JP2011107454A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜トランジスタ(TFT)及び光センサを備えた半導体装置または表示装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device or a display device including a thin film transistor (TFT) and an optical sensor.
従来から、多種多様な表示装置が開発されているが、その一つにメガネ型の表示装置がある。メガネ型の表示装置は、メガネ型のフレームに液晶表示パネル等による表示部やレンズなどを組み込み、表示部に表示される映像や画像を、フレームを装着した使用者が直視するタイプの表示装置である。 Conventionally, a wide variety of display devices have been developed, one of which is a glasses-type display device. A glasses-type display device is a type of display device in which a display unit such as a liquid crystal display panel or a lens is incorporated in a glasses-type frame, and a user wearing the frame directly views a video or an image displayed on the display unit. is there.
メガネ型の表示装置の一例が特許文献1に記載されている。特許文献1の表示装置は、外光の光量を調節する機能を有するメガネ型映像表示装置である。図9は、特許文献1の映像表示装置10の構成を表した斜視図であり、図10は、映像表示装置10の断面図である。
An example of a glasses-type display device is described in
図9及び図10に示すように、映像表示装置10は、集光レンズL1、ミラーM1、ハーフミラーM2、レンズ11、フォトクロミック薄膜12、眼鏡型フレーム13、側面遮光パネル14、液晶パネル15、バックライト16、液晶駆動回路17、光センサ18、及び入力ジャック19を備えている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
入力ジャック19からの映像信号に応じて液晶パネル15に表示された映像は、集光レンズL1、ミラーM1、及びハーフミラーM2を通り、レンズ11を通って入射した外光に重ねられて利用者に届けられる。このとき、レンズ11を覆うフォトクロミック薄膜12によって外光の強度が調節される。また、外光の光量が光センサ18によって計測され、その計測結果に応じてバックライト16の明るさが調整される。
The video displayed on the
フォトクロミック薄膜12は、酸化チタンと金属酸化物との混合物を焼成して精製されたフォトクロミック効果を有する薄膜であり、ここでは、フォトクロミック効果とは300nm〜400nmの範囲の紫外線に反応して濃度変化を起こす効果であるとされている。酸化チタンを含むフォトクロミック特性を備える材料の詳細が、特許文献2に記載されている。
The photochromic
また、特許文献3及び4には、表示装置内に光センサを備え、使用者の指等が表示面に触れたことを認識して、その検出位置を特定して出力するタッチパネル型の表示装置が記載されている。
外光の照度を計測するための光センサの1つにアモルファス光センサ(APS)がある。図11は、アモルファス光センサを含む液晶パネル15における、フォトダイオード52が配置された部分(フォトダイオード部80)の断面構成を模式的に表した図である。このフォトダイオード52は、液晶パネル15のTFT基板40内に形成されたTFT型のフォトダイオードである。
One of optical sensors for measuring the illuminance of external light is an amorphous photosensor (APS). FIG. 11 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of a portion (photodiode portion 80) where the
図11に示すように、液晶パネル15は、TFT基板40、TFT基板40に対向して配置された対向基板60、及びTFT基板40と対向基板60との間に配置された液晶層70を備えている。
As shown in FIG. 11, the
TFT基板40は、ガラス基板41と、ガラス基板41の上に形成されたゲート(ゲート電極)42と、ガラス基板41の上(液晶層70の側)にゲート42を覆うように積層されたゲート絶縁膜43と、前記ゲート絶縁膜43の上に形成された半導体層44と、半導体層44の一部を覆うように形成されたドレイン(ドレイン電極)45及びソース(ソース電極)55と、半導体層44、ドレイン45、及びソース55を覆うように形成された第1保護膜46と、第1保護膜46の上に形成された第2保護膜47と、第2保護膜47の上に形成された透明導電膜48と、透明導電膜48の上に形成された配向膜49とを備えている。
The
ゲート42、ゲート絶縁膜43、半導体層44、ドレイン45、及びソース55はフォトダイオード52を構成する。なお、ドレイン45及びゲート42は互いに電気的に接続されていて、共にダイオードのアノードとして機能し、ソース55はダイオードのカソードとして機能する。
The
TFT基板60は、ガラス基板61と、ガラス基板61の上(液晶層70の側)に積層されたブラックマトリクス(BM)62と、ガラス基板61及びブラックマトリクス62を覆うように配置された配向膜63とを備えている。なお、ガラス基板61は、図11には表していないが、カラーフィルタ及び対向電極を含んでいる。
