JP6495748B2 - タッチ検出装置、タッチ検出機能付き表示装置及びカバー部材 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置を適用したスマートフォンの外観を示す図である。図1に示すように、スマートフォン100は、表示領域101aと、額縁領域101bとを有する。表示領域101aは、画像、文字等を表示するとともに、2D(2次元)のタッチ検出を行うことができる。表示領域101aは、タッチ検出領域を兼ねている。また、額縁領域101bは、表示領域101aの周囲に隣接して設けられている。額縁領域101bに、0D(0次元、オン、オフ)のタッチ検出を行うことができる0Dボタン(以下、単に「ボタン」という)102a〜102cが配置されている。例えば、ボタン102aは、1つ前の画面を表示する「戻るボタン」、ボタン102bは、ホーム画面を表示する「ホームボタン」、ボタン102cは、メニュー画面を表示する「メニューボタン」である。表示領域101aにおける画像表示及びタッチ検出は、後述する本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置により実現される。また、ボタン102a〜102cのタッチ検出も、後述する本実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置により実現される。
次に、タッチ検出機能付き表示装置1の詳細動作を説明する。まず、タッチ検出機能付き表示装置1のタッチ部30aの部分の動作について説明する。図22は、実施形態1に係るタッチ検出機能付き表示装置の一動作例を表すタイミング波形図である。図22に示すように、表示パネル20は、ゲートドライバ12から供給される走査信号Vscanに従って、図14に示す、走査信号線GCLのうちの、隣接する(n−1)行目、n行目、(n+1)行目の走査信号線GCLの1水平ラインずつ順次走査して表示を行う。同様に、駆動電極ドライバ14は、制御部11から供給される制御信号に基づいて、駆動電極COMLのうちの、隣接する(n−1)行目、n行目、(n+1)行目に第1の駆動信号Vcomを供給する。
図23は、第2の実施形態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23に示すように、ボタン102a〜102cに対応する位置に配置されたタッチ検出電極TDLa〜TDLcは、第1の部分TDL1Aと第2の部分TDL1Bとが同じ幅を有して延在している。これに対し、タッチ検出電極TDLa〜TDLc以外のタッチ検出電極TDLは、第1の部分TDL1Aに対して、第2の部分TDL1Bの幅が細くなっている。
図24は、第3の実施形態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25は、第3の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置のカバー部材の平面図である。図24に示すように、第3の実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1Bは、タッチ部30aに対して、フレキシブルプリント基板Tが接続された位置と反対側にボタン部30bが設けられている。図25に示すように、カバー部材120Aの0D用タッチ検出電極TDL2a〜TDL2cは、ボタン部30bに配置されている。本実施形態において、ボタン102a〜102c(図1参照)は、表示領域101aの上辺側の額縁領域101bに設けられることとなり、0D用タッチ検出電極TDL2a〜TDL2cとそれぞれ対向する。
図26は、第4の実施形態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27は、第4の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置のカバー部材の平面図である。本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1Cは、図26及び図27に示すように、ボタン部30bが、表示領域101aの左辺側の額縁領域101bに設けられている。
図28は、第5の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の動作のタイミング図の一例を示す。第5の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置は、消費電力を低減するため、一定期間操作がない場合に、2Dのタッチ入力検出及び画像表示を行わないスリープモードを有する。(A)はタッチICのタッチ検出処理を示し、(B)はCOGの動作を示し、(C)はタッチICの動作タイミングを示し、(D)はタッチICからCOGに出力される制御信号であるTRGT信号を示し、(E)は電源ICの出力電圧を示す。
