CN101543059A - 图像拾取装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

图像拾取装置包括：光电转换元件(5)，将光转换为电荷；电容器(6)，存储光电转换元件(5)通过转换获得的电荷；复位装置(7)，用于释放电容器(6)中的电荷；以及放大薄膜晶体管(8)，接收、放大并输出存储在电容器(6)中的电荷。此外，配置图像拾取装置，使得放大薄膜晶体管(8)形成源级跟随电路。

Description

图像拾取装置和显示装置
技术领域
本发明涉及包括光电转换元件的图像拾取装置和显示装置。
背景技术
虽然通常将诸如CCD(电荷耦合器件)传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器的光电转换元件认为是拾取图像的图像拾取装置，但近年来已经提出了薄膜晶体管(下文将“薄膜晶体管”简称为“TFT”)与电容器等结合起到光电转换元件的作用。作为这种图像拾取装置的一个实例，例如，存在图像拾取装置，其包括液晶显示元件、对设置为矩阵的各个像素用作光电转换元件的TFT等，并且还包括用作光源的背光或前光。配置图像拾取装置，使得能够通过利用入射到TFT上的光执行信息输入，同时图像拾取装置通过液晶显示元件利用来自光源的光的传输来执行图像显示(例如，参见专利文献1)。因为可以在上述配置中在相同的显示区域中执行图像显示和信息输入，所以期望图像拾取装置代替触摸面板而用作信息输入/输出装置。
当使用众所周知的低温多晶硅技术实现上述显示功能集成型的图像拾取装置时，考虑到因为不可能忽略由面板中的寄生电容所引起的信号衰减，所以难以获得准确的输出值。原因在于在低温多晶硅(下文简称为“p-Si”)情况下由于光照射所产生的光电流小于在非晶硅(下文简称为“a-Si”)情况下的光电流。因此，为了实现使用p-Si的显示功能集成型的图像拾取装置，需要特定的放大功能。作为这种放大功能的具体实例，存在根据在光电转换元件中生成的电信号在诸如电容器的电容中存储电荷，将电荷转换成电压，将所转换的电压存储在SRAM(静态随机存取存储器)中，并输出电压作为数字值“1”或“0”的放大功能(例如，参见专利文献2和3)。根据该放大功能，因为SRAM同样具有放大功能，所以不会产生由面板中的寄生电容所引起的信号衰减。此外，因为输出电压作为数字值，所以电压的输出结果具有极好的噪声耐量。
专利文献1：日本未审查专利申请公开第2002-268615号
专利文献2：日本未审查专利申请公开第2001-292276号
专利文献3：日本未审查专利申请公开第2001-339640号
发明内容
技术问题
然而，在上述现有技术中，执行放大功能之后的输出是“1”或“0”的数字值，即，二进制值。因此，很难为图像拾取结果极好地表示半色调，并且为了表示半色调需要诸如多个图像拾取条件的设定的复杂处理或操作。
因此，本发明的目的在于提供图像拾取装置和显示装置，例如，即使当使用p-Si配置显示功能集成型的图像拾取装置时，也可以执行允许极好地表示半色调的模拟输出。
技术解决方案
本发明提供了为了实现上述目的而发明的图像拾取装置。图像拾取装置的特征在于，包括：光电转换元件，将光转换为电荷；存储电容器，存储光电转换元件已经通过转换获得的电荷；复位装置，用于释放存储电容器中的电荷；以及放大薄膜晶体管，接收、放大并输出存储在存储电容器中的电荷。放大薄膜晶体管的源电极连接至电源供给线，放大薄膜晶体管的栅电极连接至存储电容器，以及放大薄膜晶体管形成源级跟随电路(source follower circuit)。
在如上述配置的图像拾取装置中，由于放大薄膜晶体管形成源级跟随电路，所以当放大薄膜晶体管放大并输出存储在存储电容器中的电荷时，可以通过利用源级跟随电路执行模拟输出。因此，例如，即使当光电转换元件是薄膜晶体管以容易集成显示功能时，也可以与在作为一般图像拾取元件的CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等的情况下一样来执行模拟输出。可以以高速读取图像拾取结果，并且可以实现用于增加图像拾取结果的灰阶(gradation)数的设置。
技术效果
根据本发明，因为放大功能取决于源级跟随电路，所以可以与在作为一般图像拾取装置的CCD或CMOS图像传感器的情况下一样来实现模拟输出。可以增加图像拾取处理的速度，也可以增加图像拾取结果的灰阶数。因此，通过使用允许极好地表示半色调的模拟输出的特性，可以实现触摸面板功能、扫描器功能等。此外，可以考虑图像拾取装置被用作液晶显示装置中的背光的调光传感器。此外，放大薄膜晶体管执行模拟输出，从而实现放大功能。因此，例如，当TFT型光敏传感器被用作光电转换元件时，可以使用与典型TFT相同的处理制造图像拾取装置的各个组成元件。例如，可以在液晶显示装置的显示像素中设置各个组成元件。换句话说，图像拾取装置非常适合于集成显示功能的实现。此外，例如，当在液晶显示装置的显示像素中嵌入图像拾取装置时，可以设置图像拾取装置以减少孔径比的大幅下降，并且可以对各个显示像素容易地以矩阵形式进行设置。因此，例如，可以实现在现有技术中难以在触摸面板中实现的多点识别，并且可以期望图像拾取装置将用作在现有技术中不存在的新用户界面的关键装置的可能性。
附图说明
图1是示出根据本发明的显示装置的示意性结构实例的电路图；
图2是示出根据本发明的图像拾取装置的第一实施例中的主要部分的结构实例的电路图；
图3是示出本发明第一实施例中的驱动控制实例的时序图(部分1)；
图4是示出本发明第一实施例中的驱动控制实例的时序图(部分2)；
图5是示出本发明第一实施例中的驱动控制实例的时序图(部分3)；
图6是示出本发明第一实施例中的驱动控制实例的时序图(部分4)；
图7是示出根据本发明的图像拾取装置的第二实施例中的主要部分的结构实例的电路图；
图8是示出本发明第二实施例中的驱动控制实例的时序图(部分1)；
图9是示出本发明第二实施例中的驱动控制实例的时序图(部分2)；以及
图10是示出本发明第二实施例中的驱动控制实例的时序图(部分3)。
具体实施方式
下文将参照附图描述根据本发明的图像拾取装置和显示装置。
[第一实施例]
首先，描述本发明的第一实施例。图1是示出根据本发明的显示装置的示意性结构实例的电路图。图2是示出作为显示装置主要部分的图像拾取装置的第一实施例的电路图。
首先，描述整个显示装置。在实施例中描述的显示装置是集成了显示功能和图像拾取功能的显示装置。在大概的分类中，如图1所示，通过包括图像显示区域部1、用作光源的背光或前光(但是没有示出)以及用于执行图像显示区域部1的驱动控制的驱动电路部(但是没有示出)来配置显示装置。
由以矩阵进行设置的多个像素单元2构成图像显示区域部1。此外，每个像素单元2都由显示元件部3和图像拾取元件部4构成。此外，为以矩阵进行设置的各个像素单元2的每行和每列都设置有各种类型的信号线。此外，在各种类型的信号线的末端处都设置有电流源。
显示元件部3是用于提供所谓的p-Si液晶功能的显示元件部。具体地，显示元件部3包括形成在多晶硅(p-Si)基板上的液晶显示元件。液晶显示元件选择性地传输来自背光或前光的光，从而执行图像显示。换句话说，显示元件部3在本发明中起到与光源(背光或前光)相结合的图像显示元件的功能。此外，尽管因为公众所知其细节而在这里省略了p-Si液晶的详细描述，但是可以获得以下特性：因为p-Si与非晶硅(a-Si)相比更容易导电，所以提高了液晶的反应速度，以及还因为可以减小用于控制液晶的晶体管的尺寸，所以可以通过增加孔径区域来增加亮度。
图像拾取元件部4起到根据本发明的图像拾取装置的作用。如图2所示，图像拾取元件部4包括形成在p-Si基板上的传感器TFT5、电容器6、复位TFT 7、放大TFT 8和读取TFT 9。
