JPWO2011055534A1 - タッチセンサ付きディスプレイ装置およびそれを用いた電子機器ならびにタッチセンサ付きディスプレイモジュールの制御回路 - Google Patents

Abstract

複数のセンサ電極１０はディスプレイパネル８とオーバーラップする領域に形成され、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する。また近接センサ用電極ペア１２は、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に透明電極により形成される。静電容量検出回路２０は、ユーザの接触に応じた複数のセンサ電極１０それぞれの静電容量の変化を検出し、ユーザが接触した位置を検出する。近接検出回路３０は、近接センサ用電極ペア１２の間の電界のユーザの近接に応じた変化を検出し、ユーザがディスプレイパネルに近接したことを検出する。静電容量検出回路２０は、その少なくとも一部分が動作状態と非動作状態が切りかえ可能に構成されており、一部分は、近接検出回路３０によりユーザの近接が検出されたことを契機として非動作状態から動作状態に移行する。

Description

本発明は、タッチセンサ付きディスプレイ装置に関する。

近年、コンピュータや携帯電話端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）をはじめとする電子機器には、タッチセンサ（タッチパッドやトラックパッドとも称される）が設けられ、指で接触することにより電子機器を操作することが可能となっている。

タッチセンサは、主として静電容量方式と抵抗膜方式に大別される。静電容量方式の静電センサは、Ｘ軸方向に配置された複数のセンサ電極と、Ｙ軸方向に配置された複数のセンサ電極と、各センサ電極の静電容量を検出する検出回路を備える。センサ電極とその周囲との間に形成される静電容量は、ユーザの接触に応答して変化する。検出回路は、ユーザの接触により静電容量が変化したセンサ電極を判定することで、ユーザがタッチした位置を判定する。

特開２００１−３２５８５８号公報 特表２００３−５１１７９９号公報 米国特許第５８２５３５２Ａ１号明細書 特開２００７−０１３４３２号公報 特開平１１−２３２０３４号公報

ところで待機時の消費電力が重要視される電池駆動型の携帯機器では、消費電力の高いデバイスは必要なときのみに動作させる仕組みが求められる。タッチセンサは、その動作原理から、常駐的にセンサ電極の静電容量を監視する必要があるため、消費電流が大きくなりがちであり、消費電流の低減が求められている。

タッチセンサの消費電力を低減するためのひとつのアプローチは、機械的なスイッチと組み合わせることである。すなわち機械的なスイッチの状態にもとづいて、タッチセンサの検出回路のスタンバイ状態と動作状態の切りかえが実現される。しかしながらこうしたスイッチを追加すると、タッチセンサが有する薄型化（小型化）や高いデザイン性といった利点が損なわれる。

また、タッチセンサ単独での低消費電力化のアプローチとして、複数のセンサ電極それぞれの静電容量の検出を間欠的に行う手法も提案されている。この手法では、停止期間と検出期間が交互に繰り返され、停止期間を長くするほど消費電力を低下させることができるが、トレードオフとしてセンサの応答性が低下するという問題が生ずるため、このアプローチでの低消費電力化にも限界がある。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、消費電力を低減したタッチセンサの提供にある。

本発明のある態様はディスプレイ装置に関する。ディスプレイ装置は、タッチセンサ付きディスプレイモジュールと、静電容量検出回路と、近接検出回路とを備える。タッチセンサ付きディスプレイモジュールは、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に形成され、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極と、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に透明電極により形成された電界発生用電極および電界検出用電極を含む近接センサ用電極ペアと、を含む。静電容量検出回路は、ユーザの接触に応じた複数のセンサ電極それぞれの静電容量の変化を検出し、ユーザが接触した位置を検出する。近接検出回路は、近接センサ用電極ペアの間の電界のユーザの近接に応じた変化を検出し、ユーザがディスプレイパネルに近接したことを検出する。
静電容量検出回路は、その少なくとも一部分が動作状態と非動作状態が切りかえ可能に構成されている。静電容量検出回路の一部分は、近接検出回路によりユーザの近接が検出されたことを契機として非動作状態から動作状態に移行する。

