KR20120116855A - 터치 검출 기능이 있는 표시 패널, 구동 회로, 및 전자 기기 - Google Patents

터치 검출 기능이 있는 표시 패널, 구동 회로, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

터치 검출에 관한 많은 기능을 실현하는 것이 가능한 터치 검출 기능을 갖는 표시 패널과, 구동 회로, 및 전자 기기가 제공된다. 상기 표시 패널은: 하나 이상의 표시 소자와; 일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과; 칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부; 및 상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 구비한다.

Description

터치 검출 기능이 있는 표시 패널, 구동 회로, 및 전자 기기{DISPLAY PANEL WITH TOUCH DETECTION FUNCTION, DRIVE CIRCUIT, AND ELECTRONIC UNIT}
본 발명은, 외부 근접 물체에 의한 터치를 검출하는 기능을 갖는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널과 그 구동 회로, 및 그와 같은 터치 검출 기능이 있는 표시 패널을 구비한 전자 기기에 관한 것이다.
근래, 이른바 터치 패널이라고 불리는 접촉 검출 장치를 액정 표시 장치 등의 표시 장치상에 장착하고, 또는 터치 패널과 표시 장치를 일체화하고, 그 표시 장치에 각종의 버튼 화상 등을 표시시킴에 의해, 통상의 기계식 버튼의 대용으로서 정보 입력을 가능하게 한 표시 패널이 주목받고 있다. 이와 같은 터치 패널을 갖는 표시 패널은, 키보드나 마우스, 키패드와 같은 입력 장치를 필요로 하지 않기 때문에, 컴퓨터 외에, 휴대 전화와 같은 휴대 정보 단말 등에서도, 사용이 확대하는 경향에 있다.
터치 패널의 방식으로서는, 광학식, 저항식, 정전용량식 등 몇가지의 방식이 존재한다. 예를 들면, 일본 특개2009-258182호 공보에는, 정전용량식의 터치 패널에 있어서, 표시 장치에 원래 구비되어 있는 표시용의 공통 전극을, 한 쌍의 터치 센서용 전극중의 한쪽으로서 겸용하고, 다른쪽의 전극(터치 검출 전극)을 이 공통 전극과 교차하도록 배치한, 이른바 인-셀 타입의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널이 제안되어 있다. 이 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서는, 이 공통 전극에 인가된 교류 신호가, 공통 전극과 터치 검출 전극 사이의 정전 용량을 통하여 터치 검출 전극에 전해진다. 그리고, 그 터치 검출 전극으로부터 출력되는 검출 신호에 의거하여 터치가 검출되도록 되어 있다. 이 교류 신호를 공통 전극에 대해 인가하여 구동하는 구동 회로는, 유리 등에 의해 구성되는 TFT 기판상에 형성되어 있다.
그런데, 이와 같은 터치 검출 기능이 있는 표시 패널은, 터치 검출에 관한 보다 많은 기능을 가질 것이 요망되고 있다. 그러나, 일본 특개2009-258182호 공보에는, 다기능화에 관한 구체적인 기술이 없다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 터치 검출에 관한 많은 기능을 실현 가능한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널, 구동 회로, 및 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시의 형태에 따르면, 터치 검출 기능이 있는 제 1의 표시 패널이 제공되는데, 상기 제 1의 패널은: 하나 이상의 표시 소자와; 일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과; 칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부; 및 상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 구비한다.
본 발명의 다른 실시의 형태에 따르면, 터치 검출 기능이 있는 제 2의 표시 패널이 제공되는데, 상기 제 2의 표시 패널은: 하나 이상의 표시 패널과; 하나 이상의 터치 검출 소자; 및 칩으로 집적화되고, 상기 하나 이상의 터치 검출 소자를 구동하는 구동부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시의 형태에 따르면, 하나 이상의 표시 소자를 구동하는 표시 구동부와; 칩으로 집적화되고, 일방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극에 대해 구동 신호를 인가하는 전극 구동부를 구비하는 구동 회로가 제공된다.
본 발명의 다른 실시의 형태에 따르면, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널과; 상기 터치 검출 기능이 있는 표시 패널을 이용한 동작 제어를 행하는 제어부를 구비하는 전자 기기가 제공되는데, 상기 표시 패널은: 하나 이상의 표시 소자와; 일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과; 칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부; 및 상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 구비한다. 예를 들면, 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라 또는 휴대 전화 등의 휴대 단말 장치 등이 전자 기기에 해당한다.
본 발명의 터치 검출 기능이 있는 제 1 및 제 2의 표시 패널, 구동 회로, 및 전자 기기에서는, 구동 신호가 전극 구동부에 의해 구동 전극에 대해 인가되고, 그 구동 신호에 응한 검출 신호가 터치 검출 전극으로부터 출력된다. 이 전극 구동부는, 칩으로 집적화되어 있다.
본 발명의 제 1 및 제 2의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널, 구동 회로, 및 전자 기기에 의하면, 전극 구동부를 칩으로 집적화하였기 때문에, 터치 검출에 관한 많은 기능을 실현할 수 있다.
상기의 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 예시적인 것으로, 특허청구범위에 의해 청구된 기술을 더 상세히 설명하기 위해 제공된 것이다.
도 1의 A 및 B는 본 발명의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위한 도면으로, 손가락이 접촉 또는 근접하지 않은 상태를 도시하는 도면.
도 2의 A 및 B는 본 발명의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위한 도면으로, 손가락이 접촉 또는 근접한 상태를 도시하는 도면.
도 3의 A 및 B는 본 발명의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위한 도면으로, 구동 신호 및 터치 검출 신호의 파형의 한 예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 한 구성예를 도시하는 블록도.
도 5는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 도시하는 단면도.
도 6은 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스에서의 화소 배열을 도시하는 회로도.
도 7은 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스에서의 구동 전극 및 터치 검출 전극의 한 구성예를 도시하는 사시도.
도 8의 A 내지 C는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 주사의 한 동작예를 도시하는 모식도.
도 9는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 실장예를 도시하는 모식도.
도 10의 A 내지 H는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 한 동작예를 도시하는 타이밍 파형도.
도 11의 A 내지 D는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 동작의 한 예를 도시하는 타이밍 파형도.
도 12의 A 내지 D는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 동작의 다른 예를 도시하는 타이밍 파형도.
도 13의 A 내지 C는 도 4에 도시한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 전원 제어의 예를 도시하는 설명도.
도 14의 A 및 B는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 실장예를 도시하는 모식도.
도 15는 실시의 형태의 변형예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 한 구성예를 도시하는 블록도.
도 16의 A 내지 C는 실시의 형태의 다른 변형예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출 주사의 한 동작예를 도시하는 모식도.
도 17은 실시의 형태의 다른 변형예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 실장예를 도시하는 모식도.
도 18은 실시의 형태를 적용한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널중, 적용예 1의 외관 구성을 도시하는 사시도.
도 19의 A 및 B는 적용예 2의 외관 구성을 도시하는 사시도.
도 20은 적용예 3의 외관 구성을 도시하는 사시도.
도 21은 적용예 4의 외관 구성을 도시하는 사시도.
도 22의 A 내지 G는 적용예 5의 외관 구성을 도시하는 정면도, 측면도, 상면도 및 하면도.
도 23은 변형예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 도시하는 단면도.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 정전용량식 터치 검출의 기본 원리
2. 실시의 형태
3. 적용예
<1. 정전용량식 터치 검출의 기본 원리>
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에서의 터치 검출의 기본 원리에 관해 설명한다. 이 터치 검출 방식은, 정전용량식의 터치 센서로서 구현화되는 것이고, 예를 들면 도 1의 A에 도시한 바와 같이, 유전체(D)를 끼우고 서로 대향 배치된 한 쌍의 전극(구동 전극(E1) 및 터치 검출 전극(E2))을 이용하여, 용량 소자를 구성한다. 이 구조는, 도 1의 B에 도시한 등가 회로로서 표시된다. 구동 전극(E1), 터치 검출 전극(E2) 및 유전체(D)에 의해, 용량 소자(C1)가 구성된다. 용량 소자(C1)는, 그 일단이 교류 신호원(구동 신호원)(S)에 접속되고, 타단(P)은 저항기(R)를 통하여 접지됨과 함께, 전압 검출기(터치 검출 회로)(DET)에 접속된다. 교류 신호원(S)으로부터 구동 전극(E1)(용량 소자(C1)의 일단)에 소정의 주파수(예를 들면 수kHz 내지 수십kHz 정도)의 교류 구형파(Sg)(도 3의 B)를 인가하면, 터치 검출 전극(E2)(용량 소자(C1)의 타단(P))에, 도 3의 A에 도시한 바와 같은 출력 파형(터치 검출 신호(Vdet))가 나타난다. 또한, 이 교류 구형파(Sg)는, 후술하는 교류 구동 신호(VcomAC)에 상당하는 것이다.
