專利名稱：內(nèi)置光傳感器的顯示面板和使用它的顯示裝置的制作方法
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、能夠用作掃描儀或觸摸面板 的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，和使用它的顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，提出了例如通過在像素區(qū)域內(nèi)具備光電二極管等光檢測元件，而能夠 取得接近顯示器的物體的圖像的、帶有圖像取得功能的顯示裝置(例如參照日本特開 2007-81870號公報(bào))。像素區(qū)域內(nèi)的光檢測元件，是在有源矩陣基板上，用公知的半導(dǎo)體工 藝形成信號線和掃描線、TFT(Thin Film Transistor 薄膜晶體管)、像素電極等公知的構(gòu) 成元件時(shí)同時(shí)形成的。這樣的帶有圖像取得功能的顯示裝置，預(yù)想應(yīng)用為雙方向通信用顯 示裝置、或帶有觸摸面板功能的顯示裝置。一般而言，光電二極管等光檢測元件，因環(huán)境溫度的變化和信號配線的寄生電容 等各種影響，而在其輸出中包括噪聲成分。特別是，光電二極管的情況下，輸出電流因周圍 溫度的變化而變化。于是，上述專利文獻(xiàn)1中，公開了為了檢測出噪聲成分，而在像素區(qū)域 外設(shè)置遮光傳感器的結(jié)構(gòu)。所謂遮光傳感器，是與像素區(qū)域內(nèi)的光檢測元件相同的元件，但 是對受光面遮光使光不會入射。通過這樣對受光面遮光，來自遮光傳感器的輸出的變動，表 示因環(huán)境溫度的變化或其他影響而產(chǎn)生的噪聲成分。從而，通過使用上述遮光傳感器的輸 出對像素區(qū)域內(nèi)的光檢測元件的輸出進(jìn)行校正，可以得到降低了噪聲成分影響的傳感器輸 出O日本特開2007-81870號公報(bào)中公開的現(xiàn)有的顯示裝置中，如該公報(bào)的圖1、圖3、 圖5所示，遮光傳感器至少沿著顯示區(qū)域的四邊中的一邊設(shè)置在顯示區(qū)域的外部。然后， 使用各遮光傳感器的輸出信號，對配置在同一行或列的圖像取得傳感器的拍攝信號進(jìn)行校 正。例如，日本特開2007-81870號公報(bào)的圖1中公開的結(jié)構(gòu)中，從配置在顯示區(qū)域的第一 行的圖像取得傳感器的拍攝信號，減去來自第一行的遮光傳感器的輸出信號，由此得到除 去了噪聲成分的拍攝信號。

發(fā)明內(nèi)容
但是，顯示區(qū)域上的溫度分布不一定是均勻的。例如，顯示裝置中的主要的熱源， 是背光源和驅(qū)動電路(放大器等)。即，顯示裝置根據(jù)與熱源的距離和構(gòu)成部件的熱傳導(dǎo)率 的差異等而存在溫度傾斜。因此，一般而言，位于這些熱源附近的圖像取得傳感器，容易受 到從熱源發(fā)生的熱的影響。另一方面，位于遠(yuǎn)離熱源的位置的圖像取得傳感器，幾乎不受到 熱源的影響。此外，將內(nèi)置光傳感器的顯示面板作為觸摸面板使用的情況下，如果手指的溫 度比面板的表面溫度更高，則用手指觸摸的場所的溫度比沒有用手指觸摸的場所更高。反 之，如果手指的溫度比面板表面溫度更低，則用手指觸摸的場所的溫度比沒有用手指觸摸 的場所的溫度更低。從而，上述現(xiàn)有的顯示裝置中，存在以下問題例如從熱源到校正對象 的圖像取得傳感器的距離、和從熱源到遮光傳感器的距離不同的情況下，或者用手指觸摸
3圖像取得傳感器上而沒有用手指觸摸遮光傳感器上的情況下，不能夠精度良好地除去噪聲 成分。此外，因?yàn)榕渚€的寄生電容等也包括在噪聲成分中，所以存在以下問題僅從與傳感 器輸出端的配線距離相互不同的多個(gè)圖像取得傳感器的拍攝信號中減去來自遮光傳感器 的輸出信號，不能夠精度良好地除去因配線的寄生電容引起的噪聲成分。本發(fā)明鑒于這樣的問題，目的在于提供一種不受到與熱源的距離、用手指觸摸的 區(qū)域、與傳感器輸出端的距離影響，而能夠精度良好地除去顯示區(qū)域內(nèi)的圖像取得傳感器 的拍攝信號的噪聲成分的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，和使用它的顯示裝置。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其具有有源矩陣基板，該 有源矩陣基板具有以矩陣狀配置有像素的像素區(qū)域，在上述像素區(qū)域的至少一部分中形成 有光傳感器，其特征在于上述像素區(qū)域內(nèi)的光傳感器包括圖像取得用傳感器和被遮光的 遮光傳感器，上述內(nèi)置光傳感器的顯示面板還包括校正電路，該校正電路使用來自上述遮 光傳感器的傳感器輸出，對上述圖像取得用光傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。其中，校正電 路可以配置在面板內(nèi)(有源矩陣基板上)，也可以配置在面板外。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不受到與熱源的距離、用手指觸摸的區(qū)域、與傳感器輸 出端的距離影響，而能夠精度良好地除去顯示區(qū)域內(nèi)的圖像取得傳感器的拍攝信號的噪聲 成分的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，和使用它的顯示裝置。