近接センサ用電極ペアと近接検出回路は、電界方式近接センサを形成する。この電界方式近接センサの消費電力は、センサ電極および静電容量検出回路が形成するタッチセンサの消費電力よりも低い。したがって、電界方式近接センサによりユーザの指やペン（以下、単にユーザという）がディスプレイに近接したことを検出し、近接した場合にタッチセンサを動作させることにより、タッチセンサを常駐的に動作させる場合に比べて消費電力を低減することができる。また近接センサ用電極ペアがディスプレイパネルのオーバーラップして設けられるため、ディスプレイパネルの周辺に近接検出用の機械的なスイッチを設けたり、あるいはディスプレイパネルの周辺に近接センサ用電極ペアを設ける場合にくらべて、ディスプレイ装置を搭載する機器のサイズを小型化することができる。

ディスプレイパネルは複数の領域に分割されてもよい。近接センサ用電極ペアは複数の領域ごとにそれぞれ設けられ、近接検出回路は各領域ごとに、ユーザの近接の有無を検出するよう構成されてもよい。静電容量検出回路は、近接が検出された領域に対応するセンサ電極に対して、静電容量の検出処理を実行してもよい。あるいは静電容量検出回路は、複数の領域ごとに設けられ独立して動作状態と非動作状態が切りかえ可能な複数の部分を含んでもよい。静電容量検出回路の各部分はそれぞれ、複数の領域ごとの近接センサ用電極ペアの電界の変化に応じて動作状態と非動作状態が切りかえられてもよい。
複数の領域ごとに、静電容量検出回路の動作、非動作を切りかえることにより、さらに効率的に消費電力を低減することができる。

ディスプレイパネルは、２行２列の４つの領域に分割されてもよい。電界発生用電極は４つの領域の中央に設けられ、電界検出用電極は４つの領域それぞれの、電界発生用電極と対向する頂点付近に設けられてもよい。

本発明の別の態様は、電子機器である。この電子機器は、上述のいずれかの態様のディスプレイ装置を備える。この電子機器は、電池の駆動時間を伸ばすことができ、また小型化を実現できる。

本発明のさらに別の態様は、タッチセンサ付きディスプレイモジュールの制御回路に関する。ディスプレイモジュールは、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に形成され、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極と、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に透明電極により形成された電界発生用電極および電界検出用電極を含み、２つの電極の間に電界が形成されるように構成される近接センサ用電極ペアと、を含む。制御回路は、複数のセンサ電極それぞれの静電容量の変化を検出し、ユーザが接触した位置を検出する静電容量検出回路であって、その少なくとも一部分が動作状態と非動作状態が切りかえ可能に構成される静電容量検出回路を備える。静電容量検出回路は、近接センサ用電極ペアの間に形成される電界の変化を監視することによりユーザがディスプレイパネルに近接したことを検出する近接検出回路と接続されている。静電容量検出回路の一部分は、近接検出回路によりユーザの近接が検出されたことを契機として非動作状態から動作状態に移行する。

この態様によると、タッチセンサの消費電力を低減することができる。

本発明のさらに別の態様は、タッチセンサ付きディスプレイモジュールに関する。このディスプレイモジュールは、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に形成され、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極と、ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に透明電極により形成された電界発生用電極および電界検出用電極を含む近接センサ用電極ペアと、を備える。
この態様によれば、近接センサ用電極ペアがディスプレイパネルのオーバーラップして設けられるため、ディスプレイパネルの周辺に近接検出用の機械的なスイッチを設けたり、あるいはディスプレイパネルの周辺に近接センサ用電極ペアを設ける場合にくらべて、電子機器のサイズを小型化することができる。

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、タッチセンサ付きディスプレイ装置の消費電力を低減することができる。

実施の形態に係るディスプレイ装置を備える電子機器全体の構成を示すブロック図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、図１のディスプレイ装置および比較技術に係るディスプレイ装置それぞれの消費電流を示すタイムチャートである。 図３（ａ）、（ｂ）は、図１の電子機器および比較技術に係る電子機器それぞれの外観図である。 変形例に係るディスプレイ装置の構成を示す図である。 図４のディスプレイ装置における、検出信号と制御信号の関係を示すテーブルである。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

図１は、実施の形態に係るディスプレイ装置を備える電子機器全体の構成を示すブロック図である。電子機器１は、携帯電話端末、ＰＤＡ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ラップトップ型ＰＣ（Personal Computer）などの電池駆動型デバイスであり、ディスプレイ装置４およびＤＳＰ４０を備える。ディスプレイ装置４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイなどであり、ユーザに対して、さまざまな情報を画像として提示する。ＤＳＰ４０は、電子機器１全体を統合的に制御し、またさまざまな信号処理を行う。

ディスプレイ装置４は、タッチセンサ機能を有するタッチパネルであり、ディスプレイとしての機能と入力装置としての機能をあわせてもっている。ユーザが指やペンで、ディスプレイ装置４の表面に接触し、あるいは押圧すると、ディスプレイ装置４は接触点の座標や、接触点の軌跡、あるいはそれらの組み合わせ（ジェスチャとも称する）を判定する。

ディスプレイ装置４は、静電容量センサ型のタッチセンサを備える。タッチセンサは消費電力が大きいため、電池駆動型デバイスでは駆動時間に影響する。以下では、電子機器１の駆動時間を伸ばすことが可能な、および／または、電子機器１を小型化することが可能な技術を説明する。

ディスプレイ装置４は、ディスプレイモジュール６、静電容量検出回路２０、近接検出回路３０を備える。静電容量検出回路２０はタッチパネル制御ＩＣとも称される。

ディスプレイモジュール６は、ディスプレイパネル８、複数のセンサ電極１０、近接センサ用電極ペア１２を備える。

ディスプレイパネル８は、液晶パネル、有機ＥＬパネルなどであり、図示しないソースドライバ（データドライバ）および図示しないゲートドライバ（スキャンドライバ）からの信号によって駆動される。センサ電極１０および静電容量検出回路２０は、タッチセンサを形成し、近接センサ用電極ペア１２および近接検出回路３０は、非接触の電界型近接センサを形成する。

複数のセンサ電極１０は、ディスプレイパネル８の上面であってその表示領域とオーバーラップする領域に形成される。各センサ電極１０とその周囲との間には静電容量が形成されており、ユーザの接触状態に応じてセンサ電極１０の位置が変化することにより静電容量が変化する。

近接センサ用電極ペア１２は、電界発生用電極１２ａおよび電界検出用電極１２ｂを含む。電界発生用電極１２ａおよび電界検出用電極１２ｂはそれぞれ、ディスプレイパネル８の上面であってその表示領域とオーバーラップする領域に形成される。後述する近接検出回路３０からの信号に応じて、電界発生用電極１２ａと電界検出用電極１２ｂの間には電界が形成される。ユーザの指やペンがディスプレイパネル８の表面に近接すると電界に乱れが生ずる。

電界発生用電極１２ａと電界検出用電極１２ｂの配置には後述するような変形例が存在するが、たとえば電界発生用電極１２ａはディスプレイパネル８の第１の辺に沿って形成され、電界検出用電極１２ｂは、ディスプレイパネル８の第１の辺に対向する第２の辺に沿って形成されてもよい。

複数のセンサ電極１０および近接センサ用電極ペア１２は、ディスプレイパネル８に表示される映像、画像の視認性を妨げないように、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極で形成される。センサ電極１０と近接センサ用電極ペア１２は同じ配線層に形成されてもよいし、異なる配線層に形成されてもよい。

センサ電極１０および近接センサ用電極ペア１２のさらに上面には、透明な保護層が形成される。

ディスプレイパネル８には、電界発生用電極端子Ｐ１、電界検出用電極端子Ｐ２、列ごとに設けられた複数のセンサ電極端子Ｐ３ｘ、行ごとに設けられた複数のセンサ電極端子Ｐ３ｙが設けられる。

複数のセンサ電極１０は、Ｘ電極１０ｘ（黒塗り）と、Ｙ電極１０ｙ（白抜き）に分類される。同じ列のＸ電極１０ｘは共通に接続されており、対応する列のセンサ電極端子Ｐ３ｘと接続される。また同じ行のＹ電極１０ｙは共通に接続されており、対応する行のセンサ電極端子Ｐ３ｙと接続される。

電界発生用電極端子Ｐ１は電界発生用電極１２ａと接続され、電界検出用電極端子Ｐ２は電界検出用電極１２ｂと接続されている。

以上が実施の形態に係るディスプレイパネル８の構成である。

静電容量検出回路２０は複数のセンサ電極端子Ｐ３ｘおよびＰ３ｙと接続される。
静電容量検出回路２０は、その少なくとも一部分が動作状態φ_ＯＮと非動作状態φ_ＯＦＦが切りかえ可能に構成されている。静電容量検出回路２０の一部分は、イネーブル端子ＥＮに入力されるイネーブル信号ＥＮがアサート（ハイレベル）されたときに動作状態φ_ＯＮとなり、ネゲート（ローレベル）されたときには非動作状態φ_ＯＦＦ（スタンバイ状態）となる。動作状態φ_ＯＮにおいて静電容量検出回路２０は、ユーザの接触に応じて発生する複数のセンサ電極１０それぞれの静電容量の変化を検出し、ユーザが接触した位置（接触位置）を検出する。静電容量検出回路２０は、複数のＸ電極を順にスキャンしていき、それらの容量変化を監視する。同様に静電容量検出回路２０は複数のＹ電極を順にスキャンしていき、それらの容量変化を監視する。静電容量検出回路２０は公知の技術を利用すればよく、その構成は特に限定されない。静電容量検出回路２０は、ＤＳＰ４０に対して各センサ電極１０の容量もしくは容量変化を示す検出信号Ｓ１を出力する。ＤＳＰ４０は、検出信号Ｓ１にもとづいて接触位置のＸ座標およびＹ座標を判定し、あるいはジェスチャ入力を識別する。

非動作状態φ_ＯＦＦにおいて静電容量検出回路２０は、センサ電極１０のスキャンを停止する。この間、静電容量検出回路２０の消費電力は非常に小さくなる。

近接検出回路３０は電界発生用電極端子Ｐ１および電界検出用電極端子Ｐ２と接続される。近接検出回路３０の構成も特に限定されず、公知の技術を利用すればよい。たとえば近接検出回路３０は、電界発生用電極端子Ｐ１に交流の駆動信号を与えるドライバと、電界検出用電極１２ｂの電気的状態を検出するセンスアンプを備える。ドライバの駆動によって電界発生用電極１２ａと電界検出用電極１２ｂの間には電界が発生する。そして電界検出用電極１２ｂの電気的状態を監視することで、ユーザの近接にともなう電界の乱れを検出する。近接検出回路３０および静電容量検出回路２０は、別々のチップとして形成されてもよいし、単一のチップとして形成されてもよい。

電界の状態を示す信号Ｓ２はＤＳＰ４０へと入力される。ＤＳＰ４０は、検出信号Ｓ２にもとづいてユーザの指やペンの近接を検出する。ＤＳＰ４０はユーザが近接していないとき、静電容量検出回路２０に対するイネーブル信号ＥＮをネゲートする。イネーブル信号ＥＮがネゲートされる間、タッチセンサの機能は停止する。ＤＳＰ４０はユーザの近接を検出すると、イネーブル信号ＥＮをアサートし、静電容量検出回路２０を非動作状態から動作状態へと移行させる。なお静電容量検出回路２０に対するイネーブル信号ＥＮは、ＤＳＰ４０ではなく近接検出回路３０が生成してもよい。

以上が電子機器１の構成である。続いてその動作を説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は、図１のディスプレイ装置および比較技術に係るディスプレイ装置それぞれの消費電流Ｉｄｄを示すタイムチャートである。本実施の形態の効果を明確とするため、図２（ｂ）を参照して比較技術について説明する。

