Жидкокристаллическое дисплейное устройство

Жидкокристаллическое дисплейное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным устройствам, которые содержат оптические датчики и имеют функцию площадного датчика для определения места внешнего входного воздействия.

Предпосылки создания изобретения

Наряду с такими дисплейными устройствами, как жидкокристаллические дисплейные устройства, было создано дисплейное устройство с интегрированной сенсорной панелью, имеющее функцию сенсорной панели. Функция сенсорной панели позволяет определять место воздействия при воздействии на поверхность панели с помощью пера для ввода данных или пальца субъекта.

Существующие дисплейные устройства с интегрированной сенсорной панелью относятся либо к резистивному типу (системы, в которых место входного воздействия определяют в результате замыкания верхней и нижней проводящей подложки при нажатии на экран), либо к емкостному типу (системы, в которых место входного воздействия определяют путем определения изменения электрической емкости в месте прикосновения).

В последние годы были разработаны дисплейные устройства, содержащие оптические датчики, такие как фотодиод или фототранзистор, для каждого пикселя (или для каждой группы или множества пикселей) в дисплейной области. Так как каждый пиксель содержит оптический датчик, как описано выше, то в типичном дисплейном устройстве возможно получение режима площадного датчика, в частности, сенсорной панели или сканера. Другими словами, при функционировании оптических датчиков в качестве площадного датчика возможно получение дисплейного устройства с интегрированной сенсорной панелью или сканером.

В то же время, в дисплейных устройствах, таких как жидкокристаллические дисплейные устройства, температура поверхности дисплейного устройства может повышаться под влиянием окружающей среды, в которой оно используется, что влияет на характеристики внутренних электронных схем и подобных элементов и вызывает ухудшение качества изображения.

В патентном источнике 1 раскрыта конструкция жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего средство для определения температуры и схему модуляции управляющей частоты дисплея в соответствии с измеренной средством для определения температуры температурой.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве, содержащем оптический датчик, фотодиод или фототранзистор, при повышении температуры поверхности дисплея чувствительность оптического датчика ухудшается. Это вызвано тем, что, хотя оптический датчик, фотодиод или фототранзистор, выполнен таким образом, что сила тока в нем зависит от полученного количества излучения, на протекание тока влияют также и другие факторы, в частности температура.

На фиг.13 показан график зависимости между температурой окружающей среды и силой тока, протекающего в оптическом датчике в отсутствии излучения.

Как показано на фиг.13, величина силы тока, протекающего при температуре окружающей среды 40°С (в точке В на фиг.13) в оптическом датчике больше, чем величина силы тока, протекающего при температуре окружающей среды 30°С (в точке А на фиг.13).Таким образом, с ростом температуры окружающей среды величина силы тока в оптическом датчике возрастает, что затрудняет нахождение значения силы тока исключительно в соответствии с полученным количеством излучения.

В качестве решения проблемы для подобного оптического датчика используется другой оптический датчик для компенсации темнового тока, служащий коррекционным датчиком для компенсации температурной составляющей определяемых значений силы тока. Таким образом, возможна температурная коррекция оптического датчика.

На компенсационный оптический датчик для компенсации темнового тока нанесена блокирующая пленка для блокирования излучения, поступающего из внешней среды.

В дисплейных устройствах, в частности в жидкокристаллических дисплейных устройствах, в качестве блокирующей пленки для блокирования излучения используется черная матрица из технического углерода, расположенная на плате цветного светофильтра.

Список упомянутых материалов

[Патентные источники]

Патентный источник 1

Заявка на патент Японии, Tokukai, No. 2005-91385 А. Дата публикации: 07.04.2005.

Сущность изобретения

Техническая проблема

Блокирующая пленка для блокирования излучения, выполненная из технического углерода и используемая в компенсационном оптическом датчике для компенсации темнового тока, пропускает часть излучения инфракрасного диапазона. Таким образом, блокирующая пленка для блокирования излучения не может полностью устранить влияние внешнего излучения, что затрудняет определение величины силы тока, изменяющегося исключительно под влиянием температуры.

