JP6685825B2 - 表示装置及び表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Description
ドライバIC3は、駆動電極TX1〜TXnに対して駆動信号を供給することによりセンシングに関する制御、及び画像表示に関する制御を実行するものであり、端子領域NAに実装されている。ドライバICは、COG(Chip On Glass)方式により実装されているが、第1フレキシブル配線基板6に実装されたものであっても良い。
端子領域NAに沿う対向基板CTの端部には、実装端子7が形成されている。実装端子7には、検出電極RX1〜RXm、および駆動電極TX1〜TXnからの検出信号を出力する第2フレキシブル配線基板8が接続されている。図1の例において、検出回路4は、第2フレキシブル配線基板8に実装されている。
互いに対向する駆動電極TXと検出電極RXとの間には、容量Ccが存在する。駆動電極TXに駆動信号Stxが供給されると、容量Ccを介して検出電極RXに電流が流れるため、検出電極RXから検出信号Srxが得られる。駆動信号Stxは例えば矩形パルスであり、検出信号Srxは駆動信号Stxに対応した電圧の矩形パルスである。
検出回路4は、駆動電極TX自体が有する容量の変化に基づいて物体Oの接触、或いは近接を検出することができる。このような検出方式は、セルフ容量検出方式などと呼ばれるが、以下ではセルフ検出方式と称することとする。
以上説明したように、本実施形態に係る表示装置1は、駆動電極TXを画像表示及びタッチ検出の双方に利用する。
例えば、金属配線は、駆動電極TX間のスリットとダミーのスリットが形成される位置には設けなくても良い。例えば、駆動電極TX間のスリットとダミーのスリットを副画素SPXR,SPXBの間に設け、金属配線を副画素SPXR,SBXGの間と副画素SPXG,SPXBの間に設ける構成を採用し得る。
次に、表示装置1のミューチャル検出方式とセルフ検出方式のセンシング動作について、2つの例を挙げて説明する。一構成例は、ピッチ2Wの駆動電極TXが偶数で構成されている場合と、奇数で構成されている場合とを説明する。また、本実施形態の構成例では、ピッチ2Wの駆動電極TXと、2つのピッチWの駆動電極TXの組との合計数が偶数である場合と、奇数である場合とを説明する。
<偶数で構成されている場合>
図6は、駆動電極TXの物理分割数が偶数の場合の一例であり、複数の駆動電極TXがピッチ2Wの駆動電極TX1から駆動電極TX8の8個の駆動電極TXにより構成されている。このように複数の駆動電極TXが構成されている場合のミューチャル検出方式のセンシング動作を図7,図8を参照して、また、セルフ検出方式のセンシング動作を図9,図10を参照してそれぞれ説明する。
図7に示す例では、駆動電極TX1〜TX3がブロックMBL11eを構成し、駆動電極TX3〜TX5がブロックMBL12eを構成し、駆動電極TX5〜TX7がブロックMBL13eを構成し、駆動電極TX7,TX8がブロックMBL14eを構成する場合を想定する。このように、ミューチャル検出方式のセンシング動作においては、ブロックMBL毎(3バンドル毎)にセンシングを行うときに、一部の駆動電極TXがオーバーラッップするように構成されている。なお、ブロックMBL14eについては、駆動電極TX7,TX8の2バンドルになるため、ドライバIC3は、仮想の駆動電極VTXを用いて3バンドルとして処理する。また、駆動電極TX2,TX4,TX6,TX8の幅方向の中心を示す位置MC11e〜MC14eは、それぞれ各ブロックMBL11e〜MBL14eの中心位置を示している。
図9に示す例は、駆動電極TX1,TX2がブロックSBL11eを構成し、駆動電極TX3,TX4がブロックSBL12eを構成し、駆動電極TX5,TX6がブロックSBL13eを構成し、駆動電極TX7,TX8がブロックSBL14eを構成する場合を想定する。また、駆動電極TX1,TX2の間、駆動電極TX3,TX4の間、駆動電極TX5,TX6の間、駆動電極TX7,TX8の間にそれぞれ位置する位置SC11e〜SC14eは、ブロックSBL11e〜SBL14eの中心位置を示している。
