RU2473110C2

RU2473110C2 - Дисплей

Info

Publication number: RU2473110C2
Application number: RU2011110695/08A
Authority: RU
Inventors: Итиро СИРАКИ; Казухиро МАЕДА; Хироаки СУГИЯМА
Original assignee: Шарп Кабусики Кайся
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2013-01-20
Also published as: EP2333643A1; WO2010038513A1; JPWO2010038513A1; EP2333643A4; CN102119408A; RU2011110695A; US20110157116A1; BRPI0919012A2

Abstract

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в правильной компенсации для детектирования света путем использования сигнала детектирования света и сигнала детектирования темпового тока, которые получают одновременно и которые имеют малые вариации. Дисплей включает в себя задающий модуль строки датчика, который последовательно выводит сигнал считывания, предназначенный для обеспечения одновременного вывода каждой парой групп области элемента изображения, которая включает в себя как первую область элемента изображения, так и вторую область элемента изображения, в качестве областей элемента изображения детектирования и составлена из двух строк элемента изображения, сигнала детектирования света каждой из первой областей элемента изображения и сигнала детектирования темпового тока каждой из вторых областей элемента изображения. В каждой паре групп областей элемента изображения выходы областей элемента изображения детектирования соединены с разными выходными линиями. Дисплей дополнительно содержит средство определения интенсивности света, а задающий модуль строки датчика включает в себя первый сдвиговый регистр. 9 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к дисплею, включающему в себя фотодатчик в области отображения.

Уровень техники

Существуют устройства жидкокристаллических дисплеев, включающие в себя фотодатчик в цепи пикселя. Были сделаны попытки применить такую конфигурацию для технологии аутентификации отпечатков пальцев и в сенсорной панели.

На фиг.9 показана конфигурация области отображения, включенной в такой дисплей, и схемных блоков, управляющих областью отображения, которая раскрыта в Патентной литературе 1.

В области отображения пиксель 18, составляющий массив, включает в себя схему 10 датчика, в дополнение к схеме отображения, состоящей из жидкокристаллического конденсатора CLC, накопительного конденсатора С2, TFT M4 и т.д. Схема 10 датчика включает в себя усилительный TFT M1 с n-каналом, фотодатчик D1 и конденсатор С1.

В схеме отображения, затвор TFT M4 соединен с линией GL затвора, и исток TFT M4 соединен с линией 6' данных. Жидкокристаллический конденсатор CLC сформирован между электродом пикселя, который соединен со стоком TFT M4 и общим электродом, к которому приложено общее напряжение VCOM. Накопительный конденсатор С2 сформирован между электродом пикселя и общей линией TFTCOM.

Линией GL затвора и общей линией TFTCOM управляют с помощью задающего модуля 15 затвора и линией 6' данных управляют с помощью задающего модуля 14 истока.

В схеме 10 датчика, катод фотодатчика D1 и один вывод конденсатора С1 соединены друг с другом. Затвор усилительного TFT M1 соединен с узлом между фотодатчиком D1 и конденсатором С1. Сток усилительного TFT M1 соединен с линией 6' данных, и исток усилительного TFT M1 соединен с выходной линией 6 датчика. В течение периода возбуждения датчика, который установлен как период, за исключением периода времени, требуемого для записи сигнала данных, линией 6' данных управляют с помощью задающего модуля 17 считывания датчика через переключатель (не показан). Напряжение выходной линии 6 датчика считывают с помощью задающего модуля 17 считывания датчика.

Анод фотодатчика D1 соединен с линией RST сброса. Другой вывод конденсатора С1 соединен с линией RS выбора строки. Линией RST сброса и линией RS выбора строки управляют с помощью задающего модуля 16 строки датчика.

На фиг.10 подробно показана конкретная конфигурация цепей схемы 10 датчика. Сток усилительного TFT 21 (который соответствует усилительному TFT M1 на фиг.9) соединен с линией 6' данных, и напряжение Vdd подают на него от задающего модуля 17 считывания датчика во время периода возбуждения. От истока усилительного TFT 21 выходное напряжение Vout датчика подают в выходную линию 6 датчика. Исток усилительного TFT 21 также соединен с источником I постоянного тока, который предусмотрен отдельно в виде IC или тому подобное.

Фотодатчик PD представляет собой фотодиод типа PIN. К аноду А фотодатчика PD прикладывают напряжение VRS от линии RST сброса.

Один вывод конденсатора Cst (который соответствует конденсатору С1 на фиг.9) подключен к затвору усилительного TFT 21 и к другому выводу прикладывают напряжение Vrw из линии RS выбора строки.

Точка, в которой затвор усилительного TFT 21, катод С фотодатчика PD и один вывод конденсатора Cst соединены друг с другом, называется узлом NetA.

Далее, со ссылкой на фиг.11 будет описана работы схемы 10 датчика, имеющего описанную выше конфигурацию.

Во время периода возбуждения датчика линия 6' данных отключена от задающего модуля 14 истока и подключена к задающему модулю 17 считывания датчика. В исходный момент времени Т1 периода возбуждения датчика, задающий модуль 16 строки датчика устанавливает напряжение VRS на высокий уровень (здесь 0 В), таким образом, что он подает в линию RST сброса сигнал инициализации. Это делает фотодатчик PD электропроводным в прямом направлении для установки потенциала VnetA в узле NetA на высокий уровень (здесь 0 В). В это время напряжение Vrw, прикладываемое из задающего модуля 16 строки датчика в линию RS выбора строки, устанавливают как напряжение низкого уровня (здесь 0 В). Напряжение Vdd, прикладываемое от задающего модуля 17 считывания датчика в линию 6' данных, устанавливают как постоянное напряжение 15 В.

Затем, в момент времени t2, задающий модуль 16 строки устанавливает напряжение VRS на низкий уровень (здесь 10 В). Затем в фотодатчике PD потенциал на аноде А становится ниже, чем потенциал на катоде С, устанавливая, таким образом, на фотодатчике PD обратное смещение.

В момент времени t2 начинается период Т1 заряда. Во время периода Т1 заряда узел NetA заряжают в соответствии с интенсивностью света, облучающего фотодатчик PD. Когда фотодатчик PD облучают светом, ток утечки, который протекает из катода С в направлении анода А, изменяется в зависимости от интенсивности облучающего света. На ярком участке анод А, то есть, потенциал VnetA быстро понижается, из-за большого тока утечки, в то время как на темном участке малый ток утечки приводит к тому, что потенциал VnetA понижается медленно.

В момент времени t3, в который период Т1 заряда заканчивается, задающий модуль 16 строки датчика устанавливает напряжение Vrw на высокий уровень (здесь 20 В), подавая, таким образом, в линию RS выбора строки сигнал считывания. Вследствие этого емкостная связь, обеспечиваемая конденсатором Cst, приводит к тому, что потенциал VnetA увеличивается с отрицательного потенциала до положительного потенциала. При этом разность потенциалов между ярким участком и темным участком поддерживается. Таким образом, усилительный TFT 21 становится электропроводным, и начинается период Т2 вывода выходного сигнала датчика в момент времени t3.

Общее значение конденсатора Ctotal цепи датчика и конденсатора Cst имеет следующую взаимосвязь:

α=Cst/Ctotal,

в то время как увеличение ΔVnetA потенциала VnetA, вызванное напряжением Vrw, будет представлено следующим образом:

ΔVnetA=α×Vrwp-p,

где Vrwp-p представляет собой напряжение от пика к пику Vrw и составляет 20 В в приведенном выше примере.

