專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有光電二極管或光電晶體管等光檢測元件的帶光傳感器的顯示裝置，特別涉及在像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置有光傳感器的顯示裝置。
背景技術(shù)：
歷來，提案有例如通過在像素內(nèi)設(shè)置有光電二極管等光檢測元件，能夠檢測外光的明亮度、或取入接近顯示器的物體的圖像的帶光傳感器的顯示裝置。這樣的帶光傳感器的顯示裝置被設(shè)想為作為雙方向通信用顯示裝置、帶觸摸面板功能的顯示裝置使用。在現(xiàn)有的帶光傳感器的顯示裝置中，在利用半導(dǎo)體工藝在有源矩陣基板形成信號線和掃描線、TFT(Thin Film Transistor 薄膜晶體管)、像素電極等公知的構(gòu)成要素時，同時在有源矩陣基板上制作光電二極管等(參照專利文獻1、非專利文獻1)。圖12表示形成于有源矩陣基板上的現(xiàn)有的光傳感器(專利文獻2、；3)的一個例子。圖12所示的現(xiàn)有的光傳感器包括光電二極管D1、電容器C2和晶體管M2。在光電二極管Dl的陽極(anode)連接有用于供給復(fù)位信號的配線RST。在光電二極管Dl的陰極 (cathode)連接有電容器C2的一個電極和晶體管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。電容器C2的另一個電極與用于供給讀出信號的配線RWS連接。在該結(jié)構(gòu)中，通過分別在規(guī)定的定時向配線RST供給復(fù)位信號、向配線RWS供給讀出信號，能夠獲得與在光電二極管Dl接收的光的量相應(yīng)的傳感器輸出Vpix。在此，參照圖13 說明圖12所示的現(xiàn)有的光傳感器的動作。另外，將復(fù)位信號的低電平(例如-4V)表示為 VKSu，將復(fù)位信號的高電平(例如0V)表示為VKST.H，將讀出信號的低電平(例如0V)表示為 V^，將讀出信號的高電平(例如8V)表示為VKWS.H。首先，當向配線RST供給高電平的復(fù)位信號VKST.H(圖12中t = RST的時刻)時， 光電二極管Dl成為正向偏壓，晶體管M2的柵極電位Vint能夠由下述的式(1)表示。VINT = VESLH-VF……(1)在式(1)中，Vf是光電二極管Dl的正向電壓，AVkst是復(fù)位信號的脈沖的高度(VKST. H-VKSu)，CPD是光電二極管Dl的電容。(^是電容器C2的電容、光電二極管Dl的電容Cpd和晶體管M2的電容Ctft的總和。此時的Vint比晶體管M2的閾值電壓低，因此晶體管M2在復(fù)位期間處于非導(dǎo)通狀態(tài)。接著，復(fù)位信號返回低電平VKSu，由此，光電流的積分期間(圖13所示的Vint的期間)開始。在積分期間，與射向光電二極管Dl的光入射量成比例的光電流流入電容器C2， 使電容器C2放電。由此，積分期間結(jié)束時的晶體管M2的柵極電位Vint能夠由下述的式⑵ 表不。Vint 一 VEST_ H-Vf- Δ Vest · CPD/CT_Iphoto · Tint/Ct ......(2)在式ο)中，IP_是光電二極管Dl的光電流，Tint是積分期間的長度。在積分期間，Vint也比晶體管M2的閾值電壓低，因此晶體管M2成為非導(dǎo)通狀態(tài)。當積分期間結(jié)束時，讀出信號RWS在圖13所示的t = RffS的時刻上升，由此，讀出期間開始。另外，讀出期間在讀出信號RWS為高電平的期間繼續(xù)。在此，對電容器C2注入電荷。其結(jié)果是，晶體管M2的柵極電位Vint能夠由下述的式(3)表示。Vint 一 VEST_ H-Vf- Δ Vest · CPD/CT_ Iphoto · Tint/Ct+ Δ Vews ‘ CINT/CT……(3)Δ Vews是讀出信號的脈沖的高度(VKWS. H-Vews. J。