JP2024032258A - 光学センサ付き液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】狭額縁化を実現可能な光学センサ付き液晶表示装置を提供すること。【解決手段】一実施形態に係る光学センサ付き液晶表示装置は、表示パネルとドライバICとを備える。表示パネルは、赤色に対応する第1信号線、緑色に対応する第2信号線、および、青色に対応する第3信号線と、入射する光に応じた検出信号を出力する光学センサと、光学センサに接続され、ドライバICに検出信号を伝送するセンサ信号線と、を含む。ドライバICの1つの端子から引き出される1つの第1配線は、4つのスイッチング素子に接続される。4つのスイッチング素子のうち、3つのスイッチング素子はそれぞれ、第1信号線、第2信号線および第3信号線のうちのいずれか1つと電気的に接続される。4つのスイッチング素子のうち、3つのスイッチング素子とは異なる1つのスイッチング素子は、センサ信号線と電気的に接続される。【選択図】 図11

Description

本発明の実施形態は、光学センサ付き液晶表示装置に関する。
近年、指紋センサや静脈センサ等、生体情報を検出するセンサが内蔵された液晶表示装置(生体認証装置)が開発されている。この種のセンサとしては、例えば光電変換素子を用いた光学センサが用いられる。光学センサは、例えばバックライト等の光源から発せられ、対象物にて反射された光を検出することで、当該対象物の生体情報を検出する。
一般的な液晶表示装置において狭額縁化が要望されるように、このような光学センサ付き液晶表示装置においても、狭額縁化の要望がある。
米国特許出願公開第2020/0265207号明細書
本開示は、狭額縁化を実現可能な光学センサ付き液晶表示装置を提供することを目的の1つとする。
一実施形態に係る光学センサ付き液晶表示装置は、第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板の間に位置する液晶層と、を備える表示パネルと、ドライバICと、を具備する。前記表示パネルは、赤色に対応する第1副画素に映像信号を供給する第1信号線、緑色に対応する第2副画素に映像信号を供給する第2信号線、および、青色に対応する第3副画素に映像信号を供給する第3信号線と、前記液晶層側から入射する光に応じた検出信号を出力する光電変換素子を備えた光学センサと、前記光学センサに接続され、前記ドライバICに前記検出信号を伝送するセンサ信号線と、を備える。前記ドライバICの1つの端子から引き出される1つの第1配線は、4つのスイッチング素子に接続される。前記4つのスイッチング素子のうち、3つのスイッチング素子はそれぞれ、前記第1信号線、前記第2信号線および前記第3信号線のうちのいずれか1つと電気的に接続される。前記4つのスイッチング素子のうち、前記3つのスイッチング素子とは異なる1つのスイッチング素子は、前記センサ信号線と電気的に接続される。
図1は、一実施形態に係る表示装置を模式的に示す図である。 図2は、同実施形態に係る表示装置を概略的に示す平面図である。 図3は、同実施形態に係る表示装置に実装されるタッチセンサの一構成例を示す平面図である。 図4は、同実施形態に係る光学センサと、光学センサに接続されるセンサ回路とを示す等価回路図である。 図5は、同実施形態に係る光学センサと、光学センサに接続されるセンサ回路との動作例を説明するための図である。 図6は、同実施形態に係る第1基板に適用し得る構造の一例を示す概略的な断面図である。 図7は、同実施形態に係る第1基板に適用し得る構造の一例を示す概略的な平面図である。 図8は、同実施形態に係る第1基板に適用し得る構造の一例を示す概略的な平面図である。 図9は、同実施形態に係る第1基板に適用し得る構造の一例を示す概略的な平面図である。 図10は、同実施形態に係る第1基板に適用し得る構造の一例を示す概略的な平面図である。 図11は、同実施形態に係る信号線/センサ用信号線選択回路の回路構成例を示す図である。 図12は、図11に示すスイッチング素子の概略構成例を示す平面図である。 図13は、図12に示す第2配線がセンサ用信号線と電気的に接続される部分の概略構成例を示す断面図である。 図14は、図12に示す第2配線がセンサ用信号線と電気的に接続される部分の概略構成例を示す平面図である。 図15は、比較例に係る表示装置を概略的に示す平面図である。 図16は、図15に示す信号線選択回路と、センサ用信号線選択回路と、センサ線群とを示す回路図である。
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣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、実施の態様に比べ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一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するX軸、Y軸、および、Z軸を記載する。X軸に沿った方向をX方向または第1方向と称し、Y軸に沿った方向をY方向または第2方向と称し、Z軸に沿った方向をZ方向、第3方向または厚さ方向と称する。X軸およびY軸によって規定される面をX-Y平面と称し、X軸およびZ軸によって規定される面をX-Z平面と称する。X-Y平面を見ることを平面視という。
図1は、一実施形態に係る表示装置DSPを模式的に示す図である。詳細については後述するが、表示装置DSPは光学センサ付き液晶表示装置であり、生体認証装置と称されてもよい。表示装置DSPは、表示パネルPNLと、カバー部材CMと、第1偏光板PLZ1と、第2偏光板PLZ2と、照明装置ILとを備えている。
表示パネルPNLは、液晶表示パネルであり、第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向する第2基板SUB2と、シール材SEと、液晶層LCとを備えている。液晶層LCは、シール材SEにより第1基板SUB1と第2基板SUB2の間に封入されている。本実施形態の表示パネルPNLは、第1基板SUB1の背面側からの光を第2基板SUB2の上面側に選択的に透過させることで画像を表示する透過型の表示パネルである。
第1基板SUB1は、光学センサOSとコリメート層CLを備えている。光学センサOSは、第1基板SUB1の主面のうち第2偏光板PLZ2と対向する主面と、コリメート層CLとの間に位置している。コリメート層CLは、光学センサOSと重なる開口OPを有している。コリメート層CLは、例えば金属材料で形成され、遮光性を有している。このようなコリメート層CLは、第1基板SUB1だけでなく、第2基板SUB2にさらに配置されてもよい。
シール材SEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2を接着している。第1基板SUB1と第2基板SUB2の間には、図示しないスペーサによって所定のセルギャップが形成される。液晶層LCは、このセルギャップ内に充填されている。
カバー部材CMは、表示パネルPNLの上に設けられている。例えば、カバー部材CMとしてはガラス基板や樹脂基板を用いることができる。カバー部材CMは、光学センサOSによる検出の対象物が接触する上面USFを有している。なお、本実施形態においては、カバー部材CMの上面USFが、光学センサOSの上面と平行である場合を想定する。図1の例においては、対象物の一例である指Fgが上面USFに接触している。第1偏光板PLZ1は、表示パネルPNLとカバー部材CMの間に設けられている。
照明装置ILは、表示パネルPNLの下に設けられ、第1基板SUB1に光Lを照射する。照明装置ILは、例えばサイドエッジ型のバックライトであり、プレート状の導光体と、この導光体の側面に光を放つ複数の光源とを備えている。第2偏光板PLZ2は、表示パネルPNLと照明装置ILの間に設けられている。
光Lのうち指Fgで反射された反射光は、コリメート層CLに形成された開口OPを通って光学センサOSに入射する。すなわち、指Fgで反射された反射光は、光学センサOSに入射するまでに、カバー部材CM、第1偏光板PLZ1、第2基板SUB2、液晶層LC、さらには第1基板SUB1のうち光学センサOSより上層に位置する部分を透過する。
光学センサOSは、入射した光に応じた検出信号を出力する。後述するように、表示パネルPNLは複数の光学センサOSを備えており、これら光学センサOSが出力する検出信号に基づけば、指Fgの凹凸、つまり指紋を検出することができる。
光学センサOSは、より正確な検出信号を得るために、上面USFの法線方向と平行な入射光を受光することが望ましい。コリメート層CLは、光学センサOSに入射する光を平行化するコリメータとして機能する。つまり、コリメート層CLによって上面USFの法線方向に対して傾斜した光(換言すると、光学センサOSの上面の法線方向に対して傾斜した光)が遮断される。
以上のように、表示装置DSPに光学センサOSを搭載することで、表示装置DSPに指紋センサとしての機能を付加することができる。また、光学センサOSは、指紋の検出に加えてあるいは指紋の検出に代えて、生体に関する情報を検出する用途で用いることもできる。生体に関する情報は、例えば、静脈等の血管像や脈拍、脈波等であり、指Fgの内部で反射された光に基づき検出される。
図2は、本実施形態に係る表示装置DSPを概略的に示す平面図である。表示装置DSPは、上記した表示パネルPNLと、第1フレキシブルプリント回路基板1と、第2フレキシブルプリント回路基板2と、を備えている。表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域DAと、表示領域DAを囲む周辺領域PAとを有している。
第1基板SUB1は、第2基板SUB2と重ならない実装領域MAを有している。実装領域MAには、第1フレキシブルプリント回路基板1を実装するための端子部3と、信号線/センサ用信号線選択回路4と、が設けられる。シール材SEは、周辺領域PAに位置している。図2においては、シール材SEが配置された領域が斜線で示されている。表示領域DAは、シール材SEの内側に位置している。表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて第1方向Xおよび第2方向Yにマトリクス状に配置された複数の画素PXを備えている。
画素PXは、赤色(R)の光を放つ副画素SP1と、緑色(G)の光を放つ副画素SP2と、青色(B)の光を放つ副画素SP3とを含む。なお、画素PXは、赤色、緑色および青色以外の光を放つ副画素を含んでもよい。
