JP2018132850A

JP2018132850A - 表示装置、および携帯情報端末

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Publication number: JP2018132850A
Application number: JP2017024642A
Authority: JP
Inventors: 秀樹小澤; Hideki Ozawa; 秋元　肇; Hajime Akimoto; 秋元　　肇
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2018-08-23
Also published as: US10437368B2; US20180232089A1

Abstract

【課題】待機電力等の消費がなく、スリープ状態から通常状態への遷移を実施できる表示装置を提供する。
【解決手段】基板の第１面に表示領域を有する表示パネルと、表示パネルの第１面側に設けられたタッチセンサと、表示パネルの第２面側に設けられた感圧センサと、感圧センサからの出力値に応じた信号を出力するデジタイザと、感圧センサからの出力を受けてトリガ信号を生成するトリガ発生回路と、表示パネル、タッチセンサ、及び感圧センサを駆動する制御回路と、表示パネル、タッチセンサ、感圧センサ、デジタイザ、及び制御回路に電力を供給する電源回路と、を有し、電源回路が電力を供給しない状態で、感圧センサへの入力があると、その入力に応じた電力をトリガ発生回路が受け取り、入力に応じた電力に基づくトリガ信号を生成して電源回路に入力することで、電源回路が電力を供給する状態に遷移する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、特にタッチセンサ付表示装置に関する。特に、タッチ検出面への押圧力の検出、すなわち感圧が可能なタッチセンサ付表示装置に関する。

スマートフォン等をはじめとする携帯情報端末のディスプレイには、指、スタイラスペン等による表示面へのタッチ入力を検出するためのタッチセンサが設けられたものが採用されている。さらに、タッチの有無のみならず、タッチによる押圧の強弱を検出する感圧センサを設けることで、さらなる高度な制御、高度な機能が付与されるようになってきている。

押圧の強弱を認識するデバイスとしては、圧電体による感圧電荷を検出するものが挙げられる（例えば、特許文献１）。押圧に基づいて圧電体で発生する電力をチャージアンプにより検出、増幅して出力される。このとき、押圧の強弱によって、圧電体で発生する電力の値も異なるため、この電力の値を見ることで押圧の強弱を認識している。

特開２０１４−１８６７１１号公報

携帯情報端末の小型化、薄型化、さらには部品点数削減による低コスト化等への要求に伴って、例えば従来機械的なスイッチとして実装されていたスイッチ類が、前述のような感圧センサで置き換えられる場合がある。例えば電源スイッチを感圧センサで置き換える場合、機械的なスイッチと異なり、押圧の有無、および強弱を電気的に認識しなければならない。すなわち、携帯情報端末の電源がオフになっている状態であっても、電源スイッチのチャージアンプは常に入力を待機している状態でなければならない。このとき、チャージアンプは定常的に電力を消費してしまう。

本発明は、十分な低消費電力化が可能な、タッチセンサ付表示装置、及び携帯情報端末を提供することを目的とするものである。

（１）本発明に係る表示装置は、基板の第１面に表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの第１面側に設けられたタッチセンサと、前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの前記第１面とは反対側の第２面側に設けられた感圧センサと、前記感圧センサからの出力を受けて、前記出力の値に応じた信号を出力するように構成されたデジタイザと、前記感圧センサからの前記出力を受けてトリガ信号を生成するように構成されたトリガ発生回路と、前記表示パネル、前記タッチセンサ、及び前記感圧センサを駆動するように構成された制御回路と、前記表示パネル、前記タッチセンサ、前記感圧センサ、前記デジタイザ、及び前記制御回路に電力を供給するように構成された電源回路と、を有し、前記電源回路が電力を供給しない状態で、前記感圧センサへの入力があるときは、前記入力に応じて前記感圧センサから供給された電力を前記トリガ発生回路が受け取り、前記トリガ発生回路は、前記感圧センサから供給された前記電力に基づいて前記トリガ信号を生成して前記電源回路に入力することによって、前記電源回路が前記電力を供給する状態に遷移することを特徴とする。

