KR20120002934A - 액정 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 화상 신호의 입력 빈도의 향상 및 충분한 촬상 기간의 확보를 도모함으로써, 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 액정 표시 장치의 화질을 향상시키는 것 및 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것을 제공한다.
매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행한다. 또한, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시키는 것 및 충분한 촬상 기간의 확보가 가능하게 된다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치는 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 액정 표시 장치에 있어서의 컬러 브레이크 등의 표시 열화를 억제하여, 화질을 향상시키는 것 및 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.

Description

액정 표시 장치의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 특히, 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 하고, 또한 상기 표시에 사용되는 광에 대한 피판독물의 반사광량을 검출함으로써 촬상을 행하는 것이 가능한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 표시 방법으로서, 컬러 필터 방식 및 필드 시퀀셜 방식이 알려져 있다. 컬러 필터 방식에 의해 표시를 행하는 액정 표시 장치에서는 각 화소에 특정 색을 나타내는 파장의 광만을 투과하는 컬러 필터(예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B))를 갖는 복수의 부화소가 형성된다. 그리고, 부화소마다 백색광의 투과를 제어하고, 또 화소마다 복수의 색을 혼색함으로써 원하는 색을 형성한다. 한편, 필드 시퀀셜 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치에서는 각각이 상이한 색을 나타내는 광을 발하는 복수의 광원(예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B))이 형성된다. 그리고, 상기 복수의 광원이 각각 점멸을 반복하고, 또 화소마다 각각의 색을 나타내는 광의 투과를 제어함으로써 원하는 색을 형성한다. 즉, 컬러 필터 방식은 특정 색을 나타내는 광마다 화소 하나의 면적을 분할함으로써 원하는 색을 형성하는 방식이고, 필드 시퀀셜 방식은 특정 색을 나타내는 광마다 표시 기간을 시간 분할함으로써 원하는 색을 형성하는 방식이다.
필드 시퀀셜 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치는 컬러 필터 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치와 비교하여, 이하의 이점을 갖는다. 우선, 필드 시퀀셜 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치에서는, 각 화소에 부화소를 형성할 필요가 없다. 따라서 개구율을 향상시키는 것, 또는 화소수를 증가시키는 것이 가능하다. 또한, 필드 시퀀셜 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치에서는 컬러 필터를 설치할 필요가 없다. 즉, 상기 컬러 필터에 있어서의 광 흡수에 의한 광의 손실이 없다. 따라서 투과율을 향상시키는 것 및 소비 전력을 저감하는 것이 가능하다.
상기 액정 표시 장치의 화소부에 있어서, 표시뿐만 아니라 촬상을 행하는 액정 표시 장치도 개발되어 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에서는, 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 동시에 피판독물로부터의 반사광량을 검출함으로써 컬러 화상의 촬상이 가능한 액정 표시 장치가 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 제(평)11-008741호
필드 시퀀셜 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치는, 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시킬 필요가 있다. 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색 중 어느 하나를 나타내는 광을 발광하는 3종의 광원을 구비한 액정 표시 장치를 필드 시퀀셜 방식으로 표시시키는 경우, 컬러 필터 방식으로 표시를 행하는 액정 표시 장치와 비교하여, 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 적어도 3배로 할 필요가 있다. 구체적으로 설명하면, 프레임 주파수가 60Hz인 경우, 컬러 필터 방식에 의하여 표시를 행하는 액정 표시 장치에서는 각 화소에 대한 화상 신호의 입력을 1초간에 60회 행할 필요가 있는 것에 대하여, 상기 3종의 광원을 구비한 액정 표시 장치를 필드 시퀀셜 방식에 의하여 표시시키는 경우, 각 화소에 대한 화상 신호의 입력을 1초간에 180회 행할 필요가 있다.
또한, 액정 표시 장치의 화소부에 있어서 피판독물로부터의 반사광량을 검출함으로써 촬상을 행하는 경우, 외광의 영향을 극력 배제하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 상기 액정 표시 장치가 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 경우, 특정한 색을 나타내는 광의 광원이 점등하고 있는 기간 내에 있어서 촬상이 완료하도록 촬상 기간을 단기화하는 것이 바람직하다.
한편, 화상 신호의 입력 빈도의 향상 및 촬상 기간의 단기화를 행하기 위해서는, 액정 표시 장치를 구성하는 각 소자의 고속 응답성이 요구된다. 구체적으로는, 각 화소에 형성되는 트랜지스터의 이동도의 향상 등이 요구된다. 그러나 이들 소자의 특성을 향상시키는 것은 용이하지 않다. 또한, 촬상 기간이 단기화되면 촬상의 검출 정밀도가 저하될 가능성이 있다.
한편, 상기 액정 표시 장치에 있어서 프레임 주파수를 저감시킴으로써, 화상 신호의 입력 빈도의 저감 및 충분한 촬상 기간의 확보를 도모하는 것도 가능하다. 그러나, 이 경우는 컬러 브레이크 등의 표시 열화가 현저해진다고 하는 문제가 있다.
그래서, 본 발명의 일 형태는 화상 신호의 입력 빈도의 향상 및 충분한 촬상 기간의 확보를 도모함으로써, 상기 액정 표시 장치의 화질을 향상시키는 것 및 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것을 목적의 하나로 한다.
상기한 목적은 액정 표시 장치의 화소부에 있어서, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하는 것 및 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행함으로써 달성할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 형태는 상이한 색을 나타내는 복수의 광원이 각각 점멸을 반복하고, 또한 m행 n열(m, n은, 4 이상의 자연수)로 배치된 복수의 표시 화소마다 인가되는 전압에 따라 배향 상태가 제어되는 액정 소자를 사용하여 복수의 색을 나타내는 광의 각각의 투과를 제어함으로써 화소부에 화상을 형성하는 동시에, x행 y열(x, y는, 4 이상의 자연수)로 배치된 복수의 촬상 화소마다 가시광 영역의 광이 조사됨으로써 광전류가 발생하는 포토다이오드를 사용하여 촬상을 행하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서, 제 1 샘플링 기간에 있어서, 제 1 영역에 포함되는 1번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 k번째 행(k는 m/2 미만의 자연수)에 배치된 n개의 표시 화소에 대한 제 1 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급 및 제 2 영역에 포함되는 (k+1)번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 2k번째 행에 배치된 n개의 표시 화소에 대한 제 1 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하고, 제 1 샘플링 기간후의 기간인 점등 기간에 있어서, 상이한 색을 나타내는 복수의 광원 중 적어도 하나가 점등함으로써 화소부에 제 1 색을 나타내는 광을 조사하고, 점등 기간에 포함되는 기간인 촬상 기간에 있어서, 제 1 영역에 포함되는 1번째 행에 배치된 y개의 촬상 화소 내지 z번째 행(z는 x/2 미만의 자연수))에 배치된 y개의 촬상 화소에 있어서의 촬상 및 제 2 영역에 포함되는 (z+1)번째 행에 배치된 y개의 촬상 화소 내지 2z번째 행에 배치된 y개의 촬상 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법이다.
또한, 상이한 색을 나타내는 복수의 광원이 각각 점멸을 반복하고 또한 m행 n열(m, n은, 4 이상의 자연수)로 배치된 복수의 표시 화소마다 인가되는 전압에 따라 배향 상태가 제어되는 액정 소자를 사용하여 복수의 색을 나타내는 광의 각각의 투과를 제어함으로써 화소부에 화상을 형성하는 동시에, x행 y열(x, y는 4 이상의 자연수)로 배치된 복수의 촬상 화소마다 가시광 영역의 광이 조사됨으로써 광전류를 발생시키는 포토다이오드를 사용하여 촬상을 행하는 액정 표시 장치의 구동 방법으로서, 샘플링 기간에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 k번째 행(k는 m/2 미만의 자연수)에 배치된 n개의 표시 화소에 대한 제 1 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급 및 (k+1)번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 2k번째 행에 배치된 n개의 표시 화소에 대한 제 2 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하고, 샘플링 기간 내의 기간이며, 또한 제 1 영역에 포함되는 1번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 s번째 행(s는, k/2 이하의 자연수)에 배치된 n개의 표시 화소에 대한 제 1 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급 및 제 2 영역에 포함되는 (k+1)번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 (k+s)번째 행에 배치된 n개의 표시 화소에 대한 제 2 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급이 종료된 후의 기간인 점등 기간에 있어서, 1번째 행 내지 s번째 행용 광원으로부터 조사되는 제 1 색을 나타내는 광의 투과를 1번째 행에 배치된 n개의 표시 화소 내지 s번째 행에 배치된 n개의 표시 화소의 각각에 있어서 제어하고, 또한 (k+1)번째 행 내지 (k+s)번째 행용 광원으로부터 조사되는 제 2 색을 나타내는 광의 투과를 (k+1)번째 행 내지 (k+s)번째 행용에 배치된 n개의 표시 화소의 각각에 있어서 제어하고, 점등 기간에 포함되는 기간인 촬상 기간에 있어서, 제 1 영역에 포함되는 1번째 행에 배치된 y개의 촬상 화소 및 v번째 행(v는 x/4 이하의 자연수)에 배치된 y개의 촬상 화소에 있어서의 촬상 및 제 2 영역에 포함되는 (w+1)번째 행(w는 2v 이상 x/2 이하의 자연수)에 배치된 y개의 촬상 화소 내지 (w+v)번째 행에 배치된 y개의 촬상 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법도 본 발명의 일 형태이다.
본 발명의 일 형태의 액정 표시 장치는, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 또한, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시키는 것 및 충분한 촬상 기간의 확보가 가능해진다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치는 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 액정 표시 장치에 있어서의 컬러 브레이크 등의 표시 열화를 억제하여, 화질을 향상시키는 것 및 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 액정 표시 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 2c는 화소의 구성예를 도시하는 도면.
도 3a는 주사선 구동 회로의 구성예를 도시하는 도면이고, 도 3b는 주사선 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 4a는 화상 신호선 구동 회로의 구성예를 도시하는 도면이고, 도 4b는 화상 신호선 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 촬상 소자 구동 회로의 구성예를 도시하는 도면.
도 6은 촬상 소자 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 촬상 소자 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 8a는 검출 회로의 구성예를 도시하는 도면이고, 도 8b는 검출 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 9a는 촬상 소자의 구성예를 도시하는 도면이고, 도 9b는 촬상 소자의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 10a는 백라이트의 구성예를 도시하는 도면이고, 도 10b는 백라이트의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 11은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 12a 및 도 12b는 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 13은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 14는 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 15a 내지 도 15d는 트랜지스터의 구체예를 도시하는 도면.
도 16은 화소의 레이아웃의 구체예를 도시하는 상면도.
도 17은 화소의 레이아웃의 구체예를 도시하는 단면도.
도 18a 내지 도 18f는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면.
도 19a 및 도 19b는 트랜지스터의 구성을 설명하는 도면.
도 20은 Vth의 산출 방법을 설명하는 도면.
도 21a 내지 도 21c는 광 음바이어스(light negative bias) 시험 결과를 도시하는 도면.
도 22a는 주사선 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면이고, 도 22b는 신호선 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 23은 촬상 소자 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 24는 촬상 소자 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 25는 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 26은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 27은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 28은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 29는 백라이트의 구성예를 도시하는 도면.
도 30은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 31은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 32는 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 33은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 34a는 주사선 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면이고, 도 34b는 화상 신호선 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 35는 촬상 소자 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 36은 촬상 소자 구동 회로의 동작의 일례를 도시하는 도면.
도 37은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 38은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 39는 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 40은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 41은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 42는 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
도 43은 액정 표시 장치의 동작의 일례를 설명하는 도면.
이하에서는, 본 발명의 실시 형태에 관해서 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 그 형태 및 상세를 다양하게 변경할 수 있는 것은, 당업자라면 용이하게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다.
(실시 형태 1)
본 실시 형태에서는, 본 발명의 일 형태의 액정 표시 장치에 관해서 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
<액정 표시 장치의 구성예>
도 1은 액정 표시 장치의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 액정 표시 장치는, 화소부(10)와, 주사선 구동 회로(11)와, 화상 신호선 구동 회로(12)와, 촬상 소자 구동 회로(16)와, 검출 회로(17)와, 각각이 평행 또는 대략 평행하게 배치되고, 또한 주사선 구동 회로(11)에 의해 전위가 제어되는 m개(m은, 3 이상의 자연수)의 주사선(13)과, 각각이 평행 또는 대략 평행하게 배치되고, 또한 화상 신호선 구동 회로(12)에 의해 전위가 제어되는, n개(n은, 2 이상의 자연수)의 화상 신호선(141), n개의 화상 신호선(142), 및 n개의 화상 신호선(143)과, 각각이 평행 또는 대략 평행하게 배치되고, 또한 촬상 소자 구동 회로(16)에 의해 전위가 제어되는 m개의 리셋 신호선(18)과, 각각이 평행 또는 대략 평행하게 배치되고, 또한 촬상 소자 구동 회로(16)에 의해 전위가 제어되는 m개의 판독 신호선(19)과, 각각이 평행 또는 대략 평행하게 배치되고, 또한 검출 회로(17)에 있어서 전위가 판별되는, n개의 촬상 신호선(201), n개의 촬상 신호선(202), 및 n개의 촬상 신호선(203)을 가진다.
또한, 화소부(10)는 3개의 영역(영역(101) 내지 영역(103))으로 분할되고, 영역마다 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소를 가진다. 또한, 여기에서는, 영역(101)은 1번째 행 내지 k번째 행(k는, m/2 미만의 자연수)에 배치된 주사선(13), 1번째 행 내지 k번째 행에 배치된 리셋 신호선(18), 및 1번째 행 내지 k번째 행에 배치된 판독 신호선(19)을 포함하는 영역이며, 영역(102)은 (k+1)번째 행 내지 2k번째 행에 배치된 주사선(13), (k+1)번째 행 내지 2k번째 행에 배치된 리셋 신호선(18) 및 (k+1)번째 행 내지 2k번째 행에 배치된 판독 신호선(19)을 포함하는 영역이며, 영역(103)은 (2k+1)번째 행 내지 m번째 행에 배치된 주사선(13), (2k+1)번째 행 내지 m번째 행에 배치된 리셋 신호선(18), 및 (2k+1)번째 행 내지 m번째 행에 배치된 판독 신호선(19)을 포함하는 영역이라고 한다. 또한, 각 주사선(13), 각 리셋 신호선(18) 및 각 판독 신호선(19)은 화소부(10)에 있어서 매트릭스상(m행 n열)으로 배치된 복수의 화소 중, 어느 하나의 행에 배치된 n개의 화소에 전기적으로 접속된다. 또한, 각 화상 신호선(141) 및 각 촬상 신호선(201)은 영역(101)에 있어서 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소 중, 어느 하나의 열에 배치된 복수의 화소에 전기적으로 접속된다. 또한, 각 화상 신호선(142) 및 각 촬상 신호선(202)은 영역(102)에 있어서 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소 중, 어느 하나의 열에 배치된 복수의 화소에 전기적으로 접속된다. 또한, 각 화상 신호선(143) 및 각 촬상 신호선(203)은 영역(103)에 있어서 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소 중, 어느 하나의 열에 배치된 복수의 화소에 전기적으로 접속된다.
도 2a 내지 도 2c는 화소의 회로 구성예를 도시하는 도면이다. 구체적으로는, 도 2a는 영역(101)에 배치된 화소(151)의 회로 구성예를 도시하는 도면이며, 도 2b는 영역(102)에 배치된 화소(152)의 회로 구성예를 도시하는 도면이며, 도 2c는 영역(103)에 배치된 화소(153)의 회로 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2a에 도시하는 화소(151)는 게이트가 주사선(13)에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 화상 신호선(141)에 전기적으로 접속된 트랜지스터(1511)와, 한쪽의 전극이 트랜지스터(1511)의 소스 및 드레인의 다른쪽에 전기적으로 접속되고, 다른쪽의 전극이 용량 전위를 공급하는 배선(용량 배선이라고도 한다)에 전기적으로 접속된 용량 소자(1512)와, 한쪽의 전극(화소 전극이라고도 한다)이 트랜지스터(1511)의 소스 및 드레인의 다른쪽 및 용량 소자(1512)의 한쪽 전극에 전기적으로 접속되고, 다른쪽의 전극(대향 전극이라고도 한다)이 대향 전위를 공급하는 배선에 전기적으로 접속된 액정 소자(1513)와, 애노드가 리셋 신호선(18)에 전기적으로 접속된 포토다이오드(1514)와, 게이트가 포토다이오드(1514)의 캐소드에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 고정 전위를 공급하는 배선(고정 전위선이라고도 한다)에 전기적으로 접속된 트랜지스터(1515)와, 게이트가 판독 신호선(19)에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 트랜지스터(1515)의 소스 및 드레인의 다른쪽에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 촬상 신호선(201)에 전기적으로 접속된 트랜지스터(1516)를 가진다. 또한, 화소(151)에 있어서는, 트랜지스터(1511), 용량 소자(1512), 및 액정 소자(1513)에 의해 표시 소자가 구성되고, 포토다이오드(1514), 트랜지스터(1515), 및 트랜지스터(1516)에 의해 촬상 소자가 구성된다.
도 2b에 도시하는 화소(152) 및 도 2c에 도시하는 화소(153)도 회로 구성 자체는, 도 2a에 도시하는 화소(151)와 동일하다. 단, 도 2b에 도시하는 화소(152)에서는, 트랜지스터(1521)의 소스 및 드레인의 한쪽이 화상 신호선(141)이 아니라 화상 신호선(142)에 전기적으로 접속되는 점 및 트랜지스터(1526)의 소스 및 드레인의 다른쪽이 촬상 신호선(201)이 아니라 촬상 신호선(202)에 전기적으로 접속되는 점이 도 2a에 도시하는 화소(151)와 상이하며, 도 2c에 도시하는 화소(153)에서는, 트랜지스터(1531)의 소스 및 드레인의 한쪽이 신호선(141)이 아니라 신호선(143)에 전기적으로 접속되는 점, 및 트랜지스터(1536)의 소스 및 드레인의 다른쪽이 촬상 신호선(201)이 아니라 촬상 신호선(203)에 전기적으로 접속되는 점이 도 2a에 도시하는 화소(151)와 상이하다.
<주사선 구동 회로(11)의 구성예>
도 3a는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로(11)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 3a에 도시하는 주사선 구동 회로(11)는, m개의 출력 단자를 갖는 시프트 레지스터(110)와, 제 1 및 제 2 입력 단자 및 출력 단자를 갖는 AND 게이트(111_1) 내지 AND 게이트(111_m)를 가진다. 또한, AND 게이트(111_a)(a는, m 이하의 홀수)는 제 1 입력 단자가 시프트 레지스터(110)의 a번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력 단자가 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 출력 단자가 화소부(10)에 있어서 a번째 행에 배치된 주사선(13_a)에 전기적으로 접속된다. 또한, AND 게이트(111_b)(b는, m 이하의 짝수)는 제 1 입력 단자가 시프트 레지스터(110)의 b번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력 단자가 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 출력 단자가 화소부(10)에 있어서 b번째 행에 배치된 주사선(13_b)에 전기적으로 접속된다.
