JP4934976B2 - Display device and driving method of display device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば有機EL(electro-luminescence)ディスプレイに適用して好適な表示装置及び表示装置の駆動方法に関し、特に、発光と並行して受光も可能な表示技術に関する。 The present invention relates to a display device suitable for application to, for example, an organic EL (electro-luminescence) display and a display device driving method , and more particularly to a display technology capable of receiving light in parallel with light emission.
従来、テレビジョン受像機などの表示装置の表示画面上に、その画面に触れることで操作が可能なタッチパネルを構成させる場合、表示装置とは別体のタッチパネルを表示画面上に重ねる構成としてあった。これに対して、近年、別体のタッチパネルを設けることなく、表示装置の画面がそのままタッチパネルとして機能するようにしたものが提案されている。 Conventionally, when a touch panel that can be operated by touching a display screen of a display device such as a television receiver is configured, a touch panel separate from the display device is stacked on the display screen. . On the other hand, in recent years, there has been proposed an apparatus in which the screen of the display device functions as a touch panel as it is without providing a separate touch panel.
例えば、有機ELディスプレイを構成する発光素子に電荷を蓄積させて、その電荷を読み出すことで、表示のための発光だけでなく、受光についても出来るようにしたものが提案されている。図11、図12は、この構成の原理を示したものである。 For example, it has been proposed to store light in a light emitting element constituting an organic EL display and read out the charge so that not only light emission for display but also light reception can be performed. 11 and 12 illustrate the principle of this configuration.
図11は、画像を表示する際の1画素を示している。TFTトランジスタ1のゲート電極1gにゲート線3から正方向の電圧が印加され、オンにされたとき、実線矢印で示されるように、ソース線2により印加された電圧に応じて、アルファモスシリコンやポリシリコンからなる活性半導体層(チャネル)中を、ソース電極1sからドレイン電極1d方向に電流が流れる。
FIG. 11 shows one pixel when an image is displayed. When a positive voltage is applied from the gate line 3 to the gate electrode 1g of the
TFTトランジスタ1のドレイン電極1dには、EL素子4のアノード電極4aが接続されており、EL素子4のカソード電極4cが、対向電極5に接続してある。ここで、TFTトランジスタ1のドレイン電極1dから供給された電流がEL素子4間を流れたとき、その電流に応じて、電界発光素子であるEL素子4が発光する。
The anode electrode 4 a of the
このようにして発光された光が表示装置1の外部に出射され、画像の1つの画素が表示される。なお、図11においては、説明の便宜上、EL素子4から、白抜き矢印で示されるように図の右方向に光が出射されているが、実際には、アノード電極4aまたはカソード電極4cのいずれかが透明電極により構成され、その透明電極を透過して、EL素子4により発光された光が外部に出射される。
The light thus emitted is emitted to the outside of the
一方、ゲート線3からTFTトランジスタ1のゲート電極1gに逆方向の電圧が印加され、ゲートがオフにされたとき、ソース線2により電圧が印加された場合であっても活性半導体層中に電流が流れず、結果として、EL素子4に電流が流れないため発光が生じない。この状態において、図12の白抜き矢印で示されるように、外部から光が照射されたとき、TFTトランジスタ1の活性半導体層の光伝導性により、微量ではあるがドレイン電極1dからソース電極1s方向にリーク電流(オフ電流)が発生する。また、EL素子4も、同様に、逆方向の電圧が印加された状態において光が照射されたとき、発光することなく、逆方向の電流を発生する。
On the other hand, when a reverse voltage is applied from the gate line 3 to the gate electrode 1g of the
このようにして発生した電流が外部に読み出されることで、図12の画素に外部から光が照射されたことが検出され、すなわち、受光を検出することができる。発光と受光とを交互に行うことで、発光させながら、同時に受光が可能となる。なお、図11、図12は原理説明の図であり、受光信号を読み出す信号線などは省略してある。 By reading out the current generated in this way to the outside, it is detected that the pixel in FIG. 12 has been irradiated with light from the outside, that is, light reception can be detected. By alternately performing light emission and light reception, it is possible to simultaneously receive light while emitting light. FIG. 11 and FIG. 12 are diagrams for explaining the principle, and signal lines for reading out received light signals are omitted.
