JP2020030762A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示装置に設けられた各種配線を電磁誘導方式の電極として共用しつつ、良好に電磁誘導方式のタッチ検出を行うことが可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、基板と、表示領域に設けられた複数の画素電極と、複数の画素電極のそれぞれに接続されたスイッチング素子と、基板に垂直な方向において、スイッチング素子の半導体と基板との間に設けられ、第1方向に延出する複数の第1電極と、スイッチング素子に接続され、第1方向と交差する第2方向に延出する複数の信号線と、表示領域の外側の周辺領域に設けられ、複数の第1電極の端部を接続する接続部材と、電磁誘導方式による第1センサ期間に、第1駆動信号を第1電極又は信号線に出力する駆動回路と、を有する。【選択図】図8

Description

本発明は、表示装置に関する。
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着又は一体化されて、タッチ検出装置付き表示機器として用いられている。このような外部近接物体の検出方法として、静電容量方式や電磁誘導方式が知られている。電磁誘導方式では、表示装置に磁界を発生するコイルと、磁界を検出するコイルが設けられる。外部物体であるペンには、共振回路を構成するコイルと容量素子が設けられる。表示装置は、表示装置の各コイルとペン内のコイルとの間の電磁誘導によってペンを検出する。下記特許文献1には、電磁誘導方式の座標入力装置が記載されている。
特開平10−49301号公報
静電容量方式と電磁誘導方式とでは、検出対象や検出電極の構成が大きく異なる。このため、表示装置に設けられた電極や各種配線及びこれらの駆動構成を、そのまま電磁誘導方式に採用すると、良好に電磁誘導方式のタッチ検出を行うことが困難となる可能性がある。
本発明は、表示装置に設けられた各種配線を電磁誘導方式の電極として共用しつつ、良好に電磁誘導方式のタッチ検出を行うことが可能な表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様の表示装置は、基板と、表示領域に設けられた複数の画素電極と、複数の前記画素電極のそれぞれに接続されたスイッチング素子と、前記基板に垂直な方向において、前記スイッチング素子の半導体と前記基板との間に設けられ、第1方向に延出する複数の第1電極と、前記スイッチング素子に接続され、前記第1方向と交差する第2方向に延出する複数の信号線と、前記表示領域の外側の周辺領域に設けられ、複数の前記第1電極の端部を接続する接続部材と、電磁誘導方式による第1センサ期間に、第1駆動信号を前記第1電極又は前記信号線に出力する駆動回路と、を有する。
本発明の一態様の表示装置は、基板と、表示領域に設けられた複数の画素電極と、複数の前記画素電極のそれぞれに接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続され、第1方向に延出する複数のゲート線と、前記スイッチング素子に接続され、前記第1方向と交差する第2方向に延出する複数の信号線と、前記表示領域の外側の周辺領域に設けられ、複数の前記ゲート線又は複数の信号線の端部を接続する接続部材と、電磁誘導方式による第1センサ期間に、第1駆動信号を前記ゲート線又は前記信号線に出力する駆動回路と、を有する。
図1は、第1実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。 図2は、電磁誘導方式のタッチ検出を説明するための説明図である。 図3は、第1実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。 図4は、第1実施形態に係る表示装置を模式的に示す平面図である。 図5は、第1実施形態に係る表示装置の画素配列を表す回路図である。 図6は、図4のVI−VI’断面図である。 図7は、第1実施形態に係る第1電極を拡大して示す平面図である。 図8は、第1実施形態に係る第1電極の接続構成を示す回路図である。 図9は、各種信号を供給する駆動回路を示すブロック図である。 図10は、第1実施形態に係る信号線の接続構成を示す回路図である。 図11は、第2実施形態に係る第1電極及び信号線の接続構成を示す回路図である。 図12は、第2実施形態に係る第1電極と検出信号出力線との接続部分を拡大して示す平面図である。 図13は、図12のXIII−XIII’断面図である。 図14は、第3実施形態に係るゲート線及び信号線の接続構成を示す回路図である。 図15は、第3実施形態に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。 図16は、第4実施形態に係るゲート線及び信号線の接続構成を示す回路図である。 図17は、第5実施形態に係る表示装置を模式的に示す平面図である。 図18は、第6実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。
本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。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の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、実際の態様に比べ、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。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の表示装置1は、被検出体の表示面への接触や近接を検出する検出機能が内蔵されている。図1に示すように、表示装置1は、表示パネル20と、第1検出制御回路10と、第2検出制御回路12と、表示制御回路14と、ゲートドライバ15と、第1接続切替回路16と、第2接続切替回路17と、駆動回路18と、コントローラ200と、を有する。
表示パネル20は、例えば、表示素子として液晶を用いた液晶表示装置である。表示パネル20は、ゲートドライバ15から供給される走査信号Vscanに従って表示を行う装置である。より具体的には、表示パネル20は、走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行う装置である。
コントローラ200は、第1検出制御回路10、第2検出制御回路12及び表示制御回路14に制御信号Vctrlを供給して、表示パネル20の表示及び検出を制御する回路である。なお、第1検出制御回路10、第2検出制御回路12及び表示制御回路14は、駆動IC(Integrated Circuit)19として表示パネル20に設けられている。ただし、駆動IC19は、表示パネル20に接続された配線基板71や、制御回路基板に設けられていてもよい。また、第1検出制御回路10、第2検出制御回路12、駆動回路18及び表示制御回路14の少なくとも一部は、駆動IC19に内蔵されることなく、表示パネル20に設けられてもよい。配線基板71は、例えば、フレキシブルプリント基板である。
表示制御回路14は、コントローラ200より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ15、第1接続切替回路16にそれぞれ制御信号を供給する。
ゲートドライバ15は、表示制御回路14から供給される制御信号に基づいて、表示パネル20の、表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する回路である。
第1接続切替回路16及び第2接続切替回路17は、第1検出制御回路10からの切替信号Vssに基づいて、信号線SGLの接続状態を変更するスイッチ回路である。第1接続切替回路16は、表示期間に、表示制御回路14から供給される制御信号に基づいて、表示パネル20の各画素Pixに画素信号Vpixを供給する。また、表示制御回路14は、表示期間に、駆動回路18を介して検出電極22に表示駆動信号Vcomdcを供給する。
表示パネル20は、自己静電容量方式のタッチ検出により、表示パネル20の表示面に接触又は近接した指の位置を検出する機能を含む。又、表示パネル20は、電磁誘導方式のタッチ検出により、表示面に接触又は近接したタッチペン100を検出する機能を含む。タイミングコントローラTCは、第1検出制御回路10による電磁誘導方式のタッチ検出、第2検出制御回路12による自己静電容量方式のタッチ検出、及び、表示制御回路14による表示のタイミングを制御するための制御信号TSVD、TSHDを供給する。
第1検出制御回路10は、駆動IC19に含まれるタイミングコントローラTCから供給される制御信号TSVD、TSHDに基づいて、電磁誘導方式のタッチ検出を制御する回路である。第1検出制御回路10は、電磁誘導方式の検出期間(以下、第1センサ期間と表す)に、表示パネル20の電極又は配線により形成される送信コイルCTxに、駆動回路18を介して、第1駆動信号VTPを供給する。表示パネル20の受信コイルCRxは、電磁誘導方式によりタッチペン100の接触又は近接を検出した場合、第1検出信号Vdet1を第1検出制御回路10に出力する。なお、本実施形態において、送信コイルCTxは、第1電極67であり、受信コイルCRxは信号線SGLである。
