[發(fā)明專利]顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980138424.1
• 申請(qǐng)日: 2009-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102165363A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杉山裕昭;前田和宏;白木一郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 夏普株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02F1/133
• 分類號(hào): G02F1/133;G02F1/1368;G06T1/00;G09G3/20;G09G3/36
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)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)明涉及在顯示區(qū)域中具有光傳感器的顯示裝置。

背景技術(shù)

存在在液晶顯示裝置的像素電路中具備光傳感器的結(jié)構(gòu)的裝置，正在嘗試應(yīng)用于指紋認(rèn)證和觸摸面板。

圖7表示專利文獻(xiàn)1所述的這種顯示裝置具有的顯示區(qū)域的結(jié)構(gòu)和對(duì)該顯示區(qū)域進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電路塊。

在顯示區(qū)域中，構(gòu)成陣列的像素18，除了由液晶電容CLC、輔助電容C2、TFTM4等構(gòu)成的顯示電路之外，還包括傳感器電路10。傳感器電路10包括n溝道型放大器TFTM1、光傳感器D1和電容C1。

在顯示電路中，TFTM4的柵極與柵極線GL連接，TFTM4的源極與數(shù)據(jù)線6′連接。液晶電容CLC形成在與TFTM4的漏極連接的像素電極和被施加有共用電壓VCOM的共用電極之間。輔助電容C2形成在像素電極和共用配線TFTCOM之間。

柵極線GL和共用配線TFTCOM由柵極驅(qū)動(dòng)器15驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)線6′由源極驅(qū)動(dòng)器14驅(qū)動(dòng)。

在傳感器電路10中，光傳感器D1的陰極和電容C1的一端相互連接，放大器TFTM1的柵極與光傳感器D1和電容C1的連接點(diǎn)連接。放大器TFTM1的漏極與數(shù)據(jù)線6′連接，TFTM1的源極與傳感器輸出配線6連接。在設(shè)置在數(shù)據(jù)信號(hào)的寫(xiě)入期間外的驅(qū)動(dòng)期間中，數(shù)據(jù)線6′經(jīng)由未圖示的開(kāi)關(guān)由傳感器讀出驅(qū)動(dòng)器17驅(qū)動(dòng)，傳感器輸出配線6的電壓由傳感器讀出驅(qū)動(dòng)器17讀取。

光傳感器D1的陽(yáng)極與復(fù)位配線RST連接，電容C1的另一端與行選擇配線RS連接。復(fù)位配線RST和行選擇配線RS由傳感器行驅(qū)動(dòng)器16驅(qū)動(dòng)。

圖8表示具體地構(gòu)成上述傳感器電路10時(shí)的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)。放大器TFTM1的漏極與數(shù)據(jù)線6′連接，在傳感器驅(qū)動(dòng)期間被施加來(lái)自讀出驅(qū)動(dòng)器17的電壓Vdd。放大器TFTM1的源極向傳感器輸出配線6輸出傳感器輸出電壓Vout。在放大器TFTM1的柵極與漏極之間形成有電容Cagd，在放大器TFTM1的柵極與源極之間形成有電容Cags。

光傳感器D1由pin光電二極管構(gòu)成。光傳感器D1的陽(yáng)極A被施加來(lái)自復(fù)位配線RST的電壓Vrst。

電容C1具有電容值Cst，上述另一端被施加來(lái)自行選擇配線RS的電壓Vrw。

將放大器TFTM1的柵極、光傳感器D1的陰極和電容C1的一端的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)NetA。

接著，使用圖9，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的傳感器電路10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

在傳感器驅(qū)動(dòng)期間，數(shù)據(jù)線6′被從源極驅(qū)動(dòng)器14切離，與傳感器讀出驅(qū)動(dòng)器17連接。在傳感器驅(qū)動(dòng)期間的初始的時(shí)刻t1，使從傳感器行驅(qū)動(dòng)器16向復(fù)位配線RST施加的電壓Vrst為高電平(例如0V)，光傳感器D1在正方向上導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)NetA的電位VnetA成為高電平(例如0V)。另外，此時(shí)，從傳感器行驅(qū)動(dòng)器16向行選擇配線RS施加的電壓Vrw成為低電平(例如0V)。從傳感器讀出驅(qū)動(dòng)器17向數(shù)據(jù)線6′施加的電壓Vdd例如被設(shè)定為直流電壓的15V。

接著，在時(shí)刻t2，傳感器行驅(qū)動(dòng)器16使電壓Vrst為低電平(例如，-10V)。此時(shí)，由于陽(yáng)極A的電位變得比陰極K低，所以光傳感器D1成為逆偏壓狀態(tài)。

從時(shí)刻t2起開(kāi)始充電期間T1。在充電期間T1中，對(duì)節(jié)點(diǎn)NetA進(jìn)行與向光傳感器D1照射的光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的充電。當(dāng)將光照射在光傳感器D1上時(shí)，從陰極K向陽(yáng)極A流動(dòng)的泄漏電流根據(jù)照射光的強(qiáng)度而變化。由于在亮部泄漏電流大，陽(yáng)極A即電位VnetA急速地降低，由于在暗部泄漏電流小，電位VnetA緩慢減少。

在充電期間T1結(jié)束的時(shí)刻t3，傳感器行驅(qū)動(dòng)器16使電壓Vrw為高電平(例如20V)。這樣，通過(guò)由電容C1進(jìn)行的電容耦合，將電位VnetA從負(fù)電位上升到正電位，亮部和暗部的電位差得到保持。此時(shí)，雖然放大器TFTM1導(dǎo)通，但是因通過(guò)由電容Cagd和電容Cags進(jìn)行的電容耦合而得到的自舉效果，電位VnetA即放大器TFTM1的柵極電位被升高。因此，與無(wú)自舉效果的情況相比，放大器TFTM1從源極輸出高的輸出電壓Vout。從時(shí)刻t3起開(kāi)始傳感器輸出的輸出期間T2。

使全電容值Ctotal為Ctotal＝Cdgs+Cst+Cagd+Cags(其中，右邊的各電容值用電容名替代)，

當(dāng)α＝Cst/Ctotal時(shí)，由電壓Vrw引起的電位VnetA的升壓量ΔVnetA為ΔVnetA＝α×Vrw_p-p。其中，Vrw_p-p是Vrw的峰間電壓，在上述例中是20V。