JP2012108422A

JP2012108422A - 表示装置

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Publication number: JP2012108422A
Application number: JP2010258842A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Hayashi; 宏宜林; Taku Nakamura; 卓中村; Yasuyuki Hanazawa; 康行花澤; Hiroyuki Kimura; 裕之木村; Masaki Kinoshita; 正樹木下
Original assignee: Toshiba Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: JP5538189B2

Abstract

【課題】指先等の接触位置の検出感度を向上させ、動作正確性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】マトリクス状に配置された表示画素ＰＸを含む表示部ＤＹＰと、表示画素ＰＸに配置された画素電極ＰＥと、画素電極ＰＥが配列する行に沿って延びる走査線ＧＬおよびセンサ用電極ＣｓＬと、画素電極ＰＥが配列する列に沿って延びる信号線ＳＬと、アレイ基板１０と、複数の画素電極ＰＥと対向するように配置された対向電極ＣＥを備えた対向基板２０と、センサ用電極ＣｓＬおよび信号線ＳＬを駆動する駆動回路ＸＤ、ＹＤと、駆動回路ＸＤ、ＹＤへセンサ用信号を出力するとともに、センサ用電極ＣｓＬおよび信号線ＳＬからの信号を受信してセンサデータを出力するセンサ用回路３０と、を備え、表示部ＤＹＰの周囲の領域において、信号線ＳＬが延びる方向に並ぶ複数のセンサ用電極が電気的に接続されている表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

ユーザインタフェースの形としてタッチパネル機能を具備した表示装置を搭載した携帯電話や携帯情報端末、パーソナルコンピュータなどの電子機器が開発されている。このようなタッチパネル機能を具備した電子機器では、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置などの表示装置に、別途タッチパネル基板を貼り合わせることでタッチパネル機能を付加することが検討されている。

また、近年、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりガラス基板等の透明な絶縁基板上にさまざまな材料で薄膜を形成し、切削や研削等の作業を繰り返し行うことにより、走査線や信号線からなる表示素子や、光センサ素子等を形成して、画像読み取り装置を製造する技術が研究されている。

また、画像読み取り装置の読み取り方式として、光センサ素子等に替えて導電性の電極を配置し、この電極と指等との間の容量変化によりパネル表面の指やペン等の情報を検知するいわゆる静電容量方式により接触位置を検出する技術が研究されている。

特開２００４−９３８９４号公報

指先やペン先等の接触位置を検出可能な表示装置は様々な電子機器に搭載され、その検出感度の向上が望まれている。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、指先等の接触位置の検出感度を向上させ、動作正確性の高い表示装置を提供することを目的とする。

実施形態に係る表示装置によれば、マトリクス状に配置された表示画素を含む表示部と、前記表示画素に配置された画素電極と、前記画素電極が配列する行に沿って延びる走査線およびセンサ用電極と、前記画素電極が配列する列に沿って延びる信号線と、アレイ基板と、複数の前記画素電極と対向するように配置された対向電極を備えた対向基板と、前記センサ用電極および前記信号線を駆動する駆動回路と、前記駆動回路へセンサ用信号を出力するとともに、前記センサ用電極および前記信号線からの信号を受信してセンサデータを出力するセンサ用回路と、を備え、前記表示部の周囲の領域において、前記信号線が延びる方向に並ぶ複数の前記センサ用電極が電気的に接続されている。

第１実施形態に係る表示装置の一構成例を説明するための図である。図１に示す表示装置のアレイ基板および対向電極の一構成例を説明するための図である。図１に示す表示装置において、接触位置を検出する際の表示画素の動作を説明するための図である。図１に示す表示装置の駆動方法の一例を説明するための図である。図１に示す表示装置の駆動方法の一例を説明するための図である。図１に示す表示装置の駆動方法の一例を説明するための図である。第２実施形態に係る表示装置のアレイ基板および対向電極の一構成例を説明するための図である。第２実施形態に係る表示装置において、接触位置を検出する際の表示画素の動作を説明するための図である。実施形態に係る表示装置の変形例について説明するための図である。実施形態に係る表示装置の変形例の、アレイ基板および対向電極の一構成例を説明するための図である。図１０に示す表示装置において、接触位置を検出する際の表示画素の動作を説明するための図である。実施形態に係る表示装置の変形例の、アレイ基板および対向電極の一構成例を説明するための図である。図１２に示す表示装置において、接触位置を検出する際の表示画素の動作を説明するための図である。