（２）本発明に係る表示装置は、基板の第１面に表示領域を有する表示パネルと、前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの第１面側に設けられたタッチセンサと、前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの前記第１面とは反対側の第２面側に設けられた第１感圧センサと、前記第１感圧センサと重畳しない場所に設けられた第２感圧センサと、前記第１感圧センサからの出力を受けて、前記出力値に応じた信号を出力するように構成されたデジタイザと、前記第２感圧センサからの前記出力を受けてトリガ信号を生成するように構成されたトリガ発生回路と、前記表示パネル、前記タッチセンサ、及び前記第１感圧センサを駆動するように構成された制御回路と、前記表示パネル、前記タッチセンサ、前記第２感圧センサ、前記デジタイザ、及び前記制御回路に電力を供給するように構成された電源回路と、を有し、前記電源回路が前記電力を供給しない状態で、前記第２感圧センサへの入力があるときは、前記入力に応じて前記第２感圧センサから供給された電力を前記トリガ発生回路が受け取り、前記トリガ発生回路は、前記第２感圧センサから供給された前記電力に基づいて前記トリガ信号を生成して前記電源回路に入力することによって、前記電源回路が前記電力を供給する状態に遷移することを特徴とする。

本発明の携帯情報端末の一実施形態を示す平面図である。本発明の携帯情報端末の一実施形態を示す平面図および動作順序を表すである。本発明の表示パネルの一実施形態を示す断面図である。本発明の表示パネルの一実施形態を示す断面図である。本発明の表示パネルの一実施形態を示す断面図である。本発明の表示パネルの一実施形態を示す断面図である。ユーザのタッチ動作と、トリガ発生回路からの出力を示す図である。本発明の表示パネルの一実施形態を示す平面図である。本発明の表示パネルの一実施形態を示す平面図である。デジタイザの一例を示す図である。デジタイザの他の一例を示す図である。ＲＣ遅延回路を利用したトリガ発生回路の一例を示す図である。本発明の表示パネルの一実施形態を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。但し、本発明は、その技術的思想の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状、比率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、本発明の解釈を当該図面の表記に限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同一の要素、又は同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。

さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物との位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。

図１は、本発明の実施形態に係る、携帯情報端末の構成を示している。携帯情報端末１００は、タッチセンサ付表示装置１５０と、メイン基板１８０とを有する。図１に示すタッチセンサ付表示装置１５０は、表示パネル１６０と、感圧センサ１７０とを有する。

表示パネル１６０は、例えば有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置であり、基板１０１上に、表示素子（ここでは有機ＥＬ素子）を有する画素回路１０２がマトリクス状に配置された表示領域１０３を有する。表示領域１０３は、複数の信号線１０４、及び複数の走査線１０５により、映像信号の入力が制御され、映像の表示が行われる。信号線１０４には、データドライバ１０６から映像信号が入力される。走査線１０５には、スキャンドライバ１０７から選択信号が入力される。データドライバ１０６、スキャンドライバ１０７は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）１０８を介して、表示パネル１６０外のコントローラから映像信号及び制御信号を受け取って動作する。スキャンドライバ１０７は、図１では表示領域１０３の両側に設けられているが、片側のみに設けられていても良い。データドライバ１０６、スキャンドライバ１０７は、例えば基板１０１上に直接形成されても良いし、ＩＣチップを基板１０１上、又はＦＰＣ１０８上に実装しても良い。

感圧センサ１７０は、基板１１１上に、一対の電極と、それらの間に設けられた圧電層とを有する完圧領域１１２を有する。感圧センサ１７０は、表示パネル１６０の下、つまり表示パネル１６０の表示面と反対側に重ねて配置される。図１では、上下関係を明確にするため、表示パネル１６０と感圧センサ１７０とはオフセットしたように図示されているが、実際は、感圧領域１１２が表示領域１０３と重畳するように設けられる。感圧領域１１２に押圧が与えられることによって、圧電層にて押圧に応じた電力が生ずる。この電力は、ＦＰＣ１１３を介して感圧センサ１７０外に出力される。

メイン基板１８０は、携帯情報端末を制御するためのＣＰＵ１２１、表示パネル１６０を駆動するためのディスプレイコントローラ１２２、各部に電力を供給するための電源回路１２３、感圧センサ１７０からの出力を受け取るデジタイザ１２４、及びトリガ発生回路１２５とを有する。

