專利名稱：顯示裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如具有觸摸面板功能的液晶裝置等的顯示裝置、以及具 備這種顯示裝置而構(gòu)成的電子設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在作為這種顯示裝置的一例的液晶裝置中，提出了具有所謂觸摸面板 功能的顯示裝置，其中，按多個(gè)像素部、或以任意個(gè)數(shù)的像素部為一組而 按組配置光傳感器，能基于透過像素部的透過光進(jìn)行圖像顯示，并能通過 指示機(jī)構(gòu)向該顯示裝置輸入信息。在這樣的顯示裝置中，通過光傳感器等 的受光元件來檢測(cè)手指或指示部件等的指示機(jī)構(gòu)與液晶裝置的顯示面接 觸、或在顯示面上移動(dòng)，從而能向該顯示裝置輸入信息。作為光傳感器等 的受光元件，例如使用光電二極管等半導(dǎo)體元件。光電二極管與電容元件 電連接，根據(jù)從顯示面向該顯示裝置入射的光的受光量的變化，電容元件 中蓄積的電荷量變化。在這種顯示裝置中，通過檢測(cè)電容元件所具有的一 對(duì)電極間的電壓，來生成對(duì)指示機(jī)構(gòu)進(jìn)行了攝像的攝像圖像的數(shù)據(jù)，取入 指示機(jī)構(gòu)的圖像。此外，光傳感器等的受光元件例如被設(shè)置在使開口區(qū)域相互隔離的非 開口區(qū)域、即對(duì)圖像顯示沒有貢獻(xiàn)的區(qū)域，以免阻礙圖像顯示，所述開口 區(qū)域使顯示區(qū)域內(nèi)對(duì)圖像顯示有貢獻(xiàn)的光透過。在這樣的顯示裝置中，當(dāng)指示機(jī)構(gòu)周圍亮?xí)r，通過識(shí)別靠近顯示面或 與顯示面接觸的指示機(jī)構(gòu)的影子和其周圍的亮的區(qū)域，來確定指示機(jī)構(gòu)的 圖像。另一方面，在這樣的顯示裝置中，當(dāng)指示機(jī)構(gòu)周圍暗時(shí)，通過將由 指示機(jī)構(gòu)反射的檢測(cè)用的光與外光進(jìn)行區(qū)別檢測(cè)，來確定指示機(jī)構(gòu)的圖 像。專利文獻(xiàn)1提出了下述顯示裝置、和具備這樣的顯示裝置的信息終端 裝置，其中，通過傳感器按多個(gè)像素部對(duì)指示顯示面的人手或指示部件等的指示機(jī)構(gòu)的圖像進(jìn)行攝像，并能基于該拍攝的圖像的圖像數(shù)據(jù)來確定表 示指示機(jī)構(gòu)在顯示面上的位置的坐標(biāo)。專利文獻(xiàn)2提出了能確定表示對(duì)外 光進(jìn)行遮蔽的指示部件等的遮光部的位置的坐標(biāo)的平面顯示裝置、和能應(yīng) 用于這種顯示裝置中的圖像取入方法。專利文獻(xiàn)h特開2004—318819號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:特開2006—238053號(hào)公報(bào)但是，根據(jù)專利文獻(xiàn)1和2所公開的顯示裝置，存在下述問題，傳感 器中流動(dòng)的檢測(cè)電流微弱，難以根據(jù)照射到顯示面的外光的光強(qiáng)度的變化 來高精度地檢測(cè)手指等指示機(jī)構(gòu)的位置。更具體是，當(dāng)指示機(jī)構(gòu)周圍比較 暗時(shí)、即在室內(nèi)這樣的外光的光強(qiáng)度小的環(huán)境下，由指示機(jī)構(gòu)反射的檢測(cè) 用的光和外光各自的光強(qiáng)度相互為同等程度，難以識(shí)別由指示機(jī)構(gòu)反射的 檢測(cè)用的光和外光。因此，通過由傳感器來檢測(cè)外光，本來應(yīng)檢測(cè)的指示 機(jī)構(gòu)的圖像所對(duì)應(yīng)的光不能在和外光被區(qū)別出的狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法高 精度地確定指示機(jī)構(gòu)的位置。而且，如專利文獻(xiàn)l所示，根據(jù)對(duì)控制傳感器動(dòng)作用的控制信號(hào)進(jìn)行 控制的技術(shù)，需要添加電壓電平的調(diào)整電路、或?qū)鈾z測(cè)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整的 定時(shí)調(diào)整電路，因此，對(duì)傳感器的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制電路的電路構(gòu)成變 得復(fù)雜。還有，在具備觸摸面板功能的液晶裝置等顯示裝置中，為了提高信息 的輸入精度，針對(duì)不受使用該顯示裝置的環(huán)境影響、能高精度地確定與顯 示面接觸或靠近的手指等的指示機(jī)構(gòu)的位置的技術(shù)的需求高。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問題而實(shí)現(xiàn)，例如以提供不會(huì)使對(duì)傳感器的動(dòng)作進(jìn)行 控制的控制電路復(fù)雜化且能以高精度確定手指等指示機(jī)構(gòu)的位置的液晶 裝置等顯示裝置、和具備這樣的顯示裝置而構(gòu)成的電子設(shè)備為課題。為解決上述課題，本發(fā)明的顯示裝置包括光源，其從由指示機(jī)構(gòu)指 示的顯示面的背面?zhèn)瘸蛩鲲@示面，以相互不同的定時(shí)照射具有相互不 同的光強(qiáng)度的多束光源光；檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述背面?zhèn)?，?duì)所述多束 光源光中由所述指示機(jī)構(gòu)反射的多束反射光進(jìn)行檢測(cè)；和確定機(jī)構(gòu)，其計(jì)算基于所述多束反射光所包含的一束反射光而確定的第一圖像的亮度數(shù) 據(jù)、和基于所述多束反射光中具有與所述一束反射光的光強(qiáng)度不同的光強(qiáng) 度的多束其他反射光的每一束而確定的多個(gè)第二圖像的亮度數(shù)據(jù)的差分 值，并基于根據(jù)該算出的多個(gè)差分值的每一個(gè)而確定的多個(gè)第三圖像的每 一個(gè)，來確定所述指示機(jī)構(gòu)的位置。根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，在其動(dòng)作時(shí)，光源從由人的手指或指示部件 等指示機(jī)構(gòu)指示的顯示面的背面?zhèn)瘸蛩鲲@示面，以相互不同的定時(shí)照 射具有相互不同的光強(qiáng)度的多束光源光。光源例如是朝向顯示面能以面狀 射出光源光的面狀光源。這樣的面狀光源也可通過將多個(gè)點(diǎn)狀光源平面排 列來構(gòu)成。檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)置在背面?zhèn)龋瑢?duì)多束光源光中由指示機(jī)構(gòu)反射的多束反射 光進(jìn)行檢測(cè)。更具體地說，從光源以相互不同的定時(shí)射出的多束光源光中 朝向與顯示面接觸或靠近顯示面的指示機(jī)構(gòu)射出的一部分光源光的每一 束，根據(jù)這些多束光源光被射出的定時(shí)而作為多束反射光從顯示面朝向背 面?zhèn)缺环瓷?。因此，多束光源光中被射出到顯示面上與指示機(jī)構(gòu)重疊的區(qū) 域的光源光作為反射光分別被檢測(cè)。