На фиг.14 представлен график коэффициента пропускания излучения для технического углерода на разных длинах волн.

Как показано на фиг.14, технический углерод пропускает часть излучения в инфракрасном диапазоне. Следовательно, в конструкции, где технический углерод используется в качестве материала блокирующей пленки компенсационного оптического датчика для компенсации темнового тока, невозможно достичь высокой точности температурной коррекции.

Далее это объяснено в деталях со ссылкой на фиг.13. В случае, когда блокирующая пленка компенсационного оптического датчика для компенсации темнового тока пропускает часть излучения в инфракрасном диапазоне, как показано на фиг.13, величина силы тока, протекающего в компенсационном оптическом датчике для компенсации темнового тока, приближается не к точке А на фиг.13, а к точке С на фиг.13, несмотря на то, что температура окружающей среды составляет 30°С. На фиг.13 величина силы тока, соответствующая точке С, представляет собой величину силы тока (в точке В на фиг.13), протекающего в оптическом датчике при температуре окружающей среды 40°С. В результате, температура окружающей среды, зарегистрированная компенсационным оптическим датчиком для компенсации темнового тока, составит 40°С. Настоящее изобретение создано с учетом вышеописанных проблем. Целью настоящего изобретения является получение жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего площадной датчик, не подверженного влиянию температуры среды, в которой оно используется, и обеспечивающего высокую точность регистрации сигнала.

Решение проблемы

Для решения указанной проблемы жидкокристаллическое дисплейное устройство по настоящему изобретению, имеющее функцию площадного датчика для определения места внешнего входного воздействия, содержит жидкокристаллическую панель, предназначенную для определения наличия изображения на поверхности панели с обеспечением, таким образом, определения места внешнего входного воздействия и содержащую жидкокристаллический слой, расположенный между подложкой активной матрицы и противоположной подложкой. Площадной датчик указанной жидкокристаллическая панели содержит оптические датчики для определения интенсивности принимаемого излучения и служит для определения места внешнего входного воздействия при помощи оптических датчиков, регистрирующих изображение на поверхности панели. Причем площадной датчик, содержащий оптические датчики для определения интенсивности принимаемого излучения, дополнительно содержит компенсационный датчик для компенсации температуры, предназначненный для температурной коррекции всех оптических датчиков для определения интенсивности принимаемого излучения. Компенсационный датчик для компенсации температуры содержит: блокирующую пленку для блокирования излучения, расположенную в нижнем слое, оптический датчик для определения температуры среды, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство, расположенный на блокирующей пленке, расположенной в нижнем слое, и блокирующую пленку для блокирования излучения, расположенную в верхнем слое, блокирующую ультрафиолетовое, инфракрасное и видимое излучение и покрывающую оптический датчик для определения температуры.

Согласно описанной конструкции жидкокристаллическое дисплейное устройство оснащено оптическими датчиками для определения интенсивности принимаемого излучения и компенсационным датчиком для компенсации температуры, который, в свою очередь, оснащен оптическим датчиком для определения температуры. Оптический датчик для определения температуры может быть выполнен одновременно с оптическими датчиками для определения интенсивности принимаемого излучения с использованием того же процесса, что позволит свести к минимуму различие их характеристик. Различие между характеристиками может возникать в связи с тем, что оптические датчики выпускаются в разных партиях.

Компенсационный датчик для компенсации температуры выполнен следующим образом: блокирующая пленка для блокирования излучения, расположенная в нижнем слое и блокирующая ультрафиолетовое, инфракрасное и видимое излучение, расположена под оптическим датчиком для определения температуры; дополнительно на компенсационный датчик для компенсации температуры нанесена блокирующая пленка для блокирования излучения, расположенная в верхнем слое и покрывающая оптический датчик для определения температуры. Таким образом, в отличие от вышеописанной существующей техники, с помощью компенсационного датчика для компенсации температуры можно выполнять температурную коррекцию оптических датчиков для определения интенсивности принимаемого излучения без учета влияния пропускаемого инфракрасного излучения.