特許文献1には、このような発光と受光を並行して行う表示装置についての開示がある。
この種の発光と受光を同時に行う装置の場合、図12の受光原理から判るように、受光時に光電効果で発生する電流は、非常に微弱な電流であり、感度良く検出する必要があるが、従来の技術では十分な検出が行えているとは言えない状況であった。特に、発光による動画像の表示と受光を同時に行うことを想定した場合、1/60秒などの1フィールド期間中に、短時間の受光期間を設定することになり、十分な受光期間が確保できないことになり、各画素で十分な電荷を溜めることが困難であり、検出感度の向上が困難である。 In the case of an apparatus that performs this type of light emission and light reception simultaneously, as can be seen from the light reception principle of FIG. 12, the current generated by the photoelectric effect at the time of light reception is a very weak current and must be detected with high sensitivity. It could not be said that sufficient detection could be performed with the conventional technology. In particular, when it is assumed that moving image display and light reception are performed simultaneously by light emission, a short light reception period is set in one field period such as 1/60 seconds, and a sufficient light reception period cannot be secured. As a result, it is difficult to accumulate sufficient charges in each pixel, and it is difficult to improve detection sensitivity.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、発光と受光を並行して同時に行う場合の、受光信号の検出を感度良く行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to detect a received light signal with high sensitivity when light emission and light reception are performed simultaneously in parallel.
本発明は、印加される電圧に応じて発光と受光とが切替え可能な素子を使用し、発光期間と受光期間を交互に設定するようにした表示装置を駆動する場合において、表示輝度に対応した発光用電圧を素子に印加する発光処理と、素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス印加処理と、逆バイアス印加処理が終了してから所定期間経過後に、素子に蓄積された信号を読み出す読み出し処理を行うようにしたものである。 The present invention uses an element capable of switching between light emission and light reception according to an applied voltage, and corresponds to display luminance when driving a display device in which a light emission period and a light reception period are alternately set . A light emission process for applying a light emission voltage to the element, a reverse bias application process for applying a reverse bias voltage to the element, and a read process for reading a signal accumulated in the element after a predetermined period of time has elapsed since the reverse bias application process was completed Is to do .
このようにしたことで、受光期間に印加される逆バイアス電圧で、発光素子の電圧が低い電圧とされた状態で、その逆バイアス電圧の印加に続いた期間に蓄積された電荷を読み出すことで、受光量の違いを検出することが容易な信号として読み出されるようになる。 By doing so, the charge accumulated in the period following the application of the reverse bias voltage can be read out with the reverse bias voltage applied during the light receiving period and the voltage of the light emitting element being low. Thus, it is read as a signal that is easy to detect the difference in the amount of received light.
本発明によると、受光期間に印加される逆バイアス電圧で、発光素子の電圧が低い電圧とされた状態で、その逆バイアス電圧の印加に続いた期間に、発光素子に蓄積された電荷が読み出されるため、受光量の違いを検出することが容易な信号として読み出される。従って、発光期間と交互に設定されるために、受光期間が非常に短い期間に制限されるような場合でも、受光感度を向上させることが可能になる。 According to the present invention, with the reverse bias voltage applied during the light receiving period, the charge accumulated in the light emitting element is read during the period following the application of the reverse bias voltage in a state where the voltage of the light emitting element is low. Therefore, it is read out as a signal that is easy to detect the difference in the amount of received light. Therefore, since the light emission period is set alternately, the light reception sensitivity can be improved even when the light reception period is limited to a very short period.
以下、本発明の一実施の形態を、図1〜図10を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本例においては、有機ELディスプレイとして構成された表示装置に適用したものであり、その有機ELディスプレイを構成する各発光素子を、受光素子としても使用して、発光(表示)と受光(読み取り)とを同時に行えるように構成したものである。 In this example, the present invention is applied to a display device configured as an organic EL display, and each light emitting element constituting the organic EL display is also used as a light receiving element to emit light (display) and receive light (read). And can be performed simultaneously.
