JP4763248B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
始めに従来例の構造について説明する。
信号線206を介して入力された信号電圧が、ゲート線205によって走査された画素内の記憶容量202に書込まれ、液晶素子201は信号電圧に応じた光学特性を示すことによって画像を表示する点に関しては、通常の液晶ディスプレイの動作と同様である。
前記光検出手段は、それぞれ入射光を信号電荷に変換する光センス手段と、前記信号電荷をリセットする信号電荷リセット手段と、前記信号電荷を検出して出力インピーダンスを変調する出力インピーダンス変調手段とを有し、
複数個の前記光検出手段の各出力インピーダンス変調手段はゲートに前記信号電荷が入力され、ドレインとソース端子間の出力インピーダンスを出力とするTFTで構成され、
前記出力インピーダンス変調手段であるTFTは、隣接する前記光検出手段間における一方のTFTのソースと、他方のTFTのドレイン端子とが互いに接続されていることを特徴とするものである。
図2は、画素2の構成図である。信号線5には記憶容量24の一端が接続されており、記憶容量24の他端はp型多結晶駆動TFT21のゲートに接続されている。駆動TFT21のソースは電源線25に接続され、駆動TFT21のドレインはn型多結晶駆動TFTである点灯スイッチ22を介して、有機EL(Electro Luminescence)発光素子20に接続されている。また有機EL発光素子20の他端は、共通カソードCCに接続されている。更に、駆動TFT21のドレインとゲート間にはn型多結晶駆動TFTであるリセットスイッチ23が設けられており、点灯スイッチ22とリセットスイッチ23のゲートは、それぞれ点灯線4Bとリセット線4Aに接続されている。
図3は上記光検出素子3の構成図である。電源線25にはn型多結晶Si−TFTである検出素子リセットスイッチ31が接続され、検出素子リセットスイッチ31の他端はp型多結晶Si−TFTであるX出力TFT33のゲート、p型多結晶Si−TFTであるY出力TFT32のゲート、及び多結晶Si薄膜ダイオードである光検出ダイオード30に接続されている。また光検出ダイオード30の他端は、低電圧電源線26に接続されている。検出素子リセットスイッチ31のゲートには検出素子リセット線34が接続されており、Y出力TFT32の両端及びX出力TFT33の両端にはそれぞれ、Y出力線11及びX出力線12が接続されている。
図4は光検出素子3のレイアウト図であり、細い実線はアルミニウム(Al)配線、太い実線はゲート配線、破線は多結晶Siアイランド、丸はコンタクトホールを、それぞれ表している。従って、検出素子リセットスイッチ31、Y出力TFT32、X出力TFT33は、それぞれ太い実線と破線の交差領域として実現されていることが判る。なお、ここでAl配線35は、多結晶SiアイランドとTFTのゲート電極を接続するための構造である。
図6は、本ディスプレイ部の1フレーム(FRM)の構成を示した図である。1フレーム期間は、図に示すように書込み期間WRT、発光期間ILM、検出期間SNSの3つの期間によって構成されている。図6において、時間tは右方向に進む。以下、各期間における動作について順に説明する。
図10は、図1に示したX出力走査回路14の構成図である。平行して入力したX出力線12には、プリセット線42によって制御されるプリセットスイッチ41の一端が接続されており、プリセットスイッチ41の他端は接地されている。また、X出力線12の端部は、X出力線容量43を介して接地されると共に、更にX走査スイッチ45を介してX信号出力線16に接続されている。なおここでX走査スイッチ45のゲートは、X走査回路(SCN_X)44によって順次走査される。
図11は、本実施例の光学タッチパネルを有する携帯端末の全体構成図である。
携帯端末58内においては、CPU(Central Processing Unit)55、フレームメモリ(MEM)56、テンキー及び無線による入力インタフェース回路(I/F)57がシステムバス60によってグラフィックコントロール回路(GRPCTL)53に接続されている。グラフィックコントロール回路53の出力はタイミングコントロール回路(TMCTL)52に入力され、タイミングコントロール回路52からは表示信号入力線8及び所定の制御信号線51がディスプレイ部(DISP)50に接続されている。
入力インタフェース回路57よりシステムバス60を介して所定の命令がCPU55に入力されると、この命令に応じてCPU55はフレームメモリ56を操作し、必要な命令及び表示データをグラフィックコントロール回路53に転送する。グラフィックコントロール回路53はここで所定の命令及び表示データをタイミングコントロール回路52に入力し、タイミングコントロール回路52は、これらの信号を所定の電圧振幅を有する信号に変換すると共に、ディスプレイ部50であるガラス基板上に設けられた各回路に制御信号及び表示信号を転送する。ディスプレイ部50は転送された表示信号を表示すると同時に、要求に応じて随時、光学タッチパネル出力をY信号出力線15及びX信号出力線16に出力する。
第2の実施例である光学タッチパネルを有する携帯端末の基本的な構造及び動作は、既に述べた第1の実施例と同様であり、第1の実施例との差異は、光検出素子の構造及び動作であるため、これに関して以下説明する。
図13は、検出期間SNSの動作タイミングチャートであり、検出素子リセット線34は上がオン、下がオフを示している。なお、Vsnsは検出電圧であり、ここでは光検出ダイオード30のアノード側の電圧を表しており、上が高電圧、下が低電圧である。この期間は光検出の期間であり、第1の実施例と同様に、全ての点灯線4Bがオフになることによって、画素は点灯していない。
図15は、検出期間SNS、発光期間ILM、書込み期間WRTの動作タイミングチャートであり、点灯線4Bは上がオン、下がオフを示している。信号線5の電圧V5に関しては、上が高電圧、下が低電圧である。ここで、図15を第1の実施例のタイミングチャートである図8と比較すると、検出期間SNSに信号線5の電圧V5が低電圧になっていることが判る。これによって、検出期間SNSには全画素が発光する。
第4の実施例である光学タッチパネルを有する携帯端末の基本的な構造及び動作は、既に述べた第1の実施例と同様であり、第1の実施例との差異は、光検出素子の構造及び動作であるため、これに関して以下説明する。
