JP5528301B2 - Touch panel and display device including the same - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネルおよびそれを備える表示装置に関する。 The present invention relates to a touch panel and a display device including the touch panel.
タッチパネルは、指などによるタッチを検出して、タッチされた位置の位置座標を特定する装置である。タッチパネルは、優れたユーザインタフェース手段の一つとして注目されている。抵抗膜方式および静電容量方式などの種々の方式のタッチパネルが製品化されている。 The touch panel is a device that detects a touch with a finger or the like and specifies position coordinates of a touched position. The touch panel is attracting attention as one of excellent user interface means. Various types of touch panels such as a resistive film type and a capacitance type have been commercialized.
静電容量方式のタッチパネルの一つとして、投写型静電容量(Projected Capacitive)方式のタッチパネルがある(たとえば、特許文献1参照)。投写型静電容量方式のタッチパネルは、タッチセンサが内蔵されるタッチスクリーンの前面側を、厚さが数mm程度のガラス板などの保護板で覆った場合でも、タッチの検出が可能である。この方式のタッチパネルは、保護板を前面に配置できるので堅牢性に優れる点、手袋装着時でもタッチ検出が可能である点、および可動部が無いので長寿命である点などの利点を有している。 As one of capacitive touch panels, there is a projected capacitive touch panel (see, for example, Patent Document 1). The projected capacitive touch panel can detect a touch even when the front surface of a touch screen with a built-in touch sensor is covered with a protective plate such as a glass plate having a thickness of about several millimeters. This type of touch panel has advantages such as the fact that the protective plate can be placed on the front surface, so it is excellent in robustness, can detect touch even when wearing gloves, and has a long life because there is no moving part. Yes.
特許文献1に記載のタッチパネルを構成するタッチスクリーンは、静電容量を検出するための検出用配線として、薄い誘電膜上に形成された第1シリーズの導体エレメントと、第1シリーズの導体エレメント上に絶縁膜を隔てて形成された第2シリーズの導体エレメントとを備えている。各導体エレメント間には電気的接触はなく、複数の交点が形成されている。指などの指示体と、検出用配線である導体エレメントとの間に形成される静電容量を検出回路で検出することによって、指示体がタッチした位置の位置座標が特定される。
The touch screen constituting the touch panel described in
タッチパネルにおける静電容量の検出感度は、タッチスクリーンの検出用配線および検出回路が有する寄生容量に大きく影響される。指などの指示体と検出用配線との間に形成される静電容量(以下「タッチ容量」という場合がある)と比較して、寄生容量が極端に大きい場合、タッチ容量に対する所望の検出感度が得られない、または所望の検出感度を得るために検出時間が増大するという問題がある。 The detection sensitivity of the capacitance in the touch panel is greatly influenced by the parasitic capacitance of the detection wiring and the detection circuit of the touch screen. If the parasitic capacitance is extremely large compared to the capacitance formed between the indicator such as a finger and the detection wiring (hereinafter sometimes referred to as “touch capacitance”), the desired detection sensitivity for the touch capacitance Cannot be obtained, or the detection time increases in order to obtain a desired detection sensitivity.
本発明の目的は、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネルおよびそれを備える表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a touch panel capable of obtaining a desired detection sensitivity with respect to a touch capacitance and a display device including the same in a detection time as short as possible.
本発明のタッチパネルは、行方向および列方向に配設される複数本の検出配線を有し、前記複数本の検出配線が、予め定める本数の前記検出配線で構成される複数の検出配線組に分けられるタッチスクリーンと、前記複数の検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する検出配線組に含まれる前記検出配線を順次選択する複数の選択スイッチ回路と、前記複数の検出配線組にそれぞれ1つずつが対応して設けられ、対応する検出配線組に対応した選択スイッチ回路で選択された前記検出配線が電気的に接続される検出ノードを有し、順次に動作状態とされて、前記検出ノードに接続された前記検出配線の静電容量を検出する複数の静電容量検出回路と、前記複数の静電容量検出回路で順次に検出される静電容量から得られ、前記静電容量の検出結果として与えられる値に基づいて、前記タッチスクリーンにおける指示体の位置を表すタッチ座標を算出するタッチ座標算出回路とを備え、前記複数本の検出配線は、前記行方向に延在する複数本の行検出配線と、各前記行検出配線に交差し、前記列方向に延在する複数本の列検出配線とを含み、前記複数の検出配線組は、予め定める本数の前記行検出配線で構成される複数の行検出配線組と、予め定める本数の前記列検出配線で構成される複数の列検出配線組とを含み、前記複数の選択スイッチ回路は、前記複数の行検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する行検出配線組に含まれる前記行検出配線を順次選択する複数の行選択スイッチ回路と、前記複数の列検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する列検出配線組に含まれる前記列検出配線を順次選択する複数の列選択スイッチ回路とを含むことを特徴とする。 The touch panel of the present invention, have a plurality of test Dehai lines arranged in the row and column directions, the plurality of detection wires, the plurality of detection wires constituted by the detection wiring in the number of predetermined a touch screen that is divided into sets, wherein each provided corresponding to multiple detection wire assembly, a plurality of selection switches for selecting the test Dehai lines included in the corresponding detection wiring sets sequentially, the plurality one on the detection wire pairs respectively provided corresponding has a detection node that said analyzing Dehai line selected by the selection switch circuit corresponding to the corresponding detection wire pair are electrically connected sequentially is the operating state, and a plurality of capacitance detection circuits for detecting an electrostatic capacitance of the connected said analyzing Dehai line to the detection node are sequentially detected by the capacitance detection circuit of the multiple obtained from the capacitance, the electrostatic capacitance Based on the values given as the detection result, and a touch coordinate calculation circuit for calculating the touch coordinates representing the position of the indicator in the touch screen, the plurality of detection wires, a plurality of which extends in the row direction And a plurality of column detection wirings that intersect with each of the row detection wirings and extend in the column direction, and the plurality of detection wiring groups are configured by a predetermined number of the row detection wirings. A plurality of row detection wiring sets, and a plurality of column detection wiring sets configured by a predetermined number of the column detection wirings, and the plurality of selection switch circuits respectively correspond to the plurality of row detection wiring sets. A plurality of row selection switch circuits for sequentially selecting the row detection wirings included in the corresponding row detection wiring group, and corresponding column detection wirings provided corresponding to the plurality of column detection wiring groups, respectively. Characterized in that it comprises a plurality of column selection switch circuit for sequentially selecting the column sensing lines contained.
また本発明の表示装置は、前記タッチパネルと、前記タッチパネルの前記タッチスクリーンに装着される表示パネルとを備えることを特徴とする。 Moreover, the display device of the present invention includes the touch panel and a display panel attached to the touch screen of the touch panel.
本発明のタッチパネルによれば、タッチスクリーンと、複数の選択スイッチ回路と、複数の静電容量検出回路と、タッチ座標算出回路とを備えて、タッチパネルが構成される。タッチスクリーンは、行方向および列方向に配設される複数本の検出配線を有する。複数本の検出配線は、予め定める本数の検出配線で構成される複数の検出配線組に分けられる。複数の検出配線組にそれぞれ対応して設けられる複数の選択スイッチ回路によって、対応する検出配線組に含まれる検出配線が順次選択されて、複数の検出配線組にそれぞれ1つずつが対応して設けられる複数の静電容量検出回路の検出ノードに電気的に接続される。複数の静電容量検出回路が順次に動作状態とされて、検出ノードに接続された検出配線の静電容量が検出される。複数の静電容量検出回路で順次に検出される静電容量から得られ、静電容量の検出結果として与えられる値に基づいて、タッチ座標算出回路によって、タッチスクリーンにおける指示体の位置を表すタッチ座標が算出される。複数本の検出配線は、行方向に延在する複数本の行検出配線と、各行検出配線に交差し、列方向に延在する複数本の列検出配線とを含む。複数の検出配線組は、予め定める本数の行検出配線で構成される複数の行検出配線組と、予め定める本数の列検出配線で構成される複数の列検出配線組とを含む。複数の選択スイッチ回路は、複数の行検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する行検出配線組に含まれる行検出配線を順次選択する複数の行選択スイッチ回路と、複数の列検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する列検出配線組に含まれる列検出配線を順次選択する複数の列選択スイッチ回路とを含む。
According to the touch panel of the present invention, a touch panel includes a touch screen, a plurality of selection switch circuits, a plurality of capacitance detection circuits, and a touch coordinate calculation circuit . The touch screen has a plurality of detection wirings arranged in the row direction and the column direction. A plurality of test Dehai line is divided into a plurality of detection wires set consists of detection wires in the number specified in advance. The plurality of selection switch circuits provided corresponding to the plurality of detection wiring groups sequentially select the detection wirings included in the corresponding detection wiring group, and one corresponding to each of the plurality of detection wiring groups is provided. is Ru is electrically connected to the detection node of the plurality of capacitance detection circuits. The plurality of capacitance detection circuits are sequentially activated, and the capacitance of the detection wiring connected to the detection node is detected. Obtained from the capacitance that will be sequentially detected at a plurality of capacitance detection circuits based on the value given as the detection result of the capacitance, the touch coordinate calculation circuit, touch representing the position of the pointer on the touch screen Coordinates are calculated. The plurality of detection wirings include a plurality of row detection wirings extending in the row direction, and a plurality of column detection wirings that intersect each row detection wiring and extend in the column direction. The plurality of detection wiring groups include a plurality of row detection wiring groups configured by a predetermined number of row detection wirings and a plurality of column detection wiring groups configured by a predetermined number of column detection wirings. The plurality of selection switch circuits are provided corresponding to the plurality of row detection wiring groups, respectively, and a plurality of row selection switch circuits for sequentially selecting the row detection wirings included in the corresponding row detection wiring group, and a plurality of column detection wirings And a plurality of column selection switch circuits that are provided corresponding to the groups and sequentially select the column detection wirings included in the corresponding column detection wiring group.
これによって、複数本の検出用配線が、同一の選択スイッチ回路で選択されて、同一の静電容量検出回路の検出ノードに接続される場合に比べて、静電容量検出回路の検出ノードを基準とした選択スイッチ回路の寄生容量を低減することができる。したがって、所望の応答時間から制約される検出時間において、指示体と検出用配線との間に形成される静電容量(以下「タッチ容量」という場合がある)の検出感度を向上することができる。具体的には、タッチ容量に対する静電容量の検出値を大きくすることができる。またタッチ座標の算出精度を向上することができる。また所望のタッチ座標精度から要求されるタッチ容量の検出感度、具体的には、タッチ容量に対する静電容量の検出値の大きさを得るために必要な検出時間を短縮することができる。以上のことから、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネルを実現することができる。 As a result, the detection node of the capacitance detection circuit is used as a reference compared to the case where a plurality of detection wirings are selected by the same selection switch circuit and connected to the detection node of the same capacitance detection circuit. Thus, the parasitic capacitance of the selection switch circuit can be reduced. Therefore, it is possible to improve the detection sensitivity of the capacitance (hereinafter sometimes referred to as “touch capacitance”) formed between the indicator and the detection wiring in the detection time that is restricted from the desired response time. . Specifically, the detection value of the capacitance with respect to the touch capacitance can be increased. Moreover, the calculation accuracy of touch coordinates can be improved. Further, it is possible to shorten the detection time required for obtaining the detection sensitivity of the touch capacitance required from the desired touch coordinate accuracy, specifically, the magnitude of the detection value of the capacitance with respect to the touch capacitance. From the above, it is possible to realize a touch panel that can obtain a desired detection sensitivity for the touch capacitance in as short a detection time as possible.
また本発明の表示装置によれば、前述の本発明のタッチパネルと表示パネルとを備えて表示装置が構成される。したがって、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネル機能を有する表示装置を実現することができる。 According to the display device of the present invention, the display device is configured by including the above-described touch panel and display panel of the present invention. Therefore, it is possible to realize a display device having a touch panel function capable of obtaining a desired detection sensitivity for the touch capacitance in a detection time as short as possible.
<前提技術>
図15は、本発明の前提技術のタッチパネルに用いられる弛張発振回路に接続される静電容量と発振周期との関係の一例を示す特性図である。図16は、発振周期と検出時間との関係を示す図である。
<Prerequisite technology>
FIG. 15 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the capacitance connected to the relaxation oscillation circuit used in the touch panel of the base technology of the present invention and the oscillation period. FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the oscillation period and the detection time.
タッチパネルは、検出用配線が行列状に配置されたタッチスクリーンと、タッチスクリーンへの指示体の接触、すなわちタッチを検出する検出回路とを備えて構成される。検出用配線は、出力線およびマルチプレクサ回路を介して、検出回路である容量制御オシレータに接続される。 The touch panel includes a touch screen in which detection wirings are arranged in a matrix, and a detection circuit that detects contact of an indicator with the touch screen, that is, a touch. The detection wiring is connected to a capacitance control oscillator, which is a detection circuit, via an output line and a multiplexer circuit.
容量制御オシレータとしては、たとえば弛張発振回路を用いることができる。弛張発振回路の発振周期は、たとえば抵抗素子および容量素子の充放電による時定数に応じて決まる。弛張発振回路は、指などの指示体と、タッチスクリーンの検出用配線との間に形成される静電容量(以下「タッチ容量」という)の変化ΔCを、発振周期の変化Δtとして検出する。 As the capacity control oscillator, for example, a relaxation oscillation circuit can be used. The oscillation period of the relaxation oscillation circuit is determined according to, for example, a time constant due to charging / discharging of the resistance element and the capacitance element. The relaxation oscillation circuit detects a change ΔC in capacitance (hereinafter referred to as “touch capacitance”) formed between an indicator such as a finger and the detection wiring of the touch screen as a change Δt in the oscillation period.
弛張発振回路に接続される静電容量と発振周期との関係は、図15に示すようにリニア、すなわち直線的な特性となる。タッチ容量が生じたときの発振周期偏差を、所定の発振周期分、すなわち所定回数Nにわたって積算することによって、タッチ容量に対する検出値を得ることができる。タッチ容量Ctが生じたときの発振周期偏差は、それ以外の静電容量、たとえば検出回路および検出用配線が有する寄生容量がどのような値であっても一定である。 The relationship between the capacitance connected to the relaxation oscillation circuit and the oscillation cycle is linear, that is, linear, as shown in FIG. A detection value for the touch capacitance can be obtained by integrating the oscillation cycle deviation when the touch capacitance is generated for a predetermined oscillation cycle, that is, for a predetermined number N. The oscillation period deviation when the touch capacitance Ct occurs is constant regardless of the values of other capacitances, for example, the parasitic capacitance of the detection circuit and the detection wiring.
ところが、図15に示すように、弛張発振回路の検出端に接続される静電容量が大きくなるにつれて、発振周期も大きくなる。たとえば、弛張発振回路の検出端に接続される静電容量が、第1の静電容量Cp1から、それよりも大きい第2の静電容量Cp2(Cp2>Cp1)になると、発振周期は、第1の静電容量Cp1のときの発振周期である第1の発振周期Tc1よりも大きい第2の発振周期Tc2(Tc2>Tc1)となる。 However, as shown in FIG. 15, the oscillation period increases as the capacitance connected to the detection end of the relaxation oscillation circuit increases. For example, when the capacitance connected to the detection end of the relaxation oscillation circuit changes from the first capacitance Cp1 to the second capacitance Cp2 (Cp2> Cp1) that is larger than that, the oscillation cycle is The second oscillation period Tc2 (Tc2> Tc1) is larger than the first oscillation period Tc1, which is the oscillation period when the capacitance Cp1 is 1.
