显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置。具体地，本发明涉及一种包括具有设置在其像素区中 的多个像素的显示面板的显示装置，使得图像被显示在图像显示区，并且该显示面板包括 接收光以生成接收光数据的光传感元件。
背景技术：
诸如液晶显示装置和有机EL显示装置的显示装置具有厚度薄、重量轻、及功耗低 的这些优势。
在这些显示装置中，液晶显示装置具有液晶面板作为显示面板，其中，液晶层填充 在一对基板之间。例如，液晶面板为透射型，并且从诸如设置在液晶面板背面的背光的照明 装置发射的照明光被液晶面板调制并透过液晶面板。随后，利用经调制的照明光在液晶面 板的正面执行图像的显示。
此液晶面板为例如有源矩阵型，并且具有用作像素开关元件的多个薄膜晶体管 (TFT =Thin Film Transistor)形成在其上的TFT阵列基板。并且，相对基板与TFT阵列基 板相对，而液晶层设置在TFT阵列基板与相对基板之间。在有源矩阵型液晶面板中，像素开 关元件向像素电极输入电位，以改变施加至液晶层的电压，从而控制要透过像素的光的透 射率以调制光。
关于如上所述的这种液晶面板，已经提出了一种其中除了具有上述用作像素开关 元件的TFT之外，在像素区中还内置有用于接收光以获得接收光数据的光传感元件的液晶 面板(例如，参照专利文献1和专利文献2)。
上述液晶面板通过利用内置的光传感元件作为位置传感元件能够实现作为用户 界面的功能(例如，参照专利文献1和专利文献2)。因此，所描述的该类型液晶面板被称作 I/O触摸面板(集成光学触摸面板)。在这种液晶面板中，消除了在液晶面板的正面另外设 置电阻膜型或电容型触摸面板的需要。因此，能够易于实现装置的小型化和薄型化。此外， 在设置电阻膜型或电容型触摸面板的情况下，在某些情况下，透过像素区的光减少，或者由 触摸面板引起光的干涉。因此，能够防止显示图像质量的劣化。
在这样的液晶面板中，例如，被诸如触摸液晶面板的正面侧的用户手指或触摸笔 的被检测对象体反射的光被作为位置传感元件而内置的光传感元件接收。此后，基于光传 感元件获得的接收光数据指定被检测对象体触摸的位置，并且通过液晶显示装置本身或连 接至液晶显示装置的一些其它电子器件来执行对应于所指定的位置的操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 日本专利公开第2006-127212号
专利文献2 日本专利公开第2007-U8497号5发明内容
技术问题
然而，当光传感元件在光强很高的环境下接收光时，接收光数据值有时超过动态 范围，使得传感器输出饱和。因此，有时难以精确地检测出被检测对象体的位置。
具体地，在户外环境下，外部光强有时为10000 100000勒克斯以上，由于与人工 室内照明环境相比光强很高，所以有时切实引起失效的发生。
此外，由于光传感元件接收的光量很小，所以接收光数据的S/N比有时下降，导致 难以精确地检测出被检测对象体的位置。
为了消除这样的失效，对于液晶面板似乎可行的想法是，其中内置具有多个动态 范围的多种光传感元件，使得确保台阶式动态范围。但是，由于设置大量光传感元件，所以 透过液晶面板的光的透射率降低，这有时劣化了显示质量。
因此，本发明提供了一种实现了光传感元件的动态范围的确保等并能够改进图像 质量的显示装置。
技术手段
本发明的显示装置具有显示面板，包括具有用于接收光的光接收区以生成接收 光数据的光传感元件；光量调节部，用于调节要入射至光传感元件的光接收区的光量；以 及控制部，用于控制光量调节部的操作，该光量调节部包括对应于光传感元件的光接收区 设置的透镜，光量调节部相对于光传感元件的光接收区改变透镜的焦点位置，从而调节要 入射至光接收区的光量。
优选地，控制部基于由光传感元件生成的接收光数据来控制光量调节部的操作。
优选地，透镜比光接收区大。
优选地，光量调节部的透镜为液晶透镜，并且光量调节部向构成液晶透镜的液晶 施加电压，来改变液晶的液晶分子的取向，以改变液晶透镜的焦距，从而调节要入射至光传 感元件的光量。
优选地，液晶透镜为菲涅耳透镜。
优选地，显示面板包括第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与第一基板相对； 及液晶层，夹在第一基板与第二基板之间并且其液晶分子被取向，光传感元件设置在第一 基板的、在与第二基板相对的一侧的面上，液晶透镜设置在第二基板的、在与第一基板相对 的一侧的相对侧的面上对应于光接收区的部分处，光量调节部改变液晶透镜的焦距，以调 节从第一基板侧向第二基板侧要入射至光传感元件的光接收区的光量。
优选地，显示面板包括第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与第一基板相对； 及液晶层，夹在第一基板与第二基板之间并且其液晶分子被取向，光传感元件设置在第一 基板的、在与第二基板相对的一侧的面上，液晶透镜被配置为其焦距响应于施加至在液晶 层的对应于光接收区的部分处的液晶的电压而改变，光量调节部从第一基板侧向第二基板 侧改变液晶透镜的焦距，以调节要入射至光传感元件的光接收区的光量。
优选地，显示面板具有遮光壁，该遮光壁以包围第一基板和第二基板之间的对应 于光接收区的部分的方式设置。
优选地，光量调节部的透镜为液体透镜，并且光量调节部向液体透镜施加电压以 改变液体透镜的焦距，从而调节要入射至光传感元件的光量。
优选地，显示面板包括第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与第一基板相对、 及液晶层，夹在第一基板与第二基板之间并且其液晶分子被取向，光传感元件设置在第一 基板的、在与第二基板相对的一侧的面上，液体透镜设置在第二基板的、在与第一基板相对 的一侧的相对侧的面上对应于光接收区的部分，光量调节部从第一基板侧向第二基板侧改 变液体透镜的焦距，从而调节要入射至光传感元件的光接收区的光量。
优选地，光量调节部包括用于移动透镜的透镜移动部，以使透镜的焦点位置在显 示面板的面的方向上移动，从而调节要入射至光传感元件的光量。
优选地，控制部调节光量调节部的操作，使得当光传感元件生成的接收光数据大 于基准值时，要入射至光传感元件的光量减少。
优选地，显示装置进一步包括位置检测部，用于检测位于显示面板的一个面侧的 被检测对象体的位置，显示面板被配置为在其一个面侧上显示图像，光传感元件被配置为 多个这样的光传感元件设置在显示面板的显示图像的像素区中并且接收从显示面板的一 个面侧向另一面侧前进的光，位置检测部基于由设置在像素区中的多个光传感元件生成的 接收光数据来检测被检测对象体的位置。
优选地，控制部进行控制，使得用于使光传感元件接收光的图像拾取操作和用于 使显示面板显示图像的显示操作被彼此分时地执行。
在本发明中，光量调节部包括对应于光传感元件的光接收区设置的透镜。光量调节部 相对应光传感元件的光接收区来改变透镜的焦点位置，从而调节要入射至光接收区的光量。
本发明的显示装置具有显示面板，在显示面板上，光传感元件在其光接收区接收 入射光以生成接收光数据；偏光板，设置在显示面板的入射光入射的面上；以及液晶透镜， 用于将入射光会聚在光接收区上。偏光板被设置为其透射轴沿着液晶透镜的折射率差分布 的方向。
优选地，显示面板包括第一基板、第二基板，以隔着间隔的关系与第一基板相对、 及液晶层，夹在第一基板与第二基板之间并且其液晶分子被取向，光传感元件设置在第一 基板的、在与第二基板相对的一侧的面上，液晶透镜设置在第二基板的、在与第一基板相对 的一侧的相对侧的面上对应于光接收区的部分处，光传感元件在光接收区接收依次透过液 晶透镜和偏光板并入射至光传感元件的入射光。
优选地，液晶透镜通过紫外线固化液晶或热固性液晶的硬化来形成，并且具有固 定的焦距。
优选地，显示面板包括第一基板、第二基板、以隔着间隔的关系与第一基板相对、 及液晶层，夹在第一基板与第二基板之间并且其液晶分子被取向，光传感元件设置在第一 基板的、在与第二基板相对的一侧的面上，液晶透镜通过向液晶层对应于光接收区的部分 处的液晶施加电压来形成，光传感元件在光接收区接收依次透过液晶透镜和偏光板并入射 至光传感元件的入射光。
在本发明中，偏光板被设置为其透射轴沿着液晶透镜的折射率差分布的方向。因 此，透过偏光板的偏振光被液晶透镜会聚并被光传感元件的光接收区接收。
有益效果
根据本发明，可提供实现光传感元件的动态范围的确保并能够改进图像质量的显 示装置。


图1是示意性地示出了根据本发明实施方式1中的液晶显示装置的主要部分的构 造的示图。
图2是示出了根据本发明实施方式1中的液晶面板的主要部分的截面图。
图3是示出了根据本发明实施方式1中的液晶显示面板的主要部分的平面图。
图4是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式1中的液晶显示装置的主要 部分的截面图。
图5是示出了根据本发明实施方式1中的像素开关元件的主要部分的截面图。
图6是示出了根据本发明实施方式1中的光传感元件的主要部分的截面图。
图7是示出了根据本发明实施方式1中的第二透明电极的平面图。
图8是示出了在根据本发明的实施方式1中检测被检测对象体的位置时的操作的 流程图。
图9是示出了在根据本发明的实施方式1中当液晶显示装置中的光传感元件32 生成接收光数据时的样子的截面图。
图10是示出了在根据本发明的实施方式1中形成在液晶层中的液晶透镜与第二 偏光板的透射轴的关系的俯视平面图。
图11是示出了根据本发明实施方式1中的第二透明电极的变形例的平面图。
图12是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式2中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图13是示出了在根据本发明的实施方式2中。
图14是示出了在根据本发明的实施方式2的变形例中形成在传感区中的第二透 明电极的包括与光传感元件的光接收区相对应的区域的部分的示图。
图15是示出了在根据本发明的实施方式2的另一变形例中形成在传感区中的第 二透明电极的包括与光传感元件的光接收区相对应的区域的部分的示图。
图16是示出了在根据本发明的实施方式2的又一变形例中形成在传感区中的第 二透明电极的包括与光传感元件的光接收区相对应的区域的部分的示图。
图17是示出了在根据本发明的实施方式2的再一变形例中形成在传感区中的第 二透明电极的包括与光传感元件的光接收区相对应的区域的部分的示图。
图18是示出了在根据本发明的实施方式2的又一变形例中形成在传感区中的第 二透明电极的包括与光传感元件的光接收区相对应的区域的部分的示图。
图19是示出了根据本发明实施方式3中的液晶显示装置的主要部分的截面图。
图20是示出了在根据本发明的实施方式3中在形成在传感区中的第二透明电极 的包括与光传感元件的光接收区相对应的区域的部分的示图。
图21是示出了根据本发明实施方式4中的液晶显示装置的主要部分的截面图。
图22是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式4中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图23是示出了根据本发明实施方式4中的第二透明电极的平面图。
图M是示出了在根据本发明的实施方式4中当液晶层的对应于传感区的部分具8有液晶透镜功能时的样子的截面图。
图25是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式5中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图沈是示出了根据本发明实施方式5中的第二透明电极的示图。
图27是示出了在根据本发明的实施方式5中当液晶层的对应于传感区的部分具 有液晶透镜功能时的样子的截面图。
图观是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式6中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图四是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式7中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图30是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式8中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图31是示出了在根据本发明的实施方式8中当在下部电极与上部电极之间施加 电压时的样子的截面图。
图32是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式9中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图33是示出了在根据本发明的实施方式9中当水平移动元件移动玻璃基板时的 样子的截面图。
图34是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式10中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图35是示出了在根据本发明的实施方式10中当液晶层的对应于传感区的部分具 有液晶透镜功能时的样子的截面图。
图36是示意性地示出了根据本发明实施方式11中的液晶显示装置的主要部分的 构造的截面图。
图37是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式11中的液晶显示装置的主 要部分的截面图。
图38是示出了根据本发明实施方式11中的透镜单元的制造过程的示图。
图39是示出了在根据本发明的实施方式中红外线被反射时的反射光被光传感元 件接收的情况下的主要部分的示图。
