JP5398842B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
複数の表示画素回路および複数のセンサ画素回路を含む表示パネルと、
前記センサ画素回路に対して、光源点灯時の検知期間と光源消灯時の検知期間とを示す制御信号を出力する駆動回路とを備え、
前記センサ画素回路には、
前記制御信号に従い、光源点灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第1センサ画素回路と、
前記制御信号に従い、光源消灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第2センサ画素回路とが含まれていることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路は、
1個の光センサと、
検知した光量に応じた電荷を蓄積する1個の蓄積ノードと、
前記蓄積ノードに電気的に接続可能な制御端子を有する読み出しトランジスタと、
前記光センサを流れる電流の経路上に設けられ、前記制御信号に従いオン/オフする保持用スイッチング素子とを含み、
前記第1センサ画素回路に含まれる保持用スイッチング素子は光源点灯時の検知期間でオンし、前記第2センサ画素回路に含まれる保持用スイッチング素子は光源消灯時の検知期間でオンすることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路では、
前記保持用スイッチング素子は前記蓄積ノードと前記光センサの一端との間に設けられ、
前記光センサの他端はリセット線に接続されていることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路は、前記保持用スイッチング素子として、
前記蓄積ノードと前記光センサの一端との間に設けられた第1保持用スイッチング素子と、
リセット線と前記光センサの他端との間に設けられた第2保持用スイッチング素子とを含む。
前記第1および第2センサ画素回路は、2種類の回路間で1個の光センサを共有し、
前記共有された光センサの一端は前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる保持用スイッチング素子の一端に接続され、他端は前記リセット線に接続されていることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路は、2種類の回路間で1個の光センサを共有し、
前記共有された光センサの一端は前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる第1保持用スイッチング素子の一端に接続され、他端は前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる第2保持用スイッチング素子の一端に接続されていることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路は、2種類の回路間で1個の読み出しトランジスタを共有し、
前記共有された読み出しトランジスタの制御端子は、前記共有された光センサの一端と、前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる保持用スイッチング素子の一端とに接続されていることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路では、
前記光センサは前記蓄積ノードと前記保持用スイッチング素子の一端との間に設けられ、
前記保持用スイッチング素子の他端はリセット線に接続されていることを特徴とする。
前記第1および第2センサ画素回路は、
一端が前記光センサの前記保持用スイッチング素子側の端子に接続され、前記制御信号に従いオン/オフする第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子の他端に前記蓄積ノードの電位に応じた電位を与える第2スイッチング素子とをさらに含み、
前記第1センサ画素回路に含まれる第1スイッチング素子は光源点灯時の検知期間以外でオンし、前記第2センサ画素回路に含まれる第1スイッチング素子は光源消灯時の検知期間以外でオンすることを特徴とする。
前記センサ画素回路は、前記蓄積ノードと読み出し線との間に設けられたコンデンサをさらに含む。
前記表示パネルは、前記第1および第2センサ画素回路の出力信号を伝搬する複数の出力線をさらに含み、
前記第1および第2センサ画素回路は、種類ごとに異なる出力線に接続されていることを特徴とする。
前記第1センサ画素回路の出力信号と前記第2センサ画素回路の出力信号との差を求める差分回路をさらに備える。
前記駆動回路は、前記制御信号として、1フレーム期間に1回、光源点灯時の検知期間を示す信号と、1フレーム期間に1回、光源消灯時の検知期間を示す信号とを別個に出力することを特徴とする。
前記駆動回路は、前記制御信号として、1フレーム期間に複数回ずつ光源点灯時の検知期間と光源消灯時の検知期間とを示す信号を出力することを特徴とする。
1個の光センサと、
検知した光量に応じた電荷を蓄積する1個の蓄積ノードと、
前記蓄積ノードに電気的に接続可能な制御端子を有する読み出しトランジスタと、
