JP5893720B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
[図2]本発明の一実施形態に係る検出部の構成の概略を示す図である。
[図3]本発明の一実施形態に係る表示パネルにおいて発生するノイズの測定結果を示すグラフである。
[図4]本発明の一実施形態に係る検出同期信号生成部において生成される検出同期信号を示すタイミングチャートである。
[図5]本発明の一実施形態に係る検出部におけるユーザの入力操作の検出精度を示すグラフである。
[図6]本発明の一実施形態に係る表示装置の駆動方式が1ライン反転駆動方式である場合の、検出処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
[図7]本発明の一実施形態に係る表示装置の駆動方式が1カラム反転駆動方式である場合の、検出処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
[図8]本発明の他の実施形態に係る表示装置の全体構成の概略を示すブロック図である。
[図9]本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の駆動方式が1ライン反転駆動方式である場合の検出処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
[図10]本発明のさらに他の実施形態に係る表示装置の駆動方式が1カラム反転駆動方式である場合の、検出処理のタイミングを示すタイミングチャートである。
[図11]本発明の各実施形態に係る表示装置において、酸化物半導体を用いたTFT、a−Siを用いたTFT、及び、LTPSを用いたTFTの各々の特性を示すグラフである。
本発明の一実施形態に係る表示装置について、図1から図5を参照して説明する。但し、この実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
はじめに、図1を参照して、本実施形態に係る表示装置1の構成例について説明する。図1は、本実施形態に係る表示装置1の全体構成の概略を示すブロック図である。
表示駆動装置10は、図1に示すように、表示パネル11、走査線駆動回路12、信号線駆動回路13、共通電極駆動回路14、タイミングコントロール部(制御手段)15、および電源回路16を備えている。
表示パネル11は、複数のゲート信号ライン(走査線)G、及び、複数のソース信号ライン(画像信号線)Sを備えており、また、ゲート信号ラインGとソース信号ラインSとにより画定される複数の画素(画素領域)を備えている。なお、複数の画素は、複数の画素列および複数の画素行からなる、いわゆる格子状に配設されている。
走査線駆動回路12は、複数のゲート信号ラインGを順次選択して走査する。具体的には、走査線駆動回路12は、複数のゲート信号ラインGを順次選択し、選択したゲート信号ラインGに対して、当該ゲート信号ラインG上の各画素に備えられたスイッチング素子(TFT)をオンに切り替えるためのオン電圧を有する走査信号を供給する。
信号線駆動回路13は、ゲート信号ラインGが選択されている間、そのゲート信号ラインG上の各画素に対して、対応するソース信号ラインSから、画像データに応じたソース信号を供給する。具体的に説明すると、信号線駆動回路13は、入力された画像信号に基づいて、選択されたゲート信号ラインG上の各画素に出力すべき電圧の値を算出し、その値の電圧をソース出力アンプから各ソース信号ラインSに向けて出力する。その結果、選択されたゲート信号ラインG上の各画素に対してソース信号が供給され、ソース信号が書き込まれることとなる。
共通電極駆動回路14は、複数の画素の各々に設けられている共通電極に対し、当該共通電極を駆動するための所定の共通電圧を供給する。
タイミングコントロール部15は、走査線駆動回路12、信号線駆動回路13、及び共通電極駆動回路14を制御する制御手段である。
ここで、本実施形態の表示駆動装置10は、検出同期信号生成部(同期信号供給手段)151をさらに備えている。例えば、図1に示す例では、表示駆動装置10に、タイミングコントロール部15の1つの機能として、検出同期信号生成部151が設けられている。
電源回路16は、図1において点線矢印で示されているように、電源回路16は、走査線駆動回路12、信号線駆動回路13、および共通電極駆動回路14の各々に対して、電圧を供給する。
次に、入力検出装置20について説明する。入力検出装置20は、図1に示すように、検出部(検出パネル)21、及び、検出部コントロール部22を備えている。ここで、図2を参照して、検出部21の構成を説明する。図2は、検出部21の構成の概略を示す図である。
検出部21は、物体(例えば、指又はタッチペンなど)の接近又は接触を検出する(以降、検出処理とも記載する)手段であり、例えば、表示駆動装置10の備える表示パネル11に沿って配置されるタッチパネルなどによって実現される。なお、本実施形態では、検出部21が、例えば静電容量型タッチパネルである場合を例に挙げて説明する。
検出部コントロール部22は、検出部21における検出処理のタイミングを制御する。例えば、検出部コントロール部22は、表示駆動装置10の備える表示パネル11を構成するm本目のゲート信号ラインG(m)に走査信号の供給が開始された時点から、m+1本目のゲート信号ラインG(m+1)に走査信号の供給が開始されるまでの期間のうち、各ソース信号ラインSに供給される画像信号の立ち上がり期間を除く期間において、検出部21における物体の接触検出が行われるよう、タイミングを制御する。