比較技術では、静電容量検出回路は、間欠モードφ１と連続モードφ２が切りかえ可能となっている。静電容量検出回路２０はタイマー回路を内蔵しており、間欠モードφ１において、所定の周期、所定のデューティ比で動作状態φ_ＯＮと非動作状態φ_ＯＦＦを、時分割で繰り返し実行する。動作状態φ_ＯＮでは、静電容量検出回路２０によって比較的大きな電流が消費され、非動作状態φ_ＯＦＦでは消費電流が減少する。非動作状態φ_ＯＦＦにおける消費電流は、主に静電容量検出回路のタイマー回路によるものである。間欠モードφ１において、ユーザの接触が検出されると連続モードφ２に移行する。連続モードφ２では、連続的にセンサ電極１０の静電容量を監視するため、消費電力は持続的に大きくなる。

続いて図２（ａ）を参照し、実施の形態に係るディスプレイ装置の動作を説明する。はじめに静電容量検出回路２０は非動作状態φ_ＯＦＦ（スタンバイ状態）となる。この間、近接検出回路３０が動作しており、ユーザの指の近接の有無が監視される。時刻ｔ１に指の近接が検出されるとイネーブル信号ＥＮがアサートされ、静電容量検出回路２０の一部分が、近接検出を契機として非動作状態φ_ＯＦＦから動作状態φ_ＯＮに移行し、タッチセンサが機能し始める。

以上が図１のディスプレイ装置４の動作である。時刻ｔ０以前において、静電容量検出回路２０の消費電流は実質的にゼロであり、代わりに近接検出回路３０が電流を消費する。近接検出回路３０の消費電流は、静電容量検出回路２０の動作状態φ_ＯＮにおける消費電流よりも十分に低いため、図２（ｂ）に示す比較技術に比べて、トータルの消費電流を大幅に削減することが可能となる。

図３（ａ）、（ｂ）は、図１の電子機器１および比較技術に係る電子機器１それぞれの例示的な外観図である。図３（ｂ）に示す比較技術に係る電子機器１では、近接センサの近接センサ用電極ペア１２が、プリント基板上のディスプレイパネル８と隣接する領域に設けられている。この構成では、破線で示す筐体２のサイズを、ディスプレイのサイズよりも大きくする必要がある。あるいは、あるサイズの筐体２に対して設置できるディスプレイのサイズが小さくなってしまう。近接センサとして光学式のものを利用した場合にも、やはり光学センサを筐体の額縁部分に配置する必要があるため、同様の問題が生ずる。

これに対して実施の形態に係る電子機器１では、筐体２のサイズを図３（ａ）に示すようにディスプレイパネル８のサイズと同程度まで小さくすることができる。つまり狭額縁化が実現できる。あるいはあるサイズの筐体２に対して設置できるディスプレイのサイズを、図３（ｂ）の構成に比べて大型化することができる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセス、それらの組み合わせには、さまざまな変形例が存在しうる。以下、こうした変形例について説明する。

実施の形態では、近接センサ用電極ペア１２をディスプレイパネル８の両端に配置する場合を説明したが、本発明はそれに限定されない。

図４は、変形例に係るディスプレイ装置４ａの構成を示す図である。図４では複数のセンサ電極は省略している。図４のディスプレイ装置４ａにおいて、ディスプレイパネル８は複数の領域に分割されている。この分割は仮想的なものであり、実際にディスプレイパネル８が分割されているわけではない。たとえばディスプレイパネル８は、２行２列の４つの領域Ｒ_１〜Ｒ_４に分割されている。そして４つの近接センサ用電極ペア１２_１〜１２_４はそれぞれ、複数の領域Ｒ_１〜Ｒ_４ごとに設けられている。

４つの近接センサ用電極ペア１２_１〜１２_４は、電界発生用電極１２ａを共有してもよい。この場合、電界発生用電極１２ａは、４つの領域Ｒ_１〜Ｒ_４の中央に設けるとよい。また電界検出用電極１２ｂ_１〜１２ｂ_４は、４つの領域Ｒ_１〜Ｒ_４それぞれの、電界発生用電極１２ａと対向する頂点付近に設けられてもよい。

近接検出回路３０ａは４つの近接センサ用電極ペア１２_１〜１２_４を利用し、４つの領域Ｒ_１〜Ｒ_４それぞれについて、ユーザの指が近接したか否かを判定する。ドライバ３２は、電界発生用電極１２ａに駆動信号を供給する。センスアンプ３４_１〜３４_４はそれぞれ、電界検出用電極１２ｂ_１〜１２ｂ_４の電気的状態を監視する。センスアンプ３４_１〜３４_４は、領域Ｒ_１〜Ｒ_４それぞれの近接の有無を示す検出信号Ｓ２_１〜Ｓ２_４を生成する。

