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JP6560971B2 - 表示装置および入力装置 - Google Patents

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Description

本発明は表示装置および入力装置に関する。
近年、表示装置の表示面側に、タッチパネルあるいはタッチセンサと呼ばれる入力装置を取り付け、タッチパネルに指やタッチペンなどの入力具などを接触させて入力動作を行ったときに、入力位置を検出して出力する技術がある。
このような入力装置としてのタッチパネルに指などが接触した接触位置を検出する検出方式の一つとして、静電容量方式がある。静電容量方式を用いたタッチパネルでは、タッチパネルの面内に、検出電極からなる容量素子が複数個設けられている。そして、指やタッチペンなどの入力具を容量素子に接触させて入力動作を行ったときに、容量素子の静電容量が変化することを利用して、入力位置を検出する。
例えば、特開2013−45466号公報(特許文献1)には、タッチセンサ装置において、Txライン、Txラインと交差するRxライン、及びTxラインとRxラインとの間に形成されたタッチセンサを含んだタッチスクリーンと、タッチ入力の位置を検出するタッチスクリーン駆動回路と、を含む技術が記載されている。
特開2013−45466号公報
このような入力装置において、検出モードとして、指の位置、すなわち指の座標を検出する指座標検出処理を行う前に、待機モードとして、指の近接または接触を検出する指近接検出処理を行うことがある。また、指座標検出処理では、複数の検出電極を1個ずつまたは複数個ずつ順次切り替えて検出回路に接続することにより、複数の検出電極の各々の静電容量を個別に検出する。
しかし、指近接検出処理において、指座標検出処理と同様に、複数の検出電極を複数個ずつ切り替えて検出回路に接続することにより、複数の検出電極の各々の静電容量を検出する場合、検出処理に要する時間が長くなるか、または、消費電力が増加するという問題がある。
一方、検出処理に要する時間を短くするために、複数の検出電極のうち一部から複数個ずつ選択するか、または、検出処理を繰り返す間の待ち時間を長くした場合、検出ミスが発生するおそれがある。
本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、検出モードとしての指座標検出処理の前に待機モードとして行われる指近接検出処理において、検出処理に要する時間を短くし、消費電力を低減しつつ、検出ミスの発生を防止または抑制することができる入力装置および表示装置を提供することを目的とする。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
本発明の一態様としての表示装置は、画像が表示される表示面を有する表示パネルと、平面視において表示パネルにマトリクス状に設けられた複数の第1電極と、複数の第1電極の各々の静電容量を検出する検出部と、を有する。検出部は、複数の第1電極の全部または一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、前記表示パネルへの物体の近接または接触を検出する第1検出処理を行う。第1検出処理において、物体の近接または接触が検出されなかったとき、検出部は、第1検出処理を繰り返す。第1検出処理において、物体の近接または接触が検出されたとき、検出部は、複数の第1電極の各々の静電容量を個別に検出することにより、物体の位置を検出する第2検出処理を行う。
また、本発明の一態様としての入力装置は、基板と、平面視において基板にマトリクス状に設けられた複数の第1電極と、複数の第1電極の各々の静電容量を検出する検出部と、を有する。検出部は、複数の第1電極の全部または一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、前記基板への物体の近接または接触を検出する第1検出処理を行う。第1検出処理において、物体の近接または接触が検出されなかったとき、検出部は、第1検出処理を繰り返す。第1検出処理において、物体の近接または接触が検出されたとき、検出部は、複数の第1電極の各々の静電容量を個別に検出することにより、物体の位置を検出する第2検出処理を行う。
実施の形態1の表示装置の一例を示す平面図である。 実施の形態1の表示装置における画素を示す等価回路図である。 実施の形態1の表示装置の一例を示す断面図である。 実施の形態1の表示装置における共通電極の配置の一例を示す平面図である。 自己容量検出方式を説明するための図である。 自己容量検出方式を説明するための図である。 自己容量検出方式を説明するための図である。 自己容量検出方式を説明するための図である。 自己容量検出方式を実現する回路の一例を示す図である。 電源から出力される交流矩形波Sg、検出電極の電圧Vx、および、電圧検出器の出力としての電圧Vdetの時間依存性の例を模式的に示すグラフである。 自己容量検出方式を実現する回路の別の例を示す図である。 交流矩形波Sg、および、電圧検出器の出力としての電圧Vdetの時間依存性の例を模式的に示すグラフである。 自己容量検出方式を実現する回路のさらに別の例を示す図である。 実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するための図である。 実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するためのフロー図である。 実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出回路を示す図である。 実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出処理のうち指近接検出処理を説明するためのタイミングチャートである。 実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出処理のうち指近接検出処理を説明するためのタイミングチャートである。 比較例の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するための図である。 比較例の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するためのフロー図である。 比較例の表示装置におけるタッチ検出回路を示す図である。 比較例の表示装置におけるタッチ検出処理のうち指近接検出処理を説明するためのタイミングチャートである。 比較例の表示装置におけるタッチ検出処理のうち指近接検出処理を説明するためのタイミングチャートである。 実施の形態1の表示装置の第1変形例におけるタッチ検出回路を示す図である。 実施の形態1の表示装置の第2変形例におけるタッチ検出回路を示す図である。 実施の形態1の表示装置の第3変形例におけるタッチ検出回路を示す図である。 実施の形態2の入力装置を示す断面図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
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、実施の態様に比べ、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。
さらに、実施の形態で用いる図面においては、構造物を区別するために付したハッチング(網掛け)を図面に応じて省略する場合もある。
(実施の形態1)
初めに、実施の形態1として、入力装置としてのタッチパネルを、入力装置の検出電極が、表示装置の表示パネル内に設けられ、かつ、表示装置の共通電極として機能するインセル型のタッチ検出機能付き表示装置に適用した例について説明する。ここで、本実施の形態1の表示装置は、液晶表示装置である。なお、本願明細書では、入力装置とは、少なくとも電極に対して近接または接触する物体の容量に応じて変化する静電容量を検出する入力装置である。ここで、静電容量を検出する方式としては、1つの電極の静電容量を検出する自己容量方式を用いることができる。また、インセル型のタッチ検出機能付き表示装置とは、タッチ検出用の駆動電極または検出電極が、画素による画像表示用の駆動電極として機能する、という特徴を持つタッチ検出機能付き表示装置を意味する。
<表示装置>
図1は、実施の形態1の表示装置の一例を示す平面図である。図2は、実施の形態1の表示装置における画素を示す等価回路図である。図3は、実施の形態1の表示装置の一例を示す断面図である。図4は、実施の形態1の表示装置における共通電極の配置の一例を示す平面図である。なお、図3では、実際には図3の断面には配置されていない走査線GLを便宜上一緒に示している。
図1に示すように、液晶表示装置としての表示装置DSPは、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルとしての表示パネルPNL、表示パネルPNLを駆動する駆動ICチップIC1、および、静電容量型の検出部SEを有する。表示パネルPNLは、画像が表示される表示面DS(図3参照)を有する。また、タッチ検出回路としての検出部SEおよび検出部SEによる検出方法については、後述する図14〜図18を用いて説明する。なお、図示は省略するが、表示装置DSPは、表示パネルPNLの外部に設けられた制御モジュール、表示パネルPNLと制御モジュールとを接続するフレキシブル配線基板、および、検出部SEを駆動する駆動ICチップなどを有してもよい。
図1および図3に示すように、液晶表示パネルとしての表示パネルPNLは、基板SUB1と、基板SUB1と対向配置された基板SUB2と、基板SUB1と基板SUB2との間に配置された液晶層LQと、を有する。なお、本実施の形態1において、基板SUB1をアレイ基板と言い換えることができ、基板SUB2を対向基板と言い換えることができる。
また、図3および図4に示すように、表示装置DSPは、表示パネルPNLの内部にマトリクス状に設けられた複数の検出電極Rxを有する。後述する図14〜図18を用いて説明するが、検出部SEは、複数の検出電極Rxの各々の静電容量を検出する。また、複数の検出電極Rxが表示パネルPNLの内部に設けられている場合、表示装置DSPは、インセル型のタッチ検出機能付き表示装置である。なお、後述する実施の形態2で説明するように、検出電極Rxを表示パネルPNLの外部に設けることもでき、この場合の表示装置DSPは、オンセル型のタッチ検出機能付き表示装置である。
図1および図4に示すように、表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域(アクティブエリア)DAを備えている。平面視において、互いに交差、好適には直交する2つの方向をX軸方向およびY軸方向とする。このとき、複数の検出電極Rxは、平面視において、表示領域DA内において、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列されている。すなわち、複数の検出電極Rxは、平面視において表示パネルPNLにマトリクス状に設けられている。なお、本願明細書では、平面視において、とは、表示パネルPNLの表示面に垂直な方向から視た場合を意味する。
図3に示すように、表示装置DSPは、バックライトユニットBLを有する。バックライトユニットBLは、基板SUB1の背面側に配置されている。このようなバックライトユニットBLとしては、種々の形態が適用可能であり、また、光源として発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)を利用したものや、冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)を利用したものなどのいずれでも適用可能であり、詳細な構造については説明を省略する。
図1に示すように、駆動ICチップIC1は、表示パネルPNLの領域であって、表示領域DAの外側の領域である非表示領域NDAにおいて、基板SUB1上に、設けられている。駆動ICチップIC1は、信号線駆動回路SDなどを有する。
図1に示すように、表示装置DSPは、マルチプレクサ回路MU1と、複数の走査線GLと、複数の走査線に入力される走査信号を出力する走査信号出力回路としての走査線駆動回路GDと、走査線駆動回路GDと複数の走査線GLとの接続状態を切り替える切り替え部GSPと、を有する。また、表示装置DSPは、複数の信号線SLと、複数の共通電極CEと、複数の画素PXと、を有する。
マルチプレクサ回路MU1、走査線駆動回路GDおよび共通電極駆動回路CDは、非表示領域NDAにおいて、基板SUB1上に、設けられている。駆動ICチップIC1は、マルチプレクサ回路MU1および走査線駆動回路GDに接続されている。
なお、図示は省略するが、非表示領域NDAにおいて、基板SUB1上には、共通電極駆動回路が設けられていてもよい。共通電極駆動回路は、表示装置DSPが画像を表示する際に、共通電極CEを切り替えて駆動する。
表示領域DAにおいて、基板SUB1と基板SUB2との間には、複数の画素PXが配置されている。複数の画素PXは、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列され、m×n個配置されている(ただし、mおよびnは正の整数である)。
表示領域DAにおいて、基板SUB1の上方には、n本の走査線GLの一部としての走査線GL1、GL2、GL3およびGLn、m本の信号線SLの一部としての信号線SL1、SL2およびSLm、ならびに、共通電極CEなどが形成されている。
複数の走査線GLは、X軸方向にそれぞれ延在し、かつ、Y軸方向に互いに間隔を空けて配列されている。複数の走査線GLの各々は、表示領域DAの外側に引き出され、切り替え部GSPに含まれるスイッチング素子GSWを介して、走査線駆動回路GDに接続されている。複数の信号線SLは、Y軸方向にそれぞれ延在し、かつ、X軸方向に互いに間隔を空けて配列されている。また、複数の信号線SLは、複数の走査線GLと交差している。複数の信号線SLの各々は、表示領域DAの外側に引き出され、マルチプレクサ回路MU1に接続されている。
図4に示すように、共通電極CEは、X軸方向およびY軸方向にマトリクス状に配列されている。本実施の形態1では、共通電極CEが、自己容量方式のタッチ検出用の検出電極Rxを兼ねる場合を例示して説明する。しかし、共通電極CEが、検出電極Rxを兼ねる場合には限られない。共通電極CEが、検出電極Rxを兼ねない場合、複数の共通電極CEは、X軸方向に分割されずにそれぞれ延在し、かつ、Y軸方向に互いに間隔を空けて配列されていてもよい。あるいは、複数の共通電極CEは、Y軸方向に分割されずにそれぞれ延在し、かつ、X軸方向に互いに間隔を空けて配列されていてもよい。
