專利名稱：觸摸屏及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有觸控傳感器的觸摸屏和其驅(qū)動方法。本發(fā)明特別涉及將具有觸控 傳感器的像素配置為矩陣形狀的觸摸屏和其驅(qū)動方法。本發(fā)明還涉及具有該觸摸屏的電子 設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，安裝有觸控傳感器的顯示裝置引人注目。安裝有觸控傳感器的顯示裝置 被稱為觸摸屏或觸控熒幕等(下面簡單地稱為“觸摸屏”)。觸控傳感器根據(jù)其工作原理的 不同，有電阻膜式、靜電容量式、光式等的方式。無論采用上述哪一種方式都可以通過使檢 測對象和顯示裝置接觸或相近，來輸入數(shù)據(jù)。光式觸控傳感器通過將檢測光的傳感器(也稱為“光傳感器”)設(shè)置在觸摸屏，而 將顯示屏幕還用作輸入?yún)^(qū)域。作為具有這種光式觸控傳感器的裝置的一例，可以舉出通過 配置有進行圖像接收 的密接型區(qū)域傳感器而具備有圖像接收功能的顯示裝置(例如，參照 專利文獻1)。在具有光式觸控傳感器的觸摸屏中，從觸摸屏發(fā)射光。當在觸摸屏的任意位 置存在著檢測對象的情況下，存在著檢測對象的區(qū)域的光被檢測對象遮斷，而其中一部分 的光被反射。在觸摸屏內(nèi)的像素中設(shè)置有能夠檢測光的光電傳感器(有時還稱為“光電轉(zhuǎn) 換元件”)，通過該光電傳感器檢測被反射的光，能夠知道在檢測光的區(qū)域中存在著檢測對 象。另外，正在研究開發(fā)具有個人識別功能等的移動電話、便攜式信息終端等的電子 設(shè)備(例如，參照專利文獻2)。作為個人識別，利用指紋、臉、手形、掌紋和手靜脈的形狀等。 在將個人識別功能提供在與顯示部不同的部分中的情況下，會導致零部件個數(shù)的增多、電 子設(shè)備的重量及價格的增大。此外，在觸控傳感器的系統(tǒng)中，已知根據(jù)外光的亮度選擇檢測指頭位置的圖像處 理方法的技術(shù)(例如，參照專利文獻3)。專利文獻1日本專利申請公開2001-292276號公報專利文獻2日本專利申請公開2002-033823號公報專利文獻3日本專利申請公開2007-183706號公報在將觸摸屏用于具有個人識別功能的電子設(shè)備的情況下，需要將設(shè)置在觸摸屏的 各像素中的光傳感器通過檢測光而生成的電信號收集并進行圖像處理。尤其是，為了實現(xiàn) 具有高分辨率、高速工作能力的個人識別功能的電子設(shè)備，需要高效地收集多個光傳感器 提供的大量的數(shù)據(jù)。再者，為了實現(xiàn)高水平的個人識別功能，需要進行不是單色而是彩色且 多級灰度的數(shù)據(jù)收集。此外，光傳感器所生成的電信號是模擬信號，所以當進行圖像處理時 需要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(A/D轉(zhuǎn)換)。也就是說，需要高處理量的A/D轉(zhuǎn)換電路。然 而，當為了實現(xiàn)高處理量，將A/D轉(zhuǎn)換電路的電路規(guī)模增大時，觸摸屏的顯示區(qū)域變小。此 夕卜，當為了實現(xiàn)高處理量，將A/D轉(zhuǎn)換電路的耗電量增大時，觸摸屏的耗電量也增大。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問 題，所公開的本發(fā)明的一個方式的目的之一在于提供抑制電路規(guī)模并 具有高分辨率的攝影功能的安裝有A/D轉(zhuǎn)換電路的觸摸屏和其驅(qū)動方法。所公開的本發(fā)明 的一個方式的目的之一還在于提供抑制電路規(guī)模并具有能夠高速工作的攝影功能的安裝 有A/D轉(zhuǎn)換電路的觸摸屏和其驅(qū)動方法。所公開的本發(fā)明的一個方式的目的之一還在于提 供抑制電路規(guī)模并具有高灰度的攝影功能的安裝有A/D轉(zhuǎn)換電路的觸摸屏和其驅(qū)動方法。 本發(fā)明的一個方式的目的之一還在于提供能夠抑制耗電量的觸摸屏和其驅(qū)動方法。本發(fā)明的一個方式的觸摸屏的第一結(jié)構(gòu)為如下分別在每一個像素中具有顯示元 件和光傳感器，并且包括分別與多個像素的每一個相對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器以及光傳感器的讀 出電路，其中該A/D轉(zhuǎn)換器具有根據(jù)在讀出電路中生成的輸出電壓改變振蕩頻率的振蕩電 路、將上述振蕩電路的輸出信號用作時鐘信號的計數(shù)電路，并且將與上述讀出電路的輸出 電壓相對應(yīng)的上述計數(shù)電路的計數(shù)值作為該A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值。當確定A/D轉(zhuǎn)換器的輸 出值時，通過改變上述讀出電路的輸出電壓而停止上述振蕩電路的振蕩，來使A/D轉(zhuǎn)換器 的輸出值穩(wěn)定。此外，本發(fā)明的一個方式的觸摸屏還可以采用在上述第一結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上還具有當 上述振蕩電路停止振蕩時不進行輸出信號的切換(toggle)的結(jié)構(gòu)，這樣便可以將上述振 蕩電路的輸出用作A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值的最下位。本發(fā)明的一個方式的觸摸屏的第二結(jié)構(gòu)為如下分別在每一個像素中具有顯示元 件和光傳感器，并且包括分別與多個像素的每一個相對應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器，其中該A/D轉(zhuǎn)換器 具有根據(jù)在光傳感器的讀出電路中生成的輸出電壓改變振蕩頻率的振蕩電路、將上述振蕩 電路的輸出信號用作時鐘信號的計數(shù)電路，并且將與上述讀出電路的輸出電壓相對應(yīng)的上 述計數(shù)電路的計數(shù)值作為該A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值。此外，本發(fā)明的一個方式中的觸摸屏可以在具有上述第二結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進一步 具有在上述振蕩電路中具有保持輸出信號的電位的鎖存電路的結(jié)構(gòu)。當確定A/D轉(zhuǎn)換器的 輸出值時，通過在上述鎖存電路中保持上述振蕩電路的輸出信號的電位且停止上述計數(shù)電 路的時鐘信號，來可以使A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值穩(wěn)定。此外，本發(fā)明的一個方式中的觸摸屏還可以通過采用在具有上述第二結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 上，還具有在上述振蕩電路中，當在上述鎖存電路中保持輸出信號時不進行輸出信號的切 換的結(jié)構(gòu)，來將上述振蕩電路的輸出用作A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值的最下位。通過本發(fā)明，可以提供在確保顯示區(qū)域的同時能夠高速、低功耗地進行高分辨率 和高灰度級的圖像讀取的觸摸屏。此外，還可以提供能夠高速、低功耗地進行高分辨率和高 灰度的圖像讀取的觸摸屏的驅(qū)動方法。此外，還可以提供安裝有該觸摸屏的高性能電子設(shè) 備。


