JP2017224095A - 表示装置 - Google Patents

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Tadayoshi Katsuta
忠義 勝田
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Abstract

【課題】入力装置を備えた表示装置の性能を向上させる。【解決手段】表示装置DSP1は、表示領域DAにある走査線に供給する電位を選択する走査線駆動回路GDと、領域(第1領域)DRAにあり、走査線駆動回路GDに制御信号を供給するドライバチップ(制御回路)DRC1と、物体の近接または接触を検出する検出回路に接続された複数のソース配線TSLと、走査線駆動回路GDを制御する検査配線GWに接続された端子(第2端子)TPDと、検査配線GWと端子TPDの間にある保護回路PCと、を備えている。また、複数のソース配線TSLが接続されるスイッチ回路の延在方向をX軸方向、X軸方向の一方側をX1側および他方側をX2側とした場合に、複数のソース配線TSLは、領域DRAのX軸方向の中心よりもX1側にあり、端子TPDおよび保護回路PCは、領域DRAのX軸方向の中心よりもX2側にある。【選択図】図11

Description

本発明は表示装置に関し、特に、入力装置を備えた表示装置に関する。
表示装置の表示面側に、タッチパネルあるいはタッチセンサと呼ばれる入力装置を取り付け、タッチパネルに指やタッチペン(スタイラスペンとも呼ぶ)などの入力具などを近接または接触させて入力動作を行ったときに、入力位置を検出して出力する技術がある。
例えば、特開2015−64854号公報(特許文献1)には、複数の駆動電極のそれぞれに信号配線を介してタッチスキャン信号を印加する、タッチスクリーン一体型の表示装置が記載されている。
また例えば、特開2015−122057号公報(特許文献2)には、複数の電極群にグループ化された複数の電極の全体または一部にタッチ駆動信号を印加する、タッチスクリーンパネル一体型の表示装置が記載されている。
特開2015−64854号公報 特開2015−122057号公報
入力装置に指などが接触した接触位置を検出する検出方式の一つとして、静電容量方式がある。静電容量方式を用いた入力装置には、例えば以下のような構成がある。すなわち、入力装置の検出面内に、検出電極に接続された複数の容量素子が設けられている。そして、指やタッチペンなどの入力具を容量素子に近接または接触させて入力動作を行ったときに、容量素子の静電容量が変化することを利用して、入力位置を検出する。以下、本願の明細書では、入力装置の検出面に入力具を近接または接触させる入力動作のことを「タッチ」、あるいは「タッチ動作」と記載する場合がある。また、入力装置が入力具のタッチを検出することを「タッチ検出」と記載する場合がある。
入力装置を備えた表示装置は、画像を表示する際に、電気光学層を駆動する複数の駆動電極と、タッチ検出の際に、座標面におけるタッチの位置を検出するタッチ検出用の電極とを備えている。電気光学層を駆動する複数の駆動電極のうちの一部がタッチ検出用の電極として利用可能になっている場合、タッチ検出用の電極と複数の駆動電極とがそれぞれ独立して設けられている場合と比較して、電極の総数が少ない。
しかし、画像の表示動作やタッチ検出動作の性能を向上させる目的で、表示駆動用の電極やタッチ検出用の電極の数を増加させる場合、複数の電極に接続される配線のレイアウトが複雑化する。このため、表示領域の周囲に設けられた非表示領域の面積を小さくするためには、配線を含む回路レイアウトの効率化が必要になる。例えば、表示装置の動作を制御する複数の回路が、表示領域の周囲の非表示領域のうちの一部に集約して配置されている場合、回路が配置された領域には、種々の配線が集中的に配置される。このため回路のレイアウトによっては、非表示領域の面積が大きくなる。
本発明の目的は、入力装置を備えた表示装置の性能を向上させる技術を提供することにある。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
本発明の一態様としての表示装置は、電気光学層と、前記電気光学層を駆動する第1駆動電極および第2駆動電極と、表示領域にある前記第1駆動電極への電位供給を制御するトランジスタと、前記トランジスタのゲート電極を含む走査線と、前記走査線に供給する電位を選択する走査線駆動回路と、第1領域にある第1端子を介して前記走査線駆動回路に接続され、前記走査線駆動回路に制御信号を供給するドライバチップと、前記ドライバチップの外部にあり、前記第2駆動電極に供給する電位を選択するスイッチ回路と、物体の近接または接触を検出する検出回路と、前記スイッチ回路と前記検出回路とに接続された複数のソース配線と、前記走査線駆動回路に接続されている検査配線と、前記検査配線に接続された第2端子と、前記検査配線と前記第2端子の間にある保護回路と、を備えている。また、前記スイッチ回路の延在方向を第1方向、前記第1方向の一方側を第1側および他方側を第2側とした場合に、前記複数のソース配線は、前記第1領域の前記第1方向の中心よりも前記第1側にあり、前記第2端子および前記保護回路は、前記第1領域の前記第1方向の中心よりも前記第2側にある。
一実施の形態である表示装置の一つの構成例を示す平面図である。 図1に示す表示装置の表示領域の一部分の拡大断面図である。 図1に示す表示装置における共通電極の配置の一例を示す平面図である。 図1に示す表示装置における画素を示す等価回路図である。 図1に示すドライバチップと基板との接続部分の拡大断面図である。 図1に示す走査線駆動回路の構成例を示す回路ブロック図である。 図3に示す表示装置において、表示処理動作とタッチ検出動作のタイミングチャートの例を示す説明図である。 図3に示すタッチ検出用の回路に接続される配線レイアウトの例を示す平面図である。 図8に示すスイッチ素子の一例を示す回路図である。 図8に示すスイッチ回路部の一部分を拡大して示す平面図である。 図1に示すドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。 図11に示す回路レイアウトのうち、検査用の端子および保護回路周辺の拡大平面図である。 図12に示す検出端子および保護回路周辺の拡大断面図である。 図11および図12に示す保護回路の構成例を示す等価回路図である。 図11に対する変形例である表示装置のドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。 図11に対する他の変形例である表示装置のドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。 図15に示す保護回路に接続される検査配線に供給される制御信号の信号波形の例を示す説明図である。 図11に対する他の変形例である表示装置のドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。 図11に対する他の変形例である表示装置のドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。 図8に対する変形例である表示装置のタッチ検出用の回路に接続される配線レイアウトの例を示す平面図である。 図11に対する検討例である表示装置の平面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っても適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
さらに、実施の形態で用いる図面においては、構造物を区別するために付したハッチングを図面に応じて省略する場合もある。
また、本願において、入力装置とは、外部から入力されたコマンドを信号として検出する装置を意味する。本願明細書では、電極に対して近接または接触する物体の容量に応じて変化する静電容量を検出することで、入力を信号として検出する、静電容量検出型の入力装置について説明する。
静電容量を検出する方式は、互いに離間した状態で対向配置された二つの電極の間の静電容量を検出する、相互容量検出方式(Mutual-Capacitive Sensing)を含んでいる。なお、本願明細書では相互容量検出方式のことを簡易的に相互容量方式と呼ぶ。また、静電容量を検出する方式は、一つの電極の静電容量を検出する、自己容量検出方式(Self-Capacitive Sensing)を含んでいる。なお、本願明細書では自己容量検出方式のことを簡易的に自己容量方式と呼ぶ。上記では自己容量方式に関し、一つの電極の静電容量を検出する、と説明したが、詳しくは、一つの電極と、例えば接地電位などの基準電位との間の静電容量を検出する。自己容量方式において、基準電位が供給される部分は、電極との間で検出可能な静電容量を形成できる程度の離間距離で電極の周囲に配置される導体パターンであって、固定電位の供給経路が接続されていれば、形状などは特に限定されない。
また、タッチパネルとは、入力装置の一態様であって、指やタッチペンなどの入力具などを近づけて、または接触させて、入力動作を行ったときに、入力信号を検出すると共に、タッチ位置を算出して出力する入力装置である。タッチ位置は、言い換えれば、入力信号を検出する座標面において、入力信号を検出した位置の座標である。
タッチパネルのように、タッチ位置を算出する入力装置は、多くの場合、表示装置と組み合わされて利用される。本願では、表示装置と入力装置とを互いに独立した部品で組み立て、表示装置と入力装置とが重なった状態で利用される、入力機能付き表示装置を、外付け型、またはオンセルタイプの表示装置と呼ぶ。また、画像を表示する表示部を構成する部品の間に、入力信号を検出する入力検出部を構成する部品のうちの一部または全部が組み込まれた状態で利用される入力機能付き表示装置を、内蔵型、またはインセルタイプの表示装置と呼ぶ。インセルタイプの表示装置は、入力検出部を構成する部品のうちの一部または全部が、表示部を構成する部品のうちの一部または全部と兼用化される表示装置を含んでいる。また、インセルタイプの表示装置は、入力検出部を構成する部品と表示部を構成する部品とが互いに兼用化されない表示装置を含んでいる。
また、以下の実施の形態で説明する技術は、電気光学層が設けられた表示領域の複数の素子に、表示領域の周囲から信号を供給する機構を備える表示装置に広く適用可能である。電気光学層は、電気的な制御信号により駆動され、表示画像を形成する機能を有する素子を備えた層である。上記のような表示装置には、例えば、液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)表示装置、あるいはプラズマディスプレイ装置など、種々の表示装置が例示できる。以下の実施の形態では、表示装置の代表例として、液晶表示装置を取り上げて説明する。
また、液晶表示装置は、表示機能層である液晶層の液晶分子の配向を変化させるための電界の印加方向により、大きくは以下の2通りに分類される。すなわち、第1の分類として、表示装置の厚さ方向(あるいは面外方向)に電界が印加される、所謂、縦電界モードがある。縦電界モードには、例えばTN(Twisted Nematic)モードや、VA(Vertical Alignment)モードなどがある。また、第2の分類として、表示装置の平面方向(あるいは面内方向)に電界が印加される、所謂、横電界モードがある。横電界モードには、例えばIPS(In-Plane Switching)モードや、IPSモードの一つであるFFS(Fringe Field Switching)モードなどがある。以下で説明する技術は、縦電界モードおよび横電界モードのいずれにも適用できるが、以下で説明する実施の形態では、一例として、横電界モードの表示装置を取り上げて説明する。
<表示装置の構成>
図1は、一実施の形態である表示装置の一つの構成例を示す平面図である。図2は、図1に示す表示装置の表示領域の一部分の拡大断面図である。図3は、図1に示す表示装置における共通電極の配置の一例を示す平面図である。図4は、図1に示す表示装置における画素を示す等価回路図である。図5は、図1に示すドライバチップと基板との接続部分の拡大断面図である。図6は、図1に示す走査線駆動回路の構成例を示す回路ブロック図である。なお、図1および図3では、見易さのため、表示パネルの構成部材を図1と図3に分けて記載している。また、図2では、基板SUB1の厚さ方向における走査線GLと信号線SLとの位置関係の例を示すため、図2とは異なる断面に設けられた走査線GLを一緒に示している。
図1に示すように、表示装置DSP1は、表示パネルPNL1、表示パネルPNL1を駆動するドライバチップDRC1、および、静電容量方式でタッチ検出する機能を備える検出部SE1を有する。言い換えれば、表示装置DSP1は、タッチ検出機能付きの表示装置である。表示パネルPNL1は、画像が表示される表示面DS(図2参照)を有する。ドライバチップDRC1は、表示パネルPNL1を駆動する駆動回路を備えているIC(Integrated Circuit)チップである。また、図1および図3に示す例では、表示装置DSP1は、表示パネルPNL1に接続された配線部材であるフレキシブル配線板(配線部)FWB1を有する。検出部SE1は、タッチ検出動作を制御し、かつ検出電極Rx(図3参照)から出力された信号を処理する検出回路DCP1(図3参照)を備えた部分である。検出部SE1は、フレキシブル配線板FWB1に搭載されたタッチ検出用のIC(integrated circuit)チップである検出チップTSC1に形成されている。タッチ検出回路としての検出部SE1、および検出部SE1による検出方法については、後述する。なお、図示は省略するが、表示装置DSP1は、表示パネルPNL1の外部に設けられた制御モジュールなどを有し、制御モジュールがフレキシブル配線板FWB1を介して表示パネルPNL1と電気的に接続されていても良い。
図1および図2に示すように、表示パネルPNL1は、基板SUB1と、基板SUB1と対向配置された基板SUB2(図2参照)と、基板SUB1と基板SUB2との間に配置された電気光学層としての液晶層LQ(図2参照)と、を有する。言い換えれば、本実施の形態の表示装置DSP1は、電気光学層としての液晶層LQを備える液晶表示装置である。なお、本実施の形態において、基板SUB1をアレイ基板と言い換えることができ、基板SUB2を対向基板と言い換えることができる。
また、図2および図3に示すように、表示装置DSP1は、表示パネルPNL1の内部にマトリクス状に設けられた複数の検出電極Rxを有する。詳細は後述するが、検出部SE1は、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を検出する。表示装置DSP1は、複数の検出電極Rxが表示パネルPNL1の内部に設けられているので、インセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置である。
図1および図3に示すように、表示パネルPNL1は、画像を表示する表示領域(アクティブエリア)DAを備えている。平面視において、互いに交差、好ましくは直交する2つの方向をX軸方向およびY軸方向とする。図3に示すように、複数の検出電極Rxは、平面視において、表示領域DA内において、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列されている。すなわち、複数の検出電極Rxは、平面視において表示パネルPNL1にマトリクス状に設けられている。なお、本願では、「平面視において」とは、表示パネルPNL1の表示面に垂直な方向から視た場合を意味する。
図1に示すように、ドライバチップDRC1は、平面視における表示パネルPNL1のうち、表示領域DAの外側の領域である非表示領域NDAにおいて、基板SUB1上に搭載されている。ドライバチップDRC1は、非表示領域NDAにある領域(第1領域)DRAに搭載されている。図5に示すように、基板SUB1の領域DRAには、端子(第1端子)PD1および端子PD2が配置され、ドライバチップDRC1は、端子PD1および端子PD2に接続されている。図1に示すY軸方向における一方側をY1側、他方側をY2側とした時に、ドライバチップDRC1が搭載される領域DRAは、Y軸方向において、表示領域DAよりもY1側にある。
図1に示すドライバチップDRC1は、信号線SLを介して電気光学層である液晶層LQ(図2参照)を駆動する、信号線駆動回路SDを有する。信号線駆動回路SDは、信号線SLを介して複数の画素PXのそれぞれが備える画素電極PE(図4参照)に映像信号Spic(図4参照)を供給する。また、ドライバチップDRC1は、検査配線GWを介して走査線駆動回路GDに制御信号を供給する制御回路部CTCを有する。検査配線GWは、走査線駆動回路GDに制御信号を伝送する信号伝送経路であり、かつ、走査線駆動回路GDの電気的試験を行う際に利用する検査用の配線である。制御回路部CTCは、端子PD1を介して走査線駆動回路GDと電気的に接続されている。
なお、本実施の形態では、ドライバチップDRC1が基板SUB1上に搭載された例を取り上げて説明するが、ドライバチップDRC1の位置や制御回路部CTCの位置は、図1に示す領域DRAの他、種々の変形例がある。例えば、フレキシブル配線板FWB1にドライバチップDRC1が搭載されていても良い。この場合、フレキシブル配線板FWB1が端子PD1に接続される。これにより、ドライバチップDRC1をフレキシブル配線板FWB1に搭載した場合でも、ドライバチップDRC1の制御回路部CTCは、領域DRAの端子PD1を介して走査線駆動回路GDと電気的に接続される。
図1に示すように、表示装置DSP1は、複数の信号線SLと、複数の画素PXを有する。表示領域DAにおいて、基板SUB1と基板SUB2(図2参照)との間には、複数の画素PXが配置されている。複数の画素PXは、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列され、m×n個配置されている(ただし、mおよびnは正の整数である)。複数の信号線SLは、Y軸方向にそれぞれ延在し、かつ、X軸方向に互いに間隔を空けて配列されている。図1に示す例では、m本の信号線SLが、信号線SL1、SL2およびSLmの順で、X軸方向の一方の側であるX1から他方の側であるX2側に向かって配列されている。複数の信号線SLの各々は、表示領域DAの外側の非表示領域NDAに引き出されている。複数の信号線SLの各々は、表示領域DA内の信号線SLとドライバチップDRC1とを相互に接続する接続配線(引き出し配線とも呼ぶ)としての信号用接続配線SCLを介してドライバチップDRC1と電気的に接続されている。
信号線SLおよび信号用接続配線SCLは、映像信号を伝送する配線として機能する映像線であるが、信号線SLと信号用接続配線SCLとは、以下のように区別することができる。すなわち、ドライバチップDRC1に接続され、複数の画素PXに映像信号を供給する信号伝送経路である映像線のうち、表示領域DAと重なる位置にある部分(配線部)を信号線SLと呼ぶ。また、上記映像線のうち、表示領域DAの外側にある部分(配線部)を信号用接続配線SCLと呼ぶ。複数の信号線SLのそれぞれは、Y軸方向に直線的に延びている。一方、信号用接続配線SCLは、信号線SLとドライバチップDRC1とを接続する配線なので、図1に示すように、信号線SLとドライバチップDRC1との間に屈曲部を有している。
図1に示す例では、信号線SLと信号用接続配線SCLとの間には、スイッチ回路部SWSがある。スイッチ回路部SWSは、例えばマルチプレクサ回路であって、各色用の信号線SLを選択して入力された信号を出力する。スイッチ回路部SWSは、例えば、赤色の信号、緑色の信号、あるいは青色の信号など、映像信号の種類を選択する選択スイッチとして動作する。この場合、スイッチ回路部SWSとドライバチップDRC1とを接続する信号用接続配線SCLの数は、信号線SLの数より少ない。このように、スイッチ回路部SWSを設けることで、信号用接続配線SCLの数を低減できれば、ドライバチップDRC1とスイッチ回路部SWSとの間において、信号用接続配線SCLの数を低減できる。
また、表示装置DSP1は、複数の走査線GLと、複数の走査線GLに入力される走査信号Gsi(図6参照)を出力する走査信号出力回路としての走査線駆動回路GDと、を有する。走査線駆動回路GDは、非表示領域NDAにおいて、基板SUB1上に設けられている。ドライバチップDRC1は、検査配線GWを介して走査線駆動回路GDに接続されている。複数の走査線GLは、X軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Y軸方向に互いに間隔を空けて配列されている。図1に示す例では、n本の走査線GLが、走査線GL1、GL2およびGLnの順で、Y軸方向の一方の側から他方の側に向かって配列されている。複数の走査線GLの各々は、表示領域DAの外側の非表示領域NDAに引き出され、走査線駆動回路GDに接続されている。また、複数の走査線GLは、複数の信号線SLと互いに交差している。走査線GLは、図4に示す画素スイッチ素子PSWとしてのトランジスタTr1のゲート電極GEを含んでいる。
図1では、走査線駆動回路GDを模式的に示している。走査線駆動回路GDには、複数種類の回路部分を含んでいる。例えば、図6に示すように、走査線駆動回路GDには、シフトレジスタ回路GSRと、シフトレジスタ回路GSRに接続され、制御信号に基づいて走査線GLに供給する電位を選択する走査線スイッチ回路GSWと、が含まれている。また、走査線駆動回路GDは検査配線GWを介してドライバチップDRC1と接続されている。ドライバチップDRC1は、検査配線GWを介してクロック信号GCL(図6参照)やイネーブル信号ENB(図6参照)などの制御信号を走査線駆動回路GDに供給する。
また、走査線駆動回路GDとドライバチップDRC1との間には、バッファ回路GBUが接続されている。バッファ回路GBUは、走査線駆動回路GDを介して走査線GLに供給する電位を中継する回路である。制御信号の伝送経路中にバッファ回路GBUが介在している場合、走査線駆動回路GDに供給されるゲート信号の波形がバッファ回路GBUにより修正される。図6に示すように、バッファ回路GBUと電源回路PSCとは、走査線駆動回路GDに電源電位を供給する電源配線PLを介して接続されている。詳しくは、バッファ回路GBUと電源回路PSCとは、相対的に高い電位VDHが供給される配線PLH、および電位VDHより低い電位が供給される配線PLLを介して接続されている。バッファ回路GBUでは、電位VDHや電位VDLを利用して、イネーブル信号ENBなどの制御信号の波形を補正して、走査線駆動回路GDに出力する。なお、図1では電源回路PSCがフレキシブル配線板FWB1に形成されている例を示しているが、電源回路PSCは、表示装置DSP1の外部に形成され、フレキシブル配線板FWB1を介してバッファ回路GBUと接続されていても良い。
また、図1に示す例では、X軸方向において、一方の側であるX1側、および他方の側であるX2側の両方に走査線駆動回路GDが配置されている。詳しくは、X軸方向において、X1側には、走査線駆動回路GD1があり、X2側には、走査線駆動回路GD2がある。また、図1に示す例では、X軸方向において、表示領域DAは、走査線駆動回路GDの間にある。しかし、走査線駆動回路GDのレイアウトには種々の変形例がある。例えば、図1に示すX軸方向において、X1側およびX2側のうちの、いずれか一方に走査線駆動回路GDが配置されていても良い。また、例えば、ドライバチップDRC1と走査線駆動回路GDとの間に、バッファ回路GBUが接続されていなくても良い。
図3に示すように、表示装置DSP1は、複数の共通電極CEと、を有する。また、表示装置DSP1は、表示装置DSP1が画像を表示する際に、共通電極CEを駆動する共通電極駆動回路(共通電位回路とも呼ぶ)CDを有する。共通電極CEは、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列されている。複数の共通電極CEのそれぞれにはコモン線CMLが接続されている。共通電極CEは、コモン線CMLを介してスイッチ回路部SWGに接続されている。図3に示す例では、共通電極駆動回路CDは、フレキシブル配線板FWB1に形成され、コモン電位供給線VCDL、スイッチ回路部SWG、および複数のコモン線CMLを介して複数の共通電極CEと電気的に接続されている。
また、本実施の形態の表示装置DSP1の場合、共通電極CEが、自己容量方式のタッチ検出用の検出電極Rxを兼ねる。言い換えれば、複数のコモン線CMLのそれぞれは、検出電極Rxで検出された信号を、検出部SE1に伝送する検出信号伝送用の配線としての機能を備えている。また、本実施の形態の表示装置DSP1は、検出電極Rxを利用して自己容量方式によるタッチ検出を行う。このため、複数のコモン線CMLのそれぞれは、複数の検出電極Rxのそれぞれに対して、書き込み信号である駆動波形を入力するための信号伝送用の配線としての機能を備えている。
共通電極CEの数は、図1に示す画素PXの数と同じでも良いが、画素PXより少ない。検出電極Rxとして動作する共通電極CEの数が画素PXの数と同じである場合、タッチ検出の解像度が表示画像の解像度と同程度になる。また、共通電極CEの数が画素PXの数より少ない場合、タッチ検出の解像度は表示画像の解像度より低いが、コモン線CMLの数を低減できる。一般に、表示画像の解像度は、タッチ検出の解像度と比較して高い場合が多い。したがって、共通電極CEの数は、画素PXの数より少ないことが好ましい。例えば、図3に示す検出電極Rx一個分の平面積が、4mm〜36mm程度であった場合、一つ検出電極Rxは、数十個〜数百個程度の画素PXと重なる。