第2検出制御回路12は、コントローラ200及びタイミングコントローラTCから供給される制御信号に基づいて、静電容量方式のタッチ検出を制御する回路である。第2検出制御回路12は、静電容量方式の検出期間(以下、第2センサ期間と表す)に、駆動回路18を介して、表示パネル20の検出電極22に第2駆動信号VSELFを供給する。表示パネル20は、静電容量方式により指の接触又は近接を検出した場合、第2検出信号Vdet2を第2検出制御回路12に出力する。第1駆動信号VTP及び第2駆動信号VSELFは、例えば、所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波である。なお、第1駆動信号VTP及び第2駆動信号VSELFの交流波形は、サイン波や三角波であってもよい。
第1検出制御回路10は、第1検出信号Vdet1を受信コイルCRxから受け取る第1検出回路11を備える。第1検出回路11は、受信した第1検出信号Vdet1を出力信号として表示パネル20の外部(例えば、コントローラ200)に送信する。また、第2検出制御回路12は、第2検出信号Vdet2を検出電極22から受け取る第2検出回路13を備える。第2検出回路13は、受信した第2検出信号Vdet2を出力信号として表示パネル20の外部(例えば、コントローラ200)に送信する。第1検出回路11及び第2検出回路13は、例えば、アナログフロントエンド(以下AFE(Analog Front End)と表す)回路である第1検出回路11及び第2検出回路13は、例えば、それぞれに供給された第1検出信号Vdet1及び第2検出信号Vdet2のノイズを抑制するフィルタ回路や、信号成分を増幅する増幅回路など信号調整を行う信号処理回路を備える。なお、第1検出回路11及び第2検出回路13は、信号処理回路を備えず、第1検出信号Vdet1及び第2検出信号Vdet2をそのまま出力信号としてコントローラ200に供給し、コントローラ200にフィルタ回路や増幅回路等の信号処理回路を備えてもよい。
第1検出制御回路10及び第2検出制御回路12は、それぞれ、第1検出信号Vdet1及び第2検出信号Vdet2の信号処理を行うA/D変換回路、信号処理回路、座標抽出回路等を備えていてもよい。或いは、コントローラ200がA/D変換回路、信号処理回路、座標抽出回路等を備えていてもよい。
A/D変換回路は、第1駆動信号VTP又は第2駆動信号VSELFに同期したタイミングで、表示パネル20から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。
信号処理回路は、A/D変換回路の出力信号に基づいて、表示パネル20に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理回路は、指による検出信号の差分の信号(絶対値|ΔV|)を取り出す処理を行う。信号処理回路は、絶対値|ΔV|を所定の閾値電圧と比較し、この絶対値|ΔV|が閾値電圧未満であれば、被検出体が非存在状態であると判断する。一方、信号処理回路は、絶対値|ΔV|が閾値電圧以上であれば、被検出体の存在状態と判断する。
座標抽出回路は、信号処理回路において被検出体が検出されたときに、被検出体の座標を求める論理回路である。座標抽出回路は、被検出体の座標を出力信号として出力する。座標抽出回路は、出力信号を表示パネル20の外部(例えば、コントローラ200)に出力する。
次に、図2を参照して、本実施形態の表示パネル20の電磁誘導方式によるタッチ検出について説明する。図2は、電磁誘導方式のタッチ検出を説明するための説明図である。
図2に示すように、電磁誘導方式では、タッチペン100の接触又は近接を検出する。タッチペン100の内部には、共振回路101が設けられている。共振回路101は、コイル102と容量素子103とが並列接続されて構成される。
電磁誘導方式では、送信コイルCTxと受信コイルCRxが重なって設けられる。送信コイルCTxは、第1方向Dxに長手を有し、受信コイルCRxは、第2方向Dyに長手を有する。受信コイルCRxは、平面視で送信コイルCTxと交差して設けられる。送信コイルCTxは、駆動回路18に接続され、受信コイルCRxは第1検出回路11(図1参照)に接続される。
図2に示すように、磁界発生期間では、第1検出制御回路10により駆動回路18を介して送信コイルCTxに所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波が印加される。これにより、送信コイルCTxに電流が流れ、送信コイルCTxはこの電流変化に応じた磁界M1を発生する。タッチペン100が接触又は近接している場合、送信コイルCTxとコイル102との相互誘導による起電力がコイル102に発生する。これにより、容量素子103が充電される。
次に、磁界検出期間では、タッチペン100のコイル102は、共振回路101の共振周波数に応じて変化する磁界M2を発生する。磁界M2が受信コイルCRxを通過することで、受信コイルCRxとコイル102との相互誘導による起電力が受信コイルCRxに発生する。第1検出回路11には、受信コイルCRxの起電力に応じた電流が流れる。送信コイルCTx及び受信コイルCRxを走査することにより、タッチペン100の検出が行われる。
図3は、第1実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。図4は、第1実施形態に係る表示装置を模式的に示す平面図である。図3に示すように、表示装置1は、アレイ基板2と、対向基板3と、液晶層6と、偏光板25と、偏光板35とを備えている。対向基板3は、アレイ基板2の表面に垂直な方向に対向して配置される。液晶層6は、アレイ基板2と対向基板3との間に設けられる。
アレイ基板2は、第1基板21と、検出電極22と、画素電極24とを含む。アレイ基板2は、各画素Pixを駆動するための駆動回路基板であり、バックプレーンも呼ばれる。第1基板21には、ゲートドライバ15に含まれるゲートスキャナ等の回路や、TFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子Trや、ゲート線GCL、信号線SGL(図5参照)等の各種配線が設けられる。画素電極24は、第1基板21の一方の面にマトリクス状に配列される。
検出電極22は、第1基板21と画素電極24との間に設けられる。画素電極24と、検出電極22とは、絶縁層27を介して絶縁されている。また、第1基板21の他方の面には、接着層26を介して偏光板25が設けられている。なお、本実施形態では、画素電極24が検出電極22の上側に設けられる例について説明したが、検出電極22が画素電極24の上側に設けられていてもよい。言い換えると、第1基板21と検出電極22との間に画素電極24が配置されていてもよい。
また、第1基板21には、駆動IC19と、配線基板71が設けられる。駆動IC19は、図1に示す第1検出制御回路10、第2検出制御回路12及び表示制御回路14の機能の全部又は一部を含む。駆動IC19は2以上のICチップからなってもよく、一部のICチップが配線基板71上に配置されてもよい。
図3に示すように、対向基板3は、第2基板31と、カラーフィルタ32とを含む。カラーフィルタ32は、第2基板31の、第1基板21と対向する面に設けられる。また、カラーフィルタ32は、第1基板21と垂直な方向において、液晶層6と対向する。第2基板31の上に、接着層36を介して偏光板35が設けられている。第1基板21及び第2基板31は、可視光を透過可能な透光性を有するガラス基板である。又は、第1基板21及び第2基板31は、ポリイミド等の樹脂で構成された透光性の樹脂基板又は樹脂フィルムであってもよい。なお、カラーフィルタ32は、第1基板21に設けられていてもよい。
第1基板21と第2基板31とは、シール部66により所定の間隔を設けて対向して配置される。第1基板21、第2基板31及びシール部66によって囲まれた空間に液晶層6が設けられる。液晶層6は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、FFS(フリンジフィールドスイッチング)を含むIPS(インプレーンスイッチング)等の横電界モードの液晶が用いられる。液晶層6は、画像を表示するための表示層として設けられる。なお、図3に示す液晶層6とアレイ基板2との間、及び液晶層6と対向基板3との間には、それぞれ配向膜が配設される。
なお、本明細書において、第1基板21の表面に垂直な方向において、第1基板21から第2基板31に向かう方向を「上側」とする。また、第2基板31から第1基板21に向かう方向を「下側」とする。また、「平面視」とは、第1基板21の表面に垂直な方向から見た場合を示す。
また、第1方向Dx及び第2方向Dyは、第1基板21の表面に対して平行な方向である。第1方向Dxは、第2方向Dyと直交する。ただし、第1方向Dxは、第2方向Dyと直交しないで交差してもよい。第3方向Dzは、第1基板21の表面に垂直な方向である。第3方向Dzは、第1方向Dx及び第2方向Dyと直交する。
図4に示すように、第1基板21は、表示パネル20の表示領域AAと、表示領域AAの外側に設けられた周辺領域GAとに対応する領域が形成されている。表示領域AAは、複数の画素Pixと重なる領域である。また、表示領域AAは、検出電極22や第1電極67(図6参照)等の検出素子を含む領域である。言い換えると、表示領域AAは、指等のタッチの有無や、タッチペン100を検出可能な領域である。
