KR101539961B1

KR101539961B1 - 전기 광학 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR101539961B1
Application number: KR1020080130321A
Authority: KR
Inventors: 쯔까사 에구찌; 에이지 간다
Original assignee: 가부시키가이샤 재팬 디스프레이
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2015-07-29
Also published as: JP5366037B2; JP2009151138A; US20090160822A1; KR20090068165A; US8416212B2

Abstract

화상을 표시하는 표시 성능을 저하시키지 않고, 센싱 성능을 높일 수 있는 전기 광학 장치, 및 그러한 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공한다. 전기 광학 장치(10)는, 표시 영역 A와, 표시 영역 A 내에 형성된 정전 용량을 검출하는 복수의 센싱 영역 B를 갖는 전기 광학 장치로서, 표시 영역 A 내에 형성된 표시 화소의 주변에 있는 블랙 매트릭스(12)와, 표시 화소를 형성하는 화소 전극(20), 공통 전극(22), 및 화소 전극(20)과 공통 전극(22) 사이에 협지된 액정층(24)과, 화소 전극(20)을 구동하는 복수의 화소 회로 P와, 센싱 영역 B 내에 형성되고, 외부 압력에 의한 액정층(24)의 두께 변화를 용량 변화로 변환하는 정전 용량 검출 소자(38)와, 정전 용량 검출 소자(38)의 용량 변화에 기초하여 센싱 신호를 출력하는 센싱 회로(30)를 더 포함하고, 정전 용량 검출 소자(38)는, 평면에서 보아 블랙 매트릭스(12)와 겹친다.

전기 광학 장치, 화소 회로, 액정층, 센싱 신호, 전자 기기, 블랙 매트릭스

Description

전기 광학 장치 및 전자 기기 {ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

일반적으로 터치 패널은, 표시 장치의 화면 상에 나타낸 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택할 수 있도록, 표시 장치의 최상측에 설치되어 있다. 터치 패널은, 터치 패널에 손 또는 물체가 접촉한 위치를 파악하고, 표시 장치 상의 접촉된 위치에 의해 지시된 내용을 입력 신호로서 받아들이고, 이 입력 신호에 기초하여 구동하도록 구성되어 있다. 터치 패널을 갖는 표시 장치는, 키보드 및 마우스와 같이 표시 장치에 접속되어 동작하는 별도의 입력 장치를 필요로 하지 않으므로 사용이 증대되고 있다.

또한, 액정 패널에 터치 패널 기능을 내장하는 장치가 개발되어 있다. 예를 들면, TFT(Thin Film Transistor) 기판에 터치 기능을 내장한 광 검출형의 터치 패널이 제시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 액정 표시 장치에서, 터치 센싱 때문에, 접촉하였을 때에 생기는 액정 용량의 변화를 판독하는 방식이 제시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2006-238053호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2007-48275호 공보

그러나, 터치 센서(터치 패널)를 액정 패널 상에 설치한 경우, 패널의 두께가 증가되었다. 또한, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 비표시 에리어로 되는 센싱 에리어를 블랙 매트릭스(BM) 하로 하면 광 검출의 감도가 내려가는 것에 추가하여, BM 외로 하면 콘트라스트의 저하가 있어, 표시와 센싱 기능의 양립이 곤란하였다.

또한, 특허 문헌 2에 기재된 기술에서는, 센싱 영역은, 표시용 화소의 근방에 배치되게 된다. 센싱 신호는 용량 변화를 판독하기 위하여, 전극 면적이 큰 쪽이 바람직하다. 그러나, 전극 면적이 커짐에 따라서, 표시부의 개구율을 저하시키는 문제가 있었다. 또한, 센싱 영역을 고해상도로 하면, 이것도 또한 개구율의 저하로 연결되었다.

본 발명은, 상기의 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.

<적용예 1>

표시 영역과, 상기 표시 영역 내에 형성된 정전 용량을 검출하는 복수의 센싱 영역을 갖는 전기 광학 장치로서, 상기 표시 영역 내에 형성된 표시 화소의 주 변에 있는 블랙 매트릭스와, 상기 표시 화소를 형성하는 화소 전극, 공통 전극, 및 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 협지된 액정층과, 상기 화소 전극을 구동하는 복수의 화소 회로와, 상기 센싱 영역 내에 형성되고, 외부 압력에 의한 상기 액정층의 두께 변화를 용량 변화로 변환하는 정전 용량 검출 소자와, 상기 정전 용량 검출 소자의 용량 변화에 기초하여 센싱 신호를 출력하는 센싱 회로를 더 포함하고, 상기 정전 용량 검출 소자는, 평면에서 보아 상기 블랙 매트릭스와 겹치는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.

