專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在像素內(nèi)具有光電二極管等光檢測(cè)元件的顯示裝置，
特別是，涉及在顯示裝置的工作中能夠自動(dòng)校正(calibration)光傳感
器信號(hào)的顯示裝置。
背景技術(shù)：
歷來，提案有通過在像素內(nèi)設(shè)置例如光電二極管等光檢測(cè)元件， 能夠獲取接近顯示器的物體的圖像的帶圖像獲取功能的顯示裝置。這 樣的帶圖像獲取功能的顯示裝置預(yù)計(jì)作為雙方向通信用顯示裝置、帶 觸摸式面板的顯示裝置被利用。
在現(xiàn)有的帶圖像獲取功能的顯示裝置中，在有源矩陣基板上通過 半導(dǎo)體工藝形成信號(hào)線和掃描線、TFT (Thin Film Transistor:薄膜晶 體管)、像素電極等公知的結(jié)構(gòu)要素時(shí)，同時(shí)在像素內(nèi)制作光電二極管。 這樣的現(xiàn)有的帶圖像獲取功能的顯示裝置在日本特開2006-3857號(hào)公 報(bào)、禾B "A Touch Panel Function Integrated LCD Including LTPS A/D Converter", T.Nakamura等，SID 05 DIGEST, pp 1054-1055， 2005 等中被公開。
但是，光電二極管等光檢測(cè)元件的輸出一般為低電平，因此通過 放大器放大后向信號(hào)處理電路輸出。因此，直至光檢測(cè)元件的輸出最 終作為光傳感器信號(hào)被輸出為止，在面板內(nèi)的放大器等電路中包含固 有的偏置量(offset)。因此，相對(duì)于光傳感器信號(hào)，為了調(diào)整這些偏置 量、增益，需要進(jìn)行校正。
為了進(jìn)行偏置量和增益的校正，必須分別取得光傳感器檢測(cè)出黑 電平的情況下的光傳感器信號(hào)、和光傳感器檢測(cè)出白電平的情況下的 光傳感器信號(hào)。對(duì)于前者的黑電平的光傳感器信號(hào)的取得，已知有被 稱為所謂的雙取樣方式，即在復(fù)位動(dòng)作之后，立刻施加讀出信號(hào)的方 式。但是，對(duì)于后者的白電平的光傳感器信號(hào)的取得，需要在光傳感
5器前放置例如白色的紙等的作業(yè)。從而，在顯示裝置的通常的工作中， 未能自動(dòng)校正光傳感器信號(hào)的偏置量、增益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種在像素內(nèi) 具有光檢測(cè)元件的顯示裝置，特別是在顯示裝置的工作中能夠自動(dòng)校 正光傳感器信號(hào)的顯示裝置。
本發(fā)明涉及的顯示裝置，為了解決上述課題，是具備有源矩陣基 板的顯示裝置，其特征在于，包括設(shè)置在上述有源矩陣基板的像素 區(qū)域的光傳感器；與上述光傳感器連接的傳感器驅(qū)動(dòng)配線；通過上述 傳感器驅(qū)動(dòng)配線向上述光傳感器供給傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳感器驅(qū)動(dòng)電 路；根據(jù)上述傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將從上述光傳感器讀出的傳感器輸出 放大，并作為光傳感器信號(hào)輸出的放大器電路；和對(duì)從上述放大器電 路輸出的光傳感器信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，上述傳感器驅(qū)動(dòng)電 路，作為工作模式具有通過向上述光傳感器供給第一模式的傳感器 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向上述信號(hào)處理電路輸出與光傳感器的受光量相應(yīng)的光傳 感器信號(hào)的第一工作模式；通過向上述光傳感器供給第二模式的傳感 器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出黑電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡?一光傳感器信號(hào)電平的第二工作模式；和通過向上述光傳感器供給第 三模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出白電平的情況相當(dāng) 的校正用的第二光傳感器信號(hào)電平的第三工作模式，在上述信號(hào)處理 電路中，使用上述第一光傳感器信號(hào)電平和第二光傳感器信號(hào)電平， 對(duì)上述第一工作模式時(shí)的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在像素內(nèi)具有光檢測(cè)元件的顯示裝置， 特別是在顯示裝置的工作中能夠自動(dòng)校正光傳感器的顯示裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顯示裝置的概要結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顯示裝置中的一個(gè)像素的結(jié) 構(gòu)的等效電路圖。
圖3是分別表示復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的波形的時(shí)序圖。
6圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顯示裝置的傳感器驅(qū)動(dòng)定時(shí) 的時(shí)序圖。
圖5是表示傳感器像素讀出電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是表示讀出信號(hào)、傳感器輸出、和傳感器像素讀出電路的輸
出的關(guān)系的波形圖。
圖7是表示表示傳感器列放大器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖8是表示第一實(shí)施方式的顯示裝置的第一 第三工作模式的各
自的復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的模式的一個(gè)例子的波形圖。
圖9 (a)是圖8所示的第二工作模式的VwT的波形圖。圖9 (b)
是圖8所示的第三工作模式的VINT的波形圖。
圖10是表示第一實(shí)施方式的顯示裝置的第一 第三工作模式的各
自的復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的模式的另一個(gè)例子的波形圖。
圖ll(a)是圖IO所示的第二工作模式的V!nt的波形圖。圖ll(b) 是圖10所示的第三工作模式的VjNT的波形圖。
圖12是表示第二實(shí)施方式的顯示裝置的第一 第三工作模式的各 自的復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的模式的一個(gè)例子的波形圖。
圖13 (a)是第二實(shí)施方式的顯示裝置的第二工作模式的V!nt的
波形圖，圖13 (b)是第三工作模式的VrNT的波形圖。
圖14是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置的一個(gè)變形例，光 傳感器的配線VDD和OUT與源極配線COL分別設(shè)置的結(jié)構(gòu)的等效電 路圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的顯示裝置，是具備有源矩陣基板的顯示
裝置，其特征在于，包括設(shè)置在上述有源矩陣基板的像素區(qū)域的光 傳感器；與上述光傳感器連接的傳感器驅(qū)動(dòng)配線；通過上述傳感器驅(qū) 動(dòng)配線向上述光傳感器供給傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳感器驅(qū)動(dòng)電路；根據(jù) 上述傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將從上述光傳感器讀出的傳感器輸出放大，并 作為光傳感器信號(hào)輸出的放大器電路；和對(duì)從上述放大器電路輸出的 光傳感器信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，上述傳感器驅(qū)動(dòng)電路，作為 工作模式具有通過向上述光傳感器供給第一模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向上述信號(hào)處理電路輸出與光傳感器的受光量相應(yīng)的光傳感器信號(hào)的