손가락이 접촉(또는 근접)하지 않은 상태에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 용량 소자(C1)에 대한 충방전에 수반하여, 용량 소자(C1)의 용량치에 응한 전류(I0)가 흐른다. 이 때의 용량 소자(C1)의 타단(P)의 전위 파형은, 예를 들면 도 3의 A의 파형(V0)과 같이 되고, 이것이 전압 검출기(DET)에 의해 검출된다.
한편, 손가락이 접촉(또는 근접)한 상태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 손가락에 의해 형성된 용량 소자(C2)가 용량 소자(C1)에 직렬로 추가된 형태가 된다. 이 상태에서는, 용량 소자(C1, C2)에 대한 충방전에 수반하여, 각각 전류(I1, I2)가 흐른다. 이 때의 용량 소자(C1)의 타단(P)의 전위 파형은, 예를 들면 도 3의 A의 파형(V1)과 같이 되고, 이것이 전압 검출기(DET)에 의해 검출된다. 이때, 점(P)의 전위는, 용량 소자(C1, C2)를 흐른 전류(I1, I2)의 값에 의해 정해지는 분압 전위가 된다. 이 때문에, 파형(V1)은, 비접촉 상태에서의 파형(V0)보다도 작은 값이 된다. 전압 검출기(DET)는, 검출한 전압을 소정의 임계치 전압(Vth)과 비교하고, 이 임계치 전압 이상이면 비접촉 상태라고 판단하는 한편, 임계치 전압 미만이면 접촉 상태라고 판단한다. 이와 같이 하여, 터치 검출이 가능해진다.
<2. 실시의 형태>
[구성예]
(전체 구성예)
도 4는, 실시의 형태에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 한 구성예를 도시하는 것이다. 이 터치 검출 기능이 있는 표시 패널은, 표시 소자로서 액정 표시 소자를 이용하고 있고, 그 액정 표시 소자에 의해 구성되는 액정 표시 디바이스와 정전용량식의 터치 검출 디바이스를 일체화한, 이른바 인-셀 타입의 표시 패널이다.
이 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)은, 구동부(50)와, 게이트 드라이버(12)와, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)와, 터치 검출부(40)를 구비하고 있다.
구동부(50)는, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)를 구동하는 것이다. 이 구동부(50)는, 예를 들면 실리콘 프로세스 등에 의해 집적화되어 칩화된 것으로, 후술하는 바와 같이, 화소 기판(2)상에, 이른바 COG(Chip On Glass)로서 실장된 것이다.
구동부(50)는, 표시 제어부(11)와, 소스 드라이버(13)와, 주사부(51)와, 구동 전극 드라이버(52)와, 전원 제어부(53)를 구비하고 있다.
표시 제어부(11)는, 외부로부터 공급된 영상 신호(Vdisp)에 의거하여, 소스 드라이버(13), 게이트 드라이버(12) 및 터치 검출부(40)에 대해 각각 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어하는 회로이다. 구체적으로는, 표시 제어부(11)는, 소스 드라이버(13)에 대해 화소 신호(Vsig) 및 소스 드라이버 제어 신호를 공급하고, 게이트 드라이버(12)에 대해 게이트 드라이버 제어 신호를 공급하고, 터치 검출부(40)에 대해 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)를 공급하도록 되어 있다.
소스 드라이버(13)는, 표시 제어부(11)로부터 공급되는 화소 신호(Vsig) 및 소스 드라이버 제어 신호에 의거하여, 화소 신호(Vpix)를 생성하고, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 화소 신호선(SGL)에 대해 공급하는 것이다. 화소 신호선(SGL)에 공급된 화소 신호(Vpix)는, 후술하는 바와 같이, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)에서 매트릭스 형상으로 구성된 화소(Pix) 중, 게이트 드라이버(12)에 의해 선택된 1행분의 화소(Pix)(1수평 라인)에 기록되어, 표시가 행하여지도록 되어 있다.
주사부(51)는, 시프트 레지스터를 포함하여 구성되고, 터치 검출부(40)로부터 공급된 TX 동기 신호(Vtx)에 의거하여, 복수의 주사 신호를 생성하고, 구동 전극 드라이버(52)에 공급하는 것이다. 각 주사 신호는, 후술하는 바와 같이, 구동 전극 드라이버(52)가 구동하는 복수의 구동 전극 블록(B)(후술)에 각각 대응하는 것이고, 이에 의해, 구동 전극 드라이버(52)는, 이들의 구동 전극 블록(B)을 순차적으로 주사하여 구동하도록 되어 있다.
구동 전극 드라이버(52)는, 주사부(51)로부터 공급되는 주사 신호에 의거하여, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 구동 전극(COML)(후술)에 구동 신호(Vcom)를 공급하는 회로이다. 구체적으로는, 구동 전극 드라이버(52)는, 주사부(51)로부터 공급되는 주사 신호를 증폭함과 함께, 임피던스 변환을 행함에 의해 구동 신호(Vcom)를 생성한다. 이 구동 신호(Vcom)는, 펄스형상의 파형(교류 구동 신호(VcomAC))를 포함하는 신호이고, 구동 전극 드라이버(52)는, 터치 검출 동작에서, 구동 전극(COML)에 대해 그 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가한다. 그리고, 구동 전극 드라이버(52)는, 표시 동작에서는, 구동 전극(COML)에 대해 직류 전압(직류 구동 신호(VcomDC))를 인가하도록 되어 있다. 이 직류 구동 신호(VcomDC)의 직류 전압은, 예를 들면 0V이고, 교류 구동 신호(VcomAC)의 고레벨 전압(VH)은, 예를 들면 5.5V로 설정 가능하다. 후술하는 바와 같이, 구동 전극 드라이버(52)는, 구동 전극(COML)을 구동할 때, 소정 수의 구동 전극(COML)으로 이루어지는 블록(후술하는 구동 전극 블록(B))마다 구동 전극(COML)을 구동한다.
전원 제어부(53)는, 공급된 표시용 전원 전압(VDDD) 및 터치 검출용 전원 전압(VDDT)에 의거하여, 구동부(50)의 각 블록(표시 제어부(11), 소스 드라이버(13), 주사부(51), 및 구동 전극 드라이버(52))에의 전원 공급을 제어하는 것이다. 또한, 전원 제어부(53)는, 표시용 전원 전압(VDDD)이 공급되고 있는지의 여부를 나타내는 표시용 전원 플래그 신호(Vpd)를, 터치 검출부(40)에 대해 공급한다. 표시용 전원 플래그 신호(Vpd)는, 구체적으로는, 표시용 전원 전압(VDDD)이 공급되고 있는 경우에 고레벨(예를 들면 1.8V)이 되고, 표시용 전원 전압(VDDD)이 공급되지 않은 경우에 저레벨(0V)이 되는 논리 신호이다.
게이트 드라이버(12)는, 표시 제어부(11)로부터 공급되는 게이트 드라이버 제어 신호에 의거하여, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 표시 구동의 대상이 되는 1수평 라인을 순차적으로 선택하는 기능을 갖고 있다. 구체적으로는, 게이트 드라이버(12)는, 후술하는 바와 같이, 표시 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 의거하여 주사 신호(Vscan)를 생성하고, 그 주사 신호(Vscan)를, 주사 신호선(GCL)을 통하여, 화소(Pix)의 TFT 소자(Tr)의 게이트에 인가함에 의해, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)에 매트릭스 형상으로 형성되어 있는 화소(Pix) 중의 1행(1수평 라인)을 표시 구동의 대상으로 하여 순차적으로 선택한다. 이 게이트 드라이버(12)에는, 표시용 전원 전압(VDDD)이 공급되도록 되어 있다.
이 게이트 드라이버(12)는, 후술하는 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 TFT 기판(21) 상에 형성되는 것이고, 액정 표시 디바이스(20)의 TFT 소자(Tr)(후술)를 형성할 때에, 같은 프로세스를 이용하여 형성되도록 되어 있다.
터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)는, 터치 검출 기능을 내장한 표시 디바이스이다. 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)는, 액정 표시 디바이스(20)와, 터치 검출 디바이스(30)를 갖는다. 액정 표시 디바이스(20)는, 후술하는 바와 같이, 게이트 드라이버(12)로부터 공급되는 주사 신호(Vscan)에 따라, 1수평 라인씩 순차적으로 주사하여 표시를 행하는 디바이스이다. 터치 검출 디바이스(30)는, 상술한 정전용량식 터치 검출의 기본 원리에 의거하여 동작하고, 터치 검출 신호(Vdet)를 출력하는 것이다. 이 터치 검출 디바이스(30)는, 후술하는 바와 같이, 구동 전극 드라이버(52)로부터 공급되는 교류 구동 신호(VcomAC)에 따라 순차적으로 주사하여 터치 검출을 행하도록 되어 있다.
