[发明专利]显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备包括光电二极管或者光电晶体管等光检测元件的光传感器的显示装置，特别涉及在像素区域内具备光传感器的显示装置。

背景技术

在现有技术中，提案有例如通过在像素内包括光电二极管等光检测元件，能检测外光的亮度，或取入接近显示器的物体的图像的具备光传感器的显示装置。

这样的具备光传感器的显示装置能假设利用为双向通信用（双工）显示装置或具备触摸面板功能的显示装置。在现有技术的具备光传感器的显示装置中，在有源矩阵基板中，通过半导体工艺形成信号线、扫描线、TFT（Thin Film Transistor，薄膜晶体管）、像素电极等公知的构成要件时，同时在有源矩阵基板上装入光电二极管等（参照日本特开2006-3857号公报）。

作为在有源矩阵基板上形成的现有技术的光传感器，图62表示国际公开第2007／145346号和国际公开第2007／145347号中公开的结构的一个例子。图62所示的现有技术的光传感器，主要包括光电二极管D1、电容器C2和晶体管M2。在光电二极管D1的阳极连接用于供给复位信号的配线RST。在光电二极管D1的阴极连接电容器C2的一个电极和晶体管M2的栅极。晶体管M2的漏极连接配线VDD，源极连接配线OUT。电容器C2的另一个电极连接用于供给读出信号的配线RWS。

在该结构中，通过以规定的定时分别向配线RST供给复位信号、向配线RWS供给读出信号，能得到与由光电二极管D1受光的光的量对应的传感器输出V_PIX。此处，参照图63说明图62所示那样的现有技术的光传感器的动作。而且，在图63中，复位信号的低电平（例如-7V）用V_RST.L表示，复位信号的高电平（例如0V）用V_RST.H表示，读出信号的低电平（例如0V）用V_RWS.Ｌ表示，读出信号的高电平（例如15V）用V_RWS.H表示。

首先，向配线RST供给高电平的复位信号V_RST.H时，光电二极管D1为顺方向偏压，晶体管M2的栅极的电位V_INT能用下述公式（1）表示。

V_INT=V_RST.H-V_F……（1）

在公式（1）中，V_F是光电二极管D1的顺方向电压。由于此时的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，通过复位信号回到低电平电位V_RST.L（在图63中t_RST的定时），光电流的积分期间（传感期间，图63所示的T_INT的期间）开始。在积分期间中，与向光电二极管D1的入射光量成比例的光电流从电容器C2流出，使电容器C2放电。由此，积分期间的结束时的晶体管M2的栅极的电位V_INT能用下述的公式（2）表示。

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

在公式（2）中，△V_RST是复位信号的脉冲的高度（V_RST.H-V_RST.L），I_PHOTO是光电二极管D1的光电流，T_INT是积分期间的长度。C_PD是光电二极管D1的电容。C_TOTAL是电容器C2的电容、光电二极管D1的电容C_PD和晶体管M2的电容C_TFT的总和。在积分期间中，由于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。

积分期间结束时，通过在图63所示的t_RWS的定时读出信号RWS的上升，读出期间开始。而且，读出期间在读出信号RWS为高电平期间继续。此处，对电容器C2发生电荷注入。其结果是，晶体管M2的栅极的电位V_INT能用下述的公式（3）表示。