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に、第１実施形態に係る表示装置の一構成例を示す。本実施形態に係る表示装置では、複数の表示画素に対して１個の割合でセンサ用電極（指とのカップリングを検出するために設けられる電極。いずれも外部のセンサ用回路によって駆動および読み出しされる。）が設けられる。後述するように、本実施形態では、センサ用電極は、信号線ＳＬと対向電極ＣＥである。アレイ基板１０の補助容量線ＣｓＬも対向電極ＣＥと一体的にセンサ用電極として用いられる。

本実施形態に係る表示装置は、アレイ基板１０と、対向基板２０と、アレイ基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層ＬＱと、マトリクス状に配列した表示画素ＰＸからなる表示部ＤＹＰと、を備えた液晶表示装置である。

アレイ基板１０は、各表示画素ＰＸに対応するように配置された画素電極ＰＥと、画素電極ＰＥが配列する行に沿って延びる走査線ＧＬと、画素電極ＰＥが配列する列に沿って延びる信号線ＳＬと、走査線ＧＬと信号線ＳＬとが交差する位置近傍に配置された画素スイッチＳＷと、走査線ＧＬと略平行に延びる補助容量線ＣｓＬと、走査線駆動回路（補助容量線駆動回路を含む）ＹＤと、信号線駆動回路（出力回路を含む）ＸＤと、を備えている。本実施形態では、信号線ＳＬと、補助容量線ＣｓＬおよび対向電極ＣＥとが、指先等の接触位置の検出用のセンサ用電極として使用される。

画素スイッチＳＷは例えば薄膜トランジスタである。画素スイッチＳＷのゲート電極は対応する走査線ＧＬと電気的に接続されている（あるいは一体に形成されている）。画素スイッチＳＷのソース電極は対応する信号線ＳＬと電気的に接続されている（あるいは一体に形成されている）。画素スイッチＳＷのドレイン電極は対応する画素電極ＰＥと電気的に接続されている（あるいは一体に形成されている）。

複数の走査線ＧＬおよび補助容量線ＣｓＬは、走査線駆動回路ＹＤと電気的に接続されている。１垂直期間の映像表示期間において、走査線駆動回路ＹＤは１水平期間毎に複数の走査線ＧＬを順次駆動して走査線ＧＬと接続された画素スイッチＳＷを行毎に閉じるとともに、補助容量線ＣｓＬに所定の補助容量電圧を印加する。１垂直期間のブランキング期間において、走査線駆動回路ＹＤは補助容量線ＣｓＬにセンサ信号を印加する。

複数の信号線ＳＬは、信号線駆動回路ＸＤに電気的に接続されている。映像表示期間の１水平期間において、信号線駆動回路ＸＤは複数の信号線ＳＬに対応する映像信号を印加する。信号線ＳＬに印加された映像信号は、画素スイッチＳＷを介して対応する画素電極ＰＥに印加される。

アレイ基板１０の一端には、信号線駆動回路ＸＤへ映像信号を供給する画像表示用回路４０と、信号線駆動回路ＸＤへセンサ信号を供給するとともに信号線駆動回路ＸＤおよび補助容量線ＣｓＬから出力された信号をデジタル信号に変換したセンサデータを、図示しない外部信号源へ出力するセンサ用回路３０と、がフレキシブル基板ＦＣにより電気的に接続されている。

補助容量線ＣｓＬの出力信号は、表示部ＤＹＰの領域Ａ１毎に、信号線ＳＬが延びる方向に並ぶ複数本分の補助容量線ＣｓＬが束ねられ電気的に接続して加算される。出力信号を加算する補助容量線ＣｓＬの本数は表示部ＤＹＰの表示画素ＰＸ数に応じて設計され、例えば表示部ＤＹＰの画素数が９６０（行）×４８０（列）画素である場合、補助容量線ＣｓＬの出力信号は表示部ＤＹＰの１６つの領域毎に加算される。

