TWI358128B - Photosensor, target detection method and display p - Google Patents

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1358128 修正本 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 此光感測器 顯示面板。 本發明係關於一種檢測光的光感測器、 的對象物檢測方法，以及具備此光感測器的 【先前技術】 已器 知 例如，如特開平6_236980號公報所揭示，一直以來， -種由複數個受光元件所鄰接配置而構成的光感測 該等受光元件係使用產生與照射光對應之電氣能量 的非晶矽來作為薄膜電晶體（以下，簡稱為非晶矽TFT) 而形成。 第7圖係表示用於這種光感測器的非晶矽tft之光 •電氣特性之一例的圖。（在TFT尺寸 (W/L)=1800〇〇/9[_]、各端子電壓：vs = 0[v]、Vd= 10[v] 的條件下，測定將照射光的照度設為參數時的ids[A]。） 藉由此圖，可以瞭解到汲極源極間電流Ids隨著照 度而增大。特別是逆偏壓區域（Vgs<〇)的ids顯著增大， 通常能利用此區域的特性，而採用來作為將照射光之照 度作為Ids的變化而予以檢測的光感測器。 這種光感測器（光檢測裝置）被用來檢測有無例如作 為檢測對象物的鋼珠和用紙。（例如特開2002-148353號 公報）。 不過’在這種用途中，除了從光源照射而被檢測對 象物反射之反射光以外，干擾光入射於受光元件的可能 ’生很同。然後’會有干擾光入射於受光元件時，檢洌對 象物的檢測精度惡化而招致錯誤動作的問題。 1358128 修正本 因此，在特開2002-148353號公報中，提出了 檢測方法，其比較射出照射於檢測對象物之光的發 件之發光時序、以及受光元件之受光時序，根據二 時序是否同步，來區別是接收到來自檢測對象物的 光或是接收到外光。 不過’在上述特開2002-M8353號公報揭露的 方法中，由於需要複雜之檢測電路和嚴密之時序控 的理由，所以無法提供低成本且無誤動作的光感測^ 【發明内容】 本發明係有鑑於上述要點而完成者，其目的在 供不需要複雜之檢測電路和嚴密之時序控制的〃 器、該光感測器的對象物檢測方法，以 久/、備此光 器的顯示面板。 本發明之較佳型態的光感測器之一，直 六'付徵^為 檢測光的第一以及第二受光元件； ^ 光源，其配置在前述第一以及第二典 —又71元件之 側’且射出包含既定之顏色成分的光； 第一濾色片’其配置在前述第_為 _ ^ 又九7L件之 側，使前述既定之顏色成分的光透過； 第二濾色片，其配置在前述第二受 又尤* 件之 側’遮蔽前述既定之顏色成分的光， 亚兑使與前述 之顏色成分相異的其他顏色成分透過；以及 判別手段，其根據來自前述第—以及第_ ^ 的輸出，來判別有無覆蓋前述第一 又光 叹弟一濾色片 面側的檢測對象物。 一種 光元 者的 反射 檢測 制等 器。 於提 感測 感測 備： 背面 刖面 前面 既定 元件 之前 1358128 本 光 昭 »«%% 二濾色 象物而 長區域 出射手 定波長 從前述 受 應前述 透過前 受光元 濾色# 判 來判別 本 〆，該 光 日3 >濾色 射’該 的逸過 過’而 長區域 丨的光 修正本 發明之較佳型態的光感測器之—复 出射手段，其射出特定波長區域之光特徵為具備： 射光選擇手段，其具備有鄰接之第一滹 片，並使從前述光出射手段射出的光=片和第 選擇性地透過，該第一濾色片具有和予D檢測對 相同之波長區域的透過波長區域，且=特疋波 段射出的光透㉟，而該第二濾色片：别述光 區域相異之波長區域的透過波長區域，…前述特 光出射手段射出的光透過； 且不會使 光元件陣列，#將複數個受光元件鄰 第一以及第二濾色片，而該等受光元 述照射光選擇手段之前述第一背 糸由接收 / 慮色片之光的菌— 件、和接收透過前述照射光選擇手段 之光的第二受光元件所構成；以及 第一 別手段，其藉由來自前述受光元件陣列的輸出， 有無前述檢測對象物。 