터치 검출부(40)는, 표시 제어부(11)로부터 공급되는 터치 검출 제어 신호와, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급된 터치 검출 신호(Vdet)에 의거하여, 터치 검출 디바이스(30)에 대한 터치의 유무를 검출하고, 터치가 있는 경우에 터치 검출 영역에서의 그 좌표 등을 구하는 회로이다. 이 터치 검출부(40)에는, 터치 검출용 전원 전압(VDDT)이 공급되도록 되어 있다.
터치 검출부(40)는, LPF(Low Pass Filter)부(42)와, A/D 변환부(43)와, 신호 처리부(44)와, 좌표 추출부(45)와, 터치 검출 제어부(46)를 갖고 있다. LPF부(42)는, 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급되는 터치 검출 신호(Vdet)에 포함된 높은 주파수 성분(노이즈 성분)을 제거하고, 터치 성분을 취출하여 각각 출력하는 저역 통과 아날로그 필터이다. A/D 변환부(43)는, 교류 구동 신호(VcomAC)에 동기한 타이밍으로, LPF부(42)로부터 출력되는 아날로그 신호를 각각 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 회로이다. 신호 처리부(44)는, A/D 변환부(43)의 출력 신호에 의거하여, 터치 검출 디바이스(30)에 대한 터치의 유무를 검출하는 논리 회로이다. 좌표 추출부(45)는, 신호 처리부(44)에서 터치 검출이 이루어진 때에, 그 터치 패널 좌표를 구하는 논리 회로이다. 터치 검출 제어부(46)는, 표시 제어부(11)로부터 공급된 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)에 의거하여, LPF부(42), A/D 변환부, 신호 처리부(44), 및 좌표 추출부(45)가 동기하여 동작하도록 제어하는 것이다. 또한, 터치 검출 제어부(46)는, 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)에 의거하여, 주사부(51)에 대해 TX 동기 신호(Vtx)를 생성하고 공급하는 기능도 갖고 있다. 이 TX 동기 신호(Vtx)는, 예를 들면, 저레벨(예를 들면 0V)과 고레벨(예를 들면 1.8V)의 사이에서 천이하는 논리 신호이다. 구체적으로는, 터치 검출 제어부(46)는, 표시용 전원 플래그 신호(Vpd)가 고레벨인 경우에는, 표시 제어부(11)로부터 공급된 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)에 의거하여, TX 동기 신호(Vtx)를 생성하고, 표시용 전원 플래그 신호(Vpd)가 저레벨인 경우에는, 스스로 TX 동기 신호(Vtx)를 생성하도록 되어 있다.
(터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10))
다음에, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 구성예를 상세히 설명한다.
도 5는, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 주요부 단면 구조의 예를 도시하는 것이다. 이 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)는, 화소 기판(2)과, 이 화소 기판(2)에 대향하여 배치된 대향 기판(3)과, 화소 기판(2)과 대향 기판(3)의 사이에 삽설된 액정층(6)을 구비하고 있다.
화소 기판(2)은, 회로 기판으로서의 TFT 기판(21)과, 구동 전극(COML)과, 화소 전극(22)을 갖고 있다. TFT 기판(21)은, 각종 전극이나 배선, 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 등이 형성되는 회로 기판으로서 기능하는 것이다. TFT 기판(21)은 예를 들면 유리에 의해 구성되는 것이다. TFT 기판(21)의 위에는, 구동 전극(COML)이 형성된다. 구동 전극(COML)은, 복수의 화소(Pix) (후술)에 공통의 전압을 공급하기 위한 전극이다. 이 구동 전극(COML)은, 액정 표시 동작을 위한 공통 구동 전극으로서 기능함과 함께, 터치 검출 동작을 위한 구동 전극으로서도 기능하는 것이다. 구동 전극(COML)의 위에는 절연층(23)이 형성되고, 그 위에 화소 전극(22)이 형성된다. 화소 전극(22)은, 표시를 행하기 위한 화소 신호를 공급하기 위한 전극이고, 투광성을 갖는 것이다. 구동 전극(COML) 및 화소 전극(22)은, 예를 들면 ITO(Indi㎛ Tin Oxide)에 의해 구성된다.
대향 기판(3)은, 유리 기판(31)과, 컬러 필터(32)와, 터치 검출 전극(TDL)을 갖고 있다. 컬러 필터(32)는, 유리 기판(31)의 한쪽의 면에 형성되어 있다. 이 컬러 필터(32)는, 예를 들면 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색의 컬러 필터층을 주기적으로 배열하여 구성한 것으로, 각 표시 화소에 R, G, B의 3색이 1조(組)로서 대응 지어져 있다. 또한, 유리 기판(31)의 다른쪽의 면에는, 터치 검출 전극(TDL)이 형성되어 있다. 터치 검출 전극(TDL)은, 예를 들면 ITO에 의해 구성되고, 투광성을 갖는 전극이다. 이 터치 검출 전극(TDL)의 위에는, 편광판(35)이 배설되어 있다.
액정층(6)은, 표시 기능층으로서 기능하는 것이고, 전계의 상태에 응하여 그곳을 통과하는 광을 변조하는 것이다. 이 전계는, 구동 전극(COML)의 전압과 화소 전극(22)의 전압과의 전위차에 의해 형성된다. 액정층(6)에는, FFS(프린지 필드 스위칭)나 IPS(인 플레인 스위칭) 등의 횡전계 모드의 액정이 사용된다.
또한, 액정층(6)과 화소 기판(2)의 사이, 및 액정층(6)과 대향 기판(3)의 사이에는, 각각 배향막이 배설되고, 또한, 화소 기판(2)의 하면측에는 입사측 편광판이 배치되지만, 여기서는 도시를 생략하고 있다.
도 6은, 액정 표시 디바이스(20)에서의 화소 구조의 구성예를 도시하는 것이다. 액정 표시 디바이스(20)는, 매트릭스 형상으로 배열한 복수의 화소(Pix)를 갖고 있다. 각 화소(Pix)는, 3개의 서브 화소(SPix)에 의해 구성된다. 이 3개의 서브 화소(SPix)는, 도 5에 도시한 컬러 필터(32)의 3색(RGB)에 각각 대응하도록 배치되어 있다. 서브 화소(SPix)는, TFT 소자(Tr) 및 액정 소자(LC)를 갖고 있다. TFT 소자(Tr)는, 박막 트랜지스터에 의해 구성되는 것이고, 이 예에서는, n채널의 MOS(Metal Oxide Semiconductor)형의 TFT로 구성되어 있다. TFT 소자(Tr)의 소스는 화소 신호선(SGL)에 접속되고, 게이트는 주사 신호선(GCL)에 접속되고, 드레인은 액정 소자(LC)의 일단에 접속되어 있다. 액정 소자(LC)는, 일단이 TFT 소자(Tr)의 드레인에 접속되고, 타단이 구동 전극(COML)에 접속되어 있다.
서브 화소(SPix)는, 주사 신호선(GCL)에 의해, 액정 표시 디바이스(20)의 같은 행에 속하는 다른 서브 화소(SPix)와 서로 접속되어 있다. 주사 신호선(GCL)은, 게이트 드라이버(12)와 접속되고, 게이트 드라이버(12)로부터 주사 신호(Vscan)가 공급된다. 또한, 서브 화소(SPix)는, 화소 신호선(SGL)에 의해, 액정 표시 디바이스(20)의 같은 열에 속하는 다른 서브 화소(SPix)와 서로 접속되어 있다. 화소 신호선(SGL)은, 소스 드라이버(13)와 접속되고, 소스 드라이버(13)로부터 화소 신호(Vpix)가 공급된다.
또한, 서브 화소(SPix)는, 구동 전극(COML)에 의해, 액정 표시 디바이스(20)의 같은 행에 속한 다른 서브 화소(SPix)와 서로 접속되어 있다. 구동 전극(COML)은, 구동 전극 드라이버(52)와 접속되고, 구동 전극 드라이버(52)로부터 구동 신호(Vcom)가 공급된다.
이 구성에 의해, 액정 표시 디바이스(20)에서는, 게이트 드라이버(12)가 주사 신호선(GCL)을 시분할적으로 선순차 주사하도록 구동함에 의해, 1수평 라인이 순차적으로 선택되고, 그 1수평 라인에 속하는 화소(Pix)에 대해, 소스 드라이버(13) 및 선택 스위치부(14)가 화소 신호(Vpix)를 공급함에 의해, 1수평 라인씩 표시가 행하여지도록 되어 있다.
도 7은, 터치 검출 디바이스(30)의 한 구성예를 사시적으로 도시하는 것이다. 터치 검출 디바이스(30)는, 화소 기판(2)에 마련된 구동 전극(COML), 및 대향 기판(3)에 마련된 터치 검출 전극(TDL)에 의해 구성되어 있다. 구동 전극(COML)은, 도면의 좌우 방향으로 연재되는 복수의 스트라이프 형상의 전극 패턴으로 분할되어 있다. 터치 검출 동작을 행할 때는, 각 전극 패턴에는, 구동 전극 드라이버(52)에 의해 교류 구동 신호(VcomAC)가 순차적으로 공급되고, 후술하는 바와 같이 시분할적으로 순차적으로 주사 구동이 행하여지도록 되어 있다. 터치 검출 전극(TDL)은, 구동 전극(COML)의 전극 패턴의 연재 방향과 직교하는 방향으로 늘어나는 스트라이프 형상의 전극 패턴으로 구성되어 있다. 터치 검출 전극(TDL)의 각 전극 패턴은, 터치 검출부(40)의 LPF부(42)의 입력에 각각 접속되어 있다. 구동 전극(COML)과 터치 검출 전극(TDL)에 의해 서로 교차한 전극 패턴은, 그 교차부분에 정전 용량을 형성하고 있다.
이 구성에 의해, 터치 검출 디바이스(30)에서는, 구동 전극 드라이버(52)가 구동 전극(COML)에 대해 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가함에 의해, 터치 검출 전극(TDL)으로부터 터치 검출 신호(Vdet)를 출력하고, 터치 검출이 행하여지도록 되어 있다. 즉, 구동 전극(COML)은, 도 1 내지 도 3에 도시한 터치 검출의 기본 원리에서의 구동 전극(E1)에 대응하고, 터치 검출 전극(TDL)은, 터치 검출 전극(E2)에 대응하는 것이고, 터치 검출 디바이스(30)는 이 기본 원리에 따라 터치를 검출하도록 되어 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 서로 교차한 전극 패턴은, 정전용량식 터치 센서를 매트릭스 형상으로 구성하고 있다. 따라서, 터치 검출 디바이스(30)의 터치 검출 영역 전체에 걸쳐서 주사함에 의해, 외부 근접 물체의 접촉 또는 근접이 생긴 위치의 검출도 가능하게 되어 있다.
도 8은, 터치 검출 주사를 모식적으로 도시하는 것이다. 도 8에서는, 표시 영역·터치 검출 영역이 20개의 구동 전극 블록(B1 내지 B20)에 의해 구성되는 경우의, 각 구동 전극 블록(B1 내지 B20)에 대한 교류 구동 신호(VcomAC)의 인가 동작을 나타내고 있다. 구동 신호 인가 블록(BAC)은, 교류 구동 신호(VcomAC)가 인가된 구동 전극 블록(B)을 나타내고 있고, 그 밖의 구동 전극 블록(B)에는, 직류 구동 신호(VcomDC)가 인가되도록 되어 있다. 구동 전극 드라이버(52)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 터치 검출 동작의 대상이 되는 구동 전극 블록(B)을 순차적으로 선택하여, 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하고, 모든 구동 전극 블록(B)에 걸쳐서 주사한다. 그 때, 구동 전극 드라이버(52)는, 후술하는 바와 같이, 각 구동 전극 블록(B)에 대해, 소정의 복수의 수평 기간에 걸쳐서, 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하도록 되어 있다. 또한, 이 예에서는, 설명의 편의상, 구동 전극 블록(B)의 개수를 20개로 하고 있지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다.
(터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 실장예)
도 9는, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 실장예를 모식적으로 도시하는 것이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 구동부(50)는, 화소 기판(2)상에 COG로서 실장되고, 병설된 복수의 구동 전극 블록(B)의 각각과, 배선(L)을 통하여 접속되어 있다. 이 예에서는, 배선(L)은, 도 9에서, 구동 전극 블록(B)의 상측 및 하측에 마련되어 있고, 구동부(50)가, 각 구동 전극 블록(B)을 양측에서 구동할 수 있도록 되어 있다. 그리고 게이트 드라이버(12)(12A, 12B)는, TFT 기판(21)상에 TFT 소자를 이용하여 형성되고, 구동부(50)와 접속되어 있다. 이 예에서는, 게이트 드라이버(12)는, 도 9에서, 화소 기판(2)의 상측(12A)과 하측(12B)에 배치되어 있고, 표시 영역(Ad)에 매트릭스 형상으로 배치된 도시하지 않은 화소(Pix)를, 양측에서 구동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 터치 검출부(40)는, 플렉시블 프린트 기판(T)상에 실장되고, 병설된 복수의 터치 검출 전극(TDL)의 각각과 접속되어 있다.
이 구동부(50)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서, 게이트 드라이버(12A, 12B)가 배치된 변과는 다른 변(우측)의 화소 기판(2)상에 배치되어 있다. 이에 의해, 예를 들면 플렉시블 기판(T)에 배치한 경우에 비하여, 배선(L)의 길이를 단축할 수 있고, 구동부(50)가 구동 전극 블록(B)을 구동하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 이 예에서는, 도 9에서, 배선(L)을 구동 전극 블록(B)의 상측 및 하측에 마련하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 배선(L)을 구동 전극 블록(B)의 상측 또는 하측의 한쪽에만 마련하도록 하여도 좋다. 마찬가지로, 이 예에서는, 2개의 게이트 드라이버(12A, 12B)를 마련하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 한쪽의 게이트 드라이버(12)에 의해 구성하여도 좋다.
여기서, 액정 소자(LC)는, 본 발명에서의 「표시 소자」의 한 구체예에 대응한다. 교류 구동 신호(VcomAC)는, 본 발명에서의 「구동 신호」의 한 구체예에 대응한다. 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)는, 본 발명에서의 「전극 구동부」의 한 구체예에 대응한다. 표시 제어부(11) 및 소스 드라이버(13)는, 본 발명에서의 「표시 구동부」의 한 구체예에 대응한다. 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)는, 본 발명에서의 「표시 동기 신호」의 한 구체예에 대응한다. TX 동기 신호(Vtx)는, 본 발명에서의 「터치 검출 동기 신호」의 한 구체예에 대응한다.
[동작 및 작용]
계속해서, 본 실시의 형태의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 동작 및 작용에 관해 설명한다.
우선, 도 4를 참조하여, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 전체 동작 개요를 설명한다. 표시 제어부(11)는, 외부로부터 공급된 영상 신호(Vdisp)에 의거하여, 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13), 및 터치 검출부(40)에 대해 각각 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어한다. 게이트 드라이버(12)는, 액정 표시 디바이스(20)에 주사 신호(Vscan)를 공급하고, 표시 구동의 대상이 되는 1수평 라인을 순차적으로 선택한다. 소스 드라이버(13)는, 화소 신호(Vpix)를 생성하고, 1수평 라인을 구성하는 각 서브 화소(SPix)에 공급한다. 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 액정 표시 디바이스(20)는, 표시 동작을 행한다.
터치 검출부(40)의 터치 검출 제어부(46)는, 표시 제어부(11)로부터 공급된 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)에 의거하여, TX 동기 신호(Vtx)를 생성한다. 주사부(51)는, 이 TX 동기 신호(Vtx)에 의거하여 주사 신호를 생성하고, 구동 전극 드라이버(52)는, 이 주사 신호에 의거하여, 구동 신호(Vcom)를 생성하고, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극(COML)에 대해 공급한다. 터치 검출 디바이스(30)는, 구동 신호(Vcom)에 의거하여, 터치 검출 전극(TDL)으로부터 터치 검출 신호(Vdet)를 출력한다. 터치 검출부(40)의 LPF부(42)는, 터치 검출 신호(Vdet)에 포함되는 높은 주파수 성분(노이즈 성분)을 제거하고, 터치 성분을 취출하여 출력한다. A/D 변환부(43)는, LPF부(42)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 신호 처리부(44)는, A/D 변환부(43)의 출력 신호에 의거하여, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)에 대한 터치의 유무를 검출한다. 좌표 추출부(45)는, 신호 처리부(44)에서 터치 검출이 이루어진 때에, 그 터치 패널 좌표를 구한다.
구동부(50)의 전원 제어부(53)는, 공급된 표시용 전원 전압(VDDD) 및 터치 검출용 전원 전압(VDDT)에 의거하여, 구동부(50) 내의 각 블록에 대한 전원 공급을 제어한다.
(상세 동작)
다음에, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 상세 동작을 설명한다.
도 10의 A 내지 H는, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 타이밍 파형예를 도시하는 것으로, A는 수직 동기 신호(Vsync)의 파형을 나타내고, B는 수평 동기 신호(Hsync)의 파형을 나타내고, C는 주사 신호(Vscan)의 파형을 나타내고, D는 화소 신호(Vsig)의 파형을 나타내고, E는 화소 신호(Vpix)의 파형을 나타내고, F는 TX 동기 신호(Vtx)의 파형을 나타내고, G는 구동 신호(Vcom)의 파형을 나타내고, H는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타낸다.