前述のように、タッチ容量に対する検出値は、発振周期を所定の発振周期分、すなわち所定回数Nにわたって積算することによって得られる。したがって、寄生容量となる静電容量が大きくなると、これに伴って発振周期の積算に要する時間が長くなるので、タッチ容量に対して所望の検出値を得るために要する検出時間も、図16に示すように大きくなってしまう。これによって、タッチスクリーンに使用者の指などによるタッチが生じてから、タッチパネルからタッチ座標データが出力されるまでの応答時間も大きくなり、タッチに対する応答性が低下する。 As described above, the detection value for the touch capacitance is obtained by integrating the oscillation period for a predetermined oscillation period, that is, for a predetermined number N. Therefore, as the electrostatic capacitance as the parasitic capacitance increases, the time required for integrating the oscillation period is increased accordingly, and the detection time required to obtain a desired detection value for the touch capacitance is also shown in FIG. It will grow as shown. This increases the response time from when the touch screen is touched by the user's finger or the like until the touch coordinate data is output from the touch panel, and the responsiveness to the touch is reduced.
また、所望の検出時間を満足するために、発振周期の積算回数を減らした場合には、タッチ容量に対する検出値の低下を招く。これによって、タッチ容量に対する検出感度が低下して、検出値に基づいて算出されるタッチ位置の位置座標データの精度が低下する。 Further, when the number of times of oscillation cycle integration is reduced in order to satisfy a desired detection time, the detection value for the touch capacitance is reduced. Thereby, the detection sensitivity with respect to the touch capacitance is lowered, and the accuracy of the position coordinate data of the touch position calculated based on the detection value is lowered.
このようにタッチパネルにおけるタッチに対する検出感度および応答時間は、検出回路の検出端の寄生容量に大きく左右される。このことは、弛張発振方式以外の他の検出方式を用いる場合であっても同様に当てはまる。 As described above, the detection sensitivity and response time for a touch on the touch panel greatly depend on the parasitic capacitance at the detection end of the detection circuit. This applies similarly even when a detection method other than the relaxation oscillation method is used.
弛張発振回路などの検出回路の検出端の寄生容量となる静電容量は、行方向および列方向に設けられた検出用配線の交差部であるクロス部の容量(以下「クロス部容量」という場合がある)、および検出用配線と検出回路との接続を切替えるマルチプレクサ回路が有する寄生容量などから成る。特に、検出回路の寄生容量は、マルチプレクサ回路の有する寄生容量が支配的である。タッチスクリーンの検出用配線と検出回路との接続を切替えるマルチプレクサ回路の寄生容量は、接続を切替える検出用配線の数に依存する。一例として、検出用配線の数が32本である場合、マルチプレクサ回路の寄生容量は150pF程度にも及ぶ。 The capacitance that is the parasitic capacitance at the detection end of a detection circuit such as a relaxation oscillation circuit is the capacitance of the cross section (hereinafter referred to as “cross section capacitance”) that is the intersection of the detection wirings provided in the row and column directions. And a parasitic capacitance of a multiplexer circuit for switching the connection between the detection wiring and the detection circuit. In particular, the parasitic capacitance of the multiplexer circuit is dominant in the parasitic capacitance of the detection circuit. The parasitic capacitance of the multiplexer circuit that switches the connection between the detection wiring of the touch screen and the detection circuit depends on the number of the detection wirings that switch the connection. As an example, when the number of detection wirings is 32, the parasitic capacitance of the multiplexer circuit reaches about 150 pF.
ところが、タッチ容量は、高々数pF程度しか形成されない。特に、タッチスクリーンの前面にガラス板などを設けて堅牢性を確保する場合には、タッチ容量は、さらに低下していく。したがって、所望の検出値を得るための検出時間の増加とともに、応答時間も増加する。または、所望の応答時間を満足するために検出値が低下する。そして、この検出値に基づいて算出されるタッチ座標データの精度が低下していく。 However, the touch capacitance is formed only about several pF at most. In particular, when a glass plate or the like is provided on the front surface of the touch screen to ensure robustness, the touch capacity further decreases. Accordingly, the response time increases as the detection time for obtaining a desired detection value increases. Alternatively, the detection value decreases to satisfy a desired response time. And the precision of the touch coordinate data calculated based on this detection value falls.
また検出用配線と検出回路の検出端との接続を切替えるマルチプレクサ回路が有する寄生容量などの検出回路の寄生容量は、タッチスクリーンの大型化に伴って検出用配線数が増加する場合、その検出用配線数の増加に伴って増加していく。さらに、タッチスクリーンの裏面側に組合せて使用される表示装置からのノイズを低減するために、タッチスクリーンの検出用配線の裏面側に静電シールド面を設けるように構成される場合は、検出用配線の寄生容量も増加する。特にタッチスクリーンを大型化する場合は、検出用配線の配線長の増加に伴って、検出用配線の寄生容量は増大していく。 The parasitic capacitance of the detection circuit, such as the parasitic capacitance of the multiplexer circuit that switches the connection between the detection wiring and the detection end of the detection circuit, is detected when the number of detection wirings increases as the touch screen increases in size. It increases as the number of wires increases. Furthermore, in order to reduce the noise from the display device used in combination on the back side of the touch screen, if it is configured to provide an electrostatic shield surface on the back side of the touch screen detection wiring, The parasitic capacitance of the wiring also increases. In particular, when the touch screen is increased in size, the parasitic capacitance of the detection wiring increases as the wiring length of the detection wiring increases.
このように検出回路および検出用配線の寄生容量は、タッチスクリーンにおけるタッチの検出時間および検出感度に影響し、ひいてはタッチパネルの応答性および座標精度に影響する。この影響は、タッチスクリーンが大型化するに従って顕著になるので、タッチスクリーンの大型化に対する問題となっている。そこで、本発明では、以下の各実施の形態の構成を採用している。 As described above, the parasitic capacitance of the detection circuit and the detection wiring affects the touch detection time and detection sensitivity on the touch screen, and thus affects the response and coordinate accuracy of the touch panel. Since this influence becomes more prominent as the touch screen becomes larger, it becomes a problem for the enlargement of the touch screen. Therefore, in the present invention, the configurations of the following embodiments are employed.
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態であるタッチパネルにおけるタッチスクリーン1の構成を示す平面図である。タッチスクリーン1は、複数の検出用列配線2と、複数の検出用行配線3とを備える。複数の検出用列配線2は、列方向、図1では紙面に向かって上下方向に延在し、かつ所定のピッチで行方向、図1では紙面に向かって左右方向に平行に配列されている。複数の検出用行配線3は、行方向に延在し、かつ所定のピッチで列方向に平行に配列されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a
本実施の形態では、複数、たとえば所定本数の検出用列配線2が、一端および他端で、図1では紙面に向かって上端および下端で、それぞれ列接続用配線4によって共通に電気的に接続され、一束の検出用列配線群6を構成している。同様に、複数、たとえば所定本数の検出用行配線3が、一端および他端で、図1では紙面に向かって左端および右端で、それぞれ行接続用配線5によって共通に電気的に接続され、一束の検出用行配線群7を構成している。したがって、各検出用列配線群6の検出用列配線2同士の間には、スリット状の開口部が形成されている。同様に、各検出用行配線群7の検出用行配線3同士の間には、スリット状の開口部が形成されている。
In the present embodiment, a plurality of, for example, a predetermined number of
図1では、一束の検出用列配線群6は、5本の検出用列配線2を備えて構成され、一束の検出用行配線群7は、5本の検出用行配線3を備えて構成される。
In FIG. 1, a bundle of detection
タッチスクリーン1において、検出用行配線群7が延在する方向である行方向を「x軸方向」と定義し、検出用列配線群6が延在する方向である列方向を「y軸方向」と定義する。検出用行配線群7と検出用列配線群6とは互いに直交しており、x軸方向とy軸方向とは互いに直交する。以下の説明において、行方向を「行方向x」、列方向を「列方向y」という場合がある。
In the
本実施の形態では、複数、たとえば所定本数の検出用列配線群6が、行方向xに間隔をあけて平行に配列されている。また同様に、複数、たとえば所定本数の検出用行配線群7が、列方向yに間隔をあけて平行に配列されている。図1では、検出用列配線群6および検出用行配線群7(以下、検出用列配線群6および検出用行配線群7を総称して「検出用配線群」という場合がある)の一部の図示を省略している。
In the present embodiment, a plurality of, for example, a predetermined number of detection
後述するように、本実施の形態では、列方向yの検出用配線群である検出用列配線群6の前記所定本数を2m本(mは正の整数)とし、行方向xの検出用配線群である検出用行配線群7の前記所定本数を2n本(nは正の整数)としている。以下、各検出用配線群6,7を系統といい、検出用配線群6,7の前記所定本数を系統数という場合がある。本実施の形態では、列方向yの検出用配線群である検出用列配線群6を2m系統とし、行方向xの検出用配線群である検出用行配線群7を2n系統としている。
As will be described later, in the present embodiment, the predetermined number of the detection
検出用配線群6,7は、引き出し配線8,9によって端子10に接続されている。本実施の形態では、指示体がタッチスクリーン1にタッチしたときに、検出用配線群6,7を構成する検出用列配線2および検出用行配線3(以下、検出用列配線2および検出用行配線3を総称して「検出用配線」という場合がある)と指示体との間に、タッチ容量が形成される。検出用配線群6,7の本数およびその配線ピッチ、ならびに検出用配線群6,7を構成する検出用配線2,3の本数、配線幅および配線ピッチは、タッチパネルにおける指示体のタッチ位置、より詳細には、タッチ位置のタッチスクリーン1上における座標値(以下「タッチ座標値」という場合がある)の要求分解能から適宜に選択される。
The
ここで、複数本の検出用配線2,3によって構成される各検出用配線群6,7に代えて、配線内に開口のない、いわゆるベタ配線1本によって構成される配線を設けると、タッチ容量は大きく確保できる。しかし、表示パネルの前面にタッチパネルを配置して使用する場合には、ベタ配線が、表示パネルの表示に使用される光(以下「表示光」という場合がある)の透過を妨げる要因となってしまい、表示光の透過率を低下させてしまう。
Here, instead of each of the
そこで、本実施の形態では、前述のように複数本の検出用配線2,3によって検出用配線群6,7を構成して、検出用配線2,3同士の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下の抑制を図っている。検出用配線2,3としては、たとえば直径10μm〜20μmの細い導線を用いることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
ただし、表示光の透過率の低下という問題を甘受して、各検出用配線群6,7に代えて、1本の、いわゆるベタ配線で構成される配線を設ける変形例を適用してもよい。このような変形例を適用する場合の検出用配線2,3としては、たとえばインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide;略称:ITO)などの透光性を有する導電性材料(以下「透光性導電材料」という)が挙げられる。表示上、検出用配線2,3の可視性が問題となる場合には、ITOなどの透光性導電材料を用いることが好ましい。ITOなどの透光性導電材料を用いることによって、検出用配線2,3の可視性を低くすることができるので、表示光の透過率の低下を抑えることができる。
However, a modification in which a single wiring, which is a so-called solid wiring, is provided instead of the
図2は、図1に示すタッチスクリーン1の一部の構成を示す斜視断面図である。図2は、図1に示すタッチスクリーン1を、図1の紙面手前側から斜め方向に見た斜視図に相当し、タッチスクリーン1の厚み方向における層構成を示している。
FIG. 2 is a perspective sectional view showing a configuration of a part of the
タッチスクリーン1は、透光性を有する透明基板(以下「ベース基板」という)12と、層間絶縁膜13と、保護膜14とを備える。ベース基板12は、タッチスクリーン1の厚み方向一方側の表面を構成する層である。ベース基板12は、より詳細には透光性および絶縁性を有しており、透明なガラスおよび透明な樹脂などの透光性を有する絶縁性材料から成る。本実施の形態では、ベース基板12は、透明なガラスから成る。
The
ベース基板12の厚み方向他方側の表面には、前述の複数の検出用列配線2が形成され、これらの検出用列配線2によって前述の検出用列配線群6が構成される。検出用列配線2は、導電性材料から成る導電膜で構成される。導電性材料としては、たとえば銅(Cu)およびアルミニウム(Al)などの金属配線材料、ITOなどの透光性を有する導電性材料(以下「透明配線材料」という場合がある)が挙げられる。本実施の形態では、導電性材料として透明配線材料が用いられ、検出用列配線2は、透明配線材料から成る透明配線で実現される。
On the surface on the other side in the thickness direction of the
ベース基板12の厚み方向他方側、図2では紙面に向かってベース基板12の下方には、検出用列配線2を被覆するように、透明な層間絶縁膜13が形成される。層間絶縁膜13は、透光性および絶縁性を有しており、窒化シリコン(SiN)などの透光性を有する絶縁性材料から成る。層間絶縁膜13の厚み方向他方側の表面には、前述の複数の検出用行配線3が形成され、これらの検出用行配線3によって前述の検出用行配線群7が構成される。検出用行配線3は、検出用列配線2と同様の導電膜から成る。本実施の形態では、検出用行配線3は、検出用列配線2と同様に透明配線で実現される。
A transparent
本実施の形態とは異なるが、ベース基板12の厚み方向における検出用列配線2および検出用行配線3の配設位置を逆にして、ベース基板12の厚み方向他方側の表面に検出用行配線3を形成し、層間絶縁膜13の厚み方向他方側の表面に検出用列配線2を形成するようにしてもよい。検出用配線2,3は、ITOなどの透明配線材料を用いた透明配線ではなく、アルミニウムなどの金属配線材料を用いた金属配線で実現されてもよい。この場合には、前述したように、複数本の検出用配線2,3によって検出用配線群6,7を構成して、検出用配線2,3同士の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光に対する透過率を確保することができる。
Although different from the present embodiment, the arrangement positions of the
層間絶縁膜13の厚み方向他方側、図2では紙面に向かって層間絶縁膜13の下方には、検出用行配線3を被覆するように、透明な保護膜14が形成される。保護膜14は、透光性および絶縁性を有しており、層間絶縁膜13と同様に、SiNなどの透光性を有する絶縁性材料から成る。
A transparent
図3は、本発明の第1の実施の形態であるタッチパネル100の全体構成を模式的に示す図である。タッチパネル100は、前述の図1および図2に示すタッチスクリーン1と、フレキシブルプリント基板(Flexible Printed Circuit;略称:FPC)17と、コントローラ基板18とを備える。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the overall configuration of the