その他、図１には特に図示していないが、携帯情報端末１００として実装すべき機能を実現するための他の構成要素、例えばデータ送受信部、非接触ＩＣタグ、音声入出力部等を有していても良い。

本実施形態の形態情報端末１００の動作について、図２を参照して説明する。図２において、各要素間を矢印で結んでいるが、実線の矢印は信号、命令の授受を示しており、点線の矢印は、電力の授受を示している。

携帯情報端末１００は、データの送受信や、ユーザが端末の操作を行っていない期間は、電力消費を抑えるためにスリープモードに移行することができる。スリープモードにおいては、表示パネル１６０は画像表示を停止しており、ＣＰＵ１２１は、直前までの演算結果を自身が内蔵するメモリ（図示せず）等に格納した後、演算処理を停止しており、ディスプレイコントローラ１２２は映像信号や制御信号の生成、出力を停止しており、デジタイザ１２４は、感圧センサ１７０からの信号処理を停止している。従って、電源回路１２３から各部への電力の供給も停止している。

この状態において、ユーザが表示パネル１６０の表示面側から押圧を加える（２０１）。押圧は、基板１０１を介して、感圧センサ１７０の感圧領域１１２に伝わり、圧電層において電力が生ずる。このときは、デジタイザ１２４は停止しているから、この電力を受けたとしても、押圧の強弱の検出は行われない。

一方、この押圧によって生じた電力は、トリガ発生回路１２５に入力される。トリガ発生回路１２５においては、例えばＲＣ遅延回路等を応用したパルス成形を行ったり、押圧によって生じた電力によるパルスの振幅が大きすぎる場合には、電圧降下を生じさせて、トリガパルスとして適当な振幅に変換するといった処理が行われる。こうして得られるトリガパルスが、電源回路１２３に入力される（２０３）。

トリガ発生回路１２５には、他の電力は供給されておらず、トリガ発生回路１２５から出力されるパルスが有する電力の総和は、圧電層から得られた電力の総和を越えることはないので、複数の機器へのトリガとして使用すると、電圧降下によって信号が劣化してしまい、各機器に正常な入力が行われなくなる場合がある。従って、最初のトリガパルスは電源回路１２３に入力され、このトリガパルスによって、電源回路１２３は復帰動作を開始する。

電源回路１２３の復帰動作が完了すると、各部において必要な電力は、それぞれ電源回路１２３から出力されるようになる（２０４）。各部で電源電圧が立ち上がることによって、すなわちスイッチがＯＮの状態に移行する。ＣＰＵ１２１は格納していたデータを読み戻して、通常の演算を再開し、通常の動作モードに従って、ディスプレイコントローラ１２２、電源回路１２３等を制御する（２０５、２０６）。同様に、ディスプレイコントローラ１２２は映像信号及び制御信号の生成を再開し、表示パネル１６０の駆動を再開する（２０７）。

こうして、各部の機能がスリープモードから復帰すると、デジタイザ１２４は、感圧センサ１７０への押圧を検知し、強弱の判断処理を行い（２０８）、その結果をＣＰＵ１２１に送信する（２０９）。

また、図１、図２では特に図示していないが、タッチセンサ付表示装置１５０は、感圧センサ１７０とは別に、表示面へのタッチの有無、およびその座標を検出するためのタッチセンサ部を有していても良い。このとき、タッチセンサ部は、例えば自己容量方式、相互容量方式といった、容量検出型のタッチセンサを用いれば良い。タッチセンサ部により得られる、タッチの有無、およびその座標に関する情報は、ＣＰＵ１２１に入力され（２１０）、その後の応答処理等を行う。

以上の手順により、感圧センサにおいて生成する電力を基としたスリープモードからの復帰動作が完了する。なおここでは、スリープモードからの復帰として説明してきたが、電源オフの状態から、通常の電源投入手続を経ての機器の起動を行う場合であっても、同様の操作を適用することができる。

