表示装置

【課題】被読み取り物の検出精度が高い表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置に、光検出式タッチセンサ及び容量式タッチセンサと、外光の照度を検出する照度センサとを設ける。そして、当該照度センサによって検出された照度情報に基づいて光検出式タッチセンサ及び容量式タッチセンサのいずれを用いて撮像を行うかを選択する。すなわち、２種のタッチセンサの中から適切なタッチセンサを選択する。これにより、被読み取り物の検出精度が外光の影響によって低下することを抑制することが可能となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、利用者が画面に触れることで、当該画面の表示を操作することが可能な表示装置（画像入出力装置）が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で開示される表示装置においては、光検出回路（光検出素子）を用いて被読み取り物の読み取りを行っている。しかし、光検出回路を用いた読み取りは、外光の影響を受けやすい。具体的には、当該表示装置が非常に明るい環境又は暗い環境に存する場合、当該読み取りが困難になることがある。この点に鑑み、本発明の一態様は、被読み取り物の検出精度が高い表示装置を提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様の表示装置は、外光の照度を検出する照度センサを有する。そして、当該照度センサによって検出された照度情報に基づいて光検出式タッチセンサ及び容量式タッチセンサのいずれを駆動するかを選択することを要旨とする。
【０００６】
具体的には、本発明の一態様は、光検出式タッチセンサを有するディスプレイと、ディスプレイに重畳して設けられた容量式タッチセンサと、外光の照度を検出する照度センサと、照度センサの出力値に応じて光検出式タッチセンサと容量式タッチセンサのいずれを駆動させるかを選択する制御手段と、を有する表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様の表示装置は、２種のタッチセンサの中から適切なタッチセンサを選択することが可能である。これにより、被読み取り物の検出精度が外光の影響によって低下することを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】表示装置の構成例を示す（Ａ）斜視図、（Ｂ）断面図。
【図２】ディスプレイの構成例を示す図。
【図３】光検出回路の（Ａ）、（Ｂ）構成例を示す図、（Ｃ）、（Ｄ）駆動方法例を示す図。
【図４】表示回路の（Ａ）、（Ｂ）構成例を示す図、（Ｃ）、（Ｄ）駆動方法例を示す図。
【図５】表示回路の（Ａ）平面模式図、（Ｂ）断面模式図。
【図６】光検出回路の（Ａ）平面模式図、（Ｂ）断面模式図。
【図７】（Ａ）表示回路の断面模式図、（Ｂ）光検出回路の断面模式図。
【図８】容量式タッチセンサの構成例を示す図。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）容量式タッチセンサの構成例を示す図。
【図１０】表示装置の動作例を示すフローチャート。
【図１１】電子機器の構成例を示す図。
【図１２】（Ａ）〜（Ｆ）電子機器の具体例を示す図。
【図１３】光検出回路の構造例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本発明の一態様について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態を様々に変更し得る。したがって、本発明は以下に示す記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１０】
まず、本発明の一態様の表示装置について図１〜図１０、図１３を参照して説明する。
【００１１】
＜表示装置の構成例＞
図１（Ａ）は、本発明の一態様の表示装置の構成例を示す図である。図１（Ａ）に示す表示装置は、光検出式タッチセンサを有するディスプレイ１０と、ディスプレイ１０に重畳して設けられている容量式タッチセンサ２０と、外光の照度を検出する照度センサ３０とを有する。そして、図１（Ａ）に示す表示装置は、照度センサ３０の出力値（照度センサ３０によって検出された外光の照度情報）に応じてディスプレイ１０が有する光検出式タッチセンサと容量式タッチセンサ２０のいずれを駆動させるかを選択する制御手段を有する。なお、当該制御手段としては、プロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコンピュータ等の集積回路を用いることが可能である。
【００１２】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す表示装置が有するディスプレイ１０及び容量式タッチセンサ２０の構成例を示す断面図である。
【００１３】
図１（Ｂ）に示すディスプレイ１０は、一対の基板１１、１２と、一対の基板１１、１２に挟持された液晶１３とを有する。さらに、当該ディスプレイ１０は、基板１１及び基板１２の外側に偏光板を有し、且つ基板１１及び偏光板の外側にバックライトを有する（図示しない）。すなわち、図１（Ｂ）に示すディスプレイは、液晶の配向を制御することによって表示を行うディスプレイである。なお、図１（Ｂ）に示すディスプレイ１０は、本発明の一態様であり、ディスプレイ１０として有機エレクトロルミネッセンスを利用して表示を行うディスプレイを適用することも可能である。また、ディスプレイ１０には、フレキシブルプリント基板１４が接続されている。
【００１４】
図１（Ｂ）に示す容量式タッチセンサ２０は、ディスプレイ１０と重畳して設けられるセンサ部２１と、センサ部２１を介してディスプレイ１０上に配設されるカバーガラス２２とを有する。また、容量式タッチセンサ２０には、フレキシブルプリント基板２３が接続されている。
【００１５】
＜ディスプレイの構成例＞
図２は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すディスプレイ１０の構成例を示す図である。図２に示すディスプレイ１０は、表示選択信号出力回路（ＤＳＥＬＯＵＴともいう）１０１と、表示データ信号出力回路（ＤＤＯＵＴともいう）１０２と、光検出リセット信号出力回路（ＰＲＳＴＯＵＴともいう）１０３ａと、光検出制御信号出力回路（ＰＣＴＬＯＵＴともいう）１０３ｂと、出力選択信号出力回路（ＯＳＥＬＯＵＴともいう）１０３ｃと、ライトユニット（ＬＩＧＨＴともいう）１０４と、Ｘ個（Ｘは自然数）の表示回路（ＤＩＳＰともいう）１０５ｄと、Ｙ個（Ｙは自然数）の光検出回路（ＰＳともいう）１０５ｐと、読み出し回路（ＲＥＡＤともいう）１０６と、を具備する。なお、図２に示すディスプレイ１０においては、表示回路１０５ｄを用いて表示を行い、光検出回路を用いて被読み取り物の検出を行う（光検出回路が光検出タッチセンサとして機能する）ことが可能である。
【００１６】
表示選択信号出力回路１０１は、パルス信号である複数の表示選択信号（信号ＤＳＥＬともいう）を出力する機能を有する。
【００１７】
表示選択信号出力回路１０１は、例えばシフトレジスタを備える。表示選択信号出力回路１０１は、シフトレジスタからパルス信号を出力させることにより、表示選択信号を出力することができる。
【００１８】
表示データ信号出力回路１０２には、画像を電気信号で表した画像信号が入力される。表示データ信号出力回路１０２は、入力された画像信号を元に電圧信号である表示データ信号（信号ＤＤともいう）を生成し、生成した表示データ信号を出力する機能を有する。
【００１９】
表示データ信号出力回路１０２は、例えばトランジスタを備える。
【００２０】
なお、当該トランジスタは、２つの端子と、印加される電圧により該２つの端子の間に流れる電流を制御する電流制御端子と、を有する。なお、トランジスタに限らず、互いの間に流れる電流が制御される端子を電流端子ともいい、２つの電流端子のそれぞれを第１の電流端子及び第２の電流端子ともいう。
【００２１】
また、当該トランジスタとしては、例えば電界効果トランジスタを用いることができる。電界効果トランジスタの場合、第１の電流端子は、ソース及びドレインの一方であり、第２の電流端子は、ソース及びドレインの他方であり、電流制御端子は、ゲートである。
【００２２】
また、一般的に電圧とは、ある二点間における電位の差（電位差ともいう）のことをいう。しかし、電圧及び電位の値は、回路図などにおいていずれもボルト（Ｖ）で表されることがあるため、区別が困難である。そこで、本明細書では、特に指定する場合を除き、ある一点の電位と基準となる電位（基準電位ともいう）との電位差を、該一点の電圧として用いる場合がある。
【００２３】
表示データ信号出力回路１０２は、上記トランジスタがオン状態のときに画像信号のデータを表示データ信号として出力することができる。上記トランジスタは、電流制御端子にパルス信号である制御信号を入力することにより制御することができる。なお、表示回路１０５ｄの数が複数である場合には、複数のトランジスタを選択的にオン状態又はオフ状態にすることにより、画像信号のデータを複数の表示データ信号として出力してもよい。
