JP2008209645A - Liquid crystal display device and its driving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device and a driving method thereof.
一般に液晶などを用いた表示装置は画像情報のアウトプットを行う機器であるが、画像読取り機能を付加することで、画像情報のインプットも可能にすることができる。この技術によって、単一のデバイスで、画像情報の入出力、双方向の情報のやりとりを実現することができる。
読取り機能を付加した液晶表示素子を用いることで、液晶表示パネルに指を押し付けて指紋を読み取り、また、液晶表示パネルに書類を押し付けてそこに書かれた文字を読み取ることができる。また表示パネルをペン等でタッチするとその位置を読み取ることができるため、液晶表示装置にタッチパネルと同等の機能を付加させることができる（例えば、特許文献１参照）。
By using a liquid crystal display element to which a reading function is added, a fingerprint can be read by pressing a finger against the liquid crystal display panel, and a character written thereon can be read by pressing a document against the liquid crystal display panel. Further, when the display panel is touched with a pen or the like, the position can be read, so that a function equivalent to that of a touch panel can be added to the liquid crystal display device (see, for example, Patent Document 1).
図１６は、従来の読取方法を示す図である。
読み取り開始時には、それまで表示していた表示映像を画像を読み取るためのパターンである読み取り映像に切替えて表示していた。この読み取り映像は、例えば、ブルーなどの単一色が均一に表示された画像である。そして、バックライトからの光は、表示されている読み取り映像を介して均一な光となって液晶表示パネル上の書類等に照射される。この書類等から反射した光を検出して処理することで画像が読取られる。
FIG. 16 is a diagram illustrating a conventional reading method.
At the start of reading, the display image displayed until then was switched to a read image that is a pattern for reading an image. This read image is an image in which a single color such as blue is uniformly displayed. Then, the light from the backlight becomes uniform light through the displayed read video and is irradiated onto the document or the like on the liquid crystal display panel. An image is read by detecting and processing the light reflected from the document or the like.
このようにして、読み取り映像が表示されている期間に画像情報が読み取られ、その後、必要に応じて表示映像の表示が再開される。
なお、表示映像に替えて読み取り映像を表示するのは、表示される映像の輝度が画像読み取りに影響を及ぼすのを避けるためである。
従って、従来の方式では、読み取りを行うためには映像の表示を停止させ、読み出し用画面に切り替える必要があった。このため、読み取りに数秒程度かかる場合には、その間に映像を表示することはできなかった。このように画像読み取り期間では映像表示が行われないため、画像情報の入出力機能のうち、出力機能が画像読み取り期間で停止するという問題が指摘されていた。
In this way, image information is read during a period in which the read video is displayed, and then the display of the display video is resumed as necessary.
The reason why the read video is displayed instead of the display video is to prevent the luminance of the displayed video from affecting the image reading.
Therefore, in the conventional method, in order to perform reading, it is necessary to stop displaying video and switch to a reading screen. For this reason, when reading takes about several seconds, video cannot be displayed during that time. As described above, since video display is not performed during the image reading period, it has been pointed out that the output function of the image information input / output function is stopped during the image reading period.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、画像情報の入力機能と出力機能とを両立させることのできる液晶表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of achieving both an input function and an output function of image information and a driving method thereof.
上記課題を解決するための本発明は、光センサを有し基板上にマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部とを有し、前記制御部は、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込むように制御する映像書き込み制御部を備える液晶表示装置である。 In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate, and signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A data driving unit that supplies signals via the data line, and a data read processing unit that reads and processes signals corresponding to the amount of light received by the photosensors via read lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A gate line for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display elements to which a signal is supplied from the data driver through a plurality of gate lines arranged corresponding to the rows of the plurality of liquid crystal display elements A driving unit; and a control unit that controls the data driving unit, the data read processing unit, and the gate line driving unit. The control unit sequentially scans the liquid crystal display elements in a predetermined period within one field. Display video Writes No., a liquid crystal display device comprising an image writing control unit that the controls to sequentially scan the liquid crystal display device writes the read video signal in other periods within one field.
また本発明は、光センサを有し基板上にマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部と、前記表示映像信号の一部を前記読み取り映像信号に置換する信号置換部とを有し、前記制御部は、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込むように制御する映像書き込み制御部と、前記信号置換部が置換した読み取り映像信号によって表示される読取画像が画面上を走査する周期が、フィールド周期と異なるように制御する走査制御部とを備える液晶表示装置である。 The present invention also provides a signal through a plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate, and signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A data driver, a data read processor for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to the row of the plurality of liquid crystal display elements, and the plurality of liquid crystal displays A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the row of the elements; A control unit that controls the driving unit, the data reading processing unit, and the gate line driving unit; and a signal replacement unit that replaces a part of the display video signal with the read video signal. Within a given period A video writing control unit that sequentially scans the liquid crystal display elements to write display video signals and controls the liquid crystal display elements to sequentially scan and write read video signals in another period in one field; A liquid crystal display device comprising: a scanning control unit that controls a scanning period of a read image displayed by a read video signal replaced by the signal replacement unit on a screen to be different from a field cycle.
また本発明は、光センサを有し基板上にマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部とを有し、前記液晶表示素子は、前記光センサでの受光量に応じて電荷量が変化するキャパシタの電圧を前記読み出し線に出力する読出し部を有し、 前記データ駆動部は、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配され、前記キャパシタに初期電荷をチャージするためのプリチャージ線を有し、前記制御部は、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して黒映像信号を書き込むように制御する映像書き込み制御部と、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージすると共に、前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すように制御する反射光読出し制御部と、前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージし、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すように制御する外光読出し制御部とを備えた液晶表示装置である。 The present invention also provides a signal through a plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate, and signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A data driver, a data read processor for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to the row of the plurality of liquid crystal display elements, and the plurality of liquid crystal displays A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the row of the elements; A controller that controls the driving unit, the data reading processing unit, and the gate line driving unit, wherein the liquid crystal display element reads the voltage of the capacitor whose charge amount changes according to the amount of light received by the photosensor. Output to line The data driver includes a precharge line that is arranged corresponding to the column of the plurality of liquid crystal display elements and charges the capacitor with an initial charge; Video for controlling to sequentially scan the liquid crystal display elements and write a display video signal in a predetermined period in the field and to write black video signals by sequentially scanning the liquid crystal display elements in another period in one field And a reflected light read control unit that precharges the voltage of the capacitor in response to writing of the display video signal and controls to read out the voltage of the capacitor in response to writing of the black video signal. The capacitor voltage is precharged in response to the writing of the black video signal, and the capacitor in response to the writing of the display video signal. A liquid crystal display device which includes an outer light read control section for controlling to read the voltage of Sita.
また本発明は、光センサを有し基板上にマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部とを有する液晶表示装置の駆動方法であって、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込む駆動方法である。 The present invention also provides a signal through a plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate, and signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A data driver, a data read processor for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to the row of the plurality of liquid crystal display elements, and the plurality of liquid crystal displays A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the row of the elements; A driving method of a liquid crystal display device having a driving unit, a data reading processing unit, and a control unit for controlling a gate line driving unit, wherein the liquid crystal display elements are sequentially scanned and displayed during a predetermined period in one field. Video Writing a driving method of writing read image signal by sequentially scanning the liquid crystal display device in other period in one field.
また本発明は、光センサを有し基板上にマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部と、前記表示映像信号の一部を前記読み取り映像信号に置換する信号置換部とを有する液晶表示装置の駆動方法であって、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込み、前記信号置換部が置換した読み取り映像信号によって表示される読取画像が画面上を走査する周期が、フィールド周期と異なるように制御する駆動方法である。 The present invention also provides a signal through a plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate, and signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A data driver, a data read processor for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to the row of the plurality of liquid crystal display elements, and the plurality of liquid crystal displays A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the row of the elements; A driving method of a liquid crystal display device, comprising: a control unit that controls a driving unit, a data read processing unit, and a gate line driving unit; and a signal replacement unit that replaces a part of the display video signal with the read video signal. 1 fee The liquid crystal display element is sequentially scanned and a display video signal is written in a predetermined period in a window, and the liquid crystal display element is sequentially scanned and a read video signal is written in another period in one field. Is a driving method for controlling the scanning period of the read image displayed by the read video signal replaced by the above so as to be different from the field period.
