WO2012014819A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2012014819A1
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sensor
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signal
circuit
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紀 根本
奈留 臼倉
章純 藤岡
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Sharp Corp
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    • G09G2360/142—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light conveying information used for selecting or modulating the light emitting or modulating element the light being detected by light detection means within each pixel

Definitions

  • the present invention relates to a display device with a photosensor having a photodetection element such as a photodiode, and more particularly to a display device having a light source different from a display light source as a light source for detection light.
  • a display device with a photosensor that can detect the brightness of external light or capture an image of an object close to the display by providing a photodetection element such as a photodiode in the pixel.
  • a display device with an optical sensor is assumed to be used as a display device for bidirectional communication or a display device with a touch panel function.
  • a backlight combining different light sources that respectively emit visible light and invisible light is used, and these light sources are turned on at different timings, so that an object can be displayed independently of image display.
  • a configuration for performing position detection is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-275644.
  • the light source for invisible light is driven in accordance with the timing at which the light sensor detects light. It will be. In this case, there has been a problem that when the light source for invisible light is turned on, a voltage drop may occur instantaneously in the backlight.
  • an object of the present invention is to suppress a voltage drop when an invisible light source is turned on in a display device with an optical sensor having both a visible light source and an invisible light source.
  • the display device disclosed herein includes an active matrix substrate, a photosensor provided in a pixel region of the active matrix substrate, a visible light source for displaying an image in the pixel region, and reflected light by the photosensor.
  • a non-visible light source for detection and a light source control circuit for controlling turning on and off of the visible light source and the non-visible light source, and the light source control circuit turns on the non-visible light source.
  • the drive current supplied to the visible light source is configured to be smaller than the drive current supplied to the visible light source when the invisible light source is turned off.
  • a display device with an optical sensor that has both a visible light source and a non-visible light source and suppresses a voltage drop when the non-visible light source is turned on.
  • FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of sensor pixel circuits in a display panel included in the display device shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating backlight lighting and extinguishing timings when the display device illustrated in FIG. 1 is driven once, and resetting and reading timings for sensor pixel circuits.
  • FIG. 2 is a signal waveform diagram of the display panel when the display device shown in FIG. 1 is driven once.
  • FIG. 1 shows schematic structure of the sensor pixel circuit contained in the display apparatus shown in FIG. 1 is a circuit diagram of a sensor pixel circuit according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing an arrangement of sensor pixel circuits in a display panel included in the display device shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating backlight lighting and extinguishing timings when the display device illustrated in FIG. 1 is driven once, and resetting and reading timings for sensor pixel circuits.
  • FIG. 2 is a signal waveform diagram of
  • FIG. 7 is a layout diagram of the sensor pixel circuit shown in FIG. 6. It is a figure which shows operation
  • FIG. 7 is a signal waveform diagram of the sensor pixel circuit shown in FIG. 6.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the backlight.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the backlight.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the backlight.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the backlight.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the backlight.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the backlight shown in FIG. FIG.
  • FIG. 16 is a signal waveform diagram showing an example of the drive current output from the backlight control circuit to the backlight.
  • FIG. 17 is a signal waveform diagram showing an example of drive current output from the backlight control circuit to the backlight.
  • FIG. 18 is a signal waveform diagram illustrating an example of a drive current output from the backlight control circuit to the backlight.
  • FIG. 19 is a signal waveform diagram showing an example of drive current output from the backlight control circuit to the backlight.
  • FIG. 20 is a signal waveform diagram of the drive current in the case where the white LED continues to be lit even during the lighting period of the infrared LED as a comparative example to the examples shown in FIGS.
  • FIG. 21 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the backlight control circuit.
  • FIG. 22 is a timing chart showing the operation of the backlight control circuit.
  • FIG. 23A is a comparative example of the backlight control circuit according to the present embodiment shown in FIG. 21, and is a configuration example of a lighting control circuit for temporarily turning on the infrared LED while always turning on the white LED.
  • FIG. 23B is a comparative example of the backlight control circuit according to the present embodiment shown in FIG. 21, and is a configuration example of a lighting control circuit for temporarily lighting the infrared LED while always lighting the white LED.
  • FIG. FIG. 6 is a circuit diagram of a sensor pixel circuit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a layout diagram of the sensor pixel circuit shown in FIG. 24.
  • FIG. 24 is a layout diagram of the sensor pixel circuit shown in FIG. 24.
  • FIG. 25 is a diagram showing an operation of the sensor pixel circuit shown in FIG. 24.
  • FIG. 25 is a signal waveform diagram of the sensor pixel circuit shown in FIG. 24.
  • 6 is a circuit diagram of a sensor pixel circuit according to a first modification of the first embodiment.
  • FIG. It is a circuit diagram of the sensor pixel circuit concerning the 2nd modification of a 1st embodiment. It is a circuit diagram of the sensor pixel circuit concerning the 3rd modification of a 1st embodiment. It is a circuit diagram of the sensor pixel circuit concerning the 4th modification of a 1st embodiment. It is a circuit diagram of the sensor pixel circuit concerning the 5th modification of a 1st embodiment. It is a figure which shows operation
  • FIG. 28C is a signal waveform diagram of the sensor pixel circuit shown in FIG. 28C. It is a figure which shows operation
  • a display device includes: An active matrix substrate; A photosensor provided in a pixel region of the active matrix substrate; A visible light source for displaying an image in the pixel region; An invisible light source for detecting reflected light by the optical sensor; A light source control circuit for controlling turning on and off of the visible light source and the invisible light source, The light source control circuit reduces the drive current supplied to the visible light source during the period when the invisible light source is turned on, less than the drive current supplied to the visible light source when the invisible light source is turned off. (First configuration).
  • the sum of the power of the invisible light source and the power of the visible light source when the invisible light source is turned on is the sum of the power of the invisible light source and the visible light source when the invisible light source is turned off. It can be set as the structure equal to the sum with electric power (2nd structure).
  • the length of the period during which the drive current supplied to the visible light source is reduced may be longer than the lighting period of the invisible light source (third configuration).
  • the light source control circuit may be configured to start a period in which the drive current supplied to the visible light source is reduced before the invisible light source is turned on (fourth configuration).
  • the light source control circuit is A power supply control circuit connected to the first terminal of the visible light source and the first terminal of the invisible light source, and supplying a constant voltage to the visible light source and the invisible light source; A first switching element connected between a second terminal of the visible light source and a resistor; It is good also as a structure provided with the 2nd switching element connected between the 2nd terminal of the said invisible light source, and resistance (5th structure).
  • the visible light source may be a white LED (sixth configuration).
  • the invisible light source may be an infrared LED (seventh configuration).
  • a sensor driving circuit for supplying a sensor driving signal to the optical sensor;
  • An amplifier circuit that amplifies the signal read from the photosensor in accordance with the sensor drive signal and outputs it as a photosensor signal;
  • a signal processing circuit that processes the optical sensor signal output from the amplifier circuit;
  • the light sensor includes In accordance with the sensor drive signal, a first sensor pixel circuit that accumulates charges according to the amount of received light during the accumulation period when the invisible light source is turned on, and outputs a sensor signal according to the accumulated charges when the readout period comes;
  • a second sensor pixel circuit that accumulates charges according to the amount of received light during the accumulation period when the invisible light source is extinguished according to the sensor drive signal, and outputs a sensor signal according to the accumulated charges when the readout period arrives
  • the signal processing circuit may be configured to obtain a difference between a sensor signal output from the first sensor pixel circuit and a sensor signal output from the second sensor pixel circuit (eighth configuration).
  • Each of the first and second sensor pixel circuits includes: One light receiving element; One storage node that accumulates charges according to the detected light quantity; A read transistor having a control terminal electrically connectable to the storage node; A holding switching element that is provided on a path of a current flowing through the light receiving element and that is turned on / off in accordance with the control signal may be included (a ninth structure).
  • the holding switching element is provided between the storage node and one end of the light receiving element, The other end of the light receiving element may be connected to a reset line (tenth configuration).
  • the first and second sensor pixel circuits share one light receiving element, One end of the light receiving element may be connected to one end of a holding switching element included in each of the first and second sensor pixel circuits, and the other end may be connected to the reset line (11th configuration). .
  • a counter substrate facing the active matrix substrate A configuration further including a liquid crystal sandwiched between the active matrix substrate and the counter substrate may be employed (a twelfth configuration).
  • the display device according to the present invention is not limited to the liquid crystal display device, and is an active matrix.
  • the present invention can be applied to any display device using a substrate.
  • the display device according to the present invention includes a touch panel display device that performs an input operation by detecting an object close to the screen by using an optical sensor, and a display for bidirectional communication including a display function and an imaging function. Use as a device is assumed.
  • each drawing referred to below shows only the main members necessary for explaining the present invention in a simplified manner among the constituent members of the embodiment of the present invention for convenience of explanation. Therefore, the display device according to the present invention can include arbitrary constituent members that are not shown in the drawings referred to in this specification. Moreover, the dimension of the member in each figure does not represent the dimension of an actual structural member, the dimension ratio of each member, etc. faithfully.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device according to the first embodiment of the present invention.
  • the display device shown in FIG. 1 includes a display control circuit 1, a display panel 2, a backlight 3, and a backlight control circuit 13 (light source control circuit).
  • the display panel 2 includes a pixel region 4, a gate driver circuit 5, a source driver circuit 6 (amplifier circuit), and a sensor row driver circuit 7 (sensor drive circuit).
  • the pixel region 4 includes a plurality of display pixel circuits 8 and a plurality of sensor pixel circuits 9 (photosensors).
  • This display device has a function of displaying an image on the display panel 2 and a function of detecting light incident on the display panel 2.
  • x is an integer of 2 or more
  • y is a multiple of 3
  • m and n are even numbers
  • the frame rate of the display device is 60 frames / second.
  • the video signal Vin and the timing control signal Cin are supplied from the outside to the display device shown in FIG. Based on these signals, the display control circuit 1 outputs a video signal VS and control signals CSg, CSs, and CSr to the display panel 2 and outputs a control signal CSb to the backlight control circuit 13.
  • the video signal VS may be the same as the video signal Vin, or may be a signal obtained by performing signal processing on the video signal Vin.
  • the backlight 3 is provided on the back side of the display panel 2 and irradiates the back of the display panel 2 with light.
  • the backlight 3 includes a white LED 3a as a visible light source and an infrared LED (indicated as IR-LED in FIG. 1) 3b as a non-visible light source.
  • the visible light source (here, the white LED 3 a) is a light source used for displaying an image in the pixel region 4.
  • the non-visible light source (infrared LED 3b here) is a light source that emits light in a wavelength region other than visible light. The light emitted from the non-visible light source is reflected by a finger or a touch pen touching the surface of the display panel 2 and is incident on the sensor pixel circuit 9, whereby the touch position can be detected.
  • the white LED 3a is used as the visible light source and the infrared LED 3b is used as the invisible light source.
  • other light sources may be used.
  • light sources other than LEDs can be used as these light sources.
  • light emitted from the visible light source may include light in a wavelength region other than visible light.
  • the emitted light from the non-visible light source preferably does not include a wavelength component in the visible region, but the wavelength component in the visible region does not have to be zero.
  • the backlight control circuit 13 supplies the white LED 3a with a drive current CS3a that controls turning on / off the white LED 3a.
  • the backlight control circuit 13 supplies a drive current CS3b for controlling the turning on / off of the infrared LED 3b.
  • the on / off timing of the white LED 3a and the infrared LED 3b will be described in detail later.
  • (x ⁇ y) display pixel circuits 8 and (n ⁇ m / 2) sensor pixel circuits 9 are two-dimensionally arranged. More specifically, the pixel region 4 is provided with x gate lines GL1 to GLx and y source lines SL1 to SLy.
  • the gate lines GL1 to GLx are arranged in parallel to each other, and the source lines SL1 to SLy are arranged in parallel to each other so as to be orthogonal to the gate lines GL1 to GLx.
  • the (x ⁇ y) display pixel circuits 8 are arranged in the vicinity of intersections of the gate lines GL1 to GLx and the source lines SL1 to SLy.
  • Each display pixel circuit 8 is connected to one gate line GL and one source line SL.
  • the display pixel circuit 8 is classified into red display, green display, and blue display. These three types of display pixel circuits 8 are arranged side by side in the extending direction of the gate lines GL1 to GLx, and constitute one color pixel.
  • n clock lines CLK1 to CLKn, n reset lines RST1 to RSTn, and n read lines RWS1 to RWSn are provided in parallel with the gate lines GL1 to GLx. Further, other signal lines and power supply lines (not shown) may be provided in the pixel region 4 in parallel with the gate lines GL1 to GLx.
  • m selected from the source lines SL1 to SLy are used as the power supply lines VDD1 to VDDm, and another m are used as the output lines OUT1 to OUTm.
  • FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the sensor pixel circuit 9 in the pixel region 4.
  • the (n ⁇ m / 2) sensor pixel circuits 9 include a first sensor pixel circuit 9a that detects light incident during the lighting period of the infrared LED 3b and a second sensor that detects light incident during the extinguishing period of the infrared LED 3b. Sensor pixel circuit 9b.
  • the number of first sensor pixel circuits 9a and the number of second sensor pixel circuits 9b is the same.
  • (n ⁇ m / 4) first sensor pixel circuits 9a are arranged in the vicinity of intersections of odd-numbered clock lines CLK1 to CLKn-1 and odd-numbered output lines OUT1 to OUTm-1.
  • the (n ⁇ m / 4) second sensor pixel circuits 9b are arranged in the vicinity of the intersections of the even-numbered clock lines CLK2 to CLKn and the even-numbered output lines OUT2 to OUTm.
  • the display panel 2 includes the plurality of output lines OUT1 to OUTm that propagate the output signal of the first sensor pixel circuit 9a and the output signal of the second sensor pixel circuit 9b, and includes the first sensor pixel circuit 9a and the second sensor.
  • the pixel circuit 9b is connected to a different output line for each type.
  • the gate driver circuit 5 drives the gate lines GL1 to GLx. More specifically, the gate driver circuit 5 sequentially selects one gate line from the gate lines GL1 to GLx based on the control signal CSg, sets a high level potential to the selected gate line, and applies to the remaining gate lines. Apply a low level potential. As a result, the y display pixel circuits 8 connected to the selected gate line are collectively selected.
  • the source driver circuit 6 drives the source lines SL1 to SLy. More specifically, the source driver circuit 6 applies potentials corresponding to the video signal VS to the source lines SL1 to SLy based on the control signal CSs. At this time, the source driver circuit 6 may perform line sequential driving or dot sequential driving.
  • the potentials applied to the source lines SL1 to SLy are written into y display pixel circuits 8 selected by the gate driver circuit 5. Thus, by writing the potential according to the video signal VS to all the display pixel circuits 8 using the gate driver circuit 5 and the source driver circuit 6, a desired image can be displayed on the display panel 2.
  • the sensor row driver circuit 7 drives the clock lines CLK1 to CLKn, the reset lines RST1 to RSTn, the read lines RWS1 to RWSn, and the like. More specifically, the sensor row driver circuit 7 applies a high level potential and a low level potential to the clock lines CLK1 to CLKn at the timing shown in FIG. 4 (details will be described later) based on the control signal CSr. In addition, the sensor row driver circuit 7 selects (n / 2) or two reset lines from the reset lines RST1 to RSTn based on the control signal CSr, and sets the selected reset line to a high level potential for resetting. A low level potential is applied to the remaining reset lines. As a result, (n ⁇ m / 4) or m sensor pixel circuits 9 connected to the reset line to which the high level potential is applied are collectively reset.
