KR101614200B1 - 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
터치 검출 전극에 의한 표시 패널의 무아레 줄무늬의 시인을 억제하면서, 터치 검출을 행할 수 있는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 복수의 터치 검출 전극은, 터치 검출 전극과, 기판 표면에 수직인 방향에 있어서 터치 검출 전극이 없는 영역에 설치되는, 투광성 도전체의 더미 전극을 포함한다. 더미 전극은, 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 더미 전극편이 인접하도록 복수로 분할하는, 투광성 도전체가 없는 영역인 더미 전극의 제1 방향 슬릿과, 제1 방향에서 더미 전극편이 인접하도록 복수로 분할되고, 투광성 도전체가 없는 영역인 더미 전극의 제2 방향 슬릿을 포함한다.
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.
최근 들어, 소위 터치 패널이라 불리는, 외부 근접 물체를 검출 가능한 터치 검출 장치가 주목받고 있다. 터치 패널은, 액정 표시 장치 등의 표시 장치 위에 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 버튼의 대용으로서 정보 입력을 가능하게 하고 있다. 이러한 터치 패널을 갖는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 키보드나 마우스, 키패드와 같은 입력 장치를 필요로 하지 않기 때문에, 컴퓨터 외에, 휴대전화와 같은 휴대 정보 단말기 등에서도, 사용이 확대되는 경향이 있다.
터치 검출의 방식으로서, 광학식, 저항식, 정전 용량식 등 몇 가지 방식이 존재한다. 정전 용량식 터치 검출 장치는, 휴대 단말기 등에 이용되며, 비교적 단순한 구조를 가지면서, 저소비 전력을 실현할 수 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 투명 전극 패턴의 비가시화 대책이 실시된 터치 패널이 기재되어 있다. 특허문헌 2에는, 광투과성의 집광 시트를 구비한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 집광 시트의 프리즘 배열 피치와 액정 표시 패널의 화소 피치 사이에서 간섭에 의한 명암 모양(무아레)을 억제하는 기술이 기재되어 있다.
그런데, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 표시 패널의 화소와 터치 검출 전극이 중첩된다. 터치 검출 전극은, 투명 전극의 재료로서 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 산화물이 사용되고 있다. 터치 검출 전극은, 투명하지만, 소정의 굴절률을 갖고 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 터치 검출 전극의 투명 전극 패턴 중에 슬릿(구멍 패턴)을 설치하고, 사람의 눈에 터치 검출 전극이 띄지 않게 되도록 비가시화되어 있다.
또한, 터치 검출 전극의 패턴과, 터치 검출 전극의 패턴 사이에, 터치 검출 전극과 동일한 차광성을 갖는 더미 전극의 패턴을 배치함으로써, 터치 검출 전극의 패턴이 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다. 터치 검출에 기여하지 않는 더미 전극의 패턴은, 터치 검출 전극과의 용량차를 발생시키기 위해서, 슬릿에 의해 미세하게 분할할 필요가 있다.
표시 패널의 화소로부터 더미 전극의 투명 전극 패턴을 통과하여 사람에게 도달하는 광과, 표시 패널의 화소로부터 슬릿(구멍 패턴)을 통과하여 사람에게 도달하는 광은, 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 있다. 이 광의 파장의 차는, 원래 표시해야 할 색의 변화로서 나타나고, 사람이 표시 패널을 보는 시야 각도에 따라, 색 어긋남 모양(색 무아레)의 줄무늬(이하, 무아레 줄무늬)가 시인되어 버리는 경우가 있다.
본 개시는, 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 더미 전극에 의한 표시 패널의 무아레 줄무늬의 시인을 억제하면서, 터치 검출을 행할 수 있는 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기를 제공하는 데 있다.
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 기판과, 상기 기판의 표면과 평행한 면에, 복수의 색 영역으로 구성되는 화소가 행렬 형상으로 배치되는 표시 영역과, 상기 기판의 표면과 평행한 면 위의 제1 방향으로 연장되는 투광성 도전체의 터치 검출 전극과, 상기 기판의 표면에 수직인 방향에서 볼 때 상기 터치 검출 전극이 없는 영역에 설치되는, 투광성 도전체의 더미 전극과, 상기 터치 검출 전극에 대하여 정전 용량을 갖는 구동 전극과, 상기 표시 영역에 화상을 표시하는 표시 기능층을 포함하고, 상기 더미 전극은, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제1 방향 슬릿과, 상기 제1 방향에서 상기 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제2 방향 슬릿을 포함하고, 제2 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에 대하여 제1 각도를 갖는 직선 형상의 제1 직선 슬릿과, 상기 제2 방향에 대하여 상기 제1 각도와는 서로 다른 제2 각도를 갖는 직선 형상의 제2 직선 슬릿을 포함한다.
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치에 의하면, 상기 제1 직선 슬릿의 단부는, 상기 제2 직선 슬릿의 단부에 연결되어 지그재그 또는 파선 형상으로 되어 있어도 된다.
본 개시의 전자 기기는, 상기 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 구비한 것으로, 예를 들면 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 퍼스널 컴퓨터, 비디오 카메라 또는 휴대전화 등의 휴대 단말 장치 등이 해당한다.
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기에서는, 투광성 도전체의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는, 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다.
본 개시의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치 및 전자 기기에 의하면, 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
도 1은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 2는, 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서, 손가락이 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은, 도 2에 도시한 손가락이 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태의 등가 회로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 4는, 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서, 손가락이 접촉 또는 근접한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 5는, 도 4에 도시한 손가락이 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 6은, 구동 신호 및 터치 검출 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 화소 배열을 나타내는 회로도이다.
도 11은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 구동 전극 및 터치 검출 전극의 일 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 12는, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일 동작예를 나타내는 타이밍 파형도이다.
도 13은, 실시 형태 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 14는, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 15는, 실시 형태 1의 변형예 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 16은, 실시 형태 1의 변형예 3에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 17은, 실시 형태 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 18은, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 19는, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 20은, 실시 형태 2의 변형예 3에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 21은, 다른 변형예 1에 따른 X 방향의 슬릿의 배열 피치와 컬러 필터의 색 영역과의 관계 구체예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 22는, 다른 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 23은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 28은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 29는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 31은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 32는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 33은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 34는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 35는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는, 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서, 손가락이 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태를 나타내는 설명도이다.
도 3은, 도 2에 도시한 손가락이 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태의 등가 회로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 4는, 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서, 손가락이 접촉 또는 근접한 상태를 나타내는 설명도이다.
도 5는, 도 4에 도시한 손가락이 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 나타내는 설명도이다.
도 6은, 구동 신호 및 터치 검출 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 화소 배열을 나타내는 회로도이다.
도 11은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 구동 전극 및 터치 검출 전극의 일 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 12는, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일 동작예를 나타내는 타이밍 파형도이다.
도 13은, 실시 형태 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 14는, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 15는, 실시 형태 1의 변형예 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 16은, 실시 형태 1의 변형예 3에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 17은, 실시 형태 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 18은, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 19는, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 20은, 실시 형태 2의 변형예 3에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다.
도 21은, 다른 변형예 1에 따른 X 방향의 슬릿의 배열 피치와 컬러 필터의 색 영역과의 관계 구체예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 22는, 다른 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 나타내는 단면도이다.
도 23은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 28은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 29는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 31은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 32는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 33은, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 34는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 35는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다.
본 개시를 실시하기 위한 형태(실시 형태)에 대하여, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시 형태에 기재한 내용에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 실시 형태(터치 검출 기능을 구비한 표시 장치)
1-1. 실시 형태 1
1-2. 실시 형태 2
1-3. 다른 변형예
2. 적용예(전자 기기)
상기 실시 형태에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 전자 기기에 적용되어 있는 예
3. 본 개시의 구성
<1. 실시 형태(터치 검출 기능을 구비한 표시 장치)>
<1-1. 실시 형태 1>
[구성예]
(전체 구성예)
도 1은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일 구성예를 나타내는 블록도이다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)와, 제어부(11)와, 게이트 드라이버(12)와, 소스 드라이버(13)와, 구동 전극 드라이버(14)와, 터치 검출부(40)를 구비하고 있다. 이 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)가 터치 검출 기능을 내장한 표시 디바이스이다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용하고 있는 액정 표시 디바이스(20)와 정전 용량형의 터치 검출 디바이스(30)를 일체화한, 소위 인셀 타입의 장치이다. 또한, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 표시 소자로서 액정 표시 소자를 사용하고 있는 액정 표시 디바이스(20)의 위에 정전 용량형 터치 검출 디바이스(30)를 장착한, 소위 온셀 타입의 장치이어도 된다.
액정 표시 디바이스(20)는 후술하는 바와 같이, 게이트 드라이버(12)로부터 공급되는 주사 신호 Vscan에 따라서, 1 수평 라인씩 순차 주사하여 표시를 행하는 디바이스이다. 제어부(11)는 외부로부터 공급된 영상 신호 Vdisp에 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.
