JP5990134B2 - タッチ検出機能付き表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
1.実施形態(タッチ検出機能付き表示装置)
1−1.実施形態1
1−2.実施形態2
1−3.実施形態3
1−4.実施形態4
1−5.実施形態5
1−6.実施形態6
2.適用例(電子機器)
上記実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置が電子機器に適用されている例
3.本開示の構成
[構成例]
(全体構成例)
図1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一構成例を表すブロック図である。タッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10と、制御部11と、ゲートドライバ12と、ソースドライバ13と、ソースセレクタ部13Sと、駆動電極ドライバ14と、タッチ検出部40と、タッチ検出制御部100と、ゲートドライバ100Dと、を備えている。このタッチ検出機能付き表示装置1は、タッチ検出機能付き表示デバイス10が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、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス20と静電容量型のタッチ検出デバイス30とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置である。なお、タッチ検出機能付き表示デバイス10は、表示素子として液晶表示素子を用いている液晶表示デバイス20の上に、静電容量型のタッチ検出デバイス30を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置であってもよい。
タッチ検出機能付き表示装置1は、画像表示を行うとともにタッチ検出を行う通常動作モードと、画像表示を行わずにタッチ検出を行うスリープモードと、を有する。タッチ検出機能付き表示装置1は、通常動作モードで一定期間タッチ操作がないと、スリープモードに移行する。タッチ検出機能付き表示装置1は、スリープモードで所定のジェスチャを検出したら、通常動作モードに移行する。
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。その際、液晶表示デバイス20は、表示画面を垂直方向に10等分した部分表示領域RDごとに、1水平ラインずつ順次走査して表示を行うようになっている。タッチ検出デバイス30は、後述する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14から供給される駆動信号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。
タッチ検出デバイス30は、相互静電容量型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。図1〜図6を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1における相互静電容量型タッチ検出の基本原理について説明する。図2は、相互静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するため、指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図3は、図2に示す指が接触又は近接していない状態の等価回路の例を示す説明図である。図4は、相互静電容量型タッチ検出方式の基本原理を説明するため、指が接触又は近接した状態を表す説明図である。図5は、図4に示す指が接触又は近接した状態の等価回路の例を示す説明図である。図6は、駆動信号及びタッチ検出信号の波形の一例を表す図である。
図7は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。図7に示すように、タッチ検出機能付き表示装置1は、後述する画素基板2(TFT基板21)と、フレキシブルプリント基板Tとを備えている。画素基板2(TFT基板21)は、COG(Chip On Glass)19を搭載し、上述した液晶表示デバイスの表示領域Adと、額縁Gdとが形成されている。COG19は、TFT基板21に実装されたICドライバのチップであり、図1に示した制御部11、ソースドライバ13など、表示動作に必要な各回路を内蔵した制御装置である。本実施形態では、上述したソースドライバ13及びソースセレクタ部13Sは、TFT基板21上に形成されている。ソースドライバ13及びソースセレクタ部13Sは、COG19に内蔵されていてもよい。また、駆動電極ドライバ14の一部である、駆動電極走査部14A、14Bは、TFT基板21に形成されている。また、ゲートドライバ12は、ゲートドライバ12A、12Bとして、TFT基板21に形成されている。また、ゲートドライバ100Dは、TFT基板21に形成されている。また、タッチ検出機能付き表示装置1は、COG19に駆動電極走査部14A、14B、ゲートドライバ12、ゲートドライバ100Dなどの回路を内蔵してもよい。
次に、電源電圧Vccを昇圧して電源電圧Vddを生成する昇圧回路について説明する。図9及び図10は、昇圧回路の一例を示す図である。図9は、スリープモードでの昇圧回路を示す図であり、図10は、通常動作モードでの昇圧回路を示す図である。昇圧回路70は、一例として、COG19に内蔵されるが、COG19外部に設けられても良い。
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。図13は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの概略断面構造を表す断面図である。図14は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の制御装置の一例を示す図である。図15は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示デバイスの画素配列を表す回路図である。
画素基板2は、TFT基板21上に、表示領域Adと、インターフェース(I/F)及びタイミングジェネレータの機能を備えるCOG19と、第1ゲートドライバ12A、第2ゲートドライバ12B、ゲートドライバ100D及びソースドライバ13とを備えている。上述した図7に示すフレキシブルプリント基板Tは、図7に示すCOG19として配置された図14に示すCOG19への外部信号又はCOG19を駆動する駆動電力を伝送する。画素基板2は、透明絶縁基板(例えばガラス基板)のTFT基板21の表面にあり、液晶セルを含む画素がマトリックス状(行列状)に多数配置されてなる表示領域Adと、ソースドライバ(水平駆動回路)13と、ゲートドライバ(垂直駆動回路)12A、12B及び100Dと、を備えている。ゲートドライバ(垂直駆動回路)12A、12Bは、第1ゲートドライバ12A、第2ゲートドライバ12Bとして、表示領域Adを挟むように配置されている。
