JP6185889B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
初めに、実施の形態1として、電気泳動表示デバイスが備えられた表示装置が、駆動電極と検出電極とが設けられた、相互容量方式の入力装置としてのタッチ検出デバイスを有する例について説明する。実施の形態1の表示装置は、入力装置としてのタッチパネルを備えた表示装置を、インセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置に適用したものである。
初めに、図1を参照し、実施の形態1の表示装置の全体構成について説明する。図1は、実施の形態1の表示装置の一構成例を示すブロック図である。
次に、図1〜図4を参照し、本実施の形態1の表示装置1におけるタッチ検出の原理について説明する。図2は、タッチ検出デバイスに指が接触または近接した状態を表す説明図である。図3は、タッチ検出デバイスに指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、駆動信号および検出信号の波形の一例を示す図である。
図5は、実施の形態1の表示装置を実装したモジュールの一例を示す平面図である。
次に、図5〜図8を参照し、表示装置のタッチ検出機能付き表示デバイスを説明する。
次に、本実施の形態1の表示装置1の駆動方法を説明する。
次に、本実施の形態1の表示装置1における階調レベルの制御を伴う駆動方法を説明する。
次に、図23および図24を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスの第1変形例を説明する。本第1変形例では、駆動電極COML1と駆動電極COML2とが、互いに異なる層に設けられている。
次に、図25および図26を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスの第2変形例を説明する。本第2変形例では、補助電極AE1が駆動電極DRVLとして設けられ、駆動電極COML1が検出電極TDLとして設けられている。すなわち、本第2変形例でも、図6および図8に示した例と同様に、複数の補助電極AE1からなる補助電極群AEGが設けられている。
次に、図27および図28を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスの第3変形例を説明する。本第3変形例では、駆動電極COML1の線幅が、実施の形態1の第2変形例における駆動電極COML1の線幅に比べて狭くなっている。
実施の形態1では、電気泳動表示デバイスが備えられた表示装置が、駆動電極と検出電極とが設けられた、相互容量方式の入力装置としてのタッチ検出デバイスを有する例について説明した。それに対して、実施の形態2では、電気泳動表示デバイスが備えられた表示装置が、検出電極のみが設けられた、自己容量方式のタッチ検出デバイスを有する例について説明する。なお、実施の形態2の表示装置も、実施の形態1の表示装置と同様に、入力装置としてのタッチパネルを備えた表示装置を、インセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置に適用したものである。
初めに、図29を参照し、実施の形態2の表示装置の全体構成について説明する。図29は、実施の形態2の表示装置の一構成例を示すブロック図である。
次に、図30および図31を参照し、自己容量方式のタッチ検出デバイスにおけるタッチ検出の原理について説明する。図30および図31は、自己容量方式における検出電極の電気的な接続状態を表す説明図である。
本実施の形態2の表示装置におけるモジュールについては、実施の形態1の表示装置のモジュールと略同様であるため、それらの説明を省略する。
次に、図32および図33を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスを説明する。
本実施の形態2の表示装置1aの駆動方法については、実施の形態1の表示装置1の駆動方法と同様にすることができ、実施の形態1の表示装置1の駆動方法と同様の効果を有する。
本実施の形態2の表示装置1aにおける階調レベルの制御を伴う駆動方法については、実施の形態1の表示装置1における階調レベルの制御を伴う駆動方法と同様にすることができ、実施の形態1の表示装置1における階調レベルの制御を伴う駆動方法と同様の効果を有する。
次に、図34および図35を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスの第1変形例を説明する。本第1変形例では、駆動電極COML1と駆動電極COML2とが、互いに異なる層に設けられている。
次に、図36および図37を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスの第2変形例を説明する。本第2変形例では、複数の駆動電極COML1がマトリクス状に配置されている。
次に、図38および図39を参照し、タッチ検出機能付き表示デバイスの第3変形例を説明する。本第3変形例では、タッチ検出機能付き表示デバイスは、表示デバイスの上に、タッチ検出デバイスを装着した表示デバイスである。そして、本第3変形例では、複数の駆動電極COML1がタッチ検出デバイスの検出電極としてではなく、アクティブシールド駆動信号Vas(図29参照)が供給される電極として設けられている。
