(57)【要約】  本発明は、表示パネルに複数の光センサを設け、指やペンで画面に触れることにより操作可能な表示装置に関する。  センサ内蔵液晶パネル（１１）は、２次元状に配置された複数の画素回路（１）と複数の光センサ（２）を含む。ＭＰＵ（１８）は、外光の照度に基づき、対象物の影像を検知するモードか、対象物の反射像を検知するモードかを選択する。  １フレーム期間は、表示期間とセンシング期間に分割される。バックライト（１４）は、影像モードの表示期間と反射像モードのセンシング期間では点灯し、影像モードのセンシング期間と反射像モードの表示期間では消灯するように制御される。本発明によると、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。
2009081810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光センサを備えた表示装置であって、
２次元状に配置された複数の画素回路および複数の光センサを含む表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する駆動回路と、
前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトと、
対象物の反射像を検知するときには、前記光センサから信号を読み出すセンシング期間では、前記画素回路に信号を書き込む表示期間よりも前記光センサで検知される光の量が多くなるように前記バックライトを制御するバックライト制御部とを備えた、表示装置。
【請求項２】
対象物の影像を検知する影像モードか、対象物の反射像を検知する反射像モードかを選択する動作モード選択部をさらに備え、
前記バックライト制御部は、反射像モードが選択されたときには、センシング期間では表示期間よりも前記光センサで検知される光の量が多くなるように前記バックライトを制御することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記バックライト制御部は、反射像モードが選択されたときには、センシング期間では表示期間よりも輝度が高くなるように前記バックライトを制御することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記バックライト制御部は、影像モードが選択されたときには、センシング期間では表示期間よりも輝度が低くなるように前記バックライトを制御することを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記バックライトは複数色の光源を含み、
前記バックライト制御部は、前記光センサの受光特性に応じて前記光源の点灯状態を制御することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記バックライト制御部は、反射像モードが選択されたときには、センシング期間では前記光センサの受光感度が高い色の光源を優先して点灯させることを特徴とする、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記バックライト制御部は、影像モードが選択されたときには、センシング期間では前記光センサの受光感度が低い色の光源を優先して点灯させることを特徴とする、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
外光の照度を検知する照度センサをさらに備え、
前記モード選択部は、前記照度センサで検知された照度に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示パネルに供給される表示データの特性を求める特性検出部をさらに備え、
前記モード選択部は、前記特性検出部で求めた特性に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記特性抽出部は、前記表示データの特性として、前記光センサの受光感度が高い色の量を求めることを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
２次元状に配置された複数の画素回路および複数の光センサを含む表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトとを備えた表示装置の駆動方法であって、
前記駆動回路を用いて、前記画素回路に信号を書き込むステップと、
前記駆動回路を用いて、前記光センサから信号を読み出すステップと、
対象物の反射像を検知するときには、前記光センサから信号を読み出すセンシング期間では、前記画素回路に信号を書き込む表示期間よりも前記光センサで検知される光の量が多くなるように前記バックライトを制御するステップとを備えた、表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、表示パネルに複数の光センサを設けた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、指やペンなどで画面に触れることにより操作可能な電子機器が普及している。また、表示画面内のタッチ位置を検出する方法として、表示パネルに複数の光センサを設け、指などが画面に接近したときにできる影像を光センサを用いて検知する方法が知られている。【０００３】
これに関連して特許文献１には、表示部に表示データを表示するための表示期間ではバックライトを点灯させ、センサ部からのセンサ出力を読み出すセンス期間ではバックライトを消灯させる表示装置が記載されている。この表示装置によれば、影像を検知するときのバックライト光の影響を削減し、光センサの検出精度を向上させることができる。【０００４】
ところが、影像を検知する方法では、外光の照度が低い（周囲が暗い）ときに、光センサで得られた画像内で影像と背景の区別が困難になり、タッチ位置を正しく検出できないことがある。そこで、バックライトを備えた表示装置については、バックライト光が指に当たったときの反射像を光センサを用いて検知する方法も考案されている。
【特許文献１】日本国特開２００６−３１７６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、反射像を検知する方法を用いた場合のバックライト制御については、これまでに具体的な方法は考案されていない。このため、従来と同様にバックライトの輝度を一定にする場合、輝度を低くするとタッチ位置の検出精度が低下し、輝度を高くするとバックライトの消費電力が増大するという問題がある。【０００６】
それ故に、本発明は、複数の光センサを備えた表示装置について、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面は、複数の光センサを備えた表示装置であって、
２次元状に配置された複数の画素回路および複数の光センサを含む表示パネルと、
前記表示パネルを駆動する駆動回路と、
前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトと、
対象物の反射像を検知するときには、前記光センサから信号を読み出すセンシング期間では、前記画素回路に信号を書き込む表示期間よりも前記光センサで検知される光の量が多くなるように前記バックライトを制御するバックライト制御部とを備える。【０００８】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
