JP2014021799A - タッチパネル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液晶パネルの駆動を簡単にすることができ、また、スイッチング素子の耐圧を上げる必要がないタッチパネル装置を提供する。
【解決手段】横電界モードの液晶パネルにおけるゲートラインを、タッチパネルのドライブ電極として利用し、タッチ検出用の駆動信号として所定のオン電位を利用する。そして、ゲートラインを所定のオン電位に設定したときに、センサ電極にスレッシュホールド未満の振幅の検出信号が生じていれば、そのセンサ電極の位置を第1方向における指の接触位置として検出する。また、その時のゲートラインの選択状況に基づいて、第2方向における指の接触位置を検出する。
【選択図】図8
【解決手段】横電界モードの液晶パネルにおけるゲートラインを、タッチパネルのドライブ電極として利用し、タッチ検出用の駆動信号として所定のオン電位を利用する。そして、ゲートラインを所定のオン電位に設定したときに、センサ電極にスレッシュホールド未満の振幅の検出信号が生じていれば、そのセンサ電極の位置を第1方向における指の接触位置として検出する。また、その時のゲートラインの選択状況に基づいて、第2方向における指の接触位置を検出する。
【選択図】図8
Description
本発明は、画像を表示するとともに、ユーザの指等の物体が接触した位置を検出するタッチパネル装置に関する。
液晶表示パネル上にタッチパネル基板を設ける構成のタッチパネルが知られている。タッチパネル基板には、複数のドライブ電極および複数のセンサ電極が設けられる。ドライブ電極には、タッチ検出用の駆動信号となる電位が入力される。センサ電極は、ドライブ電極との間に静電容量を形成し、ドライブ電極に駆動信号が入力されたときに信号を発生させる。タッチパネル基板の片面に、各ドライブ電極および各センサ電極をまとめて配置することができる。あるいは、タッチパネル基板の背面側に各ドライブ電極を配置し、観察者(ユーザ)側に各センサ電極を配置する構成とすることもできる。いずれの場合にも、液晶表示パネル自体が備える電極とは別に、複数のドライブ電極および複数のセンサ電極を設けるので、タッチパネル全体として電極数が増加する。
このような電極数の増加を防止する構成が提案されている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。特許文献1および非特許文献1に記載された構成では、液晶表示パネルが備える共通電極をドライブ電極としても利用し、液晶表示パネルの観察者側の基板上にセンサ電極が設けられる。そして、水平期間内におけるブランキング期間に、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を入力し、センサ電極における検出信号に基づいて、物体の接触の有無等を判定する。そして、ブランキング期間後のディスプレイ書き込み時間では、共通電極は所定の電位に設定される。なお、非特許文献1では、ブランキング期間をタッチ検出期間と称している(非特許文献1における図4参照。)
また、特許文献1には、上記のようなタッチパネルに適用される液晶表示パネルの例として、共通電極と画素電極とが互いに異なる基板に配置され、共通電極と画素電極との間に液晶を挟持する液晶表示パネルが記載されている。また、特許文献1には、共通電極および画素電極が一対の基板のうち一方に設けられる横電界モードの液晶表示パネルを用いる構成も記載されている。
なお、個々の画素電極は、スイッチング素子を介してソースラインおよびゲートラインに接続される。
"ACX433BLN"、[online]、ソニー株式会社、[平成24年7月9日検索]、インターネット<http://www.sony.co.jp/Products/SC-HP/cx_pal/vol91/pdf/acx433bln.pdf>
特許文献1および非特許文献1に記載されたタッチパネル装置では、共通電極をドライブ電極としても利用するために、水平期間内におけるブランキング期間で、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を入力する。一方、タッチパネルとしての使用を目的としない一般的な液晶表示パネルでは、共通電極に対するタッチ検出用の駆動信号の入力は行われない。従って、特許文献1および非特許文献1に記載されたタッチパネル装置では、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を入力する動作が必要になり、共通電極の電位を設定する共通電極ドライバの動作が、一般的な共通電極ドライバの動作よりも複雑になる。
