JP6635719B2 - Optical sensor circuit and display device provided with optical sensor circuit - Google Patents

Optical sensor circuit and display device provided with optical sensor circuit Download PDF

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Description

本発明は、液晶表示装置あるいは有機EL表示装置といった表示装置の駆動方法に関し、特に、パネル基板上に光センサを製作する場合の画素駆動回路技術に関するものである。   The present invention relates to a method for driving a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device, and more particularly, to a pixel driving circuit technology when an optical sensor is manufactured on a panel substrate.

モバイル機器の高性能化、無線通信環境の高度化、指紋認証ソフトウェアの高度化などにより、携帯端末から指紋認証可能な携帯機器が販売され始めた。このような技術分野では、光センサを搭載した表示装置に関する技術がキーポイントとなる。   Due to the sophistication of mobile devices, the sophistication of wireless communication environments, and the sophistication of fingerprint authentication software, mobile devices that can perform fingerprint authentication from mobile terminals have begun to be sold. In such a technical field, a technology related to a display device equipped with an optical sensor is a key point.

従来技術として、感度の高い光センサを画素領域内に備えた表示装置がある(例えば、特許文献1参照)。また、単チャンネル薄膜トランジスタのみを使用する表示装置において、画素に光センサを組み込む場合に、光センサとしてPIN型フォトダイオードを使用せずに、コストを低減する表示装置がある(例えば、特許文献2参照)。   As a conventional technique, there is a display device provided with a highly sensitive optical sensor in a pixel area (for example, see Patent Document 1). Further, in a display device using only a single-channel thin film transistor, there is a display device that reduces cost without using a PIN-type photodiode as an optical sensor when an optical sensor is incorporated in a pixel (for example, see Patent Document 2). ).

さらに、発光回路と受光回路を含む画素を行列状に配置し、CCDセンサやCMOSセンサ、さらにはタッチパネルを設けなくても、画像情報を取り込めるようにするとともに、取り込んだ画像情報をデジタルデータで外部に出力する表示装置がある(例えば、特許文献3参照)   Furthermore, the pixels including the light-emitting circuit and the light-receiving circuit are arranged in rows and columns so that image information can be captured without providing a CCD sensor, CMOS sensor, or touch panel. (For example, see Patent Document 3)

国際公開第2011−065558号International Publication No. 2011-0655558 特開2011−39806号公報JP 2011-39806 A 特開2005−148285号公報JP 2005-148285 A

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
ディスプレイ面へ光センサを内蔵することを可能とすることで、部品点数低減によるコスト低下、顧客への新機能提供が可能となる。従って、特別な制御を必要とせず、開口率低下を抑制可能な光センサ回路方式が求められている。その一方で、ディスプレイ表示面にセンサを内蔵した製品は、未だ発売には至ってないのが現状である。
However, the related art has the following problems.
By enabling the optical sensor to be built into the display surface, it is possible to reduce costs by reducing the number of components and to provide new functions to customers. Therefore, there is a need for an optical sensor circuit system that does not require special control and can suppress a decrease in aperture ratio. On the other hand, products with a built-in sensor on the display surface have not yet been released.

特許文献1に係る表示装置は、ゲート線とは別に、Reset信号RSTとRead Out信号RESが追加され、ゲート線とは異なる電源とタイミングでセンサが駆動される構成となっている。従って、センサ回路の制御が複雑化し、専用駆動系(専用ICあるいはDDIへの組み込み)が必要であるという問題があった。   The display device according to Patent Literature 1 has a configuration in which a Reset signal RST and a Read Out signal RES are added separately from a gate line, and a sensor is driven with a power source and timing different from those of the gate line. Therefore, there has been a problem that control of the sensor circuit is complicated and a dedicated driving system (incorporation into a dedicated IC or DDI) is required.

また、特許文献2に係る表示装置は、ResetにCLK2信号、Read OutにSGND信号、電源線にCLK1信号が追加された構成となっている。この構成では、各信号線が、ゲート線制御とは異なっており、回路構成および制御が複雑化する問題がある。   The display device according to Patent Document 2 has a configuration in which a CLK2 signal is added to Reset, an SGND signal is added to Read Out, and a CLK1 signal is added to a power supply line. In this configuration, each signal line is different from the gate line control, and there is a problem that the circuit configuration and control are complicated.

