[发明专利]显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有光检测元件的带光传感器的显示装置。

背景技术

现有技术中，提出了带图像取入功能的显示装置，例如，利用在像素内具备光电二极管等的光检测元件，能够摄取接近显示器的物体的图像。这样的带图像取入功能的显示装置假定被用作双方向通信用显示装置或带触摸面板功能的显示装置。

现有技术的带图像取入功能的显示装置中，在有源矩阵基板上，通过半导体处理而形成信号线和扫描线、TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)、像素电极等的众所周知的构成要素时，同时在像素内嵌入光电二极管(参照专利文献1、非专利文献1)。

图23表示形成于有源矩阵基板上的现有技术的光传感器(专利文献2、3)的一个例子。图23所示的现有技术的光传感器包括光电二极管PD、电容器C_INT、晶体管M2。在光电二极管PD的阳极连接有用于供给复位信号的配线RST。在光电二极管PD的阴极连接有电容器C_INT的电极的一方和晶体管M2的栅极。晶体管M2的漏极与配线VDD连接，源极与配线OUT连接。图23中，用V_INT表示光电二极管PD的阴极、电容器C_INT的电极的一方与晶体管M2的栅极的连接点的电位。电容器C_INT的电极的另一方与用于供给读出信号的配线RWS连接。

在该结构中，分别按照规定的定时向配线RST供给复位信号、向配线RWS供给读出信号，由此，能够得到与光电二极管所接受的光量相应的传感器输出。这里，参照图24，说明图23所示的现有技术的光传感器的动作。此外，用V_RST.L表示复位信号的低电平(例如-4V)，用V_RST.H表示复位信号的高电平(例如0V)，用V_RWS.L表示读出信号的低电平(例如0V)，用V_RWS.H表示读出信号的高电平(例如8V)。

首先，当向配线RST供给高电平的复位信号V_RST.H(图24中，t＝RST的定时)时，光电二极管PD成为顺向偏置，用下式(1)表示晶体管M2的栅极的电位V_INT。

V_INT＝V_RST.H-V_F  …(1)

式(1)中V_F是光电二极管PD的顺向电压，ΔV_RST是复位信号的脉冲的高度(V_RST.H-V_RST.L)，这时的V_INT比晶体管M2的阈值电压低，所以晶体管M2在复位期间成为非导通状态。

接着，复位信号回到低电平V_RST.L，由此，光电流的积分期间(图24所示的T_INT的期间)开始。积分期间中，从电容器C_INT流出与入射到光电二极管PD的入射光量成比例的光电流，使得电容器C_INT放电。由此，用下式(2)表示积分期间结束时的晶体管M2的栅极的电位V_INT。

V_INT＝V_RST.H-V_F-ΔV_RST·C_PD/C_T-I_PHOTO·T_INT/C_T  …(2)

式(2)中，I_PHOTO是光电二极管PD的光电流，T_INT是积分期间的长度。在积分期间中V_INT比晶体管M2的阈值电压低，所以晶体管M2成为非导通状态。C_PD是光电二极管PD的电容。C_T是电容器C_INT的电容、光电二极管PD的电容C_PD与晶体管M2的电容C_TFT的总和。

当积分期间结束时，在图24所示的t＝RWS的定时，读出信号RWS上升，从而读出期间开始。在此，对于电容器C_INT产生电荷注入。结果，用下式(3)表示晶体管M2的栅极的电位V_INT。