CN102630313B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有与由积分期间结束时刻的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差相比，使提升后的电位差更大并且灵敏度高的光传感器的显示装置。该显示装置在像素区域内具备光传感器。光传感器包括：二极管（D1）；供给复位信号的复位信号配线（RST）；供给读出信号的读出信号配线（RWS）；存储节点，其电位（V_INT）根据从供给复位信号开始到供给读出信号为止的二极管（D1）的受光量而变化；根据读出信号将V_INT放大的放大元件（C1）；和将被放大的电位读出到输出配线的传感器开关元件（M2）。在二极管的背面设置的遮光膜（LS）的电位被固定在满足下述公式的恒定电位V_LS。V_LS≧V_RST.H。

Description

显示装置

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。

V_INT=V_RST.H-V_F-△V_RST·C_PD ／C_TOTAL-I_PHOTO·T_INT／C_TOTAL＋△V_RWS·C_INT／C_TOTAL……（3）

△V_RWS是读出信号的脉冲的高度（V_RWS.H-V_RWS.L）。由此，因为晶体管M2的栅极的电位V_INT变得比阈值电压高，所以晶体管M2成为导通状态，与在各列中设置于配线OUT的端部的偏压晶体管M3一同，作为源极跟随（输出）放大器发挥功能。即，来自晶体管M2的传感器输出电压V_PIX与积分期间中的光电二极管D1的光电流的积分值成比例。

而且，在图63中，用实线表示的波形表示入射到光电二极管D1的光少的情况下的电位V_INT的变化，用虚线表示的波形表示饱和等级的光入射到光电二极管D1的情况下的电位V_INT的变化。图63的△V_SIG是与向光电二极管D1入射的光的量成比例的电位差。图63的△V_INT是在读出期间中因从配线RWS对光传感器施加读出信号引起的电位V_INT的提升量。

发明内容

在上述那样的在像素内具备光传感器的显示装置中，照度不同的情况下（例如暗状态的情况与饱和等级的光入射的情况）的存储期间结束时的存储节点的电位的差，与在各自的情况中在读出期间提升后的存储节点的电位的差相等。也就是说，暗状态的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位（此处称V_INT1）和饱和等级的光入射的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位（此处称V_INT2）的电位差，等于上述暗状态的情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位（此处称V_INT3）和饱和等级的光入射的情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位（此处称V_INT4）的电位差。

但是，上述的V_INT3和V_INT4的差越大，越能得到灵敏度高、S／N比高并且特性优良的光传感器。因而，本发明的目的是提供通过使与积分期间结束时刻的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差（V_INT1-V_INT2）相比、提升后的电位差（V_INT3-V_INT4）更大而实现的具有灵敏度高的光传感器的显示装置。

为了解决上述的课题，在此公开的显示装置是在有源矩阵基板的像素区域包括光传感器的显示装置，上述光传感器包括：接受入射光的光检测元件；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；存储节点，该存储节点的电位根据在传感期间由上述光检测元件接受的光量而变化，上述传感期间为从供给上述复位信号开始到供给上述读出信号为止的期间；根据上述读出信号使上述存储节点的电位放大的放大元件；和传感器开关元件，其用于将由上述放大元件放大后的电位作为传感器电路输出而读出到输出配线，对上述光检测元件在与其受光面相反一侧设置有遮光膜，上述遮光膜与供给使该遮光膜固定在恒定电位的电压的电源连接，当设上述恒定电位为V_LS、上述复位信号的高电平电位为V_RST.H时，V_LS≥V_RST.H成立。

根据上述的结构，由于包括根据读出信号使存储节点的电位放大的放大元件，与由积分期间结束时刻的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差相比，提升后的电位差更大。例如，与暗状态情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位和饱和等级的光入射的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位的电位差相比，上述暗状态情况下的读出期间的提升后的存储节点的电位和饱和等级的光入射的情况下的读出期间的提升后的存储节点的电位的电位差更大。由此，能提供具有灵敏度高的光传感器的显示装置。另外，在将遮光膜的电位固定在复位信号的高电平电位V_RST.H以上的恒定电位时，能够得到对于入射光量线性较高的传感器输出。

附图说明

[图1]图1是表示本发明的一实施方式的显示装置的概略结构的框图。

[图2]图2是表示本发明的第一实施方式的显示装置中的一像素的结构的等效电路图。

[图3]图3是第一实施方式的光传感器所包括的电容器的CV特性图。

[图4]图4是表示第一实施方式的光传感器的驱动信号的波形和存储节点的电位变化的时间图。

[图5]图5是本实施方式的光传感器的等效电路图。

[图6]图6是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图7]图7是形成有电容器C1的区域的扩大图。

[图8]图8是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

[图9]图9是表示从积分期间的最后起经过读出期间的、存储节点的电位V_INT的变化的波形图。

[图10A]图10A是表示在电容器C1中栅极电极的电位比阈值电压低时的电荷的移动的截面示意图。

[图10B]图10A是表示在电容器C1中栅极电极的电位比阈值电压高时的电荷的移动的截面示意图。

[图11]图11是横向（lateral）构造的PIN二极管的截面示意图。

[图12A]图12A是表示PIN二极管的三个动作模式的差异的I_d-V_LS特性图。

[图12B]图12B是表示PIN二极管的三个动作模式的差异的I_d-V_LS特性图。

[图13]图13是表示阳极电位V_A和遮光膜LS的电位V_LS的关系的图表。

[图14]图14是表示第一实施方式的显示装置的传感定时的时间图。

[图15]图15是表示传感器像素读出电路的内部结构的电路图。

[图16]图16是表示读出信号、传感器输出和传感器像素读出电路的输出的关系的波形图。

[图17]图17是表示传感器列放大器的概略结构的等效电路图。

[图18]图18是第二实施方式的光传感器的等效电路图。

[图19]图19是向第二实施方式的光传感器供给的复位信号和读出信号的波形图。

[图20]图20是表示第二实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图21]图21是在图20中形成有电容器C1的区域的扩大图。

[图22]图22是表示第二实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

[图23]图23是第三实施方式的光传感器的等效电路图。

[图24]图24是表示第三实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图25]图25是在图24中形成有电容器C1的区域的扩大图。

[图26]图26是表示第三实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

[图27]图27是第四本实施方式的光传感器的等效电路图。

[图28]图28是表示第四实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图29]图29是在图28中形成有p沟道TFT的区域的扩大图。

[图30]图30是表示第四实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

[图31]图31是第四实施方式的光传感器的p沟道TFT的等效电路图。

[图32]图32是表示寄生电容和漏电流对存储节点的电位的影响的波形图。

[图33]图33是表示第四实施方式的光传感器的变形例的平面构造的一个例子的平面图。

[图34]图34是在图33中形成有p沟道TFT的区域的扩大图。

[图35]图35是图33的p沟道TFT的等效电路图。

[图36]图36是第五实施方式的光传感器的等效电路图。

[图37]图37是表示第五实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图38]图38是在第五实施方式中形成有放大元件（n沟道TFT）的区域的扩大图。

[图39]图39是表示第五实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

[图40]图40是第五实施方式中的作为放大元件的n沟道TFT的等效电路图。

[图41]图41是表示第五实施方式的光传感器的变形例的平面构造的一个例子的平面图。

[图42]图42是表示图41的变形例中的放大元件的各区域的连接关系的截面示意图。

[图43]图43是图42的n沟道TFT的等效电路图。

[图44]图44是第六实施方式的光传感器的等效电路图。

[图45]图45是表示第六实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图46]图46是在第六实施方式中形成有放大元件（二极管D2）的区域的扩大图。

[图47]图47是表示第六实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

[图48]图48是第六实施方式中的作为放大元件的二极管的等效电路图。

[图49]图49是第六实施方式的第一变形例的光传感器的等效电路图。

[图50]图50是表示第六实施方式的第一变形例的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图51]图51是第六实施方式的第二变形例的光传感器的等效电路图。

[图52]图52是第六实施方式的第二变形例的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图53]图53是第七实施方式的光传感器的等效电路图。

[图54]图54是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图55A]图55A是表示在放大元件为可变电容器的结构中组合了串联电容器C_SER的情况下的电荷注入的状态的电路图。

[图55B]图55B是表示在放大元件为p沟道TFT的结构中组合了串联电容器C_SER的情况下的电荷注入的状态的电路图。

[图56]图56是第八实施方式的光传感器的等效电路图。

[图57]图57是表示第八实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图58]图58是第九实施方式的光传感器的等效电路图。