게이트 드라이버(12)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 표시 구동의 대상으로 되는 1 수평 라인을 순차 선택하는 기능을 갖고 있다.
소스 드라이버(13)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의, 후술하는 각 화소 Pix(부화소 SPix)에 화소 신호 Vpix를 공급하는 회로이다.
구동 전극 드라이버(14)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의, 후술하는 구동 전극 COML에 구동 신호 Vcom을 공급하는 회로이다.
(정전 용량형 터치 검출의 기본 원리)
터치 검출 디바이스(30)는 정전 용량형 터치 검출의 기본 원리에 기초하여 동작하고, 터치 검출 신호 Vdet를 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 검출의 기본 원리를 설명하기 위해서, 손가락이 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태를 나타내는 설명도이다. 도 3은, 도 2에 도시한 손가락이 접촉 또는 근접하고 있지 않은 상태의 등가 회로의 예를 나타내는 설명도이다. 도 4는, 정전 용량형 터치 검출 방식의 기본 원리를 설명하기 위해서, 손가락이 접촉 또는 근접한 상태를 나타내는 설명도이다. 도 5는, 도 4에 도시한 손가락이 접촉 또는 근접한 상태의 등가 회로의 예를 나타내는 설명도이다. 도 6은, 구동 신호 및 터치 검출 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 용량 소자 C1은, 유전체 D를 사이에 두고 서로 대향 배치된 한 쌍의 전극, 구동 전극 E1 및 터치 검출 전극 E2를 구비하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 용량 소자 C1은, 그 일단부가 교류 신호원(구동 신호원) S에 접속되고, 타단부는 전압 검출기(터치 검출부) DET에 접속된다. 전압 검출기 DET는, 예를 들어 도 1에 도시한 터치 검출 신호 증폭부(42)에 포함되는 적분 회로이다.
교류 신호원 S로부터 구동 전극 E1(용량 소자 C1의 일단부)에 소정의 주파수(예를 들어 수 ㎑ 내지 수백 ㎑ 정도)의 교류 구형파 Sg를 인가하면, 터치 검출 전극 E2(용량 소자 C1의 타단부)측에 접속된 전압 검출기 DET를 통하여, 출력 파형(터치 검출 신호 Vdet)이 나타난다. 또한, 이 교류 구형파 Sg는, 후술하는 구동 신호 VcomAC에 상당하는 것이다.
손가락이 접촉(또는 근접)하고 있지 않은 상태(비접촉 상태)에서는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 용량 소자 C1에 대한 충방전에 수반하여, 용량 소자 C1의 용량값에 따른 전류 I0이 흐른다. 도 5에 도시한 전압 검출기 DET는, 교류 구형파 Sg에 따른 전류 I0의 변동을 전압의 변동(실선의 파형 V0)으로 변환한다.
한편, 손가락이 접촉(또는 근접)한 상태(접촉 상태)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 손가락에 의해 형성되는 정전 용량 C2가 터치 검출 전극 E2와 접하고 있거나 또는 근방에 있음으로써, 구동 전극 E1 및 터치 검출 전극 E2의 사이에 있는 프린지분의 정전 용량이 차단되고, 용량 소자 C1은, 보다 용량값이 작은 용량 소자 C1'로서 작용한다. 그리고, 도 5에 도시한 등가 회로에서 보면, 용량 소자 C1'에 전류 I1이 흐른다. 도 6에 도시한 바와 같이, 전압 검출기 DET는, 교류 구형파 Sg에 따른 전류 I1의 변동을 전압의 변동(점선의 파형 V1)으로 변환한다. 이 경우, 파형 V1은, 전술한 파형 V0과 비교하여 진폭이 작아진다. 이에 의해, 파형 V0과 파형 V1의 전압 차분의 절댓값 |ΔV|는, 손가락 등의 외부로부터 근접하는 물체의 영향에 따라서 변화하게 된다. 또한, 전압 검출기 DET는, 파형 V0과 파형 V1의 전압 차분의 절댓값 |ΔV|를 고정밀도로 검출하기 위해서, 회로 내의 스위칭에 의해, 교류 구형파 Sg의 주파수에 맞춰, 콘덴서의 충방전을 리셋하는 기간 Reset를 설정한 동작으로 하는 것이 보다 바람직하다.
도 1에 도시한 터치 검출 디바이스(30)는 구동 전극 드라이버(14)로부터 공급되는 구동 신호 Vcom(후술하는 구동 신호 VcomAC)에 따라서, 1 검출 블록씩 순차 주사하여 터치 검출을 행하도록 되어 있다.
터치 검출 디바이스(30)는 복수의 후술하는 터치 검출 전극 TDL로부터, 도 3 또는 도 5에 도시한 전압 검출기 DET를 통하여, 검출 블록마다 터치 검출 신호 Vdet를 출력하고, 터치 검출부(40)의 A/D 변환부(43)에 공급하도록 되어 있다.
A/D 변환부(43)는 구동 신호 VcomAC에 동기한 타이밍에서, 터치 검출 신호 증폭부(42)로부터 출력되는 아날로그 신호를 각각 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 회로이다.
신호 처리부(44)는 A/D 변환부(43)의 출력 신호에 포함되는, 구동 신호 Vcom을 샘플링한 주파수 이외의 주파수 성분(노이즈 성분)을 저감하는 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 차분의 전압만 취출하는 처리를 행한다. 이 손가락에 의한 차분의 전압은, 전술한 파형 V0과 파형 V1의 차분의 절댓값 |ΔV|이다. 신호 처리부(44)는 1 검출 블록당 절댓값 |ΔV|를 평균화하는 연산을 행하고, 절댓값 |ΔV|의 평균값을 구하여도 된다. 이에 의해, 신호 처리부(44)는 노이즈에 의한 영향을 저감할 수 있다. 신호 처리부(44)는 검출한 손가락에 의한 차분의 전압을 소정의 임계값 전압과 비교하여, 이 임계값 전압 이상이면, 외부로부터 근접하는 외부 근접 물체의 접촉 상태라 판단하고, 임계값 전압 미만이면 외부 근접 물체의 비접촉 상태라 판단한다. 이와 같이 하여, 터치 검출부(40)는 터치 검출이 가능해진다.
좌표 추출부(45)는 신호 처리부(44)에 있어서 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 Vout로서 출력한다.
(모듈)
도 7 및 도 8은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 실장한 모듈의 일례를 나타내는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 모듈에 실장함에 있어서, 유리 기판의 TFT 기판(21) 위에 전술한 구동 전극 드라이버(14)를 형성하여도 된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)와, 구동 전극 드라이버(14)와, COG(19A: Chip On Glass)를 갖고 있다. 이 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 구동 전극 COML과, 구동 전극 COML과 입체 교차하도록 형성된 터치 검출 전극 TDL을 모식적으로 나타내고 있다. 즉, 구동 전극 COML은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 짧은 변 방향으로 연장되도록 형성되어 있으며, 터치 검출 전극 TDL은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 긴 변 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 터치 검출 전극 TDL의 출력은, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 짧은 변측의 단부에 설정되고, 플렉시블 기판 등에 의해 구성된 단자부 T를 통하여, 이 모듈의 외부에 실장된 터치 검출부(40)와 접속되어 있다. 구동 전극 드라이버(14)는 유리 기판인 TFT 기판(21)에 형성되어 있다. COG(19A)는, TFT 기판(21)에 실장된 칩이며, 도 1에 도시한 제어부(11), 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13) 등, 표시 동작에 필요한 각 회로를 내장한 것이다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 COG(19B: Chip On Glass)에 구동 전극 드라이버(14)를 내장하여도 된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에 있어서, 모듈은 COG(19B)를 가져도 된다. 도 8에 도시한 COG(19B)는, 전술한 표시 동작에 필요한 각 회로 외에, 구동 전극 드라이버(14)를 더 내장한 것이다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 후술하는 바와 같이, 표시 동작 시에, 1 수평 라인씩 선순차 주사를 행한다. 한편, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 동작 시에, 구동 전극 COML에 구동 신호 Vcom을 순차 인가함으로써, 1 검출 블록씩 선순차 주사가 행해진다.
이와 같이, 도 7 및 도 8에 도시한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 신호 Vdet를, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 짧은 변측으로부터 출력한다. 이에 의해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 전극 TDL의 개수를 적게 할 수 있어, 단자부 T를 통하여 터치 검출부(40)에 접속할 때의 배선의 배치가 용이해진다. 도 8에 도시한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 COG(19B)에 구동 전극 드라이버(14)를 내장하고 있으므로, 프레임을 좁게 할 수 있다.
(터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10))
다음으로, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의 구성예를 상세히 설명한다.
도 9는, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 나타내는 단면도이다. 도 10은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 화소 배열을 나타내는 회로도이다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 화소 기판(2)과, 이 화소 기판(2)의 표면에 수직인 방향에서 화소 기판(2)과 대향하여 배치된 대향 기판(3)과, 화소 기판(2)과 대향 기판(3) 사이에 끼워 설치된 액정층(6)을 구비하고 있다.