図21は、実施形態1に係る駆動電極ドライバの駆動信号生成部を示すブロック図である。駆動信号生成部14Qは、高レベル電圧生成部61と、低レベル電圧生成部62と、バッファ63、64、66と、スイッチング回路65とを備えている。
4は、実施形態1に係る駆動電極ドライバの選択スイッチの配置例を示すブロック図である。図23及び図24は、第1ゲートドライバ12Aの構成を説明するが、第2ゲートドライバ12B及びゲートドライバ100Dの構成も同様である。また、以下の説明は、選択スイッチSW1を代表して説明するが、選択スイッチSW2、SW3、SW4も同様である。第1ゲートドライバ12Aは、ゲートシフトレジスタ120SRを含む。ゲートシフトレジスタ120SRは、垂直スタートパルスVSTに応答して動作を開始し、垂直クロックVCKに同期して、順次垂直走査方向に選択され、バッファ回路を介して走査線GCLに垂直選択パルスを出力する。
タッチ検出制御部100は、スリープモードで、自己静電容量型タッチ検出の基本原理に基づいて動作し、タッチの有無を検出する。図25〜図31を参照して、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1における自己静電容量型タッチ検出の基本原理について説明する。図25及び図26は、自己静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するため、指が接触又は近接していない状態を表す説明図である。図27及び図28は、自己静電容量型タッチ検出の基本原理を説明するため、指が接触又は近接した状態を表す説明図である。図29は、検出回路を表す説明図である。図30は、図29の検出回路の等価回路を表す説明図である。図31は、図29の検出回路の波形の一例を表す図である。
Vc=Vr+Vx ・・・(1)
Vr:Vx=1/Cr:1/Cx ・・・(2)
Vx=Cr/(Cr+Cx)×Vc ・・・(3)
続いて、実施形態1のタッチ検出機能付き表示装置1の動作及び作用について説明する。以下の説明では、表示用の駆動信号としての駆動信号Vcomを、表示用駆動電圧VcomDCとして記載し、タッチ検出用の駆動信号としての駆動信号Vcomを、タッチ用駆動信号VcomACとして記載する。
まず、図1を参照して、タッチ検出機能付き表示装置1の全体動作概要を説明する。制御部11は、アプリケーションプロセッサ(ホストCPU)から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14、及びタッチ検出部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。また、制御部11のメモリ11aは、アプリケーションプロセッサから供給された映像信号Vdispを、同様にアプリケーションプロセッサから供給された垂直同期信号Vsync及び水平同期信号Hsyncに同期して書き込むとともに、その書き込まれたデータを、タッチ検出機能付き表示装置1の内部クロックに同期して、書き込みよりも速い速度で読み出す。
次に、いくつかの図を参照して、タッチ検出機能付き表示装置1の動作を詳細に説明する。
次に、タッチ検出機能付き表示装置1の通常動作モードでの動作、つまり表示期間Pdにおける表示動作と、タッチ検出期間Ptにおけるタッチ検出動作を説明する。
走査信号Vscan(n)を高レベルから低レベルに変化させる(図34(A))。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。
平期間(1H)が開始し、次の行(n+1行目)の表示駆動が行われる。
RTk+1に対して、タッチ用駆動信号VcomACを順次供給する(図35(A))。このタッチ用駆動信号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35(B))。A/D変換部43は、タッチ用駆動信号VcomACに同期したサンプリングタイミングtsにおいて、タッチ検出信号Vdetが入力されたタッチ検出信号増幅部42の出力信号をA/D変換する(図35(B))。
次に、メモリ書き込みWMと表示駆動DDとのタイミングについて説明する。
静電容量式のタッチパネルでは、インバータ蛍光灯やAM波、AC電源などに起因するノイズ(外乱ノイズ)がタッチパネルに伝播し、誤動作を引き起こす可能性がある。この誤動作は、タッチの有無に関する信号(タッチ信号)と外乱ノイズとを区別できないことに起因する。タッチ検出機能付き表示装置1では、タッチ用駆動信号VcomACの周波数を、表示駆動と独立して変化させることができるため、そのような誤動作を抑えることができる。以下に、詳細に説明する。
次に、タッチ検出機能付き表示装置1のスリープモードでの動作を説明する。図39は、タッチ検出機能付き表示装置のスリープモードでの動作を表すフローチャートである。図40は、タッチ検出機能付き表示装置のタイミング波形例を示す説明図である。図40に示す(A)は走査信号Vscanの波形を示している。図40に示す(B)は画素信号Vpixの波形を示している。図40に示す(C)は駆動信号Vcomの波形を示している。
以上説明したように、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、スリープモードで、タッチ用駆動信号VcomACを駆動電極COMLに印加するより前に、画素Pix(副画素SPix)に画素信号Vpixを書き込んでおくことで、画素Pix(副画素SPix)の値を安定させ、画素電極22の電位を安定させる。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、液晶素子LCに予期しない電圧が印加されることを抑制し、焼き付きの発生を抑制することができる。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、画像が見づらくなったり操作者に違和感を与えたりすることを抑制することができる。
次に、比較例に係るタッチ検出機能付き表示装置1Rと対比して、本実施の形態の効果を説明する。タッチ検出機能付き表示装置1Rは、1水平期間(1H)において、表示動作およびタッチ検出動作の両方を行うものである。その他の構成は、本実施の形態(図1等)と同様である。