Выходное напряжение Vout зависит от потенциала VnetA и представлено следующим выражением:

Vout≈VnetA-Vth-(2×I/β)^1/2,

где Vth представляет собой пороговое напряжение усилительного TFT 21, β представляет собой проводимость усилительного TFT 21, I представляет ток источника I постоянного тока. Поэтому при считывании выходного напряжения Vout задающий модуль 17 считывания датчика во время периода Т2 выхода позволяет детектировать выходной сигнал датчика фотодатчика PD, то есть интенсивность света, излучаемого фотодатчиком PC.

В момент времени t4, в который выходной период Т2 заканчивается, задающий модуль 16 строки датчика устанавливает напряжение Vrw на низкий уровень (здесь 0 В) и заканчивает период возбуждения датчика.

Список литературы [Патентная литература]

[Патентная литература 1]

Международная публикация РСТ WO 2007145347 (Дата публикации издания: 21 декабря 2007 г.)

[Патентная литература 2]

Публикация заявки на японский патент Tokukaihei №1-164165 А (1989) (Дата публикации: 28 июня 1989 г.)

[Патентная литература 3]

Публикация заявки на японский патент Tokukai №2007-47991 А (Дата публикации: 22 февраля 2007 г.)

Сущность изобретения

Техническая задача

На фиг.12 показан пример компоновки описанной выше схемы датчика.

Схемы датчика представляют собой фотодатчики PD. Выходные сигналы фотодатчика PD содержат компонент фототока, который зависит от облучающего света, и компонент темнового тока, который, в основном, зависит от температуры. При этом даже при одинаковой интенсивности облучающего света разница в температуре приводит к различиям выходного значения. Это делает невозможным детектирование правильной интенсивности облучающего света. За счет этого два типа схем датчика, то есть (i) схем детектирования света senS, которые производят выход детектирования облучающего света, и (ii) схем детектирования темнового тока senD, которые формируют выход детектирования темнового тока, предусмотрены, как схемы датчика, так, что выходы детектирования схем детектирования света senS компенсируются выходами детектирования схем senD детектирования темнового тока, позволяя, таким образом, найти правильную интенсивность облучающего света.

На фиг.13 показан вид в поперечном сечении панели, включающей в себя структуру устройства фотодатчика PD.

На прозрачной подложке 111, которая используется как подложка TFT, уложены друг на друга в следующем порядке пленка 120 блокирования света, полупроводниковый слой 112, изолирующая пленка 113, металлические провода 114, выравнивающая пленка 115, прозрачный электрод 116, жидкокристаллический слой 117, прозрачный электрод 118 и противоположная подложка 119. Полупроводниковый слой 112, на котором сформирован фотодиод PIN, имеет область Р⁺, область I и область N⁺, которые изготовлены из Si. Контакт металлических проводов 114, которые используются как электрод анода с областью Р⁺, осуществляется через контактное отверстие, предусмотренное в изолирующей пленке 113. Контакт металлических проводов 114', которые используются как электрод катода с областью N⁺, обеспечивается через контактное отверстие, предусмотренное в изолирующей пленке 113.

В то же время, как показано на фиг.14, схема senD детектирования темнового тока включает в себя, на стороне противоположной подложки 119, пленку 121 блокирования света, которая блокирует свет для детектирования темнового тока на фотодиоде PIN. Различие в конфигурациях схемы senD детектирования темнового тока и схемы senS детектирования света состоит в наличии или отсутствии этой блокирующей свет пленки 121.

Необходимо, чтобы схемы senD детектирования темнового тока формировали опорный выход для схем senS детектирования света. При этом схема senS детектирования света и схема senD детектирования темнового тока, которые составляют пару для компенсации выхода, расположены в непосредственной близости друг к другу. Например, как показано на фиг.12, схема senS детектирования света и схема senD детектирования темнового тока, которые составляют пару, выровнены рядом друг с другом в направлении столбца. Каждая из схем senS детектирования света и схем senD детектирования темнового тока предусмотрена в области, состоящей из заданного количества элемента изображения. Например, каждая из схем senS детектирования света и схем senD детектирования темнового тока предусмотрена для одного пикселя, состоящего из трех элементов R, G и В изображения. Одна схема senS детектирования света включена в первый пиксель PIX1, и одна схема senD детектирования темнового тока включена во второй пиксель PIX2.

В том, что касается отображения, такие схемы senS детектирования света и схемы senD детектирования темнового тока приводят к уменьшению апертуры области дисплея. При этом они, как правило, расположены на определенных расстояниях друг от друга в области отображения, и нормальные пиксели, PIXO, которые не включают в себя схемы датчика, расположены между соответствующими схемами senS детектирования света и соответствующими схемами senD детектирования темнового тока. Однако, с целью улучшения чувствительности излучаемого света, в некоторых случаях в нормальных пикселях PIXO предусмотрены вторые схемы детектирования света и вторые схемы детектирования темнового тока, каждая из которых имеет, по меньшей мере, фотодиод.

Схема senS детектирования света и схема senD детектирования темнового тока, которые составляют пару, последовательно построчно сбрасывают и считывают с помощью задающего модуля 16 строки датчика, состоящего из сдвиговых регистров. Вследствие этого выходы детектирования схемы senS детектирования света и схемы senD детектирования темнового тока считывают в соответствующие периоды времени.

На фиг.15 показана конфигурация сдвиговых регистров задающего модуля 16 строки датчика. На фиг.16 показана временная диаграмма, описывающая операции сдвиговых регистров.

Сдвиговые регистры имеют два каскада записи: первый каскад, состоящий из каскадов 1W, 2W… сдвигового регистра, генерирующего выходные сигналы считывания, и второй каскад, состоящий из каскадов 1S, 2S… сдвигового регистра, генерирующих и выводящих сигналы сброса. Каждый из каскадов сдвигового регистра выполняет операцию сдвига в ответ на сигнал RCK тактовой частоты. В первом каскаде, после сдвига запускающего импульса RWSP, последовательные сдвигаемые выходные сигналы SRO1, SRO2… из каскадов 1W, 2W… сдвигового регистра последовательно включают переключатели AW1, AW2, …. Затем высокие сигналы RW считывания последовательно подают как сигналы RW1, RW2… считывания в линию подачи сигнала считывания. Во втором каскаде, после сдвига импульса RSSP запуска, последовательные сдвигаемые выходные сигналы каскадов 1S, 2S… сдвигового регистра последовательно включают переключатели AS1, AS2…. Затем высокие сигналы RS сброса последовательно подают как сигналы RS1, RS2… сброса в линию подачи сигнала сброса.

Сигналы RW1, RW2… считывания выводят в течение периода, за исключением периода выбора отображения элемента изображения. Выход сигналов RS1, RS2… сброса предшествует считыванию на один период кадра.

В обычном дисплее, включающем в себя описанные выше схемы датчика, схема senS детектирования света и схема senD детектирования темнового тока, установленные в пару друг с другом, выводят свои выходные сигналы детектирования в разные периоды времени в соответствии с последовательной разверткой. Это означает, что компенсацию выполняют путем использования выходных сигналов детектирования света и выходных сигналов детектирования темнового тока с вариациями, связанными с разницей во времени. Таким образом, предпочтительно, чтобы опорный фотодиод в той же среде использовался для компенсации детектируемой интенсивности света. В упомянутом выше обычном устройстве дисплея среда, в которой схема senD детектирования темнового тока выполняет детектирование темнового тока, проявляет отличие от среды, в которой схема senS детектирования света выполняет детектирование света. Это приводит к проблеме, состоящей в том, что правильная компенсация для детектирования света становится невозможной.

