專利名稱：觸摸面板及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書所公開的發(fā)明涉及包括觸摸傳感器的觸摸面板及其驅(qū)動方法。本發(fā)明尤其涉及將包括觸摸傳感器的像素配置為矩陣狀的觸摸面板及觸摸面板的驅(qū)動方法。再者， 本發(fā)明還涉及包括該觸摸面板的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，安裝有觸摸傳感器的顯示裝置引人注目。安裝有觸摸傳感器的顯示裝置被稱為觸摸面板或觸摸屏等(下面，將其簡單地稱為“觸摸面板”)。觸摸傳感器根據(jù)工作原理分類為電阻觸摸傳感器、電容觸摸傳感器、光學(xué)觸摸傳感器等。但是在任一種觸摸傳感器中，都可以通過使物體接觸或接近顯示裝置而輸入數(shù)據(jù)。當(dāng)作為光學(xué)觸摸傳感器將檢測光的傳感器(也稱為“光傳感器”)設(shè)置于觸摸面板時，顯示屏幕兼作輸入?yún)^(qū)。作為包括這種光學(xué)觸摸傳感器的裝置的一例，可以舉出通過配置提取圖像的接觸區(qū)域傳感器具備圖像提取功能的顯示裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。在具有光學(xué)觸摸傳感器的觸摸面板中，從觸摸面板發(fā)射光。當(dāng)在觸摸面板的預(yù)定位置上存在有物體時，物體遮斷存在有物體的區(qū)域的光，且光的一部分被反射。在觸摸面板的像素中設(shè)置有能夠檢測光的光傳感器(有時稱為“光電轉(zhuǎn)換元件”)，通過檢測被反射的光，光傳感器識別在檢測出光的區(qū)域中存在有物體。此外，已經(jīng)在嘗試對移動電話等的便攜式信息終端等所代表的電子設(shè)備賦予身份識別功能等(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。通過指紋、臉、手印、掌紋及手指靜脈圖案等的識別用于身份識別。當(dāng)將身份識別功能設(shè)置在與顯示部不同的部分時，部件個數(shù)增多，且電子設(shè)備的重量或價格可能增大。此外，在觸摸傳感器的系統(tǒng)中，已知如下技術(shù)，即根據(jù)外部光的明亮度選擇用來檢測指尖的位置的圖像處理模式。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請公開2001-292276號公報[專利文獻(xiàn)2]日本專利申請公開2002-033823號公報[專利文獻(xiàn)3]日本專利申請公開2007-183706號公報

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)作為光學(xué)觸摸傳感器將光傳感器用于觸摸面板時，設(shè)置在觸摸面板的各像素中的光傳感器檢測光以及生成電信號，并之后收集該電信號，從而進(jìn)行圖像處理。在此，為了實現(xiàn)以高精度進(jìn)行高速工作的觸摸面板，需要高效地收集可從多個光傳感器獲得的大量數(shù)據(jù)。此外，由于光傳感器所生成的電信號是模擬信號，因此為了進(jìn)行圖像處理，需要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號的電路(A/D轉(zhuǎn)換電路)。在此，在包括多個A/D轉(zhuǎn)換電路的觸摸面板中，需要以高處理能力來操作A/D轉(zhuǎn)換電路的控制方式。再者，由于為實現(xiàn)該A/D轉(zhuǎn)換電路的控制方式而需要的區(qū)域的大的增加，則導(dǎo)致
5邊框區(qū)的增大，因此需要盡量最小化與控制A/D轉(zhuǎn)換電路有關(guān)的電路的占有面積的增大。鑒于上述問題，目的在于提供以高精度進(jìn)行高速工作的觸摸面板。此外，目的還在于提供實現(xiàn)多灰度級且高性能的觸摸面板的驅(qū)動方法。本說明書所公開的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個實施例是一種觸摸面板，其包括多個分別設(shè)置有顯示元件及光傳感器的像素；對其提供光傳感器的輸出信號的光傳感器讀取電路；連續(xù)設(shè)置的多個鎖存器；以及邏輯電路。邏輯電路通過對多個鎖存器的輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號，并將所生成的信號供給于光傳感器讀取電路。此外，本說明書所公開的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一個實施例是一種觸摸面板，包括多個分別設(shè)置有顯示元件及光傳感器的像素；對其提供光傳感器的輸出信號的光傳感器讀取電路；對顯示元件供給圖像信號的顯示元件選擇電路；連續(xù)設(shè)置的多個鎖存器；以及邏輯電路。邏輯電路通過對多個鎖存器的輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號，并將所生成的信號供給于光傳感器讀取電路。顯示元件選擇電路由多個鎖存器的輸出信號控制。在上述結(jié)構(gòu)中，顯示元件選擇電路包括由多個鎖存器的其中一個輸出信號控制的選擇器，并且選擇器切換對顯示元件供給圖像信號的路徑的連接和中斷。此外，在上述結(jié)構(gòu)中，光傳感器讀取電路包括多個A/D轉(zhuǎn)換電路；以及讀取電路。 對多個A/D轉(zhuǎn)換電路中的一個供給光傳感器的輸出信號和邏輯電路所生成的信號，并且多個A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號供給于讀取電路。讀取電路選擇多個A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號中的一個并將其輸出。另外，本說明書所公開的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一個實施例是一種觸摸面板的驅(qū)動方法，其中，多個鎖存器的輸出信號供給于邏輯電路，并且邏輯電路通過對所供給的輸出信號執(zhí)行邏輯運算而生成信號，之后，從光傳感器輸出的信號和在邏輯電路中生成的信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路。此外，本說明書所公開的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的另一個實施例是一種觸摸面板的驅(qū)動方法，其中，多個鎖存器的輸出信號供給于邏輯電路及顯示元件選擇電路，并且邏輯電路通過對所供給的輸出信號執(zhí)行邏輯運算而生成信號，之后從光傳感器輸出的信號和在邏輯電路中生成的信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換電路，并且，在顯示元件選擇電路中，對顯示元件的圖像信號的供給由多個鎖存器供給的輸出信號來控制。在上述結(jié)構(gòu)中，多個鎖存器各通過與時鐘信號同步地按順序移動起始信號來將輸出信號供給于邏輯電路。借此，可以提供以高精度進(jìn)行高速工作的觸摸面板。此外，還可以提供實現(xiàn)多灰度級且高性能的觸摸面板的驅(qū)動方法。


在附圖中圖1是示出觸摸面板的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖2是示出光傳感器讀取電路的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖3是示出A/D轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖4是示出A/D轉(zhuǎn)換電路的工作的一例的時序圖；圖5是示出A/D轉(zhuǎn)換電路的工作的一例的時序圖6是示出時序信號生成電路的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖7是示出時序信號生成電路的工作的一例的時序圖；圖8是示出光傳感器讀取電路的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖9是示出顯示元件驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的一例的圖；圖10是示出包括觸摸面板的液晶顯示裝置的截面的一例的圖；圖11是示出包括觸摸面板的EL顯示裝置的截面的一例的圖；圖12A和12B是示出使用觸摸面板的電子設(shè)備的一例的圖；圖13A和13B是示出使用觸摸面板的移動電話機的一例的圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖給予實施例的詳細(xì)說明。