図2の例においては、各画素PXに対して1つずつ光学センサOSが配置されている。より詳しくは、各画素PXに含まれる青色の光を放つ副画素SP3に対して1つずつ光学センサOSが配置されている。表示領域DA全体では、複数の光学センサOSは、第1方向Xおよび第2方向Yにマトリクス状に並んでいる。
光学センサOSは必ずしも全ての画素PXに対して配置される必要はない。例えば、光学センサOSは、複数の画素PXに対して1つの割合で配置されてもよい。また、光学センサOSは、表示領域DAにおける一部の領域の画素PXに対して配置され、その他の領域の画素PXに対して配置されなくてもよい。
第1フレキシブルプリント回路基板1は、実装領域MAに設けられた端子部3に接続されている。第1フレキシブルプリント回路基板1には、1つのドライバIC5が設けられている。ドライバIC5は、ドライバIC5の中心と表示パネルPNLの中心とが揃うように配置されている。ドライバIC5は、画像を表示するための表示モードに対応した機能と、物体の接近または接触を検出するためのタッチセンシングモードに対応した機能と、光学センサOSによる検出動作に対応した機能(生体情報を検出する検出モードに対応した機能)と、を含む。ドライバIC5は、例えばACFを用いたCOF(Chip On Film)によって第1フレキシブルプリント回路基板1に実装されている。
第2フレキシブルプリント回路基板2には、コントローラCTが設けられている。光学センサOSが出力する検出信号は、信号線/センサ用信号線選択回路4およびドライバIC5を介してコントローラCTに出力される。コントローラCTは、複数の光学センサOSからの検出信号に基づき、指紋を検出するための演算処理等を実行する。なお、指紋を検出するための演算処理等は、ドライバIC5により実行されてもよい。
図3は、タッチセンサTSの一構成例を示す平面図である。ここでは、自己容量方式のタッチセンサTSについて説明するが、タッチセンサTSは相互容量方式であってもよい。タッチセンサTSは、複数のセンサ電極Rxと、複数のタッチ検出線TLと、を備えている。複数のセンサ電極Rxは、表示領域DAに位置し、第1方向Xおよび第2方向Yにマトリクス状に配置されている。1つのセンサ電極Rxは、図2に示した複数の画素PXと平面視において重なり、1つのセンサブロックBを構成している。センサブロックBとは、タッチセンシングが可能な最小単位である。複数のタッチ検出線TLは、表示領域DAにおいて、それぞれ第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに並んでいる。タッチ検出線TLの各々は、後述する信号線SLと重なる位置に配置されている。タッチ検出線TLの各々は、対応するセンサ電極Rxと電気的に接続されている。また、タッチ検出線TLの各々は、周辺領域PAに引き出され、第1フレキシブルプリント回路基板1を介してドライバIC5と電気的に接続されている。
タッチセンシングモードにおいては、センサ電極Rxにはタッチ駆動電圧が印加され、センサ電極Rxでのセンシングが行われる。センサ電極Rxでのセンシング結果に対応したセンサ信号は、タッチ検出線TLを介してドライバIC5に出力される。ドライバIC5あるいはコントローラCTは、センサ信号に基づいて、物体の接近または接触の有無、および、接近または接触している物体の位置座標を検出する。
表示モードにおいては、センサ電極Rxにはコモン電圧(Vcom)が印加され、センサ電極Rxは後述する共通電極CEとして機能する。コモン電圧は、例えば、後述する給電線PLを介して供給される。
図4は、本実施形態に係る光学センサOSと、光学センサOSに接続されるセンサ回路とを示す等価回路図である。
図4に示すように、センサ回路には、第1センサ用走査線SGL1と、第2センサ用走査線SGL2と、第1センサ用給電線SPL1と、第2センサ用給電線SPL2と、第3センサ用給電線SPL3と、センサ用信号線SSLと、スイッチング素子SW2Aと、スイッチング素子SW2Bと、スイッチング素子SW2Cと、キャパシタC1と、キャパシタC2と、が設けられる。
なお、以下では、第1センサ用走査線SGL1を第1走査線SGL1と称し、第2センサ用走査線SGL2を第2走査線SGL2と称し、第1センサ用給電線SPL1を第1給電線SPL1と称し、第2センサ用給電線SPL2を第2給電線SPL2と称し、第3センサ用給電線SPL3を第3給電線SPL3と称して説明する。
また、図4では、スイッチング素子SW2A,SW2B,SW2Cがそれぞれ、n型TFT(Thin Film Transistor)で構成された場合を示しているが、スイッチング素子SW2A,SW2B,SW2Cは、p型TFTで構成されてもよい。
光学センサOSについて、一方の電極は第2給電線SPL2に接続され、他方の電極はノードN1に接続される。ノードN1は、スイッチング素子SW2Aのドレイン電極およびスイッチング素子SW2Bのゲート電極に接続されている。光学センサOSの一方の電極には、第2給電線SPL2を通じて第2電圧Vcom_FPSが供給される。第2電圧Vcom_FPSはセンサ用基準電圧と称されてもよい。光学センサOSに光が入射した場合、入射した光量に応じた信号(電荷)が光学センサOSより出力され、キャパシタC1に蓄積される。なお、キャパシタC2において保持される容量は、キャパシタC1において保持される容量に付加される寄生容量である。
スイッチング素子SW2Aについて、ゲート電極は第1走査線SGL1に接続され、ソース電極は第1給電線SPL1に接続され、ドレイン電極はノードN1に接続されている。スイッチング素子SW2Aが第1走査線SGL1から供給される走査信号に応じてオンになると、ノードN1の電位(つまり、光学センサOSの他方の電極の電位)は第1給電線SPL1を通じて供給される第1電圧VPP1により第1電位VPP1にリセットされる。第1電圧VPP1はリセット電圧と称されてもよい。また、スイッチング素子SW2Aはリセットトランジスタと称されてもよい。第2電圧Vcom_FPSは第1電圧VPP1よりも低い値を示し、光学センサOSは逆バイアス駆動される。
スイッチング素子SW2Bについて、ゲート電極はノードN1に接続され、ソース電極は第3電圧VPP2を供給する第3給電線SPL3に接続され、ドレイン電極はスイッチング素子SW2Cのソース電極に接続されている。スイッチング素子SW2Bのゲート電極には、光学センサOSから出力された信号が供給される。スイッチング素子SW2Bは、光学センサOSから出力された信号に応じた電圧信号(光学センサOSから出力された信号を増幅して得られる電圧信号)をスイッチング素子SW2Cに出力する。スイッチング素子SW2Bはソースフォロワトランジスタと称されてもよい。
スイッチング素子SW2Cについて、ゲート電極は第2走査線SGL2に接続され、ソース電極はスイッチング素子SW2Bのドレイン電極に接続され、ドレイン電極はセンサ用信号線SSLに接続されている。スイッチング素子SW2Cが第2走査線SGL2から供給される走査信号に応じてオンになると、スイッチング素子SW2Bから出力される電圧信号が、検出信号Vdetとしてセンサ用信号線SSLに出力される。スイッチング素子SW2Cはリードトランジスタと称されてもよい。
なお、図4では、スイッチング素子SW2A,SW2Cがダブルゲート構造である場合を示したが、スイッチング素子SW2A,SW2Cはシングルゲート構造やマルチゲート構造であってもよい。
図5は、本実施形態に係る光学センサOSと当該光学センサOSに接続されるセンサ回路との動作例を説明するための図である。光学センサOSは、図5に示す指紋撮像期間P1において指紋の撮像(検出動作)を行う。図5に示すように、指紋撮像期間P1は、リセット期間P11と、露光期間P12と、リード期間P13とを含む。なお、ここでは図示を省略しているが、光学センサOSの一方の電極には、リセット期間P11、露光期間P12、リード期間P13に亘って、第2電圧Vcom_FPSが供給される。
リセット期間P11は、ノードN1の電位をリセットする期間である。時刻t0においてリセット期間P11が開始され、スイッチング素子SW2Aが第1走査線SGL1から供給される走査信号に応じてオンになると、ノードN1の電位は、第1給電線SPL1を通じて供給される第1電圧VPP1によりVPP1にリセットされる。時刻t1において、スイッチング素子SW2Cが第2走査線SGL2から供給される走査信号に応じてオンになると、検出信号Vdet1がセンサ用信号線SSLに出力される。検出信号Vdet1の電位は、VPP1-Vth-Vsw2cとなる。なお、Vthは、ソースフォロワトランジスタであるスイッチング素子SW2Bのしきい値電圧であり、Vsw2cは、スイッチング素子SW2Cのオン抵抗に起因して発生する電圧降下である。
時刻t2においてリセット期間P11が終了し露光期間P12が開始されると、スイッチング素子SW2Aはオフになる。露光期間P12が開始されると、ノードN1の電位は、光学センサOSに入射した光量(指で反射された光)に応じて徐々に低下し、VPP1-ΔVosとなる。なお、ΔVosは、光学センサOSに光が入射することで発生する電圧降下である。露光期間P12中の時刻t3において、スイッチング素子SW2Cはオフとなる。
時刻t4において露光期間P12が終了しリード期間P13が開始されると、スイッチング素子SW2Cが第2走査線SGL2から供給される走査信号に応じてオンになり、検出信号Vdet2がセンサ用信号線SSLに出力される。検出信号Vdet2の電位は、VPP1-Vth-Vsw2c-ΔVosとなる。つまり、検出信号Vdet2の電位は、上記した検出信号Vdet1の電位よりΔVosだけ低下している。時刻t5においてリード期間P13は終了する。
コントローラCT(またはドライバIC5)は、検出信号Vdet1の電位と、検出信号Vdet2の電位とを比較し、その差分(つまり、ΔVos)に基づいて、光学センサOSに入射した光を検出することができる。なお、図5では、1つの光学センサOSと1つのセンサ回路との動作例を示したが、全ての光学センサOSと全てのセンサ回路とは同様に動作することが可能である。コントローラCT(またはドライバIC5)は、全ての光学センサOSから得られる上記した差分の面内分布を解析することで、指の凹凸(指紋)や血管像(静脈パターン)等を検出することができる。
図6は、第1基板SUB1の概略構成例を示す断面図である。第1基板SUB1は、透明な第1基材10と、絶縁層11,12,13,14,15,16,17と、配向膜ALとを備えている。
