专利名称:光传感器装置、显示装置、及光传感器装置的驱动方法
技术领域:
本发明涉及光传感器装置、显示装置及光传感器装置的驱动方法,特别涉及适合于内置在显示装置中的触摸面板那样的2维传感器的光传感器装置及其驱动方法。
背景技术:
由薄膜晶体管(TFT)形成的光传感器(薄膜晶体管型光传感器)在对栅极赋予规定的电位(通常是负的电位)的状态下,检测通过向该光传感器的光入射产生的光电流信号。光电流是流到TFT的漏极-源极间的电流。以下记为漏极电流。近年来,进行了各种关于通过将这样的光传感器装入到显示装置的显示面板内而构成的光检测方式的接触传感器的提案。这里,特别是使用非晶硅的TFT(a-Si TFT)已知因老化及温度变化而其电气特性变化。如果发生这样的老化或温度变化,则即使向TFT的入射光的照度没有变化,从TFT输出的漏极电流在老化及温度变化的前后也不同。这样的来自TFT的漏极电流的变化给光检测带来不良影响。因此,在将这样的TFT用在接触传感器中的情况下,有可能发生接触位置的误检测、检测灵敏度变化、或不能进行稳定的动作。在日本专利公开2009-87961中,记载了即使在TFT中发生老化或温度变化、也能够抑制因老化或温度变化带来的漏极电流的变化的光传感器的结构。在上述文献中记载了对应于1个光传感器的结构。但是,在将光传感器作为触摸面板等的2维传感器使用的情况下,需要将多个光传感器配置为2维状。在这样将光传感器配置为2维状的情况下,在作为光传感器而采用在上述文献中记载那样的结构的情况下,在配置多个光传感器以便能够得到良好的检测灵敏度的情况下,用于连接到光传感器上的配线的区域增加,显示面板的显示品质变差。此外,在配置多个光传感器或连接到光传感器上的配线以不损害显示品质的情况下,不能配置足够数量的光传感器,不能得到良好的检测灵敏度。这样,难以不损害显示品质而得到光传感器带来的良好的检测灵敏度
发明内容
,本发明的目的是提供一种光传感器装置及其驱动方法,所述的光传感器装置具备在基板上2维排列设置的多个光传感器,其能够抑制光传感器的老化及温度变化对光传感器的检测灵敏度带来的影响的。此外,本发明具有能够提供一种显示装,其具备在基板上2 维排列设置的多个显示像素和多个光传感器的,其能够不损害显示品质而得到光传感器的
9良好的检测灵敏度的显示装置的优点。本发明的光传感器装置,其特征在于,具备第1基板;多个光传感器部,2维排列设置在上述第1基板的表面上;扫描驱动器,将配设在各行中的上述光传感器部设定为选择状态;以及检测用驱动器,将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的检测信号取入,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2光电变换部的第2光传感器部;上述检测用驱动器将被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器及上述各第2 光传感器的各电极的电压维持为等电压,对应于上述照度,将与流到被设定为上述选择状态的上述各第2光传感器中的电流对应的多个电压信号作为上述检测信号并行地取入。所述的光传感器装置,其特征在于,具备第2基板,具有与上述第1基板的上述表面对置的表面,相对于上述第1基板的上述表面隔开规定的间隔设置;多个遮光壁,在上述第1基板的上述表面和上述第2基板的上述表面的某一个上、设在包围上述第2光电变换部的位置上,对可视光具有遮光性;以及空隙,形成在上述遮光壁的上端面、与上述第1基板的上述表面和上述第2基板的上述表面的另一个之间,上述空隙,在对上述第1基板或上述第2基板施加了上述外力时被缩窄、并构成将向上述各第2光传感器的上述光电变换部的光的入射切断的光阀。所述的光传感器装置,其特征在于,上述各第1光传感器、上述各第2光传感器由薄膜晶体管形成;上述第1光电变换部、上述第2光电变换部包含半导体层。所述的光传感器装置,其特征在于,具备多个传感器栅极线,沿行方向配设,共同地连接在沿行方向配设的上述第1光传感器的栅电极及上述第2光传感器的栅电极上;多个第1传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第1传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的另一个上;多个第2传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的一个上;及多个第2传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上,上述扫描驱动器,对上述各传感器栅极线输出具有使上述第1光传感器及上述第 2光传感器成为开启状态的信号电平的传感器扫描信号。所述的光传感器装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;
连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线共同地连接在共用第1传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。所述的光传感器装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线、和规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。所述的光传感器装置,其特征在于,具备多个显示像素,以矩阵状排列在上述第 1基板的上述表面上,分别具有光学元件;多个扫描线,连接在沿行方向配设的上述多个显示像素上,沿行方向延伸而配设;以及多个信号线,连接在沿列方向配设的上述多个显示像素上,沿列方向延伸而配设,上述显示像素具备沿行方向配设的相互不同色的规定数量的子像素;上述第1光传感器及上述第2光传感器分别设在沿行方向配设的上述各显示像素间的区域中。所述的光传感器装置,其特征在于,上述检测用驱动器具备多个电流源,连接在上述各第1传感器第1信号线上,对上述各第1传感器第1信号线供给电流;多个缓冲电路,设在相互相邻的上述各第2传感器第1信号线与上述各第1传感器第ι信号线之间,输入端连接在上述各第2传感器第1信号线上,输出端连接在上述各第 1传感器第1信号线上;电压源,连接在上述各第1传感器第2信号线上,对上述各第1传感器第2信号线供给电压;多个电流-电压变换电路,连接在相互相邻的上述各第1传感器第2信号线和上述各第2传感器第2信号线上,将流到上述各第2传感器第2信号线中的电流变换为多个电压信号;及并行串行变换电路,从上述多个电流-电压变换电路、上述多个电压信号作为并行信号被供给,将该并行信号变换为串行信号。所述的光传感器装置,其特征在于,上述检测用驱动器具备多个电流源,共同地连接在相互相邻的上述各第1传感器第1信号线和上述各第2传感器第1信号线上,供给
11电流;电压源,连接在上述各第1传感器第2信号线上,对上述各第1传感器第2信号线施加电压;多个电流-电压变换电路,连接在相互相邻的上述各第1传感器第2信号线和上述各第2传感器第2信号线上,将流到上述各第2传感器第2信号线中的电流变换为多个电压信号;并行串行变换电路,从上述电流-电压变换电路、上述多个电压信号作为并行信号被供给,将该并行信号变换为串行信号。一种显示装置,其特征在于,具备基板;多个显示像素,2维排列设置在上述基板的表面上,分别具有光学元件;多个光传感器部,2维排列设置在上述基板的表面上;扫描驱动器,将配设在各行中的上述各光传感器部设定为选择状态;及检测用驱动器,将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的检测信号取入,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2光电变换部的第2光传感器;上述检测用驱动器将被设定为上述选择状态的上述第1光传感器及上述第2光传感器的各电极的电压维持为等电压,对应于上述照度将与流到被设定为上述选择状态的上述各第2光传感器中的电流对应的多个电压信号作为上述检测信号并行地取入。所述的显示装置,其特征在于,上述第1光传感器、上述第2光传感器由薄膜晶体管形成;上述第1光电变换部、上述第2光电变换部包含半导体层。所述的显示装置,其特征在于,具备多个传感器栅极线,沿行方向配设,共同地连接在沿行方向配设的上述第1光传感器的栅电极及上述第2光传感器的栅电极上;多个第 1传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第1传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上;多个第2传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第2传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上;上述扫描驱动器对上述各传感器栅极线输出具有使上述第1光传感器及上述第2 光传感器成为开启状态的信号电平的传感器扫描信号。所述的显示装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线、共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;
连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线共同地连接在共用第1传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。所述的显示装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线、共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线、和规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。所述的显示装置,其特征在于,上述显示像素具备作为上述光学元件的液晶显示元件。所述的显示装置,其特征在于,上述各显示像素具备具有作为上述光学元件的有机电致发光元件的发光元件。一种显示装置,其特征在于,具备基板;多个显示像素,2维排列设置在上述基板的表面上,分别具有光学元件;及多个光传感器部,2维排列设置在上述基板的表面上,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而照度变化的第2光电变换部的第2光传感器,上述各显示像素具备沿行方向配设的相互不同颜色的规定数量的子像素,上述第1光传感器及上述第2光传感器分别设置在沿行方向配设的上述显示像素间的区域中。所述的显示装置,其特征在于,上述第1光传感器、上述第2光传感器由薄膜晶体管形成;上述第1光电变换部、上述第2光电变换部包含半导体层。所述的显示装置,其特征在于,具备多个扫描线,连接在沿行方向配设的上述多个显示像素上,沿行方向延伸而配设;多个信号线,连接在沿列方向配设的上述多个显示像素上,沿列方向延伸配设;多个传感器栅极线,沿行方向配设,共同地连接在沿行方向配设的上述第1光传感器的栅电极及上述第2光传感器的栅电极上;多个第1传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第1传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上;多个第2传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的漏电极和源电极的一个上;
多个第2传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上。所述的显示装置,其特征在于,还具备2维排列的多个第1显示像素群;上述各第1显示像素群具备沿列方向相邻配设的偶数个的上述显示像素;上述第1光传感器及上述各第2光传感器,在沿行方向相邻的上述各第1显示像素群之间的区域中沿着行方向交替地配设;上述传感器栅极线设在上述各第1显示像素群的一半的上述显示像素间的区域中;上述各扫描线设在列方向的上述各第1显示像素群间的区域中。所述的显示装置,其特征在于,上述第1及第2光传感器的列方向的长度与上述第 1显示像素群的列方向的长度相同或比其短。所述的显示装置,其特征在于,还具备2维排列的多个第2显示像素群;上述各第 2显示像素群具备沿行方向相邻配设的偶数个上述显示像素;上述第1光传感器及上述第2光传感器设在上述第2显示像素群的一半的上述显示像素间的区域中;上述第1传感器第1信号线、上述第1传感器第2信号线、上述第2传感器第1信号线及上述第2传感器第2信号线设在上述第2显示像素群的一半的上述显示像素间的区域中;上述信号线设在上述第2显示像素群的除了一半的上述显示像素间的区域以外的区域中。所述的显示装置,其特征在于,上述第1及第2光传感器的列方向的长度与上述显示像素的列方向长度相同或比其短。所述的显示装置,其特征在于,还具备2维排列的多个第3显示像素群;上述各第3显示像素群具备分别在列方向及行方向上相邻配设的偶数个上述显示像素;上述第1光传感器及上述第2光传感器设在上述第3显示像素群的行方向的一半的上述显示像素间的区域中;上述传感器栅极线设在上述第3显示像素群的列方向的一半的上述显示像素间的区域中;上述第1传感器第1信号线、上述第1传感器第2信号线、上述第2传感器第1信号线及上述第2传感器第2信号线设在上述第3显示像素群的行方向的一半的上述显示像素间的区域中;上述扫描线设在列方向的上述第3显示像素群间的区域中;上述信号线设在上述第3显示像素群的行方向的除了一半的上述显示像素间的区域以外的区域中。所述的显示装置,其特征在于,上述第1及第2光传感器的列方向的长度与上述第 3显示像素群的列方向的长度相同或比其短。一种光传感器装置的驱动方法,其特征在于,上述光传感器装置具有2维排列的多个光传感器部,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而入射光的照度变化的第2光电变换部的第2光传感器; 上述驱动方法包括如下步骤
将配设在上述各行中的上述第1光传感器及上述第2光传感器设定为选择状态;在将被设定为上述选择状态的上述第1光传感器及上述第2光传感器的各电极的电压维持为等电压的状态下,对应于上述照度,将与流到上述第2光传感器中的电流对应的多个电压信号并行取入。所述的光传感器装置的驱动方法,其特征在于,还包括将上述多个电压信号作为并行信号取入、将该并行信号变换为串行信号而输出的步骤。所述的光传感器装置的驱动方法,其特征在于,上述第1光传感器、上述第2光传感器由薄膜晶体管形成,上述取入包括对上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的一个供给电流;将通过在被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器的漏电极与源电极之间流过的电流产生的上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的上述一个的浮动电压、经由缓冲电路输出给对应的上述各第2光传感器的上述漏电极和源电极的一个;
对上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个施加电压;使被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的上述另一个、和上述各第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个通过运算放大器虚短路, 设定为同电位;将在上述各第2光传感器的漏电极与源电极之间流过的电流变换为上述电压信号。所述的光传感器装置的驱动方法,其特征在于,上述第1光传感器、上述第2光传感器是薄膜晶体管,上述取入包括将上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的一个、和上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的一个连接在连接点上,对上述连接点供给电流;对上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个施加电压;使被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的上述另一个、和上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个通过运算放大器虚短路,设定为同电位;将在上述各第2光传感器的漏电极与源电极之间流过的电流变换为上述电压信号。用来达到上述目的的本发明的第1技术方案的光传感器装置具备第1基板;多个光传感器部,2维排列设置在上述第1基板的表面上;扫描驱动器,将配设在各行中的上述光传感器部设定为选择状态;检测用驱动器,将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的检测信号取入;上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2光电变换部的第2光传感器;上述检测用驱动器将被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器及上述各第2光传感器的各电极的电压维持为等电压,对应于上述照度,将与流到被设定为上述选择状态的上述各第2光传感器中的电流对应的多个电压信号作为上述检测信号并行地取入。用来得到上述优点的本发明的第2技术方案的显示装置具备基板;多个显示像素,2维排列设置在上述基板的表面上,分别具有光学元件;多个光传感器部,2维排列设置在上述基板的表面上;扫描驱动器,将配设在各行中的上述各光传感器部设定为选择状态;
15检测用驱动器,将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的检测信号取入;上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2光电变换部的第2光传感器;上述检测用驱动器将被设定为上述选择状态的上述第1光传感器及上述第2光传感器的各电极的电压维持为等电压,将与对应于上述照度而流到被设定为上述选择状态的上述各第2光传感器中的电流对应的多个电压信号作为上述检测信号并行地取入。用来得到上述优点的本发明的第3技术方案的显示装置具备基板;多个显示像素,2维排列设置在上述基板的表面上,分别具有光学元件;多个光传感器部,2维排列设置在上述基板的表面上;上述各光传感器部具备具有被遮光的第1半导体层的第1光传感器、 和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2半导体层的第2光传感器;上述各显示像素具备沿行方向配设的相互不同颜色的规定数量的子像素;上述第1光传感器及上述第2光传感器分别设置在沿行方向配设的上述显示像素之间的区域中。在用来得到上述优点的本发明的第4技术方案的光传感器装置的驱动方法中,上述光传感器装置具有2维排列的多个光传感器部,上述各光传感器部具备具有遮光的第1 光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而入射光的照度变化的第 2光电变换部的第2光传感器;上述驱动方法包括将配设在上述各行中的上述第1光传感器及上述第2光传感器设定为选择状态;在将被设定为上述选择状态的上述第1光传感器及上述第2光传感器的各电极的电压维持为等电压的状态下,将与对应于上述照度而流到上述第2光传感器中的电流对应的多个电压信号并行取入。本发明的其他优点会在下面的叙述中说明,并且通过叙述会变得清楚,或者可以通过实施发明来理解。本发明的优点可以通过特别在这里提出的手段和组合来认识和达到。构成说明书的一部分的附图是用来说明本发明的实施方式的,并且与上述的发明内容和以下的具体实施方式
一起用来解释本发明的概念和原理。
图1是表示具备有关本发明的第1实施方式的光传感器装置的显示面板的截面构造的一例的图。图2是表示设在显示面板上的TFT传感器TO的结构的图。图3A是表示设在显示面板上的TFT传感器Tl的结构的图,表示手指等没有接触在显示面板10上的状态。图;3B是表示设在显示面板上的TFT传感器Tl的结构的图,表示手指等接触在显示面板10上的状态。图4是具备有关本发明的第1实施方式的光传感器装置的显示面板的正视图。图5是表示第1实施方式的显示区的分区的概要的图。图6是表示图5的A的部分的一个分区11的一部分的详细的电路结构的图。图7是表示传感器驱动器的电路结构的一例的电路图。图8是表示a-Si TFT的光-电流特性的图。图9是表示遮光壁的变形例的图。
图10是表示有关第1实施方式的传感器驱动器的变形例的电路图。图11是表示具备有关本发明的第1实施方式的光传感器装置的显示面板构成有机EL显示装置的情况下的、显示面板的截面构造的图。图12是表示图11所示的显示面板的一个分区的一部分的详细的电路结构的图。图13是表示具备有关第2实施方式的光传感器装置的显示面板的一例的正视图。图14是表示第2实施方式中的栅极线、传感器栅极线、电容线的布局的图。图15是表示第2实施方式的显示面板的、在滤色器基板上形成有遮光膜的状态的正视图。图16是表示图13所示的显示面板的、对应于图5的A的部分的、一个分区11的一部分的详细的电路结构的图。图17是表示具备有关第3实施方式的光传感器装置的显示面板的一例的正视图。图18是表示第3实施方式的栅极线、传感器栅极线、电容线的布局的图。图19是表示有关第4实施方式的光传感器装置的显示面板的一例的正视图。图20是表示第5实施方式的显示区的分区的概要的图。图21是表示图20的A’的部分的详细的电路结构的图。图22是表示第5实施方式的传感器驱动器的电路结构的电路图。图23A是通过第5实施方式的传感器驱动器对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。图2 是在电流源是电流输出型的情况下、通过第5实施方式的传感器驱动器对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。图M是在第5实施方式中、表示传感器TFT是ρ沟道TFT的情况下的、对应于图 20的A’的部分的、一个分区11的一部分的详细的电路结构的图。图25是在第5实施方式中、表示传感器TFT是ρ沟道TFT的情况下、对应的传感器驱动器的结构的一例的电路图。图26Α是在传感器TFT是ρ沟道TFT的情况下、通过第5实施方式的传感器驱动器对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。图26Β在传感器TFT是ρ沟道TFT、电流源CS是电流输出型的情况下、通过第5实施方式的传感器驱动器对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。
具体实施例方式以下,参照
本发明的实施方式。〈第1实施方式〉首先,对本发明的第1实施方式进行说明。图1是表示具备有关本发明的第1实施方式的光传感器装置的显示面板10的截面构造的一例的图。图2是表示设在显示面板10上的TFT传感器TO的结构的图。图3Α、图;3Β是表示设在显示面板10上的TFT传感器Tl的结构的图。图3Α表示手指等没有接触在显示面板10上的状态,图;3Β表示手指等接触在显示面板10上的状态。图4是具备有关本发明的第1实施方式的光传感器装置的显示面板的正视图。
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图1表示将显示面板10在图4所示的I-I方向上切断观察的剖视图。图1所示的显示面板10内置多个薄膜晶体管型光传感器部而构成液晶显示装置。本实施方式的显示面板10具有TFT基板(第1基板)101、和滤色器基板(第2基板)102。在TFT基板101与滤色器基板102之间封入有液晶103。进而,在TFT基板101的下面侧,设有作为光源的背灯104,构成为,能够从TFT基板101的背面进行例如白色光的照射。此外,在作为视野侧的滤色器基板102的上面侧和TFT基板101的背灯104侧的下面侧,设有偏光方向相互正交的偏光板131、132。作为第1基板的TFT基板101由玻璃基板等的具有透明性的基板构成。在TFT 基板101的上表面上,设有用来构成液晶显示装置的多个像素TFT-T2、多个栅极线(扫描线)111、多个漏极线(信号线)112。此外,在TFT基板101的上表面上,设有构成本实施方式的光传感器装置的多个薄膜晶体管型光传感器。各薄膜晶体管型光传感器部具有一对 TFT传感器TO和TFT传感器Tl。并且,在TFT基板101的上表面上,2维排列有多个TFT传感器T0、T1,多个传感器栅极线121、多个传感器漏极线(第1传感器第1信号线、第2传感器第1信号线)122、以及多个传感器源极线(第1传感器第2信号线、第2传感器第2信号线)123。如果以I-I截面观察,则在图1中看不到像素TFT-T2,仅能看到漏极线112。各漏极线112连接在Τ2的漏电极上。但是,漏极线112实质上还构成像素TFT-T2 的漏电极。因而,以下将漏极线112也称作像素TFT-T2的漏电极。此外,如图4所示,各栅极线111连接在Τ2的栅电极上。但是,栅极线111实质上还构成像素TFT-T2的栅电极。因而,以下将栅极线111也称作像素TFT-T2的栅电极。这里,栅极线111被沿着TFT基板101的行方向(图4所示的X方向)配设,漏极线112被沿着TFT基板101的列方向(图4所示的Y方向)配设。薄膜晶体管型光传感器具有第1薄膜晶体管型光传感器和第2薄膜晶体管型光传感器。如图2所示,作为第1薄膜晶体管型光传感器的TFT传感器TO具有栅电极121、 漏电极122、源电极123、光电变换部124、和沟道保护膜127。