JP7144170B2 - タッチセンサ及びタッチセンサ付き表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、タッチセンサ及びタッチセンサ付き表示装置に関する。
下記特許文献１は、図８に示すように、隣り合う電極が接続部を介して接続された横方向に延びる電極と、隣り合う電極が接続部を介して接続された縦方向に延びる電極と、電圧印加部１１０と、電荷検出部１００と、を有するタッチパネル装置を開示している。タッチパネル装置は、縦方向に延びる電極に近づいた指等によって、電荷検出部１００が検出する電荷量の変化に基づいてタッチされた位置を検出する。
また、特許文献１は、角部の縁が湾曲する点を開示している。上記電極は、中央付近に配置された矩形の基準電極対と、湾曲した縁の近傍に配置され矩形の一部が欠けた形状である変形電極対と、を含む。タッチパネル装置は、変形電極対の出力を基準電極対の出力と同じレベルに増幅する補正部を有する点を開示している。
上記従来の構成においては、タッチパネル装置の縁に配置された電極のみが中央に配置された電極と異なる形状であり、変形電極対と電気的に接続された基準電極対と接続されていない基準電極対が混在していた。そのため、補正部が電荷検出部１００の変形電極対を含む電極の出力を増幅したとしても、当該変形電極対と接続された基準電極対の出力も増幅されてしまうことから、タッチされた座標を高精度に補正することはできなかった。
本発明の目的は、湾曲した縁を有するタッチセンサ及びタッチセンサ付き表示装置であって、タッチされた座標の検出精度を向上させたタッチセンサ及びタッチセンサ付き表示装置を提供することにある。
本開示のタッチセンサは、湾曲する縁を有する湾曲領域を少なくとも一部に有するタッチ検出領域を有し、前記タッチ検出領域は、第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極が配置され、前記第１方向に並べて配置された複数の第１電極はそれぞれ連結され、前記第２方向に並べて配置された複数の第２電極はそれぞれ連結され、前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化する、ことを特徴とする。
本開示のタッチセンサ付き表示装置は、発光素子およびトランジスタを有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極を有し、前記表示部が平面視で重ねられたタッチセンサと、を有し、湾曲する縁を有する湾曲領域を少なくとも一部に有する表示装置であって、前記第１方向に並べて配置された複数の第１電極はそれぞれ連結され、前記第２方向に並べて配置された複数の第２電極はそれぞれ連結され、前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化する、ことを特徴とする。
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。
[第１実施形態]
図１（ａ）は、第１実施形態に係る表示装置１の平面図である。図１（ｂ）は、タッチセンサ２０全体の中で、後述する第１接続線２３が配置される位置１４を模式的に示した図である。図２は、図１（ａ）に示す一点鎖線の枠内を拡大した図である。表示装置１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。
図１（ａ）は、第１実施形態に係る表示装置１の平面図である。図１（ｂ）は、タッチセンサ２０全体の中で、後述する第１接続線２３が配置される位置１４を模式的に示した図である。図２は、図１（ａ）に示す一点鎖線の枠内を拡大した図である。表示装置１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。
表示部１０の表示領域１５の外側には周辺領域１１（額縁領域）が形成される。周辺領域１１には画素を駆動するための集積回路チップ１２が搭載され、外部との電気的接続のためのＦＰＣ１３（フレキシブルプリント基板）１３が接続されている。以下の説明においては、周辺領域１１のＦＰＣ１３が接続される辺に沿った方向を第１方向とし、それと直交する方向を第２方向とする。なお、第１方向と第２方向は逆であってもよい。
表示装置１は、湾曲する縁を有する湾曲領域１６を少なくとも一部に有する。具体的には、表示装置１は、長方形の形状の角部を丸めた形状である。表示装置１は、第１方向及び第２方向に沿う直線状の縁と、右上、右下、左上及び左下にそれぞれ湾曲した縁と、を有する。
なお、表示装置１の形状は、図１（ａ）に示した形状に限られず、湾曲領域１６が含まれれば他の形状であってもよい。例えば、表示装置１は、長方形の４つの角の内一部の角を丸めた形状であってもよいし、円形や楕円形であってもよい。
以下の説明において、図１（ａ）に示すように、湾曲領域１６と第１方向及び第２方向に隣接する矩形状の領域を第１領域１７とする。第１領域１７と第２方向に隣接する矩形状の領域を第２領域１８とする。なお、第１領域１７及び第２領域１８は、表示装置１の形状によっては、表示装置１に含まれなくてもよい。