上記実施の形態では、表示走査の2倍の速度でタッチ検出走査を行ったが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、2倍より遅い速度で行ってもよいし、2倍より早い速度で行ってもよい。図42は、タッチ検出機能付き表示装置の表示走査の4倍の速度でタッチ検出走査を行う場合の動作を模式的に示す図である。この例では、駆動電極ドライバ14は、タッチ検出期間Ptにおいて、4つの部分検出領域RTに対して、タッチ用駆動信号VcomACを順次供給する。これにより、表示走査を1回行う間に、タッチ検出走査を4回行うことができる。
上記実施の形態では、部分表示領域RTと部分検出領域RDは、ともに表示面・タッチ検出面を10分割したものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、部分表示領域RDの大きさと部分検出領域RTの大きさとは、互いに異なっていてもよい。図43は、タッチ検出機能付き表示装置の、部分検出領域RTの大きさを、部分表示領域RDの大きさの半分にした場合の動作を模式的に示す図である。この例では、部分表示領域RDは、表示面を10分割したものであり、部分検出領域RTは、タッチ検出面を20分割したものである。
上記実施の形態では、メモリ11aは、1つの部分表示領域RDのデータを一時記憶したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、複数の部分表示領域RDのデータ量を一時記憶してもよい。図44は、タッチ検出機能付き表示装置の、2つの部分表示領域RDのデータを一時記憶する場合の動作を模式的に示す図である。この場合でも、フレームメモリに比べて、メモリの記憶容量を低く抑えることができる。
上記実施の形態では、タッチ検出動作の際、所定の本数の駆動電極COMLからなる部分検出領域RT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。
上記実施の形態では、メモリ11aの記憶容量は、1フレーム分の映像情報の1/10に対応するものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、1フレーム分の映像情報の1/20に対応するものとしてもよいし、1フレーム分の映像情報の1/5に対応するものとしてもよい。
上記実施の形態では、表示動作の際、駆動電極ドライバ14は、駆動電極COMLに対して表示用駆動電圧VcomDC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、例えば、駆動電極COMLに交流駆動信号を印加する、いわゆるCOM反転駆動を行ってもよい。
上記実施の形態では、ソースセレクタ部13Sを設け、ソースドライバ13から供給された画像信号Vsigから画素信号Vpixを分離して液晶表示デバイス20に供給したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、ソースセレクタ部13Sを設けずに、ソースドライバ13が画素信号Vpixを直接液晶表示デバイス20に供給してもよい。
上記実施の形態では、部分表示領域RDでの画像表示と、部分検出領域RTでのタッチ検出と、を交互に行うものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、1画面(1フレーム)分の画像表示をまとめて行い、該画像表示の前又は後にタッチ検出領域全体のタッチ検出を行うようにしても良い。
次に、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置について説明する。図48は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置のタッチ検出デバイスの一例を示す図である。図49及び図50は、実施形態2に係るタッチ検出機能付き表示装置の検出部を示す図である。
実施形態2に係るタッチ検出デバイス30は、スリープモードで、相互静電容量方式によりタッチの有無を検出することができる。これにより、実施形態2に係るタッチ検出デバイス30は、自己静電容量方式より高精度にタッチの有無を検出することができる。
次に、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置について説明する。図51は、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置を示す図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置1のゲートドライバ12B及びゲートドライバ100Dに代えて、ゲートドライバ12Cを備えている。これにより、実施形態3に係るタッチ検出機能付き表示装置1は、額縁Gdを狭くすることができ、電子機器を小型化することができる。
次に、実施形態4に係るタッチ検出機能付き表示装置1について説明する。図52は、実施形態4に係るタッチ検出機能付き表示装置の制御装置の一例を示す図である。図53は、実施形態4に係る駆動電極ドライバの駆動部を示すブロック図である。図54は、実施形態4に係る駆動電極ドライバの選択スイッチの配置例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図53及び図54は、第1ゲートドライバ12A側の構成を説明するが、第2ゲートドライバ12Bの構成も同様である。
実施形態1のように、副画素SPixの1ピッチに対応する走査線GCLの間に、選択スイッチSW1を配置した場合、高精細化に伴い、画素ピッチが狭くなると、選択スイッチSW1の接続抵抗が増加する可能性がある。これに対して、実施形態4に係るタッチ検出機能付き表示装置1では、副画素SPixの1ピッチに対応する走査線GCLの間隔より大きな間隔に、選択スイッチSW1を配置できるので、高精細化して画素ピッチを狭くしても、スイッチSW1の接続抵抗を低く維持することができる。また、給電する接続導体Q1、Q2及びQ3の数を増やすことで、選択スイッチSW1における接続抵抗を低減することができる。
次に、実施形態5に係るタッチ検出機能付き表示装置1について説明する。図55は、実施形態5に係るタッチ検出機能付き表示装置の駆動電極ドライバの駆動部を示すブロック図である。図56は、実施形態5に係るタッチ検出機能付き表示装置の駆動電極ドライバの選択スイッチの配置例を示すブロック図である。なお、上述した実施形態1乃至4で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図55及び図56は、第1ゲートドライバ12A側の駆動電極ドライバを説明するが、第2ゲートドライバ12Bの構成も同様である。
