(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルの駆動方法であって、
前記タッチパネルは、表示素子とフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有し、
前記フォトセンサは、フォトダイオードと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記複数の画素の各々は、
前記フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、当該フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、
前記フォトダイオードの光電流により、前記第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、
前記第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタを介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、前記フォトセンサ出力信号線の電位を前記光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行い、
前記複数の画素の一つが前記第１の動作を行うのと同時に、前記複数の画素の他の一つが前記第３の動作を行うことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項２】
タッチパネルの駆動方法であって、
前記タッチパネルは、表示素子とフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有し、
前記フォトセンサは、フォトダイオードと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記複数の画素の各々は、
前記フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、当該フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、
前記フォトダイオードの光電流により、前記第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、
前記第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタを介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、前記フォトセンサ出力信号線の電位を前記光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行い、
前記複数の画素の一つが前記第１の動作を行うのと同時に、前記複数の画素の他の一つが前記第３の動作を行うことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項３】
タッチパネルの駆動方法であって、
前記タッチパネルは、表示素子とフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有し、
前記フォトセンサは、フォトダイオードと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記複数の画素の各々は、
前記フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、当該フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、
前記フォトダイオードの光電流により、前記第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、
前記第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタを介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、前記フォトセンサ出力信号線の電位を前記光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行い、
前記複数の画素の一つが前記第１の動作を行い、前記一つの画素と行方向に隣り合う画素が前記第１の動作を行う間に、前記複数の画素の他の一つが前記第３の動作を行うことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項４】
タッチパネルの駆動方法であって、
前記タッチパネルは、表示素子とフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有し、
前記フォトセンサは、フォトダイオードと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記複数の画素の各々は、
前記フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、当該フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、
前記フォトダイオードの光電流により、前記第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、
前記第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタを介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、前記フォトセンサ出力信号線の電位を前記光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行い、
前記複数の画素の一つが前記第１の動作を行い、前記一つの画素と行方向に隣り合う画素が前記第１の動作を行う間に、前記複数の画素の他の一つが前記第３の動作を行うことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４において、
前記複数の画素の一つが行う前記第１の動作と、前記一つの画素と行方向に隣り合う画素が行う前記第１の動作と、前記複数の画素の他の一つが行う前記第３の動作とは、同時に行われないことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項６】
タッチパネルの駆動方法であって、
前記タッチパネルは、表示素子とフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有し、
前記フォトセンサは、フォトダイオードと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記複数の画素の各々は、
前記フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、当該フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、
前記フォトダイオードの光電流により、前記第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、