發明之較佳型態的光感測器對象物檢 光感測器具備： 出射手段，其射出特定波長區域之光； 射光選擇手段’其具備有鄰接之第—濾色片和第 片，並使從光出射手段射出的光對檢測對象物照 第一濾色片具有和特定波長區域相同之波長區= 波長區域，且使從前述光出射手段射出的光透 該第二濾色片具有與前述特定波長區域相異之波 的透過波長區域，且不會使從前述光出射手段射 透過； 1358128 修正本 受光元件陣列，其將複數個受光 應前述第-以及第二減色片’而兮η供配置成對 4巴乃，而忒等叉光元件 透過前述照射光選擇手段之前楚 ’、接收 爲土— 释手奴之則述第一濾色片之光的第一 又光70件、和接收透過前述照射光選擇手段之，、★ _ 濾色片之光的第二受光元件所構成；以及 則述第二 判別手段’其藉由來自前述受光元件陣 來判別有無前述檢測對象物， 甸出， 而該光感測器的對象物檢測方法係包含以下步驟. 光出射步驟’藉由前述^射手段， 長區域之光； 出特疋波 照射光選擇步驟，藉由前述照射光選擇手俨，〃 檢測對象物照射由前述光出射步驟射出的光；又來對 文光步驟，經由前述照射光選擇步驟，义一 元件陣列受光；以及 別述受光 判別步驟，藉由前述受光步驟的前 1 a 又尤疋件陸 之輸出’來判別有無前述檢測對象物。 本發明之較佳型態的顯示面板之一，其 光出射手段，其射出特定波長區域之光；S ’、’、八備. 照射光選擇手段’其具備有鄰接之 -、南Δ u $ /慮色片和坌 —濾色片，並使從前述光出射手段射出的光 第 檢測對象物照射’該第—渡色片具有和前述特=對 域相同之波長區域的透過波長區域， ，又區

I攸則述去Φ L 手段射出的光透過，而該第二濾色片 于 兴則述牲 長區域相異之波長區域的透過波長區域且 哥疋波 述光出射手段射出的光透過； 會使從前 1358128 修正本 瀘'色片，其配置在前述第 丈光兀件陣列，其將複數個受光元件鄰接配置 應前述第一以及第二濾色片，而該等受光元件係由 透過前述照射光選擇手段之前述第一濾色片之光的 文光7G件、和接收透過前述照射光選擇手段之前述 慮色片之光的第二受光元件所構成； 判別手，其藉由來自前述受光元件陣列的輸 來判別有無前述檢測對象物；以及 】 顯示元件。 本發明之較佳型態的顯示面板之一，其特徵為 顯示元件，其用於顯示資訊；以及 2作開關，其用於控制前述顯示元件的狀態 前述操作開關係具備： 〜 檢測光的第一以及第二受光元件； 光源，其配置在前述第一以及第二受光元件之 貝1且射出包含既定之顏色成分的光； 卜 濾色月，其配置在前述第一受光元件之 "ί則，你访·、丄、 則迷既定之顏色成分的光透過； 側， a 此π⑴4不一又尤兀科 之彥’、蚊則述既定之顏色成分的光，並且使與育 ^ ,成刀相異的其他顏色成分透過；以及 的輪出j别手段，其根據來自前述第一以及第二^ 面：C別有無覆蓋前述第一以及第二渡自 W檢測對象物。 華套_ 之時序力I月，可提供不需要複雜之檢測電路和 法，以制的光感測器、該光感測器的對象物檢 及具備此光感測器的顯示面板。 成對 接收 第一 第二 出， 備： 背面 前面 前面 既定 元件 之前 嚴密 測方 ^58128 修正本 【實施方式】 「贫以下，參照圖式來說明用於實施本發明之最佳形離。 [第一實施形態] 匕 j 1A圖係表示本發明之第一實施形態的光感測器 '例的圖。此外，為了簡化圖式，僅圖示2個非晶 FT來作為光感測器的受光元件。 ，為跫光元件的非晶矽TFT係由以下所組成：閘極 形成於透明的TFT基板10上；透明的絕緣膜 ’形成於此閘極電極12 i ;非晶矽16，在此絕緣膜 上形成為面對上述閘極電極12;以及源極電極以及汲 極電極1 8 ’形成於此非晶矽1 6上。 此外，在非晶矽TFT上面側（前面側）形成透明的絕 緣膜14。另外，更在上面側（前面側）以藉由未圖示之密 封構件和間隙材料來確保既定距離的方式，設置透明 對向基板2〇。 '此外，根據鄰接配置的非晶矽TFT之間的間隔和構 成該光感測器之各構件的折射率來決定上述既定之距 離:亦即，由配置在上述TFT基板1〇之背面側上且未 囝示之白色月光（back light)，通過上述鄰接非晶石夕τρτ 之間而照射於上述對向基板20側的背光光線會被在上 述對向基板20上載置的檢測對象物，例如手指所反射， 且反射而得的反射光會被各非晶矽TFT的非晶石夕丨6正 確地進行接收，藉以決定上述既定之距離。 此外’此既定距離份量的區域，在空間中可以存在 有空氣，但若如同後述，在將該光感測器納入於TFT_L(：D 面板成~體而形成的情況下’即使填滿液晶也無妨。 -10- 修正本 在本實施形態的光感 。。 下而η 彳测窃中’在透明的TFT基板1 0 面（白色背光側）形成使牲—，士且广α 色、、由E 特疋波長區域之光，在此為紅 ^及長之光透過的紅色溏s 片、 〜色片（以下，記為TFT R濾色 側广。另外’在透明的對向基板2。下面(非…ft 形成使紅色波長之光透過的紅色濾色片（以下，記 今對向R濾色片）102及遮趑卜、+•枯—a Α μ ••蚊上述特疋波長區域之光的濾 匕片，在此為使綠色波長夕止、泰.Α Α 之光透過的綠色濾色片（以下， 5已為對向G濾色片）104。在址仵7^ ^ 後 仕此滑况下’對向R濾色片102 你形成為面對鄰接配置之非曰々 心非日日矽TFT當中的一個非晶矽 T ’對向G滤、色片104係形成為面對鄰接配置之非曰曰日 石夕TFT當中的另-個非晶石夕TFT。然後，在對向r渡色 ^ 102與對向G濾色片104之間，形成以樹脂和氧化& 等的光吸收材料所形成的黑色遮罩1〇6。此外，這些彩 色濾色片！00、102、104(以及黑色遮罩1〇6)也是以 體製程所形成。 換言之，在本實施形態的光感測器中，係具備：至 少2個非晶矽TFT，作為檢測光的第—以及第二受光元 件’ TFT R滤色片100’配置在這2個非晶石夕τρτ的背 面側’且僅使紅色的背光光線從受光元件之背面側射出 至前面側，以作為既定之顏色成分；對向r遽色片丨〇2， 配置在2個非晶石夕TFT當中的一個非晶發tft之前面 側，且僅使紅色光透過；以及對向G濾色片104，配置 在2個非晶石夕TFT當中的另一個非晶石夕tft之前面側， 且遮蔽紅色光的同時’使綠色光透過。然後，2個非晶 矽TFT係以使來自背光的光可通過兩者之間的方式，而 1358128 修正本 相鄰配署+ _ τρτ 成隔開既定之間隔。此外，藉由白色背光1 9和 R遽色片100來構成光源。 一 α接著，參照第1 B圖、第1C圖以及第2圖，來說明 廷種構成、 光感測器的動作。此外，第1B圖係用以說明 =檢則对象物的手指24接觸於對向基板20上時的背 I I路杈之圖。第1 C圖係用以說明強的外光28入射 。。 的路徑之圖。又，第2圖係用以說明本光感測 器之動作的模式圖。 亦即’在本實施形態申’如第1 B圖所示，從配置在 TFT基板1 〇背面側且未圖示的白色背光發出的背光光 線係藉由上述TFT基板1 〇之非晶矽TFT下面側所形 成的TFT R遽色片igg ’僅有其紅色成分22R被選擇， 且通過鄰接的非晶矽TFT之間，往對向基板2〇的方向 照射。 在形成對向R濾色片1 02的區域申，此紅色成分22R 的背光光線係透過對向基板20和對向r渡色片1 〇2，朝 向S亥光感測器的外部射出。然後，被作為接觸於上述對 向基板20上部之檢測對象物的手指所反射，作為紅色反 射光26R而返回至§玄光感測器内。此紅色反射光26R係 透過上述對向基板20以及對向R濾色片ι〇2，而照射至 在上述對向R濾色片1 02下設置的非晶矽tFT。 另一方面，在形成有對向G濾色片1〇4的區域中， 此紅色成分2 2 R的为光光線係因為被對向〇渡色片1 〇 4 所吸收和漫射反射’所以幾乎被遮蔽，而不會射出至該 光感測器的外部。然後，即使有少許射出之紅色成分22r -12- 1358128 的背 紅色 所遮 置的 覆蓋 時）， 的非 對向 檢測 向R 第一 應的 強度 感測 光光 R濾 28R 28G 係發 二臨 狀態 態）。 修正本 光光線被手指24所反射而造成紅色反射光26R，此 反射光26R也會再次幾乎被上述對向^濾色片1〇4 蔽。因此，其結果，在上述對向G濾色片1〇4下設 非晶石夕TFT幾乎不會被紅色光所照射。 因此，當手指24接觸該光感測器時（當檢測對象物 對向R濾色片102及對向G濾色片1〇4之前面側 如第2圖之左側所示，發生了對向R濾色片1〇2下 晶石夕TFT(TFTl)接收到來自檢測對象物的反射光， G濾色片104下的非晶矽TFT(TFT2)未接收到來自 對象物的反射光的狀態。換言之，會發生雖然與對 渡色片102對應的非晶矽tft(tft1)接收到既定之 臨限值以上之強度的光，但與對向G濾色片1〇4對 非晶矽TFT(TFT2)接收到未達既定之第二臨限值之 的光的狀態。在本實施形態中，將此狀態定為該光 器的ON狀態（有檢測對象物的狀態）。 