第一工作模式；通過向上述光傳感器供給第二模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 取得與光傳感器檢測(cè)出黑電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡谝还鈧鞲衅餍?號(hào)電平的第二工作模式；和通過向上述光傳感器供給第三模式的傳感 器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出白電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡?二光傳感器信號(hào)電平的第三工作模式，在上述信號(hào)處理電路中，使用 上述第一光傳感器信號(hào)電平和第二光傳感器信號(hào)電平，對(duì)上述第一工 作模式時(shí)的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在顯示裝置的工作中，通過將傳感器信號(hào)切換成第 二模式或第三模式，取得與光傳感器檢測(cè)出黑電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ?用的第一光傳感器信號(hào)電平和與光傳感器檢測(cè)出白電平的情況相當(dāng)?shù)?校正用的第二光傳感器信號(hào)電平，使用這些校正用的信號(hào)電平，能夠 對(duì)第一工作模式時(shí)的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。由此，能夠提供在顯示 裝置的工作中能夠自動(dòng)校正光傳感器信號(hào)的顯示裝置。
在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選上述傳感器驅(qū)動(dòng)配線包括與上述光傳感器連 接的復(fù)位信號(hào)配線和與上述光傳感器連接的讀出信號(hào)配線，上述傳感 器驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括通過上述復(fù)位信號(hào)配線向上述光傳感器供給的復(fù)位 信號(hào)、和通過上述讀出信號(hào)配線向上述光傳感器供給的讀出信號(hào)。
在上述結(jié)構(gòu)中，進(jìn)一步優(yōu)選在上述第一工作模式中，上述傳感器 驅(qū)動(dòng)電路向上述光傳感器供給復(fù)位信號(hào)，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后供給讀出 信號(hào)，由此向上述信號(hào)處理電路輸出與上述規(guī)定時(shí)間內(nèi)的光傳感器的 受光量相應(yīng)的光傳感器信號(hào)，在上述第二工作模式中，上述傳感器驅(qū) 動(dòng)電路在向上述光傳感器開始供給復(fù)位信號(hào)后，供給讀出信號(hào)，由此 取得校正用的第一光傳感器信號(hào)電平，在上述第三工作模式中，上述 傳感器驅(qū)動(dòng)電路在向上述光傳感器開始供給復(fù)位信號(hào)后，供給與第一 工作模式中的讀出信號(hào)相比振幅小的讀出信號(hào)，由此取得校正用的第 二光傳感器信號(hào)電平。
另外，在上述結(jié)構(gòu)中，第三工作模式中的"與第一工作模式中的 讀出信號(hào)相比振幅小的讀出信號(hào)"也包括讀出信號(hào)的振幅為零的情況。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，傳感器驅(qū)動(dòng)電路通過第二工作模式和第三工作模式分 別取得校正用的第一光傳感器信號(hào)電平和第二傳感器信號(hào)電平。在第二工作模式中，通過在開始復(fù)位信號(hào)的供給之后供給讀出信號(hào)，作為校正用的第一光傳感器信號(hào)電平，取得光傳感器的充電初始電平的光傳感器信號(hào)，即黑電平的偏置量。此外，在第三工作模式中，在開始復(fù)位信號(hào)的供給之后，供給與第一工作模式中的讀出信號(hào)相比振幅小的讀出信號(hào)，由此取得在有助于傳感器輸出的讀出的各種電路元件和放大器電路中固有的偏置量。因而，信號(hào)處理電路使用第一光傳感器信號(hào)電平和第二光傳感器信號(hào)電平對(duì)第一工作模式時(shí)的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正，由此在顯示裝置的工作中能夠自動(dòng)校正光傳感器信號(hào)。
上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置，在上述第二工作模式中，優(yōu)選上述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束前開始上述讀出信號(hào)的供給。此外，在上述第三工作模式中，優(yōu)選上述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束前開始上述讀出信號(hào)的供給。根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的供給期間重疊，由此存在縮短傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的供給期間，不對(duì)顯示用信號(hào)的供給期間造成影響而能夠取得校正用的光信號(hào)電平的優(yōu)點(diǎn)。
或者，上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置，在上述第二工作模式中，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，上述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束后開始上述讀出信號(hào)的供給。此外，在上述第三工作模式中，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，上述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束后開始上述讀出信號(hào)的供給。根據(jù)
這些結(jié)構(gòu)，存在不會(huì)受到光傳感器內(nèi)的開關(guān)晶體管的ON狀態(tài)的寄生
電容的影響，能夠取得高精度的校正用的光信號(hào)電平的優(yōu)點(diǎn)。
上述顯示裝置可以采用上述第三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅為零的結(jié)構(gòu)，也可以采用上述第三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅為讀出上述光傳感器的飽和時(shí)的傳感器輸出的值。在采用后者的情況下，優(yōu)選上述光傳感器包括一個(gè)光電二極管和與上述光電二極管的陰極連接
的電容器，上述第三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅AVRws.wmTE通過以下數(shù)學(xué)式求得。
AV證s.white二 (VrwS.H —VrwS上)+ (Vp— △ VrsT) Cf/CiNT
+ A Vrst Cpd/Cwt
△ VrsT^ Vrs丁.h —Vrstx
9另外，V證s.h是第一工作模式中的讀出信號(hào)的高電平電位，VRWS.L是第一工作模式中的讀出信號(hào)的低電平電位，vF是上述光電二極管的正向電壓，v皿h是復(fù)位信號(hào)的高電平電位，vrst丄是復(fù)位信號(hào)的低電平電位，CT是上述光電二極管和電容器的連接點(diǎn)的電容，Cpd是上述光電二極管的電容，qnt是上述電容器的電容。
