CN100470628C - 图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不产生与显示图像串扰的光学触摸屏一体型图像显示装置。该图像显示装置包括：具有由显示信号控制的显示亮度调制单元的多个像素(2)、配置有多个这种像素的显示部(1)、和在显示部内的多个光检测元件(3)。各个光检测元件具有将入射光变换为信号电荷的光检测二极管、对信号电荷进行复位的信号电荷复位单元、以及检测信号电荷并对输出阻抗进行调制的输出阻抗调制单元。各个光检测元件(3)内的输出阻抗调制单元相互串联，与Y输出线(11)和X输出线(12)连接。

Description

图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种具有光检测单元的图像显示装置。
背景技术
下面使用图21对现有技术进行说明。
首先说明现有例子的结构。
图21是现有的具有光检测单元的液晶显示器的结构图。各个象素由液晶元件201、存储电容202、象素开关203构成，存储电容202的一端连接在固定电压线204，另一端连接在象素开关203的一端。另外，象素开关203的另一端连接在信号线206，栅极连接到栅极线205。
虽然这只是通常的液晶显示器的结构，但是对于该现有例子来说，特别地设置有由光检测用TFT(薄膜晶体管)207、光信号电荷电容208、扫描开关209构成的光检测元件211。在此，光检测用TFT207的栅极连接到固定电压线204，光检测用TFT207的一端连接扫描开关209，同时通过光信号电荷电容208连接到固定电压线204。扫描开关209的另一端连接到光信号输出线210，栅极连接到栅极线205。光信号输出线210的另一端输入到由反馈电容213和复位开关214、差动放大器212构成的积分器。
接下来，描述该现有例子的动作。
通过信号线206输入的信号电压写入由栅极线205扫描的象素内的存储电容202，关于液晶元件201通过表示对应于信号电压的光学特性来显示图像这一点与通常的液晶显示器的动作相同。
在此，对于该现有的例子，由于栅极线205的扫描，同时扫描光信号电荷电容，存储在光信号电荷电容208中的光信号电荷通过光信号输出线210输入到积分器。积分器对存储在光信号电荷电容208中的信号电荷进行缓冲并作为电压Vout输出。现有的例子通过上述动作，不仅可以对显示信号进行图像显示，还可以将入射到显示器上的光学图像作为电信号输出。
[非专利文献1]2003 SID Digest of Technical Papers，pp.1494-1497
发明内容
在上述的现有技术中，为了读取一画面大小的光学图像需要一次扫描栅极线205。但是，栅极线205在整个显示画面上布线，不适合高速扫描。为此，读取光学图像基本上需要1帧的时间。此时，由于在显示画面中显示常时图像，所以在显示图像和读取的光学图像之间，必然产生串扰的问题。特别是对于触摸屏之类的点状的图像输入将会成为输入故障。
接下来展示本发明的代表性装置的一个例子。即，本发明的图像显示装置包括：具有由显示信号控制的显示亮度调制单元的多个象素，配置有上述多个象素的显示部，和在上述显示部内的多个光检测单元，其特征在于：
上述光检测单元具有将各个入射光变换为信号电荷的光传感器单元、对上述信号电荷进行复位的信号电荷复位单元，和检测上述信号电荷并调制输出阻抗的输出阻抗调制单元；且多个上述光检测单元的各个输出阻抗的调制单元相互串联连接。
根据本发明，可以提供显示图像和光学输入不会串扰，具有无输入故障的光学触摸屏的图像显示装置。另外，通过将该光学触摸屏与显示器一体化，可以提供低成本的图像显示装置。
附图说明
图1是表示根据本发明的图像显示装置的第一实施例的便携式终端的显示器部的结构图。
图2是第一实施例中象素的结构图。
图3是第一实施例中光检测元件的结构图。
图4是第一实施例中光检测元件的线路图。
图5是沿图4所示的AA-BB线的部分的剖视结构图。
图6是第一实施例中1帧的结构图。
