显示装置的制作方法
专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有光电二极管或光电晶体管等光检测元件的带光传感器的显示装 置，特别涉及在像素区域内设置有光传感器的显示装置。
背景技术：
一直以来，提出有通过在像素内具有例如光电二极管等光检测元件，能够检测外 界光的亮度，或是取得接近显示器的物体的图像的带光传感器的显示装置。这种带光传感 器的显示装置，被推定能够用作双向通信用显示装置和带触摸面板功能的显示装置。在现有的带光传感器显示装置中，当在有源矩阵基板中由半导体处理形成信号线 和扫描线、TFT(Thin Film Transistor 薄膜晶体管)、像素电极等众所周知的构成要素时， 同时在有源矩阵基板上形成光电二极管等(例如参照专利文献1。)。在图25中表示形成在有源矩阵基板上的以往的光传感器(例如参照专利文献2、 3)的一例。图25所示的以往的光传感器，包括光电二极管D1、电容器C2、晶体管M2。用于 供给复位信号RS的配线与光电二极管Dl的阳极连接。电容器C2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的漏极与供给定电压Vsup的配线连接。 另外，从晶体管M2的源极输出光传感器的传感器电路输出数据SData。电容器C2的另一个 电极，与用于供给读出信号RW的配线连接。在此结构中，通过分别以规定的定时供给复位信号RS和读出信号RW，能够得到与 由光电二极管Dl接收到的光的量对应的传感器电路输出数据SData。在这里，参照图26， 对图25所示以往的光传感器的动作进行说明。另外，在图沈中，将复位信号RS的低电平 (例如-4V)用-Vb表示，将读出信号RW的高电平(例如8V)用V 表示。另外，设复位信号 RS的高电平为0V，设读出信号RW的低电平为0V。以下，将图25所示的光传感器的传感序列，分为㈧读出期间、⑶复位期间、(C) 传感期间这三段进行说明。(A)读出期间读出信号RW为高电平的期间，与读出期间相当。在读出信号RW为高电平的期间， 通过电容器C2，将蓄积节点的电位Vint上拉。另外，蓄积节点是指电容器C2、光电二极管Dl 的阴极、晶体管M2的栅极的连接点。这时，当设紧临读出之前的蓄积节点电位为Vtl，电容器 C2的电容为Cst，电路内总电容为Ct。tal，读出信号RW的振幅为V 时，蓄积节点的电位Vint能 够用Vint = Cst/Ctotal · Vrw+V0表示。然后，通过使上拉的电位Vint超过晶体管M2的阈值，使晶体管M2为导通(ON)，输 出传感器数据SData。这时，设晶体管M2的阈值为Vth，定电流源的电流值为I，晶体管M2的 电导为β，SData的电位V。ut能够用V0Ut ÷ V1NT-Vth- (2Ι/β)1/2表示。(B)复位期间通过使复位信号RS为高电平(OV)，使正向电流在光电二极管Dl中流动，蓄积节点 的电位Vint被复位为0V。(C)传感期间自复位信号从高电位回到低电位的时刻起，传感期间开始。即，如上所述在复位期 间将蓄积节点复位之后，复位信号RS成为低电平(_Vb)，由此在光电二极管Dl产生反向偏 压。然后，因与入射到光电二极管Dl的入射光的光量相应的光电流，蓄积节点向-Vb方向变化。将上述的㈧读出期间、⑶复位期间和(C)传感期间作为一个循环，通过反复进 行此循环，从光传感器读出传感器数据。在这里，将像素内的光传感器的结构例在图27中表示。在图27所示的结构例中， 对由红(r)、绿(g)、蓝(b)三色图像元素构成的一个像素，设置一个传感器电路81。传感器 电路81在图25所示的结构中，与光电二极管D1、电容器C2、晶体管M2相当。在图27的例 子中，栅极线GL和源极线SL呈矩阵状配置，在栅极线GL与源极线SL的交差点，设置有用 于驱动各图像元素的像素电极82r、82g、82b的TFT83。TFT83的栅极与栅极线GL连接，源 极与源极线SL连接，漏极与像素电极82r、82g、82b连接。另外，在图27的例子中，像素电 极82r、82g、82b，以这三个为一个单位，沿着行方向反复配置。栅极线GL在矩阵基板上设置有L根。即，该矩阵基板上的行方向的像素数为L个。 当需要将栅极线GL分别区分时，标记为GL⑴(1为1到L的自然数)。源极线SL以源极 线SLr、SLg、SLb为一组，在矩阵基板上设置有M组(即3M根)。即，该矩阵基板上的列方 向(水平方向)的像素数为M个，图像元素数为3M个。以下，当需要将源极线SL分别区分 时，标记成SLr (m)、SLg (m)、SLb (m)。即，m为1到M的自然数。另外，作为用于驱动传感器电路81的控制信号线组RCT，敷设有N根用于将上述复 位信号RS和读出信号RW分别向传感器电路81供给的配线。另外，既存在N与栅极线GL 的根数L相等的情况，也存在N比L少的情况。例如，在行方向(垂直方向)对全部像素设 置传感器电路81的结构中，N = L，例如如果在行方向每隔一个像素设置传感器电路81，则 N = 172。另外，在图27的例子中，向传感器电路81供给电源的电源线Vsup，敷设在源极线 SLg(m)与SLb(m)之间。另外，用于从传感器电路81输出数据的输出配线SData，敷设在源 极线SLr (m)与SLg(m)之间。另外，如图观所示，可以是源极线SL中的任一根(在图28的例子中是SLr(m)和 SLg(m))分别兼作电源线Vsup和输出配线SData的结构。在此结构中，虽然有在源极线SL 未被用于视频显示动作的期间(例如回描期间)不得不执行传感器驱动的定时方面的制 约，但由于配线少，有像素开口率高的优点。即，在图观所示的结构中，视频显示动作中，向 源极线SL施加视频信号。另一方面，在传感器驱动中(例如回描期间)，通过开关的切换， 从电源向源极线SLg(m)供给定电压，由此该源极线作为电源线Vsup起作用。同样地，由开 关的切换，从传感器电路81向源极线SLr(m)输出传感器电路输出数据。由此，传感器驱动中，该源极线作为输出配线SData起作用。现有技术文献专利文献专利文献1 特开2006-3857号公报专利文献2 国际公开第2007/145346号小册子专利文献3 国际公开第2007/145347号小册子
发明内容
发明要解决的课题在上述现有的传感器电路81中，如图25所示，在蓄积节点(光电二极管的阴极和 电容器的连接点)与向传感器电路81供给电源的电源线Vsup之间，和蓄积节点与输出配 线SData之间，分别存在寄生电容Cps、Cpd。因此，在传感器电路81复位时与读出时之间， 当这些配线的电位变动时，此电位差通过寄生电容向积蓄节点传递，使积蓄节点的电位Vint 变动。其结果是，在来自传感器电路81的输出中产生偏移噪声的问题。在这里，参照图29、图30，对来自传感器电路81的输出产生偏移噪声的情况具体 进行说明。如图27所示，将电源线Vsup和输出配线SData，与源极线SL独立设置，图四是 在这样的结构中，只将传感器电路81和驱动其所需的配线组选出来表示的等价电路图。如 图四所示，在此结构中，对于同列排列的传感器电路81的全部，电源线Vsup和输出配线 SData是共用的。在这里，即使传感器电路81内的晶体管M2(参照图25)为断开(OFF)状态，在晶 体管M2的栅极/源极间和栅极/漏极间存在寄生电容(Cps、Cpd)。另外，由于设计不同， 在蓄积节点与输出配线SData之间，或蓄积节点与电源线Vsup之间，可能存在耦合电容和 边缘电容。在这里，当使包括与蓄积节点连接的寄生电容的全部电容为Ctotal时，输出配 线SData影响到蓄积节点的电噪声Noise_SD如下表示。另外，下述的V_SData表示输出配 线SData的电位变动。Noise_SD = Cps/Ctotal · V_SData ......(1)在图四所示结构中，如图30所示，当反复进行复位、传感、读出时，即使入射到光 电二极管Dl的光量为一定，向输出配线SData读出的传感器电路输出数据，也受到紧临读 出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位(图30所示Vsl、Vw2、Vs2……)的 影响，从而改变。另外，上述输出配线SData的电位Vsl、Vw2、Vs2……，依赖于紧临其前的 传感器电路输出数据的电位。另外，在图30所示的时序图中，对同样的传感器电路81，使供给读出信号RW和复 位信号RS的定时，在各垂直期间为一定。因此，在复位信号RS的脉冲1下降之后，直到在 下一个垂直期间施加读出信号RW的脉冲2为止，与施加该复位信号RS和读出信号RW的传 感器电路81的传感期间相当。在这里，在由图30的读出信号RW的脉冲2读出的传感器电路输出数据和由读出 信号RW的脉冲3读出的传感器电路输出数据之间，即使在各个传感期间入射到光电二极管 Dl的光量相同，也起因于寄生电容，产生以下的偏移Voff2-3。这能够从上述的式(1)求得。
Voff2-3 = Cps/Ctotal · {(Vsl-Vw2)- (Vs2-Vw3)}另外，在由读出信号RW的脉冲3读出的传感器电路输出数据和由读出信号RW的 脉冲4读出的传感器电路输出数据之间，即使在各个传感期间入射到光电二极管Dl的光量 相同，也起因于寄生电容，产生以下的偏移Voff3-4。Voff3-4 = Cps/Ctotal · {(Vs2-Vw3)- (Vs3-Vw4)}如上所述，上述输出配线SData的电位Vsl、Vw2、Vs2……，依赖于紧临其前的传感 器电路输出数据(即，来自同列的前一行的传感器电路的输出数据)的电位。因此，偏移 Voff2-3和偏移Voff3-4未必一定。如上所述，即使入射到光电二极管Dl的光量一定，传感 器电路输出数据也具有因紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位变 动而产生的偏移。另外，如上所述，由于此偏移不为一定，所以无法简单地除去。如图28所示，在源极线SL的一部分兼作电源线Vsup和输出配线SData的结构 中，在由输出配线SData的电位变动产生的偏移以外，还重叠有由电源线Vsup的电位变动 产生的偏移。这是因为，在图27和图30所示的结构中，电源线Vsup不发生电位变动，但在 图观所示的结构中，由于电源线Vsup兼作源极线SL，所以在图像显示期间施加视频信号， 由此产生电位的变动。本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种通过消除由寄生电容引起的蓄积节点的 偏移，能够得到高精度的传感器电路输出数据的带光传感器的显示装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的显示装置，其特征在于上述显示装置在有源矩阵基 板的像素区域设置有光传感器，上述光传感器包括接收入射光的光检测元件；与上述光 检测元件连接，电位因来自上述光检测元件的输出电流而变化的蓄积节点；向该光传感器 供给复位信号的复位信号配线；向该光传感器供给读出信号的读出信号配线；传感器开关 元件，其以从上述复位信号被供给到上述读出信号被供给为止的期间为传感期间，用于向 输出配线读出随着在传感期间由上述光检测元件接收到的光量而变化的上述蓄积节点的 电位作为传感器电路输出，在紧临上述读出信号之前(即、即将为上述读出信号时)和紧临 上述复位信号之前中的至少任一方，将在与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位 固定在规定的电位。根据本发明，能够提供一种通过消除由寄生电容引起的蓄积节点的偏移，得到高 精度的传感器电路输出数据的带光传感器的显示装置。