【００２４】
光検出リセット信号出力回路１０３ａは、パルス信号である光検出リセット信号（信号ＰＲＳＴともいう）を出力する機能を有する。
【００２５】
光検出リセット信号出力回路１０３ａは、例えばシフトレジスタを備える。光検出リセット信号出力回路１０３ａは、シフトレジスタからパルス信号を出力させることにより、光検出リセット信号を出力することができる。
【００２６】
光検出制御信号出力回路１０３ｂは、パルス信号である光検出制御信号（信号ＰＣＴＬともいう）を出力する機能を有する。なお、光検出制御信号出力回路１０３ｂを必ずしも設けなくてもよい。
【００２７】
光検出制御信号出力回路１０３ｂは、例えばシフトレジスタを備える。光検出制御信号出力回路１０３ｂは、シフトレジスタからパルス信号を出力させることにより、光検出制御信号を出力することができる。
【００２８】
出力選択信号出力回路１０３ｃは、パルス信号である出力選択信号（信号ＯＳＥＬともいう）を出力する機能を有する。
【００２９】
出力選択信号出力回路１０３ｃは、例えばシフトレジスタを備える。出力選択信号出力回路１０３ｃは、シフトレジスタからパルス信号を出力させることにより、出力選択信号を出力することができる。
【００３０】
ライトユニット１０４は、光源を備えた発光ユニットである。
【００３１】
ライトユニット１０４は、光源として複数の発光ダイオード（ＬＥＤともいう）を備える。
【００３２】
発光ダイオードとしては、可視光領域（例えば波長が３６０ｎｍ乃至８３０ｎｍである領域）の波長の光を発する発光ダイオードを適用することができる。例えば、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、及び青色発光ダイオードを用いることができる。なお、それぞれの色の発光ダイオードの数は、複数でもよい。また、発光ダイオードとしては、上記赤色、緑色、及び青色の発光ダイオードに加え、他の色の発光ダイオード（例えば白色発光ダイオード）を用いてもよい。加えて、赤外線領域（例えば波長が８３０ｎｍより長く１０００ｎｍ以下である領域）の波長である光を発する発光ダイオードを用いても良い。
【００３３】
表示回路１０５ｄは、ライトユニット１０４に重畳する。また、表示回路１０５ｄには、パルス信号である表示選択信号が入力され、且つ入力された表示選択信号に従って表示データ信号が入力される。表示回路１０５ｄは、入力された表示データ信号のデータに応じた表示状態になる機能を有する。
【００３４】
表示回路１０５ｄは、例えば表示選択トランジスタ及び表示素子を備える。
【００３５】
表示選択トランジスタは、表示素子に表示データ信号のデータを入力させるか否かを選択する機能を有する。
【００３６】
表示素子は、表示選択トランジスタに従って表示データ信号のデータが入力されることにより、表示データ信号のデータに応じた表示状態になる機能を有する。
【００３７】
表示素子としては、例えば液晶素子などを用いることができる。
【００３８】
また、液晶素子を備えるディスプレイの表示方式としては、ＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（ＩｎＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＭ（ＡｘｉａｌｌｙＳｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｉｇｎｅｄＭｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ＤｏｍａｉｎＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（ＰａｔｔｅｒｎｅｄＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＡＳＶ（ＡｄｖａｎｃｅｄＳｕｐｅｒＶｉｅｗ）モード、又はＦＦＳ（ＦｒｉｎｇｅＦｉｅｌｄＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードなどを用いてもよい。
【００３９】
光検出回路１０５ｐは、ライトユニット１０４に重畳する。光検出回路１０５ｐには、光検出リセット信号、光検出制御信号、及び出力選択信号が入力される。なお、光検出回路１０５ｐの数が複数の場合には、それぞれの光検出回路１０５ｐに同じ光検出制御信号が入力されてもよい。これにより、全ての光検出回路が光データを生成するために必要な時間を短くすることができ、光データを生成する際に光検出回路毎に光が入射する時間を長く設定することができる。なお、複数の光検出回路に同じ光検出制御信号を入力する方式をグローバルシャッター方式ともいう。
【００４０】
光検出回路１０５ｐは、光検出リセット信号に従ってリセット状態になる機能を有する。
【００４１】
また、光検出回路１０５ｐは、光検出制御信号に従って、入射する光の照度に応じた電圧であるデータ（光データともいう）を生成する機能を有する。
【００４２】
また、光検出回路１０５ｐは、出力選択信号に従って、生成した光データを光データ信号として出力する機能を有する。
【００４３】
光検出回路１０５ｐは、例えば、光電変換素子（ＰＣＥともいう）、光検出リセット選択トランジスタ、光検出制御トランジスタ、増幅トランジスタ、及び出力選択トランジスタを備える。また、光検出回路１０５ｐは、可視光領域の波長の光を吸収するフィルタを備える。
【００４４】
光電変換素子は、光が入射することにより、入射した光の照度に応じて電流（光電流ともいう）が流れる機能を有する。
【００４５】
光検出リセット選択トランジスタの電流制御端子には、光検出リセット信号が入力される。光検出リセット選択トランジスタは、増幅トランジスタの電流制御端子の電圧を、基準値に設定するか否かを選択する機能を有する。
【００４６】
光検出制御トランジスタの電流制御端子には、光検出制御信号が入力される。光検出制御トランジスタは、増幅トランジスタの電流制御端子の電圧を、光電変換素子に流れる光電流に応じた値に設定するか否かを制御する機能を有する。
【００４７】
出力選択トランジスタの電流制御端子には、出力選択信号が入力される。出力選択トランジスタは、光データ信号として光データを光検出回路１０５ｐから出力するか否かを選択する機能を有する。
【００４８】
なお、光検出回路１０５ｐは、増幅トランジスタの第１の電流端子又は第２の電流端子から、光データを光データ信号として出力する。
【００４９】
また、表示回路１０５ｄ及び光検出回路１０５ｐは、画素部１０５に設けられる。画素部１０５は、情報の表示及び読み取りを行う領域である。なお、１個以上の表示回路１０５ｄにより画素が構成される。また、画素に１個以上の光検出回路１０５ｐが含まれてもよい。また、表示回路１０５ｄの数が複数である場合、表示回路１０５ｄを例えば画素部１０５において行列方向に配置してもよい。また、光検出回路１０５ｐの数が複数である場合、光検出回路１０５ｐを例えば画素部１０５において行列方向に配置してもよい。
【００５０】
読み出し回路１０６は、光データを読み出す光検出回路１０５ｐを選択し、選択した光検出回路１０５ｐから光データを読み出す機能を有する。
【００５１】
読み出し回路１０６は、例えば選択回路を用いて構成される。例えば、選択回路は、トランジスタを備える。選択回路は、例えば上記トランジスタに従って光検出回路１０５ｐから光データ信号が入力されることにより光データを読み出すことができる。
【００５２】
図２を用いて説明したディスプレイ１０は、表示回路、可視光領域の波長の光を吸収するフィルタを備える複数の光検出回路、及びライトユニットを具備し、ライトユニットが可視光領域の波長の光を発する複数の発光ダイオード及び赤外線領域で発光する発光ダイオードを備える構成である。上記構成にすることにより、光データを生成する際に、ディスプレイ１０の置かれる環境下の光又は発光ダイオードが発する可視光領域の波長の光による影響を抑制することができる。
【００５３】
＜光検出回路の構成例＞
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、光検出回路の構成例を示す図である。
【００５４】
図３（Ａ）に示す光検出回路は、光電変換素子１３１ａと、トランジスタ１３２ａと、トランジスタ１３３ａと、トランジスタ１３４ａと、を備える。
【００５５】
なお、図３（Ａ）に示す光検出回路において、トランジスタ１３２ａ、トランジスタ１３３ａ、及びトランジスタ１３４ａは、電界効果トランジスタである。
【００５６】
光電変換素子１３１ａは、第１の電流端子及び第２の電流端子を有し、光電変換素子１３１ａの第１の電流端子には、リセット信号が入力される。
【００５７】
トランジスタ１３４ａのソース及びドレインの一方は、光電変換素子１３１ａの第２の電流端子に電気的に接続され、トランジスタ１３４ａのゲートには、光検出制御信号が入力される。
【００５８】
トランジスタ１３２ａのゲートは、トランジスタ１３４ａのソース及びドレインの他方に電気的に接続される。
【００５９】