圖1是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖2是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖3是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖4是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖5是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖6是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖7是時序圖；
圖8是時序圖；圖9是時序圖；圖10是說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)的圖；圖11是觸摸屏的截面圖；圖12A至12E是使用觸摸屏的電子設(shè)備的圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖詳細說明實施方式。但是，本發(fā)明的實施方式可以通過多種不同 的方式來實施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一個事實就是其方式和詳 細內(nèi)容在不脫離本發(fā)明的宗旨及其范圍下可以被變換為各種各樣的形式。因此，不應(yīng)該被 解釋為僅限定在以下所示的實施方式所記載的內(nèi)容中。注意，在用于說明實施方式的所有 附圖中，使用相同的附圖標記來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略其重復說 明。實施方式1在本實施方式中，參照圖1至圖10說明觸摸屏。參照圖1說明觸摸屏的結(jié)構(gòu)。觸摸屏100具有像素電路101、顯示元件控制電路 102及光傳感器控制電路103。像素電路101具有在行列方向上配置為矩陣狀的多個像素 104。每個像素104具有顯示元件105和光傳感器106。顯示元件105包括薄膜晶體管(Thin Film Transistor :TFT)、保持電容、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光方向改變的現(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照射的來自光源(背光燈)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)、藍(B))的灰度，從而可 以實現(xiàn)彩色圖像顯示。保持電容具有保持相當于施加到液晶層的電壓的電荷的功能。薄膜 晶體管具有控制對保持電容注入電荷或排出電荷的功能。注意，雖然說明了顯示元件105具有液晶元件的情況，但是顯示元件105也可以具 有發(fā)光元件等的其他元件。發(fā)光元件是亮度由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，Organic Light Emitting Diode)等。光傳感器106具有光電二極管和薄膜晶體管，所述光電二極管是具有通過接受光 來發(fā)射電信號的功能的元件。另外，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檢測對象時的反射光或透過光。在此，將具有通過使用彩色濾光片發(fā) 射紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)中任一種顏色的光的功能的像素104分別稱為R像素、G像 素、B像素。另外，可以利用R像素、G像素、B像素中的光傳感器分別檢測對檢測對象照射 外部光或來自背光燈的光時的反射光或透過光中的紅(R)色成分、綠(G)色成分、藍(B)色 成分。顯示元件控制電路102是用來控制顯示元件105的電路，并且它包括通過視頻數(shù)據(jù)信號線等的信號線(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、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，掃描線一側(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 的顯示元件的功能。此外，信號線一側(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提供任意電位的功能。另外，在被掃描線一側(cè)的顯示元件驅(qū)動電路 108施加高電位的顯示元件105中，薄膜晶體管成為導通狀態(tài)，并接收由信號線一側(cè)的顯示 元件驅(qū)動電路107提供的電荷。
光傳感器控制電路103是用來控制光傳感器106的電路，并且它包括如光傳感器 輸出信號線、光傳感器基準信號線等的信號線一側(cè)的光傳感器讀取電路109以及掃描線一 側(cè)的光傳感器驅(qū)動電路110。例如，掃描線一側(cè)的光傳感器驅(qū)動電路110具有選擇配置在特 定的行的像素所具有的光傳感器106的功能。此外，信號線一側(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。利用圖2說明像素104的電路圖。像素104包括具有晶體管201、保持電容202和 液晶元件203的顯示元件105以及具有光電二極管204、晶體管205和晶體管206的光傳感 器 106。晶體管201的柵極與柵極信號線207電連接，其源極和漏極中的一個與視頻數(shù)據(jù) 信號線210電連接，源極和漏極中的另一個與保持電容202的一個電極以及液晶元件203 的一個電極電連接。保持電容202的另一個電極和液晶元件203的另一個電極保持為恒定 的電位。液晶元件203是包括一對電極和該一對電極之間的液晶層的元件。當對柵極信號線207施加高電平的電位“H”時，晶體管201向保持電容202和液晶 元件203施加視頻數(shù)據(jù)信號線210的電位。保持電容202保持施加的電位。液晶元件203 根據(jù)施加的電位改變光透過率。光電二極管204的一個電極與光電二極管復位信號線208電連接，另一個電極與 晶體管205的柵極電連接。晶體管205的源極和漏極中的一個與光傳感器輸出信號線211 電連接，晶體管205的源極和漏極中的另一個與晶體管206的源極和漏極中的一個電連接。 