JP6668193B2 - センサ及び表示装置 - Google Patents
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Description
第1駆動電極と、前記第1駆動電極に隣接して配置された第2駆動電極と、前記第2駆動電極に隣接して配置された第3駆動電極と、前記第1駆動電極に接続された第1シフトレジスタ回路と、前記第1シフトレジスタ回路と前記第3駆動電極とに接続された第2シフトレジスタ回路と、前記第2駆動電極と前記第1シフトレジスタ回路と前記第2シフトレジスタ回路とに接続された論理和回路とを備える、センサが提供される。
一方向に配列された複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極を順次選択可能とする複数のシフトレジスタ回路と、前記複数のシフトレジスタ回路の内の少なくとも2つのシフトレジスタ回路の出力信号に基づいて前記複数の駆動電極の内の1つの駆動電極を選択可能とする少なくとも1つの論理和回路と、を備えるセンサが提供される。
一方向に配列された複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極を順次選択可能とする複数のシフトレジスタ回路と、前記複数のシフトレジスタ回路の内の少なくとも2つのシフトレジスタ回路の出力信号に基づいて前記複数の駆動電極の内の1つの駆動電極を選択可能とする少なくとも1つの論理和回路と、前記複数のシフトレジスタ回路の内の第1シフトレジスタ回路にスタートパルス信号とクロック信号とを入力し、前記複数のシフトレジスト回路及び前記論理和回路により選択可能とされた前記複数の駆動電極の内の少なくとも1つの駆動電極に対して駆動信号を供給するドライバと、前記複数の駆動電極と対向し、前記複数の駆動電極との間に容量をそれぞれ形成する複数の検出電極と、を備えるセンサと、前記駆動電極と対向し、画像信号に基づいて表示する表示画素と、を備え、前記ドライバは、前記複数の駆動電極に対して、前記画像信号を順次供給する画像表示駆動と、前記駆動信号を順次供給する検出駆動とを実行する、表示装置。
以上で説明したような表示装置DSPのレイアウトによれば、非表示領域NDAにおける第1側部の幅と第2側部の幅とを均一化することができ、狭額縁化に好適である。
表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数の画素PXを備えている。ここで、画素とは、画素信号に応じて個別に制御することができる最小単位を示し、例えば、後述する走査線と信号線とが交差する位置に配置されたスイッチング素子を含む領域に存在する。複数の画素PXは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。また、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、複数本の走査線G(G1〜Gn)、複数本の信号線S(S1〜Sm)、共通電極CEなどを備えている。走査線Gは、各々第1方向Xに延出し、第2方向Yに並んでいる。信号線Sは、各々第2方向Yに延出し、第1方向Xに並んでいる。なお、走査線G及び信号線Sは、必ずしも直線的に延出していなくても良く、それらの一部が屈曲していてもよい。共通電極CEは、複数の画素PXに亘って配置されている。走査線G、信号線S、及び、共通電極CEは、それぞれ非表示領域NDAに引き出されている。非表示領域NDAにおいて、走査線Gは走査線駆動回路GDに接続され、信号線Sは信号線駆動回路SDに接続され、共通電極CEは共通電極駆動回路CDに接続されている。信号線駆動回路SD、走査線駆動回路GD、及び、共通電極駆動回路CDは、これらの一部或いは全部が、図1に示したディスプレイドライバDD、又はICチップI1に内蔵されていても良いし、第1基板SUB1上に形成されても良い。
走査線Gは、第1方向Xに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子PSWと接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並んだ画素PXの各々におけるスイッチング素子PSWと接続されている。画素電極PEの各々は、共通電極CEと対向し、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって液晶層LCを駆動している。保持容量CSは、例えば、共通電極CEと画素電極PEとの間に形成される。