図11は、駆動電極TXの物理分割数が奇数の場合の一例であり、複数の駆動電極TXがピッチ2Wの駆動電極TX1から駆動電極TX7の7個の駆動電極TXにより構成されている。このように複数の駆動電極TXが構成されている場合のミューチャル検出方式のセンシング動作を図12,図13を参照して、また、セルフ検出方式のセンシング動作を図14,図15を参照してそれぞれ説明する。
図12に示す例では、駆動電極TX1,TX2がブロックMBL11oを構成し、駆動電極TX2〜TX4がブロックMBL12oを構成し、駆動電極TX4〜TX6がブロックMBL13oを構成し、駆動電極TX6,TX7がブロックMBL14oを構成する場合を想定する。このように、複数の駆動電極TXが奇数で構成されている場合にも、一部の駆動電極TXがオーバーラップするオーバーラップ駆動を実行する。なお、ブロックMBL11o,MBL14oについては、駆動電極TXが2バンドルになるため、ドライバIC3は、ブロックMBL11oは仮想の駆動電極VTX1を用いて、ブロックMBL14oは仮想の駆動電極VTX2を用いて3バンドルとして処理する。また、駆動電極TX1,TX3,TX5,TX7の幅方向の中心を示す位置MC11o〜MC14oは、各ブロックMBL11o〜MBL14oの中心位置を示している。
図14に示す例は、駆動電極TX1がブロックSBL11oを構成し、駆動電極TX2,TX3がブロックSBL12oを構成し、駆動電極TX4,TX5がブロックSBL13oを構成し、駆動電極TX6,TX7がブロックSBL14oを構成する場合を想定する。なお、ブロックSBL11oについては、駆動電極TX1の1バンドルになるため、ドライバIC3は、仮想の駆動電極VTXを用いて2バンドルとして処理する。また、それぞれ駆動電極TX1の中心、及び駆動電極TX2,TX3の間、駆動電極TX4,TX5の間、駆動電極TX6,TX7の間にそれぞれ位置する位置SC11o〜SC14oは、ブロックSBL11o〜SBL14oの中心位置を示している。
ミューチャル検出方式のセンシング動作においては、駆動電極TX3はブロックMBL12oに含まれているため、ブロックMBL12oに駆動信号Stxが供給されたときに、物体Oが検出される。図17に示す例では、ブロックMBL12oのときにシグナル(Deltaキャパシタンス)が大きく検出される。なお、ブロックMBL11o,MBL14oではシグナルは検出されていないが、ブロックMBL13oでは物体Oの一部が接触しているため、シグナル(Deltaキャパシタンス)が若干検出されている。また、図17において破線で示すように、物体Oの検出シグナルから少し遅れてゴースト(シグナル)がノイズにより発生する場合がある。このように、ドライバIC3は、ブロックMBL12o,MBL13oで物体Oを検出する場合が生じる。
駆動電極TX3がブロックSBL12oに含まれ、駆動電極TX4がブロックSBL13oに含まれているため、図19に示すように、ブロックSBL12o、SBL13oのときにシグナル(Deltaキャパシタンス)が大きく検出される。なお、ブロックSBL11o,SBL14oではシグナルは検出されない。このように、ドライバIC3は、ブロックSBL12o,SBL13oで物体Oを検出する。
<実施例1:偶数で構成されている場合>
図20は、ピッチ2Wの駆動電極TXと、2つのピッチWの駆動電極TXの組との合計数が偶数である場合の一例であり、複数の駆動電極TXが駆動電極TX1〜TX12の12個の駆動電極TXにより構成されている。駆動電極TX2,TX5,TX8,TX11はピッチ2W(第1幅)であり、駆動電極TX1,TX3,TX4,TX6,TX7、TX9,TX10,TX12はピッチW(第2幅)である。したがって、複数の駆動電極TXは、ピッチW−ピッチ2W−ピッチWの並びが繰り返されて構成されている。この並びを、以下では、第1の配置パターンと称する。なお、本実施形態の構成例においては、ピッチ2W(第1幅)がピッチW(第2幅)の2倍である場合で説明するが、第1幅が第2幅の整数倍となるように構成しても良い。