Следовательно, согласно описанной конструкции возможно получение жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего площадной датчик, не подверженного влиянию температуры среды, в которой оно находится, и обеспечивающего высокую точность регистрации сигнала.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве по настоящему изобретению более предпочтительным является использование в качестве блокирующей пленки, расположенной в верхнем слое, отражающей пленки.

Согласно описанной конструкции компенсационный датчик для компенсации температуры необходим для температурной коррекции оптических датчиков для определения интенсивности излучения. Соответственно, в случае использования в компенсационном датчике для компенсации температуры в качестве блокирующей пленки, расположенной в верхнем слое, отражающей пленки возможно подавление влияния повышения температуры, возникающего в связи с поглощением излучения, на оптический датчик для измерения температуры. Это позволяет выполнять более точную температурную коррекцию.

Следовательно, согласно описанной конструкции возможно получение жидкокристаллического дисплейного устройства, имеющего функцию площадного датчика, не подверженного влиянию температуры среды, в которой оно используется, и обеспечивающего высокую точность регистрации сигнала.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве по настоящему изобретению компенсационный датчик для компенсации температуры установлен на внешнем крае дисплейной области жидкокристаллической панели.

Согласно описанной конструкции блокирующая пленка, расположенная в верхнем слое, компенсационного датчика для компенсации температуры является отражающей пленкой. Примером отражающей пленки может служить металлическая пленка, выполненная из алюминия, серебра или подобных материалов, которая имеет высокий коэффициент отражения в области ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона излучения. Однако конструкция настоящего изобретения не ограничивается использованием лишь металлических пленок, но в ней могут быть применены и другие материалы, имеющие высокий коэффициент отражения в вышеупомянутых диапазонах длин волн.

Несмотря на это, отражающая пленка отражает излучение видимого диапазона и, следовательно, будет заметна наблюдателю. В результате, в случае, когда отражающая пленка нанесена в центре или подобных областях жидкокристаллической панели, она принимается за дефект (точечная область в дисплейной области, в которой отсутствует сигнал) или другие недостатки.

Для решения этой проблемы, согласно описанной конструкции компенсационный датчик для компенсации температуры расположен на внешнем крае дисплейной области жидкокристаллической панели. Это позволяет предотвратить распознавание отражающей пленки как точечного дефекта (точечная область, в которой отсутствует сигнал) или подобных недостатков в центре дисплейной области жидкокристаллического дисплейного устройства. Таким образом, можно предотвратить ухудшение качества изображения жидкокристаллического дисплейного устройства.

Далее, в описанной конструкции, в частности в случае, когда в качестве отражающей пленки используется металлическая пленка, возможно также подавление влияния паразитных емкостей в центре дисплейной области жидкокристаллического дисплейного устройства.

Кроме того, даже в рамках одного жидкокристаллического дисплейного устройства присутствуют колебания температуры. Следовательно, в случае, когда компенсационный датчик для компенсации температуры расположен только в одном месте дисплейной области, температура не может быть определена точно. В то же время, в случае, когда, как описано выше, компенсационные датчики для компенсации температуры расположены по всей площади в самых внешних краевых частях дисплейной области жидкокристаллического дисплейного устройства, изменения температуры в соответствующих областях жидкокристаллической панели могут быть усреднены, что дает возможность выполнять более точную температурную коррекцию.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве по настоящему изобретению площадной датчик оснащен датчиками интенсивности излучения, регистрирующими интенсивность излучения в среде, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство. Каждый из датчиков интенсивности излучения расположен рядом с соответствующим оптическим датчиком для определения интенсивности принимаемого излучения, и содержит оптический датчик, выполненный на подложке активной матрицы с использованим того же процесса, что и оптические датчики для определения интенсивности принимаемого излучения.