第1基材10は、例えばガラス基板や樹脂基板である。絶縁層11,12,14,17は、無機材料で形成される。絶縁層13,15,16は、有機材料で形成される。絶縁層11,12,13,14,15,16,17と、配向膜ALとは、第1基材10の上方において、この順で第3方向Zに積層されている。
第1基板SUB1は、画像表示に関わる要素として、信号線SLと、走査線GLと、スイッチング素子SW1と、画素電極PEと、共通電極CEと、中継電極R1,R2,R3,R4,R5と、給電線PLとを備えている。画素電極PEおよびスイッチング素子SW1は、副画素SP1,SP2,SP3のそれぞれに対して設けられている。共通電極CEは、例えば複数の画素PXに亘って設けられている。
スイッチング素子SW1は、半導体層SC1を含む。半導体層SC1は、第1基材10と絶縁層11の間に配置されている。走査線GLは、絶縁層11,12の間に配置され、半導体層SC1と対向している。なお、走査線GLは絶縁層11,12の間ではなく、別の層に配置されてもよい。信号線SLは、絶縁層12,13の間に配置され、絶縁層11,12を貫通するコンタクトホールCH1を通じて半導体層SC1に接触している。
中継電極R1は、絶縁層12,13の間、つまり、信号線SLと同層に配置され、絶縁層11,12を貫通するコンタクトホールCH2を通じて半導体層SC1と接触している。中継電極R2は、絶縁層13,14の間に配置され、絶縁層13を貫通するコンタクトホールCH3を通じて中継電極R1に接触している。中継電極R3は、絶縁層14,15の間に配置され、絶縁層14を貫通するコンタクトホールCH4を通じて中継電極R2に接触している。中継電極R4は、絶縁層15,16の間に配置され、絶縁層15を貫通するコンタクトホールCH5を通じて中継電極R3に接触している。中継電極R5は、絶縁層16,17の間に配置され、絶縁層16を貫通するコンタクトホールCH6を通じて中継電極R4に接触している。
画素電極PEは、絶縁層17と配向膜ALの間に配置され、絶縁層17を貫通するコンタクトホールCH7を通じて中継電極R5に接触している。給電線PLは、絶縁層15,16の間、つまり、中継電極R4と同層に配置されている。共通電極CEは、絶縁層16,17の間、つまり、中継電極R5と同層に配置され、絶縁層16を貫通するコンタクトホールCH8を通じて給電線PLに接触している。
給電線PLには、コモン電圧Vcomが供給される。コモン電圧Vcomは、共通電極CEに供給される。信号線SLには映像信号が供給され、走査線GLには走査信号が供給される。走査線GLに走査信号が供給されたときに、信号線SLの映像信号が半導体層SC1および中継電極R1,R2,R3,R4,R5を通じて画素電極PEに供給される。このとき、画素電極PEと共通電極CEとの間には、映像信号に応じた画素電極PEの電位と、共通電極CEの電位Vcomとの電位差に起因した電界が発生し、この電界が液晶層LCに作用する。
第1基板SUB1は、光学センサOSに関わる要素として、スイッチング素子SW2と、センサ用走査線SGLと、中継電極R6,R7,R8,R9と、第2給電線SPL2と、第3給電線SPL3(コリメート層CL)とを備えている。また、光学センサOSは、第1電極E1(下部電極)と、第2電極E2(上部電極)と、光電変換素子PCとを備えている。
なお、図6では、説明の便宜上、光学センサOSに関わる複数のスイッチング素子SW2A,SW2B,SW2Cに関係する要素をスイッチング素子SW2と表している。また、図6では、スイッチング素子SW2のゲート電極として機能する要素をセンサ走査線SGLと表している。図6では、スイッチング素子SW2のソース電極として機能する要素を中継電極R7と表している。図6では、スイッチング素子SW2のドレイン電極として機能する要素を中継電極R6と表している。さらに、図6では、光学センサOSに関わる要素の全てではなく、その一部を図示している。
光電変換素子PCは、第1基材10に対向する第1面F1と、液晶層LCに対向する第2面F2とを有している。光電変換素子PCの第2面F2が光学センサOSの上面に相当する。光電変換素子PCは、絶縁層13,14の間に位置している。第1電極E1は、光電変換素子PCと絶縁層13の間に配置され、第1面F1に接触している。第1電極E1の外周部は、光電変換素子PCから突出しており、絶縁層14によって覆われている。第1電極E1は、光電変換素子PCの下方において絶縁層13を貫通するコンタクトホールCH9を通じて中継電極R6に接触している。第2電極E2は、光電変換素子PCと絶縁層14の間に配置され、第2面F2に接触している。第2電極E2は、光電変換素子PCの上方において絶縁層14を貫通するコンタクトホールCH10を通じて第2給電線SPL2に接触している。
第2給電線SPL2は、絶縁層14,15の間に配置され、絶縁層14を貫通するコンタクトホールCH10を通じて第2電極E2に接触している。第2給電線SPL2には第2電圧Vcom_FPSが供給され、第2電極E2には第2給電線SPL2を通じて第2電圧Vcom_FPSが供給される。
スイッチング素子SW2は、半導体層SC2を含む。半導体層SC2は、第1基材10と絶縁層11の間に配置されている。センサ走査線SGLは、絶縁層11,12の間に配置され、半導体層SC2と対向している。なお、センサ走査線SGLは絶縁層11,12の間ではなく、別の層に配置されてもよい。
中継電極R6は、絶縁層12,13の間に配置され、絶縁層11,12を貫通するコンタクトホールCH11を通じて半導体層SC2と接触している。中継電極R7は、絶縁層12,13の間、つまり、中継電極R6と同層に配置され、絶縁層11,12を貫通するコンタクトホールCH12を通じて半導体層SC2と接触している。中継電極R8は、絶縁層13,14の間、つまり、第1電極E1と同層に配置され、絶縁層13を貫通するコンタクトホールCH13を通じて中継電極R7に接触している。中継電極R9は、絶縁層14,15の間、つまり、第2給電線SPL2と同層に配置され、絶縁層14を貫通するコンタクトホールCH14を通じて中継電極R8に接触している。
第3給電線SPL3は、絶縁層15,16の間、つまり、給電線PLと同層に配置され、絶縁層15を貫通するコンタクトホールCH15を通じて中継電極R9に接触している。第3給電線SPL3には、第3電圧VPP2が供給される。第3給電線SPL3は、第3電圧VPP2を供給する他に、コリメート層CLとしても機能する。つまり、第3給電線SPL3の一部が、コリメート層CLであり、第3給電線SPL3は、光電変換素子PCの第2面F2と重なる位置に開口OPを有している。
信号線SL、中継電極R1,R6,R7は、同じ金属材料で形成されている。第1電極E1および中継電極R2,R8は、同じ金属材料で形成されている。第2給電線SPL2と、中継電極R3,R9とは、同じ金属材料で形成されている。給電線PLと、第3給電線SPL3(コリメート層CL)と、中継電極R4とは、同じ金属材料で形成されている。第2電極E2と、画素電極PEと、共通電極CEと、中継電極R5とは、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料で形成されている。
金属材料で形成された第1電極E1は、遮光層としても機能し、下方からの光の光電変換素子PCへの入射を抑制している。光電変換素子PCは、例えばフォトダイオードであり、入射する光に応じた検出信号Vdetを出力する。光電変換素子PCとしては、PIN(Positive Intrinsic Negative)フォトダイオードを用いることができる。この種のフォトダイオードは、p型半導体層、i型半導体層およびn型半導体層を有している。p型半導体層は第2電極E2側に位置し、n型半導体層は第1電極E1側に位置し、i型半導体層はp型半導体層とn型半導体層との間に位置している。
p型半導体層、i型半導体層およびn型半導体層は、例えばアモルファスシリコン(a-Si)によって形成されている。なお、半導体層の材料はこれに限定されず、アモルファスシリコンが多結晶シリコンや微結晶シリコン等に置換されてもよいし、多結晶シリコンがアモルファスシリコンや微結晶シリコン等に置換されてもよい。
また、PINフォトダイオードに代えて、OPD(Organic Photo diode)を用いるものであってもよい。
センサ用走査線SGLには、センサOSによる検出を実施すべきタイミングで走査信号が供給される。センサ用走査線SGLに走査信号が供給されたとき、光電変換素子PCにて生成される検出信号Vdetが、図6においては図示が省略されたセンサ用信号線SSLに出力される。センサ用信号線SSLに出力された検出信号Vdetは、ドライバIC5に出力される。
図7は、第1基板SUB1に適用し得る要素であって、図6に示した第1基材10から絶縁層13の間に配置される要素を概略的に示す平面図である。なお、図7では、スイッチング素子SW2Aに関係する要素の符号の末尾に「A」を付し、スイッチング素子SW2Bに関係する要素の符号の末尾に「B」を付し、スイッチング素子SW2Cに関係する要素の符号の末尾に「C」を付している。
走査線GL、第1走査線SGL1、第2走査線SGL2はそれぞれ、第1方向Xに沿って延出し、第2方向Yに沿って並んでいる。第1走査線SGL1および第2走査線SGL2は、第2方向Yに隣接して並んでいる。第1走査線SGL1および第2走査線SGL2は、隣接する2つの走査線GLの間に配置される。
赤色の副画素SP1に対応する信号線SLR、緑色の副画素SP2に対応する信号線SLG、青色の副画素SP3に対応する信号線SLBは、屈曲しながら第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに沿って並んでいる。
第2方向Yに沿って隣接して並ぶ2つの走査線GLと、第1方向Xに沿って隣接して並ぶ2つの信号線SLとによって囲まれる領域に、副画素SP1,SP2,SP3は配置される。副画素SP1,SP2,SP3はそれぞれ、第2走査線SGL2および第1走査線SGL1と、隣接する2つの信号線SLとによって囲まれた開口部を有している。
第1走査線SGL1は、第2方向Yに沿って延出する分岐部(凸部)を有している。この分岐部は、スイッチング素子SW2Aのゲート電極として機能する。スイッチング素子SW2Aのゲート電極と平面視において重畳する領域には、半導体層SC2Aが配置されている。