The
液晶パネル15に対向基板60側から入射する入射光72は、ブラックマトリクス62の開口64を通ってフォトダイオード52の半導体層44に入射し、半導体層44が受け取った入射光72の照度に応じて、半導体層44内部に電子と正孔が生じ、ドレイン45からソース55に流れる電流(Id)が変化する。この電流(またはそれに伴う電圧)の変化を測定することにより、入射光72の照度(または光量)が計測される。
しかし、半導体層44に入射する光の照度がある値を超えると、アモルファス光センサから適切な出力が得られなくなるという問題が発生することがわかった。これは、半導体層44に入射する光の照度が強すぎると、ダイオード(トランジスタ)のしきい値が+方向にずれることに起因しており、一度ずれたしきい値は、光の照射を停止しても元に戻ることがない。したがって、しきい値がずれる前と後で、おなじ光量の光が照射されても、検出に応じて出力される電圧値が異なり、精度の良い検出ができなくなってしまう。
However, it has been found that when the illuminance of light incident on the
図12は、フォトダイオード52のダイオード特性の変化を表している。図12における縦軸はドレイン45からソース55に流れる電流(Id)を表しており、横軸はゲート電圧を表している。また、図12におけるaは、半導体層44に入射する光の照度が適切な範囲にある場合の好ましいダイオード特性を表しており、bは、半導体層44に入射する光の照度が強すぎる場合の好ましくないダイオード特性を表している。
FIG. 12 shows changes in the diode characteristics of the
図12に示すようにダイオード特性が変化すると、アモルファス光センサによる正確な照度の計測が困難となり、外光(入射光)の変化を正確に把握することができなくなる。 As shown in FIG. 12, when the diode characteristics change, it becomes difficult to accurately measure the illuminance by the amorphous light sensor, and it becomes impossible to accurately grasp the change of the external light (incident light).
本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示部に入射する光の照度をより正確に検出することのできる表示装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of said problem, The objective is to provide the display apparatus which can detect the illumination intensity of the light which injects into a display part more correctly.
本発明による表示装置は、表示パネルに配置された複数の画素と、前記表示パネルに入射する光の照度を検出する光検出部と、を備え、前記光検出部は、前記表示パネル内に配置されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードの半導体層に入射する光が通過する位置に配置されたフォトクロミック層とを有する。 A display device according to the present invention includes a plurality of pixels disposed on a display panel, and a light detection unit that detects an illuminance of light incident on the display panel, and the light detection unit is disposed in the display panel. And a photochromic layer disposed at a position where light incident on the semiconductor layer of the photodiode passes.
ある実施形態では、前記表示パネルの表示面に垂直な方向から見た場合、前記フォトクロミック層は前記半導体層を覆うように配置されている。 In one embodiment, the photochromic layer is disposed so as to cover the semiconductor layer when viewed from a direction perpendicular to the display surface of the display panel.
ある実施形態では、前記表示パネルは、マトリクス状に配置された複数の画素毎に配置されたTFTを含むTFT基板と、前記TFT基板に対向するように配置された対向基板と、前記TFT基板と前記対向基板との間に配置された液晶層を備え、前記フォトダイオードは前記TFT基板の中に形成されている。 In one embodiment, the display panel includes a TFT substrate including a TFT arranged for each of a plurality of pixels arranged in a matrix, a counter substrate arranged to face the TFT substrate, and the TFT substrate. A liquid crystal layer is provided between the counter substrate and the photodiode is formed in the TFT substrate.