시프트 레지스터(110)는 외부로부터 입력되는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 입력됨으로써, 1번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자에 있어서 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하는 기능을 가진다. 또한, 시프트 레지스터(110)에서는 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 출력하는 출력 단자가 전환되는 것으로 한다. 즉, 시프트 레지스터(110)에 있어서, 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어지고, 상기 신호가 m개의 출력 단자로부터 순차적으로 출력된다. 또한, 시프트 레지스터(110)는 외부로부터 입력되는 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK)의 공급이 정지됨으로써, 상기 신호의 시프트를 중단하는 기능을 가진다.
상기한 주사선 구동 회로(11)의 동작예에 관해서 도 3b를 참조하여 설명한다. 또한, 도 3b에는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP), 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK), 시프트 레지스터(110)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR110out), 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1), 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2), 및 주사선(13_1) 내지 주사선(13_m)의 전위를 나타내고 있다.
도 3b에 도시하는 동작예에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 이전에, 시프트 레지스터(110)에는 적어도 3회 하이 레벨의 전위를 나타내는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)가 입력된다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 1번째의 출력 단자 내지 k번째의 출력 단자가 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하고, 또한 (k+1)번째의 출력 단자 내지 2k번째의 출력 단자가 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하고, 또한 (2k+1)번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자가 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하도록 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)가 입력된다.
이것에 의해, 샘플링 기간(t1)에 있어서, AND 게이트(111_1) 내지 AND 게이트(111_m)의 각각은, 시프트 레지스터(110)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1) 또는 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 주사선(13_1) 내지 k번째 행에 배치된 주사선(13_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급되고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 주사선(13_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급되고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 주사선(13_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 각 주사선에 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간(수평 주사 기간)은, 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1) 또는 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)가 하이 레벨의 전위를 나타내는 기간(펄스 폭)과 동등하다. 이와 같이 샘플링 기간(t1)에 있어서, 주사선 구동 회로(11)는 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK) 1/2주기마다 상이한 3행에 배치된 주사선에 대하여 동시에 하이 레벨의 전위를 공급하는 것이 가능하다.
계속해서, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 주사선 구동 회로(11)에 대한 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK), 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1) 및 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)의 공급이 정지된다. 구체적으로는, 이들 신호를 공급하는 배선에 로우 레벨의 전위가 공급된다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(110)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단되고, 또한 주사선(13_1) 내지 주사선(13_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된다.
도 3b에 도시하는 동작예에 있어서는, 이후의 기간에 있어서 상기한 동작과 같은 동작을 행한다. 즉, 상기 동작예에 있어서는, 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK) 1/2주기마다 특정한 3행에 배치된 주사선에 대하여 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간과, 모든 주사선에 대하여 로우 레벨의 전위가 공급되는 기간이 반복된다.
<화상 신호선 구동 회로(12)의 구성예>
도 4a는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로(12)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 4a에 도시하는 화상 신호선 구동 회로(12)는, n개의 출력 단자를 갖는 시프트 레지스터(120)와, 트랜지스터(121_1) 내지 트랜지스터(121_n)와, 트랜지스터(122_1) 내지 트랜지스터(122_n)와, 트랜지스터(123_1) 내지 트랜지스터(123_n)를 가진다. 또한, 트랜지스터(121_s)(s는, n 이하의 자연수)는 게이트가 시프트 레지스터(120)가 갖는 s번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 제 1 화상 신호(DATA1)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 화소부(10)에 있어서 s번째 열에 배치된 화상 신호선(141_s)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(122_s)는 게이트가 시프트 레지스터(120)가 갖는 s번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 제 2 화상 신호(DATA2)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 화소부(10)에 있어서 s번째 열에 배치된 화상 신호선(142_s)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(123_s)는 게이트가 시프트 레지스터(120)가 갖는 s번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 화소부(10)에 있어서 s번째 열에 배치된 화상 신호선(143_s)에 전기적으로 접속된다.
도 4b는 제 1 화상 신호(DATA1) 내지 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선이 공급하는 화상 신호의 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다. 도 4b에 도시하는 바와 같이, 제 1 화상 신호(DATA1)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(1→k))를 공급하고, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(1→k))를 공급하고, 샘플링 기간(t5)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(1→k))를 공급하고, 그 밖의 샘플링 기간(t2, t4, t6)에 있어서, 화상 신호를 공급하지 않는다. 또한, 제 2 화상 신호(DATA2)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t1)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(k+1→2k))를 공급하고, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(k+1→2k))를 공급하고, 샘플링 기간(t5)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(k+1→2k))를 공급하고, 그 밖의 샘플링 기간(t2, t4, t6)에 있어서, 화상 신호를 공급하지 않는다. 또한, 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t1)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(2k+1→m))를 공급하고, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(2k+1→m))를 공급하고, 샘플링 기간(t5)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(2k+1→m))를 공급하고, 그 밖의 샘플링 기간(t2, t4, t6)에 있어서, 화상 신호를 공급하지 않는다.
<화상 신호의 기입에 관해서>
상기한 주사선 구동 회로(11) 및 화상 신호선 구동 회로(12)를 갖는 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소로부터 k번째 행에 배치된 n개의 화소까지에 대한 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(1번째 행 내지 k번째 행의 화소에 대한 적색(R)의 화상 신호의 입력)과, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소로부터 2k번째 행에 배치된 n개의 화소까지에 대한 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급((k+1)번째 행 내지 2k번째 행의 화소에 대한 적색(R)의 화상 신호의 입력)과, (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소로부터 m번째 행에 배치된 n개의 화소까지에 대한 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급((2k+1)번째 행 내지 m번째 행의 화소에 대한 적색(R)의 화상 신호의 입력)을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행 내지 k번째 행의 화소에 대한 녹색(G)의 화상 신호의 입력과, (k+1)번째 행 내지 2k번째 행의 화소에 대한 녹색(G)의 화상 신호의 입력과, (2k+1)번째 행 내지 m번째 행의 화소에 대한 녹색(G)의 화상 신호의 입력을 병행하여 행하는 것 및, 샘플링 기간(t5)에 있어서, 1번째 행 내지 k번째 행의 화소에 대한 청색(B)의 화상 신호의 입력과, (k+1)번째 행 내지 2k번째 행의 화소에 대한 청색(B)의 화상 신호의 입력과, (2k+1)번째 행 내지 m번째 행의 화소에 대한 청색(B)의 화상 신호의 입력을 병행하여 행하는 것이 가능하다.
<촬상 소자 구동 회로(16)의 구성예>
도 5는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로(16)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 촬상 소자 구동 회로(16)는, m개의 출력 단자를 갖는 시프트 레지스터(161) 및 시프트 레지스터(162)와, 제 1 및 제 2 입력 단자 및 출력 단자를 갖는 AND 게이트(163_1) 내지 AND 게이트(163_m) 및 AND 게이트(164_1) 내지 AND 게이트(164_m)를 가진다.
또한, AND 게이트(163_a)(a는, m 이하의 홀수)는 제 1 입력 단자가 시프트 레지스터(161)의 a번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력 단자가 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 출력 단자가 화소부(10)에 있어서 a번째 행에 배치된 리셋 신호선(18a)에 전기적으로 접속된다. 또한, AND 게이트(163_b)(b는, m 이하의 짝수)는 제 1 입력 단자가 시프트 레지스터(161)의 b번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력 단자가 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 출력 단자가 화소부(10)에 있어서 b번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_b)에 전기적으로 접속된다. 또한, AND 게이트(164_a)는 제 1 입력 단자가 시프트 레지스터(162)의 a번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력 단자가 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 출력 단자가 화소부(10)에 있어서 a번째 행에 배치된 판독 신호선(19_a)에 전기적으로 접속된다. 또한, AND 게이트(164_b)는 제 1 입력 단자가 시프트 레지스터(162)의 b번째의 출력 단자에 전기적으로 접속되고, 제 2 입력 단자가 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 출력 단자가 화소부(10)에 있어서 b번째 행에 배치된 판독 신호선(19_b)에 전기적으로 접속된다.
시프트 레지스터(161)는 외부로부터 입력되는 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 입력됨으로써, 1번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자에 있어서 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하는 기능을 가진다. 또한, 시프트 레지스터(161)에서는 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 출력하는 출력 단자가 전환되는 것으로 한다. 즉, 시프트 레지스터(161)에 있어서, 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어지고, 상기 신호가 m개의 출력 단자로부터 순차적으로 출력된다. 또한, 시프트 레지스터(161)는 외부로부터 입력되는 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK)의 공급이 정지됨으로써, 상기 신호의 시프트를 중단하는 기능을 가진다. 마찬가지로, 시프트 레지스터(162)는 외부로부터 입력되는 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 입력됨으로써, 1번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자에 있어서 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하는 기능을 가진다. 또한, 시프트 레지스터(162)에서는 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 출력하는 출력 단자가 전환되는 것으로 한다. 또한, 시프트 레지스터(162)는 외부로부터 입력되는 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK)의 공급이 정지됨으로써 상기 신호의 시프트를 중단하는 기능을 가진다.
상기한 촬상 소자 구동 회로(16)의 동작예에 관해서 도 6, 7을 참조하여 설명한다. 또한, 도 6에는 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP), 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK), 시프트 레지스터(161)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR161out), 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1), 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2), 및 리셋 신호선(18_1) 내지 리셋 신호선(18_m)의 전위를 나타내고 있다. 또한, 도 7에는 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP), 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK), 시프트 레지스터(162)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR162out), 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3), 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4) 및 판독 신호선(19_1) 내지 판독 신호선(19_m)의 전위를 나타내고 있다.
샘플링 기간(t1)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK), 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1), 및 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)의 공급이 정지된다(도 6 참조). 구체적으로는, 이들 신호를 공급하는 배선에 로우 레벨의 전위가 공급된다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(161)에 있어서, 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단되고, 또한 리셋 신호선(18_1) 내지 리셋 신호선(18_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(161)의 k번째의 출력 단자, 2k번째의 출력 단자 및 m번째의 출력 단자로부터는 하이 레벨의 전위가 출력된다.
이어서, 샘플링 기간(t2)의 전기에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP) 및 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK)가 공급된다. 이로 인해, 시프트 레지스터(161)의 1번째의 출력 단자를 기점으로 하여, 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다. 또한, 상기 시프트와 병행하여 (k+1)번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트, 및 (2k+1)번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다. 또한, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK)의 공급은, 시프트 레지스터(161)의 k번째의 출력 단자, 2k번째의 출력 단자 및 m번째의 출력 단자가 하이 레벨의 전위를 출력하는 시점에 있어서 정지된다. 또한, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK)가 공급되는 기간과 동일한 기간에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1) 및 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)가 공급된다. 여기에서, AND 게이트(163_1) 내지 AND 게이트(163_m)의 각각은, 시프트 레지스터(161)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t2)의 전기에 있어서, 1번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_1) 내지 k번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급되고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급되고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 각 리셋 신호선에 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간은, 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)가 하이 레벨의 전위를 나타내는 기간(펄스 폭)과 동등하다. 이와 같이 샘플링 기간(t2)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)는 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK) 1/2주기마다 상이한 3행에 배치된 리셋 신호선에 대하여 하이 레벨의 전위를 공급하는 것이 가능하다. 다르게 말하면, 1번째 행 내지 k번째 행의 화소에 대한 리셋 신호의 주사와, (k+1)번째 행 내지 2k번째 행의 화소에 대한 리셋 신호의 주사와, (2k+1)번째 행 내지 m번째 행의 화소에 대한 리셋 신호의 주사를 병행하여 행하는 것이 가능하다.
이어서, 샘플링 기간(t2)의 후기에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK), 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1), 및 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)의 공급이 정지된 상태가 유지된다. 이로 인해, 시프트 레지스터(161)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단된 상태가 유지되고, 또한 리셋 신호선(18_1) 내지 리셋 신호선(18_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된 상태가 유지된다.
이후의 기간에 있어서는, 상기한 동작과 같은 동작을 반복하는 것으로 한다. 즉, 상기 동작예에 있어서는, 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK) 1/2주기마다 특정한 3행에 배치된 리셋 신호선에 대하여 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간과, 모든 리셋 신호선에 대하여 로우 레벨의 전위가 공급되는 기간이 반복되는 것으로 한다.
또한, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK), 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3), 및 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)의 공급이 정지된다(도 7 참조). 구체적으로는, 이들 신호를 공급하는 배선에 로우 레벨의 전위가 공급된다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(162)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단되고, 또한 판독 신호선(19_1) 내지 판독 신호선(19_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(162)의 k번째의 출력 단자, 2k번째의 출력 단자 및 m번째의 출력 단자로부터는 하이 레벨의 전위가 출력된다.
이어서, 샘플링 기간(t2)의 전기에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK), 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3), 및 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)의 공급이 정지된 상태가 유지된다. 이로 인해, 시프트 레지스터(162)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단된 상태가 유지되고, 또한 판독 신호선(19_1) 내지 판독 신호선(19_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된 상태가 유지된다.
이어서, 샘플링 기간(t2)의 후기에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP) 및 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK)가 공급된다. 이로 인해, 시프트 레지스터(162)의 1번째의 출력 단자를 기점으로 하여, 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다. 또한, 상기 시프트와 병행하여, (k+1)번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트 및 (2k+1)번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다. 또한, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK)의 공급은, 시프트 레지스터(162)의 k번째의 출력 단자, 2k번째의 출력 단자 및 m번째의 출력 단자가 하이 레벨의 전위를 출력하는 시점에 있어서 정지된다. 또한, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK)가 공급되는 기간과 동일한 기간에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3) 및 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)가 공급된다. 여기에서, AND 게이트(164_1) 내지 AND 게이트(164_m)의 각각은, 시프트 레지스터(162)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t2)의 후기에 있어서, 1번째 행에 배치된 판독 신호선(19_1) 내지 k번째 행에 배치된 판독 신호선(19_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급되고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 판독 신호선(19_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급되고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 판독 신호선(19_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 각 판독 신호선에 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간은, 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)가 하이 레벨의 전위를 나타내는 기간(펄스 폭)과 동등하다. 이와 같이 샘플링 기간(t2)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)는 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK) 1/2주기마다 상이한 3행에 배치된 판독 신호선에 대하여 하이 레벨의 전위를 공급하는 것이 가능하다. 달리 말하면, 1번째 행 내지 k번째 행의 화소에 대한 판독 신호의 주사와, (k+1)번째 행 내지 2k번째 행의 화소에 대한 판독 신호의 주사와, (2k+1)번째 행 내지 m번째 행의 화소에 대한 판독 신호의 주사를 병행하여 행하는 것이 가능하다.
도 7에 도시하는 동작예에 있어서는, 이후의 기간에 있어서 상기한 동작과 같은 동작을 반복하는 것으로 한다. 즉, 상기 동작예에 있어서는, 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK) 1/2주기마다 특정한 3행에 배치된 판독 신호선에 대하여 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간과, 모든 판독 신호선에 대하여 로우 레벨의 전위가 공급되는 기간이 반복되는 것으로 한다.
<검출 회로(17)의 구성예>
도 8a는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치가 갖는 검출 회로(17)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 8a에 도시하는 검출 회로(17)는 3n개의 입력 단자를 갖는 촬상 신호 판별 회로(170)와, 트랜지스터(171_1) 내지 트랜지스터(171_n)와, 트랜지스터(172_1) 내지 트랜지스터(172_n)와, 트랜지스터(173_1) 내지 트랜지스터(173_n)를 가진다. 또한, 촬상 신호 판별 회로(170)의 3n개의 입력 단자의 각각은, 촬상 신호선(201_1) 내지 촬상 신호선(201_n), 촬상 신호선(202_1) 내지 촬상 신호선(202_n), 및 촬상 신호선(203_1) 내지 촬상 신호선(203_n) 중 어느 하나에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(171_v)(v는, n 이하의 자연수)는 게이트가 프리차지 신호(Pre-charge)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 고정 전위(Const)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 화소부(10)에 있어서 v번째 열에 배치된 촬상 신호선(201_v)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(172_v)는 게이트가 프리차지 신호(Pre-charge)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 고정 전위(Const)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 화소부(10)에 있어서 v번째 열에 배치된 촬상 신호선(202_v)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(173_v)는 게이트가 프리차지 신호(Pre-charge)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 한쪽이 고정 전위(Const)를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 화소부(10)에 있어서 v번째 열에 배치된 촬상 신호선(203_v)에 전기적으로 접속된다.
도 8b는 프리차지 신호(Pre-charge)를 공급하는 배선의 전위를 도시하는 도면이다. 도 8b에 도시하는 바와 같이 프리차지 신호(Pre-charge)는 촬상 소자 구동 회로(16)에 대한 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)의 입력에 앞서 하이 레벨의 전위가 되는 기간을 갖는 신호이다. 이것에 의해, 트랜지스터(171_1) 내지 트랜지스터(171_n), 트랜지스터(172_1) 내지 트랜지스터(172_n), 및 트랜지스터(173_1) 내지 트랜지스터(173_n)가 온 상태가 되고, 촬상 신호선(201_1) 내지 촬상 신호선(201_n), 촬상 신호선(202_1) 내지 촬상 신호선(202_n), 및 촬상 신호선(203_1) 내지 촬상 신호선(203_n)의 전위를 고정 전위(Const)로 할 수 있다.
또한, 촬상 신호 판별 회로(170)는 촬상 신호선(201_1) 내지 촬상 신호선(201_n), 촬상 신호선(202_1) 내지 촬상 신호선(202_n), 및 촬상 신호선(203_1) 내지 촬상 신호선(203_n)의 각각의 전위를 판별하는 것이 가능한 회로이다. 구체적으로는, 촬상 신호 판별 회로(170)는 OP 앰프 및 A/D 컨버터 등을 사용하여 구성하는 것이 가능하다.
<촬상 소자에 있어서의 촬상에 관해서>
상기한 액정 표시 장치의 각 화소에 형성된 촬상 소자에 있어서의 동작에 관해서 이하에 설명한다. 도 9a는 촬상 소자의 일례를 도시하는 회로도이다. 구체적으로는, 도 9a에 도시하는 촬상 소자는, 도 2a에 도시한 화소(151)가 갖는 촬상 소자를 발췌한 회로도이다. 이로 인해, 도 9a의 회로도에 관한 설명은, 상기의 설명을 원용하는 것으로 한다. 또한, 도 9a에 도시하는 회로도에 있어서, 포토다이오드(1514)의 캐소드 및 트랜지스터(1515)가 전기적으로 접속하는 노드를 노드 A로 하여 이하 설명한다. 또한, 여기에서는 트랜지스터(1515)의 소스 및 드레인의 한쪽은, 하이 레벨의 고정 전위를 공급하는 배선에 전기적으로 접속되는 것으로 한다.
