JP2021082184A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、表示装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to display devices.
近年、タッチ検出機能付きの表示装置が注目されている。このような表示装置においてタッチを検出する方法としては、静電容量方式や電磁誘導方式、等が知られている。電磁誘導方式では、表示装置に対するペンによるタッチを検出する。電磁誘導方式では、表示装置には、磁界を発生させるコイルと、磁界を検出するコイルとが設けられる。表示装置をタッチするペンには、共振回路を構成するコイルと容量素子とが設けられる。表示装置は、当該表示装置に設けられる上記した各コイルと、ペンに設けられる上記したコイルとの間の電磁誘導によって、当該ペンによるタッチを検出する。 In recent years, a display device having a touch detection function has attracted attention. As a method of detecting touch in such a display device, a capacitance method, an electromagnetic induction method, and the like are known. In the electromagnetic induction method, the touch of the display device by the pen is detected. In the electromagnetic induction method, the display device is provided with a coil for generating a magnetic field and a coil for detecting the magnetic field. The pen that touches the display device is provided with a coil and a capacitive element that form a resonance circuit. The display device detects the touch by the pen by electromagnetic induction between each of the above-mentioned coils provided in the display device and the above-mentioned coil provided in the pen.
しかしながら、一般的な電磁誘導方式では、表示装置に磁界を発生させる期間と、表示装置において磁界を検出する期間とに時間的な制約があり、これら期間を十分に確保することができないため、高精度なタッチ検出を実現することができないという不都合がある。 However, in the general electromagnetic induction method, there is a time constraint between the period for generating the magnetic field in the display device and the period for detecting the magnetic field in the display device, and these periods cannot be sufficiently secured. There is a disadvantage that accurate touch detection cannot be realized.
そこで、本開示は、電磁誘導方式によりタッチを検出可能な表示装置であって、高精度なタッチ検出を実現し得る表示装置を提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the objects of the present disclosure is to provide a display device capable of detecting touch by an electromagnetic induction method and capable of realizing highly accurate touch detection.
実施形態によれば、
磁界を発生する送信コイルとして機能する第1電極と、被検出体より発生される磁界を検出する受信コイルとして機能する第2電極とを備える表示パネルと、前記表示パネルに対して画像を表示する表示動作と、前記表示パネルに接触または近接する被検出体を検出する検出動作とを制御する制御部と、を具備し、前記第2電極が前記受信コイルとして機能する磁界検出期間は、前記表示動作により画像が表示される表示期間に含まれる、表示装置が提供される。
According to the embodiment
An image is displayed on a display panel including a first electrode that functions as a transmitting coil that generates a magnetic field and a second electrode that functions as a receiving coil that detects a magnetic field generated by the object to be detected, and the display panel. The display includes a control unit that controls a display operation and a detection operation for detecting an object to be detected in contact with or close to the display panel, and the magnetic field detection period in which the second electrode functions as the receiving coil is the display. A display device is provided that is included in the display period in which the image is displayed by the operation.
いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、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。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べ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。各図において、連続して配置される同一または類似の要素については符号を省略することがある。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一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
Some embodiments will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. In addition, the drawings may be represented schematically as compared with the embodiments in order to clarify the description, but the drawings are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention. In each figure, the reference numerals may be omitted for the same or similar elements arranged consecutively. Further, in the present specification and each figure, components exhibiting the same or similar functions as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and duplicate detailed description may be omitted.
図1は、実施形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。本実施形態の表示装置DSPは、被検出体(具体的には、後述するタッチペン)の表示面への接触や近接を検出する検出機能が内蔵されている。図1に示すように、表示装置DSPは、表示パネルPNLと、制御部1と、走査線駆動回路GDと、信号線駆動回路SDと、駆動回路2と、検出部3とを備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a display device according to an embodiment. The display device DSP of the present embodiment has a built-in detection function for detecting contact or proximity of the object to be detected (specifically, a touch pen described later) to the display surface. As shown in FIG. 1, the display device DSP includes a display panel PNL, a control unit 1, a scanning line drive circuit GD, a signal line drive circuit SD, a
表示パネルPNLは、画像を表示する表示領域と、この表示領域を囲む額縁状の非表示領域とを備える。詳細について後述するが、表示パネルPNLは、表示領域において、表示素子を有する複数の画素を備えると共に、複数の画素に対向する表示面を有している。表示パネルPNLは、画素信号Vpixの入力を受けて表示面に複数の画素からなる画像の表示を行う。 The display panel PNL includes a display area for displaying an image and a frame-shaped non-display area surrounding the display area. Although the details will be described later, the display panel PNL includes a plurality of pixels having display elements in the display area, and has a display surface facing the plurality of pixels. The display panel PNL receives the input of the pixel signal Vpix and displays an image composed of a plurality of pixels on the display surface.
制御部1は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、走査線駆動回路GD、信号線駆動回路SDおよび駆動回路2に制御信号を供給して、主に表示動作を制御する回路である。
The control unit 1 is a circuit that mainly controls the display operation by supplying control signals to the scanning line drive circuit GD, the signal line drive circuit SD, and the
走査線駆動回路GDは、制御部1から供給される制御信号に基づいて、表示パネルPNLの表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。 The scanning line drive circuit GD has a function of sequentially selecting one horizontal line to be displayed and driven by the display panel PNL based on the control signal supplied from the control unit 1.
信号線駆動回路SDは、制御部1から供給される制御信号に基づいて、表示パネルPNLの各画素に画素信号Vpixを供給する回路である。なお、制御部1が画素信号Vpixを生成し、この画素信号Vpixが信号線駆動回路SDに供給されてもよい。 The signal line drive circuit SD is a circuit that supplies a pixel signal Vpix to each pixel of the display panel PNL based on a control signal supplied from the control unit 1. The control unit 1 may generate a pixel signal Vpix, and this pixel signal Vpix may be supplied to the signal line drive circuit SD.