由此，晶體管Μ2的柵極電位Vint變得比閾值電壓高，因此，晶體管Μ2成為導(dǎo)通狀態(tài)，與在各列設(shè)置于配線OUT的端部的偏壓晶體管M3共同作為源輸出放大器(source follower amplifier)發(fā)揮作用。即，來自晶體管 M2的傳感器輸出電壓Vpix與積分期間的光電二極管Dl的光電流的積分值成比例。另外，在圖13中，以虛線表示的波形表示射入光電二極管Dl的光較少的情況下的電位Vint的變化，以實線表示的波形表示在外光射入光電二極管Dl的情況下的電位Vint的變化。圖13的Δ V是與向光電二極管Dl射入的光的量成比例的電位差?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2006-3857號公報專利文獻2 國際公開第2007/145346號小冊子專利文獻3 國際公開第2007/145347號小冊子非專利文獻非專利文獻:"A Touch Panel Function Integrated LCD Including LTPS A/D Converter，，，T. Nakamura 等，SID 05 DIGEST，ppl054_1055，200
發(fā)明內(nèi)容
另外，在上述現(xiàn)有的光傳感器中作為光檢測元件使用的光電二極管需要用于形成 P溝道區(qū)域(P+)和η溝道區(qū)域(η+)的兩個工藝。即，作為影響光電二極管的特性的重要參數(shù)的i層的寬度由η層和ρ層2層的形成工藝決定。因此，i層的寬度由于形成η層和ρ 層時的光刻工藝中的移位偏差而受到雙重影響。本發(fā)明是鑒于上述的問題而完成的，其目的在于，提供一種通過使用光刻工藝中的特性偏差小的光電晶體管作為光檢測元件，使得每個傳感器的偏差少的帶光傳感器的顯
示裝置。為了解決上述問題，本發(fā)明的顯示裝置的特征在于在有源矩陣基板的像素區(qū)域設(shè)置有光傳感器，上述光傳感器包括光檢測元件，其接收入射光；電容，其一個電極與上述光檢測元件連接，存儲來自上述光檢測元件的輸出電流；復(fù)位信號配線，其向該光傳感器供給復(fù)位信號；讀出信號配線，其向該光傳感器供給讀出信號；和傳感器開關(guān)元件，其根據(jù)上述讀出信號讀出在從供給上述復(fù)位信號起至供給上述讀出信號為止的期間存儲在上述電容的輸出電流，并且上述光檢測元件是光電晶體管。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過使用光刻工藝中的特性偏差小的光電晶體管作為光檢測元件， 能夠提供每個傳感器的偏差小的帶光傳感器的顯示裝置。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的顯示裝置中一個像素的結(jié)構(gòu)的等價電路圖。圖3是第一實施方式的光傳感器的輸入信號(RST，RffS)的時序圖。圖4是表示第一實施方式的光傳感器的輸入信號(RST，RWS)與Vint的關(guān)系的波形圖。圖5是表示第一實施方式的顯示裝置的傳感器驅(qū)動定時的時序圖。圖6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7是表示讀出信號、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8是表示傳感器列放大器的結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖9是表示本發(fā)明的第二實施方式的顯示裝置中一個像素的結(jié)構(gòu)的等價電路圖。圖10是表示第一實施方式的光傳感器的輸入信號(RST，RffS)與Vint的關(guān)系的波形圖。圖11是表示作為比較例在第一實施方式的結(jié)構(gòu)中復(fù)位信號RST的電位下降不急劇的情況下的Vint的變化的波形圖。圖12是表示現(xiàn)有的光傳感器的結(jié)構(gòu)例的等價電路圖。圖13是對現(xiàn)有的光傳感器施加復(fù)位信號RST和讀出信號RWS的情況下的Vint的波形圖。附圖標記的說明1像素區(qū)域
