特許ウォッチ

公開番号2024071159
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022181963
出願日2022-11-14
発明の名称光学センサ付き液晶表示装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G02F 1/133 20060101AFI20240517BHJP(光学)
要約【課題】狭額縁化を実現可能な光学センサ付き液晶表示装置を提供すること。
【解決手段】一実施形態に係る光学センサ付き液晶表示装置は、表示パネルと、ドライバICと、を備える。表示パネルは、画素を含む表示領域と、表示領域を囲む周辺領域と、周辺領域に設けられる周辺回路と、入射する光に応じた検出信号を出力する光学センサと、を備える。周辺回路は、シフトレジスタと、シフトレジスタと接続し、第1ゲートスイッチおよび第2ゲートスイッチを含むゲートスイッチ群と、を備える。第1ゲートスイッチは、走査線を介して、画素を駆動するためのスイッチング素子に接続される。第2ゲートスイッチは、センサ用走査線を介して、光学センサを駆動するためのセンサ回路に含まれるスイッチング素子に接続される。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、を備える表示パネルと、
ドライバＩＣと、を具備し、
前記表示パネルは、
マトリクス状に配列された複数の画素を含む表示領域と、
前記表示領域を囲む周辺領域と、
前記ドライバＩＣと接続し、前記周辺領域のうち、前記表示領域の左右に位置する領域に設けられる周辺回路と、
前記複数の画素のうちの少なくとも一部に配置され、前記液晶層側から入射する光に応じた検出信号を出力する光電変換素子を備えた光学センサと、を備え、
前記周辺回路は、
シフトレジスタと、
前記シフトレジスタと接続し、第１ゲートスイッチおよび第２ゲートスイッチを含むゲートスイッチ群と、を備え、
前記第１ゲートスイッチは、走査線を介して、前記画素を駆動するためのスイッチング素子に接続され、
前記第２ゲートスイッチは、センサ用走査線を介して、前記光学センサを駆動するためのセンサ回路に含まれるスイッチング素子に接続される、
光学センサ付き液晶表示装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、を備える表示パネルと、
ドライバＩＣと、を具備し、
前記表示パネルは、
マトリクス状に配列された複数の画素を含む表示領域と、
前記表示領域を囲む周辺領域と、
前記ドライバＩＣと接続し、前記周辺領域のうち、前記表示領域の左右に位置する領域に設けられる第１周辺回路および第２周辺回路と、
前記複数の画素のうちの少なくとも一部に配置され、前記液晶層側から入射する光に応じた検出信号を出力する光電変換素子を備えた光学センサと、を備え、
前記第１周辺回路および前記第２周辺回路は、
シフトレジスタと、
前記シフトレジスタと接続し、第１ゲートスイッチおよび第２ゲートスイッチを含むゲートスイッチ群と、をそれぞれ備え、
前記各第１ゲートスイッチは、走査線を介して、前記画素を駆動するための第１スイッチング素子に接続され、
前記第１周辺回路に含まれる前記第２ゲートスイッチは、センサ用第１走査線を介して、前記光学センサを駆動するためのセンサ回路に含まれる第２スイッチング素子に接続され、
前記第２周辺回路に含まれる前記第２ゲートスイッチは、センサ用第２走査線を介して、前記光学センサを駆動するためのセンサ回路に含まれる第３スイッチング素子に接続される、
光学センサ付き液晶表示装置。
【請求項３】
前記各第１ゲートスイッチは、前記表示領域に画像を表示する第１期間にオンとなり、前記第１スイッチング素子に表示用走査信号を供給し、
前記第１周辺回路に含まれる前記第２ゲートスイッチは、前記光学センサの電位をリセットする第２期間にオンとなり、前記第２スイッチング素子にセンサ用第１走査信号を供給し、
前記第２周辺回路に含まれる前記第２ゲートスイッチは、前記第２期間、および、前記光学センサから前記検出信号を読み出す第３期間にオンとなり、前記第３スイッチング素子にセンサ用第２走査信号を供給する、
請求項２に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
【請求項４】
前記各第１ゲートスイッチおよび前記各第２ゲートスイッチは、前記シフトレジスタから出力される制御信号に基づき切替制御される、
請求項３に記載の光学センサ付き液晶表示装置。
【請求項５】
前記各第１ゲートスイッチは、前記表示用走査信号を前記走査線に出力するための第１制御信号を供給する配線に接続され、
前記第１周辺回路に含まれる前記第２ゲートスイッチは、前記センサ用第１走査信号を前記センサ用第１走査線に出力するための第２制御信号を供給する配線に接続され、
前記第２周辺回路に含まれる前記第２ゲートスイッチは、前記センサ用第２走査信号を前記センサ用第２走査線に出力するための第３制御信号を供給する配線に接続され、
前記各第１ゲートスイッチおよび前記各第２ゲートスイッチは、前記第１制御信号、前記第２制御信号および前記第３制御信号より電位の低い低電位電圧を供給する配線にそれぞれ接続される、
請求項３に記載の光学センサ付き液晶表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光学センサ付き液晶表示装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、指紋センサや静脈センサ等、生体情報を検出するセンサが内蔵された液晶表示装置（生体認証装置）が開発されている。この種のセンサとしては、例えば光電変換素子を用いた光学センサが用いられる。光学センサは、例えばバックライト等の光源から発せられ、対象物にて反射された光を検出することで、当該対象物の生体情報を検出する。
【０００３】
一般的な液晶表示装置において狭額縁化が要望されるように、このような光学センサ付き液晶表示装置においても、狭額縁化の要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０２０／０２６５２０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、狭額縁化を実現可能な光学センサ付き液晶表示装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る光学センサ付き液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に位置する液晶層と、を備える表示パネルと、ドライバＩＣと、を具備する。前記表示パネルは、マトリクス状に配列された複数の画素を含む表示領域と、前記表示領域を囲む周辺領域と、前記ドライバＩＣと接続し、前記周辺領域のうち、前記表示領域の左右に位置する領域に設けられる周辺回路と、前記複数の画素のうちの少なくとも一部に配置され、前記液晶層側から入射する光に応じた検出信号を出力する光電変換素子を備えた光学センサと、を備える。前記周辺回路は、シフトレジスタと、前記シフトレジスタと接続し、第１ゲートスイッチおよび第２ゲートスイッチを含むゲートスイッチ群と、を備える。前記第１ゲートスイッチは、走査線を介して、前記画素を駆動するためのスイッチング素子に接続される。前記第２ゲートスイッチは、センサ用走査線を介して、前記光学センサを駆動するためのセンサ回路に含まれるスイッチング素子に接続される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態に係る表示装置を模式的に示す図である。
図２は、同実施形態に係る表示装置を概略的に示す平面図である。
図３は、同実施形態に係る表示装置に実装されるタッチセンサの一構成例を示す平面図である。
図４は、同実施形態に係る光学センサと、光学センサに接続されるセンサ回路とを示す等価回路図である。
図５は、同実施形態に係る光学センサと、光学センサに接続されるセンサ回路との動作例を説明するための図である。
図６は、同実施形態に係る走査線／第１走査線駆動回路の構成例を示す図である。
図７は、同実施形態に係る走査線／第２走査線駆動回路の構成例を示す図である。
図８は、図６に示す走査線／第１走査線駆動回路に含まれるゲートスイッチ群の構成例を示す図である。
図９は、図７に示す走査線／第２走査線駆動回路に含まれるゲートスイッチ群の構成例を示す図である。
図１０は、同実施形態に係るゲートスイッチの構成例を示す図である。
図１１は、同実施形態に係る走査線／第１走査線駆動回路および走査線／第２走査線駆動回路の動作例を示すタイミングチャートである。
図１２は、図１１に示す表示期間における走査線／第１走査線駆動回路および走査線／第２走査線駆動回路の動作例を示すタイミングチャートである。
図１３は、図１１に示すリセット期間における走査線／第１走査線駆動回路および走査線／第２走査線駆動回路の動作例を示すタイミングチャートである。
図１４は、図１１に示すリード期間における走査線／第１走査線駆動回路および走査線／第２走査線駆動回路の動作例を示すタイミングチャートである。
図１５は、第１比較例に係る表示装置を概略的に示す平面図である。
図１６は、第２比較例に係る表示装置を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べ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一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
【０００９】
なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、および、Ｚ軸を記載する。Ｘ軸に沿った方向をＸ方向または第１方向と称し、Ｙ軸に沿った方向をＹ方向または第２方向と称し、Ｚ軸に沿った方向をＺ方向、第３方向または厚さ方向と称する。Ｘ軸およびＹ軸によって規定される面をＸ－Ｙ平面と称し、Ｘ軸およびＺ軸によって規定される面をＸ－Ｚ平面と称する。Ｘ－Ｙ平面を見ることを平面視という。
【００１０】
図１は、一実施形態に係る表示装置ＤＳＰを模式的に示す図である。詳細については後述するが、表示装置ＤＳＰは光学センサ付き液晶表示装置であり、生体認証装置と称されてもよい。表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬと、カバー部材ＣＭと、第１偏光板ＰＬＺ１と、第２偏光板ＰＬＺ２と、照明装置ＩＬとを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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