图7是第一实施例中写入期间的动作的时序图。
图8是第一实施例中发光期间的动作的时序图。
图9是第一实施例中检测期间的动作的时序图。
图10是第一实施例中X输出扫描电路的结构图。
图11是第一实施例中便携式终端的整体结构图。
图12是第二实施例中光检测元件的结构图。
图13是第二实施例中检测期间的动作时序图。
图14是第三实施例中光检测元件的结构图。
图15是第三实施例中发光期间、检测期间、写入期间的动作时序图。
图16是第四实施例中光检测元件的结构图。
图17是第四实施例中检测期间的动作时序图。
图18是第五实施例中光检测元件的结构图。
图19是第六实施例中检测期间的动作时序图。
图20是第六实施例中X输出扫描电路的结构图。
图21是具有现有的光检测单元的液晶显示器的结构图。
附图标记说明：
1显示区域；    2象素；    3，3A～3E  光检测元件；
4A   复位线；4B   点亮线；         5  信号线；
6    垂直扫描电路(VTSCN)；
7   信号电压输入电路(SGVIN)；      8  显示信号输入线；
10  高电压电源端子；        11Y  输出线；    12   X输出线；
13 Y 输出扫描电路(SCN_YOUT)；
14，14F       X输出扫描电路(SCN_XOUT)；
15  Y 信号输出线； 16  X信号输出线；
20  有机EL发光元件； 21  驱动TFT；22  点亮开关；
23  复位开关；   24  存储电容；25，26，26D，26E 电源线；
30 光检测二极管；  31，31B，31C  检测元件复位开关；
32 Y输出TFT；  33X输出TFT；   34检测元件复位线；
36   玻璃基板(GLS)；  37  显示器部；    41   复位开关；
43 X  输出线电容；   44X扫描电路(SCN_X)；
45   X扫描开关；     46F   采样开关；
47F  采样栅极线；      50   显示器部(DISP)；
51     控制信号线；     52  时钟控制器电路(TMCTL)；
53    图形控制器电路(GRPCTL)； 54    位置检测电路(POS)；
55CPU；     56 帧存储器；    57 输入接口电路(I/F)；
58  便携终端；60    系统；      CC   公共阴极；
SNS  检测期间；     ILM   发光期间；  V5  信号线 5的电压；
WRT  写入期间。
具体实施方式
下面使用附图对本发明图像显示装置的最佳实施例进行详细说明。
[第一实施例]
使用图1～图11，依次说明根据本发明的图像显示装置的第一实施例的结构和动作。
图1是表示本发明图像显示装置的第一实施例的图，是具有光学触摸屏的便携式终端的显示器部的结构图。在显示区域1上象素2配置成矩阵形状。象素2在水平方向上连接复位线4A和点亮线4B，在垂直方向上连接信号线5。另外，在复位线4A和点亮线4B一端设置有垂直扫描电路(VTSCN)6，信号线5的一端设置有信号电压输入电路(SGVIN)7，在信号电压输入电路7连接显示信号输入线8。
同时，在显示区域1上光检测元件3也设置成矩阵形状。光检测元件3在水平方向上连接Y输出线，在垂直方向上连接X输出线12，Y输出线11的一端连接Y输出扫描电路(SCN_XOUT)13，X输出线12的一端连接X输出扫描电路(SCN_XOUT)14。另外，从Y输出扫描电路13和X输出扫描电路14分别输出Y信号输出线15和X信号输出线16。另外，Y输出线11和X输出线12的另一端都与高电压电源端子10连接。
接下来，说明象素2的结构。
图2是象素2的结构图。信号线5连接在存储电容24的一端，存储电容24的另一端连接在P型多晶驱动TFT21的栅极。驱动TFT21的源极连接电源线25，驱动TFT21的漏极通过作为n型多晶驱动TFT的点亮开关22连接到有机EL(电致发光)发光元件20。另外，有机EL发光元件20的另一端连接到公共阴极CC。而且，在驱动TFT21的漏极和栅极之间设置有作为n型多晶驱动TFT的复位开关23，点亮开关22和复位开关23的栅极分别连接到点亮线4B和复位线4A。