Настоящее изобретение было выполнено с учетом описанной выше обычной проблемы, и цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы реализовать такое устройство отображения (дисплей), включающее в себя схему фотодатчика, которое позволяет обеспечить правильную коррекцию результата детектирования света, в которой скомбинированы разные типы данных. Коррекция включает в себя, например, правильную компенсацию с целью детектирования света.

Решение задачи

Для достижения описанной выше цели, дисплей в соответствии с настоящим изобретением включает в себя область отображения, в которой множество областей элемента изображения расположены в виде матрицы, и в дисплее в соответствии с настоящим изобретением области элемента изображения сформированы в области отображения, в которой каждая область элемента изображения включает в себя заданное количество элемента изображения в одной строке, и в которой предусмотрен фотодатчик для вывода сигнала детектирования, обозначающего интенсивность облучающего света, которым облучают фотодатчик; предусмотрена, по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения, в которой одна из групп области элемента изображения представляет собой первую группу области элемента изображения и включает в себя области элемента изображения в одной строке, и другая одна из групп области элемента изображения представляет собой вторую группу области элемента изображения и включает в себя области элемента изображения в другой строке; и каждая из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения спарена таким образом, что возможно управлять первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения одновременно, и при этом возможно одновременно выводить сигналы детектирования первой группы области элемента изображения и сигналы детектирования второй группы области элемента изображения.

В описанном выше изобретении одновременно управляют первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения каждой пары групп элемента изображения и выходные сигналы детектирования схем фотодатчика одновременно получают из первой группы области элемента изображения и второй группы области элемента изображения. Это позволяет получать две части данных с малыми вариациями между первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения, причем эти вариации вызваны разностью во времени. Кроме того, возможно получать данные с меньшим количеством вариаций путем усреднения выходов детектирования, которые получают одновременно из множества областей элемента изображения, имеющих одинаковые структуры.

В отличие от случая, когда первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения поочередно управляют в течение одного периода, в каждой паре групп области элемента изображения, одну операцию выполняют в течение двух периодов управления. Это позволяет обеспечить длительное время считывания, вместе с длительным периодом сброса для схем фотодатчика. При этом становится возможным подавлять вариации детектирования.

Благодаря комбинированию двух частей данных, полученных, таким образом, друг с другом, одна из двух частей данных может быть точно скорректирована с использованием другой. Например, результат детектирования света может быть правильно скомпенсирован по результату детектирования темнового тока.

Описанная выше конфигурация позволяет реализовать такое устройство отображения (дисплей), включающее в себя схему фотодатчика, которое может правильно корректировать результат детектирования света, в котором скомбинированы разные типы данных. Например, дисплей может выполнять правильную компенсацию для детектирования света.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением множество областей элемента изображения включают в себя области элемента изображения детектирования двух типов, одна из которых представляет собой первый тип области элемента изображения, включающий в себя схему детектирования света, которая используется как схема фотодатчика, имеющая фотодатчик, который выводит в качестве сигнала детектирования сигнал детектирования света, обозначающий интенсивность облучающего света, которым облучают фотодатчик, схема детектирования света расположена в области, включающей в себя первое заданное количество элемента изображения, и другая из которых представляет собой второй тип области элемента изображения, включающий в себя схему детектирования темнового тока, которая используется как схема фотодатчика, имеющая фотодатчик, который выводит в качестве сигнала детектирования сигнал детектирования темнового тока фотодатчика, схема детектирования темнового тока расположена в области, включающей в себя второе заданное количество элемента изображения, и в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, сигналы детектирования областей элемента изображения детектирования выводят через выходные линии, каждая из которых продолжается через области элемента изображения детектирования, выровненные в направлениях столбца; дисплей, кроме того, содержит средство определения интенсивности света, предназначенное для определения интенсивности облучающего света путем детектирования сигнала детектирования области элемента изображения детектирования, причем сигнал детектирования подают в средство определения интенсивности света через выходную линию; по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения включает в себя, как первый тип области элемента изображения, так и второй тип области элемента изображения; задающий модуль строки датчика, предназначенный для последовательной подачи сигнала считывания, по меньшей мере, в одну из пары групп области элемента изображения, для обеспечения одновременного вывода сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока, соответственно, областями элемента изображения первого типа области элемента изображения и областями элемента изображения второго типа области элемента изображения; и, по меньшей мере, одна из пары групп области элемента изображения выполнена таким образом, что одна из групп области элемента изображения и другая одна из групп области элемента изображения соединены с разными выходными линиями соответственно.

В описанном выше изобретении задающий модуль строки датчика последовательно подает сигнал считывания в каждую пару групп области элемента изображения, включающую в себя два типа областей элемента изображения детектирования, которые представляют собой первый тип области элемента изображения и второй тип области элемента изображения таким образом, чтобы обеспечить одновременный вывод парой групп области элемента изображения сигнала детектирования света первого типа области элемента изображения и сигнала детектирования темнового тока второго типа области элемента изображения соответственно. В каждой паре групп области элемента изображения сигналы детектирования подают в выходные линии и получают. Выходные линии предусмотрены так, чтобы они были соединены с множеством областей элемента изображения детектирования, расположенных в направлении столбца. Сигналы детектирования, полученные таким образом, детектируют с помощью средства определения интенсивности света для определения интенсивности облучающего света.

В соответствии с этим становится возможным выполнить правильную компенсацию для детектирования света путем использования сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока, которые получают одновременно и которые имеют малые вариации.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, области элемента изображения детектирования расположены в области отображения, так, чтобы они не были расположены рядом друг с другом, ни в направлении строки, ни в направлении столбца.

В описанном выше изобретении фотодатчики расположена так редко, что одна схема фотодатчика предусмотрена для множества областей элемента изображения детектирования. Это производит эффект, состоящий в том, что апертура элемента изображения не будет сильно уменьшена.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, области элемента изображения детектирования первого типа области элемента изображения и области элемента изображения детектирования второго типа области элемента изображения расположены рядом друг с другом в диагональном направлении в каждой из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения.

В описанном выше изобретении первый тип области элемента изображения и второй тип области элемента изображения, которые составляют пару, для компенсации детектирования света, могут быть расположены рядом друг с другом, без значительного уменьшения апертуры элемента изображения.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, первое заданное количество и второе заданное количество равны друг другу.

В описанном выше изобретении первый тип области элемента изображения и второй тип области элемента изображения, равны по размеру. Это позволяет легко обеспечить большую свободу при компоновке и хороший баланс размещения в области отображения.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, первое заданное количество элемента изображения и второе заданное количество элемента изображения равно 3, и элементы изображения, соответственно, представляют собой три элемента изображения, таких как R, G и В.

В описанном выше изобретении, в дисплее, в котором пиксель состоит из трех элементов изображения, таких как R, G и В, каждый из первого типа области элемента изображения и второго типа области элемента изображения могут состоять из одного пикселя.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, каждая из выходных линий представляет собой линию сигнала данных, соединенную с одним из каждого из элементов изображения, включенных в одну из областей элемента изображения детектирования, которая соответствует выходной линии.

В описанном выше изобретении линия сигнала данных используется также, как выходная линия результата детектирования. Это обеспечивает то, что апертура области отображения будет уменьшена незначительно.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, каждая из областей элемента изображения детектирования включает в себя более чем один элемент изображения, и каждая из областей элемента изображения детектирования выполнена так, что другой из элементов изображения, включенных в нее, соединен с линией сигнала данных, используемой как линия источника питания, для вывода сигнала детектирования области элемента изображения детектирования.