図29は、第6の実施形態に係るタッチ検出機能付き表示装置の概略断面構造を表す断面図である。第1〜第5の実施形態では、表示パネル20と、タッチパネル30とを一体化した、いわゆるインセルタイプの装置について説明したが、これに限定されない。図29に示すように、本実施形態のタッチ検出機能付き表示装置1Dは、表示パネル20の上に、タッチ入力を検出するタッチ検出装置としてのタッチパネル30を装着した、いわゆるオンセルタイプの装置である。
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部
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 表示パネル
21 TFT基板
22 画素電極
30 タッチパネル
30a タッチ部
30b ボタン部
31 ガラス基板
32 カラーフィルタ
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
47 X検出部
48 X駆動ドライバ
49 A/D変換部
100 スマートフォン
101a 表示領域
101b 額縁領域
102a〜102c ボタン
110 タッチIC
120、120A、120B、120C カバー部材
121 カバーガラス
122 遮光層
COML、COMLA 駆動電極
GCL 走査信号線
Pdn 表示期間
Pmn 第1のタッチ検出期間
Ps1、Ps2 第2のタッチ検出期間
Pix 画素
SPix 副画素
SGL 画素信号線
TDL タッチ検出電極
TDL2a、TDL2b、TDL2c 0D用タッチ検出電極
Vcom 第1の駆動信号
Vx 第2の駆動信号
Vdet1 第1のタッチ検出信号
Vdet2 第2のタッチ検出信号
Vdisp 映像信号
Vpix 画素信号
Vscan 走査信号
Claims (17)
- 基板と、
前記基板と平行な面上、かつ、画像が表示される第1の領域内に配置される複数の駆動電極と、
前記駆動電極との間に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極と、を有し、
前記複数のタッチ検出電極の内、少なくとも1つのタッチ検出電極は、前記第1の領域に配置された第1の部分と、前記第1の領域に隣接する第2の領域に配置された第2の部分とを有し、
複数の前記駆動電極に第1の駆動信号が順次供給され、前記第1の領域に接触または近接する導体を検出する第1のタッチ検出モードと、
複数の前記タッチ検出電極に第2の駆動信号が供給され、前記第2の領域に接触または近接する導体を検出する第2のタッチ検出モードとを有し、
前記基板の表面に対する垂直方向において、前記タッチ検出電極の前記第2の部分と重畳する重畳電極が設けられているタッチ検出装置。 - 複数の前記タッチ検出電極は、それぞれ前記第2の部分を有し、
複数の前記第2の部分は、前記重畳電極と重畳する前記第2の部分と、前記重畳電極と重畳しない前記第2の部分とを含む請求項1に記載のタッチ検出装置。 - 複数の前記第2の部分は、前記タッチ検出電極の延在する方向と交差する方向において、所定のピッチを有して配置されており、
前記重畳電極は複数設けられており、複数の前記重畳電極は、前記タッチ検出電極の延在する方向と交差する方向において、前記第2の部分のピッチよりも大きいピッチを有して配置される請求項2に記載のタッチ検出装置。 - 前記重畳電極と重畳する前記第2の部分は、前記重畳電極と重畳しない前記第2の部分よりも大きい幅を有する請求項2または請求項3に記載のタッチ検出装置。
- 前記重畳電極は、前記タッチ検出電極と重畳する部分と、前記タッチ検出電極と重畳しない部分とを有する、請求項1に記載のタッチ検出装置。
- 前記重畳電極は、前記垂直方向において、前記タッチ検出電極よりも前記基板の表面から離れた位置に配置される、請求項1に記載のタッチ検出装置。
- 前記基板と前記垂直方向において対向するカバー基板を有し、
前記カバー基板に前記重畳電極が設けられる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のタッチ検出装置。 - 前記第1のタッチ検出モードにおいて、複数の前記タッチ検出電極は第1のタッチ検出信号を出力し、
前記第2のタッチ検出モードにおいて、複数の前記タッチ検出電極は第2のタッチ検出信号を出力し、
前記第1のタッチ検出信号と、前記第2のタッチ検出信号との差分により、前記第2の領域への導体の接触または近接を検出する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のタッチ検出装置。 - 前記第1のタッチ検出モードにおいて、複数の前記タッチ検出電極は第1のタッチ検出信号を出力し、
