KR20140111586A - 터치 센서 장치, 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
터치 센서에 관하여, 총 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간을 단축 또는 증대 억제할 수 있는 기술을 제공한다. 터치 센서 장치(1a)의 패널부(5A)에 있어서, 터치 구동부(51)는 복수의 터치 구동 전극 Tx와 복수의 터치 검출 전극 Rx의 쌍에 의한 복수의 터치 검출 단위 U가 매트릭스 형상으로 구성되는 터치 검출 에리어 As에 있어서의, 복수의 각각의 터치 구동 전극 Tx에 대한 터치 구동 신호 St의 펄스가 전송되는, 주변 에리어 Af의 배선 HT, 터치 구동 전극 Tx, 터치 검출 단위 U, 터치 검출 전극 Rx 및 주변 에리어 Af의 배선 HR을 포함하는 경로에 대한 시상수의 차이에 따라서, 서로 다른 펄스 주기를 갖는 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성하여 인가한다.
Description
본 발명은 터치 센서 장치('터치 패널'이라고도 함), 터치 센서 기능을 구비하는 표시 장치 및 전자 기기 등의 기술에 관한 것이다.
스마트폰 등의 각종 전자 기기 및 표시 장치에서는, 입력 수단으로서 터치 센서 장치가 탑재되어 있다. 터치 센서 장치의 예로서는, 터치 센서 기능 전용의 터치 센서 장치나, 외장형 내지 커버 일체형의 터치 센서가 부착된 표시 장치나, 터치 센서 장치를 구성하는 전극을 표시 패널에 내장한 터치 센서가 부착된 표시 장치 등이 있다. 또한, 외장형 내지 커버 일체형의 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 온 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치라고도 불린다. 터치 센서의 전극을 표시 패널에 내장한 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 인 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치라고도 불린다. 또한, 터치 센서가 부착된 표시 장치로서는, 예를 들어 액정 표시 장치에 적용한 액정 터치 패널 모듈 등을 들 수 있다.
정전 용량 방식의 터치 센서 장치는, 터치 구동 전극('송신측 전극'이라고도 함)과 터치 검출 전극('수신측 전극'이라고도 함)을 갖는다. 상기 터치 구동 전극 및 터치 검출 전극의 전극쌍의 교차에 의해, 터치 검출의 단위가 구성된다. 예를 들어, 터치 검출 에리어로 되는 면에 있어서 면 내 수평 방향으로 복수의 터치 구동 전극이 병행하고, 면 내 수직 방향으로 복수의 터치 검출 전극이 병행한다. 상기 터치 구동 전극 및 터치 검출 전극의 전극쌍의 예를 들어 교차부의 부근에 구성되는 용량에 의해 터치 검출 단위가 구성된다. 터치 검출 에리어의 면에 있어서 복수의 터치 검출 단위가 매트릭스 형상으로 구성된다. 터치 센서 장치는, 상기 터치 구동 전극 및 터치 검출 전극의 전극쌍에 접속되는 회로부를 갖고 있다. 터치 검출 에리어의 면에 대한 손가락 등의 도전체의 근접 또는 접촉에 의해 용량이 변화하면, 상기 회로부가 상기 용량의 변화를 전기 신호로서 검출한다. 이에 의해, 터치 센서 장치는, 터치 검출 에리어에의 터치의 유무나 위치 등을 검출하고 있다.
온 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 예를 들어, 액정 표시 패널부의 표시 에리어가 구성되는 전방면측에 대하여 외장형이며 터치 센서 장치 내지 터치 센서층이 접속된 구성을 갖는다. 또는, 온 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 액정 표시 패널부의 전방면측에 설치되는 유리나 플라스틱 등에 의한 커버에, 터치 센서의 전극이 일체적으로 형성되는 구성을 갖는다.
인 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 예를 들어, 액정 표시 패널부의 내부에, 상기 터치 센서를 구성하는 전극인 터치 구동 전극 및 터치 검출 전극 중 적어도 한쪽, 예를 들어 터치 구동 전극을 내장하는 구성이다. 이 구성의 인 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 예를 들어, 제1 기판 구조체인 TFT 기판측에, 액정 표시 장치의 공통 전극과 상기 터치 구동 전극을 일체화된 겸용 전극으로서 설치하고, 제2 기판 구조체인 컬러 필터 기판측에 상기 터치 검출 전극을 설치하는 구성을 갖는다.
상기 터치 센서에 관한 선행 기술예로서, 일본 특허 공개 제2009-244958호 공보(특허문헌 1), 일본 특허 공개 제2009-258935호 공보(특허문헌 2)를 들 수 있다.
특허문헌 1에는, 인 셀형 터치 센서가 부착된 액정 표시 장치의 구성예가 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 터치 센서에 관한 전극 및 배선의 구성예가 기재되어 있다. 특허문헌 2에는, 회로측의 접속 단자 내지 접속변과 터치 검출 에리어의 전극 사이의 인출 배선 내지 주회 배선의 구성예로서, 각각의 배선 길이가 상이한 예가 기재되어 있다. 또한 특허문헌 2에는, 각각의 주회 배선의 폭이 상이한 구성예가 기재되어 있다.
상기 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치에 있어서, 터치 검출 에리어에 구성되는 터치 검출 단위의 수를 많게 하고, 배치 밀도를 높게 할수록, 터치 검출의 감도가 높아, 터치 위치의 검출 정밀도를 높게 할 수 있다. 예를 들어 상기 터치 구동 전극 및 터치 검출 전극의 수를 많게 하여 그들 전극쌍에 의한 교차부를 많게 함으로써 상기 터치 검출의 단위 수가 많아진다. 그러나 그만큼, 터치 검출 에리어의 복수의 터치 구동 전극에 대하여 터치 구동 신호의 펄스를 인가하는 주사 구동에 의해 행해지는 터치 구동에 관하여, 전극수 내지 주사수에 따라서 구동 시간이 많이 필요해진다. 즉 터치 검출 에리어에 있어서의 종합적인 터치 구동 시간, 다시 말하면, 상기 터치 구동 시간을 확보하는 기간인 터치 검출 기간이 길어진다.
예를 들어 터치 검출 에리어, 또는 표시 에리어와 터치 검출 에리어가 겹치는 화면 에리어로 되는, 일정 사이즈의 직사각형 영역에 있어서, 상기 영역 내에 있어서의 터치 검출의 고감도화를 도모하는 경우, 전극수 및 주사수가 증가하므로, 종합적인 터치 구동 시간이 길어지게 된다. 또한, 터치 검출 에리어 내지 화면 에리어의 크기를 확대하는 경우에도 상기 경우와 마찬가지로, 전극수 및 주사수가 증가하므로, 종합적인 터치 구동 시간이 길어지게 된다.
상기 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치에 있어서, 터치 검출 에리어의 외측, 예를 들어 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 하변부에는, 터치 센서의 전극에 대한 터치 구동 및 터치 검출을 위한 회로부 등이 실장된다. 또한 상기 회로부 등이 실장되는 에리어인 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 예를 들어 하변부를, 이하 '접속변부'라고도 칭한다. 그리고, 터치 검출 에리어의 주변 에리어에는, 상기 전극과 상기 접속변부의 회로부 내지 그 접속 단자를 접속하는 주회 배선 등이 형성된다. 특허문헌 2에도 상기 주회 배선의 구성예가 기재되어 있다.
상기 터치 검출을 위한, 터치 구동 전극의 주사 구동에 의한 터치 구동 시에는, 예를 들어, 상기 접속변부의 회로부로부터 터치 구동 신호의 펄스를 생성 및 출력하고, 주변 에리어의 주회 배선을 통하여, 터치 검출 에리어의 터치 구동 전극에 대하여 순차적으로 인가한다. 그리고 상기 펄스는, 터치 검출 에리어 내의 터치 구동 전극에 전송되고, 터치 검출의 단위로 되는 용량을 통해, 터치 검출 전극에 전송되고, 주변 에리어의 주회 배선을 통하여, 접속변부의 회로부에 입력되고, 터치 검출 신호로서 검출된다. 상기 터치 구동 및 검출 시에 있어서의, 상기 펄스가 접속변부로부터 나와 되돌아갈 때까지의 동안에 있어서의 각 배선이나 각 전극을 포함하는 전체적인 경로 내지 회로에 있어서는, 그 배선이나 전극의 길이에 따라서, 저항값이나 용량값이 커져서, 시상수가 커진다.
전술한 특허문헌 2의 구성예를 포함하는 비교예에서는, 접속변부와 터치 검출 에리어의 전극 사이의 복수의 각각의 주회 배선의 길이가 서로 달라, 시상수가 상이하다. 예를 들어, 터치 센서 장치의 하변부의 회로부로부터의, 터치 검출 에리어의 복수의 터치 구동 전극으로의 복수의 배선에 있어서, 회로부로부터 먼 터치 센서 장치의 상변측에 있는 터치 구동 전극으로의 배선과, 회로부로부터 가까운 하변측에 있는 터치 구동 전극으로의 배선에서는, 전자의 배선 쪽이 길어 시상수가 크다. 또한 상기 배선 단위로 고려한 경우와 마찬가지로, 상기 배선을 포함하는 전체적인 경로가 길수록 시상수가 크다. 즉 배선을 포함하는 경로가 긴 개소일수록 시상수로서 불리해진다.
상기 시상수가 커지면 회로 응답성이 저하되므로, 터치 구동 및 터치 검출 에 관해서도 불리해진다. 즉, 경로에 전송되는 터치 구동 신호의 펄스의 상승 및 하강이 둔해져서, 터치 검출의 감도가 저하한다. 특히 상기 회로부로부터 가장 먼 터치 구동 전극 및 그 가장 긴 주회 배선을 포함하는 경로에서는 펄스의 응답성이 저하한다. 상기 회로부로부터 가장 먼 터치 구동 전극으로의 가장 긴 주회 배선, 또는 상기 배선을 포함하는 경로는, 시상수가 워스트(worst) 조건의 개소이다.
상기 과제에 대한 대책으로서, 종래의 일반적인 설계에서는, 상기 배선 또는 경로에 있어서의 시상수가 워스트 조건으로 되는 개소 및 그 시상수에 맞춰서, 충분한 터치 검출의 감도가 확보되도록, 상기 터치 구동 신호의 펄스 시간이나 전압값 등이 규정된다. 그리고 비교예에서는, 터치 검출 에리어 내의 복수의 터치 구동 전극에 대한 주사 구동에 의해 행해지는 터치 구동으로서, 상기 워스트 조건의 개소에 기초하는 설계에 의한 1종류의 펄스가 사용되고 있다.
비교예에서는 상기와 같이 워스트 조건에 맞춰서 터치 구동 신호의 펄스 시간이 확보되어 있으므로, 상기 회로부로부터 가까운 터치 구동 전극으로의 짧은 배선을 포함하는 시상수가 작은 경로에 있어서는, 상기 펄스에서는 과잉 성능으로 된다. 즉, 상기 경로의 터치 구동 시간에 관하여 낭비가 발생한다. 다시 말하면, 터치 검출 에리어에 있어서의 종합적인 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간에 관하여, 시간 효율에 개선의 여지가 있다. 효율적인 터치 검출의 실현, 예를 들어 터치 검출 정보에 관한 리포트 레이트의 향상을 위해서는, 상기 종합적인 터치 구동 시간을 짧게 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 터치 구동 시간을 짧게 할 수 있는 것이라면, 그 단축만큼의 시간이 발생하므로, 그 시간을 표시 기능이나 다른 기능을 위해 이용할 수도 있다.
또한 특히 인 셀형 등의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우, 화상의 표시에 대응한 프레임 기간을 예를 들어 고정 길이로서, 그 기간 내에서 표시 기간과 터치 검출 기간을 배분하고 있다. 표시 기간은 예를 들어 액정 표시 장치의 경우의 화소 기입 기간을 포함한다. 터치 검출 기간은 상기 터치 구동 신호의 펄스를 터치 검출 에리어 내의 각 터치 구동 전극에 인가하는 주사 구동에 의한 터치 구동의 시간을 확보하는 기간에 상당한다. 고정 프레임 기간 내에서, 표시 기간을 우선하여 긴 시간을 확보하는 경우, 그만큼, 터치 검출 기간을 짧게 확보할 수밖에 없다. 반대로 고정 프레임 기간 내에서 터치 검출 기간을 우선하여 긴 시간을 확보하는 경우, 그만큼, 표시 기간을 짧게 확보할 수밖에 없다. 예를 들어 화면 사이즈 확대를 도모하는 경우, 즉 표시 에리어 및 터치 검출 에리어의 확대를 도모하는 경우, 각각의 전극수 및 주사수가 많아지므로, 표시 기간과 함께 터치 검출 기간이 길게 필요해진다. 이에 의해, 한정된 프레임 기간의 시간 내에 표시 기간 및 터치 검출 기간을 마치는 것이 어려워진다.
전술한 바와 같이 비교예의 터치 센서 장치나 터치 센서가 부착된 표시 장치에서는, 터치 구동 신호의 펄스의 과잉 성능만큼의 시간에 의한 비효율에 기초하여, 터치 구동 전극의 전극수 내지 주사수에 따라서, 터치 검출 에리어의 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간이 길어진다고 하는 과제가 있다.
본 발명의 목적은, 상기 터치 센서 장치나 터치 센서가 부착된 표시 장치에 관하여, 터치 검출 에리어의 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간을 단축 또는 증대 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 상기 시간의 단축 또는 증대 억제에 의한 효율적인 터치 검출의 실현과 함께, 상기 시간의 단축 또는 증대 억제에 의한 여유를 이용하여 터치 검출의 감도를 유지 또는 향상할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명 중 대표적인 형태는, 터치 센서 장치, 터치 센서 기능을 구비하는 표시 장치 및 전자 기기로서, 이하에 나타내는 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.
(1) 일 실시 형태의 터치 센서 장치는, 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극의 쌍에 의한 복수의 터치 검출 단위가 매트릭스 형상으로 구성되는 터치 검출 에리어를 포함하는 패널부와, 터치 구동 신호의 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 대하여 인가하는 제1 회로부, 및 상기 터치 구동 신호의 펄스에 기초하는 상기 복수의 제2 전극으로부터의 펄스를 입력하여 터치 검출 신호로서 검출하는 제2 회로부와, 상기 터치 검출 에리어의 주변 에리어에 배치되는, 상기 복수의 제1 전극과 상기 제1 회로부를 접속하는 복수의 제1 배선, 및 상기 복수의 제2 전극과 상기 제2 회로부를 접속하는 복수의 제2 배선과, 상기 터치 구동 신호의 펄스가 전송되는, 상기 복수의 제1 배선, 상기 복수의 제1 전극, 상기 복수의 터치 검출 단위, 상기 복수의 제2 전극 및 상기 복수의 제2 배선을 포함하는 복수의 경로를 갖고, 상기 제1 회로부는, 상기 복수의 경로에 대한 시상수의 차이에 따라서, 서로 다른 펄스 주기를 갖는 복수의 종류의 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가한다.
(2) 상기 복수의 종류의 펄스는, 상기 복수의 제1 배선의 길이의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정되어 있다. 또는, 상기 복수 종류의 펄스는, 상기 복수의 제2 전극에 있어서의 상기 펄스가 전송되는 거리의 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정되어 있다.
(3) 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시에, 상기 복수의 제1 전극마다, 또는 상기 복수의 제1 전극의 그룹마다, 서로 다른 펄스 주기로 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극의 각각에 인가한다.
(4) 상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 면 내 수평 방향인 제1 방향으로 병행하고, 상기 복수의 제2 전극은, 면 내 수직 방향인 제2 방향으로 병행하고, 상기 터치 검출 에리어의 수직 방향인 제3 방향에 있어서의 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극의 교차부에 대응한 용량에 의해 상기 복수의 터치 검출 단위가 구성된다. 또는, 상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 면 내 수직 방향인 제1 방향으로 병행하고, 상기 복수의 제2 전극은, 면 내 수평 방향인 제2 방향으로 병행하고, 상기 터치 검출 에리어의 수직 방향인 제3 방향에 있어서의 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극의 교차부에 대응한 용량에 의해 상기 복수의 터치 검출 단위가 구성된다. 또는, 상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 제1 방향으로 병행하고, 상기 복수의 제1 전극의 각각은 복수의 폭이 넓은 전극부를 갖고, 상기 복수의 제2 전극은, 상기 제1 방향으로 교차하는 제2 방향으로 병행하고, 상기 복수의 제2 전극의 각각은 복수의 폭이 넓은 전극부를 갖고, 상기 복수의 제1 전극의 복수의 폭이 넓은 전극부와 상기 복수의 제2 전극의 복수의 폭이 넓은 전극부가 병치되는 쌍에 대응한 용량에 의해 상기 복수의 터치 검출 단위가 구성된다.
(5) 상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 상기 제1 배선부에 대하여 대칭 형상으로 배치되는 제2 배선부에 배치되고, 상기 제1 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제1 단부에 접속되고, 상기 제2 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제2 단부에 접속되며, 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 제1 배선부 및 제2 배선부를 통하여 상기 복수의 제1 전극마다 상기 제1 단부 및 제2 단부의 양쪽에 대하여 상기 펄스를 인가한다.
(6) 상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어에 배치되는 배선부에 배치되고, 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제1 단부에 접속되고, 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 배선부를 통하여 상기 복수의 제1 전극마다 상기 제1 단부에 대하여 상기 펄스를 인가한다.
(7) 상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 배치되는 제2 배선부에 배치되고, 상기 제1 배선부에 배치되는 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 제1 그룹의 제1 단부에 접속되고, 상기 제2 배선부에 배치되는 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 제2 그룹의 제2 단부에 접속되며, 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 제1 배선부 및 제2 배선부를 통하여 상기 복수의 제1 전극마다 상기 제1 단부 및 제2 단부의 한쪽에 대하여 상기 펄스를 인가한다.
(8) 상기 복수의 제2 배선은, 상기 주변 에리어에 배치되고, 상기 주변 에리어에 배치되는 상기 복수의 제2 배선의 각각은, 상기 복수의 제2 전극 중 대응하는 제2 전극의 단부에 접속되며, 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 복수의 제2 전극의 상기 단부까지의 그 펄스가 전송되는 거리의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가한다.
(9) 상기 복수의 제2 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 배치되는 제2 배선부에 배치되고, 상기 제1 배선부에 배치되는 상기 복수의 제2 배선의 각각은, 상기 복수의 제2 전극 중 대응하는 제2 전극의 제1 단부에 접속되고, 상기 제2 배선부에 배치되는 상기 복수의 제2 배선의 각각은, 상기 복수의 제2 전극 중 대응하는 제2 전극의 제2 단부에 접속되며, 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 복수의 제2 전극의 상기 제1 단부 또는 제2 단부가 가까운 쪽까지의 그 펄스가 전송되는 거리의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가한다.
(10) 상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 상기 터치 검출 에리어 내의 제1 위치에서 제1 전극부 및 제2 전극부로 분할되고, 상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 배치되는 제2 배선부에 배치되며, 상기 제1 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제1 전극부의 단부에 접속되고, 상기 제2 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제2 전극부의 단부에 접속되며, 상기 복수의 제2 배선은, 상기 터치 검출 에리어 내의 제1 위치를 경계로 한쪽 측 영역과 다른 쪽 측 영역에서 시상수가 상이하고, 상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 제1 배선부를 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극의 제1 전극부에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동을 행하는 한쪽의 회로부와, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 제2 배선부를 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극의 제2 전극부에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동을 행하는 다른 쪽의 회로부를 갖고, 상기 복수의 제1 전극마다, 상기 한쪽의 회로부로부터 상기 제1 전극부 각각에 인가하는 제1 펄스와, 상기 다른 쪽의 회로부로부터 상기 제2 전극부 각각에 인가하는 제2 펄스에서는, 상기 제2 배선의 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 서로 다르게 조정되어 있다.
(11) 또한, 일 실시 형태의 터치 센서 장치는, 상기 제1 회로부로부터 상기 복수의 제1 전극 중 적어도 1개에 대하여 인가하는 상기 터치 구동 신호의 펄스 주기, 또는 펄스의 수를 변경하는 펄스 변경부를 갖는다. 특히, 일 실시 형태의 터치 센서 장치는, 노이즈를 검출하는 노이즈 검출부를 갖고, 상기 펄스 변경부는, 상기 노이즈 검출부에 의해 검출된 노이즈를 기초로, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 변경한다.
(12) 일 실시 형태의 표시 장치는, 화소가 매트릭스 형상으로 구성되는 표시 에리어 및 상기 화소의 표시 상태를 제어하기 위한 표시 기능층을 포함하고, 상기 터치 센서 장치의 패널부의 면이 한쪽 면에 접속되는, 표시 패널부와, 상기 표시 에리어의 화소에 표시 구동용 신호를 인가하는 제3 회로부를 갖는다.
(13) 일 실시 형태의 표시 장치는, 표시용과 터치 구동용의 겸용인 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극의 쌍에 의한 복수의 터치 검출 단위가 매트릭스 형상으로 구성되는 터치 검출 에리어, 상기 복수의 제1 전극을 포함하는 화소가 매트릭스 형상으로 구성되는 표시 에리어 및 상기 화소의 표시 상태를 제어하기 위한 표시 기능층을 포함하는 표시 패널부와, 터치 구동 신호의 펄스 및 상기 표시용의 공통 구동의 신호를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가하는 제1 회로부, 및 상기 터치 구동 신호의 펄스에 기초하는 상기 복수의 제2 전극으로부터의 펄스를 입력하여 터치 검출 신호로서 검출하는 제2 회로부와, 상기 표시 에리어의 화소에 표시 구동용 신호를 인가하는 제3 회로부와, 상기 터치 검출 에리어의 주변 에리어에 배치되는, 상기 복수의 제1 전극과 상기 제1 회로부를 접속하는 복수의 제1 배선, 및 상기 복수의 제2 전극과 상기 제2 회로부를 접속하는 복수의 제2 배선과, 상기 터치 구동 신호의 펄스가 전송되는, 상기 복수의 제1 배선, 상기 복수의 제1 전극, 상기 복수의 터치 검출 단위, 상기 복수의 제2 전극 및 상기 복수의 제2 배선을 포함하는 복수의 경로를 갖고, 상기 제1 회로부는, 상기 복수의 경로에 대한 시상수의 차이에 따라서, 서로 다른 펄스 주기를 갖는 복수 종류의 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가한다.
(14) 일 실시 형태의 전자 기기는, 상기 터치 센서 장치와, 상기 터치 센서 장치에 대하여 터치 센서 기능에 관한 제어를 행하고 상기 터치 센서 장치로부터 상기 제2 회로부의 상기 터치 검출 신호에 기초하여 얻어지는 터치 검출 정보를 취득하는 제어부를 갖는다.
(15) 일 실시 형태의 전자 기기는, 상기 표시 장치와, 상기 표시 장치에 대하여 터치 센서 기능에 관한 제어 및 표시 기능에 관한 제어를 행하고 상기 터치 센서 기능으로부터 상기 제2 회로부의 상기 터치 검출 신호에 기초하여 얻어지는 터치 검출 정보를 취득하는 제어부를 갖는다.
본 발명 중 대표적인 형태에 의하면, 터치 센서 장치나 터치 센서가 부착된 표시 장치에 관하여, 터치 검출 에리어의 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간을 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 본 발명 중 대표적인 형태에 의하면, 상기 시간의 단축 또는 증대 억제에 의한 효율적인 터치 검출의 실현과 함께, 상기 시간의 단축 또는 증대 억제에 의한 여유를 이용하여 터치 검출의 감도를 유지 또는 향상할 수 있다.
또한 본 발명 중 대표적인 형태에 의하면, 터치 검출 에리어나 표시 에리어의 크기 확대나 고해상도화에 대해서도, 터치 검출 에리어의 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간을 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 본 발명 중 대표적인 형태에 의하면, 상기 시간의 단축 또는 증대 억제에 의한 시간적인 여유를 이용한, 노이즈 검출에 의한 펄스 변경 기능 등을 실현할 수 있고, 상기 기능에 의해 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명 중 대표적인 형태에 의하면, 터치 검출 기간의 단축에 의해 터치 검출 정보의 리포트 레이트를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1A의 터치 센서 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 형태 1A에 있어서의, 배선을 포함하는 경로, 시상수, 펄스 등의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1A에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1A 및 실시 형태 1B 등에 있어서의, 터치 구동 신호의 펄스의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1A에 있어서의, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1A의 변형예로서, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시 형태 1A의 터치 센서 장치의 패널부의 개략적인 XZ 단면을 나타내는 도면이다.
도 8의 (A)는 실시 형태 1A에 있어서의, 전극 등의 구성예, (B)는 터치 검출 에리어 및 터치 검출 단위의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 1A의 터치 센서 장치에 있어서의 모듈 전체의 구성 및 상기 모듈을 구비하는 전자 기기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1B의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시 형태 1B에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 1C의 터치 센서 장치의 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 1D의 터치 센서 장치의 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 1E의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 1F의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 1F에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태 1G의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 18은 실시 형태 1G에 있어서의, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 형태 1H의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 실시 형태 1H에 있어서의, 전극의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 형태 2A의 터치 센서 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시 형태 2A에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시 형태 2B의 터치 센서 장치에 있어서의 터치 구동 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치에 있어서의 회로부의 기능 블록 구성을 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 26은 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 패널부의 개략적인 XZ 단면을 나타내는 도면이다.
도 27은 실시 형태 3A에 있어서의, 액정 표시 장치의 화소의 구성을 나타내는 도면이다.
도 28은 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 회로 기능 블록을 포함하는 구성 및 상기 표시 장치를 구비하는 전자 기기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 29는 실시 형태 3A 또는 실시 형태 4A에 있어서의, 프레임 기간의 각 신호 및 전압의 타이밍도의 구성예를 나타낸다.
도 30은 실시 형태 3A에 있어서의, 구동 기간의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 32는 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 패널부의 개략적인 XZ 단면의 구성을 나타내는 도면이다.
도 33은 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 회로 기능 블록을 포함하는 구성 및 상기 표시 장치를 구비하는 전자 기기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 34는 실시 형태 4A에 있어서의, 겸용 전극 구동부에 관한 구성예를 나타내는 도면이다.
도 35의 (A) 및 (B)는 실시 형태 4A에 있어서의, 액정 터치 패널 모듈의 실장의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 36은 실시 형태 4A에 있어서의, 구동 기간의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 37은 일 실시 형태의 전자 기기로서 스마트폰의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 38은 일 실시 형태의 전자 기기로서 휴대 전화기의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 39는 일 실시 형태의 전자 기기로서 텔레비전 장치의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 40은 일 실시 형태의 전자 기기로서 노트북 컴퓨터의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 41은 일 실시 형태의 전자 기기로서 디지털 카메라의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 42는 일 실시 형태의 전자 기기로서 디지털 비디오 카메라의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 43은 비교예로서, 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 터치 센서 부분에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 44는 도 43의 구성에 있어서의, 전극 및 배선을 포함하는 경로, 시상수, 펄스 등의 예를 나타내는 도면이다.
도 45는 도 43의 구성에 있어서의, 터치 구동 시퀀스의 예를 나타내는 도면이다.
도 46의 (a) 내지 (c)는 비교예에 있어서의, 터치 구동 신호의 펄스의 예를 나타내는 도면이다.
도 47의 (A) 및 (B)는 도 45의 터치 구동 시퀀스에 관하여, 펄스 시간을 보다 커지도록 변경한 경우를 나타내는 도면이다.
도 48은 도 45의 구성에 있어서의, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 49의 (A)는 비교예에 있어서의, 터치 센서의 구동 기간인 터치 검출 기간의 시간 증대를 나타내고, (B)는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 구동 기간인 표시 기간 및 터치 검출 기간의 시간 증대 등을 나타내는 도면이다.
도 50의 (a) 내지 (c)는 비교예에 있어서의, 정전 용량 방식의 터치 센서 장치의 원리를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 형태 1A에 있어서의, 배선을 포함하는 경로, 시상수, 펄스 등의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 형태 1A에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 실시 형태 1A 및 실시 형태 1B 등에 있어서의, 터치 구동 신호의 펄스의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1A에 있어서의, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1A의 변형예로서, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시 형태 1A의 터치 센서 장치의 패널부의 개략적인 XZ 단면을 나타내는 도면이다.
도 8의 (A)는 실시 형태 1A에 있어서의, 전극 등의 구성예, (B)는 터치 검출 에리어 및 터치 검출 단위의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 1A의 터치 센서 장치에 있어서의 모듈 전체의 구성 및 상기 모듈을 구비하는 전자 기기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1B의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시 형태 1B에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 1C의 터치 센서 장치의 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 1D의 터치 센서 장치의 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 1E의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 1F의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 1F에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태 1G의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 18은 실시 형태 1G에 있어서의, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 형태 1H의 터치 센서 장치에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 20의 (A) 및 (B)는 실시 형태 1H에 있어서의, 전극의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 형태 2A의 터치 센서 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시 형태 2A에 있어서의, 터치 구동 시퀀스 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시 형태 2B의 터치 센서 장치에 있어서의 터치 구동 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치에 있어서의 회로부의 기능 블록 구성을 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 26은 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 패널부의 개략적인 XZ 단면을 나타내는 도면이다.
도 27은 실시 형태 3A에 있어서의, 액정 표시 장치의 화소의 구성을 나타내는 도면이다.
도 28은 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 회로 기능 블록을 포함하는 구성 및 상기 표시 장치를 구비하는 전자 기기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 29는 실시 형태 3A 또는 실시 형태 4A에 있어서의, 프레임 기간의 각 신호 및 전압의 타이밍도의 구성예를 나타낸다.
도 30은 실시 형태 3A에 있어서의, 구동 기간의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 31은 본 발명의 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 32는 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 패널부의 개략적인 XZ 단면의 구성을 나타내는 도면이다.
도 33은 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 회로 기능 블록을 포함하는 구성 및 상기 표시 장치를 구비하는 전자 기기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 34는 실시 형태 4A에 있어서의, 겸용 전극 구동부에 관한 구성예를 나타내는 도면이다.
도 35의 (A) 및 (B)는 실시 형태 4A에 있어서의, 액정 터치 패널 모듈의 실장의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 36은 실시 형태 4A에 있어서의, 구동 기간의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 37은 일 실시 형태의 전자 기기로서 스마트폰의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 38은 일 실시 형태의 전자 기기로서 휴대 전화기의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 39는 일 실시 형태의 전자 기기로서 텔레비전 장치의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 40은 일 실시 형태의 전자 기기로서 노트북 컴퓨터의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 41은 일 실시 형태의 전자 기기로서 디지털 카메라의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 42는 일 실시 형태의 전자 기기로서 디지털 비디오 카메라의 경우의 외관을 나타내는 도면이다.
도 43은 비교예로서, 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 터치 센서 부분에 있어서의 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 44는 도 43의 구성에 있어서의, 전극 및 배선을 포함하는 경로, 시상수, 펄스 등의 예를 나타내는 도면이다.
도 45는 도 43의 구성에 있어서의, 터치 구동 시퀀스의 예를 나타내는 도면이다.
도 46의 (a) 내지 (c)는 비교예에 있어서의, 터치 구동 신호의 펄스의 예를 나타내는 도면이다.
도 47의 (A) 및 (B)는 도 45의 터치 구동 시퀀스에 관하여, 펄스 시간을 보다 커지도록 변경한 경우를 나타내는 도면이다.
도 48은 도 45의 구성에 있어서의, 터치 구동부의 회로의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 49의 (A)는 비교예에 있어서의, 터치 센서의 구동 기간인 터치 검출 기간의 시간 증대를 나타내고, (B)는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 구동 기간인 표시 기간 및 터치 검출 기간의 시간 증대 등을 나타내는 도면이다.
도 50의 (a) 내지 (c)는 비교예에 있어서의, 정전 용량 방식의 터치 센서 장치의 원리를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또한 실시 형태를 설명하기 위한 전체 도면에 있어서 동일부에는 원칙으로서 동일 부호를 붙이고 그 반복된 설명은 생략한다. 또한 이해를 돕기 위해 단면 해칭을 적절히 생략한다. 설명의 편의상, 장치에 있어서의 터치 검출 에리어 등의 면을 구성하는 방향으로서 면 내 수평 방향을 X 방향이라 하고, 면 내 수직 방향을 Y 방향이라 하며, 상기 X 방향 및 Y 방향에 의한 터치 검출 에리어 등의 면에 대한 수직 방향, 내지 터치 센서 장치 등의 두께 방향을 Z 방향이라 한다.
<개요 등>
본 실시 형태의 터치 센서 장치 및 터치 센서 기능을 구비한 표시 장치를 이하에 설명한다. 본 실시 형태의 터치 센서 장치의 개요는 예를 들어 후술하는 도 1이나 도 21로 나타낸다. 본 실시 형태의 터치 센서 기능을 구비한 표시 장치의 개요는 예를 들어 후술하는 도 25나 도 31로 나타낸다. 예를 들어 본 실시 형태의 터치 센서 장치 및 터치 센서가 부착된 표시 장치에서는, 터치 센서 기능을 위한 터치 구동에 있어서의, 터치 검출 에리어 As의 복수의 터치 구동 전극 Tx에 대한 터치 구동 신호 St로서, 주회 배선 또는 그것을 포함하는 경로 길이의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 조정된, 시간이 서로 다른 복수 종류의 펄스 P를, 회로부로부터 생성하여 터치 구동 전극 Tx에 인가하는 구성이다. 상기 펄스 P로서, 예를 들어, 상기 배선 또는 경로가 상대적으로 길고 시상수가 큰 전술한 워스트 조건의 개소인 제1 터치 구동 전극 Tx에 대한 제1 펄스와, 상기 배선 또는 경로가 상대적으로 짧고 시상수가 작은 전술한 과잉 성능의 개소인 제2 터치 구동 전극 Tx에 대한 제2 펄스를 갖는다. 각 펄스 시간은, 충분한 터치 검출 감도를 확보할 수 있는 만큼의 최적의 길이로 조정되고, 제1 펄스 시간보다도 제2 펄스 시간 쪽이 짧다. 본 구성에 의해, 비교예의 펄스에서는 과잉 성능의 개소에 대한 터치 구동 시간에 대해서도 최적화되고 단축된다. 즉 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간을 단축 또는 증대 억제할 수 있다.
<비교예>
우선 이하, 도 43 내지 도 50을 이용하여, 터치 센서 장치 및 터치 센서가 부착된 표시 장치에 대하여, 본 실시 형태와의 비교예를 설명한다.
[(1) 패널부 평면]
도 43은, 비교예의 터치 센서 장치, 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 터치 센서 부분에 있어서의, 전극 및 배선을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타낸다. 터치 센서 장치 또는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 패널부(5)에 있어서, 터치 센서 기능을 구성하는 전극으로서, X 방향으로 병행하는 터치 구동 전극 Tx와, Y 방향으로 병행하는 터치 검출 전극 Rx를 갖는다. 패널부(5)는 XY 평면에 있어서의 Y 방향으로 긴 직사각형의 영역에 있어서, 터치 검출 에리어 As, 주변 에리어 Af 및 접속변부 Ac를 갖는다.
패널부(5)는 터치 검출 에리어 As인 직사각형 면에 있어서, Z 방향의 제1층에 있어서 X 방향으로 평행하게 연장되고 Y 방향으로 병치되는 복수의 터치 구동 전극 Tx와, Z 방향의 제2층에 있어서 Y 방향으로 평행하게 연장되고 X 방향으로 병치되는 복수의 터치 검출 전극 Rx를 갖는다. 터치 검출 에리어 As에 있어서 복수의 터치 구동 전극 Tx와 복수의 터치 검출 전극 Rx의 쌍에 의해 복수의 터치 검출 단위 U가 매트릭스 형상으로 구성된다. 터치 검출 영역 As에 있어서, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 전극쌍은, Z 방향에서 소정 거리로 배치되면서 Z 방향으로부터 XY 평면에서 보아 교차한다. 상기 전극쌍의 교차부의 부근에 대응하여 형성되는 용량을, 터치 검출 단위 U로서 정의한다. 복수(M이라 함)개의 터치 구동 전극 Tx를 Y방향 상측부터 순서대로 터치 구동 전극 Tx1 내지 터치 구동 전극 TxM으로 나타낸다. 복수(N이라 함)개의 터치 검출 전극 Rx를 X 방향 좌측부터 순서대로 터치 검출 전극 Rx1 내지 터치 검출 전극 RxN으로 나타낸다. 또한 도 43에서는 M=8, N=8의 경우를 예시하고 있다.
주변 에리어 Af에 있어서, 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx의 단부와 접속변 Sc 사이를 접속하는 주회 배선인 배선 HT와, 터치 검출 에리어 As의 터치 검출 전극 Rx의 단부와 접속변 Sc 사이를 접속하는 주회 배선인 배선 HR이 형성되어 있다. 터치 구동 전극 Tx에 접속된 M개의 배선 HT를 배선 HT1 내지 배선 HTM으로 나타낸다. 터치 검출 전극 Rx에 접속된 N개의 배선 HR을 배선 HR1 내지 배선 HRN으로 나타낸다. 또한 도 43에서는 특히, 배선 HT로서, 터치 검출 에리어 As의 X 방향 좌우의 주변 에리어 Af의 영역에, 2개의 배선부인 배선부 HTa 및 배선부 HTb를 좌우 대칭 형상으로 설치하는 경우를 나타내고 있다. 1개의 터치 구동 전극 Tx는, X 방향 좌우 양측 단부에서 배선부 HTa 및 배선부 HTb에 접속되고, 상기 양측 단부로부터 터치 구동 신호의 펄스가 인가된다.
접속변부 Ac는, 터치 구동부 등의 회로부가 실장되어 있는 영역을 포함한다. 접속변 Sc는, 배선 HT 및 배선 HR이 접속되는, 접속변부 Ac의 상변이며, 주변 에리어 Af와의 경계선을 나타낸다. 주변 에리어 Af의 배선 HT 및 배선 HR은, 터치 검출 에리어 As의 전극 단부로부터, 적어도 접속변 Sc까지 인출되고, 접속변 Sc의 단자 또는 접속변부 Ac 내의 회로부의 단자에 접속된다.
[(2) 경로, 시상수 및 펄스]
도 44는, 도 43의 구성에 대응한, 전극 및 배선을 포함하는 경로, 시상수, 터치 구동 신호의 펄스의 인가 등의 구성예를 나타낸다. 터치 구동 전극 Tx로서, 터치 구동 전극 Tx1은, 접속변 Sc에서 가장 멀고, 터치 구동 전극 TxM은, 접속변 Sc에서 가장 가깝다. 터치 구동 전극 Tx2는, 접속변 Sc에서 두 번째로 멀다. 또한 터치 구동 전극 TxE는, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 Y 방향 중간 부근 위치의 터치 구동 전극 Tx, 여기에서는 터치 구동 전극 Tx4의 경우를 나타낸다. 또한 점 q1, 점 q2, 점 qE 및 점 qM은, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 X 방향 중간 부근 위치, 여기에서는 터치 검출 전극 Rx4라 한 경우의, 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치의 예를 나타낸다. 예를 들어 점 q1은, 터치 구동 전극 Tx1과 터치 검출 전극 Rx4의 교차부에 대응하여 구성되는 터치 검출 단위 U의 위치를 나타낸다.
또한 각 배선 HT의 시상수 τ를, 시상수 τ1, 시상수 τ2, 내지 시상수 τM으로 나타내고 있다. 예를 들어 배선 HT1의 시상수가 τ1이며, 배선 HTM의 시상수가 τM이다. 접속변 Sc에서 먼 터치 구동 전극 Tx1의 배선 HT1 쪽이, 접속변 Sc에서 가까운 터치 구동 전극 TxM의 배선 HTM에 비하여 길고, 시상수 τ가 τ1>τM으로 크다. 상기 배선 HT1 및 배선 HTM의 경우와 마찬가지로, 각 배선 HT의 길이 관계로 보면, τ1>τ2>……>τM이다.
경로 k1, 경로 k2 및 경로 kM은, 터치 구동 전극 Tx, 터치 검출 전극 Rx, 배선 HT 및 배선 HR을 포함하는 경로의 예를 나타낸다. 터치 구동 신호 St의 펄스 P0이 전송되는 경로로서, 접속변부 Ac 내에 실장되어 있는 터치 구동부의 회로로부터 순서대로, 주변 에리어 Af의 배선 HT, 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx, 터치 검출 단위 U, 터치 검출 전극 Rx, 주변 에리어 Af의 배선 HR 및 접속변부 Ac 내의 터치 검출부의 회로이다. 예를 들어 경로 k1은, 배선 HT1, 터치 구동 전극 Tx1, 점 q1, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순이다. 경로 k2는, 배선 HT2, 터치 구동 전극 Tx2, 점 q2, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순이다. 경로 kM은, 배선 HTM, 터치 구동 전극 TxM, 점 qM, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순이다. 상기 배선 HT1 및 터치 구동 전극 Tx1을 포함하는 경로 k1은, 상기 배선 HTM 및 터치 구동 전극 TxM을 포함하는 경로 kM보다도 길고, 상기 경로에 있어서의 시상수가 크다. 또한 터치 검출부의 회로는, 배선 HR로부터의 펄스를 터치 검출 신호 Sr로서 검출한다.
비교예에서는, 주사 구동 시, 접속변부 Ac의 터치 구동부의 회로로부터, 터치 검출 에리어 As 내의 복수의 터치 구동 전극 Tx인 터치 구동 전극 Tx1 내지 터치 구동 전극 TxM에 대하여 일률적으로 동일한 종류의 터치 구동 신호 St의 펄스 P0을 인가하고 있다. 이 펄스 P0은, 전술한 워스트 조건의 개소인 터치 구동 전극 Tx1의 배선 HT1의 시상수 τ1에 맞춰서, 그 시간이나 전압 등이 규정되어 있다. 그로 인해, 회로부에서 가까운 터치 구동 전극 TxM과 같은 개소에서는, 상기 펄스 P0에서는 과잉 성능이며, 터치 구동 시간에 낭비가 발생한다.
또한, 터치 구동 전극 Tx1과 같은 워스트 조건의 개소에 맞춰서 펄스 P0을 규정하는 이외에도, 예를 들어, 터치 검출 에리어 As 내의 중간 부근 위치의 터치 구동 전극 TxE, 예를 들어 터치 구동 전극 Tx4의 개소에 맞춰서, 상기 펄스 P0의 시간 등을 규정하는 경우도 있다. 이 경우, 상기 펄스 P0을 이용한 주사 구동에서는, 터치 구동 전극 Tx1의 위치에서, 시간 부족 때문에 터치 검출이 불안정해진다.
[(3) 터치 구동 시퀀스]
도 45는, 도 43 및 도 44의 구성에 대응한, 터치 검출 에리어 As의 복수의 터치 구동 전극 Tx의 주사 구동에 의한 터치 구동의 시퀀스 예를 나타낸다. 이때, 접속변부 Ac의 터치 구동부의 회로로부터, 터치 구동 신호 St의 펄스 P0을 생성하고, 터치 검출 에리어 As 내의 복수의 터치 구동 전극 Tx에 대하여 순차적으로 인가한다. 이 주사 구동 시의 주사순서는, 예를 들어, Y 방향 상측부터 순차적으로, 즉 터치 구동 전극 Tx1, 터치 구동 전극 Tx2, 내지 터치 구동 전극 TxM이다.
도 45의 (a)는 터치 구동 전극 Tx1에 인가하는 터치 구동 신호 St의 펄스 P0 및 터치 구동 전극 Tx1의 터치 구동 시간 T1을 나타낸다. 마찬가지로, 도 45의 (b)는 터치 구동 전극 Tx2로의 펄스 P0 및 터치 구동 시간 T2를 나타낸다. 도 45의 (c)는 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 P0 및 터치 구동 시간 TM을 나타낸다. 1개의 펄스 P0은, 상기 워스트 조건에 기초하여 규정한 시간 t0인 펄스 주기 및 상기 펄스 주기에 대응한 주파수 f0을 갖는다. 1회의 주사마다, 1개의 터치 구동 전극 Tx에 대하여 주파수 f0에 의한 복수(m이라 함)의 펄스 P0이 인가된다. 또한 도 45에서는, 터치 검출의 감도를 높이기 위해서, 터치 구동 전극 Tx마다 m개의 펄스 P0을 인가하는 예를 나타내고 있다. 터치 검출 에리어 As 내의 각 터치 구동 전극 Tx에는 동일한 펄스 P0이 인가되므로, 각 터치 구동 전극 Tx의 터치 구동 시간 T는 동일하며, T=T1=T2=……=TM=t0×m이다.
Tall은, 상기 터치 구동 전극 Tx마다의 터치 구동 시간 T인 터치 구동 시간 T1 내지 터치 구동 시간 TM을 포함한, 터치 검출 에리어 As의 전체에 있어서의 총 터치 구동 시간을 나타낸다. 총 터치 구동 시간 Tall의 길이는, 개략적으로는 후술하는 도 49의 터치 검출 기간 Ks의 길이에 상당한다. 총 터치 구동 시간 Tall은, Tall≒T1+T2+……+TM=M×T=M×t0×m이다. 또한 터치 검출 기간 Ks는, 총 터치 구동 시간 Tall을 포함한 기간이며, 도 45의 경우에는, 각 터치 구동 시간 T의 동안에 짧은 시간을 확보하고 있기 때문에, 그만큼, 터치 검출 기간 Ks는, 총 터치 구동 시간 Tall보다도 길어진다. 상기 시간 t0 및 펄스 수 m이 일정한 경우, 터치 구동 전극 Tx의 전극수이면서 주사수인 M에 따라서, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks가 길어진다. 또한 펄스 P0당 시간 t0을 크게 취할수록, 총 터치 구동 시간 Tall이 길어진다.
[(4) 터치 구동 신호 펄스]
도 46은, 상기 터치 구동 신호 St의 펄스 P0의 상세에 대하여 나타낸다. 도 46의 (a)에 있어서의 펄스 Pa 및 도 46의 (b)에 있어서의 펄스 Pc는, 상기 배선 또는 경로 길이의 차이에 기초하는 시상수의 차이에 따른 펄스 P0의 응답성 차이의 예를 간략적으로 나타낸다. 터치 구동부의 회로로부터 생성 및 출력하는 펄스 P0은, 시간 t0, 전압 Vt로 규정된다. 시간 t0은 펄스 주기이며, 주파수 f0은, f0=1/t0이다. 도 46의 (a) 및 도 46의 (b)에 도시한 펄스(460)는 터치 구동 전극 Tx에 인가하는 펄스의 예이며, 터치 구동부의 회로에서 생성한 상태에 상당하는 이상적인 구형파를 나타낸다. 시간(461)은 펄스(460)의 펄스 주기를 나타낸다. 도 46의 (a)는 펄스(460)가 터치 구동 전극 Tx1에 인가된 경우이며, 펄스 Pa는, 터치 구동 전극 Tx1을 포함하는 경로상의 펄스(460)의 전송에 의해 응답성이 저하된 상태를 나타낸다. 마찬가지로, 도 46의 (b)는 펄스(460)가 터치 구동 전극 TxM에 인가된 경우이며, 펄스 Pc는, 터치 구동 전극 TxM을 포함하는 경로상의 펄스(460)의 전송에 의해 응답성이 저하된 상태를 나타낸다.
도 46의 (a)에 있어서, 시간(471)은 펄스 Pa의 펄스 주기에 상당하는 시간을 나타낸다. 시간(472)은 펄스 Pa의 상승 시간을 포함하는 펄스폭에 상당하는 시간, 시간(473)은 펄스 Pa의 하강 시간을 포함하는 시간을 나타낸다. 마찬가지로, 도 46의 (b)에 있어서, 시간(481)은 펄스 Pc의 펄스 주기에 상당하는 시간을 나타낸다. 시간(482)은 펄스 Pc의 상승 시간을 포함하는 시간, 시간(483)은 펄스 Pc의 하강 시간을 포함하는 시간을 나타낸다. 상기한 바와 같이 펄스 Pa의 시간(471) 및 펄스 Pc의 시간(481)은 경로 길이 및 시상수의 차이에 의한 응답성의 차이에 따라서 서로 다른 길이로 된다.
시상수 τ는, 일반적으로 회로의 응답성을 나타내는 지표이며, 회로에 대한 펄스의 입출력에 있어서의 펄스의 상승 및 하강에 영향을 미친다. 시상수 τ는, 회로의 저항값 R 및 용량값 C를 이용하여, τ≒R×C로 표현된다. 주회 배선의 길이에 의해 저항값 R 및 용량값 C가 커지면, 시상수 τ가 커진다. 시상수 τ가 커지면, 펄스 P0의 상승 및 하강이 둔해진다. 예를 들어 표준 펄스로서 소정 시간에 있어서의 상승의 도달 전압값을 1V라 하였을 때, 시상수 τ가 큰 경우, 상승이 둔해져서, 동일한 소정 시간에 있어서의 도달 전압값이 예를 들어 0.8V로 내려간다. 출력으로서 동일한 1V의 도달 전압값이 필요한 경우, 상기 펄스의 소정 시간을 연장시킬 필요가 있다.
전술한 워스트 조건으로 되는 터치 구동 전극 Tx1의 개소를 통과하는 경로 k1과 같이, 배선 HT1의 시상수 τ1이 큰 경우, 펄스(460)는 전송 시, 상기 도 46의 (a)의 펄스 Pa와 같이 응답성이 내려간다. 즉, 펄스 Pa는, 시상수의 크기에 의해 상승 및 하강이 둔해져서, 상승을 포함하는 시간(472), 및 하강을 포함하는 시간(473)이 각각 길어지고, 펄스 주기에 상당하는 시간(461)이 시간(471)과 같이 길어진다. 한편, 전술한 터치 구동 전극 TxM의 개소를 통과하는 경로 kM과 같이, 배선 HTM의 시상수 τM이 작은 경우, 펄스(460)는 전송 시, 상기 도 46의 (b)의 펄스 Pc와 같이 응답성이 펄스 Pa에 비하면 양호하다.
따라서, 상기 워스트 조건으로 되는 터치 구동 전극 Tx1을 포함하는 경로에 관해서도 충분한 터치 검출 감도를 확보하기 위해서는, 도 46의 (a)의 펄스 Pa의 시간(471)을 고려하여, 펄스 P0의 시간 t0을 규정할 필요가 있다. 도 46의 (c)는 상기 워스트 조건의 개소의 시상수에 맞춰서, 상기 펄스 Pa의 시간(471)을 고려하여 규정한, 시간(471)보다 긴 시간(491)을 갖는 펄스(490)를 나타낸다. 펄스(490)의 펄스 주기인 시간(491)은 상승을 포함하는 시간(492)과 하강을 포함하는 시간(493)을 포함한다. 종래 일반적인 설계에서는, 펄스 P0의 시간 t0은, 상기 펄스(490)의 시간(491)과 같이, 상기 워스트 조건의 개소의 시상수에 맞춰서, 상기 펄스 Pa의 시간(471)을 고려하여 규정되어 있다.
상기 펄스 P0당 시간 t0이 상기 워스트 조건의 개소의 시상수에 맞춰서 규정 됨으로써, 터치 구동 전극 Tx1을 포함하는 경로에 대해서도 충분한 터치 검출 감도가 확보되지만, 도 45의 총 터치 구동 시간 Tall이 길어진다. 상기 시간(491)을 갖는 펄스(490)를 펄스 P0이라 한 경우, 도 46의 (b)와 같이 터치 구동 전극 TxM을 포함하는 짧은 경로에 있어서는, 상기 펄스 P0의 시간(491)은 시간적으로 과잉 성능으로 된다.
[(5) 펄스 시간 변경에 의한 터치 구동 시간의 증대]
또한, 도 47은, 도 45의 터치 구동 신호 St의 펄스 P0에 의한 터치 구동의 시퀀스에 관하여, 펄스 P0의 시간 t0을 보다 길어지도록 변경한 경우의 총 터치 구동 시간 Tall의 증대에 대하여 나타낸다. 도 47의 (A)는 도 45와 동일한 시간 t0인 시간 ta의 펄스 P0a에 의한 터치 구동에 있어서의 총 터치 구동 시간 TallA를 나타낸다. 또한 시간 ta에 대응하는 주파수는 fa로 나타내고, 펄스수 m은 일정하다.
그에 반하여 도 47의 (B)는 펄스 P0a의 시간 ta를, 보다 긴 시간 tb로 변경한 펄스 P0b에 의한, 마찬가지의 터치 구동에 있어서의 총 터치 구동 시간 TallB를 나타낸다. 펄스 P0a의 주파수 fa에 대하여 펄스 P0b의 주파수 fb는 낮아지고 있다. ta<tb, T=t0×m에 의해, 도 47의 (A)의 각 터치 구동 전극 Tx의 터치 구동 시간 T인 터치 구동 시간 T1a 내지 터치 구동 시간 TMa는, 도 47의 (B)의 터치 구동 시간 T1b 내지 터치 구동 시간 TMb와 같이 길어지고 있다. 총 터치 구동 시간 Tall≒M×t0×m이므로, TallB>TallA이다.
또한 터치 센서 장치에 관한 공지 기술에 의한 기능의 하나로서, 노이즈 검출에 따라서 터치 구동 신호 St의 펄스 P0의 시간 t0 및 주파수 f0을 변경하는 기능이 있다. 설명의 편의상, 상기 기능을 「펄스 변경 기능」이라 칭한다. 예를 들어 터치 구동 신호 St의 펄스 P0의 주파수 f0에 대하여 동기하는 노이즈가 들어온 경우, 다시 말하면, 노이즈의 주파수와 펄스 P0의 주파수 f0이 가까운 경우, 터치 검출 감도가 내려가 버린다. 따라서, 상기 펄스 변경 기능을 이용하여, 펄스 P0의 시간 t0 및 주파수 f0을 변경함으로써, 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다.
그러나, 상기 펄스 변경 기능을 이용하여, 예를 들어 도 47의 (A)의 펄스 P0a의 시간 ta로부터 도 47의 (B)의 펄스 P0b의 시간 tb로의 변화와 같이, 펄스 P0의 시간 t0을 보다 길어지도록 변경하는 경우, 터치 검출 에리어 As 내의 전체 터치 구동 전극 Tx에 대하여 동일한 펄스 P0b로 구동하므로, 총 터치 구동 시간 TallB와 같이 긴 시간이 필요하게 된다. 다시 말하면, 필요한 터치 검출 기간 Ks가 후술하는 도 49의 (A)와 같이 터치 검출 기간 KsA로부터 터치 검출 기간 KsB로 증대된다. 이에 의해 터치 검출 정보의 리포트 레이트가 낮아지게 된다. 또한 여기서 말하는 리포트 레이트는, 터치 검출 신호 Sr을 이용하여 터치의 유무나 위치 등을 검출하는 터치 검출부로부터 외부 또는 상위 장치에 대하여 터치 검출 정보를 출력 및 보고하는 레이트이다. 리포트 레이트는 1/Tall로 표현된다.
비교예의 터치 구동 신호 St의 펄스 P0의 설계에서는, 전술한 바와 같이 워스트 조건의 개소에 맞춰서 펄스 P0의 시간 t0을 규정하고 있으므로, 상기와 같은 터치 센서 기능에 관련하는 펄스 변경 기능 등의 다른 기능을 이용하고자 하는 경우에도, 시간적인 여유가 적어지게 된다. 예를 들어 펄스 변경 기능에 의해 펄스 P0의 시간 t0을 보다 길게 하도록 변경하고자 하는 경우에도, 시간 ta로부터 시간 tb로의 시프트량을 크게 취하는 것이 어렵게 된다.
[(6) 터치 구동부]
도 48은, 도 43의 구성에 대응하여, 접속변부 Ac에 실장되는 터치 구동부(951)의 구성예를 나타낸다. 또한 도 48에서는 도 43의 좌측의 배선부 HTa에 대응한 회로 부분을 나타내지만, 좌우 양측에서 마찬가지의 구성이다. 터치 구동부(951)는 펄스 생성 회로부(910)와, 주사 회로부(920)를 갖는다. 펄스 생성 회로부(910)는 펄스원(911)과, 레벨 시프터(912)를 포함한다. 주사 회로부(920)는 시프트 레지스터(921)와, 스위치(922)를 포함한다.
펄스원(911)은 터치 구동 전극 Tx로의 단일 종류의 펄스 P0의 근원이 되는 단일의 원신호 p0을 생성하여 레벨 시프터(912)에 입력한다. 레벨 시프터(912)는 원신호 p0의 전압 레벨을 변환하여 고전압측 전압 VtxH와 저전압측 전압 VtxL 사이의 전압 레벨을 갖는 펄스 P0을 출력한다. 레벨 시프터(912)의 출력 라인은, 배선 HT에 있어서의 배선 HT1 내지 배선 HTM에 접속되어 있다. 각 배선 HT의 도중에 스위치(922)가 설치되어 있다. 주사 회로부(920)는 복수의 터치 구동 전극 Tx의 주사 구동의 주사순에 따라서 시프트 레지스터(921)로부터의 신호의 출력을 전환하고, 스위치(922)의 온 및 오프를 제어한다. 이에 의해 도 45와 같이 터치 구동 전극 Tx의 주사마다 m개의 펄스 P0이 인가된다.
[(7) 구동 기간]
도 49의 (A)는 비교예의 터치 센서 장치의 경우의 구동 기간인 터치 검출 기간 Ks의 증대예에 대하여 나타낸다. 도 49의 (B)는 비교예의 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우의 구동 기간인 표시 기간 Kd 및 터치 검출 기간 Ks의 증대예에 대하여 나타낸다.