対象物の影像を検知する影像モードか、対象物の反射像を検知する反射像モードかを選択する動作モード選択部をさらに備え、
前記バックライト制御部は、反射像モードが選択されたときには、センシング期間では表示期間よりも前記光センサで検知される光の量が多くなるように前記バックライトを制御することを特徴とする。【０００９】
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
前記バックライト制御部は、反射像モードが選択されたときには、センシング期間では表示期間よりも輝度が高くなるように前記バックライトを制御することを特徴とする。【００１０】
本発明の第４の局面は、本発明の第３の局面において、
前記バックライト制御部は、影像モードが選択されたときには、センシング期間では表示期間よりも輝度が低くなるように前記バックライトを制御することを特徴とする。【００１１】
本発明の第５の局面は、本発明の第２の局面において、
前記バックライトは複数色の光源を含み、
前記バックライト制御部は、前記光センサの受光特性に応じて前記光源の点灯状態を制御することを特徴とする。【００１２】
本発明の第６の局面は、本発明の第５の局面において、
前記バックライト制御部は、反射像モードが選択されたときには、センシング期間では前記光センサの受光感度が高い色の光源を優先して点灯させることを特徴とする。【００１３】
本発明の第７の局面は、本発明の第６の局面において、
前記バックライト制御部は、影像モードが選択されたときには、センシング期間では前記光センサの受光感度が低い色の光源を優先して点灯させることを特徴とする。【００１４】
本発明の第８の局面は、本発明の第２の局面において、
外光の照度を検知する照度センサをさらに備え、
前記モード選択部は、前記照度センサで検知された照度に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする。【００１５】
本発明の第９の局面は、本発明の第２の局面において、
前記表示パネルに供給される表示データの特性を求める特性検出部をさらに備え、
前記モード選択部は、前記特性検出部で求めた特性に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする。【００１６】
本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
前記特性抽出部は、前記表示データの特性として、前記光センサの受光感度が高い色の量を求めることを特徴とする。【００１７】
本発明の第１１の局面は、２次元状に配置された複数の画素回路および複数の光センサを含む表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルの背面に光を照射するバックライトとを備えた表示装置の駆動方法であって、
前記駆動回路を用いて、前記画素回路に信号を書き込むステップと、
前記駆動回路を用いて、前記光センサから信号を読み出すステップと、
対象物の反射像を検知するときには、前記光センサから信号を読み出すセンシング期間では、前記画素回路に信号を書き込む表示期間よりも前記光センサで検知される光の量が多くなるように前記バックライトを制御するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の第１または第１１の局面によれば、対象物の反射像を検知するときには、センシング期間では表示期間よりも光センサで検知される光（反射光）の量を多くすることにより、バックライトの消費電力を抑制しながら、反射像の輝度を高くして、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００１９】
本発明の第２の局面によれば、状況に応じて好適な動作モードを選択すると共に、反射像モードのセンシング期間では表示期間よりも光センサで検知される光（反射光）の量を多くすることにより、バックライトの消費電力を抑制しながら、反射像の輝度を高くして、反射像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２０】
本発明の第３の局面によれば、反射像モードのセンシング期間では表示期間よりもバックライトの輝度を高くすることにより、光センサで検知される光（反射光）の量を多くすることができる。これにより、バックライトの消費電力を抑制しながら、反射像の輝度を高くして、反射像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２１】
本発明の第４の局面によれば、影像モードのセンシング期間では表示期間よりもバックライトの輝度を低くすることにより、光センサで検知される光の量を少なくすることができる。これにより、影像を検知するときのバックライト光の影響を削減し、影像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２２】
本発明の第５の局面によれば、光センサの受光特性に応じて複数色の光源の点灯状態を制御することにより、光センサの受光感度を状況に応じて好適に制御し、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２３】
本発明の第６の局面によれば、反射像モードのセンシング期間では光センサの受光感度が高い色の光源を優先して点灯させることにより、光センサで検知される光（反射光）の量を多くすることができる。これにより、バックライトの消費電力を抑制しながら、反射像の輝度を高くして、反射像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２４】
本発明の第７の局面によれば、影像モードのセンシング期間では光センサの受光感度が低い色の光源を優先して点灯させることにより、光センサで検知される光の量を少なくすることができる。これにより、影像を検知するときのバックライト光の影響を削減し、影像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２５】
本発明の第８の局面によれば、外光の照度が高いときには影像を検知しやすく、外光の照度が低いときには影像を検知しにくい点を考慮して、外光の照度に基づき好適な動作モードを選択し、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２６】
本発明の第９の局面によれば、表示データの特性に基づき好適な動作モードを選択し、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００２７】
本発明の第１０の局面によれば、光センサの受光感度が高い色の量が少ないときには影像を検知しやすく、その量が多いときには影像を検知にくい点を考慮して、光センサの受光感度が高い色の量に基づき好適な動作モードを選択し、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す装置の液晶パネルの構成と周辺回路を示すブロック図である。
【図３】図１に示す装置の液晶パネルの断面とバックライトの配置位置を示す図である。
