JP5909296B2 - Display panel with touch detection function, driving method thereof, driving circuit, and electronic device - Google Patents
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Description
本開示は、外部近接物体によるタッチを検出する機能を有するタッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動方法、駆動回路、ならびにそのようなタッチ検出機能付き表示パネルを備えた電子機器に関する。 The present disclosure relates to a display panel with a touch detection function having a function of detecting a touch by an external proximity object, a driving method thereof, a drive circuit, and an electronic apparatus including such a display panel with a touch detection function.
近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる接触検出装置を液晶表示装置等の表示装置上に装着し、あるいはタッチパネルと表示装置とを一体化し、その表示装置に各種のボタン画像等を表示させることにより、通常の機械式ボタンの代わりとして情報入力を可能とした表示パネルが注目されている。このようなタッチパネルを有する表示パネルは、キーボードやマウス、キーパッドのような入力装置を必要としないため、コンピュータのほか、携帯電話のような携帯情報端末などでも、使用が拡大する傾向にある。 In recent years, a touch detection device called a touch panel is mounted on a display device such as a liquid crystal display device, or the touch panel and the display device are integrated to display various button images on the display device. A display panel that can input information as a substitute for a formula button has attracted attention. A display panel having such a touch panel does not require an input device such as a keyboard, a mouse, or a keypad. Therefore, the display panel tends to be used not only for computers but also for portable information terminals such as mobile phones.
タッチパネルの方式としては、光学式、抵抗式、静電容量式などいくつかの方式が存在する。例えば、特許文献1には、静電容量式のタッチパネルにおいて、表示装置にもともと備えられている表示用の共通電極を、一対のタッチセンサ用電極のうちの一方として兼用し、他方の電極(タッチ検出電極)をこの共通電極と交差するように配置した、いわゆるインセルタイプのタッチ検出機能付き表示パネルが提案されている。また、表示装置の表示面上にタッチパネルを形成した、いわゆるオンセルタイプのタッチ検出機能付き表示パネルもいくつか提案されている。
There are several types of touch panel methods such as an optical type, a resistance type, and a capacitance type. For example, in
ところで、タッチパネルでは、一般に、インバータ蛍光灯やAM波、AC電源などに起因するノイズ(以下、外乱ノイズという。)に対して、人体がアンテナの役目を果たし、そのノイズがタッチパネルに伝播し誤動作を引き起こすおそれがある。このような外乱ノイズの影響の低減についても、いくつかの検討がなされている。例えば、特許文献2には、タッチ検出動作おいて使用する駆動信号の周波数を変更することができるタッチパネルが提案されている。このタッチパネルは、外乱ノイズが特定周波数である場合において、その駆動信号の周波数を変更することにより、S/N比の改善を図るものである。
By the way, in the touch panel, generally, the human body acts as an antenna for noise (hereinafter referred to as disturbance noise) caused by an inverter fluorescent lamp, an AM wave, an AC power source, etc., and the noise propagates to the touch panel and malfunctions. May cause. Some studies have also been made on reducing the influence of such disturbance noise. For example,
このような外乱ノイズの影響の低減は、タッチパネル単体だけでなく、タッチ検出機能付き表示パネルにおいても望まれている。しかしながら、特許文献2には、タッチ検出機能付き表示パネルにおける、外乱ノイズに対する対策について、一切記載がない。
Such reduction of the influence of disturbance noise is desired not only for a touch panel alone but also for a display panel with a touch detection function. However,
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外乱ノイズの影響を低減することができる、タッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動方法、駆動回路、ならびに電子機器を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a display panel with a touch detection function, a driving method thereof, a driving circuit, and an electronic device that can reduce the influence of disturbance noise. It is in.
本開示のタッチ検出機能付き表示パネルは、信号生成部と、表示部と、タッチ検出部とを備えている。信号生成部は、あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成するものである。表示部は、同期信号に基づき表示を行うものである。タッチ検出部は、同期信号に基づきタッチ検出動作を行うものである。 The display panel with a touch detection function of the present disclosure includes a signal generation unit, a display unit, and a touch detection unit. The signal generation unit selects one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance, and generates a synchronization signal including a series of pulses that appear in the selected pulse period. The display unit performs display based on the synchronization signal. The touch detection unit performs a touch detection operation based on the synchronization signal.
本開示のタッチ検出機能付き表示パネルの駆動方法は、あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成し、同期信号の1連のパルスに基づいて、1画面分の表示を行うとともに、タッチ検出動作を行い、所定のフレーム期間ごとに画面の表示を切り換えるものである。 The method for driving a display panel with a touch detection function of the present disclosure selects one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance, and generates a synchronization signal including a series of pulses that appear in the selected pulse period. Based on a series of pulses of the generated synchronization signal, the display for one screen is performed and the touch detection operation is performed to switch the display of the screen every predetermined frame period.
本開示の駆動回路は、信号生成部と、表示駆動部と、タッチ検出駆動部とを備えている。信号生成部は、あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成するものである。表示駆動部は、同期信号に基づいて表示パネルを駆動するものである。タッチ検出駆動部は、同期信号に基づいてタッチパネルを駆動するものである。 The drive circuit according to the present disclosure includes a signal generation unit, a display drive unit, and a touch detection drive unit. The signal generation unit selects one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance, and generates a synchronization signal including a series of pulses that appear in the selected pulse period. The display driving unit drives the display panel based on the synchronization signal. The touch detection drive unit drives the touch panel based on the synchronization signal.
本開示の電子機器は、上記タッチ検出機能付き表示パネルを備えたものであり、例えば、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。 An electronic device according to the present disclosure includes the above-described display panel with a touch detection function, and corresponds to a mobile terminal device such as a television device, a digital camera, a personal computer, a video camera, or a mobile phone.
本開示のタッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動方法、駆動回路、ならびに電子機器では、同期信号に基づいて表示が行われるとともに、その同期信号に同期したタイミングでタッチ検出動作が行われる。その際、この同期信号に含まれる一連のパルスのパルス周期は、変更可能に構成されている。これにより、表示動作およびタッチ検出動作の動作タイミングは、同期信号のパルス周期が変化すると、それに応じて変化する。 In the display panel with a touch detection function of the present disclosure, a driving method thereof, a driving circuit, and an electronic device, display is performed based on the synchronization signal, and touch detection operation is performed at a timing synchronized with the synchronization signal. At this time, the pulse period of a series of pulses included in the synchronization signal is configured to be changeable. Thereby, the operation timing of the display operation and the touch detection operation changes in accordance with the change of the pulse period of the synchronization signal.
本開示のタッチ検出機能付き表示パネルおよびその駆動方法、駆動回路、ならびに電子機器によれば、あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択するようにしたので、外乱ノイズの影響を低減することができる。 According to the display panel with a touch detection function and the driving method, the driving circuit, and the electronic device of the present disclosure, one pulse period is selected from a plurality of pulse periods prepared in advance. The influence can be reduced.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.静電容量式タッチ検出の基本原理
2.実施の形態
3.適用例
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
1. 1. Basic principle of capacitive
<1.静電容量式タッチ検出の基本原理>
まず最初に、図1〜図3を参照して、本開示のタッチ検出機能付き表示パネル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、後述する交流駆動信号VcomACに相当するものである。
<1. Basic Principle of Capacitive Touch Detection>
First, the basic principle of touch detection in the display panel with a touch detection function of the present disclosure will be described with reference to FIGS. This touch detection method is embodied as a capacitive touch sensor. For example, as shown in FIG. 1A, a pair of electrodes (drives) arranged opposite to each other with a dielectric D interposed therebetween. A capacitive element is configured using the electrode E1 and the touch detection electrode E2). This structure is expressed as an equivalent circuit shown in FIG. The drive element E1, the touch detection electrode E2, and the dielectric D constitute a capacitive element C1. One end of the capacitive element C1 is connected to an AC signal source (drive signal source) S, and the other end P is grounded via a resistor R and also connected to a voltage detector (touch detection circuit) DET. When an AC rectangular wave Sg (FIG. 3B) having a predetermined frequency (for example, about several kHz to several tens of kHz) is applied from the AC signal source S to the drive electrode E1 (one end of the capacitive element C1), the touch detection electrode E2 ( An output waveform (touch detection signal Vdet) as shown in FIG. 3A appears at the other end P) of the capacitive element C1. The AC rectangular wave Sg corresponds to an AC drive signal VcomAC described later.
指が接触(または近接)していない状態では、図1に示したように、容量素子C1に対する充放電に伴って、容量素子C1の容量値に応じた電流I0が流れる。このときの容量素子C1の他端Pの電位波形は、例えば図3(A)の波形V0のようになり、これが電圧検出器DETによって検出される。 In a state where the finger is not in contact (or close proximity), as shown in FIG. 1, a current I0 corresponding to the capacitance value of the capacitive element C1 flows along with charging / discharging of the capacitive element C1. The potential waveform at the other end P of the capacitive element C1 at this time is, for example, a waveform V0 in FIG. 3A, which is detected by the voltage detector DET.
一方、指が接触(または近接)した状態では、図2に示したように、指によって形成される容量素子C2が容量素子C1に直列に追加された形となる。この状態では、容量素子C1、C2に対する充放電に伴って、それぞれ電流I1、I2が流れる。このときの容量素子C1の他端Pの電位波形は、例えば図3(A)の波形V1のようになり、これが電圧検出器DETによって検出される。このとき、点Pの電位は、容量素子C1、C2を流れる電流I1、I2の値によって定まる分圧電位となる。このため、波形V1は、非接触状態での波形V0よりも小さい値となる。電圧検出器DETは、検出した電圧を所定のしきい値電圧Vthと比較し、このしきい値電圧以上であれば非接触状態と判断する一方、しきい値電圧未満であれば接触状態と判断する。このようにして、タッチ検出が可能となる。 On the other hand, when the finger is in contact (or close proximity), the capacitive element C2 formed by the finger is added in series to the capacitive element C1, as shown in FIG. In this state, currents I1 and I2 flow in accordance with charging and discharging of the capacitive elements C1 and C2, respectively. The potential waveform at the other end P of the capacitive element C1 at this time is, for example, a waveform V1 in FIG. 3A, and this is detected by the voltage detector DET. At this time, the potential at the point P is a divided potential determined by the values of the currents I1 and I2 flowing through the capacitive elements C1 and C2. For this reason, the waveform V1 is smaller than the waveform V0 in the non-contact state. The voltage detector DET compares the detected voltage with a predetermined threshold voltage Vth, and determines that it is in a non-contact state if it is equal to or higher than this threshold voltage, and determines that it is in a contact state if it is less than the threshold voltage. To do. In this way, touch detection is possible.
<2.実施の形態>
[構成例]
(全体構成例)
図4は、実施の形態に係るタッチ検出機能付き表示パネル1の一構成例を表すものである。このタッチ検出機能付き表示パネルは、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表示パネルである。
<2. Embodiment>
[Configuration example]
(Overall configuration example)
FIG. 4 illustrates a configuration example of the
このタッチ検出機能付き表示パネル1は、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、選択スイッチ部14と、駆動電極ドライバ16と、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、タッチ検出部40とを備えている。
The display panel with a
制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ16、およびタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。具体的には、制御部11は、ゲートドライバ12に対して、水平同期信号Hsyncを供給し、ソースドライバ13に対して映像信号およびソースドライバ制御信号を供給し、駆動電極ドライバ16に対して駆動電極ドライバ制御信号を供給し、タッチ検出部40に対してタッチ検出制御信号を供給する。水平同期信号Hsyncは、後述するように、所定のパルス周期(1水平期間)で配置したパルスPを含むものである。制御部11は、基準クロックCLKを生成するクロック生成部19を有しており、制御部11は、この基準クロックCLKに基づいて、これらの制御信号を生成するようになっている。また、制御部11は、後述するように、タッチ検出部40から供給された周期制御信号CTLに基づいて、水平同期信号Hsyncに含まれる複数のパルスPのパルス周期の長さ(1水平期間の長さ)を変更する機能も有している。
The
ゲートドライバ12は、制御部11から供給される水平同期信号Hsyncに基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する機能を有している。具体的には、ゲートドライバ12は、水平同期信号Hsyncに含まれるパルスPに同期した走査信号Vscanを生成し、その走査信号Vscanを、走査信号線GCLを介して、画素PixのTFT素子Trのゲートに印加することにより、タッチ検出機能付き表示デバイス10の液晶表示デバイス20にマトリックス状に形成されている画素Pixのうちの1行(1水平ライン)を表示駆動の対象として順次選択する。
The
ソースドライバ13は、制御部11から供給される映像信号およびソースドライバ制御信号に基づいて、画素信号Vsigを生成し出力するものである。具体的には、ソースドライバ13は、後述するように、1水平ライン分の映像信号から、タッチ検出機能付き表示デバイス10の液晶表示デバイス20の複数(この例では3つ)のサブ画素SPixの画素信号Vpixを時分割多重した画素信号Vsigを生成し、選択スイッチ部14に供給するようになっている。また、ソースドライバ13は、画素信号Vsigに多重化された画素信号Vpixを分離するために必要なスイッチ制御信号Vsel(VselR,VselG,VselB)を生成し、画素信号Vsigとともに選択スイッチ部14に供給する機能も有している。なお、この多重化は、ソースドライバ13と選択スイッチ部14との間の配線数を少なくするために行われるものである。
The
選択スイッチ部14は、ソースドライバ13から供給された画素信号Vsigおよびスイッチ制御信号Vselに基づいて、画素信号Vsigに時分割多重された画素信号Vpixを分離し、タッチ検出機能付き表示デバイス10の液晶表示デバイス20に供給するものである。
The
図5は、選択スイッチ部14の一構成例を表すものである。選択スイッチ部14は、複数のスイッチグループ17を有する。各スイッチグループ17は、この例では、3つのスイッチSWR,SWG,SWBを有しており、それぞれの一端は互いに接続されソースドライバ13から画素信号Vsigが供給され、他端はタッチ検出機能付き表示デバイス10の液晶表示デバイス20の画素信号線SGLを介して、画素Pixに係る3つのサブ画素SPix(R,G,B)にそれぞれ接続されている。この3つのスイッチSWR,SWG,SWBは、ソースドライバ13から供給されたスイッチ制御信号Vsel(VselR,VselG,VselB)によってそれぞれオンオフ制御されるようになっている。この構成により、選択スイッチ部14は、スイッチ制御信号Vselに応じてこの3つのスイッチSWR,SWG,SWBを時分割的に順次切り替えてオン状態にすることにより、多重化された画素信号Vsigから画素信号Vpix(VpixR,VpixG,VpixB)を分離するように機能する。そして、選択スイッチ部14は、これらの画素信号Vpixを、3つのサブ画素SPixにそれぞれ供給するようになっている。
FIG. 5 illustrates a configuration example of the
駆動電極ドライバ16は、制御部11から供給される駆動電極ドライバ制御信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10の駆動電極COML(後述)に駆動信号Vcomを供給する回路である。具体的には、駆動電極ドライバ16は、タッチ検出動作において、そのタッチ検出動作に係る駆動電極COMLに対して、水平同期信号Hsyncに同期した交流駆動信号VcomACを印加する。その際、駆動電極ドライバ16は、所定の数の駆動電極COMLからなるブロック(後述する駆動電極ブロックB)ごとに駆動電極COMLを駆動する。また、駆動電極ドライバ16は、交流駆動信号VcomACが印加されていない駆動電極COMLに対しては、直流駆動信号VcomDCを印加するようになっている。
The
タッチ検出機能付き表示デバイス10は、タッチ検出機能を内蔵した表示デバイスである。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、液晶表示デバイス20と、タッチ検出デバイス30とを有する。液晶表示デバイス20は、後述するように、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、1水平ラインずつ順次走査して表示を行うデバイスである。タッチ検出デバイス30は、上述した静電容量式タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチ検出信号Vdetを出力するものである。このタッチ検出デバイス30は、後述するように、駆動電極ドライバ16から供給される交流駆動信号VcomACに従って順次走査してタッチ検出を行うようになっている。
The
タッチ検出部40は、制御部11から供給されるタッチ検出制御信号と、タッチ検出機能付き表示デバイス10のタッチ検出デバイス30から供給されたタッチ検出信号Vdetに基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチの有無を検出し、タッチがある場合においてタッチ検出領域におけるその座標などを求める回路である。このタッチ検出部40はLPF(Low Pass Filter)部42と、A/D変換部43と、信号処理部44と、座標抽出部45と、検出タイミング制御部46とを有している。LPF部42は、タッチ検出デバイス30から供給されるタッチ検出信号Vdetに含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去し、タッチ成分を取り出してそれぞれ出力する低域通過アナログフィルタである。LPF部42の入力端子のそれぞれと接地との間には、直流電位(例えば0V)を与えるための抵抗Rが接続されている。なお、この抵抗Rに代えて、例えばスイッチを設け、所定の時間にこのスイッチをオン状態にすることにより直流電位(0V)を与えるようにしてもよい。A/D変換部43は、交流駆動信号VcomACに同期したタイミングで、LPF部42から出力されるアナログ信号をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する回路である。信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチ検出デバイス30に対するタッチの有無を検出する論理回路である。また、この信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、外乱ノイズの有無を検出し、外乱ノイズが検出された場合には、制御部11に対して、周期制御信号CTLを介して、水平同期信号HsyncにおけるパルスPのパルス周期を変更するように指示する機能をも有している。座標抽出部45は、信号処理部44においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める論理回路である。検出タイミング制御部46は、これらの回路が同期して動作するように制御するようになっている。
The
(タッチ検出機能付き表示デバイス10)
次に、タッチ検出機能付き表示デバイス10の構成例を詳細に説明する。
(Display device with touch detection function 10)
Next, a configuration example of the
図6は、タッチ検出機能付き表示デバイス10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デバイス10は、画素基板2と、この画素基板2に対向して配置された対向基板3と、画素基板2と対向基板3との間に挿設された液晶層6とを備えている。
FIG. 6 illustrates an example of a cross-sectional structure of a main part of the
画素基板2は、回路基板としてのTFT基板21と、駆動電極COMLと、画素電極22とを有している。TFT基板21は、各種電極や配線、薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)などが形成される回路基板として機能するものである。TFT基板21は例えばガラスにより構成されるものである。TFT基板21の上には、駆動電極COMLが形成される。駆動電極COMLは、複数の画素Pix(後述)に共通の電圧を供給するための電極である。この駆動電極COMLは、液晶表示動作のための共通駆動電極として機能するとともに、タッチ検出動作のための駆動電極としても機能するものである。駆動電極COMLの上には絶縁層23が形成され、その上に画素電極22が形成される。画素電極22は、表示を行うための画素信号を供給するための電極であり、透光性を有するものである。駆動電極COMLおよび画素電極22は、例えばITO(Indium Tin Oxide)により構成される。
The
