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JP2016212561A - 入力装置及び表示装置 - Google Patents

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JP2016212561A JP2015094202A JP2015094202A JP2016212561A JP 2016212561 A JP2016212561 A JP 2016212561A JP 2015094202 A JP2015094202 A JP 2015094202A JP 2015094202 A JP2015094202 A JP 2015094202A JP 2016212561 A JP2016212561 A JP 2016212561A
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Takayuki Nakanishi
貴之 中西
矢田 竜也
Tatsuya Yada
竜也 矢田
昌哉 玉置
Masaya Tamaoki
昌哉 玉置
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Japan Display Inc
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Abstract

【課題】薄型の入力装置及び表示装置を提供する。【解決手段】入力装置は、第1面及び第2面を備える第1基板と、第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、第1導電層と異なる層に形成され、かつ第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、第1導電層と第2導電層との間に形成され、第1導電層及び第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、第1導電層及び第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で第2導電層と交差しない複数の第3導電層を備え、第1導電層と第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層との間の電界の変化を検出するための第3導電層と、を備える。【選択図】図9

Description

本発明は、外部近接物体を検出可能な入力装置及び表示装置に係り、特に静電容量の変化に基づいて外部から近接する外部近接物体を検出可能な入力装置及び表示装置に関する。
特許文献1には、いわゆるタッチパネルと呼ばれる入力装置と、フロントライトと呼ばれる照明装置とが一体となった入力装置が記載されている。
特開2010−198415号公報
上述した特許文献1に記載の入力装置は、タッチパネルとフロントライトとの境界部分に、タッチパネルとフロントライトとで共用化されるように設けられ、光を透過させることが可能な透光性基板を備えて、薄型化しているが、近年さらなる薄型化が求められている。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、薄型の入力装置及び表示装置を提供することにある。
第1の態様によれば、入力装置は、第1面及び第2面を備える第1基板と、前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備える。
第2の態様によれば、表示装置は、第1面及び第2面を備える第1基板と、前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備える入力装置と、前記入力装置の前記第2面側に配置され、前記第1面側に画像を表示可能な表示部を備える。
図1は、実施形態1に係る表示装置の構成を説明するためのブロック図である。 図2は、静電容量型近接検出方式の基本原理を説明するため、外部近接物体が接触又は近接していない状態を表す説明図である。 図3は、図2に示す外部近接物体が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。 図4は、静電容量型近接検出方式の基本原理を説明するため、外部近接物体が接触又は近接した状態を表す説明図である。 図5は、図4に示す外部近接物体が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。 図6は、駆動信号及び近接検出信号の波形の一例を表す図である。 図7は、実施形態1に係る入力装置の駆動電極及び近接検出電極の一例を表す斜視図である。 図8は、実施形態1における近接検出機能付き表示装置の構造を模式的に示す断面図である。 図9は、実施形態1に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図10は、実施形態1に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図11は、実施形態1に係る入力装置の第1導電層、第2導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。 図12は、実施形態1に係る第1駆動電極ドライバ及び第2駆動電極ドライバを説明するための説明図である。 図13は、発光素子部が非点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。 図14は、発光素子部が非点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。 図15は、発光素子部が点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。 図16は、発光素子部が点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。 図17は、発光素子部が非点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。 図18は、発光素子部が非点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。 図19は、発光素子部が点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。 図20は、発光素子部が点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。 図21は、実施形態2に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図22は、実施形態2に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図23は、実施形態2に係る入力装置の第1導電層、第2導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。 図24は、実施形態2の変形例に係る入力装置の第1導電層、第2導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。 図25は、実施形態2の変形例に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図26は、実施形態3に係る入力装置の第1導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。 図27は、実施形態3に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図28は、実施形態3に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。 図29は、実施形態3の変形例に係る入力装置において、コンタクト部の照射光を説明するための拡大断面図である。 図30は、比較例に係る入力装置の照射光を説明するための拡大断面図である。 図31は、面内の複数の発光素子部の点灯状態を説明するための説明図である。 図32は、発光素子部が非点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。 図33は、発光素子部が点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。 図34は、実施形態4に係る駆動制御において、点灯要求期間と、近接検出期間とが重ならない場合のタイミングチャートである。 図35は、実施形態4に係る駆動制御において、点灯要求期間と、近接検出期間とが重なる場合のタイミングチャートである。 図36は、実施形態4に係る駆動制御において、点灯要求期間と、近接検出期間とが重なる場合の他のタイミングチャートである。 図37は、実施形態4に係る入力装置の領域別調光制御を説明するための説明図である。 図38は、実施形態4に係る入力装置の領域別調光制御を説明するための説明図である。
以下、発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。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、実際の態様に比べ、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。
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る表示装置の構成を説明するためのブロック図である。表示システム100は、近接検出機能付き表示装置1と、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、ソースセレクタ部13Sと、第1電極ドライバ14と、第2電極ドライバ15と、近接検出処理部40とを備えている。近接検出機能付き表示装置1において、後述するように、反射型の表示部9と、入力装置2とが平面視で重ねあわされている。表示部9が反射型液晶表示部であり、入力装置2が静電容量型のタッチパネルである。
表示部9は、後述するように、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行う装置である。制御部11は、外部より供給された画像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、第1電極ドライバ14、第2電極ドライバ15及び近接検出処理部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。本発明における制御装置は、制御部11、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、第1電極ドライバ14、第2電極ドライバ15、近接検出処理部40を含む。
ゲートドライバ12は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、表示部9の表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。
ソースドライバ13は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、表示部9の、表示面にマトリクス状に配置された各画素(各副画素)に画素信号Vpixを供給する回路である。ソースドライバ13は、1水平ライン分の制御信号から、表示部9の複数の副画素の画素信号Vpixを時分割多重化した画像信号Vsigを生成し、ソースセレクタ部13Sに供給する。また、ソースドライバ13は、画像信号Vsigに多重化された画素信号Vpixを分離するために必要なスイッチ制御信号Vselを生成し、画像信号Vsigとともにソースセレクタ部13Sに供給する。ソースセレクタ部13Sは、ソースドライバ13とソースセレクタ部13Sとの間の配線数を少なくすることができる。
第1電極ドライバ14は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、入力装置2の、後述する第1導電層に駆動信号に基づく駆動信号パルスVtxを供給する回路である。
第2電極ドライバ15は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、入力装置2の、後述する第2導電層に駆動信号Velを供給する回路である。
近接検出処理部40は、制御部11から供給される制御信号と、入力装置2から供給された近接検出信号Vdetに基づいて、入力装置2に対する近接状態の有無を検出し、近接状態がある場合において近接検出領域におけるその座標等を求める回路である。この近接検出処理部40は近接検出信号増幅部42と、A/D変換部43と、信号処理部44と、座標抽出部45と、検出タイミング制御部46とを備えている。