本發(fā)明能夠適用于上述光傳感器具有一個(gè)傳感器開關(guān)元件的顯示裝置。此外，本發(fā)明的顯示裝置優(yōu)選還包括與上述有源矩陣基板相對(duì)的相對(duì)基板、和夾持在上述有源矩陣基板與相對(duì)基板之間的液晶。
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的更詳細(xì)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下的實(shí)施方式表示將本發(fā)明的顯示裝置設(shè)為液晶顯示裝置而加以實(shí)施時(shí)的結(jié)構(gòu)例，但是本發(fā)明的顯示裝置并不限定于液晶顯示裝置，能夠適用于使用有源矩陣基板的任意的顯示裝置。而且，本發(fā)明的顯示裝置被假定作為通過具有圖像獲取功能，對(duì)接近畫面的物體進(jìn)行檢測(cè)而進(jìn)行輸入操作的帶觸摸式面板的顯示裝置；具備顯示功能和攝像功能的雙方向通信用顯示裝置等加以利用。
此外，以下所參照的各個(gè)附圖，為了便于說明，僅簡(jiǎn)略表示本發(fā)明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)部件中的為了說明本發(fā)明而必需的主要部件。因此，本發(fā)明的顯示裝置能夠具備在本說明書所參照的各圖中未被表示的任意的結(jié)構(gòu)部件。此外，各附圖中的部件的尺寸并未如實(shí)地表示實(shí)際的結(jié)構(gòu)部件的尺寸和各部件的尺寸比率等。
首先，參照?qǐng)Dl和圖2，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的液晶顯示裝置
所具備的有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示裝置所具備的有源
矩陣基板100的概要結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，有源矩陣基板100在玻璃基板上至少設(shè)置有像素區(qū)域1、顯示器柵極驅(qū)動(dòng)器2、顯示器源極驅(qū)動(dòng)器3、傳感器列(column)驅(qū)動(dòng)器4、傳感器行(row)驅(qū)動(dòng)器5、緩沖放大器6、 FPC連接器7。此外，用于處理由像素區(qū)域l內(nèi)的光檢測(cè)元件(后述)獲取的圖像信號(hào)的信號(hào)處理電路8通過上述FPC連接器7和FPC9與有源矩陣基板100連接。
而且，有源矩陣基板100上的上述結(jié)構(gòu)部件通過半導(dǎo)體工藝在玻璃基板上還能夠一體化形成?；蛘?，也可以采用通過例如COG(Chip OnGlass)技術(shù)等將上述的結(jié)構(gòu)部件中的放大器、驅(qū)動(dòng)器等安裝在玻璃基板上的結(jié)構(gòu)?；蛘?，也可以考慮將在圖1中在有源矩陣基板100上所示的上述的結(jié)構(gòu)部件中的至少一部分安裝在FPC9上。有源矩陣基板100與在整個(gè)面上形成有相對(duì)電極的相對(duì)基板(未圖示)貼合，在其間隙中封入液晶材料。
像素區(qū)域1是為了顯示圖像而形成有多個(gè)像素的區(qū)域。在本實(shí)施方式中，在像素區(qū)域l中的各像素內(nèi)設(shè)置有用于獲取圖像的光傳感器。圖2是表示有源矩陣基板100的像素區(qū)域1中的像素與光傳感器的配置的等效電路圖。在圖2的例子中，1個(gè)像素由R (紅)、G (綠)、B(藍(lán))3色的圖像元素形成，在由該3個(gè)圖像元素構(gòu)成的1個(gè)像素內(nèi)設(shè)置有1個(gè)光傳感器。像素區(qū)域1具有以M行XN列的矩陣狀配置的像素，和相同地以M行XN列的矩陣狀配置的光傳感器。而且，如上所述，圖像元素?cái)?shù)為MX3N。
因此，如圖2所示，像素區(qū)域1具有以矩陣狀配置的柵極線GL和源極線COL作為像素用的配線。柵極線GL與顯示器柵極驅(qū)動(dòng)器2連接。源極線COL與顯示器源極驅(qū)動(dòng)器3連接。其中，柵極線GL在像素區(qū)域1內(nèi)設(shè)置有M行。以下，在需要區(qū)別說明各個(gè)柵極線GL的情況下，如GLi (i=l M)這樣記述。另一方面，如上所述，源極線COL為了向1個(gè)像素內(nèi)的3個(gè)圖像元素分別供給圖像數(shù)據(jù)，針對(duì)每1像素各設(shè)置有3條。在需要區(qū)別說明各個(gè)源極線COL的情況下，如COLrj、 COLgj、 COLbj (j=l N)這樣記述。
在柵極線GL與源極線COL的交點(diǎn)處，作為像素用的開關(guān)元件，設(shè)置有薄膜晶體管(TFT) Ml。而且，在圖2中，將設(shè)置在紅色、綠色、藍(lán)色的各個(gè)圖像元素上的薄膜晶體管Ml記述為Mlr、 Mlg、 Mlb。薄膜晶體管Ml的柵極電極與柵極線GL連接，源極電極與源極線COL連接，漏極電極與未圖示的像素電極連接。由此，如圖2所示，在薄膜晶體管Ml的漏極電極與相對(duì)電極(VCOM)之間形成液晶電容LC。此外，在漏極電極與TFTCOM之間形成輔助電容LS。
在圖2中，通過與1條柵極線GLi和1條源極線COLrj的交點(diǎn)連接的薄膜晶體管Mlr而驅(qū)動(dòng)的圖像元素，通過以與該圖像元素對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置有紅色的彩色濾光片，并經(jīng)源極線COLrj從顯示器源極驅(qū)動(dòng)器3被供給紅色的圖像數(shù)據(jù)，由此作為紅色的圖像元素發(fā)揮作用。此外，通過與柵極線GLi和源極線COLgj的交點(diǎn)連接的薄膜晶體管Mlg而驅(qū)動(dòng)的圖像元素，通過以與該圖像元素對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置有綠色的彩色濾光片，并經(jīng)源極線COLgj從顯示器源極驅(qū)動(dòng)器3被供給綠色的圖像數(shù)據(jù)，由此作為綠色的圖像元素發(fā)揮作用。進(jìn)一步，通過與柵極線GLi和源極線COLbj的交點(diǎn)連接的薄膜晶體管Mlb而驅(qū)動(dòng)的圖像元素，通過以與該圖像元素對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置有藍(lán)色的彩色濾光片，并經(jīng)源極線COLbj從顯示器源極驅(qū)動(dòng)器3被供給藍(lán)色的圖像數(shù)據(jù)，由此作為藍(lán)色的圖像元素發(fā)揮作用。
再有，在圖2的例子中，光傳感器在像素區(qū)域1中以針對(duì)1個(gè)像素(3個(gè)圖像元素)設(shè)置1個(gè)的比例設(shè)置。但是，像素與光傳感器的配置比例不限于該例，為任意。例如，可以針對(duì)一個(gè)圖像元素配置1個(gè)光傳感器，也可以針對(duì)多個(gè)像素配置l個(gè)光傳感器。
如圖2所示，光傳感器由作為光檢測(cè)元件的光電二極管D1、電容器C1、晶體管M2構(gòu)成。在圖2的例子中，源極線COLr兼作用于從傳感器列驅(qū)動(dòng)器4向光傳感器供給定電壓VDD的配線VDD。此外，源極線COLg兼作傳感器輸出用的配線0UT。
在光電二極管Dl的陽(yáng)極連接有用于供給復(fù)位信號(hào)的配線RST。在光電二極管Dl的陰極連接有電容器Cl的一個(gè)電極和晶體管M2的柵極。晶體管M2的漏極與配線VDD連接，源極與配線OUT連接。在圖2中，將光電二極管Dl的陰極、電容器Cl的一個(gè)電極和晶體管M2的柵極的連接點(diǎn)記述為INT。電容器Cl的另一個(gè)電極與用于供給讀出信號(hào)的配線RWS連接。配線RST、 RWS與傳感器行驅(qū)動(dòng)器5連接。因?yàn)檫@些配線RST、 RWS在每一行均被設(shè)置，所以，以下，在需要區(qū)別各配線的情況下，如RSTi、 RWSi (i=l M)這樣記述。