도 9b는 도 9a에 도시하는 촬상 소자의 동작의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9b에 도시하는 동작예에 있어서는, 우선, 기간(I1) 이전에, 검출 회로(17)에 의해 촬상 신호선(201)의 전위가 로우 레벨의 전위가 되도록 제어된다. 그 다음에, 기간(I1)에 있어서, 리셋 신호선(18)에 하이 레벨의 전위가 공급되고, 노드 A의 전위가 하이 레벨의 전위로 상승된다. 그 다음에, 기간(I2)에 있어서, 리셋 신호선(18)의 전위가 로우 레벨로 하강한다. 이것에 의해, 포토다이오드(1514)에는 역바이어스가 인가된다. 이 때, 포토다이오드(1514)에서는 조사되는 광의 조도에 따라 광전류가 생기기 때문에, 노드 A의 전위는 포토다이오드(1514)에 조사되는 광의 조도에 따라 하강한다. 그 다음에, 기간(I3)에 있어서, 판독 신호선(19)에 하이 레벨의 전위가 공급된다. 이것에 의해, 트랜지스터(1516)가 온 상태가 된다. 이로 인해, 촬상 신호선(201)의 전위는 트랜지스터(1515)의 상태에 따라 변화된다. 구체적으로는, 기간(I3)에 있어서의 트랜지스터(1515)의 전류 구동 능력이 높은 상태이면 촬상 신호선(201)의 전위는 크게 상승하고, 낮은 상태이면 촬상 신호선(201)의 전위는 그다지 상승하지 않는다. 여기에서, 상기 전류 구동 능력은 노드 A의 전위에 의존한다. 즉, 상기 전류 구동 능력은 포토다이오드(1514)에 조사되는 광의 조도에 의존한다. 이것에 의해, 기간(I3) 이후에 검출 회로(17)에 있어서 촬상 신호선(201)의 전위를 판별함으로써, 기간(I2)에 있어서 포토다이오드(1514)에 조사된 광의 조도를 검출하는 것이 가능하다. 즉, 상기 촬상 소자에 있어서의 촬상을 행하는 것이 가능하다.
<백라이트의 구성예>
도 10a는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치의 화소부(10)의 후방에 형성되는 백라이트(21)의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 10a에 도시하는 백라이트는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나를 나타내는 광을 발광하는 3종의 광원을 구비한 백라이트 유닛(210)이 매트릭스상으로 배치되어 있다. 또한, 상기 광원으로서는, 발광 다이오드(LED) 등을 적용하는 것이 가능하다. 도 10b는 백라이트(21)에 있어서 점등되는 광의 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10b에 도시하는 동작에 있어서는, 백라이트(21)에서는 샘플링 기간(t2)에 있어서 적색(R)을 나타내는 광의 점등이 이루어지고, 샘플링 기간(t4)에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광의 점등이 이루어지고, 샘플링 기간(t6)에 있어서 청색(B)을 나타내는 광의 점등이 이루어지고, 그 이외의 샘플링 기간(t1, t3, t5)에 있어서는 점등 자체가 이루어지지 않는다(백라이트(21)가 소등된다).
<액정 표시 장치의 동작예>
도 11은 상기한 액정 표시 장치의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 11에는 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t6)에 있어서, 백라이트(21)(BL21)가 점등하는 광 및 화소부(10)에 있어서 1번째 행에 배치된 n개의 화소 내지 m번째 행에 배치된 n개의 화소에 대한 화상 신호의 입력, 리셋 신호의 입력, 및 판독 신호의 입력이 이루어지는 타이밍을 나타내고 있다. 구체적으로는, 도 11에 있어서, 1 내지 m은 행수를 나타내고, 실선은 해당하는 행에 있어서 화상 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 1점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 리셋 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 2점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 판독 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고 있다. 또한, 도 11에 있어서, 리셋 신호가 입력된 후 판독 신호가 입력될 때까지(1점 쇄선과 2점 쇄선의 간격)가 촬상 기간에 상당한다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151)로부터 k번째 행에 배치된 n개의 화소(151)를 행마다 순차적으로 선택하고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)로부터 2k번째 행에 배치된 n개의 화소(152)를 행마다 순차적으로 선택하고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)로부터 m번째 행에 배치된 n개의 화소(153)를 행마다 순차적으로 선택함으로써, 각 화소에 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 상기 액정 표시 장치는 샘플링 기간(t3)에 있어서, 각 화소에 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하고, 샘플링 기간(t5)에 있어서, 각 화소에 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것이 가능하다.
또한, 상기 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 백라이트(21)로부터 적색(R)을 나타내는 광이 화소부(10)에 대하여 조사되고, 샘플링 기간(t4)에 있어서, 백라이트(21)로부터 녹색(G)을 나타내는 광이 화소부(10)에 대하여 조사되고, 샘플링 기간(t6)에 있어서, 백라이트(21)로부터 청색(B)을 나타내는 광이 화소부(10)에 대하여 조사된다.
또한, 상기 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t2, t4, t6)에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151)로부터 k번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 있어서의 촬상을 순차적으로 행하고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)로부터 2k번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 있어서의 촬상을 순차적으로 행하고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)로부터 m번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 있어서의 촬상을 순차적으로 행하는 것이 가능하다.
<본 실시 형태에서 개시되는 액정 표시 장치에 관해서>
본 실시 형태에서 개시되는 액정 표시 장치는, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대하여 동시에 화상 신호를 공급하는 것이 가능하다. 또한, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서 동시에 촬상을 행하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시키는 것 및 충분한 촬상 기간의 확보가 가능하게 된다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치는 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 액정 표시 장치에 있어서의 컬러 브레이크 등의 표시 열화를 억제하여, 화질을 향상시키는 것 및 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
<변형예>
상기한 액정 표시 장치는 본 발명의 일 형태이며, 상기 액정 표시 장치와 상이한 점을 갖는 액정 표시 장치도 본 발명에는 포함된다.
예를 들면, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 화소부를 3개의 영역으로 분할하는 구성에 관해서 나타냈지만, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 구성에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 액정 표시 장치에서는 화소부를 3 이외의 복수의 영역으로 분할하는 구성으로 하는 것이 가능하다. 또한, 자명하지만, 상기 영역수를 변화시키는 경우, 상기 영역수와 동수의 화상 신호선 및 촬상 신호선을 형성할 필요 등이 있는 것을 부기한다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 소자에 인가되는 전압을 유지하기 위한 용량 소자가 형성되는 구성(도 2a 내지 도 2c 참조)에 관해서 나타냈지만, 상기 용량 소자를 형성하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 화소의 개구율을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 화소부로 연신되는 용량 배선을 삭제할 수 있기 때문에, 화소부로 연신되는 각종 배선의 고속 구동이 가능해진다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 각 화소에 표시 소자 및 촬상 소자가 형성되는 구성(도 2a 내지 도 2c 참조)에 관해서 나타냈지만, 표시 소자를 갖는 표시 화소와, 촬상 소자를 갖는 촬상 화소가 독립적으로 형성되는 구성으로 하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 화소부에, m행 n열로 배치된 표시 화소와, x행 y열(x는 m 이외의 자연수, y는 n 이외의 자연수)로 배치된 촬상 화소를 형성하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t2, t4, t6)에 있어서 화소부에 대하여 특정한 색을 나타내는 광을 공급하는 구성(도 10b, 도 11 참조)에 관해서 나타냈지만, 본 발명의 액정 표시 장치의 동작은 상기 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 샘플링 기간(t2, t4, t6)의 초기에 있어서, 백라이트의 점등을 행하지 않는 기간(소등 기간)을 마련하는 구성(도 12a 참조)으로 하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 샘플링 기간(t1, t3, t5)의 말기에 있어서 화상 신호가 입력되는 화소(예를 들면, 화소부에 있어서 k번째 행, 2k번째 행 및 m번째 행에 배치된 화소)가 갖는 액정 소자의 응답 시간을 확보할 수 있다. 즉, 상기 화소에 있어서의 광 누설을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 상기 소등 기간을 마련하는 경우, 정확한 촬상을 행하기 위해서 상기 소등 기간후에 리셋 신호의 주사를 개시하는 것이 바람직하다.
또한, 샘플링 기간(t2, t4, t6)의 말기에 있어서, 백라이트의 점등을 행하지 않는 기간(소등 기간)을 마련하는 구성(도 12b 참조)으로 하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치가 갖는 액정 소자의 다른쪽의 전극(대향 전극)에 주어지는 대향 전위의 극성을 반전하는(공통 반전) 기간을 확보할 수 있다. 또한, 일반적인 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 소자의 열화를 억제하기 위해서 상기 액정 소자에 인가되는 전압을 특정 기간마다 반전하는 경우(화소에 입력되는 화상 신호가 특정 기간마다, 대향 전위보다도 높은 전위 및 대향 전위보다도 낮은 전위가 되도록 전환하는 경우)가 많다. 여기에서, 공통 반전 구동을 행함으로써 화상 신호의 전압 진폭을 저감시키는 것이 가능하다. 또한, 도 12b에서는, 샘플링 기간(t2, t4, t6) 전체에 있어서, 상기 소등 기간을 마련하는 구성에 관해서 도시하였지만, 특정한 샘플링 기간에 있어서만 상기 소등 기간을 마련하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 화소부에 있어서 1장의 화상이 형성되는 기간마다 상기 소등 기간을 마련하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 또한, 상기 소등 기간을 마련하는 경우, 정확한 촬상을 행하기 위해서 상기 소등 기간 전에 판독 신호의 주사를 종료하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 백라이트가 화소부에 대하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각각의 색을 나타내는 광을 순차적으로 조사하는 구성(도 10b, 도 11, 도 12a, 도 12b 참조)에 관해서 나타냈지만, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 백라이트의 점등 순서는 한정되지 않는다(적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 임의의 순서로 점등시키는 것이 가능하다). 또한, 백라이트에 있어서 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)을 나타내는 광의 발광이 가능한 광원을 동시에 점등시킴으로써, 백색(W)을 나타내는 광을 생성하고, 상기 백색(W)을 나타내는 광을 화소부에 대하여 조사하는 구성(도 13 참조)으로 하는 것이 가능하다. 또한, 화소부에 있어서 화상을 형성한 후에 흑색을 삽입하는 기간(흑색 삽입 기간)을 마련하는 구성(도 14 참조)으로 하는 것도 가능하다. 흑색 삽입 기간을 마련함으로써, 컬러 브레이크를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 특정 색을 나타내는 광을 다른 색을 나타내는 광보다도 많이 화소부에 대하여 조사하는 구성으로 하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 시감도가 낮은 청색(B)을 나타내는 광을, 시감도가 높은 녹색(G)보다도 많이 화소부에 대하여 조사하는 구성으로 하는 것 등이 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 백라이트 유닛이 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)을 나타내는 광의 발광이 가능한 3종의 광원을 구비하는 구성에 관해서 나타냈지만, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 구성에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 액정 표시 장치에서는, 특정한 색을 나타내는 광의 광원의 복수종을 임의로 조합하여 백라이트 유닛을 구성하는 것이 가능하다. 예를 들면, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W), 또는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황색(Y)의 4종의 광원을 조합하여 사용하는 것, 또는 보색 관계에 있는 복수의 색을 조합하여 사용하는 것 등이 가능하다. 또한, 백라이트 유닛이 백색(W)을 나타내는 광을 발광하는 광원을 갖는 경우는, 백색(W)을 나타내는 광을 혼색에 의해 형성하는 것이 아니라, 상기 광원을 사용하여 백색(W)을 나타내는 광을 형성할 수 있다. 상기 광원은 발광 효율이 높기 때문에, 상기 광원을 사용하여 백라이트 유닛을 구성함으로써, 소비 전력을 저감하는 것이 가능하다. 또한, 백라이트 유닛이 보색 관계에 있는 광의 2종의 광원을 갖는 경우(예를 들면, 청색(B)과 황색(Y)을 나타내는 광의 2종의 광원을 갖는 경우) 상기 2색을 나타내는 광을 혼색함으로써 백색(W)을 나타내는 광을 형성하는 것도 가능하다. 또한, 연한 색의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B) 및 짙은 색의 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 6종의 광원을 조합하여 사용하는 것, 또는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 시안(C), 마젠타(M), 황색(Y)의 6종의 광원을 조합하여 사용하는 것 등도 가능하다. 이와 같이 보다 다종의 광원을 조합함으로써, 상기 액정 표시 장치에 있어서 표현할 수 있는 색 영역을 확대하여 화질을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 상기한 변형예에 있어서 서술한 복수의 구성을, 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 액정 표시 장치에 대하여 적용하는 것도 가능하다.
(실시 형태 2)
본 실시 형태에서는, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치와는 상이한 본 발명의 일 형태의 액정 표시 장치의 동작에 관해서 도 22 내지 도 28을 참조하여 설명한다.
<액정 표시 장치의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치(도 1, 도 2 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 여기에서는, 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<주사선 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로(11)(도 3a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 주사선 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
본 실시 형태에 있어서의 주사선 구동 회로(11)의 동작예에 관해서 도 22a을 참조하여 설명한다. 또한, 도 22a에는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP), 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK), 시프트 레지스터(110)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR110out), 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1), 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2), 및 주사선(13_1) 내지 주사선(13_m)의 전위를 나타내고 있다.
도 22a에 도시하는 동작예에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 직전에, 시프트 레지스터(110)에 하이 레벨의 전위를 나타내는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)가 입력된다. 이것에 의해, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 1번째의 출력 단자 내지 k번째의 출력 단자로부터 순차적으로 하이 레벨의 전위가 출력된다. 또한, AND 게이트(111_1) 내지 AND 게이트(111_k)의 각각은, 1번째 행에 배치된 주사선(13_1) 내지 k번째 행에 배치된 주사선(13_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급한다. 또한, 각 주사선에 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간(수평 주사 기간)은, 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1) 또는 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)가 하이 레벨의 전위를 나타내는 기간(펄스 폭)과 동등하다.
이어서, 샘플링 기간(t2) 직전(샘플링 기간(t1)의 마지막)에, 시프트 트랜지스터(110)에 하이 레벨의 전위를 나타내는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)가 입력된다. 이것에 의해, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 1번째의 출력 단자 내지 k번째의 출력 단자, 및 (k+1)번째의 출력 단자 내지 2k번째의 출력 단자로부터 순차적으로 하이 레벨의 전위가 출력된다. 또한, AND 게이트(111_1) 내지 AND 게이트(111_k)의 각각은, 1번째 행에 배치된 주사선(13_1) 내지 k번째 행에 배치된 주사선(13_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급하고, AND 게이트(111_k+1) 내지 AND 게이트(111_2k)의 각각은, (k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 주사선(13_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급한다.
이어서, 샘플링 기간(t3) 직전(샘플링 기간(t2)의 마지막)에, 시프트 레지스터(110)에 하이 레벨의 전위를 나타내는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)가 입력된다. 이것에 의해, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 1번째의 출력 단자 내지 k번째의 출력 단자, (k+1)번째의 출력 단자 내지 2k번째의 출력 단자 및 (2k+1)번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자로부터 순차적으로 하이 레벨의 전위가 출력된다. 또한, AND 게이트(111_1) 내지 AND 게이트(111_k)의 각각은, 1번째 행에 배치된 주사선(13_1) 내지 k번째 행에 배치된 주사선(13_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급하고, AND 게이트(111_k+1) 내지 AND 게이트(111_2k)의 각각은, (k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 주사선(13_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급하고, AND 게이트(111_2k+1) 내지 AND 게이트(111_m)의 각각은, (2k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 주사선(13_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급한다.
이어서, 샘플링 기간(t4)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 (k+1)번째의 출력 단자 내지 2k번째의 출력 단자 및 (2k+1)번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자로부터 순차적으로 하이 레벨의 전위가 출력된다. 또한, AND 게이트(111_k+1) 내지 AND 게이트(111_2k)의 각각은, (k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 주사선(13_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급하고, AND 게이트(111_2k+1) 내지 AND 게이트(111_m)의 각각은, (2k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 주사선(13_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급한다.
이어서, 샘플링 기간(t5)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 (2k+1)번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자로부터 순차적으로 하이 레벨의 전위가 출력된다. 또한, AND 게이트(111_2k+1) 내지 AND 게이트(111_m)의 각각은, (2k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 주사선(13_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위를 공급한다.
<화상 신호선 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로(12)(도 4a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 화상 신호선 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
본 실시 형태에 있어서의 화상 신호선 구동 회로(12)의 동작예에 관해서 도 22b를 참조하여 설명한다. 또한, 도 22b는 제 1 화상 신호(DATA1) 내지 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선이 공급하는 화상 신호의 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22b에 도시하는 바와 같이, 제 1 화상 신호(DATA1)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(1→k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(1→k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(1→k))를 공급한다. 제 2 화상 신호(DATA2)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t2)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(k+1→2k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(k+1→2k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t4)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(k+1→2k))를 공급한다. 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(2k+1→m))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t4)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(2k+1→m))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t5)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(2k+1→m))를 공급한다.
<화상 신호의 기입에 관해서>
본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(화소부에 대한 적색(R)의 화상 신호의 입력)과, 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(화소부에 대한 녹색(G)의 화상 신호의 입력)과, 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(화소부에 대한 청색(B)의 화상 신호의 입력)이 중첩되는 기간(샘플링 기간(t3))을 마련하는 것이 가능하다.
<촬상 소자 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로(16)(도 5 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 촬상 소자 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
본 실시 형태에 있어서의 촬상 소자 구동 회로(16)의 동작예에 관해서 도 23, 도 24를 참조하여 설명한다. 또한, 도 23에는 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP), 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK), 시프트 레지스터(161)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR161out), 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1), 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2), 및 리셋 신호선(18_1) 내지 리셋 신호선(18_m)의 전위를 도시하고 있다. 또한, 도 24에는 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP), 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK), 시프트 레지스터(162)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR162out), 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3), 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4), 및 판독 신호선(19_1) 내지 판독 신호선(19_m)의 전위를 도시하고 있다.
처음에, 도 23을 참조하여 촬상 소자 구동 회로(16)에 의한 리셋 신호선(18_1) 내지 (18_m)의 구동의 일례에 관해서 서술한다.
우선, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 공급된다. 또한, 상기 신호는 후술하는 백라이트가 갖는 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛(여기서는, t는 k/4라고 한다)이 점등하는 기간(점등 기간) 내에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 공급되는 것으로 한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(161)의 1번째의 출력 단자를 기점으로 하여, 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다. 여기에서, AND 게이트(163_1) 내지 AND 게이트(163_m)의 각각은, 시프트 레지스터(161)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다.
계속해서, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 공급된다. 또한, 상기 신호는 후술하는 백라이트가 갖는 (k+1)번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛이 점등하는 기간(점등 기간) 내이며, 동시에 샘플링 기간(t1)에 있어서 개시된 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 시프트 레지스터(161)의 k번째의 출력 단자까지 도달한 단계에서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 공급되는 것으로 한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(161)의 (k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 즉, 샘플링 기간(t2)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_k+1) 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 공급된다. 또한, 상기 신호는 후술하는 백라이트가 갖는 (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛이 점등하는 기간(점등 기간) 내이며, 또한 샘플링 기간(t2)에 있어서 개시된 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 시프트 레지스터(161)의 k번째의 출력 단자까지 도달한 단계에서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 공급되는 것으로 한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(161)의 (2k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, (k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 즉, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_2k+1) 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, (k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_k+1) 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t4)에 있어서, 샘플링 기간(t1)에 있어서 개시된 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 완료되기(m번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_m)에 하이 레벨의 전위가 공급되기)까지의 기간에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 3개의 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 그리고, 상기 기간 이후에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 2개의 신호의 시프트가 시프트 레지스터(161) 내에 있어서 병행하여 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t5)에 있어서, 샘플링 기간(t2)에 있어서 개시된 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 완료되기(m번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_m)에 하이 레벨의 전위가 공급되기)까지의 기간에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 2개의 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 그리고, 상기 기간 이후에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 1개의 신호의 시프트가 시프트 레지스터(161) 내에 있어서 이루어진다.