確定機(jī)構(gòu)計(jì)算基于多束反射光所包含的一束反射光而確定的第一圖 像的亮度數(shù)據(jù)、和基于多束反射光中具有與一束反射光的光強(qiáng)度不同的光 強(qiáng)度的多束其他反射光的每一束而確定的多個(gè)第二圖像的亮度數(shù)據(jù)的差 分值，并基于根據(jù)該算出的多個(gè)差分值的每一個(gè)而確定的多個(gè)第三圖像的 每一個(gè)，來確定指示機(jī)構(gòu)的位置。一束反射光和多束其他反射光的每一束是在相互不同的定時(shí)從光源 射出的多束光源光的每一個(gè)由指示機(jī)構(gòu)反射的光，與多束光源光同樣，在 相互不同的定時(shí)由檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)。例如，由于多束光源光具有相互不同的 光強(qiáng)度，因此，在指示機(jī)構(gòu)的周圍沒有被指示機(jī)構(gòu)遮擋地入射到顯示面的 外光的光強(qiáng)度一定的情況下，基于一束反射光和多束其他反射光的每一束 而確定的第一圖像的亮度數(shù)據(jù)和多個(gè)其他第二圖像的每一個(gè)的亮度數(shù)據(jù) 相互不同。更具體地說，例如，由手指等指示機(jī)構(gòu)反射的一束反射光和多束其他 反射光的每一束的光強(qiáng)度和反射方向，根據(jù)由指示機(jī)構(gòu)反射的多束光源光的每一束的光強(qiáng)度而相互不同，因此，根據(jù)這些反射光和外光的各自的光 強(qiáng)度的相對(duì)的大小關(guān)系，包含對(duì)指示機(jī)構(gòu)的輪廓進(jìn)行規(guī)定的圖像部分的第 一圖像、和多個(gè)第二圖像的每一個(gè)的亮度數(shù)據(jù)也相互不同。另一方面，這 些第一圖像和多個(gè)第二圖像中通過檢測(cè)外光而形成的圖像部分的亮度數(shù) 據(jù)在這些圖像相互之間是共通的。因此，如后面所述，通過計(jì)算這些圖像的差分值，在第三圖像中能除 去由外光引起的噪聲成分，從而能提高確定指示機(jī)構(gòu)的位置的確定精度。 而且，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，基于沒有被指示機(jī)構(gòu)遮擋的外光而形成的 圖像部分即使在外光的光強(qiáng)度發(fā)生了變化的情況下，也如后面所述通過計(jì) 算第一圖像和第二圖像的差分值而在第三圖像中被抵消，從而不會(huì)對(duì)基于 多個(gè)第三圖像的指示機(jī)構(gòu)的位置的確定產(chǎn)生影響。而且，第一圖像和第二圖像的每一個(gè)中的指示機(jī)構(gòu)的圖像部分，只要 反射光和外光各自的光強(qiáng)度存在差異就能確定，因此外光的光強(qiáng)度相對(duì)于 反射光的光強(qiáng)度的相對(duì)大小對(duì)本發(fā)明的顯示裝置所進(jìn)行的指示機(jī)構(gòu)的位 置確定沒有影響。還有，多個(gè)第三圖像的每一個(gè)所包含的對(duì)指示機(jī)構(gòu)的輪廓進(jìn)行規(guī)定的 圖像部分，是作為對(duì)該第三圖像進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)的第一圖像和第二圖像的 每一個(gè)中的指示機(jī)構(gòu)的圖像部分相互重疊的部分，因此，可認(rèn)為第三圖像 所包含的指示機(jī)構(gòu)的圖像部分在該第三圖像內(nèi)所占據(jù)的范圍與指示機(jī)構(gòu) 在顯示面上實(shí)際占據(jù)的范圍大致相等。而且，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，由于無(wú)需添加光傳感器的電壓電平的 調(diào)整電路、或調(diào)整光檢測(cè)時(shí)間的定時(shí)調(diào)整電路，因此，不會(huì)使控制光傳感 器的動(dòng)作用的控制電路的電路構(gòu)成復(fù)雜化，能使顯示裝置的電路構(gòu)成簡(jiǎn) 化。因此，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置，通過相互參照多個(gè)第三圖像的每一個(gè)， 從而能夠與外光和光源光各自的光強(qiáng)度的大小關(guān)系無(wú)關(guān)地通過簡(jiǎn)單的電 路構(gòu)成來確定顯示面上的指示機(jī)構(gòu)的位置。因此，根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置， 根據(jù)被確定的指示機(jī)構(gòu)的位置，能向該顯示裝置正確地輸入信息。在本發(fā)明的顯示裝置的一個(gè)形態(tài)中，所述確定機(jī)構(gòu)也可通過計(jì)算所述 多個(gè)第三圖像的每一個(gè)所包含的所述指示機(jī)構(gòu)的圖像部分的中心坐標(biāo)的平均值來確定所述位置。根據(jù)該形態(tài)，通過在多個(gè)第三圖像中計(jì)算第三圖像中由指示機(jī)構(gòu)占據(jù) 的圖像部分的中心坐標(biāo)的平均值，從而能正確地確定顯示面上的指示機(jī)構(gòu) 在面內(nèi)方向的位置。在本發(fā)明的顯示裝置的另一個(gè)形態(tài)中，還包括基板，其配置在所述 光源及所述顯示面之間；和多個(gè)像素部，構(gòu)成所述基板上的顯示區(qū)域，所 述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括形成在非開口區(qū)域的受光元件，所述非開口區(qū)域在所述顯 示區(qū)域中使所述像素部的開口區(qū)域相互隔離。根據(jù)該形態(tài)，基板例如是形成有像素開關(guān)用TFT等半導(dǎo)體元件的TFT 陣列基板，該顯示裝置構(gòu)成為包括TFT陣列基板、與TFT陣列基板對(duì)置 配置的對(duì)置基板和夾持在這些基板之間的液晶層的液晶裝置。多個(gè)像素部在基板上以陣列狀排列，構(gòu)成了顯示區(qū)域。此外，在該形 態(tài)中，顯示面例如是對(duì)置基板的兩面中沒有面對(duì)液晶層的一側(cè)的表面，在 顯示面的與顯示區(qū)域重疊的區(qū)域中，顯示與多個(gè)像素部的動(dòng)作對(duì)應(yīng)的圖 像。受光元件是光電二極管等光傳感器，形成在顯示區(qū)域使像素部的開口 區(qū)域相互隔離的非開口區(qū)域，因此，不會(huì)阻礙與多個(gè)像素部的動(dòng)作對(duì)應(yīng)的 圖像顯示。在本發(fā)明的顯示裝置的又一個(gè)形態(tài)中，所述光源兼用作顯示用光源， 該顯示用光源射出用于在所述顯示面上顯示與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像的顯 示光。根據(jù)該形態(tài)，無(wú)需另外設(shè)置射出用于檢測(cè)指示機(jī)構(gòu)用的光的光源，因 此，能使顯示裝置的構(gòu)成簡(jiǎn)化。在本發(fā)明的顯示裝置的另一形態(tài)中，所述光源構(gòu)成為包括發(fā)光二極管。根據(jù)該形態(tài)，通過控制向發(fā)光二極管輸入的輸入電流的大小，能正確 地控制發(fā)光源的光強(qiáng)度。而且，由于還能正確地控制發(fā)光時(shí)間，因此基于 被指示機(jī)構(gòu)向受光元件反射的反射光而確定的第一圖像和多個(gè)第二圖像 各自的亮度數(shù)據(jù)，根據(jù)反射光的光強(qiáng)度而被唯一確定。本發(fā)明的電子設(shè)備為解決上述課題而具備上述本發(fā)明的顯示裝置。 根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備，由于具備上述本發(fā)明的顯示裝置，因此具有觸摸面板功能，且能實(shí)現(xiàn)具有高品質(zhì)的顯示的移動(dòng)電話、電子記事本、文 字處理機(jī)、監(jiān)視器直視型磁帶錄像機(jī)、工作站、可視電話、POS終端等各 種電子設(shè)備。而且，作為本發(fā)明的電子設(shè)備，例如還能實(shí)現(xiàn)電子紙等電泳 裝置等。本發(fā)明的這樣的作用及其優(yōu)點(diǎn)通過下面進(jìn)行說明的實(shí)施方式可以明確。