また、図3に示す例では、複数のコモン線CMLが接続されるスイッチ回路部SWGは、ドライバチップDRC1の外部に配置されている。スイッチ回路部SWGは、基板SUB1上の面において、非表示領域NDAに配置されている。スイッチ回路部SWGは、シフトレジスタ回路SRに接続されている。シフトレジスタ回路SRは、スイッチ回路部SWGが有する複数のスイッチ素子(詳細は後述する)を選択的にオンオフする回路である。図3に示す例では、シフトレジスタ回路SRは、ドライバチップDRC1の外部に配置されている。詳しくは、シフトレジスタ回路SRは、基板SUB1上の面において、非表示領域NDAに配置されている。後述する図8に示すように、表示装置DSP1は、複数の信号用接続配線SCLが配置される領域(第1領域)SLR1および領域(第1領域)SLR2を有し、シフトレジスタ回路SRは領域SLR1と領域SLR2との間に配置されている。シフトレジスタ回路SRがドライバチップDRC1の外部に配置されている場合、ドライバチップDRC1の汎用性が向上する。複数の検出電極Rxのそれぞれと、検出部SE1とを接続する信号伝送経路のレイアウトの詳細は後述する。
なお、上記した走査線駆動回路GD(図1参照)、あるいは共通電極駆動回路CDが形成される位置は、図1や図3に示す態様の他、種々の変形例がある。例えば、走査線駆動回路GDおよび共通電極駆動回路CDのうちのいずれか一方、あるいは両方が、ドライバチップDRC1に形成されていても良い。また例えば、共通電極駆動回路CDが図1に示す基板SUB1上に配置されている形態も、共通電極駆動回路CDが非表示領域NDAに形成されている実施態様に含まれる。また例えば、共通電極駆動回路CDが表示装置DSP1の外部に形成され、フレキシブル配線板FWB1に接続されていても良い。
図4に示すように、各画素PXは、画素スイッチ素子PSWと、画素電極PEと、を有する。また、本実施の形態の例では、複数の画素PXは、共通電極CEを、共有する。画素スイッチ素子PSWは、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)であるトランジスタTr1を含む。画素スイッチ素子PSWは、走査線GLおよび信号線SLと電気的に接続されている。詳しくは、画素スイッチ素子PSWであるトランジスタTr1のソース電極STは信号線SLに接続され、ドレイン電極DEは画素電極PEに接続されている。また、トランジスタTr1のゲート電極GEは、走査線GLに含まれている。走査線駆動回路GD(図1参照)は、ゲート電極GEに電位(図6に示す走査信号Gsi)を供給し、画素スイッチ素子PSWをオンオフ動作させることにより、画素電極PEに対する映像信号Spicの供給状態を制御する。言い換えれば、トランジスタTr1は、画素電極PEへの電位供給を制御する画素スイッチ素子PSWとして機能する。画素スイッチ素子PSWは、トップゲート型TFTおよびボトムゲート型TFTのいずれであってもよい。また、画素スイッチ素子PSWの半導体層は、例えば、多結晶シリコン(ポリシリコン)からなるが、アモルファスシリコンからなるものでも良い。
画素電極PEは、絶縁膜14(図2参照)を介して共通電極CEと対向している。共通電極CE、絶縁膜14および画素電極PEは、保持容量CSを形成している。映像信号に基づいて表示画像を形成する表示動作期間において、画素電極PEと共通電極CEとの間には各電極に印加される駆動信号に基づいて電界が形成される。そして、電気光学層である液晶層LQを構成する液晶分子は、画素電極PEと共通電極CEとの間に形成される電界により駆動される。例えば、本実施の形態のように、横電界モードを利用する表示装置DSP1では、図2に示すように、基板SUB1に画素電極PEおよび共通電極CEが設けられている。液晶層LQを構成する液晶分子は、画素電極PEと共通電極CEとの間に形成される電界(例えば、フリンジ電界のうちの基板の主面にほぼ平行な電界)を利用して回転される。
つまり、表示動作期間において、画素電極PEおよび共通電極CEのそれぞれは、電気光学層である液晶層LQを駆動する駆動電極として動作する。言い換えれば、複数の画素電極PEのそれぞれは、電気光学層を駆動する第1駆動電極である。また、複数の共通電極CEのそれぞれは、電気光学層を駆動する第2駆動電極である。さらに、上記したように本実施の形態では、共通電極CEは、自己容量方式のタッチ検出用の検出電極Rxとしての機能を兼ね備えている。このため、複数の検出電極Rxのそれぞれは、電気光学層を駆動する第2駆動電極である、と読み替えることもできる。以下、本願明細書の説明において、「検出電極Rx」と記載した場合は、特に異なる意味内容で解釈すべきであるという注釈を付記した場合を除き、「共通電極CE」あるいは、「電気光学層を駆動する駆動電極」と読み替えることが可能である。
また、図1および図3に示すように、基板SUB1の非表示領域NDAには、検査用の端子TPDが配置されている領域TPAがある。端子TPDは、検査配線GW(図1参照)を介して表示装置DSP1が備える各種の回路に接続されている。端子TPDを利用すれば、例えば、表示装置DSP1の製造工程中、あるいは、表示装置DSP1が完成した後において、表示装置DSP1が備える各種の回路の電気的な試験を行うことができる。端子TPDの周辺回路および端子TPDに接続される回路の詳細については後述する。
図2に示すように、基板SUB1と基板SUB2とは互いに離間した状態で貼り合わされている。液晶層LQは、基板SUB1と基板SUB2との間に封入されている。基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁基板10を有する。また、基板SUB1は、絶縁基板10の基板SUB2に対向する側に、複数の導体パターンを有する。複数の導体パターンには、複数の走査線GL、複数の信号線SL、複数のコモン線CML、複数の共通電極CE、および複数の画素電極PEが含まれる。また、複数の導体パターンのそれぞれの間には絶縁膜が介在している。隣り合う導体パターンの間に配置され、導体パターンを互いに絶縁する絶縁膜には、絶縁膜11、絶縁膜12、絶縁膜13、絶縁膜14、および配向膜AL1が含まれる。なお、図2では、走査線GL、共通電極CE、およびコモン線CMLについては、それぞれ一個ずつ示している。
上記した複数の導体パターンのそれぞれは、積層された複数の配線層に形成されている。図2に示す例では、共通電極CE、および画素電極PEはそれぞれ異なる層に形成され、共通電極CEが形成された層の下層に三層の配線層が設けられている。絶縁基板10上に形成された三層の配線層のうち、最も絶縁基板10側に設けられた第1層目の配線層WL1には、主に走査線GLが形成されている。配線層WL1に形成された導体パターンは、例えばクロム(Cr)、チタン(Ti)、もしくはモリブデン(Mo)等の金属またはそれらの合金からなる。
絶縁膜11は、配線層WL1および絶縁基板10の上に形成されている。絶縁膜11は、例えば窒化シリコンまたは酸化シリコン等からなる透明な絶縁膜である。なお、絶縁基板10と絶縁膜11との間には、走査線GLの他に、画素スイッチ素子のゲート電極や半導体層などが形成されている。
絶縁膜11上には、第2層目の配線層WL2が形成されている。配線層WL2には、主に信号線SLが形成されている。配線層WL2に形成された導体パターンは、例えばアルミニウム(Al)をモリブデン(Mo)やチタン(Ti)等で挟んだ多層構造の金属膜からなる。配線層WL2の配線材料は配線層WL1の配線材料よりも比抵抗が低いと好ましい。また、画素スイッチ素子のソース電極やドレイン電極なども絶縁膜11の上に形成されている。図2に示す例では、信号線SLは、Y軸方向に延在する。絶縁膜12は、信号線SLおよび絶縁膜11の各々の上に形成されている。絶縁膜12は、例えばアクリル系の感光性樹脂からなる。
絶縁膜12上には、第3層目の配線層WL3が形成されている。配線層WL3には、主にコモン線CMLが形成されている。配線層WL3に形成された導体パターンは、配線層WL2と同様に、例えばアルミニウム(Al)をモリブデン(Mo)やチタン(Ti)等で挟んだ多層構造の金属膜からなる。図2に示す例では、コモン線CMLは、Y軸方向に延在する。絶縁膜13は、コモン線CMLおよび絶縁膜12の各々の上に形成されている。絶縁膜13は、例えばアクリル系の感光性樹脂からなる。
図2では、図1に示す表示領域DAの拡大断面を示しているが、図2に示す配線層WL1、WL2およびWL3のそれぞれは、図1に示す非表示領域NDA1にも配置されている。図1に示す信号用接続配線SCL、検査配線GW、電源配線PLや、図3に示すコモン電位供給線VCDL、およびソース配線TSLは、配線層WL1、WL2およびWL3のうちの一つまたは複数の配線層に形成されている。また、図1に示すスイッチ回路部SWS、バッファ回路GBUや、図3に示すスイッチ回路部SWG、シフトレジスタ回路SR、およびテスト用の端子TPDに接続される保護回路PC(後述する図11参照)のそれぞれは、配線層WL1、WL2およびWL3のうちの一つまたは複数の配線層に形成されている。
図2に示すように、共通電極CEは、絶縁膜13上に形成されている。なお、共通電極CEは、前述したように複数個設けられており、タッチ検出用の検出電極Rxを兼ねている。共通電極CEは、ITO(Indium tin oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明な導電材料が好ましい。なお、表示装置が、縦電界モードとしてのTNモードまたはVAモード等の表示装置である場合、共通電極CEは、基板SUB2に形成されていてもよい。また、図2に示す断面では、共通電極CEとコモン線CMLとの間に絶縁膜13が介在している。ただし、図3に示すように、コモン線CMLの一部分と共通電極CEの一部分は電気的に接続されている。また、外光の反射を利用する反射型表示装置であれば、共通電極CEは金属材料であってもよい。
絶縁膜14は、絶縁膜13および共通電極CEの上に形成されている。画素電極PEは、絶縁膜14上に形成されている。平面視において、各画素電極PEは、互いに隣り合う2つの信号線SLの間に位置し、共通電極CEと対向する位置に配置されている。画素電極PEは、例えば、ITOまたはIZOなどの透明な導電材料または金属材料が好ましい。配向膜AL1は、画素電極PEおよび絶縁膜14を覆っている。
一方、基板SUB2は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を備える絶縁基板20を有する。また、基板SUB2は、絶縁基板20の基板SUB1に対向する側に、遮光膜であるブラックマトリクスBMと、カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBと、オーバーコート層OCLと、配向膜AL2と、導電膜CDFを有する。
導電膜CDFは、絶縁基板20が有する平面のうち、液晶層LQと対向する面の反対側の面に配置されている。導電膜CDFは、例えば、ITOまたはIZOなどの透明な導電材料からなる。導電膜CDFは、外部からの電磁波の影響が液晶層LQなどに及ぶことを抑制するシールド層として機能する。また、液晶層LQを駆動する方式が、TNモードや、VAモードなどの縦電解モードの場合、基板SUB2に電極が設けられ、この電極がシールド層としても機能するので、導電膜CDFは省略できる。また、相互容量方式によるタッチ検出を行う場合、パターニングされた複数の導電膜CDFが絶縁基板20に形成され、この複数の導電膜CDFがタッチ検出用の検出電極として用いられても良い。
表示装置DSP1は、光学素子OD1と、光学素子OD2と、を有する。光学素子OD1は、絶縁基板10とバックライトユニットBLとの間に配置されている。光学素子OD2は、絶縁基板20の上方、すなわち絶縁基板20を挟んで基板SUB1と反対側に配置されている。光学素子OD1および光学素子OD2は、それぞれ少なくとも偏光板を含んでおり、必要に応じて位相差板を含んでいてもよい。
<タッチ検出方法>
次に本実施の形態の表示装置DSP1のタッチ検出面TDS(図2参照)において、タッチを検出する方法および、タッチ位置の座標を出力する方法について説明する。図7は、図3に示す表示装置において、表示処理動作とタッチ検出動作のタイミングチャートの例を示す説明図である。また、図8は、図3に示すタッチ検出用の回路に接続される配線レイアウトの例を示す平面図である。図8では、図3に示すタッチ検出用の回路を利用したタッチ検出動作において、図7に示す複数の検出期間FLtのうちの検出期間FLtBにおける回路動作の例を模式的に示している。また、図9は、図8に示すスイッチ素子の一例を示す回路図である。図10は、図8に示すスイッチ回路部の一部分を拡大して示す平面図である。
