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KR102008601B1 - 유기 일렉트로루미네센스 모듈, 스마트 디바이스 및 조명 장치 - Google Patents

유기 일렉트로루미네센스 모듈, 스마트 디바이스 및 조명 장치 Download PDF

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KR102008601B1
KR102008601B1 KR1020177028788A KR20177028788A KR102008601B1 KR 102008601 B1 KR102008601 B1 KR 102008601B1 KR 1020177028788 A KR1020177028788 A KR 1020177028788A KR 20177028788 A KR20177028788 A KR 20177028788A KR 102008601 B1 KR102008601 B1 KR 102008601B1
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KR
South Korea
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touch position
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circuit unit
electrode
organic electroluminescent
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가즈요시 오마타
츠카사 야기
Original Assignee
코니카 미놀타 가부시키가이샤
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Abstract

한 쌍의 전극 사이에 유기 발광 기능층을 형성한 유기 전계 발광 소자와, 상기 한 쌍의 전극에 접속되어 상기 유기 전계 발광 소자의 발광을 제어하는 발광 소자 구동 회로 유닛과, 상기 한 쌍의 전극 중 어느 한쪽의 전극을 검출 전극으로 하여 당해 검출 전극에 있어서의 터치 위치 검출 방향의 양단에 접속된 터치 위치 검출 회로 유닛을 구비하고, 상기 터치 위치 검출 회로 유닛은, 상기 검출 전극의 양단에 있어서의 전기적 특성을 검지함으로써 터치 위치 검출을 행하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈이다.

Description

유기 일렉트로루미네센스 모듈, 스마트 디바이스 및 조명 장치
본 발명은 터치 검출 기능을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 모듈과, 그것을 구비한 스마트 디바이스 및 조명 장치에 관한 것이다.
스마트폰, 태블릿 등의 스마트 디바이스는, 표시부로부터의 정보 입력을 가능하게 하기 위한 터치 센서를 구비하는 것이 필수이며, 예를 들어 표시부에 겹치는 상태로, 터치 센서가 설치되어 있다.
또한, 스마트 디바이스에는, 그 조작성의 관점에서, 주된 표시부 외에, 사각형 등의 마크로 표시된 「홈 키」나, 화살표 마크 등으로 표시된 「복귀 키」 등의 공통 기능 키 버튼(소위 아이콘)이 설치되어 있는 경우가 있다. 공통 기능 키 버튼은, 시인성 향상의 관점에서, 표시하는 마크의 패턴 형상에 따른 평면형의 광원체를 사용하여 구성되며, 일례로서 LED(Light Emitting Diode)와 도광판을 조합한 LED 도광판을, 스마트 디바이스의 내부에 설치하는 구성이 개시되어 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 1 참조).
스마트 디바이스에 있어서는, 이상과 같은 공통 기능 키 버튼에 대해서도, 예를 들어 액정 표시 장치를 사용하여 구성된 주된 표시부와 공통의 터치 센서가 겹쳐 설치되어 있다.
그러나, 최근, 주된 표시부로서 사용되고 있는 액정 표시 장치로서, 센서 전극을 내장한 「인셀」형 혹은 「온셀」형의 것이 등장하였다. 이에 의해, 공통 기능 키 버튼을 구성하는 평면형의 광원체에 대해서는, 독자적으로 터치 검출 기능을 마련할 것이 강하게 요구되고 있다.
터치 검출 기능을 구비한 평면형의 광원체로서, 예를 들어 아이콘이 설치된 표면 패널과 LED 도광판의 사이에, 센서 전극이 형성된 회로 기판을 설치하고, 이 회로 기판에 있어서의 아이콘의 형성부에 펀칭 구멍을 형성하고, 표면 패널과 회로 기판의 사이에 유전율이 높은 접착제의 층을 형성하여, 이에 의해 센서 전극에 의한 정전 용량의 검출 정밀도의 향상을 도모하는 구성의 것이 개시되어 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 2 참조).
일본 특허 공개 제2012-194291호 공보 일본 특허 공개 제2013-065429호 공보
그런데 최근, 상술한 아이콘 부분에 적용하는 평면형의 광원체로서, LED 도광판 대신에, 유기 일렉트로루미네센스 디바이스를 이용하려는 움직임이 있다. 유기 일렉트로루미네센스 디바이스는, 양극과 음극의 사이에 유기 발광 기능층을 협지한 면 발광형의 소자이며, 보다 저소비 전력으로 발광 휘도의 균일성이 높은 면 발광을 얻을 수 있다.
그러나, 유기 일렉트로루미네센스 디바이스에 터치 센서를 겹쳐 설치한 경우, 양극, 음극, 혹은 보호를 위해 이용되는 메탈 호일층이, 센서 전극과 터치면의 사이에 발생하는 정전 용량의 변화의 검출에 악영향을 준다. 이 때문에, 유기 일렉트로루미네센스 디바이스에 정전 용량식 터치 기능을 부여하는 경우에는, 유기 일렉트로루미네센스 디바이스를 설치한 표시 패널과는 별체로서, 터치 센서를 설치한 터치 패널을 배치할 필요가 있어, 디바이스의 박형화 및 제조 공정수의 삭감을 방해하는 요인이 되고 있었다.
그래서 본 발명은 박형화 및 제조 공정수의 삭감을 달성하는 것이 가능한, 터치 기능을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 모듈, 이것을 사용한 스마트 디바이스 및 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 한 쌍의 전극 사이에 유기 발광 기능층을 형성한 유기 전계 발광 소자와, 상기 한 쌍의 전극에 접속되어 상기 유기 전계 발광 소자의 발광을 제어하는 발광 소자 구동 회로 유닛과, 상기 한 쌍의 전극 중 어느 한쪽의 전극을 검출 전극으로 하여 당해 검출 전극에 있어서의 터치 위치 검출 방향의 양단에 접속된 터치 위치 검출 회로 유닛을 구비하고, 상기 터치 위치 검출 회로 유닛은, 상기 검출 전극의 양단에 있어서의 전기적 특성을 검지함으로써 터치 위치 검출을 행하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈이다.
또한, 본 발명은 이러한 구성의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한 스마트 디바이스 및 조명 장치이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 박형화 및 제조 공정수의 삭감을 달성하는 것이 가능한, 터치 기능을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 모듈, 이것을 사용한 스마트 디바이스 및 조명 장치를 얻을 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 설명하기 위한 구성도이며, 발광 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는, 제1 실시 형태에 있어서의 터치 위치 검출 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은, 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 동작(제1 예)을 설명하기 위한 타이밍 차트도이다.
도 4는, 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 동작(제2 예)을 설명하기 위한 타이밍 차트도이다.
도 5는, 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 설명하기 위한 구성도이며, 발광 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은, 제2 실시 형태에 있어서의 터치 위치 검출 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 7은, 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트도이다.
도 8은, 제2 실시 형태와 제1 실시 형태를 조합한 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 설명하기 위한 구성도이며, 발광 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 9는, 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 설명하기 위한 구성도이며, 발광 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 10은, 제3 실시 형태에 있어서의 터치 위치 검출 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 11은, 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 동작례를 설명하기 위한 타이밍 차트도이다.
도 12는, 제4 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 설명하기 위한 구성도이다.
도 13은, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 응용례 1을 설명하기 위한 평면도이다.
도 14는, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 응용례 2를 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한 스마트 디바이스의 일례를 도시하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈, 스마트 디바이스 및 조명 장치의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기서 설명하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈은, 유기 일렉트로루미네센스 디바이스에 정전 용량 방식의 터치 검출 기능을 마련한 것이며, 표시면에 대한 손가락 등의 접촉에 의해 정보 입력이 이루어지는 것이다. 또한, 스마트 디바이스 및 조명 장치는, 이 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한 것이다. 이하, 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 실시 형태부터 순서대로 설명을 행한다.
≪제1 실시 형태≫
도 1은, 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)을 설명하기 위한 구성도이다. 이 도면에 도시하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)은, 지지 기판(10)의 일주면 상에 설치된 유기 전계 발광 소자(EL)와, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)과, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)을 구비한 것이며, 지지 기판(10)의 표면에 있어서의 터치 위치(P)를 검출하는 터치 검출 기능을 갖는다. 이하, 이들 구성 요소의 상세를 설명한다.
<유기 전계 발광 소자(EL)>
유기 전계 발광 소자(EL)는, 지지 기판(10)측에서부터 순서대로, 하부 전극(11), 유기 발광 기능층(13) 및 상부 전극(15)을 적층한 구성이며, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이에 유기 발광 기능층(13)을 형성한 것이다. 이러한 유기 전계 발광 소자(EL)는, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이에 유기 발광 기능층(13)이 협지된 부분이 발광 영역으로 된다. 또한, 유기 전계 발광 소자(EL)는 커패시터 구성으로 되어 있기 때문에, 기생 용량 Cel을 갖는다.