相對於此，如第1 C圖所示，在如同曰光之亮度比背 線更高的外光28照射於該光感測器的狀態下，對向 色片102下的非晶矽TFT接收到外光的紅色成分 ’ G濾色片下的非晶矽TFT接收到外光的綠色成分 ’換吕之’如第2圖之右側所示，鄰接的非晶矽TFT 生分別接收到既定之第一臨限值以上或者既定之第 限值以上強度之光的狀態。在本實施形態中，將此 定為該光感測器的OFF狀態（無檢測對象物的狀 -13- 1358128 鄰接 中也 言之 第-態，^ 測對 器的 狀態 手段 基板 據色 選擇 透過 紅色 段射 遽色 過波 過的 該受 102 - 修正本 另外，在外光2 8的；^^ 的儿度低，如第2圖之中央所示， 的兩個非晶矽TFT刦τ u 都不叉光的狀態下，本實施形態 疋為該光感測器的〇Ff d UFF狀態（無對象物的狀態換 ’鄰接的兩個非晶石々α、 、 κΛ. 夕TFT係分別接收到未滿既定 限值或者未滿既定 _ . 之第一 L限值強度之光的狀 匕本實施形態中也定A # 為泫先感測器的OFF狀態（無檢 象物的狀態）。 由於以上的原理，能f @ + > 灿％、， 此貫現僅將手指24接觸於光感測 狀.¾、識別為Ο N (有拾，，目丨丨斜多& l 檢測對象物的狀態），將那以外的 辦識為OFF (A檢泡丨#4_ φ , 、”、、饱劂對象物的狀態）的機構。 在本實施形態中，射出# $、士且「ijs 对出特疋波長區域之光的光出射 係由以下所構成：白多呰

色’光19，其作為在透明的TFT 1 〇下面側設置之白岜杏，、盾·丨、；s 4 +上

巴九源，以及紅色濾色片（TFT R 片）100 ’其作為由從上述白 、 k曰巴庠尤射出之白色光 並透過既定之顏色成分的第三濾色片。 另外，用以選擇性地使從上诚氺ψ 义伙上迤九出射手段射出之光 至檢測對象物的照射光選擇手段係由以下所構成： 慮色片（對向R濾色片）102,作為使從上述光出射手

出之光透過的第一濾色片；以及綠色濾色片（對向G 片）1〇4,具有與特定波長區域相異之波長區域的透 長區域，並作為不使從上述光出射手段射出之光透 第二渡色片。 热後’受光元件陣列係由複數受光元件所構成，而 电元件係由以下所組成：設置在上述對向r濾色片 二的非晶矽TFWTFTD，其作為接收透過第_ =色片 -14- 丄JJO丄zo 丄JJO丄zo 修正本 之光的第一受光元件；以及對向 "T(TFT2)，其作為接收透過=104下的非晶 受光元件。而實現—種藉 弟…慮色片之光的第二 出，藉由未圖示之判別手段自此党光元件陣列的輸 對象物的光感測器。 又 同上述地判別有無檢測 如同這般，藉由本實施 相同，在干擾光強的情況下，7會，右、沒有干擾光的情況 光感測器的狀態識別為⑽（有對24接觸於 辨識的效果。 （有對象物的狀態小避免錯誤 第3圖係表示將複數個 β 八^ 4州态與作為用以顯示資 訊之頒示元件的TFT-T ΓΓ»品α ' 闯姑么 T LCD面板組成一體而形成的例的 圖。…、、後，在此情況下，光感測器之功能為用以控制 丁肌⑶面板之狀態的操作„。換言之，Μ測器之 功能為用以對TFT-T rn & 4c >办 LCD面板之電源進行〇N/〇FF控制的 操作開關、和用於董+ ΤΡΤ Τ ργ»工> ~ 今川趴釕m-LCD面板所顯示之顯示内容進 行切換的操作開關。 另外，第4圖係表示各光感測器之電氣連接構成的 圖，第5圖係被納入至感測器LSI的檢測電路之電路圖。 TFT-LCD面板1〇8係藉由半導體製程而在玻璃（或 者是塑膠）基板110上形成TFT_LCD112和LCD驅動 LSI 11 4，但如第3圖所示，能在同樣的基板丨丨〇上形成 複數個光感測器1 1 6及感測器LSI 1 1 8。 在此情況下，光感測器1 1 6的TFT基板1 〇係相當 於上述基板11 〇，對向R濾色片10 2以及對向G濾色片 104(以及黑色遮罩106)係能以和TFT-LCD1 12相同的構 -15- 1358128 修正本 件、相同的步帮來形成。因此，在步驟方面，僅増加了 TFTR慮色片100的形成步驟。此外，TFTr遽色片1〇〇 係、形成在與光感測器116對應的區域，但不形成在與

TFT-LCD112對應的區域。藉此，白A ㈡巴月光能利用 TFT-LCD1 12 的背光。 各光感測器1 1 6係以縱橫2維的古4 把t u 的方式而鄰接配置複 數個非晶石夕T F T。在此情況下，如第4