さらに、特許文献3に係る表示装置は、発光と受光の素子に有機ELを用いたAM型センサ回路であり、新たに3本の制御信号、2本のbias電位線と1本の出力線が追加された構成となっている。従って、この構成によっても、回路が複雑化する問題があるとともに、開口率が低下する問題もある。   Further, the display device according to Patent Document 3 is an AM type sensor circuit using an organic EL for a light emitting and a light receiving element, and newly includes three control signals, two bias potential lines, and one output line. The configuration has been added. Therefore, even with this configuration, there is a problem that the circuit is complicated and a problem that the aperture ratio is reduced.

すなわち、いずれの従来技術も、問題点の発生原因として、以下の3点を有している。
(原因1)表示のための映像信号入力と光センサからの出力データの読み出しとを両立することが難しい点。
(原因2)制御線としてゲート線を用いていない点。
(原因3)Read Out線として、データ線を用いていない点。
That is, each of the prior arts has the following three points as causes of problems.
(Cause 1) It is difficult to achieve both image signal input for display and readout of output data from the optical sensor.
(Cause 2) A gate line is not used as a control line.
(Cause 3) A data line is not used as the Read Out line.

換言すると、従来の表示装置は、光センサの制御(Reset、Read Out)を簡単に行える方式がなく、表示のための映像信号入力と、光センサからの出力データの読み出しを両立することが難しく、センサ専用の駆動信号、入出力信号が必要となり、回路構成や制御が複雑化し、開口率の低下も招いていた。   In other words, the conventional display device does not have a method that can easily control (Reset, Read Out) the optical sensor, and it is difficult to achieve both input of a video signal for display and reading of output data from the optical sensor. In addition, a drive signal and an input / output signal dedicated to the sensor are required, which complicates the circuit configuration and control, and lowers the aperture ratio.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、新たな配線を追加することなしに、開口率低下を抑制可能な光センサ回路および光センサ回路を備えた表示装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an optical sensor circuit capable of suppressing a decrease in aperture ratio and a display device including the optical sensor circuit without adding a new wiring. The purpose is to gain.

本発明に係る光センサ回路は、表示装置の特定の画素内に光センサが埋め込まれており、nを1以上の整数とした場合に、(n+1)ライン目のゲート線G(n+1)をリセット信号として使用し、nライン目のゲート線G(n)を読み出し信号として使用する光センサ回路であって、表示装置のディスプレイモード時に使用するデータ線と同一配線を用いて、特定の画素内に埋め込まれた光センサによる検知信号をセンサモード時に出力可能とするものである。   In the photosensor circuit according to the present invention, a photosensor is embedded in a specific pixel of the display device, and when n is an integer of 1 or more, the (n + 1) th gate line G (n + 1) is reset. An optical sensor circuit that uses a gate line G (n) of the n-th line as a readout signal as a readout signal and uses the same wiring as a data line used in a display mode of a display device to form a signal in a specific pixel. The detection signal from the embedded optical sensor can be output in the sensor mode.

本発明によれば、ゲート線G(n+1)をReset信号として用い、ゲート線G(n)を読み出し信号として用いる光センサ回路であって、データ線と同一配線を用いて光センサによる検知信号を出力する回路構成を備えている。この結果、新たな配線を追加することなしに、開口率低下を抑制可能な光センサ回路および光センサ回路を備えた表示装置を得ることができる。   According to the present invention, there is provided an optical sensor circuit that uses a gate line G (n + 1) as a reset signal and uses the gate line G (n) as a read signal. It has a circuit configuration for outputting. As a result, it is possible to obtain an optical sensor circuit capable of suppressing a decrease in aperture ratio and a display device including the optical sensor circuit without adding a new wiring.

本発明の実施の形態1における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of the display device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態1における図1に示した光センサ回路の、センシング時および読み出し時の波形を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing waveforms at the time of sensing and at the time of reading of the optical sensor circuit shown in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of a display device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態3における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of a display device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態4における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of a display device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5における光センサ回路を応用した表示装置の模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram of a display device to which an optical sensor circuit according to Embodiment 5 of the present invention is applied. 本発明の実施の形態5における光センサ回路を応用した表示装置の駆動波形を示した図である。FIG. 15 is a diagram showing a driving waveform of a display device to which the optical sensor circuit according to the fifth embodiment of the present invention is applied.