但是，下面描述的實施例可以以多個不同方式來實施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解該方式和細(xì)節(jié)可以被變換為各種各樣而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，這些實施例不應(yīng)理解為限制在下面的實施例的描述中。注意，在用來說明實施例的所有附圖中，使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重復(fù)說明。實施例1在本實施例中，說明觸摸面板。圖1示出觸摸面板的結(jié)構(gòu)的一例。在圖1中，觸摸面板100包括像素電路101、顯示元件控制電路102和光傳感器控制電路103。像素電路101包括配置為行和列的矩陣狀的多個像素104。各像素104包括顯示元件105及光傳感器106。各顯示元件105包括薄膜晶體管(TFT)、存儲電容器、具有液晶層的液晶元件、彩色濾光片等。并且利用通過對液晶層施加電壓而使偏振方向改變的現(xiàn)象來形成透過液晶層的光的明暗(灰度)，從而實現(xiàn)圖像顯示。作為透過液晶層的光，使用外部光或從液晶顯示裝置的背面的從光源(背光燈)發(fā)射的光。此外，通過使透過液晶層的光經(jīng)過彩色濾光片， 可以形成特定顏色(例如，紅(R)、綠(G)、或藍(lán)(B))的灰度，且可以實現(xiàn)彩色圖像顯示。存儲電容器具有存儲相當(dāng)于施加到液晶層的電壓的電荷的功能。薄膜晶體管具有控制對存儲電容器的電荷注入或從其中的電荷排出的功能。注意，上文說明了各顯示元件105具有液晶元件的情況，但是可以改為包括具有發(fā)光元件等的其他元件。發(fā)光元件是亮度被電流或電壓控制的元件，可以具體地舉出發(fā)光二極管、OLED (有機發(fā)光二極管)等。各光傳感器106具有諸如光二極管等的具有通過接受光而產(chǎn)生電信號的功能的元件。注意作為光傳感器106所接受的光，可以利用外部光或來自背光燈的光照射到物體時所獲得的反射光或透過光。在此，將通過使用彩色濾光片發(fā)射紅色00、綠色(G)和藍(lán)色 (B)顏色的光的像素104分別稱為R像素、G像素和B像素。注意可以利用R像素、G像素和 B像素中的光傳感器分別檢測對物體照射外部光或來自背光燈的光時所獲得的反射光或透過光中的紅(R)色成分、綠(G)色成分和藍(lán)(B)色成分。顯示元件控制電路102控制顯示元件105，并且它包括通過信號線(也稱為“源極信號線”)對顯示元件105輸入信號的顯示元件驅(qū)動電路107和通過掃描線(也稱為“柵極信號線”)對顯示元件105輸入信號的顯示元件驅(qū)動電路108。例如，掃描線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路108具有選擇配置在特定的行的像素所具有的顯示元件105的功能。此外，信號線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路107具有對被選擇的行的像素所具有的顯示元件105提供預(yù)定電位的功能。注意在被掃描線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路108施加高電位的顯示元件105中，薄膜晶體管成為導(dǎo)通狀態(tài)，并且由信號線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路107提供的電荷提供給顯示元件105。光傳感器控制電路103控制光傳感器106，并且它包括信號線側(cè)的光傳感器讀取電路109和掃描線側(cè)的光傳感器驅(qū)動電路110。例如，掃描線側(cè)的光傳感器驅(qū)動電路110具有選擇配置在預(yù)定的行的像素所具有的光傳感器的功能。此外，信號線側(cè)的光傳感器讀取電路109具有提取被選擇的行的像素所具有的光傳感器106的輸出信號的功能。圖2示出信號線側(cè)的光傳感器讀取電路109的結(jié)構(gòu)的一例。在圖2中示出第一 A/D轉(zhuǎn)換電路(模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC)201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209、 輸入有從第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209輸出的信號的讀取電路210、第一光傳感器信號線211至第九光傳感器信號線219、光傳感器讀取電路109的輸出信號線 220、第一 A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號線221至第九A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號線2 和第一 A/ D轉(zhuǎn)換電路的控制信號線231至第九A/D轉(zhuǎn)換電路的控制信號線239。對第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209分別通過第一光傳感器信號線 211至第九光傳感器信號線219輸入光傳感器的輸出信號。此外，分別通過第一控制信號線 231至第九控制線號線239輸入用來控制第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209 的信號。讀取電路210從第一輸出信號線211至第九輸出信號線229的各電位生成輸出到輸出信號線220的電位。具體而言，讀取電路210選擇第一輸出信號線211至第九輸出信號線229中的一個并將該被選信號線的電位輸出到輸出信號線220。圖3示出A/D轉(zhuǎn)換電路201的結(jié)構(gòu)。在此情況，將2位逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換電路用作例子。在圖3中，A/D轉(zhuǎn)換電路201包括比較電路301 (比較器)、逐次逼近寄存器302、D/ A轉(zhuǎn)換電路303 (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、比較電路301的輸出信號線304、逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305和第二輸出信號線306、D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307、第一保持電路308和第二保持電路309。此外，在圖3中示出A/D轉(zhuǎn)換電路中具有的使能信號線310、 第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314。將 A/D轉(zhuǎn)換電路中具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314總稱為A/D轉(zhuǎn)換電路的控制信號線231。逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305和第二輸出信號線306電連接到A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號線221。在此情況，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號線221是2位的信號線。接著，說明圖3所示的A/D轉(zhuǎn)換電路201的工作的一例。比較電路301將光傳感器信號線211和D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307用作輸入信號線，對雙方的信號線的電位進(jìn)行比較，且根據(jù)比較結(jié)果對輸出信號線304輸出高電平或低電平的電位。在此，當(dāng)光傳感器信號線211的電位比D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307的電位高時輸出高電平電位，當(dāng)光傳感器信號線211的電位比D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307的電位低時輸出低電平電位。此外，比較電路301的工作可以通過控制使能信號線310的電位來啟動或停止。當(dāng)比較電路301不工作時，可以顯著地減少比較電路301中的耗電量。這例如可以通過停止供給于比較電路301的電源電壓來實現(xiàn)。在此， 比較電路301當(dāng)使能信號線310是高時工作，而當(dāng)使能信號線310是低時不工作。在逐次逼近寄存器302中，通過控制第一設(shè)定信號線313的電位，第一保持電路 308保持與比較電路301的輸出信號線304的電位相對應(yīng)的電位。通過控制第二設(shè)定信號線314的電位，第二保持電路309保持與比較電路301的輸出信號線304的電位對應(yīng)的電位。