.u 圖所示’對向R ^色片/°2、及對向G遽色片104係形成為縱橫交互並 歹J然後’以將對向R遽色片1 〇 2下的扑 並列連接’另外，將對向G遽色片 曰曰$ TFT彼此 彼此並列連接的方式，來形成閑極電極=的非晶… 汲極電極18以及配線。亦即，形成 /原極電極及 下之夂非曰A 成為對向R濾色片102 非…FT的閘極電極12連接於—條，

汲極電極連接於一條配線Vd，源極 S

Vs R。η以， 电蚀連接於一條配線 -同樣地，形成為對向G濾色片1〇4 TFT的間極電極12( 卜之各非曰曰石夕

慮色片102下之非晶矽TFT 的閘極電極共通）連接於—條 R滤色片i 02下之非…F、T g ’沒極電極(和對向 條線Vd，源極電極連接於-條配線Vs — G。 ^配線Vg、Vd、Vs_R、Vs_g連接於感測器以1"8。 /二器LSI1 18上形成第5圖所示之檢測電路120。在 二感測器則18上，形成I個用於上述並列連接之 Μ 4色片1〇2下之非晶石夕TFT和Η固同樣用於並列 =對崎色片104下之非晶石夕”…個相同構 -娜電路120。此外，在第5圖中彙整並列連接 -16- 1358128 修正本 的複數個非晶石夕TFT而等效地表示為1個非晶石夕TFT。 亦即，複數個非晶矽TFT的輪出所合成者會成為檢測電 路120的輪入。 檢測電路1 2 0係由電流-電壓變換電路1 2 2和比較器 1 24所構成《在此，電流-電壓變換電路丨22係由在其非 反相輸入端子施加既定電壓的反相放大器126、及在該 反相放大器126之輸出端子和反相輸入端子之間連接的 回授電阻Rf所構成，來自上述非晶矽TFT之配線Vs_R 還有Vs_G係形成為連接於上述反相放大器126的反相 輸入端子。比較器1 24係比較既定臨限值電壓值及以此 電流-電壓變換電路122所變換之電壓值，而輸出表示該 非晶矽TFT處於受光狀態或者處於非受光狀態的輸出信 號 V 〇 u t。 然後，在感測器L· S11 1 8形成進行這種檢測電路之2 個輸出信號Vout之邏輯演算的邏輯電路ι25。然後，如 參照第2圖所說明，當邏輯電路！ 25檢測出對向R濾色 片102下之非晶矽TFT的輸出信號為「丨」、對向G濾 色片104下之非晶矽TFT的輸出信號為「〇」的狀態時， 則設為該光感測器1 16的〇N狀態。另外，當檢測出對 向R滤色片102下之非晶矽TFT的輪出信號為「丨」、 對向G濾色片104下之非晶矽TFT的輸出信號為「ι」 的狀態時，以及當檢測出對向R濾色片丨〇2下之非晶矽 TFT的輸出信號為「0」、對向G濾色片1〇4下之非晶矽 TFT的輸出信號為「G」的狀態時，則設為該光感測器 1 16的OFF狀態。 -17- 1358128 修正本 如同這般’ 1個光感測器1 1 6係鄰接配備複數個非 晶石夕TFT ’相同濾色片下的非晶矽TFT係並列連接且具 有合成輸出而進行ΟΝ/OFF判定，因此，即使檢測電路 較少也能正確地進行ΟΝ/OFF判定。 此外，當檢測為對向R濾色片102下之非晶矽TFT 的輸出信號為「〇」、對向G濾色片1 〇4下之非晶石夕TFT 的輸出信號為「1」的狀態時，有可能在光感測器11 6發 生任何異常。因此，在這種時候，其構成較佳為不進行 光感測器1 16的ΟΝ/OFF判定而進行錯誤判定，並通知 其之要旨。 如上所述，藉由本發明之第一實施形態的光感測 器，由於具有一種機構，其在鄰接的非晶矽TFT上部各 自配置對向R濾色片102與對向G濾色片1〇4，使一側 的#晶矽TFT檢測僅紅色成分22R的背光光線，以辨識 手指24之接觸，因而會有能防止因外光28(主要是曰光） 所引起之誤動作的優點。 另外，在这種光感測态中，TFT R濾色片1〇〇以外 係因為能採用與TFT-LCD112相同的構件來構成，所以 有能與TFT-LCDU2 —體形成（幾乎不會增加步驟，就可 製造帶有光感測器的TFT-LCD面板1〇8)的優點。 此外，還有使作為光感測器之光出射手段的背光能 共通於用於LCD之顯示者的優點。 此外，A 了使如同上述的光感測器以作為顯示元件 之TFT-LCD面板108的操作開關而發揮功能，所以較佳 為具備根據光感測器之判定從〇FF狀態切換到狀態 -18- 1358128 修正本 的時序，或者是從ON狀態切換到off 控制前述顯示元件的控制部（例如CPU) [第二實施形態] 第6圖係表示本發明之第二實施形 構成例的圖。此外，在本實施形態的光 和上述第一實施形態之光感測器相同的 同的參照號碼，並省略其說明。另外， 只圖示2個非晶矽TFT。 本第二實施形態的光感測器係採用 TFT來取代上述第一實施形態的非晶矽 亦即，各雙閘極型非晶矽TFT係由 極電極12，形成於透明的TFT基板j 〇 膜14，形成於此閘極電極12上；非晶； 膜1 4上形成為面對上述閘極電極1 2 ; 極電極18，形成於此非晶矽J 6上；以 極電極128 ’在覆蓋這些非晶矽1 6、源 電極1 8之上面的絕緣膜1 4上，且設在與 源極電極以及汲極電極1 8對應的位置。 藉由使用這種雙閘極型非晶石夕TFT 有獲得與上述第一實施形態相同之效果 錯開2個閘極控制時序來控制感度特性 率增大的優點。 雖然已根據以上的實施形態來說明 明並非被偈限於上述的實施形態，當然 要點的範圍内進行各種變形和應用。 狀態的時序，來 態的光感測器之 感測器中，關於 部分，則附加相 為了簡化圖式， 雙閘極型非晶矽 TFT 〇 以下所構成：閘 上；透明的絕緣 # 1 6，在此絕緣 源極電極以及汲 及透明的上部閘 極電極以及汲極 上述非晶矽16、 的光感測器，會 的同時，可藉由 ’明暗的輸出比 衣發明，但本發 可以在本發明之 •19- “58128 修正本 例如’在上述實施形態中，雖在對向基板20下部形 成紅色以及綠色的濾色片，但亦可使用其他顏色的渡色 片。在此情況下，當然可以將一個濾色片之顏色與TFT 基板10下部之濾色片的顏色結合在一起。另外，顏色不 僅是2種’更可以作成多重色彩。在此情況下，為了能 照射複數種類的單色光’也必須對TFT基板1 0下部之 濾、色片進行區域分割而形成複數色彩。 另外’在上述實施形態中，在對向基板20下部配置 ;慮色片’但亦可將該等配置在對向基板20的上部，亦可 配置在覆蓋非晶矽1 6的透明絕緣膜14上。 此外’在上述實施形態中，作為射出特定波長區域 之光的光出射手段，使用白色背光和TFT基板1〇下部 的紅色濾色片來產生紅色成分22R的單色光，但亦可使 用可照射單色光之LED或OLED等的光源而加以實現， 來替代形成那種濾色片。 另外’在上述實施形態中，並列連接非晶矽TFT並 。十對各顏色设置！個第5圖所示的檢測電路12〇，但也 可以是針對1個非晶矽TFT而分別各設立“固以個別 進行0N/〇FF判定’統計構成1個光感測器1 1 6的全部 曰夕TFT之判定結果，來進行最後的該光感測器11 6 一 ΟΝ/OFF判疋。此外，檢測電路當然不限於第$ 不的構成。 另外在上述第二實施形態中，雖說明了雙閘極型

的情泥，但也可垃m A 一 € 如用具有更多閘極電極的多重閘極型 J3. ΤΓβ^· rr^ -*-« - -20- 1358128 修正本 此外，不僅是非晶石夕TFT，已可以使用多晶石夕ΤΗ 等的其他TFT來作為受光元件。 另外’並非侷限於TFT等的電晶體，也可 極體等的其他受光元件。 一 【圖式簡單說明】 第1A圖係表示本發明 之構成例的圖。 月之帛“…的光感測器 第1B圖係用以說明檢測對象物 時的光路徑之圖。 冢物接觸於對向基板上 =K圖係用以說明強的外光人射時的光路徑之圖。 的模式圖2圖係用以說明第一實施形態之光感測器的動作 成 第3圖係表示將複數個第一實施形態之光感測器組 體而形成的TFT-LCD面板的圖。 第4圖係表示各光感測器之電氣連接構成的圖。 第5圖係被納入至感測器LSI的檢測電路之電路圖。 6圖係表示本發明之第二實施形態的光感測器之 構成例的圖。 第7圖係表示非晶矽TFT之光-電氣特性的圖。 【主要元件符號說明】 10 12 14 16 18 TFT基板 閉極電極 絕緣膜 非晶矽 源極電極以及汲極電極 -21- 1358128 修正本 19 白色背光 20 對向基板 22R 紅色成分 24 手指 26R 紅色反射光 28 外光 28R 外光的紅色成分 28G 外光的綠色成分 100 彩色濾色片 102 彩色遽色片 104 彩色渡色片 106 黑色遮罩 108 TFT-LCD 面板 1 10 基板 1 12 TFT-LCD 1 14 LCD驅動LSI 116 光感測器 1 18 感測器LSI 120 檢測電路 122 電流-電壓變換電路 124 比較器 125 邏輯電路 126 反相放大器 128 上部閘極電極 -22-

