shù)碼照相機(jī)的透視圖39是應(yīng)用了本實施例的筆記本式個人計算機(jī)的透視圖40是應(yīng)用了本實施例的視頻攝像機(jī)的透視圖41A ~圖41G示出了應(yīng)用了本實施例的例如手機(jī)的便攜式終 端設(shè)備；
圖42是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顯示裝置和成像裝 置的結(jié)構(gòu)的^f匡圖43是示出了圖42所示的1/0顯示面才反的結(jié)構(gòu)實例的^f匡圖44是示出了每個像素的結(jié)構(gòu)實例的電路14圖45是示出了每個像素和傳感器讀取H驅(qū)動器之間的連接關(guān) 系的電3各圖46是示出了背光的開/關(guān)狀態(tài)和顯示條件之間的關(guān)系的時序圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，下文將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。
下文中，首先，為了易于理解，將描述具有基于每個顯示像素 的光接收元件的液晶圖像顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)和功能，稍后將描述 關(guān)于具體結(jié)構(gòu)的實施例。
圖1是示出了才艮據(jù)本發(fā)明一個實施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)實 例的才醫(yī)圖。
構(gòu)實例的電路圖。在圖2中，相鄰地提供顯示單元和光接收單元。
如圖1所示，液晶圖像顯示裝置1包括有效〗象素區(qū)域部2、垂 直驅(qū)動電路(VDRV) 3、水平驅(qū)動電路(HDRV) 4、光接收控制 電路(RCTL) 5以及光接收信號處理電路(RSPRC) 6。
有效像素區(qū)域部2中設(shè)置有包括形成了顯示像素的顯示電路 210的多個顯示單元21。
此外，光4妄收單元22 ^皮i殳置在有效〗象素區(qū)域部2或其相鄰的 區(qū)i或中。關(guān)于光4妄J]欠單元22的配置，可以為多個l象素配置一個光 接收單元，或者可以為像素中RGB的每個設(shè)置一個光接收單元， 或者可以為每個4象素i殳置一個光4妄收單元。在應(yīng)用本發(fā)明的情況下，并沒有具體描述在顯示裝置中的光4妾 收元件的布局。
利用應(yīng)用于集成光4妄收單元的顯示裝置的本發(fā)明，可以在后來 的處理步驟中使用幾乎沒有噪聲影響的光接收信號，并且可以執(zhí)行 光接收(成像)同時防止顯示側(cè)信號混入成像側(cè)信號。
在本實施例中，基本上，防反射層4皮防止在顯示裝置的最表面， 由此能夠消除從顯示裝置的最表面和設(shè)置在前側(cè)的保護(hù)罩反射的
光，并且可提高光傳感器的S/N。 下文中將詳細(xì)描述i殳備結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，在每個顯示單元21中的顯示電路210具有作為 開關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT) 211、液晶單元(LC) 212和^f呆持電 容(Cs) 213。
液晶單元(LC ) 212具有連接至TFT 211的漏極(或源極)的 像素電極。保持電容(Cs) 213的一個電才及連接至TFT211的漏極。
對于每個顯示單元21,沿^f象素陣列方向以4亍為單位布置掃描線 (棚4及線)7-l-7-m，而沿〗象素陣列方向以列為單位布置信號線 8-1 ~ 8陽n。
顯示單元21的TFT 211的柵極連接至以行為單位的掃描線(柵 才及線)7-1 ~ 7誦m中的同一個。此夕卜，顯示單元21的TFT 211的源 級(或者漏極)連接至以列為單位的顯示信號線8-l 8-n中的同一個。
在圖2的結(jié)構(gòu)中，掃描線7-l 7-m連接至垂直驅(qū)動電路3，并
由垂直驅(qū)動電^各3驅(qū)動。
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7JC平驅(qū)動電路4，并^皮水平驅(qū)動電^各4驅(qū)動。
此外，在通常的液晶顯示裝置中，單獨(dú)布置^f象素^f呆持電容配線(Cs) 9-l-9-m,并且在《象素保持電容配線9-l~9-m和連接電極之間形成保持電容213 。
在每個像素部20的顯示單元21中，液晶單元212的相反電極
和/或保持電容213的另一個電才及通過/>共配線#:提供有作為/>共
電壓VCOM的預(yù)定DC電壓。
或者，可選地，在每個顯示單元21中，液晶單元212的相反電極和保持電容213的另一個電極被提供有基于一個水平掃描周期(1H )反轉(zhuǎn)極性的公共電壓VCOM。
此夕卜，在有效〈象素區(qū)域部2中，對應(yīng)于光接收單元22布置光接收信號線10。
光接收信號線10連接至光4妄收信號處理電路6以將在光接收控制電路5控制下讀取的信號傳送至光接收信號處理電路6。
提供有垂直啟動信號VST、垂直時鐘信號VCK和使能信號ENB,垂直驅(qū)動電^各3基于一個場周期來執(zhí)^f于垂直方向(列方向)上的掃描處理，/人而以4于為單4立順序選4奪連4妄至掃描線7-l~7-m的顯示單元21。
更具體地，當(dāng)從垂直驅(qū)動電路3向掃描線7-1提供掃描脈沖SP1時，選擇各列在第一行中的像素，而當(dāng)掃描脈沖SP2被提供給掃描線7-2時，選擇各列在第二行中的像素。類似，掃描脈沖SP3，...，SPm被順序提供給掃描線7-3,…，7-m。萍皮4是供有用于命令7K平掃描啟動的水平啟動力永沖HST和由時鐘產(chǎn)生器(未示出)產(chǎn)生的、與水平掃描基準(zhǔn)互為相反相位的水平時鐘HCK,水平驅(qū)動電路4產(chǎn)生釆樣脈沖。
水平驅(qū)動電路4響應(yīng)于所產(chǎn)生的釆樣脈沖順序釆樣所輸入的圖像數(shù)據(jù)R(紅色)、G(綠色)和B(藍(lán)色)，并向顯示信號線8-1~8-n提供作為要寫入顯示單元21的數(shù)據(jù)信號的采樣信號。
此外，沿〗象素陣列方向布置用于光4妄收單元22的第一光4妾收單元控制線(重置信號線)11和第二光接收單元控制線(讀取信號線)12。
此外，光接收單元22連4妄至電源電位源VDD和基準(zhǔn)電位源
vss。
如圖2所示，在本實施例中的光4妄收單元22具有光4妄收元件221、重置TFT 222、放大TFT 223、選擇(讀取)TFT 224、光接收信號存儲電容(電容器)225和節(jié)點(diǎn)ND221。
光接收元件221是通過使用TFT、 二極管等形成的。
此外，光接收單元22的讀取電路220( 230 )具有重置TFT 222、i文大TFT223、選擇(讀取)TFT224、電容器225和節(jié)點(diǎn)ND221 。
光接收元件221連接在電源電位VDD和節(jié)點(diǎn)ND221之間。重置TFT 222通過4吏用n-通道晶體管形成，例如，其源才及連4妾至基準(zhǔn)電位源VSS (例如，接地GND)而漏極連接至節(jié)點(diǎn)ND221。此外，重置TFT的柵極連接至在對應(yīng)行中配線的第一光接收控制線10。
放大TFT 223的柵極連接至節(jié)點(diǎn)ND221,漏極連接至電源電位源VDD，以及源4及連4妄至選擇TFT 224的漏才及。選擇TFT 224的柵極連接至第二光接收控制線12，以及源極連接至在對應(yīng)列中配線的光接收信號線10。
放大TFT 223和選擇TFT 224構(gòu)成所謂的源極跟隨器。因此，電流源連4妄至光4妄收信號線10。在本實施例中，例如，電流源形成在光4妄收信號處理電路6中。
此外，電容器(光4妄收信號存儲電容)225連接在節(jié)點(diǎn)ND221和基準(zhǔn)電位VSS之間。
第一光接收單元控制線11和第二光接收單元控制線12連接至光4妄收控制電^各5。
光接收控制電路5以預(yù)定定時將重置脈沖RST施加至第一光接收單元控制線11。
這導(dǎo)致光接收單元22的重置TFT 222在預(yù)定時期內(nèi)保持導(dǎo)通，并且節(jié)點(diǎn)ND221被重置。換句話說，例如，光接收單元22經(jīng)操作以使在連接至節(jié)點(diǎn)ND221的光接收信號存儲電容中的電荷放電，乂人而節(jié)點(diǎn)ND221的電4立#^殳置為基準(zhǔn)電壓，并且光4妄收單元22凈皮置于初始狀態(tài)。
當(dāng)在此條件下光4妄收元件221接收預(yù)定光量時，光接收元件221導(dǎo)通，從而提高了節(jié)點(diǎn)ND221的電位，并且電荷被存儲在電容器(光接收信號存儲電容)225中。
在此情況下，讀取信號RD浮皮光4妄收控制電^各5以高電平施力口在第二光接收單元控制線12上，從而選擇TFT 224保持導(dǎo)通狀態(tài)。這導(dǎo)致在電容器225中累積的電荷通過方丈大TFT 223方丈大為電信
19號，并且放大信號作為光接收信號經(jīng)選擇TFT 224被輸出至光接收信號線10。
然后，經(jīng)光接收信號線10傳送的信號一皮輸入至光接收信號處理電路6。
例如，通過處理光"l妄收單元22產(chǎn)生的4言號和獨(dú)立配置的基準(zhǔn)單元(未示出)產(chǎn)生的信號之間的差分信號，光接收信號處理電路6執(zhí)行噪聲去除處理。在執(zhí)行噪聲去除處理之后，光接收信號處理電路6將信號輸出給后級的信號處理系統(tǒng)(未示出)，用于根據(jù)輸入光接收單元22的接收信號控制預(yù)定功能部。
順便指出，在本實施例中，如圖3所示，用于通過利用背光光被要檢測的目標(biāo)所反射而產(chǎn)生的反射光來實現(xiàn)觸摸板圖像傳感器等的檢測系統(tǒng)，將作為實例被描述。
在本實施例中，如上所結(jié)構(gòu)的集成了光傳感器、提供輸入功能類型的顯示裝置具有在顯示裝置面最表面上形成防反射層的基本結(jié)構(gòu)。
防反射層能夠防止在背光光源的光鐠存在的波長區(qū)域中的光反射。
此外，當(dāng)保護(hù)罩被置于顯示裝置的前側(cè)時，在其間具有空氣層的條件下，防反射層形成在顯示裝置的最表面和保護(hù)罩的至少一個側(cè)表面上。
在此情況下，同樣，防反射層能夠防止在背光光源的光i普存在的波長區(qū)域中的光反射。此外，當(dāng)4呆護(hù)罩和顯示裝置經(jīng)插入在顯示
20裝置前側(cè)的填充層彼此粘合的情況下，防反射層形成在保護(hù)罩的最表面上。
在此情況下，同樣，防反射層能夠防止在背光光源的光譜存在的波長區(qū)域中的光反射。
此外，在紅外線纟皮用作4企測光的情況下，除顯示裝置所發(fā)射的紅外線的波長帶中的那些之外的紅外線構(gòu)成噪聲。因此，在本實施
的結(jié)構(gòu)。
通過防止在發(fā)光部的光譜不存在的波長區(qū)域中的光入射，外部光阻隔特性(可操作環(huán)境)能夠被擴(kuò)大。
如下文詳細(xì)所述，在本實施例中，操作用于"防止在發(fā)光部發(fā)射"的濾光器被置于顯示裝置中。例如，濾光器被置于光接收元件
221的上部，并形成為可見光截止濾光器。此外，如果例如濾光器具有這種特性從而有選擇地透射在用作4企測光的紅外線的波長帶中的光，那么濾光器可以;故結(jié)構(gòu)為還防止來自除發(fā)光部以外的其他區(qū)域的光入射到光4妾收元件221上。此外，濾光器具有這種特性，從而使得同在檢測光的波長區(qū)域中的入射光比較，在檢測光的光語不存在的波長區(qū)域中的入射光被減弱，由此防止在檢測光的光譜不存在的波長區(qū)i或中的光入射到光4妄收元件221上。
現(xiàn)在，將在下文中描述LCD模塊的具體裝置結(jié)構(gòu)的實施例。
〈第一實施例〉
圖4是4艮據(jù)本發(fā)明第 一 實施例的光接收單元部的簡化截面圖。如圖4所示，光4妄收單元22形成在通過〗吏用透明絕纟彖基才反(例 如，玻璃基板)形成的TFT基板23的基板表面231側(cè)上。如上所 述，光接收單元22包括讀取電路和光接收元件(光傳感器)221。
液晶層25被封閉在TFT基板23和通過使用相對透明絕緣基板 (例如，玻璃基板)形成的相對基板24之間。此外，例如，背光 26置于TFT基板23的底表面232側(cè)。
此外，在背側(cè)(下側(cè))上的第一偏光板27形成在TFT基板23 的底表面232上，而在前側(cè)(上側(cè))上的第二偏光^反28形成在相 對基板24的前表面241上。
在前側(cè)(上側(cè))的第二偏光^反28的前側(cè)上形成防反射層29。
例如，通過使用LTPS (低溫多晶硅)來形成光接收元件(光 傳感器)221等。
圖5是示出了通過使用TFT形成光接收單元的光傳感器(光接 收元件)的結(jié)構(gòu)實例的截面圖。
被柵極絕緣膜301覆蓋的柵極302形成在通過使用透明絕緣基 板(例如，玻璃基板)形成的TFT基板23上。例如是通過以下方 法形成柵極302，其中，通過濺射等形成諸如鉬(Mo)和鉭(Ta) 的金屬膜或者其合金膜。
在^3"絕緣膜301上，形成半導(dǎo)體膜(通道形成區(qū)域)303、在 半導(dǎo)體膜303的相對側(cè)上的一對n-擴(kuò)散層(LDD區(qū)域)304、 305 以及在半導(dǎo)體膜303的相對側(cè)上的一對n+擴(kuò)散層306、 307 (源極和
漏才及區(qū)i或)。此外，內(nèi)層絕緣膜308被形成為覆蓋柵極絕緣膜301、半導(dǎo)體 膜(通道形成區(qū)域)303、 n-擴(kuò)散層(LDD區(qū)域)304、 305以及11+ 擴(kuò)散層306、 307 (源和漏區(qū)域)。此外，內(nèi)層絕緣膜309被形成為 覆蓋內(nèi)層絕緣膜308。內(nèi)層絕緣膜309由例如SIN、 Si02等形成。
源極311的一側(cè)通過在內(nèi)層絕緣膜308、 309中形成的接觸孔 310a連接至n+擴(kuò)散層306。漏極312的另一側(cè)通過在內(nèi)層絕緣膜 308、 309中形成的接觸孑L 310b連接至n+擴(kuò)散層307。
例如，通過鋁(Al)的圖樣化形成源才及311和漏極312。
形成在內(nèi)層絕緣膜309、源極311、漏極312和內(nèi)層絕緣膜309 上平坦化膜313。
然后，在平坦化膜313上形成液晶層25。
在此結(jié)構(gòu)中，底柵型TFT的柵極形成在將背光導(dǎo)向TFT的通 道區(qū)域的光路上。因此，TFT 4冊才及具有截止(intercept)來自背光 光的功能，以及因此具有了降低噪聲光的功能。
雖然此處示出了將TFT的漏光效果用作光傳感器的實例，但是 光傳感器并不限于多晶硅TFT，也可以是非晶硅TFT、微晶硅TFT 等。此外，設(shè)備結(jié)構(gòu)并不限于PIN;換句話說，本實施例的概念也 能夠應(yīng)用于示出上述相同歲文果的其^f也i殳備結(jié)構(gòu)，例如，PD、 PDN (光敏摻雜層P-摻雜-N)等。此外，TFT可以是頂柵型或者底柵 型。
現(xiàn)在，下文中將描述消除在上述設(shè)備結(jié)構(gòu)中的透明保護(hù)罩和空 氣之間的界面所產(chǎn)生的反射光的功能。
圖6是示出了在第 一 實施例中使用的背光光的光譜圖。圖7是示出了在第一實施例中的防反射處理所獲得的光譜反射 率的示圖。
圖8A 圖8D示出了根據(jù)第一實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和制造過程。
在第一實施例中，如圖6所示，背光發(fā)射在可見光區(qū)域中的光， 并且如圖7所示，防反射層29已進(jìn)4亍或者實施了對可見光背光優(yōu) 化的防反射處理。
例如，如圖8所示，對可見光背光優(yōu)化的防反射層29具有將 Ti02等的高折射率層291夾在Si02等的低折射射率層292-1和292-2
之間的多層結(jié)構(gòu)。
具體地，防反射層29具有在第二偏光板28的前側(cè)表面上形成 Si02等的低折射率層292-1、在低折射率層292-1上形成Ti02等的 高折射率層291、以及在高折射率層291上形成Si02等的低折射率 層292-2的結(jié)構(gòu)。
在這種結(jié)構(gòu)中，從背光26發(fā)出的在可見光區(qū)域中的光被第一 偏光4反27轉(zhuǎn)換為在某一方向上振蕩的線性偏振光，并且線性偏振 光透射過液晶層25。在此情況下，在液晶層25中的相4立差隨施加 在液晶層25上的電壓而變化。
這導(dǎo)致透射過液晶層25的光纟皮第二偏光外反28吸收的情況和沒 有發(fā)生吸收的情況的產(chǎn)生，從而可以實現(xiàn)顯示。
透射過第二偏光4反28的光進(jìn)入防反射層29，〗旦是顯示裝置的 最表面的反射光被消除，這是因為如上所述，防反射層29已進(jìn)行 或?qū)嵤┝藢梢姽獗彻鈨?yōu)化的防反射處理。
24結(jié)果，能夠降低噪聲對光傳感器的影響，并且改善光接收系統(tǒng)
的S/N。
圖9是示出了如第一實施例中設(shè)置有防反射層的情況和未設(shè)置 防反射層的情況之間的噪聲量的變化的示圖。
從圖9可清楚看到，防反射層的配置大大降低了噪聲量。
<第二實施例>
圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的光接收單元部的簡化截面圖。
圖11是示出了在第二實施例中4吏用的背光光的光譜示圖。
圖12是示出了在第二實施例中的防反射處理所獲得的光i普折 射率的示圖。
圖13A和圖13B示出了根據(jù)第二實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和
制造過程。
在第二實施例中，如圖11所示，背光26A發(fā)射在可見區(qū)i或和 紅外區(qū)域的光，并且如圖12所示，防反射層29A已進(jìn)行或?qū)嵤┝?對從可見區(qū)到紅外區(qū)范圍中的光優(yōu)化的防反射處理。此處，紅外區(qū) 表示不小于700 nm波長的區(qū)域。
如圖13B所示，例如，對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反 射層29A具有由折射率低于偏光板的MgF2等的低折射率層292-3 構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。具體地，防反射層29A具有在第二偏光4反28的前側(cè)形成折射 率4氐于第二偏光4反28的MgF2等的^U斤射率層292-3的結(jié)構(gòu)。
在這種結(jié)構(gòu)中，透射過第二偏光板28的光進(jìn)入防反射層29A, 但是從顯示裝置的最表面反射的光被消除，這是因為如上所述，防 反射層已進(jìn)行或?qū)嵤┝藢梢姽獗彻夂图t外光背光優(yōu)化的防反射處理。
結(jié)果，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而改善光接收系統(tǒng) 的S/N。
圖14是示出了如第二實施例中設(shè)置有防反射層的情況和未設(shè) 置防反射層的情況之間的噪聲量改變的示圖。
從圖14可清楚看出，防反射層的配置降低了噪聲量。
順便，在紅外線用作檢測光的情況下，除了從顯示裝置發(fā)出的 紅外線的波長帶中的那些外的紅外線構(gòu)成了 "^桑聲。
因此，在本實施例中，采用了用于防止在發(fā)光部的光i普不存在 的波長區(qū)域中的光入射的結(jié)構(gòu)。這異，防反射層具有這種特性，所 以與在發(fā)光部的光語存在的波長區(qū)域中的入射光比較，使在發(fā)光部 的光"i普不存在的波長區(qū)域中的入射光減弱，乂人而防止在發(fā)光部的光 譜不存在的波長區(qū)域中的光進(jìn)入顯示裝置。此結(jié)構(gòu)的具體實施例將 在下文中作為第七、第八、第九和第十實施例進(jìn)行描述。
<第三實施例>
圖15是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的光接收單元部的簡化截面圖。圖16是示出了在第三實施例中的防反射處理所獲得的光譜反 射率的示圖。
圖17A~圖17D示出了根據(jù)第三實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和制
造過程。
在第三實施例中，透明保護(hù)罩(前側(cè)透明基板)31置于偏光板 28的前側(cè)，其間具有填充層30，以及防反射層32置于保護(hù)罩31 的前側(cè)和空氣層之間的界面處。
在第三實施例中，如圖6所示，背光發(fā)射在可見光區(qū)域的光， 并且如圖16所示，防反射層32已進(jìn)4亍或?qū)嵤┝藢梢姽獗彻庳化 的防反射處理。
例如，如圖17D所示，對可見光背光優(yōu)化的防反射層32具有 其中Ti02等的高折射率層321夾入Si02等的低折射率層322-1和 322-2之間的多層結(jié)構(gòu)。
具體地，防反射層32具有在保護(hù)罩31的前側(cè)表面上形成Si02 等的低折射率層322-1、在^[氐折射率層322-1上形成Ti02等的高折 射率層321、以及在高折射率層321上形成Si02等的〗氐折射率層 322-2的結(jié)構(gòu)。
在此結(jié)構(gòu)中，乂人背光26發(fā)出的在可見光區(qū)中的光^皮第一偏光 板27轉(zhuǎn)換為在某一方向振蕩的線性偏振光，并且線性偏振光透射 過液晶層25。在此情況下，在液晶層25中的相位差隨施加在液晶 層25上的電壓變化。
這導(dǎo)致透射過液晶層25的光#1第二偏光沖反28吸收的情況和沒 有發(fā)生吸iR的情況產(chǎn)生，乂人而可以實J見顯示。
27如上所述，透射過第二偏光^反28、〗真充層30和{呆護(hù)罩31的光 進(jìn)入防反射層32,但是從顯示裝置最表面產(chǎn)生的反射光被消除，這 是因為如上所述，防反射層32已進(jìn)行或?qū)嵤┝藢梢姽獗彻鈨?yōu)化 的防反射處理。
結(jié)果，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而提高了光接收系 統(tǒng)的S/N。
<第四實施例〉
圖18是在本發(fā)明的第四實施例中的光接收單元部的簡化截面圖。
圖19是示出了在第四實施例中的防反射處理所獲得的光譜反 射率的示圖。
圖20A和圖20B示出了才艮據(jù)第四實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和 制造過程。
在第四實施例中，如圖11所示，背光26A發(fā)射在可見區(qū)域和 紅外區(qū)域的光，并且如圖19所示，防反射層32A已進(jìn)行或?qū)嵤┝?對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反射處理。
例如，如圖20B所示，對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反 射層32A具有由折射率低于偏光斗反的MgF2等的^f氐折射率層322-3 構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。
具體地，防反射層32A具有在^f呆護(hù)罩31的前側(cè)表面上形成折 射率低于保護(hù)罩31的MgF2等的低折射率層322-3的結(jié)構(gòu)。
28在這種結(jié)構(gòu)中，透射過保護(hù)罩31的光進(jìn)入防反射層32A,但 是從顯示裝置的最表面產(chǎn)生的反射光被消除，這是因為如上所述， 防反射層32A已進(jìn)4于或?qū)嵤┝藢梢姽獗彻夂图t外光背光優(yōu)化的 防反射處理。
結(jié)果，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而提高了光接收系 統(tǒng)的S/N。
<第五實施例>
圖21是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的光接收單元部的簡化截面圖。
圖22是在第五實施例中防反射處理所獲得的光語反射率的示圖。
圖23A~圖23D示出了根據(jù)第五實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和制 造過程。
在第五實施例中，在偏光板28的前側(cè)沒有i殳置填充層30,而 在這個前側(cè)設(shè)置了保護(hù)罩(前側(cè)透明基板)31，其間夾有空氣層33。
防反射層32B-1、 32B-2置于保護(hù)罩31和保護(hù)罩31的前側(cè)和 背側(cè)的空氣層之間的界面處；此外，與第一實施例中相同的防反射 層29B置于第二偏光板28和空氣層33之間的界面。
在第五實施例中，如圖6所示，背光發(fā)射在可見光區(qū)域的光， 并且如圖22所示，防反射層29B和防反射層32B-1、 32B-2已進(jìn)行
或?qū)嵤┝藢梢姽獗彻鈨?yōu)化的防反射處理。具體地，如圖23D所示，以與圖8的情況相同的方式，對可見 光背光優(yōu)化的防反射層29B具有Ti02等的高折射率層291B夾入 Si02等的低折射率層292B-1 、 292B-2之間的結(jié)構(gòu)。
在制造防反射層29B時，首先在第二偏光板28的前側(cè)表面上 形成Si02等的低折射率層292B-1。然后，在低折射率層292B-1形 成上Ti02等的高折射率層291B,并且在高4斤射率層291B上形成 Si02等的4氐4斤射率層292B-2。
類4以，如圖23D所示，以與圖17的情況相同的方式，只于可見 光背光優(yōu)化的防反射層32B-1具有Ti02等的高折射率層321B-11夾 入Si02等的低折射率層322B-11、 322B-12之間的結(jié)構(gòu)。
具體地，通過在保護(hù)罩31的前側(cè)表面上形成Si02等的低折射 率層322B-11、在低折射率層322B-11上形成Ti02等的高折射率層 321B-11以及在高折射率層321B-11上形成Si02等的低折射率層 322B-12構(gòu)造防反射層32B畫l。
通過在第二偏光4反28的前側(cè)表面上形成Si02等的〗氐折射率層 292B-l、在低折射率層292B-1上形成1102等的高折射率層291B 以及在高折射率層291B上形成Si02等的低折射率層292B-2構(gòu)造 防反射層29B。
類似，如圖23D所示，以與圖17的情況相同的方式，對可見 光背光優(yōu)化的防反射層32B-2具有Ti02等的高折射率層321B-21 夾入Si02等的<氐4斤射率層322B-21 、 322B-22之間的多層結(jié)構(gòu)。
具體地，通過在保護(hù)罩31的背側(cè)表面上形成Si02等的低折射 率層322B-21、在〗氐折射率層322B-21上形成Ti02等的高折射率層321B-21、以及在高折射率層321B-21上形成Si02等的4氐折射率層 322B-22構(gòu)造防反射層32B-2。
在這種結(jié)構(gòu)中，從背光26發(fā)出的在可見光區(qū)域中的光被第一 偏光板27轉(zhuǎn)換為在某一方向振蕩的線性偏振光，并且線性偏振光 透射過液晶層25。在此情況下，液晶層25中的相位差隨施加在液 晶層25上的電壓變化。
這導(dǎo)致透射過液晶層25的光被第二偏光板28吸收的情況和沒 有發(fā)生吸收的情況產(chǎn)生，乂人而可以實現(xiàn)顯示。
透射過第二偏光板28、填充層30和保護(hù)罩31的光進(jìn)入防反射 層29B、 32B-2和32B-1，但是反射光被消除，這是因為如上所述，
結(jié)果，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而提高了光接收系 統(tǒng)的S/N。
<第六實施例>
圖24是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的光接收單元部的簡化截面
圖25是在第六實施例中防反射處理所獲得的光譜反射率的示
圖26A和圖26B示出了#4居第六實施例的防反射層的結(jié)構(gòu)和 制造過程。
31在第六實施例中，如圖11所示，背光26A發(fā)射在可見區(qū)i或和 紅外區(qū)域的光，并且如圖25所示，防反射層29C、 32C-1和32C-2
例如，如圖26B所示，對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反 射層29C具有由折射率低于偏光板的MgF2等的低折射率層292C-3 構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。
防反射層29C具有在第二偏光板28的前側(cè)表面上形成折射率 低于第二偏光板28的MgF2等的低折射率層292C-3的結(jié)構(gòu)。
例如，如圖26B所示，對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反 射層32C-1具有由折射率低于偏光4反的MgF2等的低折射率層 322C-31構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。
防反射層32C-1具有在保護(hù)罩31的前側(cè)表面上形成折射率低 于保護(hù)罩31的MgF2等的低折射率層322C-31的結(jié)構(gòu)。
例如，如圖26B所示，對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反 射層32C-2具有由折射率^[氐于偏光板的MgF2等的^氐折射率層 322C-32構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。
類似，防反射層32C-2具有在保護(hù)罩31的背側(cè)表面上形成折 射率^氐于保護(hù)罩31的MgF2等的低折射率層322C-32的結(jié)構(gòu)。
在這種結(jié)構(gòu)中，透射過第二偏光板28的光進(jìn)入防反射層29C， 透射過空氣層33的光進(jìn)入防反射層32C-2,以及透射過保護(hù)罩31 的光進(jìn)入防反射層32C-l。在此情況下，從顯示裝置的最表面產(chǎn)生 的反射光被消除，這是因為如上所述，這些防反射層已進(jìn)行或?qū)嵤?了對可見光背光和紅外光背光優(yōu)化的防反射處理。結(jié)果，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而提高了光接收系
統(tǒng)的S/N。
現(xiàn)在，將在下文中描述光4妄收單元的實施例，利用這些光4妄收 單元，通過采用用于防止在發(fā)光部的光語不存在的波長區(qū)域中的光 入射的結(jié)構(gòu)，能夠擴(kuò)大外部光阻特性(可操作環(huán)境)。
<第七實施例>
圖27是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的光接收單元部的截面圖。
圖28是示出了在第七實施例中使用的紅外線背光光的光譜反 射率的示圖。
與第 一至第六實施例相比，才艮才居第七實施例的液晶顯示裝置1F 示出了更詳細(xì)的裝置結(jié)構(gòu)。
在TFT基板23上形成的絕緣膜等中，與圖5中相同的組件部 用與在上文中所使用的相同符號來表示，并且光傳感器被表示為光 接收元件221。
但是，注意，在TFT基板23中，ITO (氧化錫銦)等的公共 透明電極314形成在平坦化膜313上，Si02等的絕緣膜315形成在 透明電極314上，以及4象素電極316形成在絕緣膜315上。此外， 取向膜317被形成為覆蓋像素電極316。
此外，對應(yīng)于顯示單元21的區(qū)域，R(紅)、G(綠)和B(藍(lán)) 色濾光器CFR、 CFG和CFB并排形成在相對基^反24的主表面?zhèn)壬稀?br> 在相對于與這些彩色濾光器CFR1、 CFG1、 CFB1是并才非關(guān)系 的光接收單元22的區(qū)域中，R色濾光器和B色濾光器經(jīng)堆疊以形 成可見光截止濾光器41。
33此外，平坦化膜321 一皮形成為覆蓋這些彩色濾光器CFR1、 CFG1、 CFB1、 CFB2和CFR2，并且取向膜322形成在平坦化膜321上。
此夕卜，液晶層25形成在取向膜317和322之間。
如圖11和圖27所示，在才艮據(jù)第七實施例的液晶顯示裝置1F 中，背光26A發(fā)射可見區(qū)和紅外區(qū)的光。
在液晶顯示裝置1F中，在偏光板28的最表面上形成紅外光(紅 外線)截止層40,作為防反射層。
如圖28所示，紅外線背光光的波峰在850nm波長處。波長不 小于900 nm的紅外線構(gòu)成了噪聲。從這點(diǎn)考慮，紅外線截止層40 具有截止構(gòu)成p喿聲的例如不小于900 nm波長的遠(yuǎn)紅外線的功能； 結(jié)果，防止構(gòu)成噪聲的紅外線入射在光傳感器221上。
此外，在第七實施例的液晶顯示裝置1F中，可見光截止濾光 器41纟皮配置為防止外部可見光入射在光傳感器上。
例如，可以通過形成多層介電膜或者紅外吸收色素力莫來形成紅 外光截止層40。
圖29是示出了在紅外光截止層由多層介電膜構(gòu)成的情況下相 對于波長繪制的透射率特性的示圖。
如圖29所示，當(dāng)多層介電膜4皮配置為紅外光截止層40時，在 發(fā)光部的光i普中的光透射過該層，而包含在外部光中并且光^普在發(fā) 光部的光譜外的光被該層反射，因此可以防止入射到光傳感器上。
圖30是示出了在紅外光截止層由紅外吸收色素膜構(gòu)成的情況 下相對于波長繪制的透射率特性的示圖。
34如圖30所示，當(dāng)紅外吸收色素膜^皮配置為紅外光截止層時，在發(fā)光部的光譜中的光透射過該層，而包含在外部光中并且光譜在發(fā)光部的光譜外的光被該層所吸收，并因此可以被防止入射到光傳
感器上。
圖31A和圖31B示出了根據(jù)第七實施例的可以預(yù)期效果的外部光光i普的實例。
圖31A示出了日光的光譜，以及圖31B示出了白熾燈的光語。
如圖所示，日光和白織燈光包含大量波長不小于900 nm的光。
因此，在本實施例中的紅外光截止層40可表現(xiàn)出對諸如日光和白織燈光的外部光(包含大量波長不小于900 nm的光)的有效
攔截功能。
圖31A所示的日光光譜引自日本太陽能協(xié)會(Japan SolarEnergy Society)戶斤發(fā)4亍的Taiyo Enerugi Dokuhon (讀凈勿太卩曰負(fù)fe(Readings: Solar Energy)), p. 10 [Kiyomi Murai]， Ohmsha, Ltd.(1975)。
此外，如上所述，可見光截止濾光器41通過堆疊R色濾光器CFR2和B色濾光器CFB2被形成為RB濾光器。
或者，可見光截止濾光器41通過進(jìn)一步4吏用G色濾光器CFG23皮形成為具有三層結(jié)構(gòu)的RGB濾光器。
圖32A和圖32B是示出了透射過可見光截止濾光器的光的光譜的示圖。圖32A示出了 RB濾光器的4爭'1"生，以及圖32B示出了 RGB濾
光器的特性。
如圖所示，通過在顯示裝置內(nèi)部配置堆疊狀態(tài)的彩色濾光器，
根據(jù)第七實施例，即使在使用紅外線作為檢測光的情況下，也可以防止在發(fā)光部的光譜不存在的波長區(qū)域中的光的入射，并且可以擴(kuò)大外部光阻特性(可操作環(huán)境)。
此外，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而提高了光接收系統(tǒng)的S/N。
<第/\實施例>
圖33是根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的光接收單元部的截面圖。
第八實施例中的液晶顯示裝置1G與第七實施例中的液晶顯示裝置1F的不同在于，透明保護(hù)罩31置于偏光4反28的前側(cè)，其間具有填充層30，并且紅外光(紅外線)截止層40 ^皮配置在^f呆護(hù)罩31的前側(cè)和空氣層之間的界面處。
根據(jù)第八實施例，即使在使用紅外線作為檢測光的情況下，也
以擴(kuò)大外部光阻隔特性(可操作環(huán)境)。
此外，能夠減少噪聲對光傳感器影響，從而提高了光接收系統(tǒng)的S/N。
<第九實施例〉
圖34是根據(jù)本發(fā)明的第九實施例的光接收單元部的截面圖。
36第九實施例中的液晶顯示裝置1H在下面幾點(diǎn)上不同于在第七實施例中的液晶顯示裝置1F。
在第九實施例中，在偏光板28的前側(cè)不i殳置填充層30,而在偏光^反28的前側(cè)》文置透明保護(hù)罩(前側(cè)透明玲反)31，并且在偏光才反28和透明保護(hù)罩31間具有空氣層33。
此外，紅外光(線)截止層40A-1、 40A-2被配置在保護(hù)罩31和保護(hù)罩31的前側(cè)和背側(cè)的空氣層之間的界面上，并且與第七實施例相同的紅外光(線)截止層40 #1配置在第二偏光一反28的前側(cè)和空氣層33之間的界面上。
根據(jù)第九實施例，即使在使用紅外線作為檢測光的情況下，也可以防止在發(fā)光部的光譜不存在的波長區(qū)域中的光入射，并且可以擴(kuò)大外部光阻隔特性(可操作環(huán)境)。
此外，能夠減少噪聲對光傳感器的影響，從而提高了光接收系統(tǒng)的S/N。
<第十實施例>
圖35是根據(jù)本發(fā)明的第十實施例的光接收單元部的截面圖。
第十實施例中的液晶顯示裝置II與第七實施例中的液晶顯示裝置1F的不同在于，紅外光(線)截止層40B :f皮置于顯示裝置內(nèi)。
在此實施例中，紅外光(線)截止層40B堆疊在可見光截止濾光器41的背側(cè)上。
例如，紅外線吸收色素與抗蝕劑混合，以能夠在光刻步驟中進(jìn)行圖樣化，從而可以將紅外線吸收色素置于顯示裝置內(nèi)部。在第十實施例中，紅外線吸收色素只配置在光傳感器部上，由
此在外部光中所包含并且光i普在發(fā)光部的光"i普之外的光可以-故色素吸收，并且因此可被防止入射到光傳感器上。
這樣，根據(jù)第七到第十實施例，在除發(fā)光部光語之外的光譜中的光被攔截(反射或者吸收)，由此可以減少入射到光傳感器上的噪聲。結(jié)果，提高了外部光阻特性，并且即使在明亮環(huán)境中也能夠操作顯示裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例，液晶顯示裝置包括每個均具有顯示電^各210的多個顯示單元21、每個均具有光4妄收元件221的光接收單元22、以及操作用于以預(yù)定亮度照射顯示表面的背光26。
液晶顯示裝置具有相對于背光26》文置并i殳置有單元電^各和光接收元件的第一透明基板(TFT基板)23，以及相對于TFT基板23放置的第二透明基板(相對基板)24。
此外，液晶顯示裝置具有液晶層25，置于TFT基板23和相乂十基才反24之間；第二偏光才反28，形成在TFT基板23面向背光26的表面上；以及防反射層29,形成在第二偏光板28和空氣層33之
間的界面上。
或者，可選地，液晶顯示裝置具有填充層30，放置以代替空氣層，并具有大于1的折射率；以及防反射層32A，形成在透明保護(hù)罩31的前側(cè)和空氣層之間的界面上。
或者，液晶顯示裝置具有分別形成在第二偏光4反28的前側(cè)和在透明保護(hù)罩31和空氣層31之間的界面上的防反射層29C、32C-1和32C-2。因此，4艮據(jù)本發(fā)明實施例，能夠獲得以下效果。
根據(jù)實施例，可以消除從結(jié)合光傳感器、提供輸入功能的顯示
裝置的最表面產(chǎn)生的反射光，并且可以提高S/N。
此外，在本實施例中，對應(yīng)于可見光區(qū)域的防反射層和對應(yīng)于
紅外區(qū)域的防反射層#:分別優(yōu)化，從而可4是高s/N。
此外，即使放置和粘合保護(hù)罩，但是通過對最表面進(jìn)行防反射處理，仍能夠消除反射光。
此外，通過攔截(反射或吸收)發(fā)光部的光i普之外的光，可以減少入射到光傳感器上的噪聲。結(jié)果，提高了外部光阻特性，并且即使在明亮環(huán)境中也可以操作顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置包括如圖36所示的平坦模塊形狀的顯示裝置。
例如，每個都包括液晶元件、薄膜晶體管、薄膜電容器、光接收元件等的像素以矩陣形式堆疊的<象素陣列部i殳置在絕纟彖基4反22上，放置粘合劑以包圍^f象素陣列部U象素矩陣部)，并且粘合玻璃等的相對基板，從而獲得顯示模塊。
如果需要，透明相對基板24可以設(shè)置有彩色濾光器、保護(hù)膜、光攔截膜等。顯示模塊可以設(shè)置有例如作為連接器CNT的FPC(彈性印刷電路)，用于將信號等從外部輸入/輸出至像素陣列部，反之亦然。
才艮據(jù)上文所述本發(fā)明實施例的顯示裝置可應(yīng)用于在用于將輸入電子設(shè)備的圖片信號或者在電子設(shè)備中產(chǎn)生的圖片信號顯示為圖像或圖片的任何領(lǐng)域中所示的各種電子設(shè)備的顯示裝置，該電子
39i殳備如圖37 ~圖41G所示，例如諸如凄史碼照相才幾、筆記本式個人計算機(jī)、移動電話等的便攜式終端設(shè)備(移動裝置)、臺式個人計算才幾、 一見頻揭/f象一幾等。
現(xiàn)在，下文中將描述應(yīng)用本發(fā)明實施例的電子設(shè)備的實例。
圖37是應(yīng)用了本實施例的電視機(jī)的透視圖。
根據(jù)本實施例的電禍j機(jī)500包括由前面4反520、濾光玻璃530等構(gòu)成的圖像顯示部510，并且通過4吏用才艮據(jù)本實施例的顯示裝置作為圖像顯示屏部510制造。
圖38A和圖38B是應(yīng)用了本實施例的數(shù)碼照相機(jī)的透視圖，其中，圖38A是前側(cè)的透視圖，以及圖38B是背側(cè)的透視圖。
根據(jù)本實施例的數(shù)碼照相機(jī)500A包括閃光發(fā)光部511、顯示部512、菜單開關(guān)513、快門按4丑514等，并且通過4吏用4艮據(jù)本實施例的顯示裝置作為其顯示部512來制造。
圖39是應(yīng)用了本實施例的筆記本式個人計算機(jī)的透視圖。
根據(jù)本實施例的筆記本式個人計算機(jī)500B包括主體521、用于輸入字符等的鍵盤522、用于顯示圖像的顯示部523等，并且通過4吏用4艮據(jù)本實施例的顯示裝置作為其顯示部523來制造。
圖40是應(yīng)用了本實施例的視頻攝像機(jī)的透視圖。
根據(jù)本實施例的視頻攝像機(jī)500C包括主體部531、設(shè)置在向前的側(cè)表面處的物體拍攝鏡頭532、拍攝開始/停止開關(guān)533、顯示部534等，并通過使用才艮據(jù)本實施例的顯示裝置作為其顯示部534來制造。圖41A ~圖41G示出了例如應(yīng)用了本實施例的移動電話的便攜 式終端設(shè)備，其中，圖41A是打開狀態(tài)下的手機(jī)的前視圖，圖41B 是該狀態(tài)下的側(cè)視圖，圖41C是關(guān)閉狀態(tài)下的手機(jī)的前視圖，圖 41D是左側(cè)視圖，圖41E是右側(cè)視圖，圖41F是頂視圖，以及圖41G
是底視圖。
才艮據(jù)本實施例的手才幾500D包4舌上側(cè)殼體541、下側(cè)殼體542、 連接部(此處，4交鏈部)543、顯示裝置544、副顯示裝置545、圖 像燈546、相機(jī)547等，并通過使用根據(jù)本實施例的顯示裝置作為 顯示裝置544和/或副顯示裝置545來制造。
此外，根據(jù)本實施例的顯示裝置可應(yīng)用于下列顯示裝置和成像 裝置中。此外，這些顯示裝置和成^f象裝置可應(yīng)用于上述各種電子i殳 備中。
圖42是示出了顯示裝置和成像裝置的一般結(jié)構(gòu)的框圖。
顯示裝置和成像裝置1000包括I/O顯示面板2000、背光1500、 顯示驅(qū)動電路1200、光接收驅(qū)動電路1300、圖〗象處理部1400以及 應(yīng)用禾呈序扭J亍部1100。
1/0顯示面板2000包括多個像素以矩陣方式配置在整個表面上 的液晶面板(LCD (液晶顯示裝置))，具有根據(jù)顯示數(shù)據(jù)來顯示諸 如數(shù)字和符號的預(yù)定圖像同時執(zhí)行行序操作的功能(顯示功能)， 并且具有將在下文描述的將4妾觸或靠近I/O顯示面纟反200的目標(biāo)成 像的功能(成像功能)。
此外，背光1500是I/O顯示面板2000的光源，包括多個發(fā)光 二極管，并且如下所述，被設(shè)計為以與I/O顯示面板2000的操作時 間同步的定時來執(zhí)行高速打開/關(guān)閉操作。顯示驅(qū)動電3各1200是用于驅(qū)動I/O顯示面4反2000 /人而基于顯 示數(shù)據(jù)的圖像來在I/O顯示面板2000上進(jìn)行顯示(執(zhí)行顯示操作) 的電路(用于驅(qū)動行序操作的電路)。
顯示面板2000中獲得光接收數(shù)據(jù)(從而使目標(biāo)成像)的電路(用 于驅(qū)動行序操作的電路)。順便，例如，在作為成像圖片輸出至圖 <象處理部14之前，每個^f象素的圖傳^妄收數(shù)據(jù)以幀為單位存^諸在幀 存儲器1300A中。
圖像處理電路1400才艮據(jù)光接收驅(qū)動電路1300輸出的成像圖片
