KR102070108B1 - 표시 장치 - Google Patents

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미쯔히데 미야모또
히로시 미즈하시
다까유끼 나까니시
슈지 하야시
요시또시 기다
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가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Abstract

본 발명은, 새로운 터치 센서용 전극 구조 및 터치 센서의 구동 방법을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 하나의 과제로 한다. 표시 장치는, 복수의 서브 화소가 배치된 표시 장치이며, 상기 화소에 배치된 복수의 제1 전극과, 제1 방향으로 나란하게 배치된 상기 서브 화소를 포함하는 적어도 하나의 행 화소에 공통되게 배치되는 복수의 제2 전극이며, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나란하게 배치된 상기 복수의 제2 전극과, 상기 서브 화소의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이의 발광층과, 상기 제1 전극에 접속되어, 상기 제1 전극, 상기 발광층 및 상기 제2 전극에의 전류의 공급을 차단 가능한 출력 트랜지스터와, 상기 제2 전극에 대향해서 배치되어, 상기 제2 전극과 함께 용량을 형성하고, 복수의 서로 다른 출력 단자에 접속된 제3 전극을 갖고, 상기 출력 트랜지스터는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에서 상기 서브 화소에 대하여 배치되고, 상기 출력 트랜지스터가 오프된 상태에서 적어도 하나의 상기 제2 전극에 터치 센서용 터치 센서 구동 신호가 공급된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 일 실시 형태는, 유기 EL 표시 장치 등의 표시 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 형태는, 터치 센서가 탑재된 표시 장치에 관한 것이다.
유저가 표시 장치에 대하여 정보를 입력하기 위한 인터페이스로서, 터치 센서가 알려져 있다. 터치 센서를 표시 장치의 화면 상에 설치함으로써, 유저는 화면 상에 표시되는 입력 버튼이나 아이콘 등을 조작할 수 있어, 표시 장치에 용이하게 정보를 입력할 수 있다. 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2015/0185942호 명세서에서는, 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치 상에 터치 센서가 탑재된 전자 기기가 개시되어 있다.
미국 특허 출원 공개 제2015/0185942호 명세서에 기재되어 있는 종래의 터치 센서 탑재의 표시 장치에서는, 표시 장치에 설치된 도전층과는 별도로 터치 센서용 전극을 설치할 필요가 있다. 특히, 정전 용량식 터치 센서에서는, 유저의 터치를 검출하는 용량 소자를 형성하기 위해서 한 쌍의 전극을 표시 장치에 대하여 별도 설치할 필요가 있다. 따라서, 표시 장치에 터치 센서를 탑재하기 위해서는, 표시 장치에 설치된 도전층 외에도, 적어도 2층 이상의 도전층을 설치할 필요가 있었다.
본 발명에 따른 일 실시 형태는, 새로운 터치 센서용 전극 구조 및 터치 센서의 구동 방법을 갖는 표시 장치를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 표시 장치는, 복수의 서브 화소가 배치된 표시 장치이며, 상기 화소에 배치된 복수의 제1 전극과, 제1 방향으로 나란하게 배치된 상기 서브 화소를 포함하는 적어도 하나의 행 화소에 공통되게 배치되는 복수의 제2 전극이며, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나란하게 배치된 상기 복수의 제2 전극과, 상기 서브 화소의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이의 발광층과, 상기 제1 전극에 접속되어, 상기 제1 전극, 상기 발광층 및 상기 제2 전극에의 전류의 공급을 차단 가능한 출력 트랜지스터와, 상기 제2 전극에 대향해서 배치되어, 상기 제2 전극과 함께 용량을 형성하고, 복수의 서로 다른 출력 단자에 접속된 제3 전극을 갖고, 상기 출력 트랜지스터는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에서 상기 서브 화소에 대하여 배치되고, 상기 출력 트랜지스터가 오프된 상태에서 적어도 하나의 상기 제2 전극에 터치 센서용 터치 센서 구동 신호가 공급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 제2 전극 및 제3 전극의 위치 관계를 도시하는 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 제2 전극 및 서브 화소의 위치 관계를 도시하는 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 화소 회로의 회로 구성의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 동작을 도시하는 도면이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트를 도시하는 도면이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 동작을 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다.
이하에, 본 발명의 각 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 개시는 어디까지나 일례에 지나지 않으며, 당업자에게 있어서, 발명의 주지를 유지한 적시 변경에 대해서 용이하게 상도할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명의 범위에 함유되는 것이다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해서, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해서 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출 도면에 대해서 상술한 것과 마찬가지의 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.
본 발명에서, 어떤 하나의 막을 가공해서 복수의 막을 형성한 경우, 이들 복수의 막은 서로 다른 기능, 역할을 갖는 경우가 있다. 그러나, 이들 복수의 막은 동일한 공정에서 동일층으로서 형성된 막에서 유래하여, 동일한 층 구조, 동일한 재료를 갖는다. 따라서, 이들 복수의 막은 동일층에 존재하고 있는 것으로 정의한다.
본 명세서 및 특허 청구 범위에서, 어떤 구조체 상에 다른 구조체를 배치하는 형태를 표현하는 경우로서, 간단히 「상에」라고 표기하는 경우, 특별히 언급이 없는 한은, 어떤 구조체에 접하도록, 그 구조체의 바로 위에 다른 구조체가 배치되는 경우와, 어떤 구조체의 상방에, 또 다른 구조체를 개재해서 다른 구조체가 배치되는 경우의 양쪽을 포함한다.
<실시 형태 1>
도 1 내지 도 9를 사용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요에 대해서 설명한다. 실시 형태 1에서는, 터치 센서가 설치된 유기 EL 표시 장치에 대해서 설명한다. 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 지나지 않는다.
[표시 장치(10)의 기능 구성]
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 기능 블록도이다. 표시 장치(10)는, 표시부(20), 터치 센서부(30), 터치 검출부(40) 및 제어부(50)를 갖는다.
표시부(20)는, 게이트 드라이버(22), 소스 신호 셀렉터(24), 및 소스 드라이버(26)에 접속되어, 이들에 의해 제어된다. 구체적으로는, 표시부(20)에는 복수의 화소 회로가 매트릭스 형상, 즉 복수 행 및 복수 열로 배치되어 있다. 각 화소 회로가 게이트 드라이버(22), 소스 신호 셀렉터(24) 및 소스 드라이버(26)에 의해 제어된다. 풀컬러를 실현하기 위한 단색 화소를 서브 화소라고 한다. 풀컬러 또는 백색을 실현 가능한 서브 화소의 최소 단위를 메인 화소라고 한다. 이하의 설명에서, 화소 회로로서 각 서브 화소에 설치된 회로에 대해서 설명한다.
게이트 드라이버(22)는, 영상 신호의 기입을 실행하는 행을 선택하는 구동 회로이다. 후술하는 바와 같이, 각 화소 회로에는 복수의 트랜지스터가 배치되어 있다. 게이트 드라이버(22)는, 당해 복수의 트랜지스터의 ON/OFF를 제어한다. 게이트 드라이버(22)는, 각 행의 화소 회로에 배치된 트랜지스터를 소정의 순서로 순차 배타적으로 선택한다. 게이트 드라이버(22)는, 소스 신호 셀렉터(24) 및 소스 드라이버(26)에 의해 입력된 영상 신호를 공급하는 행을 선택하고, 각 행의 화소 회로에 배치된 구동 트랜지스터에 영상 신호를 공급하는 구동 회로이다.
소스 신호 셀렉터(24)는, 소스 드라이버(26)에 의해 생성된 제어 신호에 따라서 영상 신호를 공급하는 서브 화소의 열을 선택한다. 소스 신호 셀렉터(24)는 멀티플렉서 회로를 갖는다. 당해 멀티플렉서 회로에 의해, 예를 들어 적 서브 화소(R), 녹 서브 화소(G) 및 청 서브 화소(B) 등의 서브 화소마다 순차 영상 신호가 공급되는, 소위 멀티플렉서 구동이 행하여진다. 소스 신호 셀렉터(24)가 멀티플렉서 회로를 가짐으로써, 소스 드라이버(26)와 제어부(50)와의 사이의 배선수를 적게 할 수 있다.
터치 센서부(30)는, 터치 신호 셀렉터(32) 및 터치 드라이버(34)에 접속되어, 이들에 의해 제어된다. 구체적으로는, 터치 센서부(30)에는, 복수의 터치 센서 구동 전극(후에 설명하는 「제2 전극(120)」에 상당함)이 배치되어 있다. 각 터치 센서 구동 전극이 터치 신호 셀렉터(32) 및 터치 드라이버(34)에 의해 제어된다.
각 터치 센서 구동 전극은, 복수의 서브 화소에 걸쳐서 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 터치 센서 구동 전극은, 행 방향으로 나란하게 배치된 복수의 서브 화소(이하, 행 화소라고 함)에 걸쳐서 배치되어 있다. 환언하면, 터치 센서 구동 전극은, 행 화소에 대하여 배치되어 있다. 복수의 터치 센서 구동 전극은, 열 방향으로 복수단 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 1단의 터치 센서 구동 전극에 대하여, 2행의 서브 화소가 배치되어 있다. 단, 1단의 터치 센서 구동 전극에 대하여, 서브 화소가 1행만 배치되어 있어도 되고, 3행 이상 배치되어 있어도 된다. 본 실시 형태에서는, 터치 센서 구동 전극이 행 화소에 대하여 배치된 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, i행 j열의 서브 화소에 걸쳐서 배치된 터치 센서 구동 전극이 매트릭스 형상으로 배치되어 있어도 된다(i 및 j는 모두 임의의 정수).