前記第2のタッチ検出モードにおいて、複数の前記タッチ検出電極は第2のタッチ検出信号を出力し、
複数の前記タッチ検出電極から出力される複数の前記第2のタッチ検出信号の差分に基づいて、前記第2の領域への導体の接触または近接を検出する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のタッチ検出装置。 - 前記第1のタッチ検出モードにおいて、前記タッチ検出電極と前記駆動電極との間の相互静電容量により、前記第1の領域の前記タッチ検出電極への導体の接触または近接を検出し、
前記第2のタッチ検出モードにおいて、前記タッチ検出電極の自己静電容量により、前記第2の領域への導体の接触または近接を検出する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のタッチ検出装置。 - 前記第2のタッチ検出モードにおいて、前記タッチ検出電極は、前記重畳電極と、前記重畳電極と重畳する前記タッチ検出電極との静電容量を介して前記第2の領域への導体の接触または近接を検出する、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のタッチ検出装置。
- 基板と、
前記基板と平行な面上、かつ、画像が表示される第1の領域内に配置される複数の駆動電極と、
前記駆動電極との間に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極と、を有し、
前記複数の駆動電極の内、少なくとも1つの駆動電極は、前記第1の領域に配置された第1の部分と、前記第1の領域に隣接する第2の領域に配置された第2の部分とを有し、
複数の前記駆動電極に第1の駆動信号が順次供給され、前記第1の領域に接触または近接する導体を検出する第1のタッチ検出モードと、
複数の前記駆動電極に第2の駆動信号が供給され、前記第2の領域に接触または近接する導体を検出する第2のタッチ検出モードとを有し、
前記基板の表面に対する垂直方向において、前記駆動電極の前記第2の部分と重畳する重畳電極が設けられているタッチ検出装置。 - 基板と、
前記基板と平行な面上、かつ、画像が表示される第1の領域内に配置される複数の駆動電極と、
前記駆動電極との間に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極と、を有し、
前記タッチ検出電極と前記駆動電極との間の相互静電容量により、前記第1の領域に接触または近接する導体を検出する第1のタッチ検出モードと、
前記タッチ検出電極又は前記駆動電極の自己静電容量により、前記第1の領域に隣接する第2の領域に接触または近接する導体を検出する第2のタッチ検出モードとを有し、
前記基板の表面に対する垂直方向において、前記第2の領域に配置された前記タッチ検出電極の部分又は前記駆動電極の部分と重畳する重畳電極が設けられているタッチ検出装置。 - 請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のタッチ検出装置と、
前記基板と平行な面上の前記第1の領域内において、前記駆動電極と対向して行列配置された複数の画素電極と、
前記第1の領域内において画像表示機能を発揮する表示機能層と、を有するタッチ検出機能付き表示装置。 - 前記第1のタッチ検出モードにおいて、前記第1の領域に接触または近接する導体を検出するタッチ検出動作と、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表示動作とが、時分割で行われる請求項14に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 前記第2のタッチ検出モードにおいて、前記表示動作を行わずに前記第2の領域に接触または近接する導体を検出する請求項15に記載のタッチ検出機能付き表示装置。
- 基板と、前記基板と平行な面上、かつ、画像が表示される第1の領域内に配置される複数の駆動電極と、前記駆動電極との間に静電容量を形成する複数のタッチ検出電極と、を有し、複数の前記タッチ検出電極の内、少なくとも1つのタッチ検出電極が、前記第1の領域に配置される第1の部分と、前記第1の領域に隣接する第2の領域に配置される第2の部分とを含むタッチ検出装置の表面側に配置されるカバー部材であって、
カバー基板と、
前記カバー基板と平行な面上であって、平面視で前記タッチ検出電極の前記第2の部分がある位置に配置された重畳電極と、を有するカバー部材。
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