トランジスタ１３３ａのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１３２ａのソース及びドレインの一方に電気的に接続され、トランジスタ１３３ａのゲートには、出力選択信号が入力される。
【００６０】
なお、トランジスタ１３２ａのソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ１３３ａのソース及びドレインの他方のうちの一方には、電圧Ｖａが入力される。
【００６１】
また、図３（Ａ）に示す光検出回路は、トランジスタ１３２ａのソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ１３３ａのソース及びドレインの他方のうちの他方から光データを光データ信号として出力する。
【００６２】
図３（Ｂ）に示す光検出回路は、光電変換素子１３１ｂと、トランジスタ１３２ｂと、トランジスタ１３３ｂと、トランジスタ１３４ｂと、トランジスタ１３５と、を備える。
【００６３】
なお、図３（Ｂ）に示す光検出回路において、トランジスタ１３２ｂ、トランジスタ１３３ｂ、トランジスタ１３４ｂ、及びトランジスタ１３５は、電界効果トランジスタである。
【００６４】
光電変換素子１３１ｂは、第１の電流端子及び第２の電流端子を有し、光電変換素子１３１ｂの第１の電流端子には、電圧Ｖｂが入力される。
【００６５】
なお、電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの一方は、高電源電圧Ｖｄｄであり、電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの他方は、低電源電圧Ｖｓｓである。高電源電圧Ｖｄｄは、相対的に低電源電圧Ｖｓｓより高い値の電圧であり、低電源電圧Ｖｓｓは、相対的に高電源電圧Ｖｄｄより低い値の電圧である。電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの値は、例えばトランジスタの極性などにより互いに入れ替わる場合がある。また、電圧Ｖａ及び電圧Ｖｂの差が電源電圧となる。
【００６６】
トランジスタ１３４ｂのソース及びドレインの一方は、光電変換素子１３１ｂの第２の電流端子に電気的に接続され、トランジスタ１３４ｂのゲートには、光検出制御信号が入力される。
【００６７】
トランジスタ１３２ｂのゲートは、トランジスタ１３４ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続される。
【００６８】
トランジスタ１３５のゲートには、光検出リセット信号が入力され、トランジスタ１３５のソース及びドレインの一方には、電圧Ｖａが入力され、トランジスタ１３５のソース及びドレインの他方は、トランジスタ１３４ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続される。
【００６９】
トランジスタ１３３ｂのゲートには、出力選択信号が入力され、トランジスタ１３３ｂのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１３２ｂのソース及びドレインの一方に電気的に接続される。
【００７０】
なお、トランジスタ１３２ｂのソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ１３３ｂのソース及びドレインの他方のうちの一方には、電圧Ｖａが入力される。
【００７１】
また、図３（Ｂ）に示す光検出回路は、トランジスタ１３２ｂのソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ１３３ｂのソース及びドレインの他方のうちの他方から光データを光データ信号として出力する。
【００７２】
さらに、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す光検出回路の各構成要素について説明する。
【００７３】
光電変換素子１３１ａ及び光電変換素子１３１ｂとしては、例えばフォトダイオード又はフォトトランジスタなどを用いることができる。フォトダイオードの場合、フォトダイオードのアノード及びカソードの一方が光電変換素子の第１の電流端子に相当し、フォトダイオードのアノード及びカソードの他方が光電変換素子の第２の電流端子に相当し、フォトトランジスタの場合、フォトトランジスタのソース及びドレインの一方が光電変換素子の第１の電流端子に相当し、フォトトランジスタのソース及びドレインの他方が光電変換素子の第２の電流端子に相当する。
【００７４】
トランジスタ１３２ａ及びトランジスタ１３２ｂは、増幅トランジスタとしての機能を有する。
【００７５】
トランジスタ１３４ａ及びトランジスタ１３４ｂは、光検出制御トランジスタとしての機能を有する。なお、トランジスタ１３４ａ及びトランジスタ１３４ｂは必ずしも設けなくてもよいが、トランジスタ１３４ａ及びトランジスタ１３４ｂを設けることにより、トランジスタ１３２ａ及びトランジスタ１３２ｂのゲートの電圧を一定期間所望の電圧に保持することができる。
【００７６】
トランジスタ１３５は、光検出リセット選択トランジスタとしての機能を有する。
【００７７】
トランジスタ１３３ａ及びトランジスタ１３３ｂは、出力選択トランジスタとしての機能を有する。
【００７８】
なお、トランジスタ１３２ａ、トランジスタ１３２ｂ、トランジスタ１３３ａ、トランジスタ１３３ｂ、トランジスタ１３４ａ、トランジスタ１３４ｂ、及びトランジスタ１３５としては、例えばチャネルが形成され、元素周期表における第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体層又は酸化物半導体層を含むトランジスタを用いることができる。なお、例えば、上記酸化物半導体層を含むトランジスタを用いることにより、トランジスタ１３２ａ、トランジスタ１３２ｂ、トランジスタ１３３ａ、トランジスタ１３３ｂ、トランジスタ１３４ａ、トランジスタ１３４ｂ、及びトランジスタ１３５のリーク電流によるゲートの電圧の変動を抑制することができる。
【００７９】
次に、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す光検出回路の駆動方法例について説明する。
【００８０】
まず、図３（Ａ）に示す光検出回路の駆動方法例について、図３（Ｃ）を用いて説明する。図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す光検出回路の駆動方法例を説明するためのタイミングチャートであり、光検出リセット信号、出力選択信号、光電変換素子１３１ａ、トランジスタ１３３ａ、及びトランジスタ１３４ａのそれぞれの状態を示す。なお、ここでは、一例として光電変換素子１３１ａがフォトダイオードである場合について説明する。
【００８１】
図３（Ａ）に示す光検出回路の駆動方法例では、まず期間Ｔ３１において、光検出リセット信号のパルスが入力される。また、期間Ｔ３１から期間Ｔ３２にかけて光検出制御信号のパルスが入力される。なお、期間Ｔ３１において、光検出リセット信号のパルスの入力開始のタイミングは、光検出制御信号のパルスの入力開始のタイミングより早くてもよい。
【００８２】
このとき、期間Ｔ３１において、光電変換素子１３１ａは、順方向に電流が流れる状態（状態ＳＴ５１ともいう）になり、トランジスタ１３４ａがオン状態になり、トランジスタ１３３ａがオフ状態になる。
【００８３】
このとき、トランジスタ１３２ａのゲートの電圧は、一定の値にリセットされる。
【００８４】
次に、光検出リセット信号のパルスが入力された後の期間Ｔ３２において、光電変換素子１３１ａは、逆方向に電圧が印加された状態（状態ＳＴ５２ともいう）になり、トランジスタ１３３ａはオフ状態のままである。
【００８５】
このとき、光電変換素子１３１ａに入射した光の照度に応じて、光電変換素子１３１ａの第１の電流端子及び第２の電流端子の間に光電流が流れる。さらに光電流に応じてトランジスタ１３２ａのゲートの電圧の値が変化する。このとき、トランジスタ１３２ａのソース及びドレインの間のチャネル抵抗の値が変化する。
【００８６】
さらに、光検出制御信号のパルスが入力された後の期間Ｔ３３において、トランジスタ１３４ａがオフ状態になる。
【００８７】
このとき、トランジスタ１３２ａのゲートの電圧は、期間Ｔ３２における光電変換素子１３１ａの光電流に応じた値に保持される。なお、期間Ｔ３３は必ずしも設けなくてもよいが、期間Ｔ３３を設けることにより、光検出回路において、光データ信号を出力するタイミングを適宜設定することができる。例えば、複数の光検出回路において、それぞれ光データ信号を出力するタイミングを適宜設定することができる。
【００８８】
次に、期間Ｔ３４において、出力選択信号のパルスが入力される。
【００８９】
