专利名称：光传感器内置显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及在像素内具有光电二极管等光检测元件、可用作为扫描仪或触摸屏的光传感器内置显示面板以及采用该光传感器内置显示面板的显示装置。
背景技术：
以往，提出有如下的带图像获取功能的显示装置通过在像素区域内包括例如光电二极管等光检测元件，从而可获取接近显示器的物体的图像(例如参照专利文献1)。在有源矩阵基板上通过公知的半导体工艺形成信号线及扫描线、TFT(Thin Film Transistor 薄膜晶体管)、像素电极等公知构成要素时，同时形成像素区域内的光检测元件。设想将这样的带图像获取功能的显示装置用作为双向通信用显示装置、带触摸屏功能的显示装置。此外，以往，还已知有作为用于检测周围光线的亮度(环境照度)、而安装在液晶显示装置的框体上的分立式元器件的光检测元件(例如参照专利文献2)。通过这种光检测元件检测出的环境照度可用于例如背光源装置的亮度控制等。专利文献1 日本专利特开2007-81870号公报专利文献2 日本专利特开平6-11713号公报
发明内容
在专利文献1所揭示的光传感器内置显示面板中，将设置在像素区域内的光检测元件所产生的检测结果作为二维摄像信号在运算处理电路中进行处理。这里，在根据环境照度的大小而使得运算处理电路中的处理等不同的情况下，需要通过像素区域内的光检测元件之外的其他元件，来检测环境照度。在这种情况下，可以考虑采用专利文献2所揭示的那样的、将作为分立式元器件的光检测元件安装在像素区域外(液晶面板的表面)来作为环境照度用传感器的结构。然而，在采用这种结构的情况下，入射到设置在像素区域内的光检测元件的光在到达该光检测元件之前，会透射液晶面板的部分构成要素(例如偏光板、玻璃基板等)。这样透射液晶面板的部分构成要素后的光和透射前的光具有不同的光谱特性。因而，如上所述，在专利文献1所揭示的光传感器内置显示面板中，对于将环境照度用的光检测元件安装在像素区域外(液晶面板的表面)的结构，入射到像素区域内的光检测元件的光、和入射到环境照度用的光检测元件的光的光谱特性互不相同。因此，根据该结构，存在难以根据环境照度来进行高精度的控制的问题。本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种可根据环境照度等进行高精度的控制的光传感器内置显示面板、以及利用该光传感器内置显示面板的显示装置。为了达到上述目的，本发明所涉及的光传感器内置显示面板包括具有将像素配置成矩阵状的像素区域的有源矩阵基板，在所述像素区域的至少一部分形成有光传感器，其特征在于，在所述像素区域内，包括灵敏度特性互不相同的光传感器，还包括根据所述光传感器各自的输出信号进行处理的信号处理电路。另外，信号处理电路可以配置在面板内 (有源矩阵基板上)，也可以配置在面板外。根据本发明，能提供可根据环境照度等进行高精度的控制的光传感器内置显示面板、以及利用该光传感器内置显示面板的显示装置。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的光传感器内置显示面板所包括的有源矩阵基板的简要结构的框图。图2是表示实施方式1的像素区域中的图像获取用传感器和环境照度用传感器的配置分布的一个示例的平面示意图。图3是以像素为单位来表示实施方式1所涉及的光传感器内置显示面板的截面结构的剖视图。图4是表示图像获取用传感器和环境照度用传感器的特性的曲线图。图5是图像获取用传感器和环境照度用传感器的等效电路图。图6是表示信号处理电路的内部结构的一个示例的框图。图7(a)是周围环境较亮时的手指影像，图7(b)是周围环境稍暗时的手指影像，图 7(c)是周围环境较暗时的手指影像。图8 (a)和图8(b)是表示光传感器内置显示面板的影像模式和反射模式的截面示意图。图9是表示在手指触摸面板表面时的、手指的位置与来自图像获取用传感器的传感器输出的相关关系的示意图，图9(a)是周围环境十分明亮的情况，图9(b)是周围环境稍暗的情况，图9(c)是周围环境较暗的情况。图10是表示实施方式2的像素区域中的图像获取用传感器和环境照度用传感器的配置分布的一个示例的平面示意图。图11是以像素为单位来表示实施方式2所涉及的光传感器内置显示面板的截面结构的剖视图。图12是以像素为单位来表示实施方式2的变形例所涉及的光传感器内置显示面板的截面结构的剖视图。