또한, 유기 전계 발광 소자(EL)는, 상부 전극(15)측으로부터 밀봉용 접착제(17)로 덮여 밀봉되며, 또한 그 표면에, 외부 환경으로부터의 유해 가스(산소, 수분 등)의 침투를 방지하는 것을 목적으로 하여 밀봉 부재(19)가 배치되어 1매의 표시 패널을 구성하고 있다. 이러한 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서는, 하부 전극(11) 및 상부 전극(15) 중 어느 한쪽을 양극으로 하고 다른 쪽을 음극으로 하며, 이들 사이에 순방향의 전류를 흘림으로써, 유기 발광 기능층(13)에 있어서 발광광이 발생한다. 이하, 각 유기 전계 발광 소자(EL)의 각 구성 요소의 상세를 설명한다. 또한, 유기 전계 발광 소자(EL)에 대하여 순방향으로 정전류 또는 정전압을 인가한다는 것은, 양극을 플러스, 음극을 마이너스로 하여 전압을 인가하는 상태이며, 이후 마찬가지이다.
-지지 기판(10)-
지지 기판(10)은, 여기서는 예를 들어 광투과성을 갖는 재료로 구성된 것이며, 그 표면은, 유기 발광 기능층(13)에 있어서 발생한 발광광이 취출되는 표시면으로 되어 있다. 또한, 표시면은, 손끝이나 터치펜 등(이하, 손끝(F))의 접촉에 의해 정보 입력이 이루어지는 터치면(10a)으로도 되어 있다. 또한, 이후에 있어서는 터치면(10a)에 대한, 손끝(F)의 접촉에 의한 정보 입력을, 터치 조작이라고 칭한다.
이상과 같은 지지 기판(10)을 구성하는 투명한 기판 재료로서는, 예를 들어 유리, 플라스틱 등의 투명 기판 재료를 들 수 있다. 바람직하게 사용되는 투명 기판 재료로서는, 유리, 석영, 또한 플렉시블한 가요성을 갖는다는 관점에서 수지 필름을 들 수 있다. 또한, 지지 기판(10)은, 필요에 따라 가스 배리어층을 형성한 구성이어도 된다. 또한, 지지 기판(10)에 있어서의 표시면측에는 필요에 따라 커버 유리를 접합해도 되며, 이 경우에는 커버 유리의 표면이 터치면(10a)으로 된다.
-하부 전극(11)-
하부 전극(11)은, 여기서는 광취출측의 투명 전극으로서 구성된다. 이 하부 전극(11)은, 유기 발광 기능층(13)에 대한 양극 또는 음극으로서 설치되는 것이며, 상부 전극(15)이 음극인 경우에는 양극으로서 사용되고, 상부 전극(15)이 양극인 경우에는 음극으로서 사용된다. 이러한 하부 전극(11)은, 각각에 적절한 도전성 재료 중에서, 광투과성이 우수한 도전성 재료를 사용하여 구성된다.
또한, 여기서는 특히, 이 하부 전극(11)은, 상부 전극(15)보다 터치면(10a)에 가깝게 배치되어 있기 때문에, 터치 위치(P)를 검출하기 위한 검출 전극(Ed)으로서 바람직하게 사용된다. 이 때문에 검출 전극(Ed)으로 되는 하부 전극(11)에는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)과 함께, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)이 접속된다. 이들의 접속 상태는, 이후에 설명한다.
-유기 발광 기능층(13)-
유기 발광 기능층(13)은, 적어도 유기 재료로 구성된 발광층을 포함하는 층이다. 이러한 유기 발광 기능층(13)의 전체적인 층 구조가 한정되는 것은 아니며, 일반적인 층 구조여도 된다. 유기 발광 기능층(13)의 일례를 이하에 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 일은 없다.
(i) (양극)/정공 주입 수송층/발광층/전자 주입 수송층/(음극)
(ii) (양극)/정공 주입 수송층/발광층/정공 저지층/전자 주입 수송층/(음극)
(iii) (양극)/정공 주입 수송층/전자 저지층/발광층/정공 저지층/전자 주입 수송층/(음극)
(iv) (양극)/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/(음극)
(v) (양극)/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층/(음극)
(vi) (양극)/정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층/발광층/정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층/(음극)
또한, 발광층은 적층 구조여도 되며, 각 발광층 사이에는 비발광성의 중간층을 가져도 된다. 중간층은 전하 발생층이어도 되고, 멀티포톤 유닛 구성이어도 된다.
-상부 전극(15)-
상부 전극(15)은, 유기 발광 기능층(13)에 대한 음극 또는 양극으로서 설치되는 것이며, 하부 전극(11)이 양극인 경우에는 음극으로 되고, 하부 전극(11)이 음극인 경우에는 양극으로서 사용된다. 이러한 상부 전극(15)은, 유기 전계 발광 소자(EL)가, 상부 전극(15)측으로부터도 발광광을 취출하는 것인 경우에는, 투명 전극으로서 구성된다. 한편, 하부 전극(11)으로부터만 발광광을 취출하는 것인 경우에는 반사 전극으로서 구성된다. 따라서, 상부 전극(15)은, 음극 또는 양극으로서 적절한 도전성 재료 중에서, 광투과성 또는 광반사성이 우수한 도전성 재료를 사용하여 구성된다.
이러한 상부 전극(15)은, 하부 전극(11)과 함께, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)에 접속된다. 상부 전극(15)에 대한 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 접속 상태는, 이후에 설명한다. 또한, 상부 전극(15)은, 하부 전극(11)을 포함하는 검출 전극(Ed)에 대한 대향 전극(Eo)으로도 된다.
또한, 여기서는 지지 기판(10)에 있어서 외측을 향하는 면을 터치면(10a)으로 하였지만, 지지 기판(10)과는 반대의 밀봉 부재(19)의 외측을 향하는 면을 터치면으로 해도 되며, 이 경우, 터치면에 가까운 상부 전극(15)을 검출 전극(Ed)으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 상부 전극(15)은, 투명 전극으로서 구성되게 되고, 하부 전극(11)이 대향 전극(Eo)으로 된다.
-밀봉용 접착제(17)-
밀봉용 접착제(17)는, 밀봉 부재(19)와 지지 기판(10)의 사이에 협지된 유기 전계 발광 소자(EL)를 밀봉하기 위한 밀봉제로서 사용된다. 이러한 밀봉용 접착제(17)는, 구체적으로는 아크릴산계 올리고머, 메타크릴산계 올리고머의 반응성 비닐기를 갖는 광경화 및 열경화형 접착제, 2-시아노아크릴산에스테르 등의 습기 경화형 등의 접착제, 에폭시계 등의 열 및 화학 경화형(2액 혼합)의 접착제 등이 사용되며, 건조제를 분산시켜 사용해도 된다.
-밀봉 부재(19)-
밀봉 부재(19)는, 유기 전계 발광 소자(EL)의 표시 영역을 덮도록 배치되어 있으면 되고, 오목판형이어도 되고, 평판형이어도 된다. 또한, 투명성 및 전기 절연성은 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 유리판, 중합체판, 필름, 금속판, 필름 등을 들 수 있지만, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)을 박막화할 수 있다는 관점에서, 중합체 필름 및 금속 필름을 바람직하게 사용할 수 있다. 단, 중합체 필름을 사용하는 경우에는, 수증기 투과도가 낮은 것을 사용하는 것이 중요하다.
또한, 밀봉 부재(19)와 유기 전계 발광 소자(EL)의 간극에는, 밀봉용 접착제(17)를 충전하는 것에 한정되지 않으며, 특히 표시 영역(발광 영역)에는, 기상이라면 질소나 아르곤 등의 불활성 기체를 봉입하고, 액상이라면 불화탄화수소나 실리콘 오일과 같은 불활성 액체를 주입하는 것이 바람직하다. 또한, 밀봉 부재(19)와 유기 전계 발광 소자(EL)의 표시 영역의 간극을 진공으로 하거나, 이 간극에 흡습성 화합물을 봉입할 수도 있다.
또한, 여기서는 지지 기판(10)에 있어서 외측을 향하는 면을 터치면(10a)으로 하였지만, 밀봉 부재(19)의 외측을 향하는 면을 터치면으로 해도 되며, 이 경우, 밀봉 부재(19)는 광투과성을 갖는 재료로 구성된다.
<발광 소자 구동 회로 유닛(20)>
발광 소자 구동 회로 유닛(20)은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광을 제어함과 함께, 대향 전극(Eo)으로서의 상부 전극(15)을 플로팅 전위로 하는 것이 가능하다. 여기서는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)은, 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)과의 접속이 자유롭게 해제되는 구성의 것이다. 이러한 발광 소자 구동 회로 유닛(20)은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)에 접속된 발광 구동 회로(21)와, 발광 구동 회로(21)와 하부 전극(11)의 사이에 설치된 스위치(SW1), 및 발광 구동 회로(21)와 상부 전극(15)의 사이에 설치된 스위치(SW2)를 구비하고 있다. 발광 구동 회로(21)는, 접지(23)에 접속되어 있다. 각 구성 요소의 상세는 다음과 같다.
-발광 구동 회로(21)-
발광 구동 회로(21)는, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이에 전압을 인가함으로써, 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서의 발광을 제어한다. 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광의 제어는, 정전류 구동 또는 정전압 구동 중 어느 것이어도 되며, 통상의 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서의 정전류 구동 회로 또는 정전압 구동 회로가 적용된다.