이와 같이, 터치 센서 구동 전극의 폭은, 각 서브 화소의 열 방향의 크기의 정수배에 상당하는 폭이다. 당해 터치 센서 구동 전극의 형상은, 행 방향으로 연장되는 형상이다. 당해 터치 센서 구동 전극의 수는, 반드시 화소 행의 수에 일치하지는 않는다. 당해 터치 센서 구동 전극과 화소 행을 명확하게 구별하기 위해서, 터치 구동 센서 구동 전극의 수를 「단」이라고 센다. 행 화소의 수를 「행」이라고 센다.
터치 드라이버(34)는, 터치 센서를 구동시키는 단을 선택하는 구동 회로이다. 터치 드라이버(34)는, 복수단 배치된 터치 센서 구동 전극을 소정의 순서로 순차 배타적으로 선택한다. 터치 신호 셀렉터(32)는, 터치 드라이버(34)에 의해 생성된 제어 신호에 따라서 터치 센서 구동 신호를 공급하는 터치 센서 구동 전극의 단을 선택한다.
터치 검출부(40)는 터치 센서부(30)에 접속되어 있다. 터치 검출부(40)는, 터치 센서부(30)로부터 출력된, 터치 센서부(30)에의 피검출물의 접촉 또는 근접(이하, 이러한 접촉 또는 근접을 터치라고 칭함)을 나타내는 터치 검출 신호를 수신한다. 구체적으로는, 터치 센서부(30)에는 복수의 터치 검출 전극(후에 설명하는 「제3 전극(180)」에 상당함)이 배치되어 있다. 각 터치 검출 전극을 통해서 터치 검출부(40)가 터치 센서 검출 신호를 수신한다. 터치 검출부(40)는, 아날로그 LPF(Low Pass Filter)부(42), A/D(아날로그/디지털) 변환부(44), 신호 처리부(46), 좌표 추출부(48), 및 터치 검출 타이밍 제어부(49)를 갖는다. 피검출물은, 당해 표시 장치를 사용하는 유저의 손가락 등의 유전체이어도 되고, 예를 들어 스타일러스 등의 다른 유전체이어도 된다.
터치 검출부(40)는, 제어부(50)로부터 공급되는 제어 신호와 터치 센서부(30)로부터 공급되는 터치 검출 신호에 기초하여, 터치 센서부(30)에 대한 터치의 유무를 검출한다. 터치 센서부(30)에 대한 터치가 검출된 경우, 터치 검출부(40)는 터치가 검출된 좌표를 산출한다. 복수의 터치 검출 전극 중 인접하는 2개의 터치 검출 전극은 서로 분리되어 있다. 즉, 복수의 터치 검출 전극은 서로 전기적으로 독립하고 있다. 복수의 터치 검출 전극의 각각은 복수의 서로 다른 출력 단자에 접속되어 있다.
아날로그 LPF부(42)는, 터치 센서부(30)로부터 수신한 터치 검출 신호에 포함되는 고주파 성분(노이즈 성분)을 제거하고, 터치 검출에 기초한 터치 성분을 추출해서 출력하는 아날로그의 저역 통과 필터이다. 도시하지 않지만, 아날로그 LPF부(42)의 입력 단자와 GND와의 사이에는 저항 소자가 설치되어 있다. A/D 변환부(44)는, 터치 신호 셀렉터(32)를 통해서 출력되는 터치 센서 구동 신호에 동기하여, 아날로그 LPF부(42)로부터 출력되는 아날로그 신호를 샘플링하고, 당해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 회로이다.
신호 처리부(46)는 디지털 필터를 갖는다. 당해 디지털 필터는, A/D 변환부(44)의 출력 신호의 노이즈를 제거하고, 터치 성분을 추출한다. 구체적으로는, 신호 처리부(46)는, 터치 신호 셀렉터(32)에 의해 샘플링된 터치 센서 구동 신호의 주파수보다도 높은 주파수 성분을 제거한다. 신호 처리부(46)는, A/D 변환부(44)의 출력 신호에 기초하여, 터치 센서부(30)에 대한 터치 검출의 유무를 판단하는 논리 회로이다. 좌표 추출부(48)는, 신호 처리부(46)에 의해 터치 센서부(30)에 대한 터치가 검출되었다고 판단된 경우에, 터치가 검출된 좌표를 산출하는 논리 회로이다. 좌표 추출부(48)는, 산출된 좌표를 출력 신호로서 출력한다. 터치 검출 타이밍 제어부(49)는, A/D 변환부(44), 신호 처리부(46) 및 좌표 추출부(48)를 각각이 동기해서 동작하도록 제어한다.
[터치 센서부(30)의 터치 센서 구동 전극의 구성]
도 2 및 도 3을 사용하여, 터치 센서부(30)의 터치 센서 구동 전극(제2 전극(120)) 및 터치 검출부(40)의 터치 검출 전극(제3 전극(180))의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 제2 전극 및 제3 전극의 위치 관계를 도시하는 상면도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 제2 전극 및 서브 화소의 위치 관계를 도시하는 상면도이다. 표시 장치(10)는, 표시 영역(102), 주변 영역(104) 및 단자 영역(106)으로 나뉜다. 표시 영역(102)은, 화상을 표시하는 서브 화소가 배치된 영역이다. 본 실시 형태에서, 표시 영역(102)은 직사각 형상을 나타내고 있다. 주변 영역(104)은, 표시 영역(102)의 주변 영역이다. 본 실시 형태에서, 주변 영역(104)은 직사각형 프레임 형상으로 형성되어 있다. 주변 영역(104)은, 표시 영역(102)을 포위하고 있다. 단자 영역(106)은, 주변 영역(104)의 일단부에 인접하는 영역이다. 본 실시 형태에서는, 주변 영역의 한쪽의 짧은 변부를 따라 형성되어 있다.
표시 영역(102)에는, 복수의 서브 화소(100)가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 이들 복수의 서브 화소(100)에 대응해서 복수의 제2 전극(120) 및 복수의 제3 전극(180)이 배치되어 있다. 복수의 제2 전극(120)은, 행 방향으로 길이를 갖고, 행 화소(행 방향으로 나란하게 배치된 복수의 서브 화소(100))에 공통되게 배치되어 있다. 각각의 제2 전극(120)은, 열 방향으로 나란하게 배치되어 있다. 복수의 제3 전극(180)은, 열 방향으로 길이를 갖고, 열 방향으로 나란하게 배치된 복수의 서브 화소(100)에 공통되게 배치되어 있다. 각각의 제3 전극(180)은, 행 방향으로 나란하게 배치되어 있다. 도 3에서는, 설명의 편의상, 2행째의 서브 화소(100)와 3행째의 서브 화소(100)와의 간격을, 1행째의 서브 화소(100)와 2행째와의 서브 화소(100)의 간격보다도 넓게 도시했지만, 실제로는 양자의 간격은 동일하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 서브 화소(100)는, 제2 전극(120)에 의해 덮인다. 환언하면, 하나의 제2 전극(120)은, 복수의 서브 화소(100)에 공통되게 배치되어 있다. 구체적으로는, 표시 영역(102)의 행 방향(제1 방향(D1))으로 연장되는 제2 전극(120)은, 제1 방향(D1)으로 나란한 복수의 서브 화소(100)뿐만 아니라, 제1 방향(D1)에 교차하는 제2 방향(D2)(예를 들어, 열 방향)으로 나란한 복수의 서브 화소(100)에 공통되게 배치되어 있다. 도 3에서는, 1개의 제2 전극(120)은, 제2 방향(D2)을 따라 2행씩 나란한 서브 화소(100)를 덮고 있다. 환언하면, 복수의 제2 전극(120)의 각각은, 제2 방향(D2)으로 인접하는 복수의 행 화소에 공통되게 배치된다.
인접하는 2개의 제2 전극(120)은 서로 분리되어 있다. 환언하면, 제2 방향(D2)으로 인접하는 제2 전극(120)의 사이에 슬릿(122)이 형성되어 있다. 상기의 구성을 가짐으로써, 복수의 제2 전극(120)을 전기적으로 독립해서 제어할 수 있다. 이 경우, 각 제2 전극(120)에는 동시에 동일한 전위를 인가할 수도 있고, 상이한 전위를 인가할 수도 있다. 도 3과 같이, 복수단 배치된 제2 전극(120)에는 순차 터치 센서 구동 신호가 공급된다. 저주파수의 노이즈를 제거하기 위해서, 제2 전극(120)에는 120Hz 이상의 주파수로 터치 센서 구동 신호가 공급되는 것이 바람직하다.
주변 영역(104)에는, 게이트 드라이버 회로(200), 터치 드라이버 회로(300) 및 터치 검출 회로(400)가 배치되어 있다. 게이트 드라이버 회로(200) 및 터치 드라이버 회로(300)는, 표시 영역(102)에 대하여 행 방향으로 인접하는 영역에 배치되어 있다. 터치 검출 회로(400)는, 표시 영역(102)에 대하여 열 방향으로 인접하는 영역에 배치되어 있다. 게이트 드라이버 회로(200)는, 상기 게이트 드라이버(22)를 갖는다. 터치 드라이버 회로(300)는, 상기 터치 신호 셀렉터(32) 및 터치 드라이버(34)를 갖는다. 터치 검출 회로(400)는, 상기의 아날로그 LPF부(42), A/D 변환부(44), 신호 처리부(46), 좌표 추출부(48) 및 터치 검출 타이밍 제어부(49)를 갖는다.