このとき、光電変換素子１３１ａは状態ＳＴ５２のままであり、トランジスタ１３３ａがオン状態になり、トランジスタ１３２ａのソース及びドレイン、並びにトランジスタ１３３ａのソース及びドレインを介して電流が流れる。トランジスタ１３２ａのソース及びドレイン、並びにトランジスタ１３３ａのソース及びドレインを介して流れる電流は、トランジスタ１３２ａのゲート電圧の値に依存する。よって、光データは、光電変換素子１３１ａに入射する光の照度に応じた値となる。さらに、図３（Ａ）に示す光検出回路は、トランジスタ１３２ａのソース及びドレインの他方、並びにトランジスタ１３３ａのソース及びドレインの他方のうちの他方から光データ信号を出力する。以上が図３（Ａ）に示す光検出回路の駆動方法例である。
【００９０】
次に、図３（Ｂ）に示す光検出回路の駆動方法例について、図３（Ｄ）を用いて説明する。図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）に示す光検出回路の駆動方法例を説明するための図である。
【００９１】
図３（Ｂ）に示す光検出回路の駆動方法例では、まず期間Ｔ４１において、光検出リセット信号のパルスが入力され、また、期間Ｔ４１から期間Ｔ４２にかけて光検出制御信号のパルスが入力される。なお、期間Ｔ４１において、光検出リセット信号のパルスの入力開始のタイミングは、光検出制御信号のパルスの入力開始のタイミングより早くてもよい。
【００９２】
このとき、期間Ｔ４１において、光電変換素子１３１ｂが状態ＳＴ５１になり、トランジスタ１３４ｂがオン状態になることにより、トランジスタ１３２ｂのゲートの電圧は、電圧Ｖａと同等の値にリセットされる。
【００９３】
さらに、光検出リセット信号のパルスが入力された後の期間Ｔ４２において、光電変換素子１３１ｂが状態ＳＴ５２になり、トランジスタ１３４ｂがオン状態のままであり、トランジスタ１３５がオフ状態になる。
【００９４】
このとき、光電変換素子１３１ｂに入射した光の照度に応じて、光電変換素子１３１ｂの第１の電流端子及び第２の電流端子の間に光電流が流れる。さらに、光電流に応じてトランジスタ１３２ｂのゲートの電圧の値が変化する。このとき、トランジスタ１３２ｂのソース及びドレインの間のチャネル抵抗の値が変化する。
【００９５】
さらに、光検出制御信号のパルスが入力された後の期間Ｔ４３において、トランジスタ１３４ｂがオフ状態になる。
【００９６】
このとき、トランジスタ１３２ｂのゲートの電圧は、期間Ｔ４２における光電変換素子１３１ｂの光電流に応じた値に保持される。なお、期間Ｔ４３は必ずしも設けなくてもよいが、期間Ｔ４３を設けることにより、光検出回路において、光データ信号を出力するタイミングを適宜設定することができる。例えば、複数の光検出回路において、それぞれ光データ信号を出力するタイミングを適宜設定することができる。
【００９７】
さらに、期間Ｔ４４において、出力選択信号のパルスが入力される。
【００９８】
このとき、光電変換素子１３１ｂが状態ＳＴ５２のままであり、トランジスタ１３３ｂがオン状態になる。
【００９９】
トランジスタ１３３ｂがオン状態になると、図３（Ｂ）に示す光検出回路は、トランジスタ１３２ｂのソース及びドレインの他方、及びトランジスタ１３３ｂのソース及びドレインの他方のうちの他方から光データ信号を出力する。トランジスタ１３２ｂのソース及びドレイン、及びトランジスタ１３３ｂのソース及びドレインを介して流れる電流は、トランジスタ１３２ｂのゲート電圧の値に依存する。よって、光データは、光電変換素子１３１ｂに入射する光の照度に応じた値となる。以上が図３（Ｂ）に示す光検出回路の駆動方法例である。
【０１００】
図３（Ａ）乃至図３（Ｄ）に示す光検出回路は、光電変換素子、光検出制御トランジスタ、及び増幅トランジスタを備える。そして、光検出制御信号に従って光データを生成し、出力選択信号に従って光データをデータ信号として出力する。上記構成にすることにより、光検出回路により光データを生成して出力することができる。
【０１０１】
＜表示回路の構成例＞
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、表示回路の構成例を示す図である。
【０１０２】
図４（Ａ）に示す表示回路は、トランジスタ１５１ａと、液晶素子１５２ａと、容量素子１５３ａと、を備える。
【０１０３】
なお、図４（Ａ）に示す表示回路において、トランジスタ１５１ａは、電界効果トランジスタである。
【０１０４】
また、液晶素子１５２ａは、第１の表示電極、第２の表示電極、及び液晶層により構成される。液晶層は、第１の表示電極及び第２の表示電極の間に印加される電圧に応じて光の透過率が変化する。
【０１０５】
また、容量素子１５３ａは、第１の容量電極、第２の容量電極、並びに第１の容量電極及び第２の容量電極に重畳する誘電体層を含む。容量素子１５３ａは、第１の容量電極及び第２の容量電極の間に印加される電圧に応じて電荷が蓄積される。
【０１０６】
トランジスタ１５１ａのソース及びドレインの一方には、表示データ信号が入力され、トランジスタ１５１ａのゲートには、表示選択信号が入力される。
【０１０７】
液晶素子１５２ａの第１の表示電極は、トランジスタ１５１ａのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、液晶素子１５２ａの第２の表示電極には、電圧Ｖｃが入力される。電圧Ｖｃの値は、適宜設定することができる。
【０１０８】
容量素子１５３ａの第１の容量電極は、トランジスタ１５１ａのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、容量素子１５３ａの第２の容量電極には、電圧Ｖｃが入力される。
【０１０９】
図４（Ｂ）に示す表示回路は、トランジスタ１５１ｂと、液晶素子１５２ｂと、容量素子１５３ｂと、容量素子１５４と、トランジスタ１５５と、トランジスタ１５６と、を備える。
【０１１０】
なお、図４（Ｂ）に示す表示回路において、トランジスタ１５１ｂ、トランジスタ１５５、及びトランジスタ１５６は、電界効果トランジスタである。
【０１１１】
トランジスタ１５５のソース及びドレインの一方には、表示データ信号が入力され、トランジスタ１５５のゲートには、パルス信号である書き込み選択信号（信号ＷＳＥＬともいう）が入力される。書き込み選択信号は、例えばシフトレジスタを備えた回路により、シフトレジスタからパルス信号を出力させることにより生成することができる。
【０１１２】
容量素子１５４の第１の容量電極は、トランジスタ１５５のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、容量素子１５４の第２の容量電極には、電圧Ｖｃが入力される。
【０１１３】
トランジスタ１５１ｂのソース及びドレインの一方は、トランジスタ１５５のソース及びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ１５１ｂのゲートには、表示選択信号が入力される。
【０１１４】
液晶素子１５２ｂの第１の表示電極は、トランジスタ１５１ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、液晶素子１５２ｂの第２の表示電極には、電圧Ｖｃが入力される。
【０１１５】
容量素子１５３ｂの第１の容量電極は、トランジスタ１５１ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、容量素子１５３ｂの第２の容量電極には、電圧Ｖｃが入力される。電圧Ｖｃの値は、表示回路の仕様に応じて適宜設定される。
【０１１６】
トランジスタ１５６のソース及びドレインの一方には、基準となる電圧が入力され、トランジスタ１５６のソース及びドレインの他方は、トランジスタ１５１ｂのソース及びドレインの他方に電気的に接続され、トランジスタ１５６のゲートには、パルス信号である表示リセット信号（信号ＤＲＳＴともいう）が入力される。
【０１１７】
さらに、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す表示回路の各構成要素について説明する。
【０１１８】
トランジスタ１５１ａ及びトランジスタ１５１ｂは、表示選択トランジスタとしての機能を有する。
【０１１９】
液晶素子１５２ａ及び液晶素子１５２ｂにおける液晶層としては、第１の表示電極及び第２の表示電極の間に印加される電圧が０Ｖのときに光を透過する液晶層を用いることができ、例えば電気制御複屈折型液晶（ＥＣＢ型液晶ともいう）、二色性色素を添加した液晶（ＧＨ液晶ともいう）、高分子分散型液晶、又はディスコチック液晶を含む液晶層などを用いることができる。また、液晶層としては、ブルー相を示す液晶層を用いてもよい。ブルー相を示す液晶層は、例えばブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物により構成される。ブルー相を示す液晶は、応答速度が１ｍｓｅｃ以下と短く、光学的等方性であるため、配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。よって、ブルー相を示す液晶を用いることにより、動作速度を向上させることができる。
【０１２０】
容量素子１５３ａ及び容量素子１５３ｂは、第１の容量電極及び第２の容量電極の間に表示データ信号に応じた値の電圧が印加される保持容量としての機能を有する。容量素子１５３ａ及び容量素子１５３ｂを必ずしも設けなくてもよいが、容量素子１５３ａ及び容量素子１５３ｂを設けることにより、表示選択トランジスタのリーク電流に起因する液晶素子に印加された電圧の変動を抑制することができる。