駆動回路2は、制御部1から供給される制御信号に基づいて、表示動作時には後述する共通電極CEに表示駆動信号Vcomdcを供給し、検出動作時には共通電極CEに検出駆動信号VTPを供給する回路である。
The
制御部1は、表示パネルPNLにおいて被検出体を検出する検出動作を制御する。本実施形態においては、表示パネルPNLは、電磁誘導方式によるタッチ検出の基本原理に基づいて、表示面に接触または近接したタッチペンを検出する機能を含む。表示パネルPNLは、電磁誘導方式によりタッチペンの接触または近接を検出した場合、検出信号Vdetを検出部3に出力する。
The control unit 1 controls a detection operation for detecting an object to be detected on the display panel PNL. In the present embodiment, the display panel PNL includes a function of detecting a touch pen in contact with or close to a display surface based on the basic principle of touch detection by an electromagnetic induction method. When the display panel PNL detects the contact or proximity of the touch pen by the electromagnetic induction method, the display panel PNL outputs the detection signal Vdet to the
検出部3は、電磁誘導方式のタッチ検出において、制御部1から供給される制御信号と、表示パネルPNLから出力される検出信号Vdetとに基づいて、表示パネルPNLの表示面へのタッチペンのタッチの有無を検出する。検出部3は、タッチが有ることを検出した場合に、タッチ入力が行われた座標等を算出する。
In the electromagnetic induction type touch detection, the
図1に示すように、検出部3は、アナログフロントエンド(AFE: Analog Front End)回路4と、信号処理部5と、座標抽出部6と、検出タイミング制御部7とを備える。
As shown in FIG. 1, the
AFE回路4は、増幅部4aと、A/D変換部4bとを含む。増幅部4aは、表示パネルPNLから出力された検出信号Vdetを増幅する。A/D変換部4bは、検出駆動信号VTPに同期したタイミングで、増幅部4aから出力されるアナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。つまり、AFE回路4は、検出信号Vdetをデジタル信号に変換して信号処理部5に出力するアナログ信号処理回路である。
The
信号処理部5は、AFE回路4の出力信号に基づいて、表示パネルPNLに対するタッチの有無を検出する論理回路である。信号処理部5は、被検出体による検出信号の差分の信号(具体的には、絶対値|ΔV|)を取り出す処理を行う。信号処理部5は、絶対値|ΔV|を所定のしきい値電圧と比較し、この絶対値|ΔV|がしきい値電圧未満であれば、被検出体が非接触状態であると判断する。一方で、信号処理部5は、絶対値|ΔV|がしきい値電圧以上であれば、被検出体の接触状態または近接状態と判断する。このようにして、検出部3はタッチ検出が可能となる。
The signal processing unit 5 is a logic circuit that detects the presence or absence of touch on the display panel PNL based on the output signal of the
本明細書において、「接触状態」とは、被検出体が表示面に接触した状態または接触と同視し得るほど近接した状態を含む。一方で、「非接触状態」とは、被検出体が表示面に接触していない状態または接触と同視できるほどには近接していない状態を含む。 As used herein, the "contact state" includes a state in which the object to be detected is in contact with the display surface or a state in which the object to be detected is in close contact with the display surface. On the other hand, the "non-contact state" includes a state in which the object to be detected is not in contact with the display surface or is not close enough to be regarded as contact.
座標抽出部6は、信号処理部5においてタッチが検出されたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。座標抽出部6は、タッチパネル座標を出力信号Voutとして出力する。座標抽出部6は、出力信号Voutを制御部1に出力してもよい。制御部1は、出力信号Voutに基づいて、所定の表示動作または検出動作を実行することが可能である。 The coordinate extraction unit 6 is a logic circuit that obtains the touch panel coordinates when a touch is detected by the signal processing unit 5. The coordinate extraction unit 6 outputs the touch panel coordinates as an output signal Vout. The coordinate extraction unit 6 may output the output signal Vout to the control unit 1. The control unit 1 can execute a predetermined display operation or detection operation based on the output signal Vout.
検出タイミング制御部7は、制御部1から供給される制御信号に基づいて、AFE回路4と、信号処理部5と、座標抽出部6とが同期して動作するように制御する。
The detection timing control unit 7 controls the
ここで、図2および図3を参照して、本実施形態の表示パネルPNLにおいて用いられる電磁誘導方式によるタッチ検出の基本原理について説明する。図2は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理を説明するための図であって、磁界発生期間の様子を示す図である。一方で、図3は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理を説明するための図であって、磁界検出期間の様子を示す図である。 Here, with reference to FIGS. 2 and 3, the basic principle of touch detection by the electromagnetic induction method used in the display panel PNL of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining the basic principle of touch detection of the electromagnetic induction method, and is a diagram showing a state of a magnetic field generation period. On the other hand, FIG. 3 is a diagram for explaining the basic principle of touch detection of the electromagnetic induction method, and is a diagram showing a state of the magnetic field detection period.
図2および図3に示すように、電磁誘導方式では、タッチペン100の接触または近接を検出する。タッチペン100の内部には、共振回路101が設けられている。共振回路101は、コイル102と容量素子103とが並列接続されて構成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the electromagnetic induction method, the contact or proximity of the
電磁誘導方式では、送信コイルCTと受信コイルCRとが重なって設けられる。送信コイルCTxは、第1方向Xに長手を有し、受信コイルCRxは、第2方向Yに長手を有している。受信コイルCRxは、平面視において送信コイルCTxと交差するように設けられる。送信コイルCTxは駆動回路2に接続され、受信コイルCRxは検出部3に接続される。
In the electromagnetic induction method, the transmission coil CT and the reception coil CR are provided so as to overlap each other. The transmitting coil CTx has a length in the first direction X, and the receiving coil CRx has a length in the second direction Y. The receiving coil CRx is provided so as to intersect the transmitting coil CTx in a plan view. The transmission coil CTx is connected to the
図2に示すように、磁界発生期間では、駆動回路2から送信コイルCTxに所定の周波数(例えば数kHz〜数百kHz程度)の交流矩形波(例えば検出駆動信号VTP)が印加される。これにより、送信コイルCTxに電流が流れ、送信コイルCTxはこの電流変化に応じた磁界M1を発生する。タッチペン100が接触または近接している場合、送信コイルCTxとコイル102との相互誘導による起電力がコイル102に発生する。これにより、容量素子103が充電される。
As shown in FIG. 2, during the magnetic field generation period, an AC square wave (for example, a detection drive signal VTP) having a predetermined frequency (for example, about several kHz to several hundred kHz) is applied from the
一方で、図3に示すように、磁界検出期間では、タッチペン100のコイル102は、共振回路101の共振周波数に応じて変化する磁界M2を発生する。磁界M2が受信コイルCRxを通過することで、受信コイルCRxとコイル102との相互誘導による起電力が受信コイルCRxに発生する。これに伴い、検出部3には、受信コイルCRxの起電力に応じた電流が流れる。
On the other hand, as shown in FIG. 3, during the magnetic field detection period, the
検出部3は、受信コイルCRxの起電力に応じた電流の変動を電圧の変動(例えば検出信号Vdet)に変換する。検出部3は、上記したように絶対値|ΔV|を所定のしきい値電圧と比較することで、タッチペン100が接触状態であるか、非接触状態であるかを判断する。送信コイルCTxおよび受信コイルCRxをそれぞれ走査することにより、検出部3は、電磁誘導方式のタッチ検出の基本原理に基づいてタッチペン100の検出が可能となる。
The
次に、図4を参照して、本実施形態の表示装置DSPの画像表示機能に係わる構成について説明する。
本明細書において、第1方向X、第2方向Yおよび第3方向Zは互いに直交しているものとする。なお、第1方向X、第2方向Yおよび第3方向Zは90度以外の角度で交差していてもよい。また、本明細書において、第1方向Xおよび第2方向Yは、表示装置DSP(表示パネルPNL)を構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。さらに、本明細書においては、第3方向Zを示す矢印の先端に向かう方向を上方向と称し、当該矢印の先端から反対に向かう方向を下方向と称することもある。また、本明細書においては、第3方向Zを示す矢印の先端側に表示装置DSPを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第1方向Xおよび第2方向Yで規定されるX−Y平面に向かって見ることを「平面視」と称する。
Next, with reference to FIG. 4, a configuration related to the image display function of the display device DSP of the present embodiment will be described.