이어서, 도 24를 참조하여 촬상 소자 구동 회로(16)에 의한 판독 신호선(19_1) 내지 (19_m)의 구동의 일례에 관해서 서술한다.
우선, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 공급된다. 또한, 상기 신호는 후술하는 백라이트가 갖는 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛이 점등하는 기간(점등 기간) 내이며, 또한 샘플링 기간(t1)에 있어서의 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)가 공급된 후에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 공급되는 것으로 한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(162)의 1번째의 출력 단자를 기점으로 하여, 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK) 1/2주기마다 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다. 여기에서, AND 게이트(164_1) 내지 AND 게이트(164_m)의 각각은, 시프트 레지스터(162)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 판독 신호선(19_1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 공급된다. 또한, 상기 신호는 후술하는 백라이트가 갖는 (k+1)번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛이 점등하는 기간(점등 기간) 내이며, 또한 샘플링 기간(t2)에 있어서의 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)가 공급된 후에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 공급되는 것으로 한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(162)의 (k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 즉, 샘플링 기간(t2)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_k+1) 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째 행에 배치된 판독 신호선(19_1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 공급된다. 또한, 상기 신호는 후술하는 백라이트가 갖는 (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛이 점등하는 기간(점등 기간) 내이며, 또한 샘플링 기간(t3)에 있어서의 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)가 공급된 후에 있어서, 촬상 소자 구동 회로(16)에 공급되는 것으로 한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(162)의 (2k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, (k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째의 출력 단자를 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 즉, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_2k+1) 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, (k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_k+1) 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 1번째 행에 배치된 판독 신호선(19_1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t4)에 있어서, 샘플링 기간(t1)에 있어서 개시된 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 완료되기(m번째 행에 배치된 판독 신호선(19_m)에 하이 레벨의 전위가 공급되기)까지의 기간에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 3개의 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 그리고, 상기 기간 이후에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 2개의 신호의 시프트가 시프트 레지스터(162) 내에 있어서 병행하여 이루어진다.
이어서, 샘플링 기간(t5)에 있어서, 샘플링 기간(t2)에 있어서 개시된 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 완료되기(m번째 행에 배치된 판독 신호선(19_m)에 하이 레벨의 전위가 공급되기)까지의 기간에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 2개의 신호의 시프트가 병행하여 이루어진다. 그리고, 상기 기간 이후에 있어서는, 하이 레벨의 전위를 나타내는 1개의 신호의 시프트가 시프트 레지스터(162) 내에 있어서 실시된다.
<검출 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 검출 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 검출 회로(17)(도 8a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 검출 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<백라이트의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 백라이트로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 백라이트(21)(도 10a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 백라이트의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<액정 표시 장치의 동작예>
도 25는 상기한 액정 표시 장치의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 25에는 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t5)에 있어서, 백라이트(21)가 갖는 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛 내지 (2k+3t+1)번째 행 내지 m번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 점등되는 광의 타이밍 및 화소부(10)에 있어서 1번째 행에 배치된 n개의 화소 내지 m번째 행에 배치된 n개의 화소에 대한 화상 신호의 입력, 리셋 신호의 입력 및 판독 신호의 입력이 이루어지는 타이밍을 나타내고 있다. 구체적으로는, 도 25에 있어서, 1 내지 m은 행수를 나타내고, 실선은 해당하는 행에 있어서 화상 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 1점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 리셋 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 2점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 판독 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고 있다. 또한, 도 25에 있어서, 리셋 신호가 입력된 후 판독 신호가 입력될 때까지(1점 쇄선과 2점 쇄선의 간격)가 촬상 기간에 상당한다.
도 25에 도시하는 바와 같이, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151)로부터 k번째 행에 배치된 n개의 화소(151)를 행마다 순차적으로 선택하여 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)로부터 2k번째 행에 배치된 n개의 화소(152)를 행마다 순차적으로 선택하여 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것, 및 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)로부터 m번째 행에 배치된 n개의 화소(153)를 행마다 순차적으로 선택함으로써 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화소 신호를 입력하는 것을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 또한, 샘플링 기간(t3) 내에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151) 내지 t번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 대한 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 청색(B)을 나타내는 광을 점등시키는 것, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152) 내지 (k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 대한 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화소 신호가 입력된 후에, (k+1)번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광을 점등시키는 것, 및 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153) 내지 (2k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 대한 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후, (2K+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 적색(R)을 나타내는 광을 점등시키는 것이 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t3) 내이며, 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 청색(B)을 나타내는 광이 점등되는 기간에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151) 내지 t번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 있어서의 청색(B)을 나타내는 광에 관한 촬상, (k+1)번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광이 점등되는 기간에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152) 내지 (k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 있어서의 녹색(G)을 나타내는 광에 관한 촬상 및 (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 적색(R)을 나타내는 광이 점등되는 기간에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153) 내지 (2k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 있어서의 적색(R)을 나타내는 광에 관한 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다.
<본 실시 형태에서 개시되는 액정 표시 장치에 관해서>
본 실시 형태에서 개시되는 액정 표시 장치는, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 또한, 본 실시 형태에서 개시되는 액정 표시 장치는, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시키는 것 및 충분한 촬상 기간의 확보가 가능하게 된다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치는 필드 시퀀셜 방식에 의해 표시를 행하는 액정 표시 장치에 있어서의 컬러 브레이크 등의 표시 열화를 억제하여 화질을 향상시키는 것 및 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
<변형예>
상기한 액정 표시 장치는 본 발명의 일 형태이며, 상기 액정 표시 장치와 상이한 점을 갖는 액정 표시 장치도 본 발명에는 포함된다. 예를 들면, 실시 형태 1에 있어서 변형예로서 서술한 내용을 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 화소부의 특정 영역에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 기입후에, 상기 특정 영역에 대하여 광을 조사하는 구성(도 25 참조)에 관해서 나타냈지만, 본 발명의 액정 표시 장치의 동작은, 상기 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 특정 영역에 대한 화상 신호의 기입후에, 상기 특정 영역용의 백라이트 유닛의 점등을 행하지 않는 기간(소등 기간)을 마련하는 구성(도 26 참조)으로 하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 상기 특정 영역에 화상 신호가 공급되는 기간의 말기에 있어서 화상 신호가 입력되는 화소(예를 들면, 화소부에 있어서 t번째 행, 2t번째 행, 3t번째 행, 및 k번째 행 등에 배치된 화소)가 갖는 액정 소자의 응답 시간을 확보할 수 있다. 즉, 상기 화소에 있어서의 광 누설을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 상기 소등 기간을 마련하는 경우, 외광의 영향을 저감시키기 위해서 상기 소등 기간 후에 리셋 신호의 주사를 개시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 백라이트가 화소부에 대하여 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3색을 나타내는 광을 순차적으로 조사하는 구성(도 25, 26 참조)에 관해서 나타냈지만, 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 백라이트의 점등 순서는 한정되지 않는다(적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 임의의 순서로 점등시키는 것이 가능하다). 또한, 백라이트에 있어서 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 나타내는 광의 발광이 가능한 광원을 동시에 점등시킴으로써, 백색(W)을 나타내는 광을 생성하고, 상기 백색(W)을 나타내는 광을 화소부에 대하여 조사하는 구성(도 27 참조)으로 하는 것이 가능하다. 또한, 화소부에 있어서 화상을 형성한 후에 흑색을 삽입하는 기간(흑색 삽입 기간)을 마련하는 구성(도 28 참조)으로 하는 것도 가능하다. 흑색 삽입 기간을 마련함으로써, 컬러 브레이크를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 상기 흑색 삽입 기간에 있어서, 액정 표시 장치가 갖는 액정 소자의 다른쪽의 전극(대향 전극)에 주어지는 대향 전위의 극성을 반전(공통 반전 구동)하는 것도 가능하다. 또한, 일반 액정 표시 장치에 있어서는, 액정 소자의 열화를 억제하기 위해서 상기 액정 소자에 인가되는 전압을 특정 기간마다 반전하는 경우(화소에 입력되는 화상 신호가 특정 기간마다, 대향 전위보다도 높은 전위 및 대향 전위보다도 낮은 전위가 되도록 전환하는 경우)가 많다. 여기에서, 공통 반전 구동을 행함으로써 화상 신호의 전압 진폭을 저감시킬 수 있다. 또한, 특정 색을 나타내는 광을 다른 색을 나타내는 광보다도 많이 화소부에 대하여 조사하는 구성으로 하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 시감도가 낮은 청색(B)을 나타내는 광을, 시감도가 높은 녹색(G)보다도 많이 화소부에 대하여 조사하는 구성으로 하는 것 등이 가능하다.
또한, 실시 형태 1에 있어서 변형예로서 서술한 구성과, 본 실시 형태에 있어서 변형예로서 서술한 구성을, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 대하여 적용하는 것도 가능하다.
(실시 형태 3)
본 실시 형태에서는 실시 형태 1 또는 2에 나타낸 액정 표시 장치와는 상이한 본 발명의 일 형태의 액정 표시 장치의 동작에 관해서 도 29 내지 도 33을 참조하여 설명한다.
<액정 표시 장치의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치(도 1, 도 2 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 여기에서는, 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<주사선 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로(11)(도 3a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 주사선 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다. 또한, 주사선 구동 회로의 동작으로서, 실시 형태 2에 나타낸 주사선 구동 회로의 동작(도 22a 참조)을 적용할 수 있다. 따라서, 주사선 구동 회로의 동작에 관해서는 실시 형태 2의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<화상 신호선 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로(12)(도 4a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 화상 신호선 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다. 또한, 화상 신호선 구동 회로의 동작으로서, 실시 형태 2에 나타낸 동작(도 22b 참조)을 적용할 수 있다. 따라서, 화상 신호선 구동 회로의 동작에 관해서는 실시 형태 2의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<촬상 소자 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로(16)(도 5참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 촬상 소자 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다. 또한, 촬상 소자 구동 회로의 동작으로서, 실시 형태 2에 나타낸 동작(도 23, 24 참조)을 적용할 수 있다. 따라서, 촬상 소자 구동 회로의 동작에 관해서는 실시 형태 2의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<검출 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 검출 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 검출 회로(17)(도 8a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 검출 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<백라이트의 구성예>
도 29는 도 1에 도시하는 액정 표시 장치의 화소부(10)의 배후에 형성되는 백라이트의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 29에 도시하는 백라이트는 매트릭스상으로 배치된 복수의 백라이트 유닛(40)을 가진다. 또한, 백라이트 유닛(40)은 적색(R)을 나타내는 광의 광원, 녹색(G)을 나타내는 광의 광원, 및 청색(B)을 나타내는 광의 광원, 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 가진다. 또한, 상기 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광은, 화소가 갖는 액정 소자의 배향 상태에 의존하지 않고 상기 화소를 투과하는 광이다. 바꿔 말하면, 상기 액정 표시 장치는 화소에 있어서 흑색 표시를 행하고 있는 상태에 있어서도 적외선이 상기 화소를 투과하도록 편광판 등의 선택이 이루어진 액정 표시 장치이다.
또한, 복수의 백라이트 유닛(40)에 있어서의 광원의 점멸은, 백라이트 제어 회로(41)에 의해 제어된다. 또한, 여기에서는, 백라이트 제어 회로(41)는 m행 n열로 배치된 복수의 화소 중 t행 n열(여기서는, t는 k/4라고 한다)로 배치된 화소에 대하여 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛군(42)마다, 광원의 점멸을 제어할 수 있다. 즉, 상기 백라이트 제어 회로(41)는 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛군 내지 (2k+3t+1)번째 행 내지 m번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 점등되는 광을 독립적으로 제어할 수 있다. 또한, 백라이트 제어 회로(41)는 백라이트 유닛군(42)에 포함되는 백라이트 유닛(40)이 갖는 4종의 광원 각각의 점등을 독립적으로 제어하는 것이 가능하다. 또한, 상기 광원으로서는, LED(Light-Emitting Diode) 등을 적용하는 것이 가능하다.
<액정 표시 장치의 구동 방법의 예>
이어서, 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 구동 방법의 예에 관해서 도 30 내지 도 33을 참조하여 설명한다. 구체적으로는, 상기한 구성을 갖는 액정 표시 장치에 있어서 표시 및 촬상의 적어도 한쪽을 행할 때의 동작에 관해서 설명한다.
<동작예 1>
도 30은 필드 시퀀셜 방식에 의한 표시와, 가시광 및 적외선을 사용한 촬상을 병행하여 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 30에는 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t5)에 있어서, 백라이트가 갖는 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛군 내지 (2k+3t+1)번째 행 내지 m번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 점등되는 광의 타이밍 및 화소부(10)에 있어서 1번째 행에 배치된 n개의 화소 내지 m번째 행에 배치된 n개의 화소에 대한 화상 신호의 입력, 리셋 신호의 입력, 및 판독 신호의 입력이 이루어지는 타이밍을 나타내고 있다. 구체적으로는, 도 30에 있어서, 1 내지 m은 행수를 나타내고, 실선은 해당하는 행에 있어서 화상 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 1점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 리셋 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 2점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 판독 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고 있다. 또한, 도 30에 있어서, 리셋 신호가 입력된 후 판독 신호가 입력될 때까지(1점 쇄선과 2점 쇄선의 간격)가 촬상 기간에 상당한다.
도 30에 도시하는 바와 같이, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151)로부터 k번째 행에 배치된 n개의 화소(151)를 행마다 순차적으로 선택하고, 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)로부터 2k번째 행에 배치된 n개의 화소(152)를 행마다 순차적으로 선택하고, 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것, 및 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)로부터 m번째 행에 배치된 n개의 화소(153)를 행마다 순차적으로 선택하고, 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것을 병행하여 행하는 것이 가능하다.
또한, 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)의 각각에 있어서, 특정 영역에 대한 특정 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 입력이 완료된 후에 상기 특정 영역용 백라이트 유닛군에 있어서 상기 특정 색을 나타내는 광의 광원을 점등시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 샘플링 기간(t3) 내에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151) 내지 t번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 대한 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 청색(B)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 점등시키는 것, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152) 내지 (k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 대한 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, (k+1) 번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 점등시키는 것, 및 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153) 내지 (2k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 대한 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 적색(R)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 점등시키는 것이 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t3) 내이며, 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 청색(B)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원이 점등되는 기간에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151) 내지 t번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 있어서의 청색(B)을 나타내는 광 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상, (k+1)번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원이 점등되는 기간에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152) 내지 (k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 있어서의 녹색(G)을 나타내는 광 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상, 및 (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 적색(R)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원이 점등되는 기간에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153) 내지 (2k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 있어서의 적색(R)을 나타내는 광 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다.
또한, 도 30에 있어서는, 적외선(IR) 영역에 포함되는 파장을 포함한 광의 광원이, 가시광원과 동기하여 점등되는 구성에 관해서 도시하였지만, 이러한 점등은 동기하지 않아도 된다. 예를 들면, 도 31에 도시하는 바와 같이, 가시광원이 점등하지 않는 기간에 있어서도 적외선(IR) 영역에 포함되는 파장을 포함한 광의 광원을 점등시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.
도 30 또는 도 31에 도시하는 동작예에서는, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치에 있어서의 컬러 브레이크 등의 표시 열화를 억제하여 화질을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 도 30 또는 도 31에 도시하는 동작예에서는, 매트릭스상으로 배치된 촬상 화소 중, 복수의 행에 배치된 촬상 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행한다. 이것에 의해, 충분한 촬상 기간의 확보가 가능하게 된다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치에 있어서의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 도 30 또는 도 31에 도시하는 동작예에서는, 적색(R)을 나타내는 광의 반사광의 촬상, 녹색(G)을 나타내는 광의 반사광의 촬상, 및 청색(B)을 나타내는 광의 반사광의 촬상을 행한다. 이것에 의해, 컬러 화상의 촬상이 가능하게 된다.
또한, 도 30 또는 도 31에 도시하는 동작예에서는, 적외선을 이용하여 촬상을 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 표시 화상에 제약되지 않고(흑색 표시를 행하고 있는 화소에 있어서도) 촬상을 행하는 것이 가능하게 된다.
<동작예 2>
본 실시 형태의 액정 표시 장치의 동작예로서, 실시 형태 2에 있어서 도 25를 참조하여 설명한 동작예를 적용하는 것이 가능하다. 또한, 도 25에 도시하는 동작예는, 도 30에 도시하는 동작예와 비교하여, 촬상에 있어서 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용하지 않는 점이 상이하지만, 그 밖의 점에 관해서는 도 30에 도시하는 동작예와 동일하다고 표현할 수 있다.
또한, 도 25에 있어서는 가시광을 사용한 촬상을 행하는 구성에 관해서 도시하였지만, 상기 촬상을 행하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. 즉, 상기한 촬상 기능 장착 액정 표시 장치를 표시에 특화된 장치로서 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여, 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)에 있어서 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP) 및 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호를 입력하지 않으면, 상기 촬상 기능 장착 액정 표시 장치를 표시에 특화된 장치로서 이용할 수 있다.
<동작예 3>
도 32는 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상만을 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 예를 들면, 주사선 구동 회로(11)에 대하여 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)에 있어서, 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호를 입력하지 않고, 또한, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여, 샘플링 기간(t1) 내에만 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP) 및 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호를 입력하고, 샘플링 기간(t2) 및 샘플링 기간(t3)에 있어서는 그들이 입력되지 않도록 제어하면 도 32에 도시하는 동작을 행하는 것이 가능하다.
도 32에 도시하는 동작예에서는, 적외선을 이용하여 촬상을 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 표시 화상에 제약되지 않고(흑색 표시를 행하고 있는 화소에 있어서도) 촬상을 행하는 것이 가능하게 된다.
<동작예 4>
도 33은 백라이트에 있어서 어느 광원도 점등시키지 않는 상태에 있어서 촬상만을 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 33에 도시하는 동작예는, 도 32에 도시하는 동작예와 비교하여, 촬상에 있어서 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용하지 않는 점이 상이하지만, 그 밖의 점에 관해서는 도 32에 도시하는 동작예와 동일하다.
도 33에 도시하는 동작예에서 취득되는 촬상 데이터는, 외광에만 의존하는 데이터가 된다.
