JP2018190193A - タッチセンサ内蔵表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】接続端子数の増大を抑制することが可能なタッチセンサ内蔵表示装置を提供する。【解決手段】本発明のタッチセンサ内蔵表示装置は、表示領域に設けられた複数の表示素子と、表示領域の外側の周辺領域に引き出された複数の映像信号線と、複数の表示素子上に２次元的に配列され、第１方向に隣り合う第１電極が第１接続線を介して接続された複数の第１電極と、第１電極と同層又は異層で２次元的に配列され、第２方向に隣り合う第２電極が第２接続線を介して接続された複数の第２電極と、複数の第１電極に接続され、周辺領域に引き出された複数の第１タッチ信号線と、周辺領域に設けられた複数の接続端子と、複数の映像信号線の一と複数の接続端子の一との電気的な接続と切断とを切り替える第１スイッチと、複数の第１タッチ信号線の一と複数の接続端子の一との電気的な接続と切断とを切り替える第２スイッチと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチセンサ内蔵表示装置に関する。
特許文献１には、隣り合う本体部が接続部を介して接続されたＸ方向に延びる第１の電極と、隣り合う本体部が接続部を介して接続されたＹ方向に延びる第２の電極とが封止膜を挟んで配置された静電容量方式タッチセンサを内蔵する表示装置が開示されている。
特開２０１５−５０２４５号公報
ところで、一般に、表示装置の周辺領域には表示素子に繋がる多数の接続端子が設けられている。表示装置にタッチセンサを内蔵させて、周辺領域にタッチセンサに繋がる接続端子を別途設けようとすると、新たな接続端子のためのスペースを確保することが困難なことがある。
本発明の目的は、接続端子数の増大を抑制することが可能なタッチセンサ内蔵表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明のタッチセンサ内蔵表示装置は、表示領域に設けられた複数の表示素子と、前記表示領域の外側の周辺領域に引き出された、前記複数の表示素子に映像信号を供給する複数の映像信号線と、前記複数の表示素子上に２次元的に配列された複数の第１電極であって、第１方向に隣り合う第１電極は第１接続線を介して接続され、前記第１方向と交差する第２方向に隣り合う第１電極は接続されない、複数の第１電極と、前記第１電極と同層又は異層で２次元的に配列され、それぞれが平面視で前記第１電極に囲まれた複数の第２電極であって、前記第２方向に隣り合う第２電極は、前記第１接続線と絶縁膜を介して平面視で交差する第２接続線を介して接続され、前記第１方向に隣り合う第２電極は接続されない、複数の第２電極と、前記複数の第１電極に接続され、前記周辺領域に引き出された複数の第１タッチ信号線と、前記周辺領域に設けられた複数の接続端子と、前記複数の映像信号線の一と前記複数の接続端子の一との電気的な接続と切断とを切り替える第１スイッチと、前記複数の第１タッチ信号線の一と前記複数の接続端子の前記一との電気的な接続と切断とを切り替える第２スイッチと、を備える。
実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置の平面図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線で切断したときの断面図である。 図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断したときの断面図である。 タッチセンサの一部を拡大した平面図である。 表示動作とタッチ検出との切り替えに係る構成例を示す回路図である。 表示動作とタッチ検出との切り替えに係る構成例を示す平面図である。 表示動作とタッチ検出とのタイミングの一例を示す図である。 表示動作とタッチ検出とのタイミングの他の一例を示す図である。 表示動作とタッチ検出とのタイミングの他の一例を示す図である。 他の実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置の平面図である。 他の実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置の平面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