具体实施例方式为了达到上述目的，本发明的一个实施方式所涉及的光传感器内置显示面板包括具有将像素配置成矩阵状的像素区域的有源矩阵基板，在所述像素区域的至少一部分形成有光传感器，在所述像素区域内，包括灵敏度特性互不相同的光传感器，还包括根据所述光传感器各自的输出信号进行处理的信号处理电路。另外，信号处理电路可以配置在面板内 (有源矩阵基板上)，也可以配置在面板外。根据上述结构，信号处理电路根据来自灵敏度特性互不相同的光传感器的输出信号进行处理，从而，能根据例如环境照度等进行适当的处理。在上述光传感器内置显示面板中，优选为所述光传感器包括获取与所述像素区域接近的物体的图像的图像获取用传感器、以及检测环境照度的环境照度用传感器，所述 信号处理电路根据利用所述环境照度用传感器检测出的环境照度，处理来自所述图像获取用传感器的输出信号。根据该结构，环境照度用传感器与图像获取用传感器同样地设置在像素区域内，从而，与利用外置传感器作为环境照度用传感器的情况相比，能使得入射到环境照度用传感器和图像获取用传感器的光的条件大致相同，能提供可根据环境照度进行高精度控制的光传感器内置显示面板。在上述光传感器内置显示面板中，还优选采用如下结构所述光传感器包括形成于所述有源矩阵基板的光电二极管、与所述光电二极管连接的电容器、以及控制读出在所述电容器中积累的电荷的开关元件，所述图像获取用传感器中的光电二极管、与所述环境照度用传感器中的光电二极管具有大致相同的特性，在所述灵敏度特性互不相同的光传感器中，所述电容器的电容量互不相同。这样，通过使得积累与来自光电二极管的光电流相对应的电荷的电容器的电容量不同，能在像素区域内形成特性互不相同的光传感器。在上述光传感器内置显示面板中，也可以采用如下结构所述光传感器包括形成于所述有源矩阵基板的光电二极管、与所述光电二极管连接的电容器、以及控制读出在所述电容器中积累的电荷的开关元件，所述图像获取用传感器中的光电二极管、与所述环境照度用传感器中的光电二极管具有大致相同的特性，在所述环境照度用传感器的入射光路上，具有对入射到该环境照度用传感器的光通量进行限制的光通量限制构件。这样，通过具有限制入射到环境照度用传感器的光通量的光通量限制构件，也能在像素区域内形成特性互不相同的光传感器。另外，所述光通量限制构件可以是覆盖设置有所述环境照度用传感器的像素的一部分的遮光膜或者彩色滤光片，也可以是覆盖设置有所述环境照度用传感器的整个像素的减光膜。
所述环境照度用传感器可以设置在所述像素区域中对显示无贡献的虚拟像素区域，也可以设置在所述像素区域中对显示有贡献的有效像素区域。对于后者的情况，优选不具有光通量限制构件。这是由于不会使有效像素区域中的显示质量变差。下面，参照附图，说明本发明的更具体的实施方式。此外，以下实施方式表示了作为液晶显示装置来实施本发明所涉及的显示装置的情况下的结构示例，但本发明所涉及的显示装置并不限于液晶显示装置，可适用于使用有源矩阵基板的任意显示装置。另外，本发明所涉及的显示装置具有图像获取功能，从而设想能用作为对接近画面的物体进行检测来进行输入操作的带触摸屏的显示装置、读取放置于画面上的文件等的图像的扫描仪、或者具有显示功能和摄像功能的双向通信用显示装置等。此外，以下所参照的各图是为了方便说明而仅简单地示出本发明的实施方式的结构构件中、用于说明本发明所需要的主要构件的图。因而，本发明所涉及的显示装置可包括本说明书所参照的各图中未示出的任意结构构件。此外，各图中的构件的尺寸并未如实地表示实际的结构构件的尺寸、以及各构件的尺寸比率等。[实施方式1]图1是表示本实施方式所涉及的光传感器内置显示面板所包括的有源矩阵基板 100的简要结构的框图。如图1所示，有源矩阵基板100在玻璃基板(未图示)上，至少包括将像素配置成矩阵状的像素区域1、栅极驱动器2、源极驱动器3、传感器列(column)驱动器4、以及传感器行(row)驱动器5。此外，用于生成驱动像素区域1的像素用的信号、或处理来自像素区域1内的光传感器11的传感器输出的信号处理电路8，通过FPC连接器或 FPC(均未图示)与有源矩阵基板100相连接。此外，有源矩阵基板100上的上述结构构件可利用半导体工艺在玻璃基板上形成为单片。或者，也可以利用例如C0G(Chip On Glass 玻璃上芯片) 技术等将上述结构构件中的放大器、驱动器类安装于玻璃基板上。或者，也可以将图1中的有源矩阵基板100上所示的上述结构构件中的至少一部分安装于FPC上。像素区域1是将多个像素配置成矩阵状的区域。在本实施方式中，在像素区域1中的各像素内分别设置一个光传感器11。但是，设置于像素区域1的光传感器11包括获取接近的物体的图像的图像获取用传感器、检测环境照度的环境照度用传感器这两种传感器。图2是表示像素区域1中的图像获取用传感器和环境照度用传感器的配置分布的一个示例的平面示意图。在图2中，在一个矩形内呈现由三个子像素构成的一个像素。 此外，在图2中，在表示像素的矩形中用空白的小矩形来示意性地呈现图像获取用传感器 11a，在表示像素的矩形中用带阴影的小矩形来示意性地呈现环境照度用传感器lib。在图2所示的示例中，沿图像区域1的四边，在像素区域1的最外周设置环境照度用传感器11b，在其内周侧设置图像获取用传感器11a。另外，将设置有环境照度用传感器 lib的像素也作为有效像素而施加图像信号，对图像显示作贡献。即，在图2所示的示例中， 整个像素区域1作为有效像素区域而显示图像，设置有图像获取用传感器Ila的区域Ia起到作为图像获取区域的作用。在图2所示的示例中，一个像素12由红色的子像素12R、绿色的子像素12G、蓝色的子像素12B这三个子像素形成。另外，虽然在图2中，图示了在各像素12中，光传感器11 横跨整个三个子像素12R、12G、12B而形成，但图2不是表示光传感器11的实际物理配置位置。实际上，如下面说明的图3所示的那样，光传感器11形成于某一个子像素区域。图3是以像素为单位来表示本实施方式所涉及的光传感器内置显示面板的截面结构的剖视图。另外，在本实施方式中，与光传感器11是图像获取用传感器11a、还是环境照度用传感器lib无关，各像素的截面简要结构大致相同。因而，这里，对配置有图像获取用传感器Ila的像素和配置有环境照度用传感器lib的像素不加以区别，参照共用的附图 (图3)，说明像素的结构。如图3所示，本实施方式所涉及的光传感器内置显示面板的结构，是将在有源矩阵基板100和相对基板200之间夹置液晶层30而成的液晶组件配置在一对偏光板41、42 之间。此外，在有源矩阵基板100的外侧具有背光源20。有源矩阵基板100在玻璃基板21上具有源极布线25、像素电极14R、14G、14B、光传感器11、层间绝缘膜23、以及取向膜24等。另外，虽然在图3中没有示出，但有源矩阵基板100还包括栅极布线和TFT等公知的结构。相对基板200在玻璃基板31上具有彩色滤光层32、相对电极33、以及取向膜34 等。彩色滤光层32具有红色滤光片32R、绿色滤光片32G、蓝色滤光片32B、黑矩阵32BM。S卩，在像素12中，源极布线25对与红色滤光片32R相对应的像素电极14R施加红色的子像素显示信号。此外，对与绿色滤光片32G、蓝色滤光片32B相对应的像素电极14G、 14B分别施加绿色及蓝色的子像素显示信号。由此，实现RGB的彩色显示。在图3所示的示例中，在蓝色的子像素内形成光传感器11。但是，形成光传感器11的部位也可以在绿色的子像素内，也可以在红色的子像素内。另外，虽然在图3中，省略了光传感器11的详细结构的图示，但例如在光传感器11的下侧，设置有用于使来自背光源 20的光无法入射的遮光层。 图4是表示图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib的特性的曲线图。如图4所示，图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib对入射光具有互不相同的特性。 艮口，对于图像获取用传感器11a，在0 约10000勒克司之间，传感器输出电压急剧变化。即， 虽然图像获取用传感器Ila在较低的照度下饱和，但可高灵敏度地检测出在0 约10000 勒克司之间的亮度变化。另一方面，对于环境照度用传感器11b，在0 约100000勒克司之间，传感器输出电压平稳变化。即，虽然环境照度用传感器lib的灵敏度不高，但在达到约 100000勒克司为止都未饱和，可检测出照度。