駆動ICチップIC1は、マルチプレクサ回路MU1および走査線駆動回路GDに接続されている。また、図1に示す例では、検出部SEとスイッチング素子GSWとは、配線W1により接続され、駆動ICチップIC1と走査線駆動回路GDとは、配線W2により接続されている。このため、検出部SEは、配線W1を介してスイッチング素子GSWに制御信号を与えることができる。例えば、後述する図16を用いて説明するように、検出部SEは、スイッチング素子GSWをオフ状態(非導通状態)にするオフ電圧としての制御信号(図16の電圧V2に相当)を出力することができ、全ての走査線GLを電気的に浮遊した状態(フローティング状態)に切替えることができる。なお、検出部SEが駆動ICチップIC1に含まれてもよく、駆動ICチップIC1に含まれる検出部SEとスイッチング素子GSWとが、配線W1により接続されていてもよい。
図2に示すように、各画素PXは、画素スイッチング素子PSWと、画素電極PEと、を有する。また、複数の画素PXは、共通電極CEを、共有する。画素スイッチング素子PSWは、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)を含む。画素スイッチング素子PSWは、走査線GLおよび信号線SLと電気的に接続されている。画素スイッチング素子PSWは、トップゲート型TFTおよびボトムゲート型TFTのいずれであってもよい。また、画素スイッチング素子PSWの半導体層は、例えば、多結晶シリコン(ポリシリコン)からなるが、アモルファスシリコンからなるものでもよい。
画素電極PEは、画素スイッチング素子PSWに電気的に接続されている。画素電極PEは、絶縁膜を介して共通電極CEと対向している。共通電極CE、絶縁膜および画素電極PEは、保持容量CSを形成している。
図3に示すように、表示装置DSPは、光学素子OD1と、光学素子OD2と、を有する。また、表示装置DSPは、表示モードとして、横電界モードであるFFS(Fringe Field Switching)モードに対応した構成を有するが、同じく横電界モードであるIPS(In Plane Switching)モードなどの他の表示モードに対応した構成を有してもよい。
なお、FFSモードを利用する表示装置DSPでは、基板SUB1に画素電極PEおよび共通電極CEが設けられている。液晶層LQを構成する液晶分子は、画素電極PEと共通電極CEとの間に形成される横電界(特に、フリンジ電界のうちの基板の主面にほぼ平行な電界)を主に利用してスイッチングされる。
基板SUB1と基板SUB2とは一定の間隔で離れた状態で貼り合わされている。液晶層LQは、基板SUB1と基板SUB2との間に封入されている。
図3に示すように、基板SUB1は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁基板10を有する。また、基板SUB1は、絶縁基板10の基板SUB1に対向する側に、複数の走査線GLと、複数の信号線SLと、複数の共通電極CEと、複数の画素電極PEと、絶縁膜11と、絶縁膜12と、絶縁膜13と、配向膜AL1と、を有する。なお、図3では、1個の走査線GLと、1個の共通電極CEと、を示している。
走査線GLは、絶縁基板10上に形成されている。走査線GLは、例えばクロム(Cr)もしくはモリブデン(Mo)等の金属またはそれらの合金からなる。
絶縁膜11は、走査線GLおよび絶縁基板10の上に形成されている。絶縁膜11は、例えば窒化シリコンまたは酸化シリコン等からなる透明な絶縁膜である。なお、詳述しないが、絶縁基板10と絶縁膜11との間には、走査線GLの他に、画素スイッチング素子のゲート電極や半導体層などが形成されている。
信号線SLは、絶縁膜11上に形成されている。信号線SLは、例えばアルミニウム(Al)をモリブデン(Mo)等で挟んだ多層構造の金属膜からなる。また、画素スイッチング素子のソース電極やドレイン電極なども絶縁膜11の上に形成されている。図示した例では、信号線SLは、Y軸方向に延在する。
絶縁膜12は、信号線SLおよび絶縁膜11の各々の上に形成されている。絶縁膜12は、例えばアクリル系の感光性樹脂からなる。
共通電極CEは、絶縁膜12上に形成されている。なお、共通電極CEは、前述したように複数個設けられており、タッチ検出用の検出電極Rxを兼ねている。共通電極CEは、ITO(Indium tin oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)などの透明な導電材料からなる。なお、表示装置が、縦電界モードとしてのTN(Twisted Nematic)モードまたはVA(Vertical Alignment)モード等の表示装置である場合、共通電極CEは、基板SUB2に形成されていてもよい。
絶縁膜13は、共通電極CEおよび絶縁膜12の各々の上に形成されている。画素電極PEは、絶縁膜13上に形成されている。各画素電極PEは、互いに隣り合う2つの信号線SLの間に位置し、共通電極CEと対向している。また、各画素電極PEは、共通電極CEと対向する位置にスリットSLTを有している。このような画素電極PEは、例えば、ITOまたはIZOなどの透明な導電材料からなる。配向膜AL1は、画素電極PEおよび絶縁膜13を覆っている。
一方、基板SUB2は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁基板20を有する。また、基板SUB2は、絶縁基板20の基板SUB1に対向する側に、ブラックマトリクスBMと、カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBと、オーバーコート層OCLと、配向膜AL2と、を有する。
ブラックマトリクスBMは、絶縁基板20の基板SUB1側の面に形成され、各画素を区画している。カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBは、それぞれ絶縁基板20の基板SUB1側の面に形成され、平面視において、カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBの各々の一部がブラックマトリクスBMと重なっている。カラーフィルタCFRは赤色カラーフィルタであり、カラーフィルタCFGは緑色カラーフィルタであり、カラーフィルタCFBは青色カラーフィルタである。オーバーコート層OCLは、カラーフィルタCFR、CFGおよびCFBを覆っている。オーバーコート層OCLは、透明な樹脂材料からなる。配向膜AL2は、オーバーコート層OCLを覆っている。
光学素子OD1は、絶縁基板10とバックライトユニットBLとの間に配置されている。光学素子OD2は、絶縁基板20の上方、すなわち絶縁基板20を挟んで基板SUB1と反対側に配置されている。光学素子OD1および光学素子OD2は、それぞれ少なくとも偏光板を含んでおり、必要に応じて位相差板を含んでいてもよい。
<自己容量型タッチ検出方式>
次に、表示装置DSPが、検出電極Rxを利用して指などの物体からなる入力具の位置、すなわち入力位置を検出する方法について説明する。
表示装置DSPは、自己容量検出(Self-Capacitive Sensing)方式を用いて、検出電極Rxにて検出した静電容量の変化に基づいて入力位置情報を判断することができる。これにより、表示装置DSPのタッチ検出面TDS(図3参照)に指が接触していること、または、表示装置DSPのタッチ検出面TDSに指が近接していることを検出することができる。本実施の形態1において、タッチ検出面TDSは、光学素子OD2の面であって、基板SUB2側と反対側の面である。
以下では、自己容量検出方式を用いたタッチ検出方式(自己容量型タッチ検出方式)について説明する。しかし、表示装置DSPは、相互容量検出(Mutual-Capacitive Sensing)方式を用いて、検出電極Rxにて検出した静電容量の変化に基づいて入力位置情報を判断してもよい。
自己容量検出方式による入力位置情報の判断は、各々の検出電極Rxに対して書込み信号を書込み、書込み信号が書込まれた各々の検出電極Rxに生じた静電容量の変化を示す読取り信号を読取ることにより行われる。
次に、自己容量検出方式を用いたタッチ検出方式の原理を説明する。自己容量検出方式は、検出電極Rxが有する容量Cx1を利用する。また自己容量検出方式は、検出電極Rxに近接している利用者の指等により生じる容量Cx2を利用する。
図5〜図8は、自己容量検出方式を説明するための図である。
図5および図6は、表示装置DSPのタッチ検出面に、利用者の指が接触も近接もしていない状態を示している。このため、検出電極Rxと指との間に静電容量結合は生じていない。図5は、制御スイッチSWcにより、検出電極Rxが電源Vddに接続された状態を示す。図6は、制御スイッチSWcにより、検出電極Rxが電源Vddから遮断され、検出電極Rxがコンデンサとしての容量Ccpに接続された状態を示す。
図5の状態で、容量Cx1は例えば充電され、図6の状態で、容量Cx1は例えば放電される。ここで、容量Cx1が充電されることとは、検出電極Rxに対して書込み信号が書込まれることである。また、容量Cx1が放電されることとは、検出電極Rxに生じた静電容量の変化を示す読取り信号を読取ることである。
一方、図7および図8は、表示装置DSPのタッチ検出面に、利用者の指が接触または近接している状態を示している。このため、検出電極Rxと指との間に静電容量結合が生じている。図7は、制御スイッチSWcにより、検出電極Rxが電源Vddに接続された状態を示す。図8は、制御スイッチSWcにより、検出電極Rxが電源Vddから遮断され、検出電極Rxが容量Ccpに接続された状態を示す。
図7の状態で、容量Cx1は例えば充電され、図8の状態で、容量Cx1は例えば放電される。
ここで、図6に示す放電時の容量Ccpの電圧の時間依存性に対して、図8に示す放電時の容量Ccpの電圧の時間依存性は、容量Cx2が存在するために、明らかに異なる。したがって、自己容量検出方式では、容量Ccpの電圧の時間依存性が、容量Cx2の有無により、異なることを利用して、入力位置情報(例えば、操作入力の有無)を判断している。
次に、自己容量検出方式を実現する回路の例について説明する。図9は、自己容量検出方式を実現する回路の一例を示す図である。なお、図9では、検出電極Rxの容量を容量Cxと表示している。
図9に示すような自己容量検出方式を実現する回路は、例えば図1に示した検出部SEに設けられている。あるいは、検出部SEが、例えば図1に示した駆動ICチップIC1内に設けられ、このような自己容量検出方式を実現する回路が、駆動ICチップIC1に設けられていてもよい。
図9に示すように、検出電極Rxは、スイッチSWc1により、電源Vddに切り替え可能に接続されている。また、検出電極Rxは、スイッチSWc2により、積分回路としての電圧検出器DETに切り替え可能に接続されている。電圧検出器DETは、例えばオペアンプOPdetと、容量Cdetと、スイッチSWc3と、を含む。オペアンプOPdetには、参照信号Vrefが入力される。
なお、図9では、図16を用いて説明する検出部SEに含まれる検出回路DCP1を図示している。
図10は、電源から出力される交流矩形波Sg、検出電極の電圧Vx、および、電圧検出器の出力としての電圧Vdetの時間依存性の例を模式的に示すグラフである。
図10に示すように、電源Vddは、時刻T01と時刻T02との時間差を周期とし、かつ、電圧Vdrの波形高さを有する交流矩形波Sgを出力する。交流矩形波Sgは、例えば数kHz〜数百kHz程度の周波数を有する。電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流の変動を電圧の変動(波形Vdet0および波形Vdet1)に変換する。
前述したように、検出電極Rxは、スイッチSWc1およびスイッチSWc2により、電源Vddおよび電圧検出器DETに、切り替え可能に接続されている。図10において、時刻T01のタイミングで交流矩形波Sgは電圧Vdr分だけ電圧を上昇させる。このとき、スイッチSWc1はオン状態にされ、スイッチSWc2はオフ状態にされている。このため、検出電極Rxの電圧Vxも電圧Vdr分だけ上昇する。次に、時刻T11のタイミングの前に、スイッチSWc1をオフ状態にする。このとき、検出電極Rxは電気的に浮遊した状態であるが、検出電極Rxの容量Cx1(図5参照)、あるいは検出電極Rxの容量Cx1に指等の接触または近接による容量Cx2を加えた容量Cx1+Cx2(図7参照)によって、検出電極Rxの電圧Vxの電圧Vdr分の上昇は維持される。さらに、時刻T11のタイミングの前にスイッチSWc3をオン状態にし、所定の時間経過後にスイッチSWc3をオフ状態にすることにより、電圧検出器DETをリセットさせる。このリセット動作により、電圧検出器DETの出力としての電圧Vdetは、参照信号Vrefと略等しい電圧となる。
続いて、時刻T11のタイミングでスイッチSWc2をオン状態にすると、電圧検出器DETの反転入力部に入力される電圧が検出電極Rxの電圧Vxに等しくなり、その後、検出電極Rxの容量Cx1(または容量Cx1+Cx2)と電圧検出器DETに含まれる容量Cdetに起因した時定数に従って、電圧検出器DETの反転入力部の電圧は、参照信号Vrefまで低下する。このとき、検出電極Rxの容量Cx1(または容量Cx1+Cx2)に蓄積されていた電荷が電圧検出器DETに含まれる容量Cdetに移動するため、電圧検出器DETの電圧Vdetが上昇する。検出電極Rxに指などの物体が近接も接触もしていないときは、電圧Vdetは、実線で示す波形Vdet0となり、Vdet=Cx1×Vdr/Cdetとなる。指などの物体が近接または接触してその物体の影響による容量が付加されたときは、電圧Vdetは、破線で示す波形Vdet1となり、Vdet=(Cx1+Cx2)×Vdr/Cdetとなる。
その後、検出電極Rxの容量Cx1(または容量Cx1+Cx2)の電荷が容量Cdetに十分移動した後の時刻T31のタイミングでスイッチSWc2をオフ状態にし、スイッチSWc1およびスイッチSWc3をオン状態にすることにより、検出電極Rxの電圧を交流矩形波Sgのローレベルと等しい電圧にするとともに電圧検出器DETをリセットさせる。なお、このとき、スイッチSWc1をオン状態にするタイミングは、スイッチSWc2をオフ状態にした後、時刻T02以前であればいずれのタイミングでもよい。また、電圧検出器DETをリセットさせるタイミングは、スイッチSWc2をオフ状態にした後、時刻T12以前であればいずれのタイミングでもよい。以上の動作を所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)で繰り返す。そして、波形Vdet0と波形Vdet1との差分の絶対値|ΔV|に基づいて、外部からタッチ検出面に近接または接触した物体の有無(タッチの有無)を測定することができる。
