JP5914403B2 - タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器 - Google Patents

タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP5914403B2
JP5914403B2 JP2013075088A JP2013075088A JP5914403B2 JP 5914403 B2 JP5914403 B2 JP 5914403B2 JP 2013075088 A JP2013075088 A JP 2013075088A JP 2013075088 A JP2013075088 A JP 2013075088A JP 5914403 B2 JP5914403 B2 JP 5914403B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
touch detection
slit
electrode
display device
linear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013075088A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014199606A (ja
Inventor
浩一郎 安達
浩一郎 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Priority to JP2013075088A priority Critical patent/JP5914403B2/ja
Priority to TW103107281A priority patent/TWI524247B/zh
Priority to US14/221,873 priority patent/US9383871B2/en
Priority to KR1020140034230A priority patent/KR101614200B1/ko
Priority to CN201710327828.1A priority patent/CN107272944B/zh
Priority to CN201410114048.5A priority patent/CN104076998B/zh
Publication of JP2014199606A publication Critical patent/JP2014199606A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5914403B2 publication Critical patent/JP5914403B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は、外部近接物体を検出可能な表示装置に係り、特に静電容量の変化に基づいて外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器に関する。
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または一体化される、タッチ検出機能付き表示装置に用いられている。そして、タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、タッチパネルを通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能としている。このようなタッチパネルを有する、タッチ検出機能付き表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
タッチ検出装置の方式として、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。静電容量式のタッチ検出装置は、携帯端末などに用いて、比較的単純な構造をもち、かつ低消費電力が実現できる。例えば、特許文献1には、透明電極パターンの不可視化対策がされたタッチパネルが記載されている。特許文献2には、光透過性の集光シートを備えた液晶表示装置に関し、集光シートのプリズム配列ピッチと液晶表示パネルの画素ピッチとの間で干渉による明暗模様(モアレ)を抑制する技術が記載されている。
特開2011−138154号公報 特開2007−264393号公報
ところで、タッチ検出機能付き表示装置は、表示パネルの画素とタッチ検出電極とが重なり合う。タッチ検出電極は、透明電極の材料としてITO(Indium Tin Oxide)等の透光性導電酸化物が用いられている。タッチ検出電極は、透明ではあるが、所定の屈折率を有している。このため、タッチ検出機能付き表示装置は、タッチ検出電極の透明電極パターンの中にスリット(孔パターン)を設け、人間の目からタッチ検出電極を目立たなくなるように不可視化されている。
また、タッチ検出電極のパターンと、タッチ検出電極のパターンとの間に、タッチ検出電極と同じ遮光性を有するダミー電極のパターンを配置することで、タッチ検出電極のパターンが視認されてしまう可能性を低減できる。タッチ検出に寄与しないダミー電極のパターンは、タッチ検出電極との容量差を生じさせるため、スリットにより細かく分割する必要がある。
表示パネルの画素からダミー電極の透明電極パターンを通過して人間に到達する光と、表示パネルの画素からスリット(孔パターン)を通過して人間に到達する光とは、光の波長に差がでる可能性がある。この光の波長の差は、本来表示すべき色の変化として現れ、人間が表示パネルを視る視野角度によって、色ずれ模様(色モアレ)の縞(以下、モアレ縞)が視識されてしまう場合がある。
本開示は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、ダミー電極による表示パネルのモアレ縞の視認を抑えつつ、タッチ検出を行うことができるタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器を提供することにある。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置は、基板と、前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、前記基板の表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、前記ダミー電極は、前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含む。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置は、基板と、前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、前記基板の表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、前記ダミー電極は、前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含み、前記第1直線スリットの端部は、前記第2直線スリットの端部に繋がってジグザグまたは波線形状になっている。
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器では、透光性導電体の有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、タッチ検出機能付き表示装置は、本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置及び電子機器によれば、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。 図2は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。 図3は、図2に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。 図4は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。 図5は、図4に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。 図6は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。 図7は、タッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。 図8は、タッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。 図9は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。 図10は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。 図11は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。 図12は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を表すタイミング波形図である。 図13は、実施形態1に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図14は、実施形態1の変形例1に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図15は、実施形態1の変形例2に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図16は、実施形態1の変形例3に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図17は、実施形態2に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図18は、実施形態2の変形例1に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図19は、実施形態2の変形例2に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図20は、実施形態2の変形例3に係るダミー電極の配列を表す模式図である。 図21は、本実施形態に係るX方向のスリットの配列ピッチとカラーフィルタの色領域との関係の具体例を説明するための模式図である。 図22は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。 図23は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図24は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図25は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図26は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図27は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図28は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図29は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図30は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図31は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図32は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図33は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図34は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図35は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
本開示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開示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、説明は以下の順序で行う。