接下来，说明光检测元件3的结构。
图3是上述光检测元件3的结构图。在电源线25上连接有作为n型多晶Si-TFT的检测元件复位开关31，检测元件复位开关31的另一端连接到作为p型多晶Si-TFT的X输出TFT33的栅极、作为p型多晶Si-TFT的Y输出TFT32的栅极、以及作为多晶Si薄膜二极管的光检测二极管30。另外，光检测二极管30的另一端连接到低电压电源线26。在检测元件复位开关31的栅极上连接有检测元件复位线34，Y输出TFT32的两端和X输出TFT33的两端分别连接到Y输出线11和X输出线12。
在此，使用图4和图5对光检测元件3的物理结构进行说明。
图4是光检测元件3的布线图，细实线表示铝(Al)布线，粗实线表示栅极布线，虚线表示多晶Si岛，圆圈表示接触孔。因此，判断检测元件复位开关31、Y输出TFT32、X输出TFT33分别作为粗实线和虚线的交叉区域实现。另外，在此，Al布线35是用于连接多晶Si岛和TFT的栅极电极的结构。
图5是图4中AA-BB间剖面结构图。显示器部37本身设置在玻璃基板(GLS)36上，在上述AA-BB之间形成有一个多晶Si岛。在该多晶Si岛上，除了检测元件复位开关31的栅极正下方的非掺杂区i，如图所示分别用p型、n型等杂物掺杂，由此也制成光检测二极管30。另外，在检测元件复位开关31的栅极端的沟道区设置有n-区。由于该n-区，检测元件复位开关31得到用于降低截止电流的LDD(轻掺杂漏)结构。
接下来，使用图6～图9对本显示器部的动作进行说明。
图6是表示该显示器部的1帧(FRM)的结构的图。1帧的期间由如图所示的写入期间WRT、发光期间ILM、检测期间SNS三个期间构成。在图6中，时间t向右方前进。下面，顺序地说明各个期间中的动作。
图7是写入期间WRT的动作的时序图，上表示栅极连接到复位线4A和点亮线4B的各个TFT导通，下表示截止。还有关于信号线5的电压V5，上是高电压，下是低电压。该期间是进行向各个象素2写入信号电压的期间，在图7中表示第N个、第N+1个，第N+2个这三行的写入。在进行第N行写入时，首先复位线4A和点亮线4B导通，此时，对于信号线5施加显示信号电压。如果复位线4A和点亮线4B导通，在象素2中，驱动TFT21连接到二极管，同时，有机EL元件22串联连接，在这两者中流动着贯通电流。
接下来，如果点亮线4B关闭，那么点亮开关22关闭，驱动TFT21的栅极电压在变为阈值电压的时刻稳定。此时，在存储电容24的另一端施加显示信号电压。在此，如果复位线4A使复位开关23关闭，在给信号线5侧施加显示信号电压时，存储电容24中存储在驱动TFT21的栅极侧产生驱动TFT21的阈值电压Vth的状态。以上是向一行大小的象素2写入显示信号电压，关于下面的各行，重复上述操作。
接下来，图8是发光期间ILM中点亮线4B和信号线5的动作时序图，与图7相同，上表示导通，下表示截止，在信号线5的电压V5中也是上表示高电压，下表示低电压。该期间是各象素2的发光期间，通过使全部的点亮线4B导通，全部象素的点亮开关22是导通状态。
在此，作为信号线5的电压V5，如果输入如图8所示的三角形波，各个象素的驱动TFT21在三角波电压比预先写入的显示信号电压大的期间关闭，在三角波电压比预先写入的显示信号电压小的期间导通。即，通过写入的显示信号电压可以调制有机EL元件20的发光期间，由此可不影响构成象素2的TFT的特性偏差地实现对应于显示信号电压的发光显示。
接下来，图9是检测期间SNS的动作时序图，检测元件复位线34与图7相同，上表示导通，下表示关闭。Vsns是检测电压，这里表示光检测二极管30的两端电压，上是高电压，下是低电压。另外，虽然也同时描述了Y输出扫描电路13和X输出扫描电路14的动作，但是对此使用图10在后面描述。
该期间是光检测期间，通过使图8所示的全部点亮线4B关闭，象素熄灭。在此，首先，通过检测元件复位线34导通一定期间，检测元件复位开关31打开，在光检测二极管30的两端施加复位电压。此后，如果检测元件复位线34变为关闭，并且检测元件复位开关31关闭，光检测二极管30的检测电压Vsns在没有入射光的情况(CA1)下如示出的那样仍是高电压“H”，在入射光的情况(CA2)下降低到低电压“L”。
此时，由于光检测二极管30的电压原样施加给作为p型TFT的Y输出TFT32和X输出TFT33的栅极，没有入射光的CA1的情况下Y输出TFT32和X输出TFT33仍然是关闭状态，入射光的CA2的情况下变为Y输出TFT32和X输出TFT33的导通状态。
在此，由于Y输出TFT32和X输出TFT33的漏极源极路径分别通过Y输出线11和X输出线12串联连接，如果如图1所示的串联连接的光检测元件3中具有没有被照射光，或者照射亮度低的光检测元件，那么Y输出线11和X输出线12的输出本身变为高阻抗。通过在X和Y方向上检测此现象，可以容易地知道没有被照射光的光检测元件3、或照射亮度低的光检测元件3的地址。
接下来使用图10对该地址检测的结构进行说明。
图10是图1所示的X输出扫描电路14的结构图。在平行输入的X输出线12上连接有由复位线42控制的复位开关41的一端，复位开关41的另一端接地。另外，X输出线12的端部在通过X输出线电容43接地的同时，还通过X扫描开关45连接到X信号输出线16。另外，在此X扫描开关45的栅极由X扫描电路(SCN_X)44顺序扫描。
X输出扫描电路14如图9所示动作。检测元件复位线34关闭后，由复位线42控制的复位开关41导通，对X输出线电容43进行复位(PST)。此后，如果X输出线12的输出变为低阻抗，虽然通过设置在X输出线12另一端的电源，X输出线电容43返回到高电压，但如果X输出线12的输出变为高阻抗，那么X输出线电容43仍然被复位到低电压。通过X输出电路44的扫描顺序地读出此时的X输出线电容43的值，判断在当前行的上述光检测元件3中是否具有没有被光照射的光检测元件或照射亮度低的光检测元件。另外，由于Y输出扫描电路13的动作与X输出扫描电路14相同，所以这里省略对其说明。
在本实施例中，虽然如上所述在1帧内进行光检测元件3的光检测，由于X扫描电路44和Y扫描电路的扫描仅单独扫描X输出线电容43和Y输出线电容，所以可以在几乎1水平期间左右的短时间内结束。该检测期间SNS例如可以是50μ秒到100μ秒的值。另外，在该光检测期间内，由于全部象素的发光停止，所以不产生显示图像对光检测的串扰。这样，在本实施例中由于可以在这么短时间内进行光检测，所以可以使光检测期间的发光停止并避免串扰。
接下来，对具有本实施例的光学触摸屏的便携式终端的整体结构和动作进行说明。
图11是具有本实施例的光学触摸屏的便携式终端的整体结构图。在便携式终端58内，CPU(中央处理单元)55、帧存储器(MEM)56、数字键盘和无线输入接口电路(I/F)57通过系统总线60连接到图形控制电路(GRPCTL)53。图形控制电路53的输出输入到时钟控制电路(TMCTL)52，显示信号输入线8和预定的控制信号线51从时钟控制电路52连接到显示器部(DISP)50。
在此，关于显示器部50的详细说明已经描述过了。由显示器部50输出Y信号输出线15和X信号输出线16，这样通过位置检测电路(POS)54输入到图形控制电路53。
接下来，对本实施例的动作进行说明。
从输入接口电路57通过系统总线60将预定的命令输入到CPU55，CPU55根据该命令CPU对帧存储器56进行操作，并将必要的命令和显示数据传输给图形控制电路53。图形控制电路53在此将预定的命令和显示数据输入到时钟控制电路52，时钟控制电路52在将这样的信号变换为具有预定的电压振幅的信号的同时，将控制信号和显示信号传输给作为显示器部50的设置在玻璃基板上的各个电路。显示器部50显示被传输的显示信号，同时，根据要求随时将光学触摸屏的输出输出到Y信号输出线15和X信号输出线16。