TFT传感器TO是η沟道TFT。 光电变换部1 包括非晶硅(a-Si)膜的半导体层。沟道保护膜127包括具有透明性的绝缘膜。TFT传感器TO的栅电极121沿着显示面板10的行方向(X方向)延伸而形成,以使其构成传感器栅极线121。此外,TFT传感器TO的栅电极121连接在后述的传感器驱动器的栅极端子上。此外,TFT传感器TO的漏电极122、源电极123分别沿着显示面板10的列方向(Y 方向)延伸而形成,以使其构成传感器漏极线122、传感器源极线123。TFT传感器TO的漏电极122、源电极123分别连接在后述的传感器驱动器的漏极端子、源极端子上。此外,TFT传感器TO的覆盖光电变换部124的位置上形成有例如金属或树脂等的具有遮光性的材料的遮光壁125。TFT传感器TO的各电极及光电变换部124被具有透明性的绝缘膜105绝缘。具有这样的结构的TFT传感器TO如图2所示,为通过遮光壁125将光电变换部124遮光的状态。因此,从背灯104射出的光及外界光不入射到TFT传感器TO的光电变换部124中。由此,TFT传感器TO即使在成为作为开启状态的选择状态时,也总是输出对应于暗电流的光电流信号(漏极电流IdsO)。作为第2薄膜晶体管型光传感器的TFT传感器Tl如图3A所示,具有栅电极121、 漏电极122、源电极123、光电变换部124、和沟道保护膜127。TFT传感器Tl是η沟道TFT。 光电变换部1 具备由a-Si膜形成的半导体层。沟道保护膜127具备具有透明性的绝缘膜。TFT传感器Tl的栅电极121沿着显示面板10的行方向延伸而设置,以使其构成传感器栅极线121。TFT传感器Tl的栅电极121连接在后述的传感器驱动器的栅极端子上。此外,TFT传感器Tl的漏电极122、源电极123沿着显示面板10的列方向延伸而设置,以使其分别构成传感器漏极线122、传感器源极线123。TFT传感器Tl的漏电极122、 源电极123连接在后述的传感器驱动器的漏极端子、源极端子上。此外,形成有遮光壁126以使其包围TFT传感器Tl的光电变换部124。遮光壁1 由例如金属或树脂等、至少对可视光具有遮光性的材料构成。决定遮光壁126的高度,以在其上端与滤色器基板102之间形成规定的空隙(gap)(称作光阀)。该高度对应于相对于 TFT基板101的上表面的面方向垂直的方向的长度。进而,TFT传感器Tl的各电极及光电变换部IM被具有透明性的绝缘膜105绝缘。这样的结构的TFT传感器Tl如图3A所示,在没有被用户的手指等的外力推压滤色器基板102的期间中光阀为打开的状态。在此状态下,TFT传感器Tl的光电变换部IM 为露出状态。因此,从背灯104射出的光及外界光经由光阀入射到TFT传感器Tl的光电变换部124中。因而,TFT传感器Tl在成为作为开启状态的选择状态时,输出对应于所入射的光的照度的漏极电流。另一方面,在通过用户的手指等的外力对滤色器基板102施加了按下压力的情况下,如图:3B所示,滤色器基板102的一部分弯曲变形,光阀成为关闭的状态。所谓光阀关闭的状态,是滤色器基板102与遮光壁126的空隙足够窄的状态或没有空隙的状态。在此状态下,TFT传感器Tl的光电变换部124为从背灯104射出的光不入射的遮光状态。因而, TFT传感器Tl输出对应于暗电流的漏极电流IdsO。如图1及图3所示,在滤色器基板102的与TFT基板101对置的一侧的面上,形成有铝薄膜等的反射膜128,以使其与TFT传感器Tl的光电变换部IM对置。通过反射膜 128,使从背灯104射出的光或外界光高效率地入射到TFT传感器Tl的光电变换部124中。也可以不设置反射膜128,而将后述的形成在滤色器基板102上的遮光膜142作为反射膜代用。像素TFT-T2具有栅电极111、漏电极112、和源电极113。像素TFT-T2的栅电极111延伸以构成图4所示的显示面板10的栅极线(像素选择线)111。此外,漏电极112相对于栅极线111正交而延伸,以使其构成漏极线(数据输入线)112。这些栅极线111和漏极线112连接在未图示的显示驱动器电路上。进而,源电极 113连接在像素电极114上。
作为第2基板的滤色器基板102由玻璃基板等的具有透明性的基板构成。在该滤色器基板102的下面的、与像素电极114对置的位置上,形成有具有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的某个颜色的滤色器141。进而,形成有遮光膜142以使其包围各颜色的滤色器141。 遮光膜142作为黑色矩阵发挥功能。进而,在滤色器141的与像素电极114对置的一侧的面上,形成有由例如ITO(氧化铟锡)膜等的透明电极构成的共用电极143。对于共用电极143施加具有规定的电位电平的共用电压。此外,在滤色器基板102的上表面上设有偏光板131。滤色器基板102的上表面为视野侧。通过上述的像素电极114、共用电极143及偏光板131、132、和夹持在像素电极 114与共用电极143之间的液晶形成作为光学元件的液晶显示元件。此外,虽然在图1中没有表示,但TFT基板101和滤色器基板102的周围通过密封部件粘接,通过密封部件将液晶103封固。在图4中,分别对应于滤色器基板102的红色(R)、绿色(G)、蓝色⑶的显示面板 10的1个像素TFT-T2、和连接在像素TFT-T2上的1个像素电极114构成1个子像素。并且,由分别对应于滤色器基板102的沿行方向相邻配设的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的 3色的滤色器141的3个子像素构成1个显示像素。并且,将多个显示像素2维排列。进而,对应于这样2维排列的各显示像素,将TFT传感器TO和TFT传感器Tl在行方向上经由各显示像素交替地配置。图4表示被遮光壁125遮挡的状态。TFT传感器TO及TFT传感器Tl的栅电极121形成为与1个显示像素的列方向的长度相同程度的长度。此外,在像素电极114的下面侧引绕有电容线151。在电容线151上,被赋予与施加在共用电极143上的共用电压相同电平的电压。由电容线151和像素电极114形成对应于各子像素的储存电容。接着,对本实施方式的显示面板10的电路结构、以及用来驱动内置在显示面板10 中的薄膜晶体管型光传感器的驱动电路的结构进行说明。在本实施方式中,将显示面板10的显示分区为多个分区(光传感器群)11,能够按照分区11判断用户的手指等的接触的有无。所谓显示区,是配置像素电极的区。图5是表示本实施方式的显示区的分区的概要的图。图5表示将显示面板10的显示区(用图示虚线表示的区)在行方向上划分为7 份、在列方向上划分为5份的例子。图5所示的各个分区(分区域)11例如是人的手指的大小左右的区,设定为1边为约5mm的大致矩形的区。在各分区11内,配置有多个图4所示那样的显示像素。相邻于各显示像素的行方向的两旁,配置有TFT传感器TO和TFT传感器Tl。S卩,沿着显示面板10的行方向,夹着1 个显示像素交替地配置TFT传感器TO和TFT传感器Tl。夹着1个显示像素在行方向上相邻(邻接)配置的1个TFT传感器TO和1个TFT传感器Tll形成1个传感器对。如果这样配置TFT传感器TO及TFT传感器Tl,则作为各传感器对,TFT传感器TO 和TFT传感器Tl配置在非常接近的位置上,实质上可以看作两者大致配置在相同位置上。 在此情况下,各传感器对的TFT传感器TO和TFT传感器Tl可以看作元件温度大致相同。
在本实施方式中,在图5所示的多个分区11中,配置在同一行(X方向)上的分区 11在显示区的外部使传感器栅极线121共用化而连接在传感器驱动器20上。此外,在图5所示的多个分区11中,配置在同一列(Y方向)上的分区11在显示区的外部分别使传感器漏极线122、传感器源极线123共用化而连接在传感器驱动器20上。传感器栅极线121、传感器漏极线122、传感器源极线123优选的是分别在显示区的外部共用化。这是因为,如果将传感器栅极线121、传感器漏极线122、传感器源极线123 在显示区的内部中共用化,则配线复杂化,并且有可能给显示在显示面板10上的图像带来不良影响。在后述的本实施方式中,将1个分区11内的TFT传感器TO和TFT传感器Tl的传感器对同时驱动。因此,需要在1个分区11内的TFT传感器TO和TFT传感器Tl中将传感器栅极线分开。因而,只要在传感器驱动器20上设置分区的行数量的栅极端子(图5所示的Gl G5)就可以。相对于此,对于传感器漏极线122,需要以TFT传感器TO和TFT传感器Tl来分开。因而,在传感器驱动器20中需要分别设置分区的列数量的TFT传感器TO用的漏极端子(图5所示的Dl-O D7-0)、和分区的列数量的TFT传感器Tl用的漏极端子(图5 所示的Dl-I D7-1)。进而,在传感器驱动器20上将源极端子也独立地设置TFT传感器TO和TFT传感器Tl的部分。通过这样在传感器驱动器20上设置端子,能够使从各分区11输出的漏极电流的电流值增加。此外,还带来传感器驱动器20的端子数的削减。图6表示图5的A的部分的、一个分区11的一部分的详细的电路结构。如图6所示,将配置在同一行中的TFT传感器T0、T1的传感器栅极线121共用化。 将共用化的传感器栅极线121的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用栅极线GL5上。共用栅极线GL5连接在传感器驱动器20的栅极端子G5上。此外,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器漏极线122共用化。将共用化的传感器漏极线122的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线(第1传感器漏极线、共用第1传感器第1信号线)DL70上。共用漏极线DL70连接在传感器驱动器20的漏极端子D7-0上。同样,将配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器漏极线122共用化。将共用化的传感器漏极线122的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线(第2传感器漏极线、共用第2传感器第1信号线)DL71上。共用漏极线DL71连接在传感器驱动器20的漏极端子D7-1上。此外,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器源极线123共用化。将共用化的传感器源极线123的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线(第1传感器源极线)SL70上。并且,共用源极线SL70连接在传感器驱动器20的源极端子S7-0上。进而,将配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器源极线123共用化。将共用化的传感器源极线123的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线(第2传感器源极线)SL71上。并且,共用源极线SL71连接在传感器驱动器20的源极端子S7-1上。图7是表示传感器驱动器20的电路结构的一例的电路图。传感器驱动器20具有扫描驱动器201、和检测用驱动器202。扫描驱动器201从栅极端子Gl G5依次输出传感器扫描信号,将连接在各栅极端子上的TFT传感器TO与TFT传感器Tl的对以行单位依次设定为选择状态。所谓选择状态,是TFT传感器TO、TFT传感器Tl被设定为开启状态的状态。检测用驱动器202将从被设定为选择状态的TFT传感器Tl输出的光电流信号(漏极电流)变换为电压信号,将基于多个TFT传感器Tl的多个电压信号并行地取入,作为对应于各电压信号的多个数字信号输出Vout作为检测信号依次输出。扫描驱动器201具有行方向驱动部的行方向移位寄存器2011。行方向移位寄存器2011具有与显示面板10的多个共用栅极线GLn的数量相同数量(在图7的例子中是5个)的多个栅极端子。行方向移位寄存器2011将经由各共用栅极线GLn和传感器栅极线121连接的、各分区11的多个TFT传感器TO、Tl设为选择状态。本实施方式的检测用驱动器202具有与显示面板10的多个共用漏极线DLm及多个共用源极线SLm的数量相同数量的多个漏极端子、源极端子(在图7的例子中是漏极端子(7X2 = 14个)+源极端子(7X2 = 14个)=观个)。并且,连接在TFT传感器TO的漏电极上的多个漏极端子Dm-O (m = 1、2、…、7。对应于图幻分别连接在运算放大器AMPl的非反转输入端子上。在该非反转输入端子上连接着赋予电位Vd的电压源。此外,连接在TFT传感器Tl的漏电极上的多个漏极端子Dm-I (m= 1、2、…、7)分别连接在运算放大器AMPl的反转输入端子上。此外,在运算放大器AMPl的反转输入端子与输出端子之间连接着电阻器Rf。由运算放大器AMPl和电阻器Rf构成电流-电压变换电路。此夕卜,分别连接在多个共用源极线SLmO(m= 1、2、…、7)上的多个源极端子Sm_0 (m =1、2、…、7)连接在电流源CS的一端上。