1.実施形態(タッチ検出機能付き表示装置)
1−1.実施形態1
1−2.実施形態2
2.適用例(電子機器)
上記実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置が電子機器に適用されている例
3.本開示の構成
<1−1.実施形態1>
[構成例]
(全体構成例)
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、駆動電極ドライバ14と、タッチ検出部40とを備えている。このタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10がタッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス20と静電容量型のタッチ検出デバイス30とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス20の上に、静電容量型のタッチ検出デバイス30を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。
液晶表示デバイス20は、後述するように、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ14、及びタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
ゲートドライバ12は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。
ソースドライバ13は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の、後述する各画素Pix(副画素SPix)に画素信号Vpixを供給する回路である。ソースドライバ13は、1水平ライン分の映像信号から、液晶表示デバイス20の複数の副画素SPixの画素信号Vpixを時分割多重化した画素信号を生成する。
駆動電極ドライバ14は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の、後述する駆動電極COMLに駆動信号Vcomを供給する回路である。
(静電容量型タッチ検出の基本原理)
タッチ検出デバイス30は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Vdetを出力する。図1〜図6を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1におけるタッチ検出の基本原理について説明する。図2は、静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図3は、図2に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図5は、図4に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図6は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
例えば、図2に示すように、容量素子C1は、誘電体Dを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極E1及びタッチ検出電極E2を備えている。図3に示すように、容量素子C1は、その一端が交流信号源(駆動信号源)Sに接続され、他端は電圧検出器(タッチ検出部)DETに接続される。電圧検出器DETは、例えば図1に示すタッチ検出信号増幅部42に含まれる積分回路である。
交流信号源Sから駆動電極E1(容量素子C1の一端)に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波Sgを印加すると、タッチ検出電極E2(容量素子C1の他端)側に接続された電圧検出器DETを介して、出力波形(タッチ検出信号Vdet)が現れる。なお、この交流矩形波Sgは、後述する駆動信号VcomACに相当するものである。
指が接触(または近接)していない状態(非接触状態)では、図2及び図3に示すように、容量素子C1に対する充放電に伴って、容量素子C1の容量値に応じた電流Iが流れる。図5に示す電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(実線の波形V)に変換する。
一方、指が接触(または近接)した状態(接触状態)では、図4に示すように、指によって形成される静電容量C2がタッチ検出電極E2と接しているまたは近傍にあることにより、駆動電極E1及びタッチ検出電極E2の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られ、容量素子C1の容量値よりも容量値の小さい容量素子C1’として作用する。そして、図5に示す等価回路でみると、容量素子C1’に電流Iが流れる。図6に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(点線の波形V)に変換する。この場合、波形Vは、上述した波形Vと比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|は、指などの外部から近接する物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器DETは、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Sgの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Resetを設けた動作とすることがより好ましい。
図1に示すタッチ検出デバイス30は、駆動電極ドライバ14から供給される駆動信号Vcom(後述する駆動信号VcomAC)に従って、1検出ブロックずつ順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
タッチ検出デバイス30は、複数の後述するタッチ検出電極TDLから、図3または図5に示す電圧検出器DETを介して、検出ブロック毎にタッチ検出信号Vdetを出力し、タッチ検出部40のA/D変換部43に供給するようになっている。
A/D変換部43は、駆動信号VcomACに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部42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回路である。
信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に含まれる、駆動信号Vcomをサンプリングした周波数以外の周波数成分(ノイズ成分)を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部44は、指による差分の電圧のみ取り出す処理を行う。この指による差分の電圧は、上述した波形Vと波形Vとの差分の絶対値|ΔV|である。信号処理部44は、1検出ブロック当たりの絶対値|ΔV|を平均化する演算を行い、絶対値|ΔV|の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部44は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部44は、検出した指による差分の電圧を所定のしきい値電圧と比較し、このしきい値電圧以上であれば、外部から近接する外部近接物体の接触状態と判断し、しきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出部40はタッチ検出が可能となる。
座標抽出部45は、信号処理部44においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部46は、A/D変換部43と、信号処理部44と、座標抽出部45とが同期して動作するように制御する。座標抽出部45は、タッチパネル座標を信号出力Voutとして出力する。
(モジュール)
図7及び図8は、タッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。図7に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、モジュールへ実装するにあたり、ガラス基板のTFT基板21上に上述した駆動電極ドライバ14を形成してもよい。
図7に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、駆動電極ドライバ14と、COG(Chip On Glass)19Aとを有している。このタッチ検出機能付き表示デバイス10は、後述するTFT基板の表面に対する垂直方向において、駆動電極COMLと、駆動電極COMLと立体交差するように形成されたタッチ検出電極TDLとを模式的に示している。つまり、駆動電極COMLは、タッチ検出機能付き表示デバイス10の短辺方向に形成されており、タッチ検出電極TDLは、タッチ検出機能付き表示デバイス10の長辺方向に形成されている。タッチ検出電極TDLの出力は、タッチ検出機能付き表示デバイス10の短辺側に設けられ、フレキシブル基板などにより構成された端子部Tを介して、このモジュールの外部に実装されたタッチ検出部40と接続されている。駆動電極ドライバ14は、ガラス基板であるTFT基板21に形成されている。COG19Aは、TFT基板21に実装されたチップであり、図1に示した制御部11、ゲートドライバ12、ソースドライバ13など、表示動作に必要な各回路を内蔵したものである。また、図8に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、COG(Chip On Glass)19Bに駆動電極ドライバ14を内蔵してもよい。
図8に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、モジュールはCOG19Bを有している。図8に示すCOG19Bは、上述した表示動作に必要な各回路に加え、駆動電極ドライバ14をさらに内蔵したものである。タッチ検出機能付き表示装置1は、後述するように、表示動作の際に、1水平ラインずつ線順次走査を行う。つまり、タッチ検出機能付き表示装置1は、表示走査を、タッチ検出機能付き表示デバイス10の短辺方向と平行に行う。一方、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出動作の際に、駆動電極COMLに駆動信号Vcomを順次印加することにより、1検出ラインずつ線順次走査が行われる。つまり、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出走査を、タッチ検出機能付き表示デバイス10の長辺方向と平行に行う。
このように、図7及び図8に示すタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出信号Vdetを、タッチ検出機能付き表示デバイス10の短辺側から出力する。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出電極TDLの本数を少なくすることができ、端子部Tを介してタッチ検出部40に接続する際の配線の引き回しが容易になる。図8に示すタッチ検出機能付き表示装置1は、COG19Bに駆動電極ドライバ14を内蔵しているので、額縁を狭くすることができる。
(タッチ検出機能付き表示デバイス10)
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス10の構成例を詳細に説明する。
図9は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。図10は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、画素基板2と、この画素基板2の表面に垂直な方向に対向して配置された対向基板3と、画素基板2と対向基板3との間に挿設された液晶層6とを備えている。