図8では、見易さのため、複数の検出電極Rxが4行×4列で配列された例を示している。また、複数の検出電極Rxのそれぞれに対して、配列位置に対応した符号を付している。図8では、図の見易さのため、複数の検出電極Rxの配列パターンを図の隣に模式的に示し、配列パターン内に上記配列位置に対応した符号を記載している。また、図8では、X軸方向に沿って、複数のスイッチ素子SWd、複数のスイッチ素子SWn、および複数のスイッチ素子SWpが配列されているが、見易さのため、各配列の一方の端部にあるスイッチ素子に代表的に符号を付している。また、図8では、複数の検出電極Rxのうち、タッチ検出の対象として選択されている状態の検出電極Rxにはハッチングを付している。例えば、図8は、図7に示す各期間のうち、検出期間FLtBの時のスイッチのオンオフ状態を例示的に示しており、検出単位RxBが選択された状態を示している。
図8に示す本実施の形態の表示装置DSP1は、検出電極Rxにて検出した静電容量の変化に基づいて入力位置情報を算出する。表示装置DSP1のタッチ検出面TDS(図2参照)に指などの物体が接触または、近接していることを検出し、タッチ検出面TDSにおける検出位置の座標を算出する。図2に示すように、タッチ検出面TDSは、光学素子OD2の面であって、基板SUB2側と反対側の面である。
表示装置DSP1の場合、タッチ検出の方式は、例えば自己容量方式である。自己容量方式による入力位置情報の判断は、各々の検出電極Rxに対して書込み信号を書込み、書込み信号が書込まれた各々の検出電極Rxに生じた静電容量の変化を示す読取り信号を読取ることにより行われる。言い換えれば、自己容量方式によりタッチ検出をする場合、検出電極Rx自身に駆動信号DSp(図7参照)を入力し、かつ、検出電極Rx自身から出力される信号の変化に基づいて物体の近接又は接触を検出する。
ただし、表示装置DSP1は、相互容量方式を用いて、検出電極Rxにて検出した静電容量の変化に基づいて入力位置情報を算出しても良い。なお、本願明細書では相互容量検出方式のことを簡易的に相互容量方式と呼ぶ場合がある。例えば、自己容量方式と相互容量方式を交互に実施しても良い。あるいは、表示装置が、自己容量方式用の検出電極と相互容量方式用の検出電極をそれぞれ独立して有している場合には、自己容量方式と相互容量方式を一括して行うこともできる。
図7に示すように、本実施の形態の表示装置DSP1は、表示面DS(図2参照)に表示される画像を形成する表示動作を実施する表示動作期間(表示期間FLd)と、タッチ検出面TDSへの指などの物体のタッチを検出するタッチ検出動作を実施するタッチ検出動作期間(検出期間FLt)と、を有している。以下、本明細書では、表示動作期間のことを表示期間と記載し、タッチ検出動作期間のことを検出期間と記載する。ただし、例外的に、表示動作期間、タッチ検出動作期間、あるいはタッチ検出期間などの用語を用いる場合もある。
表示装置DSP1は、表示動作とタッチ検出動作とを交互に繰り返す。図7に示すタイムチャートでは、複数の表示期間FLdと複数の検出期間FLtとが、時間軸TLに沿って交互に繰り返し実施されている。表示装置DSP1が表示期間FLdにおける回路動作と検出期間FLtにおける回路動作との切り替えには、種々の方法がある。例えば、図8に示す例では、制御回路部CTCから出力される制御信号に基づいてスイッチ回路部SWGが有するスイッチ素子SWd、スイッチ素子SWpおよびスイッチ素子SWnを動作させることにより実施される。スイッチ素子SWd、スイッチ素子SWpおよびスイッチ素子SWnのそれぞれは、図9に示すようにトランジスタTr2であって、例えば、ゲート電極GEを有する電解トランジスタである。
図9に示すように複数のトランジスタTr2のそれぞれは、ソース電極STおよびドレイン電極DTを有している。表示期間FLd(図7参照)において、共通電極CEとしての検出電極Rxに対して駆動電位を供給するコモン電位供給線VCDLは、スイッチ素子SWdのソース電極STに接続されている。コモン電位供給線VCDLは、表示用の駆動電位供給用のソース配線と読み替えることができる。また、検出期間FLt(図7参照)において、検出電極Rxからの検出信号を伝送する検出信号線DSLは、スイッチ素子SWpのソース電極STに接続されている。検出信号線DSLは、検出信号伝送用のソース配線TSLと読み替えることができる。なお、検出信号線DSLは、検出期間FLtにおいて、選択された検出電極Rxに対して検出部SE1(図8参照)から出力される駆動信号DSpを供給する駆動信号線TSpLと同じ配線が兼用される。このため、駆動信号線TSpLは、駆動信号伝送用のソース配線TSLと読み替えることができる。また、検出期間FLt(図7参照)において、非選択の検出電極Rxに対して検出部SE1から出力されるガード信号DSn(詳細は後述)を供給するガード信号線TSnLは、スイッチ素子SWnのソース電極STに接続されている。ガード信号線TSnLは、ガード信号伝送用のソース配線TSLと読み替えることができる。
制御回路部CTCは、図7に示す表示期間FLdにおいて、図6に示す検査配線GWおよびバッファ回路GBUを介して、走査線駆動回路GDにスタートパルス信号GSP、イネーブル信号ENB、クロック信号GCLなどの制御信号を出力する。また、制御回路部CTCは、図8に示すスイッチ回路部SWGの複数のスイッチ素子SWdのゲート電極GE(図9参照)に、制御信号線CSdL(図9参照)を介して制御信号CSd(図7参照)を出力する。図7に示す表示期間FLdでは、制御信号CSdによりスイッチ素子SWdがオンすることで、共通電極CEに共通電位が供給される。検出期間FLtでは、制御信号CSdによりスイッチ素子SWdがオフすることで、共通電極CEとコモン電位供給線VCDLとが電気的に分離される。
また、制御回路部CTCは、検出期間FLt(図7参照)において、図8に示すスタートパルス信号CSst、クロック信号CScl、あるいはリセット信号(図示は省略)などの制御信号をシフトレジスタ回路SRに出力する。シフトレジスタ回路SRは、スタートパルス信号CSstが入力された後、クロック信号CSclと同期されたタイミングで、順次位相シフトして、スイッチ素子SWpのゲート電極GE(図9参照)に、制御信号線CSpL(図9参照)を介して制御信号CSp(図7参照)を出力する。ゲート電極GEに入力された制御信号CSpにより、スイッチ素子SWpがオンされると、オンされたスイッチ素子SWpに接続されている検出電極Rxは、駆動信号線TSpL(検出信号線DSLでもある)に接続される。これにより、検出電極Rxに駆動信号DSp(図7参照)を供給可能な状態になり、かつ、検出電極Rxから検出部SE1に検出信号を出力可能な状態になる。
また、表示装置DSP1の場合、後述するように検出単位選択方式を採用する。この場合、選択された検出電極と非選択の検出電極Rxとの間に形成される寄生容量を低減することが好ましい。このため、シフトレジスタ回路SRは、検出期間FLt(図7参照)において、スイッチ素子SWnのゲート電極GE(図9参照)に、制御信号線CSnL(図9参照)を介して制御信号CSn(図7参照)を出力する。ゲート電極GEに入力された制御信号CSnにより、スイッチ素子SWnがオンされると、オンされたスイッチ素子SWnに接続されている検出電極Rxは、ガード信号線TSnLに接続される。これにより、非選択の検出電極Rxにガード信号DSn(図7参照)を供給可能な状態になる。
制御回路部CTCはドライバチップDRC1に形成されている。ただし、制御回路部CTCが形成される位置には種々の変形例がある。例えば制御回路部CTCが、図3に示す基板SUB1、フレキシブル配線板FWB1、あるいは検出チップTSC1に形成されていても良い。また、制御回路部CTCは、タッチ検出を制御する制御信号と、図1に示す走査線駆動回路GDを制御する制御信号とを出力する。この場合、ドライバチップDRC1における制御回路部CTCの専有面積を低減できる。ただし、タッチ検出を制御する制御回路部CTCと走査線駆動回路GDを制御する制御信号とが互いに独立して設けられていても良い。
ところで、複数のRxのそれぞれに対してタッチ検出を実施する方法として、複数の検出電極Rxの全てに対して同じタイミングでタッチ検出動作を実施する方法がある。しかし、この場合、多数のRxのそれぞれに対して互いに分離された検出信号線DSLを接続する必要があるので、検出信号線DSLの配線密度が増大する。また、単位面積当たりの配線の密度を向上させる方法として、複数の配線経路が厚さ方向に重なっている場合、各配線経路が伝送する信号の種類や、重なり方によっては、一方の配線経路に流れる電流が他方の配線経路で伝送される信号のノイズ成分として影響する場合がある。これらの課題を解決する方法として、非表示領域NDA(図3参照)における配線密度を低減させることで、複数の信号伝送経路におけるノイズ成分を低減させて、信号伝送の信頼性を向上させることができる。非表示領域NDAにおける配線密度を低減させる観点からは、非表示領域NDAに配置される検出信号線DSLの数は少ない方が良い。
そこで、図8に示す本実施の形態の表示装置DSP1は、検出期間FLt(図7参照)において、複数の検出電極Rxのうち、一つまたは複数個ずつの検出電極Rx(構成電極とも呼ぶ)で構成されるグループ(検出単位、検出ブロック、あるいは構成電極群とも呼ぶ)を順に選択し、選択された検出電極Rxのグループに対してタッチ検出動作を実施する。以下、この方式のことを検出単位選択方式と呼ぶ。図8に示す例では、複数の検出電極Rxのそれぞれは、Y軸方向に沿って配列される四つの検出電極Rxが図7に示す一回の検出期間FLtで検出される検出電極Rxのグループである検出単位を構成する。図8に示す例では、互いに異なるタイミングの検出期間FLtで検出される検出単位RxA、検出単位RxB、検出単位RxC、および検出単位RxDは、X軸方向に沿って配列されている。
また、各検出単位を構成する検出電極Rxのそれぞれは、以下のように表現することもできる。すなわち、複数の検出電極Rxで構成される検出単位RxAは、Y軸方向に沿って配列される、構成電極Rx1A、構成電極Rx2A、構成電極Rx3A、および構成電極Rx4Aを含んでいる。また、複数の検出電極Rxで構成される検出単位RxBは、Y軸方向に沿って配列される構成電極Rx1B、構成電極Rx2B、構成電極Rx3B、および構成電極Rx4Bを含んでいる。また、複数の検出電極Rxで構成される検出単位RxCは、X軸方向に沿って配列される構成電極Rx1C、構成電極Rx2C、構成電極Rx3C、および構成電極Rx4Cを含んでいる。また、複数の検出電極Rxで構成される検出単位RxDは、Y軸方向に沿って配列される構成電極Rx1D、構成電極Rx2D、構成電極Rx3D、および構成電極Rx4Dを含んでいる。
検出対象になる検出電極Rxは、複数のスイッチ素子SWpのうちの一部を選択的にオンさせることにより選択される。例えば、図7に示すように、スイッチ素子SWpAにはシフトレジスタ回路SRA(図10参照)から制御信号CSpAが、スイッチ素子SWpBにはシフトレジスタ回路SRB(図10参照)から制御信号CSpBが、スイッチ素子SWpCにはシフトレジスタ回路SRC(図10参照)から制御信号CSpCが、スイッチ素子SWpDにはシフトレジスタ回路SRD(図10参照)から制御信号CSpDが、順次出力される。制御信号CSpは、複数の検出期間FLtのうちの一部の期間において、ハイサイドの電位を供給するパルス信号であって、ハイサイドの電位が供給されている期間中に、例えばスイッチ素子SWp(図9参照)がオンされる。図7に示す例では、検出期間FLtAには、スイッチ素子SWpA(図10参照)がオンになり、スイッチ素子SWpB、SWpC、およびSWpDはオフになる。同様に、検出期間FLtBには、スイッチ素子SWpB(図10参照)がオンになり、スイッチ素子SWpA、SWpC、およびSWpDはオフになる。検出期間FLtCおよびFLtDにおけるオンオフ動作も同様である。
また、表示装置DSP1の検出部SE1は、図7に示す検出期間FLtにおいて、選択されない(言い換えれば非選択の)検出電極Rx(図8参照)に対して、駆動信号DSpと同じ波形のガード信号DSnを供給する。検出単位選択方式を適用する場合、選択された検出電極Rxに駆動電位が供給されると、選択されなかった検出電極Rxと選択された検出電極Rxとの間に電位差が生じ、寄生容量が発生する場合がある。しかし、非選択の検出電極Rxに対して、駆動信号DSpと同じ波形のガード信号DSnを入力すれば、寄生容量の影響を低減できる。