湾曲領域１６は、第１方向に直線状に延びる第１辺と、第２方向に直線状に延びる第２辺と、湾曲した辺と、によって囲まれる領域である。具体的には、湾曲領域１６は、当該湾曲した縁に沿う湾曲した辺と、当該湾曲した縁と直線の縁の境界を起点として第１方向に直線状に延びる第１辺と第２方向に直線状に延びる第２辺と、によって囲まれる領域である。換言すると、第１辺は、湾曲領域１６と、該湾曲領域１６と第２方向に隣接する第１領域１７との境界線である。第２辺は、湾曲領域１６と、該湾曲領域１６と第１方向に隣接する第２領域１８との境界線である。なお、図１（ａ）においては、領域を明確にするため、湾曲領域１６、第１領域１７、第２領域１８の間に間隙を有するように記載しているが、実際は隣り合う２つの領域は接する。
表示装置１は、表示部１０と、表示部１０と平面視で重ねて形成されたタッチセンサ２０とを有する。具体的には、表示部１０は、発光素子およびトランジスタを有する複数の画素がマトリクス状に配置される。表示部１０は、複数の画素が発光することにより画像を表示する。タッチセンサ２０は、第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極２１及び第２電極２２を有し、表示部１０と平面視で重ねられる。タッチセンサ２０において、表示部１０と平面視で重なる領域は、タッチ検出領域である。
タッチ検出領域は、ユーザ等にタッチされた座標を検出する領域である。具体的には、タッチ検出領域は、矩形に内接する形状であって、湾曲する縁を有する湾曲領域１６を少なくとも一部に有する。例えば、従来のタッチセンサやタッチセンサ付き表示装置のタッチ検出領域は矩形の形状であるが、本発明におけるタッチ検出領域は、当該矩形の形状の４つの角を丸めた形状である。タッチ検出領域は、第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極が配置される。
図１（ａ）に示すように、第１電極２１と第２電極２２のそれぞれは、第１方向とこれに交差する第２方向とを対角方向とする矩形状に形成されている（図４（ａ）及び（ｂ）参照）。なお、表示装置１の縁に接する第１電極２１及び第２電極２２の一部は、三角形状に形成される。
第１方向に並べて配置された複数の第１電極２１はそれぞれ連結される。具体的には、図１（ａ）、図２に示すように、複数の第１電極２１は第１方向と第２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、第１方向に隣り合う第１電極２１は第１の接続線２３を介して接続されており、第２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、第１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第１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第２方向には電気的に分離されている。
第２方向に並べて配置された複数の第２電極２２はそれぞれ連結される。具体的には、複数の第２電極２２は、第１方向と第２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、第２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、第１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、第２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第２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第１方向には電気的に分離されている。第１接続線２３は、連結された第２電極２２の上層に設けられているが、下層に設けられていても良い。
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、第１方向と第２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。
湾曲領域１６及び第１領域１７において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に変化する。具体的には、図１（ｂ）に示すように、表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側（図１（ｂ）の下側）の湾曲領域１６において、第１方向（図１（ｂ）の左右方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第２方向（図１（ｂ）の上側方向）に行くにつれて、段階的に広くなっている。従って、表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側の湾曲領域１６において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に広くなる。同様に、表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側の湾曲領域１６と第１方向に隣り合う第１領域１７において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は第２方向に向かって段階的に広くなっている。