静電容量検出回路２０ａは、近接が検出された領域近傍に対応するセンサ電極に対してのみ、静電容量の検出処理を実行する。その他のセンサ電極に対しては、検出処理をスキップする。

具体的には、静電容量検出回路２０ａは、複数の領域Ｒ_１〜Ｒ_４に対応し、独立して動作状態と非動作状態が切りかえ可能な複数の処理ユニットＵｘ１、Ｕｘ２、Ｕｙ１、Ｕｙ２を含む。処理ユニットＵｘ１は、領域Ｒ_１およびＲ_３に形成されている複数のＸ電極１０ｘに接続されており、それらの静電容量を検出する。処理ユニットＵｘ２は、領域Ｒ_２およびＲ_４に形成されている複数のＸ電極１０ｘに接続されており、それらの静電容量を検出する。処理ユニットＵｙ１は、領域Ｒ_１およびＲ_２に形成されている複数のＹ電極１０ｙに接続されており、それらの静電容量を検出する。処理ユニットＵｙ２は、領域Ｒ_３およびＲ_４に形成されている複数のＹ電極１０ｙに接続されており、それらの静電容量を検出する。

静電容量検出回路２０ａの各処理ユニットＵｘ１、Ｕｘ２、Ｕｙ１、Ｕｙ２はそれぞれ、対応する領域への近接の有無に応じて、動作状態と非動作状態が切りかえ可能に構成される。具体的には、各処理ユニットＵｘ１、Ｕｘ２、Ｕｙ１、Ｕｙ２には、それぞれに入力される制御信号ＥＮ１〜ＥＮ４に対応して、動作・非動作状態が切りかえられる。制御部２２は、検出信号Ｓ２_１〜Ｓ２_４を受け、それらにもとづいて処理ユニットＵｘ１、Ｕｘ２、Ｕｙ１、Ｕｙ２に対する制御信号ＥＮ１〜ＥＮ４を生成し、各処理ユニットの状態を制御する。たとえば制御信号ＥＮ１が"１"のとき、処理ユニットＵｘ１が動作状態となる。図５は、検出信号Ｓ２_１〜Ｓ２_４と、制御信号ＥＮ１〜ＥＮ４の関係を示すテーブルである。制御部２２には図５のテーブルが格納されている。
つまり制御部２２は、ある領域に対する近接が検出されると、その領域に属するセンサ電極に対応する処理ユニットを動作状態とする。たとえば領域Ｒ_１への近接が検出されると、処理ユニットＵｘ１およびＵｙ１が動作状態となり、残りの処理ユニットＵｘ２およびＵｙ２が非動作状態となる。

図１のディスプレイ装置４では、動作状態φ_ＯＮにおいてディスプレイパネル８全体のセンサ電極１０の検出処理を行う必要があった。これに対して図４のディスプレイ装置４ａによれば、動作状態φ_ＯＮにおいて検出対象となるセンサ電極１０が、ユーザの指が近い領域のものに限定されるため、消費電流をさらに低減することができる。

また、４つの近接センサ用電極ペア１２_１〜１２_４を図４のように配置し、単一の電界発生用電極１２ａを共有することにより、電界発生用電極１２ａに駆動信号を与えるドライバ３２が一つで済み、回路および信号処理を簡素化できるという利点がある。

なお図４ではディスプレイパネル８を４つの領域に分割する場合を説明したが、分割数は特に限定されず任意でよい。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１…電子機器、２…筐体、４…ディスプレイ装置、６…ディスプレイモジュール、８…ディスプレイパネル、１０…センサ電極、１２…近接センサ用電極ペア、１２ａ…電界発生用電極、１２ｂ…電界検出用電極、Ｐ１…電界発生用電極端子、Ｐ２…電界検出用電極端子、Ｐ３…センサ電極端子、２０…静電容量検出回路、３０…近接検出回路、４０…ＤＳＰ。