传感器TFT 5用作将光转换为电荷的光电转换元件，其中，漏电流根据所接收的光量而变化。因此，传感器TFT 5的源电极连接至电源线VDD，其栅电极连接至偏置线Bias。从偏置线Bias向栅电极施加使传感器的灵敏度和S/N最优化的施加电压。此外，可以使用起诸如PN型二极管或PIN型二极管的光电转换元件作用的任意其它元件(除了TFT)来配置传感器TFT 5。
电容器6是使用电容存储和释放电荷(电能)的无源元件，并用作存储传感器TFT 5通过转换所获得的电荷的存储电容器。因此，电容器6的一端连接至地线GND，其另一端连接至传感器TFT 5和复位TFT 7。通过在传感器TFT 5中生成的光电流(电荷)对电容器6进行充电，从而根据电荷量来生成电压。从光电流ΔI转换的电压ΔV取决于电容器6的电容CP和光存储时间ΔT，并且可以通过公式ΔV＝I/Cp×ΔT表示。因此，光存储时间ΔT越长以及电容器6的电容CP越低，从光电流转换为电压的效率就越高。然而，当电容器6的电容CP明显较低时，应注意，不能忽略传感器TFT 5的寄生电容或配线之间的寄生电容的影响。
复位TFT 7设置在电容器6和地线GND之间，以释放电容器6中的存储电荷。更具体地，以以下方式来设置复位TFT 7：复位TFT 7的源电极连接至地线GND，其漏电极连接至传感器TFT 5和电容器6，以及其栅电极连接至复位信号线RS。因此，复位TFT 7起到用于根据复位信号线RS的复位信号释放电容器6中的存储电荷的复位装置的作用。
放大TFT 8接收、放大并输出存储在电容器6中的电荷。换句话说，放大TFT 8具有放大对应于电容器6的电荷量的电压的功能。此外，放大TFT 8的源电极连接至电源线VDD，其栅电极连接至传感器TFT 5、电容器6和复位TFT 7。放大TFT 8与位于传感器信号线S末端的电流源一起形成源级跟随电路。
读取TFT 9执行图像拾取元件部4的选择和图像拾取元件部4的图像拾取结果的读取。读取TFT 9与放大TFT 8串联连接，并且读取TFT 9的栅极端连接至读取线RD。因此，配置读取TFT 9使得能执行由放大TFT 8放大的图像拾取结果的线顺序读取。
在p-Si基板上形成具有使用传感器TFT 5、电容器6、复位TFT7、放大TFT 8和读取TFT 9的组合的上述结构的图像拾取元件部4。因此，建立图像显示区域部1作为为相同基板上的各个像素单元2设置显示元件部3和图像拾取元件部4的集成型有源像素传感器阵列。换句话说，集成了图像拾取元件部4的各个组成元件，并且与各个像素单元2的显示元件部3相对应地分别进行设置。因此，可以使图像拾取结果的分辨率与显示图像项的分辨率相等。然而，没有必要为各个像素单元2分别设置图像拾取元件部4。换句话说，仅需要与显示元件部3相对应地设置图像拾取元件部4。可以实现在图像显示区域部1中以预定的配置密度设置图像拾取元件部4，以及还在图像显示区域部1的附近设置预定数量的图像拾取元件部4。
在每个上述配置的图像拾取元件部4中，通过复位TFT 7的复位处理释放电容器6中的电荷，使得将电容器6设置为初始状态。此后，通过根据所接收光量而变化的传感器TFT 5的漏电流对电容器6进行充电。对于与利用其对电容器6进行充电的电荷量相对应的电容器6两端的电压，通过形成源级跟随电路的放大TFT 8执行阻抗变换。在特定的时间段之后，读取TFT 9导通，并且传感器输出读出至读取线RD。因此，图像拾取元件部4起到根据本发明的图像拾取装置的作用。
在这种情况下，在图像拾取元件部4中，放大TFT 8形成源级跟随电路。换句话说，通过放大TFT 8放大电容器6两端所生成的电压，并且将模拟电压读出至读取线RD。因此，不用设定复杂的图像拾取条件就可以实现图像拾取结果的灰阶数的增加。此外，当使用源级跟随电路时，在输出值中产生主要由晶体管中的Vth变化、电流源电路的电流变化等所引起的偏移误差。然而，例如，在输出值和在根本没有光照射的情况下的输出值、在复位情况下的输出值等之间执行差分处理，从而可以消除误差。
接下来，描述在驱动如上所述配置的图像拾取元件部4的情况下的处理操作。图3～图6是示出对图像拾取元件部4执行的驱动控制实例的时序图。
对于包括如上配置的图像拾取元件部4的图像显示区域部1，对图像显示区域部1执行驱动控制的驱动电路部与在通常的液晶驱动方法的情况一样，以一场(field)(下文中，“场”简称为“F”)周期为单位对图像显示区域部1和图像拾取区域部1的光源执行驱动控制。例如，作为用于驱动控制的处理单位的上述1F周期被定义为16.6ms。
例如，在图3所示的驱动控制实例中，F周期被定义为复位周期，并且下一个F周期被定义为读取周期。重复这些周期。此外，在复位周期中，通过复位TFT 7执行电容器6中的电荷的释放，并执行紧接执行电荷的释放之后的电容器6中的存储电荷(两端的电压)的读取。此外，在读取周期中，执行没有通过复位TFT 7执行电荷释放的状态下的电容器6中的存储电荷的读取。以这种方式，可以由各个读结果之间的差来确定已经通过传感器TFT 5转换的电荷量。
更具体地，如图3所示，在复位周期的1F周期中，驱动电路部将驱动信号RS1和RD1施加给设置在矩阵中的第一行的复位信号线(下文简称为“行复位线”)RS1和读取线(下文简称“行选择线”)RD1，从而选择行复位线RS1和行选择线RD1，并将连接至行复位线RS1和行选择线RD1的复位TFT 7和读取TFT 9设定为导通状态。当复位TFT 7处于导通状态时，在电容器6中，释放所存储的电荷，并共同将两个电极之间的电位设定为GND。此外，当读取TFT 9处于导通状态时，将复位电容器6的时间点的输出(存储电荷)线顺序地读出至传感器信号线S1。读取复位电容器6的时间点的输出的目的是消除形成源级跟随电路的放大TFT 8的偏移，并且通过执行输出和在执行跟随图像拾取之后获得的输出之间的差分处理，大大减少由TFT的特性变化所引起的输出误差。此后，驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG，从而将连接至预充电线PCG的TFT设定为导通状态，并且以基准电位对传感器信号线S1进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RS2和RD2施加给设置在矩阵中的第二行的行复位线RS2和行选择线RD2，从而选择行复位线RS2和行选择线RD2。驱动电路部进一步执行与对第一行执行的控制处理类似的控制处理。然后，驱动电路部重复上述一系列处理直到其选择作为设置在矩阵中的最后一行的第m行的行复位线RSm和行选择线RDm为止，并在结束第m行的一系列处理之后终止1F周期。
相反，在读取周期的2F周期中，首先，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而选择行选择线RD1并将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。在这种情况下，在1F周期中获得的图像拾取结果作为电压保持在电容器6中。因此，当读取TFT 9处于导通状态时，读取TFT 9将保持在电容器6中的电压经由形成源级跟随电路的放大TFT 8读出至传感器信号线S1。在选择了行选择线RD1之后，连接至预充电线PCG的TFT被设定为导通状态，从而以基准电位对传感器信号线S1进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RD2施加给行选择线RD2，从而选择行选择线RD2。驱动电路部进一步执行与对第一行执行的控制处理类似的控制处理。与在1F周期的情况一样，驱动电路部重复控制处理直到其选择作为最后一行的第m行的行选择线RDm为止，并在结束第m行的控制处理之后终止2F周期。