近接検出信号増幅部42は、入力装置2から供給される近接検出信号Vdetを増幅する。近接検出信号増幅部42は、近接検出信号Vdetに含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去し、近接検出信号の成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタを備えていてもよい。
(静電容量型近接検出の基本原理)
入力装置2は、静電容量型近接検出の基本原理に基づいて動作し、近接検出信号Vdetを出力する。図1〜図6を参照して、入力装置2における近接検出の基本原理について説明する。図2は、静電容量型近接検出方式の基本原理を説明するため、外部近接物体が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図3は、図2に示す外部近接物体が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、静電容量型近接検出方式の基本原理を説明するため、外部近接物体が接触又は近接した状態を表す説明図である。図5は、図4に示す外部近接物体が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図6は、駆動信号及び近接検出信号の波形の一例を表す図である。
例えば、図2に示すように、容量素子C1は、誘電体Dを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極E1及び近接検出電極E2を備えている。図3に示すように、容量素子C1は、その一端が交流信号源(駆動信号源)Sに接続され、他端は電圧検出器(近接検出部)DETに接続される。電圧検出器DETは、例えば図1に示す近接検出信号増幅部42に含まれる積分回路である。
交流信号源Sから駆動電極E1(容量素子C1の一端)に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波である駆動信号パルスSgを印加すると、近接検出電極E2(容量素子C1の他端)側に接続された電圧検出器DETを介して、出力波形(近接検出信号Vdet)が現れる。
外部近接物体(例えば、指又はスタイラスペン)が近接(又は接触)していない非近接状態(非接触状態を含む)では、図2及び図3に示すように、容量素子C1に対する充放電に伴って、容量素子C1の容量値に応じた電流Iが流れる。図6に示すように、電圧検出器DETは、駆動信号パルスSgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(実線の波形V)に変換する。
一方、外部近接物体が近接(又は接触)した近接状態(接触状態を含む)では、図4に示すように、外部近接物体によって形成される静電容量C2が近接検出電極E2と接している又は近傍にあることにより、駆動電極E1及び近接検出電極E2の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られ、容量素子C1の容量値よりも容量値の小さい容量素子C1’として作用する。そして、図5に示す等価回路でみると、容量素子C1’に電流Iが流れる。図6に示すように、電圧検出器DETは、駆動信号パルスSgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(点線の波形V)に変換する。この場合、波形Vは、上述した波形Vと比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|は、外部近接物体等の外部からの近接する物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器DETは、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、駆動信号パルスSgの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間Resetを設けた動作とすることがより好ましい。
図1に示す入力装置2は、第1電極ドライバ14から供給される駆動信号Vtxに従って、1検出ブロックずつ順次走査して近接検出を行うようになっている。
入力装置2は、複数の後述する近接検出電極から、図3又は図5に示す電圧検出器DETを介して、検出ブロックごとに近接検出信号Vdetを出力し、近接検出処理部40の近接信号増幅部42に供給するようになっている。近接信号増幅部42は、近接検出信号Vdetを増幅した上で、近接検出信号VdetをA/D変換部43へ供給する。
A/D変換部43は、駆動信号に同期したタイミングで、近接検出信号増幅部42から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する回路である。
信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に含まれる、駆動信号をサンプリングした周波数以外の周波数成分(ノイズ成分)を低減するデジタルフィルタを備えている。信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、入力装置2に対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部44は、外部近接物体による電圧の差分のみ取り出す処理を行う。この外部近接物体による電圧の差分の信号は、上述した波形Vと波形Vとの差分の絶対値|ΔV|である。信号処理部44は、1検出ブロック当たりの絶対値|ΔV|を平均化する演算を行い、絶対値|ΔV|の平均値を求めてもよい。これにより、信号処理部44は、ノイズによる影響を低減できる。信号処理部44は、検出した外部近接物体による電圧の差分の信号を所定のしきい値電圧と比較し、電圧の差分がこのしきい値電圧以上であれば、外部近接物体の近接状態であると判断する。一方、信号処理部44は、検出したデジタル電圧を所定のしきい値電圧と比較し、電圧の差分がしきい値電圧未満であれば、外部近接物体の非近接状態であると判断する。このようにして、近接検出処理部40は近接検出が可能となる。
座標抽出部45は、信号処理部44において近接状態が検出されたときに、検出領域の面内における近接状態が生じた座標位置を求める論理回路である。検出タイミング制御部46は、A/D変換部43と、信号処理部44と、座標抽出部45とが同期して動作するように制御する。座標抽出部45は、近接物体の座標を出力信号Voutとして出力する。
図7は、実施形態1に係る入力装置の駆動電極及び近接検出電極の一例を表す斜視図である。入力装置2は、第1導電層31と、第1導電層31と絶縁された状態の第3導電層33とを備える。第1導電層31は、駆動信号パルスSgを印加する送信側の駆動電極Tx1、Tx2、Tx3…Txn(以下、駆動電極Txということもある。)として、導電体パターンの所定の延在方向に延びるストライプ状の複数の電極パターンを有している。第3導電層33は、近接検出信号Vdetを出力する近接検出電極Rx1、Rx2、Rx3…Rxm(以下、近接検出電極Rxということもある。)として、第1導電層31の延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の複数の電極パターンを有している。近接検出電極Rxの各電極パターンは、近接検出処理部40の近接検出信号増幅部42の入力にそれぞれ接続されている。
図7に示すように実施形態1に係る入力装置2において、近接検出電極Rxは、駆動電極Txと対向している。近接検出電極Rxは、駆動電極Txと対向せず、駆動電極Txと同層に形成されていてもよい。また、近接検出電極Rx又は駆動電極Txは、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、近接検出電極Rx又は駆動電極Txは、櫛歯形状であってもよい。あるいは近接検出電極Rx又は第1導電層31(駆動電極ブロック)は、複数に分割されていればよく、第1導電層31を分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であってもよい。
また、図2に示す駆動電極E1は、図7に示す駆動電極Txのそれぞれに相当し、図2に示す近接検出電極E2は、近接検出電極Rxのそれぞれに相当する。このため、図7に示す駆動電極Txと近接検出電極Rxとが平面視で互いに交差した交差部分には、図2に示す容量素子C1の容量値に相当する静電容量が生じる。
次に、近接検出機能付き表示装置1の構造について説明する。図8は、実施形態1における近接検出機能付き表示装置の構造を模式的に示す断面図である。実施形態1において、表示部9は、反射型の画像表示パネルである。表示部9は、半透過型の画像表示パネルであってもよく、観察者200側から入射する入射光を反射して、画像を表示する表示装置であればよい。図8に示すように、表示部9は、互いに対向するアレイ基板91と対向基板92とを有している。アレイ基板91と対向基板92との間においては、液晶素子が封入された液晶層93が設けられている。
アレイ基板91は、例えばガラス等の透明性を有する透光性基板である。アレイ基板91は、液晶層93側の絶縁層98の面に、複数の画素電極94を有する。画素電極94は、スイッチング素子99を介して信号線に接続されている。画素電極94には、上述した画素信号Vpixが印加される。画素電極94は、例えばアルミニウム又は銀のような金属光沢を有する材料で形成され、光の反射性を有する。このため、画素電極94は、外光又は入力装置2からの光を反射する。
対向基板92は、例えばガラス等の透明性を有する透光性基板である。対向基板92は、液晶層93側の面に、対向電極95及びカラーフィルタ96を有する。より詳しくは、対向電極95は、カラーフィルタ96の液晶層93側の面に設けられている。
対向電極95は、例えばITO(Indium Tin Oxide)又はIZO(Indium Zinc Oxide)等の透明性を有する透光性導電性材料で形成されている。対向電極95には、画素毎に共通の共通電位が与えられている。画素電極94と対向電極95とは対向して設けられているため、画素電極94と対向電極95との間に画像出力信号による電圧が印加されると、画素電極94と対向電極95とは、液晶層93内に電界を生じさせる。液晶層93内に生じた電界により液晶素子がツイストして複屈折率が変化し、表示部9からの光量が副画素97毎に調整される。表示部9は、いわゆる縦電界方式であるが、表示面に平行な方向に電界を発生させる横電界方式であってもよい。
第1の色(例えば赤色R)、第2の色(例えば緑色G)及び第3の色(例えば青色B)のいずれかのカラーフィルタ96は、画素電極94に対応して副画素97毎に設けられる。このように、画素電極94と、対向電極95と、各色のカラーフィルタ96とは、それぞれ副画素97を構成する。
入力装置2は、表示部9側のLF1方向に向かって光を照射することができる。対向基板92の液晶層93と反対側の面には、入力装置2が設けられている。表示部9は、入力装置2を後述するようにフロントライトとして、LF1方向側に入射された光をLF2方向に反射して画像を表示させる。例えば、画素電極94が観察者200側の面(画像を表示する側の面)からLF1方向に入射された光をLF2方向に反射する。また、入力装置2と対向基板92とは、光学接着層8で接合されている。光学接着層8は、光の散乱機能のある材料を選ぶことが望ましい。光学接着層8において、入力装置2からLF1方向に照射された光が散乱する。これにより、画素電極94には、入力装置2からの光が均一に照射されやすくなる。また、光学接着層8の位置には、さらに偏光板を形成することもできる。
図9は、実施形態1に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図10は、実施形態1に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図11は、実施形態1に係る入力装置の第1導電層、第2導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。図9に示す断面は、図11のA−A’断面であり、図10に示す断面は、図11のB−B’断面である。図9、図10及び図11に示すように、入力装置2は、第1基板21と、第1導電層31と、第2導電層32と、発光層22と、第3導電層33とを有する。第1導電層31は、絶縁性の保護層23で覆われている。絶縁性の保護層23は、形成しなくてもよい。第1基板21は、第1面201及び第2面202を備える、ガラス等の透光性基板である。入力装置2は、図9の第1面201が図8に示す観察者200側となり、第2面202が表示部9側になる。