図1は、本例の表示装置1の構成例を示すブロック図である。表示装置1は、制御部15を備えて、図示しないROM(Read Only Memory)などに記憶されている制御プログラムに基づいて表示装置1の全体の動作を制御し、例えば、所定のチャンネルの番組の映像の表示、所定のサイトにアクセスしてそのサイトの画面を表示など、リモートコントローラなどよりなる入力部16からの、ユーザの指示に対応した表示処理を実行する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the
信号処理部12は、制御部15による制御に基づいて、アンテナ11において受信されるテレビジョン放送波の中から所定のチャンネルの放送信号を取得し、そのチャンネルにより放送される番組のデータを制御部15に出力する。通信部13は、インターネットなどのネットワークを介して、各種の機器と有線または無線により通信し、取得したデータを制御部15に出力する。
Based on the control by the
記憶部14は、例えばハードディスクなどより構成され、外部の情報処理端末から転送されたデータ、テレビジョン放送番組の番組データ、通信部13により取得されたデータなど、各種のデータを記憶する。また、後述する受光で検出したデータを記憶してもよい。
The
画像信号生成部17は、制御部15等から供給されるデータに対応する画像を表示するための画像信号を生成し、生成した画像信号を、表示部30の駆動を制御するコントローラ18に出力する。
The image
また、本例の画像信号生成部17は、読み取り処理部22で読み取られた画像データが供給される場合には、その読み取られた画像を制御部15側から供給される画像に重畳させた画像信号、又は読み取られた画像だけによる画像信号を生成して、それを表示用のコントローラ18に出力して、表示させることもできる。
In addition, when the image data read by the
表示部30は、マトリクス状に複数の画素が配置してある。表示用のコントローラ18は、表示部30の各画素に配設される、TFTトランジスタのゲート電極に印加される電圧を制御するゲートドライバ19、および、ゲートドライバ19の駆動に連動して、TFTトランジスタのソース電極−ドレイン電極間の電圧を制御するソースドライバ19の駆動を制御する。TFTトランジスタは、表示制御用のスイッチであり、そのTFTトランジスタを介して、各画素単位で表示データも供給される。ソースドライバ19で駆動される各ラインが、後述する表示データ信号線に相当する。
The
また本例においては、受光期間に、各画素に蓄積した信号を読み出すための、読み出しラインドライバ24が用意されて、その読み出しラインドライバ24で、各画素から信号を読み出す処理が行われる。さらに本例においては、逆バイアス電圧ドライバ25が用意されて、各画素の受光信号の読み出し期間に、逆バイアス信号を印加するようにしてある。これらの受光期間の処理の詳細は後述する。
In this example, a
検出部23では、各画像の受光期間に読み出された電荷を検出して、受光して得た信号の検出を行う。検出部23での検出処理タイミングは、コントローラ18から設定される。検出された信号は、読み取り処理部22に供給されて、各画素の受光量に応じた読み取り画像データを生成させて、その読み取り画像データを、データ処理部21に供給する。
The
図2は、表示部30の各画素の構成を示した図である。図2では、トランジスタなどのスイッチ手段を、スイッチとして図示してある。図2の構成について説明すると、表示データが供給される表示データ信号線32は、各画素毎に用意された補正回路33を介してスイッチSW1の一端に接続してある。補正回路33は、スイッチSW1を構成するトランジスタなど特性の不均一を補正する回路である。スイッチSW1の他端は、ELディスプレイの発光素子31に接続してある。本例の場合、発光素子31は、発光ダイオードとして示してあり、その発光ダイオード31のアノードが、スイッチSW1の他端と接続してある。発光ダイオード31のカソードは、表示部30のカソード電極に接続する。カソード電極の電圧V_cathodeは、例えば0Vに設定してある。発光ダイオード31には、寄生容量C_e1が生じている。ここまでが、発光素子31を発光させる構成であり、スイッチSW1がオンとなっている状態のとき、発光ダイオード31のアノードに、発光輝度に対応した電圧が印加されて、発光素子31が発光し、オフのとき発光が停止する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of each pixel of the
次に、図2に示した発光素子31を、受光素子として使用する画素構成について説明すると、発光ダイオード31のアノードが、スイッチSW2を介して受信データ信号線35に接続してあり、この受信データ信号線35に得られる信号を、図1に示した検出部23で検出する。スイッチSW2のオン・オフは、読み出し信号線34により制御される。読み出し信号線34は、図1に示した読み出しラインドライバ24により駆動されるラインである。
Next, a pixel configuration in which the
そして本例においては、発光ダイオード31のアノードとスイッチSW2との間に、スイッチSW3の一端を接続し、そのスイッチSW3の他端を、表示部30のリセット電極に接続する。スイッチSW3のオン・オフは、図1に示した逆バイアス電圧ドライバ25により制御される。リセット電極の電位V_resetは、本例の場合には−側に比較的大きく設定した電位(例えば−8V)としてある。このように接続されるスイッチSW3は、スイッチSW2をオンして受光信号を読み出す直前にオンさせる構成としてある。
In this example, one end of the switch SW3 is connected between the anode of the
次に、図2に示した各画素のスイッチの制御状態を、図3を参照して説明する。本例においては、1フィールド(ここでは1/60秒)周期で画像を表示させながら、その1フィールド期間の途中に、受光期間を設定する。受光期間は、1フィールド期間に比べて非常に短い期間であり、各フィールド期間毎に、受光期間が設定される水平ラインを順に変化させて、順に全ての水平ラインに受光期間が設定されるようにしてある。即ち、例えば図4に表示画面30aのあるタイミングでの状態を示すと、1画面中の特定の1つ又は複数の水平ラインが読み取り領域(受光期間)として設定され、残りの水平ラインは、発光領域として設定されている。この読み取り領域の水平ラインが、例えば複数のフィールド期間をかけて、画面の上から下まで変化する。読み取り領域となっている期間は、該当するラインは発光していないが、この画面30aを見ている者にとっては、目の残像効果で、連続的に発光しているように見え、読み取り領域(受光期間)があることは判らない。 