단자 영역(106)에는, COG(Chip On Glass)(310) 및 FPC(Flexible Pirnted Circuits)(320)가 배치되어 있다. COG(310)는, 상기 소스 신호 셀렉터(24) 및 소스 드라이버(26)를 갖는다. COG(310)는, 트랜지스터가 형성된 기판에 범프 등을 개재해서 실장된다. COG(310)는, 당해 기판에 설치된 배선에 접속되고, 당해 배선을 통해서 각종 회로에 신호 및 전원을 공급한다. COG(310)가 게이트 드라이버 회로(200), 터치 드라이버 회로(300) 및 터치 검출 회로(400)의 일부 또는 전부의 회로 기능을 갖고 있어도 된다. FPC(320)는 COG(310)에 접속되어 있다. FPC(320)는 외부 장치에 접속된다. 도 2에서는, FPC(320)로부터 연장되는 배선이 모두 COG(310)에 접속된 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, FPC(320)로부터 연장되는 배선의 일부가 직접 게이트 드라이버 회로(200), 터치 드라이버 회로(300) 및 터치 검출 회로(400)에 접속되어도 된다.
외부 장치로부터 공급된 영상 신호가 FPC(320)를 통해서 COG(310)에 입력된다. COG(310)에 의해 상기 게이트 드라이버 회로(200), 터치 드라이버 회로(300) 및 터치 검출 회로(400)가 구동된다. 이들 회로의 구동에 의해, 표시 영역(102)에 배치된 서브 화소(100)에 영상 신호(또는 계조 신호)가 공급되어, 표시 영역(102)에 영상 신호에 기초한 화상이 표시된다. 도 2 및 도 3에서는, 게이트 드라이버 회로(200) 및 터치 드라이버 회로(300)는, 표시 영역(102)을 사이에 두도록 2개 설치되어 있지만, 게이트 드라이버 회로(200) 및 터치 드라이버 회로(300)는, 표시 영역(102)의 일방측에 설치되어 있어도 된다.
복수의 서브 화소(100)에는 서로 상이한 색을 표시하는 발광 소자나 액정 소자 등의 표시 소자를 설치할 수 있다. 이에 의해, 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 예를 들어 적색, 녹색, 청색 또는 백색을 표시하는 표시 소자를, 4개의 서브 화소(100)에 각각 설치할 수 있다. 단, 적색, 녹색 또는 청색을 표시하는 표시 소자를 3개의 서브 화소(100)에 각각 설치해도 된다. 표시 소자 자신이 상기의 색을 표시해도 되고, 백색의 광원에 대하여 컬러 필터를 사용함으로써 상기의 색을 표시해도 된다. 서브 화소(100)의 배열에도 제한은 없으며, 본 실시 형태에서는 매트릭스 형상의 배치로 하고 있지만, 스트라이프 배열, 델타 배열, 펜타일 배열 등을 채용할 수 있다.
후술하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 서브 화소(100)에는 화소 전극 및 화소 전극 상의 EL층이 설치된다. EL층 상에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 스트라이프 형상으로 배치된 대향 전극(제2 전극(120))이 설치된다. 화소 전극, EL층, 및 제2 전극(120)에 의해 발광 소자가 형성된다. 즉, 제2 전극(120)에는 발광 소자의 애노드 전원 전위 또는 캐소드 전원 전위가 공급된다.
[표시 장치(10)의 단면 구조]
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 서브 화소(100)에는 트랜지스터(140)와, 이것에 접속되는 발광 소자(160)가 설치된다. 도 4는, 하나의 서브 화소(100)에 하나의 트랜지스터(140)가 설치되는 예를 나타내고 있지만, 하나의 서브 화소(100)에 복수의 트랜지스터가 설치되어도 된다. 하나의 서브 화소(100)에 용량 소자 등의 트랜지스터 이외의 기능 소자가 설치되어 있어도 된다.
트랜지스터(140)는, 기판(110) 상에 설치되는 언더코트(142) 상에 반도체 막(144), 게이트 절연막(146), 게이트 전극(148), 소스 전극 및 드레인 전극(150)을 갖는다. 게이트 전극(148)과 소스 전극 및 드레인 전극(150)과의 사이에는 층간막(152)이 설치된다. 트랜지스터(140)는, 반도체 막(144)의 상방에 게이트 전극(148)이 설치된 톱 게이트형 트랜지스터이다. 단, 트랜지스터(140)의 구조에 제약은 없으며, 게이트 전극과 반도체 막과의 상하 관계가 바뀐 보텀 게이트형의 트랜지스터가 사용되어도 된다. 트랜지스터(140)는, 반도체 막(144)에 대하여 반도체 막(144)의 상방으로부터 소스 전극 및 드레인 전극(150)이 접촉하는 톱 콘택트 구조이다. 단, 반도체 막(144)과 소스 전극 및 드레인 전극(150)의 상하 관계도 임의로 선택할 수 있어, 톱 콘택트 구조 이외에도 반도체 막(144)에 대하여 반도체 막(144)의 하방으로부터 소스 전극 및 드레인 전극(150)이 접촉하는 보텀 콘택트 구조를 채용해도 된다.
트랜지스터(140) 상에는 평탄화막(154)이 설치된다. 평탄화막(154)은, 트랜지스터(140)나 기타 기능 소자에 기인하는 요철이나 경사를 완화해서 평탄한 표면을 부여한다. 평탄화막(154)에는 개구부가 설치된다. 당해 개구부를 통해서, 발광 소자(160)의 제1 전극(124)이 소스 전극 및 드레인 전극(150)의 한쪽과 전기적으로 접속된다. 제1 전극(124)은 화소 전극이다. 제1 전극(124)은 복수의 서브 화소(100)의 각각에 배치되어 있다.
격벽(126)은, 제1 전극(124)의 단부를 덮음과 함께, 제1 전극(124)과 소스 전극 및 드레인 전극(150)의 한쪽과의 접속에서 사용되는 개구부를 매립한다. 격벽(126)에는 개구부(128)가 설치된다. 개구부(128) 및 격벽(126) 상에 EL층(162)이 설치된다. EL층(162) 상에 제2 전극(120)이 설치된다. 도 4에 도시하는 제2 전극(120)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 제2 전극(120)과 동일한 부재다. 인접하는 2개의 제2 전극(120)은, 슬릿(122)에 의해 분리되어 있다. 도 4에서는, 슬릿(122)은 EL층(162)에도 형성되어 있지만, EL층(162)에 슬릿(122)이 형성되어 있지 않아도 된다. EL층(162)은, 홀 수송층(164), 발광층(166) 및 전자 수송층(168)을 갖는다. 발광층(166)에는 서브 화소의 표시색에 따른 재료가 배치되어 있다. 환언하면, 표시 장치(10)는, 구분 도포형의 EL 표시 장치이다. 본 명세서에서, EL층이란, 제1 전극(124)과 제2 전극(120)과의 사이의 층을 의미한다. 도 4에서는, EL층(162)은, 홀 수송층(164), 발광층(166) 및 전자 수송층(168)을 포함하도록 도시되어 있지만, EL층(162) 중의 층의 수에 제한은 없다.
제2 전극(120) 상에 절연막(170), 차광층(182), 대향 기판(112) 및 제3 전극(180)이 설치되어 있다. 도 4에서는, 절연막(170)은, 제1 절연층(172), 제2 절연층(174), 제3 절연층(176)을 갖는다. 제1 절연층(172)은, 제2 전극(120) 상에 배치된다. 제1 절연층(172)은, 수분 및 산소에 대한 배리어성을 갖는 배리어막을 포함한다. 제3 절연층(176)은 오버코트 막을 포함한다. 오버코트 막은, 대향 기판(112)에 설치된 차광층(182)에 기인하는 요철이나 경사를 완화하여, 평탄한 표면을 부여한다. 제2 절연층(174)은, 제1 절연층(172)과 제3 절연층(176)과의 사이를 충전하는 충전재를 포함한다. 단, 절연막(170)의 구조에 제약은 없으며, 단일한 층으로 형성되는 절연막(170)을 사용해도 된다.
제3 전극(180)은, 대향 기판(112)에 대하여 차광층(182) 및 제3 절연층(176)이 설치된 측과는 반대측에 설치되어 있다. 환언하면, 제3 전극(180)은 제2 전극(120)에 대향해서 배치되어 있다. 제2 전극(120)과 제3 전극(180)과의 사이에는, 적어도 절연막(170) 및 대향 기판(112)이 배치된다. 즉, 제2 전극(120) 및 제3 전극(180)은, 적어도 절연막(170)을 포함하는 적층 구조(184)를 유전체로 하는 용량을 형성한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제2 전극(120) 및 제3 전극(180)은, 서로 교차하는 스트라이프 형상으로 배치되어 있기 때문에, 제2 전극(120) 및 제3 전극(180)의 교차 부분에 용량이 형성된다. 이 용량을 사용해서 터치 센서를 실현한다.
제2 전극(120) 및 제3 전극(180)에 대하여 전압을 인가하여, 이들 전극의 사이의 적층 구조에 정전 용량을 발생시킨 상태에서, 제3 전극(180)에 대하여 직접, 또는 다른 절연층을 개재해서 제3 전극(180)에 대하여 손가락이나 손바닥 등의 유전체(또는 피검출물)가 근접하면, 제2 전극(120), 제3 전극(180) 및 적층 구조(184)에 의해 형성되는 용량이 변화한다. 이 용량 변화를 감지함으로써 터치의 유무를 감지하고, 터치의 장소를 특정하는 것이 가능하게 된다. 즉, 제2 전극(120)은, 발광 소자(160)의 한쪽 전극(애노드 또는 캐소드)으로서 기능함과 함께, 터치 센서의 한쪽 전극으로서도 기능한다. 환언하면, 제2 전극(120)은, 발광 소자(160)와 터치 센서에 공유된다.