なお、指などの物体が近接も接触もしていないときは、検出電極Rxの電圧Vxの波形は、実線で示す波形Vx0となり、指などの物体が近接または接触してその物体の影響による容量Cx2が付加されたときは、検出電極Rxの電圧Vxの波形は、破線で示す波形Vx1となる。波形Vx0と波形Vx1とが、それぞれ所定の閾値電圧Vthまで下がる時間を測定することにより、外部からタッチ検出面に近接または接触した物体の有無(タッチの有無)を測定することもできる。
あるいは、自己容量検出方式を実現する回路として別の例を用いてもよい。図11は、自己容量検出方式を実現する回路の別の例を示す図である。
図11に示すような自己容量検出方式を実現する回路は、例えば図1に示した検出部SEに設けられている。あるいは、検出部SEが、例えば図1に示した駆動ICチップIC1内に設けられ、このような自己容量検出方式を実現する回路が、駆動ICチップIC1に設けられていてもよい。
図11に示すように、検出電極Rxは、積分回路としての電圧検出器DETに接続されている。電圧検出器DETは、例えばオペアンプOPdetと、容量Cdetと、スイッチSWc3と、を含む。オペアンプOPdetの2つの入力端子のうち、「+」により表された非反転入力端子には、検出電極Rxが接続されており、「−」により表された反転入力端子には、交流矩形波Sgが入力される。また、オペアンプOPdetでは、反転入力端子と非反転入力端子とが仮想的に短絡、すなわちイマジナリショートされている。検出電極Rxが検出回路DCP1に接続されるとき、スイッチSWc3はオフ状態(非導通状態)にされ、検出電極Rxが検出回路DCP1に接続されないとき、スイッチSWc3はオン状態(導通状態)にされる。
なお、図11では、図16を用いて説明する検出部SEに含まれる検出回路DCP1を図示している。
図12は、交流矩形波Sg、および、電圧検出器の出力としての電圧Vdetの時間依存性の例を模式的に示すグラフである。
図12に示すように、交流矩形波Sgは、電圧Vdrの波形高さを有する。前述したように、オペアンプOPdetは、イマジナリショートされているため、オペアンプOPdetの反転入力端子に交流矩形波Sgが入力されると、オペアンプOPdetの非反転入力端子に接続された検出電極Rxには、交流矩形波Sgと同電位の駆動信号が印加される。
一方、検出電極Rxは容量Cxを有するため、検出電極Rxの電位と駆動信号との間には差分の電圧が発生し、この差分の電圧に相当する電流が検出電極RxとオペアンプOPdetの非反転入力端子との間で流れることになる。電圧検出器DETからは、この電流を電圧検出器DETにより電圧に変換して積分した値が、波形Vdet0を有する電圧Vdetとして出力される。電圧Vdetの波形Vdet0は、図12において、実線で示されている。
検出電極Rxに指などの物体が近接または接触すると、容量Cxが増加するため、検出電極Rxの電位と駆動信号との間に発生する差分の電圧が増加し、この差分の電圧に相当し、検出電極RxとオペアンプOPdetの非反転入力端子との間で流れる電流が増加する。そのため、この電流を電圧検出器DETにより電圧に変換して積分した値が増加し、電圧検出器DETから出力される電圧Vdetの波形Vdet1の変化は、波形Vdet0の変化に比べて増加する。波形Vdet1は、図12において、破線で示されている。
したがって、電圧検出器DETから出力された電圧Vdetを所定の閾値電圧と比較することにより、検出電極Rxへの指などの近接または接触の有無を検出することができる。すなわち、波形Vdet0と波形Vdet1との差分の絶対値|ΔV|に基づいて、外部からタッチ検出面に近接または接触した物体の有無(タッチの有無)を測定することができる。なお、電圧検出器DETの動作は、絶対値|ΔV|を精度よく検出するため、例えばスイッチSWc3により、交流矩形波Sgの周波数に合わせて、容量Cdetの充放電をリセットする期間Resetを設けた動作としてもよい。
このような、図11および図12を用いて説明した検出方法は、図9および図10を用いて説明した検出方法と異なり、スイッチSWc1およびSWc2のいずれも不要であり、駆動信号としての交流矩形波Sgを、直接オペアンプOPdetに供給する方法である。
なお、図11に示す検出回路DCP1は、自己容量検出方式および相互容量検出方式のいずれにも兼用することができる。図11に示す検出回路DCP1を相互容量検出方式に用いる場合には、オペアンプOPdetの反転入力端子が、交流矩形波Sgを供給する供給回路に代えて、固定電位としての参照信号を供給する供給回路に接続されるように、接続を切り替えればよい。
あるいは、自己容量検出方式を実現する回路としてさらに別の例を用いてもよい。図13は、自己容量検出方式を実現する回路のさらに別の例を示す図である。
図13に示す例では、検出電極Rxは、分圧用の容量Cpの一方の端子に接続されるとともに、比較器COMPの一方の入力端子に接続される。検出電極Rxは、自己の容量Cxを有する。比較器COMPの他方の入力端子には、参照信号Vrefの供給端子が接続されている。
容量Cpの他方の端子は、スイッチSW1を介して電圧Vccの電源配線に接続される。また容量Cpの他方の端子は、抵抗Rcを介して容量Ccの一方の端子に接続されている。容量Ccの他方の端子は、基準電位(例えばアース電位)に接続されている。
スイッチSW2は、容量Cpの他方の端子と基準電位間に接続され、スイッチSW3は、容量Cpの一方の端子と基準電位間に接続されている。スイッチSW1、SW2およびSW3ならびに比較器COMPは、例えば図1に示した検出部SEに設けられている。
なお、図13では、図16を用いて説明する検出部SEに含まれる検出回路DCP1を図示している。
図13に示す例では、スイッチSW1は、一定の周期でオン状態(導通状態)にされ、このオン状態のときに容量Ccを充電することができる。容量Ccが充電されるときは、スイッチSW2およびSW3はオフ状態にされている。容量Ccが充電されると、スイッチSW1、SW2およびSW3が全てオフ状態にされ、容量Ccの電荷が保持される。
続いて、スイッチSW1のオフ状態を維持したまま、スイッチSW2およびSW3が一定時間オン状態にされる。すると、容量CpおよびCxの電荷のほとんどが放電されるとともに、容量Ccの電荷の一部が、抵抗Rcを介して放電される。
次いで、スイッチSW1、SW2およびSW3が全てオフ状態にされる。すると、容量Ccの電荷が、容量CpおよびCxに移動する。そして、容量Cxの電圧Vxが比較器COMPにおいて、参照信号Vrefまたは閾値電圧Vthと比較される。
容量Ccの電圧を電圧Vcとし、容量Cpの電圧を電圧Vpとする。このとき、電圧Vxは、電圧Vcと電圧Vpとの和に等しく、電圧Vcの変化の特性または変換の度合いは、容量Cpと容量Cxの合計値に応じて変化する。容量Cxの変化は、容量Cxの電圧Vxに対しても影響を与える。また、容量Cxの値は、検出電極Rxに対する利用者の指の接近の程度に応じて異なる。
このため、指が検出電極Rxから遠い場合は、電圧Vcの時間依存性は、ゆっくりした変化を伴う特性となり、指が検出電極Rxに近い場合は、電圧Vcの時間依存性は、すばやい変化を伴う特性となる。
比較器COMPは、スイッチSW2およびSW3のオン状態とオフ状態とが繰り返されるのに同期して、電圧Vxを参照信号Vrefまたは閾値電圧Vthと比較する。そしてVx>Vrefのときは、比較器COMPは、出力パルスを得る。しかし比較器COMPは、Vx<Vrefになると出力パルスを停止する。
このとき、比較器COMPの出力パルスが得られる期間が計測されてもよいし、比較器COMPの出力パルス数(容量Ccの充電後、Vx<Vrefになるまでのパルス数)が計測されてもよい。
このように、図13を用いて説明した方法によっても、検出面に対する指の近接または接触の程度を比較器COMPの出力パルスの状態で判断することができる。
<タッチ検出方法およびタッチ検出回路>
次に、本実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出方法およびタッチ検出回路について説明する。
初めに、本実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出方法について説明する。図14は、実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するための図である。図15は、実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するためのフロー図である。なお、図14においてハッチングを付した部分である領域AR1は、領域AR1を拡大して領域AR2として示すように、例えば矩形波を有する駆動信号が検出回路DCP1により供給されている部分である。
本実施の形態1の表示装置は、タッチ検出機能を有する検出部SE(図1参照)を有する。そして、図14および図15に示すように、本実施の形態1の表示装置では、検出部SEは、指の近接または接触を検出する指近接検出処理としてのステップS1と、近接または接触した指の座標を検出する指座標検出処理としてのステップS2と、を行う。
ここで、指近接検出処理としてのステップS1を待機モードと称し、指座標検出処理としてのステップS2を検出モードと称する場合、検出部SEは、検出モードとしての指座標検出処理の前に、待機モードとしての指近接検出処理を行うことになる。
ステップS1では、検出部SEは、まず、全ての検出電極Rxを同時に検出する(図15のステップS11)。このステップS11では、検出部SEは、複数の検出電極Rxの全部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出することにより、タッチ検出面TDSへの指などの物体の近接または接触を検出する。すなわち、ステップS11は、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を一括して検出する一括検出処理である。
ステップS1では、検出部SEは、次に、物体の近接が検出されたか判定する(図15のステップS12)。このステップS12では、検出部SEは、タッチ検出面TDSへの指などの物体の近接または接触が検出されたか判定する。ステップS12において、指などの物体の近接または接触が検出されなかったと判定されたとき、検出部SEは、しばらく待つ(図15のステップS13)。そして、検出部SEは、ステップS13を行ってしばらく待った後、ステップS11を再び繰り返す。一方、ステップS12において、指などの物体の近接または接触が検出されたと判定されたとき、検出部SEは、ステップS2を行う。
ステップS2では、まず、検出部SEは、各検出電極Rxを個別に検出する(図15のステップS21)。このステップS21では、検出部SEは、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を一括ではなく個別に検出することにより、タッチ検出面TDSでの指などの物体の位置、すなわち座標を検出する。すなわち、ステップS21は、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を個別に検出する個別検出処理である。
ステップS2では、次に、検出部SEは、物体の座標が検出されたか判定する(図15のステップS22)。このステップS22では、タッチ検出面TDSでの指などの物体の座標が検出されたか判定する。ステップS22において、指などの物体の座標が検出されたときは、検出部SEは、ステップS21を再び繰り返す。一方、ステップS22において、指などの物体の座標が検出されなかった場合には、検出部SEは、ステップS1、すなわちステップS11を再び行う。
なお、図14では、ステップS11において、複数の検出電極Rxの全部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出する場合を示している。しかし、後述する図24および図25を用いて説明するように、複数の検出電極Rxの一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出してもよい。
次に、図16を参照し、本実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出回路について説明する。図16は、実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出回路を示す図である。なお、図16は、複数の検出電極Rxの全てにハッチングを付すことにより、ステップS11において、複数の検出電極Rxの全てが選択されている状態を示している。
図16に示すように、タッチ検出回路としての検出部SEは、検出回路DCP1と、接続回路CNC1と、を含む。検出回路DCP1は、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を検出する。接続回路CNC1は、複数の検出電極Rxの各々を検出回路DCP1に切り替え可能に接続する。
平面視においてY軸方向に配列された複数の検出電極Rxからなる電極群を、電極群RGと称する。このとき、表示装置は、複数の電極群RGを有する。複数の電極群RGは、平面視においてX軸方向に配列され、複数の電極群RGの各々は、平面視においてY軸方向に配列された複数の検出電極Rxを有する。
図16に示す例では、電極群RGとして、検出電極Rx11、Rx12、Rx13およびRx14からなる電極群RG1、ならびに、検出電極Rx21、Rx22、Rx23およびRx24からなる電極群RG2が、設けられている。また、電極群RGとして、検出電極Rx31、Rx32、Rx33およびRx34からなる電極群RG3、ならびに、検出電極Rx41、Rx42、Rx43およびRx44からなる電極群RG4が、設けられている。すなわち、電極群RG1は、複数の検出電極Rx1を含み、電極群RG2は、複数の検出電極Rx2を含み、電極群RG3は、複数の検出電極Rx3を含み、電極群RG4は、複数の検出電極Rx4を含む。
好適には、接続回路CNC1は、複数の電極群RGの各々を検出回路DCP1にそれぞれ接続する複数のトランジスタ群TGを含む。複数のトランジスタ群TGの各々は、複数のトランジスタTdを含む。複数のトランジスタTdの各々は、スイッチング素子としての電界トランジスタであり、複数のトランジスタTdの各々は、ゲート電極を含む。電極群RGとトランジスタ群TGとの組において、トランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdは、電極群RGに含まれる複数の検出電極Rxの各々を、検出回路DCP1にそれぞれ接続する。