ガード信号DSnは、スイッチ素子SWn(図8参照)を経由して非選択の検出電極Rxに対して選択的に供給される。スイッチ素子SWnのオンオフ動作は、シフトレジスタ回路SR(図8参照)が出力する制御信号CSn(図7参照)により制御される。スイッチ素子SWnがオンされると、オンされたスイッチ素子SWnに接続されている検出電極Rxは、ガード信号線TSnL(図8参照)に接続される。これにより、検出電極Rxにガード信号DSnを供給可能な状態になる。例えば、図7に示すように、スイッチ素子SWnAには、シフトレジスタ回路SRA(図10参照)から制御信号CSnAが、スイッチ素子SWnBにはシフトレジスタ回路SRB(図10参照)から制御信号CSnBが、スイッチ素子SWnCにはシフトレジスタ回路SRC(図10参照)から制御信号CSnCが、スイッチ素子SWnDにはシフトレジスタ回路SRD(図10参照)から制御信号CSnDが、それぞれ出力される。制御信号CSnは、複数の検出期間FLtのうちの一部の期間において、ハイサイドの電位を供給するパルス信号であって、ハイサイドの電位が供給されている期間中に、例えばスイッチ素子SWn(図9参照)がオンされる。図7に示す例では、検出期間FLtAには、スイッチ素子SWnA(図10参照)がオフになり、スイッチ素子SWnB、SWnC、およびSWnDはオンになる。同様に、検出期間FLtBには、スイッチ素子SWnB(図10参照)がオフになり、スイッチ素子SWnA、SWnC、およびSWnDはオンになる。検出期間FLtCおよびFLtDにおけるオンオフ動作も同様である。
また、複数のスイッチ素子SWpと複数のスイッチ素子SWnのうち、同じ検出電極Rxに接続されているものは、一方がオンされている時に他方がオフされる関係になっている。例えば、図10に示すようにスイッチ素子SWpAがオンになっている時は、スイッチ素子SWpBがオフになっている。またスイッチ素子SWpBがオフになっている時は、スイッチ素子SWnBはオフになっている。スイッチ素子SWpCとスイッチ素子SWnCの関係、およびスイッチ素子SWpDとスイッチ素子SWnDの関係も上記と同様である。同じ検出電極Rxに接続される一対のスイッチ素子SWpおよびスイッチ素子SWpのうち、一方をオンして他方をオフさせることにより、選択された検出電極Rxには駆動信号DSp(図7参照)が、非選択の検出電極Rxにはガード信号DSn(図7参照)がそれぞれ供給される。
図8に示す表示装置DSP1の場合、検出期間FLtD(図7参照)で検出単位RxDに属する検出電極Rxに対するタッチ検出動作が完了すると、全ての検出電極Rxに対するタッチ検出動作が完了する。検出期間FLtA〜検出期間FLtDまでの間に、タッチが検出された検出電極Rxがある場合、タッチ検出面TDS(図2参照)において、タッチが検出された検出電極Rxの位置の座標を算出し、座標データが外部回路に出力される。図示しない外部回路は、取得した座標データに基づいて表示領域DAの画像を変更する。位置座標の算出および座標データの出力は、例えば図8に示す検出部SE1に含まれる回路(例えば、演算処理回路などのデータ処理回路)が行っても良い。ただし、上記データ処理回路が形成される場所は、検出部SE1には限定されない。例えば、基板SUB1上にデータ処理回路が形成されていても良いし、ドライバチップDRC1内に形成されていても良い。また、上記データ処理回路がフレキシブル配線板FWB1に形成されていても良いし、表示パネルPNL1とは離れた場所に形成され、フレキシブル配線板FWB1に接続されていても良い。
また、検出期間FLtA〜検出期間FLtDまでの間に、タッチが検出された検出電極Rxがない場合、外部回路に座標データは出力されない。あるいは、上記したデータ処理回路が、タッチが検出された検出電極Rxがない事を意味する信号を外部回路に出力しても良い。表示装置DSP1は、タッチが検出された検出電極Rxの有無によらず、図7に示す検出期間FLtA〜検出期間FLtDまでのタッチ検出動作のサイクルを繰り返し実施する。これにより、タッチの有無を継続的に監視することができる。
本実施の形態の表示装置DSP1において適用される検出単位選択方式の場合、検出部SE1に接続される検出信号線DSLの本数を低減させることができる。例えば、図8に示す例では、16個の検出電極Rxの全てに対して同じタイミングでタッチ検出動作を実施する場合、検出信号線DSLの数は16本必要になる。しかし、図8に示すように4個ずつの検出電極Rxで構成される検出単位RxA、RxB、RxCおよび検出単位RxDを順に選択すれば、検出信号線DSLの数は4本で良い。なお、図8に示す例では、スイッチ回路部SWGには、非選択の検出電極Rxに対して容量性ノイズの発生を抑制するガード信号DSn(図7参照)を供給するガード信号線TSnLが接続されている。このため、検出部SE1には、4本の検出信号線DSLを含む8本の配線が接続されている。
また、図3および図8に示すように、スイッチ回路部SWGは、ドライバチップDRC1の外部にある。このため、スイッチ回路部SWGがドライバチップDRC1の内部にある場合と比較して、検出信号線DSLおよびガード信号線TSnLの数を低減できる。言い換えれば、表示装置DSP1は、スイッチ回路部SWGがドライバチップDRC1の外部にあるので、ドライバチップDRC1が搭載された領域DRA周辺における配線密度を低減できる。
また、図8に示すように、複数の駆動信号線TSpL(検出信号線DSL)および複数のガード信号線TSnLを含む複数のソース配線TSLのそれぞれは、ドライバチップDRC1が配置された領域DRAを経由せずに、フレキシブル配線板FWB1に接続されている。図8に示す表示装置DSP1の場合、複数のソース配線TSLのそれぞれは、X軸方向において、領域DRAの中心よりもX1側に集約して配置されている。また、検出部SE1は、X軸方向において、フレキシブル配線板FWB1の中心よりもX1側にある。これにより、フレキシブル配線板FWB1において、検出部SE1に接続するまでの配線経路距離を短くすることができる。なお、表示装置DSP1では、複数のソース配線TSLおよび検出部SE1がX1側に寄っている例を示したが、変形例として複数のソース配線TSLおよび検出部SE1がX2側に寄っていても良い。また、別の変形例として複数のソース配線TSLのうちの一部が、領域DRAの中心よりもX2側に配置されていても良い。ただしその場合、複数のソース配線TSLのうちの一部は、フレキシブル配線板FWB1において、ドライバチップDRC1に供給される駆動信号やクロック信号などの制御信号の供給経路を跨ぐように配置される。例えば、図5に示すフレキシブル配線板FWB1の配線FWには、ドライバチップDRC1に供給される駆動信号やクロック信号などの制御信号が供給される。ソース配線TSLと配線FWとが交差すると、相互にノイズ影響が生じる場合がある。例えば、クロック信号の供給経路とソース配線TSLとが交差すると、クロック信号にノイズ影響が生じる懸念がある。このため、ノイズ発生を抑制する観点からは、複数のソース配線TSLのそれぞれが、領域DRAの中心よりもX1側(またはX2側)に集約して配置されていることが好ましい。
<非表示領域の配線レイアウト>
次に、図1および図3に示す非表示領域NDAにおける配線レイアウトについて説明する。図11は、図1に示すドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。図21は、図11に対する検討例である表示装置の平面図である。図12は、図11に示す回路レイアウトのうち、検査用の端子および保護回路周辺の拡大平面図である。図13は、図12に示す検出端子および保護回路周辺の拡大断面図である。図14は、図11および図12に示す保護回路の構成例を示す等価回路図である。なお、図11および図21では、図8に示す複数の駆動信号線TSpL(検出信号線DSLを兼ねる)および複数のガード信号線TSnLを含む配線群をソース配線TSLとしてハッチングを付して示している。
表示装置は、装置全体における表示領域DA(図1参照)の面積占有率が大きい方が好まれる傾向がある。このため、表示領域DAの周囲にある非表示領域NDA(図1参照)の幅(面積)はできる限り小さいことが好ましい。図1に示す非表示領域NDAのうち、もっとも幅が大きいのは、制御回路が接続される領域DRAがある非表示領域NDA1である。例えば、Y軸方向において、Y1側と表示領域DAとの間の非表示領域NDA1の幅(Y軸方向の長さ)は、Y2側と表示領域DAとの間の非表示領域NDA2の幅より広い。また、Y1側と表示領域DAとの間の非表示領域NDA1の幅(Y軸方向の長さ)は、X軸方向において、走査線駆動回路GDが配置されている領域の幅(X軸方向の長さ)より広い。
また、非表示領域NDA1のうち、領域DRAの幅(Y軸方向の長さ)は、ドライバチップDRC1のサイズ等により規定される。このため、非表示領域NDA1の幅を低減させるためには、領域DRAと表示領域DAの間における回路のレイアウトを効率化する必要がある。そこで、本願発明者は、表示装置DSP1において、領域DRAと表示領域DAの間における回路のレイアウトを効率化する技術について検討した。例えば、本願発明者は、図11に示す検査用の端子TPD、および検査用の端子TPDに接続される保護回路PCのレイアウトの効率化について検討した。
図12に示すように、表示装置DSP1は、複数の端子(第2端子)TPDを備えている。端子TPDは、表示装置DSP1の製造工程中、あるいは、表示装置DSP1が完成した後において、表示装置DSP1が備える各種の回路の電気的な試験を行う試験工程において利用する検査端子である。図11に示すように、端子TPDは、走査線駆動回路GDを制御する検査配線GWに接続されている。これにより、端子TPDを介して走査線駆動回路GDの電気的試験を行うことができる。
また、図13に示すように、端子TPDは、基板SUB1の上に形成され、かつ、基板SUB2から露出している。これにより、基板SUB1と基板SUB2とを重ね合わせた状態で検査が実施できる。
端子TPDのように、基板SUB2から露出した状態の端子が、表示装置DSP1の内部回路と接続されている場合、内部回路に対する静電気放電(ESD:Electro-Static Discharge)の対策を考慮することが好ましい。このため、図12に示す複数の端子TPDのそれぞれと、表示装置DSP1の内部回路(例えば走査線駆動回路GD)と、の間に保護回路(第1回路)PCが接続されている。
保護回路PCは、静電気放電等に起因して外部から印加されたサージ電流を、外部にバイパスして放出することで、内部回路を破壊や誤動作から保護するバイパス回路である。図14に示す例では、保護回路PCは、トランジスタTr3および抵抗RES1を有する。詳しくは、抵抗RES1は、端子TPDに接続される配線TWと内部回路DSCとの間に接続されている。また、配線TWと基準電位GNDが供給される配線GDWの間、および配線TWと電源電位VDが供給される配線VDWとの間には、それぞれトランジスタTr3が接続されている。図14に示す例の場合、端子TPDに印加されたサージ電流は、トランジスタTr3を介して端子GPDまたは端子VPDに放出される。これにより、内部回路DSCにサージ電流が流れ込むことを抑制し、内部回路DSCの破壊や誤動作を抑制することができる。
なお、図14は、保護回路PCの一構成例を示したものであり、保護回路PCの構造には種々の変形例がある。例えば、図14に示すトランジスタTr3の代わりに、図示しないダイオードが端子TPDに接続されていても良い。また、抵抗RES1やトランジスタTr3(またはダイオード)の数や接続位置は、図14に示す例の他、種々の変形例がある。例えば、印加されるサージ電圧の電位が既知である場合には、図14に示す二つのトランジスタTr3のうちのいずれか一方のみが、端子TPDに接続されていても良い。また、一つの端子TPDに3個以上のトランジスタTr3が接続されていても良い。
また、図11に示すように、基板SUB1の非表示領域NDA1は、基板SUB2に覆われた領域NDA3と、基板SUB2から露出している領域NDA4と、を有する。保護回路PCは領域NDA3に配置されている。言い換えれば、図13に示すように、保護回路PCは、基板SUB1と基板SUB2との間にある。これにより、保護回路PC自身に直接的に静電気放電が印加されることを抑制できる。しかし、保護回路PCが領域NDA3に配置されていることは、非表示領域NDA1の幅を狭くする観点からは不利に作用する。すなわち、領域NDA4の幅(Y軸方向の長さ)は、主に、領域DRAの幅(Y軸方向の長さ)と、フレキシブル配線板FWB1に接続される端子PD3(図5参照)の幅(Y軸方向の長さ)と、により規定される。このため、領域NDA4の幅は、端子TPDの有無に関係なく、ドライバチップDRC1のサイズに応じてほぼ固定値になる。言い換えれば、非表示領域NDA1の幅の広狭は、主として領域NDA3の幅により規定される。したがって、非表示領域NDA1の幅を狭くするためには、回路レイアウトを効率化することにより、主として領域NDA3の幅を狭くする必要がある。