-스위치(SW1, SW2)-
스위치(SW1, SW2)는, 발광 구동 회로(21)와 하부 전극(11)의 사이의 접속 상태, 및 발광 구동 회로(21)와 상부 전극(15)의 사이의 접속 상태를 자유롭게 제어하기 위한 것이다. 이러한 스위치(SW1, SW2)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)와 그 구동을 제어하는 제어 회로로 구성된다. 이 경우의 스위치(SW1, SW2)는, TFT의 소스/드레인의 한쪽이 발광 구동 회로(21)에 접속되고, 다른 쪽이 하부 전극(11) 또는 상부 전극(15)에 접속되고, TFT의 게이트 전극이 제어 회로에 접속된 구성으로 된다. 이에 의해, TFT의 게이트 전극에 대한 인가 전압에 의해, 발광 구동 회로(21)와 하부 전극(11)의 사이의 접속 상태, 및 발광 구동 회로(21)와 상부 전극(15)의 사이의 접속 상태가 자유롭게 제어된다.
여기서, 스위치(SW1, SW2)의 구동에 의해 발광 구동 회로(21)와 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)의 사이가 접속된 상태를, 스위치(SW1, SW2)가 「ON」상태라고 한다. 이에 비해, 스위치(SW1, SW2)의 구동에 의해 발광 구동 회로(21)와 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)의 사이의 접속이 해제된 상태를, 스위치(SW1, SW2)가 「OFF」상태라고 한다.
스위치(SW1, SW2)가 「ON」상태로 됨으로써, 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광의 제어가 가능하게 된다. 또한, 스위치(SW1, SW2)가 「OFF」상태로 됨으로써, 발광 구동 회로(21)와 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)의 접속이 해제된다. 이에 의해, 대향 전극(Eo)으로서의 상부 전극(15)을 플로팅 전위로 하는 것이 가능하다.
이상과 같은 스위치(SW1, SW2)의 「ON」/「OFF」의 제어는, 이후의 타이밍 차트도에서 설명하는 바와 같이, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)의 스위치(SW11, SW12)에 동기시켜 실시된다. 또한, 도 1에 있어서는, 발광 구동 회로(21)와 스위치(SW1, SW2)가 각각 독립된 구성으로 도시되어 있지만, 필요에 따라, 발광 구동 회로(21)에 스위치(SW1, SW2)가 내장된 구성이어도 된다. 또한, 스위치(SW1, SW2)의 제어 회로는, 외부의 연산 장치여도 된다.
-접지(23)-
접지(23)는, 회로 패턴으로 구성된 시그널 접지여도 되고, 이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)이 설치되는 금속 케이스 등의 프레임 접지여도 된다.
<터치 위치 검출 회로 유닛(30)>
터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 유기 전계 발광 소자(EL)를 구성하는 하부 전극(11) 또는 상부 전극(15) 중, 검출 전극(Ed)으로서 사용되는 하부 전극(11)에 있어서의 터치 위치 검출 방향 x의 양단에 접속된 것이다. 이 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 검출 전극(Ed)의 양단에 있어서의 전기적 특성을 검지한다. 이에 의해, 검출 전극(Ed)의 양단 사이에 있어서의 일차원 방향을 터치 위치 검출 방향 x로 하여, 이 터치 위치 검출 방향 x에 있어서의 터치 위치를 검출한다.
이러한 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 검출 전극(Ed)의 양단에 접속된 스위치(SW11) 및 스위치(SW12), 각 스위치(SW11, SW12)에 접속된 2개의 전류계(33), 각 전류계(33)에 접속된 연산부(35) 및 전원(37)을 구비하고 있다. 전원(37)은 접지(39)에 접속되어 있다. 각 구성 요소의 상세는 다음과 같다.
-스위치(SW11, SW12)-
스위치(SW11, SW12)는, 검출 전극(Ed)의 일단과 한쪽의 전류계(33)의 사이의 접속 상태, 및 검출 전극(Ed)의 타단과 다른 쪽의 전류계(33)의 사이의 접속 상태를 자유롭게 제어하기 위한 것이다. 이러한 스위치(SW11, SW12)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)와 그 구동을 제어하는 제어 회로로 구성된다. 이 경우의 스위치(SW11, SW12)는, TFT의 소스/드레인의 한쪽이 검출 전극(Ed)에 접속되고, 다른 쪽이 전류계(33)에 접속되고, TFT의 게이트 전극이 제어 회로에 접속된 구성으로 된다. 이에 의해, TFT의 게이트 전극에 대한 인가 전압에 의해, 검출 전극(Ed)의 일단과 한쪽의 전류계(33)의 사이의 접속 상태, 및 검출 전극(Ed)의 타단과 다른 쪽의 전류계(33)의 사이의 접속 상태가 자유롭게 제어된다.
여기서, 스위치(SW11, SW12)의 구동에 의해 검출 전극(Ed)과 전류계(33)의 사이가 접속된 상태를, 스위치(SW11, SW12)가 「ON」상태라고 한다(도 2 참조). 이에 비해, 스위치(SW11, SW12)의 구동에 의해 검출 전극(Ed)과 전류계(33)의 사이의 접속이 해제된 상태를, 스위치(SW11, SW12)가 「OFF」상태라고 한다.
이러한 스위치(SW11, SW12)는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 스위치(SW1, SW2)와 동기하여 구동되고, 스위치(SW1, SW2)가 「ON」상태인 경우에는, 스위치(SW11, SW12)는 「OFF」상태로 된다. 한편, 스위치(SW1, SW2)가 「OFF」상태인 경우에는, 스위치(SW11, SW12)는 「ON」상태로 된다. 또한, 스위치(SW11, SW12)의 제어 회로는, 외부의 연산 장치여도 된다.
-전류계(33)-
전류계(33)는, 검출 전극(Ed)의 양단에 흐르는 전류를 각각 측정한다.
-연산부(35)-
연산부(35)는, 2개의 전류계(33)에서 측정된 2개의 전류값 i1, i2로부터, 검출 전극(Ed)에 있어서, 터치면(10a)에 있어서의 터치 위치 검출 방향의 어느 위치에 터치 조작이 이루어졌는지를 산출한다. 여기에서는, 하기 식 (1)과 같이, 전류값 i1, i2의 비로부터 저항비를 산출하고, 이 저항비에 대응하는 검출 전극(Ed)의 양단 사이에 있어서의 터치 위치 검출 방향 x의 터치 위치(P)를 얻는다. 또한, 하기 식 (1) 중의 r1은, 검출 전극(Ed)의 양단 중, 전류값 i1이 측정된 측의 단부에서부터 터치 위치(P)까지의 사이의 저항값이며, 전류값 i1이 측정된 측의 단부에서부터 터치 위치(P)까지의 거리에 대응하고 있다. 또한, r2는, 검출 전극(Ed)의 양단 중, 전류값 i2가 측정된 측의 단부에서부터 터치 위치(P)까지의 사이의 저항값이며, 전류값 i2가 측정된 측의 단부에서부터 터치 위치(P)까지의 거리에 대응하고 있다.
r1/(r1+r2)=i2/(i1+i2) … 식 (1)
-전원(37)-
전원(37)은, 소정의 전압을 인가하는 것이 가능하면, 교류 전원이어도 되고, 또한 직류 전원이어도 된다.
-접지(39)-
접지(39)는, 회로 패턴으로 구성된 시그널 접지여도 되고, 이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)이 설치되는 금속 케이스 등의 프레임 접지여도 된다. 이 접지(39)는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)측의 접지(23)와 동일해도 되고 상이한 것이어도 된다.
<유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작(제1 예)>
도 3은, 이상과 같이 구성된 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작의 제1 예를 도시하는 타이밍 차트도이며, 발광 소자 구동 회로 유닛(20) 및 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 의해 실시되는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작을 도시하는 도면이다.
도 3에 있어서의 상단은, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)에 있어서의 스위치(SW1, SW2)의 「ON」/「OFF」의 작동 타이밍을 도시하는 그래프이다. 중간단은, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서의 스위치(SW11, SW12)의 「ON」/「OFF」의 동작 타이밍을 도시하는 그래프이다. 여기서 도시하는 타이밍 차트도에서는, 하이 기간이 「ON」상태를 나타내고, 로우 기간이 「OFF」상태를 나타내고 있다. 하단은, 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서의 인가 전압의 이력을 도시하는 그래프이다. 이상은, 이후에 설명하는 다른 타이밍 차트도에서도 마찬가지이다.
이하, 도 3의 타이밍 차트도에 기초하여, 도 1 내지 도 2를 참조하여 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작의 제1 예를 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)에 있어서의 동작 기간은, 유기 전계 발광 소자(EL)를 발광시키는 발광 기간 LT와, 터치 위치(P)의 검출을 실시하는 터치 위치 검출 기간 ST를 1 프레임 기간 FT마다 교대로 반복한다. 각 기간에서는 다음과 같은 구동이 이루어진다.
-발광 기간 LT-
1 프레임 기간 FT의 전반에 할당된 발광 기간 LT에 있어서, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)은, 스위치(SW1, SW2)를 「ON」상태로 한다. 한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 스위치(SW11, SW12)를 「OFF」상태로 한다.