电流源CS的另一端连接在赋予电位VSS(VSS < Vd)的电压源上。电流源CS是从连接在一端上的源极端子Sm-O向连接在另一端上的电压源Vss侧使电流Is向引入方向流过的、电流输入型的电流源。进而,分别连接在多个共用源极线SLml (m=l、2、…、7)上的多个源极端子Sm_l (m =1、2、…、7)经由缓冲电路BUF连接在电流源CS的一端上。此外,多个运算放大器AMPl的输出端子共同地连接在采样保持(SH)电路203上。采样保持(SH)电路203将分别对应于多个漏极端子Dm_l (m = 1、2、…、7)的多个运算放大器AMPl的各自的输出电压(电压信号)作为并行信号并行地取入。并且,SH电路203连接在并行串行变换电路204上,并行串行变换电路204连接在模拟-数字变换电路(ADC) 205上。并行串行变换电路204将采样保持(SH)电路203取入的作为并行信号的多个运算放大器AMPl的输出电压、对应于控制信号而变换为串行信号,供给到模拟-数字变换电路(ADC) 205 中。模拟-数字变换电路(ADC) 205将从并行串行变换电路204供给的串行信号变换为数字信号,作为数字信号输出Vout输出。接着,对图1 图7所示的液晶显示装置的动作进行说明。首先,对液晶显示装置的显示动作进行说明。该液晶显示装置的显示动作与以往的液晶显示装置没有变化,所以这里简单地说明。在1画面量的图像的显示时,未图示的显示驱动器电路例如从图4所示的上侧的行的栅极线111起依次供给高电平的扫描信号,并且对各漏极线112供给对应于应显示在对应的子像素上的图像的灰阶水平的灰阶信号。如果扫描信号成为高电平,则在该扫描信号为高电平的栅极线111上连接的1行的像素TFT-T2全部成为开启状态,该行的子像素成为选择状态。如果像素TFT-T2成为开启状态,则经由为开启状态的像素TFT-T2对漏极线112 供给的灰阶信号被施加在像素电极114上。此时,通过灰阶信号的施加而在像素电极114中产生的像素电极电压与施加在共用电极上的共用电压的差的电压被施加在液晶103上,进行对应的子像素中的图像的显
7J\ ο此外,施加在液晶103上的电压被保持在由电容线151和像素电极114形成的储存电容中,直到下次被施加灰阶信号。接着,对作为使用TFT传感器TO、Tl的接触传感器的动作进行说明。图8是表示a-Si TFT的光-电流特性的图。在初始状态下,从行方向移位寄存器2011没有施加电压。在此状态下,显示区内的全部TFT传感器为非选择状态,在各TFT传感器中,为没有流过对应于选择状态的漏极电流的状态。在a-Si TFT中,如图8所示的光-电流特性那样,实际上即使是TFT传感器为非选择状态(例如Vgs = 0[V])时,在各TFT传感器中也流过某种程度的漏极电流。但是,该非选择状态的漏极电流与选择状态(例如Vgs = 3 5[V])的漏极电流相比非常小。接着,从全部TFT传感器为非选择状态的初始状态起,行方向移位寄存器2011首先为了将连接在与图5所示的第1行的分区11对应的栅极端子Gl上的TFT传感器T0、T1 设为选择状态,将栅极端子Gl的电压设为TFT传感器T0、T1的开启电平的电压。另一方面,行方向移位寄存器2011将栅极端子G2 G5的电压设为TFT传感器 TO、Tl的关闭电平的电压。如果通过行方向移位寄存器2011使连接在栅极端子Gl上的第1行的分区11中包含的全部TFT传感器TO、Tl成为选择状态,则从各TFT传感器TO、Tl输出对应于选择状态及手指等的接触状态的漏极电流。由此,能够判断第1行的分区11中的手指等的接触的有无。如果详细地说明,则通过运算放大器AMPl的虚短路作用,TFT传感器TO的漏极电压与TFT传感器Tl的漏极电压变为相等。这里,通过电压源Vd将TFT传感器TO的漏极电压固定为一定的电压值Vd。因此,TFT传感器Tl的漏极电压也为Vd。另外,Vd的具体的数值并没有特别限定,例如是Vd =零[V]。此外,从TFT传感器TO朝向电压Vss、从电流源CS供给的一定的电流值的电流Is
23作为TFT传感器TO的漏极电流流过。由于从TFT传感器TO流过一定的电流值的漏极电流Is、TFT传感器TO的漏极电压和栅极电压为一定,所以TFT传感器TO的源极电压成为浮动状态。此外,通过缓冲电路BUF,TFT传感器TO的源极电压和TFT传感器Tl的源极电压成为相等。因而,TFT传感器TO的各电极和TFT传感器Tl的各电极分别成为等电压。在此状态下,在没有向TFT传感器Tl的光电变换部124的来自背灯104的光及外界光的入射的情况下、即在有向第1行的分区11的手指等的接触的情况下,在TFT传感器 Tl中作为暗电流流过的漏极电流IdsO成为与流到TFT传感器TO中的暗电流Is相同的电流值。该关系是TFT传感器TO和TFT传感器Tl为相同尺寸的情况。在TFT传感器TO和 TFT传感器Tl是不同的尺寸的情况下,在TFT传感器Tl中作为暗电流流过的漏极电流IdsO 为Ids0 = IsX(Sl/S0)。这里,Sl是将TFT传感器Tl的沟道宽用沟道长除的值,SO是将 TFT传感器TO的沟道宽用沟道长除的值。另一方面,在有向TFT传感器Tl的光电变换部IM的来自背灯104的光或外界光的入射的情况下、即在没有向第1行的分区11的手指等的接触的情况下,流到TFT传感器 Tl中的漏极电流对应于入射的光的照度而增加。在这该增量为Aids的情况下,光入射时的漏极电流Ids为Ids = IdsO+Δ Ids。这样,从第1行的多个分区11输出的多个漏极电流Ids被由运算放大器AMPl和电阻器Rf构成的多个电流-电压变换电路并行地变换为电压。如果设电阻器Rf的抵抗值为Rf,则各运算放大器AMPl的输出电压为-IdsXRf (设Vd = 0的情况下)。这样,将分别来自多个运算放大器AMPl的多个输出电压并行地作为并行信号通过SH电路203保持。将由SH电路203保持的多个输出电压在并行串行变换电路204中变换为串行信号,输入到ADC205中。并且,将变换为串行信号后的电压依次输入到ADC205中而变换为数字信号。将该数字信号输出Vout输入到未图示的接触传感器的控制电路中。接触传感器的控制电路通过判断数字信号输出Vout的值是对应于第1行的第几列的分区11的、以及数字信号输出Vout的值是对应于Ids还是对应于IdsO的,判断在第 1行的各列的分区11中是否有手指等的接触。在是否有向第1行的各分区11的手指等的接触的判断结束后,行方向移位寄存器 2011将栅极端子G2的电压设为TFT传感器TO、Tl的开启电平的电压,以将在对应于第2行的分区11的栅极端子G2上连接的TFT传感器TO、Tl设为选择状态。另一方面,行方向移位寄存器2011将栅极端子G1、G3 G5的电压设为TFT传感器T0、T1的关闭电平的电压。与第1行同样,在是否有向1行的各分区11的手指等的接触的判断结束后,行方向移位寄存器2011将对应于下一行的分区11的栅极端子的电压设为TFT传感器Τ0、Τ1的开启电平的电压。通过将以上的动作对全部行的各分区11执行,在显示区的全域中进行是否有手指等的接触的判断。这里,对本实施方式的优点进行说明。
如上述说明,在本实施方式中,对以2维状配置的TFT传感器TO和TFT传感器Tl、 以分区11的行单位选择TFT传感器TO和TFT传感器Tl,并将对应于各分区11中的TFT传感器Tl的漏极电流的电压信号取入。TFT的漏极电流,除了入射到包含半导体层的光电变换部中的光的照度以外,还因为老化及温度变化而变化。但是,在本实施方式中,能够将TFT传感器Tl的漏极电流中的、 作为暗电流流过的漏极电流IdsO的电流值设为对应于从电流源CS供给的电流Is的规定 (固定)的电流值。如上所述,1个传感器对中的TFT传感器TO和TFT传感器Tl非常接近地配置。因此,两者可以看作是相同的温度条件。因此,TFT传感器TO及TFT传感器Tl的老化以及温度变化造成的影响给TFT传感器TO及TFT传感器Tl的漏极电压带来变化。这样,流到TFT传感器Tl中的漏极电流Ids仅取决于照度。由此,能够将抑制了 TFT传感器TO及TFT传感器Tl的老化以及温度变化造成的影响的电压信号取入。进而,在本实施方式中,当有向各分区11的手指等的接触时,流到TFT传感器Tl 中的漏极电流成为IdsO。并且,该值不受来自背灯104的光及外界光的强度影响。因此,能够不受来自背灯104的光的变化及外界光的变化的影响而稳定地进行手指等的接触的有无的判断。此外,在本实施方式中,扫描驱动器201的行方向移位寄存器2011将分区11的1 行的TFT传感器T0、T1同时设为选择状态。因而,从运算放大器AMPl作为并行信号而输出对应于漏极电流的输出电压(电压信号)。在本实施方式中,通过将该并行信号作为串行信号取入,能够以线依次驱动而将TFT传感器的信号取入。因此,与例如对每一个传感器依次判断接触的有无那样的结构相比,能够将显示区的全域中的手指等的接触的有无的判断所需要的时间缩短。此外,在考虑将本实施方式的光传感器装置作为用来判断人的手指的接触的有无的接触传感器使用的情况下,不需要以显示像素单位那样的微小区单位判断接触的有无, 例如只要能够按照几mm方左右的、比1个像素大的区域判断接触的有无就可以的情况较多。因此,通过如图5那样将显示分区为包括多个显示像素的多个分区11单位、以分区11 的行单位判断接触的有无,能够作为判断手指的接触的有无的接触传感器良好地使用。在此情况下,能够以分区11的行单位使传感器栅极线121、传感器漏极线122、传感器源极线123共用化。因而,带来传感器驱动器20的端子数的削减。此外,通过以分区11的单位将漏极电流取出,能够不进行漏极电流的放大而取出较大的漏极电流。由此,能够降低接触的有无的判断中的误判断的可能性。进而,在本实施方式中,对于排列在同一行中的TFT传感器T0、T1使传感器栅极线 121共用化,对于排列在同一列中的TFT传感器TO、Tl使传感器漏极线122、传感器源极线 123共用化。通过做成这样的结构,能够使传感器栅极线121、传感器漏极线122、传感器源极线123的条数成为所需最小限度。此外,本实施方式如以下所述,是对于将使用a-Si TFT的薄膜晶体管型光传感器 2维排列多个而构成的光传感器装置适当的结构。S卩,如图8所示的a-Si TFT的光-电流特性那样,在使用a_Si TFT的薄膜晶体管型光传感器中,使栅极电压为负的情况下的漏极电流的相对于照度的变化率比使栅极电压
25为正的情况下的漏极电流的相对于照度的变化率大。因此,在将TFT作为薄膜晶体管型光传感器使用的情况下,通常在对TFT施加负的栅极电压的状态下进行驱动。在将这样的光传感器单独使用的情况下,即使做成在施加负的栅极电压的状态下进行驱动的结构也没什么障碍。但是,本实施方式是将多个光传感器2维排列、且要判断各光传感器上的手指等的接触的有无的,并且是尽量要减少对各光传感器的配线。在此情况下,以将上述栅极电压设为负电压的结构,会发生以下这样的不良状况。S卩,在本实施方式中,为了减少对于光传感器的配线数,做成了将同一列的多个 TFT连接在共用的传感器漏极线122上的结构。在此情况下,当构成为在选择时施加负的栅极电压、使用TFT作为薄膜晶体管型光传感器、在非选择时将栅极电压设为零时,如图8所示,在对TFT实施负的栅极电压时流过的漏极电流的电流值不随着负的栅极电压的绝对值而较大地变化。因此,不取决于选择状态和非选择状态,从属于同一列的全部TFT总是流过相同程度的微小的漏极电流,难以进行以光传感器的行单位的接触的有无的判断。相对于此,在本实施方式中构成为,在选择时施加正的栅极电压(Vgs = 3 5[V])、在非选择时将栅极电压设为零。在此情况下,在将栅极电压设为零和正电压的情况下,流到TFT中的漏极电流的电流值的变化与将栅极电压设为零和负电压的情况下的电流值的变化相比较大。即,在选择状态和非选择状态中,流到TFT中的漏极电流的电流值成为明确地不同的值。由此,能够进行以分区的行单位的接触的有无的判断。但是,如果施加正的栅极电压而使用TFT,则上述的老化及温度变化带来的影响变大。但是,在本实施方式中,能够通过上述的结构抑制老化及温度变化造成的影响。由此, 根据本实施方式,能够在减少配线数的同时、以分区11的行单位正确地进行接触的有无的判断。此外,根据本实施方式,在构成显示像素的像素TFT-T2由a-Si TFT构成的情况下,能够将像素TFT-T2和构成光传感器装置的TFT传感器TO、Tl在相同的过程中制造,还能够削减制造成本。进而,通过设置遮光壁126以使其包围TFT传感器Tl的光电变换部124,在向分区 11的手指等的接触时能够将TFT传感器Tl的光电变换部IM完全遮光。进而,通过遮光膜142能够将TFT传感器的部分完全覆盖,所以在观察显示面板10 的情况下,能够使得显示像素以外的周期构造不被看到。在上述实施方式中,在TFT基板101上设置遮光壁126。但是,遮光壁1 只要在向滤色器基板102的手指等的接触时能够将TFT传感器Tl的光电变换部IM遮光就可以。 因而,遮光壁126并不限定于设在TFT基板101上的结构。图9是表示遮光壁的变形例的图。例如,如图9所示,也可以在滤色器基板102上的、包围TFT传感器Tl的光电变换部124的位置上设置遮光壁126。在此情况下,光阀如图9所示,形成在遮光壁126的下端与TFT基板101之间的空隙中。此外,遮光壁125在图1中表示为具有足够的厚度的厚膜,但在使用具有较高的遮光性的、例如金属材料的情况下,也可以做成用图9表示那样的、较薄的薄膜。此外,图7所示的传感器驱动器20的电路结构也是一例,能够适当变更。例如,在图7的检测用驱动器202中,使电流源CS为电流输入型的电流源,但并不限定于此。
图10是表示有关本实施方式的传感器驱动器20的变形例的电路图。S卩,如图10所示,也可以将电流源CS做成向朝向源极端子Sm-O的方向供给电流 Is的电流输出型的电流源。在该结构中,也能够得到与上述的图7的结构同样的效果。在将电流源CS做成输出型的电流源的情况下,相对于图7所示的电路结构,如图 10所示那样变更为,将电流源CS的另一端连接到施加电压Vdd的电压源上、将TFT传感器 TO用的漏极端子Dm-O连接到施加电压Vs (Vs < Vdd)的电压源上。在上述实施方式中,示出了在液晶显示装置中内置有由薄膜晶体管型光传感器形成的接触传感器的情况下的例子。但是,本实施方式的方法并不限定于内置在液晶显示装置中的结构,在其他平板型显示装置中也能够使用。例如,在有机EL显示装置中也能够使用。图11表示具备有关本发明的第1实施方式的光传感器装置的显示面板10构成有机EL显示装置的情况下的、与上述图1相同切断位置处的截面构造的图。图12是表示图11所示的显示面板10的、对应于上述图5的A的部分的一个分区的一部分的详细的电路结构的图。在图11中,构成有机EL显示装置的显示面板10具有玻璃基板301和封固玻璃基板302。玻璃基板301与封固玻璃基板302之间通过未被图示的密封部件封固,以使其具有规定的间隔。在玻璃基板301的上表面上,形成有对应于各颜色的子像素的有机EL显示元件中的阳极电极311。并且,在阳极电极311上,层叠有包括例如电子输送层和空穴输送层的有机EL发光层313。进而,在有机EL发光层313上,设有例如由ITO等构成的阴极电极312。此外,作为光学元件而具有这样的有机EL显示元件的R、G、B各色的子像素例如被通过绝缘层315绝缘。进而,在该绝缘层315中,设有图12所示的晶体管T3(在图11中仅表示漏电极 314)、和上述的TFT传感器TO、Tl。该晶体管T3的漏电极314兼作为数据线(数据输入线)而朝向显示面板的列方向延伸。此外,晶体管T3的源电极经由晶体管T4及电容C连接在有机EL显示元件上。进而,晶体管T3的栅电极兼作为选择线(像素选择线)318而朝向显示面板的行方向延伸。进而,在绝缘层315上形成有遮光壁316。通过该遮光壁316划分对应于RGB的各色的子像素。在进行覆盖TFT传感器TO的遮光壁316间的区域中,通过例如喷涂法涂布有例如由遮光性较高的高分子材料构成的遮光墨317,以将TFT传感器TO的光电变换部遮光。另外,该遮光性较高的高分子材料不含有水。在图11中,图示有遮光壁316比有机EL显示元件大、但是为了方便图示而这样图示的,实际上有机EL显示元件比遮光壁316大。此外,在封固玻璃基板302的下面的对置于TFT传感器1的区域中,成膜有用来使光入射到TFT传感器Tl中的铝薄膜等的反射膜331。决定遮光壁316的高度,以使其在与封固玻璃基板302的反射膜331之间形成规定的空隙(光阀)。该高度对应于玻璃基板301 的上面的垂直于面方向的方向的长度。通过做成这样的结构,TFT传感器Tl在没有由用户的手指等按压封固(密封)玻璃基板302的期间、为光阀打开的状态。在此状态下,TFT传感器Tl的光电变换部为露出状态,TFT传感器Tl的附近的有机EL显示元件发光的光及来自显示面板10的外部的光经由光阀入射到TFT传感器Tl的光电变换部中。另一方面,在由用户的手指等对封固玻璃基板302施加了按下压力的情况下,封固玻璃基板302的一部分弯曲变形,光阀成为关闭的状态。在此状态下,TFT传感器Tl的光电变换部成为遮光状态。图12所示的电路结构相对于图6所示的电路结构,具有将构成各子像素的像素 TFT-T2和液晶显示元件替换为由晶体管T3、T4、电容C及有机EL显示元件构成的像素的结构。关于TFT传感器T0、T1,是与图6所示的电路结构同样的结构。因此,作为用来驱动 TFT传感器TO、Tl的驱动电路,能够采用与图7或图10所示的传感器驱动器20同样的结构的驱动电路。在以上所示那样的有机EL显示装置的情况下,也通过将TFT传感器T0、T1如图12 所示那样连接到传感器驱动器20上,能够得到与上述的液晶显示装置的情况同样的效果。<第2实施方式>接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图13是表示具备有关本发明的第2实施方式的光传感器装置的显示面板10的一例的正视图。图13所示的显示面板10是构成内置有薄膜晶体管型光传感器的液晶显示装置的。对于与图4同样的构成单元赋予相同的标号而将说明省略或简略化。本实施方式的显示面板10与第1实施方式的显示面板10同样,具有多个包括分别对应于红(R)、绿(G)、蓝(B)的3色的滤色器141的3个子像素的显示像素,将多个显示像素以2维排列。本实施方式的光传感器装置也与第1实施方式同样,具有由TFT传感器TO、Tl构成的薄膜晶体管型光传感器。但是,本实施方式的光传感器装置的TFT传感器TO、Tl的列方向的大小不同,配设在显示面板10上的TFT传感器TO、Tl的数量不同。此外,本实施方式的光传感器装置的传感器栅极线121的配置不同。多个栅极线111及多个传感器栅极线121沿着TFT基板101的行方向(图13所示的X方向)配设,多个漏极线112、传感器漏极线122及传感器源极线123沿着TFT基板 101的列方向(图13所示的Y方向)配设。虽然省略了图示,但显示面板10的、沿图13所示的II-II方向切断而观察的截面构造与上述图1所示的截面构造是同样的。在本实施方式中,如图13所示,相邻于列方向(Y方向)而配设的两个显示像素构成1个显示像素群,将多个显示像素群2维排列。并且,在沿行方向相邻(邻接)排列的各显示像素群之间的区域中,沿行方向交替地配设有1个TFT传感器TO或1个TFT传感器Tl。各传感器栅极线121如图13所示,配设在被两条栅极线111夹着的各两行的显示像素之间的空闲区域中。
各TFT传感器T0、T1的列方向的长度设定为与1个显示像素群的列方向的长度相同的长度或比其稍短的长度、即与1个显示像素的列方向的长度的约2倍的长度相同的长度或比其稍短的长度。由此,作为光传感器的分辨率与第1实施方式的结构的情况是相同的。本实施方式通过将TFT传感器TO、Tl如上述那样配置,传感器栅极线121的数量成为第1实施方式的情况下的一半。由此,能够提高各显示像素的开口率。为了这样配置TFT传感器TO、Tl,如图13所示,在沿各显示像素群的列方向相邻的两个显示像素中,像素TFT-T2及栅极线111相对于传感器栅极线121配设以使其相互为镜像关系。即,如图13所示,按照沿列方向相邻(邻接)配设的、具有构成显示像素群的显示像素的两行显示像素,夹着该两行显示像素,沿着显示面板10的行方向配设有各栅极线 111。并且,在各显示像素群的两个显示像素的各自中,像素TFT-T2设在接近于各栅极线 111的一侧,连接在对应的各栅极线111上。即,在从正面观察显示面板10设+Y方向侧为上侧、设-Y方向侧为下侧时,在被两条栅极线111夹着的各两行的显示像素中的上侧的显示像素中,像素TFT-T2设在像素电极 114的上侧,以便从上侧经由像素TFT-T2连接到相邻配设的栅极线111上,在作为下侧的显示像素中,像素TFT-T2设在像素电极114的下侧,以使其从下侧经由像素TFT-T2连接到相邻配设的栅极线111上。图14是表示本实施方式中的、栅极线111、传感器栅极线121、电容线151的布局的图。这些配线都形成在TFT基板101的相同的层上。如上所述,各栅极线111按照显示像素的每两行,沿着行方向配设在夹着该两行的显示像素的位置上。即,栅极线111分别配设在第1行的显示像素的上侧位置及第2行的显示像素的下侧位置、第3行的显示像素的上侧位置及4行目的显示像素的下侧位置、…、第(N-I)行的显示像素的上侧位置及第N行的显示像素的下侧位置上。栅极线111在第2行的显示像素与第3行的显示像素之间的区域中接近于配设在第2行的显示像素的下侧位置和第3行的显示像素的上侧位置上的两条栅极线111而配设。同样,在第4行的显示像素与第5行的显示像素之间的区域、…、第(N-2)行的显示像素与第(N-I)行的显示像素之间的区域中接近于两条栅极线111而配设。各传感器栅极线121按照显示像素的每两行配置在各两行的显示像素之间的位置。传感器栅极线121分别配置在第1行的显示像素与第2行的显示像素之间的位置、第3 行的显示像素与第4行的显示像素之间的位置、…、第(N-I)行的显示像素与第N行的显示像素之间的位置上。进而,如上所述,传感器栅极线121还兼作为TFT传感器的栅电极。 该传感器栅极线121相对于各显示像素群沿行方向相邻,在列方向上延伸,构成TFT传感器的栅电极。在本实施方式中,如图14所示,电容线151也对各显示像素群配置以成为镜像关系。电容线151如图14所示,对1个显示像素群引绕,以使其夹着传感器栅极线121且与各显示像素的外周部对置。通过如以上那样配置栅极线111、传感器栅极线121、电容线151,设置为,使栅极线111、传感器栅极线121、电容线151的哪个都不相互交叉、不相互导通。进而,用1条传感器栅极线121驱动对应于1个显示像素群的、第1实施方式的情况下的大致2倍的受光面积的TFT传感器。这样,与如第1实施方式的那样对应于1个显示像素设置1个TFT传感器的情况相比,能够将传感器栅极线121的数量削减为一半。由此,在显示面板10中能够削减多个传感器栅极线121占用的面积,能够提高每个显示像素的开口率。此外,本实施方式中,为栅极线111和传感器栅极线121不接近配设的构造。因此, 能够抑制施加在栅极线111上的信号电压与施加在传感器栅极线121上的信号电压之间的干扰。由此,能够抑制薄膜晶体管型光传感器的驱动对各显示像素的显示状态带来影响,并且能够抑制各显示像素的驱动对薄膜晶体管型光传感器的用户的接触位置的检测带来影响。图15是表示本实施方式的显示面板10的、在滤色器基板102上形成有遮光膜142 的状态的正视图。如上所述,本实施方式的TFT传感器是检测显示面板10的面内的背灯104的反射光的传感器。由于不需要使外界光入射到TFT传感器TO、Tl中,所以如图15所示,能够将TFT 传感器TO、Tl的部分用遮光膜142完全覆盖。因此,在观察显示面板10的情况下,显示像素以外的周期构造为看不到的状态。 如果显示像素以外的周期构造能够看到,则给画质带来不良影响。在本实施方式中,还能够抑制这样的对画质的不良影响。如图15所示,对于包括在列方向上相邻配置的两个显示像素的显示像素群,将栅极线111配置为镜像关系。并且,将传感器栅极线121配置到在显示像素群之间产生的空闲区域中,在该传感器栅极线121上连接着具有对应于两个显示像素的受光面积的TFT传感器。由此,TFT传感器TO、Tl、传感器栅极线121的数量成为上述第1实施方式的情况