图5是图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib的等效电路图。即，光传感器11的结构在图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib中是共同的，如图5所示，具有光电二极管D1、电容器C、以及传感器前置放大器M2。光电二极管Dl的阳极通过复位布线RS与传感器行驱动器5 (参照图1)相连接。光电二极管Dl的阴极与电容器C的一个电极相连接。电容器C的另一个电极通过读出信号布线RW与传感器行驱动器5相连接。 另外，复位布线RS和读出信号布线RW的对数与像素区域1中的行方向的像素数相等。另外，在本实施方式中，图像获取用传感器1 Ia的电容器C形成为电容量小于环境照度用传感器lib的电容器C。由此，图像获取用传感器Ila与环境照度用传感器lib相比，对入射光通量具有更陡峭的特性。如图1和图5所示，光电二极管Dl的阴极与传感器前置放大器M2的栅极相连接。 传感器前置放大器M2的源极与用于驱动蓝色子像素(后述)的源极线Bline相连接。传感器前置放大器M2的漏极与用于驱动绿色子像素(后述)的源极线Gline相连接。在对各子像素的写入期间，将使得来自源极驱动器3的向用于驱动红色子像素(后述)的源极线 Rline、及源极线Gline、Bline的输出导通的开关SR、SG、SB接通，将开关SS和开关SDD关断。由此，来自源极驱动器3的视频信号被写入到各子像素。另一方面，在写入期间的空隙的预定期间(检测期间)内，将开关SR、SG、SB关断，将开关SS和开关SDD接通。开关SS 将传感器前置放大器M2的漏极、源极线Gline与传感器列驱动器4导通。开关SDD将恒压源VDD与Bline导通。另外，虽然在图1和图5中，举例表示了源极线Gline、Bline兼作为传感器前置放大器M2的驱动布线的结构，但采用哪些源极线作为传感器前置放大器M2的驱动布线是任意的设计事项。此外，也可以不将源极线兼作为传感器前置放大器M2的驱动布线，而采用将传感器前置放大器M2的驱动布线与源极线分开铺设的结构。通过从复位布线RS对光传感器11提供复位信号，开始检测期间。检测开始后，光电二极管Dl的阴极的电位Vint随着光接收量而下降。之后，通过从读出信号布线RW提供读出信号，读出该时刻的光电二极管Dl的阴极的电位Vint，并利用传感器前置放大器M2进行放大。来自传感器前置放大器M2的输出(传感器输出)通过信号布线Gline发送到传感器列驱动器4。传感器列驱动器4进一步放大传感器输出，并输出到信号处理电路8。另外，在信号处理电路8中分别处理来自图像获取用传感器Ila的传感器输出、和来自环境照度用传感器lib的传感器输出。即，信号处理电路8基于来自环境照度用传感器lib的传感器输出，检测出环境照度。然后，根据检测出的环境照度的大小，使来自图像获取用传感器Ila的传感器输出的信号处理不同。例如，在本实施方式所涉及的光传感器内置显示面板是触摸屏时，优选使得在周围环境较亮的情况下和较暗的情况下，作为触摸面板表面的手指的像、从图像获取用传感器Ila获取的图像的信号处理互不相同。这里，参照图6，说明信号处理电路8的结构示例。图6是表示信号处理电路8的内部结构的一个示例的框图。在图6所示的示例中，信号处理电路8包括A/D转换器81、图像处理部82、以及MPU83。A/D转换器81将来自传感器列驱动器4(参照图1)的传感器输出(模拟信号)转换成数字信号。图像处理部82包括显示数据中继处理部82a、照度数据处理部82b、以及图像识别处理部82c。显示数据中继处理部82a输入要在像素区域1显示的图像的显示数据，生成RGB信号、各种定时信号等显示系统信号，并输出到源极驱动器3 等。另外，所述显示数据从外部的主机装置提供。照度数据处理部82b基于从A/D转换器 81输入的数字传感器输出信号，生成每一像素从光 传感器11得到的照度数据。这里，从图像获取用传感器Ila的传感器输出得到的照度数据发送到图像识别处理部82c。另一方面， 从环境照度用传感器lib的传感器输出得到的照度数据发送到动作模式选择处理部83a。在动作模式选择处理部83a中，基于从环境照度用传感器lib的传感器输出得到的照度数据，检测环境照度的大小。然后，动作模式选择处理部83a根据检测出的环境照度的大小，决定图像识别处理部82c的处理模式。