本発明に係る光センサ回路および光センサ回路を備えた表示装置は、以下の2点を技術的特徴とするものである。
(特徴1)新たな制御線を追加しないセンサ回路と制御方法
(特徴2)特徴1を実現するためのRead Out方式
そこで、本発明の光センサ回路および光センサ回路を備えた表示装置の好適な実施の形態につき、以下に図面を用いて説明する。
An optical sensor circuit and a display device provided with the optical sensor circuit according to the present invention have the following two technical features.
(Feature 1) Sensor circuit and control method without adding a new control line (Feature 2) Read Out method for realizing Feature 1 Therefore, the optical sensor circuit of the present invention and the display device including the optical sensor circuit are preferably used. Embodiments will be described below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。この図1に示した本実施の形態1における光センサ回路は、以下の構成、特徴を有している。
・画素回路は、1つのフォトダイオードPDと、1つのキャパシタCss、そして、2つのTFT Tsel、Treadから構成されている。
・Vsst、Vsvol、Vros、Vrolのそれぞれの添字は、以下の意味を表している。
Vsst :Sense Start
Vsvol:Sense Voltage
Vros :Read Out Source
Vrol :Read Out Line
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram of an optical sensor circuit in a region corresponding to one pixel of the display device according to Embodiment 1 of the present invention. The optical sensor circuit according to the first embodiment shown in FIG. 1 has the following configuration and features.
The pixel circuit includes one photodiode PD, one capacitor Css, and two TFTs Tsel and Tread.
-Each subscript of Vsst, Vsvol, Vros, and Vroll has the following meaning.
Vsst: Sense Start
Vsvol: Sense Voltage
Vros: Read Out Source
Vroll: Read Out Line

・Resetは、ゲート線G(n+1)が立ち上がることで開始され、Read Outは、ゲート線G(n)が立ち上がることで開始される。
・センサ出力時は、Vrosに、あるVsvol電位が供給され、この電位とVss電位との間の電位が、OUTとして出力される。
Reset is started when the gate line G (n + 1) rises, and Read Out is started when the gate line G (n) rises.
At the time of sensor output, a certain Vsvol potential is supplied to Vros, and a potential between this potential and the Vss potential is output as OUT.

次に、表示処理を実行するディスプレイモードと、センサによる検出処理を実行するセンサモードのそれぞれの駆動について、説明する。   Next, the driving of the display mode for executing the display processing and the driving of the sensor mode for executing the detection processing by the sensor will be described.

<ディスプレイモード時>
映像用画素には、RGBまたはRGBWのビデオデータを入力する。なお、図1では図示していないが、センサ画素の2本の入出力線(VrosとVrol)には、隣接映像画素用のビデオデータを入力するか、あるいは、出力線測をFloatingに設定する。
<During display mode>
RGB or RGBW video data is input to the video pixel. Although not shown in FIG. 1, video data for an adjacent video pixel is input to two input / output lines (Vros and Vroll) of the sensor pixel, or the output line measurement is set to Floating. .

<センサモード時>
センサ部の映像用画素の制御が変わることとなる。すなわち、ディスプレイ部の映像用画素には、ディスプレイモード時と同様に、RGBまたはRGBWのビデオデータを入力する。
<In sensor mode>
The control of the image pixels of the sensor unit will be changed. That is, RGB or RGBW video data is input to the image pixels of the display unit, as in the display mode.

その一方で、センサ部の映像用画素には「H」を入力し、この入力が、センサ画素の電源となる。また、センサ画素用の入力線は、Read Out線として使用する。さらに、図1の下段に示したRead Out TFT(Tro)のゲートは、Bias電位Vbiasに接続されており、ソースは、低電位Vssに接続されている。   On the other hand, “H” is input to the image pixel of the sensor unit, and this input becomes the power supply of the sensor pixel. The input line for the sensor pixel is used as a Read Out line. Further, the gate of the Read Out TFT (Tro) shown in the lower part of FIG. 1 is connected to the Bias potential Vbias, and the source is connected to the low potential Vss.