图40是示出了在根据本发明的实施方式中红外线被反射时的反射光被光传感元 件接收的情况下的主要部分的示图。
图41是示出了根据本发明实施方式中的像素开关元件的构造的变形形式的截面 图。
图42是示出了应用根据本发明任一实施方式的液晶显示装置的电子装置的示 图。
图43是示出了应用根据本发明任一实施方式的液晶显示装置的另一电子装置的 示图。
图44是示出了应用根据本发明任一实施方式的液晶显示装置的又一电子装置的 示图。
图45是示出了应用根据本发明任一实施方式的液晶显示装置的再一电子装置的 示图。
图46是示出了应用根据本发明任一实施方式的液晶显示装置的又一电子装置的 示图。
具体实施方式
将描述根据本发明的实施方式的实例。
将以以下顺序给出描述。
1.实施方式1 (外部设置液晶透镜的情况)
2.实施方式2 (外部设置液晶透镜的情况)
3.实施方式3 (外部设置液晶透镜的情况)
4.实施方式4(液晶透镜内置的情况)
5.实施方式5 (液晶透镜内置的情况)
6.实施方式6 (液晶透镜内置的情况)
7.实施方式7 (液晶透镜内置的情况)
8.实施方式8 (外部设置液体透镜的情况)
9.实施方式9 (外部设置凸透镜的情况)
10.实施方式10 (液晶透镜内置并设置有遮光壁203S的情况)
11.实施方式11 (外部设置的液晶透镜为焦点固定型的情况)
12.其它
<1.实施方式1(外部设置液晶透镜的情况)>
(A)液晶显示装置的整体构造
图1是示意性地示出了根据本发明实施方式1中的液晶显示装置100的主要部分 的构造的示图。
如图1所示，本实施方式的液晶显示装置100包括液晶面板200、光量调节部210、 背光300、及数据处理设备400。将依次描述各部件。
(Al)液晶面板200的概述
将描述液晶面板200。
如图1所示，液晶面板200具有以与液晶面板200相对的方式设置在其一个面上 的第一偏光板206，并且具有以与液晶面板200相对的方式设置在其另一个面上的第二偏 光板207。并且，在其一个面的一侧，以经由第一偏光板206而与液晶面板200相对的方式 设置背光300。
图2是示出了根据本发明实施方式1中的液晶面板200的主要部分的截面图。此 外，图3是示出了根据本发明实施方式1中的液晶面板200的主要部分的平面图。
液晶面板200为有源矩阵型，并且如图2所示具有TFT阵列基板201、相对基板 202、及液晶层203。
如图2所示，在液晶面板200中，TFT阵列基板201和相对基板202以彼此隔着间 隔的关系相对。并且，液晶层203以被TFT阵列基板201和相对基板202夹在中间的方式设置。
在本实施方式中，液晶面板200为透射型液晶面板。因此，如图2所示，在液晶面板 200中，从背光300发射的照明光R穿过第一偏光板206照射到TFT阵列基板201的、在与 相对基板202相对的面的相对侧的背面。并且，在液晶面板200中，照明光R透射至正面， 随后穿过第二偏光板207发出。
如图3所示，在液晶面板200上设置有像素区PA。
如图3所示，在液晶面板200的像素区PA中，多个像素P以并置的关系设置成水 平方向X和垂直方向y的矩阵形式。如图2所示，在像素区PA中，照射到液晶面板200的 背面侧的照明光R被调制，随后经调制的照明光R透射至正面侧，从而显示图像。
尽管下文中将对细节进行描述，但在像素区PA中，每个像素P包括具有像素开关 元件功能的TFT (未示出)，并且作为像素开关元件的TFT以开关方式控制像素P以调制照 明光R。并且，经调制的照明光R被发射至正面侧，从而在像素区PA中显示图像。这里，例 如，显示彩色图像。
此外，在本实施方式中，液晶面板200被配置成所谓的I/O触摸面板，并且具有位 置传感元件功能的光传感元件(未示出)设置在像素P中。尽管下文中将对细节进行描 述，但是光传感元件为例如光电二极管，并且如图2所示，光传感元件在其光接收区中接收 从液晶面板200的正面侧进入的入射光H，并且执行光电转换以生成接收光数据。简而言 之，光传感元件接收从相对基板202侧指向TFT阵列基板201侧的反射光，以生成接收光数 据。例如，当诸如用户手指或触摸笔的被检测对象体接触或被定位为接近液晶面板200正 面侧时，光传感元件接收从被检测对象体反射的光以生成接收光数据。
此外，如图3所示，液晶面板200具有以包围像素区PA的周边的方式而设置于其 上的外围区CA。
如图3所示，在液晶面板200的外围区CA中，形成有显示用垂直驱动电路11、显示 用水平驱动电路12、传感用垂直驱动电路13、及传感用水平驱动电路14。例如，这些电路通 过类似于具有像素开关元件功能的TFT(未示出)和具有位置传感元件功能的光传感元件 (未示出)所形成的半导体元件构成。
并且，显示用垂直驱动电路11和显示用水平驱动电路12驱动作为像素开关元件 被设置为与像素区PA中的像素P相对应的TFT，以执行图像显示。并且，传感用垂直驱动 电路13及传感用水平驱动电路14驱动作为位置传感元件被设置为与像素区PA中的像素 P相对应的光传感元件(未示出)，以收集接收光数据。
具体地，如图3所示，显示用垂直驱动电路11在垂直方向y上延伸。并且，显示用 垂直驱动电路11连接至作为像素开关元件被形成为与垂直方向1上的多个像素P相对应 的TFT(未示出)的栅极。并且，显示用垂直驱动电路11基于提供至其的控制信号向垂直 方向y上并置的多个TFT依次提供扫描信号。此处，栅极线(未示出)连接至对应于水平 方向X上并置的多个像素P所形成的多个TFT，并且多条这样的栅极线被形成为与垂直方向 y上并置的多个像素P相对应。因此，显示用垂直驱动电路11向多条栅极线依次地提供扫 描信号。
如图3所示，显示用水平驱动电路12在水平方向χ上延伸。并且，显示用水平驱动 电路12连接至作为像素开关元件被形成为与水平方向χ上的多个像素P相对应的TFT (未 示出)的源极。并且，显示用水平驱动电路12基于提供至其的控制信号向垂直方向y上并置的多个TFT依次提供数据信号。此处，信号线(未示出)连接至对应于垂直方向y上并 置的多个像素P而形成的多个TFT，并且多条这样的信号线被形成为与水平方向χ上并置的 多个像素P相对应。因此，显示用水平驱动电路12向多条信号线依次提供图像数据信号。
如图3所示，传感用垂直驱动电路13在垂直方向y上延伸。并且，传感用垂直驱 动电路13连接至作为位置传感元件被形成为与垂直方向y上的多个像素P相对应的光传 感元件(未示出)。并且，传感用垂直驱动电路13基于提供至其的控制信号从垂直方向y 上并置的多个光传感元件中选择要从其读取接收光数据的光传感元件。此处，栅极线(未 示出)连接至对应于水平方向χ上并置的多个像素P而形成的多个光传感元件，并且多条 这样的栅极线被形成为与垂直方向y上并置的多个像素P相对应。因此，传感用垂直驱动 电路13提供扫描信号以依次地选择多条栅极线。
如图3所示，传感用水平驱动电路14在水平方向χ上延伸。并且，传感用水平驱 动电路14连接至作为位置传感元件被形成为与水平方向χ上的多个像素P相对应的光传 感元件(未示出)。并且，传感用水平驱动电路14基于提供至其的控制信号从垂直方向y 上并置的多个光传感元件中依次地读取接收光数据。此处，信号读取线(未示出)连接至 对应于垂直方向y上并置的多个像素P而形成的多个光传感元件，并且多条这样的信号读 取线被形成为与水平方向上并置的多个像素P相对应。因此，传感用水平驱动电路14通过 多条信号读取线从光传感元件中依次地读取接收光数据，随后将所读取的数据输出至位置 检测部402。
(A2)光量调节部210的概述
将对光量调节部210进行描述。
如图1所示，光量调节部210与液晶面板200的正面相对，并调节进入液晶面板 200正面侧的像素区PA的入射光H的量。
尽管将在下文中对细节进行描述，但光量调节部210包括透镜，并相对于光传感 元件接收光以生成接收光数据的光接收区改变透镜的焦点位置，从而调节进入光传感元件 的光量。
(A3)背光300的概述
将背光300进行描述。
如图1所示，背光300以与液晶面板200的背面相对的方式设置在液晶面板200 的背面侧，并发射照明光R至液晶面板200的像素区PA。
此处，如图1所示，背光300包括光源301和用于使从光源301照射的光漫射而将 光转换成平面光的导光板302，并且将平面光作为照明光R照射在液晶面板200的像素区 PA的整个面上。
在本实施方式中，背光300的光源301设置在导光板302的一个端部，并输出可见 光线。具体地，光源301为白光LED，并从其照射面照射白色可见光线。并且，从光源301发 射的白色可见光线被导光板302漫射，随后作为平面光从导光板302的一个面照射到液晶 面板200的背面。
(A4)数据处理设备400的概述
将对数据处理设备400进行描述。
如图1所示，数据处理设备400具有控制部401和位置检测部402。数据处理设备400包括计算机，并且被配置为根据程序而使计算机用作各部件。
数据处理设备400的控制部401被配置为控制液晶面板200、光量调节部210、及 背光300的操作。
此处，控制部401向液晶面板200提供控制信号，以控制设置在液晶面板200中的 多个像素开关元件(未示出)的操作。例如，控制部401控制像素开关元件以执行线顺序 驱动。
此外，控制部401向背光300提供控制信号，以控制背光300的操作，使得从背光 300发射照明光R。以此方式，控制部401控制液晶面板200和背光300的操作，以在液晶 面板200的像素区PA中显示图像。简而言之，控制部401执行用于在像素区PA中显示图 像的显示操作。
此外，控制部401向液晶面板200提供控制信号，以控制作为位置传感元件而设置 在液晶面板200中的多个光传感元件(未示出)的操作，并且从光传感元件收集接收光数 据。例如，控制部401执行线顺序驱动以收集接收光数据。简而言之，控制部401执行用于 使光传感元件接收光的图像拾取操作。
在本实施方式中，控制部401进行控制，使得用于使光传感元件接收光的图像拾 取操作和用于在液晶面板200的像素区PA中显示图像的显示操作被彼此分时地执行。具 体地，控制部401在彼此不同的时间点执行图像拾取操作和显示操作。
此外，控制部401向光量调节部210提供控制信号，以控制光量调节部210的操 作。在本实施方式中，控制部401基于由光传感元件生成的接收光数据来控制光量调节部 210的操作。
具体地，在由光传感元件生成的接收光数据的值大于基准值的情况下，控制部401 调节光量调节部210的操作，使得要入射至光传感元件的入射光H的量减少。具体地，控制 部401在由光传感元件生成的接收光数据的值和预先设定的基准值之间执行相互比较处 理，并且，在接收光数据的值大于基准值的情况下，控制部401执行如上所述的这种控制。 例如，在由光传感元件生成的接收光数据的值等于动态范围的上限值的情况下，调节光量 调节部210的操作，以使要入射至光传感元件的入射光H的量减少。
数据处理设备400的位置检测部402检测诸如用户手指或触摸笔的被检测对象体 与液晶面板200的正面侧上的像素区PA接触的位置或接近于液晶面板200的正面侧上的 像素区PA所定位的位置。此处，位置检测部402基于从设置在液晶面板200上的多个光传 感元件(未示出)收集的接收光数据来执行位置检测。例如，位置检测部402检测接收光 数据的信号强度高于基准值的坐标位置，来作为被检测体接触像素区PA的坐标位置。
(B)液晶显示装置的详细构造
图4是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式1中的液晶显示装置100的 主要部分的截面图。在图4中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图4所示，液晶显示装置100包括液晶面板200，并且液晶面板200包括TFT阵 列基板201、相对基板202、及液晶层203。如图4所示，在液晶面板200中，TFT阵列基板 201和相对基板202以彼此隔着间隔的关系相互贴合，并且液晶层203设置在TFT阵列基板 201与相对基板202之间的间隔中。
并且，液晶面板200具有以相对的状态设置在其一个面上的第一偏光板206，并且13具有以相对的状态设置在其另一个面上的第二偏光板207。液晶面板200是例如TN(TN 扭 曲向列)型液晶面板，并且第一偏光板206和第二偏光板207的透射轴设置成彼此交叉的 关系，以用于通常的白光系统。
具体地，如图4所示，第一偏光板206设置在TFT阵列基板201的、在与相对基板 202相对的一侧的相对侧的面上。第一偏光板206被设置为其透射轴沿着例如y方向。
另一方面，如图4所示，第二偏光板207设置在相对基板202的、在与TFT阵列基 板201相对的一侧的相对侧的面上。第二偏光板207被设置为其透射轴沿着例如χ方向。
尽管将在下文中对细节进行描述，但第二偏光板207被设置为其透射轴沿着设置 在光量调节部210上的液晶透镜(未示出)的折射率差分布的方向上。
(Bi)关于TFT阵列基板201
将描述液晶面板200的TFT阵列基板201。
如图4所示，TFT阵列基板201包括玻璃基板201g。玻璃基板201g是使光透过并 由玻璃形成的绝缘体的基板。并且，如图4所示，在玻璃基板201g的、在与相对基板202相 对的一侧的面上，形成有像素开关元件31、光传感元件32、像素电极62a、及透明电极62c。
将依次对设置在TFT阵列基板201上的各部件进行描述。
如图4所示，TFT阵列基板201的像素开关元件31形成在像素区PA的显示区TA 中。
图5是示出了根据本发明实施方式1中的像素开关元件31的主要部分的截面图。
如图5所示，像素开关元件31包括栅极45、栅极绝缘膜46g、及半导体层48，并且 被形成为具有LDD (轻掺杂漏极)结构的底栅型TFT。例如，像素开关元件31被形成为N沟 道型TFT。
具体地，在像素开关元件31中，栅极45使用诸如钼(Mo)的金属材料来形成。此 处，如图5所示，栅极45以经由栅极绝缘膜46g与半导体层48的沟道区48C相对的方式设 置在玻璃基板201g的面上。并且，栅极45电连接至扫描线(未示出)。
此外，在像素开关元件31中，如图5所示，例如以覆盖栅极45的方式形成栅极绝 缘膜46g。此处，通过从玻璃基板201g侧依次地层叠氮化硅膜(未示出)和氧化硅膜(未 示出)来形成栅极绝缘膜46g。