位置检测电路54从这些输出中抽出通过手指或棒等输入的触摸输入地址信息，将得到的触摸输入地址信息实时地反馈到图形控制电路53。由此CPU55判断输入的是哪一种触摸输入命令，根据需要变更显示信号。其中也包含例如变更被触摸的部分的显示图像等。
在上述的本实施例中，在不脱离本发明精神的范围内，不用说可以进行各种设计变更。例如，虽然在本实施例中使用玻璃基板作为TFT基板，也可以将此变更为石英基板和透明的塑料基板等其它透明绝缘基板。另外，如果有机EL发光元件13是顶部发光的结构，也可以使用不透明基板。
另外，在本实施例的说明中，没有提及象素数和屏幕尺寸等。本发明并不特别局限于这些规格或格式。另外，很明显，对于显示象素数量，通过适当地减少光检测元件的数量，可以增大显示象素的开口。
另外，在本实施例中虽然使用有机EL元件作为象素部，但是也可以代替该有机EL元件使用液晶显示元件。此种情况下即使将背照光源全部熄灭也可以进行没有亮度和色度干扰的光检测。另外，此种情况下未必完全熄灭，也可以降低到没有色度和亮度干扰的程度的亮度。另外，此种情况下，很明显，最好是光检测部分的发光亮度尽可能地均匀发光。
另外，在本实施例中虽然使用n型多晶Si-TFT作为检测元件复位开关31，但很明显，如果使用p型多晶Si-TFT可以降低检测元件复位线34的电压。
以上的各种变更并不局限于本实施例，在下面的实施例中，基本上也可以同样适用。
[第二实施例]
使用图12和图13，对根据本发明的图像显示装置的第二实施例进行说明。
第二实施例的具有光学触摸屏的便携式终端的基本结构和动作与已经描述的第一实施例相同，与第一实施例不同的是光检测元件的结构和动作，下面对此进行说明。
图12是光检测元件3B的结构图。在电源线25上连接作为多晶Si薄膜二极管的光检测二极管30的阴极，在光检测二极管30的阳极上连接作为n型多晶Si-TFT的X输出TFT33B的栅极、作为n型多晶Si-TFT的Y输出TFT32B的栅极、以及作为n型多晶Si-TFT的检测元件复位开关31B的一端。另外，检测元件复位开关31B的另一端连接低电压电源线26。在检测元件复位开关31B的栅极上连接检测元件复位线34，Y输出TFT32B的两端和X输出TFT33B的两端分别连接Y输出线11和X输出线12。
接下来，描述光检测元件3B的动作。
图13是检测期间SNS的动作时序图，检测元件复位线34中上表示导通，下表示截止。另外，Vsns是检测电压，这里表示光检测二极管30的阳极侧电压，上是高电压，下是低电压。该期间是光检测期间，与第一实施例相同，通过使所有的点亮线4B关闭，象素熄灭。
在此，首先通过检测元件复位线34导通一定期间而检测元件复位开关31B导通，使光检测二极管30的阳极电压复位为低电压。然后，如果检测元件复位线34变为关闭而检测元件开关31B关闭，则光检测二极管30的阳极电压Vsns在没有光入射的情况下(CA1)仍是低电压“L”，在光入射的情况下(CA2)上升为高电压“H”。
此时，光检测二极管30的阳极电压Vsns原样施加给作为n型TFT的Y输出TFT32B和X输出TFT33B的栅极。因此，没有入射光的情况下Y输出TFT32B和X输出TFT33B仍然是截止状态，光入射的情况下Y输出TFT32B和X输出TFT33B变为导通状态。在此，由于Y输出TFT32B和X输出TFT33B分别通过Y输出线11和X输出线12串联连接，如果串联连接的光检测元件3中具有没有被光照射的光检测元件、或是照射亮度低的光检测元件，那么Y输出线11和X输出线12的输出本身变为高阻抗。通过在X和Y方向检测此现象，可以很容易地知道没有被光照射或是照射亮度低的光检测元件3的地址，这与第一实施例相同。
[第三实施例]
使用图14和图15，对本发明的图像显示装置的第三实施例进行说明。
第三实施例的具有光触摸屏的便携终端的基本结构和动作与已经描述的第二实施例相同，与第二实施例不同的是光检测元件的结构和动作，下面对此进行说明。