В описанном выше изобретении линия сигнала данных также используется как линия источника питания. В связи с этим маловероятно, что апертура области отображения уменьшится.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, задающий модуль строки датчика включает в себя первый сдвиговый регистр, последовательно подающий сигнал считывания в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения. Первый сдвиговый регистр может обеспечивать включение переключателей, соответствующих соответствующим каскадам сдвигового регистра, в ответ на выходные сигналы соответствующих каскадов сдвигового регистра, таким образом, что в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения последовательно подают сигнал считывания, соответствующий одному из переключателей.

В соответствии с описанным выше изобретением каждый каскад сдвигового регистра первого сдвигового регистра обычно используется двумя строками элемента изображения. В результате, становится возможным уменьшить наполовину размер схемы первого сдвигового регистра.

Для достижения описанной выше цели, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, задающий модуль строки датчика включает в себя второй сдвиговый регистр для последовательной подачи сигнала сброса в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп областей элемента изображения, и сигнал сброса инициирует операцию детектирования областей элемента изображения детектирования. Второй сдвиговый регистр может обеспечить включение переключателей, соответствующих соответствующим каскадам сдвигового регистра в ответ на выход соответствующих каскадов сдвигового регистра, таким образом, что в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения последовательно подают сигнал считывания через соответствующий один из переключателей.

В соответствии с описанным выше изобретением каждый каскад сдвигового регистра второго сдвигового регистра обычно используется для двух строк элемента изображения. В результате, становится возможным уменьшить наполовину размер схемы второго сдвигового регистра.

Предпочтительные эффекты изобретения

Как описано выше, дисплей в соответствии с настоящим изобретением включает в себя область отображения, в которой множество элемента изображения расположены в виде матрицы, и в дисплее области элемента изображения сформированы в области отображения, в которых каждая область элемента изображения включает в себя заданное количество элемента изображения в одной строке, и в ней предусмотрен фотодатчик для вывода сигнала детектирования, обозначающего интенсивность облучающего света, которым облучают фотодатчик; предусмотрена, по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения, в которой одна из групп области элемента изображения представляет собой первую группу области элемента изображения и включает в себя области элемента изображения в одной строке, и другая одна из групп области элемента изображения представляет собой вторую группу области элемента изображения и включает в себя области элемента изображения в другой строке; и каждая из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения спарена так, что становится возможным осуществлять управление первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения одновременно, и становится возможным одновременно выводить сигналы детектирования первой группы области элемента изображения и сигналы детектирования второй группы области элемента изображения.

Используя описанную выше конфигурацию, становится возможным реализовать такое устройство (дисплей), включающее в себя схему фотодатчика, которое позволяет выполнять точную коррекцию результата детектирования света, в котором скомбинированы разные типы данных. Коррекция включает в себя, например, корректирующую компенсацию с целью детектирования света.

Кроме того, как описано выше, в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, множество областей элемента изображения включают в себя области элемента изображения детектирования двух типов, один из которых представляет собой первый тип области элемента изображения, включающий в себя схему детектирования света, которая используется как схема фотодатчика, имеющего фотодатчик, который выводит как сигнал детектирования сигнал детектирования света, обозначающий интенсивность облучающего света, которым облучают фотодатчик, схема детектирования света расположена в области, включающей в себя первое заданное количество элемента изображения, и другая из которых представляет собой второй тип области элемента изображения, включающий в себя схему детектирования темнового тока, которая используется как схема фотодатчика, имеющая фотодатчик, который выводит как сигнал детектирования сигнал детектирования темнового тока фотодатчика, схема детектирования темнового тока расположена в области, включающей в себя второе заданное количество элемента изображения, и в дисплее в соответствии с настоящим изобретением, сигналы детектирования областей элемента изображения детектирования выводят через выходные линии, каждая из которых проходит через области элемента изображения детектирования, выровненные в направлениях столбцов; дисплей, кроме того, содержит средство определения интенсивности света, предназначенное для определения интенсивности облучающего света путем детектирования сигнала детектирования области элемента изображения детектирования, причем сигнал детектирования подают в средство определения интенсивности света через выходную линию; по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения включает в себя как первый тип области элемента изображения, так и второй тип области элемента изображения; задающий модуль строки датчика, предназначенный для последовательной подачи, по меньшей мере, в одну пару из групп области элемента изображения сигналов считывания, которые обеспечивают одновременный вывод областями элемента изображения первого типа области элемента изображения и областями элемента изображения второго типа области элемента изображения сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока соответственно; и, по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения выполнена таким образом, что одна из групп области элемента изображения, и другая из групп области элемента изображения соединены с разными выходными линиями соответственно.

В соответствии с этим, становится возможным выполнить правильную компенсацию детектирования света путем использования сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока, которые получают одновременно и которые имеют малые вариации.

Краткое описание чертежей

Фиг.1

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая вариант осуществления дисплея в соответствии с настоящим изобретением, в котором представлены плоские конфигурации пикселей соответственно, включающие в себя схемы фотодатчика, и конфигурация задающего модуля строки датчика.

Фиг.2

На фиг.2 показана временная диаграмма, описывающая работу дисплея по фиг.1.

Фиг.3

На фиг.3 показана блок-схема варианта осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующая структуру компоновки схемы фотодатчика.

Фиг.4

На фиг.4 показана блок-схема варианта осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующая конфигурацию дисплея.

Фиг.5

На фиг.5 показана блок-схема, иллюстрирующая конфигурацию панели дисплея, включенной в дисплей по фиг.4.

Фиг.6

На фиг.6 показан чертеж варианта осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий другой пример конфигурации областей элемента изображения в случае, когда заданное количество элемента изображения составляет три.

Фиг.7

На фиг.7 показан чертеж варианта осуществления настоящего изобретения, иллюстрирующий пример конфигурации областей элемента изображения в случае, когда другое количество используется как заданное количество элемента изображения.

Фиг.8

На фиг.8 показана блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления настоящего изобретения, в котором показаны другие структуры компоновки схемы фото датчика. В позициях от (а) до (с) на фиг.8 показаны разные примеры конфигурации соответственно.

Фиг.9

На фиг.9 показана блок-схема обычной технологии, иллюстрирующая конфигурацию дисплея, включающего в себя фотодатчик.

Фиг.10

На фиг.10 показана принципиальная схема обычной технологии, иллюстрирующая конфигурацию схемы фотодатчика.

Фиг.11

На фиг.11 показана временная диаграмма, представляющая работу схемы фотодатчика по фиг.10.

Фиг.12

На фиг.12 показана блок-схема обычной технологии, иллюстрирующая структуру компоновки схем фотодатчика.

Фиг.13

На фиг.13 показан вид в поперечном сечении обычной технологии, иллюстрирующий структуру фотодатчика для детектирования света.

Фиг.14

На фиг.14 показан вид в поперечном сечении обычной технологии, иллюстрирующий структуру фотодатчика для детектирования темнового тока.

Фиг.15

На фиг.15 показана блок-схема обычной технологии, иллюстрирующая конфигурацию задающего модуля строки датчика.

Фиг.16

На фиг.16 показана временная диаграмма, представляющая конфигурацию задающего модуля строки датчика по фиг.15.

Подробное описание изобретения

Следующее описание, со ссылкой на фиг.1-8, представляет вариант осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 показана конфигурация устройства 1 жидкокристаллического дисплея (дисплея) в соответствии с настоящим вариантом осуществления.

Устройство 1 жидкокристаллического дисплея представляет собой устройство жидкокристаллического дисплея с активной матрицей, имеющее панель 2 отображения и главный контроллер 3.