実施形態1のように、副画素の1ピッチに対応する走査線GCLの間に、選択スイッチSW1を配置した場合、高精細化に伴い、画素ピッチが狭くなると、選択スイッチSW1の接続抵抗が増加する可能性がある。これに対して、実施形態5に係るタッチ検出機能付き表示装置1では、副画素SPixの1ピッチに対応する走査線GCLの間隔より大きな間隔に、選択スイッチSW1を配置できるので、高精細化して画素ピッチを狭くしても、スイッチSW1の接続抵抗は低く維持することができる。また、給電する接続導体Q1、Q2及びQ3の数を増やすことで、選択スイッチSW1における接続抵抗を低減することができる。
次に、実施形態6に係るタッチ検出機能付き表示装置について説明する。図57は、実施形態6に係るタッチ検出機能付き表示装置を実装したモジュールの一例を示す図である。
本実施形態によれば、タッチ検出機能付き表示装置1は、直接、電源IC200をスリープ状態から通常状態に復帰させたり、電源IC200を通常状態からスリープ状態に移行させたりすることができる。これにより、タッチ検出機能付き表示装置1は、電源IC200の動作を好適に制御することができ、消費電力を好適に低減することができる。
次に、図60乃至図72を参照して、実施形態及び変形例で説明したタッチ検出機能付き表示装置1の適用例について説明する。図60乃至図72は、本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用する電子機器の一例を示す図である。実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1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、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1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60に示す電子機器は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるテレビジョン装置である。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル511及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、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
図61及び図62に示す電子機器は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるデジタルカメラである。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及びシャッターボタン524を有しており、その表示部522は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。図61に示すように、このデジタルカメラは、レンズカバー525を有しており、レンズカバー525をスライドさせることで撮影レンズが現れる。デジタルカメラは、その撮影レンズから入射する光を撮像することで、デジタル写真を撮影することができる。
図63に示す電子機器は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1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531、この本体部531の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ532、撮影時のスタート/ストップスイッチ533及び表示部534を有している。そして、表示部534は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
図64に示す電子機器は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用されるノート型パーソナルコンピュータである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体541、文字等の入力操作のためのキーボード542及び画像を表示する表示部543を有しており、表示部543は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
図65〜図71に示す電子機器は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1が適用される携帯電話機である。この携帯電話機は、例えば、上側筐体551と下側筐体552とを連結部(ヒンジ部)553で連結したものであり、ディスプレイ554、サブディスプレイ555、ピクチャーライト556及びカメラ557を有している。そのディスプレイ554又はサブディスプレイ555は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置である。
図72に示す電子機器は、携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータ又は通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体561の表面に表示部562を有している。この表示部562は、実施形態1乃至5及び変形例に係るタッチ検出機能付き表示装置1である。
また、本開示は、以下の構成をとることもできる。
基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記駆動電極と対向して、前記駆動電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記通常動作モードにおいて、画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行うとともに、タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給するようにタッチ検出制御を行う制御装置と、
前記通常動作モードにおいて、前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、前記タッチ検出電極に近接又は接触する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出するタッチ検出制御部と、
を備え、
前記制御装置は、前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出制御部が前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出したら、前記画素電極を所定の電位に制御し、その後前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、タッチ検出機能付き表示装置。
