传感器装置、传感器元件驱动方法、显示装置和电子单元制造方法及图纸

本发明专利技术提供了传感器装置、传感器元件的驱动方法、显示装置以及电子单元。该传感器装置包括以矩阵形式配置的传感器元件和驱动传感器元件的传感器驱动部。每个传感器元件均包括生成电荷的光电转换元件、蓄积电荷从而示出根据蓄积的电荷而波动的电压的蓄积节点、使蓄积节点中的电压复位的复位晶体管、读取从蓄积节点中蓄积的电荷产生的电压值从而输出产生的电压值的读出部。传感器驱动部控制复位晶体管，从而将传感器元件行上的传感器元件的蓄积节点同时复位为预定复位电压，然后，在经过预定曝光期间后执行读取控制，从而使得从配置在每个传感器元件行中的各传感器元件顺次输出传感器检测信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过使用传感器元件检测接近物体的位置等的传感器装置、应用于这 样的传感器装置的传感器元件的驱动方法、具有传感器功能(输入功能)和显示功能的显 示装置，以及包括这样的显示装置的电子单元。
技术介绍
先前，已知检测接触或接近显示装置显示表面的物体的位置的技术。例如，存在提 供如下结构的已知技术，即，将薄膜状透明触摸面板设置为平铺在显示面板上。作为这样的 触摸面板的方式，压敏型和电容型是先前已知的。此外，已经开发了显示像素和光检测器在显示面板内以矩阵形式配置的显示装 置，使得显示面板自身具有光学传感器功能(见日本未审查专利申请公开第2006-276223 号和第 2008-233257 号)。
技术实现思路
在具有如上所述的光学传感器功能的显示装置中，光电转换元件，例如PIN光电 二极管用作光检测器。根据接收的光量生成并且从光电转换元件提供的电荷蓄积在蓄积节 点中，并且读出根据蓄积节点的蓄积的电荷量的电压值并将其输出为传感器检测信号。进 入光电转换元件的光量根据接近面板表面的物体的位置、距离、尺寸等而变化，因此传感器 检测信号也变化。因此，可以通过合适地处理来自以矩阵形式配置的光检测器中的每个的 传感器检测信号，检测接近面板表面的物体的位置等。在这样的装置中，在光电转换元件的 预定光接收(曝光)期间后执行读取操作，然后，将在蓄积节点的电压值复位为复位电压 后，重复光接收和读取操作。顺便提及，已知在光电转换元件中，即使在没有入射光的情况下也有暗电流(热 激励电流)流过。该暗电流随温度而变化，并具有温度越高流过的电流量越大的特性。出 于这个原因，存在如下情况，即，即使当入射光量恒定时，如果温度不同，则蓄积节点的电压 也会变化，这对检测结果造成不利影响。特别地，存在当温度变高时暗电流的影响增大的可 能性，这使蓄积节点的电压升高，由此导致蓄积节点的饱和状态。因此，期望采取某些措施 来降低伴随温度变化的暗电流的这种影响，但以前的措施是不够的。鉴于上述，期望提供能够通过降低伴随温度变化的暗电流的影响来执行稳定的检 测操作的传感器装置、传感器元件的驱动方法、具有输入功能的显示装置以及电子元件。根据本专利技术的实施方式，提供了一种传感器装置，其具有以矩阵形式配置的多个 传感器元件，以及驱动多个传感器元件的传感器驱动部。多个传感器中元件中的每个均包括根据接收的光量生成电荷的光电转换元件、蓄积由光电转换元件生成的电荷从而示出根 据蓄积的电荷而波动的电压的蓄积节点、具有连接到光电转换元件一端的一端并将蓄积节 点中的电压复位为预定复位电压的复位晶体管、读取从蓄积节点中蓄积的电荷产生的电 压值从而将产生的电压值输出为传感器检测信号的读出部。传感器驱动部控制复位晶体 管，从而将多个传感器元件行上的传感器元件的蓄积节点同时复位为预定复位电压，然后， 在经过预定曝光期间后，执行读取控制，以使得从配置在每个传感器元件行中的各传感器 的元件顺次输出传感器检测信号。这里，在经过曝光期间后，传感器驱动部可对多个传感器 元件行上的传感器元件同时执行保持蓄积节点中的电压的控制，以防止蓄积节点中的电压 因光电转换元件中生成的电荷而波动，并且当蓄积节点中的电压维持在这样的保持状态下 时，传感器驱动部可执行读取控制，以使得从配置在每个传感器元件行中的各传感器检测 元件顺次输出传感器检测信号。根据本专利技术另一实施方式，提供了一种传感器元件的驱动方法，该方法包括以下 步骤设置以矩阵形式配置的多个传感器元件，每个传感器元件均包括根据接收的光量生 成电荷的光电转换元件、蓄积光电转换元件生成的电荷从而示出根据蓄积的电荷而波动的 电压的蓄积节点、具有连接到光电转换元件一端的一端并将蓄积节点中的电压复位为预定 复位电压的复位晶体管、读取在蓄积节点中蓄积的电荷产生的电压值从而将得到的电压值 输出为传感器检测信号的读出部；以及控制复位晶体管从而将多个传感器元件行上的传 感器元件的蓄积节点同时复位为预定复位电压，然后，在经过预定曝光期间后，执行读取控 制，以使得从配置在每个传感器元件行中的各传感器元件顺次输出传感器检测信号。