図9及び図10に示すように、第2導電層32は、第2電極として、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図9、図10及び図11に示すように、複数の第2導電層32が平面視で一方向に連続して延びる形状を備える。第2導電層32と発光層22との間には、絶縁層25がある。第2導電層32は、例えばITO又はIZO等の透明性を有する透光性導電性材料又は導電性の金属材料で形成されている。第2導電層32は、金属光沢を有する金属材料、例えばアルミニウム(Al)、銀(Ag)、クロム(Cr)、及び、それらを含む合金等で形成されていると、発光層22の発光を反射できる。
図9及び図10に示すように、第3導電層33は、第3電極として、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図9、図10及び図11に示すように、複数の第3導電層が平面視で一方向に連続して延びる形状を備える。第3導電層33と発光層22との間には、絶縁層25がある。第3導電層33は、複数の第3導電層が、平面視で、複数の第2導電層と同方向に延び、交差することがない。例えば、第3導電層33は、複数の第3導電層が、平面視で、複数の第2導電層と平行に延びている。
第1導電層31は、第1電極として、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。複数の第1導電層31は、平面視で一方向に連続して延びる形状を備え、発光層22に第1導電層31の形状に沿って接している。第1導電層31は、例えばITO又はIZO等の透明性を有する透光性導電性材料又は導電性の金属材料で形成されている。
第1導電層31と第3導電層33とは、平面視で交差する。同様に、第1導電層31と第2導電層32とは、平面視で交差する。
発光層22は、平面視で、複数の上記第2導電層及び第1導電層と重なり合う大きさを有している。例えば、発光層22は、平面視で、第2面202面を覆う大きさを有しているベタ膜である。発光層22は、図9及び図10に示すように、第1導電層31と第2導電層32との間に形成されている。このため、発光層22は、第1導電層31に電気的に接している。発光層22は、有機材料を含み、不図示のホール注入層、ホール輸送層、有機層、電子輸送層、電子注入層を含む。
具体的には、発光層22は、図9に示すように、第2面202側に突出する凸部22aを備えている。絶縁層25は、第2導電層32と発光層22との間に形成されている。このため、発光層22は、凸部22aで第2導電層32にコンタクト部36を介して電気的に接している。コンタクト部36は、凸部22aで第2導電層32に電気的に接している部分であり、言い換えれば、第1導電層31と第2導電層32とは、コンタクト部36で電気的に導通する。
発光素子部DELは、第1導電層31と、発光層22の凸部22aと、第2導電層32とを有し、第1導電層31と第2導電層32とに順バイアス方向の電圧を印加されることで発光層22の凸部22aが発光する。発光素子部DELは、電圧が印加されると、発光層22の凸部22aの形状に沿った発光をすることができる。これにより、入力装置2は、図8に示す表示部9に対して、光を照射することのできるフロントライトとして、機能する。
第1導電層31が延びる方向を第1方向とし、第2導電層32が延びる方向を第2方向とした場合、第1遮光部32Aは、第2導電層32と同層に形成され、第2方向と交差する第1方向に第2導電層32の幅が広がる幅広部分である。第1遮光部32Aの第1方向の長さは、コンタクト部36の第1方向の最大長さより長い。第1遮光部32Aは、第1基板21の第1面201に垂直な方向でみると、コンタクト部36を覆うことができる。これにより、コンタクト部36の抵抗が下がり、発光素子部DELの発光効率が向上する。
第1遮光部32Aは、遮光性を有している。第1遮光部32Aは、遮光性のある材料を問わない。第1遮光部32Aは、金属光沢を有する金属材料、例えばアルミニウム(Al)、銀(Ag)、クロム(Cr)、及び、それらを含む合金等が発光層22の発光を反射できるため、好ましい。また、第2導電層32と同じ材料であると、形成しやすい。以上説明したように、発光素子部DELは、第1遮光部32Aを備えることで、第1基板21の第1面201側に光漏れすることを抑制することができる。
実施形態1において、図9及び図10に示す第3導電層33が形成される第2面202の反対側の第1基板21の第1面201は、近接物体の入力座標の基準となる基準平面(座標入力基準面)である。
上述したように、第1導電層31は、駆動信号パルスSgを印加する送信側の駆動電極Txであり、第3導電層33は、上述した近接検出電極Rxである(図7参照)。このため、入力装置2が近接検出動作を行う際、第3導電層33は、第1基板21の第1面201に平面視で重なり合う位置の近接物体の近接又は近接物体の座標に応じて変化する第1導電層31との間の電界の変化を近接検出処理部40(図1参照)へ出力できる。
まず、入力装置2の製造方法としては、第1基板21が用意され、第1基板21の第2面202には、第2導電層32及び第3導電層33が同時にパターニングされる。次に、入力装置2は、第2導電層32及び第3導電層33を覆う絶縁性の絶縁層25を形成する。次に、絶縁層25の一部がウェットエッチング、ドライエッチング等によりエッチングされ、第2導電層32のコンタクト部36に対応する位置が露出する。次に、絶縁層25の表面及びコンタクト部36を覆うように発光層22が形成される。次に、入力装置2は、発光層22の表面に、第1導電層31がパターニングされる。次に、入力装置2は、アルミナ(Al)等の透光性の絶縁体で保護層23が形成される。
以上説明したように、実施形態1に係る入力装置2は、第2導電層32及び第3導電層33が同時に形成され、製造コストが低減できる。そして、入力装置2は、第2導電層32及び第3導電層33が同一の階層に形成されるので、厚みを薄くすることができる。
(駆動制御)
図1、図7、図12から図20を用いて、実施形態1に係る入力装置2の駆動制御について説明する。入力装置2は、近接検出動作を行う際、図1に示す第1電極ドライバ14が、図7に示す駆動電極Txを時分割的に線順次走査するように駆動する。これにより、スキャン方向Scanに第1導電層31(駆動電極Tx)の一部が、順次選択される。そして、入力装置2は、近接検出電極Rxから近接検出信号Vdetを出力する。なお、入力装置2は、第1電極ドライバ14が、図7に示す駆動電極Txを複数まとめて1検出ブロックとして時分割的に線順次走査するように駆動してもよい。
ここで、第1導電層31は、発光素子部DELの電極として機能するとともに、入力装置2の駆動電極Txとしても機能する。このため、発光素子部DELが発光する必要がない場合でも、第1導電層31(駆動電極Tx)に駆動信号パルスSgが印加されることで、発光素子部DELが発光してしまう可能性がある。そこで、実施形態1に係る入力装置2は、第1導電層31(駆動電極Tx)に駆動信号パルスSgが印加されても、意図しない発光素子部DELの発光を抑制する駆動方法を提供する。
図12は、実施形態1に係る第1駆動電極ドライバ及び第2駆動電極ドライバを説明するための説明図である。第1電極ドライバ14は、第1電極制御部141と、Txタイミング合成回路19と、第1電極バッファー142とを備える。第1電極制御部141は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、Txタイミング合成回路19を制御する。制御部11は、画像解析部16が要求する点灯量情報AELに基づいて、EL点灯タイミング生成回路18に、点灯要求信号ELreq1、ELreq2を生成させる。EL点灯タイミング生成回路18は、例えば点灯期間をハイレベル(H)とし、非点灯期間をローレベル(L)として発光素子部DELの点灯量に応じた電圧となるように、点灯要求信号ELreq1と点灯要求信号ELreq2との電圧差を生成する。Txタイミング合成回路19は、EL点灯タイミング生成回路18からの点灯期間のパルス信号ELreq2と、第1電極制御部141の制御を合成し、駆動信号Vtxを第1電極バッファー142へ与える。第1電極バッファー142は、駆動信号Vtxに基づいて、増幅された駆動信号パルスSgをスキャン方向Scanに順次選択された入力装置2の駆動電極Tx1からTxn(第1導電層31の一部)に供給する。
第2電極ドライバ15は、第2電極制御部151と、電圧制御回路17と、第2電極バッファー152とを備える。第2電極制御部151は、点灯要求信号ELreq1に基づいた電圧の電力を、電圧制御回路17へ要求する。電圧制御回路17は、第2電極制御部151から供給される信号に基づいた電圧を生成し、第2電極バッファー152に供給する。第2電極バッファー152は、第2導電層32へ供給する電圧又は後述する点灯パルスSelを生成し、入力装置2の第2導電層32の全第2導電層(駆動電極Ty1からTypの全ての駆動電極)へ供給する。
図13は、発光素子部が非点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。図14は、発光素子部が非点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。図13から図16において、第1導電層31は、発光素子部DELのカソードであり、第2導電層32は、発光素子部DELのアノードである。
図6に示すように、入力装置2において、駆動信号パルスSgが印加され、第3導電層33の一部を近接検出電極Rxとして、近接検出電極Rxには外部物体の近接状態に応じた近接検出信号Vdetが出力される。図1に示す近接検出処理部40は、近接検出信号Vdetに基づいて、近接状態の有無及び近接検出領域におけるその座標等を求める。ここで、第2電極制御部151は、発光素子部DELが非点灯の状態とするために、第1導電層31の電圧Vkに対して第2導電層32の電圧Vaを近づけるように制御する。そうすると、第1導電層31の電圧Vkと第2導電層32の電圧Vaとの電圧が順方向の発光駆動電圧に達しないようにすることができる。この状態で、図13に示すように、第1電極ドライバ14は、第1導電層31と第2導電層32との間に、パルスの立ち上がり方向が逆バイアス方向の駆動信号パルスSgを印加する。これにより、駆動選択期間Htxに、駆動信号パルスSgが印加されても、逆バイアス方向の電圧差が第1導電層31と第2導電層32との間にかかるだけなので、発光素子部DELの発光が抑制される。
図14に示すように、第1電極ドライバ14が、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4を分割的に線順次走査するように駆動すると、それぞれの駆動信号パルスSgの印加に応じた近接検出信号Vdetが第3導電層33より出力される。駆動電極Tx1から駆動電極Tx4に印加されるいずれの駆動信号パルスSgによっても発光素子部DELの発光が抑制される。その結果、全体としてみれば、入力装置2は、フロントライトとして発光状態にある。そして、第1電極ドライバ14は、駆動信号パルスSgを一定のタイミングで供給できる。これにより、フロントライトとして非発光状態であっても、入力装置2の近接検出の精度が変化しない。
図15は、発光素子部が点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。図16は、発光素子部が点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。第2電極制御部151は、発光素子部DELが点灯の状態の場合、第1導電層31の電圧Vkに対して第2導電層32の電圧Vaの差を順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFLに近づけ、図15に示すように、第1導電層31と第2導電層32との間に発光駆動電圧ΔVFL以上の順バイアス方向の電圧を印加する。このとき、第1電極ドライバ14は、第1導電層31と第2導電層32との間に、パルスの立ち上がり方向が逆バイアス方向の駆動信号パルスSgを印加する。その結果、駆動信号パルスSgが印加された駆動選択期間Htxを除いて、発光素子部DELには発光駆動電圧ΔVFLが印加される。これにより、図16に示すように、発光駆動電圧ΔVFLが印加されている点灯期間Hflでは、発光素子部DELは、発光する。