表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側とは反対側（図１（ｂ）の上側）の湾曲領域１６においては、第１方向（図１（ｂ）の左右方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第２方向（図１（ｂ）の上側方向）に行くにつれて、段階的に狭くなる。同様に、表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側と反対側の湾曲領域１６と第１方向に隣り合う第１領域１７において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は第２方向に向かって段階的に狭くなっている。
一方、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は一定である。具体的には、図１（ｂ）に示すように、タッチセンサ２０のいずれの領域（湾曲領域１６、第１領域１７及び第２領域１８）においても、第２方向（図１（ｂ）の上下方向）に並んだ接続線２３の間隔は一定である。従って、タッチセンサ２０の全ての領域において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は一定である。
図３は、図１に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断したときの断面図である。図３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。また、集積回路チップ１２の記載は省略している。以下の図３に関する説明では、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はパッシベーション膜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とパッシベーション膜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及びパッシベーション膜３５は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ、又はＳｉＯＮ等の無機絶縁材料で形成されており、上記無機絶縁材料を含む単層の他、複数層の積層構造を有していても良い。アンダーコート層３１については、基板３０及び半導体層４１に接しない層に、樹脂層を含んでいても良い。
パッシベーション膜３５上には、ドレイン電極４５及びソース電極４７に加えて、周辺領域１１に配線４９が形成されている。図示の配線４９は、タッチセンサ２０とＦＰＣ１３とを電気的に接続するための配線である。ドレイン電極４５、ソース電極４７及び配線４９は平坦化膜５１によって覆われており、平坦化膜５１は無機絶縁膜５３によって覆われている。ドレイン電極４５、ソース電極４７及び配線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。無機絶縁膜５３は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ、又はＳｉＯＮ等の無機絶縁材料で形成されている。
無機絶縁膜５３上には画素電極６１（例えば陽極）が形成されている。画素電極６１は、平坦化膜５１と無機絶縁膜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設けられている。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、基板３０の上面側において無機絶縁膜５３等から露出された第１端子６７、第２端子６８が形成されており、平坦化膜５１と無機絶縁膜５３とを貫通して配線４９の両方の端部にそれぞれ接続されている。第２端子６８は、第１端子６７よりも表示領域１５から離れた位置に配置される。即ち、第２端子６８は、第１端子６７よりも、後述する発光素子６０から離れた位置に配置されている。
画素電極６１及び第１端子６７、第２端子６８は、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料を含んで形成されている。また、第１端子６７、第２端子６８は、工程中に雰囲気に曝される機会が多いため、表面酸化等を生じにくい材料、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ等のインジウム系酸化物が含まれていてもよい。即ち、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｍｏ等を含む導電性材料と、表面酸化等を生じにくいインジウム系酸化物との２層構造を有していてもよい。
第１端子６７、第２端子６８が、その表面側にインジウム系酸化物を含んでいる場合、第１無機絶縁膜７１、第２無機絶縁膜７５、及び層間絶縁膜８３などをエッチングして除去する際に、インジウム系酸化物は、エッチング液に対する選択比が小さいため、第１端子６７、第２端子６８の形状を保持することができ望ましい。また、表示装置１がボトムエミッション方式の場合は、画素電極６１は透過電極として形成される必要があり、この場合も前述のインジウム系酸化物を用いることができる。
画素電極６１の周囲には画素分離膜５５が配置されている。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が底に露出する第１開口５５ａが形成されている。第１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、上方に向かうに従って外方に広くなる。テーパー形状を有している。なお、画素分離膜５５は、表示領域１５、及び周辺領域１１と表示領域１５との境界近傍に形成される。画素分離膜５５は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成されている。