<본 실시 형태의 액정 표시 장치의 구동 방법>
본 실시 형태의 액정 표시 장치에서는, 상기한 동작예 1 내지 동작예 4의 동작 및 동작예 2에 있어서 촬상을 행하지 않는 동작(단지 액정 표시 장치로서 기능시키는 동작)을 적당히 조합하여 동작시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 액정 표시 장치가 동작예 2에 있어서 촬상을 행하지 않는 동작을 반복하여 행하고, 촬상이 필요해졌을 때만 동작예 1, 동작예 2, 또는 동작예 3의 동작을 행하도록 동작시키는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에서는, 동작예 1, 동작예 2, 또는 동작예 3에 있어서 취득된 촬상 데이터와, 동작예 4에 있어서 취득된 촬상 데이터의 차분(差分) 데이터를 생성하는 것이 가능하다. 여기에서, 상기 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자에 있어서 취득되는 전자의 데이터는, 백라이트가 갖는 적어도 하나의 광원이 발광하는 광이 피판독물에 의해 반사되어 상기 촬상 소자에 입사하는 광뿐만 아니라 상기 촬상 소자에 입사하는 외광에 의존하는 데이터가 되고, 후자의 데이터는, 상기 촬상 소자에 입사하는 외광에만 의존하는 데이터가 된다. 이로 인해, 양자의 차분 데이터를 생성함으로써, 외광의 영향이 저감된 촬상 데이터를 취득하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치에 있어서의 촬상의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 액정 표시 장치가 터치패널로서 이용되는 경우에 있어서의 터치 입력의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
<변형예>
상기한 액정 표시 장치는 본 발명의 일 형태이며, 상기 액정 표시 장치와 상이한 점을 갖는 액정 표시 장치도 본 발명에는 포함된다. 예를 들면, 실시 형태 1또는 2에 있어서 변형예로서 서술한 내용을 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 각 화소에 촬상 소자가 1개 형성되는 구성(도 2a 내지 도 2c 참조)에 관해서 나타냈지만, 각 화소에 촬상 소자를 복수 형성하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 각 화소에 가시광용의 촬상 소자와, 적외선용의 촬상 소자를 설치하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 가시광의 촬상 데이터와, 적외선의 촬상 데이터를 별도 취득할 수 있고, 각각의 촬상 데이터를 정확하게 취득하는 것이 가능해진다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 백라이트 유닛으로서 적색(R), 녹색(G), 또는 청색(B)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 가로로 직선적으로 나열하는 구성(도 29 참조)에 관해서 나타냈지만, 백라이트 유닛의 구성은 상기 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 4종의 광원을 사각 배치해도 좋고, 상기 4종의 광원을 세로로 직선적으로 나열해도 좋고, 각각을 별도로 형성해도 좋다. 또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 백라이트로서 직하형 방식의 백라이트를 적용하는 구성(도 29 참조)에 관해서 나타냈지만, 상기 백라이트로서 에지 라이트 방식의 백라이트를 적용하는 것도 가능하다. 또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 가시광원을 직하형 방식으로 배치하고, 또한 적외선 광원을 에지 라이트 방식으로 배치하는 것, 또는 가시광원을 에지 라이트 방식으로 배치하고, 또한 적외선 광원을 직하형 방식으로 배치하는 것도 가능하다.
또한, 상기한 변형예에 있어서 서술한 복수의 구성을, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 대하여 적용하는 것도 가능하다.
본 실시 형태의 내용 또는 상기 내용의 일부는, 다른 실시 형태의 내용 또는 상기 내용의 일부와 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
(실시 형태 4)
본 실시 형태에서는, 실시 형태 1 내지 3은 상이한 액정 표시 장치의 동작에 관해서 도 34 내지 도 43을 참조하여 설명한다.
<액정 표시 장치의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치(도 1, 도 2 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 여기에서는, 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다.
<주사선 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 주사선 구동 회로(11)(도 3a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 주사선 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다. 단, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 주사선 구동 회로(11)의 동작이 실시 형태 1에 나타낸 주사선 구동 회로(11)의 동작과는 상이하다.
본 실시 형태의 주사선 구동 회로(11)의 동작예에 관해서 도 34a을 참조하여 설명한다. 또한, 도 34a에는 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP), 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK), 시프트 레지스터(110)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR110out), 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1), 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2), 및 주사선(13_1) 내지 주사선(13_m)의 전위를 나타내고 있다.
도 34a에 도시하는 동작예에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 이전에, 시프트 레지스터(110)에는 적어도 3회 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)로서 입력된다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(110)의 1번째의 출력 단자 내지 k번째의 출력 단자가 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하고, 또한 (k+1)번째의 출력 단자 내지 2k번째의 출력 단자가 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하고, 또한 (2k+1)번째의 출력 단자 내지 m번째의 출력 단자가 순차적으로 하이 레벨의 전위를 출력하도록 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)가 입력된다.
이것에 의해, 샘플링 기간(t1)에 있어서, AND 게이트(111_1) 내지 AND 게이트(111_m)의 각각은, 시프트 레지스터(110)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1) 또는 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 주사선(13_1) 내지 k번째 행에 배치된 주사선(13_k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위(선택 신호)가 공급되고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_k+1) 내지 2k번째 행에 배치된 주사선(13_2k)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위(선택 신호)가 공급되고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 주사선(13_2k+1) 내지 m번째 행에 배치된 주사선(13_m)에 대하여 순차적으로 하이 레벨의 전위(선택 신호)가 공급된다. 또한, 각 주사선에 하이 레벨의 전위가 공급되는 기간(수평 주사 기간)은, 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1) 또는 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)가 하이 레벨의 전위를 나타내는 기간과 동등하다. 이와 같이 샘플링 기간(t1)에 있어서, 주사선 구동 회로(11)는 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK) 1/2주기마다 상이한 3행에 배치된 3n개의 화소에 대하여 동시에 선택 신호를 공급하는 것이 가능하다.
샘플링 기간(t2) 및 샘플링 기간(t3)에 있어서도, 주사선 구동 회로(11)는 샘플링 기간(t1)과 동일한 동작을 행한다. 즉, 주사선 구동 회로(11)는 샘플링 기간(t2) 및 샘플링 기간(t3)에 있어서도, 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK) 1/2주기마다 상이한 3행에 배치된 3n개의 화소에 대하여 선택 신호를 공급하는 것이 가능하다. 또한, 샘플링 기간(t2) 및 샘플링 기간(t3)의 직전에는, 다시 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)로서 입력되고 있다.
이어서, 샘플링 기간(t4) 및 샘플링 기간(t5)에 있어서, 주사선 구동 회로(11)에 대한 주사선 구동 회로용 클록 신호(GCK), 주사선 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(GPWC1), 및 주사선 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(GPWC2)의 공급이 정지된다. 구체적으로는, 이들 신호를 공급하는 배선에 로우 레벨의 전위가 공급된다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(110)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단되고, 또한 주사선(13_1) 내지 주사선(13_m)에는 로우 레벨의 전위(비선택 신호)가 공급된다.
<화상 신호선 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 화상 신호선 구동 회로(12)(도 4a 참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 화상 신호선 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다. 단, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 화상 신호선 구동 회로(12)에 입력되는 제 1 화상 신호(DATA1)를 공급하는 배선 내지 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선이 공급하는 화상 신호의 타이밍이 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치와는 상이하다.
도 34b는 제 1 화상 신호(DATA1)를 공급하는 배선 내지 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선이 공급하는 화상 신호의 타이밍의 일례를 도시하는 도면이다. 도 34b에 도시하는 바와 같이, 제 1 화상 신호(DATA1)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(1→k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t2)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(1→k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행에 배치된 화소 내지 k번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(1→k))를 공급한다. 제 2 화상 신호(DATA2)를 공급하는 배선은, 샘플링 기간(t1)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(k+1→2k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t2)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(k+1→2k))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 2k번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(k+1→2k))를 공급한다. 제 3 화상 신호(DATA3)를 공급하는 배선은 샘플링 기간(t1)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataG(2k+1→m))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t2)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataB(2k+1→m))를 공급한다. 또한, 샘플링 기간(t3)에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 화소 내지 m번째 행에 배치된 화소용의 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호(dataR(2k+1→m))를 공급한다.
<화상 신호의 기입에 관해서>
본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(화소부에 대한 적색(R)의 화상 신호의 입력)과, 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(화소부에 대한 녹색(G)의 화상 신호의 입력)과, 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 공급(화소부에 대한 청색(B)의 화상 신호의 입력)을 동일한 기간(샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)) 내에 있어서 행하는 것이 가능하다.
<촬상 소자 구동 회로의 구성예>
본 실시 형태의 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로로서, 실시 형태 1에 나타낸 액정 표시 장치가 갖는 촬상 소자 구동 회로(16)(도 5참조)를 적용할 수 있다. 따라서, 촬상 소자 구동 회로의 구성에 관해서는 실시 형태 1의 설명을 원용하는 것으로 한다. 단, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 촬상 소자 구동 회로(16)의 동작이 실시 형태 1에 나타낸 촬상 소자 구동 회로(16)의 동작과는 상이하다.
촬상 소자 구동 회로(16)의 동작예에 관해서 도 35, 도 36을 참조하여 설명한다. 또한, 도 35에는 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP), 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK), 시프트 레지스터(161)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR161out), 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1), 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2) 및 리셋 신호선(18_1) 내지 리셋 신호선(18_m)의 전위를 나타내고 있다. 또한, 도 36에는 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP), 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK), 시프트 레지스터(162)가 갖는 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호(SR162out), 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3), 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4) 및 판독 신호선(19_1) 내지 판독 신호선(19_m)의 전위를 나타내고 있다.
처음에, 도 35를 참조하여 촬상 소자 구동 회로(16)에 의한 리셋 신호선(18_1 내지 18_m)의 구동의 일례에 관해서 서술한다.
도 35에 도시하는 동작예에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 이전에, 시프트 레지스터(161)에는 적어도 2회 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 입력된다. 또한, 샘플링 기간(t1)에 있어서도 시프트 레지스터(161)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 입력된다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(161)의 1번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 시프트 레지스터(161)의 (k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 시프트 레지스터(161)의 (2k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어지도록 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)가 입력된다.
이것에 의해, 샘플링 기간(t1)에 있어서, AND 게이트(163_1) 내지 AND 게이트(163_m)의 각각은, 시프트 레지스터(161)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_1)으로부터 다음 행 이후의 리셋 신호선의 전위가 순차적으로 하이 레벨의 전위가 되고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_k+1)으로부터 다음 행 이후의 리셋 신호선의 전위가 순차적으로 하이 레벨의 전위가 되고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_2k+1)으로부터 다음 행 이후의 리셋 신호선의 전위가 순차적으로 하이 레벨의 전위가 된다.
샘플링 기간(t2) 및 샘플링 기간(t3)에 있어서도, 시프트 레지스터(161)는 샘플링 기간(t1)과 동일한 동작을 행한다.
이어서, 샘플링 기간(t4)에 있어서, 시프트 레지스터(161)에 대한 리셋 신호선 구동 회로용 클록 신호(ResetCK), 촬상 소자 구동 회로용 제 1 펄스 폭 제어 신호(IPWC1), 및 촬상 소자 구동 회로용 제 2 펄스 폭 제어 신호(IPWC2)의 공급이 정지된다. 구체적으로는, 이들 신호를 공급하는 배선에 로우 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 이들 신호의 공급 정지는 리셋 신호선(18_k), 리셋 신호선(18_2k) 및 리셋 신호선(18_m)에 대하여 하이 레벨의 전위의 공급이 완료된 단계에 있어서 행한다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(161)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단되고, 또한 리셋 신호선(18_1) 내지 리셋 신호선(18_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된다.
이어서, 도 36을 참조하여 촬상 소자 구동 회로(16)에 의한 판독 신호선(19_1 내지 19_m)의 구동의 일례에 관해서 서술한다.
도 36에 도시하는 동작예에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 이전에, 시프트 레지스터(162)에는 적어도 2회 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 입력된다. 또한, 샘플링 기간(t1)에 있어서도 시프트 레지스터(162)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 입력된다. 구체적으로는, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(162)의 1번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 시프트 레지스터(162)의 (k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트와, 시프트 레지스터(162)의 (2k+1)번째의 출력 단자 이후에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 병행하여 이루어지도록 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)가 입력된다. 또한, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 시프트 레지스터(162)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 입력되는 타이밍은, 시프트 레지스터(161)에 대하여 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호가 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP)로서 입력된 이후가 되도록 한다.
이것에 의해, 샘플링 기간(t1)에 있어서, AND 게이트(164_1) 내지 AND 게이트(164_m)의 각각은, 시프트 레지스터(162)의 m개의 출력 단자로부터 출력되는 신호 중 어느 하나와, 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3) 또는 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)의 논리곱을 출력한다. 즉, 샘플링 기간(t1)에 있어서, 1번째 행에 배치된 판독 신호선(19_1)으로부터 다음 행 이후의 판독 신호선의 전위가 순차적으로 하이 레벨의 전위가 되고, 또한 (k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_k+1)으로부터 다음 행 이후의 판독 신호선의 전위가 순차적으로 하이 레벨의 전위가 되고, 또한 (2k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_2k+1)으로부터 다음 행 이후의 판독 신호선의 전위가 순차적으로 하이 레벨의 전위가 된다.
샘플링 기간(t2) 및 샘플링 기간(t3)에 있어서도, 시프트 레지스터(162)는 샘플링 기간(t1)과 동일한 동작을 행한다.
이어서, 샘플링 기간(t4)에 있어서, 시프트 레지스터(162)에 대한 판독 신호선 구동 회로용 클록 신호(ReadCK), 촬상 소자 구동 회로용 제 3 펄스 폭 제어 신호(IPWC3), 및 촬상 소자 구동 회로용 제 4 펄스 폭 제어 신호(IPWC4)의 공급이 정지된다. 구체적으로는, 이들 신호를 공급하는 배선에 로우 레벨의 전위가 공급된다. 또한, 이들 신호의 공급 정지는 판독 신호선(19_k), 판독 신호선(19_2k), 및 판독 신호선(19_m)에 대하여 하이 레벨의 전위의 공급이 완료된 단계에 있어서 이루어진다. 이것에 의해, 시프트 레지스터(162)에 있어서의 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트가 중단되고, 또한 판독 신호선(19_1) 내지 판독 신호선(19_m)에는 로우 레벨의 전위가 공급된다.
<액정 표시 장치의 구동 방법의 예>
이어서, 본 실시 형태의 액정 표시 장치의 구동 방법의 예에 관해서 도 37 내지 도 41을 참조하여 설명한다. 구체적으로는, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서 표시 및 촬상 중 적어도 한쪽을 행할 때의 동작에 관해서 설명한다.
<동작예 1>
도 37은 필드 시퀀셜 방식에 의한 표시와, 가시광 및 적외선을 사용한 촬상을 병행하여 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 37에는 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t5)에 있어서, 백라이트가 갖는 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛군 내지 (2k+3t+1)번째 행 내지 m번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 점등되는 광의 타이밍, 및 화소부(10)에 있어서 1번째 행에 배치된 n개의 화소 내지 m번째 행에 배치된 n개의 화소에 대한 화상 신호의 입력, 리셋 신호의 입력, 및 판독 신호의 입력이 이루어지는 타이밍을 나타내고 있다. 구체적으로는, 도 37에 있어서, 1 내지 m은 행수를 나타내고, 실선은 해당하는 행에 있어서 화상 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 1점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 리셋 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고, 2점 쇄선은 해당하는 행에 있어서 판독 신호가 입력되는 타이밍을 나타내고 있다. 또한, 도 37에 있어서, 리셋 신호가 입력된 후 판독 신호가 입력될 때까지(1점 쇄선과 2점 쇄선의 간격)가 촬상 기간에 상당한다.
도 37에 도시하는 바와 같이, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)의 각각에 있어서 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 샘플링 기간(t3)에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151)로부터 k번째 행에 배치된 n개의 화소(151)를 행마다 순차적으로 선택하고, 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)로부터 2k번째 행에 배치된 n개의 화소(152)를 행마다 순차적으로 선택하고, 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것, 및 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)로부터 m번째 행에 배치된 n개의 화소(153)를 행마다 순차적으로 선택하고, 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호를 입력하는 것을 병행하여 행하는 것이 가능하다.
또한, 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)의 각각에 있어서, 특정 영역에 대한 특정 색을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호의 입력이 완료된 후에 상기 특정 영역용 백라이트 유닛군에 있어서 상기 특정 색을 나타내는 광의 광원을 점등시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 샘플링 기간(t3) 내에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151) 내지 t번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 대한 청색(B)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 청색(B)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 점등시키는 것, (k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(152) 내지 (k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 대한 녹색(G)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, (k+1) 번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 점등시키는 것, 및 (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153) 내지 (2k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 대한 적색(R)을 나타내는 광의 투과를 제어하기 위한 화상 신호가 입력된 후에, (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛군에 있어서 적색(R)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원을 점등시키는 것이 가능하다.
또한, 상기한 액정 표시 장치에 있어서는, 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)의 각각에 있어서 복수의 행에 배치된 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 샘플링 기간(t3) 내이며, 1번째 행 내지 t번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 청색(B)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원이 점등되는 기간에 있어서, 1번째 행에 배치된 n개의 화소(151) 내지 t번째 행에 배치된 n개의 화소(151)에 있어서의 청색(B)을 나타내는 광 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상, (k+1)번째 행 내지 (k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 녹색(G)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원이 점등되는 기간에 있어서, (k+1) 번째 행에 배치된 n개의 화소(152) 내지 (k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(152)에 있어서의 녹색(G)을 나타내는 광 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상 및 (2k+1)번째 행 내지 (2k+t)번째 행용 백라이트 유닛에 있어서 적색(R)을 나타내는 광의 광원 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원이 점등되는 기간에 있어서, (2k+1)번째 행에 배치된 n개의 화소(153) 내지 (2k+t)번째 행에 배치된 n개의 화소(153)에 있어서의 적색(R)을 나타내는 광 및 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상을 병행하여 행하는 것이 가능하다.
또한, 도 37에 있어서는, 적외선(IR) 영역에 포함되는 파장을 포함한 광의 광원이, 가시광원과 동기하여 점등되는 구성에 관해서 도시하였지만, 이들 점등은 동기하지 않아도 된다. 예를 들면, 도 38에 도시하는 바와 같이, 가시광원이 점등하지 않는 기간에 있어서도 적외선(IR) 영역에 포함되는 파장을 포함한 광의 광원을 점등시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.
도 37 또는 도 38에 도시하는 동작예에서는, 매트릭스상으로 배치된 화소 중, 복수의 행에 배치된 화소에 대한 화상 신호의 공급을 병행하여 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 각 화소에 대한 화상 신호의 입력 빈도를 향상시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치에 있어서의 컬러 브레이크 등의 표시 열화를 억제하여 화질을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 도 37 또는 도 38에 도시하는 동작예에서는, 매트릭스상으로 배치된 촬상 화소 중, 복수의 행에 배치된 촬상 화소에 있어서의 촬상을 병행하여 행한다. 이것에 의해, 충분한 촬상 기간의 확보가 가능하게 된다. 그 결과, 상기 액정 표시 장치에 있어서의 검출 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 도 37 또는 도 38에 도시하는 동작예에서는, 적색(R)을 나타내는 광의 반사광의 촬상, 녹색(G)을 나타내는 광의 반사광의 촬상, 및 청색(B)을 나타내는 광의 반사광의 촬상을 행한다. 이것에 의해, 컬러 화상의 촬상이 가능하게 된다.
또한, 도 37 또는 도 38에 도시하는 동작예에서는, 적외선을 이용하여 촬상을 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 표시 화상에 제약되지 않고(흑색 표시를 행하고 있는 화소에 있어서도) 촬상을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 37 또는 도 38에 도시하는 동작예에서는, 실시 형태 1 내지 3에 나타내는 동작예와 비교하여, 전행의 촬상에 필요로 하는 기간을 단축시키는 것이 가능해진다. 따라서, 피판독물이 고속으로 이동하는 경우 등에 있어서, 상기 피판독물을 왜곡없이 정확하게 촬상하는 것이 가능해진다.