In the present specification, it is assumed that the first direction X, the second direction Y, and the third direction Z are orthogonal to each other. The first direction X, the second direction Y, and the third direction Z may intersect at an angle other than 90 degrees. Further, in the present specification, the first direction X and the second direction Y correspond to the directions parallel to the main surface of the substrate constituting the display device DSP (display panel PNL), and the third direction Z is the display device DSP. Corresponds to the thickness direction of. Further, in the present specification, the direction toward the tip of the arrow indicating the third direction Z may be referred to as an upward direction, and the direction opposite from the tip of the arrow may be referred to as a downward direction. Further, in the present specification, it is assumed that there is an observation position for observing the display device DSP on the tip side of the arrow indicating the third direction Z, and from this observation position, the first direction X and the second direction Y are defined. Looking toward the XY plane is called "plan view".
図4は、本実施形態の表示装置DSPの一構成例を示す平面図である。図4に示すように、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、n本の走査線G(G1〜Gn)と、m本の信号線S(S1〜Sm)と、を備えている。なお、nおよびmはいずれも正の整数であり、nがmと等しくてもよいし、nがmとは異なっていてもよい。走査線Gは、第1方向Xに沿って延出し、第2方向Yに沿って間隔をおいて並んでいる。信号線Sは、第2方向Yに沿って延出し、第1方向Xに沿って間隔をおいて並んでいる。走査線Gおよび信号線Sによって区画される領域には画素PXが配置されている。つまり、表示パネルPNLは、表示領域DAにおいて、第1方向Xおよび第2方向Yにマトリクス状に配列された多数の画素PXを備えている。 FIG. 4 is a plan view showing a configuration example of the display device DSP of the present embodiment. As shown in FIG. 4, the display panel PNL includes n scanning lines G (G1 to Gn) and m signal lines S (S1 to Sm) in the display area DA. Both n and m are positive integers, and n may be equal to m or n may be different from m. The scanning lines G extend along the first direction X and are arranged at intervals along the second direction Y. The signal lines S extend along the second direction Y and are arranged at intervals along the first direction X. Pixels PX are arranged in the area partitioned by the scanning line G and the signal line S. That is, the display panel PNL includes a large number of pixels PX arranged in a matrix in the first direction X and the second direction Y in the display area DA.
各画素PXは、スイッチング素子SW、画素電極PE、共通電極CE、液晶層LC、等を備えている。スイッチング素子SWは、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、走査線Gおよび信号線Sと電気的に接続されている。走査線Gは、第1方向Xに並ぶ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。信号線Sは、第2方向Yに並ぶ画素PXの各々におけるスイッチング素子SWと電気的に接続されている。画素電極PEの各々は、共通電極CEと対向し、画素電極PEと共通電極CEとの間に生じる電界によって液晶層LCを駆動している。容量CSは、画素電極PEと同電位の電極、および、共通電極CEと同電位の電極の間に形成される。 Each pixel PX includes a switching element SW, a pixel electrode PE, a common electrode CE, a liquid crystal layer LC, and the like. The switching element SW is composed of, for example, a thin film transistor (TFT) and is electrically connected to the scanning line G and the signal line S. The scanning line G is electrically connected to the switching element SW in each of the pixels PX arranged in the first direction X. The signal line S is electrically connected to the switching element SW in each of the pixels PX arranged in the second direction Y. Each of the pixel electrode PEs faces the common electrode CE, and the liquid crystal layer LC is driven by the electric field generated between the pixel electrode PE and the common electrode CE. The capacitance CS is formed between an electrode having the same potential as the pixel electrode PE and an electrode having the same potential as the common electrode CE.
走査線Gは、非表示領域NDAに配置される走査線駆動回路GDに接続される。走査線駆動回路GDは、制御部1から供給される制御信号にしたがって、各画素PXへの画素信号Vpixの書き込み動作を制御するための走査信号Vscanを走査線Gに出力し、1水平ラインを順次選択する。信号線Sは、非表示領域NDAに配置される信号線駆動回路SDに接続される。信号線駆動回路SDは、制御部1から供給される制御信号にしたがって、信号線Sに画素信号Vpixを出力し、選択された1水平ラインに位置する画素PXに画素信号Vpixを供給する。このように、画素PXでは、供給される画素信号Vpixに応じて1水平ラインずつ表示が行われる。 The scan line G is connected to the scan line drive circuit GD arranged in the non-display area NDA. The scanning line drive circuit GD outputs a scanning signal Vscan for controlling the writing operation of the pixel signal Vpix to each pixel PX to the scanning line G according to the control signal supplied from the control unit 1, and outputs one horizontal line to the scanning line G. Select sequentially. The signal line S is connected to the signal line drive circuit SD arranged in the non-display area NDA. The signal line drive circuit SD outputs the pixel signal Vpix to the signal line S according to the control signal supplied from the control unit 1, and supplies the pixel signal Vpix to the pixel PX located on the selected 1 horizontal line. In this way, the pixel PX displays one horizontal line at a time according to the supplied pixel signal Vpix.
上記した表示動作を行う際、駆動回路2は、共通電極CEに対して表示駆動信号Vcomdcを印加する。
When performing the display operation described above, the
図5は、本実施形態の表示パネルPNLの一構成例を示す断面図である。
図5に示すように、表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、表示機能層としての液晶層LCと、シール(図示せず)と、を備える。第1基板SUB1および第2基板SUB2は、X−Y平面と平行な平板状に形成されている。第1基板SUB1および第2基板SUB2は、平面視において重畳し、シールによって接着されている。液晶層LCは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持され、シールによって封止されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration example of the display panel PNL of the present embodiment.
As shown in FIG. 5, the display panel PNL includes a first substrate SUB1, a second substrate SUB2, a liquid crystal layer LC as a display function layer, and a sticker (not shown). The first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 are formed in a flat plate shape parallel to the XY plane. The first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 are superposed in a plan view and are bonded by a seal. The liquid crystal layer LC is held between the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2 and is sealed by a seal.