ある実施形態では、前記対向基板は前記TFTを覆うように配置され、前記TFT基板への入射光を遮光するブラックマトリクスを含み、前記フォトダイオードの前記半導体層に入射する光は、前記ブラックマトリクスに設けられた開口を通って前記半導体層に入射する。 In one embodiment, the counter substrate is disposed so as to cover the TFT, and includes a black matrix that blocks light incident on the TFT substrate, and light incident on the semiconductor layer of the photodiode is incident on the black matrix. The light enters the semiconductor layer through the provided opening.
ある実施形態では、前記TFT基板において、前記フォトダイオードが前記複数のTFTと同一の層に形成されている。 In one embodiment, the photodiode is formed in the same layer as the plurality of TFTs in the TFT substrate.
ある実施形態では、前記フォトダイオードのそれぞれが、前記複数の画素の内の3つに対応するように配置されている。 In one embodiment, each of the photodiodes is arranged to correspond to three of the plurality of pixels.
ある実施形態では、前記表示装置は、利用者によって指定された表示面上の位置を検出するタッチセンサ型の表示装置である。 In one embodiment, the display device is a touch sensor type display device that detects a position on a display surface designated by a user.
なお、本発明による表示装置には、液晶表示装置のみならず、TFTをスイッチング素子として用いる表示装置等の表示装置、及び撮像装置も含まれ得る。 Note that the display device according to the present invention may include not only a liquid crystal display device but also a display device such as a display device using TFTs as switching elements, and an imaging device.
本発明によれば、入射光によるダイオード特性の変化が防止され、安定した感度の光センサを有する表示装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the change of the diode characteristic by incident light is prevented, and it becomes possible to provide the display apparatus which has an optical sensor with the stable sensitivity.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態による表示装置を説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限られるものではない。 Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.
(実施形態)
図1は、実施形態によるタッチパネル型の表示装置100の構成を模式的に表した斜視図であり、図2は表示装置100におけるタッチパネルの構成を模式的に表した断面図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating the configuration of a touch
表示装置100はアクティブマトリクス方式の液晶表示装置であり、図1に示すように、TFT基板40、対向基板(CF基板)60、及び液晶層70からなる液晶パネル(表示パネル)30と、TFT基板40及び対向基板60のそれぞれの外側に配置された偏光板26及び27と、偏光板26のTFT基板40とは反対側に配置されたバックライト28とを備えている。
The
後に図4を用いて説明するように、TFT基板40には、複数の走査線(ゲートバスライン)Gnと複数の信号線(データバスライン)Smとが、互いに直交するように配置されている。複数の走査線Gnと複数の信号線Smの交点それぞれの付近には、能動素子であるTFT92が画素90毎に形成されている。複数の走査線Gn及び複数の信号線Smは、それぞれ図1に示した走査線駆動回路22及び信号線駆動回路23に接続されており、走査線駆動回路22及び信号線駆動回路23は、制御回路24に接続されている。制御回路24による制御に応じて、走査線駆動回路22から走査線Gnに、TFT90のオン−オフを切り替える走査信号が供給される。また、制御回路24による制御に応じて、信号線駆動回路23から複数の信号線Smに表示信号(画素電極への印加電圧)が供給される。
As will be described later with reference to FIG. 4, a plurality of scanning lines (gate bus lines) Gn and a plurality of signal lines (data bus lines) Sm are arranged on the