対向基板3は、ガラス基板31と、カラーフィルタ32と、タッチ検出電極TDLとを有している。カラーフィルタ32は、ガラス基板31の一方の面に形成されている。このカラーフィルタ32は、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のカラーフィルタ層を周期的に配列して構成したもので、各表示画素にR、G、Bの3色が1組として対応付けられている。また、ガラス基板31の他方の面には、タッチ検出電極TDLが形成されている。タッチ検出電極TDLは、例えばITOにより構成され、透光性を有する電極である。このタッチ検出電極TDLの上には、偏光板35が配設されている。
The
液晶層6は、表示機能層として機能するものであり、電界の状態に応じてそこを通過する光を変調するものである。この電界は、駆動電極COMLの電圧と画素電極22の電圧との電位差により形成される。液晶層6には、FFS(フリンジフィールドスイッチング)やIPS(インプレーンスイッチング)等の横電界モードの液晶が用いられる。
The
なお、液晶層6と画素基板2との間、および液晶層6と対向基板3との間には、それぞれ配向膜が配設され、また、画素基板2の下面側には入射側偏光板が配置されるが、ここでは図示を省略している。
An alignment film is provided between the
図7は、液晶表示デバイス20における画素構造の構成例を表すものである。液晶表示デバイス20は、マトリックス状に配列した複数の画素Pixを有している。各画素Pixは、3つのサブ画素SPixにより構成される。この3つのサブ画素SPixは、図6に示したカラーフィルタ32の3色(RGB)にそれぞれ対応するように配置されている。サブ画素SPixは、TFT素子Trおよび液晶素子LCを有している。TFT素子Trは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、nチャネルのMOS(Metal Oxide Semiconductor)型のTFTで構成されている。TFT素子Trのソースは画素信号線SGLに接続され、ゲートは走査信号線GCLに接続され、ドレインは液晶素子LCの一端に接続されている。液晶素子LCは、一端がTFT素子Trのドレインに接続され、他端が駆動電極COMLに接続されている。
FIG. 7 illustrates a configuration example of a pixel structure in the liquid
サブ画素SPixは、走査信号線GCLにより、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他のサブ画素SPixと互いに接続されている。走査信号線GCLは、ゲートドライバ12と接続され、ゲートドライバ12より走査信号Vscanが供給される。また、サブ画素SPixは、画素信号線SGLにより、液晶表示デバイス20の同じ列に属する他のサブ画素SPixと互いに接続されている。画素信号線SGLは、選択スイッチ部14と接続され、選択スイッチ部14より画素信号Vpixが供給される。
The sub-pixel SPix is connected to another sub-pixel SPix belonging to the same row of the liquid
さらに、サブ画素SPixは、駆動電極COMLにより、液晶表示デバイス20の同じ行に属する他のサブ画素SPixと互いに接続されている。駆動電極COMLは、駆動電極ドライバ16と接続され、駆動電極ドライバ16より駆動信号Vcom(直流駆動信号VcomDC)が供給される。
Further, the sub-pixel SPix is connected to another sub-pixel SPix belonging to the same row of the liquid
この構成により、液晶表示デバイス20では、ゲートドライバ12が走査信号線GCLを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、1水平ラインが順次選択され、その1水平ラインに属する画素Pixに対して、ソースドライバ13および選択スイッチ部14が画素信号Vpixを供給することにより、1水平ラインずつ表示が行われるようになっている。
With this configuration, in the liquid
図8は、タッチ検出デバイス30の一構成例を斜視的に表すものである。タッチ検出デバイス30は、画素基板2に設けられた駆動電極COML、および対向基板3に設けられたタッチ検出電極TDLにより構成されている。駆動電極COMLは、図の左右方向に延在する複数のストライプ状の電極パターンに分割されている。タッチ検出動作を行う際は、各電極パターンには、駆動電極ドライバ16によって交流駆動信号VcomACが順次供給され、後述するように時分割的に順次走査駆動が行われるようになっている。タッチ検出電極TDLは、駆動電極COMLの電極パターンの延在方向と直交する方向に延びるストライプ状の電極パターンから構成されている。タッチ検出電極TDLの各電極パターンは、タッチ検出部40のLPF部42の入力にそれぞれ接続されている。駆動電極COMLとタッチ検出電極TDLにより互いに交差した電極パターンは、その交差部分に静電容量を形成している。
FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration example of the
この構成により、タッチ検出デバイス30では、駆動電極ドライバ16が駆動電極COMLに対して交流駆動信号VcomACを印加することにより、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetを出力し、タッチ検出が行われるようになっている。つまり、駆動電極COMLは、図1〜図3に示したタッチ検出の基本原理における駆動電極E1に対応し、タッチ検出電極TDLは、タッチ検出電極E2に対応するものであり、タッチ検出デバイス30はこの基本原理に従ってタッチを検出するようになっている。図8に示したように、互いに交差した電極パターンは、静電容量式タッチセンサをマトリックス状に構成している。よって、タッチ検出デバイス30のタッチ検出面全体にわたって走査することにより、外部近接物体の接触または近接が生じた位置の検出も可能となっている。
With this configuration, in the
図9は、タッチ検出走査を模式的に表すものである。図9では、表示画面・タッチ検出面が20個の駆動電極ブロックB1〜B20により構成される場合の、各駆動電極ブロックB1〜B20に対する交流駆動信号VcomACの印加動作を示している。駆動信号印加ブロックBACは、交流駆動信号VcomACが印加された駆動電極ブロックBを示しており、その他の駆動電極ブロックBには、直流駆動信号VcomDCが印加されるようになっている。駆動電極ドライバ16は、図9に示したように、タッチ検出動作の対象となる駆動電極ブロックBを順次選択して、交流駆動信号VcomACを印加し、全ての駆動電極ブロックBにわたって走査する。その際、駆動電極ドライバ16は、後述するように、各駆動電極ブロックBに対して、所定の複数の水平期間にわたって、交流駆動信号VcomACを印加するようになっている。なお、この例では、説明の便宜上、駆動電極ブロックBの個数を20個としているが、これに限定されるものではない。
FIG. 9 schematically shows the touch detection scanning. FIG. 9 shows an application operation of the AC drive signal VcomAC to each of the drive electrode blocks B1 to B20 when the display screen / touch detection surface is configured by 20 drive electrode blocks B1 to B20. The drive signal application block BAC indicates the drive electrode block B to which the AC drive signal VcomAC is applied, and the DC drive signal VcomDC is applied to the other drive electrode blocks B. As shown in FIG. 9, the
図10は、表示走査およびタッチ検出走査を模式的に表すものである。タッチ検出機能付き表示パネル1では、ゲートドライバ12が走査信号線GCLを時分割的に線順次走査するように駆動することにより、表示走査Scandを行うとともに、駆動電極ドライバ16が、駆動電極ブロックBを順次選択して駆動することにより、タッチ検出走査Scantを行う。この例では、タッチ検出走査Scantは、表示走査Scandの2倍の走査速度で行われる。このように、タッチ検出機能付き表示パネル1では、タッチ検出の走査速度を表示走査よりも速くすることにより、外部近接物体によるタッチにすぐに応答することができ、タッチ検出に対する応答特性を改善することができるようになっている。なお、これに限定されるものではなく、例えば、タッチ検出走査Scantは、表示走査Scandの2倍以上の走査速度で行われるようにしてもよいし、表示走査Scandの2倍以下の走査速度で行われるようにしてもよい。
FIG. 10 schematically shows display scanning and touch detection scanning. In the
ここで、水平同期信号Hsyncは、本開示における「同期信号」の一具体例に対応する。制御部11は、本開示における「信号生成部」の一具体例に対応する。液晶表示デバイス20は、本開示における「表示部」の一具体例に対応する。タッチ検出デバイス30およびタッチ検出部40は、本開示における「タッチ検出部」の一具体例に対応する。
Here, the horizontal synchronization signal Hsync corresponds to a specific example of “synchronization signal” in the present disclosure. The
タッチ検出電極TDLは、本開示における「検出電極」の一具体例に対応する。液晶素子LCは、本開示における「表示素子」の一具体例に対応する。交流駆動信号VcomACは、本開示における「駆動信号」の一具体例に対応する。タッチ検出信号Vdetは、本開示における「検出信号」の一具体例に対応する。 The touch detection electrode TDL corresponds to a specific example of “detection electrode” in the present disclosure. The liquid crystal element LC corresponds to a specific example of “display element” in the present disclosure. The AC drive signal VcomAC corresponds to a specific example of “drive signal” in the present disclosure. The touch detection signal Vdet corresponds to a specific example of “detection signal” in the present disclosure.
