KR20180077035A - 표시 장치 - Google Patents

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하야또 쿠라사와
요시또시 기다
도시노리 우에하라
다까유끼 나까니시
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가부시키가이샤 재팬 디스프레이
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Abstract

표시 장치는, 제1 전위를 공급하는 제1 전원선, 상기 제1 전위와는 상이한 제2 전위를 공급하는 제2 전원선, 터치 구동 신호를 공급하는 제3 전원선, 및 복수의 서브 화소를 갖는 표시부를 구비하고, 상기 표시부는, 상기 복수의 서브 화소에 각각 설치되고, 상기 제1 전원선에 전기적으로 접속되는 복수의 제1 전극; 상기 복수의 서브 화소에 공통으로 설치되고, 상기 제2 전원선에 전기적으로 접속되는 제2 전극, 상기 복수의 서브 화소의 각각의 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 형성된 발광층, 상기 제2 전극 상에 형성된 절연층, 상기 절연층 상에 설치되고, 상기 제3 전원선에 전기적으로 접속되는 복수의 제3 전극, 및 상기 복수의 제3 전극에 상기 제3 전원선으로부터 터치 구동 신호가 공급되는 기간에 상기 제2 전극에 상기 터치 구동 신호와 동기하는 신호를 공급하는 신호 제어 회로를 구비하고 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 출원은 2016년 12월 28일에 출원된 일본 특허 출원 제2016-255291호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 모든 내용은 참조에 의하여 본 명세서에 원용된다.
본 발명의 일 실시 형태는 표시 장치에 관한 것이다. 예를 들어 본 발명의 일 실시 형태는 터치 센서가 탑재된 표시 장치에 관한 것이다.
유저가 표시 장치에 대하여 정보를 입력하기 위한 인터페이스로서 터치 센서가 알려져 있다. 터치 센서를 표시 장치의 화면 상에 설치함으로써, 유저는 화면 상에 표시되는 입력 버튼이나 아이콘 등을 터치함으로써 표시 장치로의 정보의 입력이나 애플리케이션의 조작을 행할 수 있다. 예를 들어 일본 특허 공개 제2013-242699호 공보에서는, 터치된 좌표를 일의적으로 정하는 것이 가능한 터치 패널이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2013-242699호 공보에 기재된 터치 패널에서는, 터치된 좌표를 일의적으로 정하기 위하여 자기 용량 방식 및 상호 용량 방식을 조합하여 채용하고 있다. 이러한 터치 패널은 표시 장치와는 따로 제조되어, 당해 표시 장치와 중복되어 사용된다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치는, 제1 전위를 공급하는 제1 전원선과, 상기 제1 전위와는 상이한 제2 전위를 공급하는 제2 전원선과, 터치 구동 신호를 공급하는 제3 전원선과, 복수의 서브 화소를 갖는 표시부를 구비하고, 상기 표시부는, 상기 복수의 서브 화소에 각각 설치되고, 상기 제1 전원선에 전기적으로 접속되는 복수의 제1 전극과, 상기 복수의 서브 화소에 공통으로 설치되고, 상기 제2 전원선에 전기적으로 접속되는 제2 전극과, 각 서브 화소의 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 형성된 발광층과, 상기 제2 전극 상에 형성된 절연층과, 상기 절연층 상에 설치되고, 상기 제3 전원선에 전기적으로 접속되는 복수의 제3 전극과, 상기 복수의 제3 전극에 상기 제3 전원선으로부터 터치 구동 신호가 공급되는 기간에 상기 제2 전극에 상기 터치 구동 신호와 동기하는 신호를 공급하는 신호 제어 회로를 구비하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 개요를 도시하는 기능 블록도이다;
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 표시부의 개략 상면도이다;
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 표시부의 제2 전극과 서브 화소의 위치를 도시하는 개략 상면도이다;
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다;
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 회로 구성의 일례를 도시하는 개략도이다;
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 개략도이다;
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화소 회로의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다;
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트이다;
도 9는 도 8에 나타내는 타이밍 차트의 일부 확대도이다;
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치에 있어서의 터치 검출 회로의 구성을 도시하는 기능 블록도이다;
도 11은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 화소 회로의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다;
도 12는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 도시하는 개략도이다;
도 13은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 화소 회로의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다;
도 14는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다;
도 15는 본 발명의 실시 형태 4에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 도시하는 개략도이다;
도 16은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 개략도이다;
도 17은 본 발명의 실시 형태 5에 관한 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 개략도이다;
도 18은 본 발명의 변형예에 따른 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다.
이하에, 본 발명의 각 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한 개시는 어디까지나 일례에 불과하며, 당업자에게 있어, 발명의 주지를 유지한 적시 변경에 대하여 용이하게 상도할 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명의 범위에 함유되는 것이다. 또한 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위하여, 실제의 형태에 비하여 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 나타나는 경우가 있지만 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출 도면에 대하여 상술한 것과 마찬가지의 요소에는 동일한 부호를 붙여, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 이하에 설명하는 실시 형태는, 터치 검출 정밀도가 향상된 터치 센서를 탑재한 표시 장치를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
본 발명에 있어서, 어느 하나의 막을 가공하여 복수의 막을 형성한 경우, 이들 복수의 막은 상이한 기능, 역할을 갖는 경우가 있다. 그러나 이들 복수의 막은 동일한 공정에서 동일한 층으로서 형성된 막에서 유래하므로, 동일한 층 구조, 동일한 재료를 갖는다. 따라서 이들 복수의 막은 동일한 층에 존재하고 있는 것으로 정의한다.
본 명세서 및 특허 청구범위에 있어서, 어느 구조체 상에 다른 구조체를 배치하는 형태를 표현하는 데 있어서, 간단히 「상에」라고 표기하는 경우, 특별히 단서가 없는 한, 어느 구조체에 접하도록 그 구조체의 바로 위에 다른 구조체가 배치되는 경우와, 어느 구조체의 상방에 또 다른 구조체를 개재하여 다른 구조체가 배치되는 경우의 양쪽을 포함한다.
(실시 형태 1)
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 1에서는, 터치 센서가 설치된 유기 EL 표시 장치에 대하여 설명한다. 이하에 기재하는 실시 형태는 본 발명의 일 실시 형태에 불과하다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 개요를 도시하는 기능 블록도이다. 표시 장치(100)는 표시부(101), 터치 센서부(103), 신호 제어 회로(105), 제1 구동 회로(107), 제2 구동 회로(109), 터치 검출 회로(111) 및 전원부(113)를 갖는다.
표시부(101)는 제1 구동 회로(107) 및 제2 구동 회로(109)에 접속된다. 표시부(101)에는 복수의 화소 회로가 배치되어 있으며, 각 화소 회로가 제1 구동 회로(107) 및 제2 구동 회로(109)에 의하여 제어된다. 풀컬러를 실현하기 위한 단색 화소를 서브 화소라고 하고, 풀컬러 또는 백색을 실현 가능한 서브 화소의 최소 단위의 조합을 메인 화소라고 한다. 이하의 설명에 있어서, 화소 회로로서 각 서브 화소에 설치된 회로에 대하여 설명한다. 표시부(101)에 있어서, 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배치되어도 된다.
신호 제어 회로(105)는 표시 장치(100) 전체, 즉, 제1 구동 회로(107), 제2 구동 회로(109), 터치 검출 회로(111) 및 전원부(113)의 제어를 행한다. 신호 제어 회로(105)에는 외부 인터페이스를 통하여 영상 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 클럭 신호 등이 공급된다. 신호 제어 회로(105)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 클럭 신호를 이용하여, 제1 구동 회로(107), 제2 구동 회로(109), 터치 검출 회로(111) 및 전원부(113)의 제어에 필요한, 게이트 제어 신호, 소스 제어 신호, 터치 구동 제어 신호 등의 각종 제어 신호를 생성한다. 신호 제어 회로(105)는 소스 제어 신호를 제1 구동 회로(107)에 공급하고, 게이트 제어 신호를 제2 구동 회로(109)에 공급하고, 터치 구동 제어 신호를 전원부(113)에 공급한다.
제1 구동 회로(107)는, 신호 제어 회로(105)로부터 공급되는 소스 제어 신호에 기초하여 각 화소 회로에 영상 신호를 공급한다. 제1 구동 회로(107)는, 영상 신호를 공급하는 서브 화소의 열을 선택하는 셀렉터를 가져도 된다. 셀렉터는 멀티플렉서 회로를 가지며, 당해 멀티플렉서 회로에 의하여, 예를 들어 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소 등의 서브 화소마다 순차 영상 신호가 공급되는, 소위 멀티플렉서 구동이 행해진다.
제2 구동 회로(109)는, 신호 제어 회로(105)로부터 공급되는 게이트 제어 신호에 기초하여 영상 신호의 기입을 실행하는 행을 선택하는 구동 회로이다. 후술하는 바와 같이, 각 화소 회로에는 복수의 트랜지스터가 배치되어 있다. 제2 구동 회로(109)는 각 화소 회로에 있어서의 복수의 트랜지스터의 온/오프를 제어한다. 제2 구동 회로(109)는, 각 행의 화소 회로에 배치된 트랜지스터를 소정의 순서로 순차적으로 온한다. 제2 구동 회로(109)는, 제1 구동 회로(107)에 의하여 입력된 영상 신호를 공급하는 행을 선택하고, 각 행의 화소 회로에 배치된 구동 트랜지스터에 영상 신호를 공급하는 구동 회로이다.