Next, the control state of the switch of each pixel shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. In this example, a light receiving period is set in the middle of one field period while displaying an image with a period of one field (here 1/60 second). The light receiving period is very short compared to one field period. For each field period, the horizontal line in which the light receiving period is set is changed in order, and the light receiving period is set in all the horizontal lines in order. It is. That is, for example, when the state at a certain timing of the display screen 30a is shown in FIG. 4, one or more specific horizontal lines in one screen are set as a reading area (light receiving period), and the remaining horizontal lines emit light. It is set as an area. The horizontal line of the reading area changes from the top to the bottom of the screen over a plurality of field periods, for example. During the period of the reading area, the corresponding line does not emit light, but for those who are viewing this screen 30a, it seems to emit light continuously due to the afterimage effect of the eyes, and the reading area ( I do not know that there is a light reception period).
ここで、図4に破線で示すように、例えば指fで表示画面30aを触れるか、或いは指fを画面に近接させたとき、そのことが受光期間の読み取りで検出される。このような処理を行うことで、例えば、表示画面30aに比較的明るい画像を表示させると、読み取り領域の上下のラインから自発光した光(表示用の像光)が、指fで反射して、その反射光量を受光期間に検出して、指fが触れた位置(又は接近した位置)を特定することができる。 Here, as indicated by a broken line in FIG. 4, for example, when the display screen 30a is touched with the finger f or the finger f is brought close to the screen, this is detected by reading the light receiving period. By performing such processing, for example, when a relatively bright image is displayed on the display screen 30a, light (display image light) emitted from the upper and lower lines of the reading area is reflected by the finger f. By detecting the amount of reflected light during the light receiving period, the position touched by the finger f (or the approached position) can be specified.
図3の説明に戻ると、図3では1フィールド期間の状態を示してあり、図3(a),(b),(c)に示す各スイッチの状態は、ハイレベルの状態がオンであり、ローレベルの状態がオフである。図3(a)に示すように、スイッチSW1は、発光期間だけオン状態となり、受光期間はオフ状態になり、図3(d)に示した発光期間と一致する。なお、1フィールド期間の末尾のオフ期間は、いわゆるブランキング期間である。発光期間中は、スイッチSW2及びスイッチSW3は、オフ状態である。そして、図3(d)に示した1フィールド期間中の受光期間(読み出し期間)になると、スイッチSW2及びスイッチSW3がオン状態となる。読み出し期間が始まると、最初にスイッチSW3が短時間だけオン状態となり、所定時間αが経過した後に、スイッチSW2がオン状態となる。スイッチSW3とスイッチSW2がオン状態になる時間差αは、例えば30μ秒程度の時間である。 Returning to the description of FIG. 3, FIG. 3 shows the state of one field period, and the states of the switches shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C are in the high level state. The low level state is off. As shown in FIG. 3A, the switch SW1 is turned on only during the light emission period, and the light receiving period is turned off, which coincides with the light emission period shown in FIG. Note that the off period at the end of one field period is a so-called blanking period. During the light emission period, the switch SW2 and the switch SW3 are in an off state. Then, in the light receiving period (reading period) in one field period shown in FIG. 3D, the switch SW2 and the switch SW3 are turned on. When the reading period starts, first, the switch SW3 is turned on for a short time, and the switch SW2 is turned on after a predetermined time α has elapsed. The time difference α at which the switch SW3 and the switch SW2 are turned on is, for example, about 30 μsec.