実施の形態1およびその各変形例、実施の形態2、ならびに実施の形態2の第1変形例および第2変形例では、表示装置は、基板21と、基板21と対向配置された基板31と、基板21と基板31との間に挟まれた電気泳動層5と、基板21に設けられた複数の画素電極22と、基板31に設けられた複数の駆動電極COML1と、を有する。複数の画素電極22の各々と複数の駆動電極COML1の各々との間に電界が形成されることにより、画像が表示され、複数の駆動電極COML1の各々の静電容量に基づいて入力位置が検出される。
1F 1フレーム期間
1H 1水平期間
2 アレイ基板
3 対向基板
5 電気泳動層
6 保護基板
7 封止部
10、10a タッチ検出機能付き表示デバイス
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
19 COG
20 電気泳動表示デバイス(表示デバイス)
21、31、61 基板
22 画素電極
23 絶縁膜
23a ゲート電極
23b 絶縁膜
23c ソース電極
23d 半導体層
23e ドレイン電極
23f 層間樹脂膜
23g 絶縁膜
23h 開口部
30、30a タッチ検出デバイス
40、40a タッチ検出部
42 タッチ検出信号増幅部
42a タッチ駆動および検出信号増幅部
43 A/D変換部
44 信号処理部
45 座標抽出部
46 検出タイミング制御部
50 走査駆動部
51 マイクロカプセル
52 分散液
53 黒色微粒子
54 白色微粒子
62 カラーフィルタ層
62B、62G、62R 色領域
63 光学フィルム
64 バリアフィルム
71 導通部
Ad 表示領域
Adp、Adp1、Adp2 部分表示領域
AE1、AE2 補助電極
AEG 補助電極群
At タッチ検出領域
Atp、Atp1、Atp2、Atpp 部分検出領域
AVDP、DP 表示駆動処理
AVTP、TP 検出駆動処理
BB、BW、WB、WW レベル
C1 容量素子
C2 静電容量
Cap 容量
CN1、CN2 接続部
COML1、COML2 駆動電極
CP1、CP2 電極部
Cr1、Cx 静電容量
D 誘電体
DD、DT 駆動処理
DET 電圧検出器
DRVL 駆動電極
DST1、DST2 距離
E1 駆動電極
E2 検出電極
EF1 電界
EP 電気泳動素子
GCL 走査線
Lv 階調レベル
ML1〜ML8 導電線
OP1、OP2 開口部
Pd、Pd1、Pd2 表示動作期間
PF1 保護膜
Pix 画素
Pt、Pt1、Pt2 タッチ検出動作期間
Q1、Q2 電荷量
Reset 期間
S 交流信号源
SC1 検出回路
Scan スキャン方向
Sg 交流矩形波
SGL 信号線
SPix 副画素
SW 切替部
SW1 スイッチ
TDD ダミー電極
TDL、TDL1、TDL2 検出電極
TM 端子部
Tr TFT素子
ts サンプリングタイミング
Vas アクティブシールド駆動信号
Vcomd 表示駆動信号
Vcomt、Vtd タッチ検出駆動信号
Vdd 電源
Vdet 検出信号
Vdisp 映像信号
Vout 信号出力
Vpix 画素信号
Vscan 走査信号
Vsig 画像信号
wwPbb、wwPbw、wwPwb、wwPww パターン
WR1、WR2 引き回し配線
Claims (8)
- 第1基板と、
前記第1基板と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に挟まれた電気泳動層と、
前記第1基板の第1主面の第1領域に設けられた複数の第1電極と、
前記第2基板の第2主面の第2領域に設けられた複数の第2電極と、
前記複数の第2電極に第1駆動信号および第2駆動信号を供給する第1駆動部と、
前記複数の第2電極の各々の静電容量に基づいて入力位置を検出する第1検出部と、
を有し、
前記第1領域は、第1複数の第1部分領域に分割され、
前記第2領域は、前記第1複数よりも小さい第2複数の第2部分領域に分割され、
前記第1複数の第1部分領域の各々に、前記複数の第1電極のうちのいずれかが配置され、
前記第1複数の第1部分領域の各々に、前記複数の第2電極のうちのいずれかが配置され、
前記第2複数の第2部分領域の各々に、前記複数の第2電極のうちのいずれかが配置され、
前記第1駆動部は、
前記複数の第2電極のうち、前記第1複数の第1部分領域から選択された第1部分領域に配置された第2電極に、前記第1駆動信号を供給する第1駆動処理と、
前記複数の第2電極のうち、前記第2複数の第2部分領域から選択された第2部分領域に配置された第2電極に、前記第2駆動信号を供給する第2駆動処理と、
を交互に繰り返す繰り返し処理を行い、
前記第1駆動部は、前記第1駆動処理において、前記選択された第1部分領域に配置された第2電極と、前記複数の第1電極のうち、前記選択された第1部分領域に配置された第1電極との間に電界を形成することにより、前記選択された第1部分領域で画像を表示し、
前記第1検出部は、前記第2駆動処理において、前記選択された第2部分領域に配置された第2電極の静電容量に基づいて、前記選択された第2部分領域で入力位置を検出し、
前記第1駆動部は、前記繰り返し処理において、前記第1駆動処理と前記第2駆動処理とを、前記第1複数の第1部分領域から選択される第1部分領域を順次循環的に変更し、かつ、前記第2複数の第2部分領域から選択される第2部分領域を順次循環的に変更しながら、交互に繰り返す、表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第1複数は、前記第2複数の2倍以上であり、