画素分離膜５５の第１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、表示領域１５の全体に広くなる。一様な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（例えば白色）で発光し、カラーフィルタ１０３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（例えば陰極）によって覆われている。対向電極６５は、表示領域１５の全体に広くなる。一様な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、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等の透明導電材料又はＭｇＡｇ等の金属薄膜で形成される。表示装置１がトップエミッション方式の場合は、対向電極６５は透過電極として形成される必要があり、金属薄膜を用いる場合は、光が透過する程度に膜厚を小さくする必要がある。
画素分離膜５５及び対向電極６５は、封止膜（パッシベーション膜）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、例えば第１無機絶縁膜７１、有機絶縁膜７３及び第２無機絶縁膜７５を下からこの順に含む三層積層構造を有している。第１無機絶縁膜７１、第２無機絶縁膜７５は、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮ、又はＳｉＯＮ等の無機絶縁材料で形成されている。有機絶縁膜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。表示部１０は、基板３０乃至封止膜７０の各層によって構成される。
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とが形成されている。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２０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で形成されている。なお、保護絶縁膜８１は省略されてもよく、その場合、封止膜７０上に第１電極２１、第２電極２２が形成される構成となる。
本実施形態において、第１電極２１、第２電極２２は、インジウム系材料とオーミックコンタクトするＡｇやＭｏＷ等の材料を含む第１の層と、第１の層上に設けられ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯなどのインジウム系酸化物を含む第２の層と、を含む積層構造を有する。
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、封止膜７０と層間絶縁膜８３との間の同層に配置されているが、これに限られず、互いに異なる層に配置されてもよい。すなわち、第１電極２１と第２電極２２との一方が層間絶縁膜８３下に配置され、他方が層間絶縁膜８３上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上に配置されてもよい。
図２乃至図４（ｂ）に示すように、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。
第１接続線２３は、層間絶縁膜８３上に配置されたいわゆるブリッジ配線である。具体的には、図３及び図４（ａ）に示すように、第１接続線２３は、層間絶縁膜８３に形成されたスルーホール９０を通じて第１電極２１に接続されている。一方、第２接続線２４は、層間絶縁膜８３下で第２電極２２と連続的に形成されている。なお、図４（ａ）は、図１（ａ）の第２領域１８における第１電極２１及び第２電極２２を拡大した図である。
第１接続線２３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。第１接続線２３は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉの３層構造を有してもよく、Ｍｏ、Ａｌ、Ｍｏの３層構造を有してもよい。第１接続線２３をこのような積層構造とすることにより、第１接続線２３の低抵抗化を図ることができ、タッチセンサ２０における検出の時定数の遅延の発生を抑制することができる。第２接続線２４は、インジウム系材料とオーミックコンタクトするＡｇやＭｏｗ等の材料を含む第１の層と、第１の層上に設けられ、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯなどのインジウム系酸化物を含む第２の層と、を含む積層構造を有する。
なお、第１電極２１及び第２電極２２は、均一な厚さの矩形状の電極であってもよいし、複数の画素の光を発する領域に第３開口９１を有する形状であってもよい。具体的には、図４（ａ）に示すように、複数の第１電極２１及び第２電極２２はそれぞれ、矩形状の均一な厚さで形成されてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、複数の第１電極２１及び第２電極２２は、それぞれ複数の第３開口９１を有するメッシュ状に形成されてもよい。各第３開口９１は、複数の画素の光を発する領域（すなわち第１開口５５ａ）と平面視で重なる位置に形成される。これにより、第１電極２１及び第２電極２２による画素が発する光の反射、吸収等を低減することができ、表示装置１の輝度を向上できる。
