带有触摸传感器的显示装置的制作方法

专利名称：带有触摸传感器的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在像素内具有光电二极管等光检测元件的显示装置，特别涉及在显示装置的动作中能够对光传感器信号自动进行修正(calibration)的显示装置。
背景技术：
一直以来，关于显示装置，已知在显示面板设置有多个光传感器，并且提供触摸面板、笔触输入、扫描仪等输入功能的方法。为了将该方法应用于在各种光环境下使用的移动式设备，需要排除光环境的影响。因此，还已知从由光传感器检测出的信号中除去依赖于光环境的成分，求取原本要输入的信号的方法。
在日本专利第4072732号公报中，记载有在与各个显示元件相应地设置有受光元件的输入输出装置中，在I帧期间使背光源点亮、熄灭I次，按线顺序(行序)对受光元件进行复位和读出，使得在I帧期间从全部受光元件取得背光源点亮期间的光量和背光源熄灭期间的光量。图25是表示日本专利第4072732号公报中记载的背光源的点亮和熄灭定时、以及对于受光元件的复位和读出定时的图。如图25所示，背光源在I帧期间的前半部分点亮，在后半部分熄灭。在背光源点亮期间，按线顺序对受光元件进行复位(实线箭头)，然后按线顺序进行来自受光元件的读出(虚线箭头)。在背光源熄灭期间，对受光元件同样进行复位和读出。在日本专利第3521187号公报中，记载了具备图26所示的单位受光部的固体摄像装置。图26所示的单位受光部包括I个光电转换部H)和2个电荷蓄积部C1、C2。当接收来自发光单兀的光的由物体反射的光和外部光两者时，第一抽样栅极SGl导通，由光电转换部ro生成的电荷蓄积于第一电荷蓄积部Cl。当仅接收外部光时，第二抽样栅极SG2导通，由光电转换部ro生成的电荷蓄积于第二电荷蓄积部C2。通过求取2个电荷蓄积部Cl、C2中蓄积的电荷量之差，能够求得来自发光单元的光的由物体反射的光量。一般来说，在显示面板设置有多个光传感器的显示装置中，按线顺序进行来自光传感器的读出。此外，移动式设备用的背光源，作为整个画面同时点亮、同时熄灭。日本专利第4072732号公报中记载的输入输出装置，在I帧期间使背光源点亮、熄灭I次，在背光源点亮期间以不重复的期间进行复位和读出，在背光源熄灭期间也以不重复的期间进行复位和读出。因此，需要在1/4帧期间以内(例如当帧率为60帧/秒时，在1/240秒以内)进行来自受光元件的读出。然而，进行这样高速的读出，实际上相当困难。此外，在背光源点亮期间受光元件检测光的期间(图25所示的BI)和在背光源熄灭期间受光元件检测光的期间(图25所示的B2)之间错开1/2帧期间。因此，对于移动(motion)输入的跟踪性，根据输入方向变化。此外，该输入输出装置在刚复位完成后开始读出，在刚读出完成后开始复位。因此，不能自由地决定背光源点亮期间和背光源熄灭期间的长度、间隔。此外，该输入输出装置利用相同的受光元件检测背光源点亮期间的光量和背光源熄灭期间的光量。因此，在某个受光元件中检测出背光源点亮期间的光量时，直到读出从该受光元件检测出的光量为止，在该受光元件中不能开始检测背光源熄灭期间的光量。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够解决上述问题、具有不依赖于光环境的输入功能的显示装置。为了实现上述目的，这里公开的显示装置，其特征在于具备有源矩阵基板，上述显示装置包括在上述有源矩阵基板的像素区域设置的光传感器；与上述光传感器连接的传感器驱动配线；传感器驱动电路，其通过上述传感器驱动配线向上述光传感器供给传感器驱动信号；放大器电路，其将根据上述传感器驱动信号从上述光传感器读出的信号进行放大，作为光传感器信号输出；信号处理电路，其对从上述放大器电路输出的光传感器信号进行处理；和上述光传感器用的光源，上述光传感器包括第一传感器像素电路，其根据上 述传感器驱动信号在上述光源点亮时的蓄积期间蓄积与受光量相应的电荷，当读出期间到来时输出与蓄积电荷相应的传感器信号；和第二传感器像素电路，其根据上述传感器驱动信号在上述光源熄灭时的蓄积期间蓄积与受光量相应的电荷，当读出期间到来时输出与蓄积电荷相应的传感器信号，上述传感器驱动电路，具有传感器驱动模式、第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式，作为I帧期间的动作模式，其中上述传感器驱动模式用于分别从上述光传感器的上述第一传感器像素电路和上述第二传感器像素电路得到上述传感器信号，上述第一修正用数据取得模式使用与上述传感器驱动模式不同的传感器驱动信号，取得用于对从上述第一传感器像素电路得到的传感器信号进行修正的第一修正用数据，上述第二修正用数据取得模式使用与上述传感器驱动模式不同的传感器驱动信号，取得用于对从上述第二传感器像素电路得到的传感器信号进行修正的第二修正用数据，上述第一修正用数据取得模式中的上述光源点亮时的蓄积期间，比上述传感器驱动模式中的上述光源点亮时的蓄积期间短，上述第二修正用数据取得模式中的上述光源熄灭时的蓄积期间，比上述传感器驱动模式中的上述光源熄灭时的蓄积期间短。根据本发明，能够提供在像素内具有光检测元件，特别是具有不依赖于光环境的输入功能的显示装置。


图I是表示本发明的实施方式的显示装置的结构的框图。图2是表示图I所示的显示装置中包含的显示面板中的传感器像素电路的配置的图。图3是表示图I所示的显示装置的背光源的点亮和熄灭定时、以及对于传感器像素电路的复位和读出定时的图。图4是图I所示的显示装置中的显示面板的信号波形图。图5是表示图I所示的显示装置中包含的传感器像素电路的概略结构的图。图6是表示本发明的第一实施方式的传感器像素电路的电路图。图7是图6所示的传感器像素电路的布局图。图8是表示图6所示的传感器像素电路的动作的图。
图9是图6所示的传感器像素电路的信号波形图。图10是表示传感器驱动模式时的驱动信号、第一修正用数据取得模式时的驱动信号、第二修正用数据取得模式时的驱动信号的一例的时序图。图11是表示传感器驱动模式时的驱动信号、第一修正用数据取得模式时的驱动信号、第二修正用数据取得模式时的驱动信号的另一例的时序图。图12是二极管的截面示意图。图13是按阳极电位Va与遮光膜LS的电位的关系表示二极管的模式A、B、C的分布的图。图14A是表示模式B的状态下的二极管的电荷分布的示意图。图14B是表示模式A的状态下的二极管的电荷分布的示意图。 图15是本发明的第二实施方式的传感器像素电路的电路图。图16是图15所示的传感器像素电路的布局图。图17是表示图15所示的传感器像素电路的动作的图。图18是图15所示的传感器像素电路的信号波形图。图19A是第一实施方式的第一变形例的传感器像素电路的电路图。图19B是第一实施方式的第二变形例的传感器像素电路的电路图。图19C是第一实施方式的第三变形例的传感器像素电路的电路图。图19D是第一实施方式的第四变形例的传感器像素电路的电路图。图19E是第一实施方式的第五变形例的传感器像素电路的电路图。图20是表示图19C所示的传感器像素电路的动作的图。图21是图19C所示的传感器像素电路的信号波形图。图22是表示图19D所示的传感器像素电路的动作的图。图23是表示图19E所示的传感器像素电路的动作的图。图24A是第二实施方式的第一变形例的传感器像素电路的电路图。图24B是第二实施方式的第二变形例的传感器像素电路的电路图。图24C是第二实施方式的第三变形例的传感器像素电路的电路图。图24D是第二实施方式的第四变形例的传感器像素电路的电路图。图24E是第二实施方式的第五变形例的传感器像素电路的电路图。图25是表示现有的输入输出装置中的背光源的点亮和熄灭定时、以及对于受光元件的复位和读出定时的图。图26是现有的固体摄像装置中包含的单位受光部的电路图。