また、第1電極ドライバ14が、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4を分割的に順次走査するように駆動すると、それぞれの駆動信号パルスSgの印加に応じた近接検出信号Vdetが第3導電層33より出力される。図1に示す近接検出処理部40は、近接検出信号Vdetに基づいて、近接状態の有無及び近接検出領域におけるその座標等を求める。ここで、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4のいずれの駆動選択期間Htxにおいても、第1導電層31と第2導電層32との間の電圧が発光駆動電圧ΔVFL以下となる。このため、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4に印加されるいずれの駆動信号パルスSgによっても発光素子部DELの発光が一時的に抑制される。
図16を用いて時系列に沿って説明すると、まず、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4となる第1導電層31と第2導電層32との間には、発光素子部DELの発光駆動電圧ΔVFL以上の印加がされている。次に、駆動信号パルスSgが印加されるので、駆動電極Tx1に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELだけが一時的に非点灯となる。このとき、駆動電極Tx2から駆動電極Tx4に対応する第1導電層31には、駆動信号パルスSgが印加されていない。このため、駆動電極Tx2から駆動電極Tx4に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELは、点灯している。このように、駆動電極Tx1に対応する第1導電層31(駆動電極Tx1)に沿って、線状に発光素子部DELが一時的に非点灯となる。
次に、駆動信号パルスSgが印加されるので、駆動電極Tx2に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELだけが一時的に非点灯となる。このとき、駆動電極Tx1、駆動電極Tx3及び駆動電極Tx4に対応する第1導電層31には、駆動信号パルスSgが印加されていない。このため、駆動電極Tx1、駆動電極Tx3及び駆動電極Tx4に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELは、点灯している。このように、駆動電極Tx2に対応する第1導電層31(駆動電極Tx2)に沿って、線状に発光素子部DELが一時的に非点灯となる。同様に、次に駆動信号パルスSgが印加される、駆動電極Tx3、Tx4・・・Txnの順にそれぞれ対応する第1導電層31に沿って、線状に発光素子部DELが一時的に非点灯となる。そして、線状に非点灯となった発光素子部DEL以外の発光素子部DELは、点灯している。発光素子部DELの発光が抑制される駆動選択期間Htxは、点灯期間Hflと比べて短いため、発光素子部DELの発光の消灯又は減光が認識されにくい。その結果、全体としてみれば、入力装置2は、フロントライトとして発光状態にある。そして、第1電極ドライバ14は、駆動信号パルスSgを一定のタイミングで供給できる。これにより、フロントライトとして発光状態であっても、入力装置2の近接検出の精度が変化しない。なお、発光素子部DELの点灯量は、制御部11の指令に基づき電圧制御回路17で制御された第2導電層32の電圧Vaに応じて変化する。
第1導電層31は、発光素子部DELのアノードであり、第2導電層32は、発光素子部DELのカソードであってもよい。図17は、発光素子部が非点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。図18は、発光素子部が非点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。図17から図20において、第1導電層31は、発光素子部DELのアノードであり、第2導電層32は、発光素子部DELのカソードである。
第2電極制御部151は、発光素子部DELが非点灯の状態の場合、第1導電層31の電圧Vaに対して第2導電層32の電圧Vkを近づけるようにして、第1導電層31の電圧Vkと第2導電層32の電圧Vaとの電圧が順方向の発光駆動電圧に達しないようにしている。この状態で、図17に示すように、第1電極ドライバ14は、第1導電層31と第2導電層32との間に、パルスの立ち上がり方向が逆バイアス方向の駆動信号パルスSgを印加する。図17に示す第1導電層31及び第2導電層32は、図13に示すように、極性が異なるため、逆バイアス方向も逆になる。これにより、駆動選択期間Htxに、駆動信号パルスSgが印加されても、発光素子部DELの発光が抑制される。図18に示すように、第1電極ドライバ14が、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4を分割的に線順次走査するように駆動しても、いずれの駆動信号パルスSgによっても発光素子部DELの発光が抑制される。
図19は、発光素子部が点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。図20は、発光素子部が点灯の状態における近接検出の走査状態を説明する説明図である。第2電極制御部151は、発光素子部DELが点灯の状態とするために、第1導電層31の電圧Vaに対して第2導電層32の電圧Vkの差を順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFLに近づけるように制御する。これにより、図19に示すように、第1導電層31と第2導電層32との間に発光駆動電圧ΔVFL以上の順バイアス方向の電圧が印加される。このとき、第1電極ドライバ14は、第1導電層31と第2導電層32との間に、パルスの立ち上がり方向が逆バイアス方向の駆動信号パルスSgを印加する。その結果、駆動信号パルスSgが印加された駆動選択期間Htxを除いて、発光素子部DELには発光駆動電圧ΔVFLが印加される。
図20を用いて時系列に沿って説明すると、まず、駆動電極Tx1から駆動電極Tx4となる第1導電層31と第2導電層32との間には、発光素子部DELの発光駆動電圧ΔVFL以上の印加がされている。駆動信号パルスSgが駆動電極Tx1に印加されると、駆動信号パルスSgの印加に応じた近接検出信号Vdetが第3導電層33(近接検出電極)より出力される。近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの立ち上がり時又は立ち下がり時の少なくとも1つのタイミングにおいて、近接検出信号Vdetの電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出する。このとき、駆動信号パルスSgが印加されるので、駆動電極Tx1に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELだけが一時的に非点灯となる。そして、駆動電極Tx2から駆動電極Tx4に対応する第1導電層31には、駆動信号パルスSgが印加されていない。このため、駆動電極Tx2から駆動電極Tx4に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELは、点灯している。このように、駆動電極Tx1に対応する第1導電層31(駆動電極Tx1)に沿って、線状に発光素子部DELが一時的に非点灯となる。
次に、駆動信号パルスSgが駆動電極Tx2に印加されると、駆動信号パルスSgの印加に応じた近接検出信号Vdetが第3導電層33(近接検出電極)より出力される。近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの立ち上がり時又は立ち下がり時の少なくとも1つのタイミングにおいて、近接検出信号Vdetの電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出する。駆動信号パルスSgが印加されるので、駆動電極Tx2に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELだけが一時的に非点灯となる。このとき、駆動電極Tx1、駆動電極Tx3及び駆動電極Tx4に対応する第1導電層31には、駆動信号パルスSgが印加されていない。このため、駆動電極Tx1、駆動電極Tx3及び駆動電極Tx4に対応する第1導電層31と接続する発光素子部DELは、点灯している。このように、駆動電極Tx2に対応する第1導電層31(駆動電極Tx2)に沿って、線状に発光素子部DELが一時的に非点灯となる。同様に、次に駆動信号パルスSgが印加される、駆動電極Tx3、Tx4・・・Txnの順にそれぞれ対応する第1導電層31に沿って、線状に発光素子部DELが一時的に非点灯となる。
発光素子部DELの発光が抑制される駆動選択期間Htxは、点灯期間Hflと比べて短いため、発光素子部DELの発光の消灯又は減光が認識されにくい。その結果、全体としてみれば、入力装置2は、フロントライトとして発光状態にある。そして、第1電極ドライバ14は、駆動信号パルスSgを一定のタイミングで供給できる。これにより、フロントライトとして発光状態であっても、入力装置2の近接検出の精度が変化しない。なお、発光素子部DELの点灯量は、電圧制御回路17が制御する第2導電層32の電圧Vkに応じて変化する。
以上説明したように、実施形態1に係る入力装置2は、第1導電層31が1つの層に形成される複数の第1導電層を備え、第2導電層32が、平面視で、複数の第1導電層と重なり合う大きさを有する。発光素子部DELが発光する第1導電層31及び第2導電層32との間の順バイアス方向の印加電圧に対して逆方向である逆バイアス方向にパルスが立ち上がる駆動信号パルスSgが、複数の第1導電層31の一部に印加される。
具体的には、実施形態1に係る入力装置2は、第1導電層31に電圧を供給する第1電極ドライバ14と、第2導電層32に電圧を供給する第2電極ドライバ15と、第1基板21の第1面201に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層と第3導電層33との間の電界の変化を駆動信号パルスSgに応答する近接検出信号Vdetとして検出する近接検出処理部40とを備える。そして、上述したように、第1電極ドライバ14は、第1導電層31の一部の第1導電層を駆動電極の検出ブロックとして時分割で走査し、駆動信号パルスSgを走査した第1導電層31の一部の第1導電層(駆動電極Tx)に供給する。
実施形態1に係る入力装置2は、フロントライトとして機能する場合、第2電極ドライバ15が、第1導電層31と第2導電層32との間に順バイアス方向の印加電圧を加え、発光駆動電圧ΔVFLを印加すると、発光素子部DELを発光する。第2電極ドライバ15は、発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧値を制御することにより、発光素子部DELの発光量を制御する。
これにより、入力装置2は、複数の第1導電層31の一部に駆動信号パルスSgが印加されても、発光素子部DELの発光が抑制される。そして、入力装置2は、第1導電層31の駆動電極Txに駆動信号パルスSgが印加されても、意図しない発光素子部DELの発光を抑制することができる。
(実施形態2)
次に、実施形態2に係る入力装置2について説明する。図21は、実施形態2に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図22は、実施形態2に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図23は、実施形態2に係る入力装置の第1導電層、第2導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。図21の断面は、図23のC−C’断面である。図22の断面は、図23のD−D’断面である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図21、図22及び図23に示すように、実施形態2に係る入力装置2は、第1基板21と、第1導電層31と、第2導電層32と、発光層22と、第3導電層33とを有する。第1導電層31は、絶縁性の保護層23で覆われている。絶縁性の保護層23は、形成しなくてもよい。
図21、図22及び図23に示すように、発光層22は、平面視で、第2導電層32の1つの第2導電層及び第1導電層31の1つの第1導電層と重なり合う大きさを有している。図23に示すように、発光層22は、平面視で、島状に点在している。
具体的には、発光層22は、図21に示すように、第2面202側に突出する凸部22aを備えている。絶縁層25は、第2導電層32と発光層22との間に形成されている。このため、発光層22は、凸部22aで第2導電層32にコンタクト部36を介して電気的に接している。コンタクト部36は、凸部22aで第2導電層32に電気的に接している部分であり、言い換えれば、1つの第1導電層31と1つの第2導電層32とは、コンタクト部36で発光層22を介して電気的に導通する。