如上所述，在图3所示的驱动控制实例中，在奇数F周期中，将复位操作情况下的输出线顺序地读出至传感器信号线，而在偶数F周期中，将在设置在偶数F周期之前的奇数F周期中获得的图像拾取结果线顺序地读出至传感器信号线。
当使用放大TFT 8形成的源级跟随电路读取输出信号时，输出电压需要达到读取周期中最终可实现的电位。因此，如果每个F周期都较短，则存在不能保证充分的读取周期的危险。因此，可以考虑，当存在在1F周期中不可能执行n行的读取的危险时，即，当对于一条线的读取来说1F/n的读取时间较短时，在诸如图4所示的驱动控制实例中的驱动定时在各个F周期中读取奇数行/偶数行的图像拾取结果。换句话说，不改变垂直频率，而降低水平频率，从而保证必要的读取时间。
换句话说，在图4所示的驱动控制实例中，在F周期中执行偶数行的图像拾取结果的读取，并在下一个F周期中执行奇数行的存储电容器的图像拾取结果的读取。此外，这里假设行数m为偶数，并且如下进行描述。
具体地，如图4所示，在1F周期中，驱动电路部将驱动信号RS1、RS2和RD1分别施加给行复位线RS1和RS2以及行选择线RD1，从而选择行复位线RS1和RS2以及行选择线RD1，并将连接至行复位线RS1和RS2以及行选择线RD1的复位TFT7和读取TFT 9设定为导通状态。当复位TFT 7处于导通状态时，在电容器6中，释放所存储的电荷，并共同将两个电极之间的电位设定为GND。此外，当读取TFT 9处于导通状态时，将复位电容器6的时间点的输出(存储电荷)线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。然而，在这种情况下，不选择行选择线RD2。因此，读取连接至行选择线RD1的行的输出。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG的时刻以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。然后，在预充电之后，驱动电路部选择行复位线RS3和RS4以及行选择线RD3。在驱动电路部重复上述处理操作直到选择行复位线RSm-1和RSm以及行选择线RDm-1之后，驱动电路部终止1F周期。
在下一个2F周期中，首先，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而选择行选择线RD1，并将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。在这种情况下，在1F周期中获得的图像拾取结果作为电压保持在电容器6中。因此，当读取TFT9处于导通状态时，读取TFT 9将保持在电容器6中的电压经由形成源级跟随电路的放大TFT 8读出至传感器信号线S1～Sn。在选择行选择线RD1之后，连接至预充电线PCG的TFT被设定为导通状态，从而以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RD3施加给行选择线RD3，从而，选择行选择线RD3。在驱动电路部对奇数行进一步重复类似的控制处理直到其选择行选择线RDm-1之后，驱动电路部终止2F周期。
在下一个3F周期中，驱动电路部选择行复位线RS1和RS2以及行选择线RD2，并将连接至行复位线RS1和RS2以及行选择线RD2的复位TFT 7和读取TFT 9设定为导通状态。因此，连接至与行复位线RS1和RS2连接的复位TFT 7的漏极的电容器6被复位。此外，将复位电容器6的时间点的输出(存储电荷)通过连接至行选择线RD2的读取TFT 9线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG的时刻以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。如上所述，在3F周期中，经由传感器信号线S1～Sn获得复位情况下的偶数行的输出，这与1F周期的情况不同。然后，还在3F周期的情况下，与1F周期的情况一样，在驱动电路部重复上述处理操作直到选择行复位线RSm-1和RSm以及行选择线RDm之后，驱动电路部终止3F周期。
在下一个4F周期中，首先，驱动电路部将驱动信号RD2施加给行选择线RD2，从而选择行选择线RD2，并将连接至行选择线RD2的读取TFT 9设定为导通状态。在这种情况下，将在3F周期中获得的图像拾取结果作为电压保持在电容器6中。因此，当读取TFT 9处于导通状态时，读取TFT 9将保持在电容器6中的电压经由形成源级跟随电路的放大TFT 8读出至传感器信号线S1～Sn。在选择行选择线RD2之后，连接至预充电线PCG的TFT被设定为导通状态，从而以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RD4施加给行选择线RD4，从而选择行选择线RD4。在驱动电路部对偶数行进一步重复类似的控制处理直到其选择行选择线RDm之后，驱动电路部终止4F周期。
如上所述，在图4所示的驱动控制实例中，由于在各个F周期中交替读取奇数行/偶数行的图像拾取结果，所以一条水平线的读取时间变成1F/(n/2)。因此，垂直频率没有改变，而降低了水平频率，使得可以充分保证必要的读取时间。具体地，例如，可以保证作为参照图3描述的驱动控制实例中一条水平线的读取时间的两倍的时间。
此外，可以考虑在诸如图5所示驱动控制实例的驱动定时对图像拾取元件部4执行操作控制。在作为实例进行说明的驱动控制实例中，在一个F周期中执行行的图像拾取结果的读取以及每个均设置在对应行之前一行的行的复位。
具体地，如图5所示，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。驱动电路部将在先前F周期中获得的图像拾取结果线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG的时刻以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。然后，在预充电之后，驱动电路部选择行选择线RD2和行复位线RS1，并将连接至行选择线RD2和行复位线RS1的复位TFT 7和读取TFT 9设定为导通状态。当连接至复位线RS1的复位TFT 7处于导通状态时，在电容器6中，释放所存储的电荷，并共同将两个电极之间的电位设定为GND。相反，因为在执行该操作的同时将连接至行选择线RD2的读取TFT 9设定为导通状态，所以将连接至行选择线RD2的行的图像拾取结果读出至传感器信号线S1～Sn。此后，驱动电路部以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。在预充电之后，驱动电路部选择行选择线RD3和行复位线RS2。驱动电路部重复上述处理操作直到选择行选择线RDm和行复位线RSm-1为止。最后，驱动电路部仅选择行复位线RSm，并对设置在连接至行复位线RSm的行中的电容器6进行复位。在驱动电路部对传感器信号线S1～Sn进行预充电之后，驱动电路部终止1F周期。
如上所述，在图5所示的驱动控制的实例中，因为对任意行k(这里k＝2～m-1)同时驱动行选择线RDk和行复位线RSk-1，所以可以使用相同的配线。换句话说，由于在相同的F周期中执行行的读取以及每个均设置在对应行之前一行的行的复位，所以可以使用相同的配线提供用于读取和复位的信号作为公共信号。因此，如果使用利用公共信号的相同配线，因为可以减少图像显示区域部1中存在的配线数，所以可以提高图像显示区域部1的孔径比。
具体地，在图5所示的驱动控制实例中，尽管可以实现驱动信号的公用，但是不可能获得在复位操作情况下的输出。如使用图3所示驱动控制的实例所述，复位操作情况下的输出是非常有用的，其可以消除由源级跟随电路所引起的输出电压的偏移，以及可以大大减少由TFT的特性变化所引起的输出误差。换句话说，为了消除由源级跟随电路所引起的输出电压的偏移，需要使用在图像拾取结果和暗室中(即，在光量为零的空间中)获得的图像拾取结果之间的差来消除偏移。因此，可以考虑在诸如图6所示驱动控制实例中的驱动定时对图像拾取元件部4执行操作控制，从而可以获得在复位操作情况下的输出。