具体实施例方式本发明的一实施方式(第一结构)的显示装置，其特征在于具备有源矩阵基板，上述显示装置包括在上述有源矩阵基板的像素区域设置的光传感器；与上述光传感器连接的传感器驱动配线；传感器驱动电路，其通过上述传感器驱动配线向上述光传感器供给传感器驱动信号；放大器电路，其将根据上述传感器驱动信号从上述光传感器读出的信号进行放大，作为光传感器信号输出；信号处理电路，其对从上述放大器电路输出的光传感器信号进行处理；和上述光传感器用的光源。在该第一结构中，上述光传感器包括第一传感器像素电路，其根据上述传感器驱动信号在上述光源点亮时的蓄积期间蓄积与受光量相应的电荷，当读出期间到来时输出与蓄积电荷相应的传感器信号；和第二传感器像素电路，其根据上述传感器驱动信号在上述光源熄灭时的蓄积期间蓄积与受光量相应的电荷，当读出期间到来时输出与蓄积电荷相应的传感器信号。在该第一结构中，上述传感器驱动电路，具有传感器驱动模式、第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式，作为I帧期间的动作模式，其中上述传感器驱动模式用于分别从上述光传感器的上述第一传感器像素电路和上述第二传感器像素电路得到上述传感器信号，上述第一修正用数据取得模式使用与上述传感器驱动模式不同的传感器驱动信号，取得用于对从上述第一传感器像素电路得到的传感器信号进行修正的第一修正用数据，上述第二修正用数据取得模式使用与上述传感器驱动模式不同的传感器驱动信号，取得用于对从上述第二传感器像素电路得到的传感器信号进行修正的第二修正用数据。在该第一结构中，上述第一修正用数据取得模式中的上述光源点亮时的蓄积期间，比上述传感器驱动模式中的上述光源点亮时的蓄积期间短。上述第二修正用数据取得模式中的上述光源熄灭时的蓄积期间，比上述传感器驱动模式中的上述光源熄灭时的蓄积期间短。
在上述第一结构中，优选上述第一修正用数据取得模式中的上述光源点亮期间，比上述传感器驱动模式中的上述光源点亮期间短(第二结构)。在上述第二结构中，还优选在上述第一修正用数据取得模式中，I帧期间中的上述光源点亮开始的定时是与上述传感器驱动模式相同的定时(第三结构)。在上述第三结构中，还优选上述第一修正用数据取得模式中的从上述蓄积期间的开始时刻起至上述光源点亮期间的结束时刻为止的期间，比上述传感器驱动模式中的从上述蓄积期间的开始时刻起至上述光源点亮期间的结束时刻为止的期间短(第四结构)。 在上述第四结构中，还优选在上述第一修正用数据取得模式中，从上述蓄积期间的结束时刻起至上述光源点亮期间的结束时刻为止的期间的长度，与上述传感器驱动模式中的从上述蓄积期间的结束时刻起至上述光源点亮期间的结束时刻为止的期间的长度相等(第五结构)。此外，在上述第一结构中，优选上述第二修正用数据取得模式中的上述光源点亮期间，比上述第一修正用数据取得模式中的上述光源点亮期间长(第六结构)。在上述第六结构中，还优选在上述第二修正用数据取得模式中，I帧期间中的上述光源点亮期间的开始和结束的定时，与上述传感器驱动模式的情况下的I帧期间中的上述光源点亮期间的开始和结束的定时相同(第七结构)。在上述第一 第七结构中，优选将利用上述传感器驱动模式从上述第二传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B，将利用上述第一修正用数据取得模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作Blst，将利用上述第二修正用数据取得模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B2nd，上述信号处理电路，基于利用上述传感器驱动模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R’ = (R-Blst)- (B-B2nd)(第八结构)。或者，在上述第一 第七结构中，也可以在上述第一修正用数据取得模式中，通过上述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出(读取)信号，取得增益修正用光传感器信号电平Wlst，在上述第二修正用数据取得模式中，通过上述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平W2nd，在将光传感器信号的灰度等级数记作L的情况下，上述信号处理电路，基于利用上述传感器驱动模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R’ =LX {R/(Wlst-Blst)-B/ (W2nd-B2nd) }(第九结构)。或者，在上述第一 第七结构中，也优选将利用上述传感器驱动模式从上述第二传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B，将利用上述第一修正用数据取得模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作Blst，将利用上述第二修正用数据取得模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B2nd,在上述第一修正用数据取得模式中，通过上述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平Wlst，在上述第二修正用数·据取得模式中，通过上述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平W2nd，在将光传感器信号的灰度等级数记作L的情况下，上述信号处理电路，基于利用上述传感器驱动模式从上述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R’=LX{ (R-Blst)/ (Wlst-Blst)- (B-B2nd) / (W2nd-B2nd) }(第十结构)。或者，在上述第一 第十结构中，优选上述第一传感器像素电路和第二传感器像素电路包括1个受光元件；蓄积与检测出的光量相应的电荷的I个蓄积节点；具有能够与上述蓄积节点电连接的控制端子的读出晶体管；和保持用开关元件，其设置于流过上述受光元件的电流的路径上，根据上述控制信号导通/断开(第十一结构)。此外，在上述第i^一结构中，还优选在上述第一传感器像素电路和第二传感器像素电路中，上述保持用开关元件，设置于上述蓄积节点与上述受光元件的一端之间，上述受光元件的另一端与复位线连接(第十二结构)。此外，在上述第一 第十结构中，优选上述第一传感器像素电路和第二传感器像素电路共用I个受光元件，上述受光元件的一端与上述第一传感器像素电路和第二传感器像素电路各自包含的保持用开关元件的一端连接，另一端与上述复位线连接(第十三结构)。此外，在上述第一 第十三结构中，优选还包括与上述有源矩阵基板相对的对置基板；和夹持在上述有源矩阵基板与对置基板之间的液晶(第十四结构)。[实施方式]以下，参照附图对本发明的更详细的实施方式进行说明。此外，以下的实施方式示出将本发明的显示装置作为液晶显示装置实施的情况下的结构例，但是本发明的显示装置不限定于液晶显示装置，能够应用于使用有源矩阵基板的任意的显示装置。此外，本发明的显示装置被设定作为通过具有图像取入功能，检测靠近画面的物体来进行输入操作的带有触摸面板的显示装置、具备显示功能和摄像功能的双向通信用显示装置等使用。此外，为了便于说明，以下参照的各图仅简略地示出本发明的实施方式的结构部件中为了说明本发明所需要的主要部件。因此，本发明的显示装置能够具备本说明书所参照的各图中未示出的任意的结构部件。此外，各图中的部件的尺寸，并非忠实地表示实际的结构部件的尺寸和各部件的尺寸比率等。
[第一实施方式]图I是表示本发明的第一实施方式的显示装置的结构的框图。图I所示的显示装置包括显示控制电路I、显示面板2和背光源3。显示面板2包括像素区域4、栅极驱动器电路5、源极驱动器电路6和传感器行驱动器电路7 (传感器驱动电路)。像素区域4包括多个显示像素电路8和多个传感器像素电路9。该显示装置具有在显示面板2显示图像的功能和检测射入显示面板2的光的功能。以下，使X为2以上的整数、y为3的倍数、m和η为偶数，使显示装置的帧率为60帧/秒。从外部对图I所示的显示装置供给视频信号Vin和定时控制信号Cin。显示控制电路I基于这些信号，对显示面板2输出视频信号VS和控制信号CSg、CSs, CSr，对背光源3输出控制信号CSb。视频信号VS可以与视频信号Vin相同，也可以是对视频信号Vin实施信号处理而得到的信号。