터치 센서부(103)는 복수의 터치 검출 전극(후술하는 「제3 전극(449)」에 대응함)을 갖는다. 각 터치 검출 전극은 각 서브 화소에 대응하도록 배치되어도 되고, 2개 이상의 서브 화소에 걸쳐져서 배치되어도 된다. 본 실시 형태에서는, 일례로서, 터치 검출 전극은 i행×j열(i 및 j는 모두 임의의 정수)의 서브 화소에 걸쳐져서 배치되어 있다. 터치 검출 전극은 터치 센서부(103)에 매트릭스 형상으로 배치되어 있어도 된다. 터치 센서부(103)에 설치된 복수의 터치 검출 전극 중 인접하는 2개의 터치 검출 전극은 서로 분리되어 있다. 복수의 터치 검출 전극은 서로 전기적으로 독립되어 있다. 복수의 터치 검출 전극의 각각은, 대응하는 출력 단자에 접속되어 있다. 복수의 터치 검출 전극은 전원부(113)로부터 터치 구동 신호의 공급을 받아 액티브 상태로 된다.
터치 검출 회로(111)는 터치 센서부(103)에 접속되어 있으며, 터치 센서부(103)로의 피검출물의 접촉 또는 근접(이하, 접촉 또는 근접을 터치라 칭함)의 유무를 나타내는 터치 검출 신호를 터치 센서부(103)로부터 수신한다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이 터치 센서부(103)에는 복수의 터치 검출 전극(후술하는 「제3 전극(449)」에 대응함)이 설치되어 있으며, 각 터치 검출 전극을 통하여 터치 검출 회로(111)는 터치 검출 신호를 수신한다. 터치 검출 회로(111)는 아날로그 LPF(Low Pass Filter)부, A/D(아날로그/디지털) 변환부, 신호 처리부를 갖는다. 터치 검출 회로(111)의 구성에 대해서는 후술한다. 피검출물은, 예를 들어 당해 표시 장치를 사용하는 유저의 손가락이나 스타일러스 펜 등이어도 된다(이하, 이들을 총칭하여 피검출체라고 함). 터치 검출 회로(111)는 터치 센서부(103)로부터 공급되는 터치 검출 신호에 기초하여, 터치 센서부(103)에 대한 피검출체에 의한 터치의 유무를 검출한다.
전원부(113)는, 표시부(101)에 설치된 각 화소 회로의 구동에 필요한 각종 전원 전압을 생성하여 표시부(101)에 공급한다. 또한 전원부(113)는 터치 구동 제어 신호에 기초하여, 후술하는 터치 검출 기간에 터치 구동 신호를 생성하여 터치 검출 전극에 공급한다. 또한 전원부(113)는 신호 제어 회로(105)로부터 공급되는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호나 클럭 신호 등에 기초하여, 터치 검출 기간에 표시부(101)의 각 서브 화소에 공통으로 설치되는 공통 전극(후술하는 「제2 전극(435)」에 대응함)에 신호를 공급한다. 이 신호는 터치 검출 전극에 공급되는 터치 구동 신호에 동기하고 있다. 전원부(113)는 당해 터치 검출 기간에 터치 구동 신호와 동기하는 신호를 공통 전극에 공급한다. 또한 전원부(113)는 제1 구동 회로(107), 제2 구동 회로(109), 터치 검출 회로(111)의 구동을 위하여 필요한 전원 전압을 생성하여 각 회로에 공급한다.
도 2 및 도 3을 참조하여 표시부(101)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 표시부(101)의 개략 상면도이다. 도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 표시부(101)의 제2 전극과 화소의 위치를 도시하는 개략 상면도이다.
표시부(101)는 표시 영역(201), 주변 영역(203) 및 단자 영역(205)을 포함한다. 표시 영역(201)은, 화상을 표시하는 화소가 배치된 영역이다. 주변 영역(203)은 표시 영역(201)의 주변의 영역이다. 단자 영역(205)은 주변 영역(203)의 일단부에 인접하는 영역이다.
주변 영역(203)에는 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)가 설치된다. 또한 도 2에 있어서, 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)는 표시 영역(201)에 대하여 행 방향으로 인접하는 영역에 배치되어 있지만, 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)의 위치는 도 2에 도시한 위치에 한정되는 것은 아니다.
단자 영역(205)에는 IC 칩(207) 및 FPC(Flexible Pirnted Circuits)(209)가 배치된다. IC 칩(207)에는 상술한 신호 제어 회로(105), 제1 구동 회로(107) 및 전원부(113)가 설치된다. IC 칩(207)은 COG(Chip On Glass)에서 실장된다. IC 칩(207)은 당해 기판에 설치된 배선에 접속된다. IC 칩(207)은 당해 배선을 통하여 각종 회로에 신호 및 전원을 공급한다. 또한 IC 칩(207)에는 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)의 일부 또는 전부의 회로가 실장되어도 된다. 또한 신호 제어 회로(105) 및 제1 구동 회로(107)의 일부 또는 전부가 주변 영역(203)에 설치되어도 된다.
FPC(209)는 IC 칩(207)에 전기적으로 접속된다. 또한 FPC(209)는 IC 칩(207)을 통하여 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)에 접속된다. 또한 FPC(209)는 IC 칩(207)을 통하지 않고 직접 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)에 전기적으로 접속되어도 된다. FPC(209)는 외부 장치에 전기적으로 접속된다. 외부 장치로부터 공급된 영상 신호를 포함하는 외부 신호가 FPC(209)를 통하여 IC 칩(207)에 입력된다. IC 칩(207)에 입력된 신호에 의하여 제1 구동 회로(107), 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(109)가 각각 구동된다. 이들 구동 회로의 구동에 의하여, 표시 영역(201)에 배치된 서브 화소(301)에 영상 신호(또는 계조 신호)가 공급되어, 표시 영역(201)에 영상 신호에 기초하는 화상이 표시된다. 도 2 및 도 3에서는, 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)가 표시 영역(201)을 사이에 두도록 설치되어 있지만, 제2 구동 회로(109)와 터치 검출 회로(111)의 배치는 이에 한정되지 않는다. 제2 구동 회로(109) 및 터치 검출 회로(111)는 표시 영역(201)의 일방측에 설치되어 있어도 된다. 터치 검출 회로(111)는 IC 칩(207)에 설치되어 있어도 되고, FPC(209) 상에 설치되는 다른 IC 칩 내에 설치되어 있어도 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 표시 영역(201)에는 복수의 서브 화소(301)가 매트릭스 형상으로 설치되어 있다. 이들 복수의 서브 화소(301) 상에 제2 전극(공통 전극)(303)이 설치되어 있다. 제2 전극(303)은 복수의 서브 화소(301)에 공통으로 설치되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 서브 화소의 배열은 매트릭스 배열로 되어 있지만, 소위 델타 배열이나 펜타일 배열이어도 된다.
복수의 서브 화소(301)에는, 서로 상이한 색을 표시하는 발광 소자나 액정 소자 등의 표시 소자를 각각 설치할 수 있다. 이것에 의하여 풀컬러 표시를 행할 수 있다. 예를 들어 적색, 녹색 또는 청색을 표시하는 표시 소자를 3개의 서브 화소(301)에 각각 설치해도 된다. 또한 적색, 녹색, 청색 또는 백색을 표시하는 표시 소자를 4개의 서브 화소(301)에 각각 설치해도 된다. 여기서, 표시 소자 자신이 상기 색을 표시해도 되고, 백색의 광원에 대하여 컬러 필터를 사용함으로써 상기 색을 표시해도 된다.
후술하는 바와 같이 본 실시 형태에서는, 서브 화소(301)에는, 화소 전극 및 화소 전극 상에 배치된 EL층이 형성된다. EL층 상에는, 도 3에 도시한 바와 같이 제2 전극(공통 전극)(303)이 설치된다. 화소 전극, EL층 및 제2 전극(303)에 의하여 발광 소자가 형성된다. 제2 전극(303)에는 발광 소자의 캐소드 전원 전위가 공급된다.
도 4를 참조하여 표시 장치의 구조에 대하여 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 개요를 도시하는 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이 서브 화소(301)에는, 트랜지스터(401)와, 트랜지스터(401)에 접속되는 발광 소자(403)가 설치된다. 도 4는, 하나의 서브 화소(301)에 하나의 트랜지스터(401)가 설치되는 예를 도시하고 있다. 그러나 하나의 서브 화소(301)에는 복수의 트랜지스터가 설치되어도 된다. 또한 하나의 서브 화소(301)에는 용량 소자 등의, 트랜지스터 이외의 다른 기능 소자가 설치되어 있어도 된다.
트랜지스터(401)는, 기판(405) 상에 설치되는 언더코트(407) 상에 반도체막(409), 게이트 절연막(411), 게이트 전극(413), 소스 전극 및 드레인 전극(415)을 갖는다. 게이트 전극(413)과 소스 전극 및 드레인 전극(415)과의 사이에는 층간 절연막(417)이 형성된다. 도 4에서는, 트랜지스터(401)는, 반도체막(409)의 상방에 게이트 전극(413)이 설치된 톱 게이트형 트랜지스터이다. 단, 트랜지스터(401)의 구조에 제약은 없으며, 게이트 전극(413)과 반도체막(409)의 상하 관계가 뒤바뀐 보텀 게이트형의 트랜지스터를 사용해도 된다. 트랜지스터(401)는, 반도체막(409)에 대하여 반도체막(409)의 상방으로부터 소스 전극 및 드레인 전극(415)이 접촉하는 톱 콘택트 구조이다. 단, 반도체막(409)과 소스 전극 및 드레인 전극(415)의 상하 관계도 임의로 선택할 수 있다. 트랜지스터(401)는, 반도체막에 대하여 반도체막의 하방으로부터 소스 전극 및 드레인 전극이 접촉하는 보텀 콘택트 구조여도 된다.
트랜지스터(401) 상에는 평탄화막(419)이 형성된다. 평탄화막(419)은, 트랜지스터(401)나 그 외의 기능 소자에 기인하는 요철이나 경사를 완화하여 평탄한 표면을 형성한다. 평탄화막(419)에는 개구부가 형성된다. 이 개구부를 통하여 발광 소자(403)의 제1 전극(421)이 소스 전극 및 드레인 전극(415) 중 한쪽과 전기적으로 접속된다. 제1 전극(421)은 화소 전극이다. 제1 전극(421)은 복수의 서브 화소(301)의 각각에 배치되어 있다.