본 실시 형태의 표시 장치(10)는, 서로 전기적으로 독립된 복수의 제2 전극(120)을 발광 소자(160)의 상부 전극으로서 갖는다. 또한, 표시 장치(10)는, 복수의 제2 전극(120) 상에, 이들과 교차하는 스트라이프 형상의 제3 전극(180)을 포함한다. 제2 전극(120) 및 제3 전극(180)에 의해 형성되는 용량에 의해 터치 센서가 실현된다. 즉, 표시 장치(10)는, 소위 인셀형 터치 패널로서 기능하는 것이 가능하다. 이와 같이, 표시 장치를 구성하는 일부의 도전층을 터치 센서의 용량 소자의 한쪽 전극으로서 이용함으로써, 표시 장치를 구성하는 도전층에 1층의 도전층을 추가하는 것만으로, 표시 장치에 터치 센서를 탑재할 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태는, 보다 간결한 공정이면서 또한 저비용으로 제조 가능한 터치 패널 탑재 표시 장치를 제공할 수 있다.
[표시 장치(10)의 회로 구성]
도 5는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 표시 장치(10)에서는, 서브 화소(100)가 x행 y열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 각 서브 화소(100)는, 게이트 드라이버 회로(200) 및 COG(310)에 의해 제어된다. 여기서, x=k+1, k+2, k+3, k+4, …, y=h+1, h+2, h+3, h+4, …이며, 예를 들어 x=3이면 3행째에 배치된 서브 화소(100)를 가리키고, y=3이면 3열째에 배치된 서브 화소(100)를 가리킨다(k 및 h는 임의의 정수). 도 5에서는 4행 4열의 서브 화소(100)를 예시하고 있지만, 이 형태에 한정되지 않고, x 및 y의 수는 임의로 결정할 수 있다.
도 5 중에 점선으로 나타내는 바와 같이, 제2 방향(D2)으로 인접하는 (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 공통되게 배치된 제2 전극(120)을, (n+1)단째의 제2 전극(120)이라고 하고, 제2 방향(D2)으로 인접하는 (k+3)행째 및 (k+4)행째의 행 화소에 공통되게 배치된 제2 전극(120)을, (n+2)단째의 제2 전극(120)이라고 한다. 즉, (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 포함되는 서브 화소(100)의 제2 전극(120)에는 동전위가 공급된다. 마찬가지로, (k+3)행째 및 (k+4)행째의 행 화소에 포함되는 서브 화소(100)의 제2 전극(120)에는 동전위가 공급된다. (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 포함되는 서브 화소(100)에 공통되는 (n+1)단째의 제2 전극(120)은, (k+3)행째 및 (k+4)행째의 행 화소에 포함되는 서브 화소(100)에 공통되는 (n+2)단째의 제2 전극(120)과는 독립해서 제어된다. 도시하지 않지만, 각 단의 제2 전극(120)은, 터치 센서 구동선에 접속되어 있다.
제2 전극(120)은, 단마다 독립해서 제어할 수 있기 때문에, (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 대하여 영상 신호의 기입 및 발광을 시키는 경우에는, (n+1)단째의 제2 전극(120)에는 캐소드 전원 전위가 공급된다. 한편, (n+1)단째의 제2 전극(120)에 대응하는 위치의 터치 센서를 구동시키는 경우에는, (n+1)단째의 제2 전극(120)에는 터치 센서 구동 신호가 공급된다.
게이트 드라이버 회로(200)에는 제어 신호선(202)이 접속되어 있다. 당해 제어 신호선(202)은, 서브 화소(100)에 배치된 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되어 있다. 제어 신호선(202)을 게이트선이라고 할 수도 있다. 상세는 후술하는데, 실시 형태 1에서는, 제어 신호선(202)으로서, 리셋 제어 신호선(202-1), 출력 제어 신호선(202-2) 및 화소 제어 신호선(202-3)이 설치되어 있다. 이들 제어 신호선(202)은, 각 행마다 소정의 순서로 순차 배타적으로 선택된다.
COG(310)에는 데이터 신호선(312)이 접속되어 있다. 당해 데이터 신호선(312)은, 서브 화소(100)에 배치된 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽에 접속되어 있다. 데이터 신호선(312)을 소스선이라고 할 수도 있다. 환언하면, 외부 장치로부터 공급된 영상 신호가 FPC(320)를 통해서 COG(310)에 입력되고, 데이터 신호선(312)을 통해서 각 열의 서브 화소(100)에 공급된다. 상세는 후술하는데, 실시 형태 1에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 데이터 신호선(312)으로서, 영상 신호선(312-1)이 설치되어 있다. 데이터 신호선(312)과 동일한 방향으로 리셋 전원선(312-2) 및 애노드 전원선(312-3)이 연장되어 있다. 이들 전원선은, 데이터 신호선(312)과 마찬가지로 COG(310)에 접속되어 있어도 된다. 데이터 신호선(312)은, 상기 제어 신호선(202)에 의해 선택된 행의 서브 화소(100)에 영상 신호 또는 소정의 전위를 공급한다.
도 6은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 나타내는 개략도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제어 신호선(202)은, 리셋 제어 신호선(202-1), 출력 제어 신호선(202-2) 및 화소 제어 신호선(202-3)을 포함한다. 리셋 제어 신호선(202-1)에는 리셋 제어 신호(RG)가 공급된다. 출력 제어 신호선(202-2)에는 출력 제어 신호(BG)가 공급된다. 화소 제어 신호선(202-3)에는 화소 제어 신호(SG)가 공급된다.
데이터 신호선(312)은, 영상 신호선(312-1)을 포함한다. 영상 신호선(312-1)에는 영상 신호(Vsig) 및 초기화 전위(Vini)가 교대로 공급된다. 전원선은, 리셋 전원선(312-2) 및 애노드 전원선(312-3)을 포함한다. 리셋 전원선(312-2)에는 리셋 전원 전위(Vrst)가 공급된다. 애노드 전원선(312-3)에는 애노드 전원 전위(PVDD)가 공급된다.
터치 센서 구동선(302)은, 데이터 신호선(312)에 직교해서 행 방향으로 연장되어 있다. (n+1)단째의 터치 센서 구동선(302)은, (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 공통되게 배치되어 있다. 터치 센서 구동선(302)에는 캐소드 전원 전위(PVSS) 및 터치 센서 구동 신호(Tx)가 교대로 공급된다.
[서브 화소(100)의 화소 회로 구성]
도 7은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 화소 회로의 회로 구성의 일례를 나타내는 회로도이다. 도 7에 나타내는 서브 화소(100)를 구성하는 트랜지스터는 모두 n채널형 트랜지스터이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 서브 화소(100)는, 발광 소자(DO), 구동 트랜지스터(DRT), 출력 트랜지스터(BCT), 리셋 트랜지스터(RST), 화소 선택 트랜지스터(SST), 유지 용량(Cs) 및 보조 용량(Cad)을 포함한다. 이하의 설명에서, 트랜지스터의 소스 단자 및 드레인 단자의 한쪽을 제1 단자라고 하고, 소스 단자 및 드레인 단자의 다른 쪽을 제2 단자라고 한다. 용량 소자의 한 쌍의 단자 중 한쪽 단자를 제1 단자라고 하고, 용량 소자의 한 쌍의 단자 중 다른 쪽 단자를 제2 단자라고 한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1 단자(251)는, 발광 소자(DO)의 애노드 단자, 유지 용량(Cs)의 제1 단자(281), 및 보조 용량(Cad)의 제1 단자(271)에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)는, 출력 트랜지스터(BCT)의 제1 단자(261), 및 리셋 트랜지스터(RST)의 제1 단자(231)에 접속되어 있다. 발광 소자(DO)의 캐소드 단자는 터치 센서 구동선(302)에 접속되어 있다. 보조 용량(Cad)의 제2 단자(272)는 애노드 전원선(312-3)에 접속되어 있다. 출력 트랜지스터(BCT)의 제2 단자(262)는 애노드 전원선(312-3)에 접속되어 있다. 리셋 트랜지스터(RST)의 제2 단자(232)는 리셋 전원선(312-2)에 접속되어 있다.
화소 선택 트랜지스터(SST)의 제1 단자(241)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253), 및 유지 용량(Cs)의 제2 단자(282)에 접속되어 있다. 화소 선택 트랜지스터(SST)의 제2 단자(242)는, 영상 신호선(312-1)에 접속되어 있다. 보조 용량(Cad)의 제2 단자(272)가 터치 센서 구동선(302)과 접속되어도 된다.
리셋 트랜지스터(RST)의 게이트 단자(233)는 리셋 제어 신호선(202-1)에 접속되어 있다. 출력 트랜지스터(BCT)의 게이트 단자(263)는 출력 제어 신호선(202-2)에 접속되어 있다. 화소 선택 트랜지스터(SST)의 게이트 단자(243)는 화소 제어 신호선(202-3)에 접속되어 있다.
상기 구성을 환언하면, 애노드 전원선(312-3)은, 복수의 서브 화소(100)의 각각에 설치된 제1 전극(124)에 애노드 전원 전위(PVDD)를 공급한다. 터치 센서 구동선(302)은, 복수의 서브 화소(100)에 걸쳐서 설치된 제2 전극(120)에 캐소드 전원 전위(PVSS) 및 터치 센서 구동 신호(Tx)를 교대로 공급한다. 즉, 각 서브 화소(100)는, 애노드 전원선(312-3)과 터치 센서 구동선(302)과의 사이에 배치되어 있다. 터치 센서 구동선(302)에는, 발광 소자(DO)의 캐소드 전원 전위(PVSS)가 공급되기 때문에, 터치 센서 구동선(302)을 캐소드 전원선이라고 할 수도 있다. 애노드 전원 전위(PVDD)와 캐소드 전원 전위(PVSS)의 전위차는, 발광 소자(DO)의 발광 강도에 기초하여 결정된다.
