專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可進行高靈敏度的光信號輸入的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
以下，使用圖19對現(xiàn)有技術(shù)進行說明。
首先，對現(xiàn)有例的結(jié)構(gòu)進行說明。圖19是使用了現(xiàn)有技術(shù)的可進行光信號輸入的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。設(shè)置在顯示部210的各像素由像素開關(guān)202和液晶電容201構(gòu)成。像素開關(guān)202的柵極與柵極線掃描電路212相連接，像素開關(guān)202的另一端與信號輸出電路211相連接。
另外，在顯示部210設(shè)置有光傳感器元件203，該光傳感器元件203由在上下具有柵極的TFT(Thin-Film-Transistor)形成。光傳感器元件203的源極-漏極路徑的一端被接地，下柵極與底柵掃描電路214相連接，上柵極與頂柵掃描電路215相連接，光傳感器元件203的源極-漏極路徑的另一端與預(yù)充電電路216和光信號讀出電路213相連接。另外，信號輸出電路211、柵極線掃描電路212、光信號讀出電路213、底柵掃描電路214、頂柵掃描電路215由控制電路217控制。
此外，作為控制電路217的結(jié)構(gòu)，使用例如邏輯IC芯片，該邏輯IC芯片使用了門陣列。另外，控制電路217和光信號讀出電路213之間的雙向信號線280傳輸用于由控制電路217控制讀出電路213的控制信號、和從讀出電路213輸出到控制電路217的光檢測信號，信號線281傳輸控制信號輸出電路211的控制信號。
接著，對現(xiàn)有例的動作進行說明。
當(dāng)通過柵極線掃描電路212使所選擇的預(yù)定的像素開關(guān)202導(dǎo)通時，從信號輸出電路211輸出的顯示信號經(jīng)由所選擇的像素開關(guān)202而被寫入到預(yù)定的像素的液晶電容201，由此，能夠在顯示部210顯示影像。另外，當(dāng)由底柵掃描電路214和頂柵掃描電路215所選擇的光傳感器元件203的光信號輸出被讀出到由預(yù)充電電路216預(yù)充電的布線時，該光信號由光信號讀出電路213讀出，能夠檢測出被輸入到顯示部210的寫入光信號圖形。
根據(jù)這種現(xiàn)有技術(shù)，除了能在顯示部210上顯示影像，還能使用顯示部210來檢測二維的光信號圖形。這種現(xiàn)有技術(shù)的例子在例如日本特開2000-259346號公報(參照專利文獻1)等被更詳細地記載。
專利文獻1日本特開2000-259346號公報上述現(xiàn)有技術(shù)的顯示器還殘留著難以進行高靈敏度的光信號讀出這個課題。特別是在液晶顯示器的情況下，背光燈的影響強，因情況，導(dǎo)致入射到顯示部的光的數(shù)十倍以上強度的背光燈的光入射到光傳感器元件。因此，從光傳感器元件所讀出的光信號輸出的S/N變得非常小，高靈敏度、高速的讀出很困難。另外，在EL顯示器(Electro-Luminescence)和有機EL(Organic Light Emitting Diode)顯示器等應(yīng)用本技術(shù)的情況下，也會由雜散光的影響引起S/N的惡化變大，顯示圖像且進行高靈敏度、高速的光信號的讀出很困難。

發(fā)明內(nèi)容
上述課題這樣來解決在圖像顯示裝置中，具有顯示部，排列有多個顯示像素；顯示信號寫入單元，在顯示像素寫入顯示信號；多個光檢測像素，用于檢測排列在顯示部的光輸入；光信號讀出單元，用于讀取從光檢測像素輸出的光信號，另外，還具有光信號加總單元，加總從由光檢測像素選擇單元所選擇的多個光檢測像素輸出的光信號，光信號讀出單元具有讀出由光信號加總單元加總光信號后得到的加總光信號的功能。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可進行高靈敏度、高速的光信號的讀出的圖像顯示裝置。


圖1是第一實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是第一實施例的傳感器柵極線選擇電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖3是第一實施例的起始和結(jié)束地址譯碼器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是第一實施例的傳感器柵極線驅(qū)動電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖5是第一實施例的符合(identity)邏輯門“X”的邏輯關(guān)系圖。