Согласно описанной конструкции характеристики оптических датчиков для датчика интенсивности излучения могут быть идентичными характеристикам оптических датчиков для площадного датчика. Следовательно, интенсивность излучения в среде, полученная соответствующими датчиками, может быть с высокой точностью передана оптическим датчикам, формирующим площадной датчик, что позволяет с высокой точностью оценить выходной сигнал площадного датчика с учетом внешнего освещения.

В жидкокристаллическом дисплейном устройстве по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы площадной датчик был оснащен датчиками интенсивности инфракрасного излучения, выполненными с возможностью определения интенсивности инфракрасного излучения в среде, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство. Каждый из датчиков интенсивности инфракрасного излучения расположен рядом с соответствующим оптическим датчиком для определения интенсивности принимаемого излучения, и каждый из датчиков интенсивности инфракрасного излучения содержит оптический датчик для определения интенсивности излучения и блокирующую пленку верхнего слоя, которая поглощает излучение ультрафиолетового и видимого диапазона, выполненную с возможностью покрытия оптического датчика для определения интенсивности излучения.

Согласно описанной конструкции, возможна регистрация инфракрасного излучения, проникающего извне. Далее, оптические датчики для определения интенсивности излучения могут быть выполнены с использованием того же процесса, что и оптические датчики площадного датчика. Интенсивность инфракрасного излучения, полученная датчиком интенсивности инфракрасного излучения, может быть с высокой точностью отражать интенсивность инфракрасного излучения, полученную оптическими датчиками, формирующим площадной датчик.

Для жидкокристаллического дисплейного устройства по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы в компенсационном датчике для компенсации температуры блокирующие пленки, расположенные в верхнем и нижнем слоях и блокирующие излучение ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона, были выполнены из одинакового материала.

Согласно описанной конструкции блокирующая пленка, расположенная в нижнм слое, выполнена из такого же материала, как и блокирующая пленка, расположенная в верхнем слое. Следовательно, это позволяет задерживать излучение ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазона, поступающее с поверхности, противоположной той, где происходит регистрация сигнала, что дает возможность выполнять более точную температурную коррекцию.

Таким образом, даже при использовании для подсветки излучения с различной длиной волны, возможно получение жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего площадной датчик, в котором достигается высокая точность температурной коррекции.

Преимущества изобретения

Как описано выше, жидкокристаллическое дисплейное устройство по настоящему изобретению содержит жидкокристаллическую панель, содержащую площадной датчик, который содержит множество оптических датчиков для определения интенсивности принимаемого излучения и служит для определения местоположения внешнего входного воздействия с помощью оптических датчиков, путем определения каждым оптическим датчиком наличия изображения на поверхности панели. Площадной датчик содержит множество оптических датчиков для определения интенсивности принимаемого излучения, а также компенсационный датчик для компенсации температуры, предназначенный для температурной коррекции оптических датчиков для определения интенсивности принимаемого излучения. Компенсационный датчик для компенсации температуры содержит блокирующую пленку для блокирования излучения, расположенную в нижнем слое, оптический датчик для измерения температуры среды, в которой расположено жидкокристаллическое дисплейное устройство, расположенный на блокирующей пленке, расположенной в нижнем слое, и блокирующую пленку для блокирования излучения, расположенную в верхнем слое, блокирующую излучение ультрафиолетового диапазона и покрывающую оптического датчика для определения температуры.

Таким образом, возможно получение жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего площадной датчик, не подверженного влиянию температуры среды, в которой оно используется, и, соответственно, обеспечивающего высокую точность регистрации сигнала.

Краткое описание чертежей

Фиг.1

На фиг.1 представлена горизонтальная проекция расположения датчиков в жидкокристаллической панели жидкокристаллического дисплейного устройства (фиг.2).

Фиг.2

На фиг.2 представлена схема, иллюстрирующая конструкцию жидкокристаллического дисплейного устройства согласно одному из вариантов реализации настоящего изобретения.

Фиг.3

На фиг.3 представлена схема конструкции датчика А (датчик видимого излучения), находящегося в жидкокристаллической панели (фиг.1).