2顯示器柵極驅(qū)動器
3顯示器源極驅(qū)動器
4傳感器列(column)驅(qū)動器
41傳感器像素讀出電路
42傳感器列放大器
43傳感器列掃描電路
5傳感器行(row)驅(qū)動器
6緩沖放大器
7FPC連接器
8信號處理電路
9FPC
100有源矩陣基板
M2薄膜晶體管(傳感器開關(guān)TI
M4光電晶體管(光檢測元件)
具體實施例方式(第一實施方式)本發(fā)明的一個實施方式的顯示裝置是在有源矩陣基板的像素區(qū)域設(shè)置有光傳感器的顯示裝置，上述光傳感器包括光檢測元件，其接收入射光；電容，其一個電極與上述光檢測元件連接，存儲來自上述光檢測元件的輸出電流；復(fù)位信號配線，其向該光傳感器供給復(fù)位信號；讀出信號配線，其向該光傳感器供給讀出信號；和傳感器開關(guān)元件，其根據(jù)上述讀出信號讀出在從供給上述復(fù)位信號起至供給上述讀出信號為止的期間存儲在上述電容的輸出電流，并且上述光檢測元件是光電晶體管。在上述顯示裝置中，能夠利用非晶硅TFT或微晶硅TFT實現(xiàn)光電晶體管。此外，在上述顯示裝置中能夠由非晶硅TFT或微晶硅TFT構(gòu)成上述傳感器開關(guān)元件。通過這樣由非晶硅TFT或微晶硅TFT形成光電晶體管和/或傳感器開關(guān)元件，能夠廉價地提供帶光傳感器的顯示裝置。此外，上述光電晶體管也可以為柵極和源極與上述復(fù)位信號配線連接的結(jié)構(gòu)。或者也可以構(gòu)成為在柵極連接有上述復(fù)位信號配線，在源極連接有在該晶體管成為斷開狀態(tài)后產(chǎn)生電位下降的第二復(fù)位信號配線。根據(jù)后者的結(jié)構(gòu)，能夠抑制由晶體管的雙方向?qū)щ娦砸鸬?、在?fù)位時發(fā)生的柵極電位的下降，能夠提供動態(tài)范圍廣的光傳感器。進一步，上述顯示裝置還能夠作為進一步包括與上述有源矩陣基板相對的對置基板和夾持在上述有源矩陣基板與對置基板之間的液晶的液晶顯示裝置適當?shù)貙嵤?，但是?并不僅限于此。以下，參照

本發(fā)明的更具體的實施方式。另外，以下的實施方式表示在將本發(fā)明的顯示裝置作為液晶顯示裝置實施的情況下的結(jié)構(gòu)例，但是，本發(fā)明的顯示裝置并不僅限于液晶顯示裝置，而能夠適用于使用有源矩陣基板的任意的顯示裝置。另外，本發(fā)明的顯示裝置被設(shè)想為作為帶觸摸面板的顯示裝置、具備顯示功能和攝像功能的雙方向通信用顯示裝置等利用，其中，該帶觸摸面板的顯示裝置通過具有光傳感器，能夠檢測接近畫面的物體而進行輸入操作。此外，為了便于說明，以下參照的各附圖是僅將在本發(fā)明的實施方式的構(gòu)成部件中為了說明本發(fā)明而需要的主要部件進行簡化表示的圖。因此，本發(fā)明的顯示裝置能夠包括在本說明書參照的各附圖中未表示的任意的構(gòu)成部件。此外，各附圖中的部件的尺寸并不是忠實地表示實際的構(gòu)成部件的尺寸和各部件的尺寸比例等的尺寸。首先，參照圖1和圖2，說明本發(fā)明的第一實施方式的液晶顯示裝置具備的有源矩陣基板的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的液晶顯示裝置具備的有源矩陣基板100的概略結(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)動器2、顯示器源極驅(qū)動器3、傳感器列(column)驅(qū)動器4、傳感器行(row)驅(qū)動器 5、緩沖放大器6和FPC連接器7。此外，用于對由像素區(qū)域1內(nèi)的光檢測元件(后述)取入的圖像信號進行處理的信號處理電路8，經(jīng)上述FPC連接器7和FPC9與有源矩陣基板100 連接。