図16に示す例では、検出部SEは、検出回路DCP1として、検出回路DC1、DC2、DC3およびDC4を含む。また、図16に示す例では、接続回路CNC1は、トランジスタTdとして、トランジスタ群TG1に含まれるトランジスタTd11、Td12、Td13およびTd14、ならびに、トランジスタ群TG2に含まれるTd21、Td22、Td23およびTd24を含む。また、接続回路CNC1は、トランジスタTdとして、トランジスタ群TG3に含まれるトランジスタTd31、Td32、Td33およびTd34、ならびに、トランジスタ群TG4に含まれるトランジスタTd41、Td42、Td43およびTd44を含む。
トランジスタTd11は、検出電極Rx11を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd12は、検出電極Rx12を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd13は、検出電極Rx13を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd14は、検出電極Rx14を検出回路DC4に接続する。トランジスタTd21は、検出電極Rx21を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd22は、検出電極Rx22を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd23は、検出電極Rx23を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd24は、検出電極Rx24を検出回路DC4に接続する。
トランジスタTd31は、検出電極Rx31を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd32は、検出電極Rx32を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd33は、検出電極Rx33を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd34は、検出電極Rx34を検出回路DC4に接続する。トランジスタTd41は、検出電極Rx41を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd42は、検出電極Rx42を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd43は、検出電極Rx43を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd44は、検出電極Rx44を検出回路DC4に接続する。
また、好適には、接続回路CNC1は、電圧供給回路VSC1およびVSC2と、クロック信号供給回路CLC1と、複数の単位レジスタ回路USRと、を含む。
電圧供給回路VSC1は、トランジスタTdのゲート電圧である電圧V1を供給する。トランジスタTdは、ゲート電極に電圧V1が入力されているときに、オン状態である。
電圧供給回路VSC2は、複数のトランジスタ群TGの各々に、トランジスタTdのゲート電圧である電圧V2を供給する。すなわち、電圧供給回路VSC2は、複数のトランジスタ群TGの各々に含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に、電圧V2を供給する。トランジスタTdは、ゲート電極に電圧V2が入力されているときに、オン状態である。
複数の単位レジスタ回路USRは、複数のトランジスタ群TGの各々に、トランジスタTdのゲート電圧である電圧V1を供給する。また、複数の単位レジスタ回路USRによりシフトレジスタ回路SRが形成されている。そして、シフトレジスタ回路SRは、クロック信号供給回路CLC1からのスタートパルスまたはクロック信号に基づいて、電圧供給回路VSC1からの電圧V1を、複数の単位レジスタ回路USRの各々から順次切り替えて供給する。すなわち、シフトレジスタ回路SRは、クロック信号供給回路CLC1からのクロック信号に基づいて、電圧供給回路VSC1からの電圧V1を、複数のトランジスタ群TGの各々に、順次切り替えて供給する。
なお、シフトレジスタ回路に代え、例えばマルチプレクサ回路またはデコーダ回路など各種の回路を用いることができる。
本実施の形態1では、好適には、接続回路CNC1は、複数のOR回路OCを含む。複数のOR回路OCの各々には、電圧供給回路VSC2の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力とが入力され、複数のOR回路OCの各々は、電圧供給回路VSC2の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理和をそれぞれ求める。トランジスタ群TGと単位レジスタ回路USRとOR回路OCとの組において、OR回路OCの出力は、トランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力される。
なお、シフトレジスタ回路SRは、複数のAND回路ACを含んでもよい。複数のAND回路ACの各々には、電圧供給回路VSC1の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力が入力され、複数のAND回路ACの各々は、電圧供給回路VSC1の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理積をそれぞれ求める。単位レジスタ回路USRとOR回路OCとAND回路ACとの組において、AND回路ACの出力は、電圧供給回路VSC1の出力として、OR回路OCに入力される。
検出部SEは、指近接検出処理としてのステップS1に含まれるステップS11において、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給する。前述したように、トランジスタTdは、ゲート電極に電圧V2が入力されているときに、オン状態である。したがって、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給することにより、電圧供給回路VSC2の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理和としての電圧V2が、複数のトランジスタ群TGの各々にそれぞれ含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力される。
これにより、複数のトランジスタ群TGの各々にそれぞれ含まれる複数のトランジスタTdの各々がオン状態になり、複数の電極群RGの各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxが、複数のトランジスタ群TGの各々にそれぞれ含まれる複数のトランジスタTdの各々により、検出回路DCP1にそれぞれ接続されることになる。すなわち、検出部SEが、複数の電極群RGの各々に含まれる複数の検出電極Rxを複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々を接続回路CNC1により検出回路DCP1に接続することにより、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することになる。
ここで、選択された検出処理用電極を、選択検出電極Rxs(図14参照)と称する。図16に示す例では、検出部SEは、複数の電極群RGの全てに含まれる複数の検出電極Rxの全てを、複数の検出処理用電極として選択する。
一方、検出部SEは、指座標検出処理としてのステップS2に含まれるステップS21において、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給しない。そして、複数のトランジスタ群TGのうちいずれかのトランジスタ群TGを選択し、選択されたトランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に、電圧供給回路VSC1からの電圧V1を、選択された単位レジスタ回路USRにより供給する。前述したように、トランジスタTdは、ゲート電極に電圧V1が入力されているときに、オン状態である。したがって、単位レジスタ回路USRにより電圧V1を供給することにより、電圧供給回路VSC2の出力と、選択された単位レジスタ回路USRの出力との論理和としての電圧V1が、選択されたトランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力される。
これにより、選択されたトランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々がオン状態になり、複数の電極群RGのいずれかに含まれる複数の検出電極Rxが、選択されたトランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々により、検出回路DCP1にそれぞれ接続されることになる。
前述したように、シフトレジスタ回路SRは、電圧供給回路VSC1からの電圧V1を、複数のトランジスタ群TGの各々に、順次切り替えて供給する。したがって、検出部SEは、ステップS21において、接続回路CNC1により複数の検出電極Rxを1個ずつまたは複数個ずつ順次切り替えて検出回路DCP1に接続することにより、複数の検出電極Rxの各々の静電容量を個別に検出することになる。
一方、検出部SEは、ガード信号供給回路VSC3を含む。また、検出部SEは、電界効果トランジスタとしてのトランジスタTgを複数個含む。ガード信号供給回路VSC3は、選択された検出電極Rxの静電容量の変化が、選択されない検出電極Rxからの影響を受けないようにするためのガード信号としての信号V3を、選択されない検出電極Rxに供給する。複数のトランジスタTgの各々は、複数の電極群RGの各々に含まれる複数の検出電極Rxを、ガード信号供給回路VSC3に接続する。
検出部SEは、指座標検出処理としてのステップS2において、検出処理用電極として選択されない検出電極Rx、すなわち非選択検出電極Rxu(図14参照)に、ガード信号供給回路VSC3によりガード信号としての信号V3を供給する。ガード信号として、例えば検出回路DCP1から選択検出電極Rxsに供給される駆動信号と同位相の信号を用いることができる。
前述したように、検出部SEは、ステップS21において、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給しない。そして、検出部SEは、ステップS21において、選択されない複数の検出電極Rxの各々とそれぞれ接続された複数のトランジスタTgの各々のゲート電極には、電圧供給回路VSC1からの電圧V1も供給しない。また、トランジスタTgは、ゲート電極に電圧V1および電圧V2のいずれも入力されていないときに、オン状態である。
これにより、選択されない複数の検出電極Rxの各々とそれぞれ接続された複数のトランジスタTgの各々がオン状態にされ、選択されない検出電極Rxにガード信号としての信号V3が供給されるため、選択された検出電極Rxの静電容量の変化が、選択されない検出電極Rxからの影響を受けないようにすることができる。
なお、前述したように、検出部SEは、ステップS11において、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給する。このとき、電圧供給回路VSC2の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理和としての電圧V2が、複数のトランジスタTgの各々のゲート電極に入力される。これにより、複数のトランジスタTgのいずれにもオン電圧が印加されないため、複数のトランジスタTgの全てがオフ状態にされる。
表示装置DSPは、複数の走査線GLと、走査線駆動回路GDと、切り替え部GSPと、を有する。複数の走査線GLは、平面視において、複数の電極群RG、すなわち複数の検出電極Rxと重なる。走査線駆動回路GDは、複数の走査線GLに入力される走査信号を出力する走査信号出力回路である。切り替え部GSPは、走査線駆動回路GDと複数の走査線GLとの接続状態を切り替える。切り替え部GSPは、電界効果トランジスタとしてのスイッチング素子GSWを複数個含む。複数のスイッチング素子GSWは、複数の走査線GLの各々を、走査線駆動回路GDにそれぞれ接続する。複数のスイッチング素子GSWの各々は、ゲート電極を含み、電圧供給回路VSC2の出力は、複数のスイッチング素子GSWの各々のゲート電極に入力される。スイッチング素子GSWは、ゲート電極に電圧V2が入力されているときに、オフ状態である。
表示装置DSPが、切り替え部GSPを有するとき、検出部SEは、電圧供給回路VSC2により電圧V2を複数のスイッチング素子GSWの各々のゲート電極に供給し、複数の走査線GLの各々を電気的に浮遊させた状態で、ステップS11を行う。これにより、複数の検出電極Rxの各々が有する寄生容量のうち、走査線GLを介して有する寄生容量を低減することができる。そのため、ステップS11を行う際の検出精度を向上させ、ステップS11を行う際の消費電力を低減することができる。
なお、図16に示すように、複数の走査線GLの各々の両端に、走査線駆動回路GDがそれぞれ設けられている場合には、複数の走査線GLの各々を電気的に浮遊状態にするため、複数の走査線GLの各々の両端に切り替え部GSPが設けられていてもよい。
また、切り替え部GSPが、走査線駆動回路GDに代え、信号線駆動回路SDと複数の信号線SLとの接続状態を切り替えるものであってもよい。このとき、検出部SEは、電圧供給回路VSC2により電圧V2を複数のスイッチング素子GSWの各々のゲート電極に供給し、複数の信号線SLの各々を電気的に浮遊させた状態で、ステップS11を行ってもよい。これにより、複数の検出電極Rxの各々が有する寄生容量のうち、信号線SLを介して有する寄生容量を低減することができる。そのため、ステップS11を行う際の検出精度を向上させ、ステップS11を行う際の消費電力を低減することができる。
