[发明专利]液晶显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示设备，特别是这样的液晶显示设备，其中光敏元件 设置在液晶面板的像素区域中并在其光接收面处接收通过液晶层入射其上 的光以产生接收光数据。

背景技术

液晶显示设备包括作为显示面板的液晶面板，其中液晶层封在成对的基 板之间。液晶面板例如形成为透射型液晶面板，调制并透射从诸如背光的照 明设备发射出的照明光，背光设置在液晶面板的背面。调制了的照明光在液 晶面板的正面上形成图像。

液晶面板例如形成为有源矩阵型液晶面板，包括TFT(薄膜晶体管)阵 列基板，其中每一个都用作像素开关元件的多个薄膜晶体管形成在每个像素 区域中。在液晶面板中，对向基板以与TFT阵列基板相对的关系来配置，液 晶层设置在TFT阵列基板和对向基板之间。

在有源矩阵型液晶面板中，当每个像素开关元件向像素电极输入电势时 像素电极与公共电极之间产生的电场施加给液晶层以改变液晶层的液晶分 子的取向。因此，透射通过像素的光的透射率可以控制，从而调制透射通过 像素的光以进行图像显示。

关于如上所述的液晶面板，已知的显示模式有TN(扭曲向列)模式、 ECB(电控双折射)模式和垂直取向模式。另外，作为给液晶层施加横向电 场的模式，已知的各种模式有例如IPS(平面内转换)模式和FFS(边缘场 转换)模式。例如在日本专利特开No.2007-226200中描述了上述模式。

同时，作为上述的液晶面板，已经提出了这样的液晶面板，其除了诸如 用作像素开关元件的TFT外还包括光敏元件，该光敏元件设置在像素区域中 并且能够接收光以产生接收光数据。例如在日本专利特开No.2006-127212 和日本专利特开No.2007-128497中披露了该类型的液晶面板。

所描述的液晶面板可以通过利用内置的光敏元件作为位置传感器元件 来执行用户界面功能。因此，该液晶面板称为I/O触摸面板。

在所述类型的液晶面板中，不必在液晶面板的正面配置单独的电阻膜型 或者静电电容型触摸面板。因此，可以容易地实现设备尺寸和厚度的减少。 此外，采用电阻膜型或者静电电容型触摸面板时，因为触摸面板有时会减小 透射通过液晶面板的像素区域的光量或者引起光干扰，所以有时使得显示图 像的质量变差。然而，光敏元件设置为液晶面板中的位置传感器时，可以防 止刚才描述的问题发生。

在该液晶面板中，通过内置为位置传感器元件的光敏元件来接收从探测 目标物体反射的可见光，探测目标物体例如为与液晶面板的正面接触的用户 手指或者触摸笔。其后，根据内置为位置传感器元件的光敏元件所获得的接 收光数据来确定探测目标物体接触的位置。然后，通过液晶显示设备本身或 者包括液晶显示设备的电子设备来进行对应于所确定的位置的运行。

以上面所述的方式，当采用内置为位置传感器元件的光敏元件来探测探 测目标物体的位置时，光敏元件所获得的接收光数据有时包括大量的噪声， 这来自于外部光中包括的可见光的影响。此外，当在像素区域中进行黑显示 时，设置在TFT阵列基板上的光敏元件难以接收可见光。因此，有时难以精 确地探测探测目标物体的位置。

为了消除如上所述的问题，已经提出了这样的显示设备，其采用诸如红 外线的不可见光线代替可见光线。例如在日本专利特开No.2004-318819或 者日本专利特开2005-275644中就描述了该种类型的显示设备。

在所述的显示设备中，从探测目标物体发射的诸如红外线的不可见光由 内置为位置传感器元件的光敏元件接收以获得接收光数据。然后，根据所获 得的数据来确定探测目标物体的位置。

发明内容

然而，因为光敏元件所获得的接收光数据包括噪声，所以有时难以获得 足够高的S/N(信号相对于噪声)比。例如，当光敏元件和向液晶层施加电 场的电极之间发生耦合时，在接收光数据中有时包括大量的噪声，导致S/N 比下降。因此，有时难以精确地探测探测目标物体的位置。

特别是在使用FFS模式作为显示模式时，像素电极和公共电极都设置在 TFT阵列基板上，并且绝缘膜形成为像素电极的下层，而公共电极形成在绝 缘膜的下层中。因此，由于公共电极设置在光敏元件的附近，所以耦合可能 发生在公共电极和光敏元件之间，引起上述问题。

因此，所希望的是提供能改善从光敏元件获得的接收光数据的S/N比的 液晶显示设备。