同様に、信号線ＳＬの出力信号は、表示部ＤＹＰの領域Ａ２毎に、補助容量線ＣｓＬが延びる方向に並ぶ複数本分の信号線ＳＬが束ねられ電気的に接続して加算される。出力信号を加算する信号線ＳＬの本数は表示部ＤＹＰの表示画素ＰＸ数に応じて設計され、例えば表示部ＤＹＰの画素数が９６０×４８０画素である場合、信号線ＳＬの出力信号は表示部ＤＹＰの８つの領域毎に加算される。
なお、上記の場合では、複数の補助容量線ＣｓＬや複数の信号線ＳＬを電気的に接続することにより出力信号を加算しているが、補助容量線ＣｓＬや信号線ＳＬを電気的に接続せずにそれぞれの補助容量線ＣｓＬおよび信号線ＳＬの出力信号をセンサ回路３０に入力し、センサ回路３０で表示部ＤＹＰの領域Ａ１、Ａ２毎に複数の出力信号を合算するように演算してもよい。

また、上記の場合では、複数の補助容量線ＣｓＬを電気的に接続し、複数の信号線ＳＬを電気的に接続して出力信号を加算しているが、補助容量線ＣｓＬと信号線ＳＬとの少なくとも一方を電気的に接続して出力信号を加算することによって、アレイ基板１０とセンサ回路３０との間に接続されたフレキシブル基板ＦＣの接続端子の数を減らすことができる。

対向基板２０は、画素電極ＰＥおよび補助容量線ＣｓＬと対向するように配置された複数の対向電極ＣＥを備えている。対向電極ＣＥは、対向する補助容量線ＣｓＬとトランスファ（図示せず）により電気的に接続されている。

図２に、本実施形態に係る表示装置のアレイ基板１０および対向電極ＣＥの一構成例を示す。対向基板２０は複数の対向電極ＣＥを備えている。対向電極ＣＥは、走査線ＧＬおよび補助容量線ＣｓＬが延びる方向と略平行に延び、信号線ＳＬが延びる方向に並んで配置されている。対向電極ＣＥは、表示部ＤＹＰの領域Ａ１に１つ以上配置されている。

走査線駆動回路ＹＤと表示部ＤＹＰとの間にスイッチ回路ＡＳＷが配置されている。スイッチ回路ＡＳＷは、走査線ＧＬと走査線駆動回路ＹＤとの間の接続を切り替えるように構成されている。

図３に、本実施形態にかかる表示装置において、接触位置を検出する際の表示画素ＰＸの動作を説明するための図を示す。

指先やペン先等の接触位置を検出する際には、まずスイッチ回路ＡＳＷにより、走査線駆動回路ＹＤと走査線ＧＬとが電気的に切り離される。続いて、信号線駆動回路ＸＤが信号線ＳＬへ所定の大きさの電圧を印加するとともに走査線駆動回路ＹＤから補助容量線ＣｓＬへセンサ信号を入力し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび補助容量線ＣｓＬから出力されるセンサ信号の変化を出力信号としてセンサ用回路３０へ出力する。センサ用回路３０は、必要に応じて、受信した信号線ＳＬの電位Ｓｉｇを補助容量線ＣｓＬが延びる方向に並んで配置された複数本の信号線ＳＬ毎に合算するとともに、信号線ＳＬが延びる方向に並ぶ複数の補助容量線ＣｓＬからのセンサ信号を合算する。センサ用回路３０は、受信した信号、又は、合算後の信号をデジタル変換したセンサデータを出力する。

例えば、指先と対向電極ＣＥとの間の距離により、指先と対向電極ＣＥとの間に生じる容量の大きさが変化し、画素電極ＰＥと信号線ＳＬとの間および補助容量線ＣｓＬと信号線ＳＬとの間に生じる容量の大きさが変化することに伴い、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび補助容量線ＣｓＬから出力されるセンサ信号波形も変化する。したがって、指先と対向電極ＣＥとの距離により信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび補助容量線ＣｓＬから出力されるセンサ信号波形が変化することになり、外部信号源はセンサデータから指先の接触位置を検出することができる。