Claims (1)

1358128 修正本 (2011 年 9 月 16 第096138401號「光感測器對象物檢測方法及顯 專利申請案 十、申請專利範園： 1·一種光感測器，其特徵為具備： 檢測光的第一以及第二受光元件； 光源，其配置在前述第一以及第二受光元 面側’且射出包含既定之顏色成分的光； 第一濾色片，其配置在前述第一受光元件 侧，使前述既定之顏色成分的光透過； 弟；慮色片其配置在前述第二受光元件 侧，遮蔽前述既定之顏色成分的光，並且使與 定之顏色成分相異的其他顏色成分透過；以及 判別手段’其根據來自前述第一以及第二 件的輸出’來判別有無覆蓋前述第一以及第二 之前面側的檢測對象物。 2.如申請專利範圍帛！項之光感測器，其中，前 以及第二受光元件係鄰接配置成隔開既定之間 使來自前述光源的射出光能夠通過受光元件彼】 3 ·如申請專利Ιΐ圍帛！項之光感測器，盆中，前 係具備僅使前述既定之顏色成分的光透過的第 片。 4. 一種光感測器’其特徵為具備： 光出射手段，其射出特定波長區域之光 照射光選擇手段，其具備有鄰接之第一 第二濾色片，並使從前述光出射手段射出的 :面板」 曰修正） 件之背 之前面 之前面 前述既 受光元 濾色片 述第一 隔，以 七間。 述光源 三滤色 色片和 朝向檢 1358128 修正本 測對象物 特定波長 從前述光 有與前述 域，且不 受光 封應於前 由接收透 光的第一 之前述第 判別 出’來判 s ·如申請專 出射手段 趟·前述檢 光元件陣 前述 前述第一 剛對象物 6.如申請專 A出射手 前述第一 前述第一 前述 〜β及第 別為前述 而選擇性地透過’該第一濾色片具有 區域相同之波長區域的透過波長區域 出射手段射出的光透過，而該第二渡 特定波長區域相異之波長區域的透過 會使從前述光出射手段射出的光透過 元件陣列，其將複數個受光元件鄰接 述第一以及第二濾色片，而該等受光 過前述照射光選擇手段之前述第一滤 受光元件、和接收透過前述照射光選 二濾色片之光的第二受光元件所構成 手段，其藉由來自前述受光元件陣 別有無前述檢測對象物。 利範圍第4項之光感測器，其中，從 射出且透過前述照射光選擇手段而照 測對象物反射而形成的反射光，僅被 列當中之前述第一受光元件接收， 判別手段係在僅從前述受光元件陣列 觉光元件獲得既定之輸出時，判別為 存在。 =範圍第4項之光感測器，其中，來 段以外的夕卜光係it過前述照、射光選擇 :ί第二濾色片兩I ’前述受光元件 及第二受光元件兩者會受光， 二別手段係在從前述受光元件陣列之 二=光元件兩者獲得前述既定之輸出 檢剩對象物不存在。 和前述 ’且使 色片具 波長區 配置成 元件係 色片之 擇手段 ;以及 列的輸 前述光 射之光 前述受 當中之 前述檢 自前述 手段之 陣列之 前述第 時，判 1358128 修本 7.如申請專利範圍第4項之光感測器，其中，前述判別 手段係在無法從前述受光元件陣列之前述第一以及第 一文光元件之任一者獲得前述既定輪出時，判別為前 述檢測對象物不存在。 如申明專利範圍第4項之光感測器，其中，將來自前 述第—受光元件的輸出及來自前述第二受光元件的輸 出分別並列連接並輪入於前述判別手段。 9.如申凊專利範圍第4項之光感測器，其中，前述受光 元件係以非晶矽薄膜電晶體形成。 1 〇 ·如申凊專利範圍第4項之光感測器，其中，前述受光 元件係以雙閘極型非晶矽薄膜電晶體形成。 1 1 ·如申請專利範圍第4項之光感測器，其中，射出前述 特定波長區域之光的光出射手段係包含以下構成： 白色光源’其射出白色光；以及 第三濾色片，其具有和前述特定波長區域相同之 波長區域的透過波長區域，且使從前述白色光源射出 的白色光中與前述特定波長區域相同之波長區域 透過。 先 12. 