图1是表示本发明的一个实施方式的显示装置的概略结构的框图。图2是表示本发明的实施方式的显示装置的一个像素结构的等价电路图。图3是表示行驱动器的结构例的等价电路图。图4是与行驱动器的驱动相关的信号的时序图。图5是表示列驱动器的结构例的等价电路图。图6是与列驱动器的驱动相关的信号的时序图。图7是表示栅极驱动器的结构例的等价电路图。图8是与栅极驱动器的驱动相关的信号的时序图。
图9是表示源极驱动器的结构例的等价电路图。图10是与源极驱动器的驱动相关的信号的时序图。图11是表示源极驱动器和列驱动器的结构例的等价电路图。图12是表示显示动作的定时和传感定时的关系的时序图。图13是第一实施方式的传感器驱动信号的时序图。图14是表示第一实施方式的列驱动器的结构的等价电路图。图15是表示读出信号、复位信号、放电信号和数据输出配线的电位的关系的时序 图。图16是表示本发明的实施方式的显示装置的一个像素的结构的等价电路图。图17是表示显示动作的定时和传感定时的关系的时序图。图18是第二实施方式的传感器驱动信号的时序图。图19是表示第二实施方式的列驱动器的结构的等价电路图。图20是第三实施方式的传感器驱动信号的时序图。图21是表示第三实施方式的源极驱动器的差动增幅电路的结构的等价电路图。图22(a)是表示第三实施方式的源极驱动器的差动增幅电路的结构的等价电路 图，(b)是(a)电路的驱动信号的时序图。图23是第四实施方式的传感器驱动信号的时序图。图M是能够适用本发明的传感器电路的其他实施方式的等价电路图。图25是表示形成在有源矩阵基板上的以往的光传感器的一例的等价电路图。图沈是表示以往的光传感器的驱动信号的波形的时序图。图27是表示以往的光传感器的配线例的示意图。图28是表示以往的光传感器的配线的其他例的示意图。图四是表示光传感器电路与周围配线的连接关系的等价电路图。图30是用于说明在紧临读出信号之前和紧临复位信号之前，数据读出配线的电 位变动的情况的时序图。
具体实施例方式本发明的一个实施方式的显示装置，其特征在于上述显示装置在有源矩阵基板 的像素区域设置有光传感器，上述光传感器包括接收入射光的光检测元件；与上述光检 测元件连接，电位因来自上述光检测元件的输出电流而变化的蓄积节点；向该光传感器供 给复位信号的复位信号配线；向该光传感器供给读出信号的读出信号配线；和传感器开关 元件，其以从上述复位信号被供给到上述读出信号被供给为止的期间为传感期间，用于向 输出配线读出随着在传感期间由上述光检测元件中接收到的光量而变化的上述蓄积节点 的电位作为传感器电路输出，在紧临上述读出信号之前和紧临上述复位信号之前中的至少 任一方，将在与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位。根据此结构，在紧临读出信号之前和紧临复位信号之前中的至少任一方，通过将 与蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位，能够防止蓄积节点的电位 因由来自光传感器的紧临读出之前和/或紧临复位之前的配线电位引起的电位变动而变 动。由此，能够提供能够消除由寄生电容引起的蓄积节点的偏移，得到高精度的传感器电路输出数据的带光传感器的显示装置。另外，优选在与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是上述输出配线的结构。 输出配线，因紧临其前的传感器电路输出数据和电路结构，其电位依赖于紧临其前的视频 信号等的电平而变动。而且，变动的大小无法预测。因此，通过在紧临读出信号之前和紧临 复位信号之前中的至少任一方，将该配线电位固定在规定的电位，能够消除由寄生电容引 起的蓄积节点的偏移。进一步，在此结构中，优选为了将上述输出配线固定在上述规定的电 位，向该配线供给规定的电平的视频信号。另外，优选如下结构与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是在上述读出信 号被供给的期间向上述光传感器供给电源电压的电源配线，上述电源配线兼作向上述像素 区域的像素供给视频信号的源极线。在此结构的情况下，上述电源配线的电位，依赖于向像 素供给的视频信号的电平而改变。而且，改变的大小无法预测。因此，通过在紧临读出信号 之前和紧临复位信号之前中的至少任一方，将该电源配线的电位固定在规定的电位，能够 消除由寄生电容引起的蓄积节点的偏移。进一步，在此结构中，优选通过与上述读出信号不 同的信号来控制上述电源配线向上述规定的电位的固定。另外，优选在紧临上述读出信号之前，为了将上述输出配线固定在第一规定的电 位，向该配线供给规定的电平的视频信号，在紧临上述复位信号之前，为了将上述输出配线 固定在第二规定的电位，向该配线供给规定的电平的电压。另外，本发明的显示装置能够作为如下液晶显示装置合适地实施还包括与上述 有源矩阵基板相对的对置基板和被夹持在上述有源矩阵基板与对置基板之间的液晶。以下，对本发明的具体实施方式
，参照附图进行说明。另外，以下的实施方式，是将 本发明的液晶显示作为液晶显示装置实施的情况的构成例进行例示的，但本发明的显示装 置不限定于液晶显示装置，能够适用于使用有源矩阵基板的任意的显示装置。另外，本发明 的显示装置由于具有光传感器，推定能够用作对接近画面的物体进行检测而进行输入操作 的带触摸面板功能的显示装置、具有显示功能和摄像功能的双向通信用显示装置等。另外，以下参照的各图，为了便于说明，只简略表示本发明的实施方式的构成部件 中为了说明本发明所需的主要部件。因此，本发明的显示装置，能够具有本说明书参照的各 图没有表示的任意构成部件。另外，各图中的部件尺寸，并没有忠实地表示实际构成部件的 尺寸和各部件的尺寸比率等。[第一实施方式]首先，参照图1和图2，对本发明的第一实施方式的液晶显示装置具有的有源矩阵 基板的结构进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的显示装置具有的有源矩阵基板100的概略结 构的框图。如图1所示，有源矩阵基板100在玻璃基板上，至少具有像素区域1、栅极(gate) 驱动器2、源极(source)驱动器3、列(column)驱动器4和行(row)驱动器5。另外，虽然 未图示，用于对由像素区域1内的光检测元件(后述)取入的图像信号进行处理的信号处 理电路，经由FPC6与有源矩阵基板100连接。栅极驱动器2和源极驱动器3，根据从外部输入的同步信号(Vsync，Hsync)，进行 用于将同样从外部输入的视频信号向像素区域1的显示像素写入的扫描。另一方面，列驱 动器4和行驱动器5是用于向像素区域1的光传感器供给传感器驱动所需的各种信号(后述的读出信号和复位信号等)，并且将读出的传感器电路输出数据向显示装置外依次输出 的驱动器。另外，图1所示的各种驱动器的配置，仅仅是一例，怎样安装各种驱动器在任意的 设计项目。另外，有源矩阵基板100上的上述构成部件，能够通过半导体处理在玻璃基板 上呈单片形成。或者，也可以是将上述构成部件中的放大器、驱动器类，通过例如C0G(Chip OnGlass 玻璃基芯片)技术等安装在玻璃基板上的结构。或者能够考虑将图1中在有源矩 阵基板100上所示的上述构成部件的至少一部分安装在FPC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，在其间隙封入有液晶材料。像素区域1是为了显示图像而形成有多个像素的区域。在本实施方式中，在像素 区域1的各像素内，设置有用于取入图像的光传感器(传感器电路81)。图2是表示像素区 域1的像素和传感器电路81的配置的等价电路图。在图2的例子中，一个像素由R(红)、 G(绿)、B (蓝)三色的图像元素形成，在由这三个图像元素构成的一个像素内，设置有由光 电二极管Dl、电容器C2和薄膜晶体管M2构成的一个传感器电路81。S卩，在本实施方式的 结构中，像素区域1具有L行XM列的呈矩阵状配置的像素和N行XO列的呈矩阵状配置 的传感器电路81。另外，在本实施方式中，栅极线GL的行方向的根数(L)与传感器电路81 的行方向的个数(N)相等，列方向的像素数(M)与传感器电路81的列方向的个数(0)相等。 像素区域1的全部的图像元素数是(LX3M)个。如图2所示，像素区域1具有呈矩阵状配置的栅极线GL和源极线SL作为像素用配 线。栅极线GL与栅极驱动器2连接。源极线SL与源极驱动器3连接。另外，栅极线GL在 像素区域1内设置有L行。以下，当需要对各个栅极线GL进行区分地说明时，标记成GL(I)。 1是1 L的自然数。另一方面，源极线SL如上所述，为了向一个像素内的三个图像元素供 给图像数据，对一个像素设置有3根。当需要将源极线SL分别区分地进行说明时，标记成 SLr (m)、SLg (m)、SLb (m)。m 是 1 M 的自然数。在栅极线GL与源极线SL的交点，设置有薄膜晶体管(TFT)Ml作为像素用的开关 元件。另外，在图2中，将在红色、绿色、蓝色的各个图像元素上设置的薄膜晶体管M1，标记 成Mlr、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SL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CLC。另外，在漏极电极与TFTCOM之间形成有辅助电极 Cl。在图2中，由与一根栅极线GL和一根源极线SLr的交点连接的薄膜晶体管Mlr驱 动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置有红色的彩色滤光片，经由源极线SLr从 源极驱动器3供给红色的图像数据，由此作为红色的图像元素起作用。另外，由与栅极线GL 和源极线SLg的交点连接的薄膜晶体管Mlg驱动的图像元素，以与该图像元素对应的方式 设置有绿色的彩色滤光片，经由源极线SLg从源极驱动器3供给绿色图像数据，由此作为绿 色图像元素起作用。进一步，由与栅极线GL和源极线SLb的交点连接的薄膜晶体管Mlb驱 动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置有蓝色的彩色滤光片，经由源极线SLb从 源极驱动器3供给蓝色图像数据，由此作为蓝色图像元素起作用。