ここで、例えば信号線駆動回路ＸＤは、信号線ＳＬへ印加するセンサ用電圧信号を増幅する増幅回路を備えていてもよい。その場合、信号線駆動回路ＸＤは、センサ用回路３０から出力される電極駆動波形（例えば３−５Ｖ振幅）を振幅増幅して出力する。信号線ＳＬからの出力信号は信号線駆動回路ＸＤを介さずにセンサ用回路３０へ入力される。このようにすることで、より大きい振幅で信号線ＳＬを駆動できるため、出力信号のＳ（signal）／Ｎ（noise）比がさらに改善し検出感度を向上させ、動作正確性が増すことができる。

センサ用回路３０は低電圧プロセスにより低コストで形成することができる。信号線駆動回路ＸＤはセンサ用回路３０よりも印加可能な電圧範囲が広い。なお、振幅増幅回路はアレイ基板１０上に設けてもよい。低温ポリシリコンＴＦＴなどを用いてレベルシフタをアレイ基板１０上に設けてもよい。

図４に、本実施形態に係る表示装置の駆動方法の一例を説明するための図を示す。図４に示す例では、例えば１垂直（Ｖ）期間が映像表示期間と垂直（Ｖ）ブランク期間とを備えている。映像表示期間は８００の水平期間を含む。各水平期間において、走査線駆動回路ＹＤが走査線ＧＬを駆動し、信号線駆動回路ＸＤが信号線ＳＬを介して対応する映像信号を画素電極ＰＥへ印加する。８００の水平期間で８００本の走査線ＧＬが順次駆動され、１画面分の映像信号が画素電極ＰＥに印加される。

垂直ブランキング期間において、走査線駆動回路ＹＤは補助容量線ＣｓＬへセンサ信号を入力する。信号線ＳＬからの出力信号および補助容量線ＣｓＬからのセンサ信号出力は、センサ用回路３０へ出力される。

図５に、本実施形態に係る表示装置の駆動方法の他の例を説明するための図を示す。図５に示す例では、１垂直期間が複数の映像表示期間と複数のセンサ期間とを備えている。１垂直期間において、映像表示期間とセンサ期間とは交互に設けられている。２つの映像表示期間と２つのセンサ期間とを設ける場合には、各映像表示期間が４００水平期間を含むように構成される。

各水平期間において、走査線駆動回路ＹＤが走査線ＧＬを駆動し、信号線駆動回路ＸＤが信号線ＳＬを介して対応する映像信号を画素電極ＰＥへ印加する。最初の映像表示期間で４００本目までの走査線ＧＬが順次駆動され、次の映像表示期間で４０１本目から８００番目までの走査線が順次駆動され、１画面分の映像信号が画素電極ＰＥに印加される。

各センサ期間において、走査線駆動回路ＹＤは補助容量線ＣｓＬへセンサ信号を入力する。最初のセンサ期間で１画面の半分の補助容量線ＣｓＬへセンサ信号が入力され、次のセンサ期間で残りの半分の補助容量線ＣｓＬへセンサ信号が入力される。信号線ＳＬからの出力信号および補助容量線ＣｓＬからのセンサ信号出力は、センサ用回路３０へ出力される。

さらに図６に、本実施形態に係る表示装置の駆動方法の他の例を説明するための図を示す。図６に示す場合では、接触位置の検出を行なわない場合の駆動方法の一例を示している。例えば図５に示すタイミングで駆動している際に接触位置の検出を停止する場合には、映像表示期間において映像信号を画素電極ＰＥへ印加し、センサ期間はブランキング期間とする。

上記のように、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび補助容量線ＣｓＬからのセンサ信号出力を合算することにより、センサのＳ／Ｎ比を向上させることができ、接触位置の検出感度を増すことができる。すなわち、本実施形態によれば、指先等の接触位置の検出感度を向上させ、動作正確性の高い表示装置を提供することができる。

次に、第２実施形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において上述の第１実施形態に係る表示装置と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