발광 소자(DO)의 애노드 단자는 제1 전극(124)에 상당한다. 따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 단자(251)는 제1 전극(124)에 접속되어 있다고 할 수도 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)는, 출력 트랜지스터(BCT)를 통해서 애노드 전원선(312-3)에 접속되어 있다고 할 수도 있다. 출력 트랜지스터(BCT)는, 애노드 전원선(312-3)과 구동 트랜지스터(DRT)와의 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환할 수 있다.
실시 형태 1에서는, 서브 화소(100)를 구성하는 트랜지스터가 모두 n채널형 트랜지스터인 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서브 화소(100)를 구성하는 구동 트랜지스터(DRT) 이외의 트랜지스터는 모두 p채널형 트랜지스터이어도 되고, n채널형 트랜지스터 및 p채널형 트랜지스터의 양쪽이어도 된다. 상기 트랜지스터는 온 상태와 오프 상태를 전환 가능한 스위칭 소자이면 되며, 트랜지스터 대신에 스위칭 소자를 사용해도 된다.
[서브 화소(100)의 화소 회로의 구동 방법]
도 8은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트를 도시하는 도면이다. 이하의 화소 회로의 구동은, 도 1의 제어부(50)에 의해 실행된다. 본 실시 형태에서는, 화소 회로를 구성하는 트랜지스터가 모두 n채널형인 경우를 나타내고 있다. 이 때문에, 트랜지스터의 게이트 단자에 「로우 레벨」의 제어 신호가 공급되면, 그 트랜지스터는 오프 상태(비도통 상태)가 된다. 한편, 트랜지스터의 게이트 단자에 「하이 레벨」의 제어 신호가 공급되면, 그 트랜지스터는 온 상태(도통 상태)가 된다. 이하, 도 7의 회로도 및 도 8의 타이밍 차트를 사용하여, 표시 장치(10)의 구동 방법에 대해서 설명한다. 여기에서는, (k+1)행째의 행 화소에 대하여 영상 신호를 기입하는 예에 대해서 설명한다. 도 7에서, 부호 「R」은 초기화 전위(Vini)에 대응한다. 부호 「S」는 영상 신호(Vsig)에 대응한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 표시 장치(10)는, (a) 소스 초기화 기간, (b) 게이트 초기화 기간, (c) 역치 보상 기간, (d) 기입 기간, (e) 발광 기간, 및 (f) 터치 센서 구동 기간을 갖는다. 이들 기간에 대해서 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 점선으로 구획된 기간 중 2개의 기간이 1 수평 기간(1H)에 상당한다. 1 수평 기간이란, 어떤 1행의 서브 화소(100)에 영상 신호를 기입하는 기간을 의미한다.
(a) 소스 초기화 기간
소스 초기화 기간에서는, 리셋 제어 신호(RG)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 되고, 출력 제어 신호(BG)가 하이 레벨에서 로우 레벨이 된다. 즉, 리셋 트랜지스터(RST)가 온 상태로 되고, 출력 트랜지스터(BCT)가 오프 상태로 된다. 따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)는, 출력 트랜지스터(BCT)에 의해 애노드 전원선(312-3)으로부터 차단된다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)에는, 리셋 트랜지스터(RST)를 통해서 리셋 전원 전위(Vrst)가 공급된다. 화소 제어 신호(SG)는 로우 레벨이 유지되고, 화소 선택 트랜지스터(SST)는 오프 상태가 유지된다.
구동 트랜지스터(DRT)가 온 상태로 되도록, 리셋 전원 전위(Vrst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253)의 플로팅 전위(즉, 게이트 단자(253)에 공급될 가능성이 있는 전위)보다도 낮은 전위로 설정된다. 상기의 동작에 의해, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 단자(251) 및 제2 단자(252)는, 리셋 전원 전위(Vrst)와 동전위로 리셋된다. 리셋 전원 전위(Vrst)로서, 캐소드 전원 전위(PVSS)보다도 낮은 전위가 설정되어도 된다. 단, 리셋 전원 전위(Vrst)는, 반드시 캐소드 전원 전위(PVSS)보다 낮을 필요는 없으며, 소스 초기화 기간에서, 발광 소자(DO)에 전류가 흐르지 않는 전위로 할 수도 있다. 구체적으로는, 리셋 전원 전위(Vrst)는, 캐소드 전원 전위(PVSS)보다도 구동 트랜지스터(DRT)의 역치 전압분만큼 높은 전위 이하로 할 수 있다. 이러한 동작에 의해, 발광 소자(DO)에의 전류의 공급이 정지되고, 표시 장치(10)는 비발광 상태가 된다.
(b) 게이트 초기화 기간
게이트 초기화 기간에서는, 화소 제어 신호(SG)가 로우 레벨에서 하이 레벨이 되고, 화소 선택 트랜지스터(SST)가 온 상태로 된다. 따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253)는, 화소 선택 트랜지스터(SST)를 통해서 영상 신호선(312-1)에 접속된다. 이때, 영상 신호선(312-1)에는 초기화 전위(Vini)가 공급되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253)에는 초기화 전위(Vini)가 공급된다.
초기화 전위(Vini)는, 리셋 전원 전위(Vrst)보다도 높은 전위로 설정된다. 따라서, 구동 트랜지스터(DRT)에서는, 제2 단자(252)의 리셋 전원 전위(Vrst)에 대한 게이트 단자(253)의 초기화 전위(Vini)가 하이 레벨이 된다. 이 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)는 온 상태가 된다. 이 기간에서, 유지 용량(Cs)에는 리셋 전원 전위(Vrst)와 초기화 전위(Vini)와의 전위차에 기초한 전하가 유지된다.
(c) 역치 보상 기간
역치 보상 기간에서는, 먼저 화소 제어 신호(SG)가 로우 레벨에서 하이 레벨이 되고, 화소 선택 트랜지스터(SST)가 온 상태로 된다. 이때, 영상 신호선(312-1)에는 초기화 전위(Vini)가 공급되어 있다. 이 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253)는 초기화 전위(Vini)로 고정된다. 계속해서, 리셋 제어 신호(RG)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 되고, 출력 제어 신호(BG)가 로우 레벨에서 하이 레벨이 된다. 즉, 리셋 트랜지스터(RST)가 오프 상태로 되고, 출력 트랜지스터(BCT)가 온 상태로 된다. 따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)는, 리셋 트랜지스터(RST)에 의해 리셋 전원선(312-2)으로부터 차단된다. 한편, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)에는, 출력 트랜지스터(BCT)를 통해서 애노드 전원 전위(PVDD)가 공급된다.
구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253)는, 리셋 전원 전위(Vrst)보다도 높은 전위인 초기화 전위(Vini)로 고정되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)는 온 상태이다. 따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 단자(252)에 공급된 애노드 전원 전위(PVDD)에 의해 구동 트랜지스터(DRT)의 채널을 전류가 흘러, 제1 단자(251)의 전위가 상승한다. 그리고, 제1 단자(251)의 전위와 게이트 단자(253)의 전위와의 차가 구동 트랜지스터(DRT)의 역치 전압(VTH)에 달하면, 구동 트랜지스터(DRT)가 오프 상태로 된다. 구체적으로는, 게이트 단자(253)는 Vini로 고정되어 있기 때문에, 제1 단자(251)의 전위가 (Vini-VTH)에 달하면, 구동 트랜지스터(DRT)가 오프 상태로 된다.
이때, 유지 용량(Cs)의 제2 단자(282)에는 Vini가 공급되고, 제1 단자(281)에는 (Vini-VTH)가 공급된다. 이 때문에, 유지 용량(Cs)에는 VTH에 기초한 전하가 유지된다. 환언하면, 역치 보상 기간에서, 유지 용량(Cs)에는 구동 트랜지스터(DRT)의 VTH에 기초한 정보가 보존된다. 역치 보상 기간에서의 발광 소자(DO)의 발광을 억제하기 위해서, {(Vini-VTH)-PVSS}<발광 소자의 역치 전압이 되도록 Vini를 설정하는 것이 바람직하다.
(d) 기입 기간
기입 기간에서는, 리셋 제어 신호(RG)가 로우 레벨, 출력 제어 신호(BG)가 하이 레벨인 상태에서 화소 제어 신호(SG)가 로우 레벨에서 하이 레벨이 된다. 즉, 리셋 트랜지스터(RST)가 오프 상태, 출력 트랜지스터(BCT)가 온 상태, 화소 선택 트랜지스터(SST)가 온 상태로 된다. 이때, 영상 신호선(312-1)에는 영상 신호(Vsig)가 공급된다. 이 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 단자(253) 및 유지 용량(Cs)의 제2 단자(282)의 전위는 Vini→Vsig로 변화한다.
유지 용량(Cs)의 제2 단자(282)의 전위가 Vini→Vsig로 변화하면, 제1 단자(281)의 전위는 (Vsig-Vini)에 기초해서 상승한다. 구체적으로는, 유지 용량(Cs) 및 보조 용량(Cad)이 직렬 접속되어 있기 때문에, 이들의 용량의 중간에 위치하는 제1 단자(281)의 전위(Vs)는 이하의 식 (1)로 표현된다.
Figure 112017093282826-pat00001
따라서, 제1 단자(251)의 전위와 게이트 단자(253)의 전위와의 전위차(Vgs)는, 이하의 식 (2)로 표현된다. 즉, 게이트 단자(253)에 영상 신호(Vsig)를 공급함으로써, 유지 용량(Cs)에 구동 트랜지스터(DRT)의 VTH 및 영상 신호(Vsig)에 기초한 전하를 유지시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 구동 트랜지스터(DRT)는, 영상 신호(Vsig)에 구동 트랜지스터(DRT)의 VTH가 가산된 전위차에 기초한 온 상태로 된다.