また、第２接続線２４が層間絶縁膜８３上にブリッジ配線として配置され、第１接続線２３が層間絶縁膜８３下で第１電極２１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。
引出配線２５は、表示領域１５の周縁部から周辺領域１１にかけて、層間絶縁膜８３の上に配置される。具体的には、引出配線２５は、例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔｉ、または、Ｍｏ、Ａｌ、Ｍｏの３層構造を有する。引出配線２５は、層間絶縁膜８３に形成された第１第２開口８３ａを通じて第１電極２１又は第２電極２２に接続される。引出配線２５は、第１無機絶縁膜７１、第２無機絶縁膜７５、及び層間絶縁膜８３の端面に亘って形成され、露出された第１端子６７の上面に接続される。引出配線２５は、第１端子６７を介して、発光素子６０よりも下方に配置された配線４９に接続される。
表示領域１５から離れた側に配置された第２端子６８には、ＦＰＣ１３が接続される。また、周辺領域１１には発光素子６０に電気的に接続された不図示の端子（第３端子）も設けられており、この不図示の端子にＦＰＣ１３が接続される。この不図示の端子は、例えば薄膜トランジスタ４０及び集積回路チップ１２等を介して発光素子６０に電気的に接続されている。
さらに、ＦＰＣ１３は、タッチセンサ２０に電気的に接続された第２端子６８と、発光素子６０に電気的に接続された不図示の端子（第３端子）との両方に接続されている。このため、１枚のＦＰＣ１３によってタッチセンサ２０と発光素子６０との両方に外部から信号を供給できる。
続いて、タッチセンサ２０状のタッチされた位置を算出する制御部１０５の一例について説明する。図５は、制御部１０５の機能的な構成を示す図である。制御部１０５は、Ｉ－Ｖ変換部１０１と、アナログデジタル変換部１０２（ＡＤＣ）と、フィルタ１０３と、信号処理部１０４と、を有する。
Ｉ－Ｖ変換部１０１は、第１電極２１へのタッチの有無によって現れる電流値の変化量を電圧値の変化量に変換する。具体的には、Ｉ－Ｖ変換部１０１は、引出配線２５を介して第１電極２１と電気的に接続される。また、第２電極２２は、引出配線２５を介して電圧印加部１１０（図示なし）と電気的に接続される。第２電極２２は、電圧印加部１１０によって、例えばパルス信号を入力される。第１電極２１は、第２電極２２との間に形成される静電容量を介して、電圧が変化する。この際、第１タッチ電極とＩ－Ｖ変換部１０１との間で電荷が移動する。すなわち、第１タッチ電極からＩ－Ｖ変換部１０１に電流が流れる。第１電極２１へのタッチが有る場合と無い場合とで、この電流値は異なる。Ｉ－Ｖ変換部１０１は、当該第１タッチ電極から供給された電流を電圧に変換する。なお、第１電極２１と第２電極２２は交換可能であって、第１電極２１が電圧印加部１１０と接続され、第２電極２２がＩ－Ｖ変換部１０１と接続されてもよい。
アナログデジタル変換部１０２は、Ｉ－Ｖ変換部１０１が変換したアナログの電圧値を、デジタルの電圧値に変換する。
フィルタ１０３は、デジタルに変換された電圧を所定の回数測定し、平均化する。具体的には、例えば、フィルタ１０３は、１秒間に４回測定された電圧値を平均化する処理を行う。フィルタ１０３は、所定の回数測定された電圧値の内、最大値と最小値を除外し、その他の電圧値を平均化する処理を行ってもよい。
なお、フィルタ１０３は、Ｉ－Ｖ変換部１０１と第１電極２１との間、または、Ｉ－Ｖ変換部１０１とアナログデジタル変換部１０２との間に設けられてもよい。この場合、フィルタ１０３は、ローパスフィルタ１０３、または、バンドパスフィルタ１０３等によって構成されるようにしてもよい。
信号処理部１０４は、フィルタ１０３が出力した電圧値に基づいて、タッチセンサ２０状のタッチされた座標を算出する。具体的には、信号処理部１０４は、複数の第１電極２１の位置と、各第１電極２１の出力から算出された電圧値と、の関係に基づいて、該位置と電圧値の関係を近似した関数を算出する。信号処理部１０４は、該関数のピーク値によって、タッチされた第２方向の座標を算出する。また、信号処理部１０４は、パルス信号が入力された第２電極２２の位置と、各第１電極２１の出力から算出された電圧値と、の関係に基づいて、該位置と電圧値の関係を近似した関数を算出する。信号処理部１０４は、該関数のピーク値によって、タッチされた第１方向の座標を算出する。
制御部１０５は、ＦＰＣ１３の上に配置されたＩＣ（図示なし）に含まれる。また、制御部１０５は、画素を駆動するための集積回路チップに含まれる構成としてもよい。
以上のように、第１実施形態では、湾曲領域１６及び第１領域１７において、同じ第２方向の座標に配置された第１電極２１及び第２電極２２は、第１方向に一定の間隔で形成されている。そのため、従来技術のように、表示装置１の縁に沿って配置された電極のみが特異な形状とならない。従って、信号処理部１０４がタッチされた座標を算出する際に、特異な形状の第１電極２１及び第２電極２２による影響を第１方向に平均化することができる。これにより、第１方向に対する座標の算出精度を向上させることができる。