圖1是本實(shí)施方式的顯示裝置的俯視圖。圖2是圖i的n —n'剖視圖。圖3是表示本實(shí)施方式的顯示裝置的主要電路構(gòu)成的框圖。 圖4是表示傳感器控制電路部的詳細(xì)電路構(gòu)成的框圖。 圖5是本實(shí)施方式的顯示裝置的圖像顯示區(qū)域的等效電路。圖6是與像素部一起表示了傳感器部的等效電路的等效電路圖。 圖7是形成有數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的TFT陣列基板的相鄰接 的多個(gè)像素組的俯視圖。圖8是圖7的VI—Wr剖視圖。 圖9是圖7的K一IX，剖視圖。圖10是可由本實(shí)施方式的顯示裝置執(zhí)行的指示機(jī)構(gòu)的位置確定方法 的流程圖。圖11是以圖示表示了光源光、反射光和外光的光路的顯示裝置的概 略圖。圖12是從概念上表示傳感器控制電路部中被圖像處理的各種圖像的 概念圖。圖13是沿時(shí)間軸以圖示表示了具有相互不同的光強(qiáng)度的各束光源光 的概念圖。圖14是圖12所示的概念圖的變形例。圖15是以圖示表示將通過光電二極管取得的圖像所包含的噪聲除去 的原理的概念的概念圖。圖16是表示了本實(shí)施方式的電子設(shè)備的一例的立體圖。圖17是表示了本實(shí)施方式的電子設(shè)備的另一例的立體圖。 圖中l(wèi)一液晶裝置；IO—TFT陣列基板；72 —像素部；201—傳感器 控制電路部；206 —背光燈；212 —光電二極管。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的顯示裝置和電子設(shè)備的各實(shí)施方式進(jìn)行 說明。<1:顯示裝置> <1一1:顯示裝置的整體構(gòu)成>首先，參照?qǐng)D1和圖2,對(duì)作為本發(fā)明的"顯示裝置"的一實(shí)施方式 的液晶裝置1的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。圖1是從對(duì)置基板一側(cè)觀察TFT陣列基板和其上形成的各構(gòu)成要素的液晶裝置i的俯視圖，圖2是圖i的n —n'剖視圖。本實(shí)施方式的液晶裝置l以驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)置型的TFT有源矩陣驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)。圖1及圖2中，在液晶裝置l中，本發(fā)明的"基板"的一例即TFT陣 列基板10與對(duì)置基板20對(duì)置配置。在TFT陣列基板10與對(duì)置基板20 之間封入有液晶層50， TFT陣列基板10與對(duì)置基板20通過設(shè)置在密封區(qū) 域的密封材料52相互粘接，該密封區(qū)域位于作為設(shè)置多個(gè)像素部的顯示 區(qū)域的圖像顯示區(qū)域10a的周圍。密封材料52是用于貼合兩基板的例如由紫外線硬化樹脂、熱硬化樹 脂等構(gòu)成的、在制造工序中涂敷在TFT陣列基板10上之后通過紫外線照 射、加熱等使之硬化的物質(zhì)。在密封材料52中，分布有用于使TFT陣列 基板10與對(duì)置基板20的間隔(基板間間隙)為規(guī)定值的玻璃纖維或玻璃 珠等間隙材料。與配置有密封材料52的密封區(qū)域的內(nèi)側(cè)并排地在對(duì)置基板20側(cè)設(shè)置 有對(duì)圖像顯示區(qū)域10a的框狀區(qū)域進(jìn)行規(guī)定的遮光性的框狀遮光膜53。其 中，也可將這樣的框狀遮光膜53的一部分和全部作為內(nèi)置遮光膜設(shè)置在 TFT陣列基板10頂U(kuò)。此外，還存在位于圖像顯示區(qū)域10a的周邊的周邊 區(qū)域。換言之，在本實(shí)施方式中，尤其是從TFT陣列基板10的中心觀察， 該框狀遮光膜53以外被規(guī)定為周邊區(qū)域。在周邊區(qū)域中，位于配置有密封材料52的密封區(qū)域的外側(cè)的區(qū)域，沿TFT陣列基板10的一邊設(shè)置有數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路101和外部電路連接端 子102。掃描線驅(qū)動(dòng)電路104沿著與該一邊鄰接的2邊且被框狀遮光膜53 覆蓋而設(shè)置。進(jìn)而，為了連接這樣設(shè)置在圖像顯示區(qū)域10a的兩側(cè)的兩條 掃描線驅(qū)動(dòng)電路104之間，沿著TFT陣列基板10的剩余一邊且被框狀遮 光膜53覆蓋而設(shè)置多條布線105。在TFT陣列基板10上的周邊區(qū)域，形成有用于控制包括后述的光傳 感器的傳感器部的傳感器控制電路201。外部電路連接端子102與可撓性 基板(以下稱為FPC) 200上設(shè)置的連接端子連接，該可撓性基板200作 為使外部電路與液晶裝置1電連接的連接機(jī)構(gòu)的一例。液晶裝置1所具有 的背光燈由FPC200上搭載的IC電路等構(gòu)成的背光燈控制電路202控制。 此外，傳感器控制電路部201和背光燈控制電路202也可內(nèi)置于液晶裝置 1內(nèi)，還可形成在液晶裝置1的外部。在對(duì)置基板20的四個(gè)角落部配置有作為兩基板間的上下導(dǎo)通端子發(fā) 揮功能的上下導(dǎo)通件106。另一方面，在TFT陣列基板10上與這些角落 部對(duì)置的區(qū)域設(shè)置有上下導(dǎo)通端子。通過這些上下導(dǎo)通端子在TFT陣列基 板10與對(duì)置基板20之間可實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)通。圖2中，在TFT陣列基板10上，在形成了像素開關(guān)用的TFT和掃描 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(duì) 置基板20上，除對(duì)置基板21之外，還在最上層部分形成有柵格狀或豎條 狀的遮光膜23。液晶層50例如由混合了一種或多種向列相液晶(nematic liquid crystal)的液晶構(gòu)成，在這些一對(duì)取向膜之間，成為規(guī)定的取向狀態(tài)。 由液晶裝置1顯示的圖像顯示在對(duì)置基板20的兩面中未面向液晶層50的 一側(cè)的顯示面20s上。此外，在本實(shí)施方式中，為了便于說明，省略了偏 振片和濾色器的圖示，但當(dāng)對(duì)置基板20上配置有偏振片和濾色器時(shí)，圖 中液晶裝置1的最上面成為顯示面。液晶裝置1具備圖中配置在TFT陣列基板10下側(cè)的背光燈206。背 光燈206是本發(fā)明的"光源"的一例，配置在顯示面20s的背面?zhèn)?。背?燈206由作為發(fā)光二極管的一例的點(diǎn)狀光源的半導(dǎo)體發(fā)光元件平面排列而 構(gòu)成。背光燈206也可構(gòu)成為包括有機(jī)EL元件等發(fā)光二極管。