【０１２１】
容量素子１５４は、第１の容量電極及び第２の容量電極の間に表示データ信号に応じた値の電圧が印加される保持容量としての機能を有する。
【０１２２】
トランジスタ１５５は、容量素子１５４に表示データ信号を入力させるか否かを選択する書き込み選択トランジスタとしての機能を有する。
【０１２３】
トランジスタ１５６は、液晶素子１５２ｂに印加される電圧をリセットさせるか否かを選択する表示リセット選択トランジスタとしての機能を有する。
【０１２４】
なお、トランジスタ１５１ａ、トランジスタ１５１ｂ、トランジスタ１５５、及びトランジスタ１５６としては、例えば、元素周期表における第１４族の半導体（シリコンなど）を含有する半導体層又は酸化物半導体層を含むトランジスタを用いることができる。
【０１２５】
次に、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す表示回路の駆動方法例について説明する。
【０１２６】
まず、図４（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例について、図４（Ｃ）を用いて説明する。図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例を説明するためのタイミングチャートであり、表示データ信号及び表示選択信号のそれぞれの状態を示す。
【０１２７】
図４（Ａ）に示す表示回路の駆動方法例では、表示選択信号のパルスが入力されると、トランジスタ１５１ａがオン状態になる。
【０１２８】
トランジスタ１５１ａがオン状態になると、表示回路に表示データ信号が入力され、液晶素子１５２ａの第１の表示電極及び容量素子１５３ａの第１の容量電極の電圧が表示データ信号の電圧と同等の値になる。
【０１２９】
このとき、液晶素子１５２ａは、書き込み状態（状態ｗｔともいう）になり、表示データ信号に応じた光の透過率になることにより、表示回路が表示データ信号のデータ（データＤ１１乃至データＤＸのそれぞれ）に応じた表示状態になる。
【０１３０】
その後トランジスタ１５１ａがオフ状態になる。そのため、液晶素子１５２ａは、保持状態（状態ｈｌｄともいう）になる。そして、液晶素子１５２ａでは、次に表示選択信号のパルスが入力されるまで、第１の表示電極及び第２の表示電極の間に印加される電圧が保持される。
【０１３１】
次に、図４（Ｂ）に示す表示回路の駆動方法例について、図４（Ｄ）を用いて説明する。図４（Ｄ）は、図４（Ｂ）に示す表示回路の駆動方法例を説明するためのタイミングチャートである。
【０１３２】
図４（Ｂ）に示す表示回路の駆動方法例では、表示リセット信号のパルスが入力されると、トランジスタ１５６がオン状態になり、液晶素子１５２ｂの第１の表示電極及び容量素子１５３ｂの第１の容量電極の電圧が基準となる電圧にリセットされる。
【０１３３】
また、書き込み選択信号のパルスが入力されると、トランジスタ１５５がオン状態になり、表示データ信号が表示回路に入力され、容量素子１５４の第１の容量電極の電圧が表示データ信号の電圧と同等の値になる。
【０１３４】
その後、表示選択信号のパルスが入力されると、トランジスタ１５１ｂがオン状態になり、液晶素子１５２ｂの第１の表示電極及び容量素子１５３ｂの第１の容量電極の電圧が容量素子１５４の第１の容量電極の電圧と同等の値になる。
【０１３５】
このとき、液晶素子１５２ｂは、書き込み状態になり、表示データ信号に応じた光の透過率になることにより、表示回路が表示データ信号のデータ（データＤ１１乃至データＤＸのそれぞれ）に応じた表示状態になる。
【０１３６】
その後、トランジスタ１５１ｂがオフ状態になる。そのため、液晶素子１５２ｂは、保持状態になる。そして、液晶素子１５２ｂでは、次に表示選択信号のパルスが入力されるまで、第１の表示電極及び第２の表示電極の間に印加される電圧が保持される。
【０１３７】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す表示回路は、表示選択トランジスタ及び液晶素子を備える。上記構成にすることにより、表示回路を表示データ信号に応じた表示状態にすることができる。
【０１３８】
また、図４（Ｂ）に示す表示回路は、表示選択トランジスタ及び液晶素子に加え、書き込み選択トランジスタ及び容量素子を備える。上記構成にすることにより、液晶素子をある表示データ信号のデータに応じた表示状態に設定している間に、容量素子に次の表示データ信号のデータを書き込むことができる。よって、表示回路の動作速度を向上させることができる。
【０１３９】
＜ディスプレイの構造例＞
図５、６はディスプレイを構成するアクティブマトリクス基板（表示回路及び光検出回路が配設される基板）の構造例を示す図である。具体的には、図５（Ａ）は、アクティブマトリクス基板に配設される表示回路の平面模式図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）における線分Ａ−Ｂの断面模式図であり、図６（Ａ）は、アクティブマトリクス基板が有する光検出回路の平面模式図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）における線分Ｃ−Ｄの断面模式図である。なお、図６では、光検出回路の一例として、図３（Ａ）に示す構成の光検出回路を用いる場合を示す。
【０１４０】
図５及び図６に示すアクティブマトリクス基板は、基板５００と、導電層５０１ａ乃至導電層５０１ｈと、絶縁層５０２と、半導体層５０３ａ乃至半導体層５０３ｄと、導電層５０４ａ乃至導電層５０４ｋと、絶縁層５０５と、半導体層５０６と、半導体層５０７と、半導体層５０８と、絶縁層５０９と、導電層５１０ａ乃至導電層５１０ｃと、を含む。
【０１４１】
導電層５０１ａ乃至導電層５０１ｈのそれぞれは、基板５００の一平面に設けられる。
【０１４２】
導電層５０１ａは、表示回路における表示選択トランジスタのゲートとしての機能を有する。
【０１４３】
導電層５０１ｂは、表示回路における保持容量の第１の容量電極としての機能を有する。なお、容量素子（保持容量）の第１の容量電極としての機能を有する層を第１の容量電極ともいう。
【０１４４】
導電層５０１ｃは、電圧Ｖｂが入力される配線としての機能を有する。なお、配線としての機能を有する層を配線ともいう。
【０１４５】
導電層５０１ｄは、光検出回路における光検出制御トランジスタのゲートとしての機能を有する。
【０１４６】
導電層５０１ｅは、光検出制御信号が入力される信号線としての機能を有する。なお、信号線としての機能を有する層を信号線ともいう。
【０１４７】
導電層５０１ｆは、光検出回路における出力選択トランジスタのゲートとしての機能を有する。
【０１４８】
導電層５０１ｇは、光検出回路における増幅トランジスタのゲートとしての機能を有する。
【０１４９】
絶縁層５０２は、導電層５０１ａ乃至導電層５０１ｈを介して基板５００の一平面に設けられる。
【０１５０】
絶縁層５０２は、表示回路における表示選択トランジスタのゲート絶縁層、表示回路における保持容量の誘電体層、光検出回路における光検出制御トランジスタのゲート絶縁層、光検出回路における増幅トランジスタのゲート絶縁層、及び光検出回路における出力選択トランジスタのゲート絶縁層としての機能を有する。
【０１５１】
半導体層５０３ａは、絶縁層５０２を介して導電層５０１ａに重畳する。半導体層５０３ａは、表示回路における表示選択トランジスタのチャネル形成層としての機能を有する。
【０１５２】
半導体層５０３ｂは、絶縁層５０２を介して導電層５０１ｄに重畳する。半導体層５０３ｂは、光検出回路における光検出制御トランジスタのチャネル形成層としての機能を有する。
【０１５３】
半導体層５０３ｃは、絶縁層５０２を介して導電層５０１ｆに重畳する。半導体層５０３ｃは、光検出回路における出力選択トランジスタのチャネル形成層としての機能を有する。
【０１５４】
半導体層５０３ｄは、絶縁層５０２を介して導電層５０１ｇに重畳する。半導体層５０３ｄは、光検出回路における増幅トランジスタのチャネル形成層としての機能を有する。
【０１５５】
導電層５０４ａは、半導体層５０３ａに電気的に接続される。導電層５０４ａは、表示回路における表示選択トランジスタのソース及びドレインの一方としての機能を有する。
【０１５６】
導電層５０４ｂは、導電層５０１ｂ及び半導体層５０３ａに電気的に接続される。導電層５０４ｂは、表示回路における表示選択トランジスタのソース及びドレインの他方としての機能を有する。
【０１５７】
導電層５０４ｃは、絶縁層５０２を介して導電層５０１ｂに重畳する。導電層５０４ｃは、表示回路における保持容量の第２の容量電極としての機能を有する。
【０１５８】
導電層５０４ｄは、絶縁層５０２を貫通する開口部において導電層５０１ｃに電気的に接続される。導電層５０４ｄは、光検出回路における光電変換素子の第１の電流端子及び第２の電流端子の一方としての機能を有する。
【０１５９】