前記第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタを介して、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、前記フォトセンサ出力信号線の電位を前記光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行い、
前記複数の画素の一つが前記第３の動作を行い、前記一つの画素と行方向に隣り合う画素が前記第３の動作を行う間に、前記複数の画素の他の一つが前記第１の動作を行うことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項７】
タッチパネルの駆動方法であって、
前記タッチパネルは、表示素子とフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有し、
前記フォトセンサは、フォトダイオードと、第１のトランジスタと、第２のトランジスタと、を有し、
前記複数の画素の各々は、
フォトダイオードに順方向バイアスが加わるようにフォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、
前記フォトダイオードの光電流により、前記第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、
前記第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタを介して、前記第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、前記第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、前記フォトセンサ出力信号線の電位を前記光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行い、
前記複数の画素の一つが前記第３の動作を行い、前記一つの画素と行方向に隣り合う画素が前記第３の動作を行う間に、前記複数の画素の他の一つが前記第１の動作を行うことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７において、
前記複数の画素の一つが行う前記第３の動作と、前記一つの画素と行方向に隣り合う画素が行う前記第３の動作と、前記複数の画素の他の一つが行う前記第１の動作とは、同時に行われないことを特徴とするタッチパネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトセンサを有するタッチパネルと、その駆動方法に関する。特に、フォトセンサが各々設けられた複数の画素を有するタッチパネルと、その駆動方法に関する。更には、当該タッチパネルを有する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチセンサを搭載した表示装置が注目されている。タッチセンサを搭載した表示装置は、タッチパネル又はタッチスクリーンなどと呼ばれている（以下、これを単に「タッチパネル」と呼ぶ。）。タッチセンサには、動作原理の違いにより、抵抗膜方式、静電容量方式、光方式などがある。いずれの方式においても、被検出物が表示装置に接触もしくは近接することでデータを入力することができる。
【０００３】
光方式のタッチセンサとして光を検出するセンサ（「フォトセンサ」ともいう。）をタッチパネルに設けることにより、表示画面が入力領域を兼ねる。このような光方式のタッチセンサを有する装置の一例として、画像取り込みを行う密着型エリアセンサを配置することによって画像取り込み機能を備えた表示装置が挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。光方式のタッチセンサを有するタッチパネルでは、タッチパネルから光が発せられる。タッチパネルの任意の位置に被検出物が存在する場合には、被検出物が存在する領域の光が被検出物によって遮断され、一部の光が反射される。タッチパネル内の画素には光を検出することができるフォトセンサ（「光電変換素子」と呼ばれることもある。）が設けられており、反射された光を検出することで、光が検出された領域に被検出物が存在することを認識することができる。
【０００４】
また、携帯電話、携帯情報端末をはじめとする電子機器に、本人認証機能などを付与する試みがなされている（例えば、特許文献２を参照）。本人認証には、指紋、顔、手形、掌紋及び手の静脈の形状などが用いられる。本人認証機能を表示部とは別の部分に設ける場合には、部品点数が増大し、電子機器の重量や価格が増大するおそれがある。
【０００５】
また、タッチセンサのシステムにおいて、外光の明るさに応じて指先の位置を検出するための画像処理方法を選択する技術が知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９２２７６号公報
【特許文献２】特開２００２−０３３８２３号公報
【特許文献３】特開２００７−１８３７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本人認証機能を有する電子機器にタッチパネルを用いる際には、タッチパネルの各画素に設けられたフォトセンサが光を検出して生成した電気信号を収集し、画像処理を施す必要がある。特に、高分解能、高速動作の本人認証機能を有する電子機器を実現するためには、フォトセンサの高速動作が要求される。
【０００８】
本発明の一態様は、フォトセンサのリセット動作と読み出し動作とを独立に制御することで、撮像のフレーム周波数を向上することができるタッチパネルを提供することを課題の一つとする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、高速動作による撮像が可能なタッチパネルの駆動方法を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様におけるタッチパネルは、表示素子とフォトセンサとを各々有する複数の画素と、フォトセンサのリセット動作と読み出し動作とを独立に制御し得る制御回路とを有し、リセット動作と読み出し動作とを、時間的に重複することなく実行することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の一態様は、フォトダイオードと第１のトランジスタと第２のトランジスタとを有するフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有するタッチパネルの駆動方法であって、各画素は、フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、フォトダイオードの光電流により、第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、第１のトランジスタと第２のトランジスタを介して、第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、フォトセンサ出力信号線の電位を光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行う。
【００１２】