前記光センサを流れる電流の経路上に設けられ、光源点灯時の検知期間および光源消灯時の検知期間のいずれか一方でオンする保持用スイッチング素子とを備える。
図8は、本発明の第1の実施形態に係る画素回路の回路図である。図8に示すように、第1画素回路10aは、トランジスタT1a、M1a、フォトダイオードD1a、および、コンデンサC1aを含んでいる。第2画素回路10bは、トランジスタT1b、M1b、フォトダイオードD1b、および、コンデンサC1bを含んでいる。トランジスタT1a、M1a、T1b、M1bは、N型TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)である。
図12は、本発明の第2の実施形態に係る画素回路の回路図である。図12に示すように、第1画素回路20aは、トランジスタT1a、T2a、M1a、フォトダイオードD1a、および、コンデンサC1aを含んでいる。第2画素回路20bは、トランジスタT1b、T2b、M1b、フォトダイオードD1b、および、コンデンサC1bを含んでいる。トランジスタT1a、T2a、M1a、T1b、T2b、M1bは、N型TFTである。
図15は、本発明の第3の実施形態に係る画素回路の回路図である。図15に示す画素回路30は、トランジスタT1a、T1b、M1a、M1b、フォトダイオードD1、および、コンデンサC1a、C1bを含んでいる。トランジスタT1a、T1b、M1a、M1bは、N型TFTである。図15では、左半分が第1画素回路に相当し、右半分が第2画素回路に相当する。画素回路30は、クロック線CLKa、CLKb、リセット線RST、読み出し線RWS、電源線VDDa、VDDb、および、出力線OUTa、OUTbに接続される。
図19は、本発明の第4の実施形態に係る画素回路の回路図である。図19に示す画素回路40は、トランジスタT1a、T1b、T2a、T2a、M1a、M1b、フォトダイオードD1、および、コンデンサC1a、C1bを含んでいる。トランジスタT1a、T1b、T2a、T2b、M1a、M1bは、N型TFTである。図19では、左半分が第1画素回路に相当し、右半分が第2画素回路に相当する。画素回路40は、クロック線CLKa、CLKb、リセット線RST、読み出し線RWS、電源線VDDa、VDDb、および、出力線OUTa、OUTbに接続される。
図21は、本発明の第5の実施形態に係る画素回路の回路図である。図21に示す画素回路50は、トランジスタT1a、T1b、M1、フォトダイオードD1、および、コンデンサC1a、C1bを含んでいる。トランジスタT1a、T1b、M1は、N型TFTである。図21では、左半分が第1画素回路に相当し、右半分が第2画素回路に相当する。画素回路50は、クロック線CLKa、CLKb、リセット線RST、読み出し線RWS、電源線VDD、および、出力線OUTに接続される。
図24は、本発明の第6の実施形態に係る画素回路の回路図である。図24に示すように、第1画素回路60aは、トランジスタT1a、M1a、フォトダイオードD1a、および、コンデンサC1aを含んでいる。第2画素回路60bは、トランジスタT1b、M1b、フォトダイオードD1b、および、コンデンサC1bを含んでいる。トランジスタT1a、M1a、T1b、M1bは、N型TFTである。
図28は、本発明の第7の実施形態に係る画素回路の回路図である。図28に示すように、第1画素回路70aは、トランジスタT1a、T2a、T3a、M1a、フォトダイオードD1a、および、コンデンサC1aを含んでいる。第2画素回路70bは、トランジスタT1b、T2b、T3b、M1b、フォトダイオードD1b、および、コンデンサC1bを含んでいる。トランジスタT1a、T3a、M1a、T1b、T3b、M1bはN型TFT、トランジスタT2a、T2bはP型TFTである。第1画素回路70aと第2画素回路70bには、ハイレベル電位VDDPが供給される。
本発明の各実施形態については、以下に示す変形例を構成することができる。図31A〜図31Hは、それぞれ、第1の実施形態の第1〜第8変形例に係る画素回路の回路図である。図31A〜図31Hに示す第1画素回路11a〜18aは、第1の実施形態に係る第1画素回路10aに対して以下の変形を行うことにより得られる。第2画素回路11b〜18bは、第1の実施形態に係る第2画素回路10bに対して同じ変形を行うことにより得られる。
2…表示パネル
3…バックライト
4…画素領域
5…ゲートドライバ回路
6…ソースドライバ回路
7…センサロウドライバ回路
8…表示画素回路
9…センサ画素回路
10〜18、20〜28、30〜48、50〜58、60〜68、70〜78…画素回路
Claims (15)
- 画素領域に複数の光センサを配置した表示装置であって、
複数の表示画素回路および複数のセンサ画素回路を含む表示パネルと、
前記センサ画素回路に対して、光源点灯時の検知期間と光源消灯時の検知期間とを示す制御信号を出力する駆動回路とを備え、
前記センサ画素回路には、
前記制御信号に従い、光源点灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第1センサ画素回路と、
前記制御信号に従い、光源消灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第2センサ画素回路とが含まれていることを特徴とする、表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路は、