화소 기판(2)은 회로 기판으로서의 TFT 기판(21)과, 이 TFT 기판(21) 위에 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극(22)과, TFT 기판(21) 및 화소 전극(22) 사이에 형성된 복수의 구동 전극 COML과, 화소 전극(22)과 구동 전극 COML을 절연하는 절연층(24)을 포함한다. TFT 기판(21)에는, 도 10에 도시한 각 부화소 SPix의 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 소자 Tr, 각 화소 전극(22)에 화소 신호 Vpix를 공급하는 신호선 SGL, 각 TFT 소자 Tr을 구동하는 주사선 GCL 등의 배선이 형성되어 있다. 이와 같이, 신호선 SGL은, TFT 기판(21)의 표면과 평행한 평면으로 연장되고, 화소에 화상을 표시하기 위한 화상 신호를 공급한다. 도 10에 도시한 액정 표시 디바이스(20)는 매트릭스 형상으로 배열한 복수의 부화소 SPix를 갖고 있다. 부화소 SPix는, TFT 소자 Tr 및 액정 소자 LC를 구비하고 있다. TFT 소자 Tr은, 박막 트랜지스터에 의해 구성되는 것이며, 이 예에서는, ｎ채널의 MOS(Metal Oxide Semiconductor)형 TFT로 구성되어 있다. TFT 소자 Tr의 소스는 신호선 SGL에 접속되고, 게이트는 주사선 GCL에 접속되며, 드레인은 액정 소자 LC의 일단부에 접속되어 있다. 액정 소자 LC는, 일단부가 TFT 소자 Tr의 드레인에 접속되고, 타단부가 구동 전극 COML에 접속되어 있다.
부화소 SPix는, 주사선 GCL에 의해, 액정 표시 디바이스(20)의 동일한 행에 속하는 다른 부화소 SPix와 서로 접속되어 있다. 주사선 GCL은, 게이트 드라이버(12)와 접속되고, 게이트 드라이버(12)로부터 주사 신호 Vscan이 공급된다. 또한, 부화소 SPix는, 신호선 SGL에 의해, 액정 표시 디바이스(20)의 동일한 열에 속하는 다른 부화소 SPix와 서로 접속되어 있다. 신호선 SGL은, 소스 드라이버(13)와 접속되고, 소스 드라이버(13)로부터 화소 신호 Vpix가 공급된다. 또한, 부화소 SPix는, 구동 전극 COML에 의해, 액정 표시 디바이스(20)의 동일한 행에 속하는 다른 부화소 SPix와 서로 접속되어 있다. 구동 전극 COML은, 구동 전극 드라이버(14)와 접속되고, 구동 전극 드라이버(14)로부터 구동 신호 Vcom이 공급된다. 즉, 이 예에서는, 동일한 1행에 속하는 복수의 부화소 SPix가 1개의 구동 전극 COML을 공유하도록 되어 있다.
도 1에 도시한 게이트 드라이버(12)는 주사 신호 Vscan을, 도 10에 도시한 주사선 GCL을 통하여, 부화소 SPix의 TFT 소자 Tr의 게이트에 인가함으로써, 액정 표시 디바이스(20)에 매트릭스 형상으로 형성되어 있는 부화소 SPix 중 1행(1 수평 라인)을 표시 구동의 대상으로서 순차 선택한다. 도 1에 도시한 소스 드라이버(13)는 화소 신호 Vpix를, 도 10에 도시한 신호선 SGL을 통하여, 게이트 드라이버(12)에 의해 순차 선택되는 1 수평 라인에 포함되는 각 부화소 SPix에 각각 공급한다. 그리고, 이들 부화소 SPix에서는, 공급되는 화소 신호 Vpix에 따라서, 1 수평 라인의 표시가 행해지도록 되어 있다. 도 1에 도시한 구동 전극 드라이버(14)는 구동 신호 Vcom을 인가하고, 도 9 및 도 10에 도시한, 소정의 개수의 구동 전극 COML로 이루어지는 블록마다 구동 전극 COML을 구동한다.
전술한 바와 같이, 액정 표시 디바이스(20)는 게이트 드라이버(12)가 주사선 GCL을 시분할적으로 선순차 주사하도록 구동함으로써, 1 수평 라인이 순차 선택된다. 또한, 액정 표시 디바이스(20)는 1 수평 라인에 속하는 화소 Pix에 대하여 소스 드라이버(13)가 화소 신호 Vpix를 공급함으로써, 1 수평 라인씩 표시가 행해진다. 이 표시 동작을 행할 때, 구동 전극 드라이버(14)는 그 1 수평 라인에 대응하는 구동 전극 COML을 포함하는 블록에 대하여 구동 신호 Vcom을 인가하도록 되어 있다.
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 쪽 면에는, 터치 검출 디바이스(30)의 검출 전극인 터치 검출 전극 TDL이 형성되며, 또한, 이 터치 검출 전극 TDL의 위에는, 편광판(35)이 배치되어 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, 화소 전극(22)과 대향하고 있으며, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 중첩된다. 컬러 필터(32)는 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 컬러 필터를 주기적으로 배열하여, 도 10에 도시한 각 부화소 SPix에 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역(32R, 32G, 32B)에 대응지어짐과 함께, 1조로서 화소 Pix에 대응지어지고 있다. 컬러 필터(32)는 TFT 기판(21)과 수직인 방향에 있어서, 액정층(6)과 대향한다. 또한, 컬러 필터(32)는 서로 다른 색으로 착색되어 있으면, 다른 색의 조합이어도 된다.
본 실시 형태에 따른 구동 전극 COML은, 액정 표시 디바이스(20)의 공통 전극(공통 구동 전극)으로서 기능함과 함께, 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극으로서도 기능한다. 본 실시 형태에서는, 하나의 구동 전극 COML이 하나의 화소 전극(22: 하나의 행에 포함되는 화소 전극)에 대응하도록 배치되어 있다. 절연층(24)은 화소 전극(22)과 구동 전극 COML을 절연함과 함께, 화소 전극(22)과 TFT 기판(21)의 표면에 형성된 신호선 SGL을 절연한다. 구동 전극 COML은, TFT 기판(21)의 표면에 대한 수직 방향에 있어서, 화소 전극(22)에 대향하고, 주사선 GCL이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 연장되어 있다.
액정층(6)은 전계 상태에 따라서 그곳을 통과하는 광을 변조하는 것이며, 예를 들어 FFS(프린지 필드 스위칭) 또는 IPS(인플레인 스위칭) 등의 횡전계 모드로 구동된다.
또한, 액정층(6)과 화소 기판(2)의 사이 및 액정층(6)과 대향 기판(3)의 사이에는, 각각 배향막이 배치되고, 또한, 화소 기판(2)의 하면측에는 입사측 편광판이 배치되어도 된다.
도 11은, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 구동 전극 및 터치 검출 전극의 일 구성예를 나타내는 사시도이다. 터치 검출 디바이스(30)는 구동 전극 COML 및 터치 검출 전극 TDL에 의해 구성되어 있다. 구동 전극 COML은, 도면의 좌우 방향으로 연장되는 복수의 스트라이프 형상의 전극 패턴으로 분할된 형상을 갖고 있다. 터치 검출 동작을 행할 때에는, 각 전극 패턴에는, 구동 전극 드라이버(14)에 의해 구동 신호 Vcom이 순차 공급되고, 후술하는 바와 같이 시분할적으로 선순차 주사 구동이 행해지도록 되어 있다. 터치 검출 전극 TDL은, 구동 전극 COML의 전극 패턴의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 스트라이프 형상의 전극 패턴으로 구성되어 있다. 그리고, 터치 검출 전극 TDL은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에 있어서, 구동 전극 COML과 대향하고 있다. 터치 검출 전극 TDL의 각 전극 패턴은, 터치 검출부(40)의 터치 검출 신호 증폭부(42)의 입력에 각각 접속되어 있다. 구동 전극 COML과 터치 검출 전극 TDL에 의해 서로 교차한 전극 패턴은, 그 교차 부분에 정전 용량을 발생시키고 있다.
이 구성에 의해, 터치 검출 디바이스(30)에서는, 터치 검출 동작을 행할 때, 구동 전극 드라이버(14)가 구동 전극 COML을 구동 전극 블록으로서 시분할적으로 선순차 주사하도록 구동함으로써, 구동 전극 COML의 1 검출 블록이 순차 선택된다. 이와 동기하여, 터치 검출 전극 TDL로부터 터치 검출 신호 Vdet를 출력함으로써, 1 검출 블록의 터치 검출이 행해지도록 되어 있다. 즉, 구동 전극 블록은, 전술한 터치 검출의 기본 원리에 있어서의 구동 전극 E1에 대응하고, 터치 검출 전극 TDL은, 터치 검출 전극 E2에 대응하는 것이며, 터치 검출 디바이스(30)는 이 기본 원리에 따라서 터치를 검출하도록 되어 있다. 도 11에 도시한 바와 같이, 서로 교차한 전극 패턴은, 정전 용량식 터치 센서를 매트릭스 형상으로 구성하고 있다. 따라서, 터치 검출 디바이스(30)의 터치 검출면 전체에 걸쳐 주사함으로써, 외부 근접 물체의 접촉 또는 근접이 발생한 위치의 검출이 가능하게 되어 있다.