傳感器行驅(qū)動(dòng)器5以規(guī)定的時(shí)間間隔tmw依次選擇圖2所示的配線RSTi和RWSi的組。由此，在像素區(qū)域1中依次選擇要讀出信號(hào)電荷的光傳感器的行(row)。
而且，如圖2所示，在配線OUT的端部連接有絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)晶體管M3的漏極。此外，在該晶體管M3的漏極連接有輸出配線SOUT，
12晶體管M3的漏極的電位VsouT作為來自光傳感器的輸出信號(hào)被輸出至傳感器列驅(qū)動(dòng)器4。晶體管M3的源極與配線VSS連接。晶體管M3的柵極通過參照電壓配線VB與參照電壓電源(未圖示)連接。
此處，參照?qǐng)D3，對(duì)來自像素區(qū)域1的傳感器輸出的讀出進(jìn)行說明。圖3是分別表示從配線RST向光傳感器供給的復(fù)位信號(hào)和從配線RWS被供給的讀出信號(hào)的波形的時(shí)序圖。如圖3所示，復(fù)位信號(hào)的高電平Vmt.h是OV，低電平Vrst,l是一4V。在此例子中，復(fù)位信號(hào)的高電平VRSTH與Vss相等。此外，讀出信號(hào)的高電平VRWS.H是8V，低電平Vrws.l是0V。在此例子中，讀出信號(hào)的高電平Vrws.h與Vdd相等，低電平
V鵬丄與Vss相等。
首先，從傳感器行驅(qū)動(dòng)器5向配線RST供給的復(fù)位信號(hào)從低電平(—4V)上升成為高電平(0V)時(shí)，光電二極管D1成為正向偏壓，連接點(diǎn)INT的電位VwT由以下的數(shù)學(xué)式(1)表示。Vint= Vrst.h—Vf—AVrst'Cpd/C丁 (1)
在數(shù)學(xué)式(1)中，VMT.h是復(fù)位信號(hào)的高電平OV， Vp是光電二極
管D1的正向電壓，AVrst是夏位信號(hào)的脈沖的高度(Vrst.h—Vrst.J，CpD是光電二極管Dl的電容。Ct是連接點(diǎn)INT的總電容，是電容器Cl的電容Qnt、光電二極管Dl的電容CPD、晶體管M2的電容CTFT的總和。因?yàn)檫@時(shí)的V!nt低于晶體管M2的閾值電壓，所以晶體管M2在復(fù)位期間成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
接著，由于復(fù)位信號(hào)返回至低電平VRST.L，光電流的積分期間(t證)開始。在積分期間，與射入光電二極管D1的入射光量成比例的光電流流入電容器C1，使電容器C1放電。由此，積分期間結(jié)束時(shí)的連接點(diǎn)
INT的電位V!nt由以下的數(shù)學(xué)式(2)表示。
ViNT= VrsT.H — Vf —AVRST.CpD/CT — IpHOTO'tlN丁/CT (2)在數(shù)學(xué)式(2)中，IpHOTO是光電二極管Dl的光電流，tjNT是積分
期間的長(zhǎng)度。因?yàn)榧词乖诜e分期間，Vwt也低于晶體管M2的閾值電壓，
所以晶體管M2成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
當(dāng)積分期間結(jié)束時(shí)，如圖3所示，讀出信號(hào)RWS上升，由此，讀出期間開始。此處，對(duì)于電容器C1發(fā)生電荷注入。其結(jié)果是，連接點(diǎn)INT的電位VwT由以下的數(shù)學(xué)式(3)表示。VinT=VrsT.H — Vf — IpHOTO'tlNT/CT+AVrws.C證/Ct (3)
AV，s是讀出信號(hào)的脈沖的高度(VRWS.H-Vrws.l)，由此，連接點(diǎn)INT的電位VwT高于晶體管M2的閾值電壓，因此，晶體管M2成為導(dǎo)通狀態(tài)，在各列中與設(shè)置在配線OUT的端部的偏壓晶體管M3 —起作為源極跟隨放大器發(fā)揮作用。即，來自晶體管M3的漏極的來自輸出配線SOUT的輸出信號(hào)電壓與積分期間的光電二極管Dl的光電流的積分值相當(dāng)。
如上所述，作為一個(gè)循環(huán)周期性地進(jìn)行復(fù)位脈沖的初始化、積分期間的光電流的積分、和讀出期間的傳感器輸出的讀出的工作是本實(shí)施方式的顯示裝置的第一工作模式。
在本實(shí)施方式中，如上所述，將源極線COLr、 COLg、 COLb作為光傳感器用的配線VDD、 OUT、 VSS共用，因此，如圖4所示，必須區(qū)別通過源極線COLr、 COLg、 COLb輸入顯示用的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的定時(shí)和讀出傳感器輸出的定時(shí)。在圖4的例子中，在水平掃描期間中顯示用圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的輸入結(jié)束后，利用水平消隱期間等，通過第一工作模式進(jìn)行傳感器輸出的讀出。
如圖1所示，傳感器列傳感器4包括傳感器像素讀出電路41、傳感器列放大器42、和傳感器列掃描電路43。在傳感器像素讀出電路41上連接有從像素區(qū)域1輸出傳感器輸出VsouT的配線SOUT (參照?qǐng)D2)。在圖1中，將通過配線SOUTj (j=l N)輸出的傳感器輸出記述為VsouTj。傳感器像素讀出電路41向傳感器列放大器42輸出傳感器輸出VsouTj的峰值維持電壓Vsj。傳感器列放大器42內(nèi)置有與像素區(qū)域1的N列的光傳感器分別對(duì)應(yīng)的N個(gè)列放大器，在各個(gè)列放大器放大峰值維持電壓Vsj (j=l N)，作為VcouT向緩沖放大器6輸出。傳感器列掃描電路43為了向緩沖放大器6的輸出依次連接傳感器列放大器42的列放大器，向傳感器列放大器42輸出列選擇信號(hào)CSj(j-l N)。
此處，參照?qǐng)D5和圖6，對(duì)從像素區(qū)域l讀出傳感器輸出Vs(xjt后的傳感器列驅(qū)動(dòng)器4和緩沖放大器6的工作進(jìn)行說明。圖5是表示傳感器像素讀出電路41的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6是表示讀出信號(hào)V，s、傳感器輸出VS()UT、和傳感器像素讀出電路的輸出Vs的關(guān)系的波形圖。
如上所述，當(dāng)讀出信號(hào)成為高電平VRws.H時(shí)，晶體管M2導(dǎo)通，由此，通過晶體管M2、 M3形成源極跟隨放大器，傳感器輸出VsouT被蓄積
在傳感器讀出電路41的取樣電容器CsAM中。由此，在讀出信號(hào)成為 低電平V，s.l后，在該行的選擇期間(trow)中，從傳感器像素讀出電
路41向傳感器列放大器42輸出的輸出電壓Vs如圖6所示，被保持在
與傳感器輸出VsouT的峰值相等的電平。
接著，參照?qǐng)D7對(duì)傳感器列放大器42的工作進(jìn)說明。如圖7所示， 各列的輸出電壓VSj (j=l N)從傳感器像素讀出電路41被輸入傳感 器列放大器42的N個(gè)列放大器。如圖7所示，各列放大器由晶體管 M6、 M7構(gòu)成。通過傳感器列掃描電路43生成的列選擇信號(hào)CSj在一 個(gè)行的選擇期間(trow)中，相對(duì)于N列的各個(gè)列依次成為ON，由此， 僅傳感器列放大器42中的N個(gè)列放大器中的任一個(gè)的晶體管M6成為 ON，通過該晶體管M6，各列的輸出電壓Vsj (j=l N)中的任一個(gè)作 為來自傳感器列放大器42的輸出VcouT被輸出。緩沖放大器6進(jìn)一步 放大從傳感器列放大器42輸出的Vcx)ut，作為面板輸出(光傳感器信 號(hào))V。ut被輸出至信號(hào)處理電路8。
其中，傳感器列掃描電路43也可以如上所述每一列地對(duì)光傳感器 的列進(jìn)行掃描，但是不限于此，也可以采用對(duì)光傳感器的列進(jìn)行隔行 掃描的結(jié)構(gòu)。此外，傳感器列掃描電路43例如也可以作為4相等多相 驅(qū)動(dòng)掃描電路形成。