共通電極ドライバだけでなく、各ソースラインの電位を設定するソースドライバや、各ゲートラインの電位を設定するゲートドライバの動作は、簡単であることが好ましい。
また、ブランキング期間において、画素電極とソースラインとの間は非導通状態となっている。この状態では、電荷保存の法則により、画素電極とコモン電極間の電圧は一定に保たれる。従って、このとき共通電極に対して駆動信号を入力することで、共通電極の電位を上昇させると、画素電極の電位も上昇することになる。従って、画素電極とソースラインとを接続させるスイッチング素子(例えば、TFT)として、十分な耐圧を有するスイッチング素子を用いる必要があった。
そこで、本発明は、液晶パネルの駆動を簡単にすることができ、また、スイッチング素子の耐圧を上げる必要がないタッチパネル装置を提供することを目的とする。
本発明によるタッチパネル装置は、一対の基板間に液晶を挟持した横電界モードの液晶パネルを備え、液晶パネルの背面側の基板(例えば、背面側基板1)は、マトリクス状に配置された複数の画素電極(例えば、画素電極4)と、画素電極の行毎に設けられるゲートラインと、画素電極の列毎に設けられるソースラインと、画素電極、ゲートラインおよびソースラインの背面側に設けられる共通電極(例えば、共通電極3)とを備え、個々の画素電極は、配置位置に応じたゲートラインおよびソースラインにスイッチング素子(例えば、TFT15)を介して接続され、液晶パネルの観察者側の基板(例えば、ユーザ側基板2)は、ゲートラインと直交するように配置され、ゲートラインとの間に静電容量を形成するセンサ電極(例えば、センサ電極6)を備え、ゲートラインを線順次に選択し、選択したゲートラインを所定のオン電位に設定するゲートドライバ(例えば、ゲートドライバ22)と、ゲートラインが所定のオン電位となったときにセンサ電極に生じる検出信号に基づいて、ゲートラインに沿った方向である第1方向における物体の接触位置を検出する第1の接触位置検出手段(例えば、第1方向接触位置検出回路25)と、第1方向におけるいずれかの位置で物体の接触が検出された時に、ゲートラインの選択状況に基づいて、センサ電極に沿った方向である第2方向における物体の接触位置を検出する第2の接触位置検出手段(例えば、制御部21)とを備えることを特徴とする。
第2の接触位置検出手段が、予め定めた連続する複数のゲートラインのグループ毎に、グループに属する各ゲートラインが順次選択される期間である第2方向位置検出用期間(例えば、ウィンドウ期間)を定め、第1方向におけるいずれかの位置で物体の接触が検出された時刻が属する第2方向位置検出用期間に対応するグループに属する各ゲートラインの配置範囲を、第2方向における物体の接触位置として検出してもよい。
第2の接触位置検出手段が、連続する複数のゲートラインの各グループを、所定本数のゲートライン分ずつずらして定め、グループ毎に第2方向位置検出用期間を定めてもよい。
ゲートドライバが、選択したゲートラインを所定のオン電位から所定のオフ電位に設定してから、所定期間経過した後、そのゲートラインの次の行のゲートラインを所定のオン電位に設定してもよい。
本発明によれば、液晶パネルの駆動を簡単にすることができ、また、スイッチング素子の耐圧を上げなくて済む。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、タッチパネルに接触する物体が指である場合を例にして説明するが、タッチパネルに接触する物体は指に限定されず、他の物体であってもよい。
図1は、本発明のタッチパネル装置における液晶パネルを示す模式的断面図である。図1に示す液晶パネル10は、画像表示機能とタッチパネル機能とを有する。すなわち、液晶表示パネルとして使用されるとともにタッチパネルとして使用される。
液晶パネル10は、一対の透明基板1,2の間に液晶9を挟持する。以下、背面側の透明基板1を背面側基板1と記す。また、観察者(ユーザ)側の透明基板2をユーザ側基板2と記す。
液晶パネル10は、横電界モードの液晶パネルであり、一方の透明基板(具体的には背面側基板1)に、共通電極3と複数の画素電極4とが設けられ、共通電極3と個々の画素電極4とによって横方向の電界を生じさせて、液晶分子の配向状態を制御することによって画像を表示する。共通電極3および各画素電極4は、透明電極である。
液晶9の液晶分子は、例えば配向膜(図示略)によって、電界が発生していないときに所定の方向を向くように制御される。