Панель 2 отображения включает в себя область 2а дисплея/датчика, задающий модуль 4 истока (схема управления линией сигнала данных), схему 5 развертки затвора (схемы управления линией сигнала развертки) и схему 6 развертки датчика (задающий модуль строки датчика). Схема 6 развертки датчика может быть интегрирована со схемой 5 развертки затвора. Область 2а отображения/датчика (область отображения) панели 2 дисплея представляет собой область, в которой элементы изображения сформированы в виде матрицы путем использования аморфного кремния, поликремния, кремния CG (с непрерывным зерном), микрокристаллического кремния или тому подобное. Область 2а отображения/датчика (область отображения) включает в себя матрицу пикселей и схемы CS датчика, показанные на фиг.5, которая будет описана ниже. Задающий модуль 4 истока выполнен так, что микросхемы LSI непосредственно установлены на панели 2 дисплея, и, таким образом, имеют, так называемую, конфигурацию COG (микросхема на стекле). Задающий модуль 4 истока подает сигнал данных в линии сигнала данных и последовательно в область 2а отображения/датчика и обрабатывает выходные сигналы из схем SC датчика. Схема 5 развертки затвора подает в линии затвора (линии сигнала развертки) сигналы развертки, которые используются для записи сигналов данных в пиксели в области 2а отображения/датчика. Схема 6 развертки датчика подает в схемы SC датчика в области 2а отображения/датчика необходимые напряжениям.

Главный контроллер 3 представляет собой управляющую подложку, предусмотренную за пределами панели 2 отображения, и подает в задающий модуль 4 истока: (i) данные отображения, которые должны быть поданы в задающий модуль 4 истока; (ii) сигнал тактовой частоты, импульс запуска и т.п., предназначенные для подачи в схему 5 развертки затвора; и (iii) сигнал тактовой частоты, импульс запуска, напряжение источника питания и т.п., которые должны быть поданы в схему 6 развертки датчика. Здесь описан случай, в котором такие сигналы источника и напряжение питания подают в схему 5 развертки затвора и в схему 6 развертки датчика через задающий модуль 4 истока.

На фиг.5 показана взаимосвязь соединения между областью 2а отображения/датчика и задающего модуля 4 истока.

В области 2а отображения/датчика, каждый пиксель состоит из набора из элемента PIXR изображения R, элемента PIXG изображения G и элемента PIXB изображения В. Как будет описано ниже со ссылкой на фиг.1-3, схемы датчика расположены таким образом, что они пересекаются в заданных положениях в массиве из множества пикселей, то есть в заданных положениях в массиве из множества элемента изображения. В каждом пикселе, элементом PIXR изображения, элементом PIXG изображения и элементом PIXB изображения управляют с разделением по времени в течение одного периода горизонтальной развертки. Каждый из элемента изображения сформирован на месте пересечения линии GL затвора и линии SL сигнала данных (RSL для R, GSL для G и BSL для В), и сигнал данных записывают в жидкокристаллический конденсатор CL через TFT 22, который используется как элемент выбора. Между каждым электродом элемента изображения и линией накопительного конденсатора (не показана), кроме того, сформирован накопительный конденсатор CS. Линия RSL сигнала данных соединена с выводом Р задающего модуля 4 истока через переключатель SWR. Линия GSL сигнала данных соединена с тем же выводом Р задающего модуля 4 истока через переключатель SWG. Линия BSL сигнала данных соединена с тем же выводом Р задающего модуля 4 истока через переключатель SWB. Следует отметить, что цвета элемента изображения не ограничены описанными выше тремя цветами, такими как R, G и В, и каждый из элемента изображения может иметь любые цвета.

Каждая из схем CS датчика включает в себя усилительный TFT 21 с n-каналом, конденсатор Cst и фотодатчик PD, которые эквивалентны показанным на фиг.10. Как будет описано ниже, схемы SC датчика представляют собой либо схемы senS датчика, которые используются как датчики детектирования света, или схемы senD датчика, которые используются как схемы детектирования темпового тока.

Вывод стока усилительного TFT 21 соединен с линией GSL сигнала данных, и вывод истока усилительного TFT 21 соединен с линией RSL сигнала данных. Конденсатор Cst и фотодатчик PD последовательно включены друг с другом в точке соединения на стороне катода фотодатчика PD. Точка соединения, узел NetA, подключена к затвору усилительного TFT 21. Другой вывод конденсатора Cst подключен к схеме 6 развертки датчика через линию RW считывания (которая эквивалентна линии RS выбора строки на фиг.9), предусмотренную в каждой строке пикселя. Анод фотодатчика PD подключен к схеме 6 развертки датчика через линию RS сброса (которая эквивалентна линии RST сброса по фиг.9), предусмотренную в каждой строке элемента изображения. Линия RW считывания каждой строки элемента изображения соединена с упомянутыми выше другими выводами всех конденсаторов Cst в строке элемента изображения. Линия RS сброса каждой строки элемента изображения соединена с анодами всех фотодатчиков PD, предусмотренных в строке элемента изображения. Кроме того, линия GSL сигнала данных также подключена к источнику VO питания через переключатель SWV.

В задающем модуле 4 истока выводы схемы 47 ввода/вывода истока соединены с выводами Р соответственно. Схема 47 ввода/вывода истока включает в себя каскады, каждый из которых состоит из набора из буфера 47а, который состоит из повторителя напряжения на операционном усилителе, участка 47b переключателя и участка 47с переключателя. Каскады, соответственно, подключены к упомянутым выше выводам Р. Вход буфера 47а соединен с выходом схемы 46 преобразования DA, и выход буфера 47а подключен к выводу Р через участок 47с переключателя. Участок 47b переключателя представляет собой схему, которая переключается между соединением и разъединением входа схемы 45 преобразования AD и выводом Р. Участок 47с переключателя представляет собой схему, которая переключается между соединением и разъединением выхода буфера 47а и выводом Р. В схеме 46 преобразования DA предусмотрен источник питания и заземление для схемы 46 преобразования DA. В схеме 45 преобразования AD предусмотрен источник питания и заземление для схемы 45 преобразования AD.

В течение периода отображения, в котором выполняют отображения в области 2а отображения/датчика с помощью элемента изображения, буфер 47а включен и участок 47 с переключателя соединяет выход буфера 47а с выводом Р. Участок 47b переключателя отсоединяет вход схемы 45 AD преобразования от вывода Р. В результате, выходные сигналы Vd истока (сигналы данных), такие как R, G и В подают в область 2а отображения/датчика в хронологическом порядке. В области 2а отображения/датчика переключатели SWR, SWG и SWB поочередно включают, подавая, таким образом, выходные сигналы Vd истока последовательно в линии RSL, GSL и BSL сигнала данных, для выполнения операции отображения в элементах PIXR, PIXG и PIXB изображения. Здесь переключатель SWV находится в состоянии "выключено".

В течение периода возбуждения датчика, в котором интенсивность света облучающего внешнего света и темновой ток детектируют в области 2а отображения/датчика, переключатель SWR включен, переключатели SWG и SWB выключены и переключатель SWV включен для соединения линии GSL сигнала данных с источником VO питания. Кроме того, таким же образом, как и на фиг.11, конденсатор Cst заранее заряжают до заданного напряжении в прямом направлении фотодатчика PD от схемы 6 развертки датчика, таким образом, что напряжение на затворе усилительного TFT 21 соответствует интенсивности света, облучающего фотодатчик PD в течение периода детектирования интенсивности света. Это позволяет подавать напряжение в соответствии с интенсивностью света, определенной, таким образом, в линию RSL сигнала данных и через переключатель SWR на разъем Р задающего модуля 4 истока.