晶體管206的柵極與柵極信號線209電連接，晶體管206的源極和漏極中的另一個與光傳 感器基準信號線212電連接。接下來，使用圖3說明光傳感器讀出電路109的結(jié)構(gòu)。光傳感器讀出電路109包括第一 A/D轉(zhuǎn)換器(下面稱為第一 ADC) 301至第九 ADC309、ADC控制電路310和第一備用讀出電路341至第九備用讀出電路349，并且具有第 一光傳感器信號線311至第九光傳感器信號線319、光傳感器讀出電路109的輸出信號線 320、第一 ADC輸出信號線321至第九ADC輸出信號線329、第一 ADC控制信號線331至第九 ADC控制信號線339以及第一備用讀出電路控制信號線351至第九備用讀出電路控制信號 線359。第一光傳感器信號線311至第九光傳感器信號線319分別連接到像素電路101的 一列的像素104所具有的光傳感器輸出信號線211。ADC控制電路310利用第一 ADC輸出信號線321至第九ADC輸出信號線329的每 一個的電位產(chǎn)生輸出到光傳感器讀出電路109的輸出信號線320的電位。具體來說，選擇 第一 ADC輸出信號線321至第九ADC輸出信號線329中的一個，將該信號線的電位輸出到 輸出信號線320。另外，ADC控制電路310產(chǎn)生分別輸出到第一 ADC控制信號線331至第九ADC控制信號線339的電位以及分別輸出到第一備用讀出電路控制信號線351至第九備用 讀出電路控制信號線359的電位。接下來，詳細說明第一 ADC301至第九ADC309的結(jié)構(gòu)。下面，作為其典型例子，使 用圖4說明第一 ADC301的結(jié)構(gòu)。第一 ADC301具有電壓控制振蕩電路(下面稱為VC0) 401和計數(shù)電路402。根據(jù)第 一光傳感器信號線311的電位，VC0401的輸出信號所具有的高電位“H”和低電位“L”的切 換(“H”到“L”或者“L”到“H”的變化)周期變化。VC0401的輸出信號被輸出到輸出信號 線403。在此，VC0401的振蕩頻率為每單位時間的切換數(shù)的一半。另外，VC0401可以與第 一光傳感器信號線311的電位無關(guān)地利用從停止信號線404供給的停止信號來使其輸出信 號為一定值。例如，停止信號為“H”時，可以使輸出信號為“L”。計數(shù)電路402通過將VC0401的輸出信號用作時鐘信號而工作，并且根據(jù)VC0401 的振蕩頻率，計數(shù)電路402的計數(shù)值增大。通過利用從復位信號線405供給的復位信號，可 以將計數(shù)電路402的計數(shù)值設(shè)定為起始值。例如，復位信號為“H”時，可以將計數(shù)值設(shè)定為 起始值“0”。另外，根據(jù)從設(shè)定信號線406供給的設(shè)定信號，計數(shù)電路402的計數(shù)值作為數(shù) 字值被輸出到第一 ADC輸出信號線321。例如，可以將設(shè)定信號從“L”變?yōu)椤癏”時的計數(shù)電 路402的計數(shù)值作為數(shù)字值輸出到第一 ADC輸出信號線321。停止信號線404、復位信號線405和設(shè)定信號線406相當于第一 ADC控制信號線 331。在此，假設(shè)在第一光傳感器信號線311的電位高(低)時，VC0401的振蕩頻率低 (高)。由于計數(shù)電路402利用低(高)頻率的時鐘信號而工作，所以在一定時間內(nèi)的計數(shù) 值為低(高)。因此，輸出到第一 ADC輸出信號線321的數(shù)字值為低(高)。就是說，與模 擬值的第一光傳感器信號線311的電位相對應(yīng)的數(shù)字值被輸出，從而可知進行了 A/D轉(zhuǎn)換。接下來，利用圖5說明VC0401和計數(shù)電路402的一例。圖5的VC0401由或非電 路500、第一 η型TFT501至第六η型TFT506、第一 ρ型TFT507至第十二 ρ型TFT518構(gòu)成。 圖5所示的VC0401具有第一光傳感器信號線311的電位越低，振蕩頻率越增大的結(jié)構(gòu)。另 夕卜，通過將停止信號線404設(shè)定為“H”，與第一光傳感器信號線311的電位無關(guān)地使輸出信 號為“L”。第一 η型TFT501、第一 ρ型TFT507和第七ρ型TFT513構(gòu)成第一電壓控制非電 路。通過利用第一光傳感器信號線311的電位控制第七ρ型TFT513的柵極電壓，改變第 七ρ型TFT513的驅(qū)動能力，而改變第一電壓控制非電路的延遲時間。與此同樣，第二 η型 TFT502至第六η型TFT506、第二 ρ型TFT508至第六ρ型TFT512以及第八ρ型TFT514至 第十二 P型TFT518構(gòu)成第二電壓控制非電路至第六電壓控制非電路。 在圖5中采用具有或非電路500和第一電壓控制非電路至第六電壓控制非電路的 七級結(jié)構(gòu)的VC0401，但是只要是奇數(shù)級的結(jié)構(gòu)，就可以構(gòu)成其他級數(shù)的VC0。另外，當采用 具有第一光傳感器信號線311的電位越高，振蕩頻率越增大的結(jié)構(gòu)的VCO時，電壓控制非電 路采用通過利用第一光傳感器信號線311的電位控制η型TFT的柵極電壓的結(jié)構(gòu)，即可。再 者，通過將或非電路替換為非與電路，可以構(gòu)成如下VC0:在停止信號線404為“L”時，與第 一光傳感器信號線311的電位無關(guān)，輸出信號為“H”。 另一方面，圖5所示 的計數(shù)電路402由第一具有復位功能的觸發(fā)器519至第四具 有復位功能的觸發(fā)器522、第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器526以及第一非電路527至第四非電路530構(gòu)成。第一具有復位功能的觸發(fā)器519至第四具有復位功能的觸發(fā)器522以及第一非電路527至第四非電路530構(gòu)成4位異步計數(shù)器。異步計數(shù)器的計數(shù)值中的第0位至 第3位的數(shù)值被輸出到信號線531至信號線534。通過使復位信號線405為“H”，異步計數(shù) 器的計數(shù)值為起始值“0000”。此外，異步計數(shù)器利用從輸出信號線403供給的VC0401的輸 出信號作為時鐘信號而工作。在設(shè)定信號線406的電位從“L”變?yōu)椤癏”時，異步計數(shù)器的計數(shù)值存儲到第一觸 發(fā)器523至第四觸發(fā)器526，且作為數(shù)字值輸出到第0位信號線535至第3位信號線538。 第0位信號線535至第3位信號線538構(gòu)成第一 ADC輸出信號線321。注意，在圖5中采用計數(shù)電路402具有4位異步計數(shù)器和4位觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，但是 也可以以任意位數(shù)構(gòu)成計數(shù)電路。另外，也可以使用同步計數(shù)器而代替異步計數(shù)器。