이에 따르면, 비표시 에리어로 되는 센싱 회로의 정전 용량 검출 소자를 평면에서 보아 블랙 매트릭스와 겹치기 때문에, 표시부의 개구율이 증가하므로 표시 성능이 향상된다. 또한, 정전 용량 검출 소자를 광범위하게 형성함으로써 센싱 성능이 향상된다. 이에 의해, 화상을 표시하는 표시 성능을 저하시키지 않고, 센싱 성능을 높일 수 있는 전기 광학 장치를 제공한다.

<적용예 2>

상기 전기 광학 장치로서, 상기 센싱 신호에 기초하여 상기 외부 압력이 제공된 위치 정보를 생성하는 구동 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.

이에 따르면, 전기 광학 장치 중에서, 압력이 제공된 위치 정보를 생성할 수 있으므로, 효율적으로 위치 정보를 특정할 수 있는 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.

<적용예 3>

상기 전기 광학 장치로서, 상기 센싱 회로는, 평면에서 보아 상기 블랙 매트릭스와 겹치는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.

이에 따르면, 외광에 의한 각 트랜지스터의 광 리크의 영향을 제거할 수 있음과 함께, 표시의 시인성도 향상된다.

<적용예 4>

상기 전기 광학 장치로서, 상기 정전 용량 검출 소자의 한쪽의 단자와 다른 쪽의 단자의 간격이, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.

이에 따르면, 정전 용량 검출 소자의 용량 성분이 증가한다. 이에 의해, 표시 품질을 떨어뜨리지 않고, 센싱 성능이 향상된다.

<적용예 5>

상기 전기 광학 장치로서, 복수의 상기 정전 용량 검출 소자는, 적어도 2개 이상이 서로 전기적으로 병렬 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.

이에 따르면, 정전 용량 검출 소자의 제1 전극과 제2 전극이 대향하는 전극의 면적을 크게 할 수 있어, 용량 성분이 증가한다. 이에 의해, 표시 품질을 떨어뜨리지 않고, 센싱 성능이 향상된다.

<적용예 6>

상기에 기재된 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.

이에 따르면, 상기 전기 광학 장치를 탑재하고 있으므로, 화상을 표시하는 표시 성능을 저하시키지 않고, 센싱 성능을 높이는 것을 실현한 전자 기기를 제공 할 수 있다.

이하, 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에서는, 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위하여, 각 부재의 축척을 적절하게 변경하고 있다. 또한 본 명세서에서는, 화상 표시의 최소 단위를 「서브 화소」라고 부르고, 각 색 컬러 필터를 구비한 복수의 서브 화소의 집합을 「화소」라고 부르기로 한다.

<제1 실시 형태>

도 1은, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도이다. 액정 표시 장치(10)는, 표시 영역 A와, 그 영역 내에 형성된 복수의 센싱 영역 B를 구비하고 있다. 센싱 영역 B는, 화상이 표시되지 않는 비표시 영역인 블랙 매트릭스(BM)(12)와 겹쳐 있다. 표시 영역 A에는, 복수의 주사선(14)과 복수의 데이터선(16)과, 이들의 교차에 대응하여 평면 형상으로 배치되고 BM(12)을 주변에 갖는 복수의 화소 회로 P가 배치되어 있다. 화소 회로 P는, 트랜지스터(18)와, 화소 전극(20)과, 공통 전위 Vcom이 공급되는 공통 전극(22)과, 화소 전극(20)과 공통 전극(22) 사이에 협지된 액정층(24)을 구비한다. 트랜지스터(18)는, TFT(Thin Film Transistor) 소자로 구성되고, 그 게이트는 주사선(14)에, 드레인은 데이터선(16)에, 소스는 화소 전극(20)에 접속된다. BM(12)은, 화소(표시 화소)의 주변의 표시 영역 A 내에 형성되어 있다. 화소는 화소 전극(20), 공통 전극(22), 및 액정층(24) 등에 의해 형성되어 있다.