種光感測器的對象物檢測方法，該光感測哭具 光出射手段，其射出特定波長區域之光；' 照射光選擇手段，其具備有鄰接之第— 筮一 ，愿色片 弟一遽色片，並使從前述光出射手段射出的光^ 檢測對象物照射，該第一濾色片具有和前述特定射 區域相同之波長區域的透過波長區域，&歧 屮 主 π Κ 出射手段射出的光透過’而該第二濾色片具 八戈與前 1358128 修正本 特定波長區域相異之波長區域的透過波長區域，且不 會使從前述光出射手段射出的光透過； 受光元件陣列，其將複數個受光元件鄰接配置成 對應於前述第一以及第二濾色片’而該等受光元件係 由接收透過前述照射光選擇手段之前述第一減色片之 光的第一 X光TL件、和接收透過前述照射光選 之則^第—渡色片之光的第二受光元件所構成；以及 來;:：二'其藉由來自前述受光元件陣列的輸 术W別有無W述檢測對象物， 驟··其4光感測器的對象物檢測方法係包含以下步 光出射步驟，藉由俞、+、， ，i 波長區域之光； c ’手段，而射出特定 照射光選擇步驟，藉由前 對檢測對象物昭射前沭*山 元選擇手段，來 又“驟，經由前述照射光選 ， 光元件陣列受光；以及 驟，以前述受 判別步驟，藉由前述 陳列之输Φ ^ +的前述喹本- 13 出 出’來判別有無前述檢測對象物…件 .如申0月專利範圍第1 2項之冰 口 法’其中’從前述照射光選擇二：：：對象物檢測方 檢測對象物反射而形成的反又照射之光被前述 陣列當中之前述第一受光元件接收僅破前迷受光元件 、在僅從前述受光元件陣列當中之、 件獲得既定之輸出時，判 Μ述第一受光 為刚达檢測對象物存在。 1358128 修正本 14.如申請專利範圍第12項之光感測器的對象物檢測方 法，其中，來自前述光出射手段以外的外光係透過前 述照射光選擇手段之前述第一以及第二濾色片兩者， 前述受光元件陣列之前述第一以及第二受光元件兩者 會受光， 當從前述受光元件陣列之前述第一以及第二受光 元件兩者獲得前述既定之輸出時，判別為前述檢測對 象物不存在。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之光感測器的對象物檢測方 法，其中，當無法從前述受光元件陣列之前述第一以 及第二受光元件之任一者獲得前述既定之輸出時，則 判別為前述檢測對象物不存在。 1 6. —種顯示面板，其特徵為具備： 光出射手段，其射出特定波長區域之光； 照射光選擇手段，其具備有鄰接之第一濾色片和 第二濾色片，並使從前述光出射手段射出的光選擇性 地照射至檢測對象物，該第一濾色片具有和前述特定 波長區域相同之波長區域的透過波長區域’且使從前 述光出射手段射出的光透過，而該第二濾色片具有與 前述特定波長區域相異之波長區域的透過波長區域， 且不會使從前述光出射手段射出的光透過； 受光元件陣列，其將複數個受光元件鄰接配置成 對應於前述第一以及第二濾色片，而該等受光元件係 由接收透過前述照射光選擇手段之前述第一濾色片之 光的第一受光元件、和接收透過前述照射光選擇手段 之前述第二濾色片之光的第二受光元件所構成； 1358128 修正本 判別手段，其藉由來自前述受光元件陣列 出，來判別有無前述檢測對象物；以及 顯示元件。 17. 如申請專利範圍第16項之顯示面板，其中，根據 判別手段的判別結果，對前述顯示元件的電源 ΟΝ/OFF的控制。 18. 如申請專利範圍第16項之顯示面板，其中，前述 元件陣列係形成在構成前述顯示元件的基板上。 19. 如申請專利範圍第16項之顯示面板，其中，前述 元件具備與前述第一濾色片相同之構件及與前述 濾色片相同之構件。 2 0 .如申請專利範圍第1 6項之顯示面板，其中，前述 射手段係包含前述顯示元件的背光。 2 1 . —種顯示面板，其特徵為具備： 顯示元件，其用於顯示資訊；以及 操作開關，其用於控制前述顯示元件的狀態 前述操作開關係具備： 檢測光的第一以及第二受光元件； 光源，其配置在前述第一以及第二受光元件 面側，且射出包含既定之顏色成分的光； 第一濾色片，其配置在前述第一受光元件之 側，使前述既定之顏色成分的光透過； 第二濾色片，其配置在前述第二受光元件之 側，遮蔽前述既定之顏色成分的光，並且使與前 定之顏色成分相異的其他顏色成分透過；以及 的輸 前述 進行 受光 顯示 第二 光出 ， 之背 前面 前面 述既 1358128 修正本 判別手段，其根據來自前述第一以及第二受光元 件的輸出，來判別有無覆蓋前述第一以及第二濾色片 之前面側的檢測對象物。 22. 如申請專利範圍第21項之顯示面板，其中，前述第一 以及第二受光元件係鄰接配置成隔開既定之間隔，以 使來自前述光源的射出光能夠通過受光元件彼此間。 23. 如申請專利範圍第2 1項之顯示面板，其中，前述光源 係具備僅使前述既定之顏色成分的光透過的第三濾色 片°