Здесь, в задающем модуле 4 истока, участок 47с переключателя выключают, и участок 47b переключателя подключает вход схемы 45 AD преобразования к разъему Р. Вследствие этого напряжение Vs датчика, которое используется как аналоговый выход схемы SC датчика, подают в схему 45 AD преобразования. Схема 45 AD преобразования преобразует подаваемое напряжение Vs в цифровые данные. Эти цифровые данные используют в последующих схемах обработки как результат детектирования интенсивности света.

Как описано выше, задающий модуль 4 истока функционирует как средство определения интенсивности света, которое определяет интенсивность света, излучаемого фотодатчиками PD.

Далее, на фиг.3 показан пример компоновки схем SC датчика в области 2а отображения/датчика.

Как описано со ссылкой на фиг.12, два типа схем датчика, то есть (i) схемы senS детектирования света, которые выполняют детектирование облучающего света и выводят выходной сигнал детектировании, и (ii) схемы senD детектирования темнового тока, которые выполняют детектирование темнового тока и выводят выходной сигнал детектирования по результатам детектирования, предусмотрены в схеме SC датчика так, что выходные сигналы детектирования из схем senS детектирования света компенсируются выходными сигналами детектирования из схем senD детектирования темнового тока, позволяя, таким образом, находить скорректированную интенсивность облучающего света.

Схема senS детектирования света расположена в области первого пикселя (области элемента пикселя, области первого элемента пикселя) PIX1, состоящей из первого заданного количества элемента изображения, расположенных в одной строке элемента изображения. Как показано на фиг.1, пиксель PIX1 здесь состоит из трех элементов изображения R, G и G. Таким образом, первое заданное количество равно трем. Схема senD детектирования темнового тока расположена в области второго пикселя (область элемента изображения, область второго элемента изображения) PIX2, состоящей из второго заданного количества элементов изображения, расположенных в одной строке элемента изображения. Как показано на фиг.1, пиксель PIX2 здесь состоит из трех элементов изображения, таких как R, G и В. Таким образом, второе заданное количество равно трем и равно первому заданному количеству.

Таким образом, два типа областей элемента изображения детектирования, то есть первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 расположены в области 2а отображения/датчика.

Здесь все из первых пикселей, PIX1, предусмотренных в одной из двух соседних строк 31 элемента изображения, составляют первую группу области элемента изображения, и все вторые пиксели PIX2, предусмотренные в другой одной из двух соседних строк 31 элемента изображения, составляют вторую группу области элемента изображения. Первая группа области элемента изображения и вторая группа области элемента изображения составляют пару групп Т (на фиг.3, T1, T2…) областей элемента изображения. Одна пара групп Т областей элемента изображения включает в себя как первые пиксели PIX1, так и вторые пиксели PIX2 как области элемента изображения детектирования. В одной из строк 31 элемента изображения, включенных в пару групп Т области элемента изображения, предусмотрены только первые пиксели PIX1, которые включают в себя схемы senS датчиков и которые расположены в каждом втором пикселе так, что они составляют первую группу области элемента изображения. Во второй одной из строк 31 элемента изображения предусмотрены только вторые пиксели PIX2, которые включают в себя схемы senD датчиков, которые расположены в каждом втором пикселе так, что они составляют вторую группу области элемента изображения.

В паре групп Т области элемента изображения, выходы сигналов детектирования, включающих в себя все из (i) выходных сигналов детектирования света, которые представляют собой сигналы детектирования схем детектирования света первых пикселей PIX1, и (ii) выходных сигналов детектирования темнового тока, которые представляют собой сигналы детектирования схем детектирования темнового тока вторых пикселей PIX2, соответственно, соединены с разными линиями RSL сигнала данных (на фиг.1, RSL1, RSL2…), которые используются как выходные линии сигналов детектирования. Эти выходные линии продолжаются через множество областей элемента изображения детектирования, расположенных в направлении столбца. Таким образом, здесь первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 расположены диагонально рядом друг с другом в каждой паре групп Т области элемента изображения. Кроме того, как показано на фиг.5, линия GSL сигнала данных (на фиг.1, GSL 1, GSL 2…) соединена с источником VO питания через переключатель SWV и используется как линия источника питания для вывода сигналов детектирования первых пикселей PIX1 и вторых пикселей PIX2.

Пиксели, которые не являются ни первыми пикселями PIX1, ни вторыми пикселями PIX2, используются как нормальные пиксели PIXO, в которых не расположены схемы фотодатчика (однако, предусмотрены линии RW считывания и линии RS сброса).

Следует отметить, что также возможны структуры компоновки, отличающиеся от описанного выше примера первых пикселей PIX1 и вторых пикселей PIX2. Примеры показаны в позициях (а)-(с) на фиг.8.

В позиции (а) на фиг.8 первая группа области элемента изображения состоит только из первых пикселей PIX1 и вторая группа области элемента изображения состоит только из вторых пикселей PIX2. В строке элемента изображения, включающей в себя первую группу области элемента изображения, первые пиксели PIX1 расположены рядом друг с другом. В строке элемента изображения, включающей в себя вторую группу области элемента изображения, вторые пиксели PIX2 расположены рядом друг с другом. Одна выходная линия Sout (на чертеже, S1out, S2out…) сигналов детектирования света и одна выходная линия Dout (на чертеже, D1out, D2out…) сигналов детектирования темнового тока пропущены через каждый столбец, в которых области элемента изображения детектирования расположены в направлении столбцов.

В позиции (b) на фиг.8, первая группа области элемента изображения выполнена таким образом, что первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 расположены поочередно, и вторая группа области элемента изображения выполнена таким образом, что вторые пиксели PIX2 и первые пиксели PIX1 расположены поочередно. В каждой паре групп области элемента изображения первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 выровнены в направлении столбца. Одна выходная линия Sout (на чертеже, S1out, S2out…) сигналов детектирования света и одна выходная линия Dout (на чертеже, D1out, D2out…) сигналов детектирования темнового тока пропущены через каждый столбец, в которых области элемента изображения детектирования расположены в направлении столбца.

В позиции (с) на фиг.8, первая группа области элемента изображения выполнена таким образом, что первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 расположены поочередно, и вторая группа области элемента изображения выполнена таким образом, что первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 расположены поочередно. В каждой паре групп области элемента изображения, (i) столбцы областей элемента изображения детектирования, в которых первые пиксели PIX1 расположены в направлении столбца, и (ii) столбцы областей элемента изображения детектирования, в которых вторые пиксели PIX2 расположены в направлении столбца, расположены поочередно. Две выходные линии Sout (на чертеже, S1out и S2out, S3out и S4out…) сигналов детектирования света пропущены через каждый столбец, в котором первые пиксели PIX1 расположены в направлении столбца, и две выходные линии Dout (на чертеже, D1out и D2out, D3out и D4out…) сигналов детектирования темнового тока пропущены через каждый столбец, в котором вторые пиксели PIX2 расположены в направлении столбца. В каждой паре групп области элемента изображения одна из двух выходных линий Sout и одна из двух выходных линий Dout соединены с первой группой области элемента изображения. Другие из них соединены со второй группой области элемента изображения.

Как показано на фиг.1, схема 6 развертки датчика последовательно подает в каждую пару групп Т области элемента изображения сигналы RW считывания (на фиг.1, RW1, RW2…), которые обеспечивают одновременный вывод сигналов детектирования света первых пикселей PIX1 и сигналов детектирования темнового тока вторых пикселей PIX2. Для этой операции схема 6 развертки датчика включает в себя первый сдвиговый регистр, состоящий из каскадов 12W, 34W, 56W… сдвигового регистра.