此外，在像素开关元件31中，半导体层48由例如多晶硅形成。如图5所示，在半 导体层48中，沟道区48C被形成为与栅极45相对应，并且以将沟道区48C夹在中间的方式 形成一对源-漏区48A和48B。在这对源-漏区48A和48B中，以将沟道区48C夹在中间的 方式形成一对低浓度杂质区48AL和48BL。此外，以将一对低浓度杂质区48AL和48BL夹在 中间的方式形成具有比低浓度杂质区48AL和48BL高的杂质浓度的一对高浓度杂质区48AH 和48BH。并且，如图5所示，半导体层48被层间绝缘膜&覆盖。层间绝缘膜&由例如氮 化硅膜、氧化硅膜等形成。
并且，在像素开关元件31中，使用诸如铝的导电材料形成源极53和漏极M。例如， 通过将导电材料填充在贯通层间绝缘膜&的接触孔中并且对填充材料进行图案化处理， 源极53被设置为电连接至源-漏区48A。并且，类似地，通过将导电材料填充在贯通层间绝 缘膜&的接触孔中并且对填充材料进行图案化处理，漏极M被设置为电连接至源-漏区 48B。
如图4所示，像素开关元件31被层间绝缘膜60a覆盖。尽管未示出，但是图5所 示的源极53电连接至设置在层间绝缘膜60a上的数据线Si。此外，如图4所示，平坦化膜 60b以覆盖数据线Sl的方式设置在层间绝缘膜60a上。尽管未示出，但是图5所示的漏极 54电连接至设置在平坦化膜60b上的像素电极62a。
如图4所示，在TFT阵列基板201中，光传感元件32形成在像素区PA的传感区RA中。
图6是示出了根据本发明实施方式1中的光传感元件32的主要部分的截面图。
如图6所示，光传感元件32是例如光电二极管，并且包括金属反射层43和半导体 层47。并且，光传感元件32接收入射光并对其进行光电转换以生成接收光数据，并且所生 成的数据被读取。例如，光传感元件32被配置为当向其施加反向偏压时，光电流被读取为 接收光数据。
具体地，在光传感元件32中，类似于栅极45，金属反射层43使用诸如钼(Mo)的 金属材料来形成。如图6所示，金属反射层43以与半导体层47的相对的方式设置在玻璃 基板201g的面上，其中绝缘膜46s介入在金属反射层43与i层47i之间。并且，金属反射 层43将从玻璃基板201g的设置有金属反射层43的面的相对侧的面的一侧进入的照明光 反射到半导体层47中，以遮挡光。
此外，如图6所示，在光传感元件32中，半导体层47形成在玻璃基板201 g的面上。 与像素开关元件31的半导体层48相同，半导体层47由例如多晶硅形成，并且通过对半导 体薄膜进行图案化处理来形成。
半导体层47包括ρ层47ρ、η层47η、及i层47i，并且被配置为使光传感元件32 具有PIN结构。半导体层47接收入射至其的入射光H，以对入射光H执行光电转换，从而 生成电荷。换句话说，半导体层47被形成为光电转换层。此处，ρ层47p通过高浓度掺杂 P型杂质来形成，η层47η通过高浓度掺杂η型杂质来形成，i层47i具有高阻抗，并且介入 在P层47p与η层47η之间。
半导体层47被设置为η层47n、i层47i、及ρ层47ρ沿着玻璃基板201g的平面 方向xy依次并置。
具体地，在半导体层47中，i层47i被设置为与金属反射层43相对其中，绝缘膜 46s介入在i层47i与金属反射层43之间。并且，以在玻璃基板201g的平面方向xy上将 i层47i夹在中间的方式设置η层47η和ρ层47ρ。换句话说，光传感元件32被配置为使执 行光电转换的半导体层47具有电流在液晶面板200的平面方向xy上流动的横向型结构。
并且，在光传感元件32中，第一电极51被设置为连接至η层47η。此处，η层47η 在玻璃基板201g的平面方向xy上从对应于i层47i的部分处延伸，并且在延伸部分的表 面上形成第一电极51。例如，第一电极51由诸如铝的金属材料形成。
并且，在光传感元件32中，第二电极52被设置为电连接至ρ层47p。此处，ρ层 47ρ在玻璃基板20 Ig的平面方向xy上从对应于i层47i的部分处延伸，并且在延伸部分的 表面上形成第二电极52。例如，第二电极52由诸如铝的金属材料形成。
通过以覆盖半导体层47的方式形成层间绝缘膜&、设置接触孔来使η层47η和ρ 层47ρ的表面被暴露、之后将导电材料填充在接触孔中来形成第一电极51和第二电极52。 例如，通过将诸如金属材料的导电材料填充在接触孔中并随后执行图案化处理来形成第一15电极51和第二电极52。
并且，如图4所示，光传感元件32被层间绝缘膜60a覆盖，并且通过设置在层间绝 缘膜60a上的驱动配线HD来驱动光传感元件32。并且，由光传感元件32进行光电转换所 生成的接收光数据通过设置在层间绝缘膜60a上的数据线S2来读取。
此外，如图4所示，TFT阵列基板201的像素电极6 在平坦化膜60b上被形成为 对应于显示区TA，并且连接至像素开关元件31的漏极M。像素电极6 是所谓的透明电 极，并且例如使用ITO来形成。并且，像素电极62a向图4所示的像素电极6 与设置在相 对基板202上的相对电极23之间的液晶层203施加电压，从而调制由背光300照射的光。
此外，如图4所示，TFT阵列基板201的透明电极62c在平坦化膜60b上形成为对 应于传感区RA。类似于像素电极62a，例如使用ITO来形成透明电极62c。与像素电极62a 不同，透明电极62c不电连接至像素开关元件31，而是独立于像素电极6 设置。
(B2)关于相对基板202
将对液晶面板200的相对基板202进行描述。
类似于TFT阵列基板201的情况，相对基板202包括使光透过的绝缘体的玻璃基 板202g，并且如图4所示，相对基板202以彼此隔着间隔的关系与TFT阵列基板201相对。 并且，在相对基板202中，如图4所示，彩色滤光层21和相对电极23形成在玻璃基板202g上。
如图4所示，相对基板202的彩色滤光层21形成在像素区PA的显示区TA中相对 基板202的与TFT阵列基板201相对的一侧的面上。彩色滤光层21被配置为使从背光300 发射的照明光R彩色化，并从TFT阵列基板201侧透射至相对基板202侧。此处，如图4所 示，为每个像素P设置包括一组红色滤光层21R、绿色滤光层21G、及蓝色滤光层21B的彩色 滤光层21。并且，在TFT阵列基板201中，上述各像素开关元件31和各像素电极6 被设 置为分别对应于红色滤光层21R、绿色滤光层21G、及蓝色滤光层21B。
并且，如图4所示，相对基板202的相对电极23形成在相对基板202的与TFT阵 列基板201相对的一侧的面上。相对电极23是所谓的透明电极，并且由例如ITO形成。此 处，如图4所示，以覆盖彩色滤光层21的方式设置平坦化膜22，并且相对电极23以均勻的 状态设置在平坦化膜22的整个面上，以用作共用电极。
(B3)关于液晶层203
将对液晶面板200的液晶层203进行描述。
如图4所示，液晶层203夹在TFT阵列基板201与相对基板202之间。例如，液晶 层203封装在TFT阵列基板201与相对基板202之间由间隔件(未示出)保持的预定距离 的间隔中。并且，通过形成在TFT阵列基板201和相对基板202上的液晶取向膜(未示出) 来取向液晶层203。
(C)光量调节部210的详细构造
如图4所示，液晶显示装置100包括光量调节部210。光量调节部210具有面板形 状，并且以与液晶面板200相对的方式设置在液晶面板200的正面侧。
如图4所示，光量调节部210包括第一玻璃基板211、第二玻璃基板212、及液晶层 213，第一玻璃基板211和第二玻璃基板212以之间留有间隔的方式相互贴合。并且，在光 量调节部210中，液晶层213设置在第一玻璃基板211与第二玻璃基板212之间的间隔内。16
此处，在光量调节部210中，第一玻璃基板211、液晶层213、及第二玻璃基板212 从液晶面板200侧以相互并置的关系依次设置。光量调节部210被配置为调节要入射至光 传感元件32的i层47i的光量。
尽管将在下文中对细节进行描述，但光量调节部210被配置成使液晶层213的对 应于传感区RA的部分处的液晶用作液晶透镜。并且，向构成液晶透镜的液晶施加电压，来 改变液晶的液晶分子的取向，以改变液晶透镜的焦距，从而调节要入射至光传感元件32的 光接收区JM的光量。
将依次描述光量调节部210的各部件。
在光量调节部210中，第一玻璃基板211是使光透过并由玻璃形成的绝缘体的基 板。并且，第一玻璃基板211设置在液晶面板200的与相对基板202相对的一侧上，以与相 对基板202相对。并且，如图4所示，第一透明电极62d形成在第一玻璃基板211的、在与 相对基板202相对的面的相对侧的且在与第二玻璃基板212相对的一侧的面上。
在第一玻璃基板211中，第一透明电极62d使用例如ITO来形成，并使光透过。此 处，如图4所示，第一透明电极62d被形成为覆盖第一玻璃基板211的、在与第二玻璃基板 212相对的一侧的面的整个区域的全部。
在光量调节部210中，第二玻璃基板212是使光透过并由玻璃形成的绝缘体的基 板。并且，第二玻璃基板212被设置为经由第一玻璃基板211和液晶层213与液晶面板200 的相对基板202相对。并且，如图4所示，在第二玻璃基板212中，第二透明电极6 形成 在与第一玻璃基板211相对的一侧的面上。
在第二玻璃基板212中，第二透明电极6 使用例如ITO来形成，并且使光透过。
图7是示出了根据本发明实施方式1中的第二透明电极62e的俯视平面图。
如图4所示，第二玻璃基板212的第二透明电极6 被形成为覆盖第二玻璃基板 212的、在与第一玻璃基板211相对的一侧的面。并且，在第二透明电极62e中，在传感区 RA的、包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分处设置开口 TK。在本实 施方式中，以具有比光传感元件32的光接收区JM的面积大的面积的圆形形状来形成第二 透明电极62e的开口 TK。
如图4所示，在光量调节部210中，液晶层213夹在第一玻璃基板211和第二玻璃 基板212之间。例如，液晶层213被封装在第一玻璃基板211与第二玻璃基板212之间由 间隔件(未示出)保持的预定距离的间隔中。并且，通过形成在第一玻璃基板211和第二 玻璃基板212上的液晶取向膜(未示出)来取向液晶层213。例如，液晶层213由介电常数 各向异性Δ ε >0的液晶材料来形成，并且如图4所示，液晶层213被水平取向，从而液晶 分子的长轴方向沿着第一玻璃基板211和第二玻璃基板212彼此相对的面的方向。
(D)操作
将描述在上述液晶显示装置100中当诸如人体手指的被检测对象体触摸液晶面 板200的正面侧或在其上移动时检测被检测对象体的位置的情况下的操作。
图8是示出了在本发明的实施方式1中检测被检测对象体的位置时的操作的流程 图。
首先，如图8所示，执行接收光数据的获取(Sll)。
此处，设置在液晶面板200上的传感区RA中的光传感元件32接收入射光H，以生成接收光数据。
图9是示出了在根据本发明的实施方式1中当液晶显示装置100中的光传感元件 32生成接收光数据时的样子的截面图。
在本实施方式中，向光量调节部210中的第一透明电极62d与第二透明电极6 之间的液晶层213施加电压，以将液晶层213置于使液晶层213的对应于传感区RA的部 分具有液晶透镜LN的功能的状态，如图9所示。简而言之，光量调节部210形成液晶透镜 LN(其为折射率分布型透镜)。此处，光量调节部210中的液晶透镜LN的焦点被置于例如 被调节至光传感元件32的光接收区JSa的中心的状态。
具体地，在第一透明电极62d与第二透明电极6 之间产生电位差。由此，尽管第 二透明电极62e的开口 TK的中心部被置于液晶分子不旋转并且取向被保持从而相位差大 的状态，但是从开口 TK的中心部向端部，液晶分子的旋转量增大，并且相位差减小。
作为折射率分布型透镜的液晶透镜LN具有偏振依赖性。因此，在本实施方式中， 在液晶透镜LN中的折射率差分布的方向沿着χ方向的情况下，入射至液晶透镜LN的入射 光H作为在χ方向上振荡的偏振光被透射至第二偏光板207，如图9所示。
如图9所示，第二偏光板207被设置为其透射轴沿着χ方向。因此，在本实施方式 中，如上所述，入射光H能够被会聚在光传感元件32的光接收区JM上。
并且，如上所述，从液晶面板200的正面侧会聚在光传感元件32上的入射光H被 光传感元件32在光接收区J&i处接收，并且被光电转换而生成接收光数据。
图10是示出了在根据本发明的实施方式1中形成在液晶层213上的液晶透镜LN 与第二偏光板207之间的关系的俯视平面图。
如图10所示，液晶透镜LN包括折射率差分布的方向KD与χ方向相同的部分。此 外，如图10所示，第二偏光板207的透射轴TJ沿着X方向。以此方式，第二偏光板207包 括液晶透镜LN中折射率差分布的方向KD与第二偏光板207的透射轴TJ的方向彼此一致 的部分。因此，作为偏振光透过液晶透镜的入射光H(可见光线)透过第二偏光板207。因 此，入射光H能够会聚在光传感元件32的光接收区J&i上。需要注意，在图10中，在液晶 透镜LN中的折射率差分布的方向KD与第二偏光板207的透射轴TJ的方向彼此不一致的 情况下，透过液晶透镜LN的光入射至光接收区JM而不会被会聚，从而生成接收光数据。
随后，如图8所示，判断接收光数据是否在基准值的范围内(S21)。
此处，控制部401判断由光传感元件32生成的接收光数据的值是否高于基准值。
在本实施方式中，例如，在由光传感元件32生成的接收光数据的值等于动态范围 的上限值时，确定接收光数据的值超出基准值的范围。然而，在接收光数据的值不等于上限 值的情况下，控制部401确定接收光数据的值在基准值的范围内。
并且，如图8所示，在接收光数据的值在基准值的范围内的情况下(是)，执行位置 检测(S51)。下文中，将描述本步骤的详细内容。
另一方面，如图8所示，在接收光数据的值不在基准值的范围内的情况下(否)，执 行光量的调节(S31)。
此处，控制部401向光量调节部210提供控制信号，以控制光量调节部210的操作。
在本实施方式中，控制部401调节光量调节部210的操作，以使要入射至光传感元件的入射光H的量减少。