격벽(423)은 제1 전극(421)의 단부를 덮음과 함께, 제1 전극(421)과 소스 전극 및 드레인 전극(415) 중 한쪽과의 접속에서 사용되는 콘택트 홀을 메운다. 격벽(423)에는 개구부(425)가 형성된다. 개구부(425) 및 격벽(423) 상에 EL층(427)이 형성된다. EL층(427) 상에 제2 전극(435)이 설치된다. 도 4에 도시하는 제2 전극(435)은 도 3에 도시하는 제2 전극(303)과 동일한 부재이다. EL층(427)은 정공 수송층(429), 발광층(431) 및 전자 수송층(433)을 갖는다. 발광층(431)에는 서브 화소의 표시색에 따른 재료가 포함된다. 즉, 표시 장치(100)는 구분 도포형의 EL 표시 장치이다. 본 명세서에 있어서 EL층이란, 제1 전극(421)과 제2 전극(435) 사이에 형성된 층을 의미한다. 도 4에서는, EL층(427)은 정공 수송층(429), 발광층(431) 및 전자 수송층(433)으로 구성되어 있다. 그러나 EL층(427)의 층수는 3층에 한정되지 않으며, 정공 주입층, 전자 저지층, 전자 주입층이나 정공 저지층 등이 포함되어도 된다. 또한 정공 수송층이나 전자 수송층은 각각 다층 구조를 갖고 있어도 된다.
제2 전극(435) 상에 절연막(437), 차광층(445), 대향 기판(447) 및 제3 전극(449)이 설치되어 있다. 도 4에서는, 절연막(437)은 제1 절연층(439), 제2 절연층(441), 제3 절연층(443)을 갖는다. 제1 절연층(439)은 제2 전극(435) 상에 형성된다. 제1 절연층(439)은 수분 및 산소에 대한 배리어성을 갖는 배리어막을 포함한다. 제3 절연층(443)은 오버코트막을 포함한다. 오버코트막은, 대향 기판(447)에 형성된 차광층(445)에 기인하는 요철이나 경사를 완화하여, 평탄한 표면을 부여한다. 제2 절연층(441)은, 제1 절연층(439)과 제3 절연층(443) 사이를 충전하는 충전재를 포함한다. 단, 절연막(437)의 구조는 이상에 설명한 구조에 한정되지 않으며, 단일의 층으로 형성되는 절연막을 사용해도 된다.
제3 전극(449)은, 대향 기판(447)의 차광층(445) 및 제3 절연층(443)이 형성된 측과는 반대측에 설치된다. 달리 말하면, 대향 기판(447)의 이면측이 기판(405)과 대향하고 있으며, 제3 전극(449)은 대향 기판(447)의 표면측에 설치되어 있다. 후술하는 바와 같이 제3 전극(449)은 패터닝되어 있다. 도 4에 있어서는, 도시하고 있지는 않지만, 제3 전극(449) 상에 보호층이나 커버 필름 등이 설치되어도 된다. 제3 전극(449)에는 전원선을 통하여 전원부(113)로부터 터치 구동 신호가 공급된다. 터치 구동 신호가 공급된 제3 전극(449)은 액티브 상태로 되어 제3 전극(449)의 주변에 전계가 발생한다. 액티브 상태의 제3 전극(449)에 피검출체가 근접하면, 제3 전극(449)과 피검출체 사이에 의사적으로 콘덴서가 형성되어 정전 용량이 발생하여, 제3 전극(449)의 정전 용량이 증가한다. 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화를 검출함으로써, 터치의 유무가 판단된다.
여기서, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호의 전위와, 발광 소자(403)의 제2 전극(435)에 공급되는 전압(공통 전압)의 전위가 상이한 경우, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 전계가 형성되어, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 기생 용량이 발생한다. 이 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량에 의하여, 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도가 떨어질 것이 생각된다.
그 때문에, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)에서는, 제3 전극(449)에 터치 구동 신호가 공급되는 기간(이하에서는, 제3 전극(449)에 터치 구동 신호가 공급되는 기간을 터치 검출 기간이라 칭함)에, 제2 전극(435)에 터치 구동 신호에 동기하는 신호가 공급된다. 터치 검출 기간에 제3 전극(449)의 전위와 제2 전극(435)의 전위가 동기함으로써, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 형성되는 전계의 크기가 저감된다. 따라서 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량의 크기를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
터치 검출 기간에 제2 전극(435)에 공급되는 신호의 전위는, 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도가 떨어지지 않을 정도이면 된다. 터치 검출 기간에 제2 전극(435)에 공급되는 신호의 전위는, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호의 전위와의 차가 작은 것이 바람직하고, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호의 전위와 동전위 또는 대략 동전위인 것이 보다 바람직하다. 후술하는 바와 같이 제2 전극(435)에는, 발광 기간에 있어서는 일정한 캐소드 전원 전위 PVSS가 공급되고, 터치 검출 기간에 있어서는 터치 구동 신호와 동기하는 신호가 공급된다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 회로 구성의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 표시 장치(100)에는 복수의 서브 화소(301)가 x행 y열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다(x 및 y는 모두 임의의 정수임). 각 서브 화소(301)는 제2 구동 회로(109) 및 IC 칩(207)에 의하여 제어된다.
각 서브 화소(301)는 제어 신호선(501)을 통하여 제2 구동 회로(109)에 접속되어 있다. 제어 신호선(501)은, 각 서브 화소(301)에 설치된 트랜지스터(401)의 게이트 전극(413)에 접속되어 있다. 제어 신호선(501)은 게이트선이라고도 칭해진다. 본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제어 신호선(501)으로서 리셋 제어 신호선(501-1), 출력 제어 신호선(501-2) 및 화소 제어 신호선(501-3)이 설치되어 있다. 이들 제어 신호선(501-1 내지 501-3)은 각 행마다 소정의 순서로 순차 배타적으로 선택된다. 리셋 제어 신호선(501-1)에는 리셋 제어 신호 RG가 공급된다. 출력 제어 신호선(501-2)에는 출력 제어 신호 BG가 공급된다. 화소 제어 신호선(501-3)에는 화소 제어 신호 SG가 공급된다.
IC 칩(207)에는 데이터 신호선(503)이 접속되어 있고, 데이터 신호선(503)은, 각 서브 화소(301)에 설치된 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극(415) 중 한쪽에 접속되어 있다. 달리 말하면, 외부 장치로부터 공급된 영상 신호가 FPC(209)를 통하여 IC 칩(207)에 입력되고, IC 칩(107)으로부터 데이터 신호선(503)을 통하여 각 서브 화소(301)에 공급된다. 데이터 신호선(503)은 소스선이라고도 칭해진다. 본 실시 형태에서는, 데이터 신호선(503)으로서 영상 신호선(503-1)이 설치되어 있다. 영상 신호선(503-1)은, IC 칩(207)에 설치된 제1 구동 회로(107)에 접속되어 있다. 또한 영상 신호선(503-1)과 동일한 방향으로 애노드 전원선(503-2)(제1 전원선) 및 리셋 전원선(503-3)이 연장되어 있다. 이들 전원선(503-2, 503-3)은 영상 신호선(503-1)과 마찬가지로, IC 칩(207)에 설치된 전원부(113)에 접속되어 있다.
데이터 신호선(503)은, 상술한 제어 신호선(501)에 의하여 선택된 행의 각 서브 화소(301)에 영상 신호 또는 소정의 전위의 전원을 공급한다. 영상 신호선(503-1)에는 영상 신호 Vsig 및 초기화 전위 Vini가 교대로 공급된다. 애노드 전원선(503-2)에는 애노드 전원 전위 PVDD가 공급된다. 리셋 전원선(503-3)에는 리셋 전원 전위 Vrst가 공급된다.
IC 칩(207)에는 또한 캐소드 전원선(505)(제2 전원선)이 접속되어 있다. 캐소드 전원선(505)은, 각 서브 화소(301)에 공통인 제2 전극(435)에 접속되어 있다. 캐소드 전원선(505)에는, IC 칩(207)에 설치된 전원부(113)로부터 캐소드 전원 전위 PVSS가 공급된다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 표시 장치(100)에는 복수의 제3 전극(449)이 i행×j열(i 및 j는 모두 임의의 정수)의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 각 제3 구동 전극(449)은 직사각형으로 형성되어 있으며, 인접하는 제3 전극(449)과의 사이에는 간격이 형성되어 있다. 인접하는 제3 전극(449)끼리는 서로 물리적으로 접속되어 있지 않으며, 전기적으로도 접속되어 있지 않다. 제3 전극(449)은 IC 칩(207)에 의하여 제어된다. IC 칩(207)에는 터치 센서 구동 신호선(제3 전원선)(601)이 접속되어 있다. 터치 센서 구동 신호선(601)은 제3 전극(449)에 접속되어 있다. 터치 센서 구동 신호선(601)에는, IC 칩(207)에 설치된 전원부(113)로부터 터치 구동 신호 Active가 공급된다.
또한 각 제3 전극(449)은 터치 검출 신호선(603)을 통하여 터치 검출 회로(111)에 접속되어 있다. 제3 전극(449)과 터치 검출 신호선(603)은 1대1로 접속되어 있다. 터치 검출 신호선(603)을 통하여, 각 제3 전극(449)의 정전 용량에 대응하는 터치 검출 신호가 터치 검출 회로(111)에 공급된다. 터치 센서 구동 신호선(601) 및 터치 검출 신호선(603)은 모두 대향 기판(447) 상에 설치된다. 이들 신호선 중, 한쪽을 제3 전극(449)과 동일한 층에 형성하고, 다른 쪽을 제3 전극(449)과 상이한 층에 형성하며, 이러한 층과 제3 전극(449) 사이에 절연층을 형성함과 함께, 스루홀을 통하여 제3 전극(449)의 각각에 전기적으로 접속시키는 구성을 채용해도 된다. 또는 어느 신호선도 제3 전극(449)과는 상이한 층에 형성하며, 이들 신호선이 형성된 층과 제3 전극(449)이 형성된 층 사이에 절연층을 형성함과 함께, 콘택트 홀을 통하여 제3 전극(449)의 각각과 이들 신호선을 전기적으로 접속시키는 구성을 채용해도 된다. 또한 터치 센서 구동 신호선(601)과 IC 칩(207)의 접속, 및 터치 검출 신호선(603)과 터치 검출 회로(111)의 접속은, 대향 기판(447)에 스루홀을 형성하여 대향 기판(447)의 상면과 기판(405)의 상면 사이를 전기적으로 접속하는 구성이나, 대향 기판(447)과 기판(405) 사이에 FPC를 설치하여 접속하는 구성 등을 채용할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화소 회로의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다. 도 7에 도시하는 서브 화소(301)를 구성하는 트랜지스터는 모두 n채널형 트랜지스터이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 서브 화소(301)는 발광 소자 D1, 구동 트랜지스터 DRT, 출력 트랜지스터 BCT, 리셋 트랜지스터 RST, 화소 선택 트랜지스터 SST, 유지 용량 Cs 및 보조 용량 Cad를 포함한다. 이하의 설명에 있어서, 트랜지스터의 소스 단자 및 드레인 단자 중 한쪽을 제1 단자라고 하고, 소스 단자 및 드레인 단자 중 다른 쪽을 제2 단자라고 한다. 용량 소자의 1쌍의 단자 중 한쪽 단자를 제1 단자라고 하고, 용량 소자의 1쌍 단자 중 다른 쪽 단자를 제2 단자라고 한다.
구동 트랜지스터 DRT의 제1 단자(711)는 발광 소자 D1의 애노드 단자, 유지 용량 Cs의 제1 단자(721) 및 보조 용량 Cad의 제1 단자(731)에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)는 출력 트랜지스터 BCT의 제1 단자(741) 및 리셋 트랜지스터 RST의 제1 단자(751)에 접속되어 있다. 발광 소자 D1의 캐소드 단자는 캐소드 전원선(505)에 접속되어 있다. 보조 용량 Cad의 제2 단자(733)는 애노드 전원선(503-2)에 접속되어 있다. 출력 트랜지스터 BCT의 제2 단자(743)는 애노드 전원선(503-2)에 접속되어 있다. 리셋 트랜지스터 RST의 제2 단자(753)는 리셋 전원선(503-3)에 접속되어 있다. 화소 선택 트랜지스터 SST의 제1 단자(761)는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715) 및 유지 용량 Cs의 제2 단자(723)에 접속되어 있다. 화소 선택 트랜지스터 SST의 제2 단자(763)는 영상 신호선(503-1)에 접속되어 있다. 리셋 트랜지스터 RST의 게이트 단자(755)는 리셋 제어 신호선(501-1)에 접속되어 있다. 출력 트랜지스터 BCT의 게이트 단자(745)는 출력 제어 신호선(501-2)에 접속되어 있다. 화소 선택 트랜지스터 SST의 게이트 단자(765)는 화소 제어 신호선(501-3)에 접속되어 있다.
상기 구성을 달리 말하면, 애노드 전원선(503-2)은, 복수의 서브 화소(301)의 각각에 설치된 제1 전극(421)에 애노드 전원 전위 PVDD를 공급한다. 캐소드 전원선(505)은, 각 서브 화소(301)에 공통인 제2 전극(435)에 캐소드 전원 전위 PVSS를 공급한다. 각 서브 화소(301)는 애노드 전원선(503-2)과 캐소드 전원선(505) 사이에 배치되어도 된다. 애노드 전원 전위 PVDD와 캐소드 전원 전위 PVSS의 전위차는 발광 소자 D1의 발광 강도에 기초하여 결정된다. 본 실시 형태에 있어서, 캐소드 전원선(505)을 통하여 제2 전극(435)에 공급되는 캐소드 전원 전위 PVSS는, 터치 센서 구동 신호선(601)을 통하여 제3 전극(449)에 터치 구동 신호 Active가 공급되는 사이, 터치 구동 신호 Active에 동기한다.
발광 소자 D1의 애노드 단자는 제1 전극(421)에 대응하고 있다. 즉, 구동 트랜지스터 DRT의 제1 단자(711)는 제1 전극(421)에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)는 출력 트랜지스터 BCT를 통하여 애노드 전원선(503-2)에 접속되어 있다. 출력 트랜지스터 BCT는 애노드 전원선(503-2)과 구동 트랜지스터 DRT 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환한다. 또한 발광 소자 D1의 캐소드 단자는 제2 전극(435)에 대응하고 있다.
본 실시 형태에서는, 서브 화소(301)에 포함되는 트랜지스터가 모두 n채널형 트랜지스터인 구성을 예시했지만, 본 발명에 따른 표시 장치(100)에 있어서의 서브 화소(301)의 구성은 이 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어 서브 화소(301)를 구성하는 구동 트랜지스터 DRT 이외의 트랜지스터는 모두 p채널형 트랜지스터여도 되고, n채널형 트랜지스터 및 p채널형 트랜지스터의 양쪽이어도 된다. 또한 상기 트랜지스터는 온 상태와 오프 상태를 전환 가능한 스위칭 소자이면 되며, 트랜지스터 대신 스위칭 소자가 사용되어도 된다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 화소 회로의 구동 방법을 나타내는 타이밍 차트이다. 도 9는, 도 8의 타이밍 차트의 일부 확대도이다. 이하의 화소 회로의 구동은 도 1의 신호 제어 회로(105)에 의하여 제어된다. 본 실시 형태에서는, 화소 회로를 구성하는 트랜지스터가 모두 n채널형인 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 트랜지스터의 게이트 단자에 「로우 레벨」의 제어 신호가 공급되면, 그 트랜지스터는 오프 상태(비도통 상태)로 된다. 한편, 트랜지스터의 게이트 단자에 「하이 레벨」의 제어 신호가 공급되면, 그 트랜지스터는 온 상태(도통 상태)로 된다. 이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 표시 장치(100)의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 8에 있어서, 「1H」는 1수평 기간을 의미한다. 1수평 기간이란, 어느 1행의 서브 화소(301)에 영상 신호를 기입하는 기간을 의미한다. 영상 신호선(503-1)에는 영상 신호로서, 영상 신호(Vsig)에 추가하여 초기화 전위(Vini)가 공급된다. 1수평 기간에 있어서, 「Vsig」로 나타나는 기간(801)은 영상 신호(Vsig)가 공급되고 있는 기간이고, 「Vini」로 나타나는 기간(802)은 초기화 전위(Vini)가 공급되고 있는 기간이다. 표시 장치(100)는 소스 초기화 기간(Pis), 게이트 초기화 기간(Pig), 역치 보상 기간(Po), 기입 기간(Pw) 및 발광 기간(Pd)을 갖는다.
[소스 초기화 기간]
소스 초기화 기간(Pis)에서는, 리셋 제어 신호 RG가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 출력 제어 신호 BG가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 된다. 즉, 리셋 트랜지스터 RST가 온 상태로 되고, 출력 트랜지스터 BCT가 오프 상태로 된다. 따라서 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)는 출력 트랜지스터 BCT가 오프 상태로 됨으로써 애노드 전원선(503-2)으로부터 차단된다. 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)에는 리셋 트랜지스터 RST를 통하여 리셋 전원 전위 Vrst가 공급된다. 화소 제어 신호 SG는 로우 레벨이 유지되고, 화소 선택 트랜지스터 SST는 오프 상태가 유지된다.
구동 트랜지스터 DRT가 온 상태로 되도록, 리셋 전원 전위 Vrst는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715)의 플로팅 전위(즉, 게이트 단자(715)에 공급될 가능성이 있는 전위)보다도 낮은 전위로 설정된다. 상기 동작에 의하여 구동 트랜지스터 DRT의 제1 단자(711) 및 제2 단자(713)는 리셋 전원 전위 Vrst와 동전위로 리셋된다. 리셋 전원 전위 Vrst로서 캐소드 전원 전위 PVSS보다도 낮은 전위가 설정되어도 된다. 단, 리셋 전원 전위 Vrst는 반드시 캐소드 전원 전위 PVSS보다 낮을 필요는 없으며, 소스 초기화 기간에 있어서 발광 소자 D1에 전류가 흐르지 않는 전위로 할 수도 있다. 구체적으로는, 리셋 전원 전위 Vrst는 캐소드 전원 전위 PVSS보다도 구동 트랜지스터 DRT의 역치값 전압만큼 높은 전위 이하로 할 수 있다. 이들 동작에 의하여 발광 소자 D1로의 전류의 공급이 정지되어, 표시 장치(100)는 비발광 상태로 된다.
[게이트 초기화 기간]
게이트 초기화 기간(Pig)에서는, 화소 제어 신호 SG가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 화소 선택 트랜지스터 SST가 온 상태로 된다. 따라서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715)는 화소 선택 트랜지스터 SST를 통하여 영상 신호선(503-1)에 접속된다. 이때, 영상 신호선(503-1)에는 초기화 전위 Vini가 공급되고 있기 때문에, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715)에는 초기화 전위 Vini가 공급된다.
초기화 전위 Vini는 리셋 전원 전위 Vrst보다도 높은 전위로 설정된다. 따라서 구동 트랜지스터 DRT에서는, 제2 단자(713)의 리셋 전원 전위(Vrst)에 비하여 게이트 단자(715)의 초기화 전위(Vini) 쪽이 높기 때문에, 구동 트랜지스터 DRT는 온 상태로 된다. 이 기간에 있어서, 유지 용량 Cs에는 리셋 전원 전위 Vrst와 초기화 전위 Vini의 전위차에 기초하는 전하가 유지된다.