図5は、この読み出し期間の3つのスイッチSW1〜SW3の状態を拡大して示すと共に、発光素子31のアノード電圧波形の変化を示した図である。図5に示すように、スイッチSW1がオンしている発光期間では、発光輝度に対応したアノード電圧となる。この発光期間のアノード電圧は、カソード電圧V_cathodeよりも高い電圧である。例えば、図5の例では、カソード電圧V_cathodeを0Vとした場合に、アノード電圧Vaを10V程度の比較的高い電圧としてあり、比較的明るく発光させた状態の例としてある。
FIG. 5 is an enlarged view showing the states of the three switches SW1 to SW3 during the readout period, and also shows changes in the anode voltage waveform of the
このような状態で、スイッチSW1がオフして、発光が停止する読み出し期間が始まると、スイッチSW3がオン状態となり、リセット電圧V_resetまで、アノード電圧に逆バイアスが印加された電位Vbとなる。図5の例では、リセット電圧V_reset(アノード電圧Vb)として−8Vとしてある。 In this state, when the switch SW1 is turned off and a readout period in which light emission stops is started, the switch SW3 is turned on, and the potential Vb is obtained by applying a reverse bias to the anode voltage until the reset voltage V_reset. In the example of FIG. 5, the reset voltage V_reset (anode voltage Vb) is −8V.
このアノード電圧Vbまで逆バイアスが印加された状態は一瞬であり、その逆バイアス電圧は、寄生容量C_e1に充電されて保持される。その状態で、発光素子31への受光があると、受光光量に応じて蓄積した電荷を読み出すことができるアノード電圧Vcとなる。このアノード電圧Vcとなった状態で、スイッチSW2をオンして、受光光量に対応して蓄積した電荷を、電流値として読み出すことになる。
The state where the reverse bias is applied to the anode voltage Vb is instantaneous, and the reverse bias voltage is charged and held in the parasitic capacitance C_e1. If light is received by the
図6は、読み出し期間に印加される逆バイアス電圧が、カソード電圧V_cathodeとほぼ等しい場合の、アノード電圧の変化を参考までに示した図である。この図6に示すように、逆バイアス電圧がカソード電圧V_cathodeと等しい場合には、アノード電圧Vc′が、カソード電圧V_cathodeから僅かしか高くならず、電圧0Vの近傍での電流変化しか発生せず、受光光量に応じた電流変化が非常に僅かである。これに対して本例の場合には、逆バイアス電圧をカソード電圧V_cathodeよりも大幅に低い電圧としてあるので、受光光量に応じた電流変化が比較的大きく現れる。 FIG. 6 is a diagram showing, for reference, changes in the anode voltage when the reverse bias voltage applied during the readout period is substantially equal to the cathode voltage V_cathode. As shown in FIG. 6, when the reverse bias voltage is equal to the cathode voltage V_cathode, the anode voltage Vc ′ is slightly higher than the cathode voltage V_cathode, and only a current change in the vicinity of the voltage 0V occurs. The current change according to the amount of received light is very small. On the other hand, in the case of this example, the reverse bias voltage is set to a voltage that is significantly lower than the cathode voltage V_cathode, so that a current change corresponding to the amount of received light appears relatively large.