複数の検出電極22は、表示領域AAにマトリクス状に配列されている。それぞれの検出電極22は、平面視で矩形状又は正方形状である。検出電極22は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)等の透光性を有する導電性材料で構成されている。なお、検出電極22は、多角形状等、他の形状であってもよい。
検出電極配線51は、検出電極22のそれぞれに電気的に接続される。複数の検出電極配線51は、第2方向Dyに延出し、第1方向Dxに並んで配列される。本実施形態では、検出電極配線51は、検出電極22と異なる層に設けられ、平面視で検出電極22と重なる領域に設けられる。検出電極配線51は、それぞれ、駆動IC19に含まれる第2検出回路13に接続される。
図5は、第1実施形態に係る表示装置の画素配列を表す回路図である。図5に示すように、表示パネル20は、マトリクス状に配列された複数の画素Pixを有している。画素Pixは、それぞれスイッチング素子Tr及び液晶素子6aを備えている。スイッチング素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。画素電極24と検出電極22(共通電極)との間に絶縁層27が設けられ、これらによって図5に示す保持容量6bが形成される。
図1に示すゲートドライバ15は、ゲート線GCLを順次選択する。ゲートドライバ15は、選択されたゲート線GCLを介して、走査信号Vscanを画素Pixのスイッチング素子Trのゲートに印加する。これにより、画素Pixのうちの1行(1水平ライン)が表示駆動の対象として順次選択される。また、表示制御回路14に含まれるソースドライバは、選択された1水平ラインを構成する画素Pixに、信号線SGLを介して画素信号Vpixを供給する。そして、これらの画素Pixでは、供給される画素信号Vpixに応じて1水平ラインずつ表示が行われるようになっている。なお、図4において、ゲートドライバ15は、周辺領域GAのうち、表示領域AAを挟んで対向する2つの領域に配置されているが、いずれか一方に配置されていてもよい。
図3に示すカラーフィルタ32は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色されたカラーフィルタ32の色領域32R、色領域32G及び色領域32Bが周期的に配列されている。図5に示す各画素Pixに、R、G、Bの3色の色領域32R、色領域32G及び色領域32Bが対応付けられる。なお、画素Pixに対応付けられる色領域は、異なる色であればよく、他の色の組み合わせであってもよい。また、画素Pixに対応付けられる色領域は、3色の組み合わせに限定されず、4色以上の組み合わせであってもよい。
図3及び図4に示す検出電極22は、表示パネル20の複数の画素Pixに共通の電位を与える共通電極として機能するとともに、自己静電容量方式によるタッチ検出を行う際の駆動電極及び検出電極としても機能する。表示期間においては、表示制御回路14は、駆動回路18を介して検出電極22に、表示駆動信号Vcomdcを供給する。
表示装置1の動作方法の一例として、表示装置1は、電磁誘導方式のタッチ検出(第1センサ期間)と、自己静電容量方式のタッチ検出(第2センサ期間)と、表示動作(表示期間)とを時分割に行う。各検出と表示とはどのように分けて行ってもよい。
図6は、図4のVI−VI’断面図である。図7は、第1実施形態に係る第1電極を拡大して示す平面図である。なお、図6では、画素Pixに設けられたスイッチング素子Trの断面構成を併せて示している。
図6に示すように、スイッチング素子Trは、半導体61、ソース電極62、ドレイン電極63及びゲート電極64を含む。半導体61は、第1絶縁層91を介して第1基板21の上に設けられる。第1絶縁層91、第2絶縁層92、第3絶縁層93及び絶縁層27は、シリコン酸化膜(SiO)、シリコン窒化膜(SiN)又はシリコン酸化窒化膜(SiON)等の無機絶縁材料が用いられる。また、各無機絶縁層は、単層に限定されず積層膜であってもよい。
第2絶縁層92は、半導体61を覆って第1絶縁層91の上に設けられる。ゲート電極64は、第2絶縁層92の上に設けられる。ゲート電極64は、ゲート線GCLのうち、半導体61と重なる部分である。第3絶縁層93は、半導体61を覆って第2絶縁層92の上に設けられる。半導体61のゲート電極64と重なる部分にチャネル領域が形成される。
図6に示す例では、スイッチング素子Trは、いわゆるトップゲート構造である。ただし、スイッチング素子Trは、半導体61の下側にゲート電極64が設けられたボトムゲート構造でもよい。また、スイッチング素子Trは、第1基板21に垂直な方向において、半導体61を挟んでゲート電極64が設けられたデュアルゲート構造でもよい。
半導体61は、例えば、アモルファスシリコン、微結晶酸化物半導体、アモルファス酸化物半導体、ポリシリコン、低温ポリシリコン(以下、LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicone)と表す)又は窒化ガリウム(GaN)で構成される。
ソース電極62及びドレイン電極63は、第3絶縁層93の上に設けられる。本実施形態では、ソース電極62は、コンタクトホールH2を介して半導体61と電気的に接続される。ドレイン電極63は、コンタクトホールH3を介して半導体61と電気的に接続される。ソース電極62は、信号線SGLのうち、半導体61と重なる部分である。
第4絶縁層94及び第5絶縁層95は、ソース電極62及びドレイン電極63を覆って、第3絶縁層93の上に設けられる。第4絶縁層94及び第5絶縁層95は、スイッチング素子Trや、各種配線で形成される凹凸を平坦化する平坦化層である。
第4絶縁層94の上に、中継電極65及び検出電極配線51が設けられる。中継電極65は、コンタクトホールH4を介してドレイン電極63と電気的に接続される。検出電極配線51は、信号線SGLの上側に設けられる。また、第5絶縁層95の上に検出電極22が設けられる。検出電極22は、コンタクトホールH1を介して検出電極配線51と電気的に接続される。
画素電極24は、絶縁層27及び第5絶縁層95に設けられたコンタクトホールH5を介して中継電極65と電気的に接続される。コンタクトホールH5は、検出電極22の開口22aに重なる位置に形成される。このような構成により、画素電極24は、スイッチング素子Trと接続される。
第1電極67は、第1基板21に垂直な方向において、第1基板21と半導体61との間に設けられる。言い換えると、第1基板21に垂直な方向において、第1電極67とゲート電極64との間に半導体61が設けられる。第1電極67は、第1基板21よりも光の透過率が小さい材料であり、遮光層として用いられる。第1電極67は、例えば金属材料が用いられる。
図7に示すように、信号線SGLは、方向D1に沿って傾斜する第1部分SGLsと、方向D2に沿って傾斜する第2部分SGLtとが、第2方向Dyに交互に連結される。信号線SGLは、全体として第2方向Dyに延出する。ゲート線GCLは、信号線SGLと交差して第1方向Dxに延出する。なお、図7では、図面を見やすくするために、各画素Pixの画素電極24を省略して示している。
ここで、方向D1は、第2方向Dyに対して角度θ1だけ傾斜する方向である。方向D2は、第2方向Dyに対して方向D1と反対側に傾斜する方向である。方向D2と第2方向Dyとが成す角度は角度θ2である。角度θ1は角度θ2と等しい。ただし、角度θ1は角度θ2と異なっていてもよい。
第1電極67は、ゲート線GCLに沿って第1方向Dxに延出し、ゲート線GCL及びスイッチング素子Trの下に設けられる。第1電極67は、第1方向Dxに配列された複数の画素Pix及びスイッチング素子Trに亘って連続して設けられる。第1電極67は、遮光層であり、少なくとも半導体61とゲート線GCLとが交差する部分の下に設けられていればよい。これにより、第1電極67は、スイッチング素子Trの光リーク電流を抑制することができる。
図8は、第1実施形態に係る第1電極の接続構成を示す回路図である。図9は、各種信号を供給する駆動回路を示すブロック図である。図8は、第1センサ期間での、第1電極の接続構成を示す。
図8に示すように、複数の第1電極67−1、67−2、…、67−10は、第2方向Dyに配列されている。なお、以下の説明において、第1電極67−1、67−2、…、67−10を区別して説明する必要がない場合には、第1電極67と表す。また、以下の説明では、図8を参照しつつ、第1電極67の一端を左端とし、他端を右端と表す。
複数の第1電極67の左端側に第1駆動信号供給配線52と第2駆動信号供給配線54とが設けられ、右端側に第1駆動信号供給配線53と第2駆動信号供給配線55が設けられる。第1駆動信号供給配線52、53及び第2駆動信号供給配線54、55は、第1電極67に第1駆動信号VTPを供給するための配線である。
スイッチSW11は、第1電極67のそれぞれの左端と、第1駆動信号供給配線52との間に設けられる。スイッチSW12は、第1電極67のそれぞれの左端と第2駆動信号供給配線54との間に設けられる。スイッチSW11及びスイッチSW12は、第1電極67のそれぞれの左端に並列に接続される。
また、スイッチSW13は、第1電極67のそれぞれの右端と第1駆動信号供給配線53との間に設けられる。スイッチSW14は、第1電極67の右端と第2駆動信号供給配線55との間に設けられる。スイッチSW13及びスイッチSW14は、第1電極67のそれぞれの右端に並列に接続される。第1駆動信号供給配線52、53、第2駆動信号供給配線54、55及びスイッチSW11からスイッチSW14は、周辺領域GAに設けられる。第1駆動信号供給配線52、53、第2駆動信号供給配線54、55及びスイッチSW11からスイッチSW14は、複数の第1電極67の端部どうしを接続する接続部材である。
ここで、図9に示すように、駆動回路18は、検出電極配線51、第1駆動信号供給配線52、53及び第2駆動信号供給配線54、55を介して、各種信号を検出電極22及び第1電極67に供給する。駆動回路18は、表示駆動信号供給回路18A、第2駆動信号供給回路18B、第1電圧供給回路18C及び第2電圧供給回路18Dを含む。表示駆動信号供給回路18A、第2駆動信号供給回路18B、第1電圧供給回路18C及び第2電圧供給回路18Dは、駆動IC19(図1参照)に搭載されている。なお、表示駆動信号供給回路18A、第2駆動信号供給回路18B、第1電圧供給回路18C及び第2電圧供給回路18Dの少なくとも一部は、表示パネル20に回路として設けられていてもよい。
表示駆動信号供給回路18Aは、検出電極配線51を介して、表示駆動信号Vcomdcを検出電極22に供給する。第2駆動信号供給回路18Bは、検出用の第2駆動信号VSELFを、検出電極配線51を介して検出電極22に供給する。第1電圧供給回路18Cは、第1駆動信号供給配線52、53を介して、第1電位を有する直流の第1電圧VTPHを第1電極67に供給する。第2電圧供給回路18Dは、第2駆動信号供給配線54、55を介して、第2電圧VTPLを第1電極67に供給する。第2電圧VTPLは、第1電位よりも小さい第2電位を有する直流の電圧信号である。
図8に示すように、第1センサ期間では、第1検出制御回路10からの制御信号に応じて、スイッチSW11、SW12、SW13、SW14が動作し、送信コイルCTxを形成する第1電極67が選択される。具体的には、第1電極67−2、67−3、67−4及び第1電極67−6、67−7、67−8が第1電極ブロックBK1、BK2として選択される。それ以外の第1電極67は、非選択電極ブロックである。第1電極67−4と第1電極67−6との間の領域は、被検出体を検出する検出領域Aemである。
第1電極67−2、67−3、67−4の左側では、スイッチSW11はオフになり、スイッチSW12はオンになる。これにより、第1電極67−2、67−3、67−4の左端は、第2駆動信号供給配線54と電気的に接続される。また、第1電極67−2、67−3、67−4の右側では、スイッチSW13はオンになり、スイッチSW14はオフになる。これにより、第1電極67−2、67−3、67−4の右端は、第1駆動信号供給配線53と電気的に接続される。
第1電極67−6、67−7、67−8の左側では、スイッチSW11はオンになり、スイッチSW12はオフになる。これにより、第1電極67−6、67−7、67−8の左端は、第1駆動信号供給配線52と電気的に接続される。第1電極67−6、67−7、67−8の右側では、スイッチSW13はオフになり、スイッチSW14はオンになる。これにより、第1電極67−6、67−7、67−8の右端は、第2駆動信号供給配線55と電気的に接続される。
これにより、第1センサ期間では、第1電極67−2、67−3、67−4の左端側に第2電圧供給回路18Dが接続され、右端側に第1電圧供給回路18Cが接続される。また、第1電極67−6、67−7、67−8の左端側に第1電圧供給回路18Cが接続され、右端側に第2電圧供給回路18Dが接続される。
第2電圧供給回路18Dは、第2駆動信号供給配線54を介して、第2電圧VTPLを第1電極67−2、67−3、67−4の左端に供給する。また、第1電圧供給回路18Cは、第1駆動信号供給配線53を介して、第1電圧VTPHを第1電極67−2、67−3、67−4の右端に供給する。これにより、第1電極67−2、67−3、67−4の左端と右端とで電位差が生じ、電流I1が右端から左端に向かう方向に流れる。
第1電圧供給回路18Cは、第1駆動信号供給配線52を介して、第1電圧VTPHを第1電極67−6、67−7、67−8の左端に供給する。また、第2電圧供給回路18Dは、第2駆動信号供給配線55を介して、第2電圧VTPLを第1電極67−6、67−7、67−8の右端に供給する。これにより、第1電極67−6、67−7、67−8の左端と右端とで電位差が生じ、電流I2が左端から右端に向かう方向に流れる。
第1検出制御回路10は、スイッチSW11、SW12、SW13、SW14の動作を切り替えることにより、第1電極67の両端に供給される第1電圧VTPHと第2電圧VTPLとを所定の周波数で変更する。これにより、第1センサ期間に、駆動回路18は、第1電極67に交流の電圧信号である第1駆動信号VTPを供給する。
第1電極67に流れる電流I1、I2により磁界が発生し電磁誘導が形成される。電流I1と電流I2とは互いに反対方向に流れる。このため、電流I1により発生する磁界と、電流I2により発生する磁界は、検出領域Aemで重なり合う。これにより、検出領域Aemを通る磁界の強度を高めることができる。電流I1と電流I2とにより発生する磁界は、図3に示す電磁誘導方式の磁界発生期間に発生する磁界M1に相当する。また、第1電極ブロックBK1に含まれる第1電極67−2、67−3、67−4及び第1電極ブロックBK2に含まれる第1電極67−6、67−7、67−8が送信コイルCTxに相当する。
また、図8において、非選択電極ブロックの第1電極67(第1電極67−1、67−5、67−9、67−10)は、スイッチSW11、SW12及びスイッチSW13、SW14がオフになる。これにより、非選択電極ブロックの第1電極67はフローティング状態となる。
第1検出制御回路10は、第1電極67−1から第1電極67−10を、順次選択する。これにより、電磁誘導方式により、表示領域AAの全体のタッチ検出が行われる。なお、周辺領域GAにも第1電極67が設けられていてもよい。これにより、表示領域AAの周縁部においても磁界を発生させることができる。
図8では、6つの第1電極67により送信コイルCTxが形成される。ただし、これに限定されず、検出領域Aemの一方に配置された1つ又は2つの第1電極67と、他方に配置された1つ又は2つの第1電極67とで送信コイルCTxを形成してもよい。検出領域Aemの一方に配置された4つ以上の第1電極67と、他方に配置された4つ以上の第1電極67とで送信コイルCTxを形成してもよい。また、これらの数が同数ではなく、一方の第1電極67の数が他方の第1電極67の数と異なる構成も採用可能である。なお、電流の流れる方向の異なる複数の第1電極23の間、すなわち、電流I1が流れる複数の第1電極67と、電流I2が流れる複数の第1電極67との間に配置される第1電極67の数は、1つに限らず、0でも2以上の整数であってもよい。
このように、表示装置1は、第1電極67に第1電圧VTPHを供給する第1駆動信号供給配線52、53と、第1電極67に第1電圧VTPHよりも小さい第2電圧VTPLを供給する第2駆動信号供給配線54、55と、を有する。第1センサ期間に、少なくとも1つの第1電極67の一端側に第1駆動信号供給配線52が接続され、他端側に第2駆動信号供給配線55が接続される。また、少なくとも1つの第1電極67の他の第1電極67の一端側に第2駆動信号供給配線54が接続され、他端側に第1駆動信号供給配線53が接続される。
表示期間では、表示駆動信号供給回路18Aは、検出電極22に検出電極配線51を介して表示駆動信号Vcomdcを供給する。また、表示期間では、第1検出制御回路10からの制御信号に応じて、全てのスイッチSW11、SW12、SW13、SW14がオフになる。これにより、全ての第1電極67は、第1駆動信号供給配線52、53及び第2駆動信号供給配線54、55と遮断され、フローティング状態となる。
また、自己静電容量方式の検出期間では、第2駆動信号供給回路18Bは、検出用の第2駆動信号VSELFを、検出電極配線51を介して検出電極22に供給する。検出電極22は、被検出体の接触又は近接に起因する自己静電容量変化に応じた信号(第2検出信号Vdet2)を、第2検出回路13に出力する。この場合に、第1検出制御回路10は、全てのスイッチSW11、SW13をオンとし、全てのスイッチSW12、SW14をオフとする。第2駆動信号供給回路18Bは、第1駆動信号供給配線52、53を介して全ての第1電極67にガード駆動信号を供給する。ガード駆動振動は、第2駆動信号VSELFと同期した同じ振幅を有する電圧信号である。これにより、検出電極22と第1電極67との容量結合を抑制することができる。
なお、図8に示す接続構成は、あくまで一例であり適宜変更できる。例えば、第1センサ期間において、第1電圧供給回路18C及び第2電圧供給回路18Dは、第1電極67の左端にのみ第1電圧VTPH及び第2電圧VTPLを供給してもよい。第2電圧供給回路18Dは、第2駆動信号供給配線54を介して、第2電圧VTPLを第1電極67−2、67−3、67−4の左端に供給する。また、第1電圧供給回路18Cは、第1駆動信号供給配線52を介して、第1電圧VTPHを第1電極67−6、67−7、67−8の左端に供給する。