【図４Ａ】図１に示す装置における影像を検知する方法の原理を示す図である。
【図４Ｂ】図１に示す装置における反射像を検知する方法の原理を示す図である。
【図５】図１に示す装置によるタッチ位置検出処理を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す装置によるバックライト制御を示すテーブルである。
【図７Ａ】図１に示す装置の影像モードのタイミングチャートである。
【図７Ｂ】図１に示す装置の反射像モードのタイミングチャートである。
【図８Ａ】指の像を含むスキャン画像の第１の例を示す図である。
【図８Ｂ】指の像を含むスキャン画像の第２の例を示す図である。
【図８Ｃ】指の像を含むスキャン画像の第３の例を示す図である。
【図８Ｄ】指の像を含むスキャン画像の第４の例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す装置によるバックライト制御を示すテーブルである。
【図１１Ａ】図９に示す装置の影像モードのタイミングチャートである。
【図１１Ｂ】図９に示す装置の反射像モードのタイミングチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す装置によるタッチ位置検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１…画素回路
２…光センサ
６…フォトダイオード
１０、２０、３０…液晶表示装置
１１…センサ内蔵液晶パネル
１２…パネル駆動回路
１３、２３…バックライト電源回路
１４、２４…バックライト
１５…Ａ／Ｄ変換器
１６、３６…画像処理部
１７…照度センサ
１８、２８、３８…マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）
１９、２９…ＬＥＤ
４１…走査信号線駆動回路
４２…データ信号線駆動回路
４３…センサ行駆動回路
４４…センサ出力アンプ
４５〜４８…スイッチ
６１…外光
６２…バックライト光
６３…対象物
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す液晶表示装置１０は、センサ内蔵液晶パネル１１、パネル駆動回路１２、バックライト電源回路１３、バックライト１４、Ａ／Ｄ変換器１５、画像処理部１６、照度センサ１７、および、マイクロプロセッサユニット（以下、ＭＰＵという）１８を備えている。【００３１】
センサ内蔵液晶パネル１１（以下、液晶パネル１１という）は、２次元状に配置された複数の画素回路と複数の光センサを含んでいる（詳細は後述）。液晶表示装置１０には、外部から表示データＤｉｎが入力される。入力された表示データＤｉｎは、画像処理部１６を経由してパネル駆動回路１２に供給される。パネル駆動回路１２は、液晶パネル１１の画素回路に表示データＤｉｎに応じた電圧を書き込む。これにより、液晶パネル１１には表示データＤｉｎに基づく画像が表示される。【００３２】
バックライト１４は、複数の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１９を含み、液晶パネル１１の背面に光（バックライト光）を照射する。バックライト電源回路１３は、ＭＰＵ１８から出力されたバックライト制御信号ＢＣに従い、バックライト１４に電源電圧を供給するか否かを切り替える。以下、バックライト電源回路１３は、バックライト制御信号ＢＣがハイレベルのときには電源電圧を供給し、バックライト制御信号ＢＣがローレベルのときには電源電圧を供給しないものとする。バックライト１４は、バックライト制御信号ＢＣがハイレベルである間は点灯し、バックライト制御信号ＢＣがローレベルである間は消灯する。【００３３】
液晶パネル１１は、光センサの出力信号をセンサ出力信号ＳＳとして出力する。Ａ／Ｄ変換器１５は、アナログのセンサ出力信号ＳＳをデジタル信号に変換する。画像処理部１６は、Ａ／Ｄ変換器１５から出力されたデジタル信号に基づき、デジタル画像（以下、スキャン画像という）を生成する。このスキャン画像には、液晶パネル１１の表面付近にある検知すべき物体（例えば、指やペンなど。以下、対象物という）の像が含まれていることがある。そこで画像処理部１６は、スキャン画像に対して画像認識処理を行い、スキャン画像内での対象物の位置を求める。ＭＰＵ１８は、画像処理部１６による画像認識結果に基づき、タッチ位置を示す座標データＣｏｕｔを求めて出力する。【００３４】
照度センサ１７は、外光の照度を検知し、検知した照度を示す照度データＬＸを出力する。照度センサ１７は、受光面にバックライト光が入射しないように配置される。ＭＰＵ１８は、照度データＬＸに基づき、対象物の影像を検知するモード（以下、影像モードという）か、対象物の反射像を検知するモード（以下、反射像モードという）かを選択する。反射像モードでは、対象物の反射像だけを検知してもよく、対象物の影像と反射像の両方を検知してもよい。以下、ＭＰＵ１８で選択されたモードを動作モードＭＤという。【００３５】
ＭＰＵ１８は、動作モードＭＤに基づき、バックライト制御を行う。液晶表示装置１０では、１フレーム時間は、画素回路に信号（表示データＤｉｎに応じた電圧信号）を書き込む表示期間と、光センサから信号（光量に応じた電圧信号）を読み出すセンシング期間とに分割される。ＭＰＵ１８は、表示期間とセンシング期間について、動作モードＭＤに応じてバックライト１４を点灯させるか消灯させるかを切り替える。また、動作モードＭＤはＭＰＵ１８から画像処理部１６に出力され、画像処理部１６は動作モードＭＤに応じて画像認識処理のアルゴリズムを切り替える。なお、ＭＰＵ１８が画像認識処理の全部または一部を行ってもよい。【００３６】
図２は、液晶パネル１１の構成と周辺回路を示すブロック図である。図２に示すように、液晶パネル１１は、ｍ本の走査信号線Ｇ１〜Ｇｍ、３ｎ本のデータ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎ、および、（ｍ×３ｎ）個の画素回路１を備えている。これに加えて液晶パネル１１は、（ｍ×ｎ）個の光センサ２、ｍ本のセンサ読み出し線ＲＷ１〜ＲＷｍ、および、ｍ本のセンサリセット線ＲＳ１〜ＲＳｍを備えている。液晶パネル１１は、ＣＧ（Continuous Grain）シリコンを用いて形成される。【００３７】
走査信号線Ｇ１〜Ｇｍは、互いに平行に配置される。データ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎは、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍと直交するように互いに平行に配置される。センサ読み出し線ＲＷ１〜ＲＷｍとセンサリセット線ＲＳ１〜ＲＳｍは、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍと平行に配置される。【００３８】
画素回路１は、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍとデータ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎの交点近傍に１個ずつ設けられる。画素回路１は、列方向（図２では縦方向）にｍ個ずつ、行方向（図２では横方向）に３ｎ個ずつ、全体として２次元状に配置される。画素回路１は、何色のカラーフィルタを設けるかによって、Ｒ画素回路１ｒ、Ｇ画素回路１ｇおよびＢ画素回路１ｂに分類される。３種類の画素回路１ｒ、１ｇ、１ｂは、行方向に並べて配置され、３個で１個の画素を形成する。【００３９】
