JP2018045283A - Touch detection function-attached display device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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及び制御方法に関する。 The present invention relates to a display device with a touch detection function capable of detecting an external proximity object and a control method.
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され、又は表示装置と一体化されて、タッチ検出機能付き表示装置として用いられる。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。 In recent years, a so-called touch panel called a touch detection device capable of detecting an external proximity object has attracted attention. The touch panel is mounted on a display device such as a liquid crystal display device or integrated with the display device and used as a display device with a touch detection function. The display device with a touch detection function displays various button images and the like on the display device, thereby enabling information input using the touch panel as a substitute for a normal mechanical button.
下記の特許文献1には、表示用の共通電極をタッチ検出用電極として兼用し、共通電極とセンサ用検出電極との間に静電容量を形成し、この静電容量が利用者の指の接触によって変化することを利用してタッチ検出を行う、タッチセンサ付き表示装置が記載されている。
In the following
表示用の共通電極をタッチ検出用電極として兼用するタッチ検出機能付き表示装置では、画像表示期間とタッチ検出期間とを分ける必要があるので、画像表示期間をタッチ検出期間の分だけ短くする必要がある。画像表示期間が短くなると、画質の低下又は消費電力の増大を招く。従って、画質の低下の抑制又は消費電力の抑制の観点から、画像表示期間を長くすることが好ましい。また、画像表示期間とタッチ検出期間とを分けると、画像表示期間とタッチ検出期間との境目で電流又は電圧が切り替わるので、電流又は電圧を供給する部材(例えば、コンデンサ)から音が発生する、いわゆる音鳴りを招く。従って、音鳴りの抑制の観点から、複数の画像表示期間を連続させることが好ましい。 In a display device with a touch detection function that also uses a common electrode for display as a touch detection electrode, it is necessary to divide the image display period and the touch detection period, so it is necessary to shorten the image display period by the touch detection period. is there. When the image display period is shortened, the image quality is lowered or the power consumption is increased. Therefore, it is preferable to lengthen the image display period from the viewpoint of suppressing image quality deterioration or power consumption. Further, when the image display period and the touch detection period are divided, the current or voltage is switched at the boundary between the image display period and the touch detection period, so that sound is generated from a member (for example, a capacitor) that supplies the current or voltage. Invite so-called sound. Therefore, it is preferable that a plurality of image display periods are continued from the viewpoint of suppressing sound generation.
本発明は、画像表示期間を長くすることができるタッチ検出機能付き表示装置及び制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a display device with a touch detection function and a control method capable of extending an image display period.
本発明の一態様のタッチ検出機能付き表示装置は、第1の方向に沿って延在する第1群の電極と、第1の方向と交差する第2の方向に沿って延在する第2群の電極と、を含むタッチ検出部と、画像を表示する表示部と、第1のフレーム周波数で画像を表示し並びに被検出物の接触又は近接を検出するタッチ検出を行う第1の動作モードと、第1のフレーム周波数と異なる第2のフレーム周波数で画像を表示し及びタッチ検出を行う第2の動作モードと、を有する制御部と、を備える。制御部は、第1の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を第1群の電極に順次供給し、第1群の電極と第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行い、第2の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を第1群の電極に一斉に供給して、第1群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行い、タッチ検出駆動信号を第2群の電極に一斉に供給して、第2群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う。 The display device with a touch detection function of one embodiment of the present invention includes a first group of electrodes extending along a first direction and a second direction extending along a second direction intersecting the first direction. A first operation mode for performing touch detection for displaying an image at a first frame frequency and detecting contact or proximity of an object to be detected; a touch detection unit including a group of electrodes; a display unit for displaying an image; And a second operation mode for displaying an image at a second frame frequency different from the first frame frequency and performing touch detection. The control unit sequentially supplies the touch detection drive signal to the first group of electrodes in the touch detection period of the first operation mode, and sets the mutual capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes. Touch detection is performed based on the touch detection period. In the touch detection period of the second operation mode, touch detection drive signals are supplied to the first group of electrodes all at once, and touch detection is performed based on the self-capacitance of the first group of electrodes The touch detection drive signal is simultaneously supplied to the second group of electrodes, and touch detection is performed based on the self-capacitance of the second group of electrodes.
本発明の一態様の制御方法は、第1の方向に沿って延在する第1群の電極と、第1の方向と交差する第2の方向に沿って延在する第2群の電極と、を含むタッチ検出部と、画像を表示する表示部と、を備えるタッチ検出機能付き表示装置の制御方法であって、第1のフレーム周波数で画像を表示し並びに被検出物の接触又は近接を検出するタッチ検出を行う第1の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を第1群の電極に順次供給し、第1群の電極と第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行い、第1のフレーム周波数と異なる第2のフレーム周波数で画像を表示し及びタッチ検出を行う第2の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を第1群の電極に一斉に供給して、第1群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行い、タッチ検出駆動信号を第2群の電極に一斉に供給して、第2群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う。 A control method according to one embodiment of the present invention includes a first group of electrodes extending along a first direction, and a second group of electrodes extending along a second direction intersecting the first direction. , A display unit for displaying an image, and a display device with a touch detection function, wherein the image is displayed at the first frame frequency and the contact or proximity of the detected object is detected. In the touch detection period of the first operation mode in which the touch detection to be detected is performed, the touch detection drive signal is sequentially supplied to the first group of electrodes, and the mutual electrostatic capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes is detected. In the touch detection period of the second operation mode in which touch detection is performed based on the capacity, an image is displayed at a second frame frequency different from the first frame frequency, and touch detection is performed, the first group of touch detection drive signals is transmitted. Supply all of the electrodes to the first group of electrodes Perform touch detection on the basis of capacity, by supplying simultaneously the touch detection drive signal to the electrodes of the second group, performing a touch detection based on the self-capacitance of the second group of electrodes.
本発明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発明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、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、実際の態様に比べ、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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments (embodiments) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The constituent elements described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined. It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate modifications while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. In addition, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part in comparison with actual aspects for the sake of clarity of explanation, but are merely examples, and the interpretation of the present invention is not limited. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate.
(実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a display device with a touch detection function according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出部SEと、表示部DSPと、制御部CTRLと、を含む。
The display device with a
タッチ検出部SEは、被検出物OBJの、カバー部材CGの入力面ISへの接触又は近接を検出する。具体的には、タッチ検出部SEは、被検出物OBJが入力面ISと垂直な方向で重なる複数の領域の各々の接触又は近接に応じた信号値を、制御部CTRLに出力する。なお、カバー部材CGを配置せずに、タッチ検出部SEが入力面ISを有してもよい。 The touch detection unit SE detects contact or proximity of the object OBJ to the input surface IS of the cover member CG. Specifically, the touch detection unit SE outputs, to the control unit CTRL, a signal value corresponding to the contact or proximity of each of the plurality of regions where the detected object OBJ overlaps in the direction perpendicular to the input surface IS. Note that the touch detection unit SE may have the input surface IS without arranging the cover member CG.
被検出物OBJは、入力面ISと接触して変形する第1の種類の物であっても良いし、入力面ISと接触して変形しない又は第1の種類の物と比較して相対的に変形が少ない第2の種類の物であっても良い。第1の種類の物は、指が例示されるが、これに限定されない。第2の種類の物は、樹脂又は金属のスタイラスペンが例示されるが、これに限定されない。 The detected object OBJ may be a first type of object that deforms in contact with the input surface IS, or does not deform in contact with the input surface IS, or is relatively in comparison with the first type of object. The second type may be less deformed. The first type is exemplified by a finger, but is not limited thereto. Examples of the second type include, but are not limited to, resin or metal stylus pens.
タッチ検出部SEが検出できる被検出物の数は、1個に限定されない。タッチ検出部SEは、2個以上の被検出物を検出できることとしても良い。 The number of detected objects that can be detected by the touch detection unit SE is not limited to one. The touch detection unit SE may be capable of detecting two or more objects to be detected.
タッチ検出部SEは、静電容量方式センサが例示される。静電容量方式は、相互(ミューチャル)静電容量方式又は自己(セルフ)静電容量方式が例示される。 The touch detection unit SE is exemplified by a capacitive sensor. Examples of the capacitance method include a mutual (mutual) capacitance method and a self (self) capacitance method.
表示部DSPは、入力面IS側に向けて画像を表示する。表示部DSPは、液晶表示装置又は有機EL(Electro-Luminescence)表示装置が例示されるが、これらに限定されない。 The display unit DSP displays an image toward the input surface IS side. The display unit DSP is exemplified by a liquid crystal display device or an organic EL (Electro-Luminescence) display device, but is not limited thereto.
タッチ検出部SE及び表示部DSPは、一体化された、いわゆるインセルタイプであっても良い。また、タッチ検出部SE及び表示部DSPは、表示部DSPの上にタッチ検出部SEが装着された、いわゆるオンセルタイプであっても良い。 The touch detection unit SE and the display unit DSP may be an integrated so-called in-cell type. Further, the touch detection unit SE and the display unit DSP may be a so-called on-cell type in which the touch detection unit SE is mounted on the display unit DSP.
制御部CTRLは、表示部DSPを制御して表示部DSPに画像を表示させ、タッチ検出部SEを制御してタッチ検出部SEにタッチ検出を行わせる。 The control unit CTRL controls the display unit DSP to display an image on the display unit DSP, and controls the touch detection unit SE to cause the touch detection unit SE to perform touch detection.
制御部CTRLは、表示制御部11と、タッチ検出制御部40と、ホストHOSTと、を含む。
The control unit CTRL includes a
表示制御部11は、表示部DSPのガラス基板上に実装されたICチップが例示される。タッチ検出制御部40は、表示部DSPのガラス基板に接続されたプリント基板(例えば、フレキシブルプリント基板)上に実装されたICチップが例示される。ホストHOSTは、CPU(Central Processing Unit)が例示される。表示制御部11、タッチ検出制御部40及びホストHOSTは、協働してタッチ検出部SE及び表示部DSPを制御する。
The
タッチ検出機能付き表示装置1は、第1のフレーム周波数で画像表示及びタッチ検出を行う第1の動作モードと、第1のフレーム周波数とは異なる第2のフレーム周波数で画像表示及びタッチ検出を行う第2の動作モードと、を有する。
The display device with a
第2のフレーム周波数は、第1のフレーム周波数よりも低い場合が例示される。第2のフレーム周波数が第1のフレーム周波数よりも低い場合には、第2のフレーム周波数は、第1のフレーム周波数の0.5倍が例示されるが、これに限定されない。第2のフレーム周波数は、第1のフレーム周波数の0.75倍や0.25倍等であっても良い。 The case where the second frame frequency is lower than the first frame frequency is exemplified. When the second frame frequency is lower than the first frame frequency, the second frame frequency is exemplified as 0.5 times the first frame frequency, but is not limited thereto. The second frame frequency may be 0.75 times, 0.25 times, or the like of the first frame frequency.
また、第2のフレーム周波数は、第1のフレーム周波数よりも高い場合が例示される。第2のフレーム周波数が第1のフレーム周波数よりも高い場合には、第2のフレーム周波数は、第1のフレーム周波数の2倍が例示されるが、これに限定されない。第2のフレーム周波数は、第1のフレーム周波数の1.5倍や2.5倍等であっても良い。 Moreover, the case where the second frame frequency is higher than the first frame frequency is exemplified. When the second frame frequency is higher than the first frame frequency, the second frame frequency is exemplified by twice the first frame frequency, but is not limited thereto. The second frame frequency may be 1.5 times or 2.5 times the first frame frequency.
ホストHOSTは、第1の動作モードで動作するか第2の動作モードで動作するかを表すモード信号Modeを表示制御部11及びタッチ検出制御部40に出力する。モード信号Modeは、第1のレベル(例えば、ローレベル)の場合には、第1の動作モードで動作することを表し、第2のレベル(例えば、ハイレベル)の場合には、第2の動作モードで動作することを表す。
The host HOST outputs a mode signal Mode indicating whether to operate in the first operation mode or the second operation mode to the
また、ホストHOSTは、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync及び映像信号Vdispを、表示制御部11に出力する。表示制御部11は、ホストHOSTから供給されるモード信号Mode、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync及び映像信号Vdispに基づいて、画像表示を行う。また、表示制御部11は、ホストHOSTから供給される水平同期信号Hsyncを計数した計数値信号Countをタッチ検出制御部40に出力する。
In addition, the host HOST outputs the vertical synchronization signal Vsync, the horizontal synchronization signal Hsync, and the video signal Vdisp to the
タッチ検出制御部40は、ホストHOSTから供給されるモード信号Mode及び表示制御部11から供給される計数値信号Countに基づいてタッチ検出を行い、タッチ座標を含むタッチデータ信号TP−DataをホストHOSTに出力する。
The touch
なお、ホストHOST、表示制御部11及びタッチ検出制御部40間の通信は、I2C(Inter-Integrated Circuit)又はSPI(Serial Peripheral Interface)が例示される。
The communication between the host HOST, the
以下に、タッチ検出部SE及び表示部DSPの具体的な構成例について説明するが、これらの構成例は例示であり、これらの構成例に限定されない。 Hereinafter, specific configuration examples of the touch detection unit SE and the display unit DSP will be described. However, these configuration examples are examples, and the present invention is not limited to these configuration examples.