圖6是第一實施例中的使用方法說明圖。
圖7是第一實施中的柵極線以及傳感器柵極線的時序圖。
圖8是第一實施例的光電二極管和傳感器開關(guān)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖9是第二實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖10是第三實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖11是第三實施例的傳感器柵極線組選擇電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖12是第三實施例中的使用方法說明圖。
圖13是第三實施例的柵極線和傳感器柵極線塊的時序圖。
圖14是第四實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖15是第四實施例的光檢測用TFT以及傳感器開關(guān)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖16是第五實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖17是第六實施例的有機EL顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖18是第七實施例的TV/錄像圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖19是使用了以往的技術(shù)的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
針對本發(fā)明的圖像顯示裝置的實施例，以下參照附圖進行詳細地說明。
實施例1下面依次使用圖1～圖8，說明本發(fā)明的圖像顯示裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)和動作。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。在顯示部10所設(shè)置的各像素由像素開關(guān)2和液晶電容1構(gòu)成。像素開關(guān)2的柵極經(jīng)由柵極線22與柵極線掃描電路12相連接，像素開關(guān)2的源極-漏極路徑的一端經(jīng)由信號線21與信號輸出電路11相連接，另一端經(jīng)由電容1與公用線相連接。
另外，在顯示部10設(shè)置有由傳感器開關(guān)5、光電二極管3以及電荷蓄積電容4形成的光檢測像素。光電二極管3和電荷蓄積電容4的一端與接地端9相連接，傳感器開關(guān)5的柵極經(jīng)由傳感器柵極線24與傳感器柵極線選擇電路14相連接，光電二極管3和電荷蓄積電容4的另一端經(jīng)由傳感器開關(guān)5的源極-漏極路徑和信號線21與讀出電路13相連接。
另外，信號輸出電路11、柵極線掃描電路12、讀出電路13、傳感器柵極線選擇電路14由控制電路17控制。在這里，特別是從控制電路17至傳感器柵極線選擇電路14，輸入起始地址輸入線20A和結(jié)束地址輸入線20B。此外，作為控制電路17的結(jié)構(gòu)，使用邏輯IC芯片，該邏輯IC芯片使用了門陣列。另外，控制電路17和讀出電路13之間的雙向信號線80傳輸用于由控制電路17控制讀出電路13的控制信號、和從讀出電路13輸出到控制電路17的光檢測信號，信號線81傳輸控制信號輸出電路的控制信號。
接著，針對本發(fā)明的第一實施例的動作進行說明。
當(dāng)由柵極線掃描電路12經(jīng)由柵極線22使所選擇的預(yù)定的像素開關(guān)2導(dǎo)通時，從信號輸出電路11所輸出的顯示信號經(jīng)由信號線21和所選擇的像素開關(guān)2而被寫入到預(yù)定的像素的液晶電容1。通過對全部像素反復(fù)進行該寫入動作，能夠在由多個像素構(gòu)成的顯示部10顯示由顯示信號生成的影像。