  • the sensor row driver circuit 7 sequentially selects two adjacent read lines from the read lines RWS1 to RWSn based on the control signal CSr, and sets the read high level potential to the selected read lines. A low level potential is applied to the readout line. As a result, the m sensor pixel circuits 9 connected to the two selected readout lines become ready for readout collectively. At this time, the source driver circuit 6 applies a high level potential to the power supply lines VDD1 to VDDm. As a result, signals corresponding to the amount of light detected by each sensor pixel circuit 9 (hereinafter referred to as sensor signals) are output from the m sensor pixel circuits 9 in a readable state to the output lines OUT1 to OUTm.
  • sensor signals signals corresponding to the amount of light detected by each sensor pixel circuit 9
  • the source driver circuit 6 includes a difference circuit (not shown) for obtaining a difference between the output signal of the first sensor pixel circuit 9a and the output signal of the second sensor pixel circuit 9b.
  • the source driver circuit 6 amplifies the light amount difference obtained by the difference circuit, and outputs the amplified signal to the outside of the display panel 2 as the sensor output Sout.
  • the sensor output Sout is appropriately processed as necessary by the signal processing circuit 20 provided outside the display panel 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing lighting and extinguishing timings of the infrared LED 3b and resetting and reading timings for the sensor pixel circuit 9.
  • the infrared LED 3b is lit once for a predetermined time period in one frame period, and is turned off in other periods. Specifically, the infrared LED 3b is turned on at time ta within one frame period and turned off at time tb.
  • all the first sensor pixel circuits 9a are reset at time ta
  • all the second sensor pixel circuits 9b are reset at time tb.
  • the first sensor pixel circuit 9a detects light incident during a period A1 (lighting period of the infrared LED 3b) from time ta to time tb.
  • the second sensor pixel circuit 9b detects light incident during a period A2 (the infrared LED 3b is turned off) from time tb to time tc.
  • the period A1 and the period A2 have the same length. Reading from the first sensor pixel circuit 9a and reading from the second sensor pixel circuit 9b are performed in line-sequentially in parallel after time tc. In FIG. 3, the reading from the sensor pixel circuit 9 is completed within one frame period, but it may be completed until the first sensor pixel circuit 9 a is reset in the next frame period.
  • FIG. 3 shows an example in which reading from the sensor pixel circuit 9 is performed once in one frame period, reading from the sensor pixel circuit 9 may be performed twice or more in one frame period. good.
  • FIG. 4 is a signal waveform diagram of the display panel 2 for driving at the timing of FIG.
  • the potentials of the gate lines GL1 to GLx are set to the high level for a predetermined time in order once every frame period.
  • the potentials of the odd-numbered clock lines CLK1 to CLKn ⁇ 1 are at a high level once in one frame period in the period A1 (more specifically, from time ta to slightly before time tb).
  • the potentials of the even-numbered clock lines CLK2 to CLKn become high level once in one frame period in the period A2 (more specifically, from time tb to slightly before time tc).
  • the potentials of the odd-numbered reset lines RST1 to RSTn ⁇ 1 are set to the high level once every frame period and for a predetermined time at the beginning of the period A1.
  • the potentials of the even-numbered reset lines RST2 to RSTn are set to the high level once every frame period and for a predetermined time at the beginning of the period A2.
  • the read lines RWS1 to RWSn are paired in pairs, and the potentials of the (n / 2) pairs of read lines sequentially become high for a predetermined time after the time tc.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the sensor pixel circuit 9.
  • the first sensor pixel circuit 9a includes one photodiode D1a (light receiving element) and one storage node NDa.
  • the photodiode D1a extracts charges from the storage node NDa according to the amount of light (signal + noise) incident while the infrared LED 3b is lit (time ta to tb).
  • the second sensor pixel circuit 9b includes one photodiode D1b and one storage node NDb.
  • the photodiode D1b extracts charges from the storage node NDb according to the amount of light (noise) incident while the infrared LED 3b is turned off (time tb to tc). From the first sensor pixel circuit 9a, a sensor signal corresponding to the amount of light incident during the detection period when the infrared LED 3b is lit is read out. From the second sensor pixel circuit 9b, a sensor signal corresponding to the amount of light incident during the detection period when the infrared LED 3b is turned off is read out.
  • the difference circuit included in the source driver circuit 6 the difference between the output signal of the first sensor pixel circuit 9 a and the output signal of the second sensor pixel circuit 9 b is obtained, so that the light amount when the backlight is turned on And the difference in the amount of light when the backlight is turned off.
  • the number of sensor pixel circuits 9 provided in the pixel region 4 may be arbitrary. However, it is preferable to connect the first sensor pixel circuit 9a and the second sensor pixel circuit 9b to different output lines. For example, when (n ⁇ m) sensor pixel circuits 9 are provided in the pixel region 4, n first sensor pixel circuits 9a are connected to the odd-numbered output lines OUT1 to OUTm-1, respectively, It is only necessary to connect n second sensor pixel circuits 9b to the respective output lines OUT2 to OUTm. In this case, reading from the sensor pixel circuit 9 is performed for each row.
  • the same number of sensor pixel circuits 9 as the color pixels may be provided in the pixel region 4.
  • a smaller number of sensor pixel circuits 9 than the color pixels may be provided in the pixel region 4.
  • the display device is a display device in which a plurality of photodiodes (light receiving elements) are arranged in the pixel region 4, and includes a plurality of display pixel circuits 8 and a plurality of sensor pixel circuits 9.
  • a sensor row driver circuit 7 (drive circuit) that outputs a clock signal CLK (control signal) indicating a detection period when the backlight is turned on and a detection period when the backlight is turned off to the display panel 2 and the sensor pixel circuit 9.
  • CLK clock signal
  • the sensor pixel circuit is abbreviated as a pixel circuit, and the same name as the signal line is used to identify a signal on the signal line (for example, a signal on the clock line CLKa is referred to as a clock signal CLKa).
  • the first sensor pixel circuit 9a is connected to the clock line CLKa, the reset line RSTa, the readout line RWSa, the power supply line VDDa, and the output line OUTa.
  • the second sensor pixel circuit 9b is connected to the clock line CLKb, the reset line RSTb, the readout line RWSb, the power supply line VDDb, and the output line OUTb.
  • the second sensor pixel circuit 9b has the same configuration as that of the first sensor pixel circuit 9a and operates in the same manner, and thus the description regarding the second sensor pixel circuit 9b is omitted as appropriate.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the first sensor pixel circuit 9a and the second sensor pixel circuit 9b.
  • the first pixel circuit 10a shown in FIG. 6 is a specific example of the first sensor pixel circuit 9a
  • the second pixel circuit 10b is a specific example of the second sensor pixel circuit 9b.
  • the first pixel circuit 10a includes a transistor T1a (holding switching element), M1a, a photodiode D1a, and a capacitor C1a.
  • the second pixel circuit 10b includes transistors T1b and M1b, a photodiode D1b, and a capacitor C1b.
  • the transistors T1a, M1a, T1b, and M1b are N-type TFTs (Thin Film Transistor).
  • the anode of the photodiode D1a is connected to the reset line RSTa, and the cathode is connected to the source of the transistor T1a.
  • the gate of the transistor T1a is connected to the clock line CLKa, and the drain is connected to the gate of the transistor M1a.
  • the drain of the transistor M1a is connected to the power supply line VDDa, and the source is connected to the output line OUTa.
  • the capacitor C1a is provided between the gate of the transistor M1a and the read line RWSa.
  • a node connected to the gate of the transistor M1a serves as an accumulation node for accumulating charges according to the detected light amount, and the transistor M1a functions as a readout transistor.
  • the second pixel circuit 10b has the same configuration as the first pixel circuit 10a.
  • FIG. 7 is a layout diagram of the first pixel circuit 10a.
  • a light shielding film LS As shown in FIG. 7, in the first pixel circuit 10a, a light shielding film LS, a semiconductor layer (shaded portion), a gate wiring layer (dot pattern portion), and a source wiring layer (white coating portion) are sequentially formed on a glass substrate. It is constituted by. Contacts (indicated by white circles) are provided at locations where the semiconductor layer and the source wiring layer are connected, and where the gate wiring layer and the source wiring layer are connected.
  • the transistors T1a and M1a are formed by arranging a semiconductor layer and a gate wiring layer so as to cross each other.
  • the photodiode D1a is formed by arranging the P layer, I layer, and N semiconductor layers side by side.
  • the capacitor C1a is formed by arranging the semiconductor layer and the gate wiring layer so as to overlap each other.
  • the light shielding film LS is made of metal, and prevents light entering from the back side of the substrate from entering the photodiode D1a.
  • the second pixel circuit 10b is laid out in the same form as the first pixel circuit 10a.
  • the first and second pixel circuits 10a and 10b may be laid out in a form other than the above.
  • FIG. 8 is a diagram showing the operation of the first pixel circuit 10a when driven by the signal shown in FIG. As shown in FIG. 8, the first pixel circuit 10a performs (a) reset, (b) accumulation, (c) holding, and (d) reading in one frame period.
  • FIG. 9 is a signal waveform diagram of the first pixel circuit 10a and the second pixel circuit 10b when driven by the signal shown in FIG.
  • BL represents the luminance of the infrared LED 3b
  • Vinta represents the potential of the storage node of the first pixel circuit 10a (gate potential of the transistor M1a)
  • Vintb represents the potential of the storage node of the second pixel circuit 10b (transistor M1b).
  • the reset period is from time t1 to time t2
  • the storage period is from time t2 to time t3
  • the holding period is from time t3 to time t7
  • the readout period is from time t7 to time t8.
  • the time t4 to time t5 is the reset period
  • the time t5 to time t6 is the accumulation period
  • the time t6 to time t7 is the holding period
  • the time t7 to time t8 is the reading period.
  • the clock signal CLKa is at a high level
  • the readout signal RWSa is at a low level
  • the reset signal RSTa is at a reset high level.
  • the transistor T1a is turned on. Therefore, a current (forward current of the photodiode D1a) flows from the reset line RSTa to the storage node via the photodiode D1a and the transistor T1a (FIG. 8A), and the potential Vanta is reset to a predetermined level.
  • the clock signal CLKa is at a high level, and the reset signal RSTa and the readout signal RWSa are at a low level.
  • the transistor T1a is turned on.
  • a current photocurrent of the photodiode D1a
  • the potential Vanta drops according to the amount of light incident during the period in which the clock signal CLKa is at the high level (the lighting period of the infrared LED 3b).
  • the clock signal CLKa, the reset signal RSTa, and the readout signal RWSa are at a low level.
  • the transistor T1a is turned off. Even if light is incident on the photodiode D1a at this time, the transistor T1a is off and the gate of the photodiode D1a and the transistor M1 is electrically cut off, so that the potential Vanta does not change (FIG. 8). (C)).
  • the clock signal CLKa and the reset signal RSTa are at a low level, and the readout signal RWSa is at a readout high level.
  • the transistor T1a is turned off.
  • the potential Vanta increases by (Cqa / Cpa) times the increase amount of the potential of the readout signal RWSa (where Cpa is the overall capacitance value of the first pixel circuit 10a and Cqa is the capacitance value of the capacitor C1a).
  • the transistor M1a forms a source follower amplifier circuit using a transistor (not shown) included in the source driver circuit 6 as a load, and drives the output line OUTa according to the potential Vanta (FIG. 8D).
  • the second pixel circuit 10b operates in the same manner as the first pixel circuit 10a.
  • the potential Vintb is reset to a predetermined level during the reset period, falls during the accumulation period according to the amount of light incident during the period during which the clock signal CLKb is at the high level (the extinguishing period of the infrared LED 3b), and does not change during the holding period.
  • the potential Vintb increases by (Cqb / Cpb) times the amount of increase in the potential of the readout signal RWSb (where Cpb is the overall capacitance value of the second pixel circuit 10b, and Cqb is the capacitance value of the capacitor C1b).
  • the transistor M1b drives the output line OUTb according to the potential Vintb.
  • the first pixel circuit 10a includes one photodiode D1a (photosensor), one accumulation node that accumulates charges according to the detected light amount, and an accumulation node. It includes a transistor M1a (readout transistor) having a connected control terminal, and a transistor T1a (holding switching element) provided on the path of a current flowing through the photodiode D1a and turned on / off in accordance with the clock signal CLK.
  • the transistor T1a is provided between the storage node and one end of the photodiode D1a, and the other end of the photodiode D1a is connected to the reset line RSTa.
  • the transistor T1a is turned on in the detection period when the backlight is lit in accordance with the clock signal CLKa.
  • the second pixel circuit 10b has the same configuration as the first pixel circuit 10a, and the transistor T1b included in the second pixel circuit 10b is turned on in the detection period when the backlight is turned off.
  • the transistor T1a that is turned on in the detection period when the backlight is turned on is provided on the path of the current flowing through the photodiode D1a, and the transistor T1b that is turned on in the detection period when the backlight is turned off on the path of the current flowing through the photodiode D1b
  • the first pixel circuit 10a that detects light during the detection period when the backlight is turned on, and holds the detected light amount otherwise, the light is detected during the detection period when the backlight is turned off, and otherwise
  • the second pixel circuit 10b that holds the detected light amount can be configured.
  • FIG. 10 to 14 are exploded perspective views showing examples of the configuration of the backlight 3, respectively.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the backlight 3 shown in FIG.
  • two lens sheets 61 and 62 and a diffusion sheet 63 are provided on one surface of the light guide plate 64 or 74, and a reflection sheet 65 or 72 is provided on the other surface. It has been.
  • a flexible printed circuit board 66 in which white LEDs 3 a are arranged one-dimensionally is provided on the side surface of the light guide plate 64.
  • the infrared LEDs 3b are arranged two-dimensionally on the circuit board 67.
  • the circuit board 67 is provided on the back side of the reflection sheet 65.
  • the reflection sheet 65 is formed of a sheet that transmits infrared light and reflects visible light. As such a sheet, for example, a reflective sheet formed of a polyester resin can be used.
  • a flexible printed circuit board 66 in which white LEDs 3 a are arranged one-dimensionally is provided on the side surface of the light guide plate 64.
  • the backlight 3 shown in FIG. 11 includes another light guide plate 68 in addition to the light guide plate 64.
  • the infrared LED 3 b is provided on the side surface of the light guide plate 68 in a state of being arranged one-dimensionally on the flexible substrate 69.
  • a reflection sheet 70 is provided on the back side of the light guide plate 68.
  • the reflection sheet 70 is formed of a sheet that reflects infrared light. According to the backlight 3 having the configuration shown in FIG.
  • the backlight 3 that emits both visible light and infrared light can be configured using the backlight structure for visible light as it is.
  • a flexible printed circuit board 71 in which white LEDs 3 a and infrared LEDs 3 b are mixed and arranged one-dimensionally is provided on the side surface of the light guide plate 64.
  • the white LED 3a and the infrared LED 3b are alternately arranged on the flexible printed circuit board 71, for example.
  • As the reflection sheet 72 a sheet that reflects both visible light and infrared light is used. In this way, by arranging the white LED 3a and the infrared LED 3b together along the side surface of the light guide plate 64, the visible light backlight structure is used almost as it is, and both visible light and infrared light are used.
  • the emitted backlight 3 can be configured.
  • the white LED 3a and the infrared LED 3b are enclosed together in the same resin package 14.
  • a flexible printed circuit board 73 on which the resin package 14 is arranged one-dimensionally is provided on the side surface of the light guide plate 64.
  • One resin package 14 may enclose one white LED 3a and one infrared LED 3b, or a plurality of white LEDs 3a and one infrared LED 3b.
  • a flexible printed circuit board 71 in which white LEDs 3 a and infrared LEDs 3 b are mixed and arranged one-dimensionally is provided on one side surface of the light guide plate 74.