通過控制第一復(fù)位信號線311的電位，可以對保持在第一保持電路308的電位及保持在第二保持電路309的電位進(jìn)行復(fù)位。通過控制第二復(fù)位信號線312的電位，對保持在第二保持電路309的電位進(jìn)行復(fù)位。第一保持電路308和第二保持電路309各可以由電平敏感鎖存器、邊緣敏感鎖存器等構(gòu)成。在此，第一保持電路308(或第二保持電路309)包括電平敏感鎖存器。當(dāng)?shù)谝辉O(shè)定信號線313 (或第二設(shè)定信號線314)高時，如果比較電路301的輸出信號線304高，則第一保持電路308(或第二保持電路309)保持為高，而如果比較電路301的輸出信號線304 低，則第一保持電路308(或第二保持電路309)保持為低。注意當(dāng)?shù)谝粡?fù)位信號線311高時，第一保持電路308保持為高，且第二保持電路309保持為低，當(dāng)?shù)诙?fù)位信號線312高時，第二保持電路309保持為高。此外，在逐次逼近寄存器302中，保持在第一保持電路308的電位和保持在第二保持電路309的電位分別輸出到逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305和第二輸出信號線 306。D/A轉(zhuǎn)換電路303將由逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305的電位和第二輸出信號線306的電位唯一決定的電位輸出到D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307。在此， 在逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305的電位和第二輸出信號線306的電位的組合分別是(低、低)、(低、高)、(高、低)、或(高、高)時，對D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線 307分別輸出0V、IV、2V、或3V。這種D/A轉(zhuǎn)換電路303可以以電阻方式或電容方式等實現(xiàn)。接著，參照圖4所示的時序圖說明A/D轉(zhuǎn)換電路201的工作的一例。在圖4中，信號401至信號410分別對應(yīng)于光傳感器信號線211的電位、使能信號線310的電位、第一復(fù)位信號線311的電位、第二復(fù)位信號線312的電位、第一設(shè)定信號線 313的電位、第二設(shè)定信號線314的電位、比較電路301的輸出信號線304的電位、逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305的電位、逐次逼近寄存器302的第二輸出信號線306的電位和D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307的電位。注意光傳感器信號線211(信號401) 的電位為1. 5V。A/D轉(zhuǎn)換電路201采用如下方式工作。首先如果將第一復(fù)位信號線311(信號403) 設(shè)定為高，則保持在第一保持電路308的電位和保持在第二保持電路309的電位被復(fù)位，且逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305 (信號408)成為高，逐次逼近寄存器302的第二輸出信號線306(信號409)成為低。此外，D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307 (信號410) 的電位成為2V。接著，將使能信號線310(信號402)設(shè)定為高，從而比較電路301工作，并對光傳感器信號線211(信號401)的電位(1.5V)和D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號410)的電位m進(jìn)行比較。此時，由于D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號410)的電位較高，因此比較電路301的輸出信號線304(信號407)成為低。接著，將第一設(shè)定信號線313 (信號40 設(shè)定為高，從而第一保持電路308保持為低，且逐次逼近寄存器302的第一輸出信號線305(信號408)成為低。此外，D/A轉(zhuǎn)換電路 303的輸出信號線307(信號410)的電位成為0V。之后，對光傳感器信號線211 (信號401) 的電位(1.5V)和D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號410)的電位(OV)進(jìn)行比較。 由于D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307 (信號410)的電位較低，因此比較電路301的輸出信號線304(信號407)成為高。接著，將使能信號線310(信號402)設(shè)定為低，從而比較電路301停止工作。接著，將第二復(fù)位信號線312(信號404)設(shè)定為高，從而保持在第二保持電路309 的電位被復(fù)位，且逐次逼近寄存器302的第二輸出信號線306(信號409)成為高。此外，D/ A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號410)的電位成為IV。接著，將使能信號線310(信號402)設(shè)定為高，從而比較電路301工作，并對光傳感器信號線211(信號401)的電位(1.5V)和D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號 410)的電位(IV)進(jìn)行比較。由于D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號410)的電位較低，因此比較電路301的輸出信號線304(信號407)成為高。接著，將第二設(shè)定信號線314 (信號406)設(shè)定為高，從而第二保持電路309保持為高。在此，由于第二保持電路309從開始一直保持為高，因此逐次逼近寄存器302的第二輸出信號線306(信號409)維持高而不變。此外，D/A轉(zhuǎn)換電路303的輸出信號線307(信號 410)為IV而不變。以此方式，從A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號線221輸出低電平電位或高電平電位作為
A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。如上所述，在具有逐次逼近方式的A/D轉(zhuǎn)換電路中，通過改變保持在逐次逼近寄存器具有的保持電路中的電位，逐次改變D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出，并之后，D/A轉(zhuǎn)換電路的輸出與被測量電位進(jìn)行比較，從而決定輸出信號。盡管這里說明了 2位的A/D轉(zhuǎn)換電路，但是位數(shù)更多的A/D轉(zhuǎn)換電路也可以通過同樣的方式進(jìn)行工作。實施例2在實施例1的圖2，信號線側(cè)的光傳感器讀取電路109從輸出信號線220輸出在第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209中已經(jīng)被轉(zhuǎn)換的信號。在此，不同時輸出通過A/D轉(zhuǎn)換得到的信號而是優(yōu)選的是按時間順序依次從輸出信號線220進(jìn)行輸出。這是因為如下緣故如果從輸出信號線220同時輸出信號，信號線 220的數(shù)量增加，而當(dāng)從觸摸面板提取信號時使信號變得極復(fù)雜。于是，在本實施例中，說明按時間順序依次地輸出通過A/D轉(zhuǎn)換得到的信號情況的A/D轉(zhuǎn)換電路的工作。當(dāng)按時間順序依次地輸出通過A/D轉(zhuǎn)換得到的信號時，輸出信號線220的信號采用時間差來輸出。另一方面，需要在從輸出信號線220輸出該信號之前已經(jīng)執(zhí)行第一 A/D 轉(zhuǎn)換電路201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209中的A/D轉(zhuǎn)換。于是，以下說明設(shè)計成不同時執(zhí)行而是按時間順序依次地執(zhí)行第一 A/D轉(zhuǎn)換電路 201至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209中的A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)。
10