共通電極3は、例えば、1枚の透明電極であり、背面側基板1の液晶9側の面に設けられる。そして、共通電極3の液晶9側の面に絶縁層5を介して、マトリクス状に複数の画素電極4が配置される。絶縁層5の液晶9側の面には、画素電極4とともに、複数のソースラインおよび複数のゲートライン(図1において図示略)が配置され、また、画素毎にスイッチング素子(図1において図示略)が配置される。従って、共通電極3は、各画素電極4、ソースライン、ゲートラインおよびスイッチング素子の背面側に配置されていることになる。
ここで、図2を参照して、絶縁層5上における画素電極4、ソースライン、ゲートラインおよびスイッチング素子の接続状態について説明する。また、本実施形態では、スイッチング素子がTFT(Thin Film Transistor)である場合を例にして説明する。ただし、スイッチング素子はTFTに限定されない。
絶縁層5上において、画素毎に、画素電極4およびTFT15の組が配置される。そして、各画素は、マトリクス状に配置される。すなわち、図2に示す画素電極4およびTFT15の組は、マトリクス状に配置される。
画素電極4は、図2に例示するように、櫛歯に相当する部分が折れ曲がった櫛歯形状の電極である。
また、絶縁層5上において、マトリクス状に配置された画素電極4の列毎にソースラインが設けられる。そして、マトリクス状に配置された画素電極4の行毎にゲートラインが設けられる。図2では、第i行のゲートラインGiおよび第k列のソースラインSkを図示している。ここでは、図2に示す画素電極4が第i行、第k列の画素電極であるものとして、図2に示す画素電極4、TFT15、ゲートラインGi、ソースラインSkの接続について説明する。
画素電極4は、TFT15のドレイン15bに接続される。また、TFT15のソース15cは、ソースラインSkに接続され、TFT15のゲート15aは、ゲートラインGiに接続される。ゲートラインGiを介してゲート15aの電位が所定のオン電位に設定されると、ソース15cとドレイン15bとの間が導通状態となり、画素電極4がソースラインSkと等しい電位に設定される。ゲートラインGiを介してゲート15aの電位が所定のオフ電位に設定されると、ソース15cとドレイン15bとの間が非導通状態となり、ソースラインSkと画素電極4の間も非導通状態に切り替えられる。所定のオン電位とは、ソース15cとドレイン15bとの間を導通状態にするためのゲート15aの電位である。所定のオフ電位とは、ソース15cとドレイン15bとの間を非導通状態にするためのゲート15aの電位である。以下、所定のオン電位をVgHと表し、所定のオフ電位をVgLと表すことにする。
マトリクス状に配置された個々の画素電極4はそれぞれ、図2に示す画素電極4と同様に、画素電極4の位置する行および列に対応するゲートラインおよびソースラインに、TFTを介して接続される。
本発明では、ドライブ電極として各行のゲートラインを利用し、タッチ検出用の駆動信号として所定のオン電位VgHを利用する。
ユーザ側基板2(図1参照)における液晶9とは反対側の面には、複数のセンサ電極6が配置される。各センサ電極6は、透明電極である。図3は、ゲートラインとセンサ電極との位置関係を示す模式図である。図3では、各ゲートラインを符号Gで表している。図3に示すように、各センサ電極6は、各ゲートラインGと直交するように配置される。センサ電極6は、高抵抗であることが好ましいので、細い電極とすることが好ましい。また、センサ電極6の間隔bは、例えば、ゲートラインの間隔aの整数倍であるが、センサ電極6の間隔bは、ゲートラインの間隔aの整数倍でなくてもよい。センサ電極6の間隔bは、例えば、4.5〜5.0mmであってもよい。
また、ゲートラインGに沿った方向を第1方向と記す。また、センサ電極6に沿った方向を第2方向と記す。ゲートラインGとセンサ電極6は直交するので、第1方向と第2方向も直交する。
また、ゲートラインGとセンサ電極6との交差箇所では、それぞれ、交差しているゲートラインGとセンサ電極6との間に静電容量が形成される。その結果、ゲートラインが所定のオン電位VgHに設定されるときに、各センサ電極6に信号(電位の変化)が生じる。以下、この信号を検出信号と記す。
図4は、センサ電極6に生じる検出信号を示す模式図である。図4(a)は、一本のゲートラインGiの駆動波形を示す。図4(b)は、指が接触していない箇所のセンサ電極に生じる検出信号(換言すれば、電位の変化)を示す。図4(c)は、指が接触している箇所のセンサ電極に生じる検出信号を示す。
ゲートラインGiの電位が所定のオン電位VgHに設定されると、指が接触していない箇所のセンサ電極には振幅の大きな検出信号が生じる(図4(b)参照)。具体的には、ゲートラインGiの電位の立ち上がりエッジにおいて、電位が大きく上昇し、その後、元の電位に戻る。なお、ゲートラインGiの電位が所定のオフ電位VgLに設定されるときには、指が接触していない箇所のセンサ電極は大きく下降し、その後、元の電位に戻る。