導電層５０４ｅは、半導体層５０３ｂに電気的に接続される。導電層５０４ｅは、光検出回路における光検出制御トランジスタのソース及びドレインの一方としての機能を有する。
【０１６０】
導電層５０４ｆは、半導体層５０３ｂに電気的に接続され、且つ絶縁層５０２を貫通する開口部において導電層５０１ｇに電気的に接続される。導電層５０４ｆは、光検出回路における光検出制御トランジスタのソース及びドレインの他方としての機能を有する。
【０１６１】
導電層５０４ｇは、絶縁層５０２を貫通する開口部において導電層５０１ｄ及び導電層５０１ｅに電気的に接続される。導電層５０４ｇは、光検出制御信号が入力される信号線としての機能を有する。
【０１６２】
導電層５０４ｈは、半導体層５０３ｃに電気的に接続される。導電層５０４ｈは、光検出回路における出力選択トランジスタのソース及びドレインの一方としての機能を有する。
【０１６３】
導電層５０４ｉは、半導体層５０３ｃ及び半導体層５０３ｄに電気的に接続される。導電層５０４ｉは、光検出回路における出力選択トランジスタのソース及びドレインの他方、並びに光検出回路における増幅トランジスタのソース及びドレインの一方としての機能を有する。
【０１６４】
導電層５０４ｊは、半導体層５０３ｄに電気的に接続され、絶縁層５０２を貫通する開口部において導電層５０１ｈに電気的に接続される。導電層５０４ｊは、光検出回路における増幅トランジスタのソース及びドレインの他方としての機能を有する。
【０１６５】
導電層５０４ｋは、絶縁層５０２を貫通する開口部において導電層５０１ｈに電気的に接続される。導電層５０４ｋは、電圧Ｖａ又は電圧Ｖｂが入力される配線としての機能を有する。
【０１６６】
絶縁層５０５は、導電層５０４ａ乃至導電層５０４ｋを介して半導体層５０３ａ乃至半導体層５０３ｄに接する。
【０１６７】
半導体層５０６は、絶縁層５０５を貫通して設けられた開口部において導電層５０４ｄに電気的に接続される。
【０１６８】
半導体層５０７は、半導体層５０６に接する。
【０１６９】
半導体層５０８は、半導体層５０７に接する。
【０１７０】
絶縁層５０９は、絶縁層５０５、半導体層５０６、半導体層５０７、及び半導体層５０８に重畳する。絶縁層５０９は、表示回路及び光検出回路における平坦化絶縁層としての機能を有する。なお、必ずしも絶縁層５０９を設けなくてもよい。
【０１７１】
導電層５１０ａは、絶縁層５０５及び絶縁層５０９を貫通する開口部において導電層５０４ｂに電気的に接続される。導電層５１０ａは、表示回路における表示素子の画素電極としての機能を有する。なお、画素電極としての機能を有する層を画素電極ともいう。
【０１７２】
導電層５１０ｂは、絶縁層５０５及び絶縁層５０９を貫通する開口部において導電層５０４ｃに電気的に接続される。導電層５１０ｂは、電圧Ｖｃが入力される配線としての機能を有する。
【０１７３】
導電層５１０ｃは、絶縁層５０５及び絶縁層５０９を貫通する開口部において導電層５０４ｅに電気的に接続され、絶縁層５０５及び絶縁層５０９を貫通する開口部において半導体層５０８に電気的に接続される。
【０１７４】
さらに、上述したアクティブマトリクス基板を有するディスプレイの構造例について、図７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は、ディスプレイに配設される表示回路の断面模式図であり、図７（Ｂ）は、ディスプレイに配設される光検出回路の断面模式図である。なお、図７に示すディスプレイにおいては、表示素子は液晶素子である。
【０１７５】
図７に示すディスプレイは、図５及び図６に示すアクティブマトリクス基板に加え、基板５１２と、遮光層５１３と、着色層５１４と、着色層５１５と、絶縁層５１６と、導電層５１７と、液晶層５１８と、を含む。
【０１７６】
遮光層５１３は、基板５１２の一平面の一部に設けられる。
【０１７７】
着色層５１４は、基板５１２の遮光層５１３が設けられていない部分に設けられ、半導体層５０６、半導体層５０７、及び半導体層５０８に重畳する。
【０１７８】
着色層５１５は、着色層５１４に重畳する。
【０１７９】
絶縁層５１６は、遮光層５１３、着色層５１４、及び着色層５１５を介して基板５１２の一平面に設けられる。
【０１８０】
導電層５１７は、基板５１２の一平面に設けられる。導電層５１７は、表示回路における共通電極としての機能を有する。なお、光検出回路において、必ずしも導電層５１７が設けられなくてもよい。
【０１８１】
液晶層５１８は、導電層５１０ａ及び導電層５１７の間に設けられ、絶縁層５０９を介して半導体層５０８に重畳する。
【０１８２】
なお、導電層５１０ａ、液晶層５１８、及び導電層５１７は、表示回路における表示素子としての機能を有する。
【０１８３】
さらに、図７に示すディスプレイの各構成要素について説明する。
【０１８４】
基板５００及び基板５１２としては、透光性を有する基板を用いることができ、透光性を有する基板としては、例えばガラス基板又はプラスチック基板を用いることができる。
【０１８５】
導電層５０１ａ乃至導電層５０１ｄとしては、例えばモリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、若しくはスカンジウムなどの金属材料、又はこれらを主成分とする合金材料の層を用いることができる。また、それらの積層により、導電層５０１ａ乃至導電層５０１ｄを構成することもできる。
【０１８６】
絶縁層５０２、５０５としては、例えば酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、酸化アルミニウム層、窒化アルミニウム層、酸化窒化アルミニウム層、窒化酸化アルミニウム層、又は酸化ハフニウム層を用いることができる。また、それらの積層により絶縁層５０２、５０５を構成することもできる。
【０１８７】
半導体層５０３ａ及び半導体層５０３ｂとしては、元素周期表における第１４族の半導体（シリコンなど）を用いた半導体層又は酸化物半導体層を用いることができる。
【０１８８】
導電層５０４ａ乃至導電層５０４ｈとしては、例えばアルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、若しくはタングステンなどの金属材料、又はこれらの金属材料を主成分とする合金材料の層を用いることができる。また、それらの積層により導電層５０４ａ乃至導電層５０４ｈを構成してもよい。
【０１８９】
半導体層５０６は、一導電型（Ｐ型及びＮ型の一方）の半導体層である。半導体層５０６としては、例えばシリコンを含有する半導体層を用いることができる。
【０１９０】
半導体層５０７は、半導体層５０６より抵抗の高い半導体層である。半導体層５０７としては、例えばシリコンを含有する半導体層を用いることができる。
【０１９１】
半導体層５０８は、半導体層５０６とは異なる導電型（Ｐ型及びＮ型の他方）の半導体層である。半導体層５０８としては、例えばシリコンを含有する半導体層を用いることができる。
【０１９２】
絶縁層５０９及び絶縁層５１６としては、例えばポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、などの有機材料の層を用いることができる。また絶縁層５０９としては、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料ともいう）の層を用いることもできる。
【０１９３】
導電層５１０ａ、導電層５１０ｃ及び導電層５１７としては、例えば透光性を有する導電材料の層を用いることができ、透光性を有する導電材料としては、例えばインジウム錫酸化物、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合した金属酸化物、酸化インジウムに酸化珪素（ＳｉＯ_２）を混合した導電材料、有機インジウム、有機スズ、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、又は酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。
【０１９４】
また、導電層５１０ａ、導電層５１０ｃ及び導電層５１７は、導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いて形成することもできる。導電性組成物を用いて形成した導電層は、シート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子の抵抗率は、０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１９５】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。π電子共役系導電性高分子としては、例えばポリアニリン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、又はアニリン、ピロール及びチオフェンの２種以上の共重合体若しくはその誘導体などがあげられる。
【０１９６】
遮光層５１３としては、例えば金属材料の層を用いることができる。
【０１９７】