まず、ミューチャル検出方式のセンシング動作について説明する。
図21に示す例では、駆動電極TX1〜X4がブロックMBL1eを構成し、駆動電極TX3〜TX7がブロックMBL2eを構成し、駆動電極TX6〜TX10がブロックMBL3eを構成し、駆動電極TX9〜TX12がブロックMBL4eを構成する場合を想定する。したがって、ドライバIC3は、ブロックMBL(第1ブロック)の一部の駆動電極TXを重複させながら5バンドル(ピッチ6W,第1規定数)のオーバーラップ駆動を実行する。なお、ブロックMBL1e,ブロックMBL4eについては、4バンドルになるため、ドライバIC3は、ブロックMBL1eについてはピッチWの仮想の駆動電極VTX1を用いて、ブロックMBL4eについてはピッチWの仮想の駆動電極VTX2を用いて5バンドルとして処理する。また、駆動電極TX2,TX5,TX8,TX11の幅方向の中心を示す位置MC1e〜MC4eは、各ブロックMBL1e〜MBL4eの中心位置を示している。
図23に示す例は、駆動電極TX1〜TX3がブロックSBL1eを構成し、駆動電極TX4〜TX6がブロックSBL2eを構成し、駆動電極TX7〜TX9がブロックSBL3eを構成し、駆動電極TX10〜TX12がブロックSBL4eを構成する場合を想定する。ブロックSBL1e〜SBL4e(第2ブロック)は、全て3バンドル(ピッチ4W,第2規定数)駆動である。また、駆動電極TX2,TX5,TX8,TX11の幅方向の中心を示す位置SC1e〜SC4eは、各ブロックSBL1e〜SBL4eの中心位置を示している。したがって、ミューチャル検出方式のセンシングの中心位置である位置MC1e〜MC4eと、セルフ検出方式のセンシングの中心位置である位置SC1e〜SC4eとは、それぞれ一致するように構成される。
図25は、ピッチ2Wの駆動電極TXと、2つのピッチWの駆動電極TXの組との合計数が奇数である場合の一例であり、複数の駆動電極TXが駆動電極TX1〜TX10の10個の駆動電極TXにより構成されている。駆動電極TX1,TX4,TX7,TX10はピッチ2W(第1幅)であり、駆動電極TX2,TX3,TX5,TX6,TX8,TX9はピッチW(第2幅)である。したがって、図14の例と比較すると、駆動電極TX1側から、偶数番目の駆動電極TXが半分に分割されて構成されている。この並びを、以下では、第2の配置パターンと称する。なお、本実施形態の構成例においては、ピッチ2W(第1幅)がピッチW(第2幅)の2倍である場合で説明するが、第1幅が第2幅の整数倍となるように構成しても良い。
まず、ミューチャル検出方式のセンシング動作について説明する。
図26に示す例では、駆動電極TX1〜TX3がブロックMBL1oを構成し、駆動電極TX2〜TX6がブロックMBL2oを構成し、駆動電極TX5〜TX9がブロックMBL3oを構成し、駆動電極TX8〜TX10がブロックMBL4oを構成する場合を想定する。このように構成される場合にも、ドライバIC3は、ブロックMBL(第1ブロック)の一部の駆動電極TXを重複させながら5バンドル(ピッチ6W:第1規定数)のオーバーラップ駆動を実行する。なお、ブロックMBL1o,MBL4oについては、3バンドル(ピッチ4W)になるため、ドライバIC3は、ブロックMBL1oについてはピッチ2Wの仮想の電極VTX1を用いて、ブロックMBL4oについてはピッチ2Wの仮想の電極VTX2を用いて、5バンドル相当として処理する。また、駆動電極TX1,TX4,TX7,TX10の幅方向の中心を示す位置MC1o〜MC4oは、各ブロックMBL1o〜MBL4oの中心位置を示している。