また本発明は、光センサを有し基板上にマトリクス状に配列された複数の液晶表示素子と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部とを有し、前記液晶表示素子は、前記光センサでの受光量に応じて電荷量が変化するキャパシタの電圧を前記読み出し線に出力する読出し部を有し、前記データ駆動部は、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配され、前記キャパシタに初期電荷をチャージするためのプリチャージ線を有する液晶表示装置の液晶表示方法であって、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して黒映像信号を書き込み、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すと共に、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージし、前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すと共に、前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージする駆動方法である。 The present invention also provides a signal through a plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate, and signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements. A data driver, a data read processor for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to the row of the plurality of liquid crystal display elements, and the plurality of liquid crystal displays A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the row of the elements; A controller that controls the driving unit, the data reading processing unit, and the gate line driving unit, wherein the liquid crystal display element reads the voltage of the capacitor whose charge amount changes according to the amount of light received by the photosensor. Output to line In the liquid crystal display method of the liquid crystal display device, the data driver includes a precharge line that is arranged corresponding to the row of the plurality of liquid crystal display elements and charges the capacitor with an initial charge. And sequentially scanning the liquid crystal display element in a predetermined period in one field to write a display video signal, and sequentially scanning the liquid crystal display element in another period in one field to write a black video signal, The voltage of the capacitor is read in response to the writing of the display video signal, the capacitor voltage is precharged in response to the writing of the display video signal, and the voltage of the capacitor is corresponding to the writing of the black video signal. In the driving method, the voltage is read and the capacitor voltage is precharged corresponding to the writing of the black video signal.
本発明の液晶表示装置及びその駆動方法によれば、画像情報の入力機能と出力機能とを両立させることができる。 According to the liquid crystal display device and the driving method thereof of the present invention, both an image information input function and an output function can be achieved.
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の概略の構成を示す図である。
液晶表示装置１００は、複数の画像読取り機能付き液晶表示素子を有する液晶表示パネルＤＰ、および液晶表示パネルＤＰを制御する制御回路ＣＴＬを備える。
液晶表示パネルＤＰには、表示エリア１１０、ゲート線駆動回路１１２、データ線駆動回路１１４、及びデータ読出処理回路１１６が設けられている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
The liquid
The liquid crystal display panel DP is provided with a
表示エリア１１０には、複数の画像読取り機能付き液晶表示素子１３０がマトリクス状に配置される。複数の液晶表示素子１３０の行に沿って複数のゲート線（不図示）が配設され、同じく、複数の液晶表示素子１３０の列に沿って複数のデータ線（不図示）が配設される。
ゲート線駆動回路１１２は、複数のゲート線を順次駆動する。データ線駆動回路１１４は、各ゲート線の駆動に合わせてデータ線にデータを出力する。データ読出処理回路１１６は、液晶表示素子１３０から読取ったデータを取り出して処理する。
In the
The gate
制御回路ＣＴＬは、ゲート線駆動回路１１２、データ線駆動回路１１４、及びデータ読出処理回路１１６の動作を制御する。
The control circuit CTL controls operations of the gate
図２は、本発明の第１の実施の形態の画像読取り機能付き液晶表示素子の構成を示す等価回路である。
また、表示用ゲート線、プリチャージ用ゲート線及び信号読出用ゲート線は、複数の液晶表示素子の行に沿って配置されるゲート線であり、信号線、プリチャージ線及び信号読出し線は、複数の液晶表示素子の列に沿って配置されるデータ線である。
FIG. 2 is an equivalent circuit showing the configuration of the liquid crystal display element with an image reading function according to the first embodiment of the present invention.
The display gate line, the precharge gate line, and the signal readout gate line are gate lines arranged along a row of a plurality of liquid crystal display elements, and the signal line, the precharge line, and the signal readout line are It is a data line arranged along a row of a plurality of liquid crystal display elements.
図２に示す液晶表示素子は、表示部と読出し部とを備えている。
表示部には、画素ＰＸ及び画素ＴＦＴが設けられている。画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ及びそれらに挟持される液晶層が液晶画素ＰＸを構成する。画素ＴＦＴは、スイッチング素子としての薄膜トランジスタである。
画素電極ＰＥは画素ＴＦＴのドレインに接続され、共通電極ＣＥにはコモン電圧Ｖｃｏｍが印加される。画素ＴＦＴのゲートは表示用ゲート線に接続され、ソース−ドレインパスが信号線および画素電極ＰＥ間に接続されて形成されている。画素ＴＦＴは、表示用ゲート線を介して駆動されたときに導通し、信号線の電位を画素電極ＰＥに印加する。
The liquid crystal display element shown in FIG. 2 includes a display unit and a reading unit.
In the display portion, a pixel PX and a pixel TFT are provided. The pixel electrode PE, the common electrode CE, and the liquid crystal layer sandwiched between them constitute the liquid crystal pixel PX. The pixel TFT is a thin film transistor as a switching element.
The pixel electrode PE is connected to the drain of the pixel TFT, and a common voltage Vcom is applied to the common electrode CE. The gate of the pixel TFT is connected to the display gate line, and the source-drain path is connected between the signal line and the pixel electrode PE. The pixel TFT becomes conductive when driven through the display gate line, and applies the potential of the signal line to the pixel electrode PE.
読出し部には、フォトダイオード、センサ容量、増幅器、プリチャージＴＦＴ及び読出しＴＦＴが設けられている。プリチャージＴＦＴ及び読出しＴＦＴは、スイッチング素子としての薄膜トランジスタである。
そして、フォトダイオードとセンサ容量は並列に接続され、その一端がプリチャージＴＦＴのドレインと増幅器の入力端とに接続されている。プリチャージＴＦＴのゲートは、プリチャージ用ゲート線に接続され、ソース−ドレインパスがプリチャージ線および増幅器の入力端間に接続されて形成されている。読出しＴＦＴのゲートは、信号読出し用ゲート線に接続され、ソース−ドレインパスが信号読出し線および増幅器の出力端間に接続されて形成されている。
The readout unit is provided with a photodiode, a sensor capacitor, an amplifier, a precharge TFT, and a readout TFT. The precharge TFT and the readout TFT are thin film transistors as switching elements.
The photodiode and the sensor capacitor are connected in parallel, and one end thereof is connected to the drain of the precharge TFT and the input end of the amplifier. The gate of the precharge TFT is connected to the precharge gate line, and the source-drain path is connected between the precharge line and the input terminal of the amplifier. The gate of the readout TFT is connected to the signal readout gate line, and the source-drain path is formed between the signal readout line and the output terminal of the amplifier.
次に表示部の動作について説明する。なお、制御回路ＣＴＬが表示部の動作を制御する。
表示用ゲート線には走査信号が入力されており、複数の表示用ゲート線が順次選択され、ある瞬間では１本の表示用ゲート線のみがアクティブ状態になる。アクティブ状態になった表示用ゲート線に接続された画素ＴＦＴがオンされ、信号線に印加されていた表示信号が画素電極ＰＥに印加され、液晶層のコンデンサ成分ＣＬＣに表示電圧が充電される。この後、表示用ゲート線が非アクティブ状態になると、画素ＴＦＴはオープンとなり、次にアクティブ状態になるまで、液晶層に印加された表示電圧が保持される。
Next, the operation of the display unit will be described. Note that the control circuit CTL controls the operation of the display unit.
A scanning signal is input to the display gate line, and a plurality of display gate lines are sequentially selected. At a certain moment, only one display gate line is activated. The pixel TFT connected to the display gate line in the active state is turned on, the display signal applied to the signal line is applied to the pixel electrode PE, and the display voltage is charged in the capacitor component CLC of the liquid crystal layer. Thereafter, when the display gate line becomes inactive, the pixel TFT is opened, and the display voltage applied to the liquid crystal layer is held until the pixel TFT is next activated.
続いて、読出し部の動作について説明する。なお、制御回路ＣＴＬが読出し部の動作を制御する。
プリチャージ用ゲート線にも走査信号が入力されており、複数のプリチャージ用ゲート線が順次選択され、ある瞬間では１本のプリチャージ用ゲート線のみがアクティブ状態になる。アクティブ状態になったプリチャージ用ゲート線に接続されたプリチャージＴＦＴがオンされ、プリチャージ線に印加されていたプリチャージ電圧がセンサ容量に印加され、そのコンデンサにプリチャージ電圧に対応した電荷が蓄積される。
Next, the operation of the reading unit will be described. Note that the control circuit CTL controls the operation of the reading unit.