また、ゲートラインGiの電位が所定のオン電位VgHに設定されると、指が接触している箇所のセンサ電極には振幅の小さな検出信号が生じる(図4(c)参照)。具体的には、ゲートラインGiの電位の立ち上がりエッジにおいて、電位が上昇し、その後、元の電位に戻る。この電位変化の幅(検出信号の振幅)は、指が接触していない箇所のセンサ電極と比べて小さい。なお、ゲートラインGiの電位が所定のオフ電位VgLに設定されるときには、指が接触している箇所のセンサ電極は下降し、その後、元の電位に戻る。
なお、ユーザ側基板2(図1参照)における液晶9とは反対側の面には、偏光板8が配置される。また、背面側基板1の背面側にも偏光板(図示略)が配置される。この2枚の偏光板は、吸収軸が直交するように配置される。
また、ユーザ側基板2(図1参照)における液晶9側の面には、カラーフィルタ7が配置される。
図5は、本発明のタッチパネル装置を示すブロック図である。本発明のタッチパネル装置は、前述の液晶パネル10と、制御部21と、ゲートドライバ22と、ソースドライバ23と、共通電極ドライバ24と、第1方向接触位置検出回路25とを備える。
制御部21は、ゲートドライバ22と、ソースドライバ23と、共通電極ドライバ24とを制御する。
共通電極ドライバ24は、制御部21の制御に従い、共通電極3(図1参照)を一定の電位に保つ。
ゲートドライバ22は、制御部21の制御に従い、ゲートラインを一本ずつ線順次に選択し、選択したゲートラインを所定のオン電位VgHに設定し、その他のゲートラインを所定のオフ電位VgLに設定する。所定のオン電位VgHに設定されたゲートラインに接続されたTFTは、ソースラインと画素電極との間を導通状態にする。その結果、画素電極は、ソースラインと等しい電位に設定される。また、所定のオフ電位VgLに設定されたゲートラインに接続されたTFTは、ソースラインと画素電極との間を非導通状態にする。
また、ゲートドライバ22は、選択中のゲートラインの電位を所定のオフ電位VgLに設定した後、一定期間経過したときに、次のゲートラインの電位を所定のオン電位VgHに設定する。すなわち、選択中のゲートラインの電位の立ち下がりエッジから、次に選択するゲートラインの電位の立ち上がりエッジまでの間に、一定期間を空ける。この一定期間は、例えば、2〜5μmとすればよい。以下、この期間をx[μm]と記す。
ソースドライバ23は、制御部21の制御に従って、1行分の各画素の画像データを、その行のゲートラインが選択される前に読み込み、保持する。1行分の各画素の画像データは、個々の画素の輝度値を表している。そして、ソースドライバ23は、その行のゲートラインが選択されるときに、保持している1行分の個々の画素の画像データに応じて、その個々の画素に対応するソースラインの電位を設定する。この結果、ゲートドライバ22に選択された行における個々の画素電極の電位は、その画素が属する列のソースラインに設定された電位と等しくなる。
すると、選択された行の各画素では、画像データが示す輝度値に応じた横方向の電界が生じ、液晶分子はその電界に応じた配向状態となる。この結果、この行の画像が表示されることになる。また、この行の画素電極とソースラインとは、次の行以降の各ゲートラインが選択されるときには非導通状態となるので、表示状態は維持される。
第1方向接触位置検出回路25は、液晶パネル10の表面における第1方向の指の接触位置を検出する。第1方向接触位置検出回路25は、ゲートラインが所定のオン電位VgHに設定された時にセンサ電極6に生じる検出信号に基づいて、液晶パネル10の第1方向における指の接触位置を判定する。各センサ電極6は、各ゲートラインに直交している。従って、第1方向接触位置検出回路25は、センサ電極6に生じる検出信号に基づいて、液晶パネル10の第1方向における指の接触位置を判定することができる。
第1方向接触位置検出回路25は、ゲートラインが所定のオン電位VgHに設定された時に、予め定められたスレッシュホールド未満の振幅の検出信号(すなわち、スレッシュホールド未満の電位変化)が生じたセンサ電極6が配置されている第1方向の位置に指が接触していると判定する。また、第1方向接触位置検出回路25は、ゲートラインが所定のオン電位VgHに設定されたときに、スレッシュホールド以上の振幅の検出信号(すなわち、スレッシュホールド以上の電位変化)が生じたセンサ電極6が配置されている第1方向の位置には、指が接触していないと判定する。