FPC17の一端部に設けられる端子は、タッチスクリーン1の前述の図1に示す端子10に、異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film;略称:ACF)などを用いることによって実装される。タッチスクリーン1の端子10は、図3では図示を省略している。FPC17の他端部に設けられる端子は、コントローラ基板18に実装される。FPC17を介して、タッチスクリーン1の検出用配線群6,7の端部とコントローラ基板18とが電気的に接続される。これによって、図3に示すパネルはタッチパネル100として機能する。
A terminal provided at one end of the
コントローラ基板18には、タッチ容量の検出結果に基づいて、指示体のタッチ位置、より詳細には、タッチ位置のタッチスクリーン1上における座標(以下「タッチ座標」という)の算出処理を行う検出処理回路19が搭載されている。検出処理回路19によって算出されたタッチ座標の値、すなわちタッチ座標値は、検出座標データとして、図示しない外部のコンピュータなどに出力される。
The
図4は、本発明の第1の実施の形態におけるタッチスクリーン1および検出処理回路19の構成を示すブロック図である。本実施の形態では、説明の便宜上、タッチスクリーン1の検出用列配線群6および検出用行配線群7の本数をそれぞれ偶数であるとして説明する。具体的には、タッチスクリーン1の検出用列配線群6の本数を2m(mは正の整数)とし、検出用行配線群7の本数を2n(nは正の整数)とした場合について説明する。検出用列配線群6および検出用行配線群7の本数は、偶数に限定されるものではなく、奇数であってもよい。検出用列配線群6および検出用行配線群7の本数が奇数であっても、偶数の場合と同様に実施することが可能である。
FIG. 4 is a block diagram showing configurations of the
以下の説明では、検出用列配線群6を単に「列検出配線」といい、検出用行配線群7を単に「行検出配線」という場合がある。また列検出配線6および行検出配線7を総称して、「検出配線」という場合がある。
In the following description, the detection
本実施の形態では、2m本の列検出配線6は、2つの列検出配線組に分けられる。2つの列検出配線組は、第1の列検出配線組X(1)と、第2の列検出配線組X(2)とを含む。
In the present embodiment, 2m
第1の列検出配線組X(1)は、2m本の列検出配線6のうち、第1番目〜第m番目までのm本の列検出配線6を含む。以下、第1番目〜第m番目の列検出配線6を、「第1〜第m列検出配線Wx(1)〜Wx(m)」または「第1〜第m検出用列配線群Wx(1)〜Wx(m)」という。
The first column detection wiring set X (1) includes m
第2の列検出配線組X(2)は、2m本の列検出配線6のうち、第m+1番目〜第2m番目までのm本の列検出配線6を含む。以下、第m+1番目〜第2m番目の列検出配線6を、「第m+1〜第2m列検出配線Wx(m+1)〜Wx(2m)」または「第m+1〜第2m検出用列配線群Wx(m+1)〜Wx(2m)」という。
The second column detection wiring set X (2) includes m
また本実施の形態では、2n本の行検出配線7は、2つの行検出配線組に分けられる。2つの行検出配線組は、第1の行検出配線組Y(1)と、第2の行検出配線組Y(2)とを含む。
In this embodiment, 2n
第1の行検出配線組Y(1)は、2n本の行検出配線7のうち、第1番目〜第n番目までのn本の行検出配線7を含む。以下、第1番目〜第n番目の行検出配線7を、「第1〜第n行検出配線Wy(1)〜Wy(n)」または「第1〜第n検出用行配線群Wy(1)〜Wy(n)」という。
The first row detection wiring set Y (1) includes the first to nth
第2の行検出配線組Y(2)は、2n本の行検出配線7のうち、第n+1番目〜第2n番目までのn本の行検出配線7を含む。以下、第n+1番目〜第2n番目の行検出配線7を、「第n+1〜第2n行検出配線Wy(n+1)〜Wy(2n)」または「第n+1〜第2n検出用行配線群Wy(n+1)〜Wy(2n)」という。
The second row detection wiring set Y (2) includes n
検出処理回路19は、選択スイッチ回路20a〜20d、静電容量検出回路21a〜21d、バッファ回路22a〜22d、後段スイッチ回路23a〜23d、セレクタ回路24、第1計数回路25、第2計数回路26、タッチ座標算出回路27および検出制御回路28を含んで構成される。検出制御回路28は、選択スイッチ回路20a〜20d、静電容量検出回路21a〜21d、後段スイッチ回路23a〜23d、セレクタ回路24、第1計数回路25および第2計数回路26を含むハードウェア資源を統括的に制御する。
The
第1計数回路25は、第1の計数回路に相当する。第2計数回路26は、第2の計数回路に相当する。選択スイッチ回路20a〜20dは、共通ノード電圧印加手段としても機能する。共通ノード電圧印加手段としての選択スイッチ回路20a〜20dと、バッファ回路22a〜22dと、後段スイッチ回路23a〜23dとは、検出電圧印加手段を構成する。
The
選択スイッチ回路20a〜20dは、第1列選択スイッチ回路X(1)20a、第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dを含む。静電容量検出回路21a〜21dは、第1列静電容量検出回路X(1)21a、第2列静電容量検出回路X(2)21b、第1行静電容量検出回路Y(1)21cおよび第2行静電容量検出回路Y(2)21dを含む。
The
バッファ回路22a〜22dは、第1列バッファ回路22a、第2列バッファ回路22b、第1行バッファ回路22cおよび第2行バッファ回路22dを含む。後段スイッチ回路23a〜23dは、第1列後段スイッチ回路23a、第2列後段スイッチ回路23b、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dを含む。複数の後段スイッチ回路23a〜23dは、各バッファ回路22a〜22dの後段に設けられる。
The
以下、不特定の選択スイッチ回路、不特定の静電容量検出回路、不特定のバッファ回路および不特定の後段スイッチ回路を示す場合には、「選択スイッチ回路20」、「静電容量検出回路21」、「バッファ回路22」および「後段スイッチ回路23」のように、参照符号の添え字「a」〜「d」を省略して記載することがある。
Hereinafter, when an unspecified selection switch circuit, an unspecified capacitance detection circuit, an unspecified buffer circuit, and an unspecified back-stage switch circuit are shown, “selection switch circuit 20”, “
2つの列検出配線組X(1),X(2)は、それぞれ第1列選択スイッチ回路X(1)20aおよび第2列選択スイッチ回路X(2)20bに振り分けて接続される。同様に、2つの行検出配線組Y(1),Y(2)は、それぞれ第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dに振り分けて接続される。 The two column detection wiring groups X (1) and X (2) are distributed and connected to the first column selection switch circuit X (1) 20a and the second column selection switch circuit X (2) 20b, respectively. Similarly, the two row detection wiring groups Y (1) and Y (2) are distributed and connected to the first row selection switch circuit Y (1) 20c and the second row selection switch circuit Y (2) 20d, respectively. .
具体的には、第1の列検出配線組X(1)は、第1列選択スイッチ回路X(1)20aに接続され、第2の列検出配線組X(2)は、第2列選択スイッチ回路X(2)20bに接続される。また第1の行検出配線組Y(1)は、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cに接続され、第2の行検出配線組Y(2)は、第2行選択スイッチ回路Y(2)20dに接続される。 Specifically, the first column detection wiring set X (1) is connected to the first column selection switch circuit X (1) 20a, and the second column detection wiring set X (2) is connected to the second column selection switch circuit X (1) 20a. Connected to the switch circuit X (2) 20b. The first row detection wiring set Y (1) is connected to the first row selection switch circuit Y (1) 20c, and the second row detection wiring set Y (2) is connected to the second row selection switch circuit Y (2). 2) Connected to 20d.
第1列選択スイッチ回路X(1)20aは、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、第1の列検出配線組X(1)と第1列静電容量検出回路X(1)21aとの接続状態を切替える。第2列選択スイッチ回路X(2)20bは、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、第2の列検出配線組X(2)と第2列静電容量検出回路X(2)21bとの接続状態を切替える。
The first column selection switch circuit X (1) 20a is based on the control signal given from the
同様に、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cは、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、第1の行検出配線組Y(1)と第1行静電容量検出回路Y(1)21cとの接続状態を切替える。第2行選択スイッチ回路Y(2)20dは、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、第2の行検出配線組Y(2)と第2行静電容量検出回路Y(2)21dとの接続状態を切替える。
Similarly, the first row selection switch circuit Y (1) 20c is connected to the first row detection wiring set Y (1) and the first row capacitance detection circuit Y based on a control signal supplied from the
図4では、第1列静電容量検出回路X(1)21a、第2列静電容量検出回路X(2)21b、第1行静電容量検出回路Y(1)21cおよび第2行静電容量検出回路Y(2)21dの検出ノードを、それぞれNx(1),Nx(2),Ny(1),Ny(2)と記載する。各静電容量検出回路21a〜21dは、自回路の検出ノードに接続される静電容量を検出する。
In FIG. 4, a first column capacitance detection circuit X (1) 21a, a second column capacitance detection circuit X (2) 21b, a first row capacitance detection circuit Y (1) 21c, and a second row static. The detection nodes of the capacitance detection circuit Y (2) 21d are described as Nx (1), Nx (2), Ny (1), and Ny (2), respectively. Each electrostatic
前述の前提技術において説明した弛張発振回路が静電容量検出回路21a〜21dとして用いられる場合、各静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードに接続される充放電用の抵抗素子、その静電容量検出回路21a〜21dに接続される選択スイッチ回路20a〜20dの寄生容量、ならびにタッチスクリーン1の列検出配線6および行検出配線7の寄生容量などが、各静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードに接続された寄生容量となる。
When the relaxation oscillation circuit described in the base technology is used as the
本実施の形態では、列検出配線6および行検出配線7をそれぞれ2組に分け、各組において、各組に対応して設けられた静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードとの接続を、各組に対応して設けられた選択スイッチ回路20a〜20dによって切替えるように構成している。
In the present embodiment, the
これに対し、従来技術の検出処理回路では、静電容量検出回路は1つであり、静電容量検出回路の検出ノードは1個である。この従来1個(1ノード)であった静電容量検出回路の検出ノードを、本実施の形態の検出処理回路19では、前述のように複数、具体的には4個(4ノード)に分割している。
On the other hand, in the detection processing circuit of the prior art, there is one capacitance detection circuit, and the capacitance detection circuit has one detection node. In the
検出処理回路の寄生容量は、検出配線と静電容量検出回路との接続を切替える選択スイッチ回路の寄生容量で、主に占められている。前述のように本実施の形態の検出処理回路19では、複数の静電容量検出回路20a〜20dを設けて、検出ノードを複数に分割しているので、検出ノードが1個である従来技術に比べて、検出処理回路の寄生容量を主に占める選択スイッチ回路の寄生容量を低減することができる。具体的には、本実施の形態では、4個の静電容量検出回路20a〜20dを設けて、検出ノードを4個に分割しているので、選択スイッチ回路の寄生容量を、概ね4分の1(1/4)に低減することができる。
The parasitic capacitance of the detection processing circuit is mainly occupied by the parasitic capacitance of the selection switch circuit that switches the connection between the detection wiring and the capacitance detection circuit. As described above, in the
静電容量検出回路21a〜21dは、後段スイッチ回路23a〜23dを介して、バッファ回路22a〜22dに接続される。第1列静電容量検出回路21aは、第1列後段スイッチ回路23aを介して、第1列バッファ回路22aに接続される。第2列静電容量検出回路21bは、第2列後段スイッチ回路23bを介して、第2列バッファ回路22bに接続される。第1行静電容量検出回路21cは、第1行後段スイッチ回路23cを介して、第1行バッファ回路22cに接続される。第2行静電容量検出回路21dは、第2行後段スイッチ回路23dを介して、第2行バッファ回路22dに接続される。各バッファ回路22a〜22dは、対応する静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードの電圧を、バッファリングして出力する。
The
後段スイッチ回路23a〜23dの一端は、対応して設けられるバッファ回路22a〜22dの出力にそれぞれ接続されている。後段スイッチ回路23a〜23dの他端は、共通に接続されている。この共通に接続されたノード(以下「共通接続ノード」という場合がある)を、図4では「Na」と記載する。後段スイッチ回路23a〜23dは、対応するバッファ回路22a〜22dから出力される電圧を共通ノードNaに出力する状態と、前記電圧の共通ノードNaへの出力を遮断する状態とを切替える。
One ends of the
各静電容量検出回路21a〜21dによる静電容量検出時に、検出ノードに現れる電圧(以下「検出電圧」という)は、対応するバッファ回路22a〜22dでバッファリングされ、バッファ回路22a〜22dの後段に設けられる後段スイッチ回路23a〜23dに入力される。
When capacitance is detected by each of the
図5は、図4に示す第1列選択スイッチ回路X(1)20aの構成を示すブロック図である。図5に示すように、第1列選択スイッチ回路X(1)20aは、スイッチ用セレクタ回路30を備える。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the first column selection switch circuit X (1) 20a shown in FIG. As shown in FIG. 5, the first column selection switch circuit X (1) 20a includes a
本実施の形態では、列検出配線6をm本ずつ2組に分け、また行検出配線7をn本ずつの2組に分けて、各組の検出配線6,7に対応して、選択スイッチ回路20a〜20dを設けている。したがって、第1列選択スイッチ回路X(1)20a、および第2列選択スイッチ回路X(2)20bは、それぞれm個のスイッチ用セレクタ回路30を備える。また第1行選択スイッチ回路Y(1)20c、および第2行選択スイッチ回路Y(2)20dは、それぞれn個のスイッチ用セレクタ回路30を備える。本実施の形態では、スイッチ用セレクタ回路30は、2対1に接続を切替えるスイッチ回路である。
In the present embodiment, the
第1列選択スイッチ回路X(1)20aにおいて、スイッチ用セレクタ回路30は、第1の列検出配線組X(1)に含まれる列検出配線6、すなわち第1〜第m列検出配線Wx(1)〜Wx(m)の接続先を、列検出配線6毎に、第1端子aまたは第2端子bに切替える。第1端子aは、第1列静電容量検出回路X(1)21aに接続される。第2端子bは、第1列後段スイッチ回路23aに接続される。
In the first column selection switch circuit X (1) 20a, the
各スイッチ用セレクタ回路30は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、列検出配線6の接続先を第1端子aまたは第2端子bに切替える。換言すれば、各スイッチ用セレクタ回路30は、検出制御回路28によって、列検出配線6の接続先を第1端子aとする接続状態、または列検出配線6の接続先を第2端子bとする接続状態に切替えられる。
Each
第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dは、図5に示す第1列選択スイッチ回路X(1)20aと同様の構成であるので、図示を省略する。第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dは、第1列選択スイッチ回路X(1)20aと同様に、それぞれスイッチ用セレクタ回路30を備える。
The second column selection switch circuit X (2) 20b, the first row selection switch circuit Y (1) 20c, and the second row selection switch circuit Y (2) 20d are the first column selection switch circuit X (1 ) Since the configuration is the same as 20a, the illustration is omitted. The second column selection switch circuit X (2) 20b, the first row selection switch circuit Y (1) 20c, and the second row selection switch circuit Y (2) 20d are the same as the first column selection switch circuit X (1) 20a. Each of them includes a