画素基板2は、回路基板としてのTFT基板21と、このTFT基板21上にマトリックス状に配設された複数の画素電極22と、TFT基板21及び画素電極22の間に形成された複数の駆動電極COMLと、画素電極22と駆動電極COMLとを絶縁する絶縁層24と、を含む。TFT基板21には、図10に示す各副画素SPixの薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)素子Tr、各画素電極22に画素信号Vpixを供給する信号線SGL、各TFT素子Trを駆動する走査線GCL等の配線が形成されている。このように、信号線SGLは、TFT基板21の表面と平行な平面に延在し、画素に画像を表示するための画像信号を供給する。図10に示す液晶表示デバイス20は、マトリックス状に配列した複数の副画素SPixを有している。副画素SPixは、TFT素子Tr及び液晶素子LCを備えている。TFT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。TFT素子Trのソースは信号線SGLに接続され、ゲートは走査線GCLに接続され、ドレインは液晶素子LCの一端に接続されている。液晶素子LCは、一端がTFT素子Trのドレインに接続され、他端が駆動電極COMLに接続されている。
副画素SPixは、走査線GCLにより、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他の副画素SPixと互いに接続されている。走査線GCLは、ゲートドライバ12と接続され、ゲートドライバ12より走査信号Vscanが供給される。また、副画素SPixは、信号線SGLにより、液晶表示デバイス20の同じ列に属する他の副画素SPixと互いに接続されている。信号線SGLは、ソースドライバ13と接続され、ソースドライバ13より画素信号Vpixが供給される。さらに、副画素SPixは、駆動電極COMLにより、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他の副画素SPixと互いに接続されている。駆動電極COMLは、駆動電極ドライバ14と接続され、駆動電極ドライバ14より駆動信号Vcomが供給される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の副画素SPixが一本の駆動電極COMLを共有するようになっている。
図1に示すゲートドライバ12は、走査信号Vscanを、図10に示す走査線GCLを介して、副画素SPixのTFT素子Trのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス20にマトリックス状に形成されている副画素SPixのうちの1行(1水平ライン)を表示駆動の対象として順次選択する。図1に示すソースドライバ13は、画素信号Vpixを、図10に示す信号線SGLを介して、ゲートドライバ12により順次選択される1水平ラインを構成する各副画素SPixにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素SPixでは、供給される画素信号Vpixに応じて、1水平ラインの表示が行われるようになっている。図1に示す駆動電極ドライバ14は、駆動信号Vcomを印加し、図9及び図10に示す、所定の本数の駆動電極COMLからなるブロックごとに駆動電極COMLを駆動する。
上述したように、液晶表示デバイス20は、ゲートドライバ12が走査線GCLを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、1水平ラインが順次選択される。また、液晶表示デバイス20は、1水平ラインに属する画素Pixに対して、ソースドライバ13が画素信号Vpixを供給することにより、1水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ14は、その1水平ラインに対応する駆動電極COMLを含むブロックに対して駆動信号Vcomを印加するようになっている。
対向基板3は、ガラス基板31と、このガラス基板31の一方の面に形成されたカラーフィルタ32と、を含む。ガラス基板31の他方の面には、タッチ検出デバイス30の検出電極であるタッチ検出電極TDLが形成され、さらに、このタッチ検出電極TDLの上には、偏光板35が配設されている。
カラーフィルタ32は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域32R、32G、32Bを含む。カラーフィルタ32は、TFT基板21と垂直な方向において、COG19と対向しており、TFT基板21の表面と垂直な方向にみて重なり合う。
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を周期的に配列して、上述した図10に示す各副画素SPixに赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域32R、32G、32Bに対応付けられると共に、1組として画素Pixに対応付けられている。カラーフィルタ32は、TFT基板21と垂直な方向において、液晶層6と対向する。なお、カラーフィルタ32は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。
本実施形態に係る駆動電極COMLは、液晶表示デバイス20の共通電極(共通駆動電極)として機能するとともに、タッチ検出デバイス30の駆動電極としても機能する。本実施形態では、一つの駆動電極COMLが一つの画素電極22(一行を構成する画素電極22)に対応するように配置されている。絶縁層24は、画素電極22と駆動電極COMLとを絶縁するとともに、画素電極22とTFT基板21の表面に形成された信号線SGLとを絶縁する。駆動電極COMLは、TFT基板21の表面に対する垂直方向において、画素電極22に対向し、上述した走査線GCLが延在する方向と平行な方向に延在している。駆動電極COMLは、図示しない導電性を有するコンタクト導電柱を介して、駆動電極ドライバ14から駆動電極COMLに交流矩形波形の駆動信号Vcomが印加されるようになっている。
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)またはIPS(インプレーンスイッチング)等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスが用いられる。なお、図9に示す液晶層6と画素基板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てもよい。
なお、液晶層6と画素基板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、また、画素基板2の下面側には入射側偏光板が配置されてもよい。
図11は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。タッチ検出デバイス30は、対向基板3に設けられた、駆動電極COML及びタッチ検出電極TDLにより構成されている。駆動電極COMLは、図の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ14によって駆動信号Vcomが順次供給され、後述するように時分割的に線順次走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極TDLは、駆動電極COMLの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極TDLは、TFT基板21の表面と垂直な方向において、駆動電極COMLと対向している。タッチ検出電極TDLの各電極パターンは、タッチ検出部40のタッチ検出信号増幅部42の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。
この構成により、タッチ検出デバイス30では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ14が駆動電極ブロックとして時分割的に線順次走査するように駆動することにより、駆動電極COMLの1検出ブロックが順次選択され、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetを出力することにより、1検出ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極ブロックは、上述したタッチ検出の基本原理における駆動電極E1に対応し、タッチ検出電極TDLは、タッチ検出電極E2に対応するものであり、タッチ検出デバイス30はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図11に示すように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス30のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
ここで、TFT基板21は、本開示における「基板」の一具体例に対応する。画素電極22は、本開示における「画素電極」の一具体例に対応する。走査線GCLは、本開示における「走査線」の一具体例に対応する。駆動電極COMLは、本開示における「駆動電極」の一具体例に対応する。タッチ検出電極TDLは、本開示における「タッチ検出電極」の一具体例に対応する。液晶素子LCは、本開示における「表示機能層」の一具体例に対応する。ダミー電極TDDは、本開示における「ダミー電極」の一具体例に対応する。タッチ検出部40は、本開示における「検出処理部」の一具体例に対応する。カラーフィルタ32は、本開示における「複数の色領域」の一具体例に対応する。
[動作及び作用]
続いて、実施形態1のタッチ検出機能付き表示装置1の動作及び作用について説明する。
駆動電極COMLは、液晶表示デバイス20の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス30の駆動電極としても機能するため、駆動信号Vcomが互いに影響を及ぼす可能性がある。このため、駆動電極COMLは、表示動作を行う表示期間Bと、タッチ検出動作を行うタッチ検出期間Aとに分けて駆動信号Vcomが印加される。駆動電極ドライバ14は、表示動作を行う表示期間Bにおいては表示駆動信号として駆動信号Vcomを印加する。そして、駆動電極ドライバ14は、タッチ検出動作を行うタッチ検出期間Aにおいてはタッチ駆動信号として駆動信号Vcomを印加する。以下の説明では、表示駆動信号としての駆動信号Vcomを、表示駆動信号Vcomdとして記載し、タッチ駆動信号としての駆動信号Vcomを、タッチ駆動信号Vcomtとして記載する。
(全体動作概要)
制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ14、及びタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ12は、表示期間Bにおいて、液晶表示デバイス20に走査信号Vscanを供給し、表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する。ソースドライバ13は、表示期間Bにおいて、ゲートドライバ12により選択された1水平ラインを構成する各画素Pixに、画素信号Vpixを供給する。
駆動電極ドライバ14は、表示期間Bでは、1水平ラインに係る駆動電極ブロックに表示駆動信号Vcomdを印加し、タッチ検出期間Aでは、タッチ検出動作に係る駆動電極ブロックに対して表示駆動信号Vcomdよりも周波数の高いタッチ駆動信号Vcomtを順次印加し、1検出ブロックを順次選択する。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示期間Bにおいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、及び駆動電極ドライバ14により供給された信号に基づいて表示動作を行う。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、タッチ検出期間Aにおいて、駆動電極ドライバ14により供給された信号に基づいてタッチ検出動作を行い、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetを出力する。タッチ検出信号増幅部42は、タッチ検出信号Vdetを増幅して出力する。A/D変換部43は、タッチ駆動信号Vcomtに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部42から出力されるアナログ信号をデジダル信号に変換する。信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチの有無を検出する。座標抽出部45は、信号処理部44においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求め、出力信号Voutを出力する。制御部11は、検出タイミング制御部46を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。