半導体層SC2Aは、副画素SP3の開口部と、副画素SP1の開口部とに跨って配置され、その一部が副画素SP3に対応する信号線SLBと重なっている。副画素SP1の開口部であって、半導体層SC2Aと重なる位置には、スイッチング素子SW2Aのソース電極として機能する島状の中継電極R7Aが配置される。中継電極R7Aは、コンタクトホールCH12Aを通じて半導体層SC2Aに接触している。副画素SP3の開口部であって、半導体層SC2Aと重なる位置には、スイッチング素子SW2Aのドレイン電極として機能する島状の中継電極R6Aが配置される。中継電極R6Aは、コンタクトホールCH11Aを通じて半導体層SC2Aに接触している。
中継電極R6Aは、コンタクトホールCH21Aを通じてスイッチング素子SW2Bのゲート電極として機能する第1ゲート電極GE1に接触している。コンタクトホールCH21は、絶縁層12を貫通する貫通孔であり、中継電極R6,R7と同層に位置する要素と、第1走査線SGL1および第2走査線SGL2と同層に位置する要素とを接触させる。
第1ゲート電極GE1は、副画素SP3の開口部と、副画素SP2の開口部とに跨って配置され、その一部が副画素SP2に対応する信号線SLGと重なっている。副画素SP2の開口部において、第1ゲート電極GE1と平面視において重畳する領域には、半導体層SC2Bが配置されている。
半導体層SC2Bと重なる位置には、スイッチング素子SW2Bのソース電極として機能する島状の中継電極R7Bが配置される。中継電極R7Bは、コンタクトホールCH12Bを通じて半導体層SC2Bに接触している。半導体層SC2Bと重なる位置には、スイッチング素子SW2Bのドレイン電極として機能する島状の中継電極R6Bが配置される。中継電極R6Bは、コンタクトホールCH11Bを通じて半導体層SC2Bに接触している。
中継電極R6Bは、コンタクトホールCH21Bを通じて第2ゲート電極GE2に接触している。第2ゲート電極GE2は、副画素SP2の開口部と、副画素SP3の開口部とに跨って配置され、その一部が副画素SP2に対応する信号線SLGと重なっている。スイッチング素子SW2Bと、スイッチング素子SW2Cとは、第2ゲート電極GE2によって接続されている。
第2走査線SGL2は、第2方向Yに沿って延出する分岐部(凸部)を有している。この分岐部は、スイッチング素子SW2Cのゲート電極として機能する。スイッチング素子SW2Cのゲート電極と平面視において重畳する領域には、半導体層SC2Cが配置されている。
半導体層SC2Cは、副画素SP3の開口部と、副画素SP1の開口部とに跨って配置され、その一部が副画素SP3に対応する信号線SLBと重なっている。副画素SP3の開口部であって、半導体層SC2Cと重なる位置には、スイッチング素子SW2Cのソース電極として機能する島状の中継電極R7Cが配置される。中継電極R7Cは、コンタクトホールCH12Cを通じて半導体層SC2Cに接触している。また、中継電極R7Cは、コンタクトホールCH21Cを通じて第2ゲート電極GE2と接触している。
副画素SP1の開口部であって、半導体層SC2Cと重なる位置には、スイッチング素子SW2Cのドレイン電極として機能する島状の中継電極R6Cが配置される。中継電極R6Cは、コンタクトホールCH11Cを通じて半導体層SC2Cに接触している。
なお、第1走査線SGL1と走査線GLとの間の開口部には、画像表示に関わる要素として、スイッチング素子SW1が配置されている。スイッチング素子SW1に含まれる半導体層SC1は、コンタクトホールCH1を通じて対応する色の信号線SLに接触している。また、スイッチング素子SW1に含まれる半導体層SC1は、コンタクトホールCH2を通じて中継電極R1に接触している。
図8は、第1基板SUB1に適用し得る要素であって、図6に示した絶縁層13,14の間に配置された要素を概略的に示す平面図である。図8においては位置関係を分かりやすくするために、図7に示した走査線GL、信号線SL(SLR,SLG,SLB)、第1走査線SGL1および第2走査線SGL2も一部簡略化して示している。
副画素SP1の開口部には、島状の中継電極R8Aが配置される。中継電極R8Aは、コンタクトホールCH13Aを通じて下層の中継電極R7Aと接触している。
また、副画素SP1の開口部には、島状の中継電極R11が配置される。中継電極R11は、絶縁層13,14の間、つまり、中継電極R8や第1電極E1と同層に配置され、コンタクトホールCH22を通じて下層の中継電極R6Cと接触している。コンタクトホールCH22は、絶縁層13を貫通する貫通孔であり、中継電極R11と中継電極R6Cとを接触させる。
副画素SP2の開口部には、島状の中継電極R8Bが配置される。中継電極R8Bは、コンタクトホールCH13Bを通じて下層の中継電極R7Bと接触している。
副画素SP3の開口部には光学センサOSの第1電極E1が配置されている。第1電極E1は、コンタクトホールCH9を通じて下層の中継電極R6Aに接触している。
なお、第1走査線SGL1と走査線GLとの間の開口部には、画像表示に関わる要素として、信号線SLR,SLG,SLBのそれぞれに対応する島状の中継電極R2が配置される。中継電極R2は、コンタクトホールCH3を通じて下層の中継電極R1と接触している。
図9は、第1基板SUB1に適用し得る要素であって、図6に示した絶縁層14,15の間に配置された要素を概略的に示す平面図である。図9においても位置関係を分かりやすくするために、図7に示した走査線GL、第1走査線SGL1および第2走査線SGL2を一部簡略化して示している。
第1給電線SPL1、第2給電線SPL2、センサ用信号線SSLは、屈曲しながら第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに沿って並んでいる。第1給電線SPL1は、赤色の副画素SP1に対応する信号線SLRと平面視において重なっている。第2給電線SPL2は、緑色の副画素SP2に対応する信号線SLGと平面視において重なっている。センサ用信号線SSLは、青色の副画素SP3に対応する信号線SLBと平面視において重なっている。
センサ用信号線SSLは、副画素SP1の開口部に向けて第1方向Xに沿って延出する分岐部(凸部)SSL1を有しており、この分岐部SSL1において、コンタクトホールCH23を通じて下層の中継電極R11と接触している。コンタクトホールCH23は、絶縁層14を貫通する貫通孔であり、分岐部SSL1と中継電極R11とを接触させる。これにより、センサ用信号線SSLとスイッチング素子SW2Cとが電気的に接続され、検出信号Vdetをセンサ用信号線SSLに出力することができる。
第1給電線SPL1は、副画素SP1の開口部に向けて第1方向Xに沿って延出する分岐部(凸部)SPL11を有しており、この分岐部SPL11において、コンタクトホールCH14Aを通じて下層の中継電極R8Aと接触している。これにより、第1給電線SPL1とスイッチング素子SW2Aとが電気的に接続され、第1電圧VPP1をスイッチング素子SW2Aに供給することができる。
副画素SP2の開口部には、島状の中継電極R9Bが配置される。中継電極R9Bは、絶縁層14,15の間、つまり、第1給電線SPL1や第2給電線SPL2、センサ用信号線SSLと同層に配置され、コンタクトホールCH14Bを通じて下層の中継電極R8Bと接触している。
副画素SP3の開口部に配置される第1電極E1の上には、光電変換素子PCが配置されている。光電変換素子PCの上には、光学センサOSの第2電極E2が配置されている。光学センサOSは、第2給電線SPL2と平行に延びる長軸と、当該長軸と直交する短軸とを有した長円形状を有している。このため、光電変換素子PC、第1電極E1および第2電極E2は、第2給電線SPL2と平行に延びる長軸と、当該長軸と直交する短軸とを有した長円形に形成されている。
第2給電線SPL2は、副画素SP3の開口部に向けて第1方向Xに沿って延出する分岐部(凸部)SPL21を有しており、この分岐部SPL21において、コンタクトホールCH10を通じて光学センサOSの第2電極E2と接触している。これにより、第2給電線SPL2と光学センサOSとが電気的に接続され、第2電圧Vcom_FPSを光学センサOSに供給することができる。
なお、第1走査線SGL1と走査線GLとの間の開口部には、画像表示に関わる要素として、信号線SLR,SLG,SLBのそれぞれに対応する島状の中継電極R3が配置される。中継電極R3は、コンタクトホールCH4を通じて下層の中継電極R2と接触している。
図10は、第1基板SUB1に適用し得る要素であって、図6に示した絶縁層15,16の間に配置された要素を概略的に示す平面図である。図10においても位置関係を分かりやすくするために、図7に示した走査線GL、第1走査線SGL1および第2走査線SGL2を一部簡略化して示している。
タッチ検出線TL1,TL2、第3給電線SPL3は、屈曲しながら第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに沿って並んでいる。タッチ検出線TL1は、青色の副画素SP3に対応する信号線SLBおよびセンサ用信号線SSLと平面視において重なっている。タッチ検出線TL2は、赤色の副画素SP1に対応する信号線SLRおよび第1給電線SPL1と平面視において重なっている。第3給電線SPL3は、緑色の副画素SP2に対応する信号線SLGおよび第2給電線SPL2と平面視において重なっている。
第3給電線SPL3は、副画素SP3の開口部において光電変換素子PCの外周と重なる長円形の第1分岐部SPL31を有している。第1分岐部SPL31のサイズは、光電変換素子PCのサイズよりも大きい。第1分岐部SPL31はコリメート層CLに相当し、当該コリメート層CLは、円形の開口OPを有している。コリメート層CL(第1分岐部SPL31)は、開口OPにおいて液晶層LC側からの光を透過し、その他の部分において液晶層LC側からの光を遮断する。
第3給電線SPL3は、長円形のコリメート層CLの他に、副画素SP2の開口部に向けて第1方向Xに沿って延出する第2分岐部(凸部)SPL32を有している。第3給電線SPL3は、この第2分岐部SPL32において、副画素SP2の開口部に配置された中継電極R9BとコンタクトホールCH15Bを通じて接触している。これにより、第3給電線SPL3とスイッチング素子SW2Bとが電気的に接続され、第3電圧VPP2をスイッチング素子SW2Bに供給することができる。
タッチ検出線TL1,TL2は、センサ電極Rxでのセンシング結果に対応したセンサ信号をドライバIC5に出力する。タッチ検出線TL2は、第3給電線SPL3から副画素SP2の開口部側に分岐した第2分岐部SPL32と対向する位置において、副画素SP2の開口部とは反対側に凹んだ形状を有している。つまり、タッチ検出線TL2は、第2分岐部SPL32と対向する位置において、当該第2分岐部SPL32から離間するように凹んだ凹部TL21を有している。これによれば、タッチ検出線TL2と第2分岐部SPL32とが接触し、ショートしてしまうことを抑止することができる。