具体地，如图6所示，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。驱动电路部将在先前F周期中获得的图像拾取结果线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。此后，驱动电路部在选择行选择线RD1的周期中选择行复位线RS1。通过选择行复位线RS1，将在复位操作情况下的输出线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。换句话说，通过执行上述驱动控制，可以在一条水平线的读取周期中获得在先前F周期中获得的图像拾取结果和在复位操作情况下的输出。在这种情况下，当获得图像拾取结果和在复位操作情况下的输出之间的差时，例如，可以通过利用通常用于驱动CCD的CDS(相关双采样)电路来消除由源级跟随电路所引起的输出偏移。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG时以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。然后，在预充电之后，驱动电路部选择行选择线RD2，并将连接至行选择线RD2的读取TFT 9设定为导通状态。驱动电路部进一步重复类似的控制处理直到选择了行选择线RDm为止。
如上所述，在图6所示的驱动控制实例中，在一个F周期中以相同的时钟周期执行图像拾取结果的读取和复位，并且可以获得图像拾取结果和在复位操作情况下的输出之间的差。因此，即使当减少在图像显示区域部1中存在的配线数以提高图像显示区域部1的孔径比时，也可以消除由源级跟随电路所引起的输出电压的偏移，并且可以大大减少由于TFT的特性变化所引起的输出误差。
根据上述第一实施例中的图像拾取元件部4，即使在图3～图6所示驱动控制的实例中的任意一个的情况下，放大TFT 8形成源级跟随电路。因此，当读取存储在电容器6中的电荷(图像拾取结果)时，可以通过利用源级跟随电路执行模拟输出。因此，例如，即使当在p-Si基板上形成构成图像拾取元件部4的各个元件5～9以容易集成显示功能时，可以与在作为一般图像拾取元件的CCD或CMOS图像传感器的情况下一样实现模拟输出，从而可以提高图像拾取处理的速度，并且可以增加图像拾取结果的灰阶数。
此外，根据第一实施例中的图像拾取元件部4，由于传感器TFT5被用作光电转换元件，所以可以使用典型的TFT制造方法，即，使用液晶显示元件的一般制造处理的部分来制造传感器TFT 5。此外，完全类似的事物也可以应用于用作复位装置的复位TFT 7。因此，根据第一实施例中的图像拾取元件部4，可以使用与典型TFT相同的处理制造各个组成元件。例如，图像拾取元件部4具有可以容易设置在液晶显示装置的像素单元2中的各个组成元件。换句话说，图像拾取元件部4非常适合于集成显示功能的实现。
此外，根据实施例中的图像拾取元件部4，集成了各个组成元件5～9，并且与设置为矩阵的各个像素单元2相对应地进行设置。因此，例如，不仅可以实现触摸面板功能或扫描器功能，而且还可以实现在现有技术中很难在触摸面板中实现的多点识别。存在图像拾取元件部4将用作在现有技术中不存在的新用户界面的关键装置的可能性。此外，可以考虑通过使用模拟输出的特性，图像拾取元件部4被用作显示元件部3中的背光的调光传感器。
[第二实施例]
接下来，将描述本发明的第二实施例。然而，这里仅描述第二实施例和上述第一实施例之间的差别。
在第一实施例中，将复位TFT 7设置为复位装置。因此，当在设置为矩阵的各个像素单元2中的每一个中设置图像拾取元件部4时，会发生仅通过对应于所提供的复位TFT 7的一部分降低显示元件部3的孔径比。相反，尽管当传感器TFT 5被用作光电转换元件时，传感器TFT 5的栅极电压被设定为等于或小于阈值，但是众所周知，如果适当地改变栅极电压的设定，传感器5可以用作一般的晶体管。因此，在作为实施例中的实例将被描述的图像拾取元件部4中，改变传感器TFT 5的栅极电压，从而适当地使用传感器TFT 5的光电转换功能和复位功能。因此，没有复位TFT 7也能实现用于电容器6的复位功能的集成。
图7是示出根据本发明第二实施例的图像拾取装置的主要部分的结构实例的电路图。尽管作为实例说明的图像拾取元件部4与在第一实施例的情况一样包括形成在p-Si基板上的传感器TFT 5、电容器6、放大TFT 8和读取TFT 9，但与第一实施例情况不同的是不形成复位TFT 7。
偏置线Bias连接至传感器TFT 5的栅电极，并且电源线VDD连接至传感器TFT 5的漏电极。此外，当经由偏置线Bias施加的电压值小于预定阈值时，传感器TFT 5用作光电转换元件。换句话说，当设定预定的阈值被以使传感器的灵敏度和S/N最优化并将小于阈值电压的电压施加给偏置线Bias时，传感器TFT 5用作光电转换元件。相反，当所施加的电压值等于或大于阈值时，传感器TFT 5起到切换TFT的作用，并释放电容器6中的电荷，使得对电容器6进行复位以进入初始状态。换句话说，当将等于或大于阈值的电压施加给偏置线Bias并将电源线VDD的电压设定为具有地(GND)电位时，传感器TFT 5用作复位TFT。如上所述，如在实施例的上述结构的情况下，即使在图像拾取元件部4不包括复位TFT 7的情况下，当根据时间的消逝改变施加给偏置线Bias和电压线VDD的电压时，传感器TFT 5也起到光电转换元件或复位TFT的作用。
换句话说，在根据第二实施例的图像拾取元件部4中，传感器TFT 5具有的复位功能以及切换将要施加给传感器TFT 5的栅极电压的功能实现了用于释放电容器6中的存储电荷的复位装置的功能。换句话说，对于当栅极电压低于阈值时用作光电转换元件的传感器TFT 5，配置图像拾取元件部4以通过切换传感器TFT 5的栅极电压来释放在电容器6中的电荷，使得栅极电压被设定为等于或高于阈值。
接下来，描述在驱动上述配置的图像拾取元件部4的情况下的处理操作。图8～图10是示出对图像拾取元件部4执行驱动控制的实例的时序图。
例如，在图8所示的驱动控制实例中，F周期被定义为复位周期，下一个F周期被定义为读取周期。重复这些周期。此外，在复位周期中，执行电容器6中的电荷的释放，并执行紧接执行电荷的释放之后的电容器6中的存储电荷(两端的电压)的读取。此外，在读取周期中，执行在不执行电荷的释放的状态下的电容器6中的存储电荷的读取。以这种方式，可以由各个读取结果之间的差来确定通过传感器TFT 5转换的电荷量。
更具体地，如图8所示，在1F周期中，驱动电路部将驱动信号Bias1施加给设置在矩阵中的第一行的偏置线Bias1，从而将连接至偏置线Bias1的传感器TFT 5设定为导通状态。然后，当传感器TFT 5处于导通状态时，驱动电路部将驱动信号VDD1施加给电源线VDD1。因此，经由连接至偏置线Bias1的传感器TFT 5释放在电容器6中存在的电荷，并共同将电容器6的两个电极之间的电位设定为GND。此后，驱动电路部将施加给偏置线Bias1的电压设定为低电平，从而将连接至偏置线Bias1的传感器TFT 5设定为截止状态。这里，施加给偏置线Bias1的电压具有小于传感器TFT 5的阈值的电压值。然后，当传感器TFT 5处于截止状态时，驱动电路部将施加给电源线VDD1的电压设定为高电平。因此，连接至偏置线Bias1的传感器TFT 5用作光电转换元件，并根据照射传感器TFT5的光用电荷对电容器6进行充电。此后，驱动电路部选择偏置线Bias2和电源线VDD2，并进一步执行与对第一行执行的控制处理类似的控制处理。然后，驱动电路部重复上述一系列处理直到其选择作为设置在矩阵中的最后一行的第m行的偏置线Biasm和电源线VDDm为止，并在对第m行完成执行一系列处理之后终止1F周期。在1F周期中，一直使用施加给预充电线PCG的驱动信号PCG以基准电压对传感器信号线S1～Sn进行预充电。