前記制御装置は、前記通常動作モードにおいて、前記第2の電源電圧を用いて前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加し、前記スリープモードにおいて、前記第1の電源電圧を用いて前記画素電極を所定の電位にする、前記(1)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
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前記表示領域に設けられ、画素信号が供給される複数の画素信号線と、
前記複数の走査線と前記複数の画素信号線との交差部にそれぞれ設けられ、各々のソース又はドレインの一方が前記画素信号線に接続され、各々のゲートが前記走査線に接続され、各々のソース又はドレインの他方が前記画素電極に接続された複数のトランジスタと、
を更に備え、
前記制御装置は、前記スリープモードにおいて、前記画素信号線に前記所定の電位を供給するとともに、前記第1の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給し、前記通常動作モードにおいて、前記画素信号線に前記画素信号を供給するとともに、前記第2の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給する、前記(2)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記通常動作モードにおいて、前記第2の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給する第1のゲートドライバと、
前記スリープモードにおいて、前記第1の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給する第2のゲートドライバと、を含む、前記(3)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記通常動作モードにおいて、前記第2の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給し、前記スリープモードにおいて、前記第1の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給するゲートドライバを含む、前記(3)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出制御部が前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出したら、外部から常時供給される第1の電源電圧を昇圧して第2の電源電圧の生成を開始するように電源回路を制御し、前記第2の電源電圧を用いて、前記画素電極を所定の電位に制御し、その後前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、前記(1)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記通常モードにおいて、前記第1の電源電圧を昇圧して前記第2の電源電圧より高電圧の第3の電源電圧を生成するように前記電源回路を制御し、前記第3の電源電圧を用いて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加する、前記(6)に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
前記タッチ検出制御部は、前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出電極の対の間の相互静電容量により、前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出する、前記(1)乃至前記(7)のいずれか1つに記載のタッチ検出機能付き表示装置。
2 画素基板
3 対向基板
6 液晶層
10 タッチ検出機能付き表示デバイス
11 制御部
12 ゲートドライバ
13 ソースドライバ
14 駆動電極ドライバ
20 液晶表示デバイス
21 TFT基板
22 画素電極
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 タッチ検出信号増幅部
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
51 走査制御部
52 タッチ検出走査部
53 駆動部
54 論理積回路
61 高レベル電圧生成部
62 低レベル電圧生成部
63、64、66 バッファ
65 スイッチング回路
65E、66E 出力端子
70 昇圧回路
100 タッチ検出制御部
100D ゲートドライバ
110 タッチIC
200 電源IC
VcomAC 駆動信号
VcomDC 表示用駆動電圧
COML 駆動電極
TDL、TDLa、TDLb タッチ検出電極
Vcom 駆動信号
Vdet タッチ検出信号
Claims (11)
- 画像表示を行うとともにタッチ検出を行う通常動作モード及び画像表示を行わずにタッチ検出を行うスリープモードを有するタッチ検出機能付き表示装置であって、
基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記駆動電極と対向して、前記駆動電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記通常動作モードにおいて、画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行うとともに、タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給するようにタッチ検出制御を行う制御装置と、
前記通常動作モードにおいて、前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、前記タッチ検出電極に近接又は接触する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出するタッチ検出制御部と、
を備え、
前記制御装置は、前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出制御部が前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出したら、前記画素電極を所定の電位に制御し、その後前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、タッチ検出機能付き表示装置。 - 前記通常動作モードにおいて、外部から常時供給される第1の電源電圧を昇圧して第2の電源電圧を生成し、前記スリープモードにおいて、動作を停止する昇圧回路を更に備え、