図2に示すように、液晶パネル30には、複数の画素90と、複数の画素90に隣接して設けられた複数のフォトダイオード52を含む光センサ(タッチセンサ)とが、マトリクス状に配置されている。フォトダイオード52のバックライト28の側には遮光層88が形成され、これによりバックライト28からフォトダイオード52に照射される光29が遮光される。光センサには、後に図4を用いて示されるアモルファス光センサ(光検出部)86が用いられる。
As shown in FIG. 2, the
フォトダイオード52には、対向基板60側から入射光72が入射するが、使用者の指等が表示面に触れるか、表示面近傍に近づいた場合、表示面の下のフォトダイオード52に向かう入射光72が遮られ、このフォトダイオード52に入射する光の照度と他の位置のフォトダイオード52に入射する光の照度との間に差異が生じる。よって、配置された複数のフォトダイオード52の出力を検出することにより、表示面上の使用者によるタッチ位置が特定される。このようにして光センシング方式のタッチパネルが実現される。
図3は、光センサのフォトダイオード52が形成された部分(フォトダイオード部80)における液晶パネル30の断面図である。なお、図11に示した液晶パネル15と同じ構成部材または同じ機能を有する構成要素には、同一の参照符号を付している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
図3に示すように、液晶パネル30のTFT基板40は、ガラス基板41と、ガラス基板41の上に形成されたゲート(ゲート電極)42と、ガラス基板41の上(液晶層70の側)にゲート42を覆うように積層されたゲート絶縁膜43と、前記ゲート絶縁膜43の上に形成された半導体層44と、半導体層44の一部を覆うように形成されたドレイン(ドレイン電極)45及びソース(ソース電極)55と、半導体層44、ドレイン45、及びソース55を覆うように形成された第1保護膜46と、第1保護膜46の上に形成された第2保護膜47と、第2保護膜47の上に形成された透明導電膜48と、第2保護膜47と透明導電膜48との間に配置されたフォトクロミック層50と、透明導電膜48の上に形成された配向膜49とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
ゲート42、ゲート絶縁膜43、半導体層44、ドレイン45、及びソース55はフォトダイオード52を構成する。フォトダイオード52はTFT型のフォトダイオードである。ドレイン45及びゲート42は互いに電気的に接続されていて、共にダイオードのアノードとして機能し、ソース55はダイオードのカソードとして機能する。
The
フォトクロミック層50は、例えば酸化チタンと金属酸化物との混合物を焼成して形成されたフォトクロミック効果を有する薄膜であり、入射光72の照度(または光量)に応じて濃度変化を起こし、その透過率を変化させる。フォトクロミック層50は、フォトダイオード52の半導体層44の上部の、半導体層44に入射する入射光72が通過する位置に、半導体層44を覆うように形成されており、配置されている。このような構成により、半導体層44に向かう入射光72は、全てフォトクロミック層50を通過した後に半導体層44に入射する。
The
対向基板60は、ガラス基板61と、ガラス基板61の上(液晶層70の側)に積層されたブラックマトリクス(BM)62と、ガラス基板61及びブラックマトリクス62を覆うように配置された配向膜63とを備えている。なお、ガラス基板61は、図3には表していないが、カラーフィルタ及び対向電極を含んでいる。
The
液晶パネル30に対向基板60側から入射する入射光72は、ブラックマトリクス62の開口64を通ってフォトダイオード52の半導体層44に入射し、半導体層44が受け取った入射光72の照度(または光量)に応じて、ドレイン45からソース55に流れる電流が変化する。この電流(またはそれに伴う電圧)の変化を測定することにより、入射光72の照度が検出される。
半導体層44に入射する光は、全てフォトクロミック層50を通過するが、入射光の照度(フォトクロミック層50に照射される光の照度)に応じてフォトクロミック層50の透過率が変化するため、より詳しくは、入射光の照度がある値を超えると、フォトクロミック層50の色濃度が強くなるため、半導体層44に入射する光の光量が制限される。これにより、フォドダイオード52のダイオード特性の変化が抑制されるため、アモルファス光センサ86からの不適切な信号の出力が防止される。
All of the light incident on the
図4に、液晶パネル30におけるTFT基板40の回路構成、及びブラックマトリクス62の配置を示す。また、図5にアモルファス光センサ86の回路構成を示す。
FIG. 4 shows the circuit configuration of the
図4に示すように、液晶パネル30はマトリクス状に配置された複数の画素90を有し、TFT基板40には、複数の走査線(ゲートバスライン)Gnと複数の信号線(データバスライン)Smとが、互いに直交するように配置されている。複数の走査線Gnと複数の信号線Smとの交点それぞれの付近には、能動素子であるTFT92が画素90毎に形成されている。各画素には、TFT92のドレイン電極に電気的に接続された、例えばITO(Indium Tin Oxide)からなる画素電極(透明導電膜)が配置されている。
As shown in FIG. 4, the
隣り合う2つの走査線Gnの間には、走査線Gnと平行に補助容量線(蓄積容量線、Csラインとも呼ぶ)Csnが配置されている。各画素において、信号線Smから画素電極に信号(電圧)が供給されると、補助容量線Csnに接続された補助容量電極と画素電極に接続された補助容量対向電極との間に補助容量Csが形成され、液晶層70を挟む画素電極と対向電極とによって液晶容量Cが形成される。