  • a flexible printed circuit board 71 in which white LEDs 3a and infrared LEDs 3b are mixedly arranged in a one-dimensional manner is also provided on the side surface facing the one side surface.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the backlight 3 shown in FIG.
  • the light guide plate 74 is processed so that white light and infrared light incident from one side surface and white light and infrared light incident from the opposite side surface propagate.
  • white LED 3a and the infrared LED 3b along two opposing side surfaces in the light guide plate 74, these two types of LEDs share the light guide plate 74 and other backlight members. .
  • emits both visible light and infrared light is realizable with a more compact structure.
  • FIG. 16 to 19 are signal waveform diagrams showing examples of drive currents CS3a and CS3b output from the backlight control circuit 13 to the backlight 3.
  • FIG. 16 to 19 the waveform of the drive current CS3a for controlling the lighting / light-off timing of the white LED 3a is shown in the upper stage, and the waveform of the drive current CS3b for controlling the lighting / light-off timing of the infrared LED 3b is shown in the lower stage.
  • the drive current CS3b having the current value I_3b is supplied to the infrared LED 3b (that is, the period in which the infrared LED 3b is lit), and is supplied to the white LED 3a as shown in the upper stage.
  • the current value of the drive current CS3a is zero. Note that the period during which the drive current CS3b having the current value I_3b is supplied to the infrared LED 3b corresponds to the period A1 from time ta to tb shown in FIG.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a is maintained at a constant value I_3a during a period other than the period during which the infrared LED 3b is lit.
  • the current values I_3a and I_3b are preferably set so that the sum of the power of the white LED 3a and the power of the infrared LED 3b is always constant.
  • the drive current CS3b having the current value I_3b is supplied to the infrared LED 3b (that is, the period in which the infrared LED 3b is lit), and is supplied to the white LED 3a as shown in the upper stage.
  • the drive current CS3a has a current value I_3a ′ that is lower than the current value I_3a during normal lighting.
  • the period during which the drive current CS3b having the current value I_3b is supplied to the infrared LED 3b corresponds to the period A1 from time ta to tb shown in FIG.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a is kept at a constant value I_3a during a period other than the period when the infrared LED 3b is lit.
  • the values of the current values I_3a, I_3a 'and I_3b are preferably set so that the total fluctuation between the power of the white LED 3a and the power of the infrared LED 3b does not become too large when the infrared LED 3b is turned on.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the LED 3a becomes zero.
  • the period during which the drive current CS3b having the current value I_3b is supplied to the infrared LED 3b corresponds to the period A1 from time ta to tb shown in FIG.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a is maintained at zero for a while even after the period during which the infrared LED 3b is turned on.
  • the white LED 3a is switched to the white LED 3a in a period corresponding to about three times the period A1.
  • the current value of the supplied drive current CS3a is kept at zero.
  • the current values I_3a and I_3b are preferably set so that the sum of the power of the white LED 3a and the power of the infrared LED 3b when the infrared LED 3b is lit does not vary compared to immediately before lighting.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a is zero for a while after the infrared LED 3b is turned on. This current value is as shown in FIG.
  • the value may be larger than zero and lower than the current value I_3a during normal lighting.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a becomes zero.
  • the time from when the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a becomes zero until the infrared LED 3b starts to light is the period during which the infrared LED 3b is lit (shown in FIG. 3). It is set to be substantially the same as the length of the period A1) from time ta to tb.
  • the period during which the drive current CS3b having the current value I_3b is supplied to the infrared LED 3b corresponds to the period A1 from time ta to tb shown in FIG.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a is maintained at zero for a while after the lighting period of the infrared LED 3b ends.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a becomes zero in a period corresponding to about three times the period A1 after the lighting period of the infrared LED 3b ends. It is kept.
  • the timing and length of the period during which the white LED 3a is turned off can be arbitrarily set as long as it falls within a range that does not affect the display such as the blanking period.
  • the current values I_3a and I_3b are preferably set so that the sum of the power of the white LED 3a and the power of the infrared LED 3b when the infrared LED 3b is lit does not vary compared to when the white LED 3a is lit.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the white LED 3a is set to zero for a while after the infrared LED 3b is turned on. This current value is as shown in FIG.
  • the value may be larger than zero and lower than the current value I_3a during normal lighting.
  • FIG. 20 is a signal waveform diagram of the drive currents CS3a and CS3b when the white LED 3a continues to be lit even during the lighting period of the infrared LED 3b as a comparative example with the examples shown in FIGS.
  • the instantaneous voltage drop during the period in which the infrared LED 3b is lit in the backlight 3 can be suppressed.
  • problems such as a decrease in luminance of the white LED 3a, insufficient infrared intensity of the infrared LED 3b, or malfunction of the drive circuit.
  • the upper limit of the current value I_3b supplied to the infrared LED 3b can be improved, and there is an advantage that the infrared intensity of the infrared LED 3b is improved.
  • the upper limit of the current value I_3b supplied to the infrared LED 3b can be improved and the infrared intensity of the infrared LED 3b is improved as in the examples shown in FIGS. is there.
  • the white LED 3a is turned off also in the period A2 shown in FIG. 3, the output signal of the second sensor pixel circuit 9b that performs sensing in the period A2 is output from the white LED 3a. Only noise components are included without being affected by the emitted light. Thus, a more accurate sensor output can be obtained by subtracting the output signal of the second sensor pixel circuit 9b from the output signal of the first sensor pixel circuit 9a.
  • the upper limit of the current value I_3b supplied to the infrared LED 3b can be improved, and the infrared intensity of the infrared LED 3b is improved. is there.
  • the white LED 3 a is turned off during the period A ⁇ b> 2 shown in FIG. 3, more accurate sensor output can be obtained.
  • the white LED 3a is turned off before the infrared LED 3b is turned on (at the start of the period A1), only the reflected light of the light emitted from the infrared LED 3b in the period A1 is detected.
  • FIG. 21 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the backlight control circuit 13 for controlling the backlight 3 by the drive current shown in FIG.
  • the backlight control circuit 13 receives a voltage supply from an external power supply 18.
  • the backlight control circuit 13 includes a power supply control circuit 131 and switch elements 132a and 132b. As the signals, the on / off signal, the WCNT signal, and the IR CNT signal shown in FIG. 21 are given to the backlight control circuit 13 as the control signal CSb shown in FIG.
  • the on / off signal controls on / off of the power supply control circuit 131.
  • the WCNT signal is supplied to the gate electrode of the switch element 132a, and controls on / off of the switch element 132a.
  • the IR CNT signal is supplied to the gate electrode of the switch element 132b, and controls on / off of the switch element 132b.
  • the W CNT signal and the IR CNT signal are signals having opposite polarities. Therefore, if one of the W CNT signal and the IR CNT signal is on (high level), the other is off (low level).
  • the source electrode of the switch element 132a is connected to the resistor R2.
  • the source electrode of the switch element 132b is connected to the resistor R3.
  • the drain electrodes of the switch elements 132 a and 132 b are connected to the FB terminal of the backlight control circuit 13.
  • FIG. 22 is a timing chart showing the operation of the backlight control circuit 13.
  • a constant voltage Va [V] is always applied from the output terminal (V_out) of the power supply control circuit 131 to the anodes of the white LED 3a and the infrared LED 3b.
  • V_out the output terminal of the power supply control circuit 131
  • W CNT signal switching device 132a is turned on because it is a high level, (in this example 20 [mA]) the current value is high level of the drive current CS3a supplied to white LED3a and become. Thereby, the white LED 3a is in a lighting state (ON).
  • the switch element 132b is turned off, and the current value of the drive current CS3b supplied to the infrared LED 3b is at a low level (in this example, 0 [mA]). Thereby, the infrared LED 3b is turned off (OFF).
  • the IR CNT signal is switched from the low level to the high level, and the W CNT signal is switched from the high level to the low level.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the switch white LED 3a becomes a low level (0 [mA] in this example)
  • the current value of the drive current CS3b supplied to the infrared LED 3b becomes a high level (100 in this example). [MA]).
  • the white LED 3a is turned off (OFF), and the infrared LED 3b is turned on (ON).
  • the period from time t2 to t3 corresponds to the period A1 from time ta to tb shown in FIG.
  • the IR CNT signal is switched from the high level to the low level, and the W CNT signal is switched from the low level to the high level.
  • the current value of the drive current CS3a supplied to the switch white LED 3a becomes a high level
  • the current value of the drive current CS3b supplied to the infrared LED 3b becomes a low level.
  • the white LED 3a is turned on (ON), and the infrared LED 3b is turned off (OFF).
  • the backlight control circuit 13 is configured to be able to control the turning on / off of both the white LED 3a and the infrared LED 3b by a single power supply control circuit 131. Therefore, for example, as shown in FIGS. 23A and 23B as a comparative example, the circuit configuration can be simplified as compared with the case where the lighting control circuit for the white LED 3a and the lighting control circuit for the infrared LED 3b are provided separately.
  • the circuit examples shown in FIGS. 23A and 23B are lighting control circuits for temporarily turning on the infrared LEDs 3b while always turning on the white LEDs 3a, as shown in FIG. 20 as a comparative example.
  • the backlight control circuit 13 of the present embodiment when the infrared LED 3b is lit in the period A1, the current value of the drive current CS3b supplied to the white LED 3b is suppressed or completely zero. To do. Thereby, there is an advantage that an instantaneous voltage drop when the infrared LED 3b is turned on can be suppressed, and a display defect and a touch panel malfunction can be prevented.
  • FIG. 24 is a circuit diagram of a pixel circuit according to the second embodiment of the present invention.
  • a pixel circuit 30 shown in FIG. 24 includes transistors T1a, T1b, M1a, M1b, a photodiode D1, and capacitors C1a, C1b.
  • the transistors T1a, T1b, M1a, and M1b are N-type TFTs.
  • the left half corresponds to the first pixel circuit
  • the right half corresponds to the second pixel circuit.
  • the pixel circuit 30 is connected to clock lines CLKa and CLKb, a reset line RST, a readout line RWS, power supply lines VDDa and VDDb, and output lines OUTa and OUTb.
  • the anode of the photodiode D1 is connected to the reset line RST, and the cathode is connected to the sources of the transistors T1a and T1b.
  • the gate of the transistor T1a is connected to the clock line CLKa, and the drain is connected to the gate of the transistor M1a.
  • the drain of the transistor M1a is connected to the power supply line VDDa, and the source is connected to the output line OUTa.
  • the capacitor C1a is provided between the gate of the transistor M1a and the read line RWS.
  • the gate of the transistor T1b is connected to the clock line CLKb, and the drain is connected to the gate of the transistor M1b.
  • the drain of the transistor M1b is connected to the power supply line VDDb, and the source is connected to the output line OUTb.
  • the capacitor C1b is provided between the gate of the transistor M1b and the read line RWS.
  • a node connected to the gate of the transistor M1a is a first storage node
  • a node connected to the gate of the transistor M1b is a second storage node
  • the transistors M1a and M1b function as readout transistors.
  • FIG. 25 is a layout diagram of the pixel circuit 30. The description of FIG. 25 is the same as that of the first embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating the operation of the pixel circuit 30.
  • the pixel circuit 30 includes (a) reset when the infrared LED 3b is turned on, (b) accumulation when the infrared LED 3b is turned on, (c) reset when the infrared LED 3b is turned off, (d) accumulation when the infrared LED 3b is turned off, e) Hold and (f) read.
  • FIG. 27 is a signal waveform diagram of the pixel circuit 30.
  • Vanta represents the potential of the first accumulation node (gate potential of the transistor M1a)
  • Vintb represents the potential of the second accumulation node (gate potential of the transistor M1b).
  • time t1 to time t2 is the reset period when the infrared LED 3b is lit
  • time t2 to time t3 is the accumulation period when the infrared LED 3b is lit
  • time t4 to time t5 is the reset period when the infrared LED 3b is lit
  • time t5 to time t6 is an accumulation period when the infrared LED 3b is extinguished
  • time t3 to time t4 and time t6 to time t7 are holding periods
  • time t7 to time t8 are reading periods.
  • the clock signal CLKa is at a high level
  • the clock signal CLKb and the readout signal RWS are at a low level
  • the reset signal RST is at a high level for reset.
  • the transistor T1a is turned on and the transistor T1b is turned off. Therefore, a current (forward current of the photodiode D1) flows from the reset line RST to the first accumulation node via the photodiode D1 and the transistor T1a (FIG. 26A), and the potential Vanta is reset to a predetermined level. .
  • the clock signal CLKa is at a high level
  • the clock signal CLKb, the reset signal RST, and the readout signal RWS are at a low level.
  • the transistor T1a is turned off and the transistor T1a is turned off.
  • a current photocurrent of the photodiode D1 flows from the first storage node to the reset line RST via the transistor T1a and the photodiode D1, and the charge is transferred from the first storage node. It is pulled out (FIG. 26 (b)). Therefore, the potential Vanta falls according to the amount of light incident during this period (lighting time of the infrared LED 3b). Note that the potential Vintb does not change during this period.
  • the clock signal CLKb is at a high level
  • the clock signal CLKa and the readout signal RWS are at a low level
  • the reset signal RST is at a high level for reset.
  • the transistor T1a is turned off and the transistor T1b is turned on. Therefore, a current (forward current of the photodiode D1) flows from the reset line RST to the second accumulation node via the photodiode D1 and the transistor T1b (FIG. 26C), and the potential Vintb is reset to a predetermined level. .
  • the clock signal CLKb is at a high level
  • the clock signal CLKa, the reset signal RST, and the readout signal RWS are at a low level.
  • the transistor T1a is turned off and the transistor T1b is turned on.
  • a current photocurrent of the photodiode D1 flows from the second storage node to the reset line RST via the transistor T1b and the photodiode D1, and the charge is transferred from the second storage node. It is pulled out (FIG. 26 (d)). Therefore, the potential Vintb falls according to the amount of light incident during this period (the turn-off time of the infrared LED 3b). Note that the potential Vanta does not change during this period.
  • the clock signals CLKa and CLKb, the reset signal RST, and the read signal RWS are at a low level.
  • the transistors T1a and T1b are turned off. Even if light is incident on the photodiode D1 at this time, the transistors T1a and T1b are turned off, and the gates of the photodiode D1 and the transistors M1a and M1b are electrically disconnected. Therefore, the potentials Vinta and Vintb Does not change (FIG. 26E).
  • the clock signals CLKa and CLKb and the reset signal RST are at a low level, and the read signal RWS is at a high level for reading.
  • the transistors T1a and T1b are turned off.
  • the potentials Vinta and Vintb increase by the increase in the potential of the read signal RWS, a current Ia corresponding to the potential Vinta flows between the drain and source of the transistor M1a, and the potential between the drain and source of the transistor M1b.
  • An amount of current Ib corresponding to Vintb flows (FIG. 26 (f)).
  • the current Ia is input to the source driver circuit 6 via the output line OUTa
  • the current Ib is input to the source driver circuit 6 via the output line OUTb.
  • the pixel circuit 30 has a configuration in which one photodiode D1 (photosensor) is shared between the first and second pixel circuits 10a and 10b according to the first embodiment.
  • the cathode of the shared photodiode D1 is connected to the source of the transistor T1a included in the portion corresponding to the first pixel circuit and the source of the transistor T1b included in the portion corresponding to the second pixel circuit.