図示した表示パネルPNLは、主として基板主面にほぼ平行な横電界を利用する表示モードに対応した構成を有している。なお、表示パネルPNLは、基板主面に対して垂直な縦電界や、基板主面に対して斜め方向の電界、或いは、それらを組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。横電界を利用する表示モードでは、例えば第1基板SUB1及び第2基板SUB2のいずれか一方に画素電極PE及び共通電極CEの双方が備えられた構成が適用可能である。縦電界や斜め電界を利用する表示モードでは、例えば、第1基板SUB1に画素電極PE及び共通電極CEのいずれか一方が備えられ、第2基板SUB2に画素電極PE及び共通電極CEのいずれか他方が備えられた構成が適用可能である。なお、ここでの基板主面とは、X−Y平面と平行な面である。
第1絶縁膜11は、第1ガラス基板10の上に位置している。図示しない走査線やスイッチング素子の半導体層は、第1ガラス基板10と第1絶縁膜11の間に位置している。図示していないが第1ガラス基板10、アンダーコート膜、半導体層、絶縁膜、走査配線、第1絶縁膜11が順次積層された構造である。信号線Sは、第1絶縁膜11の上に位置している。第2絶縁膜12は、信号線S、及び、第1絶縁膜11の上に位置している。共通電極CEは、第2絶縁膜12の上に位置している。金属層Mは、信号線Sの直上において共通電極CEに接触している。図示した例では、金属層Mは、共通電極CEの上に位置しているが、共通電極CEと第2絶縁膜12との間に位置していても良い。第3絶縁膜13は、共通電極CE、及び、金属層Mの上に位置している。画素電極PEは、第3絶縁膜13の上に位置している。画素電極PEは、第3絶縁膜13を介して共通電極CEと対向している。また、画素電極PEは、共通電極CEと対向する位置にスリットSLを有している。第1配向膜AL1は、画素電極PE及び第3絶縁膜13を覆っている。
走査線、信号線S、及び、金属層Mは、モリブデン、タングステン、チタン、アルミニウムなどの金属材料によって形成され、単層構造であっても良いし、多層構造であっても良い。一例では走査配線はモリブデンとタングステンを有する金属材料から成り、信号線Sはチタンとアルミニウムを有する金属材料から成り、金属層Mはモリブデンとアルミニウムを有する金属材料から成る。この場合走査線、信号線S、金属層Mはそれぞれ異なる金属材料であると言える。共通電極CE及び画素電極PEは、ITOやIZOなどの透明な導電材料によって形成されている。第1絶縁膜11及び第3絶縁膜13は無機絶縁膜であり、第2絶縁膜12は有機絶縁膜である。
遮光層BM及びカラーフィルタCFは、第2ガラス基板20の第1基板SUB1と対向する側に位置している。遮光層BMは、各画素を区画し、信号線Sの直上に位置している。カラーフィルタCFは、画素電極PEと対向し、その一部が遮光層BMに重なっている。カラーフィルタCFは、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタなどを含む。オーバーコート層OCは、カラーフィルタCFを覆っている。第2配向膜AL2は、オーバーコート層OCを覆っている。
図4は、センサSSの一構成例を示す平面図である。図示した構成例では、センサSSは、複数のセンサ駆動電極Tx(CE)(Tx1、Tx2…Txn)、複数の検出電極Rx、共通電極駆動回路CD、検出回路RC、及び、タッチ駆動回路TDCを備えている。図示した例では、複数のセンサ駆動電極Txは、それぞれ、右下がりの斜線で示した部分に相当し、第1基板SUB1に設けられている。また、複数の検出電極Rx(Rx1、Rx2、Rx3…Rxn)は、それぞれ、右上がりの斜線で示した部分に相当し、第2基板SUB2に設けられている。センサ駆動電極Tx及び検出電極Rxは、X−Y平面において、互いに交差している。検出電極Rxは、第3方向Zにおいて、センサ駆動電極Txと対向している。また、詳細は後述するが、タッチ駆動回路TDCは、後述する複数のシフトレジスタSR(SR1、SR2…)と、複数の論理和回路OR(OR1…)とを含む。