図2は、タッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出部及び表示部の構成例を示すブロック図である。図2に示すタッチ検出機能付き表示装置1は、いわゆる静電容量方式により、被検出物OBJの座標の検出を行う装置である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the touch detection unit and the display unit of the display device with a touch detection function. The display device with a
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部10と、表示制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、ソースセレクタ13Sと、駆動電極ドライバ14と、タッチ検出制御部40と、を含む。
The
タッチ検出機能付き表示部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に静電容量型のタッチ検出デバイス30を内蔵して一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、液晶表示デバイス20に静電容量型のタッチ検出デバイス30を内蔵して一体化するとは、例えば、液晶表示デバイス20として使用される基板や電極などの一部の部材と、タッチ検出デバイス30として使用される基板や電極などの一部の部材と、を兼用することを含む。
The
液晶表示デバイス20が、図1の表示部DSPに対応する。タッチ検出デバイス30が、図1のタッチ検出部SEに対応する。
The liquid
なお、タッチ検出機能付き表示部10は、表示素子として液晶表示素子を用いた液晶表示デバイス20の上方に、静電容量型のタッチ検出デバイス30が装着された、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。オンセルタイプの装置の場合、液晶表示デバイス20の直上にタッチ検出デバイス30が設けられていてもよいし、液晶表示デバイス20の直上ではなく他の層を介して上方にタッチ検出デバイス30が設けられていてもよい。
The display unit with a
また、本構成例では、表示部DSPとして液晶表示デバイス20が採用されているが、表示部DSPは、有機EL素子を採用した構成であってもよい。この場合、有機EL素子を形成するアノード及びカソードのうち一方を、後述するタッチ検出に係る駆動電極COMLとしても良い。
In this configuration example, the liquid
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。
As will be described later, the liquid
図3は、タッチ検出機能付き表示部を示す図である。本実施形態では、タッチ検出機能付き表示部10は、300本の水平ラインを有するものとする。300本の水平ラインは、第1のユニットから第10のユニットまでの10個のユニットに分けられている。第1のユニットから第10のユニットまでの各々は、30本の水平ラインを有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a display unit with a touch detection function. In the present embodiment, the display unit with a
再び図2を参照すると、表示制御部11は、ホストHOSTから供給されるモード信号Mode、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync及び映像信号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及びタッチ検出制御部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらが協働して動作するように制御する。
Referring to FIG. 2 again, the
本開示における制御部CTRLは、表示制御部11、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を含む。
The control unit CTRL in the present disclosure includes a
表示制御部11は、メモリ11Aを含む。メモリ11Aは、ホストHOSTから、水平同期信号Hsyncに同期して1水平ライン毎に供給される映像信号Vdispを、記憶する。メモリ11Aは、RAM(Random Access Memory)が例示される。メモリ11Aは、複数の水平ラインの映像信号Vdispを記憶する記憶容量を有していても良い。
The
表示制御部11は、内部水平同期信号生成部11Bを含む。内部水平同期信号生成部11Bは、ホストHOSTから供給されるモード信号Mode、垂直同期信号Vsync及び水平同期信号Hsync及びに基づいて、内部水平同期信号Int−Hsyncを生成する。内部水平同期信号生成部11Bは、例えば、発振器を含み、発振器を使用して内部水平同期信号Int−Hsyncを生成する。
The
表示制御部11は、遅延回路11Cを含む。遅延回路11Cは、ホストHOSTから供給される垂直同期信号Vsyncを遅延させた内部垂直同期信号Int−Vsyncを出力する。
The
表示制御部11は、リセット信号出力部11Dを含む。リセット信号出力部11Dは、内部垂直同期信号Int−Vsyncに同期してリセット信号Resetを出力する。
The
表示制御部11は、カウンタ11Eを含む。カウンタ11Eは、水平同期信号Hsyncを計数し、計数値を表す計数値信号Countを出力する。カウンタ11Eは、内部垂直同期信号Int−Vsyncをトリガとして、水平同期信号Hsyncの計数を開始する。カウンタ11Eは、リセット信号Resetによって、計数値がリセットされる。
The
表示制御部11は、表示パネル制御部11Fを含む。表示パネル制御部11Fは、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を制御する。表示パネル制御部11Fは、ホストHOSTから供給されるモード信号Modeに応じて、カウンタ11Eから供給される計数値信号Countが所定の値になったら、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、メモリ11A内の1水平ライン分の映像信号Vdispから、液晶表示デバイス20の複数の副画素SPixの画素信号Vpixを時分割多重化した画素信号Vsigを生成し、ソースドライバ13に出力する。
The
ゲートドライバ12は、表示パネル制御部11F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部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。
The gate driver 12 sequentially selects one horizontal line as a display driving target of the
ソースドライバ13は、表示パネル制御部11F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部10の、各画素Pix(副画素SPix)に画素信号Vpixを供給する。ソースドライバ13には、例えば6ビットのR(赤)、G(緑)及びB(青)の画像信号Vsigが与えられる。
The
ソースドライバ13は、表示パネル制御部11Fから画像信号Vsigを受け取り、ソースセレクタ13Sに出力する。また、ソースドライバ13は、画像信号Vsigに多重化された画素信号Vpixを分離するために必要な、後述するスイッチ制御信号VselA及びVselBを生成し、画素信号Vpixと共にソースセレクタ13Sに出力する。ソースセレクタ13Sは、ソースドライバ13と表示パネル制御部11Fとの間の配線数を少なくすることができる。ソースセレクタ13Sはなくても良い。また、ソースドライバ13の一部の制御は、表示パネル制御部11Fが行ってもよく、ソースセレクタ13Sのみが配置されていてもよい。
The
駆動電極ドライバ14は、表示パネル制御部11F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部10の、後述する駆動電極COMLに表示用の電圧である表示駆動信号Vcomdを供給する。
The
タッチ検出制御部40は、ホストHOSTから供給されるモード信号Modeに応じて、カウンタ11Eから供給される計数値信号Countが所定の値になったら、相互静電容量方式又は自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理に基づいて、タッチ駆動信号Vcomtm,Vcomts1又はVcomts2をタッチ検出デバイス30に出力する。タッチ検出デバイス30は、相互静電容量方式又は自己静電容量方式の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Vdetm,Vdets1又はVdets2をタッチ検出制御部40に出力する。タッチ検出制御部40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Vdetm,Vdets1又はVdets2に基づいてタッチ検出を行い、タッチ座標を含むタッチデータ信号TP−DATAをホストHOSTに出力する。タッチ検出制御部40は、セルフスイッチ40Aと、セレクタ40Bと、タッチドライバ40Cと、コントローラ40Dと、を含む。先に、相互静電容量方式及び自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明し、後で、セルフスイッチ40A、セレクタ40B、タッチドライバ40C及びコントローラ40Dについて説明する。
When the count value signal Count supplied from the counter 11E reaches a predetermined value in accordance with the mode signal Mode supplied from the host HOST, the touch
図4から図6までを参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1の相互静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。
With reference to FIG. 4 to FIG. 6, the basic principle of mutual capacitance type touch detection of the
図4は、タッチ検出デバイスに生じる容量の例を示す説明図である。図5は、タッチ検出デバイス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。なお、図5は、検出回路を併せて示している。 FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the capacitance generated in the touch detection device. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of an equivalent circuit of the touch detection device. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of waveforms of the drive signal and the touch detection signal. FIG. 5 also shows the detection circuit.
例えば、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5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、例えばタッチ検出制御部40に含まれる積分回路である。
For example, as shown in FIG. 4, the capacitive element C <b> 1 includes a pair of electrodes, a drive electrode E <b> 1, and a touch detection electrode E <b> 2 that are disposed to face each other with the dielectric D interposed therebetween. As shown in FIG. 5, one end of the capacitive element C1 is connected to an AC signal source (drive signal source) S, and the other end is connected to a voltage detector (touch detection unit) DET. The voltage detector DET is an integration circuit included in the touch
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が印加されると、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、図6に示すような出力波形(タッチ検出信号Vdet)が現れる。なお、この交流矩形波Sgは、タッチ検出制御部40から入力される、後述するタッチ駆動信号Vcomtmに相当するものである。
When an AC rectangular wave Sg having a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz) is applied from the AC signal source S to the drive electrode E1 (one end of the capacitive element C1), the touch detection electrode E2 (in addition to the capacitive element C1) An output waveform (touch detection signal Vdet) as shown in FIG. 6 appears through the voltage detector DET connected to the (end) side. The AC rectangular wave Sg corresponds to a touch drive signal Vcomtm, which will be described later, input from the touch
指が接触または近接していない状態(非接触状態)では、図4及び図5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I0が流れる。図5に示す電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流I0の変動を電圧の変動(実線の波形V0(図6参照))に変換する。 In a state where the finger is not in contact with or in close proximity (non-contact state), as shown in FIGS. 4 and 5, a current I 0 corresponding to the capacitance value of the capacitive element C1 flows along with charging / discharging of the capacitive element C1. . The voltage detector DET shown in FIG. 5 converts the fluctuation of the current I 0 corresponding to the AC rectangular wave Sg into a fluctuation of voltage (solid line waveform V 0 (see FIG. 6)).
一方、指が接触又は近接した状態(接触状態)では、指によって形成される静電容量が、タッチ検出電極E2と接触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る。このため、容量素子C1は、非接触状態での容量値よりも小さい容量値の容量素子として作用する。そして、容量素子C1の変化に応じて変動する電流が流れる。 On the other hand, in a state where the finger is in contact with or in proximity (contact state), the capacitance formed by the finger is in contact with or in the vicinity of the touch detection electrode E2, so that the drive electrode E1 and the touch detection electrode E2 Capacitance for the fringe in between is blocked. For this reason, the capacitive element C1 acts as a capacitive element having a capacitance value smaller than the capacitance value in the non-contact state. And the electric current which fluctuates according to the change of the capacitive element C1 flows.
図6に示すように、電圧検出器DETは、交流矩形波Sgに応じた電流の変動を電圧の変動(点線の波形V1)に変換する。この場合、波形V1は、上述した波形V0と比べて振幅が小さくなる。これにより、波形V0と波形V1との電圧差分の絶対値|ΔV|は、指などの外部から接触または近接する導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V0と波形V1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Resを設けた動作とすることがより好ましい。 As shown in FIG. 6, the voltage detector DET converts a current fluctuation according to the AC rectangular wave Sg into a voltage fluctuation (dotted line waveform V 1 ). In this case, the waveform V 1 has a smaller amplitude than the waveform V 0 described above. As a result, the absolute value | ΔV | of the voltage difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 changes according to the influence of a conductor that is in contact with or close to the outside such as a finger. Note that the voltage detector DET accurately detects the absolute value | ΔV | of the voltage difference between the waveform V 0 and the waveform V 1 , so that the capacitance of the capacitor is adjusted according to the frequency of the AC rectangular wave Sg by switching in the circuit. More preferably, the operation is provided with a period Res for resetting charging and discharging.
図2に示すタッチ検出デバイス30は、タッチ検出制御部40から供給されるタッチ駆動信号Vcomtmに従って、1水平ラインずつ順次走査して、相互静電容量方式のタッチ検出を行う。
The
図7から図11までを参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1の自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理について説明する。
With reference to FIG. 7 to FIG. 11, the basic principle of the self-capacitance type touch detection of the
図7及び図8は、タッチ検出デバイスに生じる容量の例を示す説明図である。図9は、検出回路を表す説明図である。図10は、図9の検出回路の等価回路を表す説明図である。図11は、図10の検出回路の波形の一例を表す図である。 7 and 8 are explanatory diagrams illustrating examples of capacitance generated in the touch detection device. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a detection circuit. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of the detection circuit of FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a waveform of the detection circuit of FIG.
まず、図7に示すように、電極TLは、スイッチ201により、電源電圧Vccと接続される。電極TLは、静電容量C3を有しており、電源電位Vccから電極TLへ矢印203の方向に電荷が流れ、電極TLは、静電容量C3に応じた電荷がチャージされる。
First, as shown in FIG. 7, the electrode TL is connected to the power supply voltage Vcc by the
次に、図8に示すように、電極TLは、スイッチ201により、検出回路202と接続され、電極TLにチャージされた電荷は、検出回路202へ矢印204の方向に流れる。検出回路202は、電極TLから流入する電荷を計測することで、電極TLの静電容量C3を検出することができる。
Next, as shown in FIG. 8, the electrode TL is connected to the
次に、指が電極TLに接触又は近接した場合について説明する。図7に示すように、指が電極TLに接触又は近接した場合、指の静電容量C2が電極TLの静電容量C3に加わる。従って、電極TLがスイッチ201により電源電圧Vccと接続されると、電源電位Vccから電極TLへ矢印203の方向に電荷が流れ、電極TL及び指は、静電容量C3及びC2に応じた電荷がチャージされる。
Next, a case where a finger contacts or approaches the electrode TL will be described. As shown in FIG. 7, when the finger is in contact with or close to the electrode TL, the capacitance C2 of the finger is added to the capacitance C3 of the electrode TL. Therefore, when the electrode TL is connected to the power supply voltage Vcc by the
次に、図8に示すように、電極TLは、スイッチ201により、検出回路202と接続され、電極TL及び指にチャージされた電荷は、検出回路202へ矢印204の方向に流れる。検出回路202は、電極TL及び指から流入する電荷を計測することで、電極TLと指との静電容量を検出することができる。
Next, as shown in FIG. 8, the electrode TL is connected to the
図9は、検出回路を表す説明図である。以下、図9を参照して、電極TLの静電容量Cxの計測手順について説明する。 FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a detection circuit. Hereinafter, with reference to FIG. 9, the measurement procedure of the capacitance Cx of the electrode TL will be described.
ステップ1:まず、スイッチ207をオン、スイッチ206及び208をオフにして、抵抗RcとキャパシタCcとの直列回路を電源電圧Vccと接地電位との間に接続し、キャパシタCcに電荷をチャージする。
Step 1: First, the
ステップ2:次に、スイッチ206〜208をすべてオフに切り替える。キャパシタCcの電荷は維持される。
Step 2: Next, all the
ステップ3:次に、スイッチ206及び208を一定の時間オンにして、キャパシタCxとキャパシタCrとの接続点及びキャパシタCrと抵抗Rcとの接続点を接地する。キャパシタCx及びCrの電荷がすべて放電されながら、キャパシタCcの電荷の一部が抵抗Rcを介して放電される。
Step 3: Next, the
ステップ4:次に、スイッチ206〜208をすべてオフに切り替える。キャパシタCcの電荷は、キャパシタCx及びCrに移動する。
Step 4: Next, all the
ステップ5:コンパレータ205で、キャパシタCxの端子間電圧Vxを基準電圧Vrefと比較する。図10に示すように、このときのキャパシタCcの端子間電圧Vcは、キャパシタCrの端子間電圧VrとキャパシタCxの端子間電圧Vxとの和である。
Step 5: The
電圧Vc、Vr、Vx及び容量Cc、Cr、Cxの関係は、下式のように表すことができる。
Vc=Vr+Vx ・・・(1)
Vr:Vx=1/Cr:1/Cx ・・・(2)
Vx=Cr/(Cr+Cx)×Vc ・・・(3)
The relationship between the voltages Vc, Vr, Vx and the capacitors Cc, Cr, Cx can be expressed as the following equation.
Vc = Vr + Vx (1)
Vr: Vx = 1 / Cr: 1 / Cx (2)
Vx = Cr / (Cr + Cx) × Vc (3)
上記ステップ3〜5は、Vx<Vrefとなるまで繰り返し実施する。上記式(3)が示すように、指が電極TLに接触又は近接して容量Cxが大きくなると、条件Vx<Vrefを満たすまでの放電サイクル数(繰り返し回数)が少なくなる。指のタッチ・非タッチは、放電サイクル数で判定することができる。
図11において、期間t20は、指が電極TLに接触又は近接していない期間であり、期間t21は、指が電極TLに接触又は近接している期間である。また、図11において、棒グラフは、電圧Vxを表し、線グラフは、電圧Vcを表す。 In FIG. 11, a period t20 is a period in which the finger is not in contact with or in proximity to the electrode TL, and a period t21 is a period in which the finger is in contact with or in proximity to the electrode TL. In FIG. 11, the bar graph represents the voltage Vx, and the line graph represents the voltage Vc.
上記ステップ3〜5が繰り返されるにつれて、電圧Vcは徐々に低下する。電圧Vxは、上記式(3)で表される。
As
指が電極TLに接触又は近接して容量Cxが増加すると、Vx<Vrefとなるまでの放電サイクル数(繰り返し回数)が少なくなる。 When the finger contacts or approaches the electrode TL and the capacitance Cx increases, the number of discharge cycles (the number of repetitions) until Vx <Vref is reduced.