そして、第1電極67−2、67−3、67−4の右端と、第1電極67−6、67−7、67−8の右端とは、第1駆動信号供給配線53及び第2駆動信号供給配線55の少なくとも一方により電気的に接続される。この場合であっても、第1電極67−2、67−3、67−4及び第1電極67−6、67−7、67−8は、送信コイルCTxとして形成される。
図10は、第1実施形態に係る信号線の接続構成を示す回路図である。図10では、複数の信号線SGLのうち、4つの信号線SGL1、SGL2、SGL3、SGL4を示す。なお、以下の説明において信号線SGL1、SGL2、SGL3、SGL4を区別して説明する必要がない場合には、信号線SGLと表す。また、図10では、第1電極67を二点鎖線で示す。
図10に示すように、信号線SGLは、平面視で第1電極67と交差して設けられる。信号線SGL1、SGL2、SGL3、SGL4の一端側には、第1接続切替回路16が設けられ、他端側には、第2接続切替回路17が設けられる。第1接続切替回路16は、スイッチSW21、SW22、SW24を含むスイッチ回路である。第2接続切替回路17は、スイッチSW23及び信号線接続配線56を含むスイッチ回路である。また、以下の説明では、図10を参照しつつ、信号線SGLの一端を下端とし、他端を上端と表す。
第1接続切替回路16において、スイッチSW21は、信号線SGL1、SGL2と、第1検出回路11との間の接続と遮断を切り替える。スイッチSW22は、各信号線SGLと表示制御回路14との間の接続と遮断を切り替える。スイッチSW24は、信号線SGL3、SGL4と、基準電位(例えば、接地電位GND)との間の接続と遮断を切り替える。
第2接続切替回路17において、スイッチSW23と信号線接続配線56は、一対の信号線SGL1、SGL3の上端どうしの間の接続と遮断を切り替える。また、スイッチSW23と信号線接続配線56は、一対の信号線SGL2、SGL4の上端どうしの間の接続と遮断を切り替える。
第1センサ期間では、第1検出制御回路10からの制御信号に応じて、スイッチSW23がオンになる。これにより、一対の信号線SGL1、SGL3の上端どうしが、信号線接続配線56を介して接続される。同様に、一対の信号線SGL2、SGL4の上端どうしが、信号線接続配線56を介して接続される。また、信号線SGLの下端側では、スイッチSW22はオフになり、スイッチSW21、SW24はオンになる。これにより、信号線SGL1及び信号線SGL2の下端は、それぞれ第1検出回路11に接続される。また、信号線SGL3及び信号線SGL4の下端は、基準電位(例えば、接地電位GND)に接続される。
このように、第1接続切替回路16は、第1センサ期間に、少なくとも1つの信号線SGLの一端側を第1検出回路11に接続する。第2接続切替回路17は、第1センサ期間に、複数の信号線SGLの他端側どうしを接続する。
このような構成により、一対の信号線SGL1、SGL3がループ状に接続されて、受信コイルCRxとして形成される。また、一対の信号線SGL2、SGL4がループ状に接続されて、受信コイルCRxとして形成される。受信コイルCRxは、第1電極67によって形成される検出領域Aemと重なって設けられる。なお、受信コイルCRxは、図8に示す送信コイルCTxと同様に、複数の信号線SGLを含む信号線ブロックにより形成されていてもよい。
タッチペン100(図3参照)からの磁界M2が、一対の信号線SGL1、SGL3及び信号線接続配線56で囲まれた領域、又は一対の信号線SGL2、SGL4及び信号線接続配線56で囲まれた領域を通過した場合、磁界M2の変化に応じた起電力が、各受信コイルCRxに発生する。この起電力に応じた第1検出信号Vdet1が第1検出回路11に供給される。このように、第1センサ期間には、第1電極67は、駆動回路18から第1駆動信号VTPが供給されて磁界を発生させ、信号線SGLには、磁界に起因した起電力が発生する。これにより、表示装置1は、タッチペン100を検出することができる。
本実施形態において、隣り合う受信コイルCRxは、一部が互いに重なり合って配置される。具体的には、一方の受信コイルCRxを構成する一対の信号線SGL1、SGL3及び信号線接続配線56で囲まれた領域に、他方の受信コイルCRxの信号線SGL2が配置される。また、他方の受信コイルCRxを構成する一対の信号線SGL2、SGL4及び信号線接続配線56で囲まれた領域に、一方の受信コイルCRxの信号線SGL3が配置される。これにより、表示領域AAにおいて、磁界の検出感度が低下する領域、或いは磁界を検出することができない不感領域が生じることを抑制できる。
また、表示期間では、第1検出制御回路10からの制御信号に応じて、スイッチSW23がオフになる。これにより、信号線SGL1、SGL2、SGL3、SGL4の上端どうしが非接続状態となる。また、スイッチSW21、SW24はオフになり、スイッチSW22はオンになる。これにより、信号線SGL1、SGL2、SGL3、SGL4の下端は、第1検出回路11及び基準電位(例えば、接地電位GND)と非接続状態となる。画素信号Vpixは、スイッチSW22を介して信号線SGLに供給される。
また、第2センサ期間では、第2検出制御回路12は、複数の信号線SGLにガード駆動信号を供給してもよい。または、第2検出制御回路12は、複数の信号線SGLをフローティング状態としてもよい。
送信コイルCTxを形成する第1電極67は、検出電極22よりも高い導電性を有する金属材料であり、検出電極22に比べ著しく低抵抗である。これにより、駆動電極(送信コイルCTx)として第1電極67を用いることにより、交流矩形波である第1駆動信号VTPの鈍りを抑制することができる。これにより、本実施形態においては、電磁誘導方式のタッチ検出において第1駆動信号VTPの応答性が高められ、検出感度が向上する。
(第2実施形態)
図11は、第2実施形態に係る第1電極及び信号線の接続構成を示す回路図である。図12は、第2実施形態に係る第1電極と検出信号出力線との接続部分を拡大して示す平面図である。図13は、図12のXIII−XIII’断面図である。なお、図13は、画素Pixに設けられるスイッチング素子Trの積層構成を併せて示している。なお、以下の説明において、上述した実施形態で説明した構成要素については、同じ符号を付して、説明を省略する。
本実施形態において、第1センサ期間には、信号線SGLは、駆動回路18から第1駆動信号VTPが供給されて磁界を発生させ、第1電極67には、磁界に起因した起電力が発生する。すなわち、信号線SGLは、送信コイルCTxを形成し、第1電極67は、受信コイルCRxを形成する。
図11に示すように、複数の信号線SGLは、それぞれ第2方向Dyに延出し、第1方向Dxに配列される。ここで、信号線SGL1、SGL2、SGL3を含む複数の信号線SGLを、信号線ブロックBKS1とする。信号線SGL4、SGL5、SGL6を含む複数の信号線SGLを、信号線ブロックBKS2とする。第1駆動信号供給配線52A及び第2駆動信号供給配線54Aは信号線ブロックBKS1、BKS2の下端側に設けられている。また、信号線ブロックBKS1及び信号線ブロックBKS2の下端側には第1接続切替回路16Aが設けられ、上端側には、第2接続切替回路17Aが設けられる。
第1接続切替回路16Aは、スイッチSW22、SW25、SW26を含むスイッチ回路である。スイッチSW22は、各信号線SGLと表示制御回路14との間の接続と遮断を切り替える。スイッチSW25は、各信号線SGLの下端と、第1駆動信号供給配線52Aとの間の接続と遮断を切り替える。スイッチSW26は、各信号線SGLの下端と、第2駆動信号供給配線54Aとの間の接続と遮断を切り替える。
第2接続切替回路17Aは、第1実施形態と同様であり、一対の信号線ブロックBKS1及び信号線ブロックBKS2の上端どうしの間の接続と遮断を切り替える。なお、スイッチSW22、SW23、SW25、SW26等のスイッチは、一部のみ示しているが、複数の信号線SGLのそれぞれに設けられる。
第1センサ期間には、スイッチSW23がオンになり、信号線ブロックBKS1及び信号線ブロックBKS2の上端が信号線接続配線56を介して接続される。また、信号線ブロックBKS1の下端側では、スイッチSW26がオンになり、スイッチSW25がオフになる。信号線ブロックBKS2の下端側では、スイッチSW26がオフになり、スイッチSW25がオンになる。
第1電圧供給回路18C(図9参照)は、第1駆動信号供給配線52Aを介して、第1電圧VTPHを信号線ブロックBKS2の下端に供給する。また、第2電圧供給回路18D(図9参照)は、第2駆動信号供給配線54Aを介して、第2電圧VTPLを信号線ブロックBKS1の下端に供給する。これにより、信号線ブロックBKS1、信号線接続配線56及び信号線ブロックBKS1で形成される経路において、信号線ブロックBKS1の下端と、信号線ブロックBKS2の下端とで電位差が生じる。この電位差により、電流I1、I2が、それぞれ信号線ブロックBKS2、信号線ブロックBKS1に流れる。
第1検出制御回路10は、スイッチSW25、SW26の動作を切り替えることにより、信号線ブロックBKS1、BKS2の下端に供給される第1電圧VTPHと第2電圧VTPLとが所定の周波数で変更する。これにより、信号線ブロックBKS1、BKS2に交流の電圧信号である第1駆動信号VTPが供給される。第1検出制御回路10は、信号線ブロックBKS1、BKS2となる信号線SGLを、順次選択する。これにより、電磁誘導方式により、表示領域AAの全体のタッチ検出が行われる。