Y 드라이버(26)는, 복수의 주사선(14)을 순차적으로 선택하기 위한 주사 신호를 생성하여, 각 화소 회로 P에 각각 공급한다. 주사 신호는, 1수직 주사 기간(1F)의 최초의 타이밍으로부터, 1수평 주사 기간(1H)에 상당하는 폭의 펄스로서, 1행째의 주사선(14)에 공급된다. 이후, 이 펄스를 순차적으로 시프트하여, 각 주사선(14)의 각각에 주사 신호로서 공급한다. 한편, X 드라이버(28)는, 선택된 주사선(14)에 위치하는 화소 회로 P의 각각에 대하여 표시할 계조에 따른 크기의 데이터 신호를 공급한다.

다음으로, 센싱 영역 B에는 센싱 회로(30)가 배치된다. 센싱 회로(30)는, 외부 압력에 의한 액정층(24)의 두께 변화에 의한 센싱 신호를 출력한다. 구동 회로(32)는, 센싱 신호에 기초하여 외부 압력이 제공된 위치 정보를 생성한다.

도 2는 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구조의 정전 용량 검출 소자(38)를 포함하는 개략 단면을 도시하는 도면이다(서브 화소의 부분은, 도 1의 II-II선에서 절단한 단면도에 상당함). 액정 표시 장치(10)는, 한쌍의 투명 기판으로서의 소자 기판(34)과 대향 기판(36)을, 소정 간격으로 대향시키고, 그 사이에는 전기 광학 물질로서의 액정이 봉입되어 액정층(24)을 형성하고 있다. 소자 기판(34)과 대향 기판(36)의 간격은, 스페이서(도시 생략)에 의해 정해져 있다.

소자 기판(34)은, 예를 들면 글래스나 석영, 플라스틱 등의 투광성 재료로 구성된 기판 본체(34A)를 기체로서 구비한다. 기판 본체(34A)의 내측(액정층(24)측)에는, 트랜지스터(18)(도 1 참조)와, 센싱 회로(30)(후술하는 제2 전극(38B)을 제외함)(도 1 참조)와, 화소 전극(20)과, 배향막(도시 생략)이 형성되어 있다. 화 소 전극(20)은, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 광 투과성 도전 재료로 이루어진다.

대향 기판(36)은, 예를 들면 글래스나 석영, 플라스틱 등의 투광성 재료로 구성된 기판 본체(36A)를 기체로서 구비한다. 기판 본체(36A)의 내측(액정층(24)측)에는, 각각의 서브 화소 영역에 대응하는 색종의 색재층으로 이루어지는 컬러 필터(40)와, 공통 전극(22)과, 평탄화층(66)과, 배향막(도시 생략)이 적층 형성되어 있다. 공통 전극(22)은, 적어도 일부가 BM(12)과 겹치도록 배치되어 있다. 공통 전극(22)은, ITO 등의 광 투과성 도전 재료로 이루어지고, 복수의 서브 화소 영역을 덮는 평면 솔리드 형상으로 형성된 것이다.

액정 표시 장치(10)는, 매트릭스 형상으로 배열된 복수의 화소를 갖고 있다. 1개의 화소는 3색의 컬러 필터(40r)(적), (40g)(녹), (40b)(청)에 대응한 3개의 서브 화소로 구성되어 있다.

컬러 필터(40r, 40g, 40b)는, 예를 들면 각 색의 착색 재료를 포함하는 감광성 수지 재료를 기판 본체(36A)에 도포하고, 이것을 포토리소그래피법에 의해 노광ㆍ현상함으로써 형성할 수 있다. 도포 방법으로서는 스핀 코트 및 슬릿 코트 등의 방법을 이용할 수 있다.