指が電極TLに接触又は近接していない場合、計測開始時t31からVx<Vrefとなるt32までの期間t41の放電サイクル数(繰り返し回数)は、8回である。一方、指が電極TLに接触又は近接している場合、計測開始時t33からVx<Vrefとなるt34までの期間t42の放電サイクル数(繰り返し回数)は、6回である。 When the finger is not in contact with or close to the electrode TL, the number of discharge cycles (repetition count) in the period t41 from the measurement start time t31 to t32 where Vx <Vref is eight. On the other hand, when the finger is in contact with or close to the electrode TL, the number of discharge cycles (the number of repetitions) in the period t42 from the measurement start time t33 to t34 where Vx <Vref is six.
このように、検出回路202は、Vx<Vrefとなるまでの放電サイクル数(繰り返し回数)を計測することによって、指が電極TLに接触又は近接しているか否かを判定することができる。
Thus, the
図12は、タッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの例を示す図である。タッチ検出機能付き表示装置1は、第1基板(例えば、画素基板2)と、プリント基板(例えば、フレキシブルプリント基板)Tとを備えている。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a module on which the display device with a touch detection function is mounted. The display device with a
画素基板2は、第1絶縁基板(例えば、TFT基板21)を有する。なお、TFT基板21は、例えば、ガラス基板、または、フィルム基板である。また、TFT基板21には、駆動ICチップ(例えば、COG(Chip On Glass)19)が実装されている。また、画素基板2(TFT基板21)には、液晶表示デバイス20の表示領域Adと、額縁Gdとが形成されている。
The
COG19は、TFT基板21に実装されたドライバであるICチップであり、図2に示した表示制御部11等、表示動作に必要な各回路を内蔵した制御装置である。駆動電極ドライバ14は、TFT基板21上に形成されている。
The
タッチ検出機能付き表示装置1は、COG19にゲートドライバ12、駆動電極ドライバ14などの回路を内蔵してもよい。なお、COG19はあくまで実装の一形態であってこれに限られるものでない。例えば、COG19と同様の機能を有する構成をCOF(Chip On Film又はChip On Flexible)としてフレキシブルプリント基板T上に実装しても良い。
The display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、表示領域Adに重畳する領域に複数の駆動電極COMLと、複数のタッチ検出電極TDLとが設けられている。複数の駆動電極COMLと複数のタッチ検出電極TDLとは、TFT基板21の表面に対する垂直方向において、立体交差するように形成されている。複数の駆動電極COMLは、例えば、表示領域Adの短辺に沿うX方向に延在しており、複数のタッチ検出電極TDLは、例えば、表示領域Adの長辺に沿うY方向に延在している。
The display device with a
相互静電容量方式のタッチ検出動作を行う際は、複数の駆動電極COMLには、タッチ検出制御部40によってタッチ駆動信号Vcomtmが1水平ラインずつ順次供給される。そして、複数のタッチ検出電極TDLは、タッチ駆動信号Vcomtmが供給される都度、タッチ検出信号Vdetmをタッチ検出制御部40に出力する。
When performing the mutual capacitance type touch detection operation, the touch
自己静電容量方式のタッチ検出動作を行う際は、複数の駆動電極COMLには、タッチ検出制御部40によってタッチ駆動信号Vcoms1が一斉に供給される。そして、複数の駆動電極COMLは、タッチ検出信号Vdets1をタッチ検出制御部40に一斉に出力する。
When performing the self-capacitance type touch detection operation, the touch
また、自己静電容量方式のタッチ検出動作を行う際は、複数のタッチ検出電極TDLには、タッチ検出制御部40によってタッチ駆動信号Vcoms2が一斉に供給される。そして、複数のタッチ検出電極TDLは、タッチ検出信号Vdets2をタッチ検出制御部40に一斉に出力する。
Further, when performing the self-capacitance type touch detection operation, the touch
複数のタッチ検出電極TDL及び複数の駆動電極COMLは、タッチ検出機能付き表示装置1の短辺側に接続されたフレキシブルプリント基板T上に実装されたタッチIC49に、接続されている。タッチIC49は、フレキシブルプリント基板Tに実装されたドライバであるICチップであり、図1に示したタッチ検出制御部40等、タッチ動作に必要な各回路を内蔵した制御装置である。このように、タッチIC49は、フレキシブルプリント基板T上に実装され、複数のタッチ検出電極TDL及び複数の駆動電極COMLに接続されている。フレキシブルプリント基板Tは、端子であれば良く、基板に限られない。この場合、タッチIC49は、モジュールの外部に備えられる。なお、タッチIC49は、フレキシブルプリント基板T上に配置される場合に限らず、TFT基板21又は後述する第2絶縁基板31上に配置されていてもよい。
The plurality of touch detection electrodes TDL and the plurality of drive electrodes COML are connected to a
本構成例では、タッチIC49は、タッチ検出制御部40を内蔵する制御装置であるが、タッチ検出制御部40の一部の機能は、他のMPUの機能として設けられてもよい。
In this configuration example, the
具体的には、タッチ検出制御を行うICチップの機能として設けられ得るA/D変換、ノイズ除去等の各種機能のうち一部の機能(例えば、ノイズ除去等)は、タッチIC49と別個に設けられたMPU等の回路で実施されてもよい。また、ドライバであるICチップを1つ(1チップ構成)にする場合等、例えば、フレキシブルプリント基板T等の配線を介して検出信号をTFT基板21上のICチップに伝送するようにしてもよい。
Specifically, some functions (for example, noise removal) among various functions such as A / D conversion and noise removal that can be provided as functions of the IC chip that performs touch detection control are provided separately from the
ソースセレクタ13Sは、TFT基板21上の表示領域Adの近傍に、TFT素子を用いて形成されている。表示領域Adには、後述する画素Pixがマトリックス状(行列状)に多数配置されている。額縁Gdは、TFT基板21の表面を垂直な方向からみて画素Pixが配置されていない領域である。
The
本構成例では、ソースセレクタ13Sは、TFT基板21上に形成されている。ソースセレクタ13Sは、COG19に内蔵されていてもよい。
In this configuration example, the
図13は、タッチ検出機能付き表示部の概略断面構造を表す断面図である。図14は、タッチ検出機能付き表示部の画素配置を表す回路図である。タッチ検出機能付き表示部10は、画素基板2と、この画素基板2の表面に垂直な方向に対向して配置された第2基板(例えば、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表示機能層(例えば、液晶層6)と、を含む。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a schematic cross-sectional structure of the display unit with a touch detection function. FIG. 14 is a circuit diagram illustrating a pixel arrangement of the display unit with a touch detection function. The
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上に行列状に配設された複数の画素電極22と、TFT基板21及び画素電極22の間に形成された複数の駆動電極COMLと、画素電極22と駆動電極COMLとを絶縁する絶縁層24と、を含む。
The
TFT基板21には、図14に示す各副画素SPixの薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)素子Tr、図13に示す各画素電極22に画素信号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。画素信号線SGLは、TFT基板21の表面と平行な平面に延在し、画像を表示するための画素信号Vpixを副画素SPixに供給する。なお、副画素SPixとは、画素信号Vpixで制御される構成単位を示す。また、副画素SPixは、画素信号線SGLと走査信号線GCLで囲われた領域であって、TFT素子Trによって制御される構成単位を示す。
The
図14に示すように、液晶表示デバイス20は、行列状に配置した複数の副画素SPixを有している。副画素SPixは、TFT素子Tr及び液晶素子LCを含む。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。
As shown in FIG. 14, the liquid
TFT素子Trのソース又はドレインの一方は画素信号線SGLに結合され、ゲートは走査信号線GCLに結合され、ソース又はドレインの他方は液晶素子LCの一端に結合されている。液晶素子LCは、例えば、一端がTFT素子Trのドレインに結合され、他端が駆動電極COMLに結合されている。なお、図13において、TFT基板21に対して、画素電極22、絶縁層24、駆動電極COMLの順で積層されているが、これに限定されない。TFT基板21に対して、駆動電極COML、絶縁層24、画素電極22の順で積層してもよいし、駆動電極COMLと画素電極22を絶縁層24を介して同一層に形成してもよい。
One of the source and drain of the TFT element Tr is coupled to the pixel signal line SGL, the gate is coupled to the scanning signal line GCL, and the other of the source and drain is coupled to one end of the liquid crystal element LC. For example, the liquid crystal element LC has one end coupled to the drain of the TFT element Tr and the other end coupled to the drive electrode COML. In FIG. 13, the
副画素SPixは、走査信号線GCLによって、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他の副画素SPixと互いに結合されている。走査信号線GCLは、ゲートドライバ12と結合され、ゲートドライバ12より走査信号Vscanが供給される。
The subpixel SPix is coupled to another subpixel SPix belonging to the same row of the liquid
また、副画素SPixは、画素信号線SGLによって、液晶表示デバイス20の同じ列に属する他の副画素SPixと互いに結合されている。画素信号線SGLは、ソースドライバ13と結合され、ソースドライバ13(ソースセレクタ13S)から画素信号Vpixが供給される。
The subpixel SPix is coupled to another subpixel SPix belonging to the same column of the liquid
さらに、副画素SPix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副画素SPixと互いに結合されている。駆動電極COMLは、駆動電極ドライバ14と結合され、駆動電極ドライバ14より表示駆動信号Vcomd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副画素SPixが一本の駆動電極COMLを共有するようになっている。
Further, the subpixel SPix is coupled to another subpixel SPix belonging to the same row of the liquid
本構成例の駆動電極COMLが延在する方向は、走査信号線GCLが延在する方向と平行である。駆動電極COMLが延在する方向は、これに限定されない。例えば、駆動電極COMLが延在する方向は、画素信号線SGLが延在する方向と平行な方向であってもよい。また、タッチ検出電極TDLが延在する方向は、画素信号線SGLが延在する方向に限定されない。タッチ検出電極TDLが延在する方向は、走査信号線GCLが延在する方向と平行な方向であってもよい。 The direction in which the drive electrode COML in this configuration example extends is parallel to the direction in which the scanning signal line GCL extends. The direction in which the drive electrode COML extends is not limited to this. For example, the direction in which the drive electrode COML extends may be a direction parallel to the direction in which the pixel signal line SGL extends. Further, the direction in which the touch detection electrode TDL extends is not limited to the direction in which the pixel signal line SGL extends. The direction in which the touch detection electrode TDL extends may be a direction parallel to the direction in which the scanning signal line GCL extends.
図2に示すゲートドライバ12は、走査信号Vscanを、図14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に行列状に形成されている副画素SPix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。
The gate driver 12 shown in FIG. 2 is formed in a matrix form on the liquid
図2に示すソースドライバ13は、画素信号Vpixを、図14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副画素SPixにそれぞれ供給する。そして、これらの副画素SPix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。
The
図2に示す駆動電極ドライバ14は、表示駆動信号Vcomdを印加し、所定の本数の駆動電極COMLからなるブロックごとに駆動電極COMLを駆動する。
The
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副画素SPix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。
As described above, in the liquid
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る。駆動電極COMLの駆動時、画素電極22に供給された画素信号Vpixに応じた電圧が液晶層6に印加され、電界が生じることで、液晶層6を構成する液晶が電界に応じた配向を示して液晶層6を通過する光を変調する。
The liquid crystal layer 6 modulates light passing therethrough according to the state of the electric field. When the drive electrode COML is driven, a voltage corresponding to the pixel signal Vpix supplied to the
このように、画素電極22及び駆動電極COMLは、液晶層6に電界を生じさせる第1電極及び第2電極として機能する。すなわち、液晶表示デバイス20は、第1電極及び第2電極に与えられる電荷に応じて表示出力内容が変化する表示部として機能する。なお、画素電極22を第1電極とし、駆動電極COMLを第2電極としているが、逆でもよい。画素電極22は、少なくとも画素Pix又は副画素SPix毎に配置され、駆動電極COMLは、少なくとも複数の画素Pix又は副画素SPix毎に配置される。
Thus, the
本構成例では、液晶表示デバイス20として、例えば、FFS(フリンジフィールドスイッチング)を含む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が用いられる。なお、図13に示す液晶層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てもよい。
In the present configuration example, as the liquid
液晶表示デバイス20は、横電界モードに対応した構成を有しているが、他の表示モードに対応した構成を有していても良い。例えば、液晶表示デバイス20は、TN(Twisted Nematic)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、VA(Vertical Aligned)モード等の主として基板主面間に生じる縦電界を利用するモードに対応した構成を有していてもよい。縦電界を利用する表示モードでは、例えば画素基板2に画素電極22が備えられ、対向基板3に駆動電極COMLが備えられた構成が適用可能である。
The liquid
対向基板3は、第2絶縁基板31と、この第2絶縁基板31の一方の面に形成されたカラーフィルタ32とを含む。第2絶縁基板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。
The
なお、カラーフィルタ32の実装方式は、アレイ基板である画素基板2にカラーフィルタ32が形成された所謂カラーフィルタ・オン・アレイ(COA:Color-filter On Array)方式であってもよい。
The mounting method of the
図13に示すカラーフィルタ32は、例えば赤(R)、緑(G)及び青(B)の3色に着色されたカラーフィルタの色領域を周期的に配置して、各副画素SPixにR、G及びBの3色の色領域32R,32G及び32Bが対応付けられ、色領域32R,32G及び32Bを1組として画素Pixを構成している。
The
画素Pixは、走査信号線GCLに平行な方向及び画素信号線SGLに平行な方向に沿って行列状に配置され、表示領域Adを形成する。カラーフィルタ32は、TFT基板21と垂直な方向において、液晶層6と対向する。このように、副画素SPixは、単色の色表示を行うことができる。
The pixels Pix are arranged in a matrix along a direction parallel to the scanning signal line GCL and a direction parallel to the pixel signal line SGL, and forms a display area Ad. The
なお、カラーフィルタ32は、異なる色に着色されていれば、他の色の組み合わせであってもよい。また、カラーフィルタ32は、なくてもよい。このように、カラーフィルタ32が存在しない領域、すなわち着色しない副画素SPixがあってもよい。また、画素Pixが有する副画素SPixは4以上であってもよい。
The
図15は、タッチ検出機能付き表示部の駆動電極及びタッチ検出電極の構成例を表す斜視図である。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。
FIG. 15 is a perspective view illustrating a configuration example of the drive electrodes and the touch detection electrodes of the display unit with a touch detection function. The drive electrode COML according to the present embodiment functions as a drive electrode of the liquid
駆動電極COMLは、TFT基板21の表面に対する垂直方向において、画素電極22に対向している。タッチ検出デバイス30は、画素基板2に設けられた複数の駆動電極COMLと、対向基板3に設けられた複数のタッチ検出電極TDLにより構成されている。
The drive electrode COML faces the
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在するストライプ状の電極パターンから構成されている。そして、タッチ検出電極TDLは、TFT基板21の表面に対する垂直な方向において、駆動電極COMLと対向している。タッチ検出電極TDL及び駆動電極COMLの各電極パターンは、タッチ検出制御部40に接続されている。
The touch detection electrode TDL is composed of a striped electrode pattern extending in a direction crossing the extending direction of the electrode pattern of the drive electrode COML. The touch detection electrode TDL faces the drive electrode COML in a direction perpendicular to the surface of the
駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLとが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る。タッチ検出デバイス30は、相互静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、タッチ検出制御部40から駆動電極COMLに対してタッチ駆動信号Vcomtmが印加されることにより、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetmをタッチ検出制御部40に出力し、タッチ検出が行われるようになっている。
The electrode pattern in which the drive electrode COML and the touch detection electrode TDL intersect with each other generates capacitance at the intersection. The
つまり、駆動電極COMLは、図4から図6までに示した相互静電容量方式の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。そして、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。
That is, the drive electrode COML corresponds to the drive electrode E1 in the basic principle of the mutual capacitance type touch detection shown in FIGS. 4 to 6, and the touch detection electrode TDL corresponds to the touch detection electrode E2. The
このように、タッチ検出デバイス30は、相互静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、第1電極又は第2電極のいずれか一方の電極(例えば、第2電極としての駆動電極COML)と静電容量を形成するタッチ検出電極TDLを有し、相互静電容量の変化に基づいてタッチ検出を行う。
As described above, the
駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLとが互いに交差した電極パターンは、相互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、タッチ検出制御部40は、タッチ検出デバイス30の入力面全体にわたって走査することにより、被検出物の接触又は近接が生じた位置及び接触面積の検出も可能となっている。
The electrode pattern in which the drive electrode COML and the touch detection electrode TDL intersect each other constitutes a mutual capacitive touch sensor in a matrix. Therefore, the touch
つまり、タッチ検出デバイス30では、相互静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、タッチ検出制御部40が、駆動電極COMLを時分割的に線順次走査するように駆動する。これにより、駆動電極COMLは、スキャン方向Scanに順次選択される。そして、タッチ検出デバイス30は、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetmを出力する。
That is, in the
タッチ検出デバイス30では、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、タッチ検出制御部40から駆動電極COMLに対してタッチ駆動信号Vcomts1が印加されることにより、駆動電極COMLからタッチ検出信号Vdets1を出力し、タッチ検出が行われるようになっている。
In the
つまり、駆動電極COMLは、図7から図11までに示した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理における電極TLに対応する。そして、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。
That is, the drive electrode COML corresponds to the electrode TL in the basic principle of the self-capacitance type touch detection shown in FIGS. The
このように、タッチ検出デバイス30は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、駆動電極COMLの自己静電容量の変化に基づいてタッチ検出を行う。タッチ検出機能付き表示装置1は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出では、被検出物のY座標を検出することができる。
As described above, when performing the self-capacitance type touch detection using the drive electrode COML, the
タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、全ての駆動電極COMLにタッチ駆動信号Vcomts1を一斉に送信でき、全ての駆動電極COMLからタッチ検出信号Vdets1を一斉に受信できる。従って、タッチ検出機能付き表示装置1が自己静電容量方式のタッチ検出を行うために要する時間は、1水平ラインずつ走査する相互静電容量方式のタッチ検出を行うために要する時間よりも、相対的に短い。
When performing self-capacitance type touch detection using the drive electrode COML, the touch
タッチ検出デバイス30では、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、タッチ検出制御部40からタッチ検出電極TDLに対してタッチ駆動信号Vcomts2が印加されることにより、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdets2を出力し、タッチ検出が行われるようになっている。
In the
つまり、タッチ検出電極TDLは、図7から図11までに示した自己静電容量方式のタッチ検出の基本原理における電極TLに対応する。そして、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。
That is, the touch detection electrode TDL corresponds to the electrode TL in the basic principle of the self-capacitance type touch detection shown in FIGS. The
このように、タッチ検出デバイス30は、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、タッチ検出電極TDLの自己静電容量の変化に基づいてタッチ検出を行う。タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出では、被検出物のX座標を検出することができる。
As described above, when performing the self-capacitance type touch detection using the touch detection electrode TDL, the
タッチ検出制御部40は、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合には、全てのタッチ検出電極TDLにタッチ駆動信号Vcomts2を一斉に送信でき、全てのタッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdets2を一斉に受信できる。従って、タッチ検出機能付き表示装置1が自己静電容量方式のタッチ検出を行うために要する時間は、1水平ラインずつ走査する相互静電容量方式のタッチ検出を行うために要する時間よりも、相対的に短い。
When performing the self-capacitance type touch detection using the touch detection electrode TDL, the touch
タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、の両方を行うことで、被検出物のX座標及びY座標を検出することができる。
The touch
タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、を一斉に行っても良いし、異なるタイミングで行っても良い。タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、を一斉に行うこととすれば、自己静電容量方式のタッチ検出に要する時間を短くすることができる。タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、タッチ検出電極TDLを使用した自己静電容量方式のタッチ検出と、を異なるタイミングで行うこととすれば、自己静電容量方式のタッチ検出に使用する電力のピークを低く抑えることができる。
The touch
なお、タッチ検出電極TDL又は駆動電極COMLは、ストライプ状に複数に分割される形状に限られない。例えば、タッチ検出電極TDL又は駆動電極COMLは、櫛歯形状であってもよい。あるいはタッチ検出電極TDL又は駆動電極COMLは、複数に分割されていればよく、駆動電極COMLを分割するスリットの形状は直線であっても、曲線であっても、多角形状であってもよい。 Note that the touch detection electrode TDL or the drive electrode COML is not limited to a shape divided into a plurality of stripes. For example, the touch detection electrode TDL or the drive electrode COML may have a comb shape. Alternatively, the touch detection electrode TDL or the drive electrode COML may be divided into a plurality of pieces, and the shape of the slit dividing the drive electrode COML may be a straight line, a curve, or a polygonal shape.
タッチ検出機能付き表示装置1の動作方法の一例として、タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出動作(タッチ検出期間)と表示動作(表示動作期間)とを時分割に行う。
As an example of the operation method of the
複数の駆動電極COMLが、本発明の第1群の電極に対応し、複数のタッチ検出電極TDLが、本発明の第2群の電極に対応する。 The plurality of drive electrodes COML correspond to the first group of electrodes of the present invention, and the plurality of touch detection electrodes TDL correspond to the second group of electrodes of the present invention.
図16は、タッチ検出制御部の構成を示す図である。タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nは、タッチ検出制御部40に接続されている。駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mは、画像表示動作の際は、図示しないスイッチ等によって、駆動電極ドライバ14に接続され、タッチ検出動作の際は、上記スイッチ等によって、タッチ検出制御部40に接続される。
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of the touch detection control unit. The touch detection electrodes TDL-1, TDL-2,..., TDL-n are connected to the touch
図1に示すホストHOSTより上述したモード信号Modeがタッチ検出制御部40に入力される。モード信号Modeに基づいて、タッチ検出制御部40が相互静電容量方式のタッチ検出動作と自己静電容量方式のタッチ検出動作とを切り換える。また、図1に示す表示制御部11より、上述した計数値信号Countがタッチ検出制御部40に入力される。
The above-described mode signal Mode is input to the touch
図16に示すように、タッチ検出制御部40は、相互静電容量方式のタッチ検出を行う場合は、タッチ駆動信号Vcomtmを駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mに1水平ラインずつ順次出力し、タッチ駆動信号Vcomtmを出力する都度、タッチ検出信号Vdetmをタッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nから受け取る。
As illustrated in FIG. 16, the touch
タッチ検出制御部40は、駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合は、タッチ駆動信号Vcomts1を駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mに一斉に出力し、タッチ検出信号Vdets1を駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mから一斉に受け取る。
When the touch
タッチ検出制御部40は、タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nを使用した自己静電容量方式のタッチ検出を行う場合は、タッチ駆動信号Vcomts2をタッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nに一斉に出力し、タッチ検出信号Vdets2をタッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nから一斉に受け取る。
When performing touch detection of the self-capacitance method using the touch detection electrodes TDL-1, TDL-2,..., TDL-n, the touch
タッチ検出制御部40は、セルフスイッチ40Aと、セレクタ40Bと、タッチドライバ40Cと、コントローラ40Dと、を含む。
The touch
駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mを使用した自己静電容量方式のタッチ検出時のタッチ検出制御部40内の各部の動作について、説明する。
The operation of each part in the touch
コントローラ40Dは、ホストHOSTから供給されるモード信号Modeが第2の動作モードを表す場合(例えば、ハイレベル)に、自己静電容量方式のタッチ検出を表す(例えば、ハイレベル)セルフ制御信号Self−Controlを、セルフスイッチ40Aに出力する。
When the mode signal Mode supplied from the host HOST represents the second operation mode (for example, high level), the
セルフスイッチ40Aは、セルフブロック40A1と、ミューチャルブロック40A2と、を含む。駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mは、セルフブロック40A1とミューチャルブロック40A2とに分岐して接続されている。
セルフブロック40A1は、複数のスイッチを含む。複数のスイッチは、コントローラ40Dから供給されるセルフ制御信号Self−Controlが自己静電容量方式のタッチ検出動作を表す場合(例えば、ハイレベル)に、オン状態になる。セルフブロック40A1内の複数のスイッチがオン状態になることにより、タッチドライバ40Cと駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mとが、導通される。
Self block 40A1 includes a plurality of switches. The plurality of switches are turned on when the self-control signal Self-Control supplied from the
コントローラ40Dは、同期信号TSVDをタッチドライバ40Cに出力する。タッチドライバ40Cは、同期信号TSVDを受け取ると、複数のタッチ駆動信号Vcomts1をセルフブロック40A1に一斉に出力する。
The
セルフブロック40A1内の複数のスイッチは、タッチドライバ40Cから供給される複数のタッチ駆動信号Vcomts1を駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mに一斉に伝送すると共に、駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mから供給される複数のタッチ検出信号Vdets1をタッチドライバ40Cに一斉に伝送する。
The plurality of switches in the self block 40A1 simultaneously transmit a plurality of touch drive signals Vcomts1 supplied from the
タッチドライバ40Cは、セルフブロック40A1から供給される複数のタッチ検出信号Vdets1に基づいて、タッチデータ信号TP−DATAを生成し、コントローラ40Dに出力する。
The
タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nを使用した自己静電容量方式のタッチ検出時のタッチ検出制御部40内の各部の動作について説明する。
The operation of each part in the touch
コントローラ40Dは、ホストHOSTから供給されるモード信号Modeが第2の動作モードを表す場合(例えば、ハイレベル)に、自己静電容量方式のタッチ検出を表す(例えば、ハイレベル)セルフ制御信号Self−Controlを、セルフスイッチ40Aに出力する。これは、相互静電容量方式のタッチ検出動作を防止するためである。
When the mode signal Mode supplied from the host HOST represents the second operation mode (for example, high level), the
コントローラ40Dは、同期信号TSVDを、タッチドライバ40Cに出力する。タッチドライバ40Cは、同期信号TSVDを受け取ると、複数のタッチ駆動信号Vcomts2を、タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nに、一斉に出力する。
The
タッチドライバ40Cは、タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nから一斉に供給される複数のタッチ検出信号Vdets2に基づいて、タッチデータ信号TP−DATAを生成し、コントローラ40Dに出力する。
The
相互静電容量方式のタッチ検出時のタッチ検出制御部40内の各部の動作について、説明する。
The operation of each unit in the touch
コントローラ40Dは、ホストHOSTから供給されるモード信号Modeが第1の動作モードを表す場合(例えば、ローレベル)に、相互静電容量方式のタッチ検出を表す(例えば、ローレベル)セルフ制御信号Self−Controlを、セルフスイッチ40Aに出力する。これにより、セルフブロック40A1内の複数のスイッチは、オフ状態になる。
When the mode signal Mode supplied from the host HOST represents the first operation mode (for example, low level), the
ミューチャルブロック40A2は、複数のスイッチを含む。複数のスイッチは、コントローラ40Dから供給されるセルフ制御信号Self−Controlが相互静電容量方式のタッチ検出動作を表す場合(例えば、ローレベル)に、オン状態になる。ミューチャルブロック40A2内の複数のスイッチがオン状態になることにより、セレクタ40Bの複数の出力端と駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mとが、導通される。
Mutual block 40A2 includes a plurality of switches. The plurality of switches are turned on when the self-control signal Self-Control supplied from the
コントローラ40Dは、駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mの内の1つを指定する送信電極制御信号Tx−Controlを、セレクタ40Bの入力端に出力する。これにより、セレクタ40Bは、駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mの内の指定された1つの電極とタッチドライバ40Cとを、導通する。
The
タッチドライバ40Cは、タッチ駆動信号Vcomtmを、セレクタ40Bに出力する。この結果、駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mの内の指定された1つの電極には、タッチ駆動信号Vcomtmが供給される。
The
タッチドライバ40Cは、タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nからタッチ検出信号Vdetmを受け取る。
The
コントローラ40Dは、駆動電極COML−1,COML−2,・・・,COML−mの内の1つを、順次指定する。タッチドライバ40Cは、タッチ駆動信号Vcomtmをセレクタ40Bに出力し、都度、タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nからタッチ検出信号Vdetmを受け取る。タッチドライバ40Cは、タッチ検出電極TDL−1,TDL−2,・・・,TDL−nから供給されるタッチ検出信号Vdetmに基づいて、タッチデータ信号TP−DATAを生成し、コントローラ40Dに出力する。
The
<タッチ検出機能付き表示装置の動作の概要>
インセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置では、一部の部材が画像表示とタッチ検出とで兼用されるので、画像表示期間とタッチ検出期間とを分ける必要がある。従って、インセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置では、画像表示期間は、タッチ検出期間の分だけ、短くする必要がある。
<Outline of operation of display device with touch detection function>
In the in-cell type display device with a touch detection function, since some members are used for both image display and touch detection, it is necessary to separate the image display period and the touch detection period. Therefore, in the in-cell type display device with a touch detection function, the image display period needs to be shortened by the touch detection period.
オンセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置では、画像表示のノイズがタッチ検出に影響しないようにするために、画像表示期間とタッチ検出期間とを分けることが望まれる。従って、オンセルタイプのタッチ検出機能付き表示装置でも、画像表示期間は、タッチ検出期間の分だけ、短くすることが望まれる。 In an on-cell type display device with a touch detection function, it is desirable to divide an image display period and a touch detection period in order to prevent noise in image display from affecting touch detection. Therefore, it is desirable to shorten the image display period by the touch detection period even in the on-cell type display device with a touch detection function.
画像表示期間が短くなると、画質の低下又は消費電力の増大を招く。従って、画質の低下の抑制又は消費電力の抑制の観点から、画像表示期間を長くすることが好ましい。画像表示期間を長くするには、タッチ検出期間を短くする必要がある。 When the image display period is shortened, the image quality is lowered or the power consumption is increased. Therefore, it is preferable to lengthen the image display period from the viewpoint of suppressing image quality deterioration or power consumption. In order to lengthen the image display period, it is necessary to shorten the touch detection period.
また、画像表示期間とタッチ検出期間とを分けると、画像表示期間とタッチ検出期間との境目で電流又は電圧が切り替わるので、電流又は電圧を供給する部材(例えば、コンデンサ)から音が発生する、いわゆる音鳴りを招く。従って、音鳴りの抑制の観点から、複数の画像表示期間を連続させることが好ましい。 Further, when the image display period and the touch detection period are divided, the current or voltage is switched at the boundary between the image display period and the touch detection period, so that sound is generated from a member (for example, a capacitor) that supplies the current or voltage. Invite so-called sound. Therefore, it is preferable that a plurality of image display periods are continued from the viewpoint of suppressing sound generation.
相互静電容量方式のタッチ検出と、自己静電容量方式のタッチ検出と、を対比する。相互静電容量方式のタッチ検出は、電極を1水平ラインずつ走査しながら駆動するので、被検出物が複数の場合であっても、複数の被検出物の各々の座標を適切に検出できるというメリットがある。つまり、相互静電容量方式のタッチ検出は、マルチタッチを可能にできるというメリットがある。一方、相互静電容量方式のタッチ検出は、電極を1水平ラインずつ走査しながら駆動するので、複数の電極を一斉に駆動する自己静電容量方式のタッチ検出と比較して、相対的に時間が長くなるというデメリットがある。 The mutual capacitance type touch detection is compared with the self-capacitance type touch detection. In the mutual capacitance type touch detection, the electrodes are driven while scanning one horizontal line at a time, so that even if there are a plurality of detection objects, the coordinates of each of the plurality of detection objects can be detected appropriately. There are benefits. That is, the mutual capacitance type touch detection has an advantage of enabling multi-touch. On the other hand, the mutual capacitance type touch detection is driven while scanning the electrodes one horizontal line at a time. Has the disadvantage of becoming longer.
自己静電容量方式のタッチ検出は、複数の電極を一斉に駆動するので、電極を1水平ラインずつ走査しながら駆動する相互静電容量方式のタッチ検出と比較して、相対的に時間が短くなるというメリットがある。一方、自己静電容量方式のタッチ検出は、複数の電極を一斉に駆動するので、被検出物が複数の場合には、複数の被検出物の各々の座標を適切に検出できないというデメリットがある。例えば、第1の被検出物が座標(X1,Y1)をタッチし且つ第2の被検出物が座標(X2,Y2)をタッチしている場合には、座標(X1,Y1)及び(X2,Y2)でタッチ検出されるだけではなく、座標(X1,Y2)及び(X2,Y1)でもタッチ検出されてしまう。つまり、座標(X1,Y2)及び(X2,Y1)でゴーストタッチが検出されてしまう。従って、自己静電容量方式のタッチ検出は、マルチタッチを可能にできないというデメリットがある。 Since the self-capacitance type touch detection drives a plurality of electrodes all at once, the time is relatively short compared to the mutual capacitance type touch detection in which the electrodes are driven while scanning one horizontal line at a time. There is a merit that On the other hand, the self-capacitance type touch detection drives a plurality of electrodes all at once, and therefore has a demerit that when there are a plurality of objects to be detected, the coordinates of the plurality of objects to be detected cannot be detected appropriately. . For example, when the first detected object touches the coordinates (X1, Y1) and the second detected object touches the coordinates (X2, Y2), the coordinates (X1, Y1) and (X2 , Y2), the touch is detected not only at the coordinates (X1, Y2) and (X2, Y1). That is, a ghost touch is detected at the coordinates (X1, Y2) and (X2, Y1). Accordingly, the self-capacitance type touch detection has a demerit that multi-touch cannot be made possible.
タッチ検出機能付き表示装置が利用される電子機器では、マルチタッチを必要とするアプリケーションと、マルチタッチを必要としないアプリケーションと、がある。電子機器は、スマートフォン又はタブレットが例示される。マルチタッチを必要とするアプリケーションは、ゲームアプリケーションが例示される。マルチタッチを必要としないアプリケーションは、電卓アプリケーション、カレンダーアプリケーション、アドレス帳アプリケーション又は動画再生アプリケーションが例示される。 Electronic devices using a display device with a touch detection function include applications that require multi-touch and applications that do not require multi-touch. The electronic device is exemplified by a smartphone or a tablet. An application requiring multi-touch is exemplified by a game application. Examples of applications that do not require multi-touch include a calculator application, a calendar application, an address book application, and a moving image reproduction application.
そこで、本実施形態にかかるタッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードでは相互静電容量方式のタッチ検出を行い、第2の動作モードでは自己静電容量方式のタッチ検出を行う。そして、タッチ検出機能付き表示装置1は、マルチタッチを必要とするアプリケーションを第1の動作モードで実行し、マルチタッチを必要としないアプリケーションを第2の動作モードで実行する。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、画像表示期間を長くすることを可能にする。
Therefore, the display device with a
なお、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードで予め定められた期間タッチが検出されなかったら第2の動作モードに遷移し、第2の動作モードでタッチが検出されたら第1の動作モードに遷移しても良い。
Note that the display device with a
<タッチ検出機能付き表示装置の第1の動作モードの動作>
図17は、タッチ検出機能付き表示装置の第1の動作モードでの動作シーケンスを示す図である。図17は、1つのフレームに対する動作シーケンスを示している。図17に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1のユニットから第10のユニットまでの10個のユニットに対して、順次制御を実行する。
<Operation in First Operation Mode of Display Device with Touch Detection Function>
FIG. 17 is a diagram illustrating an operation sequence in the first operation mode of the display device with a touch detection function. FIG. 17 shows an operation sequence for one frame. As illustrated in FIG. 17, the display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、タイミングt0からタイミングt1までの間において、第1のユニットに含まれる30水平ラインでの画像表示を開始し、タイミングt1からタイミングt2までの間において、第1のユニットに含まれる30水平ラインでの相互静電容量方式のタッチ検出を開始する。
Display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、タイミングt2からタイミングt3までの間において、第2のユニットに含まれる30水平ラインでの画像表示を開始し、タイミングt3からタイミングt4までの間において、第2のユニットに含まれる30水平ラインでの相互静電容量方式のタッチ検出を開始する。
Display device with a
以降同様にして、タッチ検出機能付き表示装置1は、第10のユニットまでの画像表示及びタッチ検出を行う。
Thereafter, similarly, the display device with a
図18は、タッチ検出機能付き表示装置の第1の動作モードでの動作タイミングを示す図である。 FIG. 18 is a diagram illustrating operation timings in the first operation mode of the display device with a touch detection function.
本実施形態では、第1の動作モードのフレーム周波数は、59.94Hzとするが、これに限定されない。 In the present embodiment, the frame frequency in the first operation mode is 59.94 Hz, but is not limited to this.
1つのフレーム期間T1は、1つの垂直同期信号Vsyncの立ち下がりのタイミングt10で開始し、次の垂直同期信号Vsyncの立ち下がりのタイミングt17で終了する。フレーム期間T1の始めには、開始ポーチ期間VBPがあり、フレーム期間T1の終わりには、終了ポーチ期間VFPがある。 One frame period T1, one starts at a timing t 10 of the falling of a vertical synchronization signal Vsync, a ends at timing t 17 of the falling edge of the next vertical synchronization signal Vsync. There is a start pouch period VBP at the beginning of the frame period T1, and an end pouch period VFP at the end of the frame period T1.
ホストHOSTは、タイミングt10において、垂直同期信号Vsyncをアサートする。ホストHOSTは、タイミングt10から開始ポーチ期間VBP経過後のタイミングt11において、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの出力を開始する。ホストHOSTは、水平同期信号Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像信号Vdispをメモリ11Aに出力し、メモリ11Aは、ホストHOSTから供給される画像信号Vdispを受け取って記憶する。期間T2は、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの転送期間であり、期間T3は、第2のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの転送期間である。
The host HOST at the timing t 10, asserts a vertical synchronization signal Vsync. The host HOST at the timing t 11 after the start porch period VBP elapsed from the timing t 10, it starts outputting the image signals Vdisp of 30 horizontal line included in the first unit. The host HOST outputs the image signal Vdisp to the
遅延回路11Cは、タイミングt10から遅延時間Delay経過後のタイミングt11において、内部垂直同期信号Int−Vsyncをアサートする。 The delay circuit 11C at the timing t 11 after the delay time Delay elapses from the timing t 10, asserts the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync.
内部水平同期信号生成部11Bは、第1の動作モードでは、水平同期信号Hsyncの周波数の2倍の周波数を有する内部水平同期信号Int−Hsyncを生成して出力する。なお、2倍は例示であり、これに限定されない。内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の1.5倍や2.5倍などであっても良い。画像表示期間は、タッチ検出期間を確保する分だけ、短くする必要がある。従って、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数よりも高いことが例示される。
In the first operation mode, the internal horizontal synchronization
リセット信号出力部11Dは、内部垂直同期信号Int−Vsyncがアサートされたタイミングt11において、リセット信号Resetをアサートする。カウンタ11Eは、リセット信号Resetがアサートされると、計数値が0にリセットされる。カウンタ11Eは、その後、水平同期信号Hsyncを計数する。 Reset signal output unit 11D at a timing t 11 to the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync is asserted, asserts the reset signal Reset. The counter 11E is reset to 0 when the reset signal Reset is asserted. Thereafter, the counter 11E counts the horizontal synchronization signal Hsync.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるA1になったら、タイミングt12において、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned A1 count value of the counter 11E is a predetermined value, at the timing t 12, starts the 30 image display of a horizontal line included in the first unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt11からタイミングt12までの期間は、内部開始ポーチ期間Int−VBPである。 Period from the timing t 11 to the timing t 12 is the internal initiation porch period Int-VBP.
タッチ検出制御部40は、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるA2になったら、タイミングt13において、第1のユニットに含まれる30水平ラインでの相互静電容量方式のタッチ検出を開始する。タッチ検出制御部40は、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつタッチ検出を行う。
Touch
タイミングt12からタイミングt13までの期間は、第1のユニットの画像表示期間T5である。 Period from the timing t 12 to the timing t 13 is an image display period T5 of the first unit.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるA3になったら、タイミングt14において、第2のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned A3 count value of the counter 11E is a predetermined value, at a timing t 14, starts the 30 image display of a horizontal line included in the second unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt13からタイミングt14までの期間は、第1のユニットのタッチ検出期間T6である。また、タイミングt12からタイミングt14までの期間は、第1のユニットの制御期間T4である。 Period from the timing t 13 to the timing t 14 is a touch detection period T6 of the first unit. Further, the period from the timing t 12 to the timing t 14 is a control period T4 of the first unit.
第1のユニットの画像表示期間T5が第1のユニットのタッチ検出期間T6と同じ場合には、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の2倍とすると良い。第1のユニットの画像表示期間T5が第1のユニットのタッチ検出期間T6より長い場合には、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の1倍より大きく且つ2倍より小さくすると良い。第1のユニットの画像表示期間T5が第1のユニットのタッチ検出期間T6より短い場合には、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の2倍より大きくすると良い。 When the image display period T5 of the first unit is the same as the touch detection period T6 of the first unit, the frequency of the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync is preferably twice the frequency of the horizontal synchronization signal Hsync. When the image display period T5 of the first unit is longer than the touch detection period T6 of the first unit, the frequency of the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync is greater than and twice the frequency of the horizontal synchronization signal Hsync. It is better to make it smaller. When the image display period T5 of the first unit is shorter than the touch detection period T6 of the first unit, the frequency of the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync is preferably larger than twice the frequency of the horizontal synchronization signal Hsync.
タッチ検出制御部40は、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるA4になったら、タイミングt15において、第2のユニットに含まれる30水平ラインでの相互静電容量方式のタッチ検出を開始する。
Touch
タイミングt14からタイミングt15までの期間は、第2のユニットの画像表示期間T8である。 Period from the timing t 14 to the timing t 15 is an image display period T8 of the second unit.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるA5になったら、タイミングt16において、第3のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned A5 count value of the counter 11E is a predetermined value at the timing t 16, starts the 30 image display of a horizontal line included in the third unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt15からタイミングt16までの期間は、第2のユニットのタッチ検出期間T9である。また、タイミングt14からタイミングt16までの期間は、第2のユニットの制御期間T7である。 Period from the timing t 15 to the timing t 16 is a touch detection period T9 of the second unit. Further, the period from the timing t 14 to the timing t 16 is the control period T7 of the second unit.
タイミングt16において、第3のユニットの制御期間T10及び第3のユニットの画像表示期間T11が開始し、タイミングt17において、第10のユニットの制御期間T12及び第10のユニットのタッチ検出期間T13が終了する。 At the timing t 16, the third unit control period T10 and the image display period T11 of the third unit starts, and at the timing t 17, the touch detection period control period T12 and 10 units of the 10 units of T13 Ends.
タイミングt17から内部垂直同期信号Int−Vsyncがアサートされるタイミングt18までの期間は、内部終了ポーチ期間Int−VFPである。 Period from the timing t 17 to the timing t 18 to the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync is asserted, the internal ends porch period Int-VFP.
図19は、タッチ検出機能付き表示装置の第1の動作モードでの動作を示すフローチャートである。タッチ検出機能付き表示装置1は、ステップS100において、第1のユニットから第10のユニットまでのうち1つのユニットの選択を行う。
FIG. 19 is a flowchart showing the operation in the first operation mode of the display device with a touch detection function. In step S100, the display device with a
表示パネル制御部11Fは、ステップS101において、ステップS100で選択された1つのユニットでの画像表示を行う。 In step S101, the display panel control unit 11F performs image display on one unit selected in step S100.
タッチ検出制御部40は、ステップS102において、ステップS100で選択された1つのユニットでのタッチ検出を行う。
In step S102, the touch
次に、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1のユニットから第10のユニットまでの全てのユニットの処理が終了していない場合(ステップS103,No)、処理をステップS100に戻す処理を行う。タッチ検出機能付き表示装置1は、ステップS100において、次の1つのユニットの選択を行う。タッチ検出機能付き表示装置1は、第1のユニットから第10のユニットまで、全てのユニットの処理が終了している場合(ステップS103,Yes)、第1の動作モードでの動作処理を終了する。
Next, the display device with a
<タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードの動作>
次に、タッチ検出機能付き表示装置1の第2の動作モードでの動作について、説明する。図20は、タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードでの動作シーケンスを示す図である。図20は、1つのフレームに対する動作シーケンスを示している。図20に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1のユニットから第10のユニットまでの10個のユニットに対して、順次画像表示を行い、第1のユニットから第10のユニットまでの10個のユニットの画像表示が終了後に、自己静電容量方式のタッチ検出を行う。
<Operation in Second Operation Mode of Display Device with Touch Detection Function>
Next, the operation in the second operation mode of the display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、タイミングt20からタイミングt21までの間において、第1のユニットに含まれる30水平ラインでの画像表示を開始する。
Display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、タイミングt21からタイミングt22までの間において、第2のユニットに含まれる30水平ラインでの画像表示を開始する。
Display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、第10のユニットの画像表示が終わったタイミングt23において、自己静電容量方式のタッチ検出を行う。このとき、タッチ検出機能付き表示装置1は、駆動電極COMLにタッチ駆動信号Vcomts1を一斉に供給してY方向のタッチ検出を行うとともに、タッチ検出電極TDLにタッチ駆動信号Vcomts2を一斉に供給してX方向のタッチ検出を行っても良い。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、自己静電容量方式のタッチ検出に要する時間を短くすることができる。
Display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、X方向のタッチ検出とY方向のタッチ検出とを異なるタイミングで行っても良い。図21は、タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードでの動作シーケンスを示す図である。図21は、1つのフレームに対する動作シーケンスを示している。図21に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、第10のユニットの画像表示が終わったタイミングt23において、X方向(又はY方向)の自己静電容量方式のタッチ検出を行う。次に、タッチ検出機能付き表示装置1は、X方向(又はY方向)の自己静電容量方式のタッチ検出画像表示が終わったタイミングt24において、Y方向(又はX方向)の自己静電容量方式のタッチ検出を行う。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、自己静電容量方式のタッチ検出に使用する電力のピークを低く抑えることができる。
The display device with a
<タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードの第1の動作タイミング>
タッチ検出機能付き表示装置1の第2の動作モードでの動作タイミングについて、説明する。先に、第2の動作モードのフレーム周波数が第1の動作モードのフレーム周波数(例えば、59.94Hz)よりも低い周波数(例えば、29.97Hz)である場合の動作タイミングについて説明し、後で、第2の動作モードのフレーム周波数が第1の動作モードのフレーム周波数よりも高い周波数(例えば、119.88Hz)である場合の動作タイミングについて説明する。
<First Operation Timing of Second Operation Mode of Display Device with Touch Detection Function>
The operation timing in the second operation mode of the
第2の動作モードのフレーム周波数(例えば、29.97Hz)で実行されるアプリケーションは、電卓アプリケーション、カレンダーアプリケーション又はアドレス帳アプリケーションが例示されるが、これらに限定されない。 The application executed at the frame frequency (for example, 29.97 Hz) of the second operation mode is exemplified by a calculator application, a calendar application, or an address book application, but is not limited thereto.
図22は、タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードでの動作タイミングを示す図である。図22は、第2の動作モードのフレーム周波数が第1の動作モードのフレーム周波数(例えば、59.94Hz)よりも低い周波数(例えば、29.97Hz)である場合の動作タイミングを示す図である。 FIG. 22 is a diagram illustrating operation timings in the second operation mode of the display device with a touch detection function. FIG. 22 is a diagram illustrating operation timing when the frame frequency in the second operation mode is lower than the frame frequency (for example, 59.94 Hz) in the first operation mode (for example, 29.97 Hz). .
1つのフレーム期間T21は、1つの垂直同期信号Vsyncの立ち下がりのタイミングt30で開始し、次の垂直同期信号Vsyncの立ち下がりのタイミングt37で終了する。フレーム期間T21の始めには、開始ポーチ期間VBPがあり、フレーム期間T21の終わりには、終了ポーチ期間VFPがある。 One frame period T21 is one starts at a timing t 30 of the falling of a vertical synchronization signal Vsync, a ends at timing t 37 of the falling edge of the next vertical synchronization signal Vsync. There is a start porch period VBP at the beginning of the frame period T21, and an end porch period VFP at the end of the frame period T21.
ホストHOSTは、タイミングt30において、垂直同期信号Vsyncをアサートする。ホストHOSTは、タイミングt30から開始ポーチ期間VBP経過後のタイミングt31において、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの出力を開始する。ホストHOSTは、水平同期信号Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像信号Vdispをメモリ11Aに出力し、メモリ11Aは、ホストHOSTから供給される画像信号Vdispを受け取って記憶する。期間T22は、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの転送期間であり、期間T23は、第2のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの転送期間である。
The host HOST at the timing t 30, asserts a vertical synchronization signal Vsync. The host HOST at the timing t 31 after the start porch period VBP elapsed from the timing t 30, it starts outputting the image signals Vdisp of 30 horizontal line included in the first unit. The host HOST outputs the image signal Vdisp to the
遅延回路11Cは、タイミングt30から遅延時間Delay経過後のタイミングt31において、内部垂直同期信号Int−Vsyncをアサートする。 The delay circuit 11C at the timing t 31 after the delay time Delay elapses from the timing t 30, asserts the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync.
内部水平同期信号生成部11Bは、第2の動作モードでは、水平同期信号Hsyncの周波数と同じ周波数を有する内部水平同期信号Int−Hsyncを生成して出力する。なお、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数が水平同期信号Hsyncの周波数と同じというのは例示であり、これに限定されない。内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の0.75倍や0.8倍などであっても良い。内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の1倍以下が例示される。
In the second operation mode, the internal horizontal synchronization
リセット信号出力部11Dは、内部垂直同期信号Int−Vsyncがアサートされたタイミングt31において、リセット信号Resetをアサートする。カウンタ11Eは、リセット信号Resetがアサートされると、計数値が0にリセットされる。カウンタ11Eは、その後、水平同期信号Hsyncを計数する。 Reset signal output unit 11D at a timing t 31 to the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync is asserted, asserts the reset signal Reset. The counter 11E is reset to 0 when the reset signal Reset is asserted. Thereafter, the counter 11E counts the horizontal synchronization signal Hsync.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるB1になったら、タイミングt32において、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned B1 count value of the counter 11E is a predetermined value at the timing t 32, starts the 30 image display of a horizontal line included in the first unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt31からタイミングt32までの期間は、内部開始ポーチ期間Int−VBPである。 Period from the timing t 31 to the timing t 32 is the internal initiation porch period Int-VBP.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるB2になったら、タイミングt33において、第2のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned B2 count value of the counter 11E is a predetermined value, at a timing t 33, starts the 30 image display of a horizontal line included in the second unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt32からタイミングt33までの期間は、第1のユニットの画像表示期間T24である。 Period from the timing t 32 to the timing t 33 is an image display period T24 of the first unit.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるB3になったら、タイミングt34において、第3のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned B3 count value of the counter 11E is a predetermined value, at a timing t 34, starts the 30 image display of a horizontal line included in the third unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt33からタイミングt34までの期間は、第2のユニットの画像表示期間T25である。 Period from the timing t 33 to the timing t 34 is an image display period T25 of the second unit.
タイミングt34において、第3のユニットの画像表示期間T26が開始し、タイミングt35において、第10のユニットの画像表示期間T27が終了する。 At timing t 34, the image display period T26 of the third unit starts at a timing t 35, the image display period T27 of the first 10 units are completed.
タッチ検出制御部40は、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるB4になったら、タイミングt35において、自己静電容量方式のタッチ検出を行う。タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLにタッチ駆動信号Vcomts1を一斉に供給してY方向のタッチ検出を行うとともに、タッチ検出電極TDLにタッチ駆動信号Vcomts2を一斉に供給してX方向のタッチ検出を行っても良い。或いは、タッチ検出制御部40は、X方向(又はY方向)の自己静電容量方式のタッチ検出を行い、X方向(又はY方向)の自己静電容量方式のタッチ検出が終わったら、Y方向(又はX方向)の自己静電容量方式のタッチ検出を行っても良い。
Touch
タイミングt35から、タッチ検出が終了するタイミングt36までの期間は、タッチ検出期間T28である。 Period from the timing t 35, to the timing t 36 to the touch detection is completed, a touch detection period T28.
タイミングt36から、内部垂直同期信号Int−Vsyncがアサートされるタイミングt38までの期間は、内部終了ポーチ期間Int−VFPである。 From the timing t 36, the period from the timing t 38 to the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync is asserted, the internal ends porch period Int-VFP.
第2の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T24(図22参照)の長さと、第1の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T5(図18参照)の長さとは、異なっても良い。第2の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T24の長さは、第1の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T5の長さより、長くても良い。 The length of the first unit image display period T24 (see FIG. 22) in the second operation mode and the length of the first unit image display period T5 (see FIG. 18) in the first operation mode. May be different. The length of the image display period T24 of the first unit in the second operation mode may be longer than the length of the image display period T5 of the first unit in the first operation mode.
図23は、タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードでの動作を示すフローチャートである。タッチ検出機能付き表示装置1は、ステップS200において、第1のユニットから第10のユニットまでのうち1つのユニットの選択を行う。
FIG. 23 is a flowchart showing an operation in the second operation mode of the display device with a touch detection function. In step S200, the display device with a
表示パネル制御部11Fは、ステップS201において、ステップS200で選択された1つのユニットでの画像表示を行う。 In step S201, the display panel control unit 11F performs image display on one unit selected in step S200.
次に、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1のユニットから第10のユニットまでの全てのユニットの処理が終了していない場合(ステップS202,No)、処理をステップS200に戻す処理を行う。タッチ検出機能付き表示装置1は、ステップS200において、次の1つのユニットの選択を行う。
Next, the display device with a
第1のユニットから第10のユニットまで、全てのユニットの処理が終了している場合(ステップS202,Yes)、タッチ検出制御部40は、ステップS203において、自己静電容量方式のタッチ検出を行う。
When the processing of all the units from the first unit to the tenth unit has been completed (step S202, Yes), the touch
なお、タッチ検出機能付き表示装置1は、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を水平同期信号Hsyncと同じにした場合には、タッチ検出期間T28の分だけ、内部終了ポーチ期間Int−VFPが短くなる。タッチ検出機能付き表示装置1は、内部終了ポーチ期間Int−VFPがタッチ検出期間T28の分のマージンを有しているならば、内部終了ポーチ期間Int−VFPをタッチ検出期間T28の分だけ短くして、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を水平同期信号Hsyncと同じにすることができる。
In the display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、第1から第10までのユニットの画像信号Vdispの転送期間と、第1から第10までのユニットの画像表示期間にタッチ検出期間を加えた期間と、を同じにしても良い。
In the display device with a
例えば、タッチ検出機能付き表示装置1は、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を、水平同期信号Hsyncと比較して、相対的に高くすることとしても良い。このようにすれば、第1のユニットの画像表示期間T24が第1のユニットの画像信号Vdispの転送期間T22よりも相対的に短くなり、第2のユニットの画像表示期間T25が第2のユニットの画像信号Vdispの転送期間T23よりも相対的に短くなる。つまり、第1から第10までのユニットの画像表示期間が、第1から第10までのユニットの画像信号Vdispの転送期間よりも、相対的に短くなる。従って、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1から第10までのユニットの画像信号Vdispの転送期間と第1から第10までのユニットの画像表示期間との差分を、タッチ検出期間T28に割り当てることができる。
For example, the display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を水平同期信号Hsyncと比較して相対的に高くするために、水平同期信号Hsyncの周波数をそのままにして、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を高くすることとしても良い。或いは、タッチ検出機能付き表示装置1は、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を水平同期信号Hsyncと比較して相対的に高くするために、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数をそのままにして、水平同期信号Hsyncの周波数を低くすることとしても良い。或いは、タッチ検出機能付き表示装置1は、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を水平同期信号Hsyncと比較して相対的に高くするために、水平同期信号Hsyncの周波数を低くし且つ内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数を高くすることとしても良い。
In order to make the frequency of the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync relatively higher than the horizontal synchronization signal Hsync, the display device with a
タッチ検出機能付き表示装置1は、予め定められたアプリケーション(例えば、電卓アプリケーション、カレンダーアプリケーション又はアドレス帳アプリケーション)の実行時は第2の動作モードに遷移し、予め定められたアプリケーション以外のアプリケーション(例えば、ゲームアプリケーション)の実行時は第1の動作モードに遷移しても良い。
The display device with a
或いは、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードで予め定められた期間タッチが検出されなかったら第2の動作モードに遷移し、第2の動作モードでタッチが検出されたら第1の動作モードに遷移しても良い。
Alternatively, the display device with a
[効果]
タッチ検出機能付き表示装置1は、次の効果を奏する。タッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードでは相互静電容量方式のタッチ検出を行い、第2の動作モードでは自己静電容量方式のタッチ検出を行う。自己静電容量方式のタッチ検出に要する時間は、相互静電容量方式のタッチ検出と比較して、相対的に短い。従って、タッチ検出機能付き表示装置1は、第2の動作モードでは、第1から第10のユニットの各々の画像表示期間を長くすることができる。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、画質の低下を抑制することができる。
[effect]
The
また、第1から第10のユニットに対する複数の画像表示期間の間に複数のタッチ検出期間がそれぞれ設けられると、各部の電流又は電圧の変化に起因する音鳴りが大きく、第1から第10のユニットに対する複数の画像表示期間が続けて設けられると、音鳴りが小さい。タッチ検出機能付き表示装置1は、第2の動作モードでは、第1から第10のユニットに対する複数の画像表示期間を続けて設けることができる。従って、タッチ検出機能付き表示装置1は、第2の動作モードでは、音鳴りを抑制することができる。
In addition, when a plurality of touch detection periods are provided between the plurality of image display periods for the first to tenth units, the sound generated due to the change in the current or voltage of each part is large, and the first to the tenth When a plurality of image display periods for the unit are provided in succession, sound generation is small. In the second operation mode, the display device with a
また、タッチ検出機能付き表示装置1は、第2の動作モードでは、消費電力を抑制することができる。図24は、ソースドライバ、ソースセレクタ及び液晶表示デバイスの構成を示す図である。
Further, the display device with a
ソースドライバ13は、基準電位Vss(例えば、接地電位GND)よりも高い電位が第1の電源61から供給され、基準電位Vssよりも低い電位が第2の電源62から供給される。
The
ソースドライバ13は、第1の電源61の出力電位、第2の電源62の出力電位及び基準電位Vssの内の1つの電位を選択してソースセレクタ13Sに出力するスイッチSW1及びSW2を含む。ソースドライバ13は、表示パネル制御部11Fから受け取った、時分割多重化された画像信号Vsigをソースセレクタ13Sに出力する画像信号出力部64を含む。ソースドライバ13は、モード信号Modeに基づいて、スイッチSW1及びSW2を制御するスイッチ制御部63を含む。スイッチSW1で選択された電位は、スイッチ制御信号VselAとしてソースセレクタ13Sに出力される。スイッチSW2で選択された電位は、スイッチ制御信号VselBとしてソースセレクタ13Sに出力される。
The
液晶表示デバイス20は、第1の画素行70と、第2の画素行80と、を含む。第1の画素行70は、水平方向(X方向)に沿って、R(赤)の副画素71と、G(緑)の副画素72と、B(青)の副画素73と、R(赤)の副画素74と、を含む。第2の画素行80は、水平方向(X方向)に沿って、R(赤)の副画素81と、G(緑)の副画素82と、B(青)の副画素83と、R(赤)の副画素84と、を含む。
The liquid
R(赤)の副画素71及びR(赤)の副画素81は、画素信号線SGL−1に接続されている。G(緑)の副画素72及びG(緑)の副画素82は、画素信号線SGL−2に接続されている。B(青)の副画素73及びB(青)の副画素83は、画素信号線SGL−3に接続されている。R(赤)の副画素74及びR(赤)の副画素84は、画素信号線SGL−4に接続されている。
The R (red)
ソースセレクタ13Sは、スイッチ制御信号VselAが印加される配線91と、スイッチ制御信号VselBが印加される配線92と、第1群のスイッチ93と、第2群のスイッチ94と、を含む。第1群のスイッチ93は、ソースドライバ13から供給されるスイッチ制御信号VselAによって開閉制御される。第2群のスイッチ94は、ソースドライバ13から供給されるスイッチ制御信号VselBによって開閉制御される。
The
第1群のスイッチ93内のスイッチ93Aの一端には、ソースドライバ13から画像信号Vsig−1が供給される。スイッチ93Aの他端は、画素信号線SGL−1を介して、副画素71及び81に接続されている。第2群のスイッチ94内のスイッチ94Aの一端には、ソースドライバ13から画像信号Vsig−1が供給される。スイッチ94Aの他端は、画素信号線SGL−3を介して、副画素73及び83に接続されている。第1群のスイッチ93内のスイッチ93Bの一端には、ソースドライバ13から画像信号Vsig−2が供給される。スイッチ93Bの他端は、画素信号線SGL−2を介して、副画素72及び82に接続されている。第2群のスイッチ94内のスイッチ94Bの一端には、ソースドライバ13から画像信号Vsig−2が供給される。スイッチ94Bの他端は、画素信号線SGL−4を介して、副画素74及び84に接続されている。
The image signal Vsig-1 is supplied from the
この構成により、ソースセレクタ13Sは、スイッチ制御信号VselA及びVselBに応じて、第1群のスイッチ93及び第2群のスイッチ94を時分割的に順次切り替えてオン(ON)状態にすることができる。これにより、ソースセレクタ13Sは、多重化された画像信号Vsig−1及びVsig−2から画素信号Vpix−1,Vpix−2,Vpix−3及びVpix−4を分離する。そして、ソースセレクタ13Sは、画素信号Vpix−1,Vpix−2,Vpix−3及びVpix−4を、副画素71〜74及び81〜84にそれぞれ供給する。
With this configuration, the
スイッチ制御信号VselAがハイレベルの場合には、画素信号Vpix−1は、画素信号線SGL−1に供給され、画素信号Vpix−2は、画素信号線SGL−2に供給される。スイッチ制御信号VselBがハイレベルの場合には、画素信号Vpix−1は、B(青)の副画素73及びB(青)の副画素83に接続された画素信号線SGL−3に供給され、画素信号Vpix−2は、R(赤)の副画素74及びR(赤)の副画素84に接続された画素信号線SGL−4に供給される。
When the switch control signal VselA is at a high level, the pixel signal Vpix-1 is supplied to the pixel signal line SGL-1, and the pixel signal Vpix-2 is supplied to the pixel signal line SGL-2. When the switch control signal VselB is at a high level, the pixel signal Vpix-1 is supplied to the pixel signal line SGL-3 connected to the B (blue)
図25は、画素信号の副画素への書き込みタイミングを示す図である。図25(A)は、第1の動作モードでの画素信号の副画素への書き込みタイミングを示し、図25(B)は、第2の動作モードでの画素信号の副画素への書き込みタイミングを示す。図25(A)及び(B)は、2水平ライン分の書き込みタイミングを示す。 FIG. 25 is a diagram illustrating the timing of writing a pixel signal to a sub-pixel. FIG. 25A shows the writing timing of the pixel signal to the sub-pixel in the first operation mode, and FIG. 25B shows the writing timing of the pixel signal to the sub-pixel in the second operation mode. Show. FIGS. 25A and 25B show the write timings for two horizontal lines.