  • the pixel circuit 30 can detect the light amount when the infrared LED 3b is turned on and the light amount when the infrared LED 3b is turned off, as in the first and second pixel circuits 10a and 10b according to the first embodiment. Thereby, the effect similar to 1st Embodiment is acquired. Further, by sharing one photodiode D1 between the two types of pixel circuits, the influence of variation in sensitivity characteristics of the photodiode is canceled, and the difference between the light amount when the infrared LED 3b is turned on and the light amount when the infrared LED 3b is turned off. Can be obtained accurately. In addition, the number of photodiodes can be reduced, the aperture ratio can be increased, and the sensitivity of the sensor pixel circuit can be increased.
  • the backlight control circuit 13 lights the infrared LED 3b in the period A1
  • the current value of the drive current CS3b supplied to the white LED 3b is suppressed or completely zero.
  • the display device differs from the first embodiment in the internal configuration of the first sensor pixel circuit 9a and the second sensor pixel circuit 9b.
  • FIGS. 28A to 28E show specific examples of circuit configurations used as the first sensor pixel circuit 9a and the second sensor pixel circuit 9b according to this embodiment, respectively.
  • the first pixel circuits 11a to 17a shown in FIGS. 28A to 28E are obtained by making the following modifications to the first pixel circuit 10a according to the first embodiment.
  • the second pixel circuits 11b to 17b are obtained by performing the same modification on the second pixel circuit 10b according to the first embodiment.
  • the first pixel circuit 11a shown in FIG. 28A is obtained by replacing the capacitor C1a included in the first pixel circuit 10a with a transistor TCa that is a P-type TFT.
  • the drain of the transistor TCa is connected to the drain of the transistor T1a
  • the source is connected to the gate of the transistor M1a
  • the gate is connected to the readout line RWSa.
  • the transistor TCa connected in this way changes the potential of the storage node more than the original pixel circuit when a high level for reading is applied to the reading line RWSa.
  • the difference between the potential of the storage node when the strong light is incident and the potential of the storage node when the weak light is incident can be amplified to improve the sensitivity of the pixel circuit 11a.
  • a pixel circuit 31 illustrated in FIG. 33A is obtained.
  • the first pixel circuit 12a shown in FIG. 28B is obtained by replacing the photodiode D1 included in the first pixel circuit 10a with a phototransistor TDa. Thereby, all the transistors included in the first pixel circuit 12a are N-type. Therefore, the first pixel circuit 12a can be manufactured using a single channel process that can manufacture only N-type transistors. When the same modification is performed on the second embodiment, the pixel circuit 32 shown in FIG. 33B is obtained.
  • the first pixel circuit 15a shown in FIG. 28C is obtained by adding a transistor TSa to the first pixel circuit 10a.
  • the transistor TSa is an N-type TFT and functions as a selection switching element.
  • the source of the transistor M1a is connected to the drain of the transistor TSa.
  • the source of the transistor TSa is connected to the output line OUTa, and the gate is connected to the selection line SELa.
  • the selection signal SELa is at a high level when reading from the first pixel circuit 15a. Thereby, variations of the pixel circuit can be obtained.
  • a pixel circuit 35 shown in FIG. 33C is obtained.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating the operation of the first pixel circuit 15a in the sensor drive mode.
  • FIG. 30 is a signal waveform diagram of the first pixel circuit 15a.
  • the selection signal SELa becomes low level, the transistor TSa is turned off, and the first pixel circuit 15a operates in the same manner as the first pixel circuit 10a (FIGS. 29A to 29C).
  • the selection signal SELa becomes high level and the transistor TSa is turned on.
  • an amount of current Ia corresponding to the potential Vanta flows between the drain and source of the transistor M1a (FIG. 29D).
  • the first pixel circuit 16a shown in FIG. 28D is obtained by adding a transistor TRa to the first pixel circuit 10a.
  • the transistor TRa is an N-type TFT and functions as a reset switching element.
  • the low-level potential VSS is applied to the source of the transistor TRa, the drain is connected to the gate of the transistor M1a, and the gate is connected to the reset line RSTa.
  • the low level potential COM is applied to the anode of the photodiode D1a.
  • the pixel circuit 36 shown in FIG. 33D is obtained.
  • FIG. 31 is a diagram showing the operation of the first pixel circuit 16a in the sensor drive mode.
  • the reset signal RSTa becomes high level, the transistor TRa is turned on, and the potential of the storage node (the gate potential of the transistor M1a) is reset to the low level potential VSS (FIG. 31A).
  • the reset signal RSTa is at a low level, and the transistor TRb is turned off (FIGS. 31B to 31D).
  • the first pixel circuit 17a shown in FIG. 28E is obtained by adding the transistors TSa and TRa to the first pixel circuit 10a.
  • the connection form of the transistors TSa and TRa is the same as that of the first pixel circuits 15a and 16a. Thereby, variations of the pixel circuit can be obtained.
  • a pixel circuit 37 shown in FIG. 33E is obtained.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating the operation of the first pixel circuit 17a in the sensor drive mode.
  • the reset signal RSTa becomes high level
  • the transistor TRa is turned on
  • the potential of the storage node (gate potential of the transistor M1a) is reset to the high level potential VDD (FIG. 32 (a)).
  • the selection signal SELa becomes high level and the transistor TSa is turned on.
  • an amount of current Ia corresponding to the potential Vanta flows between the drain and source of the transistor M1a (FIG. 32 (d)).
  • the reset signal RSTa and the selection signal SELa are at a low level (FIGS. 32B and 32C).
  • the first sensor pixel circuit that detects light during the detection period when the infrared LED 3b is turned on and holds the detected light amount otherwise, and the infrared LED 3b is turned off.
  • a second sensor pixel circuit that detects light during the detection period and holds the detected light quantity otherwise, and if the difference between the two kinds of light quantity is obtained outside the sensor pixel circuit, the light quantity when the infrared LED 3b is lit The difference in the amount of light when the backlight is turned off can be detected. Thereby, an input function independent of the light environment can be provided.
  • the backlight control circuit 13 lights the infrared LED 3b in the period A1
  • the current value of the drive current CS3b supplied to the white LED 3b is suppressed or completely zero.
  • the sensor pixel circuit is divided into the first sensor pixel circuit 9a and the second sensor pixel circuit 9b, and light is detected by the first sensor pixel circuit 9a in the period A1 illustrated in FIG. In the period B1, light is detected by the second sensor pixel circuit 9b, and a difference between the detected light amounts is obtained.
  • the present invention is industrially applicable as a display device having an optical sensor function using invisible light.

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Abstract

　可視光光源と非可視光光源とを併せ持ち、非可視光光源を点灯した際の電圧降下が抑制された光センサ付き表示装置を提供する。表示装置は、アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の画素領域（４）に設けられた光センサ（９）と、画素領域（４）に画像を表示させるための白色ＬＥＤ（３ａ）と、前記光センサで反射光を検出するための赤外線ＬＥＤ（３ｂ）と、白色ＬＥＤ（３ａ）および赤外線ＬＥＤ（３ｂ）の点灯および消灯を制御する光源制御回路（１３）とを備える。光源制御回路（１３）は、赤外線ＬＥＤ（３ｂ）が点灯している期間に、白色ＬＥＤ（３ａ）へ供給する駆動電流を、赤外線ＬＥＤ（３ｂ）の消灯時に白色ＬＥＤ（３ａ）へ供給する駆動電流よりも減少させるよう構成されている。

Description

表示装置
　本発明は、フォトダイオード等の光検出素子を有する光センサ付きの表示装置に関し、特に、検出光用の光源として表示用光源とは異なる光源を備えた表示装置に関する。
　従来、例えばフォトダイオード等の光検出素子を画素内に備えたことにより、外光の明るさを検出したり、ディスプレイに近接した物体の画像を取り込んだりすることが可能な、光センサ付き表示装置が提案されている。このような光センサ付き表示装置は、双方向通信用表示装置や、タッチパネル機能付き表示装置としての利用が想定されている。
　このような光センサ付き表示装置として、可視光線と非可視光線をそれぞれ出射する異なる光源を組み合わせたバックライトを用い、これらの光源を異なるタイミングで点灯させることにより、画像表示と独立して物体の位置検出を行う構成が、例えば特開２００５－２７５６４４号公報に開示されている。
　前述のように、可視光線用の光源と非可視光線用の光源とを組み合わせたバックライトを用いる構成においては、光センサが光を検出するタイミングに合わせて、非可視光線用の光源を駆動することとなる。この場合、非可視光線用の光源を点灯した時に、バックライトにおいて瞬間的に電圧降下が生じることがある、という課題があった。