도 49의 (A)에 있어서, 도 49의 (A)의 (a)는 터치 검출 에리어 As의 전체 구동에 요하는 터치 검출 기간 Ks로서, 증대 이전 길이의 터치 검출 기간 KsA를 나타낸다. 도 49의 (A)의 (b)는 도 49의 (A)의 (a)에 대하여, 전술한 펄스 P0의 시간 t0의 증가나, 터치 구동 전극 Tx의 전극수의 증가 등에 의해, 길이가 증대된 터치 검출 기간 KsB를 나타낸다. 터치 센서 기능 전용의 터치 센서 장치의 경우, 기본적으로는, 표시 장치의 표시 기능 내지 그 표시 기간은 독립되기 때문에, 터치 검출 기간 Ks의 길이가 가변이지만, 터치 검출 기간 Ks가 짧은 쪽이 효율적이며 바람직하다. 또한, 온 셀 형 액정 터치 패널 모듈 등에 있어서 터치 센서 기능과 표시 기능을 독립되게 구동하는 경우에는, 상기 터치 센서 장치의 경우와 마찬가지로 터치 검출 기간 Ks의 길이가 가변이다. 그러나, 전술한 바와 같이, 효율적인 터치 검출의 실현을 위해, 예를 들어 리포트 레이트를 높게 하기 위해서는, 터치 검출 기간 Ks의 길이를 짧게 하는 것이 바람직하다.
도 49의 (B)는 터치 센서 기능과 표시 기능의 조합인 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우의 구동 기간의 구성예이며, 온 셀형이나 인 셀형의 액정 터치 패널 모듈의 경우에, 터치 센서 기능과 표시 기능을 표시의 프레임 기간에 동기시켜서 구동하는 방식의 경우를 나타낸다. 도 49의 (B)의 (a)는 고정 길이의 프레임 기간(F라 함)에 있어서, 표시 기간 Kd와, 터치 검출 기간 Ks를 시분할로 배분하여 구동하는 예이다. 특히, 전제로 되는 증대 이전 상태를, 표시 기간 KdA, 터치 검출 기간 KsA로 나타낸다. 또한 프레임 기간 F 내의 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks의 순서는 반대이어도 가능하다. BLK는 프레임 기간 F 내의 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks를 제외한 빈 시간을 나타내고, 원래 사용되고 있지 않은 시간이다. 프레임 기간 F 내에 빈 시간 BLK가 있는 경우와 없는 경우가 있지만 여기에서는 있는 경우를 나타낸다.
프레임 기간 F는, 표시 기능에 있어서의 표시 에리어 내지 화면 에리어에 1 프레임 화상을 표시하기 위한 고정 길이의 시간이다. 표시 기간 Kd는 상기 1 프레임 화상의 표시를 위한 구동 시간, 예를 들어 액정 표시 장치의 경우의 화소 기입 기간을 포함한다. 예를 들어 프레임 기간 F 내에, 표시 기능으로서 필요한 길이의 표시 기간 Kd를 확보하고, 프레임 기간 F 내의 표시 기간 Kd 이외의 시간을 이용하여, 터치 검출 기간 Ks를 확보한다. 또한 이와 같이 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks의 시분할 구동 방식의 경우, 터치 검출 기간 Ks에 있어서의 터치 검출 시에, 그 전의 표시 기간 Kd에 있어서의 화상 표시 시에 의한 노이즈의 영향을 받기 어렵다고 하는 이점이 있다.
도 49의 (B)의 (b1)은 도 49의 (B)의 (a)에 대하여, 표시 기간 Kd가 증대된 예를 나타낸다. 예를 들어 화면 사이즈 확대 또는 고해상도화 등에 의해 표시 기간 Kd가 증가한다. 상기 증가한 표시 기간을 KdB라 한다. 고정 프레임 기간 F 내에서 증대된 표시 기간 KdB 만큼, 나머지 시간이 줄어들므로, 터치 검출 기간 Ks로서는 짧은 시간밖에 확보할 수 없게 된다.
그러나, 화면 사이즈 확대 또는 고해상도화 등에 의해, 터치 검출 에리어 As가 확대, 내지 터치 구동 전극 Tx의 전극수가 증가하면, 터치 검출 기간 Ks의 길이도 터치 검출 기간 KsA로부터 터치 검출 기간 KsB와 같이 증대된다. 도 49의 (B)의 (b1)에서는, 필요한 터치 검출 기간 KsB의 확보를 위해서, 예를 들어 프레임 기간 F 내의 빈 시간 BLK를 이용하였다고 해도, 표시 기간 KdB와 터치 검출 기간 KsB의 합계 시간이 프레임 기간 F의 시간을 초과해버리는 경우를 나타낸다. 따라서 도 49의 (B)의 (b2)와 같이, 프레임 기간 F를 초과하는 만큼의 시간(491)은 확보 불가로 되어, 터치 검출 기간 KsB는 시간(492)과 같이 부족하다. 또한 도시를 생략하였지만, 고정 프레임 기간 F의 시간 내에서 터치 검출 기간 Ks가 증대하는 경우, 그만큼, 프레임 기간 F 내에서 짧은 표시 기간 Kd밖에 확보할 수 없게 되어, 표시 기능을 실현할 수 없게 된다.
도 49의 (B)의 (c)는, 다른 구동 기간의 구성예를 나타낸다. 도 49의 (B)의 (c)에서는, 고정 프레임 기간 F에 있어서, 표시 기간 Kd 및 터치 검출 기간 Ks를, 복수(J라 함)의 표시 기간 Kd1a 내지 표시 기간 KdJa 및 복수의 터치 검출 기간 Ks1a 내지 터치 검출 기간 KsJa로 나누어, 도 49의 (B)의 (a)의 경우와 마찬가지로 시분할로 구동하는 예이다. 이 방식의 경우도 도 49의 (B)의 (b2)의 경우와 마찬가지로, 도 49의 (B)의 (d1)과 같이, 표시 기간 Kd1a 내지 표시 기간 KdJa의 각각의 길이가 표시 기간 Kd1b 내지 표시 기간 KdJb와 같이 증대하면, 고정 프레임 기간 F 내로 받아들이기 위해서는, 터치 검출 기간 Ks1b 내지 터치 검출 기간 KsJb의 각각을 위해 필요한 시간이 확보되기 어렵다. 이에 의해 터치 검출 기간 Ks1b 내지 터치 검출 기간 KsJb의 각각은 시간(493)과 같이 부족하다. 또한 도 49의 (B)의 (d1)에서는 빈 시간 BLK는 이용하지 않는 경우를 나타낸다.
또한 도 49의 (B)의 (d2)는, 빈 시간 BLK를 사용하여, 도 49의 (B)의 (d1)과 마찬가지로 터치 검출 기간 Ks1b 내지 터치 검출 기간 KsJb를 확보하고자 하는 경우이다. 그러나 빈 시간 BLK를 배분하여도 터치 검출 기간 Ks1b 내지 터치 검출 기간 KsJb의 각각이 시간(494)과 같이 부족한 경우를 나타내고 있다.
상기한 바와 같이 비교예에서는, 표시 기간 Kd 및 터치 검출 기간 Ks의 길이의 증대에 수반하여, 고정 길이의 프레임 기간 F 내에서 각각의 기간을 확보하는 것이 어렵다.
[(8) 터치 센서 장치의 원리]
도 50은, 보충으로서 정전 용량 방식의 터치 센서 장치의 원리를 간략적으로 나타낸다. 도 50의 (a)는 터치 센서 장치(400) 내지 그 터치 검출 단위의 기본 구조를 나타낸다. 도 50의 (b)는 도 50의 (a)의 터치 센서 장치(400)의 등가 회로를 나타낸다. 도 50의 (c)는 도 50의 (a) 및 도 50의 (b)의 터치 센서 장치(400)에 의한 터치 구동 및 터치 검출 시의 신호 및 전압의 예를 나타낸다. 도 50의 (a)에 있어서, 터치 센서 장치(400)는 유전체 DEL을 사이에 두고 배치되는 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 쌍에 의해, 터치 검출 단위에 대응하는 용량 C1이 형성된다. 도 50의 정전 용량 방식의 터치 센서 장치(400)는 터치 검출 전극 Rx 측의 면에 있어서의 손가락 FNG 등의 도전체의 근접 내지 접촉에 의한 용량 C1의 변화를 이용하여, 터치 유무 등의 상태를 검출한다.
도 50의 (b)의 용량 C1의 일단부측인 터치 구동 전극 Tx는 교류 신호원 ASS에 접속된다. 용량 C1의 타단부측인 터치 검출 전극 Rx에 접속되는 노드 p는, 저항 R을 개재하여 접지됨과 함께, 전압 검출기 DET에 접속된다. 터치 구동 시에는, 교류 신호원 ASS로부터 터치 구동 전극 Tx에 대하여, 입력 신호인 터치 구동 신호 St가 인가된다. 입력 신호인 터치 구동 신호 St에 대하여, 터치 센서 장치(400)의 용량 C1을 통해 전류 I1이 흐르고, 터치 검출 전극 Rx 측의 전압 검출기 DET에서, 출력 신호인 터치 검출 신호 Sr이 검출된다.
도 50의 (c)에 있어서, 입력 신호인 터치 구동 신호 St는, 소정의 주파수 및 전압 Vt의 교류 구형파에 의한 신호이다. 출력 신호인 터치 검출 신호 Sr의 전압은, 터치가 없을 때, 즉 도전체가 터치 센서 장치(400)의 전방면측의 터치 검출 전극 Rx에 근접 내지 접촉하고 있지 않은 상태에서는, 전압 V1이다. 또한, 출력 신호인 터치 검출 신호 Sr의 전압은, 터치가 있을 때, 즉 도전체가 터치 센서 장치(400)의 전방면측의 터치 검출 전극 Rx에 근접 내지 접촉하고 있는 상태에서는, 전압 V2이다.
터치가 없을 때에는, 도 50의 (b)와 같이 용량 C1에 대한 충방전에 수반하여, 용량 C1의 정전 용량값에 따른 전류 I1이 흐른다. 이에 의해, 전압 검출기 DET에 의해 검출되는 전압은, 도 50의 (c)의 전압 V1이다. 또한 터치가 있을 때에는, 도 50의 (b)와 같이 도전체에 의한 용량 C2가 용량 C1에 대하여 직렬로 추가 접속된 형태로 되고, 그만큼 상기 영역에서는 전계가 감소한다. 이 상태에서는, 용량 C1 및 용량 C2에 대한 충방전에 수반하여, 용량 C1 및 용량 C2의 각각의 정전 용량값에 따른 전류 I1 및 전류 I2가 흐른다. 이에 의해, 터치 검출 전극 Rx 측의 노드 p의 전압은, 용량 C1 및 용량 C2의 각각의 정전 용량값에 따른 전류 I1 및 전류 I2의 값에 의해 정해지는 분압으로 된다. 이때, 전압 검출기 DET에 의해 검출되는 전압은, 도 50의 (c)의 전압 V2와 같이, 터치가 없을 때의 전압 V1보다도 낮아진다.
전압 검출기 DET 내지 그에 대응하는 터치 검출부의 회로에서는, 예를 들어 터치 검출 전극 Rx 측으로부터 입력되는 펄스의 전압을 증폭하여 터치 검출 신호 Sr로서 검출한다. 전압 검출기 DET 내지 터치 검출부의 회로는, 터치 검출 신호 Sr의 전압을, 임계값 전압 Vth와 비교하여, 상기 전압이 예를 들어 전압 V2와 같이 임계값 전압 Vth보다도 작은 경우, 상기 터치가 있는 상태로서 검출한다. 또는, 전압 검출기 DET 내지 터치 검출부의 회로는, 터치 검출 신호 Sr의 전압 V1과 전압 V2의 변화량을, 소정량과 비교하여, 상기 변화량이 소정량보다도 큰 경우, 상기 터치가 있는 상태로서 검출한다. 또한, 경로의 시상수가 큰 것에 의해 터치 구동 신호 St 및 대응하는 터치 검출 신호 Sr의 펄스 전압이 작아지는 경우, 터치 검출의 판정이 어려워진다. 또한, 경로상에 노이즈가 중첩하는 경우, 터치 검출의 판정이 어려워진다.
<실시 형태 1A>
상기 비교예를 근거로, 도 1 내지 도 9를 이용하여, 본 발명의 실시 형태 1A인 터치 센서 장치(1a)에 대하여 설명한다. 실시 형태 1A에서는, 터치 구동부의 회로로부터의 터치 구동 신호 St로서, 터치 구동 전극 Tx의 주회 배선인 배선 HT의 길이가 서로 다른 터치 검출 에리어 As의 복수의 각각의 터치 구동 전극 Tx마다, 상기 배선 HT의 시상수에 맞춰서 최적의 시간으로 조정한 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성하여 터치 구동 전극 Tx에 인가하는 구성을 나타낸다.
[(1) 패널부 평면]
도 1은, 실시 형태 1A의 터치 센서 장치(1a)의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성을 나타낸다. 터치 센서 장치(1a)의 패널부(5A)는, XY 평면에 있어서, 터치 검출 에리어 As, 주변 에리어 Af 및 접속변부 Ac를 갖는다. 패널부(5A)의 단면 구성은 후술하는 도 7로 나타낸다. 패널부(5A)는, 본 예에서는 Y 방향으로 긴 직사각형으로 나타낸다.
패널부(5A)는, 터치 검출 에리어 As인 직사각형 면에 있어서, Z 방향의 제1층에 있어서 X 방향으로 평행하여 연장되고 Y 방향에서 병치되는 복수의 터치 구동 전극 Tx와, Z 방향의 제2층에 있어서 Y 방향으로 평행하여 연장되고 X 방향에서 병치되는 복수의 터치 검출 전극 Rx를 갖는다. 터치 검출 에리어 As에 있어서 복수의 터치 구동 전극 Tx와 복수의 터치 검출 전극 Rx의 쌍에 의해 복수의 터치 검출 단위 U가 매트릭스 형상으로 구성된다. 터치 검출 영역 As에 있어서, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 전극쌍은, Z 방향에서 소정 거리로 배치되면서 Z 방향으로부터 XY 평면에서 보아 교차한다. 상기 전극쌍의 교차부 부근에 대응하여 형성되는 용량을, 터치 검출 단위 U로서 정의한다. M개의 터치 구동 전극 Tx를 Y 방향 상측부터 순서대로, 터치 구동 전극 Tx1, 터치 구동 전극 Tx2, 내지 터치 구동 전극 TxM으로 나타낸다. N개의 터치 검출 전극 Rx를 X 방향 좌측부터 순서대로, 터치 검출 전극 Rx1, 터치 검출 전극 Rx2, 내지 터치 검출 전극 RxN으로 나타낸다.
복수의 터치 구동 전극 Tx는, 터치 검출 에리어 As의 직사각형에 있어서 Y 방향에서 복수의 블록으로 분할된 형상이다. 각 터치 구동 전극 Tx는, Y 방향의 폭이 일정한 X 방향으로 긴 블록이다. 터치 검출 전극 Rx의 형상은, 예를 들어 X 방향의 폭이 일정한 라인이며, 상기 라인의 폭은 터치 구동 전극 Tx의 블록의 폭보다도 작다. 복수의 터치 검출 전극 Rx는, X 방향에서 일정한 간격으로 배치되어 있다. 터치 구동 전극 Tx의 전극수인 M, 및 터치 검출 전극 Rx의 전극수인 N은, 본 예에서는 M=8, N=8의 경우를 나타낸다. 전극수나 치수나 상세 형상은 실장에 따라서 설계된다.
접속변부 Ac는, 패널부(5A)의 직사각형에 있어서의 Y 방향의 하변부에 상당하고, 터치 센서 회로(50) 등의 회로부가 실장되는 영역을 포함한다. 접속변 Sc는, 설명의 편의상 가상적인 선으로서, 배선 HT 및 배선 HR이 접속되는 접속변부 Ac의 직사각형에 있어서의 상변이며, 주변 에리어 Af와의 경계선을 나타낸다. 또한 접속변 Sc는, 주변 에리어 Af의 배선 HT 및 배선 HR의 단부와, 접속변부 Ac 내의 회로부의 단자의 접속 위치를 개략적으로 나타내고 있다. 시상수의 차이에 의한 펄스의 응답성을 생각하는 것에 있어서, 시상수의 계산의 대상으로서 적어도 포함해야 할 부분으로서, 접속변 Sc로부터 위쪽의, 터치 검출 에리어 As의 전극 단부까지 사이의 주회 배선인 배선 HT 및 배선 HR을 도시하고 있다. 또한 실제로는 접속변부 Ac 내에 더 연속적으로 연장하여 배선 HT 및 배선 HR이 존재하여도 되며, 그 경우에는 상기 연장 배선 부분도 포함하여 시상수를 계산하여도 된다.
접속변부 Ac에 실장되는 터치 센서 회로(50)는 터치 구동부(51)와, 터치 검출부(52)를 포함한다. 터치 구동부(51)는 터치 검출 에리어 As의 복수의 터치 구동 전극 Tx에 대하여 배선 HT를 통하여 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 순차적으로 인가하는 주사 구동에 의해 행해지는 터치 구동을 행한다. 터치 검출부(52)는 터치 검출 에리어 As의 복수의 터치 검출 전극 Rx로부터의 펄스 P를, 배선 HR을 통하여 입력하고, 터치 검출 신호 Sr로서 검출한다.
또한 패널부(5A)에 있어서, 실장상 후술하는 도 7과 같이, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx가 Z 방향의 서로 다른 층에 존재한다. 그에 대응하여, 접속변부 Ac에서는, 터치 센서 회로(50)에 있어서의 터치 구동부(51)와 터치 검출부(52)가 예를 들어 Z 방향에서 서로 다른 층에 실장되어도 된다. 예를 들어 터치 센서 회로(50)에 있어서의 터치 구동부(51) 및 터치 검출부(52)는 유리 기판 위 또는 플렉시블 프린트 기판 위에 IC 칩의 형태로 실장 가능하다.
주변 에리어 Af는, 터치 검출 에리어 As에 대한 X 방향 및 Y 방향에 있어서의 상하 좌우 영역을 포함하는 주변 에리어로서 프레임부라고도 불린다. 주변 에리어 Af는, X 방향 좌우의 영역인 좌변부 및 우변부에 형성되는 제1 주회 배선인 배선 HT와, Y 방향 하측의 영역인 하변부에 형성되는 제2 주회 배선인 배선 HR을 갖는다. 복수의 배선 HT는, 터치 검출 에리어 As 내의 복수의 터치 구동 전극 Tx와 접속변부 Ac 내의 터치 구동부(51)를 접속한다. 각 배선 HT는, 접속변 Sc로부터 Y 방향으로 직선적으로 연장되어 X 방향으로 구부러지고, 배선 HT마다 대응지어지는 터치 구동 전극 Tx의 단부에 접속된다. M개의 배선 HT를, Y 방향 상측부터 순서대로, 배선 HT1, 배선 HT2, 내지 배선 HTM으로 나타낸다.
복수의 배선 HR은, 터치 검출 에리어 As 내의 복수의 터치 검출 전극 Rx와 접속변부 Ac 내의 터치 검출부(52)를 접속한다. 각 배선 HR은, 접속변 Sc로부터 Y 방향으로 직선적으로 연장되어 배선 HR마다 대응지어지는 터치 검출 전극 Rx의 단부에 접속된다. N개의 배선 HR을 X 방향 좌측부터 순서대로, 배선 HR1, 배선 HR2, 내지 배선 HRN으로 나타낸다.
실시 형태 1A에서는, 터치 구동 전극 Tx의 배선 HT로서, 주변 에리어 Af 중 X 방향 좌측인 좌변부의 영역에, 좌측의 배선부 HTa를 갖고, 우변부의 영역에, 우측의 배선부 HTb를 갖는다. 배선부 HTa와 배선부 HTb는 좌우 대칭 형상이다. 터치 구동 전극 Tx의 블록마다 X 방향 좌우 양측 단부에 배선 HT가 접속된다. 즉, 터치 구동 전극 Tx의 블록의 좌측 단부에 배선부 HTa의 1개의 배선 HT가 접속되고, 우측 단부에 배선부 HTb의 1개의 배선 HT가 접속된다. 동일한 터치 구동 전극 Tx에 접속되는 좌우의 2개의 배선 HT는, 접속변 Sc까지의 길이가 동일하다.
터치 구동부(51)로부터의 터치 구동 전극 Tx마다의 터치 구동 신호 St의 펄스 P는, 좌우의 배선부 HTa 및 배선부 HTb를 통하여 상기 터치 구동 전극 Tx의 좌우 양측 단부로부터 동시에 인가된다. 터치 검출 에리어 As의 X 방향 중심을 경계로 좌측 영역의 터치 구동 전극 Tx 및 터치 검출 전극 Rx에 대해서는, 좌측의 배선부 HTa로부터의 펄스 P에 의한 터치 검출 신호 Sr이 사용되고, 우측 영역의 터치 구동 전극 Tx 및 터치 검출 전극 Rx에 대해서는, 우측의 배선부 HTb로부터의 펄스 P에 의한 터치 검출 신호 Sr이 사용된다. 또한 상기와 같이 터치 구동 전극 Tx마다 좌우로부터 펄스 P를 인가하는 구성에 의해 터치 검출 감도를 향상할 수 있다.
도 1에 있어서, 터치 구동부(51)로부터의 터치 구동 전극 Tx에 대한 터치 구동 신호 St로서, M개의 배선 HT의 시상수 τ인 시점수 τ1 내지 시상수 τM에 따라서 조정된 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 인가하는 구성을 나타내고 있다. 배선 HT의 시상수 τ로서, 예를 들어 배선 HT1에서는 시상수 τ1, 배선 HT2에서는 시상수 τ2, 배선 HTM에서는 시상수 τM이라 한다. 주변 에리어 Af에 있어서의 배선 HT의 길이에 따라서 시상수 τ가 서로 달라, τ1>τ2>……>τM이다. 접속변 Sc 내지 터치 구동부(51)의 회로에서 가장 먼 터치 구동 전극 Tx1에서는, 그 배선 HT1의 시상수 τ1이 상대적으로 가장 크고, 가장 가까운 터치 구동 전극 TxM에서는, 그 배선 HTM의 시상수 τM이 상대적으로 가장 작아진다.
실시 형태 1A에서는, 터치 구동부(51)는 터치 구동 신호 St의 펄스 P로서, 터치 구동 전극 Tx의 전극수이면서 주사수인 M에 대응한 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 예를 들어 터치 구동 전극 Tx1에 인가되는 펄스 P1은, 후술하는 도 3과 같이, 배선 HT1의 시상수 τ1에 따라서 조정된 시간 t1을 갖는다. 터치 구동 전극 Tx2로의 펄스 P2는, 배선 HT2의 시상수 τ2에 따른 시간 t2를 갖는다. 마찬가지로, 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PM은, 배선 HTM의 시상수 τM에 따른 시간 tM을 갖는다. 각 펄스 P의 시간 t인 시간 t1 내지 시간 tM은, t1>t2>……>tM이다.
터치 구동부(51)는 터치 검출 에리어 As의 복수의 터치 구동 전극 Tx인 터치 구동 전극 Tx1 내지 터치 구동 전극 TxM의 주사 구동 시, 터치 구동 신호 St로서, 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx에 대한 배선 HT를 포함하는 경로에 있어서의 시상수에 맞춰서, 시간 t가 최적으로 조정된 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 그리고 터치 구동부(51)는 상기 펄스 P1 내지 펄스 PM을, 각각의 배선 HT를 통하여 순차적으로 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx에 인가한다.
[(2) 경로, 시상수 및 펄스]
도 2는, 도 1의 구성에 대응한, 전극 및 배선을 포함하는 경로, 시상수 및 터치 구동 신호 St의 펄스 P 등의 구성예를 나타낸다. 또한 이해를 돕기 위해 일부의 배선 등을 적절히 생략하여 나타낸다. 터치 구동 전극 Tx로서, 터치 구동 전극 Tx1은, 접속변 Sc에서 가장 멀고, 터치 구동 전극 TxM은, 접속변 Sc에서 가장 가깝다. 터치 구동 전극 Tx2는, 접속변 Sc에서 두 번째로 멀다. 선 L1은, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 X 방향 중심선을 나타낸다. 점 q1, 점 q2 및 점 qM은, X 방향 중심선 L1의 부근 위치, 여기에서는 터치 검출 전극 Rx4의 위치에 있는, 터치 검출 단위 U의 위치의 예를 나타낸다. 예를 들어 점 q1은, 터치 구동 전극 Tx1과 터치 검출 전극 Rx4의 교차부에 대응하여 구성되는 터치 검출 단위 U에 상당한다.
터치 구동 전극 Tx마다 좌우에서 펄스 P가 인가되므로, 터치 구동 전극 Tx의 X 방향 중간 부근 위치의 터치 검출 단위 U를 통과하는 경로가 가장 길어진다. 터치 검출 에리어 As에 있어서의 선 L1을 경계로 좌측 영역은, 터치 구동 전극 Tx의 좌측 단부로부터 인가되는 펄스 P에 의한 경로 쪽이, 터치 구동 전극 Tx의 우측 단부로부터 인가되는 펄스 P에 의한 경로보다도 짧아진다. 짧은 경로 쪽의 응답성이 양호하기 때문에, 상기 터치 검출 에리어 As의 선 L1을 경계로 좌측 영역은, 터치 구동 전극 Tx의 좌측 단부로부터 인가되는 펄스 P를 사용한다. 마찬가지로, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 선 L1을 경계로 우측 영역은, 터치 구동 전극 Tx의 우측 단부로부터 인가되는 펄스 P에 의한 경로 쪽이, 터치 구동 전극 Tx의 좌측 단부로부터 인가되는 펄스 P에 의한 경로보다도 짧아진다. 상기 터치 검출 에리어 As의 선 L1을 경계로 우측 영역은, 터치 구동 전극 Tx의 우측 단부로부터 인가되는 펄스 P를 사용한다. 상기한 바와 같이 터치 검출 에리어 As의 전체에서는, X 방향 중간 부근 위치의 터치 검출 단위 U를 통과하는 경로가 가장 길어진다.
경로 k1, 경로 k2 및 경로 kM은, 배선 HT 및 배선 HR을 포함하는, 터치 구동 신호 St의 펄스 P가 전송되는, 접속변 Sc로부터 나와 복귀될 때까지의 경로의 예이다. 예를 들어 경로 k1은, 배선 HT1, 터치 구동 전극 Tx1, 점 q1, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순이다. 경로 k2는, 배선 HT2, 터치 구동 전극 Tx2, 점 q2, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순이다. 경로 kM은, 배선 HTM, 터치 구동 전극 TxM, 점 qM, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순이다.
배선 HT 중 예를 들어 터치 구동 전극 Tx1의 좌우 배선 HT1이 가장 길어 시상수 τ1이 크고, 터치 구동 전극 TxM의 좌우 배선 HTM이 가장 짧아 시상수 τM이 작다. 상기 배선 단위의 시상수의 경우와 마찬가지로, 경로 k1, 경로 k2 및 경로 kM에서는, 터치 구동 전극 Tx1의 점 q1을 통과하는 경로 k1이 가장 길어 시상수가 크고, 터치 구동 전극 TxM의 점 qM을 통과하는 경로 kM이 가장 짧아 시상수가 작다. 즉, 배선 HT1 및 터치 구동 전극 Tx1을 포함하는 경로 k1은, 시상수가 상대적으로 가장 크고, 전술한 시상수가 워스트 조건으로 되는 개소이며, 배선 HTM 및 터치 구동 전극 TxM을 포함하는 경로 kM은, 전술한 비교예의 펄스 P0에서는 과잉 성능으로 되는 개소이다.
따라서 실시 형태 1A에서는, 각각의 배선 HT의 시상수 τ에 맞춰서, 각각의 터치 구동 전극 Tx로의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM의 시간 t가, 후술하는 도 3의 시간 t1 내지 시간 tM과 같이 최적의 길이로 조정되어 있다. 최적의 길이의 시간 t로서, 예를 들어 터치 검출부(52)에 있어서의 터치 검출 신호 Sr로서 충분한 크기 및 터치 검출 감도의 펄스를 확보할 수 있도록 조정되어 있다.
