JP6611523B2 - センサ入出力数低減回路およびセンサ入出力数低減回路を備えた表示装置 - Google Patents
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Description
図6は、従来型AIT駆動ICの配線構成を示した説明図である。タッチ用の各透明電極には、駆動ICから信号が入力され、その電位の到達値を駆動ICに伝えるための配線が接続されている。従って、センサの数だけ入出力パッドが必要となり、駆動ICにセンサ(透明電極)数のパッド用面積が必要となる。
(1)タッチ機能の高度化に伴ってセンサ数が多くなると、センサ用の入出力線を直接駆動ICに接続していることで、センサ入出力線の増加につながる。さらに、これに伴って、駆動ICパッド数、および駆動ICの面積が増加し、結果的にコストアップにつながってしまう。
(2)センサ入出力パッド数を低減させようとすると、表示面での検知精度が劣化する。また、検知精度を維持しようとすると、Hover Touch機能(Floating Touch機能)が低下する。
図1は、本発明の実施の形態1におけるセンサ入出力線数低減回路を適用した表示装置による配線構成を示した説明図である。本実施の形態1における駆動ICは、ビデオ信号を入力する従来のDisplay Driver IC(DDIC)の機能と、センサを駆動するRead Out IC(ROIC)の機能の両方を含むものである。
・従来技術では、センサ線を駆動ICに直接接続していた。これに対して、本実施の形態1におけるセンサ入出力線数低減回路は、パネル上に形成されたTFT(Thin Film Transistor)を介して、駆動ICに接続されている。ここで、TFTは、切り替え機能を有したマルチプレクサ(Multiplexer:図1および後述する図3では、単に「Mux.」と省略して表記している)に相当する。
・図1においては、本実施の形態1におけるセンサ入出力線数低減回路の具体的な接続構成として、(a)〜(c)の3パターンを示している。
図2は、本発明の実施の形態1におけるセンサ入出力数低減回路を備えた表示装置によるHover信号強さについて、表面からの距離依存性と、センサブロック数依存性に関するシミュレーション結果を示した図である。
H1〜H5×V1〜V4=5×4=20
のセンサデータがそれぞれ出力される。
H1〜H5×V5〜V8=20
のセンサデータがそれぞれ出力される。
(問題1)トランジスタの「On抵抗」が大きくなる
(問題2)TFTの特徴である飛び込み電圧が大きくなる。
GW/GL比>10
の条件を満たす必要がある。また、センシング時において、ビデオ信号がセンサ信号に与える影響を除くために、ビデオデータ線は、フローティングとしている。
(1)センサ配線と駆動ICとの間で、パネル基板上にマルチプレクサを実現するTFTを設ける。
(2)TFTは、同一パネル基板上に作られたシフトレジスタ回路によってOn/Off駆動される。
(4)シフトレジスタ回路は、1組の極性の異なるCLK、CLKB信号、センシング開始(Sst)、終了(Srst)を指示する信号で駆動される。
(5)センサからのデータ読み出しを、例えば、センサ電極5×4=20を1ブロックとして、ブロックを一度に読み出す方式にすることで、Hoverセンシング精度を向上させる。
(7)センシング時、ビデオ信号のセンサ信号への影響を除くため、ビデオデータ線は、フローティングとする。
(効果1)センサ数は減らないため、検知精度維持が可能となる。
(効果2)センサをブロック化し、ブロックごとにデータを時分割多重して読み出せる構成とすることで、センサ内蔵パネルと駆動ICとの間の入出力パッド数を劇的に減らすことができ、駆動IC面積の縮小化が可能となる。
(効果3)汎用IC化、多チップ化構成を採用することで、コスト削減が可能となる。
(効果4)センサからの信号読出しをブロック単位(広範囲面積)で取得できることにより、Hover機能の高精度化を図ることも実現できる。
Claims (8)
- 表示パネルに内蔵される複数のセンサと、前記複数のセンサと電気的に接続されることで前記複数のセンサのそれぞれの検出結果を読み取る駆動ICとの間に配置されるセンサ入出力数低減回路であって、
前記複数のセンサは、2以上のセンサからなる複数のセンサ群にブロック化されており、
前記表示パネル上で前記複数のセンサ群と前記駆動ICとの間に設けられ、外部指令に応じて、ブロック化された前記複数のセンサ群のいずれか1つを順次選択切り替えして前記駆動ICに接続するマルチプレクサを実現する薄膜トランジスタ回路
を備え、
前記複数のセンサ群は、第1から第Lのセンサ群を含み、前記第1から第Lのセンサ群のうちの各々は、M×N個のセンサを含み、
前記薄膜トランジスタ回路は、第1から第Lのブロックの信号にしたがい、前記検出結果を順次出力する第1から第Nの回路を含み、
前記第1から第Nの回路のうちの各々は、第1から第Lのブロックの信号にしたがい、第1から第Mの検出結果を同時に出力し、前記複数のセンサのそれぞれの検出結果をブロック単位で読み出すことを可能とする、センサ入出力数低減回路。 - 前記薄膜トランジスタ回路は、前記駆動ICからの前記外部指令により時分割駆動されることで、前記マルチプレクサを実現する
請求項1に記載のセンサ入出力数低減回路。 - 前記表示パネル上に設けられ、前記外部指令を出力することで、前記複数のセンサ群が、時分割で順次前記駆動ICに接続されるように前記薄膜トランジスタ回路を切り替え制御するシフトレジスタ回路
をさらに備える請求項1に記載のセンサ入出力数低減回路。 - 前記シフトレジスタ回路は、1組の極性の異なるCLK,CLKB信号と、センシングの開始、終了を指示する信号で駆動される
請求項3に記載のセンサ入出力数低減回路。 - 前記薄膜トランジスタ回路は、回路パターンサイズが
GW/GL>10
を満たす請求項1から4のいずれか1項に記載のセンサ入出力数低減回路。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のセンサ入出力数低減回路を備えた表示装置。
- 前記複数のセンサのそれぞれは、AITタッチセンサである
請求項6に記載のセンサ入出力数低減回路を備えた表示装置。 - 前記複数のセンサによるセンシング時には、前記表示パネルに設けられたビデオデータ線は、フローティングとする
請求項6又は7に記載のセンサ入出力数低減回路を備えた表示装置。
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