第1基板SUB1は、図5に示すように、透明基板11と、共通電極CEと、平坦化膜12と、画素電極PEと、反射電極REと、配向膜AL1と、を備えている。第1基板SUB1は、上記した各種構成の他に、図4に示した走査線Gや信号線S、スイッチング素子SW、等を備えているが、図5ではこれらの図示を省略している。
As shown in FIG. 5, the first substrate SUB1 includes a
透明基板11は、主面(下面)11aと、主面11aの反対側の主面(上面)11bと、を備えている。共通電極CEは、主面11b側に配置され、複数の画素PXに亘って配置されている。平坦化膜12は、少なくとも1つ以上の絶縁膜によって構成されており、第1電極12を覆っている。画素電極PEは、平坦化膜12の上において、画素PX毎に配置されている。つまり、1つの画素PXに着目すると、共通電極CEと画素電極PEとは第3方向Zにおいて対向するように配置されており、共通電極CEと画素電極PEとは保持容量CSを形成する。反射電極REは、画素電極PEの上に配置される。反射電極REは、第2基板SUB2側から入射した光(外光)を反射し、液晶層LCに入射させる。配向膜AL1は、画素電極PEおよび反射電極REを覆い、液晶層LCに接している。
The
第2基板SUB2は、図5に示すように、透明基板21と、遮光膜BMと、カラーフィルタCFと、配向膜AL2と、検出電極22と、絶縁膜23と、偏光板PLと、カバー部材24と、を備えている。
As shown in FIG. 5, the second substrate SUB2 includes a
透明基板21は、主面(下面)21aと、主面21aの反対側の主面(上面)21bと、を備えている。透明基板21の主面21aは、透明基板11の主面11bと対向している。遮光膜BMは、各画素PXを区画している。カラーフィルタCFは、第3方向Zにおいて画素電極PEと対向し、その一部が遮光膜BMと重なっている。カラーフィルタCFは、赤色カラーフィルタCFR、緑色カラーフィルタCFG、青色カラーフィルタCFB、等を含む。なお、カラーフィルタCFは、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)以外の色(例えばW(白色)等)に対応したカラーフィルタをさらに含んでいてもよい。配向膜AL2は、液晶層LCに接している。
The
検出電極22は、透明基板21の主面21b側に配置されている。検出電極22が主面21b側に配置されることにより、例えば、チャージアップを抑制することが可能である。絶縁膜23は、検出電極22を覆っている。偏光板PLは、絶縁膜23の上に配置されている。カバー部材24は、図示しない接着層を介して偏光板PLと接着される。カバー部材24の主面(上面)24aが、画像が表示される表示面であり、かつ、被検出体が接触または近接する検出面である。本実施形態において、タッチ検出は、カバー部材24の主面24aに直接的に接触する被検出体を検出する場合を含む。また、タッチ検出は、カバー部材24の主面24aに図示しない保護フィルム等が設けられ、この保護フィルムに接触する被検出体を検出する場合も含む。カバー部材24の主面24a側の外部から入射した光は、上記したように、反射電極REによって反射され、液晶層LCを透過し、主面24aから出射される。
The
液晶層LCは、主面11bと主面21aとの間に配置され、配向膜AL1およびAL2に接している。液晶層LCは、例えばネマティック(Nematic)液晶を含んでいる。液晶層LCの液晶分子は、共通電極CEと画素電極PEとの間に電界が発生していない状態では、初期配向状態で静止している。一方で、共通電極CEと画素電極PEとの間に電界が発生している状態では、液晶分子の配向は初期配向状態から変化する。これによれば、液晶層LCを透過する光が画素PX毎に変調し、画像を表示することができる。
The liquid crystal layer LC is arranged between the
なお、本実施形態では、表示装置DSPが、反射電極REによる反射光を利用して画像を表示する反射型の表示装置である場合を想定しているが、これに限定されず、表示装置DSPは、フロントライトやバックライト等の光源を備えていてもよい。この場合、フロントライトは、主面24a側に設けられる。フロントライトからの光は、反射電極REによって反射され、液晶層LCを透過し、主面24aから出射される。一方で、バックライトは、主面11a側に設けられる。バックライトが設けられる場合、画素電極PEの上に配置される反射電極REは省略されても構わない。バックライトからの光は、液晶層LCを透過し、主面24aから出射される。
In the present embodiment, it is assumed that the display device DSP is a reflection type display device that displays an image by using the reflected light from the reflective electrode RE, but the present invention is not limited to this, and the display device DSP is not limited to this. May include a light source such as a front light or a backlight. In this case, the front light is provided on the
透明基板11および21は、例えばガラス基材やプラスチック基板等の絶縁基板である。平坦化膜12は、例えばシリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物またはアクリル樹脂等の透明な絶縁材料によって形成されている。一例では、平坦化膜12は、無機絶縁膜および有機絶縁膜を含んでいる。画素電極PEおよび共通電極CEは、例えばインジウム錫酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)等の透明導電材料によって形成された透明電極である。反射電極REは、良好な反射率を有する材料によって形成され、例えばアルミニウム(Al)や銀(Ag)等の金属によって形成されている。検出電極22は、画素電極PEおよび共通電極CEと同様に、例えばITOやIZO等の透明導電材料によって形成される。遮光膜BMは、例えば、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、チタン(Ti)、銀(Ag)等の不透明な金属材料または着色された樹脂材料によって形成される。配向膜AL1およびAL2は、X−Y平面にほぼ平行な配向規制力を有する水平配向膜である。配向規制力は、ラビング処理により付与されてもよいし、光配向処理により付与されてもよい。カバー部材24は、例えばガラス基材やプラスチック基板等の絶縁基板である。
The
図6は、本実施形態の表示装置DSPの分解斜視図である。
図6に示すように、共通電極CEは、透明基板11と画素電極PEとの間に配置されている。共通電極CEは、第1方向Xに沿って設けられ、第2方向Yに複数配列されている。共通電極CEは、駆動回路2と電気的に接続され、タッチ検出動作時に送信コイルCTxとして機能する。また、図6に示すように、検出電極22は、透明基板21の上に配置されている。検出電極22は、平面視において共通電極CEと交差するように設けられている。検出電極22は、検出部3と電気的に接続され、タッチ検出動作時に受信コイルCRxとして機能する。なお、図6では図示を省略しているが、共通電極CEは、平面視において走査線Gと重畳し、検出電極22は、平面視において信号線Sと重畳している。
FIG. 6 is an exploded perspective view of the display device DSP of the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the common electrode CE is arranged between the
タッチ検出動作時に、駆動回路2は、共通電極CEに検出駆動信号VTPを供給する。これにより、共通電極CEは、タッチ検出動作時に送信コイルCTxとして機能する。この状態で、タッチペン100が接触または近接すると、共通電極CE(送信コイルCTx)とタッチペン100のコイル102との相互誘導による起電力がタッチペン100のコイル102に発生し、容量素子103が充電される。また、上記したように、検出電極22は、タッチ検出動作時に受信コイルCRxとして機能する。このため、タッチペン100が接触または近接すると、検出電極22(受信コイルCRx)とタッチペン100のコイル102との相互誘導による起電力が検出電極22に発生し、当該起電力に応じた検出信号Vdetが検出電極22から検出部3に出力される。
During the touch detection operation, the
以上説明した構成により、本実施形態に係る表示装置DSPは、電磁誘導方式によるタッチ検出を実現可能にしている。 With the configuration described above, the display device DSP according to the present embodiment makes it possible to realize touch detection by the electromagnetic induction method.