圖1是表示具備本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板的有源矩陣基板的概略 結(jié)構(gòu)的框圖。圖2A是表示像素區(qū)域中的1個(gè)傳感像素的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2B是圖2A中的A-A，向視截面圖。圖3A是表示像素區(qū)域中的1個(gè)遮光傳感器像素的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。圖3B是圖3A中的A-A，向視截面圖。圖4是本實(shí)施方式的光傳感器的等價(jià)電路圖。圖5是表示本實(shí)施方式中的傳感像素和遮光傳感器像素的配置的一個(gè)例子的示 意圖。圖6A是表示圖5所示的像素配置的結(jié)構(gòu)中用于對傳感像素的傳感器輸出進(jìn)行校 正的電路結(jié)構(gòu)的電路圖。圖6B是表示圖6A所示的開關(guān)的開關(guān)時(shí)序的時(shí)序圖。圖7A是表示本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板的結(jié)構(gòu)例的截面圖。圖7B是表示本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板的結(jié)構(gòu)例的截面圖。圖8是表示本實(shí)施方式中的傳感像素和遮光傳感器像素的配置的其他例子的示 意圖。圖9是表示圖8所示的像素配置的結(jié)構(gòu)中用于對傳感像素的傳感器輸出進(jìn)行校正 的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。圖10是表示本實(shí)施方式中的傳感像素和遮光傳感器像素的配置的另一個(gè)其他例 子的示意圖。圖11是表示圖10所示的像素配置的結(jié)構(gòu)中用于對傳感像素的傳感器輸出進(jìn)行校正的電路結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的電路圖。圖12是表示圖10所示的像素配置的結(jié)構(gòu)中用于對傳感像素的傳感器輸出進(jìn)行校 正的電路結(jié)構(gòu)的其他例子的電路圖。圖13A是表示像素區(qū)域中的1個(gè)遮光傳感器像素的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。圖13B是圖13A中的A-A，向視截面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其具有有源矩陣基板，該有 源矩陣基板具有以矩陣狀配置有像素的像素區(qū)域，在上述像素區(qū)域的至少一部分中形成有 光傳感器，上述像素區(qū)域內(nèi)的光傳感器包括圖像取得用傳感器和被遮光的遮光傳感器，上 述內(nèi)置光傳感器的顯示面板還包括校正電路，該校正電路使用來自上述遮光傳感器的傳感 器輸出，對上述圖像取得用光傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。其中，校正電路可以配置在面 板內(nèi)(有源矩陣基板上)，也可以配置在面板外。此外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板中，優(yōu)選上述遮光傳感 器，在上述像素區(qū)域中具有規(guī)定的規(guī)則性地配置，上述校正電路，使用在上述圖像取得用傳 感器的附近的規(guī)定范圍內(nèi)配置的遮光傳感器的傳感器輸出，對上述圖像取得用傳感器的傳 感器輸出進(jìn)行校正。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板中，優(yōu)選上述遮光傳感器配置 在上述像素區(qū)域的規(guī)定的行或者列，上述校正電路，使用在上述圖像取得用傳感器的附近 的規(guī)定的行或者列配置的遮光傳感器的傳感器輸出，對上述圖像取得用傳感器的傳感器輸 出進(jìn)行校正。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板中，優(yōu)選上述圖像取得用傳感 器和上述遮光傳感器，在上述像素區(qū)域中，每隔一列地交替配置，上述校正電路，使用在與 上述圖像取得用傳感器鄰接的列配置的上述遮光傳感器的傳感器輸出，對圖像取得用傳感 器的傳感器輸出進(jìn)行校正。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板中，優(yōu)選上述圖像取得用傳感 器和上述遮光傳感器，在上述像素區(qū)域中，每隔一行地交替配置，上述校正電路，使用在與 上述圖像取得用傳感器鄰接的行配置的上述遮光傳感器的傳感器輸出，對圖像取得用傳感 器的傳感器輸出進(jìn)行校正。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板中，優(yōu)選上述圖像取得用傳感 器和上述遮光傳感器，在上述像素區(qū)域中，在行方向和列方向雙方都交替地配置，上述校正 電路，使用來自與上述圖像取得用傳感器鄰接的至少某一個(gè)遮光傳感器的傳感器輸出，對 圖像取得用傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。以下參照