以上のように、表示装置1は、信号線SGLに第1電圧VTPHを供給する第1駆動信号供給配線52Aと、信号線SGLに第1電圧VTPHよりも小さい第2電圧VTPLを供給する第2駆動信号供給配線54Aと、を有する。第1センサ期間に、第1接続切替回路16Aは、少なくとも1つの信号線SGLの一端側に第1駆動信号供給配線52Aを接続し、少なくとも1つの信号線SGLの他の信号線SGLの一端側に第2駆動信号供給配線54Aを接続する。第2接続切替回路17Aは、第1センサ期間に、複数の信号線SGLの他端側どうしを接続する。
本実施形態においても、送信コイルCTxを形成する信号線SGLは、検出電極22よりも高い導電性を有する金属材料である。これにより、本実施形態においては、電磁誘導方式のタッチ検出において第1駆動信号VTPの応答性が高められ、検出感度が向上する。
複数の第1電極67は、それぞれ第1方向Dxに延出し、第2方向Dyに配列される。第1電極ブロックBK1、BK2、…、BK8は、それぞれ複数の第1電極67を含む。第1電極ブロックBK1の左端と第1電極ブロックBK3の左端は、周辺領域GAに設けられた第1電極接続配線67aにより接続される。第1電極ブロックBK1の右端と第1電極ブロックBK3の右端は、それぞれ、容量CS及び検出信号出力線57を介して第1検出回路11に接続される。これにより、第1電極ブロックBK1、第1電極ブロックBK3及び第1電極接続配線67aは受信コイルCRxを構成する。
同様に、第1電極ブロックBK2の右端と第1電極ブロックBK5の右端は、周辺領域GAに設けられた第1電極接続配線67aにより接続される。第1電極ブロックBK2の左端と第1電極ブロックBK5の左端は、それぞれ、容量CS及び検出信号出力線57を介して第1検出回路11に接続される。これにより、第1電極ブロックBK2、第1電極ブロックBK5及び第1電極接続配線67aは受信コイルCRxを構成する。
図12に示すように、受信コイルCRxを形成する第1電極ブロックBKには、それぞれ容量CSが設けられる。容量CSは、第1容量電極CSE1と、第2容量電極CSE2とを有する。第1容量電極CSE1と、第2容量電極CSE2とは、誘電体(絶縁層27)を介して、平面視で重なって設けられる。
第2容量電極CSE2は、中継配線57aを介して、第1電極ブロックBKの端部に接続される。第1電極ブロックBKの複数の第1電極67は、第1電極接続配線67bにより接続されている。また、第1容量電極CSE1は、検出信号出力線57と接続される。
図13に示すように、第1電極67は、表示領域AAにおいて、第1基板21と半導体61との間に設けられ、周辺領域GAまで延出する。容量CS及び検出信号出力線57は、周辺領域GAに設けられる。第1容量電極CSE1は、画素電極24と同層に、絶縁層27の上に設けられる。第2容量電極CSE2は、検出電極22と同層に、第5絶縁層95の上に設けられる。第1容量電極CSE1と第2容量電極CSE2とは、第1基板21に垂直な方向において、絶縁層27を介して対向する。これにより、第1容量電極CSE1と第2容量電極CSE2との間に容量が形成される。なお、第1容量電極CSE1と第2容量電極CSE2の形成する層は逆でもよい。つまり、第2容量電極CSE2を画素電極24と同層に形成し、第1容量電極CSE1を検出電極22と同層に形成してもよい。
第2容量電極CSE2は、コンタクトホールH11を介して中継配線57aと接続される。中継配線57aは、コンタクトホールH13を介して第1電極67と接続される。また、第1容量電極CSE1は、コンタクトホールH12を介して検出信号出力線57と接続される。検出信号出力線57及び中継配線57aは、信号線SGLと同層に設けられる。
このような構成により、第1電極ブロックBKと第1検出回路11との間にそれぞれ容量CSが設けられる。容量CSにより、スイッチング素子Trのリーク電流が抑制され、良好な表示性能が得られる。
(第3実施形態)
図14は、第3実施形態に係るゲート線及び信号線の接続構成を示す回路図である。図15は、第3実施形態に係る表示装置の動作例を示すタイミング波形図である。本実施形態において、第1センサ期間には、ゲート線GCLは、駆動回路18から第1駆動信号VTPが供給されて磁界を発生させ、信号線SGLには、磁界に起因した起電力が発生する。すなわち、ゲート線GCLは送信コイルCTxを形成し、信号線SGLは受信コイルCRxを形成する。
複数のゲート線GCLは、それぞれ第1方向Dxに延出し、第2方向Dyに配列される。以下の説明において、図14を参照しつつ、ゲート線GCLの一端を左端とし、他端を右端と表す。ゲート線ブロックBKG1、BKG2、…、BKGNは、それぞれ複数のゲート線GCLを含む。
複数のゲート線GCLの左端側には、第1駆動信号供給配線52、第2駆動信号供給配線54、スイッチSW11、SW12が設けられる。複数のゲート線GCLの右端側には、第1駆動信号供給配線53、第2駆動信号供給配線55、スイッチSW13、SW14が設けられる。これらの接続構成及び動作は、第1実施形態の図8で示した例と同様である。すなわち、第1センサ期間に、少なくとも1つのゲート線GCLの一端側に第1駆動信号供給配線52、53が接続され、他端側に第2駆動信号供給配線54、55が接続される。また、少なくとも1つのゲート線GLCの他のゲート線GCLの一端側に第2駆動信号供給配線54、55が接続され、他端側に第1駆動信号供給配線52、53が接続される。なお、図14では、スイッチSW11、SW12、SW13、SW14は、一部のみ示している。スイッチSW11、SW12、SW13、SW14は、各ゲート線ブロックBKG1、BKG2、…、BKGNに含まれるゲート線GCLのそれぞれに設けられる。
図14では、ゲート線ブロックBKG2、BKG3、BKG5、BKG6が送信コイルCTxを形成する。第1センサ期間では、第1検出制御回路10は、スイッチSW11、SW12、SW13、SW14の動作を切り替えることにより、ゲート線GCLの両端に供給される第1電圧VTPHと第2電圧VTPLとを所定の周波数で変更する。これにより、ゲート線ブロックBKG2、BKG3、BKG5、BKG6に交流の電圧信号である第1駆動信号VTPが供給される。なお、送信コイルCTxとして選択されない非選択のゲート線ブロックBKG1、BKG4、BKG7、…、BKGNは、フローティング状態となる。
ゲート線GCLは、金属材料により形成される。ゲート線GCLは、例えば銅(Cu)、アルミニウム(Al)等が用いられる。これにより、表示装置1は電磁誘導方式のタッチ検出において、第1駆動信号VTPの応答性が高められ、検出感度が向上する。
さらに、複数のゲート線GCLの左端側には、第1ゲート駆動信号供給配線82及び第2ゲート駆動信号供給配線84が設けられ、右端側には、第1ゲート駆動信号供給配線83及び第2ゲート駆動信号供給配線85が設けられる。第1ゲート駆動信号供給配線82、83は、走査信号Vscan(図1参照)の高レベル電圧VGHを、ゲート線GCLに供給する配線である。第2ゲート駆動信号供給配線84、85は、走査信号Vscanの低レベル電圧VGLを、ゲート線GCLに供給する配線である。
表示期間には、スイッチSW11、SW12、SW13、SW14は全てオフになる。ゲートドライバ15により、複数のゲート線GCLは順次、第1ゲート駆動信号供給配線82、83及び第2ゲート駆動信号供給配線84、85に接続されて走査信号Vscanが供給される。
第1センサ期間EMでは、信号線ブロックBKS1、BKS2の上端どうしがスイッチSW23、信号線接続配線56により接続される。信号線ブロックBKS1、BKS2の下端はスイッチSW21を介して一方が基準電位(例えば、接続電位GND)、他方が第1検出回路11に接続される。これにより、信号線ブロックBKS1、BKS2及び信号線接続配線56は、受信コイルCRxを形成する。なお、図14では、1つの受信コイルCRxを示しているが、図10と同様に、複数の受信コイルCRxが互いに重なり合って配置されていてもよい。
図15に示すように、表示装置1は、表示期間PDと、第1センサ期間EMと、第2センサ期間ESとを時分割で行う。表示期間PDは、表示パネル20が表示を行う期間である。第1センサ期間EMは、電磁誘導方式のタッチ検出を行う期間である。第2センサ期間ESは、自己静電容量方式のタッチ検出を行う期間である。表示装置1は、表示期間PD、第1センサ期間EM、第2センサ期間ES、表示期間PD、第1センサ期間EM、第2センサ期間ES、…のように繰り返し実行する。ただし、各期間の順番や、回数は適宜変更できる。
図15に示すように、表示期間PDにおいて、ゲートドライバ15からゲート線GCLに走査信号Vscanが供給される。表示制御回路14(図1参照)は、画素信号Vpixを信号線SGLに供給する。また、駆動回路18(図9参照)は、表示駆動信号Vcomdcを検出電極22に供給する。これにより、表示装置1の表示が実行される。
第1センサ期間EMでは、駆動回路18は、送信コイルCTxを構成するゲート線GCLに第1駆動信号VTPを供給する。第1駆動信号VTPは、第1電圧VTPHと第2電圧VTPLとが交互に繰り返される、交流矩形波である。そして、受信コイルCRxを構成する信号線SGLには、磁界に起因した起電力が発生する。これにより第1検出信号Vdet1が第1検出回路11に出力される。検出電極22は、電圧信号が供給されずフローティング状態となる。