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. 주사선 GCL은, 본 개시에 있어서의 「주사선」의 일 구체예에 대응한다. 구동 전극 COML은, 본 개시에 있어서의 「구동 전극」의 일 구체예에 대응한다. 터치 검출 전극 TDL은, 본 개시에 있어서의 「터치 검출 전극」의 일 구체예에 대응한다. 액정 소자 LC는, 본 개시에 있어서의 「표시 기능층」의 일 구체예에 대응한다. 후술하는 더미 전극 TDD는, 본 개시에 있어서의 「더미 전극」의 일 구체예에 대응한다. 터치 검출부(40)는 본 개시에 있어서의 「검출 처리부」의 일 구체예에 대응한다. 컬러 필터(32)는 본 개시에 있어서의 「복수의 색 영역」의 일 구체예에 대응한다.
[동작 및 작용]
이어서, 실시 형태 1의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)의 동작 및 작용에 대하여 설명한다.
구동 전극 COML은, 액정 표시 디바이스(20)의 공통 구동 전극으로서 기능함과 함께, 터치 검출 디바이스(30)의 구동 전극으로서도 기능하기 때문에, 구동 신호 Vcom이 서로 영향을 미칠 가능성이 있다. 이로 인해, 구동 전극 COML은, 표시 동작을 행하는 표시 기간 B와, 터치 검출 동작을 행하는 터치 검출 기간 A로 나누어 구동 신호 Vcom이 인가된다. 구동 전극 드라이버(14)는 표시 동작을 행하는 표시 기간 B에 있어서는 표시 구동 신호로서 구동 신호 Vcom을 인가한다. 그리고, 구동 전극 드라이버(14)는 터치 검출 동작을 행하는 터치 검출 기간 A에 있어서는 터치 구동 신호로서 구동 신호 Vcom을 인가한다. 이하의 설명에서는, 표시 구동 신호로서의 구동 신호 Vcom을, 표시 구동 신호 Vcomd로서 기재하는 경우가 있으며, 터치 구동 신호로서의 구동 신호 Vcom을, 터치 구동 신호 Vcomt로서 기재하는 경우가 있다.
(전체 동작 개요)
제어부(11)는 외부로부터 공급된 영상 신호 Vdisp에 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 표시 기간 B에 있어서, 액정 표시 디바이스(20)에 주사 신호 Vscan을 공급하고, 표시 구동의 대상으로 되는 1 수평 라인을 순차 선택한다. 소스 드라이버(13)는 표시 기간 B에 있어서, 게이트 드라이버(12)에 의해 선택된 1 수평 라인에 포함되는 각 화소 Pix에, 화소 신호 Vpix를 공급한다.
구동 전극 드라이버(14)는 표시 기간 B에서는, 1 수평 라인에 따른 구동 전극 블록에 표시 구동 신호 Vcomd를 인가하고, 터치 검출 기간 A에서는, 터치 검출 동작에 따른 구동 전극 블록에 대하여 표시 구동 신호 Vcomd보다도 주파수가 높은 터치 구동 신호 Vcomt를 순차 인가하고, 1 검출 블록을 순차 선택한다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 표시 기간 B에 있어서, 게이트 드라이버(12), 소스 드라이버(13) 및 구동 전극 드라이버(14)에 의해 공급된 신호에 기초하여 표시 동작을 행한다. 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)는 터치 검출 기간 A에 있어서, 구동 전극 드라이버(14)에 의해 공급된 신호에 기초하여 터치 검출 동작을 행하고, 터치 검출 전극 TDL로부터 터치 검출 신호 Vdet를 출력한다. 터치 검출 신호 증폭부(42)는 터치 검출 신호 Vdet를 증폭하여 출력한다. A/D 변환부(43)는 터치 구동 신호 Vcomt에 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)에 있어서 터치 검출이 이루어졌을 때, 그 터치 패널 좌표를 구하고, 출력 신호 Vout를 출력한다. 제어부(11)는 검출 타이밍 제어부(46)를 제어하여, 터치 구동 신호 Vcomt의 샘플링 주파수를 변경한다.
(상세 동작)
다음으로, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)의 상세 동작을 설명한다. 도 12는, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치의 일 동작예를 나타내는 타이밍 파형도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 액정 표시 디바이스(20)는 게이트 드라이버(12)로부터 공급되는 주사 신호 Vscan에 따라서, 주사선 GCL 중, 인접하는 (n-1)행째, n행째, (n+1)행째의 주사선 GCL의 1 수평 라인씩을 순차 주사하여 표시를 행한다. 마찬가지로, 구동 전극 드라이버(14)는 제어부(11)로부터 공급되는 제어 신호에 기초하여, 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)의, 구동 전극 COML 중, 인접하는 (m-1)열째, m열째, (m+1)열째에 공급한다.
이와 같이, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 1 표시 수평 기간1H마다, 터치 검출 동작(터치 검출 기간 A)과 표시 동작(표시 기간 B)을 시분할적으로 행한다. 터치 검출 동작에서는, 1 표시 수평 기간 1H마다, 서로 다른 구동 전극 COML을 선택하여 구동 신호 Vcom을 인가함으로써, 터치 검출의 주사를 행한다. 이하에, 그 동작을 상세히 설명한다.
우선, 게이트 드라이버(12)가 (n-1)행째의 주사선 GCL에 대하여 주사 신호 Vscan을 인가하고, 주사 신호 Vscan(n-1)이 저레벨에서 고레벨로 변화된다. 이에 의해, 1 표시 수평 기간 1H가 개시된다.
다음으로, 터치 검출 기간 A에 있어서, 구동 전극 드라이버(14)가 (m-1)열째의 구동 전극 COML에 대하여 구동 신호 Vcom을 인가하고, 구동 신호 Vcom(m-1)이 저레벨에서 고레벨로 변화된다. 이 구동 신호 Vcom(m-1)은 정전 용량을 통하여 터치 검출 전극 TDL에 전해지고, 터치 검출 신호 Vdet가 변화된다. 다음으로, 구동 신호 Vcom(m-1)이 고레벨에서 저레벨로 변화되면, 터치 검출 신호 Vdet는 마찬가지로 변화된다. 이 터치 검출 기간 A에 있어서의 터치 검출 신호 Vdet의 파형은, 전술한 터치 검출의 기본 원리에 있어서의, 터치 검출 신호 Vdet에 대응하는 것이다. A/D 변환부(43)는 이 터치 검출 기간 A에 있어서의 터치 검출 신호 Vdet를 A/D 변환함으로써 터치 검출을 행한다. 이에 의해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 1 검출 블록의 터치 검출이 행해진다.
다음으로, 표시 기간 B에 있어서, 소스 드라이버(13)가 신호선 SGL에 대하여 화소 신호 Vpix를 인가하고, 1 수평 라인에 대한 표시를 행한다. 또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 이 화소 신호 Vpix의 변화가, 기생 용량을 통하여 터치 검출 전극 TDL에 전해지고, 터치 검출 신호 Vdet가 변화될 수 있지만, 표시 기간 B에서는 A/D 변환부(43)가 A/D 변환을 행하지 않도록 함으로써, 이 화소 신호 Vpix의 변화의 터치 검출에 대한 영향을 억제할 수 있다. 소스 드라이버(13)에 의한 화소 신호 Vpix의 공급이 종료된 다음, 게이트 드라이버(12)가 (n-1)행째의 주사선 GCL의 주사 신호 Vscan(n-1)을 고레벨에서 저레벨로 변화시키고, 1 표시 수평 기간 1H가 종료된다.
다음으로, 게이트 드라이버(12)는 방금 전과는 서로 다른 n행째의 주사선 GCL에 대하여 주사 신호 Vscan을 인가하고, 주사 신호 Vscan(n)이 저레벨에서 고레벨로 변화된다. 이에 의해, 다음의 1 표시 수평 기간 1H가 개시된다.
다음의 터치 검출 기간 A에 있어서, 구동 전극 드라이버(14)가 방금 전과는 서로 다른 m열째의 구동 전극 COML에 대하여 구동 신호 Vcom을 인가한다. 그리고, 터치 검출 신호 Vdet의 변화를, A/D 변환부(43)가 A/D 변환함으로써, 이 1 검출 블록의 터치 검출이 행해진다.
다음으로, 표시 기간 B에 있어서, 소스 드라이버(13)가 신호선 SGL에 대하여 화소 신호 Vpix를 인가하고, 1 수평 라인에 대한 표시를 행한다. 또한, 본 실시 형태의 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 반전 구동을 행하기 때문에, 소스 드라이버(13)가 인가하는 화소 신호 Vpix는, 앞의 1 표시 수평 기간 1H의 것과 비교하여, 그 극성이 반전되고 있다. 이 표시 기간 B가 종료된 후, 이 1 표시 수평 기간 1H가 종료된다.