また、本発明の一態様は、フォトダイオードと第１のトランジスタと第２のトランジスタとを有するフォトセンサが各々設けられた複数の画素を有するタッチパネルの駆動方法であって、各画素は、フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する第１の動作と、フォトダイオードの光電流により、第１のトランジスタのゲートの電位を変化させる第２の動作と、第２のトランジスタのゲートの電位を変化させて、第１のトランジスタと第２のトランジスタを介して、第１のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ出力信号線と、第２のトランジスタのソース又はドレインの一方に電気的に接続されたフォトセンサ基準信号線とを導通させることによって、フォトセンサ出力信号線の電位を光電流に応じて変化させる第３の動作と、を行う。
【００１３】
上記本発明の一態様におけるタッチパネルの駆動方法おいて、複数の画素の一つが第１の動作を行うのと同時に、複数の画素の他の一つが第３の動作を行うことを特徴としている。
【００１４】
また上記本発明の一態様におけるタッチパネルの駆動方法において、複数の画素の一つが第１の動作を行い、一つの画素と行方向に隣り合う画素が第１の動作を行う間に、複数の画素の他の一つが第３の動作を行うことを特徴としている。ここで「行方向」とは、一例として、ゲート信号線の行を示す数字が増加する方向を指す。
【００１５】
また上記本発明の一態様におけるタッチパネルの駆動方法において、複数の画素の一つが第３の動作を行い、一つの画素と行方向に隣り合う画素が第３の動作を行う間に、複数の画素の他の一つが第１の動作を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様では、高速動作による撮像が可能なタッチパネルを提供することができる。
【００１７】
また、本発明の一態様では、フォトセンサの動作時間を確保しながら、高速動作による撮像が可能なタッチパネルの駆動方法を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の一態様では、フォトセンサの動作を安定させつつ、高速動作による撮像が可能なタッチパネルの駆動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】タッチパネルの構成の一例を説明する図。
【図２】画素の回路図の一例を説明する図。
【図３】フォトセンサ読み出し回路の構成の一例を説明する図。
【図４】フォトセンサの読み出し動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図５】タッチパネルの断面の一例を説明する図。
【図６】タッチパネルの断面の一例を説明する図。
【図７】タッチパネルの動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図８】タッチパネルを有する液晶表示装置の構成の一例を説明する斜視図。
【図９】タッチパネルを用いた電子機器の一例を説明する図。
【図１０】タッチパネルの動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図１１】タッチパネルの動作の一例を説明するタイミングチャート。
【図１２】画素の回路図の一例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様に係るタッチパネルの構成及びその駆動方法について図１〜図４、図７、図１０、図１１を参照して説明する。
【００２２】
タッチパネルの構成の一例について、図１を参照して説明する。タッチパネル１００は、画素回路１０１、表示素子制御回路１０２及びフォトセンサ制御回路１０３を有する。画素回路１０１は、行列方向にマトリクス状に配置された複数の画素１０４を有する。各々の画素１０４は、表示素子１０５とフォトセンサ１０６を有する。
【００２３】
表示素子１０５は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）、保持容量、液晶層を有する液晶素子などを有する。薄膜トランジスタは、保持容量への電荷の注入もしくは排出を制御する機能を有する。保持容量は、液晶層に印加する電圧に相当する電荷を保持する機能を有する。液晶層に電圧を印加することで偏光方向が変化することを利用して、液晶層を透過する光の明暗を作る（階調表示を行う）ことで、画像表示が実現される。液晶層を透過する光には、光源（バックライト）によって液晶表示装置の裏面から照射される光を用いる。
【００２４】
なお、カラー画像表示を行う方式として、カラーフィルタを用いる方式、所謂、カラーフィルタ方式がある。これは、液晶層を透過した光がカラーフィルタを通過することで、特定の色（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の階調表示を行う方式である。
【００２５】
また、カラー画像表示を行う別の方式として、バックライトを特定の色（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））の光源で構成して各色を順次点灯する方式、所謂、フィールドシーケンシャル方式がある。フィールドシーケンシャル方式では、各色の光源が点灯している期間に、液晶層を透過する光の明暗を作ることで、当該色の階調を作ることができる。
【００２６】
以上、表示素子１０５が液晶素子を有する場合について説明したが、表示素子１０５として発光素子などの他の素子を有していてもよい。発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子であり、具体的には発光ダイオード、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などが挙げられる。
【００２７】
フォトセンサ１０６は、フォトダイオードなど、受光することで電気信号を発する機能を有する素子と、薄膜トランジスタとを有する。なお、フォトセンサ１０６が受光する光は、バックライトからの光が、被検出物に照射された際の反射光を利用する。
【００２８】
表示素子制御回路１０２は、表示素子１０５を制御するための回路である。表示素子制御回路１０２は、表示素子駆動回路１０７と表示素子駆動回路１０８とを有する。表示素子駆動回路１０７は、ビデオデータ信号線などの信号線（「ソース信号線」ともいう。）を介して表示素子１０５に信号を入力する。表示素子駆動回路１０８は、走査線（「ゲート信号線」ともいう。）を介して表示素子１０５に信号を入力する。
【００２９】
例えば、走査線側の表示素子駆動回路１０８は、特定の行に配置された画素１０４が有する表示素子１０５を選択する機能を有する。また、信号線側の表示素子駆動回路１０７は、選択された行の画素１０４が有する表示素子１０５に任意の電位を与える機能を有する。なお、走査線側の表示素子駆動回路１０８により高電位を印加された画素では、薄膜トランジスタが導通状態となり、信号線側の表示素子駆動回路１０７により与えられる電荷が表示素子に供給される。
【００３０】
フォトセンサ制御回路１０３は、フォトセンサ１０６を制御するための回路であり、フォトセンサ出力信号線、フォトセンサ基準信号線などと接続されたフォトセンサ読み出し回路１０９と、フォトセンサ駆動回路１１０を有する。フォトセンサ駆動回路１１０は、特定の行に配置された画素１０４が有するフォトセンサ１０６に対して、後述するリセット動作と選択動作とを行う機能を有する。
【００３１】
また、フォトセンサ読み出し回路１０９は、選択された行の画素１０４が有するフォトセンサ１０６の出力信号を取り出す機能を有する。なお、フォトセンサ読み出し回路１０９には、アナログ信号であるフォトセンサ１０６の出力を、ＯＰアンプを用いてアナログ信号のままタッチパネル外部に取り出す構成、あるいは、Ａ／Ｄ変換回路を用いてデジタル信号に変換してからタッチパネル外部に取り出す構成を適用することができる。
【００３２】