次に、図17および図18を参照し、本実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出処理のタイミングチャートについて説明する。図17および図18は、実施の形態1の表示装置におけるタッチ検出処理のうち指近接検出処理を説明するためのタイミングチャートである。図17は、ステップS11およびステップS13を1回ずつ行う際のタイミングチャートを示し、図18は、ステップS11およびステップS13を2回ずつ行う際のタイミングチャートを示す。図17は、トランジスタTgの状態、トランジスタTdの状態、および、検出回路DCP1の駆動波形を模式的に示す。図18は、走査線GLの電圧、電圧供給回路VSC2の出力、nを2以上の整数としたときに、1列目、2列目、n−1列目、n列目およびn+1列目の電極群RG(図16参照)に含まれる検出電極Rx1、Rx2、Rxn−1、RxnおよびRxn+1の検出波形、ならびに、検出回路DCP1の駆動波形を模式的に示す。なお、図18においてハッチングを付した部分は、図14において領域AR1を拡大して領域AR2として示したのと同様に、例えば矩形波を有する信号が検出または印加されている部分である。
図17に示すように、ステップS11において、複数のトランジスタTgの全てが、オフ状態にされる。そして、ステップS11において、複数のトランジスタTdの全てが、オン状態にされる。
図18に示すように、ステップS11において、複数の走査線GLの各々は、電気的に浮遊した状態であり、複数の走査線GLの各々には、信号が入力されない。また、ステップS11において、電圧供給回路VSC2からは、電圧V2が供給され、検出回路DCP1からは、駆動波形が供給される。そして、検出電極Rx1、Rx2、Rxn−1、RxnおよびRxn+1の検出波形が一括して検出される。
一方、図17に示すように、ステップS13において、複数のトランジスタTgの全てのオフ状態を維持したまま、複数のトランジスタTdの全てが、オフ状態にされる。また、図18に示すように、ステップS13において、電圧供給回路VSC2からは、電圧V2が供給されず、検出回路DCP1からは、駆動波形が供給されない。そして、検出電極Rx1、Rx2、Rxn−1、RxnおよびRxn+1の検出波形が検出されない。
すなわち、検出部SEは、ステップS11において、複数の電極群RGの全部を複数の検出処理用電極群として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxを複数の検出処理用電極として選択する。そして、検出部SEは、ステップS11において、選択された複数の検出処理用電極の各々を接続回路CNC1により検出回路DCP1に接続することにより、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出する。一方、検出部SEは、ステップS13において、複数の電極群RGの全てに含まれる複数の検出電極Rxのいずれも検出回路DCP1に接続せず、複数の電極群RGの全てに含まれる複数の検出電極Rxのいずれの静電容量の変化も検出しない。
このように、本実施の形態1では、検出部SEが、ステップS11において、複数の電極群RGの全てに含まれる複数の検出電極Rxの全ての静電容量の変化を一括して検出するため、検出時間を短くすることができ、消費電力を低減することができる。また、複数の走査線GLの各々を電気的に浮遊させた状態で、ステップS11を行うことにより、ステップS11を行う際の検出精度を向上させ、ステップS11を行う際の消費電力を低減することができる。
<比較例のタッチ検出方法およびタッチ検出回路>
次に、比較例のタッチ検出方法およびタッチ検出回路について説明し、比較例のタッチ検出方法およびタッチ検出回路における問題点について説明する。
初めに、比較例の表示装置におけるタッチ検出方法について説明する。図19は、比較例の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するための図である。図20は、比較例の表示装置におけるタッチ検出方法を説明するためのフロー図である。なお、図19においてハッチングを付した部分である領域AR1は、領域AR1を拡大して領域AR2として示すように、例えば矩形波を有する駆動信号が検出回路DCP1により供給されている部分である。
図19および図20に示すように、比較例の表示装置では、検出部SEは、指の近接または接触を検出する指近接検出処理としてのステップS101と、近接または接触した指の座標を検出する指座標検出処理としてのステップS2と、を行う。
ここで、指近接検出処理としてのステップS101を待機モードと称し、指座標検出処理としてのステップS2を検出モードと称する場合、比較例においても、検出部SEは、検出モードとしての指座標検出処理の前に、待機モードとしての指近接検出処理を行うことになる。
ステップS101では、検出部SEは、まず、各検出電極Rxを個別に検出する(図20のステップS111)。このステップS111では、図15のステップS11とは異なり、検出部SEは、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を一括ではなく個別に検出することにより、タッチ検出面TDSへの指などの物体の近接または接触を検出する。
ステップS101では、検出部SEは、次に、物体の近接が検出されたか判定する(図20のステップS112)。このステップS112では、検出部SEは、タッチ検出面TDSへの物体の近接または接触が検出されたか判定する。ステップS112において、指などの物体の近接または接触が検出されなかったと判定されたとき、検出部SEは、しばらく待つ(図20のステップS113)。そして、検出部SEは、ステップS113を行ってしばらく待った後、ステップS111を再び繰り返す。一方、ステップS112において、指などの物体の近接または接触が検出されたと判定されたとき、検出部SEは、ステップS2を行う。
ステップS2については、図15のステップS2と同様にすることができる。
次に、図21を参照し、比較例の表示装置におけるタッチ検出回路について説明する。図21は、比較例の表示装置におけるタッチ検出回路を示す図である。なお、図21は、ハッチングを付すことにより、ステップS111において、電極群RG1に含まれる検出電極Rx11、Rx12、Rx13およびRx14が選択されている場合を示している。
比較例の表示装置は、接続回路CNC1が、電圧供給回路VSC2(図16参照)、複数のOR回路OC(図16参照)および切り替え部GSP(図16参照)を有しない点で、実施の形態1の表示装置と異なる。すなわち、比較例の表示装置では、検出部SEは、実施の形態1の表示装置と同様に、検出回路DCP1と、接続回路CNC1と、を含むが、接続回路CNC1は、実施の形態1の表示装置とは異なり、電圧供給回路VSC2および複数のOR回路OCを含まない。そのため、トランジスタ群TGと単位レジスタ回路USRとAND回路ACとの組において、AND回路ACの出力は、トランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に、OR回路を介さずに入力される。
検出部SEは、指近接検出処理としてのステップS101に含まれるステップS111において、電圧供給回路VSC1により電圧V1を供給する。前述したように、トランジスタTdは、ゲート電極に電圧V1が入力されているときに、オン状態である。したがって、電圧供給回路VSC1により電圧V1を供給することにより、電圧供給回路VSC1の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理積としての電圧V1が、選択されたトランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力される。一方、電圧V1は、選択されないトランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極には入力されない。
次に、図22および図23を参照し、比較例の表示装置におけるタッチ検出処理のタイミングチャートについて説明する。図22および図23は、比較例の表示装置におけるタッチ検出処理のうち指近接検出処理を説明するためのタイミングチャートである。図22は、ステップS111を1回行う際のタイミングチャートを示し、図23は、ステップS111およびステップS113を2回ずつ行う際のタイミングチャートを示す。図22は、トランジスタTgの状態、トランジスタTdの状態、および、検出回路DCP1の駆動波形を模式的に示す。図23は、走査線GLの電圧、電圧供給回路VSC1の出力、および、クロック信号供給回路CLC1からのクロック信号を模式的に示す。また、図23は、nを2以上の整数としたときに、1列目、2列目、3列目、n−1列目、n列目およびn+1列目の電極群RG(図21参照)に含まれる検出電極Rx1、Rx2、Rxn−1、RxnおよびRxn+1の検出波形、ならびに、検出回路DCP1の駆動波形を模式的に示す。なお、図23においてハッチングを付した部分は、図19において領域AR1を拡大して領域AR2として示したのと同様に、例えば矩形波を有する信号が検出または印加されている部分である。
図22に示すように、ステップS111において、複数のトランジスタTgのうち、選択されたトランジスタTg(選択トランジスタ)は、オフ状態にされ、複数のトランジスタTgのうち、選択されていないトランジスタTg(非選択トランジスタTgu)は、オン状態にされている。そして、ステップS111において、複数のトランジスタTdのうち、選択されたトランジスタTd(選択トランジスタ)は、オン状態にされ、選択されていないトランジスタTd(非選択トランジスタTdu)は、オフ状態にされている。
図22では、1列目の検出電極Rx1に接続されたトランジスタTd1、2列目の検出電極Rx2に接続されたトランジスタTd2、が順次オン状態にされ、非選択トランジスタTduがオフ状態にされている。また、n−1列目の検出電極Rxn−1に接続されたトランジスタTdn−1、n列目の検出電極Rxnに接続されたトランジスタTdn、n+1列目の検出電極Rxn+1に接続されたトランジスタTdn+1、が順次オン状態にされ、非選択トランジスタTduがオフ状態にされている。
図23に示すように、ステップS111において、電圧供給回路VSC1からは、電圧V1が供給され、クロック信号供給回路CLC1からのクロック信号に同期して、検出回路DCP1からは、駆動波形が供給される。そして、検出電極Rx1、Rx2、Rxn−1、RxnおよびRxn+1の検出波形が、クロック信号供給回路CLC1からのクロック信号に同期して、順次検出される。なお、ステップS111において、選択されない検出電極Rxには、選択された検出電極Rxの静電容量の変化が、選択されない検出電極Rxからの影響を受けないようにするために、ガード信号供給回路VSC3からガード信号としての信号V3が供給される。
一方、図22および図23では図示は省略するものの、ステップS113において、複数のトランジスタTdの全てが、オフ状態にされる。また、図23に示すように、ステップS113において、ガード信号供給回路VSC3からは、信号V3が供給されず、検出回路DCP1からは、駆動波形が供給されない。そして、検出電極Rx1、Rx2、Rxn−1、RxnおよびRxn+1の検出波形が検出されない。
すなわち、比較例の表示装置では、実施の形態1の表示装置と同様に、検出部SEは、ステップS113において、複数の電極群RGの全てに含まれる複数の検出電極Rxのいずれも検出回路DCP1に接続せず、複数の電極群RGの全てに含まれる複数の検出電極Rxのいずれの静電容量の変化も検出しない。しかし、比較例の表示装置では、実施の形態1の表示装置と異なり、ステップS111において、接続回路CNC1により複数の検出電極Rxを1個ずつまたは複数個ずつ順次切り替えて検出回路DCP1に接続することにより、複数の検出電極Rxの各々の静電容量を個別に検出する。
比較例の表示装置では、ステップS111において、ステップS21と同様に、例えば複数の電極群RGの各々を順次選択し、選択された電極群RGに含まれる複数の検出電極Rx、すなわち選択された選択検出電極Rxs(図19参照)について静電容量の変化を検出するため、検出処理に要する時間が長くなるという問題がある。また、検出処理に要する時間が長くなるため、ステップS111を繰り返す際の時間間隔が短い場合、ステップS101における平均的な消費電力が増加するという問題がある。
検出処理に要する時間を短くするために、ステップS111において、検出処理用電極群を、複数の電極群RGの全部から順次選択するのではなく、例えば1個おきに電極群RGを選択するなど、複数の電極群RGの一部から順次選択する方法が考えられる。このような複数の電極群RGの一部から順次選択する方法によれば、ステップS111において、検出処理に要する時間は短くなる。しかし、複数の電極群RGの全部が検出に用いられなくなるので、指などの物体が近接または接触しているにも関わらず、物体の近接または接触が検出されないという検出ミスが発生するおそれがある。
また、消費電力を小さくするために、ステップS111を繰り返す間の待ち時間(図20のステップS113)を長くする方法が考えられる。しかし、指が近接または接触した後、指の近接または接触を検出するまでの時間が長くなるので、指などの物体が近接または接触しているにも関わらず、物体の近接または接触が検出されないという検出ミスが発生するおそれがある。
なお、上記特許文献1に記載された技術では、タッチスクリーン駆動回路が、1次センシングステップでタッチスクリーン内の全てのタッチセンサを1次センシングしてタッチ入力有無を検出した後、1次センシングの結果タッチ入力が検出されたタッチセンサを2次センシングしてタッチ入力の位置を検出する。
上記特許文献1に記載された技術では、1次センシングステップでタッチ入力位置を絞り込む必要があるため、1次センシングステップでTxラインを順次選択して検出処理を行うことになる。すなわち、上記特許文献1に記載された1次センシングステップは、タッチ入力位置を絞り込むためのものであり、本実施の形態1における指近接検出処理とは目的が異なる。
また、上記特許文献1に記載された技術でも、比較例と同様に、1次センシングステップ、すなわち検出モードとしての指座標検出処理の前に待機モードとして行われる指近接検出処理において、検出処理に要する時間を短くし、消費電力を低減しつつ、検出ミスの発生を防止または抑制することはできない。
なお、上記特許文献1に記載された技術では、タッチ検出用の検出電極とは異なる層に、タッチ検出用の駆動電極が形成され、相互容量方式を用いてタッチ検出を行う。そのため、上記特許文献1に記載されたタッチセンサ装置は、タッチ検出用の検出電極のみが同一層に形成され、自己容量方式を用いてタッチ検出を行う本実施の形態1における入力装置とは異なる。