図7は、有機ELディスプレイで構成される発光素子31の、電圧-電流特性の例を示す。発光素子は、電流A,Bとして示すように、順バイアスをかけると電流が増える。これに対して、電圧0V以下の領域では、受光する光の有無で、流れる電流値が変わる。即ち、光を当てない時の電流Cに対し、光を当てた場合の電流Dは,電流が多く流れるという基本的な特性がある。多くの電流が流れるという事は、光電現象によって発生する電荷の量が多いということになる。つまり、素子の受光光量に対応して、電流Dのラインの傾きが変化する。そして、電圧が低ければ低いほど、電流値の変化(光を当てない時の電流Cとの差)が大きく現れることになる。図1に示した検出部23では、この電流値の変化を、受光光量として検出する。
FIG. 7 shows an example of voltage-current characteristics of the light-emitting
従って、本例のように逆バイアス電圧として、カソード電圧V_cathodeよりも大幅に低い電圧を設定し、その後に素子が受光した信号を検出することで、本例の如き短期間の受光期間であっても、受光感度を向上させることができ、表示画面に触れた状態や、画面に近接した物体を読み出し画像として良好に検出できることになる。 Therefore, as in this example, the reverse bias voltage is set to a voltage that is significantly lower than the cathode voltage V_cathode, and then the signal received by the element is detected. However, the light receiving sensitivity can be improved, and a state where the display screen is touched or an object close to the screen can be favorably detected as a read image.
なお、図2のスイッチSW2から受信データ信号線35に読み出される信号については、増幅回路で増幅するようにしてもよい。即ち、例えば図8に示すように、スイッチSW2から受信データ信号線35との間に、増幅回路36を接続して、その増幅回路36で増幅した信号を、受信データ信号線35に接続された検出部で検出するようにしてもよい。この場合、増幅回路36として、例えば、入力インピーダンスの高い回路、例えばソース・フォロワのような電圧増幅回路を設けた場合、発光素子(受光素子)に蓄積した電荷が抜けないため、受光によって発生した電荷を効率よく用いる事が出来る。また、増幅回路の入力インピーダンスの低い回路、例えばカレントミラーのような電流増幅回路の場合、アノードに蓄積した電荷を一瞬で流して増幅させるので、増幅後の波形がパルス状になり、検出の際もその一瞬を捉える事が要求される。
Note that a signal read from the switch SW2 in FIG. 2 to the reception data signal
また、発光素子(受光素子)には、その素子が持つ寄生容量C_e1とは別に、発光素子と並列に、付加容量を加えるようにして、受光時に蓄積できる電荷量を増やすようにしてもよい。即ち、例えば図9に示すように、発光素子31と並列にコンデンサCaを接続して、発光素子31が持つ寄生容量C_e1と、そのコンデンサCaとで受光時の電荷蓄積を行う構成としてもよい。
In addition to the parasitic capacitance C_e1 of the light emitting element (light receiving element), an additional capacitor may be added in parallel with the light emitting element to increase the amount of charge that can be accumulated during light reception. That is, for example, as shown in FIG. 9, a capacitor Ca may be connected in parallel with the
また、ここまで説明した例では、有機ELディスプレイとして構成された表示装置に適用した例としたが、表示のための素子と、受光のための素子が別体の場合にも適用可能である。即ち、例えば図10に示すように、表示データ信号線51と画素書込み選択線52との交点に、スイッチSW4を介して画素電極53を接続して、その画素電極53への表示データの印加で表示を行う構成とする。そして、この画素電極53とは独立して、受光素子(PINダイオード)54を、画素電極53と隣接した位置に設ける。この受光素子54には、並列にコンデンサCbを接続する。受光素子54のカソード側は、0Vなどのカソード電圧V_cathodeとする。そして、受光素子54のアノード側は、スイッチSW2を介して受信データ信号線56に接続するとともに、スイッチSW3を介して、カソード電圧V_cathodeよりも低い、逆バイアス電圧であるリセット電圧V_resetが印加される構成とする。スイッチSW2については、読み出しライン選択線55から供給される信号で制御する。各スイッチSW2、SW3,SW4の制御タイミングとしては、上述した図2の例のスイッチSW1のタイミングと同様のタイミングで、スイッチSW4を制御して、スイッチSW2、SW3については同様のタイミングに設定することで、受光素子54で受光した電荷の読み出しが可能になる。このような画素電極53と受光素子54とを個別に配置した表示装置としては、例えば液晶表示パネル(フォトセンサ内蔵型の液晶表示パネル)がある。
In the examples described so far, the present invention is applied to a display device configured as an organic EL display. However, the present invention can also be applied to a case where a display element and a light receiving element are separate. That is, for example, as shown in FIG. 10, a