Фиг.4

На фиг.4 представлена схема конструкции датчика В (датчик инфракрасного излучения), находящегося в жидкокристаллической панели (фиг.1).

Фиг.5

На фиг.5 представлена схема конструкции датчиков, находящихся в жидкокристаллической панели (фиг.1). На фиг.5 (а) расположено сечение по линии Х-Х' датчика видимого излучения (фиг.3); на фиг.5 (b) расположено сечение по линии Y-Y' датчика инфракрасного излучения (фиг.4); на фиг.5 (с) расположено сечение датчиков видимого и инфракрасного излучения (фиг.4) по линии Z-Z'.

Фиг.6

На фиг.6 представлена схема конструкции жидкокристаллической панели (фиг.1).

Фиг.7

На фиг.7 представлены графики спектральной чувствительности (выходной сигнал на каждой длине волны) датчиков, используемых в жидкокристаллической панели 20 (фиг.6). На фиг.7 (а) расположен график спектральной чувствительности датчика А, на фиг.7 (b) расположен график спектральной чувствительности датчика В.

Фиг.8

На фиг.8 представлено сечение компенсационного датчика для компенсации температуры, расположенного в жидкокристаллической панели (фиг.1). На фиг.8 (а) расположен вариант конструкции, в котором блокирующая пленка, расположенная в верхнем слое, расположена на подложке активной матрицы, на фиг.8 (b) представлен вариант конструкции, в котором блокирующая пленка, расположенная в верхнем слое, расположена на противоположной подложке.

Фиг.9

На фиг.9 представлено изображение, распознаваемое каждым из датчиков жидкокристаллической панели 20 (фиг.6). На фиг.9 (а) расположено изображение, получаемое в случае использования датчика А, на фиг.9 (b) - изображение, получаемое в случае использования датчика В.

Фиг.10

На фиг.10 представлен диапазон освещенности объекта, который может быть использован в том случае, когда регистрация сигнала проводится различными датчиками, расположенными в жидкокристаллической панели 20 (фиг.6). На фиг.10 (а) приведен диапазон освещенности, используемый в случае применения датчика А, на фиг.10 (b) - диапазон освещенности, используемый в случае применения датчика В.

Фиг.11

На фиг.11 представлены возможные варианты конструкций жидкокристаллической панели. На фиг.11 (а) представлен вариант, где датчики А и В расположены в шахматном порядке, на фиг.11 (b) представлен вариант, где ряды датчиков А и В расположены попеременно.

Фиг.12

На фиг.12 представлен вариант конструкции жидкокристаллической панели, в котором датчики А и В расположены в шахматном порядке.

Фиг.13

На фиг.13 представлен график, показывающий зависимость между температурой внешней среды и силой тока, протекающего в оптическом датчике в отсутствие света.

На фиг.14 представлен график коэффициента пропускания света для технического углерода на разных длинах волн.

Описание вариантов реализации изобретения

Далее описан один вариант реализации настоящего изобретения со ссылкой на фиг. с 1 по 12. Следует отметить, что настоящее изобретение никоим образом не ограничено этим вариантом реализации.

Настоящий вариант реализации изобретения касается жидкокристаллического дисплейного устройства с интегрированной сенсорной панелью, имеющего функцию площадного датчика, в частности функцию сенсорной панели.

Для начала, со ссылкой на фиг.2, объяснено устройство жидкокристаллического дисплейного устройства со встроенной сенсорной панелью согласно настоящему варианту реализации изобретения. Жидкокристаллическое дисплейное устройство 100 со встроенной сенсорной панелью (также упоминается как жидкокристаллическое дисплейное устройство 100), показанное на фиг.2, может выполнять функцию сенсорной панели. При работе в режиме сенсорной панели оптические датчики, расположенные в каждом пикселе, регистрируют изображение на поверхности дисплея, определяя, таким образом, местоположение входного воздействия. Как показано на фиг.2, жидкокристаллическое дисплейное устройство 100 со встроенной сенсорной панелью по настоящему варианту реализации изобретения содержит жидкокристаллическую панель 20 (площадной датчик) и подсветку 10, расположенную на обратной стороне жидкокристаллической панели 20. Подсветка 10 освещает жидкокристаллическую панель.