図７に第２実施形態に係る表示装置のアレイ基板１０と対向電極ＣＥとの一構成例を示す。本実施形態では、アレイ基板１０は、走査線ＧＬが延びる方向に並んだ表示画素ＰＸの行の間に、走査線ＧＬと略平行に延びるように配された第１電極ＳＥを備えている。本実施形態では、信号線ＳＬと、第１電極ＳＥとが、指先等の接触位置を検出するセンサ用電極として用いられる。

第１電極ＳＥは、ＩＴＯ、アルミニウム、走査線ＧＬと同じ材料等により形成することができる。第１電極ＳＥには走査線駆動回路ＹＤからセンサ信号が入力される。

第１電極ＳＥのセンサ信号出力は、表示部ＤＹＰの領域Ａ１毎に、信号線ＳＬが延びる方向に並ぶ複数本分の第１電極ＳＥが束ねられ電気的に接続して加算される。出力信号を加算する第１電極ＳＥの本数は表示部ＤＹＰの表示画素ＰＸ数に応じて設計され、例えば表示部ＤＹＰの画素数が９６０（行）×４８０（列）画素である場合、第１電極ＳＥの出力信号は表示部ＤＹＰの１６つの領域毎に加算される。

同様に、信号線ＳＬの出力信号は、表示部ＤＹＰの領域Ａ２毎に、第１電極ＳＥが延びる方向に並ぶ複数本分の信号線ＳＬが束ねられ電気的に接続して加算される。出力信号を加算する信号線ＳＬの本数は表示部ＤＹＰの表示画素ＰＸ数に応じて設計され、例えば表示部ＤＹＰの画素数が９６０×４８０画素である場合、信号線ＳＬの出力信号は表示部ＤＹＰの８つの領域毎に加算される。

なお、上記の場合では、複数の第１電極ＳＥや複数の信号線ＳＬを電気的に接続することにより出力信号を加算しているが、第１電極ＳＥや信号線ＳＬを電気的に接続せずにそれぞれの第１電極ＳＥおよび信号線ＳＬの出力信号をセンサ回路３０に入力し、センサ回路３０で表示部ＤＹＰの領域Ａ１、Ａ２毎に複数の出力信号を合算するように演算してもよい。

また、上記の場合では、複数の第１電極ＳＥを電気的に接続し、複数の信号線ＳＬを電気的に接続して出力信号を加算しているが、第１電極ＳＥと信号線ＳＬとの少なくとも一方を電気的に接続して出力信号を加算することによって、アレイ基板１０とセンサ回路３０との間に接続されたフレキシブル基板ＦＣの接続端子の数を減らすことができる。

対向基板２０は、画素電極ＰＥおよび補助容量線ＣｓＬと対向するように配置された複数の対向電極ＣＥを備えている。対向電極ＣＥは、走査線ＧＬおよび補助容量線ＣｓＬが延びる方向と略平行に延びて、信号線ＳＬが延びる方向に並んで配置されている。対向電極ＣＥは、第１電極ＳＥと対向しないように、信号線ＳＬが延びる方向に所定の間隔を置いて並んで配置されている。このように、対向電極ＣＥと第１電極ＳＥとが対向しないように配置することにより、第１電極ＳＥの配線容量を一桁程度低減することができるため、指先等の接触位置の検出精度を改善することができる。

図８に、本実施形態にかかる表示装置において、接触位置を検出する際の表示画素ＰＸの動作を説明するための図を示す。指先やペン先等の接触位置を検出する際には、まず信号線駆動回路ＸＤが信号線ＳＬへ所定の大きさの電圧を印加するとともに走査線駆動回路ＹＤから第１電極ＳＥへセンサ信号を入力し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび第１電極ＳＥから出力されるセンサ信号出力をセンサ用回路３０へ出力する。センサ用回路３０は、必要に応じて、受信した信号線ＳＬの電位Ｓｉｇを領域Ａ２に並んで配置された複数本の信号線ＳＬ毎に合算し、受信したセンサ信号出力を必要に応じて領域Ａ１に並んで配置された複数本の第１電極ＳＥ毎に合算する。センサ用回路３０は、受信した信号、又は、合算後の信号をデジタル変換したセンサデータを出力する。