(詳細動作)
次に、タッチ検出機能付き表示装置1の詳細動作を説明する。図12は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を表すタイミング波形図である。図12に示すように、液晶表示デバイス20は、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、走査線GCLのうちの、隣接する(n−1)行目、n行目、(n+1)行目の走査線GCLの1水平ラインずつを順次走査して表示を行う。同様に、駆動電極ドライバ14は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の、駆動電極COMLのうちの、隣接する(m−1)列目、m列目、(m+1)列目に供給する。
このように、タッチ検出機能付き表示装置1では、1表示水平期間1Hごとに、タッチ検出動作(タッチ検出期間A)と表示動作(表示期間B)を時分割的に行う。タッチ検出動作では、1表示水平期間1Hごとに、異なる駆動電極COMLを選択して駆動信号Vcomを印加することにより、タッチ検出の走査を行う。以下に、その動作を詳細に説明する。
まず、ゲートドライバ12が、(n−1)行目の走査線GCLに対して走査信号Vscanを印加し、走査信号Vscan(n−1)が低レベルから高レベルに変化する。これにより、1表示水平期間1Hが開始する。
次に、タッチ検出期間Aにおいて、駆動電極ドライバ14が、(m−1)列目の駆動電極COMLに対して駆動信号Vcomを印加し、駆動信号Vcom(m−1)が低レベルから高レベルに変化する。この駆動信号Vcom(m−1)は、静電容量を介してタッチ検出電極TDLに伝わり、タッチ検出信号Vdetが変化する。次に、駆動信号Vcom(m−1)が高レベルから低レベルに変化すると、タッチ検出信号Vdetは同様に変化する。このタッチ検出期間Aにおけるタッチ検出信号Vdetの波形は、上述したタッチ検出の基本原理における、タッチ検出信号Vdetに対応するものである。A/D変換部43は、このタッチ検出期間Aにおけるタッチ検出信号VdetをA/D変換することによりタッチ検出を行う。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1では、1検出ラインのタッチ検出が行われる。
次に、表示期間Bにおいて、ソースドライバ13が、信号線SGLに対して画素信号Vpixを印加し、1水平ラインに対する表示を行う。なお、図12に示したように、この画素信号Vpixの変化が、寄生容量を介してタッチ検出電極TDLに伝わり、タッチ検出信号Vdetが変化し得るが、表示期間BではA/D変換部43がA/D変換を行わないようにすることにより、この画素信号Vpixの変化のタッチ検出に対する影響を抑えることができる。ソースドライバ13による画素信号Vpixの供給が終了したのち、ゲートドライバ12が、(n−1)行目の走査線GCLの走査信号Vscan(n−1)を高レベルから低レベルに変化させ、1表示水平期間1Hが終了する。
次に、ゲートドライバ12は、先ほどとは異なるn行目の走査線GCLに対して走査信号Vscanを印加し、走査信号Vscan(n)が低レベルから高レベルに変化する。これにより、次の1表示水平期間1Hが開始する。
次のタッチ検出期間Aにおいて、駆動電極ドライバ14が、先ほどとは異なるm列目の駆動電極COMLに対して駆動信号Vcomを印加する。そして、タッチ検出信号Vdetの変化を、A/D変換部43がA/D変換することにより、この1検出ラインのタッチ検出が行われる。
次に、表示期間Bにおいて、ソースドライバ13が、信号線SGLに対して画素信号Vpixを印加し、1水平ラインに対する表示を行う。なお、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1はドット反転駆動を行うため、ソースドライバ13が印加する画素信号Vpixは、前の1表示水平期間1Hのものと比べて、その極性が反転している。この表示期間Bが終了した後、この1表示水平期間1Hが終了する。
これ以降、上述した動作を繰り返すことにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、表示面全面にわたる走査により表示動作を行うとともに、タッチ検出面全面にわたる走査によりタッチ検出動作を行う。
タッチ検出機能付き表示装置1では、1表示水平期間1Hにおいて、タッチ検出動作はタッチ検出期間Aに行い、表示動作は表示期間Bに行うようにしている。このように、タッチ検出動作と表示動作とを別々の期間に行うようにしたので、同じ1表示水平期間1Hにおいて表示動作とタッチ検出動作の両方を行うことができるとともに、表示動作のタッチ検出に対する影響を抑えることができる。
(タッチ検出電極の配列)
図13は、実施形態1に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図13に示すタッチ検出電極TDLは、図10に示す走査線GCLが延在する第2方向(Y)とは異なる第1方向(X方向)に延在する。このタッチ検出電極TDLが所定ピッチで配置される。タッチ検出電極TDLは、透明電極の材料としてITO(Indium Tin Oxide)等の透光性導電酸化物が用いられている。タッチ検出電極TDLは、透明ではあるが、所定の屈折率を有している。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出電極TDLの透明電極パターンの間にダミー電極TDDを設け、人間の目からタッチ検出電極TDLを目立たなくなるように不可視化されている。
このため、対向基板3は、図13に示すように、タッチ検出部40に接続されていないダミー電極TDDをタッチ検出電極TDL間であって、タッチ検出電極TDLの延在方向(Y方向)と平行に配列する。ダミー電極TDDは、タッチ検出電極TDLと同じ材料で形成されている。これにより、タッチ検出電極TDLの視認性が緩和される。
タッチ検出電極TDLは、検出電極パターン61と、検出電極パターン61間を導通する検出電極間導通部62と、を含む。検出電極パターン61と検出電極間導通部62とは、非検出領域であるダミーパターンdmpの周囲を囲む、ITO等の透光性導電体eのパターンとなっている。
検出電極パターン61は、透明ではあるが、所定の屈折率を有している。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出電極TDLの検出電極パターン61の中に、ITO等の透光性導電体eのないスリットSLを設け、人間の目からタッチ検出電極TDLを目立たなくなるように、不可視化している。
同様に、図15に示す検出電極パターン61で囲まれる、非検出領域の内部にも、図14に示すITO等の透光性導電体eでダミーパターンdmpを配置し、人間の目からタッチ検出電極TDLを目立たなくなるように、不可視化している。このダミーパターンdmpは、短冊状のダミーパターン(ダミー電極片)64に、上述したスリットSLで区切られている。また、ダミーパターンdmpと、検出電極パターン61とは、透光性導電体eのない縁スリットパターンSdmpにより絶縁されている。ダミーパターンdmpは、本開示のダミー電極の一具体例に含まれる。
そして、ダミー電極TDDは、ITO等の透光性導電体eの短冊状のダミーパターン63に、上述したスリットSLで区切られている。そして、ダミー電極TDDとタッチ検出電極TDLとの間も、上述したスリットSLで区切られている。そして、ダミー電極TDDとタッチ検出電極TDLとの間にあるスリットSL及び検出電極パターン61、ダミーパターンdmp、ダミー電極TDDにある、スリットSLは、等間隔に配列している。このように、ダミー電極TDDは、第1方向(Y方向)と直交する第2方向(X方向)にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、透光性導電体eのない領域である前記ダミー電極のスリットSL(第1方向スリット)と、第1方向(Y方向)にダミーパターン(ダミー電極片)64が隣り合うように複数に分割され、透光性導電体eのない領域であるダミー電極の第2方向スリットDslと、を含む。タッチ検出に寄与しないダミー電極のパターンは、タッチ検出電極との容量差を生じさせるため、スリットにより細かく分割する必要がある。このため、ダミー電極TDDは、第2方向スリットDslの分割数がスリット(第1方向スリット)SLより多くなるようにした方がよい。このように、ダミー電極TDDの第2方向スリットDslは、ダミー電極TDDの第1方向スリットSLの数と異なる数含まれる。
第2方向スリットDslは、第2方向(X方向)に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットDsl1と、第2方向(X方向)に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットDsl2と、を含む。第1直線スリットDsl1は、第2直線スリットDsl2と、X方向を軸に線対称の関係にある。
第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、第2直線スリットDsl2の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。ダミー電極TDDは、第2直線スリットDsl2が複数あり、Y方向に第2直線スリットDsl2が所定の第2ピッチ毎に配置されている。第1ピッチと、第2ピッチとを同じ間隔にし、第1直線スリットDsl1のY方向の位置と第2直線スリットDsl2のY方向の位置と、を異なるようにすることで、X方向に第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが並ばない。
液晶表示デバイス20の画素Pixからタッチ検出電極TDLの検出電極パターン61、ダミーパターン63、ダミーパターン64を通過して人間に到達する光と、液晶表示デバイス20の画素PixからスリットSLを通過して人間に到達する光とは、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性がある。この光の波長の差は、本来表示すべき色の変化として現れ、人間がタッチ検出機能付き表示デバイス10を視る視野角度によって、色ずれ模様(色モアレ)の縞(以下、モアレ縞)が視識されてしまう場合がある。
上述したように、実施形態1に係る第2方向スリットDsl及びスリットSLは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
[実施形態1の変形例1]
図14は、実施形態1の変形例1に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図14に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、第2直線スリットDsl2の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。ダミー電極TDDは、第2直線スリットDsl2が複数あり、Y方向に第2直線スリットDsl2が所定の第2ピッチ毎に配置されている。
第1ピッチは、長い間隔と短い間隔とを交互に繰り返すような配列ピッチである。第2ピッチは、長い間隔と短い間隔とを交互に繰り返すような配列ピッチである。その結果、ダミーパターン63は、面積の小さいダミーパターン63a及び面積の大きいダミーパターン63bを含む。同様にダミーパターン64は、面積の小さいダミーパターン64a及び、面積の大きいダミーパターン64bを含む。ダミーパターンの面積がばらつくことで、実施形態1の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。
また、第1ピッチは、長い間隔と短い間隔との関係を第2ピッチと同じにし、第1直線スリットDsl1のY方向の位置と第2直線スリットDsl2のY方向の位置と、を異なるようにすることで、X方向に第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが並ばない。
上述したように、実施形態1の変形例1に係る第2方向スリットDsl及びスリットSLは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態1の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態1の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態1の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