また、図７（Ａ）に示すように、スリープモード時に、例えば、不意に画面を指７００で触ってしまうなど、ユーザが意図しない押圧が感圧センサ１７０に与えられてしまう場合がある。こういった場合に意図せずスリープモードから復帰してしまわないように、感圧センサ１７０から、スパイクノイズ状の、パルス幅の非常に小さい電力７０１が出力されても、トリガ発生回路１２５はそれを無視するようにしても良い。図７（Ａ）では、トリガ発生回路１２５からの出力７０２は、鈍りを生じて、トリガパルスとして十分な振幅が出ていないので、無視される。これに対してユーザは、例えば図７（Ｂ）に示すように、連続した複数回のタップ動作を行う等、スパイクノイズと明確に差別化ができる操作を行えば良い。前述のＲＣ遅延回路は、スパイクノイズを受け取っても有効な信号を出力しない一方、連続したタップ動作によって、複数回の電力７０３を連続して受け取った場合には、それらの信号を鈍らせて、パルス幅の長い１つの信号７０４として出力するようにすることができる。あるいは図７（Ｃ）に示すように、一定時間（例えば１秒）画面を押し続けるような操作であっても良い。この場合、感圧センサ１７０は、押圧を与えている時間に応じて電力７０５の出力を継続するため、トリガ発生回路１２５からの出力７０６は、そのままトリガパルスとして機能する。

続いて、図３〜図６を用いて、タッチセンサ付表示装置１５０の詳細な構造の一例について説明する。

図３は、図１に示したタッチセンサ付表示装置１５０における、III−III断面を示したものである。表示パネル１６０と感圧センサ１７０は互いに重ねて配置され、接着層３２２を介してカバーガラス３２１に固定されている。このとき、表示パネル１６０が表示する映像は、カバーガラス３２１側から視認され、ユーザのタッチ動作は、カバーガラス３２１を介して行われる。表示パネル１６０と、感圧センサ１７０との間も、接着層３３２が介在している。

表示パネル１６０の構成について説明する。基板１０１上に、アンダーコート層３０２を設ける。基板１０１としては、ガラス、樹脂等を用いることができるが、押圧によってある程度の変形を許容し、感圧センサ１７０に押圧を伝達できるもの、すなわち可撓性を有する基板であることが好ましい。アンダーコート層３０２としては、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜の３層構造として示している。最下層のシリコン酸化膜は、基板１０１との密着性向上を目的の一として設けられ、中層のシリコン窒化膜は、外部からの水分及び不純物のブロックを目的の一として設けられ、最上層のシリコン酸化膜は、シリコン窒化膜中に含有する水素原子のブロックを目的の一として設けられるが、特にこの構造に限定するものではない。単層あるいは２層構造であっても良いし、さらなる積層が合っても良い。

アンダーコート層３０２上には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３０３が形成される。ＴＦＴ３０３は、チャネル領域、ソース領域、ドレイン領域を設けた半導体層３０４、ゲート電極３０５、ソース・ドレイン電極３０６を有する。ゲート電極３０５、及びソース・ドレイン電極３０６は、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌ、Ｔｉ又はそれらの合金、化合物を含む導電層によって形成される。

ＴＦＴ形成後、層間絶縁膜３０７を形成する。層間絶縁膜３０７は、ＴＦＴの形成による表面の凹凸を平坦化することを目的の一としており、アクリル等の有機絶縁材料が用いられる。また、前述のアンダーコート層３０２同様、水分や不純物のブロックを目的の一として、シリコン窒化膜等の無機材料を積層しても良い。

層間絶縁膜３０７にコンタクトホールを開口し、画素電極３０８ａを形成する。画素電極３０８ａは、画素ごとに個別に形成され、それぞれがコンタクトホールを介してＴＦＴと接続されている。画素電極３０８ａは、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電層を含んで形成される。前述の層間絶縁膜３０７へのコンタクトホールの開口と同時に、引き出し配線３１８への接続部分のコンタクトホールや、端子部のコンタクトホールも形成される場合は、当該コンタクトホールの開口部分を覆う保護導電層３０８ｂ、３０８ｃを、画素電極３０８ａと同時に形成しても良い。