還有，也可采用通過導(dǎo)光體使來自配置在側(cè)面的光源的光以面狀發(fā)光的側(cè)面燈方 式的背光燈。此外，在圖1和圖2所示的TFT陣列基板10上，除這些數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng) 電路IOI、掃描線驅(qū)動(dòng)電路104等驅(qū)動(dòng)電路之外，還可形成對(duì)圖像信號(hào)線上的圖像信號(hào)進(jìn)行采樣并供給到數(shù)據(jù)線的采樣電路、在向多條數(shù)據(jù)線分 別供給圖像信號(hào)之前供給規(guī)定電壓電平的預(yù)充電信號(hào)的預(yù)充電電路、對(duì)制 造中或出廠時(shí)該電光學(xué)裝置的品質(zhì)和缺陷等進(jìn)行檢査用的檢査電路等。<1一2:顯示裝置的電路構(gòu)成>接著，參照?qǐng)D3和圖4，對(duì)液晶裝置1的電路構(gòu)成進(jìn)行說明。圖3是 表示液晶裝置1的主要的電路構(gòu)成的框圖，圖4是表示傳感器控制電路部 201的詳細(xì)電路構(gòu)成的框圖。圖3和圖4中，液晶裝置l構(gòu)成為包括傳感器控制電路部201、背 光燈控制電路部202、顯示控制電路部203、傳感器部204、顯示部205 和背光燈206。顯示部205由在TFT陣列基板10上的圖像顯示區(qū)域10a形成的多個(gè) 像素部構(gòu)成。顯示控制電路部203構(gòu)成為包括掃描線驅(qū)動(dòng)電路104和數(shù)據(jù) 線驅(qū)動(dòng)電路101，控制顯示部205的動(dòng)作，以使顯示部205能顯示與包括 從外部電路部207供給的圖像信號(hào)的各種信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像。傳感器部204構(gòu)成本發(fā)明的"檢測(cè)機(jī)構(gòu)"的一例。傳感器部204與顯 示部205 —起形成在TFT陣列基板10上的圖像顯示區(qū)域10a。傳感器控 制電路部201是本發(fā)明的"確定機(jī)構(gòu)"的一例，對(duì)傳感器部204的動(dòng)作進(jìn) 行控制，并且向背光燈控制電路部202供給用于改變從背光燈206射出的 光源光的光強(qiáng)度的信號(hào)。這里，參照?qǐng)D4，對(duì)傳感器控制電路部201的詳細(xì)構(gòu)成迸行說明。如 圖4所示，傳感器控制電路部201構(gòu)成為包括圖像處理電路部201a和存 儲(chǔ)器201b。圖像處理電路部201a在檢測(cè)手指等指示機(jī)構(gòu)時(shí)對(duì)拍攝有指示 機(jī)構(gòu)的圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。存儲(chǔ)器201b對(duì)從圖像處理電路部201a供給 的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。圖像處理電路部201a對(duì)存儲(chǔ)器201b所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行 適時(shí)讀出，在確定指示機(jī)構(gòu)的位置時(shí)使用。此外，傳感器控制電路部201對(duì)顯示面20s上的手指等的指示機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行確定的位置確定方法在后 面詳細(xì)說明。再次回到圖3，背光燈控制電路部202基于從外部電路部207和傳感 器控制電路部201分別供給的信號(hào)，對(duì)背光燈206的動(dòng)作進(jìn)行控制。背光 燈206在背光燈控制電路部202的控制下，向顯示面20s射出光源光，該 光源光用于檢測(cè)用手指等指示機(jī)構(gòu)指示了液晶裝置1的顯示面20s的情 況。并且，背光燈206還兼用作射出顯示光的顯示用光源，該顯示光用于 在顯示面上顯示與從外部電路部207經(jīng)背光燈控制電路部202供給的圖像 信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像。根據(jù)這樣的背光燈206，無(wú)需另外設(shè)置用于射出檢測(cè)指 示機(jī)構(gòu)用的檢測(cè)用的光的光源，因此，能使液晶裝置1的構(gòu)成簡(jiǎn)化。<1_3:像素部的構(gòu)成>接著，參照?qǐng)D5 圖9，對(duì)液晶裝置l的像素部的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖5是構(gòu)成液晶裝置1的圖像顯示區(qū)域10a的矩陣狀形成的多個(gè)像素中的 各種元件、布線等的等效電路，圖6是與像素部一起表示了傳感器部204 的等效電路的等效電路圖。圖7是形成了數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極等的 TFT陣列基板的相鄰接的多個(gè)像素組的俯視圖。圖8是圖7的Vffl—WT剖 視圖。圖9是圖7的K一K，剖視圖。此外，在圖8和圖9中，為了使各 層、各部件為從圖上可識(shí)別程度的大小，按該各層、各部件改變了比例尺。圖5中，構(gòu)成液晶裝置1的圖像顯示區(qū)域10a的矩陣狀形成的多個(gè)像 素部72的每一個(gè)構(gòu)成為包括顯示紅色的子像素部72R、顯示綠色的子 像素部72G和顯示藍(lán)色的子像素部72B。因此，液晶裝置1是能顯示彩色 圖像的顯示裝置。子像素部72R、 72G和72B的每一個(gè)具備像素電極9a、 TFT30和液晶元件50a。 TFT30與像素電極9a電連接，在液晶裝置1動(dòng)作 時(shí)對(duì)像素電極9a進(jìn)行開關(guān)控制。被供給圖像信號(hào)的數(shù)據(jù)線6a與TFT30的 源極電連接。向數(shù)據(jù)線6a寫入的圖像信號(hào)Sl、 S2、…、Sn也可以以該順 序按線依次供給，還可對(duì)相鄰接的多條數(shù)據(jù)線6a按組供給。掃描線3a與TFT30的柵極電連接，液晶裝置1構(gòu)成為在規(guī)定的定時(shí) 以脈沖方式將掃描信號(hào)Gl、 G2、…、Gm以該順序按線依次施加給掃描 線3a。像素電極9a與TFT30的漏極電連接，通過使作為開關(guān)元件的TFT30僅在一定期間閉合該開關(guān)，使得在規(guī)定的定時(shí)寫入從數(shù)據(jù)線6a供給的圖 像信號(hào)S1、 S2、…、Sn。通過像素電極9a寫入到液晶的規(guī)定電平的圖像 信號(hào)S1、 S2、…、Sn在對(duì)置基板上形成的對(duì)置電極之間被保持一定期間。液晶層50所包含的液晶根據(jù)被施加的電壓電平而分子集合的取向或 秩序會(huì)變化，由此對(duì)光進(jìn)行調(diào)制，可實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)顯示。若為正常白色模式， 則以各子像素部為單位根據(jù)被施加的電壓來減少針對(duì)入射光的透過率，若 為正常黑色模式，則以各子像素部為單位根據(jù)被施加的電壓來增加針對(duì)入 射光的透過率，作為整體從液晶裝置1射出具有與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的對(duì)比度 的光。為了防止圖像信號(hào)泄漏，與圖像電極9a和對(duì)置電極之間形成的液 晶元件50a并聯(lián)地添加有蓄積電容70。