画素回路１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）３と液晶容量４を含んでいる。ＴＦＴ３のゲート端子は走査信号線Ｇｉ（ｉは１以上ｍ以下の整数）に接続され、ソース端子はデータ信号線ＳＲｊ、ＳＧｊ、ＳＢｊ（ｊは１以上ｎ以下の整数）のいずれかに接続され、ドレイン端子は液晶容量４の一方の電極に接続される。液晶容量４の他方の電極には、共通電極電圧が印加される。以下、Ｇ画素回路１ｇに接続されたデータ信号線ＳＧ１〜ＳＧｎをＧデータ信号線、Ｂ画素回路１ｂに接続されたデータ信号線ＳＢ１〜ＳＢｎをＢデータ信号線という。なお、画素回路１は補助容量を含んでいてもよい。【００４０】
画素回路１の光透過率（サブ画素の輝度）は、画素回路１に書き込まれた電圧によって定まる。走査信号線Ｇｉとデータ信号線ＳＸｊ（ＸはＲ、Ｇ、Ｂのいずれか）に接続された画素回路１にある電圧を書き込むためには、走査信号線Ｇｉにハイレベル電圧（ＴＦＴ３をオン状態にする電圧）を印加し、データ信号線ＳＸｊに書き込むべき電圧を印加すればよい。表示データＤｉｎに応じた電圧を画素回路１に書き込むことにより、サブ画素の輝度を所望のレベルに設定することができる。【００４１】
光センサ２は、コンデンサ５、フォトダイオード６およびセンサプリアンプ７を含み、画素ごとに設けられる。コンデンサ５の一方の電極は、フォトダイオード６のカソード端子に接続される（以下、この接続点を節点Ａという）。コンデンサ５の他方の電極はセンサ読み出し線ＲＷｉに接続され、フォトダイオード６のアノード端子はセンサリセット線ＲＳｉに接続される。センサプリアンプ７は、ゲート端子が節点Ａに接続され、ドレイン端子がＢデータ信号線ＳＢｊに接続され、ソース端子がＧデータ信号線ＳＧｊに接続されたＴＦＴで構成される。【００４２】
センサ読み出し線ＲＷｉやＢデータ信号線ＳＢｊなどに接続された光センサ２で光量を検知するためには、センサ読み出し線ＲＷｉとセンサリセット線ＲＳｉに所定の電圧を印加し、Ｂデータ信号線ＳＢｊに電源電圧ＶＤＤを印加すればよい。センサ読み出し線ＲＷｉとセンサリセット線ＲＳｉに所定の電圧を印加した後、フォトダイオード６に光が入射すると、入射光量に応じた電流がフォトダイオード６に流れ、節点Ａの電圧は流れた電流の分だけ低下する。Ｂデータ信号線ＳＢｊに電源電圧ＶＤＤを印加すると、節点Ａの電圧はセンサプリアンプ７で増幅され、Ｇデータ信号線ＳＧｊには増幅後の電圧が出力される。したがって、Ｇデータ信号線ＳＧｊの電圧に基づき、光センサ２で検知された光量を求めることができる。【００４３】
液晶パネル１１の周辺には、走査信号線駆動回路４１、データ信号線駆動回路４２、センサ行駆動回路４３、ｐ個（ｐは１以上ｎ以下の整数）のセンサ出力アンプ４４、および、複数のスイッチ４５〜４８が設けられる。走査信号線駆動回路４１、データ信号線駆動回路４２およびセンサ行駆動回路４３は、図１ではパネル駆動回路１２に相当する。【００４４】
データ信号線駆動回路４２は、３ｎ本のデータ信号線に対応して３ｎ個の出力端子を有する。Ｇデータ信号線ＳＧ１〜ＳＧｎとこれに対応したｎ個の出力端子との間にはスイッチ４５が１個ずつ設けられ、Ｂデータ信号線ＳＢ１〜ＳＢｎとこれに対応したｎ個の出力端子との間にはスイッチ４６が１個ずつ設けられる。Ｇデータ信号線ＳＧ１〜ＳＧｎはｐ本ずつのグループに分けられ、グループ内でｋ番目（ｋは１以上ｐ以下の整数）のＧデータ信号線とｋ番目のセンサ出力アンプ４４の入力端子との間にはスイッチ４７が１個ずつ設けられる。Ｂデータ信号線ＳＢ１〜ＳＢｎは、いずれもスイッチ４８の一端に接続され、スイッチ４８の他端には電源電圧ＶＤＤが印加される。図２に含まれるスイッチ４５〜４７の個数はｎ個であり、スイッチ４８の個数は１個である。【００４５】
図２に示す回路は、表示期間とセンシング期間で異なる動作を行う。表示期間では、スイッチ４５、４６はオン状態、スイッチ４７、４８はオフ状態となる。これに対してセンシング期間では、スイッチ４５、４６はオフ状態、スイッチ４８はオン状態となり、スイッチ４７はＧデータ信号線ＳＧ１〜ＳＧｎがグループごとに順にセンサ出力アンプ４４の入力端子に接続されるように時分割でオン状態となる。【００４６】
表示期間では、走査信号線駆動回路４１とデータ信号線駆動回路４２が動作する。走査信号線駆動回路４１は、タイミング制御信号Ｃ１に従い、走査信号線Ｇ１〜Ｇｍの中から１ライン時間ごとに１本の走査信号線を選択し、選択した走査信号線にはハイレベル電圧を印加し、残りの走査信号線にはローレベル電圧を印加する。データ信号線駆動回路４２は、画像処理部１６から出力された表示データＤＲ、ＤＧ、ＤＢに基づき、データ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎを線順次方式で駆動する。より詳細には、データ信号線駆動回路４２は、表示データＤＲ、ＤＧ、ＤＢを少なくとも１行分ずつ記憶し、１ライン時間ごとに１行分の表示データに応じた電圧をデータ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎに印加する。なお、データ信号線駆動回路４２は、データ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎを点順次方式で駆動してもよい。【００４７】
センシング期間では、センサ行駆動回路４３とセンサ出力アンプ４４が動作する。センサ行駆動回路４３は、タイミング制御信号Ｃ２に従い、センサ読み出し線ＲＷ１〜ＲＷｍとセンサリセット線ＲＳ１〜ＲＳｍの中から１ライン時間ごとに信号線を１本ずつ選択し、選択したセンサ読み出し線とセンサリセット線には所定の読み出し用電圧とリセット用電圧を印加し、それ以外の信号線には選択時と異なる電圧を印加する。なお、典型的には、表示期間とセンシング期間では、１ライン時間の長さは異なる。センサ出力アンプ４４は、スイッチ４７によって選択された電圧を増幅し、センサ出力信号ＳＳ１〜ＳＳｐとして出力する。【００４８】
図３は、液晶パネル１１の断面とバックライト１４の配置位置を示す図である。液晶パネル１１は、２枚のガラス基板５１ａ、５１ｂの間に液晶層５２を挟み込んだ構造を有する。一方のガラス基板５１ａには３色のカラーフィルタ５３ｒ、５３ｇ、５３ｂ、遮光膜５４、対向電極５５などが設けられ、他方のガラス基板５１ｂには画素電極５６、データ信号線５７、光センサ２などが設けられる。図３に示すように、光センサ２に含まれるフォトダイオード６は、青色カラーフィルタ５３ｂを設けた画素電極５６の近傍に設けられる（理由は後述）。ガラス基板５１ａ、５１ｂの対向する面には配向膜５８が設けられ、他方の面には偏光板５９が設けられる。液晶パネル１１の２枚の面のうちガラス基板５１ａ側の面が表面になり、ガラス基板５１ｂ側の面が背面になる。バックライト１４は、液晶パネル１１の背面側に設けられる。【００４９】