第2列選択スイッチ回路X(2)20bにおいて、スイッチ用セレクタ回路30の第1端子aは、第2列静電容量検出回路X(2)21bに接続され、第2端子bは、第2列後段スイッチ回路23bに接続される。第1行選択スイッチ回路Y(1)20cにおいて、スイッチ用セレクタ回路30の第1端子aは、第1行静電容量検出回路Y(1)21cに接続され、第2端子bは、第1行後段スイッチ回路23cに接続される。第2行選択スイッチ回路Y(2)20dにおいて、スイッチ用セレクタ回路30の第1端子aは、第2行静電容量検出回路Y(2)21dに接続され、第2端子bは、第2行後段スイッチ回路23dに接続される。
In the second column selection switch circuit X (2) 20b, the first terminal a of the
以下、スイッチ用セレクタ回路30において、検出配線6,7の接続先を第1端子aとする接続状態、すなわち検出配線6,7と第1端子aとを接続している状態を、「第1端子接続状態」という。また検出配線6,7の接続先を第2端子bとする接続状態、すなわち検出配線6,7と第2端子bとを接続している状態を、「第2端子接続状態」という。
Hereinafter, in the
スイッチ用セレクタ回路30が第1端子接続状態に切替えられると、そのスイッチ用セレクタ回路30に接続される検出配線6,7は、その検出配線6,7の属する検出配線組に対応する静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードと接続される。たとえば、図5に示す第1列選択スイッチ回路X(1)20aにおいて、第1〜第m列検出配線Wx(1)〜Wx(m)のいずれかの検出配線が接続されるスイッチ用セレクタ回路30が第1端子接続状態に切替えられると、そのスイッチ用セレクタ回路30に接続される検出配線は、第1列静電容量検出回路21aの検出ノードNx(1)と接続される。
When the
このようにして検出配線6,7が検出ノードに接続されると、検出ノードに接続された検出配線6,7の属する検出配線組に対応する後段スイッチ回路23が導通し、それ以外の後段スイッチ回路23が遮断されて非導通状態となるように、検出制御回路28によって制御される。このとき、検出ノードの検出電圧がバッファ回路22でバッファリングされた電圧が、後段スイッチ回路23の共通ノードNaに印加された状態となる。
When the
したがって、スイッチ用セレクタ回路30が第2端子接続状態に切替えられると、そのスイッチ用セレクタ回路30に対応する検出配線6,7に、前述の共通ノードNaに現れるバッファリング後の電圧が印加されることとなる。
Therefore, when the
検出対象となる検出配線6,7の寄生容量には、その検出配線6,7と交差、すなわちクロスする検出配線6,7との間に形成されるクロス容量Cc、および検出対象となる検出配線6,7と隣接する検出配線6,7との間に形成される隣接容量Caが含まれている。
The parasitic capacitances of the
本実施の形態では、列検出配線6と行検出配線7との間の層間絶縁膜13の膜厚および誘電率、ならびに、列検出配線6および行検出配線7を構成する検出用列配線2および検出用行配線3の本数、幅およびその形状によって、クロス容量は決まる。検出用列配線2および検出用行配線3の本数は、指などの指示体との間に形成される静電容量であるタッチ容量の大きさに影響する。したがって、タッチ容量を大きく確保するためには、検出用列配線2および検出用行配線3の本数は、それほど少なくすることはできない。
In the present embodiment, the film thickness and dielectric constant of the
また、タッチスクリーン1を、たとえばTFT(Thin Film Transistor)プロセス装置によって製造する場合、主に製造スループットの問題から、窒化珪素(SiN)などを材料とした層間絶縁膜13の膜厚を厚くすることが困難となり、高々1μm程度に抑える必要が生じる。したがって、検出配線6,7の寄生容量であるクロス容量Ccを小さく抑えるにも制約がある。
Further, when the
このような場合、静電容量の検出対象として選択される検出配線6,7(以下「選択検出配線」という)以外の検出配線6,7である(以下「非選択検出配線」という場合がある)に、検出電圧を印加することが好ましい。非選択検出配線に検出電圧を印加することによって、クロス容量Ccを見かけ上キャンセルすることができるので、検出感度を向上させることができる。また検出時間を短縮することができる。
In such a case, the
本実施の形態では、非選択検出配線に検出電圧を印加するために、検出制御回路28によって以下のように制御する。検出制御回路28は、選択検出配線6,7に対応するスイッチ用セレクタ回路30を第1端子接続状態に切替える。また検出制御回路28は、非選択検出配線に対応するスイッチ用セレクタ回路30を第2端子接続状態に切替える。また、検出制御回路28は、選択検出配線の属する組に対応するバッファ回路22の後段の後段スイッチ回路23を導通状態にして、それ以外の後段スイッチ回路23を非導通状態にする。
In the present embodiment, the
これによって、選択検出配線が、その選択検出配線の属する組に対応する静電容量検出回路21と接続されて、静電容量が検出されるときに、その静電容量検出回路21の検出ノードに現れる電圧をバッファリングして、検出電圧として非選択検出配線に印加することができる。したがって、前述のようにクロス容量Ccを見かけ上キャンセルすることができるので、検出感度を向上させることができる。また検出時間を短縮することができる。
As a result, the selection detection wiring is connected to the
図6は、静電容量検出回路21の構成を示す図である。本実施の形態では、抵抗素子Rxおよび検出容量Cxとの時定数で発振周期が決まる弛張発振回路を用いて、静電容量検出回路21を構成する。検出容量Cxは、検出回路もしくは検出配線の寄生容量、またはタッチがある場合にはそのタッチ容量を含む。静電容量検出回路21は、抵抗素子Rxと、第1コンパレータ回路40と、第2コンパレータ回路41と、RSフリップフロップ回路42と、出力端子43と、外部リセット入力端子44とを備えて構成される。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the
第1コンパレータ回路40は、第1基準電圧Vref(L)と、検出ノードNの検出電位とを比較する。第1コンパレータ回路40の出力端子は、RSフリップフロップ回路42のセット入力端子Sに接続される。セット入力端子Sの電位がハイ(H)レベルのときに、RSフリップフロップ回路42の出力端子QがHレベルとなって、静電容量検出回路21の出力端子43に出力される。
The
第2コンパレータ回路41は、第2基準電圧Vref(H)と、検出ノードNの検出電位とを比較する。第2コンパレータ回路41の出力端子は、RSフリップフロップ回路42のリセット入力端子Rに接続される。リセット入力端子Rの電位がロー(L)レベルのときに、RSフリップフロップ回路42の出力端子QがLレベルとなって、静電容量検出回路21の出力端子43に出力される。
The second comparator circuit 41 compares the second reference voltage Vref (H) with the detection potential at the detection node N. The output terminal of the second comparator circuit 41 is connected to the reset input terminal R of the RS flip-
RSフリップフロップ回路42の出力端子Qは、抵抗素子Rxを介して、第1コンパレータ回路40のマイナス(−)入力端子に接続されるとともに、第2コンパレータ回路41のプラス(+)入力端子に接続される。第1コンパレータ回路40のプラス(+)入力端子には、第1基準電圧Vref(L)が与えられる。第2コンパレータ回路41のマイナス(−)入力端子には、第2基準電圧Vref(H)が与えられる。第1基準電圧Vref(L)および第2基準電圧Vref(H)は、以下の式(1)に示す関係を満たすように設定される。
The output terminal Q of the RS flip-
Lレベル<Vref(L)<Vref(H)<Hレベル …(1)
具体的には、第1基準電圧Vref(L)は、以下の式(2)に示す程度に設定される。また第2基準電圧Vref(H)は、以下の式(3)に示す程度に設定される。
L level <Vref (L) <Vref (H) <H level (1)
Specifically, the first reference voltage Vref (L) is set to the extent indicated by the following formula (2). Further, the second reference voltage Vref (H) is set to the extent indicated by the following equation (3).
Vref(L)=(1/3)・Vd …(2)
Vref(H)=(2/3)・Vd …(3)
ただし、Vd=(Hレベル−Lレベル)
外部リセット入力端子44には、検出制御回路28からリセット制御信号が入力される。検出制御回路28から外部リセット入力端子44へ入力されるリセット制御信号がLレベルとなると、RSフリップフロップ回路42の出力端子Qの電位がLレベルに強制的にリセットされ、静電容量検出回路である弛張発振回路21の発振が停止状態となる。この状態を、以下では「発振停止状態」という。またリセット制御信号をLレベルとして、RSフリップフロップ回路42の出力端子Qの電位をLレベルに強制的にリセットすることを、以下では「外部リセット」という。
Vref (L) = (1/3) · Vd (2)
Vref (H) = (2/3) · Vd (3)
However, Vd = (H level-L level)
A reset control signal is input from the
発振停止状態では、検出ノードNの電位はLレベルであり、第1コンパレータ回路40の出力、すなわちRSフリップフロップ回路42のセット入力端子Sは、Hレベルである。また第2コンパレータ回路41の出力、すなわちRSフリップフロップ回路42のリセット入力端子Rは、Lレベルである。
In the oscillation stop state, the potential of the detection node N is L level, and the output of the
外部リセットを解除すると、RSフリップフロップ回路42はセット状態となり、出力端子QがHレベルとなる。このとき、抵抗素子Rxを介して検出容量Cxが充電されて、検出ノードNの電位が次第に上昇する。
When the external reset is released, the RS flip-
そして、検出ノードNの電位が、第2基準電圧Vref(H)よりも大きくなると、第2コンパレータ回路41の出力、すなわちRSフリップフロップ回路42のリセット入力端子RがHレベルとなる。これによって、RSフリップフロップ回路42はリセット状態となり、出力端子QはLレベルとなる。このとき、抵抗素子Rxを介して検出容量Cxが放電されて、検出ノードNの電位が次第に降下する。
When the potential of the detection node N becomes higher than the second reference voltage Vref (H), the output of the second comparator circuit 41, that is, the reset input terminal R of the RS flip-
そして、検出ノードNの電位が、第1基準電圧Vref(L)よりも小さくなると、RSフリップフロップ回路42がセットされて、出力端子QがHレベルとなる。以上のようにして、静電容量検出回路である弛張発振回路21は、抵抗素子Rxと検出容量Cxとの充放電による時定数に応じた発振周期で発振する。
When the potential of the detection node N becomes smaller than the first reference voltage Vref (L), the RS flip-
図4に戻って、セレクタ回路24は、第1〜第4入力端子a〜dを備える。第1入力端子aには、第1列静電容量検出回路X(1)21aの出力端が接続される。第2入力端子bには、第2列静電容量検出回路X(2)21bの出力端が接続される。第3入力端子cには、第1行静電容量検出回路Y(1)21cの出力端が接続される。第4入力端子dには、第2行静電容量検出回路Y(2)の出力端が接続される。
Returning to FIG. 4, the
セレクタ回路24は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、第1〜第4入力端子a〜dのいずれかを選択する。セレクタ回路24は、第1〜第4入力端子a〜dのいずれかを選択することによって、選択した入力端子から出力される信号を選択し、選択した信号を後段の第1計数回路25へ出力する。
The
具体的には、セレクタ回路24は、第1列静電容量検出回路X(1)21a、第2列静電容量検出回路X(2)21b、第1行静電容量検出回路Y(1)21cおよび第2行静電容量検出回路Y(2)21dのうち、静電容量の検出が行われている静電容量検出回路21から出力される検出信号を選択して、後段の第1計数回路25へ出力する。本実施の形態のように静電容量検出回路21として弛張発振回路を用いる場合には、セレクタ回路24は、静電容量の検出が行われている静電容量検出回路21から検出信号として出力される発振出力信号を選択して、後段の第1計数回路25へ出力する。
Specifically, the
第1計数回路25は、セレクタ回路24を介して静電容量検出回路21から与えられる検出信号を、予め定める計数値(以下「所定の計数値」という場合がある)Cpになるまで計数し、計数結果を第2計数回路26へ出力する。本実施の形態では、第1計数回路25は、静電容量検出回路21からの発振出力信号を所定の計数値Cpになるまで計数し、計数結果を第2計数回路26へ出力する。これによって、第1計数回路25からは、計数結果として、発振出力信号の周期が所定の計数値Cpだけ積算された期間を示す信号が後段の第2計数回路26へ出力される。
The
第2計数回路26は、第1計数回路25が計数動作を開始してから所定の計数値Cpになるまでに要する期間を計数し、計数結果を静電容量の検出結果(以下「静電容量検出値」という場合がある)としてタッチ座標算出回路27に出力する。本実施の形態では、第2計数回路26は、前段の第1計数回路25から出力される計数結果を、不図示のクロック発生回路から与えられる所定のクロック信号Clkによって計数する。
The
具体的には、第2計数回路26は、第1計数回路25から計数結果として出力される、発振出力信号の周期が所定の計数値Cpだけ積算された期間を示す信号を、クロック発生回路からの所定クロック信号Clkによって計数する。第2計数回路26は、計数結果を、静電容量検出値として、タッチ座標算出回路27へ出力する。検出制御回路28は、第1計数回路25の出力を第2計数回路26で計数するときの計数の開始および終了を制御する。
Specifically, the
以上のように検出処理回路19が構成されるので、外来ノイズおよびランダムノイズは、静電容量検出回路21を構成する弛張発振回路とは非同期である。したがって、発振周期を積算することによって、外来ノイズなどの影響を平均化して低減することができるので、静電容量検出値の検出精度を向上することができる。
Since the
タッチ座標算出回路27は、第2計数回路26によって得られた静電容量の検出結果である静電容量検出値に基づいて、指示体のタッチスクリーン1上におけるタッチ位置の座標値であるタッチ座標値を算出する。タッチ座標算出回路27によって算出されたタッチ座標値は、検出座標データとして、検出処理回路19の外部のコンピュータなどに出力される。
The touch coordinate
タッチ座標算出回路27は、たとえば以下のようにしてタッチ座標値を求める。タッチの無いときの各検出配線6,7の検出値を、予め基準値(以下「ベース値」という場合がある)として算出して保持しておく。各検出配線6,7の検出値から、その検出配線6,7に対応する基準値との差分値(以下「差分検出値」という場合がある)を求める。
The touch coordinate
そして、差分検出値に基づいて、指などの指示体によるタッチがあるか否かを判定する。たとえば、差分検出値が所定の閾値を超える検出配線6,7がある場合に、その検出配線6,7に対して、指などの指示体によるタッチがあると判定する。そして、タッチがあると判定された検出配線6,7の差分検出値と、その検出配線6,7に隣接する検出配線6,7の差分検出値とを用いて、検出配線6,7同士の間の座標を補間演算して、タッチ座標値を求める。
Then, based on the difference detection value, it is determined whether or not there is a touch with an indicator such as a finger. For example, when there are
図7および図8は、本発明の第1の実施の形態におけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図7は、列検出配線のスキャンおよび検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートであり、図8は、行検出配線のスキャンおよび検出動作、ならびにタッチ座標の算出処理動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図7および図8に示すタイミングチャートでは、紙面に向かって左側から右側に時間が進行している。 7 and 8 are timing charts showing the sequence of the touch detection operation in the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a timing chart showing a sequence of column detection wiring scanning and detection operation, and FIG. 8 is a timing chart showing a sequence of row detection wiring scanning and detection operation and touch coordinate calculation processing operation. In the timing charts shown in FIGS. 7 and 8, time advances from the left side to the right side as viewed in the drawing.
本実施の形態の検出処理回路19では、検出制御回路28の指示によって、第1列選択スイッチ回路X(1)20a、第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dのスイッチ用セレクタ回路30の接続状態を順次切替える。これによって、検出対象となる配線の組(以下「検出対象配線組」という)として、第1の列検出配線組X(1)、第2の列検出配線組X(2)、第1の行検出配線組Y(1)、第2の行検出配線組Y(2)を順次選択し、静電容量の検出を行う。各組を構成する検出配線6,7は、1本ずつ順次、検出対象配線として選択すなわちスキャンされ、静電容量が検出される。
In the
各検出配線6,7は、対応するスイッチ用セレクタ回路30の接続状態が第1端子a側に切替えられて、対応する静電容量検出回路21に接続されることによって、検出対象配線として選択される。検出対象配線として選択されない検出配線、すなわち前述の非選択検出配線6,7は、対応するスイッチ用セレクタ回路30の接続状態が第2端子b側に切替えられて、対応する後段スイッチ回路23に接続される。
Each
具体的には、検出処理回路19は、まず図7に示すように、第1列検出配線Wx(1),・・・,第m列検出配線Wx(m),第m+1列検出配線Wx(m+1),・・・,第2m列検出配線Wx(2m)という順に、列検出配線6を1本ずつ順次、検出対象配線として選択すなわちスキャンして、静電容量を検出する。その後、検出処理回路19は、図8に示すように、第1行検出配線Wy(1),・・・,第n行検出配線Wy(n),第n+1行検出配線Wy(n+1),・・・,第2n行検出配線Wy(2n)という順に、行検出配線7を1本ずつ順次、検出対象配線として選択すなわちスキャンして、静電容量を検出する。
Specifically, the
検出処理回路19は、以上のようにして、全ての検出配線6,7の静電容量を検出値として取得する。その後、検出処理回路19は、タッチ座標算出回路27によって、全ての検出配線6,7の検出値に基づいて、タッチ判定およびタッチ座標値の算出を含む座標算出処理を行う。
As described above, the
具体的には、タッチ座標算出回路27は、全ての検出配線6,7の検出値に基づいて、タッチの有無の判定(以下「タッチ判定」という場合がある)を行う。タッチ判定において、タッチ有りと判定されたときには、タッチ座標算出回路27は、タッチ座標値を算出し、検出座標データとして外部へ出力する。検出処理回路19は、以上の検出配線の選択、静電容量の検出、検出値の取得および座標算出処理という一連の動作を繰返す。
Specifically, the touch coordinate
さらに具体的に述べると、まず、検出対象配線組として、第1の列検出配線組X(1)が選択され、第1の列検出配線組X(1)を構成する各列検出配線Wx(1),・・・,Wx(m)のスキャンおよび静電容量の検出が行われる。 More specifically, first, the first column detection wiring set X (1) is selected as the detection target wiring set, and each column detection wiring Wx ( 1),..., Wx (m) scan and capacitance detection.