図21及び図22に示すように、第1導電層31は、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図23に示すように、複数の第1導電層31が平面視で一方向に連続して延びる形状を備えている。図21に示すように、発光層22の周りには、絶縁層25がある。
図21、図22及び図23に示すように、第2導電層32及び第3導電層33は、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図23に示すように、複数の第2導電層32が平面視で一方向に連続して延びる形状を備える。同様に、複数の第3導電層33が平面視で一方向に連続して延びる形状を備える。図21及び図22に示すように、第3導電層33と、第1導電層31との間には、絶縁層25がある。
第1導電層31が延びる方向を第1方向とし、第2導電層32が延びる方向を第2方向とする。第1導電層31と第3導電層33とが平面視で交差するそれぞれの部分において、第1導電層31には、第1導電層31の第2方向の幅を狭くしている凹部31Cがある。言い換えると、第3導電層33とが平面視で交差する第1導電層31の交差部31Xの幅w2は、第2導電層32とが平面視で交差する部分の幅w1よりも狭くなる。この構造により、第1導電層31と第3導電層33との間の静電容量が調整される。そして、平面視で隣合う第3導電層33の間に延びる第1導電層31の幅w1を広くすることができ、第2導電層32と第1導電層31とが平面視で重なる距離を長くとることができる。
発光素子部DELは、第1導電層31と、発光層22と、第2導電層32とを有し、第1導電層31と第2導電層32とに順バイアス方向の電圧を印加されることで発光層22の凸部22aが発光する。発光素子部DELは、電圧が印加されると、発光層22が発光層22の形状に沿った発光をすることができる。これにより、平面視で部分的に発光部が生じ、入力装置2は、図8に示す表示部9に対して、光を照射することのできるフロントライトとして、機能する。
第1遮光部32Aは、第2導電層32と同層に形成され、第2導電層32が延びる第2方向と交差する第1方向に第2導電層32の幅が広がる幅広部分である。第1遮光部32Aの第1方向の長さは、コンタクト部36の第1方向の最大長さより長い。第1遮光部32Aは、第1基板21の第1面201に垂直な方向でみると、コンタクト部36を覆うことができる。これにより、コンタクト部36の抵抗が下がり、発光素子部DELの発光効率が向上する。
第1遮光部32Aは、遮光性を有している。第1遮光部32Aは、遮光性のある材料を問わない。第1遮光部32Aは、金属光沢を有する金属材料、例えばアルミニウム(Al)、銀(Ag)、クロム(Cr)、及び、それらを含む合金等が発光層22の発光を反射できるため、好ましい。また、第2導電層32と同じ材料であると、形成しやすい。以上説明したように、発光素子部DELは、第1遮光部32Aを備えることで、第1基板21の第1面201側に光漏れすることを抑制することができる。
上述したように、第1導電層31は、駆動信号パルスSgを印加する送信側の駆動電極Txであり、第3導電層33は、上述した近接検出電極Rxである(図7参照)。このため、入力装置2が近接検出動作を行う際、第3導電層33は、第1基板21の第1面201に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層31との間の電界の変化を近接検出処理部40(図1参照)へ出力できる。
まず、入力装置2の製造方法としては、第1基板21が用意され、第1基板21の第2面202には、第2導電層32及び第3導電層33が同時にパターニングされる。次に、入力装置2は、第2導電層32及び第3導電層33を覆う絶縁性の絶縁層25を形成する。次に、絶縁層25の一部がウェットエッチング、ドライエッチング等によりエッチングされ、第2導電層32のコンタクト部36に対応する位置を露出させる。次に、絶縁層25の表面及びコンタクト部36を覆うように発光層22がパターニングされて形成される。次に、入力装置2は、発光層22の表面に、第1導電層31の1つが重なるようにパターニングされる。次に、入力装置2は、アルミナ(Al)等の透光性の絶縁体で保護層23が形成される。以上説明したように、実施形態2に係る入力装置2は、第2導電層32及び第3導電層33が同時に形成され、製造コストが低減できる。
入力装置2は、第2導電層32及び第3導電層33が同一の階層(同層)に形成されるので、厚みを薄くすることができる。
(実施形態2の変形例)
次に、実施形態2の変形例に係る入力装置2について説明する。図24は、実施形態2の変形例に係る入力装置の第1導電層、第2導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。図25は、実施形態2の変形例に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図25の断面は、図24のE−E’断面である。なお、上述した実施形態1及び実施形態2で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図24に示すように、複数の第1導電層31の矩形の形状が平面視で連続して繋がり、延びる。第1導電層31の形状は、矩形に限られず、ダイヤモンド形状、菱形状、面取りをした正方形状等の平面形状であってもよい。
発光層22は、平面視で、複数の上記第2導電層及び第3導電層と重なり合う大きさを有している。例えば、発光層22は、平面視で、第2面202を覆う大きさを有しているベタ膜である。発光層22は、図25に示すように、第1導電層31と第2導電層32との間に形成されている。このため、発光層22の凸部22aは、第2導電層32に電気的に接している。
第1遮光部32Aは、第2導電層32と同層に形成され、第1導電層31が延びる第1方向と交差する第2方向に第2導電層32の幅が広がる幅広部分である。図24に示すように、第1遮光部32Aは、実施形態2と異なり、平面視で第1導電層31と交差する部分のうち、全ての部分に形成されておらず、発光層22の凸部22aがある一部分に形成されている。
以上説明したように、実施形態2及び実施形態2の変形例に係る第1導電層31は、発光素子部DELの電極として機能するとともに、入力装置2の駆動電極Txとしても機能する。このため、入力装置2は、薄型となる。
実施形態2及び実施形態2の変形例に係る入力装置2は、実施形態1に係る入力装置2と同じ駆動制御で駆動できる。
(実施形態3)
次に、実施形態3に係る入力装置2について説明する。図26は、実施形態3に係る入力装置の第1導電層及び第3導電層の平面視の位置関係を説明するための説明図である。図27は、実施形態3に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図28は、実施形態3に係る入力装置の構造を模式的に示す断面図である。図27に示す断面は、図26のF−F’断面である。図28に示す断面は、図26に示すG−G’断面である。なお、上述した実施形態1、実施形態2、実施形態2の変形例で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図26、図27及び図28に示すように、実施形態3に係る入力装置2は、第1基板21と、第1導電層31と、第2導電層32と、発光層22と、第3導電層33と、絶縁層25と、第4導電層35Bと、第5導電層35Aと、を有する。第2導電層32は、絶縁性の保護層23で覆われている。絶縁性の保護層23は、形成しなくてもよい。
図27及び図28に示すように、第1導電層31は、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図27及び図28に示すように、第1導電層31は、複数の第1導電層が平面視で点在する島状を備え、発光層22との間には、絶縁層25がある。導電性の第5導電層35Aは、第3導電層33で分断された隣合う第1導電層31の端部同士をコンタクト部36A、36Bで接続し、第3導電層と絶縁された状態で隣合う第1導電層を跨ぐ。これにより、図26に示すように、第1導電層31が第5導電層35Aで接続される方向は、一方向に延びる。
図27及び図28に示すように、第3導電層33は、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図26に示すように、第3導電層33は、複数の第3導電層が、平面視で第1導電層31が延びる第1方向と交差する第2方向に連続して延びる矩形の形状を備える。図27及び図28に示すように、第3導電層33と、発光層22とは対向していない。第1導電層31と、第3導電層33とは、絶縁層25で絶縁されている。
第1導電層31の形状は、矩形に限られず、ダイヤモンド形状、菱形状、面取りをした正方形状等の平面形状であってもよく、平面視で、絶縁されつつ、複数の第3導電層33のうち隣合う第3導電層33の間の開口を埋める形状であればよい。同様に、第3導電層33の形状は、矩形に限られず、ダイヤモンド形状、菱形状、面取りをした正方形状等の平面形状を第2方向に電気的に接続した形状でもよく、平面視で、絶縁されつつ、複数の第1導電層31のうち隣合う第1導電層31の間の開口を埋める形状であればよい。
第1導電層31の形状は、幅広であるので、例えばITO又はIZO等の透明性を有する透光性導電性材料である。これにより、観察者に対し、表示部9からの画像を明るく表示することができる。第3導電層33の形状は、幅広であるので、例えばITO又はIZO等の透明性を有する透光性導電性材料である。これにより、観察者に対し、表示部9からの画像を明るく表示することができる。
図27及び図28に示すように、第2導電層32、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層である。図26に示すように、複数の第2導電層32が平面視で一方向に連続して延びる形状を備える。第2導電層32と発光層22との間には、絶縁層25がある。第2導電層32は、例えばITO又はIZO等の透明性を有する透光性導電性材料又は導電性の金属材料で形成されている。
図27及び図28に示すように、第3導電層33は、第1基板21の第2面202側の1つの層に形成される導電性の導電層を備え、第3導電層が第1導電層31と同層に形成される。図26に示すように、第3導電層33は、複数の第3導電層が、平面視で一方向に連続して延びる形状を備える。第3導電層33は、複数の第3導電層が、平面視で、第1導電層31と同方向に延び、交差することがない。例えば、第3導電層33は、複数の第3導電層が、平面視で、第1導電層31と平行に延びている。
図26及び図27に示すように、発光層22は、平面視で、第2導電層32の1つの第2導電層及び第1導電層31の1つの第1導電層と重なり合う大きさを有している。つまり、発光層22は、平面視で、島状に点在している。
具体的には、発光層22は、図27に示すように、第2面202側に突出する凸部22aを備えている。絶縁層25は、第1導電層31と発光層22との間に形成されている。そして、絶縁層25は、発光層22の周囲を覆っている。このため、発光層22は、凸部22aで第1導電層31に第4導電層35Bを介して電気的に接している。コンタクト部36Cは、凸部22aで第1導電層31に第4導電層35Bを介して電気的に接している部分であり、言い換えれば、第1導電層31の1つの第1導電層と第2導電層32の1つの第2導電層とは、コンタクト部36Cで電気的に導通する。
発光素子部DELは、第1導電層31と、発光層22と、第2導電層32とを有し、第1導電層31と第2導電層32とに順バイアス方向の電圧を印加されることで発光層22が発光する。発光素子部DELは、電圧が印加されると、発光層22の凸部22aが第1導電層31に導通する第4導電層35Bの形状に沿った発光をすることができる。これにより、平面視で部分的に発光部が生じ、入力装置2は、図8に示す表示部9に対して、光を照射することのできるフロントライトとして、機能する。
図26に示すように、実施形態3に係る入力装置2は、第1導電層31が幅広であるので、発光素子部DEL(第4導電層35B)を配置する場所の自由度が大きい。