이에 의해, 도 1에 도시하는 바와 같이, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)와 발광 구동 회로(21)가 접속되고, 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 제어가 가능하게 된다. 여기서, 발광 구동 회로(21)는, 스위치(SW1, SW2)가 「ON」상태로 되는 데에 동기시켜, 유기 전계 발광 소자(EL)에 대하여 순방향으로 정전류 또는 정전압을 인가한다. 이에 의해, 도 3의 하단에 도시하는 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(EL)의 인가 전압은, 「OFF」전위로부터 상승하여, 발광에 필요한 전류값 또는 전압값으로 된 시점에 발광이 개시된다.
한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서는, 발광 기간 LT에 있어서 스위치(SW11, SW12)를 「OFF」상태로 하기 때문에, 검출 전극(Ed)과 전류계(33)의 접속 상태가 해제되어, 터치 위치(P)를 검출할 수는 없다.
-터치 위치 검출 기간 ST-
도 3에 도시하는 바와 같이, 1 프레임 기간 T의 후반에 할당된 터치 위치 검출 기간 ST에서는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)은 스위치(SW1, SW2)를 「OFF」상태로 한다. 한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 한다.
이에 의해, 도 2에 도시하는 바와 같이, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)와 발광 구동 회로(21)의 접속이 해제되고, 유기 전계 발광 소자(EL)에 대한 전압 인가가 정지된다. 따라서, 도 3의 하단에 도시하는 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(EL)의 인가 전압은, 「OFF」전위로까지 저하되고, 유기 전계 발광 소자(EL)가 소등된다.
한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서는, 스위치(SW11, SW12)는 「ON」상태로 되기 때문에, 검출 전극(Ed)과 전류계(33)가 접속 상태로 되어, 전류계(33)에서 측정된 전류값에 의한 터치 위치(P)의 검출이 가능하게 된다.
여기서, 터치 위치 검출 기간 ST에서는, 예를 들어 기간의 개시에 일치시켜 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 스위치(SW1, SW2)가 「OFF」상태로 된다. 그러나, 스위치(SW1, SW2)가 「OFF」상태로 되어도, 유기 전계 발광 소자(EL)가 순간적으로 「OFF」전위로까지 저하되어 소등되는 일은 없으며, 유기 전계 발광 소자(EL)의 방전 시상수 τ(1/e)에 따라, 일정한 시간을 요하여 소등된다. 그래서, 터치 위치 검출 기간 ST에 있어서는, 터치 위치 검출 기간 ST가 개시되고 나서 소정의 대기 기간 t1을 설정하고, 이 대기 기간 t1이 경과한 시점에서, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)의 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 한다. 이 대기 기간 t1은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 방전 시상수 τ의 5배 이하의 범위 내인 것으로 하고, 이에 의해 대기 기간 t1을 최소한으로 억제하면서, 유기 전계 발광 소자(EL)를 완전히 방전시킨 「OFF」 전위로 함으로써, 전류계(33)에 있어서 안정된 전류값의 측정을 행하고, 이 결과에 기초하여 터치 위치(P)의 검출을 실시할 수 있다.
또한, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)에 있어서의 발광 기간 LT, 터치 위치 검출 기간 ST, 및 1 프레임 기간 FT는, 그 길이에 특별히 제한은 없으며, 적용하는 환경에 적합한 조건을 적절히 선택할 수 있지만, 일례로서, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 기간 LT는 0.1 내지 2.0msec.의 범위 내이고, 터치 위치 검출 기간 ST는 0.05 내지 0.3msec.의 범위 내이고, 1 프레임 기간 FT는 0.15 내지 2.3msec.의 범위 내를 들 수 있다. 또한, 1 프레임 기간 FT는, 플리커 저감의 목적에서는, 60Hz 이상으로 하는 것이 바람직하며, 일반적인 화상 표시의 주기를 적용해도 된다.
또한, 1 프레임 기간 FT의 길이가 정해져 있는 경우, 1 프레임 기간 FT 중에 있어서의 발광 기간 LT와 터치 위치 검출 기간 ST의 비율은, 이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)에 있어서의 터치 위치 검출의 정밀도를 고려하여 임의로 설정되는 구성이어도 된다.
<유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작(제2 예)>
도 4는, 이상과 같이 구성된 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작의 제2 예를 도시하는 타이밍 차트도이다. 도 4에 도시하는 제2 예가, 도 3에 도시한 제1 예와 상이한 바는, 발광 기간 LT의 마지막 타이밍 t2에 있어서, 유기 전계 발광 소자(EL)에 대하여 역전압을 인가하는 데 있다.
이하, 도 4의 타이밍 차트도에 기초하여, 도 1 내지 도 2를 참조하여 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 동작의 제2 예를 설명한다. 또한, 제1 예와 마찬가지의 동작의 중복되는 설명은 일부를 생략한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)에 있어서의 동작 기간은, 유기 전계 발광 소자(EL)를 발광시키는 발광 기간 LT와, 터치 위치 검출을 실시하는 터치 위치 검출 기간 ST를 1 프레임 기간 FT마다 교대로 반복하는 바는, 제1 예와 마찬가지이다. 각 기간에서는 다음과 같은 구동이 이루어진다.
-발광 기간 LT-
본 제2 예에서는, 발광 기간 LT의 마지막 타이밍 t2에 있어서, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 발광 구동 회로(21)는, 유기 전계 발광 소자(EL)에 역전압을 인가한다. 이때, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 스위치(SW1, SW2)는 「ON」상태, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)의 스위치(SW11, SW12)는 「OFF」상태로 유지된다. 이에 의해, 유기 전계 발광 소자(EL)가 순간적으로 방전을 완료한 「OFF」전위로 되고, 소등된다.
-터치 위치 검출 기간 ST-
본 제2 예에서는, 터치 위치 검출 기간 ST의 개시에 일치시켜, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 한다. 터치 위치 검출 기간 ST를 개시한 시점에 있어서는, 상술한 역전압의 인가에 의해 유기 전계 발광 소자(EL)는 「OFF」전위로 되어 있다. 이 때문에, 제1 예에서 설정한 바와 같은 대기 기간 t1(도 3 참조)을 필요로 하지 않고, 발광 기간 LT가 터치 위치 검출 기간 ST가 개시된 시점에, 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 해도, 안정된 터치 위치 검출을 실시할 수 있다.
<제1 실시 형태의 효과>
이상 설명한 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)을 검출 전극(Ed)으로서 사용하고, 그 터치 위치 검출 방향 x의 양단의 전류값을 측정함으로써, 일차원의 터치 위치 검출을 실시하는 것이 가능하다. 이에 의해, 유기 전계 발광 소자(EL)에 대하여, 별체로 한 터치 센서를 겹쳐 설치할 필요가 없어, 박형화 및 제조 공정수의 삭감이 달성된 터치 기능을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 얻을 수 있다.
나아가, 터치 위치 검출 기간 ST와, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 기간 LT를 분리하고, 터치 위치 검출 기간 ST에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)의 상부 전극(15)과 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 접속을 해제하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 터치 위치 검출 기간 ST에 있어서는, 검출 전극(Ed)에 대한 대향 전극(Eo)으로서의 상부 전극(15)이 플로팅 전위로 되고, 유기 전계 발광 소자(EL)의 방전 시상수 τ 경과 후에는, 기생 용량 Cel을 완전히 캔슬할 수 있다.
여기서, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이의 기생 용량 Cel은, 터치면(10a)에 터치한 손끝(F)과 검출 전극(Ed)의 사이의 정전 용량 Cf와 비교하여, 월등히 차이가 큰 값이다. 그리고, 유기 전계 발광 소자(EL)와 발광 구동 회로(21)를 접속시킨 상태에서는, 손끝(F)을 터치면(10a)에 터치한 경우에 검출 전극(Ed)에서 검출되는 정전 용량 C는, 손끝(F)과 검출 전극(Ed)의 사이의 정전 용량 Cf와, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이의 기생 용량 Cel의 합계인 「Cf+Cel」로 된다. 따라서, 손끝(F)과 검출 전극(Ed)의 사이의 정전 용량 Cf를 검지하기 어려워, 터치 위치(P)의 검출이 곤란하였다.
이 때문에 상술한 바와 같이, 터치 위치 검출 기간과 발광 기간을 분리하고, 터치 위치 검출 기간에 있어서는 상부 전극(15)을 플로팅 전위로 하여 기생 용량 Cel을 캔슬하는 구성으로 함으로써, 터치 위치(P)의 검출을 고정밀도로 실시하는 것이 가능하게 된다.