画素電極３０８ａ形成後、各画素を区画するようにバンク（リブ）３０９を形成する。バンク３０９は、画素電極３０８ａの端部の凹凸の被覆を目的の一としており、アクリル等の有機絶縁材料が用いられる。それぞれの画素電極３０８ａの端部はバンク３０９で被覆されると共に、それぞれの画素電極３０８ａの表面を露出するように開口部が設けられる。バンク３０９の開口端はなだらかなテーパー形状となるのが好ましい。バンク３０９の開口端が急峻な形状になっていると、後で形成される層のカバレッジ不良を生ずるためである。

バンク３０９形成後、有機ＥＬ層３１０を形成する有機材料を積層形成する。図３では、有機ＥＬ層３１０は単層様に記載しているが、画素電極３０８ａ側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を積層する。これらの層は、蒸着による形成であっても良いし、溶媒分散の上、塗布形成を行っても良い。また、各画素に対して選択的に形成しても良いし、表示領域１０３を覆う全面にベタ形成されても良い。ベタ形成の場合は、全画素において単色光を得て、カラーフィルタや色変換層（図示せず）によって所望の波長を有する光を取り出す構成とすることができる。

有機ＥＬ層３１０形成後、対向電極３１１を形成する。ここでは、カバーガラス３２１側を視認面とするトップエミッション型としているため、対向電極３１１は、透過電極として形成される。ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料で形成しても良いし、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇ、又はその合金を含む金属層を、光が透過する程度の膜厚で形成しても良い。画素電極３０８ａ、対向電極３１０で、有機ＥＬ層３０９を挟んだ構造によって、有機ＥＬ素子が形成される。前述の有機ＥＬ層３１０の形成順序に従うと、画素電極３０８ａが陽極（アノード）となり、対向電極３１１が陰極（カソード）となる。図３では特に図示しないが、対向電極３１１は、表示領域１０３上から、表示領域１０３の周辺に設けられたコンタクト領域に亘って形成され、コンタクト領域において下層の導電層と接続され、最終的には端子部に引き出される。

対向電極３１１形成後、パッシベーション層３１２を形成する。先に形成した有機ＥＬ素子を、外部からの水分侵入から保護することを目的の一としており、パッシベーション層３１２としてはガスバリア性の高いものが要求され、シリコン窒化膜を含む積層構造として、シリコン窒化膜、アクリル等の有機絶縁膜、シリコン窒化膜の積層構造等により形成することができる。また、シリコン窒化膜と有機絶縁膜との間の密着性向上を目的の一として、シリコン酸化膜を介在させても良い。なお、パッシベーション層３１２の積層に有機絶縁層が含まれる場合は、３１２ｂで示されるように、端部に有機絶縁層が露出しないように形成すると良い。

ここまでの工程で、表示パネル１６０としての有機ＥＬ表示装置が完成する。図１においては特に図示していないが、有機ＥＬ表示装置上に、さらにタッチセンサを形成することができる。

以下に、有機ＥＬ表示装置上にタッチセンサを形成する工程について説明する。

パッシベーション層３１２上に、保護層３１３を形成する。保護層３１３は、アクリル等の有機絶縁材料を用いることができる。この保護層３１３は、パッシベーション層３１２を、端子部側から３１２ｂで示される端部までを除去する際のマスクとしても用いることができる。

保護膜３１３上に、タッチ電極層３１４を形成する。タッチ電極層３１４は、表示領域１０３に重なるように、マトリクス状に配置され、一部はＸ方向、他の一部はＸ方向と交差するＹ方向に接続される。交差部は、タッチ絶縁層３１６を介して、タッチ電極層３１５によって形成される。また、タッチセンサ用の引き出し配線３１７も、タッチ電極層３１４又はタッチ電極層３１５のいずれかと同層に形成される。タッチ電極３１４、タッチ電極３１５は、引き出し配線３１７を介して、端子配線３１８に接続される。端子配線３１８には、異方導電材料３１９を介して、ＦＰＣ１０８が接続される。有機ＥＬ表示装置への信号、電力の入力もまた、引き出し配線３１７と同層に形成された、図示しない引き出し配線によって行われる。

続いて、感圧センサ１７０の構成について説明する。基板１１１上に、アンダーコート層３５２を設ける。基板１１１は、ガラス、樹脂等を用いることができる。アンダーコート層３５２は、表示パネル１６０と同様の構成としているが、特に限定しない。