異步計 數(shù)器可以減少高速工作的觸發(fā)器的數(shù)量，因此適合于低功耗化。另外，為了獲取計數(shù)器的計 數(shù)值，使用設(shè)定信號線406的電位從“L”變?yōu)椤癏”，即，在設(shè)定信號的上升邊工作的觸發(fā)器， 但是也可以使用在設(shè)定信號的下降邊工作的觸發(fā)器。再者，也可以使用在設(shè)定信號為“H” 或“L”時工作的電平敏感鎖存器。接下來，詳細說明第一備用讀出電路341至第九備用讀出電路349的結(jié)構(gòu)。下面， 作為典型例子，使用圖6說明第一備用讀出電路341的結(jié)構(gòu)。圖6所示的第一備用讀出電 路341具有ρ型TFT601和保持電容602。在第一備用讀出電路341中，在像素內(nèi)的光傳感器工作之前將光傳感器信號線的 電位設(shè)定為基準電位。在圖6中，通過使第一備用讀出電路控制信號線351為“L”，可以將 光傳感器信號線311設(shè)定為作為基準電位的高電位。注意，當?shù)谝还鈧鞲衅餍盘柧€311的 寄生電容大時，就不需要設(shè)置保持電容602。另外，也可以采用基準電位為低電位的結(jié)構(gòu)。 在此情況下，通過利用η型TFT而代替ρ型TFT601，并使第一備用讀出電路控制信號線351 為“H”，可以將第一光傳感器信號線311設(shè)定為作為基準電位的低電位。接下來，使用圖7的時序圖說明本觸摸屏的光傳感器的讀出動作。在圖7中，信號 701至信號704相當于圖2的光電二極管復位信號線208、與晶體管206的柵極連接的柵極 信號線209、與晶體管205的柵極連接的柵極信號線213、光傳感器輸出信號線211的電位。 另外，信號705相當于圖6的備用讀出電路控制信號線351的電位。而且，信號706至信號 717分別相當于圖5的停止信號線404、VC0的輸出信號線403、復位信號線405、信號線531 至信號線534、設(shè)定信號線406、第0位信號線535至第3位信號線538的電位。在此考慮如下情況當對第一期間721和第二期間722進行比較時，第二期間722 的對光電二極管照射的光強于第一期間的光。注意，第一期間721和第二期間722的VC0401 的振蕩周期分別為TVC01、TVC02。也就是說，第一期間721和第二期間722的振蕩頻率分 別為 1/TVC01、1/TVC02。此處，TVCOl > TVC02。首先，對第一期間721進行說明。在時刻Al處，當將光電二極管復位信號線208 的電位(信號701)設(shè)定為“H”時，光電二極管204導通，并且與晶體管205的柵極連接的 柵極信號線213的電位(信號703)成為“H”。另外，當將備用讀出電路控制信號線351的 電位(信號705)的電位設(shè)定為“L”時，光傳感器輸出信號線211的電位(信號704)被預 充電到“H”。在時刻Bl處，當將光電二極管復位信號線208的電位(信號701)設(shè)定為“L”時，由于光電二極管204的截止電流，與晶體管205的柵極連接的柵極信號線213的電位(信 號703)開始下降。當照射光時，光電二極管204的截止電流增大，因此與晶體管205的柵 極連接的柵極信號線213的電位(信號703)根據(jù)照射光量而變化。也就是說，晶體管205 的源極和漏極之間的電流變化。在時刻Cl處，當將柵極信號線209的電位(信號702)設(shè)定為“H”時，晶體管206 導通，并且光傳感器基準信號線212與光傳感器輸出信號線211通過晶體管205和晶體管 206導通。于是，光傳感器輸出信號線211的電位(信號704)下降。注意，在時刻Cl之前， 將備用讀出電路控制信號線351的電位(信號705)設(shè)定為“H”，來結(jié)束光傳感器輸出信號 線211的預充電。在此，光傳感器輸出信號線211的電位(信號704)的下降速度取決于 晶體管205的源極和漏極之間的電流。也就是說，光傳感器輸出信號線211的電位(信號 704)的下降速度根據(jù)照射光電二極管204的光量而變化。在時刻Dl處，當將柵極信號線209的電位(信號702)設(shè)定為“L”時，晶體管206 截止，并且 在時刻Dl之后，光傳感器輸出信號線211的電位(信號704)為一定值。在時刻El處，當將停止信號線404的電位(信號706)從“H”改變?yōu)椤癓”時，VC0401 以與光傳感器輸出信號線211的電位(信號704)相對應(yīng)的振蕩頻率開始振蕩，其輸出信號 為如信號707那樣。在時刻Fl處，當將復位信號線405的電位(信號708)從“H”改變?yōu)椤癓”時，異步 計數(shù)器開始計數(shù)。復位信號線405為“H”時，異步計數(shù)器被設(shè)定為起始值“0000”，由此信 號線531至信號線534的電位(信號709至信號712)都為“L”。此外，通過使復位信號線 405的電位(信號708)從“H”改變?yōu)椤癓”的時序比停止信號線404的電位(信號706)從 “H”改變?yōu)椤癓”的時序還早或者將兩者設(shè)定為相同的時刻，可以延長異步計數(shù)器的計數(shù)期 間，從而可以實現(xiàn)高處理量的ADC，所以是優(yōu)選的。在時刻Gl處，當將設(shè)定信號線406的電位(信號713)從“L”改變?yōu)椤癏”時，異步 計數(shù)器的計數(shù)值，即，信號線531至信號線534的值存儲在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器 526中，并且，第0位信號線535至第三位信號線538的電位(信號714至信號717)變化。 此處，第0位信號線535至第三位信號線538的電位為“H”、“H”、“H”、“L”。其轉(zhuǎn)換為十進 制時相當于7。接下來，對第二期間722進行說明。在時刻A2、B2、C2、D2、E2、F2處的信號與時刻 A1、B1、C1、D1、E1、F1處的信號的不同是由于對光電二極管照射的光的強度不同而發(fā)生的。 具體來說，第二期間722的光強度較強，由此，對于與晶體管205的柵極連接的柵極信號線 213的電位(信號703)的下降而言，時刻B2以后的下降快于時刻Bl以后的下降。因此，對 于光傳感器輸出信號線211的電位(信號704)而言，時刻D2的電位低于時刻Dl的電位。 由此，對于VC0401的輸出信號(信號707)的振蕩頻率而言，時刻E2以后的振蕩頻率高于 時刻El以后的振蕩頻率。再者，在時刻G2處，當將設(shè)定信號線406的電位(信號713)從“L”改變?yōu)椤癏”時， 異步計數(shù)器的計數(shù)值，即，信號線531至信號線534的值存儲在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā) 器526中，并且，第0位信號線535至第三位信號線538的電位(信號714至信號717)變 化。此處，第0位信號線535至第三位信號線538的電位為“L”、“L”、“L”、“L”。其轉(zhuǎn)換為 十進制時相當于0。