[(3) 터치 구동 시퀀스]
도 3은, 터치 구동부(51)로부터의 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx에 대한 주사 구동에 의한 터치 구동의 시퀀스 예를 나타낸다. 터치 구동부(51)는 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx에 대한 주사 구동 시, 터치 구동 신호 St로서, 예를 들어 Y 방향 상측의 터치 구동 전극 Tx부터 순차적으로, 즉 터치 구동 전극 Tx1, 터치 구동 전극 Tx2 내지 터치 구동 전극 TxM-1 및 터치 구동 전극 TxM의 순서대로, 터치 구동 전극 Tx마다 대응지어진 상이한 종류의 펄스 P를 인가한다. 터치 구동 전극 Tx마다 대응지어진 종류의 펄스 P를, 펄스 P1, 펄스 P2 내지 펄스 PM-1 및 펄스 PM으로 나타낸다. 펄스 P1 내지 펄스 PM의 각각의 시간 t를, 시간 t1 내지 시간 tM으로 나타낸다. 시간 t는 펄스 주기이며, 주파수 f는, f=1/t이다. 펄스 P1 내지 펄스 PM의 각각의 주파수 f를, 주파수 f1 내지 주파수 fM으로 나타낸다. 또한 터치 검출 감도를 높이기 위해서, 1회의 주사마다 1개의 터치 구동 전극 Tx에 대하여, 전극마다 대응지어진 주파수 f에 의한 m개의 펄스 P가 인가된다.
도 3의 (a)는 1번째 주사 대상인 터치 구동 전극 Tx1에 대한 터치 구동 신호 St의 펄스 P1, 및 터치 구동 전극 Tx1의 터치 구동 시간 T1을 나타낸다. 펄스 P1은, 배선 HT1의 시상수 τ1에 기초하여 규정된 시간 t1 및 주파수 f1을 갖는다. 터치 구동 시간 T1은, t1×m이다.
마찬가지로, 도 3의 (b)는 2번째 주사 대상인 터치 구동 전극 Tx2로의 펄스 P2 및 터치 구동 시간 T2를 나타낸다. 펄스 P2는, 배선 HT2의 시상수 τ1에 기초하여 규정된 시간 t2 및 주파수 f2를 갖는다. 펄스 P2의 시간 t2는 펄스 P1의 시간 t1보다도 짧다. 펄스 P2의 주파수 f2는 펄스 P1의 주파수 f1보다도 낮다. 터치 구동 시간 T2는, t2×m이며, T1>T2이다.
마찬가지로, 도 3의 (c)는 M번째의 주사 대상인 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PM 및 터치 구동 시간 TM을 나타낸다. 펄스 PM은, 배선 HTM의 시상수 τM에 기초하여 규정된 시간 tM 및 주파수 fM을 갖는다. 펄스 PM은, 복수 M의 종류의 펄스 P 중에서 가장 짧은 시간 tM, 및 가장 낮은 주파수 fM을 갖는다. 터치 구동 시간 TM은, tM×m이며, T1>T2>……>TM이다.
터치 검출 에리어 As에 있어서의 총 터치 구동 시간 Tall은, Tall≒T1+T2+……+TM=(t1+t2+……+tM)×m이다. 접속변 Sc에서 가까운 터치 구동 전극 Tx일수록, 비교예보다도 짧은 시간 t에 의한 펄스 P로 구동되고, 터치 구동 시간 T가 짧아진다.
도 3 등에 도시된 바와 같이, 실시 형태 1A의 터치 센서 장치(1a)에 의한 효과로서, 전술한 배선 HT의 시상수 τ에 따른 터치 구동 신호 St의 펄스 P의 시간 t의 최적의 설계에 의해, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다.
[(4) 터치 구동 신호 펄스]
도 4는, 상기 터치 구동 신호 St의 펄스 P의 상세를 나타낸다. 펄스 PA, 펄스 PB 및 펄스 PC는, 배선 및 경로 길이의 차이에 기초하는 시상수의 차이에 따라서 시간 t를 바꾼 3종류의 펄스 P의 예를 나타낸다. 펄스 PA, 펄스 PB 및 펄스 PC는, 터치 구동부(51)에서 생성한 상태에 상당하는 이상적인 구형파를 나타낸다. 또한 함께 나타내는 펄스(401), 펄스(402) 및 펄스(403)는 전송에 의해 응답성이 저하된 상태를 간략적으로 나타낸다. 터치 구동부(51)로부터 생성 및 출력하는 펄스 P는, 시간 t 및 전압 Vt 등으로 규정된다. 시간 t는 펄스 주기이며, 주파수 f는 f=1/t이다.
펄스 PA는, 펄스 주기에 상당하는 시간 tA를 갖고, 시간 tA 중, 시간 tA1은 상승 시간을 포함하는 펄스폭에 상당하는 시간, 시간 tA2는 하강 시간을 포함하는 시간을 나타낸다. 시간 tA는, tA=tA1+tA2이다. 마찬가지로, 펄스 PB는, 시간 tB를 갖고, tB=tB1+tB2이다. 마찬가지로, 펄스 PC는, 시간 tC를 갖고, tC=tC1+tC2이다. 시간 t의 관계로 보면, tA>tB>tC이다.
실시 형태 1A에서는, 예를 들어, 전술한 워스트 조건의 개소가 되는 터치 구동 전극 Tx1에 대한 펄스 P1로서 펄스 PA를 이용하여, 전술한 과잉 성능의 개소가 되는 터치 구동 전극 TxM에 대한 펄스 PM으로서 펄스 PC를 이용한다. 펄스 PA의 시간 tA는, 배선 HT1의 시상수 τ1에 맞춰 조정되고, 펄스 PC의 시간 tC는, 배선 HTM의 시상수 τM에 맞춰서 조정된다. 이에 의해, 터치 구동 전극 TxM과 같이 접속변 Sc에서 가까운 개소에 관해서도, 시간 tA보다도 짧은 시간 tC에 의해, 과잉 성능으로 되지 않아 효율적인 터치 구동 및 터치 검출을 실현할 수 있다.
[(5) 터치 구동부의 제1 구성예]
도 5는, 도 1의 구성에 대응하여, 터치 구동부(51)의 제1 구성예인 터치 구동부(51A)를 나타낸다. 터치 구동부(51A)는, 전술한 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성하고, 터치 검출 에리어 As 내의 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx에 인가한다. 또한 도 5에서는 도 1의 좌측 배선부 HTa에 대응한 회로 부분에 대하여 나타내지만, 좌우 양측에서 마찬가지의 구성이다. 터치 구동부(51A)의 구성은, 도 48에 도시한 비교예의 터치 구동부(951)의 구성과는 달리, 레벨 시프터로의 입력 신호로서 복수 M의 원신호를 준비한다.
터치 구동부(51A)는, 펄스 생성 회로부(511)와, 주사 회로부(512)를 갖는다. 펄스 생성 회로부(511)는 펄스원(301)과, 스위치(302)와, 레벨 시프터(303)를 포함한다. 주사 회로부(512)는 시프트 레지스터(304)와, 스위치(305)를 포함한다.
펄스 생성 회로부(511)는 터치 구동 전극 Tx에 대한 터치 구동 신호 St에 있어서의 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 주사 회로부(512)는 펄스 생성 회로부(511)에서 생성된 펄스 P1 내지 펄스 PM을, 전술한 도 3과 같은 소정의 주사 구동의 제어에 따라서, 배선 HT를 통하여 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx에 인가한다.
펄스원(301)은 펄스 P1 내지 펄스 PM의 근원이 되는 복수의 원신호인 원신호 p1 내지 원신호 pM을 생성한다. 원신호 p1 내지 원신호 pM은, 스위치(302)를 갖는 라인을 통하여 레벨 시프터(303)에 입력된다. 시프트 레지스터(304)는 전술한 도 3과 같은 소정의 주사 구동의 제어에 따른, 시프트 출력의 신호에 의해, 스위치(302)의 온 및 오프 및 스위치(305)의 온과 오프를 전환한다. 레벨 시프터(303)에는, 스위치(302)의 전환에 의해 선택된 원신호가 입력된다. 레벨 시프터(303)는 입력된 원신호의 전압을 변환하여, 고전압측 전압 VtxH와 저전압측 전압 VtxL 사이의 전압 레벨을 갖는 펄스 P를 출력한다. 레벨 시프터(303)의 출력 라인은, 배선 HT에 있어서의 배선 HT1 내지 배선 HTM에 접속되어 있다. 각 배선 HT의 도중에 스위치(305)가 설치되어 있다.
주사 회로부(512)는 터치 구동 전극 Tx의 주사순서에 따라서, 시프트 레지스터(304)로부터의 신호의 출력을 전환하고, 상기 신호에 의해 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx마다 대응한 종류의 펄스 P가 선택되도록 스위치(302)의 온 및 오프와 스위치(305)의 온 및 오프를 전환한다. 이에 의해 도 3과 같이 터치 구동 전극 Tx의 주사마다 대응한 종류의 m개의 펄스 P가 배선 HT를 통하여 인가된다.
또한 실시 형태 1A는, 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM과 M개의 터치 구동 전극 Tx인 터치 구동 전극 Tx1 내지 터치 구동 전극 TxM에서 1대1의 대응 관계로 인가하는 구성이다. 이에 한하지 않고, 주사 회로부(512)에 의한 전환 제어 등에 의해, 펄스 P과 터치 구동 전극 Tx에 있어서의 임의의 대응 관계로 인가하는 구성이 가능하다. 예를 들어 터치 구동부(51)로부터, 터치 구동 전극 Tx의 전극수인 M보다도 적은 종류의 펄스 P를 생성하고, 터치 구동 전극 Tx마다, 임의로 선택된 펄스 P를 인가하는 형태로 하여도 된다. 후술하는 실시 형태 1B에서는 그와 같은 구성예를 나타낸다. 또한, 예를 들어 터치 구동부(51)로부터, 터치 구동 전극 Tx의 전극수인 M보다도 많은 종류의 펄스 P를 생성하고, 터치 구동 전극 Tx마다, 임의로 선택된 펄스 P를 인가하는 형태로 하여도 된다.
또한 펄스원(301)에 있어서의 복수의 원신호인 원신호 p1 내지 원신호 pM은, 예를 들어 1개의 신호원으로부터 발생한 펄스를 분주하는 회로 등에 의해 가변으로 생성하도록 하여도 된다.
[(6) 터치 구동부의 제2 구성예]
도 6은, 상기 터치 구동부(51A)의 변형예로서 제2 구성예인 터치 구동부(51B)를 나타낸다. 터치 구동부(51B)는, 터치 구동부(51A)와 같이 레벨 시프터(303)를 이용하여 펄스 P의 전압 레벨을 제어하는 구성과는 달리, 펄스원(306)으로부터의 복수의 원신호인 원신호 p1 내지 원신호 pM에 의해, 고전압측 전압 VtxH 및 저전압측 전압 VtxL의 출력을 전환 제어하는 구성을 갖는다.
터치 구동부(51B)는, 펄스원(306)과, 전압원인 고전압측 전압 VtxH에 접속된 라인(308) 및 저전압측 전압 VtxL에 접속된 라인(309)과, 배선 HT마다 상기 고전압측 전압 VtxH의 라인(308) 및 저전압측 전압 VtxL의 라인(309)에 각각 접속되는 스위치(307)를 포함하는 구성을 갖는다.
터치 구동부(51B)는, 소정의 주사 구동의 제어에 따라서, 펄스원(306)으로부터의 원신호 p1 내지 원신호 pM에 의해, 각 배선 HT의 한쪽 단부에 있는 스위치(307)의 고전압측 전압 VtxH의 라인(308)으로부터의 입력과 저전압측 전압 VtxL의 라인(309)으로부터의 입력을 전환한다. 원신호 p1 내지 원신호 pM은, 스위치(307)의 전환 제어 신호로 되어 있다. 이에 의해, 스위치(307)로 선택 출력된 고전압측 전압 VtxH 및 저전압측 전압 VtxL의 교대 전환에 의한 m개의 펄스 P가, 배선 HT를 통하여 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx에 인가된다.
[(7) 패널부 단면]
도 7은, 실시 형태 1A의 터치 센서 장치(1a)의, 특히 패널부(5A)의 개략적인 XZ 단면도를 나타낸다. 패널부(5A)는, Z 방향 하측부터 순서대로, 기판층(21), 터치 구동 전극층(24), 유전체층(22), 터치 검출 전극층(25) 및 보호층(23)이 적층된 구성을 갖는다. C는, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 전극쌍의 교차부에 의한 터치 검출 단위 U로 되는 용량을 나타낸다. s1은 패널부(5A)의 이면, s2는 패널부(5A)의 터치 대상으로 되는 표면이다.
기판층(21), 유전체층(22) 및 보호층(23)은 예를 들어 유리나 플라스틱 등의 각종 절연성 재료가 적용 가능하다. 특히 표시 장치에 적합한 터치 센서 장치인 경우, 기판층(21), 유전체층(22) 및 보호층(23)은 주로 가시광 투과성의 재료로 구성된다.
터치 구동 전극층(24)은 터치 구동 전극 Tx의 패턴이 형성된 층이다. 터치 검출 전극층(25)은 터치 검출 전극 Rx의 패턴이 형성된 층이다. 터치 구동 전극층(24) 및 터치 검출 전극층(25)은 각종 도전성 재료로 구성 가능하다. 특히 표시 장치에 적합한 터치 센서 장치인 경우, 터치 구동 전극층(24) 및 터치 검출 전극(25)은 주로 산화인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 등의 가시광 투과성 재료로 구성된다. 또한 터치 구동 전극층 Tx 및 터치 검출 전극 Rx는, ITO에 한하지 않고, 예를 들어 ITO보다도 저저항의 금속 재료에 의해 구성되어도 되고, ITO와 저저항의 금속 재료의 조합으로 구성되어도 된다. 또한 터치 구동 전극층(24)은 주변 에리어 Af에 형성되는 전술한 배선 HT와 터치 구동 전극 Tx가 접속되는 부분을 포함한다. 터치 검출 전극층(25)은 주변 에리어 Af에 형성되는 전술한 배선 HR과 터치 검출 전극 Rx가 접속되는 부분을 포함한다.
[(8) 전극의 구성예]
도 8의 (A)는 패널부(5A)에 있어서의 터치 구동 전극 Tx 및 터치 검출 전극 Rx의 전극 형상을 포함하는 XY 평면에 있어서의 구성예를 나타낸다. 도 8의 (B)는 도 8의 (A)에 대응한, 터치 검출 에리어 As의 터치 검출 단위 U의 매트릭스의 구성예를 나타낸다. 도 8의 (A)에 있어서, 터치 구동 전극 Tx는, Y 방향의 폭 h1이 일정한 블록이며, 인접한 블록 사이에 슬릿을 갖는다. 터치 검출 전극 Rx는, 터치 검출부(52) 측의 전압 검출기 등에 접속되는 1개의 배선 HR마다, 터치 검출 에리어 As에서 예를 들어 3개의 Y 방향의 라인, 예를 들어 라인 a, 라인 b 및 라인 c로 분기하는 구성을 갖는다. 이에 의해, 터치 검출 단위 U를 구성하는 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 전극쌍의 교차부는, XY 평면에서 보아 개구 영역을 갖는다. 본 구성예는, 상기 개구 영역에서 전기력선이 많이 발생하므로, 터치 검출의 감도가 높아진다. 배선 HT 및 배선 HR은 예를 들어 저저항의 금속 재료에 의해 구성된다. 터치 구동 전극 Tx와 배선 HT의 접속 형태는, 예를 들어 터치 구동 전극 Tx의 단부에 배선 HT의 단부가 Z 방향에서 적층되는 형태 등이다.
도 8의 (B)에 있어서, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 각각의 전극쌍의 교차부에 의해, 복수의 각각의 터치 검출 단위 U, 예를 들어 터치 검출 단위 U11, 터치 검출 단위 U12 등이 구성된다. 터치 검출 에리어 As의 면에 있어서 상기 터치 검출 단위 U11, 터치 검출 단위 U12 등이 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 도 8의 (B)의 구성예에서는, 예를 들어 터치 검출 단위 U에 상당하는 영역을 대체로 정사각형으로 하고, 상기 정사각형의 중심점이 X 방향 및 Y 방향에서 등간격으로 배치되는 예를 나타내고 있다. 또한 후술하는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우, 터치 검출 에리어 As와 표시 에리어 Ad가 겹치지만, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 전극쌍에 의한 터치 검출 단위 U의 매트릭스는, 표시 에리어 Ad의 화소의 매트릭스에 대응시켜서 구성된다. 터치 검출 단위 U의 매트릭스는, 예를 들어 X 방향 및 Y 방향의 복수의 화소마다 1개의 터치 검출 단위 U가 겹치는 비율로 구성된다.
상기 도 8의 구성예에 한하지 않고 각종 변형예가 가능하다. 예를 들어, 1개의 터치 검출 전극 Rx의 라인에 있어서 외주가 폐쇄된 형상으로서 상기 외주의 내측에 복수의 개구부를 갖는 형상이어도 있다. 예를 들어 도 8의 (A)의 3개의 라인 a 내지 라인 c에 있어서 X 방향에서 접속하는 선분을 갖는 형상이어도 된다. 또한, 1개의 터치 구동 전극 Tx의 블록에 있어서 X 방향으로 병행하는 복수의 라인으로 분기한 형상으로 하여도 된다. 또한, 폭이 일정한 블록이나 라인의 형상에 한하지 않고, 터치 검출 단위 U의 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 교차부마다 폭이나 면적이 상대적으로 커지도록 변화하는 형상일 수도 있다. 또한, 터치 구동 전극 Tx 또는 터치 검출 전극 Rx에 있어서 빗살을 갖는 형상이어도 된다. 예를 들어 터치 검출 단위 U마다, Y 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx의 라인으로부터 X 방향으로 돌출되는 전극부를 가져도 된다. 돌출되는 전극부의 형상은, 선분, 직사각형 및 개구부가 부착된 직사각형 등이 가능하다.
[(9) 터치 패널 모듈 및 전자 기기]
도 9는, 실시 형태 1A의 터치 센서 장치(1a)의 기능 블록을 포함하는 구성과, 상기 터치 센서 장치(1a)를 구비하는 전자 기기(90A)의 구성을 나타낸다. 터치 센서 장치(1a)인 터치 패널 모듈은, 전술한 패널부(5A)와, 터치 센서 회로(50)를 갖는다. 터치 센서 회로(50)는 전술한 터치 구동부(51)와, 터치 검출부(52)와, 컨트롤러(201)를 갖는다. 터치 구동부(51)는 전술한 펄스 생성 회로부(511) 등을 포함한다. 터치 검출부(52)는 터치 위치 계산부(521) 등을 포함한다.
컨트롤러(201)는 터치 센서 장치(1a)의 제어부이며, 상위 장치인 전자 기기(90A)의 제어부(91)와의 사이에서 입출력 I/F부(93)를 통해 연계하고, 제어부(91)로부터의 지시에 기초하여 터치 센서 기능을 제어한다. 또한 I/F는 인터페이스의 약칭이다. 컨트롤러(201)는 터치 구동부(51)에 대하여 터치 구동의 제어 지시를 부여하고, 터치 검출부(52)로부터는 터치의 유무나 위치 등의 터치 검출 정보를 수취한다. 또한, 컨트롤러(201)는 제어부(91)에 대하여 터치 검출 정보를 리포트로서 송신한다. 또한 컨트롤러(201)에 터치 위치 계산부(521) 등을 구비하여도 되고, 컨트롤러(201)를 생략하여 터치 검출부(52)에 통합하여도 된다.
터치 구동부(51)는 컨트롤러(201)로부터의 제어 지시에 기초하여, 전술한 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 생성하여 배선 HT를 통하여 터치 구동 전극 Tx에 대한 주사 구동을 행한다. 터치 검출부(52)는 터치 검출 전극 Rx로부터의 배선 HR을 통하여 입력되는 펄스를 터치 검출 신호 Sr로서 검출한다. 터치 검출부(52)는 예를 들어 증폭기나 아날로그/디지털 변환기 등을 포함하는 구성이며, 터치 검출 전극 Rx로부터의 펄스를 입력하여 증폭하고, 아날로그/디지털 변환하여 디지털 신호를 취득한다. 터치 위치 계산부(521)는 복수의 터치 검출 신호 Sr을 이용하여, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 자세한 터치의 유무나 위치 등을 계산하고, 그 결과인 터치 검출 정보를 출력한다. 또한 터치 위치에 대해서는 예를 들어 도 8의 (B)와 같은 터치 검출 단위 U의 매트릭스에 대응한 복수의 신호를 이용한 공지된 계산 처리에 의해, 터치 검출 단위 U의 매트릭스보다도 미세한 정밀도로 계산 가능하다.
전자 기기(90A)는, 터치 센서 장치(1a)인 터치 패널 모듈과, 제어부(91), 기억부(92), 입출력 I/F부(93), 입력 장치(94), 출력 장치(95), 통신 I/F부(96), 버스 및 그 밖에 전원부(도시생략) 등을 포함한다.
제어부(91)는 예를 들어 CPU, ROM, RAM 및 그들 위에서 동작하는 프로그램 등으로 구성된다. 예를 들어 CPU는 ROM으로부터 RAM으로 로드한 프로그램에 따르는 연산 처리에 의해 전자 기기(90A)의 제어 처리를 행한다. 기억부(92)는 1차 메모리나 2차 메모리 및 그들에 저장되는 데이터 정보 등으로 구성된다. 입출력 I/F부(93)는 터치 센서 장치(1a)가 접속되고, 그 인터페이스 처리를 행한다. 입력 장치(94)는 키 버튼 및 그 인터페이스 처리부 등으로 구성되지만 생략 가능하다. 출력 장치(95)는 표시 장치 및 그 인터페이스 처리부 등으로 구성되지만 생략 가능하다. 통신 I/F부(96)는 통신 인터페이스 처리를 행하는 기판 등으로 구성되지만 생략 가능하다.
<실시 형태 1B>
도 10은, 실시 형태 1B의 터치 센서 장치(1b)의 XY 평면의 구성을 나타낸다. 실시 형태 1B에서는, 터치 구동부(51)로부터 생성하는 복수 종류의 펄스 P로서, 전술한 터치 구동 전극 Tx의 전극수이면서 주사수인 M보다도 적은 종류의 펄스 P를 생성하고, 터치 검출 에리어 As 내의 터치 구동 전극 Tx의 그룹마다 인가하는 구성이다. 1개 이상의 터치 구동 전극 Tx로 이루어지는 터치 구동 전극 Tx의 그룹을 TxG로 나타낸다.
도 10의 예에서는, 펄스 P의 종류로서, 전술한 도 4와 같이, 시간 t가 예를 들어 tA>tB>tC와 같은 관계로 되는 3종류의 펄스 P인 펄스 PA, 펄스 PB 및 펄스 PC를 갖는다. 이에 대응하여, 터치 검출 에리어 As 내의 복수의 터치 구동 전극 Tx를, 3개의 그룹인, 그룹 TxGA, 그룹 TxGB 및 그룹 TxGC로 나눈다. 예를 들어 Y 방향 상측의 그룹 TxGA는, 터치 구동 전극 Tx1 및 터치 구동 전극 Tx2로 이루어진다. Y 방향 중간의 그룹 TxGB는, 터치 구동 전극 Tx3 내지 터치 구동 전극 Tx6으로 이루어진다. Y 방향 하측의 그룹 TxGC는, 터치 구동 전극 Tx7 및 터치 구동 전극 Tx8로 이루어진다.
그리고, 터치 구동부(51)로부터, 상기 3종류의 펄스 P인 펄스 PA, 펄스 PB 및 펄스 PC를, 배선 HT를 통하여, 펄스 P의 종류마다 대응지어지는 그룹의 터치 구동 전극 Tx에 인가한다. 즉, 터치 구동부(51)는 예를 들어, 그룹 TxGA의 각 터치 구동 전극 Tx에 대하여 펄스 PA를 순차적으로 인가하고, 다음으로 그룹 TxGB의 각 터치 구동 전극 Tx에 대하여 펄스 PB를 순차적으로 인가하고, 다음으로 그룹 TxGC의 각 터치 구동 전극 Tx에 대하여 펄스 PC를 순차적으로 인가한다.
터치 구동 전극 Tx로서, 터치 구동 전극 Tx1은, 접속변 Sc에서 가장 멀고, 터치 구동 전극 TxM은, 접속변 Sc에서 가장 가깝다. 터치 구동 전극 TxE는, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 Y 방향 중심선 L2 부근의 위치의 터치 구동 전극 Tx, 여기서는 터치 구동 전극 Tx4의 경우를 나타낸다. 또한 점 qA, 점 qB 및 점 qC는, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 X 방향 중심선 L1 부근의 위치, 여기서는 터치 검출 전극 Rx4라 한 경우의, 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치의 예를 나타낸다. 상기 터치 구동 전극 Tx1, 터치 구동 전극 TxE 및 터치 구동 전극 TxM에 있어서의 각각의 배선 HT인 배선 HT1, 배선 HT4 및 배선 HTM의 시상수 τ를, 시상수 τA, 시상수 τB 및 시상수 τC라 하면, τA>τB>τC이다.
경로 kA는, 배선 HT1, 터치 구동 전극 Tx1, 점 qA, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순의 경로를 나타낸다. 경로 kB는, 배선 HT4, 터치 구동 전극 TxE, 점 qB, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순의 경로를 나타낸다. 경로 kC는, 배선 HTM, 터치 구동 전극 TxM, 점 qC, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4의 순의 경로를 나타낸다. 터치 구동부(51)는 예를 들어 상기 배선 HT1의 시상수 τA, 배선 HT4의 시상수 τB 및 배선 HTM의 시상수 τC에 따라서 조정된, 전술한 도 4의 서로 다른 시간 tA, 시간 tB 및 시간 tC를 갖는 3종류의 펄스 P인 펄스 PA, 펄스 PB 및 펄스 PC를 생성한다.
도 11은, 도 10의 구성에 대응한, 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx의 주사 구동에 의한 터치 구동의 시퀀스 예를 나타낸다. 도 11의 (a)는 그룹 TxGA의 각 터치 구동 전극 Tx에 대한 터치 구동 신호 St의 펄스 PA 및 터치 구동 시간 TA를 나타낸다. 마찬가지로, 도 11의 (b)는 그룹 TxGB의 각 터치 구동 전극 Tx에 대한 펄스 PB 및 터치 구동 시간 TB를 나타낸다. 도 11의 (c)는 그룹 TxGC의 각 터치 구동 전극 Tx에 대한 펄스 PC 및 터치 구동 시간 TC를 나타낸다. 그룹 TxGA에 대한 펄스 PA에서는, TA=tA×m이다. 그룹 TxGB에 대한 펄스 PB에서는, TB=tB×m이다. 그룹 TxGC에 대한 펄스 PC에서는, TC=tC×m이다. tA>tB>tC의 관계로 보면, TA>TB>TC이다. 총 터치 구동 시간 Tall은, 펄스 P의 종류에 대응지어진 그룹마다의 터치 구동 전극 Tx의 전극수와 터치 구동 시간 T의 승산에 따른 총합이며, 본 예에서는 Tall≒TA×2+TB×4+TC×2=(tA×2+tB×4+tC×2)×m이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 실시 형태 1B의 터치 센서 장치(1b)에 의한 효과로서, 실시 형태 1A와 마찬가지로, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 실시 형태 1B에서는, 실시 형태 1A에 비하면, 터치 구동부(51)에서 생성하는 펄스 P의 종류가 적으므로, 터치 구동부(51)의 회로 구성을 비교적 단순화할 수 있다. 또한 펄스 P의 종류 및 터치 구동 전극 Tx의 그룹 구성에 대해서는 3종류로 한하지 않고 가능하다.
<실시 형태 1C>
도 12는, 실시 형태 1C의 터치 센서 장치(1c)의 XY 평면의 구성을 나타낸다. 실시 형태 1C는, 패널부(5A)에 있어서의 터치 구동 전극 Tx의 배선 HT를, 주변 에리어 Af에 있어서의 X 방향 좌우 영역의 편측에만 설치하는 구성을 갖는다. 배선 HT는, 예를 들어 주변 에리어 Af 중 좌변부인 영역 Afa에만 배선부 HTa로서 설치된다. 또한 주변 에리어 Af의 우측 영역 Afb에는 배선 HT를 설치하지 않으므로, 상기 영역 Afb의 X 방향의 폭을 축소하여도 된다. 터치 구동 전극 Tx마다, 좌측 단부에만 배선부 HTa의 배선 HT가 접속되고, 상기 좌측 단부만으로부터 터치 구동 신호 St의 펄스 P가 인가된다. 터치 구동 전극 Tx의 좌측 단부로부터 인가된 펄스 P가 우측 단부까지 전송된다.