[動作および作用]
続いて、本実施の形態のタッチ検出機能付き表示パネル1の動作および作用について説明する。
[Operation and Action]
Next, the operation and action of the display panel with a
(全体動作概要)
まず、図4を参照して、タッチ検出機能付き表示パネル1の全体動作概要を説明する。制御部11は、外部より供給された映像信号Vdispに基づいて、ゲートドライバ12、ソースドライバ13、駆動電極ドライバ16、およびタッチ検出部40に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。ゲートドライバ12は、液晶表示デバイス20に走査信号Vscanを供給し、表示駆動の対象となる1水平ラインを順次選択する。ソースドライバ13は、画素信号Vpixが多重化された画素信号Vsigと、それに対応したスイッチ制御信号Vselを生成し、選択スイッチ部14に供給する。選択スイッチ部14は、画素信号Vsigおよびスイッチ制御信号Vselに基づいて画素信号Vpixを分離生成し、その画素信号Vpixを、1水平ラインを構成する各画素Pixに供給する。駆動電極ドライバ16は、駆動電極ブロックBに対して、交流駆動信号VcomACを順次印加するとともに、交流駆動信号VcomACを印加していない駆動電極COMLに対して直流駆動信号VcomDCを印加する。タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示動作を行うとともにタッチ検出動作を行い、タッチ検出電極TDLからタッチ検出信号Vdetを出力する。LPF部42は、タッチ検出信号Vdetに含まれる高い周波数成分(ノイズ成分)を除去し、タッチ成分を取り出して出力する。A/D変換部43は、LPF部42から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理部44は、A/D変換部43の出力信号に基づいて、タッチ検出機能付き表示デバイス10に対するタッチの有無を検出するとともに、外乱ノイズの有無を検出し、その検出結果に応じて、周期制御信号CTLを介して、制御部11に対して、水平同期信号Hsyncに含まれるパルスPのパルス周期を変更するように指示する。座標抽出部45は、信号処理部44においてタッチ検出がなされたときに、そのタッチパネル座標を求める。検出タイミング制御部46は、LPF部42、A/D変換部43、信号処理部44、座標抽出部45が同期して動作するように制御する。
(Overview of overall operation)
First, with reference to FIG. 4, an outline of the overall operation of the display panel with a
(詳細動作)
次に、タッチ検出機能付き表示パネル1の詳細動作を説明する。
(Detailed operation)
Next, detailed operation of the display panel with a
図11は、タッチ検出機能付き表示パネル1のタイミング波形例を表すものであり、(A)は基準クロックCLKの波形を示し、(B)は水平同期信号Hsyncの波形を示し、(C)は走査信号Vscanの波形を示し、(D)は画素信号Vsigの波形を示し、(E)はスイッチ制御信号Vselの波形を示し、(F)は画素信号Vpixの波形を示し、(G)は駆動信号Vcomの波形を示し、(H)はタッチ検出信号Vdetの波形を示す。
11A and 11B show examples of timing waveforms of the
タッチ検出機能付き表示パネル1では、各1水平期間(1H)において、タッチ検出動作および表示動作が行われる。表示動作では、ゲートドライバ12が、走査信号線GCLに対して走査信号Vscanを順次印加することにより表示走査を行う。タッチ検出動作では、駆動電極ドライバ16が、駆動電極ブロックBごとに交流駆動信号VcomACを順次印加することによりタッチ検出走査を行い、タッチ検出部40が、タッチ検出電極TDLから出力されるタッチ検出信号Vdetに基づいてタッチを検出する。これらの動作タイミングは、基準クロックCLKに基づいて設定される。以下にその詳細を説明する。
In the
まず、制御部11が、タイミングt1において、水平同期信号HsyncとしてパルスPを生成し、ゲートドライバ12に対して供給する(図11(B))。これにより、1水平期間が開始する。
First, the
次に、駆動電極ドライバ16が、タイミングt2〜t3の期間において、駆動電極COMLに対して交流駆動信号VcomACを印加し、タッチ検出部40が、サンプリングタイミングtsにおいて、タッチ検出信号Vdetをサンプリングする。具体的には、駆動電極ドライバ16は、水平同期信号Hsyncに同期したタイミングt2〜t3の期間において、タッチ検出動作に係るk番目の駆動電極ブロックB(k)を構成する駆動電極COMLにパルス状の交流駆動信号VcomACを印加する(図11(G))。この交流駆動信号VcomACは、静電容量を介してタッチ検出電極TDLに伝わり、タッチ検出信号Vdetが変化する(図11(H))。そして、タッチ検出部40のA/D変換部43が、サンプリングタイミングtsにおいて、このタッチ検出信号Vdetが入力されたLPF部42の出力信号をA/D変換する(図11(H))。タッチ検出部40の信号処理部44は、後述するように、複数の水平期間において収集したこのA/D変換結果に基づいて、タッチ検出を行う。
Next, the
次に、ゲートドライバ12が、タイミングt4において、表示動作に係るn行目の走査信号線GCL(n)に対して、走査信号Vscanを印加し、走査信号Vscan(n)が低レベルから高レベルに変化する(図11(C))。そして、ソースドライバ13および選択スイッチ部14が、画素信号線SGLに対して画素信号Vpixを印加し(図11(F))、そのn行目の走査信号線GCL(n)に係る1水平ラインの画素Pixの表示が行われる。
Next, at timing t4, the
具体的には、まず、ゲートドライバ12が、タイミングt4において走査信号Vscan(n)を低レベルから高レベルに変化させることにより、表示動作に係る1水平ラインを選択する。そして、ソースドライバ13が、画素信号Vsigとして、赤色のサブ画素SPixのための画素電圧VRを選択スイッチ部14に供給するとともに(図11(D))、その画素電圧VRを供給している期間において高レベルとなるスイッチ制御信号VselRを生成し、選択スイッチ部14に供給する(図11(E))。そして、選択スイッチ部14は、このスイッチ制御信号VselRが高レベルとなる期間においてスイッチSWRをオン状態にすることにより、ソースドライバ13から供給された画素電圧VRを画素信号Vsigから分離し、画素信号VpixRとして、画素信号線SGLを介して、1水平ラインに係る赤色のサブ画素SPixに対して供給する(図11(F))。なお、スイッチSWRがオフ状態になった後には、この画素信号線SGLがフローティング状態になるために、この画素信号線SGLの電圧は保持される(図11(F))。同様に、ソースドライバ13は、緑色のサブ画素Spixのための画素電圧VGを、対応するスイッチ制御信号VselGとともに選択スイッチ部14に供給し(図11(D),(E))、選択スイッチ部14は、スイッチ制御信号VselGに基づいて、この画素電圧VGを画素信号Vsigから分離して、画素信号VpixGとして、画素信号線SGLを介して、1水平ラインに係る緑色のサブ画素SPixに供給する(図11(F))。その後、同様に、ソースドライバ13は、青色のサブ画素Spixのための画素電圧VBを、対応するスイッチ制御信号VselBとともに選択スイッチ部14に供給し(図11(D),(E))、選択スイッチ部14は、スイッチ制御信号VselBに基づいて、この画素電圧VBを画素信号Vsigから分離して、画素信号VpixBとして、画素信号線SGLを介して、1水平ラインに係る青色のサブ画素SPixに供給する(図11(F))。
Specifically, first, the
次に、ゲートドライバ12は、タイミングt5において、n行目の走査信号線GCLの走査信号Vscan(n)を高レベルから低レベルに変化させる(図11(C))。これにより、表示動作に係る1水平ラインのサブ画素Spixは、画素信号線SGLから電気的に切り離される。
Next, the
これ以降、上述した動作を繰り返すことにより、タッチ検出機能付き表示パネル1では、線順次走査により、表示画面全体における表示動作が行われるとともに、以下に示すように駆動電極ブロックBずつ走査することにより、タッチ検出面全体におけるタッチ検出動作が行われる。
Thereafter, by repeating the above-described operation, the
図12は、タッチ検出走査の動作例を表すものであり、(A)は水平同期信号Hsyncの波形を示し、(B)は駆動信号Vcomの波形を示し、(C)はタッチ検出信号Vdetの波形を示す。 12A and 12B show an example of the operation of touch detection scanning. FIG. 12A shows the waveform of the horizontal synchronization signal Hsync, FIG. 12B shows the waveform of the drive signal Vcom, and FIG. 12C shows the touch detection signal Vdet. Waveform is shown.
駆動電極ドライバ16は、図12に示したように、水平同期信号Hsyncに同期した交流駆動信号VcomACを生成し、駆動電極COMLに対して、駆動電極ブロックBごとに順次印加してタッチ検出走査を行う。その際、駆動電極ドライバ16は、各駆動電極ブロックBに対して、所定の複数の水平期間にわたり、交流駆動信号VcomACを印加する(図12(B))。具体的は、例えば、駆動電極ブロックBが、40本の駆動電極COMLにより構成される場合において、連続する20の水平期間にわたって、交流駆動信号VcomACを印加する。タッチ検出部40は、各1水平期間において、この交流駆動信号VcomACに基づくタッチ検出信号Vdetをサンプリングし(図12(C))、この所定の複数の水平期間のうちの最後の水平期間におけるサンプリングが終了した後に、信号処理部44が、これらの複数(この例では20個)のサンプリング結果に基づいて、その駆動電極ブロックBに対応する領域に対するタッチの有無などを検出する。このように、複数のサンプリング結果に基づいてタッチ検出を行うようにしたので、サンプリング結果を統計的に解析することが可能となり、サンプリング結果のばらつきに起因するS/N比の劣化を抑えることができ、タッチ検出の精度を高めることができる。
As shown in FIG. 12, the
この例では、40本の駆動電極COMLにより駆動電極ブロックBを構成し、駆動電極ドライバ16が、20の水平期間にわたって、交流駆動信号VcomACを印加するようにした。これにより、このタッチ検出走査の走査速度は、線順次走査を行う表示走査の走査速度の2倍になる。なお、交流駆動信号VcomACを印加する期間は、20の水平期間に限定されるものではなく、これに代えて、例えば、40の水平期間としてもよいし、10の水平期間としてもよい。交流駆動信号VcomACを印加する期間を、40の水平期間にした場合には、タッチ検出走査の走査速度は、表示走査の走査速度と同じになり、10の水平期間にした場合には、タッチ検出走査の走査速度は、表示走査の走査速度の4倍になる。また、駆動電極ブロックBを構成する駆動電極COMLの本数は40本に限定されるものではなく、39本以下であってもよいし、41本以上であってもよい。
In this example, the drive electrode block B is configured by 40 drive electrodes COML, and the
図13は、1フレーム期間における表示走査およびタッチ検出走査を表すものであり、(A)は水平同期信号Hsyncの波形を示し、(B)は走査信号Vscanの波形を示し、(C)は駆動信号Vcomの波形を示す。なお、この例では、表示画面全面に係る走査信号線GCLの総本数はN本とする。 FIG. 13 shows display scanning and touch detection scanning in one frame period, (A) shows the waveform of the horizontal synchronization signal Hsync, (B) shows the waveform of the scanning signal Vscan, and (C) shows the drive. The waveform of the signal Vcom is shown. In this example, the total number of scanning signal lines GCL over the entire display screen is N.
図13に示したように、制御部11は、所定のパルス周期(1水平期間)で配列したN個のパルスPを生成し、水平同期信号Hsyncとしてゲートドライバ12に供給する(図13(A))。そして、ゲートドライバ12は、この水平同期信号Hsyncの各パルスに同期して走査信号Vscan(1)〜Vscan(N)を順次生成し、N本の走査信号線GCL(1)〜GCL(N)に対してそれぞれ供給する。これにより、タッチ検出機能付き表示パネル1では、1フレーム期間よりも短い、N個のパルスPに対応する期間(パルス継続期間TP)において、表示画面全体に対する表示が行われる。
As shown in FIG. 13, the
また、駆動電極ドライバ16は、このパルス継続期間TPにおいて、水平同期信号Hsyncに同期する交流駆動信号VcomACを生成し、駆動電極ブロックB1〜B20に対して順次供給し、タッチ検出部40が、その交流駆動信号VcomACに対応したタッチ検出信号Vdetに基づいて、タッチの有無を検出する。これにより、タッチ検出機能付き表示パネル1では、このパルス継続期間TPにおいて、タッチ検出面全体に対するタッチ検出が行われる。なお、この例では、上述したように、タッチ検出走査の走査速度は、表示走査の走査速度の2倍であるため、このパルス継続期間TPにおいて、タッチ検出面全体に対するタッチ検出が2回行われる。
In addition, the
(外乱ノイズ供給時の動作)
次に、外乱ノイズが印加されたときの動作について説明する。外乱ノイズは、タッチ検出にしばしば影響を与える。例えば、タッチ検出のサンプリング周波数fs(1水平期間の時間の逆数)の整数倍の成分を有する外乱ノイズがタッチパネルに伝搬すると、タッチ成分のS/N比が劣化し、タッチ検出の精度が低下するおそれがある。
(Operation when disturbance noise is supplied)
Next, an operation when disturbance noise is applied will be described. Disturbance noise often affects touch detection. For example, when disturbance noise having a component that is an integral multiple of the sampling frequency fs of touch detection (the reciprocal of the time of one horizontal period) propagates to the touch panel, the S / N ratio of the touch component deteriorates and touch detection accuracy decreases. There is a fear.