図4に示すように、指が接触している箇所のセンサ電極に生じる検出信号の振幅は、指が接触していない箇所のセンサ電極に生じる検出信号の振幅よりも小さい。従って、上記のように、検出信号の振幅がスレッシュホールド未満であるという基準に基づいて、第1方向接触位置検出回路25は、第1方向における指の接触位置を判定することができる。
また、制御部21は、ゲートドライバ22等の制御を行うとともに、第1方向接触位置検出回路25によって第1方向におけるいずれかの位置で指の接触が検出された時に、ゲートラインの選択状況に基づいて、第2方向における指の接触位置を検出する動作も行う。従って、制御部21は、第2方向接触位置検出回路と称することもできる。液晶パネル10における第1方向の接触位置と、第2方向の接触位置が特定されることで、液晶パネル10上での指の接触位置が定まることになる。
ここで、タッチパネルに対して指が接触した場合、センサ電極に沿った方向の接触部分の長さは、一般的に4.0〜5.5mm程度と言われている。従って、第1方向における指の接触位置が検出された時に選択されたゲートラインの位置自体を第2方向における位置として決定すると、第2方向における位置は、第2方向における接触部分の長さ(4.0〜5.5mm)に対して、狭くなる。すなわち、ある長さに渡って指が接触しているにもかかわらず、選択されたゲートラインの位置のみを第2方向における位置として定めると、第2方向における位置は、接触している範囲の一部しか表さないことになる。
そこで、制御部21は、予め、連続する複数のゲートラインを1つのグループにまとめ、そのようなゲートラインのグループを複数定める。そして、制御部21は、グループ毎に、グループに属する各ゲートラインが順次選択される期間である第2方向位置検出用期間を定める。以下の説明では、第2方向位置検出用期間を便宜的にウィンドウ期間と記す。
図6は、ゲートラインのグループの例を示す模式図である。図6では、ソースラインと重なるように各センサ電極6を配置した場合を例示しているが、既に説明したように、センサ電極6の間隔は、例えば、4.5〜5.0mmであってもよい。また、図6では、画素電極4の形状を簡略化して示しているが、既に説明したように、画素電極4は、櫛歯に相当する部分が折れ曲がった櫛歯形状の電極である(図2参照)。
図6に示す例では、第1行から第6行までのゲートラインG1〜G6を一つのグループAとしている。グループAを2行分ずらした、第3から第8行までのゲートラインG3〜G8を一つのグループBとしている。制御部21は、同様に他のグループも定める。図6に示す例では、ゲートラインG3〜G6は、複数のグループA,Bに属しているが、ゲートラインが複数のグループに属してもよい。
また、図6に示す例では、1つのグループを、2行分(すなわち、2本のゲートライン分)ずらすことによって次のグループを定める場合を示したが、グループ間で何本のゲートライン分ずらすかは、予め定めておけばよく、2本分に限定されない。
制御部21は、グループAに属するゲートラインG1〜G6が順次選択される期間をグループAのウィンドウ期間と定める。そして、制御部21は、グループAのウィンドウ期間と、ゲートラインG1〜G6の配置位置とを、予め対応付けておく。同様に、制御部21は、グループBに属するゲートラインG3〜G8が順次選択される期間をグループBのウィンドウ期間と定める。そして、制御部21は、グループBのウィンドウ期間と、ゲートラインG3〜G8の配置位置とを、予め対応付けておく。制御部21は、他のグループに関しても同様に、ウィンドウ期間と、グループ内の各ゲートラインの配置位置とを対応付けておく。
そして、制御部21は、第1方向におけるいずれかの位置で指の接触が検出された時刻が属するウィンドウ期間に対応するグループに属する各ゲートラインの配置範囲を、第2方向における指の接触位置として検出する。
例えば、第1方向接触位置検出回路25(図5参照)が、左からm本目を中心とするm−a本目からm+a本目までの各センサ電極6(図6参照)において、スレッシュホールド未満の振幅の検出信号を検出し、第1方向における指の接触位置として、それらのセンサ電極の配置範囲を検出したとする。そして、その検出時刻がグループAのウィンドウ期間に属しているとする。この場合、制御部2は、そのウィンドウ期間に対応するグループAの各ゲートラインG1〜G6の配置範囲を、第2方向における指の接触位置として検出する。制御部21は、第1方向における指の接触位置の検出時刻が他のグループのウィンドウ期間に属している場合も、同様に、第2方向における指の接触位置を特定すればよい。
また、図6では、1つのグループに6本のゲートラインが属する場合を例示している。第2方向に沿った指の接触部分31の範囲に収まるゲートラインの本数を、1グループ内のゲートラインの本数としてもよい。例えば、第2方向に沿った指の接触部分31の長さが4mmであるとする。また、ゲートライン間の間隔が0.1625mmであるとする。この場合、1グループ当たりのゲートラインの本数を、4/0.1625≒25本としてもよい。このように、第2方向に沿った指の接触部分31の長さ、および、ゲートライン間の間隔に基づいて、1グループ当たりのゲートラインの本数を定めてよい。また、第2方向に沿った指の接触部分31の長さは予め想定しておけばよい。この結果、1グループに属するゲートラインの本数が、例えば、50本となってもよい。
次に、第1方向における指の接触位置、および、第2方向における指の接触位置を検出する動作について、説明する。図7は、ゲートドライバ22が各ゲートラインを選択する動作を表すタイミングチャートである。ゲートドライバ22は、第1行のゲートラインG1から順に、一本ずつゲートラインを選択し、選択したゲートラインを所定のオン電位VgHに設定し、他の各ゲートラインを所定のオフ電位VgLに設定する。また、図7に示すように、ゲートドライバ22は、選択したゲートラインを所定のオフ電位VgLに設定してから、次に選択するゲートラインを所定のオン電位VgHに設定するまでの間に、x[μm]の期間を空ける。このように、x[μm]の期間を空けることで、連続するゲートラインにおける立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが重ならないようにして、検出信号が打ち消されてしまうことを防止できる。すなわち、検出信号を確実に発生させることができる。
制御部21は、予め、第1行から第n行までの各ゲートラインG1〜Gnを第1のグループとし、各ゲートラインG1〜Gnを順次選択する期間を第1のグループのウィンドウ期間として定める。また、制御部21は、第3行から第n+2行までの各ゲートラインG3〜Gn+2を第2のグループとし、各ゲートラインG3〜Gn+2を順次選択する期間を第2のグループのウィンドウ期間として定める。制御部21は、他の各グループに関しても、それぞれウィンドウ期間を予め定める。
図8は、センサ電極に生じる検出信号を示すタイミングチャートである。図8では、指の接触がないセンサ電極および指の接触があるセンサ電極の検出信号をそれぞれ示す。
また、図8では、指の接触があるセンサ電極の検出信号の整形信号を模式的に示している。指の接触がないときの整形信号を実線で示し、指の接触がある時の整形信号を破線で示している。
ゲートラインG1の電位の立ち上がりエッジに該当する時刻t1では、各センサ電極において、スレッシュホールド以上の振幅の検出信号が生じる。この結果、第1方向接触位置検出回路25は、各センサ電極において、指の接触はないと判定する。
ゲートラインG2の電位の立ち上がりエッジに該当する時刻t2に着目する。このとき、指の接触がないセンサ電極では、スレッシュホールド以上の振幅の検出信号が生じ、第1方向接触位置検出回路25は、このセンサ電極において、指の接触はないと判定する。一方、指の接触があるセンサ電極では、スレッシュホールド未満の振幅の検出信号が生じ、第1方向接触位置検出回路25は、このセンサ電極において、指の接触があると判定する。そして、第1方向接触位置検出回路25は、第1方向における指の接触位置として、スレッシュホールド未満の振幅の検出信号が生じたセンサ電極の配置範囲を検出し、その検出結果を制御部21に通知する。
すると、制御部21は、その時刻t2が、第1のグループのウィンドウ期間に属していると判定し、第1のグループに属するゲートラインG1〜Gnの配置範囲を、第2方向における指の接触範囲として検出する。
以降、同様に、第1方向接触位置検出回路25は、各センサ電極における指の接触の有無を判定し、指の接触があると判定した場合には、第1方向における指の接触位置として、スレッシュホールド未満の振幅の検出信号が生じたセンサ電極の配置範囲を検出する。そして、制御部21は、その時刻が属するウィンドウ期間に対応するグループ内のゲートラインの配置範囲を、第2方向における指の接触範囲として検出する。第1方向における指の接触位置および第2方向における指の接触位置が定まることにより、液晶パネル10における指の接触位置が定まる。制御部21は、特定した指の接触位置を、例えば、上位システム(図示略)に出力してもよい。
第1方向における指の接触位置が検出された時刻が、複数のグループのウィンドウ期間に属している場合もある。例えば、ゲートラインG3の電位の立ち上がりエッジに該当する時刻t3は、第1のグループのウィンドウ期間および第2のグループのウィンドウ期間それぞれに属する(図7参照)。この場合、制御部21は、それらの各ウィンドウ期間に対応する各グループ内のゲートラインの配置範囲を、第2方向における指の接触範囲として検出する。例えば、ゲートラインG0〜Gn+2の配置範囲を第2方向における指の接触範囲として検出する。