參照圖5所示的時序圖說明A/D轉(zhuǎn)換電路的工作的一例。在圖5中，信號501至信號515分別對應(yīng)于圖2中的第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203的使能信號線的電位、第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203的第一復(fù)位信號線的電位、第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203的第二復(fù)位信號線的電位、第一 A/D轉(zhuǎn)換電路 201至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203的第一設(shè)定信號線的電位和第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第三A/ D轉(zhuǎn)換電路203的第二設(shè)定信號線的電位。注意在圖5中示出了第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203的每個信號線的電位的時序圖。但是，同樣地，當(dāng)在時間軸的方向上移位時，得到第四A/D轉(zhuǎn)換電路204 至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的每個信號線的電位的時序圖。此外，與參照圖4說明的那樣，使用信號501、504、507、510和513，第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201工作。同樣地，使用信號502、505、508、511和514，第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202工作。再者，使用信號503、506、509、512和515，第三A/D轉(zhuǎn)換電路203工作。在此，第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201的使能信號線(信號501)至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203 的使能信號線(信號503)的特征在于使能信號線成為高的期間，即A/D轉(zhuǎn)換電路201至 A/D轉(zhuǎn)換電路203中的比較電路工作的期間互不重疊。如果A/D轉(zhuǎn)換電路同時工作，則比較電路同時工作，那么A/D轉(zhuǎn)換電路瞬間耗電量極大。另一方面，如參照圖5的時序圖所說明，當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換電路按時間順序依次地工作，則同時工作的比較電路較少，從而可以降低A/D轉(zhuǎn)換電路中的瞬間的耗電量的上升。此外，一般而言，A/D轉(zhuǎn)換電路中的耗電量和A/D轉(zhuǎn)換精度(電壓分辨率或灰度) 之間以及A/D轉(zhuǎn)換電路中的耗電量和A/D轉(zhuǎn)換速度之間具有權(quán)衡關(guān)系。由此，通過降低瞬間的耗電量的上升，可以使A/D轉(zhuǎn)換電路以高精度進(jìn)行高速的工作。此外，通過流水作業(yè)方法(流水線處理)進(jìn)行每個A/D轉(zhuǎn)換電路中的A/D轉(zhuǎn)換和輸出信號線的信號輸出時，可以延長每個A/D轉(zhuǎn)換電路中執(zhí)行A/D轉(zhuǎn)換的時間。也就是說， 可以提高A/D轉(zhuǎn)換的速度。實施例3通過供給A/D轉(zhuǎn)換電路的各個控制信號(也稱為“時序信號”)，控制實施例1所示的A/D轉(zhuǎn)換電路的工作。作為對A/D轉(zhuǎn)換電路供給信號的方法，有從外部驅(qū)動電路通過時序信號線進(jìn)行供給信號的方法、或者從觸摸面板具有的時序信號生成電路通過時序信號線進(jìn)行供給信號的方法。在此，時序信號線的數(shù)量與A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)量成比例且與各A/ D轉(zhuǎn)換電路的位數(shù)成比例。在從外部電路供給時序信號的情況下，從觸摸面板抽出大量數(shù)量的時序信號線。 當(dāng)時序信號線的數(shù)量增加時，用于引繞時序信號線的面積增大，因此邊框面積增大。此外， 將每個時序信號線和外部驅(qū)動電路之間電連接存在困難。此外，從外部驅(qū)動電路供給時序信號的方法在提高空間分辨率及灰度級數(shù)等的實現(xiàn)觸摸面板更高性能方面非常不利。例如，為了提高觸摸面板的空間分辨率，需要增加A/D 轉(zhuǎn)換電路的數(shù)量，因此時序信號線的數(shù)量增加。另外，為了提高觸摸面板的灰度級數(shù)，需要增大A/D轉(zhuǎn)換電路的位數(shù)，因此使時序信號線的數(shù)量增加。另一方面，在從觸摸面板具有的時序信號生成電路供給時序信號的情況下，因為可以在觸摸面板上向時序信號生成電路連接時序信號線，所以與從外部驅(qū)動電路供給時序信號的情況相比，緩和了時序信號線的數(shù)量的增加所引起的問題。在此，作為時序信號生成電路，有使用CPU的結(jié)構(gòu)或使用專用電路的結(jié)構(gòu)等。一般而言，在使用CPU的情況下，通過改變裝載于存儲器的程序，實現(xiàn)時序信號的規(guī)格的改變，但是這樣會使存儲器的布局面積極大增加。由于設(shè)置有CPU及存儲器的區(qū)域是邊框區(qū)，因此當(dāng)存儲器的布局面積增大時，顯示質(zhì)量降低。此外，在使用為實現(xiàn)特定的功能的專用電路的情況下，與使用CPU的情況相比，可以縮小電路規(guī)模，所以可以縮小布局面積。然而，如果不考慮面板上的配置地形成布局，則會使邊框面積增大，顯示質(zhì)量降低以及進(jìn)而使裝置大型化。于是，在本實施例中說明為將時序信號供給于A/D轉(zhuǎn)換電路而安裝在觸摸面板的時序信號生成電路。具體而言，以下說明具有移位寄存器和邏輯電路的時序信號生成電路。在圖6中示出時序信號生成電路的結(jié)構(gòu)的一例。在圖6中，時序信號生成電路600 包括移位寄存器651和邏輯電路652。移位寄存器651包括第一邊緣敏感鎖存器601至第十五邊緣敏感鎖存器615。邏輯電路652包括OR電路640。關(guān)于每個邊緣敏感鎖存器，從Q 端子輸出被保持的電位，當(dāng)CK端子從低改變?yōu)楦邥r，邊緣敏感鎖存器的電位被改為D端子的電位。注意，在圖6中，作為移位寄存器651具有的鎖存器，使用邊緣敏感鎖存器，但本實施例不局限于此例子。作為鎖存器，也可以使用電平敏感鎖存器。在移位寄存器651中，從起始信號線616供給的起始信號與從時鐘信號線617 供給的時鐘信號同步而按順序從第一邊緣敏感鎖存器601移位到第十五邊緣敏感鎖存器 615。第一邊緣敏感鎖存器601至第十五邊緣敏感鎖存器615的輸出信號分別供給于第一輸出信號線621至第十五輸出信號線635。邏輯電路652利用從第一輸出信號線621至第十五輸出信號線635供給的信號生成供給于第十六輸出信號線641的信號。更具體而言，OR電路640對輸入信號，即從第三輸出信號線623至第五輸出信號線625以及從第九輸出信號線6 至第十一輸出信號線631 輸出的信號進(jìn)行邏輯運算，以及生成信號。之后，OR電路將該生成的信號輸出到第十六輸出信號線641。注意，在圖6中，作為進(jìn)行邏輯運算的邏輯電路使用了 OR電路，但是該實施例不局限于此。注意，參照圖6說明了具有十五個邊緣敏感鎖存器的移位寄存器，但是，邊緣敏感鎖存器的數(shù)量不局限于圖6的結(jié)構(gòu)中的數(shù)量?？梢匀菀资沟靡莆患拇嫫骶哂衜個(m是自然數(shù))邊緣敏感鎖存器。接著，說明時序信號生成電路的時序圖。在圖7中示出表示時序信號生成電路600 的工作的一例的時序圖。在圖7中，信號701至信號718分別對應(yīng)于時鐘信號線617、起始信號線616、第一輸出信號線621至第十五輸出信號線635和第十六輸出信號線641的電位。當(dāng)時鐘信號線617(信號701)從低改變?yōu)楦邥r，第一邊緣敏感鎖存器601提取起始信號線616(信號702)的電位以及改變第一輸出線621(信號703)的電位。第二邊緣敏感鎖存器602至第十五邊緣敏感鎖存器615采用一個時鐘周期的延時分別改變第二輸出信號線622(信號704)至第十五輸出信號線635(信號717)的電位。此外，第十六輸出信號線641 (信號718)當(dāng)?shù)谌敵鲂盘柧€623至第五輸出信號線625以及第九輸出信號線6 至第十一輸出信號線631中的任一個電位為高時成為高。