そこで、タッチ検出機能付き表示パネル1は、サンプリング周波数fsの整数倍の成分の外乱ノイズが印加され、タッチ検出部40が外乱ノイズを検出した場合に、タッチ検出のサンプリング周波数fsを変更する。これにより、外乱ノイズは、変更されたサンプリング周波数fsの整数倍の成分を含まないようになるため、タッチ成分のS/N比が改善し、タッチ検出の精度が向上する。
Therefore, the display panel with a
タッチ検出機能付き表示パネル1では、タッチ検出部40の信号処理部44は、外乱ノイズを検出した場合において、周期制御信号CTLを介して、制御部11に対して、水平同期信号HsyncにおけるパルスPのパルス周期を変更するように指示する。そして、制御部11は、パルスPのパルス周期を変更した水平同期信号Hsyncを生成してゲートドライバ12に供給する。また、制御部11は、駆動電極ドライバ16が、その水平同期信号Hsyncに同期したタイミングで交流駆動信号VcomACを駆動電極COMLに対して印加するように、駆動電極ドライバ制御信号を介して、駆動電極ドライバ16を制御する。そして、制御部11は、タッチ検出部40が、その交流駆動信号VcomACに同期したタイミングでタッチ検出信号Vdetをサンプリングするように、タッチ検出制御信号を介して、タッチ検出部40を制御する。このようにして、タッチ検出機能付き表示パネル1では、外乱ノイズの有無に応じて、サンプリング周波数fsが変化する。
In the display panel with a
図14は、外乱ノイズが無い場合と有る場合におけるタッチ検出動作の一例を表すものであり、(A)〜(C)は外乱ノイズがない場合における動作例を示し、(D)〜(F)は外乱ノイズがある場合における動作例を示す。図14において、(A),(D)は、水平同期信号Hsyncの波形を示し、(B),(E)は、駆動信号Vcomの波形を示し、(C),(F)は、タッチ検出信号Vdetの波形を示す。 FIG. 14 shows an example of the touch detection operation when there is no disturbance noise and when there is no disturbance noise. FIGS. 14A to 14C show an operation example when there is no disturbance noise, and FIGS. Shows an operation example when there is disturbance noise. 14, (A) and (D) show the waveform of the horizontal synchronization signal Hsync, (B) and (E) show the waveform of the drive signal Vcom, and (C) and (F) show the touch detection. The waveform of the signal Vdet is shown.
図14に示したように、タッチ検出機能付き表示パネル1では、外乱ノイズの有無に応じて、水平同期信号HsyncにおけるパルスPのパルス周期が変化する。この例では、制御部11は、外乱ノイズが無い場合(図14(A))は、外乱ノイズがある場合(図14(D))に比べ、パルスPのパルス周期を短くしている。これに伴い、交流駆動信号VcomACのパルス周期もまた、外乱ノイズの有無に応じて変化し(図14(B),(E))、タッチ検出のサンプリング周波数fsも変化する(図14(C),(F))。
As shown in FIG. 14, in the display panel with a
このように、サンプリング周波数fsの整数倍の成分の外乱ノイズが印加され、タッチ検出部40が外乱ノイズを検出した場合に、タッチ検出のサンプリング周波数fsを変更するようにしたので、タッチ検出の精度を向上することができる。
As described above, when disturbance noise having an integral multiple of the sampling frequency fs is applied and the
また、図14に示したように、フレーム期間(1F)は、外乱ノイズの有無によらず一定である。すなわち、タッチ検出機能付き表示パネル1は、供給された映像信号Vdispに基づいて表示を行うものであり、この映像信号Vdispによって定められたフレーム期間において1画面分の表示を行う。これにより、例えば、フレームレート変換を行う必要がないため、回路構成をシンプルにすることができる。
Further, as shown in FIG. 14, the frame period (1F) is constant regardless of the presence or absence of disturbance noise. That is, the
図14に示したように、タッチ検出機能付き表示パネル1では、外乱ノイズの有無に応じて、水平同期信号HsyncにおけるパルスPのパルス周期が変化する。つまり、外乱ノイズの有無に応じて、表示の周期(1水平期間)が変化する。以下に、この場合における表示動作について説明する。
As shown in FIG. 14, in the display panel with a
図15は、外乱ノイズが無い場合と有る場合における表示動作の一例を表すものであり、(A)は基準クロックCLKの波形を示し、(B)〜(E)は外乱ノイズが無い場合における動作例を示し、(F)〜(I)は外乱ノイズが有る場合における動作例を示す。図15において、(B),(F)は水平同期信号Hsyncを示し、(C),(G)は走査信号Vscanを示し、(D),(H)は画素信号Vsigを示し、(E),(I)はスイッチ制御信号Vselを示す。なお、基準クロックCLKの周波数は、外乱ノイズの有無によらず一定である。 FIG. 15 shows an example of the display operation when there is no disturbance noise and when there is no disturbance noise. (A) shows the waveform of the reference clock CLK, and (B) to (E) show the operation when there is no disturbance noise. An example is shown, and (F) to (I) show an operation example when there is disturbance noise. In FIG. 15, (B) and (F) indicate the horizontal synchronization signal Hsync, (C) and (G) indicate the scanning signal Vscan, (D) and (H) indicate the pixel signal Vsig, and (E) , (I) shows the switch control signal Vsel. Note that the frequency of the reference clock CLK is constant regardless of the presence or absence of disturbance noise.
図15に示したように、走査信号Vscan、画素信号Vsig、およびスイッチ制御信号Vselのタイミングは、外乱ノイズの有無によらず一定である。すなわち、外乱ノイズの有無により、1水平ラインに対する画素信号の書込みのタイミングは変化せず、水平同期信号HsyncにおけるパルスPのパルス周期のみが変化する。このように、1水平ラインに対する画素信号の書込みのタイミングを一定にしたので、外乱ノイズの有無により、表示画像が変化するおそれを低減することができ、画質の劣化を抑えることができる。 As shown in FIG. 15, the timings of the scanning signal Vscan, the pixel signal Vsig, and the switch control signal Vsel are constant regardless of the presence or absence of disturbance noise. That is, the pixel signal writing timing for one horizontal line does not change depending on the presence or absence of disturbance noise, and only the pulse period of the pulse P in the horizontal synchronization signal Hsync changes. In this manner, since the timing of writing pixel signals to one horizontal line is made constant, the possibility that the display image changes due to the presence or absence of disturbance noise can be reduced, and deterioration in image quality can be suppressed.
[効果]
以上のように本実施の形態では、水平期間の長さを変更できるようにしたので、外乱ノイズが印加された場合において、S/N比を改善することができ、タッチ検出精度を向上することができる。
[effect]
As described above, in this embodiment, since the length of the horizontal period can be changed, the S / N ratio can be improved and the touch detection accuracy can be improved when disturbance noise is applied. Can do.
また、本実施の形態では、水平期間の長さを変更する際、フレーム期間を一定に保つようにしたので、回路構成をシンプルにすることができる。 Further, in this embodiment, when changing the length of the horizontal period, the frame period is kept constant, so that the circuit configuration can be simplified.
また、本実施の形態では、水平期間の長さを変更する際、水平同期信号のパルスのパルス周期のみを変更するようにしたので、画質の劣化を抑えることができる。 Further, in this embodiment, when changing the length of the horizontal period, only the pulse period of the pulse of the horizontal synchronization signal is changed, so that deterioration of image quality can be suppressed.
[変形例1−1]
上記実施の形態では、図14に示したように、外乱ノイズが無い場合に、外乱ノイズがある場合に比べ、パルスPのパルス周期を短くしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、外乱ノイズが無い場合に、外乱ノイズがある場合に比べ、パルスPのパルス周期を長くしてもよい。
[Modification 1-1]
In the above embodiment, as shown in FIG. 14, when there is no disturbance noise, the pulse period of the pulse P is shortened compared to when there is disturbance noise. However, the present invention is not limited to this. Instead, for example, when there is no disturbance noise, the pulse period of the pulse P may be made longer than when there is disturbance noise.
[変形例1−2]
上記実施の形態では、パルス継続期間TPにおいて、水平同期信号Hsyncに同期する交流駆動信号VcomACを生成したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、図16に示したように、パルス継続期間TP以外の期間においても、交流駆動信号VcomACを生成してもよい。この例では、パルス継続期間TPにおいて、表示画面全体に対する表示が行われ、一方、このパルス継続期間TPを含む1フレーム期間において、タッチ検出面全体に対するタッチ検出が行われる。このタッチ検出動作では、図13の場合に比べて、より長い水平期間にわたり、各駆動電極ブロックBに対して交流駆動信号VcomACを印加することができる。これにより、サンプリング結果のばらつきに起因するS/N比の劣化をさらに抑えることができ、タッチ検出の精度をさらに高めることができる。
[Modification 1-2]
In the above embodiment, the AC drive signal VcomAC that is synchronized with the horizontal synchronization signal Hsync is generated in the pulse duration period TP. However, the present invention is not limited to this, and instead, as shown in FIG. The AC drive signal VcomAC may be generated during a period other than the pulse duration TP. In this example, display is performed on the entire display screen in the pulse duration TP, while touch detection is performed on the entire touch detection surface in one frame period including the pulse duration TP. In this touch detection operation, the AC drive signal VcomAC can be applied to each drive electrode block B over a longer horizontal period than in the case of FIG. Thereby, it is possible to further suppress the deterioration of the S / N ratio due to the variation in the sampling results, and to further improve the accuracy of touch detection.