在图2的结构中，向传感器电路81供给电源的电源线Vsup和传感器电路输出数 据的输出用的输出配线SData，与源极线SL各别设置。S卩，传感器电路81的薄膜晶体管M2的漏极与电源线Vsup连接，源极与输出配线SData连接。另外，在图2的例子中，传感器电路81在像素区域1中，以对一个像素(三个图像 元素)设置一个的比例设置。但是，像素与传感器电路81的配置比例不限定于此例，是任 意的。例如，可以对一个图像元素配置一个传感器电路81，也可以对多个像素配置一个传感 器电路81。例如也可以每隔一行地配置传感器电路81。以下，对图1所示的各种驱动的结构和动作进行说明。首先，对行驱动器5的结构和驱动方法，参照图3和图4进行说明。如图3所示， 行驱动器5包括由将RSSP作为起始脉冲信号、与时钟信号RCK同步地依次生成信号而传 送的N个触发器构成的移位寄存器51 ；由将RWSP作为起始脉冲信号、与时钟信号RCK同 步地依次生成信号而传送的N个触发器构成的移位寄存器52。移位寄存器51通过其输出 SRRSOn (n = 1 N)，对复位信号用模拟开关RSn (n = 1 N)的开闭进行控制。移位寄存 器52通过其输出SRRWOn (n = 1 N)，对读出信号用模拟开关RWn (n = 1 N)的开闭进行 控制。像这样，通过对复位信号用模拟开关RSn和读出信号用模拟开关RWn依次进行开 闭控制，将复位信号RS和读出信号RW依次向配置在像素区域1中的传感器电路81各自的 行供给(参照图4)。另外，在图3的结构中，通过将复位信号控制用的移位寄存器51和读 出信号控制用的移位寄存器52独立设置，能够通过各个起始脉冲RSSP、RffSP的定时变更， 对读出和复位的定时独立地进行控制。接着，参照图5和图6，对列驱动器4的结构和动作进行说明。如图5所示，列驱动器4具有由0个触发器构成的移位寄存器41、保持电容42、 输出电路43和模拟开关44。移位寄存器41将CSP作为起始脉冲，与时钟信号CCK同步 地依次生成信号而传送。保持电容42通过读出信号RW，对传感器电路输出数据SDatao(C) =1 0)进行取样而保持。输出电路43被移位寄存器41的输出SR0O(O = 1 0)使能 (enable)，将保持电容42的数据向输出线Dso(参照图1)输出。模拟开关44由读出信号 RW控制，一个端子与电源线Vsup连接。根据图5的结构，如图6所示，通过读出信号RW，将一行总括起来，将传感器电路输 出数据SDatao取样保持在保持电容42中之后，与依次移位的移位寄存器41的输出SROo 对应地，将保持数据分时向输出线Dso输出。另外，通过读出信号RW，经由电源线Vsup，向 传感器电路81供给来自电源VDD的定电压。接着，参照图7和图8，对栅极驱动器2的结构和动作进行说明。栅极驱动器2具有 由L个触发器构成的移位寄存器21和输出电路22。移位寄存器21将GSP作为起始脉冲， 与时钟信号GCK同步地依次生成信号而传送。输出电路22将移位寄存器21的输出SROl (1 = 1 L)的输出信号整形、增幅。将输出电路22的输出作为行选择信号，向像素区域1的 栅极线GLl (1 = 1 L)依次输出。进一步，参照图9和图10，对源极驱动器3的结构和动作的一例进行说明。源极驱 动器3具有串行/并行转换电路31、D/A转换电路32和增幅器33。串行/并行转换电路 31，与从外部输入的同步信号(VSync、HSync、CK等)同步地将同样从外部数字输入的串行 视频信号转换成并行信号。D/A转换电路32将数字视频数据转换成模拟视频信号。增幅器 33与SSW同步地将D/A转换电路32的输出增幅向源极线SLm(m = 1 M)输出。
另外，图11表示源极驱动器3和列驱动器4的配置例。图11所示的结构，基本而 言，是由图5所示的列驱动器4的结构和图9所示的源极驱动器3的结构组合而成的。在 构成列驱动器4的移位寄存器41的纵列连接的各个触发器彼此之间插入有多少根源极线 SL，是由列方向(水平方向)的传感器电路81的配置决定的。在本实施方式的情况下，如 图2所示，由于对每三个图像元素(一个像素)设置有一个传感器电路81，在图11中，在构 成列驱动器4的移位寄存器41的纵列连接的各个触发器彼此之间，敷设有三根源极线SLr、 SLg、SLb0接着，参照图12，对像素区域1的像素的显示动作和光传感器的动作的定时进行 说明。在图12所示的例子中，在水平扫描期间的回描期间使读出信号RW为开(0N)，将传 感器电路输出数据SData向输出线Dso读出。但是，如图2所示，由于在本实施方式的显示 装置中，电源线Vsup和传感器电路输出数据的输出用的输出配线SData，与源极线SL独立 设置，所以也可以在有效显示期间内进行读出信号RW的施加。另外，在图12的驱动定时 (timing)中，存在在每个垂直期间以一定的定时施加读出信号RW和复位信号RS的情况，对 第η行传感器电路81，在某垂直期间施加复位信号RS (η)，通过在下一个垂直期间施加的读 出信号RW(η)，从该传感器电路81读出传感器电路输出数据。即，在图12的例子中，传感器 电路81的传感期间，具有大致接近一个垂直期间的长度。另外，本实施方式的显示装置，具有在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输 出配线SData固定在规定的电位VO的特征。因此，如图13所示，将紧临读出信号RW和复 位信号RS之前成为开(ON)的放电信号DisC，作为用于向输出配线SData施加定电位VO的 控制信号使用。另外，电位VO只要是定电位则为任意的，例如可以是接地电位。在这里，将用于向输出配线SData施加上述的放电信号DisC的电路结构的一例， 用图14表示。如图14所示，本实施方式的列驱动器4，具有在图5和图11所示的基本结构 中，追加以放电信号DisC控制开闭的模拟开关45的特征。模拟开关45的一端与定电压源 VO连接，另一端与输出配线SData连接。根据这样的结构，如图15所示，在放电信号DisC为开(ON)的定时、即紧临读出 信号RW和复位信号RS之前，输出配线SData的电位被固定在定电位V0。因此，如将图15 和在背景技术栏中参照的图30进行比较则可知，根据本实施方式的结构，能够使输出配线 SData的电位变动经由寄生电容赋予蓄积节点的影响消失。因此，能够得到除去偏移的高精 度的传感器电路输出。[第一实施方式的变形例1]另外，在本实施方式的上述说明中，如图2所示，对电源线Vsup和传感器电路输出 数据的输出配线SData，与源极线SL独立地设计的结构进行了例示。但是，如图16所示， 也可以采用源极线SL兼作电源线Vsup和传感器电路输出数据的输出配线SData的电路结 构。而且，在此结构中，在以图12所示的定时进行驱动的情况下，在紧临读出信号RW和复 位信号RS之前，通过将输出配线SData的电位固定在定电位V0，也能够除去由寄生电容引 起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。即，在图16所示的电路结构中，在以图12所示的定时驱动传感器电路81的情况 下，紧临读出信号RW施加之前的输出配线SData的电位(图30所示的Vwl、Vw2···)，依赖 于紧临其前的显示数据。另外，紧临复位信号RS施加之前的输出配线SData的电位(图30所示的Vsl、Vs2…)，依赖于紧临其前的传感器电路输出数据。因此，在此情况下，即使入射到光电二极管Dl的光量为一定，传感器电路输出数 据也具有因紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位变动而产生的偏 移。另外，如上所述，由于此偏移不是一定的，无法简单地除去。但是，在此情况下，如上所 述，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前与为开(ON)的放电信号DisC同步地将输 出配线SData的电位固定在定电位V0，能够除去起因于寄生电容的偏移，得到高精度的传 感器电路输出。[第一实施方式的变形例2]另外，在本实施方式的上述说明中，将传感器电路81在行方向(垂直方向)对每 个像素设置，以图12所示的定时进行驱动。但是，在将传感器电路81在行方向每隔一个像 素设置的情况下，传感器电路81的驱动定时如图17所示。即，对传感器电路81施加读出 信号RW和复位信号RS，是每隔一个水平期间进行的。在这里，在如图16所示，在源极线SL兼作电源线Vsup和传感器电路输出数据的 输出配线SData的电路结构中，当适用图17的驱动定时时，紧临读出信号RW施加之前的输 出配线SData的电位(图30所示的\%1、^2"0，依赖于紧临其前的显示数据。另外，紧临 复位信号RS施加之前的输出配线SData的电位(图30所示的Vsl、Vs2···)也依赖于紧临 其前的传感器电路输出数据。但是，在此情况下，即使入射到光电二极管Dl的光量为一定，传感器电路输出数 据也具有因紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位变动而产生的偏 移。另外，如上所述，由于此偏移不是一定的，无法简单地除去。但是，在此情况下，如上所 述，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前与为开(ON)的放电信号DisC同步地将输 出配线SData的电位固定在定电位V0，能够除去由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生 电容引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。[第二实施方式]以下，对本发明的第二实施方式进行说明。另外，对具有与在第一实施方式中说明 过的结构相同功能的结构，标注与第一实施方式相同的参照符号标记，省略对其的详细说 明。第二实施方式的显示装置，具有图16所示的电路结构，在行方向上每隔一个像素 设置有传感器电路81，以图17所示的定时驱动传感器电路81。另外，与第一实施方式相同 地，将紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位固定为定电位V0，但与 第一实施方式不同的是，如图18所示，在紧临复位信号RS之前，也供给以往只在读出信号 RW施加时经由电源线Vsup向传感器电路81供给的电源电压(VDD)。即，在第二实施方式中，如图18所示，在紧临复位信号RS之前的规定期间和读出 信号RW的开(ON)期间，用为开(ON)的信号VSW，在该VSW为开(ON)的期间，向电源线Vsup 供给电源电压(VDD)。为了实现这一目标，第二实施方式的显示装置如图19所示，在列驱动 器4内，通过信号VSW进行模拟开关44的开闭，该模拟开关44对向电源线Vsup供给电源 电压(VDD)进行控制。