Figure 112017093282826-pat00002
(e) 발광 기간
발광 기간에서는, 리셋 제어 신호(RG)가 로우 레벨, 출력 제어 신호(BG)가 하이 레벨인 상태에서 화소 제어 신호(SG)가 로우 레벨이 된다. 즉, 리셋 트랜지스터(RST)가 오프 상태, 출력 트랜지스터(BCT)가 온 상태, 화소 선택 트랜지스터(SST)가 오프 상태로 된다. 이와 같이 하여, 구동 트랜지스터(DRT)는, 제2 단자(252)에 공급된 애노드 전원 전위(PVDD) 중, 상기의 식 (2)에 기초한 전류를 발광 소자(DO)에 제공한다.
구동 트랜지스터(DRT)를 흐르는 전류(Id)는, 이하의 식 (3)으로 표현된다. 식 (3)에 식 (2)를 대입함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 VTH 성분은 식 (3)으로부터 소거되고, Id는 이하의 식 (4)로 표현되는 바와 같이, VTH에 의존하지 않는 전류가 된다.
Figure 112017093282826-pat00003
Figure 112017093282826-pat00004
이상과 같이 하여, 발광 기간에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 VTH의 영향이 배제된 전류를 발광 소자(DO)에 공급할 수 있다. 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 VTH가 보상된 전류를 발광 소자(DO)에 공급할 수 있다.
(f) 터치 센서 구동 기간
터치 센서 구동 기간에서는, 출력 제어 신호(BG)가 하이 레벨에서 로우 레벨이 되고, 출력 트랜지스터(BCT)가 오프 상태로 된다. 리셋 제어 신호(RG) 및 화소 제어 신호(SG)는 모두 로우 레벨이 유지되고, 리셋 트랜지스터(RST) 및 화소 선택 트랜지스터(SST)는 모두 오프 상태로 된다. 터치 센서 구동 기간에서는, 발광 소자(DO)의 발광이 강제적으로 정지될 수 있다. 그 때문에, 터치 센서 구동 기간에 대응하는 행 화소에는 흑색이 표시된다. 터치 센서 구동 기간을 흑색 표시 기간이라고 할 수도 있다. 터치 센서 구동 기간이 종료되면, 출력 제어 신호(BG)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 되고, 출력 트랜지스터(BCT)가 온 상태로 된다. 즉, 발광 기간이 재개된다. 상세는 후술하는데, 터치 센서 구동 기간에서는, (n+1)단째의 제2 전극(120)에 터치 센서 구동 신호(Tx(n+1))가 공급된다.
터치 센서 구동 기간은, 출력 트랜지스터(BCT)를 오프 상태로 함으로써, 발광 소자(DO)에 공급되는 전류를 강제적으로 오프하는 기간이다. 터치 센서 구동 기간에서, 유지 용량(Cs)에 유지되는 전하의 의도적인 변화는 없다. 따라서, 터치 센서 구동 기간의 전후의 발광 기간에서, 발광 소자(DO)에 공급되는 전류량은 거의 동일하다. 유지 용량(Cs)에 유지되는 전하의 의도적인 변화란, 트랜지스터의 ON/OFF를 제어함으로써 유지 용량(Cs)에 유지되는 전하를 변화시키는 것을 의미하고 있으며, 트랜지스터나 용량 소자의 누설 전류에 의한 전하의 변화를 포함하지 않는다.
터치 센서 구동 기간 후의 발광 기간은, 다음의 프레임 기간에서 다시 출력 제어 신호(BG)가 로우 레벨이 될 때까지 유지된다. 즉, 제어부(50)는, (a) 소스 초기화 기간, (b) 게이트 초기화 기간, (c) 역치 보상 기간, (d) 기입 기간, (e) 발광 기간, (f) 터치 센서 구동 기간 및 (e) 발광 기간의 순서로 표시 장치(10)를 제어한다. 제어부(50)는, (a) 내지 (f)의 각각의 기간을 다음 행 화소로 이행시키는 제어를 행함으로써, 1 프레임의 행 화소에 대하여 (a) 내지 (f)의 각각의 기간을 실행한다.
[터치 센서의 구동 방법]
도 8을 사용하여, 표시 장치(10)의 터치 센서의 구동 방법에 대해서 설명한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, (n+1)단째의 제2 전극(120)은, 제2 방향(D2)으로 인접하는 (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 공통되게 배치되어 있다. 즉, 서로 인접하는 (k+1)행째 및 (k+2)행째의 2행의 행 화소에 상당하는 위치에 대하여, 동시에 터치 센서가 구동한다. (n+1)단째의 제2 전극(120)에는, 터치 센서 구동 신호(Tx(n+1))가 공급된다.
(n+1)단째의 제2 전극(120)을 공유하는 행 화소, 즉, Tx(n+1)에 대응하는 (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 있어서, 동일한 수평 기간에 터치 센서 구동 기간이 설치(설정)되어 있다. 즉, (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 대하여 동일한 수평 기간에 터치 센서 구동 기간이 설치되어, 터치 센서 구동 신호(Tx(n+1))가 공급된다.
(k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 대하여, (a) 소스 초기화 기간, (b) 게이트 초기화 기간, 및 (c) 역치 보상 기간이 동일한 기간으로 설정되어 있다. (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소의 (c) 역치 보상 기간 후에, (k+1)행째, (k+2)행째의 각각의 행 화소에 대하여, 영상 신호(Vsig)의 타이밍에 맞춰서 순차 (d) 기입 기간이 설정되어 있다. 각각의 (d) 기입 기간 후에, 순차 (e) 발광 기간이 설정되어 있다. 즉, (k+2)행째의 행 화소의 (d) 기입 기간은, (k+1)행째의 행 화소의 (e) 발광 기간과 동일한 기간으로 설정되어 있다. (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소의 (e) 발광 기간 후에, 이들의 행 화소에 대하여 동일한 수평 기간에 (f) 터치 센서 구동 기간이 설정되어 있다. (f) 터치 센서 구동 기간이 종료되면, (k+1)행째 및 (k+2)행째의 행 화소에 대하여 (e) 발광 기간이 재개된다. 환언하면, (f) 터치 센서 구동 기간은 (e) 발광 기간 사이에 삽입되어 있다.
(a) 소스 초기화 기간 내지 (e) 발광 기간 각각의 기간에서, 제2 전극(120)에는 캐소드 전원 전위(PVSS)가 공급된다. (f) 터치 센서 구동 기간에서, 제2 전극(120)에는 터치 센서 구동 신호(Tx)가 공급된다.
도 8에서는, (f) 터치 센서 구동 기간이 2H인 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 터치 센서 구동 기간이 2H 미만이어도 되고, 2H보다 커도 된다. (f) 터치 센서 구동 기간은, (e) 발광 기간의 마지막에 설치되어 있어도 된다. 환언하면, (f) 터치 센서 구동 기간 후에 (e) 발광 기간이 설치되어 있지 않고, (f) 터치 센서 구동 기간에 이어서 (a) 소스 초기화 기간이 설치되어 있어도 된다.
도 9는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 동작을 도시하는 도면이다. 도 9의 (A)의 상태에서는, (n+1)단째의 제2 전극(120)을 공유하는 서브 화소(Tx(n+1)에 대응하는 행 화소)가 (f) 터치 센서 구동 기간(흑색 표시 기간)이다. (n+2)단째 및 (n+3)단째의 제2 전극(120)을 공유하는 서브 화소(Tx(n+2) 및 Tx(n+3)에 대응하는 행 화소)가 (e) 발광 기간이다. (n+4)단째의 제2 전극(120)을 공유하는 서브 화소(Tx(n+4)에 대응하는 행 화소)가 (c) 역치 보상 기간 및 (d) 기입 기간이다. (n+5)단째의 제2 전극(120)을 공유하는 서브 화소(Tx(n+5)에 대응하는 행 화소)가 (a) 소스 초기화 기간 및 (b) 게이트 초기화 기간이다. 상세는 후술하는데, 도 9의 (A)의 상태에서, Tx(n+2)에 대응하는 행 화소는 흑색 표시 기간 직전의 행 화소이다. 상기 Tx(n+1) 내지 Tx(n+5)에 대응하는 행 화소 이외의 행 화소는 모두 (e) 발광 기간이다.
도 9의 (B)의 상태에서는, Tx(n+1)에 대응하는 행 화소가 (e) 발광 기간이다. Tx(n+2)에 대응하는 행 화소가 (f) 터치 센서 구동 기간(흑색 표시 기간)이다. Tx(n+3) 및 Tx(n+4)에 대응하는 행 화소가 (e) 발광 기간이다. Tx(n+5)에 대응하는 행 화소가 (c) 역치 보상 기간 및 (d) 기입 기간이다. Tx(n+6)에 대응하는 행 화소가 (a) 소스 초기화 기간 및 (b) 게이트 초기화 기간이다. 즉, Tx(n+2)에 대응하는 행 화소는 흑색 표시 기간의 행 화소이다. 상기 Tx(n+1) 내지 Tx(n+6)에 대응하는 행 화소 이외의 행 화소는 모두 (e) 발광 기간이다.