圖6中，在TFT陣列基板10上的圖像顯示區(qū)域10a，按每個(gè)像素部 72形成有傳感器部204，該傳感器部204構(gòu)成為包括TFT211a、 211b和 211c、作為本發(fā)明的"受光元件"的一例的光電二極管212、和電容元件 213。TFT211a的柵極與傳感器預(yù)充電控制線302電連接。TFT211a的源極 和漏極分別與預(yù)充電線301、和光電二極管212以及電容元件213電連接。TFT211a根據(jù)從傳感器控制電路部201經(jīng)傳感器預(yù)充電控制線302供 給的預(yù)充電控制信號(hào)來切換導(dǎo)通截止。光電二極管212由經(jīng)預(yù)充電線301 和TFT21 la供給的預(yù)充電電壓而被預(yù)充電。TFT211b的柵極與光電二極管212電連接，是對(duì)光電二極管212所蓄 積的電荷量的變化進(jìn)行放大的放大用元件。光電二極管212中產(chǎn)生的電荷 量的變化因光電二極管212所檢測(cè)的反射光而引起。TFT211c的柵極與傳感器輸出控制線303電連接。TFT211c根據(jù)經(jīng)傳 感器輸出控制線303供給的輸出控制信號(hào)來切換導(dǎo)通截止，將與光電二極 管212中產(chǎn)生的電荷量的變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)經(jīng)傳感器輸出線304輸出到 傳感器控制電路部201。接著，參照?qǐng)D7 圖9，對(duì)構(gòu)成像素部的子像素部72s的具體構(gòu)成進(jìn) 行說明。圖7和圖8中，在液晶裝置1的TFT陣列基板IO上，相對(duì)于X方向 和Y方向以矩陣狀設(shè)置有多個(gè)透明的像素電極9a (由虛線部9a'表示輪廓)，沿著像素電極9a的縱橫的各個(gè)邊界設(shè)置有數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a。 通過手指等指示機(jī)構(gòu)與液晶裝置1的顯示面20s接觸或指示顯示面20s的 所希望的區(qū)域，由此可向液晶裝置l輸入各種信息。掃描線3a被配置為與半導(dǎo)體層la的圖4中右上的斜線區(qū)域所表示 的溝道區(qū)域la'對(duì)置。在掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a交叉的各處設(shè)置有像素開 關(guān)用的TFT30。數(shù)據(jù)線6a形成在基底膜42aa上，該基底膜42aa以其上面被平坦化的 第二層間絕緣膜42為基底而形成，通過接觸孔81與TFT30的高濃度源極 區(qū)域連接。數(shù)據(jù)線6a和接觸孔81內(nèi)部例如由Al—Si—Cu、 A卜Cu等含 Al (鋁)的材料、或Al單體、或Al層與TiN層的多層膜構(gòu)成。數(shù)據(jù)線 6a具有對(duì)TFT30遮光的功能。使與高濃度漏極區(qū)域le和像素電極9a連接的作為像素電位側(cè)電容電 極的下部電容電極71、和作為固定電位側(cè)電容電極的上部電容電極300 的一部分隔著電介質(zhì)膜75對(duì)置配置，由此形成了蓄積電容70。如圖7和圖8所示，上部電容電極300例如作為包含金屬或合金的上 側(cè)遮光膜(內(nèi)置遮光膜)而設(shè)置在TFT30的上側(cè)。上部電容電極300還作 為固定電位側(cè)電容電極發(fā)揮功能。上部電容電極300例如由包含TK鈦)、 Cr (鉻)、W (鉤)、Ta (鉭)、Mo (鉬)、Pd (鈀)、Al (鋁)等金 屬中的至少一個(gè)的金屬單體、合金、金屬硅化物、聚硅化物層疊而成的結(jié) 構(gòu)等構(gòu)成。上部電容電極300例如也可具有由導(dǎo)電性的多晶硅膜等構(gòu)成的 第一膜與包含高熔點(diǎn)金屬的金屬硅化物膜等構(gòu)成的第二膜層疊而成的多 層構(gòu)造。下部電容電極71例如由導(dǎo)電性的多晶硅膜、或包含例如Ti、 Cr、 W、 Ta、 Mo、 Pd、 Al等金屬中的至少一個(gè)的金屬單體、合金、金屬硅化物、 聚硅化物層疊而成的結(jié)構(gòu)等構(gòu)成，作為像素電位側(cè)電容電極發(fā)揮功能。下 部電容電極71除作為像素電位側(cè)電容電極發(fā)揮功能之外，還具有作為配 置在作為上側(cè)遮光膜的上部電容電極300與TFT30之間的、光吸收層或上 側(cè)遮光膜的另一例的功能，進(jìn)而具有對(duì)像素電極9a和TFT30的高濃度漏 極區(qū)域le進(jìn)行中繼連接的功能。其中，下部電容電極71也與上部電容電 極300同樣，可由包含金屬或合金的單一層膜或多層膜構(gòu)成。在作為電容電極的下部電容電極71與上部電容電極300之間配置的電介質(zhì)膜75,例如由HTO (High Temperature Oxide)膜、LTO (Low Temperature Oxide)膜等的氧化硅膜、或氮化硅膜等構(gòu)成。上部電容電極300從配置有像素電極9a的圖像顯示區(qū)域10a向其周 圍延伸設(shè)置，與恒電位源電連接，被設(shè)為固定電位。隔著基底絕緣膜12以柵格狀設(shè)置在TFT30下側(cè)的下側(cè)遮光膜lla， 對(duì)TFT30的溝道區(qū)域lla及其周邊遮擋從TFT陣列基板IO側(cè)向裝置內(nèi)入 射的返回光。下側(cè)遮光膜lla與上部電容電極300同樣，由包含例如Ti、 Cr、 W、 Ta、 Mo、 Pd、 Al等金屬中的至少一個(gè)的金屬單體、合金、金屬 硅化物、聚硅化物層疊而成的結(jié)構(gòu)等構(gòu)成?；捉^緣膜12除將TFT30與下側(cè)遮光膜lla進(jìn)行層間絕緣的功能之 外，通過形成在TFT陣列基板10的整個(gè)面上，還具有防止對(duì)TFT陣列基 板10的表面進(jìn)行研磨時(shí)發(fā)生皸裂、因清洗后殘留的污垢等使像素開關(guān)用 TFT30的特性劣化的功能。像素電極9a通過對(duì)下部電容電極71進(jìn)行中繼， 經(jīng)接觸孔83和85與半導(dǎo)體層la中的高濃度漏極區(qū)域le電連接。如圖7和圖8所示，液晶裝置1包括透明的TFT陣列基板10和與該 TFT陣列基板10對(duì)置配置的透明的對(duì)置基板20。TFT陣列基板10例如由 石英基板、玻璃基板、硅基板構(gòu)成，對(duì)置基板20例如由玻璃基板或石英 基板構(gòu)成。在TFT陣列基板10上設(shè)置有像素電極9a，其上側(cè)設(shè)置有被實(shí)施了摩 擦處理等規(guī)定的取向處理后的取向膜16。例如，像素電極9a由ITO(Indium Tin Oxide)膜等透明導(dǎo)電性膜構(gòu)成，取向膜16由聚酰亞胺膜等有機(jī)膜構(gòu) 成。在對(duì)置基板20上的整個(gè)面內(nèi)設(shè)置有對(duì)置電極21，其下側(cè)設(shè)置有被實(shí) 施了摩擦處理等規(guī)定的取向處理后的取向膜22。對(duì)置電極21例如由ITO 膜等透明導(dǎo)電性膜構(gòu)成。取向膜22由聚酰亞胺膜等有機(jī)膜構(gòu)成。對(duì)置基板20上也可設(shè)置柵格狀或豎條狀的遮光膜。通過采用這樣的 構(gòu)成，與作為上部電容電極300而設(shè)置的上側(cè)遮光膜一起，能更可靠地阻 止來自對(duì)置基板20側(cè)的入射光向溝道區(qū)域la'及其周邊侵入。 ，采用這樣的構(gòu)成，在按照使像素電極9a與對(duì)置電極21對(duì)面的方式配置的TFT陣列基板10與對(duì)置基板20之間，形成液晶層50。