另外，在第一实施方式中，如图5、图11、图14所示，电源线Vsup的 模拟开关44由读出信号RW进行开闭控制。像这样，通过与读出信号RW独立的信号VSW，在紧临复位信号RS之前，将电源线Vsup的电位固定在规定的电位(电源电压VDD)，由此，如图18所示，能够将紧临读出信号 RW和复位信号RS之前的电源线VSup的电位，不依赖于此前状态地保持为一定。由此，能够 除去由蓄积节点与电源线Vsup之间的寄生电容引起的偏移，得到高精度的传感器电路输 出。另外，与第一实施方式同样地，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输出配 线SData的电位固定在定电位V0，能够除去由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生电容 引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。另外，在第二实施方式的上述说明中，对具有图16所示的电路结构，在行方向每 隔一个像素设置有传感器电路81，以图17所示定时驱动传感器电路81的情况进行了例示。 但是，通过信号VSW进行的电源线Vsup的控制，也能够适用于图2所示的电路结构，发挥同 样的效果。另外，在行方向上的各个像素设置有传感器电路81的结构中，在以图12所示的 定时驱动传感器电路81的情况下，也能够适用通过信号VSW进行的电源线Vsup的控制，发 挥同样的效果。[第三实施方式]以下对本发明的第三实施方式进行说明。另外，对具有与上述实施方式中说明过 的结构相同功能的结构，用与这些实施方式相同的参照符号标记，省略对其的详细说明。第三实施方式的显示装置，具有图16所示的电路结构，在行方向的各个像素设置 有传感器电路81，以图12所示的定时驱动传感器电路81。另外，与第一实施方式相同地， 在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输出配线SData的电位固定在规定的电位。但 是，与第一实施方式不同的是，上述规定的电位，如图20所示，是作为视频信号输入的规定 的电平(Vx)。为了得到此定电位Vx，有如下两种方法(1)使用构成源极驱动器3的输出 增幅电路33(参照图9)的电压跟随器输出；( 使用源极驱动器3的输出增幅电路33的 信号线电位固定功能。首先，在上述方法(1)的情况下，如图21所示，通过对差动增幅电路施加有负反馈 的电压跟随器电路来实现针对源极线SL的输出增幅电路33，该源极线SL作为配线SData 起作用。此电路在因使能(Enable)输出而有效(active)的状态下进行输入电压IN的电 流增幅。另一方面，在非有效的状态下，成为高阻抗状态。因此，在图20所示的信号PCH的 定时，也设使能信号为开(0N)，作为输入电压IN，在增幅后只要输入能够得到规定的电压 Vx的电压即可。另一方面，在方法O)的情况下，如图22(a)所示，只要使针对源极线SL的输出增 幅电路33采用在图21所示的差动增幅电路中还设置有开关的结构即可，其中，该源极线SL 作为配线SData起作用。根据图22(a)的结构，如图22 (b)所示，能够只在信号PCH为开 (ON)的期间，向作为配线SData的源极线SL输出定电压Vx。根据以上的第三实施方式，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输出配 线SData的电位固定在定电位Vx，能够除去由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生电容 引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。另外，与第二实施方式同样地，通过与读出信号RW独立的信号VSW，在紧临复位信 号RS之前，将电源线Vsup的电位固定在规定的电位(电源电压VDD)，由此，如图18所示， 能够将紧临读出信号RW和复位信号RS之前的电源线Vsup的电位，不依赖于此前状态地保 持为一定。由此，能够除去由蓄积节点与电源线Vsup之间的寄生电容引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。另外，在第三实施方式的上述说明中，对具有图16所示的电路结构，在行方向上 每隔一个像素设置有传感器电路81，以图17所示的定时驱动传感器电路81的情况进行了 例示。但是，在行方向上的各个像素设置传感器电路81的结构中，在以图12所示的定时驱 动传感器电路81的情况下，也可以如上所述通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前， 将输出配线SData的电位固定在定电位Vx，发挥同样的效果。[第四实施方式]以下，对本发明的第四实施方式进行说明。另外，对具有与上述实施方式中说明过 的结构相同功能的结构，标注与这些实施方式相同的参照符号标记，省略对其的详细说明。第四实施方式的显示装置，具有图16所示的电路结构，在行方向的各个像素设置 有传感器电路81，以图12所示的定时驱动传感器电路81。另外，第四实施方式的显示装置 如图23所示，在紧临读出信号RW之前，向作为配线SData起作用的源极线SL供给(参照第 三实施方式)作为视频信号输入的规定的电平(Vx)。另外，在紧临复位信号RS之前，向作 为配线SData起作用的源极线SL供给(参照第一实施方式)规定的电压V0。进一步，在紧 临复位信号RS之前和施加读出信号RW的期间这两者，通过与读出信号RW独立的信号VSW， 在紧临复位信号RS之前，将电源线Vsup的电位固定在规定的电位(电源电压VDD)(参照 第二实施方式)。另外，V0、Vx的电压，以分别为一定的值作为条件，可以是任意值。另外， VO和Vx也可以是互相不同的电压。如上所述，通过将第一 第三实施方式进行组合，能够除去由蓄积节点与电源线 Vsup之间的寄生电容引起的偏移和由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生电容引起的 偏移这两者，得到高精度的传感器电路输出。以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述的各实施 方式，可以在发明的范围内做种种改变。例如，本发明优选在紧临读出信号RW之前和紧临复位信号RS之前这两者，将与蓄 积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位。但是，存在通过只在紧临读出 信号RW之前和紧临复位信号RS之前中的任一方，将与蓄积节点之间具有寄生电容的配线 的电位固定在规定的电位，也能够得到充分的效果的情况。因此，例如在第四实施方式中， 也可以将通过放电信号DisC进行的电压VO的施加省略。进一步，在上述各实施方式中，如图2或图16所示，对传感器电路81具有光电二 极管D1、电容器C2和一个薄膜晶体管M2的结构进行了例示。但是，如图M所示，传感器电 路81具有光电二极管D1、电容器C2和三个薄膜晶体管M2、M4、M5的结构，也能够适用于本 发明。即，在这样的结构中，通过只在紧临读出信号RW之前和紧临复位信号RS之前中的任 一方，将与蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位，能够除去由蓄积 节点与上述配线之间的寄生电容引起的偏移这两者，得到高精度的传感器电路输出。另外，在上述各实施方式中，对具有电容器C2作为蓄积用电容的传感器电路81进 行了例示，但也能够不在传感器电路81内具有与蓄积用电容相当的电路元件，而将蓄积节 点自身产生的寄生电容用作蓄积用电容。因此，电容器C2并不是必需的。工业上的可利用性本发明能够作为在有源矩阵基板的像素区域内设置有光传感器的显示装置，在工业上使用。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于所述显示装置在有源矩阵基板的像素区域设置有光传感器， 所述光传感器包括 接收入射光的光检测元件；与所述光检测元件连接，电位因来自所述光检测元件的输出电流而变化的蓄积节点； 向该光传感器供给复位信号的复位信号配线； 向该光传感器供给读出信号的读出信号配线；和传感器开关元件，其以从所述复位信号被供给到所述读出信号被供给为止的期间为传 感期间，用于向输出配线读出随着在传感期间由所述光检测元件接收到的光量而变化的所 述蓄积节点的电位作为传感器电路输出，在紧临所述读出信号之前和紧临所述复位信号之前中的至少任一方，将在与所述蓄积 节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于在与所述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是所述输出配线。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于为了将所述输出配线固定在所述规定的电位，向该配线供给规定的电平的视频信号。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于与所述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是在所述读出信号被供给的期间向所述光 传感器供给电源电压的电源配线，所述电源配线兼作向所述像素区域的像素供给视频信号的源极线。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于通过与所述读出信号不同的信号来控制所述电源配线向所述规定的电位的固定。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于在紧临所述读出信号之前，为了将所述输出配线固定在第一规定的电位，向该配线供 给规定的电平的视频信号，在紧临所述复位信号之前，为了将所述输出配线固定在第二规定的电位，向该配线供 给规定的电平的电压。
7.如权利要求1至6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
本发明提供在有源矩阵基板(100)的像素区域(1)设置有光传感器(81)的显示装置，光传感器(81)包括光检测元件；向该光传感器(81)供给复位信号RS的复位信号配线；向该光传感器(81)供给读出信号RW的读出信号配线；和传感器开关元件，其用于向输出配线读出随着在从上述复位信号被供给到上述读出信号被供给为止的传感期间由光检测元件接收到的光量而变化的蓄积节点的电位作为传感器电路输出。在紧临读出信号RW之前和紧临复位信号RS之前中的至少任一方，将在与蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位V0。
文档编号G09G5/00GK102132233SQ20098013314
