JP2014130626A - 情報入力装置、表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の表示装置は、被検知体が検知面に近接した位置を検知するタッチセンサが設けられているタッチパネルを具備しており、タッチセンサは、対向電極23と、誘電体を介して対向電極23から間を隔てて対面している検出電極24と、を有し、被検知体が検出電極に近接したときに静電容量が変化する静電容量型であり、検出電極24は、対向電極23に対面する当該検出電極24内部の面にスリットKKが形成されており、スリットKK内に、当該スリットKKを介して対向電極23と検出電極24との間にフリンジ電界が形成されるようにフローティング電極25が設けられており、被検知体が近接したときのフリンジ電界によるフリンジ容量の変化量に基づいて被検出体を検出する。
【選択図】図3
Description
1.実施形態1(タッチセンサを内蔵した場合)
2.実施形態2(FFS方式の液晶パネルにタッチセンサを内蔵した場合)
3.実施形態3(タッチセンサを外付けした場合)
4.実施形態4(タッチセンサ内蔵の場合にて、検出電極の形状が異なる場合)
5.実施形態5(タッチセンサ内蔵の場合にて、検出電極の形状が異なる場合)
6.実施形態6(タッチセンサ内蔵の場合にて、検出電極の形状が異なる場合)
7.その他
(A)表示装置の構成
図1は、本発明にかかる実施形態1において、表示装置100の構成の概略を示す図である。
液晶パネル200は、たとえば、アクティブマトリクス方式であり、図1に示すように、TFTアレイ基板201と対向基板202と液晶層203とを有する。液晶パネル200においては、TFTアレイ基板201と対向基板202とが、互いに間を隔てて対向しており、その間に液晶層203が設けられている。
バックライト300は、図1に示すように、液晶パネル200の背面に対面しており、液晶パネル200の表示領域PAへ照明光Rを出射する。
データ処理部400は、図1に示すように、制御部401と、位置検出部402とを有する。データ処理部400は、コンピュータを含み、プログラムによってコンピュータが制御部401と位置検出部402として動作するように構成されている。
液晶パネル200の全体構成について説明する。
液晶パネル200の詳細な構成について説明する。
液晶パネル200を構成するTFTアレイ基板201について下記に示す。
ゲート線GLに電気的に接続されている。
液晶パネル200を構成する対向基板202について下記に示す。
上記の対向電極23については、たとえば、下記のような条件で、形成することが好適である。
・対向電極23の幅:1mm
・対向電極23の間の間隔:5mm
上記の検出電極24、フローティング電極25については、たとえば、下記のような条件で、形成することが好適である。
・検出電極24の幅:4〜8mm
・凸部24Cの幅:5μm
・スリットKKの幅:30μm
・フローティング電極25の幅:20μm
液晶パネル200を構成する液晶層203について示す。
対向電極23に電気的に接続しているセンサ駆動部Sの詳細な構成について、下記に説明する。
検出電極24に電気的に接続している検出器DETの詳細な構成について、下記に説明する。
以下より、上記の表示装置100の動作について説明する。
具体的には、n本の対向電極23において連続して並ぶm本の対向電極23(m<n)を選択して、Vcom反転駆動(交流駆動)をする。そして、この選択対象を垂直方向yにおいて変更するシフト動作を、各シフト動作の前後において少なくとも1つの対向電極23が共通するように実施する。そして、そのシフト動作によって選択したm本の対向電極23について、Vcom反転駆動をする。
つまり、上記のタッチセンサ駆動動作の実施の際には、n本の対向電極23のうち、垂直方向yにて連続して並ぶ、m本(2<m<n)の対向電極23を、走査電極群として選択する。そして、連続するタッチセンサ駆動動作の間にて、異なる対向電極と、共通する対向電極とが含まれるように、この走査電極群を選択する。
ここで、「指なし」とは、被検知体Fである指が、検知面に近接していない場合を示している。つまり、図14では、被検知体Fが無く、容量C34,C35,C45以外の容量が生じない状態を示している。
また、「指あり場所不一致」とは、被検知体Fである指が検知面に近接した位置が、複数の対向電極23において駆動信号Sgが印加されていない場所にある場合を示している(図14参照)。つまり、指が検出電極24上に移動されたが、その検出電極24の下方に位置する対向電極23が共通電位になっていない場合を示している。