検査用の端子TPDおよび保護回路PCを備える表示装置の場合、保護回路PCのレイアウトによっては、非表示領域NDAの面積が増大する原因になる。例えば、図21に検討例として示す表示装置DSR1の場合、X軸方向において、領域DRAの中心よりもX1側、および領域DRAの中心よりもX2側のそれぞれに、端子TPDおよび保護回路PCがある。また、領域DRAの中心よりもX1側には、検出部SE1(図1参照)に接続されるソース配線TSLの群がある。この場合、図21に示すX軸方向の中心よりもX1側の領域では、保護回路PCおよびソース配線TSLを互いに重ならないように配置するスペースを確保するために、領域NDA3の幅(Y軸方向の長さ)が広くなっている。一方、ソース配線TSLが無いX2側には、領域NDA3の幅が広くなっていることに起因して、配線が配置されていない領域NWAが存在する。領域NWAは空き領域なので、X軸方向の中心よりもX2側の領域では、X1側の領域と比較して回路の面積効率が低下している。このように、表示装置DSR1の場合、回路の面積効率が低下することに起因して非表示領域NDA内の面積が増大する。
ここで、図11に示す表示装置DSP1は、図21に示す表示装置DSR1と比較して、領域NDA3の幅(すなわち、非表示領域NDA1の幅)が狭い。詳しくは、ソース配線TSLは、領域(第1領域)DRAのX軸方向(第1方向)の中心よりもX1側(第1側)にあり、端子(第2端子)TPDおよび保護回路PCは、領域DRAのX軸方向の中心よりもX2側にある。なお、ソース配線TSLの一部分が、領域DRAのX軸方向の中心よりもX2側まで延びている場合もあるが、少なくとも領域DRAのX軸方向に沿った延長線上では、ソース配線TSLは、領域DRAのX軸方向の中心よりもX1側にある。このため、表示装置DSP1には、図21に示すような大面積の領域NWAが無く、非表示領域NDA1に配置される回路の面積効率が良い。この結果、表示装置DSP1は、表示装置DSR1と比較して領域NDA3の幅を狭くできる。
表示装置DSP1の構成は、以下のように表現することもできる。すなわち、領域(第1領域)DRAのX軸方向(第1方向)の中心よりもX1側(第1側)には、信号線SLがあり、かつ、保護回路PC(および端子TPD)が無い。また、領域(第1領域)DRAのX軸方向(第1方向)の中心よりもX2側(第2側)には、保護回路PC(および端子TPD)があり、かつ、ソース配線TSLが無い。このように、領域DRAのX軸方向の中心を基準として、ソース配線TSLおよび保護回路PCが互いに反対側に配置されている場合、領域NDA3における回路のスペース効率が向上する。
ところで、表示装置DSP1は、X軸方向において、一方の側であるX1側、および他方の側であるX2側の両方に走査線駆動回路GDを有している。言い換えれば表示装置DSP1の走査線駆動回路GDは、X軸方向において、表示領域DAのX1側にある走査線駆動回路GD1と、表示領域DAのX2側にある走査線駆動回路GD2とを含んでいる。このため、図11のように複数の端子TPDを一か所に集約する場合には、端子TPDと複数の走査線駆動回路GDのそれぞれを接続する検査配線GWが必要である。表示装置DSP1の場合、端子TPDは、領域DRAのX2側に配置されている。このため、検査配線GWは、平面視において、領域DRAと重なる部分(第1部分)GW1を有し、走査線駆動回路GD1は、検査配線GWの部分GW1を介して保護回路PCに接続されている。なお、図11では、見易さのため、領域DRAと重なる位置に一本の検査配線GWの部分GW1(図11において一点鎖線で示す部分)を示している。しかし、検査配線GWの数は一本には限定されず、例えば図5に示すように複数本の検査配線GWが配置されていても良い。領域DRAに複数本の検査配線GWがあれば、領域DRAを経由して伝送される信号の種類を増やすことができる。
検査配線GWの部分GW1は、領域DRAをX軸方向に沿って横切っている。また、図5に示すように、部分GW1は、Z軸方向において、ドライバチップDRC1と基板SUB1との間にある。Z軸方向とは、図11に示すX軸およびY軸を含むXY平面に対して垂直な方向である。また、図5に示すように、端子PD1のY2側には、多数の信号用接続配線SCLが配置されている。また、端子PD2と端子PD3の間には、フレキシブル配線板FWB1とドライバチップDRC1とを接続する、配線FDWが配置されている。このため、図5に示す例では、検査配線GWの部分GW1は、端子PD1と端子PD2の間にある。端子PD1と端子PD2の間に検査配線GWが配置されている場合、検査配線GWと他の配線とが交差する箇所を低減できる。このため、検査配線GWに対するノイズ影響を低減できる。
また、図11に示すように、表示装置DSP1は、検査配線GWの部分GW1と走査線駆動回路GD1との間に接続されるバッファ回路(第1バッファ回路)GBU1と、保護回路PCと走査線駆動回路GD2との間に接続されるバッファ回路(第2バッファ回路)GBU2と、備える。バッファ回路GBUは、上記したように、走査線駆動回路GDに供給される信号を中継する回路であって、波形を修正する機能を有する。このため、図11に示すように、バッファ回路GBU1とバッファ回路GBU2とをそれぞれ設けることにより、複数の走査線駆動回路GDのそれぞれの近くにバッファ回路GBUを配置することができる。この結果、走査線駆動回路GDに伝送される信号の波形品質を向上させることができる。
ただし、本実施の形態に対する変形例として、バッファ回路GBU1およびバッファ回路GBU2のうちのいずれか一つが設けられていても良い。あるいは、制御回路部CTC(図1参照)から走査線駆動回路GDに伝送される信号の波形品質の低下が小さい場合には、バッファ回路GBUが設けられていなくても良い。
また、平面視において、検査配線GWは、複数の信号用接続配線(映像線)SCLのそれぞれと重なっていない。このため、検査配線GWと複数の信号用接続配線SCL(図1参照)とが、相互にノイズ影響を及ぼすことを抑制できる。また、検査配線GWは、複数の信号用接続配線SCLと重なっていないので、図2に示す複数の配線層WL1、WL2、およびWL3のうち、同じ配線層に検査配線GWと信号用接続配線SCLとを形成することができる。本実施の形態では、検査配線GWおよび信号用接続配線SCLは、それぞれ配線層WL2に形成されている。配線層WL2は、トランジスタの半導体層形成工程の後に形成されるため、当該形成工程の高い温度を考慮する必要がない。よって、材料選択の幅が広く、配線層WL1と比較して、比抵抗を低減させ易い。本実施の形態では、検査配線GWおよび信号用接続配線SCLが、それぞれ配線層WL2に形成されているので、各配線の比抵抗を低減させることができる。
なお、図11に示すスイッチ回路部SWGのうちの一部分(例えば図9に示すトランジスタTr2のソース電極STなど)は、図2に示す配線層WL2に形成されている。このため、スイッチ回路部SWGが配置される領域においては、信号用接続配線SCLは、主に配線層WL1に配置されている。これにより、スイッチ回路部SWGと信号用接続配線SCLとを交差させることができる。言い換えれば、表示装置DSP1の映像信号線のそれぞれは、表示領域DA(図1参照)と重なる位置にある第1配線部(信号線SL)と、スイッチ回路部SWSを介して信号線SLに接続され、スイッチ回路部SWGと重なる位置にある第2配線部(信号用接続配線SCL)と、第2配線部とドライバチップDRC1の間にある第3配線部(信号用接続配線SCL)と、を含んでいる。上記第2配線部と第3配線部のうち、第2配線部は図2に示す配線層WL1に形成され、第3配線部は図2に示す配線層WL2に形成されている。この場合、検査配線GW(図11参照)が少なくとも第2配線部と重なっていなければ、検査配線GWを配線層WL2に形成することが可能である。
また、図11に示すように、検査配線GWは、ソース配線TSLと交差する。このため、ソース配線TSLが図2に示す配線層WL2に形成されている場合には、検査配線GWのうち、少なくともソース配線TSLと交差する部分は、配線層WL3(図2参照)に形成されている。
<変形例>
次に、図11に示す表示装置DSP1の変形例について説明する。なお、以下の説明では、図11に示す表示装置DSP1との相違点を中心に説明し、表示装置DSP1と共通する構成については、重複説明は省略する。図15は、図11に対する変形例である表示装置のドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。また、図16は、図11に対する他の変形例である表示装置のドライバチップ周辺における回路レイアウトの概要を模式的に示す平面図である。
図11に示す表示装置DSP1の場合、走査線駆動回路GD1と保護回路PCとを接続する検査配線GWは、領域DRAを経由するルート(部分GW1)のみである。言い換えれば、表示装置DSP1の場合、走査線駆動回路GD1と保護回路PCとを接続する複数の検査配線GWの全ては、領域DRAを経由する。一方、図15に示す表示装置DSP2の場合、検査配線GWは、領域DRAを経由するルートに加え、表示領域DAのY2側を経由するルート(図15に二点鎖線で示す部分GW2)を含んでいる。詳しくは、X軸方向(第1方向)に交差するY軸方向(第2方向)において、一方側をY1側(第3側)、他方側をY2側(第4側)とした場合に、領域(第1領域)DRAは、表示領域DAよりもY1側に位置する。検査配線GWは、表示領域DAよりもY2側に位置する部分(第2部分)GW2を有する。走査線駆動回路GD1は、検査配線GWの部分GW2を介して保護回路PCに接続されている。
図11に示す表示装置DSP1の場合、端子TPDに接続される検査配線GWの配線本数を多くすると、多数の配線の配置スペースを確保する必要があるのでY軸方向における領域DRAの幅が増大する。また、領域DRAに搭載されるドライバチップDRC1の平面形状は、領域DRAの外形寸法に対応するので、ドライバチップDRC1の汎用性を向上させる観点からは、領域DRAの外形寸法は標準化されていることが好ましい。図15に示す表示装置DSP2のように、検査配線GWに表示領域DAよりもY2側の領域にある部分GW2を有している場合、検査配線GWの配線本数を増やし、かつ、Y軸方向における領域DRAの幅の増大を抑制できる。
また、図15では、検査配線GWに部分GW1および部分GW2の両方が含まれる変形例を示しているが、他の変形例もある。例えば、図16示す表示装置DSP3の場合、走査線駆動回路GD1と保護回路PCとを接続する複数の検査配線GWの全てが、表示領域DAよりY2側の部分GW2を経由する。表示装置DSP3の場合、図15に示す部分GW1が設けられていなくても良い。また、表示装置DSP3の場合、図15に示すバッファ回路GBU1が設けられていない。ただし、部分GW2を経由するルートは、図15に示す部分GW1を経由するルートと比較して配線経路距離が長いので、表示領域DAのY2側に、一つ以上のバッファ回路GBU3を設けることが好ましい。これにより、走査線駆動回路GD1に伝送される制御信号の波形が鈍くなることを抑制できる。
ところで、図15に示す表示装置DSP2のように、検査配線GWに部分GW1と部分GW2とが含まれている場合、検査配線GWで伝送される制御信号の種類に応じて、どちらのルートを経由させた方が好ましいかが異なる。図15において、保護回路PCから走査線駆動回路GD1までの経路距離に着目すると、部分GW1を経由するルートは部分GW2を経由するルートよりも走査線駆動回路GD1までの経路距離が短い。このため、配線経路距離が長くなることにより、信号品質が低下し易い制御信号は、部分GW1を経由することが好ましい。図16に示す表示装置DSP3のように、表示領域DAのY2側に一つ以上のバッファ回路GBU3を設けることで、信号品質の低下を抑制できる。しかし、この場合、バッファ回路GBU3を設けるスペースを確保する必要があるので、非表示領域NDA2の幅が広くなる。
上記した信号品質が低下し易い制御信号として、例えば、交流信号を例示することができる。交流信号の場合、伝送距離が長くなると時定数の影響等により信号波形が鈍くなる。このため、表示装置DSP2では、相対的に信号波形が鈍くなり難い検査配線GWの部分GW1には、交流信号が優先的に供給されている。言い換えれば、検査配線GWにより伝送される複数種類の制御信号のうち、交流信号は、部分GW1を経由する。これにより、交流信号の伝送距離を短くすることができるので、交流信号の信号品質の低下を抑制できる。
一方、直流信号の場合、伝送距離が長くなっても時定数の影響を受け難いので、交流信号と比較して信号品質が低下し難い。このため、表示装置DSP2では、検査配線GWの部分GW2には、直流信号が供給されている。言い換えれば、検査配線GWにより伝送される複数種類の制御信号のうち、直流信号は、部分GW2を経由する。これにより、制御信号の信号品質の低下を抑制し、かつ、Y軸方向における領域DRAの幅の増大を抑制できる。