本發(fā)明的更加具體的實(shí)施方式。其中，以下實(shí)施方式中，表示了 將本發(fā)明的顯示裝置實(shí)施為液晶顯示裝置的情況的結(jié)構(gòu)例，但本發(fā)明的顯示裝置不限定于 液晶顯示裝置，是能夠應(yīng)用于使用有源矩陣基板的任意的顯示裝置。此外，本發(fā)明的顯示裝 置，由于具有圖像取得功能，從而預(yù)想應(yīng)用為檢測接近畫面的物體并進(jìn)行輸入操作的帶有 觸摸面板的顯示裝置、讀取畫面上載置的文件等的圖像的掃描儀、或者具備顯示功能和拍 攝功能的雙方向通信用顯示裝置。
此外，以下參照的各圖，為了便于說明，在本發(fā)明的實(shí)施方式的構(gòu)成部件中，僅簡 略表示為了說明本發(fā)明而必需的主要部件。從而，本發(fā)明的顯示裝置，可以具備本說明書中 參照的各圖中沒有表示的任意的構(gòu)成部件。此外，各圖中的部件的尺寸并沒有忠實(shí)地表示 實(shí)際的構(gòu)成部件的尺寸和各部件的尺寸比例等。[第一實(shí)施方式]首先，參照圖1和圖2，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的液晶顯示裝置具備的內(nèi)置光 傳感器的顯示面板的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板具備的有源矩陣基板100的概 略結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示，有源矩陣基板100，在玻璃基板(未圖示)上，至少具備以矩陣 狀配置有像素的像素區(qū)域1、顯示器柵極驅(qū)動器2、顯示器源極驅(qū)動器3、傳感器列(column) 驅(qū)動器4、傳感器行(row)驅(qū)動器5。此外，用于生成用以驅(qū)動像素區(qū)域1的像素、或者處 理來自像素區(qū)域1內(nèi)的光傳感器11的傳感器輸出的信號處理電路8，通過FPC連接器或 FPC(都未圖示)，連接到有源矩陣基板100。有源矩陣基板100上的上述構(gòu)成部件，能夠通過半導(dǎo)體工藝在玻璃基板上單片地 形成。或者，也可以是例如通過COG (Chip On Glass，玻璃基芯片)技術(shù)等在玻璃基板上安 裝上述構(gòu)成部件中的放大器和驅(qū)動器類的結(jié)構(gòu)。或者，可以考慮將圖1中有源矩陣基板100 上表示的上述構(gòu)成部件的至少一部分安裝在FPC上。像素區(qū)域1是多個(gè)像素以矩陣狀配置的區(qū)域。本實(shí)施方式中，像素區(qū)域1中的各 像素內(nèi)，分別設(shè)置1個(gè)光傳感器11。但是，本實(shí)施方式中的像素區(qū)域1，具有構(gòu)成為光入射 到光傳感器11的像素(以下稱為“傳感像素”)和遮光為光不入射到光傳感器11的像素 (以下稱為“遮光傳感器像素”)。圖2A是表示像素區(qū)域1中的1個(gè)傳感像素12S的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2B是圖 2A中的A-A’向視截面圖。圖2A的例子中，1個(gè)傳感像素12S，由紅色子像素、綠色子像素、 藍(lán)色子像素這3個(gè)子像素形成。紅色子像素具有TFT13R和由此驅(qū)動的像素電極14R。在像 素電極14R的上層，配置紅色的彩色濾光片。同樣的，綠色子像素具有被TFT13G驅(qū)動的像素 電極14G，在像素電極14G的上層配置綠色的彩色濾光片。此外，藍(lán)色子像素具有被TFT13B 驅(qū)動的像素電極14B，在像素電極14B的上層配置藍(lán)色的彩色濾光片32B(參照圖2B)。像素12中，在藍(lán)色子像素內(nèi)，形成作為光傳感器11的光檢測元件的光電二極管 Ila0此外，用于讀出來自光電二極管Ila的電荷并生成傳感器輸出的輸出電路lib(詳細(xì) 在后文中敘述)，形成在綠色子像素內(nèi)。光電二極管1 Ia通過形成TFT13R、13G、13B的半導(dǎo) 體工藝與這些TFT同時(shí)形成在有源矩陣基板100上。其中，圖2A中，舉例表示了在藍(lán)色子 像素內(nèi)形成光電二極管11a、在綠色子像素內(nèi)形成輸出電路16的結(jié)構(gòu)，但形成光電二極管 Ila的場所可以是傳感像素12S內(nèi)的任意一個(gè)子像素。此外，如圖2B所示，光電二極管Ila隔著遮光層22形成在有源矩陣基板100的玻 璃基板21上。該遮光層22為了使來自配置在玻璃基板21的背面的背光源(未圖示)的 光不入射到光電二極管Ila而設(shè)置。圖2B中，23是柵極金屬，24是絕緣膜。有源矩陣基板100，與在整面上形成有相對 電極33和取向膜34的相對基板200貼合，在其間隙中封入液晶材料(未圖示)。相對基 板200，在玻璃基板31上，具有黑矩陣32BM和由藍(lán)色的彩色濾光片32B構(gòu)成的彩色濾光片層32。如圖2A和圖2B所示，藍(lán)色子像素中，除像素開口部和光電二極管Ila以外，被黑矩 陣32BM覆蓋。此外，如圖2A所示，紅色子像素和綠色子像素中，除像素開口部以外被黑矩
陣覆蓋。另一方面，圖3A是表示像素區(qū)域1中的1個(gè)遮光傳感器像素12B的概略結(jié)構(gòu)的平 面圖。圖3B是圖3A中的A-A’向視截面圖。比較圖2和圖3可知，遮光傳感器12B僅在光 電二極管Ila的上層被黑矩陣32BM覆蓋這一點(diǎn)上，與傳感像素12S不同。遮光傳感器像素 12B的其它結(jié)構(gòu)與傳感像素12S相同。如圖3B所示，遮光傳感器像素12B中，因?yàn)楣怆妭鞲?器Ila的上層被黑矩陣32BM覆蓋，所以從相對基板200 —側(cè)入射的光，不入射到光電二極 管 11a。此處，參照圖1和圖4，說明像素區(qū)域1的各像素(傳感像素12S或者遮光傳感器 像素12B)上各設(shè)置1個(gè)的光傳感器11的結(jié)構(gòu)和動作。圖4是光傳感器11的等價(jià)電路圖。 光傳感器11的結(jié)構(gòu)，在傳感像素12S和遮光傳感器像素12B中是共通的，如圖4所示，具有 光電二極管Dl (圖2和圖3所示的光電二極管Ila)、電容器C、傳感器前置放大器M2。艮口， 電容器C和傳感器前置放大器M2，包括在圖2A和圖3A所示的輸出電路lib中。光電二極 管Dl的陽極，通過重置配線RS連接到傳感器行驅(qū)動器5。光電二極管Dl的陰極連接到電 容器C的一方的電極。電容器C的另一方的電極，通過讀出信號配線RW連接到傳感器行驅(qū) 動器5。其中，重置配線RS和讀出信號配線RW的對數(shù)，與像素區(qū)域1中的行方向的像素?cái)?shù) 相等。如圖1和圖4所示，光電二極管Dl的陰極，連接到傳感器前置放大器M2的柵 極。傳感器前置放大器M2的源極，連接到用于驅(qū)動藍(lán)色子像素(在后文中敘述)的源極線 Bline0傳感器前置放大器M2的漏極，連接到用于驅(qū)動綠色子像素(在后文中敘述)的源 極線Gline。在對各子像素的寫入期間中，接通使來自源極驅(qū)動器3的輸出導(dǎo)通到用于驅(qū)動 紅色子像素(在后文中敘述)的源極線Rline、源極線Gline、Bline的開關(guān)SR、SG、SB,斷 開開關(guān)SS和開關(guān)SDD。由此，將來自源極線3的影像信號寫入各子像素。另一方面，在寫 入期間之間的規(guī)定期間(傳感期間)中，斷開開關(guān)31 、56、58，接通開關(guān)55和開關(guān)500。開 關(guān)SS使傳感器前置放大器M2的漏極和源極線Gline導(dǎo)通到傳感器列驅(qū)動器4。開關(guān)SDD 使恒定電壓源VDD導(dǎo)通到Bline。其中，圖1和圖4中，舉例表示了源極線Gline、Bline兼 作傳感器前置放大器M2的驅(qū)動配線的結(jié)構(gòu)，但用哪個(gè)源極線作為傳感器前置放大器M2的 驅(qū)動配線是任意的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。此外，也可以是源極線不兼作傳感器前置放大器M2的驅(qū)動配 線、而與源極線分別地布設(shè)傳感器前置放大器M2的驅(qū)動配線的結(jié)構(gòu)。光傳感器11，通過從重置配線RS供給重置信號，而開始傳感期間。傳感開始后，傳 感像素12S的光電二極管Dl的陰極的電位VINT，與受光量相應(yīng)地降低。之后，通過從讀出 信號配線RW供給讀出信號，讀出該時(shí)刻下的光電二極管Dl的陰極的電位VINT，并用傳感器 前置放大器M2放大。另一方面，遮光像素12B的光電二極管D1，如圖3A和圖3B所示，因?yàn)?被黑矩陣32BM遮光，所以遮光像素12B的光電二極管Dl的陰極的電位VINT的變動，表示 環(huán)境溫度的變化等引起的光電二極管Dl的特性變化成分。來自傳感器前置放大器M2的輸出(傳感器輸出)，通過信號配線Gline傳送到傳 感器列驅(qū)動器4。傳感器列驅(qū)動器4對傳感器輸出進(jìn)一步放大，并輸出到信號處理電路8。此處，在圖5中表示本實(shí)施方式的像素區(qū)域1中的傳感像素12S (參照圖2A、圖2B)