또한, 터치 위치 검출 기간에 있어서는, 스위치(SW1)를 「OFF」상태로 함으로써, 검출 전극(Ed)으로서의 하부 전극(11)과 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 접속을 해제하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 터치 위치 검출 기간에 있어서는, 검출 전극(Ed)의 전위가, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 각 부에 발생하는 기생 용량에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 유기 전계 발광 소자(EL)의 구성 요소인 하부 전극(11)을 검출 전극(Ed)으로서 사용하면서도, 터치면(10a)에 있어서의 손끝(F)과의 사이의 정전 용량 Cf를 정밀도 양호하게 검출하는 것이 가능하여, 터치 위치 검출의 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 이상 설명한 제1 실시 형태에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)에 스위치(SW1, SW2)를 설치함으로써, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)과의 접속이 자유롭게 해제되는 구성으로 하였다. 그러나, 검출 전극(Ed)의 전위가, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)으로부터의 영향을 받기 어려운 경우라면, 검출 전극(Ed)에 대한 대향 전극(Eo)에만 스위치(SW2)를 설치하고, 검출 전극(Ed)을 항상 발광 소자 구동 회로 유닛(20)에 접속시킨 구성이어도 된다.
≪제2 실시 형태≫
도 5는, 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)을 설명하기 위한 구성도이다. 이 도면에 도시하는 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)이, 도 1 내지 도 2를 사용하여 설명한 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)과 상이한 바는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')의 구성에 있으며, 다른 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 이 때문에, 이하에 있어서는 발광 소자 구동 회로 유닛(20')의 구성을 설명하고, 다른 구성 요소의 중복되는 설명은 생략한다.
<발광 소자 구동 회로 유닛(20')>
발광 소자 구동 회로 유닛(20')은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광을 제어함과 함께, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)을 단락시키는 구성의 것이다. 이러한 발광 소자 구동 회로 유닛(20')은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)에 접속된 발광 구동 회로(21)와, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)을 단락시키기 위한 스위치(SW3)를 구비하고 있다. 발광 구동 회로(21)는, 접지(23)에 접속되어 있으며, 이들의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 스위치(SW3)의 구성은 다음과 같다.
-스위치(SW3)-
스위치(SW3)는, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이의 접속 상태를 자유롭게 제어하기 위한 것이다. 이러한 스위치(SW3)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)와 그 구동을 제어하는 제어 회로로 구성된다. 이 경우의 스위치(SW3)는, TFT의 소스/드레인의 한쪽이 하부 전극(11)에 접속되고, 다른 쪽이 상부 전극(15)에 접속되고, TFT의 게이트 전극이 제어 회로에 접속된 구성으로 된다. 이에 의해, TFT의 게이트 전극에 대한 인가 전압에 의해, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이의 접속 상태가 자유롭게 제어된다.
여기서, 스위치(SW3)의 구동에 의해 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이가 접속되어 단락된 상태를, 스위치(SW3)가 「ON」상태라고 한다. 이에 비해, 스위치(SW3)의 구동에 의해 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이의 접속이 해제된 상태를, 스위치(SW3)가 「OFF」상태라고 한다.
이상과 같은 스위치(SW3)의 「ON」/「OFF」의 제어는, 이후의 타이밍 차트도에서 설명하는 바와 같이, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)의 스위치(SW11, SW12)의 구동에 동기시켜 실시된다. 즉, 스위치(SW11, SW12)가 「OFF」상태인 경우에는, 스위치(SW3)를 「OFF」상태로 한다(도 5 참조). 한편, 스위치(SW11, SW12)가 「ON」상태인 경우에는, 스위치(SW3)를 「ON」상태로 한다(도 6 참조).
또한, 도 5 및 도 6에 있어서는, 발광 구동 회로(21)와 스위치(SW3)가 각각 독립된 구성으로 도시되어 있지만, 필요에 따라, 발광 구동 회로(21)에 스위치(SW3)가 내장된 구성이어도 된다. 또한, 스위치(SW3)의 제어 회로는, 외부의 연산 장치여도 된다.
<유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 동작례>
도 7은, 이상과 같이 구성된 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 동작례를 도시하는 타이밍 차트도이며, 발광 소자 구동 회로 유닛(20') 및 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 의해 실시되는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 동작을 도시하는 도면이다.
이하, 도 7의 타이밍 차트도에 기초하여, 도 5 및 도 6을 참조하여 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 동작례를 설명한다.
이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)에 있어서의 동작 기간은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(EL)를 발광시키는 발광 기간 LT와, 터치 위치 검출을 실시하는 터치 위치 검출 기간 ST를 1 프레임 기간 FT마다 교대로 반복한다. 1 프레임 기간 FT, 발광 기간 LT 및 터치 위치 검출 기간 ST의 길이는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
-발광 기간 LT-
1 프레임 기간 FT의 전반에 할당된 발광 기간 LT에서는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')은, 스위치(SW3)를 「OFF」상태로 한다. 또한, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 스위치(SW11, SW12)를 「OFF」상태로 한다.
이에 의해, 도 5에 도시하는 바와 같이, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서의 하부 전극(11)과 상부 전극(15)은 절연 상태를 유지하여 발광 구동 회로(21)에 접속된다. 따라서, 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 제어가 가능하게 된다. 여기서, 발광 구동 회로(21)는, 스위치(SW3)가 「OFF」상태로 되는 것에 동기시켜, 유기 전계 발광 소자(EL)에 대하여 순방향으로 정전류 또는 정전압을 인가한다. 이에 의해, 도 7의 하단에 도시하는 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(EL)의 인가 전압은, 「OFF」전위로부터 상승하여, 발광에 필요한 전류값 또는 전압값으로 된 시점에 발광이 개시된다.
한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서는, 스위치(SW11, SW12)를 「OFF」상태로 하기 때문에, 검출 전극(Ed)과 전류계(33)의 접속 상태가 해제되어, 터치 위치(P)를 검출할 수는 없다.
또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이 발광 기간 LT의 마지막 타이밍 t2에서는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')의 발광 구동 회로(21)는, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)에 대하여 동전위를 인가한다. 이에 의해, 유기 전계 발광 소자(EL)는, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)이 전위차 「제로」의 「OFF」상태로 되어 소등된다.
-터치 위치 검출 기간 ST-
도 7에 도시하는 바와 같이, 1 프레임 기간 FT의 후반에 할당된 터치 위치 검출 기간 ST에서는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')은, 기간의 개시에 일치시켜 스위치(SW3)를 「ON」상태로 한다. 또한, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 기간의 개시에 일치시켜 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 한다. 또한, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')은, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)에 동전위를 계속해서 인가한다.
이에 의해, 도 6에 도시하는 바와 같이, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서의 하부 전극(11)과 상부 전극(15)이 단락된 상태로 된다. 따라서, 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 제어는 불가능하게 된다. 또한, 도 7의 하단에 도시하는 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(EL)는, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)이 전위차 「제로」의 「OFF」상태로 되어 있기 때문에, 유기 전계 발광 소자(EL)의 소등 상태가 유지된다.
한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서는, 검출 전극(Ed)과 전류계(33)가 접속 상태로 되어, 전류계(33)에서 측정된 전류값에 의한 터치 위치 검출이 가능하게 된다. 여기서, 터치 위치 검출 기간 ST를 개시한 시점에 있어서는, 상술한 바와 같이 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)과 상부 전극(15)은 전위차 「제로」이며, 유기 전계 발광 소자(EL)의 기생 용량 Cel이 캔슬된 상태로 되어 있다. 이 때문에, 제1 실시 형태의 제1 예에서 설정한 바와 같은 대기 기간 t1(도 3 참조)을 필요로 하지 않고, 발광 기간 LT가 터치 위치 검출 기간 ST를 개시한 시점에, 스위치(SW3)를 「ON」상태로 해도, 안정된 터치 위치 검출을 실시할 수 있다.
또한, 이상 설명한 제2 실시 형태에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이에 스위치(SW3)를 설치함으로써, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 사이의 접속 상태를 자유롭게 제어하는 구성으로 하였다. 그러나, 하부 전극(11)과 상부 전극(15)의 전위차를 「제로」로 하여 유기 전계 발광 소자(EL)의 기생 용량 Cel을 캔슬함으로써, 하부 전극(11)으로 구성된 검출 전극(Ed)의 전위가 충분히 안정되는 경우라면, 스위치(SW3)를 설치할 필요는 없다. 이 경우, 발광 소자 구동 회로 유닛(20')은, 앞서의 동작례에서 도 7을 사용하여 설명한 바와 같이, 발광 구동 회로(21)에 의해 하부 전극(11)과 상부 전극(15)에 대한 인가 전압의 제어만을 실시하는 구성이면 된다.
<제2 실시 형태의 효과>
이상 설명한 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)을 검출 전극(Ed)으로서 사용함으로써, 일차원의 터치 위치 검출을 실시하는 것이 가능하고, 박형화 및 제조 공정수의 삭감이 달성된 터치 기능을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 모듈로 된다.
또한, 본 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)에 있어서는, 터치 위치 검출 기간과, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 기간을 분리하고, 터치 위치 검출 기간에 있어서는 유기 전계 발광 소자(EL)의 상부 전극(15)과 하부 전극(11)을 단락시키는 구성으로 하였다. 이에 의해, 터치 위치 검출 기간에 있어서는 유기 전계 발광 소자(EL)의 기생 용량 Cel이 캔슬된다. 따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(EL)의 구성 요소인 하부 전극(11)을 검출 전극(Ed)으로서 사용하면서도, 유기 전계 발광 소자(EL)의 기생 용량 Cel에 영향을 받지 않아, 터치 위치 검출의 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
<제2 실시 형태의 구성에 대한 조합>
본 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 구성은, 제1 실시 형태의 구성과 조합하는 것도 가능하다. 도 8은, 제2 실시 형태와 제1 실시 형태를 조합한 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2a)을 설명하기 위한 구성도이며, 터치 위치 검출 기간을 설명하기 위한 구성도이다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태와 제1 실시 형태를 조합한 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2a)의 발광 소자 구동 회로 유닛(20a')은, 발광 구동 회로(21) 및 스위치(SW3)와 함께, 발광 구동 회로(21)와 하부 전극(11)의 사이에 설치된 스위치(SW1), 및 발광 구동 회로(21)와 상부 전극(15)의 사이에 설치된 스위치(SW2)를 구비하고 있다.