Кроме того, как показано на фиг.1, схема 6 развертки датчика включает в себя второй сдвиговый регистр, который последовательно подает в каждую пару групп Т области элемента изображения сигналы RS сброса (на фиг.1, RS1, RS2…), которые инициируют операции детектирования первых пикселей PIX1 и вторых пикселей PIX2. Второй сдвиговый регистр состоит из каскадов 12, 34, 56… сдвигового регистра. При этом здесь используются два каскада сдвиговых регистров.

Каждый из первого сдвигового регистра и второго сдвигового регистра выполняет операцию сдвига в ответ на сигналы RCK тактовой частоты. В первом сдвиговом регистре, после сдвига стартового импульса RWSP, последовательный сдвиг выходов SRO1, SRO2… из каскадов 12W, 34W… сдвигового регистра обеспечивают последовательное включение переключателей AW12, AW34…. Затем сигналы RW считывания высокого уровня последовательно подают как сигналы RW1 и RW2, RW3 и RW4… считывания в линии подачи сигнала считывания. Следует отметить, что сигналы RW считывания, подаваемые в одну пару групп области элемента изображения, представляют собой такие, как показанные RW1 и RW2 на временной диаграмме на фиг.2, например, сигналы, полученные через один переключатель AW, который включен выходным импульсом сдвига переключателя одного каскада сдвигового регистра.

Во втором сдвиговом регистре, после сдвига пускового импульса RSSP, последовательные выходы сдвига из каскадов 12S, 34S… сдвигового регистра обеспечивают последовательное включение переключателей AS12, AS34…. Затем первые сигналы RS сброса последовательно подают как сигналы RS1 и RS2, RS3 и RS4… сброса в линии RS сброса. Следует отметить, что сигналы RS сброса, подаваемые в одну пару групп области элемента изображения, представляют собой такие, как, например, сигналы, показанные RS1 и RS2 на временной диаграмме на фиг.2, получаемые через один переключатель AS, который включается выходным сигналом со сдвигом одного из каскадов сдвигового регистра.

Для упрощения пояснения, схемы, которые выбирают выходные пути для считывания сигналов RW и сигналов RS сброса, описаны здесь как переключатели AW и AS. В реальной схеме, однако, даже если переключатели выключены, схемы не будут находиться в свободном состоянии и заданные потенциалы будут выведены соответственно.

Во временной диаграмме на фиг.2 показаны моменты времени сигналов первого сдвигового регистра и второго сдвигового регистра, а также моменты времени сигналов схемы 5 развертки затвора. Во время периода 1Н (один горизонтальный период) отображения, который определен сигналами GCK1, GCK2… тактовой частоты затвора, в переключатели SWR, SWG и SWB на фиг.5 соответственно и последовательно подают сигналы RSW, GSW и BSW выборки видеоданных и осуществляют SSD (управление совместно используемым истоком). Измерение схемами датчиков осуществляют по большей части во время этого периода выбора отображения. Во время периода обработки данных датчика, который установлен, за исключением периода выбора отображения, сигнал VSW управления, который включает переключатель SWV на фиг.5, становится активным и обеспечивает выполнение считывания и сброса. Выход сигналов, RS1, RS2… сброса предшествует считыванию в течение одного периода кадра, причем это считывание выполняют в ответ на соответствующие сигналы RW1, RW2… считывания.

При этом задающий модуль строки датчика обеспечивает возможность вывода сигналов детектирования всех схем детектирования света и схем детектирования темнового тока, включенных в пару групп области элемента изображения, для одновременного получения через разные выходные линии. В соответствии с этим, средство определения интенсивности света может компенсировать выходы сигналов детектирования схем детектирования света, используя выходы сигналов детектирования схем детектирования темнового тока, которые получают одновременно.

Как описано выше, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения каждой пары групп элемента изображения одновременно управляют и выходы детектирования схем фотодатчика одновременно получают из первой группы области элемента изображения и второй группы области элемента изображения. Это позволяет получать две части данных с малыми вариациями между первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения, причем эти вариации связаны с различием во времени. Кроме того, возможно, получить данные с меньшими вариациями в результате усреднения выходов детектирования, которые получают одновременно из множества областей элемента изображения, имеющих одинаковые структуры.

В отличие от случая, когда первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения поочередно управляют в течение одного периода, в каждой паре групп области элемента изображения выполняют одну операцию в течение двух периодов возбуждения. Это позволяет обеспечить длительное время считывания вместе длительным периодом сброса для схем фотодатчика. При этом становится возможным подавлять вариации детектирования.

В результате комбинирования двух частей данных, полученных, таким образом, друг с другом, одна из двух частей данных может быть точно скорректирована другой. Например, результат детектирования света может быть правильно скомпенсирован результатом детектирования темнового тока.

Описанная выше конфигурация позволяет реализовать такое устройство отображения (дисплей), включающее в себя схему фотодатчика, которое может точно корректировать результат детектирования света, в котором скомбинированы различные типы данных. Например, дисплей может осуществлять правильную компенсацию для детектирования света.

Кроме того, задающий модуль строки датчика последовательно подает считываемый сигнал в каждую пару групп области элемента изображения, включающую в себя два типа областей элемента изображения детектирования, которые представляют собой первый тип области элемента изображения и второй тип области элемента изображения для обеспечения одновременного вывода парой групп области элемента изображения сигнала детектирования света первым типом области элемента изображения и сигнала детектирования темнового тока вторым типом области элемента изображения соответственно. В каждой паре групп области элемента изображения сигналы детектирования подают в выходные линии и получают. Выходные линии предусмотрены так, что они соединены с множеством областей элемента изображения детектирования, расположенных в направлении столбца. Сигналы детектирования, получаемые таким образом, детектируют с помощью средства определения интенсивности света, для определения интенсивности облучающего света.

В соответствии с этим, становится возможным выполнять правильную компенсацию для детектирования света путем использования сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока, которые получают одновременно и которые имеют малые вариации.

Кроме того, каждый каскад сдвигового регистра первого сдвигового регистра обычно используется для двух строк элемента изображения. В результате, становится возможным уменьшить наполовину размер схемы первого сдвигового регистра. Вследствие этого конфигурация настоящего варианта осуществления позволяет внести свой вклад в обеспечение устройства дисплея, которое имеет тонкую рамку изображения.

Описанный выше вариант осуществления представлен на примере в виде конфигурации, в которой одна схема SC датчика предусмотрена для одного пикселя, состоящего из трех элементов R, G и В изображения. Однако настоящее изобретение не ограничено этим, и схема SC датчика может быть предусмотрена для любого количества пикселей. Например, одна схема SC датчика может быть предусмотрена для одного или множества пикселей. Кроме того, в упомянутой выше позиции (с) на фиг.8, в случае, когда область элемента изображения реализует заданное количество элемента изображения, которое составляет три, линия RSL сигнала данных и линия BSL сигнала данных также могут использоваться как выходные линии соответственно, как на фиг.6. В этом случае, однако, необходимо обеспечить другую часть в панели и LSI, для приема выходного сигнала датчика из линии BSL сигнала данных.

На фиг.7 показан случай, когда заданное количество элемента изображения отличается от описанного в представленном выше примере (на фиг.7 показан пример, в котором один пиксель состоит из шести элемента изображения). В этой конфигурации, даже если в нормальных пикселях PIXO предусмотрены фотодиоды или тому подобное, как в области А, становится возможным обеспечить одновременную подачу выходов детектирования схем детектирования света и схем детектирования темнового тока в паре групп областей элемента изображения. В соответствии с этим, результат детектирования света, в котором скомбинированы разные типы данных, может быть точно скорректирован, и, путем использования сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока, которые получают одновременно и которые имеют малые вариации, становится возможным выполнить правильную компенсацию для детектирования света.