的一半。由此,与上述第1实施方式相比能够提高显示像素的开口率。接着,对本实施方式的显示面板10的电路结构进行说明。在本实施方式中,用来驱动内置在显示面板10中的薄膜晶体管型光传感器的驱动电路可以采用与第1实施方式的驱动电路同样的结构的电路。图16是表示图13的显示面板10的、对应于图5的A部分的一个分区11的一部分的详细的电路结构的图。如图16所示,使配置在同一行中的TFT传感器T0、T1的传感器栅极线121共用化。 将被共用化的传感器栅极线121的对应于1个分区11的多条在显示区的外部被共用化而连接在共用栅极线GL5上。共用栅极线GL5连接在传感器驱动器20的栅极端子G5上。此外,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器漏极线122共用化。将共用化的传感器漏极线122的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线(第1传感器漏极线)DL70上。并且,共用漏极线DL70连接在传感器驱动器20的漏极端子D7-0上。同样,将配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器漏极线122共用化。将共用化的传感器漏极线122的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线(第2传感器漏极线)DL71上。并且,共用漏极线DL71连接在传感器驱动器20的漏极端子D7-1上。此外,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器源极线123共用化。将共用化的传感器源极线123的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线(第1传感器源极线)SL70上。共用源极线SL70连接在传感器驱动器20的源极端子 S7-0 上。进而,将配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器源极线123共用化。将共用化的传感器源极线123的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线(第2传感器源极线)SL71上。并且,共用源极线SL70连接在传感器驱动器20的源极端子S7-1上。在图13所示的有关本实施方式的显示面板10的结构中,表示将在列方向上相邻配置的两个显示像素作为1个显示像素群的情况。但是,本发明并不限定于该结构。也可以是将在列方向上相邻配设的、比2大的偶数个显示像素作为1个显示像素群的结构。在此情况下,将传感器栅极线121设在将构成1个显示像素群的沿列方向配设的偶数个显示像素在列方向上2等分的位置的显示像素间。此外,将各TFT传感器TO、Tl的列方向的长度设定为与1个显示像素群的列方向的长度大致相同的长度。例如,在将沿列方向相邻配置的4个显示像素作为1个显示像素群的情况下,传感器栅极线121设在显示像素群内的第2行与第3行的显示像素之间。并且,将各TFT传感器TO、Tl的列方向的长度设定为与4个显示像素的列方向的长度大致相同的长度。在此情况下,能够进一步提高显示像素的开口率。<第3实施方式>接着,对本发明的第3实施方式进行说明。图17是表示具备有关本发明的第3实施方式的光传感器装置的显示面板10的一例的正视图。图17所示的显示面板10是构成内置有薄膜晶体管型光传感器的液晶显示装置的。这里,对于与图4同样的构成单元赋予相同的标号而将说明省略或简略化。本实施方式的显示面板10也与第1、第2实施方式的显示面板10同样,具有多个包含分别对应于红(R)、绿(G)、蓝(B)的3色的滤色器141的3个子像素的显示像素,将多个显示像素2维排列。并且,本实施方式的光传感器装置也与第1实施方式同样,具有由TFT传感器TO、 Tl构成的薄膜晶体管型光传感器而构成。但是,本实施方式的光传感器装置的TFT传感器 T0、T1的行方向上的配置状态不同,配设在显示面板10上的TFT传感器T0、T1的数量不同。 此外,本实施方式的光传感器装置的传感器漏极线122及传感器源极线123的配置不同。
多个栅极线111及多个传感器栅极线121沿着TFT基板101的行方向(图17所示的X方向)配设,多个漏极线112、传感器漏极线122及传感器源极线123沿着TFT基板 101的列方向(图17所示的Y方向)配设。并且,在本实施方式中,如图17所示,在行方向(X方向)上相邻配设的两个显示像素构成1个显示像素群,将多个显示像素群2维排列。并且,仅在各显示像素群中的沿行方向相邻配设的两个显示像素之间的区域中配设有TFT传感器TO或TFT传感器Tl。另一方面,在沿行方向相邻的各显示像素群之间的区域中,TFT传感器T0、T1的哪个都没有配设。并且,在沿行方向排列的各显示像素群的两个显示像素之间的区域中,交替地配设有TFT传感器TO或TFT传感器Tl。在TFT传感器TO、Tl上连接设置有传感器栅极线121、传感器漏极线122、传感器源极线123,传感器漏极线122、传感器源极线123沿列方向延伸而配设在各显示像素群之间的区域中。为了这样配设TFT传感器TO、Tl,如图17所示,在各显示像素群的沿行方向相邻的两个显示像素中,将像素TFT-T2及漏极线112配设为,使其相对于传感器漏极线122及传感器源极线123为相互镜像关系。S卩,在从正面观察显示面板10、设+X方向侧为右侧、-X方向侧为左侧时,在各显示像素群的两个显示像素中的左侧的显示像素中,像素TFT-T2设在像素电极114的左侧,以使其从左侧经由像素TFT-T2连接在相邻配设的漏极线112上。在右侧的显示像素中,像素 TFT-T2设在像素电极114的右侧,以将其从右侧经由像素TFT-T2连接在相邻配设的漏极线 112 上。各TFT传感器T0、T1的列方向的长度设定为与1个显示像素的列方向的长度相同的长度或比其稍短的长度。图18是表示本实施方式的栅极线111、传感器栅极线121、电容线151的布局的图。如图18所示,栅极线111、传感器栅极线121、电容线151的哪个都按照显示像素的每1行配置在夹着各行的显示像素的区域中。在本实施方式中,仅在包括沿行方向相邻配置的两个显示像素的显示像素群之间配置TFT传感器,将漏极线112相对于该TFT传感器、传感器漏极线122、传感器源极线123 配置为镜像关系。由此,TFT传感器T0、T1、传感器漏极线122、及传感器源极线123的数量为第1实施方式的情况的一半。由此,与第1实施方式相比,能够提高显示像素的开口率。这里,在图17所示的有关本实施方式的显示面板10的结构中,表示了将沿行方向相邻配设的两个显示像素设为1个显示像素群的情况。但是,本发明并不限定于该结构。也可以是将沿行方向相邻配设的、比2大的偶数个显示像素作为1个显示像素群的结构。在此情况下,将TFT传感器Τ0、Τ1、传感器漏极线122、及传感器源极线123设在将构成1个显示像素群的沿行方向配设的偶数个显示像素在行方向上2等分的位置的显示像素间。
例如,在将沿行方向相邻配置的4个显示像素作为1个显示像素群的情况下,TFT 传感器、传感器漏极线122、及传感器源极线123设在显示像素群内的第2列与第3列的显示像素之间。在此情况下,能够进一步提高显示像素的开口率。<第4实施方式> 接着,对本发明的第4实施方式进行说明。图19是表示具备有关本发明的第4实施方式的光传感器装置的显示面板10的一例的正视图。本实施方式是具备将第2实施方式与第3实施方式的结构组合的结构的实施方式。图19所示的显示面板10是构成内置有薄膜晶体管型光传感器的液晶显示装置的。这里,对于与图13、图17同样的构成单元赋予相同的标号而省略说明。本实施方式的显示面板10也与第1、第2实施方式的显示面板10同样,具有多个包括分别对应于红(R)、绿(G)、蓝(B)的3色的滤色器141的3个子像素的显示像素,将多个显示像素2维排列。本实施方式的光传感器装置也与第1实施方式同样,具有由TFT传感器TO、Tl构成的薄膜晶体管型光传感器。但是,本实施方式的光传感器装置的TFT传感器TO、Tl的列方向的大小不同。此外,本实施方式的光传感器装置的行方向上的配置状态不同,配设在显示面板10上的TFT传感器T0、T1的数量不同,并且传感器栅极线121、传感器漏极线122及传感器源极线123的配置不同。在本实施方式中,如图19所示,配置在相邻的两行和相邻的两列中的4个显示像素构成1个显示像素群,将多个显示像素群2维排列。并且,仅在将各显示像素群的各显示像素在行方向上2等分的位置上,配设有TFT 传感器TO或TFT传感器Tl。另一方面,在沿行方向相邻的各显示像素群之间的区域中,TFT 传感器Τ0、Τ1的哪个都不配设。TFT传感器TO或TFT传感器Tl的列方向的长度设定为与显示像素群的列方向的长度大致相同的长度。在将沿行方向排列的各显示像素群的各显示像素在行方向上2等分的位置上,交替地配设有TFT传感器TO或TFT传感器Tl。由此,TFT传感器TO、Tl的数量成为第1实施方式的情况下的1/4,传感器栅极线 121、传感器漏极线122、及传感器源极线123的数量成为上述第1实施方式的情况下的一半。由此,与上述第2、第3实施方式相比,能够进一步提高显示像素的开口率。进而,在本实施方式中,也可以是将配置在相邻的比2大的偶数行和相邻的比2大的偶数列中的多个显示像素作为1个显示像素群的结构。在此情况下,将TFT传感器T0、T1、传感器漏极线122、及传感器源极线123设在将构成1个显示像素群的多个显示像素在行方向上2等分的位置的显示像素间。在此情况下,能够进一步提高显示像素的开口率。<第5实施方式>接着,对本发明的第5实施方式进行说明。本实施方式是表示能够在第1 第4实施方式中使用的、传感器驱动器20的其他
33实施方式的。在第1实施方式中,如图7所示,做成了通过缓冲电路BUF使TFT传感器TO的源极电压与TFT传感器Tl的源极电压相等的结构。相对于此,根据本实施方式的结构,即使没有缓冲电路BUF,也能够得到与图7的电路同样的效果。图20是表示本发明的第5实施方式的显示区的分区的概要的图。图21是表示图20的A’的部分的详细的电路结构的图。图22是表示本实施方式的传感器驱动器20的电路结构的一例的电路图。 这里,对于与图5 图7同样的构成单元赋予相同的标号而将说明省略或简略化。在第1实施方式中,如图5所示,将TFT传感器TO的传感器源极线123和TFT传感器Tl的传感器源极线123独立地连接在传感器驱动器20上。相对于此,在本实施方式中,如图20、图21所示,将TFT传感器TO的传感器源极线 123和TFT传感器Tl的传感器源极线123共用化而连接在传感器驱动器20上。并且,如图21所示,将配置在同一行中的TFT传感器TO、Tl的传感器栅极线121 共用化。进而,将共用化的传感器栅极线121在对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化,连接在共用栅极线GL5上。共用栅极线GL5连接在传感器驱动器20的栅极端子G5 上。此外,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器漏极线122共用化。进而,将共用化的传感器漏极线122的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线(第1传感器漏极线)DL70上。共用漏极线DL70连接在传感器驱动器20的漏极端子D7-0上。同样,将配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器漏极线122共用化。进而,将共用化的传感器漏极线122的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线(第2传感器漏极线)DL71上。并且,共用漏极线DL71连接在传感器驱动器20 的漏极端子D7-1上。此外,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器源极线123和配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器源极线123共用化。进而,将共用化的传感器源极线123的对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线(共用第2信号线)SL7 上。并且,共用源极线SL7连接在传感器驱动器20的源极端子S7上。图22所示的本实施方式的传感器驱动器20相对于图7所示的第1实施方式的传感器驱动器20,连接在多个共用源极线SLm(m= 1、2、…、7)上的多个源极端子Sm(m = 1、 2、…、7)不经由缓冲电路BUF而连接在电流源CS上这一点不同。本实施方式的检测用驱动器202具有与显示面板10的多个共用漏极线DLm及多个共用源极线SLm的数量相同数量的多个漏极端子、源极端子(在图22的例中是漏极端子 (7X2= 14个)+源极端子(7个)=21个)。连接在TFT传感器TO的漏电极上的多个漏极端子Dm-O (m = 1、2、…、7。对应于图21)分别连接在运算放大器AMPl的非反转输入端子上。在该非反转输入端子上连接着赋予电位Vd的电压源。此外,连接在TFT传感器Tl的漏电极上的多个漏极端子Dm-I (m = 1、2、…、7)分别连接在运算放大器AMPl的反转输入端子上。