また、「指あり場所一致」とは、被検知体Fである指が検知面に近接した位置が、複数の対向電極23において駆動信号Sgが印加された場所にある場合を示している(図14参照)。つまり、指が検出電極24上に移動されており、その検出電極24の下方に位置する対向電極23が共通電位になっている場合を示している。
なお、本シミュレーションは、下記の条件にて実施した。
・容量C34,C35,C4F,C5F:1pF
・駆動信号Sgの電位:5V
・検出電極24に交差する対向電極23の数:10本(指の大きさに合わせて)
以上のように、本実施形態の表示装置100においては、液晶パネル200にて画像を表示する表示面において、被検知体Fが近接した位置を検知する静電容量式のタッチセンサTSが設けられている(図3参照)。このタッチセンサTSは、対向電極23と、検出電極24とを有し、検出電極24が誘電体を介して対向電極23から間を隔てて対面しており、被検知体Fが検出電極24に近接したときに静電容量が変化する。ここでは、検出電極24は、対向電極23に対面する面にスリットKKが形成されている。このため、上述したように、本実施形態のタッチセンサTSは、検出電極24にスリットKKを設けない場合と比較して、被検知体Fの有無による静電容量の変動を大きくすることができる。
以下より、本発明にかかる実施形態2について説明する。
本実施形態における液晶パネル200bの詳細構成について説明する。
以上のように、本実施形態の液晶パネル200bは、FFS方式であって、横電界が液晶層203に印加されて、画像表示が実施される。また、上述したように、タッチ位置の検出動作は、実施形態1の場合と同様にして実施される。
以下より、本発明にかかる実施形態3について説明する。
液晶パネル200cの構成について説明する。
タッチパネル209の構成について説明する。
以上のように、本実施形態のタッチパネル209は、上述したように、タッチ位置の検出動作が、実施形態1の場合と同様にして実施される。
以下より、本発明にかかる実施形態4について説明する。
図24に示すように、検出電極24dは、複数が、水平方向xにて間を隔てて並ぶように配置されている。つまり、左側から右側へ向かって、第1から第kの検出電極24d_1〜24d_kのk本が、検出電極24dとして設けられている。
以上のように、本実施形態において、複数の凸部24Cdは、水平方向xにおける端部の位置が、垂直方向yにおいてランダムになるように形成されている。つまり、検出電極24dの端部の位置が、直線状でなく、さまざまな位置になるように形成されている。
以下より、本発明にかかる実施形態5について説明する。
図25に示すように、検出電極24eは、ストライプ状であって、垂直方向yに延在している。そして、検出電極24eは、複数が、水平方向xにて間を隔てて並ぶように配置されている。つまり、左側から右側へ向かって、第1から第kの検出電極24e_1〜24e_kのk本が、検出電極24eとして設けられている。
以上のように、本実施形態において、検出電極24eは、円形状のスリットKKeが形成されている。このため、対向電極23と検出電極24eとの間でフリンジ電界が、より均一に発生する。
以下より、本発明にかかる実施形態6について説明する。
図26に示すように、検出電極24fは、全体として、垂直方向yに延在している。そして、検出電極24fは、複数が、水平方向xにて間を隔てて並ぶように配置されている。つまり、左側から右側へ向かって、第1から第kの検出電極24f_1〜24f_kのk本が、検出電極24fとして設けられている。
以上のように、本実施形態において、検出電極24fは、実施形態1に対して形状が異なっているが、実施形態1の場合と同様に、スリットKKfが形成されている。このため、実施形態1の場合と同様に、本実施形態は、タッチセンサにおいて、被検知体Fの有無による静電容量の変動を大きくすることができる。
本発明の実施に際しては、上記の実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の事項を組み合わせる等、種々の変形形態を採用することができる。
Claims (16)
- 被検知体が検知面に近接した位置を検知するタッチセンサが設けられているタッチパネルを具備しており、
前記タッチセンサは、
走査電極と、
誘電体を介して前記走査電極から間を隔てて対面している検出電極と、
を有し、前記被検知体が前記検出電極に近接したときに静電容量が変化する静電容量型であり、
前記検出電極は、前記走査電極に対面する当該検出電極内部の面にスリットが形成されており、
前記スリット内に、当該スリットを介して前記走査電極と前記検出電極との間にフリンジ電界が形成されるようにフローティング電極が設けられており、前記被検知体が近接したときの前記フリンジ電界によるフリンジ容量の変化量に基づいて前記被検出体を検出する、