由此引起了如下矛盾盡管對光電二極管照射的光較強，但是第二期間722的ADC 的輸出值比第一期間721的ADC的輸出值更小。造成這種錯誤工作的原因可以說明為如下。 亦即，當利用圖5所示的結(jié)構(gòu)時，用于驅(qū)動異步計數(shù)器的時鐘信號，S卩，VC0401的輸出信號 (信號707)與從設(shè)定信號線406供給的設(shè)定信號(信號713)不相同步。因此，有可能當異 步計數(shù)器的計數(shù)值正在變化時，該計數(shù)值存儲在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器526中。在 此情況下，錯誤的數(shù)據(jù)輸出到第一 ADC輸出信號線321。
于是，作為根據(jù)本發(fā)明的一個方式的第一結(jié)構(gòu)，公開下面所述那樣的驅(qū)動方法。就 是說，在即將在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器526中存儲異步計數(shù)器的計數(shù)值之前，進行光 傳感器輸出信號線211的預充電。使用圖8說明本驅(qū)動方法。圖8與圖7的不同之處在于在時刻Hl及H2處，將備用讀出電路控制信號線351 的電位(信號805)的電位設(shè)定為“L”，來進行光傳感器輸出信號線211的預充電。此時，光 傳感器輸出信號線211的電位成為如信號804那樣。當進行光傳感器輸出信號線211的預 充電時，VC0401的振蕩停止，并且，輸出信號線403的電位如信號807那樣繼續(xù)保持為一定 即時刻Hl和時刻H2近前的值。接下來，在時刻Gl和G2處，將設(shè)定信號線406的電位(信號713)從“L”改變?yōu)?“H”，來在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器526中存儲異步計數(shù)器的計數(shù)值，即，信號線531至 信號線534的電位(信號809至信號812)。在第一期間721中，第0位信號線535至第三 位信號線538的電位(信號814至信號817)為“L”、“H”、“H”、“L”。其轉(zhuǎn)換為十進制時相 當于6。另一方面，在第二期間722中，第0位信號線535至第三位信號線538的電位(信 號814至信號817)為“H”、“H”、“H”、“L”。其轉(zhuǎn)換為十進制時相當于7。也就是說，可知可 以獲得如下正確的結(jié)果對光電二極管照射的光較強的第二期間722的ADC的輸出值小于 第一期間721的ADC的輸出值?；蛘?，作為根據(jù)本發(fā)明的一個方式的第二結(jié)構(gòu)，公開如圖10所示那樣的驅(qū)動方 法。就是說，對ADC301追加鎖存信號線900。注意，鎖存信號線900、停止信號線404、復位 信號線405和設(shè)定信號線406相當于第一 ADC控制信號線331。另外，對VC0401追加鎖存 電路901。此處，表示由模擬開關(guān)902、時鐘反相器903、反相器904、反相器905構(gòu)成鎖存電 路901的例子。當鎖存信號線900的電位為“H”時，鎖存電路901輸出信號線906的電位作為輸 出信號線403的電位。另外，當鎖存信號線900的電位為“L”時，鎖存電路901輸出從“H” 變?yōu)椤癓”時的信號線906的電位作為輸出信號線403的電位。在此，在即將在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器526中存儲異步計數(shù)器的計數(shù)值之 前，將鎖存信號線900的電位設(shè)定為“L”。使用圖9說明本驅(qū)動方法。在圖9中，使用與圖 7的信號701至信號705相同的信號，在此省略描述。而且，在圖9中，對圖7的結(jié)構(gòu)追加有 鎖存信號線900的電位(信號800)和信號線906的電位(信號801)。在圖9中，首先，在時刻El和時刻E2之前，即，在將停止信號線404的電位(信 號706)從“H”改變?yōu)椤癓”來使VC0401振蕩之前，將鎖存信號線的電位(信號800)設(shè)定為 “H”。接著，在時刻Hl和H2處，通過將鎖存信號線900的電位(信號800)設(shè)定為“L”， 輸出信號線403的電位(信號807)繼續(xù)保持為一定即時刻Hl和時刻H2近前的信號線906的電位(信號801)。
接下來，在時刻Gl和G2處，將設(shè)定信號線406的電位(信號713)從“L”改變?yōu)?“H”，來在第一觸發(fā)器523至第四觸發(fā)器526中存儲異步計數(shù)器的計數(shù)值，即，信號線531至 信號線534的電位(信號809至信號812)。在第一期間721中，第0位信號線535至第三 位信號線538的電位(信號814至信號817)為“L”、“H”、“H”、“L”。其轉(zhuǎn)換為十進制時相 當于6。另一方面，在第二期間722中，第0位信號線535至第三位信號線538的電位(信 號814至信號817)為“H”、“H”、“H”、“L”。其轉(zhuǎn)換為十進制時相當于7。也就是說，可知可 以獲得如下正確的結(jié)果對光電二極管照射的光較強的第二期間722的ADC的輸出值小于 第一期間721的ADC的輸出值。另外，通過利用圖8或圖9所示的時序圖的驅(qū)動方法，可以使用VC0401的輸出信 號作為異步計數(shù)器的最下位。在此情況下，可以增加位數(shù)而無需安裝追加的電路，從而可以 實現(xiàn)高精度、低功耗的ADC，所以該結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。再者，通過使復位信號線405的電位(圖 8或圖9的信號708)從“H”改變?yōu)椤癓”的時序比停止信號線404的電位(圖8或圖9的信 號706)從“H”改變?yōu)椤癓”的時序還早或者將兩者設(shè)定為相同的時刻，對于最下位即VC0401 的輸出信號而言，起始值為“L”，并大約半個周期(TVC0/2)之后變?yōu)椤癏”，從而可以提高ADC 的精度。在本發(fā)明的一個方式中，使用具有VCO和計數(shù)電路的A/D轉(zhuǎn)換器，由此，例如與使 用具有比較電路、寄存器電路和D/A轉(zhuǎn)換電路的逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器的情況相比，可以抑 制電路規(guī)模。也就是說，可以確保觸摸屏的顯示區(qū)域。另外，當將VCO的輸出用作計數(shù)器的 最下位時，可以在抑制功耗的同時實現(xiàn)高處理量的A/D轉(zhuǎn)換器。從而，可以提供在能夠確保 顯示區(qū)域的同時能夠高速且低功耗地進行高分辨率、高灰度級的圖像讀取的觸摸屏。另外， 可以提供高性能的觸摸屏的驅(qū)動方法。實施方式2 在本實施方式中說明根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏的截面結(jié)構(gòu)。作為一個實例，圖11表示觸摸屏的截面圖。圖11所示的觸摸屏在具有絕緣表面 的基板1001上設(shè)置有光電二極管1002、晶體管1003、保持電容1004、液晶元件1005。