스위치(SW3)의 구성 및 「ON」/「OFF」의 제어는 제2 실시 형태와 마찬가지이고, 스위치(SW1, SW2)의 구성 및 「ON」/「OFF」의 제어는 제1 실시 형태와 마찬가지이며, 각각 동기하여 구동된다.
이러한 구성의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2a)에서는, 제2 실시 형태의 효과에 추가하여, 제1 실시 형태의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 터치 위치 검출 기간에 있어서, 스위치(SW2)를 「OFF」상태로 함으로써, 검출 전극(Ed)에 대한 대향 전극(Eo)으로서의 상부 전극(15)을 플로팅 전위로 하고, 기생 용량 Cel을 완전히 캔슬할 수 있다. 또한, 터치 위치 검출 기간에 있어서, 스위치(SW1)를 「OFF」상태로 함으로써, 검출 전극(Ed)으로서의 하부 전극(11)과 발광 소자 구동 회로 유닛(20a')의 접속을 해제하고, 검출 전극(Ed)의 전위가, 발광 구동 회로(21)의 각 부에 발생하는 기생 용량에 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 유기 전계 발광 소자(EL)의 구성 요소인 하부 전극(11)을 검출 전극(Ed)으로서 사용하면서도, 터치면(10a)에 있어서의 손끝(F)과의 사이의 정전 용량 Cf를 정밀도 양호하게 검출하는 것이 가능하여, 터치 위치 검출의 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 이상 설명한 구성에 있어서는, 검출 전극(Ed)의 전위가, 발광 소자 구동 회로 유닛(20a')으로부터의 영향을 받기 어려운 경우라면, 검출 전극(Ed)에 대한 대향 전극(Eo)에만 스위치(SW2)를 설치하고, 검출 전극(Ed)을 항상 발광 소자 구동 회로 유닛(20a')에 접속시킨 구성이어도 된다. 이것은, 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
또한, 이러한 구성에 있어서는, 제2 실시 형태와 마찬가지로 발광 기간 LT의 마지막 타이밍 t2에, 발광 소자 구동 회로 유닛(20a')으로부터 하부 전극(11)과 상부 전극(15)에 대하여 동전위를 인가해도 된다. 또한, 마지막 타이밍 t2에 동전위를 인가하지 않는 경우에는, 제1 실시 형태의 제1 예와 마찬가지로, 터치 검출 기간 ST 내에는 대기 기간 t1을 설정하는 것이 바람직하다.
≪제3 실시 형태≫
도 9는, 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)을 설명하기 위한 구성도이다. 이 도면에 도시하는 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)이, 도 1 내지 도 2를 사용하여 설명한 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)과 상이한 바는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20")의 구성에 있으며, 다른 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 이 때문에, 이하에 있어서는 발광 소자 구동 회로 유닛(20")의 구성을 설명하고, 다른 구성 요소의 중복되는 설명은 생략한다.
<발광 소자 구동 회로 유닛(20")>
발광 소자 구동 회로 유닛(20")은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광을 제어하는 것이다. 이 발광 소자 구동 회로 유닛(20")은, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11) 및 상부 전극(15)에 접속된 발광 구동 회로(21)를 구비하고 있다. 발광 구동 회로(21)의 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 이 발광 구동 회로(21)는, 다음과 같은 접지(23")에 접속되어 있다.
-접지(23")-
접지(23")는, 회로 패턴으로 구성된 시그널 접지여도 되고, 이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)이 설치되는 금속 케이스 등의 프레임 접지여도 된다. 여기서는 특히, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)측의 접지(39)와는 상이한 접지라는 점이 중요하다.
<유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 동작례>
도 11은, 이상과 같이 구성된 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 동작례를 도시하는 타이밍 차트도이며, 발광 소자 구동 회로 유닛(20") 및 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 의해 실시되는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 동작을 도시하는 도면이다.
이하, 도 11의 타이밍 차트도에 기초하여, 도 9 및 도 10을 참조하여 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 동작례를 설명한다.
이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)에 있어서는, 동작 기간 중에 유기 전계 발광 소자(EL)를 연속해서 발광시킨다. 그리고, 연속된 발광 기간 동안에, 주기적으로 터치 위치 검출을 실시하는 터치 위치 검출 기간 ST를 설정한다. 터치 위치 검출 기간 ST는, 1 프레임 기간 FT마다 주기적으로 반복한다. 이에 의해, 예를 들어 1 프레임 기간 FT의 전반은, 터치 위치 검출을 실시하지 않고 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광만을 실시하는 발광 기간 LT로 되고, 후반은 터치 위치 검출을 실시하는 터치 위치 검출 기간 ST로 된다. 1 프레임 기간 FT, 발광 기간 LT 및 터치 위치 검출 기간 ST의 길이는 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
-발광 기간 LT-
1 프레임 기간 FT의 전반에 할당된 발광 기간 LT에서는, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 스위치(SW11, SW12)를 「OFF」상태로 한다.
이러한 발광 기간 LT에서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 제어가 가능하다. 이에 의해, 도 11의 하단에 도시하는 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(EL)의 인가 전압은, 구동 기간이 개시된 직후에 「OFF」전위로부터 상승하여, 발광에 필요한 전류값 또는 전압값으로 된 시점에 발광이 개시된다.
한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서는 검출 전극(Ed)과 전류계(33)의 접속 상태가 해제되어, 터치 위치(P)를 검출할 수는 없다.
-터치 위치 검출 기간 ST-
도 11에 도시하는 바와 같이, 1 프레임 기간 FT의 후반에 할당된 터치 위치 검출 기간 ST에서는, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)은, 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 한다.
이러한 터치 위치 검출 기간 ST에서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 계속해서 발광 구동 회로(21)에 의한 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 제어가 가능하기 때문에, 도 11의 하단에 도시하는 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(EL)의 발광 상태가 유지된다.
한편, 터치 위치 검출 회로 유닛(30)에 있어서는, 스위치(SW11, SW12)를 「ON」상태로 하기 때문에, 검출 전극(Ed)과 전류계(33)가 접속 상태로 되어, 전류계(33)에서 측정된 전류값에 의한 터치 위치(P)의 검출이 가능하게 된다.
<제3 실시 형태의 효과>
이상 설명한 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유기 전계 발광 소자(EL)의 하부 전극(11)을 검출 전극(Ed)으로서 사용함으로써, 일차원의 터치 위치 검출을 실시하는 것이 가능하고, 박형화 및 제조 공정수의 삭감이 달성된 터치 기능을 갖는 유기 일렉트로루미네센스 모듈로 된다.
또한, 본 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)를 구동하기 위한 발광 소자 구동 회로 유닛(20")의 발광 구동 회로(21)가, 검출 전극(Ed)에 접속된 터치 위치 검출 회로 유닛(30)과는 다른 접지(23")에 접속된 구성이다. 이에 의해, 유기 전계 발광 소자(EL)의 기생 용량 Cel이, 하부 전극(11)을 포함하는 검출 전극(Ed)과 터치면(10a)에 있어서의 손끝(F)과의 사이의 정전 용량 Cf에 대하여 영향을 미치는 일이 없어, 터치 위치 검출의 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
<제3 실시 형태의 구성에 대한 조합>
본 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 구성은, 제1 실시 형태의 구성 또는 제2 실시 형태의 구성과 조합하는 것도 가능하고, 또한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 구성의 양쪽과 조합하는 것이 가능하다. 조합하는 경우에는, 조합한 각 실시 형태의 효과를 플러스하여 얻을 수 있다.
≪제4 실시 형태≫
도 12는, 제4 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)을 설명하기 위한 구성도이다. 이 도면에 도시하는 제4 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)이, 도 1 내지 도 2를 사용하여 설명한 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)과 상이한 바는, 터치 위치 검출 회로 유닛(40)의 구성에 있으며, 다른 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 이 때문에, 이하에 있어서는 터치 위치 검출 회로 유닛(40)의 구성을 설명하고, 다른 구성 요소의 중복되는 설명은 생략한다.
<터치 위치 검출 회로 유닛(40)>
터치 위치 검출 회로 유닛(40)은, 검출 전극(Ed)에 있어서의 이차원 방향의 각각을 터치 위치 검출 방향 x, y로 하고, 검출 전극(Ed)에 있어서의 이차원 방향의 각각의 양단을 포함하는 네 코너에 접속된 것이다. 여기서, 검출 전극(Ed), 즉 여기서는 일례로서 유기 전계 발광 소자(EL)에 있어서의 하부 전극(11)은, 평면 사각형인 것으로 한다. 그리고, 터치 위치 검출 회로 유닛(40)은, 평면 사각형의 검출 전극(Ed)의 4개의 코너부에 접속되어 있는 것으로 한다. 이 터치 위치 검출 회로 유닛(40)은, 검출 전극(Ed)의 네 코너에 있어서의 전기적 특성을 검지함으로써, 검출 전극(Ed)에 있어서의 이차원의 터치 위치 검출 방향 x, y에 있어서의 터치 위치(P)를 검출한다.
이러한 터치 위치 검출 회로 유닛(40)은, 검출 전극(Ed)의 네 코너에 접속된 스위치(SW11 내지 SW14), 각 스위치(SW11 내지 SW14)에 접속된 4개의 전류계(43), 각 전류계(43)에 접속된 연산부(45) 및 전원(47)을 구비하고 있다. 전원(47)은, 접지(49)에 접속되어 있다.
-스위치(SW11 내지 SW14)-
스위치(SW11 내지 SW14)는, 검출 전극(Ed)의 네 코너와 각 전류계(43)의 사이의 접속 상태를 자유롭게 제어하기 위한 것이다. 이러한 스위치(SW11 내지 SW14)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)와 그 구동을 제어하는 제어 회로로 구성된다. 이 경우의 스위치(SW11 내지 SW14)는, TFT의 소스/드레인의 한쪽이 검출 전극(Ed)의 네 코너에 접속되고, 다른 쪽이 전류계(43)에 접속되고, TFT의 게이트 전극이 제어 회로에 접속된 구성으로 된다. 이에 의해, TFT의 게이트 전극에 대한 인가 전압에 의해, 검출 전극(Ed)의 네 코너의 각각과, 각 전류계(43)의 사이의 접속 상태가 자유롭게 제어된다.
이상과 같은 스위치(SW11 내지 SW14)의 구동에 의해 검출 전극(Ed)의 네 코너와 각 전류계(43)의 사이가 접속된 상태를, 스위치(SW11 내지 SW14)가 「ON」상태라고 한다. 이에 비해, 스위치(SW11 내지 SW14)의 구동에 의해 검출 전극(Ed)과 전류계(43)의 사이의 접속이 해제된 상태를, 스위치(SW11 내지 SW14)가 「OFF」상태라고 한다.
이들 스위치(SW11 내지 SW14)는, 발광 소자 구동 회로 유닛(20)의 스위치(SW1, SW2)와 동기하여 구동되고, 스위치(SW1, SW2)가 「ON」상태인 경우에는, 스위치(SW11 내지 SW14)는 「OFF」상태로 된다. 한편, 스위치(SW1, SW2)가 「OFF」상태인 경우에는, 스위치(SW11 내지 SW14)는 「ON」상태로 된다. 또한, 스위치(SW11 내지 SW14)의 제어 회로는, 외부의 연산 장치여도 된다.
-전류계(43)-
전류계(43)는, 검출 전극(Ed)의 네 코너에 흐르는 전류를 각각 측정한다.
-연산부(45)-
연산부(45)는, 4개의 전류계(43)에서 측정된 4개의 전류값 i1 내지 i4로부터, 검출 전극(Ed)에 있어서, 터치면(10a)에 있어서의 터치 위치 검출 방향의 어느 위치에 터치 조작이 이루어졌는지를 산출한다. 여기서는, 하기 식 (2), 식 (3)과 같이, 전류값 i1 내지 i4로부터 검출 전극(Ed)의 터치 위치 검출 방향 x, y의 터치 위치를 얻는다. 즉, 터치 위치(P)의 터치 위치 검출 방향 x의 위치는, 네 구석에서 측정된 전류값 i1 내지 i4의 합계에 대한, 터치 위치 검출 방향 x의 양단에서 측정된 전류값 i2, i3(또는 전류값 i1, i4)의 합계의 비율로부터 산출된다. 또한, 터치 위치(P)의 터치 위치 검출 방향 y의 위치는, 네 구석에서 측정된 전류값 i1 내지 i4의 합계에 대한, 터치 위치 검출 방향 y의 양단에서 측정된 전류값 i1, i2(또는 전류값 i3, i4)의 합계의 비율로부터 산출된다.
x=k1+k2×[(i2+i3)/(i1+i2+i3+i4)] … 식 (2)
y=k1+k2×[(i1+i2)/(i1+i2+i3+i4)] … 식 (3)
단, 식 (2) 및 식 (3) 중의 k1은 오프셋이고, k2는 배율이며, 이들 값은 각 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)의 설계에 의해 고유의 값으로 되지만, 이상적으로는 오프셋 k1은 k1=0이고, 배율 k2는 k2=1이다.
-전원(47)-
전원(47)은, 소정의 전압을 인가하는 것이 가능하면, 교류 전원이어도 되고, 또한 직류 전원이어도 된다.
-접지(49)-
접지(49)는, 회로 패턴으로 구성된 시그널 접지여도 되고, 이 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)이 설치되는 금속 케이스 등의 프레임 접지여도 된다.
<유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)의 동작>
이상과 같은 구성의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)의 구동은, 제1 실시 형태에서 설명한 동작의 제1 예 및 제2 예와 마찬가지로 실시된다. 이 경우, 제1 실시 형태에 있어서의 동작의 설명 중의 스위치(SW11, SW12)를, 스위치(SW11 내지 SW14)로 바꾸어 읽으면 된다.
<제4 실시 형태의 효과>
이상과 같은 제4 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)은, 이차원 방향의 터치 위치 검출이 가능한 터치 기능을 갖는 것이며, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
<제4 실시 형태의 구성에 대한 조합>
본 제4 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)의 구성은, 제2 실시 형태의 구성과 조합하는 것도 가능하고, 제3 실시 형태의 구성과 조합하는 것도 가능하며, 또한 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태의 구성의 양쪽과 조합하는 것이 가능하다. 이 경우, 도 12에 도시한 발광 소자 구동 회로 유닛(20)을, 제2 실시 형태 또는 제3 실시 형태 나아가 이들을 조합한 구성의 발광 소자 구동 회로 유닛으로 치환하면 되며, 각 실시 형태에 특유한 효과를 발휘할 수 있다.
≪유기 일렉트로루미네센스 모듈의 응용례 1≫
도 13은, 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 응용례 1을 설명하기 위한 평면도이다. 이 도면에 도시하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(5)은, 예를 들어 도 1을 사용하여 설명한 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)의 상부 전극(15)을, 터치 위치 검출 방향 x로 복수로 분할한 구성의 것이다. 여기서는 일례로서, 상부 전극(15)을, 터치 위치 검출 방향 x로 3분할한 구성을 도시하였다. 또한, 도 13은, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(5)을, 하부 전극(11)으로 구성된 검출 전극(Ed)측에서 본 평면도로 되어 있으며, 지지 기판 등의 도시는 생략되어 있다.
이상과 같이 3분할된 각 상부 전극(15)(대향 전극(Eo))은, 각각이, 여기서의 도시를 생략한 발광 소자 구동 회로 유닛에 대하여 접속되고, 개별적으로 전압 인가가 이루어지는 구성으로 되어 있다. 이에 비해 하부 전극(11)으로 구성된 검출 전극(Ed)은, 여기서의 도시를 생략한 터치 위치 검출 회로 유닛에 대하여 터치 위치 검출 방향 x의 양단이 접속된 구성으로 되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 예를 들어 터치 위치 검출 방향 x의 어느 상부 전극(15)에 대응하는 위치에 대하여 터치 조작이 이루어졌는지가, 터치 위치 검출 회로 유닛에 의해 검출된다. 그래서, 터치 위치 검출 회로 유닛은, 검출된 터치 위치(P)를, 발광 소자 구동 회로 유닛의 발광 구동 회로에 피드백시키는 구성으로 한다. 그리고, 발광 구동 회로는, 유기 전계 발광 소자를 발광시킬 때, 검출된 터치 위치(P)에 대응하는 상부 전극(15)과, 하부 전극(11)에 대하여, 유기 전계 발광 소자를 발광시키기 위한 전압을 인가하는 구성으로 한다. 이에 의해, 터치 위치 검출 방향 x의 터치 위치(P)에 대응하는 부분만을 발광시키는 구성으로 하는 것이 가능하다.
또한, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(5)은, 도 5를 사용하여 설명한 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 상부 전극(15), 도 8을 사용하여 설명한 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2a)의 상부 전극(15), 또는 도 9를 사용하여 설명한 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 상부 전극(15)을, 터치 위치 검출 방향 x로 복수 분할한 구성의 것이어도 된다.
≪유기 일렉트로루미네센스 모듈의 응용례 2≫
도 14는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 응용례 2를 설명하기 위한 평면도이다. 이 도면에 도시하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(6)은, 예를 들어 도 12를 사용하여 설명한 제4 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(4)의 상부 전극(15)을, 터치 위치 검출 방향 x, y로 복수 분할한 구성의 것이다. 여기서는 일례로서, 상부 전극(15)을, 터치 위치 검출 방향 x로 3분할, 터치 위치 검출 방향 y로 2분할, 합계 6분할한 구성을 도시하였다. 또한, 도 14는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(6)을, 하부 전극(11)으로 구성된 검출 전극(Ed)측에서 본 평면도로 되어 있으며, 지지 기판 등의 도시는 생략되어 있다.
이상과 같이 6분할된 각 상부 전극(15)(대향 전극(Eo))은, 각각이, 여기서의 도시를 생략한 발광 소자 구동 회로 유닛에 대하여 접속되고, 개별적으로 전압 인가가 이루어지는 구성으로 되어 있다. 이에 비해 하부 전극(11)으로 구성된 검출 전극(Ed)은, 여기서의 도시를 생략한 터치 위치 검출 회로 유닛에 대하여 터치 위치 검출 방향 x, y의 네 코너가 접속된 구성으로 되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 예를 들어 터치 위치 검출 방향 x, y의 어느 상부 전극(15)에 대응하는 위치에 대하여 터치 조작이 이루어졌는지가, 터치 위치 검출 회로 유닛에 의해 검출된다. 이 때문에 응용례 1과 마찬가지로, 검출된 터치 위치(P)를, 발광 소자 구동 회로 유닛의 발광 구동 회로에 피드백하고, 검출된 터치 위치(P)에 대응하는 상부 전극(15)과, 하부 전극(11)에 대하여, 발광 소자 구동 회로 유닛으로부터 유기 전계 발광 소자를 발광시키기 위한 전압을 인가함으로써, 터치 위치에 대응하는 부분만을 발광시키는 구성으로 하는 것이 가능하다.
또한, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(6)은, 도 5를 사용하여 설명한 제2 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2)의 상부 전극(15), 도 8을 사용하여 설명한 유기 일렉트로루미네센스 모듈(2a)의 상부 전극(15), 또는 도 9를 사용하여 설명한 제3 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(3)의 상부 전극(15)을, 터치 위치 검출 방향 x, y로 복수 분할한 구성의 것이어도 된다.
≪스마트 디바이스≫
도 15는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 사용한 스마트 디바이스의 평면도이다. 이 도면에 도시하는 스마트 디바이스(7)는, 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태 및 응용례 1, 2에서 설명한 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한 것이다.
이 스마트 디바이스(7)는, 주 표시부(71)와, 기능 키 버튼으로 되는 아이콘(73, 75)을 구비하고 있으며, 이 아이콘(73, 75)으로서, 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태 및 응용례 1, 2에서 설명한 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈 중 어느 것이 사용되고 있다. 여기서는 예를 들어 제1 실시 형태의 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)이 사용되고 있는 것으로 한다.
주 표시부(71)는, 예를 들어 액정 표시 장치로 구성되어 있으며, 「인셀」형 혹은 「온셀」형으로서 센서 기능을 내장한 구성이다. 또한, 아이콘(73, 75)을 구성하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)은, 터치면(10a)측을 전방면을 향한 상태로 배치되어 있다.
이 아이콘(73, 75)은, 예를 들어 사각형 등의 마크로 표시된 「홈 키」나, 화살표 마크 등으로 표시된 「복귀 키」 등의 각종 표시 패턴으로 패터닝되어 있어도 된다. 또한, 아이콘(73, 75)은, 화면 스크롤 키, 볼륨 컨트롤 키, 휘도 컨트롤키 등으로서 사용해도 되고, 검출된 터치 위치를 피드백하여 컨트롤 위치를 발광시키는 구성으로 해도 된다.
이러한 아이콘(73, 75)은, 예를 들어 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)이 비발광 상태인 경우에는, 표시 패턴이 시인되지 않으며, 그 표면(즉 터치면(10a))에 터치함으로써, 유기 일렉트로루미네센스 모듈(1)이 발광 상태로 되어 표시 패턴이 시인되는 구성이어도 된다.
≪조명 장치≫
본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈은, 조명 장치에도 적용이 가능하다. 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한 조명 장치로서는, 가정용 조명, 차 내 조명, 액정 표시 장치의 백라이트 등, 표시 장치에도 유용하게 사용된다. 그 밖에, 시계 등의 백라이트, 간판 광고, 신호기, 광기억 매체 등의 광원, 전자 사진 복사기의 광원, 광통신 처리기의 광원, 광센서의 광원 등, 나아가 표시 장치를 필요로 하는 일반적인 가정용 전기 기구 등 넓은 범위의 용도를 들 수 있다.
이러한 조명 장치에, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 적용하여 터치 위치 검출 기능을 부가함으로써, 예를 들어 터치 조작의 정보를 피드백한 휘도 조정을 실시할 수 있다.
또한, 이상 설명한 제1 실시 형태 내지 제4 실시 형태 및 응용례 1, 2에 있어서는, 유기 전계 발광 소자(EL)를 구성하는 한 쌍의 전극(하부 전극(11) 및 상부 전극(15)) 중의 터치면(10a)에 가까운 전극을 검출 전극(Ed)으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 모듈의 구성을 설명하였다. 그러나, 본 발명의 유기 일렉트로루미네센스 모듈은 이것에 한정되는 것은 아니며, 터치면(10a)으로부터 먼 측의 전극이라도, 터치면(10a)에 가까운 측의 전극으로부터 평면시적으로 돌출된 부분이 있다면, 그 부분에 있어서 터치 위치 검출 방향을 설정하여 검출 전극(Ed)으로서 마찬가지의 동작으로 사용함으로써, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
1, 2, 2a, 3, 4, 5, 6: 유기 일렉트로루미네센스 모듈(조명 장치)
7: 스마트 디바이스
11: 하부 전극
13: 유기 발광 기능층
15: 상부 전극
20, 20', 20a', 20": 발광 소자 구동 회로 유닛
30, 40: 터치 위치 검출 회로 유닛
23, 23": 접지(발광 소자 구동 회로 유닛)
39, 49: 접지(터치 위치 검출 회로 유닛)
EL: 유기 전계 발광 소자
Ed: 검출 전극
Eo: 대향 전극
P: 터치 위치
LT: 발광 기간
ST: 터치 위치 검출 기간
x, y: 터치 위치 검출 방향

Claims (12)

  1. 한 쌍의 전극 사이에 유기 발광 기능층을 형성한 유기 전계 발광 소자와,
    상기 한 쌍의 전극에 접속되어 상기 유기 전계 발광 소자의 발광을 제어하는 발광 소자 구동 회로 유닛과,
    상기 한 쌍의 전극 중 어느 한쪽의 전극을 검출 전극으로 하여 당해 검출 전극에 있어서의 터치 위치 검출 방향의 양단에 접속된 터치 위치 검출 회로 유닛을 구비하고,
    상기 터치 위치 검출 회로 유닛은, 상기 검출 전극의 양단에 있어서의 전기적 특성을 검지함으로써 터치 위치 검출을 행하고,
    상기 터치 위치 검출 회로 유닛은, 주기적인 터치 위치 검출 기간에 있어서, 상기 검출 전극의 양단에 있어서의 전기적 특성을 검지하고,
    상기 발광 소자 구동 회로 유닛은, 상기 터치 위치 검출 기간에 있어서, 상기 한 쌍의 전극 중 다른 쪽을 대향 전극으로 하여 플로팅 전위로 하는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 발광 소자 구동 회로 유닛은, 상기 터치 위치 검출 기간에 있어서, 상기 한 쌍의 전극과의 접속을 해제하는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 발광 소자 구동 회로 유닛은, 상기 터치 위치 검출 기간과 터치 위치 검출 기간의 사이를 발광 기간으로 하여 상기 유기 전계 발광 소자를 발광시켜, 당해 발광 기간의 마지막에, 상기 유기 전계 발광 소자에 대하여 역전압을 인가하는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 발광 소자 구동 회로 유닛은, 상기 터치 위치 검출 기간에 있어서, 상기 한 쌍의 전극 사이를 단락시키는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 발광 소자 구동 회로 유닛은, 상기 터치 위치 검출 기간과 터치 위치 검출 기간의 사이를 발광 기간으로 하여 상기 유기 전계 발광 소자를 발광시켜, 당해 발광 기간의 마지막에, 상기 한 쌍의 전극에 동전위를 인가하는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 발광 소자 구동 회로 유닛과 상기 터치 위치 검출 회로 유닛은, 각각 독립된 접지에 접속되어 있는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  9. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 터치 위치 검출 회로 유닛은, 상기 검출 전극의 이차원 방향의 각각을 상기 터치 위치 검출 방향으로 하고, 당해 검출 전극에 있어서의 이차원 방향의 각각의 양단을 포함하는 네 코너에 있어서의 전기적 특성을 검지함으로써 터치 위치 검출을 행하는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  10. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 유기 전계 발광 소자에 있어서의 상기 한 쌍의 전극 중 어느 일방측에, 상기 터치 위치가 검출되는 터치면이 설정되고,
    상기 한 쌍의 전극 중, 상기 터치면에 가깝게 배치된 전극을 상기 검출 전극으로 하는, 유기 일렉트로루미네센스 모듈.
  11. 제1항 또는 제4항에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한, 스마트 디바이스.
  12. 제1항 또는 제4항에 기재된 유기 일렉트로루미네센스 모듈을 구비한, 조명 장치.
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