例えば、指先と第１電極ＳＥとの間の距離により、第１電極ＳＥと信号線ＳＬとの間に生じる容量の大きさが変化し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび第１電極ＳＥから出力されるセンサ信号波形も変化する。したがって、外部信号源はセンサデータから指先の接触位置を検出することができる。

上記のように、本実施形態によれば、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび第１電極ＳＥからのセンサ信号出力を合算することにより、センサのＳ／Ｎ比を向上させることができ、接触位置の検出感度を増すことができる。すなわち、上述の第１実施形態にかかる表示装置と同様に、指先等の接触位置の検出感度を向上させ、動作正確性の高い表示装置を提供することができる。

また、対向電極ＣＥがアレイ基板１０に形成される場合には、信号線ＳＬと第１電極ＳＥをセンサ用電極として、指先等の接触位置を同様に検出することができる。

以下、実施形態に係る表示装置の変形例について説明する。
図９に、実施形態に係る表示装置の変形例について説明するための平面図を示す。図９に示す表示装置では、表示画素ＰＸの行間において、２つの第１電極ＳＥ´が走査線ＧＬの延びる方向に並んで配置されている。第１電極ＳＥ´は、表示部ＤＹＰの領域Ａ１´毎に、表示部ＤＹＰの周囲の領域で束ねられ電気的に接続し、複数の出力信号が加算される。このように、第１電極ＳＥ´を走査線ＧＬが延びる方向において分割して配置することによって、第１電極ＳＥ´の配線負荷容量を減らすことができ、接触位置の検出感度をさらに高めることができる。

図１０に、実施形態に係る表示装置の変形例について説明するための平面図を示す。図１０には、アレイ基板１０の表示部ＤＹＰおよび対向電極ＣＥの一構成例を示す。この変形例では、信号線ＳＬと補助容量線ＣｓＬとをセンサ用電極として使用するものであって、補助容量線ＣｓＬと対向電極ＣＥとを電気的に接続していない。

図１１に、接触位置を検出する際の表示画素ＰＸの動作の一例を説明するための図を示す。指先やペン先等の接触位置を検出する際には、まず信号線駆動回路ＸＤが信号線ＳＬへ所定の大きさの電圧を印加するとともに走査線駆動回路ＹＤから補助容量線ＣｓＬへセンサ信号を入力し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび補助容量線ＣｓＬから出力されるセンサ信号出力をセンサ用回路３０へ出力する。センサ用回路３０は受信した信号線ＳＬの電位Ｓｉｇを領域Ａ２に並んで配置された複数本の信号線ＳＬ毎に合算し、受信したセンサ信号出力を領域Ａ１に並んで配置された複数本の補助容量線ＣｓＬ毎に合算し、それらをデジタル変換したセンサデータを出力する。

なお、補助容量線ＣｓＬの出力信号が複数本分の補助容量線ＣｓＬが束ねられ電気的に接続して加算され、信号線ＳＬの出力信号が複数本分の信号線ＳＬが束ねられ電気的に接続して加算されてもよい。

指先と補助容量線ＣｓＬおよび信号線ＳＬとの間の距離により、補助容量線ＣｓＬと信号線ＳＬとの間に生じる容量の大きさが変化し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび補助容量線ＣｓＬから出力されるセンサ信号波形も変化する。したがって、外部信号源はセンサデータから指先の接触位置を検出することができる。

図１２に、実施形態に係る表示装置の変形例について説明するための平面図を示す。図１２には、アレイ基板１０の表示部ＤＹＰおよび対向電極ＣＥの一構成例を示す。この変形例では、信号線ＳＬと第１電極ＳＥとをセンサ用電極として使用している。対向基板２０には、第１電極ＳＥと対向するように配置され、第１電極ＳＥとトランスファにより電気的に接続された電極ＣＥＡが配置されている。電極ＣＥＡは、第１電極ＳＥとともにセンサ用電極として機能する。