<동작예 2>
도 39는 필드 시퀀셜 방식에 의한 표시와, 가시광을 사용한 촬상을 병행하여 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 39에 도시하는 동작예는, 도 37에 도시하는 동작예와 비교하여, 촬상에 있어서 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용하지 않는 점이 상이하지만, 그 밖의 점에 관해서는 도 37에 도시하는 동작예와 동일하다. 이로 인해, 도 39에 도시하는 동작예와 도 37에 도시하는 동작예의 공통점에 관한 상세한 설명은, 상기의 설명을 원용하는 것으로 한다.
또한, 도 39에 있어서는 가시광을 사용한 촬상을 행하는 구성에 관해서 나타냈지만, 상기 촬상을 행하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. 즉, 상기한 촬상 기능 장착 액정 표시 장치를 표시에 특화된 장치로서 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여, 샘플링 기간(t1) 이전 및 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)에 있어서 리셋 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ResetSP) 및 판독 신호선 구동 회로용 스타트 펄스(ReadSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호를 입력하지 않으면, 상기 촬상 기능 장착 액정 표시 장치를 표시에 특화된 장치로서 이용할 수 있다.
<동작예 3>
도 40은 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용한 촬상만을 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 예를 들면, 주사선 구동 회로(11)에 대하여, 샘플링 기간(t1) 이전 및 샘플링 기간(t1) 내지 샘플링 기간(t3)에 있어서, 주사선 구동 회로용 스타트 펄스(GSP)로서 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호를 입력하지 않고, 또한, 촬상 소자 구동 회로(16)에 대하여, 샘플링 기간(t1) 내에 개시되는, 1번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_1), (k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_k+1), 및 (2k+1)번째 행에 배치된 리셋 신호선(18_2k+1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트 및 1번째 행에 배치된 판독 신호선(19_1), (k+1)번째 행 1에 배치된 판독 신호선(19_k+1), 및 (2k+1)번째 행에 배치된 판독 신호선(19_2k+1)을 기점으로 한 하이 레벨의 전위를 나타내는 신호의 시프트만이 실시되도록 제어하면 도 40에 도시하는 동작을 행하는 것이 가능하다.
도 40에 도시하는 동작예에서는, 적외선을 이용하여 촬상을 행한다. 이것에 의해, 상기 액정 표시 장치의 표시 화상에 제약되지 않고(흑색 표시를 행하고 있는 화소에 있어서도) 촬상을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 40에 도시하는 동작예에서는, 도 32에 도시하는 동작예와 비교하여, 전행의 촬상에 필요로 하는 기간을 단축시키는 것이 가능해진다. 따라서, 피판독물이 고속으로 이동하는 경우 등에 있어서 상기 피판독물을 왜곡없이 정확하게 촬상하는 것이 가능해진다.
<동작예 4>
도 41은 백라이트에 있어서 어느 광원도 점등시키지 않은 상태에 있어서 촬상만을 행할 때의 동작예를 도시하는 도면이다. 또한, 도 41에 도시하는 동작예는, 도 40에 도시하는 동작예와 비교하여, 촬상에 있어서 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광을 사용하지 않는 점이 상이하지만, 그 밖의 점에 관해서는 도 40에 도시하는 동작예와 동일하다.
도 41에 도시하는 동작예에서 취득되는 촬상 데이터는, 외광에만 의존하는 데이터가 된다.
<변형예>
상기한 액정 표시 장치는 본 발명의 일 형태이며, 상기 액정 표시 장치와 상이한 점을 갖는 액정 표시 장치도 본 발명에는 포함된다.
예를 들면, 실시 형태 1 내지 3 중의 어느 하나에 있어서 변형예로서 서술한 내용을 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 적용하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 있어서는, 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원 점멸을 특정 영역별로 제어하는 구성(도 37 내지 도 41 참조)에 관해서 나타냈지만, 상기 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원 점멸을 백라이트 전면에 있어서 제어하는 것도 가능하다. 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원 점멸을 백라이트 전면에 있어서 제어하는 경우의 구체예를 도 42 및 도 43에 도시한다. 또한, 도 42 및 도 43에 도시하는 동작예에 있어서는, 가시광원의 점멸은 특정 영역별로 제어된다. 또한, 도 42는 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원 점멸을 백라이트 전면에 있어서 제어한 경우에 있어서, 도 37 또는 도 38에 도시하는 동작과 같은 표시 및 촬상을 행했을 때의 동작을 도시하는 도면이며, 도 43은 적외선(IR) 영역의 파장을 포함하는 광의 광원 점멸을 백라이트 전면에 있어서 제어한 경우에 있어서, 도 42에 도시하는 동작과 같은 촬상을 행했을 때의 동작을 도시하는 도면이다. 또한, 도 43 중의 「VL」은 가시광원을 나타내고 있다.
또한, 상기한 변형예에 있어서 서술한 복수의 구성을, 본 실시 형태의 액정 표시 장치에 관하여 적용하는 것도 가능하다.
본 실시 형태의 내용 또는 상기 내용의 일부는, 다른 실시 형태의 내용 또는 상기 내용의 일부와 자유롭게 조합하는 것이 가능하다.
(본 명세서에서 개시되는 액정 표시 장치의 구체적인 구성예)
이하에서는, 상기한 액정 표시 장치의 구체적인 구성예에 관해서 설명한다.
<트랜지스터의 구체예>
우선, 상기한 액정 표시 장치의 화소부 또는 각종 회로에 사용되는 트랜지스터의 구체예에 관해서 도 15를 참조하여 설명한다. 또한, 상기 액정 표시 장치에 있어서, 화소부 및 각종 회로의 각각에 형성되는 트랜지스터는, 동일 구성을 갖는 트랜지스터를 적용해도 좋고, 각각마다 상이한 구성을 갖는 트랜지스터를 적용해도 좋다.
도 15a에 도시하는 트랜지스터(2450)는 기판(2400) 위에 게이트층(2401)이 형성되고, 게이트층(2401) 위에 게이트 절연층(2402)이 형성되고, 게이트 절연층(2402) 위에 반도체층(2403)이 형성되고, 반도체층(2403) 위에 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b)이 형성되어 있다. 또한, 반도체층(2403), 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b) 위에 절연층(2407)이 형성되어 있다. 또한, 절연층(2407) 위에 보호 절연층(2409)을 형성해도 좋다. 트랜지스터(2450)는 보텀 게이트 구조의 트랜지스터의 하나이며, 역스태거형 트랜지스터의 하나이기도 하다.
도 15b에 도시하는 트랜지스터(2460)는 기판(2400) 위에 게이트층(2401)이 형성되고, 게이트층(2401) 위에 게이트 절연층(2402)이 형성되고, 게이트 절연층(2402) 위에 반도체층(2403)이 형성되고, 반도체층(2403) 위에 채널 보호층(2406)이 형성되고, 채널 보호층(2406) 및 반도체층(2403) 위에 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b)이 형성되어 있다. 또한, 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b) 위에 보호 절연층(2409)을 형성해도 좋다. 트랜지스터(2460)는 채널 보호형(채널 스톱형이라고도 한다)이라고 불리는 보텀 게이트 구조의 트랜지스터의 하나이며, 역스태거형 트랜지스터의 하나이기도 하다.
도 15c에 도시하는 트랜지스터(2470)는 기판(2400) 위에 하지층(2436)이 형성되고, 하지층(2436) 위에 반도체층(2403)이 형성되고, 반도체층(2403) 및 하지층(2436) 위에 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b)이 형성되고, 반도체층(2403), 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b) 위에 게이트 절연층(2402)이 형성되고, 게이트 절연층(2402) 위에 게이트층(2401)이 형성되어 있다. 또한, 게이트층(2401) 위에 보호 절연층(2409)을 형성해도 좋다. 트랜지스터(2470)는 탑 게이트 구조의 트랜지스터의 하나이다.
도 15d에 도시하는 트랜지스터(2480)는 기판(2400) 위에, 제 1 게이트층(2411)이 형성되고, 제 1 게이트층(2411) 위에 제 1 게이트 절연층(2413)이 형성되고, 제 1 게이트 절연층(2413) 위에 반도체층(2403)이 형성되고, 반도체층(2403) 및 제 1 게이트 절연층(2413) 위에 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b)이 형성되어 있다. 또한, 반도체층(2403), 소스층(2405a) 및 드레인층(2405b) 위에 제 2 게이트 절연층(2414)이 형성되고, 제 2 게이트 절연층(2414) 위에 제 2 게이트층(2412)이 형성되어 있다. 또한, 제 2 게이트층(2412) 위에 보호 절연층(2409)을 형성해도 좋다.
트랜지스터(2480)는 트랜지스터(2450)와 트랜지스터(2470)를 합친 구조를 가진다. 제 1 게이트층(2411)과 제 2 게이트층(2412)을 전기적으로 접속하여 하나의 게이트층으로서 기능시킬 수 있다. 또한, 제 1 게이트층(2411)과 제 2 게이트층(2412) 중, 어느 한쪽을 단순히 「게이트」라고 부르고, 다른쪽을 「백 게이트」라고 부르는 경우가 있다. 또한, 트랜지스터(2480)에 있어서, 백 게이트의 전위를 변화시킴으로써, 게이트의 전위에 의해 스위칭을 제어할 때의 트랜지스터(2480)의 임계값 전압을 변화시킬 수 있다.
또한, 기판(2400)으로서는, 반도체 기판(예를 들면 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 표면에 절연층이 형성된 도전성 기판, 또는 플라스틱 기판, 접합 필름, 섬유상의 재료를 포함하는 종이, 또는 기재 필름 등의 가요성 기판 등이 있다. 유리 기판의 일례로서는, 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 또는 소다라임 유리 등이 있다. 가요성 기판의 일례로서는, 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES)으로 대표되는 플라스틱, 또는 아크릴 등의 가요성을 갖는 합성 수지 등이 있다.
또한, 게이트층(2401) 및 제 1 게이트층(2411)으로서는, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 네오디뮴(Nd), 스칸듐(Sc)으로부터 선택된 원소, 상기한 원소를 성분으로 하는 합금, 또는 상기한 원소를 성분으로 하는 질화물을 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 게이트 절연층(2402), 제 1 게이트 절연층(2413), 제 2 게이트 절연층(2414)으로서는, 산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘, 질화산화실리콘, 산화알루미늄, 산화탄탈, 산화갈륨 등의 절연체를 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다. 또한, 산화질화실리콘이란, 그 조성으로서, 질소보다도 산소의 함유량이 많은 것이며, 농도 범위로서 산소가 55 내지 65원자%, 질소가 1 내지 20원자%, 실리콘이 25 내지 35원자%, 수소가 0.1 내지 10원자%인 범위에 있어서, 합계 100원자%가 되도록 각 원소를 임의의 농도로 함유하는 것을 말한다. 또한, 질화산화실리콘막이란, 그 조성으로서, 산소보다도 질소의 함유량이 많은 것이며, 농도 범위로서 산소가 15 내지 30원자%, 질소가 20 내지 35원자%, Si가 25 내지 35원자%, 수소가 15 내지 25원자%인 범위에 있어서, 합계 100원자%가 되도록 각 원소를 임의의 농도로 함유하는 것을 말한다.
또한, 반도체층(2403)으로서는, 실리콘(Si) 또는 게르마늄(Ge) 등의 주기표 제 14족 원소를 주 구성 원소로 하는 재료, 실리콘게르마늄(SiGe) 또는 갈륨비소(GaAs) 등의 화합물, 산화아연(ZnO) 또는 인듐(In) 및 갈륨(Ga)을 포함하는 산화아연 등의 산화물, 또는 반도체 특성을 나타내는 유기 화합물 등의 반도체 재료를 적용할 수 있다. 또한, 이들 반도체 재료로 이루어지는 층의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 반도체층(2403)으로서 실리콘(Si)을 적용하는 경우, 상기 반도체층(2403)의 결정 상태는 한정되지 않는다. 즉, 비정질 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 및 단결정 실리콘 중 어느 하나를 반도체층(2403)으로서 적용하는 것이 가능하다. 또한, 미결정 실리콘은 그 라만스펙트럼이 단결정 실리콘을 나타내는 520cm-1보다도 저파수측으로 시프트하고 있다. 즉, 단결정 실리콘을 나타내는 520cm-1과 비정질 실리콘을 나타내는 480cm-1 사이에 미결정 실리콘의 라만스펙트럼의 피크가 있다. 또한, 미결합수(댕글링 본드)를 종단하기 위해서 수소 또는 할로겐을 적어도 1원자% 또는 그 이상 포함하고 있다. 또한, 헬륨, 아르곤, 크립톤, 또는 네온 등의 희가스 원소를 포함시켜 격자 왜곡을 더욱 조장시킴으로써, 안정성이 향상되어 양호한 미결정 반도체가 수득된다.
또한, 반도체층(2403)으로서 산화물(산화물 반도체)을 적용하는 경우, 4원계 금속 산화물인 In-Sn-Ga-Zn-O계, 3원계 금속 산화물인 In-Ga-Zn-O계, In-Sn-Zn-O계, In-Al-Zn-O계, Sn-Ga-Zn-O계, Al-Ga-Zn-O계, Sn-Al-Zn-O계, 2원계 금속 산화물인 In-Ga-O계, In-Zn-O계, Sn-Zn-O계, Al-Zn-O계, Zn-Mg-O계, Sn-Mg-O계, In-Mg-O계, 또는 단원계 금속 산화물인 In-O계, Sn-O계, Zn-O계 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 산화물 반도체에 SiO2을 포함해도 좋다. 여기에서, 예를 들면, In-Ga-Zn-O계 산화물 반도체란, 적어도 In과 Ga와 Zn을 포함하는 산화물이며, 그 조성비에 특별히 제한은 없다. 또한, In과 Ga와 Zn 이외의 원소를 포함해도 된다.
또한, 산화물 반도체로서, 화학식 InMO3(ZnO)m(m>0)으로 나타내는 박막을 사용할 수 있다. 여기에서, M은, Ga, Al, Mn 및 Co로부터 선택된 1 또는 복수의 금속 원소를 나타낸다. 예를 들면 M으로서, Ga, Ga 및 Al, Ga 및 Mn, 또는 Ga 및 Co 등을 선택할 수 있다.
또한, 산화물 반도체로서 In-Zn-O계의 재료를 사용하는 경우, 사용하는 타겟의 조성비는, 원자수비로, In:Zn=50:1 내지 1:2(몰수비로 환산하면 In2O3:ZnO=25:1 내지 1:4), 바람직하게는 In:Zn=20:1 내지 1:1(몰수비로 환산하면 In2O3:ZnO=10:1 내지 1:2), 더욱 바람직하게는 In:Zn=1.5:1 내지 15:1(몰수비로 환산하면 In2O3:ZnO=3:4 내지 15:2)로 한다. 예를 들면, In-Zn-O계 산화물 반도체의 형성에 사용하는 타겟은, 원자수비가 In:Zn:O=X:Y:Z일 때, Z>1.5X+Y로 한다.
또한, 소스층(2405a), 드레인층(2405b), 및 제 2 게이트층(2412)으로서는, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티탄(Ti), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 네오디뮴(Nd), 스칸듐(Sc)으로부터 선택된 원소, 상기한 원소를 성분으로 하는 합금, 또는 상기한 원소를 성분으로 하는 질화물을 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 소스층(2405a), 드레인층(2405b)(이들과 동일한 층에서 형성되는 배선층을 포함한다)이 되는 도전막은 도전성의 금속 산화물로 형성해도 좋다. 도전성의 금속 산화물로서는 산화인듐(In2O3), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 산화인듐산화주석 합금(In2O3-SnO2, ITO라고 약기한다), 산화인듐산화아연 합금(In2O3-ZnO) 또는 이들 금속 산화물 재료에 산화실리콘을 포함시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 채널 보호층(2406)으로서는, 산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘, 질화산화실리콘, 산화알루미늄, 산화탄탈, 산화갈륨 등의 절연체를 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 절연층(2407)으로서는, 산화실리콘, 산화질화실리콘, 산화알루미늄, 산화질화알루미늄, 산화갈륨 등의 절연체를 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 보호 절연층(2409)으로서는, 질화실리콘, 질화알루미늄, 질화산화실리콘, 질화산화알루미늄 등의 절연체를 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 하지층(2436)으로서는, 산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘, 질화산화실리콘, 산화알루미늄, 산화탄탈, 산화갈륨 등의 절연체를 적용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 적층 구조를 적용할 수도 있다.
또한, 반도체층(2403)으로서 산화물 반도체를 적용하는 경우, 상기 산화물 반도체에 접하는 절연층(여기서는, 게이트 절연층(2402), 절연층(2407), 채널 보호층(2406), 하지층(2436), 제 1 게이트 절연층(2413), 제 2 게이트 절연층(2414)이 상당한다)으로서는, 제 13족 원소 및 산소를 포함하는 절연 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 산화물 반도체 재료에는 제 13족 원소를 포함하는 것이 많으며, 제 13족 원소를 포함하는 절연 재료는 산화물 반도체와의 상성이 양호하여, 이것을 산화물 반도체에 접하는 절연층으로 사용함으로써, 산화물 반도체와의 계면 상태를 양호하게 유지할 수 있다.
제 13족 원소를 포함하는 절연 재료란, 절연 재료에 1 또는 복수의 제 13족 원소를 포함하는 것을 의미한다. 제 13족 원소를 포함하는 절연 재료로서는, 예를 들면, 산화갈륨, 산화알루미늄, 산화알루미늄갈륨, 산화갈륨알루미늄 등이 있다. 여기에서, 산화알루미늄갈륨이란, 갈륨의 함유량(원자%)보다 알루미늄의 함유량(원자%)이 많은 것을 나타내고, 산화갈륨알루미늄이란, 갈륨의 함유량(원자%)이 알루미늄의 함유량(원자%) 이상인 것을 나타낸다.
예를 들면, 갈륨을 함유하는 산화물 반도체층에 접하여 절연층을 형성하는 경우에, 절연층에 산화갈륨을 포함하는 재료를 사용함으로써 산화물 반도체층과 절연층의 계면 특성을 양호하게 유지할 수 있다. 예를 들면, 산화물 반도체층과 산화갈륨을 포함하는 절연층을 접하여 형성함으로써, 산화물 반도체층과 절연층의 계면에 있어서의 수소의 파일업을 저감시킬 수 있다. 또한, 절연층에 산화물 반도체의 성분 원소와 동일한 족의 원소를 사용하는 경우에는, 같은 효과를 수득하는 것이 가능하다. 예를 들면, 산화알루미늄을 포함하는 재료를 사용하여 절연층을 형성하는 것도 유효하다. 또한, 산화알루미늄은 물을 투과시키기 어렵다고 하는 특성을 가지고 있기 때문에, 상기 재료를 사용하는 것은 산화물 반도체층으로의 물의 침입을 방지하는 점에 있어서도 바람직하다.
또한, 반도체층(2403)으로서 산화물 반도체를 적용하는 경우, 상기 산화물 반도체에 접하는 절연층은, 산소 분위기하에 의한 열처리나, 산소 도핑 등에 의해 절연 재료를 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 상태로 하는 것이 바람직하다. 산소 도핑이란, 산소를 벌크하게 첨가하는 것을 말한다. 또한, 상기 벌크라는 용어는, 산소를 박막 표면 뿐만 아니라 박막 내부에 첨가하는 것을 명확히 하는 취지로 사용하고 있다. 또한, 산소 도핑에는, 플라즈마화한 산소를 벌크하게 첨가하는 산소 플라즈마 도핑이 포함된다. 또한, 산소 도핑은 이온 주입법 또는 이온 도핑법을 사용하여 행해도 좋다.