アンダーコート層３５２上に、第１電極３５３を形成する。前述のように、表示パネル１６０がタッチセンサを含んでいる場合は、感圧センサ１７０は押圧点の座標を特定する必要は無いため、第１電極３５３はベタ電極とすることができる。

第１電極３５３を覆うように、圧電層３５５を形成する。圧電層は、材料によってセラミック系と高分子系とに大別され、前者としてはチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、後者としてはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）や、ポリ乳酸（ＰＬＡ）等が代表的である。本発明の実施形態においては、圧電層３５５としては、層として構成した場合にある程度の可撓性を有することが好ましいため、高分子系の材料を用いることが好ましい。圧電層３５５を、第１電極３５３よりも大きい膜厚で形成できる場合は、第１電極３５３の端部を覆うように形成すると良い。圧電層３５５の膜厚が小さい場合は、別の部材を用いて第１電極３５３の端部を被覆しておき、その後圧電層３５５を形成しても良い。

圧電層３５５上に、第２電極３５４を形成する。第２電極３５４は、第１電極３５３に重畳するように形成し、第１電極３５３と第２電極３５４と、それらの間に挟まれた圧電層３５５によって、感圧センサが形成される。第２電極３５４も、第１電極３５３と同様、ベタ電極とすることができる。第１電極３５３及び第２電極３５４は、共に端子部まで引き出され、異方導電材料３５９を介して、ＦＰＣ１１３と接続される。

表示パネル１６０と感圧センサ１７０の構成については、図３に示した構造の他、図４に示すように、互いの基板の裏面同士が向かい合うように貼り合わせられても良いし、図５に示すように、表示パネル１６０と感圧センサ１７０とを、共通の基板１０１の表裏に形成しても良い。さらに、表示パネル１６０と感圧センサ１７０とを、共通の基板１０１の表裏に形成する場合には、図６に示すように、基板１０１を貫通するビア３７０を設けて、第１電極３５３及び第２電極３５４を、表示パネル１６０側の端子配線３８０に接続し、ＦＰＣ１０８に接続しても良い。

図１、図２においては、感圧センサ１７０の感圧領域１１２は、表示領域１０３の全体に、１つの感圧領域が重畳するように形成していたが、この形状についてはこれに限定するものではなく、例えば以下に示すような他の実施形態が挙げられる。

図８は、感圧センサ１７０の感圧領域を、複数の領域１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの３つの領域に分割して設けた例を示している。図示を明確にするため、表示パネル１６０およびその表示領域１０３は、図８では省略している。

感圧センサ１７０への入力に基づいてスリープモードからの復帰を行う場合には、感圧領域１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃの任意の１への入力があったときに、発生した電力がトリガ発生回路１２５に入力されれば良い（８０１）ので、トリガ発生回路１２５は、どの領域に入力があったか、を認識する必要は無い。一方、通常の動作モードにおいては、デジタイザ１２４には、感圧領域１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃへの入力は、個別に入力（８０２）され、どの領域に入力があったかを認識して、その後の機器動作に反映（８０３）する。

勿論、感圧領域の分割数は、図８に示した３分割に限定するものではなく、２分割、あるいは４分割以上であっても良い。さらに、スリープモードからの復帰を、分割した感圧領域のいずれか１つへの入力に限定して実行しても良い。その際は、その他の感圧領域の入力を受け付けないようにしても良いし、スリープモードからさらに他の状態に移行するためのトリガとして用いても良い。

図９は、表示パネル１６０として、前述の有機ＥＬ表示装置に代わり、液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いて、感圧センサ１７０と組み合わせた例を示している。この場合、液晶表示装置は自発光型のデバイスではないため、表示パネル１６０と感圧センサ１７０との間に、光学ユニット１９０がさらに設けられている。光学ユニット１９０は、バックライトユニット、プリズムシート、拡散シート等を含むが、この場合、表示パネル１６０表面からの押圧を、光学ユニット１９０を介して感圧センサ１７０に伝達する必要があるので、ある程度の可撓性をもって構成されるのが好ましい。

また、特に図示しないが、表示パネル１６０として液晶表示装置を用いる場合は、ＴＦＴが形成される基板に加え、それに一定の間隔をもって対向する対向基板と、基板及び対向基板に挟持される液晶材料とが含まれる。従って、前述のタッチセンサは、例えば対向基板の表面に電極を形成するなどして設けられても良い。