例如，控制部401调节光量调节部210的操作，以将光量调节部210置于第一透明 电极62d与第二透明电极6 之间的电位差分布被消除的状态。因此，从液晶面板200的 正面侧进入的入射光H入射至光传感元件32而不会被会聚。
简而言之，光量调节部210的液晶透镜的焦点置于未被调节至光传感元件32的光 接收区JM的状态，从而允许从液晶面板200的正面侧到光传感元件32的入射光H入射至 光传感元件32的光接收区JSa。
需要指出，液晶透镜的焦距可以基于接收光数据在多个阶段中变化。例如，接收光 数据的值与获取接收光数据时施加至液晶层213的电压值相互关联的查找表被预先存储 在存储介质中。随后，控制部401从查找表中提取与如上所述所获取的接收光数据的值相 对应的电压值，并执行控制以将具有所提取的电压值的电压施加至液晶层213。
随后，如图8所示，执行接收光数据的获取(S41)。
此处，设置在液晶面板200的传感区RA中的光传感元件32接收入射光H以生成 接收光数据。
在本实施方式中，光量调节部210消除第一透明电极62d与第二透明电极6 之 间的电位差分布，从而建立从液晶面板200的正面侧进入的入射光H未被会聚的状态，如上 所述。并且，在这种状态下，光传感元件32在其光接收区JM处接收入射光H以生成接收 光数据。
随后，如图8所示，执行位置检测(S51)。
此处，位置检测部402基于以上述方式从设置在液晶面板200上的多个光传感元 件32收集的接收光数据，来检测像素区PA中被检测对象体接触像素区PA或接近像素区PA 所定位的位置。例如，位置检测部402检测接收光数据的信号强度高于基准值的坐标位置， 作为被检测对象体与像素区PA接触的坐标位置。
随后，如图8所示，执行图像显示(S61)。
此处，在光量调节部210消除第一透明电极62d与第二透明电极6 之间的电位 差分布而使得从液晶面板200的正面侧进入的入射光H没有被会聚的状态下，执行图像显示。
通过以此方式分时地执行收集接收光数据的图像拾取及显示图像的图像显示，本 实施方式能够以更高效率执行光会聚。
(E)总结
如上所述，在本实施方式中，在其光接收区J&i接收入射光H以生成接收光数据的 光传感元件32设置在像素区PA中，在像素区PA中，图像显示在液晶面板200上。并且，用 于调节要入射至光传感元件32的光接收区J&i的光量的光量调节部210被设置为与液晶 面板200相对的关系，并且由控制部401控制光量调节部210的操作。此处，控制部401基 于由光传感元件32生成的接收光数据来控制光量调节部210的操作。具体地，光量调节部 210包括液晶透镜，并向构成液晶透镜的液晶施加电压以改变液晶分子的取向，来改变液晶 透镜的焦距，从而调节要入射至光传感元件32的光接收区JM的光量。例如，在由光传感元 件32生成的接收光数据的值等于动态范围的上限值的情况下，光量调节部210执行调节， 以使要入射至光传感元件32的入射光H的量减少。
因此，本实施方式能够确保光传感元件32的动态范围。此外，在本实施方式中，由 于不需要为了确保动态范围而设置多种光传感元件32，所以不会发生光透射率的降低。因 此，本实施方式能够提高图像质量。
此外，在本实施方式中，如图7所示，第二透明电极62e的开口 TK被形成为具有大 于光传感元件32的光接收区JSa的面积的面积。在本实施方式中，通过形成开口 TK，液晶 透镜被配置为其尺寸大于传感区RA中光传感元件32的光接收区JSa。简而言之，在本实施 方式中，液晶透镜尺寸大于光传感元件32的活性区的尺寸。因此，本实施方式具有能够有 效会聚光的效果。
此外，在本实施方式中，作为不利用在其表面的折射的折射率分布型透镜的液晶 透镜用于将入射光H会聚在光传感元件32的光接收区J&i上。在使用利用在其表面的折 射的透镜(如，球面透镜)的情况下，入射光在透镜表面上有时被规则反射，这劣化了可视 性。然而，在本实施方式中，由于使用了具有平坦表面的液晶透镜，因此能够抑制刚刚所描 述的缺陷的发生。此外，由于液晶透镜具有偏振依赖性，所以对作为偏振光的显示光没有不 良影响，并且能够防止液晶面板上的图像质量的劣化。
(F)其它
需要指出，尽管在本实施方式中第二透明电极62e的开口 TK被形成为圆形形状， 但是本发明不局限于此。
图11是示出了根据本发明实施方式1中的第二透明电极6 的变形例的平面图。
如图11所示，第二透明电极62e的开口 TK可以被形成为矩形形状。在这种情况 下，可使上述液晶透镜具有柱面透镜的功能。在这种情况下，在液晶透镜的折射率差分布的 方向与X方向一致的情况下，类似于如上所述的情况，第二偏光板207的透射轴被设置为沿 着χ方向。由此，入射光H能够被会聚在光传感元件32的光接收区JM上。
<2.实施方式2 (外部设置液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式2。
(A)液晶显示装置的构造等
图12是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式2中的液晶显示装置IOOb 的主要部分的截面图。在图12中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图12所示，本实施方式与实施方式1的不同之处在于光量调节部210b的第二 透明电极62e_2。除此之外，本实施方式与实施方式1相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图12所示，类似于实施方式1的情况，光量调节部210b的第二透明电极62e_2 以覆盖第二玻璃基板212的、在与第一玻璃基板211相对的一侧的面的方式形成。
然而，此处，第二透明电极62e_2的包括与传感区RA中光传感元件32的光接收区 J&i相对应的区域的部分与实施方式1的该部分是不同的，并且具有以彼此间隔的关系形 成在其上的多个透明电极62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef。
图13是示出了在根据本发明的实施方式2中形成在传感区RA中的第二透明电极 62e_2的包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分的示图。
参照图13，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_2与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。并 且(c)示出了当施加如(b)中所示的电压V时从液晶层213获得的相位差Re的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。
如图13的(a)中所示，在构成光量调节部210b的第二透明电极62e_2的多个透 明电极62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef中，圆形形状的透明电极62ea设置在中心。随 后，多个透明电极62eb、6^5C、62ed、6&e、及62ef被形成为沿着透明电极62ea周围所描绘 的圆。形成为所描绘的圆的多个透明电极62eb、6&C、62ed、6&e、及62ef被形成为围绕中 心处的圆形透明电极62ea半径从中心向外围依次增大。在本实施方式中，描绘圆的线被形 成为其宽度从中心向外围依次减小。
并且，如图13的(a)中所示，多条配线Had、Hbe、及Hcf连接至上述多个透明电极 62ea、62eb、62ec、62ed、62ee、及 62ef。
此处，如图13的(a)中所示，配线Had被形成为将中心处的透明电极62ea和从中 心向外围第四形成的透明电极62ed电连接。并且，配线Hbe被形成为将从中心向外围第二 形成的透明电极62eb和第五形成的透明电极62ee电连接。并且，配线Hcf被形成为将从 中心向外围第三形成的透明电极62ec和第六形成的透明电极62ef电连接。
尽管图12中未示出配线Had、Hbe、及Hcf，但是它们设置在第二玻璃基板212的、 在与第一玻璃基板211相对的一侧的面上。并且，配线Had、Hbe、及Hcf被层间绝缘膜(未示 出)覆盖，并且第二透明电极62e_2形成在层间绝缘膜上。需要指出，在图13的(a)中，多 条配线Had、Hbe、及Hcf通过直线来表示，并且它们与多个透明电极62ea、6&b、62ec、6&d、 62ee、及62ef的连接处的接触通过点来表示。
构成该第二透明电极62e_2的多个透明电极62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef 被形成为满足下面所给出的表达式(1)和O)的关系。通过刚刚所描述的构造，在本实施 方式中，能够使夹在它们与第一透明电极62d之间的液晶层213具有菲涅耳透镜的液晶透 镜的功能。
[表达式1]
rm = pmAf m = 1，2，· · . ,M- (1)
[表达式2]
rmn=p[(m-\) + n/L\Af η = 1，2. . .，L... (2)
需要指出，在上面所给出的表达式(1)和(2)中，r为菲涅耳区；λ为入射光的波 长；f为液晶透镜的焦距；M为菲涅耳区数；以及L为各菲涅耳区的分割数。
在本实施方式中，如图13的(a)中所示，M = 2并且L = 3。并且，多个透明电极 62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef被形成为其r与从圆的中心到其外侧端部的距离相对应。
并且，向夹在构成第二透明电极62e_2的多个透明电极62ea、6&b、62ec、6&d、 62ee、及62ef与第一透明电极62d之间的液晶层213施加如图13的(b)所示的电压V。因 此，在液晶层213中产生如图13的(c)所示的相位差Re。
具体地，通过向液晶层213施加表示为图13的(b)中的第一电压分布Vl的电压， 可获得图13的(c)所示的第一相位差分布Rel。此外，通过向液晶层213施加表示为图13 的(b)中的第二电压分布V2的电压，可获得图13的(c)中的第二相位差分布Re2。因此， 通过同时执行第一电压分布Vl的电压施加和第二电压分布V2的电压施加，可以使液晶具 有凸状透镜的功能，如图13的(c)中由抛物线形式的虚线所示。
(B)总结
因此，在本实施方式中，由于光量调节部210b可以用作其焦距响应于电压而改变 的菲涅耳透镜，所以可以改变要入射至光传感元件32的光接收区JSa的光量。需要指出， 如果光量超过光传感元件32的动态范围，则光量调节部210b被调节为不会表现出透镜的 功能。例如，向多个透明电极62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef中从内侧开始的第四透 明电极62ed和第五透明电极62ee施加等电位。
因此，在本实施方式中，类似于实施方式1，能够确保光传感元件32的动态范围。
(C)其它
需要指出，第二透明电极62e_2的形成在传感区RA中包括与光传感元件32的光 接收区JM相对应的区域的部分的图案不局限于以上所述的图案。
图14是示出了在根据本发明的实施方式2的变形例中形成在传感区RA中的第二 透明电极62e_2的包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分的示图。
参照图14，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_2与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。并 且，(c)示出了当施加如图(b)中所示的电压V时在液晶层213上所获取的相位差Re的分 布与第二透明电极62e_2的相关关系。
如图14所示，光量调节部210b的第二透明电极62e_2包括从中心以彼此隔着间 隔的关系依次形成的多个透明电极62ea 62印。在多个透明电极62ea 62印中，圆形形 状的透明电极62ea设置在中心，并且多个透明电极62eb 62印以沿着透明电极62ea周 围描绘圆的方式形成。形成为所描绘的圆的多个透明电极62eb 62ep被形成为围绕中心 处的圆形透明电极62ea半径从中心向外围依次增大。并且，描绘圆的线被形成为其宽度非 常小，并且彼此相等。
并且，配线Ha Hp彼此独立地分别电连接至多个透明电极62ea 62印。
并且，如图14的(b)中所示的电压V施加在构成第二透明电极62e 2的多个透明 电极62ea 62印与第一透明电极62d之间。因此，在液晶层213中出现如图14的(c)中 所示的相位差Re。
此处，以与上文中参照图13所描述的实例的情况类似的方式，来执行电压V的施 加。
图15是示出了在根据本发明实施方式2的另一变形例中形成在传感区RA中的第 二透明电极62e_2的包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分的示图。
参照图15，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_2与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。并 且，(c)示出了当施加如(b)中所示的电压V时在液晶层213上所获取的相位差Re的分布 与第二透明电极62e_2的相关关系。
如图15的(a)所示，光量调节部210b的第二透明电极62e_2以与图14所示的第 二透明电极62e_2类似的方式来形成。简而言之，在光量调节部210b的第二透明电极62e_2 中，从中心以彼此隔着间隔的关系依次形成多个透明电极62ea 62印。
并且，如图15的(b)中所示的电压V被施加至构成第二透明电极62e_2的多个透 明电极62ea 62印与第一透明电极62d之间。因此，如图15的(c)中所示，在液晶层213中产生相位差Re。因此，由于光量调节部210b可具有其焦距能够响应于电压而改变的菲涅 耳透镜的功能，所以能够改变要入射至光传感元件32的光接收区JM的光量。