<本実施の形態の主要な特徴>
本実施の形態1の表示装置における技術的思想は、このような比較例の表示装置の問題点を解決するためのものであり、検出モードとしての指座標検出処理の前に待機モードとして行われる指近接検出処理において、検出処理に要する時間を短くし、消費電力を低減しつつ、検出ミスの発生を防止または抑制するためのものである。
すなわち、本実施の形態1の表示装置では、検出部SEは、マトリクス状に設けられた複数の検出電極Rxの全部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、外部から表示パネルへの物体の近接または接触を検出する検出処理(図15のステップS11)を行う。ステップS11において、物体の近接または接触が検出されなかったとき、検出部SEは、ステップS11を繰り返す。ステップS11において、物体の近接または接触が検出されたとき、検出部SEは、複数の検出電極Rxの各々の静電容量を個別に検出することにより、物体の位置を検出する検出処理(図15のステップS21)を行う。
これにより、ステップS11において、例えば複数の電極群RGの全部を複数の検出処理用電極群として選択し、選択された複数の検出処理用電極群の各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxを複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出することができる。そのため、検出処理に要する時間を短くすることができる。また、検出処理に要する時間が短くなるため、ステップS11を繰り返す際の時間間隔が短い場合でも、指近接検出処理(図15のステップS1)における平均的な消費電力を減少させることができる。
本実施の形態1では、検出処理に要する時間を短くするために、ステップS11において、検出処理用電極群を、例えば1個おきに電極群RGを選択するなど、複数の電極群RGの一部から順次選択する必要がない。そのため、複数の電極群RGの全部を検出に用いることができ、指などの物体が近接または接触しているにも関わらず、物体の近接または接触が検出されないという検出ミスの発生を防止または抑制することができる。
また、本実施の形態1では、消費電力を小さくするために、ステップS11を繰り返す間の待ち時間(図15のステップS13)を長くする必要がない。そのため、指が近接または接触した後、指の近接または接触を検出するまでの時間を短くすることができ、指などの物体が近接または接触しているにも関わらず、物体の近接または接触が検出されないという検出ミスの発生を防止または抑制することができる。
すなわち、本実施の形態1の表示装置によれば、検出モードとしての指座標検出処理の前に待機モードとして行われる指近接検出処理において、検出処理に要する時間を短くし、消費電力を低減しつつ、検出ミスの発生を防止または抑制することができる。
前述したように、好適には、検出部SEは、電圧供給回路VSC2により電圧V2をスイッチング素子GSWの各々のゲート電極に供給し、複数の走査線GLの各々を電気的に浮遊させた状態で、ステップS11を行う。これにより、複数の検出電極Rxの各々が有する寄生容量のうち、走査線GLを介して有する寄生容量を低減することができる。そのため、ステップS11を行う際の検出精度を向上させ、ステップS11を行う際の消費電力を低減することができる。
<実施の形態1の第1変形例>
次に、実施の形態1の第1変形例について説明する。図24は、実施の形態1の表示装置の第1変形例におけるタッチ検出回路を示す図である。なお、図24は、電極群RG1およびRG3の各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxにハッチングを付すことにより、ステップS11において、電極群RG1およびRG3の各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxが選択されている状態を示している。
本第1変形例では、検出部SEは、ステップS11において、1個おきまたは複数個おきなど、互いに隣り合わない複数の電極群RGを、複数の検出処理用電極群として選択し、選択された複数の検出処理用電極群の各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxを複数の検出処理用電極として選択する。そして、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出することにより、物体の近接または接触を検出する。すなわち、本第1変形例では、検出部SEは、ステップS11において、複数の検出電極Rxの一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、物体の近接または接触を検出する。
なお、検出部SEは、ステップS11において、X軸方向またはY軸方向で、1個おきまたは複数個おきなど、互いに隣り合わない複数の検出電極Rxを、複数の検出処理用電極として選択してもよい。そして、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出することにより、物体の近接または接触を検出してもよい。
本第1変形例の表示装置は、接続回路CNC1は、互いに隣り合う2つのトランジスタ群TGのうち少なくとも一方に含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極にその出力が入力されるOR回路OCを含まない点で、実施の形態1の表示装置と異なり、それ以外の点で、実施の形態1の表示装置と同様である。すなわち、本第1変形例では、検出部SEは、実施の形態1と同様に、検出回路DCP1と、接続回路CNC1と、を含むが、接続回路CNC1は、実施の形態1と異なり、一部のOR回路OCを含まない。
ステップS11において検出処理用電極群として選択される電極群RGについては、実施の形態1の表示装置と同様に、トランジスタ群TGと単位レジスタ回路USRとOR回路OCとの組において、OR回路OCの出力は、トランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力される。
一方、ステップS11において検出処理用電極群として選択されない電極群RGについては、トランジスタ群TGと単位レジスタ回路USRとAND回路ACとの組において、AND回路ACの出力は、トランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に、OR回路を介さずに入力される。
検出部SEは、指近接検出処理としてのステップS1に含まれるステップS11において、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給する。
このとき、検出処理用電極群として選択された電極群RGについては、電圧V2は、電圧供給回路VSC2の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理和として、複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力され、複数のトランジスタTgの各々のゲート電極に入力される。そのため、複数のトランジスタTdの各々はオン状態にされ、複数のトランジスタTgの各々はオフ状態にされ、検出処理用電極群として選択された電極群RGに含まれる複数の検出電極Rxの各々は、検出回路DCP1に接続される。
一方、検出処理用電極群として選択されていない電極群RGについては、電圧V2は、複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力されず、複数のトランジスタTgの各々のゲート電極に入力されない。そのため、複数のトランジスタTdの各々はオフ状態にされ、複数のトランジスタTgの各々はオン状態にされ、検出処理用電極群として選択されていない電極群RGに含まれる複数の検出電極Rxの各々は、検出回路DCP1に接続されない。
これにより、検出処理用電極群として選択された電極群RGについては、検出部SEは、ステップS11において、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を一括して検出する。一方、検出処理用電極群として選択されていない電極群RGについては、検出部SEは、ステップS11において、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を検出しない。
図24に示す例では、電極群RG1およびRG3が検出処理用電極群として選択されており、検出処理用電極群として選択された電極群RG1およびRG3に含まれる検出電極Rx11、Rx12、Rx13、Rx14、Rx31、Rx32、Rx33およびRx34の静電容量の変化が一括して検出される。また、図24に示す例では、電極群RG2およびRG4が検出処理用電極群として選択されておらず、検出処理用電極群として選択されていない電極群RG2およびRG4に含まれる検出電極Rx21、Rx22、Rx23、Rx24、Rx41、Rx42、Rx43およびRx44の静電容量の変化が検出されない。
本第1変形例では、実施の形態1と異なり、ステップS11において、例えば複数の電極群RGの一部を複数の検出処理用電極群として選択し、選択された複数の検出処理用電極群の各々にそれぞれ含まれる複数の検出電極Rxを、複数の検出処理用電極として選択する。そして、複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出する。そのため、本第1変形例では、実施の形態1に比べ、ステップS11において、検出処理に要する時間をさらに短くすることができる。
また、本第1変形例では、実施の形態1に比べ、静電容量の変化を一括して検出する検出電極Rxの個数が少なくなるため、指近接検出処理(図15のステップS1)における平均的な消費電力を減少させることができる。ただし、本第1変形例では、実施の形態1に比べ、静電容量の変化を一括して検出する検出電極Rxの個数が少なくなるため、検出ミスの発生を防止または抑制する効果は、実施の形態1の方が大きい。
すなわち、本第1変形例では、ステップS11において、複数の電極群RGの一部を複数の検出処理用電極群として選択するが、複数の電極群RGの他の部分を複数の検出処理用電極群として選択しない。例えば検出回路DCP1に接続される検出電極Rxの容量の総和が大きいために、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を容易に一括して検出できない場合を考える。このような場合には、本第1変形例のように、検出処理用電極群として選択される一部の電極群RGのみに対応してOR回路OCを設け、OR回路OCの個数を減少させることが望ましい。これにより、ステップS11において、検出回路DCP1に接続される検出電極Rxの数を少なくすることができ、検出回路DCP1に接続される検出電極Rxの容量の総和を低減することができる。
<実施の形態1の第2変形例>
次に、実施の形態1の第2変形例について説明する。図25は、実施の形態1の表示装置の第2変形例におけるタッチ検出回路を示す図である。なお、図25は、複数の検出電極Rxのうち一部にハッチングを付すことにより、ステップS11において、複数の検出電極Rxのうちハッチングが付されたものが選択されている状態を示している。
本第2変形例では、検出部SEは、ステップS11において、X軸方向およびY軸方向のいずれの方向でも、1個おきまたは複数個おきなど、互いに隣り合わない複数の検出電極Rxを、複数の検出処理用電極として選択する。そして、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出することにより、物体の近接または接触を検出する。すなわち、本第2変形例でも、第1変形例と同様に、複数の検出電極Rxの一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、物体の近接または接触を検出する。
本第2変形例では、複数の電極群RGの各々は、ゲート電極にOR回路OCの出力が入力されるトランジスタTdと接続された検出電極Rxと、ゲート電極にOR回路OCを介さずにAND回路ACの出力が入力されるトランジスタTdと接続された検出電極Rxと、を含む。また、複数の電極群RGの各々では、Y軸方向において、ゲート電極にOR回路OCの出力が入力されるトランジスタTdと接続された検出電極Rxと、ゲート電極にOR回路OCを介さずにAND回路ACの出力が入力されるトランジスタTdと接続された検出電極Rxと、が交互に配置されている。
具体的には、図25に示す例では、トランジスタ群TG1に含まれる複数のトランジスタTd11、Td12、Td13およびTd14の各々のゲート電極には、OR回路OCの出力が入力されている。そして、トランジスタTd11は、検出電極Rx11を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd12は、検出電極Rx22を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd13は、検出電極Rx13を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd14は、検出電極Rx24を検出回路DC4に接続する。
一方、図25に示す例では、トランジスタ群TG2に含まれる複数のトランジスタTd21、Td22、Td23およびTd24の各々のゲート電極には、AND回路ACの出力がOR回路OCを介さずに入力されている。そして、トランジスタTd21は、検出電極Rx21を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd22は、検出電極Rx12を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd23は、検出電極Rx23を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd24は、検出電極Rx14を検出回路DC4に接続する。
また、図25に示す例では、トランジスタ群TG3に含まれる複数のトランジスタTd31、Td32、Td33およびTd34の各々のゲート電極には、OR回路OCの出力が入力されている。そして、トランジスタTd31は、検出電極Rx31を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd32は、検出電極Rx42を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd33は、検出電極Rx33を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd34は、検出電極Rx44を検出回路DC4に接続する。