デジタイザ１２４の構成例について、図１０及び図１１に示し、トリガ発生回路１２５の構成例について、図１２に示す。

図１０は、パラレル入力型のデジタイザの一例であり、複数のコンパレータ１００１が並列に設けられ、入力信号は各コンパレータの入力端子に振り分けられる。各コンパレータ１００１には、Ｖｒｅｆ−ＧＮＤ間の電圧を、抵抗１００２で適宜分圧された基準電位が入力されており、タイミングコントローラ１００３から出力されるストローブ信号に基づき、各段で基準電位に対する入力の大小比較を行って、最終的に得られた出力をコンバータ１００４で受け、デジタルデータとして出力する。このようなパラレル入力型の構成では、Ｎビットのデジタル出力を得るのに、２ｎ−１段のコンパレータが必要となる。つまり図１０の例では、７段のコンパレータによって、３ビットのデジタル出力が得られる。

図１１は、シリアル入力型のデジタイザの一例であり、コンパレータ１００１は１段のみ設けられる。一方、入力信号は一旦サンプルホールド回路１０５１に保持された上で、コンパレータ１００１に入力される。この例では、基準電位は、メインプロセッサ１０５２によって、Ｖｒｅｆの値を順次変更することによって、時系列で各基準電位に対する入力の大小比較が行われる。各基準電位に応じたコンパレータ１００１の出力をメインプロセッサ１０５２に入力し、全ての出力の入力の結果として、Ｎビットのデジタル出力が出力される。サンプルホールド回路１０５１の動作タイミング、コンパレータ１００１への取り込みタイミング、メインプロセッサ１０５２からの基準電位の出力タイミング等は、一括してタイミングコントローラ１０５３で管理される。

図１２は、トリガ発生回路１２５の一例であり、抵抗１１０１、キャパシタ１１０２によるＲＣ遅延回路によって構成されている。入出力の関係については、図７で既に説明した通りである。

前述した実施形態においては、表示領域１０３に重畳した感圧領域１１２への入力をトリガとして、スリープ状態からの復帰を行う態様を示したが、図１３に示すように、別途携帯情報端末に感圧センサ１２０１を設けても良い。感圧センサ１７０からの出力は、デジタイザ１２４にのみ入力される。一方で、感圧センサ１２０１に押圧を加えると、それによって生じた電力がトリガ発生回路１２５に入力される。感圧センサ１２０１は、携帯情報端末の筐体の任意の場所に設けられれば良く、例えば誤操作を防ぐために、一段凹んだ箇所に設けられるようにしても良い。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であるが、それらは、技術的思想を共通とする範囲において本発明に含まれるものとする。例えば、上述した実施形態において説明された構成は、実質的に同一の構成、実質的に同一の作用効果を奏する構成、又は実質的に同一の目的を達成することが出来る構成によって置き換えることができる。

１００携帯情報端末、１５０タッチセンサ付表示装置、１６０表示パネル、１７０感圧センサ、１８０メイン基板、１９０光学ユニット、１０１基板、１０２画素回路、１０３表示領域、１０４信号線、１０５走査線、１０６データドライバ、１０７スキャンドライバ、１０８ＦＰＣ、１１１基板、１１２感圧領域、１１３ＦＰＣ、１２１ＣＰＵ、１２２ディスプレイコントローラ、１２３電源回路、１２４デジタイザ、１２５トリガ発生回路、３０２アンダーコート層、３０３薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、３０４半導体層、３０５ゲート電極、３０６ソース・ドレイン電極、３０７層間絶縁膜、３０８ａ画素電極、３０８ｂ保護導電層、３０８ｃ保護導電層、３０９バンク、３１０有機ＥＬ層、３１１対向電極、３１２パッシベーション層、３１３保護層、３１４タッチ電極層、３１５タッチ電極層、３１６タッチ絶縁層、３１７引き出し配線、３１８端子配線、３１９異方導電材料、３２１カバーガラス、３２２接着層、３３２接着層、３５２アンダーコート層、３５３第１電極、３５４第２電極、３５５圧電層、３５９異方導電材料、３７０ビア、３８０端子配線、７００指、７０１電力、７０２出力、７０３電力、７０４出力、７０５電力、７０６出力、１００１コンパレータ、１００２抵抗、１００３タイミングコントローラ、１００４コンバータ、１０５１サンプルホールド回路、１０５２メインプロセッサ、１０５３タイミングコントローラ、１１０１抵抗、１１０２キャパシタ、１２０１感圧センサ。