ここで、本実施形態に係る表示装置DSPの動作を説明する前に、一般的な表示装置の動作について説明する。
図7は、一般的な表示装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。1フレーム期間Fは、タッチペン100の接触または近接を検出するための1以上のセンシング期間SPと、画像を表示するための1以上の表示期間DPとを含む。なお、センシング期間SPは画像を表示しない期間に相当するため、非表示期間と称されても構わない。図7では、1フレーム期間Fが1つのセンシング期間SPと1つの表示期間DPとを含む場合を例示しているが、1フレーム期間Fには、複数のセンシング期間SPと複数の表示期間DPとが含まれていてもよい。
Here, before explaining the operation of the display device DSP according to the present embodiment, the operation of a general display device will be described.
FIG. 7 is a timing chart showing an example of the operation of a general display device. The one-frame period F includes one or more sensing period SP for detecting the contact or proximity of the
センシング期間SPは、図2および図3に示したように、送信コイルCTxを形成し磁界M1を発生する磁界発生期間と、受信コイルCRxを形成し磁界M2を検出する磁界検出期間とに分割される。なお、以下では、送信コイルCTxを形成するためにループ状に接続される複数の電極を送信電極Txと称し、受信コイルCRxを形成するためにループ状に接続される複数の電極を受信電極Rxと称する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the sensing period SP is divided into a magnetic field generation period in which the transmission coil CTx is formed to generate the magnetic field M1 and a magnetic field detection period in which the reception coil CRx is formed to detect the magnetic field M2. To. In the following, a plurality of electrodes connected in a loop shape to form the transmission coil CTx will be referred to as a transmission electrode Tx, and a plurality of electrodes connected in a loop shape to form the reception coil CRx will be referred to as a reception electrode Rx. It is called.
なお、一般的な表示装置においては、本実施形態に係る表示装置DSPの共通電極CEに相当する電極を送信電極Txとして送信コイルCTxを形成し、本実施形態に係る表示装置DSPの信号線Sに相当する電極を受信電極Rxとして受信コイルCRxを形成することが知られている。あるいは、本実施形態に係る表示装置DSPの共通電極CEに相当する電極を受信電極Rxとして受信コイルCRxを形成し、本実施形態に係る表示装置DSPの信号線Sに相当する電極を送信電極Txとして送信コイルCTxを形成することが知られている。 In a general display device, a transmission coil CTx is formed by using an electrode corresponding to the common electrode CE of the display device DSP according to the present embodiment as a transmission electrode Tx, and a signal line S of the display device DSP according to the present embodiment is formed. It is known that the receiving coil CRx is formed by using the electrode corresponding to the above as the receiving electrode Rx. Alternatively, the receiving coil CRx is formed by using the electrode corresponding to the common electrode CE of the display device DSP according to the present embodiment as the receiving electrode Rx, and the electrode corresponding to the signal line S of the display device DSP according to the present embodiment is used as the transmitting electrode Tx. It is known to form a transmission coil CTx.
図7に示すように、一般的な表示装置では、1フレーム期間Fが開始されると、まずセンシング期間SPに含まれる磁界発生期間TSPにおいて、送信コイルCTxを形成する複数の送信電極Txに対して検出駆動信号VTPが供給される。これによれば、検出駆動信号VTPが供給された複数の送信電極Txにより送信コイルCTxが形成され、磁界M1が発生する。磁界発生期間TSPにおいて、検出駆動信号VTPを供給する複数の送信電極Txが走査されることにより、送信コイルCTxが走査される。つまり、あるタイミングにおいて形成される送信コイルCTxは1つであり、送信コイルCTxが形成される場所が順次ずれていくことにより、検出面全面に亘って送信コイルCTxが形成される。 As shown in FIG. 7, in a general display device, when one frame period F is started, first, in the magnetic field generation period TSP included in the sensing period SP, for a plurality of transmission electrodes Tx forming the transmission coil CTx. The detection drive signal VTP is supplied. According to this, the transmission coil CTx is formed by the plurality of transmission electrodes Tx to which the detection drive signal VTP is supplied, and the magnetic field M1 is generated. In the magnetic field generation period TSP, the transmission coil CTx is scanned by scanning the plurality of transmission electrodes Tx that supply the detection drive signal VTP. That is, only one transmission coil CTx is formed at a certain timing, and the transmission coil CTx is formed over the entire surface of the detection surface by sequentially shifting the locations where the transmission coil CTx is formed.
磁界発生期間TSPが終了すると、磁界検出期間RSPに遷移する。磁界検出期間RSPにおいては、受信コイルCRxを形成するために複数の受信電極Rxがループ状に接続され、磁界M2を検出することが可能な状態となる。この状態において、タッチペン100が接触状態になると、接触状態となったタッチペン100が位置する場所の受信電極Rxより検出信号Vdetが出力される。なお、受信コイルCRxは、送信コイルCTxとは異なり、あるタイミングにおいて一度に複数形成されても構わない。つまり、あるタイミングにおいて、受信コイルCRxは検出面全面に亘って形成されても構わない。
When the magnetic field generation period TSP ends, the transition to the magnetic field detection period RSP occurs. In the magnetic field detection period RSP, a plurality of receiving electrodes Rx are connected in a loop to form the receiving coil CRx, and the magnetic field M2 can be detected. In this state, when the
磁界検出期間RSPが終了し、センシング期間SPが終了すると、表示期間DPに遷移する。表示期間DPにおいては、共通電極CEと画素電極PEとの間に生じる電界によって、液晶層LCが駆動される。また、表示期間DPにおいては、画素信号Vpixが信号線Sを介して画素PXに供給され、画像が表示される。つまり、表示期間DPにおいては、送信コイルCTxおよび受信コイルCRxを形成するための共通電極CEおよび信号線Sが表示動作に使用されるため、送信コイルCTxおよび受信コイルCRxを形成することができない。このため、送信電極Txおよび受信電極Rxとしては休止状態となる。 When the magnetic field detection period RSP ends and the sensing period SP ends, the display period DP is entered. In the display period DP, the liquid crystal layer LC is driven by the electric field generated between the common electrode CE and the pixel electrode PE. Further, in the display period DP, the pixel signal Vpix is supplied to the pixel PX via the signal line S, and the image is displayed. That is, in the display period DP, since the common electrode CE and the signal line S for forming the transmission coil CTx and the reception coil CRx are used for the display operation, the transmission coil CTx and the reception coil CRx cannot be formed. Therefore, the transmitting electrode Tx and the receiving electrode Rx are in a dormant state.
