JPWO2010100958A1 - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
式(1)において、VFはフォトダイオードD1の順方向電圧である。このときのVINTは薄膜トランジスタM2の閾値電圧より低いので、薄膜トランジスタM2はリセット期間において非導通状態となっている。
式(2)において、ΔVRSTは、リセット信号のパルスの高さ(VRST.H−VRST.L)であり、IPHOTOは、フォトダイオードD1の光電流、TINTは、積分期間の長さである。CPDは、フォトダイオードD1の容量である。CTは、コンデンサC2の容量、フォトダイオードD1の容量CPDと、薄膜トランジスタM2の容量CTFTとの総和である。積分期間においても、VINTが薄膜トランジスタM2の閾値電圧より低いので、薄膜トランジスタM2は非導通状態となっている。
+ΔVRWS・CINT/CT …(3)
ΔVRWSは、読み出し信号のパルスの高さ(VRWS.H−VRWS.L)である。これにより、薄膜トランジスタM2のゲートの電位VINTが閾値電圧よりも高くなるので、薄膜トランジスタM2は導通状態となり、各列において配線OUTの端部に設けられているバイアス用の薄膜トランジスタM3と共に、ソースフォロアアンプとして機能する。すなわち、薄膜トランジスタM2からのセンサ出力電圧VPIXは、積分期間におけるフォトダイオードD1の光電流の積分値に比例する。
最初に、図1および図2を参照しながら、本発明の第1の実施形態にかかる液晶表示装置が備えるアクティブマトリクス基板の構成について説明する。
式(4)において、VFはフォトダイオードD1の順方向電圧である。このときのVINTは薄膜トランジスタM2の閾値電圧より低いので、薄膜トランジスタM2はリセット期間において非導通状態となっている。
−IPHOTO・tINT/CT …(5)
式(5)において、ΔVRSTは、リセット信号のパルスの高さ(VRST.H−VRST.L)であり、IPHOTOは、フォトダイオードD1の光電流、tINTは、積分期間の長さである。CPDはフォトダイオードD1の容量である。CTOTALは、光センサ回路全体の容量、すなわち、接続点INTの総容量であり、コンデンサC1の容量CINTと、フォトダイオードD1の容量CPDと、薄膜トランジスタM2の容量CTFTとの総和である。積分期間においても、VINTが薄膜トランジスタM2の閾値電圧より低いので、薄膜トランジスタM2は非導通状態となっている。
以下、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、第1の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第3の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第4の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第5の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第6の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第7の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第8の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第9の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第10の実施形態について説明する。前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
2 ディスプレイゲートドライバ
3 ディスプレイソースドライバ
4 センサカラム(column)ドライバ
41 センサ画素読み出し回路
42 センサカラムアンプ
43 センサカラム走査回路
5 センサロウ(row)ドライバ
6 バッファアンプ
7 FPCコネクタ
8 信号処理回路
9 FPC
100 アクティブマトリクス基板
Claims (14)
- アクティブマトリクス基板の画素領域に光センサを備えた表示装置であって、
前記光センサが、
入射光を受光する光検出素子と、
当該光センサへリセット信号を供給するリセット信号配線と、
当該光センサへ読み出し信号を供給する読み出し信号配線と、
前記リセット信号が供給されてから前記読み出し信号が供給されるまでの間をセンシング期間とし、センシング期間に前記光検出素子で受光された光量にしたがって電位が変化する蓄積ノードと、
前記読み出し信号に応じて、前記蓄積ノードの電位を増幅する増幅素子と、
前記増幅素子で増幅された電位をセンサ回路出力として出力配線へ読み出すためのセンサスイッチング素子とを備えたことを特徴とする表示装置。 - 前記増幅素子が可変コンデンサである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記可変コンデンサが、前記読み出し信号配線と、絶縁膜と、シリコン膜に形成されたp型半導体領域とを含むMOSコンデンサである、請求項2に記載の表示装置。
- 前記可変コンデンサが、前記センサスイッチング素子のゲート電極と、絶縁膜と、シリコン膜に形成されたn型半導体領域とを含むMOSコンデンサである、請求項2に記載の表示装置。
- 前記増幅素子がpチャネル薄膜トランジスタである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記pチャネル薄膜トランジスタにおいて、前記光検出素子と前記蓄積ノードとを接続するシリコン膜の幅広部にチャネル領域が形成され、前記幅広部にオーバーラップするように当該pチャネル薄膜トランジスタのゲート電極が設けられている、請求項5に記載の表示装置。
- 前記増幅素子がnチャネル薄膜トランジスタである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記増幅素子が、チャネル上にゲート電極を備えたダイオードである、請求項1に記載の表示装置。
- 前記光検出素子に対してその受光面とは反対側に設けられた遮光膜と、
前記遮光膜と前記光検出素子との寄生容量に対して直列容量を形成するように、前記遮光膜に対向して設けられた電極とを備え、
前記電極が前記読み出し配線に電気的に接続されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記画素領域に複数の前記光検出素子を備え、
前記複数の光検出素子が並列に接続され、
前記複数の光検出素子の末端の光検出素子に前記増幅素子が接続された、請求項1〜9のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記センサスイッチング素子が三端子スイッチング素子であり、
前記三端子のうちのゲート電極が前記蓄積ノードに接続され、
前記三端子のうちの残りの二端子の一方が、前記出力配線へ接続された、請求項1〜10のいずれか一項に記載の表示装置。 - 前記センサスイッチング素子のリセット用スイッチング素子をさらに備えた、請求項1〜11のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記増幅素子が、前記読み出し信号のローレベル電位とハイレベル電位との間に、当該増幅素子のオン/オフが切り替わる閾値電位を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と対向基板との間に挟持された液晶とをさらに備えた、請求項1〜13のいずれか一項に記載の表示装置。
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