在圖6中，通過將第十六輸出信號線641、第一輸出信號線621、第七輸出信號線 627、第四輸出線號線624、第十輸出信號線630、第十三輸出信號線633分別作為第一 A/D 轉(zhuǎn)換電路201中具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314以及第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202中具有的第一復(fù)位信號線 311，可以實現(xiàn)圖5所示的時序圖。注意在圖6中示出獲得圖3所示的輸出到第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201中具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314的電位以及輸出到第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202中具有的第一復(fù)位信號線311的電位的情況。通過進(jìn)一步延伸移位寄存器651以及適當(dāng)?shù)孬@得信號，同樣地可以獲得輸出到第二 A/ D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的使能信號線、第三A/D轉(zhuǎn)換電路203至第九A/D 轉(zhuǎn)換電路209的第一復(fù)位信號線、第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第二復(fù)位信號線、第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第一設(shè)定信號線和第二 A/ D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第二設(shè)定信號線的電位。接著，說明對圖6所示的時序信號生成電路600組合圖2所示的信號線側(cè)的光傳感器讀取電路109的結(jié)構(gòu)。具體而言，參照圖8說明在信號線側(cè)的光傳感器讀取電路109 中安裝有時序信號生成電路600的結(jié)構(gòu)的一例。在圖6中，第十六輸出信號線641、第一輸出信號線621、第七輸出信號線627、第四輸出信號線624、第十輸出信號線630以及第十三輸出信號線633分別對應(yīng)于圖3中的第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、 第一設(shè)定信號線313、第二設(shè)定信號線314及第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202具有的第一復(fù)位信號線 311。將第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314總括地表示為圖8中的第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201的控制信號線231。此外，通過進(jìn)一步延伸時序信號生成電路600中的移位寄存器651以及適當(dāng)?shù)孬@得信號，可以同樣地獲得輸出到第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的使能信號線、第三A/D轉(zhuǎn)換電路203至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第一復(fù)位信號線、第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第二復(fù)位信號線、第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第一設(shè)定信號線以及第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209的第二設(shè)定信號線的電位，并可以獲得圖8中的第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202的控制信號線232和第九 A/D轉(zhuǎn)換電路209的控制信號線239的電位。注意對于時序信號生成電路600中的移位寄存器651，將多個邊緣敏感鎖存器連續(xù)設(shè)置在觸摸面板的列方向上的這樣的結(jié)構(gòu)是有效的。利用此結(jié)構(gòu)，可以抑制邊框區(qū)的增大。這里說明圖6的時序信號生成電路600的結(jié)構(gòu)對實現(xiàn)觸摸面板的更高性能、例如對提高空間分辨率及灰度級數(shù)是有效的事實。在圖8的結(jié)構(gòu)中，為了提高觸摸面板的空間分辨率，A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)量在列方向上增加，但是在時序信號生成電路600中，在列方向上增加移位寄存器651的級數(shù)可以實現(xiàn)該提高。在此，為增加移位寄存器的級數(shù)而需要的面積比為設(shè)置外部驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)中的布線引繞而需要的面積小得多。因此，圖8的結(jié)構(gòu)可以抑制布局面積的增大。注意在圖8的結(jié)構(gòu)中，即使移位寄存器651的級數(shù)增加，用于從外部向觸摸面板輸入信號的信號線的數(shù)量也不增加。此外，在圖8的結(jié)構(gòu)中，為了提高觸摸面板的灰度級數(shù)時，A/D轉(zhuǎn)換電路的位數(shù)增加，但是在時序信號生成電路600中，通過在列方向上增加移位寄存器651的級數(shù)并對邏輯電路652適當(dāng)?shù)刈芳舆壿嬙娐穪韺崿F(xiàn)該提高。在此，作為邏輯元件電路，使用NOT電路、 OR電路、AND電路、XOR電路、NOR電路、NAND電路、XNOR電路等。此外，一般而言，邏輯元件電路的布局面積比移位寄存器的布局面積小。因此，在圖8的結(jié)構(gòu)中，邏輯元件電路的追加所引起的邏輯電路652的布局面積的增加幾乎沒有引起時序信號生成電路600整體的布局面積的增加。因此，可以在同時抑制布局面積的增大的同時，實現(xiàn)增加移位寄存器651的級數(shù)。通過采用上述結(jié)構(gòu)，可以得到空間分辨率高，灰度級數(shù)很多，且抑制了邊框區(qū)的增大的顯示質(zhì)量優(yōu)良的觸摸面板。實施例4在實施例3中說明了時序信號生成電路的結(jié)構(gòu)。關(guān)于此，時序信號生成電路的移位寄存器可以與用于觸摸面板的圖像繪制而設(shè)置在信號線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路107具有的移位寄存器被共用。在本實施例中，說明觸摸面板具有的并與信號線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路共用移位寄存器的時序信號生成電路。圖9示出包括時序信號生成電路600和顯示元件選擇電路900的設(shè)置在信號線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路107的結(jié)構(gòu)的一例。在圖9中，顯示元件選擇電路900包括第一選擇器901至第十五選擇器915。第一選擇器901由時序信號生成電路600中具有的第一輸出信號線621控制，并切換將從圖像信號輸入線916提供的圖像信號供給于第一源極信號線 921的路徑的連接及中斷。同樣地，第二選擇器902至第十五選擇器915分別由時序信號生成電路600中具有的第二輸出信號線622至第十五輸出信號線635控制，并切換將從圖像信號輸入線916提供的圖像信號供給于第二源極信號線922至第十五源極信號線935的路徑的連接及中斷。時序信號生成電路600中的邏輯電路652包括第一 OR電路640、第二 OR電路642 和第三OR電路644。第一 OR電路640對從時序信號生成電路600中具有的第三輸出信號線623至第五輸出信號線625輸出的信號以及從第九輸出線號線6 至第十一輸出信號線 631輸出的信號進(jìn)行邏輯運算并生成信號，并之后將該信號輸出到第十六輸出信號線641。 同樣地，第二 OR電路642對從時序信號生成電路600中具有的第四輸出信號線6M至第六輸出信號線6 輸出的信號以及從第十輸出線號線630至第十二輸出信號線632輸出的信號進(jìn)行邏輯運算并生成信號，并之后將該信號輸出到第十七輸出信號線643。再者，第三OR 電路644對從時序信號生成電路600中具有的第五輸出信號線625至第七輸出信號線627 輸出的信號以及從第十一輸出線號線631至第十三輸出信號線633輸出的信號進(jìn)行邏輯運算并生成信號，并之后將該信號輸出到第十八輸出信號線645。注意，在圖9中作為進(jìn)行邏輯運算的邏輯電路使用了 OR電路，但是本實施例不局限于此。