なお、第1走査線SGL1と走査線GLとの間の開口部には、画像表示に関わる要素として、信号線SLR,SLG,SLBのそれぞれに対応する島状の中継電極R4が配置される。中継電極R4は、コンタクトホールCH5を通じて下層の中継電極R3と接触している。
図11は、信号線/センサ用信号線選択回路4の回路構成例を示す図である。
図11に示すように、信号線/センサ用信号線選択回路4には、1つの第1配線L1に対して4つの第2配線L2_R,L2_G,L2_B,L2_FPSが設けられている。第1配線L1は、画素列毎に設けられる配線であり、表示モード時にはドライバIC5から出力される映像信号Sig_RGBを伝送し、検出動作時には検出信号VdetをドライバIC5に伝送するための配線である。第2配線L2_Rは、所定の画素列に位置する各画素PXに含まれる赤色の副画素SP1に映像信号Sig_Rを伝送するための配線である。第2配線L2_Gは、所定の画素列に位置する各画素PXに含まれる緑色の副画素SP2に映像信号Sig_Gを伝送するための配線である。第2配線L2_Bは、所定の画素列に位置する各画素PXに含まれる青色の副画素SP3に映像信号Sig_Bを伝送するための配線である。第2配線L2_FPSは、光学センサOSから出力される検出信号Vdetを伝送するための配線である。
信号線/センサ用信号線選択回路4には、1つの第1配線L1に対して4つのスイッチング素子SWが設けられている。より詳しくは、奇数番目の画素列に対応する1つの第1配線L1_oddに対して4つのスイッチング素子SW11~SW14が設けられ、偶数番目の画素列に対応する1つの第1配線L1_evenに対して4つのスイッチング素子SW21~SW24が設けられている。スイッチング素子SW11~SW14,SW21~SW24はそれぞれ、n型TFTとp型TFTとを有している。n型TFTは、いわゆるnMOS(n型半導体)であり、正の制御信号ASWでオンされ、主に、負の信号を伝送する際にオンされる。p型TFTは、いわゆるpMOS(p型半導体)であり、負の制御信号xASWでオンされ、主に、正の信号を伝送する際にオンされる。但し、伝送される信号の極性とは関係なく、n型TFTとp型TFTの両方がオンされても構わない。
スイッチング素子SW11は、第1配線L1_oddと、奇数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる赤色の副画素SP1に映像信号Sig_R1を伝送するための第2配線L2_R1と、ドライバIC5から出力される正の制御信号ASW1を伝送するための選択制御信号線Lsel1と、ドライバIC5から出力される負の制御信号xASW1を伝送するための選択制御信号線Lxsel1とに接続されている。
スイッチング素子SW12は、第1配線L1_oddと、偶数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる緑色の副画素SP2に映像信号Sig_G2を伝送するための第2配線L2_G2と、ドライバIC5から出力される正の制御信号ASW2を伝送するための選択制御信号線Lsel2と、ドライバIC5から出力される負の制御信号xASW2を伝送するための選択制御信号線Lxsel2とに接続されている。
スイッチング素子SW13は、第1配線L1_oddと、奇数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる青色の副画素SP3に映像信号Sig_B1を伝送するための第2配線L2_B1と、ドライバIC5から出力される正の制御信号ASW3を伝送するための選択制御信号線Lsel3と、ドライバIC5から出力される負の制御信号xASW3を伝送するための選択制御信号線Lxsel3とに接続されている。
スイッチング素子SW14は、第1配線L1_oddと、奇数番目の画素列に位置する光学センサOSから出力される検出信号Vdet_FPS1を伝送するための第2配線L2_FPS1と、ドライバIC5から出力される正の制御信号ASW4を伝送するための選択制御信号線Lsel4と、ドライバIC5から出力される負の制御信号xASW4を伝送するための選択制御信号線Lxsel4とに接続されている。
スイッチング素子SW21は、第1配線L1_evenと、偶数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる赤色の副画素SP1に映像信号Sig_R2を伝送するための第2配線L2_R2と、上記した選択制御信号線Lsel1と、上記した選択制御信号線Lxsel1とに接続されている。
スイッチング素子SW22は、第1配線L1_evenと、奇数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる緑色の副画素SP2に映像信号Sig_G1を伝送するための第2配線L2_G1と、上記した選択制御信号線Lsel2と、上記した選択制御信号線Lxsel2とに接続されている。
スイッチング素子SW23は、第1配線L1_evenと、偶数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる青色の副画素SP3に映像信号Sig_B2を伝送するための第2配線L2_B2と、上記した選択制御信号線Lsel3と、上記した選択制御信号線Lxsel3とに接続されている。
スイッチング素子SW24は、第1配線L1_evenと、偶数番目の画素列に位置する光学センサOSから出力される検出信号Vdet_FPS2を伝送するための第2配線L2_FPS2と、上記した選択制御信号線Lsel4と、上記した選択制御信号線Lxsel4とに接続されている。
図12は、図11に示すスイッチング素子SW11~SW14,SW21~SW24の概略構成例を示す平面図である。
まず、スイッチング素子SW11,SW13について説明する。
配線GLR1_ASW1は、スイッチング素子SW11のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHR1_ASW1を通じて選択制御信号線Lsel1に接続されている。また、配線GLB1_ASW3は、スイッチング素子SW13のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHB1_ASW3を通じて選択制御信号線Lsel3に接続されている。配線GLR1_ASW1および配線GLB1_ASW3と平面視において重なる領域には、1つの半導体層SC11が配置されている。半導体層SC11は、スイッチング素子SW11,SW13のn型TFTにおいて共用されている。配線GLR1_ASW1と配線GLB1_ASW3とは、半導体層SC11と重なる領域において、第1方向Xに隣接して配置されている。
配線GLR1_xASW1は、スイッチング素子SW11のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHR1_xASW1を通じて選択制御信号線Lxsel1に接続されている。また、配線GLB1_xASW3は、スイッチング素子SW13のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHB1_xASW3を通じて選択制御信号線Lxsel3に接続されている。配線GLR1_xASW1は、配線GLR1_ASW1と第2方向Yに隣接して配置されている。配線GLB1_xASW3は、配線GLB1_ASW3と第2方向Yに隣接して配置されている。配線GLR1_xASW1および配線GLB1_xASW3と平面視において重なる領域には、1つの半導体層SC12が配置されている。半導体層SC12は、スイッチング素子SW11,SW13のp型TFTにおいて共用されている。配線GLR1_xASW1と配線GLB1_xASW3とは、半導体層SC12と重なる領域において、第1方向Xに隣接して配置されている。
第2配線L2_R1Aは、スイッチング素子SW11のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW11のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_R1Aは、半導体層SC11,SC12と平面視において重なっている。第2配線L2_R1Aは、配線GLR1_ASW1や配線GLR1_xASW1より上層に配置され、平面視において配線GLR1_ASW1と配線GLR1_xASW1とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_R1Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_R1を通じて、配線GLR1_ASW1および配線GLR1_xASW1と同層に配置された第2配線L2_R1Bに接続されている。第2配線L2_R1Bは、配線GLR1_ASW1と配線GLB1_ASW3との間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
第2配線L2_B1Aは、スイッチング素子SW13のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW13のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_B1Aは、半導体層SC11,SC12と平面視において重なっている。第2配線L2_B1Aは、配線GLB1_ASW3や配線GLB1_xASW3より上層に配置され、平面視において配線GLB1_ASW3と配線GLB1_xASW3とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_B1Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_B1を通じて、配線GLB1_ASW3および配線GLB1_xASW3と同層に配置された第2配線L2_B1Bに接続されている。第2配線L2_B1Bは、配線GLB1_ASW3と、後述する第2配線L2_G2Bとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