另外，有源矩陣基板100上的上述構(gòu)成部件也能夠利用半導(dǎo)體工藝在玻璃基板上形成為單片?；蛘咭部梢岳美鏑OG (Chip On Glass 玻璃基芯片)技術(shù)等將上述構(gòu)成部件中的放大器、驅(qū)動器類安裝在玻璃基板上?；蛘咭材軌蚩紤]如下方式在圖1中表示在有源矩陣基板100上的上述構(gòu)成部件的至少一部分安裝在FPC9上。有源矩陣基板100與在整個面上形成有對置電極的對置基板(未圖示)貼合，在其間隙封入液晶材料。像素區(qū)域1是為了顯示圖像而形成有多個像素的區(qū)域。在本實施方式中，在像素區(qū)域1中的各像素內(nèi)設(shè)置有用于取入圖像的光傳感器。圖2是表示有源矩陣基板100的像素區(qū)域1中的像素和光傳感器的配置的等價電路圖。在圖2的例子中，一個像素由R(紅)、 G (綠)、B (藍)3種顏色的圖像元素形成，在由該3個圖像元素構(gòu)成的1個像素內(nèi)，設(shè)置有包括2個光電二極管Dl、D2、電容器Cint和薄膜晶體管M2的1個光傳感器。像素區(qū)域1具有配置為M行XN列的矩陣狀的像素和同樣配置為M行XN列的矩陣狀的光傳感器。另外， 如上所述，圖像元素數(shù)是MX 3N。因此，如圖2所示，像素區(qū)域1具有配置為矩陣狀的柵極線GL和源極線COL作為像素用配線。柵極線GL與顯示器柵極驅(qū)動器2連接。源極線COL與顯示器源極驅(qū)動器3 連接。另外，柵極線GL在像素區(qū)域1內(nèi)設(shè)置為M行。以下，在有必要對各個柵極線GL進行區(qū)別說明的情況下，標記為GLi (i = 1 M)。另一方面，源極線COL為了如上述那樣向1個像素內(nèi)的3個圖像元素分別供給圖像數(shù)據(jù)，針對每個像素，各設(shè)置有3根。在有必要分別區(qū)別說明源極線COL的情況下，標記為COLrj、COLgj、COLbj (j = 1 N)。在柵極線GL與源極線COL的交點，作為像素用開關(guān)元件，設(shè)置有薄膜晶體管(TFT) Ml。另外，在圖2中，將在紅色、綠色、藍色各自的圖像元素設(shè)置的薄膜晶體管Ml標記為Mir、 Mlg、Mlb。薄膜晶體管Ml的柵極電極連接至柵極線GL、源極電極連接至源極線COL、漏極電極連接至未圖示的像素電極。由此，如圖2所示，在薄膜晶體管Ml的漏極電極與對置電極 (VCOM)之間形成有液晶電容LC。此外，在漏極電極與TFTCOM之間形成有輔助電容LS。在圖2中，由與1根柵極線GLi和1根源極線COLrj的交點連接的薄膜晶體管Mlr 驅(qū)動的圖像元素以與該圖像元素對應(yīng)的方式設(shè)置有紅色的彩色濾光片，并從顯示器源極驅(qū)動器3經(jīng)由源極線COLrj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， 由與柵極線GLi和源極線COLgj的交點連接的薄膜晶體管Mlg驅(qū)動的圖像元素以與該圖像元素對應(yīng)的方式設(shè)置有綠色的彩色濾光片，并從顯示器源極驅(qū)動器3經(jīng)由源極線COLgj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。進一步，由與柵極線GLi和源極線 COLbj的交點連接的薄膜晶體管Mlb驅(qū)動的圖像元素以與該圖像元素對應(yīng)的方式設(shè)置有藍色的彩色濾光片，并從顯示器源極驅(qū)動器3經(jīng)由源極線COLbj供給藍色的圖像數(shù)據(jù)，由此作為藍色的圖像元素發(fā)揮作用。在圖2的例子中，源極線COLr兼作用于從傳感器列驅(qū)動器4向光傳感器供給一定電壓Vdd的配線VDD。此外，源極線COLg兼作傳感器輸出用的配線OUT。另外，在圖2的例子中，光傳感器在像素區(qū)域1中以1個像素(3個圖像元素)對1 個光傳感器的比例設(shè)置。