另外，當(dāng)光入射到光電二極管3時，在光電二極管3產(chǎn)生與入射光對應(yīng)的光信號電荷，該光信號電荷被蓄積到各光檢測像素的電荷蓄積電容4。在這里，以預(yù)定的時序，當(dāng)控制電路17經(jīng)由傳感器柵極線選擇電路14而使連續(xù)的多個傳感器柵極線24同時接通時，被蓄積到所選擇的各光檢測像素的光信號電荷同時被讀出到對應(yīng)的信號線21，與同一個信號線21相連接的光檢測像素的光信號電荷在信號線21上被加總。按信號線21加總的光信號電荷由讀出電路13讀出。由此，能夠檢測被輸入到顯示部10的寫入光信號圖形。
此外，在檢測光信號圖形時，信號輸出電路11的輸入端被置為高阻抗，另外，在信號輸出電路11向信號線21輸出顯示信號時，讀出電路13的輸入端被置為高阻抗。在信號輸出電路11和讀出電路13的輸入端的阻抗控制上，采用切換開關(guān)。
接著，使用圖2～圖5對第一實施例中的傳感器柵極線選擇電路14更詳細地進行說明。
圖2是第一實施例的傳感器柵極線選擇電路14的電路結(jié)構(gòu)圖。
傳感器柵極線選擇電路14由起始地址譯碼器30A、結(jié)束地址譯碼器30B、傳感器柵極線驅(qū)動電路30C構(gòu)成。從控制電路17輸入的起始地址輸入線20A、結(jié)束地址輸入線20B分別被輸入到起始地址譯碼器30A、結(jié)束地址譯碼器30B。另外，在傳感器柵極線驅(qū)動電路30C，連接有從起始地址譯碼器30A以及結(jié)束地址譯碼器30B引出的地址線31，從傳感器柵極線驅(qū)動電路30C，對應(yīng)于各地址線31連接有傳感器柵極線24。
另外，當(dāng)將選擇起始地址從控制電路17經(jīng)由起始地址輸入線20A輸入到起始地址譯碼器30A時，起始地址譯碼器30A將與選擇起始地址對應(yīng)的地址信號31AH輸入到傳感器柵極線驅(qū)動電路30C。
另外，當(dāng)將選擇結(jié)束地址從控制電路17經(jīng)由結(jié)束地址輸入線20B輸入到結(jié)束地址譯碼器30B時，結(jié)束地址譯碼器30B將與選擇結(jié)束地址對應(yīng)的地址信號31BH輸入到傳感器柵極線驅(qū)動電路30C。
接受了與選擇起始地址對應(yīng)的地址信號31AH和與選擇結(jié)束地址對應(yīng)的地址信號31BH的傳感器柵極線驅(qū)動電路30C據(jù)此選擇與選擇起始地址至選擇結(jié)束地址對應(yīng)的連續(xù)的傳感器柵極線24H。由此，選擇與控制電路17輸出的選擇起始地址和選擇結(jié)束地址對應(yīng)的、連續(xù)的傳感器柵極線24H，從而同時選擇與該傳感器柵極線24H連接的所有的光檢測像素。
圖3是上述起始地址譯碼器30A和結(jié)束地址譯碼器30B的電路結(jié)構(gòu)圖。由于起始地址譯碼器30A和結(jié)束地址譯碼器30B具有相同的結(jié)構(gòu)，所以在這里示出一個結(jié)構(gòu)30A。起始地址譯碼器30A和結(jié)束地址譯碼器30B，在每根地址線31具有和電阻串聯(lián)連接的TFT(Thin-Film-Transistor)，在這里，n型和p型的TFT混裝。
另外，在上述電阻一端輸入低電壓VL，在TFT一端輸入高電壓VH。如圖3所示，在各TFT的柵極輸入起始地址輸入線20A或者結(jié)束地址輸入線20B(20A/20B)。起始地址輸入線20A或者結(jié)束地址輸入線20B成為對要選擇的地址進行指定的地址總線。
在地址總線為H(高)電平的情況下，n型TFT導(dǎo)通，在為L(低)電平的情況下，p型TFT導(dǎo)通，所以如圖所示，通過組合n型和p型的TFT，從而起始地址輸入線20A或者結(jié)束地址輸入線20B能夠選擇與任意的地址對應(yīng)的地址線。
此外，在這里，圖3中的起始地址輸入線20A或者結(jié)束地址輸入線20B，為了使附圖簡化而省略為3根，但實際上按照480根地址線31，起始地址輸入線20A或者結(jié)束地址輸入線20B的地址總線分別設(shè)置有9根。9根地址總線通過發(fā)送9位的地址，從而可控制到512個地址。此外，圖3所示的(111)～(100)，是表示在為了簡化附圖而將地址總線簡化為3位的情況下輸入地址的情況的例子。
圖4是傳感器柵極線驅(qū)動電路30C的電路結(jié)構(gòu)圖。在傳感器柵極線驅(qū)動電路30C并聯(lián)輸入有各地址線31，另外，與此對應(yīng)，設(shè)置有符合邏輯門“X”32。各符合邏輯門“X”32的輸出與傳感器柵極線24相連接的同時，也被輸入到下級的符合邏輯門“X”32。另外，在初級的符合邏輯門“X”32輸入有邏輯L電平。