7和遮光傳感器像素12B(參照圖3A、圖3B)的配置。圖5中，用1個(gè)矩形表現(xiàn)由3個(gè)子像素 構(gòu)成的1個(gè)像素。此外，圖5中，在表示像素的矩形中用空心的小矩形示意性地表現(xiàn)傳感像 素12S的光電二極管11a，在表示像素的矩形中用帶斜線的小矩形示意性地表現(xiàn)遮光傳感 器像素12B中的被遮光的光電二極管11a。如圖5所示，本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板的像素區(qū)域1中，設(shè)置垂直方 向m行、水平方向η列的像素。然后，在奇數(shù)列(第一列、第三列、第五列、……)配置遮光 傳感器像素12Β，而在偶數(shù)列(第二列、第四列、第六列、……)配置傳感像素12S。此外， 該結(jié)構(gòu)中，利用來自配置在奇數(shù)列的遮光傳感器像素12Β的傳感器輸出，進(jìn)行鄰接的偶數(shù) 列的傳感像素12S的傳感器輸出的噪聲除去。此處，用列編號χ(χ = 1 η)和行編號y(y = 1 m)將來自像素區(qū)域1中的各 像素的傳感器輸出表示為S(x，y)。本實(shí)施方式中，從來自偶數(shù)列(第2k列)的傳感像素 12S的傳感器輸出S (2k，y)，減去來自與其鄰接的奇數(shù)列(第2k-l列)的遮光傳感器像素 12B的傳感器輸出S(2k-1，y)，由此對來自偶數(shù)列(第2k列)的傳感像素12S的傳感器輸 出S(2k，y)進(jìn)行校正。因此，如圖6A所示，本實(shí)施方式中，設(shè)置開關(guān)Sk(k= 1 η/2)，其用于逐對地順序 選擇奇數(shù)列(第(2k-l)列)的起到遮光傳感器像素12B的傳感器輸出配線作用的源極線 Gline (參照圖1)和與其鄰接的偶數(shù)列(第2k列)的起到傳感像素12S的傳感器輸出配線 作用的源極線Gline。即，如圖6B所示，開關(guān)S 1成為接通時(shí)，開關(guān)S2、S3、……Sn72為斷 開狀態(tài)，接著使開關(guān)S2接通，同時(shí)使開關(guān)S1、S3、……Sn/2斷開。由此，從與接通的開關(guān)Sk 連接的2根源極線Gline上的像素，與源極行驅(qū)動器5 (參照圖1)的行選擇相應(yīng)地，將傳感 器輸出S(2k，y)和S(2k_l，y)輸出到傳感器列驅(qū)動器4。傳感器列驅(qū)動器4，如圖6A所示，內(nèi)置運(yùn)算電路41和AD變換器(ADC) 42。運(yùn)算電 路41，如上所述，從來自偶數(shù)列(第2k列)的傳感像素12S的傳感器輸出S (2k，y)，減去來 自與其鄰接的奇數(shù)列(第2k-l列)的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出S(2k-1，y)。相 減結(jié)果被AD變換器42變換為數(shù)字信號，并輸出到信號處理電路8 (參照圖1)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，從來自配置在偶數(shù)列的傳感像素12S的傳感器輸出， 減去來自與其鄰接的奇數(shù)列的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出，由此對傳感像素12S的 傳感器輸出進(jìn)行校正。從而，因?yàn)槭褂脕碜栽谛Ｕ龑ο蟮膫鞲邢袼?2S的最附近配置的遮 光傳感器的輸出進(jìn)行噪聲除去，所以能夠不受與熱源的距離或與傳感器輸出端的距離影響 地、精度良好地除去來自傳感像素的傳感器輸出的噪聲成分。其中，圖6中，舉例表示了用運(yùn)算電路41進(jìn)行減法處理后再用AD變換器42進(jìn)行 向數(shù)字信號的變換的結(jié)構(gòu)，但是運(yùn)算電路41和AD變換器42的連接順序也可以與此相反。此外，如圖7A和圖7B所示，上述的本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板10，是 將有源矩陣基板100與相對基板200貼合并在其間隙中注入液晶而構(gòu)成的。通過在該內(nèi)置 光傳感器的顯示面板10的背面設(shè)置背光源20，構(gòu)成透過型的液晶顯示裝置。其中，在內(nèi)置 光傳感器的顯示面板10的兩面，配置起到偏光元件和檢光元件作用的一對偏光板41、42， 和未圖示的各種光學(xué)補(bǔ)償膜等。其中，圖7A和圖7B中，為了容易理解地表示結(jié)構(gòu)，放大圖 示了內(nèi)置光傳感器的顯示面板10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該透過型液晶顯示裝置，通過配置在像素區(qū)域1的傳感像素12S，可以是如圖7A所示，在人的手指等物體接近顯示面板面時(shí)，檢測出外部光形成的影像(變得比周圍暗的像) 的結(jié)構(gòu)，也可以是如圖7B所示，檢測出來自背光源20的出射光被物體反射而形成的反射像 (變得比周圍亮的像)的結(jié)構(gòu)。這樣，檢測影像和反射像中的哪一個(gè)，是由信號處理電路8 中的信號處理方法決定的。從而，能夠使信號處理電路8成為在影像檢測模式和反射像檢 測模式之間切換處理的構(gòu)成。此外，該第一實(shí)施方式中，因?yàn)閺男Ｕ龑ο蟮膫鞲邢袼?2S和遮光傳感器像素12B 同時(shí)讀出傳感器輸出，所以具有能夠精度良好地對例如周期性的電源變動等時(shí)間引起的外 部干擾進(jìn)行校正的優(yōu)點(diǎn)。此外，因?yàn)槟軌驅(qū)ψx出的傳感器輸出幾乎實(shí)時(shí)地進(jìn)行減法處理，所 以與后文所述的其他實(shí)施方式相比，不需要在傳感器列驅(qū)動器4內(nèi)的處理電路中設(shè)置線存 儲器。