[图59]图59是表示第九实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图60]图60是本实施方式的光传感器的等效电路图。

[图61]图61是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

[图62]图62是表示在有源矩阵基板上形成的现有技术的光传感器的一个例子的等效电路图。

[图63]图63是表示现有技术的光传感器中的驱动信号的波形和存储节点的电位变化的时间图。

具体实施方式

本发明的一实施方式的显示装置是在有源矩阵基板的像素区域包括光传感器的显示装置，上述光传感器包括：接受入射光的光检测元件；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；存储节点，该存储节点的电位根据在传感期间由上述光检测元件接受的光量而变化，上述传感期间为从供给上述复位信号开始到供给上述读出信号为止的期间；根据上述读出信号使上述存储节点的电位放大的放大元件；和用于将由上述放大元件放大的电位作为传感器电路输出而读出到输出配线的传感器开关元件。

根据该结构，通过包括根据读出信号将存储节点的电位放大的放大元件，与由在积分期间结束时刻的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差相比，提升后的电位差较大。例如，与暗状态的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位和饱和等级的光入射的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位的电位差相比，上述暗状态的情况下的读出期间的提升后的存储节点的电位和饱和等级的光入射的情况下的读出期间的提升后的存储节点的电位的电位差较大。而且，该电位差的放大功能不限定于暗状态的情况和饱和等级的光入射的情况，在任意的照度间都成立。由此，能提供具备灵敏度高的光传感器的显示装置。

另外，在上述的结构中优选以下结构：对光检测元件，在与其受光面相反的一侧设置有遮光膜，并且上述遮光膜与供给使该遮光膜固定在恒定电位的电压的电源连接，当设上述恒定电位为V_LS、上述复位信号的高电平电位为V_RST.H时，V_LS≥V_RST.H成立。根据该优选的结构，能消除遮光膜的电位变动，能抑制二极管D1的特性的劣化。

另外，还优选在作为光检测元件使用PIN二极管的情况下，设上述PIN二极管的p沟道阈值电压为V_{th_p}时，V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}成立的结构。根据该优选的结构，由于能使PIN二极管处于在其i层中的p层侧和n层侧的两方的界面中容易发生自由电子和空穴的移动的状态下进行动作，因此能使明电流（光电流）大且相对于照度变化的明电流（光电流）的变化的线性提高。

在上述显示装置中，作为上述放大元件，例如能使用可变电容器。该情况下，作为上述可变电容器，例如能使用包括上述读出信号配线、绝缘膜和形成于硅膜的p型半导体区域的MOS电容器。或者，作为上述可变电容器，能使用包括上述传感器开关元件的栅极电极、绝缘膜和形成于硅膜的n型半导体区域的MOS电容器。根据前者的结构具有由于能将上述读出信号配线作为该可变电容器的栅极电极来使用，因此不需要设置用于连接读出信号配线和栅极电极的配线和/或接触件的优点。

另外，在上述显示装置中，作为上述放大元件，例如能使用p沟道薄膜晶体管。该情况下优选以下结构：在p沟道薄膜晶体管中，沟道区域形成在连接上述光检测元件和上述存储节点的硅膜的宽幅部，该p沟道薄膜晶体管的栅极电极以与上述宽幅部重叠的方式设置。这是因为根据该结构能使边界长变短，并且能防止寄生电容和漏电流引起的动态范围的减少。或者，在上述显示装置中，作为上述放大元件也可以使用n沟道薄膜晶体管。

或者，在上述显示装置中，也可以是作为上述放大元件使用在沟道上设置有栅极电极的二极管的结构。根据该结构，能使边界长变短。

另外，在上述显示装置中优选以下结构：包括以相对于上述遮光膜和上述光检测元件的寄生电容形成串联电容的方式，与上述遮光膜相对地设置的电极，上述电极与上述读出配线电连接。根据该结构具有能减轻遮光膜和光检测元件之间的寄生电容对积分期间的存储节点的电位变化施加的影响的效果。

另外，在上述显示装置中优选以下结构：在上述像素区域包括多个上述光检测元件，上述多个光检测元件并联连接，并且上述放大元件与上述多个光检测元件的末端的光检测元件连接。这样，通过使多个光检测元件并联连接，能增加光电流，并且能提高灵敏度。

在上述显示装置中优选以下结构：上述传感器开关元件是三端子开关元件，上述三端子之中的栅极电极与上述存储节点连接，上述三端子之中的剩余的两端子中的一个与上述输出配线连接。根据该结构，由于传感器开关元件的数量为一个时是足够的，所以能使光传感器的电路结构简化。而且，在上述显示装置中还可以构成为：还包括上述传感器开关元件的复位用开关元件。

在上述显示装置中，优选上述放大元件在上述读出信号的低电平电位和高电平电位之间，具有该放大元件的开/关转换的阈值电位。

另外，上述显示装置也能作为还包括与上述有源矩阵基板相对的相对基板和在上述有源矩阵基板与相对基板之间夹持的液晶的液晶显示装置来实施。

以下，参照附图说明本发明更具体的实施方式。而且，以下的实施方式表示将本发明的显示装置作为液晶显示装置进行实施的情况下的构成例子，但是本发明的显示装置不限定于液晶显示装置，能适用于使用有源矩阵基板的任意显示装置。而且，本发明的显示装置能够认为利用于具备触摸面板的显示装置和具备显示功能和摄像功能的双向通信用显示装置等，所述触摸面板通过包括光传感器，检测接近画面的物体而进行输入操作。

另外，在下面参照的各图，为了说明的方便，本发明的实施方式的构成部件之中，仅简化表示为了说明本发明所需要的主要部件。因而，本发明的显示装置能包括本说明书所参照的各图中未表示的任意的构成部件。另外，各图中的部件的尺寸不是按照实际的构成部件的尺寸和各部件的尺寸比率等表示的。

[第一实施方式]

首先，参照图1和图2说明本发明的第一实施方式的液晶显示装置所包括的有源矩阵基板的结构。

图1是表示本发明的一实施方式的液晶显示装置所包括的有源矩阵基板100的概略结构的框图。如图1所示，有源矩阵基板100在玻璃基板上至少包括像素区域1、显示器栅极驱动器2、显示器源极驱动器3、传感器列（column）驱动器4、传感器行（row）驱动器5、缓冲放大器6和FPC连接器7。另外，用于对由像素区域1内的光检测元件（后述）取得的图像信号进行处理的信号处理电路8，通过上述FPC连接器7和FPC9与有源矩阵基板100连接。

而且，有源矩阵基板100上的上述构成部件也能通过半导体工艺在玻璃基板上形成为单片式。或者，还可以是将上述构成部件之中的放大器、驱动器类通过例如COG（Chip On Glass，晶玻接装）技术等安装在玻璃基板上而构成。或者，还考虑在图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被安装在FPC9上的结构。有源矩阵基板100与整个面形成有相对电极的相对基板（未图示）粘合，并且在其间隙封入液晶材料。

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中的各像素内，设置有用于取得图像的光传感器。图2是表示有源矩阵基板100的像素区域1中的像素和光传感器的配置的等效电路图。在图2的例子中，一个像素由R（红）、G（绿）、B（蓝）三个颜色的像素形成，并且在由该3像素构成的一个像素内，设置有一个光传感器。像素区域1具有配置为M行×N列的矩阵状的像素和同样配置为M行×N列的矩阵状的光传感器。而且，如上所述，像素数量是M×3N。

因此，如图2所示，像素区域1包括配置为矩阵状的栅极线GL和源极线COL作为像素用配线。栅极线GL与显示器栅极驱动器2连接。源极线COL与显示器源极驱动器3连接。而且，栅极线GL在像素区域1内设置有M行。下面，需要区别各个栅极线GL进行说明的情况下，以GLi（i=1～M）的方式进行标记。另一方面，源极线COL如上述，为了对一个像素内的3像素分别供给图像数据，针对每一像素设置有三根。在需要各个区别源极线COL进行说明的情况下，以COLrj、COLgj、COLbj（j＝1～N）的方式标记。

在栅极线GL和源极线COL的交点设置有薄膜晶体管（TFT）M1作为像素用的开关元件。而且，将在图2中在红色、绿色、蓝色的各个像素设置的薄膜晶体管M1标记为M1r、M1g、M1b。薄膜晶体管M1的栅极电极与栅极线GL连接，源极电极与源极线COL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M1的漏极电极和相对电极（VCOM）之间形成有液晶电容C_LC。另外，在漏极电极和TFTCOM之间形成有辅助电容C_LS。

在图2中，通过与一根栅极线GLi和一根源极线COLrj的交点连接的薄膜晶体管M1r而被驱动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置红色的彩色滤光片，通过源极线COLrj从显示器源极驱动器3供给红色的图像数据，由此作为红色的图像元素发挥功能。另外，通过在栅极线GLi和源极线COLgj的交点连接的薄膜晶体管M1g而被驱动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置绿色的彩色滤光片，通过源极线COLgj从显示器源极驱动器3供给绿色的图像数据，由此作为绿色的图像元素发挥功能。而且，通过与栅极线GLi和源极线COLbj的交点连接的薄膜晶体管M1b而被驱动的图像元素，以与该图像元素对应的方式设置蓝色的彩色滤光片，通过源极线COLbj从显示器源极驱动器3供给蓝色的图像数据，由此作为蓝色的图像元素发挥功能。

而且在图2的例子中，光传感器在像素区域1中以对一个像素（3图像元素）对应（配置）一个的比例进行设置。但是，像素和光传感器的配置比例不仅限定于该例子，而是任意的。例如，也可以是针对一个图像元素配置一个光传感器的结构，还可以是对多个像素配置一个光传感器的结构。

光传感器如图2所示，由作为光检测元件的光电二极管D1、电容器C1（放大元件）和晶体管M2构成。在本实施方式中作为放大元件发挥功能的电容器C1是可变电容器。

在图2的例子中，源极线COLr兼作用于从传感器列驱动器4向光传感器供给恒定电压V_DD的配线VDD。另外，源极线COLg兼作传感器输出用的配线OUT。

在光电二极管D1的阳极连接有用于供给复位信号的配线RST。在光电二极管D1的阴极连接有电容器C1的电极中的一个，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。在图2中，将光电二极管D1的阴极、电容器C1的电极中的一个，和晶体管M2的栅极的连接点（存储节点）标记为INT。电容器C1的电极中的另一个与用于供给读出信号的配线RWS连接。配线RST、RWS与传感器行驱动器5连接。由于这些配线RST、RWS按每一行设置，所以在以后需要区别各配线时，按照RSTi、RWSi（i=1～M）的方式标记。

传感器行驱动器5在规定的时间间隔t_row，依次选择图2所示的配线RSTi和RWSi的组。由此，在像素区域1中依次选择应读出信号电荷的光传感器的行（row）。

而且如图2所示，在配线OUT的端部连接有绝缘栅极型电场效应晶体管M3的漏极。另外，在该晶体管M3的漏极连接输出配线SOUT，并且晶体管M3的漏极的电位V_SOUT作为来自光传感器的输出信号向传感器列驱动器4输出。晶体管M3的源极与配线VSS连接。晶体管M3的栅极通过参考电压配线VB与参考电压电源（未图示）连接。

图3是电容器C1的CV特性图。在图3中，横轴表示电容器C1的电极间电压V_CAP，纵轴表示静电电容。如图3所示，电容器C1在电极间电压V_CAP小的期间具有一定的静电电容，但是在电极间电压V_CAP的阈值的前后具有静电电容急剧地变化的特性。因而，根据来自配线RWS的读出信号的电位，能使电容器C1的特性动态地变化。通过使用具有这样的特性的电容器C1，本实施方式的光传感器如图4所示，能将积分期间T_INT中的存储节点的电位变化放大而读出。图4的例子只是一个实施方式，复位信号的低电平电位V_RST.L是-1.4V，复位信号的高电平电位V_RST.H是0V。另外，读出信号的低电平电位V_RWS.L是-3V，读出信号的高电平电位V_RWS.H是12V。在图4中，用实线所示的波形表示在光对光电二极管D1的入射少的情况下的电位V_INT的变化，用虚线所示的波形表示在对光电二极管D1入射了饱和等级的光的情况下的电位V_INT的变化，△V_SIG是与向光电二极管D1入射的光的量成比例的电位差。将图63所示的现有例子和图4进行比较，由此能知道在本实施方式的光传感器中，饱和等级的光入射的情况下的积分期间T_INT中的存储节点的电位变化比现有技术的光传感器小，但是在读出期间中（读出信号的电位是高电平电位V_RWS.H的期间），该存储节点的电位放大而被读出。

此处，参照图4说明来自像素区域1的传感器输出的读出。首先，从传感器行驱动器5向配线RST供给的复位信号从低电平（V_RST.L）升高变为高电平（V_RST.H）时，光电二极管D1是顺方向偏压，连接点INT的电位V_INT用下述的公式（4）表示。

V_INT=V_RST.H-V_Ｆ……（4）

在公式（4）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在复位期间中成为非导通状态。

接着，复位信号回到低电平电位V_RST.L时，光电流的积分期间（T_INT）开始。在积分期间T_INT中，与向光电二极管D1的入射光量成比例的光电流流入到电容器C1，使电容器C1放电。由此，积分期间T_INT的结束时的连接点INT的电位V_INT用下述的公式（5）表示。

V_INT=V_RST.H-V_F-△V_RST·C_PD／C_TOTAL-I_PHOTO·t_INT／C_TOTAL……（5）

在公式（5）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是光传感器电路全体的电容，即连接点INT的总电容，是电容器C1的电容C_INT、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，向配线RWS供给的读出信号上升，由此读出期间开始。此处，对电容器C1发生电荷注入。而且，连接点INT的电位V_INT变得比晶体管M2的阈值电压高的时候，晶体管M2为导通状态，与在各列中设置于配线OUT的端部的偏压晶体管M3一同作为源极跟随（输出）放大器发挥功能。在本实施方式的光传感器中，来自晶体管M3的漏极的、来自输出配线SOUT的输出信号电压相当于使积分期间中的光电二极管D1的光电流的积分值放大后的电压。后述其原理。

如以上所述，在本实施方式中，以复位脉冲的初始化、积分期间中的光电流的积分和读出期间中的传感器输出的读出为一循环周期性地进行。

下面参照附图说明本实施方式的光传感器的具体的构造。图5是本实施方式的光传感器的等效电路图。图6是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。图7是形成有电容器C1的区域的扩大图。图8是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

如图5所示，本实施方式的光传感器具备作为可变电容器的电容器C1，作为放大元件。在本实施方式中，电容器C1是p沟道MOS电容器。而且，在图6中，在源极线COLg和COLb之间的区域设置晶体管M2，在其两侧，一个一个地设置有电容器C1和二极管D1的组（各设置有一组），但是也可以是仅设置一组电容器C1和二极管D1的结构。在二极管D1的背面设置有用于防止背光源光入射的遮光膜LS。遮光膜LS至少在光传感器的动作中，固定于恒定电位V_LS。

这样，通过将遮光膜LS固定在恒定电位V_LS，能使光电二极管的可靠性提高。在遮光膜LS的电位是浮动的情况下，通过载波的移动、注入等，遮光膜LS从初始的电位起变动，并且有二极管D1的特性发生变动劣化的可能性，但是通过将遮光膜LS固定在恒定电位V_LS，能解决该问题。

另外，能减低在多个二极管D1间的特性的偏差（不均匀）。因为，遮光膜LS的电位是浮动的情况下，由于在处理工序的等离子体离子等的充电（charge up）不均匀，因此在遮光膜LS的浮动电位存在发生偏差的可能性。对此，通过将遮光膜LS固定在恒定电位V_LS，能解决该问题。

另外，能减低与显示用的各种信号的干涉噪音。因为，由于遮光膜LS与源极线COL、像素电极进行电容耦合，所以在遮光膜LS的电位浮动的情况下，通过显示用的各种信号的电位变动（源极线电位、像素电极电位），遮光膜LS的电位受影响。该遮光膜LS的电位的变动进一步对光传感器给予噪音。对此，通过将遮光膜LS固定于恒定电位V_LS，能消除遮光膜LS的电位变动，能解决该问题。

而且，优选使遮光膜LS的恒定电位为V_LS并且使复位信号的高电平电位为V_RST.H时，V_LS≥V_RST.H的关系成立。另外，更优选使二极管D1的p沟道阈值电压为V_{th_p}时，V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}的关系成立。后面详细说明该理由。