在這里，在圖5表示符合邏輯門“X”32的邏輯關(guān)系。從圖5可知，符合邏輯門“X”32，相對兩個輸入IN1、IN2，在輸入邏輯為L電平或者H電平一致的情況下，輸出L電平，在輸入邏輯為L電平和H電平不一致的情況下，輸出H電平。
傳感器柵極線驅(qū)動電極30C通過具有上述的邏輯結(jié)構(gòu)，能夠?qū)哪硞€地址線31為H電平的地址開始到其他的地址線31為H電平的地址為止的傳感器柵極線24同時控制為導(dǎo)通狀態(tài)即H電平。
針對本第一實施例的液晶顯示器的使用方法，下面使用圖6進行說明。圖6是作為第一實施例的液晶顯示器的使用方法說明圖。圖6表示在液晶顯示部10顯示出預(yù)定的圖像的狀態(tài)，和“選擇A或B”的字符一起，實現(xiàn)記載為“A”或者“B”的開關(guān)狀顯示。這是等待由用戶選擇性地觸摸“A”或者“B”的開關(guān)進行輸入的狀態(tài)，用戶觸摸畫面上的記載有“A”或者“B”的開關(guān)狀顯示部，使通過利用讀出電路13讀出來自光檢測像素的光信號電荷輸出來檢測的。
在這里，由用戶進行的觸摸輸入有效的區(qū)域是實現(xiàn)記載為“A”“B”的開關(guān)狀顯示的區(qū)域，所以控制電路17經(jīng)由傳感器柵極線選擇電路14，從傳感器柵極線24中選擇實現(xiàn)記載為“A”“B”的開關(guān)狀顯示的區(qū)域的多個傳感器柵極線24H，并使它們同時接通。因此，被蓄積到所選擇各光檢測像素的光信號電荷被同時讀出到對應(yīng)的信號線21，與同一信號線21相連接的光檢測像素的光信號電荷在信號線21上被加總。因此，通過光信號電荷的加總，能進行S/N大的高靈敏度的信號檢測。
此外，在第一實施例的液晶顯示器中，需要同時進行這樣的由手指等的觸摸帶來的光信號變化的檢測和圖像輸出。由于信號線21用于對像素的顯示信號寫入、光信號電荷的加總和讀出，所以兩者需要在時間上分離。下面，使用圖7對這種動作順序進行說明。
圖7是柵極線22、同時被選擇接通的傳感器柵極線24H、未被選擇的傳感器柵極線24的時序圖。此外，在這里，在柵極線22，從第1行至第n行，標(biāo)上從(1)至(n)的序碼，但在本實施例中，n＝480。
在1幀(1FRM)期間內(nèi)，依次掃描從第1行至第n行的柵極線22，在顯示部10內(nèi)的各像素寫入顯示信號后，在垂直消隱(V-BLK)期間，傳感器柵極線24接通，進行一組的光信號電荷的加總和讀出。此時未被選擇的傳感器柵極線24總是斷開。
接著，使用圖8來說明光電二極管3和傳感器開關(guān)5的結(jié)構(gòu)。圖8是光電二極管3和傳感器開關(guān)5的剖面結(jié)構(gòu)圖。通過對在玻璃襯底25上所形成的多晶硅薄膜摻雜P型和N型的雜質(zhì)，從而形成作為光電二極管3和傳感器開關(guān)5的TFT的溝道層。光電二極管3的一端通過金屬布線與接地端9相連接，另一端通過光檢測像素內(nèi)金屬布線29與傳感器開關(guān)5的一端相連接，傳感器開關(guān)5的另一端與信號線21相連接。傳感器開關(guān)5的柵電極為傳感器柵極線24。此外，在這里，I層是表示雜質(zhì)濃度為多晶硅薄膜的陷阱能級密度以下的低濃度的標(biāo)記。另外，光電二極管3和傳感器開關(guān)5被層間絕緣膜26和保護膜27覆蓋。
此外，在第一實施例中，如圖8所示，光電二極管3和傳感器開關(guān)5采用多晶硅薄膜形成，但是并不限于多晶硅，也能將其他的有機/無機半導(dǎo)體薄膜用于晶體管。
實施例2下面，使用圖9對本發(fā)明的第二實施例進行說明。圖9是本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。本實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和動作基本上和第一實施例相同。和第一實施例比較時的不同點是像素開關(guān)2的一端經(jīng)由信號線專用線36與信號輸出電路11相連接、傳感器5的一端經(jīng)由傳感器專用線37與讀出電路13相連接、另外在傳感器專用線37的左右連接有光檢測像素，因此，下面僅對此進行說明。
第二實施例的動作基本上和第一實施例的動作一樣，但是因為第一實施例中的信號線21被分離為信號線專用線36和傳感器專用線37，所以能經(jīng)由信號線專用線36向像素寫入顯示信號，同時經(jīng)由傳感器專用線37讀取光信號電荷。因此，能以獨立的時序使兩者進行動作。另外，在第一實施例中，光信號電荷的加總僅能在列方向進行，但是在第二實施例中，由于在傳感器專用線37的左右連接有光檢測像素，所以也可同時進行行方向的光信號電荷的加總，可進行S/N較大的高靈敏度的信號檢測。