まず、入力装置2の製造方法としては、第1基板21が用意され、第1基板21の第2面202には、第1導電層31及び第3導電層33が同時にパターニングされる。次に、入力装置2の製造方法としては、第1導電層31及び第3導電層33を覆う絶縁性の絶縁層25を形成する。次に、絶縁層25の一部がウェットエッチング、ドライエッチング等によりエッチングされ、第1導電層31のコンタクト部36A、36B、36Cに対応する位置を露出させる。次に、入力装置2は、第3導電層33で分断された第1導電層31の端部同士を接続するように、絶縁層25の表面及びコンタクト部36A、36Bに第5導電層35Aを形成する。同時に、コンタクト部36Cには、第4導電層35Bを形成する。次に、第4導電層35Bを覆うように発光層22が形成される。次に、入力装置2は、発光層22に重なるように、第2導電層32がパターニングされて形成される。次に、入力装置2は、アルミナ(Al)等の透光性の絶縁体で保護層23が形成される。以上説明したように、実施形態2に係る入力装置2は、第1導電層31及び第3導電層33が同時に形成され、製造コストが低減できる。
以上説明したように、実施形態3に係る第1導電層31は、発光素子部DELの電極として機能するとともに、入力装置2の駆動電極Txとしても機能する。このため、入力装置2は、薄型となる。
実施形態3に係る入力装置2は、実施形態1に係る入力装置2と同じ駆動制御で駆動できる。
(実施形態3の変形例)
次に、実施形態3の変形例に係る入力装置2について説明する。図29は、実施形態3の変形例に係る入力装置において、コンタクト部の照射光を説明するための拡大断面図である。図29に示す断面は、図26のF−F’断面の一部分の変形例である。図30は、比較例に係る入力装置の照射光を説明するための拡大断面図である。なお、上述した実施形態1及び実施形態2で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図29に示すように、発光層22は、コンタクト部36Cの第2面202と平行な断面の面積が、第2面202に近づくにつれて小さくなるように凸部が形成されている。コンタクト部36Cは、金属光沢を有する金属で形成される第4導電層35Bであり、凸部の側面35Rが第2面202に対して傾斜する傾斜面である。
図30に示すように、比較例に係る発光層22は、第1導電層31の複数の第1導電層と直接接しており、接している面は、平坦に近い。このため、比較例に係る発光層22が発光する放射状の光LF11、LF12、LF13のうち、図8に示す入力装置2からLF1方向側に光を照射することができるのは、光LF11、LF12である。
これに対し、図29に示すように、実施形態3の変形例の発光層22が発光する放射状の光LF13は、凸部の側面35Rで反射され、角度が図8に示す入力装置2からLF1方向側に向くようにできる。このため、発光層22が発光する放射状の光LF11、LF12、LF13のうち、図8に示す入力装置2からLF1方向側に光を照射することができるのは、光LF11、LF12、LF13とすることができ、実施形態3の変形例に係る入力装置2は、フロントライトとして発光効率を向上させることができる。
以上説明した実施形態3の変形例に係る入力装置2は、実施形態1に係る入力装置2と同じ駆動制御で駆動できる。
(実施形態4)
次に、図1、図6、図7、図12、図31から図37を用いて、実施形態4に係る入力装置2の駆動制御について説明する。図31は、面内の複数の発光素子部の点灯状態を説明するための説明図である。図32は、発光素子部が非点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。図33は、発光素子部が点灯の状態において、駆動電極選択期間の第1導電層及び第2導電層の電圧を説明するための説明図である。図34は、実施形態4に係る駆動制御において、点灯要求期間と、近接検出期間とが重ならない場合のタイミングチャートである。実施形態4に係る入力装置2は、実施形態2の入力装置2を例示して説明するが、上述した実施形態3及び実施形態3の変形例で説明したいずれの入力装置にも適用することができる。なお、上述した実施形態2及び実施形態3で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
上述したように、実施形態1から実施形態3に係る入力装置において、フロントライトとして面全体を発光状態とさせることができる駆動制御が例示されている。実施形態4に係る入力装置2において、フロントライトとして面全体を発光状態とさせるのみならず、フロントライトとして面内の任意の場所を部分的に発光状態とさせる駆動制御について、説明する。図31から図37において、第1導電層31が発光素子部DELのアノードであり、第2導電層32が発光素子部DELのカソードとして説明する。なお、上述した他の実施形態のように、第1導電層31が発光素子部DELのカソードであり、第2導電層32が発光素子部DELのアノードとしてもよい。
図31に示すように、入力装置2は、複数の発光素子部DELを面内で部分的に点灯状態LONと、非点灯状態LOFFとにそれぞれ分けて制御することができる。図12に示す画像解析部16は、要求される図31に示すような点灯状態LONと、非点灯状態LOFFとを識別して、EL点灯タイミング生成回路18に、点灯要求信号ELreq1、ELreq2を生成させる。第1電極制御部141は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、Txタイミング合成回路19を制御する。
入力装置2は、近接検出動作を行う際、図1に示す第1電極ドライバ14が、図7に示す駆動電極Txを時分割的に線順次走査するように駆動する。これにより、駆動電極Txとして、第1導電層31の一部が順次選択される。そして、入力装置2は、駆動信号パルスSgの印加に応じた近接検出信号Vdetが第3導電層33(近接検出電極Rx)より出力される。なお、入力装置2は、第1電極ドライバ14が、図7に示す駆動電極Txを複数まとめて1検出ブロックとして時分割的に線順次走査するように駆動してもよい。
図32に示すように、第1電極ドライバ14が第1導電層31の一部を駆動電極Txとして、駆動選択期間Htxに、駆動信号パルスSgを印加している。そして、図32に示すように、第2電極ドライバ15は、第1導電層31の電圧Vaの駆動信号パルスSgの高電位(Hレベル)と同程度の第2導電層32の電圧Vkを印加している。また、同じ駆動信号パルスSgの低電位(Lレベル)に対して、第2導電層32の電圧Vkが発光素子部DELにとっての逆バイアス方向での電圧印加となっている。
第1導電層31の電圧Vaと第2導電層32の電圧Vkとの関係は、同電圧又は逆バイアス方向の電圧となっているので、発光素子部DELの発光が消灯又は減光状態(以下、非点灯という。)となる。このように、第2導電層32に印加される図32に示す電圧Vkは、発光素子部DELの点灯を非選択とする点灯非選択電圧といえる。第2導電層32に図32に示す電圧Vkが印加されている場合、駆動信号パルスSgの印加の有無に関わらず、発光素子部DELが非点灯となる。ここで同電圧とは、第1導電層31の電圧Vaと第2導電層32の電圧Vkの電圧差が発光素子部DELにとっての順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFLより小さい電圧であればよい。
図33に示すように、第1電極ドライバ14が第1導電層31の一部を駆動電極Txとして、駆動選択期間Htxに、駆動信号パルスSgを印加している。図33に示すように、第2電極ドライバ15は、第1導電層31の電圧Vaの駆動信号パルスSgの高電位(Hレベル)に対して、発光素子部DELの順方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電位差で、第2導電層32の電圧Vkを印加している。また、同じ駆動信号パルスSgの低電位(Lレベル)に対して、第2導電層32の電圧Vkが発光素子部DELにとっての逆バイアス方向での電圧印加となっている。これにより、第1導電層31に駆動信号パルスSgの印加がある駆動選択期間Htxだけ、発光素子部DELが点灯する。第2導電層32に印加される図33に示す電圧Vkは、発光素子部DELの点灯を選択する点灯選択電圧といえる。駆動信号パルスSgの低電位(Lレベル)が第1導電層31に印加されている場合には、発光素子部DELが非点灯となる。
図33に示すように、第2導電層32の電圧Vkが駆動信号パルスSgの低電位(Lレベル)よりも高い。このように、第2導電層32の電圧Vkが駆動信号パルスSgの低電位(Lレベル)よりも、発光素子部DELにとって逆バイアス方向の電圧にしておく必要がある。第2導電層32の電圧Vkが駆動信号パルスSgの低電位(Lレベル)よりも低くすると、発光素子部DELにとって順方向の電圧差が印加され、駆動信号パルスSgの有無に関わらず、点灯状態となり、図31に示す非点灯状態LOFFを実現できなくなるからである。
図32及び図33に示しているのは、図12に示すように、駆動電極Tx1からTxnとなる各第1導電層31と、駆動電極Ty1からTypとなる各第2電極層32とが平面視で重なり合った位置にある発光素子部DELへの電圧印加状態である。図31に示す複数の発光素子部DELは、図12に示す駆動電極Tx1からTxnのうち駆動電極Tx1からTx3と、図12に示す駆動電極Ty1からTypのうち駆動電極Ty1からTy3とにそれぞれマトリクス状に接続されている。
図12に示すように、制御部11は、画像解析部16が要求する点灯量情報AELに基づいて、EL点灯タイミング生成回路18に、点灯要求信号ELreq1、ELreq2を生成させる。EL点灯タイミング生成回路18は、各発光素子部DELの点灯量に応じた電圧となるように、点灯要求信号ELreq1と点灯要求信号ELreq2との電圧差を生成する。点灯要求信号ELreq1に応じて、図32に示す点灯非選択電圧とする場合、図34に示すように、第2電極ドライバ15が駆動電極Ty1からTy3に対して高電位の電圧を印加する。点灯要求信号ELreq1に応じて、図33に示す点灯選択電圧とする場合、図34に示すように、第2電極ドライバ15が駆動電極Ty1からTy3に対して低電位の電圧を印加する。このときの低電位の印加が点灯パルスSelとなる。
図34に示すタイミングチャートは、複数の発光素子部DELのうちいずれかの発光素子部DELが点灯する第2期間(点灯要求期間)H2と、駆動信号パルスSgの駆動選択期間Htxのある第3期間(近接検出期間)H3と、が重なり合わない第1期間H1の場合を示している。
図34に示す第2期間H2において、第1電極ドライバ14は、点灯要求信号ELreq2に基づいて、増幅された駆動信号パルスSgをスキャン方向Scanに順次選択された入力装置2の駆動電極Tx1からTx3(第1導電層31の一部)に供給する。第2電極ドライバ15は、点灯要求信号ELreq1に基づいて点灯パルスSelを生成し、駆動選択期間Htyに、第2導電層32のうち選択された電極Ty1から電極Ty3のいずれかに点灯パルスSelを供給する。
図31に示すように、第1電極ドライバ14は、駆動選択期間Htxに、駆動信号パルスSgを印加している。複数の発光素子部DELは、駆動電極Tx1からTx3と、駆動電極Ty1からTy3とにそれぞれマトリクス状に接続されているので、駆動信号パルスSgと、点灯パルスSelとが同時間で印加された発光素子部DELだけが点灯状態LONとなる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx1及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが同時に印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx1及び電極Ty2の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx1及び電極Ty3の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが同時に印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx2及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx2及び電極Ty2の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが同時に印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
また、駆動電極Tx2及び電極Ty3の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx3及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
図31及び図34に示すように、駆動電極Tx3及び電極Ty2の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
また、図31及び図34に示すように、駆動電極Tx3及び電極Ty3の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