그리고 실시 형태 1C에서는, 예를 들어 실시 형태 1A와 마찬가지로, 터치 구동부(51)로부터의 터치 구동 신호 St로서, 좌측 배선부 HTa의 배선 HT의 시상수 τ에 따라서 시간 t가 조정된 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 터치 구동부(51)는 복수 M의 종류의 펄스 P를, 배선부 HTa를 통하여, 터치 검출 에리어 As의 Y 방향 상측의 터치 구동 전극 Tx1부터 순차적으로 인가한다. 점 q1, 점 q2 및 점 qM은, 배선부 HTa의 배선 HT를 포함하는 시상수가 서로 다른 경로에 있어서의 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치의 예이다. 특히, 점 q1, 점 q2 및 점 qM은, 전체적인 경로가 길어지는, 터치 검출 에리어 As의 X 방향 우측의 터치 검출 전극 RxN의 위치 예를 나타내고 있다.
터치 구동 전극 Tx마다 좌측으로부터만 펄스 P가 인가되므로, 상기 터치 검출 전극 RxN의 위치를 통과하는 경로가 가장 길어진다. 예를 들어 배선 HT1, 터치 구동 전극 Tx1 및 점 q1을 통과하는 경로와, 배선 HTM, 터치 구동 전극 TxM 및 점 qM을 통과하는 경로에서는, 배선부 HTa의 배선 HT의 길이에 따라서 시상수가 상이하다. 따라서 본 실시 형태 1C에서는, 배선부 HTa의 배선 HT의 시상수의 차이에 따라서 펄스 P의 시간 t가 t1>tM과 같이 조정된다.
실시 형태 1C의 터치 센서 장치(1c)에 의한 효과로서, 실시 형태 1A와 마찬가지로, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 실시 형태 1C의 경우, 주변 에리어 Af의 우측 영역 Afb에 배선 HT를 설치하지 않고 X 방향의 폭을 축소함으로써, 터치 센서 장치의 소형화에 기여한다.
<실시 형태 1D>
도 13은, 실시 형태 1D의 터치 센서 장치(1d)의 XY 평면의 구성을 나타낸다. 실시 형태 1D는, 패널부(5A)에 있어서의 터치 구동 전극 Tx의 배선 HT로서, 주변 에리어 Af에 있어서의 좌우의 양측 영역에, Y 방향에서 좌우 교대로 배선 HT를 설치하는 구성을 갖는다. 예를 들어 주변 에리어 Af에 있어서의 좌변부의 영역 Afa에 설치하는 좌측의 배선부(61a)로서, 제1 그룹인 Y 방향의 홀수 번째의 터치 구동 전극 Tx인 터치 구동 전극 Tx1 및 터치 구동 전극 Tx3 등에 대응한 배선 HT1 및 배선 HT3 등을 갖는다. 또한 우변부의 영역 Afb에 설치하는 우측의 배선부(61b)로서, 제2 그룹인 Y 방향의 짝수 번째의 터치 구동 전극 Tx인 터치 구동 전극 Tx2 및 터치 구동 전극 Tx4 등에 대응한 배선 HT2 및 배선 HT4 등을 갖는다. 각 터치 구동 전극 Tx는, X 방향의 좌우의 한쪽의 단부에서 좌우 한쪽의 배선 HT와 접속되고, 상기 한쪽 단부만으로부터 펄스 P가 인가된다. 그리고 상기 펄스 P는, 터치 구동 전극 Tx의 한쪽의 단부로부터 다른 쪽 단부까지 전송된다.
그리고 실시 형태 1D에서는, 예를 들어 실시 형태 1A와 마찬가지로, 터치 구동부(51)로부터의 터치 구동 신호 St로서, 좌우 배선 HT에 있어서의 Y 방향의 길이의 차이에 의한 시상수 τ에 따라서 시간 t가 조정된 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 터치 구동부(51)는 복수 M의 종류의 펄스 P를, 좌측의 배선부(61a) 및 우측의 배선부(61b)를 통하여, 터치 검출 에리어 As의 Y 방향 상측의 터치 구동 전극 Tx1부터 순차적으로, 좌우 교대로 인가한다.
점 q1, 점 q2 및 점 qM은, 배선부(61a) 또는 배선부(61b)의 배선 HT를 포함하는 시상수가 다른 경로에 있어서의 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치의 예이다. 특히, 점 q1, 점 q2 및 점 qM은, 전체적인 경로가 길어지는, 터치 검출 에리어 As의 X 방향 우측의 터치 검출 전극 RxN의 위치 또는 좌측의 터치 구동 전극 Tx1의 위치의 예를 나타내고 있다.
터치 구동 전극 Tx마다 좌측 또는 우측 한쪽으로부터만 펄스 P가 인가되므로, 좌측으로부터 펄스 P가 인가되는 경우에는 상기 터치 검출 전극 RxN을 통과하는 경로, 우측으로부터 펄스 P가 인가되는 경우에는 상기 터치 구동 전극 Rx1을 통과하는 경로가 가장 길어진다. 예를 들어 배선 HT1, 터치 구동 전극 Tx1 및 점 q1을 통과하는 경로와, 배선 HTM, 터치 구동 전극 TxM 및 점 qM을 통과하는 경로에서는, 배선부(61a) 또는 배선부(61b)의 배선 HT의 길이에 따라서 시상수가 상이하다. 따라서 실시 형태 1D에서는, 배선부(61a) 또는 배선부(61b)의 배선 HT의 시상수의 차이에 따라서 펄스 P의 시간 t가 t1>tM 등과 같이 조정된다.
실시 형태 1D의 터치 센서 장치(1d)에 의한 효과로서, 실시 형태 1A와 마찬가지로, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 실시 형태 1D의 경우, 실시 형태 1A 등에 비하면, 주변 에리어 Af의 좌우 영역인 영역 Afa 및 영역 Afb마다 형성되는 배선 HT의 수가 적어지므로, 상기 영역 Afa 및 영역 Afb의 X 방향의 폭을 좁게, 또는 배선 밀도를 작게 할 수 있다는 이점이 있다.
또한 실시 형태 1D의 변형예로서, 상기 배선 HT의 그룹 구성은, 전술한 제1 그룹 및 제2 그룹에 의한 Y 방향에서 1개씩 좌우 교대로 배치 및 접속되는 형태에 한하지 않고, 예를 들어 Y 방향에서 2개씩 좌우 교대로 배치 및 접속되는 형태 등, 각종 그룹 구성에 의한 변형예가 가능하다.
<실시 형태 1E>
도 14는, 실시 형태 1E의 터치 센서 장치(1e)의 XY 평면 구성을 나타낸다. 실시 형태 1E는, 패널부(5A)의 터치 검출 에리어 As에 있어서, 터치 구동 전극 Tx 및 터치 검출 전극 Rx의 배치 방향이 실시 형태 1A와는 반대로 되어 있다. 즉, 실시 형태 1E에서는, 터치 구동 전극 Tx는, Y 방향으로 병행하는 블록이며, 터치 검출 전극 Rx는, X 방향으로 병행하는 라인이다. 또한 주변 에리어 Af는, 주회 배선으로서, 터치 구동 전극 Tx에 접속되는 배선 HT 및 터치 검출 전극 Rx에 접속되는 배선 HR을 갖는다.
배선 HT는, 주변 에리어 Af에서 접속변 Sc로부터 Y 방향으로 직선적으로 연장되고, 터치 구동 전극 Tx의 Y 방향 하측의 단부에 접속된다. 각 배선 HT의 길이 및 시상수는 동일하다. 배선 HR은, 주변 에리어 Af에 있어서의 예를 들어 X 방향 우측 영역 Afb에만 설치되고, 길이에 따라서 시상수가 상이하다. 배선 HR은, 접속변 Sc로부터 Y 방향으로 직선적으로 연장되고, X 방향으로 구부러지고, 배선 HR마다 대응지어지는 터치 검출 전극 Rx의 우측 단부에 접속된다. N개의 터치 검출 전극 Rx를, 터치 검출 전극 Rx1 내지 터치 검출 전극 RxN으로 나타낸다. N개의 배선 HR을, 배선 HR1, 배선 HR2, 내지 배선 HRN으로 나타낸다.
본 실시 형태 1E는, Y 방향으로 연장되는 터치 구동 전극 Tx 및 X 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx를 갖고, 배선 HT의 길이가 동일하며, 배선 HR의 길이가 서로 다르다. 이 경우에도, 배선 HT 및 배선 HR을 포함하는 전체적인 경로에서는, 터치 검출 전극 Rx 내의 펄스 P가 전송되는 부분의 거리의 차이가 있으므로, 경로에 있어서의 시상수 τ가 서로 다르다. 따라서, 실시 형태 1E에서는, 터치 구동부(51)로부터의 터치 구동 신호 St로서, 상기 터치 검출 전극 Rx 내의 펄스 P가 전송되는 부분 또는 상기 부분을 포함하는 경로의 시상수 τ의 차이에 따라서, 시간 t를 조정한 복수 종류의 펄스 P를 생성한다. 예를 들어 실시 형태 1A와 마찬가지로, 터치 구동부(51)는 터치 구동 전극 Tx마다 인가하는 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 그리고 터치 구동부(51)는 상기 펄스 P1 내지 펄스 PM을 터치 검출 에리어 As 내의 터치 구동 전극 Tx에 대하여 순차적으로 인가한다.
점 q1, 점 q2 및 점 qM은, 예를 들어 Y 방향 중간 부근 위치인 터치 검출 전극 Rx4의 위치의 경우에 있어서의, X 방향의 터치 구동 전극 Tx의 위치 차이에 따른 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치의 예이다. 점 q1, 점 q2 및 점 qM에서는, X 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx 내에 있어서의 펄스 P가 전송되는 거리가 상이하다. 예를 들어 경로 k1은, 배선 HT, 터치 구동 전극 Tx1, 점 q1, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4 순의 경로이다. 경로 kM은, 배선 HT, 터치 구동 전극 TxM, 점 qM, 터치 검출 전극 Rx4, 배선 HR4의 순의 경로이다. 경로 k1 쪽이, 터치 검출 전극 Rx4 내의 거리만큼, 경로 kM보다도 길고, 경로의 시상수 τ가 크다. 따라서 실시 형태 1E에서는, 터치 구동부(51)로부터, 터치 구동 신호 St로서, 예를 들어, 터치 구동 전극 Tx1에 대해서는 시간 t1에 의한 펄스 P1을 인가하고, 터치 구동 전극 TxM에 대해서는 시간 t1보다도 짧은 시간 tM에 의한 펄스 PM을 인가한다.
또한 실시 형태 1E에 있어서의, 터치 구동 전극 Tx를 구동하는 터치 구동부(51), 터치 검출 전극 Rx로부터의 펄스를 검출하는 터치 검출부(52) 및 터치 구동 전극 Tx의 터치 구동 시퀀스 등의 구성은, 전술한 실시 형태 1A 등과 마찬가지로 실현 가능하므로, 그 설명은 생략한다.
실시 형태 1E의 터치 센서 장치(1e)에 의한 효과로서, Y 방향으로 연장되는 터치 구동 전극 Tx 및 X 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx를 갖는 구성의 경우에도, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 실시 형태 1E의 변형예로서, 터치 검출 전극 Rx의 배선 HR이 X 방향으로 직선적으로 연장되고 터치 센서 장치의 예를 들어 우변부에 실장되는 터치 검출부(52)에 접속되는 형태 등의 변형예도 가능하다.
<실시 형태 1F>
도 15는, 실시 형태 1F의 터치 센서 장치(1f)의 XY 평면 구성을 나타낸다. 실시 형태 1F는, 실시 형태 1E와 마찬가지로, 패널부(5A)의 터치 검출 에리어 As에 있어서, Y 방향으로 연장되는 터치 구동 전극 Tx와, X 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx를 가짐과 함께, 주변 에리어 Af에 있어서의 좌우의 양측 영역에 배선 HR을 갖는다. 즉, 패널부(5A)는, 좌측의 영역 Afa에 배선부 HRa를 갖고, 우측의 영역 Afb에 배선부 HRb를 갖는다. 배선부 HRa 및 배선부 HRb는, X 방향 중심선 L1에 대하여 좌우 대칭 형상이다. 좌측 배선부 HRa에 있어서의 N개의 배선 HR을 Y 방향 상측부터 순서대로 배선 HR1a 내지 배선 HRNa로 나타낸다. 우측의 배선부 HRb에 있어서의 N개의 배선 HR을 Y 방향 상측부터 순서대로 배선 HR1b 내지 배선 HRNb로 나타낸다. 터치 검출 전극 Rx마다, 그 좌우의 양단에 배선 HR이 접속된다.
터치 구동 전극 Tx에 인가된 터치 구동 신호 St의 펄스 P는, 터치 검출 단위 U에 대응한 용량을 통하여, 터치 검출 전극 Rx에 있어서의 X 방향 좌우 양측으로 전송되고, 터치 검출 전극 Rx의 좌우 양측의 단부로부터 출력된다. 상기 펄스 P는, 터치 검출 전극 Rx의 좌우 단부로부터 배선부 HRa 및 배선부 HRb의 각 배선 HR을 통하여 접속변 Sc까지 전송된다. 그리고 접속변부 Ac 내의 터치 검출부(52)에 입력된 펄스 P가 터치 검출 신호 Sr로서 검출된다. 터치 검출부(52)는 동일한 터치 검출 전극 Rx에 있어서의 복수의 터치 검출 단위 U에 관해서는, 상기 X 방향 좌우로 나뉘는 경로 중 짧은 쪽으로부터의 펄스 P에 의한 터치 검출 신호 Sr을 이용한다. 짧은 경로로부터의 펄스 P쪽이 터치 검출 감도가 높다. 터치 검출부(52)는 터치 검출 에리어 As에 있어서의 X 방향 중심선 L1을 경계로 좌측의 영역 Ra에서는, 좌측 배선부 HRa로부터의 펄스 P에 의한 터치 검출 신호 Sr을 이용하여, 우측의 영역 Rb에서는, 우측 배선부 HRb로부터의 펄스 P에 의한 터치 검출 신호 Sr을 이용한다.
점 q4 및 점 q5는, 예를 들어 Y 방향 중간 부근 위치인 터치 검출 전극 Rx4의 위치에 있어서의, X 방향 중심선 L1 부근의 터치 구동 전극 Tx4 및 터치 구동 전극 Tx5의 위치의 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치를 나타낸다. 점 q1 및 점 qM은, 상기 터치 검출 전극 Rx4에 있어서의 X 방향의 좌우 양측의 터치 구동 전극 Tx1 및 터치 구동 전극 TxM의 위치의 터치 검출 단위 U에 대응하는 위치를 나타낸다. 예를 들어 경로 k4는, 배선 HT, 터치 구동 전극 Tx4, 점 q4, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4a의 순의 경로이다. 경로 k1은, 배선 HT, 터치 구동 전극 Tx1, 점 q1, 터치 검출 전극 Rx4 및 배선 HR4a의 순의 경로이다.
예를 들어 경로 k4는 경로 k1보다도 터치 검출 전극 Rx 내를 펄스 P가 전송되는 거리가 길고, 경로의 시상수 τ가 크다. 경로 k5와 경로 kM의 거리나 시상수의 관계에 대해서도, 상기 경로 k4와 경로 k1의 거리나 시상수의 관계와 마찬가지이다. 따라서, 실시 형태 1F에서는, 터치 구동부(51)로부터의 터치 구동 신호 St로서, X 방향 중간 부근 위치의 터치 구동 전극 Tx4 및 터치 구동 전극 Tx5에 대해서는, 예를 들어 전술한 도 4와 마찬가지로 시간 tA의 펄스 PA를 인가하고, X 방향의 좌우 양단 위치의 터치 구동 전극 Tx1 및 터치 구동 전극 TxM에 대해서는, 시간 tA보다도 짧은 시간 tC에 의한 펄스 PC를 인가한다.
도 16은, 실시 형태 1F에 있어서의 터치 구동 전극 Tx의 주사 구동에 의한 터치 구동의 시퀀스 예를 나타낸다. 상기 주사 구동의 주사 순서는 예를 들어 X 방향 좌측부터 순차적으로, 즉 터치 구동 전극 Tx1 내지 터치 구동 전극 TxM의 순서이다. 도 16의 (a)는 터치 구동 전극 Tx1로의 펄스 PC 및 터치 구동 시간 T1을 나타낸다. 도 16의 (b)는 터치 구동 전극 Tx4로의 펄스 PA 및 터치 구동 시간 T4를 나타낸다. 도 16의 (c)는 터치 구동 전극 Tx5로의 펄스 PA 및 터치 구동 시간 T5를 나타낸다. 도 16의 (d)는 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PC 및 터치 구동 시간 TM을 나타낸다. 터치 구동부(51)는 예를 들어, 터치 검출 에리어 As의 X 방향 좌측으로부터 중간 부근 위치의 터치 구동 전극 Tx가 됨에 따라서, 시간 t가 길어지는 펄스 P를 인가하고, 또한 X 방향의 중간 부근 위치로부터 우측의 터치 구동 전극 Tx가 됨에 따라서, 시간 t가 짧아지는 펄스 P를 인가한다.
실시 형태 1F의 터치 센서 장치(1f)에 의한 효과로서, X 방향 좌우 양측에 배선 HR을 갖는 구성의 경우에도, 실시 형태 1E와 마찬가지로, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 실시 형태 1F의 변형예로서, 실시 형태 1D와 마찬가지로, 배선 HR이 주변 에리어 Af의 X 방향 좌우 영역인 영역 Afa 및 영역 Afb로 나뉘어져 Y 방향에서 좌우 교대로 배치되는 형태 등의 변형예도 가능하다.
<실시 형태 1G>
도 17은, 실시 형태 1G의 터치 센서 장치(1g)의 XY 평면 구성을 나타낸다. 실시 형태 1G는, 패널부(5A)의 터치 검출 에리어 As에 있어서, X 방향으로 연장되는 터치 구동 전극 Tx와, Y 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx를 갖고, 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx는, X 방향 중심선 L1을 경계로 좌우 영역인 영역 Asa 및 영역 Asb로 물리적으로 분할되어 있다. 즉, 실시 형태 1G는, 터치 구동 전극 Tx로서, 좌측의 영역 Asa에 배치되는 좌측의 터치 구동 전극 Txa의 블록과, 우측의 영역 Asb에 배치되는 우측의 터치 구동 전극 Txb의 블록을 갖는다. 또한, 주변 에리어 Af에 있어서의 배선 HT는, 좌측의 영역 Afa에 배치되고 좌측의 터치 구동 전극 Txa의 좌측 단부에 접속되는 배선부 HTa와, 우측의 영역 Afb에 배치되고 우측의 터치 구동 전극 Txb의 우측 단부에 접속되는 배선부 HTb를 갖는다. 좌측의 배선부 HTa와 우측의 배선부 HTb는, 전술한 실시 형태 1A와 마찬가지로 X 방향 중심선 L1에 대하여 좌우 대칭 형상이다. 실시 형태 1G는, 우선 X 방향 좌우 편측의 터치 구동 전극 Tx, 예를 들어 좌측의 터치 구동 전극 Txa의 구동에 관해서는, 실시 형태 1A 등과 마찬가지로, 배선 HT의 길이 및 시상수의 차이에 따른 종류의 펄스 P를 인가한다.
그리고 실시 형태 1G는, 주변 에리어 Af에 있어서의 배선 HR로서, 터치 센서 장치(1g)에 있어서의 X 방향 중심선 L1에 대하여 좌우 영역인 영역 Ra 및 영역 Rb에 있어서 길이가 불균등한 배선 HR1 내지 배선 HRN을 갖는다. 배선 HR의 한쪽 단부는 접속변부 Ac에 있어서의 X 방향 좌측의 영역(52g)에 접속된다. 따라서, 좌측의 영역 Ra에 형성되어 있는 배선 HR 쪽이 우측의 영역 Rb에 형성되어 있는 배선 HR보다도 짧다. 배선 HR은, X 방향 좌측의 터치 검출 전극 Rx1에 대응한 배선 HR1이 가장 짧아 시상수가 작고, 우측의 터치 검출 전극 RxN에 대응한 배선 HRN이 가장 길어 시상수가 크다. 예를 들어 배선 HR1의 시상수를 τ1, 배선 HRN의 시상수를 τN으로 나타낸다. N개의 배선 HR의 시상수 τ의 관계는, τ1<……<τN이다.
접속변부 Ac에 있어서, 접속변 Sc1은, 전술한 접속변 Sc와 마찬가지의 배선 HT의 접속변이다. 접속변 Sc2는, 접속변부 Ac 중 좌측의 영역(52g)과 배선 HR의 접속변을 나타낸다. 영역(52g)은 터치 검출부(52)의 회로가 실장되는 영역의 예이다. 배선 HR은, 터치 검출 전극 Rx의 단부로부터 Y 방향으로 직선적으로 연장되고, X 방향 좌측으로 구부러지고, 접속변 Sc2로 영역(52g)에 접속된다. 이에 의해, 접속변 Sc2와 터치 검출 전극 Rx 단부 사이의 각 배선 HR의 길이가 상이하였다.
또한 전술한 바와 같이, 접속변부 Ac에 있어서, Z 방향의 서로 다른 층에 각각의 회로부의 실장이 가능하다. 도 17에서는 터치 검출 전극 Rx가 형성되는 Z 방향의 층에 대응한, 터치 검출부(52)의 회로에 관한 구성예를 나타내고 있다. 또한 터치 검출부(52)가 실장되는 영역(52g)은 도시한 터치 센서 장치(1g)의 좌측 아래의 위치에 한하지 않고, 터치 센서 장치(1g)의 다른 위치에 존재하여도 된다.
상기와 같이 배선 HR이 좌우 영역인 영역 Ra 및 영역 Rb에 있어서 길이가 서로 다르므로, 배선 HT 및 배선 HR을 포함하는 전체적인 경로에 있어서도 그 길이의 차이에 의해 시상수가 상이하다. 예를 들어 점 q1a는, 좌측의 터치 구동 전극 Tx1a에 있어서의 좌측의 터치 검출 전극 Rx1의 위치에 대응하고, 점 q1b는, 우측의 터치 구동 전극 Tx1b에 있어서의 우측의 터치 검출 전극 RxN의 위치에 대응한다. 예를 들어 배선 HT1a, 터치 구동 전극 Tx1a, 점 q1a, 터치 검출 전극 Rx1 및 배선 HR1을 통과하는 제1 경로와, 배선 HT1b, 터치 구동 전극 Tx1b, 점 q1b, 터치 검출 전극 RxN 및 배선 HRN을 통과하는 제2 경로를 비교한다. 그렇게 하면, 후자의 제2 경로 쪽이, 배선 HR1과 배선 HRN의 길이의 차이에 따라서, 제1 경로보다도 길고, 그 길이에 따라서 시상수가 크다. 점 qMa를 통과하는 경로와 점 qMb를 통과하는 경로 길이나 시상수의 관계에 대해서도 상기 제1 경로와 제2 경로의 거리나 시상수의 관계와 마찬가지이다.
따라서, 실시 형태 1G에서는, 터치 검출 에리어 As의 좌측의 터치 구동 전극 Txa와 우측의 터치 구동 전극 Txb를, 하기 도 18의 접속변부 Ac에 실장되는 좌우 독립된 터치 구동부(51g)의 회로로부터 각각 독립적인 펄스 P에 의해 구동하는 구성을 갖는다. Y 방향 위치가 동일한 터치 구동 전극 Tx, 예를 들어 터치 구동 전극 Tx1a와 터치 구동 전극 Tx1b에서 보면, 좌측의 터치 구동부(51a)로부터 좌측의 터치 구동 전극 Tx1a에 대하여 제1 종류의 펄스 P1a가 인가되고, 우측의 터치 구동부(51b)로부터 우측의 터치 구동 전극 Tx1b에 대하여 다른 제2 종류의 펄스 P1b가 인가된다. 이들 좌우 독립된 펄스 P인 펄스 P1a의 시간 t와 펄스 P1b의 시간 t는, 영역 Ra 및 영역 Rb에 있어서의 길이가 서로 다른 배선 HR의 시상수의 차이에 따라서 서로 다른 시간 t로 조정된다.
도 18은, 실시 형태 1G에 있어서의 터치 구동부(51g)의 구성을 나타낸다. 터치 구동부(51g)는 좌우 독립된 좌측의 터치 구동부(51a) 및 우측의 터치 구동부(51b)로 구성된다. 터치 구동부(51a)와 터치 구동부(51b)는, 출력하는 펄스 P의 종류가 서로 다르지만, 내부 회로 구성은 양자에서 마찬가지로 실현 가능하다. 좌측의 터치 구동부(51a)는 펄스원(301a)에 의한 펄스 생성 회로부를 포함한다. 터치 구동부(51a)의 펄스 생성 회로부는, 펄스원(301a)에서 생성하는 원신호 p1a 내지 원신호 pMa를 기초로, 예를 들어 좌측의 배선부 HTa의 배선 HT의 길이 및 시상수의 차이, 또한 전술한 좌우 영역의 배선 HR의 길이 및 시상수의 차이에 따라서 조정된, 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1a 내지 펄스 PMa를 생성한다. 그리고 터치 구동부(51a)는 상기 펄스 P1a 내지 펄스 PMa를, 좌측의 배선부 HTa를 통하여, 터치 검출 에리어 As의 좌측의 영역 Asa의 터치 구동 전극 Txa에 인가한다.
마찬가지로, 우측의 터치 구동부(51b)는, 펄스원(301b)에 의한 펄스 생성 회로부를 포함한다. 터치 구동부(51b)의 펄스 생성 회로부는, 펄스원(301b)에서 생성하는 원신호 p1b 내지 원신호 pMb를 기초로, 예를 들어 우측 배선부 HTb의 배선 HT의 길이 및 시상수의 차이, 또한 전술한 좌우 영역의 배선 HR의 길이 및 시상수의 차이에 따라서 조정된, 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1b 내지 펄스 PMb를 생성한다. 그리고 터치 구동부(51b)는, 상기 펄스 P1b 내지 펄스 PMb를, 우측의 배선부 HTb를 통하여, 터치 검출 에리어 As의 우측 영역 Asb의 터치 구동 전극 Txb에 인가한다.
또한 상기 X 방향 좌우 영역인 영역 Ra 및 영역 Rb의 배선 HR의 길이 및 시상수의 차이에 대해서는, 예를 들어 개별의 배선 HR의 길이 및 시상수의 차이를 간략화하여, 좌우 2종류의 길이 및 시상수로서 어림하여도 된다.
Y 방향의 위치가 동일한 터치 구동 전극 Tx, 예를 들어 좌측의 터치 구동 전극 Tx1a와 우측의 터치 구동 전극 Tx1b에서는, X 방향 좌측의 배선 HR 쪽이 우측의 배선 HR보다도 상대적으로 짧고 시상수가 작은 것에 대응하여, 좌측의 터치 구동 전극 Tx1a로의 펄스 P1a의 시간 t1a 쪽이 우측의 터치 구동 전극 Tx1b로의 펄스 P1b의 시간 t1b보다도 짧아지도록 조정된다. Y 방향 하측 위치에 있어서의 좌측의 터치 구동 전극 TxMa로의 펄스 PMa와 우측의 터치 구동 전극 TxMb로의 펄스 PMb에 대해서도, 상기 펄스 P1a와 펄스 P1b의 관계와 마찬가지이다. 다른 Y 방향 위치에 대해서도 상기 X 방향 좌우에서 대응하는 2개의 펄스 관계와 마찬가지로, 좌측 펄스 시간 t쪽이 우측 펄스 시간 t보다도 짧아지도록 조정된다.
실시 형태 1G의 터치 센서 장치(1g)에 의한 효과로서, 터치 검출 에리어 As의 좌우 영역에서의 경로의 차이에 따라서 좌우 분할된 터치 구동 전극 Tx마다 독립적인 펄스 P에 의한 구동이 가능하다. 이에 의해, 전술한 실시 형태와 마찬가지로, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 또한 실시 형태 1G는, 터치 검출 에리어 As에 있어서의 좌우 영역으로 분할된 터치 구동 전극 Tx 및 좌우 독립된 터치 구동부(51g)를 가지므로, 좌우 영역의 터치 구동 전극 Tx를 독립적으로 구동할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태 1G는, 영역 Asa 및 영역 Asb 중 선택한 한쪽 영역의 터치 구동 전극 Tx만의 구동도 가능하다. 또한 실시 형태 1G는, 예를 들어 좌우 영역에서 노이즈나 터치 검출 감도의 특성이나 상태가 서로 다른 경우에, 상기 좌우 영역의 특성이나 상태에 따른 종류의 펄스 P를 인가할 수 있다.
또한 실시 형태 1G의 변형예로서, 실시 형태 1E나 실시 형태 1F와 같이 Y 방향으로 연장되는 터치 구동 전극 Tx와 X 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx를 갖는 패널부(5A)의 구성의 경우에도, 상기 구성에 실시 형태 1G의 구성을 마찬가지로 적용 가능하다. 또한 실시 형태 1G의 변형예로서, 터치 검출 에리어 As 내의 X 방향 중심선 L1에서의 분할에 한하지 않고, 다른 소정의 위치에서의 분할에 의한 형태 등의 변형예도 가능하다.