但是，像素與光傳感器的配置比例并不限于該例子，而是任意的。 例如，既可以每1個圖像元素配置1個光傳感器，也可以對于多個像素配置1個光傳感器。如圖2所示，光傳感器包括作為光檢測元件的光電晶體管(光電TFT)M4、電容器 Cint和作為傳感器開關(guān)元件的薄膜晶體管M2。其中，光電晶體管M4既可以是頂柵結(jié)構(gòu)也可以是底柵結(jié)構(gòu)。其中，在為底柵結(jié)構(gòu)的情況下，柵極電極作為遮擋從背光源射向該光電晶體管M4的光的遮光層發(fā)揮作用，因此，在能夠簡化制造工藝方面有利。光電晶體管M4的柵極和源極共同連接至復(fù)位配線RST。作為光電晶體管M4，并不僅限于高遷移率的多晶硅TFT，還能夠使用非晶硅TFT或微晶硅TFT。另外，晶體管M2也能夠利用非晶硅TFT或微晶硅TFT實現(xiàn)。因此，能夠使用相同的材料同時地形成晶體管M2和光電晶體管M4。
使用光電晶體管M4作為光檢測元件的優(yōu)點如下。S卩，與需要形成P層和η層的光電二極管不同，光電晶體管Μ4僅形成1個半導(dǎo)體層(例如η溝道)即可。而且，決定光電晶體管的特性的作為重要參數(shù)的溝道寬度僅受到上述半導(dǎo)體層的形成工藝的精度或柵極寬度的精度影響。因此，光電晶體管與光電二極管相比由制造工藝的精度偏差引起的特性偏差少。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)每個傳感器的特性偏差少的、品質(zhì)優(yōu)良的帶光傳感器的顯示裝置。晶體管Μ2的漏極與配線VDD連接，源極與配線OUT連接。配線RST、RWS與傳感器行驅(qū)動器5連接。因為這些配線RST、RffS在每1行設(shè)置，所以以下在需要區(qū)別各個配線的情況下，標記為RSTi、RWSi (i = 1 M)。傳感器行驅(qū)動器5以規(guī)定的時間間隔(t·)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依次選擇應(yīng)該讀出信號電荷的光傳感器的行(row)。另外，如圖2所示，在配線out的端部連接有絕緣柵極型場效應(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s0ut，晶體管m3的漏極的電位vsqut作為來自光傳感器的輸出信號被輸出至傳感器列驅(qū)動器4。晶體管M3的源極與配線VSS連接。晶體管M3的柵極經(jīng)由參照電壓配線VB與參照電壓電源(未圖示)連接。在此，參照圖3和圖4說明本實施方式的光傳感器的動作。圖3是分別表示從配線RST向光傳感器供給的復(fù)位信號和從配線RWS供給的讀出信號的波形的時序圖。圖4是表示第一實施方式的光傳感器中的輸入信號(RST、RWS)與Vint的關(guān)系的波形圖。在圖3所示的例子中，復(fù)位信號的高電平VKST.H等于Vss。此外，讀出信號的高電平 Vrws. Η等于VDD，低電平VRWS. L等于Vss °在本實施方式的光傳感器中，在復(fù)位信號RST為高電平時，晶體管M2的柵極電極的電位Vint能夠由下述的式(4)表示。vint 一 vrst. η—vt，m2_ a vrst · cs ens or/^x ......(4)在式⑷中，vt,M2是晶體管m2的閾值電壓，δ vkst是復(fù)位信號的脈沖高度(vkst. H-vest. l)，csensoe是光電晶體管m4的電容。ct是電容器c2的電容、光電晶體管m4的電容csensot 和晶體管M2的電容Ctft的總和。因為此時的Vint比晶體管M2的閾值電壓低，所以晶體管 M2在復(fù)位期間成為非導(dǎo)通狀態(tài)。接著，復(fù)位信號返回低電平vksu，由此，光電流的積分期間開始。在積分期間，與射向光電晶體管M4的光入射量成比例的光電流流入電容器C2，使電容器C2放電。由此，積分期間結(jié)束時的晶體管m2的柵極電位vint能夠由下述的式(5)表示。Vint 一 VEST_ H_VT M2~ Δ Vest · Csensoe/Ct-iphoto · tint/ct ……(5)在式(5)中，Iphoto是光電晶體管M4的光電流，Tint是積分期間的長度。在積分期間Vint也比晶體管M2的閾值電壓低，因此晶體管M2成為非導(dǎo)通狀態(tài)。當積分期間結(jié)束時，讀出信號rws上升，由此，讀出期間開始。另外，讀出期間在讀出信號rws為高電平的期間繼續(xù)。在此，對電容器c2注入電荷。其結(jié)果是，晶體管m2的柵極電位Vint能夠由下述的式(6)表示。Vint 一 VEST_ H_VT M2~ Δ Vest · CSENS0E/CT_ Iphoto · Tint/Ct+ δ vews ‘ cint/ct ……(6)
Δ Vews是讀出信號的脈沖的高度(VKWS. H-Vews. J。由此，晶體管Μ2的柵極的電位Vint 變得比閾值電壓高，因此，晶體管Μ2成為導(dǎo)通狀態(tài)，與在各列設(shè)置于配線OUT的端部的偏壓晶體管M3共同作為源輸出放大器發(fā)揮作用。即，來自晶體管M2的傳感器輸出電壓Vpix與積分期間的光電晶體管M4的光電流的積分值成比例。如上所述，通過周期地進行基于復(fù)位脈沖的初始化、積分期間的光電流積分和讀出期間的傳感器輸出的讀出，能夠獲得各像素的光傳感器輸出。另外，在本實施方式中，如上所述將源極線C0Lr、C0Lg、C0Lb作為光傳感器用配線 VDD,OUT共用，因此，如圖5所示，需要對經(jīng)由源極線C0Lr、C0Lg、C0Lb輸入顯示用圖像數(shù)據(jù)的定時和讀出傳感器輸出的定時加以區(qū)別。在圖5的例子中，在水平掃描期間顯示用圖像數(shù)據(jù)信號的輸入結(jié)束后，利用水平消隱期等進行傳感器輸出的讀出。如圖1所示，傳感器列驅(qū)動器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連接有從像素區(qū)域1輸出傳感器輸出 Vsout的配線S0UT(參照圖2)。在圖1中，將由配線SOUTj (j = 1 N)輸出的傳感器輸出標記為VSQUTj。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VSQUTj的峰值保持電壓V”。傳感器列放大器42內(nèi)置有與像素區(qū)域1的N列光傳感器分別對應(yīng)的N個列放大器，在各個列放大器將峰值保持電壓V”(j = 1 N)放大，作為Votit向緩沖存儲器6輸出。傳感器列掃描電路43為了將傳感器列放大器42的列放大器依次連接至對緩沖存儲器 6的輸出，向傳感器列放大器42輸出列選擇信號C。(j = 1 N)。在此，參照圖6和圖7說明從像素區(qū)域1讀出傳感器輸出Vsott后的傳感器列驅(qū)動器4和緩沖放大器6的動作。圖6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 7是表示讀出信號Vkws、傳感器輸出Vsot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，在讀出信號為高電平VKWS.H時，晶體管M2導(dǎo)通，由此，由晶體管M2、M3形成源輸出放大器，傳感器輸出Vsott被存儲在傳感器像素讀出電路41的試樣電容器CSAM。由此，在讀出信號變?yōu)榈碗娖胶?，在該行的選擇期間(trJ中，從傳感器像素讀出電路41輸向傳感器列放大器42的輸出電壓Vs如圖7所示那樣保持為與傳感器輸出Vsot的峰值相等的電平。接著，參照圖8說明傳感器列放大器42的動作。如圖8所示，從傳感器像素讀出電路41向傳感器列放大器42的N個列放大器輸入各列的輸出電壓Vsj (j = 1 N)。如圖 8所示，各列放大器包括晶體管M6、M7。