液晶表示装置１０は、液晶画面内のタッチ位置を検知するときに、影像を検知する方法と反射像（あるいは、影像と反射像の両方）を検知する方法を切り替えて使用する。図４Ａは影像を検知する方法の原理を示す図であり、図４Ｂは反射像を検知する方法の原理を示す図である。影像を検知する方法（図４Ａ）では、フォトダイオード６を含む光センサ２は、ガラス基板５１ａや液晶層５２などを透過した外光６１を検知する。このときに指などの対象物６３が液晶パネル１１の表面付近にあると、光センサ２に入射すべき外光６１が対象物６３によって遮られる。したがって、光センサ２を用いて、外光６１による対象物６３の影像を検知することができる。【００５０】
反射像を検知する方法（図４Ｂ）では、フォトダイオード６を含む光センサ２は、バックライト光６２の反射光を検知する。より詳細には、バックライト１４から出射されたバックライト光６２は、液晶パネル１１を透過して液晶パネル１１の表面から外部に出る。このときに対象物６３が液晶パネル１１の表面付近にあると、バックライト光６２は対象物６３で反射する。例えば、人間の指の腹は光をよく反射する。バックライト光６２の反射光は、ガラス基板５１ａや液晶層５２などを透過して光センサ２に入射する。したがって、光センサ２を用いて、バックライト光６２による対象物６３の反射像を検知することができる。【００５１】
また、上記２つの方法を併用すれば、影像と反射像の両方を検知することができる。すなわち、光センサ２を用いて、外光６１による対象物６３の影像と、バックライト光６２による対象物６３の反射像とを同時に検知することができる。【００５２】
液晶パネル１１をＣＧシリコンで構成した場合、フォトダイオード６の受光感度は青色光では高く、赤色光や緑色光では低い。そこで青色光を受けやすくするために、フォトダイオード６は、図３に示すように、青色カラーフィルタ５３ｂに対応した画素電極５６の近傍に設けられる。このように受光感度が高い色の光を受けやすい位置にフォトダイオード６を配置することにより、フォトダイオード６で検知される光の量を多くし、光センサ２の受光感度を高めることができる。【００５３】
図５は、液晶表示装置１０によるタッチ位置検出処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、画像処理部１６とＭＰＵ１８によって１フレーム時間ごとに行われる。まず、照度センサ１７からＭＰＵ１８に対して、外光の照度を表す照度データＬＸが入力される（ステップＳ１１）。次に、ＭＰＵ１８は、照度データＬＸに基づき、動作モードＭＤを選択する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、外光の照度が所定の閾値以上のときには影像モードが選択され、外光の照度が閾値未満のときには反射像モードが選択される。【００５４】
次に、ＭＰＵ１８は、動作モードＭＤに応じて、バックライト１４を制御する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、図６に示すバックライト制御が行われる。ＭＰＵ１８は、影像モードのときには、表示期間ではバックライト１４を点灯させ、センシング期間ではバックライト１４を消灯させる。これに対して反射像モードのときには、ＭＰＵ１８は、表示期間ではバックライト１４を消灯させ、センシング期間ではバックライト１４を点灯させる。ＭＰＵ１８は、バックライト１４を点灯させるときにはバックライト制御信号ＢＣをハイレベルに設定し、バックライト１４を消灯させるときにはバックライト制御信号ＢＣをローレベルに設定する。【００５５】
次に、画像処理部１６には、Ａ／Ｄ変換器１５から出力されたデジタル信号が入力される（ステップＳ１４）。次に、画像処理部１６は、入力されたデジタル信号に基づき、スキャン画像を生成する（ステップＳ１５）。次に、画像処理部１６は、スキャン画像に対して、動作モードＭＤに応じた画像認識処理を行う（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、影像モードのときには影像を認識するための処理が行われ、反射像モードのときには反射像（あるいは、影像と反射像の両方）を認識するための処理が行われる。次に、ＭＰＵ１８は、画像処理部１６による画像認識結果に基づき、タッチ位置を示す座標データＣｏｕｔを求め、液晶表示装置１０の外部に出力する（ステップＳ１７）。このようにＭＰＵ１８は、影像モードか反射像モードかを選択する動作モード選択部、および、動作モードに応じてバックライト１４を制御するバックライト制御部として機能する。【００５６】
図７Ａは液晶表示装置１０の影像モードのタイミングチャートであり、図７Ｂは液晶表示装置１０の反射像モードのタイミングチャートである。図７Ａと図７Ｂでは、バックライト制御信号ＢＣ以外の波形は同じである。図７Ａと図７Ｂに示すように、垂直同期信号ＶＳＹＮＣは１フレーム時間ごとにハイレベルになり、１フレーム時間は表示期間とセンシング期間に分割される。センス信号ＳＣは、表示期間かセンシング期間かを示す信号であり、表示期間ではローレベルになり、センシング期間ではハイレベルになる。【００５７】
表示期間では、スイッチ４５、４６がオン状態になり、データ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎはいずれもデータ信号線駆動回路４２に接続される。表示期間では、まず走査信号線Ｇ１の電圧がハイレベルになり、次に走査信号線Ｇ２の電圧がハイレベルになり、それ以降は走査信号線Ｇ３〜Ｇｍの電圧が順にハイレベルになる。走査信号線Ｇｉの電圧がハイレベルである間、データ信号線ＳＲ１〜ＳＲｎ、ＳＧ１〜ＳＧｎ、ＳＢ１〜ＳＢｎには、走査信号線Ｇｉに接続された３ｎ個の画素回路１に書き込むべき電圧が印加される。【００５８】
センシング期間では、スイッチ４８がオン状態になり、スイッチ４７は時分割でオン状態になる。このため、Ｂデータ信号線ＳＢ１〜ＳＢｎには電源電圧ＶＤＤが固定的に印加され、Ｇデータ信号線ＳＧ１〜ＳＧｎは時分割でセンサ出力アンプ４４の入力端子に接続される。センシング期間では、まずセンサ読み出し線ＲＷ１とセンサリセット線ＲＳ１が選択され、次にセンサ読み出し線ＲＷ２とセンサリセット線ＲＳ２が選択され、それ以降はセンサ読み出し線ＲＷ３〜ＲＷｍとセンサリセット線ＲＳ３〜ＲＳｍが１組ずつ順に選択される。選択されたセンサ読み出し線とセンサリセット線には、それぞれ、読み出し用電圧とリセット用電圧が印加される。センサ読み出し線ＲＷｉとセンサリセット線ＲＳｉが選択されている間、Ｇデータ信号線ＳＧ１〜ＳＧｎには、センサ読み出し線ＲＷｉに接続されたｎ個の光センサ２で検知された光量に応じた電圧が出力される。【００５９】
影像モード（図７Ａ）では、バックライト制御信号ＢＣは、表示期間ではハイレベルになり、センシング期間ではローレベルになる。この場合、バックライト１４は、表示期間では点灯し、センシング期間では消灯する。これに対して反射像モード（図７Ｂ）では、バックライト制御信号ＢＣは、表示期間ではローレベルになり、センシング期間ではハイレベルになる。この場合、バックライト１４は、表示期間では消灯し、センシング期間では点灯する。【００６０】
以下、本実施形態に係る液晶表示装置１０の効果を説明する。図８Ａ〜図８Ｄは、指の像を含むスキャン画像の例を示す図である。図８Ａは外光の照度が高いときにバックライトを点灯させた場合のスキャン画像を示し、図８Ｂは外光の照度が高いときにバックライトを消灯させた場合のスキャン画像を示し、図８Ｃは外光の照度が低いときにバックライトを点灯させた場合のスキャン画像を示し、図８Ｄは外光の照度が低いときにバックライトを暗く点灯させた場合のスキャン画像を示す。【００６１】
図８Ａと図８Ｂに示すように、外光の照度が高いときには、明るい背景の中に暗い指の像（外光による影像）を含むスキャン画像が得られる。このときにバックライトを点灯させると（図８Ａ）、バックライト光が指の腹で反射するために、スキャン画像内で指の腹に相当する部分が背景と同じ程度に明るくなる。このため、スキャン画像内で指（特に、指の先端部分）と背景の境界が不明瞭になり、タッチ位置の検出精度が低下する。そこで、液晶表示装置１０は、外光の照度が高いときには影像モードを選択し、センシング期間ではバックライト１４を消灯させる（図８Ｂ）。これにより、スキャン画像内で指の腹に相当する部分が暗くなるので、明るい背景の中でも指の像（影像）を正しく認識し、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００６２】
一方、図８Ｃと図８Ｄに示すように、外光の照度が低いときには、暗い背景の中に暗い指の像を含むスキャン画像が得られる。このときにバックライトを消灯させると、スキャン画像内で指と背景の区別が困難になり、タッチ位置を検知することがほとんどできなくなる。そこで、液晶表示装置１０は、外光の照度が低いときには反射像モードを選択し、センシング期間ではバックライト１４を点灯させる（図８Ｃ）。このとき、バックライト光は指の腹で反射するので、スキャン画像内で指の腹に相当する部分が明るくなる。したがって、暗い背景の中でも指の腹の像（反射像）を正しく認識し、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００６３】
外光の照度が低いときにタッチ位置の検出精度を高めるためには、バックライトの輝度が高いことが好ましい。例えばバックライトを暗く点灯させた場合には図８Ｄに示すスキャン画像が得られるが、このスキャン画像では指の腹の像（反射像）が小さいために、タッチ位置を正しく検知することが困難である。ところが、バックライトの輝度を高くすると、バックライトの消費電力が増大するという問題が発生する。そこで、液晶表示装置１０は、反射像モードの表示期間ではバックライト１４を消灯させる。これにより、タッチ位置の検出精度を保ったまま、バックライトの消費電力を削減することができる。【００６４】
以上に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、外光の照度に基づき影像モードか反射像モードかを選択し、動作モードに応じたバックライト制御と画像認識処理を行う。これにより、バックライト１４は、影像モードの表示期間と反射像モードのセンシング期間では点灯し、影像モードのセンシング期間と反射像モードの表示期間では消灯するように制御される。【００６５】
このため、外光の照度が低いときには、反射像モードを選択し、センシング期間では表示期間よりもバックライト１４の輝度を高くして、光センサ２で検知される光（反射光）の量を多くすることができる。これにより、バックライト１４の消費電力を抑制しながら、反射像の輝度を高くして、反射像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。これに対して外光の照度が高いときには、影像モードを選択し、センシング期間では表示期間よりもバックライト１４の輝度を低くして、光センサ２で検知される光の量を少なくすることができる。これにより、影像を検知するときのバックライト光の影響を削減し、影像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。このように外光の照度に基づき好適な動作モードを選択し、バックライト１４の消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００６６】
表示期間とセンシング期間でバックライトの輝度が同じである液晶表示装置（以下、従来の装置という）と対比して、上記の効果を具体的に説明する。液晶表示装置１０において従来の装置と同じ精度で反射像を検知するためには、反射像モードのセンシング期間におけるバックライト１４の輝度を従来の装置と同じレベルにすればよい。一方、液晶表示装置１０では、バックライト１４の輝度は、反射像モードの表示期間ではセンシング期間よりも低く制御される。したがって、液晶表示装置１０によれば、従来の装置と同じ精度で反射像を検知しながら、バックライト１４の消費電力を削減することができる。ただし、この場合、液晶表示装置１０の表示画面の輝度は、従来の装置よりも低くなる。【００６７】
そこで、表示画面の輝度が低下しないように、液晶表示装置１０では従来の装置よりもバックライト１４の輝度を高くしてもよい。この場合、反射像モードのセンシング期間におけるバックライト１４の輝度は従来の装置よりも高くなるので、光センサ２を用いて従来の装置よりも明瞭な反射像を検知することができる。したがって、液晶表示装置１０によれば、バックライト１４の消費電力を増大させることなく、従来の装置よりもタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００６８】
なお、以上の説明では、液晶表示装置１０は、影像モードのセンシング期間と反射像モードの表示期間ではバックライト１４を消灯させることとしたが、影像モードのセンシング期間と反射像モードの表示期間ではバックライト１４を暗く点灯させてもよい。一般的には、影像モードのセンシング期間では表示期間よりも輝度が低くなるようにバックライトを制御し、反射像モードのセンシング期間では表示期間よりも輝度が高くなるようにバックライトを制御することにより、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００６９】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図９に示す液晶表示装置２０は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１０（図１）において、バックライト電源回路１３、バックライト１４およびＭＰＵ１８をバックライト電源回路２３、バックライト２４およびＭＰＵ２８に置換したものである。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。【００７０】
バックライト２４は、赤色ＬＥＤ２９ｒ、緑色ＬＥＤ２９ｇおよび青色ＬＥＤ２９を複数個ずつ含んでいる。３種類のＬＥＤ２９ｒ、２９ｇ、２９ｂは、１フレーム時間内に順に所定の時間ずつ点灯するように制御される。バックライト電源回路２３は、ＭＰＵ２８から出力された３本のバックライト制御信号ＢＣｒ、ＢＣｇ、ＢＣｂに従い、赤色ＬＥＤ２９ｒ、緑色ＬＥＤ２９ｇおよび青色ＬＥＤ２９ｂに電源電圧を供給するか否かを個別に切り替える。バックライト電源回路２３は、バックライト制御信号ＢＣｒがハイレベルのときには赤色ＬＥＤ２９ｒに対して電源電圧を供給し、バックライト制御信号ＢＣｒがローレベルのときには赤色ＬＥＤ２９ｒに対して電源電圧を供給しない。赤色ＬＥＤ２９ｒは、バックライト制御信号ＢＣｒがハイレベルである間は点灯し、バックライト制御信号ＢＣｒがローレベルである間は消灯する。緑色ＬＥＤ２９ｇと青色ＬＥＤ２９も、これと同様である。【００７１】