　本発明は、上記の課題を鑑み、可視光光源と非可視光光源とを併せ持つ光センサ付き表示装置において、非可視光光源を点灯した際の電圧降下を抑制することを目的とする。
　ここに開示する表示装置は、アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板の画素領域に設けられた光センサと、前記画素領域に画像を表示させるための可視光光源と、前記光センサで反射光を検出するための非可視光光源と、前記可視光光源および前記非可視光光源の点灯および消灯を制御する光源制御回路とを備え、前記光源制御回路が、前記非可視光光源が点灯している期間に、前記可視光光源へ供給する駆動電流を、前記非可視光光源の消灯時に当該可視光光源へ供給する駆動電流よりも減少させるよう構成されている。
　上述の構成によれば、可視光光源と非可視光光源とを併せ持ち、非可視光光源を点灯した際の電圧降下が抑制された光センサ付き表示装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す表示装置に含まれる表示パネルにおけるセンサ画素回路の配置を示す図である。 図１に示す表示装置において１回駆動を行う場合のバックライトの点灯および消灯タイミング、並びに、センサ画素回路に対するリセットおよび読み出しタイミングを示す図である。 図１に示す表示装置において１回駆動を行う場合の表示パネルの信号波形図である。 図１に示す表示装置に含まれるセンサ画素回路の概略構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るセンサ画素回路の回路図である。 図６に示すセンサ画素回路のレイアウト図である。 図６に示すセンサ画素回路の動作を示す図である。 図６に示すセンサ画素回路の信号波形図である。 図１０は、バックライトの構成例をそれぞれ示す分解斜視図である。 図１１は、バックライトの構成例をそれぞれ示す分解斜視図である。 図１２は、バックライトの構成例をそれぞれ示す分解斜視図である。 図１３は、バックライトの構成例をそれぞれ示す分解斜視図である。 図１４は、バックライトの構成例をそれぞれ示す分解斜視図である。 図１５は、図１４に示すバックライトの概略構成を示す断面図である。 図１６は、バックライト制御回路からバックライトへ出力される駆動電流の例を示す信号波形図である。 図１７は、バックライト制御回路からバックライトへ出力される駆動電流の例を示す信号波形図である。 図１８は、バックライト制御回路からバックライトへ出力される駆動電流の例を示す信号波形図である。 図１９は、バックライト制御回路からバックライトへ出力される駆動電流の例を示す信号波形図である。 図２０は、図１６～図１９に示した例との比較例として、赤外線ＬＥＤの点灯期間においても白色ＬＥＤを点灯させ続ける場合の駆動電流の信号波形図である。 図２１は、バックライト制御回路の概略構成を示す回路図である。 図２２は、バックライト制御回路の動作を示すタイミングチャートである。 図２３Ａは、図２１に示した本実施形態にかかるバックライト制御回路との比較例であって、白色ＬＥＤを常時点灯させつつ、赤外線ＬＥＤを一時的に点灯させるための点灯制御回路の構成例を示す回路図である。 図２３Ｂは、図２１に示した本実施形態にかかるバックライト制御回路との比較例であって、白色ＬＥＤを常時点灯させつつ、赤外線ＬＥＤを一時的に点灯させるための点灯制御回路の構成例を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態に係るセンサ画素回路の回路図である。 図２４に示すセンサ画素回路のレイアウト図である。 図２４に示すセンサ画素回路の動作を示す図である。 図２４に示すセンサ画素回路の信号波形図である。 第１の実施形態の第１変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第１の実施形態の第２変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第１の実施形態の第３変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第１の実施形態の第４変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第１の実施形態の第５変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 図２８Ｃに示すセンサ画素回路の動作を示す図である。 図２８Ｃに示すセンサ画素回路の信号波形図である。 図２８Ｄに示すセンサ画素回路の動作を示す図である。 図２８Ｅに示すセンサ画素回路の動作を示す図である。 第２の実施形態の第１変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第２の実施形態の第２変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第２の実施形態の第３変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第２の実施形態の第４変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。 第２の実施形態の第５変形例に係るセンサ画素回路の回路図である。
　本発明の一実施形態にかかる表示装置は、
　アクティブマトリクス基板と、
　前記アクティブマトリクス基板の画素領域に設けられた光センサと、
　前記画素領域に画像を表示させるための可視光光源と、
　前記光センサで反射光を検出するための非可視光光源と、
　前記可視光光源および前記非可視光光源の点灯および消灯を制御する光源制御回路とを備え、
　前記光源制御回路が、前記非可視光光源が点灯している期間に、前記可視光光源へ供給する駆動電流を、前記非可視光光源の消灯時に当該可視光光源へ供給する駆動電流よりも減少させるよう構成されている（第１の構成）。
　前記第１の構成において、
　前記非可視光光源の点灯時における当該非可視光光源の電力と前記可視光光源の電力との和が、前記非可視光光源の消灯時における当該非可視光光源の電力と前記可視光光源の電力との和に等しい構成とすることができる（第２の構成）。
　前記第１の構成において、
　前記可視光光源へ供給する駆動電流を減少させる期間の長さが、前記非可視光光源の点灯期間よりも長い構成とすることもできる（第３の構成）
　前記第１の構成において、
　前記光源制御回路が、前記可視光光源へ供給する駆動電流を減少させる期間を、前記非可視光光源の点灯よりも前に開始する構成としても良い（第４の構成）。
　前記第１～第４の構成において、
　前記光源制御回路が、
　前記可視光光源の第１の端子と、前記非可視光光源の第１の端子とに接続され、当該可視光光源および非可視光光源へ定電圧を供給する電源制御回路と、
　前記可視光光源の第２の端子と抵抗との間に接続された第１のスイッチング素子と、
　前記非可視光光源の第２の端子と抵抗との間に接続された第２のスイッチング素子とを備えた構成としても良い（第５の構成）。
　前記第１～第５の構成において、
　前記可視光光源が白色ＬＥＤである構成としても良い（第６の構成）。
　前記第１～第６の構成において、
　前記非可視光光源が赤外線ＬＥＤである構成としても良い（第７の構成）。
　前記第１～第７の構成において、
　前記光センサへ、センサ駆動信号を供給するセンサ駆動回路と、
　前記センサ駆動信号に従って前記光センサから読み出された信号を増幅し、光センサ信号として出力するアンプ回路と、
　前記アンプ回路から出力された光センサ信号を処理する信号処理回路とをさらに備え、
　前記光センサには、
　前記センサ駆動信号に従い、前記非可視光光源点灯時の蓄積期間で受光量に応じた電荷を蓄積し、読み出し期間が到来すると蓄積電荷に応じたセンサ信号を出力する第１センサ画素回路と、
　前記センサ駆動信号に従い、前記非可視光光源消灯時の蓄積期間で受光量に応じた電荷を蓄積し、読み出し期間が到来すると蓄積電荷に応じたセンサ信号を出力する第２センサ画素回路とが含まれ、
　前記信号処理回路が、前記第１センサ画素回路から出力されたセンサ信号と、前記第２センサ画素回路から出力されたセンサ信号との差分を求める構成としても良い（第８の構成）。
　前記第１～第８の構成において、
　前記第１および第２センサ画素回路のそれぞれは、
　１個の受光素子と、
　検知した光量に応じた電荷を蓄積する１個の蓄積ノードと、
　前記蓄積ノードに電気的に接続可能な制御端子を有する読み出しトランジスタと、
　前記受光素子を流れる電流の経路上に設けられ、前記制御信号に従いオン／オフする保持用スイッチング素子とを含む構成としても良い（第９の構成）。
　前記第９の構成において、
　前記第１および第２センサ画素回路のそれぞれにおいて、
　前記保持用スイッチング素子は、前記蓄積ノードと前記受光素子の一端との間に設けられ、
　前記受光素子の他端はリセット線に接続されている構成としても良い（第１０の構成）。
　前記第１～第８の構成において、
　前記第１および第２センサ画素回路は、１個の受光素子を共有し、
　前記受光素子の一端は前記第１および第２センサ画素回路にそれぞれ含まれる保持用スイッチング素子の一端に接続され、他端は前記リセット線に接続されている構成としても良い（第１１の構成）。
　前記第１～第１１の構成において、
　前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
　前記アクティブマトリクス基板と対向基板との間に挟持された液晶とをさらに備えた構成としても良い（第１２の構成）。
　［実施の形態］
　以下、本発明のより具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明にかかる表示装置を液晶表示装置として実施する場合の構成例を示したものであるが、本発明にかかる表示装置は液晶表示装置に限定されず、アクティブマトリクス基板を用いる任意の表示装置に適用可能である。なお、本発明にかかる表示装置は、光センサを有することにより、画面に近接する物体を検知して入力操作を行うタッチパネル付き表示装置や、表示機能と撮像機能とを具備した双方向通信用表示装置等としての利用が想定される。
　また、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明にかかる表示装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示す表示装置は、表示制御回路１、表示パネル２、バックライト３、および、バックライト制御回路１３（光源制御回路）を備えている。表示パネル２は、画素領域４、ゲートドライバ回路５、ソースドライバ回路６（アンプ回路）、および、センサロウドライバ回路７（センサ駆動回路）を含んでいる。画素領域４は、複数の表示画素回路８と複数のセンサ画素回路９（光センサ）を含んでいる。この表示装置は、表示パネル２に画像を表示する機能と、表示パネル２に入射した光を検知する機能とを有する。以下、ｘを２以上の整数、ｙを３の倍数、ｍおよびｎを偶数とし、表示装置のフレームレートを６０フレーム／秒とする。
　図１に示す表示装置には外部から、映像信号Ｖｉｎとタイミング制御信号Ｃｉｎが供給される。表示制御回路１は、これらの信号に基づき、表示パネル２に対して映像信号ＶＳと制御信号ＣＳｇ、ＣＳｓ、ＣＳｒを出力し、バックライト制御回路１３に対して制御信号ＣＳｂを出力する。映像信号ＶＳは、映像信号Ｖｉｎと同じでもよく、映像信号Ｖｉｎに信号処理を施した信号でもよい。
　バックライト３は、表示パネル２の背面側に設けられ、表示パネル２の背面に光を照射する。バックライト３は、可視光光源としての白色ＬＥＤ３ａと、非可視光光源としての赤外線ＬＥＤ（図１においてはＩＲ－ＬＥＤと表記）３ｂとを含む。可視光光源（ここでは白色ＬＥＤ３ａ）は、画素領域４に画像を表示するために用いられる光源である。非可視光光源（ここでは赤外線ＬＥＤ３ｂ）は、可視光以外の波長域の光を出射する光源である。非可視光光源からの出射光が、表示パネル２の表面に触れている指やタッチペン等で反射されて、センサ画素回路９へ入射することにより、タッチ位置を検出することができる。
　なお、ここでは、可視光光源として白色ＬＥＤ３ａを用い、非可視光光源として赤外線ＬＥＤ３ｂを用いるが、それぞれ他の光源を用いることも可能である。例えば、これらの光源として、ＬＥＤ以外の光源を用いることができる。なお、可視光光源が出射する光に、可視光以外の波長域の光が含まれていても構わない。非可視光光源からの出射光については、可視領域の波長成分が含まれていないことが好ましいが、可視領域の波長成分がゼロである必要はない。
　バックライト制御回路１３は、白色ＬＥＤ３ａに対して、その点灯／消灯を制御する駆動電流ＣＳ３ａを供給する。バックライト制御回路１３は、赤外線ＬＥＤ３ｂに対して、その点灯／消灯を制御する駆動電流ＣＳ３ｂを供給する。白色ＬＥＤ３ａおよび赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯／消灯タイミングについては、後に詳しく説明する。
　表示パネル２の画素領域４には、（ｘ×ｙ）個の表示画素回路８、（ｎ×ｍ／２）個のセンサ画素回路９が、それぞれ２次元状に配置される。より詳細には、画素領域４には、ｘ本のゲート線ＧＬ１～ＧＬｘとｙ本のソース線ＳＬ１～ＳＬｙが設けられる。ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘは互いに平行に配置され、ソース線ＳＬ１～ＳＬｙはゲート線ＧＬ１～ＧＬｘと直交するように互いに平行に配置される。（ｘ×ｙ）個の表示画素回路８は、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘとソース線ＳＬ１～ＳＬｙの交点近傍に配置される。各表示画素回路８は、１本のゲート線ＧＬと１本のソース線ＳＬに接続される。表示画素回路８は、赤色表示用、緑色表示用および青色表示用に分類される。これら３種類の表示画素回路８は、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘの伸延方向に並べて配置され、１個のカラー画素を構成する。
　画素領域４には、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘと平行に、ｎ本のクロック線ＣＬＫ１～ＣＬＫｎ、ｎ本のリセット線ＲＳＴ１～ＲＳＴｎ、および、ｎ本の読み出し線ＲＷＳ１～ＲＷＳｎが設けられる。また、画素領域４には、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘと平行に、他の信号線や電源線（図示せず）が設けられることがある。センサ画素回路９から読み出しを行うときには、ソース線ＳＬ１～ＳＬｙの中から選択されたｍ本が電源線ＶＤＤ１～ＶＤＤｍとして使用され、別のｍ本が出力線ＯＵＴ１～ＯＵＴｍとして使用される。
　図２は、画素領域４におけるセンサ画素回路９の配置を示す図である。（ｎ×ｍ／２）個のセンサ画素回路９には、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間に入射した光を検知する第１センサ画素回路９ａと、赤外線ＬＥＤ３ｂの消灯期間に入射した光を検知する第２センサ画素回路９ｂとが含まれる。第１センサ画素回路９ａと第２センサ画素回路９ｂは同数である。図２では、（ｎ×ｍ／４）個の第１センサ画素回路９ａは、奇数番目のクロック線ＣＬＫ１～ＣＬＫｎ－１と奇数番目の出力線ＯＵＴ１～ＯＵＴｍ－１の交点近傍に配置される。（ｎ×ｍ／４）個の第２センサ画素回路９ｂは、偶数番目のクロック線ＣＬＫ２～ＣＬＫｎと偶数番目の出力線ＯＵＴ２～ＯＵＴｍの交点近傍に配置される。このように表示パネル２は、第１センサ画素回路９ａの出力信号と第２センサ画素回路９ｂの出力信号を伝搬する複数の出力線ＯＵＴ１～ＯＵＴｍを含み、第１センサ画素回路９ａと第２センサ画素回路９ｂは種類ごとに異なる出力線に接続される。
　ゲートドライバ回路５は、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘを駆動する。より詳細には、ゲートドライバ回路５は、制御信号ＣＳｇに基づき、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘの中から１本のゲート線を順に選択し、選択したゲート線にハイレベル電位を、残りのゲート線にローレベル電位を印加する。これにより、選択されたゲート線に接続されたｙ個の表示画素回路８が、一括して選択される。
　ソースドライバ回路６は、ソース線ＳＬ１～ＳＬｙを駆動する。より詳細には、ソースドライバ回路６は、制御信号ＣＳｓに基づき、映像信号ＶＳに応じた電位をソース線ＳＬ１～ＳＬｙに印加する。このときソースドライバ回路６は、線順次駆動を行ってもよく、点順次駆動を行ってもよい。ソース線ＳＬ１～ＳＬｙに印加された電位は、ゲートドライバ回路５によって選択されたｙ個の表示画素回路８に書き込まれる。このようにゲートドライバ回路５とソースドライバ回路６を用いてすべての表示画素回路８に映像信号ＶＳに応じた電位を書き込むことにより、表示パネル２に所望の画像を表示することができる。
　センサロウドライバ回路７は、クロック線ＣＬＫ１～ＣＬＫｎ、リセット線ＲＳＴ１～ＲＳＴｎ、および、読み出し線ＲＷＳ１～ＲＷＳｎなどを駆動する。より詳細には、センサロウドライバ回路７は、制御信号ＣＳｒに基づき、クロック線ＣＬＫ１～ＣＬＫｎに対して、図４に示すタイミングで（詳細は後述）ハイレベル電位とローレベル電位を印加する。また、センサロウドライバ回路７は、制御信号ＣＳｒに基づき、リセット線ＲＳＴ１～ＲＳＴｎの中から（ｎ／２）本または２本のリセット線を選択し、選択したリセット線にリセット用のハイレベル電位を、残りのリセット線にローレベル電位を印加する。これにより、ハイレベル電位が印加されたリセット線に接続された（ｎ×ｍ／４）個またはｍ個のセンサ画素回路９が、一括してリセットされる。
　また、センサロウドライバ回路７は、制御信号ＣＳｒに基づき、読み出し線ＲＷＳ１～ＲＷＳｎの中から隣接する２本の読み出し線を順に選択し、選択した読み出し線に読み出し用のハイレベル電位を、残りの読み出し線にローレベル電位を印加する。これにより、選択された２本の読み出し線に接続されたｍ個のセンサ画素回路９が、一括して読み出し可能状態になる。このときソースドライバ回路６は、電源線ＶＤＤ１～ＶＤＤｍに対してハイレベル電位を印加する。これにより、読み出し可能状態にあるｍ個のセンサ画素回路９から出力線ＯＵＴ１～ＯＵＴｍに、各センサ画素回路９で検知した光の量に応じた信号（以下、センサ信号という）が出力される。
　ソースドライバ回路６は、第１センサ画素回路９ａの出力信号と第２センサ画素回路９ｂの出力信号の差を求める差分回路（図示せず）を含んでいる。ソースドライバ回路６は、差分回路で求めた光量の差を増幅し、増幅後の信号をセンサ出力Ｓｏｕｔとして表示パネル２の外部に出力する。センサ出力Ｓｏｕｔは、表示パネル２の外部に設けられた信号処理回路２０によって、必要に応じて適宜の処理を施される。このようにソースドライバ回路６とセンサロウドライバ回路７を用いてすべてのセンサ画素回路９からセンサ信号を読み出すことにより、表示パネル２に入射した光を検知することができる。
　図３は、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯および消灯タイミング、並びに、センサ画素回路９に対するリセットおよび読み出しタイミングを示す図である。図３の例では、赤外線ＬＥＤ３ｂは、１フレーム期間に１回、所定時間だけ点灯し、それ以外の期間では消灯する。具体的には、赤外線ＬＥＤ３ｂは、１フレーム期間内の時刻ｔａにおいて点灯し、時刻ｔｂにおいて消灯する。また、時刻ｔａにおいてすべての第１センサ画素回路９ａに対するリセットが行われ、時刻ｔｂにおいてすべての第２センサ画素回路９ｂに対するリセットが行われる。
　第１センサ画素回路９ａは、時刻ｔａから時刻ｔｂまでの期間Ａ１（赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間）に入射した光を検知する。第２センサ画素回路９ｂは、時刻ｔｂから時刻ｔｃまでの期間Ａ２（赤外線ＬＥＤ３ｂの消灯期間）に入射した光を検知する。期間Ａ１と期間Ａ２は同じ長さである。第１センサ画素回路９ａからの読み出しと第２センサ画素回路９ｂからの読み出しは、時刻ｔｃ以降に並列に線順次で行われる。なお、図３では、センサ画素回路９からの読み出しは、１フレーム期間内に完了しているが、次のフレーム期間で第１センサ画素回路９ａに対するリセットを行うまでに完了すればよい。
　なお、図３においては、センサ画素回路９からの読み出しを１フレーム期間に１回ずつ行う例を示したが、１フレーム期間に２回以上、センサ画素回路９からの読み出しを行うようにしても良い。
　図４は、図３のタイミングで駆動するための表示パネル２の信号波形図である。図４に示すように、ゲート線ＧＬ１～ＧＬｘの電位は、１フレーム期間に１回ずつ順に所定時間ずつハイレベルになる。奇数番目のクロック線ＣＬＫ１～ＣＬＫｎ－１の電位は、１フレーム期間に１回、期間Ａ１において（より詳細には、時刻ｔａから時刻ｔｂの少し前まで）ハイレベルになる。偶数番目のクロック線ＣＬＫ２～ＣＬＫｎの電位は、１フレーム期間に１回、期間Ａ２において（より詳細には、時刻ｔｂから時刻ｔｃの少し前まで）ハイレベルになる。奇数番目のリセット線ＲＳＴ１～ＲＳＴｎ－１の電位は、１フレーム期間に１回、期間Ａ１の始めに所定時間だけハイレベルになる。偶数番目のリセット線ＲＳＴ２～ＲＳＴｎの電位は、１フレーム期間に１回、期間Ａ２の始めに所定時間だけハイレベルになる。読み出し線ＲＷＳ１～ＲＷＳｎは２本ずつ対にされ、（ｎ／２）対の読み出し線の電位は時刻ｔｃ以降に順に所定時間ずつハイレベルになる。
　図５は、センサ画素回路９の概略構成を示す図である。図５に示すように、第１センサ画素回路９ａは、１個のフォトダイオードＤ１ａ（受光素子）と１個の蓄積ノードＮＤａを含んでいる。フォトダイオードＤ１ａは、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯している間（時刻ｔａ～ｔｂ）に入射した光の量（信号＋ノイズ）に応じた電荷を蓄積ノードＮＤａから引き抜く。第２センサ画素回路９ｂは、第１センサ画素回路９ａと同様に、１個のフォトダイオードＤ１ｂと１個の蓄積ノードＮＤｂを含んでいる。フォトダイオードＤ１ｂは、赤外線ＬＥＤ３ｂが消灯している間（時刻ｔｂ～ｔｃ）に入射した光の量（ノイズ）に応じた電荷を蓄積ノードＮＤｂから引き抜く。第１センサ画素回路９ａからは、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯時の検知期間に入射した光の量に応じたセンサ信号が読み出される。第２センサ画素回路９ｂからは、赤外線ＬＥＤ３ｂの消灯時の検知期間に入射した光の量に応じたセンサ信号が読み出される。前述のように、ソースドライバ回路６に含まれる差分回路を用いて、第１センサ画素回路９ａの出力信号と第２センサ画素回路９ｂの出力信号の差を求めることにより、バックライト点灯時の光量とバックライト消灯時の光量の差を求めることができる。
　なお、画素領域４に設けるセンサ画素回路９の個数は任意でよい。ただし、第１センサ画素回路９ａと第２センサ画素回路９ｂとを異なる出力線に接続することが好ましい。例えば、画素領域４に（ｎ×ｍ）個のセンサ画素回路９を設ける場合には、奇数番目の出力線ＯＵＴ１～ＯＵＴｍ－１のそれぞれにｎ個の第１センサ画素回路９ａを接続し、偶数番目の出力線ＯＵＴ２～ＯＵＴｍのそれぞれにｎ個の第２センサ画素回路９ｂを接続すればよい。この場合、センサ画素回路９からの読み出しは行ごとに行われる。あるいは、画素領域４にカラー画素と同数の（すなわち、（ｘ×ｙ／３）個の）センサ画素回路９を設けてもよい。あるいは、画素領域４にカラー画素よりも少ない個数の（例えば、カラー画素の数分の１～数１０分の１の）センサ画素回路９を設けてもよい。
　このように本発明の実施形態に係る表示装置は、画素領域４に複数のフォトダイオード（受光素子）を配置した表示装置であって、複数の表示画素回路８および複数のセンサ画素回路９を含む表示パネル２と、センサ画素回路９に対して、バックライト点灯時の検知期間とバックライト消灯時の検知期間とを示すクロック信号ＣＬＫ（制御信号）を出力するセンサロウドライバ回路７（駆動回路）とを備えている。以下、この表示装置に含まれるセンサ画素回路９の詳細を説明する。以下の説明では、センサ画素回路を画素回路と略称し、信号線上の信号を識別するために信号線と同じ名称を使用する（例えば、クロック線ＣＬＫａ上の信号をクロック信号ＣＬＫａという）。
　第１センサ画素回路９ａは、クロック線ＣＬＫａ、リセット線ＲＳＴａ、読み出し線ＲＷＳａ、電源線ＶＤＤａおよび出力線ＯＵＴａに接続される。第２センサ画素回路９ｂは、クロック線ＣＬＫｂ、リセット線ＲＳＴｂ、読み出し線ＲＷＳｂ、電源線ＶＤＤｂおよび出力線ＯＵＴｂに接続される。これらの実施形態では、第２センサ画素回路９ｂは第１センサ画素回路９ａと同じ構成を有し同様に動作するので、第２センサ画素回路９ｂに関する説明を適宜省略する。
　図６は、第１センサ画素回路９ａおよび第２センサ画素回路９ｂの具体的な構成の一例を示す回路図である。本実施形態において、図６に示す第１画素回路１０ａが、前述の第１センサ画素回路９ａの一具体例であり、第２画素回路１０ｂが、第２センサ画素回路９ｂの一具体例である。図６に示すように、第１画素回路１０ａは、トランジスタＴ１ａ（保持用スイッチング素子）、Ｍ１ａ、フォトダイオードＤ１ａ、および、コンデンサＣ１ａを含んでいる。第２画素回路１０ｂは、トランジスタＴ１ｂ、Ｍ１ｂ、フォトダイオードＤ１ｂ、および、コンデンサＣ１ｂを含んでいる。トランジスタＴ１ａ、Ｍ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｍ１ｂは、Ｎ型ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）である。
　第１画素回路１０ａでは、フォトダイオードＤ１ａのアノードはリセット線ＲＳＴａに接続され、カソードはトランジスタＴ１ａのソースに接続される。トランジスタＴ１ａのゲートはクロック線ＣＬＫａに接続され、ドレインはトランジスタＭ１ａのゲートに接続される。トランジスタＭ１ａのドレインは電源線ＶＤＤａに接続され、ソースは出力線ＯＵＴａに接続される。コンデンサＣ１ａは、トランジスタＭ１ａのゲートと読み出し線ＲＷＳａの間に設けられる。第１画素回路１０ａでは、トランジスタＭ１ａのゲートに接続されたノードが、検知した光量に応じた電荷を蓄積する蓄積ノードとなり、トランジスタＭ１ａは読み出しトランジスタとして機能する。第２画素回路１０ｂは、第１画素回路１０ａと同じ構成を有する。
　図７は、第１画素回路１０ａのレイアウト図である。図７に示すように、第１画素回路１０ａは、ガラス基板上に遮光膜ＬＳ、半導体層（斜線部）、ゲート配線層（点模様部）およびソース配線層（白塗り部）を順に形成することにより構成される。半導体層とソース配線層を接続する箇所、および、ゲート配線層とソース配線層を接続する箇所には、コンタクト（白円で示す）が設けられる。トランジスタＴ１ａ、Ｍ１ａは、半導体層とゲート配線層を交差して配置することにより形成される。フォトダイオードＤ１ａは、Ｐ層、Ｉ層およびＮ層の半導体層を並べて配置することにより形成される。コンデンサＣ１ａは、半導体層とゲート配線層を重ねて配置することにより形成される。遮光膜ＬＳは、金属製であり、基板の裏側から入った光がフォトダイオードＤ１ａに入射することを防止する。第２画素回路１０ｂは、第１画素回路１０ａと同様の形態にレイアウトされる。なお、第１および第２画素回路１０ａ、１０ｂを上記以外の形態にレイアウトしてもよい。
　図８は、図４に示した信号によって駆動された場合の第１画素回路１０ａの動作を示す図である。図８に示すように、第１画素回路１０ａは、１フレーム期間に（ａ）リセット、（ｂ）蓄積、（ｃ）保持、および、（ｄ）読み出しを行う。
　図９は、図４に示した信号によって駆動された場合の第１画素回路１０ａと第２画素回路１０ｂの信号波形図である。図９において、ＢＬは赤外線ＬＥＤ３ｂの輝度を表し、Ｖｉｎｔａは第１画素回路１０ａの蓄積ノードの電位（トランジスタＭ１ａのゲート電位）を表し、Ｖｉｎｔｂは第２画素回路１０ｂの蓄積ノードの電位（トランジスタＭ１ｂのゲート電位）を表す。第１画素回路１０ａについては、時刻ｔ１～時刻ｔ２がリセット期間、時刻ｔ２～時刻ｔ３が蓄積期間、時刻ｔ３～時刻ｔ７が保持期間、時刻ｔ７～時刻ｔ８が読み出し期間となる。第２画素回路１０ｂについては、時刻ｔ４～時刻ｔ５がリセット期間、時刻ｔ５～時刻ｔ６が蓄積期間、時刻ｔ６～時刻ｔ７が保持期間、時刻ｔ７～時刻ｔ８が読み出し期間となる。
　第１画素回路１０ａのリセット期間では、クロック信号ＣＬＫａはハイレベル、読み出し信号ＲＷＳａはローレベル、リセット信号ＲＳＴａはリセット用のハイレベルになる。このとき、トランジスタＴ１ａはオンする。したがって、リセット線ＲＳＴａからフォトダイオードＤ１ａとトランジスタＴ１ａを経由して蓄積ノードに電流（フォトダイオードＤ１ａの順方向電流）が流れ（図８（ａ））、電位Ｖｉｎｔａは所定レベルにリセットされる。
　第１画素回路１０ａの蓄積期間では、クロック信号ＣＬＫａはハイレベル、リセット信号ＲＳＴａと読み出し信号ＲＷＳａはローレベルになる。このとき、トランジスタＴ１ａはオンする。このときにフォトダイオードＤ１ａに光が入射すると、蓄積ノードからトランジスタＴ１ａとフォトダイオードＤ１ａを経由してリセット線ＲＳＴａに電流（フォトダイオードＤ１ａのフォト電流）が流れ、蓄積ノードから電荷が引き抜かれる（図８（ｂ））。したがって、電位Ｖｉｎｔａは、クロック信号ＣＬＫａがハイレベルである期間（赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間）に入射した光の量に応じて下降する。
　第１画素回路１０ａの保持期間では、クロック信号ＣＬＫａ、リセット信号ＲＳＴａおよび読み出し信号ＲＷＳａはローレベルになる。このとき、トランジスタＴ１ａはオフする。このときにフォトダイオードＤ１ａに光が入射しても、トランジスタＴ１ａはオフしており、フォトダイオードＤ１ａとトランジスタＭ１のゲートの間は電気的に遮断されているので、電位Ｖｉｎｔａは変化しない（図８（ｃ））。
　第１画素回路１０ａの読み出し期間では、クロック信号ＣＬＫａとリセット信号ＲＳＴａはローレベル、読み出し信号ＲＷＳａは読み出し用のハイレベルになる。このとき、トランジスタＴ１ａはオフする。このとき電位Ｖｉｎｔａは、読み出し信号ＲＷＳａの電位の上昇量の（Ｃｑａ／Ｃｐａ）倍（ただし、Ｃｐａは第１画素回路１０ａの全体の容量値、ＣｑａはコンデンサＣ１ａの容量値）だけ上昇する。トランジスタＭ１ａは、ソースドライバ回路６に含まれるトランジスタ（図示せず）を負荷としたソースフォロワ増幅回路を構成し、電位Ｖｉｎｔａに応じて出力線ＯＵＴａを駆動する（図８（ｄ））。
　第２画素回路１０ｂは、第１画素回路１０ａと同様に動作する。電位Ｖｉｎｔｂは、リセット期間において所定レベルにリセットされ、蓄積期間ではクロック信号ＣＬＫｂがハイレベルである期間（赤外線ＬＥＤ３ｂの消灯期間）に入射した光の量に応じて下降し、保持期間では変化しない。読み出し期間では、電位Ｖｉｎｔｂは読み出し信号ＲＷＳｂの電位の上昇量の（Ｃｑｂ／Ｃｐｂ）倍（ただし、Ｃｐｂは第２画素回路１０ｂの全体の容量値、ＣｑｂはコンデンサＣ１ｂの容量値）だけ上昇し、トランジスタＭ１ｂは電位Ｖｉｎｔｂに応じて出力線ＯＵＴｂを駆動する。
　以上に示すように、本実施形態に係る第１画素回路１０ａは、１個のフォトダイオードＤ１ａ（光センサ）と、検知した光量に応じた電荷を蓄積する１個の蓄積ノードと、蓄積ノードに接続された制御端子を有するトランジスタＭ１ａ（読み出しトランジスタ）と、フォトダイオードＤ１ａを流れる電流の経路上に設けられ、クロック信号ＣＬＫに従いオン／オフするトランジスタＴ１ａ（保持用スイッチング素子）とを含んでいる。トランジスタＴ１ａは蓄積ノードとフォトダイオードＤ１ａの一端との間に設けられ、フォトダイオードＤ１ａの他端はリセット線ＲＳＴａに接続される。トランジスタＴ１ａは、クロック信号ＣＬＫａに従い、バックライト点灯時の検知期間でオンする。第２画素回路１０ｂは第１画素回路１０ａと同様の構成を有し、第２画素回路１０ｂに含まれるトランジスタＴ１ｂはバックライト消灯時の検知期間でオンする。
　このようにフォトダイオードＤ１ａを流れる電流の経路上にバックライト点灯時の検知期間でオンするトランジスタＴ１ａを設け、フォトダイオードＤ１ｂを流れる電流の経路上にバックライト消灯時の検知期間でオンするトランジスタＴ１ｂを設けることにより、バックライト点灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第１画素回路１０ａと、バックライト消灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第２画素回路１０ｂとを構成することができる。
　［バックライト３の構成例］
　ここで、本実施形態におけるバックライト３の構成について、いくつかの具体例を示して説明する。図１０～図１４は、バックライト３の構成例をそれぞれ示す分解斜視図である。図１５は、図１４に示すバックライト３の概略構成を示す断面図である。
　図１０～図１４に示すバックライト３では、導光板６４または７４の一方の面に２枚のレンズシート６１、６２および拡散シート６３が設けられ、他方の面には反射シート６５または７２が設けられている。
　図１０に示すバックライト３の場合、白色ＬＥＤ３ａを１次元状に配置したフレキシブルプリント基板６６が、導光板６４の側面に設けられている。赤外線ＬＥＤ３ｂは、回路基板６７上に２次元状に配置されている。この回路基板６７は、反射シート６５の背面側に設けられている。反射シート６５は、赤外光を透過し、可視光を反射するシートで形成されている。このようなシートとしては、例えばポリエステル系樹脂で形成された反射シートを用いることができる。
　図１１に示すバックライト３においても、白色ＬＥＤ３ａを１次元状に配置したフレキシブルプリント基板６６が、導光板６４の側面に設けられている。図１１に示すバックライト３は、導光板６４の他に、もう１枚の導光板６８を備えている。赤外線ＬＥＤ３ｂは、フレキシブル基板６９上に１次元状に配置された状態で、導光板６８の側面に設けられる。図１１に示すバックライト３においては、導光板６８の背面側に、反射シート７０が設けられている。反射シート７０は、赤外光を反射するシートで形成されている。図１１に示す構成のバックライト３によれば、白色ＬＥＤ３ａを光源として可視光を出射するバックライト（すなわち、レンズシート６１から反射シート６５まで）に、導光板６８、赤外線ＬＥＤ３ｂ、フレキシブル基板６９、および反射シート７０を追加することにより、可視光用のバックライト構造をそのまま用いて、可視光と赤外光との両方を出射するバックライト３を構成することができる。
　図１２に示すバックライト３においては、白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを混在して１次元状に配置したフレキシブルプリント基板７１が、導光板６４の側面に設けられている。白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとは、フレキシブルプリント基板７１上に、例えば交互に配置される。反射シート７２としては、可視光と赤外光の両方を反射するシートを使用する。このように、導光板６４の側面に沿って白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを混在して配置することにより、可視光用のバックライト構造をほぼそのまま用いて、可視光と赤外光との両方を出射するバックライト３を構成することができる。
　図１３に示すバックライト３においては、白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとが、同一の樹脂パッケージ１４内に一緒に封入されている。そして、この樹脂パッケージ１４が１次元状に配置されたフレキシブルプリント基板７３が、導光板６４の側面に設けられている。このように白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを１つの樹脂パッケージ１４内に封入することにより、狭いスペースに多数のＬＥＤ発光体を配置することができる。なお、１つの樹脂パッケージ１４内に白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを１個ずつ封入してもよく、複数個ずつ封入してもよい。
　図１４に示すバックライト３においては、白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを混在して１次元状に配置したフレキシブルプリント基板７１が、導光板７４の一方の側面に設けられている。導光板７４において、前記一方の側面に対向する側面にも、白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを混在して１次元状に配置したフレキシブルプリント基板７１が設けられている。
　図１５は、図１４に示したバックライト３の断面図である。導光板７４は、一方の側面から入射した白色光および赤外光と、反対側の側面から入射した白色光および赤外光とが伝搬するように加工されている。このように、導光板７４において対向する２つの側面に沿って、白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂとを配置することにより、これら２種類のＬＥＤが導光板７４およびその他のバックライト部材を共有することとなる。これにより、可視光と赤外光との両方を出射するバックライト３を、よりコンパクトな構造で実現することができる。
　［白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯／消灯タイミング］
　ここで、本実施形態の表示装置における、白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯／消灯タイミングについて、具体例を示しながら説明する。白色ＬＥＤ３ａと赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯／消灯タイミングは、バックライト制御回路１３からバックライト３へ供給される駆動電流ＣＳ３ａおよびＣＳ３ｂによって制御される。