さらに、本発明の実施形態の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。
図１は、実施形態に係るタッチセンサ内蔵表示装置（以下、単に表示装置ともいう）の平面図である。表示装置の例として、有機ＥＬ表示装置を挙げる。表示装置１は、例えば赤、緑及び青からなる複数色の単位画素（サブピクセル）を組み合わせてフルカラーの画素を形成し、フルカラーの画像を表示するようになっている。
表示装置１は、表示パネル１０と、表示パネル１０の表示領域１５上に形成されたタッチセンサ２０とを有している。表示パネル１０の表示領域１５の外側には、周辺領域（額縁領域）１１が形成されている。周辺領域１１の１つの辺には、外部との電気的接続のためのＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１３が接続されており、ＦＰＣ１３には、表示領域１５に設けられた表示素子（単位画素）を駆動するとともに、タッチセンサ２０に対して駆動信号の入力や、検出信号の出力を行うための集積回路チップ１２が搭載されている。以下の説明においては、周辺領域１１のＦＰＣ１３が接続された辺に沿った方向をＸ方向とし、それと直交する方向をＹ方向とする。
表示領域１５には、Ｘ方向に延びる複数の走査信号線１６と、Ｙ方向に延びる複数の映像信号線１７とが形成されている。周辺領域１１のうち、表示領域１５をＸ方向に挟んで向かい合う２つの辺の一方には、走査信号線１６に走査信号を供給する走査駆動回路６が配置されている。走査駆動回路６は、複数のシフトレジスタを含んでおり、集積回路チップ１２から制御信号線１８を通じて入力されるタイミング信号に応じて、複数の走査信号線１６に順番にオン電圧を印加する。
本実施形態では、周辺領域１１のうち、表示領域１５をＸ方向に挟んで向かい合う２つの辺の他方に、タッチセンサ２０に駆動信号を供給するタッチ駆動回路２８が配置されている。すなわち、タッチ駆動回路２８は、表示領域１５に対して走査駆動回路６とは反対側に配置されている。タッチ駆動回路２８は、集積回路チップ１２から制御信号線１９を通じて入力されるタイミング信号に応じて、タッチセンサ２０のタッチ信号線２６に一斉又は順番に駆動信号を出力する。
図１では、周辺領域１１のうち、表示領域１５をＸ方向に挟んで向かい合う２つの辺の一方に沿って走査駆動回路６が配置され、他方に沿ってタッチ駆動回路２８が配置されているが、走査駆動回路６及びタッチ駆動回路２８の各々を両方に配置してもよいし、走査駆動回路６とタッチ駆動回路２８とを一体的に形成してもよい。
映像信号線１７は、表示領域１５をＹ方向に延びて周辺領域１１に引き出されており、集積回路チップ１２からの映像信号を表示領域１５に設けられた表示素子に供給する。本実施形態では、周辺領域１１のＦＰＣ１３が接続された辺に、複数の切替要素５を含む切替回路４が配置されている。切替要素５は、ＦＰＣ１３に電気的に接続される相手方を、映像信号線１７と、タッチセンサ２０のタッチ信号線２５とで切り替える。なお、映像信号線１７の数はタッチ信号線２５と比べて十分に多いため、全てのタッチ信号線２５はそれぞれ切り替え要素５に接続されるが、大半の映像信号線１７は切替要素５を介さずＦＰＣ１３に直接的に接続される。切替要素５の詳細な構成及び動作については後述する。
図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線、すなわちタッチ信号線２５に沿って切断したときの断面図である。図３は、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線、すなわち映像信号線１７に沿って切断したときの断面図である。図４は、タッチセンサ２０の一部を拡大した平面図である。図５Ａ及び図５Ｂは、切替要素５の構成例を示す回路図及び平面図である。図１に示すＩＩ−ＩＩ線及びＩＩＩ−ＩＩＩ線は、切替要素５においては図５Ｂに示した通りとなる。これらの断面図では、断面構造を見易くするため、基板３０、平坦化膜５１及び画素分離膜５５などの一部の層のハッチングを省略している。以下の説明では、積層方向を上方向とする。
基板３０は、例えばガラス、又はポリイミド等の可撓性がある樹脂からなる。基板３０の上面はアンダーコート層３１によって覆われている。アンダーコート層３１上には半導体層４１が形成されており、半導体層４１はゲート絶縁膜３３によって覆われている。ゲート絶縁膜３３上にはゲート電極４３が形成されており、ゲート電極４３はパシベーション膜３５によって覆われている。ドレイン電極４５及びソース電極４７は、ゲート絶縁膜３３とパシベーション膜３５とを貫通して半導体層４１に接続されている。半導体層４１、ゲート電極４３、ドレイン電極４５及びソース電極４７により薄膜トランジスタ４０が構成される。薄膜トランジスタ４０は、複数の単位画素のそれぞれに対応するように設けられている。アンダーコート層３１、ゲート絶縁膜３３及びパシベーション膜３５は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。半導体層４１は、例えばＬＴＰＳ（Low Temperature Poly-silicon）等の半導体で構成されている。
パシベーション膜３５上には、ドレイン電極４５及びソース電極４７に加えて、薄膜トランジスタ４０に接続された映像信号線１７、及びＦＰＣ１３への接続のための接続線４８，４９が形成されている。ドレイン電極４５、ソース電極４７、映像信号線１７及び接続線４８，４９は平坦化膜５１によって覆われており、平坦化膜５１は層間絶縁膜５３によって覆われている。ドレイン電極４５、ソース電極４７、映像信号線１７及び接続線４８，４９は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料で形成されている。平坦化膜５１は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成され、平坦な上面を有している。層間絶縁膜５３は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。
層間絶縁膜５３上には画素電極６１が形成されている。画素電極６１は、平坦化膜５１と層間絶縁膜５３とを貫通してソース電極４７に接続されている。画素電極６１は、複数の単位画素のそれぞれに対応するように個別に設けられている。本実施形態では、表示パネル１０はトップエミッション型であり、画素電極６１は反射電極として形成されている。また、周辺領域１１には、後述するタッチ信号線２５への接続のための接続端子６７、及びＦＰＣ１３への接続のための接続端子６８が形成されており、平坦化膜５１と層間絶縁膜５３とを貫通して接続線４８，４９にそれぞれ接続されている。画素電極６１及び接続端子６７，６８は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料や、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の導電性酸化物を含んで形成されている。
画素電極６１は画素分離膜５５によって覆われている。画素分離膜５５はリブ又はバンクとも呼ばれる。画素分離膜５５には、画素電極６１が底に露出する開口５５ａが形成されている。開口５５ａを形成する画素分離膜５５の内縁部分は画素電極６１の周縁部分に載っており、画素分離膜５５は、断面視で底部から上方に向かうに従って幅が細くなる順テーパー形状を有している。なお、画素分離膜５５は、周辺領域１１のうちの表示領域１５との境界近傍に形成されるが、その他の部分には形成されない。画素分離膜５５は、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機絶縁材料で形成されている。
画素分離膜５５の開口５５ａの底に露出した画素電極６１上には、発光層６３が互いに離れて個別に形成されている。発光層６３は、複数の単位画素のそれぞれに対応して例えば赤、緑及び青からなる複数色で発光する。発光層６３とともに、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層が形成されてもよい。発光層６３はマスクを用いて個別に蒸着形成される。発光層６３は、隣り合う開口５５ａ上及びそれらの間の画素分離膜に亘って連続的に、表示領域１５の全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として蒸着形成されてもよく、その場合、発光層６３は単色で発光し、カラーフィルタや色変換層によって例えば赤、緑及び青からなる複数色のそれぞれの成分が取り出される。なお、発光層６３は蒸着形成に限らず、塗布形成されてもよい。
