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校正(calibration)的显示装置。
背景技术：
目前，提案有通过在像素内设置例如光电二极管等光检测元件，能够取入靠近显示器的物体的图像的带有图像取入功能的显示装置。这种带有图像取入功能的显示装置，被设定作为双向通信用显示装置、带有触摸面板功能的显示装置使用。在现有的带有图像取入功能的显示装置中，在有源矩阵基板利用半导体工艺形成信号线和扫描线、TFT (Thin Film Transistor :薄膜晶体管)、像素电极等公知的结构要素时，同时在像素内装入光电二极管。在日本特开2006 - 3857号公报等中，公开了这种现有 的带有图像取入功能的显示装置。此外，在这种带有图像取入功能的显示装置中存在如下问题直到光检测元件的输出最终作为光传感器信号输出为止，在面板内的放大器等电路中包含固有的偏移量。因此，例如在国际公开公报W02008/126873中公开了用于在动作中自动校正光传感器信号的偏移量或增益的提案。在国际公开公报W02008/126873公开的结构中，利用与通常的传感器驱动信号不同的驱动模式，模拟做出黑色等级(灰度等级)或白色等级(灰度等级)的检测状态，将其作为真正的黑色等级或白色等级使用，校正光传感器信号。

发明内容
然而，在国际公开公报W02008/126873公开的结构中存在如下问题虽然在显示装置的动作中能够自动校正偏移量或增益，但是由于通过使驱动模式与通常情况不同来模拟做出黑色等级或白色等级的检测状态，所以因驱动定时等不同而相对于真正的黑色等级或白色等级产生偏移误差。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在像素内具有光检测元件的显示装置，特别是提供能够消除相对于真正的黑色等级或白色等级的偏移误差，并且在显示装置的动作中能够对光传感器信号自动进行校正的显示装置。为了实现上述目的，这里公开的显示装置是包括有源矩阵基板的显示装置，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，其经由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，其对根据上述传感器驱动信号从上述光传感器读出的传感器输出进行放大，作为光传感器信号输出；和信号处理电路，其对从上述放大器电路输出的光传感器信号进行处理，作为动作模式，上述传感器驱动电路至少具有传感器驱动模式，通过向上述光传感器供给第一图案的传感器驱动信号，向上述信号处理电路输出与光传感器的受光量对应的光传感器信号；和校正数据取得模式，通过向上述光传感器供给与上述第一图案不同的第二图案的传感器驱动信号，取得与光传感器检测出黑色等级或白色等级的情况相当的校正用光传感器信号电平，上述显示装置还包括存储器，上述存储器存储有在将周围环境控制成规定条件的状态下分别以上述传感器驱动模式和上述校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到的光传感器信号电平，作为上述校正用光传感器信号电平的偏移量消除用数据，上述信号处理电路，使用由从上述存储器读出的上述偏移量消除用数据校正后的上述校正用光传感器信号电平，对上述传感器驱动模式时的光传感器信号进行校正。根据本发明，能够提供一种在像素内具有光检测元件的显示装置，特别是提供能够消除相对于真正的黑色等级或白色等级的偏移误差，并且在显示装置的动作中能够自动校正光传感器信号的显示装置。


图I是表示本发明的一实施方式的显示装置的概略结构的框图。
图2是表示本发明的一实施方式的显示装置的一个像素的结构的等效电路图。图3是分别表示复位信号和读出信号的波形的时序图。图4是表示本发明的一实施方式的显示装置的传感器驱动定时的时序图。图5是表示传感器像素读出电路的内部结构的电路图。图6是表示读出信号、传感器输出和传感器像素读出电路的输出的关系的波形图。图7是表示传感器列放大器的结构例的电路图。图8是表示第一实施方式的显示装置的各个动作模式中的复位信号和读出信号的图案的一例的波形图。图9A是图8所示的第一校正数据取得模式中的Vint的波形图。图9B是图8所示的第二校正数据取得模式中的Vint的波形图。图10是表示在未消除B2niini与Blst.ini的偏移误差的情况和消除了偏移误差的情况下各自动态范围的不同的图表。图11是表示产生读出信号RWS的RWS驱动器电路的结构的一例的等效电路图。图12是表示第二实施方式的显示装置的各个动作模式中的复位信号和读出信号的图案的一例的波形图。图13A是图12所示的第一校正数据取得模式中的Vint的波形图。图13B是图12所示的第二校正数据取得模式中的Vint的波形图。图14是表示第二实施方式的显示装置的第一校正数据取得模式中的传感器驱动定时的时序图。图15A是表示第二实施方式的显示装置的传感器驱动模式中的读出信号RWS、复位信号RST和配线VSS的电位的波形图。图15B是表示第二实施方式的第一校正数据取得模式中的读出信号RWS、复位信号RST和配线VSS的电位的波形图。图16是表示第三实施方式的显示装置的各个动作模式中的复位信号和读出信号的图案的一例的波形图。
图17A是第三实施方式的显示装置的第一校正数据取得模式中的Vint的波形图。图17B是第三实施方式的第二校正数据取得模式中的Vint的波形图。图18是表示作为本发明的实施方式的显示装置的一个变形例，光传感器的配线VDD和OUT与源极配线COL分别设置的结构的等效电路图。
具体实施例方式本发明的一实施方式的显示装置是包括有源矩阵基板的显示装置，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，其经由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，其对根据上述传感器驱动信号从上述光传感器读出的传感器输出进行放大，作为光传感器信号输出；和信号处理电路，其对从上述放大器电路输出的光传感器信号 进行处理，作为动作模式，上述传感器驱动电路至少具有传感器驱动模式，通过向上述光传感器供给第一图案的传感器驱动信号，向上述信号处理电路输出与光传感器的受光量对应的光传感器信号；和校正数据取得模式，通过向上述光传感器供给与上述第一图案不同的第二图案的传感器驱动信号，取得与光传感器检测出黑色等级或白色等级的情况相当的校正用光传感器信号电平，上述显示装置还包括存储器，上述存储器存储有在将周围环境控制成规定条件的状态下分别以上述传感器驱动模式和上述校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到的光传感器信号电平，作为上述校正用光传感器信号电平的偏移量消除用数据，上述信号处理电路，使用由从上述存储器读出的上述偏移量消除用数据校正后的上述校正用光传感器信号电平，对上述传感器驱动模式时的光传感器信号进行校正(第一结构)。在上述第一结构中优选，上述传感器驱动配线包括与上述光传感器连接的复位信号配线；和与上述光传感器连接的读出信号配线，上述传感器驱动信号包括经由上述复位信号配线向上述光传感器供给的复位信号；和经由上述读出信号配线向上述光传感器供给的读出信号，在上述传感器驱动模式中，上述传感器驱动电路向上述光传感器供给复位信号，在经过规定时间后供给读出信号，由此向上述信号处理电路输出与上述规定时间内的光传感器的受光量对应的光传感器信号。(第二结构)。在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第一校正数据取得模式，在上述第一校正数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之前，从上述传感器驱动电路向上述光传感器供给上述读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以上述第一校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=R — {B — (B2niini — Blst. ini) }(第三结构)。在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第二校正数据取得模式，在上述第二校正数据取得模式中，上述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Wlst. ini，以上述第二校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R’ =LXR/Iff — (W3riini — Wlst.ini) — Blst.ini}(第四结构)。