本発明によれば、ゲートドライバ22、ソースドライバ23および共通電極ドライバ24の動作は、一般的な液晶表示パネルの動作と変わらない。従って、液晶パネル10の駆動を簡単にすることができる。
例えば、非特許文献1に記載されたタッチパネル装置では、ブランキング期間において、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を入力する等の、一般的な液晶表示パネルの駆動とは異なる動作をする。本発明において、ゲートドライバ22、ソースドライバ23および共通電極ドライバ24は、このような特別な動作をする必要がなく、駆動の複雑さが生じることがない。この結果、タッチパネル装置の製造コストを抑え、低価格化を実現することができる。
また、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を入力することがないので、共通電極の電位上昇に起因する画素電極の電位上昇も生じない。従って、スイッチング素子(例えば、TFT15)の耐圧を低くすることができる。
また、ゲートラインをドライブ電極として利用するので、液晶パネルとは別にタッチパネル基板を別途設ける構成に比べて、電極数を少なくすることができる。
本発明は、画像を表示するとともに、ユーザの指等の物体が接触した位置を検出するタッチパネル装置として利用可能である。
1 背面側基板
2 ユーザ側基板
3 共通電極
4 画素電極
6 センサ電極
10 液晶パネル
15 TFT
21 制御部
22 ゲートドライバ
23 ソースドライバ
24 共通電極ドライバ
25 第1方向接触位置検出回路
2 ユーザ側基板
3 共通電極
4 画素電極
6 センサ電極
10 液晶パネル
15 TFT
21 制御部
22 ゲートドライバ
23 ソースドライバ
24 共通電極ドライバ
25 第1方向接触位置検出回路
Claims (4)
- 一対の基板間に液晶を挟持した横電界モードの液晶パネルを備え、
前記液晶パネルの背面側の基板は、
マトリクス状に配置された複数の画素電極と、
前記画素電極の行毎に設けられるゲートラインと、
前記画素電極の列毎に設けられるソースラインと、
前記画素電極、ゲートラインおよびソースラインの背面側に設けられる共通電極とを備え、
個々の画素電極は、配置位置に応じたゲートラインおよびソースラインにスイッチング素子を介して接続され、
前記液晶パネルの観察者側の基板は、
ゲートラインと直交するように配置され、ゲートラインとの間に静電容量を形成するセンサ電極を備え、
ゲートラインを線順次に選択し、選択したゲートラインを所定のオン電位に設定するゲートドライバと、
ゲートラインが所定のオン電位となったときに前記センサ電極に生じる検出信号に基づいて、ゲートラインに沿った方向である第1方向における物体の接触位置を検出する第1の接触位置検出手段と、
前記第1方向におけるいずれかの位置で物体の接触が検出された時に、ゲートラインの選択状況に基づいて、センサ電極に沿った方向である第2方向における前記物体の接触位置を検出する第2の接触位置検出手段とを備える
ことを特徴とするタッチパネル装置。 - 第2の接触位置検出手段は、
予め定めた連続する複数のゲートラインのグループ毎に、グループに属する各ゲートラインが順次選択される期間である第2方向位置検出用期間を定め、
第1方向におけるいずれかの位置で物体の接触が検出された時刻が属する第2方向位置検出用期間に対応するグループに属する各ゲートラインの配置範囲を、第2方向における物体の接触位置として検出する
請求項1に記載のタッチパネル装置。 - 第2の接触位置検出手段は、
連続する複数のゲートラインの各グループを、所定本数のゲートライン分ずつずらして定め、グループ毎に第2方向位置検出用期間を定める
請求項2に記載のタッチパネル装置。 - ゲートドライバは、
選択したゲートラインを所定のオン電位から所定のオフ電位に設定してから、所定期間経過した後、前記ゲートラインの次の行のゲートラインを所定のオン電位に設定する