以上により、図34に示す第2期間H2において、実施形態4に係る第1電極ドライバ14及び第2電極ドライバ15は、図31に示すように複数の発光素子部DELを部分的に点灯状態LONと、非点灯状態LOFFとにそれぞれ分けて、点灯するように制御することができる。そして、第2期間H2において、近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの検出をしていないか、検出しても駆動選択期間Htxとして扱わない。
図34に示す第2期間H2において、点灯パルスSelは、単独の電圧差が順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFLを超えない。これにより、複数の発光素子部DELを部分的に点灯状態LONと、非点灯状態LOFFとにそれぞれ分けることができる。
図34に示す第3期間H3においては、駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。上述したように、駆動電極Ty1からTy3に対して高電位の電圧を印加しているので、第2導電層32に図32に示す電圧Vkが印加されている場合と同じとなり、駆動信号パルスSgの印加の有無に関わらず、発光素子部DELが非点灯となる。近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの立ち上がり時又は立ち下がり時の少なくとも1つのタイミングにおいて、近接検出信号Vdetの電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出することができる。
図35は、実施形態4に係る駆動制御において、点灯要求期間と、近接検出期間とが重なる場合のタイミングチャートである。図35に示すタイミングチャートは、複数の発光素子部DELのうちいずれかの発光素子部DELが点灯する第2期間(点灯要求期間)H2と、駆動信号パルスSgの駆動選択期間Htxのある第3期間(近接検出期間)H3と、が重なり合う第1期間H1の場合を示している。
図35に示すように、駆動電極Tx1及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが同時に印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。このように、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なる期間が、点灯期間Hflとなり、駆動電極Tx1及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELが点灯状態LONになる。このとき、近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの矢印で示す立ち上がり時の電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出することができる。
図35に示すように、第1電極ドライバ14は、発光素子部DELの点灯、非点灯によらず駆動信号パルスSgを一定のタイミングで供給できる。これにより、発光素子部DELが点灯又は非点灯のいずれの状態であっても、入力装置2の近接検出の精度が変化しない。
図35に示すように、駆動電極Tx1及び電極Ty2の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
図35に示すように、駆動電極Tx1及び電極Ty3の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが同時に印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
図35に示すように、駆動電極Tx2及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
図35に示すように、駆動電極Tx2及び電極Ty2の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なる点灯期間Hflで、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。このとき、近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの矢印で示す立ち上がり時の電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出することができる。
また、駆動電極Tx2及び電極Ty3の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なる点灯期間Hflで、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
図35に示すように、駆動電極Tx3及び電極Ty1の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。
図35に示すように、駆動電極Tx3及び電極Ty2の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なる点灯期間Hflで、同時に印加される。駆動信号パルスSg及び点灯パルスSelが印加された発光素子部DELには、順バイアス方向の発光駆動電圧ΔVFL以上の電圧が印加されるので、発光素子部DELが点灯状態LONになる。
また、図35に示すように、駆動電極Tx3及び電極Ty3の交差部分にある発光素子部DELには、駆動選択期間Htxの駆動信号パルスSg及び駆動選択期間Htyの点灯パルスSelが重なり合わず、同時に印加されない。駆動信号パルスSgのみが印加された発光素子部DELは、逆バイアス方向の電圧が印加されるので、発光素子部DELが非点灯状態LOFFになる。このとき、近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの矢印で示す立ち上がり時の電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出することができる。
図36は、実施形態4に係る駆動制御において、点灯要求期間と、近接検出期間とが重なる場合の他のタイミングチャートである。図36に示すように、近接検出処理部40は、駆動信号パルスSgの矢印で示す立ち下がり時の電圧差分を検出する。これにより、入力装置2は、外部近接物体の近接を検出することができる。
図37及び図38は、実施形態4に係る入力装置の領域別調光制御を説明するための説明図である。以上説明したように、実施形態4に係る入力装置は、複数の発光素子部DELを備え、それぞれの発光素子部DELを点灯状態LONと、非点灯状態LOFFとにそれぞれ制御することができる。実施形態4に係る第1電極ドライバ14及び第2電極ドライバ15は、図37に示すように、実線で示す駆動電極Tx1からTxnに駆動信号パルスSgを印加し、かつ実線で示す電極Ty1からTypに、駆動信号パルスSgと同時に、点灯パルスSelを印加する。これにより、実施形態4に係る第1電極ドライバ14及び第2電極ドライバ15は、全面を点灯状態LONとしたフロントライトとすることができる。
実施形態4に係る第1電極ドライバ14及び第2電極ドライバ15は、図38に示すように、実線で示す駆動電極Tx1からTxnの一部に駆動信号パルスSgを印加し、かつ実線で示す電極Ty1からTypの一部に、駆動信号パルスSgと同時に、点灯パルスSelを印加する。これにより、実施形態4に係る第1電極ドライバ14及び第2電極ドライバ15は、面内のうち一部を点灯状態LON、他の部分を非点灯状態LOFFとした領域別の調光制御を行うことができる。
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
(本態様の構成)
また、本実施形態は、以下の構成をとることもできる。
(1)第1面及び第2面を備える第1基板と、
前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、
前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備える、入力装置。
(2)前記第3導電層は、平面視で一方向に連続して延び、平面視で前記第2導電層と同方向に延びている、(1)に記載の入力装置。
(3)前記第1導電層は、平面視で一方向に連続して延び、平面視で第2導電層及び第3導電と交差する、(1)又は(2)に記載の入力装置。
(4)前記発光層は、平面視で、複数の前記第1導電層及び複数の前記第2導電層と重なり合う大きさを有する、
(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の入力装置。
(5)前記発光素子部は、前記発光層が前記第2導電層に電気的に接するコンタクト部の形状に沿った発光が可能である、(4)に記載の入力装置。
(6)前記第1導電層が延びる方向を第1方向とし、第2導電層が延びる方向を第2方向とした場合、
前記発光素子部は、前記発光層よりも前記第1面寄りに第1遮光部を備え、
前記第1遮光部は、前記第2導電層と同層に形成され、前記第1方向に前記第2導電層の幅が広がる幅広部分であり、前記第1方向の長さは、前記コンタクト部の前記第1方向の最大長さより長い、(5)に記載の入力装置。
(7)前記第3導電層は、前記第2導電層と同層に形成される、
(1)乃至(6)のいずれか1つに記載の入力装置。
(8)前記第3導電層は、前記第1導電層と同層に形成される、
(1)又は(2)のいずれか1つに記載の入力装置。
(9)前記第1導電層は、絶縁層を介して前記発光層に積層され、
前記第1導電層と前記第2導電層とが交差する部分には、前記第1導電層に接する第4導電層を備え、
前記第4導電層は、前記発光層の一部とコンタクト部で電気的に接続されている、(8)に記載の入力装置。
(10)前記第4導電層は、金属光沢を有する金属材料で形成されている(9)に記載の入力装置。
(11)前記第1導電層は、絶縁層を介して前記発光層に積層され、かつ平面視で点在する島状であり、
前記第1導電層と前記第3導電層とが交差する部分には、前記第3導電層を挟む前記第1導電層の端部同士を接続し、前記第3導電層と絶縁された状態で前記第3導電層を跨ぐ導電性の第5導電層を複数備え、前記第5導電層で接続される第1方向が一方向に延び、
前記第3導電層は、前記発光層に前記絶縁層を介して積層され、かつ平面視で前記第5導電層で接続される前記第1方向と交差する第2方向に連続して延びる形状を備える、(1)、(2)、(3)又は(10)に記載の入力装置。
(12)前記第1導電層の第1導電層の外形形状は、平面視で、絶縁されつつ、複数の前記第3導電層のうち隣合う前記第3導電層の間の開口を埋める形状である、(11)に記載の入力装置。
(13)前記第1導電層及び前記第2導電層は、透光性導電材料である、(11)又は(12)に記載の入力装置。
(14)前記発光層は、前記コンタクト部の前記第2面と平行な断面の面積が、前記第2面に近づくにつれて小さくなるように凸部が形成されており、
前記第4導電層は、金属光沢を有する金属で形成され、前記凸部の側面が前記第2面に対して傾斜する傾斜面を覆う、(9)に記載の入力装置。
(15)前記発光層は、平面視で、1つの前記第1導電層及び1つの前記第2導電層に重なり合う大きさを有する、(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の入力装置。
(16)前記発光層は、平面視で複数島状に配置され、かつ前記第2面側に突出する複数の凸部を備え、
前記第1導電層の一部が導電性の第4導電層を介して、前記発光層の凸部に接続している、(15)に記載の入力装置。
(17)前記発光層は、有機発光層である、(1)乃至(16)のいずれか1つに記載の入力装置。
(18)前記第1導電層、前記第2導電層及び前記第3導電層が、前記第1基板の第2面側にある、(1)乃至(17)のいずれか1つに記載の入力装置。
(19)第1面及び第2面を備える第1基板と、
前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、
前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備え、
前記発光素子部が発光する前記第1導電層と前記第2導電層との間の順バイアス方向の印加電圧に対して逆方向である逆バイアス方向にパルスが立ち上がる駆動信号パルスが複数の前記第1導電層の一部に印加される、入力装置。
(20)前記第1導電層に電圧を供給する第1電極ドライバと、
前記第2導電層に電圧を供給する第2電極ドライバと、