光電二極管1002和保持電容1004可以在制造晶體管1003的步驟中與晶體管 1003—起形成。光電二極管1002是橫向結(jié)型的pin 二極管，其中，光電二極管1002所具有 的半導體膜1006包括具有ρ型導電性的區(qū)域(ρ層)和具有i型導電性的區(qū)域(i層)和 具有η型導電性的區(qū)域(η層)。注意，在本實施方式中，示出了光電二極管1002為pin 二 極管的情況，但是光電二極管也可以是Pn 二極管。通過將賦予ρ型的雜質(zhì)和賦予η型的雜 質(zhì)分別添加到半導體膜1006的特定區(qū)域中，可以形成橫向結(jié)型的pin結(jié)或ρη結(jié)。另外，在本實施方式中示出了光電二極管1002為在不同的區(qū)域中形成有ρ層和η 層的橫向結(jié)型的情況，但是，光電二極管1002也可以為ρ層和η層沿與基板1001垂直的方 向重疊的縱向結(jié)型?？v向結(jié)型的Pin結(jié)可以通過層疊具有P型導電性的半導體膜、具有i 型導電性的半導體膜和具有η型導電性的半導體膜而形成。與此同樣，縱向結(jié)型ρη結(jié)可以 通過層疊具有P型導電性的半導體膜和具有η型導電性的半導體膜而形成。液晶元件1005包括像素電極1007、液晶1008和對置電極1009。像素電極1007 被形成在基板1001上，并通過導電膜1010電連接到晶體管1003及保持電容1004。而且，對置電極1009被形成在基板1013上，并在像素電極1007和對置電極1009之間夾有液晶 1008。注意，在本實施方式中，未圖示用于光傳感器的晶體管，但是該晶體管也可以在制造 晶體管1003的步驟中與晶體管1003 —起形成在基板1001上。像素電極1007和對置電極1009之間的單元間隙可以利用間隔物1016而控制。在 圖11中，使用通過光刻法選擇性地形成的柱狀間隔物1016來控制單元間隙，但是，也可以 通過將球狀間隔物分散在像素電極1007和對置電極1009之間來控制單元間隙。另外，液晶1008在基板1001和基板1013之間被密封材料圍繞。作為液晶1008 的注入方法，既可以利用分配器法(滴落法)，又可以利用浸漬法(泵浦方式)。作為像素電極1007可以使用具有透光性的導電材料。例如，可以使用銦錫氧化 物(ITO)、含有氧化硅的銦錫氧化物(ITSO)、有機銦、有機錫、氧化鋅、含有氧化鋅(ZnO)的 銦鋅氧化物(IZOandium ZincOxide))、含有鎵(Ga)的氧化鋅、氧化錫(SnO2)、含有氧化鎢 的銦氧化物、含有氧化鎢的銦鋅氧化物、含有氧化鈦的銦氧化物、含有氧化鈦的銦錫氧化物寸。另外，在本實施方式中，以透過型的液晶元件1005為例子，所以與像素電極1007 同樣，對置電極1009可以使用上述具有透光性的導電材料。在像素電極1007和液晶1008之間設(shè)置有取向膜1011，并在對置電極1009和液晶 1008之間設(shè)置有取向膜1012。取向膜1011和取向膜1012可以使用聚酰亞胺、聚乙烯醇等 的有機樹脂而形成，并對其表面進行了摩擦(rubbing)等用于使液晶分子向一定的方向配 列的取向處理。通過在對取向膜施加壓力的同時，使纏繞有尼龍等的布的滾筒轉(zhuǎn)動，而沿一 定方向擦磨上述取向膜的表面，可以進行摩擦處理。注意，也可以不進行取向處理，而使用 氧化硅等的無機材料通過蒸鍍法直接形成具有取向特性的取向膜1011和取向膜1012。另外，在基板1013上與液晶元件1005重疊地形成能夠透過特定波長區(qū)域的光的 彩色濾光片1014。可以將分散有顏料的丙烯酸樹脂等的有機樹脂涂敷到基板1013上，然后 利用光刻法選擇性地形成彩色濾光片1014。此外，也可以將分散有顏料的聚酰亞胺樹脂涂 敷到基板1013上，然后利用蝕刻法選擇性地形成彩色濾光片1014?；蛘?，也可以通過利用 噴墨法等的液滴噴射法選擇性地形成彩色濾光片1014。另外，在基板1013上與光電二極管1002重疊地形成能夠遮擋光的遮擋膜1015。 通過設(shè)置遮擋膜1015，可以防止透過基板1013而入射到觸摸屏內(nèi)的來自背光燈的光直接 照射到光電二極管1002，并可以防止由于像素之間的液晶1008的取向混亂而導致的旋錯 (disclination)被識別到。作為遮擋膜1015可以使用碳黑、低維氧化鈦等的包含黑色顏料 的有機樹脂。此外，也可以利用使用鉻的膜形成遮擋膜1015。另外，在基板1001的與形成有像素電極1007的表面相反的表面上設(shè)置偏振片 1017，并在基板1013的與形成有對置電極1009的表面相反的表面上設(shè)置偏振片1018。來自背光燈的光如箭頭1020所示那樣通過液晶元件1005照射到基板1001 —側(cè) 的檢測對象1021。而且，在檢測對象1021上反射的光如箭頭1022所示那樣入射到光電二 極管1002。作為液晶元件，除了 TN(Twisted Nematic 扭轉(zhuǎn)向列)型之外，還可以采用 VA(Virtical Alignment 垂直定向)型、OCB(optically compensated Birefringence 光 學補償彎曲)型、IPSdn-Plane Switching:平面內(nèi)切換)型等。注意，雖然在本實施方式中以具有在像素電極1007和對置電極1009之間夾有液晶1008的結(jié)構(gòu)的液晶元件1005為 例子進行了說明，但是根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏不局限于該結(jié)構(gòu)。也可以使用如IPS 型那樣一對電極的雙方都設(shè)置在基板1001 —側(cè)的液晶元件。另外，在本實施方式中示出了使用薄膜半導體膜形成光電二極管1002、晶體管 1003、保持電容1004的例子，但是，也可以使用單晶半導體基板、SOI基板等來形成光電二 極管1002、晶體管1003、保持電容1004。實施例1根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏具有能夠高速、低功耗地進行高分辨率和高灰度 級的圖像讀取的特征。因此，通過對使用根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏的電子設(shè)備的結(jié) 構(gòu)中追加觸摸屏，可以使其具有更高性能的應(yīng)用。尤其是，在難以一直接受電力的供給的便 攜型電子設(shè)備的情況下，通過對其結(jié)構(gòu)中追加觸摸屏，除了上述優(yōu)點，即，可以使其具有更 高性能的應(yīng)用之外，還可以獲得連續(xù)使用時間延長的優(yōu)點。本發(fā)明的觸摸屏可以適用于顯 示裝置、筆記本式個人計算機、具備記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置(典型地是，能夠再現(xiàn)記錄媒 體如數(shù)字通用磁盤(DVD)等并具有可以顯示其圖像的顯示器的裝置)中。