도 9의 (C)의 상태에서는, Tx(n+1) 및 Tx(n+2)에 대응하는 행 화소가 (e) 발광 기간이다. Tx(n+3)에 대응하는 행 화소가 (f) 터치 센서 구동 기간(흑색 표시 기간)이다. Tx(n+4) 및 Tx(n+5)에 대응하는 행 화소가 (e) 발광 기간이다. Tx(n+6)에 대응하는 행 화소가 (c) 역치 보상 기간 및 (d) 기입 기간이다. Tx(n+7)에 대응하는 행 화소가 (a) 소스 초기화 기간 및 (b) 게이트 초기화 기간이다. 즉, Tx(n+2)에 대응하는 행 화소는 흑색 표시 기간의 직후의 행 화소이다. 흑색 표시 기간의 직후의 발광 강도는, 도 9의 (A)의 상태에서의, 흑색 표시 기간의 직전의 발광 강도와 거의 동일하다. 상기 Tx(n+1) 내지 Tx(n+7)에 대응하는 행 화소 이외의 행 화소는 모두 (e) 발광 기간이다.
이와 같이, 표시 장치(10)는, 각 행 화소에서 행하여진 (a) 소스 초기화 기간, (b) 게이트 초기화 기간, (c) 역치 보상 기간, (d) 기입 기간, (e) 발광 기간 및 (f) 터치 센서 구동 기간 각각의 기간을 다음 행 화소로 이행시킨다.
(f) 터치 센서 구동 기간에서 행 화소에 흑색이 표시됨으로써, 표시 화면의 전환 시에 발생하는 플래시 현상을 억제할 수 있다. 플래시 현상이란, 예를 들어 표시 화면의 전환 시에, 표시 화면 전환 직후의 프레임에 있어서, COG(310)에 의한 휘도 조정이 제때에 이루어지지 않아, 휘도가 과잉으로 높아지는 현상이다. 따라서, (f) 터치 센서 구동 기간은, 표시 화면의 전환 직후의 최초의 1 프레임 기간에만 설치되어도 되지만, 표시 화면의 전환 후의 전체 프레임 기간에 설치되어도 된다. (f) 터치 센서 구동 기간에서, 어떤 행 화소에 흑색이 표시되지만, 흑색이 표시되어 있는 시간이 매우 짧기 때문에, 육안으로는 흑색이 표시된 것이 인식되지 않는다.
이상과 같이, 실시 형태 1에 관한 터치 센서 구비 표시 장치(10)에 의하면, 흑색이 표시되는 기간에 터치 센서가 구동되기 때문에, 표시 품위에 거의 영향을 미치지 않고, 발광 소자의 캐소드 전극을 터치 센서 구동 전극으로서 이용할 수 있다.
<실시 형태 2>
도 10a 및 도 10b를 사용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요에 대해서 설명한다. 실시 형태 2에서는, 실시 형태 1과는 상이한 구동 방법으로 표시 및 터치 센서를 행하는 구성에 대해서 설명한다. 실시 형태 2에 관한 표시 장치(10A)에서는, 1 프레임 기간에 2개의 터치 센서 구동 기간이 설치되어 있다. 그 이외의 표시 장치(10A)의 단면 구조 및 회로 구성은, 실시 형태 1의 표시 장치(10)의 구성과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 지나지 않는다.
도 10a는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트를 도시하는 도면이다. 이하의 화소 회로의 구동은, 표시 장치(10A)의 제어부(50A)에 의해 실행된다. 표시 장치(10A)에서는, (a) 내지 (e)의 기간 후에 (f) 터치 센서 구동 기간 및 (e) 발광 기간을 적어도 2회 반복한다. 즉, 1 프레임 기간에 2개의 (f) 터치 센서 구동 기간이 설치되어 있다. 표시 장치(10A)에 의하면, 1 프레임이 60Hz로 구동되는 경우에, 터치 센서 구동은 120Hz로 행하여진다.
도 10b는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 동작을 도시하는 도면이다. 도 10b에서는, 1 프레임의 서브 화소를 열 방향으로 16으로 분할한 경우에 대해서 설명한다. 단, 1 프레임의 서브 화소를 열 방향으로 15 이하로 분할해도 되고, 17 이상으로 분할해도 된다. Tx(n+6)에 대응하는 행 화소 및 Tx(n+14)에 대응하는 행 화소가 (f) 터치 센서 구동 기간이다. Tx(n+9)에 대응하는 행 화소가 (c) 역치 보상 기간 및 (d) 기입 기간이다. Tx(n+10)에 대응하는 행 화소가 (a) 소스 초기화 기간 및 (b) 게이트 초기화 기간이다. 상기 이외의 행 화소는 모두 (e) 발광 기간이다.
상기한 바와 같이 1 프레임에 있어서, (c) 역치 보상 기간 및 (d) 기입 기간, 및 (a) 소스 초기화 기간 및 (b) 게이트 초기화 기간은, 각각 1개 단의 Tx에 대응하는 행 화소에 설치되어 있지만, (f) 터치 센서 구동 기간은, 2개 단의 Tx에 대응하는 행 화소에 설치되어 있다. Tx(n+1) 내지 Tx(n+8)를 프레임 전반, Tx(n+9) 내지 Tx(n+16)를 프레임 후반으로 하면, 프레임 전반에서의 (f) 터치 센서 구동 기간의 위치와, 프레임 후반에서의 (f) 터치 센서 구동 기간의 위치는 상대적으로 동일 위치이다. 즉, 2개의 (f) 터치 센서 구동 기간은 반 프레임만큼 어긋난 위치에 설치되어 있다.
도 10b에서는, 2개의 (f) 터치 센서 구동 기간이 반 프레임만큼 어긋난 위치에 설치된 구동 방법을 예시했지만, 이 구동 방법에 한정되지 않는다. 2개의 (f) 터치 센서 구동 기간은, 프레임 전반과 프레임 후반에 각각 1단씩 설치되어 있으면 된다. 예를 들어, 프레임 전반과 프레임 후반과의 사이에서 인접하는 Tx(예를 들어, 도 10b의 Tx(n+8) 및 Tx(n+9))에 각각 (f) 터치 센서 구동 기간이 설치되도록 구동해도 된다.
이상과 같이, 실시 형태 2에 관한 터치 센서 구비 표시 장치(10A)의 구동 방법에 의하면, 1 프레임의 표시를 60Hz로 구동하는 경우에도, 터치 센서를 120Hz로 구동할 수 있다. 그 때문에, 노이즈가 적은 터치 센서 구동을 실현할 수 있다. 프레임 전반과 프레임 후반의 각각에 터치 센서 구동 기간이 설치되도록 구동함으로써, 터치 센서의 검지 유무를 보고하는 리포트 레이트를 120Hz로 할 수 있다.
<실시 형태 2의 변형예>
도 11을 사용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요에 대해서 설명한다. 실시 형태 2의 변형예에서는, 실시 형태 1 및 2와는 상이한 구동 방법으로 표시 및 터치 센서를 행하는 구성에 대해서 설명한다. 실시 형태 2의 변형예에 관한 표시 장치(10A)에서는, 복수단의 제2 전극(120A)에 대응하는 행 화소에 대하여 동일한 타이밍에서 초기화 및 흑색 표시 중 적어도 어느 하나가 행하여진다. 그 이외의 표시 장치(10A)의 단면 구조 및 회로 구성은, 실시 형태 1의 표시 장치(10)의 구성과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 지나지 않는다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트를 도시하는 도면이다. 이하의 화소 회로의 구동은, 표시 장치(10A)의 제어부(50A)에 의해 실행된다. 도 11에 도시한 바와 같이, (n+1)단째 및 (n+2)단째에 대응하는 행 화소에 대한 제2 전극(120A)에, 동일한 수평 기간에서 (a) 내지 (b)의 초기화 기간 및 (c) 역치 보상 기간이 설치되어 있다. 마찬가지로, (n+1)단째 및 (n+2)단째의 제2 전극(120A)에, 동일한 수평 기간에서 (f) 터치 센서 구동 기간이 설치되어 있다.
이상과 같이, 복수단의 제2 전극(120A)에 대하여 초기화 기간 및 터치 센서 구동 기간이 설치되어 있음으로써, 1단의 제2 전극(120A)에 공통되는 서브 화소의 행수보다도 많은 행수 단위로 터치 센서를 구동시킬 수 있다. 즉, 고주파수로 터치 센서 구동 신호를 공급할 수 있다.
도 11에서는, 2단의 화소 행에 대한 (a) 내지 (c)의 기간이 동일한 수평 기간에 설치되고, 2단의 화소 행에 대한 (f)의 기간이 동일한 수평 기간에 설치된 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, (a) 내지 (c)의 기간 및 (f)의 기간 중 어느 한쪽이 동일한 수평 기간에 설치된 구성이어도 된다. 도 11에서는, 2단의 제2 전극(120A)마다, 동일한 수평 기간에서 (a) 내지 (c)의 기간 및 (f)의 기간이 설치된 구성을 예시했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 3단 이상의 제2 전극(120A)마다, 동일한 수평 기간에서 (a) 내지 (c)의 기간 및 (f)의 기간이 설치된 구성이어도 된다.
<실시 형태 3>
도 12를 사용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요에 대해서 설명한다. 도 12는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다. 실시 형태 3의 표시 장치(10B)의 단면 구조는, 실시 형태 1의 표시 장치(10)의 단면 구조와 유사하지만, 표시 장치(10B)의 제3 전극(180B)이 대향 기판(112B)과 차광층(182B)과의 사이에 배치되어 있는 점에서, 표시 장치(10)의 단면 구조와는 상이하다. 상기 이외의 점에 대해서, 표시 장치(10B)는 표시 장치(10)와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 또한, 도 12에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 지나지 않는다.
