显示设备及其驱动方法技术

显示设备包括：包含与显示元件部分设置在一起的具有用于检测可见光的第一光电二极管的第一光电传感器部分的像素；以及包含与另一显示元件部分设置在一起的具有用于检测红外线的第二光电二极管的第二光电传感器部分的像素。第二光电传感器部分检测外部光中所包括的红外线，并且选择成像元件且根据第二光电传感器部分检测到的红外线的量来调节灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术申请是申请号为201180010222.6，申请日为2011年2月15日，名称为“显示设备及其驱动方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术的实施例涉及其中各自具有光电传感器的像素排列成矩阵的显示设备，以及该显示设备的驱动方法。此外，本专利技术的实施例涉及包括该显示设备的电子设备。
技术介绍
近年来，设置有用于检测光的感测元件(也称为“光电传感器”)的显示设备已引起关注。在显示区中具有光电传感器的显示设备也称为触摸面板、触摸屏幕等(在下文中简称为“触摸面板”)，该显示设备可检测对显示区上要检测的对象的触摸。设置在显示区中的这种光电传感器使显示区能够是输入区的两倍；作为示例，具有图像加载功能的半导体器件已在专利文献1中公开。[参考文献][专利文献][专利文献1]日本公开专利申请No.2001-292276
技术实现思路
在具有光电传感器的这种显示设备中，外部光容易影响成像精度。当考虑人类生活环境时，暗淡的室内照度和阳光下的室外照度相差约10000倍或更多倍。在照度的该宽泛范围内，难以使光电传感器均匀地识别对比度；由此，当具有光电传感器的显示设备用作触摸面板时发生错误识别。另外，在具有光电传感器的显示设备用作图像传感器的情况下，有必要根据光电传感器检测到的光的照度来调节光电传感器的灵敏度，以使成像在宽泛的动态范围内进行。当光电传感器没有足够的灵敏度时，由于曝光不足或曝光>过度，无法进行清晰的成像。由此，本文中所公开的本专利技术的一个实施例解决了以上问题中的至少一个。本专利技术的一个实施例涉及显示设备，该显示设备包括具有能够检测红外线的光电传感器的像素、以及具有能够检测可见光的光电传感器的像素，其中外部光的强度通过检测红外线来确定，选择用于成像的光电传感器，并且自动地设置光电传感器的灵敏度。本说明书中所公开的本专利技术的一个实施例是显示设备，该显示设备包括：在显示区的像素中形成的显示元件部分；在像素中形成的第一光电传感器部分，该第一光电传感器部分与显示元件部分设置在一起；以及在没有第一光电传感器部分的另一像素中形成的第二光电传感器部分，该第二光电传感器部分与另一显示元件部分设置在一起，其中第一光电传感器部分设置有用于检测可见光的第一光电二极管，而第二光电传感器部分设置有用于检测红外线的第二光电二极管。对于第一光电二极管，可使用包含硅半导体的PIN型或PN型光电二极管。具体地，其中在可见光的波长区域中具有光吸收特性的非晶硅半导体用作i型半导体层的PIN型光电二极管是优选的。对于第二光电二极管，可使用包含硅半导体的PIN型或PN型光电二极管。具体地，其中可容易地形成为薄膜晶体硅且在红外线的波长区域中具有光吸收特性的微晶硅半导体用作i型半导体层的PIN型光电二极管是优选的。此时，当透射红外线且吸收可见光的滤光片设置在光电二极管的光接收表面上时，只能检测到红外线。本说明书中所公开的本专利技术的另一实施例是一种用于驱动显示设备的方法，该显示设备包括：在显示区的像素中形成的显示元件部分；在像素中形成的第一光电传感器部分，该第一光电传感器部分与显示元件部分设置在一起；以及在没有第一光电传感器部分的另一像素中形成的第二光电传感器部分，该第二光电传感器部分与另一显示元件部分设置在一起。用于驱动显示设备的方法包括以下步骤：外部光进入显示区；通过第二光电传感器部分来检测外部光中所包括的红外线；根据第二光电传感器部分检测到的红外线的量来选择第一光电传感器部分或第二光电传感器部分作为用于成像的单元(装置)；在使用第一光电传感器时使用可见光来进行成像；以及在使用第二光电传感器部分时使用红外线来进行成像。本说明书中所公开的本专利技术的另一实施例是一种用于驱动显示设备的方法，该显示设备包括：在显示区的像素中形成的显示元件部分；在像素部分中形成的第一光电传感器部分，该第一光电传感器部分与显示元件部分设置在一起；以及在没有第一光电传感器部分的另一像素中形成的第二光电传感器部分，该第二光电传感器部分与另一显示元件部分设置在一起。用于驱动显示设备的方法包括以下步骤：根据在接收到光时第二光电传感器部分检测到的红外线的强度来改变第一光电传感器部分的光接收灵敏度；将第一光电传感器部分检测到的光的强度转换成信号；根据这些信号形成其中水平轴表示灰度级的直方图；根据暗侧的灰度级对直方图的灰度级计数；将达到预先设置的计数值的灰度级设为阈值；进行阈值边界处的图像的二元化以获取明亮部分和黑暗部分；以及使用黑暗部分的像素的地址来确定对象在显示区中的位置。