タッチ駆動回路TDCは、複数のシフトレジスタSR(SR1、SR2…SRn)と、複数の論理和回路OR(OR1、OR2…ORn)と、複数の切替回路SW(SW1、SW2…SWn)とを含んでいる。図示した例では、複数のシフトレジスタSRと、論理和回路ORとは、それぞれ、交互に配置され、複数のセンサ駆動電極Tx(CE)に接続されている。例えば、シフトレジスタSR1は、切替回路SW1と、論理和回路OR1と、シフトレジスタSR2とに接続されている。切替回路SW1は、センサ駆動電極(共通電極)Tx1に接続されている。シフトレジスタSR2は、切替回路SW3と、論理和回路OR1及びOR2と、シフトレジスタSR3とに接続されている。論理和回路OR1は、切替回路SW2に接続されている。切替回路SW2は、センサ駆動電極(共通電極)Tx2に接続されている。同様に、複数のシフトレジスタSR2…SRnと、複数の論理和回路OR2…ORnと、複数の切替回路SW3…SWnとがそれぞれ接続されている。なお、タッチ駆動回路TDCにおいて、複数のシフトレジスタSRと複数の論理和回路ORとが交互に配列されているとしたが、交互に配列されていなくともよい。また、タッチ駆動回路TDCは、複数の論理和回路ORを含んでいなくともよく、少なくとも1つの論理和回路ORを含んでいればよい。また、図6に示すようにシフトレジスタSRの回路群を下段に、論理和回路ORの回路群を上段に配置し、論理和回路ORをシフトレジスタSR間に配置する構造であっても良いが、図4に示すように同じ段で、つまり直線状に並ぶようにシフトレジスタSRと論理和回路ORを配置する構造であっても良い。
複数のシフトレジスタSRの一例として、シフトレジスタSR1の回路構成例について説明する。なお、シフトレジスタSR1以外の他の複数のシフトレジスタSR2、SR3…SRnにもシフトレジスタSR1と同様の回路構成が適用できる。
図示した例では、シフトレジスタSR1は、第1回路部CT1と、第2回路部CT2とを含む。第1回路部CT1は、共通電極駆動回路CDから転送スタートパルスSDSTと転送クロックSDCKとが供給される。第1回路部CT1は、転送スタートパルスSDST及び転送クロックSDCKに基づいて、出力信号SRout1を生成する。第1回路部CT1は、出力信号SRout1を第2回路部CT2と、外部、例えば、切替回路SW1及び論理和回路OR1とに出力する。第2回路部CT2は、共通電極駆動回路CDから転送クロックSDCKとが供給され、且つ、第1回路部CT1から出力信号SRout1が供給される。第2回路部CT2は、転送クロックSDCK及び出力信号SRout1に基づいて、出力信号NTout1を生成する。第2回路部CT2は、出力信号NTout1を外部、例えば、次のシフトレジスタSR2に出力する。なお、図7に示したシフトレジスタSRの回路構成は、一例であり、図7に示した回路構成例と同様の出力信号SRoutが得られれば、他の回路構成であってもよい。
複数の論理和回路ORの一例として、論理和回路OR1の構成例について説明する。なお、論理和回路OR1以外の他の複数の論理和回路OR2、OR3…ORn−1にも論理和回路OR1と同様の構成が適用できる。
図示した例では、論理和回路OR1は、シフトレジスタSR1からの出力信号SRout1と、シフトレジスタSR2からの出力信号SRout2とを受けて、出力信号ORout1を出力する。例えば、論理和回路OR1は、出力信号SRout1及びSRout2の内の少なくとも一方が “H”のときに、 “H”の出力信号ORout1を出力する。
共通電極駆動回路CDは、転送スタートパルスSDSTの信号が立ち上がっている期間、すなわち、転送スタートパルスSDSTが“H”の期間に転送クロックSDCKのパルスが変化する回数によって、センシングする共通駆動電極の数と位置とを設定できる。共通電極駆動回路CDは、タッチ位置検出期間の1フレームの開始時に “H”の転送スタートパルスSDSTをシフトレジスタSRに供給する。共通電極駆動回路CDは、転送スタートパルスSDSTの信号が立ち上がっている期間に、所定の回数の信号が変化する転送クロックSDCKのパルスをシフトレジスタSRに供給する。なお、共通電極駆動回路CDは、転送スタートパルスSDSTを1フレーム中で複数回発生させてもよい。また、共通電極駆動回路CDは、仕様に応じて複数の転送クロックSDCKを用いることもできる。
センサSSは、シフトレジスタSR及び論理和回路ORからの出力信号に基づいて、タッチ位置検出期間に、センサ駆動電極Txの内の選択した少なくとも1つのセンサ駆動電極にセンサ駆動信号TSVCOMを供給し、センシングを実行する。
SUB1…第1基板 SUB2…第2基板 SUB3…配線基板 SUB4…配線基板
10…第1ガラス基板 20…第2ガラス基板
CNT…端子部 DCS…駆動回路系 タッチ駆動回路…TDC
DA…表示領域(第1領域) NDA…非表示領域(第2領域)
DD…ディスプレイドライバ 共通電極駆動回路…CD RC…検出回路
SR…シフトレジスタ OR…論理和回路 SW…切替回路
Claims (11)
- 第1駆動電極と、前記第1駆動電極に隣接して配置された第2駆動電極と、前記第2駆動電極に隣接して配置された第3駆動電極と、