発光層６３及び画素分離膜５５は対向電極６５によって覆われている。対向電極６５は、表示領域１５の全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として形成されている。発光層６３並びに発光層６３を挟む画素電極６１及び対向電極６５によって発光素子６０が構成され、画素電極６１と対向電極６５の一方が陽極、他方が陰極となり、発光層６３は画素電極６１と対向電極６５との間を流れる電流によって発光する。対向電極６５は、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料又はＭｇＡｇ等の金属薄膜で形成される。
画素分離膜５５及び対向電極６５は、封止膜（パシベーション膜）７０によって覆われることで封止され、水分から遮断される。封止膜７０は、例えば無機膜７１、有機膜７３及び無機膜７５を下からこの順に含む三層積層構造を有している。無機膜７１，７５は、例えばＳｉＯ２又はＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。有機膜７３は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されており、封止膜７０の上面を平坦化させる。
封止膜７０の無機膜７１，７５の外縁は、画素分離膜５５の外縁よりも外側で層間絶縁膜５３と接している。これに限られず、層間絶縁膜５３が省略され、無機膜７１，７５の外縁と平坦化膜５１とが接してもよい。
表示装置１は、封止膜７０上にタッチセンサ２０を有している。具体的には、封止膜７０上に保護絶縁膜８１が形成されており、保護絶縁膜８１上に２次元的に配列された複数の第１電極２１と複数の第２電極２２とが形成されており、第１電極２１及び第２電極２２上に層間絶縁膜８３が形成されている。第１電極２１と第２電極２２とは、静電容量方式タッチセンサの駆動電極と検出電極とを構成する。保護絶縁膜８１と層間絶縁膜８３とは、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料又はＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機絶縁材料で形成されている。
本実施形態では、保護絶縁膜８１の外縁は、封止膜７０の無機膜７１，７５の外縁と一致している。これは、保護絶縁膜８１が無機膜７１，７５を選択的に除去する際のマスクとして利用されるためである。なお、保護絶縁膜８１は省略されてもよい。
図１及び図４に示すように、第１電極２１と第２電極２２のそれぞれは、Ｘ方向（第１方向）とこれに交差（例えば直交）するＹ方向（第２方向）とを対角方向とする矩形状、いわゆる菱形状（ダイヤモンド形状）で形成されている。また、第１電極２１と第２電極２２のそれぞれは、例えば金属等の導電性材料からなり、導電性材料が平面的に見て発光素子６０の発光領域と重ならないように網目状に形成（メッシュ配線）されている。これに限られず、第１電極２１と第２電極２２とは、例えばＩＴＯ等の透明導電材料で形成されてもよい。
複数の第１電極２１はＸ方向とＹ方向とにそれぞれ並んで２次元的に配列されている。これらの第１電極２１のうち、Ｘ方向に隣り合う第１電極２１は第１接続線２３を介して接続されており、Ｙ方向に隣り合う第１電極２１は接続されていない。すなわち、複数の第１電極２１は、Ｘ方向に隣り合う第１電極２１が第１接続線２３を介して接続されることでＸ方向に延びる複数の電極列をそれぞれ形成しており、それぞれの電極列はＹ方向には電気的に分離されている。
複数の第２電極２２もＸ方向とＹ方向とにそれぞれ並んで２次元的に配列されている。これらの第２電極２２のうち、Ｙ方向に隣り合う第２電極２２は第１接続線２３と平面視で交差する第２接続線２４を介して接続されており、Ｘ方向に隣り合う第２電極２２は接続されていない。すなわち、複数の第２電極２２は、Ｙ方向に隣り合う第２電極２２が第２接続線２４を介して接続されることでＹ方向に延びる複数の電極列を形成しており、それぞれの電極列はＸ方向には電気的に分離されている。
それぞれの第２電極２２は、平面視で第１電極２１に囲まれるよう配置されている。例えば、それぞれの第２電極２２は、Ｘ方向とＹ方向の両方に交差する方向（例えば４５度又は−４５度の方向）に隣り合う第１電極２１の間に配置されており、４つの第１電極２１に囲まれている。第１電極２１と第２電極２２とは、互いに接触しないように間隔を空けることで電気的に分離されている。