着色層５１４は、赤及び青の一方の着色層である。
【０１９８】
着色層５１５は、赤及び青の他方の着色層である。
【０１９９】
なお、着色層５１４及び着色層５１５の積層は、可視光領域の波長の光を吸収するフィルタとしての機能を有する。
【０２００】
液晶層５１８としては、例えばＴＮ液晶、ＯＣＢ液晶、ＳＴＮ液晶、ＶＡ液晶、ＥＣＢ型液晶、ＧＨ液晶、高分子分散型液晶、又はディスコチック液晶などを含む層を用いることができる。なお、液晶層５１８として、導電層５１０ｃ及び導電層５１７に印加される電圧が０Ｖのときに光を透過する液晶を用いることが好ましい。
【０２０１】
図５乃至図７を用いて説明したように、ディスプレイの構造例は、トランジスタ、画素電極、及び光電変換素子を含むアクティブマトリクス基板と、対向基板と、アクティブマトリクス基板及び対向基板の間に液晶を有する液晶層と、を含む構造である。上記構造にすることにより、同一工程により同一基板上に表示回路及び光検出回路を作製することができるため、製造コストを低減することができる。
【０２０２】
また、図７を用いて説明したように、ディスプレイの構造例は、光電変換素子に重畳し、可視光領域の波長の光を吸収するフィルタを含む構造である。上記構造にすることにより、光電変換素子への可視光領域の波長の光（例えば可視光領域の波長の光を発する発光ダイオードの光）の入射を抑制することができるため、赤外線領域の光の検出精度を向上させることができる。
【０２０３】
＜光検出回路の変形構造例＞
本明細書で開示される光検出回路の構造は、図６に示す構造に限定されない。例えば、図６においては、導電型の異なる半導体層を積層させた構造（縦型構造ともいう）を有する光電変換素子について示したが、同一半導体層中に導電型の異なる領域を有する構造（横型構造ともいう）を有する光電変換素子を光検出回路が有する光電変換素子として適用することも可能である。
【０２０４】
図１３は、横型構造を有する光電変換素子を有する光検出回路の構造例を示す図である。具体的には、図１３には、光検出回路を構成するトランジスタの一例（トランジスタ２００１）及び当該トランジスタに電気的に接続される光電変換素子の一例（光電変換素子２００２）を示している。
【０２０５】
トランジスタ２００１は、絶縁表面を有する基板２０００上に設けられた単結晶シリコンを母体とする不純物領域２０２１、２０２２及びチャネル形成領域２０２０と、チャネル形成領域２０２０上に設けられたゲート絶縁層２０２３と、ゲート絶縁層２０２３上に設けられたゲート層２０２４とを有する。なお、ここでは、トランジスタ２００１が単結晶シリコンを用いて構成される例について示したが、これらが多結晶シリコン又は非晶質シリコンを用いて構成される構成とすることも可能である。
【０２０６】
光電変換素子２００２は、絶縁表面を有する基板２０００上に設けられた単結晶シリコンを母体とするｐ型不純物領域２１２１、ｉ型領域２１２２、及びｎ型不純物領域２１２３を有する。
【０２０７】
なお、トランジスタ２００１及び光電変換素子２００２上には絶縁層２３００が設けられている。また、トランジスタ２００１の不純物領域２０２１は、導電層２４０１に接続されている。また、トランジスタ２００１の不純物領域２０２２と、光電変換素子２００２のｐ型不純物領域２１２１とは、導電層２４０２を介して接続されている。また、導電層２４０３は、光電変換素子２００２のｎ型不純物領域２１２３に接続されている。
【０２０８】
＜容量式タッチセンサの構成例＞
本発明の一態様に係る表示装置は、容量式タッチセンサを有する。図８に、容量式タッチセンサ１６２０と、ディスプレイ１６２１とを重ね合わせている様子を示す。
【０２０９】
容量式タッチセンサ１６２０は、透光性を有する位置検出部１６２２において、指またはスタイラスなどが触れた位置を検出し、その位置情報を含む信号を生成することができる。よって、位置検出部１６２２がディスプレイ１６２１の画素部１６２３に重なるようにタッチセンサ１６２０を設けることで、表示装置のユーザーが画素部１６２３のどの位置を指し示したかを情報として得ることができる。
【０２１０】
図９（Ａ）に、静電容量方式のうち、投影静電容量方式を用いた位置検出部１６２２の斜視図を示す。投影静電容量方式の位置検出部１６２２は、複数の第１電極１６４０と複数の第２電極１６４１とが重なるように設けられている。各第１電極１６４０は、矩形状の導電膜１６４２が複数接続された構成を有しており、各第２電極１６４１は、矩形状の導電膜１６４３が複数接続された構成を有している。なお、第１電極１６４０と第２電極１６４１の形状はこの構成に限定されない。
【０２１１】
また、図９（Ａ）では、複数の第１電極１６４０と複数の第２電極１６４１の上に、誘電体として機能する絶縁層１６４４が重なっている。図９（Ｂ）に、図９（Ａ）に示した複数の第１電極１６４０と、複数の第２電極１６４１と、絶縁層１６４４とが重なり合っている様子を示す。図９（Ｂ）に示すように、複数の第１電極１６４０と複数の第２電極１６４１は、矩形状の導電膜１６４２と矩形状の導電膜１６４３の位置が互いにずれるように、重なり合っている。
【０２１２】
絶縁層１６４４に指などが接触すると、複数の第１電極１６４０のいずれかと、指との間に容量が形成される。また、複数の第２電極１６４１のいずれかと、指との間にも容量が形成される。よって、静電容量の変化をモニターすることで、いずれの第１電極１６４０と第２電極１６４１に指が最も近づいたのかを特定することができるので、指が触れた位置を検出することができる。
【０２１３】
なお、第１電極１６４０と第２電極１６４１は、透光性を有する導電材料、例えば、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ、酸化インジウムスズ、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などを用いて構成することができる。
【０２１４】
＜表示装置の動作例＞
図１０は、図１（Ａ）に示す表示装置の動作例を示すフローチャートである。具体的には、図１０に示すフローチャートは、図１（Ａ）に示す表示装置における被読み取り物の検出動作例を示す図である。
【０２１５】
図１０に示すフローチャートにおいては、まず、図１（Ａ）に示す照度センサ３０において外光照度の検出を行う。そして、検出された照度情報に応じて、図１（Ａ）に示すディスプレイ１０に配設された光検出式タッチセンサ（光検出回路）を駆動するか又は図１（Ａ）に示す容量式タッチセンサ２０を駆動するか選択する。すなわち、２種のタッチセンサの中から適切なタッチセンサを選択する。そして、選択されたタッチセンサにおいて被読み取り物の検出を行う。
【０２１６】
図１０に示す動作では、被読み取り物の検出精度が外光の影響によって低下することを抑制することが可能となる。
【実施例１】
【０２１７】
本実施例では、本発明の一態様に係る表示装置を有する電子機器の構成例について図１１を参照して説明する。
【０２１８】
当該電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯型を含むゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等）、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機などが挙げられる。
【０２１９】
図１１は、本発明の一態様に係る表示装置を有する携帯電話（いわゆる、スマートフォンを含む）に応用した場合の構成例を示す図である。図１１に示す携帯用の電子機器は、ＲＦ回路２０１、アナログベースバンド回路２０２、デジタルベースバンド回路２０３、バッテリー２０４、電源回路２０５、アプリケーションプロセッサ２０６、フラッシュメモリ２１０、表示回路コントローラ２１１、メモリ回路２１２、ディスプレイ２１３、音声回路２１７、キーボード２１８、容量式タッチセンサ２１９、容量式タッチセンサコントローラ２２０、照度センサ２２１、照度センサコントローラ２２２、及び光検出回路コントローラ２２３などより構成されている。ディスプレイ２１３は、表示回路及び光検出回路が配設される画素部２３０、表示回路ドライバ２３２（なお、図２に示す、表示選択信号出力回路１０１及び表示データ信号出力回路１０２は、表示回路ドライバ２３２を構成する回路である）、及び光検出回路ドライバ２３３（なお、図２に示す、光検出リセット信号出力回路１０３ａ、光検出制御信号出力回路１０３ｂ、出力選択信号出力回路１０３ｃ、及び読み出し回路１０６は、光検出回路ドライバ２３３を構成する回路である）などより構成されている。なお、アプリケーションプロセッサ２０６は、ＣＰＵ２０７、ＤＳＰ２０８、及びインターフェース（ＩＦ）２０９などを有する。
【実施例２】
【０２２０】
本実施例では、本発明の一態様に係る表示装置を有する電子機器の具体例について図１２を参照して説明する。
【０２２１】
図１２（Ａ）は、携帯型情報通信端末の具体例を示す図である。図１２（Ａ）に示す携帯型情報通信端末は、少なくとも表示部１００１を具備する。また、図１２（Ａ）に示す携帯型情報通信端末は、例えば表示部１００１に操作部１００２を設けることができる。例えば、上記の表示装置を表示部１００１に用いることにより、例えば指又はペンにより携帯型情報通信端末の操作又は携帯型情報通信端末への情報の入力を行うことができる。