システム側コントロール部30は、表示駆動装置10が備えるタイミングコントロール部15に、画像信号、および制御信号を出力する。また、システム側コントロール部30は、検出部コントロール部22から供給される検出データを取得する。システム側コントロール部30は、取得した検出データに基づいて、表示装置1の各部を制御する。
次に、帰線期間以外に存在する、液晶の駆動に起因するノイズの少ない(ノイズが安定している)期間について、図3を参照して説明する。図3は、表示パネル11において、各水平同期期間に発生するノイズの測定結果を示すグラフである。図3の(a)は、第xフレーム(xは自然数)における、第1〜第3水平同期期間(1H〜3H)中のノイズを示し、(b)は、第x+1フレームにおける、第1〜第3水平同期期間(1H〜3H)中のノイズを示している。図3の(a)及び(b)において、「Vsync」は各フレームの開始を通知するフレーム開始シグナルを示し、「GOE」は水平同期(Hシンク)の周期を示し、「Noise」は表示パネル11において発生するノイズを示している。なお、一般的な水平同期信号として、GOEの他にHsync及びGCK等を挙げることができる。
以降では、水平同期期間中であって、水平同期期間の開始からノイズが安定するまでの、ノイズの大きい期間(ソース信号ラインSに供給されるソース信号の立ち上がり期間)を、非検出期間と呼称する。
本実施形態に係る表示装置1は、検出同期信号生成部151において、水平同期期間中であってノイズが安定している期間(すなわち、非検出期間を除いた期間)と、検出部21における検出処理を行う期間との同期を図る検出同期信号を生成する。検出同期信号は、タイミングコントロール部15によって切り替えられた表示装置1の駆動方式に応じて、検出部21におけるユーザの入力操作を検出する際の検出処理のタイミングを指示する信号である。
次に、検出部21における、ユーザの入力操作の検出精度について、図5を参照して説明する。図5は、検出部21におけるユーザの入力操作の検出精度を示すグラフである。図5の(a)は、検出同期信号による表示駆動装置10と入力検出装置20との同期を行わない場合の検出精度を示し、(b)は同期を行った場合の検出精度を示している。なお、図5の(a)及び(b)において、それぞれ、x軸及びy軸は検出部21における位置を示し、z軸は検出部21において検出される検出部21のキャパシタンスの変化を示している。
になる。
次に、タイミングコントロール部15が、表示装置1の駆動方式を、ライン反転駆動方式と、及びカラム反転駆動方式とで切り替えた場合の、表示装置1の動作について説明する。
まず、タイミングコントロール部15が、表示装置1の駆動方式を、1行のゲート信号ラインG毎(i=1)に走査信号の極性を反転する1ライン反転駆動方式に切り替えた場合の検出部21における検出処理のタイミングを、図6を参照して説明する。
次に、タイミングコントロール部15が、表示装置1の駆動方式を、1列のソース信号ラインS毎(j=1)にソース信号の極性を反転する1カラム反転駆動方式に切り替えた場合の検出部21における検出処理のタイミングを、図7を参照して説明する。
本発明の他の実施形態について、図8に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態1に係る構成要素と同様の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、主に、実施形態1との相違点について説明するものとする。
本発明の他の実施形態について、図9及び図10に基づいて説明する。なお、本実施形態は、検出部コントロール部22が、検出同期信号によらず、検出部21における検出処理のタイミングを指定するための検出期間を設定する機能を有していること以外は、実施形態1に係る表示装置1と同様である。
まず、タイミングコントロール部15が、表示装置1の駆動方式を、1行のゲート信号ラインG毎(i=1)に走査信号の極性を反転する1ライン反転駆動方式に切り替えた場合の検出部21における検出処理のタイミングを、図9を参照して説明する。
次に、タイミングコントロール部15が、表示装置1の駆動方式を、1列のソース信号ラインS毎(j=1)にソース信号の極性を反転する1カラム反転駆動方式に切り替えた場合の検出部21における検出処理のタイミングを、図10を参照して説明する。
上述の実施形態では、表示パネル11の備えるTFTを特に限定していなかったが、TFTとして、いわゆる酸化物半導体を材料とする半導体層を有するTFTを採用することができる。酸化物半導体には、例えばIGZO(InGaZnOx)が含まれる。
本発明の態様1に係る表示装置は、上述のように、画像を表示する表示駆動装置と、当該表示駆動装置への物体の接近又は接触を検出する入力検出装置と、を備えた表示装置であって、上記表示駆動装置は、複数の走査線と、当該複数の走査線と交差するように配置された複数の画像信号線と、当該複数の画像信号線の各々に接続された画素電極と、当該画素電極の各々に対向するように配置された共通電極とを備える表示パネルと、上記複数の走査線に順次走査信号を供給する走査線駆動回路と、上記複数の画像信号線に順次画像信号を供給する信号線駆動回路と、を備え、上記共通電極には、少なくとも、走査線に走査信号が供給されている走査期間において一定の電圧が印加されており、上記入力検出装置は、上記物体の接近又は接触を検出する検出パネルであって上記表示パネルに沿って配置された検出パネルを備え、上記検出パネルは、m本目(mは自然数)の走査線に走査信号の供給が開始される時点から、m+1本目の走査線に上記走査信号の供給が開始されるまでの期間のうち、上記画像信号線に供給される画像信号の立ち上がり期間を除く期間である検出可能期間において、上記物体の接近又は接触の検出を行う、ことを特徴としている。