또한, 전술한 각 실시 형태의 터치 센서 장치에 있어서의 회로부가 실장되는 영역이나 그것을 포함하는 접속변부 Ac는, 터치 센서 장치의 하변부에 한하지 않고, 어디에 존재하여도 상관없다. 상기 회로부가 실장되는 영역이나 접속변부 Ac의 위치에 따라서, 배선을 포함하는 경로 길이의 차이가 발생하는 경우가 있다. 그 경우에, 터치 센서 장치의 터치 구동부는, 상기 배선을 포함하는 경로의 시상수의 차이에 따라서 조정된 복수 종류의 펄스 P를 생성 및 출력한다. 또한, 접속변부 Ac나 회로부가 실장되는 영역은, 터치 센서 장치 내에 2개 이상 존재하여도 상관없다. 예를 들어 터치 센서 장치의 하변부와 좌변부에 존재하여도 되고, 터치 센서 장치의 하변부와 상변부에 존재하여도 된다.
또한 전술한 각 실시 형태에서는, 주회 배선인 배선 HT 및 배선 HR이 터치 센서 장치의 하변부의 접속변 Sc에 집약되도록 접속되어 있다. 이에 한하지 않고, 접속변부 Ac나 회로부의 위치 등의 구성에 따라서, 주회 배선이 터치 센서 장치 내의 복수의 영역으로 나뉘어 형성되어도 상관없다. 예를 들어 터치 센서 장치의 하변부와 상변부에 회로부가 존재하는 경우, 주회 배선은, Y 방향 상하의 각 회로부에 접속하기 위한 배선부로 나뉘어 형성되어도 된다. 또한, 터치 센서 장치의 패널부(5A)는, Y 방향으로 긴 직사각형에 한하지 않고, X 방향으로 긴 형상이어도 된다.
<실시 형태 1H>
도 19는, 실시 형태 1H의 터치 센서 장치(1h)의 XY 평면의 구성을 나타낸다. 실시 형태 1H는, 전술한 정전 용량 방식의 터치 센서 장치를 구성하는 전극인 터치 구동 전극 Tx 및 터치 검출 전극 Rx에 관한 다른 구성예를 나타낸다. 전술한 실시 형태 1A 등에서는 예를 들어 도 7과 같이 Z 방향의 서로 다른 층에 있어서의 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 교차에 의해 터치 검출 단위 U가 구성되어 있다. 상세히 말하면, 터치 구동 전극 Tx와 터치 검출 전극 Rx의 전극쌍에 있어서의 XY 평면에서 볼 때의 교차부 부근에 대응하여 구성되는 용량 C에 의해 터치 검출 단위 U가 구성되어 있다. 전극에 의한 터치 검출 단위 U의 구성은 이에 한하지 않고 가능하다. 실시 형태 1H는, 도 19와 같이, 패널부(5A)의 터치 검출 에리어 As에 있어서, 터치 센서 장치를 구성하는 전극으로서, X 방향으로 연장되는 제1 전극(81)과 Y 방향으로 연장되는 제2 전극(82)의 쌍을 갖고, XY 평면에서 병치되는 전극부의 쌍에 의해 용량이 구성된다.
도 20은, 상기 제1 전극(81) 및 제2 전극(82)의 형상의 상세를 나타낸다. 도 20의 (A)는 터치 검출 에리어 As의 XY 평면에 있어서의 일부 확대도를 나타낸다. 제1 전극(81)은 Y 방향으로의 돌출 폭이 넓은 마름모형의 전극부인 패드부(81a)와 그들을 접속하는 세선부를 갖고, 제2 전극(82)은 X 방향으로의 돌출 폭이 넓은 마름모형의 전극부인 패드부(82a)와 그들을 접속하는 세선부를 갖는다. 터치 검출 에리어 As에 있어서, 제1 전극(81)의 패드부(81a)와 제2 전극(82)의 패드부(82a)가 교대로 바둑판 형상으로 배치된다. 2종류의 패드부인 패드부(81a) 및 패드부(82a)는 XY 평면에서 보아 겹치지 않고 병치되어, 상기 패드부의 마름모형의 각 변에서 슬릿을 개재하여 인접한다. 제1 전극(81)과 제2 전극(82)은 세선부에서 교차한다. 패드부(81a) 및 패드부(82a)의 쌍에 의해 각각 터치 검출 단위 U에 대응하는 용량이 구성된다. 패드부(81a) 및 패드부(82a)는 Z 방향에 있어서의 대략 동일한 XY 평면에 배치되어 있다.
도 20의 (B)는 도 20의 (A)의 e1-e2 부분에 관한 개략적인 XZ 단면도를 나타낸다. 패널부(5A)에 있어서, 기판층(801)의 위에 제1 전극(81)이 형성되고, 그 위에 절연층(802)을 개재하여, 제2 전극(82)이 형성되고, 보호층(803)으로 덮여 있다. Z 방향에 있어서의 제1 전극(81)의 패드부(81a)가 배치되는 제1층과, 제2 전극(82)의 패드부(82a)가 배치되는 제2층의 거리는 충분히 작다. 제1 전극(81) 및 제2 전극(82)은 예를 들어 ITO 등의 광투과성의 도전성 재료로 구성되며, 제1 배선(83) 및 제2 배선(84)은 예를 들어 ITO보다도 저저항의 금속 재료로 구성된다. 제1 전극(81)과 제1 배선(83)의 접속 및 제2 전극(82)과 제2 배선(84)의 접속 형태는, 예를 들어 Z 방향에 있어서의 단부끼리의 적층 등의 형태가 가능하다.
또 다른 형태로서, 제1 전극(81)의 패드부(81a)와 제2 전극(82)의 패드부(82a)가 Z 방향의 동일한 층의 XY 평면에 형성되고, 각각의 전극의 세선부만이 Z 방향에서 입체적으로 교차하도록 형성되어도 된다.
도 19에 있어서, 터치 검출 에리어 As의 복수의 제1 전극(81)은 예를 들어 실시 형태 1C와 마찬가지로, 주변 에리어 Af의 편측 예를 들어 좌측의 영역에서 주회 배선인 제1 배선(83)과 접속되어 있다. 제1 배선(83)은 전술한 실시 형태와 마찬가지로 전극 단부로부터 Y 방향으로 구부러지고 Y 방향으로 연장되어 접속변 Sc에 접속되어 있으며, 각 배선의 길이의 차이에 의해 시상수가 상이하다. 터치 검출 에리어 As의 복수의 제2 전극(82)은 주변 에리어 Af의 하측의 영역에서 주회 배선인 제2 배선(84)과 접속되어 있다. 제2 배선(84)은 전술한 실시 형태와 마찬가지로 Y 방향으로 연장되어 접속변 Sc에 접속되어 있으며, 각 배선의 길이는 동일하다.
접속변부 Ac에 실장되는 터치 구동부의 회로로부터, 제1 전극(81)의 제1 배선(83)에 대하여 터치 구동 신호 Sr의 펄스 P가 인가된다. 상기 펄스 P는, 제1 전극(81)의 패드부(81a)와 제2 전극(82)의 패드부(82a)의 쌍에 의한 용량을 통해 제2 전극(82)으로 전송된다. 제2 전극(82)의 제2 배선(84)으로부터의 펄스 P는, 접속변부 Ac에 실장되는 터치 검출부의 회로에 입력되어 터치 검출 신호 Sr로서 검출된다. 그리고 실시 형태 1H에서는, 상기 터치 구동 신호 Sr의 펄스 P는, 실시 형태 1C 등과 마찬가지로, 제1 배선(83)을 포함하는 경로 길이의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 시간 t가 조정되어 있다.
실시 형태 1H의 터치 센서 장치(1h)에 의한 효과로서, 실시 형태 1C 등과 마찬가지로, 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 비교예보다도 단축 또는 증대 억제할 수 있다.
<실시 형태 2A>
다음으로, 도 21 및 도 22를 이용하여, 실시 형태 2A의 터치 센서 장치(2a)에 대하여 설명한다. 실시 형태 2A의 터치 센서 장치(2a)는 실시 형태 1A 등의 구성을 전제로 하여, 또한 신기능으로서, 노이즈 검출에 의한 펄스 변경 기능을 갖는다. 이 펄스 변경 기능은, 터치 검출 감도에 영향을 미치는 노이즈에 대한 대책을 위해, 노이즈의 검출에 따라서, 전술한 터치 구동 전극 Tx로의 펄스 P의 주파수 f 및 시간 t를 적합 및 가변으로 변경하는 기능이다. 전술한 실시 형태 1A 등의 구성에 의해, 총 터치 구동 시간 Tall을 단축 또는 증대 억제할 수 있으므로, 그 단축 또는 증대 억제만큼을 포함하여, 시간적인 여유가 생긴다. 따라서, 실시 형태 2A에서는, 상기 시간적인 여유를 이용한 펄스 변경 기능을 실현한다. 특히, 실시 형태 2A에서는, 터치 검출 에리어 As 내의 개별 터치 구동 전극 Tx의 노이즈 검출마다, 주파수 f 및 시간 t를 소정 범위 내에서 시프트한 펄스 P를 생성하고 상기 터치 구동 전극 Tx로 인가하는 기능을 실현한다.
도 21은, 실시 형태 2A의 터치 센서 장치(2a)의 개요로서, 전극, 배선 및 회로부의 기능 블록 구성을 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타낸다. 터치 센서 장치(2a)의 패널부(5A)의 전극 및 배선의 구성은 전술한 실시 형태 1A와 마찬가지이다. 실시 형태 2A는, 접속변부 Ac에 실장되는 터치 센서 회로(50)로서, 터치 구동부(51), 터치 검출부(52) 및 노이즈 검출 시스템(200)을 갖는다. 노이즈 검출 시스템(200)은 터치 센서 회로(50)의 내부 회로로서 실장되는 예를 나타낸다. 터치 구동부(51)는 펄스 생성 회로부(511), 펄스 변경부(513) 등을 갖는다. 노이즈 검출 시스템(200)은 패널부(5A)의 터치 검출 에리어 As에 작용하는 외부로부터의 노이즈를 검출하는 기능을 갖고, 각종 공지 기술을 이용하여 실현할 수 있다. 특히 실시 형태 2A에서는, 노이즈 검출 시스템(200)은 터치 검출 에리어 As 내의 터치 구동 전극 Tx마다의 노이즈 주파수를 검출하는 기능을 갖는 회로부이다. 노이즈 검출 시스템(200)은 수시로 터치 검출 에리어 As의 터치 구동 전극 Tx마다의 노이즈를 a1로서 검출한다. 노이즈 검출 시스템(200)은 노이즈 a1의 검출에 따라서 펄스 변경부(513)로 노이즈 검출 정보 a2를 출력한다.
펄스 변경부(513)는 노이즈 검출 시스템(200)으로부터의 노이즈 검출 정보 a2를 기초로, 터치 구동 전극 Tx로의 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 변경할지 여부를 판단하고, 예를 들어 터치 검출 감도에 관하여 대책을 세워야 할 노이즈가 검출되었다고 판단한 경우, 펄스 생성 회로부(511)에 대하여, 펄스 P의 종류를 변경하는 지시 a3을 출력한다. 예를 들어, 펄스 변경부(513)는 특정한 터치 구동 전극 Tx에 있어서의 노이즈가 검출된 경우, 상기 터치 구동 전극 Tx에 인가하는 펄스 P의 시간 t를 일시적으로 증감시켜 주파수를 변경하는 지시(a3)를 출력한다. 예를 들어, 펄스 변경부(513)는 전술한 시간적인 여유를 이용하고, 상기 터치 구동 전극 Tx로의 펄스 P의 시간 t를 보다 길어지도록 시프트한 펄스 P로 변경하는 지시 a3을 출력한다.
펄스 생성 회로부(511)는 펄스 변경부(513)로부터의 지시 a3에 따라서, 터치 구동 전극 Tx로 인가하는 터치 구동 신호 St의 펄스 P의 종류, 특히 시간 t 및 주파수 f를 변경한다. 실시 형태 2A에서는, 상기 변경된 펄스 P의 인가에 의해, 노이즈를 받은 터치 구동 전극 Tx의 개소를 포함하는 터치 검출 에리어 As에 있어서의 노이즈 영향을 줄여서, 터치 검출 감도를 유지 또는 향상할 수 있다.
또한 실시 형태 2A에 있어서의 터치 구동부(51) 등의 회로부는, 전술한 실시 형태 1A 등, 예를 들어 도 5와 마찬가지로 구성할 수 있다. 또한 펄스 변경 기능에 의해 취급하는 변경 전후의 복수 종류 펄스 P에 대해서는, 예를 들어 펄스 생성 회로부(511)에서 미리 변경 전후의 복수 종류의 펄스 P를 모두 생성 가능하게 하고, 적절하게 그들 중에서 선택하여 출력하는 형태로 하여도 된다. 또한 예를 들어, 펄스 생성 회로부(511)에서는 변경 전의 복수 종류의 펄스 P, 예를 들어 전술한 3종류의 펄스 P인 펄스 PA 내지 펄스 PC만을 생성하고, 그 후단에 설치하는 회로부에서, 상기 펄스 PA 내지 펄스 PC의 시간 t를 가변 제어함으로써, 변경 후의 펄스 P를 생성 및 출력하는 형태로 하여도 된다.
도 22는, 실시 형태 2A에 있어서의 터치 구동 전극 Tx의 주사 구동에 의한 터치 구동의 시퀀스 예를 나타낸다. 도 22의 (a) 및 도 22의 (b)는 펄스 변경 기능에 의한 변경 전의 상태로서, 전술한 실시 형태 1A와 마찬가지의 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM에 의한 주사 구동의 예를 나타낸다. 도 22의 (a)는 터치 구동 전극 Tx1로의 펄스 P1에 의한 구동, 도 22의 (b)는 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PM에 의한 구동을 각각 나타낸다. 각각의 펄스 P는 전술한 바와 같이 시상수에 맞춰서 시간 t 및 주파수 f가 조정된 펄스이다. 도 22의 (c)는 터치 검출 에리어 As 내의 터치 구동 전극 Tx에 있어서의 노이즈의 예를 나타낸다. 상기 노이즈의 주파수를 fz라 한다. 도 22의 (c)는 예를 들어, 도 22의 (b)의 터치 구동 전극 TxM으로의 주파수 fM의 펄스 PM에 동기한, 대체로 동일한 주파수 fz의 노이즈를, 노이즈 검출 시스템(200)에서 검출한 경우를 나타낸다. 이와 같이 터치 구동 신호 St의 펄스 P에 대하여 동기적인 노이즈가 있는 경우, 터치 검출 에리어 As, 특히 터치 구동 전극 TxM에 있어서의 터치 검출 감도가 내려가 버린다. 따라서, 실시 형태 2A는, 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시키기 위해서, 상기 펄스 변경 기능을 이용하여, 도 22의 (b)의 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PM의 종류를 도 22의 (d)와 같이 변경한다.
도 22의 (d)는 펄스 변경 기능에 의한, 도 22의 (b)로부터의 변경 후의 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PMs의 상태를 나타낸다. 예를 들어, 펄스 PMs는, 시간 t 및 주파수 f를 시프트한 펄스이다. 펄스 PMs의 시간 tMs는, 펄스 PM의 시간 tM보다 길고, 및 펄스 PMs의 주파수 fMs는, 펄스 PM의 주파수 fM보다 낮다. 터치 구동 전극 TxM으로의 펄스 PMs의 인가 결과, 도 22의 (b)는 및 도 22의 (d)와 같이, 터치 구동 전극 TxM의 개소만, 그 터치 구동 시간 TM이 터치 구동 전극 TMs와 같이 증가된다. 이 시간 증가분을 시간 Tα라 한다. 이에 의해, 도 22의 (c)의 노이즈의 영향을 피하고, 터치 구동 전극 TxM 부근의 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킨다. 총 터치 구동 시간 Tall의 변화 후의 총 터치 구동 시간 Talls의 시간 증가분은, 터치 구동 시간 TMs의 증가분인 시간 Tα만이어도 된다. 즉 실시 형태 2A에서는, 최소한의 시간 증가만으로 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다.
또한, 펄스 변경 기능의 펄스 변경부(513)는 상기와 같이 노이즈 검출에 따라서 펄스 P의 종류를 변경한 후, 노이즈가 검출되지 않은 상태로 복귀되어 있다고 판단한 경우, 원래의 종류 펄스 P로 복귀시키도록 제어한다.
상기 펄스 변경 기능에 의한 펄스 P의 변경 시, 시간 t의 시프트 방법으로서는, 각각의 변경 전의 펄스 P, 예를 들어 펄스 PA, 펄스 PB 및 펄스 PC의 시간 t를 일정률로 증가 또는 감소하도록 하여도 된다.
또한, 펄스 변경 기능은, 상기와 같이 펄스 P의 시간 t가 길어지도록 변경하는 제어를 행하는 경우에, 변경에 의한 증가분의 시간 Tα가, 일정 시간인 시간 Tβ 내에 들어가도록 제한하여도 된다. 즉, 펄스 변경 기능은, 상기 펄스 P의 변경에 의한 총 터치 구동 시간 Tall의 증가가 일정 시간까지 되도록 제한한다. 다시 말하면, 실시 형태 1A 등의 구성으로 얻어지는 시간적인 여유의 범위 내에서 펄스 변경 기능을 실현한다. 예를 들어, 후술하는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 형태에서는, 표시를 위한 프레임 기간이 고정이며 그 시간 범위 내에 터치 검출 기간 Ks를 받아들여야만 하는 경우가 있다. 이 경우, 펄스 변경 기능은, 그 시간 범위 내에 상기 펄스 P의 변경에 의한 총 터치 구동 시간 Talls가 들어가도록 제한한다.
상기와 같이 실시 형태 2A에 의하면, 신기능인 펄스 변경 기능으로서, 전술한 실시 형태 1A 등의 펄스 P의 최적화의 구성에 의해 얻어지는 시간적인 여유를 유효하게 이용하여, 터치 구동 전극 Tx마다 펄스 P 및 터치 구동 시간 T의 길이를 적절하게 변경하고, 노이즈 대책으로서 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다. 실시 형태 2A에 의하면, 도 47에 도시한 비교예에 비하여, 펄스 변경 기능에 의해 펄스 P의 시간 t 및 주파수 f를 변경할 때, 시간 t 및 주파수 f의 시프트량을 크게 취할 수 있어, 터치 검출 감도를 보다 높일 수 있다.
또한 실시 형태 2A의 변형예로서, 노이즈 검출 시스템(200) 및 펄스 변경부(513) 등은, 접속변부 Ac 내 또는 터치 센서 회로(50) 내에 한하지 않고, 터치 센서 장치 내의 다른 위치에 실장되어 연계하는 형태로 하여도 된다. 또한, 노이즈 검출 시스템(200)과 펄스 변경부(513)를 일체적으로 실장하여도 된다. 또한, 펄스 변경부(513)와 펄스 생성 회로부(511)를 일체적으로 실장하여도 된다. 펄스 변경부(513)는 CPU의 프로그램 처리 등에 의해 전술한 펄스 변경 판단 등의 처리를 실현하여도 된다. 또한 전술한 도 9와 마찬가지로 터치 센서 장치(2a)를 구비하는 전자 기기로 하는 경우, 노이즈 검출 시스템(200)은 상기 전자 기기의 내부에서 터치 센서 장치의 외부에 설치되어도 된다.
또한 실시 형태 2A의 변형예로서, 상기 터치 검출 에리어 As 내의 특정한 터치 구동 전극 Tx로의 펄스 P를 변경 가능하게 하는 기능에 한하지 않고, 터치 검출 에리어 As 내의 모든 터치 구동 전극 Tx, 또는 노이즈 검출 시스템(200)의 정밀도에 따른 분할 영역 또는 그룹 단위의 터치 구동 전극 Tx에 대한 펄스 P를 일률적으로 변경하는 기능을 갖는 변형예로 하여도 된다. 예를 들어 펄스 변경 기능은, 터치 검출 에리어 As 내의 임의의 개소에 있어서의 노이즈를 검출한 경우에, 터치 검출 에리어 As 내의 모든 터치 구동 전극 Tx에 대하여, 일시적으로 시간 t를 정렬시킨 동일한 종류의 펄스 P로 변경하도록 하여도 된다.
<실시 형태 2B>
도 23은, 실시 형태 2B의 터치 센서 장치(2b)의 구성으로서, 터치 구동 전극 Tx의 터치 구동의 시퀀스 예를 나타낸다. 실시 형태 2B는, 실시 형태 2A와 마찬가지로 펄스 변경 기능을 갖지만, 실시 형태 2B의 펄스 변경 기능은, 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx마다 인가하는 터치 구동 신호 St의 펄스 P의 수 m을 변경하는 기능이다. 상기 기능에 의해 터치 구동 전극 Tx마다의 펄스 P의 인가의 수 m을 변경함으로써, 터치 구동 시간 T가 증감한다. 본 펄스 변경 기능은, 예를 들어, 전술한 시간적인 여유를 이용하여, 노이즈 검출 등의 경우에, 일시적으로, 터치 검출 에리어 As의 일부 또는 모든 터치 구동 전극 Tx에 인가하는 펄스 P의 수 m을 증감한다. 예를 들어 본 펄스 변경 기능은, 소정의 터치 검출 기간 Ks 내에 있어서의 시간적인 여유의 범위 내에서 펄스 P의 수 m을 증가시킨다. 이에 의해, 변경 후의 터치 구동 전극 Tx의 터치 구동 시간 T가 약간 증가하는 대신에, 상기 터치 구동 전극 Tx에 있어서의 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킨다.
도 23의 (a)는 변경 전의 어떤 터치 구동 전극 Txi로의 터치 구동 신호 Sta의 펄스 Pi에 의한 터치 구동 시간 Tia를 나타내고, 펄스 Pi의 인가 수 m을 ma, 시간 t를 ti라 한다. 도 23의 (b)는 본 펄스 변경 기능에 의한 도 23의 (a)로부터의 변경 후의 터치 구동 신호 Stb의 펄스 Pi에 의한 터치 구동 시간 Tib를 나타낸다. 펄스 Pi의 인가 수 m을 ma로부터 mb로 증가시키고 있으며, 시간 t는 ti와 동일하다. 터치 구동 시간 Tib는, 펄스 수 m의 증분에 따라서 길어지고, 총 터치 구동 시간 Tall은 총 터치 구동 시간 Talls와 같이 증가한다. 그 대신에, 상기 터치 구동 전극 Txi 부근의 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다. 상기와 같이 실시 형태 2B에서는, 실시 형태 2A와 마찬가지로, 펄스 변경 기능으로서, 시간적인 여유를 유효하게 이용하여, 터치 구동 전극 Tx마다 펄스수 m 및 터치 구동 시간 T를 적절하게 변경하고, 노이즈 대책으로서 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다.
<실시 형태 2C>
도 24는, 실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)에 있어서의 회로 기능 블록 구성을 나타낸다. 실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)는 후술하는 터치 센서가 부착된 표시 장치의 구성예에 대응한, 펄스 변경 기능의 회로 구성예를 나타낸다. 실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)의 패널부의 구성은, 후술하는 도 26 등의 예와 같이 액정 표시 장치의 액정 표시 패널부를 포함하는 패널부의 구성으로 한다. 실시 형태 2C에서는, 패널부의 접속변부 Ac에 실장되는 회로부로서, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 터치 센서 회로(50)인 터치 구동부(51) 및 터치 검출부(52)와, 액정 표시 패널부를 구동하는 회로부인 액정 표시 회로(100)를 갖는다. 액정 표시 회로(100)는 노이즈 검출 회로부(120)와, 펄스 변경부(130)와, 유저 설정부(150)를 포함한다.
실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)는 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)를 동기 제어한다. 펄스 변경부(130)는 예를 들어 CPU의 프로그램 처리로 실현된다. 실시 형태 2C는, 전술한 펄스 P의 종류의 변경을 계기로 하여, 노이즈 검출뿐만 아니라, 액정 표시 회로(100) 측의 펄스 변경부(130)에 의한 판단을 갖는다. 또한 실시 형태 2C는, 펄스 변경 기능을 포함하는 본 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)의 각종 기능에 관한 유저 설정 수단으로서 유저 설정부(150)를 갖는다.
노이즈 검출 회로부(120)는 노이즈 검출 시스템(200)과 마찬가지의 기능을 갖고, 액정 표시 패널부의 화면 에리어에 있어서의 노이즈 a1을 검출하고, 노이즈 검출 정보 a2를 출력한다. 액정 표시 패널부의 화면 에리어는 예를 들어 터치 검출 에리어 As와 표시 에리어가 겹치는 에리어이다. 노이즈 검출 회로부(120)로부터의 노이즈 검출 정보 a2에 따라서, 펄스 변경부(130)는 터치 구동 전극 Tx로의 펄스 P의 종류를 변경할 것인지 여부를 판단하고, 그 결과에 따라서 펄스 P의 종류의 변경 지시 a3을 터치 센서 회로(50)의 터치 구동부(51)로 출력한다. 터치 구동부(51)의 펄스 생성 회로부(511)는 지시 a3에 따라서 전술한 실시 형태와 마찬가지로 터치 구동 전극 Tx로의 펄스 P의 종류를 변경한다. 이와 같이 실시 형태 2C는, 표시 장치측의 요소인 액정 표시 회로(100) 내의 펄스 변경부(130)의 판단에 의해, 터치 센서 기능의 펄스 P에 관한 제어가 가능하다.
또한, 유저 설정부(150)는 유저에 의한 버튼 등의 디바이스의 조작이나 터치 검출 에리어 As에 있어서의 조작에 의해, 펄스 변경 기능을 포함하는 본 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)의 기능에 관한 설정 또는 지정의 입력 a4를 가능하게 한다. 예를 들어, 실시 형태 2C의 터치 센서가 부착된 표시 장치(2c)는 펄스 P의 종류 및 그 변경의 제어에 관한 몇 개의 모드, 예를 들어 펄스 P의 시간 t의 길이에 따른 모드를 미리 준비하고, 유저에 의해 모드를 선택 가능하게 한다. 유저 설정부(150)에 있어서의 설정 정보 a5에 기초하여, 펄스 변경부(130)는 터치 센서 기능에 관한 펄스 P의 종류나 그 변경을 제어한다. 펄스 변경부(130)는 예를 들어 유저에 의해 선택된 모드에 대응한 펄스 P의 시간 t를 사용하도록, 또는 상기 펄스 P로 변경하도록, 지시 a3을 터치 구동부(51)로 부여한다. 이에 의해 예를 들어 유저가 터치 검출 감도가 좋지 않다고 느낀 경우에, 모드를 전환하여 감도 개선을 도모할 수 있다.
또한 실시 형태 2C의 변형예로서, 상기 노이즈 검출 회로부(120)를 이용한 펄스 변경 기능이나, 상기 유저 설정부(150)를 이용한 펄스 변경 기능을 생략하여, 액정 표시 회로(100)의 펄스 변경부(130)에서 자율적으로 판단하는 형태 등의 변형예로 하여도 된다. 또한 터치 센서 회로(50) 측에 유저 설정부(150)를 설치하여 실시 형태 2C와 마찬가지로 제어하는 형태 등의 변형예로 하여도 된다.
또한 전술한 실시 형태 2A 내지 실시 형태 2C 등은, 전술 및 후술하는 각 실시 형태와의 조합 형태가 마찬가지로 가능하다. 예를 들어 실시 형태 2A와 실시 형태 1G의 조합 형태에서는, 터치 검출 에리어 As 내의 좌우 영역인 영역 Asa 및 영역 Asb마다 독립적으로 펄스 변경 제어가 가능하다. 상기 형태에서는, 예를 들어 좌우 한쪽 영역만으로 펄스 P의 주파수 f를 변경하여 노이즈 영향을 피하여 터치 검출 감도를 바꿀 수 있다. 상기 형태에서는, 터치 검출 에리어 As의 전체에서 펄스 P의 종류를 변경하는 경우보다도 시간 이용 효율을 높게 할 수 있다.
<실시 형태 3A>
다음으로, 도 25 내지 도 30을 이용하여, 실시 형태 3A로서, 온 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치, 특히 터치 센서 기능을 구비하는 액정 표시 장치인 액정 터치 패널 모듈에 적용한 경우에 대하여 설명한다. 실시 형태 3A는, 실시 형태 1A 등의 터치 센서 장치(1a) 등을 요소로서 포함하는 구성이다.