정전 용량 검출 소자(38)는, 액정층(24)과, 공통 전극(22)과 동시에 형성되는 다른 쪽의 단자로서의 제2 전극(38B)과, 화소 전극(20)과 동시에 형성되고, 액정층(24)을 사이에 두고 제2 전극(38B)과 마주 향하여 센싱 정전 용량을 형성하는 한쪽의 단자로서의 제1 전극(38A)을 구비한다. 외부 압력에 의한 센싱 정전 용량의 용량 변화에 대응하여 센싱 신호가 센싱 회로(30)(도 1 참조)로부터 출력된다. 정전 용량 검출 소자(38)는, 소자 기판(34) 상의 소정의 화소 전극(20) 사이에 형성되고, BM(12)과 겹쳐 있다. 구체적으로는, 제1 전극(38A)은, 소자 기판(34) 상의 소정의 화소 전극(20) 사이에 설치되고, BM(12)과 겹쳐 있다. 또한, 정전 용량 검출 소자(38)와 센싱 회로(30)가 BM(12)과 겹쳐 있어도 된다. 이에 의해, 외광에 의한 각 트랜지스터(후술 설명)의 광 리크의 영향을 제거할 수 있음과 함께, 표시의 시인성도 향상된다.

다음으로, 센싱 회로(30)의 회로를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 실시 형태에 따른 센싱 회로(30)의 회로를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 센싱 회로(30)는, 증폭 트랜지스터(42), 리세트 트랜지스터(44), 및 선택 트랜지스터(46)를 구비한다. 이들 트랜지스터는, 전술한 화소 회로 P의 트랜지스터(18)와 마찬가지로 TFT 소자로 구성되고, 동일한 프로세스에 의해 형성된다.

리세트 트랜지스터(44)의 게이트에는, 제1 제어선(48)을 통하여 리세트 신호 RES가 공급된다. 리세트 트랜지스터(44)의 드레인은 전원선(50)에 접속되고, 그 소스는 증폭 트랜지스터(42)의 게이트와 접속된다. 전원선(50)에는 전압 V_RH가 공급된다. 증폭 트랜지스터(42)의 드레인은 전원선(50)에 접속되고, 그 소스는 선택 트랜지스터(46)의 드레인에 접속된다. 선택 트랜지스터(46)의 소스는 검출선(52)에 접속되고, 그 게이트에는 제2 제어선(54)을 통하여 선택 신호 SEL이 공급된다.

또한, 증폭 트랜지스터(42)의 게이트와 제1 제어선(48) 사이에는, 기준 용량 소자(56)가 형성되어 있다. 또한, 정전 용량 검출 소자(38)의 한쪽의 단자는, 증폭 트랜지스터(42)의 게이트에 접속되고, 그 다른 쪽의 단자에는 고정 전위 Vx가 공급된다. 또한, 이 예에서 고정 전위 Vx는 공통 전위 Vcom과 다른 전위이다.

따라서, 공통 전위 Vcom을 교류 구동하여 변동시켜도, 그에 의하여 증폭 트랜지스터(42)의 전위가 변동하는 일은 없어, 화상 표시와 독립하여 센싱을 행할 수 있다. 또한, 표시 장치의 화상 표시의 주기와 동기하여 센싱을 실행할 필요가 없으므로, 필요에 따라서 센싱하거나, 보다 긴 주기에서 센싱하거나 하여 실행할 수 있다. 이 결과, 소비 전력을 삭감할 수 있다.

다음으로, 센싱 회로(30)의 동작을 도 4∼도 7을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 실시 형태에 따른 센싱 회로(30)의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트이다. 도 5∼도 7은 본 실시 형태에 따른 센싱 회로(30)의 회로를 도시하는 도면이다. 센싱 회로(30)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 리세트 기간 Tres, 센싱 기간 Tsen, 및 판독 기간 Tout를 1단위로 하여 동작한다. 우선, 리세트 기간 Tres에서, 리세트 신호 RES의 레벨은 VD로 되고, 리세트 트랜지스터(44)가 온 상태로 된다. 이 때, 선택 신호 SEL은 로우 레벨이며 선택 트랜지스터(46)는 오프 상태로 된다. 그러면, 도 5에 도시한 바와 같이 증폭 트랜지스터(42)의 게이트의 전위가 전원 전위 V_RH로 리세트된다.