背光源3是与显示用光源分别设置的传感用光源，对显示面板2照射光。更详细来说，背光源3设置于显示面板2的背面侧，对显示面板2的背面照射光。背光源3在控制信号CSb为高电平时点亮，在控制信号CSb为低电平时熄灭。作为背光源3，例如能够使用红外线光源灯。在显示面板2的像素区域4，分别呈二维状配置有(xXy)个显示像素电路8、(nXm/2)个传感器像素电路9。更详细来说，在像素区域4设置有x条栅极线GLl GLx和y条源极线SLl SLy。栅极线GLl GLx相互平行地配置，源极线SLl SLy以与栅极线GLl GLx正交的方式相互平行地配置。(xXy)个显示像素电路8，配置于栅极线GLl GLx与源极线SLl SLy的交点附近。各显示像素电路8与I条栅极线GL和I条源极线SL连接。显示像素电路8被分类为红色显示用、绿色显示用和蓝色显示用。这3种显示像素电路8，沿着栅极线GLl GLx的延伸方向排列配置，构成I个彩色像素。在像素区域4与栅极线GLl GLx平行地设置有η条时钟线CLKl CLKn、n条复位线RSTl RSTn和η条读出线RWSl RWSn。此外，存在在像素区域4与栅极线GLl GLx平行地设置有其他信号线或电源线(未图示)的情况。在从传感器像素电路9进行读出时，选自源极线SLl SLy中的m条作为电源线VDDl VDDm使用，另外m条作为输出线OUTl OUTm使用。图2是表示像素区域4中的传感器像素电路9的配置的图。在(nXm/2)个传感器像素电路9中包括检测在背光源3的点亮期间射入的光的第一传感器像素电路9a和检测在背光源3的熄灭期间射入的光的第二传感器像素电路％。第一传感器像素电路9a和第二传感器像素电路％数量相同。在图2中，(ηXm/4)个第一传感器像素电路9a配置于第奇数条时钟线CLKl CLKn-I与第奇数条输出线OUTl OUTm-I的交点附近。(nXm/4)个第二传感器像素电路9b配置于第偶数条时钟线CLK2 CLKn与第偶数条输出线0UT2 OUTm的交点附近。这样，显不面板2包括对第一传感器像素电路9a的输出信号和第二传感器像素电路9b的输出信号进行传送的多条输出线OUTl OUTm,第一传感器像素电路9a和第二传感器像素电路％按种类与不同的输出线连接。栅极驱动器电路5驱动栅极线GLl GLx。更详细来说，栅极驱动器电路5基于控制信号CSg，从栅极线GLl GLx中依次选择I条栅极线，对所选择的栅极线施加高电平电位，对剩余的栅极线施加低电平电位。由此，一同选择与所选择的栅极线连接的y个显示像素电路8。源极驱动器电路6驱动源极线SLl SLy。更详细来说，源极驱动器电路6基于控制信号CSs，对源极线SLl SLy施加与视频信号VS相应的电位。此时，源极驱动器电路6可以进行线顺序驱动，也可以进行点顺序驱动。将对源极线SLl SLy施加的电位，写入由栅极驱动器电路5选择的y个显示像素电路8。这样，通过使用栅极驱动器电路5和源极驱动器电路6，将与视频信号VS相应的电位写入全部显示像素电路8，能够在显示面板2显示所期望的图像。传感器行驱动器电路7驱动时钟线CLKl CLKn、复位线RSTl RSTn和读出线RWSl RWSn等。更详细来说，传感器行驱动器电路7基于控制信号CSr，在图4所示的定时(将在后文中详细说明)对时钟线CLKl CLKn施加高电平电位和低电平电位。此外，传感器行驱动器电路7基于控制信号CSr，从复位线RSTl RSTn中选择(n/2)条或2条复位线，对所选择的复位线施加复位用的高电平电位，对剩余的复位线施加低电平电位。由此，将与被施加有高电平电位的复位线连接的(η X m/4)个或m个传感器像素电路9 一同复位。 此外，传感器行驱动器电路7基于控制信号CSr，从读出线RWSl RWSn中依次选择相邻的2条读出线，对所选择的读出线施加读出用的高电平电位，对剩余的读出线施加低电平电位。由此，能够成为将与所选择的2条读出线连接的m个传感器像素电路9 一同读出的状态。此时，源极驱动器电路6对电源线VDDl VDDm施加高电平电位。由此，从为能够读出状态的m个传感器像素电路9，对输出线OUTl OUTm输出与由各传感器像素电路9检测出的光量相应的信号(以下称为传感器信号)。源极驱动器电路6包括求取第一传感器像素电路9a的输出信号与第二传感器像素电路9b的输出信号之差的差电路(未图示)。源极驱动器电路6包括对由差电路求出的光量之差进行放大的放大器电路(未图示)。源极驱动器电路6将放大后的信号作为传感器输出Sout向显不面板2的外部输出。传感器输出Sout由在显不面板2的外部设置的信号处理电路20根据需要实施适当的处理。这样，通过使用源极驱动器电路6和传感器行驱动器电路7从全部传感器像素电路9读出传感器信号，能够检测射入显示面板2的光。图3是表示背光源3的点亮和熄灭定时、以及对于传感器像素电路9的复位和读出定时的图。背光源3在I帧期间以规定时间进行I次点亮，在除此以外的期间进行I次熄灭。具体来说，背光源3在I帧期间内，在时刻ta点亮，在时刻tb熄灭。此外,在时刻ta对全部第一传感器像素电路9a进行复位(reset)，在时刻tb对全部第二传感器像素电路9b进行复位。第一传感器像素电路9a在从时刻ta起至时刻tb为止的期间Al (背光源3的点亮期间)检测射入的光。第二传感器像素电路9b在从时刻tb起至时刻tc为止的期间A2(背光源3的熄灭期间)检测射入的光。期间Al与期间A2为相同的长度。来自第一传感器像素电路9a的读出和来自第二传感器像素电路9b的读出，在时刻tc之后并列地按线顺序进行。此外，在图3中，来自传感器像素电路9的读出在I帧期间完成，但是只要到在下一个帧期间对第一传感器像素电路9a进行复位之前完成即可。图4是用于以图3的定时进行驱动的显示面板2的信号波形图。如图4所示，栅极线GLl GLx的电位在I帧期间依次以规定时间各成为I次高电平。第奇数条时钟线CLKl CLKn-I的电位在I帧期间在期间Al中(更详细来说是从时刻ta起至即将到时刻tb为止)成为I次高电平。第偶数条时钟线CLK2 CLKn的电位在I帧期间在期间A2中(更详细来说是从时刻tb起至即将到时刻tc为止)成为I次高电平。第奇数条复位线RSTl RSTn-I的电位在I帧期间在期间Al的初始以规定时间成为I次高电平。第偶数条复位线RST2 RSTn的电位在I帧期间在期间A2的初始以规定时间成为I次高电平。使读出线RWSl RWSn每2条为I对，(n/2)对的读出线的电位在时刻tc之后依次各以规定时间成为闻电平。图5是表示传感器像素电路9的概略结构的图。如图5所示，第一传感器像素电路9a包括I个光电二极管Dla和I个蓄积节点NDa。光电二极管Dla从蓄积节点NDa抽取与在背光源3点亮的期间射入的光量(信 号+噪声)相应的电荷。第二传感器像素电路9b与第一传感器像素电路9a同样,包括I个光电二极管Dlb和I个蓄积节点NDb。光电二极管Dlb从蓄积节点NDb抽取与在背光源3熄灭的期间射入的光量(噪声)相应的电荷。从第一传感器像素电路9a读出与在背光源3点亮时的检测期间射入的光量相应的传感器信号。从第二传感器像素电路％读出与在背光源3点亮时的检测期间射入的光量相应的传感器信号。如上所述，通过使用源极驱动器电路6包含的差电路，求取第一传感器像素电路9a的输出信号与第二传感器像素电路9b的输出信号之差，能够求得背光源点亮时的光量与背光源熄灭时的光量之差。此外，设置于像素区域4的传感器像素电路9的个数可以是任意的。但是，优选将第一传感器像素电路9a和第二传感器像素电路9b与不同的输出线连接。例如在像素区域4设置有(nXm)个传感器像素电路9的情况下，将η个第一传感器像素电路9a分别与第奇数条输出线OUTl OUTm-I连接，将η个第二传感器像素电路9b分别与第偶数条输出线0UT2 OUTm连接即可。在这种情况下，按每行进行来自传感器像素电路9的读出。或者，也可以在像素区域4设置有与彩色像素相同数量的(即(xXy/3)个的)传感器像素电路