図2は、本発明の実施の形態1における図1に示した光センサ回路のセンサモード時におけるセンシング時および読み出し時の波形を示した図である。Reset動作は、ゲート線G(n+1)が立ち上がることで、ノードVsがVgh−VthpdにResetされることで行われ、ノードVsの初期値Vsiniは、下式として表される。
Vsini=Vgh−Vthpd
FIG. 2 is a diagram showing waveforms at the time of sensing and at the time of reading in the sensor mode of the optical sensor circuit shown in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. The reset operation is performed by resetting the node Vs to Vgh−Vthpd by the rise of the gate line G (n + 1), and the initial value Vsini of the node Vs is expressed by the following equation.
Vsini = Vgh−Vthpd

それ以後、フォトダイオードが逆バイアス状態になり、光量に従った電流が、ゲート線G(n+1)に流れ、ノードVsの電位は、低下する。この状態が、図2中で「Sensing期間」として表されている。   Thereafter, the photodiode enters a reverse bias state, a current according to the amount of light flows through the gate line G (n + 1), and the potential of the node Vs decreases. This state is represented as “Sensing period” in FIG.

・この「Sensing期間」の状態は、次のタイミングでゲート線G(n)が活性化されるまで続き、ゲート線G(n)の立ち上がりで、TFTのゲート電位(Vs)に応じた電位が、出力される。   The state of the “Sensing period” continues until the gate line G (n) is activated at the next timing, and at the rise of the gate line G (n), the potential corresponding to the gate potential (Vs) of the TFT is changed. Is output.

以上のように、実施の形態1によれば、ゲート線G(n+1)をReset信号として用い、ゲート線G(n)を読み出し信号として用いる光センサ回路であって、データ線と同一配線を用いて光センサによる検知信号を出力する構成を実現している。この結果、新たな配線を追加することなしに、開口率低下を抑制可能とする光センサ回路および光センサ回路を備えた表示装置を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, the optical sensor circuit uses the gate line G (n + 1) as the reset signal and uses the gate line G (n) as the read signal, and uses the same wiring as the data line. Thus, a configuration for outputting a detection signal by an optical sensor is realized. As a result, it is possible to obtain a photosensor circuit capable of suppressing a decrease in aperture ratio without adding a new wiring, and a display device including the photosensor circuit.

実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。この図3に示した本実施の形態2における光センサ回路の回路構成は、先の実施の形態1における図1の回路構成と同一であるが、Read Out TFT(Tro)の制御方法が異なっている。
Embodiment 2 FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of the display device according to the second embodiment of the present invention. The circuit configuration of the optical sensor circuit according to the second embodiment shown in FIG. 3 is the same as the circuit configuration of FIG. 1 according to the first embodiment, but the control method of the Read Out TFT (Tro) is different. I have.

なお、図3で新たに追加された電圧Vrocont、Vspのそれぞれの添字は、以下の意味を表している。
Vrocont:Read Out Control
Vsp :Sense Pulse
Note that the respective subscripts of the voltages Vrocont and Vsp newly added in FIG. 3 have the following meanings.
Vrocont: Read Out Control
Vsp: Sense Pulse

本実施の形態2における光センサ回路は、以下の構成、特徴を有している。
・Read Out TFT(Tro)のゲートには、制御信号Vrocontが入力され、ソースには、あるPulse波形(Vsp)が入力される。
・Vspが入力されることで、出力(OUT)値の電位範囲を制御できる。
The optical sensor circuit according to the second embodiment has the following configuration and features.
The control signal Vrocont is input to the gate of the Read Out TFT (Tro), and a certain pulse waveform (Vsp) is input to the source.
The potential range of the output (OUT) value can be controlled by inputting Vsp.

駆動方法は、先の実施の形態1に準じるものであり、説明を省略する。   The driving method conforms to the first embodiment, and the description is omitted.

以上のように、実施の形態2によれば、ゲート線G(n+1)をReset信号として用い、ゲート線G(n)を読み出し信号として用いる光センサ回路であって、データ線と同一配線を用いて光センサによる検知信号を出力する構成を実現している。この結果、新たな配線を追加することなしに、開口率低下を抑制可能とする光センサ回路および光センサ回路を備えた表示装置を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, the photosensor circuit uses the gate line G (n + 1) as the reset signal and uses the gate line G (n) as the read signal, and uses the same wiring as the data line. Thus, a configuration for outputting a detection signal by an optical sensor is realized. As a result, it is possible to obtain an optical sensor circuit capable of suppressing a decrease in aperture ratio without adding a new wiring, and a display device including the optical sensor circuit.