다음으로, 리세트 기간 Tres에 계속되는 센싱 기간 Tsen에서는, 리세트 신호 RES의 레벨이 VD로부터 GND(=0V)로 변화한다. 그러면, 도 6에 도시한 바와 같이 리세트 트랜지스터(44)가 오프 상태로 된다. 제1 제어선(48)은 기준 용량 소자(56)의 한쪽의 전극과 접속되어 있으므로, 기준 용량 소자(56)는 커플링 용량으로서 기능하고, 리세트 신호 RES의 레벨이 변화하면 증폭 트랜지스터(42)의 게이트 전위가 변화한다.

여기에서, 기준 용량 소자(56)의 용량값을 Cr, 정전 용량 검출 소자(38)의 용량값을 Cs, 제1 제어선(48)의 전위 변화를 ΔVgate(=VD)로 하면, 증폭 트랜지스터(42)의 게이트 전위의 변화분 ΔV는, 이하에 기재하는 수학식 1로 표현된다. 단, 기생 용량은 무시한다.

ΔV=ΔVgate*Cr/(Cr+Cs)

수학식 1로부터, 정전 용량 검출 소자(38)의 용량값 Cs가 크면 용량 커플링에 의한 변화분 ΔV는 작고, 반대로 용량값 Cs가 작으면 변화분 ΔV는 크다. 따라서, 정전 용량 검출 소자(38)의 용량 변화를 게이트 전위에 반영시킬 수 있다.

다음으로, 판독 기간 Tout에서는, 선택 신호 SEL이 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변화한다. 그러면, 도 7에 도시한 바와 같이 선택 트랜지스터(46)가 온 상태로 된다. 이에 의해, 증폭 트랜지스터(42)의 게이트 전위에 따른 검출 전류 Idet가 검출선(52)에 흐른다.

그런데, 판독 기간 Tout에서, 선택 트랜지스터(46)를 확실하게 온 상태로 하기 위해서는, 판독 기간 Tout에 앞서, 검출선(52)의 전위를 프리차지 전위 Vpre로 프리차지하는 것이 바람직하다. 이 예에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 리세트 기간 Tres 및 센싱 기간 Tsen을 프리차지 기간 Tpre로 하고, 그 기간에서 검출선(52)에 프리차지 전위 Vpre를 공급하고 있다.

여기에서, 정전 용량 검출 소자(38)에 의한 정전 용량의 변화를 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 실시 형태에 따른 정전 용량 검출 소자(38)에 의한 정전 용량의 변화를 나타내는 도면이다. 정전 용량 검출 소자(38)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 전극(38A)과 제2 전극(38B) 사이에 액정(24)을 협지하여 구성된다. 사람의 손가락이 접촉하지 않은 상태에서는, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이 제1 전극(38A)과 제2 전극(38B)이 평행하지만, 손가락으로 액정 표시 장치(10)를 누르면, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 제2 전극(38B)이 휘고, 제1 전극(38A)과 제2 전극(38B)의 거리가 짧아진다. 이 때문에, 사람이 손가락으로 액정 표시 장치(10)를 누르면, 정전 용량 검출 소자(38)의 용량값 Cs가 커진다. 이와 같이 하여, 정전 용량의 변화가 검출된다.

또한, 이 예의 기준 용량 소자(56)는 한쪽의 전극으로서 반도체층(58)을 이용하고, 다른 쪽의 전극으로서 게이트 배선(60)을 이용하여, 그들 사이에 게이트 산화막(62)을 협지하여 구성된다. 또한, 반도체층(58), 게이트 배선(60), 및 게이트 산화막(62)은, 다른 트랜지스터(42, 44)와 동일한 프로세스에 의해 형성된다. 따라서, 기준 용량 소자(56)를 형성하기 위하여 특별한 프로세스는 불필요하여, 제조 코스트를 삭감할 수 있다.

<제2 실시 형태>

다음으로, 제2 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 9는 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구조의 정전 용량 검출 소자(38)를 포함하는 개략 단면을 도시하는 도면이다. 또한, 본 실시 형태의 액정 표시 장치(64)는, 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치(10)와 마찬가지로, TFT 액티브 매트릭스 방식의 투과형 액정 장치이며, 그 특징으로 하는 바는, 제1 전극(38A)과 제2 전극(38B)의 간격에 있다. 따라서 본 실시 형태의 액정 장치의 기본 구성은 제1 실시 형태의 액정 장치와 마찬가지이므로, 공통의 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명은 생략 혹은 간략화한다.