[第２実施形態]
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。図６（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかる表示装置１の平面図である。図６（ｂ）は、タッチセンサ２０全体の中で、接続線２３が配置される位置を模式的に示した図である。
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。図６（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかる表示装置１の平面図である。図６（ｂ）は、タッチセンサ２０全体の中で、接続線２３が配置される位置を模式的に示した図である。
第２実施形態では、第１領域１７及び第２領域１８において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向及び第２方向の間隔は一定である。すなわち、湾曲領域１６以外の領域に配置された第１電極２１及び第２電極２２は、いずれも同じ形状の菱形状に形成される。なお、第１領域１７の表示装置１の縁に接して配置される第１電極２１及び第２電極２２の一部は、三角形状に形成される。
一方、湾曲領域１６において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に変化する。具体的には、図６（ｂ）に示すように、表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側（図６（ｂ）の下側）の湾曲領域１６において、第１方向（図６（ｂ）の左右方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第２方向（図６（ｂ）の上側方向）に行くにつれて、段階的に広くなっている。従って、湾曲領域１６において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に広くなる。
表示装置１のＦＰＣ１３が設けられた側とは反対側（図６（ｂ）の上側）の湾曲領域１６においては、第１方向（図６（ｂ）の左右方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第２方向（図６（ｂ）の上側方向）に行くにつれて、段階的に狭くなる。
また、湾曲領域１６において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は、第１方向に向かって段階的に変化する。具体的には、図６（ｂ）に示すように、図６（ｂ）の左側の湾曲領域１６において、第２方向（図６（ｂ）の上下方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第１方向（図６（ｂ）の右側方向）に行くにつれて、段階的に広くなっている。従って、湾曲領域１６において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は、第１方向に向かって段階的に広くなる。
図６（ｂ）の右側の湾曲領域１６において、第２方向（図６（ｂ）の上下方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第１方向（図６（ｂ）の右側方向）に行くにつれて、段階的に狭くなる。従って、湾曲領域１６において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は、第１方向に向かって段階的に狭くなる。
以上のように、第２実施形態では、湾曲領域１６以外の領域において、第１電極２１及び第２電極２２は、第１方向及び第２方向に一定の間隔で配置される。これにより、湾曲領域１６以外の領域では従来技術と同様の座標検出精度を維持しつつ、湾曲領域１６における検出精度を第１実施形態と同様に向上することができる。
[第３実施形態]
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。図７（ａ）は、本発明の第３実施形態にかかる表示装置１の平面図である。図７（ｂ）は、タッチセンサ２０全体の中で、接続線２３が配置される位置を模式的に示した図である。
続いて、本発明の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。図７（ａ）は、本発明の第３実施形態にかかる表示装置１の平面図である。図７（ｂ）は、タッチセンサ２０全体の中で、接続線２３が配置される位置を模式的に示した図である。
第３実施形態では、湾曲領域１６と第１領域１７と第２領域１８とにおいて、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に変化し、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は、第１方向に向かって段階的に変化する。
具体的には、図７（ｂ）に示すように、表示装置１の中央より下側の領域において、第１方向（図７（ｂ）の左右方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第２方向（図７（ｂ）の上側方向）に行くにつれて、段階的に広くなっている。従って、表示装置１の中央より下側の領域において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に広くなる。