A scanning signal is also input to the precharge gate line, and a plurality of precharge gate lines are sequentially selected, and at a certain moment, only one precharge gate line is activated. The precharge TFT connected to the active precharge gate line is turned on, the precharge voltage applied to the precharge line is applied to the sensor capacitor, and the charge corresponding to the precharge voltage is applied to the capacitor. Accumulated.
その後、蓄積された電荷はフォトダイオードの特性によって定まる所定のカーブに従って放電される。ここで、フォトダイオードに光が照射されると、受光量によってフォトダイオードの特性が変化するため、放電の程度が変化する。即ち、一定期間後のコンデンサの電位はフォトダイオードに照射される光量に依存する。従って、一定期間後のコンデンサの電位を読み取ることで、照射光量を得ることができる。 Thereafter, the accumulated electric charge is discharged according to a predetermined curve determined by the characteristics of the photodiode. Here, when the photodiode is irradiated with light, the characteristics of the photodiode change depending on the amount of light received, so the degree of discharge changes. That is, the potential of the capacitor after a certain period depends on the amount of light applied to the photodiode. Therefore, the amount of irradiation light can be obtained by reading the potential of the capacitor after a certain period.
そこで、一定期間後、信号読出し用ゲート線に走査信号を入力して順次選択し、所定の信号読み出し用ゲート線をアクティブ状態にする。アクティブ状態になった信号読出し用ゲート線に接続された読出しＴＦＴがオンされ、コンデンサの電位が信号読出し線に供給される。なお、読み取り精度を向上させるため、増幅回路を介してコンデンサの電位を読み出す。 Therefore, after a certain period, a scanning signal is inputted to the signal reading gate line and sequentially selected, and a predetermined signal reading gate line is activated. The readout TFT connected to the active signal readout gate line is turned on, and the potential of the capacitor is supplied to the signal readout line. Note that the potential of the capacitor is read out through an amplifier circuit in order to improve reading accuracy.
図３は、本発明の第１の実施の形態における画像読出し方法を説明する図である。
本実施の形態の特徴は、１フィールド内に表示画面と読み出し用画面を共に表示することにある。通常、６０Ｈｚ以上の点滅動作は人間の眼では識別することができない。そこで、１フィールドの表示周波数を６０Ｈｚ以上とすれば、表示画面内に読み出し用画面を表示した場合であっても点滅は認識されず映像表示は連続性を保つことができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining an image reading method according to the first embodiment of the present invention.
The feature of this embodiment is that both the display screen and the readout screen are displayed in one field. Usually, the blinking operation of 60 Hz or more cannot be identified by the human eye. Therefore, if the display frequency of one field is set to 60 Hz or more, even when the readout screen is displayed in the display screen, the blinking is not recognized and the video display can maintain the continuity.
図３の（１）はある時点での画面を示している。表示映像の一部に帯状の読み出し用映像が表示され、その帯状の読み出し用映像が１フィールド内で画面の上端から下端に向かって移動する。
この動作を実現するために、１フィールド内に表示用のゲート信号を２つ走査させる。最初の表示用ゲート信号の入力に合わせて表示映像を書き込み、次の表示用ゲート信号の入力に合わせて読出し用映像を書き込む。最初の表示用ゲート信号が入力してから次の表示用ゲート信号が入力するまでの期間が映像表示期間である。このタイミング、すなわち最初の表示用ゲート信号のスタートパルスと次の表示用ゲート信号のスタートパルスの間隔を調整することで読み取り期間の長さと映像表示期間の長さを自在にコントロールできる。
(1) in FIG. 3 shows a screen at a certain time point. A strip-shaped readout video is displayed on a part of the display video, and the strip-like readout video moves from the upper end to the lower end of the screen within one field.
In order to realize this operation, two display gate signals are scanned in one field. A display video is written in accordance with the input of the first display gate signal, and a readout video is written in accordance with the input of the next display gate signal. The period from the input of the first display gate signal to the input of the next display gate signal is the video display period. By adjusting the timing, that is, the interval between the start pulse of the first display gate signal and the start pulse of the next display gate signal, the length of the reading period and the length of the video display period can be freely controlled.
図３の（２）は読み取り動作を説明するための画面である。
上述したように、読み出し用画像の帯を走査するように構成したので、読み出し用画像が書かれるタイミングにほぼ合わせてプリチャージを実施する。そして、読み出し用画像が映像表示画像に切り替わるタイミングで信号を読み出す。
(2) of FIG. 3 is a screen for explaining the reading operation.
As described above, since the band of the readout image is configured to be scanned, precharge is performed almost in synchronization with the timing at which the readout image is written. Then, the signal is read out at the timing when the readout image is switched to the video display image.
図４は、上述の読み取り動作を実現するためのゲート信号のタイムチャートである。
表示用ゲート線１のアクティブ状態に合わせて表示部に表示映像信号が書き込まれ、そのタイミングにほぼ合わせて信号読出し用ゲート線１がアクティブ状態となって読出し部から信号が信号読出し線に読み出される。
そして、所定時間経過後、表示用ゲート線１のアクティブ状態に合わせて表示部に読み出し用映像信号が書き込まれ、そのタイミングにほぼ合わせてプリチャージ用ゲート線１がアクティブ状態となって読出し部のプリチャージが実行される。
以上の動作が、それぞれの行（ライン）の液晶表示素子に対して実行される。
FIG. 4 is a time chart of a gate signal for realizing the above-described reading operation.
A display video signal is written to the display unit in accordance with the active state of the
Then, after a predetermined time has elapsed, the readout video signal is written on the display unit in accordance with the active state of the
The above operation is performed on the liquid crystal display elements in each row (line).
第１の実施の形態では、「表示用映像」と「読み出し用映像」とを同じ信号線を介して表示部に供給している。従って、短時間の内にこれらの映像を切り替える必要がある。
本第１の実施の形態では、表示映像を書き込むための表示用ゲート信号と読み出し用映像を書き込むための表示用ゲート信号のパルス出力タイミングを１パルス分ずらしている。即ち、両パルスの位相を１パルス分ずらしている点に特徴を有している。
In the first embodiment, “display video” and “read video” are supplied to the display unit via the same signal line. Therefore, it is necessary to switch these images within a short time.
In the first embodiment, the pulse output timings of the display gate signal for writing the display video and the display gate signal for writing the read video are shifted by one pulse. That is, it is characterized in that the phases of both pulses are shifted by one pulse.
表示用ゲート信号ｎのパルス信号に合わせて信号線から「表示用映像」が出力される。そして、次の１パルス後のタイミングの表示用ゲート線ｍのパルス信号に合わせて信号線から「読み出し用映像」が出力される。
このように、ゲート信号のパルスのずれにあわせて、信号線から「表示用映像」と「読み出し用映像」とを交互に高速に切り替える。これにより、図３に示すように読み出し用画像の帯を走査させることができる。
A “display image” is output from the signal line in accordance with the pulse signal of the display gate signal n. Then, the “read video” is output from the signal line in accordance with the pulse signal of the display gate line m at the timing after the next one pulse.
As described above, the “display video” and the “read video” are alternately switched at high speed from the signal line in accordance with the shift of the pulse of the gate signal. Thereby, as shown in FIG. 3, the band of the read-out image can be scanned.
ただし、１フィールド内で２つの映像を表示するためには高速応答の液晶が必要である。信号が書き換わっても表示映像が追従できなければ効果はないためである。従って、高速応答が実現できる例えばＯＣＢモード液晶（以下、「ＯＣＢ液晶」と称す）を用いることができる。
ところで、ＯＣＢ液晶では、ベンド配向に転移しても、スプレー配向のエネルギーとベンド配向のエネルギーとが拮抗するレベル以下の電圧印加状態や電圧無印加状態が長期間続く場合に再びスプレー配向に逆転移してしまうという性質を有する。
従来、ベンド配向からスプレー配向への逆転移を防止するため、例えば１フィールドの画像を表示するフィールド毎に大きな電圧を液晶に印加する駆動方式がとられている。ノーマリホワイトの液晶表示パネルでは、この電圧が黒表示となる画素電圧に相当するため、黒挿入駆動と呼ばれる。
そこで、第１の実施の形態では、「読み出し用画像」をベンド配向を維持するための黒挿入パルスと兼用させてもよい。
However, in order to display two images within one field, a high-speed response liquid crystal is required. This is because even if the signal is rewritten, there is no effect if the display image cannot follow. Therefore, for example, an OCB mode liquid crystal (hereinafter referred to as “OCB liquid crystal”) capable of realizing a high-speed response can be used.