<실시 형태 4>
도 13을 사용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요에 대해서 설명한다. 도 13은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다. 실시 형태 4의 표시 장치(10C)의 단면 구조는, 실시 형태 1의 표시 장치(10)의 단면 구조와 유사하지만, 표시 장치(10C)의 제3 전극(180C)이 제1 절연층(172C)과 제2 절연층(174C)과의 사이에 배치되어 있는 점에서, 표시 장치(10)의 단면 구조와는 상이하다. 상기 이외의 점에 대해서, 표시 장치(10C)는 표시 장치(10)와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 또한, 도 13에 나타내는 실시 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 지나지 않는다.
이상과 같이, 실시 형태 3, 4에 관한 표시 장치(10B, 10C)에 나타낸 바와 같이, 제3 전극(180B, 180C)의 위치는 대향 기판(112B, 112C)의 상방 이외의 위치에 배치해도 된다. 즉, 제3 전극(180B, 180C)의 위치는, 제조 방법과의 관계에서 적절히 설정할 수 있다.
<실시 형태 5>
도 14를 사용하여, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요에 대해서 설명한다. 도 14는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다. 실시 형태 5의 표시 장치(10D)의 단면 구조는, 실시 형태 1의 표시 장치(10)의 단면 구조와 유사하지만, 표시 장치(10D)의 대향 기판(112D)과 발광 소자(160D)와의 사이에 컬러 필터(190D)가 설치되어 있는 점에서, 표시 장치(10)의 단면 구조와는 상이하다. 또한, 표시 장치(10D)의 발광 소자(160D)는 백색의 광을 발광하는 점에서, 표시 장치(10)와는 상이하다. 즉, 표시 장치(10D)는, 백색 발광+컬러 필터형의 유기 EL 표시 장치이다. 또한, 도 14에 도시하는 실시 형태는, 본 발명의 일 실시 형태에 지나지 않는다.
표시 장치(10D)에서는, 각 서브 화소(100D)는 백색 발광이므로, 발광 소자(160D)의 EL층(162D)은, 각 서브 화소(100D)에서 공통의 구조를 사용할 수 있다. 즉, 각 서브 화소(100D)마다 구분 도포를 할 필요가 없다. 컬러 필터(190D)는 RGB의 3색을 사용할 수도 있고, RGBW의 4색을 사용할 수도 있다.
이상과 같이, 실시 형태 5에 관한 터치 센서 구비 표시 장치(10D)에 의하면, 서브 화소(100D)마다 EL층(162D)을 구분 도포할 필요가 없기 때문에, EL층을 형성하는 구성을 간이화할 수 있다. 그 결과, 제조 기간을 단축할 수 있고, EL층의 구분 도포 공정에서의 불량의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기의 실시 형태에 한정된 것이 아니고, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다.
1H : 수평 기간 10 : 표시 장치
20 : 표시부 22 : 게이트 드라이버
24 : 소스 신호 셀렉터 26 : 소스 드라이버
30 : 터치 센서부 32 : 터치 신호 셀렉터
34 : 터치 드라이버 40 : 터치 검출부
42 : 아날로그 LPS부 44 : A/D 변환부
46 : 신호 처리부 48 : 좌표 추출부
49 : 터치 검출 타이밍 제어부 50 : 제어부
100 : 서브 화소 102 : 표시 영역
104 : 주변 영역 106 : 단자 영역
110 : 기판 112 : 대향 기판
120 : 제2 전극 124 : 제1 전극
126 : 격벽 128 : 개구부
140 : 트랜지스터 142 : 언더코트
144 : 반도체 막 146 : 게이트 절연막
148 : 게이트 전극 150 : 드레인 전극
152 : 층간막 154 : 평탄화막
160 : 발광 소자 162 : EL층
164 : 홀 수송층 166 : 발광층
168 : 전자 수송층 170 : 절연막
172 : 제1 절연층 174 : 제2 절연층
176 : 제3 절연층 180 : 제3 전극
182 : 차광층 184 : 적층 구조
190H : 컬러 필터 200 : 게이트 드라이버 회로
202 : 제어 신호선 202-1 : 리셋 제어 신호선
202-2 : 출력 제어 신호선 202-3 : 화소 제어 신호선
300 : 터치 드라이버 회로 302 : 터치 센서 구동선
310 : COG 312 : 데이터 신호선
312-1 : 영상 신호선 312-2 : 리셋 전원선
312-3 : 애노드 전원선 320 : FPC
400 : 터치 검출 회로

Claims (11)

  1. 복수의 화소가 배치된 표시 장치로서,
    상기 화소에 배치된 복수의 제1 전극과,
    제1 방향으로 나란하게 배치된 상기 화소를 포함하는 적어도 하나의 행 화소에 공통되게 배치되는 복수의 제2 전극으로서, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 나란하게 배치된 상기 복수의 제2 전극과,
    상기 화소의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이의 발광층과,
    상기 제1 전극에 접속되어, 상기 제1 전극, 상기 발광층 및 상기 제2 전극에의 전류의 공급을 차단 가능한 출력 트랜지스터와,
    상기 제2 전극에 대향하여 배치되어, 상기 제2 전극과 함께 용량을 형성하고, 복수의 상이한 출력 단자에 접속된 제3 전극과,
    상기 제1 전극, 및 상기 제2 전극에 공급되는 신호를 제어하는 제어부와,
    상기 복수의 제1 전극에 제1 전위를 공급하는 제1 전원과,
    상기 복수의 제2 전극에 상기 제1 전위와는 상이한 제2 전위 또는 터치 센서 구동 신호를 공급하는 제2 전원
    을 갖고,
    상기 출력 트랜지스터는, 상기 제1 전극과 상기 제1 전원과의 사이에서 상기 화소에 대하여 배치되고,
    상기 제어부는,
    상기 행 화소에 대하여, 1 프레임의 사이에 초기화 기간, 기입 기간, 및 발광 기간을 제공하고,
    상기 초기화 기간에, 상기 출력 트랜지스터를 오프하고,
    상기 행 화소에 대한 n번째의 프레임의 상기 기입 기간과 (n+1)번째의 프레임의 상기 초기화 기간 사이에, 1 수평 기간 이상의 흑색 표시 기간을 제공하고,
    상기 초기화 기간에, 상기 출력 트랜지스터를 오프함과 함께 해당 행 화소에 대응하는 상기 제2 전극에 상기 제2 전위를 공급하고,
    상기 흑색 표시 기간에, 상기 출력 트랜지스터를 오프함과 함께 해당 행 화소에 대응하는 상기 제2 전극에 상기 터치 센서 구동 신호를 공급하고,
    적어도 하나의 행 화소가 상기 초기화 기간과는 상이한 상기 흑색 표시 기간에 있을 때, 다른 행 화소에 상기 발광 기간을 제공하는 제어를 행하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극은, 상기 제2 방향으로 인접하는 복수의 상기 행 화소에 공통되게 배치되고,
    상기 제2 방향으로 인접하는 상기 제2 전극의 사이에 슬릿이 형성되어 있는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전위 및 상기 제2 전위의 전위차는 상기 발광층의 발광 강도에 기초하여 결정되는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 연장되는 게이트선과,
    상기 제2 방향으로 연장되는 소스선을 더 갖고,
    상기 화소는, 구동 트랜지스터, 화소 선택 트랜지스터 및 용량 소자를 구비하고,
    상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극 및 소스 전극의 한쪽이 상기 제1 전극에 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극 및 소스 전극의 다른 쪽이 상기 제1 전원에 접속되고,
    상기 화소 선택 트랜지스터의 드레인 전극 및 소스 전극의 한쪽이 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고, 상기 화소 선택 트랜지스터의 드레인 전극 및 소스 전극의 다른 쪽이 상기 소스선에 접속되고, 상기 화소 선택 트랜지스터의 게이트 전극이 상기 게이트선에 접속되고,
    상기 용량 소자의 한쪽 전극이 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고,
    상기 출력 트랜지스터는, 상기 구동 트랜지스터와 상기 제1 전원과의 사이에 배치되는, 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 복수의 상기 행 화소를 포함하는 1 프레임 중, 전반의 상기 행 화소 및 후반의 상기 행 화소의 각각에 대하여 상기 흑색 표시 기간을 구비하는 제어를 행하는, 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 초기화 기간은, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트 전극 중 적어도 어느 하나의 전극의 전위를 초기화하는 기간이고,
    상기 기입 기간은, 상기 소스선을 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급된 영상 신호에 따른 전하를 상기 용량 소자에 유지시키는 기간이고,
    상기 발광 기간은, 상기 영상 신호에 따른 발광 강도로 상기 발광층을 발광시키는 기간이고,
    상기 제어부는, 제1행에 설치된 상기 행 화소에서 행하여진 상기 초기화 기간, 상기 기입 기간 및 상기 발광 기간 각각의 기간을 상기 제1행의 다음의 행의 제2행에 설치된 상기 행 화소로 이행시키는 제어를 행하는, 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극과 상기 제3 전극과의 사이에 배치되고, 상기 제2 전극을 덮고, 산소 및 물에 대한 배리어성을 갖는 배리어층을 더 갖는, 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화소가 배치된 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
    상기 배리어층과 상기 제2 기판과의 사이의 충전재
    를 더 갖고,
    상기 제3 전극은, 상기 제2 기판과 상기 충전재와의 사이에 배치되어 있는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 기판과 상기 충전재와의 사이의 컬러 필터를 더 갖고,
    상기 제3 전극은, 상기 제2 기판과 상기 컬러 필터와의 사이에 배치되어 있는, 표시 장치.
  11. 제1항 내지 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소가 배치된 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과,
    상기 제2 전극과 상기 제2 기판과의 사이의 충전재
    를 더 갖고,
    상기 제3 전극은, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판측과는 반대측에 배치되어 있는, 표시 장치.
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