9。或者，也可以在像素区域4设置有个数比彩色像素少的(例如彩色像素的几分之一 几十分之一的)传感器像素电路9。这样，本发明的实施方式的显示装置，是在像素区域4配置有多个光电二极管(光传感器)的显示装置，包括具备多个显示像素电路8和多个传感器像素电路9的显示面板
2;和对传感器像素电路9输出表示背光源点亮时的检测期间和背光源熄灭时的检测期间的时钟信号CLK (控制信号)的传感器行驱动器电路7 (驱动电路)。以下，对该显示装置中包含的传感器像素电路9的详细情况进行说明。在以下的说明中，将传感器像素电路简称为像素电路，为了识别信号线上的信号，使用与信号线相同的名称(例如将时钟CLKa上的信号称为时钟信号CLKa)。第一传感器像素电路9a与时钟CLKa、复位线RSTa、读出线RWSa、电源线VDDa和输出线OUTa连接。第二传感器像素电路9b与时钟CLKb、复位线RSTb、读出线RWSb、电源线VDDb和输出线OUTb连接。在这些实施方式中，由于第二传感器像素电路9b与第一传感器像素电路9a具有相同结构、同样地进行动作，所以省略关于第二传感器像素电路9b的说明。图6是表示第一传感器像素电路9a和第二传感器像素电路9b的具体结构的一例的电路图。在本实施方式中，图6所示的第一像素电路IOa是上述第一传感器像素电路9a的一个具体例，第二像素电路IOb是第二传感器像素电路9b的一个具体例。如图6所示，第一像素电路IOa包括晶体管Tla、Mla、光电二极管Dla和电容器Cla。第二像素电路IOb包括晶体管Tlb、Mlb、光电二极管Dlb和电容器Clb。晶体管Tla、Mla、Tlb、Mlb是N型TFT(Thin Film Transistor :薄膜晶体管)。在第一像素电路IOa中，光电二极管Dla的阳极与复位线RSTa连接，阴极与晶体管Tla的源极连接。晶体管Tla的栅极与时钟线CLKa连接，漏极与晶体管Mla的栅极连接。晶体管Mla的漏极与电源线VDDa连接，源极与输出线OUTa连接。电容器Cla设置于晶体管Mla的栅极与读出线RWSa之间。在第一像素电路IOa中，与晶体管Mla的栅极连接的节点成为蓄积与检测出的光量相应的电荷的蓄积节点，晶体管Mla作为读出晶体管发挥功能。第二像素电路IOb具有与第一像素电路IOa相同的结构。图7是第一像素电路IOa的布局图。如图7所示，第一像素电路IOa通过在玻璃基板上依次形成遮光膜LS、半导体层(斜线部)、栅极配线层(点图案部)和源极配线层(空白部)而构成。在连接半导体层与源极配线层的部位和连接栅极配线层与源极配线层的部位设置有连接部(由白圈表示)。晶体管Tla、Mla通过交叉地配置半导体层与栅极配线层而形 成。光电二极管Dla通过排列配置P层、I层和N层的半导体层而形成。电容器Cla通过重叠配置半导体层与栅极配线层而形成。遮光膜LS是金属制，防止从基板的背侧进入的光射入光电二极管Dla。第二像素电路IOb以与第一像素电路IOa同样的方式进行布局。此夕卜，也可以以上述以外的方式布局第一和第二像素电路10a、IOb0图8是表示由图4所示的信号驱动的情况下的第一像素电路IOa的动作的图。如图8所示，第一像素电路IOa在I帧期间进行(a)复位、(b)蓄积、(c)保持和(d)读出。图9是表示由图4所示的信号驱动的情况下的第一像素电路IOa和第二像素电路IOb的信号波形图。在图9中，BL表示背光源3的亮度，Vinta表示第一像素电路IOa的蓄积节点的电位(晶体管Mla的栅极电位)，Vintb表示第二像素电路IOb的蓄积节点的电位(晶体管Mlb的栅极电位)。关于第一像素电路10a，时刻tl 时刻t2为复位期间，时刻t2 时刻t3为蓄积期间，时刻t3 时刻t7为保持期间，时刻t7 时刻t8为读出期间。关于第二像素电路10b，时刻t4 时刻t5为复位期间，时刻t5 时刻t6为蓄积期间，时刻t6 时刻t7为保持期间，时刻t7 时刻t8为读出期间。在第一像素电路IOa的复位期间，时钟信号CLKa成为高电平，读出信号RWSa成为低电平，复位信号RSTa成为复位用的高电平。此时，晶体管Tla导通。因此，电流(光电二极管Dla的正向电流)从复位线RSTa经由光电二极管Dla和晶体管Tla流向蓄积节点(图8 (a)),电位Vinta被复位为规定电平。在第一像素电路IOa的畜积期间，时钟/[目号CLKa成为闻电平，复位/[目号RSTa和读出信号RWSa成为低电平。此时，晶体管Tla导通。此时，当光射入光电二极管Dla时，电流(光电二极管Dla的光电流)从蓄积节点经由晶体管Tla和光电二极管Dla流向复位线RSTa，从蓄积节点抽取电荷(图8(b))。因此，电位Vinta与在时钟信号CLKa为高电平的期间(背光源3的点亮期间)射入的光量相应地下降。在第一像素电路IOa的保持期间，时钟信号CLKa、复位信号RSTa和读出信号RWSa成为低电平。此时，晶体管Tla断开。此时，即使光射入光电二极管Dla，晶体管Tla断开，光电二极管Dla与晶体管Ml的栅极之间电切断，因此电位Vinta不变化(图8 (C))。在第一像素电路IOa的读出期间，时钟信号CLKa和复位信号RSTa成为低电平,读出信号RWSa成为读出用的高电平。此时，晶体管Tla断开。此时，电位Vinta上升读出信号RWSa的电位的上升量的(Cqa/Cpa)倍(其中，Cpa是第一像素电路IOa的整体电容值，Cqa是电容器Cla的电容值)。晶体管Mla构成以源极驱动器电路6中包含的晶体管(未图示)为负载的源输出放大电路，根据电位Vinta驱动输出线OUTa (图8 (d))。第二像素电路IOb与第一像素电路IOa同样地动作。电位Vintb在复位期间被复位为规定电平，在蓄积期间与在时钟信号CLKb为高电平的期间(背光源3的熄灭期间)射入的光量相应地下降，在保持期间不变化。在读出期间，电位Vintb上升读出信号RWSb的电位的上升量的(Cqb/Cpb)倍(其中，Cpb是第二像素电路IOb的整体电容值，Cqb是电容器Clb的电容值)，晶体管Mlb根据电位Vintb驱动输出线OUTb。如上所述，本实施方式的第一像素电路IOa包括I个光电二极管Dla (光传感器)、蓄积与检测出的光量相应的电荷的I个蓄积节点、具有与蓄积节点连接的控制端子的晶体管Mla (读出晶体管)、和设置于流过光电二极管Dla的电流的路径上并根据时钟信号CLK导通/断开的晶体管Tla (保持用开关元件)。晶体管Tla设置于蓄积节点与光电二极管·Dla的一端之间,光电二极管Dla的另一端与复位线RSTa连接。晶体管Tla根据时钟信号CLKa，在背光源点亮时的检测期间导通。第二像素电路IOb具有与第一像素电路IOa同样的结构，第二像素电路IOb中包含的晶体管Tlb在背光源熄灭时的检测期间导通。这样，在流过光电二极管Dla的电流的路径上设置有在背光源点亮时的检测期间导通的晶体管Tla，在流过光电二极管Dlb的电流的路径上设置有在背光源熄灭时的检测期间导通的晶体管Tib。由此，能够构成在背光源点亮时的检测期间检测光，在此之外保持检测出的光量的第一像素电路IOa ;和在背光源熄灭时的检测期间检测光，在此之外保持检测出的光量的第二像素电路10b。因此，能够使用第一和第二像素电路10a、10b分别检测背光源点亮时的光量和背光源熄灭时的光量，在像素电路的外部求得两者之差。由此，能够提供不依赖于光环境的输入功能。此外，第一和第二像素电路10a、10b分别还包括设置于蓄积节点与读出线RWSa、RWSb之间的电容器Cla、Clb。因此，通过对读出线RWSa、RWSb施加读出用电位，能够使蓄积节点的电位变化，从第一和第二像素电路10a、10b读出与检测出的光量相应的信号。此外，显示面板2还包括对第一和第二像素电路10a、10b的输出信号进行传送的多条输出线OUTl OUTm，第一像素电路IOa和第二像素电路IOb按种类与不同的输出线连接。