本実施形態では、複数の第１電極２１と複数の第２電極２２とは、層間絶縁膜８３下の層（第１導電層）に配置されている。これに限られず、第１電極２１と第２電極２２との一方が層間絶縁膜８３下の層に配置され、他方が層間絶縁膜８３上の層（第２導電層）に配置されてもよい。また、第１電極２１と第２電極２２との両方が層間絶縁膜８３上の層に配置されてもよい。
第１接続線２３と第２接続線２４とは平面視で交差している。平面視で交差する第１接続線２３と第２接続線２４との間には層間絶縁膜８３が介在しており、両者は電気的に分離されている。
本実施形態では、第２接続線２４が、層間絶縁膜８３上の層（第２導電層）に配置されたいわゆるブリッジ配線である。第２接続線２４は、層間絶縁膜８３に形成された開口（スルーホール）８３ａを通じて第２電極２２に接続されている。第２電極２２は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料で形成されている。一方、第１接続線２３は、層間絶縁膜８３下の層（第１導電層）で第１電極２１と連続的に形成されている。
これに限られず、第１接続線２３が層間絶縁膜８３上の層にブリッジ配線として配置され、第２接続線２４が層間絶縁膜８３下の層で第２電極２２と連続的に形成されてもよい。また、第１接続線２３がブリッジ配線として第２接続線２４と交差する交差部と、第２接続線２４がブリッジ配線として第１接続線２３と交差する交差部とが混在していてもよい。
本実施形態では、層間絶縁膜８３は、表示領域１５の全体に広がる一様な膜（いわゆるベタ膜）として形成されている。これに限られず、層間絶縁膜８３は、第１接続線２３と第２接続線２４とが平面視で交差するそれぞれの位置に分離して形成され、第１電極２１及び第２電極２２を覆わなくてもよい。
タッチセンサ２０は、周辺領域１１に引き出されたタッチ信号線２５，２６を有している。タッチ信号線２５，２６は、ブリッジ配線と同じ層間絶縁膜８３上の層（第２導電層）に配置されており、層間絶縁膜８３に形成された開口（スルーホール）８３ａを通じて第１電極２１又は第２電極２２に接続されている。
第１電極２１に接続されたタッチ信号線２６は、Ｘ方向に引き出されてタッチ駆動回路２８に接続されている。タッチ駆動回路２８から出力された駆動信号は、タッチ信号線２６を介して第１電極２１に入力される。すなわち、本実施形態では、第１電極２１が駆動電極となる。
第２電極２２に接続されたタッチ信号線２５は、Ｙ方向に引き出されて切替回路４の各切替要素５に接続されている。第２電極２２から出力された検出信号は、タッチ信号線２５を介して切替回路４の各切替要素５に入力される。すなわち、本実施形態では、第２電極２２が検出電極となる。
図２、図３、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、周辺領域１１には、表示領域１５に設けられた薄膜トランジスタ４０と同様の構成で、薄膜トランジスタからなるスイッチ４０Ａ，４０Ｂが設けられている。これらスイッチ４０Ａ，４０Ｂの組は、切替要素５を構成する。
スイッチ４０Ａ（第１スイッチの例）の一端は映像信号線１７に接続されており、他端はＦＰＣ１３に接続される接続線４９に接続されている。スイッチ４０Ｂ（第２スイッチの例）の一端はタッチ信号線２５（第１タッチ信号線の例）に接続される接続線４８に接続されており、他端はスイッチ４０Ａと同じ接続線４９に接続されている。
接続線４９は、周辺領域１１に露出した接続端子６８に接続されており、この接続端子６８には異方導電部材１３９を介してＦＰＣ１３が接続される（図２，３を参照）。接続線４９の端部は２つに別れており、一方の端部４９１がスイッチ４０Ａが接続され、他方の端部４９２がスイッチ４０Ｂに接続されている（図５Ｂを参照）。
接続線４８は、周辺領域１１に露出した接続端子６７に接続されており、この接続端子６７にはタッチ信号線２５が接続されている（図２を参照）。封止膜７０の無機膜７１，７５の外縁は、表示領域１５とスイッチ４０Ａ，４０Ｂとの間に位置している。タッチ信号線２５は、無機膜７１，７５上からその外側に無機膜７１，７５の外縁を跨いで延在し、接続端子６７に接続されている。
スイッチ４０Ａ，４０Ｂには、集積回路チップ１２から制御信号線５９（図１を参照）を通じて制御信号が供給される。図５Ｂでは、スイッチ４０Ａ、４０Ｂはそれぞれ薄膜トランジスタによって形成されており、制御信号は各薄膜トランジスタへのゲート電圧として与えられる。集積回路チップ１２は、スイッチ４０Ａ，４０Ｂを排他的に駆動することによって、接続端子６８に電気的に接続される相手方を、映像信号線１７とタッチ信号線２５とで切り替える。