図28に示す例は、駆動電極TX1、TX2がブロックSBL1oを構成し、駆動電極TX3〜TX5がブロックSBL2oを構成し、駆動電極TX6〜TX8がブロックSBL3oを構成し、駆動電極TX9,TX10がブロックSBL4oを構成する場合を想定する。なお、ブロックSBL1o,ブロックSBL4oは、2バンドル駆動である。このため、ドライバIC3は、ピッチWの仮想の駆動電極VTX1,VTX2を用いて、ブロックSBL1o〜SBL4o(第2ブロック)を3バンドル(ピッチ4W:第2規定数)相当として処理する。また、駆動電極TX1,TX4,TX7,TX10の幅方向の中心を示す位置SC1o〜SC4oは、各ブロックSBL1o〜SBL4oの中心位置を示している。したがって、既述の第2実施例の偶数で構成される場合と同様に、ミューチャル検出方式のセンシングの中心位置である位置MC1o〜MC4oと、セルフ検出方式のセンシングの中心位置である位置SC1o〜SC4oとは、それぞれ一致するように構成される。
次に、表示装置1に含まれる、ミューチャル検出方式と、セルフ検出方式とを実行するタッチ検出装置TDの構成の一例について、ピッチ2Wの駆動電極TXと、2つのピッチWの駆動電極TXの組との合計数が奇数である場合の一例(第2の配置パターン)で説明する。
シフトレジスタS/R1〜S/R10は、それぞれゲートG1〜G10と接続されると共に、制御線SL11と接続される。制御線SL11は、ドライバIC3と接続されている。ドライバIC3は、シフトレジスタS/R1〜S/R10を、ブロックMBL1o,MBL2o,MBL3o,MBL4o毎に順次駆動させるようにシフトレジスタS/R1〜S/R10に、スタート信号SDST,クロック信号SDCKを供給する。
ドライバIC3は、ブロックMBL1o(駆動電極TX1,TX2,TX3)を駆動させるように、制御線SL11を介して制御回路50に制御信号(第1駆動信号)を供給する。これにより、シフトレジスタS/R1,S/R2,S/R3から電圧を切り替えるようにスイッチング部SW11,SW12,SW13に信号が出力される。このとき、SELF_EN信号がオフであるため、リード線LA1〜LA3が接続されている一方、リード線LB1〜LB3は接続されていない。そして、ブロックMBL1oを構成する駆動電極TX1〜TX3に上述の交流電圧が供給される。このとき、検出回路4は、検出電極RX1〜RXnからの検出結果をドライバIC3へ出力する。ドライバIC3は、この検出結果に基づいて、ブロックMBL1oに対するセンシングを行うことができる。
ドライバIC3は、セルフ検出方式のセンシングを行うときには、SELF_EN信号(第2駆動信号)をオンにする。これにより、信号線SL15を介して、スイッチング部SW1〜SW10に供給されるSELF_EN信号がオンになる。スイッチング部SW1〜SW10においては、SELF_EN信号がオンであるため、リード線LA1〜LA10が接続されなくなる一方、リード線LB1〜LB10が接続される。これにより、検出回路4は、ブロックSLB1o〜SLB4o毎の検出結果をドライバIC3へ出力する。ドライバIC3は、この検出結果に基づいて、ブロックSBL1o〜SBL4oに対するセンシングを行うことができる。
1フレームFは、複数の期間Taと、複数の期間Tbとで構成されている。期間Taと期間Tbは交互に繰り返される。各期間Taは、それぞれ画像表示のタイミングであり、各期間Tbは、センシング(タッチ検出)を実行するタイミングである。各期間Taにおいては、上述の信号線Sのうち、各期間Taに対応する信号線Snに対して表示信号SIGnが供給される。
期間Tbsを除き、SELF_EN信号は、オフになる。期間Tbm1において、ドライバIC3は、ブロックMBL1o(駆動電極TX1〜TX3)を用いてセンシングを実行する。期間Tbm2において、ドライバIC3は、ブロックMBL2o(駆動電極TX2〜TX6)を用いてセンシングを実行する。期間Tbm3において、ドライバIC3は、ブロックMBL3o(駆動電極TX5〜TX9)を用いてセンシングを実行する。期間Tbm4において、ドライバIC3は、ブロックMBL4o(駆動電極TX8〜TX10)を用いてセンシングを実行する。
また、駆動電極TXを表示及びセンシングの双方に利用するため、表示及びセンシングに必要な電極を別々に設ける必要がない。これにより、表示装置1の構成を簡略化することができるとともに、表示装置1を小型化することができる。
(他の実施形態)