在此，在時序信號生成電路600中，第十六輸出信號線641、第一輸出信號線621、 第七輸出信號線627、第四輸出信號線624以及第十輸出信號線630可以分別對應(yīng)于圖3中的第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線 312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314?？梢詫⑦@些信號線總括地表示為圖2中的第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201的控制信號線231。同樣地，在時序信號生成電路600中，第十七輸出信號線643、第二輸出信號線 622、第八輸出信號線628、第五輸出信號線625和第十一輸出信號線631可以分別對應(yīng)于圖3中的第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314。可以將這些信號線總括地表示為圖 2中的第二 A/D轉(zhuǎn)換電路202的控制信號線232。再者，在時序信號生成電路600中，第十八輸出信號線645、第三輸出信號線623、 第九輸出信號線629、第六輸出信號線6 和第十二輸出信號線632可以分別對應(yīng)于圖3 中的第三A/D轉(zhuǎn)換電路203具有的使能信號線310、第一復(fù)位信號線311、第二復(fù)位信號線 312、第一設(shè)定信號線313和第二設(shè)定信號線314。可以將這些信號線總括地表示為圖2中的第三A/D轉(zhuǎn)換電路203的控制信號線233。注意盡管圖9示出圖2中所示的第一 A/D轉(zhuǎn)換電路201具有的控制信號線231至第三A/D轉(zhuǎn)換電路203具有的控制信號線233，但同樣地，可以設(shè)置第四A/D轉(zhuǎn)換電路204 具有的控制信號線234至第九A/D轉(zhuǎn)換電路209具有的控制信號線239。在圖1中，在信號線側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路107具有移位寄存器的情況下，觸摸面板100具有移位寄存器。因此，如圖9所示，當(dāng)采用其中時序信號生成電路600和顯示元件驅(qū)動電路107共用移位寄存器的結(jié)構(gòu)時，為了可以安裝時序信號生成電路600而只需對觸摸面板100追加邏輯電路652。因此，因為可以抑制安裝時序信號生成電路600所導(dǎo)致的邊框區(qū)的增大，所以可以獲得顯示質(zhì)量優(yōu)良的觸摸面板。此外，說明圖9的結(jié)構(gòu)對獲得觸摸面板的更高性能、例如提高空間分辨率及灰度級數(shù)是有效的事實。在圖9的結(jié)構(gòu)中，為了提高觸摸面板的空間分辨率，A/D轉(zhuǎn)換電路數(shù)量在列方向上增加，但是在時序信號生成電路600中，在列方向上增加移位寄存器651的級數(shù)可以實現(xiàn)該提高。在此，為增加移位寄存器651的級數(shù)而需要的面積比為設(shè)置外部驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)中的布線引繞而需要的面積小得多。因此，圖9的結(jié)構(gòu)可以抑制布局面積的增大。注意在圖 9的結(jié)構(gòu)中，即使移位寄存器651的級數(shù)增加，用于從外部向觸摸面板輸入信號的信號線的數(shù)量也不增加。此外，在圖9的結(jié)構(gòu)中，為了提高觸摸面板的灰度級數(shù)，每個A/D轉(zhuǎn)換電路的位數(shù)增大，但是在時序信號生成電路600中，可以通過在列方向上增加移位寄存器651的級數(shù)并適當(dāng)?shù)貙壿嬰娐?52追加邏輯元件電路來實現(xiàn)該提高。在此，作為邏輯元件電路，使用 NOT電路、OR電路、AND電路、M)R電路、NOR電路、NAND電路、XNOR電路等。此外，一般而言，邏輯元件電路的布局面積比移位寄存器的布局面積小。因此，在圖9的結(jié)構(gòu)中，邏輯元件電路的追加所引起的邏輯電路652的布局面積的增加幾乎沒有引起時序信號生成電路600整體的布局面積的增大。因此，可以在同時抑制布局面積的增加的同時，實現(xiàn)增加移位寄存器651的級數(shù)。通過采用上述結(jié)構(gòu)，可以得到空間分辨率高，灰度級數(shù)很多，且抑制了邊框區(qū)的增大的顯示質(zhì)量優(yōu)良的觸摸面板。
實施例5在本實施例中，參照圖10和圖11說明實施例1至4所說明的觸摸面板。在本實施例中，觸摸面板包括光傳感器和顯示元件。顯示元件包括液晶元件或發(fā)光元件。圖10示出對于實施例1至4所說明的觸摸面板的包括用作顯示元件的液晶元件的液晶顯示裝置的截面的一例。圖示作為被檢測物體的手指1035反射來自背光燈的光，且該光照射到光傳感器1003的情況。作為襯底1000，使用例如玻璃襯底或石英襯底等的透光襯底。在襯底1000上設(shè)置有薄膜晶體管1001、薄膜晶體管1002及光傳感器1003。光傳感器1003通過按所呈現(xiàn)順序?qū)盈Bη型半導(dǎo)體層1010、i型半導(dǎo)體層1011及ρ型半導(dǎo)體層1012來形成。η型半導(dǎo)體層1010包含賦予一種導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素(例如，磷)。i型半導(dǎo)體層1011是本征半導(dǎo)體。 P型半導(dǎo)體層1012包含賦予ρ導(dǎo)電型的雜質(zhì)元素(例如，硼)。在圖10中，作為薄膜晶體管1001及薄膜晶體管1002使用頂柵型薄膜晶體管，但是本實施例不局限于此。作為薄膜晶體管1001及薄膜晶體管1002也可以使用底柵型薄膜晶體管。此外，光傳感器1003采用具有η型半導(dǎo)體層1010、i型半導(dǎo)體層1011及ρ型半導(dǎo)體層1012的結(jié)構(gòu)，但是本實施例不局限于此。在本實施例中，可以將結(jié)晶半導(dǎo)體層用于薄膜晶體管1001及薄膜晶體管1002具有的半導(dǎo)體層。例如，可以使用多晶硅。但是，本實施例不局限于此?？梢詫⒎蔷Ч琛尉Ч?、例如并五苯等的有機半導(dǎo)體、氧化物半導(dǎo)體等用于薄膜晶體管1001及薄膜晶體管1002 具有的各個半導(dǎo)體層。為了在襯底1000上形成使用單晶硅的半導(dǎo)體層，將襯底1000接合在離表面有預(yù)定的深度處設(shè)置有損傷區(qū)的單晶硅襯底，且在該損傷區(qū)分離單晶硅襯底。此外，作為氧化物半導(dǎo)體，可以使用選自銦、鎵、鋁、鋅及錫中的元素的復(fù)合氧化物。絕緣層1004以覆蓋薄膜晶體管1001及薄膜晶體管1002上的方式而設(shè)置。在絕緣層1004上設(shè)置有絕緣層1005，而在絕緣層1005上設(shè)置有絕緣層1006。像素電極1007 設(shè)置在絕緣層1006上，而光傳感器1003和下部電極1008設(shè)置在絕緣層1005上。光傳感器1003和薄膜晶體管1001使用下部電極1008通過設(shè)置在絕緣層1005的開口部彼此電連接。此外，對置襯底1020設(shè)置有對置電極1021、彩色濾光片層1022及外敷層1023。對置襯底1020和襯底1000由密封劑互相固定，并且襯底利用隔離物1025被保持預(yù)定距離。 像素電極1007和對置電極1021之間夾持液晶層1024，從而構(gòu)成液晶元件。彩色濾光片層1022也可以以圖10所示那樣重疊于光傳感器1003和像素電極 1007的雙方的方式設(shè)置。此外，還可以將光傳感器1003如圖10所示那樣與薄膜晶體管1002的柵電極1013 重疊，并且光傳感器1003優(yōu)選以還重疊于薄膜晶體管1002的信號線1014的方式來設(shè)置。本實施例的液晶顯示裝置設(shè)置有背光燈。在圖10中，背光燈設(shè)置在襯底1000側(cè)， 且向虛線的箭頭所示的方向照射光。作為背光燈，可以使用冷陰極熒光燈(CCFL)或白色發(fā)光二極管。白色發(fā)光二極管的明亮度的可調(diào)整范圍比冷陰極熒光燈的要寬，所以白色發(fā)光二極管是優(yōu)選的。此外，可以調(diào)節(jié)背光燈的明亮度(亮度)，以便能夠進(jìn)行適合環(huán)境的顯示，其中以將光傳感器1003例如設(shè)置于包括光傳感器控制電路或顯示元件控制電路的驅(qū)動電路部來檢測外部光的方式來使用觸摸面板，以。此外，背光燈不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，背光燈可以使用RGB的發(fā)光二極管(LED)。 此外，以場序方式可以獲得彩色顯示，其中使RGB的LED背光燈按順序點亮。在此情況下， 不需要彩色濾光片層。在此，簡單地說明圖10所示的液晶顯示裝置的制造方法的一例。首先，形成頂柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，其每個包括結(jié)晶半導(dǎo)體層作為有源層。