图16是示出了在根据本发明实施方式2的又一变形例中形成在传感区RA中的第 二透明电极62e_2的包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分的示图。
参照图16，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_2与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。并 且，(c)示出了当施加如(b)中所示的电压V时在液晶层213上所获取的相位差Re的分布 与第二透明电极62e_2的相关关系。
如图16的(a)中所示，第二透明电极62e_2包括以彼此隔着间隔的关系所形成 的多个透明电极 62ea、62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、62edl、62ed2、62eel、62ee2、62efl、及 62ef2。在构成第二透明电极62e_2的多个透明电极62ea、6&bl、6&b2、. . .、6&fl、及中，以带状方式延伸的透明电极62ea设置在中心。并且，以将中心处的透明电极62ea 夹在两端之间的方式，将多个透明电极62ea、62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、62edl、62ed2、 62扰1、62扰2、62时1、及62时2形成为以带状方式延伸。在中心处透明电极62ea的两端，透 明电极62ebl、62eb2、62ecl、. · ·、62efl、及62ef2被形成为线宽度从中心向外侧依次减小。
并且，如图16的(a)所示，多条配线Hadl、Had2、Hbel、Hbe2、Hcf 1、及Hcf2连接至 多个透明电极 62ea、6&bl、6&b2、. . ·、62ef 1、及 62ef2。
此处，如图16所示，配线Hadl和Had2被形成为将中心处的透明电极62ea和从中 心向外侧第四形成的透明电极6加(11和6加(12电连接。并且，配线Hbel和Hbe2分别被形 成为将从中心向外侧第二形成的透明电极62ebl和62吐2和第五形成的透明电极和 62ee2彼此电连接。并且，配线Hcfl和Hcf2被形成为将从中心向外侧第三形成的透明电极 62ecl和与第六形成的透明电极和彼此电连接。尽管这些配线Hadl、 Had2、HbeU Hbe2、Hcfl、及Hcf2未在图12中示出，但是它们设置在第二玻璃基板212的、 在与第一玻璃基板211相对的一侧的面上。并且，这些配线Hadl、Had2、Hbel、Hbe2、Hcfl、 及Hcf2被层间绝缘膜(未示出)覆盖，并且第二透明电极62e_2形成在层间绝缘膜上。
构成第二透明电极62e 2 的透明电极 62ea、62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、62edl、 62&2、62扰1、62扰2、62时1、及62时2被形成为满足上文中所给出的表达式(1)和( 的关 系。通过这样的结构，能够使夹在第二透明电极62e_2与第一透明电极62d之间的液晶层 213具有菲涅耳透镜的液晶透镜的功能。
在本实施方式中，如图16的(a)所示，M = 2并且L = 3。并且，各部分被形成为 其r与从中心轴至透明电极62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef的外侧端部的距离相对应。
并且，如图16的(b)中所示的电压V施加至构成第二透明电极62e_2的透明电极 62ea、6&b、62ec、6&d、62ee、及62ef与第一透明电极62d之间。因此，在液晶层213上产 生如图16的(c)所示的相位差Re。
此处，以与上文中参照图13所描述的实例的情况类似的方式，执行电压V的施加。
在图16所示的实例中，能够使液晶透镜具有柱面透镜的功能，并且本实例具有能 够使光传感元件32接收光所在的光接收区J&i的面积更大的优势。
图17是示出了在根据本发明的实施方式2的再一变形例中形成在传感区RA中的第二透明电极62e_2的包括与光传感元件32的光接收区J&i相对应的区域的部分的示图。
参照图17，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_2与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。并 且，(c)示出了当施加如(b)中所示的电压V时在液晶层213上所获取的相位差Re的分布 与第二透明电极62e_2的相关关系。
如图17的(a)所示，第二透明电极62e_2包括以彼此隔着间隔的关系形成的多个 透明电极 62ea、62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、· · ·、62eol、及 62eo2。在多个透明电极 62ea, 62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、...、62eol、及62eo2中，以带状方式延伸的透明电极62ea设 置在中心处。并且，以将中心处的透明电极62ea夹在两端之间的方式，将多个透明电极 62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、. · ·、62eol、及62eo2形成为以带状方式延伸。在中心处的透明 电极62ea的两端，形成为带状的多个透明电极62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、. . .、6加01、及 62eo2被形成为线宽非常小，并且彼此相等。
并且，如图17的(a)所示，多条配线Ha、Hb、Hc.....Ho连接至多个透明电极62ea、62ebl、62eb2、62ecl、62ec2、·.. 、62eol、及 62eo2。
此处，配线Ha形成在中心处的透明电极62ea上。并且，配线Hb被形成为将从中 心处的透明电极62ea向外侧第一形成的透明电极62ebl和62吐2彼此电连接。并且，配线 Hc被形成为将从中心处的透明电极62ea向外侧第二形成的透明电极和彼此电连接。并且，配线Hd.....Ho以类似的方式形成。并且，这些配线Ha、Hb、Hc.....Ho被层间绝缘膜(未示出)覆盖，并且第二透明电极62e_2形成在层间绝缘膜上。
并且，如图17的(b)所示的电压V被施加至构成第二透明电极62e_2的多个透明 电极62ea 62eo与第一透明电极62d之间。因此，在液晶层213上产生如图17的(c)所 示的相位差Re。
此处，以与上文中参照图16所描述的实例的情况类似的方式执行电压V的施加。
图18是示出了在根据本发明的实施方式2的又一变形例中形成在传感区RA中的 第二透明电极62e_2的包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分的示图。
参照图18，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_2与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_2的相关关系。并 且，(c)示出了当施加如(b)中所示的电压V时在液晶层213上所获取的相位差Re的分布 与第二透明电极62e_2的相关关系。
如图18所示，光量调节部210b的第二透明电极62e_2形成为与图17所示的第二 透明电极62e_2相同。
并且，如图18的(b)所示的电压V施加至构成第二透明电极62e_2的多个透明电 极62ea 62eo与第一透明电极62d之间。因此，在液晶层213上产生如图18的(c)所示 的相位差Re。
需要指出，在上述本实施方式中，不管Δ ε为正还是为负，都能够使用液晶层 213。然而，为了执行反转驱动(reverse driving)，优选Δ ε < 0，这是因为响应于施加的 电压所出现的相位差的范围相对较大。
<3.实施方式3 (外部设置液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式3。24
(A)液晶显示装置的构造等
图19是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式3中的液晶显示装置IOOc 的主要部分的截面图。在图19中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图19所示，本实施方式与实施方式1的不同之处在于光量调节部210c的第二 透明电极62e_3。除此之外，本实施方式与实施方式1相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图19所示，类似于实施方式1的情况，光量调节部210c的第二透明电极62e_3 以覆盖第二玻璃基板212的、在与第一玻璃基板211相对的一侧的面的方式形成。
然而，在本实施方式中，如图19所示，第二透明电极62e_3的包括与传感区RA中 光传感元件32的光接收区J&i相对应的区域的部分与实施方式1的该部分是不同的，并且 具有形成于其上的底部62et和侧壁部62es。
图20是示出了在根据本发明的实施方式3中形成在传感区RA中的第二透明电极 62e_3的包括与光传感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分的示图。
参照图20，(a)为平面图。同时，(b)示出了施加至夹在第二透明电极62e_3与第 一透明电极62d之间的液晶层213的电压V的分布与第二透明电极62e_3的相关关系。并 且(c)示出了当将如(b)中所示的电压V施加至夹在第二透明电极62e_3与第一透明电极 62d之间的液晶层213时从液晶层213所获取的相位差Re的分布与第二透明电极62e_3的 相关关系。
如图20的(a)中所示，构成第二透明电极62e_3的底部62et被形成为圆盘状。此 处，底部62et被形成为以光传感元件32的光接收区JM的中心为中心的圆盘。
并且，如图19和图20的(a)所示，侧壁部62es以在底部62e的外周t上以及围 绕其外周来描绘圆的方式被设置，并且以如图19所示从底部62et的面突出的方式来形成。
并且，如图19和图20的(a)所示，配线Ht连接至底部62et。同时，另一条配线 Hs连接至侧壁部62es。并且，如图19所示，配线Ht和Hs设置在第二玻璃基板212的、在 与第一玻璃基板211相对的一侧的面上，并且被层间绝缘膜&覆盖，并且上文中所述的第 二透明电极62e_3形成在层间绝缘膜&上。
并且，如图20的(b)所示的电压V被施加至夹在第二透明电极62e_3与第一透明 电极62d之间的液晶层213。因此，在液晶层213上产生如图20的(c)所示的相位差Re。
具体地，施加这样的电压以在构成第二透明电极62e_3的底部62et的中心部与底 部62et外周上的侧壁部62es之间产生电位差。简而言之，利用片电阻分布来向液晶层213 施加电压。此处，施加电压以使相位差Re在底部62et的中心变为2 π。
因此，由于能够使光量调节部210c具有其焦距能够响应于电压而改变的透镜的 功能，所以能够改变要入射至光传感元件32的光接收区JSa的光量。
(B)总结
因此，根据本实施方式，类似于实施方式1，能够确保光传感元件32的动态范围。
<4.实施方式4(内置液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式4。
(A)液晶显示装置的构造等
图21是示意性地示出了根据本发明实施方式4中的液晶显示装置IOOd的主要部 分的构造的示图。
同时，图22是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式4中的液晶显示装置 IOOd的主要部分的截面图。在图22中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部 分。在图22中，第一偏光板206和第二偏光板207在其透射轴的方向上被示出。
如图21所示，在本实施方式中，光量调节部210d未被设置在液晶面板200d的外 部，而是被设置在液晶面板200d的内部，如图22所示。除此之外，本实施方式与实施方式 1相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图22所示，本实施方式中的光量调节部210d被配置为使得夹在TFT阵列基板 201与相对基板202之间的液晶层203的一部分具有液晶透镜(未示出)的功能，该部分对 应于光传感元件32的光接收区JSa，如图22所示。简而言之，光量调节部210d被配置为使 电压施加至在对应于光传感元件32的光接收区JM的部分处的液晶，从而改变液晶透镜的焦距。
如图22所示，光量调节部2IOd具有形成在传感区RA中的第一透明电极62d_4和 第二透明电极62e_4。
在光量调节部210d中，如图22所示，第一透明电极62d_4设置在TFT阵列基板 201的、在与相对基板202相对的一侧的面上。此处，第一透明电极62d_4形成在平坦化膜 60b上以覆盖光传感元件32的与光接收区JM相对应的位置的面。例如，类似于像素电极 62a,第一透明电极62d_4使用ITO来形成，并且透射光。
同时，在光量调节部210d中，第二透明电极62e_4以覆盖相对基板202的、在与 TFT阵列基板201相对的一侧的面的方式形成。类似于第一透明电极62d_4，该第二透明电 极62e_4例如使用ITO来形成，并且透射光。此处，第二透明电极62e_4形成在平坦化膜22 上以对应于传感区RA。
并且，如图22所示，第一偏光板206被设置为其透射轴沿着例如y方向。同时，第 二偏光板207被设置为其透射轴沿着例如χ方向。类似于实施方式1的情况，第二偏光板 207被设置为其透射轴沿着设置在光量调节部210d上的液晶透镜的折射率差分布的方向。
图23是示出了根据本发明实施方式4中的第二透明电极6加_4的平面图。