By the way, in the OCB liquid crystal, even when transitioning to bend alignment, when the voltage application state below the level at which spray alignment energy and bend alignment energy antagonize or when no voltage application state continues for a long time, it reversely transitions back to spray alignment. It has the property of end up.
Conventionally, in order to prevent reverse transition from bend alignment to spray alignment, for example, a driving method is applied in which a large voltage is applied to the liquid crystal for each field displaying an image of one field. In a normally white liquid crystal display panel, since this voltage corresponds to a pixel voltage for black display, this is called black insertion driving.
Therefore, in the first embodiment, the “reading image” may also be used as a black insertion pulse for maintaining bend alignment.
また、ベンド配向を維持するためにはできるだけ高い電圧を印加することが望ましい。図５は、ＯＣＢ液晶の画素電圧と透過率との関係を示す図である。横軸は画素電圧を示し、縦軸は透過率を示している。なお、このグラフはノーマリーホワイトモードの例である。図５に示すＯＣＢ液晶では、電圧を印加すると５Ｖにおいて一旦黒になるが、さらに電圧を印加すると輝度が上昇してくる現象が見られる。 In order to maintain bend alignment, it is desirable to apply as high a voltage as possible. FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the pixel voltage and the transmittance of the OCB liquid crystal. The horizontal axis indicates the pixel voltage, and the vertical axis indicates the transmittance. This graph is an example of a normally white mode. In the OCB liquid crystal shown in FIG. 5, when a voltage is applied, it once becomes black at 5 V, but when a voltage is further applied, a phenomenon in which the luminance increases is observed.
ここで、読み出し用画像としては、黒よりも輝度の高い階調で均一に表示される画像が望ましい。原稿を読み取るためには、原稿を照明するバックライトからの光が必要だからである。但し、明るすぎる場合は表示映像のコントラストが低くなる課題がある。本検討によれば、ベンド配向を効率的に維持しながら照明効果をもたせるためには、グレーの均一画像が与えられるように黒表示電圧以上の電圧をかけることが望ましい。例えば、図５では、黒電圧である５Ｖよりも高く最大電圧である６Ｖ以下の電圧を印加することが望ましい。 Here, the image for reading is desirably an image that is uniformly displayed with a gradation having higher luminance than black. This is because light from the backlight that illuminates the document is required to read the document. However, if it is too bright, there is a problem that the contrast of the displayed image is lowered. According to this study, it is desirable to apply a voltage equal to or higher than the black display voltage so as to give a gray uniform image in order to provide an illumination effect while efficiently maintaining the bend orientation. For example, in FIG. 5, it is desirable to apply a voltage that is higher than the black voltage of 5V and lower than the maximum voltage of 6V.
次に信号読み取り動作について述べる。上述したように、読み出し用画像が書き込まれるタイミングにほぼ合わせてプリチャージを実施する。そして、読み出し用画像が終わり表示画像に切り替わるタイミングで信号を読み出す。
図２に示す画素構造では、プリチャージ線と信号読み出し線が独立に形成され、プリチャージ用ゲート線と信号読み出し用ゲート線も独立に形成されている。従って、上述の読み取り動作を実現する上では、表示動作において説明したような、１パルス分の位相補償をここでは考える必要はない。
Next, the signal reading operation will be described. As described above, precharging is performed almost in synchronization with the timing at which the read image is written. Then, the signal is read out at the timing when the readout image ends and switches to the display image.
In the pixel structure shown in FIG. 2, the precharge line and the signal readout line are formed independently, and the precharge gate line and the signal readout gate line are also formed independently. Therefore, in realizing the above-described reading operation, it is not necessary to consider the phase compensation for one pulse as described in the display operation.
以上説明した第１の実施の形態によれば、１フレーム内に読み出し用画像を挿入し走査させ、この走査する読み出し用画像に合わせて、センサーのプリチャージと信号読み取りを実現させる。このように構成することで、表示を実行しながら読み取りを実現することができる。 According to the first embodiment described above, a readout image is inserted and scanned in one frame, and sensor precharge and signal reading are realized in accordance with the readout readout image. With this configuration, reading can be realized while executing display.
本第１の実施の形態では、３種のゲート線（表示用ゲート線、プリチャージ用ゲート線、信号読み出し用ゲート線）を設けている。そのためアモルファスシリコンを用いた液晶デバイスでは、ゲートドライバを３種用意する必要があり、外部に実装するパッド数が増え現実的ではない。そこで、本第１の実施の形態では低温ポリシリコンを用い、ガラス上にゲートドライバを内蔵させた。また同様に、映像を供給するソース側も検出回路等を構成する必要があるがこれも低温ポリシリコン回路で形成した。本第１の実施の形態を構成するには、低温ポリシリコン方式のアクティブマトリクス方式が適している。 In the first embodiment, three types of gate lines (display gate line, precharge gate line, and signal readout gate line) are provided. Therefore, in a liquid crystal device using amorphous silicon, it is necessary to prepare three types of gate drivers, which increases the number of pads to be mounted outside and is not realistic. Therefore, in the first embodiment, low-temperature polysilicon is used and a gate driver is built on the glass. Similarly, the source side that supplies the image also needs to form a detection circuit or the like, which is also formed of a low-temperature polysilicon circuit. The low temperature polysilicon type active matrix system is suitable for configuring the first embodiment.
〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図６は、第２の実施の形態の液晶表示素子の等価回路構成を示す図である。
第２の実施の形態では、プリチャージ線と信号読み出し線を共有化して共有線とし、さらにプリチャージ用ゲート線と信号読み出し用ゲート線を共有化して共有ゲート線とした。この構成により、配線を２本削減することができ、大幅な開口率向上を実現することができる。
FIG. 6 is a diagram showing an equivalent circuit configuration of the liquid crystal display element of the second embodiment.
In the second embodiment, the precharge line and the signal readout line are shared to form a shared line, and the precharge gate line and the signal readout gate line are shared to form a shared gate line. With this configuration, two wires can be reduced, and a significant improvement in aperture ratio can be realized.
この動作を実現するために、共用のゲート線からプリチャージ用ゲートパルスと信号読み出し用ゲートパルスを切り替えて出力し、これに合わせて、縦配線であるプリチャージ、信号読み出し共用線では、プリチャージ供給と信号の読み出しを交互に切り替えた。このため、本実施の形態の読み出し動作においては、表示動作で説明したと同様の位相補償を実施した。すなわち、１パルス分の位相ずらしを実施した。 In order to realize this operation, the precharge gate pulse and the signal readout gate pulse are switched and output from the common gate line, and the precharge and the signal readout common line that are vertical wirings are pre-charged accordingly. Supply and signal readout were switched alternately. For this reason, in the read operation of the present embodiment, the same phase compensation as described in the display operation is performed. That is, a phase shift for one pulse was performed.
図７は、上述の読み取り動作を実現するためのゲート信号のタイムチャートである。
表示用ゲート線１のアクティブ状態に合わせて表示部に表示映像信号が書き込まれ、そのタイミングにほぼ合わせて共用ゲート線１がアクティブ状態となって読出し部から信号が共用線に読み出される。
そして、所定時間経過後、表示用ゲート線１のアクティブ状態に合わせて表示部に読み出し用映像信号が書き込まれ、そのタイミングにほぼ合わせて共用ゲート線１がアクティブ状態となって読出し部のプリチャージが実行される。
FIG. 7 is a time chart of a gate signal for realizing the above-described reading operation.
A display video signal is written to the display unit in accordance with the active state of the
Then, after a predetermined time has elapsed, a readout video signal is written on the display unit in accordance with the active state of the
この動作では、共用ゲート線ｎのパルス信号に合わせて共用線に信号が読み出される。そして、次の１パルス後のタイミングの共用ゲート線ｍのパルス信号に合わせて共用線にプリチャージ信号が供給される。
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。
In this operation, a signal is read out to the shared line in accordance with the pulse signal of the shared gate line n. Then, a precharge signal is supplied to the shared line in accordance with the pulse signal of the shared gate line m at the timing after the next one pulse.
[Third Embodiment]
In the third embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図８は、第３の実施の形態の液晶表示素子の等価回路構成を示す図である。
第３の実施の形態では、プリチャージ用ゲート線と信号読み出し用ゲート線を共有化して共用ゲート線とし、さらにプリチャージ線として液晶表示に用いるＣｓｔ線を転用した。この構成により、配線を削減することができ、大幅な開口率向上を実現することができる。
FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit configuration of the liquid crystal display element of the third embodiment.
In the third embodiment, the precharge gate line and the signal readout gate line are shared to form a shared gate line, and the Cst line used for liquid crystal display is diverted as the precharge line. With this configuration, it is possible to reduce the number of wirings and realize a significant improvement in aperture ratio.
プリチャージ線は、センサ容量に一定値の電荷を充電する働きをするため、固定のプリチャージ電源を用いてもよい。第３の実施の形態では、液晶表示に用いるＣｓｔ線とプリチャージ線とを切り替えて使用可能とした。
補助容量Ｃｓｔには画素電圧に対応した電荷が蓄積されている。補助容量Ｃｓｔに接続するＣｓｔ線に所定のタイミングで補償電圧Ｖeを印加することにより、画素ＴＦＴが非導通になったときの寄生容量の影響による画素電圧の変動を実質的にキャンセルすることができる。
Since the precharge line functions to charge the sensor capacitor with a constant value of charge, a fixed precharge power source may be used. In the third embodiment, the Cst line and the precharge line used for the liquid crystal display can be switched and used.
A charge corresponding to the pixel voltage is stored in the auxiliary capacitor Cst. By applying the compensation voltage Ve to the Cst line connected to the auxiliary capacitor Cst at a predetermined timing, the fluctuation of the pixel voltage due to the influence of the parasitic capacitance when the pixel TFT becomes non-conductive can be substantially canceled. .
この動作を実現するために、共用ゲート線からプリチャージゲートパルスと信号読み出しゲートパルスを切り替えて走査し、これに合わせて、固定電位線にはプリチャージ電位を供給し、読み出し部から信号読み出し線に信号を読み出す。
なお、プリチャージ電圧を固定電位線（Ｃｓｔ線）に供給する際は、切り替え器（不図示）が固定電位線（Ｃｓｔ線）をプリチャージ用の電源（不図示）に切り替えて接続し、プリチャージが終了した後は、切り替え器（不図示）が固定電位線（Ｃｓｔ線）の接続を元の状態である読み出し用ＩＣに切り替える。
In order to realize this operation, scanning is performed by switching the precharge gate pulse and the signal readout gate pulse from the shared gate line, and in accordance with this, the precharge potential is supplied to the fixed potential line, and the signal readout line is supplied from the readout unit. Read the signal.
When supplying the precharge voltage to the fixed potential line (Cst line), a switch (not shown) switches the fixed potential line (Cst line) to a precharge power source (not shown) and connects them. After the charging is completed, a switch (not shown) switches the connection of the fixed potential line (Cst line) to the reading IC that is in the original state.
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態では、第３の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment, the same parts as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図９は、第４の実施の形態の液晶表示素子の等価回路構成を示す図である。
第４の実施の形態では、第３の実施の形態の信号線と信号読み出し線をさらに共有させている。この構成により、配線を削減することができ、大幅な開口率向上を実現することができる。
FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit configuration of the liquid crystal display element of the fourth embodiment.
In the fourth embodiment, the signal line and the signal readout line of the third embodiment are further shared. With this configuration, it is possible to reduce the number of wirings and realize a significant improvement in aperture ratio.
本第４の実施の形態では、この共用線には、表示用信号、読み出し用表示信号、読み出し信号の３種の信号が流れるため、３つの機能を時系列で切り替える。これによって、縦方向配線は１系統で十分となる。 In the fourth embodiment, since three types of signals including a display signal, a read display signal, and a read signal flow through the shared line, the three functions are switched in time series. As a result, one system is sufficient for the vertical wiring.
さらに共有化を進め、表示用ゲート線とプリチャージ用ゲート線、信号読み出し用ゲート線の３つを共有化させることもできる。このときには表示用信号供給、読み出し用表示信号供給、プリチャージ、信号読み出しの４種の役割を共有化したゲート線が実現する必要があり、４種の高速切り替えと走査が必要になる。これによって横方向配線も１系統にまとめることができる。 Furthermore, sharing can be further promoted so that the display gate line, the precharge gate line, and the signal readout gate line can be shared. At this time, it is necessary to realize a gate line sharing four roles of display signal supply, read display signal supply, precharge, and signal read, and four types of high-speed switching and scanning are required. As a result, the horizontal wiring can be integrated into one system.
〔第５の実施の形態〕
上述の各実施の形態では、表示における読み取り映像の走査および映像読み出しの走査をフレーム周波数と一致させて実施した。これによって、表示映像にちらつきや違和感を感じさせることを防止することができた。
[Fifth Embodiment]
In each of the above-described embodiments, the scanning of the read video and the scan of the video reading in the display are performed in accordance with the frame frequency. As a result, it was possible to prevent the display image from flickering or feeling uncomfortable.
しかしながら、本発明はこれに限るものではない。例えば、読み取り走査の速度をフレーム周波数（６０Ｈｚ）よりも遅くして、例えば、１Ｈｚや０．１Ｈｚの周波数で、１秒から１０秒をかけて画面上を走査させても良い。表示用ゲートと独立してプリチャージおよび信号読み出し用ゲートを備えることで、表示フレームと独立して帯状の読み出し用映像を走査させることができる。 However, the present invention is not limited to this. For example, the scanning speed may be slower than the frame frequency (60 Hz), and the screen may be scanned for 1 to 10 seconds at a frequency of 1 Hz or 0.1 Hz, for example. By providing the precharge and signal readout gates independently of the display gates, it is possible to scan the strip-like readout video independently of the display frame.
図１０は、本発明の第５の実施の形態における画像読出し方法を説明する図である。
表示が６０Ｈｚで書き換わるのに対し、読み取り用帯のスキャンは０．１Ｈｚと画面をスキャンさせるのに１０秒かけた。これにより高い読み取り精度を実現した。スキャン幅は１ラインごととし、ゆっくりと走査させた。このとき、表示映像にはこのスキャン領域とシンクロし、帯状に白い表示を走査させた。原理的には読み取り幅の横１ラインと同じだけ、読み取り画像（ここでは白帯）を表示させればよい。しかしながら、白表示の幅は広いほど高い読み取り精度が実現できた。実用的には横３ラインから５ラインの表示が理想的であった。
FIG. 10 is a diagram for explaining an image reading method according to the fifth embodiment of the present invention.
While the display was rewritten at 60 Hz, the scanning of the reading band was 0.1 Hz, and it took 10 seconds to scan the screen. This achieved high reading accuracy. The scan width was one line, and the scan was performed slowly. At this time, the display image was synchronized with the scan area, and a white display was scanned in a strip shape. In principle, it is only necessary to display a read image (here, a white band) as much as one horizontal line of the read width. However, the higher the white display width, the higher the reading accuracy. Practically, display of 3 lines to 5 lines was ideal.
この白ラインをゆっくり走査させるために、表示映像に演算を加え、映像信号の一部を白表示に置き換える操作をした。
この結果、表示映像に重ねて細い横スジがゆっくり移動する映像が観測される。このような表示は、映像を取り込んでいる状態であることを使用者に認識させる効果があり、用途によっては効果的である。
In order to scan the white line slowly, an operation was performed on the display image to replace a part of the image signal with a white display.
As a result, an image in which a thin horizontal stripe slowly moves over the display image is observed. Such a display has the effect of making the user recognize that the video is being captured, and is effective depending on the application.
上述の各実施の形態では、表示画面上に置いた物体にバックライトの光を当ててその反射光を検知する。 In each of the embodiments described above, the reflected light is detected by applying the light of the backlight to the object placed on the display screen.
ところで、携帯電話のような可搬型装置で、タッチペンのように場所を指し示す入力デバイスを用いた場合では、誤認識が発生する恐れがある。液晶表示素子が検出する光には、バックライトの反射光による光だけでなく、外界から直接入射する光も存在する。この２つの入力を混同すると入力映像を誤認識する場合がある。 By the way, when a portable device such as a mobile phone uses an input device that points to a place such as a touch pen, there is a risk of erroneous recognition. The light detected by the liquid crystal display element includes not only light reflected by the backlight but also light directly incident from the outside. If these two inputs are confused, the input video may be erroneously recognized.