此外，作為可以 使用根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏的電子設(shè)備，可以舉出移動電話、便攜式游戲機、便攜 式信息終端、電子圖書、攝像機、數(shù)碼相機、護目鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導航系統(tǒng)、音頻 再現(xiàn)裝置(車載音響、數(shù)字音頻播放器等)、復印機、傳真機、打印機、復合式打印機、自動取 款機(ATM)、自動售貨機等。圖12A至12E示出這些電子設(shè)備的具體例子。圖12A是顯示裝置，其包括框體5001、顯示部5002、支撐臺5003等。根據(jù)本發(fā)明 的一個方式的觸摸屏可以用于顯示部5002。通過將根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏用于顯 示部5002，可以高速、低功耗地進行高分辨率和高灰度級的圖像讀取，從而可以提供具有更 高性能的應(yīng)用的顯示裝置。另外，顯示裝置包括用于個人計算機、TV播放接收、廣告顯示等 的所有用于信息顯示的顯示裝置。圖12B是便攜式信息終端，其包括框體5101、顯示部5102、開關(guān)5103、操作鍵 5104、紅外線端口 5105等。根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏可以用于顯示部5102。通過將 根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏用于顯示部5102，可以高速、低功耗地進行高分辨率和高 灰度級的圖像讀取，從而可以提供具有更高性能的應(yīng)用的便攜式信息終端。圖12C是自動取款機，其包括框體5201、顯示部5202、硬幣投入口 5203、紙幣投入 口 5204、卡片放入口 5205、存款簿放入口 5206等。根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏可以用 于顯示部5202。通過將根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏用于顯示部5202，可以高速、低功 耗地進行高分辨率和高灰度級的圖像讀取，從而可以提供具有更高性能的應(yīng)用的自動取款 機。而且，使用根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏的自動取款機能夠以更高精度讀出用于生 物認證的生物信息，諸如指紋、臉、手形、掌紋和手靜脈的形狀、虹膜等。因此，可以減小在生 物認證時本人被誤認為非本人的本人拒絕率和別人被誤認為本人的別人接納率。圖12D是便攜式游戲機，其包括框體5301、框體5302、顯示部5303、顯示部5304、 麥克風5305、揚聲器5306、操作鍵5307、觸屏筆5308等。根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏 可以用于顯示部5303或顯示部5304。通過將根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏用于顯示部 5303或顯示部5304，可以高速、低功耗地進行高分辨率和高灰度級的圖像讀取，從而可以 提供具有更高性能的應(yīng)用的便攜式游戲機。另外，圖12D所示的便攜式游戲機具有顯示部
145303和顯示部5304的兩個顯示部，但是便攜式游戲機所具有的顯示部的數(shù)目不局限于此。圖12E是電子黑板，其包括框體5401、描畫部5402等。在電子黑板中，可以通過 觸屏筆5403或使用油性油墨的筆等，將文字或圖畫等的信息寫入描畫部5402。而且，電 子黑板可以通過利用光傳感器對寫入描畫部5402的信息進行電子數(shù)據(jù)化。當使用觸屏筆 5403時，寫入描畫部5402的信息被光傳感器電子數(shù)據(jù)化，然后，通過顯示元件顯示在描畫 部5402中。根據(jù)本發(fā)明的一個方式的觸摸屏可以用于描畫部5402。通過將根據(jù)本發(fā)明的 一個方式的觸摸屏用于描畫部5402，可以高速、低功耗地進行高分辨率和高灰度級的圖像 讀取，從而可以提供具有更高性能的應(yīng)用的電子黑板。本實施例可以與上述實施方式或上述實施例適當?shù)亟M合而實施。附圖標記100觸摸屏101像素電路102顯示元件控制電路103光傳感器控制電路104 像素105顯示元件106光傳感器107顯示元件驅(qū)動電路108顯示元件驅(qū)動電路109 電路110光傳感器驅(qū)動電路201晶體管202保持電容203液晶元件204光電二極管205晶體管206晶體管207柵極信號線208光電二極管復位信號線209柵極信號線210視頻數(shù)據(jù)信號線211光傳感器輸出信號線212光傳感器基準信號線213柵極信號線30IADC309ADC310ADC控制電路311光傳感器信號線319光傳感器信號線[0135 [0136 [0137 [0138 [0139 [0140 [0141 [0142 [0143 [0144 [0145 [0146 [0147 [0148 [0149 [0150 [0151 [0152 [0153 [0154 [0155 [0156 [0157 [0158 [0159 [0160 [0161 [0162 [0163 [0164 [0165 [0166 [0167 [0168 [0169 [0170 [0171 [0172 [0173
320輸出信號線
321ADC輸出信號線
329ADC輸出信號線
33IADC控制信號線
339ADC控制信號線
341備用讀出電路
349備用讀出電路
351備用讀出電路控制信號線
359備用讀出電路控制信號線
40IVCO
402計數(shù)電路
403輸出信號線
404停止信號線
405復位信號線
406設(shè)定信號線
500或非電路
501η 型 TFT
502η 型 TFT
506η 型 TFT
507ρ 型 TFT
508ρ 型 TFT
512ρ 型 TFT
513ρ 型 TFT
514ρ 型 TFT
518ρ 型 TFT
519觸發(fā)器
522觸發(fā)器
523觸發(fā)器
526觸發(fā)器
527非電路
530非電路
531信號線
534信號線
535位信號線
538位信號線
60 Ip 型 TFT
602保持電容
701信號