12…信号処理部、15…制御部、17…画像信号生成部、18…コントローラ、19…ソースドライバ、20…ゲートドライバ、21…データ処理部、22…読み取り処理部、23…検出部、24…読み出しラインドライバ、25…逆バイアス電圧ドライバ、30…表示部、30a…表示画面、31…発光素子、32…表示データ信号線、33…補正回路、34…読み出しライン選択線、35…受信データ信号線、36…増幅回路、51…表示データ信号線、52…読み出しライン選択線、53…画素電極、54…発光素子、55…読み出しライン選択線、56…受信データ信号線、SW1,SW2,SW3,SW4…スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (13)
発光期間においては、表示輝度に対応した発光用電圧を前記素子に印加し、
受光期間においては、前記素子に逆バイアス電圧を印加し、その逆バイアスの印加が終了してから所定期間後に、前記素子に蓄積された信号が読み出されてなる、
表示装置。 Equipped with an element that can switch between light emission and light reception according to the applied voltage,
In the light emission period, applying a light emitting voltage corresponding to the display luminance in the device,
In the light receiving period, a reverse bias voltage is applied to the element, and a signal accumulated in the element is read out after a predetermined period from the end of the application of the reverse bias .
Display device.
請求項1記載の表示装置。 The light emitting period and the light receiving period are set alternately.
The display device according to claim 1.
前記発光期間において前記発光用電圧を前記素子に印加する第1のスイッチと、
前記受光期間において前記逆バイアス電圧を前記素子に印加する第2のスイッチと、
前記受光期間において前記信号を読み出す第3のスイッチと
が接続されてなり、
前記受光期間においては、前記第2のスイッチがオンにされ逆バイアス電圧が前記素子に印加された後、前記第2のスイッチがオフにされ、
前記第2のスイッチがオフにされてから所定期間後に、前記第3のスイッチがオンにされ前記信号が読み出されてなる、
請求項1ないし請求項2のいずれか1項に記載の表示装置。 The element includes
A first switch for applying the light emission voltage to the element during the light emission period;
A second switch for applying the reverse bias voltage to the element in the light receiving period;
A third switch for reading the signal in the light receiving period is connected;
In the light receiving period, after the second switch is turned on and a reverse bias voltage is applied to the element, the second switch is turned off,
A predetermined time after the second switch is turned off, the third switch is turned on and the signal is read out;
The display device according to claim 1.
1フレームの発光期間の途中に、各素子で異なる前記受光期間を設定して、前記第3のスイッチで信号を読み出してなる、
請求項3記載の表示装置。 A plurality of the elements are arranged in a matrix,
In the middle of the light emission period of one frame, the different light reception periods are set for each element, and a signal is read by the third switch.
The display device according to claim 3 .
前記逆バイアス電圧が前記素子に印加された第2の状態とにおいては、
前記素子のカソードとアノードとの間に印加される電圧の正負が逆になるように設定されてなる、
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 A first state in which the light emitting voltage is applied to the element;
In the second state in which the reverse bias voltage is applied to the element,
The voltage applied between the cathode and anode of the element is set so that the positive and negative of the voltage are reversed.
The display device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 5 , wherein a capacitor for storing received light charges is connected in parallel with the element.
各画素は、
印加される電圧に応じて発光と受光とが切替え可能な素子と、
発光期間に、表示輝度に対応した発光用電圧を前記素子に印加する第1のスイッチと、
受光期間に、前記素子に逆バイアス電圧を印加する第2のスイッチと、
前記第2のスイッチで逆バイアス電圧が印加されてから所定期間後に、前記素子に蓄積
した信号を読み出す第3のスイッチとを備え、
前記発光期間においては、前記第1のスイッチがオン状態になり、前記第2のスイッチ
及び前記第3のスイッチがオフ状態になることにより、前記発光用電圧が前記素子に印加
され、
前記受光期間は、
前記第2のスイッチがオン状態、前記第1のスイッチ及び前記第3のスイッチがオフ状
態になることにより、前記素子に逆バイアス電圧が印加される第1の期間と、
前記第1の期間の後に、前記いずれのスイッチもオフ状態になる第2の期間と、
前記第2の期間の後に、前記第3のスイッチがオン状態、前記第1のスイッチ及び前記
第2のスイッチがオフ状態になることにより、前記素子に蓄積した信号を読み出す第3の
期間とからなるように設定されてなる、
表示装置。 In a display device having a plurality of pixels arranged in a matrix and in which light emission periods and light reception periods are alternately set,
Each pixel is
An element capable of switching between light emission and light reception according to an applied voltage;
A first switch for applying a light emission voltage corresponding to display luminance to the element during a light emission period;
A second switch for applying a reverse bias voltage to the element during a light receiving period;
A third switch that reads a signal accumulated in the element after a predetermined period of time after a reverse bias voltage is applied by the second switch;
In the light emission period, the first switch is turned on, and the second switch and the third switch are turned off, whereby the light emission voltage is applied to the element,
The light receiving period is
A first period in which a reverse bias voltage is applied to the element by turning on the second switch and turning off the first switch and the third switch;
A second period in which any of the switches is turned off after the first period;
After the second period, the third switch is turned on, and the first switch and the second switch are turned off, so that the signal accumulated in the element is read out. Set to be
Display device.
表示輝度に対応した発光用電圧を前記素子に印加する発光処理と、
前記素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス印加処理と、
前記逆バイアス印加処理が終了してから所定期間経過後に、前記素子に蓄積された信号を読み出す読み出し処理を行う、
表示装置の駆動方法。 In a driving method of a display device having an element capable of switching between light emission and light reception according to an applied voltage,
A light emission process for applying a light emission voltage corresponding to the display brightness to the element;
A reverse bias application process for applying a reverse bias voltage to the element;
A read process is performed to read a signal accumulated in the element after a lapse of a predetermined period from the end of the reverse bias application process.
A driving method of a display device.
請求項8記載の表示装置の駆動方法。 The display device driving method according to claim 8, wherein the light emitting period and the light receiving period are alternately set.
前記発光期間において前記発光用電圧を前記素子に印加する第1のスイッチと、
前記受光期間において前記逆バイアス電圧を前記素子に印加する第2のスイッチと、
前記受光期間において前記信号を読み出す第3のスイッチと
が接続された構成とした場合において、
前記受光期間においては、前記第2のスイッチがオンにされ逆バイアス電圧が前記素子に印加された後、前記第2のスイッチがオフにされ、
前記第2のスイッチがオフにされてから所定期間後に、前記第3のスイッチがオンにされ前記信号が読み出されてなる、
請求項8ないし請求項9のいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法。 The element includes
A first switch for applying the light emission voltage to the element during the light emission period;
A second switch for applying the reverse bias voltage to the element in the light receiving period;
In a configuration in which a third switch for reading out the signal in the light receiving period is connected,
In the light receiving period, after the second switch is turned on and a reverse bias voltage is applied to the element, the second switch is turned off,
A predetermined time after the second switch is turned off, the third switch is turned on and the signal is read out;
The method for driving a display device according to claim 8.
1フレームの発光期間の途中に、各素子で異なる前記受光期間を設定して、前記第3のスイッチで信号を読み出してなる、
請求項10記載の表示装置の駆動方法。 A plurality of the elements are arranged in a matrix,
In the middle of the light emission period of one frame, the different light reception periods are set for each element, and a signal is read by the third switch.
The method for driving a display device according to claim 10 .
前記逆バイアス電圧が前記素子に印加された第2の状態とにおいては、
前記素子のカソードとアノードとの間に印加される電圧の正負が逆になるように設定されてなる、
請求項8ないし請求項11のいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法。 A first state in which the light emitting voltage is applied to the element;
In the second state in which the reverse bias voltage is applied to the element,
The voltage applied between the cathode and anode of the element is set so that the positive and negative of the voltage are reversed.
The method for driving a display device according to claim 8.
請求項8ないし請求項12のいずれか1項に記載の表示装置の駆動方法。 In parallel with the element, a capacitor for storing received light charges is connected.
The method for driving a display device according to any one of claims 8 to 12.
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