画素１０４の回路図の一例について、図２を用いて説明する。画素１０４は、トランジスタ２０１、保持容量２０２及び液晶素子２０３を有する表示素子１０５と、フォトダイオード２０４、トランジスタ２０５及びトランジスタ２０６を有するフォトセンサ１０６とを有する。
【００３３】
トランジスタ２０１は、ゲートがゲート信号線２０７に、ソース又はドレインの一方がビデオデータ信号線２１０に、ソース又はドレインの他方が保持容量２０２の一方の電極と液晶素子２０３の一方の電極に、それぞれ電気的に接続されている。保持容量２０２の他方の電極と液晶素子２０３の他方の電極は一定の電位に保たれている。液晶素子２０３は、一対の電極と、該一対の電極の間に液晶層を含む素子である。
【００３４】
トランジスタ２０１は、ゲート信号線２０７にハイレベルの電位”Ｈ”が印加されると、ビデオデータ信号線２１０の電位を保持容量２０２と液晶素子２０３に印加する。保持容量２０２は、当該印加された電位を保持する。液晶素子２０３は、当該印加された電位により、光の透過率を変更する。
【００３５】
フォトダイオード２０４は、一方の電極がフォトダイオードリセット信号線２０８に、他方の電極がゲート信号線２１３を介してトランジスタ２０５のゲートに、それぞれ電気的に接続されている。トランジスタ２０５は、ソース又はドレインの一方がフォトセンサ基準信号線２１２に、ソース又はドレインの他方がトランジスタ２０６のソース又はドレインの一方に、それぞれ電気的に接続されている。トランジスタ２０６は、ゲートがゲート信号線２０９に、ソース又はドレインの他方がフォトセンサ出力信号線２１１に、それぞれ電気的に接続されている。
【００３６】
なお、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６の配置は、図２の構成に限定されない。図１２に示すように、トランジスタ２０６のソース又はドレインの一方がフォトセンサ基準信号線２１２に、他方がトランジスタ２０５のソース又はドレインの一方に、トランジスタ２０６のゲートがゲート信号線２０９に、それぞれ電気的に接続され、トランジスタ２０５のゲートがゲート信号線２１３に、トランジスタ２０５のソース又はドレインの他方がフォトセンサ出力信号線２１１に、それぞれ電気的に接続され、フォトダイオード２０４は、一方の電極がフォトダイオードリセット信号線２０８に、他方の電極がゲート信号線２１３を介してトランジスタ２０５のゲートに、それぞれ電気的に接続される構成としてもよい。
【００３７】
次に、フォトセンサ読み出し回路１０９の構成の一例について、図３を用いて説明する。フォトセンサ読み出し回路１０９は、複数の回路３００で構成されている。複数の回路３００のそれぞれは、画素回路１０１が有する複数の画素１０４のうちの、１列の画素にそれぞれ対応している。図３に示すように、フォトセンサ読み出し回路１０９が有する画素の１列に対応する回路３００は、ｐ型トランジスタ３０１と保持容量３０２を有する。また、２１１は当該画素の１列に対応するフォトセンサ出力信号線、３０３はプリチャージ信号線である。
【００３８】
フォトセンサ読み出し回路１０９が有する画素の１列に対応する回路３００では、画素１０４内におけるフォトセンサ１０６の動作に先立ち、フォトセンサ出力信号線２１１の電位を基準電位に設定する。図３では、プリチャージ信号線３０３の電位をローレベルの電位”Ｌ”とすることで、フォトセンサ出力信号線２１１の電位を基準電位である高電位に設定することができる。
【００３９】
なお、保持容量３０２は、フォトセンサ出力信号線２１１の寄生容量が大きい場合には、設けなくても良い。
【００４０】
また、基準電位を低電位とする構成も可能である。この場合、ｐ型トランジスタ３０１に換えてｎ型トランジスタを用い、プリチャージ信号線３０３の電位を電位”Ｈ”とすることで、フォトセンサ出力信号線２１１の電位を基準電位である低電位に設定することができる。
【００４１】
次に、タッチパネルにおけるフォトセンサ１０６の読み出し動作の一例について、図４のタイミングチャートを用いて説明する。図４において、信号４０１〜信号４０４は、図２におけるフォトダイオードリセット信号線２０８の電位、トランジスタ２０６のゲートが接続されたゲート信号線２０９の電位、トランジスタ２０５のゲートが接続されたゲート信号線２１３の電位、フォトセンサ出力信号線２１１の電位にそれぞれ相当する。また、信号４０５は、図３におけるプリチャージ信号線３０３の電位に相当する。
【００４２】
時刻Ａにおいて、フォトダイオードリセット信号線２０８の電位（信号４０１）を電位”Ｈ”とする、換言すると、フォトダイオードに順方向バイアスが加わるように、フォトダイオードと電気的に接続されたフォトダイオードリセット信号線の電位を設定する（リセット動作）と、フォトダイオード２０４が導通し、トランジスタ２０５のゲートが接続されたゲート信号線２１３の電位（信号４０３）が電位”Ｈ”となる。また、プリチャージ信号線３０３の電位（信号４０５）を電位”Ｌ”とすると、フォトセンサ出力信号線２１１の電位（信号４０４）は電位”Ｈ”にプリチャージされる。
【００４３】
時刻Ｂにおいて、フォトダイオードリセット信号線２０８の電位（信号４０１）を電位”Ｌ”にする（累積動作）と、フォトダイオード２０４の光電流により、トランジスタ２０５のゲートが接続されたゲート信号線２１３の電位（信号４０３）が低下し始める。フォトダイオード２０４は、光が照射されると光電流が増大するので、照射される光の量に応じてトランジスタ２０５のゲートが接続されたゲート信号線２１３の電位（信号４０３）は変化する。すなわち、トランジスタ２０５のソースとドレイン間の電流が変化する。
【００４４】
時刻Ｃにおいて、ゲート信号線２０９の電位（信号４０２）を電位”Ｈ”にする（選択動作）と、トランジスタ２０６が導通し、フォトセンサ基準信号線２１２とフォトセンサ出力信号線２１１とが、トランジスタ２０５とトランジスタ２０６とを介して導通する。すると、フォトセンサ出力信号線２１１の電位（信号４０４）は、低下していく。なお、時刻Ｃ以前に、プリチャージ信号線３０３（信号４０５）の電位を電位”Ｈ”とし、フォトセンサ出力信号線２１１のプリチャージを終了させておく。ここで、フォトセンサ出力信号線２１１の電位（信号４０４）が低下する速さは、トランジスタ２０５のソースとドレイン間の電流に依存する。すなわち、フォトダイオード２０４に照射されている光の量に応じて変化する。
【００４５】
時刻Ｄにおいて、ゲート信号線２０９の電位（信号４０２）を電位”Ｌ”にすると、トランジスタ２０６が遮断され、フォトセンサ出力信号線２１１の電位（信号４０４）は、時刻Ｄ以後、一定値となる。ここで、一定値となる値は、フォトダイオード２０４に照射されている光の量に応じて変化する。したがって、フォトセンサ出力信号線２１１の電位を取得することで、フォトダイオード２０４に照射されている光の量を知ることができる。
【００４６】
上記のように、個々のフォトセンサの動作は、リセット動作、累積動作、選択動作を繰り返すことで実現される。タッチパネルにおいて高速撮像を実現するためには、全画素のリセット動作、累積動作、選択動作を高速に実行することが必要である。
【００４７】
単純には、図１０に示すタイミングチャートのように、全画素のリセット動作後に、全画素の累積動作、引き続いて、全画素の選択動作、を行うことで、所望の撮像を実現できる。図１０は、タッチパネルの動作の一例を説明するタイミングチャートである。図１０において、信号１００１、信号１００２、信号１００３、信号１００４、信号１００５、信号１００６、信号１００７は、各々第１行、第２行、第３行、第ｍ行、第（ｍ＋１）行、第（ｎ−１）行、第ｎ行のフォトダイオードリセット信号線２０８のタイミングチャートである。また、信号１０１１、信号１０１２、信号１０１３、信号１０１４、信号１０１５、信号１０１６、信号１０１７は、各々第１行、第２行、第３行、第ｍ行、第（ｍ＋１）行、第（ｎ−１）行、第ｎ行のゲート信号線２０９のタイミングチャートである。期間１０１８は、第ｍ行のフォトセンサが動作している期間で、期間１０１９、期間１０２０、期間１０２１は、各々リセット動作、累積動作、選択動作を行っている期間である。さらに、期間１０２２は、全画素における１回の撮像に要する期間である。なお、ｍ、ｎは自然数であり、１＜ｍ＜ｎを満たす。ここで、図１０に示す期間Ｔは、ある行のリセット動作の開始から次の行のリセット動作の開始までの期間を示す。
【００４８】
ここで、図７に示すタイミングチャートの駆動方法を用いることで、個々のフォトセンサの動作時間を確保しながら、高速動作による撮像を容易に行うことができる。
【００４９】
図７は、タッチパネルの動作の一例を説明するタイミングチャートである。図７において、信号７０１、信号７０２、信号７０３、信号７０４、信号７０５、信号７０６、信号７０７は、各々第１行、第２行、第３行、第ｍ行、第（ｍ＋１）行、第（ｎ−１）行、第ｎ行のフォトダイオードリセット信号線２０８のタイミングチャートである。また、信号７１１、信号７１２、信号７１３、信号７１４、信号７１５、信号７１６、信号７１７は、各々第１行、第２行、第３行、第ｍ行、第（ｍ＋１）行、第（ｎ−１）行、第ｎ行のゲート信号線２０９のタイミングチャートである。期間７１８は、第ｍ行のフォトセンサが動作している期間で、期間７１９、期間７２０、期間７２１は、各々リセット動作、累積動作、選択動作を行っている期間である。さらに、期間７２２は、全画素における１回の撮像に要する期間である。なお、ｍ、ｎは自然数であり、１＜ｍ＜ｎを満たす。ここで図７に示す期間Ｔはある行のリセット動作が開始されるタイミングから次の行のリセット動作が開始されるタイミングまでの期間を示す。
【００５０】
図７に示すタイミングチャートの駆動方法を用いると、リセット動作と累積動作と選択動作とを、異なる行において同時に行うことができる。例えば、ある行がリセット動作を行うのと同時に、他の行において選択動作を行うことができる。図７においては、第ｍ行のリセット動作と第１行の選択動作とが同時に行われる。
【００５１】
ここで、図７に示すタイミングチャートの各行のフォトセンサにおけるリセット動作及び選択動作の期間を、図１０に示すタイミングチャートと同じに設定した場合、図７で示すタイミングチャートの方が、全画面における１回の撮像に要する期間（期間７２２）を、図１０に示す期間（期間１０２２）よりも短くすることができる。よって、図７で示すタイミングチャートの駆動方法は、図１０の場合と比べて、撮像のフレーム周波数を向上させることによって高速動作による撮像が可能である。
【００５２】
よって、図７に示すタイミングチャートの駆動方法を用いることで、個々のフォトセンサの動作時間を確保しながら、撮像のフレーム周波数を向上させることによって高速動作による撮像が可能である。
【００５３】
なお、図７に示すタイミングチャートの駆動方法を実現するために、フォトセンサ駆動回路１１０は、リセット動作を制御する駆動回路と選択動作を制御する駆動回路とを独立して有することが望ましい。例えば、リセット動作を制御する駆動回路を第１のシフトレジスタを用いて構成し、選択動作を制御する駆動回路を第２のシフトレジスタを用いて構成するとよい。
【００５４】
さらに、図１１に示すタイミングチャートの駆動方法を用いることで、フォトセンサの動作を安定させることができる。
【００５５】
図１１において、信号１１０１、信号１１０２、信号１１０３、信号１１０４、信号１１０５、信号１１０６、信号１１０７は、各々第１行、第２行、第３行、第ｍ行、第（ｍ＋１）行、第（ｎ−１）行、第ｎ行のフォトダイオードリセット信号線２０８のタイミングチャートである。また、信号１１１１、信号１１１２、信号１１１３、信号１１１４、信号１１１５、信号１１１６、信号１１１７は、各々第１行、第２行、第３行、第ｍ行、第（ｍ＋１）行、第（ｎ−１）行、第ｎ行のゲート信号線２０９のタイミングチャートである。期間１１１８は、第ｍ行のフォトセンサが動作している期間で、期間１１１９、期間１１２０、期間１１２１は、各々リセット動作、累積動作、選択動作を行っている期間である。さらに、期間１１２２は、全画素における１回の撮像に要する期間である。ここで、図１１に示す期間Ｔは、ある行のリセット動作の開始から次の行のリセット動作の開始までの期間を示す。図１０に示すタイミングチャートの期間Ｔでは、全ての行で選択動作を行っていないが、図１１に示すタイミングチャートの期間Ｔでは、ある行では選択動作を行っている。
【００５６】
図１１に示すタイミングチャートの駆動方法を用いると、リセット動作を制御する駆動回路と選択動作を制御する駆動回路の動作周波数を変えずに、リセット動作と選択動作とが、異なる行に対して、同時に行わないことができる。例えば、ある行のリセット動作と、当該行と隣り合う行のリセット動作との間に、他の行の選択動作を行うことによって、リセット動作と選択動作とを同時に行わないことができる。図１１においては、第ｍ行のリセット動作と第（ｍ＋１）行のリセット動作との間に、第２行の選択動作が行われる。また、例えば、ある行の選択動作と、当該行と隣り合う行の選択動作との間に、他の行のリセット動作を行うことによって、リセット動作と選択動作とを同時に行わないことができる。図１１においては、第１行の選択動作と第２行の選択動作との間に、第ｍ行のリセット動作が行われる。
【００５７】
図１１に示すタイミングチャートの駆動方法を用いることで、選択動作を行っている行におけるフォトセンサによるフォトセンサ出力信号線の電位の変化が、別の行におけるフォトセンサのリセット動作に及ぼす影響を著しく低減できる。よって、図１１に示すタイミングチャートの駆動方法を用いることで、フォトセンサの動作を安定させることができる。
【００５８】
ここで、リセット動作に及ぼす影響とは、図２において、トランジスタ２０６のオフリーク電流により、トランジスタ２０５を介して、フォトセンサ出力信号線２１１から、フォトセンサ基準信号線２１２へリーク電流が流れることに起因する。リセット動作に及ぼす影響により、リセット動作中にトランジスタ２０５のゲート電圧が所望の電圧に達しない、リーク電流によりフォトセンサ出力信号線２１１の電位及びフォトセンサ基準信号線２１２の電位が不安定になる、などのフォトセンサ動作の不具合が生じる恐れがある。
【００５９】
よって、図１１に示すタイミングチャートの駆動方法を用いることで、フォトセンサの動作を安定させつつ、撮像のフレーム周波数を向上させることによって高速動作による撮像が可能である。
【００６０】
なお、図１１に示すタイミングチャートの駆動方法で、リセット期間中にフォトセンサ出力信号線の電位をフォトセンサ基準信号線の電位と等電位にすることも有効である。
【００６１】
なお、図１１に示すタイミングチャートの駆動方法を実現するために、フォトセンサ駆動回路１１０は、リセット動作を制御する駆動回路と選択動作を制御する駆動回路とを独立して有することが望ましい。例えば、リセット動作を制御する駆動回路を第１のシフトレジスタを用いて構成し、選択動作を制御する駆動回路を第２のシフトレジスタを用いて構成し、さらに、各々のシフトレジスタの出力に対して、所望の期間だけ電位”Ｈ”とする信号との論理和により、各行の制御信号を生成することが有効である。
【００６２】
以上のような形態とすることで、動作時間が確保され、高速動作による撮像が可能なフォトセンサを有するタッチパネルを提供することができる。また、フォトセンサの動作時間を確保しながら、高速動作による撮像が可能なタッチパネルの駆動方法を提供することができる。
【００６３】
また、以上のような形態とすることで、動作が安定であり、高速動作による撮像ができるフォトセンサを有するタッチパネルを提供することができる。また、フォトセンサの動作を安定させつつ、高速動作による撮像ができるタッチパネルの駆動方法を提供することができる。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様に係るタッチパネルの構成について、図５を参照して説明する。
【００６５】
図５に、タッチパネルの断面の一例を示す。図５に示すタッチパネルでは、絶縁表面を有する基板５０１（ＴＦＴ基板）上に、フォトダイオード５０２、トランジスタ５０３、保持容量５０４、液晶素子５０５が設けられている。
【００６６】
フォトダイオード５０２と、保持容量５０４とは、トランジスタ５０３を作製するプロセスにおいて、トランジスタ５０３と共に形成することが可能である。フォトダイオード５０２は横型接合タイプのｐｉｎダイオードであり、フォトダイオード５０２が有する半導体膜５０６は、ｐ型の導電性を有する領域（ｐ層）と、ｉ型の導電性を有する領域（ｉ層）と、ｎ型の導電性を有する領域（ｎ層）とを有している。なお、図５に示すタッチパネルでは、フォトダイオード５０２がｐｉｎダイオードである場合を例示しているが、フォトダイオード５０２はｐｎダイオードであっても良い。横型接合タイプのｐｉｎ接合またはｐｎ接合は、ｐ型を付与する不純物元素と、ｎ型を付与する不純物元素とを、それぞれ半導体膜５０６の特定の領域に添加することで、形成することが出来る。
【００６７】
また、基板５０１上に成膜した一の半導体膜をエッチングなどにより所望の形状に加工（パターニング）することで、フォトダイオード５０２の島状の半導体膜と、トランジスタ５０３の島状の半導体膜とを一緒に形成することができ、トランジスタなどを含む画素が形成された通常のパネルを作製するプロセスに対し、フォトダイオードの一部を形成するためのプロセスを追加する必要がないため、コストを低減できる。
【００６８】
液晶素子５０５は、画素電極５０７と、液晶５０８と、対向電極５０９とを有する。画素電極５０７は、基板５０１上に形成されており、トランジスタ５０３とは、保持容量５０４と導電膜５１０とを介して電気的に接続されている。また、対向電極５０９は、基板５１３（対向基板）上に形成されており、画素電極５０７と対向電極５０９の間に、液晶５０８が挟まれている。なお、図５に示すタッチパネルでは、フォトセンサに用いられているトランジスタについては図示していないが、当該トランジスタも、トランジスタ５０３を作製するプロセスにおいて、トランジスタ５０３と共に基板５０１上に形成することが可能である。
【００６９】
画素電極５０７と対向電極５０９の間のセルギャップは、スペーサー５１６を用いて制御することが出来る。図５では、フォトリソグラフィーで選択的に形成された柱状のスペーサー５１６を用いてセルギャップを制御しているが、球状のスペーサーを画素電極５０７と対向電極５０９の間に分散させることで、セルギャップを制御することも出来る。
【００７０】
また液晶５０８は、基板５０１と基板５１３の間において、封止材により囲まれている。液晶５０８の注入は、ディスペンサ式（滴下式）を用いても良いし、ディップ式（汲み上げ式）を用いていても良い。
【００７１】
画素電極５０７には、透光性を有する導電性材料、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ガリウム（Ｇａ）を含む酸化亜鉛、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることが出来る。
【００７２】
また、本実施の形態では、透過型の液晶素子５０５を例に挙げているので、画素電極５０７と同様に、対向電極５０９にも上述した透光性を有する導電性材料を用いることが出来る。
【００７３】
画素電極５０７と液晶５０８の間には配向膜５１１が、対向電極５０９と液晶５０８の間には配向膜５１２が、それぞれ設けられている。配向膜５１１、配向膜５１２はポリイミド、ポリビニルアルコールなどの有機樹脂を用いて形成することができ、その表面には、ラビングなどの、液晶分子を一定方向に配列させるための配向処理が施されている。ラビングは、配向膜に圧力をかけながら、ナイロンなどの布を巻いたローラーを回転させて、上記配向膜の表面を一定方向に擦ることで、行うことが出来る。なお、酸化珪素などの無機材料を用い、配向処理を施すことなく、蒸着法で配向特性を有する配向膜５１１、配向膜５１２を直接形成することも可能である。
【００７４】
また、液晶素子５０５と重なるように、特定の波長領域の光を通すことができるカラーフィルタ５１４が、基板５１３上に形成されている。カラーフィルタ５１４は、顔料を分散させたアクリル系樹脂などの有機樹脂を基板５１３上に塗布した後、フォトリソグラフィーを用いて選択的に形成することができる。また、顔料を分散させたポリイミド系樹脂を基板５１３上に塗布した後、エッチングを用いて選択的に形成することもできる。或いは、インクジェットなどの液滴吐出法を用いることで、選択的にカラーフィルタ５１４を形成することもできる。
【００７５】
また、フォトダイオード５０２と重なるように、光を遮蔽することが出来る遮蔽膜５１５が、基板５１３上に形成されている。遮蔽膜５１５を設けることで、基板５１３を透過してタッチパネル内に入射したバックライトからの光が、直接フォトダイオード５０２に当たるのを防ぐことができる他、画素間における液晶５０８の配向の乱れに起因するディスクリネーションが視認されるのを防ぐことができる。遮蔽膜５１５には、カーボンブラック、二酸化チタンよりも酸化数が小さい低次酸化チタンなどの黒色顔料を含む有機樹脂を用いることができる。また、クロムを用いた膜で、遮蔽膜５１５を形成することも可能である。
【００７６】
また、基板５０１の画素電極５０７が形成されている面とは反対の面に、偏光板５１７を設け、基板５１３の対向電極５０９が形成されている面とは反対の面に、偏光板５１８を設ける。
【００７７】
バックライトからの光は、矢印５２０で示すように液晶素子５０５を通って、基板５０１側にある被検出物５２１に照射される。そして、被検出物５２１において反射された光は、矢印５２２で示すように、フォトダイオード５０２に入射する。
【００７８】
液晶素子は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型の他、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）型、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型などであっても良い。なお、本実施の形態では、画素電極５０７と対向電極５０９の間に液晶５０８が挟まれている構造を有する液晶素子５０５を例に挙げて説明したが、本発明の一態様に係るタッチパネルはこの構成に限定されない。ＩＰＳ型のように、一対の電極が、共に基板５０１側に形成されている液晶素子であっても良い。
【００７９】
また、本実施の形態では、フォトダイオード５０２、トランジスタ５０３、保持容量５０４に、薄膜の半導体膜を用いている場合を例に挙げているが、単結晶半導体基板、ＳＯＩ基板などを用いて形成されていても良い。
【００８０】
以上のような形態とすることで、高速動作による撮像が可能なタッチパネルを提供することができる。また、高速動作による撮像が可能なタッチパネルの駆動方法を提供することができる。
【００８１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、本発明の一態様に係るタッチパネルの別の構成について、図６を参照して説明する。
【００８２】
図６に、実施の形態２とは異なるタッチパネルの断面の一例を示す。図６に示すタッチパネルでは、フォトダイオード６０２が、トランジスタ５０３のゲート電極を構成する導電膜で構成した遮蔽膜６０３を有している点が、図５のフォトダイオード５０２と異なる。フォトダイオード６０２が遮蔽膜６０３を有することで、バックライトからの光がｉ型の導電性を有する領域（ｉ層）に直接入射することを回避することができ、被検出物５２１において反射された光のみを効率良く検出することができる。
【００８３】
また、フォトダイオード６０２を横型接合タイプのｐｉｎダイオードとする場合は、ｐ型の導電性を有する領域（ｐ層）とｎ型の導電性を有する領域（ｎ層）とを形成する際に、遮蔽膜６０３をマスクとして用いることで、セルフアラインで形成することができる。これは、微細なフォトダイオードを作製する際に有効であり、画素サイズの縮小や開口率の向上に有効である。
【００８４】
以上のような形態とすることで、高速動作による撮像が可能なタッチパネルを提供することができる。また、高速動作による撮像が可能なタッチパネルの駆動方法を提供することができる。
【００８５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様に係るタッチパネルを有する表示装置の例として、液晶表示装置の構成について、図８を参照して説明する。
【００８６】
図８は、本発明の一態様に係るタッチパネルを有する液晶表示装置の構成の一例を示す斜視図である。図８に示す液晶表示装置は、一対の基板間に液晶素子、フォトダイオード、薄膜トランジスタなどを含む画素が形成された液晶パネル１６０１と、第１の拡散板１６０２と、プリズムシート１６０３と、第２の拡散板１６０４と、導光板１６０５と、反射板１６０６と、複数の光源１６０７を有するバックライト１６０８と、回路基板１６０９とを有している。
【００８７】
液晶パネル１６０１と、第１の拡散板１６０２と、プリズムシート１６０３と、第２の拡散板１６０４と、導光板１６０５と、反射板１６０６とは、順に積層されている。光源１６０７は導光板１６０５の端部に設けられており、導光板１６０５内部に拡散された光源１６０７からの光は、第１の拡散板１６０２、プリズムシート１６０３及び第２の拡散板１６０４によって、対向基板側（液晶パネル１６０１に対し導光板１６０５などが設けられている側）から均一に液晶パネル１６０１に照射される。
【００８８】
なお、本実施の形態では、第１の拡散板１６０２と第２の拡散板１６０４とを用いているが、拡散板の数はこれに限定されず、単数であっても３以上であっても良い。そして、拡散板は導光板１６０５と液晶パネル１６０１の間に設けられていれば良い。よって、プリズムシート１６０３よりも液晶パネル１６０１に近い側にのみ拡散板が設けられていても良いし、プリズムシート１６０３よりも導光板１６０５に近い側にのみ拡散板が設けられていても良い。
【００８９】
またプリズムシート１６０３は、図８に示した断面が鋸歯状の形状に限定されず、導光板１６０５からの光を液晶パネル１６０１側に集光できる形状を有していれば良い。
【００９０】
回路基板１６０９には、液晶パネル１６０１に入力される各種信号を生成する回路又はこれら信号に処理を施す回路、液晶パネル１６０１から出力される各種信号に処理を施す回路などが設けられている。そして図８では、回路基板１６０９と液晶パネル１６０１とが、ＦＰＣ１６１１（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を介して接続されている。なお、上記回路は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  ＯＮ  Ｇｌａｓｓ）法を用いて液晶パネル１６０１に接続されていても良いし、上記回路の一部がＦＰＣ１６１１にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）法を用いて接続されていても良い。
【００９１】
図８では、光源１６０７の駆動を制御する、制御系の回路が回路基板１６０９に設けられており、該制御系の回路と光源１６０７とがＦＰＣ１６１０を介して接続されている例を示している。ただし、上記制御系の回路は液晶パネル１６０１に形成されていても良く、この場合は液晶パネル１６０１と光源１６０７とがＦＰＣなどにより接続されるようにする。
【００９２】
なお、図８は、液晶パネル１６０１の端に光源１６０７を配置するエッジライト型の光源を例示しているが、本発明の一態様に係るタッチパネルは光源１６０７が液晶パネル１６０１の直下に配置される直下型であっても良い。
【００９３】
例えば、被検出物である指１６１２をＴＦＴ基板側（液晶パネル１６０１を挟んでバックライト１６０８とは反対側）から液晶パネル１６０１に近づけると、バックライト１６０８からの光が、液晶パネル１６０１を通過し、その一部が指１６１２において反射し、再び液晶パネル１６０１に入射する。各色に対応する光源１６０７を順に点灯させ、色ごとに撮像データの取得を行うことで、被検出物である指１６１２のカラーの撮像データを得ることが出来る。
【００９４】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。
【００９５】
（実施の形態５）
本発明の一態様に係るタッチパネルは、フォトセンサの動作時間を確保しながら、高速動作による撮像ができるという特徴を有している。また、本発明の一形態に係るタッチパネルは、フォトセンサの動作を安定させつつ、高速動作による撮像ができるという特徴を有している。よって、本発明の一態様に係るタッチパネルを用いた電子機器は、タッチパネルをその構成要素に追加することにより、より高機能のアプリケーションを搭載することができるようになる。
【００９６】
本発明の一態様に係るタッチパネルは、表示装置、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置（代表的にはＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃなどの記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置）に用いることができる。その他に、本発明の一態様に係るタッチパネルを用いることができる電子機器として、携帯電話、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤーなど）、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機などが挙げられる。
【００９７】
本実施の形態では、本発明の一態様に係るタッチパネルを用いた電子機器の一例を、図９を参照して説明する。
【００９８】
図９（Ａ）は表示装置であり、筐体５００１、表示部５００２、支持台５００３などを有する。本発明の一態様に係るタッチパネルは、表示部５００２に用いることができる。表示部５００２に本発明の一態様に係るタッチパネルを用いることで、高分解能である撮像データの取得を行うことができ、より高機能のアプリケーションが搭載された表示装置を提供することができる。なお、表示装置には、パーソナルコンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【００９９】
図９（Ｂ）は携帯情報端末であり、筐体５１０１、表示部５１０２、スイッチ５１０３、操作キー５１０４、赤外線ポート５１０５などを有する。本発明の一態様に係るタッチパネルは、表示部５１０２に用いることができる。表示部５１０２に本発明の一態様に係るタッチパネルを用いることで、高分解能である撮像データの取得を行うことができ、より高機能のアプリケーションが搭載された携帯情報端末を提供することができる。
【０１００】
図９（Ｃ）は現金自動預け入れ払い機であり、筐体５２０１、表示部５２０２、硬貨投入口５２０３、紙幣投入口５２０４、カード投入口５２０５、通帳投入口５２０６などを有する。本発明の一態様に係るタッチパネルは、表示部５２０２に用いることができる。表示部５２０２に本発明の一態様に係るタッチパネルを用いることで、高分解能である撮像データの取得を行うことができ、より高機能のアプリケーションが搭載された現金自動預け入れ払い機を提供することができる。そして、本発明の一態様に係るタッチパネルを用いた現金自動預け入れ払い機は、指紋、顔、手形、掌紋及び手の静脈の形状、虹彩などの、生体認証に用いられる生体情報の読み取りを、より高精度で行うことが出来る。よって、生体認証における、本人であるにもかかわらず本人ではないと誤認識してしまう本人拒否率と、他人であるにもかかわらず本人と誤認識してしまう他人受入率とを、低く抑えることができる。
【０１０１】
図９（Ｄ）は携帯型ゲーム機であり、筐体５３０１、筐体５３０２、表示部５３０３、表示部５３０４、マイクロホン５３０５、スピーカー５３０６、操作キー５３０７、スタイラス５３０８などを有する。本発明の一態様に係るタッチパネルは、表示部５３０３または表示部５３０４に用いることができる。表示部５３０３または表示部５３０４に本発明の一態様に係るタッチパネルを用いることで、高分解能である撮像データの取得を行うことができ、より高機能のアプリケーションが搭載された携帯型ゲーム機を提供することができる。なお、図９（Ｄ）に示した携帯型ゲーム機は、２つの表示部５３０３と表示部５３０４とを有しているが、携帯型ゲーム機が有する表示部の数は、これに限定されない。
【０１０２】
図９（Ｅ）は電子黒板であり、筐体５４０１、描画部５４０２等を有する。電子黒板では、スタイラス５４０３または油性インクを用いたマーカーなどを用いて描画部５４０２に字または絵などの情報を書き込むことができる。さらに、電子黒板は、描画部５４０２に書き込まれた情報をフォトセンサにより電子データ化することができる。スタイラス５４０３を用いる場合、描画部５４０２に書き込まれた情報は、フォトセンサにより電子データ化された後、表示素子により描画部５４０２において表示される。本発明の一態様に係るタッチパネルは、描画部５４０２に用いることができる。描画部５４０２に本発明の一態様に係るタッチパネルを用いることで、高分解能である撮像データの取得を行うことができ、より高機能のアプリケーションが搭載された電子黒板を提供することができる。
【０１０３】
本実施の形態は、上記実施の形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１００    タッチパネル
１０１    画素回路
１０２    表示素子制御回路
１０３    フォトセンサ制御回路
１０４    画素
１０５    表示素子
１０６    フォトセンサ
１０７    表示素子駆動回路
１０８    表示素子駆動回路
１０９    フォトセンサ読み出し回路
１１０    フォトセンサ駆動回路
２０１    トランジスタ
２０２    保持容量
２０３    液晶素子
２０４    フォトダイオード
２０５    トランジスタ
２０６    トランジスタ
２０７    ゲート信号線
２０８    フォトダイオードリセット信号線
２０９    ゲート信号線
２１０    ビデオデータ信号線
２１１    フォトセンサ出力信号線
２１２    フォトセンサ基準信号線
２１３    ゲート信号線
３００    回路
３０１    ｐ型トランジスタ
３０２    保持容量
３０３    プリチャージ信号線
４０１    信号
４０２    信号
４０３    信号
４０４    信号
４０５    信号
５０１    基板
５０２    フォトダイオード
５０３    トランジスタ
５０４    保持容量
５０５    液晶素子
５０６    半導体膜
５０７    画素電極
５０８    液晶
５０９    対向電極
５１０    導電膜
５１１    配向膜
５１２    配向膜
５１３    基板
５１４    カラーフィルタ
５１５    遮蔽膜
５１６    スペーサー
５１７    偏光板
５１８    偏光板
５２０    矢印
５２１    被検出物
５２２    矢印
６０２    フォトダイオード
６０３    遮蔽膜
７０１    信号
７０２    信号
７０３    信号
７０４    信号
７０５    信号
７０６    信号
７０７    信号
７１１    信号
７１２    信号
７１３    信号
７１４    信号
７１５    信号
７１６    信号
７１７    信号
７１８    期間
７１９    期間
７２０    期間
７２１    期間
７２２    期間
１００１    信号
１００２    信号
１００３    信号
１００４    信号
１００５    信号
１００６    信号
１００７    信号
１０１１    信号
１０１２    信号
１０１３    信号
１０１４    信号
１０１５    信号
１０１６    信号
１０１７    信号
１０１８    期間
１０１９    期間
１０２０    期間
１０２１    期間
１０２２    期間
１１０１    信号
１１０２    信号
１１０３    信号
１１０４    信号
１１０５    信号
１１０６    信号
１１０７    信号
１１１１    信号
１１１２    信号
１１１３    信号
１１１４    信号
１１１５    信号
１１１６    信号
１１１７    信号
１１１８    期間
１１１９    期間
１１２０    期間
１１２１    期間
１１２２    期間
１６０１    液晶パネル
１６０２    拡散板
１６０３    プリズムシート
１６０４    拡散板
１６０５    導光板
１６０６    反射板
１６０７    光源
１６０８    バックライト
１６０９    回路基板
１６１０    ＦＰＣ
１６１１    ＦＰＣ
１６１２    指
５００１    筐体
５００２    表示部
５００３    支持台
５１０１    筐体
５１０２    表示部
５１０３    スイッチ
５１０４    操作キー
５１０５    赤外線ポート
５２０１    筐体
５２０２    表示部
５２０３    硬貨投入口
５２０４    紙幣投入口
５２０５    カード投入口
５２０６    通帳投入口
５３０１    筐体
５３０２    筐体
５３０３    表示部
５３０４    表示部
５３０５    マイクロホン
５３０６    スピーカー
５３０７    操作キー
５３０８    スタイラス
５４０１    筐体
５４０２    描画部
５４０３    スタイラス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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