如图23所示，开口 TK被设置在第二透明电极62e_4的、包含与传感区RA中的光传 感元件32的光接收区JM相对应的区域的部分处。在本实施方式中，第二透明电极62e_4 的开口 TK被形成为具有比光传感元件32的光接收区JSa的面积大的面积，并具有圆形形 状。此外，第二透明电极62e_4以与相对电极23隔着间隔的关系形成。
并且，如图22所示，液晶层203使用具有例如介电常数各向异性Δ ε > 0液晶材 料来形成，并且被水平取向为液晶分子的长轴方向沿着TFT阵列基板201与相对基板202 相对的面的方向。
在上述光量调节部210d中，当使液晶层203的对应于传感区RA的部分具有液 晶透镜的功能时，类似于实施方式1，电压被施加至第一透明电极62d_4与第二透明电极 62e_4之间的液晶层203。
图M是示出了在根据本发明的实施方式4中当液晶层203的对应于传感区RA的 部分具有液晶透镜LN功能时的样子的截面图。
如图对所示，在第一透明电极62d_4和第二透明电极62e_4之间产生电位差分布 的情况下，在第二透明电极62e_4的开口 TK的中心部，液晶分子不旋转，而是保持它们的取向，从而产生相位差大的状态。然而，在这种情况下，液晶分子的旋转从开口 TK的中心部向 端部增大，从而形成相位差小的状态。在液晶透镜的折射率差分布的方向与χ方向一致的 情况下，入射至液晶透镜的入射光作为在χ方向上振荡的偏振光透射至第二偏光板207。第 二偏光板207被设置为其透射轴沿着χ方向。因此，在本实施方式中，入射光H能够会聚在 光传感元件32的光接收区JM上。
并且，如上所述从液晶面板200d的正面侧会聚在光传感元件32上的入射光H被 光传感元件32在光接收区J&i接收，并被光电转换而生成接收光数据。
(B)总结
如上所述，在本实施方式中，光量调节部210d设置在液晶面板200d的内部。
因此，在本实施方式中，类似于实施方式1，能够确保光传感元件32的动态范围， 并且由于能够使液晶面板200d的液晶层203具有液晶透镜LN的功能，所以能够提高生产 效率。此外，在为液晶面板200d外设光量调节部210d的情况下，尽管难以建立精确的对准， 但是本实施方式的对准精度高，并且能够抑制光量调节偏差的出现。
需要指出，尽管在上述本实施方式中，设置有开口 TK的第二透明电极62e_4设置 在相对基板202上，但是本发明不局限于此。例如，即使设置有开口 TK的第二透明电极 62e_4设置在TFT阵列基板201上，而没有设置开口 TK的第一透明电极62d_4设置在相对 基板202上，也能实现相同的效果。
<5.实施方式5 (内置液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式5。
(A)液晶显示装置的构造等
图25是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式5中的液晶显示装置IOOe 的主要部分的截面图。在图25中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图25所示，本实施方式与实施方式4的不同之处在于，构成光量调节部210e的 第一透明电极62d_5和第二透明电极62e_5的位置。除此之外，本实施方式与实施方式4 相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图25所示，光量调节部210e的第一透明电极62d_5形成在相对基板202的、 在与TFT阵列基板201相对的一侧的面上。此处，第一透明电极62d_5以覆盖平坦化膜22 的与光传感元件32的光接收区J&i相对应的部分的面的方式形成。例如，类似于相对电极 23，第一透明电极62d_5使用ITO来形成，并且透射光。
此外，在光量调节部2IOe中，第二透明电极62e_5以覆盖TFT阵列基板201的、在 与相对基板202相对的一侧的面的方式形成。类似于第一透明电极62d_5，该第二透明电极 62e_5例如使用ITO形成，并且透射光。此处，第二透明电极62e_5被形成为对应于平坦化 膜60b上的传感区RA。
图沈是示出了根据本发明实施方式5中的第二透明电极62e_5的平面图。
如图沈所示，第二透明电极62e_5具有设置在第二透明电极62e_5的、包含与传 感区RA中的光传感元件32的光接收区J&i相对应的区域的部分处的开口 TK。在本实施 方式中，第二透明电极62e_5的开口 TK具有比光传感元件32的光接收区JM的面积大的 面积，并形成为圆形形状。此外，第二透明电极62e_5以与像素电极6 隔着间隔的关系形 成。
在上述光量调节部210e中，为了使液晶层203的对应于传感区RA的部分具有液 晶透镜的功能，类似于实施方式4，向第一透明电极62d_5与第二透明电极62e_5之间的液 晶层203施加电压。
图27是示出了在根据本发明的实施方式5中当液晶层203的对应于传感区RA的 部分具有液晶透镜功能时的样子的截面图。
如图27所示，在第一透明电极62d_5和第二透明电极62e_5之间产生电位差分布 的情况下，在第二透明电极62e_5的开口 TK的中心部，类似于实施方式4，液晶分子不旋转， 而是保持它们的取向，并且相位差较大。然而在这种情况下，液晶分子的旋转量从开口 TK 的中心部向端部增大，从而形成相位差小的状态。因此，在本实施方式中，入射光H能够会 聚在光传感元件32的光接收区JM上。
并且，从液晶面板200e的正面侧会聚到光传感元件32上的入射光H被光传感元 件32在光接收区J&i接收，并且被光电转换而生成接收光数据。
(B)总结
如上所述，在本实施方式中，类似于实施方式4，光量调节部210e设置在液晶面板 200e的内部。
因此，由于能够确保光传感元件32的动态范围并且能够使液晶面板200e的液晶 层203具有液晶透镜LN的功能，所以本实施方式能够提高制造效率。此外，与实施方式4 的情况相比，在本实施方式中，由于几乎不可能受到TFT阵列基板201和相对基板202重合 时产生的错位的影响，所以对准精度高，并且能够抑制光量调节中偏差的发生。
<6.实施方式6 (内置液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式6。
(A)液晶显示装置的构造等
图观是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式6中的液晶显示装置IOOf 的主要部分的截面图。在图观中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图观所示，本实施方式与实施方式5的不同之处在于，液晶面板200f中的光量 调节部210f的第二透明电极62e_6。除此之外，本实施方式与实施方式5相同。因此，将省 略重复部分的描述。
如图28所示，类似于实施方式5的情况，光量调节部210f的第二透明电极62e_6 以覆盖TFT阵列基板201的、在与相对基板202相对的一侧的面的方式形成。
但是，如图观所示，与实施方式5不同的是，在传感区RA中包含与光传感元件32 的光接收区JM相对应的区域的部分处，以彼此隔着间隔的关系形成多个透明电极62ea、 62eb>62ec>62ed>62ee>/S. 62ef0
具体地，类似于与实施方式2相关的图13中所示的情况，光量调节部210f的第二 透明电极62e_6具有设置在其中心的圆形形状的透明电极62ea。并且，多个透明电极62ea、 62eb、6^5C、62ed、6&e、及62ef被形成为沿着透明电极62ea周围所描绘的圆。
因此，由于光量调节部210f能够具有其焦距能够响应于电压而改变的菲涅耳透 镜的功能，所以其能够改变要入射至光传感元件32的光接收区JSa的光量。
(B)总结
因此，类似于实施方式5，本实施方式能够确保光传感元件32的动态范围。28方式7 (内置液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式7。
(A)液晶显示装置的构造等
图四是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式7中的液晶显示装置IOOg 的主要部分的截面图。在图四中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图四所示，在本实施方式的液晶面板200g中，光量调节部210g的第二透明电 极62e_7形成在相对基板202上，并且光量调节部2IOg的第一透明电极62d_7形成在TFT 阵列基板201上。并且，以与实施方式5不同的模式形成第一透明电极62d_7。除此之外， 本实施方式与实施方式5相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图四所示，光量调节部2IOg的第二透明电极62e_7形成在相对基板202的、在 与TFT阵列基板201相对的一侧的面的一部分处，该部分包括与传感区RA中的光传感元件 32的光接收区JM相对应的区域。
并且，在本实施方式中，与实施方式5不同，如图四所示，光量调节部210g的第二 透明电极62e_7具有底部62et及形成在底部62et上的侧壁部62es。具体地，类似于实施 方式3中的图20中所示的情况，构成光量调节部210g的第二透明电极62e_7的底部62et 被形成为圆形形状。此处，底部62et被形成为中心位于光传感元件32的光接收区JSa的 中心的圆形形状。
并且，类似于图20中所示的情况，侧壁部62es被设置为围绕底部62et的外周，并 且类似于图19中所示的情况，被形成为从底部62et的面突出。
因此，由于光量调节部210g能够具有其焦距响应于电压是可变的菲涅耳透镜的 功能，所以能够改变要入射至光传感元件32的光接收区JSa的光量。
(B)总结
因此，类似于实施方式5，本实施方式能够确保光传感元件32的动态范围。
<8.实施方式8 (外部设置液体透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式8。
(A)液晶显示装置的构造等
图30是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式8中的液晶显示装置IOOh 的主要部分的截面图。在图30中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图30所示，在本实施方式中，光量调节部210h与实施方式1不同。除此之外， 本实施方式与实施方式1相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图30所示，在光量调节部2 IOh中，类似于实施方式1，第一玻璃基板211和第二 玻璃基板212以彼此隔着间隔的关系和相对的关系被设置。
但是，在本实施方式中，不同于实施方式1，在第一玻璃基板211与第二玻璃基板 212之间设置液体透镜部213L。
如图30所示，液体透镜部213L具有下部电极6 和上部电极62 j，并且非极性液 体213ο和极性液体213w容纳在由下部电极6 和上部电极62 j形成的容纳空间中。
如图30所示，下部电极6 设置在第一玻璃基板211的、在与第二玻璃基板212 相对的一侧的面上。
此处，下部电极6 被形成为围绕传感区RA的与光传感元件32的光接收区JM29相对应的区域的外周。例如，下部电极6 被形成为描绘的圆。例如，下部电极62k由诸如 铝的导电材料形成。并且，在下部电极6 的表面上形成绝缘膜62kz。绝缘膜62kz由例如 诸如聚四氟乙烯的碳氟化合物型材料形成。
如图30所示，上部电极62j设置在第二玻璃基板212的、在与第一玻璃基板211 相对的一侧的面上。
此处，类似于下部电极62k，上部电极62 j被形成为围绕传感区RA的一区域的外 周，该区域与光传感元件32的光接收区JM相对应。上部电极62j被形成为描绘的圆形。 例如，上部电极62j由诸如铝的导电材料形成。
如图30所示，非极性液体213ο与极性液体213w—起被容纳在由下部电极6 和 上部电极62j所形成的容纳空间中。非极性液体213ο例如使用硅油形成。
如图30所示，极性液体213w与非极性液体213ο —起被容纳在由下部电极6 和 上部电极62j所形成的容纳空间中。对于极性液体213w，例如使用溶解有诸如氯化钠的电 解质的水溶液。这种极性液体213w与非极性液体213ο被分离，并且其间形成界面。
在如上所述的这种液体透镜部213L中，电压被施加至下部电极6 和上部电极 62j之间，以改变非极性液体213ο与极性液体213w之间的界面形状。因此，液体透镜部 213L被配置为能够改变入射至非极性液体213ο和极性液体213w的入射光H要会聚的焦点 位置。
在本实施方式中，控制将被施加至下部电极6 和上部电极62 j之间的电压，以改 变要入射至非极性液体213ο和极性液体213w的入射光H会聚的焦点位置。
图31是示出了在如上所述的根据本发明的此实施方式8中在下部电极6 和上 部电极62j之间施加电压时的样子的截面图。
如图31所示，通过在下部电极6 和上部电极62 j之间施加电压来改变非极性液 体213ο与极性液体213w之间的界面的形状。并且，如图31所示，可将入射至非极性液体 213ο和极性液体213w的入射光H会聚的焦点位置调节至光传感元件32的光接收区JSa。
因此，光量调节部210h能够改变要入射至光传感元件32的光接收区J&i的光量。
(B)总结
以此方式，在本实施方式中，由于光量调节部210包括液体透镜，所以通过向液体 透镜施加电压来改变液体透镜的焦距，从而调节要入射至光传感元件32的入射光H的量。 此处，光量调节部210h通过改变液体透镜的焦距来调节从液晶面板200的正面侧向背面侧 要入射至光传感元件32的光接收区JM的光量。
因此，类似于实施方式1，本实施方式能够确保光传感元件32的动态范围。
<9.实施方式9 (外部设置液体凸透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式9。
(A)液晶显示装置的构造等