タッチペンの先端位置をバックライトからの反射光で検出する場合、図１１の（１）に示すように、タッチ部の反射光だけが検出され、図１１の（２）に示すように、像イメージはタッチ部のみ白と認識される。
逆にタッチペンの先端位置を外光の影で認識する場合、図１２の（１）に示すように、タッチペン部の影以外の領域の光が検出され、図１２の（２）に示すように、像イメージはタッチ部のみ黒、それ以外は白と認識される。
このように、反射光と外光とで映像が反転したネガ像となるため、これを混同すると入力映像を誤認識することになる。
When the tip position of the touch pen is detected by reflected light from the backlight, only reflected light from the touch part is detected as shown in (1) of FIG. 11, and an image image is shown as shown in (2) of FIG. Only the touch part is recognized as white.
On the contrary, when the tip position of the touch pen is recognized by the shadow of the external light, as shown in (1) of FIG. 12, the light in the area other than the shadow of the touch pen portion is detected, as shown in (2) of FIG. The image is recognized as black only on the touch part and white otherwise.
In this way, the negative image is obtained by inverting the image between the reflected light and the external light. If this is confused, the input image will be erroneously recognized.
〔第６の実施の形態〕
第６の実施の形態では、検出感度をさらに向上させる方式について説明する。
[Sixth Embodiment]
In the sixth embodiment, a method for further improving detection sensitivity will be described.
図１３は、本発明の第６の実施の形態における画像読出し方法を説明する図である。
本実施の形態では、1フィールド内に２回の表示走査を行い、それに合わせて反射光による光入力及び外光による光入力の２回の光入力走査を実現する。
FIG. 13 is a diagram for explaining an image reading method according to the sixth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, display scanning is performed twice in one field, and two light input scans of light input by reflected light and light input by external light are realized accordingly.
図１３の（１）は、ある時点での画面を示している。表示映像の一部に帯状の黒色の映像が表示され、その帯状の黒色の映像が１フィールド内で画面の上から下に向かって移動する。なお、上述の各実施の形態では、バックライトからの光を物体に照射するため、読み出し用の帯状の映像はある程度の輝度を有していたが、本実施の形態では黒を表示する点が異なっている。 (1) in FIG. 13 shows a screen at a certain time point. A band-shaped black image is displayed on a part of the display image, and the band-shaped black image moves from the top to the bottom of the screen within one field. In each of the above-described embodiments, since the light from the backlight is irradiated onto the object, the readout strip-like image has a certain level of brightness, but in this embodiment, black is displayed. Is different.
図１３の（２）は、読み取り動作のタイミングを示している。黒表示を開始するとほぼ同時にそのラインの読み取り部をプリチャージし、黒表示が終了する直前に光入力を読み出す。これが外光の影に関する光入力となる。その後、映像を表示するが、これとほぼ同時にプリチャージを実施し、表示終了直前に光入力を読み取り、これを反射光に対する光入力とする。 (2) in FIG. 13 shows the timing of the reading operation. When the black display is started, the line reading section is precharged almost simultaneously, and the light input is read out immediately before the black display is completed. This is the light input related to the shadow of outside light. Thereafter, an image is displayed, but precharge is performed almost simultaneously with this, and an optical input is read immediately before the display is finished, and this is used as an optical input for reflected light.
なお、本第６の実施の形態では、反射光に対する読み取り期間の表示は輝度のある均一画像を用いず、表示映像を用いた。このように表示映像を用いることで、使用者には光入力を意識せずに使用してもらうことも可能である。このとき、表示している映像の階調に基づいて、検出した光入力を補正すると検出感度はアップする。 In the sixth embodiment, the display of the reading period with respect to the reflected light is not a uniform image with luminance but a display image. By using the display image in this way, it is possible for the user to use it without being aware of the light input. At this time, if the detected light input is corrected based on the gradation of the displayed image, the detection sensitivity increases.
また第６の実施の形態では、反射光に対する光入力と、外光に対する光入力を共に実行した。暗闇のような環境での使用条件下では、外光による光入力が少なく、反射光による光入力が主体になる。逆に直射日光の下では、反射光よりも外光入力が主体になる。従って、使用環境の照度に応じて、外光モード、反射光モードを切り替えると効果的である。例えば、照度センサを表示パネルに設けて、ある照度以上のときは外光モード、ある照度よりも低いときは反射光モードとすることができる。 In the sixth embodiment, both light input for reflected light and light input for external light are executed. Under use conditions in an environment such as darkness, light input by external light is small, and light input by reflected light is mainly used. On the contrary, under direct sunlight, external light input is mainly used rather than reflected light. Therefore, it is effective to switch between the external light mode and the reflected light mode according to the illuminance of the usage environment. For example, an illuminance sensor is provided on the display panel, and when the illuminance is higher than a certain illuminance, the ambient light mode is selected, and when the illuminance is lower than the certain illuminance, the reflected light mode is selected.
また、外光モードと反射光モードとで入力映像が反転してネガ像になることを利用し、例えば、外光モードで得られた映像を反転してネガ像に変換し、反射光モードで得られた映像とＡＮＤ演算処理することで、ノイズの影響を低減してタッチペンの検出感度を極めて向上させることができた。 Also, using the fact that the input image is inverted and becomes a negative image in the external light mode and the reflected light mode, for example, the image obtained in the external light mode is inverted and converted into a negative image, and the reflected light mode is used. By performing AND operation processing on the obtained image, the influence of noise was reduced and the detection sensitivity of the touch pen could be greatly improved.
さらに、所定期間継続して入力光を検知し、検出結果から特定周波数成分を抽出することでさらに検出感度を向上させることができた。表示の1フレームは１６ｍｓで使用したが、光入力の外光、反射切り替えも１６ｍｓ周期で実施した。これを複数フレームにわたって続け、得られた時系列信号から低周波数成分を抽出することで検出感度は飛躍的に増大した。すなわち、タッチペン動作は比較的ゆっくりとしており、０．１秒オーダーである。これに対し液晶表示素子が読み取る速度はそれよりもずっと早いので、検出結果を平均化処理をすることが効果的であった。 Furthermore, detection sensitivity can be further improved by detecting input light continuously for a predetermined period and extracting a specific frequency component from the detection result. Although one frame of display was used at 16 ms, external light of light input and reflection switching were also performed at a cycle of 16 ms. By continuing this over a plurality of frames and extracting low-frequency components from the obtained time-series signal, the detection sensitivity has increased dramatically. That is, the touch pen operation is relatively slow, on the order of 0.1 second. On the other hand, since the reading speed of the liquid crystal display element is much faster, it is effective to average the detection results.
〔第７の実施の形態〕
第７の実施の形態では、１フィールド内において、黒表示と白表示（又は映像表示）を切り替えることで、外光モードと反射光モードを切り替えた。
本第７の実施の形態では、バックライトのＯＮ−ＯＦＦを光入力モードの切り替えに用いる。
[Seventh Embodiment]
In the seventh embodiment, the external light mode and the reflected light mode are switched by switching between black display and white display (or video display) within one field.
In the seventh embodiment, ON / OFF of the backlight is used for switching the light input mode.
図１４は、第７の実施の形態の読み取り動作を説明する図である。
図の横軸は時間を表し、左から右に時間が推移する。縦軸は画面の高さを表し、上端部が画面上端位置、下端部が画面下端位置を示している。
FIG. 14 is a diagram for explaining a reading operation according to the seventh embodiment.
The horizontal axis in the figure represents time, and the time changes from left to right. The vertical axis represents the height of the screen, the upper end portion indicates the upper end position of the screen, and the lower end portion indicates the lower end position of the screen.
画面上端位置では、フレーム期間の開始時において外光検出期間が開始する。そこで、外光検出用黒映像を書き込み、外光検出用プリチャージを実行する。この動作は、画面上端から画面下端に向かって走査される。即ち、黒の映像が画面上端から画面下端に向かって移動して表示される。 At the upper end position of the screen, the external light detection period starts at the start of the frame period. Therefore, the external light detection black image is written, and the external light detection precharge is executed. This operation is scanned from the upper end of the screen toward the lower end of the screen. That is, a black image is displayed by moving from the upper end of the screen toward the lower end of the screen.