図17は、検出期間SNSの動作タイミングチャートであり、電源線26Dは上がオン(高電圧)、下がオフ(低電圧)を示している。なお、Vsnsは検出電圧であり、ここでは光検出ダイオード30のカソード側の電圧を表しており、上が高電圧、下が低電圧である。
第5の実施例である光学タッチパネルを有する携帯端末の基本的な構造及び動作は、既に述べた第4の実施例と同様であり、第4の実施例との差異は、光検出素子の構成であるため、これに関して以下説明する。
第6の実施例である光学タッチパネルを有する携帯端末の基本的な構造及び動作は、既に述べた第1の実施例と同様であり、第1の実施例との差異は、X出力走査回路14F及びY出力走査回路13Fの構成及びその動作であるため、これに関して説明する。
図20は、X出力走査回路(SCN_X)14Fの構成図である。平行して入力したX出力線12には、プリセット線42によって制御されるプリセットスイッチ41が設けられており、プリセットスイッチ41の他端は接地されている。また、X出力線12はサンプリングゲート線47Fによって制御されるサンプリングスイッチ46Fを介してX出力線容量43に接続されており、更にX走査スイッチ45を介してX信号出力線16に接続されている。なお、ここでX走査スイッチ45のゲートは、X走査回路44によって順次走査される。
Claims (16)
- 表示信号によって制御される表示輝度変調手段を有する複数の画素と、
前記複数の画素が配列された表示部と、
前記表示部内に複数の光検出手段とを具備する画像表示装置であって、
前記光検出手段は、それぞれ入射光を信号電荷に変換する光センス手段と、前記信号電荷をリセットする信号電荷リセット手段と、前記信号電荷を検出して出力インピーダンスを変調する出力インピーダンス変調手段とを有し、
複数個の前記光検出手段の各出力インピーダンス変調手段はゲートに前記信号電荷が入力され、ドレインとソース端子間の出力インピーダンスを出力とするTFTで構成され、前記出力インピーダンス変調手段であるTFTは、隣接する前記光検出手段間における一方のTFTのソースと、他方のTFTのドレイン端子とが互いに接続されていることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記光センス手段は、TFTで構成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記光センス手段は、ダイオードで構成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記信号電荷リセット手段は、TFTで構成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項4に記載の画像表示装置において、
前記光センス手段と前記信号電荷リセット手段は、同一のTFTを兼用して構成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記出力インピーダンス変調手段は、nチャネルTFTで構成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記出力インピーダンス変調手段は、pチャネルTFTで構成されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
複数個の前記出力インピーダンス変調手段が直列に接続された一端は、直流電圧源に接続され、他端は走査回路を介して表示部位置検出回路に接続されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記出力インピーダンス変調手段が、行及び列方向に配列されたTFTが全て直列に接続されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記複数の画素の各々は、液晶素子を用いてバックライトの発光を変調することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記複数の画素の各々は、有機EL素子を用いて発光することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項11に記載の画像表示装置において、
前記画像表示装置は、1フレーム期間内に、前記各画素への表示信号の書込みと、画素の発光表示と、光検出を連続的に行うことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項11に記載の画像表示装置において、
前記有機EL素子の電源は、前記信号電荷リセット手段に共通に用いられることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項10に記載の画像表示装置において、
前記光検出手段が駆動される際には、前記各光検出手段における表示輝度が均一であることを特徴とする画像表示装置。 - 入力されたデータを保持する記憶手段と、
前記データを基に表示信号を生成する表示信号データ生成手段と、
前記表示信号によって制御される表示輝度変調手段を有する複数の画素と、
前記複数の画素が配列された表示部と、
前記表示部内に複数の光検出手段とを具備する画像表示装置であって、
前記複数の光検出手段のそれぞれは、
入射光を信号電荷に変換する光センス手段と、
前記信号電荷をリセットする信号電荷リセット手段と、
前記信号電荷を検出して出力インピーダンスを変調する出力インピーダンス変調手段とを有し、
前記複数の光検出手段の各出力インピーダンス変調手段はゲートに前記信号電荷が入力され、ドレインとソース端子間の出力インピーダンスを出力とするTFTで構成され、前記出力インピーダンス変調手段であるTFTは、隣接する前記光検出手段間における一方のTFTのソースと、他方のTFTのドレイン端子とが互いに接続されていることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項15に記載の画像表示装置において、
前記光検出手段の出力結果に基づいて表示部内の前記入射光位置を検出し、前記入射光位置の入力情報を基に前記表示信号を変更することを特徴とする画像表示装置。
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