因此，将来自第一和第二像素电路10a、10b的读出并列进行，能够使读出速度变慢，削减装置的消耗电力。此外，本实施方式的显示装置，作为动作模式，除了以上参照图4和图9说明的传感器驱动模式之外，还具有用于分别对第一像素电路IOa和第二像素电路IOb的偏移误差进行修正的两种修正用数据取得模式(第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式)。图10是表示传感器驱动模式时的驱动信号、第一修正用数据取得模式时的驱动信号、第二修正用数据取得模式时的驱动信号的时序图。如图10所示，对于传感器驱动模式、第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式，I帧期间中的复位信号成为高电平的时刻及其长度相同。但是，时钟信号的长度与传感用背光源的点亮期间的长度各不相同。在本实施方式的显示装置中，通常利用传感器驱动模式进行来自第一和第二像素电路10a、IOb的传感器信号的读出，并且在规定的定时通过进行图10所示的第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式中的动作，取得修正用的数据。即，在本实施方式的显示装置中，在利用传感器驱动模式的I至多个帧之间适当设置有利用第一修正用数据取得模式进行动作的帧和利用第二修正用数据取得模式进行动作的帧。利用第一修正用数据取得模式进行动作的帧和利用第二修正用数据取得模式进行动作的帧的频度是任意的。第一修正用数据取得模式的帧和第二修正用数据取得模式的帧也可以连续，利用传感器驱动模式的I至多个帧也可以介于其间。此外，在第一修正用数据取得模式的帧之前，也可以配置有第二修正用数据取得模式的帧。在传感器驱动模式中，如上所述，在读出期间，从第一像素电路IOa得到与电位Vinta相应的输出，从第二像素电路IOb得到与电位Vintb相应的输出。在第一修正用数据取得模式的帧中，在读出期间，从第一像素电路IOa得到用于对传感器驱动模式时的第 一像素电路IOa的偏移量进行修正的第一修正数据Blst。在第二修正用数据取得模式的帧中，在读出期间，从第二像素电路IOb得到用于对传感器驱动模式时的第二像素电路IOb的偏移量进行修正的第二修正数据B2nd。如图10所示，对于传感器驱动模式、第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式全体，在I帧期间中时钟信号CLKa、CLKb上升的定时相同。此外，在各个模式中，时钟信号CLKa为高电平的期间的长度与时钟信号CLKb为高电平的期间的长度相等。此外，在第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式中时钟信号CLKa为高电平的期间的长度，比在传感器驱动模式中时钟信号CLKa为高电平的期间的长度短。换言之，第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式中的蓄积期间的长度，比传感器驱动模式中的蓄积期间的长度短。此外，第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式中的蓄积期间的长度优选实质为零，使得不受到因外部光等产生的光电流的影响。更具体来说，也可以如图10所示，在复位信号RSTa从高电平变换为低电平之后，时钟信号CLKa从高电平变换为低电平。但是，在这种情况下，蓄积期间的长度只要有用于使得复位信号RSTa的下降沿(从高电平变换为低电平)和时钟信号CLKa的下降沿的顺序不会因信号定时的偏离而颠倒的、规定的间隔(margin)期间的长度就足够。例如这种情况下的蓄积期间取决于设计，优选为数微秒左右的较短的时间。或者，也可以如图11所示，在第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式中，在时钟信号CLKa的下降沿之后，RST信号RSTa下降。在这种情况下，蓄积期间的长度实效为零。此外，在图10的例子中，在全部模式中，传感用背光源与时钟信号CLKa的上升沿同步地开始点亮。但是并不限定于此，时钟信号CLKa的上升沿既可以在背光源的点亮开始之后，也可以在背光源的点亮开始之前。但是在这种情况下，优选在传感器驱动模式和第一修正用数据取得模式中，从背光源的点亮开始起至时钟信号CLKa的上升沿为止的期间的长度相等。优选在传感器驱动模式的情况和第二修正用数据取得模式的情况下，背光源的点亮期间的长度相等。另一方面，第一修正用数据取得模式中的背光源的点亮期间的长度，比传感器驱动模式和第二修正用数据取得模式中的背光源的点亮期间的长度短。换言之，第一修正用数据取得模式中从蓄积期间结束时刻起至背光源熄灭为止的期间的长度，比传感器驱动模式中从蓄积期间结束时刻起至背光源熄灭为止的期间的长度短。在传感器驱动模式中，背光源在时钟信号CLKa的下降沿之后(即蓄积期间结束后)，在已经过规定时间的时刻熄灭。在第一修正用数据取得模式中，也优选背光源在时钟信号CLKa的下降沿之后，在已经过与上述规定时间相同的时间的时刻熄灭。如上所述，在第一修正用数据取得模式中，从第一像素电路IOa得到用于对传感器驱动模式时的第一像素电路IOa的偏移量进行修正的第一修正数据Blst。在第二修正用数据取得模式中，从第二像素电路IOb得到用于对传感器驱动模式时的第二像素电路IOb的偏移量进行修正的第二修正数据B2nd。此外，背光源点亮期间内的蓄积期间中电荷的蓄积状态，因在复位期间之前的背光源的点亮期间的长度而受到影响。在本实施方式中，如上所述，在传感器驱动模式的情况和第一修正用数据取得模式的情况下，将在复位期间之前的背光源的点亮期间的长度设定·为相等。由此，在传感器驱动模式的情况和第一修正用数据取得模式的情况下，能够使由在复位期间之前的背光源的点亮期间的长度产生的影响成为相同条件。这里，参照图12等，对在背光源点亮期间内的蓄积期间中电荷的蓄积状态因在复位期间之前的背光源的点亮期间的长度而受到影响的理由进行说明。图12是二极管Dla的截面示意图。如图12所示，在如本实施方式的二极管Dla那样在横向构造的PIN 二极管的附近设置有遮光膜LS的情况下，二极管因在与遮光膜LS之间产生的寄生电容而作为三端元件发挥功能。即，遮光膜LS是栅极，P层是阳极，η层是阴极，根据栅极即遮光膜LS的电位V&阳极电位Va和阴极电位V。的关系，呈现互不相同的3种动作模式。这里，按阳极电位Va与遮光膜LS的电位V。的关系表示模式Α、B、C的分布，则如图13所示。在图13中，没有阴影线的区域是模式Α，带有右下阴影线的区域是模式B，带有左下阴影线的区域是模式C。如上所述，模式A的区域能够记作Va + Vthj ( Vls 5 Vc + Vth n,模式B的区域能够表示为Vls ^ Va + Vthj,模式C的区域能够表示为VC +Vth n 彡 Vls。图13所示的t0、tl、t2中的t0是表示复位信号RSTa成为高电平的时刻的L和Va的坐标。tl与复位信号RSTa从高电平变换成低电平的时刻对应，t2与时钟信号CLKa从高电平变换成低电平的时刻对应。从图13可知，在复位信号RSTa成为高电平的时刻(复位开始时，即时刻t0)，二极管Dla处于模式B的状态。当处于模式B的状态时，二极管Dla如图14A所示，成为在i层蓄积空穴的状态。在复位信号RSTa变换为低电平的时刻(即时刻tl)，二极管Dla成为模式A的状态，如图14B所示，成为在i层捕获空穴的状态。因此，在复位期间，二极管Dla处于图14A所示的模式B的状态，受到即将到复位期间之前的来自背光源的光的影响。即，当即将到复位期间之前的对于二极管Dla的来自背光源的透过光或反射光的状态不同时，二极管Dla中电荷的蓄积状态也不同。由此，二极管Dla的复位电平和复位馈入量依赖于即将到复位期间之前的背光源的点亮状况。鉴于上述事实，在本实施方式中，如图10所示，在传感器驱动模式和第一修正用数据取得模式中，将在复位期间之前的背光源的点亮期间的长度设定为相互相等。由此，在二极管Dla的复位电平和复位馈入量与传感器驱动模式的情况是均等的条件下，利用第一修正用数据取得模式，得到用于对传感器驱动模式时的第一像素电路IOa的偏移量进行修正的第一修正数据Blst。此外，在图10所示的例子中，在传感器驱动模式的情况和第一修正用数据取得模式的情况下，将从蓄积期间的结束起至背光源熄灭为止的期间设定为相互相等。这是由于在从蓄积期间的结束起至背光源熄灭为止的期间，在传感器驱动模式的情况和第一修正用数据取得模式的情况下使由来自背光源的光射入二极管Dla所引起的晶体管Tla的泄漏的影响均匀。即，即使在时钟信号CLKa成为低电平，蓄积期间结束之后，背光源点亮的期间也存在来自背光源的光透过遮光膜LS或由面板内的构成部件反射而射入晶体管Tla的光成分。因此，如图10所示，通过将从蓄积期间的结束起至背光源熄灭为止的期间的长度在传感器驱动模式的情况和第一修正用数据取得模式的情况下设定为相互相等，能够使晶体管Tla的泄漏的影响在这两种情况下成为相同条件。由此，在晶体管Tla的泄漏与传感器驱动 模式的情况是均等的条件下，利用第一修正用数据取得模式，得到用于对传感器驱动模式时的第一像素电路IOa的偏移量进行修正的第一修正数据Blst。此外，在第二修正用数据取得模式中，作为第二像素电路IOb的输出，得到用于对传感器驱动模式时的第二像素电路IOb的偏移量进行修正的第二修正数据B2nd。在本实施方式中，如图10所示，在第二修正用数据取得模式中，I帧期间中的背光源的点亮期间与传感器驱动模式情况下的点亮期间具有相同的定时和相同的长度。因此，即将到第二像素电路IOb的复位期间(复位信号RSTb为高电平的期间)之前的背光源的点亮状况与传感器驱动模式的情况是相同条件，所以如以上参照图12 图14B说明的那样，在二极管Dlb的复位电平和复位馈入量与传感器驱动模式的情况是均等的条件下，利用第二修正用数据取得模式，能够得到用于对传感器驱动模式时的第二像素电路IOb的偏移量进行修正的第二修正数据B2nd。信号处理电路20使用如上所述得到的第一修正数据Blst和第二修正数据B2nd，对利用传感器驱动模式得到的传感器输出进行修正。以下说明该修正处理的具体例子。此外，这里利用信号处理电路20进行以下修正处理，但是也能够是利用设置于源极驱动器电路6内的运算电路进行的结构。[修正的具体例I]在修正的具体例I中，在将利用传感器驱动模式从第二像素电路IOb得到的光传感器信号电平记作B的情况下，信号处理电路20基于利用传感器驱动模式从第一像素电路IOa得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R，= (R-Blst) - (B-B2nd)0通过该修正，能够消除第一像素电路IOa和第二像素电路IOb的偏移量，能够得到精度高的传感器输出。此外，还具有能够通过消除偏移量来扩大传感器输出的动态范围的优点。
[修正的具体例2]在修正的具体例2中，在第一修正用数据取得模式中，通过供给振幅比传感器驱动模式时小(振幅可以为零)的读出脉冲，取得增益修正用光传感器信号电平Wlst。此外，在第二修正用数据取得模式中，通过供给振幅比传感器驱动模式时小(振幅可以为零)的读出脉冲，取得增益修正用光传感器信号电平W2nd。然后，在将光传感器信号的灰度等级数记作L的情况下，基于利用传感器驱动模式从第一像素电路IOa得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R，=LX {R/ (Wlst-Blst) -B/ (W2nd-B2nd) }。通过该修正，能够对第一像素电路IOa和第二像素电路IOb的增益进行修正。由 此，具有能够扩大传感器输出的动态范围的优点。[修正的具体例3]在修正的具体例3中，使用利用传感器驱动模式从第二像素电路IOb得到的光传感器信号电平B、上述增益修正用光传感器信号电平Wlst及增益修正用光传感器信号电平W2nd和光传感器信号的灰度等级数L，基于利用传感器驱动模式从第一像素电路IOa得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R，=LX { (R-Blst) / (Wlst-Blst) - (B-B2nd) / (W2nd-B2nd) }。由此，通过对偏移量和增益两者进行修正，能够得到高精度且动态范围大的传感器输出。[第二实施方式]图15是本发明的第二实施方式的像素电路的电路图。图15所示的像素电路30包括晶体管Tla、Tlb、Mla、Mlb、光电二极管Dl和电容器Cla、Clb。晶体管Tla、Tlb、Mla、Mlb是N型TFT。在图15中，左半部分相当于第一像素电路，右半部分相当于第二像素电路。像素电路30与时钟线CLKa、CLKb、复位线RST、读出线RWS、电源线VDDa、VDDb和输出线OUTa、OUTb连接。如图15所示，光电二极管Dl的阳极与复位线RST连接，阴极与晶体管Tla、Tlb的源极连接。晶体管Tla的栅极与时钟线CLKa连接，漏极与晶体管Mla的栅极连接。晶体管Mla的漏极与电源线VDDa连接，源极与输出线OUTa连接。电容器Cla设置于晶体管Mla的栅极与读出线RWS之间。晶体管Tlb的栅极与时钟线CLKb连接，漏极与晶体管Mlb的栅极连接。晶体管Mlb的漏极与电源线VDDb连接，源极与输出线OUTb连接。电容器Clb设置于晶体管Mlb的栅极与读出线RWS之间。在像素电路30中，与晶体管Mla的栅极连接的节点为第一蓄积节点，与晶体管Mlb的栅极连接的节点为第二蓄积节点，晶体管Mla、Mlb作为读出晶体管发挥功能。图16是像素电路30的布局图。图16的说明与第一实施方式相同。图17是表示传感器驱动模式中的像素电路30的动作的图。在传感器驱动模式中，像素电路30在I帧期间中进行Ca)背光源点亮时的复位；(b)背光源点亮时的蓄积；(C)背光源熄灭时的复位；(d)背光源熄灭时的蓄积；(e)保持；和(f)读出。图18是传感器驱动模式中的像素电路30的信号波形图。在图18中，Vinta表示第一蓄积节点的电位(晶体管Mla的栅极电位)，Vintb表示第二蓄积节点的电位(晶体管Mlb的栅极电位)。在图18中，时刻tl 时刻t2为背光源点亮时的复位期间，时刻t2 时刻t3为背光源点亮时的蓄积期间，时刻t4 时刻t5为背光源熄灭时的复位期间，时刻t5 时刻t6为背光源熄灭时的蓄积期间，时刻t3 时刻t4和时刻t6 时刻t7为保持期间，时刻t7 时刻t8为读出期间。在背光源点亮时的复位期间，时钟信号CLKa成为高电平，时钟信号CLKb和读出信号RWS成为低电平，复位信号RST成为复位用的高电平。此时，晶体管Tla导通，晶体管Tlb断开。因此，电流(光电二极管Dl的正向电流)从复位线RST经由光电二极管Dl和晶体管Tla流向第一蓄积节点(图17 (a)),电位Vinta被复位为规定电平。在背光源点亮时的蓄积期间，时钟信号CLKa成为高电平，时钟信号CLKb、复位信号RST和读出信号RWS成为低电平。此时，晶体管Tla导通，晶体管Tlb断开。此时，当光射入光电二极管Dl时，电流(光电二极管Dl的光电流)从第一蓄积节点经由晶体管Tla和光电二极管Dl流向复位线RST，从第一蓄积节点抽取电荷(图17 (b))。因此，电位Vinta与在该期间(背光源3的点亮时间)射入的光量相应地下降。此外，在该期间电位Vintb不 变化。在背光源熄灭时的复位期间，时钟信号CLKb成为高电平，时钟信号CLKa和读出信号RWS成为低电平，复位信号RST成为复位用的高电平。此时，晶体管Tla断开，晶体管Tlb导通。因此，电流(光电二极管Dl的正向电流)从复位线RST经由光电二极管Dl和晶体管Tlb流向第二蓄积节点(图17 (C)),电位Vintb被复位为规定电平。在背光源熄灭时的蓄积期间，时钟信号CLKb成为高电平，时钟信号CLKa、复位信号RST和读出信号RWS成为低电平。此时，晶体管Tla断开，晶体管Tlb导通。