此外，在第二實施例中，在傳感器專用線37連接著左右的光檢測像素，但作為該想法的延伸，也實現(xiàn)在行方向?qū)⒍鄠€光檢測像素連接在一根傳感器專用線37上的結(jié)構(gòu)。此時，可進行S/N更大的高靈敏度的信號檢測。
另外，在第二實施例中，在傳感器專用線37的左右連接有光檢測像素，但是，不言而喻，也可以是第一實施例中的在信號線21的左右連接光檢測像素那樣的結(jié)構(gòu)。
實施例3以下，使用圖10～圖13對本發(fā)明的第三實施例進行說明。圖10是作為本發(fā)明的第三實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。本實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和動作基本上和第一實施例一樣。和第一實施例比較時的不同點是取代傳感器柵極線選擇電路14而設(shè)置有傳感器柵極線組選擇電路40。從控制電路17至傳感器柵極線組選擇電路40，輸入有傳感器柵極控制線20。下面，僅對此進行說明。
關(guān)于第三實施例中的傳感器柵極線組選擇電路40，使用圖11～圖13進行詳細地說明。
圖11是傳感器柵極線組選擇電路40的電路結(jié)構(gòu)圖。傳感器柵極線組選擇電路40由傳感器柵極線組驅(qū)動電路40C構(gòu)成，從控制電路17所輸入的傳感器柵極控制線20被輸入到傳感器柵極線組驅(qū)動電路40C。另外，在傳感器柵極線組驅(qū)動電路40C連接有傳感器柵極線24，但是傳感器柵極線24預(yù)先被分割為24-1至24-m的m個塊，在傳感器柵極線組選擇電路40中，各塊公用地被連接。此外，在本實施例中，m的數(shù)量為3。
針對第三實施例的液晶顯示器的利用方法，以下使用圖12進行說明。圖12是第三實施例中的利用方法的說明圖，示出在液晶顯示器10顯示出預(yù)定的圖像的狀態(tài)。和“選擇一個”的字符一起，實現(xiàn)記載為“A”“B”“C”或者“D”的開關(guān)狀顯示。這是等待由用戶選擇性地觸摸“A”“B”“C”或者“D”的開關(guān)進行輸入的狀態(tài)。用戶觸摸畫面上的記載為“A”“B”“C”或者“D”的開關(guān)狀的顯示部，是通過由讀出電路13讀出來自光檢測像素的光信號電荷輸出來檢測的。在這里，由用戶進行的觸摸輸入有效的區(qū)域是實現(xiàn)記載為“A”“B”“C”“D”的開關(guān)狀顯示的區(qū)域，但是在這里，如圖12所示，“B”“C”“D”以及“A”的區(qū)域與24-1、24-2、24-3的塊對應(yīng)地被顯示。
控制電路17經(jīng)由傳感器柵極線組選擇電路40，與24-1、24-2、24-3的塊對應(yīng)地使傳感器柵極線24接通。由于各塊內(nèi)的傳感器柵極線24同時接通，所以被蓄積在由此選擇的各光檢測像素的光信號電荷被同時讀出到對應(yīng)的信號線21。由于與同一信號線21相連接的光檢測像素的光信號電荷在信號線21上被加總，所以通過光信號的加總，也可在本實施例中進行S/N大的高靈敏度的信號檢測。
在此，針對作為第三實施例的液晶顯示器的動作順序，使用圖13進行說明。圖13是柵極線22和按塊選擇接通的傳感器柵極線塊24-1、24-2、24-3的時序圖。此外，在這里，在柵極線22，從第1行至第n行，標(biāo)上(1)至(n)的序碼，但是在本實施例中，也是n＝480。
在1幀(1FRM)期間內(nèi)，依次掃描從第1行至第n行的柵極線22，在顯示部10的各像素寫入顯示信號后，在垂直消隱(V-BLK)期間內(nèi)，傳感器柵極線24按塊24-1、24-2、24-3接通，進行一組的光信號電荷的加總和讀出。
此外，在本實施例中，此時，未被選擇的傳感器柵極線24為沒有接通，但是顯然也可以根據(jù)情況使不需要選擇的傳感器柵極線塊24-k總是斷開。
實施例4下面，使用圖14和圖15，對本發(fā)明的第四實施例進行說明。圖14是作為第四實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。本實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和動作基本上和第一實施例一樣。和第一實施例相比較時的不同點是光檢測像素中的光電二極管3被置換為光檢測用TFT53。因此，下面僅對此進行說明。