由傳感器列掃描電路43生成的列選擇信號C^在 1個行選擇期間(trJ中相對于N列的列的各個依次導(dǎo)通，由此，傳感器列放大器42中的N 個列放大器中僅任一個的晶體管M6導(dǎo)通，各列的輸出電壓V”(j = 1 N)中僅任一個通過該晶體管M6作為來自傳感器列放大器42的輸出Votit被輸出。緩沖放大器6進一步放大從傳感器列放大器42輸出的Votit，并作為面板輸出(光傳感器信號)Vot向信號處理電路8輸出ο另外，傳感器列掃描電路43也可以如上所述那樣逐列掃描光傳感器的列，但是并不僅限于此，也可以采用隔行(interlace)掃描光傳感器的列的結(jié)構(gòu)。此外，傳感器列掃描電路43例如也可以形成為4相等的多相驅(qū)動掃描電路。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，本實施方式的顯示裝置獲得與在像素區(qū)域1形成于每個像素的光電晶體管M4的受光量相對應(yīng)的面板輸出VOTT。面板輸出Vott被輸送至信號處理電路8進行A/D變換，并作為面板輸出數(shù)據(jù)存儲在存儲器(未圖示)。即，在該存儲器存儲與像素區(qū)域1的像素數(shù)(光傳感器數(shù))相同數(shù)量的面板輸出數(shù)據(jù)。在信號處理電路8使用存儲在存儲器的面板輸出數(shù)據(jù)進行圖像取入、觸摸區(qū)域的檢測等各種信號處理。另外，在本實施方式中，在信號處理電路8的存儲器存儲與像素區(qū)域1的像素數(shù)(光傳感器數(shù))相同數(shù)量的面板輸出數(shù)據(jù)，但是由于存儲器容量等的制約，并非必須存儲與像素數(shù)相同數(shù)量的面板輸出數(shù)據(jù)。如上所述，根據(jù)本實施方式的顯示裝置，即使使用光電晶體管M4代替現(xiàn)有的光電二極管作為光傳感器的光檢測元件，也能夠獲得光傳感器輸出。此外，特別存在如下的優(yōu)點如果由非晶硅TFT或微晶硅TFT形成晶體管M2和光電晶體管M4，則與使用多晶硅的相比，能夠更廉價地制造該顯示裝置。(第二實施方式)以下說明本發(fā)明的第二實施方式的顯示裝置。其中，對具有與上述第一實施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的結(jié)構(gòu)，標記相同的參照附圖標記，省略其詳細的說明。如圖9所示，第二實施方式的顯示裝置在設(shè)置光電晶體管M5代替第一實施方式中說明的光電晶體管M4作為光傳感器中的光檢測元件這方面與第一實施方式不同。光電晶體管M5在柵極與復(fù)位配線RST連接這方面與光電晶體管M4相同，在源極與供給不同于復(fù)位信號RST的第二復(fù)位信號VRST的配線連接這方面與光電晶體管M4不同。在此，參照圖10和圖11說明本實施方式的光傳感器的動作。圖10是表示施加在實施方式的光傳感器上的各種信號與Vint的關(guān)系的波形圖。圖11是表示作為比較例在第一實施方式的結(jié)構(gòu)中復(fù)位信號RST的電位下降不急劇的情況下的Vint的變化的波形圖。如圖11所示，在第一實施方式的結(jié)構(gòu)中復(fù)位信號RST的電位下降不急劇的情況下，晶體管M2的柵極電極的電位Vint在復(fù)位信號RST的電位下降期間下降相當?shù)牧?圖11 所示的Δ Vbacx)。其理由在于，光電晶體管Μ4具有與光電二極管不同的雙方向?qū)ㄐ浴Ｔ谶@種情況下，發(fā)生如下問題像素的動態(tài)范圍與上述Δ Vbacx的下降的量相應(yīng)地減少，較少的光量即飽和。在本實施方式的結(jié)構(gòu)中，為了改善該問題，如上所述那樣向光電晶體管Μ5的柵極和源極分別施加另外的復(fù)位信號RST、VRST。如圖10所示，從復(fù)位信號RST完全變?yōu)榈碗娖?，即從光電晶體管Μ5切換為斷開狀態(tài)起，施加于光電晶體管Μ5的源極的第二復(fù)位信號 VRST的電位開始下降。