また、例えば、外乱ノイズが無い場合には、パルスPのパルス周期を短くするとともに、本変形例(図16)のように動作し、外乱ノイズがある場合には、パルスPのパルス周期を長くするとともに、上記実施の形態(図13)のように動作するようにしてもよい。つまり、外乱ノイズが無い場合には、より長い水平期間にわたり、各駆動電極ブロックBに対して交流駆動信号VcomACを印加することにより、タッチ検出の精度を向上し、外乱ノイズがある場合には、パルスPのパルス周期を長くすることにより、外乱ノイズによるS/N比劣化を防ぐことができる。 Further, for example, when there is no disturbance noise, the pulse period of the pulse P is shortened, and the operation is performed as in the present modification (FIG. 16), and when there is disturbance noise, the pulse period of the pulse P is increased. In addition, the operation may be performed as in the above embodiment (FIG. 13). That is, when there is no disturbance noise, the accuracy of touch detection is improved by applying the AC drive signal VcomAC to each drive electrode block B over a longer horizontal period, and when there is disturbance noise, By making the pulse period of the pulse P longer, it is possible to prevent S / N ratio deterioration due to disturbance noise.
すなわち、本変形例は、1フレーム期間において、パルス継続期間TPがある所定の長さよりも短い場合には、1フレーム期間における、パルス継続期間TPを除いたブランキング期間を有効に活用してタッチ検出動作を行うものである。ここで、所定の長さは、例えば、タッチ検出動作を十分に行うことができるブランキング期間の長さに対応する、パルス継続期間の長さとすることができる。 That is, in this modification, when the pulse duration TP is shorter than a predetermined length in one frame period, the blanking period excluding the pulse duration TP in one frame period is used effectively. The detection operation is performed. Here, the predetermined length can be, for example, the length of the pulse duration corresponding to the length of the blanking period in which the touch detection operation can be sufficiently performed.
[変形例1−3]
上記実施の形態では、基準クロックCLKのクロック周波数を一定にしたまま、水平同期信号HsyncのパルスPのパルス周期を変更することにより、水平期間の長さを変更したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、基準クロックCLKのクロック周波数を変更することにより、水平期間の長さを変更してもよい。以下に、その詳細を説明する。
[Modification 1-3]
In the above embodiment, the length of the horizontal period is changed by changing the pulse period of the pulse P of the horizontal synchronization signal Hsync while keeping the clock frequency of the reference clock CLK constant, but the present invention is not limited to this. Instead, for example, the length of the horizontal period may be changed by changing the clock frequency of the reference clock CLK. The details will be described below.
図17は、タッチ検出機能付き表示パネル1Bの一構成例を表すものである。タッチ検出機能付き表示パネル1Bは、制御部51を備えている。制御部51は、生成する基準クロックCLKの周波数を変更することができるクロック生成部59を有している。この基準クロックCLKの周波数は、タッチ検出部40から供給された周期制御信号CTLに基づいて、変更されるようになっている。
FIG. 17 illustrates a configuration example of the display panel 1B with a touch detection function. The display panel with a
タッチ検出機能付き表示パネル1Bでは、タッチ検出部40の信号処理部44が、外乱ノイズを検出した場合において、周期制御信号CTLを介して、制御部51に対して、基準クロックCLKの周波数を変更するように指示する。そして、制御部51は、周波数が変更された基準クロックCLKに基づいて、水平同期信号Hsyncを生成してゲートドライバ12に供給し、駆動電極ドライバ制御信号を生成して駆動電極ドライバ16に供給し、タッチ検出制御信号を生成してタッチ検出部40に供給する。これにより、上記実施の形態の場合(図14)と同様に、サンプリング周波数fsが変化するため、タッチ検出の精度を向上することができる。すなわち、タッチ検出機能付き表示パネル1Bでは、基準クロックCLKの周波数を変更することにより、間接的に水平期間の長さを変更し、サンプリング周波数fsを変更している。
In the display panel with a touch detection function 1B, when the
図18は、外乱ノイズが無い場合と有る場合における表示動作の一例を表すものであり、(A)〜(E)は外乱ノイズが無い場合における動作例を示し、(F)〜(J)は外乱ノイズが有る場合における動作例を示す。図19において、(A),(F)は基準クロックCLKの波形を示し、(B),(G)は水平同期信号Hsyncを示し、(C),(H)は走査信号Vscanを示し、(D),(I)は画素信号Vsigを示し、(E),(J)はスイッチ制御信号Vselを示す。図18に示したように、水平同期信号Hsync、走査信号Vscan、画素信号Vsig、およびスイッチ制御信号Vselのタイミングは、基準クロックCLKの周波数に応じて変化する。すなわち、1水平ラインに対する画素信号の書込みのタイミングは、外乱ノイズの有無に応じて変化する。このように、画素信号の書込みのタイミングが変化しても、表示画像に対する影響が許容できる程度である場合には、この変形例を適用することが可能である。 FIG. 18 shows an example of the display operation when there is no disturbance noise and when there is no disturbance noise. (A) to (E) show an operation example when there is no disturbance noise, and (F) to (J) An example of operation when there is disturbance noise will be described. 19, (A) and (F) show the waveform of the reference clock CLK, (B) and (G) show the horizontal synchronization signal Hsync, (C) and (H) show the scanning signal Vscan, D) and (I) indicate the pixel signal Vsig, and (E) and (J) indicate the switch control signal Vsel. As shown in FIG. 18, the timings of the horizontal synchronization signal Hsync, the scanning signal Vscan, the pixel signal Vsig, and the switch control signal Vsel vary according to the frequency of the reference clock CLK. That is, the pixel signal writing timing for one horizontal line varies depending on the presence or absence of disturbance noise. In this way, even if the timing of writing pixel signals changes, this modification can be applied if the influence on the display image is acceptable.
[変形例1−4]
上記実施の形態では、所定の本数の駆動電極COMLからなる駆動電極ブロックBごとに駆動電極COMLを駆動し走査したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、所定の本数の駆動電極COMLを同時に駆動するとともに、その駆動する駆動電極COMLを1本ずつシフトすることにより走査してもよい。以下に、その詳細を説明する。
[Modification 1-4]
In the above-described embodiment, the drive electrode COML is driven and scanned for each drive electrode block B including the predetermined number of drive electrodes COML. However, the present invention is not limited to this, and instead, for example, the predetermined number The drive electrodes COML may be driven simultaneously, and scanning may be performed by shifting the drive electrodes COML to be driven one by one. The details will be described below.
図19は、本変形例に係る駆動電極ドライバ16Cの一動作例を模式的に表すものである。駆動電極ドライバ16Cは、所定の本数の駆動電極COMLに対して同時に交流駆動信号VcomACを印加する。具体的には、駆動電極ドライバ16Cは、所定の本数(この例では5本)の駆動電極COMLに対して同時に交流駆動信号VcomACを印加する(駆動信号印加電極LAC)。そして、駆動電極ドライバ16Cは、交流駆動信号VcomACを印加する駆動電極COMLを1本ずつシフトすることによりタッチ検出走査を行う。なお、この例では、5本の駆動電極COMLに対して同時に交流駆動信号VcomACを印加したが、これに限定されるものではなく、これに代えて4本以下もしくは6本以上の駆動電極COMLに対して同時に交流駆動信号VcomACを印加してもよい。また、この例では交流駆動信号VcomACを印加する駆動電極COMLを1本ずつシフトするようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、2以上の本数ずつシフトしてもよい。 FIG. 19 schematically illustrates an operation example of the drive electrode driver 16C according to the present modification. The drive electrode driver 16C applies the AC drive signal VcomAC to a predetermined number of drive electrodes COML simultaneously. Specifically, the drive electrode driver 16C applies the AC drive signal VcomAC simultaneously to a predetermined number (in this example, 5) of drive electrodes COML (drive signal application electrode LAC). Then, the drive electrode driver 16C performs touch detection scanning by shifting the drive electrodes COML to which the AC drive signal VcomAC is applied one by one. In this example, the AC drive signal VcomAC is simultaneously applied to the five drive electrodes COML. However, the present invention is not limited to this. Instead, the drive electrode COML is applied to four or less drive electrodes COML. On the other hand, the AC drive signal VcomAC may be applied simultaneously. In this example, the drive electrodes COML to which the AC drive signal VcomAC is applied are shifted one by one. However, the present invention is not limited to this, and instead, the number may be shifted by two or more. .
[その他の変形例]
上記実施の形態では、パルスPのパルス周期の長さを2段階に設定可能に構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、3段階以上に設定可能に構成してもよい。
[Other variations]
In the above-described embodiment, the length of the pulse period of the pulse P is configured to be set in two stages. However, the present invention is not limited to this, and may be configured to be set in three stages or more, for example.
上記実施の形態では、駆動電極ブロックBは複数の駆動電極COMLから構成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、その複数の駆動電極COMLを一体として太く形成し、これを駆動電極ブロックBとして駆動してもよい。 In the above embodiment, the drive electrode block B is composed of a plurality of drive electrodes COML. However, the present invention is not limited to this, and instead, for example, the drive electrodes COML are integrated. It may be formed thick and driven as the drive electrode block B.
<3.適用例>
次に、図20〜図24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パネル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パネルは、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パネルは、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。
<3. Application example>
Next, with reference to FIG. 20 to FIG. 24, application examples of the display panel with a touch detection function described in the above embodiments and modifications will be described. The display panel with a touch detection function according to the above-described embodiments can be applied to electronic devices in various fields such as a television device, a digital camera, a notebook personal computer, a mobile terminal device such as a mobile phone, or a video camera. is there. In other words, the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment and the like can be applied to electronic devices in various fields that display an externally input video signal or an internally generated video signal as an image or video. It is.