이 이후, 전술한 동작을 반복함으로써, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 표시면 전체면에 걸친 주사에 의해 표시 동작을 행함과 함께, 터치 검출면 전체면에 걸친 주사에 의해 터치 검출 동작을 행한다.
터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 1 표시 수평 기간 1H에 있어서, 터치 검출 동작은 터치 검출 기간 A에서 행하고, 표시 동작은 표시 기간 B에서 행하도록 하고 있다. 이와 같이, 터치 검출 동작과 표시 동작을 별도의 기간에서 행하도록 하였으므로, 동일한 1 표시 수평 기간 1H에 있어서 표시 동작과 터치 검출 동작의 양쪽을 행할 수 있음과 함께, 표시 동작의 터치 검출에 대한 영향을 억제할 수 있다.
(터치 검출 전극의 배열)
도 13은, 실시 형태 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 13에 도시한 터치 검출 전극 TDL은, 도 10에 도시한 주사선 GCL이 연장되는 제2 방향(X 방향)과는 서로 다른 제1 방향(Y 방향)으로 연장된다. 이 터치 검출 전극 TDL이 소정 피치로 배치된다. 터치 검출 전극 TDL은, 투명 전극의 재료로서 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투광성 도전 산화물이 사용되고 있다. 터치 검출 전극 TDL은, 투명하지만, 소정의 굴절률을 갖고 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 전극 TDL의 투명 전극 패턴 사이에 더미 전극 TDD를 설치하고, 사람의 눈에 터치 검출 전극 TDL이 띄지 않게 되도록 비가시화되어 있다.
이로 인해, 대향 기판(3)은 도 13에 도시한 바와 같이, 터치 검출부(40)에 접속되어 있지 않은 더미 전극 TDD를 터치 검출 전극 TDL과의 사이에서, 터치 검출 전극 TDL의 연장 방향(Y 방향)과 평행하게 연장되도록 배열한다. 더미 전극 TDD는, 터치 검출 전극 TDL과 동일한 재료로 형성되어 있다. 이에 의해, 터치 검출 전극 TDL의 시인성이 완화된다.
터치 검출 전극 TDL은, 검출 전극 패턴(61)과, 검출 전극 패턴(61) 사이를 도통하는 검출 전극 간 도통부(62)를 포함한다. 검출 전극 패턴(61)과 검출 전극 간 도통부(62)는, 비검출 영역인 더미 패턴 dmp의 주위를 둘러싸는, ITO 등의 투광성 도전체 e의 패턴으로 되어 있다.
검출 전극 패턴(61)은 투명하지만, 소정의 굴절률을 갖고 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 전극 TDL의 검출 전극 패턴(61) 중에, ITO 등의 투광성 도전체 e가 없는 슬릿 SL을 설치하고, 사람의 눈에 터치 검출 전극 TDL이 띄지 않게 되도록, 비가시화되어 있다.
마찬가지로, 검출 전극 패턴(61) 및 검출 전극 간 도통부(62)로 둘러싸이는, 비검출 영역의 내부에도, ITO 등의 투광성 도전체 e로 더미 패턴 dmp를 배치하고, 사람의 눈에 터치 검출 전극 TDL이 띄지 않게 되도록, 비가시화되어 있다. 이 더미 패턴 dmp는, 직사각형 더미 패턴(64: 더미 전극편), 전술한 슬릿 SL로 구획되어 있다. 또한, 더미 패턴 dmp와, 검출 전극 패턴(61) 및 검출 전극 간 도통부(62)는, 투광성 도전체 e가 없는 테두리 슬릿 패턴 Sdmp에 의해 절연되어 있다. 더미 패턴 dmp는, 본 개시의 더미 전극의 일 구체예에 포함된다.
그리고, 더미 전극 TDD는, ITO 등의 투광성 도전체 e의 직사각형 더미 패턴(63)에, 전술한 슬릿 SL로 구획되어 있다. 그리고, 더미 전극 TDD와 터치 검출 전극 TDL의 사이에도, 전술한 슬릿 SL로 구획되어 있다. 그리고, 더미 전극 TDD와 터치 검출 전극 TDL의 사이에 있는 슬릿 SL과, 검출 전극 패턴(61), 더미 패턴 dmp 및 더미 전극 TDD에 있는 슬릿 SL은, 등간격으로 배열되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제1 방향(Y 방향)과 직교하는 제2 방향(X 방향)에서 더미 패턴(63 또는 64)이 인접하도록 투광성 도전체 e를 복수로 분할하는, 투광성 도전체 e가 없는 영역인 슬릿 SL(제1 방향 슬릿)과, 제1 방향(Y 방향)에 더미 전극편이 인접하도록 더미 패턴(63 및 64)을 복수로 분할하는, 투광성 도전체 e가 없는 영역인 제2 방향 슬릿 Dsl을 포함한다. 터치 검출에 기여하지 않는 더미 전극의 패턴은, 터치 검출 전극과의 용량차를 발생시키기 위해서, 슬릿에 의해 미세하게 분할할 필요가 있다. 이로 인해, 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제2 방향 슬릿 Dsl의 분할 수가 슬릿(제1 방향 슬릿) SL보다 많아지도록 하는 편이 좋다. 이와 같이, 더미 전극 TDD의 제2 방향 슬릿 Dsl은, 더미 전극 TDD의 제1 방향 슬릿 SL의 수와 서로 다른 수가 포함된다. 마찬가지로, 더미 패턴 dmp의 제2 방향 슬릿 Dsl은, 더미 패턴 dmp의 제1 방향 슬릿 SL의 수와 서로 다른 수가 포함된다.
제2 방향 슬릿 Dsl은, 제2 방향(X 방향)에 대하여 제1 각도를 갖는 직선 형상의 제1 직선 슬릿 Dsl1과, 제2 방향(X 방향)에 대하여 상기 제1 각도와는 서로 다른 제2 각도를 갖는 직선 형상의 제2 직선 슬릿 Dsl2를 포함한다. 제1 직선 슬릿 Dsl1은, 제2 직선 슬릿 Dsl2와, X 방향을 축으로 선 대칭의 관계에 있다.
제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있으며, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제2 직선 슬릿 Dsl2가 복수개 있으며, Y 방향에서 제2 직선 슬릿 Dsl2가 소정의 제2 피치마다 배치되어 있다. 제1 피치와, 제2 피치를 동일한 간격으로 하고, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 Y 방향의 위치와 제2 직선 슬릿 Dsl2의 Y 방향의 위치를 서로 다르게 함으로써, X 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 나란하지 않다.
액정 표시 디바이스(20)의 화소 Pix로부터 터치 검출 전극 TDL의 검출 전극 패턴(61), 검출 전극 간 도통부(62), 또는 더미 패턴(64), 또는 더미 전극 TDD의 더미 패턴(63)을 통과하여 사람에게 도달하는 광과, 액정 표시 디바이스(20)의 화소 Pix로부터 슬릿 SL을 통과하여 사람에게 도달하는 광은, 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 있다. 이 광의 파장의 차는, 원래 표시해야 할 색의 변화로서 나타나고, 사람이 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스를 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버리는 경우가 있다.
전술한 바와 같이, 실시 형태 1에 따른 제2 방향 슬릿 Dsl 및 슬릿 SL은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
[실시 형태 1의 변형예 1]
도 14는, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 14에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제2 직선 슬릿 Dsl2가 복수개 있고, Y 방향에서 제2 직선 슬릿 Dsl2가 소정의 제2 피치마다 배치되어 있다.
제1 피치는, 긴 간격과 짧은 간격을 교대로 반복하는 배열 피치이다. 제2 피치는, 긴 간격과 짧은 간격을 교대로 반복하는 배열 피치이다. 그 결과, 더미 패턴(63)은 면적이 작은 더미 패턴(63a) 및 면적이 큰 더미 패턴(63b)을 포함한다. 마찬가지로 더미 패턴(64)은 면적이 작은 더미 패턴(64a), 및 면적이 큰 더미 패턴(64b)을 포함한다. 더미 패턴의 면적이 변동됨으로써, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다.
또한, 제1 피치는, 긴 간격과 짧은 간격의 관계를 제2 피치와 동일하게 하고, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 Y 방향의 위치와 제2 직선 슬릿 Dsl2의 Y 방향의 위치를 서로 다르게 함으로써, X 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 나란하지 않다.
전술한 바와 같이, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 제2 방향 슬릿 Dsl 및 슬릿 SL은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
[실시 형태 1의 변형예 2]
도 15는, 실시 형태 1의 변형예 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 더미 전극 TDD 및 더미 패턴 dmp는, 제2 직선 슬릿 Dsl2가 복수개 있고, Y 방향에서 제2 직선 슬릿 Dsl2가 소정의 제2 피치마다 배치되어 있다.