画像処理部１６とＭＰＵ２８は、図５に示すタッチ位置検出処理を行う。ただし、ステップＳ１３では、図１０に示すバックライト制御が行われる。図１１Ａは液晶表示装置２０の影像モードのタイミングチャートであり、図１１Ｂは液晶表示装置２０の反射像モードのタイミングチャートである。図１１Ａと図１１Ｂでは、バックライト制御信号ＢＣｒ、ＢＣｇ、ＢＣｂ以外の波形は同じである。【００７２】
影像モード（図１１Ａ）では、ＭＰＵ２８は、表示期間ではバックライト制御信号ＢＣｂ、ＢＣｇを順に所定の時間ずつハイレベルに設定し、センシング期間ではバックライト制御信号ＢＣｒをハイレベルに設定する。このため、表示期間では青色ＬＥＤ２９ｒと緑色ＬＥＤ２９ｇが所定の時間ずつ点灯し、センシング期間では赤色ＬＥＤ２９ｒが点灯する。これに対して反射像モード（図１１Ｂ）では、ＭＰＵ２８は、表示期間ではバックライト制御信号ＢＣｒ、ＢＣｇを順に所定の時間ずつハイレベルに設定し、センシング期間ではバックライト制御信号ＢＣｂをハイレベルに設定する。このため、表示期間では赤色ＬＥＤ２９ｒと緑色ＬＥＤ２９ｇが所定の時間ずつ点灯し、センシング期間では青色ＬＥＤ２９ｂが点灯する（図１０を参照）。【００７３】
以下、本実施形態に係る液晶表示装置２０の効果を説明する。上述したように、液晶パネル１１をＣＧシリコンで構成した場合、フォトダイオード６の受光感度は青色光では高く、赤色光や緑色光では低い。このため、センシング期間で青色ＬＥＤ２９ｂを点灯させると、赤色ＬＥＤ２９ｒや緑色ＬＥＤ２９ｇを点灯させたときよりも、光センサ２の受光感度が高くなる。光センサ２の受光感度が高いことは、対象物の影像を検知するためには好ましくないが、対象物の反射像を検知するためには好ましい。【００７４】
そこで、液晶表示装置２０は、反射像モードのセンシング期間では、光センサ２の受光感度が高い青色の光源（青色ＬＥＤ２９ｂ）を優先して点灯させる。これにより、反射像モードのセンシング期間では、光センサ２で検知される光の量が多くなるので、バックライト２４の消費電力を抑制しながら、反射像を明瞭にして、反射像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。また、液晶表示装置２０は、反射像モードのセンシング期間では、光センサ２の受光感度が低い色の光源（赤色ＬＥＤ２９ｒと緑色ＬＥＤ２９ｇ）を優先して点灯させる。これにより、影像モードのセンシング期間では、光センサ２で検知される光の量が少なくなるので、影像を検知するときのバックライト光の影響を削減し、反射像を不明瞭にして、影像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。【００７５】
なお、液晶表示装置２０では３種類のＬＥＤ２９ｒ、２９ｇ、２９ｂは１フレーム時間内に順に所定の時間ずつ点灯することとしたが、２種類以上のＬＥＤを同時に点灯させてもよく、３種類のＬＥＤをすべて同時に消灯させてもよい。一般的には、反射像モードのセンシング期間では光センサの受光感度が高い色の光源を優先して点灯させ、影像モードのセンシング期間では光センサの受光感度が低い色の光源を優先して点灯させることにより、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。このように光センサの受光特性に応じて、バックライトを構成する複数色の光源の点灯状態を制御することにより、光センサの受光感度を状況に応じて好適に制御し、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００７６】
（第３の実施形態）
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１２に示す液晶表示装置３０は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１０（図１）から照度センサ１７を除去し、画像処理部１６とＭＰＵ１８を画像処理部３６とＭＰＵ３８に置換したものである。本実施形態の構成要素のうち、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。【００７７】
液晶表示装置３０に入力された表示データＤｉｎは、画像処理部３６を経由してパネル駆動回路１２に供給される。画像処理部３６は、表示データＤｉｎを１フレーム分記憶し、１フレーム分の表示データＤｉｎに含まれる青色成分の割合（以下、青色含有率という）を求め、青色含有率を示す青色含有率データＢＸを出力する。ＭＰＵ３８は、動作モードを選択するときに、照度データＬＸに代えて青色含有率データＢＸを使用する。画像処理部３６は、表示データＤｉｎに含まれる、光センサ２の受光感度が高い色の量を求める特性検出部として機能する。【００７８】
図１３は、液晶表示装置３０によるタッチ位置検出処理を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、画像処理部３６とＭＰＵ３８によって１フレーム時間ごとに行われる。まず、画像処理部３６は、表示データＤｉｎの青色含有率を求め、青色含有率データＢＸを出力する（ステップＳ３１）。次に、ＭＰＵ３８は、青色含有率データＢＸに基づき、動作モードＭＤを選択する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２では、青色含有率が所定の閾値未満のときには影像モードが選択され、青色含有率が閾値以上のときには反射像モードが選択される。ステップＳ３３以降の処理は、第１の実施形態と同じであるので、ここでは説明を省略する。【００７９】
以下、本実施形態に係る液晶表示装置３０の効果を説明する。上述したように、液晶パネル１１をＣＧシリコンで構成した場合、フォトダイオード６の受光感度は青色光では高く、赤色光や緑色光では低い。このため、表示データＤｉｎに青色成分が多く含まれている場合には、光センサ２の受光感度が高くなる。光センサ２の受光感度が高いことは、対象物の影像を検知するためには好ましくないが、対象物の反射像を検知するためには好ましい。【００８０】
そこで、液晶表示装置３０は、表示データＤｉｎの青色含有率が低いときには影像モードを選択し、青色含有率が高いときには反射像モードを選択する。このように、青色の量が少ないときには影像を検知しやすく、青色の量が多いときには反射像を検知やすい点を考慮して、青色の量に基づき好適な動作モードを選択することにより、バックライト１４の消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができる。【００８１】
なお、図１２に示す液晶表示装置３０は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１０を変形したものであるが、第２の実施形態に係る液晶表示装置２０を変形して、同様の液晶表示装置を構成することができる。また、これらの液晶表示装置に外光の強度を検知する照度センサを設けてもよい。照度センサを設けた液晶表示装置では、ＭＰＵは、画像処理部から出力された青色含有率データと照度センサから出力された照度データとに基づき、影像モードか反射像モードかを選択する。【００８２】