ここで、第1電圧VTPHは、走査信号Vscanの高レベル電圧VGHよりも小さい電圧である。また、第1電圧VTPHと第2電圧VTPLとの平均値は、低レベル電圧VGLと等しい。また、ゲート線GCLの電位は、ゲート線GCLの抵抗と、ゲート線GCLに接続される第1駆動信号供給配線52、53及び第2駆動信号供給配線54、55の抵抗との比率で定められる。ゲート線GCLの電位がスイッチング素子Trのオフ電位を保つように、ゲート線GCLの抵抗を、周辺領域GAに形成された各配線の抵抗値よりも小さくすることが好ましい。
第2センサ期間ESでは、駆動回路18は、検出電極22に第2駆動信号VSELFを供給する。そして、検出電極22は、検出電極22の自己静電容量に応じた第2検出信号Vdet2を第2検出回路13に出力する。また、駆動回路18は、信号線SGLにガード駆動信号Vgdを供給する。ガード駆動信号Vgdは、第2駆動信号VSELFと少なくとも同じ振幅を有する交流矩形波である。例えば、ガード駆動信号Vgdは、第2駆動信号VSELFと同じ電位及び同じ位相を有する交流矩形波であってもよい。これにより、表示装置1は、信号線SGLと、検出電極22との容量結合を抑制することができる。
なお、図15に示すタイミング波形図は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、表示期間PD、第1センサ期間EM及び第2センサ期間ESの長さは互いに異ならせてもよい。また、表示期間PD、第1センサ期間EM及び第2センサ期間ESの順番は適宜変更できる。また、1フレーム期間に、第1センサ期間EM又は第2センサ期間ESのいずれか一方のみを行ってもよい。
(第4実施形態)
図16は、第4実施形態に係るゲート線及び信号線の接続構成を示す回路図である。本実施形態において、第1センサ期間には、信号線SGLは、駆動回路18から第1駆動信号VTPが供給されて磁界を発生させ、ゲート線GCLには、磁界に起因した起電力が発生する。すなわち、信号線SGLは送信コイルCTxを形成し、ゲート線GCLは受信コイルCRxを形成する。
図16に示すように、信号線SGLの接続構成は第2実施形態の図11と同様である。信号線ブロックBKS1、BKS2及び信号線接続配線56は、送信コイルCTxを形成する。
ゲート線GCLの左端側には、スイッチSW31、SW32が設けられている。ゲート線GCLの右端側には、スイッチSW33、SW34が設けられている。第1センサ期間EMには、スイッチSW32、SW34がオンになり、スイッチSW31、SW33がオフになる。これにより、ゲート線GCLは、ゲート線接続配線GCLa又は検出信号出力線57に接続される。
具体的には、ゲート線ブロックBKG1の左端とゲート線ブロックBKG3の左端は、周辺領域GAに設けられたゲート線接続配線GCLaにより接続される。ゲート線ブロックBKG1の右端とゲート線ブロックBKG3の右端は、それぞれ、検出信号出力線57を介して一方が基準電位(例えば、接地電位GND)、他方が第1検出回路11に接続される。これにより、ゲート線ブロックBKG1、ゲート線ブロックBKG3及びゲート線接続配線GCLaは受信コイルCRxを構成する。
同様に、ゲート線ブロックBKG2の右端とゲート線ブロックBKG5の右端は、周辺領域GAに設けられたゲート線接続配線GCLaにより接続される。ゲート線ブロックBKG2の左端とゲート線ブロックBKG5の左端は、それぞれ、検出信号出力線57を介して一方が基準電位(例えば、接地電位GND)、他方が第1検出回路11に接続される。これにより、ゲート線ブロックBKG2、ゲート線ブロックBKG5及びゲート線接続配線GCLaは受信コイルCRxを構成する。
表示期間PDには、スイッチSW31、SW33がオンになり、スイッチSW32、SW34がオフになる。これにより、ゲート線GCLは、第1ゲート駆動信号供給配線82、83又は第2ゲート駆動信号供給配線84、85に接続される。
(第5実施形態)
図17は、第5実施形態に係る表示装置を模式的に示す平面図である。図17に示すように、本実施形態の表示装置1Aは、共通電極22Aを有する。共通電極22Aは、複数の画素Pixと重なって、表示領域AAの全領域に亘って設けられる。つまり、表示装置1Aは、検出電極22を有さず、自己静電容量方式のタッチ検出機能を備えていない。
表示装置1Aは、第2センサ期間ESを行わず、表示期間PDと第1センサ期間EMとを時分割で行う。表示期間PDには、駆動回路18は表示駆動信号Vcomdcを共通電極22Aに供給する。また、第1センサ期間EMには、第1から第4実施形態のいずれかと同様に、第1電極67及び信号線SGL、又はゲート線GCL及び信号線SGLにより送信コイルCTx及び受信コイルCRxを形成し、電磁誘導方式のタッチ検出を行う。
(第6実施形態)
図18は、第6実施形態に係る表示装置の概略断面構造を表す断面図である。本実施形態の表示装置1Bは、表示素子として有機発光ダイオード(OLED:Organic Light-Emitting Diode)を用いた表示パネルである。つまり、表示装置1Bは、バックライト等の光源は設けられていない。
図18に示すように、表示装置1Bにおいて、第1基板121と、スイッチング素子TrAと、反射層126と、下部電極124と、表示層である自発光層106と、上部電極125と、バリア層196と、充填材197と、第2基板131とが、この順で重なって設けられる。
第1基板121の上にスイッチング素子TrAが設けられる。第1基板121の上に半導体161が設けられる。ゲート電極164(ゲート線GCLA)は、絶縁層191を介して半導体161の上側に設けられる。ソース電極162(信号線SGLA)及びドレイン電極163は、絶縁層192を介してゲート電極164の上側に設けられる。ソース電極162及びドレイン電極163は、それぞれコンタクトホールを介して半導体161と電気的に接続される。
絶縁層193は、ソース電極162及びドレイン電極163を覆って絶縁層192の上に設けられる。反射層126は、絶縁層193の上に設けられ、自発光層106からの光を反射する金属光沢のある材料で形成される。反射層126は、例えば銀、アルミニウム、金等が用いられる。下部電極124は、絶縁層194を介して反射層126の上側に設けられる。下部電極124の上に、自発光層106及び上部電極125が、この順で重なって設けられる。つまり、下部電極124と上部電極125との間に自発光層106が設けられる。
下部電極124は、有機発光ダイオードのアノードであり、各画素Pixに対応して設けられている。上部電極125は、有機発光ダイオードのカソードである。下部電極124及び上部電極125は、例えばITO等の透光性を有する導電性材料が用いられる。自発光層106は、高分子有機材料を含み、不図示のホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む。
絶縁層195は、リブと呼ばれ、各画素Pixを区画する絶縁層である。また、バリア層196は、上部電極125を覆って設けられ、上部電極125を封止する。充填材197は、リブにより生じる段差を抑制する平坦化層である。充填材197と第2基板131との間にはカラーフィルタ132が設けられている。
このような構成により、自発光層106からの光がカラーフィルタ132を通って第2基板31から出射される。画素Pixごとに自発光層106の点灯量を制御することにより、表示面に画像が表示される。なお、表示装置1Bは、カラーフィルタ132が設けられず、充填材197の上に第2基板131が設けられていてもよい。この場合、自発光層106は、画素Pixごとに異なる発光材料が用いられ、それぞれ赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の光を表示する。
また、上記の構成に限定されず、下部電極124がカソードであり、上部電極125がアノードであってもよい。その場合は、下部電極124に電気的に接続されているスイッチング素子TrAの極性を適宜変えることも可能である。
本実施形態においても、表示装置1Bは、スイッチング素子TrAのゲート線GCLA及び信号線SGLAにより、送信コイルCTx及び受信コイルCRxを形成することができる。送信コイルCTx及び受信コイルCRxの接続構成は、上述した第3実施形態又は第4実施形態と同様の構成を適用することができる。あるいは、表示装置1Bは、第1基板121と半導体161との間に第1電極67を設け、第1電極67及び信号線SGLAにより、送信コイルCTx及び受信コイルCRxを形成することができる。この場合に、送信コイルCTx及び受信コイルCRxの接続構成は、上述した第3実施形態又は第4実施形態と同様の構成を適用することができる。
例えば、電磁誘導方式のタッチ検出の際、駆動回路18は、信号線SGLAに第1駆動信号VTPを供給する。信号線SGLAは、送信コイルCTxとして設けられ、第1駆動信号VTPにより磁界を発生する。信号線SGLA、タッチペン100及びゲート線GCLAの間でそれぞれ電磁誘導が生じる。ゲート線GCLAには、タッチペン100との相互誘導により起電力が発生する。この起電力に応じた第1検出信号Vdet1が、第ゲート線GCLAから第1検出回路11に供給される。
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。上述した各実施形態及び各変形例の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも1つを行うことができる。
1、1A、1B 表示装置