[実施形態1の変形例2]
図15は、実施形態1の変形例2に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図15に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、第2直線スリットDsl2の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。ダミー電極TDDは、第2直線スリットDsl2が複数あり、Y方向に第2直線スリットDsl2が所定の第2ピッチ毎に配置されている。
また、第1ピッチは、第2ピッチと同じにし、第1直線スリットDsl1のY方向の位置と第2直線スリットDsl2のY方向の位置と、を異なるようにすることで、X方向に第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが並ばないようにしている。実施形態1の変形例2では、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが、第1直線スリットDsl1の延びる方向に沿って並んで見える。しかし、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが異なる角度、第1角度と第2角度とを有しているので、スリットSL及びスリットDslは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態1の変形例2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態1の変形例2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態1の変形例2に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
[実施形態1の変形例3]
図16は、実施形態1の変形例3に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図16に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、第2直線スリットDsl2の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。ダミー電極TDDは、第2直線スリットDsl2が複数あり、Y方向に第2直線スリットDsl2が所定の第2ピッチ毎に配置されている。そして、第1直線スリットDsl1の端部は、第2直線スリットDsl2の端部に繋がっている。第1直線スリットDsl1の端部は、第2直線スリットDsl2の端部に繋がっている部分が屈曲部となり、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とは、屈曲部で折り返しながら延びるジグザグ線または波線の形状になる。
また、第1ピッチは、第2ピッチと同じにし、X方向に第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが並ぶ。しかしながら、実施形態1の変形例3では、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが、第1直線スリットDsl1の延びる方向に沿って並んで見える。しかし、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが異なる角度、第1角度と第2角度とを有しているので、スリットSL及びスリットDslは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態1の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態1の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態1の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
<1−2.実施形態2>
次に、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置1について説明する。図17は、実施形態2に係るダミー電極の配列を表す模式図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図17に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、第2直線スリットDsl2の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。実施形態2に係るスリットSLは、ダミー電極TDDの第1方向スリットであって、第1方向(Y方向)に対して第3角度を有する直線状の第3直線スリットSLUaと、第1方向(Y)に対して前記第3角度とは異なる第4角度を有する直線状の第4直線スリットSLUbと、を含む。そして、スリットSLは、第3直線スリットSLUaの端部と、第4直線スリットSLUbの端部とが屈曲部として繋がるようになっている。このため、第3直線スリットSLUaと第4直線スリットSLUbとは、屈曲部で折り返しながらY方向に延びるジグザグ線または波線の形状になる。
ダミー電極TDDは、第1方向(Y方向)と直交する第2方向(X方向)にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、透光性導電体eのない領域である前記ダミー電極のスリットSL(第1方向スリット)と、第1方向(Y方向)にダミーパターン(ダミー電極片)64が隣り合うように複数に分割され、透光性導電体eのない領域であるダミー電極の第2方向スリットDslと、を含む。第2方向スリットDslは、第2方向(X方向)に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットDsl1と、第2方向(X方向)に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットDsl2と、を含む。第1直線スリットDsl1は、第2直線スリットDsl2と、X方向を軸に線対称の関係にある。
ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。ダミー電極TDDは、第2直線スリットDsl2が複数あり、Y方向に第2直線スリットDsl2が所定の第2ピッチ毎に配置されている。第1ピッチと、第2ピッチとを同じ間隔にし、第1直線スリットDsl1のY方向の位置と第2直線スリットDsl2のY方向の位置と、を異なるようにすることで、X方向に第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが並ばない。
実施形態2に係るダミー電極TDDは、上述した第1角度と第3角度とが平行となり、上述した第2角度と第4角度とが平行である。そして、第1直線スリットDsl1は、第4直線スリットSLUbの直線部分に繋がっている。また、第2直線スリットDsl2は、第3直線スリットSLUaの直線部分に繋がっている。また、第1直線スリットDsl1は、第4直線スリットSLUbの直線部分と交差することで繋がっていてもよい。また、第2直線スリットDsl2は、第3直線スリットSLUaの直線部分に交差することで繋がっていてもよい。このため、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、第1直線スリットDsl1、第2直線スリットDsl2、第3直線スリットSLUa及び第4直線スリットSLUbが変化させる透過率を平均化する。これにより、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。なお、ダミー電極TDDは、上述した第1角度と第3角度とが平行となり、上述した第2角度と第4角度とが非平行であってもよい。ダミー電極TDDは、上述した第1角度と第3角度とが非平行となり、上述した第2角度と第4角度とが平行であってもよい。
実施形態2に係るタッチ検出電極TDLは、上述した第3角度を有する直線状のスリットと、上述した第4角度を有する直線状のスリットと、を含む前記タッチ検出電極のスリットSLで分割されている。その結果、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出電極TDLと、ダミー電極TDDとが変化させる透過率を平均化する。これにより、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
[実施形態2の変形例1]
図18は、実施形態2の変形例1に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図18に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、実施形態2の変形例1に係るダミー電極TDDは、第2直線スリットとして、スリットSLの一部を利用している。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。第1直線スリットDsl1の端部は、第2直線スリットとしての第4直線スリットSLUbの直線部に繋がっている部分が屈曲部となり、第1直線スリットDsl1とスリットSLとは、大きくみると屈曲部で折り返しながら延びるジグザグ線または波線に近似できる形状になる。第1角度、第3角度及び第4角度を有しているので、スリットSL及びスリットDslは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態2の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態2の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態2の変形例1に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
[実施形態2の変形例2]
図19は、実施形態2の変形例2に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図19に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLのそれぞれに繋がっている。また、実施形態2の変形例2に係るダミー電極TDDは、第2直線スリットとして、スリットSLの一部を利用している。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。第1直線スリットDsl1の端部は、第2直線スリットとしての第3直線スリットSLUaの屈曲部と繋がっている。このため、第1直線スリットDsl1とスリットSLの第3直線スリットSLUaとは、大きくみると屈曲部で折り返しながら延びるジグザグ線または波線に近似できる形状になる。第1角度、第3角度及び第4角度を有しているので、スリットSL及びスリットDslは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態2の変形例2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態2の変形例2に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態2の変形例2に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
[実施形態2の変形例3]
図20は、実施形態2の変形例3に係るダミー電極の配列を表す模式図である。図20に示すように、第1直線スリットDsl1の両端は、隣り合うスリットSLの屈曲部のそれぞれに繋がっている。また、第2直線スリットDsl2の両端は、隣り合うスリットSLの屈曲部それぞれに繋がっている。ダミー電極TDDは、第1直線スリットDsl1が複数あり、Y方向に第1直線スリットDsl1が所定の第1ピッチ毎に配置されている。ダミー電極TDDは、第2直線スリットDsl2が複数あり、Y方向に第2直線スリットDsl2が所定の第2ピッチ毎に配置されている。そして、第1直線スリットDsl1の端部は、第2直線スリットDsl2の端部に繋がっている。第1直線スリットDsl1の端部は、第2直線スリットDsl2の端部に繋がっている部分が屈曲部となり、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とは、屈曲部で折り返しながら延びるジグザグ線または波線の形状になる。