Жидкокристаллическая панель 20 содержит подложку 21 активной матрицы, на которой в форме матрицы сформированы пиксели, и противоположную подложку 22, расположенную напротив подложки 21 активной матрицы. Далее, жидкокристаллическая панель 20 содержит средство получения изображения - жидкокристаллический слой 23, расположенный между двумя подложками. Следует отметить, что в настоящем варианте реализации изобретения нет специфических ограничений на технологию выполнения жидкокристаллической панели 20, поэтому она может быть выполнена по любой технологии, например, TN, IPS или VA.

На внешних сторонах жидкокристаллической панели 20 расположены передний 40а и задний 40b поляризационные фильтры, таким образом, что жидкокристаллическая панель 20 находится между ними.

Каждый из поляризационных фильтров 40а и 40b выполняет функцию поляризатора. Например, когда в жидкокристаллическом слое жидкие кристаллы упорядочены вертикально, минимальный уровень яркости может быть получен, ориентируя направление поляризации переднего 40а и заднего 40b поляризационных фильтров по принципу скрещенных призм Николя.

Подложка 21 активной матрицы оснащена тонкопленочными транзисторами (не показаны), которые служат управляющими элементами соответствующих пикселей, выравнивающей пленкой (не показана), датчиками 31А видимого излучения (площадной датчик), датчиками 31В инфракрасного излучения (площадной датчик) и компенсационными датчиками 50 для компенсации температуры. Каждый из датчиков 31А видимого излучения и датчиков 31В инфракрасного излучения имеет в составе оптический датчик 30А, установленный для каждого пикселя. В оптических датчиках 30 и 30А протекает ток, сила которого зависит от количества принимаемого излучения.

Далее, в каждом из датчиков 31А видимого и датчиков 31В инфракрасного излучения рядом с оптическими датчиками 30 (в частности, с оптическими датчиками 30а или 30b) установлены датчики 30с интенсивности инфракрасного излучения (датчики интенсивности излучения), формируя площадной датчик. Каждый датчик 30с интенсивности инфракрасного излучения регистрирует интенсивность инфракрасного излучения в среде, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство 100.

На противоположной подложке 22 сформированы цветовой фильтр, общий электрод, выравнивающая пленка и другие устройства (не показаны). Цветовой фильтр включает в себя области, имеющие красный (R), зеленый (G) и синий (В) цвета, а также черную матрицу.

Как описано выше, в настоящем варианте реализации изобретения каждый пиксель жидкокристаллического дисплейного устройства 100 с интегрированной сенсорной панелью оснащен оптическим датчиком 30. Таким образом, формируются датчики видимого 31А и инфракрасного 31В излучения, составляющие площадной датчик, который регистрирует местоположение внешнего входного воздействия, посредством определения каждым из датчиков 31А видимого излучения и датчиков 31 В инфракрасного излучения наличия изображения на поверхности панели. Когда палец или перо для ввода данных касается определенного места поверхности (поверхности 100а, где происходит регистрация сигнала) жидкокристаллической панели 20, оптические датчики 30 способны распознать местоположение и передать эту информацию в другое устройство, или выполнить необходимую операцию. Таким образом, при использовании оптических датчиков 30, в жидкокристаллическом дисплейном устройстве 100 настоящего изобретения может быть реализован режим сенсорной панели.

Оптический датчик 30 представляет собой фотодиод или фототранзистор. При регистрации излучения оптическим датчиком 30 в нем возникает ток, зависящий от интенсивности принимаемого излучения. Тонкопленочные транзисторы и оптические датчики 30 могут быть выполнены как одно целое на подложке 21 активной матрицы с использованием по существу идентичных процессов. Другими словами, часть составных компонентов оптических датчиков 30 может быть произведена одновременно с некоторыми составными компонентами тонкопленочных транзисторов. Подобные оптические датчики могут быть созданы по известному способу производства жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего оптические датчики.