スイッチ４０Ａは、制御信号線５９に通じるゲート電極４３ａに印加される電圧に応じて、映像信号線１７と接続端子６８との電気的な接続と切断とを切り替える。一方、スイッチ４０Ｂは、ゲート電極４３ｂに印加される電圧に応じて、タッチ信号線２５と接続端子６８との電気的な接続と切断とを切り替える。
例えば、集積回路チップ１２は、スイッチ４０Ａをオン、スイッチ４０Ｂをオフすることによって、映像信号線１７と接続端子６８とを電気的に接続し、タッチ信号線２５と接続端子６８とを電気的に切断する。一方、集積回路チップ１２は、スイッチ４０Ａをオフ、スイッチ４０Ｂをオンすることによって、タッチ信号線２５と接続端子６８とを電気的に接続し、映像信号線１７と接続端子６８とを電気的に切断する。
このような構成によると、表示動作期間には、映像信号線１７と接続端子６８とを電気的に接続して集積回路チップ１２から映像信号線１７に映像信号を出力し、タッチ検出期間には、タッチ信号線２５と接続端子６８とを電気的に接続してタッチ信号線２５から集積回路チップ１２に検出信号を入力することが可能となる。すなわち、接続端子６８を映像信号の出力と検出信号の入力とに兼用することが可能である。これにより、接続端子６８の数の増大を抑制することが可能である。
表示動作期間とタッチ検出期間とのタイミング例について説明する。図６Ａ及び図６Ｂに示すように、１垂直走査期間を表示動作期間とタッチ検出期間とに分けてよい。図６Ａの例では、１垂直走査期間（例えば６０Ｈｚ表示の場合、約１６．６６ｍｓ）に画面の上半分と下半分とをそれぞれ書込むための上半分画面書込み期間と下半分画面書込み期間とが表示動作期間として含まれ、さらに各書込み期間の後にタッチ検出期間が含まれている。このとき、各タッチ検出期間において一画面分のタッチ検出が実行されるので、図６Ａのタイミング例によると、画面を１フレーム書込む毎に、２回のタッチ検出が実行される。
図６Ｂの例では、１垂直走査期間（例えば１２０Ｈｚ表示の場合、約８．３３ｍｓ）に全画面を書込むための画面書込み期間が表示動作期間として含まれ、さらに書込み期間の後にタッチ検出期間が含まれている。図６Ａの例とは異なり、画面を１フレーム書込む毎に、１回のタッチ検出が実行される。
これらの例のタッチ検出期間では、タッチ駆動回路２８から複数のタッチ信号線２６に一斉に駆動信号が出力され、複数のタッチ信号線２５から集積回路チップ１２に一斉に検出信号が入力される。
図７に示すように、１水平走査期間を表示動作期間とタッチ検出期間とに分けてもよい。すなわち、１水平走査期間には、画面の１行を書込むための期間が表示動作期間として含まれ、その後にタッチ検出期間が含まれている。図７の例では、１行が書込まれる毎に、タッチ駆動回路２８から複数のタッチ信号線２６の１つに駆動信号が出力され、それに対応するタッチ信号線２５から集積回路チップ１２に検出信号が入力される。
この場合、実際の走査線の行数は、タッチ電極の行数の数十倍であるので、１フレームの表示が完了する間に、数十回のタッチ検出動作が完了することになる。表示フレーム数とタッチ検出回数の比率については制限は無く、例えばｋ行の書込みを行う毎に１行のタッチ検出動作を行うようにしてもよい。
以下、表示装置１の変形例について説明する。上記実施形態と重複する構成については同番号を付すことで詳細な説明を省略する。
図８に示す表示装置１Ａでは、タッチ駆動回路２８が省略されており、集積回路チップ１２がタッチ信号線２６に駆動信号を出力する。タッチ信号線２６は、周辺領域１１のＦＰＣ１３が接続される辺まで延びて、切替回路４に含まれる一部の切替要素５に接続されている。この切替要素５は、ＦＰＣ１３に電気的に接続される相手方を映像信号線１７とタッチ信号線２６とで切り替える。
タッチ信号線２６が接続された切替要素５も、上記図５Ａ及び図５Ｂに示したように、映像信号線１７と接続線４９とに接続されたスイッチ４０Ａと、接続線４８と接続線４９とに接続されたスイッチ４０Ｂとを含んでいる。タッチ信号線２６は、上記図２に示したタッチ信号線２５と同様に、接続線４８に接続されて周辺領域１１に露出した接続端子６７に接続されている。
本実施形態において、タッチ信号線２６が接続された切替要素５に含まれるスイッチ４０Ａ（第３スイッチの例）は、映像信号線１７と接続端子６８との電気的な接続と切断とを切り替える。一方、スイッチ４０Ｂ（第４スイッチの例）は、タッチ信号線２６と接続端子６８との電気的な接続と切断とを切り替える。集積回路チップ１２は、スイッチ４０Ａ，４０Ｂを排他的に駆動する。
このような構成によると、表示動作期間には、映像信号線１７と接続端子６８とを電気的に接続して集積回路チップ１２から映像信号線１７に映像信号を出力し、タッチ検出期間には、タッチ信号線２６と接続端子６８とを電気的に接続して集積回路チップ１２からタッチ信号線２６に駆動信号を出力することも可能となる。すなわち、接続端子６８を映像信号の出力と駆動信号の出力とに兼用することも可能である。
図９に示す表示装置１Ｂでは、第１電極２１が検出電極となり、第２電極２２が駆動電極となっている。タッチ駆動回路２８は、表示領域１５に対してＦＰＣ１３が接続される接続端子６８とは反対側に配置されている。第２電極２２に接続されたタッチ信号線２５は、Ｙ方向に引き出されてタッチ駆動回路２８に接続されている。タッチ駆動回路２８から出力された駆動信号は、タッチ信号線２５を介して第２電極２２に入力される。
第１電極２１に接続されたタッチ信号線２６は、Ｘ方向に引き出され、周辺領域１１のＦＰＣ１３が接続される辺まで延びて、切替回路４の各切替要素５に接続されている。第１電極２１から出力された検出信号は、タッチ信号線２６を介して切替回路４の各切替要素５に入力される。この切替要素５は、上記図８に示した切替要素５と同様に、ＦＰＣ１３に電気的に接続される相手方を映像信号線１７とタッチ信号線２６とで切り替える。
本実施形態において、タッチ信号線２６が接続された切替要素５に含まれるスイッチ４０Ａ（第１スイッチの例）は、映像信号線１７と接続端子６８との電気的な接続と切断とを切り替える。一方、スイッチ４０Ｂ（第２スイッチの例）は、タッチ信号線２６と接続端子６８との電気的な接続と切断とを切り替える。集積回路チップ１２は、スイッチ４０Ａ，４０Ｂを排他的に駆動する。
このような構成によると、表示動作期間には、映像信号線１７と接続端子６８とを電気的に接続して集積回路チップ１２から映像信号線１７に映像信号を出力し、タッチ検出期間には、タッチ信号線２６と接続端子６８とを電気的に接続してタッチ信号線２６から集積回路チップ１２に検出信号を入力することが可能となる。すなわち、駆動電極と検出電極との関係が上記実施形態と逆であっても、接続端子６８を映像信号の出力と検出信号の入力とに兼用することが可能である。
なお、図９に示すように、本実施形態の切替回路４は、表示領域１５の幅の全体ではなく、タッチ信号線２６が配置される側の一部のみに配置されてよい。この場合、複数の映像信号線１７の一部のみが切替回路４に接続され、その他はＦＰＣ１３が接続される接続端子６８に直接的に接続されてよい。
本実施形態においては、開示例として有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、液晶表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
１ タッチセンサ内蔵表示装置、４ 切替回路、５ 切替要素、６ 走査駆動回路、１０ 表示パネル、１１ 周辺領域、１２ 集積回路チップ、１３ ＦＰＣ、１５ 表示領域、１６ 走査信号線、１７ 映像信号線、１８，１９ 制御信号線、２０ タッチセンサ、２１ 第１電極、２２ 第２電極、２３ 第１接続線、２４ 第２接続線、２５，２６ タッチ信号線、２８ タッチ駆動回路、３０ 基板、３１ アンダーコート層、３３ ゲート絶縁膜、３５ パシベーション膜、４０ 薄膜トランジスタ、４０Ａ，４０Ｂ スイッチ、４１ 半導体層、４３ ゲート電極、４５ ドレイン電極、４７ ソース電極、４８，４９ 接続線、４９１，４９２ 端部、５１ 平坦化膜、５３ 層間絶縁膜、５５ 画素分離膜、５５ａ 開口、６０ 発光素子、６１ 画素電極、６３ 発光層、６５ 対向電極、６７，６８ 接続端子、７０ 封止膜、７１ 無機膜、７３ 有機膜、７５ 無機膜、８３ 層間絶縁膜、８３ａ 開口（スルーホール）、８５ 保護膜、８７ 円偏光フィルム、８９ カバーフィルム、１３９ 異方導電部材。

Claims (11)

  1. 表示領域に設けられた複数の表示素子と、
    前記表示領域の外側の周辺領域に引き出された、前記複数の表示素子に映像信号を供給する複数の映像信号線と、
    前記複数の表示素子上に２次元的に配列された複数の第１電極であって、第１方向に隣り合う第１電極は第１接続線を介して接続され、前記第１方向と交差する第２方向に隣り合う第１電極は接続されない、複数の第１電極と、