図25(A)を参照すると、タイミングt40からタイミングt43までの1水平ライン分の書き込み期間では、画像信号Vsig−1及びVsig−2が第1の画素行70内の副画素に書き込まれ、タイミングt43からタイミングt44までの1水平ライン分の書き込み期間では、画像信号Vsig−1及びVsig−2が第2の画素行80内の副画素に書き込まれる。
Figure 25 Referring to (A), in 1 write period of the horizontal line from the timing t 40 to the timing t 43, the image signal Vsig-1 and Vsig-2 is written in the sub-pixels in the
図25(B)を参照すると、タイミングt50からタイミングt55までの1水平ライン分の書き込み期間では、画像信号Vsig−1及びVsig−2が第1の画素行70内の副画素に書き込まれ、タイミングt55からタイミングt56までの1水平ライン分の書き込み期間では、画像信号Vsig−1及びVsig−2が第2の画素行80内の副画素に書き込まれる。
Figure 25 Referring to (B), in 1 write period of the horizontal line from the timing t 50 to the timing t 55, the image signal Vsig-1 and Vsig-2 is written in the sub-pixels in the
先に説明したように、タッチ検出機能付き表示装置1は、第2の動作モードでは、第1から第10のユニットの各々の画像表示期間を長くすることができる。従って、タイミングt50からタイミングt55までの1水平ライン分の書き込み期間は、タイミングt40からタイミングt43までの1水平ライン分の書き込み期間よりも長い。
As described above, the display device with a
図25(A)に示すように、スイッチ制御部63は、第1の動作モードでは、1水平ライン分の書き込み期間が短いので、スイッチ制御信号VselAを、タイミングt41で急峻に立ち上げ、タイミングt42で急峻に立ち下げる必要がある。従って、第1の動作モードでは、第1の電源61及び第2の電源62は、大きな電位変化を短時間で実現するので、消費電力が大きくなる。第1の動作モードでは、スイッチ制御部63は、タイミングt41では、スイッチSW1を第1の電源61に接続して、配線91をハイレベルにする。スイッチ制御部63は、タイミングt42では、スイッチSW1を第2の電源62に接続して、配線91をローレベルにする。
As shown in FIG. 25 (A), the
このように、スイッチ制御部63は、第1の動作モードでは、基準電位Vssを使用せずに、第1の電源61の出力電位と第2の電源62の出力電位とを切り換えることで、スイッチ制御信号VselAの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを急峻にする必要がある。
As described above, in the first operation mode, the
一方、図25(B)に示すように、スイッチ制御部63は、第2の動作モードでは、1水平ライン分の書き込み期間が長いので、スイッチ制御信号VselAを、緩やかに立ち上げ、緩やかに立ち下げることが可能である。従って、第2の動作モードでは、第1の電源61及び第2の電源62は、第1の動作モードと比較して、相対的に小さな電位変化を実現するので、相対的に消費電力を低くできる。スイッチ制御部63は、タイミングt51では、スイッチSW1を基準電位Vssに接続して、配線91を基準電位Vssにプリチャージする。スイッチ制御部63は、タイミングt52では、スイッチSW1を第1の電源61に接続して、配線91をハイレベルにする。スイッチ制御部63は、タイミングt53では、スイッチSW1を基準電位Vssに接続して、配線91を基準電位Vssにプリチャージする。スイッチ制御部63は、タイミングt54では、スイッチSW1を第2の電源62に接続して、配線91をローレベルにする。
On the other hand, as shown in FIG. 25B, in the second operation mode, the
このように、スイッチ制御部63は、第2の動作モードでは、基準電位Vssを使用して配線91をプリチャージできるので、スイッチ制御信号VselAの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを緩やかにできる。従って、第1の電源61及び第2の電源62のバイアス電流が第1の動作モードと比較して相対的に小さくなり、消費電力が第1の動作モードと比較して相対的に低くなる。
As described above, in the second operation mode, the
なお、第2の動作モードのタイミングt52からタイミングt53までのスイッチ制御信号VselAのハイレベルの期間は、第1の動作モードのタイミングt41からタイミングt42までのスイッチ制御信号VselAのハイレベルの期間と同じであっても良い。或いは、電位変化が抑制されるので、第2の動作モードのタイミングt52からタイミングt53までのスイッチ制御信号VselAのハイレベルの期間は、第1の動作モードのタイミングt41からタイミングt42までのスイッチ制御信号VselAのハイレベルの期間より短くしても良い。第2の動作モードのタイミングt51からタイミングt54までの期間は、第1の動作モードのタイミングt41からタイミングt42までの期間より長くても良い。 Incidentally, the high level period of the switch control signals VselA from the timing t 52 in the second operation mode to the timing t 53, the high-level switch control signal VselA from the timing t 41 of the first mode of operation until the timing t 42 It may be the same as the period. Alternatively, the potential change can be suppressed, the high level period of the switch control signals VselA from the timing t 52 in the second operation mode to the timing t 53, from the timing t 41 of the first mode of operation until the timing t 42 The switch control signal VselA may be shorter than the high level period. Period from the timing t 51 to the timing t 54 in the second operation mode may be longer than the period from the timing t 41 of the first mode of operation until the timing t 42.
以上説明したように、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードでは相互静電容量方式のタッチ検出を行い、第2の動作モードでは自己静電容量方式のタッチ検出を行うことで、第2の動作モードでの消費電力を抑制することができる。
As described above, the display device with a
<タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードの第2の動作タイミング>
第2の動作モードのフレーム周波数が第1の動作モードのフレーム周波数(例えば、59.94Hz)よりも高い周波数(例えば、119.88Hz)である場合の、タッチ検出機能付き表示装置1の第2の動作モードでの動作タイミングについて説明する。
<Second Operation Timing of Second Operation Mode of Display Device with Touch Detection Function>
The
第2の動作モードのフレーム周波数(例えば、119.88Hz)で実行されるアプリケーションは、動画再生アプリケーションが例示されるが、これに限定されない。 The application executed at the frame frequency (for example, 119.88 Hz) in the second operation mode is exemplified by a moving image reproduction application, but is not limited thereto.
図26は、タッチ検出機能付き表示装置の第2の動作モードでの動作タイミングを示す図である。図26は、第2の動作モードのフレーム周波数が第1の動作モードのフレーム周波数(例えば、59.94Hz)よりも高い周波数(例えば、119.88Hz)である場合の動作タイミングを示す図である。 FIG. 26 is a diagram illustrating operation timings in the second operation mode of the display device with a touch detection function. FIG. 26 is a diagram illustrating the operation timing when the frame frequency in the second operation mode is higher than the frame frequency (for example, 59.94 Hz) in the first operation mode (for example, 119.88 Hz). .
1つのフレーム期間T31は、1つの垂直同期信号Vsyncの立ち下がりのタイミングt60で開始し、次の垂直同期信号Vsyncの立ち下がりのタイミングt65で終了する。フレーム期間T31の始めには、開始ポーチ期間VBPがあり、フレーム期間T31の終わりには、終了ポーチ期間VFPがある。 One frame period T31 is one starts at a timing t 60 of the falling of a vertical synchronization signal Vsync, a ends at timing t 65 of the falling edge of the next vertical synchronization signal Vsync. There is a start porch period VBP at the beginning of the frame period T31, and an end porch period VFP at the end of the frame period T31.
ホストHOSTは、タイミングt60において、垂直同期信号Vsyncをアサートする。ホストHOSTは、タイミングt60から開始ポーチ期間VBP経過後のタイミングt61において、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの出力を開始する。ホストHOSTは、水平同期信号Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像信号Vdispをメモリ11Aに出力し、メモリ11Aは、ホストHOSTから供給される画像信号Vdispを受け取って記憶する。期間T32は、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの転送期間であり、期間T33は、第2のユニットに含まれる30水平ライン分の画像信号Vdispの転送期間である。
The host HOST at the timing t 60, asserts a vertical synchronization signal Vsync. The host HOST at the timing t 61 after the start porch period VBP elapsed from the timing t 60, it starts outputting the image signals Vdisp of 30 horizontal line included in the first unit. The host HOST outputs the image signal Vdisp to the
遅延回路11Cは、タイミングt60から遅延時間Delay経過後のタイミングt62において、内部垂直同期信号Int−Vsyncをアサートする。 The delay circuit 11C at the timing t 62 after the delay time Delay elapses from the timing t 60, asserts the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync.
内部水平同期信号生成部11Bは、第2の動作モードでは、水平同期信号Hsyncの周波数と同じ周波数を有する内部水平同期信号Int−Hsyncを生成して出力する。なお、内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数が水平同期信号Hsyncの周波数と同じというのは例示であり、これに限定されない。内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の0.75倍や0.8倍などであっても良い。内部水平同期信号Int−Hsyncの周波数は、水平同期信号Hsyncの周波数の1倍以下が例示される。
In the second operation mode, the internal horizontal synchronization
リセット信号出力部11Dは、内部垂直同期信号Int−Vsyncがアサートされたタイミングt62において、リセット信号Resetをアサートする。カウンタ11Eは、リセット信号Resetがアサートされると、計数値が0にリセットされる。カウンタ11Eは、その後、水平同期信号Hsyncを計数する。 Reset signal output unit 11D at a timing t 62 to the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync is asserted, asserts the reset signal Reset. The counter 11E is reset to 0 when the reset signal Reset is asserted. Thereafter, the counter 11E counts the horizontal synchronization signal Hsync.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるD1になったら、タイミングt63において、第1のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned D1 count value of the counter 11E is a predetermined value, at a timing t 63, starts the 30 image display of a horizontal line included in the first unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt62からタイミングt63までの期間は、内部開始ポーチ期間Int−VBPである。 Period from the timing t 62 to the timing t 63 is the internal initiation porch period Int-VBP.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるD2になったら、タイミングt64において、第2のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned D2 count value of the counter 11E is a predetermined value, at a timing t 64, starts the 30 image display of a horizontal line included in the second unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt63からタイミングt64までの期間は、第1のユニットの画像表示期間T34である。 Period from the timing t 63 to the timing t 64 is an image display period T34 of the first unit.
表示パネル制御部11Fは、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるD3になったら、タイミングt65において、第3のユニットに含まれる30水平ライン分の画像表示を開始する。表示パネル制御部11Fは、内部水平同期信号Int−Hsyncに同期して、1水平ライン分ずつ画像表示を行う。 The display panel controller 11F, once turned D3 count value of the counter 11E is a predetermined value, at a timing t 65, starts the 30 image display of a horizontal line included in the third unit. The display panel control unit 11F displays an image for each horizontal line in synchronization with the internal horizontal synchronization signal Int-Hsync.
タイミングt64からタイミングt65までの期間は、第2のユニットの画像表示期間T35である。 Period from the timing t 64 to the timing t 65 is an image display period T35 of the second unit.
タイミングt65において、第3のユニットの画像表示期間T36が開始し、タイミングt66において、第10のユニットの画像表示期間T37が終了する。 At timing t 65, the image display period T36 of the third unit starts at a timing t 66, the image display period T37 of the first 10 units are completed.
タッチ検出制御部40は、カウンタ11Eの計数値が予め定められた値であるD4になったら、タイミングt66において、自己静電容量方式のタッチ検出を行う。タッチ検出制御部40は、駆動電極COMLにタッチ駆動信号Vcomts1を一斉に供給してY方向のタッチ検出を行うとともに、タッチ検出電極TDLにタッチ駆動信号Vcomts2を一斉に供給してX方向のタッチ検出を行っても良い。或いは、タッチ検出制御部40は、X方向(又はY方向)の自己静電容量方式のタッチ検出を行い、X方向(又はY方向)の自己静電容量方式のタッチ検出が終わったら、Y方向(又はX方向)の自己静電容量方式のタッチ検出を行っても良い。
Touch
タイミングt66から、タッチ検出が終了するタイミングt67までの期間は、タッチ検出期間T38である。 A period from timing t 66 to timing t 67 when the touch detection ends is a touch detection period T38.
タイミングt67から、内部垂直同期信号Int−Vsyncがアサートされるタイミングt68までの期間は、内部終了ポーチ期間Int−VFPである。 From the timing t 67, the period from the timing t 68 to the internal vertical synchronizing signal Int-Vsync is asserted, the internal ends porch period Int-VFP.
第2の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T34(図26参照)の長さと、第1の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T5(図18参照)の長さとは、異なっても良い。第2の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T34の長さは、第1の動作モードでの第1のユニットの画像表示期間T5の長さより、短くても良い。 The length of the first unit image display period T34 (see FIG. 26) in the second operation mode and the length of the first unit image display period T5 (see FIG. 18) in the first operation mode. May be different. The length of the image display period T34 of the first unit in the second operation mode may be shorter than the length of the image display period T5 of the first unit in the first operation mode.
タッチ検出機能付き表示装置1は、予め定められたアプリケーション(例えば、動画再生アプリケーション)の実行時は第2の動作モードに遷移し、予め定められたアプリケーション以外のアプリケーション(例えば、ゲームアプリケーション)の実行時は第1の動作モードに遷移しても良い。
The display device with a
本発明者が市販されている電子機器で動画再生アプリケーションを実行したところ、動画再生アプリケーション実行中は、マルチタッチがサポートされていないことが確認できた。つまり、需要者において、動画再生アプリケーションを実行中は、マルチタッチがサポートされないことが受け入れられていることが、確認できた。 When the present inventor executed a moving image playback application on a commercially available electronic device, it was confirmed that multi-touch is not supported during the execution of the moving image playback application. In other words, it has been confirmed that the consumer accepts that multi-touch is not supported while the video playback application is being executed.
或いは、タッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードで予め定められた期間タッチが検出されなかったら第2の動作モードに遷移し、第2の動作モードでタッチが検出されたら第1の動作モードに遷移しても良い。
Alternatively, the display device with a
[効果]
タッチ検出機能付き表示装置1は、次の効果を奏する。タッチ検出機能付き表示装置1は、第1の動作モードでは相互静電容量方式のタッチ検出を行い、第2の動作モードでは自己静電容量方式のタッチ検出を行う。自己静電容量方式のタッチ検出に要する時間は、相互静電容量方式のタッチ検出と比較して、相対的に短い。従って、タッチ検出機能付き表示装置1は、第2の動作モードでは、第1から第10のユニットの各々の画像表示期間を長くすることができる。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、画質の低下を抑制することができる。
[effect]
The
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。実施形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本発明の技術的範囲に属する。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such embodiments. The content disclosed in the embodiment is merely an example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Appropriate changes made without departing from the spirit of the present invention naturally belong to the technical scope of the present invention.
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部
11 表示制御部
11A メモリ
11B 内部水平同期信号生成部
11C 遅延回路
11D リセット信号出力部
11E カウンタ
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
13S ソースセレクタ
14 駆動電極ドライバ
19 COG
20 液晶表示デバイス
21 TFT基板
22 画素電極
30 タッチ検出デバイス
31 第2絶縁基板
32 カラーフィルタ
40 タッチ検出制御部
40A セルフスイッチ
40B セレクタ
40C タッチドライバ
40D コントローラ
CG カバー部材
COML 駆動電極
CTRL 制御部
DSP 表示部
GCL 走査信号線
HOST ホスト
IS 入力面
Pix 画素
SE タッチ検出部
SGL 画素信号線
SPix 副画素
TDL タッチ検出電極
T フレキシブルプリント基板
Tr TFT素子
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (20)
画像を表示する表示部と、
第1のフレーム周波数で画像を表示し並びに被検出物の接触又は近接を検出するタッチ検出を行う第1の動作モードと、前記第1のフレーム周波数と異なる第2のフレーム周波数で画像を表示し及びタッチ検出を行う第2の動作モードと、を有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極に順次供給し、前記第1群の電極と前記第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行い、前記第2の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極に一斉に供給して、前記第1群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行い、タッチ検出駆動信号を前記第2群の電極に一斉に供給して、前記第2群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う
タッチ検出機能付き表示装置。 A touch detection unit including a first group of electrodes extending along a first direction and a second group of electrodes extending along a second direction intersecting the first direction;
A display for displaying an image;
An image is displayed at a first frame frequency and a first operation mode for performing touch detection for detecting contact or proximity of an object to be detected, and an image at a second frame frequency different from the first frame frequency. And a second operation mode for performing touch detection;
With
The controller is
In the touch detection period of the first operation mode, a touch detection drive signal is sequentially supplied to the first group of electrodes, and the mutual capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes is increased. Based on the self-capacitance of the first group of electrodes by supplying a touch detection drive signal all at once to the first group of electrodes during the touch detection period of the second operation mode. A display device with a touch detection function that performs touch detection, supplies a touch detection drive signal to the second group of electrodes all at once, and performs touch detection based on the self-capacitance of the second group of electrodes.
請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The display device with a touch detection function according to claim 1, wherein the first group of electrodes is shared by the touch detection unit and the display unit.
前記第1の動作モードでは、前記複数のユニットに対する複数の画像表示期間の間に、前記複数のユニットに対する複数のタッチ検出期間がそれぞれ設けられ、
前記第2の動作モードでは、前記複数のユニットに対する複数の画像表示期間が続けて設けられる
請求項2に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 Each of the touch detection unit and the display unit includes a plurality of units each including a plurality of lines.
In the first operation mode, a plurality of touch detection periods for the plurality of units are provided between a plurality of image display periods for the plurality of units,
The display device with a touch detection function according to claim 2, wherein in the second operation mode, a plurality of image display periods for the plurality of units are continuously provided.
請求項1から3のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The display device with a touch detection function according to claim 1, wherein a length of the image display period in the first operation mode is different from a length of the image display period in the second operation mode.
請求項1から4のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The display device with a touch detection function according to claim 1, wherein the second frame frequency is lower than the first frame frequency.
請求項1から4のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The display device with a touch detection function according to claim 1, wherein the second frame frequency is higher than the first frame frequency.
画像を表示するための表示制御部を含み、
前記表示制御部は、
前記表示部内の画素に供給される画素信号が時分割多重化された画像信号及び前記画像信号に多重化された前記画素信号を分離するための制御信号を出力するソースドライバと、
前記制御信号に基づいて前記画像信号に多重化された前記画素信号を分離して、前記表示部に出力するソースセレクタと、
を含み、
前記ソースドライバは、
前記第2の動作モードでは、前記制御信号をローレベルからハイレベルに変化させる際に、前記制御信号をローレベルから、ローレベルとハイレベルとの間の中間レベルに変化させ、その後、前記制御信号を中間レベルからハイレベルに変化させ、前記制御信号をハイレベルからローレベルに変化させる際に、前記制御信号をハイレベルから中間レベルに変化させ、その後、前記制御信号を中間レベルからローレベルに変化させる
請求項1から6のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The controller is
Including a display control unit for displaying an image;
The display control unit
A source driver that outputs an image signal in which a pixel signal supplied to a pixel in the display unit is time-division multiplexed and a control signal for separating the pixel signal multiplexed in the image signal;
A source selector that separates the pixel signal multiplexed into the image signal based on the control signal and outputs the separated pixel signal;
Including
The source driver is
In the second operation mode, when the control signal is changed from a low level to a high level, the control signal is changed from a low level to an intermediate level between a low level and a high level, and then the control signal is changed. When the signal is changed from the intermediate level to the high level and the control signal is changed from the high level to the low level, the control signal is changed from the high level to the intermediate level, and then the control signal is changed from the intermediate level to the low level. The display device with a touch detection function according to any one of claims 1 to 6.
被検出物の接触又は近接を検出するためのタッチ検出制御部を含み、
前記タッチ検出制御部は、
前記第1群の電極と前記第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行う場合には、前記第1群の電極に向けたタッチ検出信号を順次出力し、前記第1群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う場合には、前記第1群の電極に向けたタッチ検出信号を一斉に出力し、前記第2群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う場合には、前記第2群の電極に向けたタッチ検出信号を一斉に出力するタッチドライバと、
前記第1群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う場合には、前記タッチドライバと前記第1群の電極とを導通するセルフブロックと、
前記第1群の電極と前記第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行う場合には、前記第1群の電極の内の1つの電極と前記タッチドライバとを導通するセレクタと、を含む
請求項1から7のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The controller is
Including a touch detection control unit for detecting contact or proximity of an object to be detected;
The touch detection control unit includes:
When performing touch detection based on the mutual capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes, sequentially output touch detection signals directed to the first group of electrodes, When touch detection is performed based on the self-capacitance of the first group of electrodes, touch detection signals directed to the first group of electrodes are output all at once, and the self-capacitance of the second group of electrodes is output. A touch driver that outputs touch detection signals for the second group of electrodes all at once,
When performing touch detection based on the self-capacitance of the first group of electrodes, a self-block that conducts the touch driver and the first group of electrodes;
When performing touch detection based on the mutual capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes, one electrode of the first group of electrodes and the touch driver are used. The display device with a touch detection function according to claim 1, comprising: a selector that conducts.
前記第2の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極及び第2群の電極に一斉に供給して、前記第1群の電極の自己静電容量及び前記第2群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う
請求項1から8のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The controller is
In the touch detection period of the second operation mode, a touch detection drive signal is supplied to the first group of electrodes and the second group of electrodes all at once, and the self-capacitance of the first group of electrodes and the first group of electrodes are supplied. The display device with a touch detection function according to any one of claims 1 to 8, wherein touch detection is performed based on self-capacitance of two groups of electrodes.
前記第2の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極及び第2群の電極の内の一群に一斉に供給して、前記第1群の電極及び前記第2群の電極の内の一群の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行い、その後、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極及び第2群の電極の内の他の一群に一斉に供給して、前記第1群の電極及び前記第2群の電極の内の他の一群の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う
請求項1から8のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 The controller is
In the touch detection period of the second operation mode, a touch detection drive signal is simultaneously supplied to a group of the first group of electrodes and the second group of electrodes, and the first group of electrodes and the second group Touch detection is performed based on the self-capacitance of one group of the electrodes of the group, and then the touch detection driving signal is supplied to the other group of the first group of electrodes and the second group of electrodes all at once. The touch detection function according to claim 1, wherein touch detection is performed based on a self-capacitance of another group of the first group of electrodes and the second group of electrodes. Display device.
第1のフレーム周波数で画像を表示し並びに被検出物の接触又は近接を検出するタッチ検出を行う第1の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極に順次供給し、前記第1群の電極と前記第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行い、
前記第1のフレーム周波数と異なる第2のフレーム周波数で画像を表示し及びタッチ検出を行う第2の動作モードのタッチ検出期間では、タッチ検出駆動信号を前記第1群の電極に一斉に供給して、前記第1群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行い、タッチ検出駆動信号を前記第2群の電極に一斉に供給して、前記第2群の電極の自己静電容量に基づいてタッチ検出を行う
制御方法。 A touch detection unit including a first group of electrodes extending along a first direction and a second group of electrodes extending along a second direction intersecting the first direction; A method for controlling a display device with a touch detection function comprising a display unit for displaying,
In the touch detection period of the first operation mode in which an image is displayed at the first frame frequency and touch detection for detecting contact or proximity of an object to be detected is performed, touch detection drive signals are sequentially supplied to the first group of electrodes. And performing touch detection based on the mutual capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes,
In the touch detection period of the second operation mode in which an image is displayed at a second frame frequency different from the first frame frequency and touch detection is performed, touch detection drive signals are supplied to the first group of electrodes all at once. Then, touch detection is performed based on the self-capacitance of the first group of electrodes, and a touch detection drive signal is simultaneously supplied to the second group of electrodes, so that the self-capacitance of the second group of electrodes is obtained. Control method that performs touch detection based on.
請求項11に記載の制御方法。 The control method according to claim 11, wherein the first group of electrodes is shared by the touch detection unit and the display unit.
前記第1の動作モードでは、前記複数のユニットに対する複数の画像表示期間の間に、前記複数のユニットに対する複数のタッチ検出期間がそれぞれ配置され、
前記第2の動作モードでは、前記複数のユニットに対する複数の画像表示期間が続けて配置される
請求項12に記載の制御方法。 Each of the touch detection unit and the display unit includes a plurality of units each including a plurality of lines.
In the first operation mode, a plurality of touch detection periods for the plurality of units are arranged between a plurality of image display periods for the plurality of units,
The control method according to claim 12, wherein in the second operation mode, a plurality of image display periods for the plurality of units are continuously arranged.
請求項11から13のいずれか1項に記載の制御方法。 14. The control method according to claim 11, wherein a length of the image display period in the first operation mode is different from a length of the image display period in the second operation mode.
請求項11から14のいずれか1項に記載の制御方法。 The control method according to any one of claims 11 to 14, wherein the second frame frequency is lower than the first frame frequency.
請求項11から14のいずれか1項に記載の制御方法。 The control method according to any one of claims 11 to 14, wherein the second frame frequency is higher than the first frame frequency.
請求項11から16のいずれか1項に記載の制御方法。 In the second operation mode, when the control signal for separating the image signal obtained by time-division multiplexing the pixel signal supplied to the pixel in the display unit is changed from the first level to the second level. Changing the control signal from the first level to a third level between the first level and the second level, and then changing the control signal from the third level to the second level. When the control signal is changed from the second level to the first level, the control signal is changed from the second level to the third level, and then the control signal is changed. The control method according to any one of claims 11 to 16, wherein a signal is changed from the third level to the first level.
前記第1群の電極と前記第2群の電極との間の相互静電容量に基づいてタッチ検出を行う場合には、前記第1群の電極の内の1つの電極と前記タッチドライバとを導通する
請求項11から17のいずれか1項に記載の制御方法。 When performing touch detection based on the self-capacitance of the first group of electrodes, a touch driver that simultaneously outputs touch detection signals directed to the first group of electrodes and the first group of electrodes Conducting,
When performing touch detection based on the mutual capacitance between the first group of electrodes and the second group of electrodes, one electrode of the first group of electrodes and the touch driver are used. The control method according to any one of claims 11 to 17.
請求項11から18のいずれか1項に記載の制御方法。 In the touch detection period of the second operation mode, a touch detection drive signal is supplied to the first group of electrodes and the second group of electrodes all at once, and the self-capacitance of the first group of electrodes and the first group of electrodes are supplied. The control method according to any one of claims 11 to 18, wherein touch detection is performed based on self-capacitance of two groups of electrodes.
請求項11から18のいずれか1項に記載の制御方法。 In the touch detection period of the second operation mode, a touch detection drive signal is simultaneously supplied to a group of the first group of electrodes and the second group of electrodes, and the first group of electrodes and the second group Touch detection is performed based on the self-capacitance of one group of the electrodes of the group, and then the touch detection driving signal is supplied to the other group of the first group of electrodes and the second group of electrodes all at once. The control method according to claim 11, wherein touch detection is performed based on a self-capacitance of another group of the first group of electrodes and the second group of electrodes.
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