1個の光センサと、
検知した光量に応じた電荷を蓄積する1個の蓄積ノードと、
前記蓄積ノードに電気的に接続可能な制御端子を有する読み出しトランジスタと、
前記光センサを流れる電流の経路上に設けられ、前記制御信号に従いオン/オフする保持用スイッチング素子とを含み、
前記第1センサ画素回路に含まれる保持用スイッチング素子は光源点灯時の検知期間でオンし、前記第2センサ画素回路に含まれる保持用スイッチング素子は光源消灯時の検知期間でオンすることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路では、
前記保持用スイッチング素子は前記蓄積ノードと前記光センサの一端との間に設けられ、
前記光センサの他端はリセット線に接続されていることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路は、前記保持用スイッチング素子として、
前記蓄積ノードと前記光センサの一端との間に設けられた第1保持用スイッチング素子と、
リセット線と前記光センサの他端との間に設けられた第2保持用スイッチング素子とを含む、請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路は、2種類の回路間で1個の光センサを共有し、
前記共有された光センサの一端は前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる保持用スイッチング素子の一端に接続され、他端は前記リセット線に接続されていることを特徴とする、請求項3に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路は、2種類の回路間で1個の光センサを共有し、
前記共有された光センサの一端は前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる第1保持用スイッチング素子の一端に接続され、他端は前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる第2保持用スイッチング素子の一端に接続されていることを特徴とする、請求項4に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路は、2種類の回路間で1個の読み出しトランジスタを共有し、
前記共有された読み出しトランジスタの制御端子は、前記共有された光センサの一端と、前記第1および第2センサ画素回路にそれぞれ含まれる保持用スイッチング素子の一端とに接続されていることを特徴とする、請求項5に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路では、
前記光センサは前記蓄積ノードと前記保持用スイッチング素子の一端との間に設けられ、
前記保持用スイッチング素子の他端はリセット線に接続されていることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1および第2センサ画素回路は、
一端が前記光センサの前記保持用スイッチング素子側の端子に接続され、前記制御信号に従いオン/オフする第1スイッチング素子と、
前記第1スイッチング素子の他端に前記蓄積ノードの電位に応じた電位を与える第2スイッチング素子とをさらに含み、
前記第1センサ画素回路に含まれる第1スイッチング素子は光源点灯時の検知期間以外でオンし、前記第2センサ画素回路に含まれる第1スイッチング素子は光源消灯時の検知期間以外でオンすることを特徴とする、請求項8に記載の表示装置。
- 前記センサ画素回路は、前記蓄積ノードと読み出し線との間に設けられたコンデンサをさらに含む、請求項2に記載の表示装置。
- 前記表示パネルは、前記第1および第2センサ画素回路の出力信号を伝搬する複数の出力線をさらに含み、
前記第1および第2センサ画素回路は、種類ごとに異なる出力線に接続されていることを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。 - 前記第1センサ画素回路の出力信号と前記第2センサ画素回路の出力信号との差を求める差分回路をさらに備えた、請求項11に記載の表示装置。
- 前記駆動回路は、前記制御信号として、1フレーム期間に1回、光源点灯時の検知期間を示す信号と、1フレーム期間に1回、光源消灯時の検知期間を示す信号とを別個に出力することを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
- 前記駆動回路は、前記制御信号として、1フレーム期間に複数回ずつ光源点灯時の検知期間と光源消灯時の検知期間とを示す信号を出力することを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。
- 表示装置の画素領域に配置されるセンサ画素回路であって、
1個の光センサと、
検知した光量に応じた電荷を蓄積する1個の蓄積ノードと、
前記蓄積ノードに電気的に接続可能な制御端子を有する読み出しトランジスタと、
前記光センサを流れる電流の経路上に設けられ、光源点灯時の検知期間および光源消灯時の検知期間のいずれか一方でオンする保持用スイッチング素子とを備えた、センサ画素回路。
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