[发明专利]带有图象读取功能的液晶显示装置、图象读取方法及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及备有设置了薄膜晶体管(TFT)及光电二极管等受光元件的有源矩阵面板和液晶层的带有图象读取功能的液晶显示装置、使用这样的液晶显示装置的图象读取方法及这样的液晶显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，为了谋求图象显示装置的小型化，大多采用使用了液晶的显示装置，特别是备有带有TFT的有源矩阵面板的液晶显示装置，由于与单纯的矩阵型液晶显示装置相比，它能容易地获得高质量的图象，所以这方面的研究很活跃。

另一方面，已知有一种为了谋求原稿图象等的读取装置的小型化，使原稿紧密地接触在呈二维排列的图象传感器上，不使用原稿或传感器部的扫描机构就能读取图象的装置。

另外，还提出了这样的设计，即将上述的图象的显示装置和读取装置组合起来进行图象的显示，与此同时读取原稿图象并能获得图象数据，以此来谋求装置总体的小型化，并提高可操作性。

具体地说，这种装置如特开平4-282609号公报所述，在液晶显示装置的形成了TFT及透明象素电极的透明基板的背面一侧配置形成了图象传感器的透明基板。该液晶显示装置在读取原稿图象时，使液晶中的全部象素呈透光状态，使背照光照射在原稿的全部表面上，通过检测来自原稿的反射光的强度来读取原稿图象。

另外，能显示和读取彩色图象的装置备有白色光的背照光源、以及形成了使红、绿或蓝光透过各象素的区域的微型彩色滤光片，通过控制各色的光的透射率来显示彩色图象，另一方面，通过检测从原稿反射的各色光的光量来读取彩色图象。即，使红、绿及蓝色的三个象素(以下将各象素称为“单体象素”)重合，进行规定颜色的一个象素(以下称“彩色象素”)的显示及读取。

可是，如上所述，在将形成了TFT等的透明基板和形成了图象传感器的透明基板重合起来进行配置的结构中，由于背照光和来自原稿的反射光的透射率下降，所以使得图象的可辨认性和读取特性下降。

作为防止这样的可辨认性等的下降的方法，例如特开平5-145699号公报所述，提出了以开闭自如的方式设置图象读取装置的方法，但在这种情况下，由于设置开闭机构而导致结构的复杂化和可靠性下降，由于每次读取图象时都必须进行开闭操作，所以存在导致操作性下降的问题。

另外，在上述特开平4-282609号公报中有未说明其具体结构的将TFT等和图象传感器安装在同一个透明基板上的方面的记载，但一般来说在这样构成的情况下，除了控制显示用的TFT用的布线图形以外，还必须在同一基板上形成控制图象传感器用的布线图形，故减少了图象的有效显示面积，同样导致可辨认性下降。

另外，一般来说，与显示图象时相比，读取图象时大多需要较高的象素密度，在备有微型彩色滤色片来进行彩色图象的读取的装置的情况下，如上所述，由于将红、绿及蓝色的三个单体象素重合在一起而获得一个彩色象素的图象数据，所以存在不能以较高的象素密度读取彩色图象的问题。另外，由于仅仅是透过了微型彩色滤色片的颜色的光被用于显示和原稿的照明，所以为了使它们的光量增大，就必须增大背照光光源的发光量。因此，也存在由于备有微型彩色滤色片而造成制造成本增大、并且消耗功率增大的问题。

另外，读取原稿图象时，如上所述，在使背照光照射在原稿的全部表面上读取原稿图象的情况下，由于来自原稿上相邻的象素的反射光入射到图象传感器，所以存在相邻的象素之间的串扰(crosstalk)增大、分辨率容易下降的问题。读取象素密度越高，这样的问题越明显。

关于这样的问题，例如在特开平5-219301号公报中公开了这样一种结构，即，在将形成了EL元件和LED、PDP等自行发光元件的基板和形成了受光元件的基板重叠在一起的显示读取装置中，读取原稿时使相邻的发光元件不同时发光，但即使在这种情况下，也不能避免由于将两个基板重叠在一起所造成的图象的可辨认性和读取特性的下降。而且，由于在基板上难以形成上述的发光元件，所以存在导致制造成本增大和合格率下降的问题。

这里，为了解决上述问题，可以考虑将象素电极及受光元件设置在同一基板上，使象素电极用的及受光元件用的TFT中的栅连接线及源连接线共用，同时在各个保互不相邻的象素的组中使液晶呈透光状态，对受光元件进行曝光来读取原稿图象，但在使用电荷蓄积型的光电二极管等作为受光元件的情况下，如果在对各象素组进行曝光的各工序中，将电荷蓄积在全部象素的受光元件中，那就会导致读取速度下降。