公开日2011年7月20日 申请日期2009年7月7日 优先权日2008年9月2日
发明者前田和宏, 杉山裕昭, 白木一郎 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明涉及具有光电二极管或光电晶体管等光检测元件的带光传感器的显示装 置，特别涉及在像素区域内设置有光传感器的显示装置。
背景技术：
一直以来，提出有通过在像素内具有例如光电二极管等光检测元件，能够检测外 界光的亮度，或是取得接近显示器的物体的图像的带光传感器的显示装置。这种带光传感 器的显示装置，被推定能够用作双向通信用显示装置和带触摸面板功能的显示装置。在现有的带光传感器显示装置中，当在有源矩阵基板中由半导体处理形成信号线 和扫描线、TFT(Thin Film Transistor 薄膜晶体管)、像素电极等众所周知的构成要素时， 同时在有源矩阵基板上形成光电二极管等(例如参照专利文献1。)。在图25中表示形成在有源矩阵基板上的以往的光传感器(例如参照专利文献2、 3)的一例。图25所示的以往的光传感器，包括光电二极管D1、电容器C2、晶体管M2。用于 供给复位信号RS的配线与光电二极管Dl的阳极连接。电容器C2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的漏极与供给定电压Vsup的配线连接。 另外，从晶体管M2的源极输出光传感器的传感器电路输出数据SData。电容器C2的另一个 电极，与用于供给读出信号RW的配线连接。在此结构中，通过分别以规定的定时供给复位信号RS和读出信号RW，能够得到与 由光电二极管Dl接收到的光的量对应的传感器电路输出数据SData。在这里，参照图26， 对图25所示以往的光传感器的动作进行说明。另外，在图沈中，将复位信号RS的低电平 (例如-4V)用-Vb表示，将读出信号RW的高电平(例如8V)用V 表示。另外，设复位信号 RS的高电平为0V，设读出信号RW的低电平为0V。以下，将图25所示的光传感器的传感序列，分为㈧读出期间、⑶复位期间、(C) 传感期间这三段进行说明。(A)读出期间读出信号RW为高电平的期间，与读出期间相当。在读出信号RW为高电平的期间， 通过电容器C2，将蓄积节点的电位Vint上拉。另外，蓄积节点是指电容器C2、光电二极管Dl 的阴极、晶体管M2的栅极的连接点。这时，当设紧临读出之前的蓄积节点电位为Vtl，电容器 C2的电容为Cst，电路内总电容为Ct。tal，读出信号RW的振幅为V 时，蓄积节点的电位Vint能 够用Vint = Cst/Ctotal · Vrw+V0表示。然后，通过使上拉的电位Vint超过晶体管M2的阈值，使晶体管M2为导通(ON)，输 出传感器数据SData。这时，设晶体管M2的阈值为Vth，定电流源的电流值为I，晶体管M2的 电导为β，SData的电位V。ut能够用V0Ut ÷ V1NT-Vth- (2Ι/β)1/2表示。(B)复位期间通过使复位信号RS为高电平(OV)，使正向电流在光电二极管Dl中流动，蓄积节点 的电位Vint被复位为0V。(C)传感期间自复位信号从高电位回到低电位的时刻起，传感期间开始。即，如上所述在复位期 间将蓄积节点复位之后，复位信号RS成为低电平(_Vb)，由此在光电二极管Dl产生反向偏 压。然后，因与入射到光电二极管Dl的入射光的光量相应的光电流，蓄积节点向-Vb方向变化。将上述的㈧读出期间、⑶复位期间和(C)传感期间作为一个循环，通过反复进 行此循环，从光传感器读出传感器数据。在这里，将像素内的光传感器的结构例在图27中表示。在图27所示的结构例中， 对由红(r)、绿(g)、蓝(b)三色图像元素构成的一个像素，设置一个传感器电路81。传感器 电路81在图25所示的结构中，与光电二极管D1、电容器C2、晶体管M2相当。在图27的例 子中，栅极线GL和源极线SL呈矩阵状配置，在栅极线GL与源极线SL的交差点，设置有用 于驱动各图像元素的像素电极82r、82g、82b的TFT83。TFT83的栅极与栅极线GL连接，源 极与源极线SL连接，漏极与像素电极82r、82g、82b连接。另外，在图27的例子中，像素电 极82r、82g、82b，以这三个为一个单位，沿着行方向反复配置。栅极线GL在矩阵基板上设置有L根。即，该矩阵基板上的行方向的像素数为L个。 当需要将栅极线GL分别区分时，标记为GL⑴(1为1到L的自然数)。源极线SL以源极 线SLr、SLg、SLb为一组，在矩阵基板上设置有M组(即3M根)。即，该矩阵基板上的列方 向(水平方向)的像素数为M个，图像元素数为3M个。以下，当需要将源极线SL分别区分 时，标记成SLr (m)、SLg (m)、SLb (m)。即，m为1到M的自然数。另外，作为用于驱动传感器电路81的控制信号线组RCT，敷设有N根用于将上述复 位信号RS和读出信号RW分别向传感器电路81供给的配线。另外，既存在N与栅极线GL 的根数L相等的情况，也存在N比L少的情况。例如，在行方向(垂直方向)对全部像素设 置传感器电路81的结构中，N = L，例如如果在行方向每隔一个像素设置传感器电路81，则 N = 172。另外，在图27的例子中，向传感器电路81供给电源的电源线Vsup，敷设在源极线 SLg(m)与SLb(m)之间。另外，用于从传感器电路81输出数据的输出配线SData，敷设在源 极线SLr (m)与SLg(m)之间。另外，如图观所示，可以是源极线SL中的任一根(在图28的例子中是SLr(m)和 SLg(m))分别兼作电源线Vsup和输出配线SData的结构。在此结构中，虽然有在源极线SL 未被用于视频显示动作的期间(例如回描期间)不得不执行传感器驱动的定时方面的制 约，但由于配线少，有像素开口率高的优点。即，在图观所示的结构中，视频显示动作中，向 源极线SL施加视频信号。另一方面，在传感器驱动中(例如回描期间)，通过开关的切换， 从电源向源极线SLg(m)供给定电压，由此该源极线作为电源线Vsup起作用。同样地，由开 关的切换，从传感器电路81向源极线SLr(m)输出传感器电路输出数据。由此，传感器驱动中，该源极线作为输出配线SData起作用。现有技术文献专利文献专利文献1 特开2006-3857号公报专利文献2 国际公开第2007/145346号小册子专利文献3 国际公开第2007/145347号小册子
发明内容
发明要解决的课题在上述现有的传感器电路81中，如图25所示，在蓄积节点(光电二极管的阴极和 电容器的连接点)与向传感器电路81供给电源的电源线Vsup之间，和蓄积节点与输出配 线SData之间，分别存在寄生电容Cps、Cpd。因此，在传感器电路81复位时与读出时之间， 当这些配线的电位变动时，此电位差通过寄生电容向积蓄节点传递，使积蓄节点的电位Vint 变动。其结果是，在来自传感器电路81的输出中产生偏移噪声的问题。在这里，参照图29、图30，对来自传感器电路81的输出产生偏移噪声的情况具体 进行说明。如图27所示，将电源线Vsup和输出配线SData，与源极线SL独立设置，图四是 在这样的结构中，只将传感器电路81和驱动其所需的配线组选出来表示的等价电路图。如 图四所示，在此结构中，对于同列排列的传感器电路81的全部，电源线Vsup和输出配线 SData是共用的。在这里，即使传感器电路81内的晶体管M2(参照图25)为断开(OFF)状态，在晶 体管M2的栅极/源极间和栅极/漏极间存在寄生电容(Cps、Cpd)。另外，由于设计不同， 在蓄积节点与输出配线SData之间，或蓄积节点与电源线Vsup之间，可能存在耦合电容和 边缘电容。在这里，当使包括与蓄积节点连接的寄生电容的全部电容为Ctotal时，输出配 线SData影响到蓄积节点的电噪声Noise_SD如下表示。另外，下述的V_SData表示输出配 线SData的电位变动。Noise_SD = Cps/Ctotal · V_SData ......(1)在图四所示结构中，如图30所示，当反复进行复位、传感、读出时，即使入射到光 电二极管Dl的光量为一定，向输出配线SData读出的传感器电路输出数据，也受到紧临读 出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位(图30所示Vsl、Vw2、Vs2……)的 影响，从而改变。另外，上述输出配线SData的电位Vsl、Vw2、Vs2……，依赖于紧临其前的 传感器电路输出数据的电位。另外，在图30所示的时序图中，对同样的传感器电路81，使供给读出信号RW和复 位信号RS的定时，在各垂直期间为一定。因此，在复位信号RS的脉冲1下降之后，直到在 下一个垂直期间施加读出信号RW的脉冲2为止，与施加该复位信号RS和读出信号RW的传 感器电路81的传感期间相当。在这里，在由图30的读出信号RW的脉冲2读出的传感器电路输出数据和由读出 信号RW的脉冲3读出的传感器电路输出数据之间，即使在各个传感期间入射到光电二极管 Dl的光量相同，也起因于寄生电容，产生以下的偏移Voff2-3。这能够从上述的式(1)求得。
Voff2-3 = Cps/Ctotal · {(Vsl-Vw2)- (Vs2-Vw3)}另外，在由读出信号RW的脉冲3读出的传感器电路输出数据和由读出信号RW的 脉冲4读出的传感器电路输出数据之间，即使在各个传感期间入射到光电二极管Dl的光量 相同，也起因于寄生电容，产生以下的偏移Voff3-4。Voff3-4 = Cps/Ctotal · {(Vs2-Vw3)- (Vs3-Vw4)}如上所述，上述输出配线SData的电位Vsl、Vw2、Vs2……，依赖于紧临其前的传感 器电路输出数据(即，来自同列的前一行的传感器电路的输出数据)的电位。因此，偏移 Voff2-3和偏移Voff3-4未必一定。如上所述，即使入射到光电二极管Dl的光量一定，传感 器电路输出数据也具有因紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位变 动而产生的偏移。另外，如上所述，由于此偏移不为一定，所以无法简单地除去。如图28所示，在源极线SL的一部分兼作电源线Vsup和输出配线SData的结构 中，在由输出配线SData的电位变动产生的偏移以外，还重叠有由电源线Vsup的电位变动 产生的偏移。这是因为，在图27和图30所示的结构中，电源线Vsup不发生电位变动，但在 图观所示的结构中，由于电源线Vsup兼作源极线SL，所以在图像显示期间施加视频信号， 由此产生电位的变动。本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种通过消除由寄生电容引起的蓄积节点的 偏移，能够得到高精度的传感器电路输出数据的带光传感器的显示装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的显示装置，其特征在于上述显示装置在有源矩阵基 板的像素区域设置有光传感器，上述光传感器包括接收入射光的光检测元件；与上述光 检测元件连接，电位因来自上述光检测元件的输出电流而变化的蓄积节点；向该光传感器 供给复位信号的复位信号配线；向该光传感器供给读出信号的读出信号配线；传感器开关 元件，其以从上述复位信号被供给到上述读出信号被供给为止的期间为传感期间，用于向 输出配线读出随着在传感期间由上述光检测元件接收到的光量而变化的上述蓄积节点的 电位作为传感器电路输出，在紧临上述读出信号之前(即、即将为上述读出信号时)和紧临 上述复位信号之前中的至少任一方，将在与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位 固定在规定的电位。根据本发明，能够提供一种通过消除由寄生电容引起的蓄积节点的偏移，得到高 精度的传感器电路输出数据的带光传感器的显示装置。