前記第1駆動電極に接続された第1シフトレジスタ回路と、
前記第1シフトレジスタ回路と前記第3駆動電極とに接続された第2シフトレジスタ回路と、
前記第2駆動電極と前記第1シフトレジスタ回路と前記第2シフトレジスタ回路とに接続された論理和回路とを備える、センサ。 - 前記第1シフトレジスタ回路は、前記第1駆動電極を選択可能にする第1出力信号を前記第1駆動電極に出力し、前記第2シフトレジスタ回路を駆動させる第2出力信号を前記第2シフトレジスタ回路に出力し、
前記第2シフトレジスタ回路は、前記第1シフトレジスタ回路から第2出力信号を受けて、前記第3駆動電極を選択可能とする第3出力信号を前記第3駆動電極に出力し、
前記論理和回路は、前記第1出力信号と前記第3出力信号とを受けて、前記第2駆動電極を選択可能とする第4出力信号を前記第2駆動電極に出力する、請求項1に記載のセンサ。 - 前記第1シフトレジスタ回路にスタートパルス信号とクロック信号とを入力し、前記第1シフトレジスタ回路及び前記論理和回路により選択可能とされた前記第1駆動電極及び前記第2駆動電極に対する近接物を検出するための駆動信号を供給するドライバを備える、請求項2に記載のセンサ。
- 前記ドライバは、前記スタートパルス信号の立ち上がり期間に1回変化する前記クロック信号を出力する、請求項3に記載のセンサ。
- 前記ドライバは、前記クロック信号により近接物を検出する検出期間を指定する、請求項4に記載のセンサ。
- 前記第1駆動電極、前記第2駆動電極、及び前記第3駆動電極に対向し、前記第1駆動電極、前記第2駆動電極、及び前記第3駆動電極の各々との間に容量を形成する検出電極を備える請求項5に記載のセンサ。
- 前記第1駆動電極と、前記第2駆動電極と、前記第3駆動電極とを備え、前記検出電極に接続された第1パッドと、前記検出電極に接続された第2パッドと、前記検出電極に接続された第3パッドとを備える第1基板と、
前記第1基板に対向し、前記第1パッド、前記第2パッド、及び前記第3パッドから離間し、孔を有する絶縁基板及び前記検出電極を備える第2基板と、
前記孔を通って、前記第1パッド、前記第2パッド、及び前記第3パッドの少なくとも1つと前記検出電極とを電気的に接続する接続部材と、
前記第1基板に接続され、前記第1パッド、前記第2パッド、及び前記第3パッドに電気的に接続された前記ドライバを備える配線基板と、を備える請求項6に記載のセンサ。 - 前記論理和回路は、供給される複数の信号の内の少なくとも1つの信号のレベルがハイレベルであるときに、ハイレベルの信号を出力する、請求項1乃至7のいずれか1に記載のセンサ。
- 一方向に配列された複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極を順次選択可能とする複数のシフトレジスタ回路と、
前記複数のシフトレジスタ回路の内の少なくとも2つのシフトレジスタ回路の出力信号に基づいて前記複数の駆動電極の内の1つの駆動電極を選択可能とする少なくとも1つの論理和回路と、を備えるセンサ。 - 前記複数のシフトレジスタ回路は、前記複数の駆動電極において、一端部に配置された第1駆動電極から数えて奇数番目の駆動電極を順次選択可能に構成され、
前記少なくとも1つの論理和回路は、前記複数の駆動電極において、前記第1駆動電極から数えて駆動電極から前記複数の駆動電極の内の偶数番目の少なくとも1つの駆動電極を選択可能に構成されている、請求項9に記載のセンサ。 - 一方向に配列された複数の駆動電極と、前記複数の駆動電極を順次選択可能とする複数のシフトレジスタ回路と、
前記複数のシフトレジスタ回路の内の少なくとも2つのシフトレジスタ回路の出力信号に基づいて前記複数の駆動電極の内の1つの駆動電極を選択可能とする少なくとも1つの論理和回路と、
前記複数のシフトレジスタ回路の内の第1シフトレジスタ回路にスタートパルス信号とクロック信号とを入力し、前記複数のシフトレジスタ回路及び前記論理和回路により選択可能とされた前記複数の駆動電極の内の少なくとも1つの駆動電極に対して駆動信号を供給するドライバと、
前記複数の駆動電極と対向し、前記複数の駆動電極との間に容量をそれぞれ形成する複数の検出電極と、を備えるセンサと、
前記複数の駆動電極と対向し、画像信号に基づいて表示する表示画素と、を備え、
前記ドライバは、前記複数の駆動電極に対して、前記画像信号を順次供給する画像表示駆動と、前記駆動信号を順次供給する検出駆動とを実行する、表示装置。
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