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載のタッチパネル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012161126A JP2014021799A (ja) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | タッチパネル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012161126A Pending JP2014021799A (ja) | 2012-07-20 | 2012-07-20 | タッチパネル装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160035195A (ko) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치센서 일체형 표시장치 |
WO2019205488A1 (zh) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 武汉华星光电技术有限公司 | 触控显示基板及触控显示驱动方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090079707A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Motorola, Inc. | Integrated capacitive sensing devices and methods |
JP2011008724A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sony Corp | タッチパネルの駆動方法、静電容量型タッチパネルおよびタッチ検出機能付き表示装置 |
JP2011013778A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sony Corp | 立体画像表示装置、物体近接検出装置および電子機器 |
JP2011165190A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Renei Kagi Kofun Yugenkoshi | タッチ検出方法、タッチ検出装置及びタッチ表示装置 |
JP2011181077A (ja) * | 2006-06-09 | 2011-09-15 | Apple Inc | タッチ・スクリーン液晶ディスプレイ |
-
2012
- 2012-07-20 JP JP2012161126A patent/JP2014021799A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011181077A (ja) * | 2006-06-09 | 2011-09-15 | Apple Inc | タッチ・スクリーン液晶ディスプレイ |
US20090079707A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Motorola, Inc. | Integrated capacitive sensing devices and methods |
JP2011008724A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Sony Corp | タッチパネルの駆動方法、静電容量型タッチパネルおよびタッチ検出機能付き表示装置 |
JP2011013778A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sony Corp | 立体画像表示装置、物体近接検出装置および電子機器 |
JP2011165190A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Renei Kagi Kofun Yugenkoshi | タッチ検出方法、タッチ検出装置及びタッチ表示装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160035195A (ko) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치센서 일체형 표시장치 |
KR102238324B1 (ko) * | 2014-09-22 | 2021-04-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치센서 일체형 표시장치 |
WO2019205488A1 (zh) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 武汉华星光电技术有限公司 | 触控显示基板及触控显示驱动方法 |
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