前記制御装置は、前記通常動作モードにおいて、前記第2の電源電圧を用いて前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加し、前記スリープモードにおいて、前記第1の電源電圧を用いて前記画素電極を所定の電位にする、請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 第1の方向に延在するように前記表示領域に設けられ、走査信号が供給される複数の走査線と、
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前記表示領域に設けられ、画素信号が供給される複数の画素信号線と、
前記複数の走査線と前記複数の画素信号線との交差部にそれぞれ設けられ、各々のソース又はドレインの一方が前記画素信号線に接続され、各々のゲートが前記走査線に接続され、各々のソース又はドレインの他方が前記画素電極に接続された複数のトランジスタと、
を更に備え、
前記制御装置は、前記スリープモードにおいて、前記画素信号線に前記所定の電位を供給するとともに、前記第1の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給し、前記通常動作モードにおいて、前記画素信号線に前記画素信号を供給するとともに、前記第2の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給する、請求項2に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記制御装置は、
前記通常動作モードにおいて、前記第2の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給する第1のゲートドライバと、
前記スリープモードにおいて、前記第1の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給する第2のゲートドライバと、を含む、請求項3に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記制御装置は、
前記通常動作モードにおいて、前記第2の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給し、前記スリープモードにおいて、前記第1の電源電圧を用いて前記走査線に前記走査信号を供給するゲートドライバを含む、請求項3に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記制御装置は、
前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出制御部が前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出したら、外部から常時供給される第1の電源電圧を昇圧して第2の電源電圧の生成を開始するように電源回路を制御し、前記第2の電源電圧を用いて、前記画素電極を所定の電位に制御し、その後前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、請求項1に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記制御装置は、
前記通常モードにおいて、前記第1の電源電圧を昇圧して前記第2の電源電圧より高電圧の第3の電源電圧を生成するように前記電源回路を制御し、前記第3の電源電圧を用いて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加する、請求項6に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記タッチ検出制御部は、前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出電極の自己静電容量により、前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記タッチ検出電極は複数の対をなしており、
前記タッチ検出制御部は、前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出電極の対の間の相互静電容量により、前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出する、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記スリープモードにおいて、前記駆動電極と前記タッチ検出電極との間の相互静電容量により、前記物体による所定のジェスチャを検出したら、前記通常動作モードに移行する、請求項1乃至9のいずれか1項に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 画像表示を行うとともにタッチ検出を行う通常動作モード及び画像表示を行わずにタッチ検出を行うスリープモードを有するタッチ検出機能付き表示装置を備える電子機器であって、
前記タッチ検出機能付き表示装置は、
基板上に複数の画素電極がマトリックス状に配置された表示領域と、
前記画素電極と対向して設けられ、複数に分割された駆動電極と、
前記駆動電極と対向して、前記駆動電極との間に静電容量を形成するタッチ検出電極と、
前記表示領域に画像を表示する画像表示機能を有する表示機能層と、
前記通常動作モードにおいて、画像信号に基づいて、前記画素電極と前記駆動電極との間に表示用駆動電圧を印加して前記表示機能層の画像表示機能を発揮させるように画像表示制御を行うとともに、タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給するようにタッチ検出制御を行う制御装置と、
前記タッチ検出電極からの検出信号に基づき、前記タッチ検出電極に近接又は接触する物体の位置を検出するタッチ検出部と、
前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出するタッチ検出制御部と、
を備え、
前記制御装置は、前記スリープモードにおいて、前記タッチ検出制御部が前記タッチ検出電極への前記物体の近接又は接触を検出したら、前記画素電極を所定の電位に制御し、その後前記タッチ用駆動信号を前記駆動電極に供給する、電子機器。
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