第四實施例，除了第一實施例中光電二極管3被置換為光檢測用TFT53以外，和第一實施例的動作同樣。光檢測用TFT53是柵極與源極相連接的二極管連接，TFT的閾值為正電壓值。因此，在沒有照射光的狀態(tài)下僅流過由暗電流引起的漏電流，而光入射時和一般的光電二極管同樣生成與溝道中的光吸收量對應(yīng)的光信號電流。
下面，針對本實施例中的光檢測用TFT53和傳感器開關(guān)5的結(jié)構(gòu)，使用圖15進行說明。圖15是光檢測用TFT53和傳感器開關(guān)5的剖面結(jié)構(gòu)圖。在玻璃襯底25上以同一層結(jié)構(gòu)形成光檢測用TFT53的柵電極54和傳感器開關(guān)5的傳感器柵極線24，通過對在其上夾持柵極絕緣膜所形成的多晶硅薄膜摻雜N型的雜質(zhì)，從而形成作為光檢測用TFT53和傳感器開關(guān)5的TFT的溝道層。光檢測用TFT53和傳感器開關(guān)5取逆交錯結(jié)構(gòu)(Inverted staggered structure)，光檢測用TFT53的一端通過金屬布線與接地端9相連接，另一端通過光檢測像素內(nèi)金屬布線29與傳感器開關(guān)5的一端相連接，傳感器開關(guān)5的另一端與信號線21相連接。此外，在這里，光檢測用TFT53和傳感器開關(guān)5被層間絕緣膜26和保護膜27覆蓋。
此外，在本實施例中，如圖15所示，以將多晶硅薄膜逆交錯結(jié)構(gòu)形成光檢測用TFT53和傳感器開關(guān)5，但是，不限于多晶硅，也可以將其他有機/無機半導(dǎo)體薄膜用于晶體管，另外，也可如第一實施例那樣使用共面(coplanar)結(jié)構(gòu)。
在本實施例中，通過使用光檢測用TFT53而不需要P型的半導(dǎo)體層，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更低成本的液晶顯示器。
實施例5下面，使用圖16，對本發(fā)明的第五實施例進行說明。圖16是第五實施例的液晶顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。本實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)和動作基本上和第一實施例同樣。和第一實施例相比較時的不同點是在讀出電路13的輸出級設(shè)置具有模擬存儲器列60A和模擬存儲器列60B的光信號差分電路60，因此，下面僅對此進行說明。
讀出電路13檢測在信號線21加總的光信號電荷，并將光信號電壓輸出到光信號差分電路60。光信號差分電路60將所輸入的光信號電壓寫入并存儲到模擬存儲器列60A。當(dāng)為下一幀時，讀出電路13再次檢測在信號線21所加總的光信號電荷，并將光信號電壓輸出到光信號差分電路60，但是，光信號差分電路60這次將所輸入的光信號電壓寫入并存儲到模擬存儲器列60B，進而經(jīng)由信號線80將預(yù)先寫入到模擬存儲器列60A的光信號電壓與新寫入到模擬存儲器列60B的光信號電壓的差輸出到控制電路17。
進而，當(dāng)為下一幀時，讀出電路13檢測在信號線21加總的光信號電荷，將光信號電壓輸出到光信號差分電路60，光信號差分電路60這次將所輸入的光信號電壓寫入并存儲到模擬存儲器列60A，并將與新的光信號電壓的差輸出到控制電路17，反復(fù)進行上述動作。
第五實施例，如上所述，通過取幀之間的光信號電壓的差，從而能夠除去因環(huán)境光和溫度分布等產(chǎn)生的種種誤差原因，僅讀出因手指觸摸到顯示器面板上而發(fā)生的變化，由此能進行S/N更大的高靈敏度的信號檢測。
實施例6下面，使用圖17對本發(fā)明的第六實施例進行說明。圖17是第六實施例的有機EL顯示器的電路結(jié)構(gòu)圖。在顯示部70所設(shè)置的各像素由像素開關(guān)72、存儲電容75、驅(qū)動TFT73、以及有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting Diode)74構(gòu)成。像素開關(guān)72的柵極經(jīng)由柵極線22與柵極線掃描電路12相連接，像素開關(guān)72的源極-漏極路徑的一端經(jīng)由信號線21與信號輸出電路11相連接。另外，像素開關(guān)72的另一端與存儲電容75的一端以及驅(qū)動TFT73的柵極相連接，驅(qū)動TFT73的漏極端經(jīng)由有機發(fā)光二極管74而接地。驅(qū)動TFT73的源極端和存儲電容75的另一端一起與電源線77相連接。電源線77與電源電路76相連接。