相反，在读取周期的2F周期中，首先，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而选择行选择线RD1，并将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。在这种情况下，在1F周期中获得的图像拾取结果作为电压保持在电容器6中。因此，当读取TFT 9处于导通状态时，读取TFT 9将保持在电容器6中的电压经由形成源级跟随电路的放大TFT 8读出至传感器信号线S1。在选择行选择线RD1之后，将连接至预充电线PCG的TFT设定为导通状态，从而以基准电压对传感器信号线S1进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RD2施加给行选择线RD2，从而选择行选择线RD2。驱动电路部进一步执行与对第一行执行的控制处理类似的控制处理。如在1F周期的情况，驱动电路部重复控制处理直到其选择作为最后一行的第m行的行选择线RDm为止，并在对第m行完成执行控制处理之后终止2F周期。
如上所述，在图8所示的驱动控制的实例中，在奇数F周期中，以基准电位保持所有的传感器信号线，并在偶数F周期中将在1F周期中获得的图像拾取结果线顺序地读出至传感器信号线。
此外，例如，在图9所示的驱动控制的实例中，还在使用源级跟随电路读取输出信号时，为了以不改变垂直频率而降低水平频率的方式保证必要的读取时间，在F周期中执行偶数行的图像拾取结果的读取，并在下一个F周期中，执行读奇数行的存储电容器的图像拾取结果的读取。
更具体地，如图9所示，在1F周期中，驱动电路部将驱动信号Bias1、Bias2、VDD1和VDD2分别施加给偏置线Bias1和Bias2以及电源线VDD1和VDD2，从而将连接至偏置线Bias1和Bias2以及电源线VDD1和VDD2的传感器TFT 5设定为导通状态。当传感器TFT 5处于导通状态时，电源线VDD1和VDD2具有低电平。因此，经由传感器TFT 5释放在电容器6中存在的电荷，并共同将电容器6的两个电极之间的电位设定为GND。此外，将读取TFT 9设定为导通状态，从而将复位电容器6的时间点的输出(存储电荷)线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。然而，在这种情况下，不选择行选择线RD2。因此，读取连接至行选择线RD1的行的输出。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG的时刻以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。然后，在预充电之后，驱动电路部选择电源线VDD3和VDD4以及行选择线RD3。在驱动电路部重复上述处理操作直到选择电源线VDDm-1和VDDm以及行选择线RDm-1之后，驱动电路部终止1F周期。
在下一个2F周期中，首先，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而选择行选择线RD1，并将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。在这种情况下，在1F周期中获得的图像拾取结果作为电压保持在电容器6中。因此，当读取TFT9处于导通状态时，读取TFT 9将保持在电容器6中的电压经由形成源级跟随电路的放大TFT 8读出至传感器信号线S1～Sn。在选择行选择线RD1之后，将连接至预充电线PCG的TFT设定为导通状态，从而以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RD3施加给行选择线RD3，从而选择行选择线RD3。在驱动电路部进一步重复对奇数行类似的控制处理直到其选择行选择线RDm-1之后，驱动电路部终止2F周期。
在下一个3F周期中，驱动电路部将驱动信号Bias1、Bias2、VDD1和VDD2分别施加给偏置线Bias1和Bias2以及电源线VDD1和VDD2，从而将连接至偏置线Bias1和Bias2以及电源线VDD1和VDD2的传感器TFT 5设定为导通状态。因此，对电容器6进行复位。此外，通过连接至行选择线RD2的读取TFT 9将复位电容器6的时间点的输出(存储电荷)线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG的时刻以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。如上所述，在3F周期中，经由传感器信号线S1～Sn获得与1F周期的情况不同的复位情况下的偶数行的输出。然后，还在3F周期的情况下，如在1F周期的情况，在驱动电路部重复上述处理操作直到选择电源线VDDm-1和VDDm以及行选择线RDm之后，驱动电路部终止3F周期。
在下一个4F周期中，首先，驱动电路部将驱动信号RD2施加给行选择线RD2，从而选择行选择线RD2，并将连接至行选择线RD2的读取TFT 9设定为导通状态。在这种情况下，在3F周期中获得的图像拾取结果作为电压保持在电容器6中。因此，当读取TFT9处于导通状态时，读取TFT 9将保持在电容器6中的电压经由形成源级跟随电路的放大TFT 8读出至传感器信号线S1～Sn。在选择行选择线RD2之后，将连接至预充电线PCG的TFT设定为导通状态，从而以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。在上述处理操作之后，驱动电路部将驱动信号RD4施加给行选择线RD4，从而选择行选择线RD4。在驱动电路部进一步重复对偶数行类似的控制处理直到其选择行选择线RDm之后，终止4F周期。
如上所述，在图9所示驱动控制的实例中，由于在各个F周期中交替读取奇数行/偶数行的图像拾取结果，所以一条水平线的读取时间变成1F/(n/2)。因此，不改变垂直频率，而降低水平频率，使得可以充分保证必要的读取时间。具体地，例如，可以保证作为参照图3所述的驱动控制实例中的一条水平线的读取时间的2倍的时间。
此外，例如，在图10所示驱动控制的实例中，在一个F周期中执行行图像拾取结果的读取以及每个均设置在对应行之前一行的行的复位。
具体地，如图10所示，驱动电路部将驱动信号RD1施加给行选择线RD1，从而将连接至行选择线RD1的读取TFT 9设定为导通状态。驱动电路部将在先前F周期中获得的图像拾取结果线顺序地读出至传感器信号线S1～Sn。此后，驱动电路部在驱动电路部将驱动信号PCG施加给预充电线PCG的时刻以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。然后，在预充电之后，驱动电路部施加驱动信号RD2、Bias1和VDD1。因此，因为当连接至电源线VDD1的传感器TFT 5处于导通状态时电源线VDD1和VDD2具有低电平，所以经由传感器TFT 5释放在电容器6中存在的电荷，并共同将电容器6的两个电极之间的电位设定为GND。相反，因为在执行该操作的同时将连接至行选择线RD2的读取TFT 9设定为导通状态，所以将连接至行选择线RD2的行的图像拾取结果读出至传感器信号线S1～Sn。然后，驱动电路部以基准电位对传感器信号线S1～Sn进行预充电。在预充电之后，驱动电路部施加驱动信号RD3、Bias2和VDD2。驱动电路部重复上述处理操作直到选择行选择线RDm和电源线VDDm-1为止。最后，驱动电路部仅选择电源线VDDm，并对设置在连接至电源线VDDm的行中的电容器6进行复位。在驱动电路部对传感器信号线S1～Sn进行预充电之后，驱动电路部终止1F周期。