液晶層50在 未被施加來自像素電極9a的電場(chǎng)的狀態(tài)下通過取向膜16和22而處于規(guī) 定的取向狀態(tài)。圖8中，像素開關(guān)用TFT30具有LDD (Lightly Doped Drain)構(gòu)造， 包括柵電極3a2、通過來自掃描線3a的電場(chǎng)而形成溝道的半導(dǎo)體層la 的溝道區(qū)域la'、包括使掃描線3a與半導(dǎo)體層la絕緣的柵極絕緣膜的絕 緣膜2、低濃度源極區(qū)域lb和低濃度漏極區(qū)域lc、高濃度源極區(qū)域ld和 高濃度漏極區(qū)域le。低濃度源極區(qū)域lb、低濃度漏極區(qū)域lc、高濃度源 極區(qū)域和高濃度漏極區(qū)域le構(gòu)成了半導(dǎo)體層la的雜質(zhì)區(qū)域，在溝道區(qū)域 la'的兩側(cè)形成為鏡面對(duì)稱。柵電極3a2由多晶硅膜等的導(dǎo)電膜、或包含例如Ti、 Cr、 W、 Ta、 Mo、 Pd、 Al等金屬中的至少一個(gè)的金屬單體、合金、金屬硅化物、聚硅 化物層疊而成的結(jié)構(gòu)等形成，按照與低濃度源極區(qū)域lb和低濃度漏極區(qū) 域lc不重疊的方式隔著絕緣膜2設(shè)置在溝道區(qū)域la'上。因此，在TFT30 中，充分確保了高濃度源極區(qū)域ld和高濃度漏極區(qū)域le與柵電極3a2的 偏移。此外，柵電極3a2的邊緣在俯視下觀察與低濃度源極區(qū)域lb、低濃度 漏極區(qū)域lc和溝道區(qū)域la'的邊界重疊，低濃度源極區(qū)域lb和低濃度漏 極區(qū)域lc與柵電極3a2之間產(chǎn)生的寄生電容被降低。由此，能實(shí)現(xiàn)TFT30 晶體管的高速動(dòng)作，提高了液晶裝置1的顯示性能。而且，在液晶裝置1中，通過按照覆蓋TFT30的方式形成在柵電極 3a2上的上部電容電極300，與僅通過柵電極3a2進(jìn)行遮光的情況相比， 能有效地對(duì)低濃度源極區(qū)域lb和低濃度漏極區(qū)域lc遮光。這樣，根據(jù)液晶裝置l，利用光泄漏電流被降低了的TFT30，能降低 閃爍等在進(jìn)行圖像顯示時(shí)產(chǎn)生的不良情況，能以高品質(zhì)顯示圖像。而且， 由于TFT30具有LDD構(gòu)造，因此，在TFT30非動(dòng)作時(shí)低濃度源極區(qū)域 lb和低濃度漏極區(qū)域lc中流動(dòng)的截止電流被降低，且抑制了 TFT30動(dòng)作 時(shí)流動(dòng)的導(dǎo)通電流的降低。因此，根據(jù)液晶裝置l，能利用LDD構(gòu)造的優(yōu) 點(diǎn)和光泄漏電流幾乎不流動(dòng)的事實(shí)，以高品質(zhì)顯示圖像。在絕緣膜2、掃描線3a和柵電極3a2上形成有第一層間絕緣膜41，其上分別開設(shè)有通向高濃度源極區(qū)域Id的接觸孔81和通向高濃度漏極區(qū)域le的接觸孔83。在第一層間絕緣膜41上形成有下部電容電極71和上部電容電極300， 這些電極上形成有分別開設(shè)了接觸孔81和85的第二層間絕緣膜42。本實(shí)施方式中的第二層間絕緣膜42例如由BPSG膜構(gòu)成，經(jīng)過通過 加熱實(shí)現(xiàn)的流動(dòng)化狀態(tài)而上面被平坦化。即，在其成膜時(shí)的上面，因存在 下層側(cè)的蓄積電容70、 TFT30、掃描線3a和下側(cè)遮光膜lla而產(chǎn)生了階 差，但通過暫時(shí)流動(dòng)化，上面成為由階差引起的凹凸被均勻化的狀態(tài)。此 外，第二層間絕緣膜42也可利用感光性丙烯酸樹脂等來降低階差。進(jìn)而，從數(shù)據(jù)線6a上按照覆蓋第二層間絕緣膜42的整個(gè)面的方式例 如由BPSG膜形成了開設(shè)有接觸孔85的第三層間絕緣膜43。像素電極9a 和取向膜16設(shè)置在第三層間絕緣膜43的上面。此外，第三層間絕緣膜42 也可利用感光性丙烯酸樹脂等來降低階差。接著，參照?qǐng)D7和圖9，對(duì)光電二極管212進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖7和圖9所示，光電二極管212形成在非開口區(qū)域，該非開口區(qū) 域在圖像顯示區(qū)域10a中使實(shí)質(zhì)上有助于圖像顯示的開口區(qū)域相互隔離。 開口區(qū)域是使從背光燈206射出的顯示用光透過的區(qū)域。這樣的開口區(qū)域 被形成有數(shù)據(jù)線6a等非透過性膜的非開口區(qū)域包圍。在開口區(qū)域，從背 光燈206射出的顯示用光根據(jù)液晶層50的取向狀態(tài)而被調(diào)制，作為調(diào)制 光從顯示面20s射出。光電二極管212檢測(cè)由與顯示面20s接觸或位于顯示面20s上的指示 機(jī)構(gòu)所反射的反射光和外光。傳感器控制電路部201基于由光電二極管 212檢測(cè)到的反射光和外光各自的光強(qiáng)度來確定指示機(jī)構(gòu)的位置。光電二 極管212是從TFT陣列基板10側(cè)開始依次層疊下電極212e、 N型半導(dǎo)體 層212d、受光層212c和P型半導(dǎo)體層212b、上電極212a而構(gòu)成的PIN 二極管。由于光電二極管212配置在對(duì)圖像顯示沒有貢獻(xiàn)的區(qū)域即非開口 區(qū)域，因此，不會(huì)使像素的幵口率降低，不會(huì)阻礙與各像素部的動(dòng)作對(duì)應(yīng) 的圖像顯示。在第三層間絕緣膜43中延伸到非開口區(qū)域的部分上形成由 凹部152。光電二極管212的受光面212s面對(duì)凹部152的底面。而且，在 對(duì)置基板20上，形成有對(duì)非開口區(qū)域進(jìn)行部分性規(guī)定的黑矩陣153。<1一4:基于顯示裝置的指示機(jī)構(gòu)的位置確定方法>接著，參照?qǐng)D10 圖15，對(duì)基于液晶裝置1的指示機(jī)構(gòu)的位置確定 方法進(jìn)行說明。圖10是可由本實(shí)施方式的液晶裝置1執(zhí)行的指示機(jī)構(gòu)的 位置確定方法的流程圖。圖11是以圖示表示了光源光、反射光和外光的 光路的液晶裝置1的概略圖。圖12是從概念上表示傳感器'控制電路部中 被圖像處理的各種圖像的概念圖。此外，在圖12中，列舉了由手指等指示機(jī)構(gòu)反射的反射光的光強(qiáng)度比外光的光強(qiáng)度大的情況的例子。圖13是沿時(shí)間軸以圖示表示了具有相互不同的光強(qiáng)度的各束光源光的概念圖。圖14是圖12所示的概念圖的變形例。圖15是以圖示表示將通過光電二極管 212取得的圖像所包含的噪聲除去的原理的概念的概念10、圖11和圖12中，在對(duì)手指等指示機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，背光燈 206從顯示面20s的背面?zhèn)瘸蝻@示面20s射出具有光強(qiáng)度Al的光源光 Lal。光源光Lal在對(duì)顯示面20s的任意位置進(jìn)行指示的指示機(jī)構(gòu)的一例 即手指F的表面被反射，由光電二極管212檢測(cè)作為本發(fā)明的"一束反射 光"的一例的反射光Lbl。與此并行，在顯示面20s的不與手指F重疊的 區(qū)域，由光電二極管212檢測(cè)外光Ld。傳感器控制電路部201取得從各 光電二極管212輸出的輸出信號(hào)，生成包含與具有光強(qiáng)度Al的光源光Lal 對(duì)應(yīng)的手指F的圖像部分Fl和與外光Ld對(duì)應(yīng)的圖像部分Ql的圖像Pl 。 