【０２２２】
図１２（Ｂ）は、カーナビゲーションを含む情報案内端末の具体例を示す図である。図１２（Ｂ）に示す情報案内端末は、表示部１１０１、操作ボタン１１０２、及び外部入力端子１１０３を具備する。例えば、上記の表示装置を表示部１１０１に用いることにより、例えば指又はペンにより情報案内端末の操作又は情報案内端末への情報の入力を行うことができる。
【０２２３】
図１２（Ｃ）は、ノート型パーソナルコンピュータの具体例を示す図である。図１２（Ｃ）に示すノート型パーソナルコンピュータは、筐体１２０１と、表示部１２０２と、スピーカ１２０３と、ＬＥＤランプ１２０４と、ポインティングデバイス１２０５と、接続端子１２０６と、キーボード１２０７と、を具備する。例えば、上記の表示装置を、表示部１２０２に用いることにより、例えば指又はペンによりノート型パーソナルコンピュータの操作又はノート型パーソナルコンピュータへの情報の入力を行うことができる。
【０２２４】
図１２（Ｄ）は、携帯型遊技機の具体例を示す図である。図１２（Ｄ）に示す携帯型遊技機は、表示部１３０１と、表示部１３０２と、スピーカ１３０３と、接続端子１３０４と、ＬＥＤランプ１３０５と、マイクロフォン１３０６と、記録媒体読込部１３０７と、操作ボタン１３０８と、センサ１３０９と、を有する。例えば、上記の表示装置を、表示部１３０１及び表示部１３０２、又は表示部１３０１若しくは表示部１３０２に用いることにより、例えば指又はペンにより携帯型遊技機の操作又は携帯型遊技機への情報の入力を行うことができる。
【０２２５】
図１２（Ｅ）は、電子書籍の具体例を示す図である。図１２（Ｅ）に示す電子書籍は、少なくとも筐体１４０１と、筐体１４０３と、表示部１４０５と、表示部１４０７と、軸部１４１１と、を有する。
【０２２６】
筐体１４０１及び筐体１４０３は、軸部１４１１により接続され、図１２（Ｅ）に示す電子書籍は、該軸部１４１１を軸として開閉動作を行うことができる。このような構成により、紙の書籍のような動作を行うことができる。また、表示部１４０５は、筐体１４０１に組み込まれ、表示部１４０７は、筐体１４０３に組み込まれる。また、表示部１４０５及び表示部１４０７の構成を互いに異なる画像を表示する構成としてもよく、例えば両方の表示部で一続きの画像を表示する構成としてもよい。表示部１４０５及び表示部１４０７を異なる画像を表示する構成にすることにより、例えば右側の表示部（図１２（Ｅ）では表示部１４０５）に文章画像を表示し、左側の表示部（図１２（Ｅ）では表示部１４０７）に画像を表示することができる。
【０２２７】
また、図１２（Ｅ）に示す電子書籍は、筐体１４０１又は筐体１４０３に操作部などを備えてもよい。例えば、図１２（Ｅ）に示す電子書籍の構成を電源ボタン１４２１と、操作キー１４２３と、スピーカ１４２５と、を有する構成にすることもできる。図１２（Ｅ）に示す電子書籍は、操作キー１４２３を用いることにより、複数の頁がある画像の頁を送ることができる。また、図１２（Ｅ）に示す電子書籍の表示部１４０５及び表示部１４０７、又は表示部１４０５又は表示部１４０７にキーボードやポインティングデバイスなどを設けた構成としてもよい。また、図１２（Ｅ）に示す電子書籍の筐体１４０１及び筐体１４０３の裏面や側面に、外部接続用端子（イヤホン端子、ＵＳＢ端子、又はＡＣアダプタ又はＵＳＢケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など）、記録媒体挿入部などを設けてもよい。さらに、図１２（Ｅ）に示す電子書籍に電子辞書としての機能を持たせてもよい。
【０２２８】
例えば、上記の表示装置を表示部１４０５及び表示部１４０７、又は表示部１４０５若しくは表示部１４０７に用いることにより、例えば指又はペンにより電子書籍の操作又は電子書籍への情報の入力を行うことができる。
【０２２９】
図１２（Ｆ）に示す電子機器は、ディスプレイである。図１２（Ｆ）に示すディスプレイは、筐体１５０１と、表示部１５０２と、スピーカ１５０３と、ＬＥＤランプ１５０４と、操作ボタン１５０５と、接続端子１５０６と、センサ１５０７と、マイクロフォン１５０８と、支持台１５０９と、を有する。例えば、上記の表示装置を表示部１５０２に用いることにより、例えば指又はペンによりディスプレイの操作又はディスプレイへの情報の入力を行うことができる。
【符号の説明】
【０２３０】
１０ディスプレイ
１１基板
１２基板
１３液晶
１４フレキシブルプリント基板
２０容量式タッチセンサ
２１センサ部
２２カバーガラス
２３フレキシブルプリント基板
３０照度センサ
１０１表示選択信号出力回路
１０２表示データ信号出力回路
１０３ａ光検出リセット信号出力回路
１０３ｂ光検出制御信号出力回路
１０３ｃ出力選択信号出力回路
１０４ライトユニット
１０５画素部
１０５ｄ表示回路
１０５ｐ光検出回路
１０６読み出し回路
１３１ａ光電変換素子
１３１ｂ光電変換素子
１３２ａトランジスタ
１３２ｂトランジスタ
１３３ａトランジスタ
１３３ｂトランジスタ
１３４ａトランジスタ
１３４ｂトランジスタ
１３５トランジスタ
１５１ａトランジスタ
１５１ｂトランジスタ
１５２ａ液晶素子
１５２ｂ液晶素子
１５３ａ容量素子
１５３ｂ容量素子
１５４容量素子
１５５トランジスタ
１５６トランジスタ
２０１ＲＦ回路
２０２アナログベースバンド回路
２０３デジタルベースバンド回路
２０４バッテリー
２０５電源回路
２０６アプリケーションプロセッサ
２０７ＣＰＵ
２０８ＤＳＰ
２０９ＩＦ
２１０フラッシュメモリ
２１１表示回路コントローラ
２１２メモリ回路
２１３ディスプレイ
２１７音声回路
２１８キーボード
２１９容量式タッチセンサ
２２０タッチセンサコントローラ
２２１照度センサ
２２２照度センサコントローラ
２２３光検出回路コントローラ
２３０画素部
２３２表示回路ドライバ
２３３光検出回路ドライバ
５００基板
５０１ａ導電層
５０１ｂ導電層
５０１ｃ導電層
５０１ｄ導電層
５０１ｅ導電層
５０１ｆ導電層
５０１ｇ導電層
５０１ｈ導電層
５０２絶縁層
５０３ａ半導体層
５０３ｂ半導体層
５０３ｃ半導体層
５０３ｄ半導体層
５０４ａ導電層
５０４ｂ導電層
５０４ｃ導電層
５０４ｄ導電層
５０４ｅ導電層
５０４ｆ導電層
５０４ｇ導電層
５０４ｈ導電層
５０４ｉ導電層
５０４ｊ導電層
５０４ｋ導電層
５０５絶縁層
５０６半導体層
５０７半導体層
５０８半導体層
５０９絶縁層
５１０ａ導電層
５１０ｂ導電層
５１０ｃ導電層
５１２基板
５１３遮光層
５１４着色層
５１５着色層
５１６絶縁層
５１７導電層
５１８液晶層
１００１表示部
１００２操作部
１１０１表示部
１１０２操作ボタン
１１０３外部入力端子
１２０１筐体
１２０２表示部
１２０３スピーカ
１２０４ＬＥＤランプ
１２０５ポインティングデバイス
１２０６接続端子
１２０７キーボード
１３０１表示部
１３０２表示部
１３０３スピーカ
１３０４接続端子
１３０５ＬＥＤランプ
１３０６マイクロフォン
１３０７記録媒体読込部
１３０８操作ボタン
１３０９センサ
１４０１筐体
１４０３筐体
１４０５表示部
１４０７表示部
１４１１軸部
１４２１電源ボタン
１４２３操作キー
１４２５スピーカ
１５０１筐体
１５０２表示部
１５０３スピーカ
１５０４ＬＥＤランプ
１５０５操作ボタン
１５０６接続端子
１５０７センサ
１５０８マイクロフォン
１５０９支持台
１６２０タッチセンサ
１６２１ディスプレイ
１６２２位置検出部
１６２３画素部
１６４０第１電極
１６４１第２電極
１６４２導電膜
１６４３導電膜
１６４４絶縁層
２０００基板
２００１トランジスタ
２００２光電変換素子
２０２０チャネル形成領域
２０２１不純物領域
２０２２不純物領域
２０２３ゲート絶縁層
２０２４ゲート層
２１２１ｐ型不純物領域
２１２２ｉ型領域
２１２３ｎ型不純物領域
２３００絶縁層
２４０１導電層
２４０２導電層
２４０３導電層

【特許請求の範囲】
【請求項１】
光検出式タッチセンサを有するディスプレイと、
前記ディスプレイに重畳して設けられている容量式タッチセンサと、
外光の照度を検出する照度センサと、
前記照度センサの出力値に応じて前記光検出式タッチセンサと前記容量式タッチセンサのいずれを駆動させるかを選択する制御手段と、を有する表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記光検出式タッチセンサが画素部に配設されている表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記ディスプレイが液晶の配向を制御することによって表示を行う表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記光検出式タッチセンサが赤外線領域の波長を有する光を検出する表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記光検出式タッチセンサと重畳して可視光領域の波長を有する光を吸収するフィルタを有する表示装置。

【図１】