如图6所示，本实施方式的光传感器在源极线COLg和COLb之间的区域包括晶体管M2。二极管D1在成为基底的硅膜串联地形成有p型半导体区域102p、i型半导体区域102i和n型半导体区域102n，是横向构造的PIN二极管。p型半导体区域102p成为二极管D1的阳极，通过配线108和接触件109、110与配线RST连接。n型半导体区域102n成为二极管D1的阴极，通过硅膜的延伸设置部107、接触件105、106和配线104与晶体管M2的栅极电极101连接。

在该结构中，配线RST、RWS利用与晶体管M2的栅极电极101相同的金属以相同工序形成。另外，配线104、108利用与源极线COL相同的金属以相同工序形成。在二极管D1的背面设置有作为遮光膜LS（参照图5）发挥功能的金属膜113。如上述，作为遮光膜LS的金属膜113的电位固定于恒定电位V_LS。因此，金属膜113与配线114连接。配线114在像素区域1的外部与恒定电压电源（未图示）连接。而且，在图6中举例表示了用于向作为遮光膜LS发挥功能的金属膜113供给恒定电位V_LS的配线114与复位配线RST平行地设置的结构，但是配线114的形态不限定于该具体例子。

另外，如图6～图8所示，通过形成于配线RWS的宽幅部111、硅膜的延伸设置部107和配置于其间的绝缘膜（未图示），形成有电容器C1。也就是说，与配线RWS同电位的宽幅部111作为电容器C1的栅极电极发挥功能。图7所示的区域112是对n型硅膜掺杂例如硼等的p型杂质而形成的p＋区域。而且，由于在p型杂质的掺杂时宽幅部111作为掩膜发挥功能，所以如图8所示，延伸设置部107成为p＋区域，并且在宽幅部111的下方的硅膜形成ｎ-区域。

此处，针对本实施方式的光传感器的读出动作进行说明。图9是表示从积分期间的最后起经过读出期间的存储节点的电位V_INT的变化的波形图。在图9中，用实线所示的波形w1表示在对光电二极管D1入射的光少的情况下的电位V_INT的变化，用虚线所示的波形w2表示在对光电二极管D1入射光后的情况下的电位V_INT的变化。另外，时刻t₀是从配线RWS供给的读出信号从低电平电位V_RWS.L开始上升的时刻，时刻t₂是读出信号到达高电平电位V_RWS.H的时刻。时刻t_S是晶体管M2导通而进行传感器输出的取样的时刻。时刻t₁是读出信号到达电容器C1的阈值电压V_off的时刻。即，电容器C1根据从读出配线RWS向宽幅部111供给的电位和阈值电压V_off的大小关系，其动作特性发生变化。

图10A和图10B是表示由电容器C1中的栅极电极（宽幅部111）的电位引起的电荷的移动的区别的截面示意图。如图9、图10A和图10B，在时刻t₁之前的时刻，电容器C1总是导通状态，在时刻t₁以后为断开状态。即，配线RWS的电位为阈值电压V_off以下的期间，如图10A所示发生栅极电极（宽幅部111）下的电荷Q_inj的移动，但是配线RWS的电位超过阈值电压V_off时，如图10B所示栅极电极（宽幅部111）下的电荷Q_inj的移动消失。根据以上情况，从读出配线RWS供给的读出信号的电位到达高电平电位V_RWS.H后的取样时刻t_Ｓ中的存储节点的电位V_INT（t_Ｓ）如下述的公式（6）所示。而且，图4所示的△V_INT相当于V_INT（t₀）和V_INT（t_Ｓ）的差，等于Ｑ_inj／C_INT。

[公式1]

$V_{\mathrm{INT}}\left(t_s\right)=V_{\mathrm{INT}}\left(t_0\right)+\frac{Q_{\mathrm{inj}}}{C_{\mathrm{TOTAL}}}$

$=V_{\mathrm{INT}}\left(t_0\right)+\∫\frac{C_{\mathrm{INT}}}{C_{\mathrm{TOTAL}}}.\mathrm{dV}$

$=V_{\mathrm{INT}}\left(t_0\right)+[\underset{V_{\mathrm{RWS}}\left(L\right)}{\overset{\mathrm{Voff}}{\∫}}\frac{C_{\mathrm{INT}}}{C_{\mathrm{INT}}+C_{\mathrm{TFT}}+C_{\mathrm{DIODE}}}.\mathrm{dV}+\underset{\mathrm{Voff}}{\overset{V_{\mathrm{RWS}}\left(H\right)}{\∫}}\frac{{C_{\mathrm{INT}}}^{\′}}{{C_{\mathrm{INT}}}^{\′}+C_{\mathrm{TFT}}+C_{\mathrm{DIODE}}}.\mathrm{dV}]...\left(6\right)$

其中，

C_INT＝C_par+C_gate

$C_{\mathrm{INT}}\text{'}=C_{\mathrm{par}}+\frac{C_{\mathrm{gate}}\·C_j}{C_{\mathrm{gate}}+C_j}$

如图9所示，根据本实施方式的光传感器，与由积分期间的终期中的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差相比，提升后的电位差大。例如，相比于暗状态的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位与饱和等级的光入射后的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位的电位差，上述暗状态情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位和饱和等级的光入射后的情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位的电位差大。因而，能实现灵敏度高且S／N比也高的光传感器。

此处，参照图11～图13，说明本实施方式的光传感器的优点。如上所述，在本实施方式的光传感器中，在光电二极管D1的受光面的相反侧设置防止背光源光的入射的遮光膜LS（参照图5），其电位固定于恒定电位V_LS。另外，恒定电位V_LS在复位信号的高电平电位V_RST.H和二极管D1的p沟道阈值电压V_{th_p}之间，满足如下关系：

V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}

通过使遮光膜LS的恒定电位V_LS以这样的方式进行设定，能使低照度区域中的光电二极管D1的线性提高。以下说明其理论。

图11是横向构造的PIN二极管的截面示意图。如图11所示，如本实施方式的光传感器，在横向构造的PIN二极管的附近设置有遮光膜LS的情况下，根据在与该遮光膜LS之间产生的寄生电容，二极管作为三端子元件发挥功能。即，遮光膜LS为栅极，p层为阳极，n层为阴极，根据栅极即遮光膜LS的电位V_LS、阳极电位V_A、阴极电位V_C的关系，呈现为相互不同的三个动作模式。

图12A和图12B是表示上述三个动作模式的区别的I_d-V_LS特性图。而且，I_ｄ是二极管的明电流。另外，明电流是在对二极管入射光时对应光量而产生的电流，也称为光电流（photocurrent）。图12A是表示设阳极电位V_A为-7V、阴极电位V_C为0V的情况下的遮光膜LS的电位V_LS和明电流I_d的关系的图表。在图12A的例子中，V_LS的值以V_A＋V_{th_p}的点为边界，相对于遮光膜LS的电位V_LS的明电流I_d的动作发生变化。此处，称V_LS≤V_A＋V_{th_p}的区域中的动作模式为“模式B”，称V_LS≥V_A＋V_{th_p}的区域中的动作模式为“模式A”。

另外，图12B是表示设阳极电位V_A为-7V、阴极电位V_C为-3V的情况下的遮光膜LS的电位V_LS和明电流I_d的关系的图表。在图12B的例子中，V_LS的值以V_A＋V_{th_p}的点为边界，与遮光膜LS的电位V_LS相对的明电流I_d的动作发生变化，并且V_LS的值以V_C＋V_{th_n}的点为边界，相对于遮光膜LS的电位V_LS的明电流I_d的动作发生变化。此处，与上述相同，称V_LS≤V_A＋V_{th_p}的区域中的动作模式为“模式B”，称V_A＋V_{th_p}≤V_LS≤V_C＋V_{th_n}的区域中的动作模式为“模式A”，称V_C＋V_{th_n}≤V_LS的区域中的动作模式为“模式C”。

如从图12A和图12B所知的那样，在模式A中，能稳定地得到高的明电流I_d，且相对于照度的明电流值的线性良好。因而，在本实施方式中，优选二极管D1以模式A进行动作。即，在V_A＋V_{th_p}≤V_LS≤V_C＋V_{th_n}的情况下（模式A），在二极管的i层中的p层侧和n层侧的两方的界面，成为自由电子和空穴的移动容易发生的状态。由此，在模式A中，光致电流（光电流）在二极管内顺利地流动，且有暗电流降低的倾向，因此能得到良好的S／N比，并且与照度相对的明电流的线性上升。

另一方面，在V_LS≤V_A＋V_{th_p}的情况下（模式B），成为在二极管的i层中的n层侧的界面自由电子和空穴的移动容易发生的状态，但是在p层侧的界面，电流的流动被i层妨碍。与其相反，在V_C＋V_{th_n}≤V_LS的情况下（模式C），成为在二极管的i层中的p层侧的界面自由电子和空穴的移动容易发生的状态，但在n层侧的界面，电流的流动被i层妨碍。因而，在模式B、C的情况下，光致电流不能在二极管内顺利地流动，另外由于有暗电流增加的倾向，所以不能得到良好的S／N比。

此处，用阳极电位V_A和遮光膜LS的电位V_LS的关系表示模式A、B、C的分布时，成为图13所示的情况。在图13中，没有阴影线的区域为模式A，画有向右下划的阴影线的区域为模式B，画有向左下划的阴影线的区域为模式C。如上述，模式A的区域能表示为V_A＋V_{th_p}≤V_LS≤V_C＋V_{th_n}，模式B的区域能表示为V_LS≤V_A＋V_{th_p}，模式C的区域能表示为V_C＋V_{th_n}≤V_LS。

在图13中所示的T1、T2、T3之中，T1是表示图4所示的复位信号成为高电平的时刻的V_LS和V_A的坐标。T2与图4所示的时刻t_RST（即复位信号从高电平向低电平切换的时刻）对应，T3与图4所示的时刻t_RWS（即读出信号从低电平向高电平切换的时刻）对应。

此处，用连接T1、T2、T3的线形成的三角形收敛于模式A的区域是优选的。因而，首先T1中的V_LS的值不进入模式B的区域，作为用于存在于模式A的区域内的条件，优选满足V_LS≥V_A＋V_{th_p}。而且，由于复位开始时的阳极电位V_A等于复位信号的高电平电位V_RST.H，所以上述的式子能表示为V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}。

而且，在T1～T2之间V_LS的值不变化。另外，在图4所示的时刻t_RST中从复位信号向低电平切换的时刻，存储期间开始（图13的T2）。而且，在图4所示的时刻t_RWS中直到读出信号向高电平切换的时刻（图13的T3）为止，与已受光的光量对应的光致电流都继续流动，V_LS的值上升。在T3，读出信号向高电平切换后，V_LS的值回到初始状态（T1）。

而且，在本实施方式中，通过使用可变电容器作为电容器C1，与使用通常的（非可变）电容器的情况比较，能抑制存储期间中的阴极电位V_C的变动。因而，在存储期间（图13的T2～T3）中V_LS几乎不上升，能在模式A的区域内使其动作。

而且，由于在T3，二极管D1在模式C的区域不进行动作，所以优选电容器C1的放大率A_AC满足A_AC≥VDD／（V_{th_n}-V_{th_p}）的关系。此处，VDD是输出晶体管M2的电源电压。若满足该关系，则能使作为存储节点电位V_int的可动范围的△V_th=V_{th_n}-V_{th_p}对应输出电压范围0V～VDD。

如以上所述，通过按照使遮光膜LS的电位V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}的方式设定恒定电位，从复位开始在存储期间的至少初始时期中，能使光电二极管D1以模式A进行动作。而且，假设在复位开始附近二极管以模式B进行动作的情况下，如图12A和图12B所示，特别会出现在低照度区域中的线性劣化这样的现象。但是，如此处已说明的那样，通过从复位开始后使二极管以模式A进行动作，即使从复位开始后在存储期间的初始时期中，S／N比也高且相对于照度变化的线性也高，能够得到传感器输出值。

而且，最优选设定为使遮光膜LS的电位满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}的恒定电位V_LS，但是恒定电位V_LS即使是满足V_LS≥V_RST.H的值，也能够在改善二极管D1的特性方面得到效果。另外，即使恒定电位V_LS是未满足V_LS≥V_RST.H的值，与遮光膜LS的电位是浮动的情况相比，也能够在改善二极管D1的特性方面得到效果。

而且，在本实施方式中，如上所述，由于将源极线COLr、COLg、COLb作为光传感器用的配线VDD、OUT、VSS来共用，所以如图14所示，需要通过源极线COLr、COLg、COLb来区别输入显示用的图像数据信号的定时和读出传感器输出的定时。在图14的例子中，在水平扫描期间，显示用图像数据信号的输入结束后，利用水平消隐期间等，进行传感器输出的读出。

传感器列驱动器4如图1所示，包括传感器像素读出电路41、传感器列放大器42和传感器列扫描电路43。在传感器像素读出电路41连接有从像素区域1输出传感器输出V_SOUT的配线SOUT（参照图2）。在图1中，将通过配线SOUTj（j＝1～N）输出的传感器输出标记为V_SOUTj。传感器像素读出电路41将传感器输出V_SOUTj的峰值保持电压V_Sj向传感器列放大器42输出。传感器列放大器42内置有分别与像素区域1的N列的光传感器对应的N个列放大器，在各个列放大器使峰值保持电压V_Sj（j＝1～N）放大，并且作为V_COUT向缓冲放大器6输出。传感器列扫描电路43将传感器列放大器42的列放大器依次连接向缓冲放大器6的输出，因此将列选择信号CSj（j＝1～N）向传感器列放大器42输出。

此处，参照图15和图16，说明从像素区域1读出传感器输出V_SOUT后的传感器列驱动器4和缓冲放大器6的动作。图15是表示传感器像素读出电路41的内部结构的电路图。图16是表示读出信号V_RWS、传感器输出V_SOUT和传感器像素读出电路的输出V_S的关系的波形图。如上所述，读出信号成为高电平电位V_RWS.H时，通过使晶体管M2导通，而由晶体管M2、M3形成源极跟随放大器，传感器输出V_SOUT被存储于传感器像素读出电路41的取样电容器CSAM。由此，读出信号成为低电平电位V_RWS.L后，在该行的选择期间（t_row）中，从传感器像素读出电路41向传感器列放大器42的输出电压V_s如图16所示，被保持为与传感器输出V_SOUT的峰值相等的电平。

接着，参照图17说明传感器列放大器42的动作。如图17所示，各列的输出电压V_Sj（j＝1～N）从传感器像素读出电路41向传感器列放大器42的N个列放大器输入。如图17所示，各列放大器由晶体管M6、M7构成。由传感器列扫描电路43生成的列选择信号CSj在一个行的选择期间（t row）中，相对于N列的各列依次成为ON，由此传感器列放大器42中的N个列放大器之中仅任意一个的晶体管M6成为ON，通过该晶体管M6，各列的输出电压V_Sj（j＝1～N）的仅任意一个作为来自传感器列放大器42的输出V_COUT被输出。缓冲放大器6进一步使从传感器列放大器42被输出的V_COUT放大，并且作为面板输出（光传感器信号）V_OUT向信号处理电路8输出。

而且，传感器列扫描电路43可以如上述那样一列一列地扫描光传感器的列，但是不限定于此，也可以是交错（interlace）扫描光传感器的列的结构。另外，传感器列扫描电路43也可以形成为例如四相等的多相驱动扫描电路。

根据以上的结构，本实施方式的显示装置能得到对应于在像素区域1按照每个像素形成的光电二极管D1的受光量的面板输出V_OUT。面板输出V_OUT被送到信号处理电路8进行A／D转换，并且作为面板输出数据存储在存储器（未图示）中。也就是说，在该存储器中存储与像素区域1的像素数（光传感器数）相同数量的面板输出数据。在信号处理电路8中，使用存储于存储器的面板输出数据，进行图像取入和触摸区域的检测等各种信号处理。而且，在本实施方式中，在信号处理电路8的存储器中存储与像素区域1的像素数（光传感器数）相同数量的面板输出数据，但是由于存储器电容等的制约，不一定需要存储与像素数相同数量的面板输出数据。

而且，第一实施方式的结构中的配线RWS的宽幅部111兼做电容器C1的栅极电极，因此例如具有与后述的第三实施方式相比接触件（在第三实施方式中图24所示的接触件118、119）少并且能使光传感器电路小型化这样的优点。另外，在第一实施方式的结构中，配线RWS的宽幅部111配置为将存储节点INT从源极线COL进行屏蔽。因而，例如后述的第三实施方式，与在存储节点INT的上层配置源极线COL的结构相比，还有能抑制来自相对于存储节点INT的源极线COL的噪音干涉（干扰）的优点。

【第二实施方式】

以下，说明本发明的第二实施方式。对于具有与在第一实施方式中说明的结构同样的功能的结构，附加与第一实施方式相同的附图标记，省略其详细的说明。

图18是本实施方式的光传感器的等效电路图。图19是本实施方式的对光传感器供给的复位信号和读出信号的波形图。图20是表示本实施方式的光传感器的平面结构的一个例子的平面图。图21是形成有电容器C1的区域的扩大图。图22是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

如图18所示，本实施方式的光传感器在电容器C1为n沟道MOS电容器的方面，与第一实施方式不同。另外，二极管D1与第一实施方式相反朝向地连接。即，二极管D1的阴极与配线RST连接，阳极与存储节点INT连接。而且，读出用的晶体管M2是p沟道TFT。另外，如图19所示，复位信号和读出信号的高电平与低电平的电位跟第一实施方式相反。

如图20所示，二极管D1与第一实施方式同样地在成为基底的硅膜上串联地形成有p型半导体区域102p、i型半导体区域102i和n型半导体区域102n，是横向构造的PIN二极管。但是n型半导体区域102n（阴极）通过配线108和接触件109、110与配线RST连接。另外，p型半导体区域102p（阳极）通过硅膜的延伸设置部107、接触件105、106和配线104与晶体管M2的栅极电极101连接。

如图21和图22所示，电容器C1通过形成于配线RWS的宽幅部111、硅膜的延伸设置部107和配置于其间的绝缘膜（未图示）而形成。也就是说，与配线RWS相同电位的宽幅部111作为电容器C1的栅极电极发挥功能。在本实施方式中，图21所示的区域112是对于n型硅膜掺杂例如磷等n型杂质而形成的n＋区域。而且，在n型杂质的掺杂的时候宽幅部111作为掩膜发挥功能，因此如图22所示，延伸设置部107成为n＋区域，并且在宽幅部111的下方的硅膜形成n-区域。

在以上的结构的本实施方式的光传感器中，由于与第一实施方式电位关系相反，因此积分期间和读出期间中的存储节点INT的电位变化成为将第一实施方式所示的图9上下方向颠倒后的样子。因而，即使根据本实施方式的光传感器，与由积分期间结束时刻的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差相比，提升后的电位差也较大。例如，相比于暗状态的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位与饱和等级的光入射的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位的电位差，上述暗状态的情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位与饱和等级的光入射的情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位的电位差也较大。其结果是，能实现灵敏度高且S／N比也高的光传感器。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS的电位被固定在恒定电位V_LS，该V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H，优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，由此与第一实施方式相同地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第三实施方式】

以下说明本发明的第三实施方式。对于具有与在上述各实施方式中说明的结构相同的功能的结构，附加与上述实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图23是本实施方式的光传感器的等效电路图。图24是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。图25是形成有电容器C1的区域的扩大图。图26是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。

如图23所示，本实施方式的光传感器的等效电路图与第一实施方式相同。但是，如图24～图26所示，电容器C1的构造等不同。

如图24所示，在本实施方式的光传感器中，来自晶体管M2的栅极电极101的配线延伸设置到二极管D1的n型半导体区域102n的上方，并且通过接触件115、116与n型半导体区域102n连接。来自晶体管M2的栅极电极101的配线也延伸设置在电容器C1的上层，并且作为电容器C1的栅极电极121发挥功能。

如图25和图26所示，由栅极电极121、硅膜117和在其之间配置的绝缘膜（未图示），形成电容器C1。栅极电极121与存储节点INT是同电位（V_INT）。在本实施方式中，图25所示的区域112是对n型硅膜例如掺杂磷等n型杂质而形成的n＋区域。而且，由于在n型杂质的掺杂的时候栅极电极121作为掩膜发挥功能，所以如图26所示，在栅极电极121的下方的硅膜形成n-区域。

本实施方式的光传感器，通过在第一实施方式中图4所示的复位信号和读出信号被驱动，并且积分期间和读出期间中的存储节点INT的电位变化如在第一实施方式中图9所示那样。因而，根据本实施方式的光传感器，与由积分期间结束时刻的受光面的照度的差引起的存储节点的电位差相比，提升后的电位差较大。例如，相比于暗状态情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位与饱和等级的光入射的情况下的存储期间结束时刻的存储节点的电位的电位差，上述暗状态情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位与饱和等级的光入射的情况下的读出期间中的提升后的存储节点的电位的电位差较大。其结果是，能实现灵敏度高且S／N比也高的光传感器。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS的电位被固定在恒定电位V_LS，并且该V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，由此与第一实施方式同样地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第四实施方式】

以下说明本发明的第四实施方式。针对具有与在上述的各实施方式中说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图27是本实施方式的光传感器的等效电路图。图28是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。图29是形成有放大元件（p沟道TFT）的区域的扩大图。图30是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。图31是作为放大元件的p沟道TFT的等效电路图。

本实施方式的光传感器如图27～图31所示，作为放大元件，代替在第一～第三实施方式中说明的可变电容器C1，使用p沟道TFT（晶体管M4）。而且，将晶体管M4作为放大元件来使用的本实施方式的光传感器的驱动信号和动作与在第一实施方式中参照图4和图9说明的相同。因而，根据本实施方式的光传感器，也能将存储节点的电位V_INT放大而读出。

另外，如图28和图29所示，本实施方式的光传感器，在配线RWS的宽幅部111延伸设置到覆盖配线107的整个宽度的位置的方面，与第一实施方式不同。根据该结构，本实施方式的光传感器具有与第一实施方式的光传感器相比边界长度短这样的优点。

以下说明边界长。边界长意味着放大元件和存储节点INT的边界的长度。例如，在第一实施方式中，如图6和图7所示，通过硅膜的延伸设置部107和配线RWS的宽幅部111的重叠来形成电容器C1。因而，在第一实施方式中，如图7所示，用粗线B表示放大元件和存储节点INT的边界，配线RWS的宽幅部111的外边缘是与硅膜的延伸设置部107重叠的部分。即，在第一实施方式中，图7所示的L_CAP的长度和2×W_CAP的值的和成为边界长。另外，在本实施方式的光传感器中，如图29所示，由于配线RWS的宽幅部111与硅膜的延伸设置部107重叠的部分作为放大元件发挥功能，所以该放大元件的宽度W_TFT（即延伸设置部107的宽度）的2倍为边界长。

在第一实施方式中，若要使边界长较短，则必须使L_CAP的长度较小，为了确保电容器C1的电容，电容器C1的布局（层，layout）面积增加。但是，在第四实施方式中，边界长是硅膜的延伸设置部107的宽度W_TFT，因此不使布局面积增加也能使边界长缩短。

而且，针对边界长度短为好的理由，以下参照图9和图32进行说明。如在第一实施方式中参照图9进行的说明那样，在从配线RWS供给的读出信号从低电平电位V_RWS.L向高电平电位V_RWS.H上升的途中，存在阈值电压V_off。此处，在时刻t₁中配线RWS的读出信号到达阈值电压V_off后，直到取样时刻t_S，优选存储节点的电位V_INT为一定（恒定）。但是，如图32所示，在读出信号上升的时刻t₁～t₂之间，以放大元件和存储节点之间的寄生电容为起因，存储节点的电位V_INT继续上升。另外，从读出信号的电位到达高电平电位V_RWS.H的时刻t₂起到取样时刻t_S之间，以漏电流为起因，存储节点的电位V_INT也继续上升。这样，在时刻t₁以后存储节点的电位V_INT发生上升这方面，由于电位的放大效果变小，所以不优选。为了抑制时刻t₁以后的以寄生电容和漏电流为起因的电位V_INT的上升，优选放大元件的边界长为短。

因而，第四实施方式的光传感器，在放大元件的边界长为短的方面，能抑制时刻t₁以后的以寄生电容和漏电流为起因的电位V_INT的上升，比第一实施方式的光传感器更有利。

另外，作为第四实施方式的光传感器的变形例，如图33和图34所示，通过采用使硅膜的延伸设置部107的宽度较小，且在延伸设置部107设置用于确保放大元件的宽度W_CAP的宽幅部107A的结构，能够实现确保放大元件的有效面积、并能够使边界长W_TFT进一步缩短的结构。在该情况下，作为放大元件的p沟道TFT的等效电路图，为如图35所示那样。根据该变形例的结构，与图27～图31所示的结构进行比较，能使边界长进一步缩短，因此能将时刻t₁以后的以寄生电容和漏电流为起因的电位V_INT的上升抑制为更小。由此，能进一步实现动态范围大的光传感器。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS的电位被固定为恒定电位V_LS，该V_LS的值为V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，与第一实施方式同样地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第五实施方式】

以下说明本发明的第五实施方式。针对具有与在上述的各实施方式中已说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图36是本实施方式的光传感器的等效电路图。图37是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。图38是形成有放大元件（n沟道TFT）的区域的扩大图。图39是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。图40是作为放大元件的n沟道TFT的等效电路图。

本实施方式的光传感器，作为放大元件，是代替在第二实施方式中已说明的n沟道MOS电容器而使用n沟道TFT（晶体管M4）的结构。而且，将n沟道TFT作为放大元件来使用的本实施方式的光传感器的驱动信号，如在第二实施方式中参照图19说明的那样，将n沟道TFT作为放大元件来使用的第四实施方式的驱动信号，高电平和低电平的电位相反。根据其驱动信号，本实施方式的光传感器，如在第一实施方式中参照图9说明的那样，能将存储节点的电位V_INT放大而读出。

如图36和图37所示，在本实施方式的光传感器中，二极管D1与第四实施方式相反朝向地被连接，即，二极管D1的阴极与配线RST连接，与n沟道TFT连接。而且，读出用的晶体管M2是p沟道TFT。

如图37和图38所示，本实施方式的光传感器在配线RWS的宽幅部111延伸设置到覆盖配线107的整个宽度的位置的方面，与第二实施方式不同。本实施方式的光传感器，如在上述的第四实施方式中与第一实施方式对比说明的那样，具有与第二实施方式的光传感器相比边界长较短这样的优点。即，第二实施方式的光传感器的边界长如图21所示，是L_CAP＋2×W_CAP。另一方面，本实施方式的光传感器的边界长，如图38所示，是延伸设置部107的宽度W_TFT。

在第二实施方式中，将边界长设定为短的时，必须将L_CAP的长度设定为小，为了确保电容器C1的电容，电容器C1的布局面积增加。但是，在本实施方式中，边界长是硅膜的延伸设置部107的宽度W_TFT的2倍，因此能够不使布局面积增加地将边界长设定为较短。由此，本实施方式的光传感器，在放大元件的边界长较短的方面，能抑制时刻t₁以后的以寄生电容和漏电流为起因的电位V_INT的上升，比第二实施方式的光传感器更有利。

另外，作为第五实施方式的光传感器的变形例，如图41和图42所示，通过采用使硅膜的延伸设置部107的宽度窄并且在延伸设置部107设置宽幅部107a的结构，能设置为既确保放大元件的有效面积又能够不使布局面积增加地使W_TFT进一步缩短的结构。在该情况下，作为放大元件的n沟道TFT的等效电路图如图43所示那样。根据该变形例的结构，与图36～图40所示的结构比较，能使边界长进一步短，因此能将时刻t₁以后的以寄生电容和漏电流为起因的电位V_INT的上升抑制为更小。由此，能进一步实现动态范围大的光传感器。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS的电位被固定为恒定电位V_LS，并且该V_LS的值为V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，由此与第一实施方式同样地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第六实施方式】

以下说明本发明的第六实施方式。针对具有与在上述的各实施方式中已说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图44是本实施方式的光传感器的等效电路图。图45是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。图46是形成有放大元件（二极管D2）的区域的扩大图。图47是表示本实施方式的光传感器中的各区域的连接关系的截面示意图。图48是作为放大元件的二极管的等效电路图。

本实施方式的光传感器在使用二极管D2作为放大元件这点上，与上述的各实施方式不同。而且，此处使用的二极管D2是在沟道上具备栅极电极的二极管。二极管D2通过在沟道区域上设置栅极电极，通过栅极-二极管间的电容进行读出期间的提升。如图44所示，本实施方式的光传感器具有作为放大元件发挥功能的二极管D2。如图44～图46所示，二极管D2的阴极（n型半导体区域107n）与二极管D1的阴极（n型半导体区域102n）连接，二极管D2的阳极（p型半导体区域107p）与存储节点INT连接。

在该结构中，通过在第一实施方式中图4所示的复位信号和读出信号，如在第一实施方式中图9所示那样，能将存储节点的电位V_INT进行放大而读出。

另外，本实施方式的结构与如第四实施方式那样使用p沟道TFT作为放大元件的结构比较，有以下两个优点。

第一优点是边界长更加短。也就是说，在本实施方式的光传感器中，如图46所示，由于边界B仅存在于p＋区域侧，所以边界长是硅膜的延伸设置部107的宽度W_TFT。因而，在能进一步抑制时刻t₁以后的以寄生电容和漏电流为起因的电位V_INT的上升的方面，比第四实施方式的光传感器更有利。

第二优点在于，由于二极管D1的阴极（n型半导体区域102n）和二极管D2的阴极（n型半导体区域107n）连接，所以与将二极管D1的阴极（n型半导体区域102n）连接于p型半导体区域的第四实施方式相比，连接是容易的。

而且，作为图44和图45所示的结构的变形例，可以采用图49和图50所示那样的结构。图49是本实施方式的第一变形例的光传感器的等效电路图。图50是表示上述第一变形例的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。如图49和图50所示，本实施方式的第一变形例的光传感器是追加了复位用晶体管M5的结构。

二极管D1的阳极（p型半导体区域102p）通过配线108和接触件109、110，与供给规定的DC电位的配线VSS连接。复位用晶体管M3的栅极电极131从配线RST延伸设置。根据该第一变形例的结构，如图44和图45所示与通过二极管D2而进行复位的结构比较，通过与存储节点INT连接的复位用的晶体管M3，有能更可靠地使存储节点复位的优点。

另外，作为第二变形例，也能是图51和图52所示那样的结构。图51是本实施方式的第二变形例的光传感器的等效电路图。图52是表示上述第二变形例的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。在图51和图52所示的结构中，在二极管D1的阳极（p型半导体区域102p）与供给复位信号的配线RST连接的方面，与上述的第一变形例不同。根据该结构，由于不需要另外设置配线VSS，所以与上述的第一变形例相比，有能使光传感器的布局面积小的优点。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS的电位被固定为恒定电位V_LS，并且该V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，与第一实施方式同样地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第七实施方式】

以下说明本发明的第七实施方式。针对具有与在上述的各实施方式中已说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图53是本实施方式的光传感器的等效电路图。图54是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。

本实施方式的光传感器，在第四实施方式中，在图33～图35所示的结构中，如图53和图54所示，将作为在二极管D1的背面设置的遮光膜LS的金属膜113延伸设置到与配线RWS相对的位置，通过该金属膜113和配线RWS之间的绝缘膜（未图示），形成有电容器C_SER。也就是说，本实施方式的光传感器与第四实施方式同样地，使用p沟道TFT（晶体管M4）作为放大元件。

在图53所示的结构中，电容器C_SER作为与金属膜113和二极管D1之间的电容Cc、Ca相对的串联电容器发挥功能。因此，能够在不使第一实施方式中已说明的公式（6）中的C_INT’增加的情况下，仅使C_INT增加，并且能提高读出时的放大效果。

而且，这样通过具备电容器C_SER而使读出时的放大效果提高的效果，与作为放大元件使用可变电容器的结构相比，在如本实施方式这样作为放大元件使用p沟道TFT的结构中更显著。

即，如图55A所示，在使用可变电容器C1作为放大元件的结构（第一实施方式）中组合了电容器C_SER的情况下，读出时，存储节点的电位V_INT不仅受到来自电容器C1的电荷△Ｑ_C的影响，还受到从电容器C_SER注入的电荷Q_S的影响。因而，在该结构中，电容器C_SER的存在能使读出时的放大效果降低。

另一方面，如图55B所示，如本实施方式，在作为放大元件使用p沟道TFT（晶体管M4）的结构中组合了电容器C_SER的情况下，在读出时，从电容器C_SER注入的电荷也一定通过晶体管M4。因而，从电容器C_SER注入的电荷（△Ｑ_S）与电荷△ＱC一同发挥使放大效果提高的作用。

因而，如本实施方式所示，在作为放大元件使用p沟道TFT的结构中组合了电容器C_SER的光传感器，能够得到高的放大效果，是有效的。

而且，在上述的说明中，表示了在第四实施方式中在图33～图35所示的结构中组合了电容器C_SER的例子，但是在第四和第五实施方式中说明的其他的结构中，通过组合电容器C_SER，也能得到同样的效果。

【第八实施方式】

以下说明本发明的第八实施方式。针对具有与上述的各实施方式中已说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图56是本实施方式的光传感器的等效电路图。图57是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。如图56和图57所示，在本实施方式的光传感器中，在多个像素区域上，分别并联地形成有二极管D1和电容器C3。电容器C3是通常的（非可变）电容器。而且，在图56和图57的例子中，采用通过一个读出用晶体管M2而从4个二极管D1进行读出的结构，但是作为读出对象的二极管D1的个数不限定于此。

在图56和图57所示的例子中，在与读出用晶体管M2最近的像素区域形成p沟道TFT（晶体管M4）作为放大元件，在其他的像素区域形成有通常的（非可变）电容器C3。

根据该结构，通过将多个二极管D1并联连接，能使光电流增加。另外，通过在多个二极管D1中与读出晶体管M2最近处配置放大元件，能将存储节点的电位放大而读出。由此，能够不使S／N比劣化而实现灵敏度高的光传感器。另外，通过使用p沟道TFT作为放大元件，如上所述，与使用可变电容器的情况相比，能使边界长变短。由此，能进一步使放大效果提高。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS（省略图示）的电位被固定为恒定电位V_LS，并且该V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，由此与第一实施方式同样地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第九实施方式】

以下说明本发明的第九实施方式。针对具有与上述的各实施方式中已说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图58是本实施方式的光传感器的等效电路图。图59是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。如图58和图59所示，在本实施方式的光传感器中，跨多个像素区域，分别并联地形成有二极管D1和电容器C3。电容器C3是通常的（非可变）电容器。而且，在图58和图59的例子中，采用通过一个读出用晶体管M2，从4个二极管D1进行读出的结构，但是作为读出对象的二极管D1的个数不限定于此。

在图58和图59所示的例子中，在4个二极管D1之中，在与读出用晶体管M2最近的像素区域设置作为放大元件的二极管D2，在其他的像素区域形成有通常的（非可变）电容器C3。另外，在读出用晶体管M2的相邻的像素区域形成有复位用晶体管M5。

根据该结构，通过将多个二极管D1并联连接，能使光电流增加。另外，通过在多个二极管D1中与读出晶体管M2最近处配置放大元件（二极管D2），能将存储节点的电位放大而读出。由此，能不使S／N比劣化地实现灵敏度高的光传感器。另外，通过使用二极管D2作为放大元件，如上所述，与使用可变电容器的情况比较，能使边界长缩短。由此，能进一步使放大效果提高。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS（图示省略）的电位被固定为恒定电位V_LS，该V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，与第一实施方式同样地，能得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

【第十实施方式】

以下说明本发明的第十实施方式。针对具有与上述的各实施方式中已说明的结构相同的功能的结构，附加与上述的实施方式相同的附图标记，并且省略其详细说明。

图60是本实施方式的光传感器的等效电路图。图61是表示本实施方式的光传感器的平面构造的一个例子的平面图。如图60和图61所示，本实施方式的光传感器，相对于第一实施方式的光传感器，是追加了复位晶体管M5的结构。复位晶体管M5的栅极电极131从配线RST延伸设置。

在该结构中，与第一实施方式的光传感器同样地，能将存储节点的电位放大而读出。由此，能够不使S／N比劣化地实现灵敏度高的光传感器。

另外，在本实施方式的光传感器中，二极管D1的遮光膜LS的电位被固定为恒定电位V_LS，该V_LS的值满足V_LS≥V_RST.H，更优选满足V_LS≥V_RST.H＋V_{th_p}，与第一实施方式同样地，能够得到相对于照度变化的线性良好的光传感器输出。

另外，这样设置复位晶体管M5的结构，除了第一实施方式，也能适用于第二实施方式、第三实施方式、第四实施方式、第五实施方式、第七实施方式和第八实施方式，能得到各个实施方式中已说明的那样的效果。

以上说明了本发明的第一～第十实施方式，但是本发明不仅限定于上述的各实施方式，在发明的范围内能进行各种变更。

例如，在上述的实施方式中举例说明了与光传感器连接的配线VDD、VSS和OUT与源极线COL一起被共用的结构。根据该结构，有像素开口率高的优点。但是，该结构由于光传感器用的配线共用源极线COL，所以用于像素显示的视频信号被施加在源极线COL期间，不能进行传感器电路输出数据的读出。因此，如图14所示，需要在回扫期间施加传感器电路输出数据的读出信号。因此，也可以采用将光传感器用的配线VDD、VSS和OUT与源极线COL分开地设置的结构。根据该结构，像素开口率变低，但是由于能与源极线COL分开地驱动光传感器用的配线，所以具有能与像素显示的定时无关地进行传感器电路输出数据的读出的优点。

产业上的可利用性

本发明作为在有源矩阵基板的像素区域内具有光传感器的显示装置，能够在产业上利用。

Claims (17)

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包括光传感器，

所述光传感器包括：

接收入射光的光检测元件；

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；

存储节点，该存储节点的电位根据在传感期间由所述光检测元件接受的光量而变化，所述传感期间为从供给所述复位信号开始到供给所述读出信号为止的期间；

根据所述读出信号，使所述存储节点的电位放大的放大元件；和

传感器开关元件，其用于将由所述放大元件放大后的电位作为所述光传感器的传感器电路的输出而读出到输出配线，

对所述光检测元件，在与其受光面相反的一侧设置有遮光膜，

所述遮光膜与供给使该遮光膜固定在恒定电位的电压的电源连接，

当设所述恒定电位为V_LS、所述复位信号的高电平电位为V_RST.H时，V_LS≥V_RST.H。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

所述光检测元件是PIN二极管，当设所述PIN二极管的p沟道阈值电压为V_{th_p}时，V_LS≥V_RST.H+V_{th_p}。

3.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述放大元件是可变电容器。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：

所述可变电容器是包含所述读出信号配线、绝缘膜和在硅膜形成的p型半导体区域的MOS电容器。

5.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：

所述可变电容器是包含所述传感器开关元件的栅极电极、绝缘膜和在硅膜形成的n型半导体区域的MOS电容器。

6.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述放大元件是p沟道薄膜晶体管。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：

在所述p沟道薄膜晶体管中，沟道区域形成在连接所述光检测元件和所述存储节点的硅膜的宽幅部，该p沟道薄膜晶体管的栅极电极以与所述宽幅部重叠的方式设置。

8.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述放大元件是n沟道薄膜晶体管。

9.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述放大元件是在沟道上设置有栅极电极的二极管。

10.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述光传感器包括以相对于所述遮光膜和所述光检测元件的寄生电容形成串联电容的方式，与所述遮光膜相对地设置的电极，

所述电极与所述读出信号配线电连接。

11.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

在所述像素区域具有多个所述光检测元件，

所述多个光检测元件并联连接，

所述放大元件与所述多个光检测元件的末端的光检测元件连接。

12.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述传感器开关元件是三端子开关元件，

所述三端子之中的栅极电极与所述存储节点连接，

所述三端子之中剩余的两端子中的一个与所述输出配线连接。

13.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

还包括所述传感器开关元件的复位用开关元件。

14.如权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：

所述放大元件的开/关转换的阈值电位在所述读出信号的低电平电位和高电平电位之间。

15.如权利要求1或2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相对基板；和

被夹持在所述有源矩阵基板和相对基板之间的液晶。

16.一种显示装置，其特征在于：

所述显示装置在有源矩阵基板的像素区域包括光传感器，

所述光传感器包括：

接收入射光的光检测元件；

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；

存储节点，该存储节点的电位根据在传感期间由所述光检测元件接受的光量而变化，所述传感期间为从供给所述复位信号开始到供给所述读出信号为止的期间；

根据所述读出信号使所述存储节点的电位放大的放大元件；和

传感器开关元件，其用于将由所述放大元件放大后的电位作为所述光传感器的传感器电路的输出而读出到输出配线，

对所述光检测元件，在与其受光面相反的一侧设置有遮光膜，

所述遮光膜与供给使该遮光膜固定在恒定电位的电压的电源连接。

17.如权利要求16所述的显示装置，其特征在于：

所述光检测元件是PIN二极管。