예를 들면, 상기 절연층으로서 산화갈륨을 사용한 경우, 산소 분위기하에 의한 열처리나, 산소 도핑을 행함으로써, 산화갈륨의 조성을 Ga2Ox(X=3+α, 0<α<1)으로 할 수 있다.
또한, 상기 절연층으로서 산화알루미늄을 사용한 경우, 산소 분위기하에 의한 열처리나, 산소 도핑을 행함으로써, 산화알루미늄의 조성을 Al2Ox(X=3+α, 0<α<1)으로 할 수 있다.
또한, 상기 절연층으로서 산화갈륨알루미늄(산화알루미늄갈륨)을 사용한 경우, 산소 분위기하에 의한 열처리나, 산소 도핑을 행함으로써, 산화갈륨알루미늄(산화알루미늄갈륨)의 조성을 GaxAl2 - xO3 +α(0<X<2, 0<α<1)로 할 수 있다.
산소 도핑 처리를 행함으로써, 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층을 형성할 수 있다. 이러한 영역을 구비하는 절연층과 산화물 반도체층이 접함으로써, 절연층 중의 과잉 산소가 산화물 반도체층에 공급되어 산화물 반도체층 중, 또는 산화물 반도체층과 절연층의 계면에 있어서의 산소 부족 결함을 저감시켜 산화물 반도체층을 I형화 또는 I형에 매우 가까운 산화물 반도체로 할 수 있다.
또한, 반도체층(2403)으로서 산화물 반도체를 적용하는 경우에 있어서, 반도체층(2403)에 접하는 절연층 중, 상층에 위치하는 절연층 및 하층에 위치하는 절연층의 한쪽만을 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층으로 할 수도 있지만, 양쪽의 절연층을 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층으로 하는 것이 바람직하다. 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층을, 반도체층(2403)에 접하는 절연층의 상층 및 하층에 위치하는 절연층으로 사용하고, 반도체층(2403)을 사이에 개재하는 구성으로 함으로써, 상기 효과를 보다 높일 수 있다.
또한, 반도체층(2403)으로서 산화물 반도체를 적용하는 경우에 있어서, 반도체층(2403)의 상층 또는 하층에 사용하는 절연층은, 상층과 하층을 동일한 구성 원소를 갖는 절연층으로 해도 좋고, 상이한 구성 원소를 갖는 절연층으로 해도 좋다. 예를 들면, 상층과 하층 모두, 조성이 Ga2Ox(X=3+α, 0<α<1)인 산화갈륨으로 해도 좋고, 상층과 하층의 한쪽을 조성이 Ga2Ox(X=3+α, 0<α<1)인 산화갈륨으로 하고, 다른쪽을 조성이 Al20x(X=3+α, 0<α<1)인 산화알루미늄으로 해도 좋다.
또한, 반도체층(2403)으로서 산화물 반도체를 적용하는 경우에 있어서, 반도체층(2403)에 접하는 절연층은, 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층의 적층으로 해도 좋다. 예를 들면, 반도체층(2403)의 상층에 조성이 Ga2Ox(X=3+α, 0<α<1)인 산화갈륨을 형성하고, 그 위에 조성이 GaxAl2-xO3+α(0<X<2, 0<α<1)인 산화갈륨알루미늄(산화알루미늄갈륨)을 형성해도 좋다. 또한, 반도체층(2403)의 하층을, 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층의 적층으로 해도 좋고, 반도체층(2403)의 상층 및 하층 양쪽을, 화학량론적 조성비보다 산소가 많은 영역을 갖는 절연층의 적층으로 해도 좋다.
여기서, 반도체층으로서 산화물 반도체가 적용된 트랜지스터(951) 및 반도체층으로서 산화물 반도체가 적용되고 또한 백 게이트를 구비한 트랜지스터(952)를 제작하여 광 음바이어스 시험 전후의 임계값 전압(Vth) 변화량을 평가한 결과를 나타낸다.
우선, 도 19a를 사용하여 트랜지스터(951)의 적층 구성 및 제작 방법에 관해서 설명한다. 기판(900) 위에 하지층(936)으로서 CVD법에 의해 질화실리콘막(두께 200nm)과 산화질화실리콘막(두께 400nm)의 적층막을 형성하였다. 다음에, 하지층(936) 위에, 스퍼터법에 의해 질화탄탈막(두께 30nm)과, 텅스텐막(두께 100nm)의 적층막을 형성하고, 선택적으로 에칭하여 게이트층(901)을 형성하였다.
다음에, 게이트층(901) 위에, 게이트 절연층(902)으로서, 고밀도 플라즈마CVD법에 의해 산화질화실리콘층(두께 30nm)을 형성하였다.
다음에, 게이트 절연층(902) 위에, 스퍼터법에 의해 In-Ga-Zn-O계 금속 산화물 타겟을 사용하여, 산화물 반도체막(두께 30nm)을 형성하였다. 계속해서, 산화물 반도체막을 선택적으로 에칭하여, 섬 형상의 산화물 반도체층(903)을 형성하였다.
다음에, 질소 분위기하, 450℃에서 60분간의 제 1 가열 처리를 행하였다.
다음에, 산화물 반도체층(903) 위에 티탄막(두께 100nm), 알루미늄막(두께 200nm), 및 티탄막(두께 100nm)의 적층막을 스퍼터법에 의해 성막하고, 선택적으로 에칭하여 소스층(905a) 및 드레인층(905b)을 형성하였다.
다음에, 질소 분위기하, 300℃에서 60분간의 제 2 가열 처리를 행하였다.
다음에, 산화물 반도체층(903)의 일부에 접하고 또한 소스층(905a) 및 드레인층(905b) 위에 형성되는 절연층(907)으로서, 스퍼터법에 의해 산화실리콘막(두께 300nm)을 형성하고, 절연층(907) 위에, 절연층(908)으로서, 폴리이미드 수지층(두께 1.5㎛)을 형성하였다.
다음에, 질소 분위기하, 250℃에서 60분간의 제 3 가열 처리를 행하였다.
다음에, 절연층(908) 위에 절연층(909)으로서, 폴리이미드 수지층(두께 2.0㎛)을 형성하였다.
다음에, 질소 분위기하, 250℃에서 60분간의 제 4 가열 처리를 행하였다.
도 19b에 도시하는 트랜지스터(952)는 트랜지스터(951)와 같이 제작할 수 있다. 또한, 트랜지스터(951)란, 절연층(908)과 절연층(909) 사이에 백 게이트층(912)이 형성되어 있는 점이 상이하다. 백 게이트층(912)은 절연층(908) 위에, 티탄막(두께 100nm), 알루미늄막(두께 200nm), 및 티탄막(두께 100nm)의 적층막을 스퍼터법에 의해 성막하고, 선택적으로 에칭함으로써 형성하였다. 또한, 백 게이트층(912)은 소스층(905a)과 전기적으로 접속된다.
또한, 트랜지스터(951) 및 트랜지스터(952) 모두, 채널 길이는 3㎛, 채널 폭은 20㎛로 하였다.
계속해서, 트랜지스터(951) 및 트랜지스터(952)에 대해 행한 광 음바이어스 시험에 관해서 설명한다.
광 음바이어스 시험은 가속 시험의 일종이며, 광이 조사되고 있는 환경하에 있어서의 트랜지스터의 특성 변화를 단시간에 평가할 수 있다. 특히, 광 음바이어스 시험에 있어서의 트랜지스터의 Vth의 변화량은, 신뢰성을 조사하기 위한 중요한 지표가 된다. 광 음바이어스 시험에 있어서, Vth의 변화량이 적을수록, 신뢰성이 높은 트랜지스터라고 할 수 있다. 광 음바이어스 시험의 전후에 있어서의 Vth의 변화량은, 1V 이하가 바람직하고, 0.5V 이하가 더욱 바람직하다.
구체적으로는, 광 음바이어스 시험은 트랜지스터가 형성되어 있는 기판의 온도(기판 온도)를 일정하게 유지하고, 트랜지스터의 소스 및 드레인을 동전위로 하여 광을 조사하면서 게이트에 소스 및 드레인보다도 낮은 전위를 일정 시간 인가함으로써 행한다.
광 음바이어스 시험의 강도는, 광조사 조건, 기판 온도, 게이트 절연층에 가해지는 전계 강도, 전계 인가 시간에 의해 결정할 수 있다. 게이트 절연층에 가해지는 전계 강도는, 게이트와, 소스 및 드레인의 전위차를 게이트 절연층의 두께로 나누어 결정된다. 예를 들면, 두께가 100nm인 게이트 절연층에 인가하는 전계 강도를 2MV/cm로 하고 싶은 경우는, 전위차를 20V으로 하면 된다.
또한, 광이 조사되고 있는 환경하에 있어서, 소스 및 드레인의 전위보다도 높은 전위를 게이트에 인가하여 행하는 시험을 광 양바이어스 시험이라고 하는데, 광 양바이어스 시험보다도 광 음바이어스 시험쪽이 트랜지스터의 특성 변동이 일어나기 쉽기 때문에, 여기에서는 광 음바이어스 시험으로 평가하고 있다.
여기서는, 광 음바이어스 시험에 있어서의 기판 온도를 실온(25℃)으로 하고, 게이트 절연층(902)에 인가하는 전계 강도를 2MV/cm로 하고, 광조사 및 전계 인가 시간을 1시간으로 하여 행하였다. 또한, 광조사의 조건은, 아사히분광사 캐논 광원「MAX-302」를 사용하여, 피크 파장 400nm(반값폭 10nm), 방사 조도 326μW/㎠로 하였다.
광 음바이어스 시험에 앞서, 우선, 시험 대상이 되는 트랜지스터의 초기 특성을 측정하였다. 여기에서는, 기판 온도를 실온(25℃)으로 하고, 소스와 드레인간의 전압(이하, 드레인 전압 또는 Vd라고 한다)을 3V로 하고, 소스와 게이트간의 전압(이하, 게이트 전압 또는 Vg라고 한다)을 -5V 내지 +5V까지 변화시켰을 때의, 소스와 드레인간에 흐르는 전류(이하, 드레인 전류 또는 Id라고 한다)의 변화 특성, 즉 Vg-Id 특성을 측정하였다.
다음에, 절연층(908)측에서 광조사를 개시하고, 트랜지스터의 소스 및 드레인의 전위를 0V로 하고, 트랜지스터의 게이트 절연층(902)에 인가되는 전계 강도가 2MV/cm이 되도록 게이트에 음의 전압을 인가하였다. 여기에서는, 트랜지스터의 게이트 절연층(902)의 두께가 30nm이기 때문에, 게이트에 -6V를 인가하고, 그대로 1시간 동안 유지하였다. 여기에서는 인가 시간을 1시간으로 했지만, 목적에 따라 적절히 시간을 변경해도 된다.
다음에, 전압의 인가를 종료하고, 광을 조사한 채, 초기 특성의 측정과 동일한 조건으로 Vg-Id 특성을 측정하고, 광 음바이어스 시험후의 Vg-Id 특성을 수득하였다.
여기서, Vth의 산출 방법에 관해서 도 20을 예시하여 설명해 둔다. 도 20의 가로축은 게이트 전압을 리니어 스케일로 나타내고 있고, 세로축은 드레인 전류의 평방근(이하, √Id라고도 한다)을 리니어 스케일로 나타내고 있다. 곡선(921)은 Vg-Id 특성에 있어서의 Id의 값을 평방근으로 나타낸 곡선(이하, √Id 곡선이라고도 한다)이다.
우선, 측정한 Vg-Id 곡선으로부터 √Id 곡선(곡선(921))을 구한다. 다음에, √Id 곡선 위의 √Id 곡선의 미분값이 최대가 되는 점의 접선(924)을 구한다. 다음에, 접선(924)을 연신하여, 접선(924) 위에서 Id가 0A가 될 때의 Vg, 즉 접선(924)의 게이트 전압축 절편(925)의 값을 Vth로서 정의한다.
도 21에, 광 음바이어스 시험 전후에 있어서의 트랜지스터(951) 및 트랜지스터(952)의 Vg-Id 특성을 도시한다. 도 21a 및 도 21b 모두, 가로축은 게이트 전압(Vg)이고, 세로축은 게이트 전압에 대한 드레인 전류(Id)를 대수 눈금으로 나타내고 있다.
도 21a는 광 음바이어스 시험 전후에 있어서의 트랜지스터(951)의 Vg-Id 특성을 도시하고 있다. 초기 특성(931)은 광 음바이어스 시험전의 트랜지스터(951)의 Vg-Id 특성이며, 시험후 특성(932)은 광 음바이어스 시험후의 트랜지스터(951)의 Vg-Id 특성이다. 초기 특성(931)의 Vth는 1.01V이며, 시험후 특성(932)의 Vth는 0.44V이었다.
도 21b는 광 음바이어스 시험 전후에 있어서의 트랜지스터(952)의 Vg-Id 특성을 도시하고 있다. 또한, 도 21c는 도 21b 중의 부위(945)를 확대한 도면이다. 초기 특성(941)은 광 음바이어스 시험전의 트랜지스터(952)의 Vg-Id 특성이며, 시험후 특성(942)은 광 음바이어스 시험후의 트랜지스터(952)의 Vg-Id 특성이다. 초기 특성(941)의 Vth는 1.16V이며, 시험후 특성(942)의 Vth는 1.10V이었다. 또한, 트랜지스터(952)의 백 게이트층(912)은 소스층(905a)과 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 백 게이트층(912)과 소스층(905a)의 전위는 동전위가 된다.
도 21a에 있어서, 시험후 특성(932)은 초기 특성(931)에 비해 Vth가 마이너스 방향으로 0.57V 변화하고 있고, 도 21b에 있어서, 시험후 특성(942)은 초기 특성(941)에 비해 Vth가 마이너스 방향으로 0.06V 변화하고 있다. 트랜지스터(951) 및 트랜지스터(952) 모두, Vth의 변화량은 1V 이하이며, 신뢰성이 높은 트랜지스터인 것을 확인할 수 있다. 또한, 백 게이트층(912)을 형성한 트랜지스터(952)는 Vth의 변화량이 0.1V 이하이며, 트랜지스터(951)보다도 더욱 신뢰성의 높은 트랜지스터인 것을 확인할 수 있다.
<화소 레이아웃의 구체예>
계속해서, 상기한 액정 표시 장치의 화소의 레이아웃의 구체예에 관해서 도 16, 도 17을 참조하여 설명한다. 또한, 도 16은 도 2a에 도시한 화소의 레이아웃의 상면도를 도시하는 도면이며, 도 17은 도 16에 도시하는 A-B선 및 C-D선에 있어서의 단면도를 도시하는 도면이다. 또한, 도 16에 도시하는 화소(151)에 있어서는, 표시 소자가 상부에 형성되고, 촬상 소자가 하부에 형성되어 있다. 또한, 도 16에 있어서는, 액정층, 대향 전극 등의 구성은 할애하고 있다. 이하, 구체적인 구조에 관해서 도 17을 참조하여 설명한다.
트랜지스터(1511)는 기판(220) 위에 절연층(221)을 개재하여 형성된 도전층(222)과, 도전층(222) 위에 형성된 절연층(223)과, 도전층(222) 위에 절연층(223)을 개재하여 형성된 반도체층(224)과, 반도체층(224)의 일단 위에 형성된 도전층(225a)과, 반도체층(224)의 타단 위에 형성된 도전층(225b)을 가진다. 또한, 도전층(222)은 게이트층으로서 기능하고, 절연층(223)은 게이트 절연층으로서 기능하고, 도전층(225a) 및 도전층(225b)의 한쪽은 소스층, 다른쪽은 드레인층으로서 기능한다.
용량 소자(1512)는 기판(220) 위에 절연층(221)을 개재하여 형성된 도전층(226)과, 도전층(226) 위에 형성된 절연층(227)과, 도전층(226) 위에 절연층(227)을 개재하여 형성된 도전층(228)을 가진다. 또한, 도전층(226)은 용량 소자(1512)의 한쪽의 전극으로서 기능하고, 절연층(227)은 용량 소자(1512)의 유전체로서 기능하고, 도전층(228)은 용량 소자(1512)의 다른쪽의 전극으로서 기능한다. 또한, 도전층(226)은 도전층(222)과 동일 재료로 이루어지고, 절연층(227)은 절연층(223)과 동일 재료로 이루어지고, 도전층(228)은 도전층(225a) 및 도전층(225b)과 동일 재료로 이루어진다. 또한, 도전층(226)은 도전층(225b)과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 트랜지스터(1511) 및 용량 소자(1512) 위에는, 절연층(229) 및 평탄화 절연층(230)이 형성되어 있다.
액정 소자(1513)는 평탄화 절연층(230) 위에 형성된 투명 도전층(231)과, 대향 기판(240) 위에 형성된 투명 도전층(241)과, 투명 도전층(231)과 투명 도전층(241)에 협지된 액정층(250)을 가진다. 또한, 투명 도전층(231)은 액정 소자(1513)의 화소 전극으로서 기능하고, 투명 도전층(241)은 액정 소자(1513)의 대향 전극으로서 기능한다. 또한, 투명 도전층(241)은 도전층(225b) 및 도전층(226)과 전기적으로 접속되어 있다.
포토다이오드(1514)는 기판(220) 위에 절연층(221) 및 절연층(227)을 개재하여 형성된 도전층(260)과, 도전층(260) 위에 형성된 p형 반도체층(261)과, p형 반도체층(261) 위에 형성된 i형 반도체층(262)과, i형 반도체층(262) 위에 형성된 n형 반도체층(263)을 가진다. 또한, 도전층(260)은 도전층(225a), 도전층(225b), 및 도전층(228)과 동일 재료로 이루어진다.
트랜지스터(1515) 및 트랜지스터(1516)는 트랜지스터(1511)와 같은 구조를 가진다. 또한, 트랜지스터(1515)의 게이트층으로서 기능하는 도전층(264)은, 투명 도전층(265)을 개재하여 n형 반도체층(263)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도전층(264)은 도전층(222) 및 도전층(226)과 동일 재료로 이루어지고, 투명 도전층(265)은 투명 도전층(231)과 동일 재료로 이루어진다.
또한, 투명 도전층(231)과 액정층(250) 사이, 또는 투명 도전층(241)과 액정층(250) 사이에, 배향막을 적절히 형성해도 좋다. 배향막은 폴리이미드, 폴리비닐알콜 등의 유기 수지를 사용하여 형성할 수 있고, 그 표면에는, 러빙 등의 액정 분자를 일정 방향으로 배열시키기 위한 배향 처리가 가해져 있다. 러빙은 배향막에 접하도록, 나일론 등의 천을 감은 롤러를 회전시켜서 상기 배향막의 표면을 일정 방향으로 문질러 행할 수 있다. 또한, 산화규소 등의 무기 재료를 사용하여, 배향 처리를 하지 않고, 증착법으로 배향 특성을 갖는 배향막을 직접 형성하는 것도 가능하다.
또한, 액정층(250)을 형성하기 위해서 이루어지는 액정의 주입은, 디스펜서식(적하식)을 사용해도 좋고, 딥식(퍼올리기식)을 사용하고 있어도 좋다.