此外，在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第一校正数据取得模式，在上述第一校正数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之前，从上述传感器驱动电路向上述光传感器供给上述读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B;和第二校正数据取得模式，在上述第二校正数据取得模式中，上述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以上述第一校正数据取得模式驱动上述光·传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为B2niini,以上述第二校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为W3ri. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=L/[ {W — (W3riini — Wlst.ini) } — {B — (B2niini — Blst.ini) }]X [R — {B — (B2niini — Blst.ini) }](第五结构)。此外，在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第一校正用数据取得模式，在上述第一校正用数据取得模式中，通过在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之后，从上述传感器驱动电路向上述光传感器供给上述读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以上述第一校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=R — {B — (B2niini — Blst. ini) }(第六结构)。在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第二校正用数据取得模式，在上述第二校正用数据取得模式中，上述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Blst. ini，在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Wlst. ini，以上述校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Wteiini，光传感器信号的灰度等级数为L时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R’ =L X R/Iff — (W3riini — Wlst. ini) — Blst. ini}(第七结构)。
在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第一校正用数据取得模式，在上述第一校正用数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之后，从上述传感器驱动电路向上述光传感器供给读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B;和第二校正用数据取得模式，在上述第二校正用数据取得模式中，上述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以上述第一校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Wlst.ini，以上述校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=L/[ {W — (W3riini — Wlst.ini) } — {B — (B2niini — Blst.ini) }] X [R — {B — (B2nd ini — Blst. ini) }](第八结构)。在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第二校正用数据取得模式，在上述第二校正用数据取得模式中，上述传感器驱动电路与复位信号同步地供给读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，其中，上述读出信号具有读出与上述光传感器的电容输出的偏移量饱和的状态相当的传感器输出的振幅AVi^white,当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Wlst. ini，以上述第二校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R’ =LX R/Iff — (W3riini — Wlst. ini) — Blst. ini}(第九结构)。此外，在上述第二结构中优选，上述校正数据取得模式包括第一校正用数据取得模式，在上述第一校正用数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之后，从上述传感器驱动电路向上述光传感器供给读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B;和第二校正用数据取得模式，在上述第二校正用数据取得模式中，上述传感器驱动电路与复位信号同步地供给读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，其中，上述读出信号具有读出与上述光传感器的电容输出的偏移量饱和的状态相当的传感器输出的振幅AVi^white，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以上述第一校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时，当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以上述传感器驱动模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为Wlst.ini，以上述第二校正数据取得模式驱动上述光传感器而得到并存储于上述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时，上述信号处理电路根据上述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=L/[{ff- (W3rd.ini_Wlst.ini) }-{B_ (B2nd ini-Blst ini) }]X [R — {B — (B2niini — Blst. ini) }](第十结构)。在上述第九或第十结构中优选，上述光传感器包括1个光电二极管；和与上述光电二极管的阴极连接的电容器，上述读出信号的振幅AVi^white，根据下述式求得(第十一结构)。A Vrws. white- ( Vrws. H — Vrws. L)十(Vf — AVrst) · CT/CINT + Δ Vest · CPD/CINTΔ Vrst-Vrst. h_Vrst. l，其中，VEffS.H是传感器驱动模式中的读出信号的高电平电位，VEffS.L是传感器驱动模式中的读出信号的低电平电位，Vf是上述光电二极管的正向电压，VKST.H是复位信号的高电平电位，Vkst. l是复位信号的低电平电位,Ct是上述光电二极管与电容器的连接点的电容，Cpd是上述光电二极管的电容，Cint是上述电容器的电容。此外，在上述第一 第i^一结构的各个结构中也优选，上述光传感器具有I个传感器用开关元件(第十二结构)。此外，在上述第一 第十一结构的各个结构中也优选，还包括与上述有源矩阵基板相对的对置基板；和被夹持于上述有源矩阵基板与对置基板之间的液晶。[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]首先，参照图I和图2，对本发明的第一实施方式的液晶显示装置具备的有源矩阵基板的结构进行说明。图I是表示本发明的一实施方式的液晶显示装置具备的有源矩阵基板100的概略结构的框图。如图I所示，有源矩阵基板100在玻璃基板上至少包括像素区域I、显示器栅极驱动器2、显示器源极驱动器3、传感器列(column)驱动器4、传感器行(row)驱动器5、缓冲放大器6和FPC连接器7。此外，用于处理由像素区域I内的光检测元件(后述)取入的图像信号的信号处理电路8，通过上述FPC连接器7和FPC9与有源矩阵基板100连接。此外，有源矩阵基板100上的上述结构部件也能够利用半导体工艺单片形成于玻璃基板上。或者，也可以是利用例如COG (Chip On Glass :将芯片固定于玻璃上)技术等在玻璃基板上安装上述结构部件中的放大器或驱动器类的结构。或者，也能够考虑将图I中在有源矩阵基板100上所示的上述结构部件中的至少一部分安装于FPC9上。有源矩阵基板100与在整个面形成有对置电极的对置基板(未图示)贴合，在其间隙中封入有液晶材料。为了显示图像，像素区域I是形成有多个像素的区域。在本实施方式中，在像素区域I中的各像素内设置有用于取入图像的光传感器。图2是有源矩阵基板100的像素区域