Компенсационный датчик 50 представляет собой датчик, выполняющий температурную коррекцию оптических датчиков 30, которыми оснащены датчики 31А видимого излучения и датчики 31В инфракрасного излучения. В настоящем варианте реализации изобретения в качестве оптического датчика компенсационного датчика 50 используется оптический датчик 30А. Данный оптический датчик 30А выполнен идентично оптическому датчику 30, входящему в состав площадного датчика. Другими словами, оптический датчик 30А, являющийся компонентом компенсационного датчика 50, и оптический датчик 30, являющийся компонентом площадного датчика, формируются на подложке 21 активной матрицы с использованием идентичных конструктивных решений и процессов. Особенности конструкции компенсационного датчика 50 описаны далее.

Датчик 30с интенсивности инфракрасного излучения предназначен для измерения интенсивности инфракрасного излучения в среде, в которой находится жидкокристаллическое дисплейное устройство 100. Как показано на фиг.3, датчик 30с интенсивности инфракрасного излучения установлен рядом с оптическим датчиком 30а в датчике 31А видимого излучения. Далее, как показано на фиг.4, датчик 30с интенсивности инфракрасного излучения установлен рядом с оптическим датчиком 30b в датчике 30В инфракрасного излучения. Оптический датчик 30, входящий в состав датчика 30с интенсивности инфракрасного излучения, выполнен идентично оптическим датчикам 30а и 30b, входящим в состав площадного датчика. То есть, оптический датчик 30 (оптический датчик для измерения интенсивности излучения), являющийся составным компонентом датчика 30с интенсивности инфракрасного излучения, и оптические датчики 30а и 30b, являющиеся составными компонентами датчика 31А видимого излучения и датчика 31В инфракрасного излучения соответственно, формируются на подложке 21 активной матрицы с использованием идентичных конструктивных решений и процессов.

Подсветка 10 предназначена для освещения жидкокристаллической панели 20. В настоящем варианте реализации изобретения подсветка 10 в дополнение к белому свету испускает на жидкокристаллическую панель 20 инфракрасное излучение. Подобная подсветка, включающая излучение инфракрасного диапазона, может быть получена известными способами.

Далее, на фиг.2 показана формирующая схема 60 жидких кристаллов для управления отображением жидкокристаллической панели 20 и блок 70 управления датчиком для управления площадным датчиком, датчик 30с интенсивности инфракрасного излучения и компенсационный датчик 50. На фиг.2 приведено внутреннее устройство блока 70 управления датчиком. Следует отметить, что в качестве конструктивного решения для исполнения управляющей схемы жидких кристаллов может быть использована любая известная конструкция.

Как показано на фиг.2, блок 70 управления датчиком включает в себя схему 71 синхронизации, формирующую схему 72 оптического датчика, схему 73 считывания площадного датчика, схему 74 вычисления координат, интерфейсную схему 75, схему 76 считывания датчика интенсивности излучения, блок 77 измерения интенсивности излучения и схему 78 считывания компенсационного датчика для компенсации температуры.

Схема 71 синхронизации формирует тактовый сигнал, использующийся для синхронизации выполнения операций соответствующими схемами.

Формирующая схема 72 оптического датчика обеспечивает питание для управления оптическими датчиками 30, входящими в состав площадного датчика и датчика 30с интенсивности излучения соответственно, и оптическими датчиками 30А, каждый из которых входит в состав компенсационного датчика 50.

Схема 73 считывания площадного датчика получает сигнал, содержащий информацию о принятом излучении, с оптических датчиков 30 (в частности, оптических датчиков 30а и 30b), входящих в состав площадного датчика. Затем в схеме 73 считывания выполняется расчет интенсивности принимаемого излучения на основе полученных значений силы тока. Следует отметить, что в настоящем варианте реализации изобретения схема 73 считывания выполнена таким образом, чтобы передавать в схему 74 вычисления координат значение, полученное путем вычитания значения силы тока, поступившего с оптического датчика 30А, находящегося в компенсационном датчике 50 (ожидаемое значение силы темнового тока, переданное с помощью схемы 78 считывания компенсационного датчика для компенсации температуры), из значения силы тока (выходной сигнал датчика), поступившего с оптического датчика 30, входящего в состав площадного датчика. В результате выполняется температурная коррекция площадного датчика.

