JP5893697B2 - タッチ検出機能付き表示装置および電子機器 - Google Patents
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Description
下の順序で行う。
1.静電容量式タッチ検出の基本原理
2.第1の実施の形態(タッチ検出機能付き表示装置)
3.第2の実施の形態(タッチ検出機能付き表示装置)
4.第3の実施の形態(タッチ検出機能付き表示装置)
5.第4の実施の形態(タッチ検出機能付き表示装置)
6.第5の実施の形態(タッチ検出装置)
7.第6の実施の形態(タッチ検出装置)
8.第7の実施の形態(タッチ検出装置)
9.適用例
まず最初に、図1〜図3を参照して、本発明のタッチ検出機能付き表示装置におけるタッチ検出の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量式のタッチセンサとして具現化されるものであり、例えば図1(A)に示したように、誘電体Dを挟んで互いに対向配置された一対の電極(駆動電極E1およびタッチ検出電極E2)を用い、容量素子を構成する。この構造は、図1(B)に示した等価回路として表される。駆動電極E1、タッチ検出電極E2および誘電体Dによって、容量素子C1が構成される。容量素子C1は、その一端が交流信号源(駆動信号源)Sに接続され、他端Pは抵抗器Rを介して接地されると共に、電圧検出器(タッチ検出回路)DETに接続される。交流信号源Sから駆動電極E1(容量素子C1の一端)に所定の周波数(例えば数kHz〜数十kHz程度)の交流矩形波Sg(図3(B))を印加すると、タッチ検出電極E2(容量素子C1の他端P)に、図3(A)に示したような出力波形(タッチ検出信号Vdet)が現れる。なお、この交流矩形波Sgは、後述する駆動信号Vcomに相当するものである。
[構成例]
(全体構成例)
図4は、本発明の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すものであり、図5は図4の要部断面構造の例を表すものである。このタッチ検出機能付き表示装置は、表示素子として液晶表示素子を用いており、その液晶表示素子により構成される液晶表示デバイスと静電容量式のタッチ検出デバイスとを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。
さらに、画素Pixは、共通電極COMLにより、タッチ検出機能付き表示装置1の同じ行に属する他の画素Pixと互いに接続されている。
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示装置1の作用および効果について説明する。
以上のように、本実施の形態では、共通電極を、一番外側のタッチ検出電極の中心から、タッチ検出電極の電極ピッチの半分以上に対応する距離だけ延伸するようにしたので、この一番外側のタッチ検出電極に対応する領域における検出感度を、より内側のタッチ検出電極に対応する領域における検出感度と同等にすることができる。
上記実施の形態では、共通電極COMLおよびタッチ検出電極TDLを有効表示領域S内にわたり並設したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、共通電極COMLを有効表示領域S外にも並設してもよいし、タッチ検出電極TDLを有効表示領域S外にも並設してもよい。以下に、共通電極COMLおよびタッチ検出電極TDLを有効表示領域S外に並設した場合の例を示す。
次に、本発明の第2の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置7について説明する。本実施の形態は、タッチ検出電極の電極ピッチd(配列ピッチ)が、有効表示領域Sにおいて場所により異なるようにしたものである。その他の構成は、上記第1の実施の形態(図4)と同様である。なお、上記第1の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置8について説明する。本実施の形態は、タッチ検出電極の電極幅が、有効表示領域Sにおいて場所により異なるようにしたものである。その他の構成は、上記第1の実施の形態(図4)と同様である。なお、上記第1の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置9について説明する。本実施の形態は、表面ガラス板の厚さが、有効表示領域Sにおいて場所により異なるようにしたものである。その他の構成は上記第1の実施の形態(図4)と同様である。なお、上記第1の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置1と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
次に、本発明の第5の実施の形態に係るタッチ検出装置17について説明する。本実施の形態は、上記第2の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置7の要部をタッチ検出装置単体に適用したものであり、タッチ検出電極の電極ピッチdが場所により異なるようにしたものである。なお、上記第2の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置7(図10)と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
次に、本発明の第6の実施の形態に係るタッチ検出装置18について説明する。本実施の形態は、上記第3の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置8の要部をタッチ検出装置単体に適用したものであり、タッチ検出電極の電極幅wが場所により異なるようにしたものである。なお、上記第3の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置8と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
、上記第3の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置8の場合と同様に、その電極
幅wが場所により異なるように形成されている。具体的には、タッチ検出電極TDLは、
タッチ検出電極TDLの延在方向と交差する方向において、タッチ検出装置18の中央付
近では電極幅wが広くなるように形成され、端付近では電極幅wが狭くなるように形成さ
れている。これにより、上記第3の実施の形態の場合と全く同様に、タッチに対する検出
感度Sensを均一にすることができる。
次に、本発明の第7の実施の形態に係るタッチ検出装置19について説明する。本実施の形態は、上記第4の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置9の要部をタッチ検出装置単体に適用したものであり、表面ガラス板の厚さが場所により異なるようにしたものである。なお、上記第4の実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示装置9と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
次に、図21〜図25を参照して、上記実施の形態および変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置およびタッチ検出装置の適用例について説明する。上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