図１３に、接触位置を検出する際の表示画素ＰＸの動作の一例を説明するための図を示す。指先やペン先等の接触位置を検出する際には、まず信号線駆動回路ＸＤが信号線ＳＬへ所定の大きさの電圧を印加するとともに走査線駆動回路ＹＤから第１電極ＳＥへセンサ信号を入力し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび第１電極ＳＥから出力されるセンサ信号出力をセンサ用回路３０へ出力する。センサ用回路３０は受信した信号線ＳＬの電位Ｓｉｇを領域Ａ２に並んで配置された複数本の信号線ＳＬ毎に合算し、受信したセンサ信号出力を領域Ａ１に並んで配置された複数本の第１電極ＳＥ毎に合算し、それらをデジタル変換したセンサデータを出力する。

なお、第１電極ＳＥの出力信号が複数本分の第１電極ＳＥが束ねられ電気的に接続して加算され、信号線ＳＬの出力信号が複数本分の信号線ＳＬが束ねられ電気的に接続して加算されてもよい。

指先と第１電極ＳＥおよび信号線ＳＬとの間の距離により、第１電極ＳＥと信号線ＳＬとの間に生じる容量の大きさが変化し、信号線ＳＬの電位Ｓｉｇおよび第１電極ＳＥから出力されるセンサ信号波形も変化する。したがって、外部信号源はセンサデータから指先の接触位置を検出することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

ＳＬ…信号線（センサ用電極）、ＣＥ…対向電極、ＣｓＬ…補助容量線（センサ用電極）、ＬＱ…液晶層、ＰＸ…表示画素、ＤＹＰ…表示部、ＰＥ…画素電極、ＧＬ…走査線、ＳＷ…画素スイッチ、ＹＤ…走査線駆動回路（駆動回路）、ＸＤ…信号線駆動回路（駆動回路）、ＡＳＷ…スイッチ回路、ＳＥ…第１電極（センサ用電極）、ＣＥＡ…電極、１０…アレイ基板、２０…対向基板、３０…センサ用回路、４０…画像表示用回路。

Claims

マトリクス状に配置された表示画素を含む表示部と、
前記表示画素に配置された画素電極と、前記画素電極が配列する行に沿って延びる走査線およびセンサ用電極と、前記画素電極が配列する列に沿って延びる信号線と、アレイ基板と、
複数の前記画素電極と対向するように配置された対向電極を備えた対向基板と、
前記センサ用電極および前記信号線を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路へセンサ用信号を出力するとともに、前記センサ用電極および前記信号線からの信号を受信してセンサデータを出力するセンサ用回路と、を備え、
前記表示部の周囲の領域において、前記信号線が延びる方向に並ぶ複数の前記センサ用電極が電気的に接続されている表示装置。
前記対向電極は、前記信号線が延びる方向に並ぶ複数の前記センサ用電極と対向するように配置され、対向する前記センサ用電極と電気的に接続されている請求項１記載の表示装置。
前記対向電極は、前記信号線が延びる方向に並んで配置され、
前記センサ用電極は、前記対向電極間の領域と対向するように配置されている請求項１記載の表示装置。
前記センサ用回路から出力されたセンサ用信号を増幅する増幅手段をさらに備える請求項１記載の表示装置。
前記増幅手段は前記駆動回路に含まれる請求項４記載の表示装置。
前記増幅手段は前記アレイ基板上に設けられている請求項４記載の表示装置。
マトリクス状に配置された表示画素を含む表示部と、
前記表示画素に配置された画素電極と、前記画素電極が配列する行に沿って延びる走査線およびセンサ用電極と、前記画素電極が配列する列に沿って延びる信号線と、アレイ基板と、
複数の前記画素電極と対向するように配置された対向電極を備えた対向基板と、
前記センサ用電極および前記信号線を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路へセンサ用信号を出力するとともに、前記センサ用電極および前記信号線からの信号を受信して、前記信号線が延びる方向に並ぶ複数の前記センサ用電極からの信号を合算し、前記センサ用電極が延びる方向に並ぶ複数の前記信号線からの信号を合算してセンサデータを出力するセンサ用回路と、を備えた表示装置。