所决定的处理模式通过每一处理模式而不同的模式信号对图像识别处理部82c发出指示。在图像识别处理部82c中，按照由动作模式选择处理部83a指示的处理模式，处理从图像获取用传感器Ila的传感器输出得到的照度数据。图像识别处理部82c所产生的处理结果例如发送到坐标数据输出处理部83b，作为坐标数据进行输出。所谓该坐标数据，是指例如将通过图像获取用传感器Ila获取的图像作为预定分辨率的点的集合，表示各点的坐标的亮度的数据。下面，说明在本实施方式所涉及的光传感器内置显示面板中、根据利用环境照度用传感器lib检测出的环境照度的大小来切换图像识别处理部82c的处理模式的示例。在人的手指等物体接近显示面板表面时，根据环境照度的大小(周围环境的亮度)，通过图像获取用传感器Ila检测出的手指影像的情况互不相同。图7(a)是周围环境较亮时的手指影像，图7(b)是周围环境稍暗时的手指影像，图7(c)是周围环境较暗时的手指影像。在周围环境较亮的情况下，如图8(a)所示，由于仅手指存在的区域遮挡了外部光线的入射，因此，仅手指存在的区域能形成深色阴影(影像)，而影像周围较亮。如图7(b) 所示，在周围环境稍暗的情况下，来自背光源20的光被指腹部分反射后的光入射到图像获取用传感器1 Ia (参照图8 (b))，从而指腹部分变白。此外，与此同时，通过与外部光线的对比，手指影像的轮廓部分若与周围部分相比也较黑，处于可识别的状态。另一方面，在周围环境较暗的情况下，如图7(c)所示，仅来自背光源20的光被指腹部分反射后的光可由图像获取用传感器Ila检测出。这样，检测出的是影像和反射影像中的哪一个由信号处理电路8中的信号处理方法来决定。因而，优选构成为使得将信号处理电路8中的信号处理在影像检测模式和反射影像检测模式之间进行切换。图9是表示在手指触摸面板表面时的、手指的位置与来自图像获取用传感器Ila的传感器输出的相关关系的示意图，图9(a)表示周围环境十分明亮的情况下、来自图像获取用传感器Ila的传感器输出，图9(b)表示周围环境稍暗的情况下、来自图像获取用传感器Ila的传感器输出，图9(c)表示周围环境较暗的情况下、来自图像获取用传感器Ila的传感器输出。如图9(a)所示，在周围环境十分明亮的情况下，在指腹与面板表面紧贴的区域 al，来自背光源20的光被指腹反射，从而其反射光由图像获取用传感器1 Ia检测出。由此， 该区域al中的来自图像获取用传感器Ila的传感器输出的信号电平成为与白色比较接近的电平。此外，在区域al附近的区域a2、a3中，虽然来自背光源20的光被指腹漫反射后的光、和倾斜入射的周围环境光有少许入射到图像获取用传感器1 la，但来自垂直方向的周围环境光被手指遮挡住。因此，这些区域a2、a3中的来自图像获取用传感器Ila的输出比区域al中的输出更接近黑色电平。另一方面，在手指宽度外侧的区域a4、a5中，由于周围环境光入射到图像获取用传感器11a，因此，这些区域a4、a5中的图像获取用传感器Ila的输出与白色电平接近。与此不同的是，在周围 环境稍暗的情况下，如图9(b)所示，区域a4、a5中的图像获取用传感器Ila的输出比图9(a)的情况更接近黑色电平。因此，反射所产生的传感器输出 (区域al)的电平、与周围环境光所产生的传感器输出(区域a4、a5)的电平大致相等，有可能容易产生误识别。此夕卜，在周围环境较暗的情况下，如图9(c)所示，区域a4、a5中的图像获取用传感器Ila的输出比图9(b)的情况更进一步接近黑色电平。根据将图9(a) 图9(c)进行相互比较可知，区域a2与区域a4的边界、以及区域 a3与区域a5的边界的图像获取用传感器Ila的输出波形根据周围环境的亮度而大为不同。 因而，为了从图像获取用传感器Ila的输出中、正确地检测出手指影像的边缘(区域a2与区域a4的边界、以及区域a3与区域a5的边界)，优选根据通过环境照度用传感器1 Ib检测出的周围环境的亮度，切换图像识别处理部82c的动作模式，从而使得阈值等检测条件不同。另外，实施方式1可在本发明的范围内进行各种变更。例如，虽然在图2的示例中， 举例表示了在沿像素区域1的四边的最外周设置环境照度用传感器lib的结构，但也可采用在内周侧也进一步设置环境照度用传感器lib的结构。