또한, 대향 기판(240) 위에는, 화소간에 있어서의 액정의 배향 혼란에 기인하는 디스크리네이션이 시인되는 것을 방지하기 위해서, 또는, 확산된 광이 인접하는 복수의 화소에 병행하여 입사되는 것을 방지하기 위해서, 광을 차폐할 수 있는 차폐층(242)이 형성되어 있다. 차폐층(242)에는 카본블랙, 이산화티탄보다도 산화수가 작은 저차산화티탄 등의 흑색 안료를 포함하는 유기 수지를 사용할 수 있다. 또한, 크롬을 사용한 막으로 차폐층(242)을 형성하는 것도 가능하다.
투명 도전층(231), 투명 도전층(241), 및 투명 도전층(265)은, 예를 들면, 산화규소를 포함하는 산화인듐주석(ITSO), 산화인듐주석(ITO), 산화아연(ZnO), 산화인듐아연(IZO), 갈륨을 첨가한 산화아연(GZO) 등의 투광성을 갖는 도전 재료를 사용할 수 있다.
또한, 도 17에서는, 투명 도전층(231)과 투명 도전층(241) 사이에 액정층(250)이 협지되는 구조를 갖는 액정 소자(1513)를 예로 들어 설명했지만, 본 발명의 일 형태에 따르는 액정 표시 장치는 이 구성에 한정되지 않는다. IPS 형태의 액정 소자나 블루상을 사용한 액정 소자와 같이, 한 쌍의 전극이 함께 하나의 기판에 형성되어 있어도 좋다.
<액정 표시 장치를 탑재한 각종 전자 기기에 관해서>
이하에서는, 상기한 액정 표시 장치를 탑재한 전자 기기의 예에 관해서 도 18을 참조하여 설명한다.
도 18a는 휴대형 정보 통신 단말을 도시하는 도면이다. 도 18a에 도시하는 휴대형 정보 통신 단말은, 적어도 표시 촬상부(301)를 구비한다. 또한, 도 18a에 도시하는 휴대형 정보 통신 단말은, 예를 들면 표시 촬상부(301)에 조작부(302)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기한 액정 표시 장치를 표시 촬상부(301)에 사용함으로써, 예를 들면 손가락 또는 펜에 의해 휴대형 정보 통신 단말을 조작 또는 휴대형 정보 통신 단말에 정보를 입력할 수 있다.
도 18b는 카네비게이션을 포함하는 정보 안내 단말을 도시하는 도면이다. 도 18b에 도시하는 정보 안내 단말은, 표시 촬상부(311), 조작 버튼(312), 및 외부입력 단자(313)를 구비한다. 예를 들면, 상기한 액정 표시 장치를 표시 촬상부(311)에 사용함으로써, 예를 들면 손가락 또는 펜에 의해 정보 안내 단말을 조작 또는 정보 안내 단말에 정보를 입력할 수 있다.
도 18c는 노트형 퍼스널 컴퓨터를 도시하는 도면이다. 도 18c에 도시하는 노트형 퍼스널 컴퓨터는, 케이스(321), 표시 촬상부(322), 스피커(323), LED 램프(324), 포인팅 디바이스(325), 접속 단자(326), 키보드(327)를 구비한다. 예를 들면, 상기한 액정 표시 장치를 표시 촬상부(322)에 사용함으로써, 예를 들면 손가락 또는 펜에 의해 노트형 퍼스널 컴퓨터를 조작 또는 노트형 퍼스널 컴퓨터에 정보를 입력할 수 있다.
도 18d는 휴대형 게임기를 도시하는 도면이다. 도 18d에 도시하는 휴대형 게임기는, 표시 촬상부(331), 표시 촬상부(332), 스피커(333), 접속 단자(334), LED 램프(335), 마이크로폰(336), 기록 매체 판독부(337), 조작 버튼(338), 센서(339)를 가진다. 예를 들면, 상기한 액정 표시 장치를, 표시 촬상부(331) 및 표시 촬상부(332), 또는 표시 촬상부(331) 또는 표시 촬상부(332)에 사용함으로써, 예를 들면 손가락 또는 펜에 의해 휴대형 게임기를 조작 또는 휴대형 게임기에 정보를 입력할 수 있다.
도 18e는 전자 서적을 도시하는 도면이다. 도 18e에 도시하는 전자 서적은, 적어도 케이스(341), 케이스(342), 표시 촬상부(343), 표시 촬상부(344), 축부(345)를 가진다.
케이스(341) 및 케이스(342)는 축부(345)에 의해 접속되고, 도 18e에 도시하는 전자 서적은, 상기 축부(345)를 축으로 하여 개폐 동작을 행할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 종이 서적과 같은 동작을 행할 수 있다. 또한, 표시 촬상부(343)는 케이스(341)에 내장되고, 표시 촬상부(344)는 케이스(342)에 내장된다. 또한, 표시 촬상부(343) 및 표시 촬상부(344)는 서로 상이한 화상을 표시하는 구성으로 하는 것, 또는 양자의 표시 촬상부에서 이어지는 화상을 표시하는 구성으로 하는 것이 가능하다. 표시 촬상부(343) 및 표시 촬상부(344)를 상이한 화상을 표시하는 구성으로 함으로써, 예를 들면 우측의 표시 촬상부(도 18e에서는 표시 촬상부(343))에 문장 화상을 표시하고, 좌측의 표시 촬상부(도 18e에서는 표시 촬상부(344))에 화상을 표시할 수 있다.
또한, 도 18e에 도시하는 전자 서적은, 케이스(341) 또는 케이스(342)에 조작부 등을 구비해도 좋다. 예를 들면, 도 18e에 도시하는 전자 서적의 구성을 전원 버튼(346), 조작 키(347), 스피커(348)를 갖는 구성으로 할 수도 있다. 도 18e에 도시하는 전자 서적은, 조작 키(347)를 사용함으로써, 복수의 페이지가 있는 화상의 페이지를 넘길 수 있다. 또한, 도 18e에 도시하는 전자 서적의 표시 촬상부(343) 및 표시 촬상부(344) 중 적어도 한쪽에 키보드나 포인팅 디바이스 등을 설치한 구성으로 해도 좋다. 또한, 도 18e에 도시하는 전자 서적의 케이스(341) 및 케이스(342)의 이면이나 측면에, 외부 접속용 단자(이어폰 단자, USB 단자, 또는 AC어댑터 또는 USB 케이블 등의 각종 케이블과 접속 가능한 단자 등), 기록 매체 삽입부 등을 형성해도 좋다. 또한, 도 18e에 도시하는 전자 서적에 전자 사전으로서의 기능을 갖게 해도 좋다.
예를 들면, 상기한 액정 표시 장치를 표시 촬상부(343) 및 표시 촬상부(344), 또는 표시 촬상부(343) 또는 표시 촬상부(344)에 사용함으로써, 예를 들면 손가락 또는 펜에 의해 전자 서적을 조작 또는 전자 서적에 정보를 입력할 수 있다.
도 18f는 디스플레이를 도시하는 도면이다. 도 18f에 도시하는 디스플레이는, 케이스(351), 표시 촬상부(352), 스피커(353), LED 램프(354), 조작 버튼(355), 접속 단자(356), 센서(357), 마이크로폰(358), 지지대(359)를 가진다. 예를 들면, 상기한 액정 표시 장치를 표시 촬상부(352)에 사용함으로써, 예를 들면 손가락 또는 펜에 의해 디스플레이를 조작 또는 디스플레이에 정보를 입력할 수 있다.
10 : 화소부 11 : 주사선 구동 회로
12 : 신호선 구동 회로 13 : 주사선
13_1 내지 13_m : 주사선 16 : 촬상 소자 구동 회로
17 : 검출 회로 18 : 리셋 신호선
18_1 내지 18_m : 리셋 신호선 19 : 판독 신호선
19_1 내지 19_n : 판독 신호선 21 : 백라이트
40 : 백라이트군 41 : 백라이트 제어 회로
42 : 백라이트 유닛군 101 : 영역
102 : 영역 103 : 영역
110 : 시프트 레지스터 111_1 내지 111_m : AND 게이트
120 : 시프트 레지스터 121_1 내지 121_n : 트랜지스터
122_1 내지 122_n : 트랜지스터 123_1 내지 123_n : 트랜지스터
141 : 화상 신호선 141_1 내지 141_n : 화상 신호선
142 : 화상 신호선 142_1 내지 142_n : 화상 신호선
143 : 화상 신호선 143_1 내지 143_n : 화상 신호선
151 : 화소 152 : 화소
153 : 화소 161 : 시프트 레지스터
162 : 시프트 레지스터 163_1 내지 163_n : AND 게이트
164_1 내지 164_n : AND 게이트 171_1 내지 171_n : 트랜지스터
172_1 내지 172_n : 트랜지스터 173_1 내지 173_n : 트랜지스터
201 : 촬상 신호선 201_1 내지 201_n : 촬상 신호선
202 : 촬상 신호선 202_1 내지 202_n : 촬상 신호선
203 : 촬상 신호선 203_1 내지 203_n : 촬상 신호선
210 : 백라이트 유닛 220 : 기판
221 : 절연층 222 : 도전층
223 : 절연층 224 : 반도체층
225a : 도전층 225b : 도전층
226 : 도전층 227 : 절연층
228 : 도전층 229 : 절연층
230 : 평탄화 절연층 231 : 투명 도전층
240 : 대향 기판 241 : 투명 도전층
242 : 차폐층 250 : 액정층
260 : 도전층 261 : p형 반도체층
262 : i형 반도체층 263 : n형 반도체층
264 : 도전층 265 : 투명 도전층
301 : 표시 촬상부 302 : 조작부
311 : 표시 촬상부 312 : 조작 버튼
313 : 외부 입력 단자 321 :케이스
322 : 표시 촬상부 323 : 스피커
324 : LED 램프 325 : 포인팅 디바이스
326 : 접속 단자 327 : 키보드
331 : 표시 촬상부 332 : 표시 촬상부
333 : 스피커 334 : 접속 단자
335 : LED 램프 336 : 마이크로폰
337 : 기록 매체 판독부 338 : 조작 버튼
339 : 센서 341 : 케이스
342 : 케이스 343 : 표시 촬상부
344 : 표시 촬상부 345 : 축부
346 : 전원 버튼 347 : 조작키
348 : 스피커 351 : 케이스
352 : 표시 촬상부 353 : 스피커
354 : LED 램프 355 : 조작 버튼
356 : 접속 단자 357 : 센서
358 : 마이크로폰 359 : 지지대
900 : 기판 901 : 게이트층
902 : 게이트 절연층 903 : 산화물 반도체층
905a : 소스층 905b : 드레인층
907 : 절연층 908 : 절연층
909 : 절연층 912 : 백 게이트층
921 : 곡선 924 : 접선
925 : 게이트 전압축 절편 931 : 초기 특성
932 : 시험후 특성 936 : 하지층
941 : 초기 특성 942 : 시험후 특성
945 : 부위 951 :트랜지스터
952 : 트랜지스터 1511 : 트랜지스터
1512 : 용량 소자 1513 : 액정 소자
1514 : 포토다이오드 1515 : 트랜지스터
1516 : 트랜지스터 1521 : 트랜지스터
1526 : 트랜지스터 1531 : 트랜지스터
1536 : 트랜지스터 2400 : 기판
2401 : 게이트층 2402 : 게이트 절연층
2403 : 반도체층 2405a : 소스층
2405b : 드레인층 2406 : 채널 보호층
2407 : 절연층 2049 : 보호 절연층
2411 : 제 1 게이트층 2412 : 제 2 게이트층
2413 : 제 1 게이트 절연층 2414 : 제 2 게이트 절연층
2436 : 하지층 2450 : 트랜지스터
2460 : 트랜지스터 2470 : 트랜지스터
2480 : 트랜지스터

Claims (14)

  1. 제 1 광원들, 제 2 광원들, 및 화소부를 포함하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법으로서, 상기 화소부는 m행들과 n열들의 표시 화소들 및 x행들과 y열들의 촬상 화소들(m, n, x, 및 y는 4 이상의 자연수들)을 포함하는, 상기 액정 표시 장치 구동 방법에 있어서,
    제 1 기간에서, 제 1 행 내지 제 k 행(k는 m/2 미만의 자연수)의 상기 표시 화소들에 제 1 색의 화상 신호의 제 1 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 제 1 기간에서, 제 (k+1) 행 내지 제 2k 행의 상기 표시 화소들에 상기 제 1 색의 화상 신호의 제 2 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 제 1 기간 후 상기 제 1 행 내지 상기 제 2k 행의 상기 표시 화소들에 걸쳐 제 1 색의 광을 발광하는 단계와;
    상기 광을 발광하는 동안, 제 1 행 내지 제 z 행(z는 x/2 미만의 자연수)의 상기 촬상 화소들에 제 1 촬상을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 광을 발광하는 동안, 제 (z+1) 행 내지 제 2z 행의 상기 촬상 화소들에 제 2 촬상을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 공급 및 상기 제 2 공급이 동시에 수행되고,
    상기 제 1 촬상 및 상기 제 2 촬상이 동시에 수행되고,
    상기 제 1 광원들은 상기 제 1 색의 광을 발광하고,
    상기 제 2 광원들은 제 2 색의 광을 발광하는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기간 후 및 상기 제 1 색의 상기 광을 발광하기 전에 상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들을 소등하는 단계를 더 포함하는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 기간에서, 상기 제 1 행 내지 제 k 행(k는 m/2 미만의 자연수)의 상기 표시 화소들에 상기 제 2 색의 화상 신호의 제 3 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 제 2 기간에서, 상기 제 (k+1) 행 내지 제 2k 행의 상기 표시 화소들에 상기 제 2 색의 화상 신호의 제 4 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 제 2 기간에서, 상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원을 소등하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 3 공급 및 상기 제 4 공급은 동시에 수행되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 색의 상기 광을 발광한 후 상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들을 소등하는 동안 공통 반전 구동이 수행되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들은 상기 화소부에서 하나의 화상을 형성하는 기간 후에 소등되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  6. 제 1 광원들, 제 2 광원들, 및 화소부를 포함하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법으로서, 상기 화소부는 m 행들과 n열들의 표시 화소들 및 x행들과 y열들의 촬상 화소들(m, n, x, 및 y는 4 이상의 자연수들)을 포함하는, 상기 액정 표시 장치 구동 방법에 있어서,
    기간에서, 제 1 행 내지 제 k 행(k는 m/2 미만의 자연수)의 상기 표시 화소들에 제 1 색의 화상 신호의 제 1 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 기간에서, 제 k+1 행 내지 제 2k 행의 상기 표시 화소들에 제 2 색의 화상 신호의 제 2 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 기간 및 상기 제 1 행 내지 제 s 행(s는 k/2 이하의 자연수)의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 1 공급 및 상기 제 (k+1) 행 내지 제 (k+s) 행의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 2 공급이 종료된 후, 상기 제 1 행 내지 제 s 행의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 1 색의 광 및 상기 (k+1) 행 내지 상기 (k+s) 행의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 2 색의 광을 발광하는 단계와;
    상기 제 1 색의 광을 발광하는 동안, 제 1 행 내지 제 v 행(v는 x/4 이하의 자연수)의 상기 촬상 화소들에 제 1 촬상을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 제 2 색의 광을 발광하는 동안, 제 (w+1) 행 내지 제 (w+v) 행(w는 2v 이상 x/2 이하의 자연수)의 상기 촬상 화소들에 제 2 촬상을 순차적으로 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 공급 및 상기 제 2 공급은 동시에 수행되고,
    상기 제 1 촬상 및 상기 제 2 촬상은 동시에 수행되고,
    상기 제 1 광원들은 상기 제 1 색의 광을 발광하고,
    상기 제 2 광원들은 상기 제 2 색의 광을 발광하는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 행 내지 제 s 행의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 1 공급 및 상기 제 (k+1) 행 내지 제 (k+s) 행의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 2 공급을 수행한 후 그리고 상기 제 1 색의 상기 광 및 상기 제 2 색의 상기 광을 발광하기 전에 상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들을 소등하는 단계를 더 포함하는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 광원들 및 상기 제 2 광원들은 흑색 삽입 기간(black insertion period) 및 상기 화소부에서 하나의 화상을 형성하는 기간 후에 소등되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 흑색 삽입 기간에 공통 반전 구동이 수행되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  10. 제 1 광원들, 제 2 광원들, 적외선 광원들, 및 화소부를 포함하는 액정 표시 장치를 구동하는 방법으로서, 상기 화소부는 m행들과 n열들의 표시 화소들 및 x행들과 y열들(m, n, x, y는 4 이상의 자연수들)의 촬상 화소들을 포함하는, 상기 액정 표시 장치 구동 방법에 있어서,
    기간에서, 제 1 행 내지 제 k 행(k는 m/2 미만의 자연수)의 상기 표시 화소들에 제 1 색의 화상 신호의 제 1 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 기간에서, 제 k+1 행 내지 제 2k 행의 상기 표시 화소들에 제 2 색의 화상 신호의 제 2 공급을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 기간 및 상기 제 1 행 내지 제 s 행(s는 k/2 이하의 자연수)의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 1 공급 및 상기 제 (k+1) 행 내지 제 (k+s) 행의 상기 표시 화소들에 대한 상기 제 2 공급이 종료된 후, 상기 제 1 행 내지 제 s 행의 상기 표시 화소들에 상기 제 1 색의 광 및 상기 (k+1) 행 내지 상기 (k+s) 행의 상기 표시 화소들에 상기 제 2 색의 광을 발광하는 단계와;
    상기 적외선 광원들을 점등하는 동안 제 1 행 내지 제 v 행(v는 x/4 이하의 자연수)의 상기 촬상 화소들에서 제 1 촬상을 수행하는 단계와;
    상기 적외선 광원들을 점등하는 동안 제 (w+1) 행 내지 제 (w+v) 행(w는 2v 이상 x/2 이하의 자연수)의 상기 촬상 화소들에 제 2 촬상을 순차적으로 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 공급 및 상기 제 2 공급은 동시에 수행되고,
    상기 제 1 광원들은 상기 제 1 색의 광을 발광하고,
    상기 제 2 광원들은 상기 제 2 색의 광을 발광하는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 촬상 및 상기 제 2 촬상은 동시에 수행되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 촬상 및 상기 제 2 촬상은 상기 제 1 색의 상기 광 및 상기 제 2 색의 상기 광을 발광하는 동안 수행되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 광원들, 상기 제 2 광원들 및 상기 적외선 광원들의 광이 발광되지 않는 동안 상기 제 1 행 내지 제 v 행의 상기 촬상 화소들에 제 3 촬상을 순차적으로 수행하는 단계와;
    상기 제 1 광원들, 상기 제 2 광원들, 및 상기 적외선 광원들의 광이 발광되지 않는 동안 상기 제 (w+1) 행 내지 제 (w+v) 행의 상기 촬상 화소들에 순차적으로 제 4 촬상을 수행하는 단계와;
    상기 제 1 촬상의 화상 데이터와 상기 제 3 촬상의 화상 데이터 간의 차분 데이터를 생성하는 단계와;
    상기 제 2 촬상의 화상 데이터와 상기 제 4 촬상의 화상 데이터 간의 차분 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 액정 표시 장치 구동 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 촬상 및 상기 제 4 촬상은 동시에 수행되는, 액정 표시 장치 구동 방법.
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