图14是光检测元件3C的结构图。在电源线25上连接作为多晶Si薄膜二极管的光检测二极管30，在光检测二极管30的阳极连接作为p型多晶Si-TFT的X输出TFT33C的栅极、作为p型多晶Si-TFT的Y输出TFT32C的栅极、和作为n型多晶Si-TFT的检测元件复位开关31C。另外，检测元件复位开关31C的另一端连接在低电压电源线26。在检测元件复位开关31C的栅极连接有检测元件复位线34，Y输出TFT32C的两端和X输出TFT33C的两端分别连接有Y输出线11和X输出线12。
接下来，对光检测元件3C的动作进行描述。
图15是检测期间SNS、发光期间ILM、写入期间WRT的动作时序图，点亮线4B中上表示导通，下表示关闭。对于信号线5的电压V5，上是高电压，下是低电压。在此，如果将图15与第一实施例的时序图的图8进行比较，在检测期间中SNS判断信号线5的电压V5变为低电压。由此，在检测期间SNS中全部象素发光。
在本实施例中，与第二实施例进行比较，X输出TFT33C和Y输出TFT32C从n型变为p型多晶Si-TFT。由此，本实施例的输出在没有光入射的情况下Y输出TFT32C和X输出TFT33C仍然是导通状态，光入射的情况下Y输出TFT32C和X输出TFT33C变为截止状态。在此，由于Y输出TFT32C和X输出TFT33C分别通过Y输出线11和X输出线12串联连接，如果在串联连接的光检测元件3中具有被光照射的光检测元件、或照射亮度高的光检测元件，那么Y输出线11和X输出线12的输出本身变为高阻抗。
在本实施例中，由于在检测期间中全部象素发光，在显示器上接触任何部分的情况下，该部分的反射变大，可以发现恰好该部分的亮度提高。由此在本实施例中，通过检测亮度高的部分，可以实现触摸屏性能。因此，本实施例，特别是，即使在周围环境的亮度低的情况下，也可以得到高灵敏度的触摸屏性能。
另外，很明显可以使第二实施例那样的外部光遮蔽型的光检测和本实施例那样的接触部反射型的光检测在一个显示器内共存，可以任意灵活运用。
[第四实施例]
使用图16和图17，说明本发明图像显示装置的第四实施例。
第四实施例的具有光学触摸屏的便携终端的基本结构和动作与已经描述的第一实施例相同，与第一实施例不同的光检测元件的结构和动作，在下面对此进行说明。
图16是光检测元件3D的结构图。在电源线26D上连接有作为多晶Si薄膜二极管的光检测二极管30，光检测二极管30的另一端连接有作为p型多晶Si-TFT的X输出TFT33的栅极、作为p型多晶Si-TFT的Y输出TFT32的栅极。Y输出TFT32的两端和X输出TFT33的两端分别连接Y输出线11和X输出线12。
接下来，对光检测元件3D的动作进行说明。
图17是检测期间SNS的动作时序图，电源线26D中上表示导通(高电压)，下表示截止(低电压)。另外，Vsns是检测电压，在此，表示光检测二极管30的源极侧的电压，上是高电压，下是低电压。
该期间是光检测期间，与第一实施例相同，由于所有的点亮线4B变为关闭，所以象素不点亮。
在此，首先通过使电源线26D导通一定期间而光检测二极管30在正方向被偏置，光检测二极管30的源极电压被复位为高电压。此后，如果电源线26D关闭，光检测二极管30的源极电压Vsns在没有光入射的情况下(CA1)仍为高电压“H”，在光入射的情况下(CA2)降低为低电压“L”。此时，光检测二极管30的源极电压Vsns仍然施加给作为p型TFT的Y输出TFT32和X输出TFT33的源极。因此，没有光入射的情况下Y输出TFT32和X输出TFT33仍然是截止状态，光入射的情况下Y输出TFT32和X输出TFT33变为导通状态。在此，由于Y输出TFT32和X输出TFT33分别通过Y输出线11和X输出线12串联连接，所以如果在串联连接的上述光检测元件3中具有没有被光照射的光检测元件或照射亮度低的光检测元件，那么Y输出线11和X输出线12本身的输出变为高阻抗。通过在X和Y方向上对此进行检测，可以容易地得知没有被光照射的，或是照射亮度低的光检测元件3的地址，对于这一点，与第一实施例相同。
在本实施例中，通过使电源线26D的电压可变，具有可以简化光检测元件的结构、大大地确保显示象素区域的面积的优点。
[第五实施例]
使用图18，对本发明的象素显示装置的第五实施例进行说明。
第五实施例的具有光学触摸屏的便携式终端的基本结构和动作与已经描述过的第四实施例相同，与第四实施例不同的光检测元件的结构在下面进行说明。
图18是光检测元件3E的结构图。在电源线26E上连接有光检测二极管30E，该光检测二极管30E连接p型多晶Si-TFT而构成，光检测二极管30E的另一端连接有作为p型多晶Si-TFT的X输出TFT33的栅极、作为p型多晶Si-TFT的Y输出TFT32的栅极。Y输出TFT32的两端和X输出TFT33的两端分别连接有Y输出线11和X输出线12。
在本实施例中，除了具有与第四实施例相同的效果以外，还具有可以全部由TFT结构制造的优点。另外，如果将p型TFT变为n型TFT从而使电压关系相反也可以具有相同的结构，通过适宜地组合显示象素的结构，具有也可以使用全pMOS工序或全nMOS工序降低成本的优点。
[第六实施例]
使用图19和图20，对本发明的图像显示装置的第六实施例进行说明。
由于第六实施例的具有光学触摸屏的便携式终端的基本结构和动作与已经描述过的第一实施例相同，与第一实施例的不同在于X输出扫描电路14F和Y输出扫描电路13F的结构及其动作，现对其进行说明。
图19是检测期间SNS的动作时序图，检测元件复位线34中上表示导通，下表示截止。另外，Vsns是检测电压，这里表示光检测二极管30的两端电压，上是高电压，下是低电压。另外，虽然一同描述了Y输出扫描电路13F和X输出扫描电路14F的动作，但在后面使用图20描述它。
该期间是光检测期间，由于全部点亮线4B变为关闭，象素没有点亮。
在此，首先通过使检测元件复位线34导通一定期间而接通检测元件复位开关31，在光检测二极管30的两端施加复位电压。此后如果检测元件复位线34关闭而检测元件开关31截止，那么光检测二极管30的电压Vsns在没有光输入的情况下(CA1)仍然是高电压“H”，在光入射的情况下(CA2)降低到低电压“L”。
此时，由于光检测二极管30的电压Vsns仍然施加给作为p型TFT的Y输出TFT32和X输出TFT33的栅极，所以在没有光入射的情况下Y输出TFT32和X输出TFT33仍然是截止状态，在光入射的情况下Y输出TFT32和X输出TFT33变为导通状态。在此，由于Y输出TFT32和X输出TFT33分别通过Y输出线11和X输出线12串联连接，如果串联连接的光检测元件3中具有没有被光照射的光检测元件、或照射亮度低的光检测元件，那么Y输出线11和X输出线12本身的输出变为高阻抗。通过在X和Y方向上对此进行检测，可以容易地得知没有被光照射的、或是照射亮度低的光检测元件3的地址。
接下来，使用图20对该地址检测电路结构进行说明。
图20是X输出扫描电路(SCN_X)14F的结构图。在平行输入的X输出线12设置有被复位线42控制的复位开关41，复位开关41的另一端接地。另外，X输出线12通过由采样栅极线47F控制的采样开关46连接在X输出线电容43，特别是通过扫描开关45连接X信号输出线16。另外，在此，X扫描开关45的栅极由X扫描电路顺序扫描。
X扫描电路14F如图19所示动作。检测元件复位线34接通的过程中，由复位线42控制的复位开关41导通，对X输出线12进行复位(PST)。此后，如果X输出线12的输出变为低阻抗，虽然由于连接设置在X输出线12的另一端的电源端子10的未图示的电源，X输出线电容43恢复为高电压，但是如果X输出线12的输出变为高阻抗，那么X输出线电容43仍然复位为低电压。
由采样栅极线47控制的采样开关46F对X输出电容线电容43的值进行采样(SPL)和存储后，利用X扫描电路(SCN_X)44的扫描顺序读出此时的X输出线电容43的值，判断在该行的上述光检测元件3中是否具有没有被光照射的光检测元件、或照射亮度低的光检测元件。另外，由于Y输出扫描电路3的动作与X输出扫描电路14相同，所以在此省略说明。
在本实施例中，由于可以同时对各个X输出线12和Y输出线11进行采样，所以具有可以避免由于X扫描电路44和Y扫描电路的扫描时间差引起的影响，并更高精度地光检测的优点。

Claims (17)

1、一种图像显示装置，包括:
具有由显示信号控制的显示亮度调制单元的多个象素，
配置有上述多个象素的显示部，以及
在上述显示部内的多个光检测元件，其特征在于:
上述光检测元件具有:分别将入射光变换为信号电荷的光检测单元、对上述信号电荷进行复位的信号电荷复位单元、以及检测上述信号电荷并对输出阻抗进行调制的输出阻抗调制单元，
多个上述光检测元件的各输出阻抗调制单元分别经由水平方向的Y输出线和垂直方向的X输出线相互串联连接，
上述X输出线和Y输出线的一端连接到高电压电源，另一端经由扫描电路连接到显示部位置检测电路，且
上述图像显示装置在一帧期间内，连续地进行向上述各个象素的显示信号的写入、象素的发光显示和光检测。
2、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:上述光检测单元由TFT构成。
3、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:上述光检测单元由二极管构成。
4、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:上述信号电荷复位单元由TFT构成。
5、根据权利要求4记载的图像显示装置，其特征在于:上述光检测单元和上述信号电荷复位单元共用同一个TFT而构成。
6、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:上述输出阻抗调制单元由TFT构成，在该TFT中，由栅极输入上述信号电荷、并以该TFT的漏极和源极端子间的输出阻抗作为输出。
7、根据权利要求6记载的图像显示装置，其特征在于:上述输出阻抗调制单元由n沟道TFT构成。
8、根据权利要求6记载的图像显示装置，其特征在于:上述输出阻抗调制单元由p沟道TFT构成。
9、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:上述输出阻抗调制单元在行和列方向上分别串联连接多个。
10、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:在上述光检测元件被驱动时，上述多个象素的显示亮度是均匀的。
11、根据权利要求10记载的图像显示装置，其特征在于:在上述光检测元件被驱动时，上述多个象素的显示亮度最大。
12、根据权利要求10记载的图像显示装置，其特征在于:在上述光检测元件被驱动时，上述多个象素的显示亮度最小。
13、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:上述多个象素的每一个使用有机EL元件发光。
14、根据权利要求13记载的图像显示装置，其特征在于:上述有机EL元件的电源被上述信号电荷复位单元共用。
15、根据权利要求1记载的图像显示装置，其特征在于:在上述多个象素的每一个中使用液晶元件，并调制该液晶元件的背光源的发光。
16、一种图像显示装置，包括:
保持被输入的数据的存储单元；
根据上述数据产生显示信号的显示信号数据产生单元；
具有由上述显示信号控制的显示亮度调制单元的多个象素；
配置有上述多个象素的显示部；以及
在上述显示部内的多个光检测元件，
其特征在于:
上述多个光检测元件的每一个具有:
将入射光变换为信号电荷的光检测单元；
对上述信号电荷进行复位的信号电荷复位单元；以及
检测上述信号电荷并对输出阻抗进行调制的输出阻抗调制单元，
上述多个光检测元件的各个输出阻抗调制单元分别经由水平方向的Y输出线和垂直方向的X输出线相互串联连接，
上述X输出线和Y输出线的一端连接到高电压电源，另一端经由扫描电路连接到显示部位置检测电路，且
上述图像显示装置在一帧期间内，连续地进行向上述各个象素的显示信号的写入、象素的发光显示和光检测。
17、根据权利要求16记载的图像显示装置，其特征在于:基于上述光检测元件的输出结果对显示部内的上述入射光的位置进行检测，并基于上述入射光位置的输入信息变更上述显示信号。
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20060118

Assignee: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd.

Assignor: JAPAN DISPLAY Inc.|Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd.

Contract record no.: 2013990000688

Denomination of invention: Projection lens for image display equipment

Granted publication date: 20090318

License type: Common License

Record date: 20131016

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231018

Address after: Tokyo

Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc.

Patentee after: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY CORPORATION OF AMERICA

Address before: Tokyo

Patentee before: JAPAN DISPLAY Inc.

Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd.