JP2000259349A

JP2000259349A - 情報処理装置、入出力装置及び入出力素子

Info

Publication number: JP2000259349A
Application number: JP6659499A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yamada; 裕康山田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】薄型に構成でき、入力と出力の位置ずれのな
いタッチパネルを提供する。【解決手段】タッチパネル１１上には、有機ＥＬ素子
１１４ｄ、駆動用トランジスタ１１４ｂ、駆動用トラン
ジスタ１１４ｂをオン／オフする信号電圧を保持するコ
ンデンサ１１４ｃ及びコンデンサ１１４ｃに信号電圧を
供給する選択用トランジスタ１１４ａからなる出力用画
素と、光センサとして機能するダブルゲートトランジス
タＤＧＴ１１５からなる入力用画素とが、互いに隣接し
てマトリクス状に形成されている。ドライバ１２，１
３，１４及びプリチャージスイッチ群１９を制御するこ
とにより、コントローラ１７は、検出ラインＹａの電位
を読み出し、各ＤＧＴ１１５への光の入射の有無を検出
する。ＥＬ選択ドライバ１５，ＥＬデータドライバ１６
は、コントローラ１７からの制御により、コンデンサ１
１４ｃに信号電圧を供給し、駆動用トランジスタ１１４
ｂをオンさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯端末装置、並
びに携帯端末装置への適用が好適な入出力装置及び入出
力素子に関し、特に１枚構造で入力と出力との両方を兼
ねることが可能なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタッチパネルは、ペンなどにより
タッチされた位置を示す座標を検出する透明のディジタ
イザと画像等を表示する液晶表示パネルを重ね合わせた
２枚構造となっており、入力装置と出力装置の両方の機
能を有している。タッチパネルを入力装置として使用す
る場合には、例えば、液晶表示パネルに複数のアイコン
を表示し、操作者がタッチしたアイコンに対応する位置
を示す座標をディジタイザにより検出し、検出した座標
により入力が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タッチパネル
を特に小型化が要求される携帯端末装置等に適用した場
合、従来のタッチパネルは、上記のように複数枚構造で
あるため、装置全体を薄型化、すなわち小型化すること
が困難であるという欠点があった。

【０００４】また、上記のような携帯端末装置では、操
作者は、例えば、ディジタイザを介して液晶表示パネル
に表示されているアイコン等を見て、希望する位置にタ
ッチすることによって座標位置の入力を行い、所望の処
理を行わせる。しかし、ディジタイザの厚み及びディジ
タイザと液晶パネルの間隔による視差が有るため、液晶
パネルに表示されているアイコンの位置に対応するディ
ジタイザの座標に正確にタッチすることができない場合
も生じていた。

【０００５】ところで、携帯端末装置には、操作者がペ
ン等でディジタイザ上をなぞった形跡（例えば、文字）
を液晶表示パネルに表示する、いわゆる手書き入力機能
を備えたものがある。しかし、従来のタッチパネルは、
一般に、製造コストなどの観点からディジタイザの解像
度（検出可能な座標数）が液晶パネルの解像度（画素
数）よりも低くなっている。このため、ディジタイザ上
になぞられた形跡を、液晶表示パネル上に正確に表示す
ることができなかった。また、上記したようなディジタ
イザと液晶パネルとの視差のため、操作者から見える状
態では、なぞった位置に対応するように、液晶パネル上
にその形跡が表示されていかないという問題点があっ
た。

【０００６】なお、従来より、液晶表示パネルの代わり
に、ＥＬ表示パネルなど自発光の表示パネルを用いたタ
ッチパネルも知られている。しかしながら、このような
タッチパネルも透明のディジタイザと自発光表示パネル
との２枚構造となっており、上記したような液晶表示パ
ネルを用いたタッチパネルと同様の問題点を有してい
た。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るためになされたものであり、薄型化が可能で、しかも
入力と出力の対応を正確にとることができる携帯端末装
置、入出力装置及び入出力素子を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかる情報処理装置は、外部
からの操作に従った位置に関する情報の入力を行い、且
つ外部から供給されたデータに応じて画像を出力する入
出力装置と、前記入出力装置からの入力に従って所定の
処理を行い、処理に応じて前記入出力装置に画像を供給
する処理装置とを備え、前記入出力装置は、基板上にマ
トリクス状に配置され、外部からの光の照射又は遮光を
検出し、検出結果を示す検出信号を出力する複数のセン
サと、前記基板上にそれぞれマトリクス状に配置された
複数の発光素子と、を備える入出力素子と、前記発光素
子のマトリクスの行毎に順次発光素子を選択する発光素
子選択手段と、前記発光素子選択手段により選択された
発光素子に外部から供給された前記データに対応する表
示データを供給し、該当する発光素子を発光させる発光
素子駆動手段と、前記センサのマトリクスの行毎に順次
センサを選択するセンサ選択手段と、前記センサ選択手
段により選択されたセンサから出力される検出信号を読
み出す光照射検出手段と、前記センサ選択手段によるセ
ンサの選択と、前記光照射検出手段による検出結果の読
み出しと、前記発光素子選択手段による発光素子の選択
と、前記発光素子駆動手段への表示データの供給とを制
御する制御手段とを備えることを特徴とする。

【０００９】上記情報処理装置では、１つの入出力素子
内に光の照射又は遮光を検出するセンサと、表示データ
に従って発光する発光素子が形成されている。つまり、
実質的な１枚構造でディジタイザの機能と表示パネルの
機能とを備えるものとなっている。このため、情報処理
装置全体を薄型に形成することが可能となり、携帯端末
装置に適用するのに好適なものとなる。また、このよう
な基板１枚構造により、複数のセンサのそれぞれが配置
されている位置と複数の画素電極が配置されている位
置、すなわち自発光表示素子の画素が配置されている位
置とに、視差による対応ずれが生じなくなる。

【００１０】上記情報処理装置において、前記処理装置
は、前記光照射検出手段によって読み出された検出信号
を受け取る検出信号受信手段と、前記検出信号受信手段
が受け取った検出信号を処理して、該検出信号に対応す
る前記発光素子への表示データを生成する表示データ生
成手段と、前記表示データ生成手段が生成した表示デー
タを、前記制御手段を介して前記発光素子駆動手段へ供
給する手段とを備えるものとすることができる。

【００１１】ここで、例えば、入出力素子上をペンなど
でなぞった軌跡を光の照射又は遮光としてセンサで検出
し、これを処理装置内の検出信号受信手段で受信した場
合に、当該軌跡を表示データとして生成することが可能
となる。このため、操作者が入出力素子上に手書き入力
した文字などを、視差によるずれが生ずることなく手書
き入力位置に正確に対応させて表示していくことが可能
となる。

【００１２】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点にかかる入出力装置は、基板上にマトリクス状に配
置され、外部からの光の照射又は遮光を検出し、検出結
果を示す検出信号を出力する複数のセンサと、前記基板
上にそれぞれマトリクス状に配置された複数の発光素子
と、を備える入出力素子と、前記発光素子のマトリクス
の行毎に順次発光素子を選択する発光素子選択手段と、
前記発光素子選択手段により選択された発光素子に外部
から供給されたデータに対応する表示データを供給し、
該当する発光素子を発光させる発光素子駆動手段と、前
記センサのマトリクスの行毎に順次センサを選択するセ
ンサ選択手段と、前記センサ選択手段により選択された
センサから出力される検出信号を順次読み出す光照射検
出手段と、前記センサ選択手段によるセンサの選択と、
前記光照射検出手段による検出結果の読み出しと、前記
発光素子選択手段による発光素子の選択と、前記発光素
子駆動手段への表示データの供給とを制御する制御手段
とを備えることを特徴とする。

【００１３】上記情報処理装置では、１つの入出力素子
内に光の照射又は遮光を検出するセンサと、表示データ
に従って発光する発光素子が形成されている。つまり、
実質的な１枚構造でディジタイザの機能と表示パネルの
機能とを備えるものとなっている。このため、入出力装
置全体を薄型に形成することが可能となる。また、この
ような１枚構造により、複数のセンサのそれぞれが配置
されている位置と複数の画素電極とが配置されている位
置、すなわち液晶表示素子の画素が配置されている位置
とに、視差による対応ずれが生じなくなる。

【００１４】上記入出力装置において、前記入出力素子
にそれぞれマトリクス状に配置されている複数のセンサ
と複数の発光素子との行数は同一のものとしてもよい。
この場合、前記発光素子選択手段と前記センサ選択手段
とは、同一の手段によって構成され、同一の行にある発
光素子とセンサとを同時に選択するものとすることがで
きる。

【００１５】さらに、前記複数のセンサと前記複数の発
光素子とは、それぞれ同数ずつ互いに隣接して前記基板
上に配置されていることを好適とする。

【００１６】上記のように、センサの行数と発光素子の
行数とを同数とし、発光素子選択手段とセンサ選択手段
とを同一のものとすれば、入出力素子の駆動のために必
要となる部品点数が少なくなる。このため、歩留まりの
向上、コスト安といった効果が得られるようになる。さ
らに、複数のセンサと複数の発光素子とを同数ずつ互い
に隣接して配置することにより、視差によるずれが生ず
ることもなく、入力と出力との対応を正確にとることが
できる。

【００１７】上記目的を達成するため、本発明の第３の
観点にかかる入出力素子は、基板上にマトリクス状に配
置され、外部からの光の照射又は遮光を検出する複数の
センサと、前記基板上に配置され、且つ前記複数のセン
サの間にそれぞれマトリクス状に配置された複数の発光
素子とを備えることを特徴とする。

【００１８】上記入出力素子には、光の照射又は遮光を
検出するセンサと、表示データに従って発光する発光素
子が形成されている。つまり、実質的な１枚構造でディ
ジタイザの機能と表示パネルの機能とを備えるものとな
っている。このため、入出力素子を薄型に形成すること
が可能となる。また、このような１枚構造により、複数
のセンサのそれぞれが配置されている位置と複数の発光
素子が配置されている位置、すなわち自発光表示素子の
画素が配置されている位置とに、視差による対応ずれが
生じなくなる。

【００１９】上記入出力素子において、前記複数のセン
サと前記複数の発光素子とは、それぞれ同数ずつ互いに
隣接して前記基板上に配置されていることを好適とす
る。

【００２０】上記入出力素子において、前記複数のセン
サはそれぞれ、前記基板上に形成された第１の制御端子
と、第１の絶縁層を介して前記第１の制御端子上に形成
され、電界と入射光とに応じて内部にチャネルを形成す
る半導体層と、第２の絶縁層を介して前記半導体層上に
形成された第２の制御端子とを備える構造とすることが
できる。この場合において、前記半導体層は、入射光の
光量に応じて内部にキャリアを発生し、前記第１、第２
の制御端子に第１の所定の電圧が印加されることによっ
て発生したキャリアの量に応じて内部にチャネルを形成
し、前記第１、第２の制御端子に第２の所定の電圧が印
加されることによって内部に形成されたキャリアを消失
させるものとすることができる。

【００２１】上記のように、複数のセンサを第１、第２
の制御端子及び半導体層から概略構成される構造とする
ことで、行の選択と検出結果の読み出しとを同一の素子
で行うことができるようになる。このため、センサのた
めに必要となる面積が小さくなることで、センサ及び発
光素子（自発光表示素子としての画素）の開口率をそれ
ぞれ相対的に大きくさせることができる。

【００２２】さらに、前記発光素子は、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子によって構成され、該有機エレクト
ロルミネッセンス素子の前記基板側の電極は、透明電極
によって構成されているものとすることができる。前記
発光素子を、選択トランジスタ、駆動トランジスタ、及
びエレクトロルミネッセンス素子で構成すると、これら
トランジスタの製造工程は、同一基板上に形成された第
１の制御端子と、第１の絶縁層を介して前記第１の制御
端子上に形成され、電界と入射光とに応じて内部にチャ
ネルを形成する半導体層と、第２の絶縁層を介して前記
半導体層上に形成された第２の制御端子とを備えた前記
複数のセンサの製造工程と一括して行うことができる。

【００２３】また、上記入出力素子において、前記基板
は、ガラスファイバープレート、プラスチックファイバ
ープレート又はフィルムのいずれかからなるものとする
ことができる。

【００２４】このようなもので第１の基板を構成するこ
とにより、第１の基板の厚さが薄くなり、第１の基板を
通してセンサに入射する光がぼやけて解像度が低下する
というような事態を防ぐことが可能となる。

【００２５】なお、前記発光素子は、選択トランジス
タ、駆動トランジスタ、及びエレクトロルミネッセンス
素子を有していてもよい。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。この実施の形態で
は、本発明を携帯端末装置に適用した場合を例として、
説明する。

【００２７】図１は、この実施の形態に係る携帯端末装
置の構成を示すブロック図である。図示するように、こ
の携帯端末装置は、バスを介して互いに接続されたタッ
チパネルシステム１、ＣＰＵ２、ＲＯＭ３及びＲＡＭ４
から構成される。

【００２８】タッチパネルシステム１は、表示するデー
タに応じた画像の座標を検出する検出機能と、その座標
値をＣＰＵ２に入力する入力機能とを兼ね備えている。
なお、タッチパネルシステム１の詳細については後述す
る。

【００２９】ＣＰＵ（Central Processing Unit）２
は、タッチパネルシステム１から入力された座標値など
に基づいて、ＲＯＭ３に格納されたプログラムを実行
し、この携帯端末装置の各部を制御する。ＲＯＭ（Read
Only Memory）３は、ＣＰＵ２の処理プログラムや固定
的に用いられるデータを格納する。ＲＡＭ（Random Acc
ess Memory）４は、ＣＰＵ２のプログラム実行時におけ
るワークエリアとして用いられる。

【００３０】次に、タッチパネルシステム１について、
図２、図３及び図４を参照しつつ詳細に説明する。図２
は、タッチパネルシステム１の回路の構成を示す回路構
成図である。タッチパネルシステム１は、図２に示すよ
うに、タッチパネル１１、トップゲートドライバ１２、
ボトムゲートドライバ１３、検出ドライバ１４、ＥＬ選
択ドライバ１５、ＥＬデータドライバ１６、コントロー
ラ１７、プリチャージ用電源回路１８及びプリチャージ
スイッチ群１９から構成される。

【００３１】タッチパネル１１は、タッチパネルシステ
ム１が入力機能を実現するための複数の入力用画素と、
出力機能を実現するための複数の出力用画素とがそれぞ
れマトリクス状に配置されて構成されている。入力用画
素と出力用画素とは、それぞれ隣接して１：１で配置さ
れている。

【００３２】ここで、ｍ行ｎ列の入力用画素のマトリク
スの要素を（ｍ，ｎ）で表し、ｍ行ｎ列の出力用画素の
マトリクスの要素を（ｍ’，ｎ’）で表す。例えば、図
２のトップゲートラインＸａ１（又はボトムゲートライ
ンＸｂ１）と検出ラインＹａ１（又はグランドラインＹ
ｂ１）との交点に対応する入力用画素を（１，１）で表
し、ＥＬ選択ラインＸｃ１とＥＬデータラインＹｃ１の
交点に対応する出力用画素を（１’，１’）で表す。

【００３３】また、図２に示すように、入力用画素及び
出力用画素の１画素分を組としたマトリクスの行間（図
の横方向）にトップゲートラインＸａ、ボトムゲートラ
インＸｂ、ＥＬ選択ラインＸｃが行方向に延在して配置
され、検出ラインＹａ、グランドラインＹｂ、ＥＬデー
タラインＹｃ及び発光電源供給ラインＹｄが列方向に延
在して配置されている。

【００３４】図３，図４は、タッチパネル１１の入力用
画素及び出力用画素それぞれの１画素分を組として示す
図であり、図３は平面構成を模式的に示し、図４は図３
のＡ−Ａ断面を示す。但し、図３においては、タッチパ
ネル１１の基板１１１上への構成要素のみを示してお
り、図４は図３の下側から見た構造を示している。

【００３５】図３，図４に示すように、タッチパネル１
１の基板１１１上には、各入力用画素に対応してダブル
ゲートトランジスタ（ＤＧＴ）１１５が、各出力用画素
に対応して選択用トランジスタ１１４ａ、駆動用トラン
ジスタ１１４ｂ、コンデンサ１１４ｃおよび有機ＥＬ素
子１１４ｄが形成されている。

【００３６】以下、基板１１１上に形成されている入力
用画素に対応するＤＧＴ１１５の構造と、出力用画素に
対応する選択用トランジスタ１１４ａ、駆動用トランジ
スタ１１４ｂ、コンデンサ１１４ｃおよび有機ＥＬ素子
１１４ｄの構造を、図３及び図４を用いて詳しく説明す
る。

【００３７】基板１１１上には、導電性材料から構成さ
れる駆動用トランジスタ１１４ｂのゲート電極Ｇｂ、Ｄ
ＧＴ１１５のボトムゲート電極ＢＧが形成されている。
なお、図４には示していないが、導電性材料から構成さ
れる選択用トランジスタ１１４ａのゲート電極Ｇａも形
成されている。ボトムゲート電極ＢＧは、ボトムゲート
ドライバ１３と接続されているボトムゲートラインＸｂ
と一体的に形成されている。また、ゲート電極Ｇａは、
図２に示すＥＬ選択ドライバ１５と接続されているＥＬ
選択ラインＸｃと一体的に形成されている。

【００３８】ゲート電極Ｇａ，Ｇｂ、ボトムゲート電極
ＢＧ上には、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるボトムゲ
ート絶縁膜１１２が形成されている。ボトムゲート絶縁
膜１１２上のボトムゲート電極ＢＧに対向する位置とゲ
ート電極Ｇａに対向する位置及びゲート電極Ｇｂに対向
する位置には、それぞれアモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）或いはポリシリコンからなるＤＧＴ１１５の半導体
層１１３ａと駆動用トランジスタ１１４ｂの半導体層１
１３ｂ及び選択用トランジスタ１１４ａの図示せぬ半導
体層が形成されている。

【００３９】ＤＧＴ１１５の半導体層１１３ａ上には、
ドレイン電極Ｄａ及びソース電極Ｓａの間に介在するよ
うに、高濃度のｎ型不純物を含むｎ＋シリコン層１１７
ａが位置的に分離するように形成されている。駆動用ト
ランジスタ１１４ｂの半導体層１１３ｂ上には、ドレイ
ン電極Ｄｂ及びソース電極Ｓｂの間に介在するように、
高濃度のｎ型不純物を含むｎ＋シリコン層が１１７ｂが
位置的に分離するように形成されている。さらに、選択
用トランジスタ１１４ａの半導体層上にも、ドレイン電
極Ｄｃ及びソース電極Ｓｃ上の間に介在するように、高
濃度のｎ型不純物を含むｎ＋シリコン層が位置的に分離
するように形成されている。

【００４０】ＤＧＴ１１５の半導体層１１３ａのｎ＋シ
リコン層１１７ａの一方側にはドレイン電極Ｄａが、ボ
トムゲート絶縁膜１１２上に形成される検出ラインＹａ
と一体的に形成されている。ｎ＋シリコン層１１７ａの
他方側にはソース電極Ｓａが、ボトムゲート絶縁膜１１
２上に形成されるグランドラインＹｂと一体的に形成さ
れている。

【００４１】駆動用トランジスタ１１４ｂの半導体層１
１３ｂのｎ＋シリコン層１１７ｂの一方側にはドレイン
電極Ｄｂが、ボトムゲート絶縁膜１１２上に形成される
発光電源供給ラインＹｄと一体的に形成されている。ｎ
＋シリコン層１１７ｂの他方側にはソース電極Ｓｂが形
成されている。ソース電極Ｓｂは、有機ＥＬ素子１１４
ｄの後述するアノード電極Ｄａとして機能する。

【００４２】選択用トランジスタ１１４ａの半導体層の
ｎ＋シリコン層の一方側にはドレイン電極Ｄｃが、ボト
ムゲート絶縁膜１１２上に形成されるＥＬデータライン
Ｙｃと一体的に形成されている。ｎ＋シリコン層の他方
側にはソース電極Ｓｃが形成されている。ソース電極Ｓ
ｃは、コンタクトホールＣＨ１を介して駆動用トランジ
スタ１１４ｂのゲート電極Ｇｂに接続されている。

【００４３】さらに、ＤＧＴ１１５の半導体層１１３
ａ、ｎ＋シリコン層１１７ａ、ドレイン電極Ｄａ及びソ
ース電極Ｓａ、選択用トランジスタ１１４ａの半導体
層、ｎ＋シリコン層、ドレイン電極Ｄｃ及びソース電極
Ｓｃ、駆動用トランジスタ１１４ｂの半導体層１１７
ｂ、ドレイン電極Ｄｂ及び一部のソース電極Ｓｂを覆う
ように、ボトムゲート絶縁膜１１２上には、窒化シリコ
ン（ＳｉＮ）等からなるトップゲート絶縁膜１１６が形
成されている。

【００４４】ソース電極Ｓｂ上の、トップゲート絶縁膜
１１６が形成されていない部分には、有機ＥＬ層１１４
ｅが形成されている。有機ＥＬ層１１４ｅ上には、ソー
ス電極Ｓｂと対向して透明導電材料、例えば、ＩＴＯ
（Indium Thin Oxide)から構成されるカソード電極Ｄｋ
が形成されている。カソード電極Ｄｋは、コンタクトホ
ールＣＨ２を介してグランドラインＹｂに接続されてい
る。

【００４５】トップゲート絶縁膜１１６上のＤＧＴ１１
５の半導体層１１３ａに対向する位置には、透明の金属
材料で構成されるトップゲート電極ＴＧが形成されてい
る。以上のような構成により、図２に示したＤＧＴ１１
５、選択用トランジスタ１１４ａ、駆動用トランジスタ
１１４ｂ、有機ＥＬ素子１１４ｄのそれぞれが基板１１
１上に形成されることとなる。なお、ゲート電極Ｇｂと
ボトムゲート絶縁膜１１２及びドレイン電極Ｄｂにより
コンデンサ１１４ｃが形成されている。

【００４６】以下、上記のように構成されたタッチパネ
ル１１の機能について説明する。タッチパネル１１の機
能としては、例えば、ペンタッチなどによる各入力用画
素における光の照射または遮光を検出する入力機能と、
各出力用画素の有機ＥＬ素子１１４ｄの発光状態に応じ
た画像を表示する出力機能とに分かれる。以下、入力機
能と出力機能とのそれぞれについて、場合分けして説明
する。

【００４７】まず、タッチパネル１１の入力機能に関し
て説明する。この入力機能は、ＤＧＴ１１５による光の
照射または遮光の検出として捉えることができる。そこ
で、図５（ａ）〜（ｆ）を参照して、ＤＧＴ１１５によ
る光の照射または遮光の検出の機能について、詳しく説
明する。

【００４８】図５（ａ）に示すように、トップゲート電
極ＴＧに印加されている電圧が＋５（Ｖ）であり、ボト
ムゲート電極ＢＧに印加されている電圧が０（Ｖ）であ
るときは、半導体層１１３ａにはｎチャネルが形成され
ず、ドレイン電極ＰＤに＋１０（Ｖ）の電圧が供給され
ても、ドレイン電極ＰＤとソース電極ＰＳとの間に電流
は流れない。また、この状態では、後述するように半導
体層１１３ａに蓄積された正孔が吐出される。なお、以
下、この状態をリセット状態という。

【００４９】図５（ｂ）に示すように、トップゲート電
極ＴＧに印加されている電圧が−２０（Ｖ）であり、ボ
トムゲート電極ＢＧに印加されている電圧が０（Ｖ）で
あるときは、半導体層１１３ａにはｎチャネルが形成さ
れず、ドレイン電極ＰＤに＋１０（Ｖ）の電圧が供給さ
れても、ドレイン電極ＰＤとソース電極ＰＳとの間に電
流は流れない。このように、ボトムゲート電極ＢＧに印
加されている電圧が０（Ｖ）である場合には、トップゲ
ート電極ＴＧに印加されている電圧の如何に関わらず、
半導体層１１３ａにｎチャネルが形成されることはな
い。

【００５０】図５（ｃ）に示すように、トップゲート電
極ＴＧに印加されている電圧が＋５（Ｖ）であり、ボト
ムゲート電極ＢＧに印加されている電圧が＋１０（Ｖ）
であるときは、半導体層１１３ａのボトムゲート電極Ｂ
Ｇ側にｎチャネルが形成される。これにより、半導体層
１１３ａが低抵抗化し、ドレイン電極ＰＤに＋１０
（Ｖ）の電圧が供給されると、ドレイン電極ＰＤとソー
ス電極ＰＳとの間に電流が流れる。また、この状態で
も、後述するように半導体層１１３ａに蓄積された正孔
が吐出され、リセット状態となる。

【００５１】図５（ｄ）に示すように、トップゲート電
極ＴＧに印加されている電圧が−２０（Ｖ）であり、ボ
トムゲート電極ＢＧに印加されている電圧が＋１０
（Ｖ）であり、かつ後述するように半導体層１１３ａ内
に正孔が蓄積されていない場合は、半導体層１１３ａの
内部に空乏層が広がり、ｎチャネルがピンチオフされ
て、半導体層１１３ａが高抵抗化する。このため、ドレ
イン電極ＰＤに＋１０（Ｖ）の電圧が供給されても、ド
レイン電極ＰＤとソース電極ＰＳとの間に電流が流れな
い。

【００５２】図５（ｅ）に示すように、トップゲート電
極ＴＧに印加されている電圧が０〜−２０（Ｖ）であ
り、ボトムゲート電極ＢＧに印加されている電圧が＋１
０（Ｖ）で、かつ半導体層１１３ａに光が照射されてい
る場合には、半導体層１１３ａに正孔−電子対が生じ
る。こうして半導体層１１３ａ内に蓄積された正孔は、
リセット状態となるまで半導体層１１３ａから吐出され
ることはない。

【００５３】図５（ｆ）に示すように、トップゲート電
極ＴＧに印加されている電圧が−２０（Ｖ）であり、ボ
トムゲート電極ＢＧに印加されている電圧が＋１０
（Ｖ）であるが、半導体層１１３ａ内に正孔が蓄積され
ている場合には、蓄積されている正孔が負電圧の印加さ
れているトップゲート電極ＴＧに引き寄せられて保持さ
れ、トップゲート電極ＴＧに印加されている負電圧が半
導体層１１３ａに及ぼす影響を緩和する方向に働く。こ
のため、半導体層１１３ａのボトムゲート電極ＢＧ側に
ｎチャネルが形成され、半導体層１１３ａが低抵抗化し
て、ドレイン電極ＰＤに＋１０（Ｖ）の電圧が供給され
ると、ドレイン電極ＰＤとソース電極ＰＳとの間に電流
が流れる。

【００５４】以上図５（ｄ）或いは図５（ｆ）に示した
ように、ＤＧＴ１１５は、光の照射の有無で半導体層１
１３ａ内部のｎチャネルが連続した状態で形成されてい
るか、或いは空乏層によってピンチオフされたかによる
ドレイン電極ＰＤとソース電極ＰＳとの間の電流の流れ
の変化によって、より詳しくいえば、このような電流の
流れによる検出ラインＹａ１〜Ｙａｎの電位の変化によ
って光の照射または遮光を検出する。

【００５５】次に、タッチパネル１１の出力機能に関し
て説明する。この出力機能は、有機ＥＬ素子１１４ｄが
発光または非発光することにより画像を表示する表示素
子としての機能として捉えることができる。

【００５６】選択用トランジスタ１１４ａは、ＥＬ選択
ラインＸｃを介してゲートに正の所定の電圧が印加され
るとオンし、ドレイン−ソース間が低抵抗化する。これ
により、選択用ドライバ１１４ａは、ＥＬデータライン
Ｙｃを介してドレインに供給された信号電圧をソースを
介してコンデンサ１１４ｃ及び駆動用トランジスタ１１
４ｂのゲートに印加する。即ち、選択用トランジスタ１
１４ａは、後述するＥＬデータドライバ１６からの駆動
信号の駆動用トランジスタ１１４ｂのゲートへの供給を
オン・オフするスイッチとして用いられる。

【００５７】駆動用トランジスタ１１４ｂは、選択用ト
ランジスタ１１４ａのソースを介してゲートに印加され
た電圧、或いは後述するように、コンデンサ１１４ｃが
保持する電圧によりオンし、ドレイン−ソース間が低抵
抗化する。これにより、駆動用トランジスタ１１４ｂ
は、発光電源供給ラインＹｄを介してドレインに供給さ
れた電源電圧ＶDDをソースを介して有機ＥＬ素子１１４
ｄのアノード電極に印加する。即ち、駆動用トランジス
タ１１４ｂは、有機ＥＬ素子１１４ｄのアノード電極に
供給する電力をオン・オフするスイッチとして用いられ
る。

【００５８】コンデンサ１１４ｃは、後述するＥＬデー
タドライバ１６から供給された駆動信号を所定期間保持
する。コンデンサ１１４ｃが保持する駆動信号は、駆動
用トランジスタ１１４ｂをオン・オフするために用いら
れる。

【００５９】有機ＥＬ層１１４ｅは、例えば、基板１１
１側に形成されたα−ＮＰＤからなる正孔輸送層（アノ
ード側）と基板１１１の反対側（カソード側）に形成さ
れたＢｅｂｑ２からなる電子輸送性発光層とから構成さ
れる。

【００６０】有機ＥＬ層１１４ｅは、アノード電極Ｄａ
とカソード電極Ｄｋ間に閾値以上の電圧（例えば、５
Ｖ）が印加された場合、電極間を電流が流れて正孔と電
子とが再結合することによって励起されるエネルギーを
電子輸送性発光層が吸収することによって発光する。な
お、この有機ＥＬ層１４ｅは、電子輸送性発光層とし
て、例えば、Ｂｅｂｑを用いることにより、緑色の光を
発する。

【００６１】このようにして、出力用画素は、コンデン
サ１１４ｃに保持されている信号電圧によりＥＬ発光体
が発光または非発光し、表示を行う。

【００６２】図２に戻って、タッチパネルシステム１の
各部について、さらに説明する。トップゲートドライバ
１２は、コントローラ１７に制御され、トップゲートラ
インＸａに所定期間トップゲート電圧を順次印加し、対
応するＤＧＴ１１５のトップゲート電極ＴＧに所定の大
きさの負電圧を印加する。

【００６３】ボトムゲートドライバ１３は、コントロー
ラ１７に制御され、ボトムゲートラインＸｂにボトムゲ
ート電圧を順次印加し、トップゲート電極ＴＧに負電圧
が印加されているＤＧＴ１１５のボトムゲート電極ＢＧ
に所定の大きさの正電圧を印加する。

【００６４】検出ドライバ１４は、ＤＧＴ１１５による
光の照射または遮光の検出に応じて半導体層１１３ａに
チャネルが形成されたか否かによる検出ラインＹａ１〜
Ｙａｎの電位の変化を読み出し、読み出した電位をコン
トローラ１７からのタイミング信号に従って、順次シリ
アルにコントローラ１７に供給する。なお、ＤＧＴ１１
５が光の照射を検出したときは、半導体層１１３ａにチ
ャネルが形成されるため、検出ラインＹａ１〜Ｙａｎは
低電位化し、遮光を検出したときは、検出ラインＹａ１
〜Ｙａｎは高電位となる。

【００６５】ＥＬ選択ドライバ１５は、コントローラ１
７に制御され、ＥＬ選択ラインＸｃにゲート信号（パル
ス）を順次印加することにより選択用トランジスタ１１
４ａのゲートを順次オンし、表示を行う画素を選択す
る。

【００６６】ＥＬデータドライバ１６は、コントローラ
１７に制御され、ＥＬデータラインＹｃにデータ信号を
印加し、即ち、ゲートがオンの選択用トランジスタ１１
４ａのドレイン電極Ｄｃにデータ信号を供給し、ソース
電極Ｓｃを介してコンデンサ１１４ｃにデータ信号を供
給する。

【００６７】プリチャージ用電源回路１８は、ＤＧＴ１
１５が光の照射または遮光を検出するようにするため、
検出ラインＹａ１〜Ｙａｎを所定の電位（例えば、＋１
０（Ｖ））に予めチャージするための定電圧を発生する
電源回路である。プリチャージスイッチ群１９は、検出
ラインＹａ１〜Ｙａｎのそれぞれに対応して設けられた
複数の電界効果トランジスタによって構成され、コント
ローラ１７の制御により各ラインのＤＧＴ１１５を選択
する前に所定期間オンされて検出ラインＹａ１〜Ｙａｎ
を所定電位までチャージする。

【００６８】コントローラ１７は、ＣＰＵ２からの指示
に従って、トップゲートドライバ１２、ボトムゲートド
ライバ１３、検出ドライバ１４、ＥＬ選択ドライバ１
５、ＥＬデータドライバ１６及びプリチャージスイッチ
群１９を制御するためのタイミング信号を生成し、これ
ら生成したタイミング信号を各部に供給することで、各
部の制御を行う。

【００６９】以下、この実施の形態にかかる携帯端末装
置の動作について説明する。この実施の形態にかかる携
帯端末装置では、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ３に格納されてい
るプログラムを実行することにより、所定の操作用画像
を表示させるためのデータをタッチパネルシステム１に
送る。これにより、タッチパネル１１にその操作用画像
が表示されることとなる。このような画像をタッチパネ
ル１１に表示させるためのタッチパネルシステム１の動
作については、詳しく後述する。

【００７０】次に、操作者は、表示されている操作用画
像に従ってタッチパネル１１上の所望の位置をペンなど
でタッチする。このタッチ位置に関するデータは、タッ
チパネル１１のＤＧＴ１１５で検出され、ＣＰＵ２に送
られる。このようなタッチ位置の検出のためのタッチパ
ネルシステム１の動作については、詳しく後述する。

【００７１】そして、ＣＰＵ２は、タッチパネルシステ
ム１から送られてきたペンタッチ位置のデータを解析
し、その解析結果に対応するＲＯＭ３に格納されている
プログラムのルーチンにジャンプして実行する。

【００７２】次に、上記したようなタッチパネル１１に
画像を表示させるために、タッチパネルシステム１が行
う動作について、図６のタイミングチャートを参照して
説明する。ここでは、説明の簡単化のため、出力用画素
（１’，１’）、（１’，２’）、（２’，１’）、
（２’，２’）が、それぞれ表示、非表示、非表示、表
示である場合を例とし、フレーム間で連続してこの状態
を維持する場合を例として説明する。ここで、図６の
（ａ）、（ｂ）はＥＬ選択ラインＸｃ１、Ｘｃ２に印加
されるゲート信号の波形図であり、図６の（ｃ）、
（ｄ）はＥＬデータラインＹｃ１、Ｙｃ２に印加される
データ信号の波形図を示す。

【００７３】まず、第１フレームのタイミングＴ１とな
る以前の１ライン期間（１水平期間）内において、ＥＬ
データドライバ１６は、コントローラ１７からのタイミ
ング信号に従って、コントローラ１７から供給される第
１行（出力用画素（１’，１’）、（１’，２’）を含
む）の表示データを取り込んでおく。

【００７４】次に、第１フレームのタイミングＴ１とな
ると、タイミングＴ２までの間、ＥＬ選択ドライバ１５
は、コントローラ１７からのタイミング信号に従って、
第１行のＥＬ選択ラインＸｃ１を選択してハイレベルの
電圧を供給する。これにより、第１行のＥＬ選択ライン
Ｘｃ１に接続された選択用トランジスタ１１４ａは、ゲ
ートに所定の電圧が印加されたことによってオン状態と
なる。

【００７５】これと同時に、ＥＬデータドライバ１６
は、コントローラ１７からのタイミング信号に従って、
第１列のＥＬデータラインＹｃ１にプラスの所定レベル
の電圧を、第２列のＥＬデータラインＹｃ２に０（Ｖ）
の電圧を供給する。すると、出力用画素（１’、１’）
では、オン状態とされている選択用トランジスタ１１４
ａを介して駆動用トランジスタ１１４ｂのゲートに所定
レベルの電圧が印加され、オン状態とされた駆動用トラ
ンジスタ１１４ｂを介して有機ＥＬ素子１１４ｄのアノ
ード電極に有機ＥＬ層１１４ｅが発光するような電圧が
印加される。さらに、コンデンサ１１４ｃは選択用トラ
ンジスタ１１４ａを介して供給された信号電圧を保持す
る。一方、出力用画素（１’、２’）では、オン状態と
されている選択用トランジスタ１１４ａを介して、駆動
用トランジスタ１１４ｂのゲートに０（Ｖ）の電圧が印
加されるとともに、コンデンサ１１４ｃに保持されてい
た電圧が放電し、有機ＥＬ素子１１４ｄのアノード電極
に有機ＥＬ層１１４ｅが発光しないような電圧が印加さ
れる。これにより、出力用画素（１’，１’）、
（１’，２’）がそれぞれ表示、非表示状態とされる。
また、この間には、ＥＬデータドライバ１６は、コント
ローラ１７から供給される第２行（出力用画素（２’，
１’）、（２’，２’）を含む）の表示データを取り込
んでおく。

【００７６】次に、第１フレームのタイミングＴ２にな
ると、ＥＬデータドライバ１６は、コントローラ１７か
らのタイミング信号に従って、第１行のＥＬ選択ライン
Ｘｃ１の電圧を０（Ｖ）にする。これにより、第１行の
選択トランジスタ１１４ａがオフし、後述するように、
第２フレームで選択されるまで、第１行（出力用画素
（１’，１’）、（１’，２’）を含む）のコンデンサ
１１４ｃに保持された電圧により表示状態が維持され
る。また、タイミングＴ２からタイミングＴ３までの
間、ＥＬ選択ドライバ１５は、コントローラ１７からの
タイミング信号に従って、第２行のＥＬ選択ラインＸｃ
２を選択してハイレベルの電圧を供給する。これによ
り、第２行のＥＬ選択ラインＸｃ２に接続された選択用
トランジスタ１１４ａは、ゲートに所定の電圧が印加さ
れたことによってオン状態となる。

【００７７】これと同時に、ＥＬデータドライバ１６
は、コントローラ１７からのタイミング信号に従って、
第１列のＥＬデータラインＹｃ１に０（Ｖ）の電圧を、
第２列のＥＬデータラインＹｃ２にプラスの所定レベル
の電圧を供給する。すると、出力用画素（２’、１’）
では、オン状態とされている選択用トランジスタ１１４
ａを介して駆動用トランジスタ１１４ｂのゲートに０
（Ｖ）の電圧が印加されるとともに、コンデンサ１１４
ｃに保持されていた電圧が放電し、有機ＥＬ素子１１４
ｄのアノード電極に有機ＥＬ層１１４ｅが発光しないよ
うな電圧が印加される。一方、出力用画素（２’、
２’）では、オン状態とされている選択用トランジスタ
１１４ａを介して駆動用トランジスタ１１４ｂのゲート
に所定レベルの電圧が印加され、オン状態とされた駆動
用トランジスタ１１４ｂを介して有機ＥＬ素子１１４ｄ
のアノード電極に有機ＥＬ層１１４ｅが発光するような
電圧が印加されると共にコンデンサ１１４ｃは選択用ト
ランジスタ１１４ａを介して供給された信号電圧を保持
する。これにより、出力用画素（２’，１’）、
（２’，２’）がそれぞれ非表示、表示状態とされる。
また、この間には、ＥＬデータドライバ１６は、コント
ローラ１７から供給される第３行の表示データを取り込
んでおく。

【００７８】次に、第１フレームのタイミングＴ３にな
ると、ＥＬデータドライバ１６は、コントローラ１７か
らのタイミング信号に従って、第２行のＥＬ選択ライン
Ｘｃ２の電圧を０（Ｖ）にする。これにより、第２行の
選択用トランジスタ１１４ａがオフし、後述するよう
に、第２フレームで選択されるまで、第２行（出力用画
素（２’，１’）、（２’，２’）を含む）のコンデン
サ１１４ｃに保持された電圧により表示状態が維持され
る。以下、第ｍ行のライン期間（第２フレームのタイミ
ングＴ１の直前のライン期間）まで、ＥＬ選択ラインＸ
ｃ１〜Ｘｃｍが走査され、１フレームの画像が表示され
ることとなる。

【００７９】次に、第２フレームになると、コントロー
ラ１７からの制御に従って、第１フレームの時と同様に
ＥＬ選択ドライバ１５及びＥＬデータドライバ１６が動
作して、出力用画素（１’，１’）、（１’，２’）、
（２’，１’）、（２’，２’）をそれぞれ表示、非表
示、非表示、表示状態とする。

【００８０】さらに、上記したようなタッチパネル１１
上のタッチ位置をタッチパネル１１のＤＧＴ１１５で検
出するために、タッチパネルシステム１が行う動作につ
いて、図７のタイミングチャートを参照して説明する。
ここでは、入力用画素（１，１）、（１，２）、（２，
１）、（２，２）への光の照射状態がそれぞれ非照射
（タッチ）状態、照射（非タッチ）状態、照射状態、非
照射状態である場合を例として説明する。

【００８１】第１フレームとなる前のライン期間におい
て、コントローラ１７からの制御に従って、トップゲー
トドライバ１２は、第１行のトップゲートラインＸａ１
に＋５（Ｖ）の電圧を、ボトムゲートドライバ１３は、
第１行のボトムゲートラインＸｂ１に０（Ｖ）の電圧を
出力する。これにより、第１行（入力用画素（１，
１）、（１，２）を含む）のＤＧＴ１１５はリセット状
態とされる。コントローラ１７は、第１フレームのタイ
ミングｔ１−０でプリチャージスイッチ群１９をオンさ
せ、タイミングｔ１−１でプリチャージスイッチ群１９
をオフさせる。これにより、第１フレームのタイミング
ｔ１−０からｔ１−１の間で、すべての検出ラインＹａ
１〜Ｙａｎを所定の電位レベル（例えば、１０（Ｖ））
にプリチャージさせる。

【００８２】次に、コントローラ１７は、第１フレーム
のタイミングｔ１−１からタイミングｔ１−３の間にお
いて、トップゲートドライバ１２を制御して第１行のト
ップゲートラインＸａ１に−２０（Ｖ）を、ボトムゲー
トドライバ１３を制御して第１行のボトムゲートライン
Ｘｂ１に＋１０（Ｖ）をそれぞれ出力する。このとき、
タッチ状態であった入力用画素（１，１）のＤＧＴ１１
５の半導体層１１３ａには正孔が蓄積されていないた
め、図５（ｄ）に示したように空乏層が広がってｎチャ
ネルがピンチオフされ、電流が流れない。従って、第１
列の検出ラインＹａ１の電位は変化しない。また、非タ
ッチ状態であった入力用画素（１，２）のＤＧＴ１１５
の半導体層１１３ａには、光の入射により正孔が蓄積さ
れているために、空乏層が広がることなくｎチャネルが
形成され、電流が流れる。従って、第２列の検出ライン
Ｙａ２にチャージされた電荷がグランドラインＹｂ１を
介してグラウンドに放出され、検出ラインＹａ２の電位
が低下する。

【００８３】そして、検出ラインＹａ２の電位が検出ラ
インＹａ１の電位と十分な差が生じるようになったタイ
ミングｔ１−２からタイミングｔ１−３の間で、コント
ローラ１７はタイミング信号を供給することによって、
検出ドライバ１４に検出ラインＹａ１，Ｙａ２，・・・
の電位を信号として取り込ませる。なお、検出ドライバ
１４に取り込まれた信号は、第２ライン期間ｔ２−０〜
ｔ２−３においてコントローラ１７に供給される。

【００８４】また、第１フレームのタイミングｔ１−０
からｔ２−０の間、コントローラ１７からの制御に従っ
て、トップゲートドライバ１２は、第２行のトップゲー
トラインＸａ２に＋５（Ｖ）の電圧を、ボトムゲートド
ライバ１３は、第２行のボトムゲートラインＸｂ２に０
（Ｖ）の電圧を出力する。これにより、第２行（入力用
画素（２，１）、（２，２）を含む）のＤＧＴ１１５は
リセット状態とされる。

【００８５】次に、コントローラ１７は、タイミングｔ
２−０でプリチャージスイッチ群１９をオンさせ、タイ
ミングｔ２−１でプリチャージスイッチ群１９をオフさ
せる。これにより、タイミングｔ２−０からｔ２−１の
間で、すべての検出ラインＹａ１〜Ｙａｎを所定の電位
レベル（例えば、１０（Ｖ））にプリチャージさせる。

【００８６】次に、コントローラ１７は、タイミングｔ
２−１からタイミングｔ２−３の間において、トップゲ
ートドライバ１２を制御して第２行のトップゲートライ
ンＸａ２に−２０（Ｖ）を、ボトムゲートドライバ１３
を制御して第２行のボトムゲートラインＸｂ２に＋１０
（Ｖ）をそれぞれ出力する。このとき、非タッチ状態で
あった入力用画素（２，１）のＤＧＴ１１５の半導体層
１１３ａには、光の入射により正孔が蓄積されているた
めに、空乏層が広がることなくｎチャネルが形成され、
電流が流れる。従って、第１列の検出ラインＹａ１にチ
ャージされた電荷がグランドラインＹｂ１を介してグラ
ウンドに放出され、検出ラインＹａ１の電位が低下す
る。一方、タッチ状態であった入力用画素（２，２）の
ＤＧＴ１１５の半導体層１１３ａには正孔が蓄積されて
いないため、図５（ｄ）に示したように空乏層が広がっ
てｎチャネルがピンチオフされ、電流が流れない。従っ
て、第２列の検出ラインＹａ２の電位は変化しない。

【００８７】そして、検出ラインＹａ１の電位が検出ラ
インＹａ２の電位と十分な差が生じるようになったタイ
ミングｔ２−２からタイミングｔ２−３の間で、コント
ローラ１７はタイミング信号を供給することによって、
検出ドライバ１４に検出ラインＹａ１，Ｙａ２，・・・
の電位を信号として取り込ませる。なお、検出ドライバ
１４に取り込まれた信号は、第３ライン期間においてコ
ントローラ１７に供給される。

【００８８】以下、この実施の形態にかかるタッチパネ
ルシステム１を備えた携帯端末装置における具体的な利
用方法について、図８を参照して説明する。ここでは、
タッチパネル１１の上を入力用のペンでなぞって文字を
描き、なぞった形跡をＤＧＴ１１５で検出してそのデー
タを処理し、なぞった形跡に対応する文字をタッチパネ
ル１１に表示すると共に、ＣＰＵ２がその文字を認識し
てコード情報に変換して出力するものを例とする。

【００８９】このような手書き文字入力を行う場合、Ｃ
ＰＵ２及びタッチパネルシステム１内での処理に従っ
て、タッチパネル１１上に図８（ａ）に示すような手書
き文字入力処理を行うための画像が表示される。ここ
で、タッチパネル１１上に表示されている画像には、文
字入力領域１１ａと、入力文字取消領域１１ｂと、入力
文字確定領域１１ｃと、認識文字表示領域１１ｄとが設
けられている。

【００９０】操作者は、ペン５０で後述するように入力
文字取消領域１１ｂまたは入力文字確定領域１１ｃをタ
ッチした後に、ペン５０で入力したい文字の形になぞっ
ていく。このとき、ペン５０でなぞられた位置に対応す
るＤＧＴ１１５は、タッチパネル１１のその位置が遮光
されていることを検出する。ＤＧＴ１１５が遮光を検出
した位置に関するタッチパネル１１上の位置に関するデ
ータは、ＣＰＵ２に送られ、順次ＲＡＭ４に記憶されて
いく。

【００９１】ＣＰＵ２は、ＲＡＭ４に記憶された遮光位
置に関するデータに基づいて、タッチパネル１１上に表
示すべきデータを生成する。すなわち、遮光位置のＤＧ
Ｔ１１５と同一の位置の出力用画素が暗を表示するよう
なデータを生成し、これをタッチパネルシステム１のコ
ントローラ１７に送る。コントローラ１７は、所定のタ
イミングで表示データをＥＬデータドライバ１６に供給
すると共に、表示データの供給タイミングとタイミング
を合わせてＥＬデータドライバ１６及びＥＬ選択ドライ
バ１５を制御する。

【００９２】これにより、操作者がペン５０でタッチパ
ネル１１上をなぞった位置に対応するコンデンサ１１４
ｃに表示を暗とするデータが書き込まれ、図８（ａ）の
文字「う」の実線部分で示すように、その表示用画素の
出力状態が「暗」となる。この位置は、視差による視覚
的なずれが生じることなく、ペン５０でなぞられた位置
を正確に示すものである。なお、図８（ａ）で文字
「う」の破線部分は、これからペン５０でなぞられる位
置を示している。

【００９３】次に、図８（ｂ）に示すように、操作者が
文字入力領域１１ａ上で文字「う」の形を描き終わった
とする。このとき、ＲＡＭ４には、操作者が描いた文字
「う」に対応する位置のＤＧＴ１１５が遮光を検出した
ことがメモリされており、遮光を検出したＤＧＴ１１５
に隣接する表示用画素が「暗」の状態を表示している。

【００９４】この状態で、操作者がペン５０で入力文字
確定領域１１ｃをタッチすると、その領域内のいずれか
のＤＧＴ１１５が遮光を検出したことがＣＰＵ２にデー
タとして伝えられ、ＣＰＵ２は、操作者が描いた文字の
形状をその状態で確定する。すると、ＣＰＵ２は、ＲＡ
Ｍ４に格納されているＤＧＴ１１５が遮光を検出した位
置に関する情報を、ＲＯＭ３に格納されている文字との
間で文字認識を行い、認識結果である「う」の文字に対
応するコード情報を生成する。

【００９５】そして、ＣＰＵ２は、生成したコード情報
に対応する「う」のフォントをＲＯＭ３から読み出し、
前のカーソル表示位置に「う」の文字を表示させるため
のデータを生成してコントローラ１７に供給する。ま
た、ＣＰＵ２は、カーソルを移動させるためのデータも
生成してコントローラ１７に供給する。これにより、図
８（ｂ）に示すように、認識文字表示領域１１ｄ内での
前のカーソル位置に「う」の文字が表示され、また、カ
ーソルが１文字分移動される。

【００９６】なお、操作者がペン５０で入力文字取消領
域１１ｂをタッチした場合には、この領域内のいずれか
のＤＧＴ１１５が遮光を検出したことがＣＰＵ２にデー
タとして伝えられ、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ４に記憶されて
いるそれまでになぞられた位置に関するデータをクリア
する。

【００９７】以上説明したように、この実施の形態に適
用されたタッチパネル１１は、１枚構造で入力（光の有
無の検出）と出力（コンデンサ１１４ｃに保持された電
圧によるＥＬ発光体の発光または非発光による画像の表
示）との両方を行うことができる。このため、従来のタ
ッチパネルと比較して、薄型（小型）に形成することが
できる。従って、このタッチパネル１１を適用したタッ
チパネルシステム１、さらにはこの実施の形態にかかる
携帯端末装置を薄型（小型）のものとすることができ
る。

【００９８】また、この実施の形態に適用されたタッチ
パネル１１では、１枚構造で入力用画素と出力用画素と
が設けられている。このため、視差による入力用画素と
出力用画素の位置ずれが生ずることがなく、入力と出力
の対応を正確にとることができる。しかも、入力用画素
と出力用画素とは、それぞれ１：１で互いに隣接して形
成されているため、入力と出力が正確に対応するものと
なる。これにより、この実施の形態にかかる携帯端末装
置では、文字を描いた位置とそれを表示する位置との視
覚的な対応を正確にとった手書き入力処理が可能とな
る。

【００９９】また、この実施の形態に適用されたタッチ
パネル１１では、光の照射または遮光を検出するための
センサとして、ＤＧＴ１１５を用いている。このＤＧＴ
１１５は、基板１１１の厚さ方向に積層されて構成され
るため、実質的な面積を小さくすることができ、入力用
画素の相対的な開口率を大きくとることができる。

【０１００】さらには、この実施の形態に適用されたタ
ッチパネル１１では、基板１１１は、ガラスから構成さ
れていたが、プラスチック基板、ファイバープレート基
板、ＰＥＴフィルム基板等を用いてもよい。このように
しても、高解像度の入出力一体型タッチパネルを得るこ
とができる。

【０１０１】図６、図７に示すタッチパネルシステムの
動作のタイミングチャートは、入力、出力をそれぞれ別
で示したが、入力用及び出力用のそれぞれの１フレーム
期間は、同一のものとして構わない。この場合、ＤＧＴ
１１５をラインごとに選択するためのドライバと、選択
用トランジスタ１１４ａをラインごとに選択するための
ドライバとを共通にすることもできる。これにより、部
品点数の低下を図ることが可能となり、歩留まりの向
上、低コストかが図れるようになる。

【０１０２】また、図９に示すように、基板１１１上の
有機ＥＬ素子１１４ｄに対応する位置にカラーフィルタ
を形成してもよい。なお、カラーフィルタは、図９に示
すように形成するのに限られず、トップゲート絶縁膜１
１６，トップゲート電極ＴＧ及び有機ＥＬ素子１１４ｄ
のアノード電極ＤＡを覆うように形成してもよい。ま
た、赤、緑、青の３色のカラーフィルタをデルタ配列な
どの所定の配列で配置することにより、タッチパネル上
にフルカラー画像を表示することもできるようになる。

【０１０３】また、図９に示すように、基板１１１上の
有機ＥＬ素子１１４ｄ及びＤＧＴ１１５のトップゲート
電極ＴＧが形成されていない部分にブラックマスクを形
成してもよい。このようにすれば、光の漏洩がなくな
り、高いコントラスト比を得ることができる。

【０１０４】さらに、図９に示すように、光を基板に対
して垂直方向に導くためのルーバー光学素子を形成して
もよい。このようにすれば、トップゲートＴＧに横方向
からの光が入射されることがないため、タッチパネル１
１上にタッチされた位置を正確に検出することができ
る。

【０１０５】また、上記説明では、フォトセンサとして
ダブルゲートトランジスタを用いたが、例えば、フォト
トランジスタ、フォトダイオード等のフォトセンサを用
いても良い。但し、このようなフォトセンサの場合に
は、光の照射または遮光の状態をラインごとに読み出す
ために、これらフォトセンサをラインごとに選択するト
ランジスタが別に必要となる。

【０１０６】また、上記説明では、入力用の素子として
機能するＤＧＴ１１５を表示用画素と１対１で配置した
が、ダブルゲートトランジスタを表示用画素数に対して
１／２、１／４等の割合で配置しても良い。このように
すれば、ダブルゲートトランジスタを表示用画素毎に配
置する場合と比較して表示用画素の開口率を高くするこ
とができる。

【０１０７】また、上記説明では、携帯端末装置では、
タッチパネル１１上に明・暗の２値画像しか表示しなか
ったが、２値よりも多くの階調画像を表示してもよい。

【０１０８】さらに、この携帯端末装置のタッチパネル
としては、反射型の入出力一体型タッチパネルでもよ
い。

【０１０９】なお、選択用トランジスタ１１４ａ及び駆
動用トランジスタ１１４ｂは、薄膜トランジスタ、ＭＩ
Ｍ等から構成されていてもよい。

【０１１０】さらに、上記の実施の形態で示したタッチ
パネルシステム１１は、携帯端末装置への適用に限定さ
れず、例えば、銀行のキャッシュディスペンサ−、電車
の乗車券の販売機等の入出力一体型の装置として幅広く
適用可能である。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入出力素子の構造が実質的に１枚とされていることによ
り、入出力素子、装置或いはこのような入出力装置を適
用した情報処理装置を小型化することができる。また、
このような入出力素子の１枚構造のため、視差によるず
れを生じさせることなく、入力と出力との対応を正確に
とることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の携帯端末装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】図１の携帯端末装置のタッチパネルシステムの
回路図である。

【図３】図１のタッチパネルシステムの入力用画素と表
示用画素画の１つの組を示す平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線での断面図である。

【図５】図２〜図４に示すダブルゲートトランジスタの
機能を説明する図である。

【図６】この発明の実施の形態の携帯端末装置におい
て、タッチパネルに画像を表示させるためのタッチパネ
ルシステムの動作を示すタイミングチャートである。

【図７】この発明の実施の形態の携帯端末装置におい
て、タッチパネルがタッチされたかどうか、すなわち光
の照射または遮光を検出するためのタッチパネルシステ
ムの動作を示すタイミングチャートである。

【図８】この発明の実施の形態の携帯端末装置使用法の
具体例を示す図である。

【図９】図４のタッチパネルの構成の変形例である。

【符号の説明】

１・・・タッチパネルシステム、２・・・ＣＰＵ、３・・・ＲＯ
Ｍ、４・・・ＲＡＭ、１１・・・タッチパネル、１１１・・・基
板、１１２・・・ボトムゲート絶縁膜、１１３・・・半導体
層、１１４ａ・・・選択用トランジスタ、１１４ｂ・・・駆動
用トランジスタ、１１４ｃ・・・コンデンサ、１１４ｄ・・・
有機ＥＬ素子、１１４ｅ・・・有機ＥＬ層、１１５・・・ＤＧ
Ｔ、１１６・・・トップゲート絶縁膜、１１７・・・ｎ＋シリ
コン層、１２・・・ボトムゲートドライバ、１３・・・トップ
ゲートドライバ、１４・・・検出ドライバ、１５・・・ＥＬ選
択ドライバ、１６・・・ＥＬデータドライバ、１７・・・コン
トローラ、ＢＧ・・・ボトムゲート電極、ＴＧ・・・トップゲ
ート電極、Ｇ・・・ゲート電極、Ｄａ・・・ＤＧＴのドレイン
電極、Ｓａ・・・ＤＧＴのソース電極、Ｄｂ・・・駆動用トラ
ンジスタのドレイン電極、Ｓｂ・・・駆動用トランジスタ
のソース電極、Ｄｃ・・・選択用トランジスタのドレイン
電極、Ｓｂ・・・選択用トランジスタのソース電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からの操作に従った位置に関する情報
の入力を行い、且つ外部から供給されたデータに応じて
画像を出力する入出力装置と、前記入出力装置からの入
力に従って所定の処理を行い、処理に応じて前記入出力
装置に画像を供給する処理装置とを備え、前記入出力装置は、基板上にマトリクス状に配置され、外部からの光の照射
又は遮光を検出し、検出結果を示す検出信号を出力する
複数のセンサと、前記基板上にそれぞれマトリクス状に
配置された複数の発光素子と、を備える入出力素子と、前記発光素子のマトリクスの行毎に順次発光素子を選択
する発光素子選択手段と、前記発光素子選択手段により選択された発光素子に外部
から供給された前記データに対応する表示データを供給
し、該当する発光素子を発光させる発光素子駆動手段
と、前記センサのマトリクスの行毎に順次センサを選択する
センサ選択手段と、前記センサ選択手段により選択されたセンサから出力さ
れる検出信号を読み出す光照射検出手段と、前記センサ選択手段によるセンサの選択と、前記光照射
検出手段による検出結果の読み出しと、前記発光素子選
択手段による発光素子の選択と、前記発光素子駆動手段
への表示データの供給とを制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】前記処理装置は、前記光照射検出手段によって読み出された検出信号を受
け取る検出信号受信手段と、前記検出信号受信手段が受け取った検出信号を処理し
て、該検出信号に対応する前記発光素子への表示データ
を生成する表示データ生成手段と、前記表示データ生成手段が生成した表示データを、前記
制御手段を介して前記発光素子駆動手段へ供給する手段
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の情報処理
装置。
【請求項３】基板上にマトリクス状に配置され、外部か
らの光の照射又は遮光を検出し、検出結果を示す検出信
号を出力する複数のセンサと、前記基板上にそれぞれマ
トリクス状に配置された複数の発光素子と、を備える入
出力素子と、前記発光素子のマトリクスの行毎に順次発光素子を選択
する発光素子選択手段と、前記発光素子選択手段により選択された発光素子に外部
から供給されたデータに対応する表示データを供給し、
該当する発光素子を発光させる発光素子駆動手段と、前記センサのマトリクスの行毎に順次センサを選択する
センサ選択手段と、前記センサ選択手段により選択されたセンサから出力さ
れる検出信号を順次読み出す光照射検出手段と、前記センサ選択手段によるセンサの選択と、前記光照射
検出手段による検出結果の読み出しと、前記発光素子選
択手段による発光素子の選択と、前記発光素子駆動手段
への表示データの供給とを制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする入出力装置。
【請求項４】前記入出力素子にそれぞれマトリクス状に
配置されている複数のセンサと複数の発光素子との行数
は同一であり、前記発光素子選択手段と前記センサ選択手段とは、同一
の手段によって構成され、同一の行にある発光素子とセ
ンサとを同時に選択することを特徴とする請求項３に記
載の入出力装置。
【請求項５】前記複数のセンサと前記複数の発光素子と
は、それぞれ同数ずつ互いに隣接して前記基板上に配置
されていることを特徴とする請求項４に記載の入出力装
置。
【請求項６】基板上にマトリクス状に配置され、外部か
らの光の照射又は遮光を検出する複数のセンサと、前記基板上に配置され、且つ前記複数のセンサの間にそ
れぞれマトリクス状に配置された複数の発光素子とを備
えることを特徴とする入出力素子。
【請求項７】前記複数のセンサと前記複数の発光素子と
は、それぞれ同数ずつ互いに隣接して前記基板上に配置
されていることを特徴とする請求項６に記載の入出力素
子。
【請求項８】前記基板は、ガラスファイバープレート、
プラスチックファイバープレート又はフィルムのいずれ
かからなることを特徴とする請求項６または７に記載の
入出力素子。
【請求項９】前記複数のセンサはそれぞれ、前記基板上
に形成された第１の制御端子と、第１の絶縁層を介して
前記第１の制御端子上に形成され、電界と入射光とに応
じて内部にチャネルを形成する半導体層と、第２の絶縁
層を介して前記半導体層上に形成された第２の制御端子
とを備えることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか
１項に記載の入出力素子。
【請求項１０】前記発光素子は、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子によって構成され、該有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の前記基板側の電極は、透明電極によっ
て構成されていることを特徴とする請求項６乃至９のい
ずれか１項に記載の入出力素子。
【請求項１１】前記発光素子は、選択トランジスタ、駆
動トランジスタ、及びエレクトロルミネッセンス素子を
有することを特徴とする６乃至９のいずれか１項に記載
の入出力素子。