4丸4亍預(yù)定圖^f象處理(運(yùn)算處理)，并4企測和獲取關(guān)于4妾觸或靠近1/0 顯示面板2000的物體的信息(位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)、關(guān)于目標(biāo)物體的形 狀和/或大小的數(shù)據(jù)等)。順便，將在下文中描述檢測處理的細(xì)節(jié)。
應(yīng)用程序執(zhí)行部1100基于圖像處理部1400的檢測結(jié)果執(zhí)行根 據(jù)預(yù)定應(yīng)用軟件的處理，并且其實例包括將在I/O顯示面板2000 上進(jìn)行顯示、檢測物體的位置坐標(biāo)包含在顯示數(shù)據(jù)中的執(zhí)行部。
順便，在應(yīng)用程序執(zhí)行部1100中產(chǎn)生的顯示數(shù)據(jù)^皮提供給顯 示馬區(qū)動電3各1200。
現(xiàn)在，將在下文中參照圖43描述I/O顯示面^反2000的詳細(xì)結(jié) 構(gòu)實例。I/O顯示面板2000具有顯示區(qū)(傳感器區(qū))2100、顯示H 驅(qū)動器2200、顯示V驅(qū)動器2300、傳感器讀取H驅(qū)動器2500以 及傳感器V驅(qū)動器2400。
顯示區(qū)(傳感器區(qū))2100是用于發(fā)射通過調(diào)制背光1500的光
所獲得的顯示光以及用于將接觸或靠近該區(qū)域的物體成像的區(qū)域，
42并且下文中將描述的作為發(fā)光元件的液晶元件(顯示元件)和光4妄 收元件(成像元件)以矩陣形式設(shè)置在該區(qū)域中。
根據(jù)用于顯示驅(qū)動目的的顯示驅(qū)動電路1200提供的顯示信號 和控制時鐘，顯示H驅(qū)動器2200同顯示V驅(qū)動器2300 —起按行 驅(qū)動在顯示區(qū)2100中的l象素的液晶元件。
傳感器讀取H驅(qū)動器2500同傳感器V驅(qū)動器2400 —起才喿作 用于通過按行驅(qū)動在傳感器區(qū)1200中的像素的光接收元件來獲取
光接收信號。
現(xiàn)在，下文中將參照圖44描述在顯示區(qū)2100中的每個Y象素的 詳細(xì)結(jié)構(gòu)實例。在圖44中示出的^f象素3100包4舌作為顯示元件的液 晶元件以及光接收元件。
具體地i兌，在顯示元件側(cè)，由薄膜晶體管(TFT)等構(gòu)成的開 關(guān)元件3100a被置于水平方向延伸的柵極3100h和垂直方向延伸的 漏極3100i之間的界面，并且包含液晶的4象素電極3100b ^皮置于開 關(guān)元件3100a和相對電才及之間。
開關(guān)元件3100a根據(jù)通過柵極3100h提供的驅(qū)動信號執(zhí)行開/ 關(guān)操作。當(dāng)開關(guān)元件3100a處于打開狀態(tài)時，根據(jù)通過漏極3100i 提供的顯示信號，在像素電極3100b上施加像素電壓，由此設(shè)定顯 示狀態(tài)。
另一方面，在鄰近顯示元件的光4妄收元件側(cè)上，；改置例如由光 電二極管等構(gòu)成的光接收傳感器3100c,并且其被提供有電源電壓 VDD。此外，重置開關(guān)3100d和電容器3100e連4妄至光4妄收傳感器 3100c,并且，在重置開關(guān)3100d重置時，對應(yīng)于4妄收光量的電荷 -波累積在電容器3100e中。
在讀取開關(guān)3100g開時，累積的電荷通過緩沖放大器3100f被 提供給信號輸出電極3100J,并輸出至外部。此外，通過重置電極 3100k提供的信號來控制重置開關(guān)3100d的開/關(guān)操作，而通過讀取 控制電極3100m提供的信號來控制讀取開關(guān)3100g的開/關(guān)操作。
現(xiàn)在，下文將參照圖45描述在顯示區(qū)2100和讀取H驅(qū)動器 2500中的每個像素之間的連接關(guān)系。在顯示區(qū)2100中，并排配置 紅色(R )像素3100、綠色(G )像素3200和藍(lán)色(B )像素3300。
累積在連接至每個像素的光發(fā)射傳感器3100c、 3200c、 3300c 的電容器中的電荷被各個緩沖放大器3100f、 3200f、 3300f放大， 并在讀取開關(guān)3100g、 3200g、 3300g開時，通過信號輸出電極提供 給傳感器讀取H驅(qū)動器2500。
順便，恒流源4100a、 4100b、 4100c分別連接至信號輸出電極， 并且傳感器讀取H驅(qū)動器2500以高靈敏度檢測對應(yīng)于接收光量的信號。
現(xiàn)在，下文將詳細(xì)描述顯示裝置和成像裝置的操作。
首先，將描述顯示裝置和成像裝置的基本操作，具體地，圖像
顯示#:作和物體成<象#:作。
在此顯示裝置中，根據(jù)應(yīng)用程序執(zhí)行部1100提供的顯示數(shù)據(jù)，
在顯示驅(qū)動電i 各1200中產(chǎn)生顯示驅(qū)動4言號，并且I/O顯示面^反2000 被驅(qū)動信號驅(qū)動以執(zhí)行行順序顯示，從而顯示圖像。
44在此情況下，背光1500也被顯示驅(qū)動電路1200驅(qū)動，以執(zhí)4亍 與I/O顯示面板2000同步的開/關(guān)操作。
這里，參照圖46，將描述背光1500的開/關(guān)和I/O顯示面板2000 的顯示狀態(tài)之間的關(guān)系。在圖46中，橫坐標(biāo)軸表示時間，而縱坐 標(biāo)軸表示像素的光接收元件在為成像而掃描的行的垂直方向上的位置。
首先，例如，在以1/60秒的幀周期進(jìn)行圖像顯示的情況下，背 光1500在每個幀周期的前半周期(1/120秒)保持關(guān)(保持關(guān)狀態(tài))， 從而不進(jìn)行顯示。換句話說，在每個幀周期的后半周期，背光1500 保持開(保持開狀態(tài))，從而將顯示信號提供給像素，并且顯示關(guān) 于幀周期的圖像。
這樣，每個幀周期的前半周期是沒有顯示光從I/O顯示面4反 2000發(fā)出的無光周期；另一方面，每個幀周期的后半周期是顯示光 從I/O顯示面板2000發(fā)出的有光周期。
這里，當(dāng)接觸或靠近I/O顯示面板2000的物體(例如，指尖等) 存在時，通過在無光周期和有光周期中光接收驅(qū)動電路1300的行 順序光接收驅(qū)動，用I/O顯示面板2000中的像素的光接收元件來成 像物體，并且來自光接收元件的光接收信號被提供給光接收驅(qū)動電 路1300。在光接收驅(qū)動電路1300中，累積對應(yīng)于一個幀的量的來 自像素的光接收信號，從而作為成4象圖片4皮輸出至圖像處理部 1400。
然后，在圖像處理部1400中，基于成像圖片進(jìn)行預(yù)定圖像處 理(運(yùn)算處理)，從而4企測到接觸或靠近I/O顯示面板2000的物體 的信息(位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)、關(guān)于目標(biāo)的形狀和大小的數(shù)據(jù)等)。例如，通過確定在無光周期(關(guān)閉周期)中成^f象的圖片和在有 光周期(打開周期)中成像的圖片之間的差別，根據(jù)在有光周期中
從背光1500發(fā)出并且被接觸或靠近I/O顯示面板2000的物體反射 的光，可以去除外部光并獲得圖片信息。根據(jù)圖片信息，達(dá)到或超 出閾值的數(shù)據(jù)被提取并數(shù)字化(轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制變量)，然后進(jìn)行用 于確定重心坐標(biāo)的圖 <象處理等，/人而可以獲得*接觸或靠近I/O顯示 面斗反2000的目相W言息。