在此， 將包括柵電極1013的薄膜晶體管1002和與光傳感器1003電連接的薄膜晶體管1001形成在一個襯底上。作為各晶體管，可以使用η型薄膜晶體管或ρ型薄膜晶體管。此外，可以通過與這些晶體管相同的工序形成存儲電容器。注意存儲電容器使用半導(dǎo)體層為下部電極， 使用電容布線為上部電極，以及使用通過與薄膜晶體管1001及薄膜晶體管1002的柵極絕緣膜相同的工序形成的絕緣膜為電介質(zhì)。在薄膜晶體管的層間絕緣層中之一的絕緣層1004中形成接觸孔。之后，形成與各薄膜晶體管的半導(dǎo)體層電連接的源電極或漏電極或者與上方布線連接的連接電極。另外， 與光傳感器1003電連接的薄膜晶體管1001的信號線在相同的工序中形成。薄膜晶體管 1002的信號線1014在相同的工序中形成。接著，形成覆蓋信號線1014的絕緣層1005。注意由于在本實施例中將透過型液晶顯示裝置作為例子而示出，所以絕緣層1005使用可透過可見光的絕緣材料。接著，在絕緣層1005中形成接觸孔，且在絕緣層1005上形成下部電極1008。然后，以與下部電極1008的至少一部分重疊的方式形成光傳感器1003。下部電極 1008是用來使光傳感器1003和薄膜晶體管1001電連接的電極。光傳感器1003通過按呈現(xiàn)順序?qū)盈Bη型半導(dǎo)體層1010、i型半導(dǎo)體層1011及ρ型半導(dǎo)體層1012而形成。在本實施例中，通過采用等離子體CVD法，使用包含磷的微晶硅形成η型半導(dǎo)體層1010，使用非晶硅形成i型半導(dǎo)體層1011，以及使用包含硼的微晶硅形成ρ型半導(dǎo)體層1012。接著，形成覆蓋光傳感器1003的絕緣層1006。在透過型的液晶顯示裝置的情況下，作為絕緣層1006使用可透過可見光的絕緣材料。然后，在絕緣層1006中形成接觸孔， 并且在絕緣層1006上形成像素電極1007。使用與像素電極1007相同的層形成布線。該布線與作為光傳感器1003的上部電極的ρ型半導(dǎo)體層1012電連接。接著，在絕緣層1006上形成隔離物1025。在圖10中，作為隔離物1025使用柱狀隔離物(支柱隔離物)，但是也可以使用球狀隔離物(珠狀隔離物)。接著，當(dāng)作為液晶層IOM使用TN液晶等時，在像素電極1007上通過涂敷來形成取向膜，并進(jìn)行摩擦處理。同時，在對置襯底1020上形成彩色濾光片層1022、外敷層1023以及對置電極 1021。之后在對置電極1021上通過涂敷來形成取向膜，并進(jìn)行摩擦處理。然后，使用密封劑貼合襯底1000的通過涂敷形成有取向膜的面和對置襯底1020 的通過涂敷形成有取向膜的面。通過液晶滴落法或液晶注入法在這些襯底之間配置液晶， 由此形成液晶層10M。備選地，液晶層IOM也可以使用不需要取向膜的呈現(xiàn)藍(lán)相的液晶。藍(lán)相是液晶相的一種，是指當(dāng)對膽留相液晶進(jìn)行升溫時即將從膽留相轉(zhuǎn)變到均質(zhì)相之前出現(xiàn)的相。由于藍(lán)相只出現(xiàn)在較窄的溫度范圍內(nèi)，所以為了藍(lán)相可以應(yīng)用于液晶層1024，使用混合有5重量％或以上的手性試劑(chiral material)的液晶組成物以拓寬溫度范圍。關(guān)于包含藍(lán)相液晶和手性試劑的液晶組成物，響應(yīng)速度高達(dá)10μ s至100 μ s，由于光學(xué)各向同性而不需要取向處理，并且視角依賴小。接著，說明實施例1至4所說明的觸摸面板中的具有用作顯示元件的發(fā)光元件的電致發(fā)光顯示裝置(下面，稱為“EL顯示裝置”)。圖11示出上述觸摸面板中的使用EL元件(例如，有機EL元件、無機EL元件或包含有機物及無機物的EL元件)作為發(fā)光元件的EL顯示元件的截面的一例。圖示了作為被檢測物體的手指1135反射從EL元件1127發(fā)射的光，且該光照射到光傳感器1103的情況。在圖11中，在襯底1100上設(shè)置有薄膜晶體管1101、薄膜晶體管1102及光傳感器 1103。光傳感器1103通過按呈現(xiàn)順序?qū)盈Bη型半導(dǎo)體層1110、i型半導(dǎo)體層1111及ρ型半導(dǎo)體層1112而設(shè)置。襯底1100利用密封劑固定到對置襯底1120。絕緣層1104以覆蓋薄膜晶體管1101及薄膜晶體管1102的方式而設(shè)置。在絕緣層1104上設(shè)置有絕緣層1105，并且在絕緣層1105上設(shè)置有絕緣層1106。EL元件1127設(shè)置在絕緣層1106上，并且光傳感器1103設(shè)置在絕緣層1105上。光傳感器1103和薄膜晶體管1101利用η型半導(dǎo)體層1110、通過設(shè)置在絕緣層1105中的開口部電連接。此外，ρ型半導(dǎo)體層1112和另一布線利用傳感器布線1109電連接。EL元件1127通過按呈現(xiàn)順序?qū)盈B像素電極1123、發(fā)光層IlM以及對置電極1125 而設(shè)置。注意提壩11 隔開相鄰的像素的發(fā)光層。作為薄膜晶體管1101及薄膜晶體管1102的每個，可以使用η型薄膜晶體管或P 型薄膜晶體管。在像素電極1123用作陰極的情況下，優(yōu)選考慮電流的方向而使與像素電極 1123電連接的薄膜晶體管1102為η型薄膜晶體管。此外，在像素電極1123用作陽極的情況下，優(yōu)選使薄膜晶體管1102為ρ型薄膜晶體管。注意，本實施例可以與實施例1至4任一實施例自由地組合。實施例6在本實施例中，參照圖12Α和12Β以及圖13Α和1 說明在顯示部應(yīng)用實施例1 至5所說明的觸摸面板的電子設(shè)備的一例。圖12A示出應(yīng)用了上述實施例所說明的觸摸面板的監(jiān)視器型觸摸面板。圖12A所示的監(jiān)視器型觸摸面板包括框體1211、顯示部1212、支架1213等。在框體1211中包含上述實施例所說明的觸摸面板，且顯示部1212的各像素中設(shè)置有光傳感器，顯示部1212具有顯示功能和信息輸入功能。通過應(yīng)用上述實施例所說明的觸摸面板，可以以高靈敏度進(jìn)行檢測，因此可以獲得讀取精度高的監(jiān)視型觸摸面板。圖12B示出應(yīng)用了上述實施例所說明的觸摸面板的便攜式游戲機。圖12B所示的便攜式游戲機包括框體1221、第一顯示部1222、第二顯示部1223、揚聲器部1224、操作鍵 1225、記錄媒體插入部12 、外部連接端口 1227、LED燈12 以及麥克風(fēng)12四。圖12B所示的便攜式游戲機具有讀取存儲在存儲媒體的程序或數(shù)據(jù)并將圖像顯示于第一顯示部1222 及第二顯示部1223的功能。再者，便攜式游戲機可以與另一便攜式游戲機進(jìn)行無線通信來共有信息。當(dāng)對第一顯示部1222及第二顯示部1223的一方或雙方應(yīng)用上述實施例所說明的觸摸面板時，可以以高靈敏度進(jìn)行檢測。由此，可以實現(xiàn)讀取精度高且安全性得到提高， 從而獲得提供比現(xiàn)有的游戲更復(fù)雜更高級游戲的游戲機。
圖13A和1 示出應(yīng)用了上述實施例所說明的觸摸面板的移動電話機(所謂的智能手機)的一例。圖13A所示的移動電話機包括框體1300、顯示部1301、操作鍵1302、外部連接端口 1303、揚聲器1304及麥克風(fēng)1305。通過用手指等觸摸顯示部1301，可以將信息輸入到移動電話機。顯示部1301主要具有三個屏幕模式。第一模式是主要顯示圖像的顯示模式，第二模式是主要輸入文本等數(shù)據(jù)的輸入模式，第三模式是混合有顯示模式和輸入模式的兩個模式的顯示及輸入模式。圖1 示出輸入模式時的移動電話機的正視圖。如圖1 所示，顯示部1301中顯示鍵盤1306。屏幕1307上顯示從鍵盤1306輸入的文字。由于在輸入模式中優(yōu)先進(jìn)行文字輸入操作，因此在顯示部1301的屏幕的幾乎整體上顯示鍵盤1306。根據(jù)語言來改變鍵盤 1306的鍵排列。當(dāng)在圖13A和1 所示的移動電話機的內(nèi)部設(shè)置檢測傾斜度的傳感器、例如加速度傳感器等，可以判斷移動電話機的方向(移動電話機是豎向還是橫向放置以進(jìn)行風(fēng)景畫模式或照片模式)，并且對顯示部1301自動切換屏幕顯示。此外，通過與顯示部1301接觸(觸摸操作)或操作操作鍵1302來切換屏幕模式。 備選地，可以根據(jù)顯示于顯示部1301的圖像的種類來切換屏幕模式。例如，當(dāng)顯示于顯示部1301的圖像的信號是動態(tài)圖像數(shù)據(jù)時，可以選擇該屏幕模式，而當(dāng)圖像信號是文本數(shù)據(jù)時可以選擇輸入模式。此外，在輸入模式中，可以判定設(shè)置在顯示部1301中的光傳感器所檢測的信號， 并且在一定時間段期間沒有對顯示部1301進(jìn)行通過觸摸操作的輸入的情況下，將屏幕模式從輸入模式切換為顯示模式。在顯示部1301中可以應(yīng)用上述實施例所說明的觸摸面板。例如，通過用手掌或手指觸摸顯示部1301，來拍攝掌紋、指紋等圖像，由此可以進(jìn)行身份識別。此外，通過在顯示部1301中使用發(fā)射近紅外光的背光燈或發(fā)射近紅外光的感測用光源，可以拍攝手指靜脈、 手掌靜脈等圖像。由于通過應(yīng)用上述實施例所說明的觸摸面板可以實現(xiàn)以高靈敏度進(jìn)行檢測，所以可以獲得具有讀取精度高的觸摸面板的移動電話機。由此，當(dāng)例如注冊使用者的指紋時，可以獲得只能被已注冊了指紋的使用者使用的安全性高的移動電話機。如上所述，通過應(yīng)用上述實施例所說明的觸摸面板，可以獲得包括具有上述效果的顯示部的電子設(shè)備。注意，本實施例可以與實施例1至5任意實施例自由地組合。本說明書基于2008年12月M日在日本專利局提交的日本專利申請編號 2008-327901，該日本專利申請全部內(nèi)容通過引用包含于此。