I中的像素和光传感器的配置的等效电路图。在图2的例子中，I个像素由红(R)、绿(G)、蓝(B)三种颜色的子像素(也称为“图像元素”)形成，在包括这3个子像素的I个像素内，设置有I个光传感器。像素区域I包括:M行XN列的呈矩阵状配置的像素；和同样M行XN列的呈矩阵状配置的光传感器。此外，如上所述，子像素数量为MX 3N。因此，如图2所示，像素区域I具有呈矩阵状配置的栅极线GL和源极线COL作为像素用配线。栅极线GL与显示器栅极驱动器2连接。源极线COL与显示器源极驱动器3连接。此外，栅极线GL在像素区域I内设置有M行。以下，在需要区分说明各条栅极线GL的情况下，表记为GLi (i=l M)。另一方面，源极线COL由于如上所述对I个像素内的3 个子像素分别供给图像数据，因此每个像素各设置有3条。在需要区分说明各条源极线COL的情况下，表记为 COLrj、COLgj、COLbj (j = I N)。在栅极线GL与源极线COL的交点，作为像素用开关元件设置有薄膜晶体管(TFT)Ml。此外，在图2中，将在红色、绿色、蓝色的各个子像素中设置的薄膜晶体管Ml表记为Mir、Mlg、Mlb。薄膜晶体管Ml的栅极电极与栅极线GL连接，源极电极与源极线COL连接，漏极电极与未图示的像素电极连接。由此，如图2所示，在薄膜晶体管Ml的漏极电极与对置电极(VCOM)之间形成有液晶电容LC。此外，在漏极电极与TFTCOM之间形成有辅助电容LS。在图2中，与I条栅极线GLi和I条源极线COLrj的交点连接的由薄膜晶体管Mlr驱动的子像素，通过以与该子像素对应的方式设置有红色的彩色滤光片，经由源极线COLrj从显示器源极驱动器3被供给红色的图像数据，作为红色的子像素发挥功能。此外，与栅极线GLi和源极线COLgj的交点连接的由薄膜晶体管Mlg驱动的子像素，通过以与该子像素对应的方式设置有绿色的彩色滤光片，经由源极线COLgj从显示器源极驱动器3被供给绿色的图像数据，作为绿色的子像素发挥功能。并且，与栅极线GLi和源极线COLbj的交点连接的由薄膜晶体管Mlb驱动的子像素，通过以与该子像素对应的方式设置有蓝色的彩色滤光片，经由源极线COLbj从显示器源极驱动器3被供给蓝色的图像数据，作为蓝色的子像素发挥功能。此外，在图2的例子中，光传感器在像素区域I中以I个像素(3个子像素)I个的比例设置。但是像素与光传感器的配置比例不只限定于该例子，可以是任意的。例如，可以按每个子像素配置有I个光传感器，也可以是相对于多个像素配置有I个光传感器的结构。如图2所示，光传感器包括作为光检测元件的光电二极管D1、电容器Cl、晶体管M2。在图2的例子中，源极线COLr兼作为用于从传感器列驱动器4向光传感器供给定电压Vdd的配线VDD。此外，源极线COLg兼作为传感器输出用的配线OUT。用于供给复位信号的配线RST与光电二极管Dl的正极连接。电容器Cl的一个电极和晶体管M2的栅极与光电二极管Dl的阴极连接。晶体管M2的漏极与配线VDD连接，源极与配线OUT连接。在图2中，将光电二极管Dl的阴极、电容器Cl的一个电极和晶体管M2的栅极的连接点表记为INT。电容器Cl的另一个电极与用于供给读出信号的配线RWS连接。配线RST、RffS与传感器行驱动器5连接。由于这些配线RST、RffS设置于每I行，所以以后在需要区分各配线的情况下，表记为RSTi、RWSi (i=l M)。传感器行驱动器5以规定的时间间隔tMW，依次选择图2所示的配线RSTi和RWSi的组。由此，在像素区域I中依次选择要读出信号电荷的光传感器的行(row)。此外，如图2所示，绝缘栅型场效应晶体管M3的漏极与配线OUT的端部连接。此夕卜，输出配线SOUT与该晶体管M3的漏极连接，将晶体管M3的漏极的电位Vsqut作为来自光传感器的输出信号输出到传感器列驱动器4。晶体管M3的源极与配线VSS连接。晶体管M3的栅极经由参照电压配线VB与参照电压电源(未图示)连接。这里，参照图3，对来自像素区域I的传感器输出的读出进行说明。图3是分别表示从配线RST供给到光传感器的复位信号和从配线RWS供给的读出信号的波形的时序图。如图3所不,复位/[目号的闻电平Vest.H是0V,低电平Vest. l是一4V。在该例中，复位/[目号的闻电平VRST.H等于Vss。此外，读出信号的闻电平Vews.H是8V,低电平VrwU是0V。在该例中，读出信号的高电平VKWS.H等于VDD，低电平等于Vss。·首先，当从传感器行驱动器5供给到配线RST的复位信号从低电平(一4V)上升并成为高电平(OV)时，光电二极管Dl为正向偏置，连接点INT的电位Vint由下述式(I)表示。VINT=Veslh - Vf ... (I)在式(I)中，VKST.H是作为复位信号的高电平的0V，Vf是光电二极管Dl的正向电压。由于此时的Vint比晶体管M2的阈值电压低，所以晶体管M2在复位期间为非导通状态。接着，通过使复位信号返回低电平VKSu，开始光电流的积分期间(tINT)。在积分期间中，与向光电二极管Dl的入射光量成比例的光电流流入电容器Cl,使电容器Cl放电。由此，积分期间结束时连接点INT的电位Vint由下述式(2)表示。AVkst是复位信号的脉冲的高度(VKST.H - VEST.L), Cpd是光电二极管Dl的电容。Ct是连接点INT的总电容，是电容器Cl的电容Cint、光电二极管Dl的电容Cpd和晶体管M2的电容Ctft的总和。Vint-Vrst.H — Vf — AVrst · Cpd/Ct — Iphoto · tINT/CT ... (2)在式(2)中，IP_是光电二极管Dl的光电流，tINT是积分期间的长度。在积分期间，由于Vint比晶体管M2的阈值电压低,所以晶体管M2为非导通状态。当积分期间结束时，如图3所示，通过使读出信号RWS上升，读出期间开始。这里，对于电容器Cl产生电荷注入。其结果是，连接点INT的电位Vint由下述式(3)表示。Vint-Vrst. H — Vf — I photo · tINT/CT + Δ Vews · CINT/CT ... (3)Δ Vews是读出信号的脉冲的高度(Vkws. η - Vkws. l)，由此连接点INT的电位Vint比晶体管M2的阈值电压高，因此晶体管M2为导通状态，与在各列中设置于配线OUT的端部的偏压晶体管M3—起，作为源极跟随放大器发挥功能。即，来自晶体管M3的漏极的从输出配线SOUT输出的信号电压，与积分期间的光电二极管Dl的光电流的积分值相当。如上所述，将复位脉冲带来的初始化、积分期间中光电流的积分和读出期间中传感器输出的读出作为I个循环周期性进行的动作，是本实施方式的显示装置的传感器驱动模式。在本实施方式中，如上所述，由于将源极线C0Lr、C0Lg、C0Lb作为光传感器用配线VDD, OUT、VSS共用，所以如图4所示，需要区分通过源极线COLr、COLg, COLb输入显示用图像数据信号的定时与读出传感器输出的定时。在图4的例子中，在水平扫描期间显示用图像数据信号的输入结束后，利用水平消隐期间等，通过传感器驱动模式进行传感器输出的读出。如图I所示，传感器列驱动器4包括传感器像素读出电路41、传感器列放大器42和传感器列扫描电路43。在传感器像素读出电路41连接有从像素区域I输出传感器输出Vsout的配线SOUT (参照图2)。在图I中，将从配线SOUTj (j = I N)输出的传感器输出表记为VSQUTj。传感器像素读出电路41向传感器列放大器42输出传感器输出VSQUTj的峰值保持电压传感器列放大器42内置有分别与像素区域I的N列光传感器对应的N个列放大器，由各个列放大器对峰值保持电压Vsj (j = I N)进行放大，作为V·输出到缓冲放大器6。为了使传感器列放大器42的列放大器与向缓冲放大器6的输出依次连接，传感器列扫描电路43将列选择信号Csj (j = I N)输出到传感器列放大器42。这里，参照图5和图6，对传感器输出Vsqut从像素区域I被读出后的传感器列驱动器4和缓冲放大器6的动作进行说明。图5是表示传感器像素读出电路41的内部结构的电路图。图6是表不读出信号Vkws、传感器输出Vsotjt与传感器像素读出电路的输出\的关 系的波形图。如上所述，当读出信号成为高电平VKWS.H时，晶体管M2导通，由此利用晶体管M2、M3形成源极跟随放大器，传感器输出Vsqut积蓄于传感器像素读出电路41的取样电容Csam中。由此，即使读出信号成为低电平Vkws^后，在该行的选择期间(tMW)中，从传感器像素读出电路41向传感器列放大器42的输出电压\，也如图6所示那样保持为与传感器输出Vstot的峰值相等的电平。接着，参照图7说明传感器列放大器42的动作。如图7所示，将各列的输出电压VsjCj = I N)从传感器像素读出电路41输入向传感器列放大器42的N个列放大器。如图7所示，各列放大器包括晶体管M6、M7。由传感器列扫描电路43生成的列选择信号CSj,在I个行选择期间(tMW)中，相对于N列的每一列依次成为导通(0N)，由此仅传感器列放大器42中的N个列放大器中任一个放大器的晶体管M6成为导通,通过该晶体管M6,仅各列的输出电压Vsj (j = I N)中的任一个作为来自传感器列放大器42的输出Vcmut输出。缓冲放大器6进一步放大从传感器列放大器42输出的Votjt,作为面板输出(光传感器信号)Vout向信号处理电路8输出。此外，传感器列扫描电路43可以如上所述那样逐列扫描光传感器的列，但是并不限定于此，也可以是隔行扫描光传感器的列的结构。此外，传感器列扫描电路43例如可以作为4相等的多相驱动扫描电路形成。根据以上结构，本实施方式的显示装置，利用传感器驱动模式，得到与像素区域I中按每个像素形成的光电二极管Dl的受光量对应的面板输出VOTT。将面板输出Vott送至信号处理电路8，进行A/D转换，作为面板输出数据存储于存储器(未图示)中。在该存储器中，存储有与像素区域I的像素数量(光传感器数量)相同数量的面板输出数据。在信号处理电路8中，使用存储于存储器中的面板输出数据，进行图像取入或触摸区域检测等各种信号处理。此外，在本实施方式中，存储有与像素区域I的像素数量(光传感器数量)相同数量的面板输出数据，但是由于存储器容量等的限制，不一定需要存储与像素数量相同的数量的面板输出数据。此外，本实施方式的显示装置，除了读出像素区域I中的每个像素的光传感器信号的传感器驱动模式之外，还具有为了得到面板输出的第一校正用面板输出VBladt，在使复位信号成为高电平之后使读出信号成为高电平的第一校正数据取得模式；和为了得到面板输出的第二校正用面板输出Vwhite，将读出信号保持为低电平，以规定的时间间隔仅供给复位信号的第二校正数据取得模式。第一校正用面板输出vBladt是像素内的光传感器的充电初始电平，作为黑色等级的偏移值使用。第二校正用面板输出Vwhite作为用于校正传感器列放大器或缓冲放大器等的增益的偏移值使用。传感器驱动模式和第一及第二校正数据取得模式中，复位信号和读出信号的图案相互不同。图8是表示传感器驱动模式和第一及第二校正数据取得模式各自的复位信号和读出信号的图案的一例的波形图。如图8和图12所示，在传感器驱动模式中，在从传感器行驱动器5供给向配线RWS的读出信号成为高电平之后，供给到配线RST的复位信号成为高电平。在图8的例子中，在传感器驱动模式中，在读出信号成为高电平的期间(读出信号成为低电平之前)，复位信号上升为高电平。在第一校正数据取得模式中，复位信号成为高电平的定时和读出信号成为高电平的定时与传感器驱动模式的情况相反。即，如图8所示，在第一校正数据取得模式中，在复位信号成为高电平之后，读出信号成为高电平。换言之，在传感器驱动模式中复位信号成为高电平的定时，在第一校正数据取得模式中使读出信号成为高电平，在传感器驱动模式中·读出信号成为高电平的定时，在第一校正数据取得模式中使复位信号成为高电平。此外，在图8的例子中，在传感器驱动模式和第一校正数据取得模式中，复位信号的供给期间(复位信号为高电平的期间)与读出信号的供给期间(读出信号为高电平的期间)重叠，传感器驱动信号的合计供给时间短即可。此外，如后述的那样，由于这些传感器驱动信号的供给在显示的消隐期间进行，因此如果像这样传感器驱动信号的合计供给时间短，则具有也能够将本发明应用于消隐期间短的图表的显示装置的优点。图9A是图8所示的第一校正数据取得模式中的Vint的波形图，图9B是图8所示的第二校正数据取得模式中的Vint的波形图。如图8和图9A所示，在第一校正数据取得模式中，在时刻tl复位信号成为高电平的时刻，Vint的值成为复位信号的高电平的电位(Vkst.H)。然后，通过使读出信号成为高电平，Vint的值上升到VB1。此外，Vbi的值由下述式(4 )表示。Vbi= Δ Vews · CINT/CT ...(4)AVews是读出信号的脉冲的高度(Vkws.h - VEffS.L)0该电位Vint比晶体管M2的阈值电压高，因此晶体管M2为导通状态，从光传感器读出传感器输出Vsott，得到与其对应的面板输出Vqut。然而，由于光电二极管Dl自身具有寄生电容,所以根据该寄生电容量,如图9A所示那样在复位信号供给之后该寄生电容被充电，Vint的电位下降至Vb2。从该电位下降后的传感器输出Vb2得到的面板输出Vott的值，作为面板输出的第一校正用面板输出VBladt使用。在图8和图9B所示的第二校正数据取得模式中，复位信号的定时和电平与传感器驱动模式相同，但是读出信号总是低电平。由此，第二校正数据取得模式时，由于连接点INT的电位Vint比晶体管M2的阈值电压低，所以晶体管M2始终断开。因此，在第二校正数据取得模式时，从缓冲放大器6输出的面板输出Vott，不包含来自像素区域I的光传感器的传感器输出，成为仅反映由传感器像素读出电路41、传感器列放大器42和缓冲放大器6等产生的偏移。此时的面板输出Votjt的值,作为面板输出的第二校正用面板输出Vwhite使用。此外，以上述第一校正数据取得模式和第二校正数据取得模式进行传感器驱动的帧，优选以规定间隔插入到利用传感器驱动模式进行传感器驱动的帧的间隙。即，传感器驱动模式的传感器驱动，如参照图4说明的那样，利用显示器的水平消隐期间等进行。因此，例如能够考虑在垂直消隐期间、在像素区域的上下设置有I行或多行的虚拟行(drnnrnyrow)的水平扫描期间，插入进行第一校正数据取得模式或第二校正数据取得模式的传感器驱动的帧。此外，第一校正数据取得模式和第二校正数据取得模式，可以以连续的2帧进行，但也可以以不连续的帧进行。此外，关于第二校正数据取得模式，由于不需要得到每个像素的传感器输出，因此只要能够取得任意行(row)的I行的量的面板输出即可。此外，本实施方式的液晶显示装置，在工厂出货前，在将周围环境控制成规定条件的状态下，分别以传感器驱动模式和第一校正数据取得模式进行传感器驱动，将得到的亮度数据存储在存储器中。即，在将温度状态设定为规定的温度，将显示用背光源的亮度设定为规定的明亮度，完全遮断环境光(外光)的状态下，分别以传感器驱动模式和第一校正数据取得模式进行传感器驱动。将对以传感器驱 动模式进行动作时的面板输出VBladt进行A/D转换而得到的亮度数据表记为Blst.ini。将对以第一校正数据取得模式进行动作时的面板输出VBladt进行A/D转换而得到的亮度数据表记为B2nd. ini。将这些亮度数据例如存储在信号处理电路8内的存储器中。此外，同样在工厂出货前，在将周围环境控制成规定条件的状态下，分别以传感器驱动模式和第二校正数据取得模式进行传感器驱动，将得到的亮度数据存储在存储器中。即，在将温度状态设定为规定的温度，将显示用背光源的亮度设定为规定的明亮度，作为环境光(外光)照射该显示装置的规格内的最高照度等级的光，分别以传感器驱动模式和第二校正数据取得模式进行传感器驱动。将对以传感器驱动模式进行动作时的面板输出Vwh&进行A/D转换而得到的亮度数据表记为Wlst. ini。将对以第二校正数据取得模式进行动作时的面板输出Vwh&进行A/D转换而得到的亮度数据表记为B3ri. ini。将这些亮度数据例如也存储在信号处理电路8内的存储器中。这里，对信号处理电路8对于利用传感器驱动模式得到的光传感器信号进行的校正处理进行说明。该校正处理使用以下的式(5)，按每个像素进行。即，当设在信号处理电路8中对某个像素的面板输出进行A/D转换后的亮度数据为R时，校正后的亮度数据R’为R，=L/ [ {W — (W3riini — Wlst.ini)} — {B — (B2niini — Blst.ini)}] X [R — {B — (B2nd.
ini — Blst. ini) }] …(5)。此外，L是亮度数据的灰度等级数，信号处理电路8的A/D转换器的输出如果是8位，则L=256。B是对第一校正用面板输出VBladt进行A/D转换而得到的亮度数据。W是对第二校正用面板输出Vwh&进行A/D转换而得到的亮度数据。如上所述，在本实施方式的液晶显示装置中，通过适当插入进行第一校正数据取得模式和第二校正数据取得模式的传感器驱动的帧，取得第一校正用面板输出vBladt和第二校正用面板输出Vwhitetj然后，信号处理电路8基于它们的输出，对利用传感器驱动模式得到的光传感器信号进行校正。由此，在显示装置的动作中能够对光传感器信号自动进行校正。进而，在本实施方式的液晶显示装置中，使用如上所述在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下取得的B2nd.ini、Blst.ini，消除第一校正用面板输出VBladt的偏移误差。此外，同样使用在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下取得的WM. ini、Wlst.ini，消除第二校正用面板输出Vwhite的偏移误差。S卩，在上述的日本特开2006 - 3857号公报中公开的校正式中，校正后的亮度数据R’基于下述式求得R，=LX (R —B)/(W —B)。与此相对，在本实施方式中，如上述式(5)所示那样，从B减去(B2nd. ini - Blst. ini)的偏移值，从W减去(WM.ini — Wls,ini)的偏移值。以下对于这些偏移误差的消除效果进行说明。首先，对第一校正用面板输出VBladt的偏移误差消除进行说明。如图8所示，在本实施方式的传感器驱动波形中，在复位时(复位信号RST从高电平切换为低电平的瞬间)，传感器驱动模式的情况下读出信号RWS成为低电平，第一校正数据取得模式的情况下读出信号RWS成为高电平。因此，刚复位后的复位馈通(feedthrough)量在传感器驱动模式和第一校正数据取得模式的情况下相互不同。由此，利用第一校正数据取得模式检测的黑色等级(即第一校正用面板输出VBladt)相对于利用传感器驱动模式检测的真正的黑色等级包含 误差成分。以下更详细说明复位馈通量产生误差的原因。即，刚复位后的Vint的值，如以下所
/Jn οVint-Vrst. η — Vf — ^ Vrst · Cpd/Ct上式的最后一项AVkst · CPD/CT相当于复位馈通量。这里，Ct如上所述是连接点INT的总电容，是电容器Cl的电容Cint、光电二极管Dl的电容(半导体结电容)Cpd和晶体管M2的电容Ctft的总和。在传感器驱动模式的情况下，由于在刚复位后读出信号RWS是低电平，所以对光电二极管Dl施加低的电压(大致与Vkst h相等的电压)，因此Cpd变小，晶体管M2的电容Ctft也变为断开时的电容。另一方面，在第一校正数据取得模式的情况下，由于在刚复位后读出信号RWS是高电平，所以对光电二极管Dl施加高的电压，因此电容Cpd变大，晶体管M2的电容Ctft也变为导通时的电容。这样，在传感器驱动模式和第一校正数据取得模式时，由于刚复位后的Ct的值不同，所以复位馈通量产生误差。其结果是，利用第一校正数据取得模式检测的黑色等级相对于利用传感器驱动模式检测的真正的黑色等级包含偏移误差。此外，能够使用上述的B2niini和Blst. ini，对该偏移误差进行校正。S卩，B2niini是在将周围环境控制成规定条件的状态下，利用第一校正数据取得模式检测的黑色等级。Blst.ini是在该相同条件下利用传感器模式检测出的黑色等级。因此，如上述式(5)所示，通过从B减去B2niini与Blst.ini的偏移误差，能够将上述的复位馈通量的误差相抵。由此，能够抑制图像的亮度偏移，得到高精度的传感器输出。此外，根据本实施方式，也能够得到扩大传感器输出的动态范围的效果。图10是表示在未消除B2niini与Blst. ini的偏移误差的情况和消除了偏移误差的情况下各自动态范围的不同的图表。如图10所示，在利用第一校正数据取得模式检测出的黑色等级(即第一校正用面板输出VBladt)与真正的黑色等级之间存在偏移误差的情况下，像素值(亮度数据)相对于照度的变化，在该图中如虚线所示那样。此外，该偏移误差相当于B2niini与Blst.ini之差。在这种情况下，如图10中虚线所示，照度到达LI后像素值饱和。即，可知上述偏移误差越大，动态范围越窄。因此，通过消除该偏移误差，能够得到如图10中实线所示那样的、像素值饱和的照度能够提高到L2，扩大动态范围的效果。接着，对第二校正用面板输出Vwh&的偏移误差消除进行说明。
在传感器驱动模式的情况和第二校正数据取得模式的情况下，由于驱动定时不同，所以在利用第二校正数据取得模式得到的白色等级与利用传感器驱动模式得到的真正的白色(纯白色)等级之间产生误差。作为传感器驱动模式与第二校正数据取得模式中的上述白色等级的误差的主要原因，例如有(a)有无复位馈通量；(b)由与源极线的耦合和源极线电位的变动引起的复位电平的差异；(C)在进行读出的定时的源极线电位的差异；和((1)由Vss的电位变动引起的复位电平的差异等。例如关于上述(a)，在传感器驱动模式中存在复位馈通，但是在第二校正数据取得模式中，由于复位信号是高电平，所以复位馈通为零。因此，在上述模式之间，根据有无复位馈通而产生误差。此外，关于上述(b)，在传感器驱动模式时和第二校正数据取得模式时，复位时的 源极线电位不同，因此与源极线的耦合使得传感器电路的复位电平不同。由于该复位电平的差异，在这些模式间白色等级产生误差。此外，关于上述(C)，在传感器驱动模式时和第二校正数据取得模式时，进行读出的定时不同，并且即将读出之前的源极线电位也不同。该源极线电位的差异，也成为在上述模式间白色等级的误差的一个原因。此外，关于上述(d)，在传感器驱动模式中复位电平受到Vss电位变动的影响，而在第二校正数据取得模式中不存在该影响，使得在上述模式间复位电平产生差异。该复位电平的差异也成为白色等级的误差的一个原因。S卩，在传感器驱动模式中，当读出信号RWS从高电平切换为低电平时，电流通过传感器读出电路向配线VSS流入，因电源的配线电阻的影响等，原本要作为固定电位Vss的配线VSS的电位上浮(也参照后述的图15A)。图11是表示产生读出信号RWS的RWS驱动器电路的结构的一例的等效电路图。如图11所示，在将读出信号RWS从高电平Vid”换为低电平的情况下，电流向提供读出信号RWS的低电平Vkws^的配线VSS流入，配线VSS的电位因寄生电阻的影响而上浮。配线VSS不仅提供读出信号RWS的低电平VKWSf还提供复位信号RST的高电平Vkst.HO因此，传感器驱动模式中的配线VSS的电位上浮，对复位信号的电位产生影响，而且也对连接点INT的电位Vint的复位状态(复位电平)产生影响。另一方面，在第二校正数据取得模式的情况下，由于读出信号RWS的电平是固定的，所以配线VSS的电位不会发生上浮，对复位状态不产生影响。因上述各种原因产生的白色等级的误差，能够使用式(5)进行校正。S卩，在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下，通过从W减去分别利用图12所示的第三模式和传感器驱动模式取得的Wteiini与Wlst. ini之差，能够消除关于白色等级的上述偏移误差。此外，在本实施方式中，如式(5)所示，示出了消除第一校正用面板输出VBladt (在式(5)中对其进行A/D转换得到的亮度数据B)与第二校正用面板输出Vwhite (在式(5)中对其进行A/D转换得到的亮度数据W)两者的偏移误差的例子。然而，也可以是仅对第一校正用面板输出VBlad5和第二校正用面板输出Vwhite中的任一方消除偏移误差。S卩，在仅对第一校正用面板输出VBladt消除偏移误差的情况下，能够根据下述式
(6)求得校正后的亮度数据R’
R，=R — {B — (B2niini — Blst.ini) } ...(6)。此外，在仅对第二校正用面板输出Vwhite消除偏移误差的情况下，能够根据下述式
(7)求得校正后的亮度数据R’ =LXR/{ff - (W3riini - Wls,ini) - Bls,ini} ... (7)。[第二实施方式]以下对本发明的第二实施方式进行说明。此外，对于具有与上述第一实施方式中说明的结构同样的功能的结构，标注相同的参照附图标记，省略其详细说明。本实施方式的液晶显示装置，其结构与第一实施方式的液晶显示装置相同，但是传感器驱动信号的模式与第一实施方式不同。
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图12是表示本实施方式的各个模式中的复位信号和读出信号的图案的波形图。如图12所示，在本实施方式中，在读出信号从高电平切换为低电平之后，复位信号上升为高电平。此外，在图12的例子中，在传感器驱动模式和第一校正数据取得模式中，读出信号为高电平的期间与复位信号为高电平的期间不重叠。即，在传感器驱动模式中，在读出信号从高电平切换为低电平之后，复位信号上升为高电平。在第一校正数据取得模式中，在复位信号从高电平切换为低电平之后，读出信号上升为高电平。在第二校正数据取得模式中，复位信号成为高电平的定时与传感器驱动模式相同。在图12所示的第一校正数据取得模式中，在自复位信号从高电平切换为低电平的时刻起到时刻t2为止的期间，由于读出信号未成为高电平，所以如图13A所示那样，Vint的电位从复位电平(VKST.H)与向光电二极管Dl的寄生电容充电对应地降低。在该期间，由于Vint的电位比晶体管M2的阈值电压低，所以晶体管M2断开。然后，在时刻t2读出信号成为高电平，由此，与光传感器的黑色等级相当的传感器输出Vb3被读出，基于该传感器输出Vb3的面板输出Votit的值,作为面板输出的第一校正用面板输出VBladt被使用。在图12所示的第二校正数据取得模式中，读出信号RWS的电位总是为零。由此，作为Vint的电位，与光传感器的白色等级相当的传感器输出被读出。基于该传感器输出的面板输出Votjt的值,作为面板输出的第二校正用面板输出Vwhite被使用。此外，在本实施方式中，与第一实施方式同样，使用在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下分别利用图12所示的第一校正数据取得模式和传感器驱动模式取得的B2nd.ini、Blst.ini，消除第一校正用面板输出VBladt的偏移误差。此外,使用在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下分别利用图12所示的第二校正数据取得模式和传感器驱动模式取得的WM.ini、Wlst. ini，消除第二校正用面板输出Vwh&的偏移误差。此外，此时的校正式与第一实施方式中说明的式(5)、(6)或(7)相同。由此，能够消除偏移误差，得到动态范围大的传感器输出。此外，在取得上述各数据时，期望使向源极线供给的信号为固定电位。具体来说，期望以在遍及各个模式的驱动期间使源极电位固定的方式，显示任意的灰色灰度等级。以下，对消除上述偏移误差的效果进行说明。首先，对消除第一校正用面板输出VBladt的偏移误差进行说明。在本实施方式的情况下，如图12所示，在传感器驱动模式时和第一校正数据取得模式时，复位和读出的顺序交换。连接点INT在与源极线COL之间具有耦合电容，但是复位时的源极线电位具有依赖于驱动定时(复位和读出的顺序)而不同的值，这成为偏移误差的一个原因。即，复位时在传感器驱动模式的情况下，如图4所示，源极线COL的电位是传感器数据的电位。另一方面，在第一校正数据取得模式的情况下，如图14所示，复位时的源极线COL的电位是显示数据的电位。因此，在传感器驱动模式的情况和第一校正数据取得模式的情况下，源极线电位具有互不相同的值，由于连接点INT与源极线COL的耦合电容，使得复位 目号RST的电平广生差。此外，在传感器驱动模式的情况和第一校正数据取得模式的情况下，由于复位和读出的顺序相反，所以也有如下所述的变动主要原因。即，如图15Α所示，当在传感器驱动模式中读出信号RWS从高电平切换为低电平时，电流通过图11所示的RWS驱动器电路向配线VSS流入，因电源的配线电阻的影响等，如图15Α所示，原本要作为固定电位Vss的配线VSS的电位上浮。此外，如上述说明的那样，该配线VSS不仅提供读出信号RWS的低电平的电位，还提供复位信号RST的高电平VKST I^^电位。因此，传感器驱动模式中的配线VSS的电位上浮，对复位信号的电位产生影响，而且也对连接点INT的电位Vint的复位状态产生影响。 另一方面，在第一校正数据取得模式的情况下，如图15Β所示，读出信号RWS从高电平切换为低电平时的配线VSS的电位上浮，对复位信号的电位不产生影响。此外，在传感器驱动模式的情况和第一校正数据取得模式的情况下，由于读出定时也不同，所以源极线COL的电位互不相同，读出电压也产生差。该读出电压的差异也成为偏移误差的一个原因。基于上述理由，利用第一校正数据取得模式得到的黑色等级相对于利用传感器驱动模式读出的真正的黑色等级包含偏移误差。此外，在本实施方式中，使用第一实施方式中所示的式(5)或(6)，通过从B减去在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下分别利用图12所示的第一校正数据取得模式和传感器驱动模式取得的B2niini与Blst.ini之差，能够消除上述的偏移误差。由此，能够抑制图像的亮度偏移，得到高精度的传感器输出。此外，通过消除偏移误差，如第一实施方式中参照图10说明的那样，也能够得到传感器输出的动态范围扩大的效果。此外，基于第一实施方式中说明的各种原因，在利用第二校正数据取得模式得到的白色等级与利用传感器驱动模式得到的真正的白色等级之间产生误差。因此，在本实施方式中，使用第一实施方式中所示的式(5)或(7)，通过从W减去在工厂出货前将周围环境控制成规定条件的状态下分别利用图12所示的第三模式和传感器驱动模式取得的W3ri.ini与Wlst. ini之差，能够消除关于白色等级的上述偏移误差。此外，在第一实施方式和第二实施方式中，分别由图8和图12所示的传感器驱动信号图案，在任意模式都相互独立的帧使用，因此能够使各模式的图案任意组合执行。例如，也可以将图8所示的传感器驱动模式的传感器驱动信号方式与图12所示的第一或第二校正数据取得模式的传感器信号方式组合使用，或者将图8所示的传感器驱动模式和第二校正数据取得模式的传感器驱动信号方式与图12所示的第一校正数据取得模式的传感器驱动信号方式组合使用。[第三实施方式]以下对本发明的第三实施方式的显示装置进行说明。此外，对于具有与上述第一实施方式中说明的结构同样的功能的结构，标注相同的参照附图标记，省略其详细说明。图16是表示第三实施方式的显示装置的各模式中的复位信号和读出信号的图案的波形图。图17A和图17B是分别在第一和第二校正数据取得模式中的连接点INT的电位Vint的漂移的波形图。本实施方式的显示装置，在第二校正数据取得模式中，如图16所示，与复位信号成为高电平同时，施加振幅比传感器驱动模式时的读出信号小的读出脉冲。在其他方面，第三实施方式的显示装置的结构和动作与第二实施方式的显示装置相同。即，如图16所示，在第三实施方式的显示装置，传感器驱动模式和第一校正数据取得模式中的复位信号和读出信号的波形，与第二实施方式中的图12所示的图案相同。因此，图17A所示的第一校正数据取得模式中的连接点INT的电位Vint的漂移与图13A相同。本实施方式的第一校正数据取得模式中的读出信号的振幅AVkws.blac:k和第二校正数据取得模式中的读出信号的振幅Λ VKWS.miTE，分别由下述式(8)、(9)表示。A Vrws.black_Vrws.H — Vrws.L …(8)A Vrws.white- (Vrws.H — Vrws.l)十(Vf — AVrst) · CT/CINT·+ Δ Vest · CPD/CINT ...(9)此外，AYrmue的值在显示装置的制造工序的最后阶段，按照以下的(I) (3)的步骤设定。(I)首先，一边以传感器驱动模式驱动显示装置的光传感器，一边对像素区域I照射该显示装置的规格内的最高照度等级的光，取得该状态下的面板输出VOTT。这里取得的V0UT是白色等级饱和时(即光传感器的电容输出的偏移量饱和的状态)的面板输出。(2)接着，一边以第二校正数据取得模式驱动光传感器，一边取得第二校正用面板输出然后，以使得此时的面板输出Vwhite的值与通过上述(I)取得的面板输出相等的方式，调整AVKWS.miTE的电平。(3)最后，将通过上述(2)调整后的Λ VKWS.miTE的值存储于传感器行驱动器5能够参照的EEPROM等存储器中。此外，理论上Λ VKWS.miTE的值能够由以下数学式表示。首先，在第二校正数据取得模式中，如图16和图17B所示，在复位脉冲之后施加读出脉冲的情况下，连接点INT的电位Vint由下述式(10)表示Vint-Vrst. η — Vf — ^ Vrst · Cpd/Ct十A Vrws. white · CINT/CT ... (10)。这里，在传感器驱动模式中传感器输出为饱和等级(白色)的情况下，连接点INT的电位Vint由下述式(11)表示Vint-Vest^l + (Vrws.h_Vrws.L) · CINT/CT ... (11)。因此，在第二校正数据取得模式中，为了得到与白色的饱和等级相当的面板输出Vout,以使得式(10)的VINT与式(11)的Vint的值相互相等的方式，决定AVKWS.miTE即可。因此，利用下述式(12)能够得到关于Λ Vkws.^…的上述式(9)。Vrst. H — Vf — AVrst · CPD/CT 十八 Vrws. white · CINT/CT_Vrst.L 十(Vrws.η — Vrws.l) · CINT/CT ... (12)。在第一校正数据取得模式中，读出信号成为高电平时的连接点INT的电位Vint由下述式(13)表示。该电位Vint比晶体管M2的阈值电压高，因此晶体管M2为导通状态,能够得到与来自光传感器的传感器输出Vsmjt对应的面板输出V·。此时的面板输出Votjt的值,作为面板输出的第一校正用面板输出vBlad5使用。Vint-Vest^ η — Vf — Δ Vest · Cpd/Ct+ A Vrws.black · CINT/CT ... (13)此外，在第二校正数据取得模式中，读出信号成为高电平时的连接点INT的电位Vint由上述式(10)表示。式(10)的电位Vint比晶体管M2的阈值电压高，因此晶体管M2为导通状态，能够得到与来自光传感器的传感器输出Vsotjt对应的面板输出V·。此时的面板输出Votit的值,作为面板输出的第二校正用面板输出Vwhite使用。这样，使用利用第一校正数据取得模式和第二校正数据取得模式得到的VBladt和Vwhite,信号处理电路8与第一实施方式同样，对利用传感器驱动模式得到的光传感器信号进行校正。如上所述，在本实施方式的显示装置中，在显示装置的动作中能够对光传感器信号自动进行校正。
此外，在本实施方式中，通过使用式(5 ) (7 )，对利用第一校正数据取得模式和第二校正数据取得模式得到的VBladt (即对其进行A/D转换得到的亮度数据B)和Vwhite (即对其进行A/D转换得到的W)中的至少一方的偏移误差进行校正，能够抑制图像的亮度偏移，得到高精度的传感器输出。此外，通过消除偏移误差，如第一实施方式中参照图10说明的那样，也能够得到传感器输出的动态范围扩大的效果。此外，第一或第二实施方式的第二校正数据取得模式与第三实施方式的第二校正数据取得模式的不同之处如下所述。S卩，在第一实施方式的第二校正数据取得模式中，由于读出信号始终为低电平，所以晶体管M2保持非导通状态不变，面板输出Vqut的值不完全反映光电二极管Dl的受光状态，成为仅表示起因于除光电二极管Dl以外的电路元件的偏移量的值。另一方面，在第三实施方式的第二校正数据取得模式中，在复位脉冲之后施加具有大于零且比传感器驱动模式和/或第一校正数据取得模式中的读出信号的振幅小的振幅AVKWS.miTE的读出脉冲。该Λ VKWS.miTE的值如上所述，以利用传感器驱动模式能够得到与来自光传感器的传感器输出为白色的饱和等级的情况下的面板输出Vtot相当的Vwhite的方式决定。因此，根据第三实施方式，由于能够使用与白色饱和等级相当的Vwhite进行光传感器信号的校正，所以不仅能够精确地校正偏移量，还能够正确地校正增益。在这方面，第三实施方式具有比第一或第二实施方式更有益的效果。然而，本实施方式中使用的校正量Λ VKWS.raiTE，是用于按照面板面内的平均进行调整的校正量，仅通过该调整不能校正各个传感器的偏差。对此，通过也一并进行使用利用第一校正数据取得模式和第二校正数据取得模式得到的VBladt和Vwhite的校正，能够高精度地校正各个传感器的偏差。以上，对本发明的第一 第三实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述各实施方式，能够在发明的范围内进行各种变更。例如在第一 第三实施方式中，例示了与光传感器连接的配线VDD和OUT与源极配线COL共用的结构。根据该结构，具有像素开口率高的优点。但是，如图18所示，通过采用将光传感器用配线VDD和OUT与源极配线COL分别设置的结构，进行与上述实施方式同样的传感器驱动，也能够在显示装置的动作中对光传感器信号自动进行校正，得到与上述第一 第三实施方式同样的效果。产业上的可利用性
本发明是在像素内具有光传感器的带有图像取入功能的显示装置，特别是作为在显示装置的动作中能够校正面板输出的显示装置，能够在产业上应用。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于 其是包括有源矩阵基板的显示装置， 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，其经由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，其对根据所述传感器驱动信号从所述光传感器读出的传感器输出进行放大，作为光传感器信号输出；和 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， 作为动作模式，所述传感器驱动电路至少具有 传感器驱动模式，通过向所述光传感器供给第一图案的传感器驱动信号，向所述信号处理电路输出与光传感器的受光量对应的光传感器信号；和 校正数据取得模式，通过向所述光传感器供给与所述第一图案不同的第二图案的传感器驱动信号，取得与光传感器检测出黑色等级或白色等级的情况相当的校正用光传感器信号电平， 所述显示装置还包括存储器，所述存储器存储有在将周围环境控制成规定条件的状态下分别以所述传感器驱动模式和所述校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到的光传感器信号电平，作为所述校正用光传感器信号电平的偏移量消除用数据， 所述信号处理电路，使用由从所述存储器读出的所述偏移量消除用数据校正后的所述校正用光传感器信号电平，对所述传感器驱动模式时的光传感器信号进行校正。
2.如权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述传感器驱动配线包括与所述光传感器连接的复位信号配线；和与所述光传感器连接的读出信号配线， 所述传感器驱动信号包括经由所述复位信号配线向所述光传感器供给的复位信号；和经由所述读出信号配线向所述光传感器供给的读出信号， 在所述传感器驱动模式中，所述传感器驱动电路向所述光传感器供给复位信号，在经过规定时间后供给读出信号，由此向所述信号处理电路输出与所述规定时间内的光传感器的受光量对应的光传感器信号。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第一校正数据取得模式，在所述第一校正数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之前，从所述传感器驱动电路向所述光传感器供给所述读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B, 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以所述第一校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时，所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=R — {B — (B2niini — Blst. ini) }。
4.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第二校正数据取得模式，在所述第二校正数据取得模式中，所述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W， 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Wlst. ini，以所述第二校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时， 所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ IT =LXR/Iff — (W3riini — Wls,ini) — Bls,ini}。
5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第一校正数据取得模式，在所述第一校正数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之前，从所述传感器驱动电路向所述光传感器供给所述读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B ;和第二校正数据取得模式，在所述第二校正数据取得模式中，所述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W， 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Blst. ini，以所述第一校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为B2nd. ini，以所述第二校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为W3ri.ini,光传感器信号的灰度等级数为L时， 所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=L/[ {W — (W3riini — Wlst. ini) } — {B — (B2niini — Blst. ini) }] X [R — {B — (B2nd. ini — Blst ini) }]。