第1配線L1A_oddは、3つの分岐部L1_1A,L1_1B,L1_1Cを有している。分岐部L1_1Aは、スイッチング素子SW11のn型TFTのソース電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW11のp型TFTのドレイン電極として機能する。また、分岐部L1_1Aは、スイッチング素子SW13のn型TFTのソース電極としても機能し、かつ、スイッチング素子SW13のp型TFTのドレイン電極としても機能する。分岐部L1_1Aは、半導体層SC11,SC12と平面視において重なっている。分岐部L1_1Aは、第2配線L2_R1Aと第2配線L2_B1Aとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。第1配線L1A_oddは、選択制御信号線Lxselと交差しないために、コンタクトホールCHL1A_oddを通じて、配線GLR1_xASW1および配線GLB1_xASW3と同層に配置された第1配線L1B_oddに接続されている。第1配線L1B_oddは、配線GLB1_xASW3と、後述する配線GLG_xASW2との間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
次に、スイッチング素子SW12について説明する。
配線GLG_ASW2は、スイッチング素子SW12,SW22のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHG_ASW2を通じて選択制御信号線Lsel2に接続されている。配線GLG_ASW2は、U字状に分岐した2つの分岐部GLGa_ASW2,GLGb_ASW2を有しており、分岐部GLGa_ASW2と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW12のn型TFTを構成する半導体層SC13が配置されている。また、分岐部GLGb_ASW2と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW22のn型TFTを構成する半導体層SC23が配置されている。2つの分岐部GLGa_ASW2,GLGb_ASW2は、第1方向Xに隣接して配置されている。
配線GLG_xASW2は、スイッチング素子SW12,SW22のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHG_xASW2を通じて選択制御信号線Lxsel2に接続されている。配線GLG_xASW2は、U字状に分岐した2つの分岐部GLGa_xASW2,GLGb_xASW2を有しており、分岐部GLGa_xASW2と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW12のp型TFTを構成する半導体層SC14が配置されている。また、分岐部GLGb_xASW2と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW22のp型TFTを構成する半導体層SC24が配置されている。2つの分岐部GLGa_xASW2,GLGb_xASW2は、第1方向Xに隣接して配置されている。
第2配線L2_G2Aは、スイッチング素子SW12のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW12のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_G2Aは、半導体層SC13,SC14と平面視において重なっている。第2配線L2_G2Aは、配線GLG_ASW2や配線GLG_xASW2より上層に配置され、平面視において分岐部GLGa_ASW2と分岐部GLGa_xASW2とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_G2Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_G2を通じて、配線GLG_ASW2および配線GLG_xASW2と同層に配置された第2配線L2_G2Bに接続されている。第2配線L2_G2Bは、配線GLG_ASW2と、第2配線L2_B1Bとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
上記した第1配線L1A_oddの分岐部L1_1Bは、スイッチング素子SW12のn型TFTのソース電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW12のp型TFTのドレイン電極として機能する。分岐部L1_1Bは、半導体層SC13,SC14と平面視において重なっている。分岐部L1_1Bは、第2配線L2_B1Aと、第2配線L2_G2Aとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
続いて、スイッチング素子SW14について説明する。
配線GLFPS1_ASW4は、スイッチング素子SW14のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHFPS1_ASW4を通じて選択制御信号線Lsel4に接続されている。配線GLFPS1_ASW4と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW14のn型TFTを構成する半導体層SC15が配置されている。
配線GLFPS1_xASW4は、スイッチング素子SW14のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHFPS1_xASW4を通じて選択制御信号線Lxsel4に接続されている。配線GLFPS1_xASW4と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW14のp型TFTを構成する半導体層SC16が配置されている。
第2配線L2_FPS1Aは、スイッチング素子SW14のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW14のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_FPS1Aは、半導体層SC15,SC16と平面視において重なっている。第2配線L2_FPS1Aは、配線GLFPS1_ASW4や配線GLFPS1_xASW4より上層に配置され、平面視において配線GLFPS1_ASW4と配線GLFPS1_xASW4とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_FPS1Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_FPS1を通じて、配線GLFPS1_ASW4および配線GLFPS1_xASW4と同層に配置された第2配線L2_FPS1Bに接続されている。第2配線L2_FPS1Bは、配線GLFPS1_ASW4と、後述する第2配線L2_FPS2Bとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
上記した第1配線L1A_oddの分岐部L1_1Cは、スイッチング素子SW14のn型TFTのソース電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW14のp型TFTのドレイン電極として機能する。分岐部L1_1Cは、半導体層SC15,SC16と平面視において重なっている。分岐部L1_1Cは、第2配線L2_FPS1Aと、第2配線L2_R1Aとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
さらに、スイッチング素子SW21,SW23について説明する。
配線GLR2_ASW1は、スイッチング素子SW21のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHR2_ASW1を通じて選択制御信号線Lsel1に接続されている。また、配線GLB2_ASW3は、スイッチング素子SW23のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHB2_ASW3を通じて選択制御信号線Lsel3に接続されている。配線GLR2_ASW1および配線GLB2_ASW3と平面視において重なる領域には、1つの半導体層SC21が配置されている。半導体層SC21は、スイッチング素子SW21,SW23のn型TFTにおいて共用されている。配線GLR2_ASW1と配線GLB2_ASW3とは、半導体層SC21と重なる領域において、第1方向Xに隣接して配置されている。
配線GLR2_xASW1は、スイッチング素子SW21のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHR2_xASW1を通じて選択制御信号線Lxsel1に接続されている。また、配線GLB2_xASW3は、スイッチング素子SW23のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHB2_xASW3を通じて選択制御信号線Lxsel3に接続されている。配線GLR2_xASW1は、配線GLR2_ASW1と第2方向Yに隣接して配置されている。配線GLB2_xASW3は、配線GLB2_ASW3と第2方向Yに隣接して配置されている。配線GLR2_xASW1および配線GLB2_xASW3と平面視において重なる領域には、1つの半導体層SC22が配置されている。半導体層SC22は、スイッチング素子SW21,SW23のp型TFTにおいて共用されている。配線GLR2_xASW1と配線GLB2_xASW3とは、半導体層SC22と重なる領域において、第1方向Xに隣接して配置されている。
第2配線L2_R2Aは、スイッチング素子SW21のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW21のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_R2Aは、半導体層SC21,SC22と平面視において重なっている。第2配線L2_R2Aは、配線GLR2_ASW1や配線GLR2_xASW1より上層に配置され、平面視において配線GLR2_ASW1と配線GLR2_xASW1とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_R2Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_R2を通じて、配線GLR2_ASW1および配線GLR2_xASW1と同層に配置された第2配線L2_R2Bに接続されている。第2配線L2_R2Bは、配線GLR2_ASW1と配線GLB2_ASW3との間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