或者，相反地，若环境照度用传感器lib的数量较少也可，则可考虑例如仅在像素区域1的四角设置环境照度用传感器lib 的结构等。如上所述，在实施方式1中，环境照度用传感器lib与图像获取用传感器Ila同样地设置在像素区域1的像素内。因此，与采用安装于面板表面的外置传感器作为环境照度用传感器的现有结构相比，入射到图像获取用传感器Ila的光与入射到环境照度用传感器 lib的光在光谱特性上难以产生差异。因而，能实现可根据环境照度来对传感器输出进行适当处理的光传感器内置显示面板。[实施方式2]下面，说明本发明的实施方式2。如图10所示，实施方式2所涉及的光传感器内置显示面板在沿像素区域1的四边的最外周设置对显示无贡献的虚拟像素，仅其内周侧的区域Ia是有效像素区域。而且，在有效像素区域即区域Ia设置图像获取用传感器11a，在虚拟像素区域设置环境照度用传感器 lib。图11是表示在实施方式2所涉及的光传感器内置显示面板中、形成有环境照度用传感器lib的虚拟像素的结构的剖视图。另外，由于设置有图像获取用传感器Ila的像素的结构与实施方式1中所示的图3相同，因此，省略说明。如图11所示，对于形成有环境照度用传感器lib的虚拟像素，在构成一个像素的三个子像素中，在除设置有环境照度用传感器lib的子像素之外的其他两个子像素的上层设置有黑矩阵32BM。关于其他方面，由于与实施方式1中所示的图3相同，因此省略说明。 另外 ，虽然在图11的示例中，在环境照度用传感器lib的上层设置蓝色的彩色滤光片32B， 但是，由于设置有环境照度用传感器lib的像素对显示无贡献，因此，设置在环境照度用传感器lib的上层的滤光片是任意颜色。另外，虽然在实施方式1中，通过使电容器C(参照图5)的电容量不同，从而使图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib具有不同特性，但在实施方式2中，图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib的电容器C的电容量可以大致相同。另外，这里，所谓“大致相同”，是指允许因制造条件的偏差而引起的细微差别的意思。实施方式2不像实施方式1那样使传感器的电路结构不同，其特征在于，通过黑矩阵32BM使环境照度用传感器lib的开口率较小。即，在实施方式2中，通过使入射到环境照度用传感器lib的光通量小于入射到图像获取用传感器Ila的光通量，实现图4所示那样的、不同特性的图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib。另外，根据实施方式2， 与实施方式1相同，与采用安装于面板表面的外置传感器作为环境照度用传感器的现有结构相比，入射到图像获取用传感器Ila的光与入射到环境照度用传感器lib的光在光谱特性上难以产生差异。因而，可得到如下效果能实现可根据环境照度来对传感器输出进行适当处理的光传感器内置显示面板，此外，根据实施方式2，由于形成光传感器11时的工艺和掩模图案等在图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib中可以是共用的，因此，具有制造工艺比较容易的优点。另外，在图11中，举例表示了通过黑矩阵32BM来降低入射到环境照度用传感器 lib的光通量的结构。但是，作为其变形例，如图12所示，利用减光滤光片45来覆盖环境照度用传感器lib的上层的结构也是本发明的一个实施方式。即，在图12所示的结构中，设置有环境照度用传感器lib的像素虽然与设置有图像获取用传感器Ila的像素同样，具有三种颜色的彩色滤光片32R、32G、32B，但是，通过形成在偏光板42的上层的减光滤光片45， 可降低入射到环境照度用传感器lib的光通量。根据该结构，与图11所示的结构同样，也能实现图4所示那样的、不同特性的图像获取用传感器Ila和环境照度用传感器lib。此外，也可采用如下结构通过在有源矩阵基板100 —侧设置反射金属膜等以代替相对基板的黑矩阵，降低入射到环境照度传感器lib的光通量。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不仅限于上述具体示例，可在发明的范围内进行各种变更。例如，在上述各实施方式中，举例表示了在所有像素各设置一个光传感器11的结构。但是，不一定需要在所有像素设置光传感器。例如，也可采用每隔一行或一列形成光传感器的结构，这种结构也属于本发明的技术范围。