因此，具有電路結(jié)構(gòu)簡略的優(yōu)點(diǎn)。此外，也具有Y方向的平面分辨率好的優(yōu)點(diǎn)。此外，本實(shí)施方式中，舉例表示了在奇數(shù)列配置遮光傳感器像素、在偶數(shù)列配置傳 感像素的結(jié)構(gòu)。但是，也可以與其相反，是在偶數(shù)列配置遮光傳感器像素、在奇數(shù)列配置傳 感像素的結(jié)構(gòu)。此外，本實(shí)施方式中，舉例表示了同時(shí)讀出的傳感器輸出為2個(gè)系統(tǒng)的情 況，但是也可以是3個(gè)系統(tǒng)以上。[第二實(shí)施方式]接著，說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的液晶顯示裝置具備的內(nèi)置光傳感器的顯示面 板的結(jié)構(gòu)。其中，對于與第一實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)，附注與第一實(shí)施方式相同 的參照符號，省略詳細(xì)的說明。如圖8所示，本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板的像素區(qū)域1中，在奇數(shù)行 (第一行、第三行、第五行、……)配置遮光傳感器像素12B，而在偶數(shù)行(第二行、第四行、 第六行、……)配置傳感像素12S。該結(jié)構(gòu)中，利用來自配置在奇數(shù)行的遮光傳感器像素 12B的傳感器輸出，進(jìn)行鄰接的偶數(shù)行的傳感像素12S的傳感器輸出的噪聲除去。本實(shí)施方式中，從來自偶數(shù)行(第2k行)的傳感像素12S的傳感器輸出S (X，2k)， 減去來自與其鄰接的奇數(shù)行(第2k-l行)的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出S(x，2k-1)， 由此對來自偶數(shù)列(第2k列)的傳感像素12S的傳感器輸出S(x，2k)進(jìn)行校正。因此，如圖9所示，本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，通過與第一實(shí)施方式 中圖6所示的結(jié)構(gòu)比較可知，傳感器列驅(qū)動器4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。如圖9所示，本實(shí)施方式 的傳感器列驅(qū)動器4，在運(yùn)算電路41和AD變換器42之外，還進(jìn)一步具備1線緩存43。1線 緩存43，是能夠保存1行的傳感器輸出的線緩存。該結(jié)構(gòu)中，順次接通開關(guān)Si、S2、S3、……Sn72時(shí)，從與接通的開關(guān)Sk連接的2根 源極線Gline上的像素，與源極行驅(qū)動器5 (參照圖1)的行選擇(此處設(shè)為選擇第y行(y 為偶數(shù)))相應(yīng)地，將傳感器輸出S(2k_l，y)和S(2k，y)輸出到傳感器列驅(qū)動器4。該傳感 器輸出被AD變換器42變換為數(shù)字信號，順次保存在1線緩存中。如此，通過順次接通開關(guān) Sl到開關(guān)Sn72，成為在1線緩存中保存了 1行的傳感器輸出的狀態(tài)。接著，源極行驅(qū)動器5選擇下一行(第(y-Ι)行)，順次接通開關(guān)S1、S2、S3、…… Sn72，由此將傳感器輸出S(2k-l，y-l)和S(2k，y-1)輸出到傳感器列驅(qū)動器4。該傳感器輸 出被傳送到運(yùn)算電路41。運(yùn)算電路41中，從1線緩存43取出的傳感器輸出S(2k-l，y)減 去S(2k-l，y_l)。同樣地，從傳感器輸出S (2k，y)減去S (2k，y-1)。由此，使用鄰接的奇數(shù) 行的遮光像素12B的傳感器輸出，對位于偶數(shù)行的傳感像素12S的傳感器輸出進(jìn)行校正。相
9減結(jié)果從運(yùn)算電路41傳送到信號處理電路8 (參照圖1)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，從來自配置在偶數(shù)行的傳感像素12S的傳感器輸出， 減去來自與其鄰接的奇數(shù)行的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出，由此對傳感像素12S的 傳感器輸出進(jìn)行校正。從而，因?yàn)槭褂脕碜栽谛Ｕ龑ο蟮膫鞲邢袼?2S的最附近配置的遮 光傳感器的輸出進(jìn)行噪聲除去，所以能夠不受與熱源的距離或與傳感器輸出端的距離影響 地、精度良好地除去來自傳感像素的傳感器輸出的噪聲成分。此外，本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，與第一實(shí)施方式比較，雖然在傳感 器列驅(qū)動器4內(nèi)需要1線緩存43，但是具有不僅能夠除去因環(huán)境溫度變化引起的噪聲、也 能夠除去傳感器輸出配線(Gline)上的系統(tǒng)噪聲(放大器偏移和開關(guān)引起的反沖等)的優(yōu) 點(diǎn)。