JPH1175115A5 - - Google Patents

Description

【発明の名称】表示装置兼用型イメージセンサ装置及びアクティブマトリクス型表示装置

【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される導通制御回路、および該導通制御回路を介して前記配線に接続する、発光及び受光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、該導通制御回路を介して前記配線に接続する発光及び受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される導通制御回路、および該導通制御回路を介して前記配線に接続する、発光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、該導通制御回路を介して前記配線に接続する受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光を行うときに用いられる第１の配線と、前記走査信号により選択された画素で受光を行うときに用いられる第２の配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線に接続する、発光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第２の配線に接続する受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する、発光及び受光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光及び受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする。

【０００９】
本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する発光・受光可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光・受光可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備え、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心と前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心とが、該画素電極の大きさに比して十分接近していることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、導通制御回路を１つのＴＦＴで構成する場合には、まず、前記第１の導通制御回路および前記第２の導通制御回路には前記走査信号がゲート電極に供給されるＴＦＴをそれぞれ１つずつ構成する。これらのＴＦＴのうち、前記第１の導通制御回路の前記ＴＦＴは、ソース・ドレイン領域の一方を前記第２の配線に接続し、他方を前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続する。また、前記第２の導通制御回路の前記ＴＦＴは、ソース・ドレイン領域の一方を前記第３の配線に接続し、他方を前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続する。

【００１１】
本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ、および該第１の薄膜トランジスタを介してゲート電極が前記第１の配線に接続する第２の薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、前記第１の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、 前記第２の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とする。
本発明において、導通制御回路を２段のＴＦＴで構成する場合は、まず、前記第１の導通制御回路および前記第２の導通制御回路には、前記走査信号がゲート電極に供給される第１のＴＦＴと、該第１のＴＦＴを介してゲート電極が前記第１の配線に接続する第２のＴＦＴとをそれぞれ構成する。これらのＴＦＴのうち、前記第１の導通制御回路の前記第２のＴＦＴは、ソース・ドレイン領域の一方を前記第２の配線に接続し、他方を前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続する。また、前記第２の導通制御回路の前記第２のＴＦＴは、ソース・ドレイン領域の一方を前記第３の配線に接続し、他方を前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続する。

【００１３】
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域、および前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、相互に入り組んでいることを特徴とする。このように構成すると、表示装置兼用型イメージセンサ装置をイメージセンサ装置として用いた際に、発光部として機能する画素部の側から出射した光が書面、図面、写真等のリードアウト対象物で反射して受光部として機能する画素部の側に効率よく届く。

【００１４】
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域とは、該画素電極の外枠を直線的に仕切った構造に比して双方の重心位置が近接していることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域によって囲まれていることを特徴とする。この場合には、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の中央部分にあることが好ましい。このように構成した場合には、表示装置兼用型イメージセンサ装置をイメージセンサ装置として用いた際に、発光部として機能する画素部の側から射出した光が書面、図面、写真等のリードアウト対象物で反射して受光部として機能する画素部の側に効率よく届く。

【００１５】
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する発光・受光可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光・受光可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備え、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心と前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心とが、該画素電極の大きさに比して十分接近していることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置兼用型イメージセンサ装置は、上記の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極との間には遮光層が形成されていることを特徴とする。このように構成すると、発光部として機能する画素部の側から全方向に光が出射されても、この光が受光部として機能する画素部の方に漏れてしまうことを遮光層によって防止することができる。それ故、高いＳ／Ｎ比でリードアウト対象物から画像を読み取ることができる。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有するアクティブマトリクス型表示装置において、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する、発光及び受光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光及び受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記のアクティブマトリクス型表示装置であって、前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、前記第１の導通制御回路の前記薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、前記第２の導通制御回路の前記薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記のアクティブマトリクス型表示装置であって、前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ、および該第１の薄膜トランジスタを介してゲート電極が前記第１の配線に接続する第２の薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、前記第１の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、前記第２の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記のアクティブマトリクス型表示装置であって、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域、および前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、相互に入り組んでいることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記のアクティブマトリクス型表示装置であって、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域とは、該画素電極の外枠を直線的に仕切った構造に比して双方の重心位置が近接していることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記のアクティブマトリクス型表示装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域によって囲まれていることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素と、該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する発光・受光可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光・受光可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備え、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心と前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心とが、該画素電極の大きさに比して十分接近していることを特徴とする。
また、本発明に係るアクティブマトリクス型表示装置は、上記のアクティブマトリクス型表示装置であって、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極との間には遮光層が形成されていることを特徴とする。

Claims (19)