본 실시 형태의 액정 표시 장치(64)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 전극(38B)의 제1 전극(38A)과 대향하는 개소(BM(12)과 겹치는 부분)에 돌기부(68)를 형성함으로써, 제1 전극(38A)과 제2 전극(38B)의 간격이, 화소 전극(20)과 공통 전극(22)의 간격보다 작아지도록 형성되어 있다. 이에 따르면, 정전 용량 검출 소자(38)의 용량 성분이 증가한다. 이에 의해, 표시 품질을 떨어뜨리지 않고, 센싱 성능이 향상된다.

<제3 실시 형태>

다음으로, 제3 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 액정 표시 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 정전 용량 검출 소자(38)는, 적어도 2개 이상이 서로 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 이에 따르면, 정전 용량 검출 소자(38)의 대향하는 전극의 면적을 크게 할 수 있어, 용량 성분이 증가한다. 이에 의해, 표시 품질을 떨어뜨리지 않고, 센싱 성능이 향상된다.

(전자 기기)

다음으로, 본 실시 형태에 따른 액정 표시 장치를 이용한 전자 기기에 대하여 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10의 (a)는, 상기 실시 형태에 따른 액정 표시 장치(10(64))를 표시부로서 채용한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터(100)의 구성을 도시하는 사시도이다. 퍼스널 컴퓨터(100)는, 표시부로서의 액정 표시 장치(10(64))와 본체부(102)를 구비한다. 본체부(102)에는, 전원 스위치(104) 및 키보드(106)가 설치되어 있다. 액정 표시 장치(10(64))에는 메뉴 버튼(108, 110, 112)이 표시된다. 이들 메뉴 버튼에는 각종 프로그램을 할당할 수 있다. 예를 들면, 메뉴 버튼(108)에는 전자 메일을 할당하고, 메뉴 버튼(110)에는 브라우저를 할당하고, 메뉴 버튼(112)에는 묘화 소프트를 할당할 수 있다. 유저는 키보드(106)를 조작하지 않아도, 메뉴 버튼에 접촉하는 것 만으로, 원하는 소프트를 기동하는 것이 가능하게 된다.

도 10의 (b)는, 상기 실시 형태에 따른 액정 표시 장치(10(64))를 적용한 휴대 전화기(120)의 구성을 도시하는 사시도이다. 휴대 전화기(120)는, 복수의 조작 버튼(122) 및 스크롤 버튼(124), 및 표시부로서의 액정 표시 장치(10(64))를 구비한다. 스크롤 버튼(124)을 조작함으로써, 액정 표시 장치(10(64))에 표시되는 화면이 스크롤된다. 액정 표시 장치(10(64))에는 메뉴 버튼(126, 128)이 표시된다. 예를 들면, 메뉴 버튼(126)에 유저가 접촉하면 전화부가 표시되고, 메뉴 버튼(128)에 유저가 접촉하면, 이 휴대 전화기의 전화 번호가 표시된다.

도 10의 (c)는, 상기 실시 형태에 따른 액정 표시 장치(10(64))를 적용한 휴대 정보 단말기(PDA: Personal Digital Assistants)(130)의 구성을 도시하는 사시 도이다. 정보 휴대 단말기(130)는, 복수의 조작 버튼(132) 및 전원 스위치(134), 및 표시부로서의 액정 표시 장치(10(64))를 구비한다. 전원 스위치(134)를 조작하면, 메뉴 버튼(136, 138)이 표시된다. 예를 들면, 메뉴 버튼(136)을 누르면 주소록이 표시되고, 메뉴 버튼(138)을 누르면 스케줄부가 표시된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치가 적용되는 전자 기기로서는, 도 10의 (a)∼(c)에 도시한 것 외에, 디지털 스틸 카메라, 텔레비전, 비디오 카메라, 카 네비게이션 장치, 전자 수첩, 전자 페이퍼, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크 스테이션, 영상 전화, 스캐너, 복사기, 비디오 플레이어, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다.

또한, 전술한 센싱 회로(30)는, 표시 영역 A의 화소 회로 P가 형성되는 동일한 평면 상에 형성되었지만, 표시 영역 A 상에 다른 기판으로서 형성하고, 양자를 접합시켜 이용하여도 된다. 이들의 경우에도, 제1 제어선(48)에 의해 기준 용량 소자(56)의 한쪽의 전극에 전위를 공급하는 배선과, 리세트 트랜지스터(44)의 게이트에 리세트 신호 RES를 공급하는 배선을 겸용함에 따른 배선수의 저감 효과는 손상되는 일이 없다.