　図１６～図１９は、バックライト制御回路１３からバックライト３へ出力される駆動電流ＣＳ３ａ，ＣＳ３ｂの例を示す信号波形図である。図１６～図１９において、白色ＬＥＤ３ａの点灯／消灯タイミングを制御する駆動電流ＣＳ３ａの波形を上段に示し、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯／消灯タイミングを制御する駆動電流ＣＳ３ｂの波形を下段に示す。
　図１６に示す例では、下段に示すように、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間（すなわち赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間）、上段に示すように、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がゼロとなる。なお、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間は、図３に示した時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１に相当する。また、この例では、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間以外の期間においては、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値は一定値Ｉ＿３ａに保たれている。なお、電流値Ｉ＿３ａとＩ＿３ｂの値は、白色ＬＥＤ３ａの電力と赤外線ＬＥＤ３ｂの電力との合計が常に一定となるように設定することが好ましい。
　図１７に示す例では、下段に示すように、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間（すなわち赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間）、上段に示すように、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値が、通常点灯時の電流値Ｉ＿３ａよりも低いＩ＿３ａ’となる。なお、この例においても、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間は、図３に示した時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１に相当する。また、この例においても、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間以外の期間においては、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値は一定値Ｉ＿３ａに保たれている。電流値Ｉ＿３ａおよびＩ＿３ａ’並びにＩ＿３ｂの値は、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯した際の、白色ＬＥＤ３ａの電力と赤外線ＬＥＤ３ｂの電力との合計の変動が大きくなり過ぎないように設定することが好ましい。
　図１８に示す例では、下段に示すように、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間（すなわち赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間）の開始と同時に、上段に示すように、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がゼロとなる。なお、この例においても、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間は、図３に示した時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１に相当する。また、この例においては、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間が終了した後においてもしばらくの間、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値はゼロに保たれる。例えば、図１８の例では、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間（図３に示した時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１）が終了した後、期間Ａ１のおよそ３倍に相当する長さの期間において、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がゼロに保たれている。なお、電流値Ｉ＿３ａとＩ＿３ｂの値は、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯した際の、白色ＬＥＤ３ａの電力と赤外線ＬＥＤ３ｂの電力との合計が、点灯直前に比較して変動しないように設定することが好ましい。また、図１８の例では、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯されてからしばらくの期間、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値はゼロとされているが、この電流値は、図１７に示したように、ゼロよりも大きく、かつ、通常点灯時の電流値Ｉ＿３ａよりも低い値としても良い。
　図１９に示す例では、下段に示すように、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間（すなわち赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯する期間）の開始よりも少し前に、上段に示すように、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がゼロとなる。図１９の例では、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がゼロとなってから、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯を開始するまでの時間は、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯している期間（図３に示した時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１）の長さとほぼ同じに設定されている。なお、この例においても、電流値Ｉ＿３ｂの駆動電流ＣＳ３ｂが赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給されている期間は、図３に示した時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１に相当する。また、この例においても、図１８の例と同様に、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間が終了した後においてもしばらくの間、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値はゼロに保たれる。例えば、図１９の例では、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間が終了してからも、期間Ａ１のおよそ３倍に相当する長さの期間において、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がゼロに保たれている。なお、図１９の例において、白色ＬＥＤ３ａを消灯する期間のタイミングおよび長さは、帰線期間等の表示に影響しない範囲内におさまれば、任意に設定することができる。なお、電流値Ｉ＿３ａとＩ＿３ｂの値は、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯した際の、白色ＬＥＤ３ａの電力と赤外線ＬＥＤ３ｂの電力との合計が、白色ＬＥＤ３ａ点灯時に比較して変動しないように設定することが好ましい。また、図１９の例でも、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯されてからしばらくの期間、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値はゼロとされているが、この電流値は、図１７に示したように、ゼロよりも大きく、かつ、通常点灯時の電流値Ｉ＿３ａよりも低い値としても良い。
　図２０は、図１６～図１９に示した例との比較例として、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯期間においても白色ＬＥＤ３ａを点灯させ続ける場合の、駆動電流ＣＳ３ａ，ＣＳ３ｂの信号波形図である。
　図１６に示した駆動電流ＣＳ３ａ，ＣＳ３ｂによるバックライト３の駆動と、図２０に示した比較例とを比べると、図１６に示した駆動電流による駆動の場合の方が、バックライト３において、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯している期間における瞬間的な電圧降下を防止することができる。これにより、白色ＬＥＤ３ａの輝度低下、赤外線ＬＥＤ３ｂの赤外線強度不足、または、駆動回路の動作不良等の不具合を防止することができる。また、図１６に示した例によれば、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯時に、白色ＬＥＤ３ａへの駆動電流の電流値をゼロとすることにより、その分だけ、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給する電流値Ｉ＿３ｂの上限を向上させることができる。これにより、赤外線ＬＥＤ３ｂの赤外線強度が向上するという利点がある。
　図１７に示した例においても、図１６に示した例と同様に、バックライト３において、赤外線ＬＥＤ３ｂが点灯している期間における瞬間的な電圧降下を抑制できる。これにより、白色ＬＥＤ３ａの輝度低下、赤外線ＬＥＤ３ｂの赤外線強度不足、または、駆動回路の動作不良等の不具合を防止することができる。また、図１６に示した例と同様に、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給する電流値Ｉ＿３ｂの上限を向上させることができ、赤外線ＬＥＤ３ｂの赤外線強度が向上するという利点がある。
　図１８に示した例においても、図１６および図１７に示した例と同様に、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給する電流値Ｉ＿３ｂの上限を向上させることができ、赤外線ＬＥＤ３ｂの赤外線強度が向上するという利点がある。また、図１８に示した例によれば、図３に示した期間Ａ２においても白色ＬＥＤ３ａが消灯しているので、期間Ａ２においてセンシングを行う第２センサ画素回路９ｂの出力信号が、白色ＬＥＤ３ａの出射光に影響されずに、ノイズ成分のみを含むこととなる。これにより、第１センサ画素回路９ａの出力信号から第２センサ画素回路９ｂの出力信号を差し引くことにより、より正確なセンサ出力を得ることができる。
　図１９に示した例においても、図１６～図１８に示した例と同様に、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給する電流値Ｉ＿３ｂの上限を向上させることができ、赤外線ＬＥＤ３ｂの赤外線強度が向上するという利点がある。また、図１９に示した例によれば、図１８に示した例と同様に、図３に示した期間Ａ２においても白色ＬＥＤ３ａが消灯しているので、より正確なセンサ出力を得ることができる。なおかつ、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯時（期間Ａ１の開始時）よりも前に、白色ＬＥＤ３ａが消灯しているので、期間Ａ１において赤外線ＬＥＤ３ｂから出射した光の反射光のみを検知することとなり、より正確なセンサ出力を得られるという利点もある。さらに、図１９に示した例によれば、図１６～図１８の例に比べて白色ＬＥＤ３ａの消灯期間が長いので、白色ＬＥＤ３ａの消費電力を下げることができるという利点もある。
　［バックライト制御回路１３の構成］
　ここで、図２１を参照しながら、本実施形態にかかるバックライト制御回路１３の構成の一例について説明する。図２１は、図１６に示す駆動電流によってバックライト３を制御するための、バックライト制御回路１３の概略構成を示す回路図である。
　図２１に示すように、バックライト制御回路１３は、外部の電源１８から電圧供給を受ける。バックライト制御回路１３は、電源制御回路１３１と、スイッチ素子１３２ａ，１３２ｂとを備えている。信号には、図２１に示すｏｎ／ｏｆｆ信号、ＷＣＮＴ信号、ＩＲＣＮＴ信号は、図１に示す制御信号ＣＳｂとしてバックライト制御回路１３へ与えられる。
　ｏｎ／ｏｆｆ信号は、電源制御回路１３１のオン／オフを制御する。ＷＣＮＴ信号は、スイッチ素子１３２ａのゲート電極へ与えられ、スイッチ素子１３２ａのオン／オフを制御する。ＩＲＣＮＴ信号は、スイッチ素子１３２ｂのゲート電極へ与えられ、スイッチ素子１３２ｂのオン／オフを制御する。ＷＣＮＴ信号とＩＲＣＮＴ信号とは、互いに極性が反転した信号である。したがって、ＷＣＮＴ信号とＩＲＣＮＴ信号とは、いずれか一方がオン（ハイレベル）であれば他方はオフ（ローレベル）となる。スイッチ素子１３２ａのソース電極は、抵抗Ｒ２に接続されている。スイッチ素子１３２ｂのソース電極は、抵抗Ｒ３に接続されている。スイッチ素子１３２ａ，１３２ｂのドレイン電極は、バックライト制御回路１３のＦＢ端子に接続されている。
　図２２は、バックライト制御回路１３の動作を示すタイミングチャートである。図２２に示すように、電源制御回路１３１の出力端子（Ｖ＿ｏｕｔ）からは、白色ＬＥＤ３ａおよび赤外線ＬＥＤ３ｂのアノードへ、常時、一定電圧Ｖａ［Ｖ］が印加される。そして、時刻ｔ１～ｔ２においては、ＷＣＮＴ信号がハイレベルであるのでスイッチ素子１３２ａがオンとなり、白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がハイレベル（この例では２０［ｍＡ］）となる。これにより、白色ＬＥＤ３ａは点灯状態（ＯＮ）となっている。このとき、ＩＲＣＮＴ信号はローレベルであるので、スイッチ素子１３２ｂはオフでなり、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給される駆動電流ＣＳ３ｂの電流値はローレベル（この例では０［ｍＡ］）となる。これにより、赤外線ＬＥＤ３ｂは消灯状態（ＯＦＦ）となっている。
　一方、時刻ｔ２においては、ＩＲＣＮＴ信号がローレベルからハイレベルへ切り替わると共に、ＷＣＮＴ信号がハイレベルからローレベルへ切り替わる。これにより、スイッチ白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がローレベル（この例では０［ｍＡ］）となり、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給される駆動電流ＣＳ３ｂの電流値がハイレベル（この例では１００［ｍＡ］）となる。これにより、時刻ｔ２～ｔ３において、白色ＬＥＤ３ａは消灯状態（ＯＦＦ）、赤外線ＬＥＤ３ｂは点灯状態（ＯＮ）となる。なお、この時刻ｔ２～ｔ３の期間が、図３に示す時刻ｔａ～ｔｂの期間Ａ１に相当する。
　時刻ｔ３においては、ＩＲＣＮＴ信号がハイレベルからローレベルへ切り替わると共に、ＷＣＮＴ信号がローレベルからハイレベルへ切り替わる。これにより、スイッチ白色ＬＥＤ３ａへ供給される駆動電流ＣＳ３ａの電流値がハイレベルとなり、赤外線ＬＥＤ３ｂへ供給される駆動電流ＣＳ３ｂの電流値がローレベルとなる。これにより、時刻ｔ３以降では、白色ＬＥＤ３ａは点灯状態（ＯＮ）、赤外線ＬＥＤ３ｂは消灯状態（ＯＦＦ）となる。
　以上のとおり、本実施形態にかかるバックライト制御回路１３は、一つの電源制御回路１３１によって白色ＬＥＤ３ａおよび赤外線ＬＥＤ３ｂの両方の点灯／消灯を制御可能に構成されている。したがって、例えば図２３Ａおよび図２３Ｂに比較例として示すように、白色ＬＥＤ３ａの点灯制御回路と、赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯制御回路とを別個に設ける場合と比べて、回路構成を簡略化することができる。なお、図２３Ａおよび図２３Ｂに示した回路例は、図２０に比較例として示したように、白色ＬＥＤ３ａを常時点灯させつつ、赤外線ＬＥＤ３ｂを一時的に点灯させるための点灯制御回路である。
　また、上述したように、本実施形態のバックライト制御回路１３においては、赤外線ＬＥＤ３ｂを期間Ａ１において点灯させる際に、白色ＬＥＤ３ｂへ供給する駆動電流ＣＳ３ｂの電流値を抑制するか、完全にゼロとする。これにより、赤外線ＬＥＤ３ｂを点灯させた際の瞬間的な電圧降下を抑制し、表示不良やタッチパネルの動作不良を防止することができるという利点がある。
　［第２の実施形態］
　図２４は、本発明の第２の実施形態に係る画素回路の回路図である。図２４に示す画素回路３０は、トランジスタＴ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ、フォトダイオードＤ１、および、コンデンサＣ１ａ、Ｃ１ｂを含んでいる。トランジスタＴ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｍ１ａ、Ｍ１ｂは、Ｎ型ＴＦＴである。図２４では、左半分が第１画素回路に相当し、右半分が第２画素回路に相当する。画素回路３０は、クロック線ＣＬＫａ、ＣＬＫｂ、リセット線ＲＳＴ、読み出し線ＲＷＳ、電源線ＶＤＤａ、ＶＤＤｂ、および、出力線ＯＵＴａ、ＯＵＴｂに接続される。
　図２４に示すように、フォトダイオードＤ１のアノードはリセット線ＲＳＴに接続され、カソードはトランジスタＴ１ａ、Ｔ１ｂのソースに接続される。トランジスタＴ１ａのゲートはクロック線ＣＬＫａに接続され、ドレインはトランジスタＭ１ａのゲートに接続される。トランジスタＭ１ａのドレインは電源線ＶＤＤａに接続され、ソースは出力線ＯＵＴａに接続される。コンデンサＣ１ａは、トランジスタＭ１ａのゲートと読み出し線ＲＷＳの間に設けられる。トランジスタＴ１ｂのゲートはクロック線ＣＬＫｂに接続され、ドレインはトランジスタＭ１ｂのゲートに接続される。トランジスタＭ１ｂのドレインは電源線ＶＤＤｂに接続され、ソースは出力線ＯＵＴｂに接続される。コンデンサＣ１ｂは、トランジスタＭ１ｂのゲートと読み出し線ＲＷＳの間に設けられる。画素回路３０では、トランジスタＭ１ａのゲートに接続されたノードが第１蓄積ノードとなり、トランジスタＭ１ｂのゲートに接続されたノードが第２蓄積ノードとなり、トランジスタＭ１ａ、Ｍ１ｂは読み出しトランジスタとして機能する。図２５は、画素回路３０のレイアウト図である。図２５の説明は、第１の実施形態と同じである。
　図２６は、画素回路３０の動作を示す図である。画素回路３０は、１フレーム期間に（ａ）赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時のリセット、（ｂ）赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の蓄積、（ｃ）赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時のリセット、（ｄ）赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時の蓄積、（ｅ）保持、および、（ｆ）読み出しを行う。
　図２７は、画素回路３０の信号波形図である。図２７において、Ｖｉｎｔａは第１蓄積ノードの電位（トランジスタＭ１ａのゲート電位）を表し、Ｖｉｎｔｂは第２蓄積ノードの電位（トランジスタＭ１ｂのゲート電位）を表す。図２７では、時刻ｔ１～時刻ｔ２が赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時のリセット期間、時刻ｔ２～時刻ｔ３が赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の蓄積期間、時刻ｔ４～時刻ｔ５が赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時のリセット期間、時刻ｔ５～時刻ｔ６が赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時の蓄積期間、時刻ｔ３～時刻ｔ４と時刻ｔ６～時刻ｔ７が保持期間、時刻ｔ７～時刻ｔ８が読み出し期間となる。
　赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時のリセット期間では、クロック信号ＣＬＫａはハイレベル、クロック信号ＣＬＫｂと読み出し信号ＲＷＳはローレベル、リセット信号ＲＳＴはリセット用のハイレベルになる。このときトランジスタＴ１ａはオンし、トランジスタＴ１ｂはオフする。したがって、リセット線ＲＳＴからフォトダイオードＤ１とトランジスタＴ１ａを経由して第１蓄積ノードに電流（フォトダイオードＤ１の順方向電流）が流れ（図２６（ａ））、電位Ｖｉｎｔａは所定レベルにリセットされる。
　赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の蓄積期間では、クロック信号ＣＬＫａはハイレベル、クロック信号ＣＬＫｂ、リセット信号ＲＳＴおよび読み出し信号ＲＷＳはローレベルになる。このときトランジスタＴ１ａはオフし、トランジスタＴ１ａはオフする。このときにフォトダイオードＤ１に光が入射すると、第１蓄積ノードからトランジスタＴ１ａとフォトダイオードＤ１を経由してリセット線ＲＳＴに電流（フォトダイオードＤ１のフォト電流）が流れ、第１蓄積ノードから電荷が引き抜かれる（図２６（ｂ））。したがって、電位Ｖｉｎｔａは、この期間（赤外線ＬＥＤ３ｂの点灯時間）に入射した光の量に応じて下降する。なお、この期間では電位Ｖｉｎｔｂは変化しない。
　赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時のリセット期間では、クロック信号ＣＬＫｂはハイレベル、クロック信号ＣＬＫａと読み出し信号ＲＷＳはローレベル、リセット信号ＲＳＴはリセット用のハイレベルになる。このときトランジスタＴ１ａはオフし、トランジスタＴ１ｂはオンする。したがって、リセット線ＲＳＴからフォトダイオードＤ１とトランジスタＴ１ｂを経由して第２蓄積ノードに電流（フォトダイオードＤ１の順方向電流）が流れ（図２６（ｃ））、電位Ｖｉｎｔｂは所定レベルにリセットされる。
　赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時の蓄積期間では、クロック信号ＣＬＫｂはハイレベル、クロック信号ＣＬＫａ、リセット信号ＲＳＴおよび読み出し信号ＲＷＳはローレベルになる。このときトランジスタＴ１ａはオフし、トランジスタＴ１ｂはオンする。このときにフォトダイオードＤ１に光が入射すると、第２蓄積ノードからトランジスタＴ１ｂとフォトダイオードＤ１を経由してリセット線ＲＳＴに電流（フォトダイオードＤ１のフォト電流）が流れ、第２蓄積ノードから電荷が引き抜かれる（図２６（ｄ））。したがって、電位Ｖｉｎｔｂは、この期間（赤外線ＬＥＤ３ｂの消灯時間）に入射した光の量に応じて下降する。なお、この期間では電位Ｖｉｎｔａは変化しない。
　保持期間では、クロック信号ＣＬＫａ、ＣＬＫｂ、リセット信号ＲＳＴおよび読み出し信号ＲＷＳはローレベルになる。このとき、トランジスタＴ１ａ、Ｔ１ｂはオフする。このときにフォトダイオードＤ１に光が入射しても、トランジスタＴ１ａ、Ｔ１ｂはオフしており、フォトダイオードＤ１とトランジスタＭ１ａ、Ｍ１ｂのゲートの間は電気的に遮断されているので、電位Ｖｉｎｔａ、Ｖｉｎｔｂは変化しない（図２６（ｅ））。
　読み出し期間では、クロック信号ＣＬＫａ、ＣＬＫｂとリセット信号ＲＳＴはローレベル、読み出し信号ＲＷＳは読み出し用のハイレベルになる。このときトランジスタＴ１ａ、Ｔ１ｂはオフする。このときに電位Ｖｉｎｔａ、Ｖｉｎｔｂは、読み出し信号ＲＷＳの電位の上昇分だけ上昇し、トランジスタＭ１ａのドレイン－ソース間に電位Ｖｉｎｔａに応じた量の電流Ｉａが流れ、トランジスタＭ１ｂのドレイン－ソース間に電位Ｖｉｎｔｂに応じた量の電流Ｉｂが流れる（図２６（ｆ））。電流Ｉａは出力線ＯＵＴａを経由してソースドライバ回路６に入力され、電流Ｉｂは出力線ＯＵＴｂを経由してソースドライバ回路６に入力される。
　以上に示すように、本実施形態に係る画素回路３０は、第１の実施形態に係る第１および第２画素回路１０ａ、１０ｂの間で１個のフォトダイオードＤ１（光センサ）を共有した構成を有する。共有されたフォトダイオードＤ１のカソードは、第１画素回路相当部分に含まれるトランジスタＴ１ａのソースと、第２画素回路相当部分に含まれるトランジスタＴ１ｂのソースに接続される。
　画素回路３０によれば、第１の実施形態に係る第１および第２画素回路１０ａ、１０ｂと同様に、赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の光量と赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時の光量を検知することができる。これにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、２種類の画素回路間で１個のフォトダイオードＤ１を共有することにより、フォトダイオードの感度特性のばらつきの影響をキャンセルして、赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の光量と赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時の光量の差を正確に求めることができる。また、フォトダイオードの個数を減らし、開口率を高くして、センサ画素回路の感度を高くすることができる。
　また、本実施形態においても、バックライト制御回路１３が、赤外線ＬＥＤ３ｂを期間Ａ１において点灯させる際に、白色ＬＥＤ３ｂへ供給する駆動電流ＣＳ３ｂの電流値を抑制するか、完全にゼロとする。これにより、赤外線ＬＥＤ３ｂを点灯させた際の瞬間的な電圧降下を抑制し、表示不良やタッチパネルの動作不良を防止することができるという利点がある。
　［第３の実施形態］
　本発明の第３の実施形態について、以下に説明する。
　本実施形態にかかる表示装置は、第１センサ画素回路９ａおよび第２センサ画素回路９ｂの内部構成が、第１の実施形態とは異なっている。
　図２８Ａ～図２８Ｅに、本実施形態にかかる第１センサ画素回路９ａおよび第２センサ画素回路９ｂとして用いられる回路構成の具体例を、それぞれ示す。図２８Ａ～図２８Ｅに示す第１画素回路１１ａ～１７ａは、第１の実施形態に係る第１画素回路１０ａに対して以下の変形を行うことにより得られる。第２画素回路１１ｂ～１７ｂは、第１の実施形態に係る第２画素回路１０ｂに対して同じ変形を行うことにより得られる。
　図２８Ａに示す第１画素回路１１ａは、第１画素回路１０ａに含まれるコンデンサＣ１ａをＰ型ＴＦＴであるトランジスタＴＣａに置換したものである。第１画素回路１１ａでは、トランジスタＴＣａのドレインはトランジスタＴ１ａのドレインに接続され、ソースはトランジスタＭ１ａのゲートに接続され、ゲートは読み出し線ＲＷＳａに接続される。このように接続されたトランジスタＴＣａは、読み出し線ＲＷＳａに読み出し用のハイレベルが印加されたときに、元の画素回路よりも蓄積ノードの電位を大きく変化させる。したがって、強い光が入射したときの蓄積ノードの電位と弱い光が入射したときの蓄積ノードの電位との差を増幅して、画素回路１１ａの感度を向上させることができる。第２の実施形態で説明した回路について同様の変形を行うと、図３３Ａに示す画素回路３１が得られる。
　図２８Ｂに示す第１画素回路１２ａは、第１画素回路１０ａに含まれるフォトダイオードＤ１をフォトトランジスタＴＤａに置換したものである。これにより、第１画素回路１２ａに含まれるトランジスタはすべてＮ型となる。したがって、Ｎ型トランジスタだけを製造できる片チャンネルプロセスを用いて、第１画素回路１２ａを製造することができる。第２の実施形態について同様の変形を行うと、図３３Ｂに示す画素回路３２が得られる。
　図２８Ｃに示す第１画素回路１５ａは、第１画素回路１０ａにトランジスタＴＳａを追加したものである。トランジスタＴＳａは、Ｎ型ＴＦＴであり、選択用スイッチング素子として機能する。第１画素回路１５ａでは、トランジスタＭ１ａのソースは、トランジスタＴＳａのドレインに接続される。トランジスタＴＳａのソースは出力線ＯＵＴａに接続され、ゲートは選択線ＳＥＬａに接続される。選択信号ＳＥＬａは、第１画素回路１５ａから読み出しを行うときにハイレベルになる。これにより、画素回路のバリエーションが得られる。第２の実施形態について同様の変形を行うと、図３３Ｃに示す画素回路３５が得られる。
　図２９は、センサ駆動モードにおける第１画素回路１５ａの動作を示す図である。図３０は、第１画素回路１５ａの信号波形図である。読み出し以外のときには、選択信号ＳＥＬａはローレベルになり、トランジスタＴＳａはオフし、第１画素回路１５ａは第１画素回路１０ａと同様に動作する（図２９（ａ）～（ｃ））。読み出し時には、選択信号ＳＥＬａはハイレベルになり、トランジスタＴＳａはオンする。このとき、トランジスタＭ１ａのドレイン－ソース間に電位Ｖｉｎｔａに応じた量の電流Ｉａが流れる（図２９（ｄ））。
　図２８Ｄに示す第１画素回路１６ａは、第１画素回路１０ａにトランジスタＴＲａを追加したものである。トランジスタＴＲａは、Ｎ型ＴＦＴであり、リセット用スイッチング素子として機能する。第１画素回路１６ａでは、トランジスタＴＲａのソースにはローレベル電位ＶＳＳが印加され、ドレインはトランジスタＭ１ａのゲートに接続され、ゲートはリセット線ＲＳＴａに接続される。また、フォトダイオードＤ１ａのアノードにはローレベル電位ＣＯＭが印加される。これにより、画素回路のバリエーションが得られる。第２の実施形態について同様の変形を行うと、図３３Ｄに示す画素回路３６が得られる。
　図３１は、センサ駆動モードにおける第１画素回路１６ａの動作を示す図である。リセット時には、リセット信号ＲＳＴａはハイレベルになり、トランジスタＴＲａはオンし、蓄積ノードの電位（トランジスタＭ１ａのゲート電位）はローレベル電位ＶＳＳにリセットされる（図３１（ａ））。リセット以外のときには、リセット信号ＲＳＴａはローレベルになり、トランジスタＴＲｂはオフする（図３１（ｂ）～（ｄ））。
　図２８Ｅに示す第１画素回路１７ａは、第１画素回路１０ａに上記トランジスタＴＳａ、ＴＲａを追加したものである。トランジスタＴＳａ、ＴＲａの接続形態は、第１画素回路１５ａ、１６ａと同じである。これにより、画素回路のバリエーションが得られる。第２の実施形態について同様の変形を行うと、図３３Ｅに示す画素回路３７が得られる。
　図３２は、センサ駆動モードにおける第１画素回路１７ａの動作を示す図である。リセット時には、リセット信号ＲＳＴａはハイレベルになり、トランジスタＴＲａはオンし、蓄積ノードの電位（トランジスタＭ１ａのゲート電位）はハイレベル電位ＶＤＤにリセットされる（図３２（ａ））。読み出し時には、選択信号ＳＥＬａはハイレベルになり、トランジスタＴＳａはオンする。このとき、トランジスタＭ１ａのドレイン－ソース間に電位Ｖｉｎｔａに応じた量の電流Ｉａが流れる（図３２（ｄ））。リセットおよび読み出し以外のときには、リセット信号ＲＳＴａと選択信号ＳＥＬａは、ローレベルになる（図３２（ｂ）および（ｃ））。
　以上に示すように、本実施形態にかかる表示装置によれば、赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第１センサ画素回路と、赤外線ＬＥＤ３ｂ消灯時の検知期間では光を検知し、それ以外では検知した光量を保持する第２センサ画素回路とを設け、センサ画素回路の外部で２種類の光量の差を求めれば、赤外線ＬＥＤ３ｂ点灯時の光量とバックライト消灯時の光量の差を検知できる。これにより、光環境に依存しない入力機能を提供することができる。
　また、本実施形態においても、バックライト制御回路１３が、赤外線ＬＥＤ３ｂを期間Ａ１において点灯させる際に、白色ＬＥＤ３ｂへ供給する駆動電流ＣＳ３ｂの電流値を抑制するか、完全にゼロとする。これにより、赤外線ＬＥＤ３ｂを点灯させた際の瞬間的な電圧降下を抑制し、表示不良やタッチパネルの動作不良を防止することができるという利点がある。
　［他の実施形態］
　以上、本発明についてのいくつかの実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態にのみ限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
　例えば、上述の実施形態では、センサ画素回路を第１センサ画素回路９ａと第２センサ画素回路９ｂとに分けて、図３に示した期間Ａ１においては第１センサ画素回路９ａで光を検知し、期間Ｂ１においては第２センサ画素回路９ｂで光を検知し、検知された光量の差を求める構成とした。しかしながら、本発明の実施に際しては、必ずしもこのようにセンサ画素回路を分けてその差分を求める構成としなくても良い。すなわち、画素領域４の全てのセンサ画素回路が図３に示した期間Ａ１において光を検知するようにし、そこで検知された光量を、他のセンサ画素回路との差分を求めることなく、センサ出力としてそのまま用いる構成としても良い。
　本発明は、非可視光を利用した光センサ機能を有する表示装置として、産業上利用可能である。

Claims (12)

  1. 　アクティブマトリクス基板と、
    　前記アクティブマトリクス基板の画素領域に設けられた光センサと、
    　前記画素領域に画像を表示させるための可視光光源と、
    　前記光センサで反射光を検出するための非可視光光源と、
    　前記可視光光源および前記非可視光光源の点灯および消灯を制御する光源制御回路とを備え、
    　前記光源制御回路が、前記非可視光光源が点灯している期間に、前記可視光光源へ供給する駆動電流を、前記非可視光光源の消灯時に当該可視光光源へ供給する駆動電流よりも減少させるよう構成されている、表示装置。
  2. 　前記非可視光光源の点灯時における当該非可視光光源の電力と前記可視光光源の電力との和が、前記非可視光光源の消灯時における当該非可視光光源の電力と前記可視光光源の電力との和に等しい、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記可視光光源へ供給する駆動電流を減少させる期間の長さが、前記非可視光光源の点灯期間よりも長い、請求項１に記載の表示装置。
  4. 　前記光源制御回路が、前記可視光光源へ供給する駆動電流を減少させる期間を、前記非可視光光源の点灯よりも前に開始する、請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記光源制御回路が、
    　前記可視光光源の第１の端子と、前記非可視光光源の第１の端子とに接続され、当該可視光光源および非可視光光源へ定電圧を供給する電源制御回路と、
    　前記可視光光源の第２の端子と抵抗との間に接続された第１のスイッチング素子と、
    　前記非可視光光源の第２の端子と抵抗との間に接続された第２のスイッチング素子とを備えた、請求項１～４のいずれか一項に記載の表示装置。
  6. 　前記可視光光源が白色ＬＥＤである、請求項１～５のいずれか一項に記載の表示装置。
  7. 　前記非可視光光源が赤外線ＬＥＤである、請求項１～６のいずれか一項に記載の表示装置。
  8. 　前記光センサへ、センサ駆動信号を供給するセンサ駆動回路と、
    　前記センサ駆動信号に従って前記光センサから読み出された信号を増幅し、光センサ信号として出力するアンプ回路と、
    　前記アンプ回路から出力された光センサ信号を処理する信号処理回路とをさらに備え、
    　前記光センサには、
    　前記センサ駆動信号に従い、前記非可視光光源点灯時の蓄積期間で受光量に応じた電荷を蓄積し、読み出し期間が到来すると蓄積電荷に応じたセンサ信号を出力する第１センサ画素回路と、
    　前記センサ駆動信号に従い、前記非可視光光源消灯時の蓄積期間で受光量に応じた電荷を蓄積し、読み出し期間が到来すると蓄積電荷に応じたセンサ信号を出力する第２センサ画素回路とが含まれ、
    　前記信号処理回路が、前記第１センサ画素回路から出力されたセンサ信号と、前記第２センサ画素回路から出力されたセンサ信号との差分を求める、請求項１～７のいずれか一項に記載の表示装置。
  9. 　前記第１および第２センサ画素回路のそれぞれは、
    　１個の受光素子と、
    　検知した光量に応じた電荷を蓄積する１個の蓄積ノードと、
    　前記蓄積ノードに電気的に接続可能な制御端子を有する読み出しトランジスタと、
    　前記受光素子を流れる電流の経路上に設けられ、前記制御信号に従いオン／オフする保持用スイッチング素子とを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の表示装置。
  10. 　前記第１および第２センサ画素回路のそれぞれにおいて、
    　前記保持用スイッチング素子は、前記蓄積ノードと前記受光素子の一端との間に設けられ、
    　前記受光素子の他端はリセット線に接続されている、請求項９に記載の表示装置。
  11. 　前記第１および第２センサ画素回路は、１個の受光素子を共有し、
    　前記受光素子の一端は前記第１および第２センサ画素回路にそれぞれ含まれる保持用スイッチング素子の一端に接続され、他端は前記リセット線に接続されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の表示装置。
  12. 　前記アクティブマトリクス基板に対向する対向基板と、
    　前記アクティブマトリクス基板と対向基板との間に挟持された液晶とをさらに備えた、請求項１～１１のいずれか一項に記載の表示装置。
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