第2配線L2_B2Aは、スイッチング素子SW23のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW23のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_B2Aは、半導体層SC21,SC22と平面視において重なっている。第2配線L2_B2Aは、配線GLB2_ASW3や配線GLB2_xASW3より上層に配置され、平面視において配線GLB2_ASW3と配線GLB2_xASW3とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_B2Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_B2を通じて、配線GLB2_ASW3および配線GLB2_xASW3と同層に配置された第2配線L2_B2Bに接続されている。第2配線L2_B2Bは、配線GLB2_ASW3と、第2配線L2_G1Bとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
第1配線L1A_evenは、3つの分岐部L1_2A,L1_2B,L1_2Cを有している。分岐部L1_2Aは、スイッチング素子SW21のn型TFTのソース電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW21のp型TFTのドレイン電極として機能する。また、分岐部L1_2Aは、スイッチング素子SW23のn型TFTのソース電極としても機能し、かつ、スイッチング素子SW23のp型TFTのドレイン電極としても機能する。分岐部L1_2Aは、半導体層SC21,SC22と平面視において重なっている。分岐部L1_2Aは、第2配線L2_R2Aと第2配線L2_B2Aとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。第1配線L1_2Aは、選択制御信号線Lxselと交差しないために、コンタクトホールCHL1_evenを通じて、配線GLR2_xASW1および配線GLB2_xASW3と同層に配置された第1配線L1B_evenに接続されている。第1配線L1B_evenは、配線GLB2_xASW3と、配線GLG_xASW2との間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
さらに、スイッチング素子SW22について説明する。
第2配線L2_G1Aは、スイッチング素子SW22のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW22のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_G1Aは、半導体層SC23,SC24と平面視において重なっている。第2配線L2_G1Aは、配線GLG_ASW2や配線GLG_xASW2より上層に配置され、平面視において分岐部GLGb_ASW2と分岐部GLGb_xASW2とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_G1Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_G1を通じて、配線GLG_ASW2および配線GLG_xASW2と同層に配置された第2配線L2_G1Bに接続されている。第2配線L2_G1Bは、配線GLG_ASW2と、第2配線L2_B2Bとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
上記した第1配線L1A_evenの分岐部L1_2Bは、スイッチング素子SW22のn型TFTのソース電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW22のp型TFTのドレイン電極として機能する。分岐部L1_2Bは、半導体層SC23,SC24と平面視において重なっている。分岐部L1_2Bは、第2配線L2_B2Aと、第2配線L2_G1Aとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
さらに、スイッチング素子SW24について説明する。
配線GLFPS2_ASW4は、スイッチング素子SW24のn型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHFPS2_ASW4を通じて選択制御信号線Lsel4に接続されている。配線GLFPS2_ASW4と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW24のn型TFTを構成する半導体層SC25が配置されている。
配線GLFPS2_xASW4は、スイッチング素子SW24のp型TFTのゲート電極として機能する配線であり、第2方向Yに沿って延出し、コンタクトホールCHFPS2_xASW4を通じて選択制御信号線Lxsel4に接続されている。配線GLFPS2_xASW4と平面視において重なる領域には、スイッチング素子SW24のp型TFTを構成する半導体層SC26が配置されている。
第2配線L2_FPS2Aは、スイッチング素子SW24のn型TFTのドレイン電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW24のp型TFTのソース電極として機能する配線である。第2配線L2_FPS2Aは、半導体層SC25,SC26と平面視において重なっている。第2配線L2_FPS2Aは、配線GLFPS2_ASW4や配線GLFPS2_xASW4より上層に配置され、平面視において配線GLFPS2_ASW4と配線GLFPS2_xASW4とに沿うようにして第2方向Yに延出している。第2配線L2_FPS2Aは、選択制御信号線Lselと交差しないために、コンタクトホールCH_FPS2を通じて、配線GLFPS2_ASW4および配線GLFPS2_xASW4と同層に配置された第2配線L2_FPS2Bに接続されている。第2配線L2_FPS2Bは、配線GLFPS2_ASW4と、図12には図示されない隣接する奇数番目の画素列に対応する第2配線L2_FPS1Bとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
上記した第1配線L1A_evenの分岐部L1_2Cは、スイッチング素子SW24のn型TFTのソース電極として機能し、かつ、スイッチング素子SW24のp型TFTのドレイン電極として機能する。分岐部L1_2Cは、半導体層SC25,SC26と平面視において重なっている。分岐部L1_2Cは、第2配線L2_FPS2Aと、第2配線L2_R2Aとの間に配置され、第2方向Yに沿って延出している。
図13は、図12に示す第2配線L2_FPS2Bがセンサ用信号線SSLと電気的に接続される部分の概略構成例を示す断面図である。
図13に示すように、第2配線L2_FPS2Bは、絶縁層11,12の間、つまり、走査線GLと同層に配置されている。中継電極R21は、絶縁層12,13の間、つまり、信号線SLと同層に配置され、絶縁層12を貫通するコンタクトホールCH31を通じて第2配線L2_FPS2Bに接触している。中継電極R22は、絶縁層13,14の間、つまり、光学センサOSと同層に配置され、絶縁層13を貫通するコンタクトホールCH32を通じて中継電極R21と接触している。センサ用信号線SSLは、絶縁層14,15の間、つまり、第1給電線SPL1や第2給電線SPL2と同層に配置され、絶縁層14を貫通するコンタクトホールCH33を通じて中継電極R22と接触している。これによれば、第2配線L2_FPS2Bとセンサ用信号線SSLとが電気的に接続され、光学センサOSより出力される検出信号Vdet(検出信号Vdet_FPS2)は、センサ用信号線SSL、第2配線L2_FPS2B、第2配線L2_FPS2A、第1配線L1A_evenおよびL1B_evenを通って、ドライバIC5に出力される。
なお、図13では、第2配線L2_FPS2Bとセンサ用信号線SSL(より詳しくは、偶数番目の画素列に位置する光学センサOSに対応するセンサ用信号線SSL)とが電気的に接続される部分について説明したが、第2配線L2_FPS1Bとセンサ用信号線SSL(より詳しくは、奇数番目の画素列に位置する光学センサOSに対応するセンサ用信号線SSL)とが電気的に接続される部分についても同様である。
図14は、図12に示す第2配線L2_FPS2Bがセンサ用信号線SSLと電気的に接続される部分の概略構成例を示す平面図である。
第2配線L2_FPS2Bは、図12に示したコンタクトホールCH_FPS2から図14に示すコンタクトホールCH31まで選択制御信号線Lsel(Lsel4)の下を通るように引き回される。第2配線L2_FPS2Bは、コンタクトホールCH31を通じて島状の中継電極R21に接続されている。中継電極R21は、コンタクトホールCH32を通じて島状の中継電極R22に接続されている。中継電極R22は、コンタクトホールCH33を通じてセンサ用信号線SSLに接続されている。センサ用信号線SSLは表示領域DAまで延出し、対応する光学センサOSと電気的に接続されている。第2配線L2_FPS2Bは、選択制御信号線Lselより表示領域DAの近くにおいては、第2配線L2_R2Bと第1方向Xに隣接している。中継電極R21,R22およびセンサ用信号線SSLは、平面視において第2配線L2_R2Bと重なっている。
なお、図14では、第2配線L2_FPS2Bとセンサ用信号線SSL(より詳しくは、偶数番目の画素列に位置する光学センサOSに対応するセンサ用信号線SSL)とが電気的に接続される部分について説明したが、第2配線L2_FPS1Bとセンサ用信号線SSL(より詳しくは、奇数番目の画素列に位置する光学センサOSに対応するセンサ用信号線SSL)とが電気的に接続される部分についても同様である。
以下では、比較例を用いて、本実施形態に係る表示装置DSPの効果について説明する。なお、比較例は、本実施形態に係る表示装置DSPが奏し得る効果の一部を説明するためのものであって、本実施形態と比較例とで共通する構成や効果を本願発明の範囲から除外するものではない。