次に、図15に示す部分GW1に供給される信号の種類と、部分GW2に供給される信号の種類について詳しく説明する。図17は、図15に示す保護回路に接続される検査配線に供給される制御信号の信号波形の例を示す説明図である。図17に示す複数の制御信号のうち、イネーブル信号(走査信号)ENBは、ハイレベルの電位とロウレベルの電位とが交互に繰り返される交流矩形波信号である。図6に示す走査信号Gsiは、走査線スイッチ回路GSWがオンオフ制御により、選択的に出力されるイネーブル信号ENBにより生成されるパルス信号である。つまり、イネーブル信号ENBは、走査線GLに供給される走査信号である。このため、イネーブル信号ENBの波形が鈍くなれば、走査信号Gsiの波形が鈍くなる。したがって、検査配線GW(図15参照)に供給される複数の制御信号のうち、イネーブル信号ENBは、図15に示す部分GW1に供給されることが好ましい。なお、図17には、1/2波長の位相差を持つ二種類のイネーブル信号ENBを示している。
また、図17に示す複数の制御信号のうち、クロック信号GCLは、ハイレベルの電位とロウレベルの電位とが交互に繰り返される交流矩形波信号である。クロック信号GCLは、図6に示すシフトレジスタ回路GSRに接続され、走査線スイッチ回路GSWのオンオフ動作のタイミングを制御する制御信号である。このため、検査配線GW(図15参照)に供給される複数の制御信号のうち、クロック信号GCLは、図15に示す部分GW1に供給されることが好ましい。なお、図17には、1/2波長の位相差を持つ二種類のクロック信号GCLを示している。
一方、図17に示す複数の制御信号のうち、走査方向制御信号GDSは、固定電位が供給される直流信号である。走査方向制御信号GDSは、図6に示す複数の走査線GLに対する走査方向を制御する信号である。例えば、走査方向制御信号GDSとして第1電位が供給されている時は、図6に示す走査線GL1、GL2、・・・GLnの順に走査信号Gsiが供給される。また、走査方向制御信号GDSとして第2電位が供給されている時は、図6に示す走査線GLn、・・・GL2、GL1の順に走査信号Gsiが供給される。なお、図17に示すように走査線GL1には走査信号Gsi1が、走査線GL2には走査信号Gsi2が、走査線GLnには走査信号Gsinがそれぞれ供給される。このように、走査方向制御信号GDSは直流信号なので、伝送距離が長くなっても信号品質が低下し難いので、図15に示す部分GW2に供給されることが好ましい。
また、図17に示すリセット信号GRSおよびスタートパルス信号GSPは、ハイレベルの電位が供給される期間とロウレベルの電位が供給される期間を含む矩形波信号である。スタートパルス信号GSPは、走査線スイッチ回路GSWの走査を開始する為のトリガーになるパルス信号である。また、リセット信号GRSは、画像表示時に高電圧、画像非表示時に低電圧になるパルス信号であり、低電圧に下がる際に各駆動回路の全ノードを特定の電位にリセットするための信号である。リセット信号GRSおよびスタートパルス信号GSPのようなパルス信号の場合、電圧レベル(電位レベル)が切り替わるタイミングでは交流信号として考えることもできる。しかし、イネーブル信号ENBやクロック信号GCLのように、異なる電位が交互に繰り返されない。このため、伝送距離が長くなることによる信号品質低下の影響は、リセット信号GRSおよびスタートパルス信号GSPの場合は、イネーブル信号ENBやクロック信号GCLの場合と比較して小さい。上記理由により、リセット信号GRSおよびスタートパルス信号GSPは、図15に示す領域DRAのスペースに余裕がある場合には、部分GW1に供給されることが好ましい。ただし、イネーブル信号ENBやクロック信号GCLを優先的に部分GW1に供給した結果、領域DRAのスペースが不足する場合には、リセット信号GRSおよびスタートパルス信号GSPは、部分GW2に供給されていても良い。
上記の通り、信号品質が低下しやすい交流信号が部分GW1に供給されている場合、図15に示すように、走査線駆動回路GD1に制御信号を供給するバッファ回路(第1バッファ回路)GBU1は、部分GW1と走査線駆動回路GD1との間にあることが好ましい。バッファ回路GBU1により交流信号の波形が修正されるので、走査線駆動回路GD1に伝送される交流信号の信号波形の品質を向上させることができる。また、走査線駆動回路GD2に制御信号を供給するバッファ回路(第2バッファ回路)GBU2は、保護回路PCと走査線駆動回路GD2との間にあることが好ましい。一方、部分GW2を経由して走査線駆動回路GD1に供給される制御信号は、伝送距離が長くなることによる信号品質低下の影響が小さい制御信号である。このため、部分GW2を経由するルートでは、走査線駆動回路GD1と走査線駆動回路GD1との間にバッファ回路GBUが無い。詳しくは、表示装置DSP3は、表示領域DAよりもY2側の非表示領域NDA2には、バッファ回路が設けられていない。この場合、非表示領域NDA2の幅(Y軸方向の長さ)を狭くできる。
ただし、図15に対する変形例として、例えば図18に示す表示装置DSP4のように、表示領域DAよりもY2側の非表示領域NDA2において、走査線駆動回路GD1と走査線駆動回路GD2との間に一つまたは複数のバッファ回路GBU3が配置されていても良い。この場合、バッファ回路GBU3により制御信号の波形が修正されるので、制御信号の伝送距離が長くても、信号波形品質の低下を抑制できる。したがって、例えば、部分GW2に図17に示すイネーブル信号ENBやクロック信号GCLなどの交流矩形波信号が供給される場合でも、信号波形が鈍くなることを抑制できる。しかし、図18に示すように、非表示領域NDA2にバッファ回路GBU3を配置する場合には、図15に示す表示装置DSP3と比較して非表示領域NDA2の幅(Y軸方向における長さ)が広くなる。したがって、非表示領域NDA2の幅を狭くする観点からは、図15に示す表示装置DSP3の方が好ましい。
次に、保護回路PCを介して端子TPDに接続される検査配線GWに供給される複数の信号のうち、上記以外の信号について説明する。まず、図11、図15、および図18に示すように、バッファ回路GBUには、走査線駆動回路GDに電源電位を供給する電源配線PLが接続されている。図6を用いて説明したように、電源配線PLには、電位VDHが供給される配線PLH、および電位VDHより低い電位が供給される配線PLLが含まれる。バッファ回路GBUでは、電位VDHおよび電位VDLの値に基づいて、イネーブル信号ENBの波形を修正する。したがって、検査用の端子TPDにより走査線駆動回路GDに関する電気的試験を行う場合、図11、図15、および図18に示すように、電源配線PLは、保護回路PCを介して端子TPDに接続されている。
また、電位VDHおよび電位VDLは、固定電位ではあるが、走査線駆動回路GDに供給される制御信号のうちの一つとして考えることができる。ただし、図11、図15、および図18に示す例では、電源配線PLは、検査配線GWの部分GW1や部分GW2(図15および図18参照)を経由せず、図1に示すように、ドライバチップ(半導体チップ)DRC1の外部にあるフレキシブル配線板(配線部)FWB1を経由して走査線駆動回路GDに接続されている。図1に示すフレキシブル配線板FWB1にある電源回路PSCには、整流後の電圧変動を抑制する平滑コンデンサなどの電圧安定化回路VSC(図6参照)が含まれる。このため、電位VDHおよび電位VDLを安定化させる観点からは、電源配線PLは、検査配線GWの部分GW1や部分GW2を経由せず、フレキシブル配線板FWB1を経由して検査用の端子TPDに接続されている。
また、上記では、検査配線GW(図14に示す配線TW)に供給される複数の信号として、主に走査線駆動回路GDに供給される制御信号を中心に説明した。しかし、保護回路PCおよび端子TPDに他の制御信号が供給される検査配線GWが接続されていても良い。例えば、端子TPDを利用してタッチ検出用の回路の電気的試験を行う場合、図14に示す配線TWに供給される信号には、図8に示すスタートパルス信号CSstおよびクロック信号CSclが含まれている場合もある。この場合、図8に示す制御回路部CTCは、検査配線GW(図11参照)、および保護回路PC(図12参照)を介して端子TPDと接続される。
また、端子TPDを利用して、図1に示す信号線駆動回路SDに接続された回路の電気的試験を行う場合、図14に示す配線TWに供給される信号には、図3に示す映像信号Spicが含まれている場合もある。信号線駆動回路SDに接続された回路の電気的試験を行う場合、信号線駆動回路SDは、検査配線GW(図11参照)、および保護回路PC(図12参照)を介して端子TPDと接続される。
また、図11、図15、図16、および図18では、表示領域DAのX1側およびX2側の両側に走査線駆動回路GDがある実施態様について説明した。しかし、図19に示す表示装置DSP5のように、表示領域DAのX1側およびX2側のうちのいずれか一方(図19ではX2側)にのみ走査線駆動回路GDが配置されていても良い。この場合、図11に示す走査線駆動回路GD1が無いので、部分GW1、バッファ回路GBU1および電源配線PLも不要である。表示装置DSP5の場合も、ソース配線TSLは、領域(第1領域)DRAのX軸方向(第1方向)の中心よりもX1側(第1側)にあり、端子(第2端子)TPDおよび保護回路PCは、領域DRAのX軸方向の中心よりもX2側にある。この点は図11に示す表示装置DSP1と同様である。
図20は、図8に対する変形例である表示装置のタッチ検出用の回路に接続される配線レイアウトの例を示す平面図である。図8では、同じタイミングで選択される検出電極RxがY軸方向に沿って配列されている表示装置DSP1について説明した。しかし、同じタイミングで選択される検出電極Rxの配列方向には、種々の変形例がある。例えば、図20に示す表示装置DSP6の場合、同じタイミングで選択される一つの検出単位に属する検出電極RxがY軸方向に沿って配列されている。図20では、ハッチングを付して示すように、検出単位RxBに属する構成電極Rx1B、Rx2B、Rx3B、およびRx4Bが選択された状態を示している。表示装置DSP6の場合、複数のソース配線TSLのそれぞれの一部分が、信号用接続配線SCLと交差している点で、図8に示す表示装置DSP1と相違する。ただし、X軸方向において、領域DRAの延長線上の領域では、複数のソース配線TSLのそれぞれは、領域DRAよりもX2側の領域にあり、領域DRAよりもX1側の領域には無い。この点は、図8に示す表示装置DSP1と同様である。したがって、表示装置DSP6の場合にも、図11、図15、図16、図18、および図19を用いて説明した配線レイアウトを適用できる。
また、図11に示す例では、スイッチ回路部SWS、スイッチ素子SWp、SWnおよびSWdのそれぞれが、Y軸方向に沿ってY1側からY2側に向かって互い隣り合って配置されている。しかし、スイッチ回路部SWS、およびスイッチ回路部SWG(図8参照)のレイアウトには種々の変形例がある。例えば、図8に示すコモン電位供給線VCDLは、表示期間FLd(図7参照)に図8に示す複数の共通電極CEに対して共通電圧を供給できれば良いので、コモン電位供給線VCDLの配線距離が長くても良い。このため、コモン電位供給線VCDLに接続されるスイッチ素子SWdは、図11に示す表示領域DAよりもY2側に配置されていても良い。また、例えば、図11に示すスイッチ回路部SWS、スイッチ素子SWp、およびスイッチ素子SWnの配列順序が図11に示す態様とは異なっていても良い。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、上記実施の形態においては、開示例として液晶表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、有機EL表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることはいうまでもない。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
本発明は、入力装置や、入力検出機能を備えた表示装置に適用して有効である。
10,20 絶縁基板
11,12,13,14 絶縁膜
AL1,AL2 配向膜
BL バックライトユニット
BM ブラックマトリクス
CD 共通電極駆動回路
CDF 導電膜
CE 共通電極
CFB,CFG,CFR カラーフィルタ
CML コモン線
CS 保持容量
CScl,GCL クロック信号
CSd,CSn,CSnA,CSnB,CSnC,CSnD,CSp,CSpA,CSpB,CSpC,CSpD 制御信号
CSdL,CSnL,CSpL 制御信号線
CSst,GSP スタートパルス信号
CTC 制御回路部
Cd,Cx1,Cx2,Cy1 容量
DA 表示領域
DCP1 検出回路
DRC1 ドライバチップ(半導体チップ)
DRA 領域(第1領域)
DS 表示面
DSC 内部回路
DSL 検出信号線
DSP1,DSP2,DSP3,DSP4,DSP5,DSP6,DSR1 表示装置
DSn ガード信号