1. マトリクス状に配置された複数の画素と、
   該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、
   前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる配線とを有し、
   前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される導通制御回路、および該導通制御回路を介して前記配線に接続する、発光及び受光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、該導通制御回路を介して前記配線に接続する発光及び受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
2. マトリクス状に配置された複数の画素と、
   該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、
   前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる配線とを有し、
   前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される導通制御回路、および該導通制御回路を介して前記配線に接続する、発光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、該導通制御回路を介して前記配線に接続する受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
3. マトリクス状に配置された複数の画素と、
   該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、
   前記走査信号により選択された画素で発光を行うときに用いられる第１の配線と、前記走査信号により選択された画素で受光を行うときに用いられる第２の配線とを有し、
   前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線に接続する、発光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第２の配線に接続する受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
4. マトリクス状に配置された複数の画素と、
   該画素を順次選択するための走査信号が供給される走査線と、
   前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、
   前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する、発光及び受光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光及び受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
5. 請求項４記載の表示装置兼用型イメージセンサ装置であって、
   前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、
   前記第１の導通制御回路の前記薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、
   前記第２の導通制御回路の前記薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
6. 請求項４記載の表示装置兼用型イメージセンサ装置であって、
   前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ、および該第１の薄膜トランジスタを介してゲート電極が前記第１の配線に接続する第２の薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、前記第１の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、 前記第２の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
7. 請求項４ないし６のいずれか記載の表示装置兼用型イメージセンサ装置であって、
   前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域、および前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、相互に入り組んでいることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
8. 請求項４ないし６のいずれか記載の表示装置兼用型イメージセンサ装置であって、
   前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域とは、該画素電極の外枠を直線的に仕切った構造に比して双方の重心位置が近接していることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
9. 請求項４ないし６のいずれか記載の表示装置兼用型イメージセンサ装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域によって囲まれていることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
10. マトリクス状に配置された複数の画素と、
    該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、
    前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、
    前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する発光・受光可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光・受光可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備え、
    前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心と前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心とが、該画素電極の大きさに比して十分接近していることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
11. 請求項４ないし請求項１０のいずれか記載の表示装置兼用型イメージセンサ装置であって、
    前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極との間には遮光層が形成されていることを特徴とする表示装置兼用型イメージセンサ装置。
12. マトリクス状に配置された複数の画素と、
    該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、
    前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有するアクティブマトリクス型表示装置において、
    前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する、発光及び受光が可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光及び受光が可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備えていることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
13. 請求項１２記載のアクティブマトリクス型表示装置であって、
    前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、
    前記第１の導通制御回路の前記薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、
    前記第２の導通制御回路の前記薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
14. 請求項１２記載のアクティブマトリクス型表示装置であって、
    前記第１および第２の導通制御回路は、前記走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ、および該第１の薄膜トランジスタを介してゲート電極が前記第１の配線に接続する第２の薄膜トランジスタからそれぞれ構成され、
    前記第１の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第２の配線に接続しているとともに、他方が前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極に接続し、 前記第２の導通制御回路の前記第２の薄膜トランジスタは、ソース・ドレイン領域の一方が前記第３の配線に接続しているとともに、他方が前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極に接続していることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
15. 請求項１２ないし１４のいずれか記載のアクティブマトリクス型表示装置であって、
    前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域、および前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、相互に入り組んでいることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
16. 請求項１２ないし１４のいずれか記載のアクティブマトリクス型表示装置であって、
    前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域とは、該画素電極の外枠を直線的に仕切った構造に比して双方の重心位置が近接していることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
17. 請求項１２ないし１４のいずれか記載のアクティブマトリクス型表示装置において、前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域は、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域によって囲まれていることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
18. マトリクス状に配置された複数の画素と、
    該画素を順次選択していくための走査信号が供給される走査線と、
    前記走査信号により選択された画素で発光または受光を行うときに用いられる第１ないし第３の配線とを有し、
    前記画素は、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第１の導通制御回路、および該第１の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第２の配線とに接続する発光・受光可能な第１の薄膜光電変換素子を備える第１の画素部と、前記走査線を介して前記走査信号が供給される第２の導通制御回路、および該第２の導通制御回路を介して前記第１の配線と前記第３の配線とに接続する発光・受光可能な第２の薄膜光電変換素子を備える第２の画素部とを備え、
    前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心と前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極の形成領域の重心とが、該画素電極の大きさに比して十分接近していることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。
19. 請求項１２または１８記載のアクティブマトリクス型表示装置であって、
    前記第１の薄膜光電変換素子の画素電極と、前記第２の薄膜光電変換素子の画素電極との間には遮光層が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス型表示装置。