图1是表示本发明的一个实施方式的显示装置的概略结构的框图。图2是表示本发明的实施方式的显示装置的一个像素结构的等价电路图。图3是表示行驱动器的结构例的等价电路图。图4是与行驱动器的驱动相关的信号的时序图。图5是表示列驱动器的结构例的等价电路图。图6是与列驱动器的驱动相关的信号的时序图。图7是表示栅极驱动器的结构例的等价电路图。图8是与栅极驱动器的驱动相关的信号的时序图。
图9是表示源极驱动器的结构例的等价电路图。图10是与源极驱动器的驱动相关的信号的时序图。图11是表示源极驱动器和列驱动器的结构例的等价电路图。图12是表示显示动作的定时和传感定时的关系的时序图。图13是第一实施方式的传感器驱动信号的时序图。图14是表示第一实施方式的列驱动器的结构的等价电路图。图15是表示读出信号、复位信号、放电信号和数据输出配线的电位的关系的时序 图。图16是表示本发明的实施方式的显示装置的一个像素的结构的等价电路图。图17是表示显示动作的定时和传感定时的关系的时序图。图18是第二实施方式的传感器驱动信号的时序图。图19是表示第二实施方式的列驱动器的结构的等价电路图。图20是第三实施方式的传感器驱动信号的时序图。图21是表示第三实施方式的源极驱动器的差动增幅电路的结构的等价电路图。图22(a)是表示第三实施方式的源极驱动器的差动增幅电路的结构的等价电路 图，(b)是(a)电路的驱动信号的时序图。图23是第四实施方式的传感器驱动信号的时序图。图M是能够适用本发明的传感器电路的其他实施方式的等价电路图。图25是表示形成在有源矩阵基板上的以往的光传感器的一例的等价电路图。图沈是表示以往的光传感器的驱动信号的波形的时序图。图27是表示以往的光传感器的配线例的示意图。图28是表示以往的光传感器的配线的其他例的示意图。图四是表示光传感器电路与周围配线的连接关系的等价电路图。图30是用于说明在紧临读出信号之前和紧临复位信号之前，数据读出配线的电 位变动的情况的时序图。
具体实施例方式本发明的一个实施方式的显示装置，其特征在于上述显示装置在有源矩阵基板 的像素区域设置有光传感器，上述光传感器包括接收入射光的光检测元件；与上述光检 测元件连接，电位因来自上述光检测元件的输出电流而变化的蓄积节点；向该光传感器供 给复位信号的复位信号配线；向该光传感器供给读出信号的读出信号配线；和传感器开关 元件，其以从上述复位信号被供给到上述读出信号被供给为止的期间为传感期间，用于向 输出配线读出随着在传感期间由上述光检测元件中接收到的光量而变化的上述蓄积节点 的电位作为传感器电路输出，在紧临上述读出信号之前和紧临上述复位信号之前中的至少 任一方，将在与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位。根据此结构，在紧临读出信号之前和紧临复位信号之前中的至少任一方，通过将 与蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位，能够防止蓄积节点的电位 因由来自光传感器的紧临读出之前和/或紧临复位之前的配线电位引起的电位变动而变 动。由此，能够提供能够消除由寄生电容引起的蓄积节点的偏移，得到高精度的传感器电路输出数据的带光传感器的显示装置。另外，优选在与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是上述输出配线的结构。 输出配线，因紧临其前的传感器电路输出数据和电路结构，其电位依赖于紧临其前的视频 信号等的电平而变动。而且，变动的大小无法预测。因此，通过在紧临读出信号之前和紧临 复位信号之前中的至少任一方，将该配线电位固定在规定的电位，能够消除由寄生电容引 起的蓄积节点的偏移。进一步，在此结构中，优选为了将上述输出配线固定在上述规定的电 位，向该配线供给规定的电平的视频信号。另外，优选如下结构与上述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是在上述读出信 号被供给的期间向上述光传感器供给电源电压的电源配线，上述电源配线兼作向上述像素 区域的像素供给视频信号的源极线。在此结构的情况下，上述电源配线的电位，依赖于向像 素供给的视频信号的电平而改变。而且，改变的大小无法预测。因此，通过在紧临读出信号 之前和紧临复位信号之前中的至少任一方，将该电源配线的电位固定在规定的电位，能够 消除由寄生电容引起的蓄积节点的偏移。进一步，在此结构中，优选通过与上述读出信号不 同的信号来控制上述电源配线向上述规定的电位的固定。另外，优选在紧临上述读出信号之前，为了将上述输出配线固定在第一规定的电 位，向该配线供给规定的电平的视频信号，在紧临上述复位信号之前，为了将上述输出配线 固定在第二规定的电位，向该配线供给规定的电平的电压。另外，本发明的显示装置能够作为如下液晶显示装置合适地实施还包括与上述 有源矩阵基板相对的对置基板和被夹持在上述有源矩阵基板与对置基板之间的液晶。以下，对本发明的具体实施方式
，参照附图进行说明。另外，以下的实施方式，是将 本发明的液晶显示作为液晶显示装置实施的情况的构成例进行例示的，但本发明的显示装 置不限定于液晶显示装置，能够适用于使用有源矩阵基板的任意的显示装置。另外，本发明 的显示装置由于具有光传感器，推定能够用作对接近画面的物体进行检测而进行输入操作 的带触摸面板功能的显示装置、具有显示功能和摄像功能的双向通信用显示装置等。另外，以下参照的各图，为了便于说明，只简略表示本发明的实施方式的构成部件 中为了说明本发明所需的主要部件。因此，本发明的显示装置，能够具有本说明书参照的各 图没有表示的任意构成部件。另外，各图中的部件尺寸，并没有忠实地表示实际构成部件的 尺寸和各部件的尺寸比率等。[第一实施方式]首先，参照图1和图2，对本发明的第一实施方式的液晶显示装置具有的有源矩阵 基板的结构进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的显示装置具有的有源矩阵基板100的概略结 构的框图。如图1所示，有源矩阵基板100在玻璃基板上，至少具有像素区域1、栅极(gate) 驱动器2、源极(source)驱动器3、列(column)驱动器4和行(row)驱动器5。另外，虽然 未图示，用于对由像素区域1内的光检测元件(后述)取入的图像信号进行处理的信号处 理电路，经由FPC6与有源矩阵基板100连接。栅极驱动器2和源极驱动器3，根据从外部输入的同步信号(Vsync，Hsync)，进行 用于将同样从外部输入的视频信号向像素区域1的显示像素写入的扫描。另一方面，列驱 动器4和行驱动器5是用于向像素区域1的光传感器供给传感器驱动所需的各种信号(后述的读出信号和复位信号等)，并且将读出的传感器电路输出数据向显示装置外依次输出 的驱动器。另外，图1所示的各种驱动器的配置，仅仅是一例，怎样安装各种驱动器在任意的 设计项目。另外，有源矩阵基板100上的上述构成部件，能够通过半导体处理在玻璃基板 上呈单片形成。或者，也可以是将上述构成部件中的放大器、驱动器类，通过例如C0G(Chip OnGlass 玻璃基芯片)技术等安装在玻璃基板上的结构。或者能够考虑将图1中在有源矩 阵基板100上所示的上述构成部件的至少一部分安装在FPC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，在其间隙封入有液晶材料。像素区域1是为了显示图像而形成有多个像素的区域。在本实施方式中，在像素 区域1的各像素内，设置有用于取入图像的光传感器(传感器电路81)。图2是表示像素区 域1的像素和传感器电路81的配置的等价电路图。在图2的例子中，一个像素由R(红)、 G(绿)、B (蓝)三色的图像元素形成，在由这三个图像元素构成的一个像素内，设置有由光 电二极管Dl、电容器C2和薄膜晶体管M2构成的一个传感器电路81。S卩，在本实施方式的 结构中，像素区域1具有L行XM列的呈矩阵状配置的像素和N行XO列的呈矩阵状配置 的传感器电路81。另外，在本实施方式中，栅极线GL的行方向的根数(L)与传感器电路81 的行方向的个数(N)相等，列方向的像素数(M)与传感器电路81的列方向的个数(0)相等。 像素区域1的全部的图像元素数是(LX3M)个。如图2所示，像素区域1具有呈矩阵状配置的栅极线GL和源极线SL作为像素用配 线。栅极线GL与栅极驱动器2连接。源极线SL与源极驱动器3连接。另外，栅极线GL在 像素区域1内设置有L行。以下，当需要对各个栅极线GL进行区分地说明时，标记成GL(I)。 1是1 L的自然数。另一方面，源极线SL如上所述，为了向一个像素内的三个图像元素供 给图像数据，对一个像素设置有3根。当需要将源极线SL分别区分地进行说明时，标记成 SLr (m)、SLg (m)、SLb (m)。m 是 1 M 的自然数。在栅极线GL与源极线SL的交点，设置有薄膜晶体管(TFT)Ml作为像素用的开关 元件。另外，在图2中，将在红色、绿色、蓝色的各个图像元素上设置的薄膜晶体管M1，标记 成Mlr、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SL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CLC。另外，在漏极电极与TFTCOM之间形成有辅助电极 Cl。在图2中，由与一根栅极线GL和一根源极线SLr的交点连接的薄膜晶体管Mlr驱 动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置有红色的彩色滤光片，经由源极线SLr从 源极驱动器3供给红色的图像数据，由此作为红色的图像元素起作用。另外，由与栅极线GL 和源极线SLg的交点连接的薄膜晶体管Mlg驱动的图像元素，以与该图像元素对应的方式 设置有绿色的彩色滤光片，经由源极线SLg从源极驱动器3供给绿色图像数据，由此作为绿 色图像元素起作用。进一步，由与栅极线GL和源极线SLb的交点连接的薄膜晶体管Mlb驱 动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置有蓝色的彩色滤光片，经由源极线SLb从 源极驱动器3供给蓝色图像数据，由此作为蓝色图像元素起作用。在图2的结构中，向传感器电路81供给电源的电源线Vsup和传感器电路输出数 据的输出用的输出配线SData，与源极线SL各别设置。S卩，传感器电路81的薄膜晶体管M2的漏极与电源线Vsup连接，源极与输出配线SData连接。另外，在图2的例子中，传感器电路81在像素区域1中，以对一个像素(三个图像 元素)设置一个的比例设置。但是，像素与传感器电路81的配置比例不限定于此例，是任 意的。例如，可以对一个图像元素配置一个传感器电路81，也可以对多个像素配置一个传感 器电路81。例如也可以每隔一行地配置传感器电路81。以下，对图1所示的各种驱动的结构和动作进行说明。首先，对行驱动器5的结构和驱动方法，参照图3和图4进行说明。如图3所示， 行驱动器5包括由将RSSP作为起始脉冲信号、与时钟信号RCK同步地依次生成信号而传 送的N个触发器构成的移位寄存器51 ；由将RWSP作为起始脉冲信号、与时钟信号RCK同 步地依次生成信号而传送的N个触发器构成的移位寄存器52。移位寄存器51通过其输出 SRRSOn (n = 1 N)，对复位信号用模拟开关RSn (n = 1 N)的开闭进行控制。移位寄存 器52通过其输出SRRWOn (n = 1 N)，对读出信号用模拟开关RWn (n = 1 N)的开闭进行 控制。像这样，通过对复位信号用模拟开关RSn和读出信号用模拟开关RWn依次进行开 闭控制，将复位信号RS和读出信号RW依次向配置在像素区域1中的传感器电路81各自的 行供给(参照图4)。另外，在图3的结构中，通过将复位信号控制用的移位寄存器51和读 出信号控制用的移位寄存器52独立设置，能够通过各个起始脉冲RSSP、RffSP的定时变更， 对读出和复位的定时独立地进行控制。接着，参照图5和图6，对列驱动器4的结构和动作进行说明。如图5所示，列驱动器4具有由0个触发器构成的移位寄存器41、保持电容42、 输出电路43和模拟开关44。移位寄存器41将CSP作为起始脉冲，与时钟信号CCK同步 地依次生成信号而传送。保持电容42通过读出信号RW，对传感器电路输出数据SDatao(C) =1 0)进行取样而保持。输出电路43被移位寄存器41的输出SR0O(O = 1 0)使能 (enable)，将保持电容42的数据向输出线Dso(参照图1)输出。模拟开关44由读出信号 RW控制，一个端子与电源线Vsup连接。根据图5的结构，如图6所示，通过读出信号RW，将一行总括起来，将传感器电路输 出数据SDatao取样保持在保持电容42中之后，与依次移位的移位寄存器41的输出SROo 对应地，将保持数据分时向输出线Dso输出。另外，通过读出信号RW，经由电源线Vsup，向 传感器电路81供给来自电源VDD的定电压。接着，参照图7和图8，对栅极驱动器2的结构和动作进行说明。栅极驱动器2具有 由L个触发器构成的移位寄存器21和输出电路22。移位寄存器21将GSP作为起始脉冲， 与时钟信号GCK同步地依次生成信号而传送。输出电路22将移位寄存器21的输出SROl (1 = 1 L)的输出信号整形、增幅。将输出电路22的输出作为行选择信号，向像素区域1的 栅极线GLl (1 = 1 L)依次输出。进一步，参照图9和图10，对源极驱动器3的结构和动作的一例进行说明。源极驱 动器3具有串行/并行转换电路31、D/A转换电路32和增幅器33。串行/并行转换电路 31，与从外部输入的同步信号(VSync、HSync、CK等)同步地将同样从外部数字输入的串行 视频信号转换成并行信号。D/A转换电路32将数字视频数据转换成模拟视频信号。增幅器 33与SSW同步地将D/A转换电路32的输出增幅向源极线SLm(m = 1 M)输出。
另外，图11表示源极驱动器3和列驱动器4的配置例。图11所示的结构，基本而 言，是由图5所示的列驱动器4的结构和图9所示的源极驱动器3的结构组合而成的。在 构成列驱动器4的移位寄存器41的纵列连接的各个触发器彼此之间插入有多少根源极线 SL，是由列方向(水平方向)的传感器电路81的配置决定的。在本实施方式的情况下，如 图2所示，由于对每三个图像元素(一个像素)设置有一个传感器电路81，在图11中，在构 成列驱动器4的移位寄存器41的纵列连接的各个触发器彼此之间，敷设有三根源极线SLr、 SLg、SLb0接着，参照图12，对像素区域1的像素的显示动作和光传感器的动作的定时进行 说明。在图12所示的例子中，在水平扫描期间的回描期间使读出信号RW为开(0N)，将传 感器电路输出数据SData向输出线Dso读出。但是，如图2所示，由于在本实施方式的显示 装置中，电源线Vsup和传感器电路输出数据的输出用的输出配线SData，与源极线SL独立 设置，所以也可以在有效显示期间内进行读出信号RW的施加。另外，在图12的驱动定时 (timing)中，存在在每个垂直期间以一定的定时施加读出信号RW和复位信号RS的情况，对 第η行传感器电路81，在某垂直期间施加复位信号RS (η)，通过在下一个垂直期间施加的读 出信号RW(η)，从该传感器电路81读出传感器电路输出数据。即，在图12的例子中，传感器 电路81的传感期间，具有大致接近一个垂直期间的长度。另外，本实施方式的显示装置，具有在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输 出配线SData固定在规定的电位VO的特征。因此，如图13所示，将紧临读出信号RW和复 位信号RS之前成为开(ON)的放电信号DisC，作为用于向输出配线SData施加定电位VO的 控制信号使用。另外，电位VO只要是定电位则为任意的，例如可以是接地电位。在这里，将用于向输出配线SData施加上述的放电信号DisC的电路结构的一例， 用图14表示。如图14所示，本实施方式的列驱动器4，具有在图5和图11所示的基本结构 中，追加以放电信号DisC控制开闭的模拟开关45的特征。模拟开关45的一端与定电压源 VO连接，另一端与输出配线SData连接。根据这样的结构，如图15所示，在放电信号DisC为开(ON)的定时、即紧临读出 信号RW和复位信号RS之前，输出配线SData的电位被固定在定电位V0。因此，如将图15 和在背景技术栏中参照的图30进行比较则可知，根据本实施方式的结构，能够使输出配线 SData的电位变动经由寄生电容赋予蓄积节点的影响消失。因此，能够得到除去偏移的高精 度的传感器电路输出。[第一实施方式的变形例1]另外，在本实施方式的上述说明中，如图2所示，对电源线Vsup和传感器电路输出 数据的输出配线SData，与源极线SL独立地设计的结构进行了例示。但是，如图16所示， 也可以采用源极线SL兼作电源线Vsup和传感器电路输出数据的输出配线SData的电路结 构。而且，在此结构中，在以图12所示的定时进行驱动的情况下，在紧临读出信号RW和复 位信号RS之前，通过将输出配线SData的电位固定在定电位V0，也能够除去由寄生电容引 起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。即，在图16所示的电路结构中，在以图12所示的定时驱动传感器电路81的情况 下，紧临读出信号RW施加之前的输出配线SData的电位(图30所示的Vwl、Vw2···)，依赖 于紧临其前的显示数据。另外，紧临复位信号RS施加之前的输出配线SData的电位(图30所示的Vsl、Vs2…)，依赖于紧临其前的传感器电路输出数据。因此，在此情况下，即使入射到光电二极管Dl的光量为一定，传感器电路输出数 据也具有因紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位变动而产生的偏 移。另外，如上所述，由于此偏移不是一定的，无法简单地除去。但是，在此情况下，如上所 述，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前与为开(ON)的放电信号DisC同步地将输 出配线SData的电位固定在定电位V0，能够除去起因于寄生电容的偏移，得到高精度的传 感器电路输出。[第一实施方式的变形例2]另外，在本实施方式的上述说明中，将传感器电路81在行方向(垂直方向)对每 个像素设置，以图12所示的定时进行驱动。但是，在将传感器电路81在行方向每隔一个像 素设置的情况下，传感器电路81的驱动定时如图17所示。即，对传感器电路81施加读出 信号RW和复位信号RS，是每隔一个水平期间进行的。在这里，在如图16所示，在源极线SL兼作电源线Vsup和传感器电路输出数据的 输出配线SData的电路结构中，当适用图17的驱动定时时，紧临读出信号RW施加之前的输 出配线SData的电位(图30所示的\%1、^2"0，依赖于紧临其前的显示数据。另外，紧临 复位信号RS施加之前的输出配线SData的电位(图30所示的Vsl、Vs2···)也依赖于紧临 其前的传感器电路输出数据。但是，在此情况下，即使入射到光电二极管Dl的光量为一定，传感器电路输出数 据也具有因紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位变动而产生的偏 移。另外，如上所述，由于此偏移不是一定的，无法简单地除去。但是，在此情况下，如上所 述，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前与为开(ON)的放电信号DisC同步地将输 出配线SData的电位固定在定电位V0，能够除去由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生 电容引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。[第二实施方式]以下，对本发明的第二实施方式进行说明。另外，对具有与在第一实施方式中说明 过的结构相同功能的结构，标注与第一实施方式相同的参照符号标记，省略对其的详细说 明。第二实施方式的显示装置，具有图16所示的电路结构，在行方向上每隔一个像素 设置有传感器电路81，以图17所示的定时驱动传感器电路81。另外，与第一实施方式相同 地，将紧临读出信号RW和复位信号RS之前的输出配线SData的电位固定为定电位V0，但与 第一实施方式不同的是，如图18所示，在紧临复位信号RS之前，也供给以往只在读出信号 RW施加时经由电源线Vsup向传感器电路81供给的电源电压(VDD)。即，在第二实施方式中，如图18所示，在紧临复位信号RS之前的规定期间和读出 信号RW的开(ON)期间，用为开(ON)的信号VSW，在该VSW为开(ON)的期间，向电源线Vsup 供给电源电压(VDD)。为了实现这一目标，第二实施方式的显示装置如图19所示，在列驱动 器4内，通过信号VSW进行模拟开关44的开闭，该模拟开关44对向电源线Vsup供给电源 电压(VDD)进行控制。