此时，当光射入光电二极管Dl时，电流(光电二极管Dl的光电流)从第二蓄积节点经由晶体管Tlb和光电二极管Dl流向复位线RST，从第二蓄积节点抽取电荷(图17 (d))。因此，电位Vintb与在该期间(背光源3的熄灭时间)射入的光量相应地下降。此外，在该期间电位Vinta不变化。在保持期间，时钟信号CLKa、CLKb、复位信号RST和读出信号RWS成为低电平。此时，晶体管Tla、Tlb断开。此时，即使光射入光电二极管D1，晶体管Tla、Tlb也断开，光电二极管Dl与晶体管Mla、Mlb的栅极之间电切断，因此电位Vinta、Vintb不变化(图17 (e))。在读出期间，时钟信号CLKa、CLKb和复位信号RST成为低电平，读出信号RWS成为读出用的高电平。此时，晶体管Tla、Tlb断开。此时，电位Vinta、Vintb上升读出信号RWS的电位的上升量。晶体管Mla的漏极-源极间流动与电位Vinta相应的量的电流Ia，在晶体管Mlb的漏极-源极间流动与电位Vintb相应的量的电流Ib (图17 (f))。电流Ia经由输出线OUTa输入源极驱动器电路6，电流Ib经由输出线OUTb输入源极驱动器电路6。如上所述，本实施方式的像素电路30具有在第一实施方式的第一和第二像素电路10a、10b之间共用I个光电二极管Dl (光传感器)的结构。共用的光电二极管Dl的阴极与第一像素电路相当部分包含的晶体管Tla的源极和第二像素电路相当部分包含的晶体管Tlb的源极连接。通过像素电路30，能够与第一实施方式的第一和第二像素电路10a、10b同样地检测背光源点亮时的光量和背光源熄灭时的光量。由此，能够得到与第一实施方式同样的效果。此外，通过在2种像素电路间共用I个光电二极管Dl，不产生在2种像素电路间的光电二极管的特性差。由此，能够精确地求得背光源点亮时的光量和背光源熄灭时的光量。此夕卜，能够减少光电二极管的个数，提高开口率，提高传感器像素电路的灵敏度。此外，在像素电路30中，如第一实施方式中说明的那样，在传感器驱动模式的帧的间隙适当插入第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式的帧，使用利用上述模式得到的第一修正数据Blst和第二修正数据B2nd,能够对利用传感器驱动模式得到的传感器输出的偏移量和增益中的至少一方进行修正。由此，与第一实施方式同样地，能够得到高精度且动态范围大的传感器输出。[电路结构的变形例]关于在第一实施方式中参照图6说明的电路结构，能够构成以下所示的变形例。图19A 19E分别是第一实施方式的第一 第五变形例的像素电路的电路图。图19A 19E所示的第一像素电路Ila 17a能够通过对第一实施方式的第一像素电路IOa进行以下的变形得到。第二像素电路Ilb 17b能够通过对第一实施方式的第二像素电路IOb进行相同的变形得到。 图19A所示的第一像素电路Ila是将第一像素电路IOa中包含的电容器Cl替换为作为P型TFT的晶体管TCa而成的。在第一像素电路11a，晶体管TCa的漏极与晶体管Tla的漏极连接，源极与晶体管Mla的栅极连接，栅极与读出线RWSa连接。像这样连接的晶体管TCa，在对读出线RWSa施加有读出用的高电平时，与原来的像素电路相比使蓄积节点的电位更大地变化。因此，对较强的光射入时的蓄积节点的电位与较弱的光射入时的蓄积节点的电位之差进行放大，能够提高像素电路Ila的灵敏度。对第二实施方式进行同样的变形时，得到图24A所示的像素电路31。图19B所示的第一像素电路12a，是将第一像素电路IOa中包含的光电二极管Dl替换为光电晶体管TDa而成的。由此，第一像素电路12a中包含的晶体管全部N型。因此，利用能够制造N型晶体管的单沟道工艺，能够制造第一像素电路12a。对第二实施方式进行同样的变形时，得到图24B所示的像素电路32。图19C所示的第一像素电路15a是对第一像素电路IOa追加晶体管TSa而成的。晶体管TSa是N型TFT，作为选择用开关元件发挥功能。在第一像素电路15a中，晶体管Mla的源极与晶体管TSa的漏极连接。晶体管TSa的源极与输出线OUTa连接，栅极与选择线SELa连接。选择信号SELa在从第一像素电路15a进行读出时成为高电平。此外，电容器Cla在第一像素电路IOa中与读出线RSWa连接，但是在第一像素电路15a中与电源线VDD连接。由此，得到像素电路的变化。对第二实施方式进行同样的变形时，得到图24C所示的像素电路35。图20是表示传感器驱动模式中的第一像素电路15a的动作的图。图21是第一像素电路15a的信号波形图。在读出以外时，选择信号SELa成为低电平，晶体管TSa断开，第一像素电路15a与第一像素电路IOa同样地动作(图20 (a) (C))。在读出时,选择信号SELa成为高电平，晶体管TSa导通。此时，晶体管Mla的漏极-源极间流动与电位Vinta相应的量的电流Ia (图20 (d))。图19D所示的第一像素电路16a是对第一像素电路IOa追加晶体管TRa而成的。晶体管TRa是N型TFT，作为复位用开关元件发挥功能。在第一像素电路16a中，对晶体管TRa的源极施加低电平电位VSS，漏极与晶体管Mla的栅极连接，栅极与复位线RSTa连接。此外,对光电二极管Dla的阳极施加低电平电位COM。由此，得到像素电路的变化。对第二实施方式进行同样的变形时，得到图24D所示的像素电路36。图22是表示传感器驱动模式中的第一像素电路16a的动作的图。在复位时，复位信号RSTa成为高电平，晶体管TRa导通，蓄积节点的电位(晶体管Mla的栅极电位)被复位为低电平电位VSS (图22 (a))。在复位以外时，复位信号RSTa成为低电平，晶体管TRb断开(图 22 (b) (d))。图19E所示的第一像素电路17a是对第一像素电路IOa追加上述晶体管TSa、TRa而成的。晶体管TSa、TRa的连接方式与第一像素电路15a、16a相同。由此，得到像素电路的变化。对第二实施方式进行同样的变形时，得到图24E所示的像素电路37。图23是表示传感器驱动模式中的第一像素电路17a的动作的图。在复位时，复位信号RSTa成为高电平，晶体管TRa导通，蓄积节点的电位(晶体管Mla的栅极电位)被复位 为高电平电位VDD (图23 (a))。在读出时，选择信号SELa成为高电平，晶体管TSa导通。此时，晶体管Mla的漏极-源极间流动与电位Vinta相应的量的电流Ia (图23 (d))。在复位和读出以外时，复位信号RSTa和选择信号SELa成为低电平(图23 (b)和(C))。如上所示，上述各实施方式及其变形例的显示装置还具备在背光源点亮时的检测期间检测光、在此之外保持检测出的光量的第一传感器像素电路；和在背光源熄灭时的检测期间检测光、在此之外保持检测出的光量的第二传感器像素电路。由此，上述各实施方式及其变形例的显示装置，由于在传感器像素电路的外部能够求得2种光量之差，检测背光源点亮时的光量与背光源熄灭时的光量之差，所以能够解决现有问题，提供不依赖于光环境的输入功能。此外，通过利用第一和第二修正用数据取得模式取得的修正用数据对传感器输出进行修正，能够得到高精度且动态范围大的传感器输出。此外，在本发明中，对设置于显示装置的光源的种类没有特别限定。因此，例如也可以使设置成显示用的可见光背光源点亮和熄灭。或者，也可以在显示装置设置有与显示用的可见光背光源不同的光检测用红外光背光源。在这样的显示装置中，也可以使可见光背光源总是点亮，使红外光背光源在I帧期间点亮及熄灭I次。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于 具备有源矩阵基板， 所述显示装置包括 在所述有源矩阵基板的像素区域设置的光传感器； 与所述光传感器连接的传感器驱动配线； 传感器驱动电路，其通过所述传感器驱动配线向所述光传感器供给传感器驱动信号；放大器电路，其将根据所述传感器驱动信号从所述光传感器读出的信号进行放大，作为光传感器信号输出； 信号处理电路，其对从所述放大器电路输出的光传感器信号进行处理；和 所述光传感器用的光源， 所述光传感器包括 第一传感器像素电路，其根据所述传感器驱动信号在所述光源点亮时的蓄积期间蓄积与受光量相应的电荷，当读出期间到来时输出与蓄积电荷相应的传感器信号；和 第二传感器像素电路，其根据所述传感器驱动信号在所述光源熄灭时的蓄积期间蓄积与受光量相应的电荷，当读出期间到来时输出与蓄积电荷相应的传感器信号， 所述传感器驱动电路，具有传感器驱动模式、第一修正用数据取得模式和第二修正用数据取得模式，作为I帧期间的动作模式，其中 所述传感器驱动模式用于分别从所述光传感器的所述第一传感器像素电路和所述第二传感器像素电路得到所述传感器信号， 所述第一修正用数据取得模式使用与所述传感器驱动模式不同的传感器驱动信号，取得用于对从所述第一传感器像素电路得到的传感器信号进行修正的第一修正用数据， 所述第二修正用数据取得模式使用与所述传感器驱动模式不同的传感器驱动信号，取得用于对从所述第二传感器像素电路得到的传感器信号进行修正的第二修正用数据， 所述第一修正用数据取得模式中的所述光源点亮时的蓄积期间，比所述传感器驱动模式中的所述光源点亮时的蓄积期间短， 所述第二修正用数据取得模式中的所述光源熄灭时的蓄积期间，比所述传感器驱动模式中的所述光源熄灭时的蓄积期间短。