一方、図25に示す例では、トランジスタ群TG4に含まれる複数のトランジスタTd41、Td42、Td43およびTd44の各々のゲート電極には、AND回路ACの出力がOR回路OCを介さずに入力されている。そして、トランジスタTd41は、検出電極Rx41を検出回路DC1に接続し、トランジスタTd42は、検出電極Rx32を検出回路DC2に接続し、トランジスタTd43は、検出電極Rx43を検出回路DC3に接続し、トランジスタTd44は、検出電極Rx34を検出回路DC4に接続する。
すなわち、本第2変形例では、検出部SEは、X軸方向において互いに隣り合う2つの電極群RG1およびRG2と、X軸方向において互いに隣り合う2つのトランジスタ群TG1およびTG2と、を含む。トランジスタ群TG1は、複数のトランジスタTd1を含み、トランジスタ群TG2は、複数のトランジスタTd2を含む。複数のトランジスタTd1の各々のゲート電極には、電圧供給回路VSC2の出力がOR回路OCを介して入力され、複数のトランジスタTd2の各々のゲート電極には、電圧供給回路VSC2の出力が入力されない。
電極群RG1は、複数の検出電極Rx1sと複数の検出電極Rx1uとを含み、電極群RG2は、複数の検出電極Rx2sと複数の検出電極Rx2uとを含む。複数の検出電極Rx1sおよび複数の検出電極Rx2sの各々は、トランジスタ群TG1に含まれる複数のトランジスタTd1の各々をそれぞれ介して検出回路DCP1に接続されている。複数の検出電極Rx1uおよび複数の検出電極Rx2uの各々は、トランジスタ群TG2に含まれるトランジスタTd2の各々をそれぞれ介して検出回路DCP1に接続されている。
検出電極Rx1sと検出電極Rx1uとは、Y軸方向に交互に配列され、検出電極Rx2sと検出電極Rx2uとは、Y軸方向に交互に配列されている。X軸方向において、検出電極Rx1sと検出電極Rx2uとが隣り合い、X軸方向において、検出電極Rx1uと検出電極Rx2sとが隣り合っている。
電極群RG3は、複数の検出電極Rx3sと複数の検出電極Rx3uとを含み、電極群RG4は、複数の検出電極Rx4sと複数の検出電極Rx4uとを含む。複数の検出電極Rx3sおよび複数の検出電極Rx4sの各々は、トランジスタ群TG3に含まれる複数のトランジスタTd3の各々をそれぞれ介して検出回路DCP1に接続されている。複数の検出電極Rx3uおよび複数の検出電極Rx4uの各々は、トランジスタ群TG4に含まれるトランジスタTd4の各々をそれぞれ介して検出回路DCP1に接続されている。
検出電極Rx3sと検出電極Rx3uとは、Y軸方向に交互に配列され、検出電極Rx4sと検出電極Rx4uとは、Y軸方向に交互に配列されている。X軸方向において、検出電極Rx3sと検出電極Rx4uとが隣り合い、X軸方向において、検出電極Rx3uと検出電極Rx4sとが隣り合っている。また、X軸方向において、検出電極Rx2sと検出電極Rx3uとが隣り合い、X軸方向において、検出電極Rx2uと検出電極Rx3sとが隣り合っている。そして、複数の検出電極Rx1s、Rx2s、Rx3sおよびRx4sを含む検出処理用電極は、市松模様の形状を有する。
検出部SEは、指近接検出処理としてのステップS1に含まれるステップS11において、電圧供給回路VSC1により電圧V1を供給せず、電圧供給回路VSC2により電圧V2を供給する。
このとき、検出処理用電極として選択された複数の検出電極Rxについては、電圧V2は、電圧供給回路VSC2の出力と、複数の単位レジスタ回路USRの各々の出力との論理和として、複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力され、複数のトランジスタTgの各々のゲート電極に入力される。そのため、複数のトランジスタTdの各々はオン状態にされ、複数のトランジスタTgの各々はオフ状態にされ、検出処理用電極として選択された複数の検出電極Rxの各々は、検出回路DCP1に接続される。
一方、検出処理用電極として選択されていない複数の検出電極Rxについては、電圧V2は、複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力されず、複数のトランジスタTgの各々のゲート電極に入力されない。そのため、複数のトランジスタTdの各々はオフ状態にされ、複数のトランジスタTgの各々はオン状態にされ、検出処理用電極として選択されていない複数の検出電極Rxの各々は、検出回路DCP1に接続されない。
具体的には、図25に示す例では、検出電極Rx11、Rx22、Rx13、Rx24、Rx31、Rx42、Rx33およびRx44は、検出回路DCP1に接続され、検出電極Rx21、Rx12、Rx23、Rx14、Rx41、Rx32、Rx43およびRx34は、検出回路DCP1に接続されない。そして、ステップS11において、検出電極Rx11、Rx22、Rx13、Rx24、Rx31、Rx42、Rx33およびRx44の静電容量の変化を一括して検出することができる。
本第2変形例では、実施の形態1と異なり、ステップS11において、例えば複数の検出電極Rxの一部を複数の検出処理用電極として選択し、複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出する。そのため、本第2変形例でも、実施の形態1の第1変形例と同様に、実施の形態1に比べ、ステップS11において、検出処理に要する時間をさらに短くすることができる。
また、本第2変形例でも、実施の形態1の第1変形例と同様に、実施の形態1に比べ、静電容量の変化を一括して検出する検出電極Rxの個数が少なくなるため、指近接検出処理(図15のステップS1)における平均的な消費電力を減少させることができる。ただし、本第2変形例でも、実施の形態1の第1変形例と同様に、実施の形態1に比べ、静電容量の変化を一括して検出する検出電極Rxの個数が少なくなるため、検出ミスの発生を防止または抑制する効果は、実施の形態1の方が大きい。
また、本第2変形例でも、実施の形態1の第1変形例と同様に、検出回路DCP1に接続される検出電極Rxの数を少なくすることができ、検出回路DCP1に接続される検出電極Rxの容量の総和を低減することができる。
<実施の形態1の第3変形例>
次に、実施の形態1の第3変形例について説明する。図26は、実施の形態1の表示装置の第3変形例におけるタッチ検出回路を示す図である。なお、図26は、複数の検出電極Rxの全てにハッチングを付すことにより、ステップS11において、複数の検出電極Rxの全てが選択されている状態を示している。
本第3変形例の表示装置は、検出部SEが、検出回路DCP1に加え、検出回路DCP2を有し、接続回路CNC1に加え、接続回路CNC2を有し、接続回路CNC1が、複数のOR回路を含まない点で、実施の形態1の表示装置と異なり、それ以外の点で、実施の形態1の表示装置と同様である。すなわち、本第3変形例の表示装置では、検出部SEは、実施の形態1の表示装置と同様に、検出回路DCP1と、接続回路CNC1と、を含むが、検出部SEは、実施の形態1の表示装置と異なり、さらに、検出回路DCP2と、接続回路CNC2と、を含み、接続回路CNC1が、複数のOR回路を含まない。そのため、電圧供給回路VSC2は、複数のスイッチング素子GSWの各々のゲート電極に、電圧V2を供給するが、複数のトランジスタ群TGの各々に、電圧V2を供給しない。なお、接続回路CNC2は、複数のトランジスタTgと、スイッチング素子DSWと、を含む。
検出回路DCP2は、検出回路DCP1と同様にすることができる。検出回路DCP2およびガード信号供給回路VSC3は、接続回路CNC2に含まれるスイッチング素子DSWを介して複数のトランジスタTgの各々と切り替え可能に接続されている。そのため、複数のトランジスタTgおよびスイッチング素子DSWは、複数の検出電極Rxを、検出回路DCP2に切り替え可能に接続する。
また、本第3変形例では、接続回路CNC1は、実施の形態1の表示装置とは異なり、複数のOR回路を含まない。そのため、トランジスタ群TGと単位レジスタ回路USRとAND回路ACとの組において、AND回路ACの出力は、トランジスタ群TGに含まれる複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に、OR回路を介さずに入力される。
検出部SEは、指近接検出処理としてのステップS1に含まれるステップS11において、電圧供給回路VSC1により電圧V1を供給しない。このとき、電圧V1は、複数のトランジスタTdの各々のゲート電極に入力されず、複数のトランジスタTgの各々のゲート電極に入力されない。そのため、複数のトランジスタTdの各々はオフ状態にされ、複数のトランジスタTgの各々はオン状態にされ、複数の検出電極Rxの各々は、検出回路DCP1に接続されない。
一方、検出部SEは、ステップS11において、検出回路DCP2と複数のトランジスタTgの各々とを、スイッチング素子DSWを介して接続する。そのため、複数の検出電極Rxは、複数のトランジスタTgおよびスイッチング素子DSWにより、検出回路DCP2に接続される。これにより、複数の検出電極Rxの各々は、検出回路DCP2に接続される。すなわち、検出部SEは、複数の検出電極Rxの全部を複数の検出処理用電極として選択することができる。そして、本第3変形例でも、検出部SEは、実施の形態1と同様に、ステップS11において、複数の検出電極Rxの全部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量の変化を一括して検出することにより、タッチ検出面への指などの物体の近接または接触を検出することができる。
一方、本第3変形例では、実施の形態1と異なり、例えば複数のOR回路OC(図16参照)が複数の電極群RGの各々に対応して設けられなくてもよい。そのため、本第3変形例では、実施の形態1に比べ、接続回路CNC1の構成を単純にすることができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、入力装置としてのタッチパネルを、入力装置の検出電極が、表示装置の表示パネル内に設けられ、かつ、表示装置の共通電極として機能するインセル型のタッチ検出機能付き表示装置に適用した例について説明した。それに対して、実施の形態2では、入力装置としてのタッチパネルを、液晶表示装置の表示面側に外付けすることによって、タッチ検出機能付き液晶表示装置として使用可能な入力装置に適用した例について説明する。なお、本実施の形態2の入力装置は、液晶表示装置を始めとして、有機EL(Electroluminescence)表示装置などの各種の表示装置の表示面側に外付けすることが可能である。
<入力装置>
図27は、実施の形態2の入力装置を示す断面図である。図27に示す例では、入力装置TCPは、基板SUB3を有する。基板SUB3は、ガラス基板や樹脂基板などの光透過性を有する絶縁基板30を有する。また、基板SUB3は、基板SUB3の一方の側に、検出電極Rxと、絶縁膜31と、を有する。検出電極Rxは、ITOまたはIZOなどの透明な導電材料からなる。絶縁膜31は、検出電極Rxおよび絶縁基板30の上に配置されている。
また、図27では図示を省略するが、入力装置TCPは、走査線駆動回路GD(図16参照)、走査線GL(図16参照)および切り替え部GSP(図16参照)など、表示装置のうち表示機能のみを有する部分を有しない点を除き、実施の形態1の表示装置と同様にすることができる。
したがって、入力装置TCPは、実施の形態1の表示装置と同様に、検出部SE(図16参照)を有し、検出部SEは、検出回路DCP1(図16参照)と、接続回路CNC1(図16参照)と、を含む。また、接続回路CNC1は、複数のトランジスタ群TG(図16参照)と、複数の単位レジスタ回路USR(図16参照)と、電圧供給回路VSC2(図16参照)と、を含む。また、複数の検出電極Rxの配置、および、複数の検出電極Rxが接続回路CNC1により検出回路DCP1に接続されることについては、図16を用いて説明した実施の形態1、図24〜図26を用いて説明した実施の形態1の第1変形例〜第3変形例と同様にすることができる。したがって、基板SUB3に垂直な方向から視た場合、すなわち平面視において、複数の検出電極Rxは、基板SUB3にマトリクス状に設けられている。また、検出部SEは、複数の検出電極Rxの各々の静電容量を検出する。
また、例えば共通電極CEが表示機能を有するがタッチ検出機能を有しない点を除いて実施の形態1の表示装置と同様の表示装置において、本実施の形態2の入力装置TCPを、光学素子OD2(図3参照)と基板SUB2(図3参照)との間に設けることができる。これにより、共通電極CEが表示機能を有するがタッチ検出機能を有しない表示装置を、タッチ検出機能付き表示装置とすることができる。
本実施の形態2の入力装置でも、実施の形態1および実施の形態1の第1変形例〜第3変形例の各々の表示装置に備えられた入力装置と同様に、検出部SE(図16参照)は、ステップS11(図15参照)を行う。検出部SEは、ステップS11において、マトリクス状に設けられた複数の検出電極Rxの全部または一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、外部から基板への物体の近接または接触を検出する。ステップS11において、物体の近接または接触が検出されなかったとき、検出部SEは、ステップS11を繰り返す。ステップS11において、物体の近接または接触が検出されたとき、検出部SEは、ステップS21(図15参照)を行う。検出部SEは、ステップS21において、複数の検出電極Rxの各々の静電容量の変化を個別に検出することにより、物体の位置を検出する。
また、本実施の形態2の入力装置によれば、実施の形態1の表示装置と同様に、検出モードとしての指座標検出処理の前に待機モードとして行われる指近接検出処理において、検出処理に要する時間を短くし、消費電力を低減しつつ、検出ミスの発生を防止または抑制することができる。
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
また、前記実施の形態においては、開示例として液晶表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、有機EL表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることはいうまでもない。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