또한, 제1 피치는, 제2 피치와 동일하게 하고, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 Y 방향의 위치와 제2 직선 슬릿 Dsl2의 Y 방향의 위치를 서로 다르게 함으로써, X 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 나란하지 않도록 하고 있다. 실시 형태 1의 변형예 2에서는, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 연장되는 방향을 따라서 나란하도록 배치되어 있다. 그러나, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 서로 다른 각도, 제1 각도와 제2 각도를 갖고 있으므로, 슬릿 SL 및 슬릿 Dsl은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 1의 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 1의 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1의 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
[실시 형태 1의 변형예 3]
도 16은, 실시 형태 1의 변형예 3에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 더미 전극 TDD는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 더미 전극 TDD는, 제2 직선 슬릿 Dsl2가 복수개 있고, Y 방향에서 제2 직선 슬릿 Dsl2가 소정의 제2 피치마다 배치되어 있다. 그리고, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 단부는, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 단부에 연결되어 있다. 제1 직선 슬릿 Dsl1의 단부는, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 단부에 연결되어 있는 부분이 굴곡부로 되고, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2는, 굴곡부에서 접으면서 연장되는 지그재그선 또는 파선의 형상으로 된다.
또한, 제1 피치는, 제2 피치와 동일하게 하고, X 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 나란하다. 이로 인해, 실시 형태 1의 변형예 3에서는, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가, X 방향을 따라서 나란히 배치되어 있다. 그러나, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 서로 다른 각도, 제1 각도와 제2 각도를 갖고 있으므로, 슬릿 SL 및 슬릿 Dsl은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 1의 변형예 3에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 1의 변형예 3에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 1의 변형예 3에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
<1-2. 실시 형태 2>
다음으로, 실시 형태 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에 대하여 설명한다. 도 17은, 실시 형태 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 또한, 전술한 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명은 생략한다.
도 17에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 실시 형태 2에 따른 슬릿 SL은, 터치 검출 전극 TDL 및 더미 전극 TDD를 분할하는 제1 방향 슬릿으로서, 제2 방향(X 방향)에 대하여 제3 각도를 갖는 직선 형상의 제3 직선 슬릿 SLUa와, 제2 방향(X 방향)에 대하여 상기 제3 각도와는 서로 다른 제4 각도를 갖는 직선 형상의 제4 직선 슬릿 SLUb를 포함한다. 그리고, 슬릿 SL은, 제3 직선 슬릿 SLUa의 단부와, 제4 직선 슬릿 SLUb의 단부가 굴곡부로서 연결되도록 되어 있다. 이로 인해, 제3 직선 슬릿 SLUa와 제4 직선 슬릿 SLUb는, 굴곡부에서 접으면서 Y 방향으로 연장되는 지그재그선 또는 파선의 형상으로 된다.
더미 전극 TDD는, 제1 방향(Y 방향)과 직교하는 제2 방향(X 방향)에서 더미 패턴(63)이 인접하도록 투광성 도전체 e를 복수로 분할하는, 투광성 도전체 e가 없는 영역인 슬릿 SL(제1 방향 슬릿)과, 제1 방향(Y 방향)에 더미 전극편이 인접하도록 더미 패턴(63)을 복수로 분할하는, 투광성 도전체 e가 없는 영역인 제2 방향 슬릿 Dsl을 포함한다. 제2 방향 슬릿 Dsl은, 제2 방향(X 방향)에 대하여 제1 각도를 갖는 직선 형상의 제1 직선 슬릿 Dsl1과, 제2 방향(X 방향)에 대하여 상기 제1 각도와는 서로 다른 제2 각도를 갖는 직선 형상의 제2 직선 슬릿 Dsl2를 포함한다. 제1 직선 슬릿 Dsl1은, 제2 직선 슬릿 Dsl2와, X 방향을 축으로 선 대칭의 관계에 있다.
더미 전극 TDD는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 더미 전극 TDD는, 제2 직선 슬릿 Dsl2가 복수개 있고, Y 방향에서 제2 직선 슬릿 Dsl2가 소정의 제2 피치마다 배치되어 있다. 제1 피치와, 제2 피치를 동일한 간격으로 하고, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 Y 방향의 위치와 제2 직선 슬릿 Dsl2의 Y 방향의 위치를 서로 다르게 함으로써, X 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 나란하지 않다.
실시 형태 2에 따른 더미 전극 TDD는, 전술한 제1 각도와 제3 각도가 평행하게 되고, 전술한 제2 각도와 제4 각도가 평행하다. 그리고, 제1 직선 슬릿 Dsl1은, 제4 직선 슬릿 SLUb의 직선 부분에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2는, 제3 직선 슬릿 SLUa의 직선 부분에 연결되어 있다. 또한, 제1 직선 슬릿 Dsl1은, 제4 직선 슬릿 SLUb의 직선 부분과 교차함으로써 연결되어 있어도 된다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2는, 제3 직선 슬릿 SLUa의 직선 부분에 교차함으로써 연결되어 있어도 된다. 이로 인해, 실시 형태 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, 제1 직선 슬릿 Dsl1, 제2 직선 슬릿 Dsl2, 제3 직선 슬릿 SLUa 및 제4 직선 슬릿 SLUb가, 변동되는 투과율을 평균화한다. 이에 의해, 실시 형태 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다. 또한, 더미 전극 TDD는, 전술한 제1 각도와 제3 각도가 평행하게 되고, 전술한 제2 각도와 제4 각도가 비평행이어도 된다. 더미 전극 TDD는, 전술한 제1 각도와 제3 각도가 비평행하게 되고, 전술한 제2 각도와 제4 각도가 평행이어도 된다.
실시 형태 2에 따른 터치 검출 전극 TDL은, 전술한 제3 각도를 갖는 직선 형상의 슬릿과, 전술한 제4 각도를 갖는 직선 형상의 슬릿을 포함하는 상기 터치 검출 전극의 슬릿 SL로 분할되어 있다. 그 결과, 실시 형태 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 터치 검출 전극 TDL과, 더미 전극 TDD에서, 변동되는 변화시키는 투과율을 평균화한다. 이에 의해, 실시 형태 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
[실시 형태 2의 변형예 1]
도 18은, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 더미 전극 TDD는, 제2 직선 슬릿으로서, 슬릿 SL의 일부를 이용하고 있다. 더미 전극 TDD는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 제1 직선 슬릿 Dsl1의 단부는, 제2 직선 슬릿으로서의 제4 직선 슬릿 SLUb의 직선부에 연결되어 있는 부분이 굴곡부로 되고, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 슬릿 SL은, 크게 보면 굴곡부에서 접으면서 연장되는 지그재그선 또는 파선에 근사할 수 있는 형상으로 된다. 제1 각도, 제3 각도 및 제4 각도를 갖고 있으므로, 슬릿 SL 및 슬릿 Dsl은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 2의 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 의해, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
[실시 형태 2의 변형예 2]
도 19는, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 각각에 연결되어 있다. 또한, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 더미 전극 TDD는, 제2 직선 슬릿으로서, 슬릿 SL의 일부를 이용하고 있다. 더미 전극 TDD는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 제1 직선 슬릿 Dsl1의 단부는, 슬릿 SL의 굴곡부와 연결되고 있다. 이로 인해, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 슬릿 SL은, 크게 보면 굴곡부에서 접으면서 연장되는 지그재그선 또는 파선에 근사할 수 있는 형상으로 된다. 제1 각도, 제3 각도 및 제4 각도를 갖고 있으므로, 슬릿 SL 및 슬릿 Dsl은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 2의 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
[실시 형태 2의 변형예 3]
도 20은, 실시 형태 2의 변형예 3에 따른 더미 전극의 배열을 나타내는 모식도이다. 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 굴곡부의 각각에 연결되어 있다. 또한, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 양단은, 인접하는 슬릿 SL의 굴곡부의 각각에 연결되어 있다. 더미 전극 TDD는, 제1 직선 슬릿 Dsl1이 복수개 있고, Y 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1이 소정의 제1 피치마다 배치되어 있다. 더미 전극 TDD는, 제2 직선 슬릿 Dsl2가 복수개 있고, Y 방향에서 제2 직선 슬릿 Dsl2가 소정의 제2 피치마다 배치되어 있다. 그리고, 제1 직선 슬릿 Dsl1의 단부는, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 단부에 연결되어 있다. 제1 직선 슬릿 Dsl1의 단부는, 제2 직선 슬릿 Dsl2의 단부에 연결되어 있는 부분이 굴곡부로 되고, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2는, 굴곡부에서 접으면서 연장되는 지그재그 선 또는 파선의 형상으로 된다.
또한, 제1 피치는, 제2 피치와 동일하게 하고, X 방향에서 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 나란하다. 이로 인해, 실시 형태 2의 변형예 3에서는, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가, X 방향을 따라서 나란히 배치된다. 그러나, 제1 직선 슬릿 Dsl1과 제2 직선 슬릿 Dsl2가 서로 다른 각도, 제1 각도와 제2 각도를 갖고 있으므로, 슬릿 SL 및 슬릿 Dsl은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 3방향으로 방향이 변동되도록 배치되어 있다. 이로 인해, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 화소 Pix마다 단위 면적당 투과율의 저하가 평균화되어, 무아레 줄무늬가 시인되기 어려워진다.
그리고, 실시 형태 2의 변형예 3에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 실시 형태 2의 변형예 3에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 실시 형태 2의 변형예 3에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
<1-3. 다른 변형예>
이상, 몇 가지 실시 형태 및 변형예를 들어 실시 형태를 설명하였지만, 본 개시는 이들 실시 형태 등에는 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다. 이하에, 실시 형태 1, 2 및 이들 변형예에 대하여 설명한다. 또한, 전술한 실시 형태 1, 2 및 이들 변형예에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명은 생략한다.
도 21은, 다른 변형예 1에 따른 X 방향의 슬릿의 배열 피치와 컬러 필터의 색 영역과의 관계의 구체예를 설명하기 위한 모식도이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 컬러 필터(32)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역(32R, 32G, 32B)이 있다. 색 영역(32R, 32G, 32B)은, 통상, 주사선 GCL이 연장되는 방향과 입체 교차하고, 직교하는 방향으로 각각 연장되어 있다.
전술한 바와 같이, 컬러 필터(32)는 적(R), 녹(G), 청(B)의 3색으로 착색된 색 영역(32R, 32G, 32B)이 부화소 SPix마다 대응지어짐과 함께, 1조로서 화소 Pix에 대응지어지고 있다. 주사선 GCL의 연장 방향에 있어서의, 화소 Pix의 피치(1조의 부화소 SPix의 피치)를 화소 피치 GL이라 하고, 전술한 주사선 GCL의 연장 방향(X 방향)에 있어서의, 슬릿 SL의 피치를 슬릿 피치 LX라 하면, 슬릿 피치 LX는, 화소 피치 GL의 자연수배의 피치로 배치되어 있다. 주사선 GCL의 연장 방향과 직교하는 방향(Y 방향)에 있어서의, 슬릿 Dsl1의 피치를 슬릿 피치 PY라 하면, 슬릿 피치 PY는, 화소 피치 GL의 자연수배의 피치로 배치되어 있다. 슬릿 피치 PY는, 예를 들어 150㎛ 이하가 바람직하다.
이와 같이, 터치 검출 전극 TDL의 검출 전극 패턴(61)에 있어서의 슬릿 SL은, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극(22)의 화소 Pix의 피치의 자연수배(예를 들어 1배)의 간격을 두고, 배열되어 있다. 또한, 마찬가지로 더미 패턴(63, 64)에 있어서의 슬릿 SL은, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극(22)의 화소 Pix의 피치의 자연수배(예를 들어 1배)의 간격을 두고, 배치되어 있다.
액정 표시 디바이스(20)의 화소 Pix로부터 터치 검출 전극 TDL의 검출 전극 패턴(61), 검출 전극 간 도통부(62), 또는 더미 패턴(64), 또는 더미 전극 TDD의 더미 패턴(63)을 통과하여 사람에게 도달하는 광과, 액정 표시 디바이스(20)의 화소 Pix로부터 슬릿 SL을 통과하여 사람에게 도달하는 광은, 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 있다. 이 광의 파장의 차는, 원래 표시해야 할 색의 변화로서 나타나고, 사람이 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)를 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버리는 경우가 있다.
전술한 바와 같이, 다른 변형예 1에 따른 슬릿 SL은, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소 전극(22)의 화소 Pix의 피치의 자연수배(예를 들어 1배, 2배, 3배 등)의 간격을 두고 배치되어 있다. 이로 인해, 다른 변형예 1에 따른 슬릿 SL은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 특정한 색의 색 영역에, 중첩된다. 예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이, 슬릿 SL은, TFT 기판(21)의 표면과 수직인 방향에서 볼 때 색 영역(32B)에 중첩된다. 이로 인해, 다른 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 슬릿 SL이, 화소 Pix마다 투과율 저하의 변동을 발생시키지 않는다.
또한, 다른 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 슬릿 SL이 부화소 SPix마다 있는 경우에 비하여, 슬릿 SL의 영향을 저감할 수 있다. 그 결과, 다른 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 투광성 도전체 e의 유무에 따라 광의 파장에 차이가 생길 가능성이 억제된다. 이로 인해, 다른 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 액정 표시 디바이스(20)가 원래 표시할 색을 시프트시켜버릴 가능성을 억제할 수 있다. 그 결과, 다른 변형예 1에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 보는 시야 각도에 따라, 무아레 줄무늬가 시인되어버릴 가능성을 저감할 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 상기 실시 형태 1에 도시한 바와 같이, 구동 전극 COML의 1개마다 구동 전극 COML을 구동하여 주사하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 대신에, 예를 들어 소정의 개수의 구동 전극 COML을 구동함과 함께, 구동 전극 COML을 1개씩 시프트함으로써 주사하여도 된다.
도 22는, 다른 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스의 개략 단면 구조를 나타내는 단면도이다. 전술한 각 실시 형태에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)에서는, FFS, IPS 등의 횡전계 모드의 액정을 사용한 액정 표시 디바이스(20)와 터치 검출 디바이스(30)를 일체화하여 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)로 할 수 있다. 그와 같은 구성을 대신하여, 도 22에 도시한 다른 변형예 2에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스(10)와 같이, TN(Twisted Nematic: 트위스티드 네마틱), VA(Vertical Alignment: 수직 배향), ECB(Electrically Controlled Birefringence: 전계 제어 복굴절) 등의 종전계 모드의 액정과 터치 검출 디바이스가 일체화되어도 된다.
<2. 적용예>
다음으로, 도 23 내지 도 35를 참조하여, 실시 형태 및 변형예에서 설명한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)의 적용예에 대하여 설명한다. 도 23 내지 도 35는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치가 적용되는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이다. 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화 등의 휴대 단말 장치 혹은 비디오 카메라 등의 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다. 다시 말하면, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)는 외부로부터 입력된 영상 신호 혹은 내부에서 생성한 영상 신호를, 화상 혹은 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기에 적용하는 것이 가능하다.
(적용예 1)
도 23에 도시한 전자 기기는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 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)를 갖고 있으며, 이 영상 표시 화면부(510)는 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.
(적용예 2)
도 24 및 도 25에 도시한 전자 기기는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 디지털 카메라이다. 이 디지털 카메라는, 예를 들어 플래시용 발광부(521), 표시부(522), 메뉴 스위치(523) 및 셔터 버튼(524)을 갖고 있으며, 그 표시부(522)는 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.
(적용예 3)
도 26에 도시한 전자 기기는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 나타내는 것이다. 이 비디오 카메라는, 예를 들어 본체부(531), 이 본체부(531)의 전방측면에 설치된 피사체 촬영용의 렌즈(532), 촬영 시의 스타트/스톱 스위치(533) 및 표시부(534)를 갖고 있다. 그리고, 표시부(534)는 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.
(적용예 4)
도 27에 도시한 전자 기기는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 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 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.
(적용예 5)
도 28 내지 도 34에 도시한 전자 기기는, 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)가 적용되는 휴대전화기이다. 이 휴대전화기는, 예를 들어 상측 케이싱(551)과 하측 케이싱(552)을 연결부(553: 힌지부)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 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치이다.
(적용예 6)
도 35에 도시한 전자 기기는, 휴대형 컴퓨터, 다기능의 휴대전화, 음성 통화가능한 휴대 컴퓨터 또는 통신 가능한 휴대 컴퓨터로서 동작하고, 소위 스마트폰, 태블릿 단말기라 불리는 경우도 있는, 정보 휴대 단말기이다. 이 정보 휴대 단말기는, 예를 들어 케이싱(561)의 표면에 표시부(562)를 갖고 있다. 이 표시부(562)는 실시 형태 및 그 변형예 중 어느 하나에 따른 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치(1)이다.
<3. 본 개시의 구성>
또한, 본 개시는, 이하의 구성을 취할 수도 있다.
(1) 기판과,
상기 기판의 표면과 평행한 면에, 복수의 색 영역으로 구성되는 화소가 행렬 형상으로 배치되는 표시 영역과,
상기 기판의 표면과 평행한 면 위의 제1 방향으로 연장되는 투광성 도전체의 터치 검출 전극과,
상기 기판의 표면에 수직인 방향에서 볼 때 상기 터치 검출 전극이 없는 영역에 설치되는, 상기 투광성 도전체의 더미 전극과,
상기 터치 검출 전극에 대하여 정전 용량을 갖는 구동 전극과,
상기 표시 영역에 화상을 표시하는 표시 기능층을 포함하고,
상기 더미 전극은,
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제1 방향 슬릿과,
상기 제1 방향에서 상기 더미 전극편이 인접하도록 복수로 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제2 방향 슬릿을 포함하고,
제2 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에 대하여 제1 각도를 갖는 직선 형상의 제1 직선 슬릿과, 상기 제2 방향에 대하여 상기 제1 각도와는 서로 다른 제2 각도를 갖는 직선 형상의 제2 직선 슬릿을 포함하는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(2) 제1 방향 슬릿은,
상기 제2 방향에 대하여 제3 각도를 갖는 직선 형상의 제3 직선 슬릿과, 상기 제2 방향에 대하여 상기 제3 각도와는 서로 다른 제4 각도를 갖는 직선 형상의 제4 직선 슬릿을 포함하고, 상기 제3 직선 슬릿의 단부와, 상기 제4 직선 슬릿의 단부가 굴곡부로서 연결되는, 상기 (1)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(3) 상기 터치 검출 전극은, 상기 제3 각도를 갖는 직선 형상의 슬릿과, 상기 제4 각도를 갖는 직선 형상의 슬릿을 포함하는 상기 터치 검출 전극의 슬릿으로 분할되어 있는 상기 (2)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(4) 상기 제1 각도가 상기 제3 각도와 평행인, 상기 (2) 또는 상기 (3)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(5) 상기 제2 각도가 상기 제4 각도와 평행인, 상기 (2) 내지 상기 (4) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(6) 상기 제1 직선 슬릿이 복수개 있고, 상기 제1 직선 슬릿이 제1 피치마다 배치되어 있는, 상기 (1) 내지 상기 (5) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(7) 상기 제2 직선 슬릿이 복수개 있고, 상기 제2 직선 슬릿이 제2 피치마다 배치되어 있는, 상기 (1) 내지 상기 (6) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(8) 상기 제1 직선 슬릿은, 상기 제4 직선 슬릿의 직선 부분에 연결되어 있는, 상기 (1) 내지 상기 (7) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(9) 상기 제1 직선 슬릿은, 상기 제4 직선 슬릿의 단부에 연결되어 있는, 상기 (1) 내지 상기 (7) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(10) 상기 더미 전극의 제2 방향 슬릿은, 상기 더미 전극의 제1 방향 슬릿의 수와 서로 다른 수가 포함되는, 상기 (1) 내지 상기 (9) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(11) 상기 제1 직선 슬릿의 단부는, 상기 제2 직선 슬릿의 단부에 연결되어 있는, 상기 (1) 내지 상기 (10) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(12) 상기 제1 직선 슬릿의 단부는, 상기 제2 직선 슬릿의 단부에 연결되어서 지그재그 또는 파선 형상으로 되어 있는, 상기 (1)에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(13) 제1 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에서 소정의 간격의 슬릿 피치로, 복수 배치되어 있으며,
상기 슬릿 피치가, 상기 화소가 배열되는 화소 피치의 자연수배인, 상기 (1) 내지 상기 (12) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치.
(14) 외부의 근접하는 물체를 검출 가능한, 상기 (1) 내지 상기 (13) 중 어느 하나에 기재된 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 구비하는 전자 기기.
1: 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치
2: 화소 기판
3: 대향 기판
6: 액정층
10: 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스
11: 제어부
12: 게이트 드라이버
13: 소스 드라이버
14: 구동 전극 드라이버
20: 액정 표시 디바이스
21: TFT 기판
22: 화소 전극
30: 터치 검출 디바이스
31: 유리 기판
32: 컬러 필터
35: 편광판
40: 터치 검출부
COML: 구동 전극
GCL: 주사선
LC: 액정 소자
B: 표시 기간
A: 터치 검출 기간
Pix: 화소
SGL: 신호선
TDL: 터치 검출 전극
Tr: TFT 소자
Vcom: 구동 신호
Vdet: 터치 검출 신호
Vdisp: 영상 신호
Vpix: 화소 신호
Vscan: 주사 신호
2: 화소 기판
3: 대향 기판
6: 액정층
10: 터치 검출 기능을 구비한 표시 디바이스
11: 제어부
12: 게이트 드라이버
13: 소스 드라이버
14: 구동 전극 드라이버
20: 액정 표시 디바이스
21: TFT 기판
22: 화소 전극
30: 터치 검출 디바이스
31: 유리 기판
32: 컬러 필터
35: 편광판
40: 터치 검출부
COML: 구동 전극
GCL: 주사선
LC: 액정 소자
B: 표시 기간
A: 터치 검출 기간
Pix: 화소
SGL: 신호선
TDL: 터치 검출 전극
Tr: TFT 소자
Vcom: 구동 신호
Vdet: 터치 검출 신호
Vdisp: 영상 신호
Vpix: 화소 신호
Vscan: 주사 신호
Claims (15)
- 기판과,
상기 기판의 표면과 평행한 면에, 복수의 색 영역으로 구성되는 화소가 행렬 형상으로 배치되는 표시 영역과,
상기 기판의 표면과 평행한 면 위의 제1 방향으로 연장되는 투광성 도전체의 터치 검출 전극과,
상기 기판의 표면에 수직인 방향에서 볼 때 상기 터치 검출 전극이 없는 영역에 설치되는, 상기 투광성 도전체의 더미 전극과,
상기 터치 검출 전극에 대하여 정전 용량을 갖는 구동 전극과,
상기 표시 영역에 화상을 표시하는 표시 기능층
을 포함하고,
상기 더미 전극은,
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제1 방향 슬릿과,
상기 제1 방향에서 상기 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제2 방향 슬릿을 포함하고,
제2 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에 대하여 제1 각도를 갖는 직선 형상의 제1 직선 슬릿과, 상기 제2 방향에 대하여 상기 제1 각도와는 서로 다른 제2 각도를 갖는 직선 형상의 제2 직선 슬릿을 포함하는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
제1 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에 대하여 제3 각도를 갖는 직선 형상의 제3 직선 슬릿과, 상기 제2 방향에 대하여 상기 제3 각도와는 서로 다른 제4 각도를 갖는 직선 형상의 제4 직선 슬릿을 포함하고,
상기 제3 직선 슬릿의 단부와, 상기 제4 직선 슬릿의 단부가 굴곡부로서 연결되는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 터치 검출 전극은, 상기 제3 각도를 갖는 직선 형상의 슬릿과, 상기 제4 각도를 갖는 직선 형상의 슬릿을 포함하는 상기 터치 검출 전극의 슬릿으로 분할되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 각도가 상기 제3 각도와 평행인, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제2 각도가 상기 제4 각도와 평행인, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 직선 슬릿이 복수개 있고, 상기 제1 직선 슬릿이 제1 피치마다 배치되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제2 직선 슬릿이 복수개 있고, 상기 제2 직선 슬릿이 제2 피치마다 배치되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 직선 슬릿은, 상기 제4 직선 슬릿의 직선 부분에 연결되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 직선 슬릿은, 상기 제4 직선 슬릿의 단부에 연결되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 더미 전극의 제2 방향 슬릿은, 상기 더미 전극의 제1 방향 슬릿의 수와 서로 다른 수가 포함되는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 직선 슬릿의 단부는, 상기 제2 직선 슬릿의 단부에 연결되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 직선 슬릿의 단부는, 상기 제2 직선 슬릿의 단부에 연결되어 지그재그 또는 파선 형상으로 되어 있는, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 제1항에 있어서,
제1 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에서 소정의 간격의 슬릿 피치로, 복수 배치되어 있으며,
상기 슬릿 피치가, 상기 화소가 배열되는 화소 피치의 자연수배인, 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치. - 외부의 근접하는 물체를 검출 가능한 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치를 구비하는 전자 기기로서,
상기 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치는,
기판과,
상기 기판의 표면과 평행한 면에, 복수의 색 영역으로 구성되는 화소가 행렬 형상으로 배치되는 표시 영역과,
상기 기판의 표면과 평행한 면 위의 제1 방향으로 연장되는 투광성 도전체의 터치 검출 전극과,
상기 기판의 표면에 수직인 방향에서 볼 때 상기 터치 검출 전극이 없는 영역에 설치되는, 상기 투광성 도전체의 더미 전극과,
상기 터치 검출 전극에 대하여 정전 용량을 갖는 구동 전극과,
상기 표시 영역에 화상을 표시하는 표시 기능층을 포함하고,
상기 더미 전극은,
상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에서 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제1 방향 슬릿과,
상기 제1 방향에서 상기 더미 전극편이 인접하도록 상기 더미 전극을 분할하는, 상기 투광성 도전체가 없는 영역인 제2 방향 슬릿을 포함하고,
제2 방향 슬릿은, 상기 제2 방향에 대하여 제1 각도를 갖는 직선 형상의 제1 직선 슬릿과, 상기 제2 방향에 대하여 상기 제1 각도와는 서로 다른 제2 각도를 갖는 직선 형상의 제2 직선 슬릿을 포함하는, 전자 기기. - 제14항에 있어서,
상기 제1 직선 슬릿의 단부는, 상기 제2 직선 슬릿의 단부에 연결되어 지그재그 또는 파선 형상으로 되어 있는, 전자 기기.
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