图32是示出了根据本发明实施方式9中的液晶显示装置IOOi的主要部分的截面 图。在图32中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图32所示，在本实施方式中，光量调节部210i不同于实施方式1的光量调节 部。除此之外，本实施方式与实施方式1相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图32所示，光量调节部210i具有玻璃基板211g、透镜213La、及水平可移动元件 214。
将依次描述光量调节部210i的各部件。
在光量调节部210i中，玻璃基板211g是透射光并由玻璃形成的绝缘体的基板。玻 璃基板211g以与相对基板202相对的关系设置在液晶面板200的相对基板202的一侧上。 并且，如图32所示，玻璃基板211g具有形成在其一面上的透镜213La，该面位于与相对基板 202相对的面的相对侧。
如图32所示，在光量调节部210i中，透镜213La是例如由玻璃制成的凸透镜，并 且形成在第一玻璃基板211g的一面上，该面位于与相对基板202相对的面的相对侧。
此处，透镜213La被形成为对应于传感区RA。透镜213La在其表面处折射入射光， 以将入射光H收集至设置在传感区RA中的光传感元件32。
在光量调节部210i中，水平可移动元件214由例如压电元件构成。如图32所示， 水平可移动元件214设置在玻璃基板211g的一个侧面上，并且移动玻璃基板211g。
此处，水平可移动元件214沿着液晶面板200和玻璃基板21 Ig彼此相对的面改变 玻璃基板211g相对于液晶面板200的位置。因此，由于透镜213La的焦点位置移动，所以 能够调节要入射至光传感元件32的入射光H的量。
在本实施方式中，水平可移动元件214基于从控制部401输出的控制信号执行玻 璃基板2Ilg的移动操作。
图33是示出了在根据本发明的实施方式9中当水平可移动元件214移动玻璃基 板211g时的样子的截面图。
如图33所示，水平可移动元件214将玻璃基板211g移动为透镜213La的焦点位 置从光接收区JM移开。例如，在由光传感元件32生成的接收光数据的值为动态范围的上 限值的情况下，为了减小要入射至光传感元件32的光接收区JSa的入射光H的量，以如上 所述的方式移动玻璃基板211g。
(B)总结
因此，类似于实施方式1，本实施方式能够确保光传感元件32的动态范围。
<10.实施方式10 (内置液晶透镜并设置遮光壁203S的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式10。
(A)液晶显示装置的构造等
图34是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式10中的液晶显示装置IOOj 的主要部分的截面图。在图34中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图34所示，在本实施方式中，液晶面板200 j具有形成在TFT阵列基板201上的 光量调节部210 j的第一透明电极62d_10。与其一起，在相对基板202上形成光量调节部 210j的第二透明电极62e_10。此外，设置有遮光壁203S。除此之外，本实施方式与实施方 式6相同。因此，将省略重复部分的描述。
除了位置不同之外，第一透明电极62d_10和第二透明电极62e_10分别形成为类 似于实施方式6的第一透明电极和第二透明电极。
如图34所示，液晶层203设置在TFT阵列基板201与相对基板202之间。此处， 遮光壁203S被形成为围绕传感区RA的区域的外周，该区域对应于光传感元件32的光接收 区JSa。例如，遮光壁203S被设置为描绘的圆形。例如，遮光壁203S由包含黑色颜料的树脂材料形成。并且，遮光壁203S内部容纳有液晶。例如，液晶通过ODF(单滴填充)方式被 容纳，并且具有类似于实施方式6的液晶透镜的功能。
图35是示出了在根据本发明实施方式10中当液晶层203的对应于传感区RA的 部分具有液晶透镜功能时的样子的截面图。
如图35所示，通过使第一透明电极62d_10和第二透明电极62e_10之间产生电位 差，入射光H可被会聚在光传感元件32的光接收区JM上。
(B)总结
以此方式，在本实施方式中，遮光壁203S被形成为围绕光传感元件32的区域的外 周，该区域对应于光接收区JSa。因此，由于能够防止从与光传感元件32邻近的另一个像素 P入射的光被允许进入光传感元件32，所以能够获得高S/N比的接收光数据。
<11.实施方式11 (外部设置焦点固定型液晶透镜的情况)>
下面，将描述根据本发明的实施方式11。
(A)液晶显示装置的构造等
图36是示意性地示出了根据本发明实施方式11中的液晶显示装置IOOk的主要 部分的构造的示图。
如图36所示，本实施方式的液晶显示装置IOOk包括替代光量调节部而设置其中 的透镜单元500。除此之外，本实施方式与实施方式1相同。因此，将省略重复部分的描述。
图37是以放大比例的方式示出了根据本发明实施方式11中的液晶显示装置IOOk 的主要部分的截面图。在图37中，示出了与设置在像素区PA中的像素P相对应的部分。
如图37所示，液晶层213k与实施方式1的光量调节部不同，如图37所示。除此 之外，透镜单元500与实施方式1的光量调节部相同。因此，将省略重复部分的描述。
如图37所示，在透镜单元500中，液晶层213k包括焦点固定的液晶透镜LN。液晶 透镜LN例如通过紫外线固化液晶的硬化来形成。或者，液晶透镜LN通过热固性液晶的硬 化来形成。
因此，在本实施方式中，当检测被检测对象体的位置时，不执行如实施方式1中的 用于调节液晶透镜LN的焦点位置的操作。
如图37所示，焦点固定型的液晶透镜LN将入射光H会聚在光传感元件32的光接 收区J&i上。
由于液晶透镜LN具有偏振光依赖性，所以在液晶透镜LN中的折射率差分布的方 向与X方向一致的情况下，如图37所示，入射光H作为在X方向上振荡的偏振光被透射至 第二偏光板207。
如图37所示，第二偏光板207被设置为透射轴沿着χ方向。因此，在本实施方式 中，如上文所述，入射光H能够被会聚在光传感元件32的光接收区JM上。
并且，如上文所述，从液晶面板200的正面侧会聚在光传感元件32上的入射光H 被光传感元件32在光接收区J&i接收，并被光电转换而生成接收光数据。
图38是示出了根据本发明实施方式11中的透镜单元500的制造过程的示图。
首先，如图38的(a)所示，将第一透明电极62d形成在第一玻璃基板211的一个 面上。此处，以覆盖第一玻璃基板211的一个面的整个区域的全部的方式来形成第一透明 电极62d。
此外，如图38的(a)所示，将第二透明电极6 形成在第二玻璃基板212的一个 面上。此处，在以覆盖第二玻璃基板212的一个面的整个区域的全部的方式形成第二透明 电极6 后，如实施方式1中图7所示，设置开口 TK。
并且，第一玻璃基板211和第二玻璃基板212以彼此相对的关系贴合，使得如图38 的(a)所示，第一透明电极62d和第二透明电极62e以彼此隔着间隔的关系相对。此处，在 第一玻璃基板211和第二玻璃基板212的彼此相对的面上，设置液晶取向膜(未示出)，随 后，密封外周部，从而使它们相互贴合。
此后，将液晶材料封装在第一玻璃基板211和第二玻璃基板212之间，以设置如图 38的(a)所示的液晶层213k。例如，封装紫外线固化型的向列液晶材料(Δη = 0. 11，λ = 589nm)。因此，液晶层213k被水平取向为液晶分子的长轴方向与第一玻璃基板211和第 二玻璃基板212彼此相对的面的方向一致。
随后，如图38的(b)所示，在第一透明电极62d与第二透明电极6 之间施加电 压，以改变液晶层213k的液晶分子的取向方向。此处，如图38的(b)所示，液晶分子被取 向为弓形。此时，液晶中所混合的紫外线固化单体(RM82)类似于液晶分子也被取向。
随后，在电压被施加至第一透明电极62d与第二透明电极6 之间的状态被保持 的同时，如图38的(c)所示，紫外线UV照射在液晶层213k上。因此，由于分散在液晶中的 紫外固化单体被聚合，所以液晶分子以它们被取向为弓形的状态被硬化，从而形成焦点固 定型的液晶透镜LN。
随后，如图38的(d)所示，停止在第一透明电极62d与第二透明电极6 之间施 加电压。而且，在这种状态下，由于液晶层213k处于硬化状态，所以液晶分子被保持在它们 被取向为弓形的状态。
(B)总结
如上所述，在本实施方式中，不利用表面处的折射的折射率分布型液晶透镜LN用 于将入射光H会聚在光传感元件32的光接收区JSa。在使用利用表面处的折射的诸如球面 透镜的透镜的情况下，入射光有时在透镜表面被规则反射，从而降低了可视性。然而，在本 实施方式中，由于使用表面平坦的液晶透镜，所以能够抑制这种缺陷的出现。此外，由于液 晶透镜具有偏振依赖性，所以不会对显示光(其为偏振光)有不良影响，并且能够防止液晶 面板上的图像质量的劣化。
此外，在本实施方式中，由于液晶透镜LN为焦点固定型，所以与焦点可变型的相 比，能够减小功耗，并且能够简化模块的形状。
<12.其它 >
需要指出，在执行本发明的情况下，不局限于上文所述的实施方式，而是能够采用 各种修改形式，例如适当地组合各实施方式的发明特征。
(A)透镜的尺寸
尽管在上文所述的实施方式中，液晶透镜形成在传感区RA中，但本发明不局限于 此。例如，上文中参照图12所描述的第二透明电极62e_2不仅可以形成在传感区RA中，还 可以延伸到显示区TA中。在这种情况下，能够分时地执行图像拾取和显示，以更高效地执 行光的会聚，从而将更大的光量会聚在光接收区JM上。因此，能够以高的S/N比执行图像 拾取。33
此外，尽管在上述的本实施方式中，分时地执行图像拾取和显示，但本发明不局限 于此。本发明还能够应用在同时执行图像拾取和显示的情况。
(B)对于接收红外线等的情况
尽管在上文所述的实施方式中，背光照射可见光线作为照明光，但本发明不局限 于此。例如，可以以包括诸如红外线的不可见光线的方式照射照明光。并且，可以使用红外 线通过被检测对象体反射时反射光被光传感元件32接收而生成接收光数据的构造。在这 种情况下，即使在像素区中执行黑色显示的情况下，由于红外线能够入射至光传感元件，所 以能够更好地执行位置检测。此外，由于外部光的影响减小，所以能够提高接收光数据的S/ N比，并且能够很好地执行位置检测。
图39和图40是示出了在根据本发明的实施方式中包括红外线的反射光被光传感 元件32接收的样子的示图。
此处，图39是示出如实施方式1等中的液晶面板200外设液晶透镜LN的情况的 截面图。同时，图40是示出了如实施方式4等中的液晶透镜LN内置在液晶面板200d中的 情况的截面图。
如图39和图40所示，背光310向液晶面板200或200d的背面照射包括红外线顶 和可见光线VR的照明光R。尽管未示出，但是背光310包括可见光光源(未示出)和红外 光源(未示出)两种作为光源。例如，背光310包括白光LED作为可见光光源，并且发射为 白光的可见光线VR。此外，背光310包括例如红外LED作为红外光源，并且照射红外线IR。 例如，背光310发射中心波长为850nm的红外线顶。
并且，从各光源照射的可见光线VR和红外光线顶被构成背光310的导光板漫射， 以使其作为平面光照射在液晶面板200或200d的背面，随后被透射至上表面侧。
此后，如图39或图40所示，可见光线VR和红外线顶被位于液晶面板200或200d 的上表面附近的被检测对象体(未示出)反射。随后，被反射的光作为入射光H入射至液 晶面板200或200d的上表面。此入射光H作为随机偏振光入射。
在如图39所示的液晶面板200外设液晶透镜LN的情况下，与实施方式1的情况 不同的是，优选将第二偏光板207设置为第二偏光板207的透射轴沿着y方向。换句话说， 优选将第二偏光板207设置为其透射轴沿着与设置在光量调节部210中的液晶透镜LN的 折射率分布的方向(即χ方向)垂直的y方向。而且，在液晶透镜LN为焦点固定型的情况 下，优选以上述方式设置第二偏光板207。并且，如图39所示，第一偏光板206被设置为其 透射轴沿着χ方向。
在这种情况下，如图39所示，入射光H通过液晶透镜LN被会聚在光传感元件32 的光接收区Pa上。
此处，如图39所示，所会聚的入射光H中的红外线顶透过第二偏光板207，并入射 到光传感元件32的光接收区JSa。这是因为，偏光板通常具有使相对于近红外线在更长波 长侧上的光透过而不是吸收它们的性质。
同时，所会聚的入射光H中的可见光线VR被第二偏光板207更多的吸收并遮挡。
因此，由于红外线能够选择性地入射到光传感元件32的光接收区JSa，所以能够 更好地执行位置检测。此外，由于如上文所述外部光的影响减少，所以能够提高接收光数据 的SN比，并且能够更好地执行位置检测。
此外，通过利用如上所述的偏光板的这种性质，能够通过借助于更大面积的液晶 透镜进行红外光线的会聚，来以高灵敏度获取接收光数据，而不会影响用于显示的可见光 线。
与之相比，在如图40所示液晶透镜LN内置在液晶面板200d中的情况下，第二偏 光板207被设置为第二偏光板207的透射轴沿着χ方向，这类似于实施方式1的情况。并 且，如图40所示，第一偏光板206被设置为使其透射轴沿着y方向。
在这种情况下，如图40中所示，包含在入射光H中的可见光线VR和红外线顶的 每一种都透过第二偏光板207，并进入液晶透镜LN。此处，可见光线VR作为偏振光透过第 二偏光板207，并进入液晶透镜LN。
随后，包含在入射光H中的可见光线VR和红外线顶的每一种通过液晶透镜LN被 会聚在光传感元件32的光接收区JM上。
尽管未示出，但在液晶透镜LN内置在液晶面板200d中的情况下，与实施方式1的 情况不同的是，第二偏光板207可以被设置为其透射轴沿着y方向。并且，在这种情况下， 第一偏光板206被设置为其透射轴沿着χ方向。
在这种情况下，由于作为偏振光透过第二偏光板207的可见光线VR具有与液晶透 镜LN的折射率差分布的方向不同的偏振方向，所以其进入光传感元件32的光接收区JM 而不会被液晶透镜LN会聚。并且，由于透过第二偏光板207的红外线顶包括在液晶透镜 LN的折射率分布的方向上的分量，所以该分量被液晶透镜LN会聚，并进入光传感元件32的 光接收区JSa。