6.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第一校正用数据取得模式，在所述第一校正用数据取得模式中，通过在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之后，从所述传感器驱动电路向所述光传感器供给所述读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B, 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以所述第一校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时，所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=R — {B — (B2niini — Blst. ini) }。
7.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于所述校正数据取得模式包括第二校正用数据取得模式，在所述第二校正用数据取得模式中，所述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W， 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Blst. ini，在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Wlst.ini，以所述校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时， 所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ IT =LXR/Iff — (W3riini — Wls,ini) — Bls,ini}。
8.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第一校正用数据取得模式，在所述第一校正用数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之后，从所述传感器驱动电路向所述光传感器供给读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B;和第二校正用数据取得模式，在所述第二校正用数据取得模式中，所述传感器驱动电路供给振幅为零的读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W， 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以所述第一校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时， 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Wlst.ini，以所述校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时， 所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=L/[{ff — (W3riini — Wlst.ini)} — {B — (B2niini — Blst.ini)}] X [R — {B — (B2niini —Blst. ini ) }]。
9.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第二校正用数据取得模式，在所述第二校正用数据取得模式中，所述传感器驱动电路与复位信号同步地供给读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，其中，所述读出信号具有读出与所述光传感器的电容输出的偏移量饱和的状态相当的传感器输出的振幅△ Vkws. μιτε, 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Wlst.ini，以所述第二校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时， 所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=LXR/Iff- (W3rd.ini_Wlst.ini)-Blst.ini}。
10.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述校正数据取得模式包括第一校正用数据取得模式，在所述第一校正用数据取得模式中，在开始复位信号的供给之后且复位信号的供给结束之后，从所述传感器驱动电路向所述光传感器供给读出信号，由此取得与光传感器检测出黑色等级的情况相当的第一校正用光传感器信号电平B;和第二校正用数据取得模式，在所述第二校正用数据取得模式中，所述传感器驱动电路与复位信号同步地供给读出信号，由此取得与光传感器检测出白色等级的情况相当的第二校正用光传感器信号电平W，其中，所述读出信号具有读出与所述光传感器的电容输出的偏移量饱和的状态相当的传感器输出的振幅△ Vb^white, 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Blst.ini，以所述第一校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为B2niini时， 当设在将周围环境控制成规定条件的状态下，以所述传感器驱动模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为Wlst.ini，以所述第二校正数据取得模式驱动所述光传感器而得到并存储于所述存储器中的光传感器信号电平为WM. ini，光传感器信号的灰度等级数为L时， 所述信号处理电路根据所述传感器驱动模式时的光传感器信号R，利用下式求得校正后的光传感器信号R’ R，=L/[ {W — (W3riini — Wlst. ini) } — {B — (B2niini — Blst. ini) }] X [R — {B — (B2nd. ini — Blst ini) }]。
11.如权利要求9或10所述的显示装置，其特征在于 所述光传感器包括1个光电二极管；和与所述光电二极管的阴极连接的电容器， 所述读出信号的振幅△ Vkws._^根据下述式求得 A Vrws. white- ( Vrws. H — Vrws. L)十(Vf — AVrst) · CT/CINT 十 Δ Vest · CPD/CINT A Vrst_Vrst. h_Vrst. l, 其中，VEffS.H是传感器驱动模式中的读出信号的高电平电位，VKWS1是传感器驱动模式中的读出信号的低电平电位，Vf是所述光电二极管的正向电压，Vkst. 11是复位信号的高电平电位，VKSu是复位信号的低电平电位，Ct是所述光电二极管与电容器的连接点的电容，Cpd是所述光电二极管的电容，Cint是所述电容器的电容。
12.如权利要求I 11中任一项所述的显示装置，其特征在于 所述光传感器具有I个传感器用开关元件。
13.如权利要求I 12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 被夹持于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，能够消除相对于真正的黑色等级或白色等级的偏移误差，并且在动作中能够对光传感器信号自动进行校正。传感器行驱动器(5)，作为动作模式包括(a)供给第一图案的传感器驱动信号，向信号处理电路(8)输出与光传感器的受光量对应的光传感器信号的传感器驱动模式；(b)供给与第一图案不同的第二图案的传感器驱动信号，取得与光传感器检测出黑色等级或白色等级的情况相当的校正用光传感器信号电平的校正数据取得模式。在存储器中存储有在将周围环境控制成规定条件的状态下分别利用上述2种模式得到的光传感器信号电平。信号处理电路(8)，使用由上述偏移量消除用数据校正的上述校正用光传感器信号电平，对上述传感器驱动模式时的光传感器信号进行校正。
文档编号G06F3/041GK102906674SQ20118002501
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