另外，在第一实施方式中，如图5、图11、图14所示，电源线Vsup的 模拟开关44由读出信号RW进行开闭控制。像这样，通过与读出信号RW独立的信号VSW，在紧临复位信号RS之前，将电源线Vsup的电位固定在规定的电位(电源电压VDD)，由此，如图18所示，能够将紧临读出信号 RW和复位信号RS之前的电源线VSup的电位，不依赖于此前状态地保持为一定。由此，能够 除去由蓄积节点与电源线Vsup之间的寄生电容引起的偏移，得到高精度的传感器电路输 出。另外，与第一实施方式同样地，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输出配 线SData的电位固定在定电位V0，能够除去由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生电容 引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。另外，在第二实施方式的上述说明中，对具有图16所示的电路结构，在行方向每 隔一个像素设置有传感器电路81，以图17所示定时驱动传感器电路81的情况进行了例示。 但是，通过信号VSW进行的电源线Vsup的控制，也能够适用于图2所示的电路结构，发挥同 样的效果。另外，在行方向上的各个像素设置有传感器电路81的结构中，在以图12所示的 定时驱动传感器电路81的情况下，也能够适用通过信号VSW进行的电源线Vsup的控制，发 挥同样的效果。[第三实施方式]以下对本发明的第三实施方式进行说明。另外，对具有与上述实施方式中说明过 的结构相同功能的结构，用与这些实施方式相同的参照符号标记，省略对其的详细说明。第三实施方式的显示装置，具有图16所示的电路结构，在行方向的各个像素设置 有传感器电路81，以图12所示的定时驱动传感器电路81。另外，与第一实施方式相同地， 在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输出配线SData的电位固定在规定的电位。但 是，与第一实施方式不同的是，上述规定的电位，如图20所示，是作为视频信号输入的规定 的电平(Vx)。为了得到此定电位Vx，有如下两种方法(1)使用构成源极驱动器3的输出 增幅电路33(参照图9)的电压跟随器输出；( 使用源极驱动器3的输出增幅电路33的 信号线电位固定功能。首先，在上述方法(1)的情况下，如图21所示，通过对差动增幅电路施加有负反馈 的电压跟随器电路来实现针对源极线SL的输出增幅电路33，该源极线SL作为配线SData 起作用。此电路在因使能(Enable)输出而有效(active)的状态下进行输入电压IN的电 流增幅。另一方面，在非有效的状态下，成为高阻抗状态。因此，在图20所示的信号PCH的 定时，也设使能信号为开(0N)，作为输入电压IN，在增幅后只要输入能够得到规定的电压 Vx的电压即可。另一方面，在方法O)的情况下，如图22(a)所示，只要使针对源极线SL的输出增 幅电路33采用在图21所示的差动增幅电路中还设置有开关的结构即可，其中，该源极线SL 作为配线SData起作用。根据图22(a)的结构，如图22 (b)所示，能够只在信号PCH为开 (ON)的期间，向作为配线SData的源极线SL输出定电压Vx。根据以上的第三实施方式，通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前，将输出配 线SData的电位固定在定电位Vx，能够除去由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生电容 引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。另外，与第二实施方式同样地，通过与读出信号RW独立的信号VSW，在紧临复位信 号RS之前，将电源线Vsup的电位固定在规定的电位(电源电压VDD)，由此，如图18所示， 能够将紧临读出信号RW和复位信号RS之前的电源线Vsup的电位，不依赖于此前状态地保 持为一定。由此，能够除去由蓄积节点与电源线Vsup之间的寄生电容引起的偏移，得到高精度的传感器电路输出。另外，在第三实施方式的上述说明中，对具有图16所示的电路结构，在行方向上 每隔一个像素设置有传感器电路81，以图17所示的定时驱动传感器电路81的情况进行了 例示。但是，在行方向上的各个像素设置传感器电路81的结构中，在以图12所示的定时驱 动传感器电路81的情况下，也可以如上所述通过在紧临读出信号RW和复位信号RS之前， 将输出配线SData的电位固定在定电位Vx，发挥同样的效果。[第四实施方式]以下，对本发明的第四实施方式进行说明。另外，对具有与上述实施方式中说明过 的结构相同功能的结构，标注与这些实施方式相同的参照符号标记，省略对其的详细说明。第四实施方式的显示装置，具有图16所示的电路结构，在行方向的各个像素设置 有传感器电路81，以图12所示的定时驱动传感器电路81。另外，第四实施方式的显示装置 如图23所示，在紧临读出信号RW之前，向作为配线SData起作用的源极线SL供给(参照第 三实施方式)作为视频信号输入的规定的电平(Vx)。另外，在紧临复位信号RS之前，向作 为配线SData起作用的源极线SL供给(参照第一实施方式)规定的电压V0。进一步，在紧 临复位信号RS之前和施加读出信号RW的期间这两者，通过与读出信号RW独立的信号VSW， 在紧临复位信号RS之前，将电源线Vsup的电位固定在规定的电位(电源电压VDD)(参照 第二实施方式)。另外，V0、Vx的电压，以分别为一定的值作为条件，可以是任意值。另外， VO和Vx也可以是互相不同的电压。如上所述，通过将第一 第三实施方式进行组合，能够除去由蓄积节点与电源线 Vsup之间的寄生电容引起的偏移和由蓄积节点与输出配线SData之间的寄生电容引起的 偏移这两者，得到高精度的传感器电路输出。以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述的各实施 方式，可以在发明的范围内做种种改变。例如，本发明优选在紧临读出信号RW之前和紧临复位信号RS之前这两者，将与蓄 积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位。但是，存在通过只在紧临读出 信号RW之前和紧临复位信号RS之前中的任一方，将与蓄积节点之间具有寄生电容的配线 的电位固定在规定的电位，也能够得到充分的效果的情况。因此，例如在第四实施方式中， 也可以将通过放电信号DisC进行的电压VO的施加省略。进一步，在上述各实施方式中，如图2或图16所示，对传感器电路81具有光电二 极管D1、电容器C2和一个薄膜晶体管M2的结构进行了例示。但是，如图M所示，传感器电 路81具有光电二极管D1、电容器C2和三个薄膜晶体管M2、M4、M5的结构，也能够适用于本 发明。即，在这样的结构中，通过只在紧临读出信号RW之前和紧临复位信号RS之前中的任 一方，将与蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位，能够除去由蓄积 节点与上述配线之间的寄生电容引起的偏移这两者，得到高精度的传感器电路输出。另外，在上述各实施方式中，对具有电容器C2作为蓄积用电容的传感器电路81进 行了例示，但也能够不在传感器电路81内具有与蓄积用电容相当的电路元件，而将蓄积节 点自身产生的寄生电容用作蓄积用电容。因此，电容器C2并不是必需的。工业上的可利用性本发明能够作为在有源矩阵基板的像素区域内设置有光传感器的显示装置，在工业上使用。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于所述显示装置在有源矩阵基板的像素区域设置有光传感器， 所述光传感器包括 接收入射光的光检测元件；与所述光检测元件连接，电位因来自所述光检测元件的输出电流而变化的蓄积节点； 向该光传感器供给复位信号的复位信号配线； 向该光传感器供给读出信号的读出信号配线；和传感器开关元件，其以从所述复位信号被供给到所述读出信号被供给为止的期间为传 感期间，用于向输出配线读出随着在传感期间由所述光检测元件接收到的光量而变化的所 述蓄积节点的电位作为传感器电路输出，在紧临所述读出信号之前和紧临所述复位信号之前中的至少任一方，将在与所述蓄积 节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于在与所述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是所述输出配线。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于为了将所述输出配线固定在所述规定的电位，向该配线供给规定的电平的视频信号。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于与所述蓄积节点之间具有寄生电容的配线是在所述读出信号被供给的期间向所述光 传感器供给电源电压的电源配线，所述电源配线兼作向所述像素区域的像素供给视频信号的源极线。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于通过与所述读出信号不同的信号来控制所述电源配线向所述规定的电位的固定。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于在紧临所述读出信号之前，为了将所述输出配线固定在第一规定的电位，向该配线供 给规定的电平的视频信号，在紧临所述复位信号之前，为了将所述输出配线固定在第二规定的电位，向该配线供 给规定的电平的电压。
7.如权利要求1至6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
本发明提供在有源矩阵基板(100)的像素区域(1)设置有光传感器(81)的显示装置，光传感器(81)包括光检测元件；向该光传感器(81)供给复位信号RS的复位信号配线；向该光传感器(81)供给读出信号RW的读出信号配线；和传感器开关元件，其用于向输出配线读出随着在从上述复位信号被供给到上述读出信号被供给为止的传感期间由光检测元件接收到的光量而变化的蓄积节点的电位作为传感器电路输出。在紧临读出信号RW之前和紧临复位信号RS之前中的至少任一方，将在与蓄积节点之间具有寄生电容的配线的电位固定在规定的电位V0。
文档编号G09G5/00GK102132233SQ20098013314
公开日2011年7月20日 申请日期2009年7月7日 优先权日2008年9月2日
发明者前田和宏, 杉山裕昭, 白木一郎 申请人:夏普株式会社
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