このとき、検出処理回路19は、第1の列検出配線組X(1)を構成する列検出配線のうち、検出対象配線に対応する第1列選択スイッチ回路X(1)20aのスイッチ用セレクタ回路30を、図5に示す第1端子a側に順次切替える。これによって検出処理回路19は、第1の列検出配線組X(1)を構成する列検出配線を1本ずつ、順次検出対象配線として選択して、検出対象配線組である第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(1)に接続する。
At this time, the
また、第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列バッファ回路22aの後段の第1列後段スイッチ回路23aは導通状態とされ、その他のバッファ回路22b〜22dの後段の第2列後段スイッチ回路23b、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dは遮断状態とされる。これによって、検出ノードNx(1)に現れる検出電圧、本実施の形態においては、弛張発振回路の充放電電圧が第1列バッファ回路22aでバッファリングされた電圧が、第1列後段スイッチ回路23a、第2列後段スイッチ回路23b、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dの共通接続ノードNaに出力される。
In addition, the first column rear-
また、検出対象配線以外の検出配線である非選択検出配線に対応する第1列選択スイッチ回路X(1)20a、第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dのスイッチ用セレクタ回路30は、全て図5における第2端子b側に切替えられる。これによって、非選択検出配線に、検出ノードNx(1)の検出電圧のバッファリング電圧が印加される。
In addition, the first column selection switch circuit X (1) 20a, the second column selection switch circuit X (2) 20b, the first row selection switch circuit Y ( 1) All the
このようにして第1列静電容量検出回路X(1)21aが動作状態とされる。その他の静電容量検出回路21、すなわち第2列静電容量検出回路X(2)21b、第1行静電容量検出回路Y(1)21cおよび第2行静電容量検出回路Y(2)21dは、停止状態とされる。
In this way, the first column capacitance detection circuit X (1) 21a is brought into an operating state. Other
また、セレクタ回路24は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、図4に示す第1入力端子aを選択する。前述のように、第1入力端子aには、第1列静電容量検出回路X(1)21aの出力端が接続される。セレクタ回路24が第1入力端子aを選択することによって、第1列静電容量検出回路X(1)21aから出力された検出信号が、第1計数回路25へ入力される。
The
そして前述のように、第1計数回路25の計数値が第2計数回路26へ与えられ、さらに第2計数回路26の計数値が検出対象配線の検出値として、タッチ座標算出回路27へ与えられる。このようにして、タッチ座標算出回路27は、検出対象配線組である第1の列検出配線組X(1)を構成する各列検出配線Wx(1),・・・,Wx(m)の検出値を順次取得していく。
As described above, the count value of the
次いで、検出処理回路19は、検出対象配線組として、第2の列検出配線組X(2)を選択し、第1の列検出配線組X(1)の場合と同様にして、第2の列検出配線組X(2)を構成する各列検出配線Wx(m+1),・・・,Wx(2m)のスキャンおよび検出を行う。
Next, the
このとき、検出処理回路19は、第2の列検出配線組X(2)を構成する列検出配線のうち、検出対象配線に対応する第2列選択スイッチ回路X(2)20bのスイッチ用セレクタ回路30を、図5に示す第1端子a側に順次切替える。これによって検出処理回路19は、第2の列検出配線組X(2)を構成する列検出配線を1本ずつ、順次検出対象配線として選択して、第2列静電容量検出回路X(2)21bの検出ノードNx(2)に接続し、静電容量を検出していく。
At this time, the
また、第2の列検出配線組X(2)に対応する第2列バッファ回路22bの後段の第2列後段スイッチ回路23bは、導通状態とされる。これによって、第2列静電容量検出回路X(2)21bの検出ノードNx(2)の検出電圧が第2列バッファ回路22bでバッファリングされた電圧が、共通接続ノードNaに出力される。
In addition, the second column rear-
このとき、他の後段スイッチ回路23、すなわち第1列後段スイッチ回路23a、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dは、遮断状態とされている。このようにして第2列静電容量検出回路X(2)21bが動作状態となる。第2列静電容量検出回路X(2)21b以外の静電容量検出回路21、すなわち第1列静電容量検出回路X(1)21a、第1行静電容量検出回路Y(1)21cおよび第2行静電容量検出回路Y(2)21dは、停止状態とされる。
At this time, the other post-stage switch circuits 23, that is, the first column
また、セレクタ回路24は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、図4に示す第2入力端子bを選択する。前述のように、第2入力端子bには、第2列静電容量検出回路X(2)21bの出力端が接続される。セレクタ回路24が第2入力端子bを選択することによって、第2列静電容量検出回路X(2)から出力された検出信号が、後段の第1計数回路25へ入力される。本実施の形態では、第2列静電容量検出回路21bから出力される検出信号である弛張発振回路の発振出力信号が、後段の第1計数回路25へ与えられる。
The
以下、検出対象配線組である第1の列検出配線組X(1)を構成する各列検出配線Wx(1),・・・,Wx(m)のスキャンおよび検出時と同様にして、タッチ座標算出回路27は、検出対象配線組として第2の列検出配線組X(2)を構成する各列検出配線Wx(m+1),・・・,Wx(2m)の検出値を取得していく。
Hereinafter, the touch is performed in the same manner as the scanning and detection of each column detection wiring Wx (1),..., Wx (m) constituting the first column detection wiring set X (1) which is the detection target wiring set. The coordinate
さらに同様にして、検出対象配線組として第1の行検出配線組Y(1)を構成する各行検出配線Wy(1),・・・,Wy(n)のスキャンおよび検出処理がなされる。さらに、検出対象配線組として第2の行検出配線組Y(2)を構成する各行検出配線Wy(n+1),・・・,Wy(n)のスキャンおよび検出処理がなされ、全検出配線のスキャンおよび検出処理が終了する。この時点で、タッチ座標算出回路27では、全検出配線の検出値が取得されたこととなり、タッチ判定およびタッチ座標値の算出を含む座標算出処理が行われる。
Similarly, scanning and detection processing of each row detection wiring Wy (1),..., Wy (n) constituting the first row detection wiring set Y (1) as the detection target wiring set is performed. Further, scanning and detection processing of each row detection wiring Wy (n + 1),..., Wy (n) constituting the second row detection wiring set Y (2) as the detection target wiring set is performed, and scanning of all detection wirings is performed. And the detection process ends. At this point, the touch coordinate
タッチ座標算出回路27は、タッチ座標値の算出処理として、たとえば以下の処理を行う。タッチ座標算出回路27は、まず、列検出配線および行検出配線について、それぞれ、差分検出値が最大となる検出配線(以下「ピーク検出配線」という場合がある)の差分検出値と、その両隣に隣接する配線(以下「隣接検出配線」という場合がある)の差分検出値とを求める。
The touch coordinate
次いで、タッチ座標算出回路27は、求めたピーク検出配線の差分検出値と両隣の隣接検出配線の差分検出値とを用いて、ピーク検出配線の中心と隣接検出配線の中心との間のタッチ座標を、列および行のそれぞれに対して補間演算して求める。補間演算方法としては、検出配線6,7の形状などによって種々の方法を採り得るが、ここでは詳しい説明は省略する。
Next, the touch coordinate
各検出配線6,7のスキャンおよび検出時には、その検出配線の属する検出配線組である検出対象配線組以外に対応する静電容量検出回路21は、検出制御回路28からのリセット制御信号によって、発振停止状態とされる。これによって、静電容量検出回路21の検出電圧に、その他の検出配線組に対応する静電容量検出回路21の検出交流電圧、本実施の形態では、弛張発振回路の発振出力電圧が、電源およびグランドなどの配線パターンを介して干渉して、検出ノイズとなって混入することを防ぐことができる。したがって、検出ノイズの混入によって生じる検出S/N比(Signal to Noise ratio)の劣化を防ぐことができる。
At the time of scanning and detection of each
また、検出対象配線となる検出配線の属する検出配線組である検出対象配線組以外の検出配線組に対応する静電容量検出回路21は、停止状態とされる。これによって、消費電力を低減することができる。
Further, the
また、図8に示すように、検出配線のスキャンおよび検出を行わない座標算出処理などの期間においては、検出対象配線の選択および非選択対象配線への検出電圧のバッファリング電圧の印加を行うスイッチ回路20の接続状態は、全て図5に示す第2端子b側に切替えられる。具体的には、検出処理回路19は、第1列選択スイッチ回路X(1)20a、第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dの接続状態を全て図5に示す第2端子b側に切替えて、全検出配線へバッファリング電圧を印加する。
Further, as shown in FIG. 8, in a period such as coordinate calculation processing in which detection wiring is not scanned and detected, a switch for selecting a detection target wiring and applying a buffering voltage of a detection voltage to a non-selection target wiring All the connection states of the circuit 20 are switched to the second terminal b side shown in FIG. Specifically, the
さらに検出処理回路19は、全ての静電容量検出回路21を停止させ、バッファ回路22の後段の第1列後段スイッチ回路23a、第2列後段スイッチ回路23b、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dのうちのいずれか1つを導通させる。図8では、第1列後段スイッチ回路23aを導通させる例を示す。
Further, the
このように、検出配線6,7のスキャンおよび検出を行わない期間においても、静電容量検出回路21が停止するときに検出ノードに現れる検出電圧のバッファリング電圧を全検出配線6,7に印加する。本実施の形態では、静電容量検出回路21として弛張発振回路を用いるので、RSフリップフロップ回路42がリセット状態にあるときに出力に現れるLレベルの電圧を全検出配線6,7に印加する。
As described above, even when the
これによって、検出配線6,7がフローティング状態となることを防ぐことができるので、外来ノイズが検出配線を介して、検出処理回路19の電源およびグランドラインなどへ混入することを防ぐことができる。したがって、外来ノイズによって回路の誤動作が発生することを防ぐことができる。
As a result, it is possible to prevent the
図9は、本発明の第1の実施の形態における非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加する部分の構成を示す図である。図10は、比較例における非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加する部分の構成を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a portion that applies a buffering voltage of the detection voltage to the non-selection detection wiring according to the first embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a portion that applies the buffering voltage of the detection voltage to the non-selected detection wiring in the comparative example.
図9に示すように、本実施の形態では、静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードNx(1),Nx(2),Ny(1),Ny(2)に、それぞれ、対応するバッファ回路22a〜22dの入力端子を接続している。そして、各バッファ回路22a〜22dの出力端子に、対応する後段スイッチ回路23a〜23dの一端を接続し、さらに後段スイッチ回路23a〜23dの他端を共通ノードNaに接続している。
As shown in FIG. 9, in the present embodiment, buffers corresponding to the detection nodes Nx (1), Nx (2), Ny (1), and Ny (2) of the
これに対し、図10に示す比較例では、静電容量検出回路21a〜21dの各検出ノードNx(1),Nx(2),Ny(1),Ny(2)に、第1〜第4スイッチ回路50a〜50dの一端をそれぞれ接続している。そして、第1〜第4スイッチ回路50a〜50dの他端を共通に接続してバッファ回路51に接続し、バッファ回路51を介してバッファリング電圧を、各選択スイッチ回路20a〜20dに供給している。
On the other hand, in the comparative example shown in FIG. 10, the detection nodes Nx (1), Nx (2), Ny (1), and Ny (2) of the
図9に示す本実施の形態の構成では、各検出ノードNx(1),Nx(2),Ny(1),Ny(2)からバッファ回路22a〜22d側を見たときの寄生容量には、全てのバッファ回路22a〜22dのうち、その検出ノードに接続されるバッファ回路22の入力容量しか含まれない。これに対し、図10に示す比較例の構成では、各検出ノードNx(1),Nx(2),Ny(1),Ny(2)からバッファ回路51側を見たときの寄生容量は、第1〜第4スイッチ回路50a〜50dのうち、その検出ノードに接続されるスイッチ回路の寄生容量およびその他の検出ノードに接続される出力側の寄生容量、ならびにバッファ回路51の入力容量を含む。
In the configuration of the present embodiment shown in FIG. 9, the parasitic capacitance when the
したがって、図9に示す本実施の形態の構成は、図10に示す比較例の構成に比べて、検出ノードからバッファ回路側を見たときの寄生容量を小さく抑えることができる。バッファ回路22a〜22dとしては、低入力容量オペアンプなどを用いることが望ましい。また、本実施の形態では、列検出配線6および行検出配線7の組が、連続する検出配線によって構成される場合について説明したが、たとえば1つ置きの組、具体的には奇数番目の検出配線組と偶数番目の検出配線組とから構成されるようにしてもよい。
Therefore, the configuration of the present embodiment shown in FIG. 9 can suppress the parasitic capacitance when the buffer circuit side is viewed from the detection node as compared with the configuration of the comparative example shown in FIG. As the
以上のように本実施の形態においては、列検出配線6を2組の検出用列配線群X(1),X(2)に分け、また行検出配線7を2組の検出用行配線群Y(1),Y(2)に分けている。そして、2組の検出用列配線群X(1),X(2)および2組の検出用行配線群Y(1),Y(2)にそれぞれ対応して、検出配線をスキャンすなわち選択する選択スイッチ回路20a〜20dおよび静電容量検出回路21a〜21dを設けている。
As described above, in this embodiment, the
そして、選択スイッチ回路20a〜20dによって検出配線を順次選択して、対応する静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードに接続して、静電容量を検出するように構成している。したがって、各静電容量検出回路21a〜21dの検出ノードから見た寄生容量を支配する選択スイッチ回路20a〜20dが有する寄生容量を大幅に低減することができる。
The detection switch is sequentially selected by the
これによって、所望の応答時間から制約される検出時間において、指示体と検出用配線との間に形成されるタッチ容量の検出感度を向上することができる。具体的には、タッチ容量に対する差分検出値を大きくすることが可能となるので、タッチ座標値の算出精度を向上することができる。また、所望のタッチ座標精度から要求される検出感度でタッチ容量を検出するために必要な検出時間を短縮することができる。具体的には、タッチ容量に対して、所望のタッチ座標精度から要求される大きさの差分検出値を得るために必要な検出時間を短縮することができる。 Accordingly, it is possible to improve the detection sensitivity of the touch capacitance formed between the indicator and the detection wiring in the detection time that is restricted from the desired response time. Specifically, since the difference detection value for the touch capacitance can be increased, the calculation accuracy of the touch coordinate value can be improved. In addition, the detection time required to detect the touch capacitance with the detection sensitivity required from the desired touch coordinate accuracy can be shortened. Specifically, it is possible to shorten the detection time necessary for obtaining a difference detection value having a magnitude required from the desired touch coordinate accuracy with respect to the touch capacitance.