또한, 상기 각 실시 형태는, 전기 광학 장치를 액정 표시 장치에 적용한 예이지만, 이 대신에 유기 EL 표시 장치에 적용할 수도 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 따른 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 제1 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구조의 정전 용량 검출 소자를 포함하는 개략 단면을 도시하는 도면.

도 3은 제1 실시 형태에 따른 센싱 회로의 회로를 도시하는 도면.

도 4는 제1 실시 형태에 따른 센싱 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트.

도 5는 제1 실시 형태에 따른 센싱 회로의 회로를 도시하는 도면.

도 6은 제1 실시 형태에 따른 센싱 회로의 회로를 도시하는 도면.

도 7은 제1 실시 형태에 따른 센싱 회로의 회로를 도시하는 도면.

도 8은 제1 실시 형태에 따른 정전 용량 검출 소자에 의한 정전 용량의 변화를 나타내는 도면.

도 9는 제2 실시 형태에 따른 액정 표시 장치의 구조의 정전 용량 검출 소자를 포함하는 개략 단면을 도시하는 도면.

도 10은 본 실시 형태에 따른 전자 기기의 일례를 도시하는 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 액정 표시 장치(전기 광학 장치)

12: 블랙 매트릭스(BM)

14: 주사선

16: 데이터선

18: 트랜지스터

20: 화소 전극

22: 공통 전극

24: 액정층(액정)

26: Y 드라이버

28: X 드라이버

30: 센싱 회로

32: 구동 회로

34: 소자 기판

34A: 기판 본체

36: 대향 기판

36A: 기판 본체

38: 정전 용량 검출 소자

38A: 제1 전극

38B: 제2 전극

40: 컬러 필터

42: 증폭 트랜지스터

44: 리세트 트랜지스터

46: 선택 트랜지스터

48: 제1 제어선

50: 전원선

52: 검출선

54: 제2 제어선

56: 기준 용량 소자

58: 반도체층

60: 게이트 배선

62: 게이트 산화막

64: 액정 표시 장치(전기 광학 장치)

66: 평탄화층

68: 돌기부

100: 퍼스널 컴퓨터

102: 본체부

104: 전원 스위치

106: 키보드

108, 110, 112: 메뉴 버튼

120: 휴대 전화기

122: 조작 버튼

124: 스크롤 버튼

126, 128: 메뉴 버튼

130: 정보 휴대 단말기(PDA)

132: 조작 버튼

134: 전원 스위치

136, 138: 메뉴 버튼

Claims

표시 영역과, 상기 표시 영역 내에 형성된 정전 용량을 검출하는 복수의 센싱 영역을 갖는 전기 광학 장치로서,

상기 표시 영역 내에 형성된 표시 화소의 주변에 있는 블랙 매트릭스와,

상기 표시 화소를 형성하는 화소 전극, 공통 전극, 및 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 협지된 액정층과,

상기 화소 전극을 구동하는 복수의 화소 회로와,

상기 센싱 영역 내에 형성되고, 외부 압력에 의한 상기 액정층의 두께 변화를 용량 변화로 변환하는 정전 용량 검출 소자와,

상기 정전 용량 검출 소자의 용량 변화에 기초하여 센싱 신호를 출력하는 센싱 회로

를 더 포함하고,

상기 정전 용량 검출 소자는, 평면에서 보아 상기 블랙 매트릭스와 겹치는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제1항에 있어서,

상기 센싱 신호에 기초하여 상기 외부 압력이 제공된 위치 정보를 생성하는 구동 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 센싱 회로는, 평면에서 보아 상기 블랙 매트릭스와 겹치는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제1항에 있어서,

상기 정전 용량 검출 소자의 한쪽의 단자와 다른 쪽의 단자의 간격이, 상기 화소 전극과 상기 공통 전극의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제1항에 있어서,

복수의 상기 정전 용량 검출 소자는, 적어도 2개 이상이 서로 전기적으로 병렬 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제1항의 전기 광학 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.