表示期間DPが終了すると、1フレーム期間Fが終了し、次の1フレーム期間Fへと遷移する。 When the display period DP ends, the one-frame period F ends, and the transition to the next one-frame period F occurs.
図7に示すように、一般的な表示装置においては、表示期間DPでは送信電極Txおよび受信電極Rxを送信コイルCTxおよび受信コイルCRxとして機能させることができないため、送信電極Txおよび受信電極Rxが送信コイルCTxおよび受信コイルCRxとして機能する期間が短く、強度の高い検出信号Vdetを得ることができず、精度の高いタッチ検出を実現することができないという不都合がある。 As shown in FIG. 7, in a general display device, since the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx cannot function as the transmission coil CTx and the reception coil CRx during the display period DP, the transmission electrode Tx and the reception electrode Rx are There is a disadvantage that the period of functioning as the transmission coil CTx and the reception coil CRx is short, a high-intensity detection signal Vdet cannot be obtained, and highly accurate touch detection cannot be realized.
これに対し、本実施形態に係る表示装置DSPにおいては、一般的な表示装置に比べて、受信電極Rxが受信コイルCRxとして機能する期間を拡張することができるため、精度の高いタッチ検出を実現することが可能である。以下では、本実施形態に係る表示装置DSPの動作について説明する。 On the other hand, in the display device DSP according to the present embodiment, the period in which the receiving electrode Rx functions as the receiving coil CRx can be extended as compared with the general display device, so that highly accurate touch detection can be realized. It is possible to do. Hereinafter, the operation of the display device DSP according to the present embodiment will be described.
図8は、本実施形態に係る表示装置DSPの動作の一例を示すタイミングチャートである。1フレーム期間Fは、図7に示した場合と同様に、センシング期間SPと表示期間DPとを含む。 FIG. 8 is a timing chart showing an example of the operation of the display device DSP according to the present embodiment. The 1-frame period F includes the sensing period SP and the display period DP, as in the case shown in FIG. 7.
図8に示すように、本実施形態に係る表示装置DSPでは、1フレーム期間Fが開始されると、まずセンシング期間SPに含まれる磁界発生期間TSPにおいて、送信コイルCTxを形成する複数の送信電極Tx(本実施形態に係る表示装置DSPの場合、共通電極CE)に対して検出駆動信号VTPが供給される。これによれば、検出駆動信号VTPが供給された複数の共通電極CEにより送信コイルCTxが形成され、磁界M1が発生する。磁界発生期間TSPにおいて、検出駆動信号VTPを供給する複数の共通電極CEが走査されることにより、送信コイルCTxが走査される。 As shown in FIG. 8, in the display device DSP according to the present embodiment, when the one frame period F is started, first, in the magnetic field generation period TSP included in the sensing period SP, a plurality of transmission electrodes forming the transmission coil CTx. The detection drive signal VTP is supplied to Tx (in the case of the display device DSP according to the present embodiment, the common electrode CE). According to this, the transmission coil CTx is formed by the plurality of common electrodes CE to which the detection drive signal VTP is supplied, and the magnetic field M1 is generated. In the magnetic field generation period TSP, the transmission coil CTx is scanned by scanning the plurality of common electrodes CE that supply the detection drive signal VTP.
磁界発生期間TSPが終了すると、磁界検出期間RSPに遷移する。磁界検出期間RSPにおいては、受信コイルCRxを形成する複数の受信電極Rx(本実施形態に係る表示装置DSPの場合、検出電極22)がループ状に接続され、磁界M2を検出することが可能な状態となる。この状態において、タッチペン100が接触状態になると、接触状態となったタッチペン100が位置する場所の検出電極22より検出信号Vdetが出力される。
When the magnetic field generation period TSP ends, the transition to the magnetic field detection period RSP occurs. In the magnetic field detection period RSP, a plurality of receiving electrodes Rx (in the case of the display device DSP according to the present embodiment, the detection electrode 22) forming the receiving coil CRx are connected in a loop, and the magnetic field M2 can be detected. It becomes a state. In this state, when the
磁界検出期間RSPに遷移してから所定時間(例えば、図7に示した磁界検出期間RSPと同等の時間)が経過すると、センシング期間SPが終了し、表示期間DPが開始される。表示期間DPにおいては、図7に示した場合と同様に、共通電極CEに表示駆動信号Vcomdcが供給され、共通電極CEと画素電極PEとの間に生じる電界によって、液晶層LCが駆動され、画素信号Vpixが信号線Sを介して画素PXに供給されて、画像が表示される。 When a predetermined time (for example, a time equivalent to the magnetic field detection period RSP shown in FIG. 7) elapses after the transition to the magnetic field detection period RSP, the sensing period SP ends and the display period DP starts. In the display period DP, the display drive signal Vcomdc is supplied to the common electrode CE, and the liquid crystal layer LC is driven by the electric field generated between the common electrode CE and the pixel electrode PE, as in the case shown in FIG. The pixel signal Vpix is supplied to the pixel PX via the signal line S, and an image is displayed.
但し、本実施形態に係る表示装置DSPの場合、図8に示すように、センシング期間SPが終了し、表示期間DPが開始されたとしても、磁界検出期間RSPは終了されずに、表示期間DP中の磁界検出期間RSPとして継続する。つまり、表示期間DP中の磁界検出期間RSPにおいては、センシング期間SP中の磁界検出期間RSPと同様に、複数の検出電極22がループ状に接続されて、受信コイルCRxが形成される。
However, in the case of the display device DSP according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, even if the sensing period SP ends and the display period DP starts, the magnetic field detection period RSP does not end and the display period DP does not end. The magnetic field detection period in is continued as RSP. That is, in the magnetic field detection period RSP during the display period DP, a plurality of
表示期間DPが終了すると、表示期間DP中の磁界検出期間RSPも終了し、1フレーム期間Fが終了する。1フレーム期間Fが終了すると、次の1フレーム期間Fへと遷移する。 When the display period DP ends, the magnetic field detection period RSP during the display period DP also ends, and the one-frame period F ends. When the one-frame period F ends, the transition to the next one-frame period F occurs.
以上のように、本実施形態に係る表示装置DSPは、一般的な表示装置とは異なり、画像の表示と関係のない電極(換言すると、画像の表示に際して駆動されない電極)である検出電極22を受信コイルCRxとして機能させているため、たとえ表示期間DP中であっても、検出電極22を受信コイルCRxとして機能させることが可能である。このため、図8に示すように、磁界発生期間TSPが終了してから表示期間DPが終了するまでを、磁界検出期間RSPとして割り当てることが可能であり、図7に示した場合に比べて、磁界検出期間RSPを、表示期間DP分だけ拡張することが可能である。つまり、タッチペン100の接触状態を検出する時間を長くすることが可能である。これによれば、本実施形態に係る表示装置DSPにおいては、図7に示した場合に比べて、強度の高い検出信号Vdetを得ることが可能となり、より精度の高いタッチ検出を実現することが可能である。
As described above, the display device DSP according to the present embodiment has a
なお、図8では、表示期間DPが終了するまでを磁界検出期間RSPとして割り当てる場合を例示したが、これに限定されず、例えば表示期間DPが終了する所定時間前までを磁界検出期間RSPとして割り当てるとしてもよい。これによれば、磁界検出期間RSPが終了してから次の1フレーム期間Fが開始し、次の磁界発生期間TSPが開始するまでの所定時間の間、送信電極Txおよび受信電極Rxの双方を休止状態にすることができるため、磁界検出期間RSPにより検出される磁界の影響が、次の磁界発生期間TSPに影響を与えることを抑制しつつも、一般的な表示装置に比べて、当該磁界検出期間RSPでは強度の高い検出信号Vdetを得ることが可能となり、精度の高いタッチ検出を実現することが可能となる。 Note that FIG. 8 illustrates a case where the magnetic field detection period RSP is assigned until the end of the display period DP, but the present invention is not limited to this, and for example, a predetermined time before the end of the display period DP is assigned as the magnetic field detection period RSP. May be. According to this, both the transmitting electrode Tx and the receiving electrode Rx are used for a predetermined time from the end of the magnetic field detection period RSP to the start of the next one frame period F and the start of the next magnetic field generation period TSP. Since it can be put into a dormant state, the influence of the magnetic field detected by the magnetic field detection period RSP is suppressed from affecting the next magnetic field generation period TSP, but the magnetic field is compared with that of a general display device. In the detection period RSP, it is possible to obtain a high-intensity detection signal Vdet, and it is possible to realize highly accurate touch detection.
(変形例)
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図9は、本実施形態の変形例に係る表示装置DSPの動作の一例を示すタイミングチャートである。1フレーム期間Fは、図7および図8に示した場合と同様に、センシング期間SPと表示期間DPとを含む。本変形例は、センシング期間SPが磁界検出期間RSPを含んでいない点で、図8に示した場合と相違している。つまり、本変形例は、センシング期間SPが磁界発生期間TSPのみを含んでいる点で、図8に示した場合と相違している。
(Modification example)
Next, a modified example of this embodiment will be described.
FIG. 9 is a timing chart showing an example of the operation of the display device DSP according to the modified example of the present embodiment. The one-frame period F includes a sensing period SP and a display period DP, as in the case shown in FIGS. 7 and 8. This modification is different from the case shown in FIG. 8 in that the sensing period SP does not include the magnetic field detection period RSP. That is, this modification is different from the case shown in FIG. 8 in that the sensing period SP includes only the magnetic field generation period TSP.
図9に示すように、本実施形態の変形例に係る表示装置DSPでは、1フレーム期間Fが開始されると、まずセンシング期間SPが開始される。本変形例においては、上記したように、センシング期間SPは磁界発生期間TSPのみを含んでいるため、磁界発生期間TSPはセンシング期間SPが開始されると共に開始され、当該センシング期間SPが終了するまで継続する。これによれば、図8に示した場合に比べて、磁界発生期間TSPを拡張することが可能である。つまり、タッチペン100に容量素子103を充電する期間を拡張することが可能となる。なお、磁界発生期間TSPにおいては、図8に示した場合と同様に、複数の共通電極CEに対して検出駆動信号VTPが供給されることにより送信コイルCTxが形成されて、磁界M1が発生する。
As shown in FIG. 9, in the display device DSP according to the modified example of the present embodiment, when the one-frame period F is started, the sensing period SP is first started. In this modification, as described above, since the sensing period SP includes only the magnetic field generation period TSP, the magnetic field generation period TSP starts at the same time as the sensing period SP starts, and until the sensing period SP ends. continue. According to this, it is possible to extend the magnetic field generation period TSP as compared with the case shown in FIG. That is, it is possible to extend the period for charging the
センシング期間SPが終了すると、磁界発生期間TSPも終了し、表示期間DPへと遷移する。表示期間DPにおいては、図8に示した場合と同様に、共通電極CEに表示駆動信号Vcomdcが供給され、共通電極CEと画素電極PEとの間に生じる電界によって、液晶層LCが駆動され、画素信号Vpixが信号線Sを介して画素PXに供給されて、画像が表示される。 When the sensing period SP ends, the magnetic field generation period TSP also ends, and the transition to the display period DP occurs. In the display period DP, the display drive signal Vcomdc is supplied to the common electrode CE, and the liquid crystal layer LC is driven by the electric field generated between the common electrode CE and the pixel electrode PE, as in the case shown in FIG. The pixel signal Vpix is supplied to the pixel PX via the signal line S, and an image is displayed.
一方で、表示期間DPが開始されると、磁界検出期間RSPが開始される。磁界検出期間RSPは表示期間DPが終了するまで継続する。磁界検出期間RSPにおいては、図8に示した場合と同様に、複数の検出電極22がループ状に接続され、磁界M2を検出することが可能な状態となり、タッチペン100が接触状態になると、接触状態となったタッチペン100が位置する場所の検出電極22より検出信号Vdetが出力される。
On the other hand, when the display period DP is started, the magnetic field detection period RSP is started. The magnetic field detection period RSP continues until the end of the display period DP. In the magnetic field detection period RSP, as in the case shown in FIG. 8, a plurality of
表示期間DPが終了すると、磁界検出期間RSPも終了し、1フレーム期間Fが終了する。1フレーム期間Fが終了すると、次の1フレーム期間Fへと遷移する。 When the display period DP ends, the magnetic field detection period RSP also ends, and the one-frame period F ends. When the one-frame period F ends, the transition to the next one-frame period F occurs.
