[发明专利]液晶装置、图像传感器及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及例如通过手指等指示机构来指示显示面从而能够通过该显示面输入各种信息的具有触摸屏功能的液晶装置、具备这种液晶装置而构成的电子设备及图像传感器的技术。

背景技术

在这种液晶装置中，提出了一种通过按多个像素部或按将任意个数的像素部作为一组的每一组配置光传感器，可基于透射像素部的透射光实现图像显示、及借助手指等指示机构向该液晶装置输入信息的具有所谓触摸屏功能的液晶装置。在这样的液晶装置中，通过光传感器可检测到手指或指示部件等指示机构触碰到液晶装置的显示面、或在显示面上移动，从而可向该液晶装置输入信息。例如，非专利文献1公开了一种基于由具有低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon：LTPS)的TFT构成的驱动电路的动作能够显示图像的液晶装置，其具有根据由配置于各像素的光传感器取得的指示机构的图像，能够输入各种信息的触摸屏功能。

搭载于这样的液晶装置中的光传感器，例如包括光电二极管及电容器相互电连接的电路结构而成。电容器中蓄积的电荷，对应由接收入射光的光电二极管而产生的光电流而被放电，根据因该放电而变化了的电位可确定图像的灰度等级。更具体而言，例如，配置在显示图像的显示区域中的与指示机构重叠的区域的光传感器、换言之配置在与指示机构的阴影(shade)重合的区域的光传感器，对与指示机构的阴影对应的入射光的光量进行检测，配置在不与指示机构重合的区域的光传感器将未被指示机构遮挡的外光作为入射光对其光量进行检测，从而可取得在与光量之差对应的各图像部分的灰度等级中设置了差的图像。因此，在这种液晶装置中，基于对从显示图像的显示面入射的入射光的光量进行检测，并分别根据由各光传感器所检测的入射光的光量而确定了灰度等级的图像部分所构成的图像，能够确定指示机构的位置。

能够由这种液晶装置中搭载的光传感器检测到的光量的可检测范围、即能够生成与入射光的光量对应的光电流的入射光的光量范围，可以通过光传感器的设计来规定。因此，在光传感器接收到了具有比能够检测的范围光量更高的入射光时，根据光量而生成的光电流处于饱和状态，由于不会产生根据光电流而生成的电压的变化，所以，无法将指示机构的图像部分与其它的图像部分识别开。

而且，在液晶装置的显示区域中，当与指示机构不同的其它部分和该指示机构重合时，无法将指示机构及其它部分各自的影识别开来。

还可以考虑一种调节图像的灰度等级的方法，在基于由光传感器接收的入射光的光量，仅由白图像部分(灰度等级高的明亮图像)及黑图像部分(灰度等级的暗淡图像)的一方构成图像时，通过将入射到显示区域中形成的多个光传感器的入射光的光量调解为相同，从而可按照光传感器所检测的光量属于能够检测的范围的方式调节入射光的光量，可将指示机构的图像部分与其它图像部分识别开来。

并且，在这种液晶装置中，通常在液晶装置的两侧分别配置有2枚偏光板。专利文献1公开了一种包含组装有偏光板的基板的液晶装置。

【非专利文献1】Touch Panel Function Integrated LCD Using LTPSTechnology，N.Nakamura et al，IDW/AD’05p.1003-1006

【专利文献1】特开2003-330013号公报

但是，在这种液晶装置中，当因为指示机构的周围环境，更具体而言因为外光的光强度或与指示机构重叠的其它部分(即噪声)的存在，而取得了含有白图像部分及黑图像部分的图像时，难以确定指示机构的图像部分包含在白图像部分及黑图像部分的哪一方的图像部分中，无法通过对指示机构的图像部分和其它的图像部分进行识别来确定指示机构的位置。

尤其是当含有指示机构的图像部分的图像数据具有能够识别指示机构的图像部分程度的灰度等级时，虽然通过对图像数据实施各种运算处理也能够识别指示机构的图像部分和其它部分，但在检测到超出光传感器可检测光量的范围的光量时，无法通过运算立即取得包括能够确定指示机构的图像部分的灰度数据在内的图像数据。

这里，还可以与在光学系统的线路中具有机械调整(reduction)结构及快门机构的照相机等摄像装置同样，考虑在各光传感器部设置调整机构及快门机构，但难以确保沿着入射光的光路在光传感器部的受光侧设置调整机构等的空间。尤其在这种液晶装置中，由于需要在液晶装置的显示区域设置光传感器部，所以，难以在不降低液晶装置的显示功能，更具体而言，不缩小显示区域中显示图像时实质起作用的显示光所透射的开口区域的情况下，确保用于设置调整机构等的空间。