这里， 该方法可还包括以下步骤，在经过预定曝光期间后，对多个传感器元件行上的传感器元件 同时执行保持蓄积节点中的电压的控制，以防止蓄积节点中的电压因光电转换元件中生成 的电荷而波动，并且当蓄积节点中的电压维持在这样的保持状态下时，执行读取控制，以使 得从配置在每个传感器元件行中的各传感器检测信号顺次输出传感器检测信号。根据本专利技术的另一实施方式，提供了一种具有输入功能的显示装置，该显示装置 具有显示面板，该显示面板设置有以矩阵形式配置的多个显示像素和以矩阵形式配置的多 个传感器元件，该显示装置具有驱动多个显示像素的显示驱动部以及驱动多个传感器元件 的传感器驱动部。以类似于根据本专利技术的上述实施方式的传感器装置中的传感器驱动部的 方式控制多个传感器元件中的每个。根据本专利技术的另一实施方式，提供了一种电子单元，其包括具有根据本专利技术上述 实施方式的输入功能的显示装置。在根据本专利技术实施方式的传感器装置、传感器元件的驱动方法、具有输入功能的 显示装置或电子元件中，在光电转换元件中根据接收的光量生成电荷。此外，通过光电转换 元件转换的电荷蓄积在蓄积节点中，并且将根据蓄积在蓄积节点中的电荷的电压值输出为 传感器检测信号。蓄积节点的电压值通过复位晶体管复位为预定复位电压。此时，控制复 位晶体管，从而在多个行上使传感器元件同时复位。随后，在经过预定曝光期间后，执行读 取控制，以从配置在每个行中的传感器元件顺次输出传感器检测信号。在根据本专利技术实施方式的传感器装置、传感器元件的驱动方法、具有输入功能的 显示装置或电子元件中，执行在多个行上使传感器元件的蓄积节点同时复位为预定复位电 压的控制，随后，在经过预定曝光期间后，执行读取控制，以从配置在每个行中的传感器元件顺次输出传感器检测信号。因此，可以通过降低伴随温度变化的暗电流的影响来执行稳 定的检测操作。此外，在经过预定曝光期间后，将在多个行上的传感器元件的蓄积节点的电压值 同时控制在维持的状态下，从而防止蓄积节点的电压值因光电转换元件中生成的电荷而波 动，并且在维持电压值的状态下，执行读取控制，以从配置在每个行中的传感器元件顺次 输出传感器检测信号。因此，可以执行更稳定的检测操作。本专利技术的其他和进一步的目标、特征和优点将通过下面的描述而变得更加显而易 见。附图说明图1是示出了根据本专利技术实施方式的具有输入功能的显示装置的构造实例的框 图；图2是示出了图1中示出的I/O显示面板的构造实例的框图；图3是示出了图2中示出的显示区域(传感器区域)中的像素配置的实例的平面 图；图4是示出了图3中示出的像素配置中的传感器元件(图像拾取像素)和信号线 之间的连接关系的实例的示意平面图；图5是示出了图1中示出的显示装置中的传感器元件的构造实例的电路图；图6是示出了传感器元件的配线布局的构造实例的电路图；图7是示出了对应于图6中的配线布局的配线结构的平面图；图8是示出了形成图7中的配线结构的电容器Cl的部分的结构的截面图；图9是表示图1中示出的显示装置中的传感器操作(图像拾取操作)的实例的时 序图；图10是表示比较例中的传感器操作(图像拾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器装置，具有以矩阵形式配置的多个传感器元件以及驱动所述多个传感器元件的传感器驱动部，所述多个传感器元件中的每个包括：光电转换元件，根据接收的光量生成电荷；蓄积节点，蓄积所述光电转换元件生成的电荷，从而示出根据所蓄积的电荷而波动的电压；复位晶体管，具有连接到所述光电转换元件一端的一端，并使所述蓄积节点中的电压复位为预定复位电压；以及读出部，读取所述蓄积节点中的所蓄积的电荷产生的电压值，从而将产生的所述电压值输出为传感器检测信号，其中，所述传感器驱动部控制所述复位晶体管，从而将多个传感器元件行上的所述传感器元件的所述蓄积节点同时复位为所述预定复位电压，然后，在经过预定曝光期间后，执行读取控制，以使得从配置在每个所述传感器元件行中的各所述传感器元件顺次输出所述传感器检测信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：千田满，高德真人，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP