JP2014132445A - タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器 - Google Patents

タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2014132445A
JP2014132445A JP2013251695A JP2013251695A JP2014132445A JP 2014132445 A JP2014132445 A JP 2014132445A JP 2013251695 A JP2013251695 A JP 2013251695A JP 2013251695 A JP2013251695 A JP 2013251695A JP 2014132445 A JP2014132445 A JP 2014132445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
touch detection
touch
display
drive signal
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013251695A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6025697B2 (ja
Inventor
Yoshitoshi Kida
芳利 木田
Koji Noguchi
幸治 野口
Yasuyuki Teranishi
康幸 寺西
Hiroshi Mizuhashi
比呂志 水橋
kohei Azumi
康平 安住
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Display Inc
Original Assignee
Japan Display Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Display Inc filed Critical Japan Display Inc
Priority to CN201310655493.8A priority Critical patent/CN103853408B/zh
Priority to US14/098,157 priority patent/US9285937B2/en
Priority to JP2013251695A priority patent/JP6025697B2/ja
Priority to TW102144670A priority patent/TWI602089B/zh
Publication of JP2014132445A publication Critical patent/JP2014132445A/ja
Priority to US15/011,849 priority patent/US20160147350A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6025697B2 publication Critical patent/JP6025697B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04184Synchronisation with the driving of the display or the backlighting unit to avoid interferences generated internally
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

【課題】外部ノイズの影響を抑えつつタッチ検出を行うことができるタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器を提供する。
【解決手段】タッチ検出機能付き表示装置は、タッチ検出デバイスを内蔵した表示デバイスである。駆動電極ドライバは、ノイズ検出部がノイズを検出した場合、タッチ検出動作期間Ptにおける、タッチ駆動信号の周波数を変更してタッチ検出デバイスにタッチ駆動信号を供給する。
【選択図】図10

Description

本開示は、外部近接物体を検出可能な表示装置、その駆動方法及び表示装置を備える電子機器に係り、特に静電容量の変化に基づいて外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び表示装置を備える電子機器に関する。
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能なタッチ検出装置が注目されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示装置上に装着または一体化される、タッチ検出機能付き表示装置に用いられている。そして、タッチ検出機能付き表示装置は、表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、タッチパネルを通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能としている。このようなタッチパネルを有する、タッチ検出機能付き表示装置は、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。
タッチ検出装置の方式として、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。静電容量式のタッチ検出装置は、携帯端末などに用いて、比較的単純な構造をもち、かつ低消費電力が実現できる。例えば、特許文献1には、表示装置にもともと備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方として兼用し、他方の電極(タッチ検出電極)をこの共通電極と交差するように配置した表示装置が記載されている。この共通電極とタッチ検出電極との間には静電容量が形成され、外部近接物体に応じてその静電容量が変化する。この表示装置は、これを利用して、共通電極にタッチ検出用の駆動信号を印加したときにタッチ検出電極に現れるタッチ検出信号を解析することにより、外部近接物体を検出するようになっている。この表示装置では、共通電極に駆動信号を順次印加し、線順次走査を行うことにより表示動作が行われるとともに、その駆動信号に応じて、表示走査の周期でタッチ検出電極に現れるタッチ検出信号を解析することによりタッチ検出動作が行われる。
特許文献2には、表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間おいて、タッチ検出素子からの検出結果を、表示走査の周期よりも短い周期でサンプリングすることによりタッチ検出を行うタッチ検出機能付き表示装置が記載されている。
特開2009−244958号公報 特開2012−048295号公報
ところで、タッチ検出機能付き表示装置では、動作の安定性やタッチ検出感度の観点から、ノイズの影響を受けにくいことが望まれている。例えば、静電容量式のタッチ検出装置がAC電源に接続されている場合、人体のグラウンド電位とAC電源のシグナルグラウンド電位との差に起因して、AC電源などに起因するノイズ(以下、外部ノイズという。)がそのままタッチ検出装置に伝播する可能性がある。さらに、タッチ検出機能を表示装置に内蔵した場合、またはタッチ検出装置を表示装置上に装着した場合、表示装置において用いられる各種駆動信号がタッチ検出装置にノイズ(以下、内部ノイズという)として伝わる可能性がある。
特許文献2の技術では、表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間おいて、タッチ検出素子からの検出結果を、表示走査の周期よりも短い周期でサンプリングすることによりタッチ検出を行うことで、表示装置に対しての内部ノイズの影響を抑制することができる。さらに、タッチ検出装置に対して外部ノイズの影響を抑制するには、タッチ検出装置に、外部ノイズに対するフィルタを備える方法がある。
しかしながら、この外部ノイズに対するフィルタは、タッチ検出素子からの検出結果をサンプリングする周波数を透過する必要があるため、外部ノイズの周波数と、タッチ検出素子からの検出結果をサンプリングする周波数とが近接する場合、外部ノイズを抑制する効果が低減してしまう可能性がある。
本開示は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外部ノイズの影響を抑えつつタッチ検出を行うことができるタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器を提供することにある。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置は、1つの態様において、画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、を備えるタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法であって、表示動作期間に、前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行うステップと、前記表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給するステップと、前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うステップと、前記タッチ検出を行うステップにおいてサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するステップと、前記検出するステップにおいて前記ノイズが検出された場合、前記タッチ検出動作期間において前記タッチ検出素子に供給される前記タッチ駆動信号の周波数を変更するステップと、を含むものである。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法は、1つの態様において、画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行う表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給する走査駆動部と、前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うタッチ検出部と、前記タッチ検出部でサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、を備えるタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法であって、前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部がノイズを検出した場合、前記タッチ検出動作期間における、前記タッチ駆動信号の周波数を変更して前記タッチ検出素子に供給するものである。
本開示の電子機器は、1つの態様において、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものである。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、及び電子機器によれば、表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間おいて、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号がサンプリングされる周波数とが重なり合わないようになり、ノイズの影響を抑えつつタッチ検出を行うことができる。
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。 図2は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。 図3は、図2に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。 図4は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。 図5は、図4に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。 図6は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。 図7は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。 図8は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。 図9は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの駆動電極及びタッチ検出電極の一構成例を表す斜視図である。 図10は、実施形態1に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図11は、実施形態1に係る駆動電極ドライバの一動作例を表す模式図である。 図12は、実施形態1に係る駆動電極ドライバの一動作例を表す模式図である。 図13は、実施形態1に係る駆動電極ドライバの一動作例を表す模式図である。 図14は、外部ノイズを説明するための説明図である。 図15は、タッチ検出機能付き表示装置の物体検出パターンの例を説明する説明図である。 図16は、タッチ検出機能付き表示装置のノイズ検出パターンを説明する説明図である。 図17は、実施形態2に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図18は、実施形態2に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図19は、実施形態2の変形例に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図20は、実施形態2の変形例に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図21は、実施形態3に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図22は、実施形態3に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。 図23は、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置の評価例である。 図24は、実施形態2のタッチ検出機能付き表示装置の評価例である。 図25は、各実施の形態等の変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。 図26は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図27は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図28は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図29は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図30は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図31は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図32は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図33は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図34は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図35は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図36は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。 図37は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。
本開示を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施形態(タッチ検出機能付き表示装置)
1−1.実施形態1
1−2.実施形態2
1−3.実施形態3
1−4.他の変形例
2.適用例(電子機器)
上記実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置が電子機器に適用されている例
3.本開示の態様
<1−1.実施形態1>
[構成例]
(全体構成例)
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すものである。タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、駆動電極ドライバ14と、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、タッチ検出部40とを備えている。このタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10がタッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス20と静電容量型のタッチ検出デバイス30とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス20の上に、静電容量型のタッチ検出デバイス30を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。
液晶表示デバイス20は、後述するように、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ14及びタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが互いに同期して動作するように制御する回路である。
ゲートドライバ12は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。
ソースドライバ13は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の、後述する各画素Pixに画素信号Vpixを供給する回路である。
駆動電極ドライバ14は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の、後述する駆動電極COMLに駆動信号Vcomを供給する回路である。
タッチ検出部40は、制御部11から供給される制御信号と、タッチ検出機能付き表示デバイス10のタッチ検出デバイス30から供給されたタッチ検出信号Vdetに基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチ(上述した接触状態)の有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求める回路である。このタッチ検出部40はタッチ検出信号増幅部42と、A/D変換部43と、フィルタ付き信号処理部44と、座標抽出部45と、ノイズ検出部46と、検出タイミング制御部47とを備えている。
タッチ検出信号増幅部42は、タッチ検出デバイス30から供給されるタッチ検出信号Vdetを増幅する。タッチ検出信号増幅部42は、タッチ検出信号Vdetに含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタを備えていてもよい。
(静電容量型タッチ検出の基本原理)
タッチ検出デバイス30は、静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Vdetを出力する。図1〜図6を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出の基本原理について説明する。図2は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接していない状態を表す説明図である。図3は、図2に示す指が接触または近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触または近接した状態を表す説明図である。図5は、図4に示す指が接触または近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。
例えば、図2及び図4に示すように、容量素子C1は、誘電体Dを挟んで互いに対向配置された一対の電極、駆動電極E1及びタッチ検出電極E2を備えている。図3に示すように、容量素子C1は、その一端が交流信号源(駆動信号源)Sに接続され、他端は電圧検出器(タッチ検出部)DETに接続される。電圧検出器DETは、例えば図1に示すタッチ検出信号増幅部42に含まれる積分回路である。
交流信号源Sから駆動電極E1(容量素子C1の一端)に所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波Sgを印加すると、タッチ検出電極E2(容量素子C1の他端)側に接続された電圧検出器DETを介して、出力波形(タッチ検出信号Vdet)が現れる。なお、この交流矩形波Sgは、後述するタッチ駆動信号Vcomtに相当するものである。
指が接触(または近接)していない状態(非接触状態)では、図2及び図3に示すように、容量素子C1に対する充放電に伴って、容量素子C1の容量値に応じた電流Iが流れる。図6に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(実線の波形V)に変換する。
一方、指が接触(または近接)した状態(接触状態)では、図4に示すように、指によって形成される静電容量C2がタッチ検出電極E2と接している又は近傍にあることにより、駆動電極E1及びタッチ検出電極E2の間にあるフリンジ分の静電容量が遮られ、容量素子C1の容量値は、より容量値の小さい容量素子C1’として作用する。そして、図5に示す等価回路でみると、容量素子C1’に電流Iが流れる。図6に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流Iの変動を電圧の変動(点線の波形V)に変換する。この場合、波形Vは、上述した波形Vと比べて振幅が小さくなる。これにより、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|は、指などの外部からの近接する物体の影響に応じて変化することになる。なお、電圧検出器DETは、波形Vと波形Vとの電圧差分の絶対値|ΔV|を精度よく検出するため、回路内のスイッチングにより、交流矩形波Sgの周波数に合わせて、コンデンサの充放電をリセットする期間RESETを設けた動作とすることがより好ましい。
図1に示すタッチ検出デバイス30は、駆動電極ドライバ14から供給される駆動信号Vcom(後述するタッチ駆動信号Vcomt)に従って、1検出ブロックずつ順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
タッチ検出デバイス30は、複数の後述するタッチ検出電極TDLから、図3又は図5に示す電圧検出器DETを介して、検出ブロックごとにタッチ検出信号Vdetを出力し、タッチ検出部40のA/D変換部43に供給するようになっている。
A/D変換部43は、タッチ駆動信号Vcomtに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部42から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する回路である。
フィルタ付き信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に含まれる、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングした周波数以外の周波数成分(ノイズ成分)を低減するデジタルフィルタを備えている。フィルタ付き信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチの有無を検出する論理回路である。フィルタ付き信号処理部44は、指による電圧の差分のみ取り出す処理をおこなう。この指による電圧の差分は、上述した波形Vと波形Vとの差分の絶対値|ΔV|である。フィルタ付き信号処理部44は、1検出ブロック当たりの絶対値|ΔV|を平均化する演算を行い、絶対値|ΔV|の平均値を求めてもよい。これにより、フィルタ付き信号処理部44は、ノイズによる影響を低減できる。フィルタ付き信号処理部44は、検出した指による電圧の差分を所定のしきい値電圧と比較し、電圧の差分がしきい値電圧以上であれば、外部近接物体が接触状態にあると判断する。一方、フィルタ付き信号処理部44は、電圧の差分がしきい値電圧未満であれば、外部近接物体が非接触状態にあると判断する。このようにして、タッチ検出部40はタッチ検出が可能となる。
座標抽出部45は、フィルタ付き信号処理部44においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部47は、タッチ検出信号増幅部42と、A/D変換部43と、フィルタ付き信号処理部44と、座標抽出部45とが同期して動作するように制御する。ノイズ検出部46は、フィルタ付き信号処理部44の出力信号に、ノイズが含まれている場合、制御部11にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。
(タッチ検出機能付き表示デバイス10)
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス10の構成例を詳細に説明する。
図7は、タッチ検出機能付き表示デバイス10の要部断面構造の例を表すものである。図8は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、画素基板2と、この画素基板2に対向して配置された対向基板3と、画素基板2と対向基板3との間に挿設された液晶層6とを備えている。
画素基板2は、回路基板としてのTFT基板21と、このTFT基板21上にマトリックス状に配設された複数の画素電極22とを有する。TFT基板21には、図8に示す各画素Pixの薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)素子Tr、各画素電極22に画像信号 Vpixを供給する画素信号線SGL、各TFT素子Trを駆動する走査信号線GCL等の配線が形成されている。図8に示す液晶表示デバイス20は、マトリックス状に配列した複数の画素Pixを有している。画素Pixは、TFT素子Tr及び液晶素子LCを備えている。TFT素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。TFT素子Trのソースは画素信号線SGLに接続され、ゲートは走査信号線GCLに接続され、ドレインは液晶素子LCの一端に接続されている。液晶素子LCは、一端がTFT素子Trのドレインに接続され、他端が駆動電極COMLに接続されている。
画素Pixは、走査信号線GCLにより、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他の画素Pixと互いに接続されている。走査信号線GCLは、ゲートドライバ12と接続され、ゲートドライバ12より走査信号Vscanが供給される。また、画素Pixは、画素信号線SGLにより、液晶表示デバイス20の同じ列に属する他の画素Pixと互いに接続されている。画素信号線SGLは、ソースドライバ13と接続され、ソースドライバ13より画素信号Vpixが供給される。さらに、画素Pixは、駆動電極COMLにより、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他の画素Pixと互いに接続されている。駆動電極COMLは、駆動電極ドライバ14と接続され、駆動電極ドライバ14より駆動信号Vcomが供給される。つまり、この例では、同じ一行に属する複数の画素Pixが1本の駆動電極COMLを共有するようになっている。
図1に示すゲートドライバ12は、走査信号Vscanを、図8に示す走査信号線GCLを介して、画素PixのTFT素子Trのゲートに印加することにより、液晶表示デバイス20にマトリックス状に形成されている画素Pixのうちの1行(1水平ライン)を表示駆動の対象として順次選択する。図1に示すソースドライバ13は、画素信号Vpixを、図8に示す画素信号線SGLを介して、ゲートドライバ12により順次選択される1水平ラインを構成する各画素Pixにそれぞれ供給する。そして、これらの画素Pixでは、供給される画素信号Vpixに応じて、1水平ラインの表示が行われるようになっている。図1に示す駆動電極ドライバ14は、表示駆動信号Vcomdを印加し、図7及び図8に示す、所定の本数の駆動電極COMLからなるブロック(後述する駆動信号印加ブロック)ごとに駆動電極COMLを駆動する。
上述したように、液晶表示デバイス20は、ゲートドライバ12が走査信号線GCLを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、1水平ラインが順次選択される。また、液晶表示デバイス20は、1水平ラインに属する画素Pixに対して、ソースドライバ13が画素信号Vpixを供給することにより、1水平ラインずつ表示が行われる。この表示動作を行う際、駆動電極ドライバ14は、その1水平ラインに対応する駆動電極COMLを含む駆動信号印加ブロックに対して表示駆動信号Vcomdを印加するようになっている。
対向基板3は、ガラス基板31と、このガラス基板31の一方の面に形成されたカラーフィルタ32と、ガラス基板31とは反対側にあるカラーフィルタ32の表面上に形成された複数の駆動電極COMLとを含む。ガラス基板31の他方の面には、タッチ検出デバイス30の検出電極であるタッチ検出電極TDLが形成され、さらに、このタッチ検出電極TDLの上には、偏光板35が配設されている。
カラーフィルタ32は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のカラーフィルタ層を周期的に配列して、上述した図8に示す各画素PixにR、G、Bの3色が1組として対応付けられている。
本実施形態に係る駆動電極COMLは、液晶表示デバイス20の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス30の駆動電極としても機能する。本実施形態では、1つの駆動電極COMLが1つの画素電極22(一行を構成する画素電極22)に対応するように配置されている。駆動電極COMLは、図示しない導電性を有するコンタクト導電柱を介して、駆動電極ドライバ14から駆動電極COMLに交流矩形波形の駆動信号Vcom(表示駆動信号Vcomd及びタッチ駆動信号Vcomt)が印加されるようになっている。
液晶層6は、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものであり、例えば、TN(Twisted Nematic:ツイステッドネマティック)、VA(Vertical Alignment:垂直配向)、ECB(Electrically Controlled Birefringence:電界制御複屈折)等の各種モードの液晶が用いられる。
なお、液晶層6と画素基板2との間及び液晶層6と対向基板3との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板2の下面側には入射側偏光板が配置されてもよい。
図9は、タッチ検出デバイス30の一構成例を斜視的に表すものである。タッチ検出デバイス30は、対向基板3に設けられた、駆動電極COML及びタッチ検出電極TDLにより構成されている。駆動電極COMLは、図の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ14によって駆動信号Vcom(タッチ駆動信号Vcomt)が後述する駆動信号印加ブロックA1からAiの1つに対してスキャン方向に順次供給され、順次走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極TDLは、駆動電極COMLの電極パターンの延在方向と交差する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。タッチ検出電極TDLの各電極パターンは、タッチ検出部40のタッチ検出信号増幅部42の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を生じさせている。
この構成により、タッチ検出デバイス30では、タッチ検出動作を行う際、駆動電極ドライバ14が駆動信号印加ブロックを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、1駆動信号印加ブロックが順次選択され、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetを出力することにより、1駆動信号印加ブロックのタッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動信号印加ブロックは、上述したタッチ検出の基本原理における駆動電極E1に対応し、タッチ検出電極TDLは、タッチ検出電極E2に対応するものであり、タッチ検出デバイス30はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図9に示すように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス30のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
ここで、液晶素子LCは、本開示における「表示素子」の一具体例に対応する。ゲートドライバ12及び駆動電極ドライバ14は、本開示における「走査駆動部」の一具体例に対応する。駆動電極COMLは、本開示における「共通駆動電極」の一具体例に対応する。タッチ検出デバイス30は、本開示における「タッチ検出素子」の一具体例に対応する。タッチ検出部40は、本開示における「タッチ検出部」の一具体例に対応する。ノイズ検出部46は、本開示における「ノイズ検出部」の一具体例に対応する。
[動作及び作用]
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示装置1の動作及び作用について説明する。図10は、実施形態1に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。
駆動電極COMLは、液晶表示デバイス20の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス30の駆動電極としても機能するため、駆動信号Vcomが互いに影響を及ぼす可能性がある。このため、駆動電極COMLは、表示動作を行う表示動作期間Pdと、タッチ検出動作を行うタッチ検出動作期間Ptとに分けて駆動信号Vcomが印加される。駆動電極ドライバ14は、表示動作を行う表示動作期間Pdにおいては表示駆動信号として駆動信号Vcomを印加する。そして、駆動電極ドライバ14は、タッチ検出動作を行うタッチ検出動作期間Ptにおいてはタッチ駆動信号として駆動信号Vcomを印加する。以下の説明では、表示駆動信号としての駆動信号Vcomを、表示駆動信号Vcomdとして記載し、タッチ駆動信号としての駆動信号Vcomを、タッチ駆動信号Vcomtとして記載する。
(全体動作概要)
制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ14、及びタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ12は、表示動作期間Pdにおいて、液晶表示デバイス20に走査信号Vscanを供給し、表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する。ソースドライバ13は、表示動作期間Pdにおいて、ゲートドライバ12により選択された1水平ラインを構成する各画素Pixに、画素信号Vpixを供給する。
駆動電極ドライバ14は、表示動作期間Pdでは、1水平ラインに係る駆動信号印加ブロックに表示駆動信号Vcomdを印加し、タッチ検出動作期間Ptでは、タッチ検出動作に係る駆動信号印加ブロックに対して表示駆動信号Vcomdよりも周波数の高いタッチ駆動信号Vcomtを順次印加し、駆動信号印加ブロックを順次選択する。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示動作期間Pdにおいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、及び駆動電極ドライバ14により供給された信号に基づいて表示動作を行う。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、タッチ検出動作期間Ptにおいて、駆動電極ドライバ14により供給された信号に基づいてタッチ検出動作を行い、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetを出力する。タッチ検出信号増幅部42は、タッチ検出信号Vdetを増幅して出力する。A/D変換部43は、タッチ駆動信号Vcomtに同期したタイミングで、タッチ検出信号増幅部42から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。フィルタ付き信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチの有無を検出する。座標抽出部45は、フィルタ付き信号処理部44においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める。検出タイミング制御部47は、タッチ検出信号増幅部42、A/D変換部43、フィルタ付き信号処理部44、座標抽出部45が同期して動作するように制御する。ノイズ検出部46は、フィルタ付き信号処理部44の出力信号に、ノイズが含まれている場合、制御部11にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。制御部11は、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。
(詳細動作)
次に、タッチ検出機能付き表示装置1の詳細動作を説明する。図10に示すように、1フレーム期間1Fは、表示駆動の対象となる液晶表示デバイス20の表示面の全水平ラインを選択して経過する期間である。1タッチレポート期間1TFは、タッチ検出デバイス30のタッチ検出面の全駆動信号印加ブロックを順次選択して経過する期間である。図10に示すように、フレーム期間1Fには、1タッチレポート期間1TFが2区間含まれている。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期で設定される。
標準期間1SFは、所定長さの表示動作期間Pd及び所定長さのタッチ検出動作期間Ptで設定されている。言い換えれば、タッチ検出動作期間Ptは、表示動作のない期間に配置される。このため、タッチ検出動作が行われるタッチ検出動作期間Ptにおいて、液晶表示デバイス20には、表示動作を行うための各種信号(走査信号Vscan及び画素信号Vpix)は印加されない。よって、タッチ検出動作期間Ptにおいて、走査信号線GCL及び画素信号線SGLは、フローティング状態、または直流電位が印加された状態になる。これにより、走査信号線GCL及び画素信号線SGLからタッチ検出電極TDLへ、寄生容量を介してノイズが伝わる可能性を低減することができる。すなわち、タッチ検出機能付き表示装置1は、内部ノイズによるタッチ検出動作に与える影響を低減することができる。
図11、図12及び図13は、駆動電極ドライバ14の一動作例を模式的に表すものである。図11に示すタッチ検出機能付き表示デバイス10の画面GSは、駆動信号印加ブロックA1から駆動信号印加ブロックAiまでの、例えば10個の駆動信号印加ブロックにより分割されている。例えば、標準期間1SFのタッチ検出動作期間Ptで駆動電極ドライバ14は、駆動信号印加ブロックA1に相当する所定の本数の駆動電極COMLに対して同時にタッチ駆動信号Vcomtを印加する。図12に示すように、次の標準期間1SFのタッチ検出動作期間Ptで、駆動電極ドライバ14は、駆動信号印加ブロックA2に相当する所定の本数の駆動電極COMLに対して同時にタッチ駆動信号Vcomtを印加する。そして、図13に示すように、次の標準期間1SFのタッチ検出動作期間Ptで駆動電極ドライバ14は、駆動信号印加ブロックA3に相当する所定の本数の駆動電極COMLに対して同時にタッチ駆動信号Vcomtを印加する。このように、駆動電極ドライバ14は、これらの所定の本数の駆動電極COMLに対して同時にタッチ駆動信号Vcomtを印加し駆動信号印加ブロックA1からAiに対してタッチ駆動信号Vcomtを順次印加することによりタッチ検出走査を行う。
タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUt、波形VcomNtは、タッチ検出動作期間Ptにおける、波形の一例を表している。図10に示す波形VcomUt、波形VcomNtは、タッチ検出動作期間Ptにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数は同じ2つである。波形VcomUtは、波形VcomNtよりも周波数を高めているので、パルスのない無信号時間npがある。
図14は、外部ノイズを説明するための説明図である。タッチ検出部40がAC電源に接続されている場合、人体のグラウンド電位GNDmとAC電源のシグナルグラウンド電位GNDacとの差に起因して、AC電源などに起因する外部ノイズ(Noise)がそのままタッチ駆動信号Vcomtに伝播する可能性がある。タッチ検出部40は、上述したフィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングした周波数よりも高い周波数成分(ノイズ成分)の外部ノイズ(Noise)を除去し、タッチ成分を取り出すデジタルフィルタを備えている。このデジタルフィルタは、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数成分の、タッチ成分を取り出す必要がある。このため、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが近接する場合、外部ノイズを抑制する効果が低減してしまう可能性がある。
図15は、タッチ検出機能付き表示装置の物体検出パターンの例を説明する説明図である。図16は、タッチ検出機能付き表示装置のノイズ検出パターンを説明する説明図である。図9に示すように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス30のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置が、図15に示すような、ノイズの影響の低減された物体検出パターンとして認識できる。しかしながら、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが近接する場合、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の周囲に、図16に示すように特有のノイズ検出パターンが認識される。
ノイズ検出部46は、図15及び図16に示す物体検出パターン及びノイズ検出パターンを記憶しておき、フィルタ付き信号処理部44の出力信号と比較する。ノイズ検出部46は、図16に示すノイズ検出パターンを認識して、フィルタ付き信号処理部44の出力信号にノイズが含まれている場合、制御部11にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。次に、制御部11は、タイミング制御信号STMをタッチ検出部40に出力し、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。例えば、制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNtへ変更する。制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomNtを波形VcomUtへ変更してもよい。なお、ノイズ検出部46は、図16に示すノイズ検出パターンを認識して、フィルタ付き信号処理部44の出力信号にノイズが含まれていると制御部11にノイズ報知信号を出力したが、これに限られない。ノイズ検出部46は、予め定められたノイズ成分の閾値を超えるノイズ成分を検知した場合、フィルタ付き信号処理部44の出力信号にノイズが含まれていると制御部11にノイズ報知信号を出力してもよい。
[効果]
以上のように実施形態1では、駆動電極ドライバ14は、ノイズ検出部46がノイズを検出した場合、タッチ検出動作期間Ptにおける、波形VcomUtのタッチ駆動信号Vcomtの周波数を変更してタッチ検出デバイス30に波形VcomNtのタッチ駆動信号Vcomtを供給する。つまり、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが近接する場合、タッチ検出動作期間Ptにおいてタッチ検出動作を行うとともに、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とを異ならせ、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
また、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、表示動作期間Pdとは異なるタッチ検出動作期間Ptにおいてタッチ検出動作を行うために、タッチ検出動作期間Ptにパルスのない無信号時間npを備える、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする波形VcomUtで駆動される。
<1−2.実施形態2>
次に、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置1について説明する。図17及び図18は、実施形態2に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図10に示すように、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数のうち、一番遅いサンプリング周波数でも成立するだけのタッチ検出動作期間Ptを各標準期間に設ける必要がある。このため、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、1タッチレポート期間1TF及び1フレーム期間1Fの所要時間が延び、タッチ検出機能付き表示デバイス10の画面GSを高精細化、または大型化するには、制約となる。
図17に示すように、フレーム期間1Fには、1タッチレポート期間1TFが2区間含まれている。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期で設定される。図17に示す波形VcomUtは、タッチ検出動作期間Ptにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数が4つである。上述したように、ノイズ検出部46は、図15及び図16に示す物体検出パターン及びノイズ検出パターンを記憶しておき、フィルタ付き信号処理部44の出力信号と比較する。ノイズ検出部46は、図16に示すノイズ検出パターンを認識して、フィルタ付き信号処理部44の出力信号にノイズが含まれている場合、制御部11にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。
次に、制御部11は、フレーム期間1Fに対して、1タッチレポート期間1TFが1区間含まれるように、検出タイミング制御部47を制御する。これにより、図18に示す1タッチレポート期間1TFには、図17に示す1タッチレポート期間1TFと比較して2倍のタッチ検出動作期間Ptが含まれる。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期から60Hzの周期に変更される。そして、制御部11は、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。例えば、制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNtへ変更する。その結果、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtのサンプリング周波数は、波形VcomNtのサンプリング周波数の2倍とすることができる。図18に示す波形VcomNtは、タッチ検出動作期間Ptにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数は2つであり、タッチ検出動作期間Pt2つにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数は4つとすることができる。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが異なり、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、座標抽出部45は、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
[実施形態2の変形例]
図19及び図20は、実施形態2の変形例に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。実施形態2では、制御部11が、フレーム期間1Fに対して、1タッチレポート期間1TFが1区間含まれるように、検出タイミング制御部47を制御した。実施形態2の変形例では、制御部11が、フレーム期間1Fに対して、1タッチレポート期間1TFが1.5区間含まれるように、検出タイミング制御部47を制御する。
図19に示すように、フレーム期間1Fには、1タッチレポート期間1TFが2区間含まれている。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期で設定される。上述したように、ノイズ検出部46は、図15及び図16に示す物体検出パターン及びノイズ検出パターンを記憶しておき、フィルタ付き信号処理部44の出力信号と比較する。ノイズ検出部46は、図16に示すノイズ検出パターンを認識して、フィルタ付き信号処理部44の出力信号にノイズが含まれている場合、制御部11にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。
次に、制御部11は、フレーム期間1Fに対して、1タッチレポート期間1TFが1.5区間含まれるように、検出タイミング制御部47を制御する。これにより、図20に示す1タッチレポート期間1TFには、図19に示す1タッチレポート期間1TFと比較して1.5倍のタッチ検出動作期間Ptが含まれる。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期から90Hzの周期に変更される。そして、制御部11は、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。例えば、制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNtへ変更する。その結果、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtのサンプリング周波数は、波形VcomNtのサンプリング周波数の1.5倍とすることができる。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが異なり、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、座標抽出部45は、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
[効果]
以上のように実施形態2及び変形例では、ノイズ検出部46がノイズを検出した場合、駆動電極ドライバ14は、1画面分の前記表示走査を行う1フレーム期間1Fに対する、1画面分のタッチ検出を行う1タッチレポート期間1TFの割合を変更する。これにより、1タッチレポート期間1TFに含まれるタッチ検出動作期間Ptの総時間が増減する。そして、駆動電極ドライバ14は、タッチ検出動作期間Ptで収まるタッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数に変更する。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とを異ならせ、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
また、実施形態2及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、1タッチレポート期間1TF及び1フレーム期間1Fの所要時間を延長する無信号時間npを不要とし、タッチ検出動作期間Ptの増減時間を確保することができる。このため、実施形態2及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10の画面GSを高精細化、または大型化することができる。
<1−3.実施形態3>
次に、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1について説明する。図21及び図22は、実施形態3に係る表示動作期間とタッチ検出動作期間との関係を表す模式図である。なお、上述した実施形態1及び実施形態2で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図21及び22に示すように、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、2種類の標準期間1SFと標準期間2SFとが連続して、設定されている。標準期間1SFは、所定長さの表示動作期間Pd及び所定長さのタッチ検出動作期間Ptの順で設定されている。標準期間2SFは、所定長さのタッチ検出動作期間Pt及び所定長さの表示動作期間Pdの順で設定されている。標準期間1SFと標準期間2SFとは、表示動作期間Pd及びタッチ検出動作期間Ptの実行順序が逆となっている。このため、標準期間1SFと標準期間2SFとが実行されると、2つのタッチ検出動作期間Ptが連続して実行されることになる。
図21に示すように、フレーム期間1Fあたりの1タッチレポート期間1TFが2区間含まれている。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期で設定される。図21に示す波形VcomUtは、タッチ検出動作期間Ptにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数が4つである。ノイズ検出部46は、図15及び図16に示す物体検出パターン及びノイズ検出パターンを記憶しておき、フィルタ付き信号処理部44の出力信号と比較する。ノイズ検出部46は、図16に示すノイズ検出パターンを認識して、フィルタ付き信号処理部44の出力信号にノイズが含まれている場合、制御部11にタッチ検出信号のノイズ報知信号を出力する。
次に、制御部11は、フレーム期間1Fに対して、1タッチレポート期間1TFが1区間含まれるように、検出タイミング制御部47を制御する。このように、制御部11は、フレーム期間1Fに対して、1タッチレポート期間1TFが占める割合を変更する。例えば、フレーム期間1Fが60Hzの周期で設定されている場合、1タッチレポート期間1TFは、120Hzの周期から60Hzの周期に変更される。これにより、図22に示す1タッチレポート期間1TFには、図21に示す1タッチレポート期間1TFと比較して2倍の長さのタッチ検出動作期間Ptが含まれる。そして、制御部11は、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。例えば、制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNt1へ変更する。その結果、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtのサンプリング周波数は、波形VcomNtのサンプリング周波数の2倍とすることができる。図22に示す波形VcomNt1は、2倍になったタッチ検出動作期間Ptにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数は4つである。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが異なり、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
または、制御部11は、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。例えば、制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNt2へ変更する。図22に示す波形VcomNt2は、2倍になったタッチ検出動作期間Ptにおけるタッチ駆動信号Vcomtのパルス数は8つである。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とが異なり、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
[実施形態3の評価例]
図23は、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置の評価例である。図24は、実施形態2のタッチ検出機能付き表示装置の評価例である。図23及び図24は、フィルタ付き信号処理部44のフィルタの特性を示しており、横軸にノイズの周波数をとり、縦軸に外部ノイズが入った際のタッチ駆動信号Vcomtへ与える影響の強度を規格化してプロットしている。図23及び図24に示すように、実施形態2及び実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置は、例えば250MHzのAC電源などに起因する外部ノイズが入った場合、外部ノイズがフィルタで除去されずにそのまま、フィルタ付き信号処理部44を通り抜けてしまう可能性があることを示している。
実施形態2及び実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置は、ノイズ検出部46が250MHzのAC電源などに起因する外部ノイズを検出した場合、制御部11は、検出タイミング制御部47を制御して、タッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数を変更する。その結果、フィルタ付き信号処理部44のフィルタの特性は、図23及び図24に示す分布のまま、横軸方向に左右に平行移動する。このため、フィルタ付き信号処理部44のフィルタが、250MHzのAC電源などに起因する外部ノイズの影響を低減した特性になり、実施形態2及び実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置は、ノイズの影響を抑えつつタッチ検出を行うことができる。
上述したように、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置1は、標準期間1SFと標準期間2SFとが実行されると、2つのタッチ検出動作期間Ptが連続して実行される。これにより、制御部11は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNtへ変更しても、駆動信号印加ブロックAi当たりのタッチ検出動作を、表示動作期間Pdを跨がずに実行することができる。
実施形態3に係る駆動電極COMLは、液晶表示デバイス20の共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出デバイス30の駆動電極としても機能する。駆動信号印加ブロックAi当たりのタッチ検出動作を、表示動作期間Pdを跨がずに実行することができるため、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置1は、駆動電極COMLに印加された表示駆動信号Vcomdの影響を抑制することができる。これに対して、実施形態2のタッチ検出機能付き表示装置1は、駆動信号印加ブロックAi当たりのタッチ検出動作を、表示動作期間Pdを跨いで実行する。実施形態2のタッチ検出機能付き表示装置1は、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置1と比較して、1つの駆動信号印加ブロックAi当たりのサンプリング処理が分かれてしまう。例えば、外部ノイズが入った際のタッチ駆動信号Vcomtへ与える影響の強度は、図23に示すQ1付近と比較して、図24に示すQ2付近が大きくなっている。このように、実施形態2のタッチ検出機能付き表示装置1は、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置1と比較して、外部ノイズの影響を受けやすい周波数が広い。このため、実施形態3のタッチ検出機能付き表示装置1は、実施形態2のタッチ検出機能付き表示装置1よりも、表示駆動信号Vcomdの影響を抑制でき、耐ノイズ特性を向上することができる。
[効果]
以上のように実施形態3では、ノイズ検出部46がノイズを検出した場合、駆動電極ドライバ14は、1画面分の前記表示走査を行う1フレーム期間1Fに対する、1画面分のタッチ検出を行う1タッチレポート期間1TFの割合を変更する。これにより、1タッチレポート期間1TFに含まれるタッチ検出動作期間Ptの総時間を増減することができる。そして、駆動電極ドライバ14は、タッチ検出動作期間Ptで収まるタッチ駆動信号Vcomtのサンプリング周波数に変更する。これにより、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号Vcomtをサンプリングする周波数とを異ならせ、フィルタ付き信号処理部44が、A/D変換部43の出力信号に含まれる、ノイズ成分を除去し、精度の高いタッチ成分を取り出すことができる。
また、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、1タッチレポート期間1TF及び1フレーム期間1Fの所要時間を延長する、上述した無信号時間npを不要とし、タッチ検出動作期間Ptの増減時間を確保することができる。このため、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10の画面GSを高精細化、または大型化することができる。
また、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、ノイズ検出部が46ノイズを検出していない場合、標準期間1SFにおける第1の表示動作期間Pd、第1のタッチ検出動作期間Ptの次に、標準期間2SFにおける第2のタッチ検出動作期間Pt及び第2の表示動作期間Pdで動作し、標準期間1SF及び標準期間2SFの順序を繰り返すように、タッチ駆動信号Vonmtをタッチ検出デバイス30に供給する。実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、ノイズ検出部46がノイズを検出する場合、上述した第1のタッチ検出動作期間Pt及び第2のタッチ検出動作期間Ptを1つのタッチ検出動作期間とし、タッチ駆動信号の周波数を変更する。これにより、2つのタッチ検出動作期間Ptが連続して実行されることになる。このため、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ駆動信号Vcomtの波形VcomUtを波形VcomNtへ変更しても、駆動信号印加ブロックAi当たりのタッチ検出動作を、表示動作期間Pdを跨がずに実行することができる。その結果、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、表示駆動信号Vcomdの影響を抑制でき、耐ノイズ特性を向上することができる。
<1−4.他の変形例>
以上、いくつかの実施形態及び変形例を挙げて実施形態を説明したが、本開示はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
上記実施の形態では、上記実施形態1に示したように、駆動信号印加ブロックAiごとに駆動電極COMLを駆動し走査したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、所定の本数の駆動電極COMLを駆動するとともに、駆動電極COMLを1本ずつシフトすることにより走査してもよい。
また、上記の各実施形態及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、TN、VA、ECB等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイス20とタッチ検出デバイス30とを一体化してタッチ検出機能付き表示デバイス10とすることができる。これに代えて、タッチ検出機能付き表示デバイス10は、FFS(フリンジフィールドスイッチング)またはIPS(インプレーンスイッチング)等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。
例えば、タッチ検出機能付き表示装置1は、横電界モードの液晶を用いた場合、タッチ検出機能付き表示デバイス90を、図25に示したように構成可能である。この図は、タッチ検出機能付き表示デバイス90の要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板2Bと対向基板3Bとの間に液晶層6Bを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図7の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図7の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極COMLは、TFT基板21の直ぐ上に形成され、画素基板2Bの一部を構成する。駆動電極COMLの上方には、絶縁層23を介して画素電極22が配置される。この場合、駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLとの間の、液晶層6Bをも含むすべての誘電体が容量素子C1の形成に寄与する。
例えば、上記各実施の形態では、液晶表示デバイスと静電容量型のタッチ検出デバイスとを一体化したいわゆるインセルタイプとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば液晶表示デバイスに静電容量型のタッチ検出デバイスを装着したものあってもよい。この場合でも、上述したような構成にすることにより、外部ノイズや、液晶表示デバイスから伝わるノイズ(上記各実施の形態における内部ノイズに対応するもの)の影響を抑えつつタッチ検出を行うことができる。
<2.適用例>
次に、図26〜図37を参照して、実施形態及び変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置1の適用例について説明する。図26〜図37は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
(適用例1)
図26に示す電子機器は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511及びフィルターガラス512を含む映像表示画面部510を有しており、この映像表示画面部510は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例2)
図27及び図28に示す電子機器は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるデジタルカメラである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部521、表示部522、メニュースイッチ523及びシャッターボタン524を有しており、その表示部522は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例3)
図29に示す電子機器は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部531、この本体部531の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ532、撮影時のスタート/ストップスイッチ533及び表示部534を有している。そして、表示部534は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例4)
図30に示す電子機器は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体541、文字等の入力操作のためのキーボード542及び画像を表示する表示部543を有しており、表示部543は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
(適用例5)
図31〜図37に示す電子機器は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体551と下側筐体552とを連結部(ヒンジ部)553で連結したものであり、ディスプレイ554、サブディスプレイ555、ピクチャーライト556及びカメラ557を有している。そのディスプレイ554またはサブディスプレイ555は、実施形態1、2、3及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
<3.本開示の態様>
また、本開示は、以下の態様を含む。
(1)
画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、
タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、
前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に順次供給して表示走査を行う表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給する走査駆動部と、
前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うタッチ検出部と、
前記タッチ検出部でサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、
を備え、
前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出した場合、前記タッチ検出動作期間における、前記タッチ駆動信号の周波数を変更して前記タッチ検出素子に供給する、タッチ検出機能付き表示装置。
(2)
前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出した場合、前記走査駆動部は、1画面分の前記表示走査を行う1フレーム期間に対する、前記1画面分のタッチ検出を行う1タッチレポート期間の割合を変更する、タッチ検出機能付き表示装置。
(3)
前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出していない場合、第1の表示動作期間、第1のタッチ検出動作期間、第2のタッチ検出動作期間及び第2の表示動作期間の順序を繰り返すように、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給し、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出する場合、前記第1のタッチ検出動作期間及び前記第2のタッチ検出動作期間を1つのタッチ検出動作期間とし、前記タッチ駆動信号の周波数を変更する、タッチ検出機能付き表示装置。
(4)
前記タッチ検出素子は、外部近接物体の近接または接触に基づく静電容量の変化を利用してその外部近接物体を検出する、タッチ検出機能付き表示装置。
(5)
一方向に延在するように並設された共通駆動電極を備え、
前記走査駆動部は、前記共通駆動電極に対して、前記表示動作期間において前記表示駆動信号を印加するとともに、前記タッチ検出動作期間において前記タッチ駆動信号を印加する、タッチ検出機能付き表示装置。
(6)
画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、を備えるタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法であって、
表示動作期間に、前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行うステップと、
前記表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給するステップと、
前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うステップと、
前記タッチ検出を行うステップにおいてサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するステップと、
前記検出するステップにおいて前記ノイズが検出された場合、前記タッチ検出動作期間において前記タッチ検出素子に供給される前記タッチ駆動信号の周波数を変更するステップと、
を含むタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法。
(7)
外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって
前記タッチ検出機能付き表示装置は、
画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、
タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、
前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行う表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給する走査駆動部と、
前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うタッチ検出部と、
前記タッチ検出部でサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、
を備え、
前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出した場合、前記タッチ検出動作期間における、前記タッチ駆動信号の周波数を変更して前記タッチ検出素子に供給する、電子機器。
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示装置を備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
本開示のタッチ検出機能付き表示装置、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法及び電子機器では、タッチ検出動作は、表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間において行われる。その際、タッチ検出素子からの検出結果にノイズが含まれる場合、タッチ検出動作期間における、タッチ駆動信号の周波数が変更される。このため、外部ノイズの周波数と、タッチ駆動信号がサンプリングされる周波数とが変わる。
1 タッチ検出機能付き表示装置
2 画素基板
3 対向基板
6 液晶層
10 タッチ検出機能付き表示デバイス
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
20 液晶表示デバイス
21 TFT基板
22 画素電極
23 絶縁層
30 タッチ検出デバイス
31 ガラス基板
32 カラーフィルタ
35 偏光板
40 タッチ検出部
42 タッチ検出信号増幅部
43 A/D変換部
44 信号処理部
45 座標抽出部
46 ノイズ検出部
47 検出タイミング制御部
A1、A2、A3、Ai 駆動信号印加ブロック
COML 駆動電極
GCL 走査信号線
LC 液晶素子
Pd 表示動作期間
Pt タッチ検出動作期間
Pix 画素
R 抵抗
GS 画面
SGL 画素信号線
TDL タッチ検出電極
Tr TFT素子
Vcom 駆動信号
Vdet タッチ検出信号
Vdisp 映像信号
Vpix 画素信号
Vscan 走査信号

Claims (7)

  1. 画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、
    タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、
    前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に順次供給して表示走査を行う表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給する走査駆動部と、
    前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うタッチ検出部と、
    前記タッチ検出部でサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、
    を備え、
    前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出した場合、前記タッチ検出動作期間における、前記タッチ駆動信号の周波数を変更して前記タッチ検出素子に供給する、
    タッチ検出機能付き表示装置。
  2. 前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出した場合、前記走査駆動部は、1画面分の前記表示走査を行う1フレーム期間に対する、前記1画面分のタッチ検出を行う1タッチレポート期間の割合を変更する、
    請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  3. 前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出していない場合、第1の表示動作期間、第1のタッチ検出動作期間、第2のタッチ検出動作期間及び第2の表示動作期間の順序を繰り返すように、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給し、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出する場合、前記第1のタッチ検出動作期間及び前記第2のタッチ検出動作期間を1つのタッチ検出動作期間とし、前記タッチ駆動信号の周波数を変更する、
    請求項1または2に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  4. 前記タッチ検出素子は、外部近接物体の近接または接触に基づく静電容量の変化を利用してその外部近接物体を検出する
    請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  5. 一方向に延在するように並設された共通駆動電極を備え、
    前記走査駆動部は、前記共通駆動電極に対して、前記表示動作期間において前記表示駆動信号を印加するとともに、前記タッチ検出動作期間において前記タッチ駆動信号を印加する
    請求項1から3のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
  6. 画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、を備えるタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法であって、
    表示動作期間に、前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行うステップと、
    前記表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給するステップと、
    前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うステップと、
    前記タッチ検出を行うステップにおいてサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するステップと、
    前記検出するステップにおいて前記ノイズが検出された場合、前記タッチ検出動作期間において前記タッチ検出素子に供給される前記タッチ駆動信号の周波数を変更するステップと、
    を含むタッチ検出機能付き表示装置の駆動方法。
  7. 外部近接物体を検出可能なタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって
    前記タッチ検出機能付き表示装置は、
    画素信号及び表示駆動信号に基づいて表示動作を行う複数の表示素子と、
    タッチ駆動信号に基づいて外部近接物体を検出するタッチ検出素子と、
    前記画素信号及び前記表示駆動信号を前記複数の表示素子に時分割的に順次供給して表示走査を行う表示動作期間とは異なるタッチ検出動作期間に、前記タッチ駆動信号を前記タッチ検出素子に供給する走査駆動部と、
    前記タッチ検出素子の検出結果を前記タッチ駆動信号に同期したタイミングでサンプリングすることによりタッチ検出を行うタッチ検出部と、
    前記タッチ検出部でサンプリングした周波数成分に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、
    を備え、
    前記走査駆動部は、前記ノイズ検出部が前記ノイズを検出した場合、前記タッチ検出動作期間における、前記タッチ駆動信号の周波数を変更して前記タッチ検出素子に供給する、
    電子機器。
JP2013251695A 2012-12-05 2013-12-05 タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器 Active JP6025697B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310655493.8A CN103853408B (zh) 2012-12-05 2013-12-05 带有触摸检测功能的显示装置、其驱动方法及电子设备
US14/098,157 US9285937B2 (en) 2012-12-05 2013-12-05 Display device with touch detection function, drive method thereof, and electronic apparatus
JP2013251695A JP6025697B2 (ja) 2012-12-05 2013-12-05 タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器
TW102144670A TWI602089B (zh) 2012-12-05 2013-12-05 附有觸控檢測功能之顯示裝置、其驅動方法及電子機器
US15/011,849 US20160147350A1 (en) 2012-12-05 2016-02-01 Display device with touch detection function, drive method thereof, and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012266783 2012-12-05
JP2012266783 2012-12-05
JP2013251695A JP6025697B2 (ja) 2012-12-05 2013-12-05 タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014132445A true JP2014132445A (ja) 2014-07-17
JP6025697B2 JP6025697B2 (ja) 2016-11-16

Family

ID=50824976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013251695A Active JP6025697B2 (ja) 2012-12-05 2013-12-05 タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器

Country Status (4)

Country Link
US (2) US9285937B2 (ja)
JP (1) JP6025697B2 (ja)
CN (1) CN103853408B (ja)
TW (1) TWI602089B (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016190282A1 (ja) * 2015-05-26 2016-12-01 シャープ株式会社 センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
WO2017010453A1 (ja) * 2015-07-14 2017-01-19 シャープ株式会社 タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、および電子機器
JP2017535013A (ja) * 2014-10-15 2017-11-24 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司Boe Technology Group Co.,Ltd. 表示装置及びその駆動方法
US10146365B2 (en) 2015-11-10 2018-12-04 Japan Display Inc. Display device with touch detection function
US10365755B2 (en) 2016-01-20 2019-07-30 Japan Display Inc. Display device with touch detection function and display method
US10488987B2 (en) 2016-10-21 2019-11-26 Mitsubishi Electric Corporation Touch panel apparatus
WO2021024744A1 (ja) * 2019-08-07 2021-02-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、制御装置および制御方法
WO2021192418A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、制御装置および制御方法
DE112020000742T5 (de) 2019-02-07 2021-10-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Anzeigesystem und Steuerverfahren
US11429225B2 (en) 2020-03-27 2022-08-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system and control method

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9007343B1 (en) * 2013-10-01 2015-04-14 Synaptics Incorporated Display guarding techniques
CN103698927B (zh) * 2013-12-31 2017-05-10 敦泰电子有限公司 触摸显示装置、驱动电路及驱动方法
JP2015143933A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社ジャパンディスプレイ 静電容量型センサ付き表示装置及びその駆動方法
CN104063105B (zh) 2014-06-11 2017-02-15 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种触摸装置及触摸驱动方法
KR101637174B1 (ko) * 2014-06-30 2016-07-21 엘지디스플레이 주식회사 터치스크린 일체형 표시장치
KR101630047B1 (ko) * 2014-07-08 2016-06-14 한양대학교 산학협력단 정전용량형 터치 패널 장치 및 구동방법
KR101648571B1 (ko) 2014-07-16 2016-08-18 엘지디스플레이 주식회사 인 셀 터치 타입의 표시장치
CN104156106B (zh) * 2014-07-25 2017-07-25 京东方科技集团股份有限公司 触控装置及其驱动方法
KR102347852B1 (ko) * 2014-09-05 2022-01-06 삼성전자주식회사 터치 스크린 패널, 전자 노트 및 휴대용 단말기
CN105785618B (zh) * 2014-12-24 2019-11-26 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 内嵌式触控显示装置及其驱动方法
JP6338551B2 (ja) * 2015-05-18 2018-06-06 三菱電機株式会社 制御装置、電子機器及び制御方法
KR102393790B1 (ko) * 2015-07-29 2022-05-03 엘지디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102334381B1 (ko) * 2015-08-10 2021-12-02 삼성전자 주식회사 그라운드 모듈레이션을 이용하는 터치 디스플레이 시스템
CN105117084B (zh) * 2015-08-31 2018-06-15 敦泰电子有限公司 一种触控显示驱动方法及系统及触控显示屏
US9946403B2 (en) 2015-08-31 2018-04-17 Lg Display Co., Ltd. Display device, method for driving the same, and driving circuit thereof
EP3159777B1 (en) 2015-10-20 2024-05-29 LG Display Co., Ltd. Method and circuit for driving touch sensors and display device using the same
JP6620025B2 (ja) 2016-01-19 2019-12-11 株式会社ジャパンディスプレイ センサ付き表示装置
JP6704802B2 (ja) * 2016-06-10 2020-06-03 株式会社ジャパンディスプレイ 入力検出装置および電子装置
CN106708341A (zh) * 2016-12-21 2017-05-24 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、触控显示面板和触控显示装置
JP6555666B2 (ja) * 2017-02-08 2019-08-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 静電容量センサおよびグリップセンサ
JP2018147396A (ja) * 2017-03-08 2018-09-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN109791448B (zh) * 2017-07-31 2021-11-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 触摸检测方法和触控芯片
US10613662B2 (en) * 2017-08-25 2020-04-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Common-mode and differential signals for touch display
KR102557952B1 (ko) * 2018-01-18 2023-07-24 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
TWI647605B (zh) * 2018-02-14 2019-01-11 李尚禮 觸控感測裝置的訊號處理方法及觸控感測裝置
US10861411B2 (en) * 2019-01-17 2020-12-08 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
JP7203650B2 (ja) * 2019-03-18 2023-01-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示方法
TWI697822B (zh) 2019-03-29 2020-07-01 友達光電股份有限公司 觸控顯示方法與觸控顯示裝置
US11282475B2 (en) 2019-07-23 2022-03-22 Himax Technologies Limited Electronic device control method and electronic device applying the electronic device control method
KR20210100939A (ko) 2020-02-07 2021-08-18 삼성전자주식회사 터치 센서 ic를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
CN111813271B (zh) * 2020-09-11 2021-05-25 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触控芯片和电子设备
WO2022052064A1 (zh) 2020-09-11 2022-03-17 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触控芯片和电子设备
KR20220112574A (ko) 2021-02-04 2022-08-11 삼성전자주식회사 터치 센서 컨트롤러, 터치 센서 컨트롤러의 동작 방법 및 터치 센서 컨트롤러를 포함하는 터치 스크린 구동 회로
CN113093945A (zh) * 2021-04-21 2021-07-09 北京集创北方科技股份有限公司 触摸屏扫描控制装置、方法、芯片、显示面板及电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012048295A (ja) * 2010-08-24 2012-03-08 Sony Corp タッチ検出機能付き表示装置、制御回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器
WO2012141112A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 シャープ株式会社 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器
JP2012221423A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Japan Display West Co Ltd タッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動方法、駆動回路、ならびに電子機器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8232970B2 (en) * 2007-01-03 2012-07-31 Apple Inc. Scan sequence generator
US8493331B2 (en) * 2007-06-13 2013-07-23 Apple Inc. Touch detection using multiple simultaneous frequencies
TWI349872B (en) * 2007-06-13 2011-10-01 Egalax Empia Technology Inc Device and method for determining a touch position on touch screen of capacitive touch panel
JP4816668B2 (ja) 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
US8314779B2 (en) * 2009-02-23 2012-11-20 Solomon Systech Limited Method and apparatus for operating a touch panel
US20110068810A1 (en) * 2009-04-03 2011-03-24 Tpo Displays Corp. Sensing method and driving circuit of capacitive touch screen
KR101602372B1 (ko) * 2009-04-22 2016-03-11 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 터치 패널의 노이즈 제거 방법
WO2011106575A2 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Synaptics Incorporated Varying demodulation to avoid interference
JP5496735B2 (ja) 2010-03-30 2014-05-21 株式会社ワコム 指示体位置検出装置及び指示体位置検出方法
JP5455126B2 (ja) * 2010-04-28 2014-03-26 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出機能付き表示装置、駆動方法、および電子機器
CN103299359B (zh) * 2011-04-08 2014-12-17 夏普株式会社 电子设备及其定时控制方法
US9444452B2 (en) * 2012-02-24 2016-09-13 Parade Technologies, Ltd. Frequency hopping algorithm for capacitance sensing devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012048295A (ja) * 2010-08-24 2012-03-08 Sony Corp タッチ検出機能付き表示装置、制御回路、タッチ検出機能付き表示装置の駆動方法、および電子機器
JP2012221423A (ja) * 2011-04-13 2012-11-12 Japan Display West Co Ltd タッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動方法、駆動回路、ならびに電子機器
WO2012141112A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 シャープ株式会社 表示装置、表示装置の駆動方法及び電子機器

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017535013A (ja) * 2014-10-15 2017-11-24 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司Boe Technology Group Co.,Ltd. 表示装置及びその駆動方法
WO2016190282A1 (ja) * 2015-05-26 2016-12-01 シャープ株式会社 センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
JPWO2016190282A1 (ja) * 2015-05-26 2018-03-15 シャープ株式会社 センサ付き表示装置、制御装置及び制御方法
WO2017010453A1 (ja) * 2015-07-14 2017-01-19 シャープ株式会社 タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、および電子機器
US10146365B2 (en) 2015-11-10 2018-12-04 Japan Display Inc. Display device with touch detection function
US10365755B2 (en) 2016-01-20 2019-07-30 Japan Display Inc. Display device with touch detection function and display method
US10488987B2 (en) 2016-10-21 2019-11-26 Mitsubishi Electric Corporation Touch panel apparatus
DE112020000742T5 (de) 2019-02-07 2021-10-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Anzeigesystem und Steuerverfahren
US11320937B2 (en) 2019-02-07 2022-05-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system and control method
WO2021024744A1 (ja) * 2019-08-07 2021-02-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、制御装置および制御方法
JP7398660B2 (ja) 2019-08-07 2023-12-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、制御装置および制御方法
US11847279B2 (en) 2019-08-07 2023-12-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system, control device, and control method
WO2021192418A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示システム、制御装置および制御方法
US11429225B2 (en) 2020-03-27 2022-08-30 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display system and control method

Also Published As

Publication number Publication date
CN103853408B (zh) 2017-04-12
US20160147350A1 (en) 2016-05-26
JP6025697B2 (ja) 2016-11-16
CN103853408A (zh) 2014-06-11
US9285937B2 (en) 2016-03-15
TWI602089B (zh) 2017-10-11
US20140152617A1 (en) 2014-06-05
TW201433957A (zh) 2014-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6025697B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置、その駆動方法及び電子機器
JP5722573B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置
KR101595626B1 (ko) 터치 검출 기능을 구비한 표시 장치, 그것의 구동 방법 및 전자 기기
US9442611B2 (en) Display device with touch detection function and electronic apparatus including same
JP6097676B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器
JP5523191B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置
CN107479762B (zh) 触摸检测装置
JP5455126B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置、駆動方法、および電子機器
US9760220B2 (en) Touch detection device, display device with touch detection function, and electronic apparatus
KR20120031432A (ko) 터치 검출 장치 및 그 구동 방법, 터치 검출 기능을 갖는 표시 장치, 및 전자 기기
JP6268313B2 (ja) 表示装置
JP5893784B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置
JP5687757B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置、駆動方法、および電子機器
JP5807104B2 (ja) タッチ検出装置およびその駆動方法、タッチ検出機能付き表示装置、ならびに電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160920

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160921

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6025697

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250