さらに、Read Out TFTに所定電位のパルス波形を入力する構成とすることで、出力(OUT)値の電位範囲を制御できるというさらなる効果を得ることができる。   Further, by adopting a configuration in which a pulse waveform of a predetermined potential is input to the Read Out TFT, a further effect that the potential range of the output (OUT) value can be controlled can be obtained.

実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。この図4に示した本実施の形態3における光センサ回路は、先の実施の形態1、2とは異なる以下の構成、特徴を有している。
・画素回路は、1つのフォトダイオードPD、1つのキャパシタCss、そして、2つのTFT Tsel、Treadから構成されている。ここで、キャパシタCssの接続位置が、先の実施の形態1、2と異なっている。具体的には、本実施の形態3におけるキャパシタCssは、Treadのゲートとドレインとの間に接続されている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of the display device according to Embodiment 3 of the present invention. The optical sensor circuit according to the third embodiment shown in FIG. 4 has the following configuration and features different from those of the first and second embodiments.
The pixel circuit includes one photodiode PD, one capacitor Css, and two TFTs Tsel and Tread. Here, the connection position of the capacitor Css is different from the first and second embodiments. Specifically, the capacitor Css in the third embodiment is connected between the gate and the drain of Tread.

・その他、回路動作、駆動波形は、先の実施の形態1、2に準じる。
・先の実施の形態2と同様に、Read Out TFT(Tro)のゲートには、制御信号Vrocontが入力され、ソースには、あるPulse波形(Vsp)が入力される。
・Vspが入力されることで、出力(OUT)値の電位範囲を制御できる。
In addition, the circuit operation and the drive waveform are in accordance with the first and second embodiments.
As in the second embodiment, the control signal Vrocont is input to the gate of the Read Out TFT (Tro), and a certain pulse waveform (Vsp) is input to the source.
The potential range of the output (OUT) value can be controlled by inputting Vsp.

以上のように、実施の形態3によれば、キャパシタの接続位置を変更した構成の光センサ回路によっても、先の実施の形態2と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the third embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained by the optical sensor circuit having the configuration in which the connection position of the capacitor is changed.

実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4における表示装置の1画素に対応する領域での光センサ回路の回路図である。この図5に示した本実施の形態4における光センサ回路は、先の実施の形態1〜3とは異なる以下の構成、特徴を有している。
・画素回路は、1つのフォトダイオードPD、1つのキャパシタCss、そして、2つのTFT Tsel、Treadから構成されている。ここで、キャパシタCssの接続位置が、先の実施の形態1〜3と異なっている。具体的には、本実施の形態4におけるキャパシタCssは、Treadのゲートと、ゲート線G(n)との間に接続されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram of a photosensor circuit in a region corresponding to one pixel of the display device according to the fourth embodiment of the present invention. The optical sensor circuit according to the fourth embodiment shown in FIG. 5 has the following configuration and features different from the first to third embodiments.
The pixel circuit includes one photodiode PD, one capacitor Css, and two TFTs Tsel and Tread. Here, the connection position of the capacitor Css is different from the first to third embodiments. Specifically, the capacitor Css in the fourth embodiment is connected between the gate of Tread and the gate line G (n).

・その他、回路動作、駆動波形は、先の実施の形態1〜3に準じる。
・先の実施の形態2、3と同様に、Read Out TFT(Tro)のゲートには、制御信号Vrocontが入力され、ソースには、あるPulse波形(Vsp)が入力される。
・Vspが入力されることで、出力(OUT)値の電位範囲を制御できる。
In addition, the circuit operation and the drive waveform are the same as in the first to third embodiments.
As in the second and third embodiments, the control signal Vrocont is input to the gate of the Read Out TFT (Tro), and a certain pulse waveform (Vsp) is input to the source.
The potential range of the output (OUT) value can be controlled by inputting Vsp.

以上のように、実施の形態4によれば、キャパシタの接続位置を変更した構成の光センサ回路によっても、先の実施の形態2、3と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the same effects as those of the second and third embodiments can be obtained by the optical sensor circuit having the configuration in which the connection position of the capacitor is changed.

実施の形態5.
本実施の形態5では、先の実施の形態1〜4で説明した光センサ回路を表示装置に適用する場合について説明する。特に、以下の具体例では、Read Out制御信号Vrocontを備えた光センサ回路を表示装置に適用する場合について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In Embodiment 5, a case is described in which the optical sensor circuits described in Embodiments 1 to 4 are applied to a display device. In particular, in the following specific example, a case will be described in which an optical sensor circuit including a Read Out control signal Vrocont is applied to a display device.

図6は、本発明の実施の形態5における光センサ回路を応用した表示装置の模式図である。具体的には、図6に示した表示装置は、1つのディスプレイの上部分をディスプレイモードとしてのみ駆動し、下部分をディスプレイモードとセンサ出力モードを活性化した場合の模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram of a display device to which the optical sensor circuit according to Embodiment 5 of the present invention is applied. Specifically, the display device shown in FIG. 6 is a schematic diagram in which the upper part of one display is driven only in the display mode, and the lower part is activated in the display mode and the sensor output mode.

図7は、本発明の実施の形態5における光センサ回路を応用した表示装置の駆動波形を示した図である。ディスプレイモードとしてのみ駆動される上部領域では、ゲートラインGL_1からGL_xまでが、順次駆動される。   FIG. 7 is a diagram showing a driving waveform of a display device to which the optical sensor circuit according to the fifth embodiment of the present invention is applied. In the upper region driven only in the display mode, the gate lines GL_1 to GL_x are sequentially driven.

一方、ディスプレイモードとセンサ出力モードとして駆動される下部領域では、ゲートラインGL_x+1からGL_Dummyまでが、順次駆動されるとともに、この領域に対応して、センサ出力開始信号VsstとRead Out制御信号Vrocontが活性化されることで、センサ出力が開始される様子を示している。   On the other hand, in the lower region driven in the display mode and the sensor output mode, the gate lines GL_x + 1 to GL_Dummy are sequentially driven, and the sensor output start signal Vsst and the Read Out control signal Vrocont are activated corresponding to this region. This shows how the sensor output is started by the conversion.

以上のように、実施の形態5によれば、本発明の光センサ回路を適用した表示装置を用いることで、以下のような効果を得ることができる。
(効果1)光センサの制御にゲート線(G(n)、G(n+1))を採用していることで、特別な駆動ICが不要となる。
(効果2)センサ用電源と出力にデータ線を使用することで、追加配線が不要となり、開口率の低下を最小限に抑制することができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the following effects can be obtained by using the display device to which the optical sensor circuit of the present invention is applied.
(Effect 1) Since the gate lines (G (n), G (n + 1)) are used for controlling the optical sensor, a special driving IC is not required.
(Effect 2) By using the data line for the sensor power supply and the output, no additional wiring is required, and the decrease in the aperture ratio can be minimized.

なお、上述した実施の形態1〜5の光センサ回路で使用されているフォトダイオードは、PIN型ダイオード、アモルファスダイオード、n型ダイオードなど、種々のタイプが適用可能である。   Various types of photodiodes, such as a PIN diode, an amorphous diode, and an n-type diode, can be applied to the photodiodes used in the optical sensor circuits according to Embodiments 1 to 5 described above.

PD フォトダイオード、Css キャパシタ、Tsel、Tread、Tro 薄膜トランジスタ(TFT)。   PD photodiode, Css capacitor, Tsel, Tread, Tro Thin film transistor (TFT).

Claims (10)