以上のように、本実施形態の変形例に係る表示装置DSPは、図8に示した場合と同様に、画像の表示と関係のない電極である検出電極22を受信コイルCRxとして機能させているため、表示期間DP中であっても、検出電極22を受信コイルCRxとして機能させることが可能である。このため、センシング期間SPに磁界発生期間TSPと磁界検出期間RSPとの双方を割り当てるのではなく、センシング期間SPに磁界発生期間TSPのみを割り当て、表示期間DPに磁界検出期間RSPのみを割り当てることが可能となる。これによれば、図8に示した場合に比べて、磁界発生期間TSPを、図8に示すセンシング期間SP中の磁界検出期間RSP分だけ拡張することが可能であるため、磁界発生期間TSPと磁界検出期間RSPとのバランスをとることができ、SN比を向上させることが可能である。
As described above, in the display device DSP according to the modified example of the present embodiment, the
以上説明した実施形態によれば、表示装置DSPは、磁界M1を発生する送信コイルCTxとして機能する共通電極CE(第1電極)と、被検出体100より発生される磁界M2を検出する受信コイルCRxとして機能する検出電極22(第2電極)とを備える表示パネルPNLと、表示パネルPNLに対して画像を表示する表示動作と、表示パネルPNLに接触または近接する被検出体100を検出する検出動作とを制御する制御部1と、を備え、検出電極22が受信コイルCRxとして機能する磁界検出期間RSPは、表示動作により画像が表示される表示期間DPに含まれる、という特徴を有しているので、電磁誘導方式によりタッチを検出可能な表示装置であって、高精度なタッチ検出を実現し得る表示装置を提供することが可能となる。
According to the embodiment described above, the display device DSP has a common electrode CE (first electrode) that functions as a transmission coil CTx that generates a magnetic field M1 and a reception coil that detects the magnetic field M2 generated by the object to be detected 100. A display panel PNL having a detection electrode 22 (second electrode) that functions as a CRx, a display operation for displaying an image on the display panel PNL, and detection for detecting an
なお、以上説明した実施形態においては、磁界検出期間RSPに受信コイルCRxとして機能する受信電極Rx(検出電極22)が第2基板SUB2側に設けられている構成を想定したが、これに限定されず、受信コイルCRxとして機能する受信電極Rxは少なくとも画像の表示と関係のない電極であればよく、第1基板SUB1側に設けられていても構わない。 In the embodiment described above, it is assumed that the receiving electrode Rx (detection electrode 22) functioning as the receiving coil CRx is provided on the second substrate SUB2 side in the magnetic field detection period RSP, but the present invention is limited to this. However, the receiving electrode Rx that functions as the receiving coil CRx may be at least an electrode that has nothing to do with the display of the image, and may be provided on the SUB1 side of the first substrate.
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Within the scope of the idea of the present invention, those skilled in the art can come up with various modifications, and it is understood that these modifications also belong to the scope of the present invention. For example, for each of the above-described embodiments, those skilled in the art appropriately add, delete, or change the design of components, or add, omit, or change the conditions of the process of the present invention. As long as it has a gist, it is included in the scope of the present invention.
また、上述の各実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。 In addition, other effects brought about by the embodiments described in the above-described embodiments, which are clear from the description of the present specification, or which can be appropriately conceived by those skilled in the art, are naturally brought about by the present invention. It is understood that.
PNL…表示パネル、3…検出部、VTP…検出駆動信号、Vdet…検出信号、11…透明基板、CE…共通電極、PE…画素電極、22…検出電極、21…透明基板。 PNL ... Display panel, 3 ... Detection unit, VTP ... Detection drive signal, Vdet ... Detection signal, 11 ... Transparent substrate, CE ... Common electrode, PE ... Pixel electrode, 22 ... Detection electrode, 21 ... Transparent substrate.
Claims (8)
前記表示パネルに対して画像を表示する表示動作と、前記表示パネルに接触または近接する被検出体を検出する検出動作とを制御する制御部と、
を具備し、
前記第2電極が前記受信コイルとして機能する磁界検出期間は、
前記表示動作により画像が表示される表示期間に含まれる、表示装置。 A display panel including a first electrode that functions as a transmitting coil that generates a magnetic field and a second electrode that functions as a receiving coil that detects a magnetic field generated by the object to be detected.
A control unit that controls a display operation of displaying an image on the display panel and a detection operation of detecting an object to be detected that is in contact with or is close to the display panel.
Equipped with
The magnetic field detection period in which the second electrode functions as the receiving coil is
A display device included in a display period in which an image is displayed by the display operation.
前記検出動作により被検出体が検出されるセンシング期間に含まれる、請求項1に記載の表示装置。 The magnetic field generation period in which the first electrode functions as the transmission coil is
The display device according to claim 1, which is included in the sensing period in which the object to be detected is detected by the detection operation.
前記表示期間は、前記磁界検出期間のみを含む、請求項2に記載の表示装置。 The sensing period includes both the magnetic field generation period and the magnetic field detection period.
The display device according to claim 2, wherein the display period includes only the magnetic field detection period.
前記表示期間は、前記磁界検出期間のみを含む、請求項2に記載の表示装置。 The sensing period includes only the magnetic field generation period.
The display device according to claim 2, wherein the display period includes only the magnetic field detection period.
前記磁界発生期間において、前記第1電極を前記送信コイルとして機能させるために検出駆動信号を出力し、前記磁界検出期間において、前記受信コイルとして機能する前記第2電極より出力される検出信号に基づいた出力信号の入力を受け付ける、請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 The control unit
A detection drive signal is output to make the first electrode function as the transmission coil during the magnetic field generation period, and is based on a detection signal output from the second electrode that functions as the reception coil during the magnetic field detection period. The display device according to any one of claims 2 to 4, which receives an input of an output signal.
第1基板と、
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置される液晶層と、
を備え、
前記第1基板は、
第1透明基板と、走査線と、前記走査線と平面視において交差する信号線と、前記第1透明基板の上に配置される複数の前記第1電極と、前記複数の第1電極のそれぞれと対向するように配置される複数の画素電極と、を有し、
前記第2基板は、
第2透明基板と、前記第2透明基板の上に配置され、平面視において前記複数の第1電極と交差する複数の前記第2電極と、を有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の表示装置。 The display panel
1st board and
The second substrate facing the first substrate and
A liquid crystal layer arranged between the first substrate and the second substrate,
With
The first substrate is
A first transparent substrate, a scanning line, a signal line intersecting the scanning line in a plan view, a plurality of the first electrodes arranged on the first transparent substrate, and the plurality of first electrodes, respectively. With a plurality of pixel electrodes arranged to face each other,
The second substrate is
Any of claims 1 to 5, which has a second transparent substrate and a plurality of the second electrodes arranged on the second transparent substrate and intersecting the plurality of first electrodes in a plan view. The display device according to item 1.
前記表示期間においては、前記表示動作として、前記複数の第1電極に表示駆動信号を出力し、かつ、前記信号線に画素信号を出力して前記画像の表示を行うと共に、前記検出動作として、前記複数の第2電極を前記受信コイルとして機能させ、前記被検出体より発生される磁界の検出を行う、請求項6に記載の表示装置。 The control unit
In the display period, as the display operation, a display drive signal is output to the plurality of first electrodes, a pixel signal is output to the signal line to display the image, and the detection operation is performed. The display device according to claim 6, wherein the plurality of second electrodes function as the receiving coil to detect a magnetic field generated from the detected object.
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JP2019211346A JP2021082184A (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Display device |
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ID=75963399
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2019
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