A storage capacitor line (also called a storage capacitor line or Cs line) Csn is arranged between two adjacent scanning lines Gn in parallel with the scanning line Gn. In each pixel, when a signal (voltage) is supplied from the signal line Sm to the pixel electrode, the auxiliary capacitance Cs is provided between the auxiliary capacitance electrode connected to the auxiliary capacitance line Csn and the auxiliary capacitance counter electrode connected to the pixel electrode. A liquid crystal capacitor C is formed by the pixel electrode and the counter electrode sandwiching the
複数の走査線Gn及び複数の信号線Smは、それぞれ図1に示した走査線駆動回路22及び信号線駆動回路23に接続されており、走査線駆動回路22及び信号線駆動回路23は制御回路24に接続されている。制御回路24による制御に応じて、走査線駆動回路22から走査線Gnに、TFT92のオン−オフを切り替える走査信号が供給される。また、制御回路24による制御に応じて、信号線駆動回路から複数の信号線Smに表示信号(画素電極への印加電圧)が供給される。
The plurality of scanning lines Gn and the plurality of signal lines Sm are respectively connected to the scanning
対向基板60は、カラーフィルタ及び共通電極を備えている。カラーフィルタは、3原色表示の場合、それぞれが画素90に対応して配置されたR(赤)フィルタ、G(緑)フィルタ、及びB(青)フィルタを含む。共通電極は、複数の画素電極を覆うように形成されている。共通電極と各画素電極との間に与えられる電位差に応じて両電極の間の液晶分子が画素毎に配向し、表示がなされる。
The
TFT基板40または対向基板60の面に垂直に見た場合、対向基板50のブラックマトリクス62は、TFT92を覆うように配置されている。また、ブラックマトリクス62は、基本的にはアモルファス光センサ86を覆っているが、フォトダイオード52の上のみにはブラックマトリクス62の開口64が形成されている。
When viewed perpendicular to the surface of the
アモルファス光センサ86(以下、単に光センサ86とも呼ぶ)は3つの画素90に対応するように、TFT基板40上に複数形成される。なお、光センサ86と画素90の対応関係はこれに限られるものではなく、センサの配置密度が低くてもよい場合には、光センサ86を3つよりも多い数の画素90に対応させて配置してもよい。光センサ86の出力は、例えば使用者の指が接触した表示面上の位置または座標を検出する為など、通常のタッチパネルによるセンサ出力と同様に用いられる。
A plurality of amorphous optical sensors 86 (hereinafter also simply referred to as optical sensors 86) are formed on the
TFT基板40において、フォトダイオード52とTFT92は同一の層に形成されている。フォトダイオード52の半導体層44とTFT92の半導体層は、共にアモルファスシリコン層を含んでおり、両者は同一の工程において同時に形成される。また、フォトダイオード52のゲート42、TFT92のゲート電極、走査線Gn、配線Vrstn、及び配線Vrwnは同一の工程で同時に形成され、フォトダイオード52のドレイン45とソース55、TFT92のソース電極とドレイン電極、信号線Sm、配線Vsm、及び配線Vomは同一の工程で同時に形成される。
In the
図4及び図5に示すように、アモルファス光センサ86は、フォトダイオード52と、フォトダイオード52の出力を保持するコンデンサ81と、フォトダイオード52の出力を増幅する出力アンプ82とを含んでいる。フォトダイオード52のドレイン45とゲート42は配線Vrstnに接続されており、フォトダイオード52のソース55はコンデンサ81の一方の端子及び出力アンプのベースに接続されている。コンデンサ81の他方の端子は配線Vrwnに接続されている。出力アンプ82の一対の端子は、それぞれ配線Vsm及び配線Vomに接続されており、両配線によってアモルファス光センサ86の出力信号が制御回路24に含まれる液晶駆動回路に供給される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the amorphous
一般に、TFT基板上にトランジスタを形成する場合、トランジスタ特性が外光の影響を受けて変化しないように、また、トランジスタ部材が劣化しないように、トランジスタを対向基板のブラックマトリクスで覆い、外光が直接トランジスタに照射されないようにする。しかし、本実施形態では、フォトダイオード52は入射光72を受けて光センサとして動作するため、フォトダイオード52の半導体層44はブラックマトリクス62で覆われることはなく、半導体層44の上にはブラックマトリクス62の開口64が形成される。ただし、一定以上の照度の光が半導体層44に入射しないようにするため、半導体層44の上部にはフォトクロミック層50が形成され、これによりダイオード特性の変動が抑制される。