由此，比較圖10和圖11可知，在圖10所示的本實施方式的結(jié)構(gòu)中， 不會產(chǎn)生在圖11觀察到的電位Vint的下降(Δ Vbm)，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)范圍廣的光傳感器。以上對本發(fā)明的第一實施方式和第二實施方式進行了說明，但是本發(fā)明并不僅限于上述各實施方式，能夠在發(fā)明的范圍內(nèi)進行各種變更。例如，在第一實施方式和第二實施方式中例示了與光傳感器連接的配線VDD、OUT 和源極配線SL共用的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，具有像素開口率高的優(yōu)點。但是，也可以采用將光傳感器用配線VDD、OUT和源極配線SL分別設(shè)置的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠作為在有源矩陣基板的像素區(qū)域內(nèi)具有光傳感器的顯示裝置在產(chǎn)業(yè)上進行利用。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于在有源矩陣基板的像素區(qū)域設(shè)置有光傳感器， 所述光傳感器包括 光檢測元件，其接收入射光；電容，其一個電極與所述光檢測元件連接，并存儲來自所述光檢測元件的輸出電流； 復(fù)位信號配線，其向該光傳感器供給復(fù)位信號； 讀出信號配線，其向該光傳感器供給讀出信號；和傳感器開關(guān)元件，其根據(jù)所述讀出信號讀出在從供給所述復(fù)位信號起至供給所述讀出信號為止的期間存儲在所述電容的輸出電流， 所述光檢測元件是光電晶體管。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于 所述光檢測元件是非晶硅TFT或微晶硅TFT。
3.如權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征在于 所述傳感器開關(guān)元件是非晶硅TFT或微晶硅TFT。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示裝置，其特征在于 所述光電晶體管的柵極和源極與所述復(fù)位信號配線連接。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的顯示裝置，其特征在于在所述光電晶體管的柵極連接有所述復(fù)位信號配線，在該光電晶體管的源極連接有在該光電晶體管成為斷開狀態(tài)后產(chǎn)生電位下降的第二復(fù)位信號配線。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的顯示裝置，其特征在于，還包括 與所述有源矩陣基板相對的對置基板；和 夾持在所述有源矩陣基板與對置基板之間的液晶。
全文摘要
本發(fā)明提供一種每個傳感器的偏差少的帶光傳感器的顯示裝置。在有源矩陣基板的像素區(qū)域設(shè)置有光傳感器的顯示裝置中，上述光傳感器包括光檢測元件(M4)，其接收入射光；電容(C1)，其一個電極與上述光檢測元件(M4)連接，并存儲來自上述光檢測元件的輸出電流；復(fù)位信號配線(RST)，其向該光傳感器供給復(fù)位信號；讀出信號配線(RWS)，其向該光傳感器供給讀出信號；和傳感器開關(guān)元件(M2)，其根據(jù)上述讀出信號，讀出在從供給上述復(fù)位信號起至供給上述讀出信號為止的期間存儲在上述電容(C1)的輸出電流。使用光電晶體管作為光檢測元件(M4)。
文檔編號G06F3/041GK102317840SQ20098012029
公開日2012年1月11日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者C·布朗, 加藤浩巳 申請人:夏普株式會社