702信號703信號 704信號 705信號 706信號 707信號 708信號 709信號 712信號 713信號 714信號 717信號 721期間 722期間 800信號 801信號 804信號 805信號 807信號 809信號 812信號 814信號 817信號 900鎖存信號線 901鎖存電路 902模擬開關(guān) 903時鐘反相器 904反相器 905反相器 906信號線 1001基板 1002光電二極管 1003晶體管 1004保持電容 1005液晶元件 1006半導體膜 1007像素電極 1008液晶 1009對置電極 1010導電膜[02131011取向膜[02141012取向膜[02151013基板[02161014彩色濾光片[02171015遮擋膜[02181016間隔物[02191017偏振片[02201018偏振片[02211020箭頭[02221021檢測對象[02231022箭頭[02245001框體[02255002顯示部[02265003支撐臺[02275101框體[02285102顯示部[02295103開關(guān)[02305104操作鍵[02315105紅外線端口[02325201框體[02335202顯示部[02345203硬幣投入口[02355204紙幣投入口[02365205卡片放入口[02375206存款簿放入口[02385301框體[02395302框體[02405303顯示部[02415304顯示部[02425305麥克風[02435306揚聲器[02445307操作鍵[02455308觸屏筆[02465401框體[02475402描畫部[02485403觸屏筆[0249本說明書根據(jù)2009年6月25日在日本專利局受理的日本專利申請編號
2009-150601及2009-150602而制作，所述申請內(nèi)容包括在本說明書中。
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權(quán)利要求
一種觸摸屏，包括分別包括顯示元件和光傳感器的多個像素；以及接收來自所述光傳感器的第一電位的A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器包括振蕩電路和計數(shù)電路，其中，所述振蕩電路生成具有根據(jù)所述第一電位而決定的振蕩頻率的第一信號，并且，所述計數(shù)電路生成具有根據(jù)所述振蕩頻率而決定的計數(shù)值的第二信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其中，所述振蕩電路當接收第二電位時開始振蕩，并且，從所述振蕩電路開始振蕩到所述第一信號被切換的期間相當于所述振蕩電路的 振蕩周期的大約一半，并且，將所述第一信號用作所述A/D轉(zhuǎn)換器的最下位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏，其中，所述顯示元件包括晶體管、保持電容和液晶元件， 并且，所述光傳感器包括光電二極管，并且，所述晶體管、保持電容、液晶元件和光電二極管形成在相同襯底上。
4.一種觸摸屏，包括分別包括顯示元件和光傳感器的多個像素；以及接收來自所述光傳感器的第一電位的A/D轉(zhuǎn)換器，該A/D轉(zhuǎn)換器包括振蕩電路和計數(shù) 電路，其中，所述振蕩電路包括鎖存電路，所述振蕩電路生成具有根據(jù)所述第一電位而決定的振蕩頻率的第一信號，并且通過向 所述鎖存電路供給第二電位來保持所述第一信號的電位，并且，所述計數(shù)電路生成具有根據(jù)所述振蕩頻率而決定的計數(shù)值的第二信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其中，所述振蕩電路當接收第三電位時開始振蕩，并且，從所述振蕩電路開始振蕩到所述第一信號被切換的期間相當于所述振蕩電路的 振蕩周期的大約一半，并且，通過向所述鎖存電路供給所述第二電位來保持所述第一信號的電位，并且將所 保持的電位用作所述A/D轉(zhuǎn)換器的最下位。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的觸摸屏，其中，所述顯示元件包括晶體管、保持電容和液晶元件， 并且，所述光傳感器包括光電二極管，并且，所述晶體管、保持電容、液晶元件和光電二極管形成在相同襯底上。
7.一種觸摸屏的驅(qū)動方法，包括如下步驟將來自多個像素的每一個所具有的光傳感器的第一電位供給到A/D轉(zhuǎn)換器， 通過所述A/D轉(zhuǎn)換器所具有的振蕩電路生成第一信號，該第一信號具有根據(jù)所述第一 電位而決定的振蕩頻率，以及通過所述A/D轉(zhuǎn)換器所具有的計數(shù)電路生成第二信號，該第二信號具有根據(jù)所述振蕩 頻率而決定的計數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏的驅(qū)動方法， 其中，所述振蕩電路當接收第二電位時開始振蕩，并且，從所述振蕩電路開始振蕩到所述第一信號被切換的期間相當于所述振蕩電路的 振蕩周期的大約一半，并且，將所述第一信號用作所述A/D轉(zhuǎn)換器的最下位。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸摸屏的驅(qū)動方法，其中，所述多個像素的每一個包括顯示元件和所述光傳感器， 并且，所述顯示元件包括晶體管、保持電容和液晶元件， 并且，所述光傳感器包括光電二極管，并且，所述晶體管、保持電容、液晶元件和光電二極管形成在相同襯底上。
10.一種觸摸屏的驅(qū)動方法，包括如下步驟將來自多個像素的每一個所具有的光傳感器的第一電位供給到A/D轉(zhuǎn)換器， 通過所述A/D轉(zhuǎn)換器所具有的振蕩電路生成第一信號，該第一信號具有根據(jù)所述第一 電位而決定的振蕩頻率，通過向鎖存電路供給第二電位來保持所述第一信號的電位，以及 在通過向所述鎖存電路供給所述第二電位來保持所述第一信號的電位之后，通過所述 A/D轉(zhuǎn)換器所具有的計數(shù)電路生成第二信號，該第二信號具有根據(jù)所述振蕩頻率而決定的 計數(shù)值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸摸屏的驅(qū)動方法， 其中，所述振蕩電路當接收第三電位時開始振蕩，并且，從所述振蕩電路開始振蕩到所述第一信號被切換的期間相當于所述振蕩電路的 振蕩周期的大約一半，并且，通過向所述鎖存電路供給所述第二電位來保持所述第一信號的電位， 并且，將所保持的電位用作所述A/D轉(zhuǎn)換器的最下位。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸摸屏的驅(qū)動方法，其中，所述多個像素的每一個包括顯示元件和所述光傳感器， 并且，所述顯示元件包括晶體管、保持電容和液晶元件， 并且，所述光傳感器包括光電二極管，并且，所述晶體管、保持電容、液晶元件和光電二極管形成在相同襯底上。
全文摘要
本發(fā)明的目的之一在于提供具有高分辨率、高速工作、高灰度級的攝影功能的安裝有A/D轉(zhuǎn)換電路的觸摸屏。一種觸摸屏，包括分別設(shè)置有顯示元件和光傳感器的多個像素；接收來自光傳感器的第一電位的A/D轉(zhuǎn)換器；以及讀出電路，其中，所述A/D轉(zhuǎn)換器包括振蕩電路和計數(shù)電路，所述振蕩電路根據(jù)所述第一電位改變要生成的第一信號的振蕩頻率，并且當從讀出電路接收第二電位時停止振蕩，所述計數(shù)電路生成具有根據(jù)所述振蕩頻率而決定的計數(shù)值的第二信號。
文檔編號G09G3/36GK101937291SQ20101021713
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者黑川義元 申請人:株式會社半導體能源研究所