前記第1基板の第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層と前記第3導電層との間の電界の変化を前記駆動信号パルスに応答する近接検出信号として処理する近接検出処理部と、をさらに備え、
前記第1電極ドライバは、前記第1導電層の一部を駆動電極として時分割で走査し、前記駆動信号パルスを走査した前記第1導電層の一部に供給する、(19)に記載の入力装置。
(21)前記第1導電層に電圧を供給する第1電極ドライバと、
前記第2導電層に電圧を供給する第2電極ドライバと、
前記第1基板の第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層と前記第3導電層との間の電界の変化を前記駆動信号パルスに応答する近接検出信号として処理する近接検出処理部と、をさらに備え、
前記第2電極ドライバは、前記第1導電層と前記第2導電層との間に順バイアス方向の印加電圧を加え、前記発光素子部を発光させる、(19)又は(20)に記載の入力装置。
(22)前記第1導電層に電圧を供給する第1電極ドライバと、
前記第2導電層に電圧を供給する第2電極ドライバと、
前記第1基板の第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層と前記第3導電層との間の電界の変化を前記駆動信号パルスに応答する近接検出信号として処理する近接検出処理部と、をさらに備え、
前記第2電極ドライバは、前記順バイアス方向にパルスが立ち上がる点灯パルスを印加し、前記駆動信号パルスと同時に印加された前記点灯パルスに応じて前記発光素子部を発光させる、(19)又は(20)に記載の入力装置。
(23)第1面及び第2面を備える第1基板と、
前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、
前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備える入力装置と、
前記入力装置の前記第2面側に配置され、前記第1面側に画像を表示可能な表示部を備える表示装置。
1 表示装置
2 入力装置
9 表示部
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 第1電極ドライバ
15 第2電極ドライバ
21 第1基板
22 発光層
22a 凸部
23 保護層
25 絶縁層
31 第1導電層
32 第2導電層
32A 第1遮光部
33 第3導電層
35R 側面
35B 第4導電層
35A 第5導電層
36、36A、36B、36C コンタクト部
40 近接検出処理部
91 アレイ基板
92 対向基板
93 液晶層
94 画素電極
95 対向電極
96 カラーフィルタ
97 副画素
99 スイッチング素子
141 第1電極制御部
151 第2電極制御部
201 第1面
202 第2面
DEL 発光素子部
Scan スキャン方向
Sel 点灯パルス
Sg 駆動信号パルス
ΔVFL 発光駆動電圧

Claims (18)

  1. 第1面及び第2面を備える第1基板と、
    前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、
    前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備える、入力装置。
  2. 前記発光層は、平面視で、複数の前記第1導電層及び複数の前記第2導電層と重なり合う大きさを有する、
    請求項1に記載の入力装置。
  3. 前記発光素子部は、前記発光層が前記第2導電層に電気的に接するコンタクト部の形状に沿った発光が可能である、請求項2に記載の入力装置。
  4. 前記第1導電層が延びる方向を第1方向とし、第2導電層が延びる方向を第2方向とした場合、
    前記発光素子部は、前記発光層よりも前記第1面寄りに第1遮光部を備え、
    前記第1遮光部は、前記第2導電層と同層に形成され、前記第1方向に前記第2導電層の幅が広がる幅広部分であり、前記第1方向の長さは、前記コンタクト部の前記第1方向の最大長さより長い、請求項3に記載の入力装置。
  5. 前記第3導電層は、前記第2導電層と同層に形成される、
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載の入力装置。
  6. 前記第3導電層は、前記第1導電層と同層に形成される、
    請求項1に記載の入力装置。
  7. 前記第1導電層は、絶縁層を介して前記発光層に積層され、
    前記第1導電層と前記第2導電層とが交差する部分には、前記第1導電層に接する第4導電層を備え、
    前記第4導電層は、前記発光層の一部とコンタクト部で電気的に接続されている、請求項6に記載の入力装置。
  8. 前記第1導電層は、絶縁層を介して前記発光層に積層され、かつ平面視で点在する島状であり、
    前記第1導電層と前記第3導電層とが交差する部分には、前記第3導電層を挟む前記第1導電層の端部同士を接続し、前記第3導電層と絶縁された状態で前記第3導電層を跨ぐ導電性の第5導電層を複数備え、前記第5導電層で接続される方向が一方向に延び、
    前記第3導電層は、前記発光層に前記絶縁層を介して積層され、かつ平面視で前記第5導電層で接続される第1方向と交差する第2方向に連続して延びる形状を備える、請求項1又は2に記載の入力装置。
  9. 前記第1導電層の外形形状は、平面視で、絶縁されつつ、複数の前記第3導電層のうち隣合う前記第3導電層の間の開口を埋める形状である、請求項8に記載の入力装置。
  10. 前記発光層は、前記コンタクト部の前記第2面と平行な断面の面積が、前記第2面に近づくにつれて小さくなるように凸部が形成されており、
    前記第4導電層は、金属光沢を有する金属で形成され、前記凸部の側面が前記第2面に対して傾斜する傾斜面を覆う、請求項7に記載の入力装置。
  11. 前記発光層は、平面視で、1つの前記第1導電層及び1つの前記第2導電層に重なり合う大きさを有する、請求項1に記載の入力装置。
  12. 前記発光層は、平面視で複数島状に配置され、かつ前記第2面側に突出する複数の凸部を備え、
    前記第1導電層の一部が導電性の第4導電層を介して、前記発光層の凸部に接続している、請求項11に記載の入力装置。
  13. 前記発光層は、有機発光層である、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の入力装置。
  14. 前記発光素子部が発光する前記第1導電層と前記第2導電層との間の順バイアス方向の印加電圧に対して逆方向である逆バイアス方向にパルスが立ち上がる駆動信号パルスが複数の前記第1導電層の一部に印加される、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の入力装置。
  15. 前記第1導電層に電圧を供給する第1電極ドライバと、
    前記第2導電層に電圧を供給する第2電極ドライバと、
    前記第1基板の第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層と前記第3導電層との間の電界の変化を前記駆動信号パルスに応答する近接検出信号として処理する近接検出処理部と、をさらに備え、
    前記第1電極ドライバは、前記第1導電層の一部を駆動電極として時分割で走査し、前記駆動信号パルスを走査した前記第1導電層の一部に供給する、請求項14に記載の入力装置。
  16. 前記第1導電層に電圧を供給する第1電極ドライバと、
    前記第2導電層に電圧を供給する第2電極ドライバと、
    前記第1基板の第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する第1導電層と前記第3導電層との間の電界の変化を前記駆動信号パルスに応答する近接検出信号として処理する近接検出処理部と、をさらに備え、
    前記第2電極ドライバは、前記第1導電層と前記第2導電層との間に順バイアス方向の印加電圧を加え、前記発光素子部を発光させる、請求項14又は15に記載の入力装置。
  17. 前記第1導電層に電圧を供給する第1電極ドライバと、
    前記第2導電層に電圧を供給する第2電極ドライバと、
    前記第1基板の第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層と前記第3導電層との間の電界の変化を前記駆動信号パルスに応答する近接検出信号として処理する近接検出処理部と、をさらに備え、
    前記第2電極ドライバは、前記順バイアス方向にパルスが立ち上がる点灯パルスを印加し、前記駆動信号パルスと同時に印加された前記点灯パルスに応じて前記発光素子部を発光させる、請求項14又は15に記載の入力装置。
  18. 第1面及び第2面を備える第1基板と、
    前記第2面側の1つの層に形成される複数の第1導電層と、前記第1導電層と異なる層に形成され、かつ前記第2面側の1つの層に形成される複数の第2導電層と、前記第1導電層と前記第2導電層との間に形成され、前記第1導電層及び前記第2導電層と電気的に接する発光層と、を含む発光素子部と、
    前記第1導電層及び前記第2導電層と絶縁されて形成され、平面視で前記第2導電層と交差せず、前記第1導電層と前記第1面に平面視で重なり合う位置の近接物体の座標に応じて変化する前記第1導電層との間の電界の変化を検出するための複数の第3導電層と、を備える入力装置と、
    前記入力装置の前記第2面側に配置され、前記第1面側に画像を表示可能な表示部を備える表示装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020230671A1 (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 株式会社ピクトリープ 発光タッチパネル

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4024431B2 (ja) * 1999-07-23 2007-12-19 株式会社東芝 双方向半導体発光素子及び光伝送装置
TWI266129B (en) 2004-11-30 2006-11-11 Sanyo Electric Co Lighting device and reflection type liquid crystal display device using the same
JP2006154402A (ja) 2004-11-30 2006-06-15 Sanyo Electric Co Ltd 反射型液晶表示装置
JP2010198415A (ja) 2009-02-26 2010-09-09 Seiko Epson Corp 入力装置、表示装置および電子機器
JP5203291B2 (ja) * 2009-05-18 2013-06-05 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 表示装置および電子機器
JP5178631B2 (ja) * 2009-05-26 2013-04-10 株式会社ジャパンディスプレイウェスト タッチセンサ、表示装置および電子機器
TWM396761U (en) * 2010-06-18 2011-01-21 Yih Chang Electronic blackboard
DE102011017383A1 (de) * 2011-04-18 2012-10-18 Ident Technology Ag OLED-Interface
CN103293785B (zh) * 2012-12-24 2016-05-18 上海天马微电子有限公司 Tn型液晶显示装置及其触控方法
CN103927072B (zh) * 2013-12-25 2017-05-17 上海天马微电子有限公司 一种tft阵列基板、触摸显示面板以及触摸显示装置
KR102263975B1 (ko) * 2014-12-16 2021-06-11 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 그 제조방법
US10444891B2 (en) * 2014-12-29 2019-10-15 Lg Display Co., Ltd. Touch panel and display device including the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020230671A1 (ja) * 2019-05-10 2020-11-19 株式会社ピクトリープ 発光タッチパネル

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