画面上端位置では、所定時間経過後において外光検出期間が終了し、反射光検出期間が開始する。そこで、外光検出信号を読み出した後、反射光検出用に表示映像を書き込み、反射光検出用プリチャージを実行する。この動作は、画面上端から画面下端に向かって走査される。即ち、表示映像が画面上端から画面下端に向かって表示される。 At the upper end position of the screen, the external light detection period ends after the elapse of a predetermined time, and the reflected light detection period starts. Therefore, after reading the external light detection signal, the display image is written for detecting the reflected light, and the precharge for detecting the reflected light is executed. This operation is scanned from the upper end of the screen toward the lower end of the screen. That is, the display image is displayed from the upper end of the screen toward the lower end of the screen.
この動作によって、画面には外光検出期間に相当する黒い色の帯が画面の上端から下端に向けて移動する。
画面上から黒の帯がなくなったときに、バックライトを点灯させる。バックライトの点灯は、フレーム期間の終了まで継続する。そして、フレーム期間の終了時に反射光検出信号が読み出され、バックライトが消灯する。
なお、外光検出期間が経過した後は反射光検出期間が開始されるが、バックライトが点灯している期間を真の反射光検出期間と呼ぶ。
By this operation, a black band corresponding to the external light detection period moves from the upper end to the lower end of the screen.
Turn on the backlight when the black band disappears from the screen. The lighting of the backlight continues until the end of the frame period. Then, the reflected light detection signal is read at the end of the frame period, and the backlight is turned off.
Note that the reflected light detection period is started after the outside light detection period has elapsed, but the period during which the backlight is lit is referred to as a true reflected light detection period.
第７の実施の形態では、バックライトの点滅を行い、それに同期して光モードを切り替える。バックライトが消灯時には外光入力モード、バックライトが点灯時には反射光入力モードになる。バックライトの点滅周期が、1フレーム以下では表示上問題はなかった。なお、バックライト点灯時の表示は白であっても、表示映像であってもかまわない。
また、本実施例では外光入力時にはバックライトを消灯としたが、図１５に示すように、黒画面を全面に表示しても問題はない。本質は、タッチペンに照射する液晶パネルからの光を点滅させて、それに同期して光検出をすることにある。
In the seventh embodiment, the backlight is blinked, and the light mode is switched in synchronization therewith. When the backlight is turned off, the external light input mode is selected. When the backlight is turned on, the reflected light input mode is selected. There was no problem in display when the backlight blinking cycle was 1 frame or less. The display when the backlight is lit may be white or a display image.
In this embodiment, the backlight is turned off when external light is input. However, as shown in FIG. 15, there is no problem even if a black screen is displayed on the entire surface. The essence is to flash the light from the liquid crystal panel that irradiates the touch pen and detect the light in synchronization therewith.
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
ＤＰ…液晶表示パネル、ＣＴＬ…制御回路、ＰＸ…液晶画素、ＣＬＣ…コンデンサ成分、Ｃｓｔ…補助容量、Ｖe…補償電圧、１００…液晶表示装置、１１０…表示エリア、１１２…ゲート線駆動回路、１１４…データ線駆動回路、１１６…データ読出処理回路、１３０…画像読取機能付き液晶表示素子。
DP ... Liquid crystal display panel, CTL ... Control circuit, PX ... Liquid crystal pixel, CLC ... Capacitor component, Cst ... Auxiliary capacitance, Ve ... Compensation voltage, 100 ... Liquid crystal display device, 110 ... Display area, 112 ... Gate line drive circuit, 114 Data
Claims (21)
前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、
前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、
前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、
前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込むように制御する映像書き込み制御部を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate;
A data driver for supplying a signal via a signal line arranged corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements;
A data read processing unit that reads and processes a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements;
Gate line driving for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display elements to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the rows of the plurality of liquid crystal display elements And
A controller that controls the data driver, the data read processor, and the gate line driver;
The control unit sequentially scans the liquid crystal display elements in a predetermined period in one field to write a display video signal, and sequentially scans the liquid crystal display elements in another period in one field to output a read video signal. A liquid crystal display device comprising a video writing control unit for controlling writing.
前記液晶表示素子は、前記光電変換素子での受光量に応じて電荷量が変化するキャパシタの電圧を前記読み出し線に出力する読出し部を有し、
前記データ駆動部は、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配され、前記キャパシタに初期電荷をチャージするためのプリチャージ線を有し、
前記制御部は、前記読み取り映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタに電圧をプリチャージし、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すように制御する読出し制御部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 The optical sensor has a photoelectric conversion element,
The liquid crystal display element has a reading unit that outputs a voltage of a capacitor whose charge amount changes according to the amount of light received by the photoelectric conversion element to the reading line,
The data driver has a precharge line that is arranged corresponding to the column of the plurality of liquid crystal display elements and charges the capacitor with an initial charge.
The control unit further includes a read control unit configured to precharge the capacitor in response to writing of the read video signal and control to read out the voltage of the capacitor in response to writing of the display video signal. The liquid crystal display device according to claim 1.
前記ＯＣＢモード液晶に印加される前記読み取り映像信号に対応した電圧は、前記ＯＣＢモード液晶がベンド配向を維持できる値であることを特徴する請求項１に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal pixel of the liquid crystal display element has an OCB mode liquid crystal,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a voltage corresponding to the read video signal applied to the OCB mode liquid crystal is a value that allows the OCB mode liquid crystal to maintain bend alignment.
前記液晶表示素子は、
液晶画素と、
前記光電変換素子での受光量に応じて電荷量が変化するキャパシタの電圧を読み出し線に出力する読出し部と、
前記液晶画素と映像信号を供給する信号線との接続を断続する第１のスイッチング手段と、
前記キャパシタと当該キャパシタに初期電荷をチャージするプリチャージ線との接続を断続する第２のスイッチ手段と、
前記読出し線への前記キャパシタの電圧の供給を断続する第３のスイッチング手段と、
前記第１のスイッチング手段のスイッチ動作を制御する信号を供給する第１のゲート線と、
前記第２のスイッチング手段のスイッチ動作を制御する信号を供給する第２のゲート線と、
前記第３のスイッチング手段のスイッチ動作を制御する信号を供給する第３のゲート線と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。 The photosensor has a photoelectric conversion element,
The liquid crystal display element is
Liquid crystal pixels,
A readout unit that outputs to the readout line the voltage of the capacitor whose charge amount changes according to the amount of light received by the photoelectric conversion element;
First switching means for intermittently connecting the liquid crystal pixel and a signal line for supplying a video signal;
Second switch means for intermittently connecting the capacitor and a precharge line for charging the capacitor with an initial charge;
Third switching means for intermittently supplying the voltage of the capacitor to the readout line;
A first gate line for supplying a signal for controlling a switching operation of the first switching means;
A second gate line for supplying a signal for controlling a switching operation of the second switching means;
The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising: a third gate line that supplies a signal for controlling a switch operation of the third switching unit.
前記プリチャージ線と前記読出し線とが共用され、
前記第２のゲート線と前記第３のゲート線とが共用されていることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display element is
The precharge line and the read line are shared,
The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the second gate line and the third gate line are shared.
前記第２のゲート線と前記第３のゲート線とが共用され、
前記プリチャージ線が寄生容量の影響による前記液晶画素の電圧変動をキャンセルする補助容量線と共用されていることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display element is
The second gate line and the third gate line are shared;
7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the precharge line is shared with an auxiliary capacitance line for canceling voltage fluctuation of the liquid crystal pixel due to the influence of parasitic capacitance.
前記信号線と前記読出し線とが共用され、
前記第２のゲート線と前記第３のゲート線とが共用され、
前記プリチャージ線が寄生容量の影響による前記液晶画素の電圧変動をキャンセルする補助容量線と共用されていることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display element is
The signal line and the readout line are shared,
The second gate line and the third gate line are shared;
7. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the precharge line is shared with an auxiliary capacitance line for canceling voltage fluctuation of the liquid crystal pixel due to the influence of parasitic capacitance.
前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、
前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、
前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、
前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部と、
前記表示映像信号の一部を前記読み取り映像信号に置換する信号置換部とを有し、
前記制御部は、
１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込むように制御する映像書き込み制御部と、
前記信号置換部が置換した読み取り映像信号によって表示される読取画像が画面上を走査する周期が、フィールド周期と異なるように制御する走査制御部とを備えることを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate;
A data driver for supplying a signal via a signal line arranged corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements;
A data read processing unit that reads and processes a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements;
Gate line driving for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display elements to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the rows of the plurality of liquid crystal display elements And
A controller for controlling the data driver, the data read processor, and the gate line driver;
A signal replacement unit that replaces a part of the display video signal with the read video signal;
The controller is
In a predetermined period within one field, the liquid crystal display elements are sequentially scanned to write display video signals, and in another period within one field, the liquid crystal display elements are sequentially scanned to read and write video signals. A video writing control unit;
A liquid crystal display device comprising: a scanning control unit that controls a scanning period of a scanned image displayed by a scanning video signal replaced by the signal replacing unit to be different from a field cycle.
前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される信号線を介して信号を供給するデータ駆動部と、
前記複数の液晶表示素子の列に対応して配される読出し線を介して前記光センサの受光量に対応した信号を読み出し処理するデータ読出し処理部と、
前記複数の液晶表示素子の行に対応して配される複数のゲート線を介して前記データ駆動部からの信号供給が成される前記液晶表示素子の行を切り替える切替信号を供給するゲート線駆動部と、
前記データ駆動部とデータ読出し処理部とゲート線駆動部とを制御する制御部とを有し、
前記液晶表示素子は、前記光センサでの受光量に応じて電荷量が変化するキャパシタの電圧を前記読み出し線に出力する読出し部を有し、
前記データ駆動部は、前記複数の液晶表示素子の列に対応して配され、前記キャパシタに初期電荷をチャージするためのプリチャージ線を有し、
前記制御部は、
１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して黒映像信号を書き込むように制御する映像書き込み制御部と、
前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージすると共に、前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すように制御する反射光読出し制御部と、
前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージし、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すように制御する外光読出し制御部とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。 A plurality of liquid crystal display elements having optical sensors and arranged in a matrix on a substrate;
A data driver for supplying a signal via a signal line arranged corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements;
A data read processing unit that reads and processes a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a read line arranged corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements;
Gate line driving for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display elements to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines arranged corresponding to the rows of the plurality of liquid crystal display elements And
A controller that controls the data driver, the data read processor, and the gate line driver;
The liquid crystal display element has a readout unit that outputs a voltage of a capacitor whose amount of charge changes according to the amount of light received by the photosensor to the readout line,
The data driver has a precharge line that is arranged corresponding to the column of the plurality of liquid crystal display elements and charges the capacitor with an initial charge.
The controller is
Control is performed so that the liquid crystal display element is sequentially scanned to write a display video signal in a predetermined period within one field, and the liquid crystal display element is sequentially scanned to write a black video signal in another period within one field. A video writing control unit;
A reflected light readout control unit that precharges the voltage of the capacitor in response to writing of the display video signal and controls to read out the voltage of the capacitor in response to writing of the black video signal;
An external light reading control unit that precharges the voltage of the capacitor in response to writing of the black video signal and controls to read out the voltage of the capacitor in response to writing of the display video signal. A characteristic liquid crystal display device.
前記外光読出し制御部が制御して読み出した前記キャパシタの電圧に対応する信号を外光による光量と認識することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。 The read processing unit
13. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein a signal corresponding to the voltage of the capacitor read out under the control of the external light readout control unit is recognized as a light amount by external light.
前記反射光読出し制御部が制御して読み出した前記キャパシタの電圧に対応する信号をバックライトの反射光による光量と認識することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。 The read processing unit
The liquid crystal display device according to claim 12, wherein a signal corresponding to the voltage of the capacitor read out under the control of the reflected light readout control unit is recognized as a light amount by reflected light of a backlight.
前記外光読出し制御部と前記反射光読出し制御部とが制御して読み出した前記キャパシタの電圧に対応する２つの信号を処理することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。 The read processing unit
13. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein the external light readout control unit and the reflected light readout control unit process and process two signals corresponding to the voltage of the capacitor read out.
前記読出し処理部は、
前記照度検知部が検知した照度値に応じて、前記外光読出し制御部と前記反射光読出し制御部とが制御して読み出した前記キャパシタの電圧に対応する２つの信号の内いずれか１つを処理することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。 An illuminance detection unit that detects the illuminance of outside light of the liquid crystal display device,
The read processing unit
According to the illuminance value detected by the illuminance detection unit, one of two signals corresponding to the voltage of the capacitor read out by the external light readout control unit and the reflected light readout control unit is read. The liquid crystal display device according to claim 12, wherein the liquid crystal display device is processed.
前記外光読出し制御部と前記反射光読出し制御部とが制御して読み出した前記キャパシタの電圧に対応する２つの信号を演算処理する際、一方の信号を反転して演算処理することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。 The read processing unit
When the two signals corresponding to the voltage of the capacitor read out under the control of the external light reading control unit and the reflected light reading control unit are arithmetically processed, the one signal is inverted and the arithmetic processing is performed. The liquid crystal display device according to claim 12.
前記バックライトは、前記１フィールド内で前記外光読出し制御部が制御していない期間に点灯することを特徴とする請求項１７に記載の液晶表示装置。 A backlight that blinks in the one field;
The liquid crystal display device according to claim 17, wherein the backlight is lit during a period in which the external light reading control unit does not control within the one field.
１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、
１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込むことを特徴とする駆動方法。 A plurality of liquid crystal display elements having an optical sensor and arranged in a matrix on a substrate; and a data driver for supplying signals via signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements; Corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements, and a data read processing unit for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a readout line arranged corresponding to the column of the plurality of liquid crystal display elements A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines, and the data driving unit and data reading A method of driving a liquid crystal display device having a processing unit and a control unit for controlling a gate line driving unit,
In a predetermined period within one field, the liquid crystal display element is sequentially scanned to write a display video signal,
A driving method comprising: sequentially scanning the liquid crystal display element in another period within one field and writing a read video signal.
１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、
１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して読み取り映像信号を書き込み、
前記信号置換部が置換した読み取り映像信号によって表示される読取画像が画面上を走査する周期が、フィールド周期と異なるように制御することを特徴とする駆動方法。 A plurality of liquid crystal display elements having an optical sensor and arranged in a matrix on a substrate; and a data driver for supplying signals via signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements; Corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements, and a data read processing unit for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a readout line arranged corresponding to the column of the plurality of liquid crystal display elements A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines, and the data driving unit and data reading A method for driving a liquid crystal display device, comprising: a control unit that controls a processing unit and a gate line driving unit; and a signal replacement unit that replaces a part of the display video signal with the read video signal,
In a predetermined period within one field, the liquid crystal display element is sequentially scanned to write a display video signal,
Sequentially scanning the liquid crystal display element in another period in one field and writing a read video signal;
A driving method, wherein a period in which a read image displayed by a read video signal replaced by the signal replacement unit scans on a screen is controlled to be different from a field period.
１フィールド内の所定の期間において、前記液晶表示素子を順次走査して表示映像信号を書き込み、
１フィールド内の他の期間において前記液晶表示素子を順次走査して黒映像信号を書き込み、
前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すと共に、前記表示映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージし、
前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧を読み出すと共に、前記黒映像信号の書き込みに対応して前記キャパシタの電圧をプリチャージすることを特徴とする駆動方法。 A plurality of liquid crystal display elements having an optical sensor and arranged in a matrix on a substrate; and a data driver for supplying signals via signal lines arranged corresponding to the columns of the plurality of liquid crystal display elements; Corresponding to a row of the plurality of liquid crystal display elements, and a data read processing unit for reading out a signal corresponding to the amount of light received by the photosensor via a readout line arranged corresponding to the column of the plurality of liquid crystal display elements A gate line driving unit for supplying a switching signal for switching a row of the liquid crystal display element to which a signal is supplied from the data driving unit through a plurality of gate lines, and the data driving unit and data reading A controller that controls the processing unit and the gate line driving unit, wherein the liquid crystal display element outputs a voltage of a capacitor whose charge amount changes according to the amount of light received by the optical sensor to the readout line. Have a part The data driver is arranged corresponding to the columns of said plurality of liquid crystal display device, a liquid crystal display method of the liquid crystal display device having a pre-charge line for charging the initial charge in the capacitor,
In a predetermined period within one field, the liquid crystal display element is sequentially scanned to write a display video signal,
In another period within one field, the liquid crystal display element is sequentially scanned to write a black video signal,
Read the voltage of the capacitor corresponding to the writing of the display video signal, and precharge the voltage of the capacitor corresponding to the writing of the display video signal,
A driving method of reading the voltage of the capacitor in response to writing of the black video signal and precharging the voltage of the capacitor in response to writing of the black video signal.
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