前記第1駆動部は、前記繰り返し処理において、前記第1複数の第1部分領域の各々で前記第1駆動処理を1回ずつ行う間に、前記第2複数の第2部分領域のうちのいずれの第2部分領域でも前記第1駆動処理を2回以上行う、表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第2駆動処理の時間は、前記第1駆動処理の時間よりも長い、表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第2複数の第2部分領域の各々は、第3複数の第3部分領域に分割され、
前記第3複数の第3部分領域の各々に、前記第2複数の第2部分領域の各々に配置された前記複数の第2電極のうちのいずれかが配置され、
前記第1駆動部は、前記第2駆動処理において、前記選択された第2部分領域に配置された複数の第2電極のうち、前記第3複数の第3部分領域から順次選択された第3部分領域に配置された第2電極に、前記第2駆動信号を供給する第3駆動処理を前記第3複数回繰り返し、
前記第1検出部は、前記第3駆動処理において、前記選択された第3部分領域に配置された第2電極の静電容量に基づいて、前記選択された第3部分領域で入力位置を検出する、表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記第1駆動部は、前記第1駆動処理において、前記複数の第1電極のうち、前記選択された第1部分領域に配置された第1電極に、第3駆動信号を供給し、
前記第1駆動部は、前記繰り返し処理において、前記第1駆動処理と前記第2駆動処理とを前記第1複数回ずつ交互に繰り返し、
前記第1駆動部は、前記繰り返し処理を、前記第3駆動信号を変更しながら複数回繰り返すことにより、前記第1領域で表示される画像を書き換える、表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記複数の第2電極は、平面視において、第1方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第1方向と交差する第2方向に配列され、
前記表示装置は、さらに、前記第2基板の前記第2主面、または、前記第2基板の前記第2主面とは反対側の第3主面に設けられた複数の第3電極を有し、
前記複数の第3電極は、平面視において、前記第2方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第1方向に配列され、
前記第1検出部は、前記複数の第2電極の各々と前記複数の第3電極の各々との間の静電容量に基づいて入力位置を検出し、
前記第2複数の第2部分領域は、平面視において、前記第1方向にそれぞれ延在し、かつ、前記第2方向に配列され、
前記第1検出部は、前記第2駆動処理において、前記選択された第2部分領域に配置された第2電極と、前記複数の第3電極の各々との間の静電容量に基づいて、前記選択された第2部分領域で入力位置を検出する、表示装置。 - 請求項1記載の表示装置において、
前記電気泳動層は、複数のカプセルを含み、
前記複数のカプセルの各々の内部には、複数の電気泳動粒子が封入されている、表示装置。 - 第1基板と、前記第1基板と対向配置された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に挟まれた電気泳動層と、前記第1基板の第1主面の第1領域に設けられた複数の第1電極と、前記第2基板の第2主面の第2領域に設けられた複数の第2電極と、前記複数の第2電極に第1駆動信号および第2駆動信号を供給する第1駆動部と、前記複数の第2電極の各々の静電容量に基づいて入力位置を検出する第1検出部と、を有する表示装置の駆動方法において、
前記第1領域は、第1複数の第1部分領域に分割され、
前記第2領域は、前記第1複数よりも小さい第2複数の第2部分領域に分割され、
前記第1複数の第1部分領域の各々に、前記複数の第1電極のうちのいずれかが配置され、
前記第1複数の第1部分領域の各々に、前記複数の第2電極のうちのいずれかが配置され、
前記第2複数の第2部分領域の各々に、前記複数の第2電極のうちのいずれかが配置され、
(a)前記複数の第2電極のうち、前記第1複数の第1部分領域から選択された第1部分領域に配置された第2電極に、前記第1駆動部により前記第1駆動信号を供給する工程、
(b)前記複数の第2電極のうち、前記第2複数の第2部分領域から選択された第2部分領域に配置された第2電極に、前記第1駆動部により前記第2駆動信号を供給する工程、
を有し、
前記(a)工程では、前記選択された第1部分領域に配置された第2電極と、前記複数の第1電極のうち、前記選択された第1部分領域に配置された第1電極との間に電界を形成することにより、前記選択された第1部分領域で画像を表示し、
前記(b)工程では、前記選択された第2部分領域に配置された第2電極の静電容量に基づいて、前記選択された第2部分領域で前記第1検出部により入力位置を検出し、
前記(a)工程と前記(b)工程とを、前記第1複数の第1部分領域から選択される第1部分領域を順次循環的に変更し、かつ、前記第2複数の第2部分領域から選択される第2部分領域を順次循環的に変更しながら、交互に繰り返す、表示装置の駆動方法。
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