此外，在用于檢測的紅外光同可見光一起從背光1500輸出的 情況下，可以采用以下方法，其中，紅外光成分處于開或關(guān)狀態(tài)， 而可見光成分通常處于開狀態(tài)。
本發(fā)明實施例不〗又可以應(yīng)用于LCD，也可以應(yīng)用于i者如有才幾 EL顯示裝置和電子紙(E紙)的顯示裝置中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，根據(jù)設(shè)計要求和其它因素，可以進(jìn)行 各種修改、組合、子組合和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求或 等同物的范圍內(nèi)。
4權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括具有顯示電路的至少一個顯示單元；包括光接收元件的至少一個光接收單元；用于將光照射到顯示表面?zhèn)鹊陌l(fā)光部；以及至少一個透明板，置于所述顯示裝置中相對于放置所述發(fā)光部的區(qū)域和形成所述顯示單元和所述光接收單元的區(qū)域的前側(cè)上，其中，防反射層形成在所述顯示裝置的最表面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述防反射層具有防止在所述發(fā)光部的光"i普存在 的波長區(qū)域中的光反射的功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中，所述防反射層包4舌防止在所述發(fā)光部的光"i普不存 在的波長區(qū)域中的光入射的功能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中，在所述顯示裝置中放置濾光器，用于防止從所述光譜不存在的波長區(qū)域中的光入射。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括保護(hù)透明基板，置于所述透明板的更前側(cè)上，其間夾有 空氣層，其中，所述防反射層設(shè)置在所述顯示裝置的所述最表面 上以及在所述保護(hù)透明基板的前側(cè)表面和背側(cè)表面中的至少 一個上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中，所述防反射層具有防止在所述發(fā)光部的光"i普存在 的波長區(qū)域中的光反射的功能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中，所述防反射層包括防止在所述發(fā)光部的光i普不存 在的波長區(qū)域中的光入射的功能。
8. 才艮據(jù)4又利要求6所述的顯示裝置，其中，在所述顯示裝置中放置濾光器，用于防止從所述光i普不存在的波長區(qū)域中的光入射。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括保護(hù)透明基板，置于所述透明板的更前側(cè)上，其間夾有 空氣層，其中，所述防反射層形成在所述保護(hù)透明基板和空氣層 之間的界面處。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其中，所述防反射層具有防止在所述發(fā)光部的光譜存在 的波長區(qū)域中的光反射的功能。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，所述防反射層包4舌防止在所述發(fā)光部的光"i普不存 在的波長區(qū)域中的光入射的功能。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示裝置，其中，在所述顯示裝置中放置濾光器，用于防止從所述光i普不存在的波長區(qū)域中的光入射。
13. —種顯示裝置，包括具有顯示電^各的至少一個顯示單元；包括光4妄收元件的至少一個光4矣收單元；用于以預(yù)定亮度照射顯示表面的背光；第一透明基4反，i殳置有所述顯示單元和所述光4妄收元件；第二透明基板，與所述第一透明基板相對地放置；液晶層，置于所述第一透明基板和所述第二透明基板之間；第一偏光板，形成在所述第一透明基板與所述背光相對 的表面上；以及第二偏光板，形成在所述第二透明基板的前側(cè)上，其中，在構(gòu)成所述顯示裝置的最表面的所述第二偏光板 上形成防發(fā)射層。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其中，所述防反射層具有防止在所述背光的光譜存在的 波長區(qū)域中的光反射的功能。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，還包括保護(hù)透明基板，置于所述第二透明基板的更前側(cè)上，其 間夾有空氣層，其中，所述防反射層設(shè)置在所述顯示裝置的所述最表面上和在所述保護(hù)透明基斗反 的前側(cè)表面和背側(cè)表面中的至少一個上。
16. ^f艮據(jù);K利要求15所述的顯示裝置，其中，所述防反射層具有防止在所述背光的光譜存在的 波長區(qū)域中的光反射的功能。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，還包括保護(hù)透明基板，置于所述第二透明基板的更前側(cè)上，其 間夾有空氣層，其中，所述防反射層被形成在所述保護(hù)透明基板和空氣層之間的界面上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的顯示裝置，其中，所述防反射層具有防止在所述背光的光譜存在的 波長區(qū)域中的光反射的功能。
19. 一種包括顯示裝置的電子設(shè)備，所述顯示裝置包括 具有顯示電^各的至少一個顯示單元； 包括光接收元件的至少 一個光接收單元； 用于照射顯示表面?zhèn)鹊陌l(fā)光部；以及至少一個透明板，置于所述顯示裝置中相對于放置所述 發(fā)光部的區(qū)域與形成所述顯示單元和所述光4妄收單元的區(qū)域 的前側(cè)上，其中，在所述顯示裝置的最表面上形成防反射層。
20. —種包括顯示裝置的電子i殳備， 所述顯示裝置包括 具有顯示電路的至少一個顯示單元； 包括光接收元件的至少 一個光接收單元； 用于以預(yù)定亮度照射顯示表面的背光； 第一透明基4反，設(shè)置有所述顯示單元和所述光接收元件； 第二透明基4反，與所述第一透明基4反相對地;改置； 液晶層，置于所述第一透明基板和所述第二透明基板之間；第一偏光板，形成在所述第一透明基板與所述背光相對 的表面上；以及第二偏光^反，形成在所述第二透明基^反的前側(cè)上，其中，在構(gòu)成所述顯示裝置的最表面的所述第二偏光板 上形成防發(fā)射層。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種顯示裝置和電子設(shè)備，其中，顯示裝置包括至少一個具有顯示電路的顯示單元；至少一個包括光接收元件的光接收單元；發(fā)光部，操作用于將光照射到顯示表面一側(cè)；和至少一個透明板，置于顯示裝置相對于發(fā)光部的設(shè)置區(qū)域與顯示單元和光接收單元的形成區(qū)域的前側(cè)上，其中，在顯示裝置的最表面上形成防反射層。
文檔編號G06F3/041GK101685582SQ200810185739
公開日2010年3月31日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者關(guān)健太, 高間大輔 申請人:索尼株式會社