さらに、図32から図34の例は、複数の駆動電極TXを分割する構成の他の一例を示す。図32に示すように、複数の駆動電極TXがピッチW(同一の幅)の駆動電極TX1〜TX14で構成されている。言い換えると、既述の第1実施例の複数の駆動電極TXが奇数で構成されている場合の各駆動電極TXを全て1/2に分割した構成となっている。
(付記)
(1)複数のセンサと、前記複数のセンサを第1規定数単位で前記センサを重複させながら順次駆動させる第1駆動信号、及び前記複数のセンサを第2規定数単位で一斉に駆動させる第2駆動信号を供給するドライバと、前記第1駆動信号に対応する第1検出信号に基づいて検出領域に接触或いは近接する物体を検出する第1検出回路と、前記第2駆動信号に対応する第2検出信号に基づいて検出領域に接触する或いは近接する物体を検出する第2検出回路と、を備え、前記複数のセンサは、前記第1規定数単位で順次駆動する前記センサの中心位置と、前記第2規定数単位で駆動する前記センサの中心位置とが一致するように分割される、タッチ検出装置。
(2)前記センサの幅が、所定幅であり、前記分割される前記センサの幅は、前記所定幅の半分である、(1)に記載のタッチ検出装置。
(3)前記センサの幅が同一の幅である、(1)に記載のタッチ検出装置。
Claims (4)
- 第1方向に並ぶ複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極との間に容量を形成する検出電極と、
前記複数の駆動電極に対して第1駆動信号又は第2駆動信号を供給するドライバと、
前記第1駆動信号に対して前記検出電極から得られる第1検出信号に基づいて検出領域に接触或いは近接する物体を検出する第1検出回路と、
前記第2駆動信号に対して前記複数の駆動電極から得られる第2検出信号に基づいて前記検出領域に接触或いは近接する物体を検出する第2検出回路と、
を備え、
前記複数の駆動電極は、複数の第1駆動電極と、隣り合う第1駆動電極の間に配置された複数の第2駆動電極とを含み、
前記第1駆動電極の前記第1方向における第1幅は、前記第2駆動電極の前記第1方向における第2幅の整数倍であり、
前記ドライバは、前記第1方向に連続する第1規定数の前記駆動電極をそれぞれ含む複数の第1ブロックに対して前記第1駆動信号を順次供給し、前記第1方向に連続する第2規定数の前記駆動電極をそれぞれ含む複数の第2ブロックに対して前記第2駆動信号を順次供給し、
前記第1ブロックの前記第1方向における中心位置と、前記第2ブロックの前記第1方向における中心位置とが一致する、
表示装置。 - 隣り合う前記第1駆動電極の間に、2つの前記第2駆動電極が配置され、
前記第1幅は、前記第2幅の2倍である、
請求項1に記載の表示装置。 - 隣り合う前記第1ブロックは、同一の前記第2駆動電極を共用する、
請求項2に記載の表示装置。 - 第1方向に並ぶ複数の駆動電極と、
前記複数の駆動電極との間に容量を形成する検出電極と、
前記複数の駆動電極に対して第1駆動信号又は第2駆動信号を供給するドライバと、
前記第1駆動信号に対して前記検出電極から得られる第1検出信号に基づいて検出領域に接触或いは近接する物体を検出する第1検出回路と、
前記第2駆動信号に対して前記複数の駆動電極から得られる第2検出信号に基づいて前記検出領域に接触或いは近接する物体を検出する第2検出回路と、
を備え、前記複数の駆動電極は、複数の第1駆動電極と、隣り合う第1駆動電極の間に配置された複数の第2駆動電極とを含み、前記第1駆動電極の前記第1方向における第1幅は、前記第2駆動電極の前記第1方向における第2幅の整数倍である表示装置の駆動方法であって、
前記第1方向に連続する第1規定数の前記駆動電極をそれぞれ含む複数の第1ブロックに対して前記第1駆動信号を順次供給し、
前記第1方向に連続する第2規定数の前記駆動電極をそれぞれ含む複数の第2ブロックに対して前記第2駆動信号を順次供給し、
前記第1ブロックの前記第1方向における中心位置と、前記第2ブロックの前記第1方向における中心位置とを一致させる、
駆動方法。
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