また本実施の形態では、選択スイッチ回路20a〜20dで、選択検出配線および非選択検出配線の接続先を切替えることによって、その選択検出配線が属する組に対応する検出ノードに現れる検出電圧を、バッファ回路22a〜22dでバッファして非選択検出配線に印加するようにしている。これによって、選択検出配線と、それにクロスする検出配線とのクロス容量、および隣接する検出配線との間で形成される選択検出配線の寄生容量をキャンセルすることができる。
In the present embodiment, the
また本実施の形態では、各検出電圧をバッファリングするバッファ回路22a〜22dを各検出ノードに設け、各バッファ回路22a〜22dの出力端子を、対応する後段スイッチ回路23a〜23dの一端に接続している。また各後段スイッチ回路の他端を共通ノードに接続し、この共通ノードの電圧を、選択スイッチ回路20a〜20dを介して、非選択検出配線に印加するようにしている。これによって、各検出ノードを基準とした寄生容量を、概ねバッファ回路22a〜22dの入力容量のみにすることができる。したがって、少なくとも非選択検出配線に検出電圧のバッファリング電圧を印加して、検出配線の寄生容量を低減するとともに、検出ノードの寄生容量を抑えることができる。
Further, in the present embodiment,
また本実施の形態では、検出動作を行う静電容量検出回路21以外の静電容量検出回路21は、停止状態とされる。これによって、検出動作を行う静電容量検出回路21以外の静電容量検出回路20が干渉することを防ぐことができるので、この干渉がノイズとなって検出値に混入することを防ぐことができる。
Further, in the present embodiment, the
また本実施の形態では、静電容量検出回路21a〜21dを構成する弛張発振回路の発振出力信号の中から、検出動作を行っている静電容量検出回路21の発振出力信号が、セレクタ回路24で選択されて、第1計数回路25に与えられる。発振出力信号は、第1計数回路25で所定の計数値Cpになるまで計数され、第2計数回路26に与えられる。第2計数回路26は、第1計数回路25が計数を開始してから前記所定の計数値Cpになるまでの期間を、所定のクロックClkによって計数する。第2計数回路26の計数結果が、検出値としてタッチ座標算出回路27で取得される。
In the present embodiment, the oscillation output signal of the
これによって、発振出力信号に基づく検出値を平滑化することができるので、外来ノイズをフィルタリングすることができる。また第1および第2計数回路25,26を共用化しているので、第1計数回路25および第2計数回路26を、各静電容量検出回路23に対応して個別に設ける場合に比べて、検出処理回路19,19Aの回路の規模を縮小することが可能である。
As a result, the detection value based on the oscillation output signal can be smoothed, so that external noise can be filtered. Further, since the first and
また、検出配線の選択および検出が行われていない期間、すなわち、いずれの検出配線も検出対象として選択されていない期間には、静電容量検出回路は停止される。本実施の形態では、座標算出処理の期間には、静電容量検出回路として使用される全ての弛張発振回路が停止され、検出ノードに現れるLレベルの電圧が各検出配線に共通に印加される。 In addition, the capacitance detection circuit is stopped in a period in which the detection wiring is not selected and detected, that is, in a period in which no detection wiring is selected as a detection target. In the present embodiment, during the coordinate calculation process, all relaxation oscillation circuits used as the capacitance detection circuit are stopped, and the L level voltage appearing at the detection node is commonly applied to each detection wiring. .
これによって、いずれの検出配線も検出対象として選択されていない期間に、検出配線がフローティング状態となることを防ぐことができる。したがって、検出配線を介して、外来ノイズが検出処理回路19の電源およびグランドラインなどへ混入することを防ぐことができるので、外来ノイズによる回路の誤動作の発生を防ぐことができる。
As a result, it is possible to prevent the detection wiring from being in a floating state during a period when no detection wiring is selected as a detection target. Therefore, it is possible to prevent external noise from entering the power supply, the ground line, and the like of the
<第2の実施の形態>
前述の第1の実施の形態では、タッチ座標の算出処理の一例として、列検出配線および行検出配線のうち、ピーク検出配線およびその両隣の隣接検出配線の検出値を用いて、ピーク検出配線の中心とその両隣の隣接検出配線の中心との間のタッチ座標を補間して求める。
<Second Embodiment>
In the first embodiment described above, as an example of the touch coordinate calculation process, the peak detection wiring is detected using the detection values of the peak detection wiring and the adjacent detection wirings on both sides of the column detection wiring and the row detection wiring. The touch coordinates between the center and the center of the adjacent detection wiring adjacent to the center are interpolated to obtain.
2つの列検出配線組X(1),X(2)に対応する静電容量検出回路X(1)21a,X(2)21bの静電容量検出感度には、たとえば第1の実施の形態のように弛張発振回路を用いる場合には抵抗素子および回路伝播遅延などのばらつきから、偏差が生じる。 The capacitance detection sensitivity of the capacitance detection circuits X (1) 21a and X (2) 21b corresponding to the two column detection wiring groups X (1) and X (2) is, for example, the first embodiment. When the relaxation oscillation circuit is used as described above, a deviation occurs due to variations in resistance elements and circuit propagation delay.
ここで、2つの列検出配線組X(1),X(2)の境界部の検出配線である第m列検出配線Wx(m)または第m+1列検出配線Wx(m+1)がピーク検出配線となった場合、その両隣の隣接検出配線のうちの1つは、他方の列検出配線組に属することとなり、別の静電容量検出回路で静電容量の検出が行われることとなる。 Here, the mth column detection wiring Wx (m) or the (m + 1) th column detection wiring Wx (m + 1), which is the detection wiring at the boundary between the two column detection wiring groups X (1) and X (2), is the peak detection wiring. In such a case, one of the adjacent detection wirings on both sides belongs to the other column detection wiring group, and the electrostatic capacity is detected by another electrostatic capacity detection circuit.
したがって、このような場合は、タッチ座標算出の補間演算処理に用いる検出値の少なくとも1つが、別の静電容量検出回路で検出されたものとなり、回路間の検出感度に偏差が生じる。この検出感度の偏差は、算出されるタッチ座標の誤差の原因となる。このような問題は、行検出配線における静電容量の検出においても同様に生じる。 Therefore, in such a case, at least one of the detection values used for the interpolation calculation process for calculating touch coordinates is detected by another capacitance detection circuit, resulting in a deviation in detection sensitivity between the circuits. This deviation in detection sensitivity causes an error in the calculated touch coordinates. Such a problem similarly occurs in the detection of the capacitance in the row detection wiring.
そこで本実施の形態においては、検出配線組の境界部の検出配線を、その検出配線組に隣接する検出配線組の静電容量検出回路でもスキャンして、静電容量の検出を行う。 Therefore, in the present embodiment, the detection wiring at the boundary portion of the detection wiring group is also scanned by the capacitance detection circuit of the detection wiring group adjacent to the detection wiring group to detect the capacitance.
図11は、本発明の第2の実施の形態におけるタッチスクリーン1および検出処理回路19Aの構成を示すブロック図である。本実施の形態におけるタッチスクリーン1は、前述の第1の実施の形態におけるタッチスクリーン1と構成が同一であるので、対応する部分に同一の参照符を付して、説明を省略する。また本実施の形態における検出処理回路19Aは、前述の第1の実施の形態における検出処理回路19Aと構成が類似するので、対応する部分については同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the
本実施の形態では、前述の第1の実施の形態と同様に、タッチスクリーン1の列検出配線6の本数を2m(mは正の整数)とし、行検出配線7の本数を2n(nは正の整数)とした場合について示す。列検出配線6は、2つの列検出配線組X(1),X(2)に分けられる。第1の列検出配線組X(1)は、第1〜第mのm本の列検出配線Wx(1)〜Wx(m)を含む。第2の列検出配線組X(2)は、第m+1〜第2mのm本の列検出配線Wx(m+1)〜Wx(2m)を含む。
In the present embodiment, as in the first embodiment described above, the number of
また行検出配線7は、2つの行検出配線組Y(1),Y(2)に分けられる。第1の行検出配線組Y(1)は、第1〜第nのn本の行検出配線Wy(1)〜Wy(n)を含む。第2の行検出配線組Y(2)は、第n+1〜第2nのn本の行検出配線Wy(n+1)〜Wy(2n)を含む。
The
2つの列検出配線組X(1),X(2)は、それぞれ第1列選択スイッチ回路X(1)20a、および第2列選択スイッチ回路X(2)20bに振り分けて接続される。同様に、2つの行検出配線組Y(1),Y(2)は、それぞれ第1行選択スイッチ回路Y(1)20c、および第2行選択スイッチ回路Y(2)20dに振り分けて接続される。 The two column detection wiring groups X (1) and X (2) are distributed and connected to the first column selection switch circuit X (1) 20a and the second column selection switch circuit X (2) 20b, respectively. Similarly, the two row detection wiring groups Y (1) and Y (2) are distributed and connected to the first row selection switch circuit Y (1) 20c and the second row selection switch circuit Y (2) 20d, respectively. The
本実施の形態では、列検出配線組X(1),X(2)の境界部にある列検出配線Wx(m),Wx(m+1)のうち、第1の列検出配線組X(1)に属する第m列検出配線Wx(m)は、他方の第2の列検出配線組X(2)に対応する第2列選択スイッチ回路X(2)20bにも接続される。また、第2の列検出配線組X(2)に属する第m+1列検出配線Wx(m+1)は、他方の第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列選択スイッチ回路X(1)20aにも接続される。 In the present embodiment, the first column detection wiring set X (1) among the column detection wirings Wx (m) and Wx (m + 1) at the boundary between the column detection wiring sets X (1) and X (2). The m-th column detection wiring Wx (m) belonging to is connected to the second column selection switch circuit X (2) 20b corresponding to the other second column detection wiring set X (2). In addition, the (m + 1) th column detection wiring Wx (m + 1) belonging to the second column detection wiring set X (2) is the first column selection switch circuit X () corresponding to the other first column detection wiring set X (1). 1) Also connected to 20a.
そして、第m列検出配線Wx(m)および第m+1列検出配線Wx(m+1)は、第1列選択スイッチ回路X(1)20aを介して、第1列静電容量検出回路X(1)21aによって検出が行われるとともに、第2列選択スイッチ回路X(2)20bを介して、第2列静電容量検出回路X(2)21bによっても検出が行われる。すなわち、第m列検出配線Wx(m)および第m+1列検出配線Wx(m+1)は、それぞれ2回の検出が行われて、第1の実施の形態と同様に、タッチ座標算出回路27によって、その検出値が取得される。
The mth column detection wiring Wx (m) and the m + 1th column detection wiring Wx (m + 1) are connected to the first column capacitance detection circuit X (1) via the first column selection switch circuit X (1) 20a. Detection is performed by 21a, and detection is also performed by the second column capacitance detection circuit X (2) 21b via the second column selection switch circuit X (2) 20b. That is, the m-th column detection wiring Wx (m) and the (m + 1) th column detection wiring Wx (m + 1) are detected twice, respectively, and the touch coordinate
同様に、行検出配線組Y(1),Y(2)の境界部にある行検出配線Wy(n),Wy(n+1)のうち、第1の行検出配線組Y(1)に属する第n行検出配線Wy(n)は、他方の第2の行検出配線組Y(2)に対応する第2行選択スイッチ回路Y(2)20dにも接続される。また、第2の行検出配線組Y(2)に属する第n+1行検出配線Wy(n+1)は、他方の第1の行検出配線組Y(1)に対応する第1行選択スイッチ回路Y(1)20cにも接続される。 Similarly, of the row detection wirings Wy (n) and Wy (n + 1) at the boundary between the row detection wiring sets Y (1) and Y (2), the first one belonging to the first row detection wiring set Y (1). The n-row detection wiring Wy (n) is also connected to the second row selection switch circuit Y (2) 20d corresponding to the other second row detection wiring set Y (2). Further, the (n + 1) th row detection wiring Wy (n + 1) belonging to the second row detection wiring set Y (2) is the first row selection switch circuit Y () corresponding to the other first row detection wiring set Y (1). 1) Also connected to 20c.
そして、第n行検出配線Wy(n)および第n+1行検出配線Wy(n+1)は、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cを介して、第1行静電容量検出回路Y(1)21cによって検出が行われるとともに、第2行選択スイッチ回路Y(2)20dを介して、第2行静電容量検出回路Y(2)21dによっても検出が行われる。すなわち、第n行検出配線Wy(n)および第n+1行検出配線Wy(n+1)は、それぞれ2回の検出が行われて、第1の実施の形態と同様に、タッチ座標算出回路27によって、その検出値が取得される。
The n-th row detection wiring Wy (n) and the (n + 1) th row detection wiring Wy (n + 1) are connected to the first row capacitance detection circuit Y (1) via the first row selection switch circuit Y (1) 20c. 1) Detection is performed by 21c, and detection is also performed by the second row capacitance detection circuit Y (2) 21d via the second row selection switch circuit Y (2) 20d. That is, each of the n-th row detection wiring Wy (n) and the (n + 1) -th row detection wiring Wy (n + 1) is detected twice, and the touch coordinate
図12および図13は、本発明の第2の実施の形態おけるタッチ検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図12は、列検出配線のスキャンおよび検出動作のシーケンスを示すタイミングチャートであり、図13は、行検出配線のスキャンおよび検出動作、ならびにタッチ座標の算出処理動作のシーケンスを示すタイミングチャートである。図12および図13に示すタイミングチャートでは、紙面に向かって左側から右側に時間が進行している。 12 and 13 are timing charts showing the sequence of the touch detection operation in the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a timing chart showing a sequence of column detection wiring scan and detection operation, and FIG. 13 is a timing chart showing a sequence of row detection wiring scanning and detection operation and touch coordinate calculation processing operation. In the timing charts shown in FIG. 12 and FIG. 13, time advances from the left side to the right side as viewed in the drawing.
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、検出制御回路28の指示によって、各選択スイッチ回路20a〜20dを切替えて、第1列検出配線Wx(1),・・・,第m列検出配線Wx(m),第m+1列検出配線Wx(m+1),・・・,第2m列検出配線Wx(2m)という順に順次、検出対象配線を選択すなわちスキャンして、検出する。その後、第1行検出配線Wy(1),・・・,第n行検出配線Wy(n),第n+1行検出配線Wy(n+1),・・・,第2n行検出配線Wy(2n)という順に順次、検出対象配線を選択すなわちスキャンして、検出する。
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the
このとき、本実施の形態では、2つの列検出配線組X(1),X(2)の境界部で隣接する第m列検出配線Wx(m)および第m+1列検出配線Wx(m+1)については、2回検出を行う。また2つの行検出配線組Y(1),Y(2)の境界部で隣接する第n行検出配線Wy(n)および第n+1行検出配線Wy(n+1)については、2回検出を行う。 At this time, in the present embodiment, the m-th column detection wiring Wx (m) and the (m + 1) -th column detection wiring Wx (m + 1) that are adjacent at the boundary between the two column detection wiring sets X (1), X (2). Performs detection twice. The n-th row detection wiring Wy (n) and the (n + 1) -th row detection wiring Wy (n + 1) adjacent at the boundary between the two row detection wiring sets Y (1) and Y (2) are detected twice.
このようにして全検出配線の検出値が得られた後、それに基づいてタッチ座標算出回路27によって、タッチの有無を判定するタッチ判定が行われる。タッチ座標算出回路27によって、タッチ有りと判定されたときには、タッチ座標算出回路27は、座標算出を行った後、算出結果を検出座標データとして外部へ出力する。検出処理回路19Aは、以上の検出配線の選択、静電容量の検出、検出値の取得および座標算出処理という一連の動作を繰り返す。
After the detection values of all the detection wirings are thus obtained, the touch coordinate
さらに具体的に述べると、まず、検出対象配線組として、第1の列検出配線組X(1)が選択され、第1の列検出配線組X(1)を構成する各列検出配線Wx(1),・・・,Wx(m)のスキャンおよび静電容量の検出が行われる。 More specifically, first, the first column detection wiring set X (1) is selected as the detection target wiring set, and each column detection wiring Wx ( 1),..., Wx (m) scan and capacitance detection.