另外，在顯示部70設(shè)置有用傳感器開關(guān)5、光電二極管3以及電荷蓄積電容4形成的光檢測像素。光電二極管3以及電荷蓄積電容4的一端與接地端9相連接，傳感器開關(guān)5的柵極經(jīng)由傳感器柵極線24與傳感器柵極線選擇電路14相連接，傳感器開關(guān)5的另一端經(jīng)由信號線21與讀出電路13相連接。另外，信號輸出電路11、柵極線掃描電路12、讀出電路13、傳感器柵極線選擇電路14由控制電路17控制。在這里，特別是從控制電路17至傳感器柵極線選擇電路14，輸入起始地址輸入線20A和結(jié)束地址輸入線20B。這種光檢測像素部分的結(jié)構(gòu)和第一實施例一樣。
接著，對本發(fā)明的第六實施例的動作進行說明。當(dāng)通過柵極線掃描電路12使經(jīng)由柵極線22所選擇的預(yù)定的像素開關(guān)72接通時，從信號輸出電路11所輸出的顯示信號經(jīng)由信號線21和所選擇的像素開關(guān)72被寫入到預(yù)定的像素的存儲電容75，對所有像素反復(fù)進行以上動作。被寫入到像素的顯示信號電壓被施加在驅(qū)動TFT73的柵極-源極之間，所以驅(qū)動TFT73將與顯示信號電壓對應(yīng)的有機EL驅(qū)動電流輸入到有機發(fā)光二極管74，以預(yù)定的亮度使其發(fā)光。如上所述，本實施例的有機EL顯示器能夠在由多個像素構(gòu)成的顯示部70自發(fā)光顯示由顯示信號形成的影像。
另外，當(dāng)光入射到光電二極管3時，在光電二極管3產(chǎn)生與入射光對應(yīng)的光信號電荷，該光信號電荷被蓄積在各光檢測像素的電荷蓄積電容4。在這里，以預(yù)定的時序，控制電路17經(jīng)由傳感器柵極線選擇電路14使連續(xù)的多個傳感器柵極線24同時接通時，被蓄積到所選擇的各光檢測像素的光信號電荷被同時讀出到對應(yīng)的信號線21，與同一信號線21相連接的光檢測像素的光信號電荷在信號線21上被加總。
按信號線21加總的光信號電荷被讀出電路13讀出。因此，能夠檢測出被輸入到顯示部70的寫入光信號圖形。此外，在檢測光信號圖形時，信號輸出電路11的輸入端被置為高阻抗，另外，在信號輸出電路11向信號線21輸出顯示信號時，讀出電路13的輸入端被置為高阻抗。在信號輸出電路11和讀出電路13的輸入端的阻抗控制上，采用切換開關(guān)。這種光檢測像素部分的動作和本發(fā)明的第一實施例一樣。
本實施例由于有機發(fā)光二極管74進行自發(fā)光顯示，所以不需要像液晶顯示器那樣的背光燈。因此，能夠避免因背光燈的光入射到光檢測像素而引起的光信號的S/N惡化，能夠進行S/N更大的高靈敏度的信號檢測。
此外，在第六實施例中，作為發(fā)光元件，并不限于有機發(fā)光二極管元件，顯然也能應(yīng)用無機EL元件和FED(Field-Emission Device)等一般的發(fā)光元件。另外，在本實施例中，由于不是發(fā)明的本質(zhì)，所以省略發(fā)光層的詳細的記載，但是顯然作為有機發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)，也可以采用低分子型、高分子型等多種分子結(jié)構(gòu)。
進而，在本實施例中，有機發(fā)光二極管74的對置電極接地，但是顯然該電位未必需要是0V，另外，包括有機EL元件的極性，可進行適當(dāng)變更。
實施例7下面，使用圖18對本發(fā)明的第七實施例進行說明。圖18是第七實施例的TV/錄像圖像顯示裝置100的結(jié)構(gòu)圖。從外部向接收地波數(shù)字信號等的無線接口電路WIF，輸入壓縮后的圖像數(shù)據(jù)等作為無線數(shù)據(jù)，無線接口電路WIF的輸出經(jīng)由輸入輸出電路I/O與數(shù)據(jù)總線108相連接。除此之外，在數(shù)據(jù)總線108，還連接有微處理器MPU、顯示面板控制器106、幀存儲器MEM等。進而，顯示面板控制器106的輸出被輸入到液晶顯示器101。此外，在圖像顯示裝置100內(nèi)還設(shè)置有電壓生成電路PWU。此外，在這里，液晶顯示器101和先前敘述的第一實施例基本上具有相同的結(jié)構(gòu)和動作，因此，在這里省略說明其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和動作。