如上所述，在图10所示的驱动控制实例中，因为对任意行k(这里k＝2～m-1)同时驱动行选择线RDk和电源线VDDk-1，所以可以使用相同的配线。换句话说，由于在相同的F周期中执行行的读取以及每个均设置在对应行之前一行的行的复位，所以可以使用相同的配线提供用于读取和复位的信号作为公共信号。因此，如果使用利用公共信号的相同配线，因为可以减少在图像显示区域部1中存在的配线数，所以可以提高图像显示区域部1的孔径比。
此外，尽管这里省略了描述，但同时在第二实施例中，例如，如第一实施例中的图6所示驱动控制的实例，可以在一个F周期的相同时钟期间内执行图像拾取结果的读取和复位，并且可以获得图像拾取结果和在复位操作情况下的输出之间的差。
根据在上述第二实施例中的图像拾取元件部4，即使在图8～图10所示驱动控制实例中的任意一个的情况下，与第一实施例的情况一样，放大TFT 8形成源级跟随电路。因此，当读取存储在电容器6中的电荷(图像拾取结果)时，可以通过利用源级跟随电路执行模拟输出。因此，例如，即使当在p-Si基板上形成构成图像拾取元件部4的各个元件5～9以容易集成显示功能时，如作为一般图像拾取元件的CCD或CMOS图像传感器的情况，也可以实现模拟输出，从而可以提高图像拾取处理的速度，并且可以增加图像拾取结果的灰阶数。
此外，根据第二实施例中的图像拾取元件部4，改变传感器TFT5的栅极电压，从而适当地使用传感器TFT 5的光电转换功能和复位功能。因此，因为在没有复位TFT 7的情况下实现电容器6的复位功能的集成，所以可以减小图像拾取元件部4的电路规模，并且即使当实现显示功能的集成时，也没有降低显示元件部3的孔径比。
此外，描述了作为根据本发明优选实施例的上述第一和第二实施例。本发明不限于实施例的内容。在不偏离本发明精神的情况下，可以适当地进行修改。

Claims (9)

1.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
光电转换元件，将光转换为电荷，
存储电容器，存储所述光电转换元件通过转换所获得的电荷，
复位装置，用于释放所述存储电容器中的电荷，以及
放大薄膜晶体管，接收、放大并输出存储在所述存储电容器中的电荷，
其中，所述放大薄膜晶体管的源电极连接至电源供给线，所述放大薄膜晶体管的栅电极连接至所述存储电容器，以及所述放大薄膜晶体管形成源极跟随电路。
2.根据权利要求1所述的图像拾取装置，其特征在于，所述光电转换元件包括漏电流根据所接收光的量而变化的传感器薄膜晶体管。
3.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于，所述复位装置包括设置在所述存储电容器和地线之间的复位薄膜晶体管。
4.根据权利要求2所述的图像拾取装置，其特征在于，所述复位装置包括所述传感器薄膜晶体管具有的复位功能以及切换施加给所述传感器薄膜晶体管的栅极电压的功能，以及，对于当所述栅极电压小于阈值时用作所述光电转换元件的所述传感器薄膜晶体管，以以下方式来配置所述复位装置：切换功能切换所述栅极电压使得将所述栅极电压设定为等于或大于阈值，从而通过所述复位功能释放所述存储电容器中的电荷。
5.一种显示装置，其特征在于，包括：
图像显示元件，以矩阵形式进行设置，以及
图像拾取装置，附接至所述图像显示元件，
所述图像拾取装置包括：
光电转换元件，将光转换为电荷，
存储电容器，存储所述光电转换元件通过转换所获得的电荷，
复位装置，用于释放所述存储电容器中的电荷，以及
放大薄膜晶体管，接收、放大并输出存储在所述存储电容器中的电荷，
其中，所述放大薄膜晶体管的源电极连接至电源供给线，所述放大薄膜晶体管的栅电极连接至所述存储电容器，以及所述放大薄膜晶体管形成源极跟随电路，
以及，至少所述光电转换元件、所述存储电容器和所述放大薄膜晶体管被集成，并与所述图像显示元件相对应地进行设置。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被配置为：在一场周期内，读取在通过所述复位装置执行电荷的释放之后的所述存储电容器中的存储电荷，且在下一场周期内，读取在没有通过所述复位装置执行电荷的释放的状态下的所述存储电容器中的存储电荷，并根据各个读取结果之间的差来确定通过所述光电转换元件转换的电荷量。
7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被配置为：当与所述图像显示元件相对应地同样以矩阵形式设置所述光电转换元件、所述存储电容器和所述放大薄膜晶体管时，在一场周期内，执行所述矩阵的偶数行的所述存储电容器中的存储电荷的读取，并在下一场周期内，执行所述矩阵的奇数行的所述存储电容器中的存储电荷的读取。
8.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被配置为：当与所述图像显示元件相对应地同样以矩阵形式设置所述光电转换元件、所述存储电容器和所述放大薄膜晶体管时，在一场周期内，基于公共信号执行所述矩阵的各行的所述存储电容器中的存储电荷的读取，以及通过所述复位装置对每个均设置在读取顺序中的对应行前一行的各行的所述存储电容器执行电荷的释放。
9.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置被配置为：在一场周期中的相同时钟期间内，执行所述存储电容器中的存储电荷的读取以及通过所述复位装置对所述存储电容器执行电荷的释放。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102063882A (zh) * 2009-11-12 2011-05-18 索尼公司 具有图像拾取功能的显示装置、驱动方法及电子设备
CN102592521A (zh) * 2012-03-08 2012-07-18 福建华映显示科技有限公司 具有影像撷取功能的显示器装置及其影像撷取方法
CN104167998A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 Nlt科技股份有限公司 放大器电路和使用放大器电路的图像传感器
CN105044955A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 京东方科技集团股份有限公司 光电传感器及其驱动方法、阵列基板和显示装置
US9450002B2 (en) 2012-10-09 2016-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Detecting apparatus and detecting system
CN108230975A (zh) * 2018-02-27 2018-06-29 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板和显示面板的检测方法
CN110166678A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 京东方科技集团股份有限公司 图像采集结构及其采集方法、显示装置
CN111755466A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 群创光电股份有限公司 电子装置
CN112071277A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种驱动电路及其驱动方法
US11315514B2 (en) 2020-09-03 2022-04-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Driver circuit and driving method thereof

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8089353B2 (en) * 2006-08-05 2012-01-03 Min Ming Tarng 4Less—Xtaless, capless, indless, dioless TSOC design of SOC or 4Free—Xtalfree, capfree, indfree, diofree TSOC design of SOC
EP2190027B1 (en) 2007-09-12 2016-04-13 Mitsubishi Materials Corporation Process for producing a composite membrane for superstrate solar cell
JP4775408B2 (ja) * 2008-06-03 2011-09-21 ソニー株式会社 表示装置、表示装置における配線のレイアウト方法および電子機器
RU2011139956A (ru) 2009-03-02 2013-04-10 Шарп Кабусики Кайся Устройство отображения
JP5353429B2 (ja) * 2009-05-13 2013-11-27 セイコーエプソン株式会社 光センシング回路、差分回路の駆動方法、光検出回路の駆動方法、及び電子機器
JP2012177953A (ja) * 2009-06-30 2012-09-13 Sharp Corp 光センサおよび表示装置
CN102033669B (zh) * 2009-09-24 2013-08-14 群康科技(深圳)有限公司 电容式触控面板
US8803791B2 (en) 2009-11-30 2014-08-12 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
US9891102B2 (en) * 2010-04-22 2018-02-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Simplified light sensing circuit, light sensing apparatus including the light sensing circuit, method of driving the light sensing apparatus, and image acquisition apparatus and optical touch screen apparatus including the light sensing apparatus
TWI436137B (zh) * 2010-06-15 2014-05-01 Ind Tech Res Inst 主動式光感測畫素、主動式光感測陣列以及光感測方法
US9252171B2 (en) 2010-09-06 2016-02-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electronic device
JP2013044867A (ja) * 2011-08-23 2013-03-04 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd タッチセンサ及びタッチセンサ内蔵液晶ディスプレイ
JP5809991B2 (ja) * 2012-01-23 2015-11-11 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR101874034B1 (ko) 2012-02-10 2018-07-06 삼성디스플레이 주식회사 광 센서, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2015222346A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び電子機器
WO2015177678A1 (ja) * 2014-05-23 2015-11-26 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチセンサー及びタッチパネル
KR102144042B1 (ko) * 2018-10-25 2020-08-12 실리콘 디스플레이 (주) 센서 화소 및 이를 포함하는 이미지 센서

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4598305A (en) * 1984-06-18 1986-07-01 Xerox Corporation Depletion mode thin film semiconductor photodetectors
JP3021282B2 (ja) * 1994-05-31 2000-03-15 シャープ株式会社 液晶ディスプレイ装置
US5831258A (en) * 1996-08-20 1998-11-03 Xerox Corporation Pixel circuit with integrated amplifer
JPH10285466A (ja) * 1997-04-07 1998-10-23 Toshiba Corp 撮像装置
JP4271268B2 (ja) * 1997-09-20 2009-06-03 株式会社半導体エネルギー研究所 イメージセンサおよびイメージセンサ一体型アクティブマトリクス型表示装置
JP3918248B2 (ja) * 1997-09-26 2007-05-23 ソニー株式会社 固体撮像素子およびその駆動方法
JP4343893B2 (ja) * 1998-02-20 2009-10-14 キヤノン株式会社 光電変換装置、放射線読取装置及び光電変換装置の駆動方法
JP3667081B2 (ja) * 1998-04-24 2005-07-06 キヤノン株式会社 固体撮像装置とその駆動方法
JP4112184B2 (ja) 2000-01-31 2008-07-02 株式会社半導体エネルギー研究所 エリアセンサ及び表示装置
US6876388B1 (en) * 2000-02-02 2005-04-05 Taiwan Advanced Sensors Corporation Interlaced alternating pixel design for high sensitivity CMOS Image sensors
JP3942793B2 (ja) * 2000-03-30 2007-07-11 シャープ株式会社 電荷量検出回路
JP4703815B2 (ja) 2000-05-26 2011-06-15 株式会社半導体エネルギー研究所 Ｍｏｓ型センサの駆動方法、及び撮像方法
DE10041828A1 (de) * 2000-08-25 2002-03-07 Robert Nacken Gehäuse für eine optische Diskette, insbesondere CD-Gehäuse
JP4302346B2 (ja) * 2000-12-14 2009-07-22 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、電子機器
US6724012B2 (en) * 2000-12-14 2004-04-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display matrix with pixels having sensor and light emitting portions
IL154421A0 (en) * 2001-03-29 2003-09-17 Given Imaging Ltd A method for timing control
JP4720001B2 (ja) * 2001-04-11 2011-07-13 ソニー株式会社 固体撮像装置の駆動回路
ATE557526T1 (de) * 2001-06-18 2012-05-15 Casio Computer Co Ltd Photosensorsystem und ansteuerungsverfahren dafür
US7205988B2 (en) 2002-07-12 2007-04-17 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Display device
US7408195B2 (en) * 2003-09-04 2008-08-05 Cypress Semiconductor Corporation (Belgium) Bvba Semiconductor pixel arrays with reduced sensitivity to defects
JP4521176B2 (ja) * 2003-10-31 2010-08-11 東芝モバイルディスプレイ株式会社 表示装置
US7612818B2 (en) * 2004-03-29 2009-11-03 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Input sensor containing display device and method for driving the same
JP2006013407A (ja) * 2004-05-21 2006-01-12 Sanyo Electric Co Ltd 光量検出回路およびそれを用いた表示パネル
JP2005347793A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撮像装置
US20060013407A1 (en) * 2004-07-19 2006-01-19 Peavey Hartley D Methods and apparatus for sound compensation in an acoustic environment
US7602380B2 (en) * 2004-08-10 2009-10-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Display device with optical input function
JP2006186032A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Canon Inc 放射線撮像装置
JP2007018458A (ja) * 2005-07-11 2007-01-25 Sony Corp 表示装置、センサ信号の補正方法並びに撮像装置
US20070018458A1 (en) * 2005-07-22 2007-01-25 Martinez Melaquias E Method and apparatus for wave energy conversion using a floating pulley and counterweight
US7325319B2 (en) * 2005-09-14 2008-02-05 Smith Jon C Arrow-mounted sight

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102063882B (zh) * 2009-11-12 2013-05-15 株式会社日本显示器西 具有图像拾取功能的显示装置、驱动方法及电子设备
CN102063882A (zh) * 2009-11-12 2011-05-18 索尼公司 具有图像拾取功能的显示装置、驱动方法及电子设备
CN102592521A (zh) * 2012-03-08 2012-07-18 福建华映显示科技有限公司 具有影像撷取功能的显示器装置及其影像撷取方法
US9450002B2 (en) 2012-10-09 2016-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Detecting apparatus and detecting system
CN103716551B (zh) * 2012-10-09 2017-05-31 佳能株式会社 检测装置和检测系统
CN104167998A (zh) * 2013-05-17 2014-11-26 Nlt科技股份有限公司 放大器电路和使用放大器电路的图像传感器
US10635235B2 (en) 2015-09-02 2020-04-28 Boe Technology Group Co., Ltd. Photoelectric sensor and driving method thereof, array substrate and display device
CN105044955A (zh) * 2015-09-02 2015-11-11 京东方科技集团股份有限公司 光电传感器及其驱动方法、阵列基板和显示装置
WO2017036094A1 (zh) * 2015-09-02 2017-03-09 京东方科技集团股份有限公司 光电传感器及其驱动方法、阵列基板和显示装置
CN108230975A (zh) * 2018-02-27 2018-06-29 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板和显示面板的检测方法
CN108230975B (zh) * 2018-02-27 2021-02-09 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板和显示面板的检测方法
CN111755466A (zh) * 2019-03-28 2020-10-09 群创光电股份有限公司 电子装置
CN110166678A (zh) * 2019-06-26 2019-08-23 京东方科技集团股份有限公司 图像采集结构及其采集方法、显示装置
CN112071277A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种驱动电路及其驱动方法
WO2022047925A1 (zh) * 2020-09-03 2022-03-10 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种驱动电路及其驱动方法
US11315514B2 (en) 2020-09-03 2022-04-26 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Driver circuit and driving method thereof

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