圖像P1是本發(fā)明的"第一圖像"的一例。存儲(chǔ)器201b從圖像處理電路部 201取得圖像P1的亮度數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)(步驟S10)。接著，背光燈206依次向顯示面20s射出具有與光源光Lal不同的光 強(qiáng)度的多束光源光。因此，光源光Lal和具有與光源光Lal不同的光強(qiáng)度 的多束光源光以相互不同的定時(shí)從背光燈206向顯示面20s射出。這里，參照?qǐng)D13，對(duì)從背光燈206以相互不同的定時(shí)射出、且具有相 互不同的光強(qiáng)度的光源光進(jìn)行說明。圖13中，具有光強(qiáng)度A1的多束光源光Lal的每一束在第一期間T1 以脈沖狀射出。經(jīng)過第一期間Tl之后，在依次到來的第二期間T2和第三 期間T3中，背光燈206向顯示面20s射出具有光強(qiáng)度A2的多束光源光 La2和具有光強(qiáng)度A3的多束光源光La3。在光強(qiáng)度Al、 A2和A3中光強(qiáng)度A2最大，光強(qiáng)度A3最小。由于背光燈206構(gòu)成為包括發(fā)光二極管， 因此，通過在背光燈控制電路部202的控制下單獨(dú)地設(shè)定向發(fā)光二極管輸 入的輸入電流，能正確地設(shè)定各光源光的光強(qiáng)度。而且，根據(jù)具有發(fā)光二 極管的背光燈206，還能正確控制各發(fā)光二極管的發(fā)光時(shí)間，因此，包含 基于光源光Lal、 La2和La3的每一束被手指F反射后的反射光而確定的 手指F的圖像部分的圖像的亮度數(shù)據(jù)，根據(jù)各反射光的光強(qiáng)度而被唯一確 定。如圖11所示，光源光La2和La3的每一束被手指F反射后的反射光 Lb2和Lb3的每一束是本發(fā)明的"多束其他反射光"的一例，因光源光La2 和La3的每一束的光強(qiáng)度相互不同，反射光Lbl、 Lb2和Lb3的每一束的 光強(qiáng)度相互不同。因此，通過檢測(cè)這些反射光Lbl、 Lb2和Lb3的每一束 而確定的手指F的圖像也相互不同。再次返回圖IO、圖11和圖12，在存儲(chǔ)器201b對(duì)圖像Pl的亮度數(shù)據(jù) 進(jìn)行存儲(chǔ)之后，從背光燈206依次射出光源光La2和La3，并由光電二極 管212檢測(cè)反射光Lb2和Lb3。圖像處理電路201a依次生成與反射光Lb2 和Lb3的每一束對(duì)應(yīng)的手指F的圖像部分。圖像P2和P3的每一個(gè)是本發(fā) 明的"第二圖像"的每一個(gè)的一例，由存儲(chǔ)器201b依次存儲(chǔ)圖像P2和 P3的亮度數(shù)據(jù)(步驟S20和S30)。此外，由于光源光Lal、 La2和La3在外光Ld的光強(qiáng)度未變化的程度 的極短時(shí)間內(nèi)射出，因此，可認(rèn)為各圖像P1、 P2和P3所包含的除手指的 圖像部分F1、 F2和F3之外的其他圖像部分Q1、 Q2和Q3的亮度也是一 定的。還有，如圖12所示，圖像P1、 P2和P3的每一個(gè)所包含的手指F的 圖像部分F1、 F2和F3的尺寸，因反射光Lbl、 Lb2和Lb3的每一束的光 強(qiáng)度而相互不同。接著，如圖10和圖12所示，圖像處理電路201a從存儲(chǔ)器201b讀出 圖像P1、 P2和P3各自的亮度數(shù)據(jù)，生成圖像P12和P13 (步驟S40)。 圖像P12和P13的每一個(gè)是本發(fā)明的"第三圖像"的一例，圖像P12通過 計(jì)算圖像Pl和圖像P2各自的亮度數(shù)據(jù)的差分值而生成。圖像P13與圖像 P12同樣，通過計(jì)算圖像Pl和圖像P3各自的亮度數(shù)據(jù)的差分值而生成。如圖12所示，圖像處理電路部201a針對(duì)圖像P12確定根據(jù)各反射光 而取得的手指F的圖像部分F1和F2中公共的部分即圖像部分F1的中心 坐標(biāo)C1。同樣，圖像處理電路部201a針對(duì)圖像P13確定根據(jù)各反射光而 取得的手指F的圖像部分Fl和F2中公共的部分即圖像部分F3的中心坐 標(biāo)C2 (步驟S50)。這里，圖像P1、 P2和P3的每一個(gè)中的圖像部分Q1、 Q2和Q3具有公共的亮度數(shù)據(jù)，因此，通過取得這些圖像的亮度數(shù)據(jù)的差 分而被抵消。接著，圖像處理電路部201a通過計(jì)算中心坐標(biāo)Cl和C2的平均值， 來確定手指F在顯示面20s的面內(nèi)的位置(步驟S60)。經(jīng)過以上步驟，液晶裝置1能正確地確定手指等指示機(jī)構(gòu)的位置，并 能輸入與手指F的位置對(duì)應(yīng)的各種信息。而且，為了確定手指等指示機(jī)構(gòu) 的位置而射出的光源光相對(duì)于時(shí)間軸以脈沖狀射出，因此即使具有相互不 同的光強(qiáng)度，也能通過按照使時(shí)間平均大致相等的方式調(diào)整脈沖寬度，從 而不會(huì)從視覺上辨認(rèn)出亮度變化，因此能在顯示品質(zhì)不劣化且背光燈的耗 電不增加的情況下正確地確定手指等指示機(jī)構(gòu)的位置。進(jìn)一步具體地說， 如圖13所示，以脈沖狀射出的光源光Lal、 La2和La3中光強(qiáng)度最小的光 源光La3的脈沖寬度最大，光強(qiáng)度最大的光源光La2的脈沖寬度最小。因 此，在期間T1、 T2和T3的每一個(gè)中射出的光源光Lal、 La2和La3的積 分值相互大致相等，幾乎不發(fā)生人眼觀察圖像時(shí)的亮度變化。而且，通過使光檢測(cè)的時(shí)間比光源光中脈沖寬度最短的光源光的脈沖 寬度還短，從而也不會(huì)對(duì)光檢測(cè)精度產(chǎn)生影響。接著，參照?qǐng)D14，說明由指示機(jī)構(gòu)反射的反射光的光強(qiáng)度比外光的光 強(qiáng)度小、與上述位置確定方法的流程中使用的反射光和外光相互的光強(qiáng)度 的大小關(guān)系相比反射光相對(duì)于外光的光強(qiáng)度的大小相反的情況下生成的 各圖像。圖14中，通過由光電二極管212檢測(cè)反射光Lbl、Lb2和Lb3來生成 圖像P1'、 P2，和P3'。這里，由于反射光Lbl、 Lb2和Lb3各自的光強(qiáng)度 比外光Ld的光強(qiáng)度小，因此，手指F的圖像部分F1'、 F2，和F3，的亮度比 圖像部分F1'、 F2'和F3'的周圍的圖像部分小。但是，由于也可^^為外光 Ld的亮度一定，因此，在基于圖像Pl'、 P2'各自的亮度數(shù)據(jù)的差分值生成的圖像P12'中，圖像部分F1'、 F2'的周圍的亮度相抵消。同樣，在基于圖像P1'、 P3'的每一個(gè)的亮度數(shù)據(jù)的差分值生成的圖像P13'中，圖像部分 Fl，、 F3'的周圍的亮度也相抵消。因此，通過計(jì)算圖像部分F1，與F2，相互 重疊的圖像部分Fl'的中心坐標(biāo)Cl'、和圖像部分Fl'與F3'相互重疊的圖 像部分F3，的中心坐標(biāo)C2，，能正確地確定手指F的位置。此外，在本實(shí)施方式中，說明了通過計(jì)算圖像P12、 P13、 P12'和P13' 的每一個(gè)所包含的對(duì)指示機(jī)構(gòu)的輪廓進(jìn)行規(guī)定的圖像部分的中心坐標(biāo)的 平均值，來確定手指等指示機(jī)構(gòu)的位置的例子，但根據(jù)由本發(fā)明的顯示裝 置能執(zhí)行的位置確定方法，由于也可認(rèn)為圖像P12、 P13、 P12'和P13'的 每一個(gè)所包含的措示機(jī)構(gòu)的圖像部分在這些圖像內(nèi)所占的范屈，與指示機(jī) 構(gòu)在顯示面20s上的區(qū)域中實(shí)際占據(jù)的范圍大致相等，因此，即使不計(jì)算 中心坐標(biāo)的平均值也能以某種程度的精度確定指示機(jī)構(gòu)的位置。