因此，在液晶透镜LN内置在液晶面板200d中的情况下，也能实现上文所述的效^ ο
(D)关于像素开关元件
尽管在上文所述的实施方式中，像素开关元件31被形成为底栅型薄膜晶体管，但 本发明不局限于此。
图41是示出了根据本发明实施方式中的像素开关元件31的构造的变形例的截面 图。
如图41所示，例如，可以形成顶栅型TFT作为像素开关元件31。或者，像素开关元 件可以形成为具有双栅结构。
(E)关于光传感元件的构造
尽管在上文所描述的实施方式中，以与多个像素P相对应的关系设置多个光传感 元件32，但本发明不局限于此。例如，可以为多个像素P设置一个光传感元件32，或者相反 地，为一个像素P设置多个光传感元件32。
此外，尽管在本实施方式中，光传感元件32包括PIN型光电二极管，但本发明不局 限于此。例如，即使将具有杂质掺杂在i层中的结构的光电二极管形成为光传感元件32，也 能实现相同的效果。此外，可设置光电晶体管作为光传感元件32。
(F)其它
此外，本发明能够应用于诸如IPS(面内切换)型和FFS(边缘场切换)型等各种 类型的液晶面板。此外，本发明还能够应用于诸如有机EL显示元件或电子纸等其它显示装置。35
此外，对至光传感元件32的光量的调节不局限于基于预先由光传感元件32获取 的接收光数据来改变透镜的焦点位置的情况。例如，可以采用这样一种构造，即在该构造 中，在图像拾取模式下，在拾取以某一固定距离间隔开的物体的图像的情况下，对于该位置 将透镜的焦点位置调节为固定的焦距。
此外，可以使用这样一种构造，在该构造中，在图像拾取模式下，基于接收光数据 改变透镜的焦点位置，从而像照相机的自动焦点那样调节焦距。
此外，光传感元件32可设置在执行图像显示的像素区之外的区域中。例如，可以 在像素区周围像图像帧的布置一样设置光传感元件32，同时以对应于光传感元件32的方 式设置构成光量调节部210的透镜。
此外，本实施方式的液晶显示装置100等能够作为各种电子装置的部件来应用。
图42 图46是示出应用根据本发明实施方式的液晶显示装置100的电子装置的 示图。
如图42所示，液晶显示装置100能够被应用为用于接收并显示电视广播的电视接 收器的显示装置，其将所接收的图像显示在显示屏上，并且操作者的操作指令被输入其中。
此外，如图43所示，液晶显示装置100能够被应用为数码像机的显示装置，其将诸 如拾取的图像的图像显示在显示屏上，并且操作者的操作指令被输入其中。
此外，如图44所示，液晶显示装置100能够被应用为笔记本式个人计算机的显示 装置，其将操作图像或类似图像显示在其显示屏上，并且操作者的操作指令被输入其中。
此外，如图45所示，液晶显示装置100能够被应用为便携式电话终端的显示装置， 其将操作图像或类似图像显示在其显示屏上，并且操作者的操作指令被输入其中。
此外，如图46所示，液晶显示装置100能够被应用为摄像机的显示装置，其将操作 图像或类似图像显示在其显示屏上，并且操作者的操作指令被输入其中。
需要指出，在上文所述的实施方式中，液晶显示装置100和IOOb IOOk为本发明 中的显示装置的实例。此外，在上述实施方式中，液晶面板200和200d 200j为本发明中 的显示面板或液晶面板的实例。此外，在所述实施方式中，TFT阵列基板201为本发明中的 第一基板的实例。此外，在所述实施方式中，相对基板202为本发明中的第二基板的实例。 此外，在所述实施方式中，液晶层203为本发明中的液晶层的实例。此外，在所述实施方式 中，遮光壁203S为本发明中的遮光壁的实例。此外，在所述实施方式中，光量调节部210为 本发明中的光量调节部的实例。此外，在所述实施方式中，位置检测部402为本发明中的位 置检测部的实例。此外，在所述实施方式中，光传感元件32为本发明中的光传感元件的实 例。此外，在所述实施方式中，光接收区Pa为本发明中的光接收区的实例。此外，在所述 实施方式中，像素区PA为本发明中的像素区的实例。
符号说明
11 显示用垂直驱动电路，12 显示用水平驱动电路，13 传感用垂直驱动电路， 14 传感用水平驱动电路，21 彩色滤光层，21B 蓝色滤光层，21G 绿色滤光层，21R 红色滤 光层，22 平坦化膜，23 相对电极，31 像素开关元件，32 光传感元件(光传感元件)，43 金属反射层，45 栅极，46g 栅极绝缘膜，46s 绝缘膜，47 半导体层，47i :i层，47η :η层， 47ρ :ρ层，48 半导体层，48Α 源-漏区，48Β 源-漏区，48C 沟道区，51 第一电极，52 第二 电极，53 源极，54 漏极，60a 层间绝缘膜，60b 平坦化膜，62a 像素电极，62c 透明电极，62d:第一透明电极，6 第二透明电极，侧壁部，底部，62j 上部电极，62k:下 部电极，62kz 绝缘膜，100、100b IOOk 液晶显示装置，200、200d 200 j 液晶面板(显 示面板、液晶面板)，201 :TFT阵列基板(第一基板)；201g:玻璃基板，202 相对基板(第 二基板)，202g 玻璃基板，203 液晶层(液晶层)，203s 遮光壁(遮光壁)，206 第一偏光 板，207 第二偏光板，210、210b 210j 光量调节部，211 第一玻璃基板，212 第二玻璃基 板，213、213k 液晶层，213L 液体透镜部，213La 透镜，213ο 非极性液体，213w 极性液体， 214 水平可移动元件，300、310 背光，301 光源，302 导光板，400 数据处理设备，401 控 制部(控制部)，402 位置检测部(位置检测部)，CA:外围区，P:像素，PA:像素区(像素 区)、RA 传感区，Sz 层间绝缘膜，TA 显示区，TK 开口
权利要求
1.一种显示装置，具有显示面板，包括具有用于接收光的光接收区以生成接收光数据的光传感元件； 光量调节部，用于调节要入射至所述光传感元件的所述光接收区的光量；以及 控制部，用于控制所述光量调节部的操作；所述光量调节部包括对应于所述光传感元件的所述光接收区设置的透镜，所述光量调 节部相对于所述光传感元件的所述光接收区来改变所述透镜的焦点位置，以调节要入射至 所述光接收区的光量。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述控制部基于由所述光传感元件生成的 所述接收光数据来控制所述光量调节部的操作。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述透镜比所述光接收区大。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述光量调节部的所述透镜为液晶透镜，并 且所述光量调节部向构成所述液晶透镜的液晶施加电压，以改变所述液晶的液晶分子的取 向，以改变所述液晶透镜的焦距，从而调节要入射至所述光传感元件的光量。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述液晶透镜为菲涅耳透镜。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述显示面板包括 第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与所述第一基板相对；以及 液晶层，夹在所述第一基板与所述第二基板之间，并且其液晶分子被取向； 所述光传感元件设置在所述第一基板的、在与所述第二基板相对的一侧的面上； 所述液晶透镜设置在所述第二基板的、在与所述第一基板相对的一侧的相对侧的面上 对应于所述光接收区的部分处；所述光量调节部从所述第一基板侧向所述第二基板侧改变所述液晶透镜的焦距，以调 节要入射至所述光传感元件的所述光接收区的光量。
7.根据权利要求6所述的显示装置，进一步具有偏光板，所述偏光板设置在所述第二 基板的、在与所述第一基板相对的一侧的相对侧的面上；所述偏光板被设置为其透射轴沿着所述液晶透镜的折射率差分布的方向；所述光传感元件在其光接收区处接收包括可见光线的入射光，以生成所述接收光数据。
8.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述显示面板包括第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与所述第一基板相对；以及 液晶层，夹在所述第一基板与所述第二基板之间，并且其液晶分子被取向； 所述光传感元件设置在所述第一基板的、在与所述第二基板相对的一侧的面上； 所述液晶透镜被配置为其焦距响应于施加至所述液晶层的对应于所述光接收区的部 分处的所述液晶的电压而改变；所述光量调节部改变所述液晶透镜的焦距，以调节从所述第一基板侧向所述第二基板 侧要入射至所述光传感元件的所述光接收区的光量。
9.根据权利要求8所述的显示装置，进一步具有偏光板，所述偏光板设置在所述第二 基板的、在与所述第一基板相对的一侧的相对侧的面上；所述偏光板被设置为其透射轴沿着所述液晶透镜的折射率差分布的方向；所述光传感元件在其光接收区处接收包括可见光线的入射光，以生成所述接收光数据。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述显示面板具有遮光壁，所述遮光壁以 包围所述第一基板和所述第二基板之间对应于所述光接收区的部分的方式被设置。
11.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述光量调节部的所述透镜为液体透镜， 并且所述光量调节部向所述液体透镜施加电压以改变所述液体透镜的焦距，从而调节要入 射至所述光传感元件的光量。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述显示面板包括 第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与所述第一基板相对；以及 液晶层，夹在所述第一基板与所述第二基板之间，并且其液晶分子被取向； 所述光传感元件设置在所述第一基板的、在与所述第二基板相对的一侧的面上； 所述液体透镜设置在所述第二基板的、在与所述第一基板相对的一侧的相对侧的面上 对应于所述光接收区的部分处；所述光量调节部从所述第一基板侧向所述第二基板侧改变所述液体透镜的焦距，以调 节要入射至所述光传感元件的所述光接收区的光量。
13.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述光量调节部包括用于移动所述透镜的 透镜移动部，以使所述透镜的焦点位置在所述显示面板的面的方向上移动，从而调节要入 射至所述光传感元件的光量。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述控制部调节所述光量调节部的操作， 使得当所述光传感元件生成的所述接收光数据大于参考值时，要入射至所述光传感元件的 光量减少。
15.根据权利要求14所述的显示装置，进一步包括位置检测部，所述位置检测部用于 检测位于所述显示面板的一个面侧的被检测对象体的位置；所述显示面板被配置为在其一个面侧上显示图像；所述光传感元件被配置为多个所述光传感元件设置在所述显示面板的显示图像的像 素区中，并且接收从所述显示面板的一个面侧向另一个面侧前进的光；所述位置检测部基于由设置在所述像素区中的多个所述光传感元件生成的所述接收 光数据来检测所述被检测对象体的位置。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述控制部进行控制，使得用于使所述光 传感元件接收光的图像拾取操作和用于使所述显示面板显示图像的显示操作被彼此分时 地执行。
17.—种显示装置，具有显示面板，在所述显示面板上，光传感元件在其光接收区接收入射光以生成接收光数据；偏光板，设置在所述显示面板的所述入射光入射的面上；以及液晶透镜，用于将所述入射光会聚在所述光接收区上；所述偏光板被设置为其透射轴沿着所述液晶透镜的折射率差分布的方向。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述显示面板包括第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与所述第一基板相对；以及 液晶层，夹在所述第一基板与所述第二基板之间，并且其液晶分子被取向； 所述光传感元件设置在所述第一基板的、在与所述第二基板相对的一侧的面上； 所述液晶透镜设置在所述第二基板的、在与所述第一基板相对的一侧的相对侧的面上 对应于所述光接收区的部分处；所述光传感元件在所述光接收区处接收依次透过所述液晶透镜和所述偏光板并入射 至所述光传感元件的入射光。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述液晶透镜通过紫外线固化液晶或热 固性液晶的硬化来形成，并且具有固定的焦距。
20.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述显示面板包括 第一基板；第二基板，以隔着间隔的关系与所述第一基板相对；以及 液晶层，夹在所述第一基板与所述第二基板之间，并且其液晶分子被取向； 所述光传感元件设置在所述第一基板的、在与所述第二基板相对的一侧的面上； 所述液晶透镜通过向所述液晶层的对应于所述光接收区的部分处的液晶施加电压来 形成；所述光传感元件在所述光接收区处接收依次透过所述液晶透镜和所述偏光板并入射 至所述光传感元件的入射光。
全文摘要
一种显示装置，其确保动态范围并改进图像质量。光量调节部210包括对应于光传感元件32的光接收区JSa设置的透镜。光量调节部210相对于所述光传感元件32的光接收区JSa来改变透镜的焦点位置，从而调节要入射至光接收区JSa的光量。
文档编号G06F3/041GK102037395SQ20098011843
公开日2011年4月27日 申请日期2009年5月25日 优先权日2008年5月29日
发明者东周, 寺西康幸, 皿井志一郎, 高间大辅 申请人:索尼公司