図21は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等が適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511およびフィルターガラス512を含む映像表示画面部510を有しており、この映像表示画面部510は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置等により構成されている。
図22は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等が適用されるデジタルカメラの外観を表すものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部521、表示部522、メニュースイッチ523およびシャッターボタン524を有しており、その表示部522は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置等により構成されている。
図23は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表すものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体531、文字等の入力操作のためのキーボード532および画像を表示する表示部533を有しており、その表示部533は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置等により構成されている。
図24は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等が適用されるビデオカメラの外観を表すものである。このビデオカメラは、例えば、本体部541、この本体部541の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ542、撮影時のスタート/ストップスイッチ543および表示部544を有している。そして、その表示部544は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置等により構成されている。
図25は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示装置等が適用される携帯電話機の外観を表すものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740、サブディスプレイ750、ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。そのディスプレイ740またはサブディスプレイ750は、上記実施の形態等に係るタッチ検出機能付き表示装置等により構成されている。
Claims (14)
- 表示機能層と、
第1の方向に延在するように並設された複数のタッチ検出電極と、
前記第1の方向と交差する第2の方向に延在するように並設され、前記複数のタッチ検出電極との交差部分に静電容量を形成する複数の駆動電極と、
を備え、
前記複数の駆動電極が、前記第2の方向において有効表示領域に配置された前記複数のタッチ検出電極のうちの最も外側に位置するタッチ検出電極の中心から、前記複数のタッチ検出電極の配列ピッチの半分の距離だけ離れた第1の位置もしくはその外側の第2の位置まで有効表示領域外に延伸し、
前記タッチ検出電極が、前記第1の方向においてのみ前記有効表示領域外に延伸する
タッチ検出機能付き表示装置。 - 前記複数の駆動電極は、前記第1の方向において前記有効表示領域内にのみ存し、
前記複数のタッチ検出電極は、前記第2の方向において前記有効表示領域内にのみ存する
請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記複数の駆動電極は、前記第1の方向における前記有効表示領域外にも並設されている
請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記複数のタッチ検出電極は、前記第2の方向における前記有効表示領域外にも並設されるとともに、少なくとも一番外側の駆動電極の外側の第3の位置まで延伸している
請求項1又は3のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記複数のタッチ検出電極は、互いに同じ電極幅で形成されるとともに異なる配列ピッチで配置され、
前記有効表示領域内において、外側に配置されたタッチ検出電極の配列ピッチは、より内側に配置されたタッチ検出電極の配列ピッチと同じもしくは広くなっている
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記複数のタッチ検出電極は、互いに異なる電極幅で形成されるとともに同じ配列ピッチで配置され、
前記有効表示領域内において、外側に配置されたタッチ検出電極の電極幅は、より内側に配置されたタッチ検出電極の電極幅と同じもしくは狭くなっている
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記複数のタッチ検出電極の上に、少なくとも前記有効表示領域を覆うように形成された表面層をさらに備え、
前記第2の方向における外側の前記表面層の厚さは、より内側の前記表面層の厚さと同じもしくは薄くなっている
請求項1乃至6のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記表示機能層は、液晶表示層と、画素電極と、共通電極とを有する
請求項1乃至7のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記共通電極は、前記駆動電極と共用されている
請求項8に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記共通電極は、前記画素電極を挟んで前記液晶表示層とは反対側に配置され、もしくは、前記液晶表示層と前記画素電極の間に配置された
請求項8又は9に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記共通電極は、前記液晶表示層を挟んで前記画素電極とは反対側に配置された
請求項8又は9に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - タッチ検出機能付き表示装置と、
前記タッチ検出機能付き表示装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記タッチ検出機能付き表示装置は、
表示機能層と、
第1の方向に延在するように並設された複数のタッチ検出電極と、
前記第1の方向と交差する第2の方向に延在するように並設され、前記複数のタッチ検出電極との交差部分に静電容量を形成する複数の駆動電極と、
を備え、
前記複数の駆動電極が、前記第2の方向において有効表示領域に配置された前記複数のタッチ検出電極のうちの最も外側に位置するタッチ検出電極の中心から、前記複数のタッチ検出電極の配列ピッチの半分の距離だけ離れた第1の位置もしくはその外側の第2の位置まで有効表示領域外に延伸し、
前記タッチ検出電極が、前記第1の方向においてのみ前記有効表示領域外に延伸する
電子機器。 - 前記複数のタッチ検出電極は、互いに同じ電極幅で形成されるとともに異なる配列ピッチで配置され、
前記有効表示領域内において、外側に配置されたタッチ検出電極の配列ピッチは、より内側に配置されたタッチ検出電極の配列ピッチと同じもしくは広くなっている
請求項12に記載の電子機器。 - 前記複数のタッチ検出電極は、互いに異なる電極幅で形成されるとともに同じ配列ピッチで配置され、
前記有効表示領域内において、外側に配置されたタッチ検出電極の電極幅は、より内側に配置されたタッチ検出電極の電極幅と同じもしくは狭くなっている
請求項12に記載の電子機器。
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