19
權(quán)利要求
1.一種觸摸面板，包括多個分別包括顯示元件和光傳感器的像素； 輸入有所述光傳感器的輸出信號的光傳感器讀取電路； 連續(xù)設(shè)置的多個鎖存器；以及邏輯電路，其中，所述邏輯電路配置成通過對所述多個鎖存器中的至少兩個鎖存器的輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號，并將所生成的信號輸入到所述光傳感器讀取電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板，其中所述光傳感器讀取電路包括多個A/D轉(zhuǎn)換電路及讀取電路， 其中所述光傳感器的所述輸出信號及所述邏輯電路生成的信號被輸入到所述多個A/D 轉(zhuǎn)換電路中的一個，其中所述多個A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號被輸入到所述讀取電路，其中所述讀取電路選擇并輸出所述多個A/D轉(zhuǎn)換電路的所述輸出信號中的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板，其中所述邏輯電路包括至少一個OR電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板，其中所述鎖存器是邊緣敏感鎖存器或電平敏感鎖存器。
5.一種在顯示部中包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板的電子設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括多晶硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括非晶硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括單晶硅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括有機半導(dǎo)體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括氧化物半導(dǎo)體。
11.一種觸摸面板，包括多個分別包括顯示元件及光傳感器的像素；輸入有所述光傳感器的輸出信號的光傳感器讀取電路； 配置成對所述顯示元件供給圖像信號的顯示元件選擇電路； 連續(xù)設(shè)置的多個鎖存器；以及邏輯電路，其中，所述邏輯電路通過對所述多個鎖存器中的至少兩個鎖存器的輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號，并將所生成的信號輸入到所述光傳感器讀取電路，并且其中，所述顯示元件選擇電路由所述多個鎖存器的所述輸出信號控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板，其中所述顯示元件選擇電路包括由所述多個鎖存器中的一個的輸出信號控制的選擇器，其中所述選擇器切換用于對所述顯示元件供給所述圖像信號的路徑的連接和中斷。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板，其中所述光傳感器讀取電路包括多個A/D轉(zhuǎn)換電路及讀取電路， 其中所述光傳感器的所述輸出信號及所述邏輯電路生成的信號被輸入到所述多個A/D 轉(zhuǎn)換電路中的一個，其中所述多個A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出信號被輸入到所述讀取電路，其中所述讀取電路選擇并輸出所述多個A/D轉(zhuǎn)換電路的所述輸出信號中的一個。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸摸面板，其中所述多個A/D轉(zhuǎn)換電路中的每個是逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板，其中所述邏輯電路包括至少一個OR電路。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板，其中所述鎖存器是邊緣敏感鎖存器或電平敏感鎖存器。
17.—種在顯示部中包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板的電子設(shè)備。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括多晶硅。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括非晶硅。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括單晶硅。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括有機半導(dǎo)體。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸面板， 其中像素電路包括所述多個像素，其中所述多個像素中的每個包括薄膜晶體管， 其中所述薄膜晶體管的半導(dǎo)體層包括氧化物半導(dǎo)體。
23.一種觸摸面板的驅(qū)動方法，包括如下步驟將多個鎖存器中的至少兩個鎖存器的輸出信號輸入至邏輯電路； 通過在所述邏輯電路中對已經(jīng)輸入到所述邏輯電路的所述輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號；以及將從光傳感器輸出的信號及在所述邏輯電路中生成的信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的觸摸面板的驅(qū)動方法，其中所述多個鎖存器通過與時鐘信號同步地按順序移動起始信號來將所述輸出信號輸入至所述邏輯電路。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的觸摸面板的驅(qū)動方法，其中將邊緣敏感鎖存器或電平敏感鎖存器用作所述鎖存器。
26.一種觸摸面板的驅(qū)動方法，包括如下步驟將多個鎖存器中的至少兩個鎖存器的輸出信號輸入至邏輯電路及顯示元件選擇電路；通過在所述邏輯電路中對已經(jīng)輸入到所述邏輯電路的所述輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號；將從光傳感器輸出的信號及在所述邏輯電路中生成的信號輸入至A/D轉(zhuǎn)換電路；以及根據(jù)已經(jīng)輸入到所述顯示元件選擇電路的所述多個鎖存器的所述輸出信號、通過所述顯示元件選擇電路對顯示元件供給圖像信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的觸摸面板的驅(qū)動方法，其中所述多個鎖存器通過與時鐘信號同步地按順序移動起始信號來將所述輸出信號輸入至所述邏輯電路。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的觸摸面板的驅(qū)動方法，其中將邊緣敏感鎖存器或電平敏感鎖存器用作所述鎖存器。
全文摘要
本發(fā)明名稱為觸摸面板及其驅(qū)動方法。本發(fā)明提供可以以高精度進(jìn)行高速工作的觸摸面板。本發(fā)明是一種觸摸面板，包括多個分別設(shè)置有顯示元件和光傳感器的像素；接收光傳感器的輸出信號的光傳感器讀取電路；連續(xù)設(shè)置的多個邊緣敏感鎖存器；以及邏輯電路，其中，邏輯電路通過對多個邊緣敏感鎖存器的輸出信號進(jìn)行邏輯運算而生成信號，并將所生成的信號供給于光傳感器讀取電路。
文檔編號G09G3/20GK102265244SQ200980153119
公開日2011年11月30日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者黑川義元 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所