情報入力装置。 - 前記フローティング電極は、前記スリット内に島状に設けられている、
請求項1に記載の情報入力装置。 - 前記検出電極と前記フローティング電極は、可視光を透過する透明電極である、
請求項1または2に記載の情報入力装置。 - 前記走査電極は、前記検知面の面方向において、第1方向に延在しており、複数が前記第1方向に垂直な第2方向にて間を隔てて並ぶように配列されており、
前記検出電極は、前記第2方向に延在しており、複数が前記第1方向に間を隔てて並ぶように配列されている、
請求項1から3のいずれかに記載の情報入力装置。 - 前記検出電極は、前記スリットが複数設けられており、複数の当該スリット内にそれぞれ前記フローティング電極が設けられている、
請求項1から4のいずれかに記載の情報入力装置。 - 前記検出電極は、複数の前記スリットが、前記第1方向と前記第2方向とのそれぞれに並ぶように設けられており、
前記フローティング電極は、複数の前記スリットのそれぞれに対応するように複数が前記第1方向と前記第2方向とのそれぞれに並ぶように設けられている、
請求項4または5に記載の情報入力装置。 - 前記検出電極の一つの前記スリットの内部に、複数の前記フローティング電極が設けられている、
請求項1から5のいずれかに記載の情報入力装置。 - 前記検出電極は、
前記第2方向に延在する側端部において前記第1方向へ凸状に突出した凸部を含み、
前記凸部は、前記第2方向において複数が間を隔てて設けられている、
請求項4から7のいずれかに記載の情報入力装置。 - 前記第2方向に並ぶ複数の凸部は、前記第1方向における端部の位置が、前記第2方向においてランダムになるように形成されている、
請求項8に記載の情報入力装置。 - 前記検出電極は、前記スリットが円形である、
請求項1から8のいずれかに記載の情報入力装置。 - 複数の前記走査電極から走査電極を選択し、当該選択した走査電極に駆動信号を供給するタッチセンサ駆動動作を繰り返し実施することによって、前記タッチセンサを駆動させる制御部を有し、
前記制御部は、前記タッチセンサ駆動動作の実施の際には、前記複数(n個)の走査電極のうち、第2方向にて連続して並ぶ複数(m個,2<m<n)の走査電極を走査電極群として選択すると共に、連続する当該タッチセンサ駆動動作の間にて、異なる走査電極と、共通する走査電極とが含まれるように、前記走査電極群を前記第2方向にてシフトさせて選択する、
請求項1から10のいずれかに記載の情報入力装置。 - 画像を表示する表示面において被検知体が近接した位置を検知するタッチセンサが設けられている表示パネルを具備しており、
前記タッチセンサは、
走査電極と、
誘電体を介して前記走査電極から間を隔てて対面している検出電極と、
を有し、前記被検知体が前記検出電極に近接したときに静電容量が変化する静電容量型であり、
前記検出電極は、前記走査電極に対面する当該検出電極内部の面にスリットが形成されており、
前記スリット内に、当該スリットを介して前記走査電極と前記検出電極との間にフリンジ電界が形成されるようにフローティング電極が設けられており、前記被検知体が近接したときの前記フリンジ電界によるフリンジ容量量の変化に基づいて前記被検出体を検出する、
表示装置。 - 前記表示パネルは、
第1基板と、
前記第1基板から間を隔てて対面している第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
を含む液晶パネルである、
請求項12に記載の表示装置。 - 前記検出電極は、前記第1基板において前記第2基板に対向する面に対して反対側に設けられており、
前記走査電極は、前記第1基板を介して前記検出電極に対面するように、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられている、
請求項13に記載の表示装置。 - 前記走査電極は、前記第1基板と前記第2基板とが対面する面において、第1方向に延在しており、複数が前記第1方向に垂直な第2方向に間を隔てて並ぶように配列されており、
前記検出電極は、前記第2方向に延在しており、複数が前記第1方向に間を隔てて並ぶように配列されている、
請求項13または14に記載の表示装置。 - 前記表示パネルは、
表示領域に並ぶ複数の画素電極と、
前記表示領域において前記複数の画素電極から間を隔てて設けられている共通電極と、
を含み、
前記複数の走査電極が、前記共通電極として兼用される、
請求項12から15のいずれかに記載の表示装置。
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