In general, when a transistor is formed on a TFT substrate, the transistor is covered with a black matrix of a counter substrate so that the transistor characteristics do not change due to the influence of external light and the transistor member does not deteriorate. Do not irradiate the transistor directly. However, in this embodiment, the
なお、フォトクロミック層50は半導体層44の上部に形成されていればよく、必ずしも第2保護膜47と透明導電膜48との間に配置される必要はない。フォトクロミック層50は、TFT基板40と液晶層70との間、対向基板60と液晶層70との間、あるいは対向基板60の内部に形成されていてもよい。ただし、フォトクロミック層50を画素90の透過領域内に形成すると、バックライトの透過が妨げられ表示の輝度が低下するため、フォトクロミック層50は透過領域を避けて形成される。
Note that the
次に、図6を参照してフォトクロミック層50の形成工程を説明する。
Next, the process of forming the
まず、ステップS1において、TFT基板40のガラス基板41の上にゲート42、ゲート絶縁膜43、半導体層44、ドレイン45、ソース55、第1保護膜46、及び第2保護膜47を、通常の製造方法を用いて形成する。次に、ステップS2において、第2保護膜47の上に、フォトクロミック層50の材料を含むフォトクロミック溶液をスピンコート法により塗布する。その後、ステップ3において、塗布したフォトクロミック溶液を加熱して焼成し、フォトクロミック材料を焼結させた層を得る。次に、ステップS4において、この層をパターニングして、半導体層44の上部にフォトクロミック層50を選択的に形成する。その後、ステップS5において、フォトクロミック層50を覆うように透明導電膜48を形成する。
First, in step S1, a
次に、図7及び図8を用いて、本実施形態による表示装置100によって得られる効果を説明する。
Next, the effects obtained by the
図7は、フォトダイオード52に入射する入射光72の照度(L)とフォトダイオード52の特性(しきい値シフト量(dM))との関係を表している。なお、しきい値シフトとは、外光(あるいは直流電圧長期印加、熱など)の要因によって、トランジスタのしきい値(トランジスタが動作し始める電圧値)が変化することをいい、しきい値シフト量(dM)とは、その変化の前後におけるしきい値の変化量を意味する。
FIG. 7 shows the relationship between the illuminance (L) of the incident light 72 incident on the
図7に示すように、入射光72の照度がある値L1より小さい場合しきい値は変化しないが、入射光72の照度がL1を超えると(例えば照度L2の場合)しきい値に変動が発生する。しきい値の変動は入射光72の照度が増すにつれ大きくなる。
As shown in FIG. 7, the threshold value does not change when the illuminance of the
図8は、フォトダイオード52に入射する入射光72の照度(L)と光センサ86の出力電圧(V)との関係(L−V特性)を表したグラフである。このグラフにおいて、Vaはしきい値シフトが発生しているフォトダイオード52のL−V特性を示しており、Vbはしきい値シフトが発生していないフォトダイオード52のL−V特性を示している。
FIG. 8 is a graph showing the relationship (LV characteristics) between the illuminance (L) of the incident light 72 incident on the
図8に示すように、入射光72の照度(L)の増加に伴って光センサ86の出力電圧は低下するが、照度(L)がある程度以上になると、出力電圧(V)の低下は収まる。この時、VaとVbとでは出力電圧(V)の低下に差が生じ、VbのほうがVaよりも低い電圧値を示す。これは、VaのL−V特性を有するフォトダイオード52においては、しきい値シフトが生じることによって、光に対するフォトダイオード52の感度が低下し、それによって光センサ86の出力電圧(V)が低下しにくくなるためである。
As shown in FIG. 8, the output voltage of the
このように、フォトダイオード52への入射光72の照度がある値L1を超えると、フォトダイオード52のしきい値がシフトし、それに伴なって光センサ86の感度が低下するため、出力電圧(V)に基づいて検出位置を正確に特定することが難しくなる。
As described above, when the illuminance of the incident light 72 to the
本発明による表示装置100によれば、フォトダイオード52の半導体層44の上部にフォトクロミック層50が配置されているため、フォトクロミック層50の自発的な濃度変化により、半導体層44に入射する入射光72の照度がある値以上となることが防止される。したがって、フォトダイオード52のしきい値シフト及びそれに伴う特性の変動が防止され、アモルファス光センサ86から正確な検出結果を反映した電圧が供給される。これにより、使用者の指等によって特定された位置を正確に把握することが可能となる。