このとき、検出処理回路19Aは、第1の実施の形態における検出処理回路19と同様に、第1の列検出配線組X(1)を構成する列検出配線のうち、検出対象配線に対応する第1列選択スイッチ回路X(1)20aのセレクタ回路30を、図5に示す第1端子a側に順次切替える。これによって検出処理回路19Aは、第1の列検出配線組X(1)を構成する列検出配線を1本ずつ、順次検出対象配線として選択して、検出対象配線組である第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(1)に接続する。
At this time, similarly to the
このとき、第1バッファ回路22aの後段の第1列後段スイッチ回路23aが導通状態とされるとともに、その他のバッファ回路22b〜22dの後段の第2列後段スイッチ回路23b、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dが遮断状態とされる。これによって、第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(1)に現れる検出電圧が第1バッファ回路22aでバッファリングされた電圧が、後段スイッチ回路23a〜23dの共通接続ノードNaに出力される。第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(1)に現れる検出電圧は、本実施の形態では、静電容量検出回路を構成する弛張発振回路の充放電電圧である。
At this time, the first column rear-
本実施の形態では、選択スイッチ回路20a〜20dの非選択検出配線に対応するスイッチ用セレクタ回路30のうち、検出配線組の境界部の検出配線に接続されるスイッチ用セレクタ回路30は、図5に示す第1端子a側および第2端子b側のいずれにも切替えない状態(以下「非接続状態」という場合がある)とされ、それ以外のセレクタ回路30は、図5に示す第2端子b側に切替えられる。図12および図13では、非接続状態を記号「z」で表している。非選択検出配線には、第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(1)の検出電圧を第1バッファ回路22aでバッファリングした電圧が印加される。
In the present embodiment, among the
第1列選択スイッチ回路X(1)20aにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路30は、第m+1列検出配線Wx(m+1)に接続されるスイッチセレクタ回路30である。第2列選択スイッチ回路X(2)20bにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路30は、第m列検出配線Wx(m)に接続されるスイッチ用セレクタ回路30である。
In the first column selection switch circuit X (1) 20a, the
第1行選択スイッチ回路Y(1)20cにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路30は、第n+1列検出配線Wy(n+1)に接続されるスイッチ用セレクタ回路30である。第2行選択スイッチ回路Y(2)20dにおいて、非接続状態とされるスイッチ用セレクタ回路30は、第n列検出配線Wy(n)に接続されるスイッチ用セレクタ回路30である。
In the first row selection switch circuit Y (1) 20c, the
また、セレクタ回路24は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、図11に示す第1入力端子aを選択する。これによって、第1列静電容量検出回路X(1)21aの出力が第1計数回路25へ入力される。そして前述の第1の実施の形態と同様に、第1計数回路25の計数値が第2計数回路26へ与えられ、第2計数回路26の計数値が、検出対象配線の検出値としてタッチ座標算出回路27によって、順次取得される。
The
その後、隣接する第2の列検出配線組X(2)との境界部にある第m列検出配線Wx(m)については、さらにもう1度、第2の列検出配線組X(2)に対応する第2列選択スイッチ回路X(2)20bでスキャンされ、第2列静電容量検出回路X(2)21bによって検出が行われる。 Thereafter, the m-th column detection wiring Wx (m) at the boundary with the adjacent second column detection wiring set X (2) is once again connected to the second column detection wiring set X (2). Scanning is performed by the corresponding second column selection switch circuit X (2) 20b, and detection is performed by the second column capacitance detection circuit X (2) 21b.
このとき、第2列選択スイッチ回路X(2)20bの第m列検出配線Wx(m)に対応するスイッチ用セレクタ回路30は、図5に示す第1端子a側に切替えられ、第1列選択スイッチ回路X(1)20aの第m列検出配線Wx(m)に対応するスイッチ用セレクタ回路30は、非接続状態zとされる。これによって、第m列検出配線Wx(m)は、第2の列検出配線組X(2)に対応する第2列静電容量検出回路X(2)21bの検出ノードNx(b)に接続される。第1列選択スイッチ回路X(1)20aおよび第2列選択スイッチ回路X(2)20b以外のスイッチ用セレクタ回路30は、全て第2端子b側に切替えられる。
At this time, the
さらに、第2バッファ回路22bの後段の第2列後段スイッチ回路23bが導通状態とされ、他の第1列後段スイッチ回路23a、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dは遮断状態とされる。非選択検出配線には、第2列静電容量検出回路X(2)21bの検出ノードNx(2)の検出電圧を第2バッファ回路22bでバッファリングした電圧が印加される。
Further, the second column
第m列検出配線Wx(m)の2回目のスキャンおよび検出時には、セレクタ回路24は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、図11に示す第2入力端子bを選択する。これによって、第2列静電容量検出回路X(2)の出力が第1計数回路25へ入力される。そして前述の1回目のスキャンおよび検出のときと同様に、第1計数回路25の計数値が第2計数回路26へ与えられ、第2計数回路26の計数値が、検出対象配線の検出値として、タッチ座標算出回路27によって取得される。
At the second scan and detection of the m-th column detection wiring Wx (m), the
次に、第2の列検出配線組X(2)の列検出配線のスキャンおよび検出動作へ移行する。まず、隣接する第1の列検出配線組X(1)との境界部にある第m+1列検出配線Wx(m+1)が、第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列選択スイッチ回路X(1)20aでスキャンされ、第1列静電容量検出回路X(1)21aによって検出が行われる。 Next, the column detection wiring scan and detection operation of the second column detection wiring set X (2) is started. First, the (m + 1) th column detection wiring Wx (m + 1) at the boundary with the adjacent first column detection wiring set X (1) selects the first column corresponding to the first column detection wiring set X (1). Scanning is performed by the switch circuit X (1) 20a, and detection is performed by the first column capacitance detection circuit X (1) 21a.
このとき、第1列選択スイッチ回路X(1)20aの第m+1列検出配線Wx(m+1)に対応するスイッチ用セレクタ回路30は、図5に示す第1端子a側に切替えられ、第2列選択スイッチ回路X(2)20bの第m+1列検出配線Wx(m+1)に対応するスイッチ用セレクタ回路30は、非接続状態zとされる。これによって、第m+1列検出配線Wx(m+1)は、第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(a)に接続される。第1列選択スイッチ回路X(1)20aおよび第2列選択スイッチ回路X(2)20b以外のスイッチ用セレクタ回路30は、全て図5に示す第2端子b側に切替えられる。
At this time, the
さらに、第1バッファ回路22aの後段の第1列後段スイッチ回路23aが導通状態とされ、他の第2列後段スイッチ回路23b、第1行後段スイッチ回路23cおよび第2行後段スイッチ回路23dは遮断状態とされる。非選択検出配線には、第1列静電容量検出回路X(1)21aの検出ノードNx(1)の検出電圧を第1バッファ回路22aでバッファリングした電圧が印加される。
Further, the first column
この第m+1列検出配線Wx(m+1)の1回目のスキャンおよび検出時には、セレクタ回路24は、検出制御回路28から与えられる制御信号に基づいて、図11に示す第1入力端子aを選択する。これによって、第1列静電容量検出回路X(1)の出力が第1計数回路25へ入力される。そして前述のように第1計数回路25の計数値が第2計数回路26へ与えられ、第2計数回路26の計数値が、第m+1列検出配線Wx(m+1)の検出値として、タッチ座標算出回路27によって取得される。
At the first scan and detection of the (m + 1) th column detection wiring Wx (m + 1), the
第m+1列検出配線Wx(m+1)については、再度、第2の列検出配線組X(2)に対応する第2列選択スイッチ回路X(2)20bによってスキャンされて、第2静電容量検出回路X(2)21bで検出が行われ、その検出値が取得される。その後、残りの列検出配線Wx(m+2)〜Wx(2m)が、第1の実施の形態と同様に、順次スキャンおよび検出されていく。 The (m + 1) th column detection wiring Wx (m + 1) is scanned again by the second column selection switch circuit X (2) 20b corresponding to the second column detection wiring set X (2) to detect the second capacitance. Detection is performed by the circuit X (2) 21b, and the detected value is obtained. Thereafter, the remaining column detection wirings Wx (m + 2) to Wx (2m) are sequentially scanned and detected as in the first embodiment.
行検出配線についても同様に行われる。具体的には、まず、第1の行検出配線組Y(1)の第1行検出配線Wy(1),・・・,第n行検出配線Wy(n)が順次、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cによってスキャンされて、第1行静電容量検出回路Y(1)21cで検出処理がなされた後、その検出値が取得される。隣接する第2の行検出配線組Y(2)との境界部にある第n行検出配線Wy(n)については、再度、第2行選択スイッチ回路Y(2)20dによってスキャンされて、第2行静電容量検出回路Y(2)21dで検出処理がなされた後、その検出値が取得される。 The same applies to the row detection wiring. Specifically, first, the first row detection wiring Wy (1),..., The nth row detection wiring Wy (n) of the first row detection wiring set Y (1) are sequentially switched to the first row selection switch. After being scanned by the circuit Y (1) 20c and subjected to detection processing by the first row capacitance detection circuit Y (1) 21c, the detected value is acquired. The n-th row detection wiring Wy (n) at the boundary with the adjacent second row detection wiring set Y (2) is scanned again by the second row selection switch circuit Y (2) 20d, After the detection process is performed by the two-row capacitance detection circuit Y (2) 21d, the detection value is acquired.
さらに、第2の行検出配線組Y(2)の行検出配線のうち、隣接する第1の行検出配線組Y(1)の境界部にある第n+1行検出配線Wy(n+1)が、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cによってスキャンされる。そして、第1行静電容量検出回路Y(1)21cで検出処理がなされ、検出値が取得される。その後、第n+1行検出配線Wy(n+1)は、再度、第2の行検出配線組Y(2)に対応する第2行選択スイッチ回路Y(2)20dによってスキャンされる。そして、第2行静電容量検出回路Y(2)21dで検出が行われ、その検出値が取得される。 Furthermore, among the row detection wirings of the second row detection wiring set Y (2), the (n + 1) th row detection wiring Wy (n + 1) at the boundary portion of the adjacent first row detection wiring set Y (1) Scanning is performed by the one-row selection switch circuit Y (1) 20c. Then, detection processing is performed by the first row capacitance detection circuit Y (1) 21c, and a detection value is acquired. Thereafter, the (n + 1) th row detection wiring Wy (n + 1) is scanned again by the second row selection switch circuit Y (2) 20d corresponding to the second row detection wiring set Y (2). Then, detection is performed by the second row capacitance detection circuit Y (2) 21d, and the detection value is obtained.
次いで、残りの行検出配線である第n+2行検出配線Wy(n+2),・・・,第2n行検出配線Wy(2n)のスキャンおよび検出処理が行われる。以上のようにして、全検出配線のスキャンおよび検出処理が終了する。この時点で、タッチ座標算出回路27では、全検出配線の検出値が取得されたこととなり、タッチ判定およびタッチ座標値の算出を含む座標算出処理が行われる。
Next, scanning and detection processing of the remaining n + 2 row detection wirings Wy (n + 2),..., The second nth row detection wiring Wy (2n) are performed. As described above, the scan and detection processing of all detection wirings is completed. At this point, the touch coordinate
ここで、ピーク検出配線が、第1の列検出配線組X(1)および第2の列検出配線組X(2)の境界部にある第m列検出配線Wx(m)または第m+1列検出配線Wx(m+1)である場合を考える。この場合、2つの列検出配線組のうち、一方の列検出配線組にピーク検出配線が存在し、他方の列検出配線組にピーク検出配線の隣接検出配線のうちの1本が存在することになる。 Here, the peak detection wiring is the mth column detection wiring Wx (m) or the (m + 1) th column detection at the boundary between the first column detection wiring set X (1) and the second column detection wiring set X (2). Consider the case of the wiring Wx (m + 1). In this case, of the two column detection wiring groups, one column detection wiring group has a peak detection wiring, and the other column detection wiring group has one of the adjacent detection wirings of the peak detection wiring. Become.
他方の列検出配線組に存在する隣接検出配線については、前述のように第1の検出配線組X(1)に対応する第1列静電容量検出回路23aと、第2の検出配線組X(2)に対応する第2列静電容量検出回路23bとによって、2つの検出値が取得される。この2つの取得検出値のうち、ピーク検出配線が存在する列検出配線組に対応する静電容量検出回路23で検出された方の検出値が、隣接検出配線の検出値として使用されて、タッチ座標の算出が行われる。
Regarding the adjacent detection wirings present in the other column detection wiring group, as described above, the first column
たとえば、ピーク検出配線が第m列検出配線Wx(m)である場合、隣接検出配線である第m+1列検出配線Wx(m+1)で取得される2つの検出値のうち、第1の列検出配線組X(1)に対応する第1列静電容量検出回路23aで取得された検出値が、隣接検出配線の検出値として使用される。
For example, when the peak detection wiring is the m-th column detection wiring Wx (m), the first column detection wiring among the two detection values acquired by the m + 1-th column detection wiring Wx (m + 1) that is the adjacent detection wiring. The detection value acquired by the first column
ピーク検出配線が、第1の行検出配線組Y(1)および第2の行検出配線組Y(2)の境界部にある第n行検出配線Wy(n)または第n+1行検出配線Wy(n+1)である場合も同様である。具体的には、ピーク検出配線が一方の行検出配線組に存在する場合、他方の行検出配線組にある隣接検出配線Wy(n+1)またはWy(n)の2つの検出値のうち、ピーク検出配線が存在する行検出配線組に対応する静電容量検出回路23で検出された方の検出値が、隣接検出配線の検出値として使用されて、タッチ座標の算出が行われる。 The peak detection wiring is the nth row detection wiring Wy (n) or the (n + 1) th row detection wiring Wy () at the boundary between the first row detection wiring set Y (1) and the second row detection wiring set Y (2). The same applies to the case of (n + 1). Specifically, when the peak detection wiring is present in one row detection wiring set, the peak detection is detected among the two detection values of the adjacent detection wiring Wy (n + 1) or Wy (n) in the other row detection wiring set. The detection value detected by the capacitance detection circuit 23 corresponding to the row detection wiring group in which the wiring exists is used as the detection value of the adjacent detection wiring, and the touch coordinates are calculated.
このように、隣接する検出配線組の境界部にピーク検出配線が存在する場合、タッチ座標の算出には、ピーク検出配線が存在する側の検出系による検出値が使用される。これによって、隣接する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出感度差に起因してタッチ座標の算出精度が劣化することを防ぐことができる。 As described above, when the peak detection wiring exists in the boundary portion between the adjacent detection wiring groups, the detection value by the detection system on the side where the peak detection wiring exists is used for calculating the touch coordinates. As a result, it is possible to prevent the accuracy of calculating touch coordinates from deteriorating due to a difference in detection sensitivity between the capacitance detection circuits corresponding to adjacent detection wiring groups.