進而，在微處理器MPU發(fā)出觸摸面板輸入命令的情況下，顯示面板控制器106根據(jù)該指示驅(qū)動液晶顯示器101的光檢測電路，從控制電路17接收光檢測輸出，將預(yù)定的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)總線108輸出到微處理器MPU。微處理器MPU根據(jù)該輸出數(shù)據(jù)進行新的動作。
根據(jù)本實施例，能夠提供一種相對觸摸面板輸入靈敏度高、使用方便的TV/錄像圖像顯示裝置。
此外，在本實施例中，作為圖像顯示設(shè)備使用了在第一實施例說明的液晶顯示器，但顯然除此之外，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，也可以使用具有其他結(jié)構(gòu)的顯示面板。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，具有顯示部，排列有多個顯示像素；顯示信號寫入單元，在該顯示像素寫入顯示信號；多個光檢測像素，用于檢測出排列在該顯示部的光輸入；以及光信號讀出單元，用于讀取從上述光檢測像素輸出的光信號，圖像顯示裝置的特征在于，還具有光檢測像素選擇單元，選擇多個上述光檢測像素；和光信號加總單元，加總從由上述光檢測像素選擇單元所選擇的多個上述光檢測像素輸出的光信號，上述光信號讀出單元具有讀出由上述光信號加總單元加總光信號后得到的加總光信號的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述顯示像素是液晶顯示像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述顯示像素是EL顯示像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述顯示像素是有機EL顯示像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光檢測像素是薄膜二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光檢測像素是薄膜晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光檢測像素選擇單元使用地址譯碼器而構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光檢測像素選擇單元使用移位寄存器而構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光信號加總單元使用作為顯示信號寫入單元的一部分的信號寫入布線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光信號加總單元使用作為光信號讀出單元的一部分設(shè)置的光信號讀出布線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光信號加總單元具有加總顯示部中的垂直方向的上述光檢測像素的光信號的結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述光信號加總單元具有加總顯示部中的水平掃描線方向的上述光檢測像素的光信號的結(jié)構(gòu)。
13.一種圖像顯示裝置，具有顯示部，排列有多個顯示像素；數(shù)據(jù)存儲單元，存儲顯示信號數(shù)據(jù)；顯示信號生成單元，使用上述顯示信號數(shù)據(jù)生成顯示信號；顯示信號寫入單元，在上述顯示像素寫入上述顯示信號；多個光檢測像素，用于檢測排列在上述顯示部的光輸入；以及光信號讀出單元，用于讀取從該光檢測像素輸出的光信號，圖像顯示裝置的特征在于，還具有光檢測像素選擇單元，選擇多個上述光檢測像素；和光信號加總單元，加總從由該光檢測像素選擇單元所選擇的多個上述光檢測像素輸出的光信號，上述光信號讀出單元具有讀出由上述光信號加總單元加總光信號后得到的加總光信號的功能。
全文摘要
在現(xiàn)有技術(shù)的顯示器、特別是液晶顯示器，背光燈的影響強，高靈敏度的光信號的讀出困難。本發(fā)明提供一種解決上述課題的圖像顯示裝置，具有光信號加總單元，該光信號加總單元加總從多個光檢測像素輸出的光信號；光信號讀出單元具有讀出由光信號加總單元加總的加總光信號的功能。
文檔編號G09F9/00GK101034236SQ20071000426
公開日2007年9月12日 申請日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者秋元肇, 宮本光秀 申請人:株式會社日立顯示器