According to the
本発明は、薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス基板を備えた液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示装置、フラットパネル型X線イメージセンサー装置等の撮像装置、及び密着型画像入力装置、指紋読み取り装置等の画像入力装置に好適に用いられる。 The present invention relates to a liquid crystal display device including an active matrix substrate having a thin film transistor, an organic electroluminescence (EL) display device, a display device such as an inorganic electroluminescence display device, an imaging device such as a flat panel X-ray image sensor device, and the like. It is suitably used for an image input device such as a contact image input device or a fingerprint reader.
10 映像表示装置
11 レンズ
12 フォトクロミック薄膜
13 眼鏡型フレーム
14 側面遮光パネル
15 液晶パネル
16 バックライト
17 液晶駆動回路
18 光センサ
19 入力ジャック
22 走査線駆動回路
23 信号線駆動回路
24 制御回路
26、27 偏光板
28 バックライト
30 液晶パネル
40 TFT基板
41 ガラス基板
42 ゲート
43 ゲート絶縁膜
44 半導体層
45 ドレイン
46 第1保護膜
47 第2保護膜
48 透明導電膜
49 配向膜
50 フォトクロミック層
52 フォトダイオード
55 ソース
60 対向基板
61 ガラス基板
62 BM(ブラックマトリクス)
63 配向膜
64 開口
70 液晶層
72 入射光
80 フォトダイオード部
81 コンデンサ
82 出力アンプ
86 アモルファス光センサ(APS)
88 遮光層
90 画素
92 TFT
100 表示装置
DESCRIPTION OF
63
88
100 Display device
Claims (7)
前記表示パネルに入射する光の照度を検出する光検出部と、を備え、
前記光検出部は、前記表示パネル内に配置されたフォトダイオードと、前記フォトダイオードの半導体層に入射する光が通過する位置に配置されたフォトクロミック層とを有する、表示装置。 A plurality of pixels arranged on the display panel;
A light detection unit that detects the illuminance of light incident on the display panel,
The light detection unit includes a photodiode disposed in the display panel, and a photochromic layer disposed at a position where light incident on a semiconductor layer of the photodiode passes.
前記フォトダイオードは前記TFT基板の中に形成されている、請求項2に記載の表示装置。 The display panel includes a TFT substrate including TFTs arranged for each of a plurality of pixels arranged in a matrix, a counter substrate arranged to face the TFT substrate, and the TFT substrate and the counter substrate. With a liquid crystal layer arranged in between,
The display device according to claim 2, wherein the photodiode is formed in the TFT substrate.
前記フォトダイオードの前記半導体層に入射する光は、前記ブラックマトリクスに設けられた開口を通って前記半導体層に入射する、請求項3に記載の表示装置。 The counter substrate is disposed so as to cover the TFT, and includes a black matrix that blocks incident light on the TFT substrate,
The display device according to claim 3, wherein light incident on the semiconductor layer of the photodiode enters the semiconductor layer through an opening provided in the black matrix.
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-
2009
- 2009-11-18 JP JP2009262960A patent/JP2011107454A/en active Pending
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