2.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述第一修正用数据取得模式中的所述光源点亮期间，比所述传感器驱动模式中的所述光源点亮期间短。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 在所述第一修正用数据取得模式中，I帧期间中的所述光源点亮开始的定时是与所述传感器驱动模式相同的定时。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于 所述第一修正用数据取得模式中的从所述蓄积期间的开始时刻起至所述光源点亮期间的结束时刻为止的期间，比所述传感器驱动模式中的从所述蓄积期间的开始时刻起至所述光源点亮期间的结束时刻为止的期间短。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于 在所述第一修正用数据取得模式中，从所述蓄积期间的结束时刻起至所述光源点亮期间的结束时刻为止的期间的长度，与所述传感器驱动模式中的从所述蓄积期间的结束时刻起至所述光源点亮期间的结束时刻为止的期间的长度相等。
6.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述第二修正用数据取得模式中的所述光源点亮期间，比所述第一修正用数据取得模式中的所述光源点亮期间长。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于 在所述第二修正用数据取得模式中，I帧期间中的所述光源点亮期间的开始和结束的定时，与所述传感器驱动模式的情况下的I帧期间中的所述光源点亮期间的开始和结束的定时相同。
8.如权利要求I至7中任一项所述的显示装置，其特征在于 将利用所述传感器驱动模式从所述第二传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B，将利用所述第一修正用数据取得模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作Blst，将利用所述第二修正用数据取得模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B2nd, 所述信号处理电路，基于利用所述传感器驱动模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R，= (R-Blst) - (B-B2ndX
9.如权利要求I至7中任一项所述的显示装置，其特征在于 在所述第一修正用数据取得模式中，通过所述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平Wlst,在所述第二修正用数据取得模式中，通过所述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平评211(1， 在将光传感器信号的灰度等级数记作L的情况下， 所述信号处理电路，基于利用所述传感器驱动模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R，=LX {R/ (Wlst-Blst) -B/ (W2nd-B2nd) }。
10.如权利要求I至7中任一项所述的显示装置，其特征在于 将利用所述传感器驱动模式从所述第二传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B，将利用所述第一修正用数据取得模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作Blst，将利用所述第二修正用数据取得模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平记作B2nd, 在所述第一修正用数据取得模式中，通过所述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平Wlst,在所述第二修正用数据取得模式中，通过所述传感器驱动电路供给具有比传感器驱动模式时的读出信号的振幅小的振幅的读出信号，取得增益修正用光传感器信号电平评211(1， 在将光传感器信号的灰度等级数记作L的情况下， 所述信号处理电路，基于利用所述传感器驱动模式从所述第一传感器像素电路得到的光传感器信号电平R，根据下式求取修正后的光传感器信号电平R’ R，=LX { (R-Blst)/ (Wlst-Blst)- (B-B2nd) / (W2nd-B2nd) }。
11.如权利要求I至10中任一项所述的显示装置，其特征在于 所述第一传感器像素电路和所述第二传感器像素电路包括 I个受光元件； 蓄积与检测出的光量相应的电荷的I个蓄积节点； 具有能够与所述蓄积节点电连接的控制端子的读出晶体管；和保持用开关元件，其设置于流过所述受光元件的电流的路径上，根据所述控制信号导通/断开。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于 在所述第一传感器像素电路和所述第二传感器像素电路中， 所述保持用开关元件，设置于所述蓄积节点与所述受光元件的一端之间， 所述受光元件的另一端与复位线连接。
13.如权利要求I至10中任一项所述的显示装置，其特征在于 所述第一传感器像素电路和所述第二传感器像素电路共用I个受光元件， 所述受光元件的一端与所述第一传感器像素电路和所述第二传感器像素电路各自包含的保持用开关元件的一端连接，另一端与所述复位线连接。
14.如权利要求I至13中任一项所述的显示装置，其特征在于，还包括 与所述有源矩阵基板相对的对置基板；和 夹持在所述有源矩阵基板与对置基板之间的液晶。
全文摘要
本发明提供一种显示装置，其在像素内具有光检测元件，具有不依赖于光环境的输入功能。该显示装置是在像素区域具有光传感器的显示装置。上述光传感器包括输出与传感器用光源点亮时的蓄积期间的蓄积电荷相应的传感器信号的第一传感器像素电路；和输出与上述光源熄灭时的蓄积期间的蓄积电荷相应的传感器信号的第二传感器像素电路。作为上述光传感器的1帧期间的动作模式，包括用于分别从第一和第二传感器像素电路得到传感器信号的传感器驱动模式；取得对来自第一传感器像素电路的传感器信号进行修正的第一修正用数据的第一修正用数据取得模式；和取得对来自第二传感器像素电路的传感器信号进行修正的第二修正用数据的第二修正用数据取得模式。
文档编号G02F1/1333GK102906807SQ20118002504
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月19日 优先权日2010年5月20日
发明者杉田靖博, 田中耕平, 臼仓奈留, 根本纪, 加藤浩巳 申请人:夏普株式会社