而且，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶裝置1，由于無(wú)需添加光電二極管等光 傳感器的電壓電平的調(diào)整電路、或調(diào)整光檢測(cè)時(shí)間的定時(shí)調(diào)整電路，因此， 不會(huì)使控制光傳感器的動(dòng)作用的控制電路的電路構(gòu)成復(fù)雜化，能使液晶裝 置l的電路構(gòu)成簡(jiǎn)化。接著，參照?qǐng)D15，對(duì)本實(shí)施方式的位置確定方法所具有的其他優(yōu)點(diǎn)進(jìn) 行說明。如圖15所示，在圖像P1'和P2'的每一個(gè)中包含與手指F不同的 異物K的圖像部分、即包含噪聲的情況下，該噪聲會(huì)降低在確定指示機(jī)構(gòu) 的位置時(shí)的確定精度。但是，根據(jù)能由本實(shí)施方式的液晶裝置l執(zhí)行的位 置確定方法，異物K的圖像部分可通過計(jì)算圖像P1'和P2'各自的亮度數(shù) 據(jù)的差分值來抵消，不會(huì)殘留在圖像P12'中。因此，根據(jù)能由本實(shí)施方式 的液晶裝置1執(zhí)行的位置確定方法，能排除可能會(huì)使確定指示機(jī)構(gòu)的位置 時(shí)的確定精度降低的噪聲成分，從而能以高精度確定指示機(jī)構(gòu)的位置。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶裝置1和能由本實(shí)施方式的液晶裝 置1執(zhí)行的位置確定方法，能與外光和光源光各自的相對(duì)光強(qiáng)度的大小關(guān) 系無(wú)關(guān)地通過簡(jiǎn)單的電路構(gòu)成來高精度地確定顯示面上的指示機(jī)構(gòu)的位 置。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶裝置1，能根據(jù)所確定的指示機(jī)構(gòu)的位 置，正確地向該液晶裝置l輸入信息。 ，<2:電子設(shè)備>接著，參照?qǐng)D16和圖17，對(duì)具備上述的液晶裝置而構(gòu)成的電子設(shè)備 的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖16是應(yīng)用了上述液晶裝置的便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)的立體圖。圖16中， 計(jì)算機(jī)1200構(gòu)成為具備包括鍵盤1202的主體部1204、和包括上述液晶 裝置而構(gòu)成的液晶顯示單元1206。液晶顯示單元1206通過在液晶面板 1005的背面添加背光燈而構(gòu)成，具有觸摸面板功能，且因高的數(shù)值孔徑而 提高了顯示品質(zhì)。接著，對(duì)在移動(dòng)電話中應(yīng)用了上述液晶裝置的例子進(jìn)行說明。圖n 是作為本實(shí)施方式的電子設(shè)備的一例的移動(dòng)電話的立體圖。圖17中，移 動(dòng)電話1300具備多個(gè)操作按鈕1302、采用反射型顯示形式且與上述液 晶裝置具有同樣構(gòu)成的液晶裝置1005。根據(jù)移動(dòng)電話1300，提高了數(shù)值 孔徑，能實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的圖像顯示，并且，能由手指等指示機(jī)構(gòu)通過顯示面 正確地輸入信息。
權(quán)利要求
1、一種顯示裝置，包括光源，其從由指示機(jī)構(gòu)指示的顯示面的背面?zhèn)瘸蛩鲲@示面，以相互不同的定時(shí)照射具有相互不同的光強(qiáng)度的多束光源光；檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述背面?zhèn)?，?duì)所述多束光源光中由所述指示機(jī)構(gòu)反射的多束反射光進(jìn)行檢測(cè)；和確定機(jī)構(gòu)，其計(jì)算基于所述多束反射光所包含的一束反射光而確定的第一圖像的亮度數(shù)據(jù)、和基于所述多束反射光中具有與所述一束反射光的光強(qiáng)度不同的光強(qiáng)度的多束其他反射光的每一束而確定的多個(gè)第二圖像的亮度數(shù)據(jù)的差分值，并基于根據(jù)該算出的多個(gè)差分值的每一個(gè)而確定的多個(gè)第三圖像的每一個(gè)，來確定所述指示機(jī)構(gòu)的位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于， 所述確定機(jī)構(gòu)通過計(jì)算所述多個(gè)第三圖像的每一個(gè)所包含的所述指示機(jī)構(gòu)的圖像部分的中心坐標(biāo)的平均值來確定所述位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于，還包括-基板，其配置在所述光源及所述顯示面之間；和 多個(gè)像素部，構(gòu)成所述基板上的顯示區(qū)域，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括形成在非開口區(qū)域的受光元件，所述非開口區(qū)域在 所述顯示區(qū)域中使所述像素部的開口區(qū)域相互隔離。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于， 所述光源兼用作顯示用光源，該顯示用光源射出用于在所述顯示面上顯示與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像的顯示光。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于，所述光源構(gòu)成為包括發(fā)光二極管。
6、 一種電子設(shè)備，構(gòu)成為具備權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的顯示裝
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示裝置，傳感器部(204)與顯示部(205)一起形成在TFT陣列基板(10)上的圖像顯示區(qū)域(10a)上。傳感器控制電路部(201)對(duì)傳感器部(204)的動(dòng)作進(jìn)行控制，并且，向背光燈控制電路部(202)供給用于改變從背光燈(206)射出的光源光的光強(qiáng)度的信號(hào)。在對(duì)手指等指示機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，傳感器控制電路部(201)對(duì)拍攝有指示機(jī)構(gòu)的圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，來確定指示機(jī)構(gòu)的位置。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101266529SQ200810085220
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者太田人嗣 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社