(適用例1)
図20は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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パネルにより構成されている。
(Application example 1)
FIG. 20 illustrates an appearance of a television device to which the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment or the like is applied. This television apparatus has, for example, a video display screen unit 510 including a front panel 511 and a filter glass 512. The video display screen unit 510 is formed by the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment and the like. It is configured.
(適用例2)
図21は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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パネルにより構成されている。
(Application example 2)
FIG. 21 illustrates an appearance of a digital camera to which the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment or the like is applied. The digital camera includes, for example, a flash light emitting unit 521, a display unit 522, a menu switch 523, and a
(適用例3)
図22は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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パネルにより構成されている。
(Application example 3)
FIG. 22 illustrates an appearance of a notebook personal computer to which the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment or the like is applied. The notebook personal computer includes, for example, a main body 531, a keyboard 532 for inputting characters and the like, and a display unit 533 for displaying an image. The display unit 533 is a touch according to the above-described embodiment and the like. It consists of a display panel with a detection function.
(適用例4)
図23は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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パネルにより構成されている。
(Application example 4)
FIG. 23 illustrates an appearance of a video camera to which the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment or the like is applied. This video camera has, for example, a main body 541, a subject shooting lens 542 provided on the front side surface of the main body 541, a start /
(適用例5)
図24は、上記実施の形態等のタッチ検出機能付き表示パネル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パネルにより構成されている。
(Application example 5)
FIG. 24 illustrates an appearance of a mobile phone to which the display panel with a touch detection function according to the above-described embodiment or the like is applied. For example, the mobile phone is obtained by connecting an
以上、実施の形態および変形例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。 As described above, the present technology has been described with reference to the embodiment, the modification, and the application example to the electronic device. However, the present technology is not limited to the embodiment and the like, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態等では、FFSやIPS等の横電界モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化したが、これに代えて、TN(ツイステッドネマティック)、VA(垂直配向)、ECB(電界制御複屈折)等の各種モードの液晶を用いた液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスとを一体化してもよい。このような液晶を用いた場合には、タッチ検出機能付き表示デバイスを、図25にしめしたように構成可能である。図25は、本変形例に係るタッチ検出機能付き表示デバイス10Dの要部断面構造の一例を表すものであり、画素基板2Bと対向基板3Bとの間に液晶層6Bを挟持された状態を示している。その他の各部の名称や機能等は図6の場合と同様なので、説明を省略する。この例では、図6の場合とは異なり、表示用とタッチ検出用の双方に兼用される駆動電極COMLは、対向基板3Bに形成されている。 For example, in the above-described embodiments and the like, a liquid crystal display device using a horizontal electric field mode liquid crystal such as FFS and IPS and a touch detection device are integrated, but instead, TN (twisted nematic), VA (vertical) A liquid crystal display device using a liquid crystal of various modes such as (orientation) and ECB (electric field control birefringence) and a touch detection device may be integrated. When such a liquid crystal is used, the display device with a touch detection function can be configured as shown in FIG. FIG. 25 illustrates an example of a cross-sectional structure of a main part of a display device with a touch detection function 10D according to this modification, and illustrates a state in which the liquid crystal layer 6B is sandwiched between the pixel substrate 2B and the counter substrate 3B. ing. The names and functions of the other parts are the same as those in FIG. In this example, unlike the case of FIG. 6, the drive electrode COML that is used for both display and touch detection is formed on the counter substrate 3B.
また、例えば、上記各実施の形態では、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としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば液晶表示デバイスの表面に静電容量式のタッチ検出デバイスを形成した、いわゆるオンセルタイプであってもよい。オンセルタイプでは、例えば、液晶表示デバイスから、タッチ検出デバイスに表示駆動のノイズが伝搬する場合には、液晶表示デバイスとタッチ検出デバイスを同期して動作させることが考えられる。この場合でも、上記実施の形態のように、水平期間の長さを変更することにより、表示動作とタッチ検出動作を同期させたまま、タッチ検出動作のサンプリング周波数を変更することができ、外乱ノイズに起因する影響を抑えることができる。 Further, for example, in each of the above embodiments, a so-called in-cell type in which a liquid crystal display device and a capacitive touch detection device are integrated is not limited to this, and instead of this, for example, A so-called on-cell type in which a capacitive touch detection device is formed on the surface of the liquid crystal display device may be used. In the on-cell type, for example, when display driving noise propagates from a liquid crystal display device to a touch detection device, it is conceivable to operate the liquid crystal display device and the touch detection device in synchronization. Even in this case, by changing the length of the horizontal period as in the above embodiment, the sampling frequency of the touch detection operation can be changed while synchronizing the display operation and the touch detection operation, and disturbance noise can be obtained. It is possible to suppress the influence caused by
また、例えば、上記各実施の形態では、タッチ検出デバイスは静電容量式としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば光学式であってもよいし、抵抗膜式であってもよい。 In addition, for example, in each of the above embodiments, the touch detection device is a capacitance type, but is not limited to this, and instead of this, for example, an optical type or a resistance film type may be used. It may be.
また、例えば、上記各実施の形態では、表示素子は液晶素子としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばEL(Electro Luminescence)素子であってもよい。 Further, for example, in each of the above embodiments, the display element is a liquid crystal element. However, the display element is not limited to this, and instead, for example, an EL (Electro Luminescence) element may be used.
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。 In addition, this technique can be set as the following structures.
(1)あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成する信号生成部と、
前記同期信号に基づき表示を行う表示部と、
前記同期信号に基づきタッチ検出動作を行うタッチ検出部と
を備えたタッチ検出機能付き表示パネル。
(1) a signal generation unit that selects one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance and generates a synchronization signal including a series of pulses that appear in the selected pulse period;
A display unit for displaying based on the synchronization signal;
A display panel with a touch detection function, comprising: a touch detection unit that performs a touch detection operation based on the synchronization signal.
(2)前記表示部は、前記一連のパルスが継続するパルス継続期間において1画面分の表示を行う
前記(1)に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(2) The display unit with a touch detection function according to (1), wherein the display unit performs display for one screen in a pulse duration in which the series of pulses continues.
(3)前記タッチ検出部は、前記パルス継続期間において、タッチ検出動作を行う
前記(2)に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(3) The display panel with a touch detection function according to (2), wherein the touch detection unit performs a touch detection operation during the pulse duration.
(4)前記タッチ検出部は、前記パルス継続期間以外のブランキング期間においても、タッチ検出動作を行う
前記(3)に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(4) The display panel with a touch detection function according to (3), wherein the touch detection unit performs a touch detection operation even in a blanking period other than the pulse duration period.
(5)前記パルス継続期間が所定の長さ以下である
前記(4)に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(5) The display panel with a touch detection function according to (4), wherein the pulse duration is equal to or less than a predetermined length.
(6)前記パルス周期は、基準クロックのクロックカウント数により設定されるものであり、
前記信号生成部は、前記基準クロックのクロック周波数を変更することにより、前記パルス周期を変更する
前記(1)から(5)のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(6) The pulse period is set by the clock count of the reference clock,
The display panel with a touch detection function according to any one of (1) to (5), wherein the signal generation unit changes the pulse period by changing a clock frequency of the reference clock.
(7)前記信号生成部は、前記タッチ検出部における検出結果に基づいて、前記パルス周期を選択する
前記(1)から(6)のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(7) The display panel with a touch detection function according to any one of (1) to (6), wherein the signal generation unit selects the pulse cycle based on a detection result in the touch detection unit.
(8)前記パルス継続期間は、供給された映像信号に基づくフレーム期間に含まれる
前記(2)から(5)のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(8) The display panel with a touch detection function according to any one of (2) to (5), wherein the pulse duration is included in a frame period based on a supplied video signal.
(9)一方向に延在するように並設された複数の駆動電極と、
前記駆動電極と交差する方向に延在するように並設された検出電極と、
複数の画素電極と、
前記駆動電極の電圧および前記画素電極の電圧に基づいて表示を行う表示素子と
を備え、
前記表示部は、前記同期信号に基づいて、複数の前記表示素子を、各駆動電極に対応する複数の表示素子ごとに駆動することにより順次走査して表示を行い、
前記タッチ検出部は、前記同期信号に同期したタイミングで、複数の前記駆動電極に駆動信号を順次印加するとともに、前記検出電極から出力された検出信号に基づいてタッチを検出する
前記(1)から(8)のいずれかに記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(9) a plurality of drive electrodes arranged side by side so as to extend in one direction;
Detection electrodes arranged side by side so as to extend in a direction intersecting with the drive electrodes;
A plurality of pixel electrodes;
A display element that performs display based on the voltage of the drive electrode and the voltage of the pixel electrode,
The display unit performs scanning and displaying sequentially by driving the plurality of display elements for each of the plurality of display elements corresponding to each drive electrode based on the synchronization signal,
The touch detection unit sequentially applies a drive signal to the plurality of drive electrodes at a timing synchronized with the synchronization signal, and detects a touch based on the detection signal output from the detection electrode. The display panel with a touch detection function according to any one of (8).
(10)複数の前記駆動電極は、所定の数の駆動電極からなる複数の駆動電極ブロックを構成し、
前記タッチ検出部は、所定数の前記パルス周期からなる駆動期間ごとに、各駆動電極ブロックに前記駆動信号を印加する
前記(9)に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(10) The plurality of drive electrodes constitute a plurality of drive electrode blocks including a predetermined number of drive electrodes,
The display panel with a touch detection function according to (9), wherein the touch detection unit applies the drive signal to each drive electrode block for each drive period including a predetermined number of the pulse periods.
(11)前記タッチ検出部は、前記パルス継続期間が所定の長さ以下である場合において、前記駆動期間を長くする
前記(10)に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。
(11) The display panel with a touch detection function according to (10), wherein the touch detection unit extends the drive period when the pulse duration is equal to or shorter than a predetermined length.