Кроме того, как уже было описано со ссылкой на фиг.8, первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 разных пар групп Т области элемента изображения могут быть соединены с одной и той же выходной линией смешанным образом. Первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2 также могут быть расположены в одной строке элемента изображения смешанным образом. Кроме того, также возможна конфигурация, в которой области элемента изображения детектирования (в описанном выше примере, первые пиксели PIX1 и вторые пиксели PIX2) расположены только в одной из строк элемента изображения, включенных в одну пару групп Т области элемента изображения.

Кроме того, конфигурация схемы SC датчика не ограничена описанным выше примером, и возможна любая конфигурация. Например, можно использовать фотодатчик PD, составленный из TFT, соединенных диодом, и множество фотодатчиков PD, соединенных параллельно или последовательно. Также возможно размещать множество конденсаторов Cst распределенным образом в области схемы датчика.

Тип устройства дисплея не ограничен устройством жидкокристаллического дисплея. Настоящее изобретение можно применять для других устройств дисплея, таких как панель дисплея EL.

Настоящее изобретение не ограничивается описанием представленных выше вариантов осуществления, но может быть изменено в пределах объема формулы изобретения. Вариант осуществления, основанный на правильной комбинации технических средств, раскрытых в разных вариантах осуществления, охвачен техническим объемом настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение, предпочтительно, можно использовать в панели дисплея, включающей в себя технологию аутентификации отпечатков пальцев, и сенсорной панели, в которой используется фотодатчик.

Список номеров ссылочных позиций

1	Устройство жидкокристаллического дисплея (Дисплей)
2а	Область отображения/датчика (Область отображения)
4	Задающий модуль истока (Средство определения интенсивности света)
6	Схема развертки датчика (Задающий модуль строки датчика)
Т	Пара групп области элемента изображения
PD	Фотодатчик
SC	Схема датчика (Схема фотоэлемента)
senS	Схема детектирования света
senD	Схема детектирования темнового тока
PIX1	Первый пиксель (Область элемента изображения,
	первая область элемента изображения,
	область элемента изображения детектирования)
PIX2	Второй пиксель (Область элемента изображения,
	вторая область элемента изображения,
	область элемента изображения детектирования)
RSL	Линия сигнала данных (Выходная линия)
GSL	Линия сигнала данных (Линия подачи питания)
RW	Считываемый сигнал
RS	Сигнал сброса

Claims

1. Дисплей, содержащий область отображения, в которой множество элементов изображения расположены в виде матрицы, в котором:
области элемента изображения сформированы в области отображения, в которой каждая область элемента изображения включает в себя заданное количество элемента изображения в одной строке и в которой предусмотрен фотодатчик для вывода сигнала детектирования, обозначающего интенсивность облучающего света, которым облучают фотодатчик;
предусмотрена, по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения, в которой одна из групп области элемента изображения представляет собой первую группу области элемента изображения и включает в себя области элемента изображения в одной строке, и другая одна из групп области элемента изображения представляет собой вторую группу области элемента изображения и включает в себя области элемента изображения в другой строке; и
каждая из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения спарена таким образом, что возможно управлять первой группой области элемента изображения и второй группой области элемента изображения одновременно, и при этом возможно одновременно выводить сигналы детектирования первой группы области элемента изображения и сигналы детектирования второй группы области элемента изображения, в котором:
множество областей элемента изображения включают в себя области элемента изображения детектирования двух типов, один из которых представляет собой первый тип области элемента изображения, включающий в себя схему детектирования света, которая используется как схема фотодатчика, имеющая фотодатчик, который выводит, в качестве сигнала детектирования, сигнал детектирования света, обозначающий интенсивность облучающего света, которым облучают фотодатчик, схема детектирования света расположена в области, включающей в себя первое заданное количество элементов изображения, и другая одна из которых представляет собой второй тип области элемента изображения, включающий в себя схему детектирования темнового тока, которая используется как схема фотодатчика, имеющая фотодатчик, который выводит в качестве сигнала детектирования сигнал детектирования темнового тока фотодатчика, схема детектирования темнового тока расположена в области, включающей в себя второе заданное количество элементов изображения,
сигналы детектирования областей элемента изображения детектирования выводят через выходные линии, каждая из которых продолжается через области элемента изображения детектирования, выровненные в направлениях столбца;
дисплей дополнительно содержит средство определения интенсивности света, предназначенное для определения интенсивности облучающего света путем детектирования сигнала детектирования области элемента изображения детектирования, причем сигнал детектирования подают в средство определения интенсивности света через выходную линию;
по меньшей мере, одна пара групп области элемента изображения включает в себя, как первый тип области элемента изображения, так и второй тип области элемента изображения;
задающий модуль строки датчика, предназначенный для последовательной подачи сигнала считывания, по меньшей мере, в одну из пары групп области элемента изображения, для обеспечения одновременного вывода сигнала детектирования света и сигнала детектирования темнового тока соответственно областями элемента изображения первого типа области элемента изображения и областями элемента изображения второго типа области элемента изображения; и,
по меньшей мере, одна из пары групп области элемента изображения выполнена таким образом, что одна из групп области элемента изображения и другая одна из групп области элемента изображения соединены с разными выходными линиями соответственно, и
задающий модуль строки датчика включает в себя первый сдвиговый регистр, последовательно подающий сигнал считывания в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения.

2. Дисплей по п.1, в котором области элемента изображения детектирования расположены в области отображения так, что они не находятся рядом друг с другом ни в направлении строки, ни в направлении столбца.

3. Дисплей по п.1, в котором области элемента изображения детектирования первого типа области элемента изображения и области элемента изображения детектирования второго типа области элемента изображения расположены рядом друг с другом в диагональном направлении в каждой из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения.

4. Дисплей по п.1, в котором первое заданное количество и второе заданное количество равны друг другу.

5. Дисплей по п.4, в котором первое заданное количество элементов изображения и второе заданное количество элементов изображения равны 3 и элементы изображения соответственно представляют собой три элемента R, G и В изображения.

6. Дисплей по п.1, в котором каждая из выходных линий представляет собой линию сигнала данных, соединенную с одним из каждого элементов изображения, включенных в ту одну из областей элемента изображения детектирования, которая соответствует выходной линии.

7. Дисплей по п.6, в котором:
каждая из областей элемента изображения детектирования включает в себя более чем один элемент изображения и
каждая из областей элемента изображения детектирования выполнена так, что другой один из элементов изображения, включенных в нее, соединен с линией сигнала данных, используемой как линия источника питания, для вывода сигнала детектирования области элемента изображения детектирования.

8. Дисплей по п.1, в котором первый сдвиговый регистр обеспечивает включение переключателей, соответствующих соответствующим каскадам сдвигового регистра, в ответ на выходные сигналы соответствующих каскадов сдвигового регистра, таким образом, что в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения последовательно подают сигнал считывания через соответствующий один из переключателей.

9. Дисплей по п.1, в котором задающий модуль строки датчика включает в себя второй сдвиговый регистр для последовательной подачи сигнала сброса в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп областей элемента изображения,
сигнал сброса инициирует операцию детектирования областей элемента изображения детектирования.

10. Дисплей по п.9, в котором второй сдвиговый регистр обеспечивает включение переключателей, соответствующих соответствующим каскадам сдвигового регистра, в ответ на выходные сигналы соответствующих каскадов сдвигового регистра, таким образом, что в каждую из, по меньшей мере, одной пары групп области элемента изображения последовательно подают сигнал считывания через соответствующий один из переключателей.