此外,在运算放大器AMPl的反转输入端子与输出端子之间连接着电阻器Rf。由运算放大器AMPl和电阻器Rf构成电流-电压变换电路。此外,分别连接在多个共用源极线SLm(m= 1、2、…、7)上的多个源极端子Sm(m =1、2、···、7)连接在电流源CS的一端上。该电流源CS的另一端连接在赋予电位Vss (Vss < Vd)的电压源上。电流源CS是从连接在一端上的源极端子Sm向连接在另一端上的电压源Vss侧向引入方向流过电流Is的电流输入型的电流源。接着,对图22所示的传感器驱动器20的动作进行说明。图23Α是通过本实施方式的传感器驱动器20对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。图2 是在电流源CS是电流输出型的情况下、通过本实施方式的传感器驱动器20 对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。参照图23A的等价电路图进行说明。如图23A所示,TFT传感器TO的源极端子和TFT传感器Tl的源极端子连接在电流源CS的一端上。电流源CS的另一端连接在赋予电位Vss (Vd > Vss)的电压源上。TFT传感器TO的栅极端子和TFT传感器Tl的栅极端子被共用连接,连接在赋予电压Vg的电压源上。TFT传感器TO的漏极端子连接在运算放大器AMPl的非反转输入端子上,并且连接着赋予电位Vd(Vd > Vss)的电压源。TFT传感器Tl的漏极端子连接在运算放大器AMPl的反转输入端子上。在运算放大器AMPl的反转输入端子与输出端子之间连接着电阻器Rf,由运算放大器AMPl和电阻器Rf构成电流-电压变换电路。在传感器驱动器20的动作中,在初始状态下,没有被施加来自行方向移位寄存器 2011的电压。在该状态下,显示区内的全部的TFT传感器为非选择状态,为没有流过对应于选择状态的漏极电流的状态。接着,从全部的TFT传感器为非选择状态的初始状态起,行方向移位寄存器2011 首先将栅极端子Gl的电压Vg设为TFT传感器TO、Tl的开启电平的电压,以将连接在对应于图20所示的第1行的分区11的栅极端子Gl上的TFT传感器TO、Tl设为选择状态。另一方面,将栅极端子G2 G5的电压设为TFT传感器T0、T1的关闭电平的电压。如果由行方向移位寄存器2011使连接在栅极端子Gl上的第1行的分区11中包含的全部的TFT传感器TO、Tl成为选择状态,则成为从各TFT传感器TO、Tl输出对应于选择状态及手指等的接触状态的漏极电流的状态。由此,能够判断第1行的分区11中的手指等的接触的有无。如果详细地说明,则通过运算放大器AMPl的虚短路作用,TFT传感器TO的漏极电压和TFT传感器Tl的漏极电压变为相等。这里,通过电压源Vd将TFT传感器TO的漏极电压固定为一定的电压值Vd。因此,TFT传感器Tl的漏极电压也成为Vd。另外,Vd的具体的数值并没有特别限定,例如是Vd =零[V]。此外,通过电流源CS,从TFT传感器TO及TFT传感器Tl朝向电压Vss流过一定的电流值的电流Is。
此外,由于TFT传感器TO的传感器源极线123和TFT传感器Tl的传感器源极线 123共用化,所以TFT传感器TO的源极电压与TFT传感器Tl的源极电压相等。因而,TFT 传感器TO的各电极和TFT传感器Tl的各电极分别为等电压。这里,设流到TFT传感器TO 中的漏极电流为10,设流到TFT传感器Tl中的漏极电流为II。在此状态下,在没有从背灯104向TFT传感器Tl的光电变换部124的光的入射的情况下,即在有向第1行的分区11的手指等的接触的情况下,TFT传感器Tl的漏极电流Il 成为与TFT传感器TO的漏极电流IO相同的电流值。该漏极电流10、11相当于TFT传感器 TO、Tl的暗电流。设该暗电流为IdO。这里,由于TFT传感器TO和TFT传感器Tl的传感器源极线123被共同地连接在电流源CS上,所以在TFT传感器TO和TFT传感器Tl是相同尺寸的情况下为Is = 10+11、 IO = Il = IdO = Is/2。另一方面,在有从背灯104向TFT传感器Tl的光电变换部124的光的入射的情况下,即在没有向第1行的分区11的手指等的接触的情况下,对应于入射的光的照度,流到 TFT传感器Tl中的漏极电流Il增加。在设该增量为Δ Ids的情况下,光入射时的TFT传感器Tl的漏极电流Il为Il = IdO+Δ Ids。这里,如上所述,TFT传感器TO和TFT传感器Tl的传感器源极线123共同地连接在电流源CS上,Is = 10+11的关系被维持,所以TFT传感器TO的漏极电流IO减小。漏极电流 IO 成为 Il = IdO-Δ Ids。这样,将从第1行的多个分区11输出的多个漏极电流Il通过由运算放大器AMPl 和电阻器Rf构成的多个电流-电压变换电路并行地变换为电压。该各运算放大器AMPl的输出电压与图7的情况同样,为-Il XRf (设为Vd = 0的情况)。通过以上,如果如图22及图23A那样构成传感器驱动器20,也能够使TFT传感器 Tl的漏极电流Il中的暗电流IdO成为规定(一定)的电流值。如上所述,相邻配设的构成传感器对的TFT传感器TO和TFT传感器Tl配置在接近的位置上,所以两者的元件温度可以看作大致相同。由此,TFT传感器TO及TFT传感器Tl 的老化以及温度变化造成的影响几乎不会给TFT传感器Tl的漏极电流Il中的暗电流IdO 带来变化。这样,TFT传感器Tl的漏极电流Il仅取决于照度。因而,能够取入抑制了 TFT传感器TO及TFT传感器Tl的老化以及温度变化造成的影响的电压信号。此外,在图22及图23A的结构中,由于没有缓冲电路BUF,所以与图7的结构相比能够减小传感器驱动器20的电路规模。因而,在将显示面板10与传感器驱动器20 —体化的情况下,能够减小传感器驱动器20的面积。此外,在图22及图23A所示的电路中,使电流源CS为电流输入型的电流源,但并不限定于此。S卩,如图2 所示,也可以为电流输出型的电流源。通过该结构,也能够得到与上述图23A的结构同样的效果。在使电流源CS为输出型的电流源的情况下,相对于图23A所示的电路结构,如图 23B所示那样变更为,将电流源CS的另一端连接在赋予电压Vdd的电压源上、将TFT传感器
36TO的漏极端子连接在赋予电压Vs (Vdd > Vs)的电压源上。在图22及图23A、图2 所示的结构中,表示了 TFT传感器TO、Tl是η沟道TFT 的情况。但是,本发明的实施方式并不限定于该结构。TFT传感器TO、Tl也可以是ρ沟道 TFT。图M是在本实施方式中、表示TFT传感器TO、Tl是ρ沟道TFT的情况下的、对应于图20的A’的部分的一个分区11的一部分的详细的电路结构的图。图25是在本实施方式中、表示TFT传感器TO、Tl是ρ沟道TFT的情况下、对应的传感器驱动器20的结构的一例的电路图。图26Α是在TFT传感器Τ0、Τ1是ρ沟道TFT的情况下、通过传感器驱动器20对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。图25Β是在TFT传感器TO、Tl是ρ沟道TFT、电流源CS是电流输出型的情况下、 通过传感器驱动器20对一个传感器对构成的驱动电路的等价电路图。在此情况下,相对于图20 图23Α、Β的结构,为将漏极端子替换为源极端子、将源极端子替换为漏极端子的结构。具体而言,如图M所示,将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器源极线122 共用化,进而,将对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线 SL70上。共用源极线SL70连接在传感器驱动器20的源极端子S7-0上。同样,将配置在同一列中的TFT传感器Tl的传感器源极线122共用化。进而,将对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用源极线SL71上。共用源极线SL71连接在传感器驱动器20的源极端子S7-1上。将配置在同一列中的TFT传感器TO的传感器漏极线123和配置在同一列中的TFT 传感器Tl的传感器漏极线123共用化。进而,将对应于1个分区11的多条在显示区的外部共用化而连接在共用漏极线DL7上。共用源极线SL7连接在传感器驱动器20的漏极端子D7上。在检测用驱动器202中,连接在TFT传感器TO的源电极上的多个源极端子Sm_0 (m =1、2、…、7)分别连接在运算放大器AMPl的非反转输入端子上。在该非反转输入端子上连接着赋予电位Vs的电压源。连接在TFT传感器Tl的源电极上的多个源极端子Sm-I (m= 1、2、…、7)分别连接在运算放大器AMPl的反转输入端子上。在运算放大器AMPl的反转输入端子与输出端子之间连接着电阻器Rf,构成电流-电压变换电路。此外,多个漏极端子Dm(m = 1、2、···、7)连接在电流源CS的一端上。该电流源CS 的另一端连接在赋予电位Vss (Vss < Vd)的电压源上。电流源CS是从连接在一端上的漏极端子Dm向连接在另一端上的电压源Vdd侧向引入方向流过电流Is的电流输入型的电流源。如图26Α所示,TFT传感器TO的漏极端子和TFT传感器Tl的漏极端子连接在电流源CS的一端上。电流源CS的另一端连接在赋予电位Vdd(Vs > Vdd)的电压源上。将TFT传感器TO的栅极端子和TFT传感器Tl的栅极端子共用连接,连接在赋予电压Vg的电压源上。
37
TFT传感器TO的源极端子连接在运算放大器AMPl的非反转输入端子上,并且连接着赋予电位Vs的电压源。TFT传感器Tl的源极端子连接在运算放大器AMPl的反转输入端子上。在运算放大器AMPl的反转输入端子与输出端子之间连接着电阻器Rf,由运算放大器AMPl和电阻器Rf构成电流-电压变换电路。TFT传感器TO、Tl是ρ沟道TFT时的传感器驱动器20的动作与对图22、图23A、 图2 说明的动作是同样的,所以省略说明。这里,也可以使电流源CS为电流输出型的电流源。在此情况下,为图26B所示的电路结构。在此情况下,相对于图26A所示的电路结构,如图26B所示那样变更,以将电流源 CS的另一端连接在赋予电压Vss的电压源上、将TFT传感器TO的源极端子连接在赋予电压 Vd(Vss > Vd)的电压源上。对于本领域的技术人员而言,其他优点和变更是显而易见的。因此,本发明并不限定于这里表示和描述的实施方式的特定细节。因而,在不脱离由权利要求书及其等价定义的本发明的范围内能够进行各种变更。
权利要求
1.一种光传感器装置,其特征在于,具备 第1基板;多个光传感器部,2维排列设置在上述第1基板的表面上; 扫描驱动器,将配设在各行中的上述光传感器部设定为选择状态;以及检测用驱动器,将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的检测信号取入,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2光电变换部的第2光传感器;上述检测用驱动器将被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器及上述各第2光传感器的各电极的电压维持为等电压,对应于上述照度,将与流到被设定为上述选择状态的上述各第2光传感器中的电流对应的多个电压信号作为上述检测信号并行地取入。
2.如权利要求1所述的光传感器装置,其特征在于,具备第2基板,具有与上述第1基板的上述表面对置的表面,相对于上述第1基板的上述表面隔开规定的间隔设置;多个遮光壁,在上述第1基板的上述表面和上述第2基板的上述表面的某一个上、设在包围上述第2光电变换部的位置上,对可视光具有遮光性;以及空隙,形成在上述遮光壁的上端面、与上述第1基板的上述表面和上述第2基板的上述表面的另一个之间,上述空隙,在对上述第1基板或上述第2基板施加了上述外力时被缩窄、并构成将向上述各第2光传感器的上述光电变换部的光的入射切断的光阀。
3.如权利要求1所述的光传感器装置,其特征在于,上述各第1光传感器、上述各第2光传感器由薄膜晶体管形成; 上述第1光电变换部、上述第2光电变换部包含半导体层。
4.如权利要求3所述的光传感器装置,其特征在于, 具备多个传感器栅极线,沿行方向配设,共同地连接在沿行方向配设的上述第1光传感器的栅电极及上述第2光传感器的栅电极上;多个第1传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第1传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的另一个上;多个第2传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的一个上;及多个第2传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上,上述扫描驱动器,对上述各传感器栅极线输出具有使上述第1光传感器及上述第2光传感器成为开启状态的信号电平的传感器扫描信号。
5.如权利要求4所述的光传感器装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线共同地连接在共用第1传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。
6.如权利要求4所述的光传感器装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线、和规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。
7.如权利要求4所述的光传感器装置,其特征在于,具备多个显示像素,以矩阵状排列在上述第1基板的上述表面上,分别具有光学元件; 多个扫描线,连接在沿行方向配设的上述多个显示像素上,沿行方向延伸而配设;以及多个信号线,连接在沿列方向配设的上述多个显示像素上,沿列方向延伸而配设, 上述显示像素具备沿行方向配设的相互不同色的规定数量的子像素; 上述第1光传感器及上述第2光传感器分别设在沿行方向配设的上述各显示像素间的区域中。
8.如权利要求4所述的光传感器装置,其特征在于, 上述检测用驱动器具备多个电流源,连接在上述各第1传感器第1信号线上,对上述各第1传感器第1信号线供给电流;多个缓冲电路,设在相互相邻的上述各第2传感器第1信号线与上述各第1传感器第 1信号线之间,输入端连接在上述各第2传感器第1信号线上,输出端连接在上述各第1传感器第1信号线上;电压源,连接在上述各第1传感器第2信号线上,对上述各第1传感器第2信号线供给电压;多个电流-电压变换电路,连接在相互相邻的上述各第1传感器第2信号线和上述各第2传感器第2信号线上,将流到上述各第2传感器第2信号线中的电流变换为多个电压信号;及并行串行变换电路,从上述多个电流-电压变换电路、上述多个电压信号作为并行信号被供给,将该并行信号变换为串行信号。