本発明は、ディスプレイ装置に利用できる。

Claims (10)

1. ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に形成され、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極と、前記ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に透明電極により形成された電界発生用電極および電界検出用電極を含む近接センサ用電極ペアと、を含むタッチセンサ付きディスプレイモジュールと、
   ユーザの接触に応じた前記複数のセンサ電極それぞれの静電容量の変化を検出し、ユーザが接触した位置を検出する静電容量検出回路と、
   前記近接センサ用電極ペアの間の電界のユーザの近接に応じた変化を検出し、ユーザが前記ディスプレイパネルに近接したことを検出する近接検出回路と、
   を備え、
   前記静電容量検出回路は、その少なくとも一部分が動作状態と非動作状態が切りかえ可能に構成されており、前記一部分は、前記近接検出回路によりユーザの近接が検出されたことを契機として非動作状態から動作状態に移行することを特徴とするタッチセンサ付きディスプレイ装置。
2. 前記ディスプレイパネルは複数の領域に分割され、前記近接センサ用電極ペアは前記複数の領域ごとにそれぞれ設けられ、前記近接検出回路は各領域ごとに、ユーザの近接の有無を検出するよう構成され、
   前記静電容量検出回路は、近接が検出された領域に対応するセンサ電極に対して、静電容量の検出処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ付きディスプレイ装置。
3. 前記ディスプレイパネルは、２行２列の４つの領域に分割されており、前記電界発生用電極は４つの領域の中央に設けられ、前記電界検出用電極は前記４つの領域それぞれの、電界発生用電極と対向する頂点付近に設けられることを特徴とする請求項２に記載のタッチセンサ付きディスプレイ装置。
4. 前記電界発生用電極は、前記ディスプレイパネルの第１の辺に沿って形成され、
   前記電界検出用電極は、前記ディスプレイパネルの前記第１の辺に対向する第２の辺に沿って形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサ付きディスプレイ装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のタッチセンサ付きディスプレイ装置を備えることを特徴とする電子機器。
6. タッチセンサ付きディスプレイモジュールの制御回路であって、
   前記ディスプレイモジュールは、ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に形成され、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極と、前記ディスプレイパネルとオーバーラップする領域に透明電極により形成された電界発生用電極および電界検出用電極を含み、２つの電極の間に電界が形成されるように構成される近接センサ用電極ペアと、を含み、
   前記制御回路は、前記複数のセンサ電極それぞれの静電容量の変化を検出し、ユーザが接触した位置を検出する静電容量検出回路であって、その少なくとも一部分が動作状態と非動作状態が切りかえ可能に構成される静電容量検出回路を備え、
   前記静電容量検出回路は、前記近接センサ用電極ペアの間に形成される電界の変化を監視することによりユーザが前記ディスプレイパネルに近接したことを検出する近接検出回路と接続されており、
   前記静電容量検出回路の前記一部分は、前記近接検出回路によりユーザの近接が検出されたことを契機として非動作状態から動作状態に移行することを特徴とする制御回路。
7. 前記ディスプレイパネルは複数の領域に分割され、前記近接センサ用電極ペアは前記複数の領域ごとにそれぞれ設けられ、前記近接検出回路は各領域ごとに、ユーザの近接の有無を検出するよう構成され、
   前記静電容量検出回路は、近接が検出された領域に対応するセンサ電極に対して、静電容量の検出処理を実行することを特徴とする請求項６に記載の制御回路。
8. 前記ディスプレイパネルは、２行２列の４つの領域に分割されており、前記電界発生用電極は４つの領域の中央に設けられ、前記電界検出用電極は前記４つの領域それぞれの、電界発生用電極と対向する頂点付近に設けられることを特徴とする請求項７に記載の制御回路。
9. 前記電界発生用電極は、前記ディスプレイパネルの第１の辺に沿って形成され、
   前記電界検出用電極は、前記ディスプレイパネルの前記第１の辺に対向する第２の辺に沿って形成されることを特徴とする請求項６に記載の制御回路。
10. 請求項６から９のいずれかに記載の制御回路を備えることを特徴とする電子機器。

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