采用以上的結(jié)構(gòu)，本實(shí)施方式的顯示裝置通過第一工作模式獲得 與在像素區(qū)域l中形成在每個(gè)像素上的光電二極管D1的受光量相應(yīng)的 面板輸出V0UT。面板輸出VouT被發(fā)送至信號(hào)處理電路8并被進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換，作為面板輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未圖示)中。即，在該存儲(chǔ) 器中，存儲(chǔ)與像素區(qū)域1的像素?cái)?shù)(光傳感器數(shù))為相同數(shù)的面板輸 出數(shù)據(jù)。在信號(hào)處理電路8中，利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的面板輸出數(shù)據(jù)， 進(jìn)行圖像獲取、觸摸區(qū)域的檢測(cè)等各種信號(hào)處理。而且，在本實(shí)施方 式中，雖然在信號(hào)處理電路8的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)與像素區(qū)域1的像素?cái)?shù) (光傳感器數(shù))為相同數(shù)的面板輸出數(shù)據(jù)，但由于存儲(chǔ)器容量等的制 約，不一定需要存儲(chǔ)與像素?cái)?shù)為相同數(shù)的面板輸出數(shù)據(jù)。
而且，本實(shí)施方式的顯示裝置除了具有讀出像素區(qū)域1中的每個(gè) 像素的光傳感器信號(hào)的第一工作模式以外，還具有為了獲得面板輸
15出的校正用的第一面板輸出VBlaek，在令復(fù)位信號(hào)為高電平后令讀出信
號(hào)為高電平的第二工作模式；和為了獲得面板輸出的校正用的第二面
板輸出Vwhite，將讀出信號(hào)保持在低電平，以規(guī)定的時(shí)間間隔僅供給復(fù) 位信號(hào)的第三工作模式。校正用的第一面板輸出VBkk是像素內(nèi)的光傳 感器的充電初始電平，作為黑電平的偏置值被使用。校正用的第二面 板輸出Vwhite作為傳感器列放大器、緩沖放大器等的偏置值被使用。
第一 第三工作模式中，復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的模式相互不同。 圖8是表示第一 第三工作模式的各自的復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的模式
的一個(gè)例子的波形圖。圖10是表示第一 第三工作模式的各自的復(fù)位 信號(hào)和讀出信號(hào)的模式的另一個(gè)例子的波形圖。如圖8和圖IO所示， 在第一工作模式中，在從傳感器行驅(qū)動(dòng)器5向配線RWS供給的讀出信 號(hào)成為高電平后，向配線RST供給的復(fù)位信號(hào)成為高電平。在圖8的 例子中，在第一工作模式中，在讀出信號(hào)為高電平的期間(讀出信號(hào) 成為低電平之前)，復(fù)位信號(hào)上升為高電平。在圖10的例子中，在讀 出信號(hào)從高電平切換為低電平后，復(fù)位信號(hào)上升為高電平。
在第二工作模式中，復(fù)位信號(hào)成為高電平的定時(shí)與讀出信號(hào)成為 高電平的定時(shí)與第一工作模式的情況相反。即，如圖8所示，在第二 工作模式中，在復(fù)位信號(hào)成為高電平后，讀出信號(hào)成為高電平。換言 之，在第一工作模式中復(fù)位信號(hào)成為高電平的定時(shí)，令在第二工作模 式中讀出信號(hào)為高電平，在第一工作模式中讀出信號(hào)成為高電平的定 時(shí)，在第二工作模式中令復(fù)位信號(hào)為高電平。此外，在圖8的例子中， 在第一工作模式和第二工作模式中，復(fù)位信號(hào)的供給期間(復(fù)位信號(hào) 為高電平的期間)和讀出信號(hào)的供給期間(讀出信號(hào)為高電平的期間) 重合，能夠使傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的總的供給時(shí)間短。再有，如后所述， 因?yàn)檫@些傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的供給在顯示的消隱期間進(jìn)行，所以當(dāng)如上 所述，傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的總的供給時(shí)間較短時(shí)，存在在消隱期間短的 圖示(diagram)的顯示裝置中也能夠應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
圖9 (a)是圖8所示的第二工作模式中的VjNT的波形圖，圖9 (b) 是圖8所示的第三工作模式中的V^t的波形圖。如圖8和圖9 (a)所
示，在第二工作模式中，在時(shí)刻tl復(fù)位信號(hào)成為高電平的時(shí)刻，Vjnt
的值為復(fù)位信號(hào)的高電平的電位(VRST.H)。之后，通過讀出信號(hào)成為高電平，VwT的值上升至V^。
其中，Vw的值由以下的數(shù)學(xué)式(4)表示。 Vb尸AV證s.C證/C丁 ……(4)
△VRWS是讀出信號(hào)的脈沖的高度(VRWS.H_VRWS.L)。因?yàn)樵撾娢?VmT高于晶體管M2的閾值電壓，所以晶體管M2為導(dǎo)通狀態(tài)，從光傳 感器讀出傳感器輸出VSoUT，能獲得與它相應(yīng)的面板輸出V0UT。但是， 因?yàn)楣怆姸O管Dl自身具有寄生電容，所以如圖9 (a)所示，與該 寄生電容量相應(yīng)地，在復(fù)位信號(hào)的供給后該寄生電容被充電，Vwt的 電位下降至VB2。從該電位下降后的傳感器輸出VB2獲得的面板輸出 V。UT的值作為面板輸出的校正用的第一面板輸出V^ek被使用。
在圖8和圖9 (b)所示的第三工作模式中，復(fù)位信號(hào)的定時(shí)和電 平與第一工作模式相同，但讀出信號(hào)總為低電平。由此，在第三工作 模式時(shí)，因?yàn)檫B接點(diǎn)INT的電位V麗低于晶體管M2的閾值電壓，所 以晶體管M2始終斷開。從而，在第三工作模式時(shí)，從緩沖放大器6 輸出的面板輸出VouT不包括來自像素區(qū)域1的光傳感器的傳感器輸 出，為僅反映由傳感器像素讀出電路41、傳感器列放大器42、和緩沖 放大器6等產(chǎn)生的偏置量的值。這時(shí)的面板輸出VouT的值作為面板輸
出的校正用的第二面板輸出Vwhite被使用。
此外，在圖8的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式中，在第一和第二工作模式 中，讀出信號(hào)為高電平的期間與復(fù)位信號(hào)為高電平的期間重疊，作為 傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式的另一示例，有圖10所示的模式。
在圖10的例子中，在第一和第二工作模式中，讀出信號(hào)為高電平 的期間與復(fù)位信號(hào)為高電平的期間不重疊。即，在第一工作模式中， 在讀出信號(hào)從高電平切換為低電平之后，復(fù)位信號(hào)上升至高電平。在 第二工作模式中，在復(fù)位信號(hào)從高電平切換為低電平之后，讀出信號(hào) 上升至高電平。在圖10的示例中，在第三工作模式中，復(fù)位信號(hào)成為 高電平的定時(shí)與第一工作模式相同。
在圖IO所示的第二工作模式中，從復(fù)位信號(hào)由高電平切換為低電 平的時(shí)刻起至?xí)r刻t2的期間，因?yàn)樽x出信號(hào)還未成為高電平，所以如 圖11 (a)所示，VrNT的電位從復(fù)位電平(VRST.H)，根據(jù)對(duì)光電二極管 Dl的寄生電容的充電而下降。在此期間，因?yàn)閂臘的電位低于晶體管M2的閾值電壓，所以晶體管M2斷開。然后，通過在時(shí)刻t2讀出信號(hào)
成為高電平，與光傳感器的黑電平相當(dāng)?shù)膫鞲衅鬏敵鯲B3被讀出，基 于該傳感器輸出Vb3的面板瑜出VouT的值作為面板輸出的校正用的第 一面板輸出VB^k被使用。
而且，圖8和圖10所示的第一工作模式 第三工作模式的傳感器
驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式在任一個(gè)模式均由相互獨(dú)立的幀所使用，因此，能夠任
意組合各模式的模式并加以執(zhí)行。例如，也可以組合使用圖8所示的