9.如权利要求4所述的光传感器装置,其特征在于, 上述检测用驱动器具备多个电流源,共同地连接在相互相邻的上述各第1传感器第1信号线和上述各第2传感器第1信号线上,供给电流;电压源,连接在上述各第1传感器第2信号线上,对上述各第1传感器第2信号线施加电压;多个电流-电压变换电路,连接在相互相邻的上述各第1传感器第2信号线和上述各第2传感器第2信号线上,将流到上述各第2传感器第2信号线中的电流变换为多个电压信号;并行串行变换电路,从上述电流-电压变换电路、上述多个电压信号作为并行信号被供给,将该并行信号变换为串行信号。
10.一种显示装置,其特征在于,具备 基板;多个显示像素,2维排列设置在上述基板的表面上,分别具有光学元件; 多个光传感器部,2维排列设置在上述基板的表面上; 扫描驱动器,将配设在各行中的上述各光传感器部设定为选择状态;及检测用驱动器,将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的检测信号取入,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的第2光电变换部的第2光传感器;上述检测用驱动器将被设定为上述选择状态的上述第1光传感器及上述第2光传感器的各电极的电压维持为等电压,对应于上述照度将与流到被设定为上述选择状态的上述各第2光传感器中的电流对应的多个电压信号作为上述检测信号并行地取入。
11.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于, 上述第1光传感器、上述第2光传感器由薄膜晶体管形成; 上述第1光电变换部、上述第2光电变换部包含半导体层。
12.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于, 具备多个传感器栅极线,沿行方向配设,共同地连接在沿行方向配设的上述第1光传感器的栅电极及上述第2光传感器的栅电极上;多个第1传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第1传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上;多个第2传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第2传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上;上述扫描驱动器对上述各传感器栅极线输出具有使上述第1光传感器及上述第2光传感器成为开启状态的信号电平的传感器扫描信号。
13.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线、共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线共同地连接在共用第1传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2传感器第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。
14.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,上述多个光传感器部被划分为2维排列的多个光传感器群;上述各光传感器群包括配设在规定数量的行和规定数量的列中的规定数量的上述光传感器部;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述传感器栅极线、共同地连接在共用栅极线上,从而连接在上述扫描驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第1信号线共同地连接在共用第1传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第2传感器第1信号线共同地连接在共用第2传感器第1信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上;连接在沿行方向排列的上述各光传感器群上的规定数量的上述第1传感器第2信号线、和规定数量的上述第2传感器第2信号线共同地连接在共用第2信号线上,从而连接在上述检测用驱动器上。
15.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,上述显示像素具备作为上述光学元件的液晶显示元件。
16.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于,上述各显示像素具备具有作为上述光学元件的有机电致发光元件的发光元件。
17.—种显示装置,其特征在于,具备 基板;多个显示像素,2维排列设置在上述基板的表面上,分别具有光学元件;及多个光传感器部,2维排列设置在上述基板的表面上,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而照度变化的第2光电变换部的第2光传感器,上述各显示像素具备沿行方向配设的相互不同颜色的规定数量的子像素, 上述第1光传感器及上述第2光传感器分别设置在沿行方向配设的上述显示像素间的区域中。
18.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于, 上述第1光传感器、上述第2光传感器由薄膜晶体管形成; 上述第1光电变换部、上述第2光电变换部包含半导体层。
19.如权利要求18所述的显示装置,其特征在于,具备多个扫描线,连接在沿行方向配设的上述多个显示像素上,沿行方向延伸而配设; 多个信号线,连接在沿列方向配设的上述多个显示像素上,沿列方向延伸配设; 多个传感器栅极线,沿行方向配设,共同地连接在沿行方向配设的上述第1光传感器的栅电极及上述第2光传感器的栅电极上;多个第1传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第1传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上;多个第2传感器第1信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的漏电极和源电极的一个上;多个第2传感器第2信号线,沿列方向配设,连接在沿列方向配设的上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个上。
20.如权利要求19所述的显示装置,其特征在于, 还具备2维排列的多个第1显示像素群;上述各第1显示像素群具备沿列方向相邻配设的偶数个的上述显示像素; 上述第1光传感器及上述各第2光传感器,在沿行方向相邻的上述各第1显示像素群之间的区域中沿着行方向交替地配设;上述传感器栅极线设在上述各第1显示像素群的一半的上述显示像素间的区域中; 上述各扫描线设在列方向的上述各第1显示像素群间的区域中。
21.如权利要求20所述的显示装置,其特征在于,上述第1及第2光传感器的列方向的长度与上述第1显示像素群的列方向的长度相同或比其短。
22.如权利要求19所述的显示装置,其特征在于, 还具备2维排列的多个第2显示像素群;上述各第2显示像素群具备沿行方向相邻配设的偶数个上述显示像素; 上述第1光传感器及上述第2光传感器设在上述第2显示像素群的一半的上述显示像素间的区域中;上述第1传感器第1信号线、上述第1传感器第2信号线、上述第2传感器第1信号线及上述第2传感器第2信号线设在上述第2显示像素群的一半的上述显示像素间的区域中;上述信号线设在上述第2显示像素群的除了一半的上述显示像素间的区域以外的区域中。
23.如权利要求22所述的显示装置,其特征在于,上述第1及第2光传感器的列方向的长度与上述显示像素的列方向长度相同或比其短。
24.如权利要求19所述的显示装置,其特征在于,还具备2维排列的多个第3显示像素群;上述各第3显示像素群具备分别在列方向及行方向上相邻配设的偶数个上述显示像素;上述第1光传感器及上述第2光传感器设在上述第3显示像素群的行方向的一半的上述显示像素间的区域中;上述传感器栅极线设在上述第3显示像素群的列方向的一半的上述显示像素间的区域中;上述第1传感器第1信号线、上述第1传感器第2信号线、上述第2传感器第1信号线及上述第2传感器第2信号线设在上述第3显示像素群的行方向的一半的上述显示像素间的区域中;上述扫描线设在列方向的上述第3显示像素群间的区域中;上述信号线设在上述第3显示像素群的行方向的除了一半的上述显示像素间的区域以外的区域中。
25.如权利要求M所述的显示装置,其特征在于,上述第1及第2光传感器的列方向的长度与上述第3显示像素群的列方向的长度相同或比其短。
26.一种光传感器装置的驱动方法,其特征在于,上述光传感器装置具有2维排列的多个光传感器部,上述各光传感器部具备具有被遮光的第1光电变换部的第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而入射光的照度变化的第2光电变换部的第2光传感器;上述驱动方法包括如下步骤将配设在上述各行中的上述第1光传感器及上述第2光传感器设定为选择状态;在将被设定为上述选择状态的上述第1光传感器及上述第2光传感器的各电极的电压维持为等电压的状态下,对应于上述照度,将与流到上述第2光传感器中的电流对应的多个电压信号并行取入。
27.如权利要求沈所述的光传感器装置的驱动方法,其特征在于,还包括将上述多个电压信号作为并行信号取入、将该并行信号变换为串行信号而输出的步骤。
28.如权利要求沈所述的光传感器装置的驱动方法,其特征在于,上述第1光传感器、上述第2光传感器由薄膜晶体管形成;上述取入包括对上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的一个供给电流;将通过在被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器的漏电极与源电极之间流过的电流产生的上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的上述一个的浮动电压、经由缓冲电路输出给对应的上述各第2光传感器的上述漏电极和源电极的一个; 对上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个施加电压; 使被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的上述另一个、和上述各第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个通过运算放大器虚短路,设定为同电位;将在上述各第2光传感器的漏电极与源电极之间流过的电流变换为上述电压信号。
29.如权利要求沈所述的光传感器装置的驱动方法,其特征在于, 上述第1光传感器、上述第2光传感器是薄膜晶体管; 上述取入包括将上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的一个、和上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的一个连接在连接点上,对上述连接点供给电流;对上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的另一个施加电压; 使被设定为上述选择状态的上述各第1光传感器的上述漏电极和源电极的上述另一个、和上述第2光传感器的上述漏电极和源电极的另一个通过运算放大器虚短路,设定为同电位;将在上述各第2光传感器的漏电极与源电极之间流过的电流变换为上述电压信号。
全文摘要
光传感器装置,具备2维排列的多个光传感器部、将配设在各行中的上述光传感器部设定为选择状态的扫描驱动器、和将被设定为上述选择状态的上述各光传感器部的对应于入射光的照度的电压信号取入的检测用驱动器。上述各光传感器部包括具有被遮光的光电变换部的多个第1光传感器、和具有对应于被从外部施加的外力而上述照度变化的光电变换部的多个第2光传感器。上述检测用驱动器将上述多个光传感器的上述各第1光传感器及上述各第2薄膜晶体管的各电极的电压维持为等电压,对应于上述照度,将与在上述各第2光传感器中流过的电流对应的多个电压信号并行取入。
文档编号G06F3/042GK102207797SQ20111008056
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者山本卓已 申请人:卡西欧计算机株式会社