(12)あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成し、
前記同期信号の1連のパルスに基づいて、1画面分の表示を行うとともに、タッチ検出動作を行い
所定のフレーム期間ごとに画面の表示を切り換える
タッチ検出機能付き表示パネルの駆動方法。
(12) selecting one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance, and generating a synchronization signal including a series of pulses appearing in the selected pulse period;
A method for driving a display panel with a touch detection function, which performs display for one screen based on a series of pulses of the synchronization signal and performs a touch detection operation to switch the display of the screen every predetermined frame period.
(13)あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成する信号生成部と、
前記同期信号に基づいて表示パネルを駆動する表示駆動部と、
前記同期信号に基づいてタッチパネルを駆動するタッチ検出駆動部と
を備えた
駆動回路。
(13) a signal generation unit that selects one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance and generates a synchronization signal including a series of pulses that appear in the selected pulse period;
A display driver for driving the display panel based on the synchronization signal;
And a touch detection drive unit that drives the touch panel based on the synchronization signal.
(14)タッチ検出機能付き表示パネルと、
前記タッチ検出機能付き表示パネル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パネルは、
あらかじめ用意された複数のパルス周期の中から一のパルス周期を選択し、この選択されたパルス周期で出現する一連のパルスを含む同期信号を生成する信号生成部と、
前記同期信号に基づき表示を行う表示部と、
前記同期信号に基づきタッチ検出動作を行うタッチ検出部と
を有する
電子機器。
(14) a display panel with a touch detection function;
A control unit that performs operation control using the display panel with a touch detection function,
The display panel with a touch detection function is:
A signal generator that selects one pulse period from a plurality of pulse periods prepared in advance and generates a synchronization signal including a series of pulses that appear in the selected pulse period;
A display unit for displaying based on the synchronization signal;
An electronic device comprising: a touch detection unit that performs a touch detection operation based on the synchronization signal.
1…タッチ検出機能付き表示パネル、2,2B…画素基板、3,3B…対向基板、6,6B…液晶層、10…タッチ検出機能付きデバイス、11…制御部、12…ゲートドライバ、13…ソースドライバ、14…選択スイッチ部、16…駆動電極ドライバ、17…スイッチグループ、20…液晶表示デバイス、21…TFT基板、22…画素電極、23…絶縁層、30…タッチ検出デバイス、31…ガラス基板、32…カラーフィルタ、35…偏光板、40…タッチ検出部、42…LPF部、43…A/D変換部、44…信号処理部、45…座標抽出部、46…検出タイミング制御部、B,B1〜B20…駆動電極ブロック、CLK…基準クロック、COML…駆動電極、CTL…周期制御信号、GCL…走査信号線、Hsync…水平同期信号、LC…液晶素子、Out…出力信号、P…パルス、Pix…画素、SPix…サブ画素、Scand…表示走査、Scant…タッチ検出走査、SGL…画素信号線、SWR,SRG,SWB…スイッチ、TDL…タッチ検出電極、TP…パルス継続期間、Tr…TFT素子、ts…サンプリングタイミング、Vcom…駆動信号、VcomAC…交流駆動信号、VcomDC…直流駆動信号、Vdet…タッチ検出信号、Vscan…走査信号、Vsel,VselR,VselG,VselB…スイッチ制御信号、Vsig,Vpix,VpixR,VpixG,VpixB…画素信号。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記パルスに同期して前記映像の表示を行う表示部と、
前記パルスと同一の周期、あるいは、前記パルスの複数倍の周期でタッチ検出動作を行うタッチ検出部と
を備え、
前記信号生成部は、前記映像の1フレーム期間の長さを変えることなく、前記パルスの生成周期を変更する
タッチ検出機能付き表示パネル。 A signal generation unit that generates a pulse of a horizontal synchronization signal of the video based on a reference clock having a constant frequency within one frame period of the supplied video;
A display unit for displaying the video in synchronization with the pulse;
A touch detection unit that performs a touch detection operation at the same cycle as the pulse or a multiple of the pulse.
The display panel with a touch detection function, wherein the signal generation unit changes a generation cycle of the pulse without changing a length of one frame period of the video.
前記信号生成部は、前記外乱ノイズが検出された場合に、前記パルスの生成周期を変更する
請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。 The touch detection unit detects disturbance noise having a component that is an integral multiple of the frequency of the pulse generated by the signal generation unit in the touch detection operation,
The display panel with a touch detection function according to claim 1, wherein when the disturbance noise is detected, the signal generation unit changes a generation cycle of the pulse.
請求項1から3のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。 The display panel with a touch detection function according to any one of claims 1 to 3, wherein a pulse duration period in which the pulses are continuously generated is included in one frame period of the video.
請求項4に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。 The display panel with a touch detection function according to claim 4, wherein the touch detection unit performs the touch detection operation in the pulse duration period.
請求項5に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。 The display panel with a touch detection function according to claim 5, wherein the touch detection unit performs the touch detection operation even in a blanking period excluding the pulse duration.
前記駆動電極と交差する方向に延在するように並設された検出電極と、
複数の画素電極と、
前記駆動電極の電圧および前記画素電極の電圧に基づいて表示を行う表示素子と
を備え、
前記表示部は、前記パルスに同期して、複数の前記表示素子を、各駆動電極に対応する複数の表示素子ごとに駆動することにより順次走査して表示を行い、
前記タッチ検出部は、前記パルスと同一の周期、あるいは、前記パルスの複数倍の周期で、複数の前記駆動電極に駆動信号を順次印加するとともに、前記検出電極から出力された検出信号に基づいてタッチを検出する
請求項1から6のいずれか一項に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。 A plurality of drive electrodes arranged in parallel so as to extend in one direction;
Detection electrodes arranged side by side so as to extend in a direction intersecting with the drive electrodes;
A plurality of pixel electrodes;
A display element that performs display based on the voltage of the drive electrode and the voltage of the pixel electrode,
The display unit performs scanning and display sequentially by driving the plurality of display elements for each of the plurality of display elements corresponding to each drive electrode in synchronization with the pulse,
The touch detection unit sequentially applies a drive signal to the plurality of drive electrodes at the same cycle as the pulse or a multiple of the pulse, and based on the detection signal output from the detection electrode The display panel with a touch detection function according to any one of claims 1 to 6, wherein a touch is detected.
前記タッチ検出部は、所定数の前記パルスの生成周期からなる駆動期間ごとに、各駆動電極ブロックに前記駆動信号を印加する
請求項7に記載のタッチ検出機能付き表示パネル。 The plurality of drive electrodes constitute a plurality of drive electrode blocks composed of a predetermined number of drive electrodes,
The display panel with a touch detection function according to claim 7, wherein the touch detection unit applies the drive signal to each drive electrode block for each drive period including a predetermined number of generation periods of the pulses.
前記パルスに同期して前記映像の表示を行い、
前記パルスと同一の周期、あるいは、前記パルスの複数倍の周期でタッチ検出動作を行うと共に、前記パルスの周波数の整数倍の成分を有する外乱ノイズを検出し、
前記外乱ノイズが検出された場合に、前記映像の1フレーム期間の長さを変えることなく、前記パルスの生成周期を変更する
タッチ検出機能付き表示パネルの駆動方法。 In one frame period of the supplied video, a pulse of the horizontal synchronizing signal of the video is generated based on a reference clock having a constant frequency,
The video is displayed in synchronization with the pulse,
While performing the touch detection operation in the same period as the pulse, or a multiple of the pulse, and detecting disturbance noise having a component that is an integral multiple of the frequency of the pulse,
A method for driving a display panel with a touch detection function, wherein, when the disturbance noise is detected, the pulse generation cycle is changed without changing the length of one frame period of the video.
前記パルスに同期して前記映像の表示を行う表示パネルを駆動する表示駆動部と、
前記パルスと同一の周期、あるいは、前記パルスの複数倍の周期でタッチ検出動作を行うと共に、前記パルスの周波数の整数倍の成分を有する外乱ノイズを検出し、タッチパネルを駆動するタッチ検出駆動部と
を備え、
前記信号生成部は、前記外乱ノイズが検出された場合に、前記映像の1フレーム期間の長さを変えることなく、前記パルスの生成周期を変更する
駆動回路。 A signal generation unit that generates a pulse of a horizontal synchronization signal of the video based on a reference clock having a constant frequency within one frame period of the supplied video;
A display driver that drives a display panel that displays the video in synchronization with the pulse;
A touch detection driving unit that performs a touch detection operation at the same cycle as the pulse or a multiple of the pulse, detects disturbance noise having a component that is an integral multiple of the frequency of the pulse, and drives the touch panel; With
The signal generation unit, when the disturbance noise is detected, changes the pulse generation period without changing the length of one frame period of the video.
前記タッチ検出機能付き表示パネル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パネルは、
供給された映像の1フレーム期間内において、一定の周波数の基準クロックに基づき水平同期信号のパルスを生成する信号生成部と、
前記パルスに同期して前記映像の表示を行う表示部と、
前記パルスと同一の周期、あるいは、前記パルスの複数倍の周期でタッチ検出動作を行うと共に、前記パルスの周波数の整数倍の成分を有する外乱ノイズを検出するタッチ検出部と
を有し、
前記信号生成部は、前記外乱ノイズが検出された場合に、前記映像の1フレーム期間の長さを変えることなく、前記パルスの生成周期を変更する
電子機器。 A display panel with a touch detection function;
A control unit that performs operation control using the display panel with a touch detection function,
The display panel with a touch detection function is:
A signal generator for generating a pulse of a horizontal synchronizing signal based on a reference clock having a constant frequency within one frame period of the supplied video;
A display unit for displaying the video in synchronization with the pulse;
A touch detection unit that detects a disturbance noise having a component that is an integral multiple of the frequency of the pulse, while performing a touch detection operation at the same period as the pulse or a period that is a multiple of the pulse,
The electronic device, wherein the signal generation unit changes the generation cycle of the pulse without changing the length of one frame period of the video when the disturbance noise is detected.
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