図15は、比較例に係る表示装置DSP1を概略的に示す平面図である。比較例に係る表示装置DSP1は、第1フレキシブルプリント回路基板1に2つのドライバIC5A,5Bが設けられている点で、本実施形態に係る表示装置DSPと相違している。ドライバIC5Aは、表示モードおよびタッチセンシングモードに対応し、ドライバIC5Bは、光学センサOSによる検出動作に対応している。また、比較例に係る表示装置DSP1は、実装領域MAに、ドライバIC5Aと接続される信号線選択回路4Aと、ドライバIC5Bと接続されるセンサ用信号線選択回路4Bおよびセンサ線群4Cとが設けられている点で、本実施形態に係る表示装置DSPと相違している。
図16は、図15に示す信号線選択回路4Aと、センサ用信号線選択回路4Bと、センサ線群4Cとを示す回路図である。
図16に示すように、信号線選択回路4Aには、1つの入力配線Linに対して3つの出力配線Lout_R,Lout_G,Lout_Bが設けられている。入力配線Linは、画素列毎に設けられる配線である。入力配線Linは、表示モード時にドライバIC5Aから出力される映像信号Sig_RGBを伝送するための配線である。
信号線選択回路4Aには、1つの入力配線Linに対して3つのスイッチング素子が設けられている。より詳しくは、奇数番目の画素列に対応する1つの入力配線Lin_oddに対して3つのスイッチング素子SW31~SW33が設けられ、偶数番目の画素列に対応する1つの入力配線Lin_evenに対して3つのスイッチング素子SW41~SW43が設けられている。スイッチング素子SW31~SW33,SW41~SW43はそれぞれ、n型TFTとp型TFTとを有している。スイッチング素子SW31~SW33,SW41~SW43はそれぞれ、正の制御信号ASWを伝送する3本の選択制御信号線Lsel1~Lsel3のいずれか1つと、負の制御信号xASWを伝送する3本の選択制御信号線Lxsel1~Lxsel3のいずれか1つとに接続されている。
センサ用信号線選択回路4Bには、1つの入力配線Lin_FPSに対して1つのスイッチング素子SW51が設けられている。入力配線Lin_FPSと同数設けられるスイッチング素子SW51はそれぞれ、n型TFTとp型TFTとを有している。これらスイッチング素子SW51はそれぞれ、正の制御信号ASW_FPSを伝送する10本の選択制御信号線Lsel1_FPS~Lsel10_FPSのいずれか1つと、負の制御信号xASW_FPSを伝送する10本の選択制御信号線Lxsel1_FPS~Lxsel10_FPSのいずれか1つとに接続されている。
センサ用信号線選択回路4Bに含まれるスイッチング素子SW51の出力配線Lout_sw51はそれぞれ、センサ線群4Cに含まれる216本のセンサ線Lout_FPS1~Lout_FPS216のいずれか1つに接続されている。光学センサOSから出力される検出信号Vdetは、センサ用信号線選択回路4Bおよびセンサ線群4Cを通ってドライバIC5Bに出力される。
図15および図16に示したように、比較例に係る表示装置DSP1は、2つのドライバIC5A,5Bを備えている。このため、比較例に係る表示装置DSP1の実装領域MAには、ドライバIC5Aに接続される信号線選択回路4Aと、ドライバIC5Bに接続されるセンサ用信号線選択回路4Bおよびセンサ線群4Cとを設ける必要があり、狭額縁化が困難であるという問題がある。具体的には、信号線選択回路4Aを設けるためには、第2方向Yにおよそ205μmのスペースが必要であり、センサ用信号線選択回路4Bを設けるためには、第2方向Yにおよそ310μmのスペースが必要であり、センサ線群4Cを設けるためには、第2方向Yにおよそ1765μmのスペースが必要である。つまり、比較例に係る表示装置DSP1は、第2方向Yに少なくとも2280μm(=205+310+1765[μm])のスペースが必要である。
これに対し、本実施形態に係る表示装置DSPにおいては、ドライバICの数は1つであり、実装領域MAには、当該ドライバIC5と接続される信号線/センサ用信号線選択回路4だけを設ければよいため、比較例に係る表示装置DSP1に比べて実装領域MAを小さくすることが可能である。具体的には、信号線/センサ用信号線選択回路4を設けるためには、第2方向Yにおよそ240μmのスペースがあれば十分であり、比較例に係る表示装置DSP1に比べて実装領域MAを大幅に小さくすることが可能である。これによれば、狭額縁化を実現することができる。
また、本実施形態に係る信号線/センサ用信号線選択回路4は、奇数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる赤色の副画素SP1に対応するスイッチング素子SW11と、奇数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる青色の副画素SP3に対応するスイッチング素子SW13とで、半導体層SC11,SC12を共用しているため、個別に半導体層を設ける場合に比べて省スペース化を図ることが可能であり、狭額縁化を実現することができる。同様に、本実施形態に係る信号線/センサ用信号線選択回路4は、偶数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる赤色の副画素SP1に対応するスイッチング素子SW21と、偶数番目の画素列に位置する各画素PXに含まれる青色の副画素SP3に対応するスイッチング素子SW23とで、半導体層SC21,SC22を共用しているため、個別に半導体層を設ける場合に比べて省スペース化を図ることが可能であり、狭額縁化を実現することができる。
さらに、本実施形態に係る表示装置DSPは、ドライバICの数が1つであるため、当該ドライバIC5の中心と、表示パネルPNLの中心とを揃えた上で、ドライバIC5を第1フレキシブルプリント回路基板2に配置することが可能である。これによれば、ドライバIC5に接続される各種配線を左右対称に引き回すことができるため、例えば比較例に係る表示装置DSP1のように、ドライバICの中心と表示パネルの中心とが揃わずに配置されている場合に比べて省スペース化を図ることが可能であり、狭額縁化を実現することができる。
以上説明した一実施形態によれば、狭額縁化を実現することが可能な光学センサ付き液晶表示装置を提供することが可能である。
なお、本実施形態では、表示装置DSPは照明装置ILを備えた液晶表示装置であるとしたが、これに限定されず、表示装置DSPは表示素子として有機発光ダイオード(OLED)を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置であってもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
DSP…表示装置、PNL…表示パネル、5…ドライバIC、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、LC…液晶層、SP1,SP2,SP3…副画素、SLR,SLG,SLB…信号線、OS…光学センサ、PC…光学変換素子、Vdet…検出信号、SSL…センサ用信号線、L1…第1配線。

Claims (6)

  1. 第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板の間に位置する液晶層と、を備える表示パネルと、
    ドライバICと、を具備し、
    前記表示パネルは、
    赤色に対応する第1副画素に映像信号を供給する第1信号線、緑色に対応する第2副画素に映像信号を供給する第2信号線、および、青色に対応する第3副画素に映像信号を供給する第3信号線と、
    前記液晶層側から入射する光に応じた検出信号を出力する光電変換素子を備えた光学センサと、
    前記光学センサに接続され、前記ドライバICに前記検出信号を伝送するセンサ信号線と、を備え、
    前記ドライバICの1つの端子から引き出される1つの第1配線は、4つのスイッチング素子に接続され、
    前記4つのスイッチング素子のうち、3つのスイッチング素子はそれぞれ、前記第1信号線、前記第2信号線および前記第3信号線のうちのいずれか1つと電気的に接続され、
    前記4つのスイッチング素子のうち、前記3つのスイッチング素子とは異なる1つのスイッチング素子は、前記センサ信号線と電気的に接続される、
    光学センサ付き液晶表示装置。
  2. 前記4つのスイッチング素子のうち、前記第1信号線および前記第3信号線と電気的に接続される2つのスイッチング素子は1つの半導体層を共用する、
    請求項1に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
  3. 前記4つのスイッチング素子はそれぞれ、n型半導体とp型半導体とを備え、
    前記4つのスイッチング素子のうち、前記第1信号線および前記第3信号線と電気的に接続される2つのスイッチング素子のn型半導体は1つの第1半導体層を共用し、
    前記4つのスイッチング素子のうち、前記第1信号線および前記第3信号線と電気的に接続される2つのスイッチング素子のp型半導体は1つの第2半導体層を共用する、
    請求項2に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
  4. 前記第1配線は、
    前記ドライバICが画像を表示する表示モードの場合、前記第1信号線、前記第2信号線および前記第3信号線に前記映像信号を伝送し、
    前記ドライバICが生体情報を検出する検出モードの場合、前記ドライバICに前記検出信号を伝送する、
    請求項1に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
  5. 前記ドライバICは、前記ドライバICの中心と前記表示パネルの中心とが揃うように配置される、
    請求項1に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
  6. 前記光学センサは、
    前記光電変換素子と、
    前記光電変換素子の下面に接触し、金属材料で形成される第1電極と、
    前記光電変換素子の上面に接触し、透明導電材料で形成される第2電極と、を含む、
    請求項1に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
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