[(1) 패널부 평면]
도 25는, 실시 형태 3A의 터치 센서가 부착된 표시 장치인 액정 터치 패널 모듈(3a)의 개요로서, 터치 센서 기능에 관한 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타낸다. 액정 터치 패널 모듈(3a)의 패널부(5B)에 있어서의 터치 센서 기능의 부분에 대해서는, 전술한 실시 형태 1A의 터치 센서 장치(1a)의 패널부(5A)와 마찬가지의 구성이다. 액정 표시 장치의 표시 기능에 관한 구성 부분에 대해서는 후술한다. 패널부(5B)는, 터치 센서 장치를 탑재한 액정 표시 패널부이며, XY 평면의 직사각형에 있어서, 화면 에리어 AG와, 그 주변 에리어 Af와, 접속변부 Ac를 갖는다. 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우, 화면 에리어 AG는, 예를 들어 전술한 터치 검출 에리어 As와 액정 표시 장치의 표시 에리어 Ad가 겹치는 에리어이다.
접속변부 Ac는, 터치 센서 회로(50)와 액정 표시 회로(100)를 포함하는 회로부가 실장된다. 터치 센서 회로(50)는 전술한 실시 형태와 마찬가지로, 터치 구동부(51)와, 터치 검출부(52)를 포함한다. 액정 표시 회로(100)는 액정 표시 패널부를 구동하는 회로부이며, 후술하는 도 27의 액정 표시 장치의 화소를 구성하는 각 전극인 공통 전극 COM, 화소 전극 PIX, 게이트선 GL 및 소스선 SL 등을 구동하는 회로부를 포함한다. 실시 형태 3A의 액정 터치 패널 모듈(3a)은 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)를 동기 제어함으로써, 액정 표시 장치의 표시 기능과 터치 센서 기능을 동기시킨다. 동기 제어로서는 예를 들어 한쪽 회로부로부터 타이밍 신호나 제어 신호를 다른 쪽 회로부로 부여하고, 다른 쪽 회로부가 상기 부여된 신호에 따라서 동작한다. 예를 들어 액정 표시 회로(100)로부터 터치 센서 회로(50)에 동화상 표시에 터치 검출을 동기시키기 위한 타이밍 신호나 제어 신호를 부여하고, 터치 센서 회로(50)로부터 액정 표시 회로(100)로 터치 검출 정보를 제공한다.
[(2) 패널부 단면]
도 26은, 실시 형태 3A의 액정 터치 패널 모듈(3a)의, 특히 패널부(5B)의 개략적인 XZ 단면도를 나타낸다. 패널부(5B)는, 액정 표시 패널부(10)와, 액정 표시 패널부(10)에 외장형으로 접속되는 터치 패널부(20)를 갖는다. 터치 패널부(20)는 전술한 도 7의 터치 센서 장치(1a)의 패널부(5A)와 마찬가지의 구성이다. 액정 표시 패널부(10)의 전방면 s4와 터치 패널부(20)의 이면 s1은, 접착층(80)에 의해 접속된다. 또는, 접착층(80)을 공기층으로 하여도 된다. 그 경우, 액정 표시 패널부(10)의 전방면 s4와 터치 패널부(20)의 이면 s1이 예를 들어 서로 접촉하도록 배치되고, 상기 액정 표시 패널부(10)와 터치 패널부(20)는 주변 에리어 Af 등으로 유지된다.
액정 표시 패널부(10)는 Z 방향의 배면측의 제1 기판 구조체인 TFT 기판(11A)과, 전방면측의 제2 기판 구조체인 컬러 필터 기판(12A)과, 그들 사이에 밀봉되는 표시 기능층인 액정층(13)을 갖는다. 또한 액정 표시 패널부(10)에 있어서의 배면 s3 및 전방면 s4에는 공지된 편광판 등이 접속되고, 배면 s3에는 공지된 백라이트 등이 접속되지만, 도시를 생략한다.
액정층(13)은 액정이 밀봉되고 그 배향이 제어되는 층이다. 또한 액정층(13)은 그 Z 방향의 상하 면인 하면 s5 및 상면 s6에 공지된 배향막이 형성되지만 도시를 생략한다. 또한 액정층(13)은 주변 에리어 Af에 대응하는 영역에 밀봉부를 포함하지만 도시를 생략한다. 액정층(13)은 본 실시 형태에서는, 액정 방식으로서 횡전계형의 1종인 프린지·필드·스위칭(FFS: Fringe Field Switching)을 적용한 경우를 나타내지만, 이에 한정하지 않고 각종 적용 가능하다. FFS의 경우, TFT 기판(11A)에 있어서, 유전체층(16)을 개재하여 공통 전극 COM과 화소 전극 PIX가 기판면에 수직인 Z 방향에 겹쳐서 설치된다. 회로부로부터의 공통 전극 COM 및 화소 전극 PIX 등에 대한 전압의 제어에 기초하여 액정층(13)의 액정 배향이 제어된다. FFS에서는, 주로 기판면에 대하여 경사 방향 또는 포물선 형상의 전계, 소위 프린지 전계가 발생한다.
TFT 기판(11A)에 있어서는, 유리 기판(111) 위에 TFT층(113), 공통 전극층(14), 유전체층(16) 및 화소 전극층(15) 등이 형성된다. TFT층(113)은 유리 기판(111) 위에 하기 도 27과 같은 TFT 소자(35), 게이트선 GL 및 소스선 SL 등이 형성되는 층을 간략적으로 나타낸다. 공통 전극층(14)은 공통 전극 COM의 패턴이 형성되는 층을 나타낸다. 화소 전극층(15)은 화소 전극 PIX의 패턴이 형성되는 층을 나타낸다. 화면 에리어 AG에 포함되어 있는 표시 에리어 Ad에 있어서, 공통 전극 COM은 화소에 따르지 않고 공통의 전극부로서 구성되고, 화소 전극 PIX는, 화소의 배열에 따른 개별 전극부로서 구성된다.
컬러 필터 기판(12A)에 있어서는, 유리 기판(112)에, 컬러 필터층(114) 등이 형성된다. 컬러 필터층(114)은 각 색의 컬러 필터, 차광막 및 오버코트막 등이 형성되는 층을 간략적으로 나타낸다. 또한 주변 에리어 Af는, 예를 들어 차광막이 형성됨으로써, 주회 배선인 전술한 배선 HT 및 배선 HR 등이 Z 방향의 전방면측에서 보이지 않게 되도록 된다.
[(3) 액정 표시 장치의 화소]
도 27은, 도 26의 구성에 대응한, 박막 트랜지스터(TFT)형 액정 표시 장치에 있어서의 화소의 등가 회로의 구성을 나타낸다. 액정 표시 패널부(10)에 있어서, X 방향으로 병행하는 게이트선 GL과, Y 방향으로 병행하는 소스선 SL의 각 교차부에 대응시켜 화소가 구성된다. 이 화소는, 스위치 소자인 TFT 소자(35)와, 화소 전극 PIX와, 유지 용량(36)을 갖는다. TFT 소자(35)의 게이트 단자 g는 게이트선 GL에 접속되고, 소스 단자 s는 소스선 SL에 접속되며, 드레인 단자 d는 화소 전극 PIX 및 유지 용량(36)의 한쪽 단자에 접속된다. 게이트선 GL은, 표시 에리어 Ad의 화소를 선택하기 위한 주사선이며, 소스선 SL은 표시 에리어 Ad의 화소에 표시 데이터를 부여하기 위한 데이터선이다. 또한 본 명세서에서는, 데이터선을 신호선이라고도 한다. 화소 전극 PIX의 대향 전극 및 유지 용량(36)의 다른 쪽 단자는 공통 전극 COM으로서 화소 간에서 공통으로 접속된다.
[(4) 액정 터치 패널 모듈 및 전자 기기]
도 28은, 실시 형태 3A의 액정 터치 패널 모듈(3a)의 특히 회로 기능 블록 구성과, 액정 터치 패널 모듈(3a)을 포함하는 전자 기기(90B)의 구성을 나타낸다. 액정 터치 패널 모듈(3a)은 컨트롤러(202)와, 액정 표시 회로(100)로서의, 게이트선 GL의 구동부인 게이트 드라이버(101), 소스선 SL의 구동부인 소스 드라이버(102) 및 공통 전극 COM의 구동부인 공통 전극 구동부(103)와, 전술한 터치 센서 회로(50)로서의 터치 구동부(51) 및 터치 검출부(52)를 포함한다. 또한 본 실시 형태 3A의 액정 터치 패널 모듈(3a)은 또한 실시 형태 2A의 노이즈 검출 시스템(200) 및 펄스 변경 기능을 구비하고 있다.
컨트롤러(202)는 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)의 상위 제어부, 즉 본 액정 터치 패널 모듈(3a)의 제어부로서 설치되어 있다. 또한 컨트롤러(202)를 생략하고, 전술한 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)를 동기 제어하는 구성으로 하여도 된다. 컨트롤러(202)는 전자 기기(90B)의 제어부(91) 사이에서 입출력 I/F부(93)를 통해 연계하고, 제어부(91)로부터의 지시에 기초하여 터치 센서 기능 및 표시 기능을 제어한다. 컨트롤러(202)는 터치 구동부(51)에 대하여 터치 구동의 제어 지시를 부여하고, 터치 검출부(52)로부터는 터치의 유무나 위치 등의 터치 검출 정보를 수취한다. 또한 컨트롤러(202)는 액정 표시 회로(100)에 관한 각 회로부인 게이트 드라이버(101), 소스 드라이버(102) 및 공통 전극 구동부(103)에 대하여 구동 제어 신호를 부여한다. 또한 컨트롤러(202)는 제어부(91)에 대하여 터치 검출 정보를 리포트로서 송신한다.
게이트 드라이버(101)는 액정 표시 패널부(10)의 게이트선 GL군을 주사 신호에 의해 주사 구동한다. 소스 드라이버(102)는 게이트선 GL의 주사에 동기하여, 액정 표시 패널부(10)의 소스선 SL군에 대하여 데이터 신호를 부여한다. 공통 전극 구동부(103)는 액정 표시 패널부(10)의 공통 전극 COM에 대하여 공통 구동용 전압 Vcom을 인가한다.
터치 구동부(51)는 컨트롤러(202)로부터의 제어 지시에 기초하여, 공통 전극 구동부(103)와 동기하면서, 전술한 펄스 생성 회로부(511) 등에 의해, 터치 패널부(20)의 복수의 터치 구동 전극 Tx에 대하여 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 인가한다. 그에 수반하여, 터치 검출부(52)는 터치 패널부(20)의 복수의 터치 검출 전극 Rx로부터의 펄스 P에 의한 터치 검출 신호 Sr을 검출하고, 전술한 도 9와 마찬가지의 터치 위치 계산부(521)에 의해 터치의 유무나 위치 등을 계산하여 터치 검출 정보를 얻는다. 또한 터치 구동부(51)는 노이즈 검출 시스템(200)에 의한 패널부(5B)의 노이즈 검출 정보에 기초하여, 전술한 도 21과 마찬가지의 펄스 변경부(513)를 이용하여 펄스 P의 종류를 변경한다.
또한 실시 형태 3A의 액정 터치 패널 모듈(3a)에 있어서, 터치 센서 회로(50)나 액정 표시 회로(100)의 실장 형태는, 예를 들어 접속변부 Ac에서 IC 칩을 유리 기판 위에 탑재하는 형태나, IC 칩을 탑재한 플렉시블 프린트 기판을 접속하는 형태 등이 가능하다. 또한 도시의 편의상, 패널부(5B)와 각 회로부를 나누고 있지만, 패널부(5B)의 유리 기판 위에 회로부를 실장 가능하다. 각 회로부는 적절히 통합이나 분리한 형태가 가능하다.
전자 기기(90B)는, 액정 터치 패널 모듈(3a), 제어부(91), 기억부(92), 입출력 I/F부(93), 입력 장치(94), 출력 장치(95), 통신 I/F부(96), 버스 및 그 밖에 전원부(도시생략) 등을 포함한다. 제어부(91)는 예를 들어 CPU, ROM, RAM 및 그것들 위에서 동작하는 프로그램 등으로 구성된다. 예를 들어 CPU는 ROM으로부터 RAM으로 로드한 프로그램에 따르는 연산 처리에 의해 전자 기기(90B)의 제어 처리를 행한다. 기억부(92)는 1차 메모리나 2차 메모리 및 그에 저장되는 데이터 정보 등으로 구성된다. 입출력 I/F부(93)는 액정 터치 패널 모듈(3a)이 접속되고, 그 인터페이스 처리를 행한다. 전자 기기(90B)의 제어부(91)는 예를 들어 외부로부터 영상 신호를 입력하거나, 또는 내부에서 영상 신호를 생성하고, 기억부(92)에 저장한다. 제어부(91)로부터 입출력 I/F부(93)를 통해 영상 신호나 제어 지시 정보를 컨트롤러(202)로 부여한다. 이에 따라서, 컨트롤러(202)는 액정 표시 회로(100)로 영상 데이터나 타이밍 신호 등을 부여한다.
[(5) 구동 기간]
도 29는, 실시 형태 3A에 있어서의, 프레임 기간의 구성예로서, 패널부(5B)의 각 전극으로의 신호 및 전압의 타이밍도를 나타낸다. 특히, 프레임 기간 F에 있어서, 액정 표시 장치의 표시 기능을 위한 표시 기간 Kd와, 터치 센서 기능을 위한 터치 검출 기간 Ks를 시분할로 설정하는 방식의 경우를 나타낸다. 표시 기간 Kd는, 액정 표시 장치의 프레임 화상의 표시를 위한 화소 기입 기간을 포함한다. 또한 프레임 기간 F 내의 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks의 순서는 반대로 하여도 된다.
도 29의 (a)의 Fsync 신호는 프레임 기간 F를 규정한다. 도 29의 (b)의 S_GL은, 게이트 드라이버(101)로부터 게이트선 GL로의 주사 신호를 나타낸다. 도 29의 (c)의 S_SL은, 소스 드라이버(102)로부터 소스선 SL로의 데이터 신호를 나타낸다. 도 29의 (d)의 S_PIX는, 화소의 투과율에 따라서 화소 전극 PIX로 인가하는 화소 전압 Vpix의 예를 나타낸다. 도 29의 (e)의 S_COM은, 표시 기간 Kd에 있어서 공통 전극 구동부(103)로부터 공통 전극 COM으로 인가하는 공통 전압 Vcom을 나타낸다. 도 29의 (f)의 S_Tx는, 터치 검출 기간 Ks에 있어서 터치 구동부(51)로부터 주사 대상의 터치 구동 전극 Tx에 인가하는 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 나타낸다. 도 29의 (g)의 S_Rx는, 터치 검출 기간 Ks에 터치 검출 전극 Rx로부터 터치 검출부(52)에 입력되고 터치 검출 신호 Sr로서 검출되는 펄스를 나타낸다. 또한 도 29의 (h)의 S_71은, 후술하는 실시 형태 4A의 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우에 있어서의 겸용 전극(71)의 구동예를 나타낸다.
도 30은, 실시 형태 3A에 있어서의 구동 기간의 다른 구성예를 나타낸다. 도 30의 예에서는, 프레임 기간 F인 예를 들어 프레임 기간 F1 및 프레임 기간 F2 등에 대하여 표시 기간 Kd를 동기시키지만, 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks에 대해서는 비동기로 구동하는 경우를 나타낸다. 도 30의 (a)는 시간 방향에 있어서의 각 프레임 기간 F에 동기하는 복수의 표시 기간 Kd인 표시 기간 Kd1 및 표시 기간 Kd2 등을 나타내고, 도 30의 (b)는 표시 기간 Kd보다도 짧은 터치 검출 기간 Ks에 의한 복수의 터치 검출 기간 Ks인 터치 검출 기간 Ks1 및 터치 검출 기간 Ks2 등을 나타낸다. 실시 형태 3A와 같은 온 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치의 경우, 기본적으로 액정 표시 패널부(10)와 터치 패널부(20)에서 독립적으로 구동 가능하기 때문에, 도 30과 같이 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks의 비동기 구동이 가능하다. 도 30의 예에서는 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks의 시간 비율로서 2:3이다. 터치 검출 정보의 리포트 레이트로 말하자면 1.5이며, 2 프레임 표시당 3회의 터치 검출 정보의 리포트가 가능하다.
또한 도 30의 (c)는 도 30의 (b)에 대하여, 전술한 펄스 P의 조정에 의해 길이가 단축된 터치 검출 기간 Ks를 나타낸다. Tw는 단축에 의한 시간을 나타낸다. 이해를 돕기 위해서 Tw를 크게 나타낸다. 이에 의해, 도 30의 (d)와 같이, 프레임 기간 F 및 표시 기간 Kd에 대한 터치 검출 기간 Ks의 시간 비율을 작게 할 수 있고, 예를 들어 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks의 비율을 1:2인 것처럼 할 수 있으며, 예를 들어 리포트 레이트를 2로 높일 수 있다.
상기한 바와 같이 실시 형태 3A에 의하면, 온 셀형의 액정 터치 패널 모듈(3a)에 있어서, 화면 에리어 AG의 총 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간 Ks를 단축 또는 증대 억제할 수 있어, 터치 검출의 효율화를 실현할 수 있다. 실시 형태 3A에 의하면 예를 들어 리포트 레이트를 향상시킬 수 있다. 또한 실시 형태 3A는, 노이즈 검출에 의한 펄스 변경 기능을 구비함으로써, 화면 에리어 AG에 있어서의 노이즈 시에도, 터치 검출 감도를 유지 또는 향상시킬 수 있다.
<실시 형태 4A>
다음으로, 도 31 내지 도 36을 이용하여, 실시 형태 4A로서, 인 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치, 특히 터치 센서 기능을 구비하는 액정 표시 장치인 액정 터치 패널 모듈에 적용한 경우에 대하여 설명한다. 실시 형태 4A는, 실시 형태 1A의 터치 센서 장치(1a) 등을 요소로 하여 포함하는 구성이지만, 인 셀형이기 때문에, 패널부 및 회로부 등의 구성은 실시 형태 3A와는 다르다. 실시 형태 4A에서는, 인 셀형으로서, 전술한 터치 구동 전극 Tx는, 액정 표시 패널부의 공통 전극 COM과의 일체화에 의한 겸용 전극(71)으로서 구성되며, 액정 표시 패널부에 내장된다.
[(1) 패널부 평면]
도 31은, 실시 형태 4A의 터치 센서가 부착된 표시 장치인 액정 터치 패널 모듈(4a)의 개요로서, 터치 센서 기능에 관한 전극, 배선 및 회로부를 포함하는 XY 평면의 구성예를 나타낸다. 액정 터치 패널 모듈(4a)의 패널부(5C)는, XY 평면의 직사각형에 있어서, 화면 에리어 AG와, 그 주변 에리어 Af와, 접속변부 Ac를 갖는다. 화면 에리어 AG에 있어서, 전술한 터치 구동 전극 Tx 대신에, 겸용 전극(71)을 갖는다. 겸용 전극(71)은 형상으로서는 예를 들어 전술한 터치 구동 전극 Tx와 마찬가지이며, X 방향으로 병행하는 복수의 블록으로 구성된다. 복수 M의 겸용 전극(71)의 블록으로서, Y 방향 상측부터 순서대로 겸용 전극(71_1), 겸용 전극(71_2), 내지 겸용 전극(71_M)으로 나타낸다.
각 겸용 전극(71)의 블록은, 주변 에리어 Af에 있어서 겸용 전극(71)용 주회 배선인 배선(66)과 접속된다. 예를 들어 배선(66)으로서 전술한 실시 형태 1A와 마찬가지로 주변 에리어 Af에 있어서의 좌우 영역의 배선부인 배선부(66a) 및 배선부(66b)를 갖는다. 배선(66)의 형상은 실시 형태 1A와 마찬가지의 경우를 나타내고, 각 배선(66)의 길이의 차이에 의해 시상수가 상이하다. 복수 M의 배선(66)을 Y 방향 상측부터 순서대로 배선(66_1), 배선(66_2), 내지 배선(66_M)으로 나타낸다.
접속변부 Ac는, 인 셀형에 대응한 터치 센서 회로(50)와 액정 표시 회로(100)를 포함하는 회로부가 실장된다. 터치 센서 회로(50)는 겸용 전극 구동부(510)와, 터치 검출부(52)를 포함한다. 액정 표시 회로(100)는 전술한 실시 형태 3A와 마찬가지로, 액정 표시 장치의 표시 기능을 구성하는 각 전극인, 화소 전극 PIX, 게이트선 GL 및 소스선 SL 등을 구동하는 회로부를 포함한다. 실시 형태 4A는, 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)를 동기 제어함으로써, 표시 기능과 터치 센서 기능을 동기시킨다. 예를 들어 액정 표시 회로(100)로부터 터치 센서 회로(50)에 동화상 표시에 터치 검출을 동기시키기 위한 타이밍 신호나 제어 신호를 부여하고, 또한 겸용 전극(71)을 공통 전극 기능으로서 구동하기 위한 제어 신호 등을 부여하여, 터치 센서 회로(50)로부터 액정 표시 회로(100)로 터치 검출 정보를 제공한다.
겸용 전극 구동부(510)로부터는, 겸용 전극(71)을 공통 전극 기능으로서 구동할 때에는 공통 구동용 전압 Vcom을 출력하고, 겸용 전극(71)을 터치 구동 전극 기능으로서 구동할 때에는 터치 구동 신호 St를 출력한다. 겸용 전극 구동부(510)는 터치 구동 신호 St로서, 겸용 전극(71)용 배선(66)의 길이의 차이에 의한 시상수에 따라서 시간 t가 조정된 복수 종류의 펄스 P, 예를 들어 실시 형태 1A와 마찬가지의 복수 M의 종류의 펄스 P인 펄스 P1 내지 펄스 PM을 생성한다. 그리고 겸용 전극 구동부(510)는 상기 펄스 P1 내지 펄스 PM을, 배선(66)을 통하여, 화면 에리어 AG 내의 펄스 P마다 대응지어지는 겸용 전극(71)에 대하여 인가한다.
도 31에 있어서, 패널부(5C)에 있어서의 회로부의 실장 구성예로서는, 터치 검출부(52)를 제외한 터치 센서 회로(50)와 액정 표시 회로(100)를 각각의 IC 칩으로서 실장하고, 상기 2개의 IC 칩으로 동기 제어를 행하는 구성이 가능하다. 또한 다른 실장의 구성예로서는, 터치 검출부(52)를 제외한 터치 센서 회로(50)와 액정 표시 회로(100)를 1개의 IC 칩으로서 실장하는 구성도 가능하다. 그 밖에, 각 회로부를 각각의 IC 칩으로서 실장하여 동기 제어를 행하는 구성이 가능하다.
[(2) 패널부 단면]
도 32는, 실시 형태 4A의 액정 터치 패널 모듈(4a)의, 특히 패널부(5C)의 개략적인 XZ 단면도를 나타낸다. 패널부(5C)는, 인 셀형으로서 겸용 전극(71)을 내장한 액정 표시 패널부이며, Z 방향의 배면측의 제1 기판 구조체인 TFT 기판(11B)과, 전방면측의 제2 기판 구조체인 컬러 필터 기판(12B)과, 그들 사이에 밀봉되는 표시 기능층인 액정층(13)을 갖는다. 액정층(13)은 실시 형태 3A와 마찬가지로 FFS를 적용한 경우를 나타낸다. TFT 기판(11B)에 있어서, 유전체층(16)을 개재하여 겸용 전극(71)과 화소 전극 PIX가 기판면에 수직인 Z 방향에 겹쳐서 설치된다. 회로부로부터의 겸용 전극(71) 및 화소 전극 PIX 등에 대한 전압의 제어에 기초하여 액정층(13)의 액정 배향이 제어된다.
TFT 기판(11B)에 있어서는, 유리 기판(111) 위에 TFT층(113), 겸용 전극층(72), 유전체층(16) 및 화소 전극층(15)이 형성된다. TFT층(113)은 유리 기판(111) 위에 TFT 소자(35), 게이트선 GL 및 소스선 SL 등이 형성되는 층을 간략하게 나타낸다. 겸용 전극층(72)은 겸용 전극(71)의 패턴이 형성되는 층을 나타낸다. 겸용 전극층(72)의 위치는, 실시 형태 3A에서 공통 전극층(14)이 형성되는 위치와 동일하다. 화소 전극층(15)은 화소 전극 PIX의 패턴이 형성되는 층을 나타낸다. 또한 겸용 전극층(72)은 주변 에리어 Af에 있어서 겸용 전극(71)의 단부와 겸용 전극용 배선(66)이 접속되는 부분을 포함한다.
컬러 필터 기판(12B)에 있어서는, 유리 기판(112)에, 컬러 필터층(114) 및 터치 검출 전극층(45)이 형성된다. 컬러 필터층(114)은 전술한 실시 형태 3A와 마찬가지로, 각 색의 컬러 필터, 차광막 및 오버코트막 등이 형성되는 층을 간략하게 나타낸다. 컬러 필터층(114)은 예를 들어 액정층(13)의 상면 s6에 가까운 측에 형성된다. 터치 검출 전극층(45)은 터치 검출 전극 Rx의 패턴이 형성되는 층이며, 예를 들어 컬러 필터 기판(12B)의 전방면 s4에 가까운 위치에 형성된다.
TFT 기판(11B) 측의 겸용 전극(71)과, 컬러 필터 기판(12B) 측의 터치 검출 전극 Rx의 쌍에 의해, 터치 검출 단위 U에 대응하는 용량 C가 구성된다. 또한 도 32 등의 각 단면도는 개략적이며, 실장에서는 예를 들어 액정층(13)의 Z 방향의 두께는 기판에 비하여 작고, 다른 치수나 비율에 대해서도 실장에 따른 것으로 된다. 인 셀형인 액정 터치 패널 모듈(4a)의 구조는 상기에 한하지 않고 가능하며, 예를 들어 FFS 방식에 한하지 않고 적용 가능하다.
[(3) 액정 터치 패널 모듈 및 전자 기기]
도 33은, 실시 형태 4A의 액정 터치 패널 모듈(4a)의 특히 회로 기능 블록 구성 및 액정 터치 패널 모듈(4a)을 포함하는 전자 기기(90C)의 구성을 나타낸다. 액정 터치 패널 모듈(4a)은 컨트롤러(203)와, 액정 표시 회로(100)로서의 게이트 드라이버(101) 및 소스 드라이버(102)와, 전술한 터치 센서 회로(50)로서의 겸용 전극 구동부(510) 및 터치 검출부(52)를 포함한다. 또한 실시 형태 4A의 액정 터치 패널 모듈(4a)은, 또한 실시 형태 2A의 노이즈 검출 시스템(200) 및 펄스 변경 기능을 구비하고 있다.
컨트롤러(203)는 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)의 상위 제어부, 즉 액정 터치 패널 모듈(4a)의 제어부로서 설치되어 있다. 또한 컨트롤러(203)를 생략하고, 전술한 액정 표시 회로(100)와 터치 센서 회로(50)를 동기 제어하는 구성으로 하여도 된다. 컨트롤러(203)는 전자 기기(90C)의 제어부(91) 사이에서 입출력 I/F부(93)를 통해 연계하고, 제어부(91)로부터의 지시에 기초하여 터치 센서 기능 및 표시 기능을 제어한다. 컨트롤러(203)는 겸용 전극 구동부(510)에 대하여 겸용 전극(71)에 관한 공통 구동의 제어 신호나 터치 구동의 제어 신호를 부여하고, 터치 검출부(52)로부터는 터치 검출 정보를 수취한다. 또한 컨트롤러(203)는 액정 표시 회로(100)에 관한 각 회로부인 게이트 드라이버(101) 및 소스 드라이버(102)에 대하여 구동 제어 신호를 부여한다. 또한 컨트롤러(203)는 제어부(91)에 대하여 터치 검출 정보를 리포트로서 송신한다. 게이트 드라이버(101) 및 소스 드라이버(102)는 실시 형태 3A와 마찬가지로, TFT 기판(11B)이 대응하는 전극군을 구동한다.
겸용 전극 구동부(510)는 전술한 펄스 생성 회로부(511)나 주사 회로부(512) 등 외에, 공통 구동부(530)를 구비한다. 펄스 생성 회로부(511) 등은, 후술하는 도 36의 터치 검출 기간 Ks일 때 겸용 전극(71)을 터치 구동 전극 기능으로서 구동할 때에 사용한다. 공통 구동부(530)는 복수의 겸용 전극(71)에 관한 공통 구동용 회로부이며, 후술하는 도 36의 표시 기간 Kd일 때 겸용 전극(71)을 공통 전극 기능으로서 공통 구동할 때에 사용한다.