[역치 보상 기간]
역치 보상 기간(Po)에서는, 먼저 화소 제어 신호 SG가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 되고, 화소 선택 트랜지스터 SST가 온 상태로 된다. 이때, 영상 신호선(503-1)에는 초기화 전위 Vini가 공급되고 있기 때문에, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715)는 초기화 전위 Vini에 고정된다. 계속해서, 리셋 제어 신호 RG가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 되고, 출력 제어 신호 BG가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 된다. 즉, 리셋 트랜지스터 RST가 오프 상태로 되고, 출력 트랜지스터 BCT가 온 상태로 된다. 따라서 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)는, 리셋 트랜지스터 RST가 오프 상태로 됨으로써 리셋 전원선(503-3)으로부터 차단된다. 한편, 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)에는 출력 트랜지스터 BCT를 통하여 애노드 전원 전위 PVDD가 공급된다.
구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715)는, 리셋 전원 전위 Vrst보다도 높은 전위인 초기화 전위 Vini에 고정되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터 DRT는 온 상태이다. 따라서 구동 트랜지스터 DRT의 제2 단자(713)에 공급된 애노드 전원 전위 PVDD에 의하여 구동 트랜지스터 DRT의 채널을 전류가 흘러, 구동 트랜지스터 DRT의 제1 단자(711)의 전위가 상승한다. 그리고 구동 트랜지스터 DRT의 제1 단자(711)의 전위와 게이트 단자(715)의 전위의 차가 구동 트랜지스터 DRT의 역치 전압(VTH)에 도달하면, 구동 트랜지스터 DRT가 오프 상태로 된다. 구체적으로는, 게이트 단자(715)는 Vini에 고정되어 있기 때문에, 제1 단자(711)의 전위가 (Vini-VTH)에 도달하면 구동 트랜지스터 DRT가 오프 상태로 된다.
이때, 유지 용량 Cs의 제2 단자(723)에는 Vini가 공급되고, 유지 용량 Cs의 제1 단자(721)에는 (Vini-VTH)가 공급된다. 이 때문에, 유지 용량 Cs에는 구동 트랜지스터 DRT의 VTH에 기초하는 전하가 유지된다. 즉, 역치 보상 기간(Po)에 있어서, 유지 용량 Cs에는 구동 트랜지스터 DRT의 VTH에 기초하는 전하가 보존된다. 또한 역치 보상 기간(Po)에 있어서의 발광 소자 D1의 발광을 억제하기 위하여, {(Vini-VTH)-PVSS}<발광 소자의 역치 전압으로 되도록 Vini를 설정하는 것이 바람직하다.
[기입 기간]
기입 기간(Pw)에서는, 리셋 제어 신호 RG가 로우 레벨, 출력 제어 신호 BG가 하이 레벨인 상태에서 화소 제어 신호 SG가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 된다. 즉, 리셋 트랜지스터 RST가 오프 상태, 출력 트랜지스터 BCT가 온 상태, 화소 선택 트랜지스터 SST가 온 상태로 된다. 이때, 영상 신호선(503-1)에는 영상 신호 Vsig가 공급된다. 이 때문에, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 단자(715) 및 유지 용량 Cs의 제2 단자(723)의 전위가 Vini로부터 Vsig로 변화된다.
유지 용량 Cs의 제2 단자(723)의 전위가 Vini로부터 Vsig로 변화되면, 유지 용량 Cs의 제1 단자(721)의 전위(Vs)가 (Vsig-Vini)에 기초하여 상승한다. 여기서, 유지 용량 Cs 및 보조 용량 Cad가 직렬 접속되어 있기 때문에, 이들 용량의 중간에 위치하는 유지 용량 Cs의 제1 단자(721)의 전위(Vs)는 이하의 식 (1)로 나타난다.
Figure pat00001
(1)
따라서 구동 트랜지스터 DRT의 제1 단자(711)의 전위와 게이트 단자(715)의 전위의 전위차(Vgs)는 이하의 식 (2)로 나타난다. 즉, 게이트 단자(715)에 영상 신호 Vsig를 공급함으로써, 유지 용량 Cs에 구동 트랜지스터 DRT의 VTH 및 영상 신호 Vsig에 기초하는 전하를 유지시킬 수 있다. 이와 같이 하여 구동 트랜지스터 DRT는, 영상 신호 Vsig에 구동 트랜지스터 DRT의 VTH가 가산된 전위차에 기초한 온 상태로 된다.
Figure pat00002
(2)
[발광 기간]
발광 기간(Pd)에서는, 리셋 제어 신호 RG가 로우 레벨, 출력 제어 신호 BG가 하이 레벨인 상태에서 화소 제어 신호 SG가 로우 레벨로 된다. 즉, 리셋 트랜지스터 RST가 오프 상태, 출력 트랜지스터 BCT가 온 상태, 화소 선택 트랜지스터 SST가 오프 상태로 된다. 이와 같이 하여, 구동 트랜지스터 DRT는 제2 단자(713)에 공급된 애노드 전원 전위 PVDD 중, 상기 식 (2)에 기초하는 전류를 발광 소자 D1에 제공한다.
구동 트랜지스터 DRT를 흐르는 전류 (Id)는 이하의 식 (3)으로 나타난다. 식 (3)에 식 (2)를 대입함으로써 구동 트랜지스터 DRT의 역치 전압 VTH는 식 (3)으로부터 소거되고, Id는 이하의 식 (4)로 나타나듯이 VTH에 의존하지 않는 전류로 된다.
Figure pat00003
(3)
Figure pat00004
(4)
이상과 같이, 발광 기간(Pd)에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 VTH의 영향이 배제된 전류를 발광 소자 D1에 공급할 수 있다. 즉, 구동 트랜지스터 DRT의 VTH가 보상된 전류를 발광 소자 D1에 공급할 수 있다. 당해 발광 기간(Pd)은 다음 프레임 기간에서 다시 출력 제어 신호 BG가 로우 레벨로 되기까지 유지된다. 즉, 신호 제어 회로(105)는 상술한 소스 초기화 기간(Pis), 게이트 초기화 기간(Pig), 역치 보상 기간(Po), 기입 기간(Pw) 및 발광 기간(Pd)을 순차 반복한다. 신호 제어 회로(105)는, 소스 초기화 기간(Pis), 게이트 초기화 기간(Pig), 역치 보상 기간(Po), 기입 기간(Pw) 및 발광 기간(Pd)을 다음 화소 행으로 이행시키는 제어를 행함으로써, 1프레임의 화소 행에 대하여 소스 초기화 기간(Pis), 게이트 초기화 기간(Pig), 역치 보상 기간(Po), 기입 기간(Pw) 및 발광 기간(Pd)을 실행한다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 발광 기간(Pd) 중 소정의 기간(영상 신호선(503-1)에 블랭크(Blank)가 공급되는 기간)에, 터치 센서 구동 신호선(601)을 통하여 표시 장치(100)의 제3 전극(449)에 터치 구동 신호 Active가 공급된다. 이하, 제3 전극(449)에 터치 구동 신호 Active가 공급되는 기간을 터치 검출 기간(Pt)이라 칭한다. 터치 검출 기간(Pt)에서는, 제3 전극(449)이 액티브 상태로 된다. 터치 구동 신호 Active는, 예를 들어 펄스파이다. 여기서, 펄스파의 하이 레벨의 전위 및 로우 레벨의 전위 중 적어도 한쪽은, 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에 있어서의 캐소드 전원 전위 PVSS와는 상이하다. 예를 들어 당해 펄스파의 로우 레벨의 전위는, 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에 있어서의 캐소드 전원 전위 PVSS와 동등하고, 당해 펄스파의 하이 레벨의 전위는, 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에 있어서의 캐소드 전원 전위 PVSS보다 높은 전위여도 된다.
터치 검출 기간(Pt)에 있어서, 캐소드 전원선(505)을 통하여 제2 전극(435)에 공급되는 캐소드 전원 전위 PVSS는 터치 구동 신호 Active에 동기한다. 즉, 전원부(113)는, 신호 제어 회로(105)로부터 공급되는 터치 구동 제어 신호에 기초하여, 당해 터치 검출 기간(Pt)에 있어서의 제2 전극(435)에 공급하는 캐소드 전원 전위 PVSS를 터치 구동 신호 Active와 동기시킨다. 따라서 제2 전극(435)에 공급되는 캐소드 전원 전위 PVSS는, 소스 초기화 기간(Pis), 게이트 초기화 기간(Pig), 역치 보상 기간(Po), 기입 기간(Pw) 및 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에 있어서는 일정하지만, 터치 검출 기간(Pt)에 있어서는, 도 9에 나타낸 바와 같이 터치 구동 신호 Active에 동기하여 변동된다.
터치 검출 기간(Pt)에 있어서, 제2 전극(435)에 공급되는 캐소드 전원 전위 PVSS는, 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도가 떨어지지 않을 정도로, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호 Active의 전위와의 차가 작은 것이 바람직하다. 터치 검출 기간(Pt)에 제2 전극(435)에 공급되는 캐소드 전원 전위 PVSS는, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호 Active와 동전위 또는 대략 동전위인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 터치 검출 기간(Pt)에 제3 전극(449)의 전위의 변동과 제2 전극(435)의 전위의 변동이 동기함으로써, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 형성되는 전계의 크기를 저감시킨다. 즉, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량의 크기를 저감시킨다. 이것에 의하여, 터치 검출 기간(Pt)에 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
터치 검출 기간(Pt)에서는, 상술한 바와 같이, 제2 전극(435)에 공급되는 캐소드 전원 전위 PVSS가 터치 구동 신호 Active에 동기하여 변동된다. 따라서 터치 검출 기간(Pt)에 있어서의 애노드 전원 전위 PVDD와 캐소드 전원 전위 PVSS의 전위차는, 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에 있어서의 애노드 전원 전위 PVDD와 캐소드 전원 전위 PVSS의 전위차와는 상이하다. 달리 말하면, 터치 검출 기간(Pt)에 있어서의 발광 소자 D1에 제공되는 전류의 크기가, 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에 있어서의 발광 소자 D1에 제공되는 전류의 크기와 상이하다. 그 때문에, 터치 검출 기간(Pt)과 터치 검출 기간(Pt)을 제외한 발광 기간(Pd)에는 발광 소자 D1의 휘도가 변화된다. 그 결과, 터치 검출 기간(Pt)에 있어서 표시부(101)에 표시되는 화상의 휘도가 변화될 우려가 있다. 그 때문에, 본 실시 형태에 있어서, 1프레임에 있어서의 터치 검출 기간(Pt)의 삽입 시간이나 삽입 횟수는 특별히 한정되지 않지만, 표시부(101)에 표시되는 화상의 휘도 변화를 관찰자가 시인할 수 없을 정도의 시간 및 횟수인 것이 바람직하다. 일례로서, 본 실시 형태의 표시 장치(100)의 표시부(101)에 표시되는 화상의 프레임 주파수는 120㎐여도 되고, 1프레임에 있어서의 터치 검출 기간(Pt)은 2회(240㎐)여도 된다. 또한 표시부(101)에 표시되는 화상의 프레임 주파수는 60㎐여도 되고, 1프레임에 있어서의 터치 검출 기간(Pt)은 2회(120㎐)여도 된다.
터치 구동 신호 Active의 펄스파의 로우 레벨의 전위를 PVDD와 동전위로 설정하고, 하이 레벨의 전위를 로우 레벨의 전위보다도 보다 높은 전위로 설정할 수 있다. 이 경우, 터치 구동 신호 Active를 제2 전극(435)에 공급하는 터치 검출 기간(Pt)에 있어서는, 모든 서브 화소가 비점등으로 된다. 즉, 당해 터치 검출 기간(Pt)에는 모든 서브 화소가 소위 흑색 표시로 된다. 또한 이때, 터치 검출 신호의 펄스파를 터치 구동 신호 Active의 펄스파와 동전위에서 동기시키는 것이 바람직하다. 이것에 의하여 제2 전극(435)과 제3 전극(449) 사이의 정전 용량 발생이 억제된다.
도 10은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)에 있어서의 터치 검출 회로의 구성을 도시하는 기능 블록도이다. 터치 검출 회로(111)는 적어도 하나의 검출부(1001)를 갖는다. 검출부(1001)는 아날로그 LPF(Low Pass Filter)부(1005), A/D(아날로그/디지털) 변환부(1007), 신호 처리부(1009) 및 타이밍 제어부(1011)를 갖는다. 검출부(1001)는 MUX(멀티플렉서)(1003)를 가져도 된다. 여기서는, 터치 검출 회로(111)가 하나의 검출부(1001)를 갖고, 검출부(1001)가 MUX(1003)를 갖는 예를 설명한다.
터치 센서부(103)에 설치된 제3 전극(449)(터치 검출 전극)은, 터치 검출 기간에 터치 구동 신호 Active가 공급되어 액티브 상태로 된다. 액티브 상태의 제3 전극(449)에 손가락 등의 피검출체가 근접함으로써 제3 전극(449)의 정전 용량이 변화된다. 터치 검출 회로(111)는, 터치 검출 기간에 있어서의, 각 제3 전극(449)의 정전 용량에 대응하는 터치 검출 신호를 터치 검출 신호선(603)을 통하여 수신한다.
터치 검출 신호선(603)을 통하여 공급된 터치 검출 신호는 검출부(1001)의 MUX(1003)에 공급된다. MUX(1003)는, 터치 검출 신호가 입력되는 복수의 입력 단자와, 공급된 터치 검출 신호를 시분할로 출력하는 출력 단자를 갖는다. 또한 MUX(1003)는, 선택 신호 Select가 입력되는 제어 입력 단자를 갖는다.
MUX(1003)에는 복수의 제3 전극(449)으로부터 각각 터치 검출 신호가 공급된다. MUX(1003)는 선택 신호 Select에 기초하여 복수의 터치 검출 신호로부터 소정의 제3 전극(449)의 터치 검출 신호를 선택하고, 선택된 터치 검출 신호를 순차 출력한다. 즉, MUX는 선택 신호 Select에 기초하여, 복수의 제3 전극(449)으로부터 공급된 복수의 터치 검출 신호를 시분할로 출력한다. 선택 신호 Select는 타이밍 제어부(1011)에 있어서 생성되어 MUX(1003)에 공급된다.
아날로그 LPF부(1005)는, MUX(1003)로부터 수신한 터치 검출 신호에 포함되는 고주파 성분(노이즈 성분)을 제거하고, 터치 검출에 기초하는 터치 성분을 추출하여 출력하는 아날로그의 저역 통과 필터이다. 또한 도시하지는 않지만, 아날로그 LPF부(1005)의 입력 단자와 GND 사이에는 저항 소자가 설치되어 있다. 노이즈가 제거된 터치 검출 신호는 A/D 변환부(1007)에 전달된다.
A/D 변환부(1007)는 아날로그 LPF부(1005)로부터 수신한 터치 검출 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환한다. 디지털 신호는 신호 처리부(1009)에 전달된다.
신호 처리부(1009)는, A/D 변환부(1007)로부터 전달된 디지털 신호에 대하여 노이즈를 제거하고 터치 성분을 추출하는 디지털 필터를 갖는다. 신호 처리부(1009)는, A/D 변환부(1007)로부터 전달된 디지털 신호에 기초하여, 터치 센서부(103)에 대한 터치 검출의 유무를 판단하는 논리 회로이다.
타이밍 제어부(1011)는, 신호 제어 회로(105)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, MUX(1003), A/D 변환부(1007) 및 신호 처리부(1009)의 각각이 동기하여 동작하도록 제어한다.
이상에서는, 터치 검출 회로(111)가 하나의 검출부(1001)를 갖고, 검출부(1001)가 MUX(1003)를 갖는 예를 설명하였다. 그러나 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100)의 터치 검출 회로(111)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 터치 검출 회로(111)는 2개 이상의 검출부(111)를 가져도 된다. 또한 터치 검출 회로(111)의 MUX(1003)는 생략되어도 된다. 단, 터치 검출 회로에 있어서 MUX(1003)가 생략된 경우, 터치 센서부(103)에 설치된 제3 전극(449)의 수에 대응하는 수의 검출부(1001)가 필요해진다.
(실시 형태 2)
도 11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 2에서는, 실시 형태 1과는 상이한 화소 회로의 구성에 대하여 설명한다. 도 11은, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 화소 회로의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다. 도 11에 도시하는 서브 화소(301A)는 발광 소자 D1, 구동 트랜지스터 DRT, 출력 트랜지스터 BCT, 리셋 트랜지스터 RST, 화소 선택 트랜지스터 SST, 유지 용량 Cs 및 보조 용량 Cad를 포함한다. 도 11에 도시한 서브 화소(301A)에 있어서, 도 7을 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 서브 화소(301)의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 도 7에 있어서 나타낸 참조 번호와 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 따른 표시 장치(100A)는, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 접속하는 신호선을 전환하는 스위치(1101)를 갖는다. 도 11에 도시하는 서브 화소(301A)에서는, 발광 소자 D1의 캐소드 단자가 스위치(1101)를 통하여 캐소드 전원선(505) 또는 터치 센서 구동 신호선(1103)에 접속된다는 점에서, 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 서브 화소(301)와는 상이하다. 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 접속된 스위치(1101)는, 캐소드 전원선(505)에 접속된 접점과, 터치 센서 구동 신호선(1103)에 접속된 접점을 갖는다. 터치 검출 기간을 제외한 발광 기간에 있어서, 스위치(1101)는 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 캐소드 전원선(505)을 전기적으로 접속시킨다. 한편, 터치 검출 기간에 있어서, 스위치(1101)는 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 터치 센서 구동 신호선(1103)을 전기적으로 접속시킨다.
도시하고 있지는 않지만, 스위치(1101)에는, 신호 제어 회로(105)로부터 터치 구동 제어 신호에 동기하는 선택 제어 신호가 공급된다. 스위치(1101)는 선택 제어 신호에 기초하여, 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 캐소드 전원선(505)의 전기적 접속, 및 캐소드 단자와 터치 센서 구동 신호선(1103)의 전기적 접속을 전환한다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100A)의 화소 회로의 구동 방법에 의하면, 터치 검출 기간에 있어서, 스위치(1101)를 통하여 발광 소자 D1과 터치 센서 구동 신호선(1103)이 전기적으로 접속됨으로써, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 터치 구동 신호 Active가 공급된다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100A)의 화소 회로의 구동 방법은, 터치 검출 기간에 있어서, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 터치 구동 신호 Active가 공급되는 것을 제외하면, 도 8을 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 화소 회로의 구동 방법과 대략 동일하다.
상술한 바와 같이, 도 11에 도시한 서브 화소(301A)에서는, 터치 검출 기간에 있어서, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 터치 센서 구동 신호선(1103)을 통하여 터치 구동 신호 Active가 공급된다. 즉, 터치 검출 기간에 있어서, 제2 전극(435)과 제3 전극(449)에는 터치 구동 신호 Active가 공급된다. 그 때문에, 터치 검출 기간에 있어서, 제2 전극(435)과 제3 전극(449)의 전위차가 없게 되어, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량을 실질적으로 없앨 수 있다. 따라서 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도를 보다 향상시킬 수 있다.
스위치(1101)의 접점에 접속되는 터치 센서 구동 신호선(1103)은, 제3 전극(449)으로의 터치 구동 신호 Active를 공급하기 위한 터치 센서 구동 신호선(601)이어도 된다. 또한 터치 구동 신호 Active를 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 공급하기 위한 터치 센서 구동 신호선을 터치 센서 구동 신호선(601)과는 별도로 설치해도 된다.
(실시 형태 3)
도 12 및 도 13을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 표시 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 3에서는, 실시 형태 1 및 실시 형태 2와는 상이한 화소 회로의 구성에 대하여 설명한다. 도 12는, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 표시 장치의 회로 구성의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 13은, 본 발명의 실시 형태 3에 관한 화소 회로의 회로 구성의 일례를 도시하는 회로도이다.
도 12에 나타내는 표시 장치의 회로 구성에 있어서, 도 5를 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 회로 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 도 5에 있어서 나타낸 참조 번호와 동일한 참조 번호를 붙이고 있다. 또한 도 13에 도시한 서브 화소(301B)에 있어서, 도 7을 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 서브 화소(301)의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 도 7에 있어서 나타낸 참조 번호와 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 따른 표시 장치(100B)는, 실드 신호 Shield를 제2 전극(435)에 공급하는 실드 신호선(제4 전원선)(1201)을 갖는다. 실드 신호 Shield는, 터치 검출 기간에 터치 구동 신호 Active에 동기하는 신호이다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100B)는, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 접속하는 신호선을 전환하는 스위치(1301)를 갖는다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100B)의 화소 회로의 구동 방법에 의하면, 터치 검출 기간에 있어서, 스위치(1301)를 통하여 발광 소자 D1과 실드 신호선(1201)이 전기적으로 접속됨으로써, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 터치 구동 신호 Active에 동기하는 실드 신호 Shield가 공급된다. 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100B)의 화소 회로의 구동 방법은, 터치 검출 기간에 있어서, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 실드 신호 Shield가 공급되는 것을 제외하면, 도 8을 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 화소 회로의 구동 방법과 대략 동일하다.
실드 신호 Shield는 상술한 바와 같이 터치 구동 신호 Active에 동기한다. 실드 신호 Shield의 전위는, 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도가 떨어지지 않을 정도로, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호 Active의 전위와의 차가 작은 것이 바람직하다. 터치 검출 기간에 제2 전극(435)에 공급되는 Shield 신호는, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호와 대략 동전위인 것이 보다 바람직하다. 실드 신호 Shield는 전원부(113)에서 생성되어 IC 칩(207), 실드 신호선(1201) 및 스위치(1301)를 통하여 제2 전극(435)에 공급된다.
도 13에 도시하는 서브 화소(301B)에서는, 발광 소자 D1의 캐소드 단자가 스위치(1301)를 통하여 캐소드 전원선(505) 또는 실드 신호선(1201)에 전기적으로 접속된다는 점에서, 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 서브 화소(301) 및 실시 형태 2의 표시 장치(100A)의 서브 화소(301A)와는 상이하다. 발광 소자 D1의 캐소드 단자에 접속된 스위치(1301)는, 캐소드 전원선(505)에 접속된 접점과, 실드 신호선(1201)에 접속된 접점을 갖는다. 터치 검출 기간을 제외한 발광 기간에 있어서, 스위치(1301)는 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 캐소드 전원선(505)을 전기적으로 접속시킨다. 한편, 터치 검출 기간에 있어서, 스위치(1301)는 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 실드 신호선(1201)을 전기적으로 접속시킨다.
도시하고 있지는 않지만, 스위치(1301)에는, 신호 제어 회로(105)로부터 터치 구동 제어 신호에 동기하는 선택 제어 신호가 공급된다. 스위치(1301)는 선택 제어 신호에 기초하여, 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 캐소드 전원선(505)의 전기적 접속과 발광 소자 D1의 캐소드 단자와 실드 신호선(1201)의 전기적 접속을 전환한다.
도 13에 도시한 서브 화소(301B)에서는, 터치 검출 기간에 있어서, 발광 소자 D1의 캐소드 단자에는 실드 신호선(1201)을 통하여 실드 신호 Shield가 공급된다. 실드 신호 Shield는, 제3 전극(449)에 공급되는 터치 구동 신호 Active에 동기한다. 터치 검출 기간에, 제3 전극(449)의 전위와 제2 전극(435)의 전위가 동기함으로써, 제2 전극(435)과 제3 전극(449)의 전위차가 저감된다. 이것에 의하여, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 형성되는 전계의 크기를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 터치 검출 기간에 있어서의, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량을 저감시킬 수 있다. 따라서 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 4)
도 14 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 표시 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 4에서는, 실시 형태 1과는 상이한 표시 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 14는, 본 발명의 실시 형태 4에 관한 표시 장치(100C)의 개요를 도시하는 단면도이다. 도 14에 도시한 표시 장치(100C)에 있어서, 도 4를 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 도 4에 있어서 나타낸 참조 번호와 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
도 14에 도시한 바와 같이 서브 화소(301C)에는, 트랜지스터(401)와, 트랜지스터(401)에 접속되는 발광 소자(1401)가 설치된다. 발광 소자(1401), EL층(1403)을 포함한다. EL층(1403)은 정공 수송층(1405), 발광층(1407) 및 전자 수송층(1409)을 갖는다. 본 실시 형태에 있어서, 정공 수송층(1405), 발광층(1407) 및 전자 수송층(1409)을 포함하는 EL층(1403)은 각 서브 화소(301C) 사이에서 연속되어 있다. 달리 말하면, EL층(1403)은 각 서브 화소(301C)에 공통이다. 표시 장치(100C)에서는, 제2 전극(435) 상에 절연막(437), 컬러 필터(1411), 제3 전극(1413), 차광층(445), 대향 기판(447)이 설치되어 있다. 즉, 실시 형태 1의 표시 장치(100)와는 달리 본 실시 형태의 표시 장치(100C)에서는, 제3 전극(1413)은, 차광층(445)에 중첩되도록 차광층(445) 상에 설치되어 있다. 표시 장치(100C)는, 백색 발광의 발광 소자(1401)와 컬러 필터(1411)에 의하여 원하는 색 표시를 실현하는 EL 표시 장치이다.
도 15는, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100C)의 회로 구성의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 표시 장치(100C)에는 서브 화소(301C)가 x행 y열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 상술한 바와 같이, 표시 장치(100C)에 있어서, 서브 화소(301C)의 발광 소자는 백색 발광 소자이다.
도 16은, 본 실시 형태에 따른 표시 장치(100C)의 구성의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 14를 참조하여 설명한 바와 같이, 제3 전극(1413)은, x행 y열의 매트릭스 형상으로 배치된 서브 화소(301C)의 주위에 형성되는 차광층(445) 상에, 차광층(445)에 중첩되어 설치되어 있다. 도 16에 있어서, 하나의 제3 전극(1413)은 9개의 서브 화소(301C)의 주위에 설치되어 있지만, 제3 전극(1413)의 배치는 이에 한정되지 않는다. 하나의 제3 전극(1413)은 i행×j열(i 및 j는 모두 임의의 정수)의 서브 화소의 주위에 설치된다. 제3 전극(1413)에는 터치 센서 구동 신호선(601)이 접속되어 있다. 터치 센서 구동 신호선(601)은, IC 칩(207)에 설치된 전원부(113)에 접속되어 있다. 터치 센서 구동 신호선(601)에는 IC 칩(207)을 통하여 전원부(113)로부터 터치 구동 신호 Active가 공급된다.
본 실시 형태에 따른 표시 장치(100C)의 화소 회로의 구동 방법은, 상술한 실시 형태 1 내지 실시 형태 3에 관한 표시 장치의 화소 회로의 구동 방법과 대략 동일하다. 터치 검출 기간에 있어서, 제2 전극(435)에는, 제3 전극(1413)에 공급되는 터치 구동 신호 Active와 동기하는 신호가 공급된다. 예를 들어 실시 형태 1에 따른 화소 회로의 구동 방법과 마찬가지로, 제2 전극(435)에는 터치 검출 기간에, 캐소드 전원선(505)을 통하여 터치 구동 신호 Active와 동기하는 캐소드 전원 전위 PVSS가 공급되어도 된다. 또한 실시 형태 2에 따른 화소 회로의 구동 방법과 마찬가지로, 표시 장치(100C)에 있어서, 캐소드 전원선(505) 및 터치 센서 구동 신호선(601)과, 제2 전극(435)과의 접속을 전환하는 스위치를 설치해도 된다. 이 스위치에 의하여, 터치 검출 기간에, 스위치를 통하여 터치 센서 구동 신호선(601)과 제2 전극(435)을 전기적으로 접속시키고, 제2 전극(435)에 터치 센서 구동 신호선(601)을 통하여 터치 구동 신호 Active를 공급하도록 해도 된다. 또한 실시 형태 3에 관한 구동 방법과 마찬가지로, 표시 장치(100C)에 있어서, 터치 구동 신호 Active와 동기하는 실드 신호 Shield를 전달하는 실드 신호선과, 캐소드 전원선(505) 및 실드 신호선과, 제2 전극(435)과의 접속을 전환하는 스위치를 설치해도 된다. 터치 검출 기간에, 스위치를 통하여 실드 신호선과 제2 전극(435)을 전기적으로 접속시키고, 제2 전극(435)에 실드 신호선을 통하여 실드 신호 Shield를 공급하도록 해도 된다.
상술한 바와 같이, 실시 형태 4에 있어서의 서브 화소(301C)에서도, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3과 마찬가지로, 터치 검출 기간에 있어서, 발광 소자(1401)의 제2 전극(435)에는, 제3 전극(1413)에 공급되는 터치 구동 신호 Active에 동기하는 신호가 공급된다. 터치 검출 기간에 제3 전극(1413)의 전위와 제2 전극(435)의 전위가 동기함으로써, 제2 전극(435)과 제3 전극(1413)의 전위차가 저감된다. 따라서 제3 전극(1413)과 제2 전극(435) 사이에 형성되는 전계의 크기를 저감시킬 수 있다. 그 때문에, 터치 검출 기간에 있어서의, 제3 전극(1413)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량을 저감시킬 수 있어, 제3 전극(1413)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(1413)의 정전 용량의 변화의 검출 감도를 향상시킬 수 있다.
(실시 형태 5)
도 17을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 표시 장치에 대하여 설명한다. 실시 형태 5에서는, 실시 형태 1과는 상이한 표시 장치의 구성에 대하여 설명한다. 도 17은, 본 발명의 실시 형태 5에 관한 표시 장치(100D)의 구성의 일례를 도시하는 개략도이다. 도 17에 도시한 표시 장치(100D)의 구성에 있어서, 도 6을 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 도 6에 있어서 나타낸 참조 번호와 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
도 17에 도시한 바와 같이, 표시 장치(100D)에는 복수의 제3 구동 전극(449)이 i행×j열(i 및 j는 모두 임의의 정수)의 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 각 제3 전극(449)은 터치 검출 신호선(603A)을 통하여 터치 검출 회로(111A)에 전기적으로 접속된다. 터치 검출 회로(111A)에는, 제3 전극(449)과 터치 검출 신호선(603A)은 1대1로 접속된다. 터치 검출 기간에 있어서, 터치 검출 회로(111A)는 터치 검출 신호선(603A)을 통하여, 각 제3 전극(449)에 터치 구동 신호 Active를 공급한다. 터치 검출 회로(111A)로부터 공급되는 터치 구동 신호 Active는, 도 8을 참조하여 설명한 실시 형태 1의 터치 구동 신호 Active와 마찬가지의 신호이다.
터치 검출 회로(111A)에는, 도 10을 참조하여 설명한 터치 검출 회로(111)와 마찬가지로 적어도 하나의 검출부(1001)를 갖는다. 터치 검출 회로(111A)는, 터치 구동 신호 Active를 공급하는 전원부(도시하지 않음) 및 스위치(도시하지 않음)를 갖는다. 스위치는, 터치 검출 기간에 있어서, 전원부 및 검출부(1001)와 제3 전극(449)과의 전기적인 접속을 전환한다.
액티브 상태의 제3 전극(449)에 손가락 등의 피검출체가 근접함으로써 제3 전극(449)의 정전 용량이 변화된다. 스위치를 통하여 검출부(1001)와 제3 전극(449)이 전기적으로 접속되는 기간에, 검출부(1001)는 각 제3 전극(449)의 정전 용량에 대응하는 터치 검출 신호를 수신한다. 또한 본 실시 형태에서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 터치 검출 기간에 있어서, 제2 전극(435)에 공급되는 신호의 전위의 변동과 터치 구동 신호 Active의 변동을 동기시킨다.
본 실시 형태에 있어서도, 터치 검출 기간에 제3 전극(449)의 전위와 제2 전극(435)의 전위가 동기함으로써, 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 형성되는 전계의 크기가 저감된다. 따라서 제3 전극(449)과 제2 전극(435) 사이에 발생하는 기생 용량의 크기를 저감시킬 수 있다. 그 결과, 제3 전극(449)에 피검출체가 근접함으로써 발생하는 제3 전극(449)의 정전 용량의 변화의 검출 감도를 향상시킬 수 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 터치 구동 신호 Active는 터치 검출 신호선(603A)을 통하여 제3 전극(449)에 공급된다. 그 때문에, 도 6에 도시한 터치 센서 구동 신호선(601)을 생략할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 실시 형태에 한정된 것은 아니며, 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 예를 들어 본 발명에 따른 표시 장치는, 도 18에 도시한 바와 같은 구성을 갖고 있어도 된다. 도 18은, 본 발명의 변형예에 따른 표시 장치의 개요를 도시하는 단면도이다. 도 18에서는, 도 4를 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)의 구성과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는, 도 4에 있어서 나타낸 참조 번호와 동일한 참조 번호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다.
도 18에 도시한 바와 같이, 표시 장치는, 대향 기판(도 6에 있어서의 대향 기판(447)) 및 대향 기판 상에 형성되는 차광층(도 6에 있어서의 차광층(445))이 생략되어 있는 것을 제외하면, 도 6에 도시한 본 발명의 실시 형태 1에 따른 표시 장치(100)과 대략 마찬가지의 구성을 갖는다. 또한 대향 기판이 생략되는 경우, 제3 전극(449)은 제3 절연층(443) 상에 설치된다. 도 18에 도시하는 표시 장치의 구성은, 상술한 실시 형태 1 내지 실시 형태 5에 관한 표시 장치에 적용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 제1 전위를 공급하는 제1 전원선과,
    상기 제1 전위와는 상이한 제2 전위를 공급하는 제2 전원선과,
    터치 구동 신호를 공급하는 제3 전원선과,
    복수의 화소를 갖는 표시부
    를 구비하고,
    상기 표시부는,
    상기 복수의 화소에 각각 설치되고, 상기 제1 전원선에 전기적으로 접속되는 복수의 제1 전극과,
    상기 복수의 화소에 공통으로 설치되고, 상기 제2 전원선에 전기적으로 접속되는 제2 전극과,
    각 화소의 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 형성된 발광층과,
    상기 제2 전극 상에 형성된 절연층과,
    상기 절연층 상에 설치되고, 상기 제3 전원선에 전기적으로 접속되는 복수의 제3 전극과,
    상기 복수의 제3 전극에 상기 제3 전원선으로부터 터치 구동 신호가 공급되는 기간에 상기 제2 전극에 상기 터치 구동 신호와 동기하는 신호를 공급하는 신호 제어 회로를 구비하고 있는,
    표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터치 구동 신호는 펄스파이고, 상기 펄스파의 하이 레벨 및 로우 레벨의 전위 중 적어도 한쪽은, 상기 복수의 제3 전극에 상기 터치 구동 신호가 공급되지 않는 기간에 있어서의 상기 제2 전위와는 상이한, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펄스파의 로우 레벨의 전위는 상기 제2 전위와 동등하고, 상기 펄스파의 하이 레벨의 전위는 상기 제2 전위보다도 높은, 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 제어 회로는, 상기 제3 전극에 터치 구동 신호가 공급되는 기간에 상기 제2 전위를 상기 터치 구동 신호와 동기시키는, 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극을 제2 전원선에 접속하는 상태와 상기 제2 전극을 상기 제3 전원선에 접속하는 상태를 전환하는 스위치를 더 구비하고 있는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 전극은, 상기 제3 전극에 터치 구동 신호가 공급되는 기간에 상기 스위치를 통하여 상기 제3 전원선에 접속되는, 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 전극에 상기 터치 구동 신호와 동기하는 신호를 공급하는 제4 전원선과,
    상기 제2 전극을 제2 전원선에 접속하는 상태와 상기 제2 전극을 상기 제4 전원선에 접속하는 상태를 전환하는 스위치
    를 더 구비하고 있는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극은, 상기 제3 전극에 터치 구동 신호가 공급되는 기간에 상기 스위치를 통하여 상기 제4 전원선에 접속되는, 표시 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 방향으로 연장되는 게이트선과,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어, 영상 신호를 공급하는 영상 신호선
    을 더 구비하고,
    상기 복수의 화소의 각각은,
    드레인 또는 소스 전극이 상기 제1 전원선에 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인 전극이 대응하는 제1 전극에 전기적으로 접속된 구동 트랜지스터와,
    드레인 또는 소스 전극이 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고, 소스 또는 드레인 전극이 상기 영상 신호선에 전기적으로 접속되고, 게이트 전극이 상기 게이트선에 접속된 화소 선택 트랜지스터와,
    한쪽 전극이 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전기적으로 접속되고, 다른 쪽 전극이 상기 제1 전극에 전기적으로 접속된 용량 소자를 구비하는, 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 드레인 또는 소스 전극과의 사이에 설치되고,
    상기 제1 전원선과 상기 구동 트랜지스터의 전기적인 접속 상태 또는 비접속 상태를 전환하는 출력 트랜지스터를 더 구비하는, 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 신호 제어 회로는 상기 복수의 화소 중, 상기 제1 방향으로 배열되어 배치된 화소를 포함하는 행 화소에 대하여,
    상기 구동 트랜지스터의 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트 전극 중 적어도 하나의 전극의 전위를 초기화하는 초기화 기간과,
    상기 영상 신호선을 통하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급된 상기 영상 신호에 따른 전하를 상기 용량 소자에 유지시키는 기입 기간과,
    상기 영상 신호에 따른 발광 강도로 상기 발광층을 발광시키는 발광 기간
    을 순차 반복하여 행하고,
    상기 발광 기간 중, 소정의 기간에 제3 전극에 상기 제3 전원선으로부터 상기 터치 구동 신호를 공급하고,
    상기 소정의 기간에 상기 제2 전극에 상기 터치 구동 신호와 동기하는 신호를 공급하는, 표시 장치.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제3 전극의 각각에 전기적으로 접속되어, 각 제3 전극의 정전 용량의 변화를 검출하는 터치 검출 회로를 더 구비하고,
    상기 터치 검출 회로는, 상기 각 제3 전극의 정전 용량에 대응하는 신호에 기초하여 상기 각 제3 전극의 정전 용량의 변화를 검출하는 신호 처리부를 갖는 검출부를 구비하는, 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 터치 검출 회로는 복수의 검출부를 구비하는, 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 복수의 제3 전극 중 2개 이상의 제3 전극에 전기적으로 접속된 2개 이상의 입력 단자와, 접속된 상기 2개 이상의 제3 전극의 정전 용량에 대응하는 신호를 시분할로 출력하는 출력 단자를 갖는 멀티플렉서를 더 구비하는, 표시 장치.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 화소가 설치된 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하여, 상기 절연층 상에 설치된 제2 기판
    을 더 구비하고,
    상기 제3 전극은, 상기 제2 기판의 상기 제1 기판에 대향하는 면과는 반대측의 면 상에 설치되는, 표시 장치.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 화소가 설치된 제1 기판과,
    상기 제1 기판에 대향하여, 상기 절연층 상에 설치된 제2 기판과,
    상기 제2 기판과 상기 절연층 사이에 설치되고, 상기 복수의 화소에 대응하는 복수의 컬러 필터와,
    상기 제2 기판과 상기 절연층 사이에 있어서, 상기 복수의 컬러 필터 중 인접하는 컬러 필터 사이에 형성된 차광층
    을 더 구비하고,
    상기 제3 전극은 상기 차광층 상에 설치되는, 표시 장치.
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