터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 각 1수평 기간(1H)에서, 터치 검출 동작 및 표시 동작이 행하여진다. 표시 동작에서는, 게이트 드라이버(12)가, 주사 신호선(GCL)에 대해 주사 신호(Vscan)를 순차적으로 인가함에 의해 표시 주사를 행한다. 터치 검출 동작에서는, 구동 전극 드라이버(52)가, 구동 전극 블록(B)마다 교류 구동 신호(VcomAC)를 순차적으로 인가함에 의해 터치 검출 주사를 행하고, 터치 검출부(40)가, 터치 검출 전극(TDL)으로부터 출력되는 터치 검출 신호(Vdet)에 의거하여 터치를 검출한다. 이하에 그 상세를 설명한다.
우선, 타이밍(t0)에서, 표시 제어부(11)가, 수평 동기 신호(Hsync)로서 펄스를 생성하고, 터치 검출 제어부(46)에 대해 공급한다(도 10의 B). 이에 의해, 1수평 기간(1H)이 시작한다. 또한, 표시 제어부(11)는, 이 타이밍(t0)에서, 1수평 기간에 대응하는 폭의 펄스를 생성하고, 마찬가지로 터치 검출 제어부(46)에 대해 공급한다(도 10의 A). 즉, 이 예에서는, 타이밍(t0)에서, 1프레임 기간(1F)이 시작한다.
다음에, 타이밍(t1 내지 t2)의 기간에서, 터치 검출 제어부(46)가, TX 동기 신호(Vtx)로서 펄스를 생성한다(도 10의 F). 이에 응하여, 구동부(50)의 주사부(51)는, 터치 검출 동작에 관한 구동 전극 블록(B)을 선택하여(여기서는 k번째의 구동 전극 블록(B(k))), 그 구동 전극 블록(B(k))에 대응하는 주사 신호로서 펄스를 생성한다. 구동 전극 드라이버(52)는, 이 주사 신호를 증폭함과 함께 임피던스 변환함에 의해 구동 신호(Vcom)(B(k))로서 펄스(교류 구동 신호(VcomAC))를 생성하고, 구동 전극 블록(B(k))에 인가한다(도 10의 G). 이 교류 구동 신호(VcomAC)는, 정전 용량을 통하여 터치 검출 전극(TDL)에 전해지고, 터치 검출 신호(Vdet)가 변화한다(도 10의 H). 그리고, 터치 검출부(40)의 A/D 변환부(43)가, 샘플링 타이밍(ts)에서, 이 터치 검출 신호(Vdet)가 입력된 LPF부(42)의 출력 신호를 A/D 변환한다(도 10의 H). 터치 검출부(40)의 신호 처리부(44)는, 후술하는 바와 같이, 복수의 수평 기간에서 수집한 이 A/D 변환 결과에 의거하여, 터치 검출을 행한다.
다음에, 타이밍(t3)에서, 게이트 드라이버(12)가, 표시 동작에 관한 n행째의 주사 신호선(GCL(n))에 대해, 주사 신호(Vscan)를 인가하고, 주사 신호(Vscan(n))가 저레벨로부터 고레벨로 변화한다(도 10의 C). 그리고, 소스 드라이버(13)가, 화소 신호선(SGL)에 대해 화소 신호(Vpix)를 인가하고(도 10의 E), 그 n행째의 주사 신호선(GCL(n))에 관한 1수평 라인의 화소(Pix)의 표시가 행하여진다.
구체적으로는, 우선, 타이밍(t3)에서, 게이트 드라이버(12)가, 주사 신호(Vscan(n))를 저레벨로부터 고레벨로 변화시킴에 의해, 표시 동작에 관한 1수평 라인을 선택한다. 그리고, 표시 제어부(11)가, 화소 신호(Vsig)로서, 적색의 서브 화소(SPix)를 위한 화소 전압(VR)을 소스 드라이버(13)에 대해 공급한다(도 10의 D). 소스 드라이버(13)는, 소스 드라이버(13)로부터 공급된 화소 전압(VR)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하고, 화소 신호(VpixR)로서, 화소 신호선(SGL)을 통하여, 1수평 라인에 관한 적색의 서브 화소(SPix)에 대해 공급한다(도 10의 E). 마찬가지로, 표시 제어부(11)는, 화소 신호(Vsig)로서, 녹색의 서브 화소(SPix)를 위한 화소 전압(VG)을 소스 드라이버(13)에 대해 공급하고(도 10의 D), 소스 드라이버(13)는, 이 화소 전압(VG)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하여, 화소 신호(VpixG)로서, 1수평 라인에 관한 녹색의 서브 화소(SPix)에 공급한다(도 10의 E). 그 후, 마찬가지로, 표시 제어부(11)는, 청색의 서브 화소(Spix)를 위한 화소 전압(VB)을 소스 드라이버(13)에 대해 공급하고(도 10의 D), 소스 드라이버(13)는, 이 화소 전압(VB)을 화소 신호(Vsig)로부터 분리하여, 화소 신호(VpixB)로서, 1수평 라인에 관한 청색의 서브 화소(SPix)에 공급한다(도 10의 E).
다음에, 타이밍(t4)에서, 게이트 드라이버(12)는, n행째의 주사 신호선(GCL)의 주사 신호(Vscan(n))를 고레벨로부터 저레벨로 변화시킨다(도 10의 C). 이에 의해, 표시 동작에 관한 1수평 라인의 서브 화소(Spix)는, 화소 신호선(SGL)으로부터 전기적으로 분리된다.
이 이후, 상술한 동작을 반복함에 의해, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 선순차 주사에 의해, 표시 화면 전체에서의 표시 동작이 행하여짐과 함께, 이하에 나타내는 바와 같이 구동 전극 블록(B)씩 주사함에 의해, 터치 검출 영역 전체에서의 터치 검출 동작이 행하여진다.
도 11의 A 내지 D는, 터치 검출 주사의 동작예를 도시하는 것으로, A는 수직 동기 신호(Vsync)의 파형을 나타내고, B는 TX 동기 신호(Vtx)의 파형을 나타내고, C는 구동 신호(Vcom)의 파형을 나타내고, D는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타낸다.
구동 전극 드라이버(52)는, 도 11에 도시한 바와 같이, TX 동기 신호(Vtx)에 동기한 교류 구동 신호(VcomAC)를 생성하고, 구동 전극(COML)에 대해, 구동 전극 블록(B)마다 순차적으로 인가하여 터치 검출 주사를 행한다. 그 때, 구동 전극 드라이버(52)는, 각 구동 전극 블록(B)에 대해, 소정의 복수의 수평 기간에 걸쳐서, 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가한다(도 11의 C). 터치 검출 디바이스(30)는, 각 1수평 기간에서, 이 교류 구동 신호(VcomAC)에 의거한 터치 검출 신호(Vdet)를 출력하고(도 11의 D), 터치 검출부(40)가, 이 터치 검출 신호(Vdet)를 샘플링한다. 터치 검출부(40)에서는, 이 소정의 복수의 수평 기간중의 최후의 수평 기간에서 샘플링이 종료된 후에, 신호 처리부(44)가, 이들의 복수의 샘플링 결과에 의거하여, 그 구동 전극 블록(B)에 대응하는 영역에 대한 터치의 유무 등을 검출한다. 이와 같이, 복수의 샘플링 결과에 의거하여 터치 검출을 행하도록 하였기 때문에, 샘플링 결과를 통계적으로 해석하는 것이 가능해지고, 샘플링 결과의 편차에 기인하는 S/N비의 열화를 억제할 수 있고, 터치 검출의 정밀도를 높일 수 있다.
터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 터치 검출 동작에 관한 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를, 표시 동작에 관한 표시 제어부(11) 및 소스 드라이버(13)와 함께 집적화하여, 1칩화하고 있다. 이하에, 이 집적화에 의한 작용에 관해 설명한다.
(다기능화)
터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를, 집적화하여 칩화하였기 때문에, 보다 다기능의 회로를 형성할 수 있다. 즉, 예를 들면, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를, 게이트 드라이버(12)와 마찬가지로, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 TFT 기판(21)상에, TFT 소자(Tr)와 같은 프로세스를 이용하여 형성한 경우에는, 가공 정밀도가, 예를 들면 3[㎛]와 같이 낮기 때문에, 회로 면적이 커져 버린다. 한편, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를 실리콘 프로세스 등에 의해 1칩화하여 COG로서 실장하는 경우에는, 가공 정밀도가, 예를 들면 80[nm]와 같이 높기 때문에, 회로 면적을 보다 작게 할 수 있다. 환언하면, TFT 소자(Tr)와 같은 프로세스를 이용하여 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를 형성한 경우에는, 회로 면적의 제약 때문에, 다기능한 회로를 형성한 것이 어렵지만, 1칩화함에 의해, 단위면적당 보다 많은 회로를 형성할 수 있도록 되기 때문에, 다기능인 회로를 실현할 수 있다.
이 다기능화에 의해, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 예를 들면, 보다 복잡한 터치 검출 주사나, 보다 미세한 전원 제어가 가능해진다. 이하에, 그 예에 관해 상세히 설명한다.
도 12의 A 내지 D는, 보다 복잡한 터치 검출 주사의 예를 도시하는 것으로, A는 수직 동기 신호(Vsync)의 파형을 나타내고, B는 TX 동기 신호(Vtx)의 파형을 나타내고, C는 구동 신호(Vcom)의 파형을 나타내고, D는 터치 검출 신호(Vdet)의 파형을 나타낸다.
이 예에서는, 구동 전극 드라이버(52)는, 홀수번째에 관한 구동 전극 블록(B(B(1), B(3), B(5), …))에 대해서만, 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하고 있다. 이에 의해, 터치 검출 영역에 터치가 이루어지고 있는지의 여부를, 단기간에 검출할 수 있다. 즉, 도 11에서는, 모든 구동 전극 블록(B)을 순차적으로 구동함에 의해, 터치 검출 영역에서의 터치의 위치를 상세히 구할 수 있고, 이 예(도 12)에서는, 전 구동 전극 블록(B) 중, 홀수번째에 관한 구동 전극 블록(B)만을 순차적으로 구동함에 의해, 단지 터치가 이루어지고 있는지의 여부만을 검출할 수 있다.
도 12에 도시한 바와 같은 터치 검출 주사는, 도 11의 터치 검출 주사를 행하도록 구성한 주사부(51)에서, 예를 들면 그 시프트 레지스터에 입력하는 신호의 파형을 변경하는 것만으로 실현할 수 있는 것이 아니다. 즉, 도 11, 12의 양쪽의 주사를 행하기 위해서는, 다기능화를 위한 전용의 회로를 부가할 필요가 있다. 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를, 집적화하여 칩화하였기 때문에, 작은 회로 면적으로, 이와 같은 다기능화를 실현할 수 있다.
도 13의 A 내지 C는, 전원 제어의 예를 도시하는 것으로, A는 표시 동작 및 터치 검출 동작의 양쪽을 행하는 경우를 나타내고, B는 표시 동작만을 행하는 경우를 나타내고, C는 터치 검출 동작만을 행하는 경우를 나타낸다. 도 13에서, 실선으로 둘러싸여진 블록은 전원 공급되고 있는 블록을 나타내고, 파선으로 둘러싸여진 블록은 전원 공급이 되지 않는 블록을 나타낸다.
구동부(50)의 전원 제어부(53)는, 도 13의 A에 도시한 바와 같이, 표시용 전원 전압(VDDD) 및 터치 검출용 전원 전압(VDDT)의 양쪽이 공급된 경우에는, 구동부(50) 내의 각 블록(표시 제어부(11), 소스 드라이버(13), 주사부(51), 및 구동 전극 드라이버(52))에 대해 전원 공급을 행한다. 이에 의해, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)은, 상술한 바와 같은 표시 동작 및 터치 검출 동작을 행한다.
또한, 전원 제어부(53)는, 도 13의 B에 도시한 바와 같이, 표시용 전원 전압(VDDD)만이 공급된 경우에는, 구동부(50) 내의 각 블록중, 표시 제어부(11), 소스 드라이버(13), 그리고 구동 전극 드라이버(52)에 대해 전원 공급을 행한다. 이때, 구동 전극 드라이버(52)는, 모든 구동 전극(COML)에 대해, 직류 구동 신호(VcomDC)를 공급한다. 환언하면, 구동 전극 드라이버(52)는, 구동 전극(COML)에 대해 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하지 않는다. 그리고, 소스 드라이버(13)는, 게이트 드라이버(12)가 선택한 1수평 라인에 대해, 화소 신호(Vpix)를 공급한다. 이와 같이 하여, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)은, 이 경우에는, 표시 동작만을 행한다.
또한, 전원 제어부(53)는, 도 13의 C에 도시한 바와 같이, 터치 검출용 전원 전압(VDDT)만이 공급된 경우에는, 구동부(50) 내의 각 블록 중, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)에 대해 전원 공급을 행한다. 이때, 전원 제어부(53)는, 저레벨의 표시용 전원 플래그 신호(Vpd)를 생성하고, 터치 검출부(40)의 터치 검출 제어부(46)에 대해 공급한다. 그리고, 터치 검출 제어부(46)는, 스스로 TX 동기 신호(Vtx)를 생성하고 주사부(51)에 대해 공급한다. 이에 의해, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)는, 구동 신호(Vcom)를 생성하고, 구동 전극(COML)에 대해 공급한다. 그리고, 터치 검출부(40)는, 이 구동 신호(Vcom)에 응한 터치 검출 신호(Vdet)에 의거하여, 터치를 검출한다. 이와 같이 하여, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)은, 이 경우에는, 터치 검출 동작만을 행한다.
이와 같이, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 구동부(50)에 전원 제어부(53)를 마련하여, 전원 제어를 행하는 기능을 내장하였기 때문에, 그 용도 등에 응한 전원 제어가 가능해지고, 소비 전력의 삭감을 실현할 수 있다.
(액자 영역의 저감)
다음에, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 액자 영역의 저감에 관해, 비교예와 대비하여 설명한다. 본 비교예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)은, 주사부 및 구동 전극 드라이버를, 구동부(50)의 칩이 아니라, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 TFT 기판(21)상에, TFT 소자(Tr)와 같은 프로세스를 이용하여 형성한 것이다. 그 밖의 구성은, 본 실시의 형태(도 4 등)와 마찬가지이다.
도 14의 A는, 본 실시의 형태에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)의 실장예를 모식적으로 도시하는 것이고, 도 14의 B는, 비교예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)의 실장예를 모식적으로 도시하는 것이다.
터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)은, 도 14의 B에 도시한 바와 같이, 구동부(50R)와, 주사부(51R(51RA, 51RB)))와, 구동 전극 드라이버(52R(52RA, 52RB))를 구비하고 있다. 구동부(50R)는, 본 실시의 형태에 관한 구동부(50)로부터, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를 생략한 것이다. 주사부(51R) 및 구동 전극 드라이버(52R)는, 본 실시의 형태에 관한 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)와 동등한 기능을 갖는 회로이고, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)의 TFT 기판(21)상에, TFT 소자(Tr)와 같은 프로세스를 이용하여 형성한 것이다. 이 예에서는, 주사부(51RA) 및 구동 전극 드라이버(52RA)는, 구동 전극 블록(B)과 게이트 드라이버(12A)의 사이에 형성되고, 주사부(51RB) 및 구동 전극 드라이버(52RB)는, 구동 전극 블록(B)과 게이트 드라이버(12B)의 사이에 형성되어 있다. 또한, 이 구성은, 특허 문헌 1의 도 15에 대응하는 것이다. 즉, 이 도면에서, Vcom 구동 회로(9)는, TFT 기판상에 형성되어 있고, TFT 소자와 같은 프로세스를 이용하여 형성되어 있다고 생각된다.
도 14의 B에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)에서는, 주사부(51R) 및 구동 전극 드라이버(52R)는, 게이트 드라이버(12)와 마찬가지로, TFT 소자(Tr)와 같은 프로세스를 이용하여 형성되어 있고, 그 가공 정밀도가 낮기 때문에, 회로 면적이 크게 되어 있다. 이에 의해, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)의 폭(d)(도 14에서의 상하 방향의 폭)이, 본 실시의 형태의 경우(도 14의 A)에 비하여 커져 버린다. 환언하면, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)에서는, 표시 영역(Ad)의 외측의 영역(액자 영역)이, 본 실시의 형태의 경우(도 14의 A)에 비하여 넓게 되어 버린다. 이에 의해, 예를 들면, 이 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1R)을 탑재한 전자 기기의 사이즈가 커지고, 또는, 그 전자 기기의 디자인의 자유도가 저하될 우려가 있다.
한편, 본 실시의 형태에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)에서는, 주사부(51) 및 구동 전극 드라이버(52)를, 집적화하여 칩화하여서, 그 가공 정밀도가 높기 때문에, 회로 면적을 작게 할 수 있고, 도 14의 A에 도시한 바와 같이, 액자 영역을 좁게 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)을 탑재한 전자 기기의 사이즈를 작게 할 수 있고, 또는, 그 전자 기기의 디자인의 자유도를 높일 수 있다.
[효과]
이상과 같이 본 실시의 형태에서는, 주사부 및 구동 전극 드라이버를 집적화하여 1칩화하였기 때문에, 다기능한 회로를 실현할 수 있다. 이에 의해, 예를 들면, 보다 복잡한 터치 검출 주사나, 보다 미세한 전원 제어가 가능해진다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 주사부 및 구동 전극 드라이버를 1칩화하고, 게이트 드라이버가 배치된 변과는 다른 변에 배치하였기 때문에, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 폭을 작게 할 수 있음과 함께, 액자 영역을 좁게 할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 구동 전극 드라이버를 구동 전극 블록의 근처에 배치하였기 때문에, 구동 전극 블록을 구동하기 쉽게 할 수 있다.
[변형예 1-1]
상기 실시의 형태에서는, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1)을 구성하는 각 블록에 대해, 표시용 전원(VDDD)과 터치 검출용 전원 전압(VDDT)을 제각기 공급하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면, 공통의 전원 전압(VDD)을 공급하여도 좋다. 이 예를, 이하에 상세히 설명한다.
도 15는, 본 변형예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1B)의 한 구성예를 도시하는 것이다. 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1B)은, 구동부(50B)와, 터치 검출부(40B)를 구비하고 있다. 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1B)에서는, 단일한 전원 전압(VDD)이 외부로부터 공급되고, 각 블록에 분배된다.
구동부(50B)는, 전원 제어부(53B)를 갖고 있다. 전원 제어부(53B)는, 전원 제어 신호(Vpow)에 의거하여, 구동부(50B)의 각 블록(표시 제어부(11), 소스 드라이버(13), 주사부(51), 및 구동 전극 드라이버(52))에의 전원 공급을 제어하는 것이다. 구체적으로는, 예를 들면 전원 제어 신호(Vpow)가, 표시 동작 및 터치 검출 동작의 양쪽을 지시하는 신호인 경우에는, 도 13의 A와 같이 각 블록에의 전원 공급을 제어하고, 표시 동작만을 지시하는 신호인 경우에는, 도 13의 B와 같이 각 블록에의 전원 공급을 제어하고, 터치 검출 동작만을 지시하는 신호인 경우에는, 도 13의 C와 같이 각 블록에의 전원 공급을 제어한다. 또한, 전원 제어부(53B)는, 표시 동작에 관한 블록(표시 제어부(11) 및 소스 드라이버(13))에 대해 전원 전압이 공급되고 있는지의 여부를 나타내는 표시용 전원 플래그 신호(Vpd)를, 터치 검출부(40B)에 대해 공급함과 함께, 터치 검출 동작에 관한 블록(주사부(51))에 대해 전원 전압이 공급되고 있는지의 여부를 나타내는 터치 검출용 전원 플래그 신호(Vpt)를, 터치 검출부(40B)에 대해 공급한다. 이 터치 검출용 전원 플래그 신호(Vpt)는, 구체적으로는, 터치 검출 동작에 관한 블록에 대해 전원 전압이 공급되고 있는 경우에 고레벨(예를 들면 1.8V)이 되고, 이 블록에 대해 전원 전압이 공급되지 않은 경우에 저레벨(0V)이 되는 논리 신호이다.
터치 검출부(40B)는, 터치 검출 제어부(46B)를 갖고 있다. 터치 검출 제어부(46B)는, 상기 실시의 형태에 관한 터치 검출 제어부(46)와 마찬가지로, 수평 동기 신호(Hsync) 및 수직 동기 신호(Vsync)에 의거하여, LPF부(42), A/D 변환부, 신호 처리부(44), 및 좌표 추출부(45)가 동기하여 동작하도록 제어함과 함께, 주사부(51)에 대해 TX 동기 신호(Vtx)를 생성하고 공급한다. 또한, 터치 검출 제어부(46B)는, 터치 검출용 전원 플래그 신호(Vpt)가 저레벨인 경우에는, LPF부(42), A/D 변환부, 신호 처리부(44), 및 좌표 추출부(45)에의 전원 공급을 정지하는 기능도 갖고 있다.
이 경우에도, 터치 검출 기능이 있는 표시 패널(1B)에서는, 전원 제어 신호(Vpow)에 의거하여 전원 제어부(53B)가 전원 제어를 행함에 의해, 소비 전력의 삭감을 실현할 수 있다.
[변형예 1-2]
상기 실시의 형태에서는, 소정의 갯수의 구동 전극(COML)으로 이루어지는 구동 전극 블록(B)마다 구동 전극(COML)을 구동하고 주사하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면, 소정의 갯수의 구동 전극(COML)을 동시에 구동함과 함께, 그 구동하는 구동 전극(COML)을 1개씩 시프트함에 의해 주사하여도 좋다. 이하에, 그 상세을 설명한다.
도 16은, 본 변형예에 관한 구동 전극 드라이버(52C)의 한 동작예를 모식적으로 도시하는 것이다. 구동 전극 드라이버(52C)는, 소정의 갯수의 구동 전극(COML)에 대해 동시에 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가한다. 구체적으로는, 구동 전극 드라이버(52C)는, 소정의 갯수(이 예에서는 5개)의 구동 전극(COML)에 대해 동시에 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가한다(구동 신호 인가 전극(LAC)). 그리고, 구동 전극 드라이버(52C)는, 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하는 구동 전극(COML)을 1개씩 시프트함에 의해 터치 검출 주사를 행한다. 또한, 이 예에서는, 5개의 구동 전극(COML)에 대해 동시에 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여 4개 이하 또는 6개 이상의 구동 전극(COML)에 대해 동시에 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하여도 좋다. 또한, 이 예에서는 교류 구동 신호(VcomAC)를 인가하는 구동 전극(COML)을 1개씩 시프트하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 2 이상의 갯수씩 시프트하여도 좋다.
[변형예 1-3]
상기 실시의 형태에서는, 터치 검출부(40)와 구동부(50)를 다른 칩으로 집적화하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면, 도 17에 도시한 바와 같이, 터치 검출부(40)와 구동부(50)를 같은 칩으로 집적화하여도 좋다.
[기타의 변형예]
상기 실시의 형태에서는, 구동 전극 블록(B)은 복수의 구동 전극(COML)으로 구성되는 것으로 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면, 그 복수의 구동 전극(COML)을 일체로 하여 굵게 형성하고, 이것을 구동 전극 블록(B)으로서 구동하여도 좋다.
<3. 적용예>
다음에, 도 18 내지 도 22를 참조하여, 상기 실시의 형태 및 변형예에서 설명한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널의 적용예에 관해 설명한다. 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널은, 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 휴대 단말 장치 또는 비디오 카메라 등의 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 환언하면, 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널은, 외부로부터 입력된 영상 신호 또는 내부에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.
(적용예 1)
도 18은, 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널이 적용되는 텔레비전 장치의 외관을 도시하는 것이다. 이 텔레비전 장치는, 예를 들면, 프런트 패널(511) 및 필터 유리(512)를 포함하는 영상 표시 화면부(510)를 갖고 있고, 이 영상 표시 화면부(510)는, 상기 실시의 형태 등에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에 의해 구성되어 있다.
(적용예 2)
도 19는, 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널이 적용되는 디지털 카메라의 외관을 도시하는 것이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들면, 플래시용의 발광부(521), 표시부(522), 메뉴 스위치(523) 및 셔터 버튼(524)을 갖고 있고, 그 표시부(522)는, 상기 실시의 형태 등에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에 의해 구성되어 있다.
(적용예 3)
도 20은, 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널이 적용되는 노트형 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시하는 것이다. 이 노트형 퍼스널 컴퓨터는, 예를 들면, 본체(531), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(532) 및 화상을 표시하는 표시부(533)를 갖고 있고, 그 표시부(533)는, 상기 실시의 형태 등에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에 의해 구성되어 있다.
(적용예 4)
도 21은, 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널이 적용되는 비디오 카메라의 외관을 도시하는 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들면, 본체부(541), 이 본체부(541)의 전방 측면에 마련된 피사체 촬영용의 렌즈(542), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(543) 및 표시부(544)를 갖고 있다. 그리고, 그 표시부(544)는, 상기 실시의 형태 등에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에 의해 구성되어 있다.
(적용예 5)
도 22는, 상기 실시의 형태 등의 터치 검출 기능이 있는 표시 패널이 적용되는 휴대 전화기의 외관을 도시하는 것이다. 이 휴대 전화기는, 예를 들면, 상측 몸체(710)와 하측 몸체(720)를 연결부(힌지부)(730)로 연결한 것이고, 디스플레이(740), 서브 디스플레이(750), 픽처 라이트(760) 및 카메라(770)를 갖고 있다. 그 디스플레이(740) 또는 서브 디스플레이(750)는, 상기 실시의 형태 등에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널에 의해 구성되어 있다.
이상, 실시의 형태 및 변형예, 및 전자 기기에의 적용예를 들어서 본 기술을 설명하였지만, 본 기술은 이들의 실시의 형태 등에는 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시의 형태 등에서는, FFS나 IPS 등의 횡전계 모드의 액정을 이용한 액정 표시 디바이스와 터치 검출 디바이스를 일체화하였지만, 이에 대신하여, TN(트위스티드 네마틱), VA(수직 배향), ECB(전계 제어 복굴절) 등의 각종 모드의 액정을 이용한 액정 표시 디바이스와 터치 검출 디바이스를 일체화하여도 좋다. 이와 같은 액정을 이용한 경우에는, 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스를, 도 23에 도시한 바와 같이 구성 가능하다. 도 23은, 본 변형예에 관한 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스(10)E의 주요부 단면 구조의 한 예를 도시하는 것이고, 화소 기판(2B)과 대향 기판(3B)의 사이에 액정층(6B)을 끼여지지된 상태를 나타내고 있다. 그 밖의 각 부분의 명칭이나 기능 등은 도 5의 경우와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 이 예에서는, 도 5의 경우와는 달리, 표시용과 터치 검출용의 쌍방에 겸용되는 구동 전극(COML)은, 대향 기판(3B)에 형성되어 있다.
또한, 예를 들면, 상기 각 실시의 형태에서는, 액정 표시 디바이스와 정전용량식의 터치 검출 디바이스를 일체화한 이른바 인-셀 타입으로 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면 액정 표시 디바이스의 표면에 정전용량식의 터치 검출 디바이스를 형성한, 이른바 온-셀 타입이라도 좋다.
또한, 예를 들면, 상기 각 실시의 형태에서는, 터치 검출 디바이스는 정전용량식으로 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면 광학식이라도 좋고, 저항막식이라도 좋다.
또한, 예를 들면, 상기 각 실시의 형태에서는, 표시 소자는 액정 소자로 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 예를 들면 EL(Electro Luminescence) 소자라도 좋다.
또한, 본 기술은 이하와 같은 구성으로 할 수 있다.
(1) 하나 이상의 표시 소자와,
일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과,
칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부와,
상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 구비한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(2) 상기 표시 소자를 구동하는 표시 구동부를 더 구비하고,
상기 표시 구동부가 상기 전극 구동부와 함께 집적화되어 있는 상기 (1)에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(3) 상기 전극 구동부는, 상기 표시 구동부로부터 공급된 표시 동기 신호에 의거하여, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 상기 (2)에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(4) 터치 검출 동작을 제어하는 터치 검출 제어부를 더 구비하고,
상기 터치 검출 제어부는, 상기 표시 동기 신호에 의거하여 터치 검출 동기 신호를 생성하고,
상기 전극 구동부는, 상기 터치 검출 동기 신호에 의거하여, 상기 구동 전극에 상기 구동 신호를 인가하는 상기 (3)에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(5) 상기 터치 검출 제어부는, 상기 전극 구동부와 함께 집적화되어 있는 상기 (4)에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(6) 각 구동 전극과 각 터치 검출 전극의 사이에는 정전 용량이 형성되고,
상기 구동 전극에 인가된 상기 구동 신호에 응한 검출 신호가, 상기 터치 검출 전극으로부터 출력되는 상기 (1) 내지 (5)의 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(7) 상기 전극 구동부는, 복수의 상기 구동 전극 중의 하나 또는 복수개를 구동 대상 전극으로서 순차적으로 선택하여 주사하고, 그 구동 대상 전극에 대해 상기 구동 신호를 인가하는 상기 (1) 내지 (6)의 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(8) 상기 전극 구동부는, 상기 구동 대상 전극을 순차적으로 선택하는 방법이 서로 다른 복수의 주사 모드를 갖는 상기 (7)에 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(9) 상기 전극 구동부 및 상기 표시 구동부에 대한 전원 공급을 제어하는, 상기 전극 구동부와 함께 집적화된 전원 제어부를 더 구비하는 상기 (2) 내지 (5)의 어느 하나 기재된 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(10) 하나 이상의 표시 소자와,
하나 이상의 터치 검출 소자와,
칩으로 집적화되고, 상기 하나 이상의 터치 검출 소자를 구동하는 구동부를 구비한 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
(11) 하나 이상의 표시 소자를 구동하는 표시 구동부와,
칩으로 집적화되고, 일방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극에 대해 구동 신호를 인가하는 전극 구동부를 구비한 구동 회로.
(12) 터치 검출 기능이 있는 표시 패널과,
상기 터치 검출 기능이 있는 표시 패널을 이용한 동작 제어를 행한 제어부를 구비하고,
상기 터치 검출 기능이 있는 표시 패널은,
하나 이상의 표시 소자와,
일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과,
칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부와,
상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 갖는 전자 기기.
1, 1B : 터치 검출 기능이 있는 표시 패널 2 : 화소 기판
3 : 대향 기판 6 : 액정층
10 : 터치 검출 기능이 있는 표시 디바이스 11 : 표시 제어부
12, 12A, 12B : 게이트 드라이버 13 : 소스 드라이버
20 : 액정 표시 디바이스 21 : TFT 기판
22 : 화소 전극 23 : 절연층
30 : 터치 검출 디바이스 31 : 유리 기판
32 : 컬러 필터 35 : 편광판
40, 40B : 터치 검출부 42 : LPF부
43 : A/D 변환부 44 : 신호 처리부
45 : 좌표 추출부 46, 46B : 터치 검출 제어부
50, 50B : 구동부 51 : 주사부
52 : 구동 전극 드라이버 53, 53B : 전원 제어부
Ad : 표시 영역 B : 구동 전극 블록
COML : 구동 전극 GCL : 주사 신호선
Hsync : 수평 동기 신호 L : 배선
LC : 액정 소자 Out : 출력 신호
Pix : 화소 SGL : 화소 신호선
SPix : 서브 화소 T : 플렉시블 프린트 기판
TDL : 터치 검출 전극 Tr : TFT 소자
Vcom : 구동 신호 VcomAC : 교류 구동 신호
VcomDC : 직류 구동 신호 VDD : 전원 전압
VDDD : 표시용 전원 전압 VDDT : 터치 검출용 전원 전압
Vdet : 터치 검출 신호 Vdisp : 영상 신호
Vpd : 표시용 전원 플래그 신호
Vpt : 터치 검출용 전원 플래그 신호 Vpow : 전원 제어 신호
Vpix, Vsig : 화소 신호 Vscan : 주사 신호
Vsync : 수직 동기 신호 Vtx : TX 동기 신호

Claims (12)

  1. 하나 이상의 표시 소자와;
    일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과;
    칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부; 및
    상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 소자를 구동하는 표시 구동부를 더 구비하고,
    상기 표시 구동부가 상기 전극 구동부와 함께 집적화되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 구동부는, 상기 표시 구동부로부터 공급된 표시 동기 신호에 의거하여, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    터치 검출 동작을 제어하는 터치 검출 제어부를 더 구비하고,
    상기 터치 검출 제어부는, 상기 표시 동기 신호에 의거하여 터치 검출 동기 신호를 생성하고,
    상기 전극 구동부는, 상기 터치 검출 동기 신호에 의거하여, 상기 구동 전극에 상기 구동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 터치 검출 제어부는, 상기 전극 구동부와 함께 집적화되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    각 구동 전극과 각 터치 검출 전극의 사이에는 정전 용량이 형성되고,
    상기 구동 전극에 인가된 상기 구동 신호에 응한 검출 신호가, 상기 터치 검출 전극으로부터 출력되는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전극 구동부는, 복수의 상기 구동 전극 중의 하나 또는 복수개를 구동 대상 전극으로서 순차적으로 선택하여 주사하고, 그 구동 대상 전극에 대해 상기 구동 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전극 구동부는, 상기 구동 대상 전극을 순차적으로 선택하는 방법이 서로 다른 복수의 주사 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 구동부 및 상기 표시 구동부에 대한 전원 공급을 제어하는, 상기 전극 구동부와 함께 집적화된 전원 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  10. 하나 이상의 표시 소자와;
    하나 이상의 터치 검출 소자; 및
    칩으로 집적화되고, 상기 하나 이상의 터치 검출 소자를 구동하는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 검출 기능이 있는 표시 패널.
  11. 하나 이상의 표시 소자를 구동하는 표시 구동부; 및
    칩으로 집적화되고, 일방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극에 대해 구동 신호를 인가하는 전극 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 회로.
  12. 터치 검출 기능이 있는 표시 패널; 및
    상기 터치 검출 기능이 있는 표시 패널을 이용한 동작 제어를 행하는 제어부를 구비하고,
    상기 터치 검출 기능이 있는 표시 패널은:
    하나 이상의 표시 소자와;
    일방향으로 연재되는 하나 이상의 구동 전극과;
    칩으로 집적화되고, 상기 구동 전극에 구동 신호를 인가하는 전극 구동부; 및
    상기 구동 전극의 연재 방향과 교차하는 방향으로 연재되는 하나 이상의 터치 검출 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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