また、第1ピッチは、第2ピッチと同じにし、X方向に第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが並ぶ。しかしながら、実施形態2の変形例3では、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが、第1直線スリットDsl1の延びる方向に沿って並んで見える。しかし、第1直線スリットDsl1と第2直線スリットDsl2とが異なる角度、第1角度と第2角度とを有しているので、スリットSL及びスリットDslは、TFT基板21の表面と垂直な方向において3方向に方向がばらつくように配置されている。このため、タッチ検出機能付き表示装置1は、画素Pixごとに単位面積当たりの透過率の低下が平均化され、モアレ縞が視識しにくくなる。
そして、実施形態2の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、実施形態2の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態2の変形例3に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
<本実施形態の変形例>
以上、いくつかの実施形態及び変形例を挙げて実施形態を説明したが、本開示はこれらの実施形態等には限定されず、種々の変形が可能である。以下に、実施形態1、2及びこれらの変形例(以下、本実施形態という)に適用可能な構成の変形例について説明する。なお、上述した実施形態1、2及びこれらの変形例で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図21は、本実施形態に係るX方向のスリットの配列ピッチとカラーフィルタの色領域との関係の具体例を説明するための模式図である。図21に示すように、カラーフィルタ32は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域32R、32G、32Bがある。色領域32R、32G、32Bは、通常、走査線GCLが延在する方向と立体交差し、直交する方向にそれぞれ延在している。
上述したように、カラーフィルタ32は、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に着色された色領域32R、32G、32Bが副画素SPix毎に対応付けられると共に、1組として画素Pixに対応付けられている。走査線GCLの延在方向における、画素Pixのピッチ(1組の副画素SPixのピッチ)を画素ピッチGLとし、上述した走査線GCLの延在方向(X方向)における、スリットSLのピッチをスリットピッチLXとすると、スリットピッチLXは、画素ピッチGLの自然数倍のピッチで配置されている。走査線GCLの延在方向と直交する方向(Y方向)における、スリットDsl1のピッチをスリットピッチPYとすると、スリットピッチPYは、画素ピッチGLの自然数倍のピッチで配置されている。スリットピッチPYは、例えば、150μm以下が好ましい。
このように、タッチ検出電極TDLの検出電極パターン61におけるスリットSLは、マトリックス状に配設された複数の画素電極22の画素Pixのピッチの自然数倍(例えば1倍)の間隔をおいて、配列されている。また、同様にダミーパターン63、64におけるスリットSLは、マトリックス状に配設された複数の画素電極22の画素Pixのピッチの自然数倍(例えば1倍)の間隔をおいて、配置されている。
液晶表示デバイス20の画素Pixからタッチ検出電極TDLの検出電極パターン61、ダミーパターン63、ダミーパターン64を通過して人間に到達する光と、液晶表示デバイス20の画素PixからスリットSLを通過して人間に到達する光とは、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性がある。この光の波長の差は、本来表示すべき色の変化として現れ、人間がタッチ検出機能付き表示デバイス10を視る視野角度によって、色ずれ模様(色モアレ)の縞(以下、モアレ縞)が視識されてしまう場合がある。
上述したように、実施形態1に係るスリットSLは、マトリックス状に配設された複数の画素電極22の画素Pixのピッチの自然数倍(例えば1倍、2倍、3倍など)の間隔をおいて配置されている。このため、実施形態1に係るスリットSLは、TFT基板21の表面と垂直な方向にみて特定の色領域に、重なり合う。例えば、図21に示すように、スリットSLは、TFT基板21の表面と垂直な方向にみて特定の色領域32Bに、重なり合う。このため、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、スリットSLが、画素Pixごとに透過率の低下のばらつきを生じさせない。
また、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、スリットSLが副画素SPixごとにある場合に比べ、スリットSLの影響を低減できる。その結果、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、透光性導電体eの有無により光の波長に差がでる可能性が抑制される。このため、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、液晶表示デバイス20が本来表示する色をシフトさせてしまう可能性を抑制することができる。その結果、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、視る視野角度によって、モアレ縞が視識されてしまう可能性を低減できる。
上記実施形態では、上記実施形態1に示したように、駆動電極COMLの1本ごとに駆動電極COMLを駆動し走査したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、所定の本数の駆動電極COMLを駆動するとともに、駆動電極COMLを1本ずつシフトすることにより走査してもよい。
図22は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。上述した本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、FFS、IPS等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイス20とタッチ検出デバイス30とを一体化してタッチ検出機能付き表示デバイス10とすることができる。これに代えて、図22に示す本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10は、TN(Twisted Nematic:ツイステッドネマティック)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、ECB(Electrically Controlled Birefringence:電界制御複屈折)等の各種モードの液晶とタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。
<2.適用例>
次に、図23〜図35を参照して、本実施形態及び変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置1の適用例について説明する。図23〜図35は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
(適用例1)
図23に示す電子機器は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511及びフィルターガラス512を含む映像表示画面部510を有しており、この映像表示画面部510は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例2)
図24及び図25に示す電子機器は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるデジタルカメラである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部521、表示部522、メニュースイッチ523及びシャッターボタン524を有しており、その表示部522は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例3)
図26に示す電子機器は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部531、この本体部531の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ532、撮影時のスタート/ストップスイッチ533及び表示部534を有している。そして、表示部534は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例4)
図27に示す電子機器は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体541、文字等の入力操作のためのキーボード542及び画像を表示する表示部543を有しており、表示部543は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例5)
図28〜図34に示す電子機器は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体551と下側筐体552とを連結部(ヒンジ部)553で連結したものであり、ディスプレイ554、サブディスプレイ555、ピクチャーライト556及びカメラ557を有している。そのディスプレイ554またはサブディスプレイ555は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例6)
図35に示す電子機器は、携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータ又は通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体561の表面に表示部562を有している。この表示部562は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1である。
<3.本開示の構成>
また、本開示は、以下の構成をとることもできる。
(1)基板と、
前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、
前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、
前記基板表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、
前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、
前記ダミー電極は、
前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、
前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、
前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含む、タッチ検出機能付き表示装置。
(2)前記ダミー電極の第1方向スリットは、