本発明は、表示装置および入力装置に適用して有効である。
10 絶縁基板
11〜13 絶縁膜
20、30 絶縁基板
31 絶縁膜
AC AND回路
AL1、AL2 配向膜
AR1、AR2 領域
BL バックライトユニット
BM ブラックマトリクス
Cc、Ccp、Cdet、Cp、Cx、Cx1、Cx2 容量
CD 共通電極駆動回路
CE 共通電極
CFB、CFG、CFR カラーフィルタ
CLC1 クロック信号供給回路
CNC1、CNC2 接続回路
COMP 比較器
CS 保持容量
DA 表示領域
DC1〜DC4、DCP1、DCP2 検出回路
DET 電圧検出器
DS 表示面
DSP 表示装置
DSW スイッチング素子
GD 走査線駆動回路
GL、GL1、GL2、GL3、GLn 走査線
GSP 切り替え部
GSW スイッチング素子
IC1 駆動ICチップ
LQ 液晶層
MU1 マルチプレクサ回路
NDA 非表示領域
OC OR回路
OCL オーバーコート層
OD1、OD2 光学素子
OPdet オペアンプ
PE 画素電極
PNL 表示パネル
PSW 画素スイッチング素子
PX 画素
Rc 抵抗
Reset 期間
RG、RG1〜RG4 電極群
Rx 検出電極
Rx1、Rx11〜Rx14、Rx1s、Rx1u 検出電極
Rx2、Rx21〜Rx24、Rx2s、Rx2u 検出電極
Rx3、Rx31〜Rx34、Rx3s、Rx3u 検出電極
Rx4、Rx41〜Rx44、Rx4s、Rx4u 検出電極
Rxn−1、Rxn、Rx+1 検出電極
Rxs 選択検出電極
Rxu 非選択検出電極
SD 信号線駆動回路
SE 検出部
Sg 交流矩形波
SL、SL1、SL2、SLm 信号線
SLT スリット
SR シフトレジスタ回路
SUB1〜SUB3 基板
SW1〜SW3、SWc1〜SWc3 スイッチ
SWc 制御スイッチ
T01、T02、T11、T12、T31 時刻
TCP 入力装置
Td トランジスタ
Td1、Td11〜Td14、Td2、Td21〜Td24 トランジスタ
Td3、Td31〜Td34、Td4、Td41〜Td44 トランジスタ
Tdn−1、Tdn、Tdn+1、Tg トランジスタ
TDS タッチ検出面
Tdu、Tgu 非選択トランジスタ
TG、TG1〜TG4 トランジスタ群
USR 単位レジスタ回路
V1、V2 電圧
V3 信号
Vc、Vcc、Vdet、Vdr、Vp、Vx 電圧
Vdd 電源
Vdet0、Vdet1、Vx0、Vx1 波形
Vref 参照信号
VSC1、VSC2 電圧供給回路
VSC3 ガード信号供給回路
Vth 閾値電圧
W1、W2 配線

Claims (12)

  1. 画像が表示される表示面を有する表示パネルと、
    平面視において前記表示パネルにマトリクス状に設けられた複数の第1電極と、
    前記複数の第1電極の各々の静電容量を検出する検出部と、
    平面視において第5方向に配列された複数の第2電極群と、
    を有し、
    前記検出部は、前記複数の第1電極の全部または一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された前記複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、前記表示パネルへの物体の近接または接触を検出する第1検出処理を行い、
    前記第1検出処理において、前記物体の近接または接触が検出されなかったとき、前記検出部は、前記第1検出処理を繰り返し、
    前記第1検出処理において、前記物体の近接または接触が検出されたとき、前記検出部は、前記複数の第1電極の各々の静電容量を個別に検出することにより、前記物体の位置を検出する第2検出処理を行い、
    前記検出部は、
    前記複数の第1電極の各々の静電容量を検出する検出回路と、
    前記複数の第1電極の各々を前記検出回路に接続する接続回路と、
    を含み、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、選択された前記複数の検出処理用電極の各々を前記接続回路により前記検出回路に接続することにより、前記複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出し、
    前記検出部は、前記第2検出処理において、前記接続回路により前記複数の第1電極を1個ずつまたは複数個ずつ順次切り替えて前記検出回路に接続することにより、前記複数の第1電極の各々の静電容量を個別に検出し、
    前記複数の第2電極群の各々は、平面視において前記第5方向と交差する第6方向に配列された複数の前記第1電極を有し、
    前記接続回路は、前記複数の第2電極群の各々を前記検出回路にそれぞれ接続する複数のトランジスタ群を含み、
    前記複数のトランジスタ群の各々は、複数の第1電界効果トランジスタを含み、
    前記複数の第1電界効果トランジスタの各々は、第1ゲート電極を含み、
    前記第2電極群と前記トランジスタ群との組において、前記トランジスタ群に含まれる前記複数の第1電界効果トランジスタは、前記第2電極群に含まれる複数の前記第1電極の各々を、前記検出回路にそれぞれ接続し、
    前記接続回路は、さらに、
    前記複数のトランジスタ群の各々に、前記第1電界効果トランジスタの第1ゲート電圧をそれぞれ供給する複数の単位レジスタ回路と、
    前記複数のトランジスタ群の各々に、前記第1電界効果トランジスタの第2ゲート電圧を供給する電圧供給回路と、
    前記電圧供給回路の出力と、前記複数の単位レジスタ回路の各々の出力との論理和をそれぞれ求める複数のOR回路と、
    を含み、
    前記複数の単位レジスタ回路により、シフトレジスタ回路が形成され、
    前記トランジスタ群と前記単位レジスタ回路と前記OR回路との組において、前記OR回路の出力は、前記トランジスタ群に含まれる前記複数の第1電界効果トランジスタの各々の前記第1ゲート電極に入力され、
    前記第1電界効果トランジスタは、前記第1ゲート電極に前記第1ゲート電圧および前記第2ゲート電圧のいずれが入力されているときも、オン状態であり、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記電圧供給回路により前記第2ゲート電圧を供給することにより、前記複数の第2電極群の各々に含まれる複数の前記第1電極を前記複数の検出処理用電極として選択する、表示装置。
  2. 請求項1記載の表示装置において、
    平面視において第1方向に配列された複数の第1電極群を有し、
    前記複数の第1電極群の各々は、平面視において前記第1方向と交差する第2方向に配列された複数の前記第1電極を有し、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記複数の第1電極群の一部を複数の検出処理用電極群として選択し、選択された前記複数の検出処理用電極群の各々にそれぞれ含まれる複数の前記第1電極を前記複数の検出処理用電極として選択する、表示装置。
  3. 請求項2記載の表示装置において、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、互いに隣り合わない複数の前記第1電極群を、前記複数の検出処理用電極群として選択する、表示装置。
  4. 請求項1記載の表示装置において、
    前記複数の第1電極は、平面視において、互いに交差する第3方向および第4方向にマトリクス状に配列され、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記第3方向で互いに隣り合わない複数の前記第1電極を、前記複数の検出処理用電極として選択する、表示装置。
  5. 請求項4記載の表示装置において、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記第3方向および前記第4方向のいずれの方向でも互いに隣り合わない複数の前記第1電極を、前記複数の検出処理用電極として選択する、表示装置。
  6. 請求項1記載の表示装置において、
    平面視において前記複数の第1電極と重なる複数の走査線を有し、
    前記検出部は、前記複数の走査線の各々を電気的に浮遊させた状態で、前記第1検出処理を行う、表示装置。
  7. 請求項記載の表示装置において、
    平面視において前記複数の第2電極群と重なる複数の走査線と、
    前記複数の走査線に入力される走査信号を出力する走査信号出力回路と、
    前記走査信号出力回路と前記複数の走査線との接続状態を切り替える切り替え部と、
    を有し、
    前記切り替え部は、前記複数の走査線の各々を、前記走査信号出力回路とそれぞれ接続する複数の第2電界効果トランジスタを含み、
    前記複数の第2電界効果トランジスタの各々は、第2ゲート電極を含み、
    前記電圧供給回路の出力は、前記複数の第2電界効果トランジスタの各々の前記第2ゲート電極に入力され、
    前記第2電界効果トランジスタは、前記第2ゲート電極に前記第2ゲート電圧が入力されているときに、オフ状態であり、
    前記検出部は、前記電圧供給回路により前記第2ゲート電圧を前記複数の第2電界効果トランジスタの各々の前記第2ゲート電極に供給し、前記複数の走査線の各々を電気的に浮遊させた状態で、前記第1検出処理を行う、表示装置。
  8. 基板と、
    平面視において前記基板にマトリクス状に設けられた複数の第1電極と、
    前記複数の第1電極の各々の静電容量を検出する検出部と、
    平面視において第5方向に配列された複数の第2電極群と、
    を有し、
    前記検出部は、前記複数の第1電極の全部または一部を複数の検出処理用電極として選択し、選択された前記複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出することにより、前記基板への物体の近接または接触を検出する第1検出処理を行い、
    前記第1検出処理において、前記物体の近接または接触が検出されなかったとき、前記検出部は、前記第1検出処理を繰り返し、
    前記第1検出処理において、前記物体の近接または接触が検出されたとき、前記検出部は、前記複数の第1電極の各々の静電容量を個別に検出することにより、前記物体の位置を検出する第2検出処理を行い、
    前記検出部は、
    前記複数の第1電極の各々の静電容量を検出する検出回路と、
    前記複数の第1電極の各々を前記検出回路に接続する接続回路と、
    を含み、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、選択された前記複数の検出処理用電極の各々を前記接続回路により前記検出回路に接続することにより、前記複数の検出処理用電極の各々の静電容量を一括して検出し、
    前記検出部は、前記第2検出処理において、前記接続回路により前記複数の第1電極を1個ずつまたは複数個ずつ順次切り替えて前記検出回路に接続することにより、前記複数の第1電極の各々の静電容量を個別に検出し、
    前記複数の第2電極群の各々は、平面視において前記第5方向と交差する第6方向に配列された複数の前記第1電極を有し、
    前記接続回路は、前記複数の第2電極群の各々を前記検出回路にそれぞれ接続する複数のトランジスタ群を含み、
    前記複数のトランジスタ群の各々は、複数の第1電界効果トランジスタを含み、
    前記複数の第1電界効果トランジスタの各々は、第1ゲート電極を含み、
    前記第2電極群と前記トランジスタ群との組において、前記トランジスタ群に含まれる前記複数の第1電界効果トランジスタは、前記第2電極群に含まれる複数の前記第1電極の各々を、前記検出回路にそれぞれ接続し、
    前記接続回路は、さらに、
    前記複数のトランジスタ群の各々に、前記第1電界効果トランジスタの第1ゲート電圧をそれぞれ供給する複数の単位レジスタ回路と、
    前記複数のトランジスタ群の各々に、前記第1電界効果トランジスタの第2ゲート電圧を供給する電圧供給回路と、
    前記電圧供給回路の出力と、前記複数の単位レジスタ回路の各々の出力との論理和をそれぞれ求める複数のOR回路と、
    を含み、
    前記複数の単位レジスタ回路により、シフトレジスタ回路が形成され、
    前記トランジスタ群と前記単位レジスタ回路と前記OR回路との組において、前記OR回路の出力は、前記トランジスタ群に含まれる前記複数の第1電界効果トランジスタの各々の前記第1ゲート電極に入力され、
    前記第1電界効果トランジスタは、前記第1ゲート電極に前記第1ゲート電圧および前記第2ゲート電圧のいずれが入力されているときも、オン状態であり、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記電圧供給回路により前記第2ゲート電圧を供給することにより、前記複数の第2電極群の各々に含まれる複数の前記第1電極を前記複数の検出処理用電極として選択する、入力装置。
  9. 請求項記載の入力装置において、
    平面視において第1方向に配列された複数の第1電極群を有し、
    前記複数の第1電極群の各々は、平面視において前記第1方向と交差する第2方向に配列された複数の前記第1電極を有し、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記複数の第1電極群の一部を複数の検出処理用電極群として選択し、選択された前記複数の検出処理用電極群の各々にそれぞれ含まれる複数の前記第1電極を前記複数の検出処理用電極として選択する、入力装置。
  10. 請求項記載の入力装置において、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、互いに隣り合わない複数の前記第1電極群を、前記複数の検出処理用電極群として選択する、入力装置。
  11. 請求項記載の入力装置において、
    前記複数の第1電極は、平面視において、互いに交差する第3方向および第4方向にマトリクス状に配列され、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記第3方向で互いに隣り合わない複数の前記第1電極を、前記複数の検出処理用電極として選択する、入力装置。
  12. 請求項1記載の入力装置において、
    前記検出部は、前記第1検出処理において、前記第3方向および前記第4方向のいずれの方向でも互いに隣り合わない複数の前記第1電極を、前記複数の検出処理用電極として選択する、入力装置。
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