DSp 駆動信号
DT ドレイン電極
FDW,FW,GDW,PLH,PLL,TW,VDW 配線
FLd 表示期間
FLt,FLtA,FLtB,FLtC,FLtD 検出期間
FWB1 フレキシブル配線板
GBU,GBU1,GBU2,GBU3 バッファ回路
GD,GD1,GD2 走査線駆動回路
GDS 走査方向制御信号
GE ゲート電極
GL,GL1,GL2,GLn 走査線
GPD,PD1,PD2,PD3,TPD,VPD 端子
GRS リセット信号
Gsi,Gsi1,Gsi2,Gsin 走査信号
GSR,SR シフトレジスタ回路
GSW 走査線スイッチ回路
GW 検査配線
GW1,GW2 部分
LQ 液晶層
NDA,NDA1,NDA2 非表示領域
NDA3,NDA4,NWA,SLR1,SLR2,TPA 領域
OCL オーバーコート層
OD1,OD2 光学素子
OPd オペアンプ
PC 保護回路
PE 画素電極
PL 電源配線
PNL1 表示パネル
PSC 電源回路
PSW 画素スイッチ素子
PX 画素
RES1 抵抗
Rx 検出電極
Rx1A,Rx1B,Rx1C,Rx1D,Rx2A,Rx2B,Rx2C,Rx2D,Rx3A,Rx3B,Rx3C,Rx3D,Rx4A,Rx4B,Rx4C,Rx4D 構成電極
RxA,RxB,RxC,RxD 検出単位
SCL 信号用接続配線
SD 信号線駆動回路
SE1 検出部
SL,SL1,SL2,SLm 信号線
SR,SRA,SRB,SRC,SRD シフトレジスタ回路
ST ソース電極
SUB1,SUB2 基板
SWG,SWS スイッチ回路部
SWd,SWn,SWnA,SWnB,SWnC,SWnD,SWpA,SWpB,SWpC,SWpD スイッチ素子
Spic 映像信号
TDS タッチ検出面
TL 時間軸
TSC1 検出チップ
TSL ソース配線
TSnL ガード信号線
TSpL, 駆動信号線
Tr1,Tr2,Tr3 トランジスタ
VCDL コモン電位供給線
VD 電源電位
VDH,VDL 電位
VSC 電圧安定化回路
WL1,WL2,WL3 配線層

Claims (12)

  1. 電気光学層と、
    前記電気光学層を駆動する第1駆動電極および第2駆動電極と、
    表示領域にある前記第1駆動電極への電位供給を制御するトランジスタと、
    前記トランジスタのゲート電極を含む走査線と、
    前記走査線に供給する電位を選択する走査線駆動回路と、
    第1領域にある第1端子を介して前記走査線駆動回路に接続され、前記走査線駆動回路に制御信号を供給するドライバチップと、
    前記ドライバチップの外部にあり、前記第2駆動電極に供給する電位を選択するスイッチ回路と、
    物体の近接または接触を検出する検出回路と、
    前記スイッチ回路と前記検出回路とに接続された複数のソース配線と、
    前記走査線駆動回路に接続されている検査配線と、
    前記検査配線に接続された第2端子と、
    前記検査配線と前記第2端子の間にある保護回路と、を備え、
    前記スイッチ回路の延在方向を第1方向、前記第1方向の一方側を第1側および他方側を第2側とした場合に、
    前記複数のソース配線は、前記第1領域の前記第1方向の中心よりも前記第1側にあり、
    前記第2端子および前記保護回路は、前記第1領域の前記第1方向の中心よりも前記第2側にある、表示装置。
  2. 前記走査線駆動回路は、前記第1方向において、前記表示領域の前記第1側にある第1走査線駆動回路と前記表示領域の前記第2側にある第2走査線駆動回路を含み、
    前記検査配線は、平面視において、前記第1領域と重なる第1部分を有し、
    前記第1走査線駆動回路は、前記検査配線の前記第1部分を介して前記保護回路に接続されている、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記検査配線の前記第1部分と前記第1走査線駆動回路との間に接続される第1バッファ回路と、
    前記保護回路と前記第2走査線駆動回路との間に接続される第2バッファ回路と、
    をさらに備える、請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記走査線駆動回路は、前記第1方向において、前記表示領域の前記第1側にある第1走査線駆動回路と前記表示領域の前記第2側にある第2走査線駆動回路を含み、
    前記第1方向に交差する第2方向において、一方側を第3側、他方側を第4側とした場合に、
    前記第1領域は、前記表示領域よりも前記第3側に位置し、
    前記検査配線は、前記表示領域よりも前記第4側に位置する第2部分を有し、
    前記第1走査線駆動回路は、前記検査配線の前記第2部分を介して前記保護回路に接続されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記保護回路と前記第1走査線駆動回路との間に接続される第1バッファ回路と、
    前記保護回路と前記第2走査線駆動回路との間に接続される第2バッファ回路と、
    をさらに備え、
    前記第2部分と前記第1走査線駆動回路との間には、バッファ回路が無い、請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記ドライバチップと複数の前記第1駆動電極とは、複数の映像線を介してそれぞれ電気的に接続され、
    平面視において、前記検査配線は、前記複数の映像線と重なっていない、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記複数のソース配線は、前記第1領域の前記第1方向の中心よりも前記第2側には無い、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記走査線駆動回路は、前記第1方向において、前記表示領域の前記第1側にある第1走査線駆動回路と前記表示領域の前記第2側にある第2走査線駆動回路を含み、
    前記第1方向に交差する第2方向において、一方側を第3側、他方側を第4側とした場合に、
    前記検査配線は、平面視において、前記第1領域と重なる第1部分を有し、
    前記検査配線は、前記表示領域よりも前記第4側に位置する第2部分を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記検査配線の前記第1部分には、交流信号が供給され、
    前記検査配線の前記第2部分には、直流信号が供給される、請求項8に記載の表示装置。
  10. 前記検査配線の前記第1部分に供給される第1信号には、前記走査線に供給される走査信号が含まれる、請求項8に記載の表示装置。
  11. 前記検査配線の前記第2部分に供給される第2信号には、前記走査線駆動回路の走査順序の方向を規定する走査方向制御信号が含まれる、請求項9または10に記載の表示装置。
  12. 前記第2端子には、前記走査線駆動回路に電源電位を供給する電源配線が接続され、
    前記電源配線は、前記ドライバチップの外部にある配線部を経由して前記走査線駆動回路に接続されている、請求項1〜11のいずれか1項に記載の表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020012869A (ja) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の基板
JP2020016763A (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置
JP2021061044A (ja) * 2017-12-29 2021-04-15 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド タッチ表示装置、タッチ駆動回路、及びタッチ駆動方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207458029U (zh) * 2015-06-01 2018-06-05 株式会社和冠 位置检测传感器
JP6705687B2 (ja) 2016-04-04 2020-06-03 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102573208B1 (ko) * 2016-11-30 2023-08-30 엘지디스플레이 주식회사 표시패널
JP6993168B2 (ja) 2017-10-18 2022-01-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、および、タッチパネル装置
US10739891B2 (en) * 2017-11-30 2020-08-11 Innolux Corporation Touch display device
KR102476468B1 (ko) * 2017-12-13 2022-12-12 엘지디스플레이 주식회사 터치 스크린을 구비하는 표시장치
KR102403730B1 (ko) * 2018-01-22 2022-05-30 삼성전자주식회사 반도체 칩 및 이를 포함하는 반도체 패키지
KR102522290B1 (ko) * 2018-04-05 2023-04-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN208848933U (zh) * 2018-08-29 2019-05-10 昆山国显光电有限公司 显示面板以及显示装置
JP7269055B2 (ja) * 2019-03-25 2023-05-08 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110007498A (zh) * 2019-05-07 2019-07-12 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板、显示面板及显示装置
CN114355683A (zh) * 2020-10-12 2022-04-15 深超光电(深圳)有限公司 薄膜晶体管基板以及液晶显示面板
KR20220134810A (ko) * 2021-03-25 2022-10-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20230103726A (ko) * 2021-12-31 2023-07-07 엘지디스플레이 주식회사 터치 디스플레이 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5067763B2 (ja) * 2008-10-08 2012-11-07 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 接触検出装置、表示装置および接触検出方法
KR101555967B1 (ko) 2013-02-22 2015-09-25 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치 및 그 구동 방법
KR101641690B1 (ko) 2013-09-25 2016-07-21 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치
KR101633654B1 (ko) 2013-12-20 2016-06-27 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 패널 일체형 표시장치, 터치스크린 패널 일체형 표시패널, 데이터 구동 집적회로, 게이트 구동 집적회로 및 터치스크린 패널 일체형 표시장치의 구동 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021061044A (ja) * 2017-12-29 2021-04-15 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド タッチ表示装置、タッチ駆動回路、及びタッチ駆動方法
JP2020012869A (ja) * 2018-07-13 2020-01-23 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の基板
JP7096721B2 (ja) 2018-07-13 2022-07-06 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2020016763A (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置

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