nを1以上の整数とした場合に、
表示装置の特定の画素内に埋め込まれ、且つ、(n+1)ライン目のゲート線G(n+1)に接続されたフォトダイオードと、
第1のデータ線(Vros)及び第2のデータ線(Vrol)の間に接続された第1の薄膜トランジスタ(Tsel)及び第2の薄膜トランジスタ(Tread)であって、第1の薄膜トランジスタ(Tsel)のゲートはnライン目のゲート線G(n)に接続されている、第1の薄膜トランジスタ(Tsel)及び第2の薄膜トランジスタ(Tread)と、
を備え、
(n+1)ライン目のゲート線G(n+1)の信号をリセット信号として使用し、nライン目のゲート線G(n)の信号を読み出し信号として使用する光センサ回路であって、
前記表示装置のディスプレイモード時に使用する前記第2のデータ線(Vrol)を用いて、前フォトダイオードによる検知信号をセンサモード時に出力可能とする
光センサ回路。
When n is an integer of 1 or more,
A photodiode embedded in a specific pixel of the display device and connected to the (n + 1) -th gate line G (n + 1);
A first thin film transistor (Tsel) and a second thin film transistor (Tread) connected between the first data line (Vros) and the second data line (Vroll), wherein the first thin film transistor (Tsel) is connected to the first thin film transistor (Tsel); A first thin film transistor (Tsel) and a second thin film transistor (Tread) whose gates are connected to an n-th gate line G (n);
With
An optical sensor circuit that uses a signal of a gate line G (n + 1) of an (n + 1) th line as a reset signal and uses a signal of a gate line G (n) of an nth line as a read signal,
Photosensor circuit that can be output by using the second data lines to be used in a display mode of the display device (Vrol), a detection signal by the pre-SL photodiodes in the sensor mode.
前記第1のデータ線(Vros)は「H」信号を入力することで前記光センサ回路の電源配線として使用し、前記第2のデータ線(Vrol)は、前記検知信号の出力配線として使用する
請求項1に記載の光センサ回路。
The first data line (Vros) is used as a power supply wiring of the photosensor circuit by inputting an “H” signal, and the second data line (Vroll) is used as an output wiring of the detection signal. The optical sensor circuit according to claim 1.
前記検知信号の出力配線は、
前記フォトダイオードの検出データ出力を行わないときには、ビデオデータが入力されるか、またはフローティング状態とされ、
前記フォトダイオードの検出データ出力を行うときには、前記フォトダイオードからのデータ電位が入力される
請求項1または2に記載の光センサ回路。
Output wiring of the detection signal,
When the detection data output of the photodiode is not performed, video data is input or set to a floating state,
The optical sensor circuit according to claim 1, wherein when the detection data of the photodiode is output, a data potential from the photodiode is input.
前記特定の画素内で前記フォトダイオード及び前記第2の薄膜トランジスタ(Tread)に接続されたキャパシタをさらに備える、
請求項1から3のいずれか1項に記載の光センサ回路。
The apparatus further includes a capacitor connected to the photodiode and the second thin film transistor (Tread) in the specific pixel .
The optical sensor circuit according to claim 1.
前記フォトダイオードは、PIN型ダイオードである
請求項1から4のいずれか1項に記載の光センサ回路。
The optical sensor circuit according to claim 1, wherein the photodiode is a PIN diode.
前記フォトダイオードは、アモルファスダイオードである
請求項1から4のいずれか1項に記載の光センサ回路。
The optical sensor circuit according to claim 1, wherein the photodiode is an amorphous diode.
前記フォトダイオードは、n型ダイオードである
請求項1から4のいずれか1項に記載の光センサ回路。
The optical sensor circuit according to claim 1, wherein the photodiode is an n-type diode.
前記フォトダイオードは、ノードに接続され、The photodiode is connected to a node;
前記第2の薄膜トランジスタは、前記ノードに接続され、The second thin film transistor is connected to the node;
前記フォトダイオードは、前記ノードの電位を初期値にリセットして、リセット信号に応じてセンシングを開始し、前記ノードの電位に応じた検知信号を出力する、The photodiode resets the potential of the node to an initial value, starts sensing in response to a reset signal, and outputs a detection signal in accordance with the potential of the node.
請求項1から7のいずれか1項に記載の光センサ回路。The optical sensor circuit according to claim 1.
前記第2の薄膜トランジスタ(Tread)に接続された第3の薄膜トランジスタ(Tro)を更に備え、バイアス電圧(Vbias)又は制御電圧(Vrocont)が前記第3の薄膜トランジスタ(Tro)のゲートに入力される、請求項1から7のいずれか1項に記載の光センサ回路。A third thin film transistor (Tro) connected to the second thin film transistor (Tread), wherein a bias voltage (Vbias) or a control voltage (Vrocont) is input to a gate of the third thin film transistor (Tro); The optical sensor circuit according to claim 1. 請求項1からのいずれか1項に記載の光センサ回路を備えた表示装置。
Display device including a light sensor circuit as claimed in any one of claims 1 to 9.
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