第一工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式和圖io所示的第二、第三工作模
式的傳感器信號(hào)模式，或組合使用圖8所示的第一、第三工作模式的 傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式和圖IO所示的第二工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模 式。
再有，關(guān)于圖8所示的第二工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式和圖 10所示的第二工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式，雖然通過這些信號(hào)模 式獲得的VrNT的轉(zhuǎn)變模式如圖9 (a)和圖11 (a)所示那樣相互不同， 但是僅僅由光電二極管的寄生電容引起的VwT的電壓下降是在開始讀 出信號(hào)的供給之前或之后產(chǎn)生這一點(diǎn)不同，因此，光電二極管D1的寄 生電容對(duì)通過這些信號(hào)模式的各個(gè)獲得的VBlaek的影響的大小沒有差
巳 汁。
但是，關(guān)于圖8所示的第二工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式和圖 10所示的第二工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式，光傳感器內(nèi)的開關(guān)晶 體管(即晶體管M2)的寄生電容對(duì)通過這些信號(hào)模式的各個(gè)獲得的
VBkk的精度造成的影響的大小相互不同。其理由如下所述。
圖8的第二工作模式中，由于在復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的供給期間 有重疊，因此如圖9 (a)所示，在時(shí)刻t2的之前的電壓下降時(shí)，晶體 管M2為ON狀態(tài)。從而，通過該工作模式獲得的Vm^的但(g卩，圖 9 (a)所示的Vb2)受到晶體管M2的ON狀態(tài)下的寄生電容的影響。 另一方面，在圖IO的第二工作模式中，由于在復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的 供給期間無重疊，因此如圖11 (a)所示，在時(shí)刻t2的之前的電壓下 降時(shí)，晶體管M2成為OFF狀態(tài)。從而，通過該工作模式獲得的V廳k 的值(即，圖ll (a)所示的Vb3)受到晶體管M2的OFF狀態(tài)下的寄 生電容的影響。關(guān)于晶體管，因?yàn)镺FF狀態(tài)的寄生電容小于ON狀態(tài)的寄生電容，所以圖11 (a)所示的時(shí)刻t2之前的VwT的電壓下降量 小于圖9 (a)所示的時(shí)刻t2之前的VINT的電壓下降量。從而，圖9 (a) 所示的Vb2與圏11 (a)所示的Vb3相比，電壓電平變低。在圖8的第 一工作模式和第三工作模式獲得的面板輸出與圖8的第二工作模式同 樣受到晶體管M2的OFF狀態(tài)下的寄生電容的影響。此外，在圖10的 第一工作模式和第三工作模式獲得的面板輸出也受到晶體管M2的 OFF狀態(tài)下的寄生電容的影響。從而，在圖8的第二工作模式獲得的 V^ek的值(即圖9 (a)所示的VB2)在受到晶體管M2的ON狀態(tài)下 的寄生電容的影響這方面包含與在圖8的第三工作模式獲得的Vwhite 的值、在圖10的第二工作模式獲得的VBkk的值(即圖11 (a)所示的
VB3)、在圖10的第三工作模式獲得的Vwhite的值不同性質(zhì)的誤差原因。 從而，從校正用數(shù)據(jù)的精度的觀點(diǎn)出發(fā)，為了獲得VB^k的值，能夠說，
與圖8的第二工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式相比，圖10的第二工作 模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)模式更優(yōu)選。
此外，通過上述第二工作模式和第三工作模式被進(jìn)行傳感器驅(qū)動(dòng) 的幀優(yōu)選在通過第一工作模式被進(jìn)行傳感器驅(qū)動(dòng)的幀之間以規(guī)定的間 隔插入。即，如參照?qǐng)D4所說明的那樣，第一工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng) 利用顯示器的水平消隱期間等進(jìn)行。從而，例如能夠考慮在垂直消隱 期間、設(shè)置在像素區(qū)域的上下的1行或多行的偽行(偽row)的水平掃 描期間，插入被進(jìn)行第二工作模式或第三工作模式的傳感器驅(qū)動(dòng)的幀。 其中，第二工作模式和第三工作模式也可在連續(xù)的2個(gè)幀中被執(zhí)行， 但是也可在不連續(xù)的幀中被執(zhí)行。此外，關(guān)于第三工作模式，因?yàn)闆] 有必要獲得每個(gè)像素的傳感器輸出，所以能夠取得任意的行(row)的 l行的量的面板輸出即可。
在此，對(duì)信號(hào)處理電路8使用校正用的第一面板輸出V^ek和校正 用的第二面板輸出Vwhite對(duì)在第一工作模式中得到的光傳感器信號(hào)進(jìn) 行的校正處理進(jìn)行說明。該校正處理使用以下的數(shù)學(xué)式(5)對(duì)每個(gè)像 素進(jìn)行。即，如果將某像素的面板輸出在信號(hào)處理電路8中A/D轉(zhuǎn)換 后的亮度數(shù)據(jù)設(shè)為R，則校正后的亮度數(shù)據(jù)R'為，
<formula>formula see original document page 19</formula>
其中，L是亮度數(shù)據(jù)的灰度等級(jí)數(shù)，只要信號(hào)處理電路8的A/D轉(zhuǎn)換器的輸出為8位，則L二256。 B是將校正用的第一面板輸出VBlack 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而得到的亮度數(shù)據(jù)。W是將校正用的第二面板輸出Vwhite 進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而得到的亮度數(shù)據(jù)。
如上所述，在本實(shí)施方式的顯示裝置中，通過適當(dāng)插入由第二工 作模式和第三工作模式被進(jìn)行傳感器驅(qū)動(dòng)的幀，取得校正用的第一面
板輸出Vb^和校正用的第二面板瑜出VWhite，信號(hào)處理電路8基于這
些輸出對(duì)由第一工作模式得到的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。由此，在顯 示裝置的工作中能夠自動(dòng)校正光傳感器信號(hào)。 [第二實(shí)施方式]
以下對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的顯示裝置進(jìn)行說明。另外，對(duì)具 有與在上述第一個(gè)實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)同樣的功能的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注相 同的參照符號(hào)，并省略其詳細(xì)說明。
圖12是表示第二實(shí)施方式的顯示裝置的第一 第三工作模式的各 自的復(fù)位信號(hào)和讀出信號(hào)的模式的波形圖。圖13 (a)和圖13 (b)是
表示第二工作模式和第三工作模式的各自的連接點(diǎn)INT的電位V!nt的
轉(zhuǎn)變的波形圖。
在第一實(shí)施方式的顯示裝置中，在第三工作模式中，讀出信號(hào)總 被維持在低電平。與此相對(duì)，如圖12所示，第二實(shí)施方式的顯示裝置 在第三工作模式中，在復(fù)位信號(hào)成為高電平之后，施加與通常的讀出 信號(hào)相比振幅小的讀出脈沖。在其它方面，第二實(shí)施方式的顯示裝置 的結(jié)構(gòu)和工作與第一實(shí)施方式的顯示裝置相同。即，如圖12所示，在 第二實(shí)施方式的顯示裝置中，第一工作模式和第二工作模式中的復(fù)位 信號(hào)和讀出信號(hào)的波形與第一實(shí)施方式的圖10所示的模式相同。從而， 圖13 (a)所示的第二工作模式中的連接點(diǎn)INT的電位V!nt的轉(zhuǎn)變與 圖11 (a)相同。