本说明书中所公开的本专利技术的另一实施例是一种用于驱动显示设备的方法，该显示设备包括：在显示区的像素中形成的显示元件部分；在像素中形成的第一光电传感器部分，该第一光电传感器部分与显示元件部分设置在一起；以及在没有第一光电传感器部分的另一像素中形成的第二光电传感器部分，该第二光电传感器部分与另一显示元件部分设置在一起。用于驱动显示设备的方法包括以下步骤：外部光进入显示区；通过第二光电传感器部分来检测外部光中所包括的红外线；根据第二光电传感器部分检测到的红外线的量来选择第一光电传感器部分或第二光电传感器部分作为用于成像的单元(装置)；在使用第一光电传感器部分时使用可见光来进行成像；在使用第二光电传感器部分时使用红外线来进行成像；将第一光电传感器部分检测到的光或第二光电传感器部分检测到的光的强度转换成信号；根据这些信号形成其中水平轴表示灰度级的直方图；根据暗侧的灰度级对直方图的灰度级计数；将达到预先设置的计数值的灰度级设为阈值；进行阈值边界处的图像的二元化以获取明亮部分和黑暗部分；以及使用黑暗部分的像素的地址来确定要检测的对象在显示区中的位置。根据本专利技术的一个实施例，可提供具有能够防止因外部光的影响造成的错误识别的触摸面板功能、以及能够在宽泛的动态范围内进行成像的功能的显示设备。附图说明图1示出其中显示区设置有显示元件和光电传感器两者的显示设备的结构。图2示出具有其中显示区设置有显示元件和光电传感器两者的显示设备的配置的电路图。图3是光电传感器的操作的时序图。图4是光电传感器的操作的流程图。图5是光电传感器的操作的流程图。图6是示出光电二极管的光谱灵敏度和红外线透射滤光片的透射率的曲线图。图7A和7B示出光电传感器所获取的图像。图8是描述二元化过程的流程图。图9A和9B是描述二元化过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动半导体器件的方法，所述半导体器件包括：区域中的像素中的元件部分；所述像素中的第一光电传感器部分，所述第一光电传感器部分与所述元件部分设置在一起；以及在没有所述第一光电传感器部分的另一像素中的第二光电传感器部分，所述第二光电传感器部分与另一元件部分设置在一起，用于驱动所述半导体器件的方法包括：在所述区域中接收外部光；通过所述第二光电传感器部分来检测所述外部光中所包括的红外线；根据所述第二光电传感器部分检测到的红外线的量来改变所述第一光电传感器部分的光接收灵敏度；以及在所述第一光电传感器部分中使用可见光来进行成像。

【技术特征摘要】
2010.02.19 JP 2010-0347311.一种用于驱动半导体器件的方法，所述半导体器件包括：
区域中的像素中的元件部分；
所述像素中的第一光电传感器部分，所述第一光电传感器部分与所述元
件部分设置在一起；以及
在没有所述第一光电传感器部分的另一像素中的第二光电传感器部分，
所述第二光电传感器部分与另一元件部分设置在一起，
用于驱动所述半导体器件的方法包括：
在所述区域中接收外部光；
通过所述第二光电传感器部分来检测所述外部光中所包括的红外
线；
根据所述第二光电传感器部分检测到的红外线的量来改变所述第一
光电传感器部分的光接收灵敏度；以及
在所述第一光电传感器部分中使用可见光来进行成像。
2.一种用于驱动半导体器件的方法，包括：
接收第一像素和第二像素上的外部光；
通过所述第二像素中的第二光电传感器部分来检测外部光中的红外线；
根据所述第二光电传感器部分检测到的红外线的量来改变所述第一像
素中的第一光电传感器部分的光接收灵敏度；以及
在所述第一光电传感器部分中使用可见光来进行成像。
3.一种用于驱动半导体器件的方法，所述半导体器件包括：
区域中的像素中的元件部分；
所述像素中的第一光电传感器部分，所述第一光电传感器部分与所述元
件部分设置在一起；以及
在没有所述第一光电传感器部分的另一像素中的第二光电传感器部分，
所述第二光电传感器部分与另一元件部分设置在一起，
用于驱动所述半导体器件的方法包括：
在所述区域中接收外部光；
通过所述第二光电传感器部分来检测所述外部光中所包括的红外
线；
根据所述第二光电传感器部分检测到的红外线的量来选择所述第一
光电传感器部分或所述第二光电传感器部分以作为用于成像的单元；
在使用所述第一光电传感器部分时使用可见光来进行成像；以及
在使用所述第二光电传感器部分时使用红外线来进行成像。
4.一种半导体器件，包括第一像素和第二像素，所述第一像素包括：
第一晶体管的第一半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑川义元，池田隆之，田村辉，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP