[發(fā)明專利]顯示裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880102342.7
• 申請日: 2008-08-13
• 公開（公告）號: CN101779299A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加藤浩巳;C·布朗
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H01L31/10
• 分類號: H01L31/10;H04N5/335;G09G3/36;G01J1/42;G02F1/133;G09G3/20
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在像素內(nèi)具有光電二極管等光檢測元件的帶有光傳感器的顯示裝置。

背景技術(shù)

以往提出的帶有光傳感器的顯示裝置的方案是例如能夠通過在像素區(qū)域外具備光電二極管等光檢測元件來檢測周圍光的明亮度。帶有這樣的光傳感器的顯示裝置，例如能夠根據(jù)周圍光的明亮度調(diào)整背光源的光量，用于便攜式信息顯示終端等。此外還提出的方案是帶有圖像獲取功能的顯示裝置，能夠通過在像素區(qū)域內(nèi)具備光檢測元件，獲取接近顯示器的物體的圖像。通常使用帶有這樣的圖像獲取功能的顯示裝置作為雙向通信用顯示裝置或帶有觸摸面板功能的顯示裝置。

上述現(xiàn)有的顯示裝置中，在有源矩陣基板中通過半導(dǎo)體工藝形成信號線和掃描線、TFT(Thin?Film?Transistor：薄膜晶體管)、像素電極等公知的結(jié)構(gòu)要素時，同時在有源矩陣基板的像素區(qū)域內(nèi)或像素區(qū)域外形成作為光檢測元件的光電二極管(參照日本特開2006-3857號公報)。

上述現(xiàn)有的具備光傳感器的顯示裝置當(dāng)然也被預(yù)定搭載在便攜式電話、個人計算機或PDA(Personal?Digital?Assistant：個人數(shù)字助理)等移動設(shè)備上。這樣，在搭載于移動設(shè)備的情況下，特別是為了能夠通過光傳感器高精度地進行明亮度的檢測會期望較大的光傳感器的動態(tài)范圍。

為了提高光傳感器的動態(tài)范圍，也需要提高光檢測元件自身的動態(tài)范圍。然而，一般而言，光檢測元件性能的提高需要改變制造工藝等，因此并不容易。

在具備光電二極管作為光檢測元件的光傳感器中，一般是使來自光電二極管的輸出電流對電容器充電的方式。在該情況下，電容器的?電位變化成為光傳感器的輸出。為了增大光傳感器的動態(tài)范圍(即，電容器的電位變化量)，可以使電容器的充電時間可變，或者使電容器的電容可變。然而，根據(jù)應(yīng)用光傳感器的設(shè)備不同，也存在限制充電期間的情況。特別是，應(yīng)用在要求高速響應(yīng)的指向裝置(例如觸摸面板)中等的情況下，沒有留下使充電期間可變的剩余時間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種帶有光傳感器的顯示裝置，特別是使上述光傳感器的動態(tài)范圍擴大的顯示裝置。

本發(fā)明的特征在于，通過使光傳感器的電容器的偏置電位變化從而使電容器的電容變化。由此能夠提供光傳感器的制造工藝無需較大變更即可擴大動態(tài)范圍的光傳感器。此外還具有不變更電容器的充電期間，因此也不會損害高速響應(yīng)性能的優(yōu)點。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供帶有光傳感器的顯示裝置，特別是擴大了動態(tài)范圍的顯示裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明一個實施方式的顯示裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示本發(fā)明一個實施方式的顯示裝置中的一個像素的結(jié)構(gòu)的等效電路圖。

圖3是表示在高電容模式下，連接點INT的電位V_INT根據(jù)施加于配線RST、RWS的信號而變化的狀態(tài)的時序圖。

圖4是分別表示復(fù)位信號和讀出信號波形的時序圖。

圖5是表示本實施方式的光傳感器所包括的電容器的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。

圖6(a)是表示在光傳感器的電容器的偏置電位V_CAP比PN結(jié)的閾電位V_T低的狀態(tài)下的能帶。此外，圖6(b)是表示電容器的偏置電位V_CAP比PN結(jié)的閾電位V_T高的狀態(tài)下的能帶。

圖7(a)和圖7(b)是圖6(a)的狀態(tài)和圖6(b)的狀態(tài)的各自的等效電路圖。

圖8是表示光傳感器的電容器的偏置電位V_CAP與電容器的電容?C_INT之間關(guān)系的曲線圖。

圖9是表示包括1個開關(guān)元件的光傳感器的結(jié)構(gòu)的等效電路圖。

圖10是表示在低電容模式下，連接點INT的電位V_INT根據(jù)施加于配線RST、RWS的信號而變化的狀態(tài)的時序圖。

圖11是分別表示第一實施方式的光傳感器在低電容模式時的復(fù)位信號與讀出信號的波形的一個例子的時序圖。

圖12是分別表示第一實施方式的光傳感器在低電容模式時的復(fù)位信號與讀出信號的波形的另一個例子的時序圖。

圖13是分別表示第一實施方式的光傳感器在低電容模式時的復(fù)位信號與讀出信號的波形的再另一個例子的時序圖。

圖14是表示本實施方式的光傳感器所包括的電容器的結(jié)構(gòu)的另一個例子的截面示意圖。

圖15是表示在本發(fā)明一個實施方式的顯示裝置中的傳感器驅(qū)動時序的時序圖。

圖16是表示傳感器像素讀出電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電路圖。