此外，具有X方向的平面分辨率好的優(yōu)點(diǎn)。此外，本實(shí)施方式中，舉例表示了在奇數(shù)列配置遮光傳感器像素、在偶數(shù)列配置傳 感像素的結(jié)構(gòu)。但是，也可以與其相反，是在偶數(shù)列配置遮光傳感器像素、在奇數(shù)列配置傳 感像素的結(jié)構(gòu)。[第三實(shí)施方式]接著，說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的液晶顯示裝置具備的內(nèi)置光傳感器的顯示面 板的結(jié)構(gòu)。其中，對于與第一、二實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)，附加與第一、二實(shí)施方 式相同的參照符號，省略詳細(xì)的說明。如圖10所示，本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面板的像素區(qū)域1中，遮光傳感 器像素12B和傳感像素12S，在行方向和列方向雙方都交替地配置。傳感像素12S的上下左 右4個(gè)方向被4個(gè)遮光傳感器像素12B包圍。從而，本實(shí)施方式的內(nèi)置光傳感器的顯示面 板，至少使用這4個(gè)遮光傳感器中的1個(gè)傳感器輸出，對1個(gè)傳感像素12S的傳感器輸出進(jìn) 行校正。例如，圖11所示的結(jié)構(gòu)中，使用來自對于該傳感像素12S在左方或者右方鄰接的 列的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出S(x-l，y)或者S(x+l，y)，對來自某個(gè)傳感像素12S 的傳感器輸出S(x, y)進(jìn)行校正。S卩，圖11的結(jié)構(gòu)中，運(yùn)算電路41從來自奇數(shù)行(y = 1、 3、5、……、m-l)的傳感像素12S的傳感器輸出S (x，y)，減去來自其左鄰的列的遮光傳感器 12B的傳感器輸出S(x-l，y)，由此對傳感像素12S的傳感器輸出進(jìn)行校正。此外，對于來自 偶數(shù)行(y = 2、4、6、……m)的傳感像素12S的傳感器輸出S(x，y)，運(yùn)算電路41從該傳感 器輸出S(x, y)，減去來自其右鄰的列的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出S(x+1，y)，由此 對傳感像素12S的傳感器輸出進(jìn)行校正。其中，圖11的結(jié)構(gòu)中，運(yùn)算電路41和AD變換器 42的連接順序也可以相反。此外，圖12所示的結(jié)構(gòu)中，使用來自對于該傳感器像素12S在上方或者下方鄰接 的行的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出S(X，y-1)或者S(x，y+1)，對來自某個(gè)傳感像素 12S的傳感器輸出S(x，y)進(jìn)行校正。即，圖12的結(jié)構(gòu)中，運(yùn)算電路41從奇數(shù)列(χ = 1、3、 5、……、η-1)的傳感像素12S的傳感器輸出S(x，y)，減去來自其上方的行的遮光傳感器像 素12B的傳感器輸出S(x, y-Ι)，由此對傳感像素12S的傳感器輸出進(jìn)行校正。此外，對于 來自偶數(shù)列(x = 2、4、6、……η)的傳感像素12S的傳感器輸出S(x，y)，運(yùn)算電路41從該 傳感器輸出S(x, y)減去來自其下方的行的遮光傳感器像素12B的傳感器輸出S(x，y+1), 由此對傳感像素12S的傳感器輸出進(jìn)行校正。
此外，能夠在如圖11所示使用鄰接列(左右)的遮光傳感器像素的傳感器輸出進(jìn) 行校正的模式、和如圖12所示使用鄰接行(上下)的遮光傳感器像素的傳感器輸出進(jìn)行校 正的模式間切換的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，也是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。該情況下，只要 使傳感器列驅(qū)動器4中是同時(shí)具有圖11所示的電路和圖12所示的電路的方式，成為與動 作模式相應(yīng)地切換使用的電路的結(jié)構(gòu)即可。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，也使用鄰接行或者鄰接列的遮光傳感器的傳感器輸 出，對傳感像素的傳感器輸出進(jìn)行校正，所以能夠不受與熱源的距離或與傳感器輸出端的 距離影響地、精度良好地除去來自傳感像素的傳感器輸出的噪聲成分。此外，也具有能夠除 去傳感器輸出配線(Gline)上的系統(tǒng)噪聲(放大器偏移和開關(guān)引起的反沖等)的優(yōu)點(diǎn)。此 外，具有在X方向和Y方向雙方平面分辨率好的優(yōu)點(diǎn)。