表示装置１の中央より上側の領域において、第１方向（図７（ｂ）の左右方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第２方向（図７（ｂ）の上側方向）に行くにつれて、段階的に狭くなっている。従って、表示装置１の中央より上側の領域において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第１方向の間隔は、第２方向に向かって段階的に狭くなる。
表示装置１の中央より左側の領域において、第２方向（図７（ｂ）の上下方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第１方向（図７（ｂ）の右側方向）に行くにつれて、段階的に広くなっている。従って、表示装置１の中央より左側の領域において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は、第１方向に向かって段階的に広くなる。
表示装置１の中央より右側の領域において、第２方向（図７（ｂ）の上下方向）に並んだ接続線２３の間隔は、第１方向（図７（ｂ）の右側方向）に行くにつれて、段階的に狭くなっている。従って、表示装置１の中央より右側の領域において、複数の第１電極２１及び第２電極２２の第２方向の間隔は、第１方向に向かって段階的に狭くなる。
以上のように、第３実施形態では、表示装置１の全ての領域において、第１電極２１及び第２電極２２の間隔は、それぞれ第１方向及び第２方向に段階的に変化する。これにより、表示装置１の縁が湾曲することによる影響を、表示装置１全体に分散させることで、タッチされた座標の検出精度を向上させることができる。
上記各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１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。
また、以上の実施形態においては、タッチセンサ２０が表示領域に重畳するように一体形成された表示装置を例として説明してきたが、タッチセンサ２０単体、すなわちタッチパネル装置それ自身へも当然に適用される。
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 表示装置、１０ 表示部、１１ 周辺領域、１２ 集積回路チップ、１３ ＦＰＣ、１４ 第１接続線の位置、１５ 表示領域、１６ 湾曲領域、１７ 第１領域、１８ 第２領域、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 引出配線、３０ 基板、３１ アンダーコート層、３３ ゲート絶縁膜、３５ パッシベーション膜、４０ 薄膜トランジスタ、４１ 半導体層、４３ ゲート電極、４５ ドレイン電極、４７ ソース電極、４９ 配線、５１ 平坦化膜、５３ 無機絶縁膜、５５ 画素分離膜、５５ａ 第１開口、６０ 発光素子、６１ 画素電極、６３ 発光層、６５ 対向電極、６７ 第１端子、６８ 第２端子、７０ 封止膜、７１ 第１無機絶縁膜、７３ 有機絶縁膜、７５ 第２無機絶縁膜、８１ 保護絶縁膜、８３ 層間絶縁膜、８３ａ 第２開口、９０ スルーホール、９１ 開口、１００ 電荷検出部、１１０ 電圧印加部、１０１ Ｉ－Ｖ変換部、１０２ アナログデジタル変換部、１０３ フィルタ、１０４ 信号処理部、１０５ 制御部。
Claims (14)
- 湾曲する縁を有する湾曲領域を少なくとも一部に有するタッチ検出領域を有し、
前記タッチ検出領域は、第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極が配置され、
前記第１方向に並べて配置された複数の第１電極はそれぞれ連結され、
前記第２方向に並べて配置された複数の第２電極はそれぞれ連結され、
前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化し、
前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第２方向の間隔は一定である、ことを特徴とするタッチセンサ。 - 湾曲する縁を有する湾曲領域を少なくとも一部に有するタッチ検出領域を有し、
前記タッチ検出領域は、第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極が配置され、
前記第１方向に並べて配置された複数の第１電極はそれぞれ連結され、
前記第２方向に並べて配置された複数の第２電極はそれぞれ連結され、
前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化し、
前記湾曲領域と、前記第１方向に前記湾曲領域と隣接する第１領域と、前記第２方向に前記第１領域と隣接する第２領域と、において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化し、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第２方向の間隔は、前記第１方向に向かって段階的に変化する、ことを特徴とするタッチセンサ。 - 前記湾曲領域は、
前記第１方向に直線状に延びる第１辺と、
前記第２方向に直線状に延びる第２辺と、
湾曲した辺と、
によって囲まれる領域であることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチセンサ。 - 前記湾曲領域と前記第１方向に隣接する第１領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は前記第２方向に向かって段階的に変化し、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第２方向の間隔は一定である、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ。
- 前記湾曲領域と前記第１方向に隣接する第１領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向及び第２方向の間隔は一定である、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ。
- 前記第１電極または前記第２電極の出力に基づいて、前記タッチセンサ上のタッチされた座標を算出する制御部を有し、
前記制御部は、前記第１電極または前記第２電極の出力を所定の回数測定し、平均化するフィルタを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のタッチセンサ。 - 前記第１電極及び第２電極は、前記複数の画素の光を発する領域に開口を有する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のタッチセンサ。
- 発光素子およびトランジスタを有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、
第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極を有し、前記表示部が平面視で重ねられたタッチセンサと、を有し、
湾曲する縁を有する湾曲領域を少なくとも一部に有する表示装置であって、
前記第１方向に並べて配置された複数の第１電極はそれぞれ連結され、
前記第２方向に並べて配置された複数の第２電極はそれぞれ連結され、
前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化し、
前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第２方向の間隔は一定である、ことを特徴とするタッチセンサ付き表示装置。 - 発光素子およびトランジスタを有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、
第１方向及び第２方向にそれぞれ並べて配置された複数の第１電極及び第２電極を有し、前記表示部が平面視で重ねられたタッチセンサと、を有し、
湾曲する縁を有する湾曲領域を少なくとも一部に有する表示装置であって、
前記第１方向に並べて配置された複数の第１電極はそれぞれ連結され、
前記第２方向に並べて配置された複数の第２電極はそれぞれ連結され、
前記湾曲領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化し、
前記湾曲領域と、前記第１方向に前記湾曲領域と隣接する第１領域と、前記第２方向に前記第１領域と隣接する第２領域と、において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は、前記第２方向に向かって段階的に変化し、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第２方向の間隔は、前記第１方向に向かって段階的に変化する、ことを特徴とするタッチセンサ付き表示装置。 - 前記湾曲領域は、
前記第１方向に直線状に延びる第１辺と、
前記第２方向に直線状に延びる第２辺と、
湾曲した辺と、
によって囲まれる領域であることを特徴とする請求項８または９に記載のタッチセンサ付き表示装置。 - 前記湾曲領域と前記第１方向に隣接する第１領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向の間隔は前記第２方向に向かって段階的に変化し、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第２方向の間隔は一定である、ことを特徴とする請求項８に記載のタッチセンサ付き表示装置。
- 前記湾曲領域と前記第１方向に隣接する第１領域において、前記複数の第１電極及び第２電極の前記第１方向及び第２方向の間隔は一定である、ことを特徴とする請求項８に記載のタッチセンサ付き表示装置。
- 前記表示装置は、前記第１電極または前記第２電極の出力に基づいて、前記タッチセンサ上のタッチされた座標を算出する制御部を有し、
前記制御部は、前記第１電極または前記第２電極の出力を所定の回数測定し、平均化するフィルタを有することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載のタッチセンサ付き表示装置。 - 前記第１電極及び第２電極は、前記複数の画素の光を発する領域に開口を有する、ことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載のタッチセンサ付き表示装置。
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