Claims

基板の第１面に表示領域を有する表示パネルと、
前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの第１面側に設けられたタッチセンサと、
前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの前記第１面とは反対側の第２面側に設けられた感圧センサと、
前記感圧センサからの出力を受けて、前記出力の値に応じた信号を出力するように構成されたデジタイザと、
前記感圧センサからの前記出力を受けてトリガ信号を生成するように構成されたトリガ発生回路と、
前記表示パネル、前記タッチセンサ、及び前記感圧センサを駆動するように構成された制御回路と、
前記表示パネル、前記タッチセンサ、前記感圧センサ、前記デジタイザ、及び前記制御回路に電力を供給するように構成された電源回路と、
を有し、
前記電源回路が前記電力を供給しない状態で、前記感圧センサへの入力があるときは、前記入力に応じて前記感圧センサから供給された電力を前記トリガ発生回路が受け取り、前記トリガ発生回路は、前記感圧センサから供給された前記電力に基づいて前記トリガ信号を生成して前記電源回路に入力することによって、前記電源回路が前記電力を供給する状態に遷移することを特徴とする、表示装置。
前記トリガ発生回路は、前記感圧センサからの前記出力によってのみ、前記電力の供給を行うように構成されることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
基板の第１面に表示領域を有する表示パネルと、
前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの第１面側に設けられたタッチセンサと、
前記表示パネルと重畳して、前記表示パネルの前記第１面とは反対側の第２面側に設けられた第１感圧センサと、
前記第１感圧センサと重畳しない場所に設けられた第２感圧センサと、
前記第１感圧センサからの出力を受けて、前記出力の値に応じた信号を出力するように構成されたデジタイザと、
前記第２感圧センサからの前記出力を受けてトリガ信号を生成するように構成されたトリガ発生回路と、
前記表示パネル、前記タッチセンサ、及び前記第１感圧センサを駆動するように構成された制御回路と、
前記表示パネル、前記タッチセンサ、前記第２感圧センサ、前記デジタイザ、及び前記制御回路に電力を供給するように構成された電源回路と、
を有し、
前記電源回路が前記電力を供給しない状態で、前記第２感圧センサへの入力があるときは、前記入力に応じて前記第２感圧センサから供給された電力を前記トリガ発生回路が受け取り、前記トリガ発生回路は、前記第２感圧センサから供給された前記電力に基づいて前記トリガ信号を生成して前記電源回路に入力することによって、前記電源回路が前記電力を供給する状態に遷移することを特徴とする、表示装置。
前記トリガ発生回路は、前記第２感圧センサからの前記出力によってのみ、前記電力の供給を行うように構成されることを特徴とする、請求項３記載の表示装置。
前記表示パネルは、前記表示領域に有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示パネルであり、
前記有機ＥＬ素子は、
前記基板上に設けられた画素電極と、
前記画素電極上に設けられた、発光層を含む有機層と、
前記有機層上に設けられた対向電極と、を有し、
前記タッチセンサは、前記有機ＥＬ素子上に設けられた絶縁層を介して、前記絶縁層の表面に複数のタッチ電極を形成して設けられる、請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の表示装置。
前記表示パネルは、前記表示領域に液晶素子を有する液晶表示パネルであり、
前記液晶表示パネルと、前記感圧センサとの間に、光学ユニットをさらに有する、請求項１又は請求項２記載の表示装置。
前記表示パネルは、前記表示領域に液晶素子を有する液晶表示パネルであり、
前記液晶表示パネルと、前記第１感圧センサとの間に、光学ユニットをさらに有する、請求項３又は請求項４記載の表示装置。
前記基板は、可撓性を有することを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか一記載の表示装置。
請求項１乃至請求項８のいずれか一に記載の表示装置を筐体に収納してなる携帯情報端末。