겸용 전극 구동부(510)는 컨트롤러(203)로부터의 제어 지시에 기초하여, 펄스 생성 회로부(511) 등과 공통 구동부(530)로 시분할로 동기시키면서 겸용 전극(71)을 구동한다. 겸용 전극 구동부(510)는 표시 기간 Kd일 때, 공통 구동부(530)에 의해, 배선(66)을 통하여 TFT 기판(11B)의 겸용 전극(71)에 대하여 공통 전압 Vcom을 인가한다. 겸용 전극 구동부(510)는 터치 검출 기간 Ks일 때, 펄스 생성 회로부(511) 등에 의해 배선(66)을 통하여 TFT 기판(11B)의 복수의 겸용 전극(71)에 대하여 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 인가한다. 그에 수반하여, 터치 검출부(52)는 컬러 필터 기판(12B)의 복수의 터치 검출 전극 Rx로부터의 펄스 P를 터치 검출 신호 Sr로서 검출하고, 전술한 터치 위치 계산부(521)에 의해 터치의 유무나 위치 등을 계산하여 터치 검출 정보를 얻는다. 또한 겸용 전극 구동부(510)는 노이즈 검출 시스템(200)에 의한 패널부(5C)의 노이즈 검출 정보에 기초하여, 전술한 펄스 변경부(513)를 이용하여 펄스 P의 종류를 변경한다.
전자 기기(90C)는, 액정 터치 패널 모듈(4a) 외에, 실시 형태 3A와 마찬가지로 제어부(91), 기억부(92), 입출력 I/F부(93), 입력 장치(94), 출력 장치(95), 통신 I/F부(96), 버스 및 그 밖에 전원부(도시생략) 등을 포함한다. 입출력 I/F부(93)는 액정 터치 패널 모듈(4a)이 접속되고, 그 인터페이스 처리를 행한다.
[(4) 겸용 전극 구동부]
도 34는, 실시 형태 4A에 있어서의 패널부(5C)에서의 겸용 전극 구동부(510)의 구성예를 나타낸다. TFT 기판(11B)은, 구성예로서, 주변 에리어 Af의, 예를 들어, 좌변부의 영역 Afa 및 하변부인 접속변부 Ac에 있어서, 겸용 전극 구동부(510)와 액정 표시 회로(100)가 실장되어 있다. 좌변부의 영역 Afa는, 전술한 주사 회로부(512)가 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 펄스 생성 회로부(511)로부터는 터치 구동 신호 St의 펄스 P를 생성하여 배선(66)으로 출력한다. 또한 공통 구동부(530)로부터는 공통 전압 Vcom을 생성하고, 배선(66)에 인가한다. 겸용 전극(71)용 배선(66)은 터치 구동 신호 St의 펄스 P가 전송되는 라인 a와, 공통 전압 Vcom이 인가되는 라인 b를 포함한다. 라인 a는, 화면 에리어 AG의 복수의 겸용 전극(71)의 단부에 대하여 스위치 SWa를 통해 접속된다. 라인 b는, 화면 에리어 AG의 복수의 겸용 전극(71)의 단부에 대하여 스위치 SWb를 통해 접속된다.
주사 회로부(512)에 의해 겸용 전극(71)의 구동에 따라서 스위치 SWa 및 스위치 SWb의 온 및 오프가 전환 제어된다. 표시 기간 Kd에 있어서는, 주사 회로부(512)에 의한 제어에 따라서, 라인 a측의 스위치 SWa가 오프, 라인 b측의 스위치SWb이 온으로 되고, 화면 에리어 AG의 겸용 전극(71)에 대하여 공통 전압 Vcom이 인가된다. 터치 검출 기간 Ks에 있어서는, 주사 회로부(512)에 의한 주사 구동의 제어에 따라서, 라인 a측의 스위치 SWa가 주사 대상의 겸용 전극(71)에 대응하는 스위치만 온으로 되고, 라인 b측의 스위치 SWb가 오프로 된다. 이에 의해 주사 대상의 겸용 전극(71)에 터치 구동 신호 St의 펄스 P가 인가된다.
상기 구성예와 같이, 주변 에리어 Af의 좌변부 등은, 주회 배선 이외의 회로부가 설치되어도 된다. 겸용 전극(71)용 복수의 배선(66)은 접속변 Sc와 겸용 전극(71) 사이의 각 배선(66)의 길이의 차이가 있다. 또한 예를 들어, 상기 겸용 전극 구동부(510)와 액정 표시 회로(100)의 실장 형태는, 2개의 다른 IC 칩으로서 실장되고 동기 제어를 행하는 형태로 하여도 되며, 1개의 IC 칩으로서 통합하여 실장되는 형태로 하여도 된다.
[(5) 실장의 구성예]
도 35는, 실시 형태 4A에 있어서의 액정 터치 패널 모듈(4a)의 실장의 구성예를 나타낸다. 도 35의 (A)는 배면측인 TFT 기판(11B) 측의 겸용 전극(71)을 포함하는 구성을 나타낸다. 도 35의 (B)는 전방면측인 컬러 필터 기판(12B) 측의 터치 검출 전극 Rx를 포함하는 구성을 나타낸다. 또한 도 35에서는, 액정 표시 장치 부분에 대해서는 도시를 생략한다. 도 35에서는, 접속변부 Ac에 있어서, TFT 기판(11B) 측에 배치되는 터치 검출부(52) 이외의 회로부가 제1 IC 칩(211)으로서 실장되고, 컬러 필터 기판(12B) 측에 배치되는 터치 검출부(52)가 제2 IC 칩(212)으로서 실장되는 예를 나타낸다.
도 35의 (A)의 TFT 기판(11B)의 구성은, 주변 에리어 Af의 예를 들어 좌측 영역에, 전술한 겸용 전극(71)의 배선(66)이나 주사 회로부(512) 등의 회로부가 형성되는 영역(540)을 갖는다. 또한 도시를 생략하지만 주변 에리어 Af의 우측 영역에서도 마찬가지의 구성이다. 접속변부 Ac는, 도 34의 겸용 전극 구동부(510)와 액정 표시 회로(100)를 포함하는 회로부를 실장한 제1 IC 칩(211)을 갖는다. 제1 IC 칩(211)은 예를 들어 TFT 기판(11B)을 구성하는 유리 기판 위에 실장된다. 제1 IC 칩(211)의 한쪽 접속 단자에는, 겸용 전극(71)의 배선(66)의 단부가 접속된다. 제1 IC 칩(211)의 다른 쪽 접속 단자는, 제2 IC 칩(212)과의 접속을 위해서, 플렉시블 프린트 기판(230)의 제1 단부(231)에 접속된다.
플렉시블 프린트 기판(230)은 제2 IC 칩(212)이 탑재된다. 제2 IC 칩(212)의 탑재 위치는 다른 위치로 바꾸어도 된다. 제1 IC 칩(211)과 제2 IC 칩(212)은 동기 제어를 행한다. 플렉시블 프린트 기판(230)의 제2 단부(232)는 도 35의 (B)와 같이, 컬러 필터 기판(12B) 측의 터치 검출 전극 Rx의 배선 HR의 단부와 접속된다. 또한, 플렉시블 프린트 기판(230)의 제3 단부(233)는 전자 기기(90C)와의 접속 인터페이스로 된다. 또한 본 구성예에서는, 접속변부 Ac 내에 있어서의 IC 칩(211) 또는 IC 칩(212)의 단자로부터의 배선 부분의 길이를 포함하여 전술한 시상수를 계산하여도 된다.
[(6) 구동 기간]
도 36은, 실시 형태 4A에 있어서의 구동 기간의 구성예를 나타낸다. 인 셀형의 경우, 전술한 바와 같이 표시 기능을 구성하는 요소인 공통 전극 COM과 터치 센서 기능을 구성하는 요소인 터치 구동 전극 Tx의 겸용 전극(71)을 갖는다. 따라서, 실시 형태 4A의 구동 방식에서는, 겸용 전극(71)을 표시 기능 중 공통 전극 기능과, 터치 센서 기능 중 터치 구동 전극 기능에 의해, 시분할로 구동한다. 도 36에서는, 프레임 기간 F마다, 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks를 동기시켜서, 프레임 기간 F 내에서는 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks를 분리하여 시분할로 구동하는 방식을 나타낸다.
전술한 도 29의 (h)에, 실시 형태 4A에 있어서의 겸용 전극(71)의 구동예를 나타내고 있다. S_71은, 겸용 전극 구동부(510)로부터 겸용 전극(71)에 대하여 인가하는 신호 및 전압의 예를 나타내고 있다. 프레임 기간 F에 있어서의 표시 기간 Kd에 있어서는, 겸용 전극 구동부(510)로부터 화면 에리어 AG의 모든 겸용 전극(71)을 공통 전극 기능으로서 구동하기 위해 공통 전압 Vcom이 인가된다. 또한, 공통 전압 Vcom은, 표시 기간 Kd에 있어서의 공통 구동의 전압 신호라고도 할 수 있다. 터치 검출 기간 Ks에 있어서는, 겸용 전극 구동부(510)로부터 주사 대상의 겸용 전극(71)을 터치 구동 전극 기능으로서 구동하기 위해 겸용 전극(71)에 대하여 순차적으로 터치 구동 신호 St의 펄스 P가 인가된다. 그때는 예를 들어 전술한 도 3과 마찬가지 내용의 터치 구동 시퀀스로 된다. 이에 의해 총 터치 구동 시간 Tall은 종래의 인 셀형 터치 센서가 부착된 표시 장치보다도 짧아진다. 또한 표시 기간 Kd의 전압 Vcom과 터치 검출 기간 Ks의 전압 Vt의 공통화도 가능하다.
도 36의 (a)는 고정 길이의 프레임 기간 F 내에, 표시 기간 Kd와 터치 검출 기간 Ks를 시분할로 배분하고, 그 나머지의 빈 시간 BLK를 갖는 경우를 나타낸다. 도 36의 (a)에서는, 전제로 되는 길이의 표시 기간 KdA 및 터치 검출 기간 KdB를 나타낸다. 도 36의 (a)에 대하여 도 36의 (b1)에서는, 화면 에리어 AG에 있어서의 표시 에리어 Ad의 크기 확대나 고해상도화 등에 의해 표시 기간 KdA가 증대하여 표시 기간 KdB가 되는 경우를 나타낸다. 이에 반하여, 전술한 바와 같이 시상수에 따라서 터치 구동 신호 St의 펄스 P의 시간 t를 최적화한 구성에 의해, 터치 검출 기간 KsA의 증대 억제 또는 단축을 할 수 있어, 361로 나타내는 터치 검출 기간 KsB와 같이 된다. 즉 프레임 기간 F 내에, 빈 시간 BLK를 사용하면서, 표시 기간 KdB와 터치 검출 기간 KsB를 받아들일 수 있다. 상기한 경우와 마찬가지로, 터치 검출 에리어 As의 크기 확대나 고감도화 등의 경우에도, 본 구성에 의해 터치 검출 기간 Ks의 증대 억제를 할 수 있다. 터치 검출 기간 Ks의 증대 억제에 의해, 프레임 기간 F 내에 표시 기간 Kd를 받아들이기 쉬워진다.
또한 도 36의 (a)에 대하여 도 36의 (b2)는 표시 기간 Kd가 일정한 표시 기간 KdA인 경우에 있어서, 전술한 펄스 P의 최적화의 구성에 의해, 터치 검출 기간 KsA를 단축할 수 있고, 362로 나타내는 터치 검출 기간 KsB로 되는 경우를 나타낸다. 이에 의해, 프레임 기간 F 내에, 시간 TW, 또는 시간 TW와 빈 시간 BLK를 더한 시간과 같은, 시간적인 여유가 발생한다. 이 시간적인 여유를, 표시 기간 Kd의 증대에 사용하여도 되고, 터치 검출 기간 Ks의 증대에 사용하여도 된다. 또한 상기 시간적인 여유를, 전술한 펄스 변경 기능 등의 다른 기능에 유효하게 이용할 수도 있다. 상기 시간적인 여유를 펄스 변경 기능에 이용하는 경우, 전술한 바와 같이 펄스 P의 변경 시의 시간 t 및 주파수 f의 시프트량을 크게 취할 수 있다.
도 36의 (c)는 다른 구동 기간의 구성예로서, 고정 프레임 기간 F에 있어서, 표시 기간 Kd 및 터치 검출 기간 Ks를, 복수 J의 표시 기간 Kd1a 내지 표시 기간 KdJa 및 복수의 터치 검출 기간 Ks1a 내지 터치 검출 기간 KsJa로 나누어 시분할로 구동하는 예를 나타낸다. 도 36의 (d)는 도 36의 (c)에 대하여 프레임 기간 F 내의 각 표시 기간 Kd의 길이가 증대된 표시 기간 Kd1b 내지 표시 기간 KdJb의 경우를 나타낸다. 이에 수반하여, 전술한 펄스 P의 최적화의 구성에 의해, 각 터치 검출 기간 Ks는, 363으로 나타내는 터치 검출 기간 Ks1b 내지 터치 검출 기간 KsJb와 같이, 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 이에 의해 프레임 기간 F 내에 표시 기간 Kd 및 터치 검출 기간 Ks를 받아들일 수 있다.
상기한 바와 같이 실시 형태 4A에 의하면, 인 셀형의 액정 터치 패널 모듈(4a)에 있어서, 화면 에리어 AG의 총 터치 구동 시간 Tall 및 터치 검출 기간 Ks를 단축 또는 증대 억제할 수 있어, 터치 검출의 효율화를 실현할 수 있다. 실시 형태 4A에 의하면, 화면 사이즈 확대나 고해상도화의 경향에 대해서도, 프레임 기간 F 내에 표시 기간 Kd 및 터치 검출 기간 Ks를 확보하기 쉬워진다. 또한 실시 형태 4A에 의하면, 노이즈 검출에 의한 펄스 변경 기능을 구비함으로써, 화면 에리어 AG에 있어서의 노이즈 검출 시에도, 터치 검출 감도를 유지 또는 향상할 수 있다.
또한 실시 형태 3A 및 실시 형태 4A에서는, 실시 형태 1A 및 실시 형태 2A를 기본으로 한 경우로 설명하였지만, 전술한 각종 실시 형태와의 조합 형태에 대해서도 가능하다. 예를 들어 실시 형태 1E나 실시 형태 1F와 마찬가지로, 화면 에리어 AG 내에 Y 방향으로 연장되는 터치 구동 전극 Tx와 X 방향으로 연장되는 터치 검출 전극 Rx를 설치한 액정 터치 패널 모듈 등의 형태로 하는 것이 가능하다.
<전자 기기>
도 37 내지 도 42는, 전술한 전자 기기(90A), 전자 기기(90B) 및 전자 기기(90C)의 적용예를 나타낸다. 도 37의 (a)는 전자 기기(90a)가 스마트폰인 경우의 외관 형상예를 개략적으로 나타낸다. 도 37의 (b)는 전자 기기(90a)가 태블릿 단말기인 경우의 외관 형상예를 개략적으로 나타낸다. 도 37의 (a) 또는 도 37의 (b)의 전자 기기(90a)의 케이싱(90a1)은, 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90a2)을 갖는다.
도 38은, 전자 기기(90b)가 휴대 전화기인 경우의 외관 형상예를 나타낸다. 도 38의 (a) 및 도 38의 (b)는 전자 기기(90b)의 케이싱(90b1)의 접혀진 전후 상태를 나타낸다. 도 38의 (a)의 전자 기기(90b)의 케이싱(90b1)은, 그 내면측에, 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90b2)을 갖는다. 또한 도 38의 (b)의 접혀진 케이싱(90b1)은, 그 외면측에 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90b3)을 갖는다.
도 39는, 전자 기기(90c)가 텔레비전 장치인 경우의 외관 형상예를 나타낸다. 전자 기기(90c)의 케이싱(90c1)은, 그 전방면측에, 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90c2)을 갖는다. 도 40은, 전자 기기(90d)가 노트북 컴퓨터인 경우의 외관 형상예를 나타낸다. 전자 기기(90d)의 접이 가능한 케이싱(90d1)은, 그 표시측이 되는 면에, 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90d2)을 갖는다.
도 41은, 전자 기기(90e)가 디지털 카메라인 경우의 외관 형상예를 나타낸다. 전자 기기(90e)의 케이싱(90e1)은, 그 모니터측이 되는 면에, 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90e2)을 갖는다. 도 42는, 전자 기기(90f)가 디지털 비디오 카메라인 경우의 외관 형상예를 나타낸다. 전자 기기(90f)의 케이싱(90f1)은, 그 개폐 가능한 부분에 있어서의 외측으로 개방했을 때의 모니터측이 되는 면에, 전술한 화면 에리어 AG에 상당하는 영역(90f2)을 갖는다.
<효과 등>
이상 설명한 바와 같이, 각 실시 형태에 의하면, 터치 센서 장치나 터치 센서가 부착된 표시 장치는, 터치 센서 기능에 있어서의 터치 검출 에리어 As의 복수의 터치 구동 전극 Tx에 대한 터치 구동 신호 St로서, 주회 배선을 포함하는 경로 길이 및 시상수의 차이에 따라서 시간 t가 최적으로 조정된 복수 종류의 펄스를 회로부로부터 생성하여 인가하는 구성을 갖는다. 본 구성에 의해, 터치 검출 감도를 충분히 확보하면서, 총 터치 구동 시간 및 터치 검출 기간을 단축 또는 증대 억제할 수 있다. 이에 의해 터치 센서 기능에 있어서의 터치 검출의 효율화를 실현할 수 있다. 또한 터치 구동 기간의 단축에 의한 시간적인 여유를, 예를 들어 표시 기간이나, 다른 기능을 위한 시간으로서 유효하게 이용할 수 있다. 특히 상기 시간적인 여유를 펄스 변경 기능에 이용함으로써, 터치 검출 감도를 향상할 수 있다. 또한 특히 인 셀형의 액정 터치 패널 모듈(4a)과 같은, 표시 장치와 터치 센서의 조합 형태에 있어서도, 터치 검출의 감도를 충분히 확보하면서, 터치 검출의 효율화가 가능해진다. 예를 들어 화면 사이즈 확대나 고해상도화 등의 경우에도, 프레임 기간에 대하여 표시 기간과 터치 검출 기간을 확보하기 쉬워진다.
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시 형태에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.
다른 실시 형태로서, 본 발명은 터치 구동 전극 Tx의 배선 및 터치 검출 전극 Rx의 배선을 포함하는 경로에 있어서의 길이 등의 서로 다른 부분에 의한 시상수의 차이가 존재하는 경우에, 전술한 실시 형태와 마찬가지로 적용 가능하다. 또한, 복수의 주회 배선의 길이뿐만 아니라, 복수의 주회 배선의 폭이 서로 다른 경우 등에도, 본 발명은 전술한 실시 형태와 마찬가지로 적용 가능하다. 배선의 폭의 차이가 있는 경우, 저항값 및 용량값이 바뀌므로, 시상수에 차이가 발생한다. 이 경우, 상기 배선의 폭 및 시상수의 차이에 따라서 전술한 실시 형태와 마찬가지로 복수 종류의 펄스 시간을 조정한 형태로 하면 된다. 예를 들어 터치 구동 전극 Tx와 접속변 Sc 사이의 복수의 배선 HT에 관하여, 배선 HT의 길이가 동일하거나 또는 상이하며, 또한 배선 HT마다 폭이 서로 다른 부분을 갖는 경우, 복수의 배선 HT의 길이 및 폭을 고려하여 시상수를 어림하고, 펄스 시간을 조정한 형태로 하면 된다.
다른 실시 형태로서, 전술한 형태에서는 표시 기능층으로서 액정층(13)을 갖는 액정 표시 장치에 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 다른 표시 기능층을 갖는 표시 장치에도 적용 가능하다. 예를 들어 표시 기능층으로서 유기 EL층을 갖는 터치 센서가 부착된 유기 EL 표시 장치에 적용하여도 된다. 또한, 표시 기능층으로서 플라즈마 가스층을 갖는 플라즈마 디스플레이에 적용하여도 된다. 또한 전술한 패널부를 구성하는 유리 기판 등에 대해서는, 강성이 높은 재료에 한하지 않고, 강성이 낮은 재료로 구성함으로써, 전자 페이퍼 등에도 적용 가능하다.
본 발명은 각종 입력 장치, 표시 장치 및 전자 기기 등에 이용 가능하다.
1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 2a, 2b: 터치 센서 장치
2c: 터치 센서가 부착된 표시 장치
3a, 4a: 액정 터치 패널 모듈
5, 5A, 5B, 5C: 패널부
10: 액정 표시 패널부
11A, 11B: TFT 기판
12A, 12B: 컬러 필터 기판
13: 액정층
16: 유전체층
20: 터치 패널부
21: 기판층
22: 유전체층
23: 보호층
COM: 공통 전극
PIX: 화소 전극
GL: 게이트선
SL: 소스선
Tx: 터치 구동 전극
Rx: 터치 검출 전극
50: 터치 센서 회로
51, 51A, 51B: 터치 구동부
52: 터치 검출부
HT: 배선
HR: 배선
66: 배선
71: 겸용 전극
90A, 90B, 90C: 전자 기기
100: 액정 표시 회로
101: 게이트 드라이버
102: 소스 드라이버
103: 공통 전극 구동부
200: 노이즈 검출 시스템
510: 겸용 전극 구동부
511: 펄스 생성 회로부
512: 주사 회로부
513: 펄스 변경부
521: 터치 위치 계산부
530: 공통 구동부
2c: 터치 센서가 부착된 표시 장치
3a, 4a: 액정 터치 패널 모듈
5, 5A, 5B, 5C: 패널부
10: 액정 표시 패널부
11A, 11B: TFT 기판
12A, 12B: 컬러 필터 기판
13: 액정층
16: 유전체층
20: 터치 패널부
21: 기판층
22: 유전체층
23: 보호층
COM: 공통 전극
PIX: 화소 전극
GL: 게이트선
SL: 소스선
Tx: 터치 구동 전극
Rx: 터치 검출 전극
50: 터치 센서 회로
51, 51A, 51B: 터치 구동부
52: 터치 검출부
HT: 배선
HR: 배선
66: 배선
71: 겸용 전극
90A, 90B, 90C: 전자 기기
100: 액정 표시 회로
101: 게이트 드라이버
102: 소스 드라이버
103: 공통 전극 구동부
200: 노이즈 검출 시스템
510: 겸용 전극 구동부
511: 펄스 생성 회로부
512: 주사 회로부
513: 펄스 변경부
521: 터치 위치 계산부
530: 공통 구동부
Claims (16)
- 표시용과 터치 구동용의 겸용인 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극의 쌍에 의한 복수의 터치 검출 단위가 매트릭스 형상으로 구성되는 터치 검출 에리어, 상기 복수의 제1 전극을 포함하는 화소가 매트릭스 형상으로 구성되는 표시 에리어 및 상기 화소의 표시 상태를 제어하기 위한 표시 기능층을 포함하는 표시 패널부와,
터치 구동 신호의 펄스 및 상기 표시용 공통 구동의 신호를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가하는 제1 회로부, 및 상기 터치 구동 신호의 펄스에 기초하는 상기 복수의 제2 전극으로부터의 펄스를 입력하여 터치 검출 신호로서 검출하는 제2 회로부와,
상기 표시 에리어의 화소에 표시 구동용 신호를 인가하는 제3 회로부와,
상기 터치 검출 에리어의 주변 에리어에 배치되는, 상기 복수의 제1 전극과 상기 제1 회로부를 접속하는 복수의 제1 배선, 및 상기 복수의 제2 전극과 상기 제2 회로부를 접속하는 복수의 제2 배선과,
상기 터치 구동 신호의 펄스가 전송되는, 상기 복수의 제1 배선, 상기 복수의 제1 전극, 상기 복수의 터치 검출 단위, 상기 복수의 제2 전극 및 상기 복수의 제2 배선을 포함하는 복수의 경로
를 갖고,
상기 제1 회로부는, 상기 복수의 경로에 대한 시상수의 차이에 따라서, 서로 다른 펄스 주기를 갖는 복수의 종류의 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 표시 기능층은 액정층인 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 종류의 펄스는, 상기 복수의 제1 배선의 길이의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정되어 있는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 복수의 제1 전극마다 서로 다른 펄스 주기로 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극의 각각에 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극은, 복수의 그룹으로 나뉘고,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 복수의 제1 전극의 그룹마다 서로 다른 펄스 주기로 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극의 각각에 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 면 내 수평 방향인 제1 방향으로 병행하고, 상기 복수의 제2 전극은, 면 내 수직 방향인 제2 방향으로 병행하며, 상기 터치 검출 에리어의 수직 방향인 제3 방향에 있어서의 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극의 교차부에 대응한 용량에 의해 상기 복수의 터치 검출 단위가 구성되는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 면 내 수직 방향인 제1 방향으로 병행하고, 상기 복수의 제2 전극은, 면 내 수평 방향인 제2 방향으로 병행하며, 상기 터치 검출 에리어의 수직 방향인 제3 방향에 있어서의 상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극의 교차부에 대응한 용량에 의해 상기 복수의 터치 검출 단위가 구성되는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 상기 제1 배선부에 대하여 대칭 형상으로 배치되는 제2 배선부에 배치되고,
상기 제1 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제1 단부에 접속되고,
상기 제2 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제2 단부에 접속되며,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 제1 배선부 및 제2 배선부를 통하여 상기 복수의 제1 전극마다 상기 제1 단부 및 제2 단부의 양쪽에 대하여 상기 펄스를 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어에 배치되는 배선부에 배치되고,
상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제1 단부에 접속되며,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 배선부를 통하여 상기 복수의 제1 전극마다 상기 제1 단부에 대하여 상기 펄스를 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 배치되는 제2 배선부에 배치되고,
상기 제1 배선부에 배치되는 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 제1 그룹의 제1 단부에 접속되고,
상기 제2 배선부에 배치되는 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 제2 그룹의 제2 단부에 접속되며,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 제1 배선부 및 제2 배선부를 통하여 상기 복수의 제1 전극마다 상기 제1 단부 및 제2 단부의 한쪽에 대하여 상기 펄스를 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 제2 배선은, 상기 주변 에리어에 배치되고,
상기 주변 에리어에 배치되는 상기 복수의 제2 배선의 각각은, 상기 복수의 제2 전극 중 대응하는 제2 전극의 단부에 접속되며,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 복수의 제2 전극의 상기 단부까지의 그 펄스가 전송되는 거리의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수의 제2 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 배치되는 제2 배선부에 배치되고,
상기 제1 배선부에 배치되는 상기 복수의 제2 배선의 각각은, 상기 복수의 제2 전극 중 대응하는 제2 전극의 제1 단부에 접속되고,
상기 제2 배선부에 배치되는 상기 복수의 제2 배선의 각각은, 상기 복수의 제2 전극 중 대응하는 제2 전극의 제2 단부에 접속되며,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 복수의 제1 배선을 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동 시, 상기 복수의 제2 전극의 상기 제1 단부 또는 제2 단부의 가까운 쪽까지의 그 펄스가 전송되는 거리의 차이에 의한 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 조정된 펄스를 생성하여 상기 복수의 제1 전극에 인가하는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 터치 검출 에리어에 있어서, 상기 복수의 제1 전극은, 상기 터치 검출 에리어 내의 제1 위치에서 제1 전극부 및 제2 전극부로 분할되고,
상기 복수의 제1 배선은, 상기 주변 에리어의 제1 영역에 배치되는 제1 배선부, 및 상기 주변 에리어의 제2 영역에 배치되는 제2 배선부에 배치되며,
상기 제1 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제1 전극부의 단부에 접속되고,
상기 제2 배선부에 배치되는 상기 복수의 제1 배선의 각각은, 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극의 제2 전극부의 단부에 접속되며,
상기 복수의 제2 배선은, 상기 터치 검출 에리어 내의 제1 위치를 경계로 한쪽 측의 영역과 다른 쪽 측의 영역에서 시상수가 상이하고,
상기 제1 회로부는, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 제1 배선부를 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극의 제1 전극부에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동을 행하는 한쪽의 회로부와, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 상기 제2 배선부를 통하여 상기 터치 검출 에리어의 복수의 제1 전극의 제2 전극부에 대하여 순차적으로 인가하는 주사 구동을 행하는 다른 쪽의 회로부를 갖고,
상기 복수의 제1 전극마다, 상기 한쪽의 회로부로부터 상기 제1 전극부 각각에 인가하는 제1 펄스와, 상기 다른 쪽의 회로부로부터 상기 제2 전극부 각각에 인가하는 제2 펄스에서는, 상기 제2 배선의 시상수의 차이에 따라서 상기 펄스 주기가 서로 다르게 조정되어 있는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 회로부로부터 상기 복수의 제1 전극 중 적어도 1개에 대하여 인가하는 상기 터치 구동 신호의 펄스 주기를 변경하는 펄스 변경부를 갖는 표시 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 회로부로부터 상기 복수의 제1 전극 중 적어도 1개에 대하여 인가하는 상기 터치 구동 신호의 펄스의 수를 변경하는 펄스 변경부를 갖는 표시 장치. - 제14항에 있어서,
노이즈를 검출하는 노이즈 검출부를 갖고,
상기 펄스 변경부는, 상기 노이즈 검출부에 의해 검출된 노이즈를 기초로, 상기 터치 구동 신호의 펄스를 변경하는 표시 장치.
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