    前記第１電極と同層又は異層で２次元的に配列され、それぞれが平面視で前記第１電極に囲まれた複数の第２電極であって、前記第２方向に隣り合う第２電極は、前記第１接続線と絶縁膜を介して平面視で交差する第２接続線を介して接続され、前記第１方向に隣り合う第２電極は接続されない、複数の第２電極と、
    前記複数の第１電極に接続され、前記周辺領域に引き出された複数の第１タッチ信号線と、
    前記周辺領域に設けられた複数の接続端子と、
    前記複数の映像信号線の一と前記複数の接続端子の一との電気的な接続と切断とを切り替える第１スイッチと、
    前記複数の第１タッチ信号線の一と前記複数の接続端子の前記一との電気的な接続と切断とを切り替える第２スイッチと、
    を備える、タッチセンサ内蔵表示装置。
  2. 前記複数の第２電極に接続され、前記周辺領域に引き出された複数の第２タッチ信号線と、
    前記複数の映像信号線の一と前記複数の接続端子の他の一との電気的な接続と切断とを切り替える第３スイッチと、
    前記複数の第２タッチ信号線の一と前記複数の接続端子の当該他の一との電気的な接続と切断とを切り替える第４スイッチと、
    をさらに備える、請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  3. 前記第１スイッチと前記第２スイッチとが排他的に動作する、
    請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  4. 前記第３スイッチと前記第４スイッチとが排他的に動作する、
    請求項２に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  5. 前記複数の第２電極に駆動信号を供給するタッチ駆動回路をさらに備える、
    請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  6. 前記複数の表示素子に走査信号を供給する走査駆動回路をさらに備え、
    前記タッチ駆動回路は、前記表示領域に対して前記走査駆動回路とは反対側に配置される、
    請求項５に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  7. 前記タッチ駆動回路は、前記表示領域に対して前記複数の接続端子とは反対側に配置される、
    請求項５に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  8. 前記絶縁膜下に形成される第１導電層と、前記絶縁膜上に形成される第２導電層と、をさらに備え、
    前記第１電極、前記第１接続線、前記第２電極及び前記第２接続線のそれぞれは、前記第１導電層又は前記第２導電層に含まれ、
    前記第１タッチ信号線は、前記第２導電層に含まれる、
    請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  9. 前記絶縁膜下に形成される第１導電層と、前記絶縁膜上に形成される第２導電層と、をさらに備え、
    前記第１電極、前記第１接続線、前記第２電極及び前記第２接続線のそれぞれは、前記第１導電層又は前記第２導電層に含まれ、
    前記第２タッチ信号線は、前記第２導電層に含まれる、
    請求項２に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  10. 前記複数の表示素子上で前記表示領域を覆う封止膜をさらに備え、
    前記封止膜の外縁は、前記表示領域と前記第２スイッチとの間に位置し、
    前記第１タッチ信号線は、前記封止膜上から前記封止膜の外側に、前記封止膜の外縁を跨いで延在する、
    請求項１に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。
  11. 前記複数の表示素子上で前記表示領域を覆う封止膜をさらに備え、
    前記封止膜の外縁は、前記表示領域と前記第４スイッチとの間に位置し、
    前記第２タッチ信号線は、前記封止膜上から前記封止膜の外側に、前記封止膜の外縁を跨いで延在する、
    請求項２に記載のタッチセンサ内蔵表示装置。

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