KR20140072809A - Display device with touch detection function and electronic apparutus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부 근접 물체를 검출 가능한 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것으로, 특히 정전 용량의 변화에 기초하여 외부 근접 물체를 검출 가능한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and an electronic device capable of detecting an external proximity object, and more particularly to a display device and an electronic device provided with a touch detection function capable of detecting an external proximity object based on a change in capacitance.
최근 들어, 소위 터치 패널이라고 불리는, 외부 근접 물체를 검출 가능한 터치 검출 장치가 주목받고 있다. 터치 패널은 액정 표시 장치 등의 표시 장치 상에 장착 또는 일체화되는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치에 사용되고 있다. 그리고, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는 표시 장치에 각종 버튼 화상 등을 표시시킴으로써, 터치 패널을 통상의 기계식 버튼 대신으로 하여 정보 입력을 가능하게 하고 있다. 이러한 터치 패널을 갖는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는 키보드나 마우스, 키패드와 같은 입력 장치를 필요로 하지 않으므로, 컴퓨터 이외에 휴대 전화기와 같은 휴대 정보 기기 등에서도 사용이 확대되는 경향이 있다.2. Description of the Related Art In recent years, a touch detection device capable of detecting an external proximity object, called a so-called touch panel, has attracted attention. The touch panel is used in a display device having a touch detection function that is mounted or integrated on a display device such as a liquid crystal display device. A display device having a touch detection function displays various button images and the like on a display device, thereby enabling information input by replacing the touch panel with a normal mechanical button. Such a display device having a touch detection function having a touch panel does not require an input device such as a keyboard, a mouse, and a keypad, and thus the use of such a display device tends to be expanded also in a portable information device such as a mobile phone other than a computer.
터치 검출 장치의 방식으로서 광학식, 저항식, 정전 용량식 등 몇가지의 방식이 존재한다. 정전 용량식의 터치 검출 장치를 휴대 정보 단말기 등에 사용하면 비교적 단순한 구조를 갖고, 또한 저소비 전력인 기기가 실현 가능하다. 예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 정전 용량식의 터치 패널이 기재되어 있다.As a method of the touch detection apparatus, there are several methods such as an optical type, a resistance type, and a capacitance type. When a capacitive touch detection device is used in a portable information terminal or the like, a device having a relatively simple structure and having a low power consumption can be realized. For example,
그런데, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는 대형 화면화 또는 고정밀화를 위해서 구동 전극에 공급하는 구동 신호의 주파수를 높일 필요가 있다. 이에 대해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는 복수의 신호선에도 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호가 공급된다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 최근 들어, 박형화가 요구됨으로써 구동 전극과 신호선의 거리가 짧아지고 있다. 그리고, 구동 전극과 신호선이 입체 교차하고 있으면, 구동 전극과 신호선의 사이의 기생 용량이 커져서 구동 전극의 충방전에 시간이 걸릴 가능성이 있다.However, in a display device having a touch detection function, it is necessary to increase the frequency of a drive signal to be supplied to a drive electrode in order to make a large screen or a high precision. On the other hand, in a display device having a touch detection function, pixel signals for displaying an image on the pixel electrodes are supplied to a plurality of signal lines. In recent years, in a display device having a touch detection function, the distance between a driving electrode and a signal line is shortened due to a demand for thinning. If the driving electrode and the signal line intersect with each other in a stereoscopic manner, the parasitic capacitance between the driving electrode and the signal line becomes large, so that it may take time to charge and discharge the driving electrode.
상술한 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 구동 전극과 신호선의 사이의 기생 용량이 커지는 것에 대하여 고려되어 있지 않다.The display device having the touch detection function described in the above-mentioned
본 개시는 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 구동 전극과 신호선의 사이의 기생 용량의 영향을 억제하면서 터치 검출을 행할 수 있는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and its object is to provide a display device and an electronic apparatus provided with a touch detection function capable of performing touch detection while suppressing the influence of parasitic capacitance between a driving electrode and a signal line .
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 기판과, 상기 기판과 평행한 면 상에 행렬 배치된 복수의 화소 전극과, 상기 기판의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하는 복수의 신호선과, 상기 화소 신호에 기초하여 화상 표시 기능을 발휘하는 표시 기능층과, 상기 기판의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 상기 복수의 화소 전극에 대향하고, 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 구동 전극과, 상기 수직 방향에 있어서 상기 복수의 구동 전극과 대향하고, 또한 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과는 상이한 방향으로 연장되어 상기 복수의 구동 전극과 용량 결합하는 복수의 터치 검출 전극과, 상기 복수의 구동 전극을 주사하여 상기 복수의 구동 전극에 터치 검출용의 터치 구동 신호를 인가하는 주사 구동부를 구비하고, 상기 주사 구동부는 상기 터치 구동 신호를 인가한 상기 구동 전극과 상기 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는 것이다.A display device having a touch detection function of the present disclosure includes a substrate, a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a plane parallel to the substrate, and a plurality of pixel electrodes extending in a plane parallel to the surface of the substrate, A plurality of signal lines for supplying a pixel signal for displaying an image to the plurality of pixel electrodes, a display function layer for displaying an image display function based on the pixel signal, A plurality of driving electrodes extending in a direction parallel to a direction in which the plurality of signal lines extend and a plurality of driving electrodes extending in a direction opposite to a direction in which the plurality of signal lines extend, A plurality of touch detection electrodes extending to the plurality of drive electrodes and capacitively coupled to the plurality of drive electrodes, And a scan driver for applying a touch driving signal for touch detection to the electrode, wherein the scan driver applies the touch driving signal to a signal line which opposes the driving electrode to which the touch driving signal is applied in the vertical direction will be.
본 개시의 전자 기기는 상기 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 구비한 것이며, 예를 들어 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라 또는 휴대 전화기 등의 휴대 단말 장치 등이 해당한다.The electronic apparatus of the present disclosure is equipped with a display apparatus having the touch detection function, and is, for example, a portable terminal apparatus such as a television apparatus, a digital camera, a personal computer, a video camera, or a mobile phone.
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기는 구동 전극과 신호선의 사이의 기생 용량을 저감시켜서 구동 전극의 충방전의 영향을 억제할 수 있다. 이로 인해, 본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기는 터치 검출의 소비 전력을 억제할 수 있다. 또한, 본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기는 구동 전극에 공급하는 구동 신호의 주파수를 높일 수 있다.The display device and the electronic apparatus provided with the touch detection function of the present disclosure can reduce the parasitic capacitance between the driving electrode and the signal line and suppress the influence of charge and discharge of the driving electrode. As a result, the display device and the electronic apparatus having the touch detection function of the present disclosure can suppress the power consumption of the touch detection. Further, the display device and the electronic apparatus provided with the touch detection function of the present disclosure can increase the frequency of the drive signal supplied to the drive electrode.
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기에 의하면, 박형화, 대형 화면화 또는 고정밀화할 수 있다.According to the display device and the electronic apparatus provided with the touch detection function of the present disclosure, it is possible to make the display thin, the large screen, or the high precision.
도 1은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일구성예를 도시하는 블록도이다.
도 2는 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서 손가락이 장치에 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태를 도시하는 설명도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 손가락이 장치에 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태의 등가 회로의 예를 도시하는 설명도이다.
도 4는 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서 손가락이 장치에 접촉 또는 근접한 상태를 도시하는 설명도이다.
도 5는 도 4에 도시하는 손가락이 장치에 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 도시하는 설명도이다.
도 6은 구동 신호 및 터치 검출 신호의 파형의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 9는 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시부의 개략 단면 구조를 도시하는 단면도이다.
도 10은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시부의 화소 배열을 도시하는 회로도이다.
도 11은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소 전극의 관계를 설명하는 단면의 모식도이다.
도 12는 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 13은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시부의 구동 전극 및 터치 검출 전극의 일구성예를 도시하는 사시도이다.
도 14는 실시 형태 1에 관한 구동 전극 드라이버의 한 동작예를 도시하는 모식도이다.
도 15는 실시 형태 1에 관한 표시 동작 기간과 터치 검출 동작 기간의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 16은 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 17은 실시 형태 2에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소 전극의 관계를 설명하는 단면의 모식도이다.
도 18은 실시 형태 2에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 19는 실시 형태 2의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소 전극의 관계를 설명하는 단면의 모식도이다.
도 20은 실시 형태 2의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 21은 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 23은 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선의 관계를 설명하는 모식도이다.
도 24는 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 25는 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 26은 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 27은 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 28은 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 29는 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 30은 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 31은 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 32는 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 33은 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 34는 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 35는 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다.1 is a block diagram showing an example of the configuration of a display device having a touch detection function according to the first embodiment.
2 is an explanatory diagram showing a state in which a finger is not in contact with or in proximity to a device in order to explain the basic principle of the capacitive touch detection system.
3 is an explanatory view showing an example of an equivalent circuit in a state in which the finger shown in Fig. 2 is not in contact with or in proximity to the device.
4 is an explanatory view showing a state in which a finger is brought into contact with or close to a device in order to explain the basic principle of the capacitive touch detection system.
Fig. 5 is an explanatory diagram showing an example of an equivalent circuit in a state where the finger shown in Fig. 4 is in contact with or in proximity to the device.
6 is a diagram showing an example of a waveform of a drive signal and a touch detection signal.
7 is a diagram showing an example of a module in which a display device having a touch detection function according to the first embodiment is mounted.
8 is a schematic diagram for explaining the relationship between a driving electrode and a pixel signal line in a module in which a display device having a touch detection function according to the first embodiment is mounted.
9 is a cross-sectional view showing a schematic sectional structure of a display unit having a touch detection function according to the first embodiment.
10 is a circuit diagram showing a pixel array of a display unit having a touch detection function according to the first embodiment.
11 is a schematic diagram of a cross section for explaining the relationship between a drive electrode, a pixel signal line, and a pixel electrode in a module in which a display device having a touch detection function according to the first embodiment is mounted.
12 is a schematic diagram for explaining the relationship between a driving electrode, a pixel signal line and a pixel in a module in which a display device having a touch detection function according to the first embodiment is mounted.
13 is a perspective view showing a configuration example of a drive electrode and a touch detection electrode of a display unit having a touch detection function according to the first embodiment.
14 is a schematic diagram showing an example of the operation of the driving electrode driver according to the first embodiment.
15 is a schematic diagram showing the relationship between the display operation period and the touch detection operation period according to the first embodiment.
16 is a schematic diagram for explaining a relationship between a drive electrode, a pixel signal line and a pixel in a module mounted with a display device having a touch detection function according to a modification of the first embodiment.
17 is a schematic diagram of a cross section for explaining the relationship between a drive electrode, a pixel signal line and a pixel electrode in a module in which a display device having a touch detection function according to the second embodiment is mounted.
18 is a schematic diagram for explaining the relationship between a driving electrode, a pixel signal line and a pixel in a module in which a display device having a touch detection function according to the second embodiment is mounted.
19 is a schematic view of a cross-sectional view for explaining a relationship between a drive electrode, a pixel signal line and a pixel electrode in a module mounted with a display device having a touch detection function according to a modification of the second embodiment.
20 is a schematic view for explaining the relationship between a driving electrode, a pixel signal line and a pixel in a module mounted with a display device having a touch detection function according to a modification of the second embodiment.
21 is a diagram showing an example of a module in which a display device having a touch detection function according to the third embodiment is mounted.
22 is a schematic diagram for explaining the relationship between a driving electrode and a pixel signal line in a module in which a display device having a touch detection function according to the third embodiment is mounted.
23 is a schematic diagram for explaining a relationship between a driving electrode and a pixel signal line in a module in which a display device having a touch detection function according to the fourth embodiment is mounted.
24 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
25 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
26 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
27 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
28 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
29 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
30 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
31 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
32 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
33 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
34 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
35 is a diagram showing an example of an electronic apparatus to which a display device having a touch detection function according to the present embodiment is applied.
본 개시를 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재된 내용에 의해 본 개시가 한정되지 않는다. 또한, 이하에 기재된 구성 요소에는 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재된 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A mode (embodiment) for carrying out the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The present disclosure is not limited by what is described in the embodiments below. In addition, the constituent elements described below include those that can be readily imagined by those skilled in the art, and substantially the same. In addition, the constituent elements described below can be appropriately combined. The description will be made in the following order.
1. 실시 형태(터치 검출 기능을 구비한 표시 장치)1. Embodiment (display device having a touch detection function)
1-1. 실시 형태 11-1.
1-2. 실시 형태 21-2.
1-3. 실시 형태 31-3.
1-4. 실시 형태 41-4. Embodiment 4
1-5. 타 실시 형태 및 변형예1-5. Other Embodiments and Modifications
2. 적용예(전자 기기)2. Application (Electronic device)
3. 본 개시의 양태3. A mode of the present disclosure
상기 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 전자 기기에 적용되어 있는 예Examples in which a display device having a touch detection function according to the above embodiment is applied to an electronic device
<1. 실시 형태><1. Embodiment>
<1-1. 실시 형태 1><1-1.
[구성예][Configuration example]
(전체 구성예)(Overall configuration example)
도 1은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일구성예를 도시하는 블록도이다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)와, 제어부(11)와, 게이트 드라이버(12)와, 소스 드라이버(13)와, 소스 셀렉터부(13S)와, 구동 전극 드라이버(14)와, 구동 신호 셀렉터부(14S)와, 터치 검출부(40)를 구비하고 있다. 이 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)가 터치 검출 기능을 내장한 표시 장치이다. 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용하고 있는 액정 표시부(20)와 정전 용량형의 터치 검출 디바이스(30)를 일체화한, 소위 인셀 타입의 장치이다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용하고 있는 액정 표시부(20)의 위에 정전 용량형의 터치 검출 디바이스(30)를 장착한, 소위 온셀 타입의 장치이어도 된다.1 is a block diagram showing an example of the configuration of a display device having a touch detection function according to the first embodiment. The
액정 표시부(20)는, 후술하는 바와 같이, 게이트 드라이버(12)로부터 공급되는 주사 신호(Vscan)에 따라서 1수평 라인씩 순차 주사하여 표시를 행하는 디바이스이다. 제어부(11)는 외부로부터 공급된 영상 신호(Vdisp)에 기초하여 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13), 구동 전극 드라이버(14) 및 터치 검출부(40)에 대하여 각각 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어하는 회로이다.The liquid
게이트 드라이버(12)는, 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 표시 구동의 대상이 되는 1수평 라인을 순차 선택하는 기능을 갖고 있다.The
소스 드라이버(13)는, 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 후술하는 각 화소(Pix)(부화소(SPix))에 화소 신호(Vpix)를 공급하는 회로이다. 소스 드라이버(13)는, 후술하는 바와 같이, 1수평 라인분의 영상 신호로부터 액정 표시부(20)의 복수의 부화소(SPix)의 화소 신호(Vpix)를 시분할 다중화한 화소 신호를 생성하고, 소스 셀렉터부(13S)에 공급한다. 또한, 소스 드라이버(13)는, 화상 신호(Vsig)에 다중화된 화소 신호(Vpix)를 분리하기 위하여 필요한 스위치 제어 신호(SEL)을 생성하고, 화소 신호(Vpix)와 함께 소스 셀렉터부(13S)에 공급한다. 또한, 소스 셀렉터부(13S)는, 소스 드라이버(13)와 제어부(11)의 사이의 배선수를 적게 할 수 있다.The
구동 전극 드라이버(14)는, 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 후술하는 구동 전극(COML)에 구동 신호(Vcom)를 공급하는 회로이다. 구동 신호 셀렉터부(14S)는, 구동 전극 드라이버(14)가 생성하는 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 신호(Vcom)를 공급하는 후술하는 구동 전극(COML)을 선택한다.The driving
터치 검출부(40)는, 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호와, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급된 터치 검출 신호(Vdet)에 기초하여 터치 검출 디바이스(30)에 대한 터치(상술한 접촉 상태)의 유무를 검출하고, 터치가 있는 경우에 있어서 터치 검출 영역에서의 그 좌표 등을 구하는 회로이다. 이 터치 검출부(40)는 터치 검출 신호 증폭부(42)와 A/D 변환부(43)와 신호 처리부(44)와 좌표 추출부(45)와 검출 타이밍 제어부(46)를 구비하고 있다.The
터치 검출 신호 증폭부(42)는, 터치 검출 디바이스(30)로부터 공급되는 터치 검출 신호(Vdet)를 증폭한다. 터치 검출 신호 증폭부(42)는, 터치 검출 신호(Vdet)에 포함되는 높은 주파수 성분(노이즈 성분)을 제거하고, 터치 성분을 취출하여 각각 출력하는 저역 통과 아날로그 필터를 구비하고 있어도 된다.The touch
(정전 용량형 터치 검출의 기본 원리)(Basic principle of capacitive touch detection)
터치 검출 디바이스(30)는, 정전 용량형 터치 검출의 기본 원리에 기초하여 동작하고, 터치 검출 신호(Vdet)를 출력한다. 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 실시 형태의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에 있어서의 터치 검출의 기본 원리에 대하여 설명한다. 도 2는 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서 손가락이 장치에 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태를 도시하는 설명도이다. 도 3은 도 2에 도시하는 손가락이 장치에 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태의 등가 회로의 예를 도시하는 설명도이다. 도 4는 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서 손가락이 장치에 접촉 또는 근접한 상태를 도시하는 설명도이다. 도 5는 도 4에 도시하는 손가락이 장치에 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 도시하는 설명도이다.The
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 용량 소자(C1)는 유전체(D)를 사이에 두고 서로 대향 배치된 한 쌍의 전극, 구동 전극(E1) 및 터치 검출 전극(E2)을 구비하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 용량 소자(C1)는 그 일단부가 교류 신호원(구동 신호원)(S)에 접속되고, 타단부는 전압 검출기(터치 검출부)(DET)에 접속된다. 전압 검출기(DET)는, 예를 들어 도 1에 도시하는 터치 검출 신호 증폭부(42)에 포함되는 적분 회로이다.2, the capacitive element C1 includes a pair of electrodes, a driving electrode E1, and a touch detecting electrode E2, which are arranged opposite to each other with the dielectric D interposed therebetween have. 3, one end of the capacitive element C1 is connected to an AC signal source (drive signal source) S and the other end is connected to a voltage detector (touch detection section) DET. The voltage detector DET is, for example, an integrating circuit included in the touch detection
교류 신호원(S)으로부터 구동 전극(E1)(용량 소자(C1)의 일단부)에 소정의 주파수(예를 들어, 몇kHz 내지 몇백kHz 정도)의 교류 구형파(Sg)를 인가하면, 터치 검출 전극(E2)(용량 소자(C1)의 타단부)측에 접속된 전압 검출기(DET)를 통하여 출력 파형(터치 검출 신호(Vdet))이 나타난다. 또한, 이 교류 구형파(Sg)는 후술하는 터치 구동 신호(Vcomt)에 상당하는 것이다.When an AC square wave Sg of a predetermined frequency (for example, several kHz to several hundreds kHz) is applied from the AC signal source S to the driving electrode E1 (one end of the capacitive element C1) The output waveform (touch detection signal Vdet) appears through the voltage detector DET connected to the electrode E2 (the other end of the capacitive element C1). This alternating square wave Sg corresponds to the touch drive signal Vcomt described later.
손가락이 장치에 접촉(또는 근접)하고 있지 않은 상태(비접촉 상태)에서는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 용량 소자(C1)에 대한 충방전에 수반하여 용량 소자(C1)의 용량값에 따른 전류(I0)가 흐른다. 도 6에 도시한 바와 같이, 전압 검출기(DET)는, 교류 구형파(Sg)에 따른 전류(I0)의 변동을 전압의 변동(실선의 파형(V0))으로 변환한다.2 and 3, when the finger is not in contact with (or in proximity to) the device (non-contact state), the capacitance value of the capacitive element C1 a current (I 0) flows in accordance with the. 6, the voltage detector (DET) converts the variation of the current (I 0) of the ac square (Sg) to changes (waveform (V 0) of the solid line) of the voltage.
한편, 손가락이 장치에 접촉(또는 근접)한 상태(접촉 상태)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 손가락에 의해 형성되는 정전 용량(C2)이 터치 검출 전극(E2)과 접하고 있는 또는 근방에 있음으로써, 구동 전극(E1) 및 터치 검출 전극(E2)의 사이에 있는 프린지분의 정전 용량이 차단되고, 용량 소자(C1)의 용량값보다도 용량값이 작은 용량 소자(C1')로서 작용한다. 그리고, 도 5에 도시하는 등가 회로에서 보면, 용량 소자(C1')에 전류(I1)가 흐른다. 도 6에 도시한 바와 같이, 전압 검출기(DET)는, 교류 구형파(Sg)에 따른 전류(I1)의 변동을 전압의 변동(점선의 파형(V1))으로 변환한다. 이 경우, 파형(V1)은 상술한 파형(V0)에 비해 진폭이 작아진다. 이에 의해, 파형(V0)과 파형(V1)의 전압 차분의 절대값(|ΔV|)은 손가락 등의 외부로부터의 근접하는 물체의 영향에 따라서 변화하게 된다. 또한, 전압 검출기(DET)는, 파형(V0)과 파형(V1)의 전압 차분의 절대값(|ΔV|)을 고정밀도로 검출하기 위해서, 회로 내의 스위칭에 의해 교류 구형파(Sg)의 주파수에 맞춰서 콘덴서의 충방전을 리셋하는 기간(RESET)을 설치한 동작으로 하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, when the finger is in contact with (or in proximity to) the device (contact state), as shown in Fig. 4, the electrostatic capacitance C2 formed by the finger is in contact with The capacitance of the fringe between the driving electrode E1 and the touch detecting electrode E2 is cut off and acts as the capacitance element C1 'having a smaller capacitance value than the capacitance value of the capacitance element C1 . And, FIG. In the equivalent circuit shown in Figure 5, the capacitor element (C1 '), the current (I 1) flows. 6, the voltage detector (DET) converts the variation of the current (I 1) of the ac square (Sg) to changes (waveform (V 1) of the broken line) of the voltage. In this case, the amplitude of the waveform V 1 is smaller than that of the waveform V 0 described above. Thus, the absolute value | V | of the voltage difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 varies depending on the influence of an object close to the finger or the like from the outside. The voltage detector DET also detects the frequency of the AC square wave Sg by switching in the circuit in order to accurately detect the absolute value of the voltage difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 And a period (RESET) for resetting the charging / discharging of the capacitor in accordance with the operation of the capacitor.
도 1에 도시하는 터치 검출 디바이스(30)는, 구동 전극 드라이버(14)로부터 공급되는 구동 신호(Vcom)(후술하는 터치 구동 신호(Vcomt))에 따라서 1검출 블록씩 순차 주사하여 터치 검출을 행하도록 되어 있다.The
터치 검출 디바이스(30)는, 복수의 후술하는 터치 검출 전극(TDL)으로부터 도 3 또는 도 5에 도시하는 전압 검출기(DET)를 거쳐서 검출 블록마다 터치 검출 신호(Vdet)를 출력하고, 터치 검출부(40)의 터치 검출 신호 증폭부(42)에 공급하도록 되어 있다.The
A/D 변환부(43)는, 터치 구동 신호(Vcomt)에 동기한 타이밍에서 터치 검출 신호 증폭부(42)로부터 출력되는 아날로그 신호를 각각 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 회로이다.The A /
신호 처리부(44)는, A/D 변환부(43)의 출력 신호에 포함되는 터치 구동 신호(Vcomt)를 샘플링한 주파수 이외의 주파수 성분(노이즈 성분)을 저감시키는 디지털 필터를 구비하고 있다. 신호 처리부(44)는, A/D 변환부(43)의 출력 신호에 기초하여 터치 검출 디바이스(30)에 대한 터치의 유무를 검출하는 논리 회로이다. 신호 처리부(44)는 손가락에 의한 전압의 차분만 취출하는 처리를 행한다. 이 손가락에 의한 전압의 차분은 상술한 파형(V0)과 파형(V1)의 차분의 절대값(|ΔV|)이다. 신호 처리부(44)는 1검출 블록당의 절대값(|ΔV|)을 평균화하는 연산을 행하고, 절대값(|ΔV|)의 평균값을 구해도 된다. 이에 의해, 신호 처리부(44)는 노이즈에 의한 영향을 저감시킬 수 있다. 신호 처리부(44)는, 검출한 손가락에 의한 전압의 차분을 소정의 임계값 전압과 비교하여 전압의 차분이 이 임계값 전압 이상이면, 외부로부터 근접하는 외부 근접 물체가 접촉 상태에 있다고 판단한다. 한편, 신호 처리부(44)는, 전압의 차분이 임계값 전압 미만이면, 외부 근접 물체가 비접촉 상태라고 판단한다. 이와 같이 하여, 터치 검출부(40)는 터치 검출이 가능해진다.The
좌표 추출부(45)는, 신호 처리부(44)에서 터치가 검출되었을 때, 그 터치 패널 좌표를 구하는 논리 회로이다. 검출 타이밍 제어부(46)는 A/D 변환부(43)와 신호 처리부(44)와 좌표 추출부(45)가 동기하여 동작하도록 제어한다. 좌표 추출부(45)는 터치 패널 좌표를 신호 출력(Vout)으로서 출력한다.The coordinate
(모듈)(module)
도 7은 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)와 구동 전극 드라이버(14)와 COG(Chip On Glass)(19)를 포함한다. COG(19)는 상술한 소스 드라이버(13) 및 소스 셀렉터부(13S)를 포함한다. 또한, 구동 신호 셀렉터부(14S)는 도시를 생략하고 있지만, 구동 전극 드라이버(14)와 동일 위치에 배치되어 있다. 구동 전극 드라이버(14)는 유리 기판인 TFT 기판(21)에 형성되어 있다. COG(19)는 TFT 기판(21)에 실장된 칩이며, 도 1에 도시한 제어부(11), 소스 드라이버(13) 등, 표시 동작에 필요한 각 회로를 내장한 것이다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 COG(Chip On Glass)에 구동 전극 드라이버(14), 게이트 드라이버(12) 등의 회로를 내장해도 된다.7 is a diagram showing an example of a module in which a display device having a touch detection function according to the first embodiment is mounted. 7, the
도 7은, TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 이 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)에서의, 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 입체 교차하도록 형성된 게이트 드라이버(12)에 접속되는 주사 신호선(GCL)을 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 도 7은, TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)에서의, 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 교차하지 않고 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 화소 신호선(SGL)을 모식적으로 도시하고 있다.7 is a sectional view of the
터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는 소위 랜드스케이프형(가로 길이)이다. 구동 전극(COML)은 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 긴 변 방향에 형성되어 있고, 후술하는 터치 검출 전극(TDL)은 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 짧은 변 방향에 형성되어 있다. 터치 검출 전극(TDL)의 출력은 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 짧은 변측에 설치되고, 플렉시블 기판 등에 의해 구성된 단자부(T)를 통하여, 이 모듈의 외부에 실장된 터치 검출부(40)(도시 생략)와 접속되어 있다.The
이와 같이, 도 7에 도시하는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 터치 검출 신호(Vdet)를, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 짧은 변측으로부터 출력한다. 이에 의해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 단자부(T)를 거쳐서 터치 검출부(40)에 접속할 때의 배선의 배설이 용이해진다.Thus, the
(터치 검출 기능을 구비한 표시부(10))(The
이어서, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 구성예를 상세하게 설명한다. 도 8은, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서 구동 전극과 화소 신호선의 관계를 설명하는 모식도이다. 도 9는, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시부의 개략 단면 구조를 도시하는 단면도이다. 도 10은, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시부의 화소 배열을 도시하는 회로도이다.Next, a configuration example of the
도 8에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 화소 신호선(SGL)이 소스 셀렉터부(13S)를 거쳐서 COG(19)에 내장한 소스 드라이버(13)에 접속되어 있다. 소스 셀렉터부(13S)는 스위치 제어 신호(SEL)에 따라서 개폐 동작한다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 구동 전극(COML)이 COG(19)에 내장한 구동 전극 드라이버(14)에 접속되어 있다. 컬러 필터(32)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역(32R, 32G, 32B)을 포함한다. 컬러 필터(32)는 TFT 기판(21)과 수직인 방향에 있어서 구동 전극(COML)과 대향하고 있고, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 보아 중첩된다.8, in the
구동 전극 드라이버(14)는, 예를 들어 선택한 구동 전극 블록(Stx)만 구동 신호(Vcom)를 공급하고, 선택하고 있지 않은 구동 전극 블록(Ntx)에는 구동 신호(Vcom)를 공급하지 않는다.The driving
도 9에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는, 화소 기판(2)과, 이 화소 기판(2)의 표면에 수직인 방향에 대향하여 배치된 대향 기판(3)과, 화소 기판(2)과 대향 기판(3)의 사이에 삽입 설치된 액정층(6)을 구비하고 있다.9, the
액정층(6)은 전계의 상태에 따라서 그 곳을 통과하는 광을 변조하는 것이며, 예를 들어 FFS(프린지 필드 스위칭) 모드 또는 IPS(인플레인 스위칭) 모드 등의 횡전계 모드의 액정을 사용한 액정 표시부가 사용된다. 또한, 도 9에 도시하는 액정층(6)과 화소 기판(2)의 사이 및 액정층(6)과 대향 기판(3)의 사이에는 각각 배향막이 배치되어도 된다.The liquid crystal layer 6 modulates light passing through the liquid crystal layer 6 in accordance with the state of the electric field. For example, the liquid crystal layer 6 is a liquid crystal layer using a liquid crystal of a transverse electric field mode such as an FFS (fringe field switching) mode or an IPS A display unit is used. An alignment film may be disposed between the liquid crystal layer 6 and the
또한, 대향 기판(3)은 유리 기판(31)과, 이 유리 기판(31)의 한쪽 면에 형성된 컬러 필터(32)를 포함한다. 유리 기판(31)의 다른 쪽의 면에는 터치 검출 디바이스(30)의 검출 전극인 터치 검출 전극(TDL)이 형성되고, 또한, 이 터치 검출 전극(TDL) 상에는 편광판(35A)이 배치되어 있다.The
화소 기판(2)은, 회로 기판으로서의 TFT 기판(21)과, 이 TFT 기판(21) 상에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극(22)과, TFT 기판(21) 및 화소 전극(22)의 사이에 형성된 복수의 구동 전극(COML)과, 화소 전극(22)과 구동 전극(COML)을 절연하는 절연층(24)과, TFT 기판(21)의 하면측에는 입사측 편광판(35B)을 포함한다.The
TFT 기판(21)에는, 도 10에 도시하는 각 부화소(SPix)의 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 소자(Tr), 각 화소 전극(22)에 화소 신호(Vpix)를 공급하는 화소 신호선(SGL), 각 TFT 소자(Tr)를 구동하는 주사 신호선(GCL) 등의 배선이 형성되어 있다. 이와 같이, 화소 신호선(SGL)은 TFT 기판(21)의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 화소에 화상을 표시하기 위한 화소 신호(Vpix)를 공급한다. 도 10에 도시하는 액정 표시부(20)는 매트릭스 형상으로 배열한 복수의 부화소(SPix)를 갖고 있다. 부화소(SPix)는 TFT 소자(Tr) 및 액정 소자(LC)를 구비하고 있다. TFT 소자(Tr)는 박막 트랜지스터에 의해 구성되는 것이며, 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 일단부에 접속되어 있다. 액정 소자(LC)는, 일단부가 TFT 소자(Tr)의 드레인에 접속되고, 타단부가 구동 전극(COML)에 접속되어 있다.The
부화소(SPix)는, 주사 신호선(GCL)에 의해 액정 표시부(20)와 동일한 행에 속하는 다른 부화소(SPix)와 서로 접속되어 있다. 주사 신호선(GCL)은 게이트 드라이버(12)와 접속되고, 게이트 드라이버(12)로부터 주사 신호(Vscan)가 공급된다. 또한, 부화소(SPix)는, 화소 신호선(SGL)에 의해 액정 표시부(20)와 동일한 열에 속하는 다른 부화소(SPix)와 서로 접속되어 있다. 화소 신호선(SGL)은 소스 드라이버(13)와 접속되고, 소스 드라이버(13)로부터 화소 신호(Vpix)가 공급된다. 또한, 부화소(SPix)는, 구동 전극(COML)에 의해 액정 표시부(20)와 동일한 열에 속하는 다른 부화소(SPix)와 서로 접속되어 있다. 구동 전극(COML)은 구동 전극 드라이버(14)와 접속되고, 구동 전극 드라이버(14)로부터 구동 신호(Vcom)가 공급된다. 즉, 이 예에서는 동일한 일렬에 속하는 복수의 부화소(SPix)가 1개의 구동 전극(COML)을 공유하도록 되어 있다.The subpixel SPix is connected to another subpixel SPix belonging to the same row as the liquid
도 1에 도시하는 게이트 드라이버(12)는 주사 신호(Vscan)를, 도 10에 도시하는 주사 신호선(GCL)을 통하여 부화소(SPix)의 TFT 소자(Tr)의 게이트에 인가함으로써, 액정 표시부(20)에 매트릭스 형상으로 형성되어 있는 부화소(SPix) 중 1행(1수평 라인)을 표시 구동의 대상으로서 순차 선택한다. 도 1에 도시하는 소스 드라이버(13)는 화소 신호(Vpix)를, 도 10에 도시하는 화소 신호선(SGL)을 통하여 게이트 드라이버(12)에 의해 순차 선택되는 1수평 라인을 구성하는 각 부화소(SPix)에 각각 공급한다. 그리고, 이들의 부화소(SPix)에서는, 공급되는 화소 신호(Vpix)에 따라서 1수평 라인의 표시가 행해지도록 되어 있다. 도 1에 도시하는 구동 전극 드라이버(14)는 구동 신호(Vcom)를 인가하고, 도 9 및 도 10에 도시하는 소정의 개수의 구동 전극(COML)으로 이루어지는 구동 전극 블록마다 구동 전극(COML)을 구동한다.The
상술한 바와 같이, 액정 표시부(20)에서는, 게이트 드라이버(12)가 주사 신호선(GCL)을 시분할적으로 선 순차 주사하도록 구동함으로써 1수평 라인이 순차 선택된다. 또한, 액정 표시부(20)에서는, 1수평 라인에 속하는 부화소(SPix)에 대하여 소스 드라이버(13)가 화소 신호(Vpix)를 공급함으로써 1수평 라인씩 표시가 행해진다. 이 표시 동작을 행할 때, 구동 전극 드라이버(14)는 그 1수평 라인에 대응하는 구동 전극(COML)을 포함하는 구동 전극 블록에 대하여 구동 신호(Vcom)를 인가하도록 되어 있다.As described above, in the liquid
도 9에 도시하는 컬러 필터(32)는, 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 컬러 필터의 색 영역을 주기적으로 배열하여, 상술한 도 10에 도시하는 각 부화소(SPix)에 R, G, B의 3색의 색 영역(32R, 32G, 32B)(도 8 참조)이 1세트로서 화소(Pix)로서 대응지어져 있다. 컬러 필터(32)는 TFT 기판(21)과 수직인 방향에 있어서 액정층(6)과 대향한다. 또한, 컬러 필터(32)는 서로 상이한 색으로 착색되어 있으면, 다른 색의 조합이어도 된다.The
본 실시 형태에 관한 구동 전극(COML)은 액정 표시부(20)의 구동 전극으로서 기능함과 함께, 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극으로서도 기능한다. 도 11은, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소 전극의 관계를 설명하는 단면의 모식도이다. 도 12는, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다. 도 13은, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시부의 구동 전극 및 터치 검출 전극의 일 구성예를 도시하는 사시도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 구동 전극(COML)은 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 화소 전극(22)에 대향하고 있다. 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 하나의 구동 전극(COML)이 3개의 화소 전극(22)(3열을 구성하는 화소 전극(22))에 대응하도록 배치되어 있다. 절연층(24)은 화소 전극(22)과 구동 전극(COML)을 절연함과 함께, 화소 전극(22)과 TFT 기판(21)의 표면에 형성된 화소 신호선(SGL)을 절연한다.The driving electrode COML according to the present embodiment functions not only as a driving electrode of the liquid
또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 구동 전극(COML)은 상술한 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 구동 전극(COML)은, 도시하지 않은 도전성을 갖는 콘택트 도전 기둥을 거쳐서 구동 전극 드라이버(14)로부터 구동 전극(COML)에 교류 구형 파형의 구동 신호(Vcom)가 인가되도록 되어 있다. 화소(Pix)는, 상술한 도 10에 도시하는 각 부화소(SPix)에 R, G, B의 3색의 색 영역(32R, 32G, 32B)이 할당되어 있다. 그리고, 도 12에 도시한 바와 같이, 인접하는 화소(Pix)의 사이에 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 위치하고 있다. 이와 같이, 구동 전극(COML)은, 컬러 필터(32)의 적(R)의 색 영역(32R), 녹(G)의 색 영역(32G) 및 청(B)의 색 영역(32B)을 1세트로 하는 화소(Pix)마다 병렬로 연장되어 있다. 이에 의해, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극은 화소(Pix) 단위로 주기적으로 배열되므로, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극에 수반하는 줄무늬가 사람에게 인식되어버릴 가능성을 저감시킬 수 있다.Further, as shown in Fig. 12, the driving electrode COML extends in a direction parallel to the direction in which the above-described pixel signal line SGL extends. The drive electrode COML is configured such that a drive signal Vcom of an AC square wave form is applied from the
일반적으로, 컬러 필터(32)에서는, 녹(G)의 색 영역(32G)의 휘도가 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 휘도보다도 높다. 또한, 구동 전극(COML)은, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전 재료(투명 도전 산화물)로 형성되는 투명 전극이다. 구동 전극(COML)은 투명하긴 하지만, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극은 줄무늬로서 사람 눈에 인식되기 쉽다. 이로 인해, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 상대적으로 휘도가 낮은 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 사이에 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 위치하고 있다. 이에 의해, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극은 화소(Pix) 단위로 주기적으로 배열되므로, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극에 수반하는 줄무늬가 사람에게 인식되어버릴 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)보다도 휘도가 높은 녹(G)의 색 영역(32G)의 개구율이 유지된다.In general, in the
도 13은 터치 검출 디바이스(30)의 일 구성예를 사시적으로 도시하는 것이다. 도 14는 실시 형태 1에 관한 구동 전극 드라이버의 한 동작예를 도시하는 모식도이다. 터치 검출 디바이스(30)는 구동 전극(COML) 및 터치 검출 전극(TDL)에 의해 구성되어 있다. 또한, 구동 전극(COML)은 1방향으로 연장하는 복수의 스트라이프 형상의 전극 패턴으로 구성되어 있다. 터치 검출 동작을 행할 때는, 각 전극 패턴에는 구동 전극 드라이버(14)에 의해 구동 신호(Vcom)가 순차 공급되고, 후술하는 바와 같이 시분할적으로 선 순차 주사 구동이 행해지도록 되어 있다. 터치 검출 전극(TDL)은 구동 전극(COML)의 전극 패턴의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 스트라이프 형상의 전극 패턴으로 구성되어 있다. 그리고, 터치 검출 전극(TDL)은 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직인 방향에 있어서 구동 전극(COML)과 대향하고 있다. 터치 검출 전극(TDL)의 각 전극 패턴은 터치 검출부(40)의 아날로그 LPF부(42)의 입력에 각각 접속되어 있다. 구동 전극(COML)과 터치 검출 전극(TDL)이 서로 교차한 전극 패턴은 그 교차 부분에 정전 용량을 발생시키고 있다.Fig. 13 shows an example of the configuration of the
이 구성에 의해, 터치 검출 디바이스(30)에서는, 터치 검출 동작을 행할 때, 구동 전극 드라이버(14)가 구동 전극(COML)을 구동 전극 블록으로서 시분할적으로 순차 주사하도록 구동한다. 이에 의해, 스캔 방향(Scan)에 구동 전극(COML)의 1검출 블록이 순차 선택되고, 터치 검출 디바이스(30)는 터치 검출 전극(TDL)으로부터 터치 검출 신호(Vdet)를 출력한다. 이와 같이 터치 검출 디바이스(30)는 1검출 블록의 터치 검출이 행해지도록 되어 있다. 터치 검출 디바이스(30)에 있어서, 도 14에 도시하는 구동 전극 블록(Tx1)부터 구동 전극 블록(Txi)의 각각이 상술한 터치 검출의 기본 원리에 있어서의 구동 전극(E1)에 대응한다. 터치 검출 디바이스(30)에 있어서, 터치 검출 전극(TDL)의 검출 블록(Rx1 내지 Rxq)의 각각이 터치 검출 전극(E2)에 대응한다. 터치 검출 디바이스(30)는 상술한 기본 원리에 따라서 터치를 검출하도록 되어 있다. 그리고, 도 13에 도시한 바와 같이, 서로 입체 교차한 전극 패턴은 정전 용량식 터치 센서를 매트릭스 형상으로 구성하고 있다. 따라서, 터치 검출 디바이스(30)의 터치 검출면 전체에 걸쳐서 주사함으로써, 외부 근접 물체의 접촉 또는 근접이 발생한 위치의 검출도 가능하게 되어 있다.With this configuration, in the
여기서, TFT 기판(21)은 본 개시에 있어서의 「기판」의 일 구체예에 대응한다. 화소 전극(22)은 본 개시에 있어서의 「화소 전극」의 일 구체예에 대응한다. 화소 신호선(SGL)은 본 개시에 있어서의 「신호선」의 일 구체예에 대응한다. 구동 전극(COML)은 본 개시에 있어서의 「구동 전극」의 일 구체예에 대응한다. 액정 소자(LC)는 본 개시에 있어서의 「표시 기능층」의 일 구체예에 대응한다. 소스 드라이버(13) 및 구동 전극 드라이버(14)는 본 개시에 있어서의 「주사 구동부」의 일 구체예에 대응한다. 터치 검출 전극(TDL)은 본 개시에 있어서의 「터치 검출 전극」에 대응한다. 컬러 필터(32)는 본 개시에 있어서의 「컬러 필터」에 대응한다.Here, the
[동작 및 작용][Operation and operation]
계속해서, 실시 형태 1의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)의 동작 및 작용에 대하여 설명한다. 도 15는 실시 형태 1에 관한 표시 동작 기간과 터치 검출 동작 기간의 관계를 도시하는 모식도이다.Next, the operation and operation of the
구동 전극(COML)은 액정 표시부(20)의 구동 전극으로서 기능함과 함께, 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극으로서도 기능하므로, 구동 신호(Vcom)가 서로 영향을 미칠 가능성이 있다. 이로 인해, 구동 전극(COML)은, 표시 동작을 행하는 표시 동작 기간(Pd)과, 터치 검출 동작을 행하는 터치 검출 동작 기간(Pt)으로 나누어서 구동 신호(Vcom)가 인가된다. 구동 전극 드라이버(14)는, 표시 동작을 행하는 표시 동작 기간(Pd)에 있어서는 표시 구동 신호로서 구동 신호(Vcom)를 인가한다. 그리고, 구동 전극 드라이버(14)는, 터치 검출 동작을 행하는 터치 검출 동작 기간(Pt)에 있어서는 터치 구동 신호로서 구동 신호(Vcom)를 인가한다. 이하의 설명에서는, 표시용의 구동 신호로서의 구동 신호(Vcom)를 표시 구동 신호(Vcomd)로 하여 기재하고, 터치 검출용의 구동 신호로서의 구동 신호(Vcom)를 터치 구동 신호(Vcomt)로 하여 기재하는 것이 있다.The driving electrode COML functions as a driving electrode of the liquid
(전체 동작 개요)(Overview of overall operation)
제어부(11)는, 외부로부터 공급된 영상 신호(Vdisp)에 기초하여 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13), 구동 전극 드라이버(14) 및 터치 검출부(40)에 대하여 각각 제어 신호를 공급하고, 이들이 서로 동기하여 동작하도록 제어한다. 게이트 드라이버(12)는, 도 15에 도시하는 표시 동작 기간(Pd)에 있어서 액정 표시부(20)에 주사 신호(Vscan)를 공급하고, 표시 구동의 대상이 되는 1수평 라인을 순차 선택한다. 소스 드라이버(13)는, 표시 동작 기간(Pd)에 있어서 게이트 드라이버(12)에 의해 선택된 1수평 라인을 구성하는 각 화소(Pix)에 화소 신호(Vpix)를 공급한다.The
구동 전극 드라이버(14)는, 표시 동작 기간(Pd)에 있어서는 1수평 라인에 관한 구동 전극 블록(Tx1)부터 구동 전극 블록(Txi)에 표시 구동 신호(Vcomd)를 인가한다. 터치 검출 동작 기간(Pt)에 있어서는 터치 검출 동작에 관한 구동 전극 블록(Tx1)에 대하여 표시 구동 신호(Vcomd)보다도 주파수가 높은 터치 구동 신호(Vcomt)를 순차 인가하고, 1검출 블록을 순차 선택한다. 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는, 표시 동작 기간(Pd)에 있어서 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13) 및 구동 전극 드라이버(14)에 의해 공급된 신호에 기초하여 표시 동작을 행한다. 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는, 터치 검출 동작 기간(Pt)에 있어서 구동 전극 드라이버(14)에 의해 공급된 터치 구동 신호(Vcomt)에 기초하여 터치 검출 동작을 행하고, 터치 검출 전극(TDL)으로부터 터치 검출 신호(Vdet)를 출력한다. 터치 검출 신호 증폭부(42)는 터치 검출 신호(Vdet)를 증폭하여 출력한다. A/D 변환부(43)는, 터치 구동 신호(Vcomt)에 동기한 타이밍에서 터치 검출 신호 증폭부(42)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 신호 처리부(44)는, A/D 변환부(43)의 출력 신호에 기초하여 터치 검출 디바이스(30)에 대한 터치의 유무를 검출한다. 좌표 추출부(45)는, 신호 처리부(44)에서 터치 검출이 이루어졌을 때, 그 터치 패널 좌표를 구하고, 터치 패널 좌표를 신호 출력(Vout)으로서 출력한다.The driving
(상세 동작)(Detailed operation)
이어서, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)의 상세 동작을 설명한다. 액정 표시부(20)는, 게이트 드라이버(12)로부터 공급되는 주사 신호(Vscan)에 따라서 주사 신호선(GCL) 중의 인접하는 주사 신호선(GCL)을 1수평 라인씩 순차 주사하여 표시를 행한다. 마찬가지로, 구동 전극 드라이버(14)는, 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)의 구동 전극(COML) 중의 도 14에 도시하는 인접하는 구동 전극 블록(Tx) 1열째, 구동 전극 블록(Tx) 2열째, ···, 구동 전극 블록(Tx) i열째의 순으로 구동 신호(Vcom)를 구동 전극(COML)에 공급한다.Next, the detailed operation of the
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 1표시 수평 기간(1SF)마다 터치 검출 동작(터치 검출 동작 기간(Pt))과 표시 동작(표시 기간(Pd))으로 나누어 시분할적으로 구동 전극(COML)에 구동 신호(Vcom)(표시 구동 신호(Vcomd) 및 터치 구동 신호(Vcomt))를 공급한다. 프레임 기간(1F)은, 표시 구동의 대상이 되는 액정 표시부(20)의 표시면의 전체 수평 라인을 선택하여 경과하는 기간이다. 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 터치 검출 동작에서는 프레임 기간(1F) 경과 후, 1표시 수평 기간(1SF)마다 구동 전극 블록(Tx1)부터 구동 전극 블록(Txi)의 상이한 구동 전극(COML)을 선택하여 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 인가함으로써 터치 검출의 주사를 행한다.The
예를 들어, 도 14에 도시한 바와 같이, 2번째의 1표시 수평 기간(1SF)에서는 구동 전극 블록(Tx1)부터 구동 전극 블록(Txi) 중 구동 전극 블록(Tx2)이, 선택된 구동 전극 블록(Stx)이 되고, 도 15에 도시한 바와 같이 2번째의 터치 검출 동작 기간(Pt)에 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파가 공급된다. 이 때, 도 8에 도시하는 구동 신호 셀렉터부(14S)는, 스위치 제어 신호(SEL)에 따라서 구동 전극 블록(Stx)이 되는 구동 전극(COML)과, 기판에 대하여 수직인 방향에 대향하는 화소 신호선(SGL)의 양쪽에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 공급한다.For example, as shown in Fig. 14, in the second one display horizontal period (1SF), the driving electrode block Tx1 to the driving electrode block Tx2 of the driving electrode block Txi are connected to the selected driving electrode block Tx2 Stx), and a square wave of the touch drive signal Vcomt is supplied to the second touch detection operation period Pt as shown in Fig. At this time, the drive
그리고, 구동 전극 블록(Tx1), 및 구동 전극 블록(Tx3)으로부터 Txi가 선택되어 있지 않은 구동 전극 블록(Ntx)으로 되어 있고, 선택되어 있지 않은 구동 전극 블록(Ntx)의 구동 전극(COML)의 전위가 GND에 고정된다. 또한, 구동 전극 블록(Ntx)이 되는 구동 전극(COML)과, 기판에 대하여 수직인 방향에 대향하는 화소 신호선(SGL)의 전위도 GND에 고정된다.The driving electrode block Tx1 and the driving electrode block Tx3 are the driving electrode block Ntx in which Txi is not selected and the driving electrode COML in the non- The potential is fixed at GND. The potentials of the driving electrode COML serving as the driving electrode block Ntx and the pixel signal line SGL opposed to the direction perpendicular to the substrate are also fixed to GND.
이 동작은, 도 14에 도시한 바와 같이, 구동 전극 블록(Tx1)부터 구동 전극 블록(Txi)까지 순차 반복된다. 이에 의해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 표시면 전체면에 걸치는 주사에 의해 표시 동작을 행함과 함께, 터치 검출면 전체면에 걸치는 주사에 의해 터치 검출 동작을 행한다.This operation is repeated sequentially from the driving electrode block Tx1 to the driving electrode block Txi as shown in Fig. Thereby, the
이상 설명한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 표시 기간(pd)에 있어서 구동 전극(COML)에 대하여 표시 구동 신호(Vcomd)를 인가하는 동시에, 화소 신호선(SGL)에 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호(Vpix)를 공급한다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 터치 검출 동작 기간(pt)에 있어서 구동 전극(COML)에 대하여 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가하는 동시에, 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가한 구동 전극(COML)과 상술한 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 화소 신호선(SGL)에 터치 구동 신호(Vcomt)를 공급한다. 터치 검출 동작 기간(pt)에 있어서 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)이 입체 교차하고 있으면, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 커져서 구동 전극(COML)의 충방전에 시간이 걸릴 가능성이 있다. 실시 형태 1의 구동 전극(COML)은, 도 12에 도시한 바와 같이, 상술한 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 이로 인해, 구동 전극 드라이버(14)는, 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가한 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 TFT 기판(21)에 수직인 방향에 있어서 중첩되는 화소 신호선(SGL)의 양쪽에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 공급할 수 있다. 그 결과, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 50% 정도 저감된다.As described above, the
[효과][effect]
이상과 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 억제되면, 터치 검출의 소비 전력을 억제할 수 있다. 이로 인해, 터치 검출부(40)에 공급하는 전력을 억제할 수 있는 점에서 드라이버 IC를 소형화할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)를 구비하는 전자 기기를 소형화할 수 있다.As described above, in the
또한, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 억제되면, 충방전의 영향을 억제할 수 있다. 이로 인해, 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파의 주파수를 고주파화할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 AC 전원에 기인하는 바와 같은 저주파 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 구동 전극(COML)에 공급하는 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파의 주파수를 높여서 터치 검출을 단시간에 검출할 수 있게 된다. 이에 의해, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 디바이스(30)의 면적을 대형 화면화 또는 고정밀화해도 대응할 수 있다. 또한, 실시 형태 1에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 거리가 짧아져도 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량을 저감시킬 수 있으므로, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)를 박형화할 수 있다.The
[실시 형태 1의 변형예][Modification of Embodiment 1]
도 16은, 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다. 상술한 바와 같이, 구동 전극(COML)은 투명하긴 하지만, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극은 줄무늬로서 사람 눈에 인식되기 쉽다. 이로 인해, 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 상대적으로 휘도가 낮은 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 사이에, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 위치하고 있다. 이로 인해, 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 개구율이 저하될 가능성이 있다. 예를 들어, 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 사이에 있는 화소 신호선(SGL)간의 길이를 Ls, 구동 전극(COML)의 연장 방향과 직교하는 폭의 길이를 Lc라고 한다. 그리고, 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 상술한 TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 보아 컬러 필터(32)의 적(R)의 색 영역(32R), 녹(G)의 색 영역(32G) 및 청(B)의 색 영역(32B)에 중첩되는, 도 10에 도시하는 부화소(SPix)를 통하여 배치되는 화소 신호선(SGL)간의 길이를 각각 폭Δr, 폭Δg, 폭Δb라고 한다.16 is a schematic diagram for explaining a relationship between a driving electrode, a pixel signal line and a pixel in a module mounted with a display device having a touch detection function according to a modification of the first embodiment. As described above, although the driving electrode COML is transparent, the gap between the adjacent driving electrodes COML is liable to be recognized by human eyes as stripes. Thus, the
상대적으로 휘도가 낮은 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 사이에, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 위치하고 있다. 이로 인해, 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)보다도 휘도가 높은 녹(G)의 색 영역(32G)의 개구율이 유지된다. 그리고, 폭Δg보다도 폭Δr, 폭Δb를 크게 하여 둠으로써, 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 개구율을 향상시킬 수 있다. 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 컬러 필터(32)의 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)이 녹(G)의 색 영역(32G)을 사이에 두도록 배열되어 있고, 적(R)의 색 영역(32R) 및 청(B)의 색 영역(32B)의 연장 방향과 직교하는 방향 각각의 폭은 녹(G)의 색 영역(32G)의 연장 방향과 직교하는 방향의 폭보다도 좁아진다. 이에 의해, 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 컬러 필터(32)의 색 영역(32R, 32G 및 32B)의 투과율을 동등하게 할 수 있다. 예를 들어, 폭Δr, 폭Δb는 폭Δg보다도 ((길이Ls- 길이Lc)/2) 정도 크게 할 수 있다.The gaps of the adjacent driving electrodes COML are located between the red (R)
그리고, 실시 형태 1의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 되는 길이는 화소(Pix) 단위로 주기적으로 배열되므로, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극에 수반하는 줄무늬가 사람에게 인식되어버릴 가능성을 저감시킬 수 있다.In the
<1-2. 실시 형태 2><1-2.
이어서, 실시 형태 2에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 17은, 실시 형태 2에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소 전극의 관계를 설명하는 단면의 모식도이다. 도 18은, 실시 형태 2에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.Next, a
도 17에 도시한 바와 같이, 구동 전극(COML)은 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 화소 전극(22)에 대향하고 있다. 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 하나의 구동 전극(COML)이 3개의 화소 전극(22)(3열을 구성하는 화소 전극(22))에 대응하도록 배치되어 있다.As shown in Fig. 17, the driving electrode COML is opposed to the
또한, 도 18에 도시한 바와 같이, 구동 전극(COML)은 상술한 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 화소(Pix)는, 상술한 도 10에 도시하는 각 부화소(SPix)에 R, G, B의 3색의 색 영역(32R, 32G, 32B)이 할당되어 있다. 그리고, 도 18에 도시한 바와 같이, 인접하는 화소(Pix)의 사이에, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 위치하고 있다. 인접하는 구동 전극(COML)의 간극과, 이 간극과 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직인 방향에 있어서 대향하는 화소 신호선(SGL)의 사이에 있는 절연층(24)에는 금속 보조 배선(ML)이 배치되어 있다. 금속 보조 배선(ML)은 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 금속 보조 배선(ML) 및 구동 전극(COML)은, 도시하지 않은 도전성을 갖는 콘택트 도전 기둥을 거쳐서 구동 전극 드라이버(14)로부터 구동 전극(COML) 및 금속 보조 배선(ML)에 교류 구형 파형의 구동 신호(Vcom)가 인가되도록 되어 있다.Further, as shown in Fig. 18, the driving electrode COML extends in a direction parallel to the direction in which the above-described pixel signal line SGL extends. In the pixel Pix,
구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 공급 받은 경우, 금속 보조 배선(ML)의 위치가 구동 전극(COML) 및 화소 신호선(SGL)과 동일 전위가 됨으로써 액정층(6)으로의 전위 변화를 억제하고, 투과 손실이 저감된다.When the square wave of the same touch driving signal Vcomt is supplied to the driving electrode COML and the pixel signal line SGL, the position of the metal auxiliary wiring ML is equal to that of the driving electrode COML and the pixel signal line SGL Thereby suppressing the potential change to the liquid crystal layer 6 and reducing the transmission loss.
[실시 형태 2의 변형예][Modification of Embodiment 2]
도 19는, 실시 형태 2의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소 전극의 관계를 설명하는 단면의 모식도이다. 도 20은, 실시 형태 2의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선과 화소의 관계를 설명하는 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.19 is a schematic diagram of a cross section for explaining a relationship between a drive electrode, a pixel signal line and a pixel electrode in a module mounted with a display device having a touch detection function according to a modified example of the second embodiment. 20 is a schematic view for explaining a relationship between a driving electrode, a pixel signal line and a pixel in a module mounted with a display device having a touch detection function according to a modification of the second embodiment. The same reference numerals are given to the same components as those described in the first embodiment, and redundant explanations are omitted.
도 19에 도시한 바와 같이, 구동 전극(COML)은, TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 화소 전극(22)에 대향하고 있다. 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이, 하나의 구동 전극(COML)이 3개의 화소 전극(22)(3열을 구성하는 화소 전극(22))에 대응하도록 배치되어 있다.As shown in Fig. 19, the driving electrode COML is opposed to the
또한, 도 20에 도시한 바와 같이, 구동 전극(COML)은, 상술한 화소 신호선(SGL)가 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 화소(Pix)는, 상술한 도 10에 도시하는 각 부화소(SPix)에 R, G, B의 3색의 색 영역(32R, 32G, 32B)이 할당되어 있다. 그리고, 도 20에 도시한 바와 같이, 인접하는 화소(Pix)의 사이에, 인접하는 구동 전극(COML)의 간극이 위치하고 있다. 인접하는 구동 전극(COML)의 간극 주위의 구동 전극(COML)의 테두리부에는 금속 보조 배선(ML)이 적층되어 있다. 이 금속 보조 배선(ML)은, 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 그리고, 금속 보조 배선(ML)은 화소 신호선(SGL)의 하나와 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직인 방향에 있어서 대향한다. 금속 보조 배선(ML) 및 구동 전극(COML)은, 도시하지 않은 도전성을 갖는 콘택트 도전 기둥을 거쳐서 구동 전극 드라이버(14)로부터 구동 전극(COML) 및 금속 보조 배선(ML)에 교류 구형 파형의 구동 신호(Vcom)가 인가되도록 되어 있다.Further, as shown in Fig. 20, the driving electrode COML extends in a direction parallel to the direction in which the above-described pixel signal line SGL extends. In the pixel Pix,
구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파가 공급된 경우, 금속 보조 배선(ML)의 위치가 구동 전극(COML) 및 화소 신호선(SGL)과 동일 전위가 됨으로써 액정층(6)으로의 전위 변화를 억제하고, 투과 손실이 저감된다. 또한, 금속 보조 배선(ML)은, 구동 전극(COML)보다도 저저항인 금속, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 금(Au) 및 이들의 합금의 1개 이상을 사용할 수 있다. 이로 인해, 실시 형태 2의 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 구동 전극(COML)의 전압 강하의 영향을 받기 어려워져서 화면의 대형화에 대응할 수 있다.When the square wave of the same touch driving signal Vcomt is supplied to the driving electrode COML and the pixel signal line SGL, the position of the metal auxiliary wiring ML becomes equal to the potential of the driving electrode COML and the pixel signal line SGL Thereby suppressing the potential change to the liquid crystal layer 6 and reducing the transmission loss. The metal auxiliary wiring ML can use at least one of a metal having a resistance lower than that of the driving electrode COML, aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), and alloys thereof. Thus, the
[효과][effect]
이상과 같이 실시 형태 2 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 억제된다. 이에 의해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출의 소비 전력을 억제할 수 있다. 이로 인해, 터치 검출부(40)에 공급하는 전력을 억제할 수 있는 점에서 드라이버 IC를 소형화할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 2 및 변형예의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)를 구비하는 전자 기기를 소형화할 수 있다.As described above, the parasitic capacitance between the driving electrode COML and the pixel signal line SGL is suppressed in the
또한, 실시 형태 2 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 금속 보조 배선(ML)과, 구동 전극(COML)과, 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 억제되면, 충방전의 영향을 억제할 수 있다. 이로 인해, 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파의 주파수를 고주파화할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 2 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, AC 전원에 기인하는 바와 같은 저주파 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태 2 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 금속 보조 배선(ML) 및 구동 전극(COML)에 공급하는 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파의 주파수를 높여서 터치 검출을 단시간에 검출할 수 있게 된다. 이에 의해, 실시 형태 2 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 터치 검출 디바이스(30)의 면적을 대형 화면화 또는 고정밀화해도 대응할 수 있다. 또한, 실시 형태 2 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 거리가 짧아져도 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량을 저감시킬 수 있으므로, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)를 박형화할 수 있다.The
<1-3. 실시 형태 3><1-3.
이어서, 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)에 대하여 설명한다. 도 21은, 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 도시하는 도면이다. 도 22는, 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선의 관계를 설명하는 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.Next, a
도 21은, 상술한 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 이 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)에서의, 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 입체 교차하도록 형성된 게이트 드라이버(12)에 접속되는 주사 신호선(GCL)을 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 도 21은, TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)에서의, 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 교차하지 않고 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 화소 신호선(SGL)을 모식적으로 도시하고 있다. 구동 신호 셀렉터부(14S1, 14S2)는 구동 전극(COML)의 연장 방향의 양단을 사이에 두도록 배치되어 있다.21 is a view showing a state in which the driving electrode COML and the driving electrode COML in the
도 22에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)에서는, 화소 신호선(SGL)이 소스 셀렉터부(13S1, 13S2)를 거쳐서 COG(19)에 내장한 소스 드라이버(13)에 접속되어 있다. 소스 셀렉터부(13S1, 13S2)는 화소 신호선(SGL)의 연장 방향 양단을 사이에 두도록 배치되어 있다. 소스 셀렉터부(13S1)는 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 개폐 동작한다. 소스 셀렉터부(13S2)는 스위치 제어 신호(SEL)에 따라서 개폐 동작한다. 구동 신호 셀렉터부(14S1)와 구동 전극 드라이버(14)를 포함하는 COG(19)측의 구동 신호 셀렉터부(14S2)는 구동 전극(COML)의 연장 방향의 양단을 사이에 두도록 배치되어 있다. 구동 신호 셀렉터부(14S1, 14S2)는, 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 개폐 동작한다. 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)는, 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 전기적 접속을 개폐하는 구동 전극 신호선간 셀렉터 스위치(SW)를 구비하고 있다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)에서는, 구동 전극(COML)이 COG(19)에 내장한 구동 전극 드라이버(14)에 접속되어 있다. 컬러 필터(32)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역(32R, 32G, 32B)을 포함한다. 컬러 필터(32)는 TFT 기판(21)과 수직인 방향에 있어서 구동 전극(COML)과 대향하고 있고, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 보아 중첩된다.22, in the
실시 형태 3의 구동 전극(COML)은, 도 22에 도시한 바와 같이, 상술한 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 예를 들어, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)에서는, 표시 기간(pd)에 있어서 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 전극 신호선간 셀렉터 스위치(SW)가 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)을 비접속으로 하고, 구동 전극(COML)에 대하여 표시 구동 신호(Vcomd)를 인가한다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)에서는, 표시 기간(pd)에 있어서 소스 셀렉터부(13S1, 13S2)의 한쪽이 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 개방 동작하고, 소스 셀렉터부(13S1, 13S2)의 다른 쪽이 스위치 제어 신호(SEL)에 따라서 개폐 동작함으로써, 화소 신호선(SGL)에 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호(Vpix)를 공급한다. 이에 의해, 소스 셀렉터부(13S1, 13S2)는 화소 신호선(SGL)의 단락을 억제할 수 있다.The driving electrode COML of the third embodiment extends in a direction parallel to the direction in which the above-described pixel signal line SGL extends, as shown in Fig. For example, in the
또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)에서는, 터치 검출 동작 기간(pt)에 있어서 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 전극 신호선간 셀렉터 스위치(SW)가 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)을 접속한다. 그리고, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)는, 구동 전극(COML)에 대하여 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가함과 동시에, 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가한 구동 전극(COML)과 상술한 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 화소 신호선(SGL)에 터치 구동 신호(Vcomt)를 공급한다. 이로 인해, 구동 전극 드라이버(14)는 구동 전극(COML) 및 화소 신호선(SGL)의 연장 방향의 양단으로부터, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 공급할 수 있다.In the
[효과][effect]
이상과 같이 실시 형태 3에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1A)는, 구동 전극(COML) 및 화소 신호선(SGL)의 연장 방향의 양단으로부터, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 공급하므로, 전압 강하를 억제하고, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)를 대형 화면화 또는 고정밀화할 수 있다.As described above, the
<1-4. 실시 형태 4><1-4. Embodiment 4:
이어서, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)에 대하여 설명한다. 도 23은, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈에 있어서, 구동 전극과 화소 신호선의 관계를 설명하는 모식도이다. 또한, 상술한 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.Next, a
도 23은 상술한 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 이 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)에서의, 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 입체 교차하도록 형성된 게이트 드라이버(12)에 접속되는 주사 신호선(GCL)을 모식적으로 도시하고 있다. 또한, 도 23은 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)에서의, 구동 전극(COML)과, 구동 전극(COML)과 교차하지 않고 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 화소 신호선(SGL)을 모식적으로 도시하고 있다. 구동 신호 셀렉터부(14S)와 구동 전극 드라이버(14)는 구동 전극(COML)의 연장 방향의 양단을 사이에 두도록 배치되어 있다.23 is a view showing a state in which the driving electrode COML and the driving electrode COML in the
도 23에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 화소 신호선(SGL)이 소스 셀렉터부(13S)를 거쳐서 COG(19)에 내장한 소스 드라이버(13)에 접속되어 있다. 소스 셀렉터부(13S)는 스위치 제어 신호(SEL)에 따라서 개폐 동작한다. 구동 신호 셀렉터부(14S)도 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 개폐 동작한다. 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 전기적 접속을 개폐하는 구동 전극 신호선간 셀렉터 스위치(SW)를 구비하고 있다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)에서는, 구동 전극(COML)이 COG(19)에 내장한 구동 전극 드라이버(14)에 접속되어 있다. 컬러 필터(32)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역(32R, 32G, 32B)을 포함한다. 컬러 필터(32)는, TFT 기판(21)과 수직인 방향에 있어서 구동 전극(COML)과 대향하고 있고, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 보아 중첩된다.As shown in Fig. 23, the
실시 형태 4의 구동 전극(COML)에서는, 도 23에 도시한 바와 같이, 상술한 화소 신호선(SGL)이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다. 예를 들어, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 표시 기간(pd)에 있어서 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 전극 신호선간 셀렉터 스위치(SW)를 구동하여 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)을 비접속으로 하고, 구동 전극(COML)에 대하여 표시 구동 신호(Vcomd)를 인가함과 동시에, 화소 신호선(SGL)에 대하여 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호(Vpix)를 공급한다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 터치 검출 동작 기간(pt)에 있어서 스위치 제어 신호(SELC)에 따라서 구동 전극 신호선간 셀렉터 스위치(SW)를 구동하여 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)을 접속한다. 그리고, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 구동 전극(COML)에 대하여 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가함과 동시에, 터치 구동 신호(Vcomt)를 인가한 구동 전극(COML)과 상술한 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 화소 신호선(SGL)에 대하여 터치 구동 신호(Vcomt)를 공급한다. 이로 인해, 구동 전극 드라이버(14)는 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)에 동일한 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파를 공급할 수 있다.In the driving electrode COML of the fourth embodiment, as shown in Fig. 23, it extends in a direction parallel to the direction in which the above-described pixel signal line SGL extends. For example, the
[효과][effect]
이상과 같이 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 억제되면, 터치 검출의 소비 전력을 억제할 수 있다. 이로 인해, 터치 검출부(40)에 공급하는 전력을 억제할 수 있는 점에서 드라이버 IC를 소형화할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 4의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)를 구비하는 전자 기기를 소형화할 수 있다.As described above, in the
또한, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량이 억제되면, 충방전의 영향을 억제할 수 있다. 이로 인해, 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파의 주파수를 고주파화할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, AC 전원에 기인하는 바와 같은 저주파 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 구동 전극(COML)에 공급하는 터치 구동 신호(Vcomt)의 구형파의 주파수를 높여서 터치 검출을 단시간에 검출할 수 있게 된다. 이에 의해, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 터치 검출 디바이스(30)의 면적을 대형 화면화 또는 고정밀화해도 대응할 수 있다. 또한, 실시 형태 4에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1B)는, 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 거리가 짧아져도 구동 전극(COML)과 화소 신호선(SGL)의 사이의 기생 용량을 저감시킬 수 있으므로, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)를 박형화할 수 있다.The
<1-5. 타 실시 형태 및 변형예><1-5. Other Embodiments and Modifications>
이상, 몇가지의 실시 형태 및 변형예을 예로 들어 실시 형태를 설명했지만, 본 개시는 이들 실시 형태 등에는 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다.While the embodiments have been described above with reference to several embodiments and modifications, the disclosure is not limited to these embodiments, and various modifications are possible.
또한, 상기의 각 실시 형태 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1, 1A)는, FFS 모드, IPS 모드 등의 각종 모드의 액정을 사용한 액정 표시부(20)와 터치 검출 디바이스(30)를 일체화한 터치 검출 기능을 구비한 표시부를 사용할 수 있다. 이것 대신에, 터치 검출 기능을 구비한 표시부(10)는 TN(Twisted Nematic: 트위스티드 네마틱) 모드, VA(Vertical Alignment: 수직 배향) 모드, ECB(Electrically Controlled Birefringence: 전계 제어 복굴절) 모드 등의 각종 모드의 액정과 터치 검출 디바이스를 일체화한 터치 검출 기능을 구비한 표시부이어도 된다.The
예를 들어, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1, 1A)는 횡전계 모드의 액정을 사용해도 된다. 또한, 상기 각 실시 형태에서는, 액정 표시부(20)와 정전 용량형의 터치 검출 디바이스(30)를 일체화한 소위 인셀 타입으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 이것 대신에, 예를 들어 액정 표시부(20)에 정전 용량형의 터치 검출 디바이스(30)를 장착한 온셀 타입이어도 된다. 이 경우에도, 상술한 바와 같은 구성으로 함으로써 외부 노이즈나, 액정 표시부로부터 전해지는 노이즈(상기 각 실시 형태에 있어서의 내부 노이즈에 대응하는 것)의 영향을 억제하면서 터치 검출을 행할 수 있다.For example, the liquid crystal of the transverse electric field mode may be used for the
<2. 적용예><2. Application>
이어서, 도 24 내지 도 35를 참조하여 실시 형태 및 변형예에서 설명한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)의 적용예에 대하여 설명한다. 도 24 내지 도 35는, 본 실시 형태에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 적용하는 전자 기기의 일례를 도시하는 도면이다. 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기 등의 휴대 단말 장치 또는 비디오 카메라 등의 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 바꾸어 말하면, 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는, 외부로부터 입력된 영상 신호 또는 내부에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.Next, an application example of the
(적용예 1)(Application Example 1)
도 24에 도시하는 전자 기기는, 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 텔레비전 장치이다. 이 텔레비전 장치는, 예를 들어 프론트 패널(511) 및 필터 유리(512)를 포함하는 영상 표시 화면부(510)을 갖고 있으며, 이 영상 표시 화면부(510)는 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.The electronic apparatus shown in Fig. 24 is a television apparatus to which the
(적용예 2)(Application Example 2)
도 25 및 도 26에 도시하는 전자 기기는, 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 디지털 카메라이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들어 플래시용의 발광부(521), 표시부(522), 메뉴 스위치(523) 및 셔터 버튼(524)을 갖고 있으며, 그 표시부(522)는 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.The electronic apparatuses shown in Figs. 25 and 26 are digital cameras to which the
(적용예 3)(Application Example 3)
도 27에 도시하는 전자 기기는, 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 도시하는 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들어 본체부(531), 이 본체부(531)의 전방측면에 설치된 피사체 촬영용의 렌즈(532), 촬영 시의 시작/정지 스위치(533) 및 표시부(534)를 갖고 있다. 그리고, 표시부(534)는 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.27 shows the appearance of a video camera to which a
(적용예 4)(Application Example 4)
도 28에 도시하는 전자 기기는, 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 노트북형 퍼스널 컴퓨터이다. 이 노트북형 퍼스널 컴퓨터는, 예를 들어 본체(541), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(542) 및 화상을 표시하는 표시부(543)를 갖고 있으며, 표시부(543)는 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.The electronic apparatus shown in Fig. 28 is a notebook-type personal computer to which the
(적용예 5)(Application Example 5)
도 29 내지 도 35에 도시하는 전자 기기는, 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 휴대 전화기이다. 이 휴대 전화기는, 예를 들어 상측 하우징(551)과 하측 하우징(552)을 연결부(힌지부)(553)로 연결한 것이며, 디스플레이(554), 서브 디스플레이(555), 픽처 라이트(556) 및 카메라(557)를 갖고 있다. 그 디스플레이(554) 또는 서브 디스플레이(555)는 실시 형태 1, 2, 3, 4 및 변형예에 관한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.29 to 35 are mobile phones to which the
<3. 본 개시의 양태><3. Aspects of the present disclosure:
또한, 본 개시는 이하의 양태를 포함한다.The present disclosure also encompasses the following aspects.
(1)(One)
기판과,A substrate;
상기 기판과 평행한 면 상에 행렬 배치된 복수의 화소 전극과,A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a plane parallel to the substrate,
상기 기판의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하는 복수의 신호선과,A plurality of signal lines extending in a plane parallel to the surface of the substrate and supplying pixel signals for displaying an image on the plurality of pixel electrodes,
상기 화소 신호에 기초하여 화상 표시 기능을 발휘하는 표시 기능층과,A display function layer for displaying an image display function based on the pixel signal,
상기 기판의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 상기 복수의 화소 전극에 대향하고, 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 구동 전극과,A plurality of driving electrodes opposing the plurality of pixel electrodes in a direction perpendicular to a surface of the substrate and extending in a direction parallel to a direction in which the plurality of signal lines extend,
상기 수직 방향에 있어서 상기 복수의 구동 전극과 대향하고, 또한 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과는 상이한 방향으로 연장되어 상기 복수의 구동 전극과 용량 결합하는 복수의 터치 검출 전극과,A plurality of touch detection electrodes which are opposed to the plurality of drive electrodes in the vertical direction and extend in a direction different from a direction in which the plurality of signal lines are extended and capacitively coupled with the plurality of drive electrodes;
상기 복수의 구동 전극을 주사하여 상기 복수의 구동 전극에 터치 검출용의 터치 구동 신호를 인가하는 주사 구동부를 구비하고,And a scan driver for scanning the plurality of drive electrodes to apply a touch drive signal for touch detection to the plurality of drive electrodes,
상기 주사 구동부는, 상기 터치 구동 신호를 인가한 상기 구동 전극과 상기 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.Wherein the scan driver has a touch detection function for applying the touch driving signal to a signal line that opposes the driving electrode to which the touch driving signal is applied so as to overlap in the vertical direction.
(2)(2)
상기 주사 구동부는,The scan driver may include:
표시 동작 기간에 있어서, 상기 복수의 구동 전극에 대하여 표시용의 표시 구동 신호를 인가함과 동시에, 상기 복수의 신호선에 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하고,A display driving signal for display is applied to the plurality of driving electrodes and a pixel signal for displaying an image on the plurality of pixel electrodes is supplied to the plurality of signal lines,
터치 검출 동작 기간에 있어서, 상기 복수의 구동 전극에 대하여 상기 터치 구동 신호를 인가함과 동시에, 상기 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는 상기 (1)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The display device according to (1), wherein the touch driving signal is applied to the plurality of driving electrodes and the touch driving signal is applied to the signal line in a touch detection operation period.
(3)(3)
상기 수직 방향에 있어서 상기 표시 기능층에 대향하고, 상기 화소 전극마다 상이한 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역으로 착색된 컬러 필터를 구비하고,And a color filter which is opposed to the display function layer in the vertical direction and colored with red, green and blue regions which are different for each of the pixel electrodes,
상기 컬러 필터의 각 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역의 연장 방향은 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 일치하고,The extending direction of each of the red, green and blue regions of the color filter coincides with the extending direction of the plurality of signal lines,
상기 복수의 구동 전극이, 상기 컬러 필터의 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역을 1세트로 하는 화소마다 병렬로 연장되어 있는 상기 (1)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The display device according to (1), wherein the plurality of driving electrodes extend in parallel for each pixel having a set of a red region, a green region, and a blue region of the color filter.
(4)(4)
상기 복수의 구동 전극은, 인접하는 상기 구동 전극의 사이가, 상기 수직 방향에서 보아 상기 컬러 필터의 적색 영역 및 청색 영역의 사이에 겹치도록 배열되어 있는 상기 (3)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.Wherein the plurality of drive electrodes are arranged so that the adjacent drive electrodes overlap each other between the red region and the blue region of the color filter in the vertical direction Display device.
(5)(5)
상기 컬러 필터의 상기 적색 영역 및 상기 청색 영역이 상기 녹색 영역을 사이에 두도록 배열되어 있고, 상기 적색 영역 및 청색 영역의 연장 방향과 직교하는 방향 각각의 폭은 상기 컬러 필터의 녹색 영역의 연장 방향과 직교하는 방향의 폭보다도 좁은 상기 (4)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.Wherein the red region and the blue region of the color filter are arranged so as to sandwich the green region, and a width of each of the red region and the blue region in a direction orthogonal to the extending direction of the red region and the blue region, The display device according to (4), wherein the touch detection function is narrower than the width in the orthogonal direction.
(6)(6)
상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되고, 인접하는 상기 구동 전극의 간극의 각각에 대하여 각각 배치되고, 또한 상기 수직 방향에서 보아, 각각이 상기 간극 중 대응하는 간극과 상기 복수의 신호선 중 대응하는 신호선과의 사이에 배치되는 복수의 금속 보조 배선을 구비하고,Wherein the plurality of signal lines extend in a direction parallel to the direction in which the plurality of signal lines extend and are arranged respectively for the gaps of the adjacent driving electrodes, And a plurality of metal auxiliary wirings disposed between the signal lines and corresponding signal lines,
상기 주사 구동부는, 상기 복수의 금속 보조 배선 중 상기 터치 구동 신호를 인가한 신호선과 수직 방향에 대향하는 금속 보조 배선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는 상기 (2)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.Wherein the scan driver applies the touch driving signal to a signal line to which the touch driving signal is applied among the plurality of metal auxiliary wirings to the metal auxiliary wiring facing the vertical direction, Device.
(7)(7)
상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되고, 또한 투명 도전 재료의 상기 복수의 구동 전극의 각각에 각각 적층되고, 상기 수직 방향에서 보아 각각이 상기 복수의 신호선 중 대응하는 신호선과 대향하는 위치에 배치되는 복수의 금속 보조 배선을 구비하는 상기 (2)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.Wherein the plurality of signal lines extend in a direction parallel to the direction in which the plurality of signal lines extend and are respectively stacked on each of the plurality of driving electrodes of the transparent conductive material, And a plurality of metal auxiliary wirings arranged at a position where the touch detection function is performed.
(8)(8)
상기 복수의 터치 검출 전극은, 외부 근접 물체의 근접 또는 접촉에 기초하는 정전 용량의 변화를 이용하여 그 외부 근접 물체를 검출하는 상기 (1)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The display device according to (1), wherein the plurality of touch detection electrodes detect an external proximity object using a change in capacitance based on proximity or contact of an external proximity object.
(9)(9)
외부 근접 물체를 검출 가능한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 구비하는 전자 기기이며,An electronic device comprising a display device having a touch detection function capable of detecting an external proximity object,
상기 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는,In the display device having the touch detection function,
기판과,A substrate;
상기 기판과 평행한 면 상에 행렬 배치된 복수의 화소 전극과,A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a plane parallel to the substrate,
상기 기판의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하는 복수의 신호선과,A plurality of signal lines extending in a plane parallel to the surface of the substrate and supplying pixel signals for displaying an image on the plurality of pixel electrodes,
상기 화소 신호에 기초하여 화상 표시 기능을 발휘하는 표시 기능층과,A display function layer for displaying an image display function based on the pixel signal,
상기 기판의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 상기 복수의 화소 전극에 대향하고, 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 구동 전극과,A plurality of driving electrodes opposing the plurality of pixel electrodes in a direction perpendicular to a surface of the substrate and extending in a direction parallel to a direction in which the plurality of signal lines extend,
상기 수직 방향에 있어서 상기 복수의 구동 전극과 대향하고, 또한 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과는 상이한 방향으로 연장되어 상기 복수의 구동 전극과 용량 결합하는 복수의 터치 검출 전극과,A plurality of touch detection electrodes which are opposed to the plurality of drive electrodes in the vertical direction and extend in a direction different from a direction in which the plurality of signal lines are extended and capacitively coupled with the plurality of drive electrodes;
상기 복수의 구동 전극을 주사하여 상기 복수의 구동 전극에 터치 검출용의 터치 구동 신호를 인가하는 주사 구동부를 구비하고,And a scan driver for scanning the plurality of drive electrodes to apply a touch drive signal for touch detection to the plurality of drive electrodes,
상기 주사 구동부는, 상기 터치 구동 신호를 인가한 상기 구동 전극과 상기 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는 전자 기기.Wherein the scan driver applies the touch driving signal to a signal line that opposes the driving electrode to which the touch driving signal is applied so as to overlap in the vertical direction.
1 : 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치
2 : 화소 기판
3 : 대향 기판
6 : 액정층
10 : 터치 검출 기능을 구비한 표시부
11 : 제어부
12 : 게이트 드라이버
13 : 소스 드라이버
14 : 구동 전극 드라이버
20 : 액정 표시부
21 : TFT 기판
22 : 화소 전극
30 : 터치 검출 디바이스
31 : 유리 기판
32 : 컬러 필터
35 : 편광판
40 : 터치 검출부
42 : 터치 검출 신호 증폭부
43 : A/D 변환부
44 : 신호 처리부
45 : 좌표 추출부
46 : 검출 타이밍 제어부
COML : 구동 전극
GCL : 주사 신호선
LC : 액정 소자
Pd : 표시 기간
Pt : 터치 검출 동작 기간
Pix : 화소
R : 저항
SGL : 화소 신호선
TDL : 터치 검출 전극
Tr : TFT 소자
Vcom : 구동 신호
Vdet : 터치 검출 신호
Vdisp : 영상 신호
Vpix : 화소 신호
Vscan : 주사 신호1: Display device having a touch detection function
2: pixel substrate
3: opposing substrate
6: liquid crystal layer
10: Display unit having a touch detection function
11:
12: Gate driver
13: Source driver
14: Driving electrode driver
20:
21: TFT substrate
22:
30: Touch detection device
31: glass substrate
32: Color filter
35: polarizer
40:
42: touch detection signal amplification unit
43: A / D conversion section
44: Signal processor
45: Coordinate extraction unit
46: Detection timing control section
COML: driving electrode
GCL: scan signal line
LC: liquid crystal element
Pd: Display period
Pt: Touch detection operation period
Pix: Pixel
R: Resistance
SGL: a pixel signal line
TDL: touch detection electrode
Tr: TFT element
Vcom: drive signal
Vdet: touch detection signal
Vdisp: Video signal
Vpix: Pixel signal
Vscan: scan signal
Claims (9)
상기 기판과 평행한 면 상에 행렬 배치된 복수의 화소 전극과,
상기 기판의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하는 복수의 신호선과,
상기 화소 신호에 기초하여 화상 표시 기능을 발휘하는 표시 기능층과,
상기 기판의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 상기 복수의 화소 전극에 대향하고, 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 구동 전극과,
상기 수직 방향에 있어서 상기 복수의 구동 전극과 대향하고, 또한 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과는 상이한 방향으로 연장되고, 상기 복수의 구동 전극과 용량 결합하는 복수의 터치 검출 전극과,
상기 복수의 구동 전극을 주사하여 상기 복수의 구동 전극에 터치 검출용의 터치 구동 신호를 인가하는 주사 구동부를 구비하고,
상기 주사 구동부는, 상기 터치 구동 신호를 인가한 상기 구동 전극과 상기 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.A substrate;
A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a plane parallel to the substrate,
A plurality of signal lines extending in a plane parallel to the surface of the substrate and supplying pixel signals for displaying an image on the plurality of pixel electrodes,
A display function layer for displaying an image display function based on the pixel signal,
A plurality of driving electrodes opposing the plurality of pixel electrodes in a direction perpendicular to a surface of the substrate and extending in a direction parallel to a direction in which the plurality of signal lines extend,
A plurality of touch detection electrodes which are opposed to the plurality of drive electrodes in the vertical direction and extend in a direction different from a direction in which the plurality of signal lines are extended and capacitively coupled to the plurality of drive electrodes;
And a scan driver for scanning the plurality of drive electrodes to apply a touch drive signal for touch detection to the plurality of drive electrodes,
Wherein the scan driver applies the touch driving signal to a signal line which opposes the driving electrode to which the touch driving signal is applied so as to overlap in the vertical direction
A display device having a touch detection function.
표시 동작 기간에 있어서, 상기 복수의 구동 전극에 대하여 표시용의 표시 구동 신호를 인가함과 동시에, 상기 복수의 신호선에 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하고,
터치 검출 동작 기간에 있어서, 상기 복수의 구동 전극에 대하여 상기 터치 구동 신호를 인가함과 동시에, 상기 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The liquid crystal display according to claim 1,
A display driving signal for display is applied to the plurality of driving electrodes and a pixel signal for displaying an image on the plurality of pixel electrodes is supplied to the plurality of signal lines,
And a driver circuit for applying the touch driving signal to the plurality of driving electrodes and applying the touch driving signal to the signal line
A display device having a touch detection function.
상기 컬러 필터의 각 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역의 연장 방향은, 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 일치하고,
상기 복수의 구동 전극이, 상기 컬러 필터의 적색 영역, 녹색 영역 및 청색 영역을 1세트로 하는 화소마다 병렬로 연장되어 있는
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The display device according to claim 1, further comprising: a color filter which is opposed to the display function layer in the vertical direction and colored with red, green, and blue regions that are different for each pixel electrode,
The extending directions of the respective red, green and blue regions of the color filter coincide with the extending direction of the plurality of signal lines,
Wherein the plurality of driving electrodes extend in parallel for each pixel having a set of a red region, a green region, and a blue region of the color filter
A display device having a touch detection function.
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the plurality of driving electrodes are arranged so that the adjacent driving electrodes overlap each other between the red region and the blue region of the color filter in the vertical direction
A display device having a touch detection function.
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The color filter according to claim 4, wherein the red region and the blue region of the color filter are arranged so as to sandwich the green region, and a width of each of the red region and the blue region, Narrower than the width in the direction orthogonal to the extending direction of the green region
A display device having a touch detection function.
상기 주사 구동부는, 상기 복수의 금속 보조 배선 중 상기 터치 구동 신호를 인가한 신호선과 상기 수직 방향에 대향하는 금속 보조 배선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.3. The liquid crystal display device according to claim 2, further comprising: a plurality of signal lines extending in a direction parallel to the extending direction of the plurality of signal lines and arranged respectively for the gaps of the adjacent driving electrodes, And a plurality of metal auxiliary wirings arranged between the gap and a corresponding one of the plurality of signal lines,
Wherein the scan driver applies the touch driving signal to a signal line applying the touch driving signal among the plurality of metal auxiliary wirings and a metal auxiliary wiring facing the vertical direction
A display device having a touch detection function.
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.3. The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the plurality of signal lines extend in a direction parallel to a direction in which the plurality of signal lines extend, and each of the plurality of signal electrodes is stacked on each of the plurality of driving electrodes of a transparent conductive material, And a plurality of metal auxiliary wirings arranged at positions opposite to corresponding signal lines among the plurality of metal auxiliary wirings
A display device having a touch detection function.
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.The touch detection apparatus according to claim 1, wherein the plurality of touch detection electrodes detect the external proximity object using a change in capacitance based on proximity or contact of an external proximity object
A display device having a touch detection function.
상기 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는,
기판과,
상기 기판과 평행한 면 상에 행렬 배치된 복수의 화소 전극과,
상기 기판의 표면과 평행한 평면에 연장되고, 상기 복수의 화소 전극에 화상을 표시하기 위한 화소 신호를 공급하는 복수의 신호선과,
상기 화소 신호에 기초하여 화상 표시 기능을 발휘하는 표시 기능층과,
상기 기판의 표면에 대한 수직 방향에 있어서 상기 복수의 화소 전극에 대향하고, 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 구동 전극과,
상기 수직 방향에 있어서 상기 복수의 구동 전극과 대향하고, 또한 상기 복수의 신호선이 연장되는 방향과는 상이한 방향으로 연장되고, 상기 복수의 구동 전극과 용량 결합하는 복수의 터치 검출 전극과,
상기 복수의 구동 전극을 주사하여 상기 복수의 구동 전극에 터치 검출용의 터치 구동 신호를 인가하는 주사 구동부를 구비하고,
상기 주사 구동부는, 상기 터치 구동 신호를 인가한 상기 구동 전극과 상기 수직 방향으로 중첩되도록 대향하는 신호선에 상기 터치 구동 신호를 인가하는 전자 기기.An electronic device comprising a display device having a touch detection function capable of detecting an external proximity object,
In the display device having the touch detection function,
A substrate;
A plurality of pixel electrodes arranged in a matrix on a plane parallel to the substrate,
A plurality of signal lines extending in a plane parallel to the surface of the substrate and supplying pixel signals for displaying an image on the plurality of pixel electrodes,
A display function layer for displaying an image display function based on the pixel signal,
A plurality of driving electrodes opposing the plurality of pixel electrodes in a direction perpendicular to a surface of the substrate and extending in a direction parallel to a direction in which the plurality of signal lines extend,
A plurality of touch detection electrodes which are opposed to the plurality of drive electrodes in the vertical direction and extend in a direction different from a direction in which the plurality of signal lines are extended and capacitively coupled to the plurality of drive electrodes;
And a scan driver for scanning the plurality of drive electrodes to apply a touch drive signal for touch detection to the plurality of drive electrodes,
Wherein the scan driver applies the touch driving signal to a signal line that opposes the driving electrode to which the touch driving signal is applied so as to overlap in the vertical direction.
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