以上のように本発明の第2の実施の形態においては、第1の列検出配線組X(1)および第2の列検出配線組X(2)の境界部にある列検出配線Wx(m),Wx(m+1)は、各組に対応する静電容量検出回路23a,23bの検出ノードにそれぞれ異なる期間で接続されて、2度の検出がなされ、2つの検出値が取得される。
As described above, in the second embodiment of the present invention, the column detection wiring Wx (m) at the boundary between the first column detection wiring set X (1) and the second column detection wiring set X (2). ) And Wx (m + 1) are connected to the detection nodes of the
同様に、第1の行検出配線組Y(1)および第2の行検出配線組Y(2)の境界部にある行検出配線Wy(n),Wy(n+1)は、各組に対応する静電容量検出回路23c,23dの検出ノードにそれぞれ異なる期間で接続されて、2度の検出がなされ、2つの検出値が取得される。
Similarly, the row detection wirings Wy (n) and Wy (n + 1) at the boundary between the first row detection wiring set Y (1) and the second row detection wiring set Y (2) correspond to each set. The detection nodes of the
そして、タッチ座標算出回路27では、ピーク検出配線が属する方の組の隣接検出配線の検出値を用いて差分検出値が求められ、座標算出が行われる。これによって、第1列静電容量検出回路X(1)と第2列静電容量検出回路X(2)との間、および第1行静電容量検出回路Y(1)と第2行静電容量検出回路Y(2)との間に、検出感度の差がある場合でも、同じ静電容量検出回路の検出値に基づく差分検出値を用いて、タッチ座標の算出を行うことができる。したがって、タッチ座標の精度を確保することができる。
Then, the touch coordinate
以上に述べた本実施の形態では、列検出配線6および行検出配線7について、それぞれ、ピーク検出配線およびその両隣の隣接検出配線という3本分の検出配線の検出値から、タッチ座標を算出しているが、さらに多くの検出配線6,7の検出値を使用してタッチ座標を算出するようにしてもよい。この場合には、検出値を使用する検出配線6,7の本数に応じて、検出配線組の境界部の検出配線6,7のうち、隣接する検出配線組に対応する選択スイッチ回路および静電容量検出回路において、重複してスキャンおよび検出する検出配線6,7の本数を増やす。これによって、本実施の形態と同様に実施することができる。
In the present embodiment described above, for the
<第3の実施の形態>
本実施の形態では、前述の第1の実施の形態におけるタッチスクリーン1を液晶表示パネル61と貼合わせることによって、タッチパネルと液晶表示パネルとを一体に構成した液晶表示装置について説明する。
<Third Embodiment>
In the present embodiment, a liquid crystal display device in which a touch panel and a liquid crystal display panel are integrally formed by bonding the
図14は、本発明の第3の実施の形態である液晶表示装置の構成を示す断面図である。液晶表示装置は、前述の図3に示すタッチスクリーン1を含むタッチパネル100と、液晶表示パネル61と、バックライト69とを備えて構成される。液晶表示パネル61は、偏光板62と、粘着層63と、カラーフィルタ基板64と、液晶層65と、TFTアレイ基板66と、粘着層67と、偏光板68とを備えて構成される。図14では、理解を容易にするために、図3に示すFPC基板17およびコントローラ基板18の記載を省略する。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention. The liquid crystal display device includes a
カラーフィルタ基板64は、ガラス基板上にカラーフィルタ、ブラックマトリックス、透明電極、および配向膜が形成されて成る。TFTアレイ基板66は、ガラス基板上にスイッチング素子、たとえば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;略称:TFT)が形成されて成る。液晶層65は、カラーフィルタ基板64とTFTアレイ基板66との間に挟持され、たとえばツイステッドネマティック(Twisted Nematic;略称:TN)液晶から成る。
The
偏光板68は、粘着層67によってTFTアレイ基板66の厚み方向他方側の表面に粘着されている。さらに、カラーフィルタ基板64の厚み方向一方側の表面には、粘着層63によって、偏光板62が粘着されている。また、液晶表示パネル61の背面側である厚み方向他方側には、光源であるバックライト69が配設されている。
The
また、前述の第1の実施の形態に係るタッチスクリーン1は、粘着層60によって、液晶表示パネル61の前面側である厚み方向一方側に配置される偏光板62に粘着されている。
The
TFTアレイ基板66には、図示しない外部のドライバ回路から、表示する画像に応じた信号(以下「画像信号」という場合がある)が入力される。TFTアレイ基板66は、入力された画像信号に応じて、画素毎に形成されたTFTによるスイッチング素子を介して、液晶層65の印加電圧を制御して、その液晶分子の配列方向を変化させる。
A signal corresponding to an image to be displayed (hereinafter also referred to as “image signal”) is input to the
バックライト69からの入射光は、偏光板68を通過して直線偏光の光となり、液晶層65を通過することによって、表示する画像の信号に応じて振動方向が曲げられる。そして振動方向が曲げられた光は、カラーフィルタ基板64に形成されたカラーフィルタを通過することによって、三原色の光に分離され、さらに前面側の偏光板62を通過することによって、画像信号に応じた光強度を有する光となる。そして、さらに、偏光板62を通過した光が、その前面にあるタッチスクリーン1を通過して表示光として使用者に視認される。
Incident light from the
このようにして、画像信号に応じて、バックライト69からの光の透過率を制御することによって、液晶表示装置は所望の表示を行う。また、タッチスクリーン1を含むタッチパネル100は、前述の第1の実施の形態と同様にして、発振周期の変化に基づいてタッチ座標値を算出して、算出したタッチ座標値をタッチ座標データとして出力する。
In this way, the liquid crystal display device performs a desired display by controlling the transmittance of light from the
前述のように、タッチパネル100では、所望の応答時間から制約される検出時間において、指示体と検出用配線との間に形成されるタッチ容量の検出感度を向上することができる。また、所望のタッチ座標精度から要求される検出感度でタッチ容量を検出するために必要な検出時間を短縮することができる。したがって、タッチパネルにおけるタッチ容量の検出感度が向上され、また検出時間が短縮されるので、可及的に短い検出時間で、タッチ容量に対する所望の検出感度を得ることができるタッチパネル機能を有する液晶表示装置を実現することができる。
As described above, in the
また本実施の形態の液晶表示装置では、タッチスクリーン1を表示パネル61に貼付けて一体に構成したので、従来必要であったタッチスクリーンの保持機構を無くすことができ、装置全体を薄くすることが可能となる。
Further, in the liquid crystal display device of the present embodiment, the
またタッチスクリーン1と表示パネル61とが一体に構成されるので、タッチスクリーン1と表示パネル61との間隙に塵埃などが混入することを防ぎ、塵埃などの混入によって生じる表示への悪影響を防止することができる。
In addition, since the
また前述の第1の実施の形態で説明したように、タッチスクリーン1では、複数の検出用配線2,3によって検出用配線群6,7を構成して、検出用配線2,3の間のスリット状開口部の面積を大きく設定することで、表示光の透過率の低下を抑制している。これによって、偏光板62を通過した殆どの光は、タッチスクリーン1を通過して表示光となる。したがって、タッチスクリーン1が液晶表示パネル61の前面に配設されていても、表示輝度を殆ど低下させることがない。
Further, as described in the first embodiment, in the
本実施の形態では、液晶表示装置は、前述の第1の実施の形態に係るタッチスクリーン1を含むタッチパネル100を備えて構成されるが、前述の第2の実施の形態に係るタッチスクリーン1を含むタッチパネルを備えて構成されてもよい。
In the present embodiment, the liquid crystal display device is configured to include the
前述の各実施の形態では、検出用列配線群および検出用行配線群をそれぞれ2組に分けて構成する場合について説明したが、3組以上に分けて構成した場合でも、前述の各実施の形態と同様に実施することができる。 In each of the above-described embodiments, the case in which the detection column wiring group and the detection row wiring group are divided into two sets has been described. It can be implemented in the same way as the form.
また、検出用列配線群の組数と検出用行配線群の組数とは、必ずしも同一である必要はなく、検出用列配線群および検出用行配線群のいずれか一方のみを複数の組に分けるように構成してもよい。 Further, the number of detection column wiring groups and the number of detection row wiring groups need not necessarily be the same, and only one of the detection column wiring group and the detection row wiring group may be a plurality of sets. You may comprise so that it may divide into.
また、検出用列配線群と検出用行配線群との双方を含む検出用配線群が存在するように構成してもよい。 Further, there may be a detection wiring group including both the detection column wiring group and the detection row wiring group.
また、前述の各実施の形態では、第1列選択スイッチ回路X(1)20a、第2列選択スイッチ回路X(2)20b、第1行選択スイッチ回路Y(1)20cおよび第2行選択スイッチ回路Y(2)20dを、複数のスイッチ用セレクタ回路30を備えて構成したが、各検出配線と静電容量検出回路との接続を選択して切替えるとともに、静電容量検出回路の検出時に検出ノードに現れる検出電圧をバッファリングした電圧を、非選択配線に印加できる構成であればよい。
In each of the above-described embodiments, the first column selection switch circuit X (1) 20a, the second column selection switch circuit X (2) 20b, the first row selection switch circuit Y (1) 20c, and the second row selection Although the switch circuit Y (2) 20d is configured to include a plurality of
1 タッチスクリーン、2 検出用列配線、3 検出用行配線、4 列接続用配線、5 行接続用配線、6 検出用列配線群、7 検出用行配線群、8,9 引き出し配線、10 端子、12 ベース基板、13 層間絶縁膜、14 保護膜、17 フレキシブルプリント基板(FPC)、18 コントローラ基板、19,19A 検出処理回路、20a 第1列選択スイッチ回路X(1)、20b 第2列選択スイッチ回路X(2)、20c 第1行選択スイッチ回路Y(1)、20d 第2行選択スイッチ回路Y(2)、21a 第1列静電容量検出回路X(1)、21b 第2列静電容量検出回路X(2)、21c 第1行静電容量検出回路Y(1)、21d 第2行静電容量検出回路Y(2)、24 セレクタ回路、25 第1計数回路、26 第2計数回路、27 タッチ座標算出回路、28 検出制御回路、61 液晶表示パネル、100 タッチパネル。 1 touch screen, 2 detection column wiring, 3 detection row wiring, 4 column connection wiring, 5 row connection wiring, 6 detection column wiring group, 7 detection row wiring group, 8, 9 lead wiring, 10 terminals , 12 base substrate, 13 interlayer insulating film, 14 protective film, 17 flexible printed circuit board (FPC), 18 controller substrate, 19, 19A detection processing circuit, 20a first column selection switch circuit X (1), 20b second column selection Switch circuit X (2), 20c first row selection switch circuit Y (1), 20d second row selection switch circuit Y (2), 21a first column capacitance detection circuit X (1), 21b second column static Capacitance detection circuit X (2), 21c 1st row capacitance detection circuit Y (1), 21d 2nd row capacitance detection circuit Y (2), 24 selector circuit, 25 1st counting circuit, 26 2nd Total Number circuit, 27 touch coordinate calculation circuit, 28 detection control circuit, 61 liquid crystal display panel, 100 touch panel.
Claims (8)
前記複数の検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する検出配線組に含まれる前記検出配線を順次選択する複数の選択スイッチ回路と、
前記複数の検出配線組にそれぞれ1つずつが対応して設けられ、対応する検出配線組に対応した選択スイッチ回路で選択された前記検出配線が電気的に接続される検出ノードを有し、順次に動作状態とされて、前記検出ノードに接続された前記検出配線の静電容量を検出する複数の静電容量検出回路と、
前記複数の静電容量検出回路で順次に検出される静電容量から得られ、前記静電容量の検出結果として与えられる値に基づいて、前記タッチスクリーンにおける指示体の位置を表すタッチ座標を算出するタッチ座標算出回路とを備え、
前記複数本の検出配線は、
前記行方向に延在する複数本の行検出配線と、
各前記行検出配線に交差し、前記列方向に延在する複数本の列検出配線とを含み、
前記複数の検出配線組は、
予め定める本数の前記行検出配線で構成される複数の行検出配線組と、
予め定める本数の前記列検出配線で構成される複数の列検出配線組とを含み、
前記複数の選択スイッチ回路は、
前記複数の行検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する行検出配線組に含まれる前記行検出配線を順次選択する複数の行選択スイッチ回路と、
前記複数の列検出配線組にそれぞれ対応して設けられ、対応する列検出配線組に含まれる前記列検出配線を順次選択する複数の列選択スイッチ回路とを含むことを特徴とするタッチパネル。 Have a plurality of test Dehai lines arranged in the row and column directions, the plurality of detection wires, that are divided into a plurality of detection wires group composed by the detection wiring in the number of predetermined touch Screen,
Provided corresponding to said multiple detection wire assembly, a plurality of selection switches for sequentially selecting said analyzing Dehai lines included in the corresponding detection line pair,
Wherein one each in a plurality of detection wires pairs are provided corresponding, has a detection node that said analyzing Dehai line selected by the selection switch circuit corresponding to the corresponding detection wire pair are electrically connected , it is sequentially operated state, and a plurality of capacitance detection circuits for detecting an electrostatic capacitance of the connected said analyzing Dehai line to the detection node,
Obtained from the capacitance is sequentially detected by the capacitance detection circuit of the multiple, based on the values given as the detection result of the electrostatic capacitance, the touch coordinates representing the position of the indicator in the touch screen A touch coordinate calculation circuit for calculating,
The plurality of detection wires are
A plurality of row detection wirings extending in the row direction;
A plurality of column detection wirings intersecting each row detection wiring and extending in the column direction,
The plurality of detection wiring sets are:
A plurality of row detection wiring sets composed of a predetermined number of the row detection wirings;
Including a plurality of column detection wiring sets composed of a predetermined number of the column detection wirings,
The plurality of selection switch circuits are:
A plurality of row selection switch circuits that are respectively provided corresponding to the plurality of row detection wiring groups and sequentially select the row detection wirings included in the corresponding row detection wiring groups;
A touch panel comprising: a plurality of column selection switch circuits which are provided corresponding to the plurality of column detection wiring groups, and sequentially select the column detection wirings included in the corresponding column detection wiring group .
前記複数の静電容量検出回路にそれぞれ対応して設けられ、対応する静電容量検出回路の検出ノードの電圧をバッファリングして出力する複数のバッファ回路と、
各バッファ回路の後段に設けられ、対応するバッファ回路から出力される電圧を共通ノードに出力する状態と、前記電圧の共通ノードへの出力を遮断する状態とを切替える複数の後段スイッチ回路と、
前記共通ノードの電圧を、少なくとも前記選択スイッチ回路によって選択された検出配線以外の検出配線に印加する共通ノード電圧印加手段とを備えることを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル。 The detection voltage applying means includes
Provided corresponding to said plurality of capacitance detection circuits, a plurality of buffer circuits for outputting the voltage of the detection node capacitance detection circuit that corresponds to bus Ffaringu,
Provided after the respective buffer circuits, and a state for outputting a voltage outputted from the corresponding to Luba Ffa circuit to a common node, and a plurality of secondary switch circuit for switching between a state for blocking the output to the common node of said voltage ,
The touch panel of claim 2, wherein the voltage of the common node, characterized in that it comprises a common node voltage applying means for applying to at least the detection Dehai lines other than the selected test Dehai lines by the selection switch circuit.
前記タッチ座標算出回路は、前記境界部に存在する検出配線に関して、その検出配線が属する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに検出される静電容量から得られる前記検出結果と、前記隣接する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに検出される静電容量から得られる前記検出結果とのうち、前記複数の検出配線の中で前記検出結果が最大となる検出配線が属する検出配線組に対応する静電容量検出回路の検出ノードに接続されたときに検出される静電容量から得られる前記検出結果を、前記境界部に存在する検出配線の前記検出結果として用いて、前記タッチ座標を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のタッチパネル。 Among the pre-defined number of test Dehai lines composing each said detection wire pairs, at least one test Dehai line exists at the boundary between the adjacent detection wires set is detected that test Dehai line belongs in different periods from a time selected by you that selection switch circuit corresponding to the wiring group, the selected by the selection switch circuit corresponding to the adjacent detection wires set, the electrostatic capacitance detection corresponding to the adjacent detection wire pair Connected to the detection node of the circuit to detect the capacitance,
The touch coordinate calculation circuit, with respect to detection Dehai lines present in the boundary portion, the electrostatic detected when connected to the detection node of the capacitance detection circuit corresponding to the detection wiring sets its test Dehai line belongs and the detection results obtained from the capacitance, of the obtained that the detection result obtained from the electrostatic capacitance detected when connected to said detection node capacitance detection circuit corresponding to the detection wiring sets adjacent, from the electrostatic capacitance detected when the detection result of the plurality of test Dehai line is connected to the detection node of the capacitance detection circuit corresponding to the detection wiring sets the maximum and name Ru detection wiring belongs the detection results obtained by using as the detection result of the detection Dehai lines present in the boundary portion, a touch panel according to any one of claims 1-4, characterized in that calculating the touch coordinates .
前記複数の静電容量検出回路と前記タッチ座標算出回路との間に、
前記複数の静電容量検出回路に含まれる前記弛張発振回路から出力される複数の発振出力信号のいずれかを選択するセレクタ回路と、
前記セレクタ回路で選択される前記発振出力信号を、予め定める計数値になるまで計数する第1の計数回路と、
前記第1の計数回路が計数動作を開始してから前記予め定める計数値になるまでに要する期間を計数し、計数結果を前記検出結果として前記タッチ座標算出回路に出力する第2の計数回路とを備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のタッチパネル。 Each pre Kisei capacitance detection circuit includes a relaxation oscillator circuit oscillation cycle is changed in accordance with the electrostatic capacity before Symbol detection node,
Between the plurality of capacitance detection circuits and the touch coordinate calculation circuit,
A selector circuit for selecting one of a plurality of the oscillation output signal outputted from the pre-Symbol relaxation oscillator circuit that is part of the plurality of capacitance detection circuits,
A first counting circuit that counts the oscillation output signal selected by the selector circuit until a predetermined count value is reached;
A second counting circuit that counts a period required from when the first counting circuit starts the counting operation until the predetermined counting value is reached, and outputs the counting result as the detection result to the touch coordinate calculation circuit; The touch panel according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記タッチパネルの前記タッチスクリーンに装着される表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。 The touch panel according to any one of claims 1 to 6,
And a display panel mounted on the touch screen of the touch panel.
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