工业上的实用性 本发明可在工业上用作为具有光传感器的光传感器内置显示面板、以及采用该光传感器内置显示面板的显示装置。标号说明100有源矩阵基板1像素区域2栅极驱动器3源极驱动器4传感器列驱动器5传感器行驱动器8信号处理电路11光传感器Ila图像获取用传感器lib环境照度用传感器14像素电极21玻璃基板23层间绝缘膜24取向膜25源极布线200相对基板31玻璃基板32彩色滤光层32BM 黑矩阵33相对电极34取向膜41偏光板42偏光板45减光滤光片
权利要求
1.一种光传感器内置显示面板，包括有源矩阵基板，该有源矩阵基板具有将像素配置成矩阵状的像素区域，在所述像素区域的至少一部分形成有光传感器，其特征在于，在所述像素区域内，包括灵敏度特性互不相同的光传感器， 还包括根据所述光传感器各自的输出信号进行处理的信号处理电路。
2.如权利要求1所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述光传感器包括获取与所述像素区域接近的物体的图像的图像获取用传感器、以及检测环境照度的环境照度用传感器，所述信号处理电路根据由所述环境照度用传感器所检测出的环境照度，处理来自所述图像获取用传感器的输出信号。
3.如权利要求1所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述光传感器包括形成于所述有源矩阵基板的光电二极管、与所述光电二极管连接的电容器、以及控制对所述电容器中积累的电荷的读出的开关元件，所述图像获取用传感器中的光电二极管、与所述环境照度用传感器中的光电二极管， 具有实质上相同的特性，在所述灵敏度特性互不相同的光传感器中，所述电容器的电容量互不相同。
4.如权利要求1所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述光传感器包括形成于所述有源矩阵基板的光电二极管、与所述光电二极管连接的电容器、以及控制对所述电容器中积累的电荷的读出的开关元件，所述图像获取用传感器中的光电二极管、与所述环境照度用传感器中的光电二极管， 具有实质上相同的特性，在所述环境照度用传感器的入射光路上，具有对入射到该环境照度用传感器的光通量进行限制的光通量限制构件。
5.如权利要求4所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述光通量限制构件是覆盖设置有所述环境照度用传感器的像素的一部分的遮光膜。
6.如权利要求4所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述光通量限制构件是覆盖设置有所述环境照度用传感器的像素的一部分的彩色滤光片。
7.如权利要求4所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述光通量限制构件是覆盖设置有所述环境照度用传感器的整个像素的减光膜。
8.如权利要求1至7的任一项所述的光传感器内置显示面板，其特征在于， 所述环境照度用传感器设置在所述像素区域中对显示无贡献的虚拟像素区域。
9.如权利要求7所述的光传感器内置显示面板，其特征在于，所述环境照度用传感器设置在所述像素区域中对显示有贡献的有效像素区域。
全文摘要
光传感器内置显示面板包括具有将像素配置成矩阵状的像素区域(1)的有源矩阵基板(100)，在像素区域(1)的至少一部分形成有光传感器(11)。像素区域(1)内的光传感器(11)包括获取与像素区域(1)接近的物体的图像的图像获取用传感器(11a)、以及检测环境照度的环境照度用传感器(11b)，作为具有互不相同的特性的光传感器。根据利用环境照度用传感器(11b)检测出的环境照度，在信号处理电路(8)中对来自图像获取用传感器(11a)的输出信号进行处理。
文档编号G06F3/041GK102160023SQ200980137168
公开日2011年8月17日 申请日期2009年7月9日 优先权日2008年9月19日
发明者中山贵博, 后藤利充, 植畑正树, 藤冈章纯 申请人:夏普株式会社