本實(shí)施方式的第二工作模式中的讀出信號(hào)的振幅AV，s.BLACK和第
三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅AVRws,菌rrE分別由以下的數(shù)學(xué)式(6)、 (7)表示。
△vrws.Black= VrwS.H —VrwS.L (6)
△VrwS. WHITE = (V證s.h — VR籃l) + (VF —AVrsT) .Ct/Cint其中，AVRWS.WHITE的值在顯示裝置的制造工序的最終階段，根據(jù)
以下的(1) (3)的次序被設(shè)定。
(1) 首先，以第一工作模式驅(qū)動(dòng)顯示裝置的光傳感器，同時(shí)相對(duì) 于像素區(qū)域1照射該顯示裝置的規(guī)格內(nèi)的最高照度等級(jí)的光，取得此
狀態(tài)下的面板輸出V(xjt。
g卩，此處取得的VouT是白電平飽和時(shí)(即，
光傳感器的電容輸出的偏移量已飽和的狀態(tài))的面板輸出。
(2) 其次，以第三工作模式驅(qū)動(dòng)光傳感器，同時(shí)取得校正用的第 二面板輸出Vwhite。然后，調(diào)整AV，s.wfflTE的電平，使得這時(shí)的面板
輸出Vwhite的值變得與在上述的(1)取得的面板輸出相等。
(3) 最后，將在上述的(2)調(diào)整后的AV，s.wfflTE的值記錄在傳 感器行驅(qū)動(dòng)器5能夠參照的EEPROM等存儲(chǔ)器中。
再有，在邏輯上，能夠通過以下的數(shù)學(xué)式表示AV，s.wmTE的值。 首先，在第三工作模式中，如圖12和圖13 (b)所示那樣，在復(fù)位脈 沖之后施加讀出脈沖的情況下的連接點(diǎn)INT的電位Vjnt由下述的數(shù)學(xué) 式(8)表示。
Vint= Vrs丁.h—Vf —AVrst,Cpd/Ct十AVrws週ite.Cint/Ct (8) 此處，在第一工作模式中，在傳感器輸出為飽和電平(白)的情 況下，連接點(diǎn)INT的電位VjNT由下述的數(shù)學(xué)式(9)表示。 V證-Vrst.l— (Vrws.h—Vrws上).Cint/C丁 (9) 從而，在第三工作模式中，為了獲得與白的飽和電平相當(dāng)?shù)拿姘?br> 輸出VouT，以使得數(shù)學(xué)式(8)的Vjnt和數(shù)學(xué)式(9)的VjNT的值相互
相等的方式?jīng)Q定AV，s.wHm即可。從而，通過以下的數(shù)學(xué)式(10)，能 夠獲得與AVRws.w肌e相關(guān)的上述的數(shù)學(xué)式(7)。 Vrst.h—Vf — AVrst-Cpd/C丁 + AVrws. white'Cint/Ct
=Vrstl+ ( Vrws.h—Vrws上)，Cin丁/Ct (10)
在第二工作模式中，讀出信號(hào)為高電平時(shí)的連接點(diǎn)INT的電位V!nt
由下述的數(shù)學(xué)式(11)表示。因?yàn)樵撾娢籚:nt高于晶體管M2的閾值 電壓，所以晶體管M2為導(dǎo)通狀態(tài)，能夠獲得與來自光傳感器的傳感
器輸出VsouT相應(yīng)的面板輸出V()ut。這時(shí)的面板輸出VouT的值被用作
面板輸出的校正用的第一面板輸出VBlaek。
Vint= Vrst.h—Vf—AVrst.Cpd/Ct+AVrws.black'C匿/Ct (11)
21此外，在第三工作模式中，讀出信號(hào)成為高電平時(shí)的連接點(diǎn)INT
的電位V!nt由上述的數(shù)學(xué)式(8)表示。因?yàn)閿?shù)學(xué)式(8)的電位VjNT
也高于晶體管M2的閾值電壓，所以晶體管M2為導(dǎo)通狀態(tài)，能夠獲得
與來自光傳感器的傳感器輸出VsouT相應(yīng)的面板輸出V0UT。這時(shí)的面 板輸出VouT的值被用作面板輸出的校正用的第二面板輸出Vwhite。
禾U用這樣在第二工作模式和第三工作模式中獲得的V斷k和Vwhite，
信號(hào)處理電路8與第一實(shí)施方式同樣地對(duì)在第一工作模式中獲得的光
傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。如上所述，即使在本實(shí)施方式的顯示裝置中， 在顯示裝置的工作中也能夠自動(dòng)校正光傳感器信號(hào)。
再有，第一實(shí)施方式的第三工作模式與第二實(shí)施方式的第三工作 模式的不同之處如下所述。即，在第一實(shí)施方式的第三工作模式中，
讀出信號(hào)始終為低電平，因此，晶體管M2保持非導(dǎo)通狀態(tài)不變，面 板輸出VouT的值成為完全不反映光電二極管Dl的受光狀態(tài)，僅表示 由光電二極管D1以外的電路元件引起的偏置量的值。另一方面，在第
二實(shí)施方式的第三工作模式中，在復(fù)位脈沖之后施加具有比零大且比 第一工作模式、第二工作模式中的讀出信號(hào)的振幅小的振幅
AVRWS.WfflTE的讀出脈沖。如上所述，該AVR籃w!OTE的值以能夠獲得與
在第一工作模式中來自光傳感器的傳感器輸出為白的飽和電平的情況
下的面板輸出V^t相當(dāng)?shù)腣white的方式被決定。從而，根據(jù)第二實(shí)施 方式，因?yàn)槟軌蚶门c白的飽和電平相當(dāng)?shù)腣white進(jìn)行光傳感器信號(hào)的
校正，所以在不僅能夠校正偏置量，而且能夠正確地校正增益這一點(diǎn) 也具有比第一實(shí)施方式有利的效果。
以上，對(duì)本發(fā)明的第一和第二實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不 僅限于上述的各實(shí)施方式，能夠在發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行種種變更。
例如，在第一和第二實(shí)施方式中，舉例了與光傳感器連接的配線
VDD和OUT與源極配線COL被共用的結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，有像素開 口率高的優(yōu)點(diǎn)。但是，如圖14所示，即使采用將光傳感器用的配線 VDD、 OUT與源極配線COL分別設(shè)置的結(jié)構(gòu)，通過進(jìn)行與上述的實(shí) 施方式相同的傳感器驅(qū)動(dòng)，也能夠獲得能夠在顯示裝置的工作中自動(dòng) 校正光傳感器信號(hào)這樣的與上述第一和第二實(shí)施方式相同的效果。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
22本發(fā)明作為在像素內(nèi)具有光傳感器的帶圖像獲取功能的顯示裝 置，特別是，作為在顯示裝置的工作中能夠校正面板輸出的顯示裝置， 能夠應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)上。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其具備有源矩陣基板，其特征在于，包括在所述有源矩陣基板的像素區(qū)域設(shè)置的光傳感器；與所述光傳感器連接的傳感器驅(qū)動(dòng)配線；通過所述傳感器驅(qū)動(dòng)配線向所述光傳感器供給傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的傳感器驅(qū)動(dòng)電路；根據(jù)所述傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將從所述光傳感器讀出的傳感器輸出放大，并作為光傳感器信號(hào)輸出的放大器電路；和對(duì)從所述放大器電路輸出的光傳感器信號(hào)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路，作為工作模式具有通過向所述光傳感器供給第一模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向所述信號(hào)處理電路輸出與光傳感器的受光量相應(yīng)的光傳感器信號(hào)的第一工作模式；通過向所述光傳感器供給第二模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出黑電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡谝还鈧鞲衅餍盘?hào)電平的第二工作模式；和通過向所述光傳感器供給第三模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出白電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡诙鈧鞲衅餍盘?hào)電平的第三工作模式，在所述信號(hào)處理電路中，使用所述第一光傳感器信號(hào)電平和第二光傳感器信號(hào)電平，對(duì)所述第一工作模式時(shí)的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。