前記第1方向に対して第3角度を有する直線状の第3直線スリットと、前記第1方向に対して前記第3角度とは異なる第4角度を有する直線状の第4直線スリットと、を含み、 前記第3直線スリットの端部と、前記第4直線スリットの端部とが屈曲部として繋がる、前記(1)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(3)前記タッチ検出電極は、前記第3角度を有する直線状のスリットと、前記第4角度を有する直線状のスリットと、を含む前記タッチ検出電極のスリットで分割されている前記(2)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(4)前記第1角度が前記第3角度と平行である、前記(2)又は前記(3)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(5)前記第2角度が前記第4角度と平行である、前記(2)から前記(4)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(6)前記第1直線スリットが複数あり、前記第1直線スリットが所定の第1ピッチ毎に配置されている、前記(1)から前記(5)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(7)前記第2直線スリットが複数あり、前記第2直線スリットが所定の第2ピッチ毎に配置されている、前記(1)から前記(6)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(8)前記第1直線スリットは、前記第4直線スリットの直線部分に繋がっている、前記(1)から前記(7)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(9)前記第1直線スリットは、前記第4直線スリットの端部に繋がっている、前記(1)から前記(7)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(10)前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記ダミー電極の第1方向スリットの数と異なる数含まれる、前記(1)から前記(9)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(11)前記第1直線スリットの端部は、前記第2直線スリットの端部に繋がっている、前記(1)から前記(10)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(12)基板と、
前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、
前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、
前記基板表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、
前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、
前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、
前記ダミー電極は、
前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、
前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、
前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含み、前記第1直線スリットの端部は、前記第2直線スリットの端部に繋がってジグザグまたは波線形状になっている、タッチ検出機能付き表示装置。
(13)前記ダミー電極の第1方向スリットは、前記第2方向に所定の間隔のスリットピッチで、複数配置されており、
前記スリットピッチが、前記複数の画素電極が配列される所定の画素ピッチの自然数倍である、前記(1)から前記(12)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
(14)外部の近接する物体を検出可能な、前記(1)から前記(13)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器。
1 タッチ検出機能付き表示装置
2 画素基板
3 対向基板
6 液晶層
10 タッチ検出機能付き表示デバイス
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
20 液晶表示デバイス
21 TFT基板
22 画素電極
30 タッチ検出デバイス
31 ガラス基板
32 カラーフィルタ
35 偏光板
40 タッチ検出部
COML 駆動電極
GCL 走査線
LC 液晶素子
B 表示期間
A タッチ検出期間
Pix 画素
SGL 信号線
TDL タッチ検出電極
Tr TFT素子
Vcom 駆動信号
Vdet タッチ検出信号
Vdisp 映像信号
Vpix 画素信号
Vscan 走査信号

Claims (13)

  1. 基板と、
    前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、
    前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、
    前記基板の表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、
    前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、
    前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、
    前記ダミー電極は、
    前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、
    前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、
    前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含み、
    前記ダミー電極の第1方向スリットは、
    前記第1方向に対して第3角度を有する直線状の第3直線スリットと、前記第1方向に対して前記第3角度とは異なる第4角度を有する直線状の第4直線スリットと、を含み、 前記第3直線スリットの端部と、前記第4直線スリットの端部とが屈曲部として繋がるタッチ検出機能付き表示装置。
  2. 前記タッチ検出電極は、前記第3角度を有する直線状のスリットと、前記第4角度を有する直線状のスリットと、を含む前記タッチ検出電極のスリットで分割されている請求項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  3. 前記第1角度が前記第3角度と平行である、請求項又はに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  4. 前記第2角度が前記第4角度と平行である、請求項からのいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  5. 前記第1直線スリットは、前記第4直線スリットの直線部分に繋がっている、請求項1からのいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  6. 前記第1直線スリットは、前記第4直線スリットの端部に繋がっている、請求項1からのいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  7. 基板と、
    前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、
    前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、
    前記基板の表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、
    前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、
    前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、
    前記ダミー電極は、
    前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、
    前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、
    前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含み、
    前記タッチ検出電極は、前記透光性導電体のない領域であって前記第1方向に延びるタッチ検出電極スリットを含み、
    前記タッチ検出電極スリットは、前記ダミー電極の第1方向スリットと平行であり、
    前記ダミー電極の第1方向スリットは、前記ダミー電極の第2方向スリットより長いタッチ検出機能付き表示装置。
  8. 前記第1直線スリットが複数あり、前記第1直線スリットが所定の第1ピッチ毎に配置されている、請求項1からのいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  9. 前記第2直線スリットが複数あり、前記第2直線スリットが所定の第2ピッチ毎に配置されている、請求項1からのいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  10. 前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記ダミー電極の第1方向スリットの数と異なる数含まれる、請求項1から9のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  11. 前記第1直線スリットの端部は、前記第2直線スリットの端部に繋がっている、請求項1から10のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  12. 前記ダミー電極の第1方向スリットは、前記第2方向に所定の間隔のスリットピッチで、複数配置されており、
    前記スリットピッチが、複数の前記画素が配列される所定の画素ピッチの自然数倍である、請求項1から1のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  13. 外部の近接する物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって、
    前記タッチ検出機能付き表示装置は、
    基板と、
    前記基板の表面と平行な面に、複数の色領域で構成される画素が行列状に配置される表示領域と、
    前記基板の表面と平行な面上の第1方向に延在する透光性導電体のタッチ検出電極と、
    前記基板の表面に垂直な方向において前記タッチ検出電極がない領域に設けられる、透光性導電体のダミー電極と、
    前記タッチ検出電極に対して静電容量を有する駆動電極と、
    前記表示領域に画像を表示する機能を有する表示機能層と、を含み、
    前記ダミー電極は、
    前記第1方向と直交する第2方向にダミー電極片が隣り合うように複数に分割する、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第1方向スリットと、
    前記第1方向に前記ダミー電極片が隣り合うように複数に分割され、前記透光性導電体のない領域である前記ダミー電極の第2方向スリットと、を含み、
    前記ダミー電極の第2方向スリットは、前記第2方向に対して第1角度を有する直線状の第1直線スリットと、前記第2方向に対して前記第1角度とは異なる第2角度を有する直線状の第2直線スリットと、を含み、
    前記ダミー電極の第1方向スリットは、
    前記第1方向に対して第3角度を有する直線状の第3直線スリットと、前記第1方向に対して前記第3角度とは異なる第4角度を有する直線状の第4直線スリットと、を含み、 前記第3直線スリットの端部と、前記第4直線スリットの端部とが屈曲部として繋がる電子機器。
JP2013075088A 2013-03-29 2013-03-29 タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器 Active JP5914403B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013075088A JP5914403B2 (ja) 2013-03-29 2013-03-29 タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
TW103107281A TWI524247B (zh) 2013-03-29 2014-03-04 A display device and an electronic device with a touch detection function