以上、本発明の実施形態及について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
10、10’ 表示駆動装置
11 表示パネル
12 走査線駆動回路
13 信号線駆動回路
14 共通電極駆動回路
15、15’ タイミングコントロール部(制御手段)
16 電源回路
20、20’ 入力検出装置
21 検出部(検出パネル)
22、22’ 検出部コントロール部
30、30’ システム側コントロール部
151、151’ 検出同期信号生成部(同期信号供給手段)
Claims (8)
- 画像を表示する表示駆動装置と、当該表示駆動装置への物体の接近又は接触を検出する入力検出装置と、を備えた表示装置であって、
上記表示駆動装置は、
複数の走査線と、当該複数の走査線と交差するように配置された複数の画像信号線と、当該複数の画像信号線の各々に接続された画素電極と、当該画素電極の各々に対向するように配置された共通電極とを備える表示パネルと、
上記複数の走査線に順次走査信号を供給する走査線駆動回路と、
上記複数の画像信号線に順次画像信号を供給する信号線駆動回路と、を備え、
上記共通電極には、少なくとも、走査線に走査信号が供給されている走査期間において一定の電圧が印加されており、
上記入力検出装置は、上記物体の接近又は接触を検出する検出パネルであって上記表示パネルに重なり合うように配置された検出パネルを備え、
m本目の走査線に走査信号の供給が開始される時点からm+1本目の走査線に上記走査信号の供給が開始されるまでの期間は、上記走査期間と、水平帰線期間と、が含まれている水平同期期間であり、
上記検出パネルは、上記水平同期期間のうち、上記画像信号線に供給される画像信号の立ち上がり期間を除く期間である検出可能期間において、上記物体の接近又は接触の検出を行い、
同一フレームにおいて、上記立ち上がり期間が、上記水平同期期間の奇数期間と偶数期間とで異なっている、
ことを特徴とする表示装置。 - 上記表示駆動装置は、上記検出可能期間の開始タイミングを示す同期信号を上記検出パネルに供給する同期信号供給手段をさらに備え、
上記検出パネルは、上記同期信号に同期して、上記物体の接近又は接触の検出を開始する、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 上記表示駆動装置の駆動方式を互いに異なる複数の極性反転駆動方式のいずれか1つから、前記複数の極性反転駆動方式の他のいずれか1つに切り替える制御手段をさらに備え、
前記複数の極性反転駆動方式は、ドット反転駆動方式とカラム反転駆動方式とライン反転駆動方式とであるか、反転する行数が互いに異なる複数のライン反転駆動方式であるか、あるいは、反転する列数が互いに異なる複数のカラム反転駆動方式であり、
上記同期信号供給手段は、上記制御手段によって切り替えられた極性反転駆動方式に応じた検出可能期間の開始タイミングを示す同期信号を出力する、
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 上記表示駆動装置の駆動方式を互いに異なる複数の極性反転駆動方式のいずれか1つから、前記複数の極性反転駆動方式の他のいずれか1つに切り替える制御手段をさらに備え、
前記複数の極性反転駆動方式は、ドット反転駆動方式とカラム反転駆動方式とライン反転駆動方式とであるか、反転する行数が互いに異なる複数のライン反転駆動方式であるか、あるいは、反転する列数が互いに異なる複数のカラム反転駆動方式であり、
上記検出パネルは、上記制御手段によって切り替えられた極性反転駆動方式に応じた検出可能期間において上記物体の接近又は接触の検出を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 上記表示パネルは、上記走査線に供給される走査信号によって上記画素電極と当該画素電極に対応する画像信号線との電気的な接続をオンオフするスイッチング素子をさらに備え、
上記スイッチング素子は、酸化物半導体を材料とする半導体層を有している、
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の表示装置。 - 上記酸化物半導体は、InGaZnOxである、
ことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 - 上記表示パネルと、上記検出パネルとが、密着して形成されている、
ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の表示装置。 - 上記表示パネルと、上記検出パネルとが、一体に形成されている、
ことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の表示装置。
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