2. 如權(quán)利要求l所述的顯示裝置，其特征在于 所述傳感器驅(qū)動(dòng)配線包括與所述光傳感器連接的復(fù)位信號(hào)配線和與所述光傳感器連接的讀出信號(hào)配線，所述傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括通過所述復(fù)位信號(hào)配線向所述光傳感 器供給的復(fù)位信號(hào)、和通過所述讀出信號(hào)配線向所述光傳感器供給的 讀出信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于在所述第一工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路向所述光傳感器供 給復(fù)位信號(hào)，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后供給讀出信號(hào)，由此向所述信號(hào)處理 電路輸出與所述規(guī)定時(shí)間內(nèi)的光傳感器的受光量相應(yīng)的光傳感器信 號(hào)，在所述第二工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在向所述光傳感器 開始供給復(fù)位信號(hào)后，供給讀出信號(hào)，由此取得校正用的第一光傳感 器信號(hào)電平，在所述第三工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在向所述光傳感器 開始供給復(fù)位信號(hào)后，供給與第一工作模式中的讀出信號(hào)相比振幅小 的讀出信號(hào)，由此取得校正用的第二光傳感器信號(hào)電平。
4. 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于在所述第二工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給 開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束前開始所述讀出信號(hào)的供給。
5. 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于在所述第三工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給 開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束前開始所述讀出信號(hào)的供給。
6. 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于在所述第二工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給 開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束后開始所述讀出信號(hào)的供給。
7. 如權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征在于在所述第三工作模式中，所述傳感器驅(qū)動(dòng)電路在復(fù)位信號(hào)的供給 開始后且在復(fù)位信號(hào)的供給結(jié)束后開始所述讀出信號(hào)的供給。
8. 如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于所述第三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅為零。
9. 如權(quán)利要求2 7中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于-所述第三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅是讀出與所述光傳感器的 電容輸出的偏移量飽和的狀態(tài)相當(dāng)?shù)膫鞲衅鬏敵龅闹怠?br> 10. 如權(quán)利要求9所述的顯示裝置，其特征在于-所述光傳感器包括1個(gè)光電二極管和與所述光電二極管的陰極連接的電容器，所述第三工作模式中的讀出信號(hào)的振幅△ VRWS.WHITE通過以下的數(shù)學(xué)式求取<formula>formula see original document page 4</formula>其中，V，s.H是第一工作模式中的讀出信號(hào)的高電平電位，Vrws.l是第一工作模式中的讀出信號(hào)的低電平電位，vF是所述光電二極管的正向電壓，V^t.h是復(fù)位信號(hào)的高電平電位，VwT.l是復(fù)位信號(hào)的低電 平電位，CT是所述光電二極管與電容器的連接點(diǎn)的電容，Cpd是所述光 電二極管的電容，CwT是所述電容器的電容。
11. 如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于所述光傳感器具有1個(gè)傳感器用開關(guān)元件。
12. 如權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于， 還包括與所述有源矩陣基板相對(duì)的相對(duì)基板；和夾持在所述有源矩陣基板與相對(duì)基板之間的液晶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在像素內(nèi)具有光檢測(cè)元件，在顯示裝置的工作中能夠自動(dòng)校正光傳感器信號(hào)的顯示裝置。傳感器行驅(qū)動(dòng)器(5)具有通過向像素區(qū)域(1)的光傳感器供給第一模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向信號(hào)處理電路(8)輸出與光傳感器的受光量相應(yīng)的光傳感器信號(hào)的第一工作模式；通過供給第二模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出黑電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡谝还鈧鞲衅餍盘?hào)電平的第二工作模式；和通過供給第三模式的傳感器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，取得與光傳感器檢測(cè)出白電平的情況相當(dāng)?shù)男Ｕ玫牡诙鈧鞲衅餍盘?hào)電平的第三工作模式。信號(hào)處理電路(8)，使用所述第一和第二光傳感器信號(hào)電平，對(duì)第一工作模式時(shí)的光傳感器信號(hào)進(jìn)行校正。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101636643SQ20088000876
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者C·布朗, 前田和宏, 加藤浩巳 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社