US14/221,873 US9383871B2 (en) 2013-03-29 2014-03-21 Display device with touch detection function and electronic apparatus
KR1020140034230A KR101614200B1 (ko) 2013-03-29 2014-03-24 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기
CN201710327828.1A CN107272944B (zh) 2013-03-29 2014-03-25 显示装置及检测装置
CN201410114048.5A CN104076998B (zh) 2013-03-29 2014-03-25 带触摸检测功能的显示装置以及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013075088A JP5914403B2 (ja) 2013-03-29 2013-03-29 タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014199606A JP2014199606A (ja) 2014-10-23
JP5914403B2 true JP5914403B2 (ja) 2016-05-11

Family

ID=51598302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013075088A Active JP5914403B2 (ja) 2013-03-29 2013-03-29 タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9383871B2 (ja)
JP (1) JP5914403B2 (ja)
KR (1) KR101614200B1 (ja)
CN (2) CN107272944B (ja)
TW (1) TWI524247B (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104951116B (zh) * 2014-03-31 2018-08-31 宸盛光电有限公司 触控装置及其制造方法
TWI545479B (zh) * 2014-10-09 2016-08-11 群創光電股份有限公司 觸控面板
CN104331205B (zh) * 2014-11-25 2018-10-30 上海天马微电子有限公司 触控显示装置和电子设备
TWI615749B (zh) * 2014-11-28 2018-02-21 Sharp Kk 具有位置輸入功能之顯示裝置
JP6486692B2 (ja) * 2015-01-09 2019-03-20 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
CN104536634A (zh) 2015-01-26 2015-04-22 京东方科技集团股份有限公司 一种触摸屏及显示装置
WO2016136662A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 シャープ株式会社 タッチセンサ付き表示装置
CN107250960A (zh) * 2015-02-24 2017-10-13 夏普株式会社 具有触控传感器的显示装置
WO2016163303A1 (ja) * 2015-04-06 2016-10-13 シャープ株式会社 タッチセンサ付き液晶表示装置
JP2016206992A (ja) * 2015-04-23 2016-12-08 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置
JP6498765B2 (ja) * 2015-06-24 2019-04-10 シャープ株式会社 タッチパネル、及び表示装置
KR101760061B1 (ko) 2015-07-06 2017-07-21 주식회사 지2터치 시인성 개선을 위한 미세패턴을 포함하는 터치 패널
KR102387632B1 (ko) 2015-09-24 2022-04-15 엘지디스플레이 주식회사 표시패널 및 이를 이용한 표시장치
CN105677096B (zh) * 2016-01-04 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 一种触控基板及其制作方法和显示面板
CN105487270B (zh) * 2016-01-04 2017-04-19 京东方科技集团股份有限公司 显示基板和显示装置
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
CN105912176B (zh) * 2016-03-31 2018-12-18 成都京东方光电科技有限公司 一种触控电极结构、触摸屏及显示装置
CN106020527B (zh) * 2016-05-05 2019-01-29 京东方科技集团股份有限公司 电极结构及其制作方法、触摸面板和触摸显示装置
JP6431020B2 (ja) * 2016-10-25 2018-11-28 ホシデン株式会社 タッチ入力装置
CN110476199B (zh) * 2017-01-24 2022-02-18 堺显示器制品株式会社 显示面板和显示装置
TWI622913B (zh) * 2017-06-21 2018-05-01 友達光電股份有限公司 觸控顯示面板
JP2019056740A (ja) * 2017-09-20 2019-04-11 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN109582162B (zh) * 2017-09-28 2024-06-04 京东方科技集团股份有限公司 触控显示模组及其制作方法、触控显示装置
TWI683245B (zh) * 2018-10-04 2020-01-21 友達光電股份有限公司 觸控顯示裝置
CN109712553B (zh) * 2019-02-21 2022-04-29 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和可穿戴的显示装置
CN110045874B (zh) * 2019-04-28 2022-08-05 武汉天马微电子有限公司 一种触控显示面板和触控显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11110115A (ja) 1997-09-30 1999-04-23 Fujitsu General Ltd デジタイザ装置
JP4923671B2 (ja) 2006-03-29 2012-04-25 ソニー株式会社 液晶表示装置
JP4816668B2 (ja) 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
JP5154316B2 (ja) * 2008-06-30 2013-02-27 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル
JP4968276B2 (ja) * 2009-02-24 2012-07-04 ソニー株式会社 表示装置およびその製造方法
JP5366051B2 (ja) * 2009-04-20 2013-12-11 株式会社ジャパンディスプレイ 情報入力装置、表示装置
JP5486854B2 (ja) * 2009-06-29 2014-05-07 株式会社ジャパンディスプレイ 情報入力装置、表示装置
JP5458443B2 (ja) * 2010-09-14 2014-04-02 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置、および電子機器
JP5432193B2 (ja) 2011-01-18 2014-03-05 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP5154669B2 (ja) * 2011-02-18 2013-02-27 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置およびその製造方法
JP3167700U (ja) * 2011-02-22 2011-05-12 洋華光電股▲ふん▼有限公司 透明タッチコントロールセンサー
JP5659073B2 (ja) * 2011-04-22 2015-01-28 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出器付き表示パネル、および電子機器
JP5812895B2 (ja) * 2012-02-28 2015-11-17 株式会社ジャパンディスプレイ 近接検出装置、近接検出方法、電子機器
CN102722279A (zh) * 2012-05-09 2012-10-10 崔铮 金属网格导电层及其具备该导电层的触摸面板

Also Published As

Publication number Publication date
CN104076998B (zh) 2017-05-31
CN104076998A (zh) 2014-10-01
CN107272944A (zh) 2017-10-20
US20140293159A1 (en) 2014-10-02
US9383871B2 (en) 2016-07-05
TWI524247B (zh) 2016-03-01
TW201441906A (zh) 2014-11-01
KR20140118819A (ko) 2014-10-08
JP2014199606A (ja) 2014-10-23
KR101614200B1 (ko) 2016-04-20
CN107272944B (zh) 2020-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5914403B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
US11768552B2 (en) Display device with touch detection function and electronic apparatus
JP5844302B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
KR101610439B1 (ko) 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기
KR101612177B1 (ko) 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기
KR101605606B1 (ko) 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기
JP5722573B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置
JP5685132B2 (ja) タッチ検出機能付き表示パネル、駆動回路、および電子機器
US9292126B2 (en) Display device with touch detection function, electronic apparatus, and touch detection device
JP2015043200A (ja) タッチ検出装置、タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
US9772701B2 (en) Touch detection device, and display device with touch detection function and electronic apparatus including the same
US10095359B2 (en) Touch detection device, display device with touch detecting function, and electronic apparatus
JP2015135699A (ja) タッチ検出機能付き表示装置
JP6366761B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150324

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5914403

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250