2 アレイ基板
3 対向基板
10 第1検出制御回路
11 第1検出回路
12 第2検出制御回路
13 第2検出回路
14 表示制御回路
15 ゲートドライバ
16 第1接続切替回路
17 第2接続切替回路
18 駆動回路
18A 表示駆動信号供給回路
18B 第2駆動信号供給回路
18C 第1電圧供給回路
18D 第2電圧供給回路
19 駆動IC
20 表示パネル
21 第1基板
22 検出電極
24 画素電極
31 第2基板
51 検出電極配線
52、52A、53 第1駆動信号供給配線
54、54A、55 第2駆動信号供給配線
56 信号線接続配線
57 検出信号出力線
67 第1電極
100 タッチペン
AA 表示領域
CTx 送信コイル
CRx 受信コイル
CS 容量
CSE1 第1容量電極
CSE2 第2容量電極
GA 周辺領域
GCL ゲート線
SGL 信号線
Tr スイッチング素子
Vpix 画素信号
VTP 第1駆動信号
VSELF 第2駆動信号

Claims (16)

  1. 基板と、
    表示領域に設けられた複数の画素電極と、
    複数の前記画素電極のそれぞれに接続されたスイッチング素子と、
    前記基板に垂直な方向において、前記スイッチング素子の半導体と前記基板との間に設けられ、第1方向に延出する複数の第1電極と、
    前記スイッチング素子に接続され、前記第1方向と交差する第2方向に延出する複数の信号線と、
    前記表示領域の外側の周辺領域に設けられ、複数の前記第1電極の端部を接続する接続部材と、
    電磁誘導方式による第1センサ期間に、第1駆動信号を前記第1電極又は前記信号線に出力する駆動回路と、を有する
    表示装置。
  2. 前記第1センサ期間には、前記第1電極は、前記駆動回路から前記第1駆動信号が供給されて磁界を発生させ、
    前記信号線には、前記磁界に起因した起電力が発生する
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記第1電極に第1電圧を供給する第1駆動信号供給配線と、
    前記第1電極に前記第1電圧よりも小さい第2電圧を供給する第2駆動信号供給配線と、を有し、
    前記第1センサ期間に、
    少なくとも1つの前記第1電極の一端側に前記第1駆動信号供給配線が接続され、他端側に前記第2駆動信号供給配線が接続され、
    少なくとも1つの前記第1電極の他の前記第1電極の一端側に前記第2駆動信号供給配線が接続され、他端側に前記第1駆動信号供給配線が接続される
    請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記第1センサ期間に、少なくとも1つの前記信号線の一端側を第1検出回路に接続する第1接続切替回路と、
    前記第1センサ期間に、複数の前記信号線の他端側どうしを接続する第2接続切替回路と、を有する
    請求項2又は請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記第1センサ期間には、前記信号線は、前記駆動回路から前記第1駆動信号が供給されて磁界を発生させ、
    前記第1電極には、前記磁界に起因した起電力が発生する
    請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記信号線に第1電圧を供給する第1駆動信号供給配線と、
    前記信号線に前記第1電圧よりも小さい第2電圧を供給する第2駆動信号供給配線と、
    前記第1センサ期間に、少なくとも1つの前記信号線の一端側に前記第1駆動信号供給配線を接続し、少なくとも1つの前記信号線の他の前記信号線の一端側に前記第2駆動信号供給配線を接続する、第1接続切替回路と、
    前記第1センサ期間に、複数の前記信号線の他端側どうしを接続する第2接続切替回路と、を有する
    請求項5に記載の表示装置。
  7. 少なくとも1つの前記第1電極の一端側を第1検出回路に接続する検出信号出力線と、
    複数の前記第1電極の他端側どうしを接続する第1電極接続配線と、を有する
    請求項5又は請求項6に記載の表示装置。
  8. 前記第1電極は、容量を介して検出信号出力線に接続され、
    前記容量は、第1容量電極と、誘電体を挟んで前記第1容量電極と対向する第2容量電極とを有する
    請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記第1電極は、前記基板よりも光の透過率が小さい
    請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 基板と、
    表示領域に設けられた複数の画素電極と、
    複数の前記画素電極のそれぞれに接続されたスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に接続され、第1方向に延出する複数のゲート線と、
    前記スイッチング素子に接続され、前記第1方向と交差する第2方向に延出する複数の信号線と、
    前記表示領域の外側の周辺領域に設けられ、複数の前記ゲート線又は複数の信号線の端部を接続する接続部材と、
    電磁誘導方式による第1センサ期間に、第1駆動信号を前記ゲート線又は前記信号線に出力する駆動回路と、を有する
    表示装置。
  11. 前記第1センサ期間には、前記ゲート線は、前記駆動回路から前記第1駆動信号が供給されて磁界を発生させ、
    前記信号線には、前記磁界に起因した起電力が発生する
    請求項10に記載の表示装置。
  12. 前記ゲート線に第1電圧を供給する第1駆動信号供給配線と、
    前記ゲート線に前記第1電圧よりも小さい第2電圧を供給する第2駆動信号供給配線と、を有し、
    前記第1センサ期間に、
    少なくとも1つの前記ゲート線の一端側に前記第1駆動信号供給配線が接続され、他端側に前記第2駆動信号供給配線が接続され、
    少なくとも1つの前記ゲート線の他の前記ゲート線の一端側に前記第2駆動信号供給配線が接続され、他端側に前記第1駆動信号供給配線が接続される、
    請求項11に記載の表示装置。
  13. 前記第1センサ期間には、前記信号線は、前記駆動回路から前記第1駆動信号が供給されて磁界を発生させ、
    前記ゲート線には、前記磁界に起因した起電力が発生する
    請求項10に記載の表示装置。
  14. 少なくとも1つの前記ゲート線の一端側を第1検出回路に接続する検出信号出力線と、
    複数の前記ゲート線の他端側どうしを接続するゲート線接続配線と、を有する
    請求項13に記載の表示装置。
  15. 前記基板の表示領域にマトリクス状に配列された複数の検出電極と、
    複数の前記検出電極のそれぞれに接続された複数の検出電極配線と、を有する
    請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の表示装置。
  16. 第2センサ期間には、前記駆動回路は、前記検出電極配線を介して前記検出電極に第2駆動信号を供給し、
    複数の前記検出電極は、それぞれの自己静電容量に応じた信号を出力する
    請求項15に記載の表示装置。
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WO2022149439A1 (ja) * 2021-01-07 2022-07-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2023238517A1 (ja) * 2022-06-06 2023-12-14 株式会社ワコム センサ装置、集積回路、及び、指示体を検出する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210070458A (ko) * 2019-12-04 2021-06-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이를 포함하는 휴대용 단말기

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066248A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Canon Inc 位置検出装置
JP4664843B2 (ja) * 2006-03-22 2011-04-06 株式会社ワコム 位置検出装置、センサパネル、および、表示装置
JP6698386B2 (ja) * 2016-03-10 2020-05-27 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置およびタッチ検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022149439A1 (ja) * 2021-01-07 2022-07-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
WO2023238517A1 (ja) * 2022-06-06 2023-12-14 株式会社ワコム センサ装置、集積回路、及び、指示体を検出する方法

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