以上說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于上述具體例子，能夠在 發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，上述實(shí)施方式中，如圖2A和圖2B所示，舉例表示了用相對基板的黑矩陣形 成遮光傳感器的結(jié)構(gòu)。但是，也可以如圖13A和圖13B所示，通過在有源矩陣基板100—側(cè) 設(shè)置反射金屬膜27等而形成遮光傳感器。其中，對傳感器遮光的方法，并不僅限于此，能夠 使用各種公知的方法。此外，上述各實(shí)施方式中，舉例表示了在所有像素上各設(shè)置1個(gè)光傳感器11的結(jié) 構(gòu)。但是光傳感器并不一定要設(shè)置在所有像素上。例如，也可以是每隔1行或者每隔1列 形成有光傳感器的結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。此外，傳感像素和遮光傳 感器像素的比例，并不一定要是相等的。例如，也可以每隔2行或者每隔2列配置遮光傳感 器像素，使用各行或者各列的遮光傳感器像素的傳感器輸出，對該行或者該列的兩側(cè)的傳 感像素的傳感器輸出進(jìn)行校正。進(jìn)而，也可以使用一個(gè)遮光傳感器像素的傳感器輸出，對其周圍附近的多個(gè)傳感 像素的傳感器輸出進(jìn)行校正。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明在產(chǎn)業(yè)上能夠用作具有光傳感器的顯示裝置。
權(quán)利要求
一種內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其具有有源矩陣基板，該有源矩陣基板具有以矩陣狀配置有像素的像素區(qū)域，在所述像素區(qū)域的至少一部分中形成有光傳感器，其特征在于所述像素區(qū)域內(nèi)的光傳感器包括圖像取得用傳感器和被遮光的遮光傳感器，所述內(nèi)置光傳感器的顯示面板還包括校正電路，該校正電路使用來自所述遮光傳感器的傳感器輸出，對所述圖像取得用光傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其特征在于所述遮光傳感器，在所述像素區(qū)域中具有規(guī)定的規(guī)則性地配置，所述校正電路，使用在所述圖像取得用傳感器的附近的規(guī)定范圍內(nèi)配置的遮光傳感器 的傳感器輸出，對所述圖像取得用傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其特征在于所述遮光傳感器配置在所述像素區(qū)域的規(guī)定的行或者列，所述校正電路，使用在所述圖像取得用傳感器的附近的規(guī)定的行或者列配置的遮光傳 感器的傳感器輸出，對所述圖像取得用傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其特征在于所述圖像取得用傳感器和所述遮光傳感器，在所述像素區(qū)域中，每隔一列地交替配置，所述校正電路，使用在與所述圖像取得用傳感器鄰接的列配置的所述遮光傳感器的傳 感器輸出，對圖像取得用傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。
5.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其特征在于所述圖像取得用傳感器和所述遮光傳感器，在所述像素區(qū)域中，每隔一行地交替配置，所述校正電路，使用在與所述圖像取得用傳感器鄰接的行配置的所述遮光傳感器的傳 感器輸出，對圖像取得用傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。
6.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其特征在于所述圖像取得用傳感器和所述遮光傳感器，在所述像素區(qū)域中，在行方向和列方向雙 方都交替地配置，所述校正電路，使用來自與所述圖像取得用傳感器鄰接的至少某一個(gè)遮光傳感器的傳 感器輸出，對圖像取得用傳感器的傳感器輸出進(jìn)行校正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不受到與熱源的距離和與傳感器輸出端的距離影響，而能夠精度良好地除去顯示區(qū)域內(nèi)的圖像取得傳感器的拍攝信號的噪聲成分的內(nèi)置光傳感器的顯示面板。上述內(nèi)置光傳感器的顯示面板，其具有有源矩陣基板，該有源矩陣基板具有以矩陣狀配置有像素的像素區(qū)域，在上述像素區(qū)域的至少一部分中形成有光傳感器。上述像素區(qū)域內(nèi)的光傳感器包括圖像取得用傳感器(12S)和被遮光的遮光傳感器(12B)。上述內(nèi)置光傳感器的顯示面板還包括校正電路(4)，該校正電路使用來自遮光傳感器(12B)的傳感器輸出，對圖像取得用傳感器(12S)的傳感器輸出進(jìn)行校正。
文檔編號H04N5/361GK101910980SQ200880122900
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者前田和宏, 吉田圭介, 后藤利充, 植畑正樹, 藤岡章純 申請人:夏普株式會社