また、第１〜第３の実施形態では、液晶パネル１１には光センサ２を画素ごとに設けることとしたが、光センサ２を複数の画素ごとに設けてもよく、サブ画素ごとに設けてもよい。また、バックライト１４をＬＥＤではなく、例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp ）などで構成してもよい。また、液晶パネル１１をアモルファスシリコンで構成した場合、フォトダイオード６の受光感度は赤色光では高く、緑色光や青色光では低くなる。したがって、この場合には、青色を赤色と読み替えて第１〜第３の実施形態と同様の液晶表示装置を構成すればよい。また、上述した方法で液晶表示装置以外の表示装置を構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の表示装置は、バックライトの消費電力を抑制しながら、タッチ位置の検出精度を高めることができるという特徴を有するので、液晶パネルに複数の光センサを設けた液晶表示装置など、各種のバックライトを備えた光センサ付き表示装置に利用することができる。
【図１】
2009081810.tif 000003
【図２】
2009081810.tif 000004
【図３】
2009081810.tif 000005
【図４Ａ】
2009081810.tif 000006
【図４Ｂ】
2009081810.tif 000007
【図５】
2009081810.tif 000008
【図６】
2009081810.tif 000009
【図７Ａ】
2009081810.tif 000010
【図７Ｂ】
2009081810.tif 000011
【図８Ａ】
2009081810.tif 000012
【図８Ｂ】
2009081810.tif 000013
【図８Ｃ】
2009081810.tif 000014
【図８Ｄ】
2009081810.tif 000015
【図９】
2009081810.tif 000016
【図１０】
2009081810.tif 000017
【図１１Ａ】
2009081810.tif 000018
【図１１Ｂ】
2009081810.tif 000019
【図１２】
2009081810.tif 000020
【図１３】
2009081810.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月18日(2010.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第８の局面は、本発明の第２の局面において、
外光の照度を検知する照度センサをさらに備え、
前記動作モード選択部は、前記照度センサで検知された照度に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第９の局面は、本発明の第２の局面において、
前記表示パネルに供給される表示データの特性を求める特性検出部をさらに備え、
前記動作モード選択部は、前記特性検出部で求めた特性に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第１０の局面は、本発明の第９の局面において、
前記特性検出部は、前記表示データの特性として、前記光センサの受光感度が高い色の量を求めることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
バックライト２４は、赤色ＬＥＤ２９ｒ、緑色ＬＥＤ２９ｇおよび青色ＬＥＤ２９ｂを複数個ずつ含んでいる。３種類のＬＥＤ２９ｒ、２９ｇ、２９ｂは、１フレーム時間内に順に所定の時間ずつ点灯するように制御される。バックライト電源回路２３は、ＭＰＵ２８から出力された３本のバックライト制御信号ＢＣｒ、ＢＣｇ、ＢＣｂに従い、赤色ＬＥＤ２９ｒ、緑色ＬＥＤ２９ｇおよび青色ＬＥＤ２９ｂに電源電圧を供給するか否かを個別に切り替える。バックライト電源回路２３は、バックライト制御信号ＢＣｒがハイレベルのときには赤色ＬＥＤ２９ｒに対して電源電圧を供給し、バックライト制御信号ＢＣｒがローレベルのときには赤色ＬＥＤ２９ｒに対して電源電圧を供給しない。赤色ＬＥＤ２９ｒは、バックライト制御信号ＢＣｒがハイレベルである間は点灯し、バックライト制御信号ＢＣｒがローレベルである間は消灯する。緑色ＬＥＤ２９ｇと青色ＬＥＤ２９ｂも、これと同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
影像モード（図１１Ａ）では、ＭＰＵ２８は、表示期間ではバックライト制御信号ＢＣｂ、ＢＣｇを順に所定の時間ずつハイレベルに設定し、センシング期間ではバックライト制御信号ＢＣｒをハイレベルに設定する。このため、表示期間では青色ＬＥＤ２９ｂと緑色ＬＥＤ２９ｇが所定の時間ずつ点灯し、センシング期間では赤色ＬＥＤ２９ｒが点灯する。これに対して反射像モード（図１１Ｂ）では、ＭＰＵ２８は、表示期間ではバックライト制御信号ＢＣｒ、ＢＣｇを順に所定の時間ずつハイレベルに設定し、センシング期間ではバックライト制御信号ＢＣｂをハイレベルに設定する。このため、表示期間では赤色ＬＥＤ２９ｒと緑色ＬＥＤ２９ｇが所定の時間ずつ点灯し、センシング期間では青色ＬＥＤ２９ｂが点灯する（図１０を参照）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
そこで、液晶表示装置２０は、反射像モードのセンシング期間では、光センサ２の受光感度が高い青色の光源（青色ＬＥＤ２９ｂ）を優先して点灯させる。これにより、反射像モードのセンシング期間では、光センサ２で検知される光の量が多くなるので、バックライト２４の消費電力を抑制しながら、反射像を明瞭にして、反射像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。また、液晶表示装置２０は、影像モードのセンシング期間では、光センサ２の受光感度が低い色の光源（赤色ＬＥＤ２９ｒと緑色ＬＥＤ２９ｇ）を優先して点灯させる。これにより、影像モードのセンシング期間では、光センサ２で検知される光の量が少なくなるので、影像を検知するときのバックライト光の影響を削減し、反射像を不明瞭にして、影像モードのタッチ位置の検出精度を高めることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
外光の照度を検知する照度センサをさらに備え、
前記動作モード選択部は、前記照度センサで検知された照度に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記表示パネルに供給される表示データの特性を求める特性検出部をさらに備え、
前記動作モード選択部は、前記特性検出部で求めた特性に基づき、影像モードか反射像モードかを選択することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記特性検出部は、前記表示データの特性として、前記光センサの受光感度が高い色の量を求めることを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
【国際調査報告】
2009081810.tif 000022
2009081810.tif 000023
2009081810.tif 000024