Схема 74 вычисления координат рассчитывает координаты места воздействия на поверхность (поверхность 100, где происходит регистрация сигнала) жидкокристаллической панели, на основании значения силы тока (выходной сигнал после температурной коррекции), вычисленном с помощью схемы 73 считывания площадного датчика.

Интерфейсная схема 75 выводит информацию (информацию о местоположении) о координатах места воздействия, рассчитанных с помощью схемы 74 вычисления координат, за пределы жидкокристаллического дисплейного устройства 100. Через интерфейсную схему 75 жидкокристаллическое дисплейное устройство 100 соединяется с ПК или другим подобным устройством.

Схема 76 считывания датчика интенсивности излучения получает сигнал, содержащий информацию о принятом излучении, от оптического датчика 30, входящего в состав датчика 30с интенсивности инфракрасного излучения. Затем, схема 76 считывания датчика интенсивности излучения вычисляет количество принимаемого излучения, исходя из полученного значения силы тока.

Следует отметить, что в настоящем варианте реализации изобретения, схема 76 считывания датчика интенсивности излучения выполнена таким образом, чтобы передавать в блок 77 измерения интенсивности излучения значение, полученное путем вычитания значения силы тока, поступившего с оптического датчика 30А, находящегося в компенсационном датчике 50 (ожидаемое значение силы темнового тока, переданное с помощью схемы 78 считывания компенсационного датчика для компенсации температуры), из значения силы тока (выходной сигнал датчика), поступившего с оптического датчика 30, входящего в состав датчика 30с интенсивности инфракрасного излучения. В результате выполняется температурная коррекция датчика 30с интенсивности инфракрасного излучения.

Блок 77 измерения интенсивности вычисляет интенсивность инфракрасного излучения в среде, в которой находится устройство, на основании силы тока (выходное значение датчика интенсивности инфракрасного излучения после температурной коррекции), рассчитанного с помощью схемы 76 считывания датчика интенсивности излучения. На основании полученной интенсивности внешнего освещения, с помощью схемы 74 вычисления координат определяется датчик, с которого производится считывание сигнала о принятом излучении: оптический датчик 30 в датчике 31А видимого излучения, или оптический датчик 30 в датчике 31В инфракрасного излучения. Это позволяет выбирать подходящий датчик, то есть, соответственно, датчик 31А видимого излучения или датчик 31В инфракрасного излучения на основании интенсивности внешнего инфракрасного излучения.

Далее, схема 78 считывания компенсационного датчика для компенсации температуры вычисляет значение, называемое ожидаемым значением силы темнового тока, силы тока, протекающего в оптическом датчике 30A (оптическом датчике для измерения температуры), расположенном в компенсационном датчике 50. Затем, схема 78 считывания компенсационного датчика для компенсации температуры передает рассчитанное значение силы тока вышеописанной схеме 73 считывания и схеме 76 считывания датчика интенсивности излучения.

Жидкокристаллическое дисплейное устройство 100 выполнено согласно описанному выше варианту конструкции. Следовательно, когда палец или перо для ввода данных касается поверхности (поверхности 100а, где происходит регистрация сигнала) устройства, жидкокристаллическое дисплейное устройство 100 способно зарегистрировать местоположение входного воздействия при помощи оптических датчиков 30, находящихся в жидкокристаллической панели 20, которые распознают палец или перо для ввода данных